夜行性昆虫の視覚神経系の機能に学んだ瞬時暗視アルゴリズムの開発

从夜行性昆虫视觉神经系统的功能中学习的瞬时夜视算法的开发

基本信息

  • 批准号：
    22KJ2342
  • 负责人：
    向田 眞志保
  • 金额：
    $ 1.09万
  • 依托单位：
    Yamaguchi University
  • 依托单位国家：
    日本
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份：
    2023
  • 资助国家：
    日本
  • 起止时间：
    2023-03-08 至 2024-03-31
  • 项目状态：
    已结题

项目摘要

本研究の目的は夜行性昆虫の視覚神経系の機能に基づき，暗い環境で撮影された映像の視認性・明視性を劇的に向上させる暗視アルゴリズムの開発である．夜行性昆虫の暗視機能には，適応的な信号強調，エッジ強調，ノイズ抑制がある．これらの機能を踏まえて，適応的な信号強調処理として画素の値に応じて画像の明るさを変化させるアルゴリズムを新たに開発した．このアルゴリズムは色相保存戦略を取り入れた暗視アルゴリズムに応用した．色相保存戦略を取り入れた暗視アルゴリズムにおいては，植田らが提案したRGB色空間の等色相平面を用いた．RGB色空間の等色相平面上で適応的な信号強調処理を行うことで，入力画像の色合いを保ちつつ画像の視認性を劇的に改善させることに成功した．従来の暗視アルゴリズムは深層学習が応用されており，高性能なハードウェア（グラフィックボード）を必要とする．今回開発したアルゴリズムは点処理をベースに構築し，高性能なハードウェアを必要としない．さらに，視覚的および数値的な画質の評価も従来の暗視アルゴリズムと比較して良好な結果を得ており，開発したアルゴリズムの有効性が確認できた．これらの成果は国際学会において口頭で発表を行った．夜行性昆虫の暗視機能の一つであるエッジ強調については，コントラストとエッジを同時に強調する田中らのS字関数を用いた多重スケール画像強調法を採用した．また，RGB色空間の等色相平面上でエッジ強調処理を実現するために，色域問題に着目しその改善を行った．この成果は国内学会において口頭で発表を行った．また，ノイズ抑制については明るさに応じて画像の平滑化度合いを変えるアルゴリズムを新たに開発した．適応的な信号強調処理，エッジ強調処理，ノイズ抑制処理，これらすべてを暗視アルゴリズムに応用した．この研究成果は国内学会において口頭で発表を行った．
Purpose の this study は nocturnal insects の function of visual 覚 経 god is の に base づ き, dark い environment で pinch of shadow さ れ た image visibility の · bright sex を play に upward さ せ る scotopia ア ル ゴ リ ズ ム の open 発 で あ る. Nocturnal insects have a visual function of に に, the な signal of 応 is emphasized, エッジ is emphasized, and ノ ズ ズ is inhibited by がある. Tread こ れ ら の function を ま え て, optimum 応 な signal emphasize 処 Richard と し て pixels の numerical に 応 じ て portrait の Ming る さ を variations change さ せ る ア ル ゴ リ ズ ム を new た に open 発 し た. The color preservation strategy is を, ア, ゴリズム, ゴリズム, を. Take ア into れた, dim ア, ゴリズムに応, ゴリズムに応 and た. Hue preserved 戦 slightly を take り れ た scotopia ア ル ゴ リ ズ ム に お い て は, planting field ら が proposal し た RGB color space の hue plane を with い た. RGB color space の hue plane で optimum 応 な signal line emphasize 処 reason を う こ と で, portrait into force の color close い を bartender ち つ つ portrait visibility の を drama に improve さ せ る こ と に successful し た. 従 to の scotopia ア ル ゴ リ ズ ム は deep learning が 応 with さ れ て お り, high-performance な ハ ー ド ウ ェ ア (グ ラ フ ィ ッ ク ボ ー ド) を necessary と す る. This time, the development of たア たア ゴリズム ゴリズム ゴリズム をベ points for handling をベ たア スに to construct <s:1>, and the high-performance なハ ドウェアを ドウェアを ドウェアを is necessary to と な な な. さ ら に, inspect the 覚 お よ び the numerical な の quality evaluation of 価 も 従 to の scotopia ア ル ゴ リ ズ ム と compare し て な good results て を お り, open 発 し た ア ル ゴ リ ズ ム の have sharper sex が confirm で き た. The achievements of った れら are presented at the international society にお にお て て, orally で, presented を and conducted った. A nocturnal insects の scotopic function の つ で あ る エ ッ ジ emphasize に つ い て は, コ ン ト ラ ス ト と エ ッ ジ を に stressed at the same time す る tanaka ら の S word used number of masato を い た multiple ス ケ ー ル portrait を emphasize method using し た. ま た, RGB color space の hue plane で エ ッ ジ emphasize 処 Richard を be presently す る た め に, color gamut problem with mesh し に そ の improve line を っ た. The achievements of <s:1> are presented in domestic societies にお て て orally で and を. ま た, ノ イ ズ inhibit に つ い て は Ming る さ に 応 じ て portrait の smoothing degree or い を - え る ア ル ゴ リ ズ ム を new た に open 発 し た. Optimum 応 な signal emphasize 処, エ ッ ジ emphasize 処, ノ イ ズ inhibit 処, こ れ ら す べ て を scotopia ア ル ゴ リ ズ ム に 応 with し た. The research results of <s:1> <s:1> were published orally at で by domestic academic societies にお にお て を を.

项目成果

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专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Low-Light Image Enhancement Method by Using a Modified Gamma Transform for Convex Combination Coefficients
Low-light image enhancement based on soft-closing-based illumination estimation and noise mitigation using correlation among RGB components
  • DOI：
    10.1007/s10043-022-00760-1
  • 发表时间：
    2022-09
  • 期刊：
    Optical Review
  • 影响因子：
    1.2
  • 作者：
    Mashiho Mukaida;Seiichi Kojima;N. Suetake
  • 通讯作者：
    Mashiho Mukaida;Seiichi Kojima;N. Suetake
可変ε-フィルタと多重スケール平滑化に基づいた画像強調による暗視アルゴリズムの一提案
基于可变ε滤波器和多尺度平滑的图像增强夜视算法的建议
  • DOI：
  • 发表时间：
    2023
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Mukaida Mashiho;Kojima Seiichi;Suetake Noriaki;向田眞志保;向田眞志保
  • 通讯作者：
    向田眞志保
修正ガンマ変換とS字関数の多重スケール画像強調を用いた暗視アルゴリズム
采用改进伽马变换和S形函数多尺度图像增强的夜视算法
  • DOI：
  • 发表时间：
    2023
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    Mukaida Mashiho;Kojima Seiichi;Suetake Noriaki;向田眞志保
  • 通讯作者：
    向田眞志保
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