JP7470587B2 - Specimen characteristic determination device and specimen characteristic determination method - Google Patents
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Description
本発明は、検体情報を検出する技術に関する。 The present invention relates to a technique for detecting sample information.
近年、ITおよびロボティクスの進化に伴い、臨床検体検査の自動化が進められており、医療診断のために採取した検体は、検査項目に従い医用分析装置で自動的に計測される。例えば、血液検査装置を用いて全血球計算を行なう場合には、血液の有形成分および含有物質の濃度や量を調べる為に、採血によって採取した血液の入った採血管から血液を抽出し、血算項目に従い計測を実施する。血液の抽出作業は、機械的に自動で行なうが、その際、採血管内に凝固した血液があると、抽出時にノズルが目詰まりすることがあり、自動化ラインが止まるという課題がある。そこで、血液検査装置に送る前に、検査技師が血液凝固の有無を目視確認するという作業工程が必要となり、検査技師の大きな負担となっている。 In recent years, with the evolution of IT and robotics, the automation of clinical specimen testing has progressed, and specimens collected for medical diagnosis are automatically measured by medical analysis equipment according to the test items. For example, when performing a complete blood count using a blood testing device, blood is extracted from a blood collection tube containing collected blood in order to check the concentration and amount of blood formed elements and substances contained therein, and measurements are performed according to the blood count items. The blood extraction process is performed automatically and mechanically, but if there is clotted blood in the blood collection tube, the nozzle may become clogged during extraction, causing the automation line to stop. Therefore, a work process is required in which a laboratory technician visually checks for the presence or absence of blood clottes before sending the blood to the blood testing device, which places a heavy burden on the laboratory technician.
これに対して、例えばカメラを用いて、人手を使わずに機械的に検体容器の検体が凝固しているかどうかを判定する方法がある(特許文献1)。これは、血液を収納した試験管を鉛直に保持した状態からその鉛直面内で所定角度だけ回転させる工程、を経ることで、試験管または採血管内の血液凝固の有無を判定する手法である。 In response to this, there is a method that uses a camera, for example, to mechanically determine whether or not a sample in a sample container has clotted without the use of human labor (Patent Document 1). This is a method that determines whether or not blood has clotted in a test tube or blood collection tube by going through a process in which a test tube containing blood is held vertically and then rotated a predetermined angle in the vertical plane.
また、容器に対する機械的な操作を加えることなく、容器に収納された血液に光を照射するのみで血液の凝固を検出できる方法がある(特許文献2)。これは、光を照射することで、測定血液を透過した透過光を受光する受光器と、受光した前記透過光に基づいて所定波長域に亘る吸光度を演算部と、によって吸光度に対する波長の二次微分に基づいて凝固を検出する手法である。 There is also a method that can detect blood coagulation by simply irradiating light onto the blood contained in a container, without mechanically manipulating the container (Patent Document 2). This is a method that detects coagulation based on the second derivative of the wavelength with respect to the absorbance, using a light receiver that receives the transmitted light that has passed through the blood to be measured by irradiating light, and a calculation unit that calculates the absorbance over a specified wavelength range based on the received transmitted light.
特許文献1は、例えば透明な試験管を回転する間に、液面が揺れることで見え隠れする大きな血液凝固を観測する場合には有効な手法であるが、血液内に埋もれている小さな凝固を観測することは困難である。また、採血管には印字されているものおよびラベルが貼られているものも多く、そのような採血管を観測することは困難である。 Patent Document 1 is an effective method for observing large blood clots that appear and disappear due to the swaying of the liquid surface while rotating a transparent test tube, for example, but it is difficult to observe small clots buried in the blood. In addition, many blood collection tubes have printing or labels attached, making it difficult to observe such blood collection tubes.
特許文献2は、光源を検体に照射し、750~1050nmの近赤外の透過光の吸光度を計測するため、血液内に埋もれている血液凝固も確認することが可能である。しかし、採血管の本体またはラベルに印字または記載された、文字またはバーコード等の図形において使用されている塗料の成分の中には、上記の赤外域で光を吸収するものがあり、そのことが血液凝固の判別を困難にする。 In Patent Document 2, a light source is irradiated onto a sample and the absorbance of the transmitted near-infrared light of 750 to 1050 nm is measured, making it possible to confirm blood clots buried within the blood. However, some of the paint components used in the characters or figures such as barcodes printed or written on the body or label of the blood collection tube absorb light in the above-mentioned infrared range, making it difficult to identify blood clots.
上記の課題の少なくとも一つを解決するため、本発明の検体性状判別装置は、検体を格納する容器に振動を加える振動部と、前記検体に紫外光、赤外光及び可視光の少なくともいずれかを照射する光源と、前記光源から照射され、前記検体を透過した光を撮影する撮像部と、前記撮像部が撮影した1の画像又はそれぞれ異なる時刻における複数の画像を取得し、取得した画像の階調分布に基づいて陰影領域を検出する陰影領域検出部と、前記検出した陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方に基づいて前記検体内の固形物を判別する検体異常判別部と、を有し、前記光源、前記容器及び前記撮像部は、同一の系に固定され、前記振動部は、前記系の全体に振動を加えることを特徴とする。 In order to solve at least one of the above problems, the specimen characteristic discrimination device of the present invention comprises a vibration unit that applies vibration to a container for storing a specimen, a light source that irradiates the specimen with at least one of ultraviolet light, infrared light, and visible light, an imaging unit that captures the light irradiated from the light source and transmitted through the specimen, a shadow area detection unit that acquires one image or multiple images taken by the imaging unit at different times and detects shadow areas based on the gradation distribution of the acquired images, and a specimen abnormality discrimination unit that discriminates solid matter within the specimen based on at least one of the movement and shape change of the detected shadow area, wherein the light source, the container, and the imaging unit are fixed to the same system, and the vibration unit applies vibration to the entire system .
本発明の一態様によれば、検体を透過する映像において局所的に現われる濃淡の動きを観測することで、採血管の印字またはそのラベルの印字領域の光吸収による外乱を除くことができ、例えば血中内の凝固等、好適に検体性状を判別する手法を提供することができる。上記した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。 According to one aspect of the present invention, by observing the localized movement of shading in an image transmitted through a sample, disturbances caused by light absorption in the printing area of the blood collection tube or its label can be eliminated, providing a method for appropriately determining sample properties, such as blood coagulation. Problems, configurations, and effects other than those described above will be made clear by the description of the following embodiment.
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明するが、本発明は必ずしもこれらの実施形態に限定されるものではない。なお、実施形態を説明する各図面において、同一の部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 The following describes embodiments of the present invention with reference to the drawings, but the present invention is not necessarily limited to these embodiments. In each drawing describing the embodiments, the same components are given the same reference numerals, and repeated explanations will be omitted.
本実施例では、検体性状の異常を透過光による映像の陰影にて計測する検体性状判別装置の例を、血液凝固の判別手法を例に挙げて説明する。 In this embodiment, an example of a specimen property determination device that measures abnormalities in specimen properties based on shadows in an image created by transmitted light is described, using a method for determining blood coagulation as an example.
図1は、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の構成の一例を説明するブロック図である。 Figure 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a specimen characteristic determination device in embodiment 1 of the present invention.
本実施例における検体性状判別装置は、振動部10と、振動部で構成されるデバイスの制御を行なう機器制御部100と、検体性状判別部200と、判別結果を表示する表示部115とを備える。
The specimen characteristic discrimination device in this embodiment includes a
機器制御部100は、撮像制御部102と、光源制御部109と、駆動制御部110と、システム制御部105とを備える。
The
撮像制御部102は、振動部10の一部である撮像部123(図2参照)から出力される撮像データ信号101を入力とし、例えば圧縮形式の撮像データをRGB信号等の非圧縮の映像信号104へと変換した後、取得した映像の輝度および階調に応じて露出および焦点調整等を行なう撮像制御信号103を出力する。システム制御部105は、撮像制御信号103を入力とし、検体を動かすモーター124への駆動制御信号107と、検体照明用の光源の明るさを調整する光源制御信号106と、システム状態信号108とを出力する。光源制御部109は、光源制御信号106を入力とし、例えば光源の明るさを変えるための光源用電圧信号111を出力する。駆動制御部110は、駆動制御信号107を入力とし、検体を動かすためのモーター124の制御を行なうモーター用電圧信号113および検体を掴むためのアーム用制御信号112を出力する。
The
光源120の制御は、光源制御信号106によって行われる。例えば、光量不足またはハレーションが起こる場合、撮像制御部102(図2参照)がカメラの絞り等による露光の調整を行なうが、制御可能な範囲で最大限の制御を行っても光量不足またはハレーションを解消できない場合に、光源制御信号106にて光源120が出力する光量の調整を行なえばよい。
The light source 120 is controlled by the light
図2は、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の転倒運動を行なう機器構成の一例を説明する側面図およびブロック図である。 Figure 2 is a side view and block diagram illustrating an example of the device configuration that performs the tumbling movement of the specimen characteristic discrimination device in Example 1 of the present invention.
図2の装置は、光源120と、採血管121を掴むことのできるアーム122と、カラーカメラ、赤外線カメラまたは紫外線カメラ等の撮像部123と、モーター124とを備える。光源120と採血管121と撮像部123との位置関係は、シャフト130で固定されている。 The device in FIG. 2 includes a light source 120, an arm 122 capable of gripping a blood collection tube 121, an imaging unit 123 such as a color camera, an infrared camera, or an ultraviolet camera, and a motor 124. The positional relationship between the light source 120, the blood collection tube 121, and the imaging unit 123 is fixed by a shaft 130.
光源120は、光源制御部109から出力された光源用電圧信号111によって制御される。モーター124およびアーム122は、それぞれ駆動制御部110から出力されたモーター用電圧信号113およびアーム用制御信号112によって制御される。撮像部123は、撮像制御部102から出力された撮像制御信号103によって制御され、撮像データ信号101を出力する。
The light source 120 is controlled by a light
図6Aは、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の検体セット手法の一例を説明する斜視図である。 Figure 6A is a perspective view illustrating an example of a sample setting method for the sample characteristic determination device in Example 1 of the present invention.
検体である血液が入った採血管121を掴むアーム122は、例えば図のように採血管121が正立した(すなわち、採血管121の管底が下になり、採血管121の長手方向が鉛直方向と略平行となる)状態で所定の位置まで搬送されて来た際に、軸を中心に回転するようにセットした後、採血管121を挟むことで固定すればよい。その後、アーム122が逆方向に回転して元の姿勢に戻ることで、採血管121は横に倒した(すなわち、採血管121の長手方向が水平方向と略平行となる)状態となる。図2等に示すように、この状態で検体性状の判別が行われる。 The arm 122 that grasps the blood collection tube 121 containing the blood sample is set to rotate around its axis when the blood collection tube 121 is transported to a predetermined position with the blood collection tube 121 upright (i.e., the bottom of the blood collection tube 121 faces down and the longitudinal direction of the blood collection tube 121 is approximately parallel to the vertical direction) as shown in the figure, and then the arm 122 clamps and fixes the blood collection tube 121. The arm 122 then rotates in the opposite direction to return to its original position, so that the blood collection tube 121 is laid down on its side (i.e., the longitudinal direction of the blood collection tube 121 is approximately parallel to the horizontal direction). As shown in FIG. 2 etc., the specimen properties are determined in this state.
この際、採血管121を位置センサ133で計測し、採血管121を規定位置に止めた後にアーム122を回転させて採血管121を挟んでもよい。ここで、位置センサ133の代わりに撮像部123が採血管121の動きを撮影しながら停止位置を確認してもよい。また、図6Aでは複数本の採血管121を掴むアーム122の例を記載しているが、1本の採血管121をつかむアーム122を使用してもよい。 At this time, the blood collection tube 121 may be measured by the position sensor 133, and after the blood collection tube 121 is stopped at a specified position, the arm 122 may be rotated to clamp the blood collection tube 121. Here, instead of the position sensor 133, the imaging unit 123 may confirm the stopping position while capturing an image of the movement of the blood collection tube 121. Also, although FIG. 6A shows an example of an arm 122 that grasps multiple blood collection tubes 121, an arm 122 that grasps a single blood collection tube 121 may be used.
ここで、検体を自動でセットするアーム用制御信号112は、必ずしも必要ではなく、検体性状判別装置のオペレータ等が手動で採血管121をアーム122に取り付けてもよい。また、撮像部123が露出および焦点を自動調整する撮像制御信号103に対応していない場合には、予め固定値を手動で設定し、映像の明暗をシステム制御部105で算出し、好適な光量が出力されるように光源制御部109がキャリブレーションを行なえばよい。
Here, the
図7Aは、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の光源120による撮像時の弊害を低減するためのスリット装着例を説明する側面図および斜視図である。 Figure 7A is a side view and a perspective view illustrating an example of a slit that reduces adverse effects when capturing an image by the light source 120 of the specimen characteristic determination device in Example 1 of the present invention.
採血管121にラベルが貼られている場合、貼られるラベルの枚数が多くなると透過光が弱まるため、光源120の出力も上げなければならない。ところが、図のように光源120を背面にして採血管121を撮影する場合、光源120の出力をあげると逆光のためハレーションを起こす。そこで、図のようにスリット134を介すことで、直接カメラに入る光を減らすことができる。また、図では光源120と採血管121の間にスリット134を設置しているが、スリット134を撮像部123から見て採血管121の前に設置してもよい。すなわち、光源120、採血管121、スリット134の順に配置してもよい。 When the blood collection tube 121 has labels attached, the more labels attached, the weaker the transmitted light becomes, so the output of the light source 120 must also be increased. However, when photographing the blood collection tube 121 with the light source 120 facing away from it as shown in the figure, increasing the output of the light source 120 causes halation due to backlighting. Therefore, by passing the light through a slit 134 as shown in the figure, the light that directly enters the camera can be reduced. Also, in the figure, the slit 134 is placed between the light source 120 and the blood collection tube 121, but the slit 134 may be placed in front of the blood collection tube 121 when viewed from the imaging unit 123. In other words, the light source 120, blood collection tube 121, and slit 134 may be arranged in this order.
図7Bは、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の光源120による撮像時の弊害を低減するためのスリット134と光源120の設置例を説明する斜視図である。 Figure 7B is a perspective view illustrating an example of the placement of the slit 134 and the light source 120 to reduce adverse effects during imaging by the light source 120 of the specimen characteristic determination device in Example 1 of the present invention.
採血管121に対する光量調整は、採血管121の印字またはラベル等の有無および量に依存する。そのため、採血管121が複数ある場合は図のように光源120を並列に並べて各光源120に適切な光源用電圧信号111を入力することで採血管121ごとに光量を調整できる。
The adjustment of the light intensity for the blood collection tube 121 depends on the presence and amount of printing or labels on the blood collection tube 121. Therefore, when there are multiple blood collection tubes 121, the light sources 120 are arranged in parallel as shown in the figure, and an appropriate light
図3は、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の転倒運動の一例を説明する側面図である。 Figure 3 is a side view illustrating an example of the tipping motion of the specimen characteristic determination device in Example 1 of the present invention.
図3は、図2の構成の上部に相当し、光源120と採血管121とそれを掴んでいるアーム122とをシャフト130に固定して振り子状の転倒運動を行なう際の、採血管121とその中の検体である血液の動きを表している。 Figure 3 corresponds to the upper part of the configuration in Figure 2, and shows the movement of the blood collection tube 121 and the blood sample therein when the light source 120, the blood collection tube 121, and the arm 122 holding them are fixed to the shaft 130 and perform a pendulum-like tumbling motion.
図3の左側は、採血管121が略水平(すなわち採血管121の長手方向と水平方向が略平行)ではあるが、管底側が少し低くなるように傾いた状態を示す。一方、図3の右側は、採血管121が略水平ではあるが、管底側が少し高くなるように傾いた状態を示す。図2に示すモーター124が光源120、採血管121および撮像部123を含む系全体に加える振動によって、図3の左側の状態と右側の状態とが交互に現れる。 The left side of FIG. 3 shows a state in which the blood collection tube 121 is approximately horizontal (i.e., the longitudinal direction and horizontal direction of the blood collection tube 121 are approximately parallel) but tilted so that the tube bottom side is slightly lower. On the other hand, the right side of FIG. 3 shows a state in which the blood collection tube 121 is approximately horizontal but tilted so that the tube bottom side is slightly higher. The state on the left side and the state on the right side of FIG. 3 appear alternately due to the vibration that the motor 124 shown in FIG. 2 applies to the entire system including the light source 120, the blood collection tube 121, and the imaging unit 123.
図3の左側の状態では、採血管121の管底側が少し低くなっているため、検体(すなわち採血管121内を流動する血液)の深さは、管底側で深く、その反対側で浅くなる。一方、図3の右側の状態では、採血管121の管底側が少し高くなっているため、検体の深さは、管底側で浅く、その反対側で深くなる。 In the state on the left side of Figure 3, the bottom side of the blood collection tube 121 is slightly lower, so the depth of the sample (i.e., the blood flowing in the blood collection tube 121) is deep at the bottom side and shallow on the opposite side. On the other hand, in the state on the right side of Figure 3, the bottom side of the blood collection tube 121 is slightly higher, so the depth of the sample is shallow at the bottom side and deep on the opposite side.
このように、加えられた振動によって、検体である血液の深さは、採血管121内の位置によって異なり、かつ、時間に応じて変化する。後述するように、検体が採血管121の壁面に固着していない固形物(例えば凝固またはフィブリン等)を含む場合、その固形物は流動する血液中を遊動し、その位置が変化する。 In this way, the applied vibration causes the depth of the blood sample to vary depending on the position within the blood collection tube 121 and to change over time. As described below, if the sample contains solid matter (e.g., clots or fibrin) that is not adhered to the wall of the blood collection tube 121, the solid matter will move around in the flowing blood and change position.
図12Aは、本発明の実施例1に於ける検体性状が正常である場合の映像を説明する図である。 Figure 12A is a diagram illustrating an image in which the sample characteristics are normal in Example 1 of the present invention.
図12Aの左側は、光源120を通した光が、採血管121内の検体(この例では右上がりの斜線によって示した血液)を通し、撮像部123に陰影が写し出される状況を示す側面図である。その際に撮影された映像の例を図12Aの右側に示す。この例は、採血管121が傾いているときに撮影されたものであり、血液の深さ(すなわち上下方向の厚さ、さらに言い換えると光源120から撮像部123に達するまでに光線が通過する距離のうち、血液の部分の長さ)の違いによって、明るさまたは色の濃淡(以下単に濃淡とも記載する)のグラデーションが表れる。 The left side of FIG. 12A is a side view showing a situation in which light passing through light source 120 passes through a sample (in this example, blood indicated by diagonal lines slanting upward to the right) in blood collection tube 121, projecting a shadow onto imaging unit 123. An example of an image captured at this time is shown on the right side of FIG. 12A. This example was captured when blood collection tube 121 was tilted, and a gradation of brightness or color tone (hereinafter also simply referred to as tone) appears depending on the difference in blood depth (i.e., thickness in the vertical direction, or in other words, the length of the blood portion of the distance that the light beam travels from light source 120 to imaging unit 123).
図12Bは、本発明の実施例1に於ける検体性状が部分的に異常である場合の映像を説明する図である。 Figure 12B is a diagram illustrating an image in which the sample characteristics are partially abnormal in Example 1 of the present invention.
この例において、部分的に異常な検体性状とは、採血管121に流動する正常な血液と凝固した血液の塊とが含まれている状態である。この場合、光源120を通した光が、採血管121内の検体を通し、撮像部123に写し出された陰影に、凝固した血液による濃度の異なる領域が現われる。このように、透過光によって検体異常のある領域が陰影として抽出できる。 In this example, a partially abnormal specimen characteristic is one in which the blood collection tube 121 contains both normal blood flowing therein and clotted blood clots. In this case, light from the light source 120 passes through the specimen in the blood collection tube 121, and areas of different densities caused by clotted blood appear in the shadow projected on the imaging unit 123. In this way, areas of specimen abnormality can be extracted as shadows using the transmitted light.
図12Cは、本発明の実施例1に於ける検体性状が全体的に異常である場合の映像を説明する図である。 Figure 12C is a diagram illustrating an image in which the sample characteristics are generally abnormal in Example 1 of the present invention.
この例において、部分的に異常な検体性状とは、採血管121内の血液の全体が凝固して流動しない状態である。この場合、光源120を通した光が、採血管121内の検体を通し、撮像部123に写し出された陰影に、血液による陰影が極端に少ない領域と多い領域が現われる。このような凝固は、管底に付着していることも多く、また、右図のように採血管を横に倒しても凝固部分は形状を保ったままのことが多いため、凝固部分は明瞭な陰影として捉えることができる。 In this example, a partially abnormal specimen characteristic is a state in which the entire blood in the blood collection tube 121 is coagulated and does not flow. In this case, light from the light source 120 passes through the specimen in the blood collection tube 121, and the shadow projected by the imaging unit 123 shows areas with extremely little shadow due to blood and areas with a lot of it. Such clots often adhere to the bottom of the tube, and the coagulated portion often retains its shape even if the blood collection tube is turned sideways, as shown in the right image, so the coagulated portion can be seen as a clear shadow.
ここで、照射する光は、可視光でもよいが赤外光でもよい。特に近赤外域は、可視域に比べ、血中の透過率が高い。また、凝固はフィブリンが血小板とともに重合して生じるものであるため、近赤外域では凝固領域が薄い濃淡の影となって現れる。 Here, the light to be irradiated may be either visible light or infrared light. The near-infrared range in particular has a higher transmittance through blood than the visible range. Also, since coagulation occurs when fibrin polymerizes with platelets, in the near-infrared range the coagulated area appears as a light and dark shadow.
また、可視域では映像の視認性を阻害する印字または手書きされたラベルも、塗料によっては近赤外域では吸収されないものも多。したがって、赤外光を照射すると、このようなラベル記載の印字は映像に現れないため外乱を減らすことができる。ただし、ラベルや採血管に印字されたすべての塗料が吸収されるわけではないため、これらの印字は弊害となる。また、印字が写らない場合でも、ラベルと採血管の接着面にできる斑による濃淡が、誤検出に繋がる場合がある。 In addition, printed or handwritten labels that impair the visibility of images in the visible range are often not absorbed in the near-infrared range, depending on the paint. Therefore, when infrared light is irradiated, such label printing does not appear in the image, reducing disturbance. However, not all paint printed on labels or blood collection tubes is absorbed, so such printing can be a nuisance. Even if the printing does not appear, shading due to spots that appear on the adhesive surface between the label and blood collection tube may lead to false detection.
図13Aは、本発明の実施例1に於ける検体性状が正常である場合の濃淡の動きを説明する図である。 Figure 13A is a diagram illustrating the movement of shading when the sample characteristics are normal in Example 1 of the present invention.
例えば、図13Aの左側のように採血管121が振られることで血液面が揺れ、例えば採血管121内の傾きに応じて血液が管底側に偏在したり、管底の反対側に偏在したり、均一に存在したりするなど、血液の状態が変化する。それぞれの状態を撮影することによって、図13Aの右側のように、動きに応じた濃淡映像が得られる。撮像部123で観測される映像は、管底が持ち上がったときに撮影された濃淡映像137から、採血管121の動きに応じ、採血管121が水平な状態であるときに撮影された濃淡映像138を経て、管底が下がったときに撮影された濃淡映像139へと変化する。正常な血液の場合、いずれの状態においてもなだらかな輝度変化のグラデーション映像となる。 For example, as shown on the left side of FIG. 13A, when the blood collection tube 121 is shaken, the blood surface wobbles, and the state of the blood changes, for example, depending on the inclination of the inside of the blood collection tube 121, the blood may be unevenly distributed toward the bottom of the tube, unevenly distributed on the opposite side of the tube bottom, or evenly distributed. By photographing each state, a grayscale image according to the movement is obtained, as shown on the right side of FIG. 13A. The image observed by the imaging unit 123 changes from a grayscale image 137 photographed when the tube bottom is raised, through a grayscale image 138 photographed when the blood collection tube 121 is horizontal, to a grayscale image 139 photographed when the tube bottom is lowered, depending on the movement of the blood collection tube 121. In the case of normal blood, a gradation image with a gradual change in brightness is obtained in each state.
図13Bは、本発明の実施例1に於ける検体性状が部分的に異常である場合の濃淡の動きを説明する図である。 Figure 13B is a diagram illustrating the movement of shading when the sample properties are partially abnormal in Example 1 of the present invention.
部分的な凝固がある場合、血液の濃淡によるグラデーション映像の中に、凝固の大きさとほぼ同等の陰影領域135が現れ、右図のように濃淡映像140、濃淡映像141、濃淡映像142と採血管121の動きに応じて変化する。このとき、凝固の陰影領域も、濃淡の変化と共に移動するため、凝固として判別できる。また、採血管121上の印字および採血管121に貼られたラベル上の印字による斑は、採血管121に対し動くことはないため凝固とは識別できる。 When partial clotting occurs, a shaded area 135 roughly equivalent in size to the size of the clot appears in the gradation image of the blood shades, and changes in shaded image 140, shaded image 141, shaded image 142 in response to the movement of the blood collection tube 121, as shown on the right. At this time, the shaded area of the clot also moves with the change in shade, so it can be identified as a clot. In addition, the spots caused by the printing on the blood collection tube 121 and the printing on the label affixed to the blood collection tube 121 do not move relative to the blood collection tube 121, so they can be distinguished from a clot.
図13Cは、本発明の実施例1に於ける検体性状が全体的に異常である場合の濃淡の動きを説明する図である。 Figure 13C is a diagram illustrating the movement of shading when the sample characteristics are generally abnormal in Example 1 of the present invention.
全体に凝固がある場合、血液による陰影が極端に少ない領域と多い領域とが生じるが、図13Cの右側のように濃淡映像143、濃淡映像144、濃淡映像145とほぼ変化がない。全体的に凝固している場合は、このように動かしても液面のない領域が現れるため、動かない固形の陰影映像136を凝固として観測できる。 If clotting is present throughout, there will be areas with extremely little blood shadow and areas with extremely much, but as shown on the right side of Figure 13C, there will be almost no change between the grayscale images 143, 144, and 145. If clotting is present throughout, even when moved like this, areas with no liquid surface will appear, and the motionless solid shadow image 136 can be observed as clotting.
このように、静止画では見分けが困難であった凝固も動画を解析することで、課題となる凝固を判別することが可能である。 In this way, by analyzing video, it is possible to identify problematic clots that are difficult to distinguish from still images.
図4は、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の水平振動運動を行なう機器構成の一例を説明する側面図およびブロック図である。 Figure 4 is a side view and block diagram illustrating an example of the equipment configuration that performs the horizontal vibration motion of the specimen characteristic discrimination device in Example 1 of the present invention.
図4の装置は、光源120と、採血管121を掴むことのできるアーム122と、カメラ等の撮像部123と、ミラー132と、水平振動器131とを備え、光源120と採血管121と撮像部123との位置関係がシャフト130で固定されている。光源120は、光源制御部109から出力された光源用電圧信号111によって制御される。モーター124およびアーム122は、それぞれ駆動制御部110から出力されたモーター用電圧信号113およびアーム用制御信号112によって制御される。撮像部123は、撮像制御部102から出力された撮像制御信号103によって制御され、撮像データ信号101を出力する。
The device in FIG. 4 includes a light source 120, an arm 122 capable of gripping a blood collection tube 121, an imaging unit 123 such as a camera, a mirror 132, and a horizontal vibrator 131, and the positional relationship between the light source 120, the blood collection tube 121, and the imaging unit 123 is fixed by a shaft 130. The light source 120 is controlled by a light
本構成に於いて、撮像部123はミラー132を通して採血管121内の血液を計測する。ただし、このような構成は一例であり、図2に示したものと同様に、ミラーを介さずに採血管121内の血液を計測するように、撮像部123を採血管121の下に設置してもよい。あるいは、図2のシステムにおいて、図4と同様に、ミラーを介して採血管121内の血液を計測するように撮像部123を設置してもよい。 In this configuration, the imaging unit 123 measures the blood in the blood collection tube 121 through the mirror 132. However, this configuration is just one example, and the imaging unit 123 may be installed under the blood collection tube 121 so as to measure the blood in the blood collection tube 121 without using a mirror, as in the case shown in FIG. 2. Alternatively, in the system of FIG. 2, the imaging unit 123 may be installed so as to measure the blood in the blood collection tube 121 through a mirror, as in the case of FIG. 4.
図5は、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の水平振動運動の一例を説明する側面図である。 Figure 5 is a side view illustrating an example of the horizontal vibration motion of the specimen characteristic determination device in Example 1 of the present invention.
シャフト130に固定されている撮像部123、採血管121、光源120等は、水平振動器131によって左右に振られ、採血管121内の血液も揺らすことができる。振り子運動でなくても、血液を揺らすことができればどのような動きでもよい。 The imaging unit 123, blood collection tube 121, light source 120, etc., which are fixed to the shaft 130, are swung left and right by the horizontal vibrator 131, and the blood in the blood collection tube 121 can also be swung. Any movement that can swung the blood can be used, and does not have to be a pendulum movement.
図9は、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の検体性状判別部200の一例を説明するブロック図である。
Figure 9 is a block diagram illustrating an example of the sample
図9に示す検体性状判別部200aは、図1の検体性状判別部200の一例であり、入出力信号は図1に記載されたものと同じである。検体性状判別部200aは、陰影領域検出部300と、検体異常判別部400と、セレクタ203とを備える。陰影領域検出部300は、映像信号104を入力信号とし、陰影領域信号201を出力する。検体異常判別部400は、陰影領域信号201から検体異常となる陰影領域の分布斑を検出し、異常判別信号202を出力する。セレクタ203は、システム状態信号108を入力とし、システム状態信号108が待機中であれば0を選択して出力し、システム状態信号108が作動中であれば異常判別信号202を選択して出力する。
The specimen
図10は、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の陰影領域検出部300の一例を説明するブロック図である。
Figure 10 is a block diagram illustrating an example of the shadow
陰影領域検出部300は、平滑化フィルタ301と、映像データ記憶部303と、フレーム間差分検出部305と、ダイナミックレンジ調整部307とを備える。平滑化フィルタ301は、映像信号104を入力信号とし、空間フィルタによって映像の平滑化を行いノイズを削除した平滑化映像信号302を出力する。映像データ記憶部303は、平滑化した映像データを格納する。フレーム間差分検出部305は、1フレーム遅延した遅延平滑化映像信号304と平滑化映像信号302とを入力信号とし、信号差分によって時間軸方向で平滑化と映像の動きおよび形状変化を検出し、フレーム間差分信号306を出力する。ダイナミックレンジ調整部307は、フレーム間差分信号306を入力とし、フレーム間差分信号のヒストグラムから、階調分布を調整し、陰影領域信号201を出力する。
The shadow
図11は、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の映像解析による検体異常判別部400の一例を説明するブロック図である。
Figure 11 is a block diagram illustrating an example of a sample
図11に示す検体異常判別部400aは、図9の検体異常判別部400の一例であり、入出力信号は図1に記載されたものと同じである。検体異常判別部400aは、ヒストグラム取得部401と、階調斑検出部403とを備える。ヒストグラム取得部401は、陰影領域信号201を入力信号とし、ヒストグラム402を出力する。階調斑検出部403は、陰影領域信号201とヒストグラム402とを入力信号とし、異常判別信号202を出力とする。
The specimen
ここで、ヒストグラム取得部401および階調斑検出部403の処理の一例を説明する。例えば、ヒストグラム取得部401は、複数のフレーム間の画素値(例えば輝度値)の差分値を画素ごとに計算し、その差分値の出現頻度を示すヒストグラムを生成してもよい。
Here, an example of the processing of the
例えば、図13Aの濃淡映像137と濃淡映像138との間で画素ごとに画素値の差分値を計算した場合、採血管121の中心付近では差分値が小さくなり、両端付近では差分値が大きくなる傾向がある。しかし、その差分値は、検体である血液の深さの差によるものであるため、比較的小さい値となる。このため、差分値の出現頻度のヒストグラムは、比較的低い差分値の範囲に偏る。階調斑検出部403は、このようなヒストグラムが得られた場合に、検体が正常であると判別してもよい。
For example, when the difference value of pixel values is calculated for each pixel between the grayscale image 137 and the grayscale image 138 in FIG. 13A, the difference value tends to be small near the center of the blood collection tube 121 and large near both ends. However, the difference value is relatively small because it is due to the difference in depth of the blood, which is the sample. For this reason, the histogram of the occurrence frequency of the difference value is biased toward a range of relatively low difference values. When such a histogram is obtained, the gradation
これに対して、例えば、図13Bの濃淡映像140と濃淡映像141との間で画素ごとに画素値の差分値を計算した場合、上記の図13Aの場合と同様の差分値に加えて、採血管121の振動によって移動又は形状変化する陰影領域135に起因する差分値が表れる。例えば振動によって凝固が血液中を遊動することによって、図13Bに示すように陰影領域135が移動すれば、そのエッジ部分に比較的大きい差分値が表れる。また、例えば陰影領域135が小さい凝固の集合に起因する場合には、採血管121の振動によって陰影領域135の形状が変化する場合もあり、その場合にもエッジ部分に比較的大きい差分値が表れる。 In contrast, for example, when the pixel value difference value is calculated for each pixel between the grayscale image 140 and the grayscale image 141 in FIG. 13B, in addition to the same difference value as in FIG. 13A above, a difference value due to the shaded region 135 that moves or changes shape due to the vibration of the blood collection tube 121 appears. For example, if the vibration causes clots to move through the blood, causing the shaded region 135 to move as shown in FIG. 13B, a relatively large difference value appears at the edge portion. Also, for example, if the shaded region 135 is caused by a collection of small clots, the shape of the shaded region 135 may change due to the vibration of the blood collection tube 121, and in that case too, a relatively large difference value appears at the edge portion.
このため、階調斑検出部403は、例えば、画素値の差分値の出現頻度のヒストグラムにおいて、所定の閾値(第1の閾値)より大きい差分値の出現頻度が所定の閾値(第2の閾値)より高い場合に、血液中を遊動する凝固等の固形物が存在すると判定してもよい。そのような出現頻度の分布が、図13Aの出現頻度の分布に重畳するようなヒストグラムが得られた場合、階調斑検出部403は、検体が、流動する血液と、その中を誘導する凝固等の固形物とを含む状態、すなわち、部分的に異常であると判別してもよい。
For this reason, the gradation
なお、陰影領域135が、採血管121に貼られたラベルまたはラベルに記載された(または採血管121に直接記載された)文字等に起因する場合、陰影領域135は振動によって移動も形状変化もしない。この場合、陰影領域135の部分の差分値は0またはそれに近い値となり、検体は異常と判別されない。 If the shaded region 135 is caused by a label affixed to the blood collection tube 121 or by characters written on the label (or written directly on the blood collection tube 121), the shaded region 135 will not move or change shape due to vibration. In this case, the difference value of the shaded region 135 will be 0 or a value close to 0, and the sample will not be determined to be abnormal.
また、凝固が採血管121の管壁に固着して動かない場合にも、陰影領域135の移動及び形状変化がなく、ラベル等の場合と同様にその部分の差分値は0またはそれに近い値となる。そのような凝固は、採血管121から血液を取り出すときにノズルの詰まりの原因になりにくいため、そのような検体を異常と判別しなくてもよい。 In addition, even if the clot adheres to the wall of the blood collection tube 121 and does not move, the shaded area 135 does not move or change shape, and the difference value of that part is 0 or close to 0, as in the case of a label, etc. Such a clot is unlikely to cause a nozzle blockage when blood is drawn from the blood collection tube 121, so such a sample does not need to be determined to be abnormal.
また、例えば、図13Cの濃淡映像143と濃淡映像144との間で画素ごとに画素値の差分値を計算した場合、振動によって画素値が変化しないため、差分値は画像全体にわたって0またはそれに近い値となり、上記の図13Aの場合と同様の差分値は表れない。この場合、振動によって流動する血液の成分がなく、検体の全体が凝固しており、採血管121から血液を取り出すことができないため、階調斑検出部403は、検体の全体が異常であると判別してもよい。
For example, when the difference in pixel value is calculated for each pixel between the grayscale image 143 and the grayscale image 144 in FIG. 13C, the pixel value does not change due to vibration, so the difference value is 0 or close to 0 throughout the entire image, and the difference value similar to that in the case of FIG. 13A above does not appear. In this case, there are no blood components that flow due to vibration, the entire sample is coagulated, and blood cannot be extracted from the blood collection tube 121, so the gradation
図15は、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置のニューラルネットによる検体異常判別部400の一例を説明するブロック図である。
Figure 15 is a block diagram illustrating an example of a sample
図15に示す検体異常判別部400bは、図9の検体異常判別部400の一例であり、入出力信号は図1に記載されたものと同じである。検体異常判別部400bは、データ変換部410と、状態判別部412とを備える。データ変換部410は、陰影領域信号201を入力信号とし、状態判別部412で使用するデータへと変換する。状態判別部412は、変換データ信号411を入力とする。
The specimen
状態判別部412は、例えば2次元コンボリューションによるCNN(Convolutional Neural Network)を用いてもよく、SegNetまたはU-netのようなセグメンテーション手法を用いてもよい。この時、入力データはフレーム間差分データを変換したものであるため、時間軸情報を含む。また、状態判別部412は、RNN(Recurent Neural Network)を用いてもよく、LSTM(Long short-term Memory)を用いてもよい。
The
図14Aは、本発明の実施例1に於ける検体性状が正常である際の時系列学習データの一例を説明する図である。 Figure 14A is a diagram illustrating an example of time-series learning data when the sample characteristics are normal in Example 1 of the present invention.
図14Aの下のグラフは、検体映像を図14Aの上に示す採血管の(1)から(3)のラインに沿った輝度分布を時間方向に繋げたものである。正常な状態では、一定区間、すなわち、採血管の長さの区間は、なだらかな変化となる。 The graph at the bottom of Figure 14A shows the brightness distribution of the sample image along the lines (1) to (3) of the blood collection tube shown at the top of Figure 14A, connected in the time direction. Under normal conditions, a certain section, i.e., the section of the length of the blood collection tube, changes smoothly.
図14Bは、本発明の実施例1に於ける検体性状が部分的に異常である際の時系列学習データの一例を説明する図である。 Figure 14B is a diagram illustrating an example of time-series learning data when the sample characteristics are partially abnormal in Example 1 of the present invention.
図14Bの下のグラフは、検体映像を図14Bの上に示す採血管の(1)から(3)のラインに沿った輝度分布を時間方向に繋げたものである。部分的な異常がある状態では、一定区間、すなわち、採血管の長さの区間では、グラフに乱れが生じる。 The graph at the bottom of Figure 14B shows the sample image connected in the time direction to the brightness distribution along the lines (1) to (3) of the blood collection tube shown at the top of Figure 14B. When there is a partial abnormality, the graph becomes distorted in a certain section, i.e., the length of the blood collection tube.
図14Cは、本発明の実施例1に於ける検体性状が全体的に異常である際の時系列学習データの一例を説明する図である。 Figure 14C is a diagram illustrating an example of time-series learning data when the sample characteristics are generally abnormal in Example 1 of the present invention.
図14Cの下のグラフは、検体映像を図14Cの上に示す採血管の(1)から(3)のラインに沿った輝度分布を時間方向に繋げたものである。全体的な異常がある状態では、グラフに時間軸上の変化が殆どない。例えばLSTMではこれらのデータを学習することでニューラルネットが求まる。 The graph at the bottom of Figure 14C shows the brightness distribution of the sample image along lines (1) to (3) of the blood collection tube shown at the top of Figure 14C, connected in the time direction. When there is a global abnormality, there is almost no change on the time axis in the graph. For example, in LSTM, a neural network can be obtained by learning this data.
なお、図14A~図14Cにおいて、1フレームから得られた輝度分布(例えばフレーム1のライン(1)~(3))だけでなく、複数のフレームから得られた輝度分布(例えばフレーム2のライン(1)’等)も時間方向に繋げた輝度分布が生成される。 In addition, in Figures 14A to 14C, a luminance distribution is generated that connects not only the luminance distribution obtained from one frame (e.g., lines (1) to (3) in frame 1) but also the luminance distributions obtained from multiple frames (e.g., line (1)' in frame 2, etc.) in the time direction.
また、図14A~図14Cの例では3本のラインが設定されているが、実際には2以上の任意の数のラインを設定してもよい。また、輝度を繋げた輝度分布を生成するために、ライン上のすべての画素の輝度を取得してもよいし、ライン上の画素から所定の間隔で選別した画素の輝度を取得してもよい。 In addition, although three lines are set in the examples of Figures 14A to 14C, in practice any number of lines greater than or equal to two may be set. In order to generate a luminance distribution that connects the luminance, the luminance of all pixels on the line may be obtained, or the luminance of pixels selected at a predetermined interval from the pixels on the line may be obtained.
また、図14A~図14Cの例ではそれぞれのフレームの輝度を繋げた輝度分布を生成しているが、複数フレーム間の画素の輝度の差分を繋げた分布を生成してもよい。その場合、図14Aのように正常な検体においては採血管121の長手方向の両端付近の差分値が大きく、採血管121の中央付近の差分値は小さくなる。図14Bのように部分的に異常な検体においては、図14Aの場合と同様の輝度分布に重畳して、凝固の部分に非常に大きい差分値が表れる。図14Cのように全体的に異常な検体においては、差分値はラインの全体にわたって小さい値となる。 In the examples of Figures 14A to 14C, a luminance distribution is generated by connecting the luminance of each frame, but a distribution may be generated by connecting the differences in pixel luminance between multiple frames. In that case, in a normal specimen as in Figure 14A, the difference value near both ends of the blood collection tube 121 in the longitudinal direction is large, and the difference value near the center of the blood collection tube 121 is small. In a partially abnormal specimen as in Figure 14B, a very large difference value appears in the coagulated area, superimposed on the luminance distribution similar to that in Figure 14A. In a generally abnormal specimen as in Figure 14C, the difference value is small across the entire line.
また、図14A~図14Cの例におけるライン(1)~(3)は、方向がいずれも採血管121の長手方向に略平行であり、始点の位置が異なっている。このようなラインの設定は一例であり、例えば採血管121の長手方向に垂直であり、それぞれ始点の位置が異なる複数のラインなどが設定されてもよい。 In addition, the lines (1) to (3) in the examples of Figures 14A to 14C are all oriented approximately parallel to the longitudinal direction of the blood collection tube 121, and have different starting points. Setting such lines is one example, and multiple lines may be set that are perpendicular to the longitudinal direction of the blood collection tube 121, and each have a different starting point.
ところで、凝固は、血球成分が自然沈降して管底に溜まり、生成されることがあるため、管壁に付着することも多い。このため、検体に泡が立たない程度に採血管121を振り、管壁から凝固を剥がす作業を行う必要がある。 By the way, clots can occur when blood cell components naturally settle and accumulate at the bottom of the tube, and often adhere to the tube walls. For this reason, it is necessary to shake the blood collection tube 121 to a degree that does not cause bubbles in the sample, and to remove the clots from the tube walls.
図16は、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の検体の振動と駆動時間の一例を説明する図である。 Figure 16 is a diagram illustrating an example of the vibration of a sample and the driving time of the sample property discrimination device in Example 1 of the present invention.
図16に示すグラフの通り、検体性状判別部で凝固を確認する前に、数回検体を早めに揺らした後、凝固検査を行なえばよい。 As shown in the graph in Figure 16, the sample can be quickly shaken several times before checking for coagulation in the sample characterization section, and then the coagulation test can be performed.
本実施例に於いて、図4の水平振動器を用いた場合は比較的に操作しやすいが、図2のような装置を実装した状態の転倒混和では、モーターへの負荷も含め早く動かすのは困難である。 In this embodiment, the horizontal vibrator shown in Figure 4 is relatively easy to operate, but when using a device like that shown in Figure 2, it is difficult to move it quickly, including the load on the motor, when mixing by inversion.
図6Bは、本発明の実施例1に於ける検体性状判別装置の検査前工程の一例を説明する斜視図である。 Figure 6B is a perspective view illustrating an example of a pre-test process of the specimen characteristic determination device in Example 1 of the present invention.
具該的には、図6Bは、採血管を掴んでいるアーム122を揺らすことで転倒混和を行なうことで採血管の壁面に付着した凝固を剥がすための工程例を示している。ここで、転倒混和を行なっても壁面から剥がれない凝固は、血液検査時の血液抽出の際にも、壁面に付着したままでノズルに詰まることは殆どない。 Specifically, FIG. 6B shows an example process for removing clots adhering to the wall of a blood collection tube by rocking the arm 122 holding the blood collection tube to mix by inversion. Here, clots that do not come off from the wall even when inversion is performed remain attached to the wall and rarely clog the nozzle when blood is extracted during a blood test.
ここで、本実施例の構成は、検体性状判別部はLSIまたはFPGAで実装されてもよく、CPUまたはGPU等のプログラムにより実装されてもよい。また、本実施例の構成では、透過光の光路長が短くなるように、検体の下方に撮像部が設置され、映像は下方から撮影されているが、側面から撮影されてもよいし、上部から撮影されてもよい。 In the configuration of this embodiment, the specimen property determination unit may be implemented in an LSI or FPGA, or may be implemented by a program such as a CPU or GPU. Also, in the configuration of this embodiment, the imaging unit is installed below the specimen so that the optical path length of the transmitted light is short, and the image is captured from below, but it may also be captured from the side or from above.
また、本実施例の検体性状判別の例として、血液中の血液凝固の判別にて説明したが、例えば、血清または血漿中のフィブリンの判別でもよい。 In addition, although the example of identifying sample properties in this embodiment has been described as identifying blood coagulation in blood, it may also be possible to identify fibrin in serum or plasma, for example.
以上により、本実施例によれば、検体を透過する映像において局所的に現われる濃淡の動きを観測することで、採血管の印字またはそのラベルの印字領域の光吸収による外乱を除くことができ、例えば血中の凝固等、好適に検体性状を判別する手法を提供することができる。 As described above, according to this embodiment, by observing the localized changes in shading in the image transmitted through the sample, disturbances caused by light absorption in the printing area of the blood collection tube or its label can be eliminated, providing a method for appropriately determining sample properties, such as blood coagulation.
実施例1では、検体を透過する映像において局所的に現われる濃淡の動きを観測することで、採血管の印字またはそのラベルの印字領域の光吸収による外乱を除くことができ、例えば血中の凝固等、好適に検体性状を判別する手法を提供する生体情報検出装置を説明した。実施例2では、本発明に係る実施例1に於いて、転倒混和の駆動部のみ使用した構成にて説明する。以下に説明する相違点を除き、実施例2の検体性状判別装置の各部は、実施例1の同一の符号を付された各部と同一の機能を有するため、それらの説明は省略する。 In the first embodiment, a biological information detection device was described that can eliminate disturbances caused by light absorption by the printing on the blood collection tube or the printing area of the label by observing the movement of shading that appears locally in the image transmitted through the sample, and provides a method for appropriately determining sample properties, such as blood coagulation. In the second embodiment, a configuration is described in which only the driving unit for mixing by inversion is used in the first embodiment of the present invention. Except for the differences described below, each part of the sample property determination device in the second embodiment has the same function as each part in the first embodiment that is assigned the same reference numeral, and therefore a description of those parts is omitted.
本実施例における検体性状判別装置は、図1に示した振動部10に代えて振動部10cを備え、振動部を構成するデバイスの制御を行なう機器制御部100に代えて機器制御部100bを備え、検体性状判別部200に代えて検体性状判別部200bを備え、判別結果を表示する表示部115を備える。
The specimen characteristic discrimination device in this embodiment includes a vibration unit 10c instead of the
図8Aは、本発明の実施例2に於ける検体性状判別装置の転倒運動を行なう機器構成の一例を説明する側面図およびブロック図である。 Figure 8A is a side view and block diagram illustrating an example of the device configuration for performing the tumbling movement of the specimen characteristic discrimination device in Example 2 of the present invention.
図8Aの装置は、光源120と、採血管121を掴むことのできるアーム122と、カラーカメラ、赤外線カメラまたは紫外線カメラ等の撮像部123と、アーム122を駆動するモーター(図示省略)とを備える。光源120と採血管121と撮像部123との位置関係は、シャフト130で固定されている。 The device in FIG. 8A includes a light source 120, an arm 122 that can grasp a blood collection tube 121, an imaging unit 123 such as a color camera, an infrared camera, or an ultraviolet camera, and a motor (not shown) that drives the arm 122. The positional relationship between the light source 120, the blood collection tube 121, and the imaging unit 123 is fixed by a shaft 130.
光源120は、光源制御部109から出力された光源用電圧信号111によって制御される。アーム122は、駆動制御部110bから出力されたアーム用制御信号112によって制御される。撮像部123は、撮像制御部102から出力された撮像制御信号103によって制御され、撮像データ信号101を出力する。
The light source 120 is controlled by a light
図8Bは、本発明の実施例2に於ける検体性状判別装置の転倒運動の一例を説明する側面図である。 Figure 8B is a side view illustrating an example of the tipping motion of the sample characteristic determination device in Example 2 of the present invention.
図8Bは、図8Aの構成の上部に相当し、光源120と採血管121とそれを掴んでいるアーム122とを示す。この例において、アーム122はシャフト130に回動可能に取り付けられ、アーム122を振り子状に転倒運動したときの、採血管と血液の動きを表している。図2または図4の構成とは異なり、本構成では撮像部123と光源120との間で、採血管121が相対的に動くため、映像の明るさおよび被写体となる採血管121の大きさが変わる。そこで、映像から対象領域を固定できないため、距離または被写体の大きさに応じた映像の補正が必要となる。 Figure 8B corresponds to the upper part of the configuration in Figure 8A and shows the light source 120, blood collection tube 121, and arm 122 gripping them. In this example, arm 122 is rotatably attached to shaft 130, and shows the movement of the blood collection tube and blood when arm 122 tumbles like a pendulum. Unlike the configurations in Figures 2 and 4, in this configuration, blood collection tube 121 moves relatively between imaging unit 123 and light source 120, so the brightness of the image and the size of blood collection tube 121, which is the subject, change. Therefore, since the target area cannot be fixed from the image, it is necessary to correct the image according to the distance or size of the subject.
図17は、本発明の実施例2に於ける検体性状判別装置の検体性状判別部200bの一例を説明するブロック図である。
Figure 17 is a block diagram illustrating an example of the sample
検体性状判別部200bは、領域抽出部250と、陰影領域検出部300と、検体異常判別部400と、セレクタ203とを備える。領域抽出部250は、映像信号104と駆動制御信号107を入力信号とし、対象映像信号211を出力する。陰影領域検出部300は、対象映像信号211を入力信号とし、陰影領域信号201を出力する。検体異常判別部400は、陰影領域信号201から検体異常となる陰影領域の分布斑を検出し、異常判別信号202を出力する。セレクタ203は、システム状態信号108を入力とし、システム状態信号108が待機中であれば0を選択して出力し、システム状態信号108が作動中であれば異常判別信号202を選択して出力する。
The specimen
図18は、本発明の実施例2に於ける検体性状判別装置の領域抽出部250の一例を説明するブロック図である。
Figure 18 is a block diagram illustrating an example of the
領域抽出部250は、エッジ検出部251と、パラメータ生成部256と、アフィン変換部253と、対象判別部255とを備える。エッジ検出部251は、映像信号104を入力信号とし、採血管の輪郭を算出し、エッジ信号252を出力する。パラメータ生成部256は、駆動制御信号107を入力信号とし、アームの状態に応じて領域のパラメータを算出する領域パラメータ信号257を出力する。アフィン変換部253は、映像信号104とエッジ信号252と、領域パラメータ信号257とを入力信号とし、調整映像信号254を出力する。対象判別部255は、閾値パラメータと調整映像信号254とを入力信号とし、例えば輝度閾値にて背景と対象映像を切り分ける。
The
図19は、本発明の実施例2に於ける検体性状判別装置のフレーム映像データを格納する記憶部を使用しない陰影領域検出部300bの一例を説明するブロック図である。
Figure 19 is a block diagram illustrating an example of a shadow
陰影領域検出部300bは、平滑化フィルタ301と、ヒストグラム作成部310と、ダイナミックレンジ調整部312と、映像斑検出部314とを備える。平滑化フィルタ301は、映像信号104を入力信号とし、空間フィルタによって映像の平滑化を行い、ノイズを削除した平滑化映像信号302を出力する。ヒストグラム作成部310は、平滑化映像信号302からヒストグラム311を作成する。ダイナミックレンジ調整部312は、ヒストグラム311と平滑化映像信号302とを入力信号とし、映像のダイナミックレンジを調整後のダイナミックレンジ調整信号313を出力する。映像斑検出部314は、ダイナミックレンジ調整信号313を入力信号とし、陰影領域信号201を出力する。映像斑検出部314は、フーリエ変換によって得られた周波数(空間周波数)の高低に基づいて分類すればよく、分散値によって分類してもよい。
The shadow
図20Aは、本発明の実施例2に於ける検体性状判別装置の映像斑検出部314による検出方法の一例を説明する図である。
Figure 20A is a diagram illustrating an example of a detection method by the image
具体的には、図20Aは、撮像部123によって撮像された映像に対し、平滑化、ダイナミックレンジ等の調整を施した映像である。矩形146は対象画素を中心とするコンボリューションカーネルである。映像斑検出部314は、矩形146の範囲でフーリエ変換を行うか、または分散値を求めればよい。
Specifically, FIG. 20A shows an image captured by the imaging unit 123 after smoothing, dynamic range adjustments, and other adjustments have been applied. Rectangle 146 is a convolution kernel centered on the target pixel. The image
図20Bは、本発明の実施例2に於ける検体性状判別装置の映像斑検出後の領域映像の一例を説明する図である。 Figure 20B is a diagram illustrating an example of an area image after image mottle detection by a sample characteristic discrimination device in Example 2 of the present invention.
具体的には、図20Bは、矩形146が対象画素を中心とするコンボリューションカーネルであり、矩形の範囲でフーリエ変換または分散値の計算をおこない、ばらつきの度合いを、例えば周波数の高低または分散値の大小を閾値判定することで二値化したものである。 Specifically, in FIG. 20B, rectangle 146 is a convolution kernel centered on the target pixel, and a Fourier transform or variance calculation is performed within the range of the rectangle, and the degree of variation is binarized by, for example, determining the high and low frequency or the large and small variance values based on a threshold value.
この例では、2つ領域に分類されているが、3以上の領域に分類されてもよいし、例えば周波数の高低または分散値の大小が連続値で表示されてもよい。 In this example, the signal is divided into two regions, but it may be divided into three or more regions, and the high and low frequencies or the large and small variance values may be displayed as continuous values.
また、採血管121に貼付されたラベルにバーコードが印字されていることも多く、可視域にて撮像する際にはモアレが発生する。対象が動く際は、モアレも動きに応じて変化するため、ばらつきを検出する妨げとなる。そこで、映像斑検出部314は、例えば、ばらつきの度合いを求める前に一定輝度以下の暗部領域を除いた後、上記の矩形の範囲で平均輝度に置き換え、平均フィルタにて平滑化した映像を用いてもよい。
In addition, a barcode is often printed on the label attached to the blood collection tube 121, and moire occurs when capturing an image in the visible range. When the subject moves, the moire also changes in response to the movement, which hinders the detection of variation. Therefore, the image
以上により、本実施例によれば、装置の駆動部を最小限に抑えることでコストを削減し、好適に検体性状を判別する手法を提供することができる。 As described above, this embodiment can provide a method for optimally determining sample properties while reducing costs by minimizing the number of drive units in the device.
上記の本発明の実施形態は、次のような例を含んでもよい。 The above-described embodiments of the present invention may include the following examples:
(1)検体を格納する容器(例えば採血管121)に振動を加える振動部(例えばモーター124、水平振動器131、または、図8Aのアーム122を駆動するモーター)と、前記検体を照射する紫外光、赤外光及び可視光の少なくともいずれかの光源(例えば光源120)と、前記光源から照射され、前記検体を透過した光を撮影する撮像部(例えば撮像部123)と、前記撮像部が撮影した1の画像又はそれぞれ異なる時刻における複数の画像(例えば濃淡映像137~145の少なくともいずれか)を取得し、取得した画像の階調分布に基づいて陰影領域を検出する陰影領域検出部(例えば陰影領域検出部300または300b)と、前記検出した陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方に基づいて前記検体内の固形物(例えば血液中の凝固またはフィブリン)を判別する検体異常判別部(例えば検体異常判別部400、400aまたは400b)と、を有することを特徴とする検体性状判別装置。
(1) A specimen property determination device comprising: a vibration unit (e.g., motor 124, horizontal vibrator 131, or a motor that drives arm 122 in FIG. 8A) that applies vibration to a container (e.g., blood collection tube 121) that stores a specimen; a light source (e.g., light source 120) that irradiates the specimen with at least one of ultraviolet light, infrared light, and visible light; an imaging unit (e.g., imaging unit 123) that captures the light that is irradiated from the light source and transmitted through the specimen; a shadow area detection unit (e.g., shadow
これによって、採血管の印字またはそのラベルの印字領域の光吸収による外乱を除いて、例えば血中内の凝固の有無といった検体性状の有無を好適に判別することができる。 This allows the presence or absence of sample properties, such as the presence or absence of blood clots, to be appropriately determined without disturbances caused by light absorption in the printing area of the blood collection tube or its label.
(2)上記(1)において、陰影領域検出部は、複数の画像を取得し、画像間の画素値の差分の階調分布に基づいて前記陰影領域を検出する(例えば図10に示す陰影領域検出部300の処理)。
(2) In (1) above, the shadow area detection unit acquires multiple images and detects the shadow area based on the gradation distribution of the pixel value differences between the images (for example, the processing of the shadow
これによって、適切に陰影領域を検出して、それに基づいて検体性状を判別することができる。 This allows shadowed areas to be properly detected and sample characteristics to be determined based on them.
(3)上記(1)において、陰影領域検出部は、1の画像の画素値の空間周波数又は分散に基づいて陰影領域を検出する(例えば図10に示す陰影領域検出部300bの処理)。
(3) In (1) above, the shadow area detection unit detects shadow areas based on the spatial frequency or variance of pixel values of one image (for example, the processing of the shadow
これによって、適切に陰影領域を検出して、それに基づいて検体性状を判別することができる。 This allows shadowed areas to be properly detected and sample characteristics to be determined based on them.
(4)上記(1)において、光源、容器及び撮像部は、同一の系に固定され、振動部は、系の全体に振動を加える(例えば図2~図5の構成)。 (4) In (1) above, the light source, container, and imaging unit are fixed to the same system, and the vibration unit applies vibration to the entire system (for example, the configurations of Figures 2 to 5).
これによって、撮像部が撮影した画像中の検体の大きさおよび形状が振動の影響を受けないため、画像のデータに基づいて検体性状を判別するための処理が容易になる。 As a result, the size and shape of the specimen in the image captured by the imaging unit are not affected by vibration, making it easier to process the specimen's characteristics based on the image data.
(5)上記(1)において、陰影領域検出部は、容器に少なくとも所定の振動(例えば図16の転倒混和の振動)が加えられた後に、さらに容器に振動(例えば図16の検体性状判別の振動)が加えられているときに撮像部によって撮影された映像データに基づいて陰影領域を検出する。 (5) In the above (1), the shadow area detection unit detects a shadow area based on the video data captured by the imaging unit when at least a predetermined vibration (e.g., the vibration of mixing by inversion in FIG. 16) is applied to the container and then further vibration (e.g., the vibration of determining the sample properties in FIG. 16) is applied to the container.
これによって、容器の壁面に付着しているが剥がれやすい凝固等が剥がれて検出しやすくなる。 This allows any clots that are attached to the container walls but are easily removed to be removed, making them easier to detect.
(6)上記(1)において、検体異常判別部は、あらかじめ固形物を含む検体を撮影した画像及び固形物を含まない検体を撮影した画像に基づいて学習した弁別器(例えば状態判別部412)を用いて前記固形物を判別する。 (6) In the above (1), the specimen abnormality discrimination unit discriminates the solid matter using a discriminator (e.g., state discrimination unit 412) that has been trained based on images of specimens containing solid matter and images of specimens not containing solid matter.
これによって、適切に検体の性状を判別することができる。 This allows the characteristics of the sample to be properly identified.
(7)上記(6)において、弁別器は、画像上の複数のライン(例えば図14A~図14Cのライン(1)~(3))上の画素値を接続した画素値の列に基づいて固形物を判別する。 (7) In (6) above, the discriminator identifies solid objects based on a string of pixel values that connects pixel values on multiple lines on the image (e.g., lines (1) to (3) in Figures 14A to 14C).
これによって、2次元の画像の特徴に基づいて適切に検体の性状を判別することができる。 This allows the characteristics of the sample to be properly determined based on the features of the two-dimensional image.
(8)上記(7)において、弁別器は、複数の画像(例えば図14A~図14Cのフレーム1、2)から取得された画素値の列を接続した画素値の列に基づいて固形物を判別する。 (8) In (7) above, the discriminator identifies solid objects based on a column of pixel values that connects columns of pixel values obtained from multiple images (e.g., frames 1 and 2 in Figures 14A to 14C).
これによって、2次元の画像の時間に応じた変化を含む特徴に基づいて適切に検体の性状を判別することができる。 This allows the characteristics of the specimen to be appropriately determined based on the characteristics of the two-dimensional image, including changes over time.
(9)上記(1)において、検体異常判別部(例えば検体異常判別部400aのヒストグラム取得部401および階調斑検出部403)は、複数の画像の画素値の差分値の出現頻度に基づいて、陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方を検出する。
(9) In the above (1), the specimen abnormality discrimination unit (e.g., the
これによって、適切に検体の性状を判別することができる。 This allows the characteristics of the sample to be properly identified.
(10)上記(9)において、検体異常判別部は、複数の画像の画素値の差分値のうち、所定の第1の閾値を超える差分値の出現頻度が、所定の第2の閾値を超える場合に、陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方を検出する。 (10) In the above (9), the sample abnormality determination unit detects at least one of movement and change in shape of the shadow region when the frequency of occurrence of difference values that exceed a predetermined first threshold value among the difference values of pixel values of multiple images exceeds a predetermined second threshold value.
これによって、適切に検体の性状を判別することができる。 This allows the characteristics of the sample to be properly identified.
(11)上記(1)において、容器の振動によって、容器と撮像部との位置関係(例えば図8Aに示す採血管121と撮像部123との位置関係)が変化し、位置関係の変化に起因する前記画像における前記容器の形状の変化を吸収するように前記画像を変換(例えばアフィン変換)する領域抽出部(例えば領域抽出部250)をさらに有し、陰影領域検出部は、領域抽出部によって変換された画像に基づいて陰影領域を検出する。 (11) In the above (1), the positional relationship between the container and the imaging unit (e.g., the positional relationship between the blood collection tube 121 and the imaging unit 123 shown in FIG. 8A) changes due to vibration of the container, and the device further includes a region extraction unit (e.g., region extraction unit 250) that transforms (e.g., affine transforms) the image to absorb the change in the shape of the container in the image caused by the change in positional relationship, and the shadow region detection unit detects a shadow region based on the image transformed by the region extraction unit.
これによって、光源および撮像部を振動させる必要がなくなるため、駆動部等の機構が簡素化され、低コストで好適に検体性状を判別することができる。 This eliminates the need to vibrate the light source and imaging unit, simplifying the mechanisms of the drive unit and other components, and enabling sample properties to be determined efficiently and at low cost.
(12)上記(1)において、光源から前記容器を通過せずに前記撮像部に到達する光を遮断するスリット(例えばスリット134)をさらに有する。 (12) In the above (1), a slit (e.g., slit 134) is further provided to block light from the light source that reaches the imaging unit without passing through the container.
これによって、不要な光によるハレーションの発生等が防止され、検体の性状を適切に判別することができる。 This prevents halation caused by unnecessary light, allowing the properties of the sample to be properly determined.
(13)上記(12)において、スリットは、容器と撮像部との間に設けられる。 (13) In the above (12), the slit is provided between the container and the imaging unit.
これによって、光源からの光をより有効に利用することができる。 This allows for more efficient use of the light from the light source.
(14)上記(1)において、検体異常判別部は、陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方に基づいて、検体が、振動部によって加えられた振動に応じて液体内を遊動する固形物を含む場合に、検体の一部が異常であると判別(例えば図13Bに基づく判別)し、検体の全体が固形物である場合に、検体の全体が異常であると判別(例えば図13Cに基づく判別)する。 (14) In the above (1), the specimen abnormality determination unit determines that a portion of the specimen is abnormal (e.g., determination based on FIG. 13B) if the specimen contains solid matter that moves within the liquid in response to the vibration applied by the vibration unit, based on at least one of the movement and shape change of the shadowed area, and determines that the entire specimen is abnormal (e.g., determination based on FIG. 13C) if the entire specimen is solid matter.
これによって、検体の性状を適切に判別することができる。 This allows the characteristics of the sample to be properly determined.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail to provide a better understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all of the configurations described. It is also possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. It is also possible to add, delete, or replace part of the configuration of each embodiment with other configurations.
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によってハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによってソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、不揮発性半導体メモリ、ハードディスクドライブ、SSD(Solid State Drive)等の記憶デバイス、または、ICカード、SDカード、DVD等の計算機読み取り可能な非一時的データ記憶媒体に格納することができる。 The above configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be realized in hardware, in part or in whole, for example by designing them as integrated circuits. The above configurations, functions, etc. may be realized in software, by a processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information on the programs, tables, files, etc. that realize each function can be stored in storage devices such as non-volatile semiconductor memory, hard disk drives, and SSDs (Solid State Drives), or in computer-readable non-transitory data storage media such as IC cards, SD cards, and DVDs.
また、制御線及び情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線及び情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 In addition, the control lines and information lines shown are those considered necessary for the explanation, and not all control lines and information lines on the product are necessarily shown. In reality, it can be assumed that almost all components are interconnected.
101 撮像データ信号
103 撮像制御信号
104 映像信号
106 光源制御信号
107 駆動制御信号
108 システム状態信号
111 光源用電圧信号
112 アーム用制御信号
113 モーター用電圧信号
114 異常検出信号
135 陰影領域
136 固形の陰影領域
201 陰影領域信号
202 異常判別信号
203 セレクタ
210 対象映像信号
211 対象映像信号
252 エッジ信号
254 調整映像信号
257 領域パラメータ信号
258 閾値パラメータ
302 平滑化映像信号
304 遅延平滑化映像信号
306 フレーム間差分信号
311 ヒストグラム
313 ダイナミックレンジ調整信号
402 ヒストグラム
411 変換データ信号
101 Imaging data signal 103
Claims (14)
前記検体に紫外光、赤外光及び可視光の少なくともいずれかを照射する光源と、
前記光源から照射され、前記検体を透過した光を撮影する撮像部と、
前記撮像部が撮影した1の画像又はそれぞれ異なる時刻における複数の画像を取得し、取得した画像の階調分布に基づいて陰影領域を検出する陰影領域検出部と、
前記検出した陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方に基づいて前記検体内の固形物を判別する検体異常判別部と、を有し、
前記光源、前記容器及び前記撮像部は、同一の系に固定され、
前記振動部は、前記系の全体に振動を加えることを特徴とする検体性状判別装置。 a vibration unit that applies vibration to a container that contains a sample;
a light source that irradiates the specimen with at least one of ultraviolet light, infrared light, and visible light;
an imaging unit that captures an image of light irradiated from the light source and transmitted through the specimen;
a shadow region detection unit that acquires one image or a plurality of images taken at different times by the imaging unit and detects a shadow region based on a gradation distribution of the acquired image;
a specimen abnormality discriminating unit that discriminates solid matter in the specimen based on at least one of the movement and the change in shape of the detected shadow region ,
The light source, the container, and the imaging unit are fixed in the same system,
The specimen characteristic discriminating device according to claim 1, wherein the vibration unit applies vibration to the entire system .
前記陰影領域検出部は、前記複数の画像を取得し、前記画像間の画素値の差分の階調分布に基づいて前記陰影領域を検出することを特徴とする検体性状判別装置。 The specimen characteristic determination device according to claim 1,
The shadow region detection unit obtains the plurality of images and detects the shadow region based on a gradation distribution of differences in pixel values between the images.
前記陰影領域検出部は、前記1の画像の画素値の空間周波数又は分散に基づいて前記陰影領域を検出することを特徴とする検体性状判別装置。 The specimen characteristic determination device according to claim 1,
The shadow region detection unit detects the shadow region based on a spatial frequency or a variance of pixel values of the one image.
前記検体に紫外光、赤外光及び可視光の少なくともいずれかを照射する光源と、a light source that irradiates the specimen with at least one of ultraviolet light, infrared light, and visible light;
前記光源から照射され、前記検体を透過した光を撮影する撮像部と、an imaging unit that captures an image of light irradiated from the light source and transmitted through the specimen;
前記撮像部が撮影した1の画像又はそれぞれ異なる時刻における複数の画像を取得し、取得した画像の階調分布に基づいて陰影領域を検出する陰影領域検出部と、a shadow region detection unit that acquires one image or a plurality of images taken at different times by the imaging unit and detects a shadow region based on a gradation distribution of the acquired image;
前記検出した陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方に基づいて前記検体内の固形物を判別する検体異常判別部と、を有し、a specimen abnormality discriminating unit that discriminates solid matter in the specimen based on at least one of the movement and the change in shape of the detected shadow region,
前記陰影領域検出部は、前記容器に少なくとも所定の振動が加えられた後に、さらに前記容器に振動が加えられているときに前記撮像部によって撮影された映像データに基づいて前記陰影領域を検出することを特徴とする検体性状判別装置。The shadow area detection unit detects the shadow area based on image data captured by the imaging unit while the container is still being vibrated after at least a predetermined vibration has been applied to the container.
前記検体異常判別部は、あらかじめ固形物を含む検体を撮影した画像及び固形物を含まない検体を撮影した画像に基づいて学習した弁別器を用いて前記固形物を判別することを特徴とする検体性状判別装置。The specimen abnormality discrimination unit discriminates the solid matter using a discriminator that has been trained based on images of a specimen containing solid matter and images of a specimen not containing solid matter.
前記弁別器は、前記画像上の複数のライン上の画素値を接続した画素値の列に基づいて前記固形物を判別することを特徴とする検体性状判別装置。The discriminator discriminates the solid object based on a string of pixel values that connects pixel values on a plurality of lines on the image.
前記弁別器は、前記複数の画像から取得された前記画素値の列を接続した画素値の列に基づいて前記固形物を判別することを特徴とする検体性状判別装置。The discriminator discriminates the solid object based on a string of pixel values obtained by connecting strings of pixel values acquired from the plurality of images.
前記検体に紫外光、赤外光及び可視光の少なくともいずれかを照射する光源と、a light source that irradiates the specimen with at least one of ultraviolet light, infrared light, and visible light;
前記光源から照射され、前記検体を透過した光を撮影する撮像部と、an imaging unit that captures an image of light irradiated from the light source and transmitted through the specimen;
前記撮像部が撮影した1の画像又はそれぞれ異なる時刻における複数の画像を取得し、取得した画像の階調分布に基づいて陰影領域を検出する陰影領域検出部と、a shadow region detection unit that acquires one image or a plurality of images taken at different times by the imaging unit and detects a shadow region based on a gradation distribution of the acquired image;
前記検出した陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方に基づいて前記検体内の固形物を判別する検体異常判別部と、を有し、a specimen abnormality discriminating unit that discriminates solid matter in the specimen based on at least one of the movement and the change in shape of the detected shadow region,
前記検体異常判別部は、前記複数の画像の画素値の差分値の出現頻度に基づいて、前記陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方を検出することを特徴とする検体性状判別装置。The sample abnormality determination unit detects at least one of a movement and a change in shape of the shadow region based on an occurrence frequency of difference values of pixel values of the plurality of images.
前記検体異常判別部は、前記複数の画像の画素値の差分値のうち、所定の第1の閾値を超える差分値の出現頻度が、所定の第2の閾値を超える場合に、前記陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方を検出することを特徴とする検体性状判別装置。The sample abnormality determination unit detects at least one of a movement and a change in shape of the shadowed region when the frequency of occurrence of difference values between pixel values of the multiple images that exceed a predetermined first threshold value exceeds a predetermined second threshold value.
前記検体に紫外光、赤外光及び可視光の少なくともいずれかを照射する光源と、a light source that irradiates the specimen with at least one of ultraviolet light, infrared light, and visible light;
前記光源から照射され、前記検体を透過した光を撮影する撮像部と、an imaging unit that captures an image of light irradiated from the light source and transmitted through the specimen;
前記撮像部が撮影した1の画像又はそれぞれ異なる時刻における複数の画像を取得し、取得した画像の階調分布に基づいて陰影領域を検出する陰影領域検出部と、a shadow region detection unit that acquires one image or a plurality of images taken at different times by the imaging unit and detects a shadow region based on a gradation distribution of the acquired image;
前記検出した陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方に基づいて前記検体内の固形物を判別する検体異常判別部と、を有し、a specimen abnormality discriminating unit that discriminates solid matter in the specimen based on at least one of the movement and the change in shape of the detected shadow region,
前記容器の振動によって、前記容器と前記撮像部との位置関係が変化し、a positional relationship between the container and the imaging unit is changed by the vibration of the container;
前記位置関係の変化に起因する前記画像における前記容器の形状の変化を吸収するように前記画像を変換する領域抽出部をさらに有し、A region extraction unit converts the image so as to absorb a change in the shape of the container in the image caused by a change in the positional relationship,
前記陰影領域検出部は、前記領域抽出部によって変換された画像に基づいて前記陰影領域を検出することを特徴とする検体性状判別装置。The shadow region detection unit detects the shadow region based on the image converted by the region extraction unit.
前記光源から前記容器を通過せずに前記撮像部に到達する光を遮断するスリットをさらに有することを特徴とする検体性状判別装置。A specimen characteristic determining device, further comprising a slit for blocking light from the light source that reaches the imaging unit without passing through the container.
前記スリットは、前記容器と前記撮像部との間に設けられることを特徴とする検体性状判別装置。The specimen characteristic determining device, wherein the slit is provided between the container and the imaging unit.
前記検体異常判別部は、前記陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方に基づいて、前記検体が、前記振動部によって加えられた振動に応じて液体内を遊動する固形物を含む場合に、前記検体の一部が異常であると判別し、前記検体の全体が固形物である場合に、前記検体の全体が異常であると判別することを特徴とする検体性状判別装置。The specimen abnormality determination unit determines, based on at least one of the movement and shape change of the shadowed area, that a portion of the specimen is abnormal if the specimen contains solid matter that moves within the liquid in response to the vibrations applied by the vibration unit, and determines that the entire specimen is abnormal if the entire specimen is composed of solid matter.
前記振動部は、検体を格納する容器に振動を加え、The vibration unit applies vibration to a container for storing a sample,
前記光源は、紫外光、赤外光及び可視光の少なくともいずれかによって前記検体を照射し、the light source irradiates the specimen with at least one of ultraviolet light, infrared light, and visible light;
前記撮像部は、前記光源から照射され、前記検体を透過した光を撮影し、The imaging unit captures an image of light irradiated from the light source and transmitted through the specimen,
前記陰影領域検出部は、前記撮像部が撮影した1又は複数の画像を取得し、取得した画像の階調分布に基づいて陰影領域を検出し、the shadow region detection unit acquires one or more images captured by the imaging unit, and detects a shadow region based on a gradation distribution of the acquired images;
前記検体異常判別部は、前記検出した陰影領域の動き及び形状変化の少なくとも一方に基づいて前記検体内の固形物を判別し、the specimen abnormality determination unit determines solid matter in the specimen based on at least one of the movement and the change in shape of the detected shadow region;
前記光源、前記容器及び前記撮像部は、同一の系に固定され、The light source, the container, and the imaging unit are fixed in the same system,
前記振動部は、前記系の全体に振動を加えることを特徴とする検体性状判別方法。The method for determining a specimen characteristic, wherein the vibration unit applies vibration to the entire system.
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