ウェーブレットによる視覚情報処理と錯視の研究

利用小波进行视觉信息处理和视错觉的研究

• 批准号: 16654026
• 负责人: 新井 仁之
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16654026/
• 关键词: ウェーブレット; 視覚情報処理; 錯視; コンピューター・シミュレーション; V1野; 明暗の錯視; 色の錯視; 幾何学的錯視; ウェーブレットフレーム; 視覚系; カラービジョン; フィルタバンク

眼球から入った視覚情報は,網膜からLGNでの情報処理がされ,ほとんどの情報はさらに大脳皮質に伝送され処理される.大脳皮質ではまずV1野が処理を行う.本研究で行った主なものはこのV1野での情報処理の新しい数理モデルの設計である.この数理モデルはウェーブレットあるいはフレームレットフィルタバンクを基礎にして,情報の統合的処理,刺激文脈依存的修飾作用などを数理化してモデルに組み込んだ.この新しいモデルをSNWシステムと呼ぶことにした.これにより多くの明暗の錯視,色の錯視発生のコンピューター・シミュレーションを統一的に与えることに成功した.そしてこれらの錯視の数理的な研究が可能になった.このほか,ウェーブレット,フレームレットを用いた視覚研究の新しいスキームを提唱した.これは従来のガボールフィルタやDOGフィルタの研究に比べて優れた点が数多くある.本研究で得た上記の数理モデルは,本研究で提案したスキームの一部の実現である.この研究は数学,視覚科学,色彩科学,計算科学などと深く関連しており,実際,その成果の一部は情報科学系,視覚科学系の学術雑誌に掲載され,計算機科学系の国際会議報告集に掲載も決定している.また本研究の成果は専門の学者のみならず,一般市民からも興味をもたれ,新聞記事でも紹介され,市民講演会,公開講座でも好評を博した.数学と他分野との関連を一般の人々にも理解してもらうことにも貢献できるものと考えられる.

从眼球进入的视觉信息从视网膜到LGN进行处理，大部分信息进一步传输到大脑皮层进行处理，在大脑皮层中，V1区首先处理信息，目的是设计一个视觉信息。 V1 领域信息处理的新数学模型。该数学模型基于小波或框架滤波器组，信息的综合处理、刺激上下文相关的修改效果等都在数学上融入到模型中。我们决定将这个新模型称为 SNW 系统。这使我们能够对许多明暗错觉和颜色的发生进行计算机模拟我们成功地统一了这些视错觉，并且可以用数学方法研究这些视错觉。此外，小波，我们提出了一种使用框架进行视觉研究的新方案。与使用 Gabor 滤波器和 DOG 滤波器的传统研究相比，这具有许多优点。本研究中获得的上述数学模型是本研究提出的模型，与数学密切相关。视觉科学、色彩科学、计算科学等，事实上，它的一些成果是它已发表在信息科学和视觉科学的学术期刊上，并被选在计算机科学的国际会议论文集上发表。此外，这项研究的结果不仅引起专业学者的兴趣，而且引起公众的兴趣，在报纸文章中进行了介绍，并在公民讲座和公开讲座中受到好评。相信它也可以有助于帮助广大公众了解数学与其他领域的关系。

项目成果

Achromatic and chromatic visual information processing and discrete wavelets

消色差和彩色视觉信息处理和离散小波

• 期刊: Frontiers of Computational Science (accepted)
• 作者: Kondoh H;Kamachi Y;Hitoshi Arai
• 通讯作者: Hitoshi Arai

ウェーブレットと視覚-明暗の錯視をめぐって-

小波和视觉 - 关于光与暗的视错觉 -

• 发表时间: 2004
• 期刊: 数学のたのしみ 2004秋号
• 作者: Nakazi;Takahiko;新井仁之
• 通讯作者: 新井仁之

視覚とウェーブレット-錯視はどのようにして現れるか-

视觉和小波——视错觉是如何出现的？

• 发表时间: 2005
• 期刊: 数学通信(日本数学会) 10
• 作者: S.Moriguchi;A.Shioura;K.Murota;A.Tero;H.Haga;A.Tero;A.Tero;T.Nakagaki;新井 仁之;新井 仁之;新井 仁之
• 通讯作者: 新井 仁之

A nonlinear model of visual information processing based on discrete maximal overlap wavelets

基于离散最大重叠小波的视觉信息处理非线性模型

• 发表时间: 2005
• 期刊: Interdisciplinary Information Sciences 11-2
• 作者: Dieter Kotschick;Shigeyuki Morita;堤 幸太;Mitsuteru Inoue;山田宗慶;Toshiya JIMBO;中橋孝博・飯塚勝;桐原 聡秀;Hitoshi Arai
• 通讯作者: Hitoshi Arai

線形代数 基礎と応用

线性代数基础与应用

• 发表时间: 2006
• 作者: Sakamoto;Y.;Jun Soo Choa;新井仁之;Takuya Hosokawa;新井 仁之;Keiji Izuchi;勘甚裕一;Keiji Izuchi;新井仁之;新井仁之;新井仁之
• 通讯作者: 新井仁之