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2009 Fiscal Year Annual Research Report

高品質CT画像のための連続動的再構成法の開発

Research Project

Project/Area Number 21560449
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

吉永 哲哉  The University of Tokushima, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (40220694)

KeywordsCT / 画像再構成 / 連続法 / 非線形力学系 / ハイブリッドシステム / 非適切問題 / 最小化問題
Research Abstract

医用CT(コンピュータ断層)装置の画像再構成法として連続動的再構成法を考案し,理論・数値解析,および実用化に向けた研究を行うことが本研究の目的である.連続法を実現する系は,「不連続ベクトル場をもつ微分方程式系」となる.アナログ電子回路による実現が可能となるよう系を設計していることから,ハードウェアの実装により瞬時に再構成画像が得られる.提案手法のアイデアを実用化するための諸問題を解決することが本研究期間内で実施する研究内容である.平成21年度は,提案法の微分方程式系を対象とし,理論および数値実験の両面から解析を行った.理論解析については,真の再構成画像に対応した平衡点の局所的および大域的な安定性の証明,さらに,他の不適切な平衡点の不安定性の証明を行った.系のリアプノブ関数を定義し,大域的な安定性の検討も行った.数値解析については,測定データに雑音を加え非適切問題を仮定したモデルを設定し,任意の初期値から真の画像へ収束する性質をシミュレーションにより検討した.投影データを分割して区分的連続時間系を構成することにより,再構成画像の分解能の性質を高められることが数値的に検証され,提案法の高い有用性が再確認できた.
以上の通り,申請時において設定した今年度の目標を達成させることができた.
成果の一部を国際ジャーナルや国際会議等で発表した.

  • Research Products

    (16 results)

All 2010 2009

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Continuous-time image reconstruction using differential equations for computed tomography2010

    • Author(s)
      Ken'ichi Fujimoto
    • Journal Title

      Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation 15(6)

      Pages: 1648-1654

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 離散時間カオス・ニューロン結合系のダイナミクスを利用した動的画像領域分割システム2010

    • Author(s)
      藤本憲市
    • Journal Title

      システム/制御/情報 54(1)

      Pages: 9-14

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bifurcation phenomena of periodic points with high order of period observed in discrete-time two-coupled chaotic neurons2009

    • Author(s)
      Mio Musashi
    • Journal Title

      Journal of Signal Processing 13(4)

      Pages: 311-314

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bifurcation in an iterative optimization process for intensity modulated radiation therapy2009

    • Author(s)
      Tetsuya Yoshinaga
    • Journal Title

      International Journal of Bifurcation and Chaos 19(3)

      Pages: 1087-1095

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 領域分割とその時系列表示が可能な動的画像領域分割システム2009

    • Author(s)
      藤本憲市
    • Journal Title

      ケミカルエンジニヤリング 54(2)

      Pages: 29-35

  • [Presentation] Iterative method based on a discretization of continuous-time image reconstruction for computed tomography2010

    • Author(s)
      Chika Ueda
    • Organizer
      2010 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing
    • Place of Presentation
      Honolulu, USA
    • Year and Date
      2010-03-03
  • [Presentation] Properties of a switched system for continuous-time tomographic image reconstruction2010

    • Author(s)
      Omar M.Abou Al-Ola
    • Organizer
      2010 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing
    • Place of Presentation
      Honolulu, USA
    • Year and Date
      2010-03-03
  • [Presentation] Analysis of four-phase oscillatory periodic points for discrete-time dynamic image segmentation2010

    • Author(s)
      Mio Musashi
    • Organizer
      2010 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing
    • Place of Presentation
      Honolulu, USA
    • Year and Date
      2010-03-03
  • [Presentation] Dynamic image segmentation system with multi-scaling system for gray scale image2010

    • Author(s)
      Ken'ichi Fujimoto
    • Organizer
      Third International Conference on Bio-inspired Systems and Signal Processing
    • Place of Presentation
      Valencia, Spain
    • Year and Date
      2010-01-20
  • [Presentation] 連続CT画像再構成法の離散化に基づく逐次法2009

    • Author(s)
      上田知佳
    • Organizer
      日本生体医工学会中国四国支部大会
    • Place of Presentation
      広島市
    • Year and Date
      2009-11-28
  • [Presentation] Dynamics of Continuous-Time Image Reconstruction System for Computed Tomography2009

    • Author(s)
      Omar M.Abou Al-Ola
    • Organizer
      2009 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2009-10-18
  • [Presentation] Dynamic Image Segmentation System for Ultrasonic B-Mode Image Based on its Multi-Scaled Feature Maps2009

    • Author(s)
      Ken'ichi Fujimoto
    • Organizer
      2009 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2009-10-18
  • [Presentation] カオス・ニューロン結合系のFPGA実装に関する試み2009

    • Author(s)
      藤本憲市
    • Organizer
      電気関係学会四国支部連合大会
    • Place of Presentation
      松山市
    • Year and Date
      2009-09-15
  • [Presentation] Property of Equilibrium Existed in Continuous-Time Image Reconstruction System With Subsets for Medical Tomographic Image2009

    • Author(s)
      Omar M.Abou Al-Ola
    • Organizer
      平成21年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Place of Presentation
      徳島市
    • Year and Date
      2009-09-03
  • [Presentation] 電子回路を用いた連続CT画像再構成2009

    • Author(s)
      吉永哲哉
    • Organizer
      平成21年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Place of Presentation
      徳島市
    • Year and Date
      2009-09-03
  • [Presentation] 離散時間カオス・ニューラルネットワークにみられる振動応答の引力圏2009

    • Author(s)
      武藏美緒
    • Organizer
      平成21年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Place of Presentation
      徳島市
    • Year and Date
      2009-09-03

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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