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対象の見え情報だけに依存しない自動計数,追跡,認識法の研究

Publicly Offered Research

Project AreaIntracellular logistics: interdisciplinary approaches to pathophysiology of membrane traffic
Project/Area Number 23113727
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, 准教授 (40345426)

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 / 輝点検出 / 輝点追跡 / 対象追跡 / 大きさ推定 / カーネル法
Outline of Annual Research Achievements

顕微鏡技術の進展に伴い、生きた細胞の内部を観察できるようになってきた。これにより、病気になる原因を細胞レベルで探ることが期待されている。しかし、細胞内画像を基に病気の原因を探るためには、細胞内画像から特定の粒子の計数や追跡等が必要になる。これまでは人によりその処理がなされてきたが、主観的なデータになってしまったり、大量のデータを得られない等の問題があった。そこで、ここでは細胞内画像から自動的に特定の粒子を検出、計数、追跡する方法について研究を行った。
主な成果としては、細胞内画像から機械学習法を用いて脂肪滴を検出し、さらに脂肪滴と背景との境目となる周辺エッジ情報から脂肪滴の大きさを推定した。これにより、様々な大きさの脂肪滴を精度良く計数できるようにになった。専門家により付けられた正解と照らし合わせて96%の精度が得られた。この方法では、教師有学習法が利用されたが、一般に教師有学習には多くの教師付きデータが必要となる。そこで、そうした情報に依存しない輝点検出法についても研究を行った。教師付きの方法に比べると精度は劣るものの、与えられた1枚だけから背景を推定し、それを基に背景と輝点の違いを強調するために、事前の情報を必要としない実用的な方法である。
また、メラノソーム追跡では、サポートベクター回帰を用いて対象の動き方を学習した。回帰による予測は完璧ではないので、予測した位置の周辺で探索して補正した。これにより、従来法に比べて大きく精度が向上した。これらの結果を国内外の会議および論文誌で発表した。

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

    (10 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] 識別器を用いた細胞内画像からの輝点計数2013

    • Author(s)
      熊谷章平,堀田一弘
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌D

      Volume: Vol.J96-D Pages: 904-908

    • NAID

      110009596339

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Melanosome Tracking by Bayes Theorem and Estimation of Movable Region2012

    • Author(s)
      T.Okabe, K.Hotta
    • Journal Title

      Proc.International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods

      Volume: 1 Pages: 482-487

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ight Spot Counting in Intracellular Images Using Regression and Classifie2011

    • Author(s)
      S.Kumagai, T.Itoh, K.Hotta
    • Journal Title

      Proc.International Conference on Systems Biology

      Volume: 12 Pages: 216-216

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Unsupervised Light Spot Detection Using Background Subtraction2013

    • Author(s)
      Takaya Niwa and Kazuhiro Hotta
    • Organizer
      International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods
    • Place of Presentation
      Barcelona
    • Year and Date
      2013-02-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Melanosome Tracking Using Prediction by Support Vector regression and Revision by Appearance Features2013

    • Author(s)
      M.Shimomura and K.Hotta
    • Organizer
      International Conference on Signal Processing
    • Place of Presentation
      Austria
    • Year and Date
      2013-02-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 機械学習を用いた細胞内画像からの対象計数および追跡2012

    • Author(s)
      堀田一弘
    • Organizer
      バイオイメージインフォマティクス2012
    • Place of Presentation
      兵庫県
    • Year and Date
      2012-11-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] SIFT特徴統合とBayesの事後確率によるメラノソーム追跡2012

    • Author(s)
      岡部敏明, 堀田 一弘
    • Organizer
      バイオイメージインフォマティクス2012
    • Place of Presentation
      兵庫県
    • Year and Date
      2012-11-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ロバスト統計を用いたwnt3a画像からの輝点検出法2012

    • Author(s)
      丹羽 貴也, 堀田 一弘.
    • Organizer
      バイオイメージインフォマティクス2012
    • Place of Presentation
      兵庫県
    • Year and Date
      2012-11-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Counting and Radius Estimation of Lipid Droplet in Intracellular Images2012

    • Author(s)
      S.Kumagai and K.Hotta
    • Organizer
      IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • Place of Presentation
      Soul
    • Year and Date
      2012-10-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内画像からの対象計数と対象追跡2011

    • Author(s)
      堀田一弘
    • Organizer
      日本生化学会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2011-09-01
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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

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