研究者詳細

顔写真

アオキ　タカフミ
青木　孝文
Takafumi Aoki
所属
役員
職名
理事
学位

  • 博士（工学）（東北大学）

e-Rad 研究者番号
80241529

委員歴 9

  • 大学ICT推進協議会　会長

    2023年5月 ～ 継続中

  • 一般社団法人日本歯科専門医機構　専門医申請学会評価認定委員

    2018年6月 ～ 継続中

  • 大学ICT推進協議会　理事

    2022年5月 ～ 2023年5月

  • 映像情報メディア学会　編集長

    2016年5月 ～ 2018年5月

  • 大学ICT推進協議会　副会長

    2015年5月 ～ 2016年5月

  • 大学ICT推進協議会　理事

    2012年5月 ～ 2016年5月

  • 計測自動制御学会　常務理事

    2010年2月 ～ 2012年2月

  • 映像情報メディア学会　理事

    2008年6月 ～ 2010年5月

  • IEEE Japan Council　理事

    2005年1月 ～ 2006年12月

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研究分野 2

  • 情報通信 / 計算機システム /

  • 情報通信 / 知覚情報処理 /

受賞 44

  1. MIRUインタラクティブ発表賞

    2023年7月　画像の認識・理解シンポジウム2023　プライバシ保護のための特徴量埋め込みに基づく顔画像の非識別化とその性能評価

  2. Best Oral Presentation Award

    2023年1月　International Forum on Medical Imaging in Asia 2023　Accuracy Improvement of Ultrasound Probe Pose Estimation Using Convolutional Neural Network by Image Reconstruction Loss for 3D Ultrasound Image Reconstruction

  3. MIRUフロンティア賞

    2021年8月　第24回 画像の認識・理解シンポジウム　ステガノグラフィを用いたプライバシ保護顔認証とその安全性評価

  4. Best Student Paper Award

    2019年10月1日　19th IEEE International Conference on Bioinformatics and Bioengineering (BIBE2019)

  5. Excellent Paper Award

    2019年10月1日　2019 IEEE 8th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE 2019)

  6. Fundamentals Review ベストオーサー賞

    2019年9月1日　電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ

  7. Best Paper Award

    2019年9月1日　18th International Conference of the Biometrics Special Interest Group (BIOSIG 2019)

  8. 映像情報メディア学会 丹羽髙柳賞論文賞

    2015年1月　映像情報メディア学会

  9. LSIとシステムのワークショップ 優秀ポスター賞（学生部門）

    2015年1月　LSIとシステムのワークショップ

  10. 2014暗号と情報セキュリティシンポジウム イノベーション論文賞

    2015年1月　2014暗号と情報セキュリティシンポジウム

  11. The 16th Workshop on Cryptographic Hardware and Embedded Systems Best Paper Award

    2014年1月

  12. 河北文化賞

    2014年1月　河北新報

  13. 2013暗号と情報セキュリティシンポジウム イノベーション論文賞

    2014年1月　2013暗号と情報セキュリティシンポジウム

  14. 感謝状「東日本大震災の身元確認作業」

    2013年1月　宮城県警察本部

  15. 社会貢献財団 社会貢献者表彰

    2013年1月　社会貢献財団

  16. 2013 IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility Best Symposium Paper Award

    2013年1月

  17. 「情報通信月間」東北総合通信局長表彰

    2013年1月　東北総合通信局

  18. 多値論理フォーラム奨励賞

    2013年1月　多値論理フォーラム

  19. 感謝状「東日本大震災における身元不明者の確認作業への貢献」

    2012年1月　宮城県歯科医師会

  20. 感謝状「第49期、第50期理事として支部協議会を担当」

    2012年1月　計測自動制御学会

  21. 感謝状

    2011年10月27日　宮城県警察本部　東日本大震災における身元確認活動の協力

  22. IEEE Symposium on Low-Power and High-Speed Chips (COOL Chips XIV) Best Poster Award

    2011年4月

  23. 感謝状

    2011年1月21日　群馬県警察本部　2010年の画像解析による犯罪捜査協力に対して

  24. 2010年マルチメディア，分散，協調とモバイル (DICOMO2010) シンポジウム 優秀論文賞

    2010年8月25日　2010年マルチメディア，分散，協調とモバイル実行委員会

  25. 2009年コンピュータセキュリティシンポジウム優秀論文賞受賞

    2009年10月　2009年コンピュータセキュリティシンポジウム実行委員会

  26. 市村学術賞貢献賞

    2008年4月25日　新技術開発財団

  27. 混載情報技術の合成とシステムインテグレーションに関するワークショップ

    2007年10月

  28. IEEE 多値論理国際シンポジウム最優秀論文賞 Outstanding Contributed Paper Award

    2006年5月

  29. 第7回LSI IPデザイン・アワード完成表彰部門 IP章

    2005年5月19日　LSI IPデザイン・アワード運営委員会　算術アルゴリズム記述言語に基づく乗算器モジュールジェネレータ

  30. IEEE多値論理国際シンポジウム最優秀論文賞

    2001年5月23日

  31. IEEE多値論理国際シンポジウム最優秀論文賞

    2000年5月

  32. IEEE知的信号処理と通信システム国際シンポジウム最優秀論文賞

    1999年12月

  33. 英国電気学会マウントバッテン賞

    1999年9月

  34. 電子情報通信学会猪瀬賞

    1997年5月17日　電子情報通信学会　酵素トランジスタ回路の解析と設計

  35. 電子情報通信学会論文賞

    1997年5月17日　電子情報通信学会　酵素トランジスタ回路の解析と設計

  36. 電子情報通信学会学術奨励賞

    1996年3月　電子情報通信学会　酵素トランジスタ：電子情報通信学会総合大会

  37. 第６回トーキン科学技術振興財団研究奨励賞

    1996年3月　財団法人 トーキン科学技術振興財団　多波長光コンピューティングに関する研究

  38. 第１回青葉工学振興会研究奨励賞

    1995年11月　財団法人 青葉工学振興会　多波長光コンピューティングに関する研究

  39. 第８回安藤博記念学術奨励賞

    1995年6月　財団法人 安藤研究所　無配線バイオコンピューティングに関する基礎研究

  40. 英国電気学会アンブローズ・フレミング賞

    1994年9月

  41. 第８回電気通信普及財団賞（テレコムシステム技術賞）

    1993年3月25日　電気通信普及財団　波長多重光電子集積回路モデルに基づく集合論理回路網の構成

  42. 丹羽記念賞

    1993年2月　丹羽記念会　集合論理回路網に基づく超多値バイオ情報処理システムの構成

  43. 電子情報通信学会論文賞

    1990年5月19日　電子情報通信学会　バイオ素子モデルに基づく超多値・高並列論理回路網の構成

  44. IEEE多値論理国際シンポジウム最優秀論文賞

    1990年5月

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論文 562

  1. Image quality improvement in single plane-wave imaging using deep learning 査読有り

    Kanta Miura, Hiromi Shidara, Takuro Ishii, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Yoshifumi Saijo, Jun Ohmiya

    Ultrasonics　145　107479-107479　2025年1月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.ultras.2024.107479 　

    ISSN：0041-624X

  2. High-resolution Microscopic Image Dataset of Freshwater Plankton in Japanese Lakes and Reservoirs (FREPJ): I. Zooplankton 査読有り

    Yurie Otake, Aoi Osone, Wataru Makino, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Kanta Miura, Yoshinobu Hayakawa, Ryotaro Yoshida, Satoshi Ichise, Akihiro Tuji, Jotaro Urabe

    Bulletin of the National Museum of Nature and Science. Series B, Botany　50　(4)　159-164　2024年11月

    DOI： 10.50826/bnmnsbot.50.4_159 　

  3. Face image de-identification based on feature embedding

    Goki Hanawa, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    EURASIP Journal on Image and Video Processing　2024　(1)　2024年9月2日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1186/s13640-024-00646-z 　

    eISSN：1687-5281

  4. Retinal Layer Segmentation Using 1D+2D U-Net from OCT Images 査読有り

    Tsubasa Konno, Takahiro Ninomiya, Kanta Miura, Koichi Ito, Noriko Himori, Parmanand Sharma, Toru Nakazawa, Takafumi Aoki

    2024 IEEE International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI)　1-5　2024年5月27日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/isbi56570.2024.10635426 　

  5. Neural Radiance Field-Inspired Depth Map Refinement for Accurate Multi-View Stereo. 査読有り

    Shintaro Ito, Kanta Miura, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    J. Imaging　10　(3)　68-68　2024年3月

    DOI： 10.3390/jimaging10030068 　

  6. Multibiometrics Using a Single Face Image.

    Koichi Ito, Taito Tonosaki, Takafumi Aoki, Tetsushi Ohki, Masakatsu Nishigaki

    CoRR　abs/2409.20003　2024年

    DOI： 10.48550/arXiv.2409.20003 　

  7. Formula-Driven Data Augmentation and Partial Retinal Layer Copying for Retinal Layer Segmentation.

    Tsubasa Konno, Takahiro Ninomiya, Kanta Miura, Koichi Ito, Noriko Himori, Parmanand Sharma, Toru Nakazawa, Takafumi Aoki

    OMIA@MICCAI　136-145　2024年

    DOI： 10.1007/978-3-031-73119-8_14 　

  8. FSErasing: Improving Face Recognition with Data Augmentation Using Face Parsing 査読有り

    Hiroya Kawai, Koichi Ito, Hwann-Tzong Chen, Takafumi Aoki

    IET Biometrics　2024　(1)　2024年1月

    出版者・発行元： Institution of Engineering and Technology (IET)

    DOI： 10.1049/2024/6663315 　

    ISSN：2047-4938

    eISSN：2047-4946

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    We propose original semantic labels for detailed face parsing to improve the accuracy of face recognition by focusing on parts in a face. The part labels used in conventional face parsing are defined based on biological features, and thus, one label is given to a large region, such as skin. Our semantic labels are defined by separating parts with large areas based on the structure of the face and considering the left and right sides for all parts to consider head pose changes, occlusion, and other factors. By utilizing the capability of assigning detailed part labels to face images, we propose a novel data augmentation method based on detailed face parsing called Face Semantic Erasing (FSErasing) to improve the performance of face recognition. FSErasing is to randomly mask a part of the face image based on the detailed part labels, and therefore, we can apply erasing‐type data augmentation to the face image that considers the characteristics of the face. Through experiments using public face image datasets, we demonstrate that FSErasing is effective for improving the performance of face recognition and face attribute estimation. In face recognition, adding FSErasing in training ResNet‐34 with Softmax using CelebA improves the average accuracy by 0.354 points and the average equal error rate (EER) by 0.312 points, and with ArcFace, the average accuracy and EER improve by 0.752 and 0.802 points, respectively. ResNet‐50 with Softmax using CASIA‐WebFace improves the average accuracy by 0.442 points and the average EER by 0.452 points, and with ArcFace, the average accuracy and EER improve by 0.228 points and 0.500 points, respectively. In face attribute estimation, adding FSErasing as a data augmentation method in training with CelebA improves the estimation accuracy by 0.54 points. We also apply our detailed face parsing model to visualize face recognition models and demonstrate its higher explainability than general visualization methods.

  9. Accuracy Improvement of Depth Map Estimation from Multi-View Images Using NeRF. 査読有り

    Shintaro Ito, Kanta Miura, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    VCIP　1-5　2023年12月

    DOI： 10.1109/VCIP59821.2023.10402609 　

  10. Depth Map Estimation from Multi-View Images with Nerf-Based Refinement 査読有り

    Shintaro Ito, Kanta Miura, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    2023 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)　2955-2959　2023年10月8日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/icip49359.2023.10222229 　

  11. Retinal Layer Segmentation from Oct Images Using 2D-3D Hybrid Network with Multi-Scale Loss and Refinement Module 査読有り

    Tsubasa Konno, Takahiro Ninomiya, Kanta Miura, Koichi Ito, Noriko Himori, Parmanand Sharma, Toru Nakazawa, Takafumi Aoki

    2023 IEEE 20th International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI)　1-4　2023年4月18日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/isbi53787.2023.10230693 　

  12. PM-MVS: PatchMatch multi-view stereo 査読有り

    Koichi Ito, Takafumi Ito, Takafumi Aoki

    Machine Vision and Applications　34　(2)　32-32　2023年3月

    DOI： 10.1007/s00138-023-01380-8 　

  13. Zooplankton Classification Using Hierarchical Attention Branch Network

    Koichi Ito, Kanta Miura, Takafumi Aoki, Yurie Otake, Wataru Makino, Jotaro Urabe

    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics)　14407 LNCS　409-419　2023年

    DOI： 10.1007/978-3-031-47637-2_31 　

    ISSN：0302-9743

    eISSN：1611-3349

  14. Pose Estimation of Ultrasound Probe Using CNN and RNN with Image Reconstruction Loss

    Kanta Miura, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Jun Ohmiya

    Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS　1-4　2023年

    DOI： 10.1109/EMBC40787.2023.10340326 　

    ISSN：1557-170X

  15. Eye Biometrics Combined with Periocular and Iris Recognition Using CNN

    Taito Tonosaki, Shokei Kawakami, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Yoshiko Yasumura, Masakazu Fujio, Yosuke Kaga, Kenta Takahashi

    2023 Asia Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference, APSIPA ASC 2023　1804-1810　2023年

    DOI： 10.1109/APSIPAASC58517.2023.10317444 　

  16. Face Image De-identification Based on Feature Embedding for Privacy Protection

    Goki Hanawa, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    BIOSIG 2023 - Proceedings of the 22nd International Conference of the Biometrics Special Interest Group　2023年

    DOI： 10.1109/BIOSIG58226.2023.10345990 　

  17. Pose Estimation of Ultrasound Probe Using CNN and RNN with Image Reconstruction Loss.

    Kanta Miura, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Jun Ohmiya

    EMBC　1-4　2023年

    DOI： 10.1109/EMBC40787.2023.10340326 　

  18. Face Image De-identification Based on Feature Embedding for Privacy Protection.

    Goki Hanawa, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    BIOSIG　1-6　2023年

    DOI： 10.1109/BIOSIG58226.2023.10345990 　

  19. Eye Biometrics Combined with Periocular and Iris Recognition Using CNN.

    Taito Tonosaki, Shokei Kawakami, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Yoshiko Yasumura, Masakazu Fujio, Yosuke Kaga, Kenta Takahashi

    APSIPA ASC　1804-1810　2023年

    DOI： 10.1109/APSIPAASC58517.2023.10317444 　

  20. Zooplankton Classification Using Hierarchical Attention Branch Network.

    Koichi Ito, Kanta Miura, Takafumi Aoki, Yurie Otake, Wataru Makino, Jotaro Urabe

    ACPR (2)　409-419　2023年

    DOI： 10.1007/978-3-031-47637-2_31 　

  21. Cancelable Face Recognition Using Deep Steganography

    Koichi Ito, Takashi Kozu, Hiroya Kawai, Goki Hanawa, Takafumi Aoki

    IEEE Transactions on Biometrics, Behavior, and Identity Science　6　(1)　1-1　2023年

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

    DOI： 10.1109/tbiom.2023.3327694 　

    eISSN：2637-6407

  22. A Simple and Accurate CNN for Iris Recognition

    Shokei Kawakami, Hiroya Kawai, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Yoshiko Yasumura, Masakazu Fujio, Yosuke Kaga, Kenta Takahashi

    2022 Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC)　2022年11月7日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.23919/apsipaasc55919.2022.9980056 　

  23. Eyeglass Frame Segmentation for Face Image Processing

    Kanta Miura, Takamichi Miyamoto, Kazuyuki Sakurai, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    2022 Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC)　2022年11月7日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.23919/apsipaasc55919.2022.9980279 　

  24. Spoofing Attack Detection in Face Recognition System Using Vision Transformer with Patch-wise Data Augmentation

    Kota Watanabe, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    2022 Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC)　2022年11月7日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.23919/apsipaasc55919.2022.9979996 　

  25. Accurate and Robust Image Correspondence for Structure-From-Motion and its Application to Multi-View Stereo

    Shuhei Hoshi, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    2022 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)　2022年10月16日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/icip46576.2022.9897304 　

  26. Fingerprint Feature Extraction Using CNN with Multiple Attention Mechanisms

    Nagisa Sasuga, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    2022 IEEE International Joint Conference on Biometrics (IJCB)　2022年10月10日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/ijcb54206.2022.10007957 　

  27. Perfusion defects in non-enlarged metastatic lymph nodes using vessel wall magnetic resonance imaging: Detection performance and diagnostic value. 国際誌

    Maya Sakamoto, Ikuho Kojima, Masahiro Iikubo, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Shiro Mori, Takenori Ogawa, Yukio Katori, Takaki Murata, Daisuke Ito, Tetsuya Kodama

    Clinical & experimental metastasis　2022年2月4日

    DOI： 10.1007/s10585-022-10147-w 　

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    A perfusion defect (PD) in non-enlarged lymph nodes (LNs) of oral squamous cell carcinoma (OSCC) is the most reliable radiological criterion for the diagnosis of metastasis. However, conventional contrast-enhanced (CE) T1 weighted images using turbo spin echo (TSE) sequence is limited in detecting PD in non-enlarged LNs due to flow artifacts from cervical blood vessels. Vessel wall (VW) MR imaging with blood vessel flow suppression and high spatial resolution may provide new insights into the detection of PD. However, there are no reports in the literature on the usefulness of VW MR imaging for the diagnosis of LN metastasis. It is demonstrated that PD of non-enlarged LNs in CE VR MR imaging of OSCC patients is useful for the diagnosis of metastatic LNs. VW MR imaging was significantly more sensitive in detecting PD of non-enlarged metastatic LNs than conventional TSE imaging on visual evaluation. Furthermore, it was found that the image contrast between PD and surrounding intranodal tissue in CE VW MR images was higher than that in conventional CE TSE images. In the correlation between imaging and histopathological findings of metastatic LNs, all LNs that exhibited PD on CE VW MR images were at an advanced histopathological metastatic stage. The pathology of PD was necrotic tissue with keratinization. The results indicated that PD in CE VW imaging is useful in diagnosing non-enlarged LNs at an advanced metastasis stage. The addition of VW MR imaging to conventional MR examination achieves higher diagnostic performance for non-enlarged metastatic LNs.

  28. Fundamental Study of Neonate Fingerprint Recognition Using Fingerprint Classification.

    Yoshinori Koda, Haruki Imai, Nagisa Sasuga, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Satoshi Kaneko, Samson Muuo Nzou

    BIOSIG　162-172　2022年

    DOI： 10.1109/BIOSIG55365.2022.9897017 　

  29. Phase-Based Palmprint Identification with Convolutional Sparse Coding

    Luis Rafael Marval-Perez, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    IEEE Transactions on Biometrics, Behavior, and Identity Science　1-1　2022年

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

    DOI： 10.1109/tbiom.2022.3183568 　

    eISSN：2637-6407

  30. Face Attribute Estimation Using Multi-Task Convolutional Neural Network.

    Hiroya Kawai, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    J. Imaging　8　(4)　105-105　2022年

    DOI： 10.3390/jimaging8040105 　

  31. HandSegNet: Hand segmentation using convolutional neural network for contactless palmprint recognition.

    Koichi Ito, Yusei Suzuki, Hiroya Kawai, Takafumi Aoki, Masakazu Fujio, Yosuke Kaga, Kenta Takahashi

    IET Biom.　11　(2)　109-123　2022年

    DOI： 10.1049/bme2.12058 　

  32. Probe localization from ultrasound image sequences using deep learning for volume reconstruction

    Kanta Miura, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Jun Ohmiya, Satoshi Kondo

    International Forum on Medical Imaging in Asia 2021　2021年4月20日

    出版者・発行元： SPIE

    DOI： 10.1117/12.2590805 　

  33. Performance improvement of Alzheimer's disease classification inspired by CNN in brain age estimation

    Daiki Endo, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    International Forum on Medical Imaging in Asia 2021　2021年4月20日

    出版者・発行元： SPIE

    DOI： 10.1117/12.2590826 　

  34. Pose Estimation of 2D Ultrasound Probe from Ultrasound Image Sequences Using CNN and RNN.

    Kanta Miura, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Jun Ohmiya, Satoshi Kondo

    Simplifying Medical Ultrasound - Second International Workshop(ASMUS@MICCAI)　96-105　2021年

    出版者・発行元： Springer

    DOI： 10.1007/978-3-030-87583-1_10 　

  35. Accurate 3D Measurement from Two SAR Images Without Prior Knowledge of Scene.

    Karl Insfran, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium(IGARSS)　4814-4817　2021年

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/IGARSS47720.2021.9554386 　

  36. A Comprehensive Study of Face Recognition Using Deep Learning.

    Koichi Ito, Hiroya Kawai, Takafumi Aoki

    APSIPA ASC　1762-1768　2021年

  37. Is CNN Really Looking at Your Face?

    Hiroya Kawai, Takashi Kozu, Koichi Ito, Hwann-Tzong Chen, Takafumi Aoki

    ACPR (1)　525-539　2021年

    DOI： 10.1007/978-3-031-02375-0_39 　

  38. A Systematic Design Methodology of Formally-Proven Side-Channel-Resistant Cryptographic Hardware

    Rei Ueno, Naofumi Homma, Sumio Morioka, Takafumi Aoki

    IEEE Design & Test　38　(3)　1-1　2021年

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

    DOI： 10.1109/mdat.2021.3063337 　

    ISSN：2168-2356

    eISSN：2168-2364

  39. Localizing 2D Ultrasound Probe from Ultrasound Image Sequences Using Deep Learning for Volume Reconstruction 査読有り

    Kanta Miura, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Jun Ohmiya, Satoshi Kondo

    Medical Ultrasound, and Preterm, Perinatal and Paediatric Image Analysis　12437　97-105　2020年10月1日

    出版者・発行元： Springer International Publishing

    DOI： 10.1007/978-3-030-60334-2_10 　

    ISSN：0302-9743

    eISSN：1611-3349

  40. Parallel implementation of string-based clustering for HT-SELEX data 査読有り

    Shintaro Kato, Takayoshi Ono, Masaki Ito, Koichi Ito, Hirotaka Minagawa, Katsunori Horii, Ikuo Shiratori, Iwao Waga, Takafumi Aoki

    EAI Endorsed Trans. Bioengineering and Bioinformatics　(e4)　1-11　2020年10月1日

  41. Parameter optimization for detecting seismic ground deformation from airborne SAR images 査読有り

    Koichi Ito, Haruki Imai, Takafumi Aoki, Jyumpei Uemoto

    Proceedings of IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium　324-327　2020年9月1日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/IGARSS39084.2020.9324586 　

  42. Fingerprint feature extraction by combining texture, minutiae, and frequency spectrum using multi-task CNN 査読有り

    Ai Takahashi, Yoshinori Koda, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    Proceedings of International Joint Conference on Biometrics　1-8　2020年9月1日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/IJCB48548.2020.9304861 　

  43. ICF: A shape-based 3D segmentation method 査読有り

    Koji Kobayashi, Takafumi Aoki, Koichi Ito

    Proceedings of Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques Conference Posters　46-2　2020年8月1日

    出版者・発行元： ACM

    DOI： 10.1145/3388770.3407440 　

  44. FSBC: fast string-based clustering for HT-SELEX data 査読有り

    Shintaro Kato, Takayoshi Ono, Hirotaka Minagawa, Katsunori Horii, Ikuo Shiratori, Iwao Waga, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    BMC Bioinformatics　21　(263)　1-10　2020年6月1日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1186/s12859-020-03607-1 　

    eISSN：1471-2105

  45. 新生児指紋認証技術によるSDGsターゲット16.9への挑戦 査読有り

    幸田芳紀, 伊藤康一, 青木孝文

    電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ Fundamentals Review　13　(4)　312-320　2020年4月1日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1587/essfr.13.4_312 　

    eISSN：1882-0875

  46. Hand Segmentation for Contactless Palmprint Recognition 査読有り

    Yusei Suzuki, Hiroya Kawai, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Masakazu Fujio, Yosuke Kaga, Kenta Takahashi

    Lecture Notes in Computer Science　902-912　2020年2月23日

    出版者・発行元： Springer International Publishing

    DOI： 10.1007/978-3-030-41404-7_64 　

    ISSN：0302-9743

    eISSN：1611-3349

  47. Determining the effective number and surfaces of teeth for forensic dental identification through the 3D point cloud data analysis 査読有り

    Arofi Kurniawan, Kouya Yodokawa, Moe Kosaka, Koichi Ito, Keiichi Sasaki, Takafumi Aoki, Toshihiko Suzuki

    Egyptian Journal of Forensic Sciences　10　(3)　1-11　2020年2月1日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1186/s41935-020-0181-z 　

    ISSN：2090-536X

    eISSN：2090-5939

  48. Fingerprint Feature Extraction by Combining Texture, Minutiae, and Frequency Spectrum Using Multi-Task CNN.

    Ai Takahashi, Yoshinori Koda, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    CoRR　abs/2008.11917　2020年

  49. Performance Evaluation of Face Anti-Spoofing Method Using Deep Metric Learning from a Few Frames of Face Video.

    Koichi Ito, Asateru Kimura, Takafumi Aoki

    Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference(APSIPA)　1414-1419　2020年

    出版者・発行元： IEEE

  50. Attribute estimation using multi-CNNs from hand images 査読有り

    Yi-Chun Lin, Yusei Suzuki, Hiroya Kawai, Koichi Ito, Hwann-Tzong Chen, Takafumi Aoki

    Proceedings of Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference　241-244　2019年11月1日

  51. Phase-based periocular recognition with texture enhancement 査読有り

    Luis Rafael Marval Perez, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences　E102-A　(10)　1351-1363　2019年10月1日

  52. Domain transformation of fingerprint images using CycleGAN 査読有り

    Ai Takahashi, Yoshinori Koda, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    Proceedings of IEEE Global Conference on Consumer Electronics　9-10　2019年10月1日

  53. Performance evaluation of face attribute estimation method using DendroNet 査読有り

    Hiroya Kawai, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    Proceedings of IEEE Global Conference on Consumer Electronics　186-187　2019年10月1日

  54. Parallel implementation of motif-based clustering for HT-SELEX dataset 査読有り

    Takayoshi Ono, Shintaro Kato, Koichi Ito, Hirotaka Minagawa, Katsunori Horii, Ikuo Shiratori, Iwao Waga, Takafumi Aoki

    Proceedings of IEEE International Conference on Bioinformatics and Bioengineering　50-55　2019年10月1日

  55. Development of 2,400ppi fingerprint sensor for capturing neonate fingerprint within 24 hours after birth 査読有り

    Yoshinori Koda, Ai Takahashi, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Satoshi Kaneko, Samson Muuo Nzou

    Lecture Notes in Informatics 296 (Proceedings of International Conference of the Biometrics Special Interest Group)　95-106　2019年9月1日

  56. A method for observing seismic ground deformation from airborne SAR images 査読有り

    Haruki Imai, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Jyunpei Uemoto, Seiho Uratsuka

    Proceedings of the 2019 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium　1506-1509　2019年7月1日

  57. Merged multi-CNN with parameter reduction for face attribute estimation 査読有り

    Hiroya Kawai, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    Proceedings of International Conference on Biometrics　2019年6月1日

  58. Statistical Test Methodology for Evaluating Electromagmetic Information Leakage from Mobile Touchscreen Devices 査読有り

    Ville Yli-Maeyry, Daisuke Miyata, Naofumi Homma, Yuichi Hayashi, Takafumi Aoki

    IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility　61　(4)　1107-1114　2019年4月

  59. An age estimation method using 3D-CNN from brain MRI images 査読有り

    Masaru Ueda, Koichi Ito, Kai Wu, Kazunori Sato, Yasuyuki Taki, Hiroshi Fukuda, Takafumi Aoki

    Proceedings of International Symposium on Biomedical Imaging　380-383　2019年4月1日

  60. Highly efficient GF(28) inversion circuit based on hybrid GF representations.

    Rei Ueno, Naofumi Homma, Yasuyuki Nogami, Takafumi Aoki

    J. Cryptogr. Eng.　9　(2)　101-113　2019年

    DOI： 10.1007/s13389-018-0187-8 　

  61. A 3D reconstruction method using PMVS for a limited number of view points 査読有り

    Junichi Hata, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    Proceedings of SPIE 11049 (Proceedings of International Workshop on Advanced Image Technology 2019)　2019年1月1日

  62. Characterizing Parallel Multipliers for Detecting Hardware Trojans

    Akira Ito, Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    Journal of Applied Logics　5　(9)　1815-1831　2018年12月1日

    出版者・発行元： College Publications

    ISSN：2631-9829 2631-9810

  63. Age and gender prediction from face images using convolutional neural network 査読有り

    Koichi Ito, Hiroya Kawai, Takehisa Okano, Takafumi Aoki

    Proceedings of Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference　7-11　2018年11月1日

  64. Outlier and artifact removal filters for multi-view stereo 査読有り

    Kouya Yodokawa, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Shuji Sakai, Takafumi Watanabe, Tomohito Masuda

    Proceedings of the 2018 IEEE International Conference on Image Processing　3638-3642　2018年10月1日

  65. Non-Reversible Insertion Method for Hardware Trojans Based on Path Delay Faults 査読有り

    Akira Ito, Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    International Workshop on Security Proofs for Embedded Systems　50-67　2018年9月

  66. Efficient fuzzy extractors based on ternary debiasing method for biased physically unclonable functions 査読有り

    Manami Suzuki, Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers　66　(2)　616-629　2018年9月

  67. Performance evaluation of age estimation from T1-weighted images using brain local features and CNN 査読有り

    Koichi Ito, Ryuichi Fujimoto, Tzu-Wei Huang, Hwann-Tzong Chen, Kai Wu, Kazunori Sato, Yasuyuki Taki, Hiroshi Fukuda, Takafumi Aoki

    Proceedings of the 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society　694-697　2018年7月1日

  68. Towards on-board elevation measurement using interferometry and radargrammetry from single-pass SAR images 査読有り

    Koichi Ito, Shota Hishinuma, Takafumi Aoki, Jyunpei Uemoto, Seiho Uratsuka

    Proceedings of the 2018 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium　5816-5819　2018年7月1日

  69. 口腔癌頸部リンパ節転移の節外進展診断における3テスラblack-blood MR imaging法の有用性

    阪本 真弥, 小嶋 郁穂, 飯久保 正弘, 西岡 貴志, 笹野 高嗣, 伊藤 康一, 青木 孝文, 小川 武則, 森 士朗, 小玉 哲也

    歯科放射線　58　(増刊)　54-54　2018年5月

    出版者・発行元： (NPO)日本歯科放射線学会

    ISSN：0389-9705

    eISSN：2185-6311

  70. On the detectability of hardware Trojans embedded in parallel multipliers 査読有り

    Akira Ito, Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    IEEE 48th International Symposium on Multiple-Valued Logic　62-67　2018年5月

  71. Quarternary debiasing for physically unclonable functions 査読有り

    Manami Suzuki, Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    IEEE 48th International Symposium on Multiple-Valued Logic　7-12　2018年5月

  72. On the evaluation of electromagnetic information leakage from mobile device screens 査読有り

    Ville Yli-Maeyry, Daisuke Miyata, Naofumi Homma, Yuichi Hayashi, Takafumi Aoki

    2018 Joint IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility & Asia-Pacific Symposium on Electromagnetic Compatibility　1500-1502　2018年5月

  73. On masked Galois-field multiplication for authenticated encryption resistant to side channel analysis 査読有り

    Kazuhiro Oshida, Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    International Workshop on Constructive Side-Channel Analysis and Secure Design　44-60　2018年4月

  74. An FPGA accelerator for PatchMatch multi-view stereo using OpenCL 査読有り

    Shunsuke Tatsumi, Masanori Hariyama, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    Journal of Real-Time Image Processing　17　(2)　1-13　2018年2月15日

    出版者・発行元： Springer Verlag

    DOI： 10.1007/s11554-017-0745-9 　

    ISSN：1861-8200

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    PatchMatch multi-view stereo (MVS) is one method generating depth maps from multi-view images and is expected to be used for various applications such as robot vision, 3D measurement, and 3D reconstruction. The major drawback of PatchMatch MVS is its large computational amount, and its acceleration is strongly desired. However, this acceleration is prevented by two problems. First, though PatchMatch MVS estimates depth maps by propagating estimation results among neighbor pixels, it is not suitable for GPU-based acceleration. Second, since the shape of a matching window used for stereo matching is changed dynamically, reading its pixels is inefficient in memory access. This paper proposes an FPGA accelerator exploiting on-chip FIFOs efficiently to solve the propagation problem. Moreover, reading pixels of a matching window is improved by a cover window which has the fixed shape and covers the matching window. The FPGA accelerator is designed using a design tool based on Open Computing Language (OpenCL). Although parameters of PatchMatch MVS depend on object images, these parameters can be changed easily by the OpenCL-based design. The experimental results demonstrate that the FPGA implementation achieves 3.4 and 2.2 times faster processing speeds than the CPU and GPU ones, respectively, and the power-delay product of the FPGA implementation is 3.2 and 5.7% of the CPU and GPU ones, respectively.

  75. 3D-CNNを用いた脳MRI画像からの年齢推定手法に関する検討

    上田 大, 伊藤 康一, 呉 凱, 佐藤 和則, 瀧 靖之, 福田 寛, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2018　51-51　2018年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2018.0_51 　

  76. [Invited Paper] Recent Advances in Biometric Recognition 招待有り 査読有り

    Koichi Ito, Takafumi Aoki

    ITE Transactions on Media Technology and Applications　6　(1)　64-80　2018年

    出版者・発行元： Institute of Image Information and Television Engineers

    DOI： 10.3169/mta.6.64 　

    ISSN：2186-7364

    eISSN：2186-7364

  77. 畳み込みニューラルネットワークを用いた生体検知手法 査読有り

    伊藤康一, 岡野健久, 青木孝文

    電子情報通信学会論文誌A　J100-A　(12)　455-464　2017年12月1日

  78. Recent advances in biometrie security: A case study of liveness detection in face recognition 査読有り

    Koichi Ito, Takehisa Okano, Takafumi Aoki

    Proceedings - 9th Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference, APSIPA ASC 2017　2018-February　220-227　2017年12月1日

    DOI： 10.1109/APSIPA.2017.8282031 　

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    © 2017 IEEE. Biometrics using biological or behavioral features to authenticate a person has attracted much attention as a new authentication approach against traditional ones such as key, password, etc. Biometrics technologies provide us better security and greater convenience than traditional person authentication technologies such as key, password and card. Biometric systems with cameras involve the risk of spoofing. For example in face recognition systems, when a malicious person turns a printed face photo of an authenticated user to a camera, a face recognition system may accept the malicious person as the authenticated user. To address the above problem, liveness detection is important to develop secure biometric recognition systems. This paper presents a liveness detection method using deep learning for face recognition systems.

  79. A practical person authentication system using second minor finger knuckles for door security 査読有り

    Daichi Kusanagi, Shoichiro Aoyama, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    IPSJ Transactions on Computer Vision and Applications　9　(1)　2017年12月1日

    出版者・発行元： Springer Berlin Heidelberg

    DOI： 10.1186/s41074-017-0016-5 　

    ISSN：1882-6695

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    This paper proposes a person authentication system using second minor finger knuckles, i.e., metacarpophalangeal (MCP) joints, for door security. This system acquires finger knuckle patterns on MCP joints when a user takes hold of a door handle and recognizes a person using MCP joint patterns. The proposed system can be constructed by attaching a camera onto a door handle to capture MCP joints. Region of interest (ROI) images around each MCP joint can be extracted from only one still image, since all the MCP joints are located on the front face of the camera. Phase-based correspondence matching is used to calculate matching scores between ROIs to take into consideration deformation of ROIs caused by hand pose changes. Through a set of experiments, we demonstrate that the proposed system exhibits the efficient performance of MCP recognition and also show the potential possibilities of second minor finger knuckles for biometric recognition.

  80. Elevation measurement from single-pass SAR images 査読有り

    Shota Hishinuma, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Jyunpei Uemoto, Seiho Uratsuka

    International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS)　2017-　5662-5665　2017年12月1日

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.

    DOI： 10.1109/IGARSS.2017.8128292 　

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    Elevation measurement using Synthetic Aperture Radar (SAR) is one of fundamental techniques in remote sensing. The cross-track Interferometric SAR (InSAR), which is the most popular technique of elevation measurement using SAR, uses the phase differences between the signals received by SAR antennas. Single-pass InSAR can be achieved by a single platform with two antennas. InSAR requires Ground Control Points (GCPs) to measure absolute elevation values, although it is a time-consuming and cost-intensive task to acquire GCPs. Addressing the above problem, this paper proposes an elevation measurement method using two SAR intensity images taken by a single-pass airborne SAR system. A projection model is derived to apply the principle of stereo vision to elevation measurement from SAR images. Phase-Only Correlation is employed to obtain accurate correspondence between two SAR images having below 1-pixel disparities. Through the experiment using SAR images, we demonstrate that the proposed method exhibits efficient performance in elevation measurement.

  81. Brain age estimation from T1-weighted images using effective local features 査読有り

    Ryuichi Fujimoto, Koichi Ito, Kai Wu, Kazunori Sato, Yasuyuki Taki, Hiroshi Fukuda, Takafumi Aoki

    Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, EMBS　3028-3031　2017年9月13日

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.

    DOI： 10.1109/EMBC.2017.8037495 　

    ISSN：1557-170X

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    Statistical analysis using large-scale brain magnetic resonance (MR) image databases has examined that brain tissues have age-related morphological changes. The age of a subject can be estimated from the brain MR image by evaluating morphological changes with healthy aging. This paper proposes an age estimation method using local features of T1-weighted MR images. The brain local features are defined by volumes of brain tissues parcellated into 1,024 local regions defined by the automated anatomical labeling atlas. This paper also proposes the effective local feature selection method to improve the accuracy of age estimation. We evaluate the accuracy of the proposed method using 1,099 T1-weighted images from a Japanese MR image database. We also analyze effectiveness of each local region for age estimation and discuss its medical implication.

  82. A Probe-Camera System for 3D Ultrasound Image Reconstruction 査読有り

    Koichi Ito, Kouya Yodokawa, Takafumi Aoki, Jun Ohmiya, Satoshi Kondo

    Imaging for Patient-Customized Simulations and Systems for Point-of-Care Ultrasound　129-137　2017年9月8日

    出版者・発行元： Springer International Publishing

    DOI： 10.1007/978-3-319-67552-7_16 　

    ISSN：0302-9743

    eISSN：1611-3349

  83. Enhancing Reactive Countermeasure against EM Attacks with Low Overhead 査読有り

    Daisuke Ishihata, Naofumi Homma, Yu-ichi Hayashi, Noriyuki Miura, Daisuke Fujimoto, Makoto Nagata, Takafumi Aoki

    2017 IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　399-404　2017年8月9日

  84. Automatic Generation System for Multiple-Valued Galois-Field Parallel Multipliers 査読有り

    Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    IEICE Transactions on Information and Systems　E100-D　(8)　1603-1610　2017年8月

  85. アルツハイマー病のための脳局所特徴量を用いたMR画像解析に関する検討

    藤本 竜一, 伊藤 康一, 呉 凱, 佐藤 和則, 瀧 靖之, 福田 寛, 青木 孝文

    日本医用画像工学会大会予稿集　36回　298-302　2017年7月

    出版者・発行元： (一社)日本医用画像工学会

  86. Hierarchical Formal Verification Combining Algebraic Transformation with PPRM Expansion and Its Application to Masked Cryptographic Processors 査読有り

    Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Sumio Morioka

    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences　E100-A　(7)　1396-1408　2017年7月

  87. A Systematic Design of Tamper-Resistant Galois-Field Arithmetic Circuits Based on Threshold Implementation with (d+1) Input Shares 査読有り

    Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    IEEE 47th International Symposium on Multiple-Valued Logic　136-141　2017年5月24日

  88. Practical Power Analysis on KCipher-2 Software on Low-End Microcontrollers 査読有り

    Wataru Kawai, Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Kazuhide Fukushima, Shinsaku Kiyomoto

    IEEE EuroS&P Workshops on Security for Embedded and Mobile Systems　113-121　2017年4月30日

  89. Multiple-Valued Debiasing for Physically Unclonable Functions and Its Application to Fuzzy Extractors 査読有り

    Manami Suzuki, Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    International Workshop on Constructive Side-Channel Analysis and Secure Design　248-263　2017年4月14日

  90. Toward More Efficient Tamper-Resistant AES Hardware Architecture Based on Threshold Implementation 査読有り

    Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    International Workshop on Constructive Side-Channel Analysis and Secure Design　50-64　2017年4月13日

  91. Probe localization using structure from motion for 3D ultrasound image reconstruction 査読有り

    Shuya Ito, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Jun Ohmiya, Satoshi Kondo

    2017 IEEE 14th International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI 2017)　2017年4月

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/isbi.2017.7950470 　

  92. Age estimation from brain MRI images using deep learning 査読有り

    Tzu-Wei Huang, Hwann-Tzong Chen, Ryuichi Fujimoto, Koichi Ito, Kai Wu, Kazunori Sato, Yasuyuki Taki, Hiroshi Fukuda, Takafumi Aoki

    2017 IEEE 14th International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI 2017)　2017年4月

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/isbi.2017.7950650 　

    ISSN：1945-7928

  93. Automatic Generation of Formally-Proven Tamper-Resistant Galois-Field Multipliers Based on Generalized Masking Scheme 査読有り

    Rei Ueno, Naofumi Homma, Sumio Morioka, Takafumi Aoki

    Design, Automation and Test in Europe Conference and Exhibition 2017　978-983　2017年3月29日

  94. A 3D Reconstruction Method with Color Reproduction from Multi-band and Multi-view Images 査読有り

    Shuya Ito, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Masaru Tsuchida

    Computer Vision – ACCV 2016 Workshops　236-247　2017年3月16日

    出版者・発行元： Springer International Publishing

    DOI： 10.1007/978-3-319-54427-4_18 　

    ISSN：0302-9743

    eISSN：1611-3349

  95. Chosen-Input Side-Channel Analysis on Unrolled Light-Weight Cryptographic Hardware 査読有り

    Ville Yli-Mäyry, Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    The 18th International Symposium on Quality Electronic Design　301-306　2017年3月15日

  96. Formal Approach for Verifying Galois Field Arithmetic Circuits of Higher Degrees 査読有り

    Rei Ueno, Naofumi Homma, Yukihiro Sugawara, Takafumi Aoki

    IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTERS　66　(3)　431-442　2017年3月

    DOI： 10.1109/TC.2016.2603979 　

    ISSN：0018-9340

    eISSN：1557-9956

  97. Power Analysis on Unrolled Architecture with Points-of-Interest Search and Its Application to PRINCE Block Cipher 査読有り

    YLI-MÄYRY Ville, HOMMA Naofumi, AOKI Takafumi

    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences　Vol.E100-A　(1)　149-157　2017年1月

    出版者・発行元： 一般社団法人 電子情報通信学会

    DOI： 10.1587/transfun.E100.A.149 　

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    <p>This paper explores the feasibility of power analysis attacks against low-latency block ciphers implemented with unrolled architectures capable of encryption/decryption in a single clock cycle. Unrolled architectures have been expected to be somewhat resistant against side-channel attacks compared to typical loop architectures because of no memory (i.e. register) element storing intermediate results in a synchronous manner. In this paper, we present a systematic method for selecting Points-of-Interest for power analysis on unrolled architectures as well as calculating dynamic power consumption at a target function. Then, we apply the proposed method to PRINCE, which is known as one of the most efficient low-latency ciphers, and evaluate its validity with an experiment using a set of unrolled PRINCE processors implemented on an FPGA. Finally, a countermeasure against such analysis is discussed.</p>

  98. An age estimation method using brain local features of T1-weighted images and its performance evaluation 査読有り

    Ryuichi Fujimoto, Koichi Ito, Kai Wu, Kazunori Sato, Yasuyuki Taki, Hiroshi Fukuda, Takafumi Aoki

    Proceedings of the International Forum on Medical Imaging in Asia 2017　63-66　2017年1月1日

  99. Freehand 3D ultrasound volume reconstruction using an accurate probe localization method 査読有り

    Shuya Ito, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Jun Ohmiya, Satoshi Kondo

    Proceedings of the International Forum on Medical Imaging in Asia 2017　48-51　2017年1月1日

  100. Remote Visualization of Screen Images Using a Pseudo-Antenna That Blends Into the Mobile Environment 査読有り

    Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Yohei Toriumi, Kazuhiro Takaya and Takafumi Aoki

    IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility　59　(1)　24-33　2017年1月

  101. Efficient Electromagnetic Analysis for Cryptographic Module on the Frequency Domain 査読有り

    Yu-Ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone

    Electronics and Communications in Japan　99　(10)　24-32　2016年10月1日

    DOI： 10.1002/ecj.11869 　

    ISSN：1942-9533

    eISSN：1942-9541

  102. Fundamental Study on a Mechanism of Faulty Outputs from Cryptographic Modules Due to IEMI 査読有り

    Yu ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone

    Electronics and Communications in Japan　99　(9)　72-78　2016年9月1日

    DOI： 10.1002/ecj.11855 　

    ISSN：1942-9533

    eISSN：1942-9541

  103. 災害大国日本における身元確認を考える 歯科医師としての責務とは 大規模災害時における身元確認 歯科界の対応

    佐々木 啓一, 青木 孝文, 鈴木 敏彦, 佐藤 真奈美

    Journal of Oral Biosciences Supplement　2016　144-144　2016年9月

    出版者・発行元： (一社)歯科基礎医学会

    ISSN：2187-2333

    eISSN：2187-9109

  104. A High Throughput/Gate AES Hardware Architecture by Compressing Encryption and Decryption Datapaths - Toward Efficient CBC-Mode Implementation 査読有り

    Rei Ueno, Sumio Morioka, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki

    Proceedings of Conference on Cryptographic Hardware and Embedded Systems　9813　538-558　2016年8月

  105. 3D reconstruction of human body using structure from motion for 3D medical imaging 査読有り

    Shuya Ito, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Jun Ohmiya and Satoshi Kondo

    Proceedings of 38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society　2016年8月

  106. Age estimation using effective brain local features from T1-weighted images 査読有り

    Ryuichi Fujimoto, Chihiro Kondo, Koichi Ito, Kai Wu, Kazunori Sato, Yasuyuki Taki, Hiroshi Fukuda, Takafumi Aoki

    Proceedings of 38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society　5941-5944　2016年8月

  107. 口腔癌の頸部リンパ節転移診断における3テスラblack-blood MR imagingの有用性について

    阪本 真弥, 小嶋 郁穂, 飯久保 正弘, 近藤 千裕, 伊藤 康一, 青木 孝文, 小川 武則, 森 士朗, 小玉 哲也, 笹野 高嗣

    歯科放射線　56　(増刊)　70-70　2016年6月

    出版者・発行元： (NPO)日本歯科放射線学会

    ISSN：0389-9705

    eISSN：2185-6311

  108. Enhancement of Reactive Countermeasure against Side‐Channel Attacks with Microprobing 査読有り

    Daisuke Ishihata, Naofumi Homma, Yu‐ichi Hayashi, Noriyuki Miura,Daisuke Fujimoto, Makoto Nagata, and Takafumi Aoki

    Proceedings of 25th International Workshop on Post-Binary ULSI Systems　2016年5月17日

  109. Power Analysis on Unrolled PRINCE Processor and its Countermeasure 査読有り

    Ville Yli‐Mayry, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki

    Proceedings of 25th International Workshop on Post-Binary ULSI Systems　2016年5月17日

  110. Side channel Security Evaluation for KCipher‐2 Software on Smart Cards 査読有り

    Wataru Kawai, Rei Ueno, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Kazuhide Fukushima, and Shinsaku Kiyomoto

    Proceedings of 25th International Workshop on Post-Binary ULSI Systems　2016年5月17日

  111. Formal Design of Pipelined GF Arithmetic Circuits and Its Application to Cryptographic Processors 査読有り

    Rei Ueno, Yukihiro Sugawara, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki

    Proceedings of IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic　217-222　2016年5月

  112. A High Throughput/Gate AES Hardware Architecture by Compressing Encryption and Decryption Datapaths - Toward Efficient CBC-Mode Implementation.

    Rei Ueno, Sumio Morioka, Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    IACR Cryptology ePrint Archive　2016　595-595　2016年

  113. The front line of EM information security 査読有り

    Yuichi Hayashi, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Hideaki Sone

    Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers　99　(1)　60-65　2016年1月

    ISSN：0913-5693

  114. A Score Calculation Method Using Positional Information of Feature Points for Biometric Authentication 査読有り

    Koichi Ito, Takafumi Aoki

    2016 23RD INTERNATIONAL CONFERENCE ON PATTERN RECOGNITION (ICPR)　3049-3054　2016年

    DOI： 10.1109/ICPR.2016.7900102 　

    ISSN：1051-4651

  115. A Formal Verification Method of Error Correction Code Processors Over Galois-Field Arithmetic 査読有り

    Rei Ueno, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki

    Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing　26　(1月2日)　55-73　2016年

  116. 電磁情報セキュリティ研究最前線 招待有り 査読有り

    林 優一, 本間 尚文, 青木 孝文, 曽根 秀昭

    電子情報通信学会誌　99　(1)　60-65　2016年1月1日

  117. An adherent raindrop detection method using MSER 査読有り

    Koichi Ito, Kazumasa Noro and Takafumi Aoki

    Proceedings of APSIPA Annual Summit and Conference　105-109　2015年12月

  118. A high-accuracy ultrasound contrast agent detection method for diagnostic ultrasound imaging systems 国際誌 査読有り

    Koichi Ito, Kazumasa Noro, Yukari Yanagisawa, Maya Sakamoto, Shiro Mori, Kiyoto Shiga, Tetsuya Kodama and Takafumi Aoki

    Ultrasound in Medicine & Biology　41　(12)　3120-3130　2015年12月

    DOI： 10.1016/j.ultrasmedbio.2015.07.032 　

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    An accurate method for detecting contrast agents using diagnostic ultrasound imaging systems is proposed. Contrast agents, such as microbubbles, passing through a blood vessel during ultrasound imaging are detected as blinking signals in the temporal axis, because their intensity value is constantly in motion. Ultrasound contrast agents are detected by evaluating the intensity variation of a pixel in the temporal axis. Conventional methods are based on simple subtraction of ultrasound images to detect ultrasound contrast agents. Even if the subject moves only slightly, a conventional detection method will introduce significant error. In contrast, the proposed technique employs spatiotemporal analysis of the pixel intensity variation over several frames. Experiments visualizing blood vessels in the mouse tail illustrated that the proposed method performs efficiently compared with conventional approaches. We also report that the new technique is useful for observing temporal changes in microvessel density in subiliac lymph nodes containing tumors. The results are compared with those of contrast-enhanced computed tomography.

  119. 回折格子レーザによる能動型3次元計測を用いた幾何補正手法と掌紋認証への応用 査読有り

    佐藤拓杜, 青山章一郎, 酒井修二, 遊佐秀作, 伊藤康一, 青木孝文

    映像情報メディア学会誌　69　(9)　J261-J270　2015年12月

  120. A person authentication system using second minor finger knuckles for door handle 査読有り

    Daichi Kusanagi, Shoichiro Aoyama, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of Asian Conference on Pattern Recognition　(OS9-01)　2015年11月

  121. An extension of PatchMatch stereo for 3D reconstruction from multi-view images 査読有り

    Mutsuki Hiradate, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Takafumi Watanabe and Hiroki Unten

    Proceedings of Asian Conference on Pattern Recognition　(PS1-02)　2015年11月

  122. 災害犠牲者の身元確認と ICT 招待有り 査読有り

    青木孝文, 伊藤康一, 青山章一郎

    電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ Fundamentals Review　9　(2)　119-130　2015年10月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/essfr.9.2_119 　

    ISSN：1882-0875

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    本稿では，東日本大震災において亡くなられた方の御遺体の個人識別（身元確認）が，いかにして行われてきたかを明らかにする．今回の震災では，顔貌，指紋，掌紋，DNA型などを用いた各種の個人識別手法の中でも，特に歯科的個人識別が有効であった．しかし，発災当時，我が国の警察でさえも，多数遺体の歯科的個人識別について十分な経験を有しておらず，その方法論の確立が急務であった．この状況を打開するために，筆者らは，2011年4月から，宮城県警察本部の身元確認チームに参画し，ICTを活用した歯科的個人識別の高度化に取り組んだ．最終的に，歯科医師会と合同で，歯科情報に基づく迅速な身元確認のワークフローを構築した．本稿は，この震災現場で学んだ教訓を共有することを目的としている．更に，将来の大規模災害の身元確認に備えるために，現在，厚生労働省が実施している「歯科診療情報の標準化」事業の現状と，将来へ向けた技術課題を明らかにする．

  123. Phase-Based Window Matching with Geometric Correction for Multi-View Stereo 査読有り

    SAKAI Shuji, ITO Koichi, AOKI Takafumi, WATANABE Takafumi, UNTEN Hiroki

    IEICE Transactions on Information and Systems　E98-D　(10)　1818-1828　2015年10月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transinf.2014EDP7409 　

    ISSN：0916-8532

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    Methods of window matching to estimate 3D points are the most serious factors affecting the accuracy, robustness, and computational cost of Multi-View Stereo (MVS) algorithms. Most existing MVS algorithms employ window matching based on Normalized Cross-Correlation (NCC) to estimate the depth of a 3D point. NCC-based window matching estimates the displacement between matching windows with sub-pixel accuracy by linear/cubic interpolation, which does not represent accurate sub-pixel values of matching windows. This paper proposes a technique of window matching that is very accurate using Phase-Only Correlation (POC) with geometric correction for MVS. The accurate sub-pixel displacement between two matching windows can be estimated by fitting the analytical correlation peak model of the POC function. The proposed method also corrects the geometric transformations of matching windows by taking into consideration the 3D shape of a target object. The use of the proposed geometric correction approach makes it possible to achieve accurate 3D reconstruction from multi-view images even for images with large transformations. The proposed method demonstrates more accurate 3D reconstruction from multi-view images than the conventional methods in a set of experiments.

  124. A silicon-level countermeasure against fault sensitivity analysis and its evaluation 査読有り

    Sho Endo, Yang Li, Naofumi Homma, Kazuo Sakiyama, Kazuo Ohta, Daisuke Fujimoto

    IEEE Transactions on Very Large Scale Integration Systems　23　(8)　1429-1438　2015年10月

  125. Efficient electromagnetic analysis for cryptographic module on the frequency domain

    Yu-Ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone

    IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials　135　(9)　515-521　2015年9月1日

    出版者・発行元： Institute of Electrical Engineers of Japan

    DOI： 10.1541/ieejfms.135.515 　

    ISSN：1347-5533 0385-4205

  126. Stereo radargrammetry using airborne SAR images without GCP 査読有り

    Daiki Maruki, Shuji Sakai, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Jyunpei Uemoto and Seiho Uratsuka

    Proceedings of IEEE International Conference on Image Processing　(COI-P2.5)　1-5　2015年9月

  127. Score level fusion of multibiometrics using local phase array 査読有り

    Luis Rafael Marval Perez, Shoichiro Aoyama, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Lecture Notes in Computer Science (Pacific-Rim Conference on Multimedia)　9315　215-224　2015年9月

  128. Buffer overflow attack with multiple fault injection and a proven countermeasure 査読有り

    Shoei Nashimoto, Naofumi Homma, Yu-Ichi Hayashi and Takafumi Aoki

    Proceedings of PROOFS (Security Proofs for Embedded Systems) Workshop　2015年9月

  129. Highly efficient GF(2^8) inversion circuit based on redundant GF arithmetic and its application to AES design 査読有り

    Rei Ueno, Naofumi Homma, Yukihiro Sugawara, Yasuyuki Nogami and Takafumi Aoki

    Lecture Notes in Computer Science (Cryptographic Hardware and Embedded Systems)　9293　63-80　2015年9月

    出版者・発行元： Springer

    DOI： 10.1007/978-3-662-48324-4_4 　

  130. Improved Power Analysis on Unrolled Architecture and Its Application to PRINCE Block Cipher 査読有り

    Ville Yli-M?yry, Naofumi Homma and Takafumi Aoki

    Lecture Notes in Computer Science (International Workshop on Lightweight Cryptography for Security & Privacy)　9542　148-163　2015年9月

  131. Stereo radargrammetry using Airborne SAR images with parameter optimization 査読有り

    Daiki Maruki, Shuji Sakai, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Jyunpei Uemoto and Seiho Uratsuka

    Proceedings of Asia-Pacific Conference on Synthetic Aperture Radar　258-263　2015年9月

  132. 周波数領域における暗号モジュールに対する電磁波解析の効率化 査読有り

    林優一, 本間尚文, 水木敬明, 青木孝文, 曽根秀昭

    電気学会論文誌A　135　(9)　515-521　2015年9月

  133. Age estimation method using brain local features for T1-weighted images 査読有り

    Chihiro Kondo, Koichi Ito, Kai Wu, Kazunori Sato, Yasuyuki Taki, Hiroshi Fukuda and Takafumi Aoki

    Proceedings of Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society　666-669　2015年8月

  134. Detection method for overclocking by intentional electromagnetic interference 査読有り

    Atsushi Nagao, Yuichiro Okugawa, Kazuhiro Takaya, Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma and Takafumi Aoki

    Proceedings of International Symposium on Electromagnetic Compatibility and EMC Europe　241-245　2015年8月

  135. Method for estimating fault injection time on cryptographic devices from EM leakage 査読有り

    Ko Nakamura, Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki and Hideaki Sone

    Proceedings of International Symposium on Electromagnetic Compatibility and EMC Europe　235-240　2015年8月

  136. OpenCL-based design of an FPGA accelerator for phase-based correspondence matching 査読有り

    Shunsuke Tatsumi, Masanori Hariyama, Mamoru Miura, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications　1　90-95　2015年6月

  137. EM attack sensor: concept, circuit, and design-automation methodology 査読有り

    Noriyuki Miura, Naofumi Homma, Yuichi Hayashi, Takafumi Aoki, Daisuke Fujimoto and Makoto Nagata

    Proceedings of Design Automation Conference　(176)　1-6　2015年6月

  138. Electromagnetic Analysis against Public-Key Cryptographic Software on Embedded OS 査読有り

    UNO Hajime, ENDO Sho, HOMMA Naofumi, HAYASHI Yu-ichi, AOKI Takafumi

    IEICE Transactions on Communications　E98-B　(7)　1242-1249　2015年6月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transcom.E98.B.1242 　

    ISSN：0916-8516

    詳細を見る 詳細を閉じる

    Electromagnetic analysis (EMA) against public-key cryptographic software on an embedded OS is presented in this paper. First, we propose a method for finding an observation point for EMA, where the EM radiation caused by cryptographic operations can be observed with low noise. The basic idea is to find specific EM radiation patterns produced by cryptographic operations given specific input pattern. During the operations, we scan the surface of the target device(s) with a micro magnetic probe. The scan is optimized in advanced using another compatible device that has the same central processing unit (CPU) and OS as the target device. We demonstrate the validity of the proposed EMAs through some EMA experiments with two types of RSA software on an embedded OS platform. The two types of RSA software have different implementations for modular multiplication algorithms: one is a typical and ready-made implementation using BigInteger class on Java standard library, and another is a custom-made implementation based on the Montgomery multiplication algorithm. We conduct experiments of chosen-message EMA using our scanning method, and show such EMAs successfully reveal the secret key of RSA software even under the noisy condition of the embedded OS platform. We also discuss some countermeasures against the above EMAs.

  139. Fundamental study on fault occurrence mechanisms by intentional electromagnetic interference using impulses 査読有り

    Yu-Ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone

    2015 Asia-Pacific International Symposium on Electromagnetic Compatibility, APEMC 2015　2015　(SS13-1.4)　585-588　2015年5月29日

    DOI： 10.1109/APEMC.2015.7175288 　

    ISSN：2162-7673

  140. Fundamental study on a mechanism of faulty outputs from cryptographic modules due to IEMI

    Yu-Ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone

    IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials　135　(5)　276-281　2015年5月1日

    出版者・発行元： Institute of Electrical Engineers of Japan

    DOI： 10.1541/ieejfms.135.276 　

    ISSN：1347-5533 0385-4205

  141. 暗号モジュールに対する意図的な電磁妨害による故障発生メカニズムに関する基礎的検討 査読有り

    林優一, 本間尚文, 水木敬明, 青木孝文, 曽根秀昭

    電気学会論文誌A　135　(5)　276-281　2015年5月

  142. System for automatic generation of parallel multipliers over Galois field 査読有り

    Yukihiro Sugawara, Rei Ueno, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki

    Proceedings of International Symposium on Multiple-Valued Logic　55-59　2015年3月

  143. Formal design of Galois-field arithmetic circuits based on polynomial ring representation 査読有り

    Rei Ueno, Naofumi Homma, Yukihisa Sugawara and Takafumi Aoki

    Proceedings of International Symposium on Multiple-Valued Logic　48-53　2015年3月

  144. Highly Efficient GF(28) Inversion Circuit Based on Redundant GF Arithmetic and Its Application to AES Design.

    Rei Ueno, Naofumi Homma, Yukihiro Sugawara, Yasuyuki Nogami, Takafumi Aoki

    IACR Cryptol. ePrint Arch.　2015　763-763　2015年

  145. Multi-view stereo using phase-only correlation for 3D reconstruction and its application to e-Heritage 査読有り

    Shuji Sakai, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Takafumi Watanabe and Hiroki Unten

    Proceedings of International Conference on Advanced Imaging　(T504-02)　242-247　2015年1月

  146. Palm region extraction for contactless palmprint recognition 査読有り

    Koichi Ito, Takuto Sato, Shoichiro Aoyama, Shuji Sakai, Shusaku Yusa and Takafumi Aoki

    Proceedings of International Conference on Biometrics　334-340　2015年1月

  147. A DPA/DEMA/LEMA-resistant AES crypto-graphic processor with supply-current equalizer and micro EM probe sensor 査読有り

    Daisuke Fujimoto, Noriyuki Miura, Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Makoto Nagata

    Proceedings of Asia and South Pacific Design Automation Conference　26-27　2015年1月

  148. A sequential online 3D reconstruction system using dense stereo matching 査読有り

    Sosuke Yamao, Mamoru Miura, Shuji Sakai, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of IEEE Winter Conference on Applications of Computer Vision　341-348　2015年1月

  149. 基線長が短い車載ステレオカメラのための障害物検出手法 査読有り

    和泉圭祐, 三浦衛, 伊藤康一, 青木孝文

    電子情報通信学会論文誌A　J98-A　(1)　165-175　2015年1月

  150. Efficient DFA on SPN-based block ciphers and its application to the LED block cipher 査読有り

    Rei Ueno, Naofumi Homma and Takafumi Aoki

    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences　E98-A　(1)　182-191　2015年1月

  151. An adaptive multiple-fault injection attack on microcontrollers and a countermeasure 査読有り

    Sho Endo, Naofumi Homma, Yu-ichi Hayashi, Junko Takahashi, Hitoshi Fuji and Takafumi Aoki

    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences　E98-A　(1)　171-181　2015年1月

  152. Design methodology and validity verification for a reactive countermeasure against EM attacks 査読有り

    Naofumi Homma, Yu-ichi Hayashi, Noriyuki Miura, Daisuke Fujimoto, Makoto Nagata and Takafumi Aoki

    Journal of Cryptology　1-19　2015年

  153. A formal approach to designing multiple-valued arithmetic circuits 査読有り

    Kazuya Saito, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki

    Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing　24　(1月4日)　21-34　2015年

  154. Correlation power analysis using bit-level biased activity plaintexts against AES cores with countermeasures

    Daisuke Fujimoto, Noriyuki Miura, Makoto Nagata, Yuichi Hayashi, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Yohei Hori, Toshihiro Katashita, Kazuo Sakiyama, Thanh-Ha Le, Julien Bringer, Pirouz Bazargan-Sabet, Shivam Bhasin, Jean-Luc Danger

    IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　2014-　306-309　2014年12月23日

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.

    ISSN：2158-1118 1077-4076

  155. Detecting contrast agents in ultrasound image sequences for tumor diagnosis 査読有り

    Kazumasa Noro, Koichi Ito, Yukari Yanagisawa, Maya Sakamoto, Shiro Mori, Kiyoto Shiga, Tetsuya Kodama and Takafumi Aoki

    Proceedings of APSIPA Annual Summit and Conference　TP1-3-4　1-6　2014年12月

  156. A threat for tablet PCs in public space: Remote visualization of screen images using EM emanation 査読有り

    Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Mamoru Miura, Takafumi Aoki and Hideaki Sone

    Proceedings of 21st ACM Conference on Computer and Communications Security (CCS)　954-965　2014年11月

  157. Efficient POC-based correspondence detection method for multi-channel images 査読有り

    Masaru Tsuchida, Shuji Sakai, Koichi Ito, Kunio Kashino, Junji Yamato, and Takafumi Aoki

    Proceedings of 22nd Color and Imaging Conference　2014-January　(January)　113-118　2014年11月

    ISSN：2166-9635

    eISSN：2169-2629

  158. Toward formal design of practical cryptographic hardware based on Galois field arithmetic 査読有り

    Naofumi Homma, Kazuya Saito, and Takafumi Aoki

    IEEE Transactions on Computers　63　(10)　2604-2613　2014年10月

  159. Multi-finger knuckle recognition from video sequence: Extracting accurate multiple finger knuckle regions 査読有り

    Daichi Kusanagi, Shoichiro Aoyama, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of International Joint Conference on Biometrics　2014年9月

  160. EM attack is non-invasive? - Design methodology and validity verification of EM attack sensor 査読有り

    Naofumi Homma, Yu-ichi Hayashi, Noriyuki Miura, Daisuke Fujimoto, Daichi Tanaka, Makoto Nagata and Takafumi Aoki

    Lecture Notes in Computer Science (Cryptographic Hardware and Embedded Systems)　8731　1-16　2014年9月

  161. Formal design of arithmetic circuits over Galois fields based on normal basis representations 査読有り

    Kotaro Okamoto, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki

    IEICE Transactions on Information and Systems　E97-D　(9)　2270-2277　2014年9月

  162. Precisely Timed IEMI Fault Injection Synchronized with EM Information Leakage 査読有り

    Yuichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, and Hideaki Sone

    IEEE EMC 2014　(TH-AM-3-1)　2014年8月7日

  163. Integrated-circuit countermeasures against information leakage through EM radiation 査読有り

    Noriyuki Miura, Daisuke Fujimoto, Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Makoto Nagata

    Proceedings of IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　748-751　2014年8月

  164. Precisely timed IEMI fault injection synchronized with EM information leakage 査読有り

    Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki and Hideaki Sone

    Proceedings of IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　738-742　2014年8月

  165. Performance improvement of phase-based correspondence matching for palmprint recognition 査読有り

    Vincent Roux, Shoichiro Aoyama, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshop　70-77　2014年6月

  166. A local EM-analysis attack resistant cryptographic engine with fully-digital oscillator-based tamper-access sensor 査読有り

    Noriyuki Miura, Daisuke Fujimoto, Daichi Tanaka, Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Makoto Nagata

    Symposium on VLSI Circuits, Digest of Technical Papers　172-173　2014年6月

  167. A finger-knuckle-print recognition algorithm using phase-based local block matching 査読有り

    Shoichiro Aoyama, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Information Sciences　268　53-64　2014年6月

  168. An efficient approach to verifying Galois-field arithmetic circuits of higher degrees and its application to ECC decoders 査読有り

    Rei Ueno, Kotaro Okamoto, Naofumi Homma and Takafumi Aoki

    Proceedings of IEEE 44th International Symposium on Multiple-Valued Logic　144-149　2014年5月

  169. Chosen-message electromagnetic analysis against cryptographic software on embedded OS 査読有り

    Hajime Uno, Sho Endo, Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma and Takafumi Aoki

    Proceedings of International Symposium on Electromagnetic Compatibility　313-316　2014年5月

  170. Efficient method for estimating propagation area of information leakage via EM field 査読有り

    Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki and Hideaki Sone

    Proceedings of International Symposium on Electromagnetic Compatibility　298-301　2014年4月

  171. A hierarchical formal approach to verifying side-channel resistant cryptographic processors 査読有り

    Kotaro Okamoto, Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Sumio Morioka

    Proceedings of IEEE International Symposium on Hardware-Oriented Security and Trust　76-79　2014年4月

  172. A multiple-fault injection attack by adaptive timing control under black-box conditions and a countermeasure 査読有り

    Sho Endo, Naofumi Homma, Yu-ichi Hayashi, Junko Takahashi, Hitoshi Fuji and Takafumi Aoki

    Lecture Notes in Computer Science (International Workshop on Constructive Side-Channel Analysis and Secure Design)　8622　214-228　2014年4月

  173. Power Noise Measurements of Cryptographic VLSI Circuits Regarding Side-Channel Information Leakage 査読有り

    FUJIMOTO Daisuke, MIURA Noriyuki, NAGATA Makoto, HAYASHI Yuichi, HOMMA Naofumi, AOKI Takafumi, HORI Yohei, KATASHITA Toshihiro, SAKIYAMA Kazuo, LE Thanh-Ha, BRINGER Julien, BAZARGAN-SABET Pirouz, BHASIN Shivam, DANGER Jean-Luc

    IEICE Transactions on Electronics　E97-C　(4)　272-279　2014年4月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transele.E97.C.272 　

    ISSN：0916-8524

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    Power supply noise waveforms within cryptographic VLSI circuits in a 65nm CMOS technology are captured by using an on-chip voltage waveform monitor (OCM). The waveforms exhibit the correlation of dynamic voltage drops to internal logical activities during Advance Encryption Standard (AES) processing, and causes side-channel information leakage regarding to secret key bytes. Correlation Power Analysis (CPA) is the method of an attack extracting such information leakage from the waveforms. The frequency components of power supply noise contributing the leakage are shown to be localized in an extremely low frequency region. The level of information leakage is strongly associated with the size of increment of dynamic voltage drops against the Hamming distance in the AES processing. The time window of significant importance where the leakage most likely happens is clearly designated within a single clock cycle in the final stage of AES processing. The on-chip power supply noise measurements unveil the facts about side-channel information leakage behind the traditional CPA with on-board sensing of power supply current through a resistor of 1 ohm.

  174. カメラの移動撮影に基づく2視点からの3次元形状計測とその性能評価 査読有り

    三浦衛, 酒井修二, 石井純平, 山尾創輔, 伊藤康一, 青木孝文

    映像情報メディア学会誌　68　(4)　J135-J143　2014年4月

    出版者・発行元： The Institute of Image Information and Television Engineers

    DOI： 10.3169/itej.68.J135 　

    ISSN：1342-6907

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    A method is presented for measuring accurate and dense 3D shapes of an object from two views captured with a moving consumer digital camera. Since existing 3D measurement systems require special and expensive measurement equipment such as laser scanners or technical knowledge such as camera calibration, it is difficult for ordinary consumers to use existing systems practically in their daily life. An easy-to-use 3D measurement system was achieved by using a Structure from Motion algorithm based on feature matching to estimate camera parameters and area-based matching to determine an accurate and dense correspondence. Experiments demonstrated that the proposed method makes it possible to measure a 3D shape with accuracy comparable to that of a laser scanner.

  175. What is the role of universities in disaster response, recovery, and rehabilitation? Focusing on our disaster victim identification project 査読有り

    Takafumi Aoki and Koichi Ito

    IEEE Communications Magazine　52　(3)　30-37　2014年3月

  176. Practical DFA strategy for AES under limited-access conditions 査読有り

    Kazuo Sakiyama, Yang Li, Shigeto Gomisawa, Yu-ichi Hayashi, Mitsugu Iwamoto, Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Kazuo Ohta

    Practical DFA strategy for AES under limited-access conditions　22　(2)　142-151　2014年2月

  177. 脳MRI画像の局所特徴量に基づく年齢推定手法の検討

    近藤 千裕, 伊藤 康一, 呉 凱, 佐藤 和則, 瀧 靖之, 福田 寛, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2014　208-208　2014年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2014.0_208 　

  178. Correlation Power Analysis using Bit-Level Biased Activity Plaintexts against AES Cores with Countermeasures 査読有り

    Daisuke Fujimoto, Noriyuki Miura, Makoto Nagata, Yuichi Hayashi, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Yohei Hori, Toshihiro Katashita, Kazuo Sakiyama, Thanh-Ha Le, Julien Bringer, Pirouz Bazargan-Sabet, Shivam Bhasin, Jean-Luc Danger

    2014 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY, TOKYO (EMC'14/TOKYO)　#14P2-A3　306-309　2014年

    ISSN：2158-110X

  179. Chosen-IV Correlation Power Analysis on KCipher-2 Hardware and a Masking-Based Countermeasure 査読有り

    HIBIKI Takafumi, HOMMA Naofumi, NAKANO Yuto, FUKUSHIMA Kazuhide, KIYOMOTO Shinsaku, MIYAKE Yutaka, AOKI Takafumi

    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences　E97-A　(1)　157-166　2014年1月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transfun.E97.A.157 　

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a chosen-IV (Initial Vector) correlation power analysis on the international standard stream cipher KCipher-2 together with an effective countermeasure. First, we describe a power analysis technique which can reveal the secret key (initial key) of KCipher-2 and then evaluate the validity of the CPA with experiments using both FPGA and ASIC implementations of KCipher-2 processors. This paper also proposes a masking-based countermeasure against the CPA. The concept of the proposed countermeasure is to mask intermediate data which pass through the non-linear function part including integer addition, substitution functions, and internal registers L1 and L2. We design two types of masked integer adders and two types of masked substitution circuits in order to minimize circuit area and delay, respectively. The effectiveness of the countermeasure is demonstrated through an experiment on the same FPGA platform. The performance of the proposed method is evaluated through the ASIC fabricated by TSMC 65nm CMOS process technology. In comparison with the conventional design, the design with the countermeasure can be achieved by the area increase of 1.6 times at most.

  180. Image-based magnification calibration for electron microscope 査読有り

    Koichi Ito, Ayako Suzuki, Takafumi Aoki and Ruriko Tsuneta

    Machine Vision and Applications　25　(1)　185-197　2014年1月

  181. Transient analysis of EM radiation associated with information leakage from cryptographic Ics 査読有り

    Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Yuichiro Okugawa, and Yoshiharu Akiyama

    The 9th International Workshop on Electromagnetic Compatibility of Integrated Circuits　78-82　2013年12月

  182. 指関節紋画像の変形にロバストな指関節紋認証アルゴリズム 査読有り

    青山章一郎, 伊藤康一, 青木孝文

    電子情報通信学会論文誌A　J96-A　(12)　790-800　2013年12月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0913-5707

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    指関節紋は,指の第2関節の外側のパターンであり,手を閉じた状態(何かを握った状態)でも認証可能なシステムへの応用が期待される.これまでにさまざまな指関節紋認証アルゴリズムが提案されているが,指の曲げ方の変化により生ずる非線形なひずみを考慮していない場合がほとんどである.このような変形に対してもロバストに認証を行うために,本論文では,位相限定相関法(Phase-Only Correlation: POC)に基づく指関節紋認証アルゴリズムを提案する.提案アルゴリズムでは,POCに基づく対応点探索と帯域制限位相限定相関法(Band-Limited POC: BLPOC)に基づく局所画像ブロックマッチングとを組み合わせることで,指関節紋画像の大域的及び局所的な変形を補正し,照合を行うことが可能である.公開指関節紋画像データベースPolyUFKP Databaseを用いた性能評価実験を通して,提案アルゴリズムが従来提案されているアルゴリズムと比較して,高い性能を有していることを実証する.

  183. Generating robust and stable disparity map using phase-based correspondence matching from stereo video sequence 査読有り

    Koichi Ito, Mitsuharu Sasaki, Takafumi Aoki, Tomohide Ishigami and Akio Nishimura

    Proceedings of Asian Conference on Pattern Recognition　586-590　2013年11月

  184. A contactless palm recognition system using simple active 3D measurement with diffraction grating laser 査読有り

    Takuto Sato, Shoichiro Aoyama, Shuji Sakai, Shusaku Yusa, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of Asian Conference on Pattern Recognition　542-546　2013年11月

  185. Phase-based image matching and its application to biometric recognition 査読有り

    Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of APSIPA Annual Summit and Conference　(OS.3-IVM.3-4)　1-7　2013年10月

  186. Yet another fault-based leakage in non-uniform faulty ciphertexts 査読有り

    Yang Li, Yu-Ichi Hayashi, Arisa Matsubara, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Kazuo Ohta and Kazuo Sakiyama

    Lecture Notes in Computer Science (The 6th International Symposium on Foundations & Practice of Security)　8352　272-290　2013年10月

  187. A multi-finger knuckle recognition system for door handle 査読有り

    Shoichiro Aoyama, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of the IEEE 6th International Conference on Biometrics: Theory, Applications and Systems　2013年9月

  188. 3D reconstruction of urban environments using in-vehicle fisheye camera 査読有り

    Jumpei Ishii, Shuji Sakai, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Takura Yanagi and Toshiyuki Ando

    Proceedings of International Conference on Image Processing　2145-2148　2013年9月

  189. Stereo one-shot six-band camera system for accurate color reproduction 査読有り

    Masaru Tsuchida, Shuji Sakai, Mamoru Miura, Koichi Ito, Takahito Kawanishi, Kunio Kashino, Junji Yamato and Takafumi Aoki

    Journal of Electronic Imaging　23　(3)　033025-1-033025-12　2013年9月

    DOI： 10.1117/1.JEI.22.3.033025 　

  190. A hierarchical graph-based approach to generating formally-proofed Galois-field multipliers 査読有り

    Kotaro Okamoto, Naofumi Homma and Takafumi Aoki

    Proceedings of 2013 PROOFS (Security Proofs for Embedded Systems) Workshop　98-109　2013年8月

  191. Performance evaluation of phase-based correspondence matching on GPUs 査読有り

    Mamoru Miura, Kinya Fudano, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Hiroyuki Takizawa and Hiroaki Kobayashi

    Proceedings of SPIE Applications of Digital Image Processing XXXVI　98-109　2013年8月

  192. Map-based analysis of IEMI fault injection into cryptographic devices 査読有り

    Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki and Hideaki Sone

    IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　829-833　2013年8月

  193. Disaster victim identification using dental records --- Experience of the Grate East Japan Earthquake --- 査読有り

    Takafumi Aoki, Koichi Ito, Shoichiro Aoyama and Eiko Kosuge

    Proceedings of IEEE Region 10 Humanitarian Technology Conference 2013　63-68　2013年8月

  194. Analysis of electromagnetic information leakage from cryptographic devices with different physical structures 査読有り

    Yuichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone, Laurent Sauvage and Jean-Luc Danger

    IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility　55　(3)　571-580　2013年6月

  195. Efficient evaluation of EM radiation associated with information leakage from cryptographic devices, 査読有り

    Yuichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Haruki Shimada, Takafumi Aoki, Hideaki Sone, Laurent Sauvage and Jean-Luc Danger

    IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility　55　(3)　555-563　2013年6月

  196. 携帯電話向け非接触掌紋認証アルゴリズム 査読有り

    青山章一郎, 伊藤康一, 青木孝文, 太田陽基

    電子情報通信学会論文誌A　J96-A　(5)　250-263　2013年5月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0913-5707

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    近年,携帯電話の普及・高性能化に伴い,オンラインショッピングや電子マネーなどの決済にも携帯電話が用いられるようになってきた.携帯電話の盗難や紛失により,悪意のある第三者によって携帯電話が不正利用されたり,個人情報が漏えいしたりすることを防ぐために,携帯電話におけるセキュリティ技術の重要性が増してきている.本論文では,受容性・利便性の高さから,掌紋を用いたバイオメトリクス認証に着目する.携帯電話を用いた非接触型の掌紋認証では,様々な環境下で撮影を行うことによる背景や明るさの変化,指の開閉などにより取得した掌紋領域に加わる非線形なひずみなどが問題となる.本論文で提案するアルゴリズムでは,位相限定相関法に基づく局所画像ブロックマッチングを用いることで,画像間に生じているひずみに対応し,非接触で撮影された画像でも正確に認証する.一般に公開されている接触・非接触掌紋画像データベース及び携帯電話に付属するカメラで撮影した画像を用いて性能評価実験を行い,提案アルゴリズムの有用性を実証する.また,提案アルゴリズムを携帯電話のユーザ認証機能として実装し,提案アルゴリズムの実用性を評価する.

  197. 選択したデータセットを用いた暗号デバイスの電磁情報漏えいの効率的な安全性評価 査読有り

    嶋田晴貴, 林優一, 本間尚文, 水木敬明, 青木孝文, 曽根秀昭

    電子情報通信学会論文誌B　J96-B　(4)　467-475　2013年4月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：1344-4697

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    暗号ハードウェアが暗号処理を行う際に生じる漏えい電磁波を用いて秘密鍵を特定する電磁波解析が脅威となっている.電磁波解析は暗号処理動作に伴い発生する漏えい電界・磁界強度の時間波形を測定し,統計処理によって秘密鍵情報を取得する手法であり,秘密鍵情報の解析に要する時間は,漏えい源となる電磁信号の分散と雑音の分散の比(SNR:signal-to-noise ratio)に依存する.そのため,漏えい電磁波を解析し,暗号ハードウェアの安全性評価を行う場合,外来雑音の影響を受けSNRが劣化する環境下では,安全性評価のための計測及び解析時間が増大する.こうした状況下において,評価時間の短縮化を図るためにはSNR劣化の抑制が必要となるが,外来雑音は測定対象のデバイスや測定環境中のあらゆるデバイスから生ずるため,制御することは困難である.一方,漏えい源となる電磁信号は処理するデータに依存して変化するため,漏えい電磁信号の分散が大きくなる処理データを選択することで,SNRの向上が見込まれる.そこで,本論文では,漏えい電磁波を用いた暗号ハードウェアの安全性評価の短時間化のために,漏えい電磁信号の分散が大きくなるデータセットを用いた評価手法を提案する.

  198. Fast and Robust 3D Correspondence Matching and Its Application to Volume Registration 査読有り

    TAJIMA Yuichiro, FUDANO Kinya, ITO Koichi, AOKI Takafumi

    IEICE transactions on information and systems　E96-D　(4)　826-835　2013年4月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transinf.E96.D.826 　

    ISSN：0916-8532

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    This paper presents a fast and accurate volume correspondence matching method using 3D Phase-Only Correlation (POC). The proposed method employs (i) a coarse-to-fine strategy using multi-scale volume pyramids for correspondence search and (ii) high-accuracy POC-based local block matching for finding dense volume correspondence with sub-voxel displacement accuracy. This paper also proposes its GPU implementation to achieve fast and practical computation of volume registration. Experimental evaluation shows that the proposed approach exhibits higher accuracy and lower computational cost compared with conventional method. We also demonstrate that the GPU implementation of the proposed method can align two volume data in several seconds, which is suitable for practical use in the image-guided radiation therapy.

  199. Implementation and evaluation of a remote authentication system using touchless palmprint recognition 査読有り

    Haruki Ota, Shoichiro Aoyama, Ryu Watanabe, Koichi Ito, Yutaka Miyake and Takafumi Aoki

    Multimedia Systems　19　(2)　117-129　2013年3月

  200. Transient IEMI threats for cryptographic devices 査読有り

    Yuichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki and Hideaki Sone

    IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility　55　(1)　140-148　2013年2月

  201. Similarity measure using local phase features and its application to biometric recognition 査読有り

    Shoichiro AoyamA, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops　180-187　2013年

    DOI： 10.1109/CVPRW.2013.34 　

    ISSN：2160-7508 2160-7516

  202. An efficient image matching method for multi-view stereo 査読有り

    Shuji Sakai, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Tomohito Masuda, Hiroki Unten

    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics)　7727　(4)　283-296　2013年

    DOI： 10.1007/978-3-642-37447-0_22 　

    ISSN：0302-9743 1611-3349

  203. Electromagnetic information leakage from cryptographic devices

    Naofumi Homma, Yu-Ichi Hayashi, Takafumi Aoki

    IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　401-404　2013年

    ISSN：1077-4076 2158-1118

  204. Chosen-IV Correlation Power Analysis on KCipher-2 and a Countermeasure.

    Takafumi Hibiki, Naofumi Homma, Yuto Nakano, Kazuhide Fukushima, Shinsaku Kiyomoto, Yutaka Miyake, Takafumi Aoki

    Constructive Side-Channel Analysis and Secure Design - 4th International Workshop(COSADE)　169-183　2013年

    出版者・発行元： Springer

    DOI： 10.1007/978-3-642-40026-1_11 　

  205. Exploring the relations between fault sensitivity and power consumption 査読有り

    Yang Li, Sho Endo, Nicolas Debande, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Thanh-Ha Le, Jean-Luc Danger, Kazuo Ohta, Kazuo Sakiyama

    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics)　7864　(Springer-Verlag)　137-153　2013年

    DOI： 10.1007/978-3-642-40026-1-9 　

    ISSN：0302-9743 1611-3349

  206. Disaster victim identification using dental records - Experience of the Great East Japan Earthquake 査読有り

    Takafumi Aoki, Koichi Ito, Shoichiro Aoyama, Eiko Kosuge

    2013 IEEE Region 10 Humanitarian Technology Conference, R10-HTC 2013　57-62　2013年

    DOI： 10.1109/R10-HTC.2013.6669014 　

  207. A stereo six-band motion picture capturing using 4K digital cinema camera 査読有り

    Masaru Tsuchida, Shuji Sakai, Koichi Ito, Ryo Mukai, Kunio Kashino, Junji Yamato, Takafumi Aoki

    ACM SIGGRAPH 2013 Posters, SIGGRAPH 2013　Poster 56　2013年

    DOI： 10.1145/2503385.2503447 　

  208. Performance Improvement of Face Recognition Algorithms Using Occluded-Region Detection 査読有り

    Yuichiro Tajima, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Tomoki Hosoi, Sei Nagashima, Koji Kobayashi

    2013 INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIOMETRICS (ICB)　2013年

    DOI： 10.1109/ICB.2013.6613012 　

    ISSN：2376-4201

  209. A stereo six-band video camera system for accurate color reproduction 査読有り

    Masaru Tsuchida, Shuji Sakai, Mamoru Miura, Koichi Ito, Takahito Kawanishi, Kunio Kashino, Junji Yamato and Takafumi Aoki

    Proceedings of 20th Color and Imaging Conference　117-122　2012年12月

  210. Security evaluation of cryptographic modules against profiling attacks 査読有り

    Yongdae Kim, Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Heebong Choi

    Lecture Notes in Computer Science (International Conference on Information Security and Cryptology)　7839　383-394　2012年11月

  211. Measurement of side-channel information from cryptographic devices on security evaluation platform: demonstration of SPACES project 査読有り

    Sho Endo, Yuichi Hayashi, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Toshihiro Katashita, Yohei Hori, Kazuo Sakiyama, Makoto Nagata, Jean-Luc Danger, Thanh-Ha Le and Pirouz Bazargan Sabet

    Proceedings of SICE Annual Conference 2012　313-316　2012年10月

  212. High-accuracy image matching using phase-only correlation and its application 査読有り

    Mamoru Miura, Shuji Sakai, Shoichiro Aoyama, Jumpei Ishii, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of SICE Annual Conference 2012　(TuA11-04)　307-312　2012年10月

  213. Feasibility of fault analysis based on intentional electromagnetic interference 査読有り

    Junko Takahashi, Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Hitoshi Fuji and Takafumi Aoki

    Proceedings of IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　782-787　2012年10月

  214. Wide-baseline stereo matching using ASIFT and POC 査読有り

    Jumpei Ishii, Shuji Sakai, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of International Conference on Image Processing　2977-2980　2012年9月

  215. Reconstructing occluded regions using fast weighted PCA 査読有り

    Tomoki Hosoi, Sei Nagashima, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of International Conference on Image Processing　1729-1732　2012年9月

  216. GPU implementation of phase-based stereo correspondence and its application 査読有り

    Mamoru Miura, Kinya Fudano, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Hiroyuki Takizawa and Hiroaki Kobayashi

    Proceedings of International Conference on Image Processing　1697-1700　2012年9月

  217. Effective data processing and protection techniques for community network nodes 査読有り

    Effective data processing and protection techniques for community network nodes

    Proceedings of the 15th International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications　571-572　2012年9月

  218. An efficient countermeasure against fault sensitivity analysis using configurable delay block 査読有り

    Sho Endo, Yang Li, Naofumi Homma, Kazuo Sakiyama, Kazuo Ohta and Takafumi Aoki

    Proceedings of Workshop on Fault Diagnosis and Tolerance in Cryptography　95-102　2012年9月

  219. 組込み画像処理とオープンイノベーション 招待有り 査読有り

    青木孝文

    Bulletin JASA 2012　43　1　2012年9月

  220. An Efficient Method for Estimating the Area of Information Propagation through Electromagnetic Radiation 査読有り

    Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Taishi Ikematsu, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone, Jean-Luc Danger

    2012 IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　(TH-PM-5-4)　800-805　2012年8月9日

  221. Efficient Mapping of EM Radiation Associated with Information Leakage for Cryptographic Devices 査読有り

    Haruki Shimada, Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone, Laurent Sauvage, Jean-Luc Danger

    2012 IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　(TH-PM-5-3)　794-799　2012年8月9日

  222. 基線長変化にロバストなステレオ画像間の高精度対応付け手法 査読有り

    酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文, 運天弘樹

    電子情報通信学会論文誌D　J95-D　(8)　1609-1622　2012年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：1880-4535

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    ステレオビジョンに基づく三次元計測において,その計測精度は(i)ステレオ画像間の対応付け精度と(ii)ステレオカメラの基線長に依存する.高精度な三次元計測を行うためには,基線長の長いステレオ画像間を高精度に対応づけることが重要である.しかし,基線長の長いステレオ画像では,ステレオ画像間の画像変形が大きくなるため,正確な対応付けが困難であった.そこで,本論文では,Scaled Window Phase-Only Correlation(SW-POC)に基づくステレオ画像間の変形にロバストな対応付け手法を提案する.提案手法では,ステレオ画像間の局所的な変形を拡大縮小に近似し,マッチングウィンドウの大きさを変化させることで,基線長の変化に対してロバストで高精度な対応付けが可能である.更に,提案手法を用いた応用として,汎用ディジタルカメラを用いた移動撮影による高精度三次元計測について述べる.

  223. Using selected-plaintext sets for efficient evaluation of EM information leakage from cryptographic devices 査読有り

    Haruki Shimada, Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone

    SICE Annual Conference　64-67　2012年8月

  224. Restoring occluded regions using FW-PCA for face recognition 査読有り

    Tomoki Hosoi, Sei Nagashima, Koji Kobayashi, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshop　23-30　2012年6月

  225. Evaluation of information leakage from cryptographic hardware via common-mode current 査読有り

    Yuichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takeshi Sugawara, Yoshiki Kayano, Takafumi Aoki, Shigeki Minegishi, Akashi Satoh, Hideaki Sone and Hiroshi Inoue

    IEICE Transactions on Electronics　E95-C　(6)　1089-1097　2012年6月

  226. Evaluation of Information Leakage from Cryptographic Hardware via Common-Mode Current 査読有り

    HAYASHI Yu-ichi, HOMMA Naofumi, MIZUKI Takaaki, SUGAWARA Takeshi, KAYANO Yoshiki, AOKI Takafumi, MINEGISHI Shigeki, SATOH Akashi, SONE Hideaki, INOUE Hiroshi

    IEICE transactions on electronics　E95-C　(6)　1089-1097　2012年6月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transele.E95.C.1089 　

    ISSN：0916-8524

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    This paper presents a possibility of Electromagnetic (EM) analysis against cryptographic modules outside their security boundaries. The mechanism behind the information leakage is explained from the view point of Electromagnetic Compatibility: electric fluctuation released from cryptographic modules can conduct to peripheral circuits based on ground bounce, resulting in radiation. We demonstrate the consequence of the mechanism through experiments where the ISO/IEC standard block cipher AES (Advanced Encryption Standard) is implemented on an FPGA board and EM radiations from power and communication cables are measured. Correlation Electromagnetic Analysis (CEMA) is conducted in order to evaluate the information leakage. The experimental results show that secret keys are revealed even though there are various disturbing factors such as voltage regulators and AC/DC converters between the target module and the measurement points. We also discuss information-suppression techniques as electrical-level countermeasures against such CEMAs.

  227. Fair and consistent hardware evaluation of fourteen round two SHA-3 candidates 査読有り

    Miroslav Knezevic, Kazuyuki Kobayashi, Jun Ikegami, Shin’ichiro Matsuo, Akashi Satoh, Unal Kocabas, Junfeng Fan, Toshiro Katashita, Takeshi Sugawara, Kazuo Sakiyama, Ingrid Verbauwhede, Kazuo Ohta, Naofumi Homma and Takafumi Aoki

    IEEE Transactions on Very Large Scale Integration Systems　20　(5)　827-840　2012年5月

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

    DOI： 10.1109/tvlsi.2011.2128353 　

    ISSN：1063-8210

    eISSN：1557-9999

  228. Formal design of multiple-valued arithmetic algorithms over Galois fields and its application to cryptographic processors 査読有り

    Naofumi Homma, Kazuya Saito and Takafumi Aoki

    Proceedings of the 42nd International Symposium on Multiple Valued Logic　110-115　2012年3月

  229. A Formal approach to designing arithmetic circuits over Galois fields using symbolic computer algebra 査読有り

    Kazuya Saito, Naofumi Homma and Takafumi Aoki

    Proceedings of the 17th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies　153-158　2012年3月

  230. A formal approach to designing cryptographic processors based on GF(2^m) arithmetic circuits 査読有り

    Naofumi Homma, Kazuya Saito and Takafumi Aoki

    IEEE Transactions on Information Forensics & Security　7　(1)　3-13　2012年2月

  231. A non-rigid registration method for medical volume data using 3D Phase-Only Correlation

    Yuichiro Tajima, Koichi Ito, Takafumi Aoki

    Proceedings - International Conference on Pattern Recognition　93-96　2012年

    ISSN：1051-4651

  232. Effective data processing and protection techniques for community network nodes

    Naofumi Homma, Takafumi Aoki

    International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications, WPMC　574-575　2012年

    ISSN：1347-6890

  233. 震災復興と大学～東北大学は役割を果たしたか～

    青木 孝文

    映像情報メディア学会誌　66　(3)　187-189　2012年

    出版者・発行元： The Institute of Image Information and Television Engineers

    DOI： 10.3169/itej.66.187 　

    ISSN：1342-6907

  234. 暗号モジュールに対するサイドチャネル攻撃とその対策技術の研究動向 招待有り 査読有り

    林優一, 本間尚文, 水木敬明, 青木孝文, 曽根秀昭

    電気学会論文誌A　132　(1)　9-12　2012年1月

    出版者・発行元： The Institute of Electrical Engineers of Japan

    DOI： 10.1541/ieejfms.132.9 　

    ISSN：0385-4205

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    Cryptographic modules are now mounted on many commercial products for secure transactions and communications. On the other hand, a new class of physical attacks against cryptographic modules, which is called "side channel attack," is drawing much attention due to the non-invasive nature and effectiveness. This paper presents an overview of the research trends in side-channel attack and the related activities to counteract such attacks and evaluate the security of cryptographic modules.

  235. A Configurable On-Chip Glitchy-Clock Generator for Fault Injection Experiments 査読有り

    ENDO Sho, SUGAWARA Takeshi, HOMMA Naofumi, AOKI Takafumi, SATOH Akashi

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E95-A　(1)　263-266　2012年1月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transfun.E95.A.263 　

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a glitchy-clock generator integrated in FPGA for evaluating fault injection attacks and their countermeasures on cryptographic modules. The proposed generator exploits clock management capabilities, which are common in modern FPGAs, to generate clock signal with temporal voltage spike. The shape and timing of the glitchy-clock cycle are configurable at run time. The proposed generator can be embedded in a single FPGA without any external instrument (e.g., a pulse generator and a variable power supply). Such integration enables reliable and reproducible fault injection experiments. In this paper, we examine the characteristics of the proposed generator through experiments on Side-channel Attack Standard Evaluation Board (SASEBO). The result shows that the timing of the glitches can be controlled at the step of about 0.17ns. We also demonstrate its application to the safe-error attack against an RSA processor.

  236. Acceleration of FDTD Method Using a Novel Algorithm on the Cell BE 査読有り

    Sho Endo, Jun Sonoda, Motoyuki Sato, Takafumi Aoki

    IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS　E94D　(12)　2338-2344　2011年12月

    DOI： 10.1587/transinf.E94.D.2338 　

    ISSN：0916-8532

  237. 大規模災害における犠牲者の身元確認と情報技術 招待有り 査読有り

    青木 孝文

    映像情報メディア学会誌　65　(12)　k20-k20　2011年12月

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    DOI： 10.3169/itej.65.k20 　

    ISSN：1342-6907

  238. ハッシュ関数Luffaのハードウェア実装 査読有り

    片下 敏宏, 佐藤 証, 菅原 健, 本間 尚文, 青木 孝文

    情報処理学会論文誌　52　(12)　3755-3765　2011年12月

    ISSN：1882-7837

  239. An on-chip glitchy-clock generator for testing fault injection attacks 査読有り

    Sho Endo, Naofumi Homma, Takeshi Sugawara, Takafumi Aoki and Akashi Satoh

    Journal of Cryptographic Engineering　1　(4)　265-270　2011年12月

  240. Finger-knuckle-print recognition using BLPOC-based local block matching 査読有り

    AOYAMA Shoichiro

    Proc. First Asian Conf. Pattern Recognition, November 2011　525-529　2011年11月

  241. A geometric correction method using stereo vision for projected images 査読有り

    Koichi Ito, Toru Takahashi and Takafumi Aoki

    Proceedings of 1st Asian Conference on Pattern Recognition　515-519　2011年11月

  242. Accurate and dense wide-baseline stereo matching using SW-POC 査読有り

    Shuji Sakai, Koichi Ito, Takafumi Aoki and Hiroki Unten

    Proceedings of 1st Asian Conference on Pattern Recognition　335-339　2011年11月

  243. Translation-invariant scene grouping 査読有り

    Pin-Ching Su, Hwann-Tzong Chen, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of 1st Asian Conference on Pattern Recognition　234-238　2011年11月

  244. Evaluating color reproduction accuracy of stereo one-shot six-band camera system 査読有り

    Masaru Tsuchida, Shuji Sakai, Koichi Ito, Talahito Kawanishi, Kunio Kashino, Junji Yamato and Takahumi Aoki

    Proceedings of the 19th Color and Imaging Conference　326-331　2011年11月

  245. Intentional electromagnetic interference for fault analysis on AES block cipher IC 査読有り

    Yu-ichi Hayashi, Shigeto Gomisawa, Yang Li, Naofumi Homma, Kazuo Sakiyama, Takafumi Aoki and Kazuo Ohta

    Proceedings of International Workshop on Electromagnetic Compatibility of Integrated Circuits　235-240　2011年11月

  246. High-Performance Architecture for Concurrent Error Detection for AES Processors 査読有り

    SUGAWARA Takeshi, HOMMA Naofumi, AOKI Takafumi, SATOH Akashi

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E94-A　(10)　1971-1980　2011年10月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transfun.E94.A.1971 　

    ISSN：0916-8508

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    This paper proposes an efficient scheme for concurrent error detection for hardware implementations of the block cipher AES. In the proposed scheme, the circuit component for the round function is divided into two stages, which are used alternately for encryption (or decryption) and error checking in a pipeline. The proposed scheme has a limited overhead with respect to size and speed for the following reasons. Firstly, the need for a double number of clock cycles is eliminated by virtue of the reduced critical path. Secondly, the scheme only requires minimal additional circuitry for error detection since the detection is performed by the remaining encryption (or decryption) components within the pipeline. AES hardware with the proposed scheme was designed and synthesized by using 90-nm CMOS standard cell library with various constraints. As a result, the proposed circuit achieved 1.66Gbps @ 12.9 Kgates for the compact version and 4.22Gbps @ 30.7 Kgates for the high-speed version. These performance characteristics are comparable to those of a basic AES circuit without error detection, where the overhead of the proposed scheme is estimated to be 14.5% at maximum. The proposed circuit was fabricated in the form of a chip, and its error detection performance was evaluated through experiments. The chip was tested with respect to fault injection by using clock glitch, and the proposed scheme successfully detected and reacted to all introduced errors.

  247. Application of a continuous-time level crossing quantization method for timing noise measurements 査読有り

    Takahiro J. Yamaguchi, Mani Soma, Takafumi Aoki, Yasuo Furukawa, Katsuhiko Degawa, Kunihiro Asada, Mohamed Abbas and Satoshi Komatsu

    Proceeding of 2011 IEEE International Test Conference　1-10　2011年9月

  248. Fast image inpainting using similarity of subspace method 査読有り

    Tomoki Hosoi, Koji Kobayashi, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of the 9th IEEE Conference on Image Processing　3502-3505　2011年9月

  249. Suppression of information leakage from electronic devices based on SNR 査読有り

    Taishi Ikematsu, Yu-ichi Hayashi, Takaaki Mizuki, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Hideaki Sone

    IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　2011　(THU-PM-2)　920-924　2011年8月

    DOI： 10.1109/ISEMC.2011.6038440 　

    ISSN：2158-110X

  250. Non-Invasive EMI-Based Fault Injection Attack against Cryptographic Modules 査読有り

    Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takeshi Sugawara, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone

    IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　2011　(THU-AM-4)　763-767　2011年8月

    DOI： 10.1109/ISEMC.2011.6038411 　

    ISSN：2158-110X

  251. 位相限定相関法に基づく高精度ステレオビジョンを用いた投影画像の幾何補正 査読有り

    高橋徹, 三浦衛, 伊藤康一, 青木孝文

    電子情報通信学会論文誌D　J94-D　(8)　1387-1397　2011年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：1880-4535

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    本論文では,位相限定相関法に基づく高精度ステレオビジョンを用いた投影画像の幾何補正手法を提案する.実世界の様々な場所にプロジェクタで画像を投影する場合,投影面の形状やプロジェクタと投影面との位置関係などの影響により,プロジェクタの投影像が幾何学的にひずむという問題が発生する.この問題を解決するために,本論文では,ステレオカメラによる三次元計測を利用した投影像の幾何補正アルゴリズムを提案する.提案手法では,位相限定相関法に基づくステレオ画像対応付け手法を用いることで,視聴用のコンテンツを投影中に投影面の三次元形状を高精度かつ高密度に計測し,その結果を用いて投影像の幾何学的ひずみを補正する.一連の実験を通して,提案手法を用いることでパターン光投影法による幾何補正と同等の精度で幾何補正できることを実証する.また,提案手法の実装として,画像対応付け手法をGPUで処理することにより,投影画像の幾何補正を高速に実現できることを示す.

  252. 三次元位相限定相関法に基づく高精度ボリュームレジストレーション 査読有り

    田島裕一郎, 宮澤一之, 青木孝文, 勝亦敦, 小林孝次

    電子情報通信学会論文誌D　J94-D　(8)　1398-1409　2011年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：1880-4535

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    本論文では,位相限定相関法(Phase-Only Correlation:POC)による画像の対応点探索を三次元に拡張し,これを用いた医用ボリュームデータのレジストレーション手法を提案する.POCは,信号をフーリエ変換して得られる位相成分のみに着目して信号間の相関を求める手法であり,様々な外乱に対してロバストに信号の位置合せ,類似度評価を行うことができる,提案手法では,三次元ブロックマッチングによってサブボクセル精度でボリュームデータ間の対応付けを行うことで,高精度かつ高速なレジストレーションを実現する.提案手法は,モダリティの異なるデータに対してもロバストに対応付けを行うことができ,また,非剛体レジストレーションにも容易に拡張することが可能である.タイミングを変えて取得した複数のCTデータ及びMRIデータを用いて,提案手法が従来手法に比べて精度及び計算速度の両面で高い性能をもつことを示す.

  253. Systematic design of RSA processors based on high-radix Montgomery multipliers 査読有り

    Atsushi Miyamoto, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, and Akashi Satoh

    IEEE Transactions on Very Large Scale Integration Systems　19　(7)　1136-1146　2011年7月

  254. A correspondence search technique for geometric correction of projected images 査読有り

    Toru Takahashi, Takafumi Aoki, Koichi Ito and Satoshi Kondo

    映像情報メディア学会誌　65　(6)　841-845　2011年6月

    出版者・発行元： The Institute of Image Information and Television Engineers

    DOI： 10.3169/itej.65.841 　

    ISSN：1342-6907

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    This paper presents a technique for correspondence search between projector and camera images using SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) and POC (Phase-Only Correlation). The correspondence search is a key task for camera-based geometric correction of projected imagery. In conventional methods, the correspondence is obtained by projecting the structured light on a projector screen. This paper proposes a geometric correction technique where we use only one snapshot of ordinary video sequences to find projector-camera correspondence. We adopt (i) SIFT-based feature matching to estimate an approximate homography between projector and camera images with a limited number of corresponding points and (ii) POC-based dense sub-pixel correspondence search to adjust precise position of corresponding points. Through a set of experiments, we demonstrate that the proposed technique achieves high-accuracy geometric correction, even if significant brightness change is observed between the original video content to be projected and the real projector image captured by a camera.

  255. GPU implementation of phase-based image correspondence matching and its evaluation 査読有り

    Mamoru Miura, Kinya Fudano, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of IEEE Symposium on Low-Power and High-Speed Chips (COOL Chips XIV)　2011年4月

  256. Face recognition using phase-based correspondence matching 査読有り

    Koichi Ito, Takafumi Aoki, Tomoki Hosoi and Koji Kobayashi

    Proceedings of the 9th IEEE Conference on Automatic Face and gesture Recognition　173-178　2011年3月

  257. An on-chip glitchy-clock generator and its application to safe-error attack 査読有り

    Sho Endo, Naofumi Homma, Takeshi Sugawara, Takafumi Aoki and Akashi Satoh

    International Workshop on Constructive Side-Channel Analysis and Secure Design (COSADE 2011)　175-182　2011年2月

  258. SIFT と位相限定相関法を用いた高精度画像対応付けに基づくマルチプロジェクタディスプレイの校正手法 査読有り

    高橋徹, 川野達也, 伊藤康一, 青木孝文, 近藤敏志

    電子情報通信学会論文誌A　J94-A　(2)　73-84　2011年2月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0913-5707

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    本論文では, 高精度画像対応付けに基づくマルチプロジェクタディスプレイの幾何学的校正手法を提案する.カメラを用いてマルチプロジェクタディスプレイの校正を行う場合, 各プロジェクタに入力する画像とカメラで撮影した画像を高精度に対応付ける必要がある.従来は, 使用するプロジェクタごとにパターン光の投影・撮影を行うことで対応付けを行っており, プロジェクタの台数の増加に伴い, ユーザにとって繁雑な作業となる.これに対して, 提案手法では, 視聴を目的とした一般的な画像を投影・撮影することで対応付けを行い, マルチプロジェクタディスプレイを校正する.具体的には, (i)SIFTによる特徴ベースの画像マッチング手法と(ii)位相限定相関法に基づく領域ベースのサブピクセル画像マッチング手法を組み合わせることにより, プロジェクタ-カメラ画像間の対応付けを高精度に行う.数種類の標準動画像を用いた実験により, 提案手法を用いて簡便にマルチプロジェクタディスプレイを校正できることを示す.更に, 提案手法を用いて, リアプロジェクション型立体ディスプレイシステムを構築し, その有効性を実証する.

  259. Accuracy Improvement of Wide-Baseline Stereo Matching Using SW-POC

    酒井 修二, 伊藤 康一, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2011　26-26　2011年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2011.0_26 　

  260. Implementation of remote system using touchless palmprint recognition algorithm 査読有り

    Haruki Ota, Ryu Watanabe, Koichi Ito, Toshiaki Tanaka and Takafumi Aoki

    Proceedings of the 8th International Conference on Advances in Mobile Computing & Multimedia　33-41　2010年11月

    DOI： 10.1145/1971519.1971529 　

  261. サイドチャネル攻撃

    本間尚文, 青木孝文

    映像情報メディア学会誌　64　(11)　1576-1579　2010年11月

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    DOI： 10.3169/itej.64.1576 　

    ISSN：1342-6907

  262. Performance evaluation of a geometric correction method for multi-projector display using SIFT and phase-only correlation 査読有り

    Toru Takahashi, Tatsuya Kawano, Koichi Ito, Takafumi Aoki and Satoshi Kondo

    Proceedings of 2010 International Conference on Image Processing　1189-1192　2010年9月

  263. RSA暗号プロセッサ自動生成システムの設計と評価 査読有り

    馬場祐一, 宮本篤志, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会論文誌　51　(9)　1847-1858　2010年9月

    ISSN：1882-7837

  264. A scale estimation algorithm using phase-based correspondence matching for electron microscope images 査読有り

    Ayako Suzuki, Koichi Ito, Takafumi Aoki and Ruriko Tsuneta

    Proceedings of the 20th International Conference on Pattern Recognition　2420-2423　2010年8月

  265. Profiling attack using multivariate regression analysis 査読有り

    Sugawara Takeshi, Homma Naofumi, Aoki Takafumi, Satoh Akashi

    IEICE Electronics Express　7　(15)　1139-1144　2010年8月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/elex.7.1139 　

    ISSN：1349-2543

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    This paper presents an improved side-channel attack based on multivariate regression analysis. The proposed method effectively refines measured side-channel traces using profiled information. Our method is advantageous to conventional profiling attacks as it is robust against attack configurations; it requires less traces while profiling and is less sensitive to the number of interesting points. We demonstrate the effectiveness of our method through concrete experiments in comparison with conventional methods. In the experiments, the proposed method is examined under various configurations to investigate its performance.

  266. Multiple-Valued Constant-Power Adder and Its Application to Cryptographic Processor 査読有り

    HOMMA Naofumi, BABA Yuichi, MIYAMOTO Atsushi, AOKI Takafumi

    IEICE transactions on information and systems　E93-D　(8)　2117-2125　2010年8月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transinf.E93.D.2117 　

    ISSN：0916-8532

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    This paper proposes a constant-power adder based on multiple-valued logic and its application to cryptographic processors being resistant to side-channel attacks. The proposed adder is implemented in Multiple-Valued Current-Mode Logic (MV-CML). The important feature of MV-CML is that the power consumption can be constant regardless of input values, which makes it possible to prevent power-analysis attacks using dependencies between power consumption and intermediate values or operations of the executed cryptographic algorithms. In this paper, we focus on a multiple-valued Binary Carry-Save adder based on the Positive-Digit (PD) number system and its application to RSA processors. The power characteristic of the proposed design is evaluated with HSPICE simulation using 90nm process technology. The result shows that the proposed design can achieve constant power consumption with lower performance overhead in comparison with the conventional binary design.

  267. A stereo one-shot multi-band camera system for accurate color reproduction 査読有り

    TSUCHIDA M.

    Proc. SIGGRAPH 2010, July　2010年7月

  268. Information Leakage from Cryptographic Hardware via Common-Mode Current 招待有り 査読有り

    Yu-ichi Hayashi, Takeshi Sugawara, Yoshiki Kayano, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Akashi Satoh, Takafumi Aoki, Shigeki Minegishi, Hideaki Sone, Hiroshi Inoue

    Proceedings of IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　109-114　2010年7月

  269. Development of an on-chip micro shielded-loop probe to evaluate performance of magnetic film to protect a cryptographic LSI from electromagnetic analysis 招待有り 査読有り

    Masahiro Yamaguchi, Hideki Toriduka, Shoichi Kobayashi, Takeshi Sugawara, Naofumi Homma, Akashi Satoh, and Takafumi Aoki,

    Proceedings of IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　103-108　2010年7月

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/isemc.2010.5711255 　

  270. Electromagnetic Information Leakage for Side-Channel Analysis of Cryptographic Modules 招待有り 査読有り

    Naofumi Homma, Takafumi Aoki, and Akashi Satoh

    Proceedings of IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility　97-102　2010年7月

  271. Hardware Implementations of Hash Function Luffa 査読有り

    Akashi Satoh, Toshihiro Katashita, Takeshi Sugawara, Takafumi Aoki and Naofumi Homma

    Proceedings of Hardware-Oriented Security and Trust　102-106　2010年6月

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/hst.2010.5513102 　

  272. 情報技術を活用した身元確認に関する将来への提言?歯科医師による新しい時代の社会貢献へ向けて? 招待有り 査読有り

    小菅栄子, 青木孝文, 松崎正樹, 五十嵐治

    日本歯科医師会雑誌　63　(3)　21-31　2010年6月

  273. Comparative Power Analysis of Modular Exponentiation Algorithms 査読有り

    Naofumi Homma, Atsushi Miyamoto, Takafumi Aoki, Akashi Satoh, and Adi Shamir

    IEEE Transactions on Computers　50　(6)　795-807　2010年6月

  274. Design of tamper-resistant registers for multiple-valued cryptographic processors 査読有り

    Yuichi Baba, Naofumi Homma, Atsushi Miyamoto, Takafumi Aoki

    Proceedings of the 40th International Symposium on Multiple Valued Logic　67-72　2010年5月

  275. 歯科X線画像の自動照合による個人識別技術の展望

    小菅栄子, 青木孝文

    映像情報メディカル　42　(4)　356-357　2010年4月

  276. 受動型ステレオビジョンを用いた２D・３D複合顔認識

    中島寛, 長嶋聖, 青木孝文

    映像情報メディア学会　64　(4)　472-476　2010年4月

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    DOI： 10.3169/itej.64.472 　

    ISSN：1342-6907

  277. Score-Level Fusion of Phase-Based and Feature-Based Fingerprint Matching Algorithms 査読有り

    ITO Koichi, MORITA Ayumi, AOKI Takafumi, NAKAJIMA Hiroshi, KOBAYASHI Koji, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E93-A　(3)　607-616　2010年3月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transfun.E93.A.607 　

    ISSN：0916-8508

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    This paper proposes an efficient fingerprint recognition algorithm combining phase-based image matching and feature-based matching. In our previous work, we have already proposed an efficient fingerprint recognition algorithm using Phase-Only Correlation (POC), and developed commercial fingerprint verification units for access control applications. The use of Fourier phase information of fingerprint images makes it possible to achieve robust recognition for weakly impressed, low-quality fingerprint images. This paper presents an idea of improving the performance of POC-based fingerprint matching by combining it with feature-based matching, where feature-based matching is introduced in order to improve recognition efficiency for images with nonlinear distortion. Experimental evaluation using two different types of fingerprint image databases demonstrates efficient recognition performance of the combination of the POC-based algorithm and the feature-based algorithm.

  278. Biasing power traces to improve correlation power analysis attacks 査読有り

    Yongdae Kim, Takashi Sugawara, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Akashi Satoh

    Proceedings of International Workshop on Constructive Side-Channel Analysis and Secure Design 2010　77-80　2010年2月

  279. 暗号モジュールへのサイドチャネル攻撃とその安全性評価の動向 招待有り 査読有り

    本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    電子情報通信学会論文誌A　J93-A　(2)　42-51　2010年2月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0913-5707

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    暗号は安全なユビキタス情報社会を構築する上で欠かすことのできない基盤技術である.近年,民生品への利用が進むにつれて,研究の中心はアルゴリズムからLSIモジュールの設計や評価といった実装に関するものへと移行してきている.その中でも,LSI動作時の消費電力や放射電磁波といった副次的な漏えい情報(サイドチャネル情報)を観察することで秘密情報を盗むサイドチャネル攻撃が注目を集めている.その攻撃能力の高さに加え,オシロスコープやパソコンといった比較的安価な設備で行え,攻撃の痕跡を残さないことから,ICカードをはじめとするセキュリティ機器への大きな脅威となりつつある.本論文では,代表的なサイドチャネル攻撃である単純電力解析(SPA)と差分電力解析(DPA)を取り上げ,国際標準暗号アルゴリズムのRSAとAESに対する攻撃とその対策について概説する.また,そのようなサイドチャネル攻撃の危険性や対策の有効性を評価するための取組みを紹介する.

  280. RSA暗号プロセッサのFPGA実装に対する平文選択型SPAの評価 査読有り

    宮本篤志, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    電子情報通信学会論文誌D　J92-D　(12)　2168-2180　2009年12月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：1880-4535

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    本論文では,FPGA上に実装されたRSA暗号プロセッサに対する単純電力解析(SPA:Simple Power Analysis)の実験評価について述べる.SPAは,暗号モジュールから得られた消費電力波形を解析し,秘密情報を推定する攻撃法である.これまでに,様々な特定入力を利用した平文選択型SPAが提案されており,その脅威が指摘されている.しかしながら,それら攻撃アルゴリズムは理論的な考察にとどまっており,実波形に基づく実験的な議論はほとんどなされていない.消費電力波形は回路アーキテクチャやデバイスに大きく依存するため,想定される実装に応じた検証が不可欠である.本論文では,以上の観点から,FPGA上に演算アルゴリズムや回路構造の異なる4種類のRSA暗号プロセッサを実装し,平文選択型SPAの有効性を評価した.また,同等のプロセスで実装されたASICへの攻撃も併せて実施した.これらの評価実験を通して,アルゴリズム,アーキテクチャ,デバイスの違いによる平文選択型SPAの可否を考察する.

  281. A discrimination method of 2D chest X-rays(examinations)and MDCT 3D comparison system using extract essence from volume elements for mass disasters and war victims 査読有り

    Seiji M.Yamamoto, Ryota Shimofusa, Ken Motoori, Takuro Horikoshi, Toshiki Kazama and Takafumi Aoki

    Proceedings of Radiological Society of North America 2009　1071　2009年11月

  282. An Improved Dental Radiograph Identification System Applicable to Different Types of Imaging Devices 査読有り

    Koichi Ito, Yuki Hanzawa, Takafumi Aoki, Eiko Kosuge, Ryota Kawamata and Isamu Kashima

    Proceedings of Radiological Society of North America 2009　1071　2009年11月

  283. A Novel Approach for Volume Registration Using 3D Phase-Only Correlation 査読有り

    Kazuyuki Miyazawa, Yuichiro Tajima, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Atsushi Katsumata and Koji Kobayashi

    Proceedings of Radiological Society of North America 2009　1070　2009年11月

  284. Large-Scale Performance Evaluation of a Dental Radiograph Matching System for Forensic Human Identification 査読有り

    Eiko Kosuge, Koichi Ito, Yuki Hanzawa and Takafumi Aoki

    Proceedings of Radiological Society of North America 2009　1069-1070　2009年11月

  285. A Practical Human Identification Method Using Dental Radiographs and Dental CT Data 査読有り

    Koichi Ito, Yuki Hanzawa, Takafumi Aoki, Masafumi Inagaki, Ryota Kawamata and Eiko Kosuge

    Proceedings of Radiological Society of North America 2009　1069　2009年11月

  286. A palmprint recognition algorithm using principal component analysis of phase information 査読有り

    Satoshi Iitsuka, Kazuyuki Miyazawa and Takafumi Aoki

    Proceedings of 2009 IEEE International Conference on Image Processing　1973-1976　2009年11月

  287. Performance evaluation using Mandelbrot images for image registration algorithms 査読有り

    Koichi Ito, Ayako Suzuki, Sei Nagashima and Takafumi Aoki

    Proceedings of the IEEE International Conference on Image Processing 2009　4393-4396　2009年11月

  288. A palmprint recognition algorithm using phase-based correspondence matching 査読有り

    ITO K.

    Proc. IEEE Int. Conf. Image Processing 2009, November　1977-1980　2009年11月

  289. ハッシュ関数Whirlpoolの高スケーラブル回路アーキテクチャ 査読有り

    菅原健, 本間尚文, 佐藤証,青木孝文

    情報処理学会論文誌　50　(11)　2618-2632　2009年11月

    ISSN：1882-7837

  290. Side Channel Attack to Magnetic Near Field of Cryptographic LSI and its Countermeasure by means of Magnetic Thin Film 査読有り

    Masahiro Yamaguchi, Hideki, Toriduka, Shoichi Kobayashi, Takeshi Sugawara, Naofumi Homma, Akashi Satoh, Takafumi Aoki

    Proceedings of Soft Magnetic Materials 19　(A3-11)　2009年9月

  291. Mechanism behind Information Leakage in Electromagnetic Analysis of Cryptographic Modules 査読有り

    Takeshi Sugawara, Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone, and Akashi Satoh

    Proceedings of the 10th International Workshop on Information Security Applications　66-78　2009年8月

    出版者・発行元： Springer Berlin Heidelberg

    DOI： 10.1007/978-3-642-10838-9_6 　

    ISSN：0302-9743

    eISSN：1611-3349

  292. Differential Power Analysis of AES ASIC Implementations with Various S-box Circuits 査読有り

    SUGAWARA T.

    ECCTD 2009　395-398　2009年8月

  293. Development of Side-Channel Attack Standard Evaluation Environment 査読有り

    Toshihiro Katashita, Akashi Satoh, Takeshi Sugawara, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki

    Proceedings of European Conference on Circuit Theory and Design 2009　403-408　2009年8月

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/ecctd.2009.5275001 　

  294. 位相限定相関法を用いた超解像デインタレーシング 査読有り

    沼徳仁, 伊藤康一, 青木孝文, 近藤敏志

    電子情報通信学会論文誌A　J92-A　(8)　529-539　2009年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0913-5707

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    本論文では,位相限定相関法(Phase-Only Correlation:POC)を用いた超解像デインタレーシングを提案する.一般に,インタレース映像は,プログレッシブ映像を垂直方向に1/2ダウンサンプリングしたものと解釈できるため,垂直方向にエイリアシングが生じる.そこで,信頼性の高いサブピクセル動き推定と超解像の手法を用いることにより,インタレース映像に含まれるエイリアシングを解消しつつ,映像を垂直方向に2倍拡大し,高品質なプログレッシブ映像を生成するデインタレーシング手法を提案する.一般に,超解像の処理は計算量が多いため,次の二つの考えに基づき,効率的なアルゴリズムを設計する.まず,画像をブロックに分割し,ブロック単位での超解像を行う.また,この超解像の処理においては,繰返し最適化などの手法を用いずに,ブロック単位のサブピクセル動き推定の結果を用いて,周波数領域で折り畳まれたエイリアシング成分を直接展開する方法を用いる.このような手法においては,サブピクセル動き推定の精度が直接的に画質に影響を与えることになる.このため,位相限定相関法を用いた高精度動き推定アルゴリズムを適用し,高品質なデインタレーシングを実現する.

  295. An Analysis of Information Leakage from a Cryptographic Hardware via Common-Mode Current 査読有り

    Yu-ichi Hayashi, Takeshi Sugawara, Yoshiki Kayano, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Akashi Satoh, Takafumi Aoki, Shigeki Minegishi, Hideaki Sone, and Hiroshi Inoue

    Proceedings of 2009 International Symposium on Electromagnetic Compatibility　17-20　2009年7月

  296. Spectrum Analysis on Cryptographic Modules to Counteract Side-Channel Attacks 査読有り

    Takeshi Sugawara, Yu-ichi Hayashi, Naofumi Homma, Takaaki Mizuki, Takafumi Aoki, Hideaki Sone, and Akashi Satoh

    Proceedings of 2009 International Symposium on Electromagnetic Compatibility　21-24　2009年7月

  297. Toward Biomolecular Computers Using Reaction-Diffusion Dynamics 査読有り

    Masahiko Hiratsuka, Koichi Ito, Takafumi Aoki, and Tatsuo Higuchi

    International Journal of Nanotechnology and Molecular Computing　1　(3)　17-25　2009年7月

  298. High-Performance Hardware Architectures for Galois Counter Mode 査読有り

    Akashi Satoh, Takeshi Sugawara, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki

    IEEE Transactions on Computers　58　(7)　917-930　2009年7月

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

    DOI： 10.1109/tc.2008.217 　

    ISSN：0018-9340

  299. An Image Correction Method Using SIFT and Phase-Only Correlation for Multi-Projector Display 査読有り

    Toru Takahashi, Tatsuya Kawano, Takafumi Aoki and Satoshi Kondo

    Proceedings of 6th IEEE International Workshop on Projector-Camera Systems　2009年6月

  300. Evaluation of Simple/Comparative Power Analysis Against an RSA ASIC Implementation 査読有り

    Atsushi Miyamoto, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, and Akashi Satoh

    Proceedings of 2009 IEEE International Symposium on Circuits and Systems　2918-2921　2009年5月

  301. Multiple-valued constant-power adder for cryptographic processor 査読有り

    BABA Y.

    Proc. 39th IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic, May 2009　239-244　2009年5月

  302. Phase-based alignment of two signals having partially overlapped spectra 査読有り

    Albert Tumewu, Kazuyuki Miyazawa, Takafumi Aoki, Takahiro J. Yamaguchi, Katsuhiko Degawa, and Takayuki Akita

    Proceedings of the IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing 2009　3337-3340　2009年4月

  303. A Robust 3D Face Recognition Algorithm Using Passive Stereo Vision 査読有り

    HAYASAKA Akihiro, ITO Koichi, AOKI Takafumi, NAKAJIMA Hiroshi, KOBAYASHI Koji

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E92-A　(4)　1047-1055　2009年4月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transfun.E92.A.1047 　

    ISSN：0916-8508

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    The recognition performance of the conventional 3D face recognition algorithm using ICP (Iterative Closest Point) is degraded for the 3D face data with expression changes. Addressing this problem, we consider the use of the expression-invariant local regions of a face. We find the expression-invariant regions through the distance analysis between 3D face data with the neutral expression and smile, and propose a robust 3D face recognition algorithm using passive stereo vision. We demonstrate efficient recognition performance of the proposed algorithm compared with the conventional ICP-based algorithm through the experiment using a stereo face image database which includes the face images with expression changes.

  304. An experimental comparison of power analysis attacks against RSA processors on ASIC and FPGA 査読有り

    Atsushi Miyamoto, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, and Akashi Satoh

    Proceedings of 15th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies　58-63　2009年3月

  305. Differential interference contrast microscope using photonic crystals for phase imaging and three-dimensional shape reconstruction 査読有り

    Laurent Fabre, Yoshihiko Inoue, Takafumi Aoki and Shojiro Kawakami

    Applied Optics　48　(7)　1347-1357　2009年3月

  306. Three-dimensional metal artifact reduction method for dental conebeam CT scanners 査読有り

    Koji Kobayashi, Atsushi Katsumata, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Proceedings of SPIE Medical Imaging　7158　2009年2月

  307. Three-diensional metal artifact reduction method for dental conebeam CT scanners 査読有り

    Koji Kobayashi,Atsushi Katsumata,Koichi Ito,Takafumi Aoki

    Proceedings of SPIE Medical Imaging　2009年2月

  308. High-accuracy machine vision technology using phase-only correlation --- From 3D measurement to biomedical imaging ---

    Takafumi Aoki, Naofumi Homma and Koichi Ito

    Proceedings of the 3rd International Symposium on Information Electronics Systems　5379　28-40　2009年1月

  309. High-Accuracy Estimation of Image Rotation Using 1D Phase-Only Correlation 査読有り

    NAGASHIMA Sei, ITO Koichi, AOKI Takafumi, ISHII Hideaki, KOBAYASHI Koji

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E92-A　(1)　235-243　2009年1月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transfun.E92.A.235 　

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a technique for high-accuracy estimation of image rotation using 1D Phase-Only Correlation (POC). The rotation angle between two images is estimated as follows: (i) compute the amplitude spectra of the given images, (ii) transform the coordinate system of amplitude spectra from Cartesian coordinates to polar coordinates, and (iii) estimate the translational displacement between the polar-mapped amplitude spectra to obtain the rotation angle. While the conventional approach is to employ 2D POC for high-accuracy displacement estimation in (iii), this paper proposes the use of 1D POC with an adaptive line selection scheme. The proposed technique makes possible to improve the accuracy of rotation estimation for low contrast images of artificial objects with regular geometric shapes and to reduce the total computation cost by 50%.

  310. High-Accuracy Estimation of Image Rotation Using 1D Phase-Only Correlation 査読有り

    NAGASHIMA Sei, ITO Koichi, AOKI Takafumi, ISHII Hideaki, KOBAYASHI Koji

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E92-A　(1)　235-243　2009年1月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/transfun.E92.A.235 　

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a technique for high-accuracy estimation of image rotation using 1D Phase-Only Correlation (POC). The rotation angle between two images is estimated as follows: (i) compute the amplitude spectra of the given images, (ii) transform the coordinate system of amplitude spectra from Cartesian coordinates to polar coordinates, and (iii) estimate the translational displacement between the polar-mapped amplitude spectra to obtain the rotation angle. While the conventional approach is to employ 2D POC for high-accuracy displacement estimation in (iii), this paper proposes the use of 1D POC with an adaptive line selection scheme. The proposed technique makes possible to improve the accuracy of rotation estimation for low contrast images of artificial objects with regular geometric shapes and to reduce the total computation cost by 50%.

  311. Systematic approach to designing multiple-valued arithmetic circuits based on arithmetic description language 査読有り

    Naofumi Homma, Yuki Watanabe, Katsuhiko Degawa, Takafumi Aoki, Tatsuo Higuchi

    Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing　15　(4)　329-340　2009年

  312. Clean up your image using internet photo collections 査読有り

    Hanieh Taipalus, Satoshi Kondo, Takafumi Aoki

    Proceedings of the 1st ACM SIGGRAPH Conference and Exhibition on Computer Graphics and Interactive Techniques in Asia　2008年12月

  313. A systematic approach for designing redundant arithmetic adders based on counter tree diagrams 査読有り

    Naofumi Homma, Takafumi Aoki, and Tatsuo Higuchi

    IEEE Transactions on Computers　57　(12)　1633-1646　2008年12月

  314. Enhanced Correlation Power Analysis using Key Screening Techniques 査読有り

    Toshihiro Katashita, Akashi Satoh, Takeshi Sugawara, Naofumi Homma and Takafumi Aoki

    2008 International Conference on ReConFigurable Computing and FPGAs　403-408　2008年12月

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/reconfig.2008.16 　

  315. Image Correction Method for Multi-Projector Display Using SIFT Features 査読有り

    Toru Takahashi, Norihito Numa, Tatsuya Kawano, Takafumi Aoki and Satoshi Kondo

    The 1st ACM SIGGRAPH Conference and Exhibition on Computer Graphics and Interactive Techniques in Asia (SIGGRAPH ASIA 2008)　2008年12月

  316. A practical palmprint recognition algorithm using phase information 査読有り

    IITSUKA S.

    Proc. Int'l Conf. Pattern Recognition, Dec. 2008　(WeBCT9.18)　1-4　2008年12月

  317. A practical method to reducing metal artifact for dental CT scanners 査読有り

    Koji Kobayashi, Atsushi Katsumata, Takafumi Aoki and Koichi Ito

    Proceedings of the 19th International Conference on Pattern Recognition　(WeAT8.16)　1-4　2008年12月

  318. Medical image registration using phase-only correlation for distorted dental radiographs 査読有り

    Koichi Ito, Takafumi Aoki, Eiko Kosuge, Ryota Kawamata and Isamu Kashima

    Proceedings of the 19th International Conference on Pattern Recognition　(WeAT8.10)　1-4　2008年12月

  319. A practical metal artifact reduction method for dental cone beam CT scanners 査読有り

    Koji Kobayashi, Atsushi Katsumata, Takafumi Aoki and Koichi Ito

    Radiological Society of North America (RSNA) 2008　408　2008年12月

  320. Development and evaluation of an automated human identification system using dental radiographs 査読有り

    Koichi Ito, Takafumi Aoki, Eiko Kosuge, Ryota Kawamata and Isamu Kashima

    Radiological Society of North America (RSNA) 2008　1061　2008年12月

  321. An image completion algorithm using occlusion-free images from Internet photo sharing sites 査読有り

    Naofumi Homma, Takafumi Aoki, and Tatsuo Higuchi

    IEEE Transactions on Computers　57　(12)　1633-1346　2008年12月

  322. インターネット共有画像を利用した事例ベース超解像画像処理 査読有り

    近藤敏志, ハニア タイパルス, 遠間正真, 青木孝文

    映像情報メディア学会誌　62　(11)　1836-1839　2008年11月

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    DOI： 10.3169/itej.62.1836 　

    ISSN：1342-6907

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    Example-based super-resolution is an image interpolation algorithm that uses a database of training images to create plausible high-frequency details in zoomed images. The algorithm is fairly simple; however its performance heavily depends on the database. In particular, when the characteristics of a target image to be magnified are different from the training images, the quality of the super-resolved image degrades. By creating a database consisting of a few training images that closely resemble the target image, we have solved the above problem and improved the performance of example-based super-resolution. This is done by transforming selected images which are downloaded from Internet photo sharing sites, to match their characteristics with those of the target image before adding them to the database. The advantage of this method is that by skillfully creating a database of suitable training images, we are able to improve the quality of the super-resolved image.

  323. Systematic design of high-radix Montgomery multipliers for RSA processors 査読有り

    Atsushi Miyamoto, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, and Akashi Satoh

    Proceedings of the 26th IEEE International Conference of Computer Design　416-421　2008年10月

  324. A robot-based 3D body scanning system using passive stereo vision 査読有り

    MIYAZAWA K.

    Proc. IEEE Int. Conf. Image Processing 2008, October　305-308　2008年10月

  325. Arithmetic Circuit Verification Based on Symbolic Computer Algebra 査読有り

    WATANABE Yuki, HOMMA Naofumi, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E91-A　(10)　3038-3046　2008年10月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1093/ietfec/e91-a.10.3038 　

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a formal approach to verify arithmetic circuits using symbolic computer algebra. Our method describes arithmetic circuits directly with high-level mathematical objects based on weighted number systems and arithmetic formulae. Such circuit description can be effectively verified by polynomial reduction techniques using Gröbner Bases. In this paper, we describe how the symbolic computer algebra can be used to describe and verify arithmetic circuits. The advantageous effects of the proposed approach are demonstrated through experimental verification of some arithmetic circuits such as multiply-accumulator and FIR filter. The result shows that the proposed approach has a definite possibility of verifying practical arithmetic circuits.

  326. An Image Completion Algorithm Using Occlusion-Free Images from Internet Photo Sharing Sites 査読有り

    AMIRSHAHI Hanieh, KONDO Satoshi, ITO Koichi, AOKI Takafumi

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E91-A　(10)　2918-2927　2008年10月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1093/ietfec/e91-a.10.2918 　

    ISSN：0916-8508

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    In this paper, we propose an image completion algorithm which takes advantage of the countless number of images available on Internet photo sharing sites to replace occlusions in an input image. The algorithm 1) automatically selects the most suitable images from a database of downloaded images and 2) seamlessly completes the input image using the selected images with minimal user intervention. Experimental results on input images captured at various locations and scene conditions demonstrate the effectiveness of the proposed technique in seamlessly reconstructing user-defined occlusions.

  327. An Effective Approach for Iris Recognition Using Phase-Based Image Matching 査読有り

    Kazuyuki Miyazawa, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Koji Kobayashi and Hiroshi Nakajima

    IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence　30　(10)　1741-1756　2008年10月

  328. Chosen-message SPA attacks against FPGA-based RSA hardware implementations 査読有り

    MIYAMOTO A.

    Proc. 2008 International Conference on Field Programmable Logic and Applications, Sept.　35-40　2008年9月

  329. Compact ASIC Architectures for the 512-bit Hash Function Whirlpool 査読有り

    T. Sugawara, N. Homma, T. Aoki, and A. Satoh

    9th Workshop on Information Security Applications　2008年9月

  330. 一次元位相限定相関法に基づくステレオ画像の高精度サブピクセル対応付け手法 査読有り

    柴原琢磨,沼徳仁,長嶋聖,青木孝文,中島寛,小林孝次

    電子情報通信学会論文誌 D　J91-D　(9)　2343-2356　2008年9月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：1880-4535

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    これまで,ステレオ画像の対応付けには,SAD (Sum of Absolute Differences)やSSD (Sum of Squared Differences)などの相違度に基づく画像マッチングが利用されてきた.これらの手法は,計算コストに優れているが,その反面,対応付け精度の低さが問題とされている.一方,二次元位相限定相関法(Phase-Only Correlation: POC)は,画像の二次元離散フーリエ変換(Discrete Fourier Transform: DFT)の位相成分に着目した画像マッチング手法であり,高精度なステレオ画像の対応付けを可能とする.しかし,計算コストが大きく,応用上の妨げとなってきた.これらの問題に対して,本論文では,一次元POCに基づくステレオ画像の対応付け手法を提案する.提案手法においては,一次元DFTを用いて相関計算を行うことで,二次元POCよりも計算コストが大幅に削減されるとともに,SADやSSDと比較して高精度なステレオ画像の対応付けが可能となる.

  331. High-performance concurrent error detection scheme for AES hardware 査読有り

    Akashi Satoh, Takeshi Sugawara, Naofumi Homma, and Takafumi Aoki

    Cryptographic Hardware and Embedded Systems, Lecture Notes in Computer Science 5154　100-112　2008年8月

  332. Collision-based power analysis of modular exponentiation using chosen-message pairs 査読有り

    Naofumi Homma, Atsushi Miyamoto, Takafumi Aoki, Akashi Satoh, and Adi Shamir

    Cryptographic Hardware and Embedded Systems, Lecture Notes in Computer Science 5154　15-29　2008年8月

  333. A Geometric Correction Method for Projected Images Using SIFT Feature Points 査読有り

    Toru Takahashi, Norihito Numa, Takafumi Aoki and Satoshi Kondo

    5th ACM/IEEE International Workshop on Projector-Camera Systems　2008年8月

  334. A Passive 3D Face Recognition System and Its Performance Evaluation 査読有り

    HAYASAKA Akihiro, SHIBAHARA Takuma, ITO Koichi, AOKI Takafumi, NAKAJIMA Hiroshi, KOBAYASHI Koji

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E91-A　(8)　1974-1981　2008年8月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1093/ietfec/e91-a.8.1974 　

    ISSN：0916-8508

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    This paper proposes a three-dimensional (3D) face recognition system using passive stereo vision. So far, the reported 3D face recognition techniques have used active 3D measurement methods to capture high-quality 3D facial information. However, active methods employ structured illumination (structure projection, phase shift, moire topography, etc.) or laser scanning, which is not desirable in many human recognition applications. Addressing this problem, we propose a face recognition system that uses (i) passive stereo vision to capture 3D facial information and (ii) 3D matching using an ICP (Iterative Closest Point) algorithm with its improvement techniques. Experimental evaluation demonstrates efficient recognition performance of the proposed system compared with an active 3D face recognition system and a passive 3D face recognition system employing the original ICP algorithm.

  335. 画像共有サービスを利用した静止画符号化方式 査読有り

    遠間正真, 近藤敏志, ハニアアミルシャヒ, 青木孝文

    電子情報通信学会論文誌 D　J91-D　(8)　1959-1962　2008年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：1880-4535

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    近年,画像共有サイトなどインターネット上の画像を活用した,超解像や画像補完といった新しい画像処理アプリケーションが実現されている.今回,我々は画像符号化における利用可能性に着目し,インターネット上の画像を符号化時の参照画像として用いる,新しい静止画符号化方式を提案する.提案方式と従来の静止画符号化方式との比較実験を行い,平均符号量を最大で43%程度削減できることを確認している.

  336. Formal Verification of VLSI Circuits Using Groebner Bases 招待有り 査読有り

    Yuki Watanabe, Nofumi Homma, Takafumi Aoki and Tatsuo Higuchi

    Applications of Computer Algebra　2008年7月

  337. 歯科X線写真のための位相限定相関法を用いた高精度位置合わせアルゴリズム 査読有り

    伊藤康一, 二階堂旭, 青木孝文, 小菅栄子, 川股亮太, 鹿島勇

    電子情報通信学会論文誌 D　J91-D　(7)　1788-1797　2008年7月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：1880-4535

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    歯科X線写真は,歯を治療する際の方針を立てるため,また大規模な災害における犠牲者の身元を確認するために用いられている.歯科X線写真は,複雑で狭い口腔内にフィルムを入れて撮影するため,同じ人の同じ口腔内領域を撮影したとしても非線形なひずみが生じてしまう.正確な治療や身元確認のためには,X線写真の高精度な位置合せが重要となる.本論文では,位相限定相関法(Phase-Only Correlation: POC)を用いた高精度な位置合せアルゴリズムを提案する.画像を二次元離散フーリエ変換して得られる位相情報は,画像の位置合せと照合に極めて有効である.歯科X線写真を用いた性能評価実験を通して,提案アルゴリズムがひずんだ歯科X線写真にも有効であることを示す.

  338. Power analysis of RSA processors with high-radix Montgomery multipliers 査読有り

    Naofumi Homma, Atsushi Miyamoto, Takafumi Aoki, and Akashi Satoh

    Proceedings of 17th International Workshop on Post-Binary ULSI Systems　21-24　2008年5月

  339. High-level Design of Multiple-Valued Arithmetic Circuits Based on Arithmetic Description Language 査読有り

    Yuki Watanabe, Nofumi Homma, Katsuhiko Degawa, Takafumi Aoki and Tatsuo Higuchi

    The 38th International Symposium on Multiple Valued Logic　112-117　2008年5月

  340. Arithmetic Module Generator with Algorithm Optimization Capability 査読有り

    Yuki Watanabe, Nofumi Homma, Takafumi Aoki and Tatsuo Higuchi

    Proceedings of 2008 International Symposium on Circuits and Systems　1796-1799　2008年5月

  341. High-performance ASIC Implementations of the 128-bit Block Cipher CLEFIA 査読有り

    Takeshi Sugawara, Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Akashi Satoh

    Proceedings of 2008 International Symposium on Circuits and Systems　2925-2928　2008年5月

  342. Enhanced Power Analysis Attack Using Chosen Message against RSA Hardware Implementations 査読有り

    Atsushi Miyamoto, Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Akashi Satoh

    Proceedings of 2008 International Symposium on Circuits and Systems　3282-3285　2008年5月

  343. A Palmprint Recognition Algorithm Using Phase-Only Correlation 査読有り

    ITO Koichi, AOKI Takafumi, NAKAJIMA Hiroshi, KOBAYASHI Koji, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E91-A　(4)　1023-1030　2008年4月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1093/ietfec/e91-a.4.1023 　

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a palmprint recognition algorithm using Phase-Only Correlation (POC). The use of phase components in 2D (two-dimensional) discrete Fourier transforms of palmprint images makes it possible to achieve highly robust image registration and matching. In the proposed algorithm, POC is used to align scaling, rotation and translation between two palmprint images, and evaluate similarity between them. Experimental evaluation using a palmprint image database clearly demonstrates efficient matching performance of the proposed algorithm.

  344. Shortest path search using a reaction-diffusion processor 査読有り

    Masahiko Hiratsuka, Koichi Ito, Takafumi Aoki and Tatsuo Higuchi

    International Journal of Unconventional Computing　4　(2)　113-123　2008年4月

  345. A high-accuracy stereo correspondence technique using 1D band-limited phase-only correlation 査読有り

    Shibahara Takuma, Aoki Takafumi, Nakajima Hiroshi, Kobayashi Koji

    IEICE Electronics Express　5　(4)　125-130　2008年2月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/elex.5.125 　

    ISSN：1349-2543

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    This paper presents a technique for high-accuracy correspondence search between stereo images using 1D Band-Limited Phase-Only Correlation(BLPOC). The stereo correspondence search can be reduced to 1D search through image rectification. However, we usually employ block matching with 2D rectangular image blocks for finding the best matching point. In this paper, we propose the use of 1D BLPOC instead of 2D block matching for correspondence search. The use of 1D BLPOC makes possible significant reduction in computational cost without sacrificing reconstruction accuracy. The resulting reconstruction accuracy is comparable with 2D POC-based method, and is much higher than SAD/SSD-based methods.

  346. A High-Resolution Phase-Based Waveform Matching and Its Application to Side-Channel Attacks 査読有り

    HOMMA Naofumi, NAGASHIMA Sei, SUGAWARA Takeshi, AOKI Takafumi, SATOH Akashi

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E91-A　(1)　193-202　2008年1月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1093/ietfec/e91-a.1.193 　

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents an enhanced side-channel attack using a phase-based waveform matching technique. Conventionally, side-channel attacks such as Simple Power Analysis (SPA) and Differential Power Analysis (DPA) capture signal waveforms (e. g., power traces) with a trigger signal or a system clock, and use a statistical analysis of the waveforms to reduce noise and to retrieve secret information. However, the waveform data often includes displacement errors, and this degrades the accuracy of the statistical analysis. The use of a Phase-Only Correlation (POC) technique makes it possible to estimate the displacements between the signal waveforms with higher resolution than the sampling resolution. The accuracy of side-channel attacks can be enhanced using the POC-based matching method. Also, a popular DPA countermeasure of creating distorted waveforms with random delays can be defeated by our method. In this paper, we demonstrate the advantages of the proposed method in comparison with conventional approaches of experimental DPA and Differential ElectroMagnetic Analysis (DEMA) against DES software and hardware implementations.

  347. A Dental Radiograph Recognition System Using Phase-Only Correlation for Human Identification 査読有り

    ITO Koichi, NIKAIDO Akira, AOKI Takafumi, KOSUGE Eiko, KAWAMATA Ryota, KASHIMA Isamu

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E91-A　(1)　298-305　2008年1月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1093/ietfec/e91-a.1.298 　

    ISSN：0916-8508

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    In mass disasters such as earthquakes, fire disasters, tsunami, and terrorism, dental records have been used for identifying victims due to their processing time and accuracy. The greater the number of victims, the more time the identification tasks require, since a manual comparison between the dental radiograph records is done by forensic experts. Addressing this problem, this paper presents an efficient dental radiograph recognition system using Phase-Only Correlation (POC) for human identification. The use of phase components in 2D (two-dimensional) discrete Fourier transforms of dental radiograph images makes possible to achieve highly robust image registration and recognition. Experimental evaluation using a set of dental radiographs indicates that the proposed system exhibits efficient recognition performance for low-quality images.

  348. An automated dental radiograph identification system using phase-only correlation for mass disasters 査読有り

    Eiko Kosuge, Ryota Kawamata. Isamu Kashima, Akira Nikaido, Koichi Ito and Takafumi Aoki

    Radiological Society of North America 2007　974　2007年11月

  349. Design of multiple-valued arithmetic circuits using counter tree diagrams 査読有り

    Naofumi Homma, Katsuhiko Degawa, Takafumi Aoki, and Tatsuo Higuchi

    Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing　13　(4月6日)　487-502　2007年11月

  350. High-speed pipelined hardware architecture for Galois counter mode 査読有り

    Akashi Satoh, Takeshi Sugawara and Takafumi Aoki

    Lecture Notes on Computer Science (Information Security Conference)　(4779)　118-129　2007年10月

  351. Magnification-correcting algorithm within 1% error for scanning transmission electron microscope 査読有り

    Ruriko Tsuneta, Masanari Koguchi, Sei Nagashima and Takafumi Aoki

    Proceedings of the 6th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices　(TuP-11)　34-34　2007年10月

  352. Formal Representation and Verification of Arithmetic Circuits Using Symbolic Computer Algebra 査読有り

    Yuki Watanabe, Nofumi Homma, Takafumi Aoki and Tatsuo Higuchi

    Proceeding of the 14th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies　461-468　2007年10月

  353. Application of Symbolic Computer Algebra to Arithmetic Circuit Verification 査読有り

    Yuki Watanabe, Nofumi Homma, Takafumi Aoki and Tatsuo Higuchi

    Proceedings of the International Conference on Computer Design 2007　25-32　2007年10月

  354. A sub-pixel stereo correspondence technique based on 1D phase-only correlation 査読有り

    SHIBAHARA T.

    Proc. 2007 IEEE Int'l Conf. Image Processing, Sept.　221　V-221-V-224　2007年9月

  355. A phase-based image registration algorithm for dental radiograph identification 査読有り

    Akira Nikaido, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Eiko Kosuge, Ryota Kawamata

    Proceedings of the IEEE International Conference on Image Processing 2007　VI-229-VI-232　2007年9月

  356. 位相情報に基づく画像マッチング技術とその応用展開 ---3Dビジョンからバイオメトリクスまで--- 査読有り

    青木孝文,伊藤康一,本間尚文

    電子情報通信学会誌　90　(8)　680-685　2007年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0913-5693

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    画像マッチングは,コンピュータによる画像の解析・認識・理解などの様々な分野で重要になる基本処理である.本稿では,サブピクセル精度の画像マッチングを実現する「位相限定相関法」について解説するとともに,その応用について紹介する.応用事例としては,(1)バイオメトリクス認証(指紋照合,虹彩照合,掌紋照合,歯科X線画像照合ほか),(2)工業市場向け超高速画像認識,(3)顕微鏡画像解析,(4)映像信号処理,(5)ステレオビジョンによる受動型三次元計測(人体の計測,車載カメラ,監視カメラほか),(6)LSIの動作解析などが挙げられる.

  357. ASIC Performance Comparison for the ISO Standard Block Ciphers 査読有り

    Takeshi Sugawara, Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Akashi Satoh

    Proceedings of the 2nd Joint Workshop on Information Security　485-498　2007年8月

  358. A High-Accuracy Rotation Estimation Algorithm Based on 1D Phase-Only Correlation 査読有り

    Sei Nagasima, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Hideaki Ishii and Koji Kobayashi

    Lecture Notes in Computer Science (Proceedings of the International Conference on Image Analysis and Recognition 2007)　4633　210-221　2007年8月

  359. Example-based super-resolution using Internet photo collection 査読有り

    Satoshi Kondo, Hanieh Amirshahi, Tadamasa Toma and Takafumi Aoki

    SIGGRAPH Posters　2007年8月

  360. 位相限定相関法に基づく高精度マシンビジョン ---ピクセル分解能の壁を越える画像センシング技術を目指して--- 招待有り 査読有り

    青木孝文, 伊藤康一, 柴原琢磨, 長嶋聖

    IEICE Fundamentals Review　1　(1)　30-40　2007年7月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/essfr.1.1_30 　

    ISSN：1882-0875

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    近年，画像センシング，映像信号処理，コンピュータビジョンなどの分野において，サブピクセル精度の位置合わせを可能にする高精度な画像マッチングへの要求が高まっている．本論文では，「位相限定相関法」と呼ぶ高精度画像マッチング手法について解説する．位相限定相関法は，フーリエ変換された信号の位相成分のみに着目する画像マッチング手法であり，その有効性は，工業用画像認識，受動型三次元計測，バイオメトリクス認証，映像信号処理などの分野において実証されつつある．本論文では，特に，二つの画像が相似変換の関係にある場合の画像レジストレーション手法，並びに，より一般的な対応点探索の手法に焦点を絞って解説する．

  361. DPA Using Phase-Based Waveform Matching against Random-Delay Countermeasure 査読有り

    S. Nagashima, N. Homma, Y. Imai, T. Aoki and A. Satoh

    Proceedings of 2007 International Symposium on Circuits and Systems　1807-1810　2007年5月

  362. Algorithm-level optimization of multiple-valued arithmetic circuits using counter tree diagrams 査読有り

    Naofumi Homma, Katsuhiko Degawa, Takafumi Aoki, and Tatsuo Higuchi

    Proceedings of the 37th IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic　(31)　1-8　2007年5月

  363. A High-Performance ASIC Implementation of the 64-bit Block Cipher CAST-128 査読有り

    Takeshi Sugawara, Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Akashi Satoh

    Proceedings of 2006 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems　1859-1862　2007年5月

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/iscas.2007.378277 　

  364. SPA against an FPGA-Based RSA Implementationwith a High-Radix Montgomery Multiplier 査読有り

    Atsushi Miyamoto, Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Akashi Sato

    Proceedings of 2006 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems　1847-1850　2007年5月

  365. フォトニック結晶偏光子を用いた偏光イメージングカメラの開発 招待有り 査読有り

    川上彰二郎, 川嶋貴之, 井上喜彦, 本間洋, 佐藤尚, 太田晋一, 長嶋聖, 青木孝文

    電子情報通信学会論文誌C　J90-C　(1)　17-24　2007年1月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：1345-2827

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    フォトニック結晶は光の波長オーダの周期構造による光学特性の発現という本質により,構造のパラメータを制御することで,従来の光学材料では得られない高い制御性を実現することができる.その高い制御性を応用したデバイスの一例として,偏光イメージングカメラについて紹介する.例えば偏光子の透過軸をミクロンオーダで自由に配列し,撮像素子と組み合わせることで,偏光情報を画素単位で取得し,偏光の空間情報を1台のカメラで得ることができる.本論文では,フォトニック結晶偏光子を用いた偏光子の原理及び,得られた偏光情報を使って窓ガラスの映り込み除去,物体形状の情報取得などについての実例を示す.

  366. Synthesis of current mirrors based on evolutionary graph generation with transmigration capability 査読有り

    Natsui Masanori, Tadokoro Yoshiaki, Homma Naofumi, Aoki Takafumi, Higuchi Tatsuo

    IEICE Electronics Express　4　(3)　88-93　2007年1月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/elex.4.88 　

    ISSN：1349-2543

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    This paper presents a novel graph-based evolutionary optimization technique called Evolutionary Graph Generation(EGG), and its application to the transistor-level design of analog circuits. The evolution process of EGG can be accelerated by a simple operation, called "transmigration", which is to import previously generated solutions for creating advanced solutions. In this paper, we demonstrate the potential of EGG with transmigration capability through an experimental synthesis of current mirror circuits.

  367. A Phase-Based Palmprint Recognition Algorithm and Its Experimental Evaluation 査読有り

    Koichi Ito, Takafumi Aoki, Hiroshi Nakajima, Koji Kobayashi and Tatsuo Higuchi

    Proceedings of 2006 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems　215-218　2006年12月

  368. A 3D Face Recognition System Using Passive Stereo Vision and Its Performance Evaluation 査読有り

    Akihiro Hayasaka, Takuma Shibahara, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Hiroshi Nakajima and Koji Kobayashi

    Proceedings of 2006 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems　379-382　2006年12月

  369. Formal Design of Decimal Arithmetic Circuits Using Arithmetic Communication Systems, 査読有り

    Yuki Watanabe, Nofumi Homma, Takafumi Aoki and Tatsuo Higuchi

    Proceedings of 2006 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems　419-422　2006年12月

  370. A Subpixel Image Matching Technique Using Phase-Only Correlation 査読有り

    NAGASHIMA S.

    ISPACS2006, Yonago, Tottori, Japan, Dec. 12-15　701-704　2006年12月

  371. A Dental Radiograph Registration Algorithm Using Phase-Based Image Matching for Human Identifi-cation 査読有り

    NIKAIDO Akira

    2006 International Symposium on Intelli-gent Signal Processing and Communication Syste-ms　375-378　2006年12月

  372. An Implementation-Oriented Iris Recognition Algorithm Using Phase-Based Image Matching 査読有り

    A. Kazuyuki Miyazawa, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Koji Kobayashi and Hiroshi Nakajima

    Proceedings of 2006 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems　231-234　2006年12月

  373. Formal Design of Arithmetic Circuits Based on Arithmetic Description Language 査読有り

    HOMMA Naofumi, WATANABE Yuki, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E89-A　(12)　3500-3509　2006年12月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    DOI： 10.1093/ietfec/e89-a.12.3500 　

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a formal design of arithmetic circuits using an arithmetic description language called ARITH. The key idea in ARITH is to describe arithmetic algorithms directly with high-level mathematical objects (i.e., number representation systems and arithmetic operations/formulae). Using ARITH, we can provide formal description of arithmetic algorithms including those using unconventional number systems. In addition, the described arithmetic algorithms can be formally verified by equivalence checking with formula manipulations. The verified ARITH descriptions are easily translated into the equivalent HDL descriptions. In this paper, we also present an application of ARITH to an arithmetic module generator, which supports a variety of hardware algorithms for 2-operand adders, multi-operand adders, multipliers, constant-coefficient multipliers and multiply accumulators. The language processing system of ARITH incorporated in the generator verifies the correctness of ARITH descriptions in a formal method. As a result, we can obtain highly-reliable arithmetic modules whose functions are completely verified at the algorithm level.

  374. Systematic Interpretation of Redundant Arithmetic Adders in Binary and Multiple-Valued Logic 査読有り

    HOMMA Naofumi, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on electronics　E89-C　(11)　1645-1654　2006年11月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8524

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    This paper presents an algorithm-level interpretation of fast adder structures in binary/multiple-valued logic. The key idea is to employ a unified representation of addition algorithms called Counter Tree Diagrams (CTDs). The use of CTDs makes it possible to describe and analyze addition algorithms at various levels of abstraction. A high-level CTD represents a network of coarse-grained components associated with multiple-valued logic devices, while a low-level CTD represents a network of primitive components directly mapped onto binary logic devices. The level of abstraction in circuit representation can be changed by decomposition of CTDs. We can derive possible variations of adder structures by decomposing a high-level CTD into low-level CTDs. This paper demonstrates the interpretation of redundant arithmetic adders based on CTDs. We first introduce an extension of CTDs to represent possible redundant arithmetic adders with limited carry propagation. Using the extended version of CTDs, we can classify the conventional adder structures including those using emerging devices into three types in a systematic way.

  375. High-resolution side-channel attack using phase-based waveform matching 査読有り

    Naofumi Homma, Sei Nagashima, Yuichi Imai, Takafumi Aoki and Akashi Satoh

    Lecture Notes on Computer Science (Proceedings of Cryptographic Hardware and Embedded Systems 2006)　4249　187-200　2006年10月

  376. An Iris Recognition System Using Phase-Based Image Matching 査読有り

    Kazuyuki Miyazawa, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Koji Kobayashi and Atsushi Katsumata

    Proceeding of the International Conference on Image Processing 2006　325-328　2006年10月

  377. A Palmprint Recognition Algorithm Using Phase-Based Image Matching 査読有り

    Koichi Ito, Takafumi Aoki, Hiroshi Nakajima, Koji Kobayashi and Tatsuo Higuchi

    Proceeding of the International Conference on Image Processing 2006　2669-2672　2006年10月

  378. Design of a two-bit-per-cell content-addressable memory using single-electron transistors 査読有り

    Katsuhiko Degawa, Takafumi Aoki, Tatsuo Higuchi, Hiroshi Inokawa and Yasuo Takahashi

    Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing　45　(5A)　4285-4289　2006年5月

  379. Algorithm-Level Interpretation of Fast Adder Structures in Binary and Multiple-Valued Logic 査読有り

    Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Tatsuo Higuchi

    Proceedings of the 36th International Symposium on Multiple-Valued Logic　2　2006年5月

  380. A High-Density Ternary Content-Addressable Memory Using Single-Electron Transistors 査読有り

    Katsuhiko Degawa, Takafumi Aoki, Tatsuo Higuchi, Hiroshi Inokawa, Katsuhiko Nishiguchi and Yasuo Takahashi

    Proceedings of the 36th International Symposium on Multiple-Valued Logic　19　2006年5月

  381. Arithmatic Module Generator Based on Arithmatic Description Language 査読有り

    Y. Watanabe, N. Homma, T. Aoki, T. Higuchi

    The 13th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies　153-160　2006年4月

  382. A High-Density Content-Addressable Memory Using Single-Electron Transistors

    Katsuhiko Degawa,Takafumi Aoki, Tatsuo Higuchi, Hiroshi Inokawa and Yasuo Takahashi

    Proceedings of the International Symposium on Bio- and Nano-Electronics in Sendai　129-130　2006年3月

  383. A Shortest Path Search Algorithm Using an Excitable Digital Reaction-Diffusion System 査読有り

    ITO Koichi, HIRATSUKA Masahiko, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E89-A　(3)　735-743　2006年3月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a shortest path search algorithm using a model of excitable reaction-diffusion dynamics. In our previous work, we have proposed a framework of Digital Reaction-Diffusion System (DRDS)-a model of a discrete-time discrete-space reaction-diffusion system useful for nonlinear signal processing tasks. In this paper, we design a special DRDS, called an "excitable DRDS," which emulates excitable reaction-diffusion dynamics and produces traveling waves. We also demonstrate an application of the excitable DRDS to the shortest path search problem defined on two-dimensional (2-D) space with arbitrary boundary conditions.

  384. A High-Accuracy Passive 3D Measurement System Using Phase-Based Image Matching 査読有り

    MUQUIT M. A.

    IEICE Trans. Fundamentals, A　E89-A　(3)　686-697　2006年3月

  385. 位相限定相関法に基づく指紋照合技術 ---一般住宅向け指紋照合装置のためのアルゴリズム設計と実現 査読有り

    中島寛、小林孝次、森川誠、勝亦敦、伊藤康一、青木孝文、樋口龍雄

    電気学会論文誌Ｅ（センサ・マイクロマシン準部門誌）　126　(2)　38-46　2006年2月

    出版者・発行元： The Institute of Electrical Engineers of Japan

    DOI： 10.1541/ieejsmas.126.38 　

    ISSN：1341-8939

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    A major approach for fingerprint recognition today is to extract minutiae from fingerprint images and to perform fingerprint matching based on the number of corresponding minutiae pairings. One of the most difficult problems in minutiae-based fingerprint recognition has been that the recognition performance is significantly influenced by fingertip surface condition, which may vary depending on environmental or personal causes. Addressing this problem, we have proposed an efficient fingerprint recognition algorithm using phase-based image matching. The use of phase components in 2D discrete Fourier transforms of fingerprint images makes possible to achieve highly robust fingerprint recognition for low-quality fingerprints. However, due to its high computational complexity, the proposed algorithm is not suitable to be implemented in compact fingerprint matching devices for home applications. In this paper, we propose an improved fingerprint recognition algorithm using phase-based image matching, which significantly reduces computational complexity without degrading recognition performance, compared with the reported algorithm. We also present prototype implementation of a high-performance, easy-to-use fingerprint matching device for home applications, which employ a specially designed ASIC for executing the proposed algorithm in real time.

  386. Formal design of decimal arithmetic circuits using arithmetic description language 査読有り

    Yuki Watanabe, Naofumi Homma, Takafumi Aoki, Tatsuo Higuchi

    2006 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INTELLIGENT SIGNAL PROCESSING AND COMMUNICATIONS, VOLS 1 AND 2　383-+　2006年

    DOI： 10.1109/ISPACS.2006.364918 　

  387. Molecular-Mediated Single-Electron Devices Operating at Room Temperature 査読有り

    Touichiro Goto, Katsuhiko Degawa, Hiroshi Inokawa, Kazuaki Furukawa,Hiroshi Nakashima, Koji Sumitomo, Takafumi Aoki and Keiichi Torimitsu

    Japanese Journal of Applied Physics　45　(5A)　4285-4289　2006年

    DOI： 10.1143/JJAP.45.4285 　

    ISSN：0021-4922

  388. A multiplier module generator based on arithmatic description language 査読有り

    Naofumi Homma, Yuki Watanabe, Kazuya Ishida, Takafumi Aoki, Tatsuo Higuchi

    Proceedings of the IP Based SoC Design Conference & Exhibition　207-212　2005年12月

  389. A Phase-Based Iris Recognition Algorithm 査読有り

    Kazuyuki Miyazawa, Koichi Ito, Takafumi Aoki, Koji Kobayashi

    Lecture Notes on Computer Science (Proceedings of the International Conference on Biometrics 2006)　(3832)　356-365　2005年12月

  390. A Fingerprint Recognition Algorithm Combining Phased-Based Image Matching and Feature-Based Matching 査読有り

    Koichi Ito, Ayumi Morita, Takafumi Aoki, Hiroshi Nakajima, Koji Kobayashi, Tatuso Higuchi

    Lecture Notes on Computer Science (Proceedings of the International Conference on Biometrics 2006)　(3832)　316-325　2005年12月

  391. Fast and robust fingerprint identification algorithm and its application to residential access control products 査読有り

    NAKAJIMA H.

    ICB2006　(3832)　326-333　2005年12月

  392. A Phase-Based Iris Recognition Algorithm 査読有り

    K. Miyazawa, K. Ito, T. Aoki, K. Kobayashi and H. Nakajima

    Lecture Notes in Computer Science: Proc. Int. Conf. Biometrics 2006　3832　356-365　2005年12月

  393. Fast and Robust Fingerprint Identification Algorithm and Its Application to Residential Access Control Products 査読有り

    H. Nakajima, K. Kobayashi, M. Morikawa, A. Katsumata, K. Ito, T. Aoki and T. Higuchi

    Lecture Notes in Computer Science: Proc. Int. Conf. Biometrics 2006　3832　326-333　2005年12月

  394. A Fingerprint Recognition Algorithm Combining Phase-Based Image Matching and Feature-Based Matching 査読有り

    K. Ito, A. Morita, T. Aoki, H. Nakajima, K. Kobayashi and T. Higuchi

    Lecture Notes in Computer Science: Proc. Int. Conf Biometrics 2006　3832　316-325　2005年12月

  395. Finding the Shortest Path by Using an Excitable Digital Reaction-Diffusion System 査読有り

    Koichi Ito, Masahiko Hiratsuka, Takafumi Aoki and Tatsuo Higuchi

    Proceedings of 2005 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications　226-229　2005年10月

  396. Finding the Shortest Path by Using an Excitable Digital Reaction-Diffusion System 査読有り

    K. Ito, M. Hiratsuka, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 2005 Int. Symp. Nonlinear Theory and its Applications　226-229　2005年10月

  397. A Graph-Based Representation for Analyzing Fast Addition Algorithms 査読有り

    Naofumi Homma, Takafumi Aoki and Tatsuo Higuchi

    Proceedings of the 7th International Symposium on Representations and Methodology of Future Computing Technologies　52-57　2005年9月

  398. 3D face recognition using passive stereo vision 査読有り

    UCHIDA N.

    Proc. of IEEE Int. Conf. on Image Processing, Sep., 2005　II-950-II-953　2005年9月

  399. An Efficient Iris Recognition Algorithm Using Phase-Based Image Matching 査読有り

    K. Miyazawa, K. Ito, T. Aoki, K. Kobayashi and H. Nakajima

    Proc. the 2005 IEEE Int. Conf. Image Processing　II-49-II-52　2005年9月

  400. A fingerprint recognition algorithm using phase-based image matching for low-quality Fingerprints 査読有り

    ITO K.

    Proc. IEEE Int. Conf. Image Process., Sept. 2005　2　II-33-II-36　2005年9月

  401. A Graph-Based Representation for Analyzing Fast Addition Algorithms 査読有り

    N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 7th Int. Symp. Representations and Methodology of Future COmputing Technologies　52-57　2005年9月

  402. A compact cluster computer with embedded CPUs and its application to rapid prototyping of fingerprint verification system 査読有り

    Sasaki Yoshifumi, Ito Koichi, Aoki Takafumi, Higuchi Tatsuo

    IEICE Electronics Express　2　(17)　465-470　2005年9月

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.1587/elex.2.465 　

    ISSN：1349-2543

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    This paper presents a compact cluster computer, called "UCC (Ubiquitous Computing Cluster)", which provides a cost-effective prototyping environment for design and test of ubiquitous computing applications. We achieve extremely small size, low power consumption and low cost by employing COTS (Commercial Off-The-Shelf) embedded CPUs. We also present an application of UCC to fingerprint verification using phase-based image matching and its performance analysis. Our experimental observation shows that the cluster is useful for prototyping practical application programs targeted at network-connected embedded CPUs.

  403. Unsupervised Image Segmentation Based on Bethe Approximation 査読有り

    CHEN Fan, AOKI Takafumi, HORIGUCHI Tsuyoshi

    Interdisciplinary Information Sciences　11　(2)　127-139　2005年9月

    出版者・発行元： 東北大学

    DOI： 10.4036/iis.2005.127 　

    ISSN：1340-9050

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    We propose an approach for unsupervised image segmentation based on the Markov random field by using the Bethe approximation. We first derive the Bayesian information criterion under the Bethe approximation and then propose an iterative algorithm to search a model which fits the image data best. For this aim, we derive a criterion for merging two components among several components in terms of a perturbation expansion. Namely, annihilation of components is implemented by merging two components into one component after each convergence of the supervised segmentation with a fixed number of components. We find by numerical experiments that the optimal number of components is selected from the series of local optima with different numbers of components and the best result for segmentation is obtained with good performance.

  404. Prototype Fabrication of Field-Programmable Digital Filter LSIs Using Multiple-Valued Current-Mode Logic --- Device Scaling and Future Prospects --- 招待有り 査読有り

    K. Degawa, T. Aoki and T. Higuchi

    J. Multiple-Valued Logic and Soft Computing　11　(5月6日)　545-565　2005年8月

  405. Design of Multiple-Valued Logic Circuits Using Graph-Bsed Evolutionary Synthesis 査読有り

    M. Natsui, N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    J. Multiple-Valued Logic and Soft Computing　11　(5月6日)　519-544　2005年8月

  406. Multi-Valued Logic as a New Computing Paradigm --- A Brief Survey of Higuchi's Research on Multiple-Valued Logic 査読有り

    M. Kameyama, T. Hanyu and T. Aoki

    J. Multiple-Valued Logic and Soft Computing　11　(5月6日)　407-436　2005年8月

  407. Semi-Automatic Video Object Segmentation Using LVQ with Color and Spatial Features 査読有り

    MOCHAMAD Hariadi, LOY Hui Chien, AOKI Takafumi

    IEICE transactions on information and systems　E88-D　(7)　1553-1560　2005年7月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8532

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    This paper presents a semi-automatic algorithm for video object segmentation. Our algorithm assumes the use of multiple key video frames in which a semantic object of interest is defined in advance with human assistance. For video frames between every two key frames, the specified video object is tracked and segmented automatically using Learning Vector Quantization (LVQ). Each pixel of a video frame is represented by a 5-dimensional feature vector integrating spatial and color information. We introduce a parameter K to adjust the balance of spatial and color information. Experimental results demonstrate that the algorithm can segment the video object consistently with less than 2% average error when the object is moving at a moderate speed.

  408. A Two-Bit-per-Cell Content-Addressable Memory Using Single-Electron Transistors 査読有り

    DEGAWA K.

    Proc. 35^<th> IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic, 2005　32-38　2005年5月

  409. Introduction: Special issue to recognize T. Higuchi's contributions to multiple-valued VLSI computing

    Michitaka Kameyama, Takahiro Hanyu, Takafumi Aoki

    Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing　11　(5-6)　i-ii　2005年

    ISSN：1542-3980

  410. A Multiplier Module Generator Based on Arithmetic Description Language 査読有り

    N. Homma, Y. Watanabe, K. Ishida, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the IP Based SoC Design Conf. & Exhibition　207-212　2004年12月

  411. LVQ-based video object segmentation through combination of spatial and color features 査読有り

    HARIADI M.

    Proc. of TENCON, Nov. 2004　211-214　2004年11月

  412. A Single-Electron-Transistor Logic Gate Family for Binary, Multiple-Valued and Mixed-Mode Logic 査読有り

    DEGAWA Katsuhiko, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo, INOKAWA Hiroshi, TAKAHASHI Yasuo

    IEICE transactions on electronics　E87-C　(11)　1827-1836　2004年11月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8524

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    This paper presents a model-based study of SET (Single-Electron-Transistor) logic gate family for synthesizing binary, MV (Multiple-Valued) and mixed-mode logic circuits. The use of SETs combined with MOS transistors allows compact realization of basic logic functions that exhibit periodic transfer characteristics. The operation of basic SET logic gates is successfully confirmed through SPICE circuit simulation based on the physical device model of SETs. The proposed SET logic gates are useful for implementing binary logic circuits, MV logic circuits and binary-MV mixed-mode logic circuits in a highly flexible manner. As an example, this paper describes design of various parallel counters for carry-propagation-free arithmetic, where MV signals are effectively used to achieve higher functionality with lower hardware complexity.

  413. A Simulation Methodology for Single-Electron Multiple-Valued Logics and Its Application to a Latched Parallel Counter 査読有り

    INOKAWA Hiroshi, TAKAHASHI Yasuo, DEGAWA Katsuhiko, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on electronics　E87-C　(11)　1818-1826　2004年11月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8524

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    This paper introduces a methodology for simulating single-electron-transistor (SET)-based multiple-valued logics (MVLs). First, a physics-based analytical model for SET is described, and then a procedure for extracting parameters from measured characteristics is explained. After that, simulated and experimental results for basic MVL circuits are compared. As an advanced example of SET-based logics, a latched parallel counter, which is one of the most important components in arithmetic circuits, is newly designed and analyzed by a simulation. It is found that a SET-based 7-3 counter can be constructed with less than 1/10 the number of devices needed for a conventional circuit and can operate at a moderate speed with 1/100 the conventional power consumption.

  414. A Redox Microarray : An Experimental Model for Molecular Computing Integrated Circuits 査読有り

    HIRATSUKA Masahiko, IKEDA Shigeru, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on electronics　E87-C　(11)　1804-1080　2004年11月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8524

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    An experimental model of a redox microarray, which provides a foundation for constructing future massively parallel molecular computers, is proposed. The operation of a redox microarray is confirmed, using an experimental setup based on an array of microelectrodes with analog integrated circuits.

  415. Arithmetic Description Language and Its Application to Parallel Multiplier Design 査読有り

    N. Homma, K. Ishida, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 12th Synthesis And Sytem Integration of Mixed Information Technologies　319-326　2004年10月

  416. Topology-Oriented Design of Current Mirrors Using Evolutionary Graph Generation 査読有り

    M. Natsui, N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 12th Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies　78-84　2004年10月

  417. Topology-Oriented Design of Analog Circuits Based on Evolutionary Graph Generation 査読有り

    M. Natsui, N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Lecture Notes in Computer Science: Proc. Parallel Problem Solving from Nature --- PPSN VIII　3242　342-351　2004年9月

  418. Robust motion estimation for video sequences based on phase-only correlation 査読有り

    LOY H. C.

    Proc. of the 6th IASTED International Conference on Signal and Image Processing, Aug. 2004　441-446　2004年8月

  419. A Sub-Pixel Correspondence Search Technique for Computer Vision Applications 査読有り

    TAKITA Kenji, MUQUIT Mohammad Abdul, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E87-A　(8)　1913-1923　2004年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a technique for high-accuracy correspondence search between two images using Phase-Only Correlation (POC) and its performance evaluation in a 3D measurement application. The proposed technique employs (i) a coarse-to-fine strategy using image pyramids for correspondence search and (ii) a sub-pixel window alignment technique for finding a pair of corresponding points with sub-pixel displacement accuracy. Experimental evaluation shows that the proposed method makes possible to estimate the displacement between corresponding points with approximately 0.05-pixel accuracy when using 11 × 11-pixel matching windows. This paper also describes an application of the proposed technique to passive 3D measurement system.

  420. Experimental Observation of Active Wave Propagation in a Redox Microarray 査読有り

    M. Hiratsuka, S. Ikeda, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 2004 Int. Technical Conf. Circuits/Systems, Computers and Communications　8D2L-6-1-8D2L-6-4　2004年6月

  421. Evolutionary Graph Geneation System with Transmigration Capability and Its Application to Current Mirror Circuit Synthesis 査読有り

    M. Natsui, N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 2004 Int. Technical Conf. Circuits/Systems, Computers and Communications　8A2L-3-1-8A2L-3-4　2004年6月

  422. Parallel Implementation of LVQ-Based Video Object Tracking 査読有り

    N. Roy, H. Mochamad and T. Aoki

    Proc. the 2004 Int. Technical Conf. Circuits/Systems, Computers and Communications　7F3P-40-1-7F3P-40-4　2004年6月

  423. A Multi-Camera 3D Measurement System Using a Phase-Only Correlation Technique and Its Performance Evaluation 査読有り

    M.A. Muquit, K. Takita and T. Aoki

    Proc. the 2004 Int. Technical Conf. Circuits/Systems, Computers and Communications　7F3P-39-1-7F3P-39-4　2004年6月

  424. Integrating spatial and color features for LVQ-based video object segmentation 査読有り

    HARIADI M.

    Proc. of ITC-CSCC, July 2004　7F3P38-1-7F3P-38-4　2004年6月

  425. Design of an Excitable Digital Reaction-Diffusion System for Shortest Path Search 査読有り

    K. Ito, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 2004 Int. Technical Conf. Circuits/Systems, Computers and Communications　7F3P-1-1-7F3P-1-4　2004年6月

  426. Design and Evaluation of Field-Programmable Digital Filter LSIs Using Multiple-Valued urrent-Mode Logic Circuits 査読有り

    K. Degawa, T. Kogure, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 2004 Int. Technical Conf. Circuits/Systems, Computers and Communications　7C1L-1-1-7C1L-1-4　2004年6月

  427. Counter Tree Diagrams for Redundant Adder Design 査読有り

    N. Homma, T. Wakamatsu, J. Sakiyama, T. AOki and T. Higuchi

    Proc. the 2004 Int. Technical Conf. Circuits/Systems, Computers and Communications　6C3L-2-1-6C3L-2-4　2004年6月

  428. Multiplier Block Systhesis Using Evolutionary Graph Generation 査読有り

    N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 2004 NASA/DoD Conf. Evolvable Hardware　79-82　2004年6月

  429. A Systematic Approach for Analyzing Fast Addision Algorithms Using Counter Tree Diagrams 査読有り

    N. Homma, J. Sakiyama, T. Wakamatsu, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 2004 Int. Symp. Circuits and Systems　V-197-V-200　2004年5月

  430. Design and Verification of Parallel Multipliers Using Arithmetic Description Language: ARITH 査読有り

    K. Ishida, N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 34 th IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　334-339　2004年5月

  431. A Single-Electron-Transistor Logic Gate Family and Its Application --- Part II: Design and Simulation of a 7-3 Parallel Counter with Linear Summation and Multiple-Valued Latch Functions 査読有り

    H. Inokawa, Y. Takahashi, K. Degawa, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 34th IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　269-274　2004年5月

  432. A Single-Electron-Transistor Logic Gate Family and Its Application --- Part I: Basic Components for Binary, Multiple-Valued and Mixed-Mode Logic 査読有り

    K. Degawa, T. Aoki, T. Higuchi, H. Inokawa and Y. Takahashi

    Proc. the 34th IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　262-268　2004年5月

  433. Graph-Based Approach for Synthesizing Arithmetic Circuits 招待有り

    N. Homma, M. Natsui, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc.13th Int. Workshop on Post-Binary ULSI Systems　25-32　2004年5月

  434. Counter Tree Diagramに基づく冗長加算器の系統的設計手法 --- 冗長2進加算器設計の例 査読有り

    本間尚文, 崎山淳, 若松泰平, 青木孝文, 樋口龍雄

    情報処理学会論文誌　45　(5)　1279-1288　2004年5月

  435. A Fingerprint Matching Algorithm Using Phase-Only Correlation 査読有り

    ITO Koichi, NAKAJIMA Hiroshi, KOBAYASHI Koji, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E87-A　(3)　682-691　2004年3月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents an algorithm for fingerprint matching using the Phase-Only Correlation (POC) function. One of the most difficult problems in human identification by fingerprints has been that the matching performance is significantly influenced by fingertip surface condition, which may vary depending on environmental or personal causes. This paper proposes a new fingerprint matching algorithm using phase spectra of fingerprint images. The proposed algorithm is highly robust against fingerprint image degradation due to inadequate fingertip conditions. A set of experiments is carried out using fingerprint images captured by a pressure sensitive fingerprint sensor. The proposed algorithm exhibits efficient identification performance even for difficult fingerprint images that could not be identified by the conventional matching algorithms.

  436. Evolutionary Synthesis of Arithmetic Circuit Structures 招待有り 査読有り

    T. Aoki, N. Homma and T. Higuchi

    Artificial Intelligence Review　20　(3月4日)　199-232　2004年3月

  437. VLSI Circuit Design Using an Object-Oriented Framework of Evolutionary Graph Generation System 査読有り

    N. Homma, M. Natsui, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 2003 Congress on Evolutionary Computation　115-122　2003年12月

  438. Evolutionary Graph Generation System and Its Application to MOS Current Mirror Synthesis 査読有り

    M. Natsui, N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 2003 IEEE Int. Symp. Intelligent Signal Processing and Communication Systems　747-752　2003年12月

  439. Counter Tree Diagrams : A Unified Framework for Analyzing Fast Addition Algorithms 査読有り

    SAKIYAMA Jun, HOMMA Naofumi, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E86-A　(12)　3009-3019　2003年12月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a unified representation of fast addition algorithms based on Counter Tree Diagrams (CTDs). By using CTDs, we can describe and analyze various adder architectures in a systematic way without using specific knowledge about underlying arithmetic algorithms. Examples of adder architectures that can be handled by CTDs include Redundant-Binary (RB) adders, Signed-Digit (SD) adders, Positive-Digit (PD) adders, carry-save adders, parallel counters (e.g., 3-2 counters and 4-2 counters) and networks of such basic adders/counters. This paper also discusses the CTD-based analysis of carry-propagation-free adders using various number representations.

  440. Design of a Field-Programmable Digital Filter Chip Using Multiple-Valued Current-Mode Logic 査読有り

    DEGAWA Katsuhiko, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E86-A　(8)　2001-2010　2003年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a Field-Programmable Digital Filter (FPDF) IC that employs carry-propagation-free redundant arithmetic algorithms for faster computation and multiple-valued current-mode circuit technology for high-density low-power implementation. The original contribution of this paper is to evaluate, through actual chip fabrication, the potential impact of multiple-valued current-mode circuit technology on the reduction of hardware complexity required for DSP-oriented programmable ICs. The prototype FPDF fabrication with 0.6μm CMOS technology demonstrates that the chip area and power consumption can be reduced to 41% and 71%, respectively, compared with the standard binary logic implementation.

  441. High-Accuracy Subpixel Image Registration Based on Phase-Only Correlation 招待有り 査読有り

    TAKITA Kenji, AOKI Takafumi, SASAKI Yoshifumi, HIGUCHI Tatsuo, KOBAYASHI Koji

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E86-A　(8)　1925-1934　2003年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a high-accuracy image registration technique using a Phase-Only Correlation (POC) function. Conventional techniques of phase-based image registration employ heuristic methods in estimating the location of the correlation peak, which corresponds to image displacement. This paper proposes a technique to improve registration performance by fitting the closed-form analytical model of the correlation peak to actual two-dimensional numerical data. This method can also be extended to a spectrum weighting POC technique, where we modify cross-phase spectrum with some weighting functions to enhance registration accuracy. The proposed method makes possible to estimate image displacements with 1/100-pixel accuracy.

  442. Fingerprint Resotration Using Digital Reaction-Diffusion System and Its Evaluation 査読有り

    K. Ito, T. Aoki and T. Higuchi

    IEICE Trans. Fundamentals　E86-A　(8)　1916-1924　2003年8月

  443. Implementation of a Redox Microarray: An Experimental Model for Future Nanoscale Biomolecular Computing Using Integrated Circuits 査読有り

    M. Hiratsuka, T. Aoki, H. Morimitsu and T. Higuchi

    IEEE Proc. -- Nanobiotechnology　150　(1)　9-14　2003年6月

  444. A Framework of Evolutionary Graph Generation system and Its Application to Circuit Synthesis 査読有り

    N. Homma, T. Aoki, M. Motegi and T. Higuchi

    Proc. the 2003 IEEE Int. Symp. Circuits and Systems　V-201-V-204　2003年5月

  445. Design of a Digital Reaction-Diffusion System for Restoring Blurred Fingerprint Images 査読有り

    K. Ito, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 2003 IEEE Int. Symp. Circuits and Systems　IV-77-IV-80　2003年5月

  446. A Field-Programmable Digital Filter Chip Using Multiple-Valued Current-Mode Logic 査読有り

    K. Degawa, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 33rd IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　213-220　2003年5月

  447. Counter Tree Diagrams for Design and Analysis of Fast Addition Algorithms 査読有り

    J. Sakiyama, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 33rd IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　91-98　2003年5月

  448. Counter Tree Diagrams --- A Unified Representation of Fast Addition Algorithms --- 査読有り

    J. Sakiyama, T. Aoki and T. Higuchi

    J. Multiple-Valued Logic and Soft Computing　9　(1)　87-108　2003年3月

  449. Toward Molecular Computing Using Artificial Catalyst Devices 査読有り

    M. Hiratsuka, H. Morimitsu, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 2002 Int. Symp. New Paradigm VLSI Computing　121-124　2002年12月

  450. Phase-based image matching and its application to intelligent vision systems 査読有り

    AOKI T.

    Proc. Int. Symp. New Paradigm VLSI Computing, Dec. 2002　95-100　2002年12月

  451. Evolutionary Synthesis of Circuit Structures 査読有り

    N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 2002 Int. Symp. New Paradigm VLSI Computing　48-51　2002年12月

  452. Pixel-wise human motion segmentation using learning vector quantization 査読有り

    HARIADI M.

    Proc. of 7th International Conference on Control, Automation, and Vision, Dec. 2002　1439-1444　2002年12月

  453. Fingerprint Restoration Using Digital Reaction-Diffusion System 査読有り

    K. Ito, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 2002 IEEE Int. Symp. Intelligent Signal Processing and Communication Systems　168-172　2002年11月

  454. High-accuracy passive 3D measurement using multi-camera system based on phase-only correlation 査読有り

    MUQUIT M. A.

    Proc. IEEE Int. Symp. Intelligent Signal Processing and Communication Systems, Nov. 2002　91-95　2002年11月

  455. High-Accuracy Image Registration Based on Phase-Only Correlation and Its Experimental Evaluation 査読有り

    K. Takita, T. Aoki, Y. Sasaki, T. Higuchi and K. Kobayashi

    Proc. the 2002 IEEE Int. Symp. Intelligent Signal Processing and Communication Systems　86-90　2002年11月

  456. An lvq-based human motion segmentation 査読有り

    HARIADI M.

    IEEE Proc. APCCAS 2002, Bali, Indonesia, Oct.　171-176　2002年10月

  457. Evolutionary Graph Generation System and Its Application to Bit-Serial Arithmetic Circuit Synthesis 査読有り

    M. Motegi, N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Lecture Notes in Computer Science: Proc. Parallel Problem Solving from Nature -- PPSN VII　2439　831-840　2002年9月

  458. Parallel Evolutionary Graph Generation with Terminal-Color Constraint and Its Application to Current-Mode Logic Circuit Design 査読有り

    M. Natsui, T. Aoki and T. Higuchi

    IEICE Trans. Fundamentals　E85-A　(9)　2061-2071　2002年9月

  459. Multiple-Valued Data Recovery Techniques for Band-Limited Channels in VLSI 査読有り

    Y. Yuminaka, T. Morishita, T. Aoki and T. Higuchi

    Porc. the 32nd IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　54-60　2002年5月

  460. Parallel Evolutionary Graph Generation on a PC Cluster and Its Application to Multiple-Valued Circuit Synthesis 査読有り

    M. Natsui, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 32nd IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　96-102　2002年5月

  461. Graph-Based Individual Representation for Evolutionary Synthesis of Arithmetic Circuits 査読有り

    N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. the 2002 Congress on Evolutionary Computation　1492-1497　2002年5月

  462. Evolutionary Graph Generation System with Transmigration Capability and Its Application to Arithmetic Circuit Synthesis 査読有り

    N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    IEE Proc. --Circuits, Devices and Systems　149　(2)　97-104　2002年4月

  463. Graph-Based Evolutionary Design of Arithmetic Circuits 査読有り

    D. Chen, T. Aoki, N. Homma, T. Terasaki and T. Higuchi

    IEEE Trans. Evolutionary Computation　6　(1)　86-100　2002年2月

  464. Parallel Evolutionary Design of Constant-Coefficient Multipliers 査読有り

    CHEN Dingjun, AOKI Takafumi, HOMMA Naofumi, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E85-A　(2)　508-512　2002年2月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8508

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    We introduce PC Linux cluster computing techniques to an Evolutionary Graph Generation (EGG) system, and successfully implement the parallel version of the EGG system, called PEGG. Our survey satisfactorily shows that the parallel evolutionary approach meets our expectation that the final solutions obtained from PEGG will be as good as or better than those obtained from EGG, and that PEGG can ultimately improve the speed of evolution.

  465. Implementation of Reaction-Diffusion Cellular Automata 査読有り

    M. Hiratsuka, T. Aoki, H. Morimitsu and T. Higuchi

    IEEE Trans. Circuits and Systems--I　49　(1)　10-16　2002年1月

  466. Pragmatic Method for the Design of Fast Constant-Coefficient Combinational Multipliers 査読有り

    D. Chen, T. Aoki, N. Homma and T. Higuchi

    IEE Proc. -Computers and Digital Techniques　148　(6)　196-206　2001年11月

  467. Logic Circuit Synth Evolutionary Graph Generation System with Terminal-Color Constraint -- An Application to Multiple-Valued esis -- 査読有り

    M. Natsui, T. Aoki and T. Higuchi

    IEICE Trans. Fundamentals　E84-A　(11)　2808-2810　2001年11月

  468. Design of High-Radix VLSI Dividers without Quotient Selection Tables 査読有り

    T. Aoki, K. Nakazawa and T. Higuchi

    IEICE Trans. Fundamentals　E84-A　(11)　2623-2631　2001年11月

  469. Experimental Observation of Active Wave Propagation in Reaction-Diffusion Cellular Automata 査読有り

    H. Morimitsu, M. Hiratsuka, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 2001 Int. Symp. Nonlinear Theory and its Applications　2　517-520　2001年10月

  470. Digital Reaction-Diffusion System and Its Application 査読有り

    K. Ito, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 2001 Int. Symp. Nonlinear Theory and its Applications　1　99-102　2001年10月

  471. Design of Constant-Coefficient Multipliers 査読有り

    D. Chen, T. Aoki, N. Homma and T. Higuchi

    Proc. 2001 4th Int. Conf. ASIC　416-419　2001年10月

  472. Distributed Evolutionary Design of Constant-Coefficient Multipliers 査読有り

    D. Chen, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. The 8th IEEE Int. Conf. Electronics, Circuits and Systems　1　249-252　2001年9月

  473. A Model for Biomolecular Computing Using Enzyme Transistors 査読有り

    HIRATSUKA Masahiko, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo.

    Interdisciplinary Information Sciences　7　(2)　259-278　2001年9月

    出版者・発行元： 東北大学

    DOI： 10.4036/iis.2001.259 　

    ISSN：1340-9050

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    This paper explores the possibility of constructing massively parallel computing systems using molecular electronics technology. By employing specificity of biological molecules, such as enzymes, new integrated circuit architectures which are essentially free from interconnection problems could be constructed. To clarify the proposed concept, this paper presents a functional model of a molecular electronic device called an enzyme transistor. Using enzyme transistors, various wire-free computing circuits can be realized. Examples described in this paper include basic analog amplifiers and digital logic circuits. This paper also demonstrates the potential of enzyme transistors for creating reaction-diffusion dynamics that performs useful computations in a massively parallel fashion. Prominent examples discussed in this paper are: (i) Turing pattern formation and (ii) excitable wave propagation in a two-dimensional enzyme transistor system.

  474. Formal Definition of the Functional Verification Procedure for Arithmetic Description Language: ARITH 査読有り

    M. Sekine, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. The Second Korea-Japan Joint Symp. Multiple-Valued Logic　162-165　2001年8月

  475. Counter Tree Diagrams for Fast Addition Algorithms 査読有り

    J. Sakiyama, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. The Second Korea-Japan Joint Symp. Multiple-Valued Logic　36-39　2001年8月

  476. Digital Reaction-Diffusion System : A Foundation of Bio-Inspired Texture Image Processing 査読有り

    ITO Koichi, AOKI Takafumi, HIGUCHI Tatsuo

    IEICE transactions on fundamentals of electronics, communications and computer sciences　E84-A　(8)　1909-1918　2001年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8508

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    This paper presents a digital reaction-diffusion system (DRDS)-a model of a discrete-time discrete-space reaction-diffusion dynamical system-for designing new image processing algorithms inspired by biological pattern formation phenomena. The original idea is based on the Turing's model of pattern formation which is widely known in mathematical biology. We first show that the Turing's morphogenesis can be understood by analyzing the pattern forming property of the DRDS within the framework of multidimensional digital signal processing theory. This paper also describes the design of an adaptive DRDS for image processing tasks, such as enhancement and restoration of fingerprint images.

  477. Evolutionary Graph Generation with Terminal-Color Constraint for Heterogeneous Circuit Synthesis 査読有り

    M. Natsui, T. Aoki and T. Higuchi

    Electronics Letters　37　(13)　808-810　2001年6月

  478. Synthesis of Multiple-Valued Arithmetic Circuits Using Evolutionary Graph Generation 査読有り

    M. Natsui, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 31st IEEE Int. Symp. on Multiple-Valued Logic　253-258　2001年5月

  479. A Model of Reaction-Diffusion Cellular Automata for Massively Parallel Molecular Computing 査読有り

    M. Hiratsuka, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 31st IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　247-252　2001年5月

  480. Evolutionary Graph Generation System with Transmigration Capability for Arithmetic Circuit Design 査読有り

    Nuofumi Homma, Tukufumi Aoki, Tutsuo Higuchi

    Proc. the IEEE Int. Symp. Circuits and Systems　5　V171-V174　2001年5月

    出版者・発行元： IEEE Computer Society

    DOI： 10.1109/iscas.2001.922012 　

  481. Evolutionary Synthesis of Bit-Serial Arithmetic Circuits 査読有り

    TERASAKI T.

    情報処理学会論文誌　42　(4)　975-982　2001年4月

  482. Evolutionary Design for High-Speed Constant-Coefficient Multipliers 査読有り

    D. Chen, T. Aoki, N. Homma, T. Higuchi

    Electronics Letters　37　(4)　256-258　2001年2月

  483. Reaction-Diffusion Cellular Automaton using Integrated Microelectrode 査読有り

    M. Hiratsuka, T. Aoki and T. iguchi

    Electronics Letter　37　(2)　87-89　2001年1月

  484. Evolutionary Synthesis of Sequential Arithmetic Circuits 査読有り

    T.Terasaki, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 2000 IEEE Int. Symp. Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS)　1067-1072　2000年11月

  485. Implementation of a 1-D Reaction-Diffusion Cellular Automaton 査読有り

    M. Hiratsuka, T. Aoki and T. Higuchi

    Abstract of Int. Conf. Dynamical Aspects of Complex Systems　24　2000年11月

  486. Evolutionary Synthesis of Fast Constant-Coefficient Multipliers 査読有り

    N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    IEICE Trans. Fundamentals　E83-A　(9)　1767-1777　2000年9月

  487. Active Wave Propagation in a Reaction-Diffusion Cellular Automaton Using a Microelectrode Array 査読有り

    M. Hiratsuka, T. Aoki and T. Higuchi

    Porc. 2000 Int. Symp. Nonlinear Theory and its Application　(1)　319-322　2000年9月

  488. Radix-2-4-8 CORDIC for Fast Vector Rotation 査読有り

    T.Aoki, I. Kitaori and T. Higuchi

    IEICE Trans. Fundamentals　E83-A　(6)　1106-1114　2000年6月

  489. Evolutionary Graph Generation System with Symbolic Verification for Arithmetic Circuit Design 査読有り

    N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Electronics letters　36　(11)　937-939　2000年5月

  490. Beyond-Binary Arithmetic --- Algorithms and Implementations --- 査読有り

    T. Aoki and T. Higuchi

    Extended Abstracts of the 9th Int. Workshop on Post-Binary Ultra-Large-Scale Integration Systems　7-10　2000年5月

  491. An Efficient Data Transmission Technique for VLSI System Based on Multiple-Valued Code-Division Multiple Access 査読有り

    Y. Yuminaka, O. Katoh, Y. Sasaki, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 30th IEEE Int. Symp. on Multiple-Valued Logic　430-437　2000年5月

  492. High-Radix Parallel VLSI Dividers without Using Quotient Digit Selection Tables 査読有り

    T. Aoki, K. Nakazawa and T. Higuchi

    Proc 30th IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　345-352　2000年5月

  493. Beyond-Binary Arithmetic: Algorithm and VLSI Implementations 査読有り

    T. Aoki and T. Higuchi

    Interdisciplinary Information Sciences　6　(1)　75-98　2000年3月

  494. Evolutionary Generation of Constant-Coefficient Multipliers 査読有り

    N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 1999 IEEE Int. Symp. Intelligent Signal Processing and Communication Systems　481-484　1999年12月

  495. A Digital Reaction-Diffusion System for Texture Image Processing 査読有り

    W. Fujita, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 1999 IEEE Int. Symp. Intelligent Signal Processing and Communication Systems　113-116　1999年12月

  496. A New Evolutionary Approach for Synthesizing Circuit Structures 査読有り

    N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 1999 Int. Symp. Nonlinear Theory and its Applications　1　239-242　1999年11月

  497. Pattern Formation in Reaction-Diffusion Enzyme Transistor Circuits 査読有り

    M. Hiratsuka, T. Aoki and T. Higuchi

    IEICE Trans. Fundamentals　E82-A　(9)　1809-1817　1999年9月

  498. A Code-Division Multiplexing Technique for Efficient Data Transmission in VLSI Systems 査読有り

    Y. Yuminaka, K. Itoh, Y. Sasaki, T. Aoki and T. Higuchi

    IEICE Trans. Electronics　E82-C　(9)　1669-1677　1999年9月

  499. Signed-Weight Arithmetic and Its Application to a Field-Programmable Digital Filter Architecture 査読有り

    T. Aoki, Y. Sawada and T. Higuchi

    IEICE Trans. Electronics　E82-C　(9)　1687-1698　1999年9月

  500. Radix-2-4-8 CORDIC for Fast Sine and Cosine Computation 査読有り

    I. Kitaori, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 1999 Int. Technical Conf. Circuits/Systems, Computers and Communications　462-465　1999年7月

  501. Redundant complex arithmetic and its application to complex multiplier design 査読有り

    Takafumi Aoki, Ken-ichi Hoshi and Tatsuo Higuchi

    Proceedings of the 29th International Symposium on Multiple-Valued Logic　200-207　1999年5月

  502. Evolutionary Design of Arithmetic Circuits 査読有り

    T. Aoki, N. Homma and T. Higuchi

    IEICE Trans. Fundamentals　E82-A　(5)　798-806　1999年5月

  503. Redundant Complex Arithmetic and Its Application to Complex Multiplier Design 査読有り

    T. Aoki, K. Hoshi and T. Higuchi

    Proc. 29th Int. Symp. on Multiple-Valued Logic　200-207　1999年5月

  504. Evolutionary Graph Generation System for Arithmetic Circuit Design 査読有り

    N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. Int. Symp. Future of Intellectual Integrated Electronics　355-364　1999年3月

  505. Beyond-Binary Arithmetic Algorithms 査読有り

    T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. Int. Symp. Future of Intellectual Integrated Electronics　333-353　1999年3月

  506. Enzyme Transistor Circuits for Reaction-Diffusion Computing 査読有り

    M. Hiratsuka, T. Aoki and T. Higuchi

    IEEE Trans. Circuits and Systems-I　46　(2)　294-303　1999年2月

  507. 疑似ランダム系列に基づく集合論理ア-キテクチャ 査読有り

    青木孝文,中西崇,樋口龍雄

    電子情報通信学会論文誌　J81-D-I　(11)　1163-1170　1998年11月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0915-1915

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    集積回路技術の極限的微細化および大規模並列化に伴い, 内部配線の複雑化に起因するシステムの性能限界が深刻化しつつある.本論文では, この配線問題に制限されない新しい集積回路アーキテクチャの構築を目的として, 擬似ランダム系列を情報担体とする集合論理システムを提案する.本システムでは, 擬似ランダム系列を用いることにより, 複数の信号を時間的に分散させ, 配線上に混合・多重化して伝送すると共に, 「集合論理」と呼ばれるディジタル演算体系に基づいて, 多重化された信号を分離することなく高並列処理を実現する.更に, 本論文では, 上記システムを実現するため双方向電流モードCMOS集積回路方式を示し, 集合論理システムの大規模集積化の可能性ならびに今後の展望に関して議論する.

  508. Design of Arithmetic Circuits Based on Evolutionary Graph Generation 査読有り

    N. Homma, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. Workshop on Synthesis and Systems Integration of Mixed Technologies　31-38　1998年10月

  509. Pattern Formation in Enzyme Transistor Circuits with Diffusive Coupling 査読有り

    M. Hiratsuka, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 1998 Int. Symp. Nonlinear Theory and Its Applications　1　351-354　1998年9月

  510. Enzyme Transistor Circuits 査読有り

    T. Aoki, M. Hiratsuka and T. Higuchi

    IEE Proc. -Circuits and Devices Syst.　145　(4)　264-270　1998年8月

  511. A Model for Biomolecular Computing 査読有り

    T. Aoki, M. Hiratsuka and T. Higuchi

    Proc. 1998 Int. Workshop on Advanced LSIs　39-44　1998年7月

  512. Wave-parallel computing systems using multiple-valued pseudo-orthogonal sequences 査読有り

    YUMINAKA Y.

    Proc. 28th Int. Symp. Multiple Valued Logic　148-153　1998年5月

  513. Set-valued logic circuits for next generation VLSI architectures 査読有り

    AOKI T.

    Proc. IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic, 1998　140-147　1998年5月

  514. 高基数CORDICアルゴリズム 査読有り

    青木孝文, 野木均, 樋口龍雄

    電子情報通信学会　J81-D-I　(4)　359-367　1998年4月

  515. Design of Neural Networks Based on Wave-Parallel Computing Technique 査読有り

    Y. Yuminaka, Y. Sasaki, T. Aoki and T. Higuchi

    Analog Integrated Circuits and Signal Processing　15　(3)　315-327　1998年3月

  516. Frequency-Mode Set-Valued Logic for Wave-Parallel Computing 査読有り

    Y. Yuminaka, T. Aoki and T. Higuchi

    Multiple-Valued Logic　3　(4)　301-332　1998年

  517. Multiplex Computing System Based on Set-Valued Logic 査読有り

    T. Higuchi and T. Aoki

    Computer & Electrical Engineering　23　(6)　381-392　1997年11月

  518. High-radix CORDIC algorithms for VLSI signal processing 査読有り

    AOKI T.

    Proc. 1997 IEEE Workshop on Signal Processing Systems　183-192　1997年11月

  519. 冗長複素数系に基づく実数/複素数再構成型算術演算回路の構成 査読有り

    青木孝文,天田博章,樋口龍雄

    電子情報通信学会論文誌　J80-D-I　(8)　674-682　1997年8月

  520. Design and Anlysis of Multiwave Interconnection Networks for MCM-Based Parallel Processing 査読有り

    T. Aoki, S. Shionoya and T. Higuchi

    IEICE Trans. Electronics　E80-C　(7)　935-940　1997年7月

  521. Real/complex recofigurable arithmetic using redundant complex number systems 査読有り

    AOKI T.

    Proc. of IEEE 13th Symp. Comput. Arith., 1997　200-207　1997年7月

  522. Enzyme Transistor Circuits for Biomolecular Computing 査読有り

    M. Hiratsuka, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 27th IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　47-52　1997年5月

  523. Wave-Parallel Neural Networks Using Orthogonal Sequenses 査読有り

    Y.Yuminaka, Y. Sasaki, T. Aoki and T. Higuchi

    IEE Electronics Letters　33　(8)　690-691　1997年4月

  524. High-radix parallel dividers for VLSI signal processing 査読有り

    AOKI T.

    Proc. 1996 IEEE Work-shop on VLSI Signal Processing　IX　83-92　1996年10月

  525. A Multiplex Computing Paradigm 査読有り

    T. Higuchi and T. Aoki

    Proc. 4th Int. Conf. Soft Computing　1　95-100　1996年9月

  526. 光ウェ-ブキャスティングに基づく並列コンピュ-ティングア-キテクチャ 査読有り

    青木孝文,桜井賢,樋口龍雄

    電子情報通信学会論文誌　J79-D-I　(7)　437-445　1996年7月

  527. 商選択テ-ブルを用いない高基数除算器の構成 査読有り

    青木孝文,常世大史,樋口龍雄

    電子情報通信学会論文誌　J79-D-I　(7)　416-424　1996年7月

  528. Redundant Complex Arithmetic 査読有り

    T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 1996 Int. Technical Conf. Circuits/Systems, Computers and Communications　II　1230-1233　1996年7月

  529. 酵素トランジスタ回路の解析と設計 査読有り

    青木孝文,平塚眞彦,樋口龍雄

    電子情報通信学会論文誌　J-79A　(5)　1073-1081　1996年5月

  530. Wave-Parallel Computing Technique for Neural Networks Based on Amplitude-Modulated Waves 査読有り

    Y. Yuminaka, Y. Sasaki, T. Aoki and T Higuchi

    Proc 26th IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　210-215　1996年5月

  531. 多波長光インタコネクション

    青木 孝文, 樋口 龍雄

    SHM会誌　12　(2)　24-29　1996年

    出版者・発行元： The Japan Institute of Electronics Packaging

    DOI： 10.5104/jiep1993.12.2_24 　

    ISSN：0919-4398

  532. A model of enzyme transistors 査読有り

    HIRATSUKA M.

    the 5th International Symposium on Bioelectronic and Molecular Electronic Devices and the 6th International Conference on Molecular Electronics and Biocomputing, Okinawa, Japan, November 1995　79-80　1995年11月

  533. Redundant complex number arithmetic for high-speed signal processing 査読有り

    AOKI T.

    VLSI SIGNAL PROCESSING VIII　VIII　523-532　1995年10月

  534. Multiwave Interconnection Networks for MCM-Based Parallel Processing 査読有り

    S. Shionoya, T. Aoki and T. Higuchi

    Lecture Notes in Computer Science: Proc. EURO-PAR Conf. '95 Parallel Processing　966　593-607　1995年8月

  535. Redundant Complex Number Systems 査読有り

    Y. Ohi, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 25th IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　14-19　1995年5月

  536. Wire-Free Computing Circuits Using Optical Wave-Casting 査読有り

    S. Sakurai, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 25th IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　8-13　1995年5月

  537. Set-Valued Logic for Multiplex Computing: Toward New-Device-Based Superchips 査読有り

    T. Aoki and T. Higuchi

    Interdisciplinary Information Sciences　1　(1)　1-18　1994年11月

  538. Design of Multiplex Interconnection Networks for Massively Parallel Computing Systems 査読有り

    T. Takimoto, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 24th IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　231-238　1994年5月

  539. Design of Multiwave Computing Circuits Based on a Model of Integrated Opto-Electronic Devices 査読有り

    Y. Watanabe, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 24th IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　215-222　1994年5月

  540. Design of waveparallel computing circuits for densely connected architectures 査読有り

    YUMINAKA Y.

    Proc. 24th IEEE Int'l Symp. Multiple-Valued Logic　207-214　1994年5月

  541. Multiwave Computing Circuits Using Integrated Opto-Electronic Devices 査読有り

    T. Aoki, Y. Watanabe, T. Higuchi, S. Kawahito and Y Tadokoro

    IEEE Int. Solid-State Circuits Conf. Digest of Technical Papers　37　134-135　1994年2月

  542. Design of Optical Circuits for Multiplex Computing Based on Set-Valued Logic 査読有り

    T. Aoki, S. Maeda and T. Higuchi

    Applied Optics　32　(35)　7170-7183　1993年12月

  543. Biocomputing System with No Wiring 査読有り

    T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 1993 Int. Symp. Nonlinear Theory and Its Applications　1　211-216　1993年12月

  544. Design of Wave-Parallel Computing Architectures and Its Application to Massively Parallel Image Processing 査読有り

    Y. Yuminaka, T. Aoki and T. Higuchi

    IEICE Trans. Electronics　E76-C　(7)　1133-1143　1993年7月

  545. Design of Frequency-Mode Set-Valued Logic Networks 査読有り

    T. Aoki, Y. Yuminaka and T. Higuchi

    IEE Proc. -G　140　(3)　191-198　1993年6月

  546. Design of Set-Valued Logic Networks for Wave-Parallel Computing 査読有り

    Y. Yuminaka, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 23rd IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　277-282　1993年5月

  547. Impact of Interconnection-Free Biomolecular Computing 査読有り

    T. Aoki and T. Higuchi

    Poc. 23rd IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　271-276　1993年5月

  548. Dreams for New-Device-Based Superchips - From Transistors to Enzymes - 査読有り

    T. Aoki

    Proc. 23rd IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　140-149　1993年5月

  549. Optical Multiplex Computing Based on Set-Valued Logic and Its Application to Parallel Sorting Networks (Special Issue on Multiple-Valued Logic) 査読有り

    Maeda Shuichi, Aoki Takafumi, Higuchi Tatsuo

    IEICE transactions on information and systems　E76-D　(5)　605-615　1993年5月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0916-8532

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    A new computer architecture using multiwavelength optoelectronic integrated circuits (OEICs) is proposed to attack the problems caused by interconnection complexity. Multiwavelength-OEIC architectures, where various wavelengths are employed as information carriers, provide the wavelength as an extra dimension of freedom for parallel processing, so that we can perform several independent computations in parallel in a single optical module using the wavelength space. This "multiplex computing" enables us to reduce the wiring area required by a network and improve their complexity. In this paper, we discuss the efficient multiplexing of Batcher's bitonic sorting networks, highly parallel computing architectures that require global interconnections inherently. A systematic multiplexing of interconnection topology is presented using a binary representation of the connectivities of interconnection paths. It is shown that the wiring area can be reduced by a factor of / r^2 using r kinds of wavelength components.

  550. Toward Multiwave Opto-Electronics for 3-D Parallel Computing 査読有り

    S. Maeda, T. Aoki and T. Higuchi

    IEEE Int. Solid-State Circuits Conf. Digest of Technical Papers　132-133,275　1993年2月

  551. A Model of Biodevice Networks for Interconnection-Free Computing 査読有り

    T. Aoki and T. Higuchi

    Extended Abstracts of Int. Symp. Bioelectronic and Molecular Electronic Devices　9-10　1992年12月

  552. Interconnection-Free Biomolecular Computing 査読有り

    T. Aoki, M. Kameyama and T. Higuchi

    IEEE Computer　25　(11)　41-50　1992年11月

  553. 波長多重光電子集積回路モデルに基づく集合論理回路網の構成 査読有り

    青木孝文,前田修一,樋口龍雄

    電子情報通信学会論文誌　J75-D-I　(7)　419-430　1992年7月

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN：0915-1915

  554. Set-Valued Logic Networks Based on Optical Wavelength Multiplexing 査読有り

    S. Maeda, T. Aoki and T. Higuchi

    Proc. 22nd IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　282-290　1992年5月

  555. 周波数モ-ド集合論理に基づく超多値論理回路網の構成 査読有り

    青木孝文,弓仲康史,樋口龍雄

    電子情報通信学会論文誌　J75-D-I　(4)　210-220　1992年4月

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN：0915-1915

  556. 集合論理回路網に基づく超多値バイオ情報処理システムの構成 査読有り

    青木孝文,亀山充隆,樋口龍雄

    電子情報通信学会論文誌　J74-D-I　(9)　604-612　1991年9月

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN：0915-1915

  557. Design of a set logic network based frequency multiplexing and its applications to image processing 査読有り

    YUMINAKA Y.

    Proc. 21th Int. Symp. Multiple-Valued Logic　8-15　1991年5月

  558. Design of Interconnection-Free Biomolecular Computing System 査読有り

    T. Aoki, M. Kameyama and T. Higuchi

    Proc. 21st IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　173-180　1991年5月

  559. Interconnection-Free Biomolecular Computing System Based on a Set-Theoretic Switching Algebra 査読有り

    T. Aoki, M. Kameyama and T. Higuchi

    Extended Abstracts of Int. Symp. Bioelectronic and Molecular Electronic Devices　69-70　1990年12月

  560. Interconnection-Free Set Logic Network Based on a Bio-Device Model 査読有り

    T. Aoki, M. Kameyama and T. Higuchi

    IEE Electronics Letters　26　1015-1016　1990年7月

  561. バイオ素子モデルに基づく超多値・高並列論理回路網の構成 査読有り

    亀山充隆,青木孝文,樋口龍雄

    電子情報通信学会論文誌　J72-D-I　(7)　535-544　1989年7月

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN：0915-1915

  562. Design of a Highly Parallel Set Logic Network Based on a Bio-Device Model 査読有り

    T.Aoki, M.Kameyama and T.Higuchi

    Proc. 19th IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic　360-367　1989年5月

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MISC 274

  1. 淡水動物プランクトンの,複数分類階級情報を含む顕微鏡画像データベースとその利用例

    大竹裕里恵, 大竹裕里恵, 牧野渡, 大曽根葵, 三浦幹太, 早川慶信, 吉田凌太朗, 伊藤康一, 青木孝文, 辻彰洋, 占部城太郎

    日本生態学会大会講演要旨(Web)　71st　2024年

  2. 環境の変化に頑健な手の3次元姿勢推定に関する検討

    和田智輝, 伊藤康一, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　124　(175(LOIS2024 12-25))　2024年

    ISSN： 2432-6380

  3. 生成顔画像による顔属性推定の精度向上に関する検討

    CHO Hanying, 伊藤康一, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　124　(175(LOIS2024 12-25))　2024年

    ISSN： 2432-6380

  4. ViTを用いた顔なりすまし攻撃検知とその性能評価

    馮美賀, 伊藤康一, 青木孝文

    映像情報メディア学会技術報告(Web)　48　(27(ME2024 57-79))　2024年

    ISSN： 2424-1970

  5. 顔認証におけるなりすまし攻撃検知に対するバックドア攻撃の検討

    岩松翔太, 伊藤康一, 青木孝文

    映像情報メディア学会技術報告(Web)　48　(27(ME2024 57-79))　2024年

    ISSN： 2424-1970

  6. 深層学習を用いたSAR強度画像からの3次元計測とその性能評価

    笹山達也, 伊藤康一, 青木孝文, 上本純平

    映像情報メディア学会技術報告(Web)　48　(27(ME2024 57-79))　2024年

    ISSN： 2424-1970

  7. 少数視点画像からの高精度な3次元復元に関する検討

    高間夏暉, 伊藤慎太郎, 伊藤康一, 青木孝文

    映像情報メディア学会技術報告(Web)　48　(27(ME2024 57-79))　2024年

    ISSN： 2424-1970

  8. SAMとCLIPを用いた半教師ありセグメンテーションとその性能評価

    斎藤凪都, 伊藤慎太郎, 伊藤康一, 青木孝文

    映像情報メディア学会技術報告(Web)　48　(27(ME2024 57-79))　2024年

    ISSN： 2424-1970

  9. シーングラフとLLMを用いた画像キャプショニングに関する基礎検討

    池田誠也, 伊藤康一, 青木孝文

    映像情報メディア学会技術報告(Web)　48　(27(ME2024 57-79))　2024年

    ISSN： 2424-1970

  10. UNet++と離散ウェーブレット変換を用いた単一平面波イメージングにおける品質改善に関する検討

    設楽裕海, 三浦幹太, 石井琢郎, 伊藤康一, 青木孝文, 西條芳文, 大宮淳

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　124　(184(MI2024 18-25))　2024年

    ISSN： 2432-6380

  11. 1D+2D U-Netを用いた緑内障OCT評価の可能性の検討

    二宮高洋, 近野翼, 檜森紀子, 檜森紀子, 伊藤康一, 高橋直樹, PARMANAND Sharma, 青木孝文, 中澤徹

    日本眼科AI学会総会抄録集　5th　2024年

  12. 顔なりすまし攻撃検知のためのViTの検討

    FENG Mika, 伊藤康一, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　124　(226(BioX2024 72-86))　2024年

    ISSN： 2432-6380

  13. 1枚の顔画像を用いたマルチバイオメトリクスの検討

    伊藤康一, 外崎汰斗, 青木孝文, 大木哲史, 西垣正勝

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　124　(120(ISEC2024 8-61))　2024年

    ISSN： 2432-6380

  14. 網膜層セグメンテーションのための網膜OCT画像のデータ拡張の検討

    近野翼, 二宮高洋, 三浦幹太, 伊藤康一, 檜森紀子, SHARMA Parmanand, 中澤徹, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　124　(58(SIP2024 1-17))　2024年

    ISSN： 2432-6380

  15. 深層学習を用いた単一平面波イメージングの高画質化に関する検討

    三浦幹太, 設楽裕海, 石井琢郎, 伊藤康一, 青木孝文, 西條芳文, 大宮淳

    超音波医学 Supplement　50　2023年

    ISSN： 1881-9311

  16. 動物プランクトン高解像度群集画像撮影手法の検討:自動種判別・計数システムに向けて

    大竹裕里恵, 吉田凌太朗, 大曽根葵, 牧野渡, 伊藤康一, 青木孝文, 占部城太郎

    日本生態学会大会講演要旨(Web)　70th　2023年

  17. 印刷ムラを利用した人工物メトリクス

    酒井修二, 渡邉浩太, 渡邉隆史, 伊藤康一, 青木孝文

    画像センシングシンポジウム講演資料集(Web)　29th　2023年

  18. 多視点ステレオのためのNeRFを用いたデプスマップ最適化に関する検討

    伊藤慎太郎, 三浦幹太, 伊藤康一, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　123　(30(PRMU2023 1-14))　2023年

    ISSN： 2432-6380

  19. 幾何学的一貫性を保証した超音波プローブの位置姿勢推定手法に関する検討

    三浦幹太, 伊藤康一, 青木孝文, 大宮淳

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　123　(96(MI2023 7-13))　2023年

    ISSN： 2432-6380

  20. U-Netを用いた単一平面波イメージングの画質改善に関する検討

    設楽裕海, 三浦幹太, 石井琢郎, 伊藤康一, 青木孝文, 西條芳文, 大宮淳

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　123　(96(MI2023 7-13))　2023年

    ISSN： 2432-6380

  21. 1D+2D U-Netを用いた単一平面波イメージングの高画質化に関する検討

    設楽裕海, 三浦幹太, 石井琢郎, 伊藤康一, 青木孝文, 西條芳文, 大宮淳

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　123　(214(US2023 37-42))　2023年

    ISSN： 2432-6380

  22. 生体特徴の特性を考慮したマルチバイオメトリクスに関する検討

    外崎汰斗, 伊藤康一, 青木孝文, 大木哲史, 西垣正勝

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　123　(209(BioX2023 57-69))　2023年

    ISSN： 2432-6380

  23. 単一平面波で撮像された超音波画像の高画質化に関する検討

    設楽裕海, 三浦幹太, 石井琢郎, 伊藤康一, 青木孝文, 西條芳文, 大宮淳

    映像情報メディア学会技術報告(Web)　47　(24(ME2023 68-88))　2023年

    ISSN： 2424-1970

  24. CT画像の金属アーチファクト除去に関する検討

    矢羽々菜月, 矢口春木, 秋貴史, 三浦幹太, 伊藤康一, 青木孝文

    映像情報メディア学会技術報告(Web)　47　(24(ME2023 68-88))　2023年

    ISSN： 2424-1970

  25. オクルージョンに頑健な手の3次元姿勢推定と性能評価

    和田智輝, 伊藤康一, 青木孝文

    映像情報メディア学会技術報告(Web)　47　(24(ME2023 68-88))　2023年

    ISSN： 2424-1970

  26. 生成画像を用いたデータセットのクラス不均衡の解消

    張漢瑛, 伊藤康一, 青木孝文

    映像情報メディア学会技術報告(Web)　47　(24(ME2023 68-88))　2023年

    ISSN： 2424-1970

  27. 1D+2D U-Netを用いたOCT画像からの網膜層セグメンテーションの高精度化

    近野翼, 二宮高洋, 三浦幹太, 伊藤康一, 檜森紀子, SHARMA Parmanand, 中澤徹, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　123　(96(MI2023 7-13))　2023年

    ISSN： 2432-6380

  28. 機械学習を用いた画像対応付けとStructure from Motionの高精度化

    星秀平, 伊藤康一, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　122　(181(PRMU2022 10-21))　2022年

    ISSN： 2432-6380

  29. Face Parsingを用いた顔認証のためのデータ拡張手法とその性能評価

    河合洋弥, 伊藤康一, CHEN Hwann-Tzong, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　122　(181(PRMU2022 10-21))　2022年

    ISSN： 2432-6380

  30. 3パスSAR強度画像を用いた地表面の3次元計測と性能評価

    山崎祐輝, 伊藤康一, 青木孝文, 上本純平

    映像情報メディア学会技術報告　46　(26(ME2022 72-82))　2022年

    ISSN： 1342-6893

  31. プライバシ保護のための顔画像の非識別化とその性能評価

    塙剛生, 河合洋弥, 伊藤康一, 青木孝文

    映像情報メディア学会技術報告　46　(26(ME2022 72-82))　2022年

    ISSN： 1342-6893

  32. Vision Transformerを用いた顔なりすまし攻撃検知とパッチ単位データ拡張による高精度化

    渡邉浩太, 伊藤康一, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　122　(197(BioX2022 55-61))　2022年

    ISSN： 2432-6380

  33. 複数のアテンション機構を用いたCNNに基づく指紋認証の高精度化

    流石凪彩, 伊藤康一, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　122　(197(BioX2022 55-61))　2022年

    ISSN： 2432-6380

  34. 畳み込みニューラルネットワークを用いた領域ベース虹彩認証に関する検討

    川上庄慶, 河合洋弥, 伊藤康一, 青木孝文, 安村慶子, 藤尾正和, 加賀陽介, 高橋健太

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　122　(197(BioX2022 55-61))　2022年

    ISSN： 2432-6380

  35. 3パスSAR強度画像を用いた地表面の3次元計測に関する検討

    山崎祐輝, 伊藤康一, 青木孝文, 上本純平

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)　2022　2022年

  36. プライバシ保護のための顔画像の非識別化に関する検討

    塙剛生, 河合洋弥, 伊藤康一, 青木孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)　2022　2022年

  37. 動物プランクトン画像データベースの構築と機械学習による自動種判別の精度評価

    吉田凌太朗, 大曽根葵, 三浦幹太, 大竹裕里恵, 伊藤康一, 牧野渡, 青木孝文, 占部城太郎

    日本陸水学会大会講演要旨集　86th (CD-ROM)　2022年

  38. 機械学習による動物プランクトン自動判別・計数技術の開発に向けて:畳みこみニューラルネットワークによる種判別精度の検証

    大曽根葵, 吉田凌太朗, 牧野渡, 大竹裕里恵, 伊藤康一, 青木孝文, 占部城太郎

    日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会講演要旨集　2022　2022年

  39. 画像再構成損失による超音波プローブの位置姿勢推定の高精度化

    三浦幹太, 伊藤康一, 青木孝文, 大宮淳

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)　122　(264(MICT2022 34-42))　2022年

    ISSN： 2432-6380

  40. 眼底3次元画像からの中心窩検出と緑内障診断支援への応用

    近野翼, 二宮高洋, 三浦幹太, 伊藤康一, 檜森紀子, PARMANAND Sharma, 中澤徹, 青木孝文

    映像情報メディア学会技術報告　46　(26(ME2022 72-82))　2022年

    ISSN： 1342-6893

  41. 眼底3次元画像解析のための画像セグメンテーションに関する検討

    近野翼, 二宮高洋, 三浦幹太, 伊藤康一, 檜森紀子, PARMANAND Sharma, 中澤徹, 青木孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)　2022　2022年

  42. 歯科診療情報標準化に準拠したタブレット端末用入力システムの開発

    小坂 萌, 鈴木 敏彦, 波田野 悠夏, 青木 孝文

    Forensic Dental Science　13　(1)　27-27　2020年9月

    出版者・発行元： 日本法歯科医学会

    ISSN： 1883-437X

  43. 3D-CNNを用いた脳MRI画像からの年齢推定手法とその性能評価—メディア工学 ; サマーセミナー2018 : ひろがるビジョン技術の実利用

    上田 大, 伊藤 康一, 呉 凱, 佐藤 和則, 瀧 靖之, 福田 寛, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report　42　(27)　27-30　2018年8月

    出版者・発行元： 東京 : 映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

  44. ADNIデータベースを用いた年齢推定手法の性能評価-脳局所特徴とCNNの比較-

    伊藤康一, 藤本竜一, WU Kai, 佐藤和則, 瀧靖之, 福田寛, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告　117　(518(MI2017 63-106))　2018年

    ISSN： 0913-5685

  45. 3D-CNNを用いた脳MRI画像からの年齢推定手法とその性能評価

    上田大, 伊藤康一, 呉凱, 佐藤和則, 瀧靖之, 福田寛, 青木孝文

    映像情報メディア学会技術報告　42　(27(ME2018 75-98))　2018年

    ISSN： 1342-6893

  46. 3D-CNNを用いた脳MRI画像からの年齢推定手法に関する検討

    上田大, 伊藤康一, 呉凱, 佐藤和則, 瀧靖之, 福田寛, 青木孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)　2018　2018年

  47. 3D-CNNを用いた脳MRI画像からの年齢推定とその応用に関する検討

    上田大, 伊藤康一, WU Kai, 佐藤和則, 瀧靖之, 福田寛, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告　118　(286(MI2018 38-58)(Web))　2018年

    ISSN： 0913-5685

  48. 顔認証システムのためのFully Convolutional Networkを用いた生体検知手法に関する検討 (バイオメトリクス)

    伊藤 康一, 岡野 健久, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　117　(236)　11-15　2017年10月12日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  49. 顔認証システムのための深層学習を用いた生体検知手法とその性能評価 (メディア工学) -- (サマーセミナー2017 : 世界に羽ばたくビジョン技術)

    岡野 健久, 伊藤 康一, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report　41　(29)　3-6　2017年9月

    出版者・発行元： 映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

  50. 超音波プローブ・カメラシステムを用いた3次元復元に関する検討 (メディア工学) -- (サマーセミナー2017 : 世界に羽ばたくビジョン技術)

    淀川 滉也, 伊藤 康一, 青木 孝文, 大宮 淳, 近藤 敏志

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report　41　(29)　19-22　2017年9月

    出版者・発行元： 映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

  51. 3次元超音波画像再構成のための超音波プローブとカメラのキャリブレーションに関する検討 (医用画像)

    伊藤 康一, 淀川 滉也, 青木 孝文, 大宮 淳, 近藤 敏志

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　117　(117)　17-22　2017年7月6日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  52. 脳MRI画像を用いた脳局所特徴量に基づく年齢推定手法とその性能評価 (信号処理)

    藤本 竜一, 伊藤 康一, 呉 凱, 佐藤 和則, 瀧 靖之, 福田 寛, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　117　(47)　67-70　2017年5月25日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  53. 研究ハイライト(第2回)カメラの移動撮影に基づく2視点からの3次元形状計測とその性能評価

    三浦 衛, 酒井 修二, 石井 純平, 山尾 創輔, 伊藤 康一, 青木 孝文

    映像情報メディア学会誌 = The journal of the Institute of Image Information and Television Engineers　71　(3)　371-380　2017年5月

    出版者・発行元： 映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6907

  54. アルツハイマー病のための脳局所特徴量を用いたMR画像解析に関する検討

    藤本竜一, 伊藤康一, WU Kai, 佐藤和則, 瀧靖之, 福田寛, 青木孝文

    日本医用画像工学会大会予稿集(CD-ROM)　36th　2017年

    ISSN： 0288-450X

  55. 乗算アルゴリズムに対するハードウェアトロイ挿入可能性の評価

    伊東 燦, 上野 嶺, 本間 尚文, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2017　63-63　2017年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2017.0_63 　

  56. 数論変換に基づく秘匿計算向け暗号の高効率実装

    遠藤 空, ヴィッレ ウリマウル, 本間 尚文, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2017　86-86　2017年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2017.0_86 　

  57. プローブ・カメラシステムを用いた3次元超音波像の再構成に関する検討

    淀川 滉也, 伊藤 康一, 青木 孝文, 大宮 淳, 近藤 敏志

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2017　221-221　2017年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2017.0_221 　

  58. 顔認証システムのための深層学習を用いた生体検知手法に関する検討

    岡野 健久, 伊藤 康一, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2017　169-169　2017年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2017.0_169 　

  59. 脳局所特徴量を用いた年齢推定とその高精度化に関する検討 (メディア工学) -- (サマーセミナー2016 : 世界を視る・世界を創るビジョン技術)

    藤本 竜一, 伊藤 康一, 呉 凱, 佐藤 和則, 瀧 靖之, 福田 寛, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report　40　(28)　31-34　2016年8月

    出版者・発行元： 映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

  60. シングルパスSAR強度画像を用いた3次元計測手法とその精度評価 (メディア工学) -- (サマーセミナー2016 : 世界を視る・世界を創るビジョン技術)

    菱沼 将太, 伊藤 康一, 青木 孝文, 上本 純平, 浦塚 清峰

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report　40　(28)　41-44　2016年8月

    出版者・発行元： 映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

  61. 年齢推定に有効な脳局所特徴量の効率的な選択方法に関する検討 (医用画像)

    藤本 竜一, 伊藤 康一, 呉 凱, 佐藤 和則, 瀧 靖之, 福田 寛, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　116　(160)　13-18　2016年7月25日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  62. OpenCLを用いた位相限定相関法のためのFPGAアクセラレータの評価 (リコンフィギャラブルシステム)

    張山 昌論, 立見 駿介, 伊藤 康一, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　116　(53)　103-108　2016年5月19日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  63. 超音波プローブの自己位置推定に基づく超音波3次元像構築に関する検討 (パターン認識・メディア理解)

    伊藤 秀哉, 伊藤 康一, 青木 孝文, 大宮 淳, 近藤 敏志

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　116　(38)　129-134　2016年5月19日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  64. 多視点マルチバンド画像からの3次元復元と色再現に関する検討

    伊藤 秀哉, 伊藤 康一, 青木 孝文, 土田 勝

    回路とシステムワークショップ論文集 Workshop on Circuits and Systems　29　324-329　2016年5月12日

    出版者・発行元： [電子情報通信学会]

  65. A-7-12 Cortex-M0+上のソフトウェアへの多重故障注入攻撃とその対策(A-7.情報セキュリティ,一般セッション)

    梨本 翔永, 本間 尚文, 林 優一, 高橋 順子, 冨士 仁, 青木 孝文

    電子情報通信学会基礎・境界ソサイエティ/NOLTAソサイエティ大会講演論文集　2016　98-98　2016年3月1日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 2189-700X

  66. 脳局所特徴量を用いた年齢推定手法の高精度化に関する検討

    藤本 竜一, 伊藤 康一, 呉 凱, 佐藤 和則, 瀧 靖之, 福田 寛, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2016　200-200　2016年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2016.0_200 　

  67. シングルパスSAR強度画像を用いた3次元計測手法に関する検討

    菱沼 将太, 伊藤 康一, 青木 孝文, 上本 純平, 浦塚 清峰

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2016　201-201　2016年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2016.0_201 　

  68. 位相限定相関法のためのFPGAアクセラレータのOpenCLベース設計

    立見 駿介, 張山 昌論, 三浦 衛, 伊藤 康一, 青木 孝文

    回路とシステムワークショップ論文集 Workshop on Circuits and Systems　28　377-382　2015年8月3日

    出版者・発行元： [電子情報通信学会]

  69. 多視点マルチバンド画像を用いた高精度3次元復元手法とその評価 (メディア工学) -- (サマーセミナー2015 : 実用分野を切り拓き、価値を生み出すビジョン技術)

    伊藤 秀哉, 伊藤 康一, 青木 孝文, 土田 勝

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report　39　(30)　29-32　2015年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

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    本稿では,複数視点から撮影されたマルチバンド画像を用いて物体の3次元形状を復元する手法を提案する.提案手法では,位相限定相関法を用いた多視点画像からの3次元復元手法と,マルチバンド画像を用いた高精度画像対応付け手法とを組み合わせることで,高精度に3次元点群を復元する.実験を通して,従来手法よりも高精度に3次元復元が可能であることを示す.

  70. 多視点ステレオのためのPatchMatch Stereoの拡張と性能評価 (メディア工学) -- (サマーセミナー2015 : 実用分野を切り拓き、価値を生み出すビジョン技術)

    平舘 睦基, 伊藤 康一, 青木 孝文, 渡邉 隆史, 運天 弘樹

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report　39　(30)　65-68　2015年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

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    PatchMatch Stereoは,2眼ステレオ画像から視差マップを生成する手法である.多視点3次元復元への応用も行われているが,2眼ステレオを基本とするため,多視点画像の特徴を十分に利用できていない.本稿では,多視点画像の特徴を活かしたPatchMatch Stereoの拡張を行う.性能評価実験を通し,提案手法が多視点画像からのデプスマップ生成に有効であることを示す.

  71. Hardware Security for Mobile Devices in Public Spaces (情報通信システムセキュリティ)

    林 優一, 本間 尚文, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　115　(81)　69-74　2015年6月11日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  72. Hardware Security for Mobile Devices in Public Spaces (インターネットアーキテクチャ)

    林 優一, 本間 尚文, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　115　(80)　69-74　2015年6月11日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  73. 招待講演 東日本大震災において活用された個人識別技術 : 遺体の身元確認はいかにして行われたか,今後どのような研究開発が求められるか (バイオメトリクス)

    青木 孝文, 伊藤 康一

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　114　(520)　47-52　2015年3月19日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本講演で議論する「遺体の個人識別(身元確認)」は,学術的には法医学が取り扱うべき問題である.しかし,技術的には生体認証やパターン認識の問題とも密接に関連している.本講演では,まず,東日本大震災における犠牲者の身元確認,とりわけ,歯科的個人識別における情報技術の活用の実際について紹介する.筆者らの研究グループでは,震災以前から,法医学的な個人識別を支援するために,歯科X線画像の自動照合技術を研究開発してきた.その経緯もあり,東日本大震災の犠牲者の身元確認のために,警察および歯科医師会に対して全面的な協力を行ってきた.これらの取り組みの中で,以前より開発を進めてきた歯科X線画像照合技術を活用しようとする試みに関しては,大きな挫折を味わうことになった.震災の現場で,なぜ本技術がうまく活用できなかったのだろうか.本講演では,極限状態にある身元確認の現場で,想定通りに機能しなかった技術の例から学ぶことのできる教訓についてお話ししたい.いずれにしても,これまで主として法医学の分野で取り扱われてきた個人識別の課題に対して,生体認証やパターン認識の最先端の研究成果が適用された場合のインパクトは大きい.社会的意義も大きく,学術的なフロンティアであることから,関連分野の現状をお伝えしたい.

  74. 脳MRI画像の局所特徴量に基づく年齢推定手法と縦断データベースを用いた性能評価

    近藤, 千裕, 伊藤, 康一, 呉, 凱, 佐藤, 和則, 瀧, 靖之, 福田, 寛, 青木, 孝文

    第77回全国大会講演論文集　2015　(1)　359-360　2015年3月17日

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    大規模な脳 MRI 画像データベースを用いた統計解析を通して，加齢に伴って脳組織が萎縮することが知られている．この結果を利用することで，正常加齢に伴う脳の形態変化から年齢を推定することができる．推定された年齢と実年齢を比較することで，脳疾患の早期発見や診断支援を行うことが可能となる．そこで，本稿では，解剖学的意味を持つ 90 領域に分割した脳組織の体積を特徴量として脳 MRI 画像から年齢を推定する手法を提案する．脳形態に個人差があるため，正確に実年齢を推定することが難しい．これに対して，本稿では，縦断データを用いた年齢推定実験を通して，実際の撮像間隔と推定された撮像間隔を比較することで，提案手法の有効性を示す．

  75. 東日本大震災における犠牲者の身元確認はいかにして行われたか～ 法医学・法歯学を支援するコンピュータビジョンの可能性～

    青木 孝文, 伊藤 康一

    研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM）　2015　(3)　1-2　2015年2月27日

    出版者・発行元： 一般社団法人情報処理学会

    ISSN： 0919-6072

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    本講演では，東日本大震災における犠牲者の身元確認，とりわけ，歯科的個人識別における情報技術の活用の実際について紹介する．筆者らの研究グループでは，震災以前から，法医学的な個人識別を支援するために，歯科エックス線画像の自動照合技術を研究開発してきた．その経緯もあり，東日本大震災の犠牲者の身元確認のために，警察および歯科医師会に対して全面的な協力を行ってきた．具体的には，まず，歯科検死標準機材をパッケージ化して，遺体から，(1) デンタルチャート，(2) 口腔内写真，(3) 歯科エックス線画像の三種を組織的に採取するしくみを整備した．さらに，生前カルテ情報と遺体情報を照合する歯科情報照合ソフトウェア Dental Finder を開発し，歯科的個人識別のワークフローを構築した．これらの一連の取り組みの中で，震災以前より開発を進めてきた歯科エックス線画像照合技術を活用しようとする試みに関しては，大きな挫折を味わうことになった．震災の現場で，なぜ本技術がうまく活用できなかったのだろうか．本講演では，極限状態にある身元確認の現場で，想定通りに機能しなかった技術の例から学ぶことのできる教訓について述べる．さらに，今後の課題として，法医学・法歯学を支援する画像技術の可能性についても議論する．

  76. Cortex-M0プロセッサ上の暗号ソフトウェアに対する多重故障注入攻撃の検討

    遠藤 翔, 梨本 翔永, 本間 尚文, 林 優一, 高橋 順子, 冨士 仁, 青木 孝文

    研究報告マルチメディア通信と分散処理（DPS）　2015　(15)　1-8　2015年2月26日

    出版者・発行元： 一般社団法人情報処理学会

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    本稿では，Cortex-M0 コアを搭載した組込みマイコンに対する多重故障注入攻撃について述べる．組込みマイコンにおける暗号ソフトウェアでは，故障注入を複数回行い故障注入攻撃への検算型対策を回避する多重故障注入攻撃が問題となっており，現在までに，攻撃者がプログラムを知らない条件でも攻撃できる手法が知られている．上記手法では，適切な故障注入タイミングを探索することにより，攻撃者は誤った暗号文を得るために必要な故障と，対策を回避するための故障の注入タイミングを知ることができる．しかし，上記の探索手法では，命令の種類により実行サイクル数が変化する組込みマイコンにおいて，分岐命令の実行タイミングを知ることができないことから，上記マイコンにおける脅威は未知であった．本稿では，暗号ハードウェアの実行時間に基づく探索手法を提案し，上記マイコンにおいても多重故障注入を適用可能とすることにより，上記マイコンでも攻撃の脅威があることを指摘する．さらに，上記マイコンの中で特に広く用いられている Cortex-M0 コアを用いて実験を行う．AES プログラムに対して提案手法により故障注入タイミングを探索する実験を通して，提案攻撃の有効性を示す．This paper presents a multiple-fault injection attack against the cryptographic software running on Cortex-M0 processor core. Multiple-fault injection attacks have been a problem on software running on embedded microcontroller equipped with countermeasures based on recalculation. The attacks can circumvent the countermeasure through an adaptive fault injection even when cryptographic program is unknown to the attackers. However, the possibility of the attack described above is unknown on the microcontrollers which have instructions with different execution cycles because the attackers cannot identify the execution timing of branch instruction. This paper shows a scanning method against the cryptographic software, which can be applied to the microcontroller described above. Validity of proposed attack is demonstrated through the experiment using AES program running on the Cortex-M0 core, which have been widely used for cryptographic modules.

  77. 脳MRI画像の局所特徴量に基づく年齢推定手法と縦断データベースを用いた性能評価

    近藤千裕, 伊藤康一, WU Kai, 佐藤和則, 瀧靖之, 福田寛, 青木孝文

    情報処理学会全国大会講演論文集　77th　(2)　2015年

  78. 経時変化のある脳MRI画像データベースを用いた年齢推定手法の性能評価

    近藤千裕, 伊藤康一, WU Kai, 佐藤和則, 瀧靖之, 福田寛, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告　114　(482(MI2014 53-118))　2015年

    ISSN： 0913-5685

  79. 脳局所特徴量に基づく年齢推定手法とADNIデータベースを用いた性能評価

    近藤千裕, 伊藤康一, WU Kai, 佐藤和則, 瀧靖之, 福田寛, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告　115　(139(MI2015 32-47))　2015年

    ISSN： 0913-5685

  80. ADNIデータベースの脳ネットワーク解析に関する検討

    近藤千裕, 伊藤康一, WU Kai, 佐藤和則, 瀧靖之, 福田寛, 青木孝文

    電子情報通信学会技術研究報告　115　(301(MI2015 57-72))　2015年

    ISSN： 0913-5685

  81. 暗号LSIへの実装攻撃に対する反応型対策の高精度化に関する検討

    石幡 大輔, 本間 尚文, 林 優一, 三浦 典之, 藤本 大介, 永田 真, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2015　129-129　2015年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2015.0_129 　

  82. 多視点マルチバンド画像からの3次元復元手法に関する検討

    伊藤 秀哉, 伊藤 康一, 青木 孝文, 土田 勝

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2015　110-110　2015年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2015.0_110 　

  83. ストリーム暗号ソフトウェアに対する能動的物理攻撃の評価

    河井 航, 本間 尚文, 福島 和英, 清本 晋作, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2015　89-89　2015年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2015.0_89 　

  84. 脳MRI画像の局所特徴量に基づく年齢推定手法とその評価 (医用画像)

    近藤 千裕, 伊藤 康一, 呉 凱, 佐藤 和則, 瀧 靖之, 福田 寛, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　114　(311)　11-16　2014年11月18日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    大規模な脳MRI画像データベースを用いた統計解析を通して,加齢に伴って脳組織が萎縮することが知られている.このことより,脳MRI画像を用いて正常加齢に伴う脳の形態的変化を調べることで,年齢を推定することが可能である.本稿では,解剖学的意味を持つ90領域に分割した脳組織の体積を特徴量として脳MRI画像から年齢を推定する手法を提案する.青葉脳画像リサーチセンターおよび仙台市鶴ヶ谷プロジェクトで収集された1,146名からなる脳MRI画像データベースを用いて,提案手法の有効性を評価する.また,年齢推定における各局所領域の貢献度について評価するとともに,その医学的意味を考察する.

  85. タイミングを制御した意図的な電磁妨害が暗号機器の内部動作に与える影響に関する検討 (エレクトロニクスシミュレーション)

    小林 瑞樹, 林 優一, 本間 尚文, 水木 敬明, 青木 孝文, 曽根 秀昭

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　114　(268)　11-15　2014年10月23日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    これまで意図的な電磁妨害については,注入する妨害波の周波数とその強度のみに着目しており,妨害波を注入するタイミングについては十分な検討が行われていない.これに対し,本稿では,タイミングを制御した数V程度の妨害波を注入し,機器内部で特定処理が実行されたタイミングで電磁妨害を行った場合,機器に発生する故障について検討する.本検討では,機器の内部で実行される処理として暗号処理に着目し,その処理に応じて機器外部に伝搬するコモンモード電流を観測することで妨害電磁波を印加するタイミングを取得し,これを基に数百MHz程度の正弦波を数V程度の強度で電源ケーブル上に印加する.実験では,評価対象機器の内部に実装された暗号モジュールにおいて暗号処理を実行し,機器に接続された電源ケーブルから暗号処理に応じて発生するコモンモード電流をカレントプローブにより観測する.この様にして得られたコモンモード電流をトリガ信号として用い,妨害波を注入するタイミングを制御する.上述の手法を用いて意図的な電磁妨害を行った結果,暗号処理が実行されるタイミングにおいて高い確率で故障が発生することを確認した.また,故障により生ずる誤り出力から,暗号化に用いる秘密鍵が漏えいすることも確認した.

  86. 非接触掌紋認証のための掌紋領域抽出手法の検討 (バイオメトリクス)

    佐藤 拓杜, 青山 章一郎, 酒井 修二, 遊佐 秀作, 伊藤 康一, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　114　(251)　37-41　2014年10月16日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    掌紋認証において,カメラで撮影した手のひら画像から掌紋領域を抽出する処理は,認証性能を左右する重要な処理である.特に,非接触・非拘束で手を撮影して個人認証を行う非接触掌紋認証では,指の開閉や手の傾きなどを考慮して掌紋領域を抽出する必要がある.これまでに提案されている掌紋領域抽出手法は,指を広げた状態で,かつ,ほぼ正面から手のひらを撮影することが前提となっている場合が多い.そのため,非接触・非拘束ではあるが,手を撮影する際にユーザに対して手の位置をある程度指示する必要があり,利便性が損なわれてしまう可能性がある.この問題を解決するために,本稿では,指の開閉にロバストな掌紋領域の抽出手法を提案する.また,指の開閉や手のひらの傾きなどを変えながら撮影した手のひら画像データベースを用いた性能評価を通して,提案手法の有効性を実証する.

  87. バイオメトリクス認証のための特徴点の対応関係に基づくスコア計算手法の検討 (バイオメトリクス)

    伊藤 康一, 青山 章一郎, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　114　(251)　43-48　2014年10月16日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    コンピュータビジョンの分野では,画像から抽出した特徴量に基づいて画像間を対応付ける手法が数多く提案されている.バイオメトリクスの分野でも,それらの有効性が実証されている.画像対応付けに基づく手法の場合は,特徴点の数に対する対応点の数の割合を照合スコアとする場合がほとんどである.その他にも,特徴点間の対応関係に基づいて変形モデルに当てはめて画像の幾何補正を行うこともできる.それから,照合スコアを算出することで,画像の変形にロバストな照合を行うことができる.これに対して,本稿では,特徴点間の対応関係から,直接,照合スコアを算出する手法を提案する.照合スコアの算出において,画像変形に対応するために生体特徴に応じて適切な変形モデルを用意する必要がない.また,対応関係に基づいて算出された照合スコアは,対応点の数の割合に基づく照合スコアと相補的な関係にあるため,組み合わせることで性能を向上することが可能である.本稿では,掌紋認証を例とした性能評価実験を通して,提案手法の有効性を示す.

  88. KCipher-2ソフトウェアのICカード実装とその評価

    宇野 甫, 遠藤 翔, 本間 尚文, 青木 孝文, 仲野 有登, 清本 晋作, 三宅 優

    コンピュータセキュリティシンポジウム2014論文集　2014　(2)　64-71　2014年10月15日

  89. 脳局所特徴量に基づく年齢推定手法と脳MRI画像データベースを用いた性能評価 (メディア工学 サマーセミナー2014 : 未来を拓くビジョン技術)

    近藤 千裕, 伊藤 康一, 呉 凱, 佐藤 和則, 瀧 靖之, 福田 寛, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report　38　(32)　15-18　2014年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

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    正常加齢に伴う脳の形態的変化を利用することで,脳MRI画像から年齢を推定することができる.従来手法では,推定に用いる特徴量が多かったり,評価に用いられているデータが数百程度しかなかったりといった問題がある.これに対して,本稿では,解剖学的意味を持つ90領域に分割した脳組織の体積を特徴量として脳年齢を推定する手法を提案する.また,大規模データベースを用いて提案手法の有効性を実証する.

  90. ドアレバーのための指関節紋認証システムの高性能化 (メディア工学 サマーセミナー2014 : 未来を拓くビジョン技術)

    草薙 大地, 青山 章一郎, 伊藤 康一, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report　38　(32)　5-8　2014年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

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    指の第二関節の外側のパターンである指関節紋は,手を握った状態でも認証可能である.この特徴を活かし,ドアレバーのための個人認証システムに指関節紋が応用されている.このシステムでは,1枚の静止画像を用いて,人差指,中指,薬指,小指の指関節紋を照合するが,安定して関心領域(Region Of Interest: ROI)を抽出することが難しい.そこで,本稿では,動画像を用いた指関節紋認証システムを提案する.動画像を用いることで安定したROI抽出を可能とする.また,提案システムのROI抽出性能と認証性能を評価し,提案システムの有効性を示す.

  91. SAR強度画像間の対応付けに基づく地表面の3次元計測手法の検討 (メディア工学 サマーセミナー2014 : 未来を拓くビジョン技術)

    丸木 大樹, 酒井 修二, 伊藤 康一, 青木 孝文, 上本 純平, 浦塚 清峰

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report　38　(32)　43-46　2014年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

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    本稿では,SARの投影モデルを新たに定義し,航路が異なる2枚のSAR強度画像から地表面の3次元計測を行う手法を提案する.提案手法は,バンドル調整をSAR画像に適用することで,地上基準点を用いずに計測精度を向上させることが可能である.精度評価実験により,従来手法と比べ,提案手法が制限の少ない条件下で,高精度な3次元計測が可能であることを示す.

  92. サイドチャネル情報を用いた故障発生タイミング特定手法の実現可能性に関する検討 (環境電磁工学)

    中村 紘, 林 優一, 水木 敬明, 本間 尚文, 青木 孝文, 曽根 秀昭

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　114　(129)　37-42　2014年7月10日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    連続正弦波を用いた意図的な電磁妨害による故障注入手法では,暗号モジュール内部の処理にランダムなタイミングでデータ誤りが発生するため,特定のタイミングでデータの誤りが発生したことを前提とする従来の暗号鍵解析手法を適用することは困難であった.これに対し本稿では,サイドチャネル情報を用いて暗号化処理中の特定のタイミングに故障が発生した誤り出力を選択する手法を応用し,暗号モジュールの電源-グラウンド間の電圧変動を時間領域で1ns程度の時間分解能で観測することで,暗号処理時に発生した誤りバイト数を推定する手法を提案する.実験では,実際の暗号機器に約0.17nsステップでグリッチの注入タイミングを調整可能な制御回路を使用し,グリッチ入りクロックを生成・分配し,電源-グラウンド間電圧波形を観測した.その結果,暗号処理時に生じた誤りバイト数を判別可能であることを確認し,従来の暗号鍵解析手法を適用可能な誤り出力のみを選択可能であることを明らかにした.

  93. 暗号モジュールにおけるサイドチャネル情報を用いた故障発生タイミング特定手法 (環境電磁工学)

    中村 紘, 林 優一, 水木 敬明, 本間 尚文, 青木 孝文, 曽根 秀昭

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　114　(93)　7-12　2014年6月20日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    連続正弦波を用いた意図的な電磁妨害による暗号機器への故障注入手法では,暗号処理時の特定のタイミングで故障を発生させることが難しく,秘密鍵解析に必要となる特定の誤りを含む出力を得ることが困難であった.これに対し,本稿では,ランダムなタイミングで故障を発生させ,得られた誤り出力が鍵解析に利用可能な特定のタイミングで故障が発生したか否かを,暗号機器から生ずるサイドチャネル情報を用いて判定する手法を提案する.実験では,SASEBO-Gに実装したAESハードウェアに対して,特定のタイミングでクロックにグリッチを挿入することで故障を注入し,サイドチャネル情報として,FPGAのVDD/GND間の電圧を時間領域で観測した.故障注入を行ったタイミングでは故障注入を行わない場合に比べて特定のタイミングにおいて電圧波形の振幅が増大し,時間領域における波形が変化したことから,サイドチャネル情報を用いた故障発生タイミングの特定が可能であることが確認された.

  94. 3D 基線長変化にロバストな高精度ステレオ画像間対応付け手法

    酒井 修二, 伊藤 康一, 青木 孝文

    画像ラボ　25　(6)　47-53　2014年6月

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0915-6755

  95. 動き推定を伴った超音波造影剤の検出手法に関する検討 (信号処理)

    野呂 和正, 伊藤 康一, 柳沢 ゆかり, 阪本 真弥, 森 士朗, 志賀 清人, 小玉 哲也, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　114　(39)　15-20　2014年5月22日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では,超音波画像を使った腫瘍の診断で重要となる高精度な造影剤の検出手法を提案する.提案手法では,患部の動きを考慮した上で,超音波画像の時空間解析により血管を流れる造影剤を検出する.マウスおよび臨床データを使った性能評価実験を通して,提案手法の有用性を示す.

  96. ステレオビジョンに基づくSAR強度画像からの3次元計測

    丸木大樹, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文, 上本純平, 浦塚清峰

    研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM）　2014　(6)　1-8　2014年5月8日

    出版者・発行元： 一般社団法人情報処理学会

    ISSN： 0919-6072

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    本稿では，2 枚の合成開口レーダ (Synthetic Aperture Radar: SAR) 強度画像から地表面の 3 次元計測を行う手法を提案する．SAR の性質を利用して SAR 画像から 3 次元計測を行う手法がリモートセンシングの分野で提案されているが，航路が限定されたり，高精度化のために地上基準点を必要としたりする．一方で，コンピュータビジョンの分野では，複数枚のカメラ画像を用いて 3 次元復元を行う手法が数多く提案されている．SAR 画像をカメラ画像と同等に扱うことができれば，コンピュータビジョンの原理に基づいて複数の航路で取得された SAR 画像から 3 次元計測を行うことができる．具体的には，SAR の計測モデルから導出されるレーダ画像投影モデルを用いることで，SAR 画像間のステレオマッチング，三角測量に基づく 3 次元計測，そして，バンドル調整による最適化を行う．また，提案手法により求めた 3 次元点と航空レーザ測量により取得した数値標高モデル (Digital Elevation Model: DEM) との比較を行い，提案手法の精度を評価する．

  97. カメラの移動撮影に基づく簡便なオンライン3次元計測システムの検討

    山尾創輔, 三浦衛, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文

    研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM）　2014　(2)　1-8　2014年5月8日

    出版者・発行元： 一般社団法人情報処理学会

    ISSN： 0919-6072

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    本稿では，カメラで静止画像を撮影しながら，高精度かつ密な 3 次元点群を逐次的に計測する簡便なオンライン 3 次元計測システムを提案する．これまでに提案されている密な 3 次元計測手法は，一般的に入力画像が全て揃ってから計測処理を行う．これらの手法は，画像が追加されるたびに最初から処理をやり直す必要があるため，撮影しながら 3 次元形状を計測することができない．一方で，提案システムは，撮影のたびに，(i)Structure from Motion によるカメラパラメータ推定と，(ii) 位相限定相関法に基づく密な対応付けを実行する．これらの処理は数秒しかかからないので，非同期かつ並列に処理を実行することで，撮影するたびに物体の 3 次元形状を逐次的に計測することが可能となる．性能評価実験を通して，従来手法に匹敵する精度でオンライン 3 次元計測が可能であることを示す．

  98. 認識・検出 携帯電話向け非接触掌紋認証 : アルゴリズムの提案からAndroid端末向けアプリの開発まで

    青山 章一郎, 伊藤 康一, 青木 孝文

    画像ラボ　25　(5)　16-22　2014年5月

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0915-6755

  99. 位相限定相関法に基づく動画像からの高精度 3 次元復元とその性能評価

    山尾創輔, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文

    第76回全国大会講演論文集　2014　(1)　213-214　2014年3月11日

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    本稿では，位相限定相関法に基づく動画像からの3次元復元手法を提案する．対象物体を撮影した動画像を用いることで，オクルージョンの発生を抑えるとともに，3次元復元に用いる画像の選択肢が多くなるという利点がある．一方で，3次元復元に用いるフレームを適切に選択しないと，ステレオマッチングや3次元復元の精度が低下してしまう．これに対して，提案手法は，カメラの運動推定の際に生成される粗な物体形状とカメラ位置から，局所領域ごとに，3次元復元に適切なフレームを選択する．そして，画像間の変形を正規化し，位相限定相関法を用いて高精度かつ密な3次元点群を復元する．手持ちのカメラで撮影した動画像を用いた実験を通して，従来手法との比較を行う．

  100. ZigBee評価用マイコン上に実装されたKCipher-2に対する相関電磁波解析の検討 (ワイドバンドシステム)

    宇野 甫, 遠藤 翔, 本間 尚文, 青木 孝文, 仲野 有登, 清本 晋作, 三宅 優

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　113　(485)　35-40　2014年3月10日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    ソフトウェア実装されたストリーム暗号KCipher-2に対する相関電磁波解析について述べる.ストリーム暗号の場合,攻撃者が初期ベクトルを観測もしくは選択可能という条件下で,しばしばサイドチャネル攻撃が可能となる. KCipher-2においても同様の攻撃により初期化処理時に鍵の一部が推定可能となることが報告されている.本稿では, ZigBee評価用マイコン上に実装されたKCipher-2に対する相関電磁波解析の可能性について検討する.

  101. 脳MRI画像の局所特徴量に基づく年齢推定手法の検討

    近藤千裕, 伊藤康一, 呉凱, 佐藤和則, 瀧靖之, 福田寛, 青木孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集(CD-ROM)　2014　2014年

  102. 暗号モジュールから漏洩する情報を利用するサイドチャネル攻撃

    本間尚文, 青木孝文

    システム制御情報学会誌　57　(12)　504-509　2013年12月

    DOI： 10.11509/isciesci.57.12_505 　

  103. 漏えい情報を用いた注入タイミングを制御可能な暗号モジュール外部からの故障注入メカニズムに関する検討 (マイクロ波)

    小林 瑞樹, 林 優一, 本間 尚文, 水木 敬明, 青木 孝文, 曽根 秀昭

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　113　(260)　175-179　2013年10月24日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    これまで,暗号モジュールに対する故障注入攻撃は,モジュールのごく近傍で,モジュールもしくはモジュールが実装されている機器(暗号機器)の改変・侵襲による故障の注入を想定してきた.本稿では,暗号機器に接続された電源ケーブルを通して,機器外部から非侵襲で特定の処理に故障を注入する手法とその注入メカニズムについて報告する.同手法では,暗号処理に応じて発生するコモンモード電流を観測することで注入のタイミングを取得し,得られたタイミングに基づいて数V程度の正弦波を電源ケーブル上に印加する.実験では,SASEBO-Gに実装したAESハードウェアに対して固定の平文を与えて暗号処理を実行し,機器に接続された電源ケーブルからカレントプローブを用いてコモンモード電流を観測するとともに,得られたタイミングで同電源ケーブルからシグナルジェネレータにより正弦波を連続的に印加した.その結果,出力として観測された誤り暗文から,同手法により特定のラウンド処理中に誤りが発生することを確認した.また,提案手法により生ずる誤りは,注入正弦波がクロックに重畳することでオーバークロックが発生し引き起こされることを実験的に明らかにした.

  104. 画像処理技術とオープンイノベーションの展開 (特別小特集 東北から明るい未来を創るICT技術)

    青木 孝文, 伊藤 康一

    電子情報通信学会誌 : The Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers　96　(10)　776-779　2013年10月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5693

  105. A-7-5 漏えい電磁情報を用いた任意の処理への非侵襲な故障注入手法(A-7.情報セキュリティ,一般セッション)

    小林 瑞樹, 林 優一, 本間 尚文, 水木 敬明, 青木 孝文, 曽根 秀昭

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集　2013　101-101　2013年9月3日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  106. AS-6-3 非接触型掌紋認証アプリのユーザインタフェースに関する検討(AS-6.バイオメトリクスの多様性,シンポジウムセッション)

    太田 陽基, 青山 章一郎, 渡辺 龍, 伊藤 康一, 三宅 優, 青木 孝文

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集　2013　"S-48"-"S-49"　2013年9月3日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  107. ステレオ画像聴取者センシングの開発と3次元聴覚ディスプレイへの導入 (応用音響)

    伊藤 敦郎, 鈴木 陽一, 酒井 修二, 伊藤 康一, 大内 誠, 坂本 修一, 青木 孝文, 岩谷 幸雄

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　113　(177)　35-38　2013年8月9日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    聴取者の頭部インパルス応答(head-related impulse responce, HRIR)を音源に畳み込む伝達関数合成型の3次元聴覚ディスプレイシステムにおいて,より自然な聴取を行うためには,頭部運動をセンシングしてHRIRを切り替える必要がある.自然な聴取をする上で,そのセンシングに際しては頭部にセンサを装着せずに行えることが強く望まれる.そこで本稿では,頭部運動感応機能を有する3次元聴覚ディスプレイへの応用を念頭に開発した,ステレオカメラを用いた3次元画像復元による頭部運動センシング法と,それを3次元聴覚ディスプレイミドルウェアSiFASoに導入することで実現した頭部にセンサを装着する必要のない3次元聴覚ディスプレイの概要を紹介する.

  108. ステレオマッチングに最適な動画像のフレーム選択に基づく3次元復元手法の検討 (メディア工学 サマーセミナー2013 : 画像処理の理論と実際)

    山尾 創輔, 酒井 修二, 伊藤 康一, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report　37　(36)　19-22　2013年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

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    本稿では,動画像から物体の3次元形状を復元する手法を提案する.提案手法は,Structure from Motionを用いて推定した粗な物体形状とカメラ位置から,ステレオマッチングに適したフレームを選択する.そして,画像間の変形を正規化し,位相限定相関法を用いて高精度かつ密な3次元点群を復元する.実験により,従来手法よりも高精度に3次元復元が可能であることを示す.

  109. レーザ回折光に基づく簡便な3次元計測システムとその応用に関する検討 (メディア工学 サマーセミナー2013 : 画像処理の理論と実際)

    佐藤 拓杜, 酒井 修二, 青山 章一郎, 遊佐 秀作, 伊藤 康一, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report　37　(36)　31-34　2013年8月

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

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    本稿では,レーザ回折光に基づく能動型3次元計測システムを提案するとともに,非接触掌紋認証へ応用する.提案システムは,回折格子を通してレーザ光を対象に照射し,カメラでパターンを観測することで対象の3次元計測を行う.提案システムを用いることで,非接触掌紋認証で必須となる手のひらの幾何補正を簡便かつ高精度に行うことができる.性能評価実験を通して,手のひらの傾きにロバストな認証が可能であることを実証する.

  110. 遮蔽領域検出を用いた顔認証フレームワークとその性能評価

    田島 裕一郎, 伊藤 康一, 青木 孝文

    回路とシステムワークショップ論文集 Workshop on Circuits and Systems　26　530-535　2013年7月29日

    出版者・発行元： [電子情報通信学会]

  111. プロジェクタ･カメラシステムを用いた環境適応型ディスプレイ (特集 光技術と画像処理技術の融合 : なにができるのか)

    伊藤 康一, 青木 孝文

    光アライアンス　24　(7)　21-25　2013年7月

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0917-026X

  112. 動画像からの高精度・高密度な3次元点群の復元に関する検討

    山尾創輔, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文

    研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM）　2013　(17)　1-8　2013年5月23日

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    本稿では，動画像から高精度・高密度な 3 次元点群を復元する手法を提案する．動画像を用いることで，限られた枚数の多視点画像ではオクルージョンとなる領域を復元することが可能である．一方で，動画像のすべてのフレームでマッチングをすると膨大な計算時間がかかるため，3 次元復元に適したフレームを選択する必要がある．提案手法は，まず，Structure from Motion を用いて対象の粗い 3 次元メッシュを求める．次に，メッシュとカメラの幾何関係からステレオマッチングに適したフレームを選択する．そして，選択されたフレームから対応する局所領域を抽出し，位相限定相関法を用いて高精度かつ密な 3 次元点群を得る．提案手法を用いることで，計算量を抑えつつ，高精度・高密度な 3 次元復元が可能である．実験により，復元誤差 1mm 以下の精度で密な 3 次元点群を復元できることを示す．

  113. 多視点ステレオのための位相限定相関法に基づく画像マッチングの高精度化

    酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文, 増田智仁, 運天弘樹

    研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM）　2013　(22)　1-8　2013年3月7日

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    多視点ステレオアルゴリズムにおいて，3次元点を推定するための画像マッチング手法は，アルゴリズムの精度，ロバスト性，計算コストに大きく影響する重要な要素である．これまでに，筆者らは，位相限定相関法（Phase-Only Correlation: POC）を多視点画像間のマッチングに用いることで，従来の正規化相互相関（Normalized Cross-Correlation: NCC）と比べて，少ない計算コストで高精度な3次元復元が実現できることを示した．本稿では，POCに基づく画像マッチング手法を高精度化するために，対象物体の形状を考慮したマッチングを適用し，ステレオ画像間の変形を軽減する手法を提案する．実験を通して，基線長が長い場合などのようにステレオ画像間の変形が大きい場合に3次元復元精度が向上することを示す．

  114. ガロア体上の乗算器モジュールジェネレータの構築

    岡本広太郎, 本間尚文, 青木孝文

    第75回全国大会講演論文集　2013　(1)　135-136　2013年3月6日

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    本稿では，ガロア体上の算術演算回路を自動生成可能なシステムを提案する．提案するシステムは，任意の既約多項式（次数2～256）を入力すると，ガロア体上の乗算器の最適な構成の1つであるMastrovito乗算器のHDL記述を生成する．同システムは，その内部にガロア体算術演算回路グラフ(Galois-Field Arithmetic Circuit Graph: GF-ACG)と呼ばれるグラフ表現に基づく設計手法を用いることで，生成する乗算器の機能を形式的に検証することができる．本稿では，まず，GF-ACGによるMastrovito乗算器の記述について述べ，構築したシステムの構成を概説する．その上で，代表的な次数の既約多項式を用いた生成実験を通して，機能が完全に検証された乗算器が短時間で生成されることを示す．

  115. 災害時の情報収集のための単眼カメラを用いた入力システムの検討

    三浦衛, 本間尚文, 畑雅之, 片桐寛, 青木孝文

    第75回全国大会講演論文集　2013　(1)　531-532　2013年3月6日

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    本稿では，災害時の情報収集に適した入力システムを提案する．提案するシステムは，単眼カメラと透明なパネルを組み合わせた簡便な構成で実現可能であり，災害時にも動作するネットワークノードなどに搭載することを想定する．また，カメラを用いた画像の取得だけでなく，パネルを指でなぞることでタッチパネルのようなポインティングデバイスとしても機能する．本稿では，同機能の実現に向けて，パネル越しに人物の手を撮影した画像から指先の領域を検出するアルゴリズム，および指先とパネルとの接触を判定するアルゴリズムについて検討する．

  116. ステレオ動画像のための画像対応付けに基づく高精度な視差マップ生成手法の検討

    佐々木満春, 伊藤康一, 青木孝文, 石上智英, 西村明夫

    第75回全国大会講演論文集　2013　(1)　553-554　2013年3月6日

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    裸眼式3次元ディスプレイでステレオ動画像を立体視するためには，高精度な視差マップに基づいて擬似的な多視点動画像を生成する必要がある．1フレームのステレオ動画像から正確な視差マップを生成する手法としてGraph Cutを用いた手法が知られているが，処理時間と処理結果の安定性に問題がある．これに対して，本稿では，画像対応付けに基づく高精度な視差マップ生成手法の提案をする．提案手法では，位相限定相関法を用いてフレーム間の動きを求め，画像対応付けと画像セグメンテーションとを組み合わせることで，小領域ごとの視差を推定する．そして，信頼性の高い視差のみを用いた最適化により視差マップを生成する．ステレオ動画像を用いた性能評価実験により，提案手法の有用性を示す．

  117. 位相限定相関法に基づくステレオビジョンによる高精度頭部運動追従法

    伊藤敦郎, 酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文, 鈴木陽一, 坂本修一

    第75回全国大会講演論文集　2013　(1)　549-550　2013年3月6日

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    近年，聴取者の頭部運動に合わせて適切な伝達関数を音源信号に畳み込むことで聴取者に3次元音空間情報を提示する伝達関数合成型の3次元聴覚ディスプレイが注目されている．より自然な聴取を行うためには，頭部に位置センサを装着せず，ワイヤレスで頭部運動をセンシングする必要がある．本稿では，位相限定相関法とパーティクルフィルタを用いて，動画像から高精度に聴取者の頭部運動を追従するシステムを提案する．パーティクルフィルタにおける運動モデルを位相限定相関法を用いて前後フレームの対応関係から定義し，時間軸方向の局所的なモデルを生成することで，聴取者の突発的な頭部運動に対しても高精度な追従を可能としている．

  118. 局所位相特徴に基づく顔認証アルゴリズムの検討

    青山章一郎, 伊藤康一, 青木孝文

    第75回全国大会講演論文集　2013　(1)　51-52　2013年3月6日

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    バイオメトリクスの分野において，汎用的な局所特徴である Local Binary Patterns (LBP) を基本とした照合手法が数多く提案されている．しかし，これらの手法は，生体特徴ごとに最適化が必要であるため汎用性が低いこと，画像間のひずみに対応していないため生体特徴に特化した手法と比べて性能が低いことが問題である．これに対して，局所位相特徴に基づく手法は，画像間の変形に対してロバストな照合が可能である．本稿では，バイオメトリクス認証への適用例として，局所位相特徴を用いた顔認証アルゴリズムを提案する．一般に公開されている顔画像データベース用いた性能評価実験を通して，提案手法が高い認証性能を有することを実証する．

  119. 多視点ステレオのための位相限定相関法に基づく画像マッチング手法とその性能評価

    酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文, 増田智仁, 運天弘樹

    第75回全国大会講演論文集　2013　(1)　23-24　2013年3月6日

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    多視点ステレオは，異なる視点から撮影された複数枚の画像から物体の3次元形状を復元する技術である．従来の多視点ステレオでは，3次元点の座標を離散的に変化させながら繰り返し画像マッチングを行い，最もマッチングスコアの高くなる3次元座標を復元点とする．高精度な3次元復元のためには，非常に細かい刻み幅で座標を変化させる必要があり，計算コストが膨大になるという問題がある．これに対して，本稿では，多視点ステレオのための位相限定相関法に基づく画像マッチング手法を提案する．提案手法では，1回の画像マッチングにより得られる相関関数から直接3次元座標を推定するため，少ない計算コストで高精度な3次元復元が可能である．また，公開データセットを用いた実験により，提案手法の性能評価を行う．

  120. 基線長の短い車載ステレオカメラを用いた障害物検出手法の検討

    和泉圭祐, 三浦衛, 伊藤康一, 青木孝文

    全国大会講演論文集　2013　(1)　175-177　2013年3月6日

    出版者・発行元： 一般社団法人情報処理学会

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    基線長の短いステレオカメラは,基線長の長いステレオカメラと比較して,距離計測の精度が低いが,小型のユニットで実現できるため利便性が高い.また,これまでに提案されている車載ステレオカメラを用いた障害物検出手法は,基線長の長いステレオカメラを基本としているため,基線長の短いステレオカメラを用いると十分な性能が出ない場合が多い.そこで,本稿では,精度と利便性の高い障害物検出を実現するために,基線長の短いステレオカメラで撮影した画像から位相限定相関法を用いて高精度に視差画像を生成し,等視差領域のクラスタリングを用いて高精度に障害物を検出する手法を提案する.

  121. LED暗号ハードウェアに対する相関電力解析とその対策

    ヴィッレウリマウル, 遠藤翔, 本間尚文, 青木孝文

    全国大会講演論文集　2013　(1)　533-535　2013年3月6日

    出版者・発行元： 一般社団法人情報処理学会

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    近年,従来のブロック暗号アルゴリズムより小さな面積で実装可能な軽量暗号アルゴリズムとしてLED暗号が提案されており,RFIDやセンサーネットワークなどへの応用が期待されている.一方,暗号ハードウェアの消費電力,電磁波,演算時間などを解析し秘密情報を抽出するサイドチャネル攻撃が問題となっており,従来のブロック暗号ハードウェアに対する攻撃が成功していることから,LED暗号においてもサイドチャネル攻撃の可能性が考えられる.本稿では,LED暗号への相関電力解析の適用について述べ,シミュレーション及び実験を通して,その手法により鍵推定が可能であることを示すとともに,本攻撃への対策法を提案する.

  122. 正確な色再現を目的とした2眼ステレオ式6バンドビデオシステム (パターン認識・メディア理解)

    土田 勝, 酒井 修二, 三浦 衛, 伊藤 康一, 川西 隆仁, 柏野 邦夫, 大和 淳司, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報　112　(385)　211-215　2013年1月23日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    画像における高い色再現性を実現する技術の1つにマルチバンド画像技術があり,様々なシステムが提案されている.我々は,分光特性が異なる2台のカメラを使用して1組のステレオ画像を撮影し, 1方の画像を基準に他方の画像を変形させ画像間のずれを可能な限り無くして6バンド画像を生成し,高い色再現性を実現する手法を提案してきた.今回,撮影後の画像変形から色再現結果の表示までの全ての処理をGPU上に実装し, XGAサイズの画像入力に対し30fpsで動作するシステムを構築したので報告する.

  123. 正確な色再現を目的とした2眼ステレオ式6バンドビデオシステム (マルチメディア・仮想環境基礎)

    土田 勝, 酒井 修二, 三浦 衛, 伊藤 康一, 川西 隆仁, 柏野 邦夫, 大和 淳司, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報　112　(386)　211-215　2013年1月23日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    画像における高い色再現性を実現する技術の1つにマルチバンド画像技術があり,様々なシステムが提案されている.我々は,分光特性が異なる2台のカメラを使用して1組のステレオ画像を撮影し, 1方の画像を基準に他方の画像を変形させ画像間のずれを可能な限り無くして6バンド画像を生成し,高い色再現性を実現する手法を提案してきた.今回,撮影後の画像変形から色再現結果の表示までの全ての処理をGPU上に実装し, XGAサイズの画像入力に対し30fpsで動作するシステムを構築したので報告する.

  124. 正確な色再現を目的とした２眼ステレオ式6バンドピデオシステム

    土田 勝, 酒井 修二, 三浦 衛, 伊藤 康一, 川西 隆仁, 柏野 邦夫, 大和 淳司, 青木 孝文

    研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM）　2013　(33)　1-5　2013年1月16日

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    画像における高い色再現性を実現する技術の１つにマルチバンド画像技術があり，様々なシステムが提案されている．我々は，分光特性が異なる２台のカメラを使用して１組のステレオ画像を撮影し，１方の画像を基準に他方の画像を変形ざせ画像間のずれを可能な限り無くして６バンド画像を生成し，高い色再現性を実現する手法を提案してきた．今回，撮影後の画像変形から色再現結果の表示までの全ての処理をGPU上に実装し，XGAサイズの画像入力に対し30fpsで動作するシステムを構築したので報告する．In order to accurate color reproduction, a novel six-band stereoscopic video acquisition and visualization system using multi-spectral and stereo imaging has been proposed. The proposed system consists of two consumer-model digital cameras and an interference filter whose spectral transmittance is comb shaped. In the process of generating a six-band image, the Phase-Only Correlation (POC) is used to find accurate corresponding points between the stereo image pair, and projective transformation whose parameters are estimated from the correspondence is used to correct geometric relationship between the images. The Wiener estimation method is used for color reproduction. The all image processing steps after image capture is implemented on GPUs and the frame rate of the system is 30 fps is achieved when image size is XGA.

  125. 暗号モジュールから漏洩する情報を利用するサイドチャネル攻撃

    本間 尚文, 青木 孝文

    システム・制御・情報 = Systems, control and information : システム制御情報学会誌　57　(12)　505-510　2013年

    出版者・発行元： システム制御情報学会

    ISSN： 0916-1600

  126. ステレオ動画像のための動き推定と画像対応付けを組み合わせた視差マップ生成手法の検討

    佐々木 満春, 伊藤 康一, 青木 孝文

    信号処理シンポジウム講演論文集　27　35-40　2012年11月28日

    出版者・発行元： [電子情報通信学会信号処理研究専門委員会]

    ISSN： 1881-4654

  127. KCipher-2への電力解析攻撃対策とその評価

    響 崇史, 本間 尚文, 青木 孝文, 仲野 有登, 福島 和英, 清本 晋作, 三宅 優

    コンピュータセキュリティシンポジウム2012論文集　2012　(3)　749-756　2012年10月23日

  128. 災害に役立っ情報通信サービス(ポストIPネットワーキング,新世代ネットワーク,ネットワークモデル,インターネットトラピック,TCP/IP,マルチメディア通信,ネットワーク管理,リソース管理,プライベートネットワーク,NW安全性及び一般)

    庄司 貞雄, 青木 孝文, 伊藤 彰則, 大町 真一郎, 伊藤 康一

    電子情報通信学会技術研究報告. NS, ネットワークシステム　112　(208)　71-72　2012年9月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

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    大規模災害時などにおいて移動通信ネットワークで輻輳が発生する場合に,ネットワークを動的に制御することによって輻輳を回避する技術研究が行なわれている.この際に,災害時の安全確保や情報の共有に役立つサービスのあり方と,必要となる実現技術について研究を進めている.

  129. 車載ステレオカメラを用いた障害物検出のための性能評価手法の検討

    和泉 圭祐, 三浦 衛, 伊藤 康一, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告　36　(34)　43-46　2012年8月27日

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

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    車載ステレオカメラを用いた障害物検出は,さまざまなアルゴリズムが提案されている.一方で,性能評価には検出率のみが用いられ,現在までに,定量的な検出精度の評価が行われていない.これに対して本稿では,障害物の真値領域とアルゴリズムによって障害物として検出された領域との関係に着目する定量的な評価指標を提案するとともに,網羅的な性能評価実験を通して,障害物検出アルゴリズムの詳細な性能分析を行う.

  130. 投影面の時間的変化に対応したプロジェクタ・カメラシステムとその性能評価

    山中 佑人, 酒井 修二, 伊藤 康一, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告　36　(34)　19-22　2012年8月27日

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

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    本稿では,投影面の時間的変化に対応したプロジェクタ・カメラシステムを提案する.提案システムでは,ステレオカメラを用いて投影面の3次元形状を計測し,計測結果に基づいて幾何補正を行うことで,映像コンテンツを投影しながらに投影画像の幾何補正が可能である.また,性能評価実験を通して,投影画像を高精度に幾何補正できることを示す.

  131. ステレオ動画像のための画像セグメンテーションと画像対応付けの組み合わせによる視差マップ生成手法の検討

    佐々木 満春, 伊藤 康一, 青木 孝文

    回路とシステムワークショップ論文集 Workshop on Circuits and Systems　25　361-366　2012年7月30日

    出版者・発行元： [電子情報通信学会]

  132. 医用画像のための高精度対応付けに基づく位置合わせ手法の検討 : X線画像からボリュームデータまで

    伊藤 康一, 田島 裕一郎, 青山 章一郎, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告. MI, 医用画像　112　(142)　91-96　2012年7月12日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では,医用画像のための高精度対応付けに基づく位置合わせ手法について述べる.画像をフーリエ変換して得られる位相情報の相関(位相限定相関法)を用いることで高精度な平行移動量の推定および類似度の評価が可能である.本稿では,位相限定相関法により,歯科X線画像や3次元ボリュームデータ(CTやMRI)を高精度に位置合わせできることを示す.

  133. 画像照合に基づくバイオメトリクス認証 : 異なるモダリティに適用可能な基本技術の確立に向けて (特集 ここまできたセキュリティ/認証技術)

    伊藤 康一, 青木 孝文

    ディスプレイ　18　(7)　57-62　2012年7月

    出版者・発行元： テクノタイムズ社

    ISSN： 1341-3961

  134. 意図的な電磁妨害による暗号モジュールへの故障注入メカニズムに関する検討

    林 優一, 本間 尚文, 水木 敬明, 青木 孝文, 曽根 秀昭

    電気学会研究会資料. EMC, 電磁環境研究会　2012　(6)　23-27　2012年6月22日

  135. 3次元位相限定相関法を用いた非剛体ボリュームレジストレーションに関する検討

    田島 裕一郎, 伊藤 康一, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学　112　(36)　107-112　2012年5月10日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    医療ボリュームデータの位置合わせは,画像診断のための基本処理である.ボリュームデータを同一人物から複数撮影する場合,それらが同じ部位から撮影されたものであっても複雑な変形が生じるため,高精度な位置合わせのためには非剛体な変形を補正する必要がある.本稿では, 3次元位相限定相関法(Phase-Only Correlation: POC)に基づく対応付けを用いた高精度な非剛体レジストレーションを提案する.提案手法では, 3次元ブロックマッチングによってサブボクセル精度でボリュームデータ問の対応付けを行うことで,高精度かつ高速なレジストレーションを実現する.性能評価実験により,提案手法が従来手法と比較して精度と計算時間の両面に優れていることを示す.また,実際に撮影されたCTとMRIボリュームデータを利用した実験により,マルチモーダルな場合でも高精度に位置合わせできることを実証する.

  136. ガロア体上の算術演算回路の自動生成システムの構築

    岡本 広太郎, 本間 尚文, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2012　232-232　2012年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2012.0_232 　

  137. 投影面の時間的変化に対応したプロジェクタ・カメラシステムの検討

    山中 佑人, 酒井 修二, 伊藤 康一, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2012　63-63　2012年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2012.0_63 　

  138. 車載ステレオカメラを用いた障害物検出手法の正確さに関する評価指標

    和泉 圭祐, 三浦 衛, 伊藤 康一, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2012　62-62　2012年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2012.0_62 　

  139. GPUに基づく医療用ボリュームデータの高速対応付け手法

    札野欽也, 田島 裕一郎, 伊藤 康一, 青木 孝文

    2012年電子情報通信学会総合大会情報・システム講演論文集, March　2　203-203　2012年

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  140. ［招待講演］ピクセル分解能の壁を超えるマシンビジョン技術の展開－3Dビジョンからバイオメトリクス認証まで－

    青木 孝文

    研究報告システムLSI設計技術（SLDM）　2011　(1)　1-6　2011年10月17日

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    画像マッチングは，コンピュータによる画像の解析・認識・理解などのさまざまな分野で重要になる基本処理である．本稿では，サブピクセル精度の画像マッチングを実現する 「位相限定相関法」 について解説するとともに，その応用について紹介する．応用事例としては，バイオメトリクス認証 （顔照合，指紋照合，虹彩照合，掌紋照合，歯科 X 線画像照合，医用ボリュームデータ照合ほか)，工業市場向け超高速画像認識，顕微鏡画像解析，映像信号処理，ステレオ画像／多視点画像を用いた受動型 3 次元計測 （人体計測，ヒューマンインタフェース，車載カメラほか)，プロジェクタカメラシステム，コンピュテーショナルフォトグラフイ，医用画像解析 （CT や MRI などのボリュームデータの対応付けと可視化ほか） などがあげられる．This paper presents fundamentals of Phase-Only Correlation (POC) --- a technique for high-accuracy registration of 1D, 2D and 3D signals using phase information of discrete Fourier transform. Since 1990s, our research group has developed a novel technique of phase-based image matching for fingerprint verification and industrial machine vision. We have recently proposed an efficient image correspondence algorithm using POC, which can find pairs of corresponding points between the given two images with sub-pixel accuracy. This allows us to apply the POC technique to a wide range of applications, including smart image sensors, microscope image analysis, passive 3D vision, automotive image processing, image-based human interface, biometric authentication, and medical image analysis.

  141. 重回帰分析を用いたサイドチャネル攻撃の高精度化

    金 用大, 菅原 健, 林 優一, 本間 尚文, 青木 孝文, 佐藤 証

    コンピュータセキュリティシンポジウム2009 (CSS2009) 論文集　2009　1-6　2011年10月12日

  142. 携帯電話のための掌紋認証アルゴリズムの検討 (画像処理(1))

    青山 章一郎, 伊藤 康一, 青木 孝文

    回路とシステムワークショップ論文集 Workshop on Circuits and Systems　24　128-133　2011年8月1日

    出版者・発行元： [電子情報通信学会]

  143. ステレオ式ワンショット型６バンド画像撮影システムによる３D物体の正確な色再現

    土田勝, 酒井修二, 伊藤康一, 川西隆仁, 柏野邦夫, 大和淳司, 青木孝文

    画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)論文集　2011　1066-1071　2011年7月20日

  144. 位相限定相関法に基づく多視点画像からのデプスマップ生成の検討

    酒井修二, 伊藤康一, 青木孝文, 運天弘樹

    画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)論文集　2011　1347-1354　2011年7月20日

  145. 汎用デジタルカメラを用いた2視点からの3次元復元システム

    三浦衛, 酒井修二, 石井純平, 伊藤康一, 青木孝文

    画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2011)論文集　2011　1707-1708　2011年7月20日

  146. 汎用デジタルカメラを用いた2視点からの3次元復元

    酒井 修二, 高橋 徹, 伊藤康一, 青木 孝文, 運天 弘樹

    研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM）　2011　(4)　1-8　2011年3月10日

    出版者・発行元： 情報処理学会

    ISSN： 2186-2583

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    本稿では，汎用デジタルカメラを用いた2視点からの3次元復元手法を提案する．物体の詳細な立体構造を求めるためには，ステレオ画像間の密な対応付けが重要である．従来の2眼ステレオに対する密な対応付け手法は，基線長の短いステレオ画像に適しており，基線長の長いステレオ画像の場合，ロバストな対応付けを行うことが困難であった．これに対して，本稿では，Scaled Window Phase-Only Correlation（SW-POC）に基づく対応付け手法を用いることで，ステレオ画像間の変形にロバストな対応付けを実現する．実験を通して，汎用デジタルカメラを用いた移動撮影による2視点の画像から高精度かつ高密度な3次元復元が行えることを示す．This paper proposes a 3D reconstruction method from two views using a consumer digital camera. Dense correspondence matching between stereo images is important for reconstructing details of the object. For conventional correspondence matching techniques, which are appropriate to short-baseline stereo images, it is difficult to find accurate and dense correspondence from wide-baseline stereo images. Addressing this problem, we propose a 3D reconstruction method using a correspondence matching technique based on Scaled Window Phase-Only Correlation (SW-POC), which is robust against perspective distortion of stereo images. Through an experiment, we demonstrate that the proposed method can reconstruct high-accuracy and dense 3D shape from two images captured with a consumer digital camera.

  147. Performance Evaluation of Real-Time Stereo Correspondence on GPU

    三浦 衛, 札野 欽也, 伊藤 康一, 青木 孝文, 滝沢 寛之, 小林 広明

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2011　31-31　2011年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2011.0_31 　

  148. ステレオ動画像の動き推定とグラフカットを用いた視差マップ生成手法の検討

    佐々木 満春, 伊藤 康一, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2011　117-117　2011年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2011.0_117 　

  149. ストリーム暗号KCipher-2のハードウェア実装評価

    響 崇史, 齋藤 和也, 本間 尚文, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2011　115-115　2011年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2011.0_115 　

  150. SIFTとPOCを用いた高精度3次元復元の検討

    石井 純平, 酒井 修二, 伊藤 康一, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2011　118-118　2011年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2011.0_118 　

  151. Efficient countermeasure against fault injection attacks on modular exponentiation algorithms

    遠藤 翔, 本間 尚文, 青木 孝文

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2011　3-3　2011年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2011.0_3 　

  152. A Study of a Contactless Palmprint Recognition Algorithm for Mobile Phones

    青山 章一郎, 伊藤 康一, 青木 孝文, 太田 陽基

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2011　27-27　2011年

    出版者・発行元： 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会

    DOI： 10.11528/tsjc.2011.0_27 　

  153. SIFTとPOCを用いた高精度3次元復元とその応用(若葉研究者の集い1,サマーセミナー2011(若葉研究者の集い))

    石井 純平, 酒井 修二, 伊藤 康一, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告　35　17-20　2011年

    出版者・発行元： 一般社団法人 映像情報メディア学会

    DOI： 10.11485/itetr.35.33.0_17 　

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    本稿では,SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)と位相限定相関法(Phase-Only Correlation:POC)とを組み合わせることで,ステレオ画像間の変形に対してロバストで高精度かつ密な対応付けが可能な手法を提案する.基線長が長いステレオカメラを用いた場合,3次元復元の精度が向上する一方で,画像変形が大きくなり密な対応付けが困難になる.提案手法を用いることで,変形が大きいステレオ画像間においても密な対応付けを行い,高精度な3次元復元を実現する.

  154. 位相限定相関法に基づく動き推定とグラフカットを用いたステレオ動画像の視差マップ生成手法の検討(若葉研究者の集い2,サマーセミナー2011(若葉研究者の集い))

    佐々木 満春, 伊藤 康一, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告　35　35-38　2011年

    出版者・発行元： 一般社団法人 映像情報メディア学会

    DOI： 10.11485/itetr.35.33.0_35 　

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    本稿では、位相限定相関法(Phase-Only Correlation:POC)に基づく動き推定とグラフカットを用いたステレオ動画像の視差マップ生成手法を提案する.グラフカットを用いたステレオ動画像の視差マップ生成手法は,時間軸方向で結果が安定せず,処理時間が長いという問題がある.提案手法では,動画像の動きを考慮することで,視差マップ生成の安定性の向上と処理時間の削減を実現する.

  155. 1-6 3次元POCを用いたボリュームデータの対応付けアルゴリズム(第1部門メディア処理1)

    田島 裕一郎, 伊藤 康一, 青木 孝文

    映像情報メディア学会年次大会講演予稿集　2011　1-6-1-_1-6-2_　2011年

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    DOI： 10.11485/iteac.2011.0_1-6-1 　

    ISSN： 1343-1846

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    In this paper, we propose a novel correspondence search technique for volume data based on 3D Phase-Only Correlation (POC), and discuss a personal identfication method using volume data. The proposed approach provides high accuracy correspondence breaking the limit of over voxel resolution and exhibits high performance for personal identification.

  156. 高精度画像マッチングとその応用 ピクセル分解能の壁を越えるビジョンシステムを目指して

    青木孝文

    日立TO技報　16　2-5　2010年10月

  157. 個人識別における歯科X線画像の活用 招待有り

    小菅栄子, 青木孝文

    法医病理　16　(2)　109-115　2010年10月

  158. B-18-4 非接触型掌紋認証を用いたリモート認証システムの提案(B-18.バイオメトリックシステムセキュリティ,一般セッション)

    太田 陽基, 渡辺 龍, 伊藤 康一, 田中 俊昭, 青木 孝文

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集　2010　(2)　384-384　2010年8月31日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  159. 投影空間座標で構築したモデルによるリアルタイム 3D Morphable Model フィッティング

    細居 智樹, 小林 孝次, 伊藤 康一, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告. PRMU, パターン認識・メディア理解　110　(97)　25-30　2010年6月17日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    3DMM(3D Morphable Model)フィッティングを用いることで、1枚の画像から対象の3次元データを高精度に復元することが可能である.しかし、1回の処理につき数分〜秒の時間を要するため、その処理速度がリアルタイムアプリケーションへの実用化において大きな課題となっていた.本稿では、高速なAAM(Active Appearance Model)フィッティングの技術を3次元空間に拡張し、3DMMに適用することで、高速な3DMMフィッティング手法を提案する.提案手法の効果をシミュレーションで検証した結果、約100ms程度の処理時間で1枚の画像から高精度に3次元データを復元できることを確認した.

  160. BT-4-4 位相情報に基づく画像マッチングとバイオメトリクス認証への応用(BT-4.若手研究者によるバイオメトリックセキュリティ関連研究の新提案,チュートリアルセッション,ソサイエティ企画)

    伊藤 康一, 青木 孝文

    電子情報通信学会総合大会講演論文集　2010　(2)　"SS-47"-"SS-48"　2010年3月2日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  161. 位相限定相関法による高精度画像マッチング--人体の画像計測および医用画像処理への適用を例として

    宮澤 一之, 伊藤 康一, 青木 孝文

    画像ラボ　21　(3)　2-7　2010年3月

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0915-6755

  162. 楕円曲線暗号ハードウェアの電力解析による安全性評価

    齋藤和也, 菅原健, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2010　2010年

  163. ハッシュ関数Luffaのハードウェア実装

    佐藤証, 片下敏宏, 菅原健, 本間尚文, 青木孝文

    情報処理学会シンポジウムシリーズ(CD-ROM)　2010　(1)　2010年

    ISSN： 1882-0840

  164. 大規模災害のための歯科X線画像認識システムと性能評価(若葉研究者の集い2,サマーセミナー(若葉研究者の集い))

    青山 章一郎, 伊藤 康一, 青木 孝文, 小菅 栄子, 篠原 瑞男

    映像情報メディア学会技術報告　34　27-30　2010年

    出版者・発行元： 一般社団法人 映像情報メディア学会

    DOI： 10.11485/itetr.34.34.0_27 　

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    歯科X線画像は,大規模災害時の身元確認のように,一般的な個人識別に有用とされる身体的特徴を用いることのできない状況においても,個人識別の手段として有用である.本稿では,複数入力・複数登録の歯科X線画像照合システムを提案するとともに,実際の歯科医院で診療に使われた約5年分の歯科X線画像を用いた性能評価実験を通して有効性を実証する.

  165. 位相限定相関法を用いた3次元計測の高精度化と性能評価(若葉研究者の集い3,サマーセミナー(若葉研究者の集い))

    酒井 修二, 高橋 徹, 伊藤 康一, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告　34　43-46　2010年

    出版者・発行元： 一般社団法人 映像情報メディア学会

    DOI： 10.11485/itetr.34.34.0_43 　

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    本稿では,位相限定相関法(Phase-Only Correlation:POC)とScaled Window Matchingを組み合わせたScaled Window-POCに基づく画像変形にロバストなステレオ画像の対応付け手法を提案する.基線長が長いステレオカメラを用いた場合,3次元計測の精度が向上する一方で,画像変形が大きくなることで対応付けが困難になるという問題がある.提案手法を用いることで,変形が大きいステレオ画像間においても高精度な対応付けを行い,基線長の拡大による3次元計測の高精度化を実現する.

  166. 位相限定相関法に基づく画像マッチングのGPU実装とその応用(若葉研究者の集い4,サマーセミナー(若葉研究者の集い))

    三浦 衛, 高橋 徹, 伊藤 康一, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告　34　63-66　2010年

    出版者・発行元： 一般社団法人 映像情報メディア学会

    DOI： 10.11485/itetr.34.34.0_63 　

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    本稿では,位相限定相関法(Phase-Only Correlation:POC)に基づく画像マッチングをGPUに実装するとともに,それを用いて実時間で動作する3次元計測システムを提案する.ステレオビジョンに基づく3次元計測では,POCに基づく画像マッチングを用いることで高精度な計測が可能であるが,計算コストが実用上の問題であった.そこで,ステレオ画像の対応付けが基準点毎に並列であることを利用して,GPU実装による高速化を図る.また,人物の顔の3次元形状を実時間で計測するシステムを構築し,GPU実装の有効性を実証する.

  167. 歯科情報を有効活用した迅速な身元確認の実現 査読有り

    小菅栄子, 青木孝文

    デンタルトリビューン　20　2009年10月

  168. 歯科情報データベースと身元確認支援システム 査読有り

    小菅栄子, 青木孝文

    デンタルトリビューン　14　2009年9月

  169. L-008 AESのハードウェア実装に対するテンプレート攻撃(ネットワーク・セキュリティ,一般論文)

    金 用大, 菅原 健, 本間 尚文, 青木 孝文, 佐藤 証

    情報科学技術フォーラム講演論文集　8　(4)　139-146　2009年8月20日

    出版者・発行元： FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会

  170. I-049 電子顕微鏡画像のための位相限定相関法を用いた倍率推定アルゴリズムの検討(グラフィクス・画像,一般論文)

    鈴木 絢子, 伊藤 康一, 青木 孝文, 常田 るり子

    情報科学技術フォーラム講演論文集　8　(3)　345-346　2009年8月20日

    出版者・発行元： FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会

  171. RG-002 歯科X線写真とCTデータのための位相限定相関法を用いた画像マッチングアルゴリズムの検討(生体情報科学,査読付き論文)

    半澤 雄希, 伊藤 康一, 青木 孝文, 稲垣 将文, 川股 亮太, 小菅 栄子

    情報科学技術フォーラム講演論文集　8　(2)　103-108　2009年8月20日

    出版者・発行元： FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会

  172. C-039 帯域分割法に基づく広帯域信号計測(ハードウェア・アーキテクチャ,一般論文)

    プラタマ ファジャル メガ, 宮澤 一之, 本間 尚文, 青木 孝文, 山口 隆弘, 出川 勝彦, 秋田 隆之

    情報科学技術フォーラム講演論文集　8　(1)　527-534　2009年8月20日

    出版者・発行元： FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会

  173. 磁性薄膜を用いた暗号LSIのサイドチャンネルアタック抑制法とその効果検証

    鳥塚 英樹, サンディープ ドゥンガナ, 山口 正洋, 菅原 健, 本間 尚文, 青木 孝文, 佐藤 証

    電気学会研究会資料. MAG, マグネティックス研究会　2009　(76)　33-38　2009年8月7日

  174. RFマイクロ磁界プローブによる暗号LSIへの差分電磁波解析とその抑制法

    鳥塚英樹, DHUNGANA S., 山口正洋, 菅原健, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    日本磁気学会学術講演概要集　33rd　2009年

    ISSN： 1882-2959

  175. RSA暗号プロセッサジェネレータの設計と評価

    馬場祐一, 宮本篤志, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    情報科学技術フォーラム講演論文集　8th　2009年

  176. 周波数領域での暗号モジュールの電力解析

    菅原健, 本間尚文, 林優一, 水木敬明, 青木孝文, 曽根秀昭, 佐藤証

    情報科学技術フォーラム講演論文集　8th　2009年

  177. オンチップ集積化マイクロ磁界プローブを用いた暗号LSIの近傍磁界計測(放送/一般)

    鳥塚 英樹, 山口 正洋, 菅原 健, 本間 尚文, 佐藤 証, 青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告　33　37-42　2009年

    出版者・発行元： 一般社団法人 映像情報メディア学会

    DOI： 10.11485/itetr.33.15.0_37 　

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    暗号モジュールからの漏洩電磁波や消費電力を利用し,暗号解読を行うサイドチャネル攻撃の危険性が指摘されている.本研究では,チップ試作サービスを利用して試作した,シールディドループ型オンチップマイクロ磁界プローブを用いて暗号LSIの近傍磁界を測定した.その結果,暗号LSI内部の高周波電流分布を分布図として示すことができた.また差分電磁波解析により,暗号鍵の推定を行ったところ,暗号コア上において,暗号鍵推定の収束が早く,脆弱性が見られることがわかった.その対策として,暗号LSI上に磁性膜を載せることで近傍磁界強度を抑制することができることが確認された.

  178. 位相限定相関法に基づく虹彩認証アルゴリズムとその高性能化--低画質な虹彩画像に対してもロバストな認証を実現

    宮澤 一之, 伊藤 康一, 青木 孝文

    画像ラボ　19　(10)　5-10　2008年10月

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0915-6755

  179. 位相限定相関法を用いた顔認証アルゴリズムの検討

    早坂 昭裕, 伊藤 康一, 青木 孝文, 中島 寛, 小林 孝次

    電子情報通信学会技術研究報告. SIS, スマートインフォメディアシステム　108　(214)　47-52　2008年9月25日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本論文では,位相限定相関法(Phase-Only Correlation:POC)を利用した顔認証アルゴリズムを検討する.顔認証は,カメラとの距離や表情変化など,撮影時の状態により認証性能が大きく低下してしまうことが問題となる.特に,表情変化は,2次元画像を利用した顔認証および3次元構造を利用した顔認証の双方で認証性能を低下させるひとつの要因となる.この問題に対して,本論文では,位相限定相関法を利用することで表情変化などの影響にロバストな顔認証アルゴリズムを検討する.本手法では,(i)顔画像の回転と拡大縮小を正規化するための前処理と,(ii)位相限定相関法を用いた高精度な対応点探索手法を利用して照合スコアを求める照合処理により表情変化などの変動に対応する.そして,さまざまな状態の顔画像が含まれたAR Face Databaseを利用した実験を通して,検討したアルゴリズムの有効性を示す.

  180. 位相限定相関法を用いた顔認証アルゴリズムの検討

    早坂 昭裕, 伊藤 康一, 青木 孝文, 中島 寛, 小林 孝次

    電子情報通信学会技術研究報告. SIP, 信号処理 : IEICE technical report　108　(213)　47-52　2008年9月25日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本論文では,位相限定相関法(Phase-Only Correlation:POC)を利用した顔認証アルゴリズムを検討する.顔認証は,カメラとの距離や表情変化など,撮影時の状態により認証性能が大きく低下してしまうことが問題となる.特に,表情変化は,2次元画像を利用した顔認証および3次元構造を利用した顔認証の双方で認証性能を低下させるひとつの要因となる.この問題に対して,本論文では,位相限定相関法を利用することで表情変化などの影響にロバストな顔認証アルゴリズムを検討する.本手法では,(i)顔画像の回転と拡大縮小を正規化するための前処理と,(ii)位相限定相関法を用いた高精度な対応点探索手法を利用して照合スコアを求める照合処理により表情変化などの変動に対応する.そして,さまざまな状態の顔画像が含まれたAR Face Databaseを利用した実験を通して,検討したアルゴリズムの有効性を示す.

  181. 位相限定相関法を用いた顔認証アルゴリズムの検討

    早坂 昭裕, 伊藤康一, 青木 孝文, 中島 寛, 小林 孝次

    情報処理学会研究報告オーディオビジュアル複合情報処理（AVM）　2008　(92)　47-52　2008年9月18日

    出版者・発行元： 一般社団法人情報処理学会

    ISSN： 0919-6072

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    本論文では，位相限定相関法 (Phase-Only Correlation: POC) を利用した顔認証アルゴリズムを検討する．顔認証は，カメラとの距離や表情変化など，撮影時の状態iこより認証性能が大きく低下してしまうことが問題となる．特に，表情変化は，2 次元画像を利用した顔認証および 3 次元構造を利用した顔認証の双方で認証性能を低下させるひとつの要因となる．この問題に対して，本論文では，位相限定相関法を利用することで表情変化などの影響にロバストな顔認証アルゴリズムを検討する。本手法では，( i) 顔画像の回転と拡大縮小を正規化するための前処理と，（ii） 位相限定相関法を用いた高精度な対応点探索手法を利用して照合スコアを求める照合処理により表現変化などの変動に対応する．そして，さまざまな状態の顔画像が含まれた AR Face Database を利用した実験を通して，検討したアルゴリズムの有効性を示す．This paper proposes a 2D face recognition algorithm using Phase-Only Correlation (POC). A major problem in face recognition is that the recognition performance is significantly influenced by the facial expression changes. The facial expression changes decrease the recognition performance in the both cases of using 2D facial images and 3D face data. Addressing this problem, we propose a 2D face recognition algorithm using Phase-Only Correlation for face images with expression change. Our proposed algorithm consists of two steps: (i) normalize rotation and scaling using feature points on face images and (ii) calculate the matching scores using the POC-based sub-pixel correspondence search. Experimental evaluation using the AR Face Database demonstrates efficient recognition performance of the proposed algorithm.

  182. 位相情報を用いた主成分分析による掌紋認証アルゴリズム

    飯塚 智, 宮澤 一之, 伊藤康一, 青木 孝文, 小林孝次, 中島 寛

    情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM）　2008　(82)　201-206　2008年8月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人情報処理学会

    ISSN： 0919-6072

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    画像を 2 次元離散フーリエ変換 (Discrete Fourier Transform DFT) して得られる位相情報は，画録マッチングにおいて重要な役割を持つ．これまでに筆者らは，画像の位相情報のみを用いた画像マッチング手法である位相限定相関法 (Phase-Only Correlation : PCC) に関する研究開発を展開し，バイオメトリクス認証などさまざまな分野においてその有効性を確認してきた．しかし，バイオメトリクス認証において，大規模なデータベースから POC を用いて入力データを識別する場合，多用される DFT に起因する計算コストが問題となる．この問題に対し，本論文では掌紋認証をとりあげ，画像の位相情報に対する主成分分析に基づく認証アルゴリズムを提案する．提案手法により， POC を用いた掌紋認証アルゴリズムに比べて性能を低下させることなく， DFT による計算コストを大幅に削減できることを実験を通して示す．Phase information in 2D Discrete Fourier Transforms (DFTs) of images has significant role in image matching. So far, we have proposed image matching technique called Phase-Only Correlation (POC) which uses only phase information of images, and have shown its effectiveness in various applica tions such as biometrics authentication. However, in biometrics authentication, high computational cost due to numerous calculations of 2D DFTs can be a drawback of POC-based method when we identify input data from huge database. Addressing the problem, we tako palmprint recognition as an example, and propose a recognition algorithm which performs principal component analysis on the phase informa tion of the palmprint images. Through a set of experiments, we demonstrate that the proposed method can significantly reduce computational cost without sacrificing recognition performance compared with the conventional POC-based algorithm.

  183. 位相情報を用いた主成分分析による掌紋認証アルゴリズム

    飯塚 智, 宮澤 一之, 伊藤 康一, 青木 孝文, 小林 孝次, 中島 寛

    電子情報通信学会技術研究報告. HIP, ヒューマン情報処理　108　(199)　199-204　2008年8月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    画像を2次元離散フーリエ変換(Discrete Fourier Transform:DFT)して得られる位相情報は,画像マッチングにおいて重要な役割を持つ.これまでに筆者らは,画像の位相情報のみを用いた画像マッチング手法である位相限定相関法(Phase-Only Correlation:POC)に関する研究開発を展開し,バイオメトリクス認証などさまざまな分野においてその有効性を確認してきた.しかし,バイオメトリクス認証において,大規模なデータベースからPOCを用いて入力データを識別する場合,多用されるDFTに起因する計算コストが問題となる.この問題に対し,本論文では掌紋認証をとりあげ,画像の位相情報に対する主成分分析に基づく認証アルゴリズムを提案する.提案手法により,POCを用いた掌紋認証アルゴリズムに比べて性能を低下させることなく,DFTによる計算コストを大幅に削減できることを実験を通して示す.

  184. RI-006 特徴点を用いた投影画像の幾何補正手法の性能評価(グラフィクス・画像,査読付き論文)

    高橋 徹, 沼 徳仁, 青木 孝文, 近藤 敏志

    情報科学技術フォーラム講演論文集　7　(3)　21-23　2008年8月20日

    出版者・発行元： FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会

  185. 位相限定相関法を用いた掌紋認証アルゴリズムとその高性能化 (第21回 回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集)

    伊藤 康一, 飯塚 智, 青木 孝文

    回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集　21　177-182　2008年4月21日

    出版者・発行元： [電子情報通信学会]

  186. 表情変化にロバストな3次元顔認証アルゴリズムの検討 (第21回 回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集) -- (インタラクティブセッション)

    早坂 昭裕, 伊藤 康一, 青木 孝文

    回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集　21　459-464　2008年4月21日

    出版者・発行元： [電子情報通信学会]

  187. 高基数モンゴメリ乗算に基づくRSA暗号の高性能ハードウェア実装

    馬場祐一, 宮本篤志, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2008　2008年

  188. ブロック暗号AESの高性能エラー検出回路方式

    佐藤証, 菅原健, 本間尚文, 青木孝文

    情報処理学会シンポジウムシリーズ(CD-ROM)　2008　(1)　2008年

    ISSN： 1882-0840

  189. シフトレジスタ・アーキテクチャによるハッシュ関数Whirlpoolの高性能回路実装

    菅原健, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウムシリーズ(CD-ROM)　2008　(1)　2008年

    ISSN： 1882-0840

  190. 標準評価基板上のASICへの差分電力解析実験

    菅原健, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウム論文集　2008　(8)　2008年

    ISSN： 1344-0640

  191. 鍵候補の篩い分けによるCPAの高速化と鍵推定精度の向上

    片下敏宏, 佐藤証, 菅原健, 本間尚文, 青木孝文

    情報処理学会シンポジウム論文集　2008　(8)　2008年

    ISSN： 1344-0640

  192. 電源ライン上の漏洩情報を用いたサイドチャネル攻撃

    林優一, 菅原健, 本間尚文, 水木敬明, 青木孝文, 曽根秀昭, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウム論文集　2008　(8)　2008年

    ISSN： 1344-0640

  193. 特定入力ペアを用いたRSA暗号に対する電力解析攻撃の実験的評価

    宮本篤志, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウムシリーズ(CD-ROM)　2008　(1)　2008年

    ISSN： 1882-0840

  194. 位相限定相関法を用いた指紋認証アルゴリズムのFPGA実装

    佐久間健, 飯野 徹, 伊藤 康一, 青木 孝文

    2008年電子情報通信学会総合大会通信講演論文集　503　503-503　2008年

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  195. 位相限定相関法とそのバイオメトリクス認証への応用(チュートリアル講演,通信品質,メディア・インタフェース及び一般)

    伊藤 康一, 青木 孝文, 中島 寛, 小林 孝次

    映像情報メディア学会技術報告　32　17-24　2008年

    出版者・発行元： 一般社団法人 映像情報メディア学会

    DOI： 10.11485/itetr.32.58.0_17 　

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    本稿では,高精度画像マッチング手法である位相限定相関法(Phase-OnlyCorrelation:POC)について概説する.位相限定相関法は,フーリエ変換された信号の振幅成分を無視し,位相成分のみに着目する画像マッチング手法であり,その有効性は,工業用画像認識,受動型3次元計測,バイオメトリクス認証,映像信号処理などの分野で実証されつつある.本稿では,特に,指紋,虹彩,掌紋,顔,歯科X線写真を用いたバイオメトリクス認証への応用について紹介する.

  196. 映像のサブピクセル動き推定の実験的検討

    沼 徳仁, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告. ICD, 集積回路　107　(288)　31-36　2007年10月19日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では,映像のサブピクセル動き推定の実験的検討を行う.動き推定は,映像符号化,超解像イメージング,コンピュータビジョンなどに不可欠な処理である.本稿では,差分絶対値和(Sum of Absolute Differences:SAD),差分自乗和(Sum of Squared Differences:SSD),位相限定相関法(Phase-Only Correlation:POC)の3つのブロックマッチング手法について,サブピクセル動き推定精度を評価する.評価には,メッシュベースあ映像動き補償を用いた.実験結果より,どのマッチング手法も同程度のサブピクセル推定精度を達成可能であることを確認した.

  197. 受動型3次元顔認証システムとその性能評価

    早坂 昭裕, 柴原 琢磨, 伊藤 康一, 青木 孝文, 中島 寛, 小林 孝次

    電子情報通信学会技術研究報告. ICD, 集積回路　107　(288)　37-42　2007年10月19日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本論文では,ステレオビジョンに基づく受動型3次元顔認証システムを提案する.現在までに提案されている多くの3次元顔認証システムは,顔の高精度な3次元形状を取得するために,レーザー光や構造光を計測対象に照射する能動型3次元計測法を利用している.この計測法は,安全性などの面で顔の3次元形状の取得には好ましくない.これに対して,本論文では,(i)顔の3次元情報の取得に受動型3次元計測法であるステレオビジョンを利用し,(ii)ICP(Iterative Closest Point)アルゴリズムに基づく3次元データの位置合わせ手法により取得した顔の3次元データの照合を行う受動型3次元顔認証システムを提案する.性能評価実験を通して,提案システムにより能動型3次元計測装置を利用した場合とほぼ同等の高性能な認証が実現できることを示す.

  198. 並列プレフィックス加算器を用いた算術演算モジュールの自動生成

    渡邉 裕樹, 本間 尚文, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. VLD, VLSI設計技術　107　(103)　49-54　2007年6月15日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では,並列プレフィックス加算器を用いた演算器モジュールジェネレータについて述べる.提案するシステムは,演算器内部の並列プレフィックス加算器をその入力信号の遅延情報を用いて高速化することができる.演算器モジュールジェネレータはまず,設計仕様に従って演算器を生成し,演算器内部の信号遅延を測定する.次に,測定結果を用いて並列プレフィックス加算器を再構築する.本稿では,高速化された並列プレフィックス加算器を用いることで乗算器,定係数乗算器,積和演算器の性能を向上できることを示す.

  199. 1次元位相限定相関法に基づく画像の高精度回転計測アルゴリズムとその評価 (第20回 回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集) -- (画像処理)

    長嶋 聖, 伊藤 康一, 青木 孝文

    回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集　20　173-178　2007年4月23日

    出版者・発行元： [電子情報通信学会]

  200. 位相限定相関法を用いた掌紋認証アルゴリズムとその性能評価 (第20回 回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集) -- (画像応用)

    伊藤 康一, 青木 孝文, 中島 寛

    回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集　20　625-630　2007年4月23日

    出版者・発行元： [電子情報通信学会]

  201. Counter Tree Diagramによる多値算術演算回路の最適設計 (第20回 回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集) -- (演算器設計)

    出川 勝彦, 本間 尚文, 青木 孝文

    回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集　20　361-366　2007年4月23日

    出版者・発行元： [電子情報通信学会]

  202. ISO標準ブロック暗号のASICハードウェア性能評価

    菅原 健, 本間 尚文, 青木 孝文, 佐藤 証

    電子情報通信学会技術研究報告. IT, 情報理論　106　(595)　111-118　2007年3月9日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では,ISO/IEC18033標準ブロック暗号(AES, Camellia, SEED, TDEA, MISTY1, CAST-128)のASICハードウェア実装における性能比較を示す.ラウンド関数のハードウェアブロックを繰り返し使用するループアーキテクチャによる実装を行い,アルゴリズムによってはラウンド関数をさらに分割処理している.各アルゴリズムのデータパス・アーキテクチャを示した後,それらを0.18μmのCMOSスタンダードセルライブラリによって実装した場合の速度と回路規模の性能を比較する.

  203. 特定入力パターンを用いたRSA暗号ハードウェアの単純電力解析

    宮本篤志, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウムシリーズ(CD-ROM)　2007　(1)　2007年

    ISSN： 1882-0840

  204. 波形フィルタリングによる暗号モジュールへの高精度電力解析

    長嶋聖, 本間尚文, 菅原健, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウムシリーズ(CD-ROM)　2007　(1)　2007年

    ISSN： 1882-0840

  205. RSA暗号に対する平文選択型SPAの実験的評価

    宮本篤志, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウム論文集　2007　(10)　2007年

    ISSN： 1344-0640

  206. サイドチャネル攻撃標準評価FPGAボードを用いた暗号ハードウェアに対する電力解析実験

    菅原健, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウムシリーズ(CD-ROM)　2007　(1)　2007年

    ISSN： 1882-0840

  207. 算術演算回路の形式的検証手法とその評価

    渡邉 裕樹, 本間 尚文, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告　106　(387)　17-22　2006年11月28日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では,筆者らの提案する算術アルゴリズム記述言語ARITHを用いた算術演算回路の形式的設計について述べる.ARITHでは,多進数系や冗長数系を含む多様な数系に基づく算術アルゴリズムを整数方程式により記述可能である.ARITHによって記述された算術演算回路は,数式処理を用いた検証によってその機能の正当性が検証される.本稿では,提案する検証手法と従来の*BMDに基づく形式的検証手法を比較し,両者の利点を組み合わせることで効率的な検証が可能となることを示す.

  208. 位相限定相関法とその応用展開 : 3Dビジョンからバイオメトリクスまで

    青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告. SIS, スマートインフォメディアシステム　106　(374)　31-38　2006年11月17日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では,位相情報に基づく高精度かつロバストな一連の画像マッチング技術である「位相限定相関法」とその応用について解説する.筆者らの研究グループでは,1990年代から,高精度なバイオメトリクス認証のための生体画像のマッチング技術として位相限定相関法の研究開発に着手し,これに基づく指紋照合装置を実用化している.その後,位相限定相関法を用いた工業市場向け画像認識システムが実用化され,電子部品の位置決めや製本検査装置などの応用に広く用いられている.さらに,最近になって,位相限定相関法に基づくサブピクセル対応点探索アルゴリズムが開発され,これによりコンピュータビジョンや映像信号処理を含む広範な分野への応用が可能になった.現在,3次元計測,電子顕微鏡向け画像解析,虹彩・掌紋・歯科X線写真・顔3次元構造によるバイオメトリクス認証,車載向けステレオビジョンシステム,映像の超解像やフォーマット変換,映像中のオブジェクト抽出などさまざまな分野へ応用が検討されている.

  209. LVQに基づく映像オブジェクト抽出とその性能向上

    スンペノ スリヤ, モハマド ハリアディ, 伊藤 康一, 青木 孝文

    電子情報通信学会技術研究報告. SIS, スマートインフォメディアシステム　106　(374)　51-56　2006年11月17日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では,映像中のオブジェクトを半自動的に抽出するアルゴリズムを提案する.提案アルゴリズムでは,あらかじめ人手でオブジェクト領域が定義されている複数のキーフレームを使うとする.2つのキーフレーム間にある映像フレームにおいて,学習ベクトル量子化(Learning Vector Quantization: LVQ)を使用することで,自動的に映像中のオブジェクトを追跡し,抽出する.映像フレームのそれぞれのピクセルは,ピクセルの空間情報と色情報を組み合わせた5次元の特徴ベクトルによって表現されている.本稿では,LVQを用いたオブジェクト抽出の性能を改善する方法についても述べる.また,MPEG標準テスト映像を用いた性能評価実験により,提案アルゴリズムが平均誤差1%で映像中のオブジェクトを抽出できることを示す.

  210. 位相限定相関法に基づく虹彩認証アルゴリズムの実装に向けた検討

    宮澤 一之, 伊藤 康一, 青木 孝文, 小林 孝次, 中島 寛

    電子情報通信学会技術研究報告. SIS, スマートインフォメディアシステム　106　(374)　45-50　2006年11月17日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本論文では,位相限定相関法(Phase-Only Correlation: POC)に基づく虹彩認証アルゴリズムの実装に向けた改良について述べる.虹彩認証装置に登録する虹彩データのサイズ削減,および虹彩画像をそのまま装置に保存することの回避を目的として,2次元フーリエ位相コード(2D Fourier Phase Code: 2D FPC)を提案する.2D FPCは,位相限定相関関数の計算に不可欠である虹彩画像の位相スペクトルを量子化したものである.2D FPCを装置への登録データとして利用することにより,性能を大幅に劣化させることなく,虹彩画像をそのまま登録データとして利用する場合に比べてデータサイズを4分の1以下に削減できる.また,2D FPCの量子化レベルを変化させることにより,登録データサイズと認証性能とのトレードオフを柔軟に調整することが可能である.

  211. 位相限定相関法に基づく電子顕微鏡画像の倍率推定アルゴリズムとその高精度化

    長嶋 聖, 青木 孝文, 常田 るり子

    映像情報メディア学会技術報告　30　(33)　41-44　2006年6月27日

    出版者・発行元： 映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

  212. ピクセル分解能の壁を越える画像マッチング技術の展開 : 3Dマシンビジョンからバイオメトリクスまで

    青木 孝文

    映像情報メディア学会技術報告　30　(33)　21-28　2006年6月27日

    出版者・発行元： 映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

  213. 位相限定相関法に基づく虹彩認証アルゴリズム

    宮澤 一之, 伊藤 康一, 青木 孝文, 小林 孝次, 中島 寛

    映像情報メディア学会技術報告　30　(33)　45-48　2006年6月27日

    出版者・発行元： 映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

  214. 受動型ステレオビジョンを用いた3次元顔認証システムの検討

    早坂 昭裕, 柴原 琢磨, 伊藤 康一, 青木 孝文, 中島 寛, 小林 孝次

    映像情報メディア学会技術報告　30　(32)　5-8　2006年6月26日

    出版者・発行元： 映像情報メディア学会

    ISSN： 1342-6893

  215. 位相限定相関法に基づく高精度波形解析とそのサイドチャネル攻撃への応用

    今井 裕一, 本間 尚文, 長嶋 聖, 青木 孝文, 佐藤 証

    電子情報通信学会技術研究報告. WBS, ワイドバンドシステム : IEICE technical report　105　(665)　97-103　2006年3月16日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では,位相限定相関法を用いた高精度な波形位置あわせ手法とそのサイドチャネル攻撃への応用について述べる.一般にSPAやDPAのような電力解析攻撃では,ノイズ成分の低減や秘密情報の抽出のため電力波形データへの統計的な処理を必要とする.しかし,一連の電力波形データには,しばしば測定時の取り込み誤差による位置ずれが含まれる.提案する手法は,離散フーリエ変換した波形より得られる位相成分から,サンプリング分解能を越える精度で信号波形間の位置ずれ量を推定する.波形間の位置ずれを高精度に補正することで電力解析攻撃の効果を高めることができる.本稿では,Z80プロセッサ上のDESのソフトウェア実装に対するDPAによりその可能性を示す.

  216. D-12-58 位相限定相関法に基づく高精度受動型3次元形状計測システムの開発(D-12.パターン認識・メディア理解,一般講演)

    太田 晋一, 柴原 琢磨, 内田 尚秀, 沼 徳仁, 押野 敬之, 青木 孝文

    電子情報通信学会総合大会講演論文集　2006　(2)　190-190　2006年3月8日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  217. 位相限定相関法による波形マッチングを用いた高精度差分電力解析法

    今井裕一, 本間尚文, 長嶋聖, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウム論文集　2006　(11)　2006年

    ISSN： 1344-0640

  218. 64ビットブロック暗号CAST-128の小型ASIC実装

    菅原健, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウム論文集　2006　(11)　2006年

    ISSN： 1344-0640

  219. RSA暗号のFPGA実装に対するSPA耐性評価

    宮本篤志, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウム論文集　2006　(11)　2006年

    ISSN： 1344-0640

  220. 位相限定相関法による波形マッチングを用いた高精度差分電力解析法

    今井裕一, 本間尚文, 長嶋聖, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウム論文集　2006年

    ISSN： 1344-0640

  221. 64ビットブロック暗号CAST-128の小型ASIC実装

    菅原健, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウム論文集　2006年

    ISSN： 1344-0640

  222. 漏洩電磁波による共通鍵暗号処理ハードウェアの動作解析

    菅原健, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集　2006　2006年

  223. RSA暗号のFPGA実装に対するSPA耐性評価

    宮本篤志, 本間尚文, 青木孝文, 佐藤証

    情報処理学会シンポジウム論文集　2006年

    ISSN： 1344-0640

  224. テクノトレンド 位相情報に基づく画像マッチングとその応用--マシンビジョンからバイオメトリクス認証まで

    青木 孝文

    自動認識　18　(14)　38-42　2005年12月

    出版者・発行元： 日本工業出版

  225. 位相限定相関法に基づく高品質背景スプライト生成(プロセッサ, DSP, 画像処理技術及び一般)

    沼 徳仁, 青木 孝文, 近藤 敏志

    電子情報通信学会技術研究報告. SIP, 信号処理　105　(349)　49-54　2005年10月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では, 位相限定相関法(Phase-Only Correlation : POC)に基づく高品質な背景スプライト生成手法について述べる.背景スプライト生成は, 複数枚の動画像フレームを張り合わせることで動画像の背景領域を生成する処理である.本稿では, POCに基づくサブピクセル精度の対応点探索手法によって得られた対応点組とそのPOCの相関値を用いた背景スプライト生成手法を提案する.生成した背景スプライトから切り出したフレームと原画像の背景領域とをPSNRを用いて評価した結果, 提案手法により高品質な背景スプライトが得られることを示す.

  226. I-022 位相限定相関法と特徴点マッチングの組み合わせに基づく指紋照合アルゴリズム(I分野:画像認識・メディア理解)

    森田 歩, 伊藤 康一, 青木 孝文, 中島 寛, 小林 孝次, 樋口 龍雄

    情報科学技術フォーラム一般講演論文集　4　(3)　51-54　2005年8月22日

    出版者・発行元： FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会

  227. 算術アルゴリズム記述言語ARITHに基づく算術演算回路の形式的設計(ハードウェア/ソフトウェア設計技術, 信号処理, LSI, 及び一般)

    渡邉 裕樹, 本間 尚文, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. VLD, VLSI設計技術　105　(148)　37-42　2005年6月21日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では, 算術アルゴリズム記述言語ARITHに基づく並列乗算器の設計について述べる.ARITHで記述された乗算アルゴリズムは数式処理による形式的検証が可能である.本稿ではさらに, ARITHの応用として構築した乗算器モジュールジェネレータについて述べる.提案するシステムは, 冗長数系などの特殊数系を用いた乗算器を含む352種類の乗算器を生成する.

  228. 位相限定相関法に基づく電子顕微鏡画像の倍率推定アルゴリズム(画像処理(3), 信号処理, LSI, 及び一般)

    長嶋 聖, 青木 孝文, 常田 るり子

    電子情報通信学会技術研究報告. VLD, VLSI設計技術　105　(148)　19-24　2005年6月21日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では, 位相限定相関法に基づく電子顕微鏡画像の倍率推定アルゴリズムを提案する.提案手法は, 基準画像に対する入力画像の倍率および平行移動量を高精度に推定することが可能である.また, 基準画像と入力画像の間の共通領域のみを抽出することによって, 倍率推定精度を向上させている.マンデルブロー図形を倍率の保証された画像として用いた実験から, 画像サイズ401×401ピクセルで約1000倍に拡大された画像の倍率を16段階(各段階の倍率は約1.54倍)で推定した場合, 提案手法は0.2[%]程度の誤差で推定可能であることを示す.また, 提案する倍率推定アルゴリズムを電子顕微鏡画像の倍率校正に適用した結果について示す.

  229. 冗長数系に基づく高速加算器の最適設計(ハードウェア/ソフトウェア設計技術, 信号処理, LSI, 及び一般)

    本間 尚文, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. VLD, VLSI設計技術　105　(148)　31-36　2005年6月21日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では, Counter Tree Diagram (CTD)と呼ばれる高速加算アルゴリズムの統一的な表現法に基づく冗長加算器の最適設計について述べる.CTDを用いることで, 冗長加算アルゴリズムに関する特別な知識を用いることなく, 桁上げ伝搬の制限された冗長加算器を系統的に導出することができる.本稿では, 冗長2進加算器の実験的な設計を通してCTDに基づく設計手法の有効性を示す.実験の結果, 提案する設計手法により, 従来の構造と比べ電力遅延積にして30〜40%高性能な冗長2進加算器が得られることを確認した.

  230. 位相限定相関法に基づく映像の高精度動き推定(画像処理(3), 信号処理, LSI, 及び一般)

    沼 徳仁, ロイ フイチェン, 青木 孝文, 近藤 敏志

    電子情報通信学会技術研究報告. VLD, VLSI設計技術　105　(148)　7-12　2005年6月21日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では, 位相限定相関法(Phase-Only Correlation: POC)に基づく映像の高精度動き推定について述べる.動き推定は, 映像符号化, ステレオビジョン, 超解像イメージングなどに不可欠な処理である.本稿では, POCに基づく階層探索と全探索の2つの動き推定手法を適応的に切り替えることで, 映像のグローバルな動きとローカルな動きを正確に検出する手法を提案する.提案手法をメッシュベースの映像動き補償に適用し, その性能を定量的に評価した結果, 一般的によく用いられる差分絶対値和(Sum of Absolute Differences: SAD)を用いた全探索と比較して高い精度とロバスト性を実現できることを示す.

  231. 位相限定相関法に基づく指紋照合アルゴリズムとその評価(画像処理(2), 信号処理, LSI, 及び一般)

    伊藤 康一, 森田 歩, 青木 孝文, 樋口 龍雄, 中島 寛, 小林 孝次

    電子情報通信学会技術研究報告. VLD, VLSI設計技術　105　(147)　61-66　2005年6月20日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    一般的な指紋照合手法は, 指紋画像から特徴点を抽出し, 画像間で一致する特徴点ペアの数に基づいて指紋照合を行う手法である.指紋照合において最も困難な問題の1つとして, 環境や個人的な要因によって指先の状態が変化し, それに伴って照合精度が大きく影響を受ける問題がある.この問題を解決するために, 本稿では, 位相限定相関法(Phase-Only Correlation: POC)を使った指紋照合アルゴリズムを提案する.POCは, 2次元離散フーリエ変換した画像より得られる位相成分を使って画像間の類似度を調べる照合法であり, 状態の悪い指紋画像に対してロバストに照合することができる.本稿では, 乾燥肌や肌荒れ, アレルギーなどが原因で指先の状態が悪い人から採取した指紋画像を使い, 特徴点を使った照合アルゴリズムと比較して提案するアルゴリズムが高性能であることを示す.

  232. 位相限定相関法に基づく高精度ステレオビジョンシステムと金属部品検査への応用(画像処理(2), 信号処理, LSI, 及び一般)

    柴原 琢磨, 青木 孝文, 山華 義博, 小野 勝一

    電子情報通信学会技術研究報告. VLD, VLSI設計技術　105　(147)　73-78　2005年6月20日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では, 金属部品に掘削されたスルーホールの幾何学的パラメータを計測するための高精度ステレオビジョンシステムを提案する.本システムの計測手順は, 特徴ベース計測, 領域ベース計測およびモデルフィッティング計測の3ステップからなる.特徴ベース計測においては, エピポーラ幾何に基づいてスルーホールの開口部(ふち)を3次元復元する.領域ベース計測においては, 位相限定相関法に基づくステレオ画像のサブピクセル対応付け手法を利用することでスルーホールの内壁を3次元復元する.モデルフィッティング計測においては, スルーホールの開口部と内壁の3次元データにシリンダーの幾何学的モデルをフィッティングすることによりスルーホールの掘削位置, 半径, 掘削軸の向きを計測する.

  233. 位相限定相関法に基づく高精度ステレオビジョンシステムと3次元顔照合への応用(画像処理(2), 信号処理, LSI, 及び一般)

    内田 尚秀, 柴原 琢磨, 青木 孝文, 中島 寛, 小林 孝次

    電子情報通信学会技術研究報告. VLD, VLSI設計技術　105　(147)　67-71　2005年6月20日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では, ステレオビジョンを用いて顔の3次元形状を受動的に計測し, この3次元データを照合することによって個人の識別を行うバイオメトリクス認証システムを提案する.現在までに報告されている3次元顔照合技術は, 顔の3次元データを取得するために能動型3次元計測法を使っている.しかし, 能動型3次元計測法は, パターン光やレーザスキャンなどを用いるため, 人間を計測する応用には必ずしも適さない.一方, 受動型の3次元計測法としてステレオビジョンがあるが, 計測精度が低く実用的ではなかった.本稿では, サブピクセル精度でステレオ画像間の視差を推定することができる位相限定相関法(Phase-Only Correlation: POC)を用いた高精度受動型3次元顔形状計測システムを提案した.顔の3次元形状に基づくバイオメトリクス個人認証システムを構築するために, 受動型3次元計測技術を用いた初めての試みを報告する.

  234. 位相情報に基づく画像マッチングとその応用展開

    青木孝文

    2005年電子情報通信学会基礎 境界ソサイエティ大会　"S-27"-"S-28"　2005年

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  235. RSA暗号プロセッサジェネレータの設計と評価

    馬場裕一, 宮本 篤志, 本間 尚文, 青木 孝文, 佐藤 証

    情報科学技術フォーラム講演論文集　8　(1)　129-135　2005年

    出版者・発行元： FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会

  236. 算術アルゴリズム記述言語を用いた乗算器モジュールジェネレータの構築

    石田 一哉, 本間 尚文, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    情報処理学会研究報告システムLSI設計技術（SLDM）　2004　(122)　239-244　2004年12月2日

    出版者・発行元： 一般社団法人情報処理学会

    ISSN： 0919-6072

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    本稿では，算術アルゴリズム記述言語ARITHを用いた算術演算回路の設計手法について述べる．ARITHを用いることで，(i)算術アルゴリズムの形式的な記述と(ii)記述された算術アルゴリズムの形式的な検証，(iii)算術アルゴリズムのHDL記述への変換が可能になる．その応用として，ARITHを用いた乗算器モジュールジェネレータについて述べる．構築した乗算器モジュールジェネレータは，250種類を越える乗算アルゴリズムの取り扱いが可能であり，生成した乗算器モジュールの機能をアルゴリズムレベルで完全に保証するという特徴を有する．This paper presents a design method for arithmetic circuits using an arithmetic description language: ARITH. The use of ARITH makes possible (i) formal description of arithmetic algorithms, (ii) formal verification of described arithmetic algorithms, and (iii) translation of arithmetic algorithms to equivalent HDL codes. This paper also presents an application of ARITH to a multiplier module generator. The developed generator can handle over 250 types of multiplication algorithms, and produce the multiplier modules whose functions are completely verified at the algorithmic level.

  237. 算術アルゴリズム記述言語を用いた乗算器モジュールジェネレータの構築

    石田 一哉, 本間 尚文, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. DC, ディペンダブルコンピューティング　103　(482)　169-174　2004年12月2日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では,算術アルゴリズム記述言語ARITHを用いた算術演算回路の設計手法について述べる.ARITH を用いることで,(i)算緬アルゴリズムの形式的な記述と(ii)記述された算術アルゴリズムの形式的な検証,(iii)算術アルゴリズムのHDL記述への変換が可能になる.その応用として,ARITHを用いた乗算器モジュールジェネレータについて述べる.構築した乗算器モジュールジェネレータは,250種類を越える乗算アルゴリズムの取り扱いが可能であり,生成した乗算器モジュールの機能をアルゴリズムレベルで完全に保証するという特長を有する.

  238. SC-11-14 電流モード多値論理に基づくプログラマブルディジタルフィルタLSIの性能評価(SC-11.新概念VLSI : 先進アーキテクチャ,新回路,デバイス技術)

    出川 勝彦, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会総合大会講演論文集　2004　(2)　"S-77"-"S-78"　2004年3月8日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  239. A-3-10 Counter Tree Diagram に基づく冗長2進加算器の設計(A-3. VLSI設計技術)

    若松 泰平, 本間 尚文, 崎山 淳, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会総合大会講演論文集　2004　77-77　2004年3月8日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  240. A-2-7 興奮性ディジタル反応拡散システムによる最短経路探索

    伊藤 康一, 永田 識, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会総合大会講演論文集　2003　41-41　2003年3月3日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  241. クラスタ計算機のための並列 Octave 処理系

    藤原 隼人, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. DSP, ディジタル信号処理　102　(168)　55-60　2002年6月21日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    ディジタル信号処理分野において,高速かつ手軽な科学技術計算の処理系はアルゴリズムの実装やシステムのプロトタイピングに有用である.本稿では,GPLに基づくフリーの数値計算ツールであるGNU Octaveの並列化について述べる.Octaveはディジタル信号処理分野で多く用いられるMATLABと言語レベルでの互換性を持つ高水準言語である.このOctaveを並列言語に拡張した並列Octaveを提案し,16ノードPCクラスタ上に実装および評価した結果について述べる.

  242. CTDに基づくVLSI向き冗長加算アルゴリズムの設計手法

    崎山 淳, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. DSP, ディジタル信号処理　102　(167)　137-142　2002年6月20日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では,筆者らが提案するCTD(Counter Tree Diagrams)を用いた冗長加算アルゴリズムの設計手法について述べる.CTDは高速加算アルゴリズムの統一的な表現方法であり,CTDを用いることで,算術演算アルゴリズムに関する特別な知識を用いなくても,さまざまな加算アルゴリズムの記述や解析を系統的に行うことが可能になる.本稿では冗長加算アルゴリズムの例として,冗長2進加算器,SD加算器,PD加算器,そして3-2カウンタや4-2カウンタから構成される並列加算器などの基本的な加算器・カウンタを取り上げる.また,CTDを用いた桁上げ伝搬のない高速加算器の系統的な設計手法を詳述する.

  243. 興奮性ダイナミクスを用いた最短経路探索アルゴリズム

    永田 識, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題　102　(68)　13-18　2002年5月13日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    近年,生物の形態形成に関する研究が盛んになってきている.形態形成現象は反応拡散系の数理モデルで表される.筆者らは,この反応拡散系の離散モデルであるディジタル反応拡散システム(Digital Reaction-Diffusion System: DRDS)を提案し,形態形成のメカニズムをヒントにした指紋画像復元やテクスチャ生成などの工学的応用に関する研究を行ってきた.DRDSは,その非線形反応関数を変えることにより,さまざまなパターン,テクスチャ,構造を発生することが可能である.本稿では,神経インパルス伝導のモデル式であるFitzHugh-南雲システムの反応関数を用いたDRDSを提案し,これによる興奮性反応拡散ダイナミクスのシミュレーションの結果を示す.また,この興奮性DRDSが発生する興奮波の性質を利用した最短経路探索アルゴリズムを提案する.

  244. 位相限定相関法に基づく高精度レジストレーション

    佐々木 慶文, 瀧田 健児, 青木 孝文, 樋口 龍雄, 小林 孝次

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学　102　(15)　49-54　2002年4月11日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    高精度な画像レジストレーションは,コンピュータビジョンやリモートセンシングの分野において重要な基本処理である.筆者らが組織的に研究開発を行っている位相限定相関法では,対象物体の種類に依存しない統一的なアルゴリズムによって,サブピクセル精度の高精度な画像レジストレーションが可能である.本稿では,平行移動および回転を含む2枚の画像を対象とし,位相限定相関法による高精度画像レジストレーションの原理を示す.また,実験を通した性能評価により,画像間の平行移動量を約1/100ピクセルの精度で,回転量を約1/30度程度の精度で検出することが可能であることを明らかにする.

  245. 位相限定相関法に基づく多眼ステレオビジョン

    瀧田 健児, 青木 孝文, 樋口 龍雄, 小林 孝次

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学　102　(15)　55-60　2002年4月11日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    近年,3次元計測に対するニーズがコンピュータグラフィクスの分野やコンピュータビジョンの分野において高まりつつある.複数枚の画像のみから3次元計測を行うステレオビジョン法は,装置の簡便さ,適用範囲の広さから注目されているが,様々な誤差要因によって計測精度の面で実用的な性能が得られでいない.本論文では,位相限定相関法(POC:Phase-Only Correlation)とマルチカメラを用いることによって計測性能の向上を図り,高精度なステレオビジョンシステムの構築を行う.また,3次元計測実験を通じて本システムの性能を評価する.

  246. D-11-71 可変ウィンドウ位相限定相関法を用いた3次元計測アルゴリズムとその評価

    瀧田 健児, 青木 孝文, 樋口 龍雄, 小林 孝次

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集　2001　156-156　2001年8月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  247. A-4-20 生物の形態形成モデルに基づく指紋画像処理

    伊藤 康一, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集　2001　96-96　2001年8月29日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  248. 学術の窓 ディジタル信号処理とコンピューティング(3)ディジタルモルフォジェネシス--生物の形態形成モデルに基づく信号処理アルゴリズム

    青木 孝文, 樋口 龍雄

    信号処理　5　(3)　173-182　2001年5月

    出版者・発行元： 〔信号処理学会〕

    ISSN： 1342-6230

  249. A-4-50 PCクラスタ上における並列Octaveの実装と評価

    藤原 隼人, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会総合大会講演論文集　2001　150-150　2001年3月7日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  250. D-10-22 機能回復が可能なフォールトトレラントFPGAの評価

    阿部 茂樹, 青木 孝文, 樋口 龍雄, 鹿股 昭雄

    電子情報通信学会総合大会講演論文集　2001　(1)　169-169　2001年3月7日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  251. ディジタル反応拡散システムを用いた指紋画像復元とその評価

    伊藤 康一, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題　100　(518)　19-26　2000年12月14日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では, 連続系の反応拡散システムを離散化したディジタル反応拡散システム(Digital Reaction-Diffusion System:DRDS)の定義を与えるとともに, 指紋画像復元への応用について述べる.生体におけるパターン形成現象の原理として注目されているTuringのパターン形成メカニズムは, DRDSの枠組みにおいては, 多次元の非線形フィルタとしてモデリングすることができる.このフィルタは顕著なパターン形成能力を有するため, さまざまなテクスチャ画像の生成や加工に利用することができる.本稿では, 不完全な指紋画像の復元に問題を限定し, これを実行する適応DRDSの設計とその復元能力の評価を行う.

  252. A-1-5 端子整合条件を考慮した進化的グラフ生成手法の提案

    夏井 雅典, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集　2000　5-5　2000年9月7日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  253. A-2-19 適応ディジタル反応拡散システムの設計

    伊藤 康一, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集　2000　61-61　2000年9月7日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  254. 故障の検出および回復が可能なFPGAアーキテクチャ (特集 新アーキテクチャLSI技術および一般)

    阿部 茂樹, 青木 孝文, 樋口 龍雄, 鹿股 昭雄

    電子情報通信学会技術研究報告　100　(30)　1-8　2000年4月28日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    VLSI技術の極限的微細化と大規模複雑化に伴い、システム全体で高い信頼性を維持しつつ高性能化を達成することが, ますます困難になりつつある.次世代のVLSI応用システムにおいて高信頼化を実現するためには, 製造プロセスの改善のみならず, ハードウェアの永久故障や一時故障の検出から機能回復までを可能にする新しいVLSIアーキテクチャの検討が不可欠である.本報告では, プログラムによって構成を柔軟に変更可能なFPGA(Field-Programmable Gate Array)の可能性に着目し, 故障の検出と回復を可能にする新しい高信頼FPGAアーキテクチャを提案する.提案するアーキテクチャでは, ハードウェアリソースの徹底的な2重化によって, 動作中に故障を検出できるとともに, 故障箇所を回避するように回路の再構成を行い, 正常な機能を回復することが可能である.

  255. 高基数並列VLSI除算器の構成

    中澤 公彦, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会総合大会講演論文集　2000　86-86　2000年3月7日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  256. 電流モード多値フィールドプログラマブルディジタルフィルタの構成

    遠藤 昌克, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. VLD, VLSI設計技術　99　(262)　15-22　1999年8月27日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では, 2進Signed-Digit (SD)数算術演算アルゴリズムと多値電流モード回路技術を用いたディジタルフィルタ専用FPGA-Field Programmable Digital Filter(FPDF)の構成を提案する. 近年, ディジタル信号処理などの応用分野において, FPGAに代表されるプログラマブルなデバイスの重要性が高まっているが, ASICに匹敵するような高速性とコンパクト性を両立させることは困難であった. これに対して, 本稿では, FPDFの内部データ表現として2進SD数系を用いることにより, 桁上げ伝搬に制限されない高速処理が可能であるとともに, このような冗長データ表現をプログラマブルデバイスに適用した場合に深刻になる配線量増大の問題を電流モード多値集積回路技術により大幅に改善できることを示す. 0.6μCMOS技術による試作の結果, 多値電流モードでFPDF構成した場合, 2値論理による同等の構成と比べて, 回路規模を41%に, 消費電力を50%に削減することが可能である.

  257. 新しい冗長数表現に基づくディジタル信号処理用FPGAの構成

    澤田 善樹, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. VLD, VLSI設計技術　98　(446)　61-68　1998年12月10日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

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    本稿では, ディジタル信号処理などで用いられる高速な積和演算回路を構成する際に有用になる新たな数表現として, Signed-Weight Number System(SW数系:符号付き重み数系)を提案し, その基本性質および演算アルゴリズムを示す.SW数系では, 演算の各段階で, 各桁の重みの符号を自由に設定することにより, 規則的なハードウェア構成で正負の数を統一的に表現することが可能である.これにより, 2の補数表現の演算回路に見られるような符号拡張や補正ビットの挿入などの不規則な操作を不要とし, 加算アルゴリズムの完全なモジュール化を実現することが可能である.さらに, 本稿では, SW数系の演算アルゴリズムを活用した高速かつコンパクトなディジタルフィルタ専用FPGA"Field Programmable Digital Filter"の構成を示すとともに, 基礎実験の結果についても述べる.

  258. 指紋画像処理のためのディジタル反応拡散システムの設計

    藤田 渉, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題　98　(406)　9-16　1998年11月20日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

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    本稿では, 連続系の反応拡散システムを離散化したディジタル反応拡散システム(離散時空間反応拡散システム)を定義し, ディジタル信号処理理論の枠組における解釈を与える.この結果, 生体における形態形成のメカニズムの原理として注目されているTuringのモデルは, 多次元の非線形フィルタとして理解できることを示す.また, 指紋画像の局所的な特徴に着目した適応ディジタル反応拡散システムを設計し, テクスチャ画像の生成, 強調, 修復などの信号処理への応用の可能性を示す.

  259. 可変基数CORDICプロセッサのハードウェアアルゴリズム

    北折 一郎, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    全国大会講演論文集　57　24-25　1998年10月5日

  260. 回転不変位相限定相関による画像の回転角度計測について

    佐々木 宏, 小林 孝次, 青木 孝文, 川又 政征, 樋口 龍雄

    映像情報メディア学会技術報告　22　(45)　55-60　1998年9月14日

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    DOI： 10.11485/itetr.22.45.0_55 　

    ISSN： 1342-6893

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    回転不変位相限定相関(RIPOC)は位相限定相関(POC)の応用の一つであり、登録画像に対して回転している入力画像に対しても相関をとることができ、相関結果から回転角度を推定することができるという特徴を持っている。POCと同様にRIPOCでは画面全体をマクロに処理するため、特徴を抽出しにくい画像に対しても相関計算を行うことができる。本稿では、RIPOCの角度検出能力を実験的に評価した結果について報告する。

  261. 算術回路構造の進化的生成

    本間 尚文, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. DSP, ディジタル信号処理　98　(144)　61-68　1998年6月26日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    本稿では, 多様な算術演算回路の構造を効率的に導出する手法として, 進化的グラフ生成手法(Evolutionary Graph Generation:EGG)を提案する.本手法では, 特定の数系の演算規則に従うデータフローグラフとして算術回路構造を抽象化することによって, 複雑な算術回路の構造を簡単なグラフモデルで表現することを可能としている.さらに, そのグラフ構造を直接的に取り扱う構造操作を導入することにより, 算術回路構造の進化的最適化を効率よく行うことが可能となる.本稿では, 提案するEGGの基本概念とそのシステム構成を示す.また, これを用いた算術回路の生成例を示し, EGGの有効性を検証する.

  262. 冗長複素数系とその応用

    星 健一, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. VLD, VLSI設計技術　97　(577)　111-118　1998年3月6日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

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    本稿では, 複素数データを取り扱うVLSIシグナルプロセッサを構成する際に有効な数表現となる「冗長複素数系」について述べる.冗長複素数系(RCNS:Redundant Complex Number System)は, 基数がrj(j:虚数単位), 各桁が2α+1個の整数値{-α, …, 0, …, α}をとる重み数系である.ここでr&ge;2であり, &lceil;r^2/2&rceil;&le;α&le;r^2-1である.各桁に冗長性を有した値を持たせ, 基数を虚数rjとすることで, 規則的な回路構造を持つ高速な複素数演算器が実現可能となる.本稿ではキャリー伝搬のない複素数加算器と, 2進木構造の高速な複素数乗算器を例に, RCNSの基本的な算術アルゴリズムや, VLSIによる実現方法について述べていく.

  263. 進化的グラフ生成システムに基づく算術アルゴリズム設計の提案

    本間 尚文, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会総合大会講演論文集　1998　101-101　1998年3月6日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  264. 位相限定相関ドメインにおけるフィルタリングとその応用

    小林 孝次, 中島 寛, 青木 孝文, 川又 政征, 樋口 龍雄

    映像情報メディア学会技術報告　21　(42)　31-36　1997年7月22日

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    DOI： 10.11485/itetr.21.42.0_31 　

    ISSN： 1342-6893

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    位相限定相関はフーリエ変換を用いて2つの画像の相関を計算する過程において、画像の振幅スペクトルを固定値で置き換えるよう修正したパターンマッチング・アルゴリズムであり、急峻な識別特性を持つことが知られている。一方、フーリエ変換は可逆性を持つので、フーリエ変換によって振幅値が固定となるような画像を考えると相関ドメインに生ずるピークの領域を削除、またはピーク以外の領域を削除し、空間ドメインに変換すれば、空間ドメインにおける雑音成分の抽出や信号成分の強調といったフィルタリング効果を実現できることが期待される。本稿では相関ドメインフィルタと呼ぶ新たなフィルタリング技術を提案する。

  265. 冗長複素数系に基づく再構成型算術演算回路の構成

    天田博章, 青木孝文, 樋口龍雄

    情報処理学会研究報告アルゴリズム（AL）　1996　(67)　9-16　1996年7月24日

    出版者・発行元： 一般社団法人情報処理学会

    ISSN： 0919-6072

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    本稿では複素数演算を高速に実行し，かつ，実数演算器へ実時間で再構成可能な実数／複素数再構成型算術演算回路のハードウェアアルゴリズムについて述べる．提案する再構成型算術演算回路は，(）単精度複素数乗算，()倍精度実数乗算，(i)単精度実数4入力積和演算2並列の3つの演算モードを実現する．本稿では，各演算モードで用いる数系の代数的構造に着目して，演算回路の再構成を議論する方法を提案する．また，レイアウトのグリッドモデルを用いた再構成効率を定義し，本手法の有効性を評価する．さらに，実際の回路の構成法についても述べる．This paper presents a hardware algorithm for a real/complex reconfigurable arithmetic unit, which can change it's structure for three arithmetic modes in real time. The three modes realize (i) a single precision complex-number multiplication, (ii) a double precision real-number multiplication, and (iii) a pair of single precision real-number four-input multiply additions, respectively. We discuss the reconfiguration of the hardware structure and its efficiency on the basis of algebraic similarity among number systems used in the three arithmetic modes. This paper also discusses the design of the proposed arithmetic unit using standard binary logic circuits.

  266. 高基数CORDICアルゴリズムに関する検討

    野木 均, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    情報処理学会研究報告アルゴリズム（AL）　1996　(67)　1-8　1996年7月24日

    出版者・発行元： 一般社団法人情報処理学会

    ISSN： 0919-6072

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    三角関数などの初等関数演算のためのハードウェア向きアルゴリズムとして，CORDIC (Oordinate Rotation DIgital Compute)アルゴリズムが知られている．このアルゴリズムは一次の収束法であり，計算はシフトと加減算，定数読みだしという単純な演算の繰り返しとなる．しかしながら，収束時間は語長に比例するため，DSPなどの応用にはその高速化が必須になると考えられる．そこで本稿では，回転方法に高基数の概念を取り入れた高基数CORDICアルゴリズムを提案する．各演算ステップにおける残留角度の一部のk桁を非冗長化することにより，回転桁を残留角度の整数部から直接求めることが可能になる．本アルゴリズムにおいては，基数r，回転桁集合Dおよび非冗長化桁数kを設計パラメータとして，ハードウェアのトレードオフを考慮した最適なCORDIC演算器を設計することが可能になる．One of the problems of the CORDIC algorithm is that its convergence speed is proportional to the bit-length of the arithmetic unit. This paper proposes a new redundant CORDIC algorithm that employs a higher radix r(〓2) in microrotation. The use of higher radices makes possible the reduction of number of iterations. The major drawback of the high-radix CORDIC algorithms is the increased complexity in digit selection process for microrotation. In this algorithm, by converting the representation of each angular remainder into partially non-redundant representation, the digit for microrotation can be obtained directly from the integer part of the angular remainder. Also, using the proposed algorithm, we can control the trade-off between processing latency and circuit complexity by changing radix value r (r〓2) and digit set D according to design specifications.

  267. 位相限定相関法の原理とその応用

    小林 孝次, 中島 寛, 青木 孝文, 川又 政征, 樋口 龍雄

    テレビジョン学会技術報告　20　(41)　1-6　1996年7月16日

    出版者・発行元： 一般社団法人映像情報メディア学会

    ISSN： 0386-4227

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    位相限定相関はフーリエ変換を用いた相関の計算過程において、入力画像の振幅成分を固定値で置き換えるよう修正した新しいパターンマッチング・アルゴリズムである。位相限定の自己相関はデルタ関数となり、相関に比べてきわめて急峻な識別特性を持つ。また、画像の振幅の影響を受けず、像のずれは相関のピークが出現する位置のずれに変換されるといった性質を持つ。位相限定相関は今後様々な分野で普及するものと予想されるが、特に顔画像や指紋画像など、安定した特徴量の抽出が難しい画像のマッチングに適している。

  268. 商選択テーブルを用いない高基数除算アルゴリズム

    常世 大史, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会総合大会講演論文集　1996　(2)　155-155　1996年3月11日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

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    近年,科学技術計算やデジタル信号処理などの分野に要求される演算能力は増加の一途をたどっており,VLSI技術に基づく高速かつ高精度な算術演算システムの開発が求められている.本稿では,高速な高基数除算器を構成する際のボトルネックとなる商選択の複雑化を回避することを目的として,任意の基数に適用できる商選択のための参照テーブルを用いない除算アルゴリズムを提案する.

  269. 信号の多重化に基づく新しいコンピューティングのパラダイム

    青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集　1995　(2)　293-294　1995年9月5日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

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    次世代の集積回路アーキテクチャにおいては,配線の複雑さに起因する性能限界にいかに対処するかということが,システム設計上の最重要課題になると予想される.現在,通信の分野で幅広く用いられている「信号の多重化」の概念は,今後の集積回路技術および高密度実装技術においても配線問題を克服するための重要な原理になる可能性がある.本稿では,図1に示すような種々の多重化可能な信号のキャリアを用いて,配線の複雑さを増加することなく並列処理を実現する新しいコンピューティングアーキテクチャの可能性について検討する.

  270. フーリエ変換の位相情報に着目した指紋照合アルゴリズム

    中島, 小林 孝次, 青木 孝文, 川又 政征, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会情報 システムソサイエティ大会講演論文集　D-206　1995年

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

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    指紋の識別による本人確認は、端点、分岐点といった特徴点を抽出する方式が主であった。それに対して、近年、アルゴリズムが規則的でLSI化に適した小規模システム向きの空間周波数特性に基づく方式が研究されてきている。本稿では、2次元FFTを用いた画像処理において振幅を固定し、位相情報のみを用いた指紋照合アルゴリズムを提案する。本方式では相互相関関数を用いた方式と比べて、大幅な性能向上が実現できることを示す。

  271. 多重キャリア同期検波に基づくウェーブパラレルコンピューティングとその応用

    弓仲 康史, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会秋季大会講演論文集　1994　(2)　181-181　1994年9月26日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

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    配線に制限されない理想的な高並列ディジタルシステムの実現を目的として,筆者らはこれまでに複数の周波数を情報担体とするウェーブパラレルコンピューティングのモデルを提案してきた.本モデルにおいては,電気,光信号等の多重化可能なγ種類の周波数により情報を表現することにより,並列VLSIの配線領域を2値構成と比較して最大1/γ^2にまで削減可能となる.しかしながら,その実現において多重化信号を検出する選択部の規模が一般に増大する問題を有していた.これに対して本稿では,多重化されたキャリアを用いた同期検波に基づき,周波数選択部をコンパクトに実現する構成法を新たに提案する.この多重キャリア同期検波により,入力信号とキャリア信号の各周波数成分の振幅に対する積和演算を行うことが可能となる.本報告では,ニューラルネットワークへの応用を通して,配線量が非常に多いシステムの配線ボトルネックを解消する一つのアプローチを示す.

  272. 多波長光電子集積回路モデルに基づく光多重演算システムの構成と評価

    渡辺 幸男, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会技術研究報告. CPSY, コンピュータシステム　94　(14)　81-88　1994年4月21日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

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    集積回路の微細化並びに処理の高並列化に起因する配線問題の解決策として,光の波長多重性に着目した光多重演算システムを提案する.光多重演算システムでは,波長空間を利用した高並列処理が可能である.またそれに伴い,回路の複雑な配線構造を波長空間内の多重通信および波長変換に置き換えることにより配線の量および複雑さを減少することが可能である.特に本稿では,多波長光電子集積回路モデルを定義し,それにより光多重演算システムを集積化した場合の面積に関して,定量的な評価を行う.その結果,シャッフル結合などの複雑な通信トポロジを用いる高並列処理システムでは,r種類の波長を用いて多重化すると配線領域を1, r^2以下に削減でき,光波長多重化が非常に有効であることを示す.

  273. バイオ素子モデルに基づく集合論理演算システムに関する研究

    青木 孝文

    東北大学電通談話会記録　61　(2)　p270-274　1993年3月

    出版者・発行元： 東北大学電気通信研究所工学研究会

    ISSN： 0385-7719

  274. ポストバイナリーVLSIシステム - 無配線コンピューティングシステム -

    亀山 充隆, 青木 孝文, 樋口 龍雄

    電子情報通信学会誌　75　(4)　400-406　1992年4月25日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5693

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共同研究・競争的資金等の研究課題 37

  1. 学習表現に基づく安全なバイオメトリクス技術の体系化

    伊藤 康一, 青木 孝文, 大木 哲史, 西垣 正勝

    2023年4月1日 ～ 2027年3月31日

  2. プランクトンAI画像判別計数システムによる湖沼・ダム湖生態系監視手法の確立と展開

    占部 城太郎, KASS Jamie, 藤原 直樹, 一瀬 諭, 安達 孝実, 辻 彰洋, 牧野 渡, 伊藤 康一, 青木 孝文, 樋村 正雄, 杉島 英樹, 堀江 啓史, 吉成 暁, 阿部 真己, 高橋 巧

    2024年4月 ～ 2027年3月

  3. 画像に基づくバイオ・人工物メトリクスの統合的フレームワークの確立

    青木 孝文, 伊藤 康一

    2021年4月1日 ～ 2024年3月31日

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    本年度は，以下の2項目について研究を実施した． 1. 画像に含まれるID情報の抽出・識別・分類・加工・保護・転写などの基本操作を検討した．具体的には，(A) 画像中に含まれる生体／人工物が有する対象固有の特徴量を抽出する「ID情報の抽出」アルゴリズムとして，画像の位相情報および畳み込みニューラルネットワークから抽出された画像特徴量との組み合わせを検討した．(B) ID情報に基づいた識別・分類を行う「ID情報の識別・分類」アルゴリズムとして，(A)で得られた特徴量に対する類似度評価アルゴリズムを検討した．(C) ID情報の圧縮，符号化，暗号化，ハッシュ化などの「ID情報の加工・保護」アルゴリズムとして，ステガノグラフィとの組み合わせによる新しい保護アルゴリズムを検討した．(D) 人物画像から抽出したID情報を転写・保持する「ID情報の転写（埋め込み）」アルゴリズムについて，その基本アイディアに関する基礎実験を行った． 2. 項目1で検討する基本操作に基づいて，①手や顔を対象とするバイオメトリクス，②なりすまし攻撃の検知，③テンプレート保護，④医用画像解析，⑤法医学的個人識別，⑥物体指紋技術（人工物メトリクス），⑦認証可能アバターに関する実証研究を検討した．その中で特に，①について，非接触掌紋認証のための位置姿勢推定手法を提案した．②について，Vision Transformerを用いた高精度な検知手法を提案した．④について，ドメインの異なるデータに対する高精度なアルツハイマー病の鑑別手法を提案した．これらの成果について，学術雑誌論文への論文掲載，国際会議および国内会議で発表を行った．

  4. 局所位相特徴を用いた高性能バイオメトリクス認証に関する研究

    伊藤 康一, 青木 孝文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2019年4月1日 ～ 2022年3月31日

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    画像の位相情報を活用した高精度な画像マッチング技術「位相限定相関法」に関する研究で得られたノウハウと知見に基づいて，本研究課題では，生体認証に特化した局所位相特徴を検討した．具体的には，多重解像度表現された局所位相特徴に基づく類似度評価に関する基本アルゴリズム群を構築するとともに，生体認証システムに要求されている「いつでもどこでも・誰でも・簡単に・安全に」という要件を満たすために必要となる各種高性能化アルゴリズムを検討した．また，非接触掌紋・静脈認証，新生児指紋認証，虹彩認証，顔認証に関する応用研究を行って有効性を実証した．

  5. 位相情報に基づく多次元信号の超高精度対応付け技術の体系化と応用展開

    青木 孝文, 本間 尚文, 伊藤 康一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2018年4月1日 ～ 2021年3月31日

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    本年度は，以下の3項目について研究を実施した． 1. 5つの基本アルゴリズムとして，(A) 多次元信号から多重解像度表現された局所位相特徴を抽出するアルゴリズム，(B) 局所位相特徴に基づいて多次元信号の超解像対応付けを行うアルゴリズム，(C) 局所位相特徴に基づいて多次元信号の類似度を評価するアルゴリズム，(D) Convolutional Sparse Coding (CSC) により局所位相特徴を符号化するアルゴリズム，(E) 符号化された局所位相特徴を用いて位相限定相関関数を高速計算するアルゴリズムを検討した．標準的な画像データベースを用いた基礎的な画像対応付けに関する実験を通して，検討した各基本アルゴリズムの性能を評価した． 2. 項目1で検討した基本アルゴリズムの基本ライブラリの開発およびメニーコア実装を検討した．MATLABスクリプトに基づいた基本ライブラリの構築を行い，一部，C言語による基本ライブラリの構築を行った．また，マルチコアCPUやGPUなどを対象として高速に処理させるためにOpenCLに基づいた並列実装を検討した． 3.項目1で検討した 基本アルゴリズムを用いた戦略的応用研究として，①生体認証「モダリティに依存しない汎用生体画像照合による高信頼個人認証技術」，②多視点ステレオ「極めて高いロバスト性を有する多視点ステレオ画像計測技術」，③レーダグラメトリ「航空機搭載合成開口レーダ（SAR）向け高精度画像計測技術」，④医用画像解析「超音波画像，MRI画像を含む医療用多次元画像の高精度解析技術」に関して基礎検討を行った．

  6. 局所位相配列を特徴記述子として用いた高精度画像マッチング技術の体系化

    青木 孝文, 本間 尚文, 伊藤 康一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2015年4月1日 ～ 2018年3月31日

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    本研究課題では，画像をフーリエ変換して得られる位相情報に着目した新しい特徴量である局所位相配列と各種種高精度化手法を開発した．生体画像のロバスト照合，多視点ステレオ画像計測，高速・高精度マシンビジョン，航空機合成開口レーダ向け画像計測，医療用多次元画像解析に応用するとともに，汎用GPUやFPGAへのアルゴリズム実装も検討した．これらの応用研究を通して画像マッチングにおける局所位相配列の有効性を実証した．

  7. 法医学・法歯学における個人識別を支援する生体画像照合技術の開拓

    青木 孝文, 伊藤 康一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2015年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    本研究課題では，離散フーリエ変換により得られる画像の位相情報に着目する超高精度画像マッチング技術（位相限定相関法）を基本として，口内法歯科X線画像などの2次元X線画像データの自動照合技術，CTやMRIなどの3次元画像データの自動照合技術．2次元-3次元異種画像データの自動照合技術を開発した．また，歯科所見と画像データの複合データベースから個人検索を行う技術を開発した．これらの技術は，法歯学・法医学を支援する基盤技術であり，大規模災害時の身元確認を想定した性能評価実験を通して有効性を実証した．

  8. 超早期リンパ節転移診断・治療システムの開発

    小玉 哲也, 宮澤 正顯, 高瀬 圭, 森 士朗, 青木 孝文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2014年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    リンパ節転移の早期診断・治療という非臨床試験は少なく，この理由として正常マウスのリンパ節の大きさが1-2 mmであるためにリンパ節を肉眼的に同定することが困難であり, かつこの微小なリンパ節を高精度に検出し得る診断機器の開発の遅れに起因しているものと考えられる. 本研究では, ヒトのリンパ節の大きさまでリンパ節が腫脹するマウスを用いて,転移リンパ節に対するマクロCTと造影高周波超音波との画像を融合した超音波/CT高精度診断システム, ならびに転移リンパ節を治療するために,ナノ・マイクロバブルと超音波を用いたリンパ行性薬剤送達法を開発した. 本手法は今後の臨床応用に展開されるものと期待される.

  9. ガロア体算術演算に基づくVLSIデータパスの形式的設計技術の開拓

    本間 尚文, 青木 孝文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    本研究では，ガロア体上の算術演算によって構成されるVLSIデータパスの形式的設計技術を開発した．まず，(1)暗号や誤り訂正に多用される多項式基底・正規基底に基づくガロア体上の算術演算回路の形式的表現を考案し，(2)その回路表現に適用可能な計算機代数に基づく形式的検証手法を開発した．次に，(3)その応用として暗号プロセッサデータパスの形式的設計・検証を実現した．具体的には，ISO/IEC国際標準ブロック暗号の一つであるAESを対象として，そのプロセッサデータパスの形式的設計を実現した．さらに，(4)多様な設計仕様に応じてガロア体算術演算回路を自動合成するジェネレータを開発した．

  10. 超音波画像による頸部リンパ節転移診断のためのボリュームレジストレーション法の開発

    阪本 真弥, 小玉 哲也, 伊藤 康一, 森 士朗, 青木 孝文, 飯久保 正弘, 小嶋 郁穂

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    リンパ節微小転移検出のため、造影超音波画像と造影CT画像を三次元的に位置合わせするボリュームレジストレーション法を開発し、リンパ節内外の血管構築を解析できる手法の確立を目的とする。画像処理法としてScale-Invariant-Feature-TransformおよびPhase-Only Correlationを用いて、リンパ節転移マウスモデルのリンパ節の造影超音波画像の輝度情報や輝度情報の時間変化による分散値で高精度に血管情報を算出するアルゴリズムを作成した。その結果、体動に伴う画像のずれやノイズを除去し、リンパ節内の血管を精確に抽出でき、リンパ節微小転移の検出に応用できることが示唆された。

  11. シナジー効果を加速するソフトウェアとハードウェアの協調設計基盤

    滝沢 寛之, 小林 広明, 青木 孝文, 佐野 健太郎, 江川 隆輔, 多田 十兵衛, 伊藤 康一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    標準プログラミング環境としてOpenCLを想定し、より多様なアクセラレータアーキテクチャを利用するために足りない機能を指摘し、OpenCLの拡張を検討した。また、OpenCLはハードウェア記述にも使われるようになってきたが、そのカーネル部分を記述するための言語としてOpenCL C言語が必ずしも効率的とは限らない点を問題視し、画像処理や高性能計算で多用される処理を記述するための高生産性言語を設計、実装した。さらには、アクセラレータごとに適切な値の異なるパラメータを自動設定する手法を提案し、その実装と評価を行った。

  12. 局所位相特徴に基づく画像照合とバイオメトリクスへの応用

    伊藤 康一, 青木 孝文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    本研究課題では，画像間の類似性を高精度に評価するための「局所位相特徴」と呼ぶ新しい特徴量を定義するとともに，基本となる画像照合アルゴリズムを開発した．また，これに基づいて，高精度な類似度評価が重要となるバイオメトリクスの問題に適用した．局所位相特徴に基づく画像マッチング手法を用いることで，顔認証，虹彩認証，掌紋認証，指関節紋認証において，世界最高水準の性能を達成することを実験を通して実証した．

  13. 位相情報に基づく高精度画像マッチング技術の体系化とその応用

    青木 孝文, 本間 尚文, 伊藤 康一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2012年4月1日 ～ 2015年3月31日

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    本研究課題では，画像をフーリエ変換して得られる位相情報に着目した超高精度画像マッチング技術（位相限定相関法）の基本アルゴリズムおよび各種高精度化手法を開発した． 3次元計測，映像信号処理，マシンビジョン，バイオメトリクス，医用画像解析の5分野における戦略的な応用研究を推進するとともに，早期実用化に向けて最新の汎用GPUを活用したアルゴリズムの実装も検討した．これらの応用研究を通して，開発した技術の有効性を実証した．

  14. 法歯学・法医学を支援する画像ベース個人識別技術の開拓

    青木 孝文, 伊藤 康一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2012年4月1日 ～ 2014年3月31日

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    本研究課題では，離散フーリエ変換により得られる画像の位相情報に着目する超高精度画像マッチング技術（位相限定相関法）を基本として，口内法歯科X線画像などの2次元X線画像データの自動照合技術，CTやMRIなどの3次元画像データの自動照合技術．2次元-3次元異種画像データの自動照合技術を開発した．これらの技術は，法歯学・法医学を支援する基盤であり，大規模な性能評価実験を通して有効性を実証した．

  15. ピクセル分解能の壁を越える超高精度画像マッチング技術の応用展開

    青木 孝文, 本間 尚文, 伊藤 康一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2009年 ～ 2011年

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    本研究課題では, 離散フーリエ変換により得られる1次元・2次元・3次元信号の位相情報に着目する超高精度画像マッチング技術(位相限定相関法)および各種高精度化手法を開発した. そして, 高性能画像センサ, 顕微鏡画像解析, 受動型3次元計測, 車載画像処理, 画像ベースヒューマンインタフェース, バイオメトリクス認証, 医用画像解析など幅広い応用に適用し, 開発した超高精度画像マッチング技術の有効性を実証した.

  16. 暗号モジュールに対する高精度電磁波解析技術の開拓

    青木 孝文, 本間 尚文, 伊藤 康一

    2009年 ～ 2010年

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    本年度は,下記の2項目に関する研究開発を実施した. 1.マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブを用いた電磁波解析システムの構築 マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブ,ディジタルオシロスコープおよび解析用PCを基本としたシステムを開発した.一般に,EMI測定を目的としたマイクロ磁界プローブやRFカレントプローブは,スペクトラムアナライザと組み合わせて使用されることが多いが,開発するシステムにおいてはディジタルオシロスコープを使用した.これは,電磁波解析において,LSI動作時の時間波形が必要とされるためである.また,得られた放射電磁波の情報(電圧に変換)を適切に解析用PCに送信するインタフェースソフトウェアを開発した.ここではディジタルオシロスコープ専用のライブラリ関数とLabVIEW環境を用いて開発を行った. 2.位相限定相関法に基づく電磁波解析向け信号処理パッケージの開発 多次元信号の超高精度マッチング技術を応用した電磁波解析向け信号処理ソフトウェアを開発した.特に,マイクロ磁界プローブ・RFカレントプローブとディジタルオシロスコープにより取得された1次元の電磁界波形データの解析に位相限定相関法(POC)を適用し,測定系のサンプリングレートを越える分解能での信号マッチングを実現した.具体的には,LabVIEWおよびMATLAB&Simulink環境上で,(1)位相限定相関法に基づく超高精度波形マッチング・ジッタ解析ライブラリ,(2)高速フーリエ変換(FFT)および各種フィルタバンクによる取得波形のスペクトル分析用ライブラリ,(3)暗号の各種統計解析ライブラリを開発した.これにより,測定から解析までの一連の流れを,本解析システムで閉じた形で実現できる環境を構築した.

  17. 暗号ハードウェアの高精度サイドチャネル解析技術の開拓

    青木 孝文, 本間 尚文, 伊藤 康一

    2007年 ～ 2008年

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    平成20年度は, 以下の2項目について研究・開発を実施した. 1. ソフトウェア実装された共通鍵暗号モジュールに対する解析精度を評価した. 特に, 位相限定相関法に基づく波形マッチング技術を用いることで, 波形取得のタイミング誤差を高精度に補正可能であることを実証した. 共通鍵暗号には現在のデファクトスタンダードであるDESを用い, 実験用の差分電力解析ソフトウェアには前年度に開発したソフトウェアと連動するため, MATLABを用いた. 解析を簡単化するため, DESのラウンド15の開始時にトリガ信号を発生させ, そのタイミングで波形取得を行った. 波形の取得は, サンプリング周波数100MHz〜1GHzで行い, 提案する波形マッチングよる解析精度を周波数ごとに評価した. また, マイクロ磁界プローブによる取得に加え, 従来の電圧プローブによる取得も行い, 取得されたサイドチャネル情報の精度を比較・評価した. 2. ハードウェア実装された公開鍵暗号モジュールに対する解析精度を評価した. 公開鍵暗号にはRSA暗号を用い, 実装するRSA暗号プロセッサには高基数モンゴメリ乗算器に基づくアーキテクチャを用いた. 波形の取得およびデータの解析には前年度開発したソフトウェアを利用した。本実験では, 演算器の自乗算と乗算時の消費電力の違いに着目し, さまざまな実装の安全性を評価した. また, FPGAに内蔵されるマクロ乗算器を利用した実装も合わせて評価した. マクロ乗算器の場合であっても単純電力解析が可能かどうか評価するとともに, FPGA上に安全に公開鍵暗号モジュールを実装するための対策方法を検討した.

  18. ピクセル分解能の壁を越える画像プロセッシング技術体系の確立

    青木 孝文, 本間 尚文, 伊藤 康一

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2006年 ～ 2008年

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    本研究は, これまでに産業応用分野で培ってきたピクセル分解能の壁を越える画像計測の研究実績を発展させるとともに, これを拡張してさまざまな組み込み情報機器に搭載し, 高い利便性と付加価値を実現するための研究開発を行った. 主に, (i) サブピクセル画像マッチング技術の体系化, (ii) それに基づく応用研究の推進, (iii) 専用シグナルプロセッサの高水準合成環境の開発を行い, 期待以上の大きな成果が得られた.

  19. Beyond-Binary Computingのシステム統合

    樋口 龍雄, 青木 孝文, 本間 尚文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku Institute of Technology

    2005年 ～ 2007年

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    本基盤研究では,交付申請書の1〜3に対応して,以下の研究を実施した.. 1.ハードウェアアルゴリズム記述言語ARITHの実用バージョンを開発するとともに,2進数系と非2進数系の最適な融合に基づく高性能ハードウェアアルゴリズムをARITHによって系統的にライブラリ化した.また,そのライブラリを用いた各種演算回路のモジュールジェネレータを開発した.特に,並列乗算器を中心としたモジュールジェネレータを開発し,web上で公開した. 2.ARITHによって記述された各種ハードウェアルゴリズムを2値論理(電圧モードCMOS)と多値論理(電流モードCMOS)の混載回路によって最適に実現するための設計フローを開発した.この設計フローを用いて,ARITH記述を2値論理・多値論理混載ネットリストに変換するとともに,新たに開発したセルライブラリにマッピングすることで,2値論理・多値論理混載レイアウトを実験的に生成した.また,開発した設計フローを各種のシグナルプロセッサの設計に適用し,実用上のインパクトについて評価した. 3.単電子トランジスタ(SET)を用いた連想メモリを設計・開発するとともに,その性能評価を行い,低消費電力向けLSIシステムへの応用を検討した.また,人工触媒素子に基づく無配線ナノエレクトロニクスの可能性についても検討した.各種の非線形結合振動子系を実現する人工触媒ネットワークを設計するとともに,2次元人工触媒素子チップを試作し,その動作を確認した.特に,興奮性反応拡散ダイナミクスをチップ上で再現し,BZ反応のような動的に伝搬する化学反応波の発生を確認した.また,チップ上で発生する化学反応波の可視化を試みた

  20. 2値・多値融合論理に基づくナノエレクトロニクスの開拓

    青木 孝文, 本間 尚文

    2005年 ～ 2006年

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    平成18年度は以下の2項目について研究を行った. 1.SET/CMOS混載回路による2値・多値融合論理システムの設計技術の開発(担当:青木および本間) 前年度に検討した方式により,SET/CMOS混載回路によって実現される2値・多値融合論理システムの設計技術を開発した.まず,本研究代表者らが提案するハードウェアアルゴリズム記述言語ARITHおよびハードウェアアルゴリズム合成用データ構造CTD (Counter Tree Diagram)を用いた上位設計フローを開発した.この設計フローでは,従来の2値論理ハードウェアアルゴリズムのみならず,多値論理に基づく新しいハードウェアアルゴリズムの記述と検証を可能にした.さらに,ここで記述された2値・多値融合論理ハードウェアアルゴリズムをSET/CMOS混載回路にマッピングすることを目的とした下位設計フローを開発した.SETの物理モデルをSmartSpiceあるいはHSPICEなどに組み込んだSET/CMOS混載回路シミュレーション手法を開発するとともに,これを用いた回路の詳細設計フローの実現を検討した.SET物理モデルの作成とパラメータのチューニングには,NTT物性科学基礎研究所の協力を得た. 2.各種応用システムの設計と総合的な性能評価(担当:青木) 前年度の主要機能モジュールの設計結果を踏まえ,比較的大規模な応用システムLSIの設計を試みた.具体的には,単電子連想メモリ(CAM)の設計を行った.ここではSETによる4値SRAMセルを使用し,時分割でマルチビット/セルのデータ読み出しを行うとともに,データの照合を多入力SET論理とCMOSプリチャージ論理で実現した.この他にも,ドントケア情報の保持・検索を可能とする単電子CAMを設計し,提案技術のインパクトを総合的に評価した.

  21. 超高速サブピクセル画像センシング技術とその応用展開

    青木 孝文, 本間 尚文, 樋口 龍雄

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2003年 ～ 2005年

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    本基盤研究では,交付申請書の項目1〜3に対応して,以下の成果を得た. 1 周波数空間で合成された相互位相スペクトルに対する適切なフィルタリング処理,およびフィルタ形状に応じたピークモデルによる関数フィッティングにより,位相限定相関法によるサブピクセル画像照合を実現した.最適なフィルタ形状に関する理論的考察を行うとともに,相関ピークの高さによる画像類似度の系統的評価法について検討した.さらに,この結果に基づき,画像の相似変換パラメータ(平行移動量,回転角度,拡大縮小率)ならびに画像類似度の高精度評価法を考察した.開発した位相限定相関法に基づくサブピクセル画像マッチング・画像レジストレーションアルゴリズムを整理統合するとともに,MATLABおよびCなどによるソフトウェアパッケージとしてライブラリ化し,総合的な性能評価を行った. 2 上記のライブラリを用いた応用システムの開発を行った.具体的には,(1)電子顕微鏡画像の高精度倍率推定技術の開発,(2)金属部品の高精度形状検査技術の開発,(3)映像の超解像処理技術の開発,(4)高品質スプライト生成およびオブジェクト抽出技術の開発,(5)指紋画像照合に基づく個人認証技術の開発,および(6)顔の3次元照合に基づく個人認証技術の開発を行った. 3 上記応用システムの開発と平行して,その実用化のために必要となるシステム実装技術(ハードウェアおよびソフトウェア)に関する要求事項と技術課題を明らかにした.項目2で取り上げた応用システムのうち,(1),(5)については,2次元の静止画を対象とするため,主として汎用プロセッサによるシステム実現を検討する一方で,(2),(3),(4),(6)などの計算量の多い応用については,ディジタルシグナルプロセッサや専用ハードウェアによる実現を含めてメーカーと共同で具体的な検討を行い,その可能性を確認した.

  22. 人工的反応拡散場に基づく超並列分子コンピューティング

    青木 孝文, 平塚 眞彦

    2003年 ～ 2004年

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    平成16年度は,集積回路工学および計算機科学の観点からの以下の研究を並行して行った. 【集積回路工学の観点からの取り組み】(担当:青木および平塚)各種の非線形結合振動子系を実現する人工触媒ネットワークを設計するとともに,平成15年度に試作した2次元人工触媒素子チップをプログラムすることにより,その動作を確認した.特に,FitzHugh-南雲方程式に代表される興奮場の反応拡散ダイナミクスをチップ上で再現し,BZ反応のような動的に伝搬する化学反応波の発生を確認した.さらに,人工触媒チップの最適な幾何学的配置などについて試作実験を通して総合的に検討した.また,チップ上で発生する化学反応波の可視化,これを用いた最適経路探索のデモンストレーションを行った. 【計算機科学の観点からの取り組み】(担当:青木)平成15年度に検討した応用のうち,(i)生物系テクスチャ画像の生成,(ii)指紋画像の復元,(iii)2次元経路探索について,そのアルゴリズムをディジタル反応拡散システム(DRDS:Digital Reaction Diffusion System)の枠組みに基づいて,科学技術計算ツールMATLABおよびGNU Octave上において実装し,総合的な評価を行った.一般に,ディジタル反応拡散システムは多次元の非線形ディジタルフィルタとしてモデル化されるため,その動作解析には膨大な計算量が要求される.そこで,GNU Octaveを並列言語拡張するとともにPCクラスタ上に実装し,大規模シミュレーションを可能にした.

  23. Beyond-Binary Computingの新展開-半導体集積システムから分子コンピュータまで-

    樋口 龍雄, 青木 孝文, 佐々木 慶文, 本間 尚文, 平塚 眞彦

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    2002年 ～ 2004年

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    現在のVLSIシステムは,回路技術としては2値論理回路,演算原理としては2進数演算を基本にしている.しかし,近年,VLSIの高集積化に伴い,配線量の激増や演算遅れ時間の増大などの性能限界が顕在化している.本研究代表者は,従来の2値論理・2進数演算原理の限界を越える新しいシステムのパラダイムとして"Beyond-Binary Computing"を提唱してきた.本研究では,これまでの研究の新展開を図り,以下の成果を得た. 1.算術アルゴリズム記述言語ARITHのプロトタイプを開発した.並列乗算器の設計を通して,ARITHの特長である(i)非2進数系を含む任意の数系に基づく算術アルゴリズムの形式的な記述,(ii)アルゴリズムの正当性の静的な検証,および(iii)従来のHDLコードへの等価変換を確認した.また,本研究代表者らが提案する進化的グラフ生成システムを用いて,非2進数系に基づく高性能算術演算回路の自動設計を可能にする新しいCAD技術を開発した. 2.電流モード多値論理(MV-CML)に基づくプログラマブルLSIを開発し,2値論理VLSIによる設計との比較によりその性能評価を行った.また,大規模なMV-CML回路を設計するためのEDA技術を実験的に開発した. 3.上記ハードウェアアルゴリズム・回路実装技術の応用分野として,高精度2次元・3次元画像計測技術を検討した. 4.酵素トランジスタなどの人工触媒素子に基づく無配線集積回路の基礎実験のため,マイクロ電極アレーを試作した.また,これを用いた最適経路探索や画像処理のデモンストレーションを行った.

  24. 超並列分子コンピューティングの研究 -無配線コンピュータを創る-

    青木 孝文, 平塚 眞彦

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    2001年 ～ 2002年

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    VLSI技術は,その微細化と大規模並列化に伴い,配線の複雑さに起因する性能限界が深刻になりつつある.本研究では,無配線分子コンピューティングの可能性を集積回路工学および計算機科学の両面から検証した. 1.人工触媒素子のモデルを定式化するとともに,これをマイクロ電極デバイスによって実現する方式を検討した.人工触媒素子に基づく無配線集積回路では,物質濃度の時空間パターンに情報をコーディングすることにより,反応-拡散のダイナミクスを利用した高並列情報処理が可能になると考えられる.そこで,可逆なレドックス分子を情報担体として,その生成・消滅を多数のマイクロ電極デバイスで制御することにより,目的に応じた反応拡散場が人工的に形成できることを実験的に検証した.具体的には,多数のPtマイクロ電極をガラス基板上に2次元的に集積化したマイクロ電極アレーを試作し,興奮性ダイナミクスを有する反応拡散場をチップ上に形成できることを実験的に実証した. 2.反応拡散ダイナミクスのパターン形成能力をテクスチャ画像の生成・複元や経路探索などの問題に適用することに焦点をしぼり,本研究代表者が提案する「ディジタル反応拡散システム(DRDS)」と呼ぶモデルに基づく理論研究を行った.まず,典型的なテクスチャ画像である指紋画像の修復・復原のためのアルゴリズムをDRDSに基づいて構築し,その性能評価を行った。その結果,1/25程度に画素数を間引いた指紋画像であっても,十分な精度での復元が可能であることが明らかになった.次に,興奮性の反応拡散波を用いて2次元空間および3次元空間における最短経路探索問題を解くアルゴリズムを堤案し,様々な2次元・3次元マップにおける最短経路探索に適用し,総合的な評価を行った。 今後,無配線分子コンピューティングの系統的な設計手法を確立していくことが重要な研究課題である.

  25. ハードウェアアルゴリズムを自動生成する進化的コンピューティングクラスタの開発

    青木 孝文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2000年 ～ 2002年

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    本研究では,演算回路の構造をアルゴリズムに関する知識を用いずに創発的に生成する設計手法の実現を目指して,進化的グラフ生成手法(EGG : Evolutionary Graph Generation)と呼ばれる進化的計算手法に基づく回路生成技術の可能性を検証した. 1.単一コンピュータでの実装を前提としていたEGGを並列化して,複数のプロセッサ上で動作する並列EGG処理系を開発した. 2.マスターサーバ1台とノードプロセッサ10台から構成される並列EGG用のPCクラスタを構築し,並列EGG処理系を実装した. 3.EGGシステムを基本素子の端子接続制約を設定できるシステム(端子色制約つき回路グラフを合成可能なEGGシステム)に拡張し,アナログ・ディジタル混在回路などのような異種混在ネットワークを合成可能な新しいEGGシステムを実現した. 4.開発したEGGおよび並列EGGシステムを並列型定係数乗算器,並列型定係数積和演算器,ビットシリアル加算器,ビットシリアル定係数乗算器,ビットシリアル定係数積和演算器,電流モード算術、演算回路などの設計に適用し,総合的な性能評価を行った.この結果,一般に,最大で約50ノード程度の回路グラフで記述できる回路合成問題にEGGが有用であることを見いだした. 5.「トランスマイグレーション(Transmigration)」と呼ぶ新しい進化的操作を用いることにより,EGGの合成時間が短縮できることを実証した. 今後,汎用的なEGGフレームワークを構築し,各種応用に対する設計技術を確立していくことが重要な研究課題になると考えられる.

  26. Beyond-Binary Computingに関する研究

    樋口 龍雄, 弓仲 康史, 青木 孝文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    1999年 ～ 2001年

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    現在のVLSIシステムは,回路技術としては2値論理回路,演算原理としては2進数演算を基本にしている.しかし,近年,VLSIの高集積化に伴い,配線量の激増や演算遅れ時間の増大などの性能限界が顕在化している.これに対して本研究では,従来の2値論理・2進数演算原理の限界を越える新しいシステム構築のパラダイムとして"Beyond-Binary Computing"を提唱し,以下の成果を得た. 1.非2進冗長数系を基本とする超高速算術演算アルゴリズムのファミリーを開発し,試作などを通してその有効性を確認した.具体的には,(i)基数4並列除算器,(ii)基数2-4-8 CORDIC演算器,(iii)SW数系に基づく再構成型積和演算データパス,(iv)冗長複素数系に基づく実数/複素数再構成型演算データパスなどの開発を行った.数系を演算データに応じて最適化することにより,演算時間・消費電力・配線の複雑さを大幅に減少できることを示した.さらに,多値フィールドプログラマブルディジタルフィルタを開発し,冗長数系と多値集積回路技術の相乗効果による高性能化の可能性を示した.これと平行して,非2進数系に基づく超高速算術演算システムの自動設計を可能にする新しいCAD技術を提案した. 2.擬似ランダム系列を情報担体とする同期式集合論理システムを初めて試作するとともに,これを発展させたチップ内CDMA通信方式を世界に先駆けて提案した.また,その実用化に向けた技術課題を明らかにした. 3.コンピュータシミュレーションを通して,酵素トランジスタに基づく無配線分子コンピューティングの可能性を示すとともに,最適経路探索や画像処理などへの応用を検討した.さらに,酵素トランジスタなどの人口触媒素子に基づく無配線集積回路が原理的に実現可能であることを実験的に確認した.

  27. 冗長算術演算アルゴリズムを駆使したコンフィギャラブルシグナルプロセッサの開発

    樋口 龍雄, 青木 孝文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    1999年 ～ 2001年

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    現在のマルチメディア信号処理技術においては,用途に応じたASICの開発が重要である.しかし,ASICの開発には,膨大なコストと開発期間が要求され,設計仕様の変更に対する柔軟性に欠けるという問題があった.これに対して,FPGA (Field-Programmable Gate Array)のように,ハードウェア構成を柔軟にプログラム可能なデバイスが注目されているが,ASICと比較して十分な性能が達成できなかった.本研究では,冗長算術演算アルゴリズムに基づいてFPGAのような柔軟性とともにASICに近い高性能を達成する信号処理用FPGA「コンフィギャラブルシグナルプロセッサ」の技術基盤を確立した. 1.10〜100MHz程度のサンプリング周波数を有する高速FIRフィルタを応用として取り上げ,これをマッピング可能なコンフィギャラブルシグナルプロセッサを設計・試作した.本プロセッサは多数のSW数加算器を搭載し,最大11次のFIRフィルタをマッピング可能である.最新のCMOS技術を使用した場合,QAM通信の変調・復調器,ディジタルTVのフォーマット変換器などの応用に適用可能であるとの見通しを得た. 2.5レベルの双方向電流信号を用いる多値集積回路技術を考案し,これに基づく新しいコンフィギャラブルシグナルプロセッサを設計・試作した.2値論理による試作と比較して,回路面積を50%程度,消費電力を4%〜40%程度削減できることが明らかになった. 3.ディジタル信号処理で必須になるさまざまな冗長算術演算アルゴリズムの体系化を行った.さらに,冗長算術演算アルゴリズムに基づくシグナルプロセッサを記述・検証・合成するための新しいCAD技術を検討した. 4.FPGA技術をクリティカルな応用に適用するために,故障検出と機能回復が可能な高信頼FPGAアーキテクチャを考案した.

  28. 極限的並列性を指向した集合論理VLSIアーキテクチャに関する研究

    青木 孝文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    1998年 ～ 2000年

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    VLSI技術の極限的微細化と大規模化に伴い,内部配線の激増に起因する問題が深刻な障壁となりつつある.本研究では,配線問題に制限されない次世代高並列集積システムの構築を目指して,「多値論理」および「集合論理」と呼ばれる新しい演算原理に基づくVLSIアーキテクチャの可能性を検証した. 1.2値M系列を情報担体とする同期式集合論理のための基本論理ゲートの組を発案し,これによる集合論理回路の合成手法を明らかにした. 2.集合論理回路では,M系列の長さと多重度を調節することにより,信号線上の情報量と信頼性を柔軟に制御できることを明らかにした. 3.双方向電流モード回路方式に基づく集合論理回路の実現方式を提案した.さらに,集合論理に基づく9×9画素完全並列画像処理用テンプレートマッチング回路を0.6μm CMOS技術を用いて設計・試作した.40×40画素程度のテンプレートマッチング回路を構成した場合,チップ面積を約30%,配線領域を約78%削減することが可能である. 4.2値M系列を情報担体として大幅な配線量の削減を可能にする新しいニューラルネットワークアーキテクチャを発案した. 5.研究概念を任意の直交符号をキャリアとする一般的なチップ内/チップ間CDMA通信方式に拡張するとともに,符号系列の位相オフセット誤差の問題を克服できる多値CDMA方式を発案した. 6.以上の研究と並行して,多値論理VLSIアーキテクチャに関する研究を行うとともに,集合論理方式との比較を行った.ニューラルネットワークなどのアナログ信号配線の多いアーキテクチャではCDMA方式が有効であり,シグナルプロセッサなどのディジタル演算を多用する応用では多値論理方式が適しているという結論を得た. 今後,多値論理/集合論理VLSIアーキテクチャの大規模応用技術を開発することが重要な研究課題である.

  29. 画像認識のための実時間再構成型シグナルプロセッサの試作

    青木 孝文, 小林 孝次

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：TOHOKU UNIVERSITY

    1997年 ～ 1999年

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    本研究グループでは,シグナルプロセッサ向きの高精度画像認識アルゴリズムとして,「位相限定相関法」を基本とした認識アルゴリズムを提案し,その有効性を指紋照合,部品認識,顔画像認識などにおいて実証してきた.このようなFFTベ一スの画像認識アルゴリズムでは,膨大な実数/複素数混合データの演算をいかに効率的に実行するかという点がその実用化の重要な課題になる. 本研究では,この種の実数/複素数混合演算の問題を解決するために本研究代表者らが提案している「冗長複素数系(Redundant Complex Number Systems)」と呼ばれる新しい数表現に着目し,位相限定相関法の高速処理を目的とした実時間再構成型シグナルプロセッサのアーキテクチャを検討した.特にその実現の鍵となる下記の演算器コアを試作した. 1.実数/複素数再構成型演算器コアを0.5μm CMOS技術を用いて試作し,再構成のハードウェアオーバーヘッドが8.9%と極めて低い3モード演算器を実現した. 2.冗長複素数乗算器コアを0.5μm CMOS技術を用いて試作し,自動合成された複素数乗算器と比較して,チップ面積,配線遅延,消費電力を,それぞれ33.7%,16.9%,18.4%に削減することに成功した. 3.SW数系に基づく再構成型積和演算器コアを0.35μm CMOSを用いて試作し,10MHz〜100MHzの高サンプリングレートのフィルタリングを実現した. 4.冗長多進数を用いた除算器コアおよびCORDlC演算器コアなどを試作し,その有用性を実証した. また,これと並行して位相限定相関法のアプリケーションに関する調査研究を行うとともに,位相限定相関法に基づく3次元ステレオビジョンシステムを中心にアルゴリズム開発を行った.この結果,今後,3次元計測・物体認識用シグナルプロセッサを開発する際に重要になる研究課題を明らかにした.

  30. 集合論理に基づく超並列コンピューティングに関する研究

    樋口 龍雄, 弓仲 康史, 青木 孝文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    1996年 ～ 1998年

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    本研究では,配線問題を本質的に解消できる次世代集積システムの実現を目指して,下記のような多重コンピューティングシステムに関する総合的検討を行った. 1. 「多値集積システム」:非2進数系/多進数系に基づく各種算術演算回路(高基数除算回路,高基数CORDIC演算回路,冗長複素数乗算回路,再構成型算術演算回路)を開発し,演算latency・配線長・素子数・消費電カなどの削減効果を実証した.さらに多値集積回路の試作を通じて,回路規模の削減の可能性を示した. 2. 「周波数多重化集積システム」:正弦波および直交ディジタル系列を情報担体とするニューラルネットワークの基本構成を提案した.さらに,直交ディジタル系列を情報担体とするホップフィールド型ネットワーク(3ビットA/D変換器)をCMOS双方向電流モード回路方式に基づいて設計し,配線量削減の効果を明らかにした. 3. 「符号多重化集積システム」:M系列を情報担体とする集合論理システムを提案するとともに,テスト回路をCMOS双方向電流モード回路技術により試作し、配線量削減の効果を明らかにした.さらに,M系列の系列長と多重度を調節することにより,柔軟なエラーレートの制御が可能であることを示した. 4. 「多波長光電子集積システム」:MCMマルチプロセッサ用多波長光インタコネクションネットワークを提案するとともに,その実現の鍵となる波長検出ICを開発した.本ICでは原理的に8〜16波長程度の多重度を実現可能であり,これによりネットワークの面積的複雑さを1/64〜1/256程度に減少できることを示した. 5. 「分子コンピューティングシステム」:本システムの基本素子となる酵素トランジスタの原理的動作を初めて確認した.また、酵素トランジスタネットワークによるパターン情報処理の原理を提案した.

  31. 集積化多波長光コンピューティングシステムの開発

    樋口 龍雄, 青木 孝文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    1996年 ～ 1998年

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    本研究では,集積化多波長光コンピューティングシステムを実現する際の鍵になる適応波長セレクタに関する試作を行うとともに,これを用いた種々の専用光コンピューティングシステムの提案と評価を行った. 1. 適応波長セレクタの波長検出部を試作し,その結果に基づいて適応波長セレクタの総合的性能評価を行った.試作した波長検出部は,(1)波長635nm,690nm,750nm,830nmの光を分離するための4つの誘電体多層膜フィルタをフォトダイオード上に集積化した構造,および(2)630nm〜850nmの波長域の複数の光を分離するための傾斜堆積型誘電体多層膜フィルタをフォトダイオードアレイ上に堆積した構造の2種類である.評価の結果,タイプ(1)のような個別のフィルタを用いた適応波長セレクタは,現実的には波長分解能が8波長以下であるのに対し,タイプ(2)の場合は,フィルタの逆特性演算により,8〜16波長程度を同時検出可能であることが判明した.これにより.波長変動にロパストな適応波長セレクタが実現可能であることを初めて明らかにした. 2. 適応波長セレクタのチップ間光インタコネクションへの応用として,多波長光ハイパーキューブネットワークを提案し,8〜16波長の使用により,配線の面積的複雑さを1/64〜1/256に減少できることを示した.また,自由空間多波長光インタコネクション,光ウェーブキャスティングなどの新たな光通信方式を提案するとともに,光集合論理演算システムおよび光ニューラルネットワークなどのモデル実験を行い.その原理を確認した.この過程を通して,本研究で提案してきた信号の多重化による新しいコンピューティングの原理自体は,電気信号の変調・多重化技術を用いることにより,現行のVLSIアーキテクチャへ応用可能であることが判明し,基礎的検討を行うとともに.研究課題を明らかにした.

  32. 酵素トランジスタに関する基礎研究

    青木 孝文

    1996年 ～ 1997年

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    酵素トランジスタは,エフェクターによりその活性が制御される酵素の機能をモデルにした素子である.電気化学的手法に基づく酵素トランジスタは,エフェクター分子を検出する「ディテクタ」部とその結果に応じてある特定の酵素の活性を制御する「モジュレータ」部により構成される. 1.モジュレータ電極を電気化学的に実現した.具体的な酵素反応系としては,グルコースデヒドロゲナーゼ(酵素)とNAD(補酵素),ヒドロキノン(電子の授受を媒介するメディエータ)の系を用い,これを白金電極反応とカップルさせることにより,酵素活性の電気的制御系を実現した.本システムは,分子情報担体としてグルコース(基質)を想定した場合のモジュレータ電極として機能することが実験的に確認された.すなわち,白金電極に与える電位によって電子伝達効率が変調され,等価的にグルコースデヒドロゲナーゼ酵素反応全体の速度が変動することが確認された.ディテクタ電極として,グルコースオキシターゼ酵素電極を用い,溶液中のグルコース濃度をモニターしたところ,白金電極電位によるグルコース濃度の変調が観測された.これにより,原理的には酵素トランジスタの機能が実現可能であることが判明した. 2.前年度までに,均一系(溶液中の濃度分布に偏りのない系)で動作する酵素トランジスタ回路の解析および設計手法が確立されたが,この結果をもとに拡散過程を含む不均一な反応拡散場における酵素トランジスタのシミュレーション実験を行った.その結果,基質濃度の時空間パターンの形成・発展などの興味深い現象が発見され,これによる新しい信号処理の可能性が見いだされた.今後,酵素トランジスタによる反応拡散コンピューティングに関する新しい研究の展開が期待できる見通しを得た.

  33. 次世代集積化バイオコンピューティングのための酵素スイッチ素子に関する研究

    青木 孝文

    1995年 ～ 1995年

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    本研究では,無配線コンピューティングのための酵素スイッチ素子に関する基礎実験ならびに性能評価を行った. 1.酵素スイッチ素子は,液層中の特定の分子を「受信電極」で検出し,その結果に応じて「送信電極」上の酵素活性を制御し,特定の基質を対応する速度で生成物に変換する.まず,通常のイオン電極程度のマクロな大きさで,送信電極を実現した.これを実現する系として,グルコースデヒドロゲナーゼ,NAD,ヒドロキノンの系を取り上げ,酵素反応を有る程度電気化学的に制御できることを確認した.さらに,この系が十分な安定性および選択性を有することを実験的に確認した。 2.グルコースオキシターゼの酵素反応系を利用して受信電極を構成し,これを上記1で実現した送信電極とともに用いることにより,電極間での分子情報の直接伝達に成功した.ただし,この実験系の場合,電極と酵素の間の電子伝達を媒介すうために遊離したメディエータを用いるため,多種類の送信電極を用いる場合に信号のクロストークが問題になることが明らかになった.このため遊離したメディエータを使用しない送信電極の実現が,今後の研究課題として重要になること判明した. 3.また,酵素スイッチ素子を微細化した場合の動作を計算機上でシミュレートし,10μm程度に微細化された酵素スイッチ素子の応答時間が100μsec程度であることを明らかにした.さらに,多数の酵素スイッチ素子を集積化したシステムについてシミュレーションを行い,完全並列画像処理などのさまざまな情報処理が可能であることを新たに見い出した.今後,このような酵素スイッチ素子による配線に制限されない並列情報処理機構のモデルを構築することが必要であると考えられる.

  34. 集積化光多重コンピューティングのための多波長受光ICの試作

    青木 孝文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    1994年 ～ 1995年

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    本研究では,多波長光電子集積回路(多波長OEIC)を実現する際の鍵になるコンパクトな波長選択素子を設計・試作し,多波長OEIC実現に向けた技術課程および達成される性能を明らかにした. 1.pn接合フォトダイオード上に誘電体多層膜による光学フィルタを直接堆積して形成される垂直入力形波長選択素子を設計・試作し,これを集積化した多波長受光ICを実現した.アルミマスクを用いたリフトオフ法により誘電体多層膜の微細なパタ-ニングを実現し,最終的には635〜830nmの範囲の4波長を1チップで分光・検出する4波長受光ICの開発に成功した. 2.上記の試作の結果判明した問題といて,波長数を増加した場合に,それぞれを識別する光学フィルタを作成する工程数が増加し,その加工が困難になるという点があげられる.この問題を解決し,さらに多重度を増加することを目的として,単一の誘電体多層膜により多数の波長に対するフィルタを一括して作成する方法を考案した.この方法についての計算機シミュレーションを実施し,波長特性の制御性などの定量的評価を行った. 3.多波長OEICにおいては,波長選択素子の他にポリイミド導波路,面発光レーザ等を集積化する必要がある.これらの素子を集積化し,多波長光ハイパーキューブなどの大規模なマルチプロセッサネットワークを構成した場合に達成される性能を評価した.特に,使用可能な波長数に関して評価を行った結果,光導波路幅を20μm程度に微細化し,誘電体多層膜フィルタの膜厚を8μm程度,レーザのゲインバンド幅を100nm程度とした場合,現在の加工精度で約8波長の多重化が可能であることが判明した.この場合,多波長光ハイパーキューブネットワークの面積的複雑さは,約1/64に減少することを示し,波長多重化の有効性を実証した.

  35. 高度並列光多重コンピューティングシステムの試作

    樋口 龍雄, 青木 孝文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    1993年 ～ 1995年

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    本研究では,配線問題に制限されない高度並列処理を実現することを目指して,光の波長多重性を利用した「光多重コンピューティングシステム」を試作し,総合的な評価を行った. 1.本研究代表者が提案する3種類の光集合論理ゲート:和集合ゲート,補集合ゲートおよび変換ゲートを用いて光多重コンピューティングシステムを系統的に設計する方法を確立した.さらに,誘電体多層膜フィルタ,光ファイバ,レーザダイオード,フォトダイオードおよび電子回路部品を組み合わせて上記の光集合論理ゲートを試作し,これに基づく並列多重加算モジュールの実現に世界で初めて成功した. 2.インタコネクション専用ハードウェアに光多重コンピューティングを適用した場合の配線量減少の効果および速度を評価した.この結果をもとに,r種類の波長を用いることによりBPC結合の配線密度を1/r以下に減少できる最適多重化法を開発し,信号線数最小の光多重ソーティングネットワークを設計した.さらに,種々の個別素子を用いて8入力4多重光バイトニックソーティングネットワークを構成し,複雑な構造のネットワークをリンクの交差のない単純なトポロジーで実現可能であることを実証した. 3.光多重コンピューティングシステムの集積化の鍵になる多波長分光用光電子集積回路(フィルタ・ディテクタ)を試作し,635nm〜830nmの範囲の4種類の波長を1チップで分光・検出することに成功した.試作結果に基づき使用可能な波長数を検討した結果,現在の加工精度で約8波長の多重化が可能であることが判明した.この場合,BPC結合ネットワークの面積的複雑さは,約1/64に減少することを明らかにし,次世代集積システムにおける配線ボトルネックの解消のために波長多重化が有効であることを実証した.

  36. 無配線バイオコンピューティングのための酵素スイッチ素子に関する研究

    青木 孝文

    1994年 ～ 1994年

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    本研究では,無配線コンピューティングのためのバイオ素子に関する基礎実験ならびに性能評価を行った. 1.無配線コンピューティングのためのバイオ素子の機能は、溶液中の特定の基質分子を検出する「選択機能」と,その結果に応じてある特定の酵素反応を活性化させ,新たな生成物分子を溶液中に放出する「出力機能」に分けられる.まず,選択機能に関しては,グルコース酸化酵素,ガラクトース酸化酵素,アルコール酸化酵素を種々の割合で複合固定化したセンサを試作し,これらが十分な選択性と安定性を保有することを明らかにした. 2.一方,出力機能の実現に関しては,酸化還元酵素と電極の間の電子伝達を電気的に制御することにより,等価的に生成物の発生を調節することが考えられる.当初,グルコースを情報担体とし,グルコースオキシターゼおよび白金電極の系を利用して,その濃度の制御を試みる予定であった.しかしながら,グルコースの濃度変化を観測するための受信系が,上記の制御電極の影響を強く受けることが判明した.このため上記の系の代わりにグルコースデヒドロゲナーゼおよびNADによる酵素反応系を用い,これをキノンをメディエータとして白金電極とカップルさせることにより反応制御を実現することを試みた.現在までに,電極電位に応じて酵素反応をONとOFFの2状態にスイッチさせ,グルコース濃度を段階的に変動させることに成功している.今後,本システムの制御性について実験的評価を行う必要があると考えられる. 3.酵素反応過程および拡散過程の両者について計算機シミュレーションを実施し,10μm程度に集積化されたバイオ素子の応答時間が100μsec程度であることを明らかにした.今後は,配線によらないコンピューティングがシステム全体に及ぼす効果を定量的に評価していく必要があると考えられる.

  37. 無配線バイオコンピューティングシステムに関する基礎研究

    青木 孝文

    1993年 ～ 1993年

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    本研究では、無配線コンピューティングのためのバイオ素子に関する基礎実験ならびに性能評価を行った。 1.バイオ素子の機能は、溶液中の基質分子を識別する「並列選択機能」と分子情報を放出する「並列出力機能」に分けられる。まず、並列選択機能にかんしては、複数の酵素を表面に固定化した多酵素センサが要求される。本研究では、グルコース酸化酵素、ガラクトース酸化酵素およびアルコール酸化酵素をアルブミンとともに固定化した3酵素センサの試作に成功した。またその過程で、多酵素センサ自体が、溶液中の基質濃度ベクトルに対する重み付き線形加算特性を容易に実現できることが明かになった。今後は、このようなアナログ動作および分子の拡散・反応過程を反映したバイオ素子のモデル化が重要であると思われる。 2.一方、並列出力機能に関しては、電気信号により酵素反応の活性を調節し、目的とする物質の生成を制御することが必要になる。当初、このためには、酵素を固定化した特殊な導電性高分子膜が必要であると考ていた。しかしながら、酵素や過酸化水素などが第2の基質として関与する酵素反応系では、この第2の基質の濃度を通常の電極反応を利用して調節することにより、等価的に酵素反応を制御できることが判明した。このためグルコース酸化酵素を固定可した白金電極の系について、実験システムを構成し、予備実験を完了した。 3.上記の並列選択・出力機能を結合して、バイオ素子を構成した場合の動作を計算機上で模擬し、速度評価を行った。この結果、10mum程度に集積化されたバイオ素子によるリング・オシレータは、約30msの周期で発振することが明らかになった。今後は、配線によらない超並列演算が、全体のアーキテクチャに対してどの程度の効果を有するかということについて、定量的に評価していく必要があると考えられる。

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