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高速時分割トラッキングによる一千万個細胞群の個体識別システム

研究課題

研究課題/領域番号 18700167
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関東京大学

研究代表者

奥 寛雅  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教 (40401244)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード情報センシング / 顕微鏡 / 高速画像処理 / 細胞 / ラベリング / オートフォーカス
研究概要

平成19年度は主として,1.複数細胞の高速時分割トテッキングアルゴリズム開発,2.複数細胞への高速フォーカシングアルゴリズム開発,の2点を行った.
1.複数細胞の高速時分割トラッキングアルゴリズム
二次元的に分布する光学顕微鏡下の複数の対象を,視野スキャンを行いながら高速に個体を識別し,長時間に渡って各個体を追跡するアルゴリズムを構築した.複数対象の識別は平成18年度に開発した,複数細胞の高速認識アルゴリズムを利用して行い,その各個体位置をデータベースに登録し,スキャンごとにその各個体位置を更新することで,細胞の移動などにも対応可能なアルゴリズムを構築した.また,実際にこのアルゴリズムをC言語を用いて実装し,毎秒1000枚の画像を計測可能な高速ビジョンと,自動ステージとを組み合わせてイースト菌を対象としてその評価実験を行った.その結果,対象の画像が安定して計測できる場合は機能するが,スキャンに伴い対象がフォーカス面から外れてしまうという問題が顕在化した.
2.複数細胞への高速フォーカシングアルゴリズム開発
1.で細胞への高速オートフォーカスが必須であることがわかったため,視野内に複数の細胞が存在しても,対象に高速にオートフォーカス可能なアルゴリズムを開発した.平成18年度に開発した細胞単体に対するオートフォーカスアルゴリズムを拡張し,視野内に複数の細胞がいても,それらの回折像情報を抽出してオートフォーカスを可能とする画像処理アルゴリズムを開発した.実際に開発したアルゴリズムをC言語を用いて実装し,イースト菌群を顕微鏡下で高速にスキャンしながら,対象にフォーカスを合わせ続けることが可能であることを確認した.

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Trajectory Planning of Motile Cell for Microrobotic Applications2007

    • 著者名/発表者名
      N. Ogawa, H. Oku, K. Hashimoto, M. Ishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 19

      ページ: 190-197

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高速ビジュアルフィードバックを用いたホヤ精子のトラッキング2007

    • 著者名/発表者名
      尾川順子, 石川貴彦, 奥寛雅, 柴小菊, 吉田学, 石川正俊
    • 雑誌名

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2007 (発表予定)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 回折像を用いた細胞群深さ位置の広範囲・高速推定手法2007

    • 著者名/発表者名
      牧瀬壮四郎, 奥寛雅, 石川正俊
    • 雑誌名

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2007 (発表予定)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] モバイル顕微鏡の実現に向けた単眼高速ビジョンによる画像安定化手法2007

    • 著者名/発表者名
      石川貴彦, 奥寛雅, 石川正俊
    • 雑誌名

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2007 (発表予定)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 高速ビジョンによる3次元トラッキングを用いた電場形成下での微生物運動計測2007

    • 著者名/発表者名
      長谷川健史, 尾川順子, 奥寛雅, 石川正俊
    • 雑誌名

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2007 (発表予定)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Rapid Liquid Variable-Focus Lens with 2-ms Response2006

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Oku, Masatoshi Ishikawa
    • 雑誌名

      19th Annual Meeting of the IEEE Lasers & Electro-Optics Society (LEOS 2006) / Proceedings

      ページ: 947-948

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 液体界面を屈折面とする高速可変焦点レンズの構造2006

    • 著者名/発表者名
      奥寛雅, 石川正俊
    • 雑誌名

      日本光学会年次学術講演会・日本分光学会秋季講演会Optics & Photonics Japan 2006/Post-Deadline論文集

      ページ: 10-11

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Serial Algorithm for High-Speed Autofocusing of Cells Using Depth from Diffraction(DFDi)Method2008

    • 著者名/発表者名
      S. Makise, H. Oku, M. Ishikawa
    • 学会等名
      2008 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation(ICRA 2008)
    • 発表場所
      Pasadena, CA, USA
    • 年月日
      2008-05-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高速ビジュアルフィードバックを用いたトラッキング顕微鏡によるホヤ精子運動の長時間長距離観察2008

    • 著者名/発表者名
      柴小菊, 奥寛雅, 尾川順子, 石川正俊, 吉田学
    • 学会等名
      第60回日本動物学会関東支部大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高速ビジョンによるトラッキングを用いた3次元空間内での微生物運動制御2007

    • 著者名/発表者名
      長谷川健史, 尾川順子, 奥寛雅, 石川正俊
    • 学会等名
      第25回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2007-09-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 単眼高速ビジョンを用いた画像安定化機能を備えるモバイル顕微鏡の基礎検討2007

    • 著者名/発表者名
      石川貴彦, 奥寛雅, 石川正俊
    • 学会等名
      第13回画像センシングシンポジウム(SSII07)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-06-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高速ビジュアルフィードバックを用いたホヤ精子のトラッキング2007

    • 著者名/発表者名
      尾川順子, 石川貴彦, 奥寛雅, 柴小菊, 吉田学, 石川正俊
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'07(ROBOMEC 2007)
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2007-05-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高速ビジョンによる3次元トラッキングを用いた電場形成下での微生物運動計測2007

    • 著者名/発表者名
      長谷川健史, 尾川順子, 奥寛雅, 石川正俊
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'07(ROBOMEC 2007)
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2007-05-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] モバイル顕微鏡の実現に向けた単眼高速ビジョンによる画像安定化手法2007

    • 著者名/発表者名
      石川貴彦, 奥寛雅, 石川正俊
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'07(ROBOMEC 2007)
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2007-05-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 回折像を用いた細胞群深さ位置の広範囲・高速推定手法2007

    • 著者名/発表者名
      牧瀬壮四郎, 奥寛雅, 石川正俊
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'07(ROBOMEC 2007)
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2007-05-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.k2.t.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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