広報活動

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2016年11月2日

理化学研究所

材料組織の画像解析クラウドシステムを開発

-3次元画像処理と画像管理システムの運用を開始-

MICCの構成概要の図

図 MICCの構成概要

新規材料や高機能材料を開発する上で、組織構造の特徴を解析することは非常に重要です。というのは、工業材料のミクロ組織構造は材料特性と密接な関連性があるからです。現在、材料構造の定量解析を新規材料開発につなげる試みが世界的に進められています。日本ではSIP-マテリアルズインテグレーション(SIP-MI)において、材料組織の形状計測、強度などの材料特性との関係、シミュレーションによる材料設計を目指した研究が進められています。材料組織の解析は2次元の断面組織画像で広く行われていますが、近年では組織の“3次元形状を明らかにする手法の開発”が重要とされています。

理研の研究チームは、これまでに画像データを処理・解析する画像処理システム「VCAT(Volume-Computer Aided Testing)」および、VCATとクラウドを利用した画像データの新基盤システム「ICP」を開発しました。ここでクラウドとは、ネットワークを介してユーザにネットワーク上に点在するソフト・ハード資源をあたかもユーザ側の機能として仮想的に提供する仕組みのことです。

今回、研究チームはICPをベースに、SIP-MIに参加する複数の研究機関による材料組織の解析に特化した画像解析・管理システム「Material Image Communication Cloud(MICC)」を開発し、運用を開始しました(図参照)。MICCは、多拠点から研究者が安定して解析環境を利用できるように商用システム上に構築しました。また、MICCは、①画像処理機能に加え、研究室や研究者ごとのアクセス管理機能を持つ、②特殊な設備を必要とすることなく一般的なPCを用いて利用できる、③全ての画像処理の履歴を記録する機能を持つ、④複数の画像処理の試行錯誤から共通する適切な方法を見出すための基盤として活用できるという利点があります。

MICCは鉄鋼を対象として解析モジュールを搭載していますが、金属、セラミック材料、高分子など、さまざまな材料を解析できます。今後、このシステムにより、効率的で高度な画像解析環境を提供し、新規材料開発の高速化・高度化に寄与し、材料開発分野の競争力強化に貢献すると期待できます。

理化学研究所
光量子工学研究領域 エクストリームフォトニクス研究グループ 画像情報処理研究チーム
特別研究員 山下 典理男 (やました のりお)
特別研究員 森田 正彦 (もりた まさひこ)
上級研究員 吉澤 信 (よしざわ しん)
チームリーダー 横田 秀夫 (よこた ひでお)