平成20年度電気・情報関連学会中国支部第59回連合大会発表資料 ; 開催地:鳥取大学 ; 開催日:2008年10月25

Kaneda, Kazufumi

Kiuchi, Yoshiaki

Okabayashi, Kei

Sone, Takashi

Tamaki, Toru

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眼球運動を考慮したOCT断面画像の位置合わせ手法広島大学 大学院工学研究科岡林慶 玉木徹 金田和文広島大学 大学院医歯薬学総合研究科曽根隆志 木内良明研究背景40歳以上の約5.0％が罹患中途失明原因上位の病気緑内障緑内障疫学調査(00’-02’)眼底検査眼底部・撮像装置を用いてくぼみ(眼底部)を観察・緑内障の進行→くぼみが肥大する・二次元的な観察・面積、径の数値評価現在・三次元的な観察・面積、径＋体積の数値評価今後三次元眼底形状の構築・可視化研究目的Optical Coherence Tomography(OCT)断面画像として眼底の内部情報が観察可能・OCT断面画像平行、放射状等のスキャンモード・断面画像の適切な位置合わせが必要問題点・・・眼球運動によるスキャン位置のずれOCT断面画像…位置合わせ高精度な三次元眼底形状関連研究平行スキャンモード放射状スキャンモード田中ら[07’]・画像主体の平行移動・回転・交差位置での特徴の高さ → min.伊藤ら[05’]・断面画像の水平，垂直方向の平行移動・特徴の高さ，形状の最大相関係数のずれ→min.従来手法三次元構築結果実際の眼底には存在しない凹凸断面画像の位置合わせが不適切原因α回転β回転uv問題点・眼球の回旋を考慮していない2[mm]・実際の眼球運動に則さない動き0[mm]提案手法の座標系6本の筋肉により回転 三次元直交座標系の回転で表現眼球・・・眼球の近似モデル ・球形・回転中心は不動眼球運動によるずれを直接考慮｛眼球座標系uv断面画像座標系XZY耳側鼻側断面画像の初期配置u0iφuiφ原点から眼底部を見た図各断面画像を眼底位置に配置XZ Yuv中心窩15°頭から見た図耳側鼻側断面画像配置のパラメータ＋uv眼球の回転成分水平方向・・・ dξ1i回旋 ・・・ dξ3i半径 ・・・ R平行移動成分横方向・・・du縦方向・・・dvYZXRdξ1dξ3dξ2垂直方向・・・ dξ2i目的関数min)()(111 12111 →−= ∑ ∑∑−= +==ninijjiijntfftO pp1p と のユークリッド距離：最小2p(t：断面画像同士の交差点数)=(x2,y2,z2) =(x1,y1,z1) 1p断面画像i交線 f断面画像j1p断面画像の交差位置付近が平坦・高さが一致するような解が複数存在・異なるパラメータ値で最適解となる2p眼底の形状を考慮する目的関数21 2121 OOO +=眼底部で輝度が変化 RPE層末端RPE層末端 最小二乗法により近似楕円を算出楕円上点と各RPE層末端との誤差を総和：最小),( ii ts),(cctsabθ stRPE層末端点遺伝的アルゴリズム最適化眼底部の形状に注目目的関数 2O適用例（眼底モデル）断面画像6枚（512×256[pixel]）・眼球運動によるずれ(dξ1,dξ2,dξ3)・スキャン開始位置のずれ(du,dv)眼底モデル視点位置：方位角0°仰角60°｛画像サイズ：600×6001つのパラメータを用いて適用2[mm]0[mm]適用結果(du)ずれ：duのみ GA：duのみ提案手法従来手法位置合わせなし提案手法0.000位置合わせなし 従来手法目的関数値 1.667 0.333適用結果(dξ1)ずれ：dξ1のみ GA：dξ1のみ位置合わせなし 提案手法位置合わせなし 提案手法目的関数値 1.032 0.091まとめ・眼球運動によるずれを直接考慮した位置合わせ手法の提案・眼底部の形状を考慮した目的関数今後の課題・パラメータを組み合わせたケースでの実験・OCT断面画像への適用・目的関数の重みの決定有用性を実証

眼球運動を考慮したOCT断面画像の位置合わせ手法

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眼球運動を考慮したOCT断面画像の位置合わせ手法

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