• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

周辺情報に着目した細胞内画像中の粒子計数と追跡

Publicly Offered Research

Project AreaResonance Biology for Innovative Bioimaging
Project/Area Number 16H01435
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

堀田 一弘  名城大学, 理工学部, 教授 (40345426)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords細胞内画像処理 / 機械学習 / 粒子検出 / 粒子計数 / 対象追跡 / 粒子追跡
Outline of Annual Research Achievements

本年度は細胞核と細胞膜のセグメンテーションの研究に取り組んだ。細胞内画像処理ではEncoder-Decoder Convolutional Neural Networkの一種であるU-netという方法の有効性が示されている。U-netはEncoder部分の特徴量をDecorder部分でも再利用することにより、精度を高める方法である。しかし、形状が異なる細胞核と細胞膜を1つのU-netを用いて同時にセグメンテーションする場合、どうしても精度が低下してしまう。そこで、U-netのDecoder部分を改良し、細胞膜、細胞核、背景の3つの2クラス識別を行ってから3クラスのセグメンテーションを行うことににした。これにより、セグメンテーションの精度を改良した。
また、Generative Adversarial Networkの発展版であるpix2pixという方法を基に細胞核と細胞膜のセグメンテーションを行う研究も行った。pix2pixはGeneratorとDiscriminatorを競い合わせながら精度を高める方法であり、画像間の変換を学習することができる。顕微鏡画像と専門家が作成したセグメンテーション結果をpix2pixで学習させれば、画像からセグメンテーション結果への変換を学習できることになる。オリジナルのpix2pixを用いて複数解像度を用い、それらの結果を統合する方法や、生成器と識別器に工夫を加えることによりセグメンテーションの精度を高めた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Book (1 results)

  • [Presentation] Segmentation of Cell Membrane and Nucleus by Improving Pix2pix2018

    • Author(s)
      M.Sato, K.Hotta, A.Imanishi, M.Matsuda and K.Terai
    • Organizer
      International Conference on Bio-inspired Systems and Signal Processing (BIOSIGNALS2018)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Segmentation of Cell Membrane and Nucleus Using Branches with Different Roles in Deep Neural Network2018

    • Author(s)
      T.Murata, K.Hotta, A.Imanishi, M.Matsuda and K.Terai
    • Organizer
      International Conference on Bio-inspired Systems and Signal Processing (BIOSIGNALS2018)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CNNによる距離予測スコアの集積と抑制に基づく細胞内粒子検出2017

    • Author(s)
      西田賢志郎,堀田一弘
    • Organizer
      動的画像処理実利用化ワークショップ(DIA2017)
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2017-03-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Segmentation of cell membrane and cell nucleus Using pix2pix of Local Regions2017

    • Author(s)
      M.Sato, K.Hotta, A.Imanishi, M.Matsuda and K.Terai
    • Organizer
      International Symposium on Imaging Frontier(ISIF2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ライブイメージングに資する4次元ヒストロジーの創生2017

    • Author(s)
      今西彩子、佐藤雅也、寺井健太、隅山健太、堀田一弘、松田道行
    • Organizer
      日本細胞生物学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Particle Detection in Crowd Regions Using Cumulative Score of CNN2016

    • Author(s)
      K.Nishida and K.Hotta
    • Organizer
      International Symposium on Visual Computing (ISVC2016)
    • Place of Presentation
      Las Vegas
    • Year and Date
      2016-12-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Human Tracking in Crowded Scenes Using Target Information at Previous Frames2016

    • Author(s)
      H.Takada, K.Hotta and P.Janney
    • Organizer
      International Conference on Pattern Recognition (ICPR2016)
    • Place of Presentation
      Cancun
    • Year and Date
      2016-12-04
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CNNを用いたスコアパッチの集積による粒子検出2016

    • Author(s)
      西田賢志郎,堀田一弘
    • Organizer
      バイオイメージインフォマティックス
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-06-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Convolutional Neural Networkを用いた密集領域に頑健な細胞内の粒子計数2016

    • Author(s)
      堀田一弘
    • Organizer
      バイオイメージインフォマティックス
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-06-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ディープラーニングを用いた細胞内の粒子計数2016

    • Author(s)
      渡邊美月,堀田一弘
    • Organizer
      バイオイメージインフォマティックス
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-06-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Mixture of Regressionsに基づくCNNの統合による細胞内画像中の粒 子計数2016

    • Author(s)
      熊谷章平,堀田一弘
    • Organizer
      バイオイメージインフォマティックス
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-06-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] 情報機構2016

    • Author(s)
      市瀬龍太郎、長橋賢吾、山下隆義、堀田一弘、他多数
    • Total Pages
      296
    • Publisher
      人工知能・機械学習・ディープラーニング 関連技術とその活用
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi