医療診断支援のための内視鏡画像からの形状復元とポリープ識別

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23500228
• 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)
• キーワード: コンピュータビジョン / 医療画像応用 / 知覚情報処理 / 内視鏡画像 / ３次元形状復元 / Shape from Shading / ポリープ検出 / SVM

研究概要

内視鏡画像から対象物体の３次元形状復元を目的として１枚の濃淡画像から、中心投影（透視投影）、点光源照明の仮定の下で、光学的拘束と幾何学的拘束をともに用いて凹凸のある曲面形状を精度よく復元する手法を新たに開発した．この際，テクスチャのある実際の内視鏡画像をもとに鏡面反射成分の除去、カラー反射率の相違を吸収して、一様な反射率をもつ拡散反射画像化を行う方法を新たに開発した。これらの研究により、実際の画像に対して形状復元を精度よく行うことが可能になった。
併せて、ポリープ候補領域のみを抽出する方法として、ヘシアンフィルタによる画像強調とボロノイ分割によりポリープ候補領域を抽出したのち、テクスチャ特徴量とエッジ特徴量を抽出し，SVM（サポートベクターマシン）での学習と特徴選択を行うことで、各候補領域がポリープ領域であるかどうかを精度よく識別する方法を新たに開発し、ポリープ領域を特定するための研究を行った。内視鏡形状復元の研究では、KES 2013 Best Paper Award（知識ベース知能情報工学システム国際会議最優秀論文賞）を受賞した。
関連研究も含め，ジャーナル論文，国際会議論文，国内シンポジウム，大会などで研究成果を発表した．

研究成果

• [雑誌論文] 移動物体追跡と内視鏡形状復元精度の改善手法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩堀祐之, 渡邊岳, 津田誠也, 福井真二, 春日井邦夫
  • 雑誌名: 情報科学リサーチジャーナル, 中部大学情報科学研究所 巻: Vol.21 ページ: pp.73-74
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape from Endoscope Image based on Photometric and Geometric Constraints (2013)
  • 著者名/発表者名: Keita Tatematsu, Yuji Iwahori, Tsuyoshi Nakamura, Shinji Fukui, Robert J. Woodham, Kunio Kasugai
  • 雑誌名: Procedia Computer Science, Elsevier 巻: Vol.22 ページ: 1285-1293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shadow Detection Method based on Shadow Model with Normalized Vector Distance and Edge (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuya Ishida, Shinji Fukui, Yuji Iwahori, M. K. Bhuyan, Robert J. Woodham
  • 雑誌名: Studies in Computational Intelligence, Computer and Information Science, Springer 巻: Vol.493 ページ: pp.103-114
  • DOI: 10.1007/978-3-319-00804-2_8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defect Classification of Electronic Board Using Multiple Classifiers and Grid Search of SVM Parameters (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuya Nakagawa, Yuji Iwahori, M. K. Bhuyan
  • 雑誌名: Studies in Computational Intelligence, Computer and Information Science 巻: Vol.493 ページ: pp.115-128
  • DOI: 10.1007/978-3-319-00804-2_9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tracking Method in Consideration of Existence of Similar Object around Target Object (2013)
  • 著者名/発表者名: Gaku Watanabe, Shinji Fukui, Yuji Iwahori, M. K. Bhuyan, Robert J. Woodham, Yoshinori Adachi
  • 雑誌名: Procedia Computer Science, Elsevier 巻: Vol.22 ページ: pp.366-374
  • DOI: 10.1016/j.procs.2013.09.114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Image Reproduction Based on Texture Image Extension with Traced Drawing for Heavy Damaged Mural Painting (2013)
  • 著者名/発表者名: Haruki Kawanaka, Yuji Iwahori, Shinichi Kosaka, Saburo Sugiyama
  • 雑誌名: Procedia Computer Science, Elsevier 巻: Vol.22 ページ: pp.968-975
  • DOI: 10.1016/j.procs.2013.09.181
  • 査読あり
• [学会発表] ニューラルネットを用いた内視鏡画像からの形状復元精度の改善 (2014)
  • 著者名/発表者名: 津田誠也・岩堀祐之・春日井邦夫
  • 学会等名: 2014年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 20140318-20140321
• [学会発表] Automatic Polyp Detection Using DSC Edge Detector and HOG Features (2014)
  • 著者名/発表者名: Himanshu Agrahari, Yuji Iwahori, M. K. Bhuyan, Somnath Ghorai, Himanshu Kohli, Robert J. Woodham, Kunio Kasugai
  • 学会等名: ICPRAM 2014 (International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods)
  • 発表場所: ESEO, Angers, Loire Valley, France
  • 年月日: 20140306-20140308
• [学会発表] 照明変化に頑健な特徴量を用いた影モデルによる影の検出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石田修也, 福井真二, 岩堀祐之
  • 学会等名: 電子情報通信学会PRMU研究会
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 20140213-20140214
• [学会発表] Reducing Misclassification in AOI Using Multiple Classes SVM (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuya Nakagawa, Yuji Iwahori, Hiroaki Hagi, M. K. Bhuyan
  • 学会等名: IWAIT 2014 (The International Workshop on Advanced Image Technology)
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 20140106-20140108
• [学会発表] Tracking Method with Object Detection by Meanshift Tracker (2014)
  • 著者名/発表者名: Gaku Watanabe, Shinji Fukui, Yuji Iwahori, M. K. Bhuyan, Robert J. Woodham
  • 学会等名: IWAIT 2014 (The International Workshop on Advanced Image Technology)
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 20140106-20140108
• [学会発表] Pixel-wise Background Segmentation with Moving Camera (2013)
  • 著者名/発表者名: Neeraj Mishra, Manas Kamal Bhuyan, T. Malathi, Yuji Iwahori, Robert J. Woodham
  • 学会等名: PReMI 2013 (International Conference on Pattern Recognition and Machine Intelligence)
  • 発表場所: The Kolkata campus of the Indian Statistical Institute
  • 年月日: 20131210-20131214
• [学会発表] 候補領域強調フィルタと機械学習によるポリープの自動検出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 服部晃, 岩堀祐之, 春日井邦夫
  • 学会等名: 情報学ワークショップ (WiNF 2013)
  • 発表場所: 愛知工業大学自由が丘キャンパス
  • 年月日: 20131130-20131201
• [学会発表] ランダムサンプリングを用いたSVMによる電子基板の欠陥分類 (2013)
  • 著者名/発表者名: 羽木裕昭, 中川拓哉, 岩堀祐之, 福井真二
  • 学会等名: 平成25年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 静岡大学浜松キャンパス
  • 年月日: 20130924-20130925
• [学会発表] 追跡のための移動物体位置推定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 早川壮, 福井真二, 岩堀祐之
  • 学会等名: 平成25年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 静岡大学浜松キャンパス
  • 年月日: 20130924-20130925
• [学会発表] Mean-Shift法による物体検出を用いた移動物体追跡 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉岳, 福井真二, 岩堀祐之
  • 学会等名: 平成25年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 静岡大学浜松キャンパス
  • 年月日: 20130924-20130925
• [学会発表] 背景の微小変動および照明変化に頑健な背景モデルの構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東山渡, 福井真二, 岩堀祐之
  • 学会等名: 平成25年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 静岡大学浜松キャンパス
  • 年月日: 20130924-20130925
• [学会発表] 追跡対象の周辺状況を考慮した物体追跡 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉岳，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 (MIRU2013)
  • 発表場所: 国立情報学研究所
  • 年月日: 20130729-20130801
• [学会発表] VBWモデルによる形状復元と精度改善 (2013)
  • 著者名/発表者名: 津田誠也, 岩堀祐之, 春日井邦夫
  • 学会等名: 画像センシングシンポジウム (SSII 2013)
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20130612-20130614
• [学会発表] Automatic Polyp Detection in Endoscope Images Using a Hessian Filter (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuji Iwahori, Takayuki Shinohara, Akira Hattori, Robert J. Woodham, Shinji Fukui, M. K. Bhuyan, Kunio Kasugai
  • 学会等名: IAPR Machine Vision Applications (MVA 2013)
  • 発表場所: Suzaku Campus, Ritsumeikan University
  • 年月日: 20130520-20130523
• [学会発表] Shadow Model Construction with Features Robust to Illumination Changes (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuya Ishida, Shinji Fukui, Yuji Iwahori, M. K. Bhuyan and Robert J. Woodham
  • 学会等名: IAENG WCE 2013
  • 発表場所: Imperial College, London, UK
  • 年月日: 2013-07-04
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.cvl.cs.chubu.ac.jp/index-j.html
• [備考] KES2013 Best Paper Award（最優秀論文賞）を受賞
  • URL: http://www3.chubu.ac.jp/research/news/5393/
• [備考] 中部経済新聞「研究現場発」のコーナー
  • URL: http://www.chubu.ac.jp/news/detail-2372.html