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ホーム微弱特徴の可視化によるX線画像診断
SDGsの分類
研究テーマ
IT・IoT・AI・ロボティクス
学科の分類
情報科学部情報知能学科

微弱特徴の可視化によるX線画像診断

情報科学部

情報知能学科

画像処理研究室

神納貴生 准教授

画像処理可視化X線画像非破壊検査

社会インフラを支える工業製品など,簡単に停止して点検できないものは多く,それらは非破壊検査によって点検される.非破壊検査の一つとして,X線画像診断が挙げられる.X線は物体の透過率の違いにより内部構造を写し出せるが,X線が透過し難い金属などで覆われている場合,写し出せる内部構造の像は薄くはっきりとしないものとなる.これまで個別の工業製品に対するX線画像診断は熟練工の目視技術によって成り立っていたが,本技術は熟練工が確認する特徴を可視化して誰もが頑健に検査できるようにする.

想定されるニーズ

医用画像による診断や非破壊の工業製品の検査において,X線画像が活用されている.しかし,例えば他の組織と透過率の近い臓器の輪郭や金属で覆われた工業製品の内部構造のように,X線画像中の特徴として微弱な情報については,可視化する必要がある.

技術概要

画像を周波数帯域(多重スケール)に分解し,各スケールで異なる処理を適用することで,画像中の任意の特徴を可視化できる.なお,現在はあくまで特徴ベースなので,同じ特徴成分は強調される.

処理の適用例

・胸部のCR画像の例

各スケールでの処理を変更することで,可視化対象を調整できる.例えば,画像効果1では細い血管を,画像効果2では臓器や骨に隠れた太い血管を,画像効果3では臓器に隠れた背骨などを可視化している.

(※CR:コンピュータ・ラジオグラフィ)

 

→

・工業製品のX線画像の例

企業との共同研究中の画像のため,詳細を省く.

 

 

→

論文

「“Visualization based on HDR Image Processing for X-ray Inspection of Power Transmission Cable Joints」(2019)JinnoTakao『Jicable'19』

「Tone-mapping for an HDR surveillance system using SIFT features」(2013)JinnoTakao『EUSIPCO 2013』

「High Contrast Tone-mapping and its Application for Two-layer High Dynamic Range Coding」(2012)JinnoTakao『APSIPA ASC 2012』

研究者INFO: 情報科学部 情報知能学科 画像処理研究室 神納貴生 准教授

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加瀬 渡

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手に持って簡単に撮影できる全方位カメラ(360度カメラ)が普及し、気軽に360度全方位画像・映像を取得できるようになってきました。このような画像や映像は、Googleストリートビューや不動産サイトでの物件内覧といったVRシステムに利用され、ユーザが好きな方向を見回すことができます。しかし、全方位カメラによる撮影では、その撮影者や周辺の動物体も画像・映像中に映り込んでしまうことが多く、そのままの画像をVR用途で使うことはできません。そこで本シーズでは、複数の画像を合成することで撮影者や動物体を全方位画像から消去します。

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吉田 準史

製品音の分析・改善技術

我々の周りには声や楽器、飛行機の音など様々な音があり、同じ音でも心地よい音もあれば騒音と判断される音もあります。自動車走行中の音などのような製品が稼働することで生じる音は一般的に騒音と捉えられやすいですが、時には製品の状態を知る有効な手がかりになります。このことを踏まえ我々は製品音に着目し、その音全てを低減対象とせず、必要な成分と下げるべき成分に分別しようとしています。また下げるべきには、そのメカニズムを的確に把握する技術を構築しています。そして必要な音に対しては、その音を選び出し状態認知を手助けする方法も検討する等、音が持つ可能性を踏まえた技術開発を進めています。

横山 奨

微粒子クロマトグラフィー技術の実現に向けた次世代型マイクロ流体デバイス開発ユニット

プリンティング・エレクトロニクスにより作製した電極に誘電泳動現象を発現させることで微粒子を吸着する静電集塵用電極として応用。流路断面積が変化する高分子樹脂製マイクロ流体デバイスと組み合わせることで、流体のせん断力微粒子と静電気力を用いて微粒子を分離する。分離後、回収流路を用いてソーティングを実施することで微粒子を対象にしたクロマトクグラフィー技術としての実用化を目指す。

+1
吉川 雅博

筋隆起センシングにより操作する対向3指の電動義手

筋隆起センシングにより操作する対向3指の電動義手です.様々な日用品を操作できる対向3指ハンド,容易に着脱可能なサポータソケット,筋隆起センサで検出した筋隆起による操作システムが特長です.ハンド,ソケット,筋隆起センサ,それぞれが要素技術として利用可能です.

+1
羽賀 俊雄

高速ロールキャストしたADC12合金の板成形

国内で最も使用量が多いダイカスト用のアルミニウムダイカスト用合金であるADC12は,強度は高いが延性が低く,板成形には使用することは不可能である.ADC12がダイカスト以外にも使用できれば,リサイクルアルミニウム合金の使用範囲を拡大できると考えられる.ADC12の板成形について調査した例は見当たらない.  本研究では,異径双ロールキャスターにより板に鋳造したADC12を使用して,板の成形性を確認した.ADC12の成分の中で延性(板の成形性)を低下させている元素についても調査した

+1
鈴木 基之

音声からの高精度感情識別法の開発

通常音声から感情を識別するには,声の高さや大きさ,声色といった情報を利用しますが,これらは仮に同じ感情で話していても話す内容(言葉)によって大きく変化してしまいます。 そこで「同じ発話内容を無感情で話している音声」を音声合成を用いて準備し,それとの違いを見ることで高精度に感情を識別する方法を開発しています。近年利用が一般的となった大規模事前学習モデルの効果的な利用方法についても検討を行い,簡単な感情認識実験において97%の正解率を達成しました。

宮脇 健三郎

スマート農林業のための自律走行型クローラロボット「アグリムーバ」

農地や山林での移動に適した中型のクローラロボット「アグリムーバ」を株式会社デザイオ社と共同で研究・開発しています. 雑草除去や作物の運搬等様々な作業に使用可能なロボットで,GNSS(Global Navigation Satellite System:米国の GPS や日本の衛星を含む全球測位衛星システム)や3 次元 LiDAR(光学的な距離計測センサ)を搭載し,ROS(Robot Operating System)にも対応しています. ROSはロボット制御ソフトウェアの効率的な開発を実現するツール・ライブラリ群のセットで,世界中でロボットの研究・開発に利用されているため,様々なソフトウェア資産を活用し容易に機能拡張ができます. 現在は,GNSSによるセンチメートル単位での測位情報に基づく自律走行や,LiDARを用いたSLAM(距離データに基づく環境地図の作成)をすることが可能です.

+1
倉前 宏行

マルチスケール・マルチフィジックス有限要素解析法

金属材料の機械的特性は,材料の微視的な多結晶構造,特に優先方位や結晶粒径に大きく依存する.微視結晶構造制御に基づく高機能材料の創製のためには,熱的影響を含む材料の加工過程における塑性変形過程の結晶集合組織発展の非線形解析手法と加工プロセスパラメータの最適化の確立が必要である. 本研究においては,塑性変形誘起の集合組織発展に加え,熱的負荷による動的再結晶を解析可能なマルチスケール熱・結晶塑性有限要素解析コードを開発した.これにより自動車用ボディ板材のAl合金板材の圧延創製過程のプロセス最適化が可能となる.

+3
小池 一歩

絹フィブロインを用いた酵素膜の作製と拡張ゲートFET型バイオセンサーへの応用

本研究室が行っている研究課題の一つに「連続モニタリング可能な拡張ゲートFET型バイオセンサーの開発」があります。近年,低侵襲でバイオマーカを検査できるパッチ式バイオセンサーの開発に関心が高まっています。我々は,市販のMOSFETのゲート端子に酵素膜を形成した拡張電極を接続して,グルコース(糖),クレアチニン,尿素窒素を検出するための拡張ゲートFET(EGFET)型バイオセンサーの開発を行っています。本研究シーズは,絹フィブロインを用いた酵素膜の作製とEGFET型バイオセンサー回路の設計です。

+4
田中 一成

空間の「ゆがみ」と避難経路

都市居住者の認知空間を取り出し,居住者が認知するまちの姿と現実空間の差違を明らかにすることで,都市空間における「ゆがみ」を抽出することを目的としています。最終的には,このゆがみをもとに,災害時の避難経路と避難場所の設定手法を提案することを目標とします。早く着きたいと思いながら避難しつつなかなか進まない経路と,よく知っていて好きな道であっという間に着く経路がある可能性があり,広く,安全なというイメージも合わせて日常的に接する形成されている可能性をみいだしました。

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