一般化N次元PCAに基づく人体臓器の統計ボリュームモデリングと診断支援への応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21300070
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 陳 延偉 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60236841)
• 研究分担者: 田中 弘美 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (10268154) ; 田中 覚 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (60251980) ; 佐藤 嘉伸 大阪大学, 医学系・研究科, 准教授 (70243219) ; 古川 顕 滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (80199421) ; 森川 茂廣 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60220042) ; 健山 智子 立命館大学, 情報理工学部, 助手 (90550153) ; 韓 先花 立命館大学, 立命館グローバルイノベーション研究機構, ポストドクトラルフェロー (60469195)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 一般化N次元主成分分析 / 多次元データ / 統計モデリング / CTボリューム / 医用画像データベース

研究概要

本研究では、多次元データ解析のためのテンソルベース学習法GND-PCA(一般化N次元PCA)を新たに提案した。また、GND-PCAと3次元形状正規化法を用いた臓器の統計ボリュームモデリング法を提案した。3次元形状正規化法は、形状のバリーエションを除去し、濃度値(テキスチャ)のバリーエションのみを表現できるようにするためである。また、GND-PCAは、少数サンプルによる過学習を防ぐ為に用いた。肝臓を対象に構築した統計ボリュームモデルにおいて、少数なサンプルに対してもGND-PCAを用いれば、高い汎化能力をもつ統計モデルを構築することができた。また、構築した統計ボリュームモデルが、正常と異常の識別にもきわめて有用であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Application of ICA to X-ray coronary digital subtraction angiography (2012)
  • 著者名/発表者名: Songyuan Tang, Yongtian Wang, Yen-Wei Chen
  • 雑誌名: Neurocomputing 巻: Vol.79 ページ: 168-172
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multilinear Supervised Neighborhood of Local Descriptor Tensor for Scene/object Recognition, IEEE (2012)
  • 著者名/発表者名: Xian-Hua Han, Yen-Wei Chen and Xiang Ruan
  • 雑誌名: Trans. On Image Processing 巻: Vol.21 ページ: 1314-1326
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Statistical Texture Model of the Liver Based on Generalized N-dimensional Principal Component Analysis(GND-PCA) and 3D Shape Normalization (2011)
  • 著者名/発表者名: Xu Qiao and Yen-Wei Chen
  • 雑誌名: International Journal of Biomedical Imaging 巻: Vol.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biomedical Imaging Modality Classification Using Combined Visual Features and Textual Terms (2011)
  • 著者名/発表者名: Xian-Hua Han and Yen-Wei Chen
  • 雑誌名: International Journal of Biomedical Imaging 巻: Vol.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] A robust method based on ICA and mixture sparsity for edge detection in medical images for edge detection in medical images (2011)
  • 著者名/発表者名: Xian-Hua Han, Yen-Wei Chen
  • 雑誌名: Signal Image and Video Processing 巻: Vol.5 ページ: 39-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global Selection vs Local Ordering of Color SIFT Independent Components for Object/Scene Classification (2011)
  • 著者名/発表者名: Danni Ai, Xianhua Han, Xiang Ruan and Yen-Wei Chen
  • 雑誌名: IEICE Transactions 巻: Vol.E94-D, No.9 ページ: 1800-1808
  • 査読あり
• [雑誌論文] 勾配情報に基づくエッジ保存補間と超解像技術への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩本祐太郎, 韓先花, 健山智子, 大橋基範, 笹谷聡, 陳延偉
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌) 巻: Vol.131 ページ: 1901-1906
  • 査読あり
• [雑誌論文] II各論腹部腸管壊死(梗塞)の診断 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川顕, 他9名
  • 雑誌名: 救急医学 巻: 2月号 ページ: 197-200
• [学会発表] Cross-sectional Imaging of the Bowel (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Furukawa, Shuzo Kanasaki, Makoto Wakamiya, Kiyoshi Murata, Xin Wu, Tomoko Tateyama, Yen-Wei Chen
  • 学会等名: Proc. of 6^<th> International Conference on Computer Sciences and Convergence Information Technology(ICCIT2011)
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 20111129-1201
• [学会発表] Diagnosis of liver cirrhosis with the use of multi-detector row computed tomography(MDCT): morphological approach and quantitative approach using statistical geometric hepatic model (2011)
  • 著者名/発表者名: Shuzo Kanasaki, Akira Furukawa, Makoto Wakamiya, Kiyoshi Murata, Shinya Kohara, Tomoko Tateyama, Xian-hua Han and Yen-Wei Chen
  • 学会等名: Proc. of 6^<th> International Conference on Computer Sciences and Convergence Information Technology(ICCIT2011)
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 20111129-1201
• [学会発表] 3D Visualization of Liver and Its Vascular Structures and Surgical Planning System-Surgical Simulation- (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa SHINDO, Tomoko TATEYAMA, Amir HOSSEIN FORUZAN, Xianhua HAN, Kosuke MIYAWAKI, Takumi TSUDA, Masaki KAIBORI, Masanori KON, Huiyan JIAMG, Yen-Wei CHEN
  • 学会等名: Proc. of 6^<th> International Conference on Computer Sciences and Convergence Information Technology(ICCIT2011)
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 20111129-1201
• [学会発表] Shape Representation of Human Anatomy Using Spherical Harmonic Basis Function (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Tateyama, Megumi Okegawa, Shinya Kohara, Xianhua Han, Shuzo Kanasaki, Akira Furukawa, Huiyan Jiang, Kiyoshi Murata, Yen-Wei Chen
  • 学会等名: Proc. of 6^<th> International Conference on Computer Sciences and Convergence Information Technology(ICCIT2011)
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 20111129-1201
• [学会発表] Preliminary Study on Statistical Shape Model Applied to Diagnosis of Liver Cirrhosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinya Kohara, Tomoko Tateyama, Amir Hossein Foruzan, Akira Furukawa, Shuzo Kanasaki, Makoto Wakamiya, Xiong Wei and Yen-Wei Chen
  • 学会等名: Proc. of IEEE International Conference on Image Processing
  • 発表場所: Brussels, Belguim
  • 年月日: 20110911-14
• [学会発表] CT IMAGE CONTRAST ENHANCEMENT AND LIVER TUMOR DETECTION BY USING PROBABILITY DENSITY FUNCTION AND EM/MPM ALGORITHM (2011)
  • 著者名/発表者名: Yu Masuda, Tomoko Tateyama, Wei Xiong, Jiayin Zhou, Makoto Wakamiya, Syuzo Kanasaki, Akira Furukawa and Yen Wei Chen
  • 学会等名: Proc. of IEEE International Conference on Image Processing
  • 発表場所: Brussels, Belguim
  • 年月日: 20110911-14
• [学会発表] Canonical Correlation Analysis of Local Feature Set for View-Based Object Recognition (2011)
  • 著者名/発表者名: Xian-Hua Han, Yen-Wei Chen and Xiang Ruan
  • 学会等名: IEEE International Conference on Image Processing
  • 発表場所: Brussels, Belguim
  • 年月日: 20110911-14
• [学会発表] HIGH FREQUENCY COMPENSATED FACE HALLUCINATION (2011)
  • 著者名/発表者名: So Sasatani, Xian-Hua Han, Takanori Igarashi, Motonori Ohashi, Yutaro Iwamoto, Yen-Wei Chen
  • 学会等名: IEEE International Conference on Image Processing
  • 発表場所: Brussels, Belguim
  • 年月日: 20110911-14
• [学会発表] Batch-incremental Principal Component Analysis with Exact Mean Up date (2011)
  • 著者名/発表者名: Guifang Duan, Yen-Wei Chen
  • 学会等名: IEEE International Conference on Image Processing
  • 発表場所: Brussels, Belguim
  • 年月日: 20110911-14
• [学会発表] PCA Based Regional Mutual Information for Robust Medical Image Registration (2011)
  • 著者名/発表者名: Yen-Wei Chen and Chen-Lun Lin
  • 学会等名: Lecture Notes in Computer Science
  • 発表場所: Guilin, China
  • 年月日: 20110529-0601
• [学会発表] Digital Atlases of Human Anatomy and Their Applications to Computer Assisted Diagnosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Yen-Wei Chen
  • 学会等名: 6^<th> International Conference on Computer Sciences and Convergence Information Technology(ICCIT2011)
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] 学習ベース超解像技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 陳延偉
  • 学会等名: 電子情報通信学会医用画像研究会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2011-07-13
• [学会発表] Hallucination法に基づいた医用画像の超解像処理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩本祐太郎, 韓先花, 大橋基範, 笹谷聡, 谷口和輝, 陳延偉
  • 学会等名: 電子情報通信学会医用画像研究会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2011-05-19
• [図書] 入門画像改善・画像復元・超解像技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 陳延偉
  • 総ページ数: 131
  • 出版者: トリケップス社
• [図書] Proc. of the 6th International Conference on Computer Sciences and Convergence Information Technology (2011)
  • 著者名/発表者名: Franz I. S. Ko, Kae Dal Kwack, Soonwook Hwang, Shigeo Kawata and Yen-Wei Chen
  • 総ページ数: 1165
  • 出版者: IEEE Press
• [図書] Multilinear Supervised Neiborhood Preserving Embedding Analysis of Local Descriptor Tensor (2011)
  • 著者名/発表者名: Xianhua Han and Yen-Wei Chen
  • 総ページ数: 288
  • 出版者: Intech
• [図書] Software Engineering and Date Mining (2010)
  • 著者名/発表者名: Gang Kou, Yi Peng, Franz I. S. Ko, Yen-Wei Chen and Tomoko Tateyama
  • 総ページ数: 724
  • 出版者: IEEE Computer Society
• [図書] Proc. of 2009 Fifth International Conference on Intelligent Information Hiding and Multimedia Signal Processing (2009)
  • 著者名/発表者名: Jeng-Shyang Pan, Yen-Wei Chen and Lahmi C. Jain
  • 総ページ数: 1357
  • 出版者: IEEE Computational Intelligence Society
• [備考]
  • URL: http://www.iipl.is.ritsumei.ac.jp/Chen_fund20091.html
• [産業財産権] 手術支援システム及びコンピュータプログラム (2011)
  • 発明者名: 陳延偉、健山智子、進藤典、増田優、アミラホセインフローゼン、海堀昌樹、櫂雅憲、津田匠
  • 権利者名: 学校法人立命館、学校法人関西医科大学
  • 産業財産権番号: 特許権、特願2011-090287
  • 出願年月日: 2011-04-14
• [産業財産権] 画像変形装置、電子機器、画像変形方法、および画像変形プログラム (2011)
  • 発明者名: 青木博松、陳延偉、瀬尾昌孝、大村瑞穂
  • 権利者名: オムロン(株)、学校法人立命館
  • 産業財産権番号: 特許権、PCT/JP2011/058401
  • 出願年月日: 2011-04-01
  • 外国
• [産業財産権] ドリル検査装置、ドリル検査方法、およびそのプログラム (2011)
  • 発明者名: 陳延偉、段桂芳、助川武史
  • 権利者名: 学校法人立命館、(株)デジタルデザイン((株)リミックスポイントより権利移行)
  • 産業財産権番号: 特許権、I350779
  • 取得年月日: 2011-10-21
  • 外国
• [産業財産権] ドリル検査装置、ドリル検査方法、およびプログラム (2011)
  • 発明者名: 陳延偉、段桂芳、助川武史
  • 権利者名: 学校法人立命館、(株)デジタルデザイン((株)リミックスポイントより権利移行)
  • 産業財産権番号: 特許権、ZL200810096967.9
  • 取得年月日: 2011-01-19
  • 外国
• [産業財産権] 画像変形装置、電子機器、画像変形方法、および画像変形プログラム (2010)
  • 発明者名: 青木博松、陳延偉、瀬尾昌孝、大村瑞穂
  • 権利者名: オムロン(株)、学校法人立命館
  • 産業財産権番号: 特許権、特願2010-105150
  • 出願年月日: 2010-04-30
• [産業財産権] 画像変形方法、画像処理装置、及びコンピュータプログラム (2010)
  • 発明者名: 瀬尾昌孝、陳延偉
  • 権利者名: 学校法人立命館
  • 産業財産権番号: 特許権、特願2010-032680
  • 出願年月日: 2010-02-17
• [産業財産権] ドリル検査装置、ドリル検査方法、およびそのプログラム (2009)
  • 発明者名: 陳延偉、段桂芳、助川武史
  • 権利者名: 学校法人立命館、(株)デジタルデザイン((株)リミックスポイントより権利移行)
  • 産業財産権番号: 特許権、10-0899259
  • 取得年月日: 2009-05-18
  • 外国