講演名 2014-07-09
圧縮センシングに基づく超解像処理の高速化(システムと信号処理及び一般)
山下 智博, 劉 載勲, 武内 良典, 今井 正治,
PDFダウンロードページ PDFダウンロードページへ
抄録(和) 本稿では圧縮センシングに基づく超解像処理の高速化手法を提案する.低解像度の画像から高解像度の画像を生成する超解像処理は,データが持つ元の情報量よりも多くの情報量を生成する不良設定問題であり,超解像処理の既存研究では機械学習やデータベースなどを利用し,低解像度画像から尤もらしい高解像度画像を推定する方法が取られている.しかし,このような手法は,実装に大量のメモリを必要とし,推定処理が複雑になる傾向が強い.本稿で用いる圧縮センシングに基づく超解像処理では,低解像度の画像を高解像度の画像に対する圧縮された形の観測結果としてみなすことで,超解像処理を圧縮センシングにおける情報復元の最適化問題として扱う.先行研究では最適化問題の解法として2次ノルムを用いたROMPアルゴリズムを使用するが,本稿では準ニュートン法に基づく最適化を行うことで超解像処理の高速化を実現する.標準画像データベースを用いた実験では,提案手法が従来の画像拡大手法より1~4dB高いPSNRを達成し,先行研究とはほぼ同等な画像拡大性能を示しており,処理性能においても先行手法の約2倍から21倍の高速化を実現している.
抄録(英) This paper proposes a speed-up superresolution(SR) method based on compressed sensing, where SR is a class of techniques to generate a high resolution image from a single or multiple low resolution images. Because it is an ill-posed problem to generate more information than the information of original data, conventional methods for SR adopt machine learning or database based schemes to estimate a plausible high resolution image. However, these types of approaches tend to need a large size of memory and a complicated estimation process. The SR method based on compressed sensing, used in this paper, regards a low resolution image as the result of a compressed form of sensing, and solves the SR problem as a optimization problem of data reconstruction. To realize a speed-up of the optimization process, we use the quasi-Newton method instead of the ROMP algorithm used in the previous research. In the experimental result using standard image database, the proposed method achieved 1 to 4 dB higher PSNR than conventional image magnification methods and showed almost equivalent magnification performance with the method proposed in the previous research, and realized 2 to 21 times speed-up of processing performance.
キーワード(和) 超解像処理 / 圧縮センシング / 準ニュートン法
キーワード(英) superresolution / compressed sensing / quasi-Newton method
資料番号 CAS2014-16,VLD2014-25,SIP2014-37,MSS2014-16,SIS2014-16
発行日

研究会情報
研究会 VLD
開催期間 2014/7/2(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 VLSI Design Technologies (VLD)
本文の言語 JPN
タイトル(和) 圧縮センシングに基づく超解像処理の高速化(システムと信号処理及び一般)
サブタイトル(和)
タイトル(英) high speed super-resolution based on compressed sensing
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 超解像処理 / superresolution
キーワード(2)(和/英) 圧縮センシング / compressed sensing
キーワード(3)(和/英) 準ニュートン法 / quasi-Newton method
第 1 著者 氏名(和/英) 山下 智博 / Tomohiro YAMASHITA
第 1 著者 所属(和/英) 大阪大学大学院情報科学研究科
Department of Information Systems Engineering, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University
第 2 著者 氏名(和/英) 劉 載勲 / Jaehoon YU
第 2 著者 所属(和/英) 大阪大学大学院情報科学研究科
Department of Information Systems Engineering, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University
第 3 著者 氏名(和/英) 武内 良典 / Yoshinori TAKEUCHI
第 3 著者 所属(和/英) 大阪大学大学院情報科学研究科
Department of Information Systems Engineering, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University
第 4 著者 氏名(和/英) 今井 正治 / Masaharu IMAI
第 4 著者 所属(和/英) 大阪大学大学院情報科学研究科
Department of Information Systems Engineering, Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University
発表年月日 2014-07-09
資料番号 CAS2014-16,VLD2014-25,SIP2014-37,MSS2014-16,SIS2014-16
巻番号(vol) vol.114
号番号(no) 123
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日