文字サイズ
標準
色の変更

サポイン技術紹介

  1. トップ
  2. サポイン技術検索
  3. 内視鏡手術において効果を実証、「超解像アルゴリズム」により内視鏡画像の飛躍的高画質化を実現

情報処理

内視鏡手術において効果を実証、「超解像アルゴリズム」により内視鏡画像の飛躍的高画質化を実現

埼玉県

株式会社オプセル

2020年4月8日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 超並列集積回路上の画像処理組み込みミドルウェア開発による高度計測システムの実証
基盤技術分野 情報処理
対象となる産業分野 医療・健康・介護、半導体、光学機器、化学品製造
事業化状況 研究実施中
事業実施年度 平成22年度~平成23年度

プロジェクトの詳細

事業概要

光学検査装置への画像処理技術の搭載が進み、高度な画像処理がコンピュータ上で利用されるようになった。本技術開発では、最先端の超並列画像処理プロセッサ上で、画像処理機能のミドルウェア設計を行うことにより、顧客要望に対しミドルウェア開発により迅速に対応する、超小型・高速・低消費電力の画像処理システムを開発し、医療用の焦点補正内視鏡システムと、検査用のレーザ走査イメージャに搭載し、実証試験を行う

開発した技術のポイント

高画質処理ミドルウェアを開発、手術においてその効果を実証する
・画像処理ミドルウェアの開発→焦点補正、画像接続、スクラッチ・スポット検出ミドルウェアを開発
・光学計測システムの実証評価→内視鏡検査装置の争点補正機能の搭載と実証

(新技術)
<MXコア演算による画像処理>
(新技術による画像処理)
・組み込みソフト(ミドルウェア)
・計測器への組み込み
・使用機器はパソコン+計測器
・ミドルウェアによる顧客対応
(課題解決)
・安価・小型・小消費電力<100mW
・プラットフォーム上のソフト開発
・短期開発と低コスト
・圧倒的な演算能力に基づく高度な光学計測システム

具体的な成果

・画像処理ミドルウェアを開発
‐畳み込み演算アルゴリズムの採用により、画像解像度が大幅に向上
‐1,024×1,024サイズの画像の焦点補正にかかる時間は160.3m秒を達成、データ入力の効率化でさらなる高速化が可能
‐DMA転送による並列処理での2枚の1,024×768サイズの画像の接続では、演算処理時間は11.7m秒で明らかな高速処理を確認
‐22,000×22,500サイズの画像のSobel、Prewitt、Laplacianフィルタによる計算時間は6.51m秒の高速処理を確認
・内視鏡検査装置の焦点補正機能を搭載、実証
‐超解像アルゴリズムをハードウェア上で実行することにより、高解像レンズと同等の解像力を実現
‐手術室で使用している内視鏡画像出力とモニター間に超解像ハードウェアを接続するだけで明らかに画質を改善し、奥行き感を改善
‐飾骨洞天蓋等の危険部位における理解、手術が容易になった
‐画像処理時間は10ms以下、消費電力は100mWを達成

知財出願や広報活動等の状況

・特許:「劣化情報復元方法と復元装置」(特許第4568730号)
・論文:久米英司、板谷太郎「MXコアを用いたミドルウェアプラットフォームによる超高速画像処理技術」(H24.8)

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・平成26年度に実用化予定
・データ並列LSIの開発ボード及び超解像処理などのミドルウェア有償サンプルあり
・FPGAベースの超解像デモ装置あり

製品・サービスのPRポイント

・新方式→日本独自のデータ並列LSI用ミドルウェアの開発により、レンズや波長の限界を超えた超解像処理を実現
・低コスト化→PCの100倍~1000倍の処理速度を安価なデータ並列LSIで達成
・製作時間短縮→データ並列LSI用ミドルウェアにより、中小企業でも超解像処理等の画像処理を手軽に製品に組み込める

今後の実用化・事業化の見通し

平成26年度の実用化を目指し、更なる高解像度化を推進
・データ並列LSI用のミドルウェアの開発により、超並列処理の高性能化及び低コスト化を実証
・平成26年度の製品への応用・実用化を目指し、更なる高解像度版のデータ並列LSIの開発を進行中

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社ライトロン
事業管理機関 公益財団法人埼玉県産業振興公社
研究等実施機関 株式会社オプセル
国立研究開発法人産業技術総合研究所
国立大学法人埼玉大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社オプセル
本社所在地 埼玉県さいたま市緑区太田窪1-1-21