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医学的知見を取り入れた内視鏡画像の認識とその臨床への応用

研究課題

研究課題/領域番号 14J00223
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 知覚情報処理
研究機関広島大学

研究代表者

平川 翼  広島大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード内視鏡画像認識 / NBI内視鏡 / 領域分割 / tree of shapes / mathematical morphology / Tree of shapes / 内視鏡動画像認識 / パーティクルフィルタ / ディリクレ分布 / 焦点ぼけ情報
研究実績の概要

今年度は前年度に引き続き内視鏡画像全体を認識するための手法の開発に従事した.前年度にtree of shapesと呼ばれる階層的な画像の表現方法を用いた領域分割手法を検討したが,望ましい結果を得ることができなかった.この手法ではtree of shapes中の全てのノードで生成したヒストグラム特徴量を識別し,対応する画素または微小領域へ識別結果を割り当てることで,領域分割を実現しようと試みている.しかし,この方法では葉ノードに近い小さな領域に対応しているノードにおいて十分な識別性能を持つ特徴量を生成することが難しい.そのため,誤識別を起こしてしまい,不十分な領域分割結果を生成してしまうと考えられる.
そこで,上記の問題を考慮・改善することで高精度な領域分割を行う手法を開発した.tree of shapes中の葉ノード付近の小さな領域に対応するノードでは,十分な数のblob特徴量が無いために識別的な特徴量を生成することができず,誤識別の原因となると考えられる.そこで本手法では,tree of shapes中のすべてのノードの内,領域分割に有効とされる識別的なノードのみを選択・識別することで領域分割を実現する.識別的なノードを選択するためのパラメータとして,各ノードの面積に対する閾値を定義する.上記の手法を同時最適化問題として定義し,学習画像から領域分割に最適な閾値を求め,領域分割を実現する.
以上の結果をまとめ医用画像関連の国際会議にて発表し,画像認識関連の論文誌へ投稿した(現在査読中).

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 4件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Defocus-aware Dirichlet particle filter for stable endoscopic video frame recognition2016

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Hirakawa, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Tetsushi Koide, Shigeto Yoshida, Yoko Kominami, Shinji Tanaka
    • 雑誌名

      Artificial Intelligence in Medicine

      巻: 68 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1016/j.artmed.2016.03.002

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Computer-aided diagnosis of colorectal polyp histology by using a real-time image recognition system and narrow-band imaging magnifying colonoscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Yoko Kominami, Shigeto Yoshida, Shinji Tanaka, Yoji Sanomura, Tsubasa Hirakawa, Bisser Raytchev, Toru Tamaki, Tetsusi Koide, Kazufumi Kaneda, Kazuaki Chayama
    • 雑誌名

      Gastrointestinal Endoscopy

      巻: 83 号: 3 ページ: 643-649

    • DOI

      10.1016/j.gie.2015.08.004

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 最適部分木選択による領域分割と大腸内視鏡画像への適用2017

    • 著者名/発表者名
      平川翼, 玉木徹, 栗田多喜夫, Bisser Raytchev, 金田和文, 小出哲士, 吉田成人, 三重野寛, 田中信治
    • 学会等名
      医用画像研究会
    • 発表場所
      那覇市ぶんかテンブス館, 沖縄
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Discriminative Subtree Selection for NBI endoscopic image labeling2016

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Hirakawa, Toru Tamaki, Takio Kurita, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Chaohui Wang, Laurent Najman, Tetsushi Koide, Shigeto Yoshida, Hiroshi Mieno, Shinji Tanaka
    • 学会等名
      The ACCV 2016 workshop on mathematical and computational methods in biomedical imaging and image analysis (MCBMIIA2016)
    • 発表場所
      Taipei International Convention Center, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2016-11-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Discriminative Subtree Selection for NBI Endoscopic Image Labeling2016

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Hirakawa, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Tetsushi Koide, Shigeto Yoshida, Hiroshi Mieno, Shinji Tanaka
    • 学会等名
      International Symposium on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Tokyo Medical and Dental University, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A Real-Time Feature Extraction Method for Colorectal Endoscopic Images toward Computer-Aided Diagnosis2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Okamoto, Tetsuhi Koide, Anh-Tuan Hoang, Tatsuya Shimizu, Koki Sugi, Toru Tamaki, Tsubasa Hirakawa, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Shigeto Yoshida, Hiroshi Mieno, Shinji Tanaka
    • 学会等名
      International Symposium on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Tokyo Medical and Dental University, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A Real-Time Feature Transformation Method for Colorectal Endoscopic Images toward Computer-Aided Diagnosis2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Okamoto, Tetsuhi Koide, Anh-Tuan Hoang, Tatsuya Shimizu, Koki Sugi, Toru Tamaki, Tsubasa Hirakawa, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Shigeto Yoshida, Hiroshi Mieno, Shinji Tanaka
    • 学会等名
      International Symposium on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Tokyo Medical and Dental University, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A Real-Time Type Identification Method for Colorectal Endoscopic Images toward Computer-Aided Diagnosis2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Okamoto, Tetsuhi Koide, Anh-Tuan Hoang, Tatsuya Shimizu, Koki Sugi, Toru Tamaki, Tsubasa Hirakawa, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Shigeto Yoshida, Hiroshi Mieno, Shinji Tanaka
    • 学会等名
      International Symposium on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Tokyo Medical and Dental University, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Discriminative Subtree Selection for Texture Segmentation2016

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Hirakawa, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda
    • 学会等名
      第19回画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2016)
    • 発表場所
      アクトシティ浜松, 静岡
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Transfer Learning for Endoscopic Image Classification2016

    • 著者名/発表者名
      Shoji Sonoyama, Toru Tamaki, Tsubasa Hirakawa, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Tetsushi Koide, Shigeto Yoshida, Hiroshi Mieno and Shinji Tanaka
    • 学会等名
      The Korea-Japan joint workshop on Frontiers of Computer Vision (FCV2016)
    • 発表場所
      岐阜県高山市 ひだホテルプラザ
    • 年月日
      2016-02-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Computer-Aided Colorectal Tumor Classification in NBI Endoscopy Using CNN Features2016

    • 著者名/発表者名
      Toru Tamaki, Shoji Sonoyama, Tsubasa Hirakawa, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Tetsushi Koide, Shigeto Yoshida, Hiroshi Mieno and Shinji Tanaka
    • 学会等名
      The Korea-Japan joint workshop on Frontiers of Computer Vision (FCV2016)
    • 発表場所
      岐阜県高山市 ひだホテルプラザ
    • 年月日
      2016-02-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大腸内視鏡画像認識のための転移学習手法2016

    • 著者名/発表者名
      園山昌司, 平川翼, 玉木徹, 栗田多喜夫, Bisser Raychev, 金田和文, 小出哲士, 吉田成人, 三重野寛, 田中信治
    • 学会等名
      医用画像研究会
    • 発表場所
      沖縄県那覇市 ぶんかテンブス館
    • 年月日
      2016-01-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Transfer Learning for Bag-of-Visual Words Approach to NBI endoscopic image classification2015

    • 著者名/発表者名
      Shoji Sonoyama, Tsubasa Hirakawa, Toru Tamaki, Takio Kurita, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Tetsushi Koide, Shigeto Yoshida, Yoko Kominami, Shinji Tanaka
    • 学会等名
      IEEE International Conference of Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2015)
    • 発表場所
      Milano Conference Center, Milano, Italy
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trade-off between speed and performance for colorectal endoscopic NBI image classification2015

    • 著者名/発表者名
      Shoji Sonoyama, Toru Tamaki, Tsubasa Hirakawa, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Tetsushi Koide, Yoko Kominami, Shigeto Yoshida, Shinji Tanaka
    • 学会等名
      SPIE Medical Imaging 2015
    • 発表場所
      Town & Country Resort and Convention Center San Diego, California, United States
    • 年月日
      2015-02-27 – 2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大腸NBI拡大内視鏡映像のリアルタイム認識システムの構築2014

    • 著者名/発表者名
      園山昌司, 平川翼, 玉木徹, Bisser Raytchev, 金田和文, 小出哲士, 小南陽子, 吉田成人, 田中信治
    • 学会等名
      平成26年度 (第65回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      福山大学
    • 年月日
      2014-10-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] SVM-MRF segmentation of colorectal NBI endoscopic images2014

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Hirakawa, Toru Tamaki, Bisser Raytchev, Kazufumi Kaneda, Tetsushi Koide, Yoko Kominami, Shigeto Yoshida, Shinji Tanaka
    • 学会等名
      IEEE International Conference of Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2014)
    • 発表場所
      Sheraton Chicago Hotel and Towers, Chicago, IL, USA
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] SVMとMRFを用いた大腸NBI内視鏡画像の領域分割2014

    • 著者名/発表者名
      平川翼, 玉木徹, Bisser Raychev, 金田和文, 小出哲士, 小南陽子, 吉田成人, 田中信治
    • 学会等名
      MIRU 2014 画像の認識・理解シンポジウム
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-07-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 内視鏡画像診断支援システム2015

    • 発明者名
      小出哲士,玉木徹,吉田成人,平川翼ら
    • 権利者名
      小出哲士,玉木徹,吉田成人,平川翼ら
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-02-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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