理学部情報科学科

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伊藤(登)研究室

所属教員

研究室紹介

ディジタル信号処理(digital signal processing: DSP)技術は音声、音響、静止画像、映像、情報通信、気象データ、地震波、医療福祉など様々な情報処理の分野でその有効性を発揮している。
ディジタル信号処理の過程では、信号処理の目的に応じてフィルタの周波数特性を素早く変化させる必要がしばしば生じる。このような特性が調整可能なディジタルフィルタは可変ディジタルフィルタと呼ばれ、近年その最適設計と低コスト構築に関する研究が注目されている。本研究室では、このような新型情報処理システムの最適設計と低コスト実現に関する研究を行っている。

研究内容

多次元メディア情報処理システム

静止画像(2次元)と映像(3次元)の雑音除去、画像認識と画像符号化に不可欠な多次元ディジタルフィルタの数学モデルの最適設計(design)と低コスト実現(implementation)。

音色可変・環境適応型ディジタル補聴器の開発

振幅特性が可変なディジタルフィルタ(可変振幅フィルタ)の最適設計に基づき、ディジタル補聴器ユーザーの音色好みと補聴器の使用環境に応じて音色が容易に調整可能な音色可変・環境適応型ディジタル補聴器の実現。

可変非整数遅延フィルタの設計と画像補間

ディジタル通信における受信信号の時間ずれの調整とディジタル画像の高解像度補間に位相遅延が非整数かつ連続可変な可変非整数遅延ディジタルフィルタ(variable fractional-delay filter: VFD Filter)の最適設計と画像解像度変換への応用。

ディジタル信号補間器の最適設計

ディジタル画像を構成する画素(ピクセル)の数をしばしば変更する必要が生じる。例えば、
 
a.使用するディスプレイにより画素数が異なる;
b.画像の一部を切り出し、その画像を拡大する;
c.何枚もの画像を同時に表示するために、画像を縮小する。
 
このような画像の解像度変換(resampling)の過程で画像の画質劣化が生じてしまう。これまで種々の解像度変換法が提案されているが、零次補間、線形補間、2次および3次多項式補間法が主流であった。多項式補間を用いれば、与えられたディジタル画素の任意中間点における画素を補間によって得ることができるが、補間後の画質の劣化が生じてしまう。それは周波数領域でこの問題を考える場合、補間多項式の周波数特性は理想アナログ低域フィルタの周波数特性から大きく離れているからである。本研究室では、広帯域(wide-band)ディジタル信号の高精度補間にも適する新しいディジタル補間器(interpolator)の最適設計に関する研究を行っている。

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