2018 Fiscal Year Annual Research Report
Geomety and Topology of 3D Beef Marbling for Computational Food Science
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16K15019
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
吉澤 信 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (10455371)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横田 秀夫 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (00261206)
竹本 智子 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 研究員 (00450403)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 牛脂肪 / ３次元画像処理 / 牛脂肪幾何解析 / 牛脂肪位相解析 / 計算食料科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は牛肉品質評価の調査結果に基づく実験及び幾何特徴抽出法の開発を行った。
本研究では、実際の牛肉試料を破壊検査により大規模3次元画像として計測する。牛脂肪の正確な幾何・位相情報処理のためには計測した画像から脂肪交雑の領域を抽出・認識する必要がある。我々のデータは物理メモリには乗らない大規模な画像であり、昨年度開発した大規模３次元画像の脂肪交雑領域抽出法を用いて抽出実験を実施した。また、ロバストな主成分計算法などの幾何特徴、及びオイラー数など位相幾何特徴の抽出法を開発した。開発した主成分分析法は、ランダムサンプリングとトリミング法と呼ばれるロバスト回帰の枠組みを効率的に幾何中央値共分散行列へ導入することで、外れ値に堅牢な線形回帰の結果を得る。RANSACやLMedSなど幅広く用いられているロバスト回帰法と比べて、数値的に精度が高い結果を得た。
さらに、品質評価のためには一般の格付けと同じ部位を同じ方法で切り取った試料が必要である。それゆえ、農研機構の専門家に協力を得て実際のリブロースブロックから格付けに用いる部位を切り取る実験を実施した。切り取り実験では生化学解析の実験時に考慮が必要とされる余分な脂肪部位の除去なども実施した。現在、切り取った試料の計測及びさらに高度な位相幾何特徴計算法の開発を行っている。試料選定が困難であったことや計測装置の不具合などにより、当初の計画通りには進まなかったが研究目的の計算法開発は成功している。
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