2017 Fiscal Year Annual Research Report
Computer vision approach to scattering tomography
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26280061
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
玉木 徹 広島大学, 工学研究科, 准教授 (10333494)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | トモグラフィ / コンピュータビジョン / 多重散乱 / 吸収係数 / 内点法 / 制約付き最適化問題 / ヘッセ行列 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，人体内部を安全に可視化するための新しいトモグラフィ手法の基礎となる理論を開発することである．本研究では， 人体内部で赤外線が散乱する様子をコンピュータグラフィクスで用いられている手法を用いて解析し，コンピュータビジョンのアプロ ーチにより逆問題を解いて物体内部の様子を推定する手法を開発することである．本年度の成果は以下のとおりである．
主双対内点法と対数障壁法，さらに昨年提案したヘッセ行列と勾配ベクトルの効率的な計算方法，ニュートン法と準ニュートン法の組み合わせを比較検討した結果，それぞれの利点が明らかになった．まずいずれの組み合わせにおいても，効率的なヘッセ行列計算方法を用いることで計算速度が向上することがわかった．もっとも高速化されたのは，対数障壁法とニュートン法の組み合わせであり，従来の計算方法では1万秒程度の計算時間がかかるが，提案する計算方法では60秒程度にまで減少することが確認された．主双対内点法を用いた場合，ほとんどの場合に対数障壁法よりも計算時間が短縮された．しかし準ニュートン法を用いる場合，対数障壁法のほうが計算時間が短い場合があることが確認された．これは準ニュートン法による勾配ベクトル計算の近似精度が主双対内点法の収束性能に悪影響を及ぼしていると考えられるためである．したがって主双対内点法を用いる場合には準ニュートン法ではなくニュートン法を採用したほうが良いことがわかった．
また3Dプリンタを用いて様々な形状の物体を作成し，2次元と3次元での散乱の違いを実物体での計測を行った．その結果，2次元散乱を上下から再反射させることによって，3次元散乱に近い形状が得られることが確認された．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(3 results)
