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2010 Fiscal Year Annual Research Report

新たに発見した微小点収束画像処理原理に基づく電子線トモグラフィ再構成法の確立

Research Project

Project/Area Number 21310075
Research InstitutionKogakuin University

Principal Investigator

馬場 則男  工学院大学, 情報学部, 教授 (80164896)

Keywords電子線CT / 画像復元 / 逆問題 / ナノ材料 / ナノバイオ
Research Abstract

課題名にある、微小点収束原理と同等な原理を、全く新たに、濃度量子化単位と呼称した基本量についても見出した。これにより微小点集合より格段に画質が向上した。(ここで、濃度量子化単位とは、量子化濃度諧調を構成する画素における単位のことである。)断層画像において、各画素の濃度(明度)は、この量子化単位が1つのブロックとなってその濃度値分の数だけ積み上がった状態と考える、斬新な見方である。(例えば256諧調表現で、最大濃度なら、量子化単位が255個積み上がった状態と考える。)この見方に立ち、これまでにない全く新たな再構成演算原理を考案した。すなわち、この単位を独立に断層面内で自由に移動できるようにし、移動後に各画素のこの単位の数から新たに濃度値が決まるとした。ここで、移動に対して制約条件を課し、(1)全方位の投影データと最小誤差の規範のもとで満足すること、(2)等濃度ごとの断面領域は連続領域を成すこと、とし、これらの条件に従う演算法を工夫した。その結果、見事に量子化単位は情報欠落の影響を受けずに、ほぼ正しい断層像を再構成するための各々の断層位置に収束した。ただ、現在のところ、完成した演算アルゴリズムは量子化諧調数が少ない場合のみであるため、組成数の少ない複合ナノ材料などの応用に限られたが、それらの応用において、ほぼ情報欠落問題は解消した。(実験に用いた投影データは、試料傾斜角度範囲が±72。であったが、従来法のFBP逆投影やSIR反復演算では情報欠落による偽像が界面の断層像を大きく乱し、比較の結果、本手法の効果・優位性が明らかであった。)

  • Research Products

    (6 results)

All 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Extended morphological processing : a practical method for automatic spot detection of biological markers from microscopic images2010

    • Author(s)
      Y.Kimori1, N.Baba, N.Morone
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics

      Volume: 11 Pages: 373-385

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 電子線トモグラフィー法 その2:課題と応用例2010

    • Author(s)
      金子賢治、馬場則男、陣内浩司
    • Journal Title

      顕微鏡

      Volume: 第45巻2号 Pages: 109-113

  • [Presentation] 情報欠落のない高スループット電子線トモグラフィを目指す新たな再構成手法2010

    • Author(s)
      馬場則男
    • Organizer
      第26回分析電子顕微鏡討論会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ 国際会議場
    • Year and Date
      2010-08-31
  • [Presentation] 画像相関および対応点追跡に代わる反復位置合わせ法の検討2010

    • Author(s)
      今村卓馬、馬場則男
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2010-05-26
  • [Presentation] 微小位相シフト自己相関関数による電子光学パラメータの測定2010

    • Author(s)
      西原佑祐、中村新、友永祥彦、馬場則男
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2010-05-25
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許権2010

    • Inventor(s)
      馬場則男、久保貴、橋本隆仁、矢口紀恵
    • Industrial Property Rights Holder
      (株)日立ハイテクノロジーズ
    • Industrial Property Number
      特願, 2010-160529
    • Filing Date
      2010-07-15

URL: 

Published: 2012-07-19  

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