KR101882696B1 - Examination method of sputum smear sample for automatic inspection system consisting of focus-tunable microscope - Google Patents

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KR101882696B1
KR101882696B1 KR1020170147708A KR20170147708A KR101882696B1 KR 101882696 B1 KR101882696 B1 KR 101882696B1 KR 1020170147708 A KR1020170147708 A KR 1020170147708A KR 20170147708 A KR20170147708 A KR 20170147708A KR 101882696 B1 KR101882696 B1 KR 101882696B1
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KR1020170147708A
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나자경
남욱원
강용우
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한국 천문 연구원
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Abstract

The present invention relates to a method for inspecting a sputum smear sample of an automatic inspection system having a varifocal speculum, which comprises the following steps of: deducing statistics information on a depth direction inspected range of a real inspected sample based on inspection for individual distribution in at least one inspected sample; and detecting an individual while moving a focus of a varifocal lens by the thickness of the depth direction in accordance with the statistics information with respect to the real inspected sample by reflecting the statistics information.

Description

초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법{Examination method of sputum smear sample for automatic inspection system consisting of focus-tunable microscope}[0001] The present invention relates to a sputum smear sample inspection method, and more particularly, to a sputum smear sample inspection method,

본 발명은 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액상 초점가변 렌즈가 포함된 검경 자동검사시스템을 이용하여 객담과 같은 검사 슬라이드에 도말된 시료 속에 존재하는 객체를 자동으로 검사할 수 있는 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a sputum smear sample inspection method of an automatic inspection system constituted by a focus variable microscope, and more particularly, to a method of inspecting a sputum smear sample using a fouling automatic lens inspection system And a focal variable optical microscope capable of automatically inspecting an object to be inspected.

일반적으로 검경은 살아있는 세포나 균들을 검사하기 위한 가장 보편적인 관찰도구이며 그 구성과 활용은 매우 다양하다.  In general, the microscopy is the most common observation tool for examining living cells and bacteria, and its composition and application are very diverse.

근래에는 고성능 광학계의 개발뿐만 아니라 인공지능 기술의 발달로 획득된 영상으로부터 효과적으로 개체를 검출하고 분석 및 판별이 가능한 자동검사시스템에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있으며, 결핵 판정을 위한 객담 도말 자동검사시스템 또한 이 분야에 속한다. 2. Description of the Related Art In recent years, research and development of an automatic inspection system capable of effectively detecting and analyzing an object from images acquired by the development of artificial intelligence technology as well as development of a high-performance optical system have been actively conducted. It also belongs to this field.

객담 도말 검사는 가장 먼저 슬라이드에 일정한 면적으로 객담을 도말(smear)시킨 후, 개체가 두드러져 보이도록 염색하는 과정을 거친 후, 검경 관찰을 통해 개체를 검출하게 된다. The sputum smear test first smears the sputum with a certain area on the slide, then stains the individual to look prominent, and then detects the individual by observing the specimen.

이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 검경은 대물렌즈의 초점에 관찰 개체가 정확히 위치한 경우 대물렌즈에서 나온 광은 시준되어 튜브렌즈를 통해 영상센서에 결상되는데, 관찰 개체가 대물렌즈의 심도범위, 즉 초점에서 벗어나 있는 경우 대물렌즈를 통해 전달된 광은 수렴 또는 발상의 형태로 튜브렌즈에 전달되며, 수렴 또는 발산되는 광은 튜브렌즈의 초점위치에서 벗어나 상을 형성하기 때문에 영상은 흐릿하거나 결상되지 않게 된다. In this case, as shown in FIG. 1, when the observation object is accurately located at the focus of the objective lens, the light from the objective lens is collimated and is imaged on the image sensor through the tube lens, The light transmitted through the objective lens is transmitted to the tube lens in the form of convergence or figuration and the convergent or divergent light forms an image out of the focal position of the tube lens, .

특히, 객담 검사 자동화에 사용되는 일반적인 검경은 고배율이기 때문에 관찰 가능한 초점의 깊이(depth of focus) 즉, 심도범위가 수 마이크론 이내로 매우 좁으므로, 객담과 같은 깊이 볼륨이 있는 시료를 관찰할 경우 시료 속의 다른 깊이에 존재하는 결핵균들은 흐릿하게 보이거나 관찰되지 않을 수 있으며, 검경의 심도범위를 벗어나 존재하는 결핵균들을 확인하기 위해 자동검사시스템을 구성하는 검경의 재물대나 현미경 광학계의 높이를 조절함으로써 다른 깊이에 존재하는 결핵균들을 확인하게 된다. In particular, since the general magnification used in automation of sputum inspection is a high magnification, the depth of focus that can be observed, that is, the depth range is very narrow within a few microns, so when observing a sample having a depth volume such as sputum, Mature tuberculosis at different depths may be blurry or unobserved. In order to identify mycobacteria existing outside the depth of the scope of the sperm, And confirms the presence of M. tuberculosis.

그러나, 종래 방식의 경우 초점이동을 위해 재물대 또는 광학계의 높이 조절을 이용하기 때문에 이송속도가 느려 자동 검사 시스템 구현에 적합하지 않다. 줌 광학계 구성을 적용하여 검경의 초점위치를 변화시키는 방법이 있으나, 보통의 기계적 줌 광학계는 기계적 진동을 유발할 수 있으며, 그 동작특성도 충분히 빠르지 않다. However, in the conventional method, since the height adjustment of the platform or the optical system is used for the focus movement, the conveying speed is slow and it is not suitable for the implementation of the automatic inspection system. There is a method of changing the focal position of the probe by applying a zoom optical system configuration, but a normal mechanical zoom optical system can cause mechanical vibration and its operation characteristic is not fast enough.

또한, 객담과 같은 검사시료의 경우 도말이 비교적 두껍게 되고 두께 편차도 비교적 큰 특징을 갖지만, 종래의 자동검사시스템은 시료의 깊이 방향에 대한 스캔없이 단일 층, 즉 특정 깊이에 존재하는 개체만을 관찰함으로써, 판정을 수행하였다. 이와 같은 단일층에 대한 개체 관찰 방법은 깊이별로 존재하는 개체들을 반영하지 못하기 때문에 검사시스템이 판정오류를 범하게 될 가능성이 매우 크다는 문제가 있다. In addition, in the case of test samples such as sputum, the smear is relatively thick and the thickness deviation is comparatively large. However, in the conventional automatic inspection system, only a single layer, that is, , And a judgment was made. There is a problem in that the individual observation method for the single layer does not reflect individuals existing at a depth, and thus the inspection system is highly likely to make a judgment error.

대한민국등록특허공보 제10-0164281호Korean Patent Registration No. 10-0164281

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템이 깊이 볼륨이 있는 도말 시료 내에 존재하는 개체의 위치를 용이하게 검출할 수 있는 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention proposes an automatic inspection system comprising a focus variable microscope capable of easily detecting a position of an object existing in a sample volume having a depth volume, The object of the present invention is to provide a sputum smear sample inspection method.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법은 적어도 하나 이상의 샘플 검사시료내의 개체분포 검사를 토대로 실제 검사시료의 깊이방향 검사범위에 대한 통계정보를 도출하는 단계 및 상기 통계정보를 반영하여 실제 검사시료에 대하여 상기 통계정보에 따른 깊이방향의 두께만큼 초점가변 렌즈의 초점을 이동하며 개체를 검출하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a sputum smear sample inspection method of an automatic inspection system comprising a focus variable microscope according to an embodiment of the present invention, And detecting the object by moving the focal point of the focus variable lens with respect to the actual inspection sample by the thickness in the depth direction according to the statistical information with reference to the statistical information.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법은 초점이동이 가능한 액상 초점가변 렌즈를 이용하여 자동으로 객담 도말시료를 검사함으로써, 시료의 검사시간을 단축하고, 판정 성능을 향상시킬 수 있으며, 깊이 볼륨을 갖는 시료 속에 존재하는 개체의 추적에 활용될 수 있다. As described above, in the sputum smear sample inspection method of the automatic inspection system configured by the focus variable microscope according to the embodiment of the present invention, the sputum smear sample is automatically inspected using the liquid phase focus variable lens capable of focusing, The time can be shortened, the judgment performance can be improved, and it can be utilized for tracking an object existing in a sample having a depth volume.

도 1은 일반적인 검경의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초점가변 검경을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 과정을 나타낸 순서도.
도 4는 도 3의 초점가변 렌즈를 제어하는 제어데이터를 설정하는 과정을 나타낸 순서도.
도 5는 도 3의 통계정보를 도출하는 과정을 나타낸 순서도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view of a general configuration of a probe. Fig.
2 is a schematic view of a focus variable mirror according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a sputum smear sample inspection process in an automatic inspection system configured with a focus variable microscope according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a process of setting control data for controlling the focus variable lens of FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing a process of deriving the statistical information of FIG. 3;

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. The advantages and features of the present invention and the techniques for achieving them will be apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. The present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is not only limited thereto, but also may enable others skilled in the art to fully understand the scope of the invention.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used herein are intended to illustrate the embodiments and are not intended to limit the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is to be understood that the terms 'comprise', and / or 'comprising' as used herein may be used to refer to the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Or additions.

부가적으로, 각 도면에 걸쳐 표시된 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 본 발명의 설명된 실시예의 논의를 불필요하게 불명료하도록 하는 것을 피하기 위해 공지된 특징 및 기술의 상세한 설명은 생략될 수 있다. In addition, like reference numerals denote like elements throughout the drawings, and a detailed description of known features and techniques may be omitted so as to avoid unnecessarily obscuring the discussion of the described embodiments of the present invention .

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초점가변 검경을 개략적으로 나타낸 도면이다. 2 is a view schematically showing a focus variable mirror according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초점가변 검경은 측정대상(도말시료)으로부터 발하는 광을 평행광선으로 변환하는 대물렌즈와, 평행광선을 집광하되, 초점거리를 가변제어하는 초점가변 렌즈 및 집광된 광이 결상되는 영상센서로 구성될 수 있다. 이때, 초점가변 렌즈는 액상렌즈로 고분자 멤브레인(Polymer membrane)사이에 광학 성능을 갖는 액체가 채워진 형태로 멤브레인의 가장자리에 위치한 액츄에이터의 구동에 의해 고분자 멤브레인의 모양이 오목 또는 볼록으로 변하는 것일 수 있다. As shown in FIG. 2, the focus variable optical probe according to the embodiment of the present invention includes an objective lens for converting light emitted from an object to be measured (smear sample) into a parallel light beam, and an objective lens for focusing the parallel light rays, A focus variable lens, and an image sensor in which condensed light is imaged. In this case, the focus variable lens may be a liquid lens, in which a liquid having an optical performance is filled between polymer membranes, and the shape of the polymer membrane changes to a concave or a convex shape by driving an actuator located at the edge of the membrane.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법에 대하여 설명하면 아래와 같다. The sputum smear sample inspection method of the automatic inspection system configured with the focus variable micro-mirror according to the embodiment of the present invention will be described as follows.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 과정을 나타낸 순서도이고, 도 4는 도 3의 초점가변 렌즈를 제어하는 제어데이터를 설정하는 과정을 나타낸 순서도이며, 도 5는 도 3의 통계정보를 도출하는 과정을 나타낸 순서도이다.FIG. 3 is a flowchart showing a sputum smear sample inspection process of an automatic inspection system configured with a focus variable microscope according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing a process of setting control data for controlling the focus variable lens of FIG. And FIG. 5 is a flowchart showing the process of deriving the statistical information of FIG.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법은 초점가변 렌즈의 초점이동량과 상기 초점가변 렌즈의 초점이동을 제어하는 제어전류량을 토대로 상기 초점가변 렌즈를 제어하는 제어데이터 설정한다(S100). As shown in FIGS. 3 to 5, the sputum smear sample inspection method of the automatic inspection system configured by the focus variable microscope according to the embodiment of the present invention includes: controlling the focus shift amount of the focus variable lens and the focus shift of the focus variable lens Control data for controlling the focus variable lens is set based on the control current amount (S100).

여기서, 액상렌즈를 이용한 초점가변 렌즈로 구성된 검경을 자동화에 적용하기 위해서는 초점가변 렌즈를 정량으로 제어할 수 있어야 한다. 특히, 초점이동량을 정확하게 제어할 수 있어야 하며, 초점이동량과 초점가변 렌즈를 제어하는 제어전류량 사이의 관계로부터 초점가변 렌즈를 정확하게 제어하기 위한 제어데이터를 도출할 수 있다. Here, in order to apply a microscope composed of a focus variable lens using a liquid lens to automation, it is necessary to control the focus variable lens in a fixed amount. In particular, it is necessary to be able to accurately control the amount of focus movement, and to derive control data for precisely controlling the focus variable lens from the relationship between the amount of focus movement and the amount of control current for controlling the focus variable lens.

상기 제어데이터를 설정하는 과정을 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면, 분해능 타겟을 수직방향으로 이동시키고, 상기 분해능 타겟이 선명하게 관찰되도록 상기 초점가변 렌즈에 전류를 인가한다(S110). Referring to FIG. 4, the process of setting the control data will be described in detail. In step S110, a resolution target is moved in a vertical direction and a current is applied to the focus variable lens so that the resolution target is clearly observed.

구체적으로, 분해능 타겟은 대물렌즈의 직하방에 수직이동이 가능한 스테이지가 배치될 수 있으며, 스테이지 상면에 검경의 선명도를 측정하기 위한 분해능 타겟을 배치시킨다. 이후, 스테이지를 수직으로 이동시켜 분해능 타겟이 수직방향으로 이동되도록 하고, 초점가변 렌즈의 초점을 조절하여 영상센서를 통해 촬영되는 분해능 타겟이 선명하게 관찰되도록 초점가변 렌즈에 전류를 인가한다. 이때, 분해능 타겟의 이동 간격은 검사하고자 하는 시료의 개체크기 또는 대물렌즈와 초점가변 렌즈로 구성된 검경의 심도에 따라 설정될 수 있다. Specifically, the resolution target may be a stage capable of vertically moving directly below the objective lens, and a resolving target for measuring the sharpness of the mirror image is disposed on the upper surface of the stage. Thereafter, the stage is moved vertically to move the resolution target in the vertical direction, and the focus of the focus variable lens is adjusted to apply a current to the focus variable lens so that the resolution target photographed through the image sensor is clearly observed. At this time, the moving distance of the resolving target may be set according to the object size of the sample to be inspected or the depth of the microscope composed of the objective lens and the focus variable lens.

상기 분해능 타겟의 수직 이동에 따라 선명하게 관찰되는 위치와 상기 초점가변 렌즈에 인가되는 전류를 순차적으로 측정하여 초점이동량과 제어전류량을 데이터화하여 제어데이터로 설정한다(S120). In step S120, a focus position and a current applied to the focus variable lens are sequentially measured in accordance with the vertical movement of the resolution target and the focus movement amount and the control current amount are set as control data.

여기서, 분해능 타겟이 선명하게 관찰되는 초점위치에서 초점가변 렌즈의 초점이동량과 분해능 타겟이 선명하게 관찰되는 초점위치에서 초점가변 렌즈에 인가되는 전류인 제어전류값을 측정한다. Here, the control current value, which is the current applied to the focus variable lens, is measured at the focus position where the resolution target is clearly observed and at the focus position where the resolution target is clearly observed.

이때, 분해능 타겟은 기 설정된 간격만큼 수직 이동하며, 이동 간격마다 초점이동량과 제어전류값을 순차적으로 측정하여 축적하고, 축적된 측정값을 데이터화함으로써, 초점가변 렌즈를 자동으로 제어하기 위한 정량적인 제어데이터를 생성하고 설정한다. At this time, the resolution target is moved vertically by a predetermined interval, and the focus shift amount and the control current value are sequentially measured and accumulated at each movement interval, and the accumulated measurement values are converted into data. Thus, quantitative control for automatically controlling the focus variable lens Create and set data.

이에 따라, 본 발명은 정량적인 제어데이터를 이용하여 초점가변 렌즈를 제어함으로써, 개체 검출을 위한 정밀한 초점이동이 가능할 수 있다. Accordingly, the present invention can control the focus variable lens using quantitative control data to enable precise focus movement for object detection.

한편, 제어데이터를 이용하여 검경과 시료가 놓이게 되는 재물대 사이의 기계적 장착오류를 보정할 수 있다. 자동검사시스템에서 검경은 재물대와 정확히 직각으로 장착되어야 하지만, 제작 및 조립과정에서 발생하는 기계적 오류로 인해 직각에서 벗어난 기울어짐이 발생할 수 있으며, 이 경우 관찰영역의 외곽에서 보이는 영상의 선명도가 떨어지게 되는 문제점이 발생하게 된다. 이는 분해능 타겟을 통해 선명도가 떨어지는 외곽영역에서의 초점이동량을 측정하고, 관찰영역의 크기와 초점이동량을 이용하여 재물대와 검경사이의 기울어짐을 도출할 수 있으며 이를 이용하여 기울어짐을 보정할 수 있게 된다. On the other hand, by using the control data, it is possible to correct the mechanical mounting error between the probe and the ground on which the sample is placed. In the automatic inspection system, the specimen should be mounted at a right angle to the ground, but it may be inclined at a right angle due to a mechanical error during fabrication and assembly. In this case, A problem occurs. It is possible to measure the amount of focus movement in the outer area where the sharpness is degraded through the resolution target, to derive the tilt between the ground and the sight using the size of the observation area and the amount of focus movement, and to correct the tilt using this.

다음으로, 샘플 검사시료 내의 개체분포 검사를 토대로 도말된 실제 검사시료의 깊이방향의 검사범위에 대한 통계정보를 도출할 수 있다(S200). Next, based on the individual distribution test in the sample test sample, it is possible to obtain statistical information on the depth range of the actual test sample spooled (S200).

구체적으로, 도 3을 참조하면, 먼저 상기 샘플 검사시료에 대한 기준위치를 설정하고, 검사영역을 분할한다(S210).Specifically, referring to FIG. 3, a reference position is set for the sample inspection sample and the inspection area is divided (S210).

여기서, 기준위치 설정은 초점가변 렌즈가 구성된 검경을 통해 검사시료 내의 개체분포를 좌표계 형식으로 측정하기 위한 것으로, 측정의 기준위치는 평면에 대한 기준위치와 깊이 방향에 대한 기준위치를 설정할 수 있다. Here, the reference position setting is for measuring the individual distribution in the test sample in the form of a coordinate system through the microscope comprising the focus variable lens, and the reference position of the measurement can set the reference position for the plane and the reference position for the depth direction.

먼저, 평면에 대한 기준위치를 설정한다. 이때, 평면에 대한 기준위치는 도말된 샘플 검사시료를 스캔하는 방향에 따라 설정할 수 있다. 예컨대, 샘플 검사시료를 스캔하는 방향이 주사선 방향의 스캔(Raster scan)을 수행할 경우, 관찰하고자 하는 평면의 일측 모서리를 기준위치로 설정할 수 있다. 또는 샘플 검사시료를 스캔하는 방향이 나선 방향으로 스캔(Spiral scan)을 수행할 경우, 관찰하고자 하는 평면의 중심을 기준위치로 설정할 수 있다. First, a reference position for a plane is set. At this time, the reference position for the plane can be set according to the direction in which the smeared sample inspection sample is scanned. For example, when the scan direction of the sample inspection sample is a scan of the scan line direction, one side edge of the plane to be observed can be set as the reference position. Alternatively, when the direction of scanning the sample to be inspected is a spiral scan, the center of the plane to be observed can be set as the reference position.

또한, 평면에 대한 기준위치가 설정되면, 설정된 평면에 수직인 방향, 즉 깊이 방향에 대한 기준위치를 설정한다. 이때, 깊이 방향에 대한 기준위치는 초점가변 렌즈를 구동하여 관찰되는 영상이 선명하게 보이는 위치를 깊이 방향에 대한 기준위치로 설정하고, 해당 위치에 대한 상대적인 위치를 개체들의 깊이 위치로서 측정하게 된다. Further, when the reference position for the plane is set, the reference position for the direction perpendicular to the set plane, i.e., the depth direction is set. In this case, the reference position for the depth direction is set as a reference position for the depth direction by driving a focus variable lens, and a relative position with respect to the position is measured as a depth position of the individuals.

또한, 상기 샘플 검사시료에 대한 검사영역을 설정한다. 이때, 검사영역은 도말된 검사시료의 면적에 따라 정해지며, 검경의 배율과 영상센서의 센싱면적에 따라 한번에 검사할 수 있는 영역을 고려하여 다수의 국부영역으로 분할되어 검사가 수행되고, 최종적으로 좌표관리를 통해 각각 분할되어 검사가 완료된 국부영역들을 통합하여 전체 도말영역에 대한 개체분포를 측정하게 된다.In addition, an inspection area for the sample inspection sample is set. At this time, the inspection area is determined according to the area of the test sample to be examined. The inspection area is divided into a plurality of local areas in consideration of the area that can be inspected at one time according to the magnification of the inspection area and the sensing area of the image sensor, And the local distribution of the entire smear region is measured by integrating the local regions that have been divided by the coordinate management and the inspection is completed.

다음 상기 기준위치와 검사영역에 따라 3차원 격자좌표를 할당한다(S220).Next, three-dimensional grid coordinates are assigned according to the reference position and the inspection area (S220).

여기서, 상기 기준위치를 기준으로 검사영역을 3차원 격자좌표로 표현하여 검사시료에서 검출되는 개체들의 위치를 3차원 격자좌표로 나타낼 수 있다. Here, the inspection region may be represented by three-dimensional grid coordinates based on the reference position, and the positions of the objects detected in the inspection sample may be represented by three-dimensional grid coordinates.

구체적으로, 검사영역에서 기준위치를 중심으로 하여 평면은 N(가로) X M(세로) 개의 격자 평면으로 분할하고, 깊이방향은 기준위치를 기준으로 하여 K 개의 층으로 분할한다. Specifically, the plane is divided into N (horizontal) X M (vertical) lattice planes about the reference position in the inspection region, and the depth direction is divided into K layers based on the reference position.

이때, 분할하는 3차원 격자좌표의 격자 간격은 검사시료 내에 존재하는 개체의 최대 크기와 검경의 심도범위를 고려하여 설정할 수 있다. At this time, the lattice spacing of the divided three-dimensional grid coordinates can be set in consideration of the maximum size of the object existing in the test sample and the depth range of the specimen.

또한, 격자 간격은 자동검사시스템에서 도말된 검사시료를 층별로 분할하여 검사할 때, 층 분할의 기본 간격으로 사용되거나, 자동검사시스템의 검사속도 향상을 위해 검경의 심도범위와 개체의 최대 크기 사이에서 최적화될 수 있다. 예컨대, 개체(결핵균)는 2 ~ 5마이크론의 크기 범위를 가지고, 사용되는 광학계의 배율에 따라 심도범위는 2 ~ 10마이크론 정도의 크기를 가진다. 이때, 개체의 크기와 광학계의 심도범위에서 작은 수치값을 갖는 것을 최소로 하고, 큰 수치값을 갖는 것을 최대가 되도록 3차원 격자좌표의 격자 간격을 설정할 수 있다. The lattice spacing is used as a basic interval of layer division when inspecting specimens smeared in the automatic inspection system by dividing them into layers, or between the range of the depth of the specimen and the maximum size of the object Lt; / RTI > For example, an individual (Mycobacterium tuberculosis) has a size range of 2 to 5 microns and a depth range of 2 to 10 microns depending on the magnification of the optical system used. At this time, it is possible to set the lattice spacing of the three-dimensional lattice co-ordinates so that the smallest numerical value in the object size and the depth range of the optical system is minimized and the largest numerical value is maximized.

이후, 상기 초점가변 렌즈의 초점이동을 통해 상기 샘플 검사시료 내에 분포하는 개체를 검출한다(S230).Thereafter, an object distributed in the sample inspection sample is detected through focus movement of the focus variable lens (S230).

이때, 샘플 검사시료 내의 개체 검출은 개체 검출에 최적화된 별도의 패턴 매칭 또는 인공지능 기반의 딥 러닝(Deep learnign) 검출 알고리즘을 적용하여 수행할 수 있다.At this time, the object detection in the sample inspection sample can be performed by applying a separate pattern matching optimized for the object detection or a deep learnign detection algorithm based on the artificial intelligence.

한편, 상기 개체를 검출하는 단계에서 검출된 개체의 3차원 격자좌표를 저장한다(S240). In operation S240, the 3D grid coordinates of the detected object are stored.

여기서, 검출된 개체의 위치는 설정된 3차원 격자좌표에 따라 좌표로서 내장 메모리 또는 별도의 기록장치에 저장할 수 있다. Here, the position of the detected object may be stored in the internal memory or a separate recording device as coordinates according to the set three-dimensional grid coordinates.

이후, 초점가변 렌즈의 초점이 이동하여 도말된 시료를 벗어나게 되면 초점가변 렌즈의 초점 이동이 완료되고, 하나의 샘플 검사시료에 대한 개체 검출이 완료된다. Thereafter, when the focal point of the focal variable lens shifts and the sample is removed, the focal point shift of the focal variable lens is completed, and the detection of the object for one sample inspection sample is completed.

이때, 준비된 샘플 검사시료의 개수만큼 다시 개체 검출과정을 반복할 수 있다. 즉, 상기 샘플 검사시료에 대한 기준위치를 설정하고, 검사영역을 분할하는 단계(S210)부터 상기 개체를 검출하는 단계에서 검출된 개체의 위치를 할당된 상기 3차원 격자좌표로 저장하는 단계(S240)까지 반복하여 다수의 샘플 검사시료에 대하여 개체 검출을 수행한다(S250). 이는 하나의 샘플 검사시료에 대한 개체 검출 정보만으로는 유의미한 통계정보를 얻을 수 없기 때문이다. At this time, the object detection process can be repeated as many times as the number of sample inspection samples prepared. That is, the step of setting the reference position for the sample inspection sample and storing the position of the detected object in the step of detecting the object from the step S210 of dividing the inspection region into the assigned three-dimensional grid coordinates (S240 ) To perform object detection on a plurality of sample inspection samples (S250). This is because significant statistical information can not be obtained only by the object detection information for one sample inspection sample.

다음으로, 검출된 개체의 3차원 격자좌표에 대한 통계정보를 도출한다(S260).Next, statistical information on the detected three-dimensional grid coordinates of the object is derived (S260).

여기서, 다수의 샘플 검사시료로부터 검출된 개체 정보들을 통합하여 처리함으로써, 개체 분포에 대한 통계정보를 도출할 수 있다. Here, statistical information on the individual distribution can be derived by collectively processing the individual information detected from the plurality of sample inspection samples.

이때, 통계정보는 개체들의 위치에 대한 최소 및 최대 깊이값과 평균값 그리고 편차일 수 있다. At this time, the statistical information may be a minimum and a maximum depth value, an average value and a deviation of the positions of the objects.

다음, 상기 통계정보가 반영된 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템은 실제 검사시료에 대하여 개체가 분포할 수 있는 정해진 깊이 범위(개체가 분포된 최소 깊이 위치 및 최대 깊이 위치) 내에서만 초점가변 렌즈의 초점이동을 수행하여 각각의 깊이 별로 존재하는 개체들을 검출한다. Next, an automatic inspection system composed of a focus variable microscope in which the above-described statistical information is reflected is used to determine the focus of the focusable lens only within a predetermined depth range (the minimum depth position and the maximum depth position where the object is distributed) Movement is performed to detect objects existing at respective depths.

따라서, 상술한 바와 같은 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법은 두께가 있는 도말시료의 깊이 방향에 대한 검사 범위를 한정함으로써, 불필요한 영역에 대한 검사를 배제할 수 있으므로, 액상 초점가변 렌즈를 이용하여 자동으로 수행되는 시료의 검사 시간을 단축하고, 판정 성능을 향상시킬 수 있으며, 깊이 볼륨을 갖는 시료 속에 존재하는 개체의 신속한 추적관리에 활용될 수 있다. Therefore, the sputum smear sample inspection method of the automatic inspection system constituted by the above-mentioned focus variable microscope can limit the inspection range to the depth direction of the thick smear sample, thereby eliminating the inspection for the unnecessary area, It is possible to shorten the inspection time of the sample that is automatically performed using the variable lens, improve the determination performance, and can be utilized for rapid tracking management of the object existing in the sample having the depth volume.

본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 아울러 본 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.The singular forms herein include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, components, steps, operations, and elements referred to in the specification as " comprises " or " comprising " refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations, elements, and / or devices.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 명세서를 통해 개시된 모든 실시예들과 조건부 예시들은, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 독자가 본 발명의 원리와 개념을 이해하도록 돕기 위한 의도로 기술된 것으로, 당업자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며,그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It is to be understood that all embodiments and conditional statements disclosed herein are intended to assist the reader in understanding the principles and concepts of the present invention to those skilled in the art, It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (6)

적어도 하나 이상의 샘플 검사시료내의 개체분포 검사를 토대로 실제 검사시료의 깊이방향 검사범위에 대한 통계정보를 도출하는 단계; 및
상기 통계정보를 반영하여 실제 검사시료에 대하여 상기 통계정보에 따른 깊이방향의 두께만큼 초점가변 렌즈의 초점을 이동하며 개체를 검출하는 단계;
를 포함하되,
상기 통계정보를 도출하는 단계는,
상기 샘플 검사시료에 대한 기준위치를 설정하고, 검사영역을 분할하는 단계;
상기 기준위치와 검사영역에 따라 3차원 격자좌표를 할당하는 단계;
상기 초점가변 렌즈의 초점이동을 통해 상기 샘플 검사시료 내에 분포하는 개체를 검출하는 단계;
상기 개체를 검출하는 단계에서 검출된 개체의 3차원 격자좌표를 저장하는 단계; 및
상기 검출된 개체의 3차원 격자좌표에 대한 통계정보를 도출하는 단계;
를 포함하는 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법.
Deriving statistical information on a depth direction inspection range of an actual inspection sample on the basis of an individual distribution inspection in at least one sample inspection sample; And
Detecting the object by moving the focal point of the focus variable lens by the thickness in the depth direction according to the statistical information with respect to the actual test sample by reflecting the statistical information;
, ≪ / RTI &
The step of deriving the statistical information may include:
Setting a reference position for the sample inspection sample and dividing the inspection area;
Assigning three-dimensional grid coordinates according to the reference position and the inspection area;
Detecting an object distributed in the sample inspection sample through a focus shift of the focus variable lens;
Storing three-dimensional grid coordinates of the detected entity in the detecting the entity; And
Deriving statistical information on the detected three-dimensional grid coordinates of the object;
The method comprising the steps of: detecting a sputum smear sample in an automatic inspection system,
제1항에 있어서,
상기 통계정보를 도출하는 단계 이전에,
상기 초점가변 렌즈의 초점이동량과 상기 초점가변 렌즈의 초점이동을 제어하는 제어전류량을 토대로 상기 초점가변 렌즈를 제어하는 제어데이터를 설정하는 단계를 더 포함하는 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법.
The method according to claim 1,
Prior to deriving the statistical information,
Further comprising the step of setting control data for controlling said focus variable lens on the basis of a focus shift amount of said focus variable lens and a control current amount for controlling focus shift of said focus variable lens, Sample Inspection Method.
제2항에 있어서,
상기 초점가변 렌즈를 제어하는 제어데이터를 설정하는 단계는,
분해능 타겟을 수직방향으로 이동시키고, 상기 분해능 타겟이 선명하게 관찰되도록 상기 초점가변 렌즈에 전류를 인가하는 단계; 및
상기 분해능 타겟의 수직 이동에 따라 선명하게 관찰되는 위치와 상기 초점가변 렌즈에 인가되는 전류를 순차적으로 측정하여 상기 초점이동량과 상기 제어전류량을 데이터화하여 제어데이터로 설정하는 단계;
를 포함하는 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the step of setting control data for controlling the focus variable lens comprises:
Moving a resolution target in a vertical direction and applying a current to the focus variable lens such that the resolution target is clearly observed; And
Sequentially measuring a position that is observed clearly according to a vertical movement of the resolving target and a current applied to the focus variable lens to set the focus shift amount and the control current amount as data for control data;
The method comprising the steps of: detecting a sputum smear sample in an automatic inspection system,
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 기준위치는
상기 샘플 검사시료의 평면에 대한 기준위치와 깊이방향에 대한 기준위치를 설정하는 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법.
The method according to claim 1,
The reference position
And a focus variable microscope for setting a reference position for the plane of the sample inspection sample and a reference position for the depth direction.
제1항에 있어서,
상기 검출된 개체의 3차원 격자좌표에 대한 통계정보를 도출하는 단계 이전에,
상기 샘플 검사시료에 대한 기준위치를 설정하고, 검사영역을 분할하는 단계부터 상기 개체를 검출하는 단계에서 검출된 개체의 위치를 할당된 상기 3차원 격자좌표로 저장하는 단계를 준비된 샘플 검사시료의 개수만큼 반복하는 초점가변 검경으로 구성된 자동검사시스템의 객담 도말시료 검사 방법.
The method according to claim 1,
Prior to deriving statistical information on the three-dimensional grid coordinates of the detected entity,
Setting a reference position for the sample inspection sample, storing the position of the detected object in the three-dimensional grid coordinates assigned in the step of dividing the inspection area to the step of detecting the object, The method of testing the sputum smear sample in an automatic inspection system composed of variable focus microscope.
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