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組織・研究分野

知的電子回路工学 [川又・阿部(正)] 研究室

教員・職員

[PHOTO.1] 教授 川又 政征
(知的電子回路工学分野)
[PHOTO.2] 准教授 阿部 正英
(知的電子システム工学分野)
[PHOTO.3] 助教 越田 俊介
1. 画像・映像信号処理に関する研究

多次元信号の代表として、2次元の画像や3次元の映像などがある。 多次元信号は、科学技術の分野における観測データや計測データとして重要な情報を担っているだけではなく、 人間にとっても直感的で身近な表現や伝達のための手段として極めて重要である。 ここでは、画像・映像信号処理システム実現のための理論として、 多次元ディジタルフィルタと多次元離散フーリエ変換の数学的基礎理論や画像の高精度の拡大・縮小法に関する研究を行っている。

  • 多次元ディジタル信号処理に関する研究
  • 画像の拡大・縮小に関する研究
2. ディジタルシネマのためのディジタル信号処理に関する研究

ディジタル信号処理の応用として、古いフィルム映像の修復の研究を行っている。 古いフィルム映像は、 フレーム毎の不規則な揺れである位置ずれや輝度値の不規則な変化であるフリッカ、 埃の付着やフィルム面の 損傷により生じるブロッチ等により、視覚的に非常に見辛くなっている。 これらの古いフィルム映像固有の劣化を自動修復するアルゴリズムの研究を行っている。 古いフィルム映像の修復においては、 実際のフィルム(1940年代のフィルム)を4Kディジタルシネマの品質(横方向の解像度が約4,000画素、階調精度12bits)でスキャンし、 この映像を対象として修復処理を行っている。

  • 映像修復
  • 非線形ディジタルフィルタ
  • 4Kディジタルシネマ
3. 適応ディジタル信号処理に関する研究

推論・学習・適応・自己組織能力を有する次世代の信号処理アルゴリズムやシステムの再構築をめざし、 可変ディジタルフィルタ・進化論的ディジタルフィルタ の実現およびこれらの信号処理への応用に関する研究を行っている。 さらに、適応信号処理の応用として、アクティブノイズコントロール (Active Noise Control: ANC) に関する研究を行っている。 特に、ANCのためのディジタルフィルタの構成とその適応アルゴリズムに関して研究している。

  • 可変ディジタルフィルタ
  • 進化論的ディジタルフィルタ
  • アクティブノイズコントロール
4. ディジタルフィルタの最適設計・実現に関する研究

高性能ディジタルフィルタの実現をめざし、 遺伝的・進化論的アルゴリズムに基づくディジタルフィルタの最適設計や状態方程式に基づくディジタルフィルタの量子化誤差の解析・最小化に関する理論を行っている。

  • 状態方程式に基づく高精度ディジタルフィルタの合成理論
  • 遺伝的・進化論的アルゴリズムによるディジタルフィルタの最適設計
5. 信号処理理論・線形システム理論・回路網理論に関する研究

線形システムは、アナログ回路網、ディジタル回路網、電気回路、制御系、信号処理システムなどを含み、最も基礎的で重要なシステムである。 線形システム理論は、線形システムの数学的な動的振る舞い、実現の可能性、設計と応用などを扱う理論であり、ディジタル信号処理と共通する点が多い。 本研究室では、線形システムとして状態空間システムを対象として線形システムの数学的性質に関する研究を行い、 その成果をディジタルフィルタの解析と最適設計に応用している。

6. ディジタルシグナルプロセッサの応用に関する研究

本研究室で考案する高度な信号処理アルゴリズムを実時間で実行するシステムの構築を目的として、 提案するアルゴリズムのハードウェア実現に関する研究を行っている。

  • ディジタルシネマのためのディジタル信号処理のDSP実現
  • サブオクターブ分割フィルタバンクのDSP実現
  • 進化論的計算手法のFPGA実現
東北大学 電気・情報系
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