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2018 年度 実績報告書

計算食料科学へ向けた牛肉脂肪の3次元幾何・位相解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K15019
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

吉澤 信  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 上級研究員 (10455371)

研究分担者 横田 秀夫  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (00261206)
竹本 智子  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 研究員 (00450403)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード牛脂肪 / 3次元画像処理 / 牛脂肪幾何解析 / 牛脂肪位相解析 / 計算食料科学
研究実績の概要

本年度は牛肉品質評価の調査結果に基づく実験及び幾何特徴抽出法の開発を行った。
本研究では、実際の牛肉試料を破壊検査により大規模3次元画像として計測する。牛脂肪の正確な幾何・位相情報処理のためには計測した画像から脂肪交雑の領域を抽出・認識する必要がある。我々のデータは物理メモリには乗らない大規模な画像であり、昨年度開発した大規模3次元画像の脂肪交雑領域抽出法を用いて抽出実験を実施した。また、ロバストな主成分計算法などの幾何特徴、及びオイラー数など位相幾何特徴の抽出法を開発した。開発した主成分分析法は、ランダムサンプリングとトリミング法と呼ばれるロバスト回帰の枠組みを効率的に幾何中央値共分散行列へ導入することで、外れ値に堅牢な線形回帰の結果を得る。RANSACやLMedSなど幅広く用いられているロバスト回帰法と比べて、数値的に精度が高い結果を得た。
さらに、品質評価のためには一般の格付けと同じ部位を同じ方法で切り取った試料が必要である。それゆえ、農研機構の専門家に協力を得て実際のリブロースブロックから格付けに用いる部位を切り取る実験を実施した。切り取り実験では生化学解析の実験時に考慮が必要とされる余分な脂肪部位の除去なども実施した。現在、切り取った試料の計測及びさらに高度な位相幾何特徴計算法の開発を行っている。試料選定が困難であったことや計測装置の不具合などにより、当初の計画通りには進まなかったが研究目的の計算法開発は成功している。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Trimmed Median PCA for Robust Plane Fitting2018

    • 著者名/発表者名
      Suguru Miyagawa, Shin Yoshizawa, and Hideo Yokota
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Conference on Image Processing

      巻: - ページ: 753-757

    • DOI

      10.1109/ICIP.2018.8451752

    • 査読あり
  • [雑誌論文] オプティカルフロー:動きの画像解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 西村 将臣, 辻村 有紀, 横田 秀夫
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 36(20) ページ: 3546-3547

  • [雑誌論文] ロバスト主成分分析2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 宮川 雄, 横田秀夫
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 36(20) ページ: 3548-3549

  • [雑誌論文] 生物画像管理システム2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 森田 正彦, 横田 秀夫
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 36(20) ページ: 3556-3558

  • [学会発表] 中央値共分散行列のトリミングによる堅牢な平面推定2019

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 宮川 雄, 横田 秀夫
    • 学会等名
      精密工学会春季大会学術講演会
  • [学会発表] Fast and accurate edge-aware image filters2018

    • 著者名/発表者名
      Shin Yoshizawa
    • 学会等名
      ABiS-GBI-OIST-RB Joint Symposium: Frontiers in Bioimaging
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Trimmed Median Principal Component Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤 信, 宮川 雄, 横田 秀夫
    • 学会等名
      理研シンポジウム: 第6回光量子工学研究
  • [学会発表] 3D Beef Marbling Extraction2018

    • 著者名/発表者名
      Shin Yoshizawa, Sakiko Nakamura, and Hideo Yokota
    • 学会等名
      International Meeting on Bioimaging for Young Researchers
    • 国際学会
  • [学会発表] 組織構築・修復過程において一分子構造変化が織り成す多彩な細胞移動とその意義2018

    • 著者名/発表者名
      坂根 亜由子, 吉澤 信, 松井 翼, 土屋 裕子, 水口 賢司, 出口 真次, 横田 秀夫, 佐々木 卓也
    • 学会等名
      日本生化学会
  • [学会発表] 集団的細胞運動において一分子構造変化が生み出す多様な運動様式とその役割2018

    • 著者名/発表者名
      坂根 亜由子, 吉澤 信, 土屋 裕子, 松井 翼, 出口 真次, 水口 賢司, 横田 秀夫, 佐々木 卓也
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
  • [備考] 研究HP

    • URL

      www.riken.jp/brict/Yoshizawa

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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