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(In Japanese)情報処理装置、情報処理方法及びプログラム foreign

Patent code P200016885
File No. 5698
Posted date May 12, 2020
Application number P2018-561894
Date of filing Dec 20, 2017
International application number JP2017045816
International publication number WO2018131416
Date of international filing Dec 20, 2017
Date of international publication Jul 19, 2018
Priority data
  • P2017-002641 (Jan 11, 2017) JP
Inventor
  • (In Japanese)中尾 恵
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title (In Japanese)情報処理装置、情報処理方法及びプログラム foreign
Abstract (In Japanese)情報処理装置は、少なくとも1つの方向から撮像された弾性体の表面画像と、未知の外力により弾性変形された弾性体の三次元モデルについて生成される、前記方向から観察したレンダリング画像との差分を最小化する外力の最適解を求める演算部を有する。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、患者負担の軽減を目的として、内視鏡を用いた手術が急速に増えている。一方で、内視鏡を用いた手術は視野が限られ、術者の負担が増加している。そこで、臓器の奥行き感や臓器の変形度合いの把握を支援する手術支援システムの研究及び開発が進められている。
例えば非特許文献1には、多視点から撮像された術野画像(いわゆるステレオ画像)から取得した臓器上の各点における局所変位を用いて、CT(Computed Tomography)データから構築したメッシュモデルを変形することにより、臓器内部の構造を表現する手法が提案されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
少なくとも1つの方向から撮像された弾性体の表面画像と、未知の外力により弾性変形された当該弾性体の三次元モデルについて生成される、前記方向から観察したレンダリング画像との差分を最小化する当該外力の最適解を求める演算部
を有する情報処理装置。

【請求項2】
 
前記演算部は、次式に基づいて、前記外力の最適解を求めることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
(式省略)
ここで、
f*は、評価関数を最小にする外力制約であり、
It(x)は、時間tと画素位置xについての弾性体の表面画像であり、
Jt(x)は、時間tと画素位置xについて三次元モデルを二次元画像にレンダリングした画像であり、
fは、外力の大きさであり、
λは、係数であり、
| |は、絶対値であり、
| |1は、1次元のノルムである。

【請求項3】
 
少なくとも1つの方向から撮像された弾性体の表面画像を記憶する記憶部と、
未知の外力により弾性変形された前記弾性体の三次元モデルについて、前記方向から観察したレンダリング画像を生成する生成部と、
前記表面画像と前記レンダリング画像との差分を最小化する前記外力の最適解を求める最適化部と
を有する情報処理装置。

【請求項4】
 
前記最適化部は、次式に基づいて、前記外力の最適解を求めることを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
(式省略)
ここで、
f*は、評価関数を最小にする外力制約であり、
It(x)は、時間tと画素位置xについての弾性体の表面画像であり、
Jt(x)は、時間tと画素位置xについて三次元モデルを二次元画像にレンダリングした画像であり、
fは、外力の大きさであり、
λは、係数であり、
| |は、絶対値であり、
| |1は、1次元のノルムである。

【請求項5】
 
最適解として求められた前記外力に基づいて弾性変形された前記三次元モデルを表現する表現部を更に有すること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項6】
 
前記表面画像は、1つの方向のみから撮像された静止画像であること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項7】
 
前記表面画像は、単一の撮像カメラによって撮像された静止画像であること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項8】
 
前記レンダリング画像の表面には、前記弾性体の表面の情報が付与されていること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項9】
 
異なる方向から前記弾性体を撮像した複数の表面画像と当該異なる方向にそれぞれ対応する複数の前記レンダリング画像との個々の前記差分の総和を最小化する最適解を求めること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項10】
 
前記外力の絶対値和を前記差分に対する制約条件として用い、当該制約条件と当該差分との和を最小化する最適解を求めること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項11】
 
少なくとも1つの方向から撮像された弾性体の表面画像を取得する処理と、
未知の外力により弾性変形された前記弾性体の三次元モデルについて、前記方向から観察したレンダリング画像を生成する処理と、
前記表面画像と前記レンダリング画像との差分を最小化する前記外力の最適解を求める処理と
を有する情報処理方法。

【請求項12】
 
コンピュータに、
少なくとも1つの方向から撮像された弾性体の表面画像を取得する処理と、
未知の外力により弾性変形された前記弾性体の三次元モデルについて、前記方向から観察したレンダリング画像を生成する処理と、
前記表面画像と前記レンダリング画像との差分を最小化する前記外力の最適解を求める処理と
を実行させるプログラム。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018561894thum.jpg
State of application right Published
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