Organization
School of Computing Researcher
Title
Researcher
External link
NAGANUMA KAZUKI
Degree
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Doctor of Engineering ( 2024.3 Tokyo Institute of Technology )
Research Interests
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リモートセンシング
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数理最適化
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画像解析
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信号処理
Research Areas
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Informatics / Mathematical informatics
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Informatics / Intelligent informatics
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Informatics / Perceptual information processing
Education
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Tokyo Institute of Technology School of Computing Department of Computer Science
2022.4 - 2024.3
Country： Japan
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Tokyo Institute of Technology School of Computing Department of Computer Science
2020.4 - 2022.3
Country： Japan
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Kanagawa Institute of Technology Department of Information and Computer Sciences
2016.4 - 2020.3
Country： Japan
Research History
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Japan Society for the Promotion of Science a Research Fellow (PD)
2025.4
Country：Japan
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Tokyo University of Agriculture and Technology Institute of Engineering Assistant Professor
2025.4
Country：Japan
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Institute of Science Tokyo School of Computing Researcher
2024.4
Country：Japan
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Japan Science and Technology Agency ACT-X a Researcher
2023.10
Country：Japan
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Japan Society for the Promotion of Science a Research Fellow (DC2)
2023.4 - 2025.3
Country：Japan
Papers
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Kazuki Naganuma, Yodai Suzuki, Ryo Hayakawa, Shunsuke Ono
IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP) 141 - 145 2026.5
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Variable Metric Stochastic Line-Search For Primal-Dual Hybrid Gradient Reviewed
Yodai Suzuki, Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP) 156 - 160 2026.5
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Hyperspectral and Multispectral Image Fusion via Neural Tensor Decomposition With Factor Alignment Reviewed
Huidong Jiang, Kazuki Naganuma, Zerui Tao, Jin-Liang Xiao, Qibin Zhao, Shunsuke Ono
IEEE Access 14 20756 - 20774 2026
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Primal-Dual Splitting Deep Unrolling for Image Reconstruction
NAGANUMA Kazuki, ONO Shunsuke
Medical Imaging Technology 44 ( 3 ) 120 - 125 2026
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Sampling Method for Generalized Graph Signals With Pre-Selected Vertices via DC Optimization Reviewed
Keitaro Yamashita, Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE Open Journal of Signal Processing abs/2509.14836 314 - 323 2026
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Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
CoRR abs/2506.17838 2025.6
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Robust Time-Varying Graph Signal Recovery for Dynamic Physical Sensor Network Data Reviewed
Eisuke Yamagata, Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE Transactions on Signal and Information Processing over Networks 11 59 - 70 2025
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Controlling the Number of Sample-Contributive Vertices in Generalized Sampling of Graph Signals. Reviewed
Keitaro Yamashita, Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP) 1 - 5 2025
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Takafumi Ueki, Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP) 1 - 5 2025
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Toward Robust Hyperspectral Unmixing: Mixed Noise Modeling and Image-Domain Regularization Reviewed
Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 17 8117 - 8138 2024
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Enhancing Hyperspectral Anomaly Detection by Difference-of-Convex Sparse Anomaly Modeling. Reviewed
Koyo Sato, Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP) 9921 - 9925 2024
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Generalized Graph Signal Sampling under Subspace Priors by Difference-of-Convex Minimization. Reviewed
Keitaro Yamashita, Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
Asia Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA) 1 - 6 2024
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Hyperspectral Unmixing With Row-Sparsity Enhancement: A Difference-of-Convex Approach. Reviewed
Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
Asia Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA) 1 - 5 2024
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Robust Spatiotemporal Fusion of Satellite Images: A Constrained Convex Optimization Approach Reviewed
Ryosuke Isono, Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 62 1 - 16 2024
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Cross-Frame Foreground Structural Similarity Modeling by Convolutional Sparse Representation. Invited Reviewed
Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
Asia Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference 779 - 783 2023
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Variable-Wise Diagonal Preconditioning for Primal-Dual Splitting: Design and Applications Reviewed
Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE Transactions on Signal Processing 71 3281 - 3295 2023
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Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing ICASSP (ICASSP) 1 - 5 2023
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Robust Spatiotemporal Fusion of Satellite Images via Convex Optimization. Reviewed
Ryosuke Isono, Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing ICASSP 2023(ICASSP) 1 - 5 2023
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A General Destriping Framework for Remote Sensing Images Using Flatness Constraint Reviewed
Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 60 1 - 16 2022
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Graph Spatio-Spectral Total Variation Model for Hyperspectral Image Denoising Reviewed
Shingo Takemoto, Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters 19 1 - 5 2022
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Kazuki Naganuma, Shunsuke Ono
European Signal Processing Conference (EUSIPCO) 2041 - 2045 2022
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Zero-Gradient Constraints for Destriping of Remote-Sensing Data. Reviewed
Kazuki Naganuma, Saori Takeyama, Shunsuke Ono
IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP) 1480 - 1484 2021
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Study of Safe Elliptic Curve Cryptography over Gaussian Integer. Reviewed
Kazuki Naganuma, Takashi Suzuki, Hiroyuki Tsuji, Tomoaki Kimura
IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 103-A ( 12 ) 1624 - 1628 2020
MISC
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A Deep Primal-Dual Unrolling Network for Constrained Hyperspectral Image Restoration Using Transfer Learning
長沼一輝, 小野峻佑
画像符号化シンポジウム・映像メディア処理シンポジウム(Web) 39th-29th 2024
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Low-Level Standard Deviation Estimation for Gaussian Noised Images by Denoising Filter and Gaussian Noise Re-Superimposition
鈴木貴士, 長沼一輝, 辻裕之, 木村誠聡
電子情報通信学会論文誌 A(Web) J104-A ( 7 ) 2021
Presentations
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動画の圧縮イメージングのための慣性項付き深層展開ネットワーク
岩永将樹, 長沼一輝, 早川諒
第40回信号処理シンポジウム 2025.11
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Operator-Norm-Based Diagonal Preconditioning for Primal–Dual Splitting in Convex Optimization with Differentiable Functions
長沼一輝, 鈴木陽大, 小野峻佑, 早川諒
第40回信号処理シンポジウム 2025.11
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スパース性と滑らかさを考慮した圧縮ストリップマップSARイメージング
辻翔太, 長沼一輝, 早川諒, 星野赳寛, 寺田翼, 片山由美子, 高橋龍平
第40回信号処理シンポジウム 2025.11
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確率的直線探索による可変計量型Chambolle-Pockアルゴリズムのパラメータ決定法
鈴木 陽大, 長沼一輝, 小野 峻佑
2025.11
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地震反射波逆解析のための深層展開ネットワーク構造の検討
栁澤俊介, 長沼一輝, 早川諒
第40回信号処理シンポジウム 2025.11
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全変動正則化の補正のための学習型凸正則化を用いた画像復元
宮本敏史, 長沼一輝, 早川諒
第40回信号処理シンポジウム 2025.11
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複数の劣化にロバストなリモートセンシングデータ解析法 Invited
長沼一輝
電子情報通信学会 信号処理研究会 2025.8
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重要な頂点の事前選択を加味した一般化グラフ信号サンプリング
山下慶太郎, 長沼一輝, 小野峻佑
電子情報通信学会 信号処理研究会 2025.3
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A convolutional sparse coding approach to background modeling in hyperspectral anomaly detection
佐藤航洋, 長沼一輝, 小野峻佑
第39回信号処理シンポジウム 2024.12
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A stable and lightweight deep unrolling approach to image restoration with convolutional sparse coding
植木孝史, 長沼一輝, 小野峻佑
第39回信号処理シンポジウム 2024.12
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Flexible sampling operator design for graph signals with controlling the number of sample-contributive vertices
山下慶太郎, 長沼一輝, 小野峻佑
第39回信号処理シンポジウム 2024.12
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Deep primal-dual unrolling by transfer learning for constrained hyperspectral image restoration
長沼一輝, 小野峻佑
第39回信号処理シンポジウム 2024.12
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A Deep Primal-Dual Unrolling Network for Constrained Hyperspectral Image Restoration Using Transfer Learning
2024.11
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主-双対近接分離法に対する変数毎に可変な対角プレコンディショニング： 設計と応用 Invited
長沼一輝
第23回情報科学技術フォーラム（FIT2024）トップコンファレンスセッション 2024.9
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A difference-of-convex approach to hyperspectral anomaly detection
佐藤航洋, 長沼一輝, 小野峻佑
第38回信号処理シンポジウム 2023.11
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Row-sparsity-enhanced hyperspectral unmixing via difference-of-convex minimization
長沼一輝, 小野峻佑
第38回信号処理シンポジウム 2023.11
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含有率マップの空間的相関を考慮したハイパースペクトルミクセル分解
永松幸紀, 長沼一輝, 小野峻佑
第37回信号処理シンポジウム 2022.12
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A robust spatiotemporal method of fusing satellite images by constrained optimization
磯野凌輔, 長沼一輝, 小野峻佑
第37回信号処理シンポジウム 2022.12
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A matrix-decomposition-free video foreground-background separation framework based on static-scene constraint
長沼一輝, 小野峻佑
第37回信号処理シンポジウム 2022.12
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Convolutional sparse representation for cross-frame similar structure modeling in video foreground-background separation
長沼一輝, 小野峻佑
第37回信号処理シンポジウム 2022.12
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グラフに基づく空間－スペクトル全変動によるハイパースペクトル画像復元
竹本真悟, 長沼一輝, 小野峻佑
電子情報通信学会 信号処理研究会 2022.3
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信号復元のための作用素ノルムに基づく主-双対近接分離法の自動ステップサイズ調整
長沼一輝, 小野峻佑
第36回信号処理シンポジウム 2021.11
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Remote sensing data restoration by constraining the gradients of stripe noise
長沼一輝, 武山彩織, 小野峻佑
電子情報通信学会 信号処理研究会 2021.3
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虚二次体を用いた楕円曲線暗号の比較
長沼一輝, 鈴木貴士, 辻裕之, 木村誠聡
電子情報通信学会 SIS研究会 2020.3
Awards
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IEEE Signal Processing Society Japan Student Journal Paper Award
2025.12 IEEE Signal Processing Society Japan
Kazuki Naganuma
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信号処理研究会賞
2025.3 電子情報通信学会 信号処理研究専門委員会
山下慶太郎, 長沼一輝, 小野峻佑
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APSIPA ASC 2024 Best Paper Award
2024.12 APSIPA
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TELECOM System Technology Student Award
2023.3 The Telecommunications Advancement Foundation
Kazuki Naganuma
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信号処理若手奨励賞
2023.3 信号処理シンポジウム実行委員会
長沼一輝
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IEEE Signal Processing Society Japan Student Conference Paper Award
2022.12 IEEE Signal Processing Society Japan
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SIS研究会若手研究優秀賞
2021.3 電子情報通信学会
長沼一輝, 辻裕之, 木村誠聡
Research Projects
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グラフ信号処理が拓く不規則性・不完全性を克服した地震波イメージング再構成
Grant number：26K21246 2026.4 - 2029.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
長沼 一輝
Grant amount：\4680000 （ Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost：\1080000 ）
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マルチモーダル辞書学習による先端計測のための画像再構成
2026.4 - 2027.3
科学技術振興機構 戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 ACT-X（加速フェーズ）
長沼一輝
Authorship：Principal investigator
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モデル主導型データ駆動アプローチが拓く一気通貫型リモートセンシングデータ解析
Grant number：25KJ0117 2025.4 - 2028.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
長沼 一輝
Grant amount：\5460000 （ Direct Cost: \4200000 、 Indirect Cost：\1260000 ）
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2023.10 - 2026.3
科学技術振興機構 戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 ACT-X
長沼 一輝
Authorship：Principal investigator
本研究では、モデル化が困難な構造をスパースに表現する変換(辞書)をデータから学習するアプローチに基づき、「計測対象固有の構造」を再構成することを目指す。具体的には、「厳しく多様な劣化に対応できるロバスト性」と「複数ドメインの計測データを統合的に利用できる柔軟性」を備えたマルチモーダル辞書学習法を開発し、計測対象固有の構造を再構成する技術を確立することを達成目標とする。
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先端イメージングデータ解析のためのデータ駆動型テンソルスパース表現
Grant number：23KJ0912 2023.4 - 2025.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
長沼 一輝
Grant amount：\2000000 （ Direct Cost: \2000000 ）
本研究者は厳しい劣化が伴う先端イメージングデータ解析のためのスパース表現学習法の研究を行っている。この技術では、真の情報をスパースに表現する変換（辞書）をデータから学習する技術であり、「スパース表現による解析情報と計測データとの整合性を保つ項（データ項）」と「係数のスパース性を評価する項（スパース項）」からなる最適化問題を解くことで実現される。
項目１では厳しい劣化の伴うデータから適切にスパース表現を学習するための方法論を探求することで質的問題を克服し、項目２では次元構造の異なるデータを学習することで量的問題を克服し、項目３では項目１および項目２で得られた辞書を統合する方法を確立することで質・量的問題を克服したスパース表現学習法を確立する。
今年度はすべての項目の根幹をなすアルゴリズムを効率化するための方法論を開拓し、加えてスパース表現において重要な技術である「スパース性の促進」を強化するための研究を遂行した。さらに、実際のハイパースペクトル画像の解析タスクである異常検出にも項目１で培った技術を応用させて、有効性を確認した。また、本研究で対象としている高次元・大規模データを扱うために計算規模の問題に直面したため、異なる構造間の関係性を考慮しながら適切に圧縮してデータを扱う技術を確立した。そして、項目２における構造が異なるデータからスパース表現を学習するための技術の礎を築いた。この技術は項目３を越えて、本研究の目的である様々な劣化が伴い、かつ構造が異なるデータからスパース表現を学習することを実現するものでもある。