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Extraction of page datasets from 3-D CT data of booklets from Laplace equation

Research Project

Project/Area Number 20K20632
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 62:Applied informatics and related fields
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Koyamada Koji  京都大学, 学術情報メディアセンター, 教授 (00305294)

Project Period (FY) 2020-07-30 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥13,780,000 (Direct Cost: ¥10,600,000、Indirect Cost: ¥3,180,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords可視化 / 視覚的分析 / ラプラス方程式 / 深層学習
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、ラプラス方程式を使って、三次元CT装置を使って取得された冊子体三次元画像からページデータを効果的に抽出する手法を開発し、その有用性を確認することである。冊子体は、インクで印字された複数枚のページを綴じたもので、ページを捲らずに冊子体を構成するページを表示することを大きな目標とする。

Outline of Final Research Achievements

This research aimed to develop a method using the Laplace equation to effectively extract page data from 3D images of book blocks obtained using a 3D CT scanner. The hypothesis was that if a scalar field can be appropriately generated so that each page corresponds to an iso-surface, page information can be accurately extracted from 3D images. The proposed method was applied to two datasets consisting of 20 and 50 pages, respectively. The results showed that the proposed method can effectively extract page data even when there are overlapping texts or the pages are not completely separated. The method has the potential to be applied to the digitization and preservation of historical and cultural materials.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この研究では、3D CTスキャナーで取得された冊子体の3D画像からページデータを正確に抽出する手法を開発した。この手法は、スカラー場を生成するためにラプラス方程式を使用し、教師付き学習を使用して画像分類器を構築した。提案手法は、2つのデータセットでテストされ、高い精度でページデータを抽出することが示された。この研究の成果は、歴史的資料や図書館のコレクションのデジタル化に役立ち、文化遺産の保存に貢献することが期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] High-precision page information extraction from 3D scanned booklets using physics-informed neural network2023

    • Author(s)
      Han, Z., Ou, J., Koyamada, K.
    • Journal Title

      Journal of Visualization

      Volume: 26 Issue: 2 Pages: 335-349

    • DOI

      10.1007/s12650-022-00877-0

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Three-dimensional book data page segmentation and extraction method using Laplace equation2021

    • Author(s)
      Ou Jiarui、Han Zhongjiang、Koyamada Koji
    • Journal Title

      Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering

      Volume: 8 Issue: 2 Pages: 223-236

    • DOI

      10.15748/jasse.8.223

    • NAID

      130008120075

    • ISSN
      2188-5303
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Data-driven Derivation of Partial Differential Equations using Neural Network Model2021

    • Author(s)
      Koyamada K.、Long Y.、Kawamura T.、Konishi K.
    • Journal Title

      International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing

      Volume: 12 Issue: 02 Pages: 19-29

    • DOI

      10.1142/s1793962321400018

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 物理学に基づいたニューラルネットワー クを使用した冊子体からのページ抽出2022

    • Author(s)
      韓 忠江, 小山田 耕二
    • Organizer
      可視化情報シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 三次元CTで取得した冊子体データからのページ抽出の高精度化2021

    • Author(s)
      韓 忠江, 欧 家瑞, 小山田 耕二
    • Organizer
      第48回可視化情報シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 三次元CTで取得した冊子体データからの ページ抽出の高精度化2020

    • Author(s)
      〇HAN ZHONGJIANG, OU JIARUI, 小山田 耕二
    • Organizer
      可視化情報シンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-08-03   Modified: 2024-01-30  

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