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少数データで学習する深層学習のための効率的な学習サンプル生成に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K11495
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61050:知能ロボティクス関連
研究機関中京大学

研究代表者

目加田 慶人  中京大学, 工学部, 教授 (00282377)

研究分担者 村瀬 洋  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (90362293)
道満 恵介  中京大学, 工学部, 准教授 (90645748)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード深層学習 / 画像生成 / 物体検出 / 人の知覚 / 医用画像 / 学習データ生成 / データ生成 / パターン認識 / 画像処理
研究成果の概要

本研究の目的は,画像認識を対象とした深層学習において,用意できる学習サンプル数が限られているときのデータ生成効果を最大化する学習サンプル生成法を開発することです.医用画像からの病変検出においては,十分なサンプル数を集めることが難しい場合が多いが,検出したい対象が発生しうる位置(臓器内での位置など)を考慮した画像生成をおこなうことで,少数の学習データでも検出精度を上げられることを示しました.また,人の知覚機能の特徴を推定する場合には,大きな画像変形をすることで推定性能が低下しうることを明らかにしました.

研究成果の学術的意義や社会的意義

深層学習による画像認識や物体検出において,様々な理由から学習サンプルを多く集めることが困難な問題がある.そのような場合に画像合成や画像生成により学習サンプルを増加させる方法が提案されている.その際に,対象となる物体が存在する状況を想定した画像生成をおこなうことで,単純な画像生成手法に比べて認識精度が向上できることを示した.また画像を生成する場合に付与する画像変形の程度は,対象の画像や推定したい事柄によって変化させないといけないことを示した.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Lesion Image Generation Using Conditional GAN for Metastatic Liver Cancer Detection2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Yusuke、Graduate School of Engineering, Chukyo University, Japan、Doma Keisuke、Mekada Yoshito、Nawano Shigeru
    • 雑誌名

      Journal of Image and Graphics

      巻: 9 号: 1 ページ: 27-30

    • DOI

      10.18178/joig.9.1.27-30

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimation of the Attractiveness of Food Photography Based on Image Features2019

    • 著者名/発表者名
      TAKAHASHI Kazuma、HATTORI Tatsumi、DOMAN Keisuke、KAWANISHI Yasutomo、HIRAYAMA Takatsugu、IDE Ichiro、DEGUCHI Daisuke、MURASE Hiroshi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E102.D 号: 8 ページ: 1590-1593

    • DOI

      10.1587/transinf.2018EDL8219

    • NAID

      130007686427

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2019-08-01
    • 関連する報告書
      2019 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] 人工的病変画像を用いたCNNによる転移性肝がん検出手法2019

    • 著者名/発表者名
      小西 孝明, 道満 恵介, 縄野 繁, 目加田 慶人
    • 雑誌名

      Medical Imaging Technology

      巻: 37 号: 1 ページ: 46-50

    • DOI

      10.11409/mit.37.46

    • NAID

      130007584631

    • ISSN
      0288-450X, 2185-3193
    • 年月日
      2019-01-25
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 料理写真の魅力度推定精度向上のための視線停留分布に対するデータ拡張手法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      宮崎 光明,服部 竜実,道満 恵介,平山 高嗣,川西 康友,井手 一郎,目加田 慶人
    • 学会等名
      動的画像処理実利用化ワークショップ2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いた肝がん分子標的療法の効果予測の調査2020

    • 著者名/発表者名
      池田 裕亮,道満 恵介,西田 直生志,目加田 慶人
    • 学会等名
      第18回情報学ワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 超音波診断動画からの深層学習手法による肝腫瘍の検出と追跡2020

    • 著者名/発表者名
      山岸 生弥,道満 恵介,目加田 慶人
    • 学会等名
      第18回情報学ワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 料理写真の魅力度推定において有効な画像特徴量の検討2020

    • 著者名/発表者名
      宮崎 光明,道満 恵介,平山 高嗣,川西 康友,井手 一郎,目加田 慶人
    • 学会等名
      第18回情報学ワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A study on liver tumor detection from an ultrasound image using deep learning2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Nakashima,Issei Tsutsumi,Hiroki Takami,Keisuke Doman,Yoshito Mekada,Naoshi Nishida,Masatoshi Kud
    • 学会等名
      Proc. of Joint Int. Workshop on Advanced Image Technology 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of data augmentation for accurate attractiveness estimation for food photography2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Hattori,Keisuke Doman,Ichiro Ide,Yoshito Mekada
    • 学会等名
      Proc. of 11th Workshop on Multimedia for Cooking and Eating Activities
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on a data augmentation framework for accurate food attractiveness estimation2019

    • 著者名/発表者名
      服部 竜実,道満 恵介,井手 一郎,目加田 慶人
    • 学会等名
      電子情報通信学会 魅力工学研究会シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 視線情報を考慮した料理写真の魅力度推定手法に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎 光明,服部 竜実,道満 恵介,平山 高嗣,川西 康友,井手 一郎,目加田 慶人
    • 学会等名
      電子情報通信学会 魅力工学研究会シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習による超音波画像からの肝腫瘍検出に関する初期的検討2019

    • 著者名/発表者名
      堤 一晴,中島 崇博,道満 恵介,目加田 慶人,西田 直生志,工藤 正敏
    • 学会等名
      第38回日本医用画像工学会大会(JAMIT)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 転移性肝がん検出のためのConditional GANによる学習画像生成2019

    • 著者名/発表者名
      池田 裕亮,道満 恵介,目加田 慶人,縄野 繁
    • 学会等名
      第38回日本医用画像工学会大会(JAMIT)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波画像診断のための深層学習を用いた腫瘍判別2019

    • 著者名/発表者名
      堤 一晴,道満 恵介,目加田 慶人,西田 直生志,工藤 正敏
    • 学会等名
      2019年度日本生体医工学会東海支部学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Character recognition of modern Japanese official documents using CNN for imblanced learning data2019

    • 著者名/発表者名
      Zongjhe Yang,Keisuke Doman,Masashi Yamada,Yoshito Mekada
    • 学会等名
      Int. Workshop on Advanced Image Technology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機械学習を用いた異常検知による経時天体画像からの変光星候補の絞り込み2019

    • 著者名/発表者名
      岩野 勇弥,道満 恵介,高妻 真次郎,目加田 慶人
    • 学会等名
      動的画像処理実利用化ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 料理写真の高精度な魅力度推定のためのデータ拡大の検討2019

    • 著者名/発表者名
      服部 竜実,道満 恵介,井手 一郎,目加田 慶人
    • 学会等名
      動的画像処理実利用化ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 肝臓がん検出器のための3D-DCGANを用いた学習用画像生成法2019

    • 著者名/発表者名
      池田 裕亮,小西 孝明,道満 恵介,縄野 繁,目加田 慶人
    • 学会等名
      第37回日本医用画像工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Learning sample generation for detecting liver cancer using 3D-CNN2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Mekada,Keisuke Doman
    • 学会等名
      40th Int. Engineering in Medicine and Biology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A study on the factors affecting the attractiveness of food photography2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Hattori,Keisuke Doman,Ichiro Ide,Yoshito Mekada
    • 学会等名
      10th Workshop on Multimedia for Cooking and Eating Activities
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Deep Learning in Medical Image Analysis: Challenges and Applications,Gobert Lee and Hiroshi Fujita eds.(分担執筆)2020

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Doman,Takaaki Konishi,Yoshito Mekada
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 中京大学目加田・道満研究室

    • URL

      https://md.sist.chukyo-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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