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［研究グループ構成］

　　　　　　　　　　研究者：�煦苣M勝，魚住純，元木邦俊，菊地慶仁


［研究課題］

　　　　　　　　 　　・�煦苣M勝　バイオメトリックス情報による光学的セキュリティ技術の開発
　　　　　　　　 　　・魚住純　　 光・画像技術による生体関連情報のセンシングと解析
　　　　　　　　 　　・元木邦俊　音声生成モデルにおける声道境界条件の高精度化
　　　　　　　　 　　・菊地慶仁　生体情報の可視化と協調型開発環境の開発
　　　　

［研究課題と成果概要］


�@［　バイオメトリックス情報による光学的セキュリティ技術の開発（�煦苣M勝）　］

　コンピュータ内部で，光学的なホログラフィの原理に基づく演算を実行し，画像のような2次元情報をランダム位相で変調することで作成されるディジタルホログラフィの応用研究を発展させた．具体的には，ディジタルホログラフィを用いた振動面の振動解析をコンピュータシミュレーションによって，時間平均法とパルスストロボ法の二つの手法で実行し，得られた再生像を理論結果に一致する結果が得られた．このことによって，物体の振動情報がディジタルホログラムという数値データとしては全くランダムな媒体の中に完全な形で保存できることが確認された．このように，ディジタルホログラフィの技術を用いると，振動解析のデータだけではなく，規則性をもつあらゆるディジタルデータをランダムな数値データ構造からなるディジタルホログラムという媒体に保存し伝送できる．したがって，この技術は，指紋，掌紋，顔，筆跡など個人認証にとって有用なバイオメトリックス情報のセキュリティ技術として利用できる見通しが得られた．

�A［　光・画像技術による生体関連情報のセンシングと解析（魚住純）　］

　前プロジェクトからの継続的な研究課題として，農畜産物や食品等の有機混合系の成分測定技術である近赤外分光法の非整数次微分スペクトル法による高精度化の研究を行っている．今年度は，非整数次微分および非整数次絶対微分処理によって，近赤外スペクトルの吸収ピークに含まれる成分情報がどのように変化するかを，2次元相関分光法を用いて解析した．その中で，特定の成分に関連した吸収ピークの情報を抽出して2次元相関に展開する目的から，成分濃度の変数も含めた3次相関関数および4次相関関数を2次元相関として表示する手法を新たに導入した．これにより，前プロジェクトで得られた2次元相関マップに比べて，個々の成分に的を絞ったピーク解析が可能となり，多変量解析による成分計測キャリブレーションの精度向上が期待される． また，医用画像や顔画像などの生体画像の認識や解析にとって重要である画像の鮮鋭化処理として，非整数次ラプラシアンを用いた非整数次アンシャープマスキング法を導入し，従来のラプラシアンに基づくアンシャープマスキング処理よりも良好な鮮鋭化が可能であるという知見を得た．

�B［　音声生成モデルにおける声道境界条件の高精度化（元木邦俊）　］

　これまでに行ってきた３次元声道モデルの数値解析では，帯域幅の極めて狭い多数の極と零点が生じることが示されており，その出現特徴は声道の微細構造と壁の境界条件の扱いに大きく影響を受けることが示唆されていた．今年度は，前プロジェクトで開発した高次モードを含むパラメトリックな音場表現を可能とする声道モデルに壁インピーダンスを導入して，高次モードの伝搬定数の計算法と声道伝達特性に与える影響について検討した．低い周波数域では共振周波数の上昇と帯域幅の増加が見られ，従来の１次元モデルと一致した傾向が確認され，壁インピーダンスの高精度なモデル化の必要性が示された．また，声道形状は舌変形の影響を最も受けることから，非圧縮性を考慮した連続粘弾性体により構成される舌の形状モデルを用いて内舌筋の活動を考慮した運動シミュレーションを行った．このシミュレーションでは，歪みエネルギー関数を偏差応力と体積変化の部分に分けることで非圧縮性を表現し，従来の手法でパラメータとして与えていた圧縮性に関する変数を使うことなく舌形状変化の非圧縮性を表現することが可能となった．これらの成果は，日本音響学会等で発表されている．

�C［　生体情報の可視化と協調型開発環境の開発（菊地慶仁）　］

　生体情報の可視化に関しては，今年度に裸眼立体視ディスプレイ（Philips社）を導入し，システムソフトウェアのインストールなど本格的な開発の準備を行っている．また組み込みLinux開発用ツールキット及び開発環境であるArmadiroを用いたウェアラブルな視覚入力／出力機器の開発準備もすすめており，他にはAR( Augmented Reality)を応用したガイダンスシステムの開発も行っていて，カメラと組み合わせたゴーグルタイプのモニタを用いて，カメラから入力される視覚情報とコンピュータシステムによる3次元画像を組み合わせて，対象者により付加価値のある視覚情報を提供し，個人向けの情報提供システムを可能としている．研究課題自体が開始から半年程度しか経っていないので，文書化した報告にはなっていないが，次年度以降は，これらを組み合わせた可視化技術の開発に取り組む予定でいる．また，以前から進めていたタイル模様のデザインシステムは，ほぼ完成の域に達しており，所属学部研究報告に掲載した．

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