JP7391285B2 - Program, information processing device, information processing method, and model generation method - Google Patents

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Description

本発明は、プログラム、情報処理装置、情報処理方法及びモデル生成方法に関する。 The present invention relates to a program, an information processing device, an information processing method, and a model generation method.

画像処理技術を用いて、検体を撮像した画像から検体に含まれる細菌を検出する方法がある。例えば特許文献1では、ディープラーニングにより構築された学習モデルを用いて、検体の画像から細胞の位置を検出する画像処理方法が開示されている。 There is a method of detecting bacteria contained in a specimen from an image of the specimen using image processing technology. For example, Patent Document 1 discloses an image processing method for detecting the position of a cell from an image of a specimen using a learning model constructed by deep learning.

特開2019-211468号公報JP2019-211468A

しかしながら、特許文献1に係る発明は、細菌以外の夾雑物も検出してしまう虞がある。 However, the invention according to Patent Document 1 may also detect contaminants other than bacteria.

一つの側面では、検体に含まれる微生物又は微粒子を好適に検出することができるプログラム等を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is to provide a program or the like that can suitably detect microorganisms or particulates contained in a specimen.

一つの側面に係るプログラムは、蛍光検出可能な検体を撮像した検体画像を取得し、訓練用の検体画像に対し、該検体画像に含まれる微生物又は微粒子、及び夾雑物それぞれの座標データが付与された訓練データを学習済みのモデルに、取得した前記検体画像を入力して、少なくとも微生物又は微粒子を検出し、ルールベースの画像処理、又は前記モデルと異なる他のモデルにより前記検体画像から前記微生物又は微粒子を検出し、前記モデルと、前記ルールベース又は他のモデルとで共通して検出された前記微生物又は微粒子と、いずれか一方で検出された前記微生物又は微粒子とを、異なる表示態様のオブジェクトで示す第2検体画像と、前記モデルによる前記微生物又は微粒子の検出数、前記ルールベース又は他のモデルによる検出数、及び前記共通して検出された前記微生物又は微粒子の検出数を示す一覧表とを出力する処理をコンピュータに実行させる。 The program according to one aspect acquires a sample image of a sample that can detect fluorescence, and adds coordinate data of each of microorganisms or particulates and contaminants included in the sample image to the training sample image. The acquired specimen image is inputted into a trained model using training data, and at least microorganisms or particulates are detected. Detect particles, and display the microorganisms or particles commonly detected in the model, the rule base, or another model, and the microorganisms or particles detected in either of them in objects with different display modes. a list showing the number of microorganisms or particulates detected by the model, the number of detections by the rule base or other model, and the number of commonly detected microorganisms or particulates; Have the computer perform the output processing.

一つの側面では、検体に含まれる微生物又は微粒子を好適に検出することができる。 In one aspect, microorganisms or particulates contained in a specimen can be suitably detected.

検出システムの構成例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration example of a detection system. サーバの構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a server. 端末の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a terminal. 検出装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a detection device. 実施の形態1の概要を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an overview of Embodiment 1. FIG. 端末の表示画面例を示す説明図である。It is an explanatory diagram showing an example of a display screen of a terminal. 文書ファイルの一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a document file. 検出モデルの生成処理の手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the procedure of a detection model generation process. 細菌検出処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of a bacteria detection process. 実施の形態2に係る細菌検出処理の手順を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing the procedure of bacteria detection processing according to Embodiment 2. FIG. 検出モデルの更新処理の手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a procedure for updating a detection model. 実施の形態3の概要を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an overview of Embodiment 3; 実施の形態3に係る表示画面例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a display screen according to Embodiment 3; 実施の形態3に係る細菌検出処理の手順を示すフローチャートである。12 is a flowchart showing the procedure of bacteria detection processing according to Embodiment 3. 実施の形態4の概要を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an overview of Embodiment 4; 実施の形態4に係る表示画面例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a display screen according to Embodiment 4; 実施の形態4に係る細菌検出処理の手順を示すフローチャートである。12 is a flowchart showing the procedure of bacteria detection processing according to Embodiment 4. 実施の形態5に係る表示画面例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a display screen according to Embodiment 5; ラベル付与処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of labeling processing. 実施の形態6に係る文書ファイルを示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a document file according to Embodiment 6; 実施の形態6に係る細菌検出処理の手順を示すフローチャートである。12 is a flowchart showing the procedure of bacteria detection processing according to Embodiment 6. 実施の形態7の概要を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an overview of Embodiment 7; 実施の形態7に係る細菌検出処理の手順を示すフローチャートである。12 is a flowchart showing the procedure of bacteria detection processing according to Embodiment 7.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図1は、検出システムの構成例を示す説明図である。本実施の形態では、食品、飲料品等の検体の細菌検査のため、検体を撮像した検体画像から細菌を検出する検出システムについて説明する。検出システムは、情報処理装置1、端末2、検出装置3、管理者端末4を含む。情報処理装置1及び端末2は、インターネット等のネットワークNに接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on drawings showing embodiments thereof.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of a detection system. In this embodiment, a detection system will be described that detects bacteria from a sample image obtained by capturing an image of a sample for bacterial testing of samples such as foods and beverages. The detection system includes an information processing device 1, a terminal 2, a detection device 3, and an administrator terminal 4. The information processing device 1 and the terminal 2 are connected to a network N such as the Internet.

なお、本実施の形態では検査対象を細菌とするが、これに限定されるものではない。例えば、酵母、カビ、藻類などの細菌以外の微生物、あるいは蛍光ビーズなどの微粒子を検査対象としてもよい。すなわち、微生物及び/又は微粒子を検出可能であればよく、検査対象は細菌に限定されない。 In this embodiment, the test target is bacteria, but the test target is not limited to this. For example, microorganisms other than bacteria such as yeast, mold, and algae, or fine particles such as fluorescent beads may be tested. That is, it is sufficient that microorganisms and/or particulates can be detected, and the test target is not limited to bacteria.

情報処理装置1は、種々の情報処理、情報の送受信が可能な情報処理装置であり、例えばサーバコンピュータ、パーソナルコンピュータ等である。本実施の形態では情報処理装置1がサーバコンピュータであるものとし、以下では簡潔のためサーバ1と読み替える。サーバ1は、訓練用の検体画像に対し、細菌及び夾雑物それぞれの正解の座標データ(ラベル)が付与された訓練データを学習する機械学習を行い、後述の検出モデル50(図5参照)を生成する。検出モデル50は、検体画像を入力として、検体画像に含まれる細菌及び夾雑物のうち、少なくとも細菌を検出する機械学習モデルである。サーバ1は、細菌だけでなく細菌以外の夾雑物の座標データも学習することで、細菌と夾雑物とを識別可能な検出モデル50を生成する。 The information processing device 1 is an information processing device capable of various information processing and transmission/reception of information, and is, for example, a server computer, a personal computer, or the like. In this embodiment, the information processing device 1 is assumed to be a server computer, and will be read as server 1 below for brevity. The server 1 performs machine learning to learn training data that is assigned correct coordinate data (labels) for bacteria and contaminants on the training sample images, and uses the detection model 50 (see FIG. 5) to be described later. generate. The detection model 50 is a machine learning model that receives a specimen image as input and detects at least bacteria among bacteria and impurities contained in the specimen image. The server 1 generates a detection model 50 that can distinguish between bacteria and contaminants by learning the coordinate data of not only bacteria but also contaminants other than bacteria.

端末2は、本システムを利用するユーザの情報処理端末であり、例えばパーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等である。本実施の形態ではサーバ1が生成した検出モデル50のデータがユーザの端末2にインストールされており、端末2は、検体を撮像した検体画像を検出モデル50に入力して細菌を検出する。 The terminal 2 is an information processing terminal of a user who uses this system, and is, for example, a personal computer, a tablet terminal, a smartphone, or the like. In this embodiment, the data of the detection model 50 generated by the server 1 is installed in the user's terminal 2, and the terminal 2 inputs a sample image obtained by capturing the sample into the detection model 50 to detect bacteria.

検出装置3は、検体に含まれる細菌を検出するための検査装置であり、検体を撮像する撮像装置である。本実施の形態では細菌の検出方法として蛍光染色法を用い、検出装置3は、蛍光染色剤により染色された検体を撮像する。検出装置3は、染色剤により染色された検体を採取した測定用フィルタ(例えばメンブレンフィルタ)を保持する基盤、当該基盤をX軸方向及びY軸方向に摺動するXYステージ、検体に励起光を照射する励起光源、撮像カメラ等を装置内部に備え、測定用フィルタの位置をX軸方向及びY軸方向に微調整しながら検体を撮像する。本実施の形態に係る検出装置3として、例えば国際公開第2017/115768号に記載の検出装置を用いることができる。端末2は、検出装置3で撮像された検体画像を検出モデル50に入力し、細菌を検出する。 The detection device 3 is an inspection device for detecting bacteria contained in a specimen, and is an imaging device that images the specimen. In this embodiment, a fluorescent staining method is used as a method for detecting bacteria, and the detection device 3 images a specimen stained with a fluorescent stain. The detection device 3 includes a base that holds a measurement filter (for example, a membrane filter) from which a specimen stained with a staining agent has been collected, an XY stage that slides the base in the X-axis direction and the Y-axis direction, and an excitation light that applies excitation light to the specimen. An excitation light source for irradiation, an imaging camera, etc. are provided inside the apparatus, and images of the specimen are taken while finely adjusting the position of the measurement filter in the X-axis direction and the Y-axis direction. As the detection device 3 according to the present embodiment, for example, the detection device described in International Publication No. 2017/115768 can be used. The terminal 2 inputs the sample image captured by the detection device 3 into the detection model 50 and detects bacteria.

なお、上記で説明した検出装置3は一例であって、検出装置3は検体画像を撮像可能であればよい。また、検体撮像用の検出装置3を利用する構成は必須ではなく、例えば端末2は人手で検体を撮像した画像を検体画像として用いてもよい。また、蛍光染色法は細菌検出方法の一例であって、検体を撮像した画像から細菌を検出可能であればよく、その検出方法は蛍光染色法に限定されない。 Note that the detection device 3 described above is an example, and the detection device 3 only needs to be capable of capturing a sample image. Further, the configuration that uses the detection device 3 for imaging the specimen is not essential; for example, the terminal 2 may use an image of the specimen manually taken as the specimen image. Further, the fluorescent staining method is an example of a bacteria detection method, and the detection method is not limited to the fluorescent staining method as long as bacteria can be detected from an image taken of a specimen.

また、本実施の形態では検体を染色した上で撮像するものとするが、例えば藻類のように検出対象物(微生物又は微粒子)が自家蛍光物質を含んでいる場合、検体を染色せずともよい。すなわち、検体画像は、微生物又は微粒子を蛍光検出可能な検体を撮像した画像であればよく、蛍光染色剤による染色は必須ではない。 Furthermore, in this embodiment, the specimen is imaged after being stained, but if the object to be detected (microorganisms or particulates) contains an autofluorescent substance, such as algae, the specimen may not be stained. . That is, the specimen image may be an image of a specimen in which microorganisms or fine particles can be detected by fluorescence, and staining with a fluorescent stain is not essential.

管理者端末4は、本システムを管理する管理者の情報処理端末であり、例えばパーソナルコンピュータ等である。サーバ1は、本システムの管理者(検体画像に含まれる細菌と夾雑物とを識別可能な技能を有するスタッフ)が訓練用の検体画像に対し正解のラベルを付与した訓練データを管理者端末4から取得し、学習を行う。 The administrator terminal 4 is an information processing terminal of an administrator who manages this system, and is, for example, a personal computer. The server 1 sends training data, in which the administrator of this system (a staff member who has the skills to identify bacteria and contaminants contained in sample images) to the training sample images with correct labels, to the administrator terminal 4. Obtain from and perform learning.

図2は、サーバ1の構成例を示すブロック図である。サーバ1は、制御部11、主記憶部12、通信部13、及び補助記憶部14を備える。
制御部11は、一又は複数のCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro-Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等の演算処理装置であり、補助記憶部14に記憶されたプログラムP1を読み出して実行することにより、種々の情報処理、制御処理等を行う。主記憶部12は、SRAM(Static Random Access Memory)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の一時記憶領域であり、制御部11が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。通信部13は、通信に関する処理を行うための通信モジュールであり、外部と情報の送受信を行う。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the server 1. As shown in FIG. The server 1 includes a control section 11 , a main storage section 12 , a communication section 13 , and an auxiliary storage section 14 .
The control unit 11 is an arithmetic processing device such as one or more CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro-Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), etc., and reads out the program P1 stored in the auxiliary storage unit 14. By executing the command, various information processing, control processing, etc. are performed. The main memory unit 12 is a temporary storage area such as SRAM (Static Random Access Memory), DRAM (Dynamic Random Access Memory), flash memory, etc., and temporarily stores data necessary for the control unit 11 to perform arithmetic processing. Remember. The communication unit 13 is a communication module for performing processing related to communication, and sends and receives information to and from the outside.

補助記憶部14は、大容量メモリ、ハードディスク等の不揮発性記憶領域であり、制御部11が処理を実行するために必要なプログラムP1、その他のデータを記憶している。また、補助記憶部14は、検出モデル50を記憶している。検出モデル50は、上述の如く訓練データを学習済みの機械学習モデルであり、染色剤により染色された検体を撮像した検体画像を入力として、検体画像に含まれる細菌を検出する学習済みモデルである。検出モデル50は、人工知能ソフトウェアの一部を構成するソフトウェアモジュールとしての利用が想定される。 The auxiliary storage unit 14 is a nonvolatile storage area such as a large capacity memory or a hard disk, and stores the program P1 and other data necessary for the control unit 11 to execute processing. Further, the auxiliary storage unit 14 stores a detection model 50. The detection model 50 is a machine learning model that has already learned the training data as described above, and is a trained model that detects bacteria included in the sample image by inputting a sample image obtained by capturing a sample stained with a staining agent. . The detection model 50 is assumed to be used as a software module that forms part of artificial intelligence software.

なお、補助記憶部14はサーバ1に接続された外部記憶装置であってもよい。また、サーバ1は複数のコンピュータからなるマルチコンピュータであっても良く、ソフトウェアによって仮想的に構築された仮想マシンであってもよい。 Note that the auxiliary storage unit 14 may be an external storage device connected to the server 1. Further, the server 1 may be a multicomputer consisting of a plurality of computers, or may be a virtual machine virtually constructed by software.

また、本実施の形態においてサーバ1は上記の構成に限られず、例えば操作入力を受け付ける入力部、画像を表示する表示部等を含んでもよい。また、サーバ1は、CD(Compact Disk)-ROM、DVD(Digital Versatile Disc)-ROM等の可搬型記憶媒体1aを読み取る読取部を備え、可搬型記憶媒体1aからプログラムP1を読み取って実行するようにしても良い。あるいはサーバ1は、半導体メモリ1bからプログラムP1を読み込んでも良い。 Further, in this embodiment, the server 1 is not limited to the above configuration, and may include, for example, an input section that receives operation input, a display section that displays images, and the like. The server 1 also includes a reading unit that reads a portable storage medium 1a such as a CD (Compact Disk)-ROM or a DVD (Digital Versatile Disc)-ROM, and is configured to read and execute the program P1 from the portable storage medium 1a. You can also do it. Alternatively, the server 1 may read the program P1 from the semiconductor memory 1b.

図3は、端末2の構成例を示すブロック図である。制御部21、主記憶部22、通信部23、表示部24、入力部25、補助記憶部26を備える。
制御部21は、一又は複数のCPU、MPU等の演算処理装置であり、補助記憶部26に記憶されたプログラムP2を読み出して実行することにより、種々の情報処理、制御処理等を行う。主記憶部22は、RAM等の一時記憶領域であり、制御部21が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。通信部23は、通信に関する処理を行うための通信モジュールであり、外部と情報の送受信を行う。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the terminal 2. As shown in FIG. It includes a control section 21, a main storage section 22, a communication section 23, a display section 24, an input section 25, and an auxiliary storage section 26.
The control unit 21 is an arithmetic processing device such as one or more CPUs or MPUs, and performs various information processing, control processing, etc. by reading and executing the program P2 stored in the auxiliary storage unit 26. The main storage unit 22 is a temporary storage area such as a RAM, and temporarily stores data necessary for the control unit 21 to perform arithmetic processing. The communication unit 23 is a communication module for performing communication-related processing, and sends and receives information to and from the outside.

表示部24は、液晶ディスプレイ等の表示画面であり、画像を表示する。入力部25は、キーボード、マウス等の操作インターフェイスであり、ユーザから操作入力を受け付ける。補助記憶部26は、ハードディスク、大容量メモリ等の不揮発性記憶領域であり、制御部21が処理を実行するために必要なプログラムP2、その他のデータを記憶している。また、補助記憶部26は、検出モデル50を記憶している。 The display unit 24 is a display screen such as a liquid crystal display, and displays images. The input unit 25 is an operation interface such as a keyboard and a mouse, and receives operation input from the user. The auxiliary storage unit 26 is a nonvolatile storage area such as a hard disk or a large capacity memory, and stores the program P2 and other data necessary for the control unit 21 to execute processing. Further, the auxiliary storage unit 26 stores a detection model 50.

なお、端末2は、CD-ROM等の可搬型記憶媒体2aを読み取る読取部を備え、可搬型記憶媒体2aからプログラムP2を読み取って実行するようにしても良い。あるいは端末2は、半導体メモリ2bからプログラムP2を読み込んでも良い。 Note that the terminal 2 may include a reading unit that reads a portable storage medium 2a such as a CD-ROM, and may read and execute the program P2 from the portable storage medium 2a. Alternatively, the terminal 2 may read the program P2 from the semiconductor memory 2b.

図4は、検出装置3の構成例を示すブロック図である。検出装置3は、制御部31、撮像部32、XY軸モータドライバ33、XY軸モータ34、LD(Laser Diode)ドライバ35、LD光源36を備える。
制御部31は、CPU等の演算処理装置であり、検出装置3を制御するための種々の情報処理を行う。撮像部32は、CCD(Charge Coupled Device)センサ等の撮像素子を有するカメラであり、測定用フィルタに採取された検体を撮像する。XY軸モータドライバ33はXYステージを駆動するXY軸モータ34の動作を制御するドライバであり、XYステージ上の基盤に載置された測定用フィルタの位置を調整する。LDドライバ35は、励起光源であるLD光源36から照射される励起光の光量等を調整するドライバであり、検体に励起光を照射する。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the detection device 3. As shown in FIG. The detection device 3 includes a control section 31 , an imaging section 32 , an XY-axis motor driver 33 , an XY-axis motor 34 , an LD (Laser Diode) driver 35 , and an LD light source 36 .
The control unit 31 is an arithmetic processing device such as a CPU, and performs various information processing to control the detection device 3. The imaging unit 32 is a camera having an imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device) sensor, and images the specimen collected by the measurement filter. The XY-axis motor driver 33 is a driver that controls the operation of the XY-axis motor 34 that drives the XY stage, and adjusts the position of the measurement filter placed on the base on the XY stage. The LD driver 35 is a driver that adjusts the amount of excitation light emitted from the LD light source 36, which is an excitation light source, and irradiates the sample with the excitation light.

図5は、実施の形態1の概要を示す説明図である。図5では、検出装置3で撮影された検体画像を検出モデル50に入力した場合に、検体画像に含まれる細菌が検出される様子を概念的に図示している。図5に基づき、本実施の形態の概要を説明する。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an overview of the first embodiment. FIG. 5 conceptually illustrates how bacteria included in a specimen image are detected when the specimen image photographed by the detection device 3 is input to the detection model 50. An overview of this embodiment will be explained based on FIG. 5.

端末2は、検出装置3から検体画像を取得する。検出装置3は、上述の如く細菌検出を行うための検査装置であり、蛍光染色剤により染色された検体を撮像する装置である。検出装置3は、染色後の検体を採取した測定用フィルタに励起光を照射し、検体画像(蛍光画像)を撮像する。詳細な説明は省略するが、検出装置3は、図5左上に示すように、測定用フィルタに検体が採取された領域をX軸方向及びY軸方向に沿って複数の格子状区画に区分する。そして検出装置3は、XYステージ上の基盤に載置された測定用フィルタをX軸方向及びY軸方向に摺動させながら、各区画に対応する検体画像を撮像する。検出装置3は、撮像された検体画像を端末2に送信する。 The terminal 2 acquires a specimen image from the detection device 3. The detection device 3 is an inspection device for detecting bacteria as described above, and is a device for imaging a specimen stained with a fluorescent stain. The detection device 3 irradiates excitation light onto a measurement filter that has collected the stained specimen, and captures a specimen image (fluorescence image). Although a detailed explanation will be omitted, the detection device 3 divides the area where the sample was collected on the measurement filter into a plurality of grid-like sections along the X-axis direction and the Y-axis direction, as shown in the upper left of FIG. . Then, the detection device 3 captures a specimen image corresponding to each section while sliding the measurement filter placed on the base on the XY stage in the X-axis direction and the Y-axis direction. The detection device 3 transmits the captured specimen image to the terminal 2.

なお、検出装置3で撮像される検体画像は白黒画像であるが、検体画像はRGB画像であってもよく、その画像形式は特に問わない。 Note that although the specimen image captured by the detection device 3 is a black and white image, the specimen image may be an RGB image, and its image format is not particularly limited.

端末2は、検出装置3から送信された検体画像を検出モデル50に入力する。検出モデル50は、訓練データを学習することで生成された機械学習モデルであり、例えばディープラーニングにより構築されたニューラルネットワークである。具体的には、検出モデル50は、R-CNN(Region CNN)、YOLO(You Look Only Once)、SSD(Single Shot Detector)等のCNN(Convolution Neural Network)である。 The terminal 2 inputs the specimen image transmitted from the detection device 3 into the detection model 50. The detection model 50 is a machine learning model generated by learning training data, and is, for example, a neural network constructed by deep learning. Specifically, the detection model 50 is a CNN (Convolution Neural Network) such as R-CNN (Region CNN), YOLO (You Look Only Once), or SSD (Single Shot Detector).

なお、本実施の形態では検出モデル50がCNNであるものとして説明するが、CNN以外のニューラルネットワーク、決定木、ランダムフォレスト、その他の機械学習モデルであってもよい。 In this embodiment, the detection model 50 will be described as a CNN, but it may be a neural network other than CNN, a decision tree, a random forest, or other machine learning model.

検出モデル50は、検体画像の入力を受け付ける入力層と、検体画像から特徴量を抽出する中間層と、抽出した特徴量に基づく細菌の検出結果(座標データ)を出力する出力層とを備える。入力層は検体画像の入力を受け付け、中間層にデータを受け渡す。中間層は、畳み込み層とプーリング層とが交互に連結された構成を有し、検体画像の各画素の画素値を圧縮して特徴量を抽出し、出力層に受け渡す。出力層は、中間層で抽出された特徴量に基づき、細菌が存在すると推定される検体画像中の座標データを出力する。 The detection model 50 includes an input layer that receives input of a specimen image, an intermediate layer that extracts features from the specimen image, and an output layer that outputs bacterial detection results (coordinate data) based on the extracted features. The input layer receives input of specimen images and passes the data to the intermediate layer. The intermediate layer has a configuration in which convolution layers and pooling layers are alternately connected, compresses the pixel value of each pixel of the specimen image, extracts a feature amount, and passes it to the output layer. The output layer outputs coordinate data in the specimen image in which bacteria are estimated to exist, based on the features extracted in the intermediate layer.

サーバ1は、訓練用の検体画像に対し、細菌の正解の座標データ(ラベル)が付与された訓練データを用いて学習を行い、検出モデル50を生成する。ここでサーバ1は、訓練データとして、細菌の座標データだけでなく、夾雑物の座標データも付与された訓練データを用いて学習を行う。 The server 1 performs learning on the training sample image using training data to which correct coordinate data (labels) of bacteria are added, and generates the detection model 50 . Here, the server 1 performs learning using training data to which not only bacteria coordinate data but also contaminant coordinate data is added.

夾雑物は、細菌以外の物質であって、検出対象としない物質を指す。検体に夾雑物(例えば繊維等のゴミ)が混入している場合、染色剤によって夾雑物も染色され、検体画像において夾雑物も発光点として観測される場合がある。また、検体に自家蛍光物質に含まれる場合(例えば食品に含まれる小麦粉等)、当該物質が発光点として観測され、細菌を検出する上での夾雑物となる場合がある。熟練の作業者はこれらの夾雑物を細菌と見分けることができるが、人間による作業のため、検査時間が長くなり、処理できる検体数も限られることになる。 Contaminants refer to substances other than bacteria that are not targeted for detection. If the specimen contains foreign matter (for example, dust such as fibers), the foreign matter may also be stained by the staining agent, and the foreign matter may also be observed as a luminescent spot in the specimen image. Furthermore, if the sample contains an autofluorescent substance (for example, flour contained in food), the substance may be observed as a luminescent spot and become a contaminant in detecting bacteria. Skilled workers can distinguish these contaminants from bacteria, but the manual labor requires longer testing times and limits the number of specimens that can be processed.

そこで本実施の形態では、細菌だけでなく夾雑物の特徴も検出モデル50に学習させ、細菌及び夾雑物を識別可能な検出モデル50を構築する。すなわち、サーバ1は、訓練用の検出画像に対し、細菌及び夾雑物それぞれの座標データが付与された訓練データを用いて学習を行い、検出モデル50を生成する。 Therefore, in this embodiment, the detection model 50 is made to learn the characteristics of not only bacteria but also contaminants, and the detection model 50 that can discriminate between bacteria and contaminants is constructed. That is, the server 1 performs learning on the training detection images using training data to which coordinate data of bacteria and contaminants are added, and generates the detection model 50.

例えば訓練データは、管理者端末4において管理者(細菌検査について専門の知識を有するスタッフ)が作成し、サーバ1に提供する。サーバ1は、訓練用の検体画像を検出モデル50に入力し、細菌が存在すると推定される座標データを出力として取得する。サーバ1は、取得した座標データを正解の座標データと比較し、両者が近似するように、ニューロン間の重み等のパラメータを調整する。例えばサーバ1は、訓練用に与えられた全ての検体画像について学習を行い、最終的にパラメータを最適化した検出モデル50を生成する。 For example, the training data is created by an administrator (a staff member with specialized knowledge about bacterial testing) on the administrator terminal 4 and provided to the server 1 . The server 1 inputs training sample images to the detection model 50 and obtains coordinate data on which bacteria are estimated to exist as output. The server 1 compares the acquired coordinate data with the correct coordinate data, and adjusts parameters such as weights between neurons so that the two approximate each other. For example, the server 1 performs learning on all sample images given for training, and finally generates a detection model 50 with optimized parameters.

なお、本実施の形態に係る検出モデル50は、検出結果として細菌の座標データのみを出力するものとするが、細菌だけでなく夾雑物の座標データも出力するようにしてもよい。すなわち、検出モデル50は、細菌及び夾雑物のうち、少なくとも細菌を検出可能であればよく、夾雑物も検出するようにしてもよい。 Note that the detection model 50 according to the present embodiment outputs only coordinate data of bacteria as a detection result, but may output coordinate data of not only bacteria but also contaminants. That is, the detection model 50 only needs to be able to detect at least bacteria among bacteria and contaminants, and may also detect contaminants.

サーバ1は、あらゆる種類の細菌(及び夾雑物)について一の検出モデル50に学習させ、一の検出モデル50で全ての種類の細菌を検出可能としてもよいが、細菌の種類毎に訓練データを学習し、細菌の種類に応じた複数の検出モデル50、50、50…を用意するようにすると好適である。すなわち、サーバ1は、訓練用の検体画像に細菌A及び夾雑物のラベルが付与された訓練データ、訓練用の検体画像に細菌B及び夾雑物のラベルが付与された訓練データ、訓練用の検体画像に細菌C及び夾雑物のラベルが付与された訓練データ…をそれぞれ取得し、各訓練データに基づき、細菌A検出用の検出モデル50、細菌B検出用の検出モデル50、細菌C検出用の検出モデル50…を生成する。ユーザは、これらの検出モデル50、50、50…のうち、検査目的(検出対象とする細菌の種類)に応じて検出モデル50を選択し、細菌検出に用いる。 The server 1 may have one detection model 50 learn about all types of bacteria (and contaminants) so that one detection model 50 can detect all types of bacteria. It is preferable to learn and prepare a plurality of detection models 50, 50, 50, etc. according to the type of bacteria. That is, the server 1 stores training data in which bacteria A and contaminant labels are attached to training sample images, training data in which bacteria B and contaminant labels are attached to training sample images, and training data in which bacteria B and contaminant labels are attached to training sample images. Training data in which images are labeled with bacteria C and contaminants are acquired, and based on each training data, a detection model 50 for detecting bacteria A, a detection model 50 for detecting bacteria B, and a detection model 50 for detecting bacteria C are acquired. A detection model 50... is generated. The user selects the detection model 50 among these detection models 50, 50, 50, . . . according to the test purpose (type of bacteria to be detected) and uses it for bacteria detection.

端末2には、サーバ1が生成した検出モデル50のデータがインストールされている。端末2は、検出装置3から取得した検体画像を検出モデル50に入力し、検体画像に含まれる細菌を検出する。図5右側に、細菌が検出された様子をバウンディングボックス(矩形状の枠)で図示している。図5に示すように、検出モデル50は、黒丸で示す細菌を検出する一方で、ハッチング付きの四角形で示す物質が夾雑物であることを識別し、検出結果から除外する。 In the terminal 2, data of a detection model 50 generated by the server 1 is installed. The terminal 2 inputs the specimen image acquired from the detection device 3 into the detection model 50, and detects bacteria included in the specimen image. On the right side of FIG. 5, a bounding box (rectangular frame) illustrates how bacteria are detected. As shown in FIG. 5, the detection model 50 detects bacteria indicated by black circles, while identifying substances indicated by hatched squares as contaminants and excludes them from the detection results.

図6は、端末2の表示画面例を示す説明図である。図6では、検出装置3を用いて検査を行う際に、端末2が表示する操作画面を図示している。図6に基づき、検査時にユーザが行う操作手順について説明する。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a display screen of the terminal 2. As shown in FIG. FIG. 6 illustrates an operation screen displayed by the terminal 2 when performing an inspection using the detection device 3. Based on FIG. 6, the operating procedure performed by the user during the examination will be described.

当該画面は、操作欄61、タブ62、出力ボタン63を含む。操作欄61は、検出装置3の現在の状態を表示すると共に、検出装置3の動作を制御するためのアイコンボタンを表示する表示欄である。ユーザはアイコンボタンを操作することでXYステージの動作、検体画像の撮影開始などを制御する。 The screen includes an operation field 61, a tab 62, and an output button 63. The operation column 61 is a display column that displays the current state of the detection device 3 and also displays icon buttons for controlling the operation of the detection device 3. By operating the icon buttons, the user controls the operation of the XY stage, the start of photographing the specimen image, and the like.

タブ62は、画面表示を切り換えるための操作タブである。「検出条件」のタブ62がアクティブになっている場合、端末2は検出条件を設定するための画面(不図示)に表示を切り換え、種々の検出条件の設定を受け付ける。例えば端末2は、検出条件として、撮像範囲とする測定フィルタ上の区画、検体量(ml)、検体番号、使用する検査試薬(染色剤)の種類、画像の撮像条件(輝度補正、マスク補正等)などの設定入力を受け付ける。また、端末2は、検出条件として、細菌検出に用いる検出モデル50の種類(細菌の種類)の選択入力を受け付ける。 The tab 62 is an operation tab for switching screen display. When the "detection conditions" tab 62 is active, the terminal 2 switches the display to a screen (not shown) for setting detection conditions, and accepts settings for various detection conditions. For example, the terminal 2 sets the detection conditions as the section on the measurement filter as the imaging range, the sample volume (ml), the sample number, the type of test reagent (staining agent) used, and the image capturing conditions (brightness correction, mask correction, etc.). ) etc. are accepted. The terminal 2 also accepts a selection input of the type of detection model 50 (type of bacteria) used for bacteria detection as a detection condition.

端末2は、検出条件の設定完了後、操作欄61のアイコンボタンへの操作入力に応じて、測定フィルタ上の各区画の検体画像を検出装置3に撮像させる。そして端末2は、撮像された各区画の検体画像を、上記で選択された検出モデル50に入力し、細菌を検出する。 After completing the setting of the detection conditions, the terminal 2 causes the detection device 3 to capture a sample image of each section on the measurement filter in response to an operation input to the icon button in the operation field 61. Then, the terminal 2 inputs the captured sample image of each section to the detection model 50 selected above, and detects bacteria.

「検出結果」のタブ62がアクティブになっている場合、端末2は、細菌の検出結果を表示する。具体的には図6に示すように、端末2は、検出された細菌に対応する位置にバウンディングボックス(オブジェクト)を付した検体画像(第2検体画像)と、検出された細菌の検出数とを表示する。端末2は、測定フィルタ上の各区画の検体画像をユーザの操作に従って順次表示する。また、端末2は、測定フィルタ上の区画(検出箇所)毎に細菌の検出数を表621に一覧表示すると共に、現在表示中の検体画像に係る区画での検出数を表621の上部に表示する。 When the "detection results" tab 62 is active, the terminal 2 displays the bacteria detection results. Specifically, as shown in FIG. 6, the terminal 2 displays a sample image (second sample image) with bounding boxes (objects) attached at positions corresponding to detected bacteria, and the number of detected bacteria. Display. The terminal 2 sequentially displays the sample images of each section on the measurement filter according to the user's operation. In addition, the terminal 2 displays a list of the number of bacteria detected for each section (detection location) on the measurement filter in a table 621, and also displays the number of bacteria detected in the section related to the currently displayed sample image at the top of the table 621. do.

なお、図6の画面において端末2は、バウンディングボックスで示す各検出点の細菌について、検出モデル50が各検出点の細菌を検出した際の確からしさを示す確信度を表示してもよい。確信度は、検出モデル50が検体画像の特徴量に基づいて各細菌を検出した際の確からしさを表す確率値であり、各検出点の座標データと共に検出モデル50から出力される。例えば端末2は、ユーザの操作に応じてカーソルがバウンディングボックスに合わせられた場合、そのバウンディングボックス(検出点)に対応する確信度を表示する。これにより、検出モデル50の検出結果がどれほど確からしいものか、ユーザに提示することができる。 In addition, on the screen of FIG. 6, the terminal 2 may display the degree of certainty indicating the probability that the detection model 50 has detected the bacteria at each detection point, with respect to the bacteria at each detection point indicated by the bounding box. The confidence level is a probability value representing the probability that the detection model 50 detects each bacterium based on the feature amount of the specimen image, and is output from the detection model 50 together with the coordinate data of each detection point. For example, when the cursor is placed on a bounding box in response to a user's operation, the terminal 2 displays the confidence level corresponding to the bounding box (detection point). Thereby, it is possible to present to the user how likely the detection result of the detection model 50 is.

出力ボタン63は、細菌の検出結果をまとめた保存用のファイル(以下、「保存ファイル」と呼ぶ)を出力するための操作ボタンである。出力ボタン63への操作入力を受け付けた場合、端末2は保存ファイルを出力(エクスポート)する。具体的には、端末2は、検体画像の画像ファイル(検出装置3から取得した生の検体画像と、バウンディングボックスを付した検体画像(第2検体画像)とを対応付けたファイル)、及び表621で表示した細菌の検出数を記述したテキストファイルを出力する。 The output button 63 is an operation button for outputting a storage file (hereinafter referred to as a "save file") that summarizes the bacterial detection results. When the terminal 2 receives an operation input to the output button 63, the terminal 2 outputs (exports) the saved file. Specifically, the terminal 2 stores an image file of the specimen image (a file in which the raw specimen image acquired from the detection device 3 is associated with the specimen image with a bounding box (second specimen image)), and a table. A text file describing the number of detected bacteria displayed in step 621 is output.

また、端末2は、保存ファイルの一つとして、細菌の検出結果をレポート形式で記述した文書ファイルを生成して出力する。図7は、文書ファイルの一例を示す説明図である。端末2は、図7で例示する文書ファイルを生成する。例えば端末2は、使用した検査試薬、励起光の露光時間等の検出条件を記述すると共に、検出結果として、単位量(ml)当たりの検出数を記述した文書ファイルを生成する。端末2は、検出条件として設定された検体量と、検体画像から検出された細菌の検出数とに基づいて単位量当たりの検出数を算出して文書ファイルに記述し、上記の画像ファイル、テキストファイルと共に出力する。 Furthermore, the terminal 2 generates and outputs a document file in which the bacterial detection results are described in a report format as one of the saved files. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a document file. The terminal 2 generates the document file illustrated in FIG. For example, the terminal 2 generates a document file that describes detection conditions such as the test reagent used and the exposure time of excitation light, and also describes the number of detections per unit amount (ml) as a detection result. The terminal 2 calculates the number of bacteria detected per unit amount based on the sample amount set as the detection condition and the number of bacteria detected from the sample image, writes it in a document file, and writes it to the document file. Output along with the file.

上述の如く、端末2は、細菌だけでなく夾雑物の特徴も学習済みの検出モデル50を用いることで、夾雑物を検出対象から除外し、細菌を好適に検出することができる。 As described above, by using the detection model 50 that has learned the characteristics of not only bacteria but also contaminants, the terminal 2 can exclude contaminants from detection targets and appropriately detect bacteria.

図8は、検出モデル50の生成処理の手順を示すフローチャートである。図8に基づき、機械学習により検出モデル50を生成する際の処理内容について説明する。 FIG. 8 is a flowchart showing the procedure for generating the detection model 50. Based on FIG. 8, the processing contents when generating the detection model 50 by machine learning will be explained.

サーバ1は、検出モデル50を生成するための訓練データを管理者端末4から取得する(ステップS11)。訓練データは、訓練用の検体画像に対し、細菌及び夾雑物それぞれの正解の座標データ(ラベル)が付与されたデータである。 The server 1 acquires training data for generating the detection model 50 from the administrator terminal 4 (step S11). The training data is data in which correct coordinate data (labels) of bacteria and contaminants are added to the training sample image.

サーバ1は訓練データに基づき、検体画像を入力した場合に、少なくとも細菌を検出する検出モデル50を生成する(ステップS12)。例えばサーバ1は、CNN等のニューラルネットワークを検出モデル50として生成する。サーバ1は、訓練用の検体画像を検出モデル50に入力し、細菌が存在すると推定される検体画像中の座標データを出力として取得する。サーバ1は、取得した細菌の座標データを正解の座標データと比較し、両者が近似するようにニューロン間の重み等を最適化して、検出モデル50を生成する。サーバ1は一連の処理を終了する。 Based on the training data, the server 1 generates a detection model 50 that detects at least bacteria when a specimen image is input (step S12). For example, the server 1 generates a neural network such as CNN as the detection model 50. The server 1 inputs a training specimen image to the detection model 50 and obtains as output coordinate data in the specimen image in which bacteria are estimated to exist. The server 1 compares the acquired bacterial coordinate data with the correct coordinate data, optimizes the weights between neurons, etc. so that the two approximate each other, and generates the detection model 50. Server 1 ends the series of processing.

図9は、細菌検出処理の手順を示すフローチャートである。図9に基づき、検体画像から細菌を検出する際の処理内容について説明する。
端末2は、細菌の検出条件の設定入力を受け付ける(ステップS31)。例えば端末2は、撮像範囲とする測定フィルタ上の区画、検体量等の設定入力を受け付けるほかに、使用する検出モデル50の種類(細菌の種類)の選択入力を受け付ける。
FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of bacteria detection processing. Based on FIG. 9, the processing details when detecting bacteria from a sample image will be described.
The terminal 2 accepts setting input of bacteria detection conditions (step S31). For example, the terminal 2 accepts setting inputs such as the division on the measurement filter as the imaging range, the amount of specimen, etc., and also accepts the selection input of the type of detection model 50 (type of bacteria) to be used.

端末2は、検体を撮像した検体画像を検出装置3から取得する(ステップS32)。端末2は、取得した検体画像を、上記で選択された検出モデル50に入力して細菌を検出する(ステップS33)。端末2は、検出された細菌の検出数を集計する(ステップS34)。端末2は、細菌の検出結果を表示する(ステップS35)。具体的には、端末2は、検出された細菌に対応する位置にバウンディングボックス(オブジェクト)を付した検体画像(第2検体画像)を表示すると共に、ステップS34で集計した検出数を表示する。 The terminal 2 acquires a sample image of the sample from the detection device 3 (step S32). The terminal 2 inputs the acquired specimen image into the detection model 50 selected above to detect bacteria (step S33). The terminal 2 totals the number of detected bacteria (step S34). The terminal 2 displays the bacteria detection results (step S35). Specifically, the terminal 2 displays a specimen image (second specimen image) with a bounding box (object) attached at a position corresponding to the detected bacteria, and also displays the number of detections totaled in step S34.

端末2は、ユーザからの操作入力に基づき、保存ファイルを出力するか否かを判定する(ステップS36)。保存ファイルを出力すると判定した場合(S36:YES)、端末2は保存ファイルを出力する(ステップS37)。例えば端末2は、検体画像の画像ファイル等のほか、細菌の検出数を含む検出結果をレポート形式で記述した文書ファイルを生成し、保存ファイルとして出力する。ステップS37の処理を実行後、又はステップS36でNOの場合、端末2は一連の処理を終了する。 The terminal 2 determines whether or not to output the saved file based on the operation input from the user (step S36). If it is determined that the saved file is to be output (S36: YES), the terminal 2 outputs the saved file (step S37). For example, the terminal 2 generates an image file of the specimen image, etc., as well as a document file in which the detection results including the number of bacteria detected are described in a report format, and outputs it as a save file. After executing the process in step S37, or in the case of NO in step S36, the terminal 2 ends the series of processes.

以上より、本実施の形態1によれば、検体に含まれる細菌を好適に検出することができる。 As described above, according to the first embodiment, bacteria contained in a specimen can be suitably detected.

また、本実施の形態1によれば、細菌の検出数を集計し、バウンディングボックスを付した検体画像と共に検出結果としてユーザに提示することができる。 Further, according to the first embodiment, the number of detected bacteria can be totaled and presented to the user as a detection result together with a specimen image with a bounding box.

また、本実施の形態1によれば、細菌の種類に応じて訓練データを学習済みの複数の検出モデル50を用意することで、検出対象とする細菌を好適に検出することができる。 Further, according to the first embodiment, by preparing a plurality of detection models 50 that have been trained with training data according to the type of bacteria, it is possible to suitably detect bacteria to be detected.

(実施の形態2)
実施の形態1では、ローカルの端末2が検出モデル50を用いて細菌検出処理を行う形態について説明した。本実施の形態では、クラウド上のサーバ1が細菌検出処理を行う形態について述べる。なお、実施の形態1と重複する内容については同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, a case has been described in which the local terminal 2 uses the detection model 50 to perform bacteria detection processing. In this embodiment, a configuration in which the server 1 on the cloud performs bacteria detection processing will be described. Note that the same reference numerals are given to the same content as in the first embodiment, and the explanation thereof will be omitted.

まず、本実施の形態の概要を説明する。本実施の形態では、サーバ1が端末2からの要求を受けて検出モデル50を用いた細菌検出処理を行う。すなわち、サーバ1は、検出装置3で撮像された検体画像を端末2から取得し、検出モデル50に入力して細菌を検出する。そしてサーバ1は、検出結果を端末2に出力し、表示させる。表示画面等は実施の形態1と同様であるため、本実施の形態では図示を省略する。 First, an overview of this embodiment will be explained. In this embodiment, the server 1 receives a request from the terminal 2 and performs bacteria detection processing using the detection model 50. That is, the server 1 acquires the sample image captured by the detection device 3 from the terminal 2, inputs it to the detection model 50, and detects bacteria. The server 1 then outputs the detection results to the terminal 2 for display. Since the display screen and the like are the same as those in Embodiment 1, illustrations are omitted in this embodiment.

ここでサーバ1は、クラウド環境を利用して、端末2から取得した検体画像に基づき検出モデル50の再学習(更新)を行うと好適である。例えばサーバ1は、端末2から取得した検体画像を保存しておき、定期的に管理者端末4に出力する。管理者端末4は、サーバ1から出力された検体画像に対し、細菌及び夾雑物の正解の座標データ(ラベル)を付与する操作入力(例えば後述の実施の形態5のように、バウンディングボックスを追加又は削除する操作入力)を管理者から受け付け、再学習用の訓練データとしてサーバ1に出力する。 Here, it is preferable that the server 1 re-learns (updates) the detection model 50 based on the specimen image acquired from the terminal 2 using a cloud environment. For example, the server 1 stores sample images acquired from the terminal 2 and periodically outputs them to the administrator terminal 4. The administrator terminal 4 inputs an operation to add correct coordinate data (labels) of bacteria and contaminants to the specimen image output from the server 1 (for example, adds a bounding box as in Embodiment 5 described later). or deletion operation input) from the administrator, and outputs it to the server 1 as training data for relearning.

サーバ1は、再学習用の訓練データに基づき、検出モデル50を更新する。すなわち、サーバ1は、再学習用の検体画像(端末2から取得した検体画像)を、細菌検出時に利用した検出モデル50(すなわち、複数の検出モデル50、50、50…のうち、検出した細菌の種類に対応する検出モデル50)に入力して細菌を検出し、検出結果が正解の座標データと近似するように検出モデル50のパラメータを最適化する。これにより、検出モデル50が逐次的にアップデートされ、検出精度を高めることができる。 The server 1 updates the detection model 50 based on the training data for relearning. That is, the server 1 uses the sample image for relearning (the sample image acquired from the terminal 2) as the detection model 50 used for bacteria detection (i.e., the detected bacteria among the plurality of detection models 50, 50, 50...). The parameters of the detection model 50 are optimized so that the detection result approximates the correct coordinate data. Thereby, the detection model 50 is updated sequentially, and detection accuracy can be improved.

なお、本実施の形態ではサーバ1が細菌検出処理(検出モデル50による推論処理)と再学習処理との双方を実行することにしたが、サーバ1は再学習処理を行うのみであってもよい。 Note that in this embodiment, the server 1 executes both the bacteria detection process (inference process using the detection model 50) and the relearning process, but the server 1 may only perform the relearning process. .

また、サーバ1は、検体の種類毎に再学習を行い、各種類の検体に適した検出モデル50、50、50…を構築するようにしてもよい。例えばサーバ1は、食品会社、飲料品メーカ、水道局などの各ユーザから検体画像を取得して細菌検出を行う場合に、食品、飲料品、水道水等の検体の種類毎に再学習用の訓練データを別々の検出モデル50に与えて、各種類の検体用に検出モデル50、50、50…を更新する。これにより、本システムの運用を通じて、個別の検体における細菌検出に適した検出モデル50を構築することができる。 Further, the server 1 may perform relearning for each type of specimen and construct detection models 50, 50, 50, etc. suitable for each type of specimen. For example, when detecting bacteria by acquiring sample images from users such as food companies, beverage manufacturers, and waterworks bureaus, the server 1 can store images for relearning for each type of sample such as food, beverages, and tap water. Training data is provided to separate detection models 50 to update the detection models 50, 50, 50, . . . for each type of analyte. Thereby, through operation of this system, it is possible to construct a detection model 50 suitable for detecting bacteria in individual specimens.

図10は、実施の形態2に係る細菌検出処理の手順を示すフローチャートである。検出装置3から検体画像を取得した後(ステップS32)、端末2は以下の処理を実行する。
端末2は、取得した検体画像をサーバ1に送信する(ステップS201)。端末2から検体画像を取得した場合、サーバ1は、検体画像を検出モデル50に入力して細菌を検出する(ステップS202)。サーバ1は、検出結果(細菌の座標データ)を端末2に送信する(ステップS203)。サーバ1は、端末2から取得した検体画像を保存(記憶)し(ステップS204)、一連の処理を終了する。
FIG. 10 is a flowchart showing the procedure of bacteria detection processing according to the second embodiment. After acquiring the specimen image from the detection device 3 (step S32), the terminal 2 executes the following process.
The terminal 2 transmits the acquired specimen image to the server 1 (step S201). When the sample image is acquired from the terminal 2, the server 1 inputs the sample image into the detection model 50 to detect bacteria (step S202). The server 1 transmits the detection result (bacteria coordinate data) to the terminal 2 (step S203). The server 1 saves (memorizes) the sample image acquired from the terminal 2 (step S204), and ends the series of processing.

図11は、検出モデル50の更新処理の手順を示すフローチャートである。図11に基づき、再学習を行って検出モデル50を更新する際の処理内容について説明する。
サーバ1は、保存してある検体画像を管理者端末4に出力する(ステップS221)。管理者端末4は、検体画像に対し、細菌及び夾雑物の正解の座標データ(ラベル)を付与する操作入力を受け付ける(ステップS222)。管理者端末4は、正解の座標データが付与された検体画像を再学習用の訓練データとしてサーバ1に送信する(ステップS223)。サーバ1は、再学習用の訓練データに基づき、検出モデル50を更新する(ステップS224)。サーバ1は一連の処理を終了する。
FIG. 11 is a flowchart showing the procedure for updating the detection model 50. Based on FIG. 11, the processing contents when updating the detection model 50 by performing relearning will be described.
The server 1 outputs the stored sample image to the administrator terminal 4 (step S221). The administrator terminal 4 receives an operation input for adding correct coordinate data (labels) of bacteria and contaminants to the specimen image (step S222). The administrator terminal 4 transmits the sample image to which the correct coordinate data has been added to the server 1 as training data for relearning (step S223). The server 1 updates the detection model 50 based on the training data for relearning (step S224). Server 1 ends the series of processing.

以上より、本実施の形態2によれば、ローカルの端末2ではなくクラウド上のサーバ1が細菌検出処理を実行してもよい。また、細菌検出を行った検体画像を元に再学習を行うことで、細菌の検出精度を向上させることができる。 As described above, according to the second embodiment, the server 1 on the cloud instead of the local terminal 2 may execute the bacteria detection process. In addition, by performing relearning based on the sample image on which bacteria have been detected, the accuracy of bacteria detection can be improved.

(実施の形態3)
実施の形態1では、検出対象とする細菌の種類に応じて複数の検出モデル50、50、50…を用意し、いずれかの検出モデル50を選択して細菌検出に用いる形態について説明した。本実施の形態では、複数の検出モデル50、50、50…を併用する形態について説明する。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, a plurality of detection models 50, 50, 50, etc. are prepared according to the type of bacteria to be detected, and one of the detection models 50 is selected and used for bacteria detection. In this embodiment, a mode in which a plurality of detection models 50, 50, 50, . . . are used together will be described.

図12は、実施の形態3の概要を示す説明図である。図12では、同じ検体画像を複数の検出モデル50、50、50…にそれぞれ入力し、各種類の細菌を個別に検出する様子を概念的に図示している。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing an overview of the third embodiment. FIG. 12 conceptually illustrates how each type of bacteria is individually detected by inputting the same specimen image to a plurality of detection models 50, 50, 50, . . . .

実施の形態1で説明したように、サーバ1は、細菌A、B、C…それぞれに対応する訓練データに基づき、細菌の種類に応じた複数の検出モデル50、50、50…を生成する。本実施の形態において端末2は、検出装置3から取得した検体画像を、複数の検出モデル50、50、50…にそれぞれ入力する。そして端末2は、各検出モデル50から、細菌A、B、C…それぞれの座標データを出力として取得する。 As described in the first embodiment, the server 1 generates a plurality of detection models 50, 50, 50, . . . according to the types of bacteria, based on training data corresponding to bacteria A, B, C, . . . . In this embodiment, the terminal 2 inputs the specimen image acquired from the detection device 3 to a plurality of detection models 50, 50, 50, . . . , respectively. Then, the terminal 2 obtains coordinate data of bacteria A, B, C, . . . from each detection model 50 as output.

端末2は、各検出モデル50での検出結果を合成して表示する。図13は、実施の形態3に係る表示画面例を示す説明図である。本実施の形態において端末2は、細菌の位置にバウンディングボックスを付して検体画像を表示する場合に、細菌の種類に応じてバウンディングボックスの表示態様を異ならせた検体画像(第2検体画像)を表示する。例えば端末2は、バウンディングボックスの表示色を変更する。なお、図13では図示の便宜上、表示色が異なる様子を線種で表現してある。 The terminal 2 combines and displays the detection results of each detection model 50. FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of a display screen according to the third embodiment. In the present embodiment, when displaying a specimen image with a bounding box attached to the position of the bacteria, the terminal 2 displays the specimen image (second specimen image) in which the bounding box is displayed in a different manner depending on the type of bacteria. Display. For example, the terminal 2 changes the display color of the bounding box. Note that in FIG. 13, for convenience of illustration, different display colors are expressed by line types.

端末2はさらに、表621に、検出された各種類の細菌の検出数を、区画(検出箇所)毎に一覧表示する。また、端末2は、現在表示中の検体画像に係る区画における各種類の細菌の検出数を、表621の上部に表示する。 Furthermore, the terminal 2 displays a list of the number of each type of bacteria detected for each section (detection location) in a table 621. Furthermore, the terminal 2 displays the number of detected bacteria of each type in the section related to the currently displayed specimen image at the top of the table 621.

図14は、実施の形態3に係る細菌検出処理の手順を示すフローチャートである。検出装置3から検体画像を取得した後(ステップS32)、端末2は以下の処理を実行する。
端末2は、細菌の種類に応じて訓練データを学習済みの複数の検出モデル50、50、50…に、ステップS32で取得した検体画像を入力して、複数種類の細菌を検出する(ステップS301)。
FIG. 14 is a flowchart showing the procedure of bacteria detection processing according to the third embodiment. After acquiring the specimen image from the detection device 3 (step S32), the terminal 2 executes the following process.
The terminal 2 inputs the specimen image acquired in step S32 into a plurality of detection models 50, 50, 50, etc. that have already learned training data according to the type of bacteria, and detects a plurality of types of bacteria (step S301). ).

端末2は、各種類の細菌の検出数を集計する(ステップS302)。そして端末2は、各種類の細菌の検出結果を表示する(ステップS303)。具体的には、端末2は、細菌の種類に応じて異なる表示態様のバウンディングボックスを付した検体画像(第2検体画像)を表示すると共に、細菌の種類毎に検出数を表示する。端末2は処理をステップS36に移行する。 The terminal 2 totals the number of detected bacteria of each type (step S302). The terminal 2 then displays the detection results of each type of bacteria (step S303). Specifically, the terminal 2 displays a specimen image (second specimen image) with a bounding box in a different display mode depending on the type of bacteria, and also displays the number of detections for each type of bacteria. The terminal 2 moves the process to step S36.

以上より、本実施の形態3によれば、複数種類の細菌を同時に検出することもできる。 As described above, according to the third embodiment, multiple types of bacteria can be detected simultaneously.

なお、本実施の形態においてもサーバ1は、検出モデル50の再学習を行ってもよい。例えばサーバ1は、細菌の種類の指定入力を受け付けた上で、指定された細菌の正解の座標データを付与する操作入力を受け付けることで、再学習用の訓練データを取得する。サーバ1は、元の検体画像と、新たに付与された正解の座標データとに基づき、指定された細菌の種類に対応する検出モデル50を更新する。 Note that in this embodiment as well, the server 1 may perform relearning of the detection model 50. For example, the server 1 receives an input specifying the type of bacteria, and then receives an operation input for providing correct coordinate data of the specified bacteria, thereby acquiring training data for relearning. The server 1 updates the detection model 50 corresponding to the designated type of bacteria based on the original specimen image and the newly assigned correct coordinate data.

(実施の形態4)
本実施の形態では、検出モデル50を用いて細菌を検出する以外に、ルールベースの画像処理により細菌を検出し、検出モデル50及びルールベースの検出結果を組み合わせてユーザに提示する形態について説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment, in addition to detecting bacteria using the detection model 50, a mode will be described in which bacteria are detected by rule-based image processing and the combination of the detection model 50 and the rule-based detection results is presented to the user. .

図15は、実施の形態4の概要を示す説明図である。図15では、検出モデル50を用いて検体画像から細菌を検出すると共に、ルールベースの画像処理(例えば二値化処理)によって検体画像から細菌を検出する様子を概念的に図示している。 FIG. 15 is an explanatory diagram showing an overview of the fourth embodiment. FIG. 15 conceptually illustrates how bacteria are detected from a specimen image using the detection model 50 and bacteria are detected from the specimen image by rule-based image processing (for example, binarization processing).

端末2は、実施の形態1と同様に、検出装置3から取得した検体画像を検出モデル50に入力し、細菌を検出する。図15の右上に、検出モデル50による検出結果を概念的に図示する。なお、図15右下の検出結果(ルールベースでの検出結果)と区別するため、図15では検出モデル50による検出結果を矩形状のバウンディングボックスではなく丸枠で図示している。 Similar to the first embodiment, the terminal 2 inputs the sample image acquired from the detection device 3 to the detection model 50 and detects bacteria. The detection results by the detection model 50 are conceptually illustrated in the upper right corner of FIG. Note that, in order to distinguish it from the detection result (rule-based detection result) shown in the lower right of FIG. 15, the detection result by the detection model 50 is shown in a round frame instead of a rectangular bounding box in FIG.

さらに端末2は、ルールベースの画像処理を行い、検体画像から細菌を検出する。例えば端末2は、ルールベースの画像処理として、検体画像を二値化する二値化処理を行い、細菌を検出する。すなわち、端末2は、検体画像内の各画素値(例えば輝度)を所定の閾値と比較し、細菌と推定される領域と、細菌以外の領域とに検体画像を二値化して、細菌と推定される領域を検出する。 Furthermore, the terminal 2 performs rule-based image processing to detect bacteria from the sample image. For example, the terminal 2 performs a binarization process to binarize the sample image as rule-based image processing to detect bacteria. That is, the terminal 2 compares each pixel value (for example, brightness) in the specimen image with a predetermined threshold, binarizes the specimen image into a region estimated to be bacteria and a region other than bacteria, and determines the area estimated to be bacteria. detect the area where

なお、二値化処理はルールベースでの検出方法の一例であって、他のアルゴリズムを用いて検体画像から細菌を検出してもよい。 Note that the binarization process is an example of a rule-based detection method, and other algorithms may be used to detect bacteria from the specimen image.

図15右下に、ルールベースでの検出結果を概念的に図示する。図15の例で検出モデル50による検出結果とルールベースでの検出結果とを比較した場合、検出モデル50による検出結果では、本来検出されるべき細菌が検出されていないことがわかる。また、検出モデル50による検出結果では、複数(2つ)の細菌が近接しているため、複数の細菌が一つの細菌として検出されていることがわかる。一方で、ルールベースでの検出結果では、夾雑物に対応する画像領域も検出されてしまい、誤った検出点が多数出現していることがわかる。 The lower right of FIG. 15 conceptually illustrates the detection results based on the rule. When the detection result by the detection model 50 and the rule-based detection result are compared in the example of FIG. 15, it can be seen that bacteria that should originally be detected are not detected in the detection result by the detection model 50. Furthermore, the detection results obtained by the detection model 50 indicate that a plurality of bacteria (two) are close to each other, so that a plurality of bacteria are detected as one bacterium. On the other hand, it can be seen that in the rule-based detection results, image areas corresponding to foreign objects are also detected, resulting in a large number of erroneous detection points.

端末2は、上記の2つの検出結果を組み合わせて表示する。図16は、実施の形態4に係る表示画面例を示す説明図である。本実施の形態に係る表示画面は、画像タブ622を含む。画像タブ622は、検出モデル50及び/又はルールベースの検出結果を切り換えて検体画像を表示するための操作タブである。「AI検出」の画像タブ622がアクティブになっている場合、端末2は、検出モデル50により検出された細菌の位置をバウンディングボックスで示す検体画像を表示する(図15右上参照)。「二値化検出」の画像タブ622がアクティブになっている場合、端末2は、二値化処理により検出された細菌の位置をバウンディングボックスで示す検体画像を表示する(図15右下参照)。 The terminal 2 displays a combination of the above two detection results. FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of a display screen according to the fourth embodiment. The display screen according to this embodiment includes an image tab 622. The image tab 622 is an operation tab for displaying a specimen image by switching the detection model 50 and/or the rule-based detection result. When the "AI Detection" image tab 622 is activated, the terminal 2 displays a specimen image showing the position of the bacteria detected by the detection model 50 with a bounding box (see upper right of FIG. 15). When the image tab 622 for “binarization detection” is active, the terminal 2 displays a specimen image that shows the position of bacteria detected by the binarization process with a bounding box (see bottom right of FIG. 15). .

「AI検出と二値化検出の比較」の画像タブ622がアクティブになっている場合、端末2は、図16に示すように、検出モデル50及び二値化処理の双方の検出結果を示す検体画像を表示する。具体的には、端末2は、検出モデル50及び二値化処理で共通して検出された検出点(細菌)と、検出モデル50又は二値化処理のいずれか一方で検出された検出点とで、バウンディングボックスの表示態様(例えば表示色)を変更する。 When the image tab 622 of “Comparison of AI detection and binarization detection” is activated, the terminal 2 detects a sample that shows the detection results of both the detection model 50 and the binarization process, as shown in FIG. Display images. Specifically, the terminal 2 detects a detection point (bacteria) commonly detected by the detection model 50 and the binarization process, and a detection point detected by either the detection model 50 or the binarization process. Change the display mode (for example, display color) of the bounding box.

また、端末2は表621で、測定フィルタ上の区画(検出箇所)毎に、検出モデル50による検出数、二値化処理による検出数、及び共通して検出された細菌の検出数を一覧表示する。また、端末2は、表621の上部に、現在表示中の検体画像に係る区画について、検出モデル50による検出数、二値化処理による検出数、及び共通して検出された細菌の検出数を表示する。 In addition, terminal 2 displays a list of the number of detections by the detection model 50, the number of detections by binarization processing, and the number of commonly detected bacteria for each section (detection location) on the measurement filter in table 621. do. In addition, the terminal 2 displays the number of detections by the detection model 50, the number of detections by binarization processing, and the number of commonly detected bacteria for the section related to the currently displayed specimen image in the upper part of the table 621. indicate.

図17は、実施の形態4に係る細菌検出処理の手順を示すフローチャートである。検出装置3から検体画像を取得した後(ステップS32)、端末2は以降の処理を実行する。
端末2は、検体画像を検出モデル50に入力して細菌を検出する(ステップS401)。また、端末2は、二値化処理により検体画像から細菌を検出する(ステップS402)。端末2は、ステップS401及びS402で検出した細菌の検出数を集計する(ステップS403)。具体的には、端末2は、検出モデル50による検出数、及び二値化処理による検出数をそれぞれ集計するほか、検出モデル50及び二値化処理で共通して検出された細菌の検出数を集計する。
FIG. 17 is a flowchart showing the procedure of bacteria detection processing according to the fourth embodiment. After acquiring the specimen image from the detection device 3 (step S32), the terminal 2 executes the subsequent processing.
The terminal 2 inputs the sample image into the detection model 50 to detect bacteria (step S401). Furthermore, the terminal 2 detects bacteria from the sample image through binarization processing (step S402). The terminal 2 totals the number of bacteria detected in steps S401 and S402 (step S403). Specifically, the terminal 2 counts the number of bacteria detected by the detection model 50 and the number of bacteria detected by the binarization process, as well as the number of bacteria detected in common by the detection model 50 and the binarization process. Tally.

端末2は、検出モデル50による検出結果、及び二値化処理による検出結果を表示する(ステップS404)。具体的には、端末2は、検出モデル50又は二値化処理のいずれか一方のみで検出された細菌と、検出モデル50及び二値化処理で共通して検出された細菌とで、異なる表示態様のバウンディングボックス(オブジェクト)を付した検体画像(第2検体画像)を表示する。また、端末2は、検出モデル50による検出数と、二値化処理による検出数と、検出モデル50及び二値化処理で共通して検出された細菌の検出数とをそれぞれ表示する。端末2は処理をステップS36に移行する。 The terminal 2 displays the detection results by the detection model 50 and the detection results by the binarization process (step S404). Specifically, the terminal 2 displays different displays for bacteria detected only by the detection model 50 or the binarization process and bacteria detected in common by the detection model 50 and the binarization process. A specimen image (second specimen image) with a bounding box (object) of the aspect is displayed. The terminal 2 also displays the number of bacteria detected by the detection model 50, the number of bacteria detected by the binarization process, and the number of bacteria detected in common by the detection model 50 and the binarization process. The terminal 2 moves the process to step S36.

以上より、本実施の形態4によれば、ルールベースの画像処理を組み合わせることで、より多くの検出結果をユーザに提示することができる。 As described above, according to the fourth embodiment, by combining rule-based image processing, more detection results can be presented to the user.

なお、本実施の形態では検出モデル50と組み合わせる他の検出アルゴリズムとしてルールベースの画像処理(二値化処理)を用いるものとしたが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。例えば端末2は、検出モデル50と組み合わせる他の検出アルゴリズムとして、検出モデル50とは異なる他の機械学習モデルを用いてもよい。すなわち、端末2は、検体画像を検出モデル50と他のモデルとにそれぞれ入力し、各モデルから検出結果を取得する。当該他のモデルは、検出モデル50とネットワーク構造が同じで異なる訓練データを学習済みのモデルであってもよく、あるいはネットワーク構造も異なる別のモデルであってもよい。ルールベースの画像処理に代えて他のモデルを用いても、上記と同様の効果を奏する。 Note that in this embodiment, rule-based image processing (binarization processing) is used as another detection algorithm combined with the detection model 50, but the present embodiment is not limited to this. For example, the terminal 2 may use another machine learning model different from the detection model 50 as another detection algorithm to be combined with the detection model 50. That is, the terminal 2 inputs the specimen image to the detection model 50 and other models, and obtains detection results from each model. The other model may be a model that has the same network structure as the detection model 50 but has learned different training data, or may be another model that has a different network structure. Even if other models are used in place of the rule-based image processing, the same effects as described above can be achieved.

(実施の形態5)
実施の形態4では、検出モデル50とルールベースでの検出処理とを組み合わせる形態について説明した。本実施の形態では、検出モデル50及びルールベースの検出結果を利用して、検体画像に対し、再学習用のラベル付けを行う形態について説明する。
(Embodiment 5)
In the fourth embodiment, an embodiment in which the detection model 50 and rule-based detection processing are combined has been described. In this embodiment, a mode will be described in which a sample image is labeled for re-learning using the detection model 50 and the rule-based detection results.

図18は、実施の形態5に係る表示画面例を示す説明図である。本実施の形態では、過去に細菌検出処理を行い、保存ファイルとして保存してある検体画像の再解析機能の一つとして、検体画像に対し細菌の正解の座標データ(ラベル)を付与する機能を提供する。図18に基づき、本実施の形態の概要を説明する。 FIG. 18 is an explanatory diagram showing an example of a display screen according to the fifth embodiment. In this embodiment, as one of the functions for re-analyzing specimen images that have been previously subjected to bacteria detection processing and saved as saved files, we provide a function that adds correct bacterial coordinate data (labels) to specimen images. provide. An overview of this embodiment will be explained based on FIG. 18.

端末2は、「画像取り込み」のボタンへの操作入力を受け付けた場合、保存ファイルとして保存してある検体画像の指定入力を受け付ける。そして端末2は、指定された検体画像を画面に表示する。当該画面は、画像タブ181、追加ボタン182、削除ボタン183、保存ボタン184を含む。 When the terminal 2 receives an operation input to the "import image" button, the terminal 2 receives an input specifying a specimen image saved as a save file. The terminal 2 then displays the specified sample image on the screen. The screen includes an image tab 181, an add button 182, a delete button 183, and a save button 184.

画像タブ181は、検体画像の表示を切り換えるための操作タブである。「元画像」の画像タブ181がアクティブになっている場合、端末2は、検出装置3で撮像された元の検体画像(バウンディングボックスが付されていない生画像)を表示する。「AI検出」の画像タブ181がアクティブになっている場合、端末2は、検出モデル50により検出された細菌の位置をバウンディングボックスで示す検体画像を表示する(図15右上参照)。「二値化検出」の画像タブ181がアクティブになっている場合、端末2は、二値化処理により検出された細菌の位置をバウンディングボックスで示す検体画像を表示する(図15右下参照)。 The image tab 181 is an operation tab for switching the display of specimen images. When the "original image" image tab 181 is activated, the terminal 2 displays the original specimen image (raw image without a bounding box) captured by the detection device 3. When the "AI Detection" image tab 181 is activated, the terminal 2 displays a specimen image showing the position of the bacteria detected by the detection model 50 with a bounding box (see upper right of FIG. 15). When the image tab 181 of “binarization detection” is activated, the terminal 2 displays a specimen image showing the position of bacteria detected by the binarization process with a bounding box (see lower right of FIG. 15). .

「AI検出と二値化検出の比較」の画像タブ181がアクティブになっている場合、端末2は、検出モデル50及び二値化処理の双方の検出結果を示す検体画像を表示する。具体的には実施の形態4と同様に、端末2は、検出モデル50及び二値化処理で共通して検出された検出点(細菌)と、検出モデル50又は二値化処理のいずれか一方で検出された検出点とで、異なる表示態様のバウンディングボックスを付した検体画像を表示する。 When the image tab 181 of “Comparison of AI detection and binarization detection” is activated, the terminal 2 displays a sample image showing the detection results of both the detection model 50 and the binarization process. Specifically, as in the fourth embodiment, the terminal 2 detects a detection point (bacteria) commonly detected by the detection model 50 and the binarization process, and either the detection model 50 or the binarization process. A specimen image with a bounding box of a different display mode is displayed depending on the detection point detected in .

端末2は当該画面上で、バウンディングボックスとして表示された検出点(細菌)を追加又は削除する操作入力を受け付ける。例えば端末2は、バウンディングボックスを指定する指定入力を受け付け、追加ボタン182又は削除ボタン183への操作入力に応じて、指定されたバウンディングボックスを検出点に追加又は削除する。図18では、ユーザが指定したバウンディングボックスが、矢印のアイコンで表記される様子を図示している。 The terminal 2 accepts an operation input to add or delete a detection point (bacteria) displayed as a bounding box on the screen. For example, the terminal 2 receives a designation input specifying a bounding box, and adds or deletes the designated bounding box to the detection point in response to an operation input to the add button 182 or the delete button 183. FIG. 18 illustrates how the bounding box specified by the user is represented by an arrow icon.

上述の如く、端末2は、検出モデル50及び二値化処理で共通して検出された検出点と、いずれか一方で検出された検出点とを異なる表示態様で表示する。これにより、ラベルを付与すべき検出点をユーザが選択する場合に、ユーザによる選択作業を好適に補助することができる。 As described above, the terminal 2 displays the detection points commonly detected by the detection model 50 and the binarization process, and the detection points detected by either one in different display modes. Thereby, when the user selects a detection point to which a label should be attached, it is possible to suitably assist the user in the selection work.

なお、端末2は、細菌だけでなく、夾雑物についてもラベルを付与(バウンディングボックスを追加)する操作入力を受け付けてもよい。これにより、夾雑物についても正しいラベルが付与された訓練データを得ることができる。 Note that the terminal 2 may accept an operation input for adding a label (adding a bounding box) not only to bacteria but also to foreign matter. As a result, it is possible to obtain training data in which correct labels are added even for contaminants.

保存ボタン184への操作入力を受け付けた場合、端末2は、検出点の追加及び/又は削除の内容を保存する。具体的には、端末2は、保存ファイルとして保存してある検出モデル50の検出結果から、ユーザが追加及び/又は削除した検出点を細菌の位置として追加及び/又は削除し、保存ファイルを更新する。 When accepting an operation input to the save button 184, the terminal 2 saves the contents of addition and/or deletion of detection points. Specifically, the terminal 2 adds and/or deletes detection points added and/or deleted by the user as bacterial locations from the detection results of the detection model 50 stored as a storage file, and updates the storage file. do.

サーバ1は、上記で検出点を追加又は削除した保存ファイルを用いて、検出モデル50の再学習を行うことができる。すなわち、サーバ1は、ユーザによる追加及び/又は削除後の検出点を正解のラベルとして検出モデル50に与え、検出モデル50を更新する。サーバ1は、保存ファイルの検体画像を検出モデル50に入力し、細菌(検出点)の座標データを出力として取得する。サーバ1は、検出モデル50から出力された座標データと、ユーザによる追加及び/又は削除後の検出点の座標データとを比較し、両者が近似するように検出モデル50のパラメータを最適化する。 The server 1 can relearn the detection model 50 using the saved file in which detection points have been added or deleted as described above. That is, the server 1 updates the detection model 50 by giving the detection points added and/or deleted by the user as a correct label to the detection model 50. The server 1 inputs the sample image in the saved file to the detection model 50 and obtains coordinate data of the bacteria (detection point) as output. The server 1 compares the coordinate data output from the detection model 50 with the coordinate data of the detection point added and/or deleted by the user, and optimizes the parameters of the detection model 50 so that the two approximate each other.

再学習の処理については実施の形態2でも説明したため、本実施の形態では再学習の処理についてフローチャートその他の詳細な説明を省略する。 Since the relearning process was also explained in the second embodiment, the flowchart and other detailed explanations of the relearning process will be omitted in this embodiment.

図19は、ラベル付与処理の手順を示すフローチャートである。図19に基づき、実施の形態5に係る端末2が実行する処理内容について説明する。
端末2は、補助記憶部26に記憶してある保存ファイルを読み出す(ステップS501)。そして端末2は、検体画像を表示する(ステップS502)。具体的には、端末2は、検出モデル50又は二値化処理のいずれか一方のみで検出された検出点(細菌)と、検出モデル50及び二値化処理で共通して検出された検出点(細菌)とで、異なる表示態様のバウンディングボックス(オブジェクト)を付した検体画像(第2検体画像)を表示する。
FIG. 19 is a flowchart showing the procedure of labeling processing. Based on FIG. 19, details of processing executed by the terminal 2 according to the fifth embodiment will be described.
The terminal 2 reads the saved file stored in the auxiliary storage unit 26 (step S501). The terminal 2 then displays the specimen image (step S502). Specifically, the terminal 2 detects detection points (bacteria) detected only by either the detection model 50 or the binarization process, and detection points detected in common by the detection model 50 and the binarization process. (bacteria), a specimen image (second specimen image) with a bounding box (object) of a different display mode is displayed.

端末2は、表示した検体画像に対し、バウンディングボックスで示す検出点を追加又は削除する操作入力を受け付ける(ステップS503)。端末2は、検出点を追加又は削除した後の画像ファイルを保存し(ステップS504)、一連の処理を終了する。 The terminal 2 accepts an operation input for adding or deleting a detection point indicated by a bounding box to the displayed specimen image (step S503). The terminal 2 saves the image file after adding or deleting the detection points (step S504), and ends the series of processing.

以上より、本実施の形態5によれば、再学習用の訓練データを好適に作成することができる。 As described above, according to the fifth embodiment, training data for relearning can be suitably created.

(実施の形態6)
本実施の形態では、同じ検体について細菌検出(検査)を複数回実施する形態について説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment, a mode will be described in which bacteria detection (inspection) is performed multiple times on the same specimen.

図20は、実施の形態6に係る文書ファイルを示す説明図である。図20では、同じ検体について検査を複数回実施する場合において、各検査での検出結果をまとめた文書ファイルを図示している。図20に基づき、本実施の形態の概要を説明する。 FIG. 20 is an explanatory diagram showing a document file according to the sixth embodiment. FIG. 20 illustrates a document file that summarizes the detection results of each test when the same specimen is tested multiple times. An overview of this embodiment will be explained based on FIG. 20.

同じ検体について検査を複数回実施するケースは、例えばHACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point)を実施するケースが想定される。HACCPは、食品を製造する工程において、細菌(食中毒菌)や異物混入等の危険要因を除去又は低減するために、重要な工程を管理する方法を指す。本実施の形態ではHACCPの一環として、食品(検体)を製造する複数の工程それぞれにおいて検査を行う場合を想定して説明する。 A case in which the same specimen is tested multiple times is, for example, a case in which HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point) is performed. HACCP refers to a method of managing important processes in the food manufacturing process in order to eliminate or reduce risk factors such as bacteria (food poisoning bacteria) and foreign substance contamination. In this embodiment, a case will be described assuming that, as part of HACCP, an inspection is performed in each of a plurality of processes for manufacturing food (sample).

端末2は、複数の工程それぞれにおいて検体画像を取得し、検出モデル50に検体画像を入力して細菌を検出する。そして端末2は、各工程での細菌の検出結果を文書ファイル等の形式で出力する。ここで端末2は、一の工程で検査を行って検出結果を出力する場合に、前回以前の工程での検査時と比較可能な形で検出結果を出力する。 The terminal 2 acquires specimen images in each of the plurality of steps, inputs the specimen images to the detection model 50, and detects bacteria. The terminal 2 then outputs the bacteria detection results in each step in the form of a document file or the like. Here, when the terminal 2 performs an inspection in one process and outputs the detection result, it outputs the detection result in a form that can be compared with the inspection in the previous process.

例えば端末2は、前回以前の検査時に保存した保存ファイルを参照して、前回以前の検査時における検出数等の検出結果と、今回(上記の一の工程)の検出結果との差分を示す文書ファイルを生成し、出力する。例えば端末2は、検出条件の設定時に前回以前の保存ファイルの指定入力を受け付け、指定された保存ファイルを参照して、前回以前の検査時の検出数と、今回の検出数との差分を算出して文書ファイルに記述する。 For example, terminal 2 refers to the saved file saved during the previous inspection and creates a document that shows the difference between the detection results such as the number of detections from the previous inspection and the current detection result (step 1 above). Generate and output files. For example, when setting the detection conditions, terminal 2 accepts the specified input of the previous saved file, refers to the specified saved file, and calculates the difference between the number of detections during the previous inspection and the current number of detections. and write it in the document file.

図20に、検出結果の差分が記述された文書ファイルを例示する。例えば端末2は、「6.今回の検出結果」として、今回検出された単位量当たりの細菌の検出数を記述すると共に、前回(図20では2回目)の検出数との差分を算出して文書ファイルに記述する。また、端末2は、「7.前回までの検出結果」として、前回以前の各検査時に検出された検出数、及び前回との差分を一覧で記述する。これにより、HACCPのように同じ検体について複数の工程で検査を実施する場合に、各工程での検査結果を好適にまとめてユーザにレポートすることができる。 FIG. 20 shows an example of a document file in which differences in detection results are described. For example, terminal 2 writes the number of bacteria detected per unit amount detected this time as "6. Current detection result" and calculates the difference from the number of bacteria detected last time (second time in Figure 20). Write in the document file. Furthermore, the terminal 2 writes a list of the number of detections detected during each test before the previous time and the difference from the previous time as "7. Detection results up to the previous time." As a result, when testing the same specimen in multiple steps as in HACCP, the test results in each step can be suitably summarized and reported to the user.

図21は、実施の形態6に係る細菌検出処理の手順を示すフローチャートである。
端末2はまず、検出条件の設定入力を受け付ける(ステップS601)。例えば端末2は、撮像する測定フィルタ上の区画、検体量、検体番号等のほかに、比較対象とする過去の保存ファイル、すなわち前回以前の検出結果の指定入力を受け付ける。端末2は、指定された保存ファイルを読み出す(ステップS602)。端末2は、今回検査する検体画像を取得し(ステップS603)、処理をステップS33に移行する。
FIG. 21 is a flowchart showing the procedure of bacteria detection processing according to the sixth embodiment.
First, the terminal 2 receives an input of detection condition settings (step S601). For example, the terminal 2 accepts designation input of a past saved file to be compared, that is, a detection result before the previous time, in addition to the section on the measurement filter to be imaged, the amount of specimen, the specimen number, etc. The terminal 2 reads the specified save file (step S602). The terminal 2 acquires the sample image to be examined this time (step S603), and moves the process to step S33.

保存ファイルを出力すると判定した場合(S36:YES)、端末2は、検出結果を記述した文書ファイルを生成し、検体画像の画像ファイル等と共に保存ファイルとして出力する(ステップS604)。ここで端末2は、前回以前の検査時の保存ファイルを参照して、複数の製造工程それぞれにおける検出結果を記述した文書ファイルを生成する。具体的には上述の如く、端末2は、各工程で検出された細菌数の差分を示す文書ファイルを生成する。端末2は一連の処理を終了する。 If it is determined to output a save file (S36: YES), the terminal 2 generates a document file describing the detection results, and outputs it as a save file together with the image file of the specimen image, etc. (Step S604). Here, the terminal 2 refers to the saved file from the previous inspection and generates a document file that describes the detection results in each of the plurality of manufacturing processes. Specifically, as described above, the terminal 2 generates a document file indicating the difference in the number of bacteria detected in each step. Terminal 2 ends the series of processing.

以上より、本実施の形態6によれば、食品等の検体について、その製造工程に応じて検査を行い、各工程での検出結果を好適に提示することができる。 As described above, according to the sixth embodiment, it is possible to test a sample such as a food product according to its manufacturing process, and to suitably present the detection results in each process.

(実施の形態7)
本実施の形態では、検体画像を拡大してから検出モデル50を用いて細菌を検出する形態について説明する。
(Embodiment 7)
In this embodiment, a mode will be described in which bacteria are detected using the detection model 50 after enlarging a specimen image.

図22は、実施の形態7の概要を示す説明図である。図22では、検体画像を所定倍率に拡大して複数の画像に分割し、分割した各画像から細菌を検出する様子を図示している。図22に基づき、本実施の形態の概要を説明する。 FIG. 22 is an explanatory diagram showing an overview of the seventh embodiment. FIG. 22 illustrates how a specimen image is enlarged to a predetermined magnification and divided into a plurality of images, and bacteria are detected from each divided image. An overview of this embodiment will be explained based on FIG. 22.

なお、以下では検体画像を所定倍率に拡大した画像を「拡大画像」と呼び、拡大画像を複数に分割した画像を「分割画像」と呼ぶ。 Note that hereinafter, an image obtained by enlarging the specimen image to a predetermined magnification will be referred to as an "enlarged image", and an image obtained by dividing the enlarged image into a plurality of parts will be referred to as a "divided image".

実施の形態1で述べたように、端末2は、検出モデル50を用いて検体画像から細菌を検出する。しかしながら、細菌のサイズは数μmと非常に小さいため、撮像に使用するカメラのレンズ倍率が小さい場合、検体画像において観察される細菌(光点)も小さくなる。そのため、学習時の訓練データにおけるアノテーションサイズが大きいと、図15右上のように近接する複数の光点を1つの細菌として誤検出する恐れがある。一方で、アノテーションサイズを小さくすれば複数の光点を個別に検出できるが、アノテーションサイズを小さくした分だけ検出時に使用する光点周辺の情報量が少なくなるため、夾雑物との識別等に悪影響を与える恐れがある。 As described in the first embodiment, the terminal 2 uses the detection model 50 to detect bacteria from the specimen image. However, the size of bacteria is very small, several micrometers, so if the lens magnification of the camera used for imaging is small, the bacteria (light spot) observed in the specimen image will also be small. Therefore, if the annotation size in the training data during learning is large, there is a risk that multiple light spots that are close to each other, as shown in the upper right corner of FIG. 15, will be erroneously detected as one bacterium. On the other hand, if the annotation size is made smaller, multiple light spots can be detected individually, but the smaller the annotation size, the less information is used around the light spots for detection, which has a negative impact on identification with foreign objects, etc. There is a risk of giving.

そこで本実施の形態では、検体画像を所定倍率に拡大し、拡大画像から細菌を検出する。具体的には、端末2は、拡大画像を拡大倍率に応じて複数の分割画像に分割し、各分割画像を検出モデル50に順次入力することで、各分割画像から細菌を検出する。 Therefore, in this embodiment, a specimen image is enlarged to a predetermined magnification, and bacteria are detected from the enlarged image. Specifically, the terminal 2 divides the enlarged image into a plurality of divided images according to the enlargement magnification, and sequentially inputs each divided image to the detection model 50, thereby detecting bacteria from each divided image.

図22では、元の検体画像が2倍に拡大され、検体画像を2×2=4枚の分割画像に分割する様子を図示している。なお、分割画像を4枚に分割するのは学習時の画像サイズと合わせるためである。端末2は、検体画像を2倍に拡大する。この場合に端末2は、画像の継ぎ目をスムーズにするため、画像の補間処理(線形補間等による画素の補間)を行う。端末2は、拡大画像を上下均等に4分割し、分割画像を生成する。端末2は、各分割画像を検出モデル50に入力し、細菌を検出する。 FIG. 22 illustrates how the original specimen image is enlarged twice and the specimen image is divided into 2×2=4 divided images. Note that the reason why the divided images are divided into four images is to match the image size during learning. Terminal 2 enlarges the specimen image twice. In this case, the terminal 2 performs image interpolation processing (pixel interpolation using linear interpolation or the like) in order to smooth the image seams. The terminal 2 divides the enlarged image into four equal parts vertically and generates divided images. The terminal 2 inputs each divided image to the detection model 50 and detects bacteria.

なお、本実施の形態では拡大画像を複数の分割画像に分割するが、拡大画像を分割せず、そのまま検出モデル50を用いて拡大画像から細菌を検出するようにしてもよい。 Although the enlarged image is divided into a plurality of divided images in this embodiment, the detection model 50 may be used to directly detect bacteria from the enlarged image without dividing the enlarged image.

また、上記では元の検体画像を単純に拡大して補間を行うものとしたが、例えば端末2は、拡大画像生成用の機械学習モデルを用いて拡大画像を生成するなどしてもよい。このように、拡大画像の生成方法は特に問わない。 Further, in the above description, the interpolation is performed by simply enlarging the original specimen image, but for example, the terminal 2 may generate an enlarged image using a machine learning model for generating an enlarged image. In this way, there is no particular limitation on the method of generating the enlarged image.

上述の如く、端末2は各分割画像から細菌を検出する。一方で、隣り合う2枚の分割画像の間の境界付近に細菌が位置する場合、当該細菌を2枚の分割画像それぞれから重複して検出してしまい、ダブルカウントを生じる恐れがある。そこで端末2は、各分割画像から検出した細菌のうち、隣り合う2枚の分割画像で重複して検出された細菌を特定する。 As described above, the terminal 2 detects bacteria from each segmented image. On the other hand, if bacteria are located near the boundary between two adjacent divided images, the bacteria may be detected redundantly from each of the two divided images, resulting in double counting. Therefore, the terminal 2 specifies, among the bacteria detected from each divided image, the bacteria that are detected redundantly in two adjacent divided images.

具体的には、端末2は、隣り合う2枚の分割画像の間の境界部分から検出され、かつ、2枚の分割画像の双方から検出された細菌を特定する。なお、「境界部分」とは、分割画像の境界(分割画像の端)から境界線に垂直な方向に所定距離内(例えば数ピクセル内)の領域を指す。例えば端末2は、2枚の分割画像において同一の境界部分から検出された細菌であって、境界線と平行な方向における位置が同一の細菌を、重複して検出された細菌として特定する。なお、「境界線と平行な方向における位置が同一」とは、境界線と平行な方向における座標値が完全に一致、又は所定値以内(例えば数ピクセル内)に収まっている状態を指す。 Specifically, the terminal 2 identifies bacteria detected from the boundary between two adjacent divided images and from both of the two divided images. Note that the “border portion” refers to an area within a predetermined distance (for example, within several pixels) from the boundary of the divided image (the edge of the divided image) in a direction perpendicular to the boundary line. For example, the terminal 2 identifies bacteria detected from the same boundary portion in the two divided images and located at the same position in the direction parallel to the boundary line, as the bacteria detected overlappingly. Note that "the positions in the direction parallel to the boundary line are the same" refers to a state in which the coordinate values in the direction parallel to the boundary line completely match or are within a predetermined value (for example, within several pixels).

例えば上下に2分割された2枚の分割画像を考えた場合、端末2は、上側の分割画像の下端付近(境界部分)で検出された細菌と、下側の分割画像の上端付近(境界部分)で検出された細菌とについて、各細菌の左右方向における位置が同一であるか否かを判定する。同一であると判定した場合、端末2は、上側及び下側の分割画像からそれぞれ検出された細菌を、重複して検出された細菌として特定する。端末2は、各分割画像の間の境界部分それぞれ(図22では4つの境界)について、重複して検出された細菌を特定する。 For example, when considering two divided images that are vertically divided into two, terminal 2 detects bacteria detected near the bottom of the upper divided image (border area) and bacteria detected near the bottom edge of the lower divided image (border area). ), it is determined whether the position of each bacterium in the left-right direction is the same. If it is determined that they are the same, the terminal 2 identifies the bacteria detected from the upper and lower divided images as duplicately detected bacteria. The terminal 2 identifies bacteria that have been detected redundantly for each of the boundary parts (four boundaries in FIG. 22) between the divided images.

最終的に端末2は、各分割画像から検出した細菌数を合計することで、元の検体画像における細菌数を集計する。この場合に端末2は、上記で重複するものとして特定した細菌数を減算することで、ダブルカウントを防止する。また、図22下側に図示するように、端末2は、各分割画像における細菌の検出結果に基づき、元の検体画像にバウンディングボックスを付して表示する。なお、元の検体画像にバウンディングボックスを付与するのではなく、分割画像(又は分割前の拡大画像)にバウンディングボックスを付して表示してもよい。 Finally, the terminal 2 totalizes the number of bacteria in the original sample image by summing the number of bacteria detected from each divided image. In this case, the terminal 2 prevents double counting by subtracting the number of bacteria identified as being duplicated above. Further, as shown in the lower part of FIG. 22, the terminal 2 displays the original specimen image with a bounding box attached thereto based on the bacterial detection results in each divided image. Note that instead of adding a bounding box to the original specimen image, a bounding box may be added to a divided image (or an enlarged image before division) and displayed.

図23は、実施の形態7に係る細菌検出処理の手順を示すフローチャートである。検体画像を取得した後(ステップS32)、端末2は以下の処理を実行する。
端末2は、検体画像を所定倍率に拡大した拡大画像を生成する(ステップS701)。端末2は、拡大画像を倍率に応じて複数の分割画像に分割する(ステップS702)。端末2は、各分割画像を検出モデル50に入力し、各分割画像から細菌を検出する(ステップS703)。
FIG. 23 is a flowchart showing the procedure of bacteria detection processing according to the seventh embodiment. After acquiring the specimen image (step S32), the terminal 2 executes the following process.
The terminal 2 generates an enlarged image by enlarging the specimen image to a predetermined magnification (step S701). The terminal 2 divides the enlarged image into a plurality of divided images according to the magnification (step S702). The terminal 2 inputs each divided image into the detection model 50 and detects bacteria from each divided image (step S703).

端末2は、各分割画像から検出した細菌のうち、隣り合う2枚の分割画像で重複して検出された細菌を特定する(ステップS704)。具体的には上述の如く、端末2は、隣り合う2枚の分割画像の間の境界部分から検出され、かつ、2枚の分割画像の双方から検出された細菌を特定する。 The terminal 2 specifies, among the bacteria detected from each divided image, bacteria that have been detected overlappingly in two adjacent divided images (step S704). Specifically, as described above, the terminal 2 identifies bacteria detected from the boundary between two adjacent divided images and from both of the two divided images.

端末2は、検体画像から検出された細菌数を集計する(ステップS705)。具体的には、端末2は、ステップS703において各分割画像から検出された細菌数を合計し、ステップS704において重複するものとして特定した細菌数を合計数から差し引く。端末2は処理をステップS35に移行する。 The terminal 2 totals the number of bacteria detected from the sample image (step S705). Specifically, the terminal 2 totals the number of bacteria detected from each divided image in step S703, and subtracts the number of bacteria identified as duplicate in step S704 from the total number. The terminal 2 moves the process to step S35.

以上より、本実施の形態7によれば、検体画像を拡大することで細菌の検出精度を向上させることができる。 As described above, according to the seventh embodiment, by enlarging the specimen image, the accuracy of bacterial detection can be improved.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and should be considered not to be restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above-mentioned meaning, and it is intended that all changes within the scope and meanings equivalent to the scope of the claims are included.

1 サーバ(情報処理装置)
11 制御部
12 主記憶部
13 通信部
14 補助記憶部
P1 プログラム
2 端末
21 制御部
22 主記憶部
23 通信部
24 表示部
25 入力部
26 補助記憶部
P2 プログラム
50 検出モデル
3 検出装置
31 制御部
32 撮像部
33 XY軸モータドライバ
34 XY軸モータ
35 LDドライバ
36 LD光源
1 Server (information processing device)
11 Control unit 12 Main storage unit 13 Communication unit 14 Auxiliary storage unit P1 Program 2 Terminal 21 Control unit 22 Main storage unit 23 Communication unit 24 Display unit 25 Input unit 26 Auxiliary storage unit P2 Program 50 Detection model 3 Detection device 31 Control unit 32 Imaging unit 33 XY-axis motor driver 34 XY-axis motor 35 LD driver 36 LD light source

Claims (13)

蛍光検出可能な検体を撮像した検体画像を取得し、
訓練用の検体画像に対し、該検体画像に含まれる微生物又は微粒子、及び夾雑物それぞれの座標データが付与された訓練データを学習済みのモデルに、取得した前記検体画像を入力して、少なくとも微生物又は微粒子を検出し、
ルールベースの画像処理、又は前記モデルと異なる他のモデルにより前記検体画像から前記微生物又は微粒子を検出し、
前記モデルと、前記ルールベース又は他のモデルとで共通して検出された前記微生物又は微粒子と、いずれか一方で検出された前記微生物又は微粒子とを、異なる表示態様のオブジェクトで示す第2検体画像と、前記モデルによる前記微生物又は微粒子の検出数、前記ルールベース又は他のモデルによる検出数、及び前記共通して検出された前記微生物又は微粒子の検出数を示す一覧表とを出力する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
Obtain a sample image of a sample that can detect fluorescence,
The acquired sample image is inputted into a model that has already learned training data in which coordinate data of each of microorganisms or particulates and contaminants contained in the sample image is added, and at least microorganisms are detected. or detect particulates,
Detecting the microorganism or particulate from the specimen image by rule-based image processing or another model different from the model,
a second sample image showing the microorganisms or microparticles commonly detected in the model, the rule base or another model, and the microorganisms or microparticles detected in either one as objects in different display modes; and a list showing the number of microorganisms or particulates detected by the model, the number of detections by the rule base or other models, and the number of commonly detected microorganisms or particulates. A program to run.
前記検体画像は、蛍光染色剤で染色された前記検体を撮像した画像である
請求項1に記載のプログラム。
The program according to claim 1, wherein the specimen image is an image of the specimen stained with a fluorescent stain.
前記検出数を含む前記微生物又は微粒子の検出結果を記述した文書ファイルを生成し、
前記文書ファイルと、前記第2検体画像の画像ファイルとを含む保存ファイルを出力する
請求項1又は2に記載のプログラム。
Generating a document file describing the detection results of the microorganisms or particulates including the number of detections,
The program according to claim 1 or 2, which outputs a saved file including the document file and an image file of the second specimen image.
前記検体は食品であり、
前記食品を製造する複数の工程それぞれにおいて前記微生物又は微粒子を検出した際の前記保存ファイルを参照して、前記複数の工程における前記微生物又は微粒子の検出結果を記述した前記文書ファイルを生成する
請求項に記載のプログラム。
the specimen is a food;
The document file that describes the detection results of the microorganisms or particles in the plurality of steps is generated by referring to the saved file when the microorganisms or particles are detected in each of the plurality of steps of manufacturing the food. The program described in 3 .
前記微生物又は微粒子の検出結果を出力後、前記第2検体画像に対し、前記微生物又は微粒子の正解の座標データを付与する操作入力を受け付け、
前記検体画像と、前記正解の座標データとに基づき、前記モデルを更新する
請求項1~4のいずれか1項に記載のプログラム。
After outputting the detection results of the microorganisms or microparticles, receiving an operation input for adding correct coordinate data of the microorganisms or microparticles to the second sample image;
The program according to any one of claims 1 to 4 , wherein the model is updated based on the sample image and the correct coordinate data.
前記第2検体画像に対し、前記オブジェクトを追加又は削除する操作入力を受け付けることで、前記正解の座標データの入力を受け付ける
請求項に記載のプログラム。
The program according to claim 5 , wherein input of the correct coordinate data is accepted by accepting an operation input for adding or deleting the object to the second sample image.
前記微生物又は微粒子の種類に応じて前記訓練データを学習済みの複数の前記モデルそれぞれに、取得した前記検体画像を入力して、複数種類の前記微生物又は微粒子を検出する
請求項1~のいずれか1項に記載のプログラム。
7. A plurality of types of microorganisms or particles are detected by inputting the acquired specimen image to each of the plurality of models that have already learned the training data according to the types of the microorganisms or particles. or the program described in paragraph 1.
前記検体画像を所定倍率に拡大した拡大画像を生成し、
前記拡大画像を前記モデルに入力して前記微生物又は微粒子を検出する
請求項1~のいずれか1項に記載のプログラム。
generating an enlarged image by enlarging the specimen image to a predetermined magnification;
The program according to any one of claims 1 to 7 , wherein the enlarged image is input to the model to detect the microorganism or particulate.
前記拡大画像を複数の分割画像に分割し、
各分割画像を前記モデルに入力して、前記微生物又は微粒子を前記各分割画像から検出し、
隣り合う2枚の前記分割画像の間の境界部分から検出され、かつ、該2枚の分割画像の双方で検出された前記微生物又は微粒子を特定する
請求項に記載のプログラム。
dividing the enlarged image into a plurality of divided images;
inputting each segmented image into the model to detect the microorganism or particulate from each segmented image;
9. The program according to claim 8 , wherein the microorganism or particulate is detected from a boundary between two adjacent divided images and is detected in both of the two divided images.
蛍光検出可能な検体を撮像した検体画像を取得する取得部と、
訓練用の検体画像に対し、該検体画像に含まれる微生物又は微粒子、及び夾雑物それぞれの座標データが付与された訓練データを学習済みのモデルに、取得した前記検体画像を入力して、少なくとも微生物又は微粒子を検出する検出部と、
ルールベースの画像処理、又は前記モデルと異なる他のモデルにより前記検体画像から前記微生物又は微粒子を検出する第2検出部と、
前記モデルと、前記ルールベース又は他のモデルとで共通して検出された前記微生物又は微粒子と、いずれか一方で検出された前記微生物又は微粒子とを、異なる表示態様のオブジェクトで示す第2検体画像と、前記モデルによる前記微生物又は微粒子の検出数、前記ルールベース又は他のモデルによる検出数、及び前記共通して検出された前記微生物又は微粒子の検出数を示す一覧表とを出力する出力部と
を備える情報処理装置。
an acquisition unit that acquires a specimen image of a specimen capable of detecting fluorescence;
The acquired sample image is inputted into a model that has already learned training data in which coordinate data of each of microorganisms or particulates and contaminants contained in the sample image is added, and at least microorganisms are detected. or a detection unit that detects fine particles;
a second detection unit that detects the microorganism or particulate from the specimen image by rule-based image processing or another model different from the model;
a second sample image showing the microorganisms or microparticles commonly detected in the model, the rule base or another model, and the microorganisms or microparticles detected in either one as objects in different display modes; and an output unit that outputs a list showing the number of microorganisms or particulates detected by the model, the number of detections by the rule base or other model, and the number of commonly detected microorganisms or particulates. An information processing device comprising:
蛍光検出可能な検体を撮像した検体画像を取得し、
訓練用の検体画像に対し、該検体画像に含まれる微生物又は微粒子、及び夾雑物それぞれの座標データが付与された訓練データを学習済みのモデルに、取得した前記検体画像を入力して、少なくとも微生物又は微粒子を検出し、
ルールベースの画像処理、又は前記モデルと異なる他のモデルにより前記検体画像から前記微生物又は微粒子を検出し、
前記モデルと、前記ルールベース又は他のモデルとで共通して検出された前記微生物又は微粒子と、いずれか一方で検出された前記微生物又は微粒子とを、異なる表示態様のオブジェクトで示す第2検体画像と、前記モデルによる前記微生物又は微粒子の検出数、前記ルールベース又は他のモデルによる検出数、及び前記共通して検出された前記微生物又は微粒子の検出数を示す一覧表とを出力する
処理をコンピュータが実行する情報処理方法。
Obtain a sample image of a sample that can detect fluorescence,
The acquired sample image is inputted into a model that has already learned training data in which coordinate data of each of microorganisms or particulates and contaminants contained in the sample image is added, and at least microorganisms are detected. or detect particulates,
detecting the microorganism or particulate from the specimen image by rule-based image processing or another model different from the model;
a second sample image showing the microorganisms or microparticles commonly detected in the model, the rule base or another model, and the microorganisms or microparticles detected in either one as objects in different display modes; and a list showing the number of microorganisms or particulates detected by the model, the number of detections by the rule base or other model, and the number of commonly detected microorganisms or particulates. Information processing method performed by.
蛍光検出可能な検体を撮像する検出装置と、該検出装置に接続された情報処理装置とを有する情報処理システムであって、 An information processing system comprising a detection device that images a specimen capable of detecting fluorescence, and an information processing device connected to the detection device,
前記情報処理装置は、 The information processing device includes:
前記検体を撮像した検体画像を前記検出装置から取得する取得部と、 an acquisition unit that acquires a sample image obtained by capturing the sample from the detection device;
訓練用の検体画像に対し、該検体画像に含まれる微生物又は微粒子、及び夾雑物それぞれの座標データが付与された訓練データを学習済みのモデルに、取得した前記検体画像を入力して、少なくとも微生物又は微粒子を検出する検出部と、 The acquired sample image is inputted into a model that has already learned training data in which coordinate data of each of microorganisms or particulates and contaminants contained in the sample image is added, and at least microorganisms are detected. or a detection unit that detects fine particles;
ルールベースの画像処理、又は前記モデルと異なる他のモデルにより前記検体画像から前記微生物又は微粒子を検出する第2検出部と、 a second detection unit that detects the microorganism or particulate from the specimen image by rule-based image processing or another model different from the model;
前記モデルと、前記ルールベース又は他のモデルとで共通して検出された前記微生物又は微粒子と、いずれか一方で検出された前記微生物又は微粒子とを、異なる表示態様のオブジェクトで示す第2検体画像と、前記モデルによる前記微生物又は微粒子の検出数、前記ルールベース又は他のモデルによる検出数、及び前記共通して検出された前記微生物又は微粒子の検出数を示す一覧表とを出力する出力部と a second sample image showing the microorganisms or microparticles commonly detected in the model, the rule base or another model, and the microorganisms or microparticles detected in either one as objects in different display modes; and an output unit that outputs a list showing the number of microorganisms or particulates detected by the model, the number of detections by the rule base or other model, and the number of commonly detected microorganisms or particulates.
を備える情報処理システム。 An information processing system equipped with.
蛍光検出可能な検体を撮像した検体画像を取得し、 Obtain a sample image of a sample that can detect fluorescence,
前記検体画像を所定倍率に拡大した拡大画像を生成し、 generating an enlarged image by enlarging the specimen image to a predetermined magnification;
前記拡大画像を複数の分割画像に分割し、 dividing the enlarged image into a plurality of divided images;
訓練用の検体画像に対し、該検体画像に含まれる微生物又は微粒子、及び夾雑物それぞれの座標データが付与された訓練データを学習済みのモデルに、各分割画像を入力して、少なくとも微生物又は微粒子を前記各分割画像から検出し、 For a sample image for training, each divided image is inputted into a model that has been trained with training data in which the coordinate data of each of microorganisms or particulates and contaminants contained in the sample image is attached, and at least microorganisms or particulates are added. is detected from each divided image,
隣り合う2枚の前記分割画像の間の境界部分から検出され、かつ、該2枚の分割画像の双方で検出された前記微生物又は微粒子を特定し、 identifying the microorganism or particulate that is detected from the boundary between the two adjacent divided images and detected in both of the two divided images;
特定した前記微生物又は微粒子を差し引いた検出結果を出力する Output the detection results after subtracting the identified microorganisms or particulates.
処理をコンピュータに実行させるプログラム。 A program that causes a computer to perform a process.
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