2019 Fiscal Year Annual Research Report
Three-dimensional (3D) microscopy of microorganism under low amount of radiation using multispectral imaging system
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17K06463
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
李 旻哲 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 助教 (60363397)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 計測工学 / センシング情報処理 / 3次元光信号処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、様々な映像システムを組み合わせて得られるマルチスペクトラム情報を利用し、物体の3次元プロファイルを非破壊かつリアルタイムで取得する方法を提案する。具体的にはマルチスペクトラム情報に統計処理を加えることで、低放射光量下での可視化が可能である。さらにレンズアレイを用いることで一回の撮影で3次元構造が取得できるため、リアルタイム処理も容易である。
この年度は、光子計数映像法で最適の光子の数を取得するために集積映像に使用される要素画像が互いに類似するピクセルを持つという性質を使用して、局所エネルギー関数を使用してMarkov Random Field（MRF）で3次元再生映像を生成する方法の改善を行った。
マルチスペクトラム映像システムを用いて最適化された3次元マイクロスコピ製作、取得された様々な情報や高度な統計手法を活用した微生物の判別システムの構築を行った。また３次元可視化映像の解像度の改善を行い、統合されたシステムを制作した。関連アルゴリズム開発とソフトウェアの最適化を行い、パフォーマンスの向上を行った。
生体の映像情報で期待できるような精密な復元画像を得ることができない問題が予想されるので光子計数映像法で光子を抽出した後、統計的推定法・集積映像コンピュータ再生法などのソフトウェア手法を用いて、3次元的に復元することで高解像の情報を得ることが可能になった。
得られた結果を取りまとめ、国内外の学会に報告するとともに、国際専門ジャーナルに論文発表した。
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