JPH06221986A - Flow-type method and apparatus for analyzing particle image - Google Patents
Flow-type method and apparatus for analyzing particle imageInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、流れているサンプル液
中に懸濁した粒子の画像を撮像し、粒子を分析するフロ
ー式粒子画像解析装置及びフロー式粒子画像解析方法に
係わり、特に血液中や尿中の細胞や粒子を分析するのに
適したフロー式粒子画像解析方法及びフロー式粒子画像
解析装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow type particle image analyzer and a flow type particle image analyzing method for picking up an image of particles suspended in a flowing sample liquid and analyzing the particles, and in particular to blood. The present invention relates to a flow-type particle image analysis method and a flow-type particle image analysis device suitable for analyzing cells and particles in blood and urine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、血液や尿等のサンプル液中の細胞
や粒子の分類及び分析は、スライドガラス上に標本を作
成し顕微鏡で観察することにより行われてきた。サンプ
ル液が尿の場合には、含まれる粒子の濃度が薄いため、
サンプル液を予め遠心分離器で遠心分離してから観察し
ていた。そして、これらの観察や検査の作業を自動化す
るために、サンプル液をスライドガラス上に塗沫し顕微
鏡にセットした後、顕微鏡ステージを自動的に走査して
粒子の存在する位置で粒子の静止画像を撮像し、特徴抽
出やパターン認識手法を用いた画像処理技術によりサン
プル液中にある粒子の分類や分析等を行う装置が開発さ
れた。2. Description of the Related Art Conventionally, cells and particles in a sample liquid such as blood and urine are classified and analyzed by preparing a sample on a slide glass and observing it with a microscope. When the sample liquid is urine, the concentration of particles contained is low,
The sample solution was previously centrifuged and then observed. Then, in order to automate these observations and inspections, the sample solution is smeared on a slide glass and set on a microscope, and then the microscope stage is automatically scanned to obtain a static image of the particle at the position where the particle exists. An apparatus has been developed for imaging particles and performing classification and analysis of particles in a sample liquid by image processing technology using feature extraction and pattern recognition techniques.
【０００３】しかし、上記装置では標本作成に時間がか
かり、また顕微鏡ステージを機械的に移動させながら粒
子を見つけ、顕微鏡視野において粒子を適当な画像取り
込み領域へ移動させる作業が必要である。そのため、分
類や分析のために長時間を要したり、機械的機構が複雑
になるという問題点があった。However, in the above-mentioned apparatus, it takes time to prepare a sample, and it is necessary to find particles while mechanically moving the microscope stage and move the particles to an appropriate image capturing area in the microscope visual field. Therefore, there are problems that it takes a long time for classification and analysis and that the mechanical mechanism becomes complicated.
【０００４】これに対し、上記のような塗沫標本を作成
せず、被検粒子をサンプル液体中に懸濁させたまま連続
的にフローセル中に流し、光学的に分析するフローサイ
トメータによる方法が知られている。フローサイトメー
タによる方法は、サンプル液中の各粒子からの蛍光強度
や散乱光強度を観測するものであり、毎秒数1000個の処
理能力を持っている。しかし、粒子の形態学的特徴を反
映する情報を得ることはむずかしく、従来からの形態学
的特徴による粒子の分類ができない。On the other hand, a method using a flow cytometer in which the test particles are suspended in the sample liquid and continuously flowed into the flow cell without performing the above-described smear preparation to optically analyze the particles. It has been known. The method using a flow cytometer is for observing the fluorescence intensity and scattered light intensity from each particle in the sample liquid, and has a processing capacity of several thousand per second. However, it is difficult to obtain information that reflects the morphological characteristics of particles, and conventional classification of particles based on morphological characteristics cannot be performed.
【０００５】また、連続的に流れているサンプル液中の
粒子の静止画像を撮像し、個々の粒子の静止画像から粒
子を分類及び分析する試みとして、特公昭５７−５００
９９５号公報や、特開昭６３−９４１５６号公報に記載
のような技術が知られている。Further, as an attempt to capture still images of particles in a continuously flowing sample liquid and classify and analyze the particles from the still images of the individual particles, Japanese Patent Publication No. 57-500.
Techniques such as those described in Japanese Patent Laid-Open No. 995 and Japanese Patent Laid-Open No. 63-94156 are known.
【０００６】特公昭５７−５００９９５号公報において
は、幅広の撮像領域を有する特殊な形状の流路にサンプ
ル液を流し、パルス光源（以下、フラッシュランプとい
う）を発光させてサンプル液中の粒子の静止画像を撮像
し、その静止画像を用い粒子の分類や分析を行う方法が
示されている。また、上記フラッシュランプはＣＣＤカ
メラの動作に同期して周期的に発光し、顕微鏡を用いて
サンプル粒子の拡大画像がＣＣＤＴＶカメラ上に投影さ
れる。このフラッシュランプの発光時間は短く、さらに
ＣＣＤＴＶカメラは毎秒３０枚の静止画像を撮影するこ
とが出来るので、粒子が連続的に流れていてもその静止
画像を得ることができる。In Japanese Patent Publication No. 57-500995, a sample solution is caused to flow through a channel having a special shape having a wide imaging area, and a pulsed light source (hereinafter referred to as a flash lamp) is caused to emit light so that particles in the sample solution are discharged. A method of capturing a still image and performing classification and analysis of particles using the still image is shown. Further, the flash lamp periodically emits light in synchronization with the operation of the CCD camera, and a magnified image of sample particles is projected on the CCD TV camera by using a microscope. The flash lamp emits light for a short time, and the CCD TV camera can capture 30 still images per second, so that still images can be obtained even when particles are continuously flowing.
【０００７】特開昭６３−９４１５６号公報において
は、画像取り込み領域よりも上流位置に、静止画像撮像
用の光学系とは別の粒子検出用光学系を有している。ま
た、サンプル液は、焦点深度の影響を低減するために、
静止画像撮像光学系の光軸に対して垂直方向に偏平な断
面形状になるようにフローセルと呼ばれるガラス等で形
成された流路中に流される。そして、予め粒子検出用光
学系において粒子によるレーザ光の散乱光を検出するこ
とで粒子の通過を検出し、その粒子が画像取り込み領域
に丁度達した時にＣＣＤカメラで撮像されるように、粒
子の検出時よりある所定の遅延時間後にフラッシュラン
プを点灯させる。この方法では、フラッシュランプの発
光を周期的に行わずに、粒子検出用光学系で粒子の通過
が検出された時だけタイミングを合わせて静止画像を撮
像するので、効率的に粒子の静止画像を撮像することが
でき、濃度が薄いサンプル液中の粒子の分類や分析の場
合でも粒子の写っていない無意味な画像を撮像すること
はない。In Japanese Patent Laid-Open No. 63-94156, an optical system for particle detection, which is different from the optical system for capturing a still image, is provided at a position upstream of the image capturing area. In addition, the sample liquid is used to reduce the influence of the depth of focus.
It is made to flow in a flow path formed of glass or the like called a flow cell so as to have a flat cross-sectional shape in the direction perpendicular to the optical axis of the still image pickup optical system. Then, the passage of the particles is detected by detecting the scattered light of the laser light by the particles in advance in the particle detection optical system, and the image of the particles is captured by the CCD camera when the particles just reach the image capturing area. The flash lamp is turned on after a predetermined delay time from the time of detection. In this method, the still image of the particle is efficiently captured because the still image of the particle is captured at a timing only when the passage of the particle is detected by the particle detection optical system without periodically emitting light from the flash lamp. It is possible to take an image, and even in the case of classification or analysis of particles in a sample liquid having a low concentration, a meaningless image without particles is not taken.
【０００８】ところで、上述のような連続して流れてい
る粒子の静止画像をＣＣＤカメラで撮像し、これを画像
解析してサンプル液中に含まれている複数種類の粒子を
分類したりその数を計数したりするには、次に述べるよ
うな問題点が存在する。即ち、粒子検出系で粒子検出し
た時点から粒子画像をＣＣＤカメラ等のＴＶカメラで撮
像し粒子の濃淡画像に比例する電荷信号に変換し、映像
信号として取り出す（転送する）ためには有限の時間が
かかる。この時間中は画像転送の作業が続いているが、
その間撮像した画像を乱さないようにフラッシュランプ
が点灯しないようになっており、この転送作業が終わる
までは次の粒子が新たに通過しても撮像を行うことがで
きずその情報は捨ててしまわなければならない。このよ
うに、画像を撮像できない不動時間（以下、デッドタイ
ムという）が存在し、このデッドタイム中に通過した粒
子は撮像されず画像処理できないことになる。濃度の薄
いサンプル液では画像取り込み領域に続いて到着する粒
子がこのデッドタイム中に到着する確率が小さいため上
記のようなことは起こりにくいが、粒子濃度の濃いサン
プル液では、測定時間の大部分がデッドタイムで占めら
れてしまうような事態も発生し、画像処理した粒子数か
らサンプル液中に含まれる複数種類の粒子の数を正確に
知ることは困難である。By the way, a still image of particles flowing continuously as described above is picked up by a CCD camera, and the image is analyzed to classify a plurality of kinds of particles contained in the sample liquid or the number thereof. There are the following problems in counting the number. That is, from the time when particles are detected by the particle detection system, a particle image is picked up by a TV camera such as a CCD camera, converted into a charge signal proportional to a grayscale image of particles, and taken out (transferred) as a video signal for a finite time. Takes. Image transfer work continues during this time,
During that time, the flash lamp is not turned on so as not to disturb the imaged image, and until this transfer work is completed, imaging cannot be performed even if the next particle newly passes, and that information is discarded. There must be. Thus, there is a fixed time during which an image cannot be captured (hereinafter referred to as dead time), and particles that have passed during this dead time are not captured and image processing cannot be performed. With a sample solution with a low concentration, the above-mentioned phenomenon is unlikely to occur because the particles arriving next to the image acquisition area have a low probability of arriving during this dead time, but with a sample solution with a high particle concentration, most of the measurement time is However, it is difficult to accurately know the number of plural kinds of particles contained in the sample liquid from the number of particles subjected to image processing.
【０００９】このような問題点に対し、特開平４−７２
５４４号公報に記載の装置においては、通過する粒子数
を計数するカウンタが粒子検出用光学系に設けられてお
り、このカウンタの計数値と画像処理により得られた各
種類の粒子の存在比率とにより、サンプル液中の複数種
類の粒子数が求められる。また、この各々の種類の粒子
数によりサンプル液中の複数種類の粒子濃度を知ること
ができる。To solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 4-72
In the apparatus described in Japanese Patent No. 544, a counter for counting the number of passing particles is provided in the particle detection optical system, and the count value of the counter and the existence ratio of each type of particles obtained by image processing are By this, the number of plural kinds of particles in the sample liquid can be obtained. Further, the concentration of a plurality of types of particles in the sample liquid can be known from the number of particles of each type.
【００１０】尚、粒子の静止画像を撮像しない通常のフ
ローサイトメータや粒子解析装置において、粒子の通過
を検出するための手段を別に設けた例としては、特開昭
６０−２６０８３０号公報、特開昭６３−２３１２４４
号公報、及び特開平１−２４５１３１号公報等に記載の
ようなものが知られている。An example in which a means for detecting passage of particles is additionally provided in a normal flow cytometer or particle analysis apparatus that does not capture a static image of particles is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-260830. Kaisho 63-231244
Japanese Patent Laid-Open No. 1-245131 and Japanese Patent Laid-Open No. 1-245131 are known.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】前述のように、特公昭
５７−５００９９５号公報や特開昭６３−９４１５６号
公報に記載の技術ではデッドタイムの存在により、粒子
濃度が低い場合から高い場合まで広い範囲にわたって正
確かつ高精度に複数種類の粒子数や粒子濃度を求めるこ
とが困難であると言う問題点がある。As described above, in the techniques disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-500995 and Japanese Patent Laid-Open No. 63-94156, due to the presence of dead time, the particle concentration is low to high. There is a problem in that it is difficult to accurately and accurately obtain a plurality of types of particle numbers and particle concentrations over a wide range.
【００１２】この問題点に対し、特開平４−７２５４４
号公報に記載の装置によれば粒子濃度の広い範囲にわた
ってサンプル液中の各々の種類の粒子数を知ることがで
きる。この場合には、粒子検出用のカウンタで検出しよ
うとする粒子数の種類別分布と、撮像された静止画像か
ら画像処理された粒子数の種類別分布とが一致すること
が仮定されているが、両者は測定手法が異なるため種類
別分布が一致しないことが多く、例えば、粒子検出用の
カウンタではノイズ信号やサイズが一定でない染色カス
やごみなどの不要粒子をも誤動作により検出し計数して
しまうが、画像処理によればこのような不要粒子は測定
対象外と見なされる。従って、この装置では、上記カウ
ンタの計数結果を基準に各々の種類の粒子数を正確に決
定できないという問題点がある。To solve this problem, Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-72544
According to the device described in the publication, the number of particles of each type in the sample liquid can be known over a wide range of particle concentration. In this case, it is assumed that the type-specific distribution of the number of particles to be detected by the particle detection counter matches the type-specific distribution of the number of particles image-processed from the captured still image. However, since the measurement methods of both are different, the distributions by type often do not match.For example, in a particle detection counter, unnecessary signals such as noise signals or stains and dust whose size is not constant are detected and counted by malfunction. However, according to the image processing, such unnecessary particles are regarded as non-measurement targets. Therefore, this device has a problem that the number of particles of each type cannot be accurately determined based on the counting result of the counter.
【００１３】また、上記カウンタによって通過する全粒
子を計数したとしても、粒子数の種類別分布の精度は画
像処理による粒子数の精度に依存することになる。従っ
て、通過する全粒子をカウンタで計数しても各々の種類
の粒子数の計数精度や分類精度は良くならない。結局、
通過する全粒子をカウンタで計数しても測定精度は改善
されない。尚、サンプル液中に１種類の粒子しか存在し
ない場合には、画像処理して粒子数の種類別分布を測定
する必要がないことは言うまでもなく、静止画像を撮像
する構成自体が不要となる。Further, even if all the passing particles are counted by the counter, the accuracy of the distribution of the number of particles by type depends on the accuracy of the number of particles by the image processing. Therefore, even if all the passing particles are counted by the counter, the counting accuracy and classification accuracy of the number of particles of each type are not improved. After all,
Even if the counter counts all the passing particles, the measurement accuracy is not improved. Needless to say, when only one type of particle is present in the sample liquid, it is not necessary to perform image processing to measure the type-specific distribution of the number of particles, and the configuration itself for capturing a still image is unnecessary.
【００１４】上記従来技術の問題点を解決するため、本
出願人は、粒子濃度が低い場合から高い場合まで広い範
囲にわたって正確かつ高精度に複数種類の粒子数や粒子
濃度を求めることができる粒子分析装置を先に提案し出
願した（特願平４−３００８０８号；出願日 平成４年
１１月１１日）。この先願発明においては、フローセル
上の画像取り込み領域の上流側の近接した位置に粒子検
出用のレーザ光束を照射し、フローセル中を流れるサン
プル液中の粒子による上記レーザ光の散乱光を顕微鏡対
物レンズで集光し検出することにより粒子の通過を検出
し、そしてその粒子が画像取り込み領域に達した時にフ
ラッシュランプを発光させてＣＣＤカメラにより静止画
像を撮像し、その画像に基づき画像解析を行う。そし
て、サンプル液中の各々の種類の粒子数や粒子濃度を以
下のようにして解析する。即ち、画像処理した全粒子数
から濃度補正器を使ってサンプル液中の粒子数を求め、
粒子検出系で検出した全粒子数の計数値を基に画像処理
した粒子数の種類別比率からサンプル液中の粒子濃度を
求め、粒子検出系での検出信号波形を複数の信号クラス
に判別することによって大まかに粒子をクラス分けを行
い、その後画像処理により正しく粒子を分類する。これ
によって全粒子数、及びどの種類の粒子がどのような割
合で存在しているかを推定する。In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the applicant of the present invention can accurately and highly accurately determine a plurality of types of particles and particle concentrations over a wide range from low to high particle concentrations. An analyzer was first proposed and filed (Japanese Patent Application No. 4-300808; filing date November 11, 1992). In the invention of this prior application, a laser beam for particle detection is radiated at a position close to the upstream side of the image capturing area on the flow cell, and the scattered light of the laser light by the particles in the sample liquid flowing in the flow cell is converted into a microscope objective lens. When the particles reach the image capturing area, the flash lamp is caused to emit light to capture a still image with a CCD camera, and image analysis is performed based on the image. Then, the number of particles and the particle concentration of each type in the sample liquid are analyzed as follows. That is, the number of particles in the sample liquid is obtained using the concentration corrector from the total number of particles subjected to image processing,
The particle concentration in the sample solution is calculated from the ratio of the number of particles image-processed based on the count value of the total number of particles detected by the particle detection system, and the detection signal waveform in the particle detection system is discriminated into multiple signal classes. By doing so, the particles are roughly classified, and then the particles are correctly classified by image processing. From this, the total number of particles and what kind of particles are present in what proportion are estimated.
【００１５】しかし、上記先願発明においては、以下の
ようなさらに改善すべき点があることがわかった。即
ち、粒子数を求めるための式が非線形な複雑な形をして
いるため、解析的に計算することができず、直接画像処
理した粒子数から測定サンプル液中の全粒子数を求める
には、予めカウンタで計数した補正に必要な全粒子数と
撮像及び画像処理した粒子数との関係を計算し、濃度補
正器にそれらの関係、即ち換算テーブルを作り記憶して
おく必要がある。しかし、測定対象サンプル液によって
は、粒子濃度の測定レンジが４〜５桁以上もあるものが
存在し、このような場合には、非常に大きな換算テーブ
ルが必要になり手間と時間を要する。しかも、サンプル
液の流れの条件、染色液の存否、測定時間やその他の測
定条件が変わると、そのたびにこの換算テーブルを書き
換えなければならない。However, it has been found that the above-mentioned prior invention has the following points to be further improved. That is, since the formula for obtaining the number of particles has a non-linear complicated shape, it cannot be calculated analytically, and it is necessary to obtain the total number of particles in the measurement sample liquid from the number of particles directly image-processed. It is necessary to calculate the relationship between the total number of particles necessary for correction and the number of particles that have been imaged and image processed in advance, and create and store the relationship, that is, a conversion table, in the density corrector. However, depending on the sample liquid to be measured, there are those in which the measurement range of the particle concentration is as large as 4 to 5 digits or more, and in such a case, a very large conversion table is required, which requires labor and time. Moreover, the conversion table must be rewritten every time the flow condition of the sample liquid, the presence or absence of the staining liquid, the measurement time, and other measurement conditions change.
【００１６】尚、上記のような換算テーブルを作らない
方法として、ニュートン法等の方程式の数値解法を利用
する方法もあるが、これは解が収束するまで繰り返し計
算することが必要となる。As a method of not creating the conversion table as described above, there is a method of using a numerical solution method of an equation such as Newton's method, but this requires repeated calculation until the solution converges.
【００１７】本発明の第１の目的は、粒子濃度が低い場
合から高い場合まで広い範囲にわたって正確かつ高精度
に複数種類の粒子の数や粒子濃度を求めることができる
フロー式粒子画像解析方法及びフロー式粒子画像解析装
置を提供することである。A first object of the present invention is to provide a flow-type particle image analysis method capable of accurately and accurately determining the number and particle concentration of a plurality of types of particles over a wide range from low to high particle concentrations. A flow type particle image analysis device is provided.
【００１８】本発明の第２の目的は、サンプル液中の粒
子の数や粒子濃度を容易に求めることができ、それらの
種類別分布を正確に求めることができるフロー式粒子画
像解析方法及びフロー式粒子画像解析装置を提供するこ
とである。A second object of the present invention is to provide a flow-type particle image analysis method and flow capable of easily obtaining the number and concentration of particles in a sample liquid and accurately obtaining the distribution of each type. An object of the present invention is to provide a type particle image analysis device.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】上記第１及び第２の目的
を達成するため、本発明によれば、粒子を懸濁させたサ
ンプル液をフローセルに流し、前記フローセル中の画像
取り込み領域を前記粒子が通過することを検出し、その
検出に基づいてパルス光源よりパルス光を発光させて前
記フローセルに照射し、前記フローセル中の通過粒子の
静止画像をインターレース方式により取り込み、得られ
た静止画像を画像処理し該サンプル液中の粒子の分析を
行うフロー式粒子画像解析方法において、画像処理され
た全粒子数をＮg、全測定に要した時間中の前記インタ
ーレース方式における全フレーム数をｎf、前記インタ
ーレース方式におけるフレーム時間中に画像取り込み領
域を流れるサンプル液の体積と実際に撮像した部分のサ
ンプル液の体積との比をｋとして、Ｃを定数とする近似
式In order to achieve the above first and second objects, according to the present invention, a sample liquid in which particles are suspended is flown into a flow cell, and an image capturing area in the flow cell is set to the above. Detect that the particles pass, irradiate the flow cell by emitting pulsed light from a pulse light source based on the detection, capture a still image of the passing particles in the flow cell by the interlace method, the obtained still image. In a flow-type particle image analysis method in which image processing is performed to analyze particles in the sample solution, the total number of image-processed particles is N g , and the total number of frames in the interlace method during the time required for all measurements is n f. , The volume of the sample liquid flowing in the image capturing area during the frame time in the interlaced system and the volume of the sample liquid in the actually imaged portion, The ratio as k, an approximate expression for the constant C
【００２０】[0020]
【数２】 [Equation 2]
【００２１】によりサンプル液中の全粒子数Ｎmを求め
ることを特徴とするフロー式粒子画像解析方法が提供さ
れる。According to the above, there is provided a flow type particle image analysis method characterized by obtaining the total number N m of particles in the sample liquid.
【００２２】ここで好ましくは、前記全測定に要した時
間をＴm、前記インターレース方式におけるフレーム時
間をＴfとして、前記ｎfにＴm／Ｔfを代入し、ｎfの代
わりにＴm及びＴfを用いてサンプル液中の全粒子数Ｎm
を求める。[0022] wherein preferably, the spent total measurement time T m, the frame time in the interlace method as T f, the n substitutes the T m / T f to f, T instead of n f m And T f , the total number of particles in the sample solution N m
Ask for.
【００２３】また、好ましくは、前記定数Ｃの値が0か
ら2.0までの範囲または、1.50から1.65までの範囲、ま
たは1.7から1.8までの範囲である。The value of the constant C is preferably in the range of 0 to 2.0, in the range of 1.50 to 1.65, or in the range of 1.7 to 1.8.
【００２４】また、好ましくは、前記画像処理された全
粒子数Ｎgに対応した適切な前記定数Ｃの値を選択す
る。Further, preferably, an appropriate value of the constant C corresponding to the total number N g of particles subjected to image processing is selected.
【００２５】また、好ましくは、前記全粒子数、サンプ
ル液の全体積、及び１画像当たりのサンプル液の体積に
より、全粒子濃度及び１画像当たりの体積に含まれる粒
子数を求め、さらに粒子の種類別の存在比率により、サ
ンプル液中に存在する複数種類の粒子の各粒子数、及び
複数種類の粒子の各粒子濃度を求める。Preferably, the total particle concentration and the number of particles contained in the volume per image are determined from the total number of particles, the total volume of the sample liquid, and the volume of the sample liquid per image, and The number of each type of particles and the concentration of each type of particles existing in the sample liquid are determined from the existence ratio of each type.
【００２６】また、上記第１及び第２の目的を達成する
ため、本発明によれば、粒子を懸濁させたサンプル液が
供給されるフローセルと、前記フローセル中の画像取り
込み領域を前記粒子が通過することを検出する粒子検出
手段と、前記粒子検出手段による検出に基づいてパルス
光束を前記フローセルに照射するパルス光源を有し前記
パルス光束に基づく通過粒子の静止画像をインターレー
ス方式により取り込む画像撮像手段と、得られた静止画
像を画像解析し該サンプル液中の粒子の分析を行う粒子
分析手段とを備えるフロー式粒子画像解析装置におい
て、前記粒子分析手段が、少なくとも１つの定数Ｃを記
憶する定数記憶部と、画像処理された全粒子数Ｎgを計
数する画像処理粒子数計数部と、全測定に要した時間中
の前記インターレース方式における全フレーム数ｎf及
び前記インターレース方式におけるフレーム時間中に画
像取り込み領域を流れるサンプル液の体積と実際に撮像
した部分のサンプル液の体積との比ｋを記憶する測定条
件データ部と、前記Ｃ、前記Ｎg、前記ｎf、及び前記ｋ
を入力しサンプル液中の全粒子数Ｎmを近似式により求
める粒子数計算回路とを有することを特徴とするフロー
式粒子画像解析装置が提供される。In order to achieve the above first and second objects, according to the present invention, a flow cell to which a sample liquid in which particles are suspended is supplied and an image capturing region in the flow cell is provided with the particles. An image pickup that captures a still image of passing particles based on the pulsed light flux by an interlace method, having a particle detection means for detecting passage and a pulse light source for irradiating the flow cell with a pulsed light flux based on the detection by the particle detection means In a flow-type particle image analysis device comprising means and image analysis means for analyzing the obtained still image to analyze particles in the sample liquid, the particle analysis means stores at least one constant C. and constant storage unit, and an image processing particle number counting unit for counting the total number of particles N g that is the image processing, the interlace in time required for the entire measurement And measurement condition data section for storing the ratio k of the volume of the sample liquid volume actually imaged portion of the sample liquid flowing through the image capturing area in a frame time in the total number of frames n f and the interlace method in method, the C, the N g , the n f , and the k
And a particle number calculation circuit for calculating the total number N m of particles in the sample liquid by an approximate expression.
【００２７】また、上記第１及び第２の目的を達成する
ため、本発明によれば、上記のようなフロー式粒子画像
解析装置において、前記粒子分析手段が、少なくとも１
つの定数Ｃを記憶する定数記憶部と、画像処理された全
粒子数Ｎgを計数する画像処理粒子数計数部と、全測定
に要した時間Ｔm、前記インターレース方式におけるフ
レーム時間Ｔf、及び前記Ｔf中に画像取り込み領域を流
れるサンプル液の体積と実際に撮像した部分のサンプル
液の体積との比ｋを記憶する測定条件データ部と、前記
Ｃ、前記Ｎg、前記Ｔm、前記Ｔf、及び前記ｋを入力し
サンプル液中の全粒子数Ｎmを近似式により求める粒子
数計算回路とを有することを特徴とするフロー式粒子画
像解析装置が提供される。Further, in order to achieve the above first and second objects, according to the present invention, in the above-mentioned flow type particle image analyzing apparatus, the particle analyzing means has at least one.
One of the constant storage unit for storing the constants C, a image processing particle number counting unit for counting the total number of particles N g that is the image processing, the time T m required for all measurements, the frame time in the interlace method T f, and A measurement condition data section that stores a ratio k between the volume of the sample liquid flowing through the image capturing region during the T f and the volume of the sample liquid of an actually imaged portion, the C, the N g , the T m , the There is provided a flow-type particle image analysis device, which comprises T f and the above-mentioned k, and a particle number calculation circuit for calculating the total number N m of particles in a sample liquid by an approximate expression.
【００２８】ここで好ましくは、前記定数記憶部には複
数の定数Ｃの値が記憶され、前記粒子分析手段は、前記
画像処理された全粒子数Ｎgに対応する適切な定数Ｃの
値を前記定数記憶部から選択して前記粒子数計算回路に
入力する選択手段をさらに有する。Preferably, a plurality of constant C values are stored in the constant storage unit, and the particle analysis means stores an appropriate constant C value corresponding to the total number N g of image-processed particles. It further comprises a selection unit for selecting from the constant storage unit and inputting to the particle number calculation circuit.
【００２９】また、好ましくは、前記全粒子数、サンプ
ル液の全体積、１画像当たりのサンプル液の体積、及び
粒子の種類別の存在比率により、全粒子濃度、１画像当
たりの体積に含まれる粒子数、サンプル液中に存在する
複数種類の粒子の各粒子数、及び複数種類の粒子の各粒
子濃度を求める粒子濃度計算手段をさらに備える。Further, preferably, the total particle concentration is included in the volume per image, depending on the total number of particles, the total volume of the sample liquid, the volume of the sample liquid per image, and the abundance ratio by type of particles. The apparatus further comprises particle concentration calculation means for obtaining the number of particles, the number of each type of particles existing in the sample liquid, and the concentration of each type of particles.
【００３０】また、好ましくは、前記サンプル液中の粒
子は生物細胞、または血液中に存在する血球成分であ
る。Preferably, the particles in the sample solution are biological cells or blood cell components existing in blood.
【００３１】また、好ましくは、前記サンプル液は尿ま
たは尿中に存在する尿沈渣成分である。Further, preferably, the sample liquid is urine or a urine sediment component existing in urine.
【００３２】[0032]
【作用】上記のように構成した本発明のフロー式粒子画
像解析方法においては、まず、フローセル中を流れるサ
ンプル液中を被検粒子が通過したことが画像取り込み領
域に来る前に検出される。粒子通過が検出されると、こ
の検出に基づいてパルス光源よりパルス光がフローセル
に照射され、該サンプル液中の分析粒子が丁度画像取り
込み領域に来た時にフローセル中の通過粒子の静止画像
がインターレース方式による画像取り込み方法によって
取り込まれ、得られた静止画像が画像処理されその後の
分析が行われる。In the flow type particle image analysis method of the present invention configured as described above, it is first detected that the test particles have passed through the sample liquid flowing in the flow cell before the image capturing area is reached. When particle passage is detected, pulsed light is emitted from the pulse light source to the flow cell based on this detection, and when the analysis particles in the sample solution have just come to the image acquisition area, a still image of the passing particles in the flow cell is interlaced. The still image obtained by the image capturing method according to the method is subjected to image processing and subsequent analysis.
【００３３】そして、上記画像処理された全粒子数Ｎg
と、全測定に要した時間中のインターレース方式におけ
る全フレーム数ｎfと、前記インターレース方式におけ
るフレーム時間中に画像取り込み領域を流れるサンプル
液の体積と実際に撮像した部分のサンプル液の体積との
比ｋとから、Ｃを定数とする近似式Then, the total number of particles N g subjected to the image processing described above.
And the total number of frames n f in the interlace system during the time required for all measurements, the volume of the sample liquid flowing in the image capturing area during the frame time in the interlace system, and the volume of the sample liquid of the portion actually imaged. Approximation formula with C as a constant from ratio k
【００３４】[0034]
【数３】 [Equation 3]
【００３５】によりサンプル液中の全粒子数Ｎmの近似
値が簡単な計算で求められる。ここで用いた値のうち、
Ｎgは画像処理の結果より容易に知ることが可能であ
り、ｎfは予め設定すべきインターレース方式の測定条
件の１つであるから容易に知ることが可能であり、ｋも
サンプル液をフローセル中に流す条件とインターレース
方式の測定条件とから容易に知ることが可能である。従
って、換算テーブルを作ることなく未知であるサンプル
液中の全粒子数Ｎmの近似値を容易に求めることが可能
となる。By the above, an approximate value of the total number N m of particles in the sample liquid can be obtained by a simple calculation. Of the values used here,
N g can be easily known from the result of the image processing, and n f can be easily known because it is one of the interlace system measurement conditions that should be set in advance. It can be easily known from the conditions of flowing inside and the measurement conditions of the interlace method. Therefore, it is possible to easily obtain an approximate value of the unknown number N m of all particles in the sample liquid without creating a conversion table.
【００３６】また、全測定に要した時間をＴm、インタ
ーレース方式におけるフレーム時間をＴfとして、上記
ｎfにＴm／Ｔfを代入し、ｎfの代わりにＴm及びＴfを用
いてサンプル液中の全粒子数Ｎmを求めても同様の結果
となる。Further, the time required for the entire measurement T m, the frame time in interlaced mode as T f, substituting T m / T f to the n f, using the T m and T f instead of n f The same result can be obtained by calculating the total number N m of particles in the sample solution.
【００３７】近似式（１）における定数Ｃの値は、上記
Ｎgの大きさに対応して経験的に決定されるものであ
り、計算によれば0から2.0までの範囲が好ましい。特
に、Ｎgが非常に大きい場合にはＣ＝2.0の時に近似度が
よい。また、定数Ｃの値を1.50〜1.65とすることによ
り、広範囲に亘るＮgに対して良好な近似度でサンプル
液中の全粒子数Ｎmを求めることが可能となる。さら
に、定数Ｃの値を1.7〜1.8とすることにより、いかなる
Ｎgに対してもサンプル液中の全粒子数Ｎmを20％の誤差
範囲で求めることが可能となる。The value of the constant C in the approximate expression (1) is empirically determined corresponding to the magnitude of the above N g , and is preferably in the range of 0 to 2.0 according to calculation. Especially, when N g is very large, the degree of approximation is good when C = 2.0. Further, by setting the value of the constant C to be 1.50 to 1.65, it is possible to obtain the total number of particles N m in the sample liquid with a good degree of approximation to N g over a wide range. Furthermore, by setting the value of the constant C to 1.7 to 1.8, it becomes possible to obtain the total number of particles N m in the sample liquid within a 20% error range for any N g .
【００３８】また、上記Ｎgに対応する適切な定数Ｃの
値を選択して用いることにより、Ｎgの大きさに対応し
た適切な定数Ｃの値が近似式に使用され、いかなるＮg
に対しても優れた近似度でサンプル液中の全粒子数Ｎm
を求めることが可能となる。By selecting and using an appropriate value of constant C corresponding to N g , an appropriate value of constant C corresponding to the size of N g is used in the approximation formula, and any N g
The total number of particles in the sample liquid N m
It becomes possible to ask.
【００３９】このように、簡単な近似式を計算するだけ
でサンプル液中の全粒子数Ｎmが容易にわかり、換算テ
ーブルを作る必要がないことにより、例えば粒子濃度の
測定レンジが４〜５桁以上もある測定対象サンプル液に
対しても正しい粒子数が容易に求まり、粒子濃度が低い
場合から高い場合まで広い範囲にわたって正確かつ高精
度に複数種類の粒子数や粒子濃度を求めることが可能と
なる。また、サンプル液の流れの条件、染色液の存否、
測定時間やその他の測定条件が変わったとしても、その
たびに換算テーブルを書き換える必要もなく、計算に必
要な値を変更するだけでＮmを決定することができる。As described above, the total number of particles N m in the sample liquid can be easily known only by calculating a simple approximate expression, and it is not necessary to prepare a conversion table. For example, the measurement range of particle concentration is 4 to 5 The correct number of particles can be easily obtained even for sample liquids to be measured with orders of magnitude or more, and multiple types of particle numbers and particle concentrations can be accurately and accurately determined over a wide range from low to high particle concentrations. Becomes In addition, the flow condition of the sample liquid, the presence or absence of the staining liquid,
Even if the measurement time or other measurement conditions change, it is not necessary to rewrite the conversion table each time, and N m can be determined by only changing the value required for calculation.
【００４０】また、上記のようにして求めた全粒子数と
予めわかっているサンプル液の全体積、及び１視野（１
画像）当たりのサンプル液の体積とにより、単位体積当
たりの全粒子数、即ち全粒子濃度、及び１画像当たりの
体積に含まれる粒子数が求められる。さらに、粒子の種
類別の存在比率を基にして、サンプル液中に存在する複
数種類の粒子の粒子数、及び複数種類の粒子の各粒子濃
度が求められる。Further, the total number of particles obtained as described above and the total volume of the sample liquid known in advance, and one visual field (1
The total number of particles per unit volume, that is, the total particle concentration, and the number of particles contained in the volume per image are determined by the volume of the sample liquid per image). Further, the number of particles of a plurality of types of particles existing in the sample liquid and the concentration of each of the plurality of types of particles are obtained based on the existence ratio of each type of particles.
【００４１】また、前述のように構成した本発明のフロ
ー式粒子画像解析装置の粒子分析手段においては、定数
記憶部に近似式の定数Ｃとして適当な少なくとも１つの
値が記憶され、画像処理粒子数計数部で画像処理された
全粒子数Ｎgが計数され記憶される。また、測定条件デ
ータ部には、全測定に要した時間中の全フレーム数
ｎf、及び上記Ｔf中に画像取り込み領域を流れるサンプ
ル液の体積と実際に撮像した部分のサンプル液の体積と
の比ｋが記憶される。そして上記Ｃ，Ｎg，ｎf，ｋが粒
子数計算回路に入力され、これらを近似式に代入してサ
ンプル液中の全粒子数Ｎmが求められる。Further, in the particle analyzing means of the flow type particle image analyzing apparatus of the present invention configured as described above, at least one value suitable as the constant C of the approximate expression is stored in the constant storage section, and the image processing particles are stored. The total number of particles N g subjected to image processing by the number counting unit is counted and stored. Further, in the measurement condition data section, the total number of frames n f in the time required for all the measurements, the volume of the sample liquid flowing through the image capturing area during the above T f , and the volume of the sample liquid of the portion actually imaged. The ratio k is stored. Then, the above C, N g , n f , and k are input to the particle number calculation circuit, and these are substituted into the approximate expression to obtain the total particle number N m in the sample liquid.
【００４２】また、上記ｎfの代わりに全測定に要した
時間Ｔm及びフレーム時間Ｔfを測定条件データ部に記憶
し、これを粒子数計算回路に入力し、ｎfの代わりにＴm
及びＴfを近似式に代入して全粒子数Ｎmを求めても同様
の結果となる。この時、前述のようにｎfがＴm／Ｔfで
表されることを利用する。Further, instead of the above n f , the time T m required for the entire measurement and the frame time T f are stored in the measurement condition data part, and this is input to the particle number calculation circuit, and T m is substituted for n f.
The same result is obtained by substituting T f and T f into the approximate expression to obtain the total particle number N m . At this time, the fact that n f is represented by T m / T f as described above is used.
【００４３】また、上記定数記憶部に複数の定数Ｃの値
を記憶しておき、粒子分析手段に設けられた選択手段
で、上記Ｎgに対応した適切な定数Ｃの値をこの定数記
憶部から選択し粒子数計算回路に入力することにより、
Ｎgの大きさに対応した適切な定数Ｃの値が近似式に使
用され、いかなるＮgに対しても優れた近似度でサンプ
ル液中の全粒子数Ｎmを求めることが可能となる。Further, a plurality of constant C values are stored in the constant storage unit, and the appropriate constant C value corresponding to the N g is stored in the constant storage unit by the selection unit provided in the particle analysis unit. By selecting from and inputting into the particle number calculation circuit,
An appropriate value of the constant C corresponding to the size of N g is used in the approximation formula, and it becomes possible to obtain the total number of particles N m in the sample liquid with excellent approximation to any N g .
【００４４】また、粒子濃度計算手段においては、上記
のようにして求めた全粒子数と、サンプル液の全体積、
１画像当たりのサンプル液の体積、及び粒子の種類別の
存在比率により、全粒子濃度、１画像当たりの体積に含
まれる粒子数、サンプル液中に存在する複数種類の粒子
の各粒子数、及び複数種類の粒子の各粒子濃度が求めら
れる。Further, in the particle concentration calculation means, the total number of particles obtained as described above and the total volume of the sample liquid,
The total particle concentration, the number of particles contained in the volume per image, the number of particles of a plurality of kinds of particles existing in the sample liquid, and the volume of the sample liquid per image and the existence ratio of each type of particles, and Each particle concentration of a plurality of types of particles is obtained.
【００４５】[0045]
【実施例】本発明によるフロー式粒子画像解析方法及び
フロー式粒子画像解析装置の一実施例について、図１か
ら図５を参照しながら説明する。まず、図１に示す全体
構成図により本実施例のフロー式粒子画像解析装置の構
成を説明する。図１に示すように、本実施例のフロー式
粒子画像解析装置は、粒子を懸濁させたサンプル液が供
給されるフローセル１００、画像撮像手段１０１、粒子
分析手段１０２、及び粒子検出手段１０３を備える。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a flow type particle image analysis method and a flow type particle image analysis apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the flow-type particle image analysis apparatus of this embodiment will be described with reference to the overall configuration diagram shown in FIG. As shown in FIG. 1, the flow-type particle image analysis apparatus of this embodiment includes a flow cell 100 to which a sample liquid in which particles are suspended is supplied, an image capturing means 101, a particle analysis means 102, and a particle detection means 103. Prepare
【００４６】画像撮像手段１０１は顕微鏡としての機能
を持ち、パルス光源であるフラッシュランプ１、フラッ
シュランプ１を発光させるフラッシュランプ駆動回路１
ａ、フラッシュランプ１からのパルス光束を平行にする
フィールドレンズ２、フィールドレンズ２からの平行な
パルス光束１０をフローセル１００内のサンプル液流れ
１１０に集束させる顕微鏡コンデンサレンズ３、フロー
セル１００内のサンプル液流れ１１０に照射されたパル
ス光束を集光し結像位置６に結像させる顕微鏡対物レン
ズ５、投影レンズ７を介して投影した結像位置６の像を
インターレース方式により取り込み電気信号である画像
データ信号に変換するＴＶカメラ８、パルス光束１０の
幅を制限する視野絞り１１及び開口絞り１２を有する。
上記ＴＶカメラ８としては、残像の少ないＣＣＤカメラ
等が一般に用いられる。The image pickup means 101 has a function as a microscope and is a flash lamp 1 which is a pulse light source, and a flash lamp driving circuit 1 for causing the flash lamp 1 to emit light.
a, a field lens 2 for making the pulsed light flux from the flash lamp 1 parallel, a microscope condenser lens 3 for focusing the parallel pulsed light flux 10 from the field lens 2 on a sample liquid flow 110 in the flow cell 100, a sample liquid in the flow cell 100 Image data that is an electrical signal that captures the image of the imaging position 6 projected through the microscope objective lens 5 and the projection lens 7 that collects the pulsed light flux irradiated on the stream 110 and forms the image at the imaging position 6 by the interlace method. It has a TV camera 8 for converting it into a signal, a field stop 11 for limiting the width of the pulsed light beam 10 and an aperture stop 12.
As the TV camera 8, a CCD camera or the like having a small afterimage is generally used.
【００４７】粒子分析手段１０２は、ＴＶカメラ８から
転送された画像データ信号をデジタル信号に変換するＡ
Ｄ変換器２４、ＡＤ変換器２４からの信号に基づくデー
タを所定のアドレスに記憶する画像メモリ２５、画像メ
モリ２５におけるデータの書き込み及び読み出しの制御
を行う画像処理制御回路２６、画像メモリ２５からの信
号に基づき画像処理を行い粒子数や粒子の分類等の分析
を行う特徴抽出回路２７及び識別回路２８、サンプル液
中の粒子数の計算を行う粒子数計算部４０、ＴＶカメラ
８の撮像条件やフローセル１００中のサンプル液流れの
条件の設定、画像処理制御回路２６の制御、識別回路２
８からの画像処理結果の記憶、粒子数計算部４０とのデ
ータの授受、及び表示部５０への表示等を行う中央制御
部２９を有する。The particle analyzing means 102 converts the image data signal transferred from the TV camera 8 into a digital signal A.
An image memory 25 that stores data based on signals from the D converter 24 and the AD converter 24 at a predetermined address, an image processing control circuit 26 that controls writing and reading of data in the image memory 25, and an image memory 25 A feature extraction circuit 27 and an identification circuit 28 that perform image processing based on the signal to analyze the number of particles, classification of particles, and the like, a particle number calculation unit 40 that calculates the number of particles in the sample liquid, imaging conditions of the TV camera 8, and the like. Setting conditions for the flow of sample liquid in the flow cell 100, control of the image processing control circuit 26, identification circuit 2
It has a central control unit 29 for storing the image processing result from 8, the data exchange with the particle number calculation unit 40, the display on the display unit 50, and the like.
【００４８】粒子検出手段１０３は、検出光としてのレ
ーザ光を発する検出光源である半導体レーザ１５、半導
体レーザ１５からのレーザ光を平行なレーザ光束１４に
するコリメータレンズ１６、コリメータレンズ１６から
のレーザ光束の１方向のみ集束させるシリンドリカルレ
ンズ１７、シリンドリカルレンズ１７からの光束を反射
させる反射鏡１８、顕微鏡コンデンサレンズ３とフロー
セル１０１の間に設けられ反射鏡１９からのレーザ光束
をサンプル液流れ１１０上の画像取り込み領域の上流側
の近接した位置に導く微小反射鏡１９、粒子による上記
レーザ光束の散乱光を集光する顕微鏡対物レンズ５、顕
微鏡対物レンズ５で集光された散乱光を反射させるビー
ムスプリッタ２０、ビームスプリッタ２０からの散乱光
を絞り２１を介して受光しその強度に基づく電気信号を
出力する光検出器２２、光検出器２２からの電気信号に
基づいてフラッシュランプ駆動回路１ａを制御するフラ
ッシュランプ点灯制御回路２３を有する。尚、顕微鏡対
物レンズ５は画像撮像手段１０１と共用される。The particle detecting means 103 includes a semiconductor laser 15 which is a detection light source for emitting a laser beam as a detection beam, a collimator lens 16 for converting the laser beam from the semiconductor laser 15 into a parallel laser beam 14, and a laser from the collimator lens 16. The cylindrical lens 17 that focuses the light beam in only one direction, the reflecting mirror 18 that reflects the light beam from the cylindrical lens 17, and the laser light beam from the reflecting mirror 19 that is provided between the microscope condenser lens 3 and the flow cell 101 are on the sample liquid flow 110. A micro-reflecting mirror 19 that guides the light to the adjacent position on the upstream side of the image capturing area, a microscope objective lens 5 that collects the scattered light of the laser light flux by particles, and a beam splitter that reflects the scattered light collected by the microscope objective lens 5. 20, the scattered light from the beam splitter 20 through the diaphragm 21 Having a flash lamp lighting control circuit 23 for controlling the flash lamp driving circuit 1a based on the received electrical signal from the photodetector 22, the photodetector 22 outputs an electrical signal based on the intensity. The microscope objective lens 5 is also used as the image pickup means 101.
【００４９】また、フローセル１００には、サンプル液
と共にシース液が供給され、サンプル液がシース液に包
まれる流れを形成する。そしてサンプル液流れ１１０は
画像撮像手段１０１の光軸（顕微鏡光軸）９に対して垂
直方向に偏平な断面形状を有する安定した定常流（シー
スフロー）となり、フローセル１００の中心を紙面の下
方へ向かって送られる。このサンプル液流れ１１０の流
速は中央制御部２９において設定された条件に従って制
御される。Further, the sheath liquid is supplied to the flow cell 100 together with the sample liquid to form a flow in which the sample liquid is wrapped in the sheath liquid. Then, the sample liquid flow 110 becomes a stable steady flow (sheath flow) having a flat cross-sectional shape in the direction perpendicular to the optical axis (microscope optical axis) 9 of the image pickup means 101, and the center of the flow cell 100 is directed downward in the plane of the drawing. Sent to you. The flow velocity of the sample liquid flow 110 is controlled according to the conditions set by the central control unit 29.
【００５０】次に、図２により粒子数計算部４０の構成
について説明する。粒子数計算部４０は、定数記憶部と
してのＣ値記憶部４１、測定条件データ部４２、画像処
理粒子数計数部４３、粒子数計算回路４４により構成さ
れており、中央制御部２９から予め近似式の定数Ｃ（後
述する）を入力し、特徴抽出回路２７及び識別回路で２
８画像処理された粒子数情報を中央制御部２９から入力
して計数し、さらに中央制御部２９からインターレース
方式の撮像条件を含めた測定条件データを入力し、各値
を近似式に代入して測定時間中にサンプル液中に存在す
る全粒子数の計算を実行し、その計算結果を再び中央制
御部２９に送る部分である。Next, the structure of the particle number calculation unit 40 will be described with reference to FIG. The particle number calculation unit 40 includes a C value storage unit 41 as a constant storage unit, a measurement condition data unit 42, an image processing particle number counting unit 43, and a particle number calculation circuit 44, and is approximated from the central control unit 29 in advance. The constant C (described later) of the expression is input, and the characteristic extraction circuit 27 and the identification circuit input 2
8 The image-processed particle number information is input from the central control unit 29 to be counted, and further the measurement condition data including the interlaced imaging conditions is input from the central control unit 29, and each value is substituted into the approximate expression. This is a part that executes the calculation of the total number of particles existing in the sample liquid during the measurement time and sends the calculation result to the central control unit 29 again.
【００５１】図１に戻り、上記構成を有するフロー式粒
子画像解析装置の基本的な動作を説明する。半導体レー
ザ１５は常時連続的に発振しており、常にサンプル中の
粒子が検出領域を通過するのを観測している。半導体レ
ーザ１５からのレーザ光束は、コリメータレンズ１６で
平行なレーザ光束１４に変換され、シリンドリカルレン
ズ１７で光束の１方向のみ集束させる。このレーザ光束
は反射鏡１８および微小反射鏡１９で反射されフローセ
ル４内のサンプル液流れ１１０上に照射される。この照
射位置はシリンドリカルレンズ１７によってレーザ光束
が集束する粒子検出位置であり、サンプル液流れ１１０
上の画像取り込み領域の上流側の近接した位置である。Returning to FIG. 1, the basic operation of the flow type particle image analysis device having the above configuration will be described. The semiconductor laser 15 constantly oscillates continuously, and always observes that particles in the sample pass through the detection region. The laser light flux from the semiconductor laser 15 is converted into a parallel laser light flux 14 by the collimator lens 16 and is focused by the cylindrical lens 17 in only one direction. This laser beam is reflected by the reflecting mirror 18 and the minute reflecting mirror 19 and is irradiated onto the sample liquid flow 110 in the flow cell 4. This irradiation position is a particle detection position where the laser beam is focused by the cylindrical lens 17, and the sample liquid flow 110
It is a position close to the upstream side of the upper image capturing area.
【００５２】測定対象である粒子が上記レーザ光束を横
切ると、レーザ光束は散乱され、この散乱光は画像撮像
手段１０１において共用される顕微鏡対物レンズ５で集
光され、ビームスプリッタ２０で反射され、絞り２１で
サンプル液流れ１１０上の観測領域が制限されて、光検
出器２２ににおいて受光されその強度に基づく電気信号
に変換される。When the particle to be measured crosses the laser light flux, the laser light flux is scattered, and the scattered light is condensed by the microscope objective lens 5 shared by the image pickup means 101 and reflected by the beam splitter 20. The observation area on the sample liquid flow 110 is limited by the diaphragm 21, and the light is received by the photodetector 22 and converted into an electric signal based on its intensity.
【００５３】光検出器２２からの電気信号はフラッシュ
ランプ点灯制御回路２３に入力され、ここでこの電気信
号が所定の信号レベル以上有るかどうかが判断され、所
定の信号レベル以上有れば画像処理対象の粒子が通過し
たものとみなされて検出信号がフラッシュランプ駆動回
路１ａに送られる。この検出信号は、粒子がＴＶカメラ
８の画像取り込み領域の所定の位置に丁度達した時にフ
ラッシュランプ１が発光し撮像が行われるように、粒子
検出位置と画像取り込み領域との距離及びサンプル液の
流速で決まる所定の遅延時間の後にフラッシュランプ駆
動回路１ａに送られる。但し、この遅延時間は、粒子検
出位置と画像取り込み領域との距離がわずかであるため
に非常に短い時間であり、粒子の検出や分析精度がサン
プル液の流速や粒子濃度の影響を受けることはない。ま
た、フラッシュランプ点灯制御回路２３からは上記検出
信号と同時に後述するランプ発光レディ信号が送られ、
インターレース方式のフィールド信号のタイミングに基
づいてフラッシュランプの発光タイミングが制御され
る。さらに、上記フラッシュランプ点灯制御回路２３の
検出信号は画像処理制御回路２６にも送られる。The electric signal from the photodetector 22 is inputted to the flash lamp lighting control circuit 23, and it is judged here whether this electric signal has a predetermined signal level or more. If it has a predetermined signal level or more, image processing is performed. It is considered that the particles of interest have passed and a detection signal is sent to the flash lamp drive circuit 1a. This detection signal indicates the distance between the particle detection position and the image capturing area and the sample liquid so that the flash lamp 1 emits light to capture an image when the particles have just reached a predetermined position in the image capturing area of the TV camera 8. It is sent to the flash lamp driving circuit 1a after a predetermined delay time determined by the flow velocity. However, this delay time is very short because the distance between the particle detection position and the image capture area is very short, and the accuracy of particle detection and analysis is not affected by the flow velocity and particle concentration of the sample solution. Absent. Further, the flash lamp lighting control circuit 23 sends a lamp light emission ready signal, which will be described later, simultaneously with the above detection signal,
The light emission timing of the flash lamp is controlled based on the timing of the interlaced field signal. Further, the detection signal of the flash lamp lighting control circuit 23 is also sent to the image processing control circuit 26.
【００５４】検出信号がフラッシュランプ駆動回路１ａ
に送られると、フラッシュランプ駆動回路１ａはフラッ
シュランプ１を発光させる。フラッシュランプ１より発
せられたパルス光は顕微鏡光軸９上を進み、フィールド
レンズ２で平行光となり顕微鏡コンデンサレンズ３によ
り集束されてフローセル１００内のサンプル液流れ１１
０上に照射される。尚、視野絞り１１および開口絞り１
２によりパルス光束１０の幅が制限される。The detection signal is the flash lamp drive circuit 1a.
Then, the flash lamp drive circuit 1a causes the flash lamp 1 to emit light. The pulsed light emitted from the flash lamp 1 travels on the optical axis 9 of the microscope, becomes parallel light by the field lens 2, is focused by the condenser lens 3 of the microscope, and flows in the sample solution 11 in the flow cell 100.
0 is illuminated. The field stop 11 and the aperture stop 1
2 limits the width of the pulsed light flux 10.
【００５５】フローセル１００内のサンプル液流れ１１
０に照射されたパルス光束は顕微鏡対物レンズ５で集光
され、結像位置６に像を結像する。この結像位置６の像
は投影レンズ７によりＴＶカメラ８の撮像面上に投影さ
れ、インターレース方式により画像データ信号に変換さ
れる。これで粒子の静止画像を撮像したことになる。こ
のＴＶカメラ８における撮像条件は中央制御部２９に予
め設定されておりこれによってＴＶカメラ８の撮像動作
が制御される。このインターレース方式の撮像に関して
は後述する。Sample liquid flow 11 in flow cell 100
The pulsed light flux irradiated to 0 is condensed by the microscope objective lens 5 to form an image at the image forming position 6. The image at the image forming position 6 is projected onto the image pickup surface of the TV camera 8 by the projection lens 7 and converted into an image data signal by the interlace method. This means that a still image of the particles has been captured. The image pickup conditions of the TV camera 8 are preset in the central control unit 29, and the image pickup operation of the TV camera 8 is controlled by this. This interlaced imaging will be described later.
【００５６】ＴＶカメラ８から出力される画像データ信
号はＡＤ変換器２４でデジタル信号に変換され、これに
基づくデータが画像処理制御回路２６の制御のもとに画
像メモリ２５の所定のアドレスに記憶される。画像メモ
リ２５に記憶されたデータは画像処理制御回路２６の制
御のもとに読み出され、特徴抽出回路２７及び識別回路
２８に入力されて画像処理が行われ粒子数や粒子の分類
等の分析処理が実行され、中央制御部２９にその結果が
記憶される。この画像処理結果とインターレース方式の
撮像条件を含めた測定条件データ、及び近似式の定数Ｃ
が粒子数計算部４０に入力され、粒子数計算部４０にお
いて近似式によって全粒子数が計算される。この計算結
果は中央制御部２９に入力され、識別回路２８からの画
像処理結果と総合して表示部５０より表示される。The image data signal output from the TV camera 8 is converted into a digital signal by the AD converter 24, and the data based on this is stored in a predetermined address of the image memory 25 under the control of the image processing control circuit 26. To be done. The data stored in the image memory 25 is read out under the control of the image processing control circuit 26, is input to the feature extraction circuit 27 and the identification circuit 28, and is subjected to image processing to analyze the number of particles and the classification of particles. The processing is executed, and the result is stored in the central control unit 29. The measurement condition data including the image processing result and the interlaced imaging condition, and the constant C of the approximate expression
Is input to the particle number calculation unit 40, and the particle number calculation unit 40 calculates the total number of particles by an approximate expression. The calculation result is input to the central control unit 29, and is displayed on the display unit 50 together with the image processing result from the identification circuit 28.
【００５７】次に、ＴＶカメラ８におけるインターレー
ス方式の撮像条件と、この撮像条件を含む測定条件デー
タ及び画像処理結果を用いた粒子数計算部４０における
計算について説明する。ＴＶカメラ８としては、一般的
な２次元撮像素子として残像の少ないＣＣＤカメラが用
いられる。前述のように粒子検出手段１０３で粒子を検
出した時だけ粒子の静止画像を撮像するためにフラッシ
ュランプ１が発光するが、ＴＶカメラ８はこの粒子検出
手段１０３とは無関係に連続的に動作しているものとす
る。Next, the interlace type imaging condition in the TV camera 8 and the calculation in the particle number calculating section 40 using the measurement condition data including this imaging condition and the image processing result will be described. As the TV camera 8, a CCD camera having a small afterimage is used as a general two-dimensional image pickup device. As described above, the flash lamp 1 emits light to capture a still image of a particle only when the particle detecting unit 103 detects the particle, but the TV camera 8 operates continuously regardless of the particle detecting unit 103. It is assumed that
【００５８】図３に、ＴＶカメラ８のフィールド信号、
偶数フィールド（ｅ）及び奇数フィールド（ｏ）におけ
るＣＣＤ転送信号、光検出器２２からの電気信号、フラ
ッシュランプの発光、ランプ発光レディ信号、画像取り
込みにより発生するデッドタイムの関係を示す。FIG. 3 shows the field signal of the TV camera 8,
The relationship between the CCD transfer signal in the even field (e) and the odd field (o), the electric signal from the photodetector 22, the light emission of the flash lamp, the lamp light emission ready signal, and the dead time generated by the image capturing is shown.
【００５９】図３において、フィールド時間Ｔfを周期
とするフィールド信号はＴＶカメラ８に内蔵されたクロ
ックより発生する。画像の取り込みは偶数フィールド
（ｅ）と奇数フィールド（ｏ）で行われ、これら２つの
フィールドを組み合わせて１つのフレームが構成され
る。偶数フィールド（ｅ）及び奇数フィールド（ｏ）に
おいては、フレームの周期、即ちＴf／２だけずらせて
交替で画像の取り込み（蓄像）及び転送が行われる。従
って１フィールド時間は１フレーム時間の半分のＴf／
２である。このフレーム時間は、例えば１／３０秒に設
定される。それぞれのフィールドには１枚の画像を得る
フレーム時間の間に蓄像時間と転送時間とがあり、蓄像
時間に撮像面に入射した光の量を電荷として蓄積し、転
送時間にこの蓄積した電荷を転送する。転送後は電荷量
が０になり、再び蓄像期間に入る。図３においては偶数
フィールド（ｅ）及び奇数フィールド（ｏ）のＣＣＤ転
送信号が示されているが、これらの転送時間はごく短時
間である。In FIG. 3, a field signal having a field time T f as a cycle is generated from a clock built in the TV camera 8. An image is captured in an even field (e) and an odd field (o), and these two fields are combined to form one frame. In the even field (e) and the odd field (o), image capture (accumulation) and transfer are performed alternately by shifting the frame period, that is, T f / 2. Therefore, one field time is half the frame time T f /
It is 2. This frame time is set to 1/30 seconds, for example. In each field, there is an image storage time and a transfer time during a frame time for obtaining one image. The amount of light incident on the image pickup surface is accumulated as electric charge during the image storage time, and this accumulated during the transfer time. Transfer charge. After the transfer, the charge amount becomes 0, and the image storage period starts again. In FIG. 3, CCD transfer signals of even field (e) and odd field (o) are shown, but the transfer time of these is very short.
【００６０】図３に示したＣＣＤ転送信号は、簡単のた
めに、粒子検出があってその粒子の画像を撮像した時の
画像に関するものだけ示してあるが、実際には各ＣＣＤ
転送信号はフィールド信号が出るたびに常時出ている。
また、１つ前の検出粒子に関する処理は図中左端のフィ
ールド信号の０の位置で既に終了しているものとする。For the sake of simplicity, the CCD transfer signals shown in FIG. 3 only show the images when the particles are detected and the images of the particles are picked up.
The transfer signal is always output every time a field signal is output.
Further, it is assumed that the process relating to the preceding detection particle has already been completed at the position of 0 of the field signal at the left end in the figure.
【００６１】各フィールドのＣＣＤ転送信号はＡ／Ｄ変
換器２４でデジタル化されて画像メモリ２５の所定のア
ドレスにそれぞれ一旦格納され、その後２つのフィール
ドの画像データを合成して１枚の画像が作られる。１つ
前の粒子検出後ｎフィールドが経過した後（ｎ番目のフ
ィールド信号の出た後）に、次の粒子検出が行われて光
検出器２２から電気信号が発せられ、その粒子が画像取
り込み領域の適当な位置に来るまでの遅延時間Ｔd後に
フラッシュランプ１が発光する。この時、ｎ番目のフィ
ールド信号が出てからパルスランプが発光するまでの時
間は図中ｔで表される。ランプ発光レディ信号は粒子検
出による光検出器２２からの電気信号が出た時から２フ
ィールド（１フレーム）経過して（ｎ＋２）番目のフィ
ールド信号が出るまでの時間ｏｆｆされ、このｏｆｆの
時間に到着する次の粒子が検出されてもフラッシュラン
プ１の発光は阻止される。このようにフラッシュランプ
１の発光が阻止されることにより、次の検出粒子によっ
て粒子の画像が乱されることがない。尚、この（ｎ＋
２）番目のフィールド信号が出た時点でこの粒子に関す
る処理は終了し、次の検出粒子に関するフィールド信号
のカウントが０より再開する。The CCD transfer signal of each field is digitized by the A / D converter 24 and temporarily stored in each predetermined address of the image memory 25, and then the image data of the two fields are combined to form one image. Made After n fields have passed after the detection of the previous particle (after the nth field signal has been output), the next particle is detected and an electric signal is emitted from the photodetector 22 to capture the image of the particle. The flash lamp 1 emits light after a delay time T d until it reaches an appropriate position in the area. At this time, the time from the output of the nth field signal to the light emission of the pulse lamp is represented by t in the figure. The lamp emission ready signal is turned off from the time when the electric signal from the photodetector 22 by particle detection is output until the (n + 2) th field signal is output after 2 fields (1 frame) have passed, and at this off time. Even if the next particle that arrives is detected, the flash lamp 1 is prevented from emitting light. Since the light emission of the flash lamp 1 is blocked in this way, the particle image is not disturbed by the next detected particles. This (n +
When the 2) th field signal is output, the process for this particle ends, and the count of the field signal for the next detected particle restarts from 0.
【００６２】ここで、フレーム時間Ｔf中に撮像領域を
流れるサンプル溶液の体積と実際に撮像した部分のサン
プルの体積との比をｋとすると、Ｔf／ｋの時間は実際
に粒子の撮像が行われている時間（有効部分）である。
上記ランプ発光レディ信号がｏｆｆされている時間から
このＴf／ｋの時間を除いた時間が、画像取り込みのた
めにフラッシュランプの発光が阻止される実際の不動時
間、即ち図中斜線を付したデッドタイムＴdeadとなる。
尚、上記ｋはサンプル液をフローセル中に流す条件（流
速や画像取り込み範囲の大きさ等）とフレーム時間Ｔf
によって決まるものである。Here, when the ratio of the volume of the sample solution flowing in the imaging region during the frame time T f to the volume of the sample in the actually imaged part is k, the time of T f / k is the actual imaging of particles. Is the time (effective part).
The time obtained by excluding this time of T f / k from the time when the lamp light emission ready signal is turned off is the actual immovable time during which the light emission of the flash lamp is blocked for image capture, that is, a shaded line in the figure. The dead time is T dead .
It should be noted that k is a condition (flow velocity, size of image capturing range, etc.) of flowing the sample liquid in the flow cell and frame time T f.
It is decided by.
【００６３】上記のようなインターレース方式の撮像条
件のもとに画像処理が行われ、この結果に基づき上記デ
ッドタイムＴdead中に通過する粒子をも考慮したサンプ
ル液中の全粒子数（Ｎmと表す）が求められる。以下
に、そのＮmを求める式（近似式）の導出を行う。ま
ず、測定サンプル液の全体積をＶm、実際に撮像した部
分のサンプル液の体積（１視野当たりのサンプル液）の
体積をｖとすると、１視野当たりのサンプル液の体積に
含まれる平均の粒子数λはサンプル液中の全粒子数Ｎm
にｖ／Ｖmを乗じたものであるから、Image processing is performed under the interlace type imaging conditions as described above, and based on this result, the total number of particles (N m in the sample liquid) in consideration of particles passing during the dead time T dead. Is expressed). The formula (approximate formula) for obtaining the N m is derived below. First, let V m be the total volume of the measurement sample liquid and v be the volume of the sample liquid volume (sample liquid per visual field) of the actually imaged portion. The number of particles λ is the total number of particles in the sample liquid N m
Is multiplied by v / V m ,
【００６４】[0064]
【数４】 [Equation 4]
【００６５】と表される。ここでフレーム時間Ｔf中に
画像取り込み領域を流れるサンプル液の体積をＶf、全
測定に要した時間中の全フレーム数をｎfとすると、Ｖm
はＶfとｎfとの積であるから、λは、It is expressed as Assuming that the volume of the sample liquid flowing through the image capturing area during the frame time T f is V f and the total number of frames during the total measurement is n f , V m
Is the product of V f and n f , so λ is
【００６６】[0066]
【数５】 [Equation 5]
【００６７】と表される。ここでｋがＶf／ｖであるこ
とを考慮すると、さらにλは、It is expressed as follows. Considering here that k is V f / v, further λ is
【００６８】[0068]
【数６】 [Equation 6]
【００６９】と表される。It is expressed as follows.
【００７０】一方、撮像される全粒子数Ｎgの期待値
は、On the other hand, the expected value of the total number of imaged particles N g is
【００７１】[0071]
【数７】 [Equation 7]
【００７２】と表される。ここに、Ｓfは粒子を検出し
て撮像した時に一画像内に含まれる粒子数の期待値であ
り、Ｐfはフィールドの撮像確率、即ちフィールド周期
の間に粒子が通過して撮像される確率である。ここで、
サンプル粒子の流れの統計事象はポアソンプロセスに従
うものと仮定すると、Ｓf及びＰfは次のように表され
る。It is expressed as follows. Here, S f is an expected value of the number of particles contained in one image when the particles are detected and imaged, and P f is the imaging probability of the field, that is, the particles pass and are imaged during the field period. It is a probability. here,
Assuming that the statistical event of the sample particle flow follows the Poisson process, S f and P f are expressed as:
【００７３】[0073]
【数８】 [Equation 8]
【００７４】ここで、ｈは撮像の条件で決まり、０≦ｈ
≦１を満たす定数である。尚、本出願人が平成４年１１
月１１日に出願した特願平４−３００８０８号において
も、上記の式（５）〜（７）と同様の式が導かれてい
る。Here, h is determined by the imaging condition, and 0 ≦ h
It is a constant that satisfies ≦ 1. In addition, the applicant
In Japanese Patent Application No. 4-300808 filed on May 11, the same formulas as the above formulas (5) to (7) are derived.
【００７５】上記式（６）において、撮像の条件で決ま
る定数ｈに関しては大部分のサンプル液の条件で概ねｈ
＝１が成立する。従って式（６）はIn the above equation (6), the constant h determined by the imaging conditions is almost h under most sample liquid conditions.
= 1 is established. Therefore, equation (6) is
【００７６】[0076]
【数９】 [Equation 9]
【００７７】と書きかえられ、以上の式（４），
（５），（７），（８）をまとめることにより次の式が
得られる。Rewritten as the above equation (4),
The following formula is obtained by putting together (5), (7), and (8).
【００７８】[0078]
【数１０】 [Equation 10]
【００７９】但し、上記ｎfは全測定に要した時間をＴm
とすれば、ＴmをＴfで割った値であるからＴm／Ｔfで置
き換えることができる。However, the above-mentioned n f is the time required for all the measurements T m
Then, since it is a value obtained by dividing T m by T f , it can be replaced by T m / T f .
【００８０】式（９）はＮmとＮgに関して非線形で複雑
な形をしており、Ｎgを知ってから解析的な計算により
サンプル液中の全粒子数Ｎmを求めることは出来ない。
従って、この式を利用するためには予め換算テーブルを
作りＮmとＮgとの関係を記憶しておく必要がある。そこ
で、このような煩雑な作業を回避するため、本実施例で
は式（９）をもとに次のような近似式を導く。The equation (9) has a non-linear and complicated shape with respect to N m and N g , and it is not possible to obtain the total number of particles N m in the sample liquid by analytical calculation after knowing N g. .
Therefore, in order to use this equation, it is necessary to create a conversion table in advance and store the relationship between N m and N g . Therefore, in order to avoid such complicated work, in the present embodiment, the following approximate expression is derived based on the expression (9).
【００８１】[0081]
【数１１】 [Equation 11]
【００８２】但し、この近似式（１０）ではＮmは近似
値を表すものとしてＮapで置き換えてあり、またＣは近
似式（１０）を導くに当たって導入した定数である。こ
の定数Ｃの値は後述のようにＮgの大きさに対応して経
験的に決定されるものであり、０から２までの範囲の数
値となる。式（１０）を利用してＮgを知ってからＮap
を求めることは、Ｎapに関する２次方程式を解くだけの
作業となり、容易にＮmの近似値を求めることができ
る。即ち、式（１０）のＮapの正の根を求めると、However, in this approximate expression (10), N m is replaced by N ap as an approximate value, and C is a constant introduced in deriving the approximate expression (10). The value of the constant C is empirically determined in correspondence with the magnitude of N g as described later, and is a numerical value in the range of 0 to 2. After knowing N g using equation (10), N ap
To obtain is an operation only to solve a quadratic equation regarding N ap , and an approximate value of N m can be easily obtained. That is, when the positive root of N ap in Expression (10) is obtained,
【００８３】[0083]
【数１２】 [Equation 12]
【００８４】となる。It becomes
【００８５】図２に戻り、粒子数計算部４０において、
Ｃ値記憶部４１には予め中央制御部２９から適切な定数
Ｃが送られ、ここで記憶される。また、測定条件データ
部４２には中央制御部２９からインターレース方式の撮
像条件を含めた測定条件データ、即ち前述のｎf及びｋ
が入力され記憶される。Returning to FIG. 2, in the particle number calculation unit 40,
An appropriate constant C is sent from the central control unit 29 to the C value storage unit 41 in advance and stored therein. Further, the measurement condition data section 42 includes measurement condition data including the imaging conditions of the interlace system from the central control section 29, that is, the above-mentioned n f and k.
Is input and stored.
【００８６】また、画像処理が１枚行われるごとに、特
徴抽出回路２７及び識別回路２８において画像処理され
た粒子数が中央制御部２９を介して画像処理粒子数計数
部４３に送られ、画像処理粒子数計数部４３の計数値に
順次加算される。そして、測定終了時には画像処理粒子
数計数部４３に画像処理された全粒子数Ｎgが記憶され
ることになる。Further, every time one image processing is performed, the number of particles image-processed in the feature extraction circuit 27 and the identification circuit 28 is sent to the image-processed particle number counting section 43 via the central control section 29, and the image is processed. It is sequentially added to the count value of the processed particle number counting unit 43. Then, at the end of the measurement, the total number of particles N g subjected to image processing is stored in the image processing particle number counting section 43.
【００８７】粒子数計算回路４４には上記した式（１
１）が格納されており、Ｃ値記憶部の定数Ｃ、測定条件
データ部４２のｎf及びｋ、画像処理粒子数計数部４３
のＮgの値が入力され、式（１１）を用いてサンプル液
中の全粒子数Ｎmの近似値Ｎapが計算される。The particle number calculation circuit 44 uses the above equation (1
1) is stored, the constant C of the C value storage unit, n f and k of the measurement condition data unit 42, and the image processing particle number counting unit 43.
The value of N g are input, an approximation N ap of the total particle number N m of the sample solution using the formula (11) is calculated.
【００８８】但し、上記ｎfはＴm／Ｔfで置き換えるこ
とができるので、ｎfに代えてＴm及びＴfを中央制御部
２９から測定条件データ部４２を介して粒子計算回路４
４に入力してもよい。この場合は、式（１１）でｎfを
Ｔm／Ｔfに置き換えて計算される。However, since the above-mentioned n f can be replaced by T m / T f , T m and T f in place of n f can be replaced by the particle control circuit 4 from the central control unit 29 via the measurement condition data unit 42.
You may enter in 4. In this case, n f is replaced by T m / T f in the equation (11) for calculation.
【００８９】このようにして求められたサンプル液中の
全粒子数は中央制御部２９に返される。そして、必要に
応じ、この全粒子数と、中央制御部２９に記憶された測
定サンプル液の全体積及び１視野（１画像）当たりのサ
ンプル液の体積とを用いて、単位体積当たりの全粒子
数、即ち全粒子濃度及び顕微鏡１視野当たりの体積に含
まれる粒子数が計算される。さらに、複数種類の粒子が
存在する時には、識別回路２８で得られた粒子の種類別
の存在比率を用いて、各種類の粒子の個数や粒子濃度等
が計算される。それらの結果は前述のように表示部５０
に出力される。これらの計算は中央制御部２９に備えら
れた粒子濃度計算手段（図示せず）において行われる。The total number of particles in the sample liquid thus obtained is returned to the central controller 29. Then, if necessary, by using the total number of particles, the total volume of the measurement sample liquid stored in the central control unit 29, and the volume of the sample liquid per one visual field (one image), all the particles per unit volume are used. The number, ie the total particle concentration and the number of particles contained in the volume per microscope field, is calculated. Further, when a plurality of types of particles are present, the number of particles of each type, particle concentration, etc. are calculated using the existence ratio of each type of particles obtained by the identification circuit 28. The results are displayed on the display unit 50 as described above.
Is output to. These calculations are performed by a particle concentration calculating means (not shown) provided in the central control unit 29.
【００９０】次に、定数Ｃをパラメータとした時の、上
記近似式（１１）から計算される近似値Ｎapの近似度に
ついて図４及び図５により説明する。図４は、式（９）
を用いて計算した換算テーブルに基づくサンプル液中の
全粒子数Ｎmの理論値、及び定数Ｃをパラメータとした
時の近似式（１１）から計算された近似値Ｎapと、Ｎg
との関係を示す図である。ここで、ｎf＝645，ｋ＝25.6
9とし、定数Ｃの値は0，1.0，1.2，1.4，1.6，1.8，2.0
と変化させている。図４に示すように、定数Ｃの値とし
ては、0から2.0の範囲、好ましくは1.0から2.0の範囲
が、近似値と理論値とが接近し適当であると考えられ
る。Next, the approximation degree of the approximation value N ap calculated from the above approximation formula (11) when the constant C is used as a parameter will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows the equation (9).
The theoretical value of the total number of particles N m in the sample solution based on the conversion table calculated using the above, and the approximate value N ap calculated from the approximate expression (11) when the constant C is used as a parameter, and N g
It is a figure which shows the relationship with. Here, n f = 645, k = 25.6
The value of constant C is 0, 1.0, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0
Is changing. As shown in FIG. 4, as the value of the constant C, a range of 0 to 2.0, preferably a range of 1.0 to 2.0 is considered suitable because the approximate value and the theoretical value are close to each other.
【００９１】図５は、上記理論値に対する上記近似値の
近似度をわかりやすく表すため、定数Ｃをパラメータと
した時のＮap／Ｎmの値を算出し、その値とＮgとの関係
を示した図である。尚、ｎf及びｋの値は図４と同一で
あり、定数Ｃの値は1.40，1.45，1.50，1.55，1.60，1.
65，1.70，1.80，2.00と変化させている。図５に示すよ
うに、Ｎgの大きさによってＮap／Ｎmの値、即ち近似度
は変化するが、その度合いは定数Ｃの値の違いによって
異なる。Ｎgが2×103以上と非常に大きい場合には、定
数Ｃの値が2.0の時に近似度が非常に優れている。ま
た、定数Ｃの値が1.50〜1.65程度の時、Ｎgが103近傍で
最高40％程度の誤差はあるが、全般的にみて広範囲に亘
り近似度が良好である。また、いかなるＮgの大きさに
対しても±20％の近似値の誤差範囲を許容するならば、
定数Ｃの値は1.7〜1.8程度であればよい。FIG. 5 shows the degree of approximation of the above approximation to the theoretical value in an easy-to-understand manner by calculating the value of N ap / N m when the constant C is used as a parameter, and the relationship between that value and N g. It is the figure which showed. The values of n f and k are the same as in FIG. 4, and the values of constant C are 1.40, 1.45, 1.50, 1.55, 1.60, 1.
It is changed to 65, 1.70, 1.80, 2.00. As shown in FIG. 5, the value of N ap / N m , that is, the degree of approximation changes depending on the size of N g , but the degree changes depending on the difference in the value of constant C. When N g is 2 × 10 3 or more, which is very large, the degree of approximation is very excellent when the value of the constant C is 2.0. Also, when the value of the constant C is about 1.50 to 1.65, there is an error of about 40% at the maximum in the vicinity of N g of 10 3 , but the approximation degree is generally good over a wide range. Further, if an error range of an approximate value of ± 20% is allowed for any size of N g ,
The value of the constant C may be about 1.7 to 1.8.
【００９２】以上のように本実施例によれば、粒子数計
算部４０において、定数Ｃを含むＮmの近似値ＮapとＮg
に関する簡単な形の近似式に、画像処理された結果及び
インターレース方式の撮像条件を含む測定条件を代入し
てＮmの近似値Ｎapを求めるので、換算テーブルを作る
複雑な手順を必要とせずに容易な方法で、しかも良好な
近似度でサンプル液中の全粒子数Ｎmを推定することが
できる。従って、例えば粒子濃度の測定レンジが４〜５
桁以上もある測定対象サンプル液に対しても正しい粒子
数が容易に求まり、粒子濃度の広い範囲にわたって正確
かつ高精度に複数種類の粒子数や粒子濃度を求めること
ができる。また、測定条件が変わったとしても、そのた
びに換算テーブルを書き換える必要もなく、計算に必要
な値を変更するだけでＮmを決定することができる。As described above, according to the present embodiment, in the particle number calculating section 40, the approximate values N ap and N g of N m including the constant C are obtained.
The approximate value N ap of N m is obtained by substituting the measurement result including the image processing result and the imaging condition of the interlace method into the approximation formula of a simple form regarding, so that a complicated procedure for creating a conversion table is not required. It is possible to estimate the total number of particles N m in the sample liquid with a very easy method and with good approximation. Therefore, for example, the measurement range of particle concentration is 4 to 5
It is possible to easily obtain the correct number of particles even for a sample liquid to be measured having an order of magnitude or more, and it is possible to accurately and highly accurately obtain a plurality of types of particles and particle concentrations over a wide range of particle concentrations. Further, even if the measurement conditions change, it is not necessary to rewrite the conversion table each time, and N m can be determined only by changing the value required for calculation.
【００９３】また、近似式における定数Ｃの値を0から
2.0までの範囲、好ましくは1.0から2.0の範囲とするの
で、良好な近似度で全粒子数の近似値を求めることがで
きる。特に、Ｎgが2×103以上と非常に大きい場合に定
数Ｃの値を2.0とすることにより、優れた近似度が得ら
れる。また、定数Ｃの値を1.50〜1.65とするので、広範
囲に亘るＮgに対して良好な近似度が得られる。さら
に、定数Ｃの値を1.7〜1.8とするので、いかなるＮgに
対しても20％の誤差範囲の近似度が得られる。Further, the value of the constant C in the approximate expression is changed from 0 to
Since the range is up to 2.0, preferably 1.0 to 2.0, the approximate value of the total number of particles can be obtained with a good degree of approximation. In particular, when N g is very large such as 2 × 10 3 or more, an excellent degree of approximation can be obtained by setting the value of the constant C to 2.0. Further, since the value of the constant C is set to 1.50 to 1.65, a good degree of approximation can be obtained for a wide range of N g . Furthermore, since the value of the constant C is set to 1.7 to 1.8, the approximation degree in the error range of 20% can be obtained for any N g .
【００９４】また、上記のようにして求めた全粒子数と
予めわかっているサンプル液の全体積、及び１視野（１
画像）当たりのサンプル液の体積とにより、全粒子濃度
や１画像当たりの体積に含まれる粒子数を求めることが
できる。さらに、粒子の種類別の存在比率を基にして、
サンプル液中に存在する複数種類の粒子の粒子数、及び
複数種類の粒子の各粒子濃度を求めることができる。Further, the total number of particles obtained as described above and the total volume of the sample liquid known in advance, and one visual field (1
The total particle concentration or the number of particles contained in the volume per image can be determined from the volume of the sample liquid per image). Furthermore, based on the abundance ratio by type of particles,
The number of particles of a plurality of types of particles existing in the sample liquid and the particle concentration of each of the plurality of types of particles can be obtained.
【００９５】次に、本発明によるフロー式粒子画像解析
方法及びフロー式粒子画像解析装置の他の実施例につい
て、図６を参照しながら説明する。本実施例のフロー式
粒子画像解析装置は、粒子分析手段に備えられた粒子数
計算部の構成が異なり、これ以外の構成は前述の実施例
と同様である。即ち、図６に示すように、粒子数計算部
４０ａにおいて、Ｃ値記憶部４１ａと粒子数計算回路４
４ａの間に選択手段としての選択回路４５が設けられ、
画像処理粒子数計数部４３から入力されるＮgの値に対
応した定数Ｃの値が粒子数計算回路４４ａに入力される
構成となっている。粒子数計算回路４４ａには前述の実
施例と同様の式（１１）が格納されている。また、測定
条件データ部４２及び画像処理粒子数計数部４３の構成
及び機能は前述の実施例と同様である。Next, another embodiment of the flow type particle image analysis method and the flow type particle image analysis apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. The flow type particle image analysis apparatus of the present embodiment is different in the configuration of the particle number calculation unit provided in the particle analysis means, and the other configurations are the same as those in the above-described embodiments. That is, as shown in FIG. 6, in the particle number calculation unit 40a, the C value storage unit 41a and the particle number calculation circuit 4 are included.
A selection circuit 45 as selection means is provided between 4a,
The value of the constant C corresponding to the value of N g input from the image processing particle number counting unit 43 is input to the particle number calculation circuit 44a. The same equation (11) as that in the above-described embodiment is stored in the particle number calculation circuit 44a. The configurations and functions of the measurement condition data unit 42 and the image processing particle number counting unit 43 are the same as those in the above-described embodiment.
【００９６】Ｃ値記憶部４１ａには予め中央制御部２９
から適切な複数個の定数Ｃが送られ、ここで記憶され
る。この複数個の定数Ｃは、求めるべきサンプル液中の
全粒子数の近似値の近似度を考慮して、前述した0から
2.0の範囲の値のうち適当な値である。また、図２と同
様に、画像処理粒子数計数部４３に画像処理された全粒
子数Ｎgが計数され記憶され、さらに、測定条件データ
部４２には中央制御部２９からｎf及びｋが入力され記
憶される。The central control unit 29 is previously stored in the C value storage unit 41a.
Sends a suitable plurality of constants C from which it is stored. Considering the degree of approximation of the approximate value of the total number of particles in the sample liquid to be determined, the plurality of constants C are calculated from 0 to
It is an appropriate value within the range of 2.0. Further, as in FIG. 2, the total number of particles N g subjected to image processing is counted and stored in the image processing particle number counting unit 43, and the measurement condition data unit 42 further includes n f and k from the central control unit 29. Input and stored.
【００９７】選択回路４５では画像処理粒子数計数部４
３のＮgが入力され、このＮgに対応する適切な定数Ｃの
値が選択されて粒子計算回路４４ａに入力される。即
ち、式（１１）による近似値の近似度は前述のようにＮ
gの大きさに対応して変化するが、いかなるＮgに対して
も優れた近似度が得られるように定数Ｃの値が選択され
る。例えば、Ｎgが8×102以下ではＣ＝1.65、Ｎgが8×1
02から2×103の間ではＣ＝1.70、Ｎgが2×103以上では
Ｃ＝2.00が選択される。そして、粒子計算回路４４ａに
おいて、選択回路４５で選択された定数Ｃと、測定条件
データ部４２からのｎf及びｋと、画像処理粒子数計数
部４３からのＮgとにより、式（１１）を用いてサンプ
ル液中の全粒子数Ｎmの近似値Ｎapが計算される。In the selection circuit 45, the image processing particle number counting unit 4
N g of 3 is input, and an appropriate constant C value corresponding to this N g is selected and input to the particle calculation circuit 44a. That is, the degree of approximation of the approximate value by the equation (11) is N as described above.
The value of the constant C is chosen such that it varies with the magnitude of g , but gives good approximations for any N g . For example, when N g is 8 × 10 2 or less, C = 1.65 and N g is 8 × 1.
C = 0.70 is selected between 0 2 and 2 × 10 3 , and C = 2.00 is selected when N g is 2 × 10 3 or more. Then, in the particle calculation circuit 44 a, the constant C selected by the selection circuit 45, n f and k from the measurement condition data unit 42, and N g from the image processing particle number counting unit 43 are used to calculate the equation (11). Is used to calculate the approximate value N ap of the total number N m of particles in the sample liquid.
【００９８】但し、上記ｎfはＴm／Ｔfで置き換えるこ
とができるので、ｎfに代えてＴm及びＴfを中央制御部
２９から測定条件データ部４２を介して粒子計算回路４
４に入力してもよい。この場合は、式（１１）でｎfを
Ｔm／Ｔfに置き換えて計算される。[0098] However, the n f is T so may be replaced by m / T f, through the measurement condition data portion 42 T m and T f from the central control unit 29 in place of the n f particles calculating circuit 4
You may enter in 4. In this case, n f is replaced by T m / T f in the equation (11) for calculation.
【００９９】このようにして求められたサンプル液中の
全粒子数は、中央制御部２９に返され、中央制御部２９
に備えられた粒子濃度計算手段（図示せず）において、
前述の実施例と同様に全粒子濃度、顕微鏡１視野当たり
の体積に含まれる粒子数、及び複数種類の粒子の個数や
粒子濃度等が計算される。それらの結果は表示部５０に
出力される。The total number of particles in the sample liquid thus obtained is returned to the central control unit 29, and the central control unit 29
In the particle concentration calculation means (not shown) provided in
Similar to the above-described embodiment, the total particle concentration, the number of particles contained in the volume of one field of view of the microscope, the number of plural types of particles, the particle concentration, etc. are calculated. The results are output to the display unit 50.
【０１００】以上のように本実施例によれば、前述の実
施例と同様の効果が得られる他、選択回路４５でＮgに
対応した適切な定数Ｃの値を選択し粒子数計算回路４４
ａに入力するので、Ｎgの大きさに対応した適切な定数
Ｃの値が近似式に使用され、いかなるＮgに対しても優
れた近似度でサンプル液中の全粒子数の近似値Ｎapを求
めることができる。As described above, according to this embodiment, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained, and in addition, the selection circuit 45 selects an appropriate value of the constant C corresponding to N g , and the particle number calculation circuit 44 is selected.
Since the value is input to a, an appropriate value of the constant C corresponding to the size of N g is used in the approximation formula, and the approximation value N of the total number of particles in the sample liquid is excellent with respect to any N g . You can ask for ap .
【０１０１】尚、以上の実施例では、粒子数計算部４０
または４０ａにおいて、サンプル液中の全粒子数の近似
値を求め、これを中央制御部２９に返して全粒子濃度、
顕微鏡１視野当たりの体積に含まれる粒子数、及び複数
種類の粒子数や粒子濃度等を求めたが、粒子数計算部４
０または４０ａにおいて上記全粒子濃度、顕微鏡１視野
当たりの体積に含まれる粒子数、及び複数種類の粒子数
や粒子濃度等を求めてもよい。この場合は、中央制御部
２９より測定条件データ部４２に入力する測定条件デー
タとして測定サンプル液の全体積や１画像（顕微鏡１視
野）当たりのサンプル液の体積を追加し、粒子数計算回
路４４または４４ａにおいてこれらの値とサンプル液中
の全粒子数の近似値とを用いて計算すればよい。In the above embodiment, the particle number calculation unit 40
Alternatively, in 40a, an approximate value of the total number of particles in the sample liquid is obtained, and this is returned to the central control unit 29 to calculate the total particle concentration,
The number of particles contained in the volume of one field of view of the microscope, the number of different types of particles, the particle concentration, and the like were calculated.
At 0 or 40a, the total particle concentration, the number of particles contained in the volume of one field of view of the microscope, the number of plural types of particles, the particle concentration, and the like may be obtained. In this case, the total volume of the measurement sample liquid or the volume of the sample liquid per one image (one field of view of the microscope) is added as the measurement condition data input from the central control unit 29 to the measurement condition data unit 42, and the particle number calculation circuit 44 is added. Alternatively, in 44a, calculation may be performed using these values and the approximate value of the total number of particles in the sample liquid.
【０１０２】また、本発明のフロー式粒子画像解析方法
及びフロー式粒子画像解析装置は、液体中に懸濁した生
物サンプルや細胞、血液中の赤血球や白血球などの血球
成分、または尿中に存在する尿沈渣成分の分類及び分析
に有効である。特に、尿中の尿沈渣成分の粒子数の計数
や粒子の分類においては、正常サンプルと異常サンプル
とで存在する粒子数は数桁以上違う場合があるが、上述
の粒子検出手段による検出と画像撮像手段及び粒子分析
手段による画像処理結果から、サンプル液中の全粒子数
を知ることができるので、粒子濃度が大きく異なる上記
のような場合でも分析しようとする種類の粒子数を正し
く求めることができる。The flow type particle image analysis method and flow type particle image analysis device of the present invention are present in biological samples and cells suspended in a liquid, blood cell components such as red blood cells and white blood cells in blood, or urine. It is effective in classifying and analyzing urinary sediment components. In particular, in counting the number of particles of the urinary sediment component in urine and classifying the particles, the number of particles present in a normal sample and an abnormal sample may differ by several digits or more. Since it is possible to know the total number of particles in the sample liquid from the image processing result by the image pickup means and the particle analysis means, it is possible to correctly obtain the number of particles of the kind to be analyzed even in the above cases where the particle concentrations are greatly different. it can.
【０１０３】また、以上の実施例では、フローセル中を
連続して流れているサンプル液に含まれている粒子の静
止画像を得、その画像処理を行う場合について述べた
が、顕微鏡下で連続して移動しているスライド標本の粒
子画像解析にこの方法を応用することもできる。さら
に、粒子検出手段において半導体レーザからのレーザ光
束を検出光として用い、粒子で散乱されたレーザ光束の
散乱光を利用する場合について述べたが、これに限らず
粒子からの蛍光や透過光を利用することもできるし、１
次元イメージセンサにより粒子を検出する方法や、粒子
通過による電気抵抗変化などにより粒子を検出する方法
を利用することもできる。Further, in the above embodiments, the case where the still image of the particles contained in the sample liquid continuously flowing in the flow cell is obtained and the image processing is performed is described. This method can also be applied to particle image analysis of moving slide specimens. Furthermore, the case where the laser light flux from the semiconductor laser is used as the detection light in the particle detection means and the scattered light of the laser light flux scattered by the particles is used has been described, but the present invention is not limited to this, and fluorescence or transmitted light from the particles is used. You can also do 1
A method of detecting particles by a three-dimensional image sensor or a method of detecting particles by a change in electric resistance due to passage of particles can also be used.
【０１０４】[0104]
【発明の効果】本発明によれば、定数を含む簡単な形の
近似式に、画像処理された結果及びインターレース方式
の撮像条件を含む測定条件を代入してサンプル液中の全
粒子数の近似値を求めるので、換算テーブルを作る複雑
な手順を必要とせずに容易な方法で、しかも良好な近似
度でサンプル液中の全粒子数を推定することができる。
従って、測定レンジの大きなサンプル液に対しても正し
い粒子数が容易に求まり、粒子濃度の広い範囲にわたっ
て正確かつ高精度に複数種類の粒子数や粒子濃度を求め
ることができる。また、測定条件が変わったとしても、
そのたびに換算テーブルを書き換える必要もない。According to the present invention, the approximate expression of the total number of particles in the sample liquid is obtained by substituting the measurement result including the image processed result and the imaging condition of the interlace method into the simple approximation expression including the constant. Since the value is obtained, the total number of particles in the sample liquid can be estimated by a simple method without requiring a complicated procedure for creating a conversion table and with a good degree of approximation.
Therefore, the correct number of particles can be easily obtained even for a sample solution having a large measurement range, and a plurality of types of particles and particle concentrations can be obtained accurately and highly accurately over a wide range of particle concentrations. Also, even if the measurement conditions change,
There is no need to rewrite the conversion table each time.
【０１０５】また、近似式における定数Ｃを、画像処理
された全粒子数の大きさに対して適切な値とするので、
良好な近似度で全粒子数の近似値を求めることができ
る。さらに、複数の定数Ｃのうちから画像処理された全
粒子数の大きさに対応する適切な値を選択するので、優
れた近似度でサンプル液中の全粒子数の近似値を求める
ことができる。Further, since the constant C in the approximate expression is set to an appropriate value for the size of the total number of particles subjected to image processing,
It is possible to obtain an approximate value of the total number of particles with a good degree of approximation. Furthermore, since an appropriate value corresponding to the size of the total number of particles subjected to image processing is selected from a plurality of constants C, the approximate value of the total number of particles in the sample liquid can be obtained with excellent approximation. .
【０１０６】また、この全粒子数と、予めわかっている
サンプル液の全体積、１視野（１画像）当たりのサンプ
ル液の体積、及び粒子の種類別の存在比率を用いて、全
粒子濃度、１画像当たりの体積に含まれる粒子数、及び
サンプル液中に存在する複数種類の粒子数やそれらの粒
子濃度を求めることができる。The total particle concentration, the total volume of the sample liquid, the volume of the sample liquid per one visual field (one image), and the abundance ratio by type of particles are used to determine the total particle concentration, The number of particles contained in the volume per image, the number of plural kinds of particles existing in the sample liquid, and their particle concentrations can be obtained.
【０１０７】従って、本発明によれば、粒子濃度の広い
範囲にわたってサンプル液中の粒子の数や粒子濃度を容
易に求めることができ、それらの種類別分布を正確かつ
高精度に求めることができる。Therefore, according to the present invention, the number of particles in the sample liquid and the particle concentration can be easily obtained over a wide range of the particle concentration, and the distribution by type can be obtained accurately and highly accurately. .
【図１】本発明によるフロー式粒子画像解析方法及びフ
ロー式粒子画像解析装置の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a flow type particle image analysis method and a flow type particle image analysis device according to the present invention.
【図２】粒子分析手段における粒子数計算部の構成及び
その周辺のデータのやりとりを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a particle number calculation unit in a particle analysis unit and an exchange of data around the particle number calculation unit.
【図３】ＴＶカメラにおけるインターレース方式の撮像
条件、粒子検出のタイミング及びフラッシュランプの発
光タイミング等を示すタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart showing an interlaced imaging condition, particle detection timing, flash lamp emission timing, and the like in a TV camera.
【図４】サンプル液中の全粒子数Ｎmの理論値、及び定
数Ｃをパラメータとした時の近似式から計算された近似
値Ｎapと、画像処理された全粒子数Ｎgとの関係を示す
図である。FIG. 4 shows the relationship between the theoretical value of the total number of particles N m in the sample solution and the approximate value N ap calculated from the approximate expression when the constant C is used as a parameter, and the total number of image-processed particles N g. FIG.
【図５】定数Ｃをパラメータとした時のＮap／Ｎmの値
とＮgとの関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the value of N ap / N m and N g when the constant C is used as a parameter.
【図６】本発明によるフロー式粒子画像解析方法及びフ
ロー式粒子画像解析装置の他の実施例を示す図であっ
て、粒子分析手段における粒子数計算部の構成及びその
周辺のデータのやりとりを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the flow-type particle image analysis method and the flow-type particle image analysis device according to the present invention, showing the configuration of the particle number calculation unit in the particle analysis means and the exchange of data around it. FIG.
１ フラッシュランプ １ａ フラッシュランプ駆動回路 ３ 顕微鏡コンデンサレンズ ５ 顕微鏡対物レンズ ８ ＴＶカメラ １４ レーザ光束 １５ 半導体レーザ １７ シリンドリカルレンズ １９ 微小反射鏡 ２２ 光検出器 ２３ フラッシュランプ点灯制御回路 ２４ ＡＤ変換器 ２５ 画像メモリ ２６ 画像処理制御回路 ２７ 特徴抽出回路 ２８ 識別回路 ２９ 中央制御部 ４０，４０ａ 粒子数計算部 ４１，４１ａ Ｃ値記憶部 ４２ 測定条件データ部 ４３ 画像処理粒子数計数部 ４４，４４ａ 粒子数計算回路 ４５ 選択回路 ５０ 表示部 １００ フローセル １０１ 画像撮像手段 １０２ 粒子分析手段 １０３ 粒子検出手段 １１０ サンプル流れ Ｎg 画像処理された全粒子数 Ｎap 画像処理された全粒子数の近似値 ｎf 測定に要した時間中の全フレーム数 ｋ フレーム時間に撮像領域を流れる体積と実際に撮像
した部分の体積の比 Ｃ 定数1 Flash Lamp 1a Flash Lamp Driving Circuit 3 Microscope Condenser Lens 5 Microscope Objective Lens 8 TV Camera 14 Laser Beam 15 Semiconductor Laser 17 Cylindrical Lens 19 Micro Reflector 22 Photodetector 23 Flash Lamp Lighting Control Circuit 24 AD Converter 25 Image Memory 26 Image processing control circuit 27 Feature extraction circuit 28 Discrimination circuit 29 Central control unit 40, 40a Particle number calculation unit 41, 41a C value storage unit 42 Measurement condition data unit 43 Image processing particle number counting unit 44, 44a Particle number calculation circuit 45 Selection Circuit 50 Display unit 100 Flow cell 101 Image capturing unit 102 Particle analyzing unit 103 Particle detecting unit 110 Sample flow N g Total number of particles subjected to image processing N ap Approximate value of total number of particles subjected to image processing n f Time required for measurement The total number of frames k The ratio C constants of the volume of actual imaging portion as the volume flowing through the imaging area in frame time
Claims (14)
ルに流し、前記フローセル中の画像取り込み領域を前記
粒子が通過することを検出し、その検出に基づいてパル
ス光源よりパルス光を発光させて前記フローセルに照射
し、前記フローセル中の通過粒子の静止画像をインター
レース方式により取り込み、得られた静止画像を画像処
理し該サンプル液中の粒子の分析を行うフロー式粒子画
像解析方法において、 画像処理された全粒子数をＮg、全測定に要した時間中
の前記インターレース方式における全フレーム数を
ｎf、前記インターレース方式におけるフレーム時間中
に画像取り込み領域を流れるサンプル液の体積と実際に
撮像した部分のサンプル液の体積との比をｋとして、Ｃ
を定数とする近似式 【数１】 によりサンプル液中の全粒子数Ｎmを求めることを特徴
とするフロー式粒子画像解析方法。1. A sample solution in which particles are suspended is flown into a flow cell, it is detected that the particles pass through an image capturing area in the flow cell, and pulse light is emitted from a pulse light source based on the detection. In the flow-type particle image analysis method of irradiating the flow cell, capturing a still image of passing particles in the flow cell by an interlace method, and performing image processing on the obtained still image to analyze particles in the sample liquid, image processing The total number of particles was N g , the total number of frames in the interlace method during the time required for all measurements was n f , and the volume of the sample liquid flowing in the image capturing area during the frame time in the interlace method was actually imaged. Assuming that the ratio of the part to the sample liquid volume is k, C
Approximation formula with constant as A flow-type particle image analysis method, characterized in that the total number of particles N m in the sample liquid is calculated by
ンターレース方式におけるフレーム時間をＴfとして、
前記ｎfにＴm／Ｔfを代入し、ｎfの代わりにＴm及びＴf
を用いてサンプル液中の全粒子数Ｎmを求めることを特
徴とする請求項１記載のフロー式粒子画像解析方法。2. The time required for all the measurements is T m , and the frame time in the interlace method is T f ,
Substituting T m / T f to the n f, instead of n f T m and T f
2. The flow-type particle image analysis method according to claim 1, wherein the total number N m of particles in the sample liquid is determined by using.
あることを特徴とする請求項１または２記載のフロー式
粒子画像解析方法。3. The flow type particle image analysis method according to claim 1 or 2, wherein the value of the constant C is in the range of 0 to 2.0.
囲であることを特徴とする請求項１または２記載のフロ
ー式粒子画像解析方法。4. The flow-type particle image analysis method according to claim 1, wherein the value of the constant C is in the range of 1.50 to 1.65.
であることを特徴とする請求項１または２記載のフロー
式粒子画像解析方法。5. The flow type particle image analysis method according to claim 1, wherein the value of the constant C is in the range of 1.7 to 1.8.
した適切な前記定数Ｃの値を選択することを特徴とする
請求項１または２記載のフロー式粒子画像解析方法。Wherein said image processing Flow type particle image analyzing method according to claim 1 or 2, wherein the selecting the appropriate value of the constant C corresponding to the total number of particles N g.
び１画像当たりのサンプル液の体積により、全粒子濃度
及び１画像当たりの体積に含まれる粒子数を求め、さら
に粒子の種類別の存在比率により、サンプル液中に存在
する複数種類の粒子の各粒子数、及び複数種類の粒子の
各粒子濃度を求めることを特徴とする請求項１または２
記載のフロー式粒子画像解析方法。7. The total particle concentration and the number of particles contained in the volume per image are obtained from the total number of particles, the total volume of the sample liquid, and the volume of the sample liquid per image, and further, the total particle concentration The number of particles of a plurality of types of particles existing in the sample liquid, and the concentration of each particle of a plurality of types of particles are determined from the abundance ratio.
The flow-type particle image analysis method described.
るフローセルと、前記フローセル中の画像取り込み領域
を前記粒子が通過することを検出する粒子検出手段と、
前記粒子検出手段による検出に基づいてパルス光束を前
記フローセルに照射するパルス光源を有し前記パルス光
束に基づく通過粒子の静止画像をインターレース方式に
より取り込む画像撮像手段と、得られた静止画像を画像
解析し該サンプル液中の粒子の分析を行う粒子分析手段
とを備えるフロー式粒子画像解析装置において、 前記粒子分析手段は、少なくとも１つの定数Ｃを記憶す
る定数記憶部と、画像処理された全粒子数Ｎgを計数す
る画像処理粒子数計数部と、全測定に要した時間中の前
記インターレース方式における全フレーム数ｎf及び前
記インターレース方式におけるフレーム時間中に画像取
り込み領域を流れるサンプル液の体積と実際に撮像した
部分のサンプル液の体積との比ｋを記憶する測定条件デ
ータ部と、前記Ｃ、前記Ｎg、前記ｎf、及び前記ｋを入
力しサンプル液中の全粒子数Ｎmを近似式により求める
粒子数計算回路とを有することを特徴とするフロー式粒
子画像解析装置。8. A flow cell to which a sample liquid in which particles are suspended is supplied, and particle detection means for detecting passage of the particles through an image capturing area in the flow cell,
An image capturing unit that has a pulse light source that irradiates the flow cell with a pulsed light flux based on the detection by the particle detection unit and captures a still image of passing particles based on the pulsed light flux by an interlace method, and an image analysis of the obtained still image. In a flow-type particle image analyzer including particle analysis means for analyzing particles in the sample liquid, the particle analysis means includes a constant storage unit that stores at least one constant C, and all image-processed particles. An image processing particle number counting unit for counting the number N g , a total number of frames n f in the interlace method during the time required for all measurements, and a volume of the sample liquid flowing in the image capturing area during the frame time in the interlace method. A measurement condition data section that stores a ratio k of the actually imaged portion to the volume of the sample liquid; g, wherein n f, and flow type particle image analyzing apparatus characterized by having a particle number calculating circuit for calculating the approximate expression of the total particle number N m of the input sample liquid in the k.
るフローセルと、前記フローセル中の画像取り込み領域
を前記粒子が通過することを検出する粒子検出手段と、
前記粒子検出手段による検出に基づいてパルス光束を前
記フローセルに照射するパルス光源を有し前記パルス光
束に基づく通過粒子の静止画像をインターレース方式に
より取り込む画像撮像手段と、得られた静止画像を画像
解析し該サンプル液中の粒子の分析を行う粒子分析手段
とを備えるフロー式粒子画像解析装置において、 前記粒子分析手段は、少なくとも１つの定数Ｃを記憶す
る定数記憶部と、画像処理された全粒子数Ｎgを計数す
る画像処理粒子数計数部と、全測定に要した時間Ｔm、
前記インターレース方式におけるフレーム時間Ｔf、及
び前記Ｔf中に画像取り込み領域を流れるサンプル液の
体積と実際に撮像した部分のサンプル液の体積との比ｋ
を記憶する測定条件データ部と、前記Ｃ、前記Ｎg、前
記Ｔm、前記Ｔf、及び前記ｋを入力しサンプル液中の全
粒子数Ｎmを近似式により求める粒子数計算回路とを有
することを特徴とするフロー式粒子画像解析装置。9. A flow cell to which a sample liquid in which particles are suspended is supplied, and a particle detecting means for detecting passage of the particles through an image capturing area in the flow cell,
An image capturing unit that has a pulse light source that irradiates the flow cell with a pulsed light flux based on the detection by the particle detection unit and captures a still image of passing particles based on the pulsed light flux by an interlace method, and an image analysis of the obtained still image. In a flow-type particle image analysis apparatus including a particle analysis means for analyzing particles in the sample liquid, the particle analysis means includes a constant storage unit that stores at least one constant C, and all image-processed particles. An image processing particle number counting unit for counting the number N g , a time T m required for all measurements,
The frame time T f in the interlace method, and the ratio k between the volume of the sample liquid flowing through the image capturing area during the T f and the volume of the sample liquid in the actually imaged portion.
And a particle number calculating circuit for inputting the C, the N g , the T m , the T f , and the k to obtain the total number of particles N m in the sample liquid by an approximate expression. A flow-type particle image analysis device having.
が記憶され、前記粒子分析手段は、前記画像処理された
全粒子数Ｎgに対応する適切な定数Ｃの値を前記定数記
憶部から選択して前記粒子数計算回路に入力する選択手
段をさらに有することを特徴とする請求項８または９記
載のフロー式粒子画像解析装置。10. The constant storage unit stores a plurality of constant C values, and the particle analysis unit stores an appropriate constant C value corresponding to the total number N g of image-processed particles. 10. The flow-type particle image analysis device according to claim 8, further comprising a selection unit for selecting from a section and inputting to the particle number calculation circuit.
１画像当たりのサンプル液の体積、及び粒子の種類別の
存在比率により、全粒子濃度、１画像当たりの体積に含
まれる粒子数、サンプル液中に存在する複数種類の粒子
の各粒子数、及び複数種類の粒子の各粒子濃度を求める
粒子濃度計算手段をさらに備えることを特徴とする請求
項８または９記載のフロー式粒子画像解析装置。11. The total number of particles, the total volume of the sample liquid,
The total particle concentration, the number of particles contained in the volume per image, the number of particles of a plurality of kinds of particles existing in the sample liquid, and the volume of the sample liquid per image and the existence ratio of each type of particles, and 10. The flow-type particle image analysis device according to claim 8, further comprising a particle concentration calculation unit that calculates each particle concentration of a plurality of types of particles.
あることを特徴とする請求項８から１１のうちいずれか
１項記載のフロー式粒子画像解析装置。12. The flow-type particle image analyzer according to claim 8, wherein the particles in the sample liquid are biological cells.
在する血球成分であることを特徴とする請求項８から１
１のうちいずれか１項記載のフロー式粒子画像解析装
置。13. The particles in the sample liquid are blood cell components present in blood.
1. The flow type particle image analysis device according to any one of 1.
する尿沈渣成分であることを特徴とする請求項８から１
１のうちいずれか１項記載のフロー式粒子画像解析装
置。14. The sample liquid according to claim 8, wherein the sample liquid is urine or a urinary sediment component present in urine.
1. The flow type particle image analysis device according to any one of 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5010875A JPH06221986A (en) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Flow-type method and apparatus for analyzing particle image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5010875A JPH06221986A (en) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Flow-type method and apparatus for analyzing particle image |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06221986A true JPH06221986A (en) | 1994-08-12 |
Family
ID=11762513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5010875A Pending JPH06221986A (en) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Flow-type method and apparatus for analyzing particle image |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06221986A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8081312B2 (en) | 1997-05-05 | 2011-12-20 | Chemometec A/S | Method and a system for determination of particles in a liquid sample |
| CN109253954A (en) * | 2017-07-14 | 2019-01-22 | 株式会社堀场制作所 | Analytical equipment, system, analysis method and storage medium |
-
1993
- 1993-01-26 JP JP5010875A patent/JPH06221986A/en active Pending
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| CN109253954A (en) * | 2017-07-14 | 2019-01-22 | 株式会社堀场制作所 | Analytical equipment, system, analysis method and storage medium |
| CN109253954B (en) * | 2017-07-14 | 2022-12-23 | 株式会社堀场制作所 | Analysis device, analysis system, analysis method, and storage medium |
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