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

細胞内物流のための画像情報学の展開―大規模自動定量化と知識獲得

Publicly Offered Research

Project AreaIntracellular logistics: interdisciplinary approaches to pathophysiology of membrane traffic
Project/Area Number 23113722
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 InstitutionKyushu University

Principal Investigator

内田 誠一  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (70315125)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords細胞内画像処理 / 細胞内ロジスティクス / バイオイメージインフォマティクス / 物体追跡 / パターン認識 / ライブセルイメージング / 物体検出
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの研究実施により,神経細胞内のAPP-GFP輸送画像について,画質改善,粒状物質の検出,粒状物質の追跡の手法を開発し,それらを用いることで,人間の目視による精度に近いレベルの結果が得られることを実証した.今年度は,その精度をさらに高めるための改良を行った.検出については,これまでの学習ベースではなく,ガウシアンフィッティングに基づく方法も導入した.追跡アルゴリズムについては,動的計画法に基づくマッチングアルゴリズムの改良に加え,安定結婚アルゴリズムに基づく方法,および整数線形計画法(ILP)に基づく方法を実装した.研究の進捗については,研究協力者(北大薬学研究院鈴木利治教授)との綿密な議論を行った.
同じAPP-GFP輸送については,動画像中の多物体追跡という上記の方法論以外にカイモグラフィーによる方法も検討した.後者は3次元時空間ボリュームを2次元平面(すなわち1枚の画像)に投影したものであり,複数の物体の動きが同画像上での複数の軌跡として表現される.このカイモグラフィーについて,背景雑音の低減や,モルフォロジ技術の導入による軌跡の先鋭化,また投影により失われた残り1次元情報をカラーグラデーションとして表現する新しいカイモグラフィーの開発を行った.
なお,本新学術領域研究に端を発したバイオイメージインフォマティクス研究について,APP-GFP解析に留まらず,国内10弱のバイオ研究グループとの共同研究を開始した.いずれにおいても,APP-GFP輸送画像解析で利用した最適化に基づくアプローチと同様,できるかぎり高精度・安定な手法を利用し,自動定量化・解析ソフトウエアを開発した.

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (19 results) (of which Invited: 6 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Image Processing and Recognition for Biological Images2013

    • Author(s)
      Seiichi Uchida
    • Journal Title

      Development Growth and Differentiation

      Volume: 55 Issue: 4 Pages: 1-27

    • DOI

      10.1111/dgd.12054

    • NAID

      40019735197

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-Markovian Dynamic Time Warping2012

    • Author(s)
      Seiichi Uchida
    • Journal Title

      Proceedings of the 21st International Conference on Pattern Recognition

      Volume: 1 Pages: 2294-2297

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analytical Dynamic Programming Matching2012

    • Author(s)
      Seiichi Uchida
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 7583 Pages: 92-101

    • DOI

      10.1007/978-3-642-33863-2_10

    • ISBN
      9783642338625, 9783642338632
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Global Optimization for Intracellular Objects Tracking2013

    • Author(s)
      Ayumi Hamano
    • Organizer
      The 10th NIBB-EMBL Symposium 2013 Quantitative Bioimaging
    • Place of Presentation
      基礎生物学研究所,岡崎市
    • Year and Date
      2013-03-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] バイオイメージインフォマティクス ‐ 生物画像のための画像処理とパターン認識2013

    • Author(s)
      内田誠一
    • Organizer
      日本薬学会北海道支部講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学大学院薬学研究院
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 画像情報学研究者は何をやっているのか?2012

    • Author(s)
      内田誠一
    • Organizer
      定量生物学の会第五回年会チュートリアル
    • Place of Presentation
      東京大学 生産技術研究所
    • Year and Date
      2012-11-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 画像情報学の生物学への貢献を目指して2012

    • Author(s)
      内田誠一
    • Organizer
      バイオイメージ・インフォマティクス ワークショップ
    • Place of Presentation
      理化学研究所 発生・再生科学総合研究センター(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2012-11-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞内粒子群の検出および追跡2012

    • Author(s)
      藤崎顕彰
    • Organizer
      画像の認識・理解シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場,福岡市博多区
    • Year and Date
      2012-08-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞画像に対するpart-based認識2012

    • Author(s)
      島田祐輝
    • Organizer
      画像の認識・理解シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場,福岡市博多区
    • Year and Date
      2012-08-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 画像処理を用いたメラノソーム輸送追跡法2012

    • Author(s)
      濱野あゆみ
    • Organizer
      画像の認識・理解シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場,福岡市博多区
    • Year and Date
      2012-08-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 大局的最適化による細胞内粒子の追跡2012

    • Author(s)
      藤崎顕彰, 青木健太, フォン ヤオカイ, 内田誠一, 荒関雅彦, 齋藤有紀, 鈴木利治
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      東北大学,仙台市
    • Year and Date
      2012-02-10
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 局所特徴を用いた細胞画像認識2012

    • Author(s)
      島田祐輝, フォン ヤオカイ, 内田誠一
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      東北大学,仙台市
    • Year and Date
      2012-02-10
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ライブセルイメージのための雑音除去2012

    • Author(s)
      青木健太, 藤崎顕彰, フォン ヤオカイ, 内田誠一, 荒関雅彦, 齋藤有紀, 鈴木利治
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      東北大学,仙台市
    • Year and Date
      2012-02-09
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] No beautiful bioimage without difficulty in image processing2012

    • Author(s)
      Seiichi Uchida
    • Organizer
      Global COE Mini Symposium : Quantitative Bioimaging for Developmental Biologists
    • Place of Presentation
      熊本大学,熊本市(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-25
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 生物学と画像情報学の更なるコラボレーションへ2012

    • Author(s)
      内田誠一
    • Organizer
      部門公開セミナー
    • Place of Presentation
      基礎生物学研究所,岡崎市
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] GFP追跡,その後は?2012

    • Author(s)
      内田誠一
    • Organizer
      画像処理と生物学の分野融合を目指したワークショップ 2012
    • Place of Presentation
      秋保温泉岩沼屋
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 動的計画法のすすめ ~簡単・安定・多用途な最適化法~2012

    • Author(s)
      内田誠一
    • Organizer
      第18回画像センシングシンポジウム(SSII2012)チュートリアル講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜アネックスホール
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞内画像処理と大局的最適化2011

    • Author(s)
      内田誠一
    • Organizer
      ビジョン技術の実利用ワークショップ(ViEW2011)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜,横浜市
    • Year and Date
      2011-12-08
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Detection and Tracking of Particles in Cell2011

    • Author(s)
      K.Aoki, K.Fujisaki, et al
    • Organizer
      The 7th Joint Workshop on Machine Perception and Robotics (MPR2011)
    • Place of Presentation
      北京大,中国(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-13
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] バイオイメージインフォマティクスと大規模計算2011

    • Author(s)
      内田誠一
    • Organizer
      合同シンポジウム「世界最速スーパーコンピュータ「京」と生命科学」
    • Place of Presentation
      九州大学,福岡市(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-06
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] SURFによる細胞画像認識2011

    • Author(s)
      島田祐輝, 内田誠一, ヤオカイ フォン
    • Organizer
      電気関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学,佐賀市
    • Year and Date
      2011-09-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内粒子の追跡2011

    • Author(s)
      藤崎顕彰, 青木健太, ヤオカイ フォン, 内田誠一, 荒関雅彦, 齋藤有紀, 鈴木利治
    • Organizer
      電気関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学,佐賀市
    • Year and Date
      2011-09-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] 電子情報通信学会知識ベース2013

    • Author(s)
      内田誠一
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      特徴照合
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] ヒューマンインタフェース研究室ホームページ

    • URL

      http://human.ait.kyushu-u.ac.jp/~uchida/mybib.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://human.ait.kyushu-u.ac.jp

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi