2022/01/19 更新

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スギムラ ダイスケ
杉村 大輔
SUGIMURA Daisuke
所属
学芸学部 情報科学科 准教授
職名
准教授
外部リンク

学位

  • 博士(情報理工学) ( 2010年3月   東京大学 )

研究キーワード

  • 画像認識,パターン認識,画像処理

研究分野

  • 情報通信 / 知覚情報処理

経歴

  • 津田塾大学   学芸学部 情報科学科   准教授

    2018年4月 - 現在

所属学協会

  • 米国電気電子学会 (IEEE)

    2014年8月 - 現在

  • 電子情報通信学会

    2013年5月 - 現在

 

論文

  • Rate-Adapted Decentralized Learning Over Wireless Networks 査読

    Koya Sato and Daisuke Sugimura

    IEEE Transactions on Cognitive Communications and Networking   7 ( 4 )   1412 - 1429   2021年12月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Hierarchical Group-Level Emotion Recognition 査読

    Katsuya Fujii, Daisuke Sugimura and Takayuki Hamamoto

    IEEE Transactions on Multimedia   23   3892 - 3906   2021年10月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Non-Contact Heart Rate Estimation via Adaptive RGB/NIR Signal Fusion 査読

    Kosuke Kurihara, Daisuke Sugimura and Takayuki Hamamoto

    IEEE Transactions on Image Processing   30   6528 - 6543   2021年7月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Multi-Frame RGB/NIR Imaging for Low-Light Color Image Super-Resolution 査読

    Takayuki Honda, Daisuke Sugimura and Takayuki Hamamoto

    IEEE Transactions on Computational Imaging   6   248 - 262   2020年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

  • Three-Dimensional Point Cloud Object Detection using Scene Appearance Consistency among Multi-View Projection Directions 査読 国際誌

    Daisuke Sugimura, Tomoaki Yamazaki and Takayuki Hamamoto

    IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology   30 ( 10 )   3345 - 3357   2020年10月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

  • Network-Density-Controlled Decentralized Parallel Stochastic Gradient Descent in Wireless Systems 査読

    Koya Sato, Yasuyuki Satoh, and Daisuke Sugimura

    Proceedings of IEEE International Conference on Communications   1 - 6   2020年6月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Adaptive Fusion of RGB/NIR Signals based on Face/Background Cross-spectral Analysis for Heart Rate Estimation 査読

    Kosuke Kurihara, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    Proceedings of IEEE International Conference on Image Processing   4534 - 4538   2019年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Hierarchical Group-level Emotion Recognition in the Wild 査読

    Katsuya Fujii, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    Proceedings of IEEE International Conference on Automatic Face and Gesture Recognition   1 - 5   2019年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Low-light Color Image Super-resolution using RGB/NIR Sensor 査読

    Takayuki Honda, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    Proceedings of IEEE International Conference on Image Processing   56 - 60   2018年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • RGB-D映像の時空間相関に基づく深度画像の高解像度化 査読

    土屋敦彦, 杉村大輔, 池岡宏, 浜本隆之

    電子情報通信学会論文誌   J101-D ( 9 )   1250 - 1258   2018年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Online Background Subtraction with Freely Moving Cameras using Different Motion Boundaries 査読

    Daisuke Sugimura, Fumihiro Teshima, Takayuki Hamamoto

    Image and Vision Computing   76 ( 8 )   76 - 92   2018年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Underwater Image Color Correction using Exposure-Bracketing Imaging 査読

    Kohei Nomura, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    IEEE Signal Processing Letters   25 ( 6 )   893 - 897   2018年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Discovering Correspondence among Image Sets with Projection View Preservation for 3D Object Detection in Point Clouds 査読

    Tomoaki Yamazaki, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    Proceedings of IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing   3111 - 3115   2018年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Concept of Dual-resolution Light Field Imaging using an Organic Photoelectric Conversion Film for High-resolution Light Field Photography 査読

    Daisuke Sugimura, Suguru Kobayashi, Takayuki Hamamoto

    Applied Optics   56 ( 31 )   8687 - 8698   2017年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Color Line Modelを用いた合焦領域が異なるステレオ画像における視差推定 査読

    中野広基, 杉村大輔, 浜本隆之

    電子情報通信学会論文誌   J100-D ( 9 )   850 - 852   2017年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Color Correction of Underwater Images based on Multi-Illuminant Estimation with Exposure Bracketing Imaging 査読

    Kohei Nomura, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    Proceedings of IEEE International Conference on Image Processing   705 - 709   2017年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Depth Upsampling by Depth Prediction 査読

    Atsuhiko Tsuchiya, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    Proceedings of IEEE International Conference on Image Processing   1662 - 1666   2017年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Low-light color image enhancement via iterative noise reduction using RGB/NIR sensor 査読

    Hiroki Yamashita, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    Journal of Electronic Imaging   26 ( 4 )   043017-1 - 04307-13   2017年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Disparity Estimation in Stereo Videos using Spatio-temporal Disparity Hyperplane Models 査読

    Hiroki Nakano, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    Proceedings of IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing   2017 - 2021   2017年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • RGB-NIR Imaging with Exposure Bracketing for Joint Denoising and Deblurring of Low-light Color Images 査読

    Hiroki Yamashita, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    Proceedings of IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing   6055 - 6059   2017年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • 時空間視差曲面モデルを用いたステレオ動画像における視差推定 査読

    中野広基, 杉村大輔, 浜本隆之

    電子情報通信学会論文誌   J99-D ( 9 )   836 - 847   2016年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Two-layer Light Field Imaging using an Organic Photoelectric Conversion Film 査読

    Suguru Kobayashi, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    Proceedings of IEEE International Conference on Image Processing   1574 - 1578   2016年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Compressive Multi-spectral Imaging using Self-correlations of Images based on Hierarchical Joint Sparsity Models 査読

    Daisuke Sugimura, Masaru Tomabechi, Tadaaki Hosaka, Takayuki Hamamoto

    Machine Vision and Applications   27 ( 4 )   499 - 510   2016年4月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Using Motion Blur to Recognize Hand Gestures in Low-Light Scenes 査読

    Daisuke Sugimura, Yusuke Yasukawa, Takayuki Hamamoto

    Proceedings of International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications   4   308 - 316   2016年2月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Enhanced Cascading Classifier using Multi-scale HOG for Pedestrian Detection from Aerial Images 査読

    Daisuke Sugimura, Takayuki Fujimura, Takayuki Hamamoto

    International Journal of Pattern Recognition and Artificial Intelligence   30 ( 3 )   1655009-1 - 1655009-23   2016年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Detecting Flaws in Golf Swing using Common Movements of Professional Players 査読

    Daisuke Sugimura, Hiroharu Tsutsui, Takayuki Hamamoto

    Machine Vision and Applications   27 ( 1 )   13 - 22   2016年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Enhancing Low-light Color Images using an RGB-NIR Sensor 査読

    Hiroki Yamashita, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    Proceedings of IEEE International Conference on Visual Communications and Image Processing   1 - 4   2015年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Enhancing Color Images of Extremely Low Light Scenes based on RGB/NIR Images Acquisition with Different Exposure Times 査読

    Daisuke Sugimura, Takuya Mikami, Hiroki Yamashita, Takayuki Hamamoto

    IEEE Transactions on Image Processing   24 ( 11 )   3586 - 3597   2015年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 長露光画像における自己類似度を用いた低照度環境下ハンドジェスチャ識別 査読

    安川雄介, 杉村大輔, 浜本隆之

    電子情報通信学会論文誌   J98-D ( 9 )   1234 - 1236   2015年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • コマ収差による三次位相変化を用いたWavefront CodingにおけるPSF補正に基づく復元画像の画質改善 招待 査読

    佐藤俊一, 齋藤一希, 大倉水斗, 杉村大輔, 浜本隆之

    映像情報メディア学会誌   69 ( 3 )   J93 - J99   2015年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Capturing Color and Near Infrared Images with Different Exposure Times for Image Enhancement under Extremely Low-light Scene 査読

    Takuya Mikami, Daisuke Sugimura, Takayuki Hamamoto

    Proceedings of IEEE International Conference on Image Processing   669 - 673   2014年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • 圧縮センシングに基づく画像の自己相関性を利用したカラー画像の再構成 査読

    苫米地大, 杉村大輔, 保坂忠明, 浜本隆之

    電子情報通信学会論文誌   J97-D ( 9 )   1456 - 1458   2014年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 白線位置に基づく夜間車載カメラ映像からの先行車領域推定の方式改善 査読

    藤村高之, 杉村大輔, 保坂忠明, 浜本隆之

    映像情報メディア学会誌   68 ( 7 )   J302 - J305   2014年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Head Direction Estimation from Low Resolution Images with Scene Adaptation 査読

    Isarun Chamveha, Yusuke Sugano, Daisuke Sugimura, Teera Siriteerakul, Takahiro Okabe, Yoichi Sato, Akihiro Sugimoto

    Computer Vision and Image Understanding   117 ( 10 )   1502 - 1511   2013年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Appearance-Based Head Pose Estimation with Scene-Specific Adaptation 査読

    Isarun Chamveha, Yusuke Sugano, Daisuke Sugimura, Teera Siriteerakul, Takahiro Okabe, Yoichi Sato, Akihiro Sugimoto

    Proceedings of IEEE Workshop on Visual Surveillance   1713 - 1720   2011年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • Head Pose Classification from Low Resolution Images using Pairwise Non-Local Intensity and Color Differences 査読

    Teera Siriteerakul, Daisuke Sugimura, Yoichi Sato

    Proceedings of Pacific-Rim Symposium on Image and Video Technology   362 - 369   2010年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • 歩容特徴と局所的見えを考慮した特徴点軌跡のクラスタリングによる混雑環境下人物追跡 査読

    杉村大輔, 木谷クリス真実, 岡部孝弘, 佐藤洋一, 杉本晃宏

    電子情報通信学会論文誌   J93-D ( 8 )   1512 - 1522   2010年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Using Individuality to Track Individuals: Clustering Individual Trajectories in Crowds using Local Appearance and Frequency Trait 査読

    Daisuke Sugimura, Kris Kitani, Takahiro Okabe, Yoichi Sato, Akihiro Sugimoto

    Proceedings of IEEE International Conference on Computer Vision   1467 - 1474   2009年9月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • 不審行動検知による万引き防止策の一提案 査読

    大野宏, 中嶋信生, 佐藤洋一, 小林貴訓, 杉村大輔, 加納梢

    日本セキュリティ・マネジメント学会論文誌   23 ( 1 )   26 - 38   2009年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 行動履歴に基づく人物存在確率の利用による人物三次元追跡の安定化 査読

    杉村大輔, 小林貴訓, 佐藤洋一, 杉本晃宏

    情報処理学会論文誌 コンピュータビジョンとイメージメディア   1 ( 2 )   100 - 110   2008年7月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Incorporating Long-Term Observations of Human Actions for Stable 3D People Traacking 査読

    Daisuke Sugimura, Yoshinori Kobayashi, Yoichi Sato and Akihiro Sugimoto

    Proceedings of IEEE Workshop on Motion and Video Computing   1 - 7   2008年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • パーティクルフィルタとカスケード型識別器の統合による人物三次元追跡 査読

    小林貴訓, 杉村大輔, 平澤宏祐, 鈴木直彦, 鹿毛裕史, 佐藤洋一, 杉本晃宏

    電子情報通信学会論文誌   J90-D ( 8 )   2049 - 2059   2007年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 3D Head Tracking using the Particle Filter with Cascaded Classifiers 査読

    Yoshinori Kobayashi, Daisuke Sugimura, Yoichi Sato, Kousuke Hirasawa, Naohiko Suzuki, Hiroshi Kage, Akihiro Sugimoto

    Proceedings of British Machine Vision Conference   37 - 46   2006年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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MISC

  • 多段階識別に基づく瞬き動作認証手法の検討

    杉村大輔,中野真理子,徳永律子,内田葉子

    画像ラボ   31 ( 2 )   32 - 36   2020年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

  • ICIP2017参加報告

    雨車和憲, 杉村大輔

    映像情報メディア学会誌   72 ( 1 )   74 - 76   2018年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(その他)   出版者・発行元:映像情報メディア学会  

  • 動きぼけを用いた低照度環境下におけるハンドジェスチャ識別手法

    杉村大輔, 安川雄介, 浜本隆之

    画像ラボ   27 ( 10 )   46 - 50   2016年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

  • 行動特徴に基づく人物追跡

    杉村大輔

    情報処理学会誌   52 ( 12 )   1314 - 1314   2011年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(その他)   出版者・発行元:情報処理学会  

  • 歩容特徴と局所的な見えを用いた混雑環境下における人物追跡手法

    杉村大輔, 岡部孝弘, 佐藤洋一, 木谷クリス真実, 杉本晃宏

    画像ラボ   22 ( 5 )   1 - 7   2011年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

  • パーティクルフィルタとカスケード型識別器の統合による人物三次元追跡~人物追跡の頑健化・高精度化に向けて~

    小林貴訓, 佐藤洋一, 杉村大輔, 関真規人, 平澤宏祐, 鈴木直彦, 鹿毛裕史, 杉本晃宏

    画像ラボ   18 ( 12 )   28 - 33   2007年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:日本工業出版  

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受賞

  • 学生優秀発表賞

    2021年12月   映像情報メディア学会   繰り返し最適化による化粧手順の推定と転送

    北薗怜佳,前田慶博,杉村大輔,浜本隆之

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • ベストポスター賞

    2019年11月   映像メディア処理シンポジウム   人物表情と情景の統計的意味解釈に基づく階層的感情価識別

    藤井克弥,杉村大輔,浜本隆之

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • IE賞

    2018年11月   電子情報通信学会 画像工学研究会   近赤外フラッシュを伴うRGB/NIR単板撮像による低照度カラー画像の超解像

    本田崇幸,杉村大輔,浜本隆之

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • 学生優秀発表賞

    2017年12月   映像情報メディア学会   口唇画像からの母音推定に基づく手話単語認識の高精度化

    秋山強志,杉村大輔,浜本隆之

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • IE賞

    2017年3月   電子情報通信学会 画像工学研究会   RGB-NIRセンサを用いた露光ブラケティング撮像による低照度カラー画像の画質改善

    山下弘樹,杉村大輔,浜本隆之

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • 鈴木記念奨励賞

    2016年8月   映像情報メディア学会   有機光電変換膜を用いた2積層ライトフィールド撮像による高解像度多視点画像の取得

    小林秀,杉村大輔,浜本隆之

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • ベストポスター賞

    2015年11月   映像メディア処理シンポジウム   動きベクトル場におけるエッジ検出に基づく移動カメラ映像からの動物体抽出

    手島史裕,杉村大輔,浜本隆之

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • 学生優秀発表賞

    2015年8月   映像情報メディア学会   RGB-NIRカメラを用いた低照度環境における鮮明なカラー画像の復元

    山下弘樹,杉村大輔,浜本隆之

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • 優秀ポスター発表賞

    2015年6月   映像情報メディア学会   RGB-NIR単板イメージセンサを用いた低照度カラー画像の画質改善

    山下弘樹,杉村大輔,浜本隆之

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • 学生優秀発表賞

    2014年8月   映像情報メディア学会   風景画像における構図を考慮したカラー画像からの霧除去

    肥留間祐太,杉村大輔,浜本隆之

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 集団・個人の階層的認識に基づく人物照合

    研究課題/領域番号:18K11361 

    杉村 大輔

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    配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )

    本研究課題では,カメラ映像を用いた人物照合に関する研究を行う.具体的には,「集団」と「個人」の階層的認識による人物照合手法の構築を目指す.このような階層的認識の枠組みに基づき,(1) 視野を共有しないカメラ間人物照合,(2) 動作特徴を用いた個人認証,といった二つの課題に取り組む.
    2019年度に取り組んだ研究概要は以下の通りである.
    (A). 研究動向の調査:2018年度と同様に関連研究の調査を引き続き行った.研究動向は2019年度も同様であり,深層学習を活用した人物照合手法が数多く提案されていた.
    (B). 集団・個人特徴を活用した階層的認識手法に関する検討:本研究課題の目的である「集団」と「個人」の階層的認識手法に関する検討を行った.2018年度は本研究課題で挙げた課題(1)の"視野を共有しないカメラ間人物照合"について検討したが,2019年度では課題(2)の"動作特徴を用いた個人認証"について主に検討を行った.
    2019年度は引き続き関連研究の調査を行った.2018年度同様,視野を共有しないカメラ間人物照合に関する研究事例が数多く報告されていた.一方で,人物の動作特徴を用いた個人認証に関する新たな研究事例はあまり多くは報告されていないように見受けられた.
    このような調査に基づき,2019年度は特に人物の動作特徴を用いた個人認証に関する検討を行った.具体的には,人物の瞬き動作特徴を用いた個人認証手法について検討した.
    <BR>
    瞬き動作特徴を用いた個人認証手法はこれまでいくつか検討されている.しかしながら,カメラと被験者の距離が遠くなるとその認証性能が低下することが報告されている.これに加え,認証すべき人物の数(ギャラリー)が多くなると認証性能が低下する問題がある.このような問題に対処するために,遠距離・近距離における多段階認証処理を検討した.本検討では,まず遠距離での瞬き動作より取得した大局的な特徴を用いて,瞬き動作が大まかに類似したグループ単位での識別を行う.次に,近距離で取得された瞬き動作特徴を用いて,遠距離において識別されたグループ内において個人認証を行う.実際に撮影した動画像を用いた評価実験より,提案システムの認証性能を確認した.また,動画像の解像度と目の動きが個人認証率に与える影響について検証した.
    <BR>
    このように,本研究課題が狙う主要な枠組みである集団・個人の階層的識別を,個人認証処理においても検討することができた.このことから,おおむね順調に進展している,とみなしてよいと考える.
    2019年度は,瞬き動作特徴を用いた個人認証処理について主に検討した.本検討により,グループ単位・個人単位という階層的な識別処理が,カメラと被験者間の距離の変化に伴う認証性能低下を軽減することを確認した.さらに,被験者の目の動きが認証性能に大きく影響することを確認した.今後は,視線推定の枠組みを活用することで,被験者の目の動きを考慮した瞬き動作認証について検討する.
    これに加え,2018年度に主に検討した視野を共有しないカメラ間人物照合についても引き続き検討を進める予定である.

  • 単一光子検出型イメージセンサにおける撮像と再構成処理による高品質な画像の取得

    研究課題/領域番号:19K12025 

    浜本 隆之

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    微少時間内に光子が入力したかどうかを検出し、その情報を基にイメージセンサ上で画像再構成を行い、高SNR、高ダイナミックレンジ(DR)、高速な画像を取得する技術の検討を行う。センサ上に画素毎・ブロック毎に処理回路を実装し再構成処理を行うイメージセンサについて検討する。その際に、高速(動きボケ抑制)、高DR化を図るための回路を加えたり、目的に応じた柔軟な画像を再構成できる処理方式について提案する。実際に、このような機能を有するイメージセンサを設計し、FPGA等と共に画像入力システムを構築する。
    本研究は、PD 部で画素毎に光子の入力の有無を判定することでA/D 変換を行い、後段の処理部で信号処理を施すことで、画像の使用目的に合わせた高品質画像を取得できる、柔軟な撮像技術を確立することを目的としており、本年度はその基礎となる再構成のための信号処理方式の検討と、ビットプレーン画像群を取得するためのLSI回路の基礎について、以下のような項目について検討した。
    (1)ビットプレーン画像群からの画像再構成処理方式の検討:入射光の揺らぎに伴い、ビットプレーン情報を単純に累積させるだけでは、ノイズを十分に削減することができない。このような問題に対処するために、ビットプレーン画像群を再構成する際に、効率的にノイズを除去する手法を検討した。フレーム間の動き量に着目し、一定時間内のビット情報の分散といった統計情報を用いることで、正確な動き情報を取得する手法について複数のアルゴリズムを検討した。さらに、その動きベクトル情報を用いて画像を再構成することで、画質が大幅に改善することを確認した。
    (2)ビットプレーン情報の適切な計数方法の検討:ビットプレーン画像群はフレームレートが極めて高いため、イメージセンサ上でどのようにビット情報を保持し、出力するかが重要である。そこで、カウンタ回路の構成法について、複数段階に分割して計数する方法を、分割数やそれぞれのビット数について検討した。
    (3)基本回路のテスト用LSI の設計と評価:1光子を検出できる高感度な特性を実現するために、汎用のLSIプロセスを用いて設計試作したSPAD回路や制御回路、カウンタ回路等の基本回路について、評価ボードを作成した。
    ビットプレーン画像群からの再構成処理方式の検討については、概ね計画通りに進んでいる。被写体の動きに合わせて再構成する手法については、当初の予定より早く着手しており、等速度運動だけでなく、途中で加速をしている被写体の動きを推定する手法についても検討を始めている。被写体の形状や明るさが変化する場合についても、引き続き検討していく予定である。
    ハードウェア面では、所望のビットプレーン画像を取得するシステムの構築を目指しているが、今後、作成した評価ボードを用いて、SPAD回路や制御回路の性能を評価する予定である。その結果により、基本的な回路構成の見直し、性能の向上を目指したい。
    2020年度は、広DRや動きボケ抑制等をめざした撮像および再構成処理方式の検討を行う。広DR 化を図るための閾値比較方式や、さらに正確な動き情報に基づく再構成処理方式など、いくつかを検討した上で、その性能限界を明らかにする。また、撮像の目的にあわせて、再構成画像の時間解像度や空間解像度、ダイナミックレンジを適応的に設定できる方式についても検討したい。
    さらに、前年度に作成したボードを用いた評価結果を踏まえて、撮像回路や制御回路、カウンタ回路の見直しを行った上で、撮像システムの構築に向けたイメージセンサLSIの設計について検討する。