Probe handling assistance and automatic measurement of fat and muscle thickness in non-medical ultrasonograph

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当該研究は「誰でも容易に超音波画像装置を扱えるようにする」ことを目指し、計測対象位置に超音波プローブ（以下、プローブと記す）を誘導する方法の確立、および超音波画像から脂肪厚と筋肉厚の計測方法の確立を目的とする。計測は、超音波画像装置の使用に慣れていない計測対象者自身で行うことを想定し、正しい位置にプローブを当て、取得した画像から脂肪厚と筋肉厚を計測できるようにする。上記の目的を達成するため、当該年度では、プローブを正しい位置に当てる方法および脂肪厚と筋肉厚を計測する方法を検討した。プローブを正しい位置に当てる方法として、前年度にプローブに取り付けた赤外線カメラによる位置合わせを行った。あらかじめプローブを正しい位置に当てたときに撮影した赤外線画像をテンプレートとして、テンプレートマッチングによる正しい位置の判別を行った。当該年度は、位置合わせの方法および赤外線カメラの撮影条件について、さらに検討を加えた。位置合わせの方法として、前年度はテンプレートマッチングを用いたが、テンプレートマッチングが苦手とするカメラの傾きが変わったときの対応として、画像の特徴量を用いた位置合わせ方法を検討した。その結果、カメラの傾きが変わっても位置合わせが行えるようになり、実用性が高まった。赤外線カメラの撮影条件として、カメラの位置および光源について検討し、カメラを計測対象からある程度を離し、光源として外部光源を利用することによって、判別精度の向上を図った。脂肪厚と筋肉厚を計測する方法として、当該年度は、上腕前部を対象に、深層学習により、超音波画像中の脂肪および骨領域を判別し、その結果より脂肪厚および筋肉厚を計測する方法を検討した。実際の超音波画像を用いた実験により、脂肪厚と筋肉厚を精度よく計測できることを確認した。