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眼底画像からの3次元眼底パターンの復元と表示の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12450161
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関東北大学

研究代表者

出口 光一郎  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30107544)

研究分担者 中島 平  東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (30312614)
本谷 秀堅  山形大学, 工学部, 助教授 (60282688)
岡谷 貴之  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (00312637)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
12,300千円 (直接経費: 12,300千円)
2002年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2001年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2000年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワード画像処理 / 立体形状復元 / コンピュータビジョン / 眼底画像 / 医用画像 / ステレオ / 眼底カメラ / 画像診断 / 医用画像処理 / 能動視覚 / 動画像処理 / 立体表示
研究概要

本研究では眼底を多方向から撮影した複数の眼底画像を元に,眼底パターンを3次元復元・表示する.眼底とは眼球の内面のことである.眼底は人体において血管を直視できる唯一の場所のため,様々な診断をする上で非常に役立つ部位である.眼底の観察は眼のレンズを通して行なわれるため,位置表示や面積や容積などの測定が容易ではない.このため今現在,診断は見る人の主観に頼って行われている.これまでには,カメラキャリブレーションを行なった後,1組のステレオ画像から眼底を3次元表示する方法が提案されていた.しかし,1枚の眼底画像には限られた狭い範囲しか撮影できないので,この手法では3次元復元も狭い領域に限られていた.本研究では,互いに重なり合ったより多くの眼底画像から,広い範囲の3次元復元を行なう手法を提案し,実験結果を示した.
眼底画像は,カメラのレンズや患者の眼の光学系により歪んでいる.このレンズ系の特性には個人差があり校正できない.ところで眼の光学系を単レンズでモデル化し,眼底の形状がほぼ球面であることを用いると,眼底の実像は2次曲面となる.眼底画像の歪み方は,この実像に対するカメラの位置・姿勢を反映している.それぞれ歪み方の異なる眼底画像が同一の実像を撮影したものであることに基づき,各カメラの位置・姿勢および2次曲面の形状を推定し,眼底の形状を復元する.結果を3次元表示することにより,広い範囲の疾患を一度に表示できるようになり,また眼底形状の疾患の部位の特定などが容易になった.
本研究の成果が実用化されるには,まだ,医師の協力による臨床的な検証を経なければならないが,ここでの成果はコンピュータビジョン応用における新しい手法の開発とともに,新しい領域の開拓をももたらしたものである.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] K.Deguchi: "Detection and enhancement of line structures in an image by anisotropic diffusion"Pattern Recognition Letters. 23. 1399-1405 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡谷, 久保田, 出口: "カメラモデルの段階的切り替えによる多視点カメラシステムのセルフキャリブレーション"情報処理学会論文誌--コンピュータビジョンとイメージメディア. 43,(CVIM5). 33-42 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Deguchi, Kawamata, Kanae, Hontani, Wakabayashi: "3D Fundus Shape Reconstruction and Display from Stereo Fundus Images"IEICE Trans. on Information and Systems. E83-D-7. 1408-1414 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡谷貴之, 出口光一郎: "非ランバート性拡散反射に対する等高線の発展による陰影からの形状復元"情報処理学会論文誌. 14-1. 92-100 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 出口光一郎, 日浦慎作: "視覚センサによる3次元形状計測--分散協調視覚のための能動視覚センサの開発"日本ロボット学会誌. 19-4. 420-428 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡谷貴之, 出口光一郎: "反射鏡を用いた全方位カメラにおける画像の照度について"情報処理学会論文誌--コンピュータビジョンとイメージメディア. 42-SIG13. 71-80 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 出口光一郎: "画像認識論講義"昭晃堂. 183 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Deguchi: "Detection and enhancement of line structures in an image by anisotropic diffusion"Pattern Recognition Letters. Vol.23. 1399-1405 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Okatani, S.Kubota, K.Deguchi: "Self-calibration of Multi-view Camera System by Stepwise Application of Camera Models"Computer Vision and Image Media. Vol.43, no.SIG11(CVIM 5). 33-42 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Deguchi, Kawamata, Kanae, Hontani, Wakabayashi: "3D Fundus Shape Reconstruction and Display from Stereo Fundus Images"IEICE Trans. On Information and Systems. Vol.E83-D, no.7. 1408-1414 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Okatani, K.Deguchi: "Shape Reconstruction from Shading by Evolution of Equal Height Contours for Diffuse Non-Lambertian Reflectance"Journal of Information Processing Society of Japan. Vol.14, no.1. 92-100 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Deguchi, S.Hiura: "3-D Reconstruction by Visual Sensors-Active Visual Sensors for Distributed Vision"Journal of the Robotics Society of Japan. Vol.19, no.4. 420-428 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Okatani, K.Deguchi: "On the Image Irradiance of Omnidirectional Cameras Using Mirrors"Journal of Information Processing Society of Japan-Computer Vision and Image Media. Vol.42, no.SIG13(CVIM 3). 71-80 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Deguchi: "Introductory Lectures on Computer Vision (in Japanese)"Shoukoudou. 183 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Deguchi: "Detection and enhancement of line structures in an image by anisotropic diffusion"Pattern Recognition Letters. 23. 1399-1405 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 岡谷, 久保田, 出口: "カメラモデルの段階的切り替えによる多視点カメラシステムのセルフキャリブレーション"情報処理学会論文誌--コンピュータビジョンとイメージメディア. 43・(CVIM5). 33-42 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 永田安武, 出口光一郎: "眼底画像からの眼底の表面形状の復元"第19回センシングフォーラム論文集. 211-214 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 岡谷貴之, 出口光一郎: "画像からのカメラの姿勢・3次元形状復元における推定精度の限界について"画像の認識・理解シンポジウム(MIRU 2002)論文集. P5-2. 335-340 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤美徳, 中川智洋, 岡谷貴之, 出口光一郎: "双眼協調注視による3次元特徴抽出に基づく移動体追跡"画像の認識・理解シンポジウム(MIRU 2002)論文集. P6-7. 447-452 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Okatani, K.Deguchi: "Robust Estimation of Camera Translation Between Two Images Using a Camera with a 3D Orientation Sensor"Proc. 16th International Conference on Pattern Recognition. (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 出口光一郎: "画像認識論講義"昭晃堂. 183 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Okatani, Deguchi: "On Uniqueness of the Three Light Source Photometric Stereo : Conditions on Surface Reflectance and Illumination Condition, Computer Vision and Image Understanding"Computer Vision and Image Understanding. 81. 211-226 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 岡谷, 出口: "反射鏡を利用した全方位カメラにおける画像の照度について"情報処理学会論文誌-コンピュータビジョンとイメージメディア. SIG13-CVIM3. 71-80 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 柳井, 出口: "物体間の支持関係を利用した室内画像の認識"電子情報通信学会論文誌. J84-DII8. 1741-1752 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 出口, 日浦: "視覚センサによる3次元形状計測-分散協調視覚のための能動視覚センサの開発"日本ロボット学会誌. 19-4. 420-426 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 出口: "画像と運動の対応付け"計測自動制御学会誌. 40-9. 618-623 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 出口: "コンピュータビジョンの手法による内視鏡画像の立体形状復元"消火器内視鏡. 14-3. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 出口(共著): "計測工学ハンドブック(第5章 画像計測を担当)"朝倉書店. 500 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 岡谷貴之,出口光一郎: "非ランバート性拡散反射に対する等高線の発展による陰影からの形状復元"情報処理学会論文誌. 41. 92-100 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 岡谷,出口: "非ランバート性拡散反射に対する等高線の発展による陰影からの形状復元"情報処理学会論文誌. 41・1. 92-100 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Deguchi, et al.: "3D Fundus Shape Reconstruction and Display from Stereo Fundus Images"IEICE Trans. on Information and Systems. E83-D・7. 1408-1414 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Okatani,Deguchi: "Closed Form Solution of Local Shape From Shading at Critical Points"International Journal of Computer Vision. 40・2. 169-178 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Okatani,Deguchi: "On Uniqueness of the Three Light Source Photometric Stereo : Conditions on Surface Reflectance and Illumination Condition"Computer Vision and Image Understanding. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 出口光一郎: "画像からの立体形状復元"数学セミナー. 40・2. 25-29 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 出口光一郎: "ロボットビジョンの基礎"コロナ社. 147 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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