| 研究分担者 |
田中 弘美 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (10268154)
鳥山 寿之 (鳥山 壽之) 立命館大学, 理工学部, 教授 (30227681)
登尾 啓史 大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (10198616)
喜多 泰代 産業技術総合研究所, 情報技術研究部門, 主任研究員 (00356875)
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| 配分額 *注記 |
47,840千円 (直接経費: 36,800千円、間接経費: 11,040千円)
2007年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
2006年度: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2005年度: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
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| 研究概要 |
本研究の目的は,生体組織や臓器,食品素材に代表される柔軟物のモデリングを,柔軟物内部の直接センシングを通して行う,リアリティベースモデリングの基盤技術を確立することである.このような柔軟物は,非一様な力学特性を示すことが多いため,三次元イメージング技術により,柔軟物の内部挙動を計測し,計測結果をベースにするモデリング技法を開拓する.まず,柔軟体のMR画像から内部変形場を推定する手法を確立した.生体組織を対象に,変形前と変形後のMRボリューム画像をレジストレーションする手法,双方向のマッチングを通して特徴点の対応を探索する手法を提案し,実験的に評価した.また,マイクロフォースセンサを柔軟物体の内部に埋め込み,センサの特性を実験的に評価した.次に,内部変形計測により非均一な弾性特性を同定する手法を確立した.力学的特性が既知の物体で力学的特性が未知の対象物体を変形させ,双方の内部変形を計測することにより,対象物体の未知の力学的特性を推定する手法を提案した.非一様な弾性パラメータの同定手法として,逐次同定法と一括同定法を提案し,各手法の同定精度をシミュレーションにより評価した.さらに,CTによるファントムの内部変形計測の結果を用いて各手法を実験的に評価するともに,MR画像に提案する手法を適用した.次に,柔軟物の適応的なモデリング手法を発展させた.モデルの粗密を制御するために操作中の力学量を評価し,メッシュの粗密を適応的に変化させるアダプティブメッシュにおいて,アダプティブメッシュの構成法を確立した.また,表面と内部で粗密が異なるメッシュを採用し,モデルの表現力と計算時間を両立させる階層的なメッシュ表現において,階層的なメッシュ表現の構成法と力の再現性について考察した.柔軟体の動的モデルをアクティブ虚血ダイナミクスとマンモグラフィーへ応用した.
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