2021 Fiscal Year Annual Research Report
動画像中の周期と変調の検出と要因解析
Publicly Offered Research
Project Area | Intrinsic periodicity of cellular systems and its modulation as the driving force behind plant development |
Project/Area Number |
20H05427
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Research Institution | Meijo University |
Principal Investigator |
堀田 一弘 名城大学, 理工学部, 教授 (40345426)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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Keywords | 深層学習 / 要因解析 / 植物画像 / セグメンテーション / 動画像認識 |
Outline of Annual Research Achievements |
ゼニゴケ精子の動画像から野生型と変異体を識別する問題と動画像中のどこが識別に効いているのかという要因解析の問題に取り組んだ。どこのフレームのどの場所が重要かという要因解析をするためには、特徴抽出の時点でフレーム情報を混ぜてしまうのは良くない。そこで、フレーム情報を混ぜないような工夫をしながら精度を向上させる研究をおこなった。2つの方法を提案し、それらを組み合わせた方法が最も精度が高くなった。次に、この識別結果からどのフレームのどの場所が効いているのかの解析を行った。その結果、野生型と変異体の間で鞭毛に動きがあるのではないかという結果が得られた。この結果を基に植物学者にフィードバックし、さらに研究を進めていく。これらの結果を国内会議および査読付きの国際会議で発表した。 また、細胞画像からの細胞壁などのセグメンテーションにも取り組んだ。細胞画像のセグメンテーションではU-netと呼ばれるネットワークが有名であるが、実際にカルス細胞のセグメンテーションに利用した所、期待したような精度が得られなかった。そこで、新たに2つのエンコーダとデコーダを持つX-netを提案し、セグメンテーションの精度を向上させた。細胞壁をセグメンテーションした後、後処理やラベリング処理などを行い、個別の細胞領域を抽出することに成功した。これを基に各細胞領域の大きさを自動カウントできた。この結果を基に植物学者との共同研究を推進し、国内会議および査読付き国際会議で発表した。さらに、国際Journal誌でも発表を行った。
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Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Wound-inducible WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX 13 is required for callus growth and organ reconnection2022
Author(s)
Momoko Ikeuchi, Akira Iwase, Tasuku Ito, Hayato Tanaka, David S Favero, Ayako Kawamura, Shingo Sakamoto, Mayumi Wakazaki, Toshiaki Tameshige, Haruki Fujii, Naoki Hashimoto, Takamasa Suzuki, Kazuhiro Hotta, Kiminori Toyooka, Nobutaka Mitsuda, Keiko Sugimoto
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: 188
Pages: 425-441
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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