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| 講演名 | 2015-05-15 10:30 最適化に基づく樹状突起からのspine検出 ○野口将之（九大）・本館利佳・鈴木利治（北大）・内田誠一（九大）  SIP2015-16 IE2015-16 PRMU2015-16 MI2015-16 |
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| 抄録 | （和） | 神経細胞の樹状突起の周囲には，spine（スパイン）と呼ばれるさらに微小な突起が散在する．spineは樹状突起間の信号伝達に寄与すると考えれており，従ってこれらの数，分布，形状を調査することは，様々な脳疾患の原因究明に有用である．本報告では，こうした指標を客観的かつ大量に自動定量化することを最終的な目的として，顕微鏡画像内の樹状突起およびspineの自動検出する手法を提案する． 本手法は，樹状突起の検出，樹状突起周囲のspine候補位置の検出，候補位置からの最終spine位置の確定，の3段階として構成される．第一の樹状突起の検出では，樹状突起が比較的緩やかな曲率を持った線構造を持つことを利用して，動的計画法による最適経路アルゴリズムを用いる．第二のspine候補位置の検出では，spineが樹状突起周辺にある粒状の構造であることを利用して，LoGフィルタ応答の局所ピーク値を用いる．この際，spineは完全な円形ではないため，真のspine位置付近に複数のピークが検出されてしまう．また入力される顕微鏡画像がフォーカスの異なる複数の画像プレーン群として構成されるために，各プレーンで候補検出を行う必要があり，従って，最終的なspine候補位置はさらに多くなる．最終段階である第三のspine位置の確定では，これら候補位置集合の中から，尤もなspine位置の選出を行う．その際の手がかりとしては，spineの空間的位置関係である．すなわちspineはある程度決まった大きさを持つため，例えば非常に近い2画素に2つのspineが共存する状況はありえない．換言すれば，spineは相互にある程度離れているという制約を満たす必要がある．そこでこの最終段階においては，この制約を満たし，かつなるべくLoGフィルタ応答値の高かった，すなわち信頼度の高いspine位置を優先して選出することになる．この最適化問題は，重み付き最大クリーク問題として定式化される．NP-Hard問題ゆえ，完全な大局的最適解の求解が困難である．そこで本稿では同時に最適化に供する候補数をある程度絞りながら，段階的かつ効率的に選出を行う方法を採る．実際の顕微鏡画像を用いた実験により，背景ノイズ部分をspineとしてしまう過剰検出は見られるものの，spineについては正しく中心位置のみが捉えられていることを確認した． |
| （英） | (Not available yet) | |
| キーワード | （和） | 動的計画法 / 最大重みクリーク問題 / / / / / / |
| （英） | / / / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 115, no. 24, PRMU2015-16, pp. 83-88, 2015年5月. | |
| 資料番号 | PRMU2015-16 | |
| 発行日 | 2015-05-07 (SIP, IE, PRMU, MI) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SIP2015-16 IE2015-16 PRMU2015-16 MI2015-16 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | PRMU MI IE SIP |
| 開催期間 | 2015-05-14 - 2015-05-15 |
| 開催地（和） | 三重大学 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 医用画像解析の数理基礎から臨床応用まで（技術テーマ：医用画像・一般，社会課題テーマ：医療・ヘルスケア） |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | PRMU |
| 会議コード | 2015-05-PRMU-MI-IE-SIP |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 最適化に基づく樹状突起からのspine検出 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | * |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 動的計画法 / |
| キーワード(2)（和/英） | 最大重みクリーク問題 / |
| キーワード(3)（和/英） | / |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 野口 将之 / Masayuki Noguchi / ノグチ マサユキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 九州大学 (略称： 九大) Kyushu University (略称： Kyushu Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 本館 利佳 / Rika Motodate / モトダテ リカ |
| 第2著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 鈴木 利治 / Toshiharu Suzuki / スズキ トシハル |
| 第3著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 内田 誠一 / Seiichi Uchida / ウチダ セイイチ |
| 第4著者 所属（和/英） | 九州大学 (略称： 九大) Kyushu University (略称： Kyushu Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2015-05-15 10:30:00 |
| 発表時間 | 30分 |
| 申込先研究会 | PRMU |
| 資料番号 | SIP2015-16, IE2015-16, PRMU2015-16, MI2015-16 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | no.22(SIP), no.23(IE), no.24(PRMU), no.25(MI) |
| ページ範囲 | pp.83-88 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2015-05-07 (SIP, IE, PRMU, MI) |
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