2018 年度研究成果報告書

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

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研究課題/領域番号	16K15019
研究種目	挑戦的萌芽研究
配分区分	基金
研究分野	農業環境・情報工学
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)
研究協力者	中村左紀子
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
研究成果の概要	牛肉の品質評価は重要な課題であり、特に脂肪交雑の客観的・定量的な評価が畜産・食品産業にて注目されている。本研究は牛脂肪交雑の３次元幾何・位相解析を目的に実施した。実際の牛肉試料に対して、３次元計測の方法を開発し、画像としてデジタル化した。計測時に現れるノイズを除去する計算法、脂肪領域を画像から抽出する計算フレームワーク、及び幾何計算を行うプログラムの開発を行った。今後、幾何・位相解析結果、畜産学的な基準及び生化学的な解析との相関を調査することで客観的・定量的な品質評価が可能となる。さらに、本研究を通して食品・素材を数学的に不変な特徴量解析を行うパラダイムを提案し、計算食料科学の先駆けとなった。
自由記述の分野	Computer Science
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究は今までの２次元画像に基づく牛肉解析とは一線を画し、実際の３次元形状を数学的に不変な幾何・位相特徴で解析を行う独創的な学術成果である。開発した画像化・計算法は情報学のみならず計算食料科学の礎となることが期待される。さらに、社会的に重要な和牛の客観的・定量的な品質評価に寄与する意義が有る。