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 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23500228
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 中部大学
• 研究代表者: 岩堀 祐之 中部大学, 工学部, 教授 (60203402)
• 連携研究者: 福井 真二 愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (80345941) ; 春日井 邦夫 愛知医科大学, 医学部, 教授 (80298570)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 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）、点光源照明のもとで、光学的拘束と幾何学的拘束を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，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．これらにより，形状復元を精度よく行うことができた．
併せて，ヘシアンフィルタにより候補領域の抽出したのち、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、精度よくポリープ領域を検出する方法を新たに開発し、対象領域を特定するための研究を行った。

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, 渡邉岳, 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 巻: Vol.21 ページ: 73-74
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape from SEM Image Using Fast Marching Method and Intensity Modification by Neural Network, Recent Advances in Knowledgebased Paradigms and Applications (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuji Iwahori, Kazuhiro Shibata, Haruki Kawanaka, Kenji Funahashi, Robert J. Woodham, Yoshinori Adachi
  • 雑誌名: Advances in Intelligent Systems and Computing 巻: 234Chapter5 ページ: 73-86
  • 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] Defect Classification of Electronic Board Using Multiple Classifiers and Grid Search of SVM Parameters, Studies in Computational Intelligence (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuya Nakagawa, Yuji Iwahori, M. K. Bhuyan
  • 雑誌名: Computer and Information Science 巻: Vol.493,Chapter9 ページ: 115-128
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Method of Learning Data Selection for Updating Shadow Model with High Accuracy (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinji Fukui, Yasuchika Takeda, Gaku Watanabe, Yuji Iwahori, Robert J. Woodham
  • 雑誌名: Advances in Knowledge-Based and Intelligent Information and Engineering Systems 巻: Vol.243 ページ: 1758-1767
  • 査読あり
• [雑誌論文] Obtaining Shape from SEM Image Using Intensity Modification via Neural Network (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuji Iwahori, Kazuhiro Shibata, Haruki Kawanaka, Kenji Funahashi, Robert J. Woodham, Yoshinori Adachi
  • 雑誌名: Advances in Knowledge-Based and Intelligent Information and Engineering Systems 巻: Volume243 ページ: 1778-1787
  • 査読あり
• [雑誌論文] 画像からの形状復元と動き解析・情報認識の応用に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩堀祐之
  • 雑誌名: 情報科学リサーチジャーナル 巻: Vol.19 ページ: 19-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detecting Separation of Moving Objects Based on Non-Parametric Bayesian Scheme for Tracking by Particle Filter (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuchika Takeda, Shinji Fukui, Yuji Iwahori, Robert J. Woodham
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: Volume6884/2011 ページ: 108-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discrimination of True Defect and Indefinite Defect with Visual Inspection Using SVM (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuji Iwahori, Kazuya Futamura, Yoshinori Adachi
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: Volume6884/2011 ページ: 117-125
  • 査読あり
• [雑誌論文] パーティクルフィルタのための移動物体群の分離検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 武知啓介, 福井真二, 倉橋渉, 岩堀祐之
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C 巻: Vol.131,No.5 ページ: 1083-1084
  • 査読あり
• [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
  • 発表場所: Angers, France
  • 年月日: 2014-03-07
• [学会発表] 3次元形状復元と医療診断支援のための内視鏡画像への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩堀祐之
  • 学会等名: 知能情報ファ ジィ学会東海支部
  • 発表場所: 日間賀島公民館
  • 年月日: 2014-02-09
• [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
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2014-01-06
• [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(WiNF2013)
  • 発表場所: 愛知工業大学自由が丘キャンパス
  • 年月日: 2013-11-30
• [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: MIRU2013
  • 発表場所: 国立情報学研究所
  • 年月日: 2013-08-01
• [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
• [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: SSII 2013
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2013-06-13
• [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 MVA 2013
  • 発表場所: 命館大学朱雀キャンパス
  • 年月日: 2013-05-21
• [学会発表] 3D Shape Analysis and Object Detection in Computer Vision (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuji Iwahori
  • 発表場所: UBC Computer Science
  • 年月日: 2013-03-04
  • 招待講演
• [学会発表] 点光源・透視投影環境下における光学条件と幾何学的条件による Z 分布復元手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 立松慧大, 森圭司, 岩堀祐之, 福井真二, 中村剛士, 春日井邦夫
  • 学会等名: 日本知能情報ファジィ学会東海支部
  • 発表場所: 日間賀島公民館
  • 年月日: 2013-02-10
• [学会発表] Automated Polyp Image Extraction From Endoscope Images (2013)
  • 著者名/発表者名: Rafael Lins Porto Viana, Yuji Iwahori, Kenji Funahashi, Kunio Kasugai
  • 学会等名: IWAIT2013
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2013-01-08
• [学会発表] Generating Lambertian Image with Uniform Reflectance for Endoscope Image (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Shimasaki, Yuji Iwahori, Debanga Raj Neog, Robert J. Woodham, M. K. Bhuyan
  • 学会等名: IWAIT2013
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2013-01-07
• [学会発表] 透視投影下でのカメラと点光源の同時移動による三次元形状復元 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口大輝, 岩堀祐之, 福井真二, 中村剛士
  • 学会等名: FSS2012 (ファジィシステムシンポジウム)
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] 点光源照明・透視投影環境を考慮した三次元形状復元手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 立松慧大, 岩堀祐之, 福井真二, 中村剛士
  • 学会等名: FSS2012(ファジィシステムシンポジウム)
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] 複数識別器とパラメータの格子点探索による電子基板の欠陥分類 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中川拓哉, 村田真幸, 岩堀祐之
  • 学会等名: MIRU2012
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2012-08-06
• [学会発表] 透視投影下でのカメラ・点光源の同時移動環境における三次元形状復元 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口大輝, 岩堀祐之, 福井真二, 中村剛士
  • 学会等名: MIRU2012
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2012-08-06
• [学会発表] カメラと光源の同時移動による透視投影での三次元形状復元 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口大輝, 岩堀祐之, 福井真二, 立松慧大, 中村剛士
  • 学会等名: 日本知能情報ファジィ学会東海支部, 日本知能情報ファジィ学会東海支部
  • 発表場所: 日間賀島公民館
  • 年月日: 2012-02-11
• [学会発表] ヘシアンフィルタを用いた内視鏡画像からのポリープ自動検出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 篠原孝幸, 岩堀祐之, 福井真二, 春日井邦夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会医用画像研究技術報告
  • 発表場所: 那覇市ぶんかテンブス館
  • 年月日: 2012-01-20
• [学会発表] Shape from an Endoscope Image Using Extended Fast Marching Method (2011)
  • 著者名/発表者名: Debanga Raj Neog, Yuji Iwahori, M. K. Bhuyan, Robert J. Woodham, Kunio Kasugai
  • 学会等名: IICAI-11
  • 発表場所: Tumkur, India
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] 3D Shape Analysis and Motion Tracking in Computer Vision (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuji Iwahori
  • 発表場所: IIT Guwahati
  • 年月日: 2011-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] 点光源照明 ・ 透視投影下での三次元形状復元 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立松 慧大, 中村 剛士, 岩堀 祐之, 福井 真二
  • 学会等名: 情報学ワークショップ (WiNF 2011)
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] Blob Structure Enhancingフィルタを用いた内視鏡画像からのポリープの自動検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 篠原孝幸, 岩堀祐之, 福井真二, 春日井邦夫
  • 学会等名: FIT2011
  • 発表場所: 函館大学
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Rotation and Fast Marching Based Shape Recovery of Multiple Color Object (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuji Iwahori, Yi Ding, Tsuyoshi Naka- mura, Robert J. Woodham, Lifeng He
  • 学会等名: MIRU2011
  • 発表場所: 金沢市文化ホール
  • 年月日: 2011-07-22
• [学会発表] Method of Updating Shadow Model for Shadow Detection based on Nonparametric Bayesian Estimation (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinji Fukui, Wataru Kurahashi, Yuji Iwahori, Robert J. Woodham
  • 学会等名: IAPR MVA 2011
  • 発表場所: Nara Centennial Hall
  • 年月日: 2011-06-13
• [図書] 3次元物体認識手法とその応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩堀祐之
  • 総ページ数: 1-13
  • 出版者: (株)トリケップス 技術図書
• [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