• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

現実空間を踏まえた複雑環境下における、個人差を考慮した光学・神経系包括視覚モデル

研究課題

研究課題/領域番号 20H04271
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61060:感性情報学関連
研究機関帝京大学

研究代表者

三橋 俊文  帝京大学, 医療技術学部, 教授 (20506266)

研究分担者 棚橋 重仁  新潟大学, 自然科学系, 助教 (00547292)
広田 雅和  帝京大学, 医療技術学部, 講師 (40835435)
斎田 真也  神奈川大学, 付置研究所, 研究員 (90357054)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワード眼光学 / 心理物理 / AI / 周辺視 / 眼球運動 / VR空間 / 読書 / 眼球運動検査 / 眼球運動測定 / 調節測定 / 高速画像呈示 / 両眼視 / Explainable AI / 視覚モデル / 眼球光学モデル / 心理物理学 / 仮想現実感 / 高精度眼球運動測定 / VR空間での見えの大きさ / 高精度眼球光学モデル / 眼の光学モデル / 眼球運動測定装置 / ヘッドマウントディスプレイ / Deep Learning / 神経系人工知能モデル
研究開始時の研究の概要

視覚過程を,対象となる複雑な環境,入力系としての眼球光学系,情報を処理する神経系と包括的に捉え,被験者毎の個人モデルを構築する.主な研究項目としては下記が挙げられる.
(1) 実環境と同等の実験用の複雑な環境の構築
(2) 精度の高い,個人差を考慮した眼の光学モデルの開発
(3) 頭部非固定での眼球運動や瞳孔径の測定法開発
(4) 網膜像を入力とし,心理物理的な被験者応答を出力とする,AIを使った神経系モデルの構築
これらを統合した個人の視覚を評価できるモデルを使えば,駅などの公共空間の視覚的特性(安全性,快適性)を被験者を使わずに評価できる,

研究成果の概要

本研究は、複雑な環境下での視機能検査を目指し、多角的なアプローチで研究が行われた。眼球運動測定では、臨床現場での滑動性眼球運動の自動解析システムの開発と評価が行われ、その精度向上が達成された。また、地下街の3Dモデルを再構築し、VR空間上で再現することで、HMDを用いた複雑環境提示の可能性が示された。さらに、視野制限時の読書実験や周辺視野における視力検査を通じて、視覚機能の評価が行われた。加えて、日本人固有の眼球モデル構築や、AIを用いた眼底像からの視覚機能予測など、多岐にわたる研究成果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、VR空間での行動や視覚機能を評価する手法を開発し、没入感の高い地下街VR空間を構築した。また、眼球運動測定と視覚刺激提示を組み合わせた実験システムを開発し、臨床応用可能な眼球運動検査自動解析システムや、日本人特有の眼球モデルを構築した。これらの成果は、VR技術の進歩や、視覚に関する医療技術の発展に貢献し、人々の生活を豊かにすることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Characteristics of Higher-Order Aberrations in Different Stages of Keratoconus2022

    • 著者名/発表者名
      Koh Shizuka、Inoue Ryota、Maeno Sayo、Mihashi Toshifumi、Maeda Naoyuki、Jhanji Vishal、Nishida Kohji
    • 雑誌名

      Eye & Contact Lens: Science & Clinical Practice

      巻: 48 号: 6 ページ: 256

    • DOI

      10.1097/icl.0000000000000897

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/dfae171f-897c-457f-8b44-1db0aca27a86

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Artificial accommodating intraocular lens powered by an ion polymer-metal composite actuator2021

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Tetsuya、Mihashi Toshifumi、Hoshi Sujin、Okamoto Fumiki、Oshika Tetsuro
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 号: 6 June ページ: e0252986-e0252986

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0252986

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of refractive status and age on corneal higher-order aberration2021

    • 著者名/発表者名
      Kiuchi Gaku、Hiraoka Takahiro、Ueno Yuta、Mihashi Toshifumi、Oshika Tetsuro
    • 雑誌名

      Vision Research

      巻: 181 ページ: 32

    • DOI

      10.1016/j.visres.2020.12.007

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantification of Ocular Parameters To Create An Anatomical Eye Model for The Japanese Population2021

    • 著者名/発表者名
      Kawamorita Takushi、Uozato Hiroshi、Oshika Tetsuro、Negishi Kazuno、Fujikado Takashi、Murakami Akira、Kamiya Kazutaka、Maeda Naoyuki、Ueno Yuta、Onuma Kazuhiro、Hirota Masakazu、Hoshikawa Rie、Masui Sachiko、Yamaguchi Masahiro、Mihashi Toshifumi
    • 雑誌名

      Research Square

      巻: -

    • DOI

      10.21203/rs.3.rs-988545/v1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Automatic recording of the target location during smooth pursuit eye movement testing using video-oculography and deep learning-based object detection2021

    • 著者名/発表者名
      Hirota Masakazu、Hayashi Takao、Watanabe Emiko、Inoue Yuji、Mizota Atsushi
    • 雑誌名

      Translational Vision Science & Technology

      巻: 10 号: 6 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1167/tvst.10.6.1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 眼科領域における AI2022

    • 著者名/発表者名
      広田 雅和
    • 学会等名
      Feature of Orthoptist Night Seminar
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Relationship between OCT retinal shape and peripheral refractive error.2021

    • 著者名/発表者名
      Kseniya Palchunova; Toshifumi Mihashi; Toshihiro Mino; Jonathan Liu; Kuniharu Tasaki; Takahiro Hiraoka; Yumi Hasegawa; Tetsuro Oshika
    • 学会等名
      Association for Research in Vision and Ophthalmology Annual Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automatic Measurements of Eye Movements using Video Oculography and Single Shot MultiBox Detector2021

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Hirota, Takao Hayashi, Emiko Watanabe, Yuji Inoue, Atsushi Mizota
    • 学会等名
      Association for Research in Vision and Ophthalmology Annual Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 健常者における回転後眼振中の眼位変化と調節性輻湊量の関係2021

    • 著者名/発表者名
      広田 雅和, 瀧川 流星, 岡部 千夏, 加藤 可奈子, 中込 亮太, 佐々木 翔, 林 孝雄
    • 学会等名
      第 125 回 日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 網膜厚データを使用した機械学習モデルによる黄斑部疾患の推定精度検証2021

    • 著者名/発表者名
      生方 翔子, 広田 雅和, 澤 智博, 溝田 淳
    • 学会等名
      第 125 回 日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 実空間における眼球運動検査の自動解析アプローチ2021

    • 著者名/発表者名
      広田 雅和, 加藤 可奈子, 池田 結佳, 林 孝雄
    • 学会等名
      第 77 回日本弱視斜視学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] スマートフォン使用前後の融像幅および眼球高次収差の変化2021

    • 著者名/発表者名
      西村 裕樹, 広田 雅和, 林 孝雄
    • 学会等名
      第 77 回日本弱視斜視学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 両眼波面センサーを用いた調節痙攣と正常者の比較2021

    • 著者名/発表者名
      森本 壮, 不二門 尚, 広田 雅和, 下條 裕史, 西田 幸二
    • 学会等名
      第 77 回日本弱視斜視学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 赤外線視線追跡装置のキャリブレーション方法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      池田 結佳, 広田 雅和, 加藤 可奈子, 山川 護, 松岡 久美子
    • 学会等名
      第 77 回日本弱視斜視学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 網膜投影ディスプレイ使用による屈折度変化2021

    • 著者名/発表者名
      広田 雅和, 佐々木 翔, 加藤 可奈子, 中込 亮太, 瀧川 流星, 岡部 千夏, 鎌倉 舞香, 三橋 俊文, 森野 誠治, 鈴木 誠, 林 孝雄
    • 学会等名
      第 57 回日本眼光学学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 乱視眼における主成分分析を使用した高次収差の成分量の検討2021

    • 著者名/発表者名
      加藤 可奈子, 広田 雅和, 松岡 久美子, 三橋 俊文
    • 学会等名
      第 57 回日本眼光学学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Chronos を使用したレッドグリーンテスト時における屈折測定2021

    • 著者名/発表者名
      行森 隆史, 林 亮夫, 広原 陽子, 雜賀 誠, 広田 雅和, 不二門 尚
    • 学会等名
      第 57 回日本眼光学学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 網膜走査型ディスプレイによる屈折度変化2021

    • 著者名/発表者名
      広田 雅和, 佐々木 翔, 加藤 可奈子, 中込 亮太, 瀧川 流星, 岡部 千夏, 鎌倉 舞香, 三橋 俊文, 森野 誠治, 鈴木 誠, 林 孝雄
    • 学会等名
      日本視覚学会 2021 年夏季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 近視性直乱視が読書速度に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      依田 龍之介, 広田 雅和, 西村 裕樹, 福島 愛実, 林 孝雄
    • 学会等名
      第 62 回 日本視能矯正学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外光の固視目標を使用した暗所視下での経時的な屈折度測定2021

    • 著者名/発表者名
      福島 愛実, 広田 雅和, 西村 裕樹, 依田 龍之介, 松岡 久美子
    • 学会等名
      第 62 回 日本視能矯正学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 視距離によるスマートフォン使用前後の眼球高次収差および融像幅の変化2021

    • 著者名/発表者名
      西村 裕樹, 広田 雅和, 依田 龍之介, 福島 愛実, 林 孝雄
    • 学会等名
      第 62 回 日本視能矯正学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 真性小眼球の中心窩無血管域の検討2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 梢,佐々木 翔,広田 雅和,林 孝雄,溝田 淳
    • 学会等名
      第 76 回日本弱視斜視学会総会・第 45 回日本小児眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シングルショットの OCT 画像を用いたアンサンブルモデルによる網膜疾患の推定精度検証2021

    • 著者名/発表者名
      広田 雅和, 上野 真治, 井岡 大河, 伊藤 逸毅, 竹山 英夫, 井上 裕治, 渡邊 恵美子, 溝田 淳
    • 学会等名
      第 2 回 日本眼科 AI 学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] VR空間における視対象の網膜像に対する評価サイズがHMD光学系から受ける影響2021

    • 著者名/発表者名
      米本江里,棚橋重仁,田部田晋,佐藤僚馬
    • 学会等名
      第40回VR心理学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 屈折収差測定の変遷・眼の光学特性2020

    • 著者名/発表者名
      三橋俊文
    • 学会等名
      第56回 日本眼光学学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi