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JPH0378886A - Applierd digital analysis apparatus and method for multi-purpose image data - Google Patents

Applierd digital analysis apparatus and method for multi-purpose image data

Info

Publication number
JPH0378886A
JPH0378886A JP20998389A JP20998389A JPH0378886A JP H0378886 A JPH0378886 A JP H0378886A JP 20998389 A JP20998389 A JP 20998389A JP 20998389 A JP20998389 A JP 20998389A JP H0378886 A JPH0378886 A JP H0378886A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
statistical
digitized
microprocessor
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20998389A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Antonieta Lorenze Maria
マリア アントニエタ ロレンテ
Shiro De Lincoln Jenny
ジェニィー シロ デ リンコン
Morean Orlando
オルランド モレアン
B Wright Terrence
テレンス ビイ ライト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maraven SA
Original Assignee
Maraven SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maraven SA filed Critical Maraven SA
Priority to JP20998389A priority Critical patent/JPH0378886A/en
Publication of JPH0378886A publication Critical patent/JPH0378886A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PURPOSE: To attain the objective and exact measurement and analysis of applied images or samples by converting the images of prescribed samples into a digital matrix indicating a second dimensional plane, and into statistical divisions indicating the constitutes of the prescribed samples. CONSTITUTION: This device is provided with a means 10 which captures the images of the prescribed samples, means 16 which converts the images into digital matrix indicating a second dimensional plane, means 20 which improves the digital matrix, means 20 which processes the improved digital matrix, means 20 which converts the second dimensional digitized data into statistical divisions indicating the constitution of the prescribed samples, and means 26 which image- displays outputs including the statistical divisions. Thus, the particle structure of an organic substance can be analyzed without being affected by the subject of an operator, and without selecting an object to be measured and a measuring place.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、デジタル画像処理技術に関するもので、特に
デジタル画像処理を用いた試料片の定量分析方法及びそ
の装置に関するものである。特に、本発明はテレビ、カ
メラ、ビデオカメラ等の撮像装置を用いて撮影された入
力画像における分析対象または分析するパターンを、画
像のインハンスメント技術、連続性分析、形態学的分析
を行う分析アルゴリズムに基づく、花粉学、堆積学等に
関する試料の次同文席方法及びその装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to digital image processing technology, and particularly to a quantitative analysis method and apparatus for a sample piece using digital image processing. In particular, the present invention applies image enhancement techniques, continuity analysis, and morphological analysis to an analysis target or pattern in an input image captured using an imaging device such as a television, camera, or video camera. This invention relates to an algorithm-based method and apparatus for analyzing samples related to palynology, sedimentology, etc.

[従来の技術] 従来、大きさと形状による有機物質の粒子構造の表現は
、顕微鏡のような観察装置を通して視認された各粒子を
直接計測し定量化したり、ヴイジュアルチャートと比較
して定量化していた。
[Prior Art] Conventionally, the particle structure of organic substances has been expressed in terms of size and shape by directly measuring and quantifying each particle visually observed through an observation device such as a microscope, or by comparing it with a visual chart. Ta.

孔径の測定や、岩石中無機質の解析などは成分の単位面
積当たりの数を計測する機械装置を用いまたは、投影さ
れた画像を手動面積計を用いて測定することが通例であ
った。
Measuring pore diameters and analyzing inorganic substances in rocks has typically been carried out using mechanical devices that measure the number of components per unit area, or by measuring projected images using a manual area meter.

これらの計測法は、測定者の主観により結果が左右され
、また、非効率的である。
The results of these measurement methods depend on the subjectivity of the measurer, and are inefficient.

埋蔵物の構成物質の定量による特徴付けにおける初期の
技術は、M、A、 ロリート(M、A、1orete)
による論文パリノロジー アンド パリノファシーズ 
オブ ザ アバ−ターシャリ−インヴエネズエラ(“P
ALYNOLOGY AND PALYNOFACIE
SOF T)IE UPPERTERTIALY IN
 VENEZUELA−)中に見いだされる。この論文
はクオンティメット(QUANTINET)装置により
得られた有機体粒子群を観察した生データを加工して地
質学的に有為な情報を取り出す方法について論じられて
いる。
An early technique for quantitative characterization of the constituent materials of deposits was developed by M, A, 1 orete.
Papers by Palinology and Palinofacies
Of the Avatar in Venezuela (“P
ALYNOLOGY AND PALYNOFACIE
SOF T)IE UPPERTERTIALLY IN
VENEZUELA-). This paper discusses a method for extracting geologically useful information by processing raw data obtained by observing groups of organic particles obtained by the QUANTINET device.

この特許文献は、粒子解析におけるいくつかの特許によ
り特徴付けられている。
This patent literature is characterized by several patents in particle analysis.

米国特許番号4,229,797では、粒子の構成と色
の電気的な装置による自動的な計測を画像解析により行
う手段と装置に関して示している。その手段は、初期画
像を平滑化、つまり局所的に平均化された二次画像を電
気的処理により減じ局所的な極値を含んだ結果をある種
のパラメータとして用いるもので、−次、二次および三
次まで解析した画像をパラメータとして用いることで、
表や、予め計測された分類済みの医学的試料における構
成の標準パターン比較することができる。
U.S. Pat. No. 4,229,797 discloses means and apparatus for automatically measuring particle composition and color by means of an electronic device by means of image analysis. The method is to smooth the initial image, that is, subtract the locally averaged secondary image by electrical processing, and use the result containing local extreme values as a kind of parameter. By using images analyzed up to the next and third orders as parameters,
Tables and standard patterns of composition in pre-measured and classified medical samples can be compared.

英国特許番号2,029,570−Aでは画像を解析し
対象とする物質の占める部分を自動的に分類する装置の
構成と手法に関して記されている。その装置では、オペ
レータが画像における輝度の閾値レベルを対話方式で入
力することにより、オペレータが対象とする物質に含ま
れると判断した部分を視野の中で他の物質から抽出する
British Patent No. 2,029,570-A describes the structure and method of an apparatus for analyzing images and automatically classifying the area occupied by a target substance. In this device, an operator interactively inputs a threshold level of brightness in an image, thereby extracting a portion that the operator determines to be included in the target material from other materials within the field of view.

閾値レベルや、コンピュータ操作に必要な他のパラメー
タを自動的に計測し記録することで、対象とする画像を
、他の既に分類された画像と比較し分類することがその
装置により可能となる。この公認された特許の申請書で
は特に全体の空孔率の算出、形や粒形分布の定量、有な
の接続度、沈澱物や土壊中での砂粒の形状の定量に関す
るクオンティメット(QUANTIMET)画像解析装
置を用いた手法について言及している。この発明では非
常に複雑で装置が必要とされる点が問題となる。
By automatically measuring and recording threshold levels and other parameters necessary for computer operation, the device allows the image of interest to be compared and classified with other already classified images. The application for this recognized patent specifically relates to the calculation of total porosity, the determination of shape and grain size distribution, the degree of connectivity, and the determination of the shape of sand grains in sediments and fractures. ) refers to a method using an image analysis device. The problem with this invention is that it requires very complex equipment.

その装置は内容が変更できず、柔軟性に乏しい。The device cannot be changed and is inflexible.

また分類装置の構成は、オペレータの判断に依存し、再
現性に難が有る。
Furthermore, the configuration of the classification device depends on the operator's judgment and has difficulty in reproducibility.

さらに欠点として挙げられるのは、その装置の複雑さ故
の高価さおよび相対的な可搬性の悪さが挙げられる、こ
れは地質学における遠隔地での操作に対して不利である
。米国特許番号4,700,298ではフラスコ内に培
養されている組織の生きた細胞の認識や測定、位置決め
を行う顕微鏡を用いた画像処理装置に関して述べられて
いる。
Further disadvantages include the high cost and relative lack of portability due to the complexity of the equipment, which is disadvantageous for operation in remote locations in geology. US Pat. No. 4,700,298 describes an image processing apparatus using a microscope for recognizing, measuring, and positioning living cells in a tissue cultured in a flask.

内容は、二次元の視野内における細胞のそ゛の場の位置
決めのみに限られていて、画像の濃淡を計測することで
、細胞の破片やその他の意味不明なものの中から細胞を
認識する。形や形状に関する要素はなんら抽出されない
The content is limited to local positioning of cells within a two-dimensional field of view, and by measuring the shading of the image, cells can be recognized from among cell debris and other incomprehensible objects. No shape or shape-related elements are extracted.

一般にこれらのシステムは、有機体や、油田から採取さ
れた試料岩石片を磨いた岩石分類学上の薄片の、密度の
定量による特徴付けという用途には適していない。
In general, these systems are not suitable for quantitative density characterization of organisms or petrographic thin sections polished from sample rock fragments collected from oil fields.

従って本発明においては、有機体や、油田から採取され
た試料岩石を磨いた岩石分類学上の薄片の、密度の定m
による特徴付けという用途にも用いられる装置と手法を
提唱している。
Therefore, in the present invention, it is possible to determine the density m
We propose equipment and methods that can also be used for characterization.

さらに本発明においては、デジタル解析の手法により形
態学的データを含んだ試料にも用いられる装置と手法を
提唱している。
Furthermore, the present invention proposes an apparatus and method that can also be used for samples containing morphological data using digital analysis techniques.

[発明が解決しようとする課題] 従来技術では、測定結果がオペレータの主観により点が
問題であり、非常に高価、かつ複雑で柔軟性に乏しい装
置を用いることで初めて実現された。従って本発明の目
的は、オペレータの主観に左右されず、かつ測定対象、
及び測定場所を選ばない装置とプロセスを提供すること
にある。
[Problems to be Solved by the Invention] In the prior art, there is a problem in that the measurement results are subject to the operator's subjectivity, and this was only achieved using a very expensive, complicated, and inflexible device. Therefore, an object of the present invention is to eliminate the subjectivity of the operator, and to
and to provide equipment and processes that allow measurement anywhere.

[課題を解決するための手段および作用]上記目的を達
成するために所定の試料の画像を捕捉する手段と画像を
二次元平面を表すデジタル行列に変換する手段と前記デ
ジタル行列を改善する手段と、前記改善されたデジタル
行列を処理する手段と、二次元デジタル化されたデータ
を所定試料の構成を表す統計的区分に変換する手段と、
前記統計的区分を含む出力を画像表示する手段を含むこ
とを特徴とする画像構成物の形態学的特徴づけを行うデ
ジタル解析装置が提供される。
[Means and operations for solving the problem] In order to achieve the above object, a means for capturing an image of a predetermined sample, a means for converting the image into a digital matrix representing a two-dimensional plane, and a means for improving the digital matrix are provided. , means for processing the improved digital matrix, and means for converting the two-dimensional digitized data into statistical partitions representative of the composition of a given sample;
There is provided a digital analysis device for morphologically characterizing an image composition, characterized in that it includes means for displaying an output including said statistical classification as an image.

また前記画像捕捉手段は、ビデオカメラを含みかつ前記
デジタル化手段は、電子的デジタイザを含む装置も提供
できる。
It is also possible to provide an apparatus in which the image capturing means comprises a video camera and the digitizing means comprises an electronic digitizer.

また前記デジタル化された画像を改善する手段は、所定
のソフトウェアを有するマイクロプロセッサとマウスデ
バイスを含む装置も提供できる。
The means for improving the digitized image can also provide an apparatus comprising a microprocessor with predetermined software and a mouse device.

前記マイクロプロセッサは、少なくとも前記改善された
画像を処する手段を含む、また前記マイクロプロセッサ
は、改善された画像を数学的論理的に操作し所定の試料
の形態学的特徴付けを決定するための画像構成物のより
深い測定を実行する装置も提供できる。
The microprocessor includes at least means for processing the enhanced image, and the microprocessor includes means for processing the enhanced image mathematically and logically to determine a morphological characterization of a given specimen. Apparatus can also be provided to perform deeper measurements of constructs.

前記マイクロプロセッサは、前記数学的論理的操作を行
うようプロセッサされ、また前記操作手段は、さらに手
動入力指示をマイクロプロセッサに入力する手段を含む
ことを特徴とする装置も提供できる。
An apparatus may also be provided, characterized in that said microprocessor is processed to carry out said mathematical and logical operations, and said operating means further include means for inputting manual input instructions to said microprocessor.

前記捕捉改善された画像を画面表示する第1ビデオを含
むことを特徴とする装置も提供できる。
An apparatus may also be provided, characterized in that it includes a first video for displaying the captured and improved image on a screen.

また前記画像を編集することにより各画像を修正する手
段を含むことを特徴とする装置も提供できる。
It is also possible to provide an apparatus characterized in that it includes means for modifying each image by editing the image.

また前記修正手段は、前記画像に構成物の消去入力を行
うマスウ式指示機を含むことを特徴とする装置も提供で
きる。
It is also possible to provide an apparatus characterized in that the correction means includes a mouse-type indicator for inputting deletion of constituents in the image.

また前記改善修正及び変換手段は、マイクロプロセッサ
と前記マイクロプロセッサへの手動対話式操作入力手段
とを含むことを特徴とする装置も提供できる。
It is also possible to provide an apparatus characterized in that the improvement/modification and conversion means includes a microprocessor and a manual interactive operation input means to the microprocessor.

また前記捕捉画像は、少なくとも顕微鏡や一連の写真の
うちの一つの写真の画像であることを特徴とする装置も
提供できる。
It is also possible to provide a device characterized in that the captured image is at least an image of a microscope or one of a series of photographs.

さらに、少なくとも顕微鏡や写真の一つから原画像を捕
捉し電子的に前記原画像を二次元平面を表すデジタル行
列化し、前記デジタル化された画像をビデオモニタに転
送し、前記デジタル化された画像を修正し、前記デジタ
ル化された画像の二次元データを統計的区分に処理し、
前記デジタル化された画像を解析し、前記統計的区分の
画像の出力を生成することを特徴とする画像構成物の携
帯学的特徴付けを行う画像デジタル解析プロセスが提供
できる。
Further, capturing an original image from at least one of a microscope or a photograph, electronically converting said original image into a digital matrix representing a two-dimensional plane, transmitting said digitized image to a video monitor, and transmitting said digitized image to a video monitor; and processing the two-dimensional data of the digitized image into statistical divisions,
There may be provided an image digital analysis process for apothetical characterization of an image composition, characterized in that the digitized image is analyzed and an output of the statistical partitioned image is produced.

前記画像捕捉手段は、常に前記顕微鏡またはビデオカメ
ラからの画像を見られることを特徴とするプロセスも提
供できる。
It is also possible to provide a process characterized in that said image capture means are always able to view images from said microscope or video camera.

前記修正手段は、前記デジタル化画像に誤認された構成
物の消去や捕捉できなかった構成物の入力を加えること
により改善を図る手段を含むことを特徴とするプロセス
も提供できる。
It is also possible to provide a process characterized in that the correction means includes means for improving the digitized image by erasing misidentified structures or adding input of structures that could not be captured.

前記改善手法は、更に前記画像の人出力の濃淡レベルを
ハードウェアの入出力濃淡レベル対応表により修正する
ことを含むことを特徴とするプロセスも提供できる。
The improvement method can also provide a process characterized in that the improvement method further includes correcting the human output gray level of the image using a hardware input/output gray level correspondence table.

前記修正手法は、濃淡レベルにより、比較の限定、選択
を行いかつ前記の選択された濃淡レベルにより画像を操
作し前記濃淡レベルを抽出する手法を含むことを特徴と
するプロセスも提供できる。
It is also possible to provide a process characterized in that the modification method includes a method of limiting and selecting a comparison according to the gray level and manipulating the image according to the selected gray level to extract the gray level.

前記処理手法は、少なくとも数学的論理的操作により前
記画像の前記構成物の境界を定めることにより、更にデ
ジタル化することを含むことを特徴とするプロセスも提
供できる。
A process may also be provided, characterized in that the processing method comprises further digitizing by delimiting the composition of the image by at least mathematical and logical operations.

前記解析手法は、少なくとも各画像構成物のある領域周
辺部や相対的伸び率、不規制さ、傾きを目的物質の濃淡
から割り出し形態学的パラメータを決定することを含む
ことを特徴とするプロセスも提供できる。
The analysis method may include determining morphological parameters by determining at least the periphery of a certain area of each image constituent, relative elongation rate, unrestrictedness, and inclination from the density of the target substance. Can be provided.

前記処理手法は、更に前記画像構成物の前記境界の決定
を8接続法により決定することを含むことを特徴とする
プロセスも提供できる。
It is also possible to provide a process characterized in that the processing method further includes determining the boundary of the image composition by an 8-connection method.

8接続法とは二次元の画素の行列においては、二つの画
素は、辺と頂点による接続を考えると、8つの接続法が
あるというものである。
What is the 8-connection method? In a two-dimensional pixel matrix, if two pixels are connected by edges and vertices, there are eight ways to connect them.

ディスプレイモニタと、デジタル化された画像を記憶す
るメモリとを備え前記モニタに望ましい改善されたデジ
タル化画像を表示する手法を含むことを特徴とするプロ
セスも提供できる。
A process may also be provided comprising a display monitor and a memory for storing a digitized image and a method for displaying the desired improved digitized image on said monitor.

前記解析手法は、前記処理データを前記統計的区分に変
換し前記画像構成物の大きさを直径の区分により分類し
前記画像構成物の相対的伸び率を試料として抽出した各
構成物の統計的区分により特徴付は前記各構成物の不規
制さをその周長と、前記構成物と同面積の円における円
周と比較して特徴付け、前記構成物の傾きを構成物の半
円投影法で決定することを特徴とするプロセスも提供で
きる。
The analysis method converts the processed data into the statistical classification, classifies the size of the image components by diameter classification, and statistically calculates the relative elongation rate of each component extracted as a sample. Characterization by classification characterizes the irregularity of each of the structures by comparing its circumference with the circumference of a circle with the same area as the structure, and the inclination of the structure is determined by the semicircular projection of the structure. It is also possible to provide a process characterized by determining.

画像構成部の類似部の総面積を蓄積し残りの部分の面積
と百分率を算出するプロセスを含むことを特徴とするプ
ロセスも提供できる。
It is also possible to provide a process characterized in that it includes a process of accumulating the total area of similar parts of the image constituent parts and calculating the area and percentage of the remaining parts.

常に各デジタル化された画像を処理し、また、各デジタ
ル化された画像を処理したデータを蓄積することを特徴
とするプロセスも提供できる。
It is also possible to provide a process characterized in that it always processes each digitized image and also stores the processed data of each digitized image.

試料画像の形態学的特徴において統計的区分による前記
画像出力を直接使用することを特徴とするプロセスも提
供できる。
A process can also be provided, characterized in that it uses directly said image output by statistical partitioning on the morphological features of the sample image.

有機体の形態学的特徴において統計的区分による前記画
像出力を直接使用することを特徴とするプロセスも提供
できる。
A process can also be provided, characterized in that it uses directly said image output by means of statistical classification in morphological characteristics of organisms.

岩石分類学における一部の形態学的特徴において統計的
区分による前記画像出力を直接使用することを特徴とす
るプロセスも提供できる。
A process can also be provided, characterized in that it directly uses said image output with statistical classification in some morphological features in rock taxonomy.

試料画像の抽出部以外の定量と形態学的特徴付けの解釈
において統計的区分による前記画像出力を直接使用する
ことを特徴とするプロセスも提供できる。
A process may also be provided, characterized in that the image output by statistical partitioning is used directly in the interpretation of quantitative and morphological characterizations other than the extraction part of the sample image.

鉱物の比率により自動的に岩石を分類する手法を含むこ
とを特徴とするプロセスも提供できる。
A process characterized in that it includes a method for automatically classifying rocks according to mineral ratios can also be provided.

[実施例] 本発明は、画像のデジタル解析を用いた、画像の構成に
おける形態学的特徴を抽出する装置と手法に関するもの
である。
[Example] The present invention relates to an apparatus and method for extracting morphological features in the composition of an image using digital analysis of the image.

この装置と手法は、形態学的特性や画像中粒子の分散の
度合を統計的な計測における、特徴を二次元の濃淡画像
において定量的に解析するものである。
This device and method quantitatively analyze features in two-dimensional grayscale images in statistical measurements of morphological characteristics and the degree of particle dispersion in images.

この装置と手法は、テレビカメラにより得られた画像の
デジタイジングと記録に関する手法も広義に含んでいる
。この広報における画像解析装置は、解像度512X4
80画素、128階調であり、また本装置は、取り込ん
だ画像を高解像度で濃淡レベルを表示するデイスプレィ
を含んでいる。
The apparatus and techniques also broadly include techniques for digitizing and recording images obtained by television cameras. The image analysis device in this advertisement has a resolution of 512X4.
It has 80 pixels and 128 gray levels, and the device also includes a display that displays the gray level of the captured image at high resolution.

本装置は更に、デジタル化された画像を利用する手法、
その画像に手を加える手法、二次元の元画像を試料の構
成を特徴付けられる様、統計的に処理する手法、統計的
処理を受けた結果を含んだ表示画像を出力する手法を含
んでいる。
The device further includes a method of using digitized images;
This includes a method for modifying the image, a method for statistically processing the two-dimensional original image so that the structure of the sample can be characterized, and a method for outputting a display image containing the results of the statistical processing. .

出力は、統計的な曲線や要素を含んでおり、試料画像の
特徴付が行える。画像の処理とは、画像において不必要
な部分を除去し編集する手法を含んでいる。
The output includes statistical curves and elements to characterize the sample image. Image processing includes techniques for removing and editing unnecessary parts of images.

画像の処理や、元画像の加工に必要な本出願における装
置は、予め目的の処理に必要なプロセスダラムとオペレ
ータとのインターフェースが完備された汎用マイクロプ
ロセッサによる。
The apparatus in this application required for image processing and processing of original images is a general-purpose microprocessor that is fully equipped with a process duram and an operator interface necessary for the desired processing in advance.

取り込んだ現在の画像中の強調したい部分を濃淡のレベ
ルを操作することで得られる処理手法に関しても本発明
は含んでいる。
The present invention also includes a processing method that is obtained by manipulating the level of shading of a portion of the currently captured image that is desired to be emphasized.

画像中の必要な部分をユーザは選択することができる。The user can select the desired portion of the image.

データに空間処理をする以前に定めた画像の二値化によ
る定量を行うことができる。8接続法に基づいたアルゴ
リズムにより輪郭抽出を、画像の必要な部分の対象に適
応することが出来ij番目の要素を各々の対象に°対し
て計算することができる。
Quantification can be performed by binarizing a defined image before performing spatial processing on the data. An algorithm based on the 8-connection method allows contour extraction to be applied to objects in the required part of the image, and the ij element can be calculated for each object.

本発明は、二次元濃淡画像の構成物質の定量解析、更に
予め生成した濃淡の情報と比較することによる、取り込
んだ画像中の対象粒子の統計的散らばりゃ形態学的特性
を計測する装置と手法に関するものである。
The present invention provides an apparatus and method for quantitatively analyzing the constituent substances of a two-dimensional grayscale image, and further measuring the statistical dispersion and morphological characteristics of target particles in the captured image by comparing with previously generated grayscale information. It is related to.

概括的に、本発明における手法と集積された装置を図1
.2に示す。これは図中IOのテレビカメラによる一連
の画像取り込み部を含んでいる。画像は、一連の試料写
真12や顕微鏡14のレンズを通した物である。カメラ
IOはカラーの物より高い解像度を持つという理由から
R5−170のようなモノクロのビデオカメラを用いる
。この様なカメラを用いることで、512X480画素
、128階調のデジタル画像情報を得ることが可能とな
る。
Generally speaking, the method and integrated device in the present invention are shown in Figure 1.
.. Shown in 2. This includes a series of image capture units by a television camera, IO in the figure. The images are a series of specimen photographs 12 or through the lens of a microscope 14 . A monochrome video camera such as the R5-170 is used as the camera IO because it has a higher resolution than a color camera. By using such a camera, it is possible to obtain digital image information with 512×480 pixels and 128 gradations.

カメラIOは、図中には示していないがレンズシステム
や絞りを用い焦点や光量を調節してもよい。
Although not shown in the figure, the camera IO may use a lens system or an aperture to adjust the focus and amount of light.

レンズシステムや絞りの最適化に関しては、芸術の領域
のことであり言及するところではない。
Optimization of lens systems and apertures is a matter of art and is beyond the scope of discussion.

電子的デジタイザ16、つまり取り込んだ画像を512
X480画素、128階調のデジタル画像情報とする装
置は、テレビカメラ10により得られたビデオ信号を装
置の取り込める情報に変換する。
The electronic digitizer 16, that is, the captured image 512
The device converts the video signal obtained by the television camera 10 into information that can be captured by the device.

デジタイザ16は、カメラにより捕らえられた部分的な
相対輝度の値を含んだ二次元仮想座標に示されるデジタ
ル行列に変換する回路技術の分野でよく知られた装置で
ある。
Digitizer 16 is a device well known in the circuit art for converting partial relative brightness values captured by a camera into a digital matrix represented in two-dimensional virtual coordinates.

デジタイズされた画像は、マイクロプロセッサ20中の
メモリ18中に転送される。第一番目の高解像度ビデオ
ディスプレイモニタ22は、デジタイザ16に接続され
たCRTの様に、TVカメラ10から得られたデジタイ
ザ中に記憶された画像や、または、マイクロプロセッサ
20に記憶された画像を表示する。
The digitized image is transferred into memory 18 in microprocessor 20. A first high resolution video display monitor 22 displays images stored in a digitizer obtained from a TV camera 10, such as a CRT connected to a digitizer 16, or images stored in a microprocessor 20. indicate.

マイクロプロセッサ20は、様々な制御や機能に関する
プログラムが装備されているカードやモジュール、更に
本業界で用いられている好適なコンピュータを用いる。
The microprocessor 20 may be a card or module equipped with programs for various controls and functions, or any suitable computer used in the industry.

例えば、マイクロプロセッサには、512KB RAM
、 20MBハードディスク、カラーモニタ26を備え
たIBM−PC/ATの様なデスクトップコンピュータ
を用いる。マイクロプロセッサ20には処理画像編集の
簡略化のために、マウス24やライトペインターフエー
スを装備しても良い。マイクロプロセッサ20は発生し
た画像に数字をつけることができる。
For example, a microprocessor has 512KB RAM
, a desktop computer such as an IBM-PC/AT equipped with a 20 MB hard disk and a color monitor 26 is used. The microprocessor 20 may be equipped with a mouse 24 or a light painter interface to simplify editing of processed images. Microprocessor 20 can number the generated images.

またそれら各々取り込んだ画像に関して、変換された暗
さや光の輝度に関して、転送、比較、加算、減算、相関
、乗算などの算術的、或は論理的演算処理をすることが
可能である。
It is also possible to perform arithmetic or logical operations such as transfer, comparison, addition, subtraction, correlation, and multiplication on the converted darkness and light brightness of each of the captured images.

本装置は、画像の定量解析を行う前に、実際の情報と測
定された画素との対応の決定のために装置を構成する必
要がある。まず最初に、長さに於て高い輝度をもつ参照
となるものと水平、垂直方向に関して構成されなければ
ならない。
Before performing quantitative analysis of the image, the device must be configured for determining the correspondence between the actual information and the measured pixels. First of all, a reference with high brightness in length and horizontal and vertical directions must be constructed.

測定は、参照となるものを完全に測定視野がカバーする
まで寸法を変更することによって行っても良い。また、
構成は顕微鏡14の各々の倍率に於てなされるのが望ま
しい。
Measurements may be made by changing the dimensions until the measurement field completely covers the reference. Also,
Preferably, the arrangement is made at each magnification of the microscope 14.

マイクロプロセラ・す20に上記の構成手法を適当なプ
ログラムとして用意しても良い。−度構成されたら、実
際の二点間の長さと、実際の画像の仮想座標中およびデ
ジタイズされた画像の対応する二点間の長さにリニアな
相関が依存することになる。これらに関する情報は、マ
イクロプロセッサ20に取り込まれ、記憶として残した
り、装置の立ち上げや、画像相互の定量解析における一
般化に用いることができる。
The above configuration method may be prepared in the microprocessor 20 as an appropriate program. Once constructed, a linear correlation will depend on the length between two actual points and the length between two corresponding points in the virtual coordinates of the actual image and in the digitized image. Information regarding these items can be taken into the microprocessor 20 and kept as a memory, or used for starting up the apparatus or for generalization in mutual quantitative analysis of images.

装置の構成はコンピュータによる解析を容易にし、また
、カメラの位置決めやサイズ、形状、視野などの予想さ
れる変更や、異なったカメラやレンズシステムをもちい
ることを可能とする。
The configuration of the device facilitates computer analysis and allows for anticipated changes in camera positioning, size, shape, field of view, and the use of different camera and lens systems.

初期設定と構成が済んだら、目的試料を試験することが
できる。例えば試料を顕微鏡14の下に設置する。顕微
鏡やカメラ高解像度モニタ22上で試料の鮮明な画像が
得られるまで焦点を合わせる。
After initial setup and configuration, the target sample can be tested. For example, a sample is placed under the microscope 14. Focus the microscope or camera until a clear image of the sample is obtained on the high resolution monitor 22.

試料のアナログ画像は、連続的にカメラで視野中の試料
が生成される。ビデオカメラによる画像データの生成頻
度は、一般に毎秒30回である。 カメラlOにより取
り込まれた画像は、デジタイザ16によりデジタイズさ
れマイクロプロセッサのメモリ18とビデオモニタ22
に取り込まれる。オペレータは、いくつかの有用な画像
処理手順を粒子の定量解析や粒子の画像中における差分
化のために選択する。選択できる処理手法は、 (1)a淡画像における輝度とコントラストの調整。
Analog images of the sample are continuously generated with the sample in view with the camera. The frequency of image data generation by a video camera is generally 30 times per second. The image captured by the camera lO is digitized by a digitizer 16 and sent to the microprocessor memory 18 and video monitor 22.
be taken in. The operator selects several useful image processing procedures for quantitative particle analysis and differentiation in particle images. The processing methods that can be selected are: (1) Adjustment of brightness and contrast in a pale image.

(2)閾値の設定。(2) Setting the threshold.

(3)画像の選択。(3) Image selection.

(4)閾値により操作された画像の編集。(4) Editing images manipulated by threshold values.

(5)定量解析処理。(5) Quantitative analysis processing.

上記処理手法の様々な手順を実現するためのプログラム
インターフェースから取り出したメニューを以下に示す
Menus extracted from the program interface for implementing the various steps of the above processing technique are shown below.

ADIEメインメニュー l環境メニュー A、装置の初期化 B、装置の構成 C0作業領域 1■処理メニユー A、新しい仕事 B、ファイル読みだし C0花粉等に関する考察に関するメニューl1画像編集
に関するメニュー 閾値出力 濃淡スケール調整 粒子除去 粒子分離 新しい画像の取り込み 2、画像処理に関するメニュー 画像編集に関するメニュー 閾値出力 濃淡スケール 粒子除去 粒子分離 新しい画像の取り込み 画像の加工 フアイル読みだし ファイル書き込み 新しい処理 グラフィック化のメニュー 粒子分布 エリアのヒストグラム化 相対的な伸び率 相対的な不規制さ 3、花粉等に関する考察における 計測メニュー マセラル選択 閾値出力 濃淡スケール調整 粒子除去 粒子分離 新しい画像の取り込み 画像の加工 フアイル読みだし ファイル書き込み 新しい処理 グラフィック化のメニュー 粒子分布 エリアのヒストグラム化 相対的な伸び率 相対的な不規制さ り、沈澱物に関する画像処理メニュー 1、画像編集に関するメニュー 閾値出力 濃淡スケール調整 粒子除去 画像編集に関するメニュー 粒子分離 新しい画像の取り込み 2.特徴付けに関するメニュー 穴に関する加工のメニュー 画像処理 画像編集に関するメニュー 閾値出力 濃淡スケール 粒子除去 粒子分離 新しい画像の取り込み 画像の加工 フアイル読みだし ファイル書き込み 新しい処理 グラフィック化のメニュー 粒子分布 エリアのヒストグラム化 相対的な伸び率 相対的な不規制さ 単位 粒子に関する加工のメニュー 画像編集に関するメニュー 閾値出力 濃淡スケール調整 粒子除去 粒子分離 新しい画像の取り込み ファイル読みだし ファイル書き込み 新しい処理 グラフィック化のメニュー 粒子分布 エリアのヒストグラム化 相対的な伸び率 相対的な不規制さ 単位 3、沈殿物計測に関するメニュー 鉱物計測に関するメニュー 鉱物の選択 画像編集に関するメニュー 閾値出力 濃淡スケール調整 粒子除去 粒子分離 新しい画像の取り込み 画像の加工 フアイル読みだし ファイル書き込み 新しい処理 鉱物の選択 処理手順の選択は、オペレータにより行われる、マイク
ロプロセッサ20は選択された処理手順を遂行するのに
必要な算術的論理的操作を行う、例えば、得られた一つ
の画像に於て、“点から点への変換”をデジタイザによ
る入力に於て行う場合、中心となる濃淡レベルと取り込
む帯域、または捨てる帯域の濃淡レベル幅を選択する。
ADIE Main Menu Environment Menu A, Device Initialization B, Device Configuration C0 Work Area 1 ■ Processing Menu A, New Job B, File Reading C0 Menu for Consideration of Pollen, etc. l1 Menu for Image Editing Threshold Output Shading Scale Adjustment Particle removal Particle separation Capturing a new image 2, Image processing menu Menu for image editing Threshold output Concentration scale Particle removal Particle separation Capturing a new image Image processing File reading File writing New processing Graphic menu Creating a histogram of the particle distribution area Relative elongation rate Relative unrestrictedness 3, Measurement menu for consideration of pollen, etc. Maceral selection Threshold value Output Concentration scale adjustment Particle removal Particle separation Capturing new images Processing images Read file Reading file writing New processing Graphic menu Histogram of particle distribution area Relative growth rate Relative unrestrictedness, Image processing menu 1 for sediment, Menu for image editing Threshold Output Gray scale adjustment Particle removal Menu for image editing Particle separation Capturing a new image 2. Characterization Menu Hole Processing Menu Image Processing Image Editing Menu Threshold Output Concentration Scale Particle Removal Particle Separation Capture New Image Image Processing Read File Write New Process Graphic Menu Histogram Particle Distribution Area Relative Elongation Relative Unregulated Unit Particle Processing Menu Image Editing Menu Threshold Output Concentration Scale Adjustment Particle Removal Particle Separation New Image Capture File Read File Write New Processing Graphical Menu Histogram of Particle Distribution Area Relative Elongation rate Relative unregulated Unit 3, Menu for sediment measurement Menu for mineral measurement Menu for mineral selection Image editing menu Threshold output Gray scale adjustment Particle removal Particle separation Capture new image Process image Read file Write new file Selection of Processing Minerals Selection of the processing procedure is made by the operator, and the microprocessor 20 performs the necessary arithmetic and logical operations to carry out the selected processing procedure, e.g. When "point-to-point conversion" is performed using input from a digitizer, the center gray level and the gray level width of the band to be captured or the band to be discarded are selected.

又、オペレータが編集する場合、必要な処理をオペレー
タに従い実行する。操作はオペレータが入力し、結果は
直接モニタ22または26に表示される。入力装置は、
既存のマウスタイプポインター24または、ライトペン
28により行われ、これにより有用な処理手順が手動に
より設定可能となる。
Moreover, when an operator edits, necessary processing is executed according to the operator. Operations are entered by an operator and results are displayed directly on monitor 22 or 26. The input device is
This can be done with an existing mouse type pointer 24 or a light pen 28, which allows useful procedures to be manually set.

このモードでは、キーボード30を用いである操作を実
行するための指示を入力する。
In this mode, the keyboard 30 is used to input instructions for performing certain operations.

デジタイザ16により取り込まれた画像データにおける
、輝度レベルや、コントラストの調整は、“点から点へ
の変換”により行う。負の傾きを持つ直線変換を行った
場合、インノ\ンスメントを行った画像を得ることがで
きる。
Adjustment of the brightness level and contrast in the image data captured by the digitizer 16 is performed by "point-to-point conversion." If a linear transformation with a negative slope is performed, an image with innocence can be obtained.

この手法を用いて、空間や、空孔率、の定量測定を、粒
子の測定と同じ手法を用いて行うことができる。本発明
の特徴の一つは、処理間の結果をみながらオペレータが
連続的に操作できる点である。
Using this technique, it is possible to quantitatively measure spaces and porosity using the same technique as for particle measurements. One of the features of the present invention is that the operator can operate continuously while checking the results between processes.

画像中の対象物の抽出や特徴付けを容易にするために、
ある閾値レベルを設定しなければならない 閾値レベルの選択は、オペレータにより手動で設定され
る、また閾値レベルにより目的物をデジクイズされた画
像試料中からより分けられるので、クイズの影響をでき
るだけ含まず、かつ目的物をより明確に区分けする値が
必要とされる。定量解析は、閾値により操作された画像
に対して初めて行える。
To facilitate the extraction and characterization of objects in images,
The selection of the threshold level that requires setting a certain threshold level is manually set by the operator, and since the target object can be sorted out from the digitally quizzed image sample by the threshold level, the influence of the quiz is not included as much as possible. In addition, a value that more clearly distinguishes the object is required. Quantitative analysis can only be performed on images manipulated by threshold values.

もし必要ならば、閾値レベルは、オペレータによって更
新することができる。さらに入出力濃淡レベルは、入出
力濃淡レベルの対応表を作成することによって補正する
ことができる。
If necessary, the threshold level can be updated by the operator. Furthermore, the input and output gray levels can be corrected by creating a correspondence table of input and output gray levels.

画像の編集により、不必要な軌跡、スポット、対象物を
デジタイズされた画像の観測視野から除外することがで
き、それらが定量解析結果に含まれたり、含まれないよ
うにしたりすることができる。編集は、範囲と線モード
があり、それぞれ、荒い編集、細かい編集に用いられる
Image editing allows unnecessary trajectories, spots, and objects to be excluded from the field of view of the digitized image, allowing them to be included or excluded from the quantitative analysis results. Editing has range and line modes, which are used for rough editing and fine editing, respectively.

編集は消去と同様、画像を特徴付けることができる。当
然のことではあるが、画像の編集は、マウス24やライ
トペン28を用いて行う。
Editing, like erasure, can characterize an image. As a matter of course, image editing is performed using the mouse 24 and the light pen 28.

ある場合においては、光学的フィルタ23とその支持体
21を用いる方が都合の良い場合がある。
In some cases, it may be advantageous to use an optical filter 23 and its support 21.

フィルタを用いるのは、対象とする物質の濃淡レベルが
、非常に特殊な場合にのみ用いると良い。
It is best to use a filter only when the density level of the target substance is very specific.

例えばオペレータが、マウスポインタ24により必要と
される濃淡レベルの中心を設定する。マイクロプロセッ
サ20の操作キーを用いてオペレータはフィルタ操作の
有無、フィルタの特性、および取り込む帯域もしくは捨
てる帯域を選択する。
For example, the operator uses the mouse pointer 24 to set the center of the required gray level. Using the operation keys of the microprocessor 20, the operator selects whether or not to operate the filter, the characteristics of the filter, and the band to be taken in or the band to be discarded.

画像試料における全ての補正が終了した後オペレータは
、画像試料の定量解析、統計的特徴付けなどに根ざした
形態学的特性を得るための処理ルーチンに進む。画像処
理は、必要な画像領域内に対して行われる。処理中は、
必要とされる領域内は細かくlライン毎に観察され、オ
ペレータにより設定された閾値レベルにより抽出された
群に対して位置決めされる。
After all corrections on the image sample are completed, the operator proceeds to a processing routine to obtain morphological characteristics based on quantitative analysis, statistical characterization, etc. of the image sample. Image processing is performed within the required image area. During processing,
Within the required area, each line is observed in detail and positioned relative to the extracted group based on the threshold level set by the operator.

この群は測定試料と相関を持ち、その形態学的特徴は、
デジタル処理のアルゴリズムにより後に抽出される。こ
の測定試料は、“目的物質”と言える。
This group has a correlation with the measurement sample, and its morphological characteristics are
It is later extracted by a digital processing algorithm. This measurement sample can be called a "target substance."

いったん目的物質が位置決めされたら、8接続法による
タードルアルゴリズムとして知られる手法により、その
輪郭の画素をなぞることができる。
Once the object is located, its contour pixels can be traced using a technique known as the 8-connection Turdle algorithm.

8接続法とは二次元の画素の行列においては、二つの画
素は、辺と頂点による接続を考えると、8つの接続法が
あるというものである。
What is the 8-connection method? In a two-dimensional pixel matrix, if two pixels are connected by edges and vertices, there are eight ways to connect them.

図3にそのアルゴリズムの処理手順を示す。第一段階、
目的物質が水平に入力される。
FIG. 3 shows the processing procedure of the algorithm. First stage,
The target substance is input horizontally.

テーブルIに示されるようにタイプ3の様な分類される
。第二段階、目的物質は残され、タイプ5に分類される
ように垂直方向に関して出口となる。
It is classified as type 3 as shown in Table I. In the second stage, the target substance is left behind and exits in the vertical direction to be classified as type 5.

これは、タイプ4の様に水平方向からの入力に引き継が
れる。ステップ1〜8により目的物質における内側の面
と外側の面をジクザグに進む、これが、輪郭を追い、目
的物質の境界をなぞるアルゴリズムである。
This is taken over by input from the horizontal direction like type 4. Steps 1 to 8 zigzag the inner and outer surfaces of the target material. This is an algorithm that follows the contour and traces the boundaries of the target material.

目的物質の境界は、デジタイザによる画像の濃淡レベル
の範囲ではなく、−意に設定された二進数コードにより
“マーク”される。境界をこの様にマークすることで、
既に処理した領域を再処理することなく画像操作をする
ことができる。
The boundaries of the target material are "marked" by arbitrarily set binary codes, rather than by the range of gray levels of the digitizer image. By marking the boundaries like this,
Image operations can be performed without reprocessing already processed areas.

この境界をなぞるアルゴリズムは、目的物質の“弱い”
接続を飛ばして処理するようデザインされている。8接
続法において、二つの画素が対角的に接続されているよ
うな場合を弱い接続と呼ぶことができる。より一般的な
環境において、侵食操作においては、画像における粒子
の周長は徐々に減少し、強い接続を破壊することもある
つまり、一つ、またはそれ以上の画素に対する8接続法
ということである。
The algorithm that traces this boundary is a “weak”
It is designed to skip connections. In the 8-connection method, a case where two pixels are diagonally connected can be called a weak connection. In a more general environment, in an erosion operation, the circumference of particles in an image gradually decreases, sometimes breaking strong connections, i.e., 8-connections to one or more pixels. .

各々の画素は、デジタイズされた座標中の中心または、
コーナーの参照となる点と相対関係を持つ仮想座標によ
りむしろ認識される。具体化された場合、デジタイズさ
れたイメージは二次元における長方形の配列により示さ
れる。
Each pixel is centered in the digitized coordinates or
Rather, it is recognized by virtual coordinates relative to the reference point of the corner. When implemented, the digitized image is represented by a rectangular array in two dimensions.

即ち、各々の画素は、水平側に二つ、垂直側に二つの4
つの面を持つ。各々の目的物質は内側の領域と境界画素
によって表される。境界画素は、内側と外側の面を持つ
ことにより特徴付けられる。
That is, each pixel consists of 4 pixels, two on the horizontal side and two on the vertical side.
It has two sides. Each object is represented by an inner region and a boundary pixel. Boundary pixels are characterized by having inner and outer faces.

内側の面は、同じ対象物に属する二つの画素どうしを同
じ面で結んだ物に相当する。外側の面は、対象とする物
質の境界画素とその周囲との接続面に相当する。
The inner surface corresponds to two pixels belonging to the same object connected by the same surface. The outer surface corresponds to the connection surface between the boundary pixel of the target substance and its surroundings.

内側と外側の面は、目的物質の境界を輪郭をなぞるアル
ゴリズムによって抽出した物である。目的物質の領域要
素としての累積処理には、外側の面を用いる。
The inner and outer surfaces are extracted using an algorithm that traces the outline of the boundary of the target material. The outer surface is used for cumulative processing of the target substance as a region element.

前述のように、外側の面の交差は、移動が起こった場合
、位置や、動きの認知により特徴付けられる。加えて、
外側の面の交差は、目的物質をその周囲に残したり、目
的物質をその周囲の物質に還元しなければならないこと
を意味する。同様に外側の面の交差の仕方には8種類あ
り、各々表に示す。
As mentioned above, the intersection of the outer planes is characterized by position and perception of movement, if movement occurs. In addition,
Intersection of the outer surfaces means that the target substance must be left in its surroundings or that the target substance must be reduced to its surroundings. Similarly, there are eight ways of intersecting the outer surfaces, each of which is shown in the table.

表:外側の面の交差様式 タイプ 方向 センス 目的物質との相関界を区分けす
る仮想的な画素を生成する。その情報と外側の面の交差
様式に関する知識を元に以下に示す量が累積することに
より計算される。
Table: Intersection style type of outer surface Direction Sense Generates virtual pixels that separate the correlation field with the target substance. Based on that information and knowledge of the intersecting pattern of the outer surfaces, the following quantities are calculated by accumulating:

SUMX  :相対X座標の総和 SUMY  :相対Y座標の総和 SUMXY :相対XY座標相関の総和(相対X座標×
相対Y座標) 30MX2 :相対X座標の平方根 SUMY2 :相対Y座標の平方根 目的物質を含む全ての画素に関してオペレータは上記の
計算を行える。
SUMX: Sum of relative X coordinates SUMY: Sum of relative Y coordinates SUMXY: Sum of relative XY coordinate correlations (relative X coordinate x
Relative Y coordinate) 30MX2: Square root of relative X coordinate SUMY2: Square root of relative Y coordinate The operator can perform the above calculation for all pixels containing the target substance.

Npxsを目的物質中に含まれる画素数とし、目的物質
に関して配列変数の要素M [i、j]を以下の様に定
義する。
Let Npxs be the number of pixels included in the target substance, and define the element M [i, j] of the array variable regarding the target substance as follows.

M[0,1コ :  SUMY/Npxs      
                 (1)M[1,O
] : SUMX/Npxs            
(2)M[0,2] : SUMY2−(SUMY)”
/Npxs        (3)M[2,0] : 
30MX2−(SUMX)”/Npxs       
 (4)M[1,1] : SUMY−(SUMX X
 SUMY)/Npxs     (5)この手法によ
りなぞられた輪郭の境界長さは、単純な累積計算により
知ることができる。目的物質に関するその他の形態学的
特長も前述の配列変数の要素から、以下のように導かれ
る。
M[0,1 piece: SUMY/Npxs
(1) M[1,O
] : SUMX/Npxs
(2) M[0,2]: SUMY2-(SUMY)”
/Npxs (3)M[2,0]:
30MX2-(SUMX)”/Npxs
(4) M[1,1]: SUMY-(SUMX
SUMY)/Npxs (5) The boundary length of the contour traced by this method can be found by simple cumulative calculation. Other morphological features regarding the target substance are also derived from the elements of the array variables described above as follows.

傾き(slope)= 0.5Arctangent(
2xM[1,t]/(M[2,0]−M[0,2]))
   ’   (6)伸び率(elongat 1on
) =(Mp[2,0コ/Mp[0,2])””   
                 (7)但し、 Mp[2,0]=M[0,2]x(sine(slop
e)戸+ M[2,0]x(cosine(slope
))+2x(sine(slope))x(cosin
e((slope))Mp[0,2] = M[2,0
]x(sine(slope))鵞+ M[0,2]x
(cosine(sloipe))”十2x(sine
(slope))x(cosine(slope))面
積(area) =Npxs           (
8)不規則さ(irregularity) =周長/
等面積円換算した周長     (9)但し等面積円換
算した周長とは、目的物質の面積と同じ面積を持つ円の
周長のことである。
Slope = 0.5 Arctangent (
2xM[1,t]/(M[2,0]-M[0,2]))
' (6) Elongation rate (elongat 1on
) = (Mp[2,0/Mp[0,2])""
(7) However, Mp[2,0]=M[0,2]x(sine(slop
e) door + M[2,0]x(cosine(slope
))+2x(sine(slope))x(cosin
e((slope))Mp[0,2] = M[2,0
]x(sine(slope))+M[0,2]x
(cosine(sloipe))” 12x(sloipe)
(slope)) x (cosine (slope)) area (area) = Npxs (
8) Irregularity = perimeter/
Perimeter converted into a circle of equal area (9) However, the circumference converted into a circle of equal area is the circumference of a circle having the same area as the area of the target substance.

画像構成要素は、phi径の分布により分類される。Image components are classified by the distribution of phi diameters.

phiとはlog” (粒子の直径)で示される数であ
る。
phi is a number expressed in log'' (particle diameter).

デジタイズされた画像の視野における目的物質の形態学
的要素は、ファイルシステムで扱うことができる。異種
画像を解析した結果は、結合して扱うことができ、この
ことにより試料群から有意な統計的結果を引き出すこと
ができる。具体的には、統計的解析結果を、その分布や
累積などとしてグラフ化し表示させることができる。
The morphological elements of the object in the field of view of the digitized image can be handled by a file system. The results of analyzing disparate images can be combined and treated, thereby allowing meaningful statistical results to be drawn from a sample group. Specifically, the statistical analysis results can be graphed and displayed as distribution, accumulation, etc.

加えて統計的要素の解析法は、新たに付は加えることが
出来、デイスプレィ上に計算結果を表示させることがで
きる。第4図から第7図は統計的処理を施したいくつか
の結果の図である。第7図は構成要素の方向性を半円グ
ラフ上に描いた物である。
In addition, new statistical element analysis methods can be added, and calculation results can be displayed on the display. FIGS. 4 to 7 are diagrams showing some results of statistical processing. FIG. 7 shows the directionality of the constituent elements on a semicircular graph.

図表の出力は、画像の出力と同様モニタ26や図中には
ないがプリンタすることかできる。本システムにより生
成された統計的分布の結果の図表は、直接以下のような
用途に用いられる。
Similar to the output of images, charts and tables can be output on the monitor 26 or on a printer (not shown in the figure). The resulting graphs of statistical distributions generated by this system can be used directly for the following purposes:

(1)試料中の生体の形態学的特徴付け、(2)鉱物分
類学的試料薄片中の鉱物試料の形態学的特徴付け、 (3)画像輝度反転による試料画像中の空間(空孔)の
形態学的特徴付け、および定量、(4)鉱物の分類と同
じ手法による試料中の鉱物の分類とその百分率による岩
石の自動分類。
(1) Morphological characterization of living organisms in the sample, (2) Morphological characterization of mineral samples in mineral taxonomic sample thin sections, (3) Spaces (holes) in the sample image by image brightness inversion. morphological characterization and quantification; (4) classification of minerals in samples using the same method as mineral classification and automatic classification of rocks based on their percentages;

さらに面積計算処理により、同じ対象物群の総面積を計
算したり、対象物群面積の占める、残りの部分に対する
パーセンテージも計算できる。それらの手法は、前述の
ロレント(Lorente)による論文に記されている
Furthermore, the area calculation process can calculate the total area of the same object group, and also calculate the percentage of the area of the object group relative to the remaining area. These techniques are described in the article by Lorente mentioned above.

本発明の包括するものが、ここに記載された装置や記述
のみに留まらないことが理解される。ここに示された装
置図は、本発明を表現するのに最も表現し易い形を取っ
たのに過ぎず、その形状、サイズ、構成する部品、操作
の詳細は、容易に修正することができる。本発明は、請
求項に詳細に示された範囲に含まれる、全ての本装置を
修飾した物や、本装置の変形を含むものである。
It is understood that the invention encompasses more than just the apparatus and description herein. The device diagram shown here is merely a form that is easiest to express the present invention, and its shape, size, constituent parts, and details of operation can be easily modified. . The present invention includes all modifications and variations of the device that fall within the scope of the appended claims.

[効果] 本発明の装置及び方法により、与えられた画像や試料の
、客観的かつ正確な測定、分析が行われるようになり、
また、測定対象の範囲も広がり、更に測定場所に関して
柔軟な対応がなされる効果が得られる。
[Effect] The apparatus and method of the present invention enable objective and accurate measurement and analysis of a given image or sample,
Furthermore, the range of measurement targets is expanded, and the measurement location can be flexibly handled.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第2図は本発明における装置の構成図であり、
第3図はタードルアルゴリズムとして知られる輪郭抽出
法の処理手順を示したものである。 第4図、第5図、第6図、第7図は本発明における装置
と手法を用いて生成された結果の一部である。 10、、、、カメラ 12、、、、試料写真 14、、、、顕微鏡 16゜ 18゜ 20゜ 22゜ 24゜ 26゜ 28゜ 30゜ 、デジタイザ 、メモリ 、マイクロプロセッサ 、ビデオディスプレイモニタ 、マウス 、カラーモニター 、ライトペン 、キーボード 51 RELATIVE IRREGLILARITYNLI
MBEROF PARTI(LES = +oo9RE
LATIVE  IRREGLILARITYVALL
IE (VIo 5CALE)JFZG −41 J’7G−5
FIG. 1 and FIG. 2 are configuration diagrams of the device in the present invention,
FIG. 3 shows the processing procedure of a contour extraction method known as the Turdle algorithm. 4, 5, 6, and 7 are some of the results generated using the apparatus and techniques of the present invention. 10, Camera 12, Sample photo 14, Microscope 16° 18° 20° 22° 24° 26° 28° 30°, digitizer, memory, microprocessor, video display monitor, mouse, color Monitor, light pen, keyboard 51 RELATIVE IRREGLILARITYNLI
MBEROF PARTI (LES = +oo9RE
LATIVE IRREGLILARITYVALL
IE (VIo 5CALE) JFZG-41 J'7G-5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)所定の試料の画像を捕捉する手段と、画像を二次
元平面を表すデジタル行列に変換する手段と、 前記デジタル行列を改善する手段と、 前記改善されたデジタル行列を処理する手段と二次元デ
ジタル化されたデータを所定試料の構成を表す統計的区
分に変換する手段と、 前記統計的区分を含む出力を画像表示する手段とを含む
ことを特徴とする画像構成物の形態的特徴付けを行うデ
ジタル解析装置。 (2)前記画像捕捉手段はビデオカメラを含み、かつ前
記デジタル化手段は電子的デジタイザを含むことを特徴
とする、請求項第1項記載の装置。 (3)前記デジタル化された画像を改善する手段は、所
定のソフトウェアを有するマイクロプロセッサとマウス
デバイスを含むことを特徴とする請求項第2項記載の装
置。 (4)前記マイクロプロセッサは、少なくとも前記改善
された画像を処理する手段を含み、また前記マイクロプ
ロセッサは、改善された画像を数学的理論的に操作し所
定の試料の形態学的特徴付けを決定するための画像構成
物のような深い測定を実行する請求項第3項記載の装置
。 (5)前記マイクロプロセッサは、前記数学的理論的操
作を行うようにプログラムされ、また前記操作手段は、
さらに手動入力指示をマイクロプロセッサに入力する手
段を含むことを特徴とする請求項第4項記載の装置。 (6)前記捕捉改善された画像を画面表示する第1ビデ
オモニタを含むことを特徴とする請求項第2項く記載の
装置。 (7)前記画像を編集することにより各画像を修正する
手段を含むことを特徴とする請求項第1項記載の装置。 (8)前記修正手段は、前記画像に構成物の消去入力を
行うマウス式指示機を含むことを特徴とする請求項第7
項記載の装置。 (9)前記改善修正及び変換手段は、マイクロプロセッ
サと前記マイクロプロセッサへの手動対話式操作入力手
段とを含むことを特徴とする請求項第8項記載の装置。 (10)前記捕捉画像は、少なくとも顕微鏡や一連の写
真のうちの一つの写真の画像であることを特徴とする請
求項第1項記載の装置。 (11)少なくとも顕微鏡や写真の一つから原画像を捕
捉し電子的に前記原画像を二次元平面を表すデジタル行
列化し、前記デジタル化された画像をビデオモニタに転
送し、前記デジタル化された画像を修正し、前記デジタ
ル化された画像の二次元データを統計的区分に処理し、
前記デジタル化された画像を解釈し、前記統計的区分の
画像の出力を生成することとを特徴とする画像構成物の
形態学的特徴図家を行う画像デジタル解析方法。 (12)前記画像捕捉手法では、常に前記顕微鏡または
ビデオカメラの画像を見られることを特徴とする請求項
第11項記載の方法。 (13)前記修正手法は、前記デジタル化画像に誤認さ
れた構成物の消去や捕捉できなかった構成物の入力を加
えることにより改善を図る手法を特徴とする請求項第1
2項記載の方法。 (14)前記改善手法は、更に前記画像の入出力の濃淡
レベルをハードウェアの入出力濃淡レベル対応表により
修正することを含むことを特徴とする請求項第13項記
載の方法。(15)前記修正方法は、濃淡レベルにより
比較の限定、選択を行い、かつ前記の選択された濃淡レ
ベルにより画像を操作し前記濃淡レベルを抽出する手法
を含むことを特徴とする請求項第13項記載の方法。 (16)前記処理手法は、少なくとも数学的論理的操作
により前記画像の前記構成物の境界を定めることにより
、更にデジタル化することを含むことを特徴とする請求
項第11項記載の方法。 (17)前記解釈手法は、少なくとも各画像構成物のあ
る領域周辺部や相対的伸び率、不規則さ、傾きを目的物
質の濃淡から割り出し形態学的パラメータを決定するこ
とを含むことを特徴とする請求項第16項記載の方法。 (18)前記処理手法は、更に前記画像構成物の前記境
界の決定を8接続法により決定することを含むことを特
徴とする請求項第16項記載の方法。 (19)ディスプレイモニタと、デジタル化された画像
を記憶するメモリとを備え前記モニタに望ましい改善さ
れたデジタル化画像を表示する手法を含むことを特徴と
する請求項第12項記載の方法。 (20)前記解釈手法は、前記処理データを前記統計的
区分に変換し前記画像構成物の大きさを直径の区分によ
り分類し前記画像構成物の相対的伸び率を試料として抽
出した各構成物の統計的区分により特徴付け前記各構成
物の不規則さをその周長と、前記構成物と同面積の円に
おける円周と比較して特徴付け、前記構成物の傾きを構
成物の半円投影で決定することを特徴とする請求項第1
1項記載の方法。 (21)画像構成部の類似部の総面積を蓄積し残りの部
分の面積との百分率を算出する方法を含むことを特徴と
する請求項第11項記載の方法。 (22)常に各デジタル化された画像を処理し、また、
各デジタル化された画像を処理したデータを蓄積するこ
とを特徴とする請求項第20項記載の方法。 (23)試料画像の形態学的特徴において統計的区分に
よる前記画像出力を直接使用することを特徴とする請求
項第11項記載の方法。 (24)有機体の形態学的特徴において統計的区分によ
る前記画像出力を直接使用することを特徴とする請求項
第11項記載の方法。 (25)岩石分類学における一部の形態学的特徴におい
て統計的区分による前記画像出力を直接使用することを
特徴とする請求項第11項記載の方法。 (26)試料画像の抽出部以外の定量と形態学的特徴付
けの解釈において統計的区分による前記がびう出力を直
接使用することを特徴とする請求項第11項記載の方法
。 (27)鉱物の比率により自動的に岩石を分類する手法
を含むことを特徴とする請求項第21項記載の方法。
Claims: (1) means for capturing an image of a given sample; means for converting the image into a digital matrix representing a two-dimensional plane; means for improving the digital matrix; and the improved digital matrix. an image configuration characterized by comprising: means for processing the two-dimensional digitized data into statistical divisions representing the composition of a predetermined sample; and means for displaying an output including the statistical divisions as an image. A digital analysis device that performs morphological characterization of objects. 2. The apparatus of claim 1, wherein said image capturing means comprises a video camera and said digitizing means comprises an electronic digitizer. 3. The apparatus of claim 2, wherein the means for improving the digitized image includes a microprocessor with predetermined software and a mouse device. (4) the microprocessor includes at least means for processing the enhanced image, and the microprocessor mathematically manipulates the enhanced image to determine a morphological characterization of a given sample; 4. Apparatus according to claim 3, for performing deep measurements such as image constructions for the purpose of image construction. (5) said microprocessor is programmed to perform said mathematical and theoretical operations, and said operating means include:
5. The apparatus of claim 4 further comprising means for inputting manual input instructions into the microprocessor. The apparatus of claim 2, further comprising: (6) a first video monitor for displaying the captured and improved image on a screen. 7. The apparatus of claim 1, further comprising means for modifying each image by editing said image. (8) Claim 7, wherein the modification means includes a mouse-type pointing device that inputs deletion of components in the image.
Apparatus described in section. 9. The apparatus of claim 8, wherein said improvement modification and conversion means includes a microprocessor and manual interactive operation input means to said microprocessor. 10. The apparatus of claim 1, wherein the captured image is at least an image of a microscope or one of a series of photographs. (11) Capture an original image from at least one of a microscope or a photograph, electronically convert the original image into a digital matrix representing a two-dimensional plane, transfer the digitized image to a video monitor, and transfer the digitized image to a video monitor; modifying the image and processing the two-dimensional data of the digitized image into statistical partitions;
An image digital analysis method for performing a morphological feature mapping of an image composition, characterized by interpreting the digitized image and generating an output of the image of the statistical division. 12. The method of claim 11, wherein the image capture technique includes constantly viewing the image of the microscope or video camera. (13) The correction method is a method of improving the digitized image by erasing misidentified components or adding input of components that could not be captured.
The method described in Section 2. (14) The method according to claim 13, wherein the improvement method further includes modifying the input and output gray levels of the image using a hardware input and output gray level correspondence table. (15) The correction method includes a method of limiting and selecting the comparison based on the gray level, and manipulating the image based on the selected gray level to extract the gray level. The method described in section. 16. The method of claim 11, wherein the processing technique includes further digitizing by delimiting the composition of the image by at least mathematical logical operations. (17) The interpretation method is characterized in that the interpretation method includes determining morphological parameters by determining at least the periphery of a certain area of each image constituent, relative elongation rate, irregularity, and inclination from the density of the target substance. 17. The method of claim 16. 18. The method of claim 16, wherein the processing method further includes determining the boundary of the image composition using an 8-connection method. 19. The method of claim 12, further comprising a display monitor and a memory for storing the digitized image and displaying the desired enhanced digitized image on the monitor. (20) The interpretation method converts the processed data into the statistical classification, classifies the size of the image components by diameter classification, and extracts the relative elongation rate of each component as a sample. The irregularity of each of the structures is characterized by comparing its circumference with the circumference of a circle with the same area as the structure, and the inclination of the structure is determined by the statistical classification of the structure's semicircle. Claim 1, characterized in that the determination is made by projection.
The method described in Section 1. (21) The method according to claim 11, further comprising a method of accumulating the total area of the similar parts of the image constituent parts and calculating a percentage of the total area with respect to the area of the remaining parts. (22) always process each digitized image, and
21. The method of claim 20, further comprising storing processed data for each digitized image. 23. A method according to claim 11, characterized in that the image output by statistical partitioning is used directly in the morphological features of the sample image. 24. A method according to claim 11, characterized in that the image output by statistical partitioning is used directly in the morphological characteristics of the organism. (25) The method according to claim 11, characterized in that the image output by statistical classification is directly used for some morphological features in rock taxonomy. (26) The method according to claim 11, characterized in that the output from the statistical classification is directly used in the interpretation of quantitative and morphological characterizations other than the extraction part of the sample image. (27) The method according to claim 21, which includes a method of automatically classifying rocks based on mineral ratios.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08158317A (en) * 1994-12-01 1996-06-18 Kaimon:Kk Bridge elastic supporting device having rubber supports composed flatly
WO2019182528A3 (en) * 2017-10-23 2019-12-26 Altiparmak Gida Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi Pollen classification system and related method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5623191A (en) * 1979-07-26 1981-03-04 Tokyo Shibaura Electric Co Door safety device for elevator
JPS6345683A (en) * 1986-08-13 1988-02-26 Agency Of Ind Science & Technol Inspecting instrument for shape and state of surface of sewed part
JPS63290946A (en) * 1987-05-22 1988-11-28 Shimadzu Corp Cell identification device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5623191A (en) * 1979-07-26 1981-03-04 Tokyo Shibaura Electric Co Door safety device for elevator
JPS6345683A (en) * 1986-08-13 1988-02-26 Agency Of Ind Science & Technol Inspecting instrument for shape and state of surface of sewed part
JPS63290946A (en) * 1987-05-22 1988-11-28 Shimadzu Corp Cell identification device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08158317A (en) * 1994-12-01 1996-06-18 Kaimon:Kk Bridge elastic supporting device having rubber supports composed flatly
WO2019182528A3 (en) * 2017-10-23 2019-12-26 Altiparmak Gida Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi Pollen classification system and related method

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