博物館におけるX線CT法を用いた古生物試料のデータ収集及び可視化に関する研究

博物馆X射线CT古生物样本数据采集与可视化研究

• 批准号: 15H00312
• 负责人: 池上 直樹
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: 御船町恐竜博物館
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H00312/
• 关键词: 古生物; X線CTスキャナー; 博物館

本研究では、博物館にコレクションされている恐竜等の頭蓋骨資料内部に保存されている形態学的差異を明らかにし、博物館における資料情報の構築と活用を図ることを目的として、X線CT装置により得られたデータを用いて可視化するとともに、3Dプリンターによって立体模型を製作し、展示・教育活動における有用性を検討した。CT検査装置は熊本大学X-EarthセンターのマイクロフォーカスX線CTスキャナー(TOSCANER-32300FPD)を使用し、書き出したボリュームファイルをImageJ及びAmiraを用いて処理した。試料はMesocricetus auratus、Numida meleagrisの頭骨、御船層群産テリジノサウルス類頭骨化石を使用し、それらのCTデータを取得し、3次元構成と内耳構造の抽出の作業を行った。現生・化石標本ともに閾値設定による抽出はできなかったため、2次元画像から手作業により当該領域を抽出した。以前、当該化石標本については産業用X線CTスキャナーを用いて撮影を試みたが、解像度が不足していたため、微細構造の抽出には至っていなかった。今回の検査では、十分な解像度は得られたものの、X線強度不足によると思われるアーチファクトが多数生じていた。今後は、データの蓄積が課題になってくることから、ロッキー博物館においてデータ化が可能な標本を調査したが、マイクロCTによる検査に適合する標本はきわめて限定的であった。今回、マイクロフォーカスX線CTスキャナーを用いることで、化石標本の微細な構造を解析することができた。しかし、化石内部には堆積物が充填されており、その密度変化が大きいため、境界の判定が困難な場合もあり、また、画像処理及び撮影段階においてアーチファクトの除去が課題となることが明らかとなった。しかし、これらのデータを用いた哺乳類及び恐竜類(鳥類含む)の映像資料及び3次元模型は、非破壊による可視化を実現し、博物館における展示及び教育普及活動に一定の役割を果たす可能性が示された。

The purpose of this study is to clarify the morphological differences in the preservation of skull data in museums, and to explore the usefulness of X-ray CT devices in the production, display and educational activities of 3D models. The CT scanning device uses Kumamoto University's X-ray CT scanning system (TOSCANER-32300FPD), and uses ImageJ and Amira. The samples include Mesocricetus auratus, Numida melegris skull, and the use of fossil skulls, the acquisition of CT data, and the extraction of three-dimensional structures. The present fossil Li In the past, when the fossil was discovered, it was used for industrial X-ray CT scanning. The resolution was insufficient, and the fine structure was extracted. This time around, the search was conducted at a very low resolution, and the X-ray intensity was insufficient. In the future, the accumulation of problems in the museum will be investigated. This paper discusses the application of X-ray CT in the analysis of fine structures of fossil specimens. In addition, it is difficult to determine the boundary of the fossil due to the filling of the deposit, the density of the deposit, and the removal of the deposit. The mapping data and 3D models of mammals and birds (including birds) in this field demonstrate the possibility of certain services for visualization, museum display, and educational outreach.