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計算食料科学へ向けた牛肉脂肪の3次元幾何・位相解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K15019
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

吉澤 信  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (10455371)

研究分担者 横田 秀夫  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (00261206)
竹本 智子  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 研究員 (00450403)
研究協力者 中村 左紀子  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード牛脂肪 / 3次元画像処理 / 牛脂肪幾何解析 / 牛脂肪位相解析 / 計算食料科学 / 幾何・位相計算 / 画像情報処理 / 牛肉脂肪交雑 / 3次元解析
研究成果の概要

牛肉の品質評価は重要な課題であり、特に脂肪交雑の客観的・定量的な評価が畜産・食品産業にて注目されている。本研究は牛脂肪交雑の3次元幾何・位相解析を目的に実施した。実際の牛肉試料に対して、3次元計測の方法を開発し、画像としてデジタル化した。計測時に現れるノイズを除去する計算法、脂肪領域を画像から抽出する計算フレームワーク、及び幾何計算を行うプログラムの開発を行った。今後、幾何・位相解析結果、畜産学的な基準及び生化学的な解析との相関を調査することで客観的・定量的な品質評価が可能となる。さらに、本研究を通して食品・素材を数学的に不変な特徴量解析を行うパラダイムを提案し、計算食料科学の先駆けとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は今までの2次元画像に基づく牛肉解析とは一線を画し、実際の3次元形状を数学的に不変な幾何・位相特徴で解析を行う独創的な学術成果である。開発した画像化・計算法は情報学のみならず計算食料科学の礎となることが期待される。さらに、社会的に重要な和牛の客観的・定量的な品質評価に寄与する意義が有る。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (3件) 産業財産権 (3件)

  • [国際共同研究] Kazan Federal University(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Trimmed Median PCA for Robust Plane Fitting2018

    • 著者名/発表者名
      Suguru Miyagawa, Shin Yoshizawa, and Hideo Yokota
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Conference on Image Processing

      巻: - ページ: 753-757

    • DOI

      10.1109/icip.2018.8451752

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オプティカルフロー:動きの画像解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 西村 将臣, 辻村 有紀, 横田 秀夫
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 36(20) ページ: 3546-3547

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] ロバスト主成分分析2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 宮川 雄, 横田秀夫
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 36(20) ページ: 3548-3549

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 生物画像管理システム2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 森田 正彦, 横田 秀夫
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 36(20) ページ: 3556-3558

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Dancing Styles of Collective Cell Migration: Image-Based Computational Analysis of JRAB/MICAL-L2.2018

    • 著者名/発表者名
      Sakane A., Yoshizawa, S., Yokota, H. and Sasaki, T.
    • 雑誌名

      Front. Cell Dev. Biol.

      巻: 6 ページ: 1-7

    • DOI

      10.3389/fcell.2018.00004

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3次元スライス画像のノイズ除去2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信、中村 佐紀子、横田 秀夫
    • 雑誌名

      画像センシングシンポジウム(SSII 2017)論文集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast L1 Gauss 2D Image Transforms2017

    • 著者名/発表者名
      Dina Bashkirova, Shin Yoshizawa, Rustam Latypov, and Hideo Yokota
    • 雑誌名

      Proceedings of Spring/Summer Young Researchers' Colloquium on Software Engineering

      巻: - ページ: 145-149

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fast L1 Gauss Transforms for Edge-Aware Image Filtering2017

    • 著者名/発表者名
      Dina Bashkirova, Shin Yoshizawa, Rustam Latypov, and Hideo Yokota
    • 雑誌名

      Proceedings of the Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences

      巻: 29 号: 4 ページ: 55-72

    • DOI

      10.15514/ispras-2017-29(4)-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 3次元スライス画像のノイズ除去2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信、中村 佐紀子、横田 秀夫
    • 雑誌名

      画像センシングシンポジウム(SSII 2017)論文集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 中央値共分散行列のトリミングによる堅牢な平面推定2019

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 宮川 雄, 横田 秀夫
    • 学会等名
      精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fast and accurate edge-aware image filters2018

    • 著者名/発表者名
      Shin Yoshizawa
    • 学会等名
      ABiS-GBI-OIST-RB Joint Symposium: Frontiers in Bioimaging
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Trimmed Median Principal Component Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 宮川 雄, 横田 秀夫
    • 学会等名
      理研シンポジウム: 第6回光量子工学研究
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 3D Beef Marbling Extraction2018

    • 著者名/発表者名
      Shin Yoshizawa, Sakiko Nakamura, and Hideo Yokota
    • 学会等名
      International Meeting on Bioimaging for Young Researchers
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 組織構築・修復過程において一分子構造変化が織り成す多彩な細胞移動とその意義2018

    • 著者名/発表者名
      坂根 亜由子, 吉澤 信, 松井 翼, 土屋 裕子, 水口 賢司, 出口 真次, 横田 秀夫, 佐々木 卓也
    • 学会等名
      日本生化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 集団的細胞運動において一分子構造変化が生み出す多様な運動様式とその役割2018

    • 著者名/発表者名
      坂根 亜由子, 吉澤 信, 土屋 裕子, 松井 翼, 出口 真次, 水口 賢司, 横田 秀夫, 佐々木 卓也
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大規模3次元画像からの牛脂肪交雑形状抽出2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 中村 佐紀子, 横田 秀夫
    • 学会等名
      精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフ理論による4D画像のZ-Drift補正2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 横田 秀夫
    • 学会等名
      精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 道路点群の効率的な セグメンテーション2017

    • 著者名/発表者名
      宮川 雄、吉澤 信、加曽利 直人、横田 秀夫
    • 学会等名
      精密工学会春季学術講演会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 道路検査へ向けた堅 牢な平面フィッティ ング2017

    • 著者名/発表者名
      宮川 雄、吉澤 信、加曽利 直人、横田 秀夫
    • 学会等名
      精密工学会春季学術講演会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 異方性適応型ベクト ル中央値フィルタを 用いた3 次元牛肉画 像のノイズ除去2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 中村 佐紀子, 横田 秀夫
    • 学会等名
      精密工学会春季学術講演会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模3次元牛肉画像の脂肪交雑抽出2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 中村 佐紀子, 横田 秀夫
    • 学会等名
      理研シンポジウム: 第5回光量子工学研究
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Towards to Geometrical and Topological Analysis of Beef Marbling2017

    • 著者名/発表者名
      Shin Yoshizawa, Sakiko Nakamura, and Hideo Yokota
    • 学会等名
      2nd Biomechanics Visualization Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fast Image Filtering with L1 Gauss Transform2017

    • 著者名/発表者名
      Dina Bashkirova, Shin Yoshizawa, and Hideo Yokota
    • 学会等名
      International Computer Vision Summer School
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超解像へ向けた高速画像フィルタ2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 横田 秀夫
    • 学会等名
      日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Edge-aware Image Processing2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 横田 秀夫
    • 学会等名
      1st Biomechanics Visualization Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Cloud computing system for image processing and sharing in 4D Cell project2017

    • 著者名/発表者名
      M. Morita, G. Masumoto, M. Nishimura, Y. Tsujimura, S Takemoto, S. Yoshizawa, R. Himeno, and H. Yokota
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Joint Meeting on Bioimaging for Young Researcher
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鉄鋼組織の全自動三次元観察システムと組織形状の特徴量抽出のための画像処理クラウド2016

    • 著者名/発表者名
      山下 典理男, 森田 正彦, 吉澤 信, 横田 秀夫, 井上 純哉, 糟谷 正
    • 学会等名
      SIP「革新的構造材料」マテリアルズインテグレーション シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学 本郷
    • 年月日
      2016-11-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元牛肉画像のノイズ除去2016

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 中村 佐紀子, 横田 秀夫
    • 学会等名
      理研シンポジウム: 第4回光量子工学研究
    • 発表場所
      理化学研究所 和光
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速Ridge回帰フィルタ2016

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 横田 秀夫
    • 学会等名
      理研シンポジウム: 第4回光量子工学研究
    • 発表場所
      理化学研究所 和光
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 画像・処理履歴の一元管理による効率的な画像処理クラウド2016

    • 著者名/発表者名
      森田 正彦, 西村 将臣, 井尻 敬, 吉澤 信, 辻村 有紀, 山下 典理男, 横田 秀夫
    • 学会等名
      理研シンポジウム: 第4回光量子工学研究
    • 発表場所
      理化学研究所 和光
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Curvature-based Mobius-invariants2016

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, ベリヤエフ アレキサンダー
    • 学会等名
      レゾナンスバイオ若手の会
    • 発表場所
      東京理科大 葛飾
    • 年月日
      2016-10-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 研究HP

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究HP

    • URL

      http://www.riken.jp/brict/Yoshizawa

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] HP

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 点群データの抽出方法、及び点群データの抽出装置2017

    • 発明者名
      吉澤 信、横田 秀夫、宮川 雄
    • 権利者名
      吉澤 信、横田 秀夫、宮川 雄
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 点群データの分割方法、及び点群データの分割装置2017

    • 発明者名
      吉澤 信、横田 秀夫、宮川 雄
    • 権利者名
      吉澤 信、横田 秀夫、宮川 雄
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 点群データからの基準平面生成方法、及び装置2017

    • 発明者名
      吉澤 信、横田 秀夫、宮川 雄
    • 権利者名
      吉澤 信、横田 秀夫、宮川 雄
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-22  

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