2014 Fiscal Year Research-status Report
内視鏡医療診断のためのポリープ自動識別と形状・大きさの復元システム
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26330210
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
岩堀 祐之 中部大学, 工学部, 教授 (60203402)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | コンピュータビジョン / 医療画像応用 / 知覚情報処理 / 内視鏡画像 / ３次元形状復元 / Shape from Shading / ポリープ検出 / ニューラルネット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，通常の医療用内視鏡を想定し，点光源照明，透視投影の仮定で得られる内視鏡画像から対象の凹凸形状を復元する際に，その相対的な形状を復元する手法をもとに絶対的な大きさを推定するための方法を検討し，形状復元を行う方法について研究を行った．
ポリープの大きさを求めるためには通常１枚の画像では困難であり，これまで反射係数を経験的に与えることで大きさ推定をしていた．ポリープの反射係数を出来るだけ自動的に求めることを目的として，手術用の縫合糸を入れた画像をもとに，糸の幅は既知として３次元的に形状を求めながら，糸の場所で相応しい位置を最適化で参照することで，反射係数の推定を行い，ポリープの大きさを求める手法を研究した．１枚の画像でも特徴点として相応しい点を抽出することである程度の大きさ推定が出来ることを明らかにした．
別途，１光源さらにはカメラと光源を前後させった近接２光源問題への拡張を考え，内視鏡を前後移動させて撮影した２枚の画像から絶対的な大きさを復元する手法を研究した．ここでは，鏡面反射を含む内視鏡画像をもとにLambert化画像を生成する手法を前処理として加え，輝度極大点において内視鏡の移動量と復元される距離の移動量との誤差を最小にする反射係数を推定する方法を開発した．点光源照明，透視投影のもとで１枚の画像から形状復元する方法としてハミルトンヤコビ方程式を解くVBWモデルがあるが，復元されるスケールが相対スケールであるため，ニューラルネット学習を用いて正しい傾き修正を行い，さらに距離分布の修正を行う方法について研究を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の目的に基づいて理論的な検討を行いながら研究を遂行しており、得られた知見や結果に関する研究発表を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発した手法をもとに，様々な内視鏡画像に適用したときの問題点の整理と改良，さらに動画像処理に対応するために，動画像における対応点探索とともに３次元情報の構築をして拡張するための研究がある。形状復元に加えてポリープ識別の高精度化に関する研究，評価を行う．理論的な方法論に加えて、今度の推進方策としては、ポリープの識別を行うための学習用画像データセット自動生成の研究他，実証実験にもっていくための研究を進める．
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| Causes of Carryover |
基本的には研究計画に従って使用をしたが，次年度研究に継続するため，今年度の用品計画の一部を残して次年度の備品計画に繰り越すこととしたため，次年度使用額として残すことになった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今後の研究の推進方策とともに，研究打ち合わせをはじめ，これまでの研究成果をもとに成果発表を行う．次年度の研究費の使用においては，物品ほか，旅費，参加費，研究謝金を中心に使用する予定である．
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