研究テーマの概要：

画像処理を中心とする多次元データの信号処理に関する研究を行なっています．現在，

• 画像生成などのAIや数理最適化を応用した画像復元

  • 画像ノイズ除去... 画像を綺麗に

  • 画像インペインティング…潜在空間拡散画像生成モデル（Stable Diffusion）を用いて画像内の欠損領域を修復

  • 符号化画像の復元... 圧縮による歪を減らし，人間にとってより見やすい画像に

  • AIのための前処理としての復元... 悪条件下での画像認識AIの性能を改善

  • 白黒画像のカラー化

• ビジョン言語モデルの応用の追求

  • 画像補完の多様性の評価

  • 画像の知覚品質の推定

  • 運転者画像からの不注意行動の認識

• 画像ステガノグラフィ...画像中に大量の情報を埋め込む

  • 秘密情報をリアル画像ノイズに模擬した信号に変換

• 画像圧縮…多様な視点から圧縮効率の向上を目指す

などの研究課題に取り組んでいます．

ニュース：

• 2025年7月：Nonlinear Theory and Its Applications, IEICEに、有働君、西尾君とそれぞれ共著の論文２本が採録されました！

• 2025年4月：IEEE  International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS)と併催のワークショップである4th International Workshop on Autonomous Network Management Systems (ANMS 2025)に、宮田が共著の発表が１件が採択されました。グラスゴー大学のPaul Harvey講師との国際共著でもあります！Harvey先生のページにも記載されています。

• 2024年12月：IEEE International Conference on Artificial Intelligence in Information and Communication (ICAIIC) にM1 柿沼くんの主著の成果が採録されました．宮田は共著でもう１件発表があります．

• 2024年7月：Nonlinear Theory and Its Applications, IEICEに、渡久地君、青木くんとそれぞれ共著の論文２本が採録されました！

• 2024年5月：IEEE Access (IF=3.9)に宮田が主著の論文が採録されました！

• 2024年3月：宮古島で開かれた電子情報通信学会技術と社会・倫理研究会にてM2渡久地くんが発表し，技術と社会・倫理（ＳＩＴＥ）研究専門委員会学術奨励賞を受賞しました！

• 2024年2月：公益社団法人千葉県情報サービス産業協会の開催の第13回千葉県内大学による卒業論文発表会にてB4柿沼くんが発表し，卒業論文優秀賞を受賞しました！

• 2024年1月：Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE4月号に宮田が主著の論文が採録決定しました．

• 2024年1月に別府で行われるKJCCS 2024にM2渡久地君が主著、およびM2青木くんが共著の研究成果がそれぞれ１件ずつ採録されました！

• 2023年11月に御殿場で行われたPCSJ/IMPS 2023で宮田の研究成果がベストポスター賞を受賞しました．

• 2023年9月にイタリア・カターニャで行われた国際会議NoLTA 2023にて宮田が研究発表を行いました．

• 2023年8月にドイツ・ベルリンで行われた国際会議ICCE Berlin 2023にて宮田が研究発表を行いました．

• 2023年1月に米国・ラスベガスで行われた国際会議CCNC 2023にて宮田が2件のポスター発表を行いました．

• 2021年5月号のMDPI Signals誌にD3斎藤くんが主著の論文が採録されました！

• 2021年2月号のMDPI Signals誌にD3細野くんが主著の論文が採録されました！東工大の小野峻佑先生との共著です．

• 2020年8月にオンラインで開催されるECCV2020併設のワークショップAIM2020に，M1今井くんが主著の研究成果が採録されました！

• 2020年10月にオンラインで行われる IEEE ICIP 2020に，M2間宮君が主著の研究成果が採録されました！

• 2019年7月号のIEEE ACCESS誌 (IF=4.098)にD3 細野くんが主著の論文が採録されました！東工大の小野峻佑先生との共著です．

• 2019年9月にオランダで行われるNear Surface Geoscience 2019に，M2 小倉くんが主著の研究成果が採録されました！

• 2018年9月にギリシアで行われるIEEE ICIP 2018に，D1斎藤君が主著の研究成果が採録されました！

• 2016年9月にアメリカで行われる IEEE SPSのフラッグシップカンファレンス ICIP  http://2016.ieeeicip.org にて，M2細野君が主著の研究成果が採録されました！東工大の小野峻佑先生との共著です．

現在そして過去の研究テーマ一覧：

2024年度の研究テーマおよび関連する学会発表：

【修士課程】

• 拡散モデルを用いた白黒画像のカラー化

  • 西尾 龍汰，宮田 高道，"学習済み拡散モデルを用いたゼロショット画像カラー化におけるクラス分類の効果に関する一検討", PCSJ/IMPS, P1-14  (2024).

• 画像補完手法の多様性の評価

  • 武石 満莉愛，宮田 高道，"CLIP による画像補完手法の意味的多様性評価およびアーティファクト検出の一検討", PCSJ/IMPS, P4-02  (2024).

• ゲート機構型ノイズ除去手法の応用や軽量化

  • 有働 和矢，宮田 高道，"深さ方向分離畳み込みとゲート機構の組み合わせによる軽量なリアル画像ノイズ除去", PCSJ/IMPS, P1-02  (2024).

  • 王 征，宮田 高道，"物体検出のためのゲート機構を用いたノイズ除去", PCSJ/IMPS, P3-17  (2024).

  • エン 恩正，宮田 高道，"知覚品質を考慮したゲート機構型画像ノイズ除去の学習方法", PCSJ/IMPS, P3-02  (2024).

• ファストファッション売上短期予測における画像情報の利用

  • 星 理孔，宮田 高道，"ビジョン言語モデルを用いたファストファッションにおける短期観測売上予測に関する一検討", PCSJ/IMPS, P2-11  (2024).

• 潜在空間拡散モデルによる画像補完

  • 柿沼 祐介，宮田 高道，"事前学習済み潜在拡散モデルを用いたゼロショット画像補完", PCSJ/IMPS, P2-03  (2024).

  • Yusuke Kakinuma, Takamichi Miyata, Kaito Hosono, Hirotsugu Kinoshita, "Zero-Shot Image Inpainting using Pretrained Latent Diffusion Models," IEEE ICAIIC, (2024).

2023年度の研究テーマおよび関連する学会発表：

 【修士課程】

• JPEG画像の知覚品質の向上

  • 青木 侑斗，宮田 高道，"複数の知覚品質推定手法を損失関数とした学習型JPEG 画像復号の一検討," PCSJ/IMPS, P3-05  (2023).

  • Takamichi Miyata, Yuto Aoki, "Perceptual JPEG Artifact Removal using Sum of Weighted IQA as Loss Function," KJCCS, (2024).

• リアル画像ノイズ考慮型の画像ステガノグラフィ 

  • 渡久地 伸之介，宮田 高道，"リアル画像ノイズ除去による画像ステガノグラフィ性能向上の一検討," PCSJ/IMPS, P4-04  (2023).

  • Shinnosuke Toguchi, Takamichi Miyata, "Pseudo Real Image Noise Steganography with Image Denoising and Generative Adversarial Netowrk," KJCCS, (2024)

• 画像補完手法の多様性の評価

  • 武石 満莉愛，宮田 高道，"CLIP 画像埋め込みによる画像補完手法の意味論的多様性評価の一検討," PCSJ/IMPS, P3-16  (2023).

 【学部生】

• 潜在空間拡散モデルによる画像補完

  • 柿沼 祐介，宮田 高道，"学習済みの潜在空間拡散モデルを用いた画像補完手法の一検討," PCSJ/IMPS, P1-11 (2023).

  • 柿沼 祐介，宮田 高道，"学習済みの潜在空間拡散モデルを用いた画像補完手法の一検討," 電子情報通信学会総合大会, D-11A (2023).

2022年度の研究テーマおよび関連する学会発表：

 【修士課程】

• 単一画像からの学習による画像インペインティング

  • 青木 優汰，宮田 高道，”SinGANの拡張による多様性のあるドメイン非依存画像インペインティングの一検討," PCSJ/IMPS, P3-11 (2022).

• 深層学習による画像の構造-テクスチャ-ノイズ分離

  • 平野 宏明，宮田 高道，”二段階ネットワークによる画像の構造-テクスチャ-ノイズ分離に関する一検討," PCSJ/IMPS, P2-18  (2022).

• 重み付きテンソル核ノルムによるテンソル復元

  • 金 正博，宮田 高道，”TRPCAにおける重み付きテンソル核ノルムに関する一検討," PCSJ/IMPS, P2-16 (2022).

• 画像認識のための画像補完手法

  •  内田 健一，宮田 高道，"非畳み込み型画像認識のための画像補完手法のための基礎検討," PCSJ/IMPS, P1-02 (2022).

• JPEG画像の知覚品質の向上

  • 青木 侑斗，宮田 高道，"複数の知覚品質推定手法を損失関数としたJPEG画像復号の一検討," PCSJ/IMPS, P3-10 (2022).

• リアル画像ノイズ考慮型の画像ステガノグラフィ 

  • 渡久地 伸之介，宮田 高道，"リアル画像デノイズによる画像ステガノグラフィのための基礎検討," PCSJ/IMPS, P2-15 (2022).

2021年度の研究テーマおよび関連する学会発表：

 【博士課程】

• 低ランクテンソル復元

  • 細野 海人，宮田 高道，"Algorithm unrolling を用いた低ランクテンソル復元に関する検討", PCSJ/IMPS, P3-11 (2021)．

• ノイズ除去画像のテクスチャ復元

  • Yuta Saito, Takamichi Miyata,  "Recovering Texture with a Denoising-Process-Aware LMMSE Filter", Signals 2, vol. 2, no. 2, pp. 286-303, 2021. PDF

 【修士課程】

• 深層学習を用いたノイズ除去

  • 今井 海人，宮田 高道，"Gated context CNN を用いたコンテクスト考慮型ノイズ除去に関する研究 "， PCSJ/IMPS, P1-18 (2021)．

• 単一画像からの学習による画像インペインティング

  • 青木 優汰，宮田 高道，”SinGAN の拡張によるドメイン非依存画像インペインティングの一検討”， PCSJ/IMPS，P1-05 (2021)． 

• 深層学習による画像の構造-テクスチャ-ノイズ分離

  • 平野 宏明，宮田 高道，”深層学習を用いた画像の構造-テクスチャ-ノイズ分離”， PCSJ/IMPS，P2-09 (2021)．

• 重み付きテンソル核ノルムによるテンソル復元

  • 金 正博，宮田 高道，”重み付きテンソル核ノルムのテンソル完全復元条件に関する検討”， PCSJ/IMPS，P3-08  (2021)．

2020年度の研究テーマおよび関連する学会発表：

 【博士課程】

• 重み付きテンソル核ノルム最小化による色画像の復元

  • Kaito Hosono, Shunsuke Ono, Takamichi Miyata, "On the Synergy between Nonconvex Extensions ofthe Tensor Nuclear Norm for Tensor Recovery", MDPI Signals, vol. 2, no. 1, pp. 108–-121, 2021. PDF 

 【修士課程】

• 地中レーダデータからの埋設物画像復元

  • 西牧 大智，宮田 高道 ，"GPR を用いた地中埋設物解析支援のための画像変換手法の一検討," PCSJ/IMPS, P2-A-1 (2020).

• 深層学習を用いたノイズ除去

  • 今井 海人，宮田 高道 ，"Gated Texture CNN による画像ノイズ除去 ," PCSJ/IMPS, P4-C-2 (2020).

• 主観品質の向上を目的とした画像ノイズ除去手法

  • 山根 壮一朗，宮田 高道 ，"知覚的品質の向上を目的とするノイズ除去に関する一検討 ," PCSJ/IMPS, P1-C-1 (2020).

2019年度の研究テーマおよび関連する学会発表：

 【博士課程】

• 重み付きテンソル核ノルム最小化による色画像の復元

  • Kaito Hosono, Shunsuke Ono, Takamichi Miyata, "Weighted Tensor Nuclear Norm Minimization for Color Image Restoration," IEEE Access, vol. 7, no. 1, pp.88768--88776, (2019).

  • 細野 海人，小野 峻佑，宮田 高道， "重み付きテンソル核ノルムを用いたカラー画像復元に関する検討," PCSJ/IMPS,  (2019).

• ノイズ除去画像のテクスチャ復元

  • 齋藤 雄太，宮田 高道，"ノイズ除去で失われたテクスチャの統計量の推定に関する一検討," PCSJ/IMPS,  (2019).

 【修士課程】

• GPR画像からの埋設物検出

  • Rei Ogura, Takamichi Miyata, "Quasi-Measurement Pitch Change: A New Framework for Machine Learning on GPR," Near Surface Geoscience (2019).

• 画像認識のための画像ノイズ除去

  • 間宮 慶，宮田 高道， "未知クラスに頑健な画像認識考慮型ノイズ除去⼿法の⼀検討," PCSJ/IMPS,  (2019).

• 生成NNによる画像インペインティング

  • 湯澤 亮太，宮田 高道 ，"ヒント画像を用いた画像補完の精度向上に関する一検討," PCSJ/IMPS,  (2019).

 【学部生】

• 地中レーダデータからの埋設物画像復元

  • 西牧 大智，宮田 高道 ，"GPRを用いた地中埋設物解析支援のための画像変換手法の一検討," PCSJ/IMPS,  (2019).

• 深層学習を用いたノイズ除去

  • 今井 海人，宮田 高道 ，"アテンション機構を⽤いた コンテクスト考慮型ノイズ除去に関する研究," PCSJ/IMPS,  (2019).

• 主観品質の向上を目的とした画像ノイズ除去手法

  • 山根 壮一朗，宮田 高道 ，"主観的品質の向上を目的とするノイズ除去に関する一検討," PCSJ/IMPS,  (2019).

2018年度の研究テーマおよび関連する学会発表：

 【博士課程】

• 重み付きテンソル核ノルム最小化による色画像の復元

  • • 細野 海人，宮田 高道，"重み付きテンソル核ノルム最小化を用いた画像補完の性能改善に関する基礎検討,"  電子情報通信学会ソサイエティ大会 (2018)

• • 細野 海人，宮田 高道，"重み付きテンソルシャッテ ン p ノルムを用いた色画 像補完に関する基礎検討," PCSJ/IMPS, (2018). 

• ノイズ除去画像のテクスチャ復元

• • Yuta Saito, Takamichi Miyata, "Recovering texture of denoised image via its statistical analysis , "  IEEE International Conference on Image Processing (ICIP) (2018)

  • 齋藤 雄太，宮田 高道，"ノイズ除去画像のテクスチャの知覚的復元に関する一検討,"  電子情報通信学会ソサイエティ大会 (2018)

  • 齋藤 雄太，宮田 高道，"知覚的品質に着目したノイズ除去画像のテクスチャの復元に関する一検討," PCSJ/IMPS,  (2018). 

 【修士課程】

• 符号化画像の質感復元

  • 永野 輝広，宮田 高道，"量子化拘束を考慮した NN による JPEG 画像の質感復元," PCSJ/IMPS,  (2018).

• GPR画像からの埋設物検出

  • 小倉 嶺，宮田 高道，"地中レーダによる空洞及び埋設管の計測データの取得と機械学習における有効性の検討," PCSJ/IMPS,  (2018).

 【学部生】

• 画像認識のための画像ノイズ除去

  • 間宮 慶，宮田 高道， "深層学習を用いた画像認識の前処理としての画像ノイズ除去手法の一検討," PCSJ/IMPS,  (2018).

• 生成NNによる画像インペインティング

  • 湯澤 亮太，宮田 高道 ，"構造画像の推定によるパッチベース画像補完の精度向上に関する基礎検討," PCSJ/IMPS,  (2018).

2017年度の研究テーマおよび関連する学会発表：

 【博士課程】

• 重み付きテンソル核ノルム最小化による色画像の復元

  • 細野 海人，宮田 高道，"重み付きテンソル核ノルム最小化を用いた画像補完に関する検討," PCSJ/IMPS, P-5-9 (2017). 

• SUREを用いたノイズ除去画像のテクスチャ復元

  • 齋藤 雄太，宮田 高道，"ノイズ除去画像とノイズ成分との関係に着目したテクスチャ成分の復元," PCSJ/IMPS, P-3-15 (2017). 

 【修士課程】

• 生成NN による HDR 画像復元 

  • 森山 達也，宮田 高道， "NN を用いた露出過度領域を含む単一 LDR 画像からの生成的 HDR 画像復元," PCSJ/IMPS, P-1-5 (2017).

• 生成NNによる画像インペインティング

  • 松田 侑也，宮田 高道 ，"CNNを用いた構造画像推定とパッチベース手法の組み合わせによる画像インペインティン グの基礎検討," PCSJ/IMPS, P-1-17 (2017).

• ODトラヒック行列推定

  • 加瀬 史門，宮田 高道，鶴 正人，内田 真人，”観測データのリサンプリングによる解候補の生成と選別に基づいたODトラヒック行列推定の精度向上,” 信学技報 (2017).

 【学部生】

• 色差予測NNとその予測残差のグラフベース変換による色差画像の符号化，本多拓矢，穐山元

• クロッピング制約下での剛体変換を用いた動画像の安定，館慎太郎，片岡泰佑

•  Cycle GANを用いた画像の美的評価値の向上，松沢透，溝口卓見

• 量子化拘束を考慮したNNによるJPEG画像の質感復元，永野輝広

• パッチ重み付きWNNMの重み関数の改善，重永浩隆，時田賢治 

2016年度の研究テーマ および関連する学会発表：

 【修士課程】

• 条件付き生成ニューラルネットワークによる白黒画像の確率的自動カラー化

  • 大矢剛史，宮田高道，"生成NNによる輝度画像の確率的自動カラー化の基礎検討", PCSJ/IMPS, P-2-09 (2016).

• 重み付きテンソル核ノルム最小化による色画像のノイズ除去

  • Kaito Hosono, Shunsuke Ono, Takamichi Miyata, "Weighted Tensor Nuclear Norm Minimization for Color Image Denoising," IEEE ICIP 2016.

  • 細野海人，小野峻佑，宮田高道, "Weighted tensor nuclear norm最小化を用いた色画像ノイズ除去", PCSJ/IMPS, P-4-02 (2016).

• 条件付き生成ニューラルネットワークによる画像インペインティング

  • 松田侑也，宮田高道，"画像インペティグのため条件付き生成NNの基礎検討," PCSJ/IMPS, P-1-04 (2016).

• ノイズ除去画像のテクスチャ復元

  • 齋藤雄太，宮田高道，"テクスチャの統計的性質の推定によるノイズ除去画像の質感向上," PCSJ/IMPS, P-3-05 (2016).

 【学部生】

• パッチ間の重みを考慮した重み付き核ノルム最小化による画像ノイズ除去

  • 岩本 百合奈，坂戸 佳美，宮田 高道, "類似パッチの重みを考慮したWNNMに基づく画像ノイズ除去," PCSJ/IMPS, P-1-11 (2016).

• 局所変動の推定による超解像画像の質感復元

  • 白土 裕貴，森川諒，宮田高道，"局所変動の推定による超解像画像の質感復元," PCSJ/IMPS, P-5-07 (2016).

• グラフベース変換を利用した色差画像の予測符号化

• 最適化による動画像ブレ除去の制約条件の改善

• 単一被写体の移動による画像の美的評価値改善

2015年度の研究テーマ および関連する学会発表：

 【修士課程】

• 学習による白黒画像のカラー化

  • 大矢 剛史，宮田 高道, "学習による輝度画像の自動 colorization の基礎検討," PCSJ/IMPS, P-2-13 (2015).

• 重み付き核ノルム最小化による色画像のノイズ除去

  • 細野 海人，宮田 高道, "Weighted Nuclear Norm Minimization の色画像ノイズ除去への拡張に関する一検討," PCSJ/IMPS, I-3-14 (2015).

 【学部生】

• グラフベース変換を利用した色差画像符号化

  • 齋藤 雄太，森田 裕佑，宮田 高道, "グラフベース変換を利用した色差画像符号化の基礎検討,"  PCSJ/IMPS, P-2-09 (2015).

• 超解像処理を施した自然画像の視覚的質感改善

  • 台 明，塩野 恭平，阿部 萌斗，宮田 高道, "超解像処理を施した自然画像の視覚的質感改善の基礎検討," PCSJ/IMPS, I-4-16 (2015).

• 凸最適化を用いた動画像の制約つき手ブレ除去

  • 宇治 護，満田 寛紀，宮田 高道, "最適化を用いた動画像の制約つきブレ除去の基礎検討," PCSJ/IMPS, I-3-13 (2015).

• 撮影支援を目的とした画像の美的評価値の改善

  • 鈴木 達馬，内田 和哉，宮田 高道, "撮影支援を目的とした画像の美的評価値の向上に関する基礎検討," PCSJ/IMPS, I-3-03 (2015). 

• ベンフォード・フーリエ係数によるNon-aligned複数回JPEG圧縮の検出

  • 樋口 貴広，菊地 貴裕，宮田 高道, "ベンフォードフーリエ係数による Non-aligned 複数回 JPEG 圧縮の検出に関する基礎検討," PCSJ/IMPS, P-2-08 (2015).

2014年度の卒業研究テーマ(と関連する学会発表)：

• Directional filterを用いた被写体ぼけ領域検出と修復

  • 森野 優汰，黒木 翔太，鈴木 裕大，宮田 高道, "Directional filter を用いた被写体ぼけ領域の検出の基礎検討", PCSJ/IMPS, I-1-09 (2014).

• 奥行きを考慮したポアソン画像合成のための変形ラプラシアンの提案

  • 大矢 剛史，宮田 高道, "奥行きを考慮した画像合成の基礎検討", PCSJ/IMPS, P-1-03 (2014).

  • 大矢剛史，宮田高道，"奥行きを考慮したポアソン画像合成のための変形ラプラス演算子の提案," 信学技報, vol. 115, no. 96, IE2015-37, pp. 29-34 (2015).

• 凸最適化を用いた画像ノイズ除去における確率分布に基づくパラメータの最適性について

  • 細野 海人，宮田 高道, "画素値勾配の局所的分布に基づくテクスチャ保存型ノイズ除去法の基礎検討", PCSJ/IMPS, I-4-10 (2014).

  • 細野海人，宮田高道，"凸最適化を用いた画像ノイズ除去における確率分布に基づくパラメータの最適性に関する一検討," 信学技報, vol. 115, no. 96, IE2015-36, pp. 23- 28, (2015).

• 顔器官検出と画像合成を用いた失敗写真撮り直しのための自動マスク生成

2013年度の卒業研究テーマ(と関連する学会発表)：

• ライトフィールドカメラにおける全焦点画像の生成手法 

  • 小倉 嶺, 宮田高道, "Focused Plenoptic Cameraによる全焦点画像生成のためのDepth Map推定法," 電子情報通信学会総合大会, B-15-1 (2014).

• 様々なノイズに対するDDID法の適用範囲拡張

• 擬似HDR画像生成における色ムラの除去法

• RGB-D画像におけるDepth情報の欠損復元