JP2010038702A - Measuring apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring apparatus for calibrating the optical noise caused by the surface roughness (irregularities) of a biosensor. <P>SOLUTION: The measuring apparatus 110 is a measuring apparatus for (a) performing chromatography measurement with respect to the sample spotted on the biosensor 120 and equipped with a photographing unit (a light emitting device 111, an iris 112, a condensing lens 113, a photodetector 114 and a signal converting part 115) for (b) photographing the measuring part (a developing part 122 and a reaction part 123) of the biosensor 120 to form the image signal of the measuring part, a control part 119 for (c) controlling the photographing unit to allow the photographing unit to photograph the measuring part before and after the sample is developed on the measuring part and an image processing part 116 for (d) using the image signal formed by the photographing unit before the sample is developed on the measuring part to remove the noise component inherent to each biosensor contained in the image signal formed by the photographing unit after the sample is developed on the measuring part. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、試料中の分析対象物について測定を行う測定装置に関し、特に、バイオセンサに点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置に関するものである。   The present invention relates to a measurement apparatus that performs measurement on an analyte in a sample, and more particularly to a measurement apparatus that performs chromatographic measurement on a sample spotted on a biosensor.

従来、試料中の分析対象物について測定を行う測定装置として、バイオセンサに点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置がある（例えば、特許文献１参照。）。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a measuring device that measures an analysis target in a sample, there is a measuring device that performs chromatographic measurement on a sample spotted on a biosensor (see, for example, Patent Document 1).

具体的には、図１５（Ａ）に示すように、測定装置１０は、光源１１、フィルタ１２、集光レンズ１３、イメージセンサ１４、信号変換部１５、画像処理部１６、出力部１７を備える。集光レンズ１３は、バイオセンサ２０の像をイメージセンサ１４の受光面上に結像させる位置に配置されている。   Specifically, as illustrated in FIG. 15A, the measurement apparatus 10 includes a light source 11, a filter 12, a condenser lens 13, an image sensor 14, a signal conversion unit 15, an image processing unit 16, and an output unit 17. . The condenser lens 13 is disposed at a position where the image of the biosensor 20 is formed on the light receiving surface of the image sensor 14.

図１５（Ｂ）に示すように、バイオセンサ２０は、ニトロセルロースメンブレンから構成される展開部２１の上に、試料中の分析対象物と反応して呈色する反応部２２と、標準信号が得られる反射片２３が設けられている。ここで、標準信号とは、光源１１の光量の変動などに起因した感度の変動を較正するときに、標準となる信号である。   As shown in FIG. 15 (B), the biosensor 20 has a reaction part 22 that reacts with an analyte in the sample and is colored on a development part 21 composed of a nitrocellulose membrane, and a standard signal. The resulting reflecting piece 23 is provided. Here, the standard signal is a signal that becomes a standard when calibrating fluctuations in sensitivity caused by fluctuations in the light amount of the light source 11 and the like.

測定装置１０は、光源１１を発光させて、バイオセンサ２０の表面を照射する。照射したバイオセンサ２０の表面で反射した光は、光学フィルタ１２と、集光レンズ１３とを通過し、イメージセンサ１４に入射する。イメージセンサ１４に入射した光は、イメージセンサ１４において電気信号に変換される。変換されて得られた電気信号は、信号変換部１５に出力され、信号変換部１５において映像信号に変換される。変換されて得られた映像信号は、画像処理部１６に出力され、画像処理部１６において画像処理が行われる。画像処理が行われて得られた結果は、出力部１７に出力される。ここで、画像処理とは、反応部２２の反射光量に応じた出力信号と、反射片２３の反射光量に応じた標準信号とを使用して、反応部２２の反射率を演算する処理である。
特許３５５９９７５号公報 The measurement device 10 emits light from the light source 11 and irradiates the surface of the biosensor 20. The light reflected by the irradiated surface of the biosensor 20 passes through the optical filter 12 and the condenser lens 13 and enters the image sensor 14. The light incident on the image sensor 14 is converted into an electrical signal in the image sensor 14. The electrical signal obtained by the conversion is output to the signal converter 15 and converted into a video signal by the signal converter 15. The video signal obtained by the conversion is output to the image processing unit 16 and the image processing unit 16 performs image processing. A result obtained by performing the image processing is output to the output unit 17. Here, the image processing is processing for calculating the reflectance of the reaction unit 22 by using an output signal corresponding to the reflected light amount of the reaction unit 22 and a standard signal corresponding to the reflected light amount of the reflection piece 23. .
Japanese Patent No. 3559975

しかしながら、バイオセンサ２０の展開部２１の表面が粗いので、出力信号の波形に光学ノイズが発生する。このため、反応部２２の呈色が弱いと、出力信号の波形に発生する光学ノイズによって、Ｓ／Ｎが悪化し、高精度の検出が難しくなり、高精度の測定を行うことが困難になる。   However, since the surface of the development part 21 of the biosensor 20 is rough, optical noise is generated in the waveform of the output signal. For this reason, if the color of the reaction part 22 is weak, the S / N deteriorates due to the optical noise generated in the waveform of the output signal, making it difficult to detect with high accuracy, making it difficult to perform highly accurate measurement. .

すなわち、反射片２３の反射光量に応じた標準信号を使用するだけでは、光源１１の光量の変動などに起因した感度の変動を較正することができても、バイオセンサ２０の表面の粗さ（凹凸）に起因した光学ノイズを較正することができない。   That is, the surface roughness of the biosensor 20 (even if the sensitivity variation due to the light amount variation of the light source 11 can be calibrated only by using the standard signal corresponding to the reflected light amount of the reflecting piece 23 ( Optical noise due to unevenness cannot be calibrated.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、バイオセンサの表面の粗さ（凹凸）に起因した光学ノイズを較正する測定装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a measuring apparatus that calibrates optical noise caused by the roughness (unevenness) of the surface of a biosensor.

上記目的を達成するために、本発明に係わる測定装置は、下記に示す特徴を備える。
（ＣＬ１）測定装置は、（ａ）バイオセンサに点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置であって、（ｂ）前記バイオセンサの測定部を撮影して前記測定部の映像信号を生成する撮影手段と、（ｃ）前記撮影手段を制御して、前記測定部に前記試料が展開される前と展開された後とに、前記撮影手段に前記測定部を撮影させる制御手段と、（ｄ）前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号を使用して、前記測定部に前記試料が展開された後に前記撮影手段で生成された映像信号に含まれた各バイオセンサに固有のノイズ成分を除去する画像処理手段とを備える。 In order to achieve the above object, a measuring apparatus according to the present invention has the following features.
(CL1) The measuring device is (a) a measuring device that performs a chromatographic measurement on a sample spotted on a biosensor, and (b) an image of the measuring portion obtained by photographing the measuring portion of the biosensor. Imaging means for generating a signal; and (c) control means for controlling the imaging means to cause the imaging means to image the measurement unit before and after the sample is deployed on the measurement unit. And (d) an image generated by the imaging unit after the sample is developed on the measurement unit using the video signal generated by the imaging unit before the sample is developed on the measurement unit. Image processing means for removing noise components unique to each biosensor included in the signal.

これによって、試料展開前の映像信号を使用して試料展開後の映像信号を補正することによって、バイオセンサの表面の粗さに起因した光学ノイズを除去することができる。また、呈色の弱い反応部分においても測定精度を高めることができる。   Thus, by correcting the video signal after the sample development using the video signal before the sample development, the optical noise due to the roughness of the surface of the biosensor can be removed. In addition, the measurement accuracy can be increased even in a reaction portion with weak coloration.

（ＣＬ２）上記（ＣＬ１）に記載の測定装置は、（ａ）前記バイオセンサが装置内に挿入されたか否かを検知する検知手段を備え、（ｂ）前記制御手段が、前記撮影手段を制御して、前記検知手段によって前記バイオセンサが装置内に挿入されたと検知されてから前記測定部に前記試料が展開されるまでに、前記撮影手段に前記測定部を撮影させるとしてもよい。   (CL2) The measurement apparatus according to (CL1) includes (a) detection means for detecting whether or not the biosensor is inserted into the apparatus, and (b) the control means controls the imaging means. Then, after the detection unit detects that the biosensor has been inserted into the apparatus, the imaging unit may take an image of the measurement unit before the sample is developed on the measurement unit.

これによって、バイオセンサを挿入するだけで、試料が展開される前におけるバイオセンサの表面の粗さ（凹凸）を撮影することができ、容易に、測定の信頼性を高めることができる。   Thus, the roughness (unevenness) of the surface of the biosensor before the sample is developed can be photographed simply by inserting the biosensor, and the measurement reliability can be easily increased.

（ＣＬ３）上記（ＣＬ１）に記載の測定装置は、前記画像処理手段において、前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号が所定の信号レベル以下であるか否かを判定し、前記所定の信号レベル以下であると判定した場合は、前記バイオセンサが使用済みであると判定し、前記所定の信号レベル以下でないと判定した場合は、前記バイオセンサが使用可能であると判定する判定手段を備えるとしてもよい。   (CL3) In the measurement apparatus according to (CL1), in the image processing unit, is the video signal generated by the photographing unit before the sample is developed on the measurement unit being equal to or lower than a predetermined signal level? If it is determined that the biosensor is not more than the predetermined signal level, the biosensor is used. It is good also as providing the determination means which determines with being possible.

これによって、使用可能なバイオセンサであることが識別可能となり、測定の信頼性を高めることができる。
（ＣＬ４）上記（ＣＬ１）に記載の測定装置は、（ａ）前記画像処理手段において、（ｂ）前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号で所定の値を除算して得る補正係数を記憶する補正係数記憶手段と、（ｃ）前記測定部に前記試料が展開された後に前記撮影手段で生成された映像信号に、前記補正係数記憶手段で記憶されている補正係数を乗算することによってノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段とを備えるとしてもよい。 This makes it possible to identify that the biosensor can be used, and increase the reliability of measurement.
(CL4) In the measurement apparatus according to (CL1), (a) in the image processing unit, (b) a predetermined video signal generated by the photographing unit before the sample is developed on the measurement unit. Correction coefficient storage means for storing a correction coefficient obtained by dividing the value; and (c) a video signal generated by the photographing means after the sample is developed on the measurement unit and stored in the correction coefficient storage means. Noise component removing means for removing the noise component by multiplying the correction coefficient may be provided.

これによって、試料展開後の映像信号に補正係数を乗算することによって、容易に、試料展開後の映像信号を補正することができる。
（ＣＬ５）上記（ＣＬ１）に記載の測定装置は、（ａ）前記画像処理手段において、（ｂ）前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号を記憶する試料展開前信号記憶手段と、（ｃ）前記測定部に前記試料が展開された後に前記撮影手段で生成された映像信号から、前記試料展開前信号記憶手段で記憶されている映像信号を減算することによってノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段とを備えるとしてもよい。 Thus, the video signal after the sample development can be easily corrected by multiplying the video signal after the sample development by the correction coefficient.
(CL5) In the measurement apparatus according to (CL1), (a) the image processing unit stores (b) a video signal generated by the photographing unit before the sample is developed in the measurement unit. (C) subtracting the video signal stored in the pre-sample development signal storage means from the video signal generated by the imaging means after the sample is developed on the measurement unit; A noise component removing unit that removes the noise component may be provided.

これによって、試料展開後の映像信号から試料展開前の映像信号を減算することによって、容易に、試料展開後の映像信号を補正することができる。
（ＣＬ６）上記（ＣＬ４）又は（ＣＬ５）に記載の測定装置は、（ａ）前記バイオセンサにおいて、測定の開始地点と終了地点とにマーキングが印されており、（ｂ）前記ノイズ成分除去手段が、測定の開始地点と終了地点とに印されている前記マーキングを合わせるようにして、前記試料が展開される前の前記測定部と前記試料が展開された後の前記測定部との位置を合わせるとしてもよい。 Accordingly, the video signal after the sample development can be easily corrected by subtracting the video signal before the sample development from the video signal after the sample development.
(CL6) In the measurement apparatus according to (CL4) or (CL5), (a) the biosensor has markings at a measurement start point and an end point, and (b) the noise component removing means However, the positions of the measurement unit before the sample is deployed and the measurement unit after the sample is deployed are adjusted so that the markings marked at the measurement start point and end point are aligned. It may be combined.

これによって、補正を行う領域が明確になり、１回目に撮影した測定部と２回目に撮影した測定部との間における位置ズレを無くすことができ、測定の信頼性を高めることができる。   As a result, the area to be corrected is clarified, and the positional deviation between the measurement unit photographed at the first time and the measurement unit photographed at the second time can be eliminated, and the measurement reliability can be improved.

なお、本発明は、測定装置として実現されるだけではなく、測定方法として実現されるとしてもよい。   The present invention may be realized not only as a measurement apparatus but also as a measurement method.

本発明によれば、試料展開前の映像信号を使用して、試料展開後の映像信号を補正する。これによって、バイオセンサの表面の粗さに起因した光学ノイズを除去することができる。また、呈色の弱い反応部分においても測定精度を高めることができる。   According to the present invention, the video signal after sample development is corrected using the video signal before sample development. Thereby, optical noise due to the roughness of the surface of the biosensor can be removed. In addition, the measurement accuracy can be increased even in a reaction portion with weak coloration.

（実施の形態１）
以下、本発明に係わる実施の形態１について説明する。
＜概要＞
本実施の形態における測定装置は、下記（１）〜（４）に示す特徴を備える。 (Embodiment 1)
Embodiment 1 according to the present invention will be described below.
<Overview>
The measuring apparatus in the present embodiment has the features shown in the following (1) to (4).

（１）測定装置は、（ａ）バイオセンサに点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置であって、（ｂ）バイオセンサの測定部を撮影して測定部の映像信号を生成する撮影手段と、（ｃ）撮影手段を制御して、測定部に試料が展開される前と展開された後とに、撮影手段に測定部を撮影させる制御手段と、（ｄ）測定部に試料が展開される前に撮影手段で生成された映像信号を使用して、測定部に試料が展開された後に撮影手段で生成された映像信号に含まれた各バイオセンサに固有のノイズ成分を除去する画像処理手段とを備える。   (1) The measuring device is (a) a measuring device that performs chromatographic measurement on a sample spotted on a biosensor, and (b) images a measuring portion of the biosensor and outputs a video signal of the measuring portion. Imaging means to be generated; (c) control means for controlling the imaging means to cause the imaging means to image the measurement part before and after the sample is developed on the measurement part; and (d) the measurement part. A noise component specific to each biosensor included in the video signal generated by the imaging means after the sample is deployed on the measurement unit using the video signal generated by the imaging means before the sample is deployed on And image processing means for removing the image.

（２）測定装置は、（ａ）バイオセンサが装置内に挿入されたか否かを検知する検知手段を備え、（ｂ）制御手段が、撮影手段を制御して、検知手段によってバイオセンサが装置内に挿入されたと検知されてから測定部に試料が展開されるまでに、撮影手段に測定部を撮影させる。   (2) The measuring apparatus includes (a) detection means for detecting whether or not the biosensor is inserted into the apparatus, and (b) the control means controls the photographing means, and the biosensor is installed by the detection means. The imaging unit is caused to take an image of the sample from when it is detected to be inserted into the measurement unit until the sample is developed on the measurement unit.

（３）測定装置は、画像処理手段において、測定部に試料が展開される前に撮影手段で生成された映像信号が所定の信号レベル以下であるか否かを判定し、所定の信号レベル以下であると判定した場合は、バイオセンサが使用済みであると判定し、所定の信号レベル以下でないと判定した場合は、バイオセンサが使用可能であると判定する判定手段を備える。   (3) In the image processing unit, the measurement apparatus determines whether or not the video signal generated by the imaging unit is less than or equal to a predetermined signal level before the sample is developed on the measurement unit. When it is determined that the biosensor is used, it is determined that the biosensor has been used, and when it is determined that the biosensor is not lower than the predetermined signal level, the biosensor is determined to be usable.

（４）測定装置は、（ａ）画像処理手段において、（ｂ）測定部に試料が展開される前に撮影手段で生成された映像信号で所定の値を除算して得る補正係数を記憶する補正係数記憶手段と、（ｃ）測定部に試料が展開された後に撮影手段で生成された映像信号に、補正係数記憶手段で記憶されている補正係数を乗算することによってノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段とを備える。   (4) The measurement apparatus stores (a) a correction coefficient obtained by dividing a predetermined value by a video signal generated by the imaging unit before the sample is developed on the measurement unit in (a) the image processing unit. Correction coefficient storage means, and (c) noise for removing a noise component by multiplying the video signal generated by the imaging means after the sample is developed on the measurement unit by the correction coefficient stored in the correction coefficient storage means Component removing means.

以上の点を踏まえて、本実施の形態における測定装置について説明する。
＜構成＞
図１に示すように、測定装置１１０にバイオセンサ１２０が装着され、測定対象となる試料１３０がバイオセンサ１２０に点着される。測定装置１１０は、バイオセンサ１２０に点着された試料１３０に対してクロマトグラフィー測定を行う装置である。バイオセンサ１２０は、測定対象となる試料に化学的処理を施す試験片である。試料１３０は、血液、血液から分離された血球や血漿などの成分、尿や鼻水などの体液などである。ここでは、人の指先を針で突いたときの出血（１０μリットル程度の量）を試料としている。 Based on the above points, the measurement apparatus in the present embodiment will be described.
<Configuration>
As shown in FIG. 1, the biosensor 120 is attached to the measurement apparatus 110, and a sample 130 to be measured is spotted on the biosensor 120. The measuring device 110 is a device that performs chromatographic measurement on the sample 130 spotted on the biosensor 120. The biosensor 120 is a test piece that performs chemical treatment on a sample to be measured. The sample 130 is blood, components such as blood cells and plasma separated from blood, body fluids such as urine and runny nose. In this case, bleeding (a volume of about 10 μl) when a human fingertip is struck with a needle is used as a sample.

ここでは、一例として、図２に示すように、測定装置１１０は、発光素子１１１、絞り１１２、集光レンズ１１３、受光素子１１４、信号変換部１１５、画像処理部１１６、出力部１１７、検知センサ１１８、制御部１１９を備える。バイオセンサ１２０は、一定量の試料が供給される供給部１２１と、供給部１２１に供給された試料が展開する展開部１２２と、試料中の分析対象物の濃度に応じて呈色する反応部１２３とを備える。   Here, as an example, as illustrated in FIG. 2, the measurement apparatus 110 includes a light emitting element 111, a diaphragm 112, a condenser lens 113, a light receiving element 114, a signal conversion unit 115, an image processing unit 116, an output unit 117, and a detection sensor. 118 and a control unit 119. The biosensor 120 includes a supply unit 121 to which a certain amount of sample is supplied, a developing unit 122 in which the sample supplied to the supply unit 121 is developed, and a reaction unit that develops color according to the concentration of the analyte in the sample. 123.

なお、発光素子１１１、絞り１１２、集光レンズ１１３、受光素子１１４、および信号変換部１１５が上記の撮影手段に該当する。画像処理部１１６が上記の画像処理手段に該当する。制御部１１９が上記の制御処理手段に該当する。展開部１２２、反応部１２３が上記の測定部に該当する。   The light emitting element 111, the diaphragm 112, the condensing lens 113, the light receiving element 114, and the signal conversion unit 115 correspond to the photographing unit. The image processing unit 116 corresponds to the above image processing means. The control unit 119 corresponds to the above control processing means. The development unit 122 and the reaction unit 123 correspond to the measurement unit.

＜発光素子１１１＞
発光素子１１１は、標識試薬の金コロイドと試料の血液（赤血球）との吸光度差が十分得られる光を発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。発光面をバイオセンサ１２０の表面（以下、測定面と呼称する。）に向けてバイオセンサ１２０の斜め上方に設置される。制御部１１９から発光駆動信号を受信すると発光する。 <Light emitting element 111>
The light-emitting element 111 is an LED (Light Emitting Diode) that emits light that provides a sufficient difference in absorbance between the colloidal gold colloid reagent and blood (erythrocytes) of the sample. The light emitting surface is installed obliquely above the biosensor 120 with the surface facing the biosensor 120 (hereinafter referred to as a measurement surface). When a light emission drive signal is received from the control unit 119, light is emitted.

例えば、発光素子１１１として、波長が６１０ｎｍの発光ダイオードを使用するとしてもよい。これによって、標識試薬の金コロイドと試料の血液（赤血球）との吸光度差が十分得られる。なお、発光素子１１１にランプを使用して光学フィルタで通過する波長を制限しても同様の効果が得られる。   For example, a light emitting diode having a wavelength of 610 nm may be used as the light emitting element 111. Thereby, a sufficient difference in absorbance between the colloidal gold colloid and the sample blood (red blood cells) can be obtained. Note that the same effect can be obtained by using a lamp for the light emitting element 111 and limiting the wavelength passing through the optical filter.

＜絞り１１２＞
絞り１１２は、光の量を調節する板状の遮蔽物である。入射面をバイオセンサ１２０の測定面に向けてバイオセンサ１２０の上方に配置される。バイオセンサ１２０の上方に散乱された光（反射光）の光量を調節する。 <Aperture 112>
The stop 112 is a plate-like shield that adjusts the amount of light. The incident surface is disposed above the biosensor 120 with the incident surface facing the measurement surface of the biosensor 120. The amount of light (reflected light) scattered above the biosensor 120 is adjusted.

＜集光レンズ１１３＞
集光レンズ１１３は、焦点に光を集める凸レンズである。入射面を絞りの射出面に向けて焦点を受光素子の受光面に合わせて絞りの上方に配置される。絞り１１２で調節された光を集光する。 <Condensing lens 113>
The condenser lens 113 is a convex lens that collects light at the focal point. The incident surface is directed toward the exit surface of the diaphragm, and the focal point is aligned with the light receiving surface of the light receiving element, and is disposed above the diaphragm. The light adjusted by the aperture 112 is collected.

＜受光素子１１４＞
受光素子１１４は、受光した光を変換して得られた電気信号を出力するＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などのイメージセンサである。受光面を集光レンズ１１３の射出面に向けて集光レンズ１１３の上方に配置される。集光レンズ１１３で集光された光を受光する。制御部１１９から受光駆動信号を受信すると、受光した光を変換して得られた電気信号を出力する。 <Light receiving element 114>
The light receiving element 114 is an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) that outputs an electric signal obtained by converting received light. The light receiving surface is disposed above the condenser lens 113 with the light receiving surface facing the exit surface of the condenser lens 113. Light collected by the condenser lens 113 is received. When a light reception drive signal is received from the control unit 119, an electric signal obtained by converting the received light is output.

＜信号変換部１１５＞
信号変換部１１５は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータである。受光素子１１４から出力された電気信号（アナログ信号）を、輝度などの情報を含む映像信号（デジタル信号）に変換し、変換して得られた映像信号を出力する。 <Signal converter 115>
The signal converter 115 is an A / D converter that converts an analog signal into a digital signal. The electrical signal (analog signal) output from the light receiving element 114 is converted into a video signal (digital signal) including information such as luminance, and a video signal obtained by the conversion is output.

＜画像処理部１１６＞
画像処理部１１６は、演算機能、記憶機能などを備える画像処理プロセッサである。図３に示すように、出力先選択部１１６ａ、輝度判定部１１６ｂ、基準値記憶部１１６ｃ、補正係数算出部１１６ｄ、目標輝度記憶部１１６ｅ、補正係数記憶部１１６ｆ、ノイズ成分除去部１１６ｇ、測定領域抽出部１１６ｈ、吸光度算出部１１６ｉ、濃度換算部１１６ｊ、警告部１１６ｋを備える。 <Image processing unit 116>
The image processing unit 116 is an image processing processor having a calculation function, a storage function, and the like. As illustrated in FIG. 3, the output destination selection unit 116a, the luminance determination unit 116b, the reference value storage unit 116c, the correction coefficient calculation unit 116d, the target luminance storage unit 116e, the correction coefficient storage unit 116f, the noise component removal unit 116g, and the measurement region An extraction unit 116h, an absorbance calculation unit 116i, a concentration conversion unit 116j, and a warning unit 116k are provided.

出力先選択部１１６ａは、制御部１１９から切替制御信号を受信すると、受信した切替制御信号に応じて、輝度判定部１１６ｂおよびノイズ成分除去部１１６ｇのいずれかを出力先として選択する。信号変換部１１５から出力された映像信号を、選択した出力先に出力する。   Upon receiving the switching control signal from the control unit 119, the output destination selection unit 116a selects either the luminance determination unit 116b or the noise component removal unit 116g as an output destination according to the received switching control signal. The video signal output from the signal converter 115 is output to the selected output destination.

輝度判定部１１６ｂは、出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度が、基準値記憶部１１６ｃで記憶されている基準値以下であるか否かを判定する。判定した結果、基準値以下である場合は、警告信号を警告部１１６ｋに送信する。一方、所定の輝度以下でない場合は、判定した映像信号を補正係数算出部１１６ｄに出力する。   The luminance determination unit 116b determines whether the luminance of the video signal output from the output destination selection unit 116a is equal to or less than the reference value stored in the reference value storage unit 116c. As a result of the determination, if it is below the reference value, a warning signal is transmitted to the warning unit 116k. On the other hand, if it is not less than the predetermined luminance, the determined video signal is output to the correction coefficient calculation unit 116d.

基準値記憶部１１６ｃは、未使用のバイオセンサ１２０の測定面を撮影して得られる映像信号の輝度よりも小さく、使用済みのバイオセンサ１２０の測定面を撮影して得られる映像信号の輝度よりも大きい輝度（所定の信号レベル）を基準値として記憶する。   The reference value storage unit 116c is smaller than the luminance of the video signal obtained by photographing the measurement surface of the unused biosensor 120 and is larger than the luminance of the video signal obtained by photographing the measurement surface of the used biosensor 120. Greater luminance (predetermined signal level) is stored as a reference value.

補正係数算出部１１６ｄは、目標輝度記憶部１１６ｅで記憶されている目標輝度（一定値）を、輝度判定部１１６ｂから出力された映像信号の輝度で除算する。除算して得られた結果を補正係数として補正係数記憶部１１６ｆに書き込む。   The correction coefficient calculation unit 116d divides the target luminance (constant value) stored in the target luminance storage unit 116e by the luminance of the video signal output from the luminance determination unit 116b. The result obtained by the division is written in the correction coefficient storage unit 116f as a correction coefficient.

目標輝度記憶部１１６ｅは、目標となる輝度に関する値（目標輝度）を記憶している。
補正係数記憶部１１６ｆは、補正係数算出部１１６ｄによって書き込まれた補正係数を記憶する。 The target luminance storage unit 116e stores a value related to target luminance (target luminance).
The correction coefficient storage unit 116f stores the correction coefficient written by the correction coefficient calculation unit 116d.

ノイズ成分除去部１１６ｇは、出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度に、補正係数記憶部１１６ｆで記憶されている補正係数を乗算する。乗算して得られた結果を測定領域抽出部１１６ｈに出力する。これによって、受光素子１１４の各画素に発生したノイズ成分を除去した映像信号が得られる。   The noise component removal unit 116g multiplies the luminance of the video signal output from the output destination selection unit 116a by the correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 116f. The result obtained by the multiplication is output to the measurement region extraction unit 116h. Thereby, a video signal from which a noise component generated in each pixel of the light receiving element 114 is removed is obtained.

測定領域抽出部１１６ｈは、ノイズ成分除去部１１６ｇから出力された結果から、測定領域に含まれる信号を抽出する。抽出して得られた結果を吸光度算出部１１６ｉに出力する。   The measurement region extraction unit 116h extracts a signal included in the measurement region from the result output from the noise component removal unit 116g. The result obtained by the extraction is output to the absorbance calculation unit 116i.

吸光度算出部１１６ｉは、測定領域抽出部１１６ｈから出力された結果から、反応部１２３の吸光度を算出する。算出して得られた結果を濃度換算部１１６ｊに出力する。
濃度換算部１１６ｊは、吸光度算出部１１６ｉから出力された結果から、濃度換算式に基づいて分析対象物の濃度を計算する。計算して得られた結果を出力部１１７に出力する。 The absorbance calculation unit 116i calculates the absorbance of the reaction unit 123 from the result output from the measurement region extraction unit 116h. The result obtained by calculation is output to the density conversion unit 116j.
The concentration conversion unit 116j calculates the concentration of the analysis object based on the concentration conversion formula from the result output from the absorbance calculation unit 116i. The result obtained by the calculation is output to the output unit 117.

警告部１１６ｋは、輝度判定部１１６ｂから警告信号を受信すると、測定装置内に挿入されたバイオセンサ１２０が使用済みバイオセンサ１２０であることを示す警告情報を出力部１１７に出力する。   When the warning unit 116k receives the warning signal from the luminance determination unit 116b, the warning unit 116k outputs warning information indicating that the biosensor 120 inserted into the measurement apparatus is the used biosensor 120 to the output unit 117.

＜出力部１１７＞
出力部１１７は、音声や映像などを出力する出力デバイスである。濃度換算部１１６ｊから出力された結果を分析対象物の濃度として出力する。また、警告部１１６ｋから出力された警告情報を出力する。 <Output unit 117>
The output unit 117 is an output device that outputs audio, video, and the like. The result output from the concentration conversion unit 116j is output as the concentration of the analysis object. In addition, the warning information output from the warning unit 116k is output.

＜検知センサ１１８＞
検知センサ１１８は、接触すると検知信号を出力するタッチセンサである。測定装置１１０にバイオセンサ１２０が挿入されたときに、バイオセンサ１２０の先端と接触する位置に配置される。測定装置１１０に挿入されたバイオセンサ１２０の先端が接触すると、検知信号を出力する。 <Detection sensor 118>
The detection sensor 118 is a touch sensor that outputs a detection signal when touched. When the biosensor 120 is inserted into the measurement device 110, the biosensor 120 is disposed at a position in contact with the tip of the biosensor 120. When the tip of the biosensor 120 inserted in the measuring device 110 comes into contact, a detection signal is output.

＜制御部１１９＞
制御部１１９は、発光素子１１１、受光素子１１４、画像処理部１１６などを制御するコントローラである。検知センサ１１８から検知信号を受信すると、検知センサ１１８から検知信号を受信してから１回目の撮影が始まるまでに、輝度判定部１１６ｂを出力先として選択させる切替制御信号を出力先選択部１１６ａに送信する。バイオセンサ１２０の展開部１２２に試料が展開される前に、発光駆動信号を発光素子１１１に送信し、受光駆動信号を受光素子１１４に送信する（１回目の撮影）。その後、１回目の撮影が終わってから２回目の撮影が始まるまでに、ノイズ成分除去部１１６ｇを出力先として選択させる切替制御信号を出力先選択部１１６ａに送信する。バイオセンサ１２０の展開部１２２に試料が展開された直後に、発光駆動信号を発光素子１１１に送信し、受光駆動信号を受光素子１１４に送信する（２回目の撮影）。 <Control unit 119>
The control unit 119 is a controller that controls the light emitting element 111, the light receiving element 114, the image processing unit 116, and the like. When a detection signal is received from the detection sensor 118, a switching control signal that causes the luminance determination unit 116b to be selected as an output destination from when the detection signal is received from the detection sensor 118 until the first shooting starts is output to the output destination selection unit 116a. Send. Before the sample is deployed on the deployment unit 122 of the biosensor 120, a light emission drive signal is transmitted to the light emitting element 111, and a light reception drive signal is transmitted to the light receiving element 114 (first imaging). Thereafter, a switching control signal for selecting the noise component removal unit 116g as an output destination is transmitted to the output destination selection unit 116a from the end of the first shooting to the start of the second shooting. Immediately after the sample is deployed on the deployment unit 122 of the biosensor 120, a light emission drive signal is transmitted to the light emitting element 111, and a light reception drive signal is transmitted to the light receiving element 114 (second imaging).

すなわち、測定装置１１０は、補正係数を特定するために１回目の撮影が行われ、分析対象物の濃度を測定するために２回目の撮影が行われる。
＜バイオセンサ１２０＞
バイオセンサ１２０は、濾紙などから構成されている。表面が粗く、細かな凹凸が表面に形成されている。形状が矩形であり、長手方向の一端に供給部１２１が配置され、長手方向に沿って展開部１２２が配置され、中央に反応部１２３が配置されている。試料中の分析対象物と特異的に結合する標識物質が反応部１２３に塗布されている。供給部１２１に点着された試料が、展開部１２２に沿って展開していき、反応部１２３で標識物質と結合する。標識物質が試料中の分析対象物の濃度に応じて呈色する。呈色度に応じて光が吸光されるので、呈色した反応部１２３に対する反射率の変化を測定する。これによって、試料中の分析対象物の濃度が特定される。 That is, the measurement apparatus 110 performs the first imaging to specify the correction coefficient, and performs the second imaging to measure the concentration of the analysis target.
<Biosensor 120>
The biosensor 120 is composed of filter paper or the like. The surface is rough and fine irregularities are formed on the surface. The shape is rectangular, the supply part 121 is arrange | positioned at the end of a longitudinal direction, the expansion | deployment part 122 is arrange | positioned along a longitudinal direction, and the reaction part 123 is arrange | positioned in the center. A labeling substance that specifically binds to the analysis target in the sample is applied to the reaction unit 123. The sample spotted on the supply unit 121 develops along the development unit 122 and binds to the labeling substance in the reaction unit 123. The labeling substance is colored according to the concentration of the analyte in the sample. Since light is absorbed according to the degree of coloration, a change in reflectance with respect to the colored reaction portion 123 is measured. As a result, the concentration of the analyte in the sample is specified.

＜輝度変化＞
次に、バイオセンサ１２０の展開部１２２の輝度変化について説明する。
図４に示すように、グラフ１７０は、縦軸を輝度とし、横軸を時間とし、バイオセンサ１２０の展開部１２２における輝度の時間変化を表している。 <Brightness change>
Next, a change in luminance of the development unit 122 of the biosensor 120 will be described.
As shown in FIG. 4, the graph 170 represents the time variation of the luminance in the development unit 122 of the biosensor 120 with the vertical axis representing luminance and the horizontal axis representing time.

例えば、バイオセンサ１２０の展開部１２２に試料１３０が展開されていない状態（以下、試料展開前状態と呼称する。）の展開部１２２における輝度を１００％とする。これに対して、バイオセンサ１２０の展開部１２２に試料１３０が展開された直後の状態（以下、試料展開直後状態と呼称する。）の展開部１２２における輝度が、試料展開前状態の展開部１２２における輝度から１０％低下している。また、バイオセンサ１２０の展開部１２２に展開された試料１３０が乾燥した状態（以下、試料乾燥状態と呼称する。）の展開部１２２における輝度が、試料展開前状態の展開部１２２における輝度から５％低下している。   For example, the luminance in the developing unit 122 in a state where the sample 130 is not developed on the developing unit 122 of the biosensor 120 (hereinafter referred to as a pre-sample developing state) is set to 100%. On the other hand, the luminance in the developing unit 122 in a state immediately after the sample 130 is developed on the developing unit 122 of the biosensor 120 (hereinafter referred to as a state immediately after the sample developing) is the developing unit 122 in the state before the sample developing. The brightness is reduced by 10%. Further, the luminance in the developing unit 122 in a state where the sample 130 developed on the developing unit 122 of the biosensor 120 is dried (hereinafter referred to as a sample dry state) is 5 from the luminance in the developing unit 122 in the state before the sample development. % Decrease.

これから、輝度を測定することによって、バイオセンサ１２０の展開部１２２の状態を把握することができる。
＜動作＞
次に、測定装置１１０の動作（以下、測定処理と呼称する。）について説明する。 From this, it is possible to grasp the state of the deployment unit 122 of the biosensor 120 by measuring the luminance.
<Operation>
Next, the operation of the measurement apparatus 110 (hereinafter referred to as measurement process) will be described.

図５に示すように、測定装置１１０は、装置内にバイオセンサ１２０が挿入されると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、バイオセンサ１２０の測定面を撮影する（Ｓ１０２）。撮影して得られた映像信号の輝度が基準値以下である場合は（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、装置内に挿入されたバイオセンサ１２０が使用済みバイオセンサ１２０であることを示す警告を出力する（Ｓ１０４）。未使用のバイオセンサ１２０が挿入されるまで、繰り返し警告する。一方、撮影して得られた映像信号の輝度が基準値以下でない場合は（１０３；Ｎｏ）、撮影して得られた映像信号の輝度から補正係数を算出する（Ｓ１０５）。このとき、図６に示すように、補正係数算出部１１６ｄにおいて、目標輝度記憶部１１６ｅで記憶されている目標輝度（一定値）が、輝度判定部１１６ｂで判定した映像信号の輝度で除算され、除算されて得られた結果が補正係数として補正係数記憶部１１６ｆに書き込まれる。   As shown in FIG. 5, when the biosensor 120 is inserted into the apparatus (S101: Yes), the measurement apparatus 110 captures an image of the measurement surface of the biosensor 120 (S102). When the luminance of the video signal obtained by photographing is equal to or lower than the reference value (S103: Yes), a warning indicating that the biosensor 120 inserted in the apparatus is the used biosensor 120 is output (S104). ). The warning is repeated until an unused biosensor 120 is inserted. On the other hand, when the luminance of the video signal obtained by photographing is not less than the reference value (103; No), a correction coefficient is calculated from the luminance of the video signal obtained by photographing (S105). At this time, as shown in FIG. 6, in the correction coefficient calculation unit 116d, the target luminance (constant value) stored in the target luminance storage unit 116e is divided by the luminance of the video signal determined by the luminance determination unit 116b. The result obtained by the division is written in the correction coefficient storage unit 116f as a correction coefficient.

次に、図５に示すように、測定装置１１０は、試料１３０を展開して測定を行うときに、バイオセンサ１２０の測定面を再撮影する（Ｓ１０６）。算出した補正係数を使用して、再撮影して得られた映像信号の輝度からノイズ成分を除去する（Ｓ１０７）。このとき、図７に示すように、ノイズ成分除去部１１６ｇにおいて、出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度に、補正係数記憶部１１６ｆで記憶されている補正係数が乗算され、受光素子１１４の各画素に発生したノイズ成分が除去された映像信号が得られる。   Next, as shown in FIG. 5, the measurement device 110 re-photographs the measurement surface of the biosensor 120 when the sample 130 is developed and measurement is performed (S106). Using the calculated correction coefficient, a noise component is removed from the luminance of the video signal obtained by re-shooting (S107). At this time, as shown in FIG. 7, in the noise component removal unit 116g, the luminance of the video signal output from the output destination selection unit 116a is multiplied by the correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 116f, and the light receiving element. A video signal from which noise components generated in each pixel 114 are removed is obtained.

そして、図５に示すように、測定装置１１０は、ノイズ成分を除去した映像信号を使用して分析対象物の濃度を特定する（Ｓ１０８）。特定した分析対象物の濃度を測定結果として出力する（Ｓ１０９）。   Then, as shown in FIG. 5, the measuring apparatus 110 specifies the concentration of the analysis object using the video signal from which the noise component has been removed (S108). The concentration of the specified analysis object is output as a measurement result (S109).

＜まとめ＞
以上、本実施の形態によれば、測定装置１１０は、試料展開前に、バイオセンサ１２０の測定面を撮影する。撮影して得られた映像信号の輝度から、目標とする一定値（目標輝度）に対する補正係数を計算する。計算して得られた補正係数を記憶しておく。試料展開後に、バイオセンサ１２０の測定面を撮影する。撮影して得られた映像信号の輝度に、記憶している補正係数を乗算する。このように、試料展開前の映像信号の輝度を使用して、試料展開後の映像信号の輝度を補正する。これによって、バイオセンサ１２０の測定面の粗さに起因した光学ノイズを除去することができる。また、呈色の弱い反応部１２３においても測定精度を高めることができる。 <Summary>
As described above, according to the present embodiment, measurement apparatus 110 images the measurement surface of biosensor 120 before sample development. A correction coefficient for a target fixed value (target luminance) is calculated from the luminance of the video signal obtained by photographing. The correction coefficient obtained by calculation is stored. After the sample development, the measurement surface of the biosensor 120 is photographed. The luminance of the video signal obtained by photographing is multiplied by the stored correction coefficient. In this way, the luminance of the video signal after sample development is corrected using the luminance of the video signal before sample development. Thereby, the optical noise resulting from the roughness of the measurement surface of the biosensor 120 can be removed. In addition, the measurement accuracy can be increased even in the reaction portion 123 with weak coloration.

（実施の形態２）
以下、本発明に係わる実施の形態２について説明する。
＜概要＞
本実施の形態における測定装置は、下記（５）に示す特徴を備える。 (Embodiment 2)
Embodiment 2 according to the present invention will be described below.
<Overview>
The measuring apparatus in the present embodiment has the characteristics shown in the following (5).

（５）測定装置は、（ａ）画像処理手段において、（ｂ）測定部に試料が展開される前に撮影手段で生成された映像信号を記憶する試料展開前信号記憶手段と、（ｃ）測定部に試料が展開された後に撮影手段で生成された映像信号から、試料展開前信号記憶手段で記憶されている映像信号を減算することによってノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段とを備える。   (5) The measurement apparatus includes: (a) an image processing unit; (b) a pre-sample development signal storage unit that stores a video signal generated by the imaging unit before the sample is developed on the measurement unit; Noise component removing means for removing a noise component by subtracting the video signal stored in the signal storage means before sample development from the video signal generated by the imaging means after the sample is developed on the measurement unit.

以上の点を踏まえて、本実施の形態における測定装置について説明する。なお、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
＜構成＞
ここでは、一例として、図８に示すように、測定装置２１０は、実施の形態１における測定装置１１０と比べて、画像処理部１１６の代わりに、画像処理部２１６を備える点が異なる。 Based on the above points, the measurement apparatus in the present embodiment will be described. In addition, about the component same as Embodiment 1, the same referential mark is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
<Configuration>
Here, as an example, as shown in FIG. 8, the measurement apparatus 210 is different from the measurement apparatus 110 in Embodiment 1 in that an image processing unit 216 is provided instead of the image processing unit 116.

＜画像処理部２１６＞
画像処理部２１６は、図９に示すように、実施の形態１における画像処理部１１６と比べて、補正係数算出部１１６ｄ、目標輝度記憶部１１６ｅ、補正係数記憶部１１６ｆ、ノイズ成分除去部１１６ｇの代わりに、試料展開前輝度記憶部２１６ｄ、ノイズ成分除去部２１６ｇを備える点が異なる。 <Image processing unit 216>
As shown in FIG. 9, the image processing unit 216 includes a correction coefficient calculation unit 116d, a target luminance storage unit 116e, a correction coefficient storage unit 116f, and a noise component removal unit 116g as compared with the image processing unit 116 in the first embodiment. Instead, the difference is that a pre-sample development luminance storage unit 216d and a noise component removal unit 216g are provided.

試料展開前輝度記憶部２１６ｄは、輝度判定部１１６ｂから出力された映像信号の輝度（試料展開前の輝度）を記憶する。
ノイズ成分除去部１１６ｇは、出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度（試料展開後の輝度）から、試料展開前輝度記憶部２１６ｄで記憶されている映像信号の輝度（試料展開前の輝度）を減算する。減算して得られた結果を測定領域抽出部１１６ｈに出力する。これによって、受光素子１１４の各画素に発生したノイズ成分を除去した映像信号が得られる。 The pre-sample development luminance storage unit 216d stores the luminance of the video signal output from the luminance determination unit 116b (luminance before sample development).
The noise component removal unit 116g uses the luminance of the video signal output from the output destination selection unit 116a (the luminance after sample development) to determine the luminance of the video signal stored in the pre-sample development luminance storage unit 216d (before the sample development). (Luminance) is subtracted. The result obtained by the subtraction is output to the measurement region extraction unit 116h. Thereby, a video signal from which a noise component generated in each pixel of the light receiving element 114 is removed is obtained.

＜動作＞
次に、測定装置２１０の動作について説明する。
図１０に示すように、測定装置２１０は、実施の形態１における測定処理のステップ（Ｓ１０１）〜（Ｓ１０３）を実行し、撮影して得られた映像信号の輝度が基準値以下でない場合は（Ｓ１０３；Ｎｏ）、撮影して得られた映像信号の輝度（試料展開前の輝度）を記憶する（Ｓ２０１）。 <Operation>
Next, the operation of the measuring apparatus 210 will be described.
As shown in FIG. 10, the measurement apparatus 210 executes steps (S101) to (S103) of the measurement process in the first embodiment, and when the luminance of the video signal obtained by photographing is not less than the reference value ( (S103; No), the luminance of the video signal obtained by photographing (luminance before sample development) is stored (S201).

次に、測定装置２１０は、試料１３０を展開して測定を行うときに、バイオセンサ１２０の測定面を再撮影する（Ｓ１０６）。記憶している映像信号の輝度（試料展開前の輝度）を使用して、再撮影して得られた映像信号の輝度（試料展開後の輝度）からノイズ成分を除去する（Ｓ２０２）。このとき、図１１に示すように、ノイズ成分除去部２１６ｇにおいて、出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度（試料展開後の輝度）に、試料展開前輝度記憶部２１６ｄで記憶されている映像信号の輝度（試料展開前の輝度）が減算され、受光素子１１４の各画素に発生したノイズ成分が除去された映像信号が得られる。   Next, when the measurement apparatus 210 expands the sample 130 and performs measurement, the measurement apparatus 210 re-photographs the measurement surface of the biosensor 120 (S106). Using the stored luminance of the video signal (luminance before sample development), a noise component is removed from the luminance of the video signal (luminance after sample development) obtained by re-imaging (S202). At this time, as shown in FIG. 11, in the noise component removal unit 216g, the luminance of the video signal output from the output destination selection unit 116a (the luminance after the sample development) is stored in the luminance storage unit 216d before the sample development. The video signal from which the noise component generated in each pixel of the light receiving element 114 is removed is obtained by subtracting the luminance of the existing video signal (luminance before sample development).

そして、実施の形態１における測定処理のステップ（Ｓ１０８），（Ｓ１０９）を実行する。
＜まとめ＞
以上、本実施の形態によれば、試料展開後の輝度から試料展開前の輝度を減算することによって、試料展開後の輝度を補正する。これによって、バイオセンサ１２０の測定面の粗さに起因した光学ノイズを除去することができる。また、呈色の弱い反応部１２３においても測定精度を高めることができる。 Then, steps (S108) and (S109) of the measurement process in the first embodiment are executed.
<Summary>
As described above, according to the present embodiment, the luminance after the sample development is corrected by subtracting the luminance before the sample development from the luminance after the sample development. Thereby, the optical noise resulting from the roughness of the measurement surface of the biosensor 120 can be removed. In addition, the measurement accuracy can be increased even in the reaction portion 123 with weak coloration.

（実施の形態３）
以下、本発明に係わる実施の形態３について説明する。
＜概要＞
本実施の形態における測定装置は、下記（６）に示す特徴を備える。 (Embodiment 3)
Embodiment 3 according to the present invention will be described below.
<Overview>
The measuring apparatus in the present embodiment has the characteristics shown in the following (6).

（６）測定装置は、（ａ）バイオセンサにおいて、測定の開始地点と終了地点とにマーキングが印されており、（ｂ）ノイズ成分除去手段が、測定の開始地点と終了地点とに印されているマーキングを合わせるようにして、試料が展開される前の測定部と試料が展開された後の測定部との位置を合わせる。   (6) In the measuring device, (a) in the biosensor, markings are marked at the measurement start point and end point, and (b) the noise component removing means is marked at the measurement start point and end point. The positions of the measurement part before the sample is developed and the measurement part after the sample is developed are matched so that the markings are matched.

以上の点を踏まえて、本実施の形態における測定装置について説明する。なお、実施の形態１と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
＜構成＞
ここでは、一例として、図１２に示すように、測定装置３１０は、実施の形態１における測定装置１１０と比べて、画像処理部１１６、バイオセンサ１２０の代わりに、画像処理部３１６、バイオセンサ３２０を備える点が異なる。 Based on the above points, the measurement apparatus in the present embodiment will be described. In addition, about the component same as Embodiment 1, the same referential mark is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
<Configuration>
Here, as an example, as illustrated in FIG. 12, the measurement apparatus 310 is different from the measurement apparatus 110 in Embodiment 1 in that an image processing unit 316 and a biosensor 320 are used instead of the image processing unit 116 and the biosensor 120. Is different.

＜バイオセンサ３２０＞
バイオセンサ３２０は、実施の形態１におけるバイオセンサ１２０と比べて、展開部３２２に、測定の開始地点と終了地点とにマーキング３２４が印されている点が異なる。 <Biosensor 320>
The biosensor 320 is different from the biosensor 120 in the first embodiment in that markings 324 are marked on the development unit 322 at the measurement start point and the end point.

＜画像処理部３１６＞
画像処理部３１６は、図１３に示すように、実施の形態１における画像処理部１１６と比べて、ノイズ成分除去部１１６ｇの代わりに、ノイズ成分除去部３１６ｇを備える点が異なる。 <Image processing unit 316>
As shown in FIG. 13, the image processing unit 316 is different from the image processing unit 116 in Embodiment 1 in that a noise component removing unit 316g is provided instead of the noise component removing unit 116g.

ノイズ成分除去部３１６ｇは、出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度（試料展開後の輝度）と、補正係数記憶部１１６ｆで記憶されている補正係数とに含まれるマーキング３２４の位置を合わせる。出力先選択部１１６ａから出力された映像信号の輝度（試料展開後の輝度）に、補正係数記憶部１１６ｆで記憶されている補正係数を乗算する。乗算して得られた結果を測定領域抽出部１１６ｈに出力する。これによって、受光素子１１４の各画素に発生したノイズ成分を除去した映像信号が得られる。   The noise component removal unit 316g determines the position of the marking 324 included in the luminance of the video signal output from the output destination selection unit 116a (the luminance after sample development) and the correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 116f. Match. The luminance of the video signal output from the output destination selection unit 116a (the luminance after sample development) is multiplied by the correction coefficient stored in the correction coefficient storage unit 116f. The result obtained by the multiplication is output to the measurement region extraction unit 116h. Thereby, a video signal from which a noise component generated in each pixel of the light receiving element 114 is removed is obtained.

＜動作＞
次に、測定装置３１０の動作について説明する。
図１４に示すように、測定装置３１０は、実施の形態１における測定処理のステップ（Ｓ１０１）〜（Ｓ１０６）を実行し、１回目に撮影して得られた補正係数と２回目に撮影して得られた映像信号の輝度とに含まれるマーキング３２４の位置を合わせる（Ｓ３０１）。算出した補正係数を使用して、再撮影して得られた映像信号の輝度からノイズ成分を除去する（Ｓ１０７）。 <Operation>
Next, the operation of the measuring apparatus 310 will be described.
As shown in FIG. 14, the measurement apparatus 310 performs steps (S101) to (S106) of the measurement process in the first embodiment, and the correction coefficient obtained by the first image and the second image. The position of the marking 324 included in the luminance of the obtained video signal is matched (S301). Using the calculated correction coefficient, a noise component is removed from the luminance of the video signal obtained by re-shooting (S107).

そして、実施の形態１における測定処理のステップ（Ｓ１０８），（Ｓ１０９）を実行する。
＜まとめ＞
以上、本実施の形態によれば、バイオセンサ３２０の測定面において、測定の開始地点と終了地点とにマーキング３２４が印されている。測定の開始地点と終了地点とに印されているマーキング３２４を合わせるようにして、１回目に撮影した測定面と２回目に撮影した測定面との位置を合わせる。これによって、補正を行う領域が明確になり、１回目に撮影した測定面と２回目に撮影した測定面との間における位置ズレを無くすことができ、測定の信頼性を高めることができる。 Then, steps (S108) and (S109) of the measurement process in the first embodiment are executed.
<Summary>
As described above, according to the present embodiment, the marking 324 is marked at the measurement start point and end point on the measurement surface of the biosensor 320. The positions of the measurement surface photographed at the first time and the measurement surface photographed at the second time are matched so that the markings 324 marked at the start point and the end point of the measurement are matched. As a result, the area to be corrected is clarified, the positional deviation between the measurement surface photographed at the first time and the measurement surface photographed at the second time can be eliminated, and the reliability of measurement can be improved.

（その他）
なお、実施の形態３における測定装置３１０は、ノイズ成分を除去するにあたって、試料展開後の映像信号の輝度に補正係数を乗算する代わりに、実施の形態２における測定装置２１０のように、試料展開後の映像信号の輝度から試料展開前の映像信号の輝度を減算するとしてもよい。 (Other)
Note that the measurement apparatus 310 in the third embodiment removes the noise component, and instead of multiplying the luminance of the video signal after the development of the sample by the correction coefficient, the measurement apparatus 310 in the second embodiment is similar to the measurement apparatus 210 in the second embodiment. The luminance of the video signal before the sample development may be subtracted from the luminance of the subsequent video signal.

なお、実施の形態１における測定装置１１０において、バイオセンサ１２０の表面側に配置されている絞り１１２、集光レンズ１１３、受光素子１１４が、バイオセンサ１２０の表面側の代わりに、上下反転させた配置で、バイオセンサ１２０の裏面側に配置されるとしてもよい。これによって、バイオセンサ１２０の裏面から射出された透過光を受光素子１１４で受光することができ、受光した透過光から試料１３０の分析対象物の濃度を特定することができる。   In the measurement apparatus 110 according to the first embodiment, the diaphragm 112, the condensing lens 113, and the light receiving element 114 arranged on the surface side of the biosensor 120 are turned upside down instead of the surface side of the biosensor 120. It may be arranged on the back side of the biosensor 120. Thereby, the transmitted light emitted from the back surface of the biosensor 120 can be received by the light receiving element 114, and the concentration of the analyte of the sample 130 can be specified from the received transmitted light.

なお、本発明に係わる画像処理部１１６や制御部１１９などは、フルカスタムＬＳＩ（Large Scale Integration）によって実現されるとしてもよい。また、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のようなセミカスタムＬＳＩによって実現されるとしてもよい。また、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等のようなプログラマブル・ロジック・デバイスによって実現されるとしてもよい。また、動的に回路構成が書き換え可能なダイナミック・リコンフィギュラブル・デバイスとして実現されるとしてもよい。   The image processing unit 116 and the control unit 119 according to the present invention may be realized by a full custom LSI (Large Scale Integration). Further, it may be realized by a semi-custom LSI such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Further, it may be realized by a programmable logic device such as a field programmable gate array (FPGA) or a complex programmable logic device (CPLD). Further, it may be realized as a dynamic reconfigurable device whose circuit configuration can be dynamically rewritten.

さらに、本発明に係わる画像処理部１１６や制御部１１９などを構成する１以上の機能を、これ等のＬＳＩに形成する設計データは、ＶＨＤＬ（Very high speed integrated circuit Hardware Description Language）、Ｖｅｒｉｌｏｇ−ＨＤＬ、ＳｙｓｔｅｍＣ等のようなハードウェア記述言語によって記述されたプログラム（以下、ＨＤＬプログラムと呼称する。）であるとしてもよい。また、ＨＤＬプログラムを論理合成して得られるゲート・レベルのネットリストであるとしてもよい。また、ゲート・レベルのネットリストに、配置情報、プロセス条件等を付加したマクロセル情報であるとしてもよい。また、寸法、タイミング等が規定されたマスクデータであるとしてもよい。   Furthermore, design data for forming one or more functions constituting the image processing unit 116 and the control unit 119 according to the present invention in these LSIs is VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language), Verilog-HDL. , A program described in a hardware description language such as SystemC (hereinafter referred to as an HDL program). Alternatively, it may be a gate level netlist obtained by logical synthesis of an HDL program. Further, it may be macro cell information in which arrangement information, process conditions, and the like are added to a gate level netlist. Further, it may be mask data in which dimensions, timing, and the like are defined.

さらに、設計データは、コンピュータシステム、組み込みシステムなどのようなハードウェアシステムに読み取り可能な記録媒体に記録されているとしてもよい。さらに、記録媒体を介して他のハードウェアシステムに読み取られた設計データが、ダウンロードケーブルを介して、プログラマブル・ロジック・デバイスにダウンロードされるとしてもよい。これによって、本発明に係わる画像処理部１１６や制御部１１９などを他のハードウェアシステムに実現することができる。ここで、ハードウェアシステムに読み取り可能な記録媒体としては、光学記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭなど。）、磁気記録媒体（例えば、ハードディスクなど。）、光磁気記録媒体（例えば、ＭＯなど。）、半導体メモリ（例えば、メモリカードなど。）などがある。   Furthermore, the design data may be recorded on a recording medium readable by a hardware system such as a computer system or an embedded system. Furthermore, the design data read by the other hardware system via the recording medium may be downloaded to the programmable logic device via the download cable. As a result, the image processing unit 116 and the control unit 119 according to the present invention can be realized in another hardware system. Here, as a recording medium readable by the hardware system, an optical recording medium (for example, a CD-ROM), a magnetic recording medium (for example, a hard disk), and a magneto-optical recording medium (for example, an MO) are used. And semiconductor memory (for example, a memory card).

また、設計データは、インターネット、ローカルエリアネットワークなどのようなネットワークに接続されているハードウェアシステムに保持されているとしてもよい。さらに、ネットワークを介して他のハードウェアシステムに取得された設計データが、ダウンロードケーブルを介して、プログラマブル・ロジック・デバイスにダウンロードされるとしてもよい。これによって、本発明に係わる画像処理部１１６や制御部１１９などを他のハードウェアシステムに実現することができる。ここで、ネットワークとして、地上放送網、衛星放送網、ＰＬＣ（Power Line Communication）、移動電話網、有線通信網（例えば、ＩＥＥＥ８０２．３など。）、無線通信網（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１など。）がある。   The design data may be held in a hardware system connected to a network such as the Internet or a local area network. Furthermore, the design data acquired by the other hardware system via the network may be downloaded to the programmable logic device via the download cable. As a result, the image processing unit 116 and the control unit 119 according to the present invention can be realized in another hardware system. Here, as a network, a terrestrial broadcasting network, a satellite broadcasting network, a PLC (Power Line Communication), a mobile telephone network, a wired communication network (for example, IEEE802.3), and a wireless communication network (for example, IEEE802.11). There is.

また、論理合成、配置、配線された設計データは、シリアルＲＯＭに記録されているとしてもよい。そして、シリアルＲＯＭに記録された設計データが、通電時に、直接、ＦＰＧＡにダウンロードされるとしてもよい。   Further, the logic synthesis, arrangement, and wiring design data may be recorded in the serial ROM. The design data recorded in the serial ROM may be directly downloaded to the FPGA when energized.

本発明は、試料中の分析対象物について測定を行う測定装置などとして、特に、バイオセンサに点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置などとして利用することができる。   The present invention can be used as a measuring device for measuring an analyte in a sample, particularly as a measuring device for performing chromatographic measurement on a sample spotted on a biosensor.

実施の形態１における測定装置の概要を示す図である。1 is a diagram showing an outline of a measuring device in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における測定装置の構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of a measurement apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における画像処理部の構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of an image processing unit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるバイオセンサの展開部における輝度変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a change in luminance in the development part of the biosensor in the first embodiment. 実施の形態１における測定処理を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a measurement process in the first embodiment. 実施の形態１における補正係数算出部による輝度の補正係数の算出を行う過程における信号の流れの概要を示す図である。6 is a diagram illustrating an outline of a signal flow in a process of calculating a luminance correction coefficient by a correction coefficient calculation unit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるノイズ成分除去部による輝度の補正を行う過程における信号の流れの概要を示す図である。6 is a diagram illustrating an outline of a signal flow in a process of correcting luminance by a noise component removing unit in Embodiment 1. FIG. 実施の形態２における測定装置の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a measurement apparatus in a second embodiment. 実施の形態２における画像処理部の構成を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration of an image processing unit in Embodiment 2. FIG. 実施の形態２における測定処理を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a measurement process in the second embodiment. 実施の形態２におけるノイズ成分除去部による輝度の補正を行う過程における信号の流れの概要を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an outline of a signal flow in a process of performing luminance correction by a noise component removing unit in the second embodiment. 実施の形態３における測定装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a measuring apparatus in a third embodiment. 実施の形態３における画像処理部の構成を示す図である。10 is a diagram illustrating a configuration of an image processing unit in Embodiment 3. FIG. 実施の形態３における測定処理を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a measurement process in the third embodiment. 従来の技術における測定装置の構成を示す図であり、（Ａ）は、測定装置の構成を示す図であり、（Ｂ）は、バイオセンサを測定したときの出力信号を示す図である。It is a figure which shows the structure of the measuring apparatus in a prior art, (A) is a figure which shows the structure of a measuring apparatus, (B) is a figure which shows an output signal when a biosensor is measured.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 測定装置
１１ 光源
１２ 光学フィルタ
１３ 集光レンズ
１４ 受光素子
１５ 信号変換部
１６ 画像処理部
１７ 出力部
２０ バイオセンサ
２１ 展開部
２２ 反応部
２３ 反射片
１１０ 測定装置
１１１ 発光素子
１１２ 絞り
１１３ 集光レンズ
１１４ 受光素子
１１５ 信号変換部
１１６ 画像処理部
１１６ａ 出力先選択部
１１６ｂ 輝度判定部
１１６ｃ 基準値記憶部
１１６ｄ 補正係数算出部
１１６ｅ 目標輝度記憶部
１１６ｆ 補正係数記憶部
１１６ｇ ノイズ成分除去部
１１６ｈ 測定領域抽出部
１１６ｉ 吸光度算出部
１１６ｊ 濃度換算部
１１６ｋ 警告部
１１７ 出力部
１１８ 検知センサ
１１９ 制御部
１２０ バイオセンサ
１２１ 供給部
１２２ 展開部
１２３ 反応部
１３０ 試料
２１０ 測定装置
２１６ 画像処理部
２１６ｄ 試料展開前輝度記憶部
２１６ｇ ノイズ成分除去部
３１０ 測定装置
３１６ 画像処理部
３１６ｇ ノイズ成分除去部
３２０ バイオセンサ
３２２ 展開部
３２４ マーキング DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Measuring apparatus 11 Light source 12 Optical filter 13 Condensing lens 14 Light receiving element 15 Signal conversion part 16 Image processing part 17 Output part 20 Biosensor 21 Deployment part 22 Reaction part 23 Reflection piece 110 Measuring apparatus 111 Light emitting element 112 Aperture 113 Condensing lens 114 light receiving element 115 signal conversion unit 116 image processing unit 116a output destination selection unit 116b luminance determination unit 116c reference value storage unit 116d correction coefficient calculation unit 116e target luminance storage unit 116f correction coefficient storage unit 116g noise component removal unit 116h measurement region extraction unit 116i Absorbance calculation unit 116j Concentration conversion unit 116k Warning unit 117 Output unit 118 Detection sensor 119 Control unit 120 Biosensor 121 Supply unit 122 Development unit 123 Reaction unit 130 Sample 210 Measuring device 216 Image processing unit 216d Luminance storage unit 216g before sample development Is component removing unit 310 measuring device 316 image processing unit 316g noise component removing unit 320 biosensor 322 expansion unit 324 marking

Claims (6)

バイオセンサに点着された試料に対してクロマトグラフィー測定を行う測定装置であって、
前記バイオセンサの測定部を撮影して前記測定部の映像信号を生成する撮影手段と、
前記撮影手段を制御して、前記測定部に前記試料が展開される前と展開された後とに、前記撮影手段に前記測定部を撮影させる制御手段と、
前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号を使用して、前記測定部に前記試料が展開された後に前記撮影手段で生成された映像信号に含まれた各バイオセンサに固有のノイズ成分を除去する画像処理手段とを備える
ことを特徴とする測定装置。 A measuring device for performing chromatographic measurement on a sample spotted on a biosensor,
Imaging means for imaging the measurement unit of the biosensor and generating a video signal of the measurement unit;
Control means for controlling the imaging means to cause the imaging means to image the measurement unit before and after the sample is deployed on the measurement unit;
Included in the video signal generated by the imaging means after the sample was developed on the measurement unit using the video signal generated by the imaging means before the sample was developed on the measurement unit An image processing means for removing a noise component unique to each biosensor. 前記バイオセンサが装置内に挿入されたか否かを検知する検知手段を備え、
前記制御手段が、前記撮影手段を制御して、前記検知手段によって前記バイオセンサが装置内に挿入されたと検知されてから前記測定部に前記試料が展開されるまでに、前記撮影手段に前記測定部を撮影させる
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。 Comprising detection means for detecting whether or not the biosensor is inserted into the device;
The control means controls the imaging means, and when the detection means detects that the biosensor is inserted into the apparatus, the measurement means causes the measurement means to measure the measurement. The measuring device according to claim 1, wherein the part is photographed. 前記画像処理手段において、前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号が所定の信号レベル以下であるか否かを判定し、前記所定の信号レベル以下であると判定した場合は、前記バイオセンサが使用済みであると判定し、前記所定の信号レベル以下でないと判定した場合は、前記バイオセンサが使用可能であると判定する判定手段を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。 In the image processing means, it is determined whether or not the video signal generated by the imaging means is below a predetermined signal level before the sample is developed on the measurement unit, and is below the predetermined signal level. A determination means for determining that the biosensor is usable when it is determined that the biosensor has been used, and when it is determined that the biosensor is not below the predetermined signal level. The measuring apparatus according to claim 1. 前記画像処理手段において、
前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号で所定の値を除算して得る補正係数を記憶する補正係数記憶手段と、
前記測定部に前記試料が展開された後に前記撮影手段で生成された映像信号に、前記補正係数記憶手段で記憶されている補正係数を乗算することによってノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。 In the image processing means,
Correction coefficient storage means for storing a correction coefficient obtained by dividing a predetermined value by a video signal generated by the imaging means before the sample is developed in the measurement unit;
Noise component removing means for removing a noise component by multiplying a video signal generated by the imaging means after the sample is developed on the measurement unit by a correction coefficient stored in the correction coefficient storage means; The measuring apparatus according to claim 1, further comprising: 前記画像処理手段において、
前記測定部に前記試料が展開される前に前記撮影手段で生成された映像信号を記憶する試料展開前信号記憶手段と、
前記測定部に前記試料が展開された後に前記撮影手段で生成された映像信号から、前記試料展開前信号記憶手段で記憶されている映像信号を減算することによってノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。 In the image processing means,
A pre-sample development signal storage means for storing a video signal generated by the imaging means before the sample is developed in the measurement unit;
Noise component removing means for removing a noise component by subtracting the video signal stored in the pre-sample development signal storage means from the video signal generated by the imaging means after the sample is developed on the measurement unit The measuring device according to claim 1, comprising: 前記バイオセンサにおいて、測定の開始地点と終了地点とにマーキングが印されており、
前記ノイズ成分除去手段が、測定の開始地点と終了地点とに印されている前記マーキングを合わせるようにして、前記試料が展開される前の前記測定部と前記試料が展開された後の前記測定部との位置を合わせる
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の測定装置。 In the biosensor, markings are marked at the start point and end point of measurement,
The measurement after the sample has been developed and the measurement unit before the sample is developed so that the noise component removing means matches the markings marked at the start point and end point of the measurement. The measuring apparatus according to claim 4 or 5, wherein the position of the measuring unit is aligned.

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