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高輝度小型パターン光源を用いた3次元内視鏡の開発と人体消化器官計測の試み

研究課題

研究課題/領域番号 15H02779
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 生命・健康・医療情報学
研究機関広島市立大学

研究代表者

古川 亮  広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (50295838)

研究分担者 田中 信治  広島大学, 病院(医), 教授 (00260670)
川崎 洋  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80361393)
佐川 立昌  国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (30362627)
研究協力者 吉田 成人  広島鉄道病院 (00335689)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード3次元内視鏡 / 能動ステレオ法 / 形状計測 / 自己校正 / プロジェクタカメラ系 / 3次元内視鏡 / パターン投光 / アクティブステレオ / 医療・福祉 / 情報工学 / 内科 / 内視鏡 / 3次元計測 / 回折光学素子 / アルゴリズム / レーザ / DOE
研究成果の概要

内視鏡の鉗子孔に通すことが可能な、超小型、高輝度化、長焦点深度のパターン光源を開発した。さらに、生体組織のように、パターン光源を照射した時に、散乱、鏡面反射によるハイライト、パターン中の輝点による露出過多の起きる物体でも、安定した計測が可能な能動ステレオ方式の形状計測手法を開発した。これらの成果を通常の内視鏡と組み合わせることで、豚の消化管内部の形状を、実際と同じスケールで計測することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 16件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] BioRobotics Institute/Ospedale Molinette(イタリア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] アクティブステレオ法による3次元内視鏡のためのHDR画像生成と投光器位置の自己校正2018

    • 著者名/発表者名
      古川 亮, 内藤 雅仁, 溝森 将輝, 宮崎 大輔, 馬場 雅志, 日浦 慎作, 佐野村 洋次, 田中 信治, 川崎 洋
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J101-D 号: 8 ページ: 1150-1164

    • DOI

      10.14923/transinfj.2017IUP0015

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2018-08-01
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface normal estimation of black specular objects from multiview polarization images2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Miyazaki, Takuya Shigetomi, Masashi Baba, Ryo Furukawa, Shinsaku Hiura, Naoki Asada
    • 雑誌名

      Optical Engineering

      巻: 56 ページ: 041303-041303

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of LED Illumination for Generating Metamerism2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Miyazaki, Mia Nakamura, Masashi Baba, Ryo Furukawa, Shinsaku Hiura
    • 雑誌名

      Journal of Imaging Science and Technology

      巻: 60 ページ: 399-415

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 3次元内視鏡のための点滅パターン光源によるHDR画像生成2017

    • 著者名/発表者名
      内藤 雅仁, 古川 亮, 宮崎 大輔, 馬場 雅志, 日浦 慎作(広島市大), 川崎 洋(九大)
    • 学会等名
      画像の認識理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Intra-frame motion encoding using high-fps structured light for temporal shape super-resolution2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shiba, Satoshi Ono(Kagoshima Univ.), Ryo Furukawa, Shinsaku Hiura(Hiroshima City Univ.), Hiroshi Kawasaki(Kagoshima Univ.)
    • 学会等名
      画像の認識理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Depth and motion estimation from projected pattern's flow on object's surface2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Furukawa(Hiroshima City Univ.), Hiroshi Kawasaki(Kyushu Univ.), Ryusuke Sagawa(AIST)
    • 学会等名
      画像の認識理解シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Calibration Technique for Underwater Active Oneshot Scanning System with Static Pattern Projector and Multiple Cameras2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kawasaki, Hideaki Nakai, Hirohisa Baba, Ryusuke Sagawa, Ryo Furukawa
    • 学会等名
      Applications of Computer Vision (WACV), 2017 IEEE Winter Conference on
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Learning-based feature extraction for active 3D scan with reducing color crosstalk of multiple pattern projections2017

    • 著者名/発表者名
      Ryusuke Sagawa, Ryo Furukawa, Akiko Matsumoto, Hiroshi Kawasaki
    • 学会等名
      Robotics and Automation (ICRA), 2017 IEEE International Conference on
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D Endoscope System Using Asynchronously Blinking Grid Pattern Projection for HDR Image Synthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Furukawa, Masahito Naito, Daisuke Miyazaki, Masahi Baba, Shinsaku Hiura, Yoji Sanomura, Shinji Tanaka, Hiroshi Kawasaki
    • 学会等名
      Computer Assisted and Robotic Endoscopy and Clinical Image-Based Procedures
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal shape super-resolution by intra-frame motion encoding using high-fps structured light2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Shiba, Satoshi Ono, Ryo Furukawa, Shinsaku Hiura, Hiroshi Kawasaki
    • 学会等名
      International Conference on Computer Vision
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Depth estimation using structured light flow--analysis of projected pattern flow on an object's surface--2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Furukawa, Ryusuke Sagawa, Hiroshi Kawasaki
    • 学会等名
      International Conference on Computer Vision
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Auto-calibration Method for Active 3D Endoscope System Using Silhouette of Pattern Projector2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Furukawa, Masahito Naito, Daisuke Miyazaki, Masahi Baba, Shinsaku Hiura, Yoji Sanomura, Shinji Tanaka, Hiroshi Kawasaki
    • 学会等名
      Pacific-Rim Symposium on Image and Video Technology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automatic feature extraction using CNN for robust active one-shot scanning2016

    • 著者名/発表者名
      R Sagawa, Y Shiba, T Hirukawa, S Ono, H Kawasaki, R Furukawa
    • 学会等名
      Pattern Recognition (ICPR), 2016 23rd International Conference on
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Registration and entire shape acquisition for grid based active one-shot scanning techniques2016

    • 著者名/発表者名
      H Kawasaki, T Hirukawa, R Furukawa
    • 学会等名
      Pattern Recognition (ICPR), 2016 23rd International Conference on
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D endoscope system using DOE projector2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Furukawa, Yoji Sanomura, Shinji Tanaka, Shigeto Yoshida, Ryusuke Sagawa, Marco Visentini-Scarzanella, Hiroshi Kawasaki
    • 学会等名
      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2016 IEEE 38th Annual International Conference of the
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 年月日
      2016-08-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shape Acquisition and Registration for 3D Endoscope Based on Grid Pattern Projection2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Furukawa, Hiroki Morinaga, Yoji Sanomura, Shinji Tanaka, Shigeto Yoshida, Hiroshi Kawasaki
    • 学会等名
      European Conference on Computer Vision
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GPUによるフィルタバンク演算の並列化の検討2016

    • 著者名/発表者名
      向井 貴昭, 古川 亮, 宮崎 大輔, 馬場 雅志, 日浦 慎作 (広島市大)
    • 学会等名
      画像の認識理解シンポジウム (MIRU2016)
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 3次元計測のための学習に基づく投影パターンの検出2016

    • 著者名/発表者名
      沖友 真志, 古川 亮, 宮崎 大輔, 馬場 雅志, 日浦 慎作 (広島市大), 川崎 洋 (鹿児島大)
    • 学会等名
      画像の認識理解シンポジウム (MIRU2016)
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超小型DOEパターン投光器を用いたアクティブステレオ方式3次元内視鏡2016

    • 著者名/発表者名
      古川 亮 (広島市大), 川崎 洋 (鹿児島大), 佐川 立昌 (産総研)
    • 学会等名
      画像の認識理解シンポジウム (MIRU2016)
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] グリッド方式水中アクティブ・ワンショット計測システムのARマーカーを用いた校正および形状復元手法2016

    • 著者名/発表者名
      馬場 博久, 華山 達也, 森永 寛紀, 中井 英晶 (鹿児島大), 古川 亮 (広島市大), 佐川 立昌 (産総研), 川崎 洋 (鹿児島大)
    • 学会等名
      画像の認識理解シンポジウム (MIRU2016)
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Active One-Shot Scan for Wide Depth Range Using a Light Field Projector Based on Coded Aperture2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kawasaki, Satoshi Ono, Yuki Horita, Yuki Shiba, Ryo Furukawa, Shinsaku Hiura
    • 学会等名
      The IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV), 2015, pp. 3568-3576
    • 発表場所
      Santiago,Chile
    • 年月日
      2015-12-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Triangle Mesh Reconstruction Method Taking into Account Silhouette Images2015

    • 著者名/発表者名
      Mikamo, Michihiro and Oki, Yoshinori and Visentini-Scarzanella, Marco and Kawasaki, Hiroshi and Furukawa, Ryo and Sagawa, Ryusuke
    • 学会等名
      7th Pacific-Rim Symposium, PSIVT 2015
    • 発表場所
      Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Underwater Active Oneshot Scan with Static Wave Pattern and Bundle Adjustment2015

    • 著者名/発表者名
      Morinaga, Hiroki and Baba, Hirohisa and Visentini-Scarzanella, Marco and Kawasaki, Hiroshi and Furukawa, Ryo and Sagawa, Ryusuke
    • 学会等名
      7th Pacific-Rim Symposium, PSIVT 2015
    • 発表場所
      Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous camera, light position and radiant intensity distribution calibration2015

    • 著者名/発表者名
      Visentini-Scarzanella, Marco and Kawasaki, Hiroshi
    • 学会等名
      Visentini-Scarzanella, Marco and Kawasaki, Hiroshi
    • 発表場所
      Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] スタティックな Wave パターンとバンドル調整法による水中アクティブワンショット2015

    • 著者名/発表者名
      森永寛紀 and 馬場博久 and 三鴨道弘 and ヴィゼンティーニスカルツァネッラ,マルコ and 川崎洋 and 古川亮 and 佐川立昌 and others
    • 学会等名
      研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア (CVIM), 2015,
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 多視点プロジェクタ・カメラの可視判定を用いたロバストな全周 3 次元メッシュ再構築手法2015

    • 著者名/発表者名
      三鴨道弘 and 沖佳憲 and 川崎洋 and 古川亮 and 佐川立昌 and others
    • 学会等名
      研究報告グラフィクスと CAD (CG)
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Tissue shape acquisition with a hybrid structured light and photometric stereo endoscopic system2015

    • 著者名/発表者名
      Visentini-Scarzanella, Marco and Hanayama, Tatsuya and Masutani, Ryunosuke and Yoshida, Shigeto and Kominami, Yoko and Sanomura, Yoji and Tanaka, Shinji and Furukawa, Ryo and Kawasaki, Hiroshi
    • 学会等名
      Second International Workshop, CARE 2015, Held in Conjunction with MICCAI 2015
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2-DOF auto-calibration for a 3D endoscope system based on active stereo2015

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, Ryo and Masutani, Ryunosuke and Miyazaki, Daisuke and Baba, Masashi and Hiura, Shinsaku and Visentini-Scarzanella, Marco and Morinaga, Hiroki and Kawasaki, Hiroshi and Sagawa, Ryusuke
    • 学会等名
      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2015 37th Annual International Conference of the IEEE
    • 発表場所
      Milan, 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] アクティブステレオに基づく三次元内視鏡システムの2自由度自己校正2015

    • 著者名/発表者名
      増谷 龍之輔, 古川 亮, 馬場 雅志, 宮崎 大輔, 青山 正人, 日浦 慎作 (広島市大), 川崎 洋, Marco Visentini-Scarzanella (鹿児島大), 佐川 立昌 (産総研)
    • 学会等名
      The 18th Meeting on Image Recognition and Understanding
    • 発表場所
      大阪府吹田市、ホテル阪急エキスポパーク
    • 年月日
      2015-07-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Entire shape scan system with multiple pro-cams using texture information and accurate silhouette creating technique2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Oki and M. Visentini-Scarzanella and T. Wada and R. Furukawa and R. Sagawa and H. Kawasaki
    • 学会等名
      Machine Vision Applications (MVA), 2015 14th IAPR International Conference on
    • 発表場所
      Tokyo,Japan
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 3次元形状計測装置、診断システム及び3次元形状計測方法2015

    • 発明者名
      古川 亮,他4名
    • 権利者名
      広島市立大学,産業技術総合研究所,鹿児島大学,広島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-147244
    • 出願年月日
      2015-07-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 投影システム、投影方法、パターン生成方法及びプログラム2015

    • 発明者名
      川崎 洋、他4名
    • 権利者名
      鹿児島大学,広島市立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-128331
    • 出願年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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