2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23700574
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
小塚 淳 独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, 研究員 (10432501)
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| Keywords | CT / 超解像 / ベイズ統計 |
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| Research Abstract |
非侵襲的に観測物体の内部構造を計測する技術は、計算機トモグラフィー(Computed Tomography, CT)と呼ばれ、CT装置は、観測物体を透過する放射線を撮像機器上へ投影した像を元にして断層像を再構成するシステムである。投影像は観測物体内の物理量分布を投影面方向に積分した像と考えられ、CTは様々な角度から撮影した投影像を元に、計算処理によって観測物体の断層像を推定するアルゴリズムである。これらの画像再構成の問題は基本的にRadon変換と呼ばれる投影変換を元に構成されている。一般的な再構成アルゴリズムであるFiltered Back Projection (FBP)法では、検出器由来のノイズや撮像と再構成時の回転軸のズレ、撮像時の回転軸位置や回転量のゆらぎ等の影響は考慮されず、再構成像に様々なアーチファクトが発生する事が知られている。また、情報が欠損している場合に致命的なアーチファクトを発生させやすい。一方、推定断層像から計算した投影像が実際の投影像に一致するように逐次的に断層像を修正する反復法は、FBP法に比べ情報の欠損等に対して比較的頑強ではあるものの、アーチファクトの軽減に根本的な解決法を与えていない。そこで、本研究課題では、Radon変換を拡張した投影操作を生成系として持つような系を用いて定式化を行い、この定式化にベイズ統計に基づいた確率的画像処理の考え方を適用し、計測の分解能以上の再構成像を推定する超解像CTシステムを構築した。本研究成果は、(株)東京大学TLOより、出願番号PCT/JP2012/065592画像再構成装置(2011)、特願2011-138833画像再構成装置及びプログラム(2012)として、特許出願を行った。また、「日本顕微鏡学会 第69回学術講演会」、および「第51回日本生物物理学会年会」(2013)において学会発表を行った。
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