深度計測センサ付きカメラと姿勢推定手法による撮影部位推定と最適撮影条件の自動設定の検討

【目的】本研究では，人体の骨格を推定する深層学習モデルと深度（depth）カメラを組み合わせ，撮影部位の推定と被写体の厚みを取得することで，適正化されたX線撮影条件を提示するシステムを提案する．【方法】RGBカメラおよび深度カメラを用いて撮影部位の推定と被写体厚の測定を行うことにより適正化されたX線撮影条件を提示する．撮影部位の推定には姿勢推定ライブラリであるOpenPoseを利用した．【結果】撮影部位の認識率は，距離100 cmで深度カメラが15.38%，RGBカメラが84.62%となり，距離120 cmで深度カメラが42.31%，RGBカメラが100%となった．被写体厚の計測精度は，一部を...

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Published in日本放射線技術学会雑誌 Vol. 79; no. 5; pp. 431 - 439
Main Authors 畑中, 裕司, 中渡, 智文, 衞藤, 路弘
Format Journal Article
LanguageJapanese
Published 公益社団法人 日本放射線技術学会 2023
Subjects
depth camera
dose management
exposure dose
pose estimation
X-ray image
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ISSN0369-4305
1881-4883
DOI10.6009/jjrt.2023-1341

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Abstract 【目的】本研究では，人体の骨格を推定する深層学習モデルと深度（depth）カメラを組み合わせ，撮影部位の推定と被写体の厚みを取得することで，適正化されたX線撮影条件を提示するシステムを提案する．【方法】RGBカメラおよび深度カメラを用いて撮影部位の推定と被写体厚の測定を行うことにより適正化されたX線撮影条件を提示する．撮影部位の推定には姿勢推定ライブラリであるOpenPoseを利用した．【結果】撮影部位の認識率は，距離100 cmで深度カメラが15.38%，RGBカメラが84.62%となり，距離120 cmで深度カメラが42.31%，RGBカメラが100%となった．被写体厚の計測精度は，一部を除き誤差±10 mm以下の結果となり，被写体厚に適正化されたX線撮影条件を示した．【結語】X線装置に実装することで，X線撮影条件の自動設定の可能性が期待できる．また，X線撮影条件の設定ミスで生じる線量過多による被ばく線量の増大や線量不足による画質低下を防ぐことができる有用なシステムであるといえる．
AbstractList 【目的】本研究では，人体の骨格を推定する深層学習モデルと深度（depth）カメラを組み合わせ，撮影部位の推定と被写体の厚みを取得することで，適正化されたX線撮影条件を提示するシステムを提案する．【方法】RGBカメラおよび深度カメラを用いて撮影部位の推定と被写体厚の測定を行うことにより適正化されたX線撮影条件を提示する．撮影部位の推定には姿勢推定ライブラリであるOpenPoseを利用した．【結果】撮影部位の認識率は，距離100 cmで深度カメラが15.38%，RGBカメラが84.62%となり，距離120 cmで深度カメラが42.31%，RGBカメラが100%となった．被写体厚の計測精度は，一部を除き誤差±10 mm以下の結果となり，被写体厚に適正化されたX線撮影条件を示した．【結語】X線装置に実装することで，X線撮影条件の自動設定の可能性が期待できる．また，X線撮影条件の設定ミスで生じる線量過多による被ばく線量の増大や線量不足による画質低下を防ぐことができる有用なシステムであるといえる．
Author 畑中, 裕司
中渡, 智文
衞藤, 路弘
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  fullname: 畑中, 裕司
  organization: 大分大学理工学部共創理工学科
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  fullname: 中渡, 智文
  organization: 日本文理大学医療専門学校診療放射線学科
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  fullname: 衞藤, 路弘
  organization: 日本文理大学医療専門学校診療放射線学科
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Copyright 2023 公益社団法人日本放射線技術学会
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EISSN 1881-4883
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PublicationYear 2023
Publisher 公益社団法人 日本放射線技術学会
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References 6） Cao Z, Simon T, Wei SE, et al. Realtime multi-person 2D pose estimation using part affinity fields. 2016; Computer Science, CVPR 2017, arXiv:1611.08050
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14） 岸本健治，有賀英司，石垣陸太，他．ディジタル画像の画質と被ばくを考慮した適正線量の研究．日放技学誌 2011; 67(11): 1381–1397.
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5） 小川憲一．一般X線撮影時の照射条件設定システムの構築．日放技学誌 2010; 66(8): 885–892.
4） 小川憲一．体重と身長から体厚を求める方法．日放技学誌 2009; 65(1): 50–56.
9） 肥田拓哉，林実希，松本俊之．OpenPoseによる作業姿勢画像における撮影方向の推定．人間工学 2021; 57(Suppl): 2D4-3.
15） 大野晃治，近藤佑哉，市川卓磨，他．複数の施設を対象とした一般撮影領域における線量評価～DRLs 2015との比較および施設間の差の評価～．日放技学誌 2017; 73(7): 556–562.
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7） 二宮舜，徳留成亮，西田健．LiDARの計測欠落の補完．日本知能情報ファジィ学会 第34回ファジィシステムシンポジウム講演論文集 2018，320–325.
13） 山川敦也，石川孝明，渡辺裕．時系列相関性を用いた姿勢推定モデルの精度向上．第82回全国大会講演論文集 2020，249–250.
References_xml – reference: 4） 小川憲一．体重と身長から体厚を求める方法．日放技学誌 2009; 65(1): 50–56.
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– reference: 2） 医療被ばく研究情報ネットワーク（J-RIME）．日本の診断参考レベル（2020年版）．http://www.radher.jp/J-RIME/report/JapanDRL2020_jp.pdf (Accessed 2022.7.25).
– reference: 7） 二宮舜，徳留成亮，西田健．LiDARの計測欠落の補完．日本知能情報ファジィ学会 第34回ファジィシステムシンポジウム講演論文集 2018，320–325.
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– reference: 5） 小川憲一．一般X線撮影時の照射条件設定システムの構築．日放技学誌 2010; 66(8): 885–892.
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– reference: 11） Pishchulin L, Insafutdinov E, Tang S, et al. DeepCut: joint subset partition and labeling for multi person pose estimation. CVPR 2016, arXiv:1511.06645
– reference: 1） UNSCEAR. Sources and Effects of Ionizing Radiation: United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. UNSCEAR 2008 Report.
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Title 深度計測センサ付きカメラと姿勢推定手法による撮影部位推定と最適撮影条件の自動設定の検討
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