精度保証された平滑化に基づく微分計算による,医用ボリュームデータの解析・可視化

• 研究課題/領域番号: 22500100
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: メディア情報学・データベース
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 田中 覚 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60251980)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 可視化 / ボリュームレンダリング / サーフェスレンダリング / 高精細半透明可視化 / 融合可視化 / ポイントレンダリング / 手術シミュレーション / 平滑化 / ボリュームデータ / GPU / 半透明可視化 / 医療・福祉 / 特徴抽出

研究概要

ボリュームグラフィックスは人体の内部立体構造を可視化できる.本研究計画では,医用ボリュームデータの精密なビジュアル解析のための2つの手法を開発した.第1の手法であるVMPU法は,医用ボリュームデータの高精度かつ滑らかな近似的補間場の生成に利用できる.このため,微分場が正確に求まり,構造の境界・特徴的な部分の正確な強調可視化が可能になる.第2の手法である粒子ベースレンダリングは,アーチファクトのない正確な半透明可視化を可能にする.

研究成果

• [雑誌論文] Particle-Based Transparent Fused Visualization Applied to Medical Volume Data (2013)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Hasegawa, Saori Ojima, Yoshiyuki Shimokubo, Susumu Nakata, Kozaburo Hachimura, Satoshi Tanaka
  • 雑誌名: International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing 巻: (採録決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3D fused visualization applied to medical data using particle-based rendering (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa, S. Ojima, S. Nakata, S. Tanaka
  • 雑誌名: International Journal of Computer AssistedRadiology and Surgery 巻: Vol.7, Supple 1 ページ: 360-361
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3D fused visualization applied to medical data using particle-based rendering (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa
  • 雑誌名: International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery 巻: Vol.7, Suppl.1 ページ: 360-361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-Time Isosurface Rendering of Smooth Fields (2012)
  • 著者名/発表者名: Susumu Nakata
  • 雑誌名: Journal of Visualization 巻: Vol.15, No.2 ページ: 179-187
  • 査読あり
• [雑誌論文] 粒子ベースボリュームレンダリング法のための不規則六面体メッシュ向け高品質サンプリング手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河村拓馬,小山田耕二,坂本尚久,田中覚
  • 雑誌名: 日本シミュレーション学会論文誌 巻: Vol.3,No.2 ページ: 48-59
  • NAID: 130004544040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Data Fitting Independent of Grid StructureUsing a Volumic Version of MPU (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuusuke Tsukamoto, Shuhei Kawashima, Seiji Inoue, Shin Ito, Shinji Kataoka, Kazuyuki Kojima, Kyoko Hasegawa, Susumu Nakata, Satoshi Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Visualization 巻: Vol. 14, No. 2 ページ: 161-170
  • 査読あり
• [雑誌論文] 粒子ベースボリュームレンダリング法のための不規則六面体メッシュ向け高品質サンプリング手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河村拓馬, 小山田耕二, 坂本尚久, 田中覚
  • 雑誌名: 日本シミュレーション学会論文誌 巻: 3(2) ページ: 48-59
  • NAID: 130004544040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Data Fitting Independent of Grid Structure Using a Volumic Version of MPU (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Tsukamoto, S.Kawashima, S.Inoue, S.Ito, S.Kataoka, K.Kojima, K.Hasegawa, S.Nakata, S.Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Visualization 巻: 14(2) ページ: 161-170
  • NAID: 10028212674
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grid-Independent Metropolis Sampling forVolume Visualization (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tanaka, Kyoko Hasegawa, Susumu Nakata, Hideo Nakajima, Takuya Hatta, Frederika Rambu Ngana, Takuma Kawamura, Naohisa Sakamoto, Koji Koyamada
  • 雑誌名: International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing 巻: Vol. 1, No. 2 ページ: 119-218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grid-Independent Metropolis Sampling for Volume Visualization (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tanaka, Kyoko Hasegawa, Susumu Nakata, Hideo Nakajima, Takuya Hatta, Frederika Rambu Ngana, Takuma Kawamura, Naohisa Sakamoto, Koji Koyamada
  • 雑誌名: International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing 巻: Vol.1, No.2 ページ: 119-218
  • 査読あり
• [学会発表] Semi-transparent and Fused Visualization of Tetrahedral Simulation Volume Data (2012)
  • 著者名/発表者名: Asuka Sugiyama, Kyoko Hasegawa, Susumu Nakata, Satoshi Tanaka
  • 学会等名: Asia Simulation Conference 2012
  • 発表場所: 上海(中国)
  • 年月日: 2012-10-28
• [学会発表] Particle-Based Transparent Texture Mapping for Implicit Surfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: Takehiko Kitagawa, Susumu Nakata, Satoshi Tanaka, Kyoko Hasegawa
  • 学会等名: Asia Simulation Conference 2012
  • 発表場所: 上海(中国)
  • 年月日: 2012-10-28
• [学会発表] Visualization of Slice Image with Opacity Based on Particle-Based Renderer (2012)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Hasegawa, Saori Ojima, Kozaburo Hachimura, Satoshi Tanaka
  • 学会等名: Asia Simulation Conference 2012
  • 発表場所: 上海(中国)
  • 年月日: 2012-10-28
• [学会発表] 粒子ベース・レンダリングを用いたマルチモダリティ医用画像の3次元融合可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤本雄多,小嶋沙織,長谷川恭子,仲田晋,健山智子,陳延偉,田中覚
  • 学会等名: 第12回日本VR医学会学術大会
  • 発表場所: 千葉大学(千葉県)
  • 年月日: 2012-08-25
• [学会発表] Particle-Based Transparent Renderingof Implicit Surfaces and its Application to FusedVisualization (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tanaka, Kyoko Hasegawa, Yoshiyuki Shimokubo, TomonoriKaneko,Takuma Kawamura, Susumu Nakata, Saori Ojima, Naohisa Sakamoto, Hiromi T. Tanaka, Koji Koyamada
  • 学会等名: EuroVis 2012
  • 発表場所: Vienna (Austria)
  • 年月日: 2012-06-06
• [学会発表] A volume visualizer on mobile devices for radiotherapy simulations (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Kimura
  • 学会等名: Computer Assisted Radiology and Surgery (CARS 2012, poster exhibition)
  • 発表場所: Pisa, Italy
• [学会発表] Field approximation using piecewise polynomials for fast volume Rendering on GPU (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Takagi, S.Aoyama, R.Makino, T.Hatsuda, S.Nakata, S.Tanaka
  • 学会等名: Asia Simulation Conference 2011 (AsiaSim 2011)
  • 発表場所: Seoul National University (Korea)
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Volume-surface fused visualization applied to medical data based on particle-based rendering (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Hasegawa, S.Nakata, S.Tanaka
  • 学会等名: Asia Simulation Conference 2011 (AsiaSim 2011)
  • 発表場所: Seoul National University (Korea)
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Real-time isosurface rendering of smooth fields (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Nakata, S.Aoyama, R.Makino, K.Hasegawa, S.Tanaka
  • 学会等名: The 11th Asian Symposium on Visualization (ASV11)
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟県)
  • 年月日: 2011-11-05
• [学会発表] Accelerated direct volume rendering for smooth scalar fields using GPU (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Takagi, S.Aoyama, R.Makino, T.Hatsuda, S.Nakata, S.Tanaka
  • 学会等名: International Conference on Modeling and Simulation Technology (JSST 2011)
  • 発表場所: 東海大学高輪キャンパス(東京都)
  • 年月日: 2011-10-22
• [学会発表] 3D fused visualization based on the particle-based volume/surface rendering (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Hasegawa, S.Nakata, S.Tanaka
  • 学会等名: International Conference on Modeling and Simulation Technology (JSST 2011)
  • 発表場所: 東海大学高輪キャンパス(東京都)
  • 年月日: 2011-10-22
• [学会発表] 粒子ベースレンダリングを利用した医用ボリュームデータの3次元融合可視化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小嶋沙織,長谷川恭子,仲田晋,健山智子,陳延偉,田中覚
  • 学会等名: 第11回日本VR医学会学術大会
  • 発表場所: 奈良先端科学技術大学院大学(奈良県)
  • 年月日: 2011-08-27
• [学会発表] Static Visualization of DynamicalPlasma Collision (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Kawamoto,Y.Hatanaka, K.Hasegawa, S.Nakata, S.Tanaka, N.Sakamoto, K.Koyamada, M.Osada, K.Tanaka
  • 学会等名: ASV11 (The 11th Asian Symposium on Visualization)
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟県)
  • 年月日: 2011-06-07
• [学会発表] 方向分割された曲率に基づくボリュームデータの特徴可視化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 玉貴康寛,仲田晋,田中覚
  • 学会等名: 電子情報通信学会2011年総合大会
  • 発表場所: 東京都市大学(東京)
  • 年月日: 2011-03-17
• [学会発表] 方向分割された曲率に基づくボリュームデータの特徴可視化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 玉貴康寛, 仲田晋, 田中覚
  • 学会等名: 電子情報通信学会2011総合大会
  • 発表場所: 東京都市大学(東京)
  • 年月日: 2011-03-14
• [学会発表] DICOM-RT Extension Support of Visualization Tool for Radiotherapy Simulation (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Kimura, T.Yamashita, T.Akagi, T.Sasaki, Y, Tatsumi, K.Hasegawa, S.Tanaka
  • 学会等名: Proceedings of IEEE Nuclear Science Symposium Conference 2010
  • 発表場所: Knoxville, Tennessee, US.
  • 年月日: 2010-10-30
• [学会発表] A High-Quality Sampling Technique of PBVR for Unstructured Hexahedral Mesh Data (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuma Kawamura, Koji Koyamada, Naohisa Sakamoto, Satoshi Tanaka
  • 学会等名: IEEE Visualization 2010
  • 発表場所: Salt Lake City, Utah, US
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] 次元拡張と粒子ベースレンダリングに基づく科学研究支援可視化の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 田中覚
  • 学会等名: 第4回シミュレーション科学シンポジウム
  • 発表場所: 核融合科学研究所(岐阜)(招待講演)
  • 年月日: 2010-10-14
• [学会発表] Development of a volume visualizer for particle radiation therapy (2010)
  • 著者名/発表者名: Yota Tatsumi, Kyoko Hasegawa, Ayumu Saitoh, Akinori Kimura, Satoshi Tanaka, Takashi Sasaki
  • 学会等名: The 6th Joint Workshop on Machine Perception and Robotics (MPR2010)
  • 発表場所: 九州大学(福岡)
  • 年月日: 2010-10-09
• [学会発表] Data fitting and compression of Irregular Volume Data based on the Volumic MPU method (2010)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Kawashima, Kyoko Hasegawa, Susumu Nakata, Satoshi Tanaka
  • 学会等名: The 6th Joint Workshop on Machine Perception and Robotics (MPR2010)
  • 発表場所: 九州大学(福岡)
  • 年月日: 2010-10-09
• [学会発表] 粒子ベース・サーフェイス・レンダリングに基づく,曲面-曲面および曲面・ボリュームの半透明可視化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 下久保嘉之, 金子智典, 玉貴康寛, 仲田晋, 長谷川恭子, 坂本尚久, 小山田耕二, 田中覚
  • 学会等名: 可視化情報全国講演会(鹿児島2010)
  • 発表場所: 霧島市国分シビックセンター(鹿児島)
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] DICOM-RT visualization tool for radiotherapy simulations (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Kimura, S.Tanaka, T.Sasaki
  • 学会等名: Computer Assisted Radiology and Surgery (CARS 2010)
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
  • 年月日: 2010-06-23
• [学会発表] Semi-transparent and Fused Visualization of Tetrahedral Simulation Volume Data
  • 著者名/発表者名: Asuka Sugiyama
  • 学会等名: Asia Simulation Conference 2012
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] Particle-Based Transparent Texture Mapping for Implicit Surfaces
  • 著者名/発表者名: Takehiko Kitagawa
  • 学会等名: Asia Simulation Conference 2012
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] Visualization of Slice Image with Opacity Based on Particle-Based Renderer
  • 著者名/発表者名: Kyoko Hasegawa
  • 学会等名: Asia Simulation Conference 2012
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] Sort-free Transparent Isosurface Visualization of Tetrahedral Volume Data
  • 著者名/発表者名: Asuka Sugiyama
  • 学会等名: JSST2012 International Conference on Simulation Technology
  • 発表場所: 兵庫県・神戸大学総合研究拠点
• [学会発表] Transparent Visualization for Implict Surface considered Texture
  • 著者名/発表者名: Takehiko Kitagawa
  • 学会等名: JSST2012 International Conference on Simulation Technology
  • 発表場所: 兵庫県・神戸大学総合研究拠点
• [学会発表] Application of Particle Based Rendering to Slice Image with Opacity Map
  • 著者名/発表者名: Kyoko Hasegawa
  • 学会等名: JSST2012 International Conference on Simulation Technology
  • 発表場所: 兵庫県・神戸大学総合研究拠点
• [学会発表] Particle Based Fluid Simulation for 3D Scene with Implict Surfaces
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Sakamoto
  • 学会等名: JSST2012 International Conference on Simulation Technology
  • 発表場所: 兵庫県・神戸大学総合研究拠点
• [学会発表] Particle-Based Transparent Rendering of Implicit Surfaces and its Application to Fused Visualization
  • 著者名/発表者名: Satoshi Tanaka
  • 学会等名: EuroVis 2012
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] 不透明粒子モデルに基づく半透明可視化とその応用
  • 著者名/発表者名: 田中覚
  • 学会等名: 日本機械学会 第25回計算力学講演会(CMD2012)
  • 発表場所: 兵庫県・神戸ポートアイランド南地区
• [学会発表] 粒子ベース・レンダリングを用いたマルチモダリティ医用画像の3次元融合可視化
  • 著者名/発表者名: 藤本雄多
  • 学会等名: 第12回日本VR医学会学術大会
  • 発表場所: 千葉県・千葉大学
• [学会発表] 粒子ベース・サーフェス・レンダリングを利用した四面体格子型シミュレーションデータの可視化
  • 著者名/発表者名: 杉山明日香
  • 学会等名: 可視化情報学会・第40回可視化情報シンポジウム
  • 発表場所: 東京都・工学院大学