Image-sharpening and resolution restoration of ophthalmic videos and pictures using a novel arithmetic algorithm

• Project/Area Number: 23K27748
• Project/Area Number (Other): 23H03057 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 大鹿 哲郎 筑波大学, 医学医療系, 教授 (90194133)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 星 崇仁 筑波大学, 医学医療系, 講師 (10757892) ; 巻田 修一 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50533345)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,980,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥4,380,000); Fiscal Year 2025: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2024: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2023: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
• Keywords: 画像鮮明化 / 眼科映像 / 算術アルゴリズム

Outline of Research at the Start

我々の用いるリアルタイム映像鮮明化法は，①1画素ごとの計算によるダイナミックレンジ拡大，②劣化画像の復元高解像度化，③ハニカム除去，④赤色透過の4つのアルゴリズムからなる．①②は監視カメラなど産業用に開発された特許技術の医学への応用であり，③④は眼科におけるオリジナル技術である．眼内内視鏡や涙道内視鏡での動画，3D Heads-up手術映像，眼底写真，スマートフォンによる前眼部撮影など，種々の眼科映像をリアルタイム（遅延0.004秒）で鮮明化させる最適なパラメータを設定し，その臨床的有用性を示す．また，本技術をチップ化することで，さらに多くの入力デバイスに対応させ，臨床応用の範囲を拡げる．