JP7571582B2 - 粒子画像解析装置、粒子画像解析方法、及び粒子画像解析プログラム - Google Patents
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Description
また、試料画像を撮影している期間内に、コンタミ粒子等の異物が流路の壁面に付着する場合には、異物の画像を含まない試料画像と、異物の画像を含む試料画像と、が生成される。したがって、異物の画像と粒子の画像とを識別することが更に困難になる。
図1は、本実施形態に係る粒子画像解析装置1の構成の一例を示す図である。
粒子画像解析装置1は、粉体試料SPの粒子PTを分散させた液体試料SLを所定速度VAで流路内を流動させ、液体試料SLを所定周期TAで撮影することによって得られた試料画像PSに含まれる粉体試料SPの粒子PTの画像を解析する。また、粒子画像解析装置1は、画像解析の結果に基づいて、粉体試料SPの粒子PTの粒子性状を解析する。
粒子画像解析装置1は、JIS Z8827-2で規定される動的画像解析法によって、粉体試料SPの粒子PTの画像を解析する。
また、粉体試料SPの粒子PTの大きさは、例えば、5μm~100μmである。
フローセル2は、光学的に略透明な測定容器であり、略矩形の板状に形成される。フローセル2の上端面2Aには、液体試料SLを導入する導入口14Aが形成され、フローセル2の下端面2Bには、液体試料SLを排出する排出口14Bが形成され、導入口14Aから排出口14Bに至る流路16が直線状に形成される。
本実施形態のフローセル2には、焦点合わせ用の図略の焦点ターゲットが設けられており、制御部12が焦点ターゲットに基づいてカメラ8の焦点を合わせるように構成される。
本実施形態では、液体試料SLを貯留する液体試料貯留容器24から延びる導入管26がフローセル2の導入口14Aに接続される。また排出口14Bには排出管28の一方端が接続され、排出管28の他方端に送液ポンプ22の吸込側が接続される。
送液ポンプ22が作動することによって、液体試料貯留容器24の液体試料SLが、導入口14Aからフローセル2の流路16に流れ込み、流路16を経由して、排出口14Bから排出される。
送液ポンプ22の排出側には、廃液管30が接続されており、送液ポンプ22が排出した液体試料は、廃液管30を通じて廃液タンク32に回収される。なお、送液ポンプ22を導入管26の側に設けてもよい。
すなわち、所定速度VA、及び所定周期TAの各々は、流路16内を流動する粒子が、2枚の連続して撮影された試料画像PSに含まれないように設定される。
換言すれば、所定速度VA、及び所定周期TAは次の式(1)を満たすように設定される。
VA>LA/TA (1)
ここで、長さLAは、カメラ8の視野における粒子PTの流動方向の長さを示す。例えば、長さLAは、1.8mmである。この場合には、式(1)の右辺の値は、14.4(=1.8/0.125)mm/秒であり、所定速度VAが14.5mm/秒であるときには、(1)式を満たす。
制御部12は、例えばパーソナルコンピュータで構成され、粒子画像解析装置1の動作を制御する。
制御部12は、プロセッサ51と、メモリ52と、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)などのストレージ装置と、カメラ8などを接続するためのインターフェース回路と、を備える。
プロセッサ51は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro-Processing Unit)などで構成される。
メモリ52は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などで構成される。
制御部12は、「コンピュータ」の一例に対応する。
また、制御部12は、DSP(Digital Signal Processor)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等、プログラムされたハードウェアを備えてもよい。また、制御部12は、SoC(System-on-a-Chip)-FPGAを備えてもよい。
制御プログラムPGは、「粒子画像解析プログラム」の一例に対応する。
また、画像記憶部521は、生成部515によって生成されたブランク画像BLを記憶する。
また、画像記憶部521は、補正部516によって生成された補正画像PCを記憶する。
撮像制御部511は、カメラ8(テレセントリック顕微鏡38)の焦点を、フローセル2の焦点ターゲットの撮影画像に基づいて調整する。具体的には、撮像制御部511は、カメラ8の撮影画像を取り込み、撮影画像に写った焦点ターゲットの撮影状態に基づいて、カメラ8の焦点と焦点ターゲットとのずれを判定する。そして、撮像制御部511は、焦点のずれを解消する位置にテレセントリックレンズ40が移動するように、レンズ駆動機構42を制御する。このようにして、撮像制御部511は、カメラ8の焦点を焦点ターゲットに合わせることができる。
また、撮像制御部511は、カメラ8に所定周期TAで液体試料SLを撮影させ、試料画像PSを生成させる。また、撮像制御部511は、生成された試料画像PSを画像記憶部521に記録する。
検出部512は、2枚以上の所定枚数の連続して撮影された試料画像PSにおいて、対応する位置に配置され、互いに隣接した複数画素の輝度値が第1閾値以下である場合に、固定粒子FPを検出する。
第1閾値は、「所定値」の一例に対応する。
したがって、2枚以上の所定枚数の連続して撮影された試料画像PSにおいて、対応する位置に配置され、互いに隣接した複数画素の輝度値が第1閾値以下である場合に、固定粒子FPを検出できる。
互いに隣接した複数画素の画素数は、試料画像PSに含まれる粉体試料SPの粒子PTの画像の画素数に応じて設定される。複数画素の画素数は、例えば、最小の粒子PTの画像の画素数よりも小さく設定される。複数画素の画素数は、例えば、最小の粒子PTの画像の画素数の1/4に設定される。
複数画素の画素数が大きい程、検出部512の処理を簡素化できる。複数画素の画素数が小さい程、小さい固定粒子FPを検出できる。
第1閾値は、試料画像PSに含まれる粉体試料SPの粒子PTの画像の輝度値に応じて設定される。第1閾値は、例えば、試料画像PSに含まれる粉体試料SPの粒子PTの画像の輝度値の最大値よりも大きく設定される。
第1閾値が小さい程、検出部512の処理を簡素化できる。第1閾値が大きい程、検出部512は固定粒子FPを正確に検出できる。
第1固定粒子FP1は、カメラ8が試料画像PSの撮影を開始した時点で、フローセル2の流路16側の壁面に付着しているコンタミ粒子等の異物を示す。
第2固定粒子FP2は、カメラ8が試料画像PSの撮影を開始した時点では、フローセル2の流路16側の壁面に付着しておらず、カメラ8が試料画像PSの撮影中に、フローセル2の流路16側の壁面に付着するコンタミ粒子等の異物を示す。
検出部512は、主に第2固定粒子FP2を検出する。第1固定粒子FP1については、生成部515によって生成されたブランク画像BLに基づいて、補正部516が試料画像PSを補正することによって、その影響を抑制できるからである。
第1試料画像群PS1は、検出部512が第2固定粒子FP2を検出した所定枚数の試料画像PSよりも前に撮影された画像を示す。第2試料画像群PS2は、第2固定粒子FP2を検出した所定枚数の試料画像PSよりも後に撮影された画像を示す。
なお、第2試料画像群PS2が、第2固定粒子FP2を検出した所定枚数の試料画像PSを含んでもよい。
具体的には、検出部512が第2固定粒子FP2を検出した場合に、抽出部514は、以下のようにして、複数の試料画像PSを抽出する。すなわち、抽出部514は、生成部515が第1ブランク画像BL1を生成する場合には、第1試料画像群PS1に含まれる複数の試料画像PSを抽出する。第1ブランク画像BL1は、第1試料画像群PS1に含まれる試料画像PSの補正に用いるブランク画像BLを示す。また、抽出部514は、生成部515が第2ブランク画像BL2を生成する場合には、第2試料画像群PS2に含まれる複数の試料画像を抽出する。第2ブランク画像BL2は、第2試料画像群PS2に含まれる試料画像PSの補正に用いるブランク画像BLを示す。
生成部515は、例えば、複数の試料画像PSの各画素の輝度値のメディアン値を算出することによってブランク画像BLを生成する。なお、生成部515は、例えば、複数の試料画像PSの各画素の輝度値の平均値を算出することによってブランク画像BLを生成してもよい。また、生成部515は、例えば、複数の試料画像PSの各画素の輝度値の最頻値を算出することによってブランク画像BLを生成してもよい。
ブランク画像BLについては、図2及び図3を参照して説明する。
第1ブランク画像BL1及び第2ブランク画像BL2については、図5及び図8を参照して説明する。
具体的には、補正部516は、試料画像PSとブランク画像BLとの差分を算出することによって、試料画像PSを補正する。以下の説明において、補正後の試料画像PSを補正画像PCと記載する場合がある。
更に具体的には、補正部516は、試料画像PSの各画素の輝度値BSと、ブランク画像BLの各画素の輝度値BBとの差分を算出することによって、試料画像PSを補正する。補正画像PCの各画素の輝度値BCは、次の式(2)で求められる。
BC=BS+(BX-BB) (2)
ただし、平均輝度値BXは、試料画像PSの輝度値BSの平均値を示す。
補正画像PCについては、図5を参照して説明する。
また、検出部512が第2固定粒子FP2を検出した場合に、補正部516は、第2試料画像群PS2に含まれる試料画像PSと第2ブランク画像BL2との差分を算出することによって、試料画像PSを補正する。以下の説明において、補正後の試料画像PSを第2補正画像PC2と記載する場合がある。
次に、図2~図8を参照して、制御部12の処理の具体例について説明する。
[3-1.生成部及び検出部の処理の具体例]
まず、図2及び図3を参照して、生成部515及び検出部512の処理の具体例について説明する。
図2は、流路16に異物が混入しない場合のブランク画像BLの一例を示す図である。
生成部515は、複数の試料画像PSの各画素の輝度値のメディアン値を算出することによってブランク画像BLを生成する。
図2の上段に示す試料画像P11~試料画像P1Nは、複数の試料画像PSを示す。整数Nは、複数の試料画像PSの個数を示す。すなわち、整数Nは、ブランク画像BLを生成するために用いられる試料画像PSの枚数を示す。
整数Nは、「5」以上であることが好ましい。
なお、生成部515が、複数の試料画像PSの各画素の輝度値の平均値を算出することによってブランク画像BLを生成する場合には、整数Nは、「50」以上であることが好ましい。
試料画像P12には、流路16を示す画像と、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像Q4及び粒子画像Q5と、が含まれる。
試料画像P1Nには、流路16を示す画像と、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像Q6及び粒子画像Q7と、が含まれる。
また、図2に示すように、粒子画像Q1~粒子画像Q7の大きさと比較して、流路16のサイズは充分に大きい。
更に、試料画像PSには、例えば、1個~3個程度の粉体試料SPの粒子PTの画像が含まれるように、液体試料SLに粉体試料SPの粒子PTを分散させる。
したがって、粒子画像Q1~粒子画像Q7は、流路16において、互いに相違する位置に配置される。
ブランク画像P1Aには、粉体試料SPの粒子PT、又は異物を示す画像が含まれていない。換言すれば、ブランク画像P1Aにおける流路16の内側の各画素の輝度値Bは、概ね平均輝度値BXである。
ブランク画像P1Aにおいて、輝度値Bが平均輝度値BXである場合には、図1を参照して説明した式(2)で求められる補正画像PCの各画素の輝度値BCは、試料画像PSの各画素の輝度値BSと一致する。すなわち、後述にて図4を参照して説明するように、補正画像PCは、試料画像PSと一致する。
検出部512は、試料画像P11~試料画像P1Nにおいて、対応する位置に配置され、互いに隣接した複数画素の輝度値が第1閾値以下である場合に、固定粒子FPを検出する。
上述のように、流路16に異物が混入せず、粒子画像Q1~粒子画像Q7は、流路16において、互いに相違する位置に配置される。したがって、検出部512は、固定粒子FPを検出しない。
図3の上段に示す試料画像P21~試料画像P2Nは、複数の試料画像PSを示す。整数Nは、複数の試料画像PSの個数を示す。すなわち、整数Nは、ブランク画像BLを生成するために用いられる試料画像PSの枚数を示す。
試料画像P12には、流路16を示す画像と、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像Q4及び粒子画像Q5、異物を示す異物画像FMと、が含まれる。
試料画像P1Nには、流路16を示す画像と、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像Q6及び粒子画像Q7、異物を示す異物画像FMと、が含まれる。
一方、異物は、フローセル2の流路16側の壁面に付着しているため、試料画像P21~試料画像P2Nにおいて、同一の位置に配置される。
ブランク画像P2Aには、粉体試料SPの粒子PTは含まれず、異物画像FMが含まれる。
検出部512は、試料画像P21~試料画像P2Nにおいて、対応する位置に配置され、互いに隣接した複数画素の輝度値が第1閾値以下である場合に、固定粒子FPを検出する。
上述のように、流路16に異物が混入する。したがって、検出部512は、固定粒子FPを検出する。異物画像FMは、固定粒子FPを示す。
次に、図4~図8を参照して、補正部516の処理の具体例について説明する。
図4~図8の各々には、3つの画像が、左右方向に沿って記載される。図4~図8の各々において、左側の画像は、補正前の試料画像PSを示し、中央の画像は、ブランク画像BLを示し、右側の画像は、補正部516によって生成される補正画像PCを示す。
なお、図4~図8の各々では、粒子PTの画像を見易くするために、図1及び図2と比較して、拡大した画像を記載している。
図4は、試料画像P3を従来のブランク画像P3Aで補正した場合の補正画像P3Bの一例を示す図である。
ブランク画像P3Aは、例えば、流路16に液体試料SLを流していない状態でカメラ8によって撮影された画像である。ブランク画像P3Aは、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像、及び、異物を示す異物画像を含んでいない。
試料画像P3には、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像Q8と、異物を示す異物画像FMとが含まれている。
補正画像P3Bには、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像Q8と、異物を示す異物画像FMとが含まれている。
ブランク画像P4Aは、生成部515によって、複数の試料画像PSの各画素の輝度値のメディアン値を算出することによって生成されるブランク画像BLを示す。ブランク画像P4Aは、図3を参照して説明したように、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像を含まず、異物を示す異物画像FMを含む。
試料画像P4には、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像Q8と、異物を示す異物画像FMとが含まれている。
補正画像P4Bには、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像Q8が含まれ、異物を示す異物画像FMが含まれない。
なお、図6及び図7は、本実施形態の分類部513及び抽出部514の必要性を説明するための図であって、本実施形態を示す図ではない。
図1を参照して説明したように、第2固定粒子FP2が検出される場合には、第1試料画像群PS1に含まれる試料画像PSは、第1ブランク画像BL1で補正し、第2試料画像群PS2含まれる試料画像PSは、第2ブランク画像BL2で補正する必要がある。
これに対し、図6は、第1試料画像群PS1に含まれる試料画像PSを第2ブランク画像BL2で補正する場合の一例を示し、図7は、第2試料画像群PS2含まれる試料画像PSを第1ブランク画像BL1で補正する場合の一例を示す。
試料画像P5には、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像Q8と、異物を示す異物画像FMと、が含まれている。ここで、異物は、第1固定粒子FP1の一例に対応する。
ブランク画像P5Aには、粒子画像Q8は含まれず、異物画像FMと、コンタミ粒子画像CPと、が含まれる。コンタミ粒子は、第2固定粒子FP2の一例に対応する。
ブランク画像P5Aは、生成部515によって、第2試料画像群PS2に含まれる複数の試料画像PSの各画素の輝度値のメディアン値を算出することによって生成される。ブランク画像P5Aは、第2ブランク画像BL2の一例に対応する。
補正画像P5Bには、粒子画像Q8が含まれ、異物画像FMが含まれない。また、粒子画像Q8は、コンタミ粒子画像CPの影響を受けて、粒子画像Q8の一部が白抜きされた変形部CPAを含む。
試料画像P6には、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像Q9と、異物を示す異物画像FMと、コンタミ粒子を示すコンタミ粒子画像CPと、が含まれている。ここで、異物は、第1固定粒子FP1の一例に対応する。コンタミ粒子は、第2固定粒子FP2の一例に対応する。
ブランク画像P6Aには、粒子画像Q9及びコンタミ粒子画像CPは含まれず、異物画像FMが含まれる。
ブランク画像P6Aは、生成部515によって、第1試料画像群PS1に含まれる複数の試料画像PSの各画素の輝度値のメディアン値を算出することによって生成される。ブランク画像P6Aは、第1ブランク画像BL1の一例に対応する。
補正画像P6Bには、粒子画像Q8及びコンタミ粒子画像CPが含まれ、異物画像FMが含まれない。
試料画像P7には、粉体試料SPの粒子PTを示す粒子画像Q9と、異物を示す異物画像FMと、コンタミ粒子を示すコンタミ粒子画像CPと、が含まれている。ここで、異物は、第1固定粒子FP1の一例に対応する。コンタミ粒子は、第2固定粒子FP2の一例に対応する。
ブランク画像P7Aには、粒子画像Q9は含まれず、異物画像FMとコンタミ粒子画像CPとが含まれる。
ブランク画像P7Aは、生成部515によって、第2試料画像群PS2に含まれる複数の試料画像PSの各画素の輝度値のメディアン値を算出することによって生成される。ブランク画像P7Aは、第2ブランク画像BL2の一例に対応する。
補正画像P7Bには、粒子画像Q8が含まれ、異物画像FM及びコンタミ粒子画像CPが含まれない。
すなわち、分類部513は、検出部512が第2固定粒子FP2を検出した場合に、液体試料SLを撮影することによって得られた試料画像PSを、第1試料画像群PS1と、第2試料画像群PS2と、に分類する。
生成部515は、第1試料画像群PS1に含まれる複数の試料画像PSの各画素の輝度値のメディアン値を算出することによって第1ブランク画像BL1を生成する。また、生成部515は、第2試料画像群PS2に含まれる複数の試料画像PSの各画素の輝度値のメディアン値を算出することによって第2ブランク画像BL2を生成する。
補正部516は、第1試料画像群PS1に含まれる試料画像PSと第1ブランク画像BL1との差分を算出することによって、試料画像PSを補正して、補正画像PCを生成する。補正部516は、第2試料画像群PS2に含まれる試料画像PSと第2ブランク画像BL2との差分を算出することによって、試料画像PSを補正して、補正画像PCを生成する。
次に、図9及び図10を参照して、制御部12の処理について説明する。
図9は、制御部12の処理の一例を示すフローチャートである。
まず、ステップS101において、撮像制御部511は、カメラ8に所定周期TAで液体試料SLを撮影させ、試料画像PSを生成させ、生成された試料画像PSを画像記憶部521に記録する。
次に、ステップS103において、検出部512は、固定粒子検出処理を実行する。「固定粒子検出処理」は、流路16内を流動しない固定粒子FPを検出する処理を示す。なお、図9及び図10では、固定粒子FPが、第2固定粒子FP2である場合について説明する。
次に、ステップS105において、制御部12は、固定粒子FPを検出したか否かを判定する。
固定粒子FPを検出していないと制御部12が判定した場合(ステップS105;NO)には、処理がステップS121に進む。固定粒子FPを検出したと制御部12が判定した場合(ステップS105;YES)には、処理がステップS107に進む。
次に、ステップS109において、抽出部514は、第1試料画像群PS1から複数の試料画像PSを抽出する。
次に、ステップS111において、生成部515は、ステップS109で抽出された複数の試料画像PSの各画素の輝度値のメディアン値を算出することによって第1ブランク画像BL1を生成する。
次に、ステップS113において、補正部516は、第1試料画像群PS1に含まれる試料画像PSと第1ブランク画像BL1との差分を算出することによって、試料画像PSを補正し、第1補正画像PC1を生成する。そして、補正部516は、第1補正画像PC1を画像記憶部521に記録する。
次に、ステップS117において、生成部515は、ステップS115で抽出された複数の試料画像PSの各画素の輝度値のメディアン値を算出することによって第2ブランク画像BL2を生成する。
次に、ステップS119において、補正部516は、第2試料画像群PS2に含まれる試料画像PSと第2ブランク画像BL2との差分を算出することによって、試料画像PSを補正し、第2補正画像PC2を生成する。そして、補正部516は、第2補正画像PC2を画像記憶部521に記録する。その後、処理が終了する。
次に、ステップS123において、生成部515は、ステップS121で抽出された複数の試料画像PSの各画素の輝度値のメディアン値を算出することによってブランク画像BLを生成する。
次に、ステップS125において、補正部516は、液体試料SLを撮影することによって得られた試料画像PSと、ブランク画像BLの差分を算出することによって、試料画像PSを補正し、補正画像PCを生成する。そして、補正部516は、補正画像PCを画像記憶部521に記録する。その後、処理が終了する。
そして、補正部516は、第1試料画像群PS1に含まれる試料画像PSと第1ブランク画像BL1との差分を算出することによって、試料画像PSを補正して、第1補正画像PC1を生成する。また、生成部515は、第2試料画像群PS2に含まれる複数の試料画像PSの各画素の輝度値のメディアン値を算出することによって第2ブランク画像BL2を生成する。
そして、補正部516は、第2試料画像群PS2に含まれる試料画像PSと第2ブランク画像BL2との差分を算出することによって、試料画像PSを補正して、第2補正画像PC2を生成する。
このようにして、第1試料画像群PS1に含まれる試料画像PS、及び、第2試料画像群PS2に含まれる試料画像PSの各々を適正に補正できる。
例えば、第1試料画像群PS1に含まれる試料画像PSを第1ブランク画像BL1で補正し、第2試料画像群PS2に含まれる試料画像PSを破棄してもよい。また、例えば、第1試料画像群PS1に含まれる試料画像PSを破棄し、第2試料画像群PS2に含まれる試料画像PSを第2ブランク画像BL2で補正してもよい。これらの場合には、処理が簡素化できる。
この場合には、例えば、固定粒子FPがフローセル2の流路16側の壁面に付着する前の画像群と、固定粒子FPがフローセル2の流路16側の壁面から剥離した後の画像群と、の少なくとも一方について試料画像PSをブランク画像BLで補正してもよい。
まず、ステップS201において、検出部512は、液体試料SLを撮影することによって得られた試料画像PSから、連続して撮影された所定枚数の試料画像PSを取得する。
次に、ステップS203において、検出部512は、所定枚数の試料画像PSの対応する位置に配置された画素の輝度値Bが第1閾値以下であるか否かを判定する。
所定枚数の試料画像PSの対応する位置に配置された画素の輝度値Bが第1閾値以下ではないと検出部512が判定した場合(ステップS203;NO)には、処理がステップS211に進む。所定枚数の試料画像PSの対応する位置に配置された画素の輝度値Bが第1閾値以下であると検出部512が判定した場合(ステップS203;YES)には、処理がステップS205に進む。
低輝度画素が互いに隣接して配置されてはいないと検出部512が判定した場合(ステップS205;NO)には、処理がステップS211に進む。低輝度画素が互いに隣接して配置されていると検出部512が判定した場合(ステップS205;YES)には、処理がステップS207に進む。
そして、ステップS207において、検出部512は、低輝度画素の画素数が第2閾値以上であるか否かを判定する。第2閾値は、「互いに隣接した複数画素」における「複数」の個数の一例に対応する。
低輝度画素の画素数が第2閾値以上であると検出部512が判定した場合(ステップS207;YES)には、処理がステップS209に進む。
そして、ステップS209において、検出部512は、固定粒子FPを検出し、処理が図9のステップS105へリターンする。
低輝度画素の画素数が第2閾値以上ではないと検出部512が判定した場合(ステップS207;NO)には、処理がステップS211に進む。
そして、ステップS211において、検出部512は、固定粒子FPを検出せず、処理が図9のステップS105へリターンする。
上述した本実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
第1態様に関わる粒子画像解析装置は、粒子を分散させた液体試料を所定速度で流路内を流動させ、前記液体試料を所定周期で撮影することによって得られた試料画像に含まれる前記粒子の画像を解析する粒子画像解析装置であって、複数の前記試料画像に基づいて、ブランク画像を生成する生成部と、前記ブランク画像に基づいて、前記試料画像を補正する補正部と、を備える。
よって、流路に付着したコンタミ粒子等の異物の画像をブランク画像に含めることができるため、試料画像を適正に補正できる。したがって、流路に付着したコンタミ粒子等の異物の画像を、粒子の画像と誤認識することを抑制できる。
第1項に記載の粒子画像解析装置において、前記補正部は、前記試料画像と前記ブランク画像との差分を算出することによって、前記試料画像を補正する。
よって、試料画像を適正に補正できる。したがって、流路に付着したコンタミ粒子等の異物の画像を、粒子の画像と誤認識することを抑制できる。
第1項又は第2項に記載の粒子画像解析装置において、前記流路内を流動しない固定粒子を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記液体試料を撮影することによって得られた試料画像の中から前記複数の試料画像を抽出する抽出部と、を更に備える。
よって、ブランク画像を生成する複数の試料画像を適正に抽出できる。したがって、適正なブランク画像を生成できる。
第3項に記載の粒子画像解析装置において、前記検出部は、2枚以上の所定枚数の連続して撮影された前記試料画像において、対応する位置に配置され、互いに隣接した複数画素の輝度値が所定値以下である場合に、前記固定粒子を検出する。
したがって、所定枚数、複数画素の画素数、及び、所定値を適正に設定することによって、固定粒子を適正に検出できる。
第3項又は第4項に記載の粒子画像解析装置において、前記検出部が前記固定粒子を検出した場合に、前記液体試料を撮影することによって得られた試料画像を、前記固定粒子を検出する前の第1試料画像群と、前記固定粒子を検出した後の第2試料画像群と、に分類する分類部、を更に備え、前記抽出部は、前記第1試料画像群に含まれる試料画像の補正に用いる前記ブランク画像を前記生成部が生成する場合には、前記第1試料画像群に含まれる前記複数の試料画像を抽出し、前記第2試料画像群に含まれる試料画像の補正に用いる前記ブランク画像を前記生成部が生成する場合には、前記第2試料画像群に含まれる前記複数の試料画像を抽出する。
よって、ブランク画像を生成する複数の試料画像を適正に抽出できる。したがって、適正なブランク画像を生成できる。
第1項から第5項のいずれか1項に記載の粒子画像解析装置において、前記所定速度、及び前記所定周期の各々は、前記流路内を流動する前記粒子が、2枚の連続して撮影された前記試料画像に含まれないように設定される。
したがって、同一の粒子の画像を複数回撮影することを抑制できる。
第1項から第6項のいずれか1項に記載の粒子画像解析装置において、前記生成部は、前記複数の試料画像の各画素の輝度値のメディアン値を算出することによって前記ブランク画像を生成する。
したがって、適正なブランク画像を生成できる。
第1項から第6項のいずれか1項に記載の粒子画像解析装置において、前記生成部は、前記複数の試料画像の各画素の輝度値の平均値を算出することによって前記ブランク画像を生成する。
したがって、適正なブランク画像を生成できる。
第2態様に関わる粒子画像解析装置の粒子画像解析方法は、粒子を分散させた液体試料を所定速度で流路内を流動させ、前記液体試料を所定周期で撮影することによって得られた試料画像に含まれる前記粒子の画像を解析する粒子画像解析装置の粒子画像解析方法であって、複数の前記試料画像に基づいて、ブランク画像を生成する生成ステップと、前記ブランク画像に基づいて、前記試料画像を補正する補正ステップと、を含む。
第3態様に関わる粒子画像解析プログラムは、粒子を分散させた液体試料を所定速度で流路内を流動させ、前記液体試料を所定周期で撮影することによって得られた試料画像に含まれる前記粒子の画像を解析する粒子画像解析プログラムであって、コンピュータを、複数の前記試料画像に基づいて、ブランク画像を生成する生成部、及び、前記ブランク画像に基づいて、前記試料画像を補正する補正部、として機能させる。
なお、本実施形態に係る粒子画像解析装置1は、あくまでも本発明に係る粒子画像解析装置の態様の例示であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において任意に変形および応用が可能である。
例えば、本実施形態では、粒子画像解析装置1の制御部12が、撮像制御部511、検出部512、分類部513、抽出部514、生成部515、補正部516、及び画像記憶部521を備えるが、本発明の実施形態は、これに限定されない。例えば、粒子画像解析装置1の制御部12が、撮像制御部511、及び画像記憶部521を備え、粒子画像解析装置1とは別体としてパーソナルコンピュータ等で構成された制御装置が、検出部512、分類部513、抽出部514、生成部515、及び補正部516を備えてもよい。
2 フローセル
4 液体試料供給機構
6A 光源装置
8 カメラ
10 フォーカス機構
12 制御部(コンピュータ)
16 流路
22 送液ポンプ
24 液体試料貯留容器
32 廃液タンク
34 測定光
38 テレセントリック顕微鏡
40 テレセントリックレンズ
42 レンズ駆動機構
51 プロセッサ
511 撮像制御部
512 検出部
513 分類部
514 抽出部
515 生成部
516 補正部
52 メモリ
512 画像記憶部
BC、BS、BB 輝度値
BX 平均輝度値
BL ブランク画像
BL1 第1ブランク画像
BL2 第2ブランク画像
CP コンタミ粒子画像
FM 異物画像
FP 固定粒子
FP1 第1固定粒子
FP2 第2固定粒子
PC 補正画像
PG 制御プログラム(粒子画像解析プログラム)
PS 試料画像
PS1 第1試料画像群
PS2 第2試料画像群
PT 粒子
SL 液体試料
SP 粉体試料
TA 所定周期
VA 所定速度
Claims (9)
- 粒子を分散させた液体試料を所定速度で流路内を流動させ、前記液体試料を所定周期で撮影することによって得られた試料画像に含まれる前記粒子の画像を解析する粒子画像解析装置であって、
複数の前記試料画像に基づいて、ブランク画像を生成する生成部と、
前記ブランク画像に基づいて、前記試料画像を補正する補正部と、
前記流路内を流動しない固定粒子を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記液体試料を撮影することによって得られた試料画像の中から前記複数の試料画像を抽出する抽出部と、
を備える、粒子画像解析装置。 - 前記補正部は、前記試料画像と前記ブランク画像との差分を算出することによって、前記試料画像を補正する、
請求項1に記載の粒子画像解析装置。 - 前記検出部は、2枚以上の所定枚数の連続して撮影された前記試料画像において、対応する位置に配置され、互いに隣接した複数画素の輝度値が所定値以下である場合に、前記固定粒子を検出する、
請求項1に記載の粒子画像解析装置。 - 前記検出部が前記固定粒子を検出した場合に、前記液体試料を撮影することによって得られた試料画像を、前記固定粒子を検出する前の第1試料画像群と、前記固定粒子を検出した後の第2試料画像群と、に分類する分類部、を更に備え、
前記抽出部は、
前記第1試料画像群に含まれる試料画像の補正に用いる前記ブランク画像を前記生成部が生成する場合には、前記第1試料画像群に含まれる前記複数の試料画像を抽出し、
前記第2試料画像群に含まれる試料画像の補正に用いる前記ブランク画像を前記生成部が生成する場合には、前記第2試料画像群に含まれる前記複数の試料画像を抽出する、
請求項1又は請求項3に記載の粒子画像解析装置。 - 前記所定速度、及び前記所定周期の各々は、前記流路内を流動する前記粒子が、2枚の連続して撮影された前記試料画像に含まれないように設定される、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の粒子画像解析装置。 - 前記生成部は、前記複数の試料画像の各画素の輝度値のメディアン値を算出することによって前記ブランク画像を生成する、
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の粒子画像解析装置。 - 前記生成部は、前記複数の試料画像の各画素の輝度値の平均値を算出することによって前記ブランク画像を生成する、
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の粒子画像解析装置。 - 粒子を分散させた液体試料を所定速度で流路内を流動させ、前記液体試料を所定周期で撮影することによって得られた試料画像に含まれる前記粒子の画像を解析する粒子画像解析装置の粒子画像解析方法であって、
複数の前記試料画像に基づいて、ブランク画像を生成する生成ステップと、
前記ブランク画像に基づいて、前記試料画像を補正する補正ステップと、
前記流路内を流動しない固定粒子を検出する検出ステップと、
前記検出ステップでの検出結果に基づいて、前記液体試料を撮影することによって得られた試料画像の中から前記複数の試料画像を抽出する抽出ステップと、
を含む、粒子画像解析方法。 - 粒子を分散させた液体試料を所定速度で流路内を流動させ、前記液体試料を所定周期で撮影することによって得られた試料画像に含まれる前記粒子の画像を解析する粒子画像解析プログラムであって、
コンピュータを、
複数の前記試料画像に基づいて、ブランク画像を生成する生成部、
前記ブランク画像に基づいて、前記試料画像を補正する補正部、
前記流路内を流動しない固定粒子を検出する検出部、及び、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記液体試料を撮影することによって得られた試料画像の中から前記複数の試料画像を抽出する抽出部、
として機能させる、粒子画像解析プログラム。
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