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

2017 年度 実施状況報告書

内視鏡画像と細胞画像のための医療診断支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00252
研究機関中部大学

研究代表者

岩堀 祐之  中部大学, 工学部, 教授 (60203402)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードコンピュータビジョン / Shape from Shading / 内視鏡画像 / CNN / シーン分類 / 血管検出 / ポリープ検出 / 良性・悪性分類
研究実績の概要

内視鏡画像におけるポリープの大きさを推定するために,縫合糸の画像と内視鏡を奥行方向に微小移動させた2枚の画像から、縫合糸の対応付けを行うことによって内視鏡の奥行方向移動量を推定し、全体の反射率を推定することで絶対的な大きさを推定する方法を研究してきた。縫合糸では有用性も限定されるため、さらに血管を自動検出する手法を検討することで、抽出した血管から相応しい対応関係にある点を探索して内視鏡の移動量、反射係数、さらにはポリープの絶対的な大きさを求める手法を研究した。
縫合糸の代わりに血管を対象とし,その自動検出を行う上では、内視鏡動画像は染色液をかけた画像などでシーンが変わるため、機械学習を用いて内視鏡画像のシーン分類を行ったのちに、血管画像を精度良く抽出する方法を開発した。眼球の血管領域抽出を目的とするFrangi Filterを腸の血管領域抽出に応用した手法を利用し,白色光源下の内視鏡画像に対して血管領域の抽出を行った。
また,ポリープの検出精度向上を目的として,一般物体認識を目的として学習を行なったConvolutional Neural Network(CNN)を利用,内視鏡画像を用いてFine-Tuningを行うことで,十分な学習データを用意できない環境でもCNNで高精度なポリープ検出を行う方法を開発した。
ポリープの検出と並行して検出されたポリープが良性か悪性かをラベル付けし,白色光源,染色液,NBI (Narrow Band Image)と3種類の画像を用いて一般物体認識用のCNNで特徴抽出を行い,SVM で良性・悪性の2クラス分類を行う手法を研究した。SVMは3種類の画像を利用する有効性を検討するため7種類個別に用意した結果,3種類を用いた投票処理による判定が有効であることを確認した。
別途,顕微鏡細胞画像から機械学習により細胞核の自動抽出を行う手法を開発した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の目的に基づいて検討を行いながら研究を遂行しており,得られた知見や結果に関する研究発表を行った。

今後の研究の推進方策

これまで研究してきた形状復元・ポリープの検出(識別)に加えて、データの量を増やしてポリープの検出・学習を行いながら、ポリープの状態分類を行う。学習はポリープの凹凸形状、ポリープの大きさ、ポリープの状態、ポリープの色情報などを入力としてポリープの状態を出力とし、様々なテストデータとともにその評価を行う予定である。
ポリープ候補領域の検出精度向上とともにレベル分類の手法を開発していくとともに,実際の医療現場で総合的な内視鏡診断支援システムを目指して研究を進める予定である。
細胞画像の検出と細胞核の分類についても病理診断の精度を上げることを目標に研究を進める予定である。

次年度使用額が生じた理由

(理由)パソコンの購入にあたり,予定していた経費よりも値引きとなったことと,平成29年度の研究が効率よく進んだ結果,余剰額を次年度に繰越することとなった。

(使用計画)次年度の研究において物品購入,学会発表などで計画的に使用する予定である。

  • 研究成果

    (56件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 8件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 8件、 招待講演 7件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Indian Institute of Technology Guwahati(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Indian Institute of Technology Guwahati
  • [国際共同研究] Chulalongkorn University(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      Chulalongkorn University
  • [国際共同研究] ハルビン理工大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      ハルビン理工大学
  • [国際共同研究] University of British Columbia(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      University of British Columbia
  • [雑誌論文] Target Tracking based on KCF Combining with Spatio-Temporal Context Learning2018

    • 著者名/発表者名
      Aili Wang, Zhennan Yang, Yushi Chen, Yuji Iwahori
    • 雑誌名

      International Journal of Performability Engineering (IJPE)

      巻: 14 ページ: 386-395

    • DOI

      10.23940/ijpe.18.02.p20.386395

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Superresolution Approach of Remote Sensing Images based on Deep Convolutional Neural Network2018

    • 著者名/発表者名
      Jitao Zhang, Aili Wang, Na An, Yuji Iwahori
    • 雑誌名

      International Journal of Performability Engineering (IJPE)

      巻: 14 ページ: 463-472

    • DOI

      10.23940/ijpe.18.03.p7.463472

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Novel Target Tracking Algorithm Based on TLD Combining with SLBP2017

    • 著者名/発表者名
      Jitao Zhang, Aili Wang, Mingxiao Wang, Yuji Iwahori
    • 雑誌名

      International Journal of Performability Engineering (IJPE)

      巻: 13 ページ: 458-468

    • DOI

      10.23940/ijpe.17.04.p13.458468

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reducing Misclassification of True Defects in Defect Classification of Electronic Board2017

    • 著者名/発表者名
      Tokiko Shiina, Yuji Iwahori, Yohei Takada, Boonserm Kijsirikul, M. K. Bhuyan
    • 雑誌名

      Computer and Information Science, Studies in Computational Intelligence, Springer

      巻: 719 ページ: 77-92

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Shape Recovery of Polyp from Endoscope Image Using Blood Vessel Information2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Iwahori, Tomoya Suda, Kenji Funahashi, Hiroyasu Usami, Aili Wang, M. K. Bhuyan, Kunio Kasugai
    • 雑誌名

      Computational Science/Intelligence and Applied Informatics, Studies in Computational Intelligence, Springer

      巻: 726 ページ: 165-184

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 3D Shape from SEM Image Using Improved Fast Marching Method2017

    • 著者名/発表者名
      Lei Huang, Yuji Iwahori, Aili Wang, M. K. Bhuyan
    • 雑誌名

      Advanced Concepts for Intelligent Vision Systems, Lecture Notes in Computer Science, Springer

      巻: 10617 ページ: 735-747

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Neural Network based Shape Recovery from SEM Images Using Secondary Electron Image and Reflecting Electron Image2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Usami, Yuji Iwahori, Yoshinori Adachi, Robert J. Woodham, Aili Wang, Boonserm Kijsirikul
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechanical Engineering Research

      巻: 2 ページ: 7-17

    • DOI

      10.24218/jrmer.2017.22

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tracking with Extraction of Moving Object under Moving Camera Environment2017

    • 著者名/発表者名
      Daimu Oiwa, Shinji Fukui, Yuji Iwahori, Boonserm Kijsirikul, Tsuyoshi Nakamura, M. K. Bhuyan
    • 雑誌名

      Procedia Computer Science, Elsevier

      巻: 112 ページ: 1479-1487

    • DOI

      10.1016/j.procs.2017.08.029

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Extraction of Cell Nuclei using CNN Features2017

    • 著者名/発表者名
      Yuya Tsukada, Yuji Iwahori, Kenji Funahashi, Mami Jose, Jun Ueda, Takashi Iwamoto
    • 雑誌名

      Procedia Computer Science, Elsevier

      巻: 112 ページ: 1633-1640

    • DOI

      10.1016/j.procs.2017.08.255

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polyp Shape Recovery Based on Blood Vessel Structure Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Usami, Yuji Iwahori, Naotaka Ogasawara, Kunio Kasugai, Yoshinori Adachi
    • 雑誌名

      Procedia Computer Science, Elsevier

      巻: 112 ページ: 1793-1800

    • DOI

      10.1016/j.procs.2017.08.212

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Method to Use Low-priced Data-glove Effectively Based on Medical Knowledge for Hand Motion Pattern2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Funahashi, Yutaro Mori, Hiromasa Takahashi, Yuji Iwahori
    • 雑誌名

      International Journal On Advances in Software, IARIA

      巻: 10 ページ: 241-250

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Dense 3D Reconstruction of Endoscopic Polyp2018

    • 著者名/発表者名
      Ankur Deka, Yuji Iwahori, Pradipta Sasmal, Kunio Kasugai
    • 学会等名
      BIOIMAGING 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Automatic Construction of Image Data Set Using Query Expansion Based on Tag Information2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Mizoguchi, Takahiro Yoshimura, Yuji Iwahori, Ryosuke Yamanishi
    • 学会等名
      PATTERNS 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Automatic Construction of Large Scale Image Data Set from Web Using Ontology and Deep Learning Model2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yoshimura, Yuki Mizoguchi, Yuji Iwahori, Ryosuke Yamanishi
    • 学会等名
      PATTERNS 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Colon Blood Vessel Detection Based on U-net2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Usami, Yuji Iwahori, Naotaka Ogasawara, Kunio Kasugai
    • 学会等名
      PATTERNS 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 特異値分解と回帰分析を用いた物体認識に効果的なCNN特徴量選択2018

    • 著者名/発表者名
      浅井 貴行, 岩堀 祐之, 宇佐美 裕康, Boonserm Kijsirikul
    • 学会等名
      知能情報ファジィ学会東海支部(第44回東海ファジィ研究会)
  • [学会発表] VGG16転移学習モデルを用いたポリープ自動検出2018

    • 著者名/発表者名
      大音 翼, 宇佐美 裕康, 岩堀 祐之, 春日井 邦夫, 小笠原 尚高
    • 学会等名
      知能情報ファジィ学会東海支部(第44回東海ファジィ研究会)
  • [学会発表] Japanese Education System, Research Collaboration with IIT/G and Research in Computer Vision2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Iwahori
    • 学会等名
      Indian Institute of Technology Guwahati
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimation of User Location for Hearing-Dog Robot2017

    • 著者名/発表者名
      Hoshito Kudo, Satoshi Tanaka, Yukihiro Yoshida, Tsuyoshi Nakamura, Masayoshi Kanoh, Koji Yamada, Daimu Oiwa, Yuji Iwahori, Shinji Fukui
    • 学会等名
      IFSA-SCIS 2017 (Joint 17th World Congress of International Fuzzy Systems Association and 9th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems)
    • 国際学会
  • [学会発表] Cost Reduction of Creating Likelihood Map for Automatic Polyp Detection Using Image Pyramid2017

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Ooto, Hiroyasu Usami, Yuji Iwahori, Wang Aili, Naotaka Ogasawara, Kunio Kasugai
    • 学会等名
      CSII 2017 (The 4th International Conference on Computational Science/ Intelligence & Applied Informatics)
    • 国際学会
  • [学会発表] An Efficient Algorithm for Medical Image Fusion using Nonsubsampled Shearlet Transform2017

    • 著者名/発表者名
      Amit Vishwakarma, M.K. Bhuyan, Yuji Iwahori
    • 学会等名
      CVIP-WM 2017 (Second International Conference on Computer Vision and Image Processing & Workshop on Multimedia)
    • 国際学会
  • [学会発表] 行動認識のための行動と動作の関係性抽出2017

    • 著者名/発表者名
      溝口友喜, 大谷世紀, 山西良典, 岩堀祐之
    • 学会等名
      画像センシングシンポジウム(SSII 2017)
  • [学会発表] 医療用縫合糸を用いた単一内視鏡画像からのポリープの大きさと形状復元2017

    • 著者名/発表者名
      宇佐美 裕康, 岩堀 祐之, 小笠原 尚高, 春日井 邦夫
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム (MIRU 2017)
  • [学会発表] 移動カメラ環境における追跡のための確率的背景モデル2017

    • 著者名/発表者名
      大岩 大夢, 福井 真二, 岩堀 祐之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム (MIRU 2017)
  • [学会発表] SURF特徴とCNN特徴を用いた電子基板の欠陥検出・分類2017

    • 著者名/発表者名
      高田 陽平, 椎名 登紀子, 岩堀 祐之
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム (MIRU 2017)
  • [学会発表] 3種類の内視鏡画像からの投票処理によるポリープの分類2017

    • 著者名/発表者名
      村田 征隆, 岩堀 祐之, 小笠原 尚高, 春日井 邦夫
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム (MIRU 2017)
  • [学会発表] 聴導犬ロボットにおける過去の経験を利用したユーザー位置推定2017

    • 著者名/発表者名
      吉田 行宏, 工藤 星人, 田中 智, 中村 剛士, 加納 政芳, 山田 晃嗣, 大岩 大夢, 岩堀 祐之, 福井 真二
    • 学会等名
      知能情報ファジィ学会東海支部 (がま研)
  • [学会発表] 確率的背景モデルによる移動カメラ環境に対応した物体追跡2017

    • 著者名/発表者名
      大岩 大夢, 福井 真二, 岩堀 祐之, 中村 剛士
    • 学会等名
      第15回情報学ワークショップ(WiNF 2017)
  • [学会発表] 改良Fast Marching Method による走査型電子顕微鏡画像からの3次元形状復元2017

    • 著者名/発表者名
      黄磊,岩堀祐之,王愛麗
    • 学会等名
      第15回情報学ワークショップ(WiNF 2017)
  • [学会発表] 追跡中に更新された色情報と 3 次元情報を用いた移動物体追跡2017

    • 著者名/発表者名
      岩田 英和,福井 真二,岩堀 祐之
    • 学会等名
      平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] 3次元形状復元のためのFMMの改良2017

    • 著者名/発表者名
      黄 磊,岩堀 祐之,王 愛麗
    • 学会等名
      平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] ポリープの形状復元のための構造解析による血管領域検出2017

    • 著者名/発表者名
      宮崎 將太,宇佐美 裕康,岩堀 祐之,小笠原 尚高,春日井 邦夫
    • 学会等名
      平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] 追跡のためのズームに頑健な確率的背景モデル2017

    • 著者名/発表者名
      熊谷 将成, 福井 真二, 岩堀 祐之
    • 学会等名
      平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] 時系列情報を用いた移動物体の影検出手法2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 大輝, 福井 真二, 岩堀 祐之
    • 学会等名
      平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] RNN とOpenPose を用いた行動認識手法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      岩田 英和, 福井 真二, 岩堀 祐之
    • 学会等名
      平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] CNN 特徴量とSVM を用いた投票処理による3種類の内視鏡画像からのポリープ分類2017

    • 著者名/発表者名
      村田 征隆, 岩堀 祐之, 小笠原 尚高, 春日井 邦夫
    • 学会等名
      第15回情報学ワークショップ(WiNF 2017)
  • [学会発表] 内視鏡環境での実スケール3D マップ作成と解析的反射係数推定2017

    • 著者名/発表者名
      朝戸 祐気, 鈴木 愛一郎, 岩堀 祐之, 小笠原 尚高, 春日井 邦夫
    • 学会等名
      第15回情報学ワークショップ(WiNF 2017)
  • [学会発表] CNN による内視鏡画像からのポリープの自動検出2017

    • 著者名/発表者名
      大音 翼, 宇佐美 裕康, 岩堀 祐之, 春日井 邦夫, 小笠原 尚高
    • 学会等名
      第15回情報学ワークショップ(WiNF 2017)
  • [学会発表] 頻出度を考慮した検索クエリ選定によるデータセットの自動構築・拡張2017

    • 著者名/発表者名
      溝口 友喜, 山西 良典, 岩堀 祐之
    • 学会等名
      第15回情報学ワークショップ(WiNF 2017)
  • [学会発表] Dense SIFT とCNN を用いた電子基板の欠陥検出・分類2017

    • 著者名/発表者名
      高田 陽平, 椎名 登紀子, 岩堀 祐之
    • 学会等名
      第15回情報学ワークショップ(WiNF 2017)
  • [学会発表] CNNによる特徴抽出を用いた電子基板の欠陥分類2017

    • 著者名/発表者名
      椎名 登紀子, 岩堀 祐之
    • 学会等名
      第15回情報学ワークショップ(WiNF 2017)
  • [学会発表] 聴導犬ロボットのための人物発見と追跡2017

    • 著者名/発表者名
      大岩 大夢, 福井 真二, 岩堀 祐之, 中村 剛士, Boonserm Kijsirikul
    • 学会等名
      知能情報ファジィ学会東海支部(第44回東海ファジィ研究会)
  • [学会発表] 形状復元とパターン分類の医療内視鏡画像への応用2017

    • 著者名/発表者名
      岩堀 祐之
    • 学会等名
      九州工業大学大学院特別講演
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D Shape Recovery and Pattern Classification Using Neural Network Learning2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Iwahori
    • 学会等名
      Keynote Speech of Industrial 4.0 Seminar, Rajamangara University of Technology Krungthep
    • 招待講演
  • [学会発表] Medical Image Analysis and Pattern Classification using Machine Learning Approach2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Iwahori
    • 学会等名
      Invited Talk at Chulalongkorn University
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D Shape Recovery and Pattern Classification Using Neural Network Learning2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Iwahori
    • 学会等名
      Keynote Speech, KES 2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Endoscope Image Analysis using Neural Network Learning- Computer Vision Approach -2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Iwahori
    • 学会等名
      Ohio University IEW (International Education Week)
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural Network Based Rendering for Computer Graphics2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Iwahori
    • 学会等名
      Ohio University IEW (International Education Week)
    • 招待講演
  • [図書] PATTERNS 2018: the Tenth International Conferences on Pervasive Patterns and Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Herwig Mannaert, Christian Kohls, Yuji Iwahori, Hiroyasu Usami, Peter De Bruyn (Editors)
    • 総ページ数
      56
    • 出版者
      IARIA
    • ISBN
      978-1-61208-612-5
  • [備考] 岩堀研究室ホームページ

    • URL

      http://www.cvl.cs.chubu.ac.jp/index-j.html

  • [備考] 岩堀祐之ホームページ

    • URL

      http://www.cvl.cs.chubu.ac.jp/~iwahori/index-j.html

  • [備考] 経歴一覧

    • URL

      https://sites.google.com/site/cvlyiwa5005/j

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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