JP2008298706A

JP2008298706A - 形状判定方法

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Publication number: JP2008298706A
Application number: JP2007147664A
Authority: JP
Inventors: Fumio Fujimura; 文男藤村
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2008-12-11

Abstract

【課題】蛍光標識された細菌が曲がっている場合や、２つの細菌が接触している場合でも正確に細菌を判定する形状判定方法を提供する。
【解決手段】撮像した画像から形状判定を行う検査対象物の領域を抽出しＳ１０２、前記検査対象物の輪郭を算出しＳ１０３、前記検査対象物の中心線を算出しＳ１０４、前記中心線の形状から前記検査対象物の曲がり部分を検出しＳ１０７、前記曲がり部分を除く領域の前記検査対象物の太さを、前記輪郭算出工程で算出した輪郭から算出しＳ１０９、前記太さの平均値を算出しＳ１１１、前記太さのばらつき度合いを算出しＳ１１４、前記中心線の長さから前記検査対象物の長さを算出しＳ１１６、前記太さ平均値と、前記太さばらつき度合いと、前記検査対象物の長さから前記検査対象物の形状を判定する。
【選択図】図３

Description

本発明は形状判定方法に係り、特に検査対象物の長さ、太さ等の形状から細菌の判定を行う方法に関する。

従来、抗酸菌の検査方法として蛍光法が一般的に用いられている。蛍光法は喀痰等の検体の一部を採取して直接スライドガラスに塗抹し、乾燥、熱固定して蛍光染色を施し、顕微鏡下で抗酸菌の存在を観察者が探す方法である。近年では喀痰中に抗酸菌がばらつきに分布していない場合でも検査の精度を保つようにするため、直接スライドガラスに塗抹するのではなく、喀痰を遠心分離機で均等化した遠心集菌材料をスライドガラスに塗抹して観察する集菌法が主に用いられている。

蛍光染色としてはオーラミン染色が代表的であり、オーラミンで染色した後に塩酸アルコールで脱色し、さらにメチレン青液で後染色することで染色を行う。染色後に紫外線を照射することにより、抗酸菌が蛍光発光し、オレンジ色に光った状態を観察者が顕微鏡を用いて観察して検査を行う。蛍光法では抗酸菌以外にごみ等もオレンジ色に光っている場合があるため、形状を見て観察者が抗酸菌かどうかを判断する必要がある。

また、顕微鏡で観察者が観察する代わりに、カメラなど撮影手段を用いて自動で各視野を撮影し、撮影した画像から抗酸菌を自動で検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では検査対象物の面積、縦横比等により抗酸菌かどうかの判断を行う。

しかし、検査の主流となりつつある集菌法で遠心分離機による処理を行った場合には、細菌が曲がることがあるため、曲がりを考慮して形状を判定する必要がある。曲がりがあるような長尺状の対象物の太さを計測する方法として、次のような方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。この方法では長尺状の対象物の画像を撮影し、対象の輪郭と外接長方形の長手方向を算出し、長手方向の片側部分で外接長方形を等分する直線と輪郭が交わる点において、距離が最小となる輪郭上の点を算出し、算出した距離の平均を太さとして算出する。
特開２００４−３３３１５１号公報特開平１１−１９４０１４号公報

しかしながら、前記従来の方法では、細菌同士が接触している場合や細菌の曲がりが極端に大きい場合にはそれらを認識することが出来ないため、細菌として判定することが出来ないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、細菌に曲がりが生じた場合や細菌同士が接触している場合でも細菌として判定することが出来るように、検査対象物の形状を判定する形状判定方法を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の形状判定方法は、撮像した画像から形状判定を行う検査対象物の領域を抽出する領域抽出工程と、前記検査対象物の輪郭を算出する輪郭算出工程と、前記検査対象物の中心線を算出する中心線算出工程と、前記中心線の形状から前記検査対象物の曲がり部分を検出する曲がり部分検出工程と、前記曲がり部分を除く領域の前記検査対象物の太さを、前記輪郭算出工程で算出した輪郭から算出する太さ算出工程と、前記太さの平均値を算出する太さ平均値算出工程と、前記太さのばらつき度合いを算出する太さばらつき度合い算出工程と、前記中心線の長さから前記検査対象物の長さを算出する長さ算出工程と、前記太さ平均値と、前記太さばらつき度合いと、前記検査対象物の長さから前記検査対象物の形状を判定する形状判定工程を含むことを特徴とするものである。

さらに形状判定方法において、前記形状判定工程において、前記太さ平均値と、前記太さばらつき度合いが所定値であり、かつ前記検査対象物の長さが所定値の場合に、前記検査対象物を細菌であると判定することを特徴とするものである。

さらに形状判定方法において、細菌の長さの平均値を算出する長さ平均値算出工程をさらに備え、前記形状判定工程において、前記曲がり部分検出工程で曲がり部分が検出され、前記太さ平均値と、前記太さばらつき度合いが所定値であり、検査対象物の長さが前記長さ平均値算出工程で算出した長さ平均値の２倍程度である場合には２つの細菌が接触しているものとして形状を判定することを特徴とするものである。

さらに形状判定方法において、撮像した画像から形状判定を行う検査対象物の領域を抽出する検査領域抽出工程と、前記検査対象物の中心線を算出する中心線算出工程と、前記検査対象物の輪郭を算出する輪郭算出工程と、前記中心線の形状から対象物の接触を検出する接触検出工程と、前記接触検出工程にて接触を検出した場合に、前記輪郭の形状から検査対象物を２つの領域に分離する分離工程と、検査対象物の太さを、前記輪郭算出工程で算出した輪郭から算出する太さ算出工程と、前記中心線から前記検査対象物の長さを算出する長さ算出工程と、前記太さの平均値を算出する太さ平均値算出工程と、前記太さのばらつき度合いを算出する太さのばらつき度合い算出工程と、前記太さの平均値と、前記太さのばらつき度合いと、前記検査対象物の長さから検査対象物の形状を判定する形状判定工程を含む形状判定方法。

さらに形状判定方法において、前記太さばらつき度合い算出工程において、太さのばらつき度合いを太さの標準偏差により算出することを特徴とするものである。

さらに形状判定方法において、前記太さばらつき度合い算出工程において、太さのばらつき度合いを太さの最大値と最小値の差により算出することを特徴とするものである。

本発明の形状判定方法によれば、検査対象物が重なっている場合や極端に曲がっている場合でも検査対象物の形状を判定し細菌を検出することが出来る。

以下に、本発明の形状判定方法の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における形状判定方法の前提となる形状検査装置のブロック図である。図１において、プレート１０５は検査対象物を塗抹したものである。光学手段１０１からプレート１０５に励起光を照射すると共に、プレート１０５上の検査対象物が励起されて発した蛍光を光学手段１０１で捕らえ、撮像手段１０２へ導く。撮像手段１０２は蛍光観察している領域を撮影して画像を生成し、画像を画像処理手段１０３へ出力する。画像処理手段１０３は撮影した画像から細菌を検出し、その検出結果を表示手段１０４へ出力する。表示手段１０４は検出結果を表示する。

まず、プレート１０５について詳細に説明する。プレート１０５は、スライドガラスを用いており、乾燥、熱固定して蛍光染色を施した検体が塗布されている。検体としては例えば人の喀痰や便などである。なお、プレート１０５として、シャーレなどの任意のプレートを採用してもよい。

次に光学手段１０１について詳細に説明する。光学手段１０１として蛍光顕微鏡を用いた場合の一例を図２に示す。光源２０１は検査対象物に励起光を照射するためのものであり、紫外線を含む光を照射するために水銀ランプなどを使用する。光源２０１からの光源光２０２は、励起フィルタ２０３を通る。励起フィルタ２０３は細菌が蛍光するのに必要な波長の光（以下、励起光２０４と称す）を透過し、不要な光を遮光する。次に、ダイクロイックミラー２０５にて励起光２０４を対物レンズ２０６に導き、対物レンズ２０６を経由してプレート１０５に照射される。ダイクロイックミラー２０５は光源光２０２に対して４５度の角度で設置され、特定の波長のみ反射する。照射された励起光２０４で検体中の細菌が励起され蛍光２０７を発し、その蛍光２０７は対物レンズ２０６を経由して、吸収フィルタ２０８を通り、撮像手段１０２へ蛍光２０７を導く。吸収フィルタ２０８は蛍光２０７を透過し、反射した励起光２０４や外光などの蛍光２０７以外の光２０９を遮光する。なお、光学手段１０１として蛍光観察が可能なマイクロメータなど任意の光学手段１０１を採用してもよい。

次に撮像手段１０２について詳細に説明する。撮像手段１０２は、モノクロＣＣＤカメラを用いており、光学手段１０１である蛍光顕微鏡にＣマウントで接合している。光学手段１０１により導かれた検体からの蛍光２０７を、ＣＣＤカメラで撮影し、撮影した画像を画像処理手段１０３へ出力する。なお、撮像手段１０２として、カラーＣＣＤカメラなど任意の撮像手段１０２を採用してもよい。

次に画像処理手段１０３の構成について図３から図１３を用いて詳細に説明する。図３は、画像処理手段１０３で行う形状判定方法における各ステップを示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１において、撮影した画像を二値化する。撮影した画像において、検査対象物は蛍光を発しているため、検査対象物の輝度値は背景部分の画素の輝度値より高くなる。そこで、注目している画素の輝度値が閾値よりも高ければ１とし、それ以外を０とすることで二値化を行う。閾値の決め方としては、例えば予め観察者が細菌と判断した領域の輝度値の平均値を算出し、さらに背景の輝度値の平均値も測定しておき、その中間値を閾値とするようにしてもよい。図５は撮影した画像を二値化した図である。斜線で示した領域が二値化により１とした領域であり、それ以外の領域は０の領域である。

次に、ステップＳ１０２は検査領域抽出工程であり、ステップＳ１０１の二値化工程で算出した二値化画像を用いて検査領域を抽出する。検査領域の抽出は、ニ値化した画像の全画素について１と判断された領域をラベリングすることで行う。ラベリングは注目画素の値が１の場合に周囲８近傍に１の値があればその画素も注目画素の領域と同じ領域であると識別し、同一領域に番号付けを行う作業である。検査領域内の画素がすべてラベリングされるまでこの作業を行う。図６はラベリングした結果を示しており、同一領域に６０１から６０６までの番号付けが行われている。

次に、ステップＳ１０３は輪郭抽出工程であり、ステップＳ１０２で算出した検査領域について輪郭の抽出を行う。図７は、ステップＳ１０２で算出した図６中の検査領域６０１の輪郭抽出結果を表しており、輪郭７０１が抽出された輪郭である。輪郭の算出方法については様々な方法があるが、ラプラシアンフィルタ等の周知の輪郭抽出フィルタを用いることで輪郭７０１を抽出することができる。

次に、ステップＳ１０４は中心線算出工程であり、ステップＳ１０２で算出した検査領域について中心線の算出を行う。中心線の算出方法については様々な方法があるが、例えば、Ｈｉｌｄｉｔｃｈ法のような周知の細線化処理方法を用いれば中心線を算出することができる。細線化処理では線幅１まで検査領域を細める処理が施され、図８の８０１に示すように検査領域６０１の中心を通る中心線を算出することができる。

次に、ステップＳ１０５は太さ算出点選択工程であり、太さを算出する場所を中心線８０１上の点から太さ算出点として選択する。太さ算出点での検査対象物の太さを後工程で算出することになる。図８においては８０２、８０３、８０４が太さ算出点である。太さ算出点は、中心線８０１上の端から端までの点を順次選択することにより決定するが、後述するように太さ算出点の前後に曲がり量算出点を設けるため、８０２のように中心線の端から一定距離離れた点を太さ算出点として選択し、順次太さ算出点を移動させながら、中心線８０１の端から一定距離離れた点８０４までの中心線上点を選択する。

次に、ステップＳ１０６は曲がり量算出点設定工程であり、曲がり量を算出するための２つの曲がり量算出点を設定する。図８に曲がり量算出点の一例を表している。図８において、８０２ａ、８０２ｂは太さ算出点８０２における曲がり量を算出するための曲がり量算出点であり、中心線８０１上に太さ算出点８０２を中心として等距離でお互いに反対側に位置するように設定されている。同様にして太さ算出点８０３を中心にして曲がり量算出点８０３ａ、８０３ｂを設定する。この場合、曲がり量算出点８０３ａからもう一方の曲がり量算出点８０３ｂまでの距離は検査対象物の太さ程度が望ましい。例えば、抗酸菌を検出する場合には抗酸菌の太さ０．３μｍから０．６μｍを曲がり量算出点からもう一方の曲がり量算出点までの距離とする。

次に、ステップＳ１０７は曲がり量算出工程であり、ステップＳ１０５の太さ算出点選択工程で選択した太さ算出点での検査対象物の曲がり量を算出する。曲がり量はステップＳ１０６の曲がり量算出点設定工程で設定した曲がり量算出点と、太さ算出点とで形成される角度で算出する。具体的には、２つの曲がり量算出点から太さ算出点へそれぞれ直線を引いた時、２本の直線が太さ算出点上でなす角を曲がり量とする。例えば図８において、太さ算出点８０２における曲がり量は、太さ算出点８０２と曲がり量算出点８０２ａ、８０２ｂで形成される角度θ１であり、太さ算出点８０３における曲がり量は、太さ算出点８０３と曲がり量算出点８０３ａ、８０３ｂで形成される角度θ２で表される。

次に、ステップＳ１０８は曲がり部分かどうかの判定を行う工程であり、ステップＳ１０７にて算出した角度が所定値より小さい場合には検査対象物の曲がり部分であると判定する。例えば図８において太さ算出点８０２での曲がり量は約１８０度であり、曲がり部分でないと判定する。また太さ算出点８０３での曲がり量は約６０度であり、曲がり部分であると判断する。曲がり部分かどうかの判定を行う角度の閾値としては例えば角度が１２０度より小さい場合には曲がり部分であると判定する。曲がり部分であると判定された場合には、ステップＳ１１０に移行し、その太さ算出点では太さの測定を行わないようにする。曲がり部分において図１４に示すように、太さ算出点が中心線８０１の曲がり角になく、曲がり角に近い場所にある場合には、太さ算出点１４０１と曲がり量算出点１４０１ａ、１４０１ｂとで形成される角度θ３は約１００度であり、１２０度より角度が小さいため、曲がり部分と判断される。このように曲がり角付近では角度が小さくなるため、曲がり部分と判断される。

曲がり部分でないと判定された場合には、ステップＳ１０９の太さ算出工程に移行して太さ算出点での太さの測定を行う。図８においては、太さ算出点８０２では太さの測定を行い、太さ算出点８０３では太さの測定を行わないことになる。これにより図８において曲がり部分では太さの測定を行わないため、太さの誤測定を防止することができる。

次に、ステップＳ１０９は太さ算出工程であり、ステップＳ１０８にて曲がり部分でないと判断された場合、その場所の太さを算出する。太さの算出方法について図９を用いて説明する。図９において中心線８０１上にある太さ算出点８０２は曲がり部分ではないと判断された点であり、この点での太さを算出する。そのために太さ算出点８０２を通る直線のうち輪郭７０１に切り取られる線分の長さが最小となるものを検査対象物の太さ９０１とする。

ステップＳ１０５の太さ算出点選択工程からステップＳ１０９の太さ算出工程までの各工程を、中心線上の太さ算出点を順次選択しながら行い、太さ算出点の選択点がなくなるまでステップＳ１１０にて繰り返す。

次に、ステップＳ１１１は太さ平均値算出工程であり、ステップＳ１０９の太さ算出工程で算出した太さの平均値を算出する。

次に、ステップＳ１１２は太さ平均値が所定値の範囲内かどうかを判定する工程である。判定のための所定値としては、抗酸菌の太さである０．３μｍから０．６μｍの範囲を所定値とする。太さの平均値が所定値でない場合にはステップＳ１１３に移行し、細菌以外と判定する。太さの平均値が所定値の場合には、ステップＳ１１４のばらつき算出工程に移行する。

次に、ステップＳ１１４はばらつき算出工程であり、ステップＳ１０９の太さ算出工程で算出した検査対象物の太さのばらつきを算出する。太さのばらつきについては、例えば標準偏差を算出してばらつきを算出する。ステップＳ１１１の太さ平均値算出工程にて算出した太さの平均値を用い、曲がり部分でない太さ算出点での太さと、平均値との差の二乗平均の平方根を算出することで標準偏差を算出することができる。

次に、ステップＳ１１５はばらつきが所定値の範囲内かどうかを判定する工程であり、ステップＳ１１４のばらつき算出工程で算出した値が所定値かどうかを判定する。抗酸菌は細長く一様な太さを持つ細菌であり、太さのばらつきを算出し、検査対象物が一様な太さかどうかで細菌の判定を行うことができる。太さのばらつきについてはステップＳ１１４のばらつき算出工程で算出した標準偏差値を用いる。ステップＳ１１５では標準偏差値が所定値かどうかで判定を行うが、所定値については、予め人が細菌と判定した検査対象物の太さの標準偏差値と、細菌でないと判定した検査対象物の太さの標準偏差値を算出し、それぞれの平均値を算出し、細菌と判定した場合の太さの標準偏差値と、細菌でないと判定した場合の太さの標準偏差値との中間値を所定値とし、所定値より検査対象物の太さの標準偏差値が大きい場合には細菌以外と判定してステップＳ１１３に移行し、小さい場合には、ステップＳ１１６の長さ算出工程に移行する。

なおステップＳ１１４、ステップＳ１１５にてばらつきを標準偏差を用いて算出しばらつき度合いを判定したが、簡易的に太さのばらつきを太さの最大値と最小値の差で数値化し、ばらつき度合いを判定してもよい。処理が簡単なため、高速にばらつき度合いの算出を行うことができる。

次に、ステップＳ１１６は長さ算出工程であり、検査対象物の長さを算出する。長さについては中心線８０１の長さから値を算出する。なお、長さの算出の際に中心線８０１が輪郭７０１に接していない場合には、図１０に示すように中心線８０１の両端を輪郭７０１まで延長し、輪郭７０１に接したところまでの長さを検査対象物の長さとして算出する。

次に、ステップＳ１１７は長さが所定値かどうかを判定する工程であり、ステップＳ１１６の長さ算出工程で算出した検査対象物の長さが所定値かどうかを判定する。判定のための所定値としては、抗酸菌の長さが１μｍから４μｍの範囲であるためこの範囲を所定値とする。検査対象物の長さが所定値でない場合にはステップＳ１１３に移行し、細菌以外と判定する。長さが所定値の場合にはステップＳ１１８に移行して細菌と判定する。

ここまでは簡単のために１つの検査領域に対する処理を詳細に記載したが、ステップＳ１０３からステップＳ１１８まではステップＳ１０２で抽出された検査領域全てに対して同時に処理が行われる。

次に、ステップＳ１１９は細菌個数カウント工程であり、ステップＳ１１８で細菌と判定された個数をカウントする。

以上のようにステップＳ１０１からステップＳ１１９までの工程を行うことにより、検査対象物を細菌か、細菌以外かの判定を行うことができる。

次に図１の表示手段１０４について説明する。表示手段１０４としては、例えば液晶モニタを用いる。表示手段１０４は画像処理手段１０３から出力された検出結果を表示する。検出結果としてはステップＳ１１９にてカウントした細菌個数を表示してもよいし、日本結核病学会から出されている検査指針に基づき、細菌個数毎の記載法の記号を表示するようにしてもよい。その他にも細菌と判定した画像等を表示するようにしてもよい。

以上のように、実施の形態１では細菌が曲がっている場合でも、曲がり部分を検出して曲がり部分以外の場所の太さを算出できるため、検査対象物の太さの平均値、太さのばらつき、長さから正確に細菌の判定を行うことができる。

なお、本実施の形態においては抗酸菌を例に説明を行ったが、他の桿菌においても同様に判定を行う事が出来、抗酸菌に限定するものではない。

また、本実施の形態では、同一検体内で細菌の長さの平均値を算出し、検査対象物の長さが同一検体内の細菌の長さの平均値の２倍程度であり、なおかつ曲がり部分がある場合には、２個の細菌が接触しているものとし細菌と判定するようにしてもよい。この場合のフローチャートを図４に示す。

検査対象物が図７に示すような形状の場合、前述したように細菌が曲がっている場合もあるが、２個の細菌の先端が接触している場合もあり、このような場合でも正確に細菌の判定を行うことができる。２個の細菌の先端が接触している場合には検査対象物の長さは約２個分の長さとなるため、検査を行っている検体の細菌の長さを算出し、検査対象物の長さが細菌の長さの２倍程度かどうかを判定する必要がある。

そこで、まず通常の桿菌の長さで細菌とされた測定対象物に対してステップＳ１２２にて長さの平均値を算出する。同一検体での細菌の長さはほぼ等しいため、長さの平均値を算出することで細菌の長さを決定することができる。そして算出された長さの平均値をステップＳ１１７の工程にフィードバックし、通常の長さ判定で細菌と判別されなかった測定対象物に対して再度細菌判定の処理を行うようにする。

ステップＳ１１７にて検査対象物の長さが所定値でないと判定された場合、ステップＳ１２０で検査対象物の長さが平均値の２倍程度かどうかの判定を行う。長さが２倍程度の場合にはステップＳ１２１移行し、そうでない場合にはステップＳ１１３に移行して細菌以外と判定する。

次に、ステップＳ１２１は検査対象物に曲がり部分が存在するかどうかの判定を行う工程であり、曲がり部分が存在する場合にはステップＳ１１８に移行して細菌と判定し、そうでない場合にはステップＳ１１３に移行して細菌以外と判定する。

以上のように、本実施の形態では、２個の細菌の先端が接触している場合でも細菌かどうかの判定をすることができ、細菌の判定の精度を向上させることができる。

（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２における形状判定方法を示したフローチャート図である。実施の形態１と異なるところは中心線の交点から接触部分の有無を検出し、接触部分を検出した場合には検査対象物を２つの領域に分離し、各々の領域で形状を判定する点である。図１２に２つの検査対象物が接触している場合の一例を示している。このような場合、ＣＣＤカメラで撮影すると、検査対象物が放つ蛍光でハレーションが生じ、境界がなくなり、一つの領域として認識される場合が多い。

まず実施の形態１で説明したように、検査対象物に対してステップＳ１０１からステップＳ１０４までの工程を行い、中心線を算出する。

次に、ステップＳ２０１は中心線上に交点があるかどうかの判定を行う工程であり、中心線に交点がない場合にはステップＳ１０５の太さ算出点選択工程に移行する。中心線に交点がある場合には、接触部分があると判断し、検査対象物の分離工程に移行する。交点は中心線８０１の分岐状態を調査して算出することができ、図１２においては１２０１が交点となる。

次に、ステップＳ２０２は輪郭変曲点算出工程であり、ステップＳ１０３で抽出した輪郭７０１の変曲点を算出する。図１２の場合には１２０２，１２０３が変曲点となる。変曲点は輪郭７０１上の注目点と前後の変曲点算出点の位置関係から算出することができ、例えば注目点が１２０２の場合、１２０２と前後の変曲点算出点１２０２ａと１２０２ｂとの角度を調べ、所定の角度より小さければ変曲点と算出する。注目点としては例えば輪郭線上の全ての点を選択してサーチを行い、前後の変曲点算出点については、例えば注目点から５画素離れている点を選択する。注目点をサーチする毎に、変曲点算出点も注目点から5画素離れた点が選択され移動する。変曲点かどうかを算出する所定の角度としては、例えば１２０度より小さければ変曲点であると算出する。変曲点が連続して複数ある場合には、注目点と変曲点算出点のなす角度が最も小さくなる注目点を変曲点として算出する。

次に、ステップＳ２０３は領域分離線算出工程であり、検査領域を２つに分離する分離線を算出する。領域分離線はステップＳ２０２の輪郭変曲点算出工程で算出した輪郭点を結ぶ直線から算出することができ、図１３において、変曲点１２０２と変曲点１２０３を結ぶ直線１２０４が領域分離線となる。

次に、ステップＳ２０４は検査領域分離工程であり、ステップＳ２０３の分離線算出工程で算出した領域分離線１２０４により、検査領域を分離する。図１３において、分離線１２０４により領域１２０５と領域１２０６に分離する。なお中心線についても交点１２０１から領域分離線１２０４までの中心線を削除し、中心線の分離も行う。ステップＳ２０４の検査領域分割工程により領域の分離を行った後、分離した領域の各々においてステップＳ１０５以降の工程を行う。

次に、ステップＳ１０５は太さ算出点選択工程であり、中心線に交点がない場合にはステップＳ１０２の検査領域抽出工程で抽出した検査領域の中心線上の太さ算出点を選択し、中心線に交点がある場合にはステップＳ２０４の検査領域分離工程で分離した各々の検査領域の中心線上の太さ算出点を選択する。

次に、ステップＳ１０９は太さ算出工程であり、太さ算出点での太さを算出する。ステップＳ１０５、ステップＳ１０９の工程を太さ算出点がなくなるまでステップＳ１１０にて繰り返す。

太さ算出点での太さの算出が終了すると、実施の形態１と同様に、太さの平均値、太さのばらつき、長さを算出し、それぞれの値が所定値かどうかで細菌か細菌以外かを判定する。

以上のように本実施の形態２においては、細菌の重なりを検出し重なり領域を分離してそれぞれの細菌を検出するようにしたため、細菌が接触している場合でも細菌かどうかの判定を正確に行うことが可能となる。

本発明にかかる形状判定方法は、細菌が曲がっている状態や、細菌が接触している場合でも細菌を判定する機能を有し、細菌検査装置等として有用である。

本発明の実施の形態１及び実施の形態２における形状検査装置のブロック図本発明の実施の形態１及び実施の形態２における蛍光顕微鏡の説明図本発明の実施の形態１における形状判定方法のフローチャート本発明の実施の形態１における別形態の形状判定方法のフローチャート本発明の実施の形態１における二値化処理説明図本発明の実施の形態１におけるラベリング処理説明図本発明の実施の形態１における輪郭抽出結果図本発明の実施の形態１における曲がり量算出のための説明図本発明の実施の形態１における検査対象物の太さ算出のための説明図本発明の実施の形態１における検査対象物の長さ算出のための説明図本発明の実施の形態２における形状判定方法のフローチャート本発明の実施の形態２における接触部分がある場合の検査対象物の説明図本発明の実施の形態２における検査領域の分離の説明図本発明の実施の形態１における曲がり量算出のための説明図

符号の説明

１０１光学手段
１０２撮像手段
１０３画像処理手段
１０４表示手段
１０５プレート
２０１光源
２０２光源光
２０３励起フィルタ
２０４励起光
２０５ダイクロイックミラー
２０６対物レンズ
２０７蛍光
２０８吸収フィルタ
２０９蛍光以外の光
６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６検査領域
７０１輪郭
８０１中心線
８０２、８０３、８０４太さ算出点
８０２ａ、８０２ｂ、８０３ａ、８０３ｂ曲がり量算出点
９０１検査対象物の太さ
１２０１交点
１２０２、１２０３変曲点
１２０２ａ、１２０２ｂ変曲点算出点
１２０４領域分離線
１２０５、１２０６分割した領域
１４０１太さ算出点
１４０１ａ、１４０１ｂ曲がり量算出点

Claims

撮像した画像から形状判定を行う検査対象物の領域を抽出する領域抽出工程と、
前記検査対象物の輪郭を算出する輪郭算出工程と、
前記検査対象物の中心線を算出する中心線算出工程と、
前記中心線の形状から前記検査対象物の曲がり部分を検出する曲がり部分検出工程と、
前記曲がり部分を除く領域の前記検査対象物の太さを、前記輪郭算出工程で算出した輪郭から算出する太さ算出工程と、
前記太さの平均値を算出する太さ平均値算出工程と、
前記太さのばらつき度合いを算出する太さばらつき度合い算出工程と、
前記中心線の長さから前記検査対象物の長さを算出する長さ算出工程と、
前記太さ平均値と、前記太さばらつき度合いと、前記検査対象物の長さから前記検査対象物の形状を判定する形状判定工程を含む形状判定方法。
前記形状判定工程において、前記太さ平均値と、前記太さばらつき度合いが所定値であり、かつ前記検査対象物の長さが所定値の場合に、前記検査対象物を細菌であると判定する請求項１に記載の形状判定方法。
細菌の長さの平均値を算出する長さ平均値算出工程をさらに備え、前記形状判定工程において、前記曲がり部分検出工程で曲がり部分が検出され、前記太さ平均値と、前記太さばらつき度合いが所定値であり、検査対象物の長さが前記長さ平均値算出工程で算出した長さ平均値の２倍程度である場合には２つの細菌が接触しているものとして形状を判定する請求項１に記載の形状判定方法。
撮像した画像から形状判定を行う検査対象物の領域を抽出する検査領域抽出工程と、
前記検査対象物の中心線を算出する中心線算出工程と、
前記検査対象物の輪郭を算出する輪郭算出工程と、
前記中心線の形状から対象物の接触を検出する接触検出工程と、
前記接触検出工程にて接触を検出した場合に、前記輪郭の形状から検査対象物を２つの領域に分離する分離工程と、
検査対象物の太さを、前記輪郭算出工程で算出した輪郭から算出する太さ算出工程と、
前記中心線から前記検査対象物の長さを算出する長さ算出工程と、
前記太さの平均値を算出する太さ平均値算出工程と、
前記太さのばらつき度合いを算出する太さのばらつき度合い算出工程と、
前記太さの平均値と、前記太さのばらつき度合いと、前記検査対象物の長さから検査対象物の形状を判定する形状判定工程を含む形状判定方法。
前記形状判定工程において、前記太さ平均値と、前記太さばらつき度合いが所定値であり、かつ前記検査対象物の長さが所定値の場合に、前記検査対象物を細菌であると判定する請求項４に記載の形状判定方法。
前記太さばらつき度合い算出工程において、太さのばらつき度合いを太さの標準偏差により算出する請求項１または請求項４に記載の形状判定方法。
前記太さばらつき度合い算出工程において、太さのばらつき度合いを太さの最大値と最小値の差により算出する請求項１または請求項４に記載の形状判定方法。