肺がんをはじめとする肺疾患の診断では、気管支鏡を用いて気管支内部を観察し、必要に応じて組織を採取する気管支鏡検査が行われます。気管支鏡検査では、医師が内視鏡画像を確認しながら目的部位まで気管支鏡を進めますが、内視鏡画像だけから現在位置や進行方向を正確に把握することは容易ではありません。
そこで、我々は気管支鏡画像、CT画像、コンピュータビジョン、深層学習などを組み合わせ、気管支鏡の位置や移動を自動的に推定し、検査を支援するナビゲーション技術の研究を行っています。
これまで、Visual SLAMを利用した気管支鏡の位置追跡、気管支内表面の三次元再構成、気管支分岐レベルの推定、CT画像との位置合わせ、深度情報を用いた位置推定などに取り組んできました。
これらの技術を組み合わせることにより、医師が気管支鏡の現在位置を把握しやすくし、目的部位への移動を支援する、より正確で使いやすいコンピュータ支援気管支鏡システムの実現を目指しています。

支気管支鏡ナビゲーションの全体構成図

共焦点レーザー走査顕微鏡（Confocal Laser Scanning Microscopy：CLSM）を用いることで、生体(マウス)内の血管、血栓、細胞などの微細な構造を詳細に観察することができます。
一方、大量の顕微鏡画像から対象となる構造を人手で抽出し、形状や大きさ、時間的変化を定量的に解析するには、多くの時間と専門的な知識が必要です。
そこで、深層学習やコンピュータビジョンを利用して、CLSM画像中の血管、血栓などを自動的に認識・抽出し、その形態や位置関係を定量的に解析する技術を研究しています。
また、連続して撮影された二次元顕微鏡画像から血管構造を追跡し、三次元血管構造を再構成・可視化する研究にも取り組んでいます。これにより、生体内における血管や血栓の立体的な構造や変化を、より分かりやすく解析することが可能になります。
さらに近年は、画像解析と生成AIを組み合わせた研究を進めています。
CLSM画像からAIによって血管や血栓を抽出・定量化し、その画像情報と解析結果を大規模言語モデル（Large Language Model：LLM）に入力することで、異なる時点や条件で撮影された画像の違いを文章として説明する比較実験レポートの自動生成に取り組んでいます。
これまで画像解析では、数値や画像として解析結果を提示することが中心でした。本研究では、それらの解析結果を生成AIによって自然言語へ変換することで、「画像のどこが、どのように変化したのか」を研究者が理解しやすい文章として提示することを目指しています。
画像認識、三次元画像解析、大規模言語モデルを組み合わせることで、大量の生物画像の解析から実験結果の整理・文章化までを支援する、新しい生命科学研究支援AIの実現を目指しています。

CLSM画像解析および実験レポート生成の全体構成図

植物の成長や環境への応答を理解するためには、葉、根、気孔などの形態的特徴を正確に計測することが重要です。
しかし、多数の植物や顕微鏡画像について、これらの特徴を人手で計測するには多くの時間と労力が必要です。また、計測者による判断の違いが結果に影響する場合もあります。
そこで、植物の顕微鏡画像やスキャナ画像、通常の撮影画像に深層学習や画像処理技術を適用し、植物の形態的特徴を自動的に抽出・計測する植物フェノタイピングの研究を行っています。
特に、植物の葉に存在する気孔については、顕微鏡画像から気孔領域を自動的に検出・分割し、気孔の数、大きさ、形状などを定量的に計測する技術を開発しています。
また、植物の根についても、画像中から複雑に伸びる根を自動的に検出し、根長や形状などの特徴を計測する画像解析技術に取り組んでいます。
さらに、葉の位置や形状を利用して植物全体の成長状態を継続的に計測する研究も進めています。
AIと画像処理を植物科学に応用することで、大量の植物画像から客観的かつ効率的に形態情報を取得し、植物の成長解析、品種評価、自動栽培などを支援する技術の実現を目指しています。

AIを用いた植物フェノタイピングの解析例(例：根の検出と測定)

1. ポスター賞、「医療用大規模マルチモーダルモデルのファインチューニングに向けた腹部CT画像所見テキストに基づくRLHFを用いたQ&Aペアの生成」。2025年アジア医用画像国際フォーラム（IFMIA 2025）、2025年。
2. ベストポスター賞、「スキャナー画像を用いた植物根の測定のための深層学習に基づく自動植物根検出」。第15回 国際植物バイオテクノロジー学会議、2023年
3. 国費外国人留学生，文部科学省、2016年
4. 中国政府奨学金（CSC）、中国奨学金評議会 、2015年
5. 優秀賞、第二回修士機械知能チャレンジ競技大会、長春理工大学、2013年
6. 銅メダリスト、大学生向けオンラインプログラミングコンテストアルデバラン・ロボティクス、2013年

1. Jiashi Zhao, Haiyi Huang, Cheng Wang, Miao Yu, Weili Shi, Kensaku Mori, Zhengang Jiang, Jianhua Liu. Dual contrastive learning for synthesizing unpaired fundus fluorescein angiography from retinal fundus images. Quantitative Imaging in Medicine and Surgery, Vol. 14, No. 3, pp. 2193–2212, 2024.
2. Cheng Wang, Masahiro Oda, Yuichiro Hayashi, Takayuki Kitasaka, Hayato Itoh, Hirotoshi Honma, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hiroshi Natori, Kensaku Mori. Anatomy aware-based 2.5D bronchoscope tracking for image-guided bronchoscopic navigation. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering: Imaging & Visualization, Vol. 11, No. 4, pp. 1122–1129, 2023.
3. Cheng Wang, Yuichiro Hayashi, Masahiro Oda, Takayuki Kitasaka, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hirotoshi Honma, Hiroshi Natori, Kensaku Mori. Depth-based branching level estimation for bronchoscopic navigation. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, Vol. 16, No. 10, pp. 1795–1804, 2021.
4. Cheng Wang, Masahiro Oda, Yuichiro Hayashi, Benjamin Villard, Takayuki Kitasaka, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hirotoshi Honma, Hiroshi Natori, Kensaku Mori. A visual SLAM-based bronchoscope tracking scheme for bronchoscopic navigation. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, Vol. 15, No. 10, pp. 1619–1630, 2020.

1. Khang C. Nguyen, Cheng Wang, Takanori Komuro, Masahiro Oda, Kensaku Mori. Sliding Window-Based Local Feature Extraction for Findings Reports Generation from Longitudinal 3D CT Volumes. Emerging LLM/LMM Applications in Medical Imaging（ELAMI）, MICCAI 2026, 2026.
2. Cong Hu, Cheng Wang, Yuichiro Hayashi. Masahiro Oda, Kensaku Mori. EndoPASWave: Foundation Model Adaptation via PAS-LoRA and Wavelet-Domain Decoding for Endoscopic Metric Depth Estimation. Joint AE-CAI / CARE / OR 2.0 / PRiSM Workshop, MICCAI 2026, 2026.
3. Khang C. Nguyen, Cheng Wang, Yue Heng, Zongxuan Shi, Chuan Y. Qi, Masahiro Oda, Kensaku Mori. Auto-regressive VLM to Interpret Longitudinal 3D CT Volumes: Proof of Concept. Computer Assisted Radiology and Surgery（CARS 2026）, 2026.
4. Cheng Wang, Khang Cong Nguyen, Yuichiro Hayashi, Masahiro Oda, Shuntaro Kawamura, Takanori Takebe, Kensaku Mori. Generation of Comparative Thrombosis Reports from Confocal Laser-Scanning Microscope Images Using Large Language Models. SPIE Medical Imaging 2026: Clinical and Biomedical Imaging, 2026.
5. Khang C. Nguyen, Cheng Wang, Zongxuan Shi, Yue Heng, Luyang Zhang, Chuan Y. Qi, Masahiro Oda, Kensaku Mori. Joint Training to Improve Report Generation Capability from Longitudinal CT Volumes with a Vision-Language Model. SPIE Medical Imaging 2026: Computer-Aided Diagnosis, 2026.
6. Yue Heng, Cheng Wang, Yuichiro Hayashi, Masahiro Oda, Kensaku Mori. An Investigation of Segmentation-Pretrained and Image-Text Pretrained Models for Medical VQA. SPIE Medical Imaging 2026: Computer-Aided Diagnosis, 2026.
7. Khang C. Nguyen, Cheng Wang, Zongxuan Shi, Yue Heng, Chuan Y. Qi, Masahiro Oda, Kensaku Mori. SIGMA: Auto-Regressive VLM for Automated Radiology Report Generation from Longitudinal 3D CT Volumes. Emerging LLM/LMM Applications in Medical Imaging（ELAMI）, MICCAI 2025, pp. 53–61, 2025.
8. Khang C. Nguyen, Cheng Wang, Masahiro Oda, Kensaku Mori. Automated Findings Report Generation Using VLM from Longitudinal 3D CT Volumes. Computer Assisted Radiology and Surgery（CARS 2025）, Berlin, Germany, 2025.
9. Zongxuan Shi, Yue Heng, Cheng Wang, Masahiro Oda, Kensaku Mori. Automated Generation of Japanese Medical Reports from 3D Abdominal CT Volumes. Computer Assisted Radiology and Surgery（CARS 2025）, Berlin, Germany, 2025.
10. Yue Heng, Kensaku Mori, Cheng Wang, Masahiro Oda, K. Katayama. Rheumatoid Arthritis Detection from Hand X-Ray Images Using ResNet and Spatial Attention Mechanisms. Computer Assisted Radiology and Surgery（CARS 2025）, Berlin, Germany, 2025.
11. Masahiro Oda, Cheng Wang, Shuntaro Kawamura, Takanori Takebe, Kensaku Mori. Preliminary Study on Report Generation of Thrombosis Formation Study from Confocal Laser Scanning Microscopy Images. Computer Assisted Radiology and Surgery（CARS 2025）, Berlin, Germany, 2025.
12. Cheng Wang, Yuichiro Hayashi, Masahiro Oda, Shuntaro Kawamura, Takanori Takebe, Kensaku Mori. Prior Knowledge-Based Blood Vessel Simulation and Thrombus Visualization Using Confocal Laser Scanning Microscopic Images. SPIE Medical Imaging 2025, 2025.
13. Chuanyu Qi, Cheng Wang, Masahiro Oda, Kensaku Mori. RLHF-based Q&A Pairs Generation from Finding Texts of Abdominal CT Images for Fine-Tuning of Medical Large Multimodal Models. International Forum on Medical Imaging in Asia（IFMIA 2025）, 2025.
14. Cheng Wang, Yunheng Wu, Yuichiro Hayashi, Masahiro Oda, Shuntaro Kawamura, Takanori Takebe, Kensaku Mori. Anatomical Structure-Constrained Thrombus Region Segmentation and Measurement Using Confocal Laser Scanning Microscopic Images. SPIE Medical Imaging 2024: Biomedical Applications in Molecular, Structural, and Functional Imaging, 2024.
15. Cheng Wang, Masahiro Oda, Yunheng Wu, Shuntaro Kawamura, Takanori Takebe, Kensaku Mori. Preliminary Study on Neutrophil Detection, Segmentation and Measurement from Confocal Laser Scanning Microscope Images. Computer Assisted Radiology and Surgery（CARS 2024）, 2024.
16. Cheng Wang, Kanane Sato, Yuichiro Hayashi, Masahiro Oda, Yasuhiro Ishimaru, Nobuyuki Uozumi, Kensaku Mori. SMART: Stoma Measurement, Analysis, Report Tool for Microscope Image and Its Application in Plant Phenotyping. 2024 International Conference on Wavelet Analysis and Pattern Recognition（ICWAPR 2024）, 2024.
17. Cheng Wang, Yuko Ukai, Yuichiro Hayashi, Masahiro Oda, Yoshikatsu Sato, Kensaku Mori. Leaf Navigated Plant Growth Measurement for Automated Plant Cultivation System. 2024 International Conference on Wavelet Analysis and Pattern Recognition（ICWAPR 2024）, 2024.
18. Cheng Wang, Yuichiro Hayashi, Masahiro Oda, Takayuki Kitasaka, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hirotoshi Honma, Hiroshi Natori, Kensaku Mori. Real Bronchoscopic Images-Based Bronchial Nomenclature: A Preliminary Study. SPIE Medical Imaging 2023: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling, 2023.
19. Cheng Wang, Masahiro Oda, Yuichiro Hayashi, Takayuki Kitasaka, Hayato Itoh, Hirotoshi Honma, Hirotsugu Takebatake, Masaki Mori, Hiroshi Natori, Kensaku Mori. Anatomy Aware-Based 2.5D Bronchoscope Tracking for Image-Guided Bronchoscopic Navigation. Joint AE-CAI / CARE / OR 2.0 Workshop, MICCAI 2022, 2022.
20. Yunheng Wu, Masahiro Oda, Yuichiro Hayashi, Takanori Takebe, Shogo Nagata, Cheng Wang, Kensaku Mori. Blood Vessel Segmentation from Low-Contrast and Wide-Field Optical Microscopic Images of Cranial Window by Attention-Gate-Based Network. IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops（CVPRW 2022）, pp. 1863–1872, 2022.
21. Cheng Wang, Yuichiro Hayashi, Masahiro Oda, Takayuki Kitasaka, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hirotoshi Honma, Hiroshi Natori, Kensaku Mori. Bronchial Orifice Tracking-Based Branch Level Estimation for Bronchoscopic Navigation. SPIE Medical Imaging 2022: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling, 2022.
22. Cheng Wang, Yuichiro Hayashi, Masahiro Oda, Takayuki Kitasaka, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hirotoshi Honma, Hiroshi Natori, Kensaku Mori. Depth-Based Branching Level Estimation for Bronchoscopic Navigation. Computer Assisted Radiology and Surgery（CARS 2021）, 2021.
23. Cheng Wang, Yuichiro Hayashi, Masahiro Oda, Takayuki Kitasaka, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hirotoshi Honma, Hiroshi Natori, Kensaku Mori. Bronchial Orifice Segmentation on Bronchoscopic Video Frames Based on Generative Adversarial Depth Estimation. SPIE Medical Imaging 2021: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling, 2021.
24. Cheng Wang, Masahiro Oda, Yuichiro Hayashi, Takayuki Kitasaka, Hirotoshi Honma, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hiroshi Natori, Kensaku Mori. Improved Visual SLAM for Bronchoscope Tracking and Registration with Pre-operative CT Images. SPIE Medical Imaging 2020: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling, 2020.
25. Cheng Wang, Masahiro Oda, Yuichiro Hayashi, Takayuki Kitasaka, Hirotoshi Honma, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hiroshi Natori, Kensaku Mori. Visual SLAM for Bronchoscope Tracking and Bronchus Reconstruction in Bronchoscopic Navigation. SPIE Medical Imaging 2019: Image-Guided Procedures, Robotic Interventions, and Modeling, 2019.
26. Cheng Wang, Masahiro Oda, Yuichiro Hayashi, Takayuki Kitasaka, Hayato Itoh, Hirotoshi Honma, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hiroshi Natori, Kensaku Mori. Evaluation on Reconstruction Accuracy of Visual SLAM-Based Bronchoscope Tracking. Computer Assisted Radiology and Surgery（CARS 2019）, International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, Vol. 14, Suppl., pp. S24–S25, 2019.
27. Cheng Wang, Masahiro Oda, Yuichiro Hayashi, Hirotoshi Honma, Hirotsugu Takabatake, Masaki Mori, Hiroshi Natori, Kensaku Mori. Improvement of Robustness of SLAM-Based Bronchoscope Tracking by Posture Guided Feature Matching. Computer Assisted Radiology and Surgery（CARS 2018）, International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, Vol. 13, Suppl., pp. S11–S12, 2018.
28. Cheng Wang, Masahiro Oda, Yuichiro Hayashi, Kazunari Misawa, Holger R. Roth, Kensaku Mori. Motion Vector for Outlier Elimination in Feature Matching and Its Application in SLAM Based Laparoscopic Tracking. 4th International Workshop on Computer Assisted and Robotic Endoscopy（CARE 2017）, MICCAI 2017, Lecture Notes in Computer Science, pp. 60–69, 2017.

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