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2013 年度 実績報告書

X線CT画像と写真を用いた花の3次元モデリングの研究

研究課題

研究課題/領域番号 25700011
研究種目

若手研究(A)

研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

井尻 敬  独立行政法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 基礎科学特別研究員 (30550347)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードコンピュータグラフィクス / X線CT画像処理 / インタラクティブモデリング / 植物モデリング
研究概要

本研究は,X線CT画像と写真を利用した花の3次元モデリング手法に関するものである.具体的には,1)花のX線CT画像を領域分割して3次元モデルを構築できる技術,2)複数の写真から花表面の模様(テクスチャ)を合成する技術,及び,3)生成したモデルの直感的な可視化環境の確立を目指すものである.提案法はX線CT画像を応用するため,従来法では困難であった遮蔽の多い花のモデリングが可能になる.構築した3次元モデル群は,直観的な可視化環境と統合して公開する予定であり,研究成果は,コンテンツ作成・研究・教育・趣味など幅広い分野での活用が期待できる.
25年度は,以下のサブ課題に注力した.
(a)25年度前半(CTの導入前)は,一般的な三次元画像処理の研究として『曖昧な境界を持つ領域のための輪郭線制約を用いた領域分割法』を研究開発した.この手法を用いると,ユーザが配置した輪郭線制約が満たされ,画像の強いエッジを通るような境界面が自動生成される.境界面計算にはHermite Radial Basis Functionのゼロセットを活用するモデルを提案した.この成果は,Computer Graphics Forum (Eurographics 2013)に採録された.
(b) 25年度後半(CTの導入前)は,『CT画像から花の構成要素(茎・花托・雌しべ・雄しべ・花弁・がく片)を半自動的にモデリングできる手法』を実現した.具体的には,花の各要素に特化したユーザインタフェースと動的輪郭モデルに基づく曲線・曲面計算法を拡張した手法を提案した.提案手法では,比較的単純な構造を持つ離弁花ならば,数十分のモデリング時間で三次元モデルを構築できる.現在提案法の発表準備に注力している.

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

X線CT装置の導入が10月末日と当初の予定より遅れたが,CT画像処理の手法の開発経験があったことと、提案した計算法(動的輪郭モデル)が堅固に動いたことから、当初の計画通り花の3Dモデルを構築する部分を達成できた.さらに,このCT画像を用いた花のモデリングに関する研究成果は,権威の高い国際学会にConditionally acceptされており(2014/04/29現在)発表の準備が進んでいる.

今後の研究の推進方策

25年度に達成した花のモデリング手法は,対象が離弁花に限られるため,まずこの手法を拡張して拡張して合弁花への対応を目指す。これと平行して,写真からのテクスチャ合成法と花モデルの可視化環境の開発に注力する予定である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Bilateral Hermite Radial Basis Functions for Contour-based Volume Segmentation2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ijiri, Shin Yoshizawa, Yu Sato, Masaaki Ito, and Hideo Yokota
    • 雑誌名

      Computer Graphics Forum

      巻: 32(2) ページ: 123-132

    • DOI

      10.1111/cgf.12032

    • 査読あり
  • [学会発表] International Workshop on BioImage Recognition2013

    • 著者名/発表者名
      M. Morita, T. Tawara, M. Nishimura, S. Yoshizawa, B. Chou, I. Kuroki, T. Ijiri, Y. Tsujimura, R. Himeno, and H. Yokota
    • 学会等名
      The Second International Symposium on Computing and Networking
    • 発表場所
      Matsuyama, Japan
    • 年月日
      20131204-20131206
  • [学会発表] タブレットPCによるマルチタッチインタラクションを活用した先天性心疾患のための診療支援システム2013

    • 著者名/発表者名
      中沢一雄, 小山裕己, 五十嵐健夫, 井尻敬, 稲田慎, 谷昇子, 岩田倫明, 奈良崎大士, 原口亮, 桑田成規, 神崎歩, 黒嵜健一, 白石公
    • 学会等名
      第 33 回医療情報学連合大会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      20131121-20131123
  • [学会発表] Bilateral Domain に拡張した陰関数による画像領域分割法2013

    • 著者名/発表者名
      井尻敬,吉澤信,佐藤雄,伊藤雅昭,横田秀夫
    • 学会等名
      Visual Computing / グラフィクスと CAD 合同シンポジウム 2013
    • 発表場所
      青森市
    • 年月日
      20130622-20130623
  • [学会発表] マルチタッチによる弾性体オブジェクトとのインタラクション手法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      小山裕己, 五十嵐健夫, 井尻敬, 稲田慎, 白石公, 中沢一雄
    • 学会等名
      Visual Computing / グラフィクスと CAD 合同シンポジウム 2013
    • 発表場所
      青森市
    • 年月日
      20130622-20130623
  • [学会発表] Bilateral Hermite Radial Basis Functions for Contour-based Volume Segmentation2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ijiri, Shin Yoshizawa, Yu Sato, Masaaki Ito, and Hideo Yokota.
    • 学会等名
      EUROGRAPHICS 2013
    • 発表場所
      Girona, Spain
    • 年月日
      20130506-20130510
  • [図書] Computer Graphics Gems JP 2013/2014. コンピュータグラフィックス技術の最前線2014

    • 著者名/発表者名
      金森由博、井尻敬、堀田一弘、五十嵐悠紀、德吉雄介、安田廉、山本醍田、向井智彦、梅谷信行
    • 総ページ数
      237
    • 出版者
      ボーンデジタル
  • [備考] Takashi Ijiri

    • URL

      http://www.riken.jp/brict/Ijiri/

  • [産業財産権] 境界特定装置、境界特定方法、プログラム、及び記録媒体2013

    • 発明者名
      井尻敬 吉沢信 横田秀夫
    • 権利者名
      井尻敬 吉沢信 横田秀夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-081628
    • 出願年月日
      2013-04-09

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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