研究者プロフィール
客員教授 Visiting Professor
工藤 博幸 KUDO Hiroyuki 教授
- 研究テーマ
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コンピュータトモグラフィ（CT）, イメージングサイエンス，深層学習, 画像処理，医用画像，逆問題
- 研究キーワード
- コンピュータトモグラフィ（CT）, イメージングサイエンス, 深層学習, 画像処理, 医用画像, 逆問題
- 研究概要
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コンピュータトモグラフィ（CT）とイメージングサイエンスの研究
* コンピュータトモグラフィ（CT）の研究： 物体の内部構造を非破壊にて断層像の形で 可視化するコンピュータトモグラフィ（CT）に関する研究を行っています．CTでは，X線 ・γ線・電子線などの量子ビームを用いて測定した投影データにコンピュータでデータ 処理を施すことで画像を生成しており，このデータ処理のことを「画像再構成」と呼び 画像再構成がCTのキーといっても過言ではありません．当研究室ではこれまで，医 療用X線CT・ポジトロンCT（PET）・電子線トモグラフィ・X線位相CT・放射光CTなど幾 つかの代表的なCT装置の画像再構成に関する研究を行い，1) 現在主流となってい る円すい状のX線を物体に照射して3次元CT画像を生成するコーンビームCTの画像 再構成，2) 粗く測定したスパース投影データや雑音が多い低線量投影データから高 画質の画像を生成する画像再構成，3) 心臓や乳房など小さな見たい検査の関心領 域（ROI）のみにX線を照射してCT撮影を行うインテリアCTの画像再構成，などのテー マで成果を得て，幾つかの成果は製品化や実用化に至った実績があります．SRISで は，4次元（空間＋時間）のCT画像をミリ秒時間分解能で生成する新しいコンセプトの CT装置である「マルチビームCT」装置の画像再構成に関する研究を行い，メカニズ ムが未解明の物理現象の解明に実用化することを目指します．* イメージングサイエンスの研究： 雑音除去やぼけ画像復元などの画質改善，領域 分割や物体検出などの画像解析を取り扱ういわゆる「画像処理」分野は，元々は工 学の一分野でしたが2000年頃に数理最適化や圧縮センシングなど先端の応用数学 の手法が導入され劇的に性能が向上して，「イメージングサイエンス」という新名称で 呼ばれるようになりました．当研究室では，医用画像やカメラやビデオで撮影した自 然画像を対象として，イメージングサイエンスのアプローチで多様な画像処理手法を 開発する研究を行っています．* 深層学習画像処理の研究： 「深層学習」（Deep Learning）の出現により，多様な画 像処理手法の構築は従来のハンドクラフトの方法論からデータ駆動型の方法論を用 いて行うように変化して，現在画像処理分野の大ブレークスルーが起きているといえ ます．当研究室では，CTの画像再構成・画質改善・画像解析などの問題の新手法を 深層学習に基づき構築する研究を行っています．
研究内容の概念図
開発した新再構成法によるマルチビームCT装置の再構成画像例（試料はガラスキャピラリー）
- メッセージ
- これまで行ってきたイメージング装置のデータ解析に関する研究成果を、母校の東北大学での研究開発に活かし精力的な活動を行います。
