JP2006162524A - Standard solution for particle image analyzer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a standard solution assuring reliability of circularity for the particles obtained from the particle image analysis devices computing circularity from the imaged particle images. <P>SOLUTION: The standard solution for particle image analysis device imaging particles and computing circularity from the imaged particle images is characterized by containing the particles, of which the mean circularity ranges from 0.9 to 1.0 and the standard deviation of mean circularity is less than 0.05. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、粒子画像分析装置用標準粒子に関し、特に、撮像された粒子画像から円形度を算出する粒子画像分析装置用標準粒子に関する。   The present invention relates to standard particles for particle image analyzers, and more particularly, to standard particles for particle image analyzers that calculate circularity from captured particle images.

従来、フロー式粒子画像解析装置の測定データの信頼性を確保するためのフロー式粒子画像解析装置用標準液が知られている（たとえば、特許文献１参照）。   Conventionally, a standard solution for a flow type particle image analyzer for ensuring the reliability of measurement data of the flow type particle image analyzer is known (for example, see Patent Document 1).

上記特許文献１には、連続的に流れている測定サンプル内に浮遊する粒子を光走査で検出し、さらに画像処理を行う装置に用いる標準液に於いて、粒子の濃度、大きさ、形状が任意に選択でき、染色液による染色が可能な人工的粒子を用いることが開示されている。   In the above-mentioned Patent Document 1, the concentration, size, and shape of particles in a standard solution used in an apparatus for detecting particles suspended in a continuously flowing measurement sample by optical scanning and further performing image processing are described. It is disclosed to use artificial particles that can be arbitrarily selected and can be stained with a staining solution.

特開平６−１０２１５２号公報JP-A-6-102152

しかしながら、上記特許文献１に開示されたフロー式粒子画像解析装置用標準液は、粒子画像分析装置から得られる粒子の円形度の信頼性を保証するため標準液ではない。このように、粒子画像分析装置から得られる粒子の円形度の信頼性を保証するための標準液は存在しなかったため、粒子画像分析装置から得られる粒子の円形度の信頼性を確保することは難しかった。   However, the standard solution for a flow-type particle image analyzer disclosed in Patent Document 1 is not a standard solution in order to guarantee the reliability of the circularity of particles obtained from the particle image analyzer. Thus, since there was no standard solution for guaranteeing the reliability of the circularity of the particles obtained from the particle image analyzer, it is possible to ensure the reliability of the circularity of the particles obtained from the particle image analyzer. was difficult.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、粒子を撮像し、撮像された粒子画像から円形度を算出する粒子画像分析装置から得られる粒子の円形度の信頼性を保証するための標準液を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The reliability of the circularity of particles obtained from a particle image analyzer that images particles and calculates the circularity from the captured particle images. The purpose is to provide a standard solution for guaranteeing.

本発明の粒子画像分析装置用標準液は、粒子を撮像し、撮像した粒子像から円形度を算出する粒子画像分析装置用標準液であって、平均円形度が０．９〜１の範囲内であり、且つ、平均円形度の標準偏差が０．０５以下である粒子を含有することを特徴とする。   The standard solution for particle image analyzer of the present invention is a standard solution for particle image analyzer that images particles and calculates the circularity from the captured particle image, and the average circularity is in the range of 0.9 to 1. And particles having a standard deviation of average circularity of 0.05 or less.

本発明において、前記粒子の平均円形度の変動係数が０．３％以内にあることが好ましい。   In the present invention, the coefficient of variation of the average circularity of the particles is preferably within 0.3%.

さらに、前記粒子がラテックス粒子であることが好ましい。   Furthermore, the particles are preferably latex particles.

さらに、前記ラテックス粒子がポリスチレンラテックス粒子であることが好ましい。   Furthermore, the latex particles are preferably polystyrene latex particles.

本発明の粒子画像分析装置用標準液は、粒子を撮像し、撮像した粒子像から円形度を算出する粒子画像分析装置用標準液であって、平均円形度が０．９〜１の範囲内であり、且つ、平均円形度の標準偏差が０．０５以下である粒子を含有することを特徴とする。そのため、前記粒子の円形度は均一であり、前記粒子画像分析装置から得られ円形度の精度管理や校正に使用することが可能となり、前記粒子画像分析装置から得られる円形度のデータの信頼性を確保することが可能となる。   The standard solution for particle image analyzer of the present invention is a standard solution for particle image analyzer that images particles and calculates the circularity from the captured particle image, and the average circularity is in the range of 0.9 to 1. And particles having a standard deviation of average circularity of 0.05 or less. Therefore, the circularity of the particles is uniform, and can be used for accuracy control and calibration of the circularity obtained from the particle image analyzer, and reliability of the circularity data obtained from the particle image analyzer Can be secured.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の粒子画像分析装置用標準液を適用する粒子画像分析システム（粒子画像分析装置）の全体構成を示した斜視図であり、図２は、図１に示した粒子画像分析システムの概略図である。図３および図４は、図２に示した粒子画像分析システムの粒子画像処理装置における撮像部の構成を示した図である。図５は、図１に示した粒子画像分析システムの粒子画像処理装置の構成を示したブロック図である。まず、図１、図２および図５を参照して、粒子画像分析システム１００の全体構成について説明する。この粒子画像分析システム１００は、ファインセラミックス粒子や、顔料、化粧品パウダーなどの粉体（粒子）の品質を管理するために用いられる。また、この粒子画像分析システム１００は、図１および図２に示すように、粒子画像処理装置１と、粒子画像処理装置１に電気信号線（本実施形態では、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）２．０ケーブル）３を用いて電気的に接続される画像データ分析装置２とにより構成されている。   FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a particle image analysis system (particle image analysis apparatus) to which the standard solution for particle image analysis apparatus of the present invention is applied, and FIG. 2 is a particle image analysis shown in FIG. 1 is a schematic diagram of a system. 3 and 4 are diagrams showing the configuration of the imaging unit in the particle image processing apparatus of the particle image analysis system shown in FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the particle image processing apparatus of the particle image analysis system shown in FIG. First, the overall configuration of the particle image analysis system 100 will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 5. This particle image analysis system 100 is used to manage the quality of fine ceramic particles, powders (particles) such as pigments and cosmetic powders. In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the particle image analysis system 100 includes a particle image processing apparatus 1, and an electric signal line (USB (Universal Serial Bus) 2. 0 cable) 3 and an image data analysis device 2 electrically connected.

粒子画像処理装置１は、液体中の粒子を撮像し、撮像された粒子画像に画像処理を施すために設けられている。この粒子画像処理装置１により撮像される粒子としては、たとえば、ファインセラミックス粒子、顔料、化粧品パウダーなどの粉体（粒子）が挙げられる。また、画像データ分析装置２は、粒子画像処理装置１により画像処理された粒子画像のデータを記憶および分析することにより、粒子の大きさや形状などを自動的に算出して表示するために設けられている。   The particle image processing apparatus 1 is provided for imaging particles in a liquid and performing image processing on the captured particle image. Examples of the particles imaged by the particle image processing apparatus 1 include fine ceramic particles, pigments, and powders (particles) such as cosmetic powders. The image data analysis device 2 is provided for automatically calculating and displaying the size and shape of particles by storing and analyzing the data of the particle image processed by the particle image processing device 1. ing.

ここで、粒子画像処理装置１は、図１、図２および図５に示すように、粒子懸濁液の流れを撮像する撮像部１ａと、全体画像から部分画像（粒子画像）の切り出し処理などを行う画像処理基板１ｂと、粒子画像処理装置１の制御を行うＣＰＵ基板１ｃとを備えている。   Here, as shown in FIGS. 1, 2, and 5, the particle image processing apparatus 1 includes an imaging unit 1 a that captures the flow of the particle suspension, and a partial image (particle image) extraction process from the entire image. And a CPU substrate 1c for controlling the particle image processing apparatus 1.

撮像部１ａは、図２および図３に示すように、試料液容器１１と、透明な石英製のシースフローセル１２と、光源としてのストロボランプ１３と、ＣＣＤカメラ１４と、シース液容器１５と、シリンジポンプ１６、１７および１８（図３参照）と、駆動機構部１９および２０（図３参照）と、排出液容器２１とを含んでいる。撮像部１ａのＣＣＤカメラ１４は、画像処理基板１ｂとケーブル４によって接続されている。   2 and 3, the imaging unit 1a includes a sample liquid container 11, a transparent quartz sheath flow cell 12, a strobe lamp 13 as a light source, a CCD camera 14, a sheath liquid container 15, Syringe pumps 16, 17 and 18 (see FIG. 3), drive mechanism portions 19 and 20 (see FIG. 3), and a drainage container 21 are included. The CCD camera 14 of the imaging unit 1 a is connected to the image processing board 1 b by the cable 4.

試料液容器１１は、上部が開放された漏斗形状を有しており、内部に試料液（粒子懸濁液）を貯留することが可能なように構成されている。試料液容器１１とシースフローセル１２との間の流路３１には、図３に示すように、バルブ４１が設けられている。また、試料液容器１１には、試料液容器１１内に貯留された試料液（粒子懸濁液）を攪拌するための攪拌装置２２が取り付けられている。   The sample liquid container 11 has a funnel shape with an open top, and is configured to be able to store a sample liquid (particle suspension) therein. A valve 41 is provided in the flow path 31 between the sample liquid container 11 and the sheath flow cell 12 as shown in FIG. The sample solution container 11 is provided with a stirring device 22 for stirring the sample solution (particle suspension) stored in the sample solution container 11.

シースフローセル１２は、粒子懸濁液の流れを、粒子懸濁液の両側を流れるシース液の流れで挟み込むことにより、偏平な流れに変換する機能を有している。このシースフローセル１２は、図２および図４に示すように、外面の中央位置近傍に縦長形状の凹部１２ａを有している。シースフローセル１２内を流れる粒子懸濁液は、シースフローセル１２の凹部１２ａを介してＣＣＤカメラ１４により撮像されるように構成されている。シースフローセル１２は、図３に示すように、流路３２を介して、シリンジポンプ１６に接続されている。また、シースフローセル１２は、流路３３および３４を介して、シリンジポンプ１８に接続されている。また、シースフローセル１２は、流路３３および３５を介して、排出液容器２１に接続されている。流路３２および３３には、それぞれ、バルブ４２および４３が設けられている。また、流路３４および３５には、それぞれ、バルブ４４および４５が設けられている。   The sheath flow cell 12 has a function of converting the flow of the particle suspension into a flat flow by sandwiching the flow of the particle suspension with the flow of the sheath liquid flowing on both sides of the particle suspension. As shown in FIGS. 2 and 4, the sheath flow cell 12 has a vertically long concave portion 12 a in the vicinity of the center position of the outer surface. The particle suspension flowing in the sheath flow cell 12 is configured to be imaged by the CCD camera 14 through the recess 12 a of the sheath flow cell 12. As shown in FIG. 3, the sheath flow cell 12 is connected to the syringe pump 16 via a flow path 32. The sheath flow cell 12 is connected to the syringe pump 18 via the flow paths 33 and 34. The sheath flow cell 12 is connected to the drainage liquid container 21 through flow paths 33 and 35. Valves 42 and 43 are provided in the flow paths 32 and 33, respectively. The channels 34 and 35 are provided with valves 44 and 45, respectively.

シース液容器１５は、内部にシース液を貯留することが可能なように構成されている。このシース液容器１５は、流路３６および３７を介して、シリンジポンプ１６および１７に接続されている。流路３６および３７には、それぞれ、バルブ４６および４７が設けられている。シリンジポンプ１７は、流路３８を介して、シリンジポンプ１８に接続されている。   The sheath liquid container 15 is configured to be able to store the sheath liquid therein. The sheath liquid container 15 is connected to syringe pumps 16 and 17 via flow paths 36 and 37. Valves 46 and 47 are provided in the flow paths 36 and 37, respectively. The syringe pump 17 is connected to the syringe pump 18 via the flow path 38.

駆動機構部１９は、２つのシリンジポンプ１６および１８を連動して駆動させるために設けられている。この駆動機構部１９は、ステッピングモータ１９ａと、ステッピングモータ１９ａの回転運動を直線運動に変換してシリンジポンプ１６および１８に伝達する駆動伝達部１９ｂとを含んでいる。また、駆動機構部２０は、シリンジポンプ１７を駆動させるために設けられている。この駆動機構部２０は、ステッピングモータ２０ａと、ステッピングモータ２０ａの回転運動を直線運動に変換してシリンジポンプ１７に伝達する駆動伝達部２０ｂとを含んでいる。   The drive mechanism 19 is provided to drive the two syringe pumps 16 and 18 in conjunction with each other. The drive mechanism unit 19 includes a stepping motor 19a and a drive transmission unit 19b that converts the rotational motion of the stepping motor 19a into a linear motion and transmits the linear motion to the syringe pumps 16 and 18. The drive mechanism 20 is provided to drive the syringe pump 17. The drive mechanism unit 20 includes a stepping motor 20a and a drive transmission unit 20b that converts the rotational motion of the stepping motor 20a into a linear motion and transmits the linear motion to the syringe pump 17.

また、シースフローセル１２とＣＣＤカメラ１４との間には、ストロボランプ１３により照射された粒子懸濁液中の粒子の光像を拡大するための対物レンズ２３が設けられている。この対物レンズ２３は、異なる拡大倍率を有する他の対物レンズ２３と交換可能なように構成されている。これにより、測定可能な粒径の範囲を広くしている。すなわち、対物レンズ２３の倍率を大きくすれば、ＣＣＤカメラ１４による撮像エリアが小さくなる一方、小さな粒子をより大きく撮像することが可能である。また、対物レンズ２３の倍率を小さくすれば、ＣＣＤカメラ１４による撮像エリアが大きくなるので、大きな粒子を撮像するのに適している。   In addition, an objective lens 23 is provided between the sheath flow cell 12 and the CCD camera 14 for enlarging a light image of particles in the particle suspension irradiated by the strobe lamp 13. The objective lens 23 is configured to be exchangeable with another objective lens 23 having a different magnification. This widens the measurable particle size range. That is, if the magnification of the objective lens 23 is increased, an imaging area by the CCD camera 14 is reduced, while small particles can be imaged larger. Further, if the magnification of the objective lens 23 is reduced, the imaging area by the CCD camera 14 is increased, which is suitable for imaging large particles.

次に、図２および図５を参照して、画像処理基板１ｂの構成について説明する。画像処理基板１ｂは、図５に示すように、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、メインメモリ５３と、画像処理プロセッサ５４と、フレームバッファ５５と、フィルタテスト用メモリ５６と、バックグラウンド補正データ用メモリ５７と、プライムコードデータ格納用メモリ５８と、頂点データ格納用メモリ５９と、結果データ格納用メモリ６０と、画像入力インタフェース６１と、ＵＳＢインタフェース６２とにより構成されている。ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５
２、メインメモリ５３および画像処理プロセッサ５４は、互いにデータの送受信が可能なようにバス（ＢＵＳ）により接続されている。また、画像処理プロセッサ５４は、フレームバッファ５５、フィルタテスト用メモリ５６、バックグラウンド補正データ用メモリ５７、プライムコードデータ格納用メモリ５８、頂点データ格納用メモリ５９、結果データ格納用メモリ６０および画像入力インタフェース６１と、それぞれ、個別のバス（ＢＵＳ）により接続されている。これにより、画像処理プロセッサ５４から、フレームバッファ５５、フィルタテスト用メモリ５６、バックグラウンド補正データ用メモリ５７、プライムコードデータ格納用メモリ５８、頂点データ格納用メモリ５９および結果データ格納用メモリ６０へ、それぞれ、データの読み出し、および書き込みが可能になるとともに、画像入力インタフェース６１から画像処理プロセッサ５４へデータの入力が可能になる。このような画像処理基板１ｂのＣＰＵ５１は、ＰＣＩバスを介してＵＳＢインタフェース６２に接続されている。ＵＳＢインタフェース６２は、図示しないＵＳＢ／ＲＳ−２３２ｃ変換器を介してＣＰＵ基板１ｃに接続されている。 Next, the configuration of the image processing substrate 1b will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 5, the image processing board 1b includes a CPU 51, a ROM 52, a main memory 53, an image processing processor 54, a frame buffer 55, a filter test memory 56, and a background correction data memory 57. , Prime code data storage memory 58, vertex data storage memory 59, result data storage memory 60, image input interface 61, and USB interface 62. CPU51, ROM5
2. The main memory 53 and the image processor 54 are connected by a bus (BUS) so that data can be transmitted and received. The image processor 54 also includes a frame buffer 55, a filter test memory 56, a background correction data memory 57, a prime code data storage memory 58, a vertex data storage memory 59, a result data storage memory 60, and an image input. Each interface 61 is connected to each other by an individual bus (BUS). Thereby, from the image processor 54 to the frame buffer 55, the filter test memory 56, the background correction data memory 57, the prime code data storage memory 58, the vertex data storage memory 59, and the result data storage memory 60, Data can be read and written, and data can be input from the image input interface 61 to the image processor 54. The CPU 51 of such an image processing board 1b is connected to the USB interface 62 via the PCI bus. The USB interface 62 is connected to the CPU board 1c via a USB / RS-232c converter (not shown).

ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されているコンピュータプログラムと、メインメモリ５３にロードされたコンピュータプログラムとを実行する機能を有している。ＲＯＭ５２は、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどにより構成されている。このＲＯＭ５２には、ＣＰＵ５１により実行されるコンピュータプログラムや、コンピュータプログラムに用いるデータなどが記録されている。メインメモリ５３は、ＳＲＡＭまたはＤＲＡＭなどにより構成されている。このメインメモリ５３は、ＲＯＭ５２に記録されているコンピュータプログラムの読み出しに用いられるとともに、コンピュータプログラムをＣＰＵ５１が実行する際のＣＰＵ５１の作業領域として使用される。   The CPU 51 has a function of executing a computer program stored in the ROM 52 and a computer program loaded in the main memory 53. The ROM 52 is configured by a mask ROM, PROM, EPROM, EEPROM, or the like. The ROM 52 stores computer programs executed by the CPU 51, data used for the computer programs, and the like. The main memory 53 is configured by SRAM or DRAM. The main memory 53 is used to read out the computer program recorded in the ROM 52 and is used as a work area for the CPU 51 when the CPU 51 executes the computer program.

画像処理プロセッサ５４は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などにより構成されている。この画像処理プロセッサ５４は、メディアンフィルタ処理回路、ラプラシアンフィルタ処理回路、２値化処理回路、エッジトレース処理回路、重なりチェック処理回路、結果データ作成回路などの画像処理を実行可能なハードウェアを備える画像処理専用のプロセッサである。フレームバッファ５５、フィルタテスト用メモリ５６、バックグラウンド補正データ用メモリ５７、プライムコードデータ格納用メモリ５８、頂点データ格納用メモリ５９および結果データ格納用メモリ６０は、それぞれ、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどにより構成されている。これらのフレームバッファ５５、フィルタテスト用メモリ５６、バックグラウンド補正データ用メモリ５７、プライムコードデータ格納用メモリ５８、頂点データ格納用メモリ５９および結果データ格納用メモリ６０は、画像処理プロセッサ５４が画像処理を実行する際のデータの格納用として使用される。   The image processor 54 is configured by an FPGA (Field Programmable Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or the like. The image processor 54 is an image including hardware capable of executing image processing, such as a median filter processing circuit, a Laplacian filter processing circuit, a binarization processing circuit, an edge trace processing circuit, an overlap check processing circuit, and a result data creation circuit. It is a processor dedicated to processing. The frame buffer 55, filter test memory 56, background correction data memory 57, prime code data storage memory 58, vertex data storage memory 59, and result data storage memory 60 are each configured by SRAM, DRAM, or the like. ing. These frame buffer 55, filter test memory 56, background correction data memory 57, prime code data storage memory 58, vertex data storage memory 59 and result data storage memory 60 are processed by the image processor 54. Used to store data when executing

画像入力インタフェース６１は、Ａ／Ｄ変換器を含むビデオデジタイズ回路（図示せず）を備えている。この画像入力インタフェース６１は、図２に示すように、ビデオ信号ケーブル４によってＣＣＤカメラ１４に電気的に接続されている。これにより、ＣＣＤカメラ１４から入力されたビデオ信号は、画像入力インタフェース６１（図５参照）でＡ／Ｄ変換される。そして、デジタル化された画像データ（粒子画像）は、フレームバッファ５５に格納されるように構成されている。ＵＳＢインタフェース６２は、ＣＰＵ基板１ｃと図示しないＵＳＢ／ＲＳ−２３２ｃ変換器を介して接続されている。また、ＵＳＢインタフェース６２は、電気信号線（ＵＳＢ２．０ケーブル）３によって画像データ分析装置２に接続されている。ＣＰＵ基板１ｃは、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどにより構成されており、粒子画像処理装置１を制御する機能を有している。   The image input interface 61 includes a video digitizing circuit (not shown) including an A / D converter. The image input interface 61 is electrically connected to the CCD camera 14 by a video signal cable 4 as shown in FIG. As a result, the video signal input from the CCD camera 14 is A / D converted by the image input interface 61 (see FIG. 5). The digitized image data (particle image) is configured to be stored in the frame buffer 55. The USB interface 62 is connected to the CPU board 1c via a USB / RS-232c converter (not shown). The USB interface 62 is connected to the image data analysis device 2 by an electric signal line (USB 2.0 cable) 3. The CPU substrate 1c is configured by a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and has a function of controlling the particle image processing apparatus 1.

画像データ分析装置２は、図１および図２に示すように、画像表示部２ａと、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびハードディスクなどを備えた装置本体としての画像データ処理部２ｂと、キーボードなどの入力装置２ｃとを含むパーソナルコンピュータ（ＰＣ）により構成されている。画像データ処理部２ｂのハードディスクには、粒子画像処理装置１と通信することにより粒子画像処理装置１での処理結果に基づいて画像データの解析処理および統計処理を行うためのアプリケーションプログラムがインストールされている。このアプリケーションプログラムは、画像データ処理部２ｂのＣＰＵにより実行されるように構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the image data analysis device 2 includes an image display unit 2a, an image data processing unit 2b as a device body including a CPU, a ROM, a RAM, and a hard disk, and an input device such as a keyboard. 2c and a personal computer (PC). The hard disk of the image data processing unit 2b is installed with an application program for performing image data analysis processing and statistical processing based on the processing result in the particle image processing device 1 by communicating with the particle image processing device 1. Yes. This application program is configured to be executed by the CPU of the image data processing unit 2b.

図６は、図１に示した粒子画像分析システムの画像処理動作を説明するための概略図である。次に、図１〜図４および図６を参照して、本発明の一実施形態による粒子画像分析システム１００の動作について説明する。   FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an image processing operation of the particle image analysis system shown in FIG. Next, an operation of the particle image analysis system 100 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、図１〜図３に示した粒子画像処理装置１の撮像部１ａによる粒子の撮像を開始する前に、シース液容器１５に収容されたシース液による流体経路の洗浄が行われる。具体的には、図３に示すように、シリンジポンプ１６を、ピストンがシリンダから引き出された状態（吐出動作可能状態）にするとともに、シリンジポンプ１７および１８を、ピストンがシリンダ内へ押し込まれた状態（吸引動作可能状態）にする。この状態を初期状態とする。また、初期状態では、すべてのバルブ４１〜４７が閉じられた状態（遮断状態）になっている。   First, before the imaging of the particles by the imaging unit 1a of the particle image processing apparatus 1 shown in FIGS. 1 to 3 is started, the fluid path is cleaned with the sheath liquid stored in the sheath liquid container 15. Specifically, as shown in FIG. 3, the syringe pump 16 is brought into a state in which the piston is pulled out from the cylinder (discharge operation is possible), and the syringe pumps 17 and 18 are pushed into the cylinder. Set to the state (a state in which suction is possible). This state is the initial state. In the initial state, all the valves 41 to 47 are closed (blocked state).

次に、上記した初期状態から、バルブ４２、４３、４５および４６が開放される。このとき、シース液容器１５には予め陽圧が印加されているので、シース液容器１５内に収容されているシース液は、バルブ４６、シリンジポンプ１６、バルブ４２、シースフローセル１２、バルブ４３およびバルブ４５を通過して排出液容器２１内へ排出される。これにより、シース液容器１５から、バルブ４６、シリンジポンプ１６、バルブ４２、シースフローセル１２、バルブ４３およびバルブ４５を介して排出液容器２１へ至る流体経路がシース液により洗浄される。そして、バルブ４２、４３、４５および４６が再度閉じられる。これにより、シース液がシリンジポンプ１６に充填される。   Next, the valves 42, 43, 45 and 46 are opened from the initial state described above. At this time, since a positive pressure is applied to the sheath fluid container 15 in advance, the sheath fluid contained in the sheath fluid container 15 is the valve 46, syringe pump 16, valve 42, sheath flow cell 12, valve 43 and It passes through the valve 45 and is discharged into the drainage container 21. Thereby, the fluid path from the sheath liquid container 15 to the drained liquid container 21 through the valve 46, the syringe pump 16, the valve 42, the sheath flow cell 12, the valve 43, and the valve 45 is washed with the sheath liquid. Then, the valves 42, 43, 45 and 46 are closed again. Thereby, the sheath liquid is filled in the syringe pump 16.

次に、バルブ４４、４５および４７が開放される。これにより、シース液容器１５内に収容されているシース液は、バルブ４７、シリンジポンプ１７、シリンジポンプ１８、バルブ４４およびバルブ４５を通過して排出液容器２１内へ排出される。これにより、シース液容器１５から、バルブ４７、シリンジポンプ１７、シリンジポンプ１８、バルブ４４およびバルブ４５を介して排出液容器２１へ至る流体経路がシース液により洗浄される。そして、バルブ４４、４５および４７が再度閉じられる。   Next, valves 44, 45 and 47 are opened. As a result, the sheath liquid accommodated in the sheath liquid container 15 passes through the valve 47, the syringe pump 17, the syringe pump 18, the valve 44 and the valve 45 and is discharged into the discharge liquid container 21. Thereby, the fluid path from the sheath liquid container 15 to the drainage liquid container 21 via the valve 47, the syringe pump 17, the syringe pump 18, the valve 44, and the valve 45 is washed with the sheath liquid. Then, the valves 44, 45 and 47 are closed again.

次に、バックグラウンド補正データを生成するためのバックグラウンド補正用画像の撮像が行われる。具体的には、シースフローセル１２にシース液のみを供給した状態で、ストロボランプ１３からパルス光を照射し、ＣＣＤカメラ１４により撮像する。すなわち、バルブ４２〜４４が開放され、駆動機構部１９のステッピングモータ１９ａが駆動される。これにより、シリンジポンプ１６が流量Ｑのシース液の吐出動作を行うとともに、シリンジポンプ１８が流量Ｑのシース液の吸引動作を行う。これによって、シースフローセル１２に、シリンジポンプ１６から流量Ｑのシース液が流入する。このとき、バルブ４１が遮断状態にあるので、試料液容器１１内の試料液（粒子懸濁液）がシースフローセル１２に流入することはない。そして、シースフローセル１２内をシース液が上方から下方に向かって流れる。そして、流量Ｑのシース液が、シースフローセル１２から排出されて、シリンジポンプ１８に吸引される。   Next, imaging of a background correction image for generating background correction data is performed. Specifically, in a state where only the sheath liquid is supplied to the sheath flow cell 12, pulse light is emitted from the strobe lamp 13 and an image is taken by the CCD camera 14. That is, the valves 42 to 44 are opened, and the stepping motor 19a of the drive mechanism unit 19 is driven. Thereby, the syringe pump 16 performs the discharge operation of the sheath liquid at the flow rate Q, and the syringe pump 18 performs the suction operation of the sheath liquid at the flow rate Q. As a result, the sheath liquid of the flow rate Q flows from the syringe pump 16 into the sheath flow cell 12. At this time, since the valve 41 is in a shut-off state, the sample solution (particle suspension) in the sample solution container 11 does not flow into the sheath flow cell 12. Then, the sheath liquid flows in the sheath flow cell 12 from the upper side to the lower side. Then, the sheath liquid having the flow rate Q is discharged from the sheath flow cell 12 and sucked into the syringe pump 18.

このとき、シースフローセル１２内のシース液の流れに対して、ストロボランプ１３からパルス光を１／６０秒毎に周期的に照射する。これによって、粒子がシースフローセル１２内を通過していない状態の１／６０秒毎の静止画像（バックグラウンド補正用画像）が、対物レンズ２３を介してＣＣＤカメラ１４により撮像される。そして、粒子が写っていない状態の複数のバックグラウンド補正用画像を画像処理基板１ｂに取り込む。これにより、図６に示すように、１つのバックグラウンド補正データを生成する。そして、画像処理基板１ｂでは、バックグラウンド補正データをバックグラウンド補正データ用メモリ５７（図５参照）に格納するとともに、電気信号線（ＵＳＢ２．０ケーブル）３を介して画像データ分析装置２の画像データ処理部２ｂに送信する。そして、画像データ分析装置２側では、受信したバックグラウンド補正データを画像データ処理部２ｂ内のメモリに保存する。なお、このバックグラウンド補正データを生成する処理は、粒子の撮像開始前に１回だけ実行される。   At this time, pulsed light is periodically irradiated from the strobe lamp 13 every 1/60 seconds with respect to the flow of the sheath liquid in the sheath flow cell 12. Thereby, a still image (background correction image) every 1/60 seconds in a state where particles are not passing through the sheath flow cell 12 is imaged by the CCD camera 14 via the objective lens 23. Then, a plurality of background correction images in a state where no particles are captured are taken into the image processing substrate 1b. Thereby, as shown in FIG. 6, one background correction data is generated. In the image processing board 1b, the background correction data is stored in the background correction data memory 57 (see FIG. 5) and the image of the image data analysis device 2 is connected via the electric signal line (USB 2.0 cable) 3. The data is transmitted to the data processing unit 2b. Then, on the image data analysis device 2 side, the received background correction data is stored in a memory in the image data processing unit 2b. The process of generating the background correction data is executed only once before the start of particle imaging.

次に、撮像部１ａ（図２参照）による粒子の撮像が開始される。具体的には、図３に示すバルブ４１〜４４が開放され、駆動機構部１９および２０のステッピングモータ１９ａおよび２０ａが駆動される。これにより、シリンジポンプ１６が流量Ｑのシース液の吐出動作を行うとともに、シリンジポンプ１８および１７が流量Ｑおよび流量Ｑｓの吸引動作を行う。これによって、シースフローセル１２に、シリンジポンプ１６から流量Ｑのシース液が流入するとともに、試料液容器１１から流量Ｑｓの試料液（粒子懸濁液）が流入する。そして、試料液（粒子懸濁液）は、図４に示すように、シース液に両側を挟み込まれることにより流体力学的に偏平に絞られた状態で、シースフローセル１２内を上方から下方に向かって流れる。そして、試料液（粒子懸濁液）とシース液とが混合された流量（Ｑ＋Ｑｓ）の混合液が、シースフローセル１２から排出されて、図３に示すシリンジポンプ１８および１７に吸引される。   Next, imaging of particles by the imaging unit 1a (see FIG. 2) is started. Specifically, the valves 41 to 44 shown in FIG. 3 are opened, and the stepping motors 19a and 20a of the drive mechanisms 19 and 20 are driven. Thereby, the syringe pump 16 performs the discharge operation of the sheath liquid having the flow rate Q, and the syringe pumps 18 and 17 perform the suction operation of the flow rate Q and the flow rate Qs. As a result, the sheath liquid of the flow rate Q flows from the syringe pump 16 into the sheath flow cell 12 and the sample liquid (particle suspension) of the flow rate Qs flows from the sample liquid container 11. Then, as shown in FIG. 4, the sample liquid (particle suspension) moves from the upper side to the lower side in the sheath flow cell 12 in a state where the both sides of the sample liquid are sandwiched between the sheath liquid and hydrodynamically flattened. Flowing. Then, a mixed liquid having a flow rate (Q + Qs) obtained by mixing the sample liquid (particle suspension) and the sheath liquid is discharged from the sheath flow cell 12 and sucked into the syringe pumps 18 and 17 shown in FIG.

このとき、シースフローセル１２内で偏平に絞られた粒子懸濁液の流れに対して、ストロボランプ１３からパルス光を１／６０秒毎に周期的に照射する。このストロボランプ１３からのパルス光の照射は、６０秒間行われる。これによって、合計３６００枚の粒子の静止画像が対物レンズ２３を介してＣＣＤカメラ１４により撮像される。   At this time, the pulsed light is periodically emitted from the strobe lamp 13 every 1/60 seconds with respect to the flow of the particle suspension narrowed flat in the sheath flow cell 12. The irradiation of the pulsed light from the strobe lamp 13 is performed for 60 seconds. As a result, a still image of a total of 3600 particles is captured by the CCD camera 14 via the objective lens 23.

なお、半透明状の粒子を撮像する場合には、装置内に染色液を収容する染色液ボトルと、粒子を染色液で染色するための反応チャンバとを設けることにより、撮像前の粒子に対して適当な染色を施すのが好ましい。また、粒子の特性（粒径や比重）に応じて粒子を懸濁する溶媒を選択するのが好ましい。また、粒子懸濁液の特性（たとえば、溶媒の粘度や比重など）に応じて、シース液の粘度や比重を変更することが好ましい。これにより、容易に、粒子懸濁液の流れを偏平に絞り込むことが可能である。   When imaging translucent particles, a staining solution bottle that contains staining solution in the apparatus and a reaction chamber for staining the particles with the staining solution are provided to the particles before imaging. It is preferable to perform appropriate dyeing. Further, it is preferable to select a solvent for suspending the particles according to the characteristics (particle size and specific gravity) of the particles. Further, it is preferable to change the viscosity and specific gravity of the sheath liquid according to the characteristics of the particle suspension (for example, the viscosity and specific gravity of the solvent). Thereby, it is possible to easily narrow the flow of the particle suspension to be flat.

また、粒子懸濁液の流れの偏平な面をＣＣＤカメラ１４で撮像することにより、撮像される粒子の重心と、ＣＣＤカメラ１４の撮像面との距離を実質的に一定にすることが可能である。これにより、粒子の大きさに関わらず常にピントの合った粒子像を得ることが可能である。   Further, by imaging the flat surface of the particle suspension flow with the CCD camera 14, the distance between the center of gravity of the imaged particle and the imaging surface of the CCD camera 14 can be made substantially constant. is there. Thereby, it is possible to always obtain a focused particle image regardless of the size of the particle.

また、試料を測定する前に、ＣＣＤカメラ１４の撮像面との距離と撮像される粒子の重心との距離を調整し、ピントを調整する必要がある。ピント調整方法としては、特開平４−８１６４０に開示されている技術が使用でき、均一な粒子を撮像してピント調整用評価値が最大になるように調整することにより、ピントを調整するものである。この方法を利用した自動焦点シーケンスのプログラムが、粒子画像分析システムの粒子画像処理装置１のメモリ（図示せず）に格納されている。   Further, before measuring the sample, it is necessary to adjust the focus by adjusting the distance between the imaging surface of the CCD camera 14 and the center of gravity of the imaged particle. As the focus adjustment method, the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-81640 can be used, and the focus is adjusted by imaging uniform particles and adjusting the focus adjustment evaluation value to be maximized. is there. A program for an autofocus sequence using this method is stored in a memory (not shown) of the particle image processing apparatus 1 of the particle image analysis system.

そして、ＣＣＤカメラ１４によって撮像された静止画像（粒子画像）は、ビデオ信号ケーブル４を介してビデオ信号として画像処理基板１ｂ（図５参照）へ出力される。画像処理基板１ｂの画像入力インタフェース６１では、ＣＣＤカメラ１４（図２参照）からのビデオ信号をＡ／Ｄ変換することにより、デジタル化された画像データを生成する。図５に示す画像入力インタフェース６１が出力した画像データは、転送されてフレームバッファ５５に格納される。そして、フレームバッファ５５に格納されたフレームデータに対して、図６に示すように、画像処理基板１ｂによる画像データからの部分画像（粒子画像）の切り出し処理と、画像データ処理部２ｂへの画像処理結果データの送信とが行われる。この場合、まず、画像処理基板１ｂの画像処理プロセッサ５４（図５参照）による以下のような画像処理が実行される。   The still image (particle image) captured by the CCD camera 14 is output as a video signal to the image processing substrate 1b (see FIG. 5) via the video signal cable 4. The image input interface 61 of the image processing board 1b generates digitized image data by A / D converting the video signal from the CCD camera 14 (see FIG. 2). Image data output from the image input interface 61 shown in FIG. 5 is transferred and stored in the frame buffer 55. Then, for the frame data stored in the frame buffer 55, as shown in FIG. 6, a partial image (particle image) cut-out process from the image data by the image processing board 1b and an image to the image data processing unit 2b Processing result data is transmitted. In this case, first, the following image processing is executed by the image processing processor 54 (see FIG. 5) of the image processing board 1b.

図７は、図５に示した一実施形態による粒子画像処理装置の画像処理プロセッサの処理手順を示したフローチャートである。図８〜図１４は、図５に示した一実施形態による粒子画像処理装置の画像処理プロセッサの処理方法を説明するための図である。図５〜図１４を参照して、画像処理プロセッサ５４による画像処理としては、ステップＳ１において、画像処理プロセッサ５４は、フレームバッファ５５に格納された粒子画像（画像データ）に対してノイズ除去処理を実行する。すなわち、画像処理プロセッサ５４には、上記したように、メディアンフィルタ処理回路が設けられている。このメディアンフィルタ処理回路によるメディアンフィルタ処理を施すことによって、粒子画像中のゴミなどのノイズが除去される。このメディアンフィルタ処理は、注目画素およびその近傍の８画素を含む計９画素について、各々の輝度値（画素値）を数値の大きい（または、小さい）順に並べて、９画素の画素値のメディアン（中間値）を注目画素の画素値とする処理である。   FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of the image processor of the particle image processing apparatus according to the embodiment shown in FIG. 8 to 14 are diagrams for explaining the processing method of the image processor of the particle image processing apparatus according to the embodiment shown in FIG. 5 to 14, as image processing by the image processor 54, in step S <b> 1, the image processor 54 performs noise removal processing on the particle image (image data) stored in the frame buffer 55. Execute. In other words, the image processor 54 is provided with a median filter processing circuit as described above. By applying the median filter processing by the median filter processing circuit, noise such as dust in the particle image is removed. In this median filter processing, the luminance values (pixel values) of a total of nine pixels including the target pixel and its neighboring eight pixels are arranged in order of numerical value (or small), and the median (intermediate value) of the nine pixels is obtained. Value) is the pixel value of the target pixel.

次に、ステップＳ２において、画像処理プロセッサ５４は、粒子懸濁液の流れに対する照射光の強度むらを補正するためのバックグラウンド補正処理を実行する。すなわち、画像処理プロセッサ５４には、上記したように、ラプラシアンフィルタ処理回路が設けられている。バックグラウンド補正処理では、ラプラシアンフィルタ処理回路によって、予め取得されてバックグラウンド補正データ用メモリ５７に格納されているバックグラウンド補正データと、メディアンフィルタ処理後の粒子画像との比較演算を行い、粒子画像から大部分の背景画像を除去した補正画像を生成する。   Next, in step S <b> 2, the image processor 54 executes a background correction process for correcting unevenness in the intensity of irradiation light with respect to the flow of the particle suspension. That is, the image processor 54 is provided with a Laplacian filter processing circuit as described above. In the background correction processing, the Laplacian filter processing circuit performs a comparison operation between the background correction data acquired in advance and stored in the background correction data memory 57 and the particle image after the median filter processing. A corrected image in which most of the background image is removed from is generated.

次に、ステップＳ３において、画像処理プロセッサ５４は、輪郭強調処理を実行する。この輪郭強調処理においては、ラプラシアンフィルタ処理回路によるラプラシアンフィルタ処理が行われる。このラプラシアンフィルタ処理は、注目画素およびその近傍の８画素を含む計９画素について、各々の輝度値と、対応する所定の係数とを掛け合わせ、その乗算結果の和を注目画素の画素値とする処理である。図８に示すように、本実施形態においては、注目画素Ｘ（ｉ，ｊ）に対応する係数を「２」とし、注目画素と上下左右方向で隣接する４つの画素Ｘ（ｉ，ｊ−１）、Ｘ（ｉ，ｊ＋１）、Ｘ（ｉ−１，ｊ）、および、Ｘ（ｉ＋１，ｊ）に対応する係数を「−１／４」とし、注目画素と斜め方向で隣接する４つの画素Ｘ（ｉ−１，ｊ−１）、Ｘ（ｉ＋１，ｊ−１）、Ｘ（ｉ＋１，ｊ＋１）、および、Ｘ（ｉ−１，ｊ＋１）に対応する係数を「０」としている。そして、以下の式（１）によって、ラプラシアンフィルタ処理後の注目画素の画素値Ｙ（ｉ，ｊ）を算出する。なお、以下の式（１）による演算の結果が２５５よりも大きい場合には２５５を出力し、式（１）による演算の結果が負の数となる場合には０を出力する。
Ｙ（ｉ，ｊ） ＝ ２×Ｘ（ｉ，ｊ）−０．２５×（Ｘ（ｉ，ｊ−１）＋Ｘ（ｉ−１，ｊ）＋Ｘ（ｉ，ｊ＋１）＋Ｘ（ｉ＋１，ｊ））＋０．５ ・・・（１） Next, in step S3, the image processor 54 executes contour enhancement processing. In this edge enhancement process, a Laplacian filter process is performed by a Laplacian filter processing circuit. This Laplacian filter process multiplies each luminance value by a corresponding predetermined coefficient for a total of nine pixels including the target pixel and its neighboring eight pixels, and uses the sum of the multiplication results as the pixel value of the target pixel. It is processing. As shown in FIG. 8, in this embodiment, the coefficient corresponding to the target pixel X (i, j) is “2”, and the four pixels X (i, j−1) adjacent to the target pixel in the vertical and horizontal directions. ), X (i, j + 1), X (i−1, j), and the coefficient corresponding to X (i + 1, j) are “−1/4”, and the four pixels adjacent to the target pixel in an oblique direction The coefficients corresponding to X (i−1, j−1), X (i + 1, j−1), X (i + 1, j + 1), and X (i−1, j + 1) are set to “0”. Then, the pixel value Y (i, j) of the target pixel after the Laplacian filter processing is calculated by the following equation (1). Note that 255 is output when the result of the calculation according to the following expression (1) is greater than 255, and 0 is output when the result of the calculation according to the expression (1) is a negative number.
Y (i, j) = 2 × X (i, j) −0.25 × (X (i, j−1) + X (i−1, j) + X (i, j + 1) + X (i + 1, j)) +0.5 (1)

次に、ステップＳ４において、画像処理プロセッサ５４は、輪郭強調処理が施された後のデータに基づいて、２値化のスレッシュホールドレベル（２値化閾値）を設定する。すなわち、画像処理プロセッサ５４のラプラシアンフィルタ回路には、２値化閾値設定処理を実行する輝度ヒストグラマ部が設けられている。まず、画像処理プロセッサ５４は、ラプラシアンフィルタ処理後の画像データから輝度ヒストグラムを作成し、この輝度ヒストグラムに対して所定のスムージング処理を行う。そして、スムージング処理後の輝度ヒストグラムから最頻度輝度値を求めた後、この最頻度輝度値を用いて以下の式（２）によって２値化閾値を算出する。
２値化閾値 ＝ 最頻度輝度値 × Ａ ＋ Ｂ ・・・（２）
なお、上記式（２）において、ＡおよびＢは、設定可能なパラメータであり、本実施形態では、ＡおよびＢのデフォルト値（既定値）は、それぞれ、「９０％」および「０」である。 Next, in step S <b> 4, the image processor 54 sets a binarization threshold level (binarization threshold) based on the data after the contour enhancement process. In other words, the Laplacian filter circuit of the image processor 54 is provided with a luminance histogram unit that executes a binarization threshold setting process. First, the image processor 54 creates a luminance histogram from the image data after the Laplacian filter processing, and performs a predetermined smoothing process on the luminance histogram. And after calculating | requiring the most frequent luminance value from the luminance histogram after a smoothing process, a binarization threshold value is calculated by the following formula | equation (2) using this most frequent luminance value.
Binarization threshold = most frequent luminance value × A + B (2)
In the above formula (2), A and B are settable parameters, and in this embodiment, the default values (default values) of A and B are “90%” and “0”, respectively. .

次に、ステップＳ５において、画像処理プロセッサ５４は、２値化閾値設定処理で設定
したスレッシュホールドレベル（２値化閾値）で、ラプラシアンフィルタ処理後の画像に対して２値化処理を行う。そして、ステップＳ６において、２値化処理が施された画像の各画素に対して、プライムコードおよび多重点情報を取得する。すなわち、画像処理プロセッサ５４には、２値化処理回路が設けられている。この２値化処理回路によって、２値化処理およびプライムコード・多重点情報取得処理が実行される。なお、プライムコードとは、注目画素およびその近傍の８つの画素を含む計９画素について求められる２値化コードであり、以下のように定義される。プライムコードデータ格納用メモリ５８は、図９に示すように、１ワード（１１ｂｉｔ）中にプライムコード格納領域５８ａおよび多重点数格納領域５８ｂの２つの領域を含んでいる。プライムコード格納領域５８ａは、図９中のｂｉｔ０〜ｂｉｔ７で示す８ｂｉｔの領域であり、多重点数領域５８ｂは、図９中のｂｉｔ８〜ｂｉｔ１０で示す３ｂｉｔの領域である。次に、プライムコードの定義について説明する。図１０に示すように、２値化処理された画像データのＰ０〜Ｐ８の９画素について、Ｐ１〜Ｐ３の画素値が０になっており、Ｐ０およびＰ４〜Ｐ８の画素値が１となっている。なお、Ｐ０〜Ｐ８の９画素に各々対応する輝度値が２値化閾値以上の場合には、Ｐ０〜Ｐ８の画素値が１となり、Ｐ０〜Ｐ８の９画素に各々対応する輝度値が２値化閾値未満の場合には、Ｐ０〜Ｐ８の画素値が０となる。この場合のプライムコードを説明する。注目画素Ｐ８以外の８つの画素Ｐ０〜Ｐ７は、プライムコード格納領域５８ａのｂｉｔ０〜ｂｉｔ７に各々対応している。つまり、プライムコード格納領域５８ａは、下位ビット（ｂｉｔ０）から上位ビット（ｂｉｔ７）へ向けて、８つの画素Ｐ０〜Ｐ７の画素値が各々格納されるように構成されている。これにより、プライムコードは、２進数表記では１１１１０００１となり、１６進数表記ではＦ１となる。なお、注目画素Ｐ８の画素値は、プライムコードには含まれない。 Next, in step S5, the image processor 54 performs binarization processing on the image after the Laplacian filter processing at the threshold level (binarization threshold) set in the binarization threshold setting processing. In step S6, the prime code and the multipoint information are acquired for each pixel of the image subjected to the binarization process. That is, the image processing processor 54 is provided with a binarization processing circuit. By this binarization processing circuit, binarization processing and prime code / multipoint information acquisition processing are executed. The prime code is a binarized code obtained for a total of nine pixels including the target pixel and eight pixels in the vicinity thereof, and is defined as follows. As shown in FIG. 9, the prime code data storage memory 58 includes two areas of a prime code storage area 58a and a multiple point storage area 58b in one word (11 bits). The prime code storage area 58a is an 8-bit area indicated by bit0 to bit7 in FIG. 9, and the multiple score area 58b is a 3-bit area indicated by bit8 to bit10 in FIG. Next, the definition of the prime code will be described. As shown in FIG. 10, the pixel values of P1 to P3 are 0 for the 9 pixels P0 to P8 of the binarized image data, and the pixel values of P0 and P4 to P8 are 1. Yes. When the luminance values corresponding to the nine pixels P0 to P8 are equal to or greater than the binarization threshold, the pixel values P0 to P8 are 1, and the luminance values corresponding to the nine pixels P0 to P8 are binary. If it is less than the threshold value, the pixel values of P0 to P8 are 0. The prime code in this case will be described. Eight pixels P0 to P7 other than the target pixel P8 correspond to bit0 to bit7 of the prime code storage area 58a, respectively. That is, the prime code storage area 58a is configured to store the pixel values of the eight pixels P0 to P7 from the lower bit (bit0) to the upper bit (bit7). Thus, the prime code is 11110001 in binary notation and F1 in hexadecimal notation. Note that the pixel value of the target pixel P8 is not included in the prime code.

また、注目画素とその近傍の８画素とによって構成される領域が、粒子像の境界の一部である場合、すなわち、プライムコードが２進数表記で００００００００以外の場合には、多重点情報が求められる。多重点とは、後述するエッジトレースの際に何回通過する可能性があるかを示すコードであり、予めルックアップテーブル（図示せず）に全てのパターンに対応する多重点情報が記憶されている。そして、このルックアップテーブルを参照することによって多重点数が求められる。図１１を参照して、Ｐ２およびＰ５〜Ｐ８の４画素の画素値が１であり、Ｐ０、Ｐ１、Ｐ３およびＰ４の４画素の画素値が０である場合には、図１１中の矢印ＡおよびＢで示すように、エッジトレースの際に注目画素Ｐ８を２回通過する可能性がある。したがって、注目画素Ｐ８は２重点となり、多重点数は２となる。この多重点数は、多重点数格納領域５８ｂに格納される。   In addition, when the region constituted by the pixel of interest and the 8 pixels in the vicinity thereof is a part of the boundary of the particle image, that is, when the prime code is other than 00000000 in binary notation, the multipoint information is obtained. It is done. The multi-point is a code indicating how many times there is a possibility of passing during the edge trace described later, and multi-point information corresponding to all patterns is stored in advance in a lookup table (not shown). Yes. Then, the number of multiple points is obtained by referring to this lookup table. Referring to FIG. 11, when the pixel values of the four pixels P2 and P5 to P8 are 1, and the pixel values of the four pixels P0, P1, P3, and P4 are 0, the arrow A in FIG. As indicated by B and B, there is a possibility of passing through the pixel of interest P8 twice during edge tracing. Accordingly, the pixel of interest P8 has two priority points, and the number of multiple points is two. This multiple point number is stored in the multiple point number storage area 58b.

次に、ステップＳ７において、画像処理プロセッサ５４は、頂点データを作成する。この頂点データ作成処理も、上記した２値化処理およびプライムコード・多重点情報取得処理と同様、画像処理プロセッサ５４に設けられた２値化処理回路によって実行される。頂点データとは、後述するエッジトレースを開始する予定の座標を示すデータである。注目画素およびその近傍の８画素を含む計９画素の領域が、以下の３つの条件（条件（１）〜条件（３））をすべて満たす場合にのみ頂点であると判断される。
条件（１）・・・注目画素Ｐ８の画素値が１である。
条件（２）・・・注目画素Ｐ８の上方の３画素（Ｐ１〜Ｐ３）、および、注目画素Ｐ８の左隣の１画素（Ｐ４）の画素値が０である。
条件（３）・・・注目画素Ｐ８の右隣の１画素（Ｐ０）、および、注目画素Ｐ８の下方の３画素（Ｐ５〜Ｐ７）のうち少なくとも１つの画素の画素値が１である。
画像処理プロセッサ５４は、全画素の中から頂点に該当する画素を検索し、作成した頂点データ（頂点の位置を示す座標データ）を頂点データ格納用メモリ５９に格納する。 Next, in step S7, the image processor 54 creates vertex data. This vertex data creation processing is also executed by a binarization processing circuit provided in the image processor 54, similarly to the above-described binarization processing and prime code / multiple point information acquisition processing. The vertex data is data indicating the coordinates where the edge trace described later is to be started. A region of a total of 9 pixels including the target pixel and its neighboring 8 pixels is determined to be a vertex only when all of the following three conditions (condition (1) to condition (3)) are satisfied.
Condition (1)... The pixel value of the target pixel P8 is 1.
Condition (2): Pixel values of three pixels (P1 to P3) above the target pixel P8 and one pixel (P4) adjacent to the left of the target pixel P8 are zero.
Condition (3): The pixel value of at least one of the one pixel (P0) right adjacent to the target pixel P8 and the three pixels (P5 to P7) below the target pixel P8 is 1.
The image processor 54 searches for the pixel corresponding to the vertex from all the pixels, and stores the created vertex data (coordinate data indicating the position of the vertex) in the vertex data storage memory 59.

次に、ステップＳ８において、画像処理プロセッサ５４は、エッジトレース処理を実行する。画像処理プロセッサ５４には、上記したように、エッジトレース処理回路が設けられており、エッジトレース処理回路によりエッジトレース処理が実行される。このエッジトレース処理では、まず、頂点データからエッジトレースを開始する座標を特定し、この座標からプライムコードと、予め記憶されている進行方向を決定するためのコードとに基づいて、粒子像のエッジトレースを行う。そして、画像処理プロセッサ５４は、エッジトレースの際に、各粒子像の面積値、直行カウント数、斜行カウント数、コーナカウント数および位置を算出する。ここで、粒子像の面積値とは、粒子像を構成する画素の総数、すなわち、エッジで囲まれた領域の内側に含まれる画素の総数をいう。また、直行カウント数とは、粒子像の３画素以上のエッジ画素が上下方向または左右方向に直線状に並ぶ場合に、その直線区間の両端のエッジ画素を除いたエッジ画素の総数をいう。すなわち、直行カウント数は、粒子像のエッジのうち、上下方向または左右方向へ延びた直線成分を構成するエッジ画素の総数のことである。また、斜行カウント数とは、粒子像の３画素以上のエッジ画素が斜め方向に直線状に並ぶ場合に、その斜め方向の直線区間の両端のエッジ画素を除いたエッジ画素の総数をいう。すなわち、斜行カウント数は、粒子像のエッジのうち、斜め方向へ延びた直線成分を構成するエッジ画素の総数のことである。また、コーナカウント数とは、粒子像のエッジ画素のうち、隣り合う複数のエッジ画素がそれぞれ異なる方向で接する（たとえば、一方のエッジ画素とは上方で隣り合い、他方のエッジ画素とは左方で隣り合う場合など）エッジ画素の総数をいう。すなわち、コーナカウント数は、粒子像のエッジのうち、コーナを構成するエッジ画素の総数のことである。また、粒子像の位置は、本実施形態では、粒子像の右端、左端、上端および下端の座標により決定される。画像処理プロセッサ５４は、上記した算出結果のデータを、画像処理プロセッサ５４に内蔵されている内部メモリ（図示せず）に格納する。   Next, in step S8, the image processor 54 executes edge trace processing. As described above, the image processor 54 is provided with the edge trace processing circuit, and the edge trace processing circuit executes the edge trace processing. In this edge tracing process, first, the coordinates for starting edge tracing are specified from the vertex data, and based on the prime code and the code for determining the traveling direction stored in advance, the edge of the particle image is determined. Perform a trace. Then, the image processor 54 calculates the area value, the direct count number, the skew count number, the corner count number, and the position of each particle image during edge tracing. Here, the area value of the particle image means the total number of pixels constituting the particle image, that is, the total number of pixels included inside the region surrounded by the edges. Further, the direct count number is the total number of edge pixels excluding edge pixels at both ends of the straight line section when three or more edge pixels of the particle image are arranged in a straight line in the vertical direction or the horizontal direction. That is, the direct count number is the total number of edge pixels constituting a linear component extending in the vertical direction or the horizontal direction among the edges of the particle image. The skew count number is the total number of edge pixels excluding edge pixels at both ends of a straight line section in the oblique direction when three or more edge pixels of the particle image are arranged in a straight line in the oblique direction. In other words, the skew count number is the total number of edge pixels constituting a linear component extending in the oblique direction among the edges of the particle image. The corner count is a number of adjacent edge pixels of the particle image that touch each other in different directions (for example, one edge pixel is adjacent to the upper side and the other edge pixel is to the left This is the total number of edge pixels. In other words, the corner count number is the total number of edge pixels constituting the corner among the edges of the particle image. In this embodiment, the position of the particle image is determined by the coordinates of the right end, the left end, the upper end, and the lower end of the particle image. The image processor 54 stores the calculation result data in an internal memory (not shown) built in the image processor 54.

次に、ステップＳ９において、画像処理プロセッサ５４は、粒子の重なりチェック処理を実行する。画像処理プロセッサ５４には、上記したように、重なりチェック回路が設けられており、この重なりチェック回路によって、重なりチェック処理が実行される。この粒子の重なりチェック処理においては、まず、画像処理プロセッサ５４が、上記したエッジトレース処理による粒子像の解析結果に基づいて、１つの粒子像（外側粒子像）の中に他の粒子像（内側粒子像）が包含されているか否かを判別する。そして、外側粒子像の中に内側粒子像が存在する場合には、内側粒子像を後述する結果データ作成処理における部分画像の切り出し対象から除外する。次に、内側粒子像が存在するか否かの判別原理について説明する。まず、図１２に示すように、２つの粒子像Ｇ１およびＧ２を選択し、一方の粒子像Ｇ１のＸ座標の最大値Ｇ１ＸＭＡＸおよび最小値Ｇ１ＸＭＩＮと、Ｙ座標の最大値Ｇ１ＹＭＡＸおよび最小値Ｇ１ＹＭＩＮとを特定する。次に、他方の粒子像Ｇ２のＸ座標の最大値Ｇ２ＸＭＡＸおよび最小値Ｇ２ＸＭＩＮと、Ｙ座標の最大値Ｇ２ＹＭＡＸおよび最小値Ｇ２ＹＭＩＮとを特定する。そして、以下の４つの条件（条件（４）〜条件（７））を全て満たす場合に、粒子像Ｇ１は、粒子像Ｇ２を包含していると判別されて、内側粒子像が存在すると判別される。
条件（４）・・・粒子像Ｇ１のＸ座標の最大値Ｇ１ＸＭＡＸが、粒子像Ｇ２のＸ座標の最大値Ｇ２ＸＭＡＸよりも大きい。
条件（５）・・・粒子像Ｇ１のＸ座標の最小値Ｇ１ＸＭＩＮが、粒子像Ｇ２のＸ座標の最小値Ｇ２ＸＭＩＮよりも小さい。
条件（６）・・・粒子像Ｇ１のＹ座標の最大値Ｇ１ＹＭＡＸが、粒子像Ｇ２のＹ座標の最大値Ｇ２ＹＭＡＸよりも大きい。
条件（７）・・・粒子像Ｇ１のＹ座標の最小値Ｇ１ＹＭＩＮが、粒子像Ｇ２のＹ座標の最小値Ｇ２ＹＭＩＮよりも小さい。
上記した重なりチェック処理の結果データは、画像処理プロセッサ５４の内部メモリ（図示せず）に格納される。 Next, in step S9, the image processor 54 executes a particle overlap check process. As described above, the image processor 54 is provided with the overlap check circuit, and the overlap check circuit executes the overlap check process. In this particle overlap check process, first, the image processor 54, based on the analysis result of the particle image by the edge trace process described above, includes another particle image (inner particle image) in one particle image (outer particle image). It is determined whether or not a particle image is included. When the inner particle image exists in the outer particle image, the inner particle image is excluded from the partial image cut-out targets in the result data creation process described later. Next, the principle of determining whether or not an inner particle image exists will be described. First, as shown in FIG. 12, two particle images G1 and G2 are selected, and the maximum value G1XMAX and minimum value G1XMIN of the X coordinate of one particle image G1, and the maximum value G1YMAX and minimum value G1YMIN of the Y coordinate are obtained. Identify. Next, the maximum value G2XMAX and minimum value G2XMIN of the X coordinate of the other particle image G2, and the maximum value G2YMAX and minimum value G2YMIN of the Y coordinate are specified. When all of the following four conditions (condition (4) to condition (7)) are satisfied, it is determined that the particle image G1 includes the particle image G2, and it is determined that the inner particle image exists. The
Condition (4): The maximum X-coordinate value G1XMAX of the particle image G1 is larger than the maximum X-coordinate value G2XMAX of the particle image G2.
Condition (5): The X coordinate minimum value G1XMIN of the particle image G1 is smaller than the X coordinate minimum value G2XMIN of the particle image G2.
Condition (6): The maximum Y coordinate G1YMAX of the particle image G1 is larger than the maximum Y coordinate G2YMAX of the particle image G2.
Condition (7): The minimum Y-coordinate value G1YMIN of the particle image G1 is smaller than the minimum Y-coordinate value G2YMIN of the particle image G2.
The result data of the overlap check process described above is stored in an internal memory (not shown) of the image processor 54.

次に、ステップＳ１０において、画像処理プロセッサ５４は、上記したステップＳ１〜Ｓ９における処理により特定した個々の粒子像を個別に含む部分画像を粒子画像から切り出すとともに、画像処理結果データを作成する。画像処理プロセッサ５４には、上記したように、結果データ作成回路が設けられており、結果データ作成回路により結果データ作成処理が実行される。この結果データ作成処理により作成される部分画像は、粒子画像から、１つの粒子と、予め設定されている余白値によって決定される粒子の周囲の領域とを含む矩形領域を切り出した画像である。なお、本実施形態による矩形領域は、図１３に示す粒子像の上端の座標（ＹＭＩＮ）、下端の座標（ＹＭＡＸ）、左端の座標（ＸＭＩＮ）および右端の座標（ＸＭＡＸ）により決定される領域Ｒ１よりも上下左右方向に各々３画素分ずつ広い領域Ｒ２のことをいう。   Next, in step S10, the image processor 54 cuts out a partial image that individually includes the individual particle images identified by the processing in steps S1 to S9 described above, and creates image processing result data. As described above, the image processor 54 is provided with a result data creation circuit, and the result data creation process is executed by the result data creation circuit. The partial image created by the result data creation processing is an image obtained by cutting out a rectangular region including one particle and a region around the particle determined by a preset margin value from the particle image. Note that the rectangular area according to the present embodiment is an area R1 determined by the upper end coordinate (YMIN), the lower end coordinate (YMAX), the left end coordinate (XMIN), and the right end coordinate (XMAX) of the particle image shown in FIG. In other words, the region R2 is wider by three pixels in the vertical and horizontal directions.

ここで、画像処理結果データは、図１４に示すように、上記したステップＳ１０における画像処理によって認識された全ての粒子像についての部分画像データ、粒子像の面積値（画素数）、直行カウント数、斜行カウント数およびコーナカウント数などのデータに加えて、粒子像を含む部分画像の位置のデータ（ＸＭＩＮ、ＸＭＡＸ、ＹＭＩＮおよびＹＭＡＸ）や、画像データの格納位置のデータを含んでいる。この画像処理結果データは、１フレーム毎に生成される。なお、１フレームの画像処理結果データ（１フレームデータ）の大きさは、６４キロバイトの固定長である。このため、１粒子データの大きさによって、１フレームデータの大きさが変化することはない。また、１フレームデータは、前フレームデータに上書きされて生成される。図１４に示した１フレームデータでは、各々の１粒子データが非常に大きいため、４つの粒子データのみが埋め込まれている。１粒子データ長が小さい場合や、１粒子データの数が少ない場合には、１フレームデータの先頭からデータが埋め込まれていくので、１フレームデータの末尾に前フレームデータが残ることがある。しかしながら、転送先の画像データ処理部では、１粒子データ内に記憶されている１フレーム内の粒子総数によって、１フレームデータ内の１粒子データを認識するため、末尾に残った前フレームデータが認識されることはない。画像処理プロセッサ５４は、結果データ作成処理によって作成した画像処理結果データを結果データ格納用メモリ６０に格納する。このようにして、画像処理プロセッサ５４による画像処理が終了する。なお、画像処理プロセッサ５４は、以上のような一連の画像処理をパイプライン処理によって繰り返し実行し、１フレーム毎の部分画像を３６００フレーム分について生成する。なお、１フレーム内に粒子画像が存在しない場合は、図１４に示した１フレーム内の１粒子データの先頭データを上書きするとともに、ヘッダーとフッターとの間の粒子情報を「０」で埋める。   Here, as shown in FIG. 14, the image processing result data includes partial image data, area values (number of pixels) of particle images, and direct count numbers for all particle images recognized by the image processing in step S10 described above. In addition to the data such as the skew count number and the corner count number, the position data (XMIN, XMAX, YMIN and YMAX) of the partial image including the particle image and the data of the storage position of the image data are included. This image processing result data is generated for each frame. The size of one frame of image processing result data (one frame data) is a fixed length of 64 kilobytes. Therefore, the size of one frame data does not change depending on the size of one particle data. One frame data is generated by overwriting the previous frame data. In the 1-frame data shown in FIG. 14, since each 1-particle data is very large, only 4 particle data are embedded. When the length of one particle data is small or when the number of one particle data is small, the previous frame data may remain at the end of one frame data because the data is embedded from the beginning of the one frame data. However, since the transfer destination image data processing unit recognizes one particle data in one frame data based on the total number of particles in one frame stored in one particle data, the previous frame data remaining at the end is recognized. It will never be done. The image processor 54 stores the image processing result data created by the result data creating process in the result data storage memory 60. In this way, the image processing by the image processor 54 is completed. Note that the image processor 54 repeatedly executes the above-described series of image processing by pipeline processing, and generates a partial image for each frame for 3600 frames. When there is no particle image in one frame, the top data of one particle data in one frame shown in FIG. 14 is overwritten and the particle information between the header and the footer is filled with “0”.

ここで、結果データ格納用メモリ６０に格納された画像処理結果データは、図６に示すように、１フレーム毎に順次、電気信号線（ＵＳＢ２．０ケーブル）３を介して画像データ分析装置２の画像データ処理部２ｂへ送信される。そして、画像データ処理部２ｂでは、受信した１フレーム分の画像処理結果データ毎に画像データ処理部２ｂのメモリ（図示せず）に保存する。この画像データ処理部２ｂのメモリに保存された画像処理結果データは、画像データ処理部２ｂの解析処理後にメモリから取り出して、画像表示部２ａに表示することが可能である。   Here, the image processing result data stored in the result data storage memory 60 is sequentially supplied to the image data analysis device 2 via the electric signal line (USB 2.0 cable) 3 every frame as shown in FIG. To the image data processing unit 2b. The image data processing unit 2b stores the received image processing result data for one frame in a memory (not shown) of the image data processing unit 2b. The image processing result data stored in the memory of the image data processing unit 2b can be extracted from the memory after the analysis processing of the image data processing unit 2b and displayed on the image display unit 2a.

また、図６に示すように、画像データ分析装置２の画像データ処理部２ｂは、上記した画像処理結果データの保存動作に並行して、粒子画像処理装置１から順次受信した１フレーム分の画像処理結果データ毎に含まれる部分画像をリアルタイムで画像表示部２ａに表示する。   Further, as shown in FIG. 6, the image data processing unit 2b of the image data analysis device 2 receives an image for one frame sequentially received from the particle image processing device 1 in parallel with the above-described operation of storing the image processing result data. The partial image included for each processing result data is displayed on the image display unit 2a in real time.

また、画像データ分析装置２の画像データ処理部２ｂのハードディスクには、粒子画像処理装置１での画像処理結果データに基づいて部分画像の解析処理（画像処理）および統計処理を行うためのアプリケーションプログラムがインストールされている。つまり、画像処理部２ｂは、解析処理および統計処理を実行可能なソフトウェアを備えている。これにより、図６に示したように、画像データ処理部２ｂでは、上記した画像処理結果データの保存動作と、模擬全体画像（１フレーム分の部分画像）の画像表示部２ａへのリアルタイム表示動作とに並行して、受信した部分画像に対して上記した画像処理基板１ｂの画像処理プロセッサ５４と同様の画像処理を実行することにより、各粒子像の粒径（円相当径）や円形度などを算出する。この画像処理を行う際には、予め粒子画像処理装置１から送信されて画像データ処理部２ｂのメモリに記憶されているバックグラウンド補正データが使用される。なお、画像データ分析装置２の画像データ処理部２ｂでは、受信した部分画像に対して上記した画像処理基板１ｂの画像処理プロセッサ５４とは異なる画像処理を実行することにより、各粒子像の粒径（円相当径）や円形度などを算出することも可能である。そして、解析処理の終了後に、部分画像を画像データ処理部２ｂのメモリから取り出して、画像表示部２ａに、マトリックス状に並べて表示するとともに、選択されている部分画像の粒子の粒径および円形度を表示する。また、画像データ処理部２ｂのハードディスクには、粒子の粒径や円形度を校正するための校正プログラムがインストールされており、粒子分析システムから得られる粒子の粒径や円形度を校正することが可能である。   In addition, an application program for performing partial image analysis processing (image processing) and statistical processing on the hard disk of the image data processing unit 2b of the image data analysis device 2 based on the image processing result data in the particle image processing device 1 Is installed. That is, the image processing unit 2b includes software capable of executing analysis processing and statistical processing. As a result, as shown in FIG. 6, the image data processing unit 2b stores the above-described image processing result data, and the real-time display operation of the simulated whole image (partial image for one frame) on the image display unit 2a. In parallel, the image processing similar to that of the image processing processor 54 of the image processing board 1b described above is executed on the received partial image, whereby the particle size (equivalent circle diameter), circularity, etc. of each particle image Is calculated. When this image processing is performed, background correction data that is transmitted in advance from the particle image processing apparatus 1 and stored in the memory of the image data processing unit 2b is used. The image data processing unit 2b of the image data analyzing apparatus 2 performs image processing different from that of the image processing processor 54 of the image processing substrate 1b on the received partial image, whereby the particle size of each particle image. It is also possible to calculate (equivalent circle diameter) and circularity. Then, after the analysis process is completed, the partial image is taken out from the memory of the image data processing unit 2b and displayed side by side in a matrix on the image display unit 2a, and the particle size and circularity of the selected partial image are displayed. Is displayed. In addition, a calibration program for calibrating the particle size and circularity of particles is installed in the hard disk of the image data processing unit 2b, and the particle size and circularity of particles obtained from the particle analysis system can be calibrated. Is possible.

次に、本発明の粒子画像分析装置用標準液の一実施形態である円形度標準粒子懸濁液の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of circularity standard particle suspension which is one Embodiment of the standard solution for particle | grain image analyzers of this invention is demonstrated.

円形度標準粒子懸濁液には個数平均粒径2μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む懸濁液と個数平均粒径16μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む懸濁液の２種類がある。まず、個数平均粒径２μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液の製造方法について、説明する。   There are two types of circularity standard particle suspensions: a suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle size of 2 μm and a suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle size of 16 μm. First, a method for producing a circularity standard particle suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 2 μm will be described.

個数平均粒径２μｍのポリスチレンラテックス粒子は、Duke Scientific Corporation製、カタログナンバー：5200A（個数平均粒径：2.0±0.2μｍ、濃度：10%（wt/wt）、粒径分布：5%CV以下、容量：15ｍLのもの）を使用する。このポリスチレンラテックスを12.60ｍＬ容器にとり、１分間超音波分散させた後、セルシース液（シスメックス株式会社製）と攪拌混合する。２０分間以上攪拌混合させた後、容器に15ｍＬずつ分注することにより、個数平均粒径２μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液が調製される。   Polystyrene latex particles having a number average particle size of 2 μm are manufactured by Duke Scientific Corporation, catalog number: 5200A (number average particle size: 2.0 ± 0.2 μm, concentration: 10% (wt / wt), particle size distribution: 5% CV or less, Capacity: 15 mL). The polystyrene latex is placed in a 12.60 mL container and subjected to ultrasonic dispersion for 1 minute, and then stirred and mixed with a cell sheath liquid (manufactured by Sysmex Corporation). After stirring and mixing for 20 minutes or more, 15 mL each is dispensed into a container to prepare a circularity standard particle suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 2 μm.

個数平均粒径１６μｍのポリスチレンラテックス粒子は、Duke Scientific Corporation製、カタログナンバー：7516A（個数平均粒径：16±3μｍ、濃度：10%（wt/wt）、粒径分布：15%CV以下、容量：15ｍLのもの）を使用する。このポリスチレンラテックスを321.4ｍＬ容器にとり、１分間超音波分散させた後、セルシース液（シスメックス株式会社製）と攪拌混合する。２０分間以上攪拌混合させた後、容器に15ｍＬずつ分注することにより、個数平均粒径１６μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液が調製される。   Polystyrene latex particles with a number average particle size of 16 μm, manufactured by Duke Scientific Corporation, catalog number: 7516A (number average particle size: 16 ± 3 μm, concentration: 10% (wt / wt), particle size distribution: 15% CV or less, volume : 15mL). This polystyrene latex is placed in a 321.4 mL container and subjected to ultrasonic dispersion for 1 minute, and then stirred and mixed with a cell sheath liquid (manufactured by Sysmex Corporation). After stirring and mixing for 20 minutes or more, 15 mL each is dispensed into a container to prepare a circularity standard particle suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 16 μm.

次に、前記円形度標準粒子懸濁液の平均円形度の表示値付けするための粒子画像分析装置の校正方法に説明する。   Next, a description will be given of a calibration method of the particle image analyzer for setting the display value of the average circularity of the circularity standard particle suspension.

まず、粒子画像分析装置の校正に用いる円形度標準レティクルについて説明する。   First, a circularity standard reticle used for calibration of the particle image analyzer will be described.

円形度標準レティクルは、図１５に示されるように、厚さ１．１ｍｍの巾２６ｍｍ×高さ３０ｍｍのガラス製の板である。その中心には、図１６に示されるように、黒塗りされた図形が印刷されている。円の図形は真円であり、その直径が１．３μｍから３００μｍの範囲内にある図形が複数印刷されている。円以外の図形として、正方形、長方形、三角形などの図形が印刷されている。   As shown in FIG. 15, the circularity standard reticle is a glass plate having a thickness of 1.1 mm and a width of 26 mm and a height of 30 mm. At the center, as shown in FIG. 16, a black figure is printed. The figure of the circle is a perfect circle, and a plurality of figures having a diameter in the range of 1.3 μm to 300 μm are printed. As a figure other than a circle, a figure such as a square, a rectangle, or a triangle is printed.

円形度標準レティクルの表示値付けには、光学顕微鏡本体：Olympus BX60、対物レンズは：Olympus UMPlanFl20*/0.46BD、ＣＣＤカメラ：Sony XC-HR50から構成される光学顕微鏡を使用する。また、ＣＣＤカメラは画素寸法が予め校正されたものを使用する。前述した粒子画像分析装置１のＣＣＤカメラ１４からケーブル４をはずし、光学顕微鏡のＣＣＤカメラに接続する。粒子画像処理装置１に接続された画像データ分析装置２に表示される輝度値が所定の値（１６０±５）になるように、光学顕微鏡の光源の出射光量を調整する。この輝度値は、光学顕微鏡の光源からＣＣＤカメラに入射する光量を表している。 The optical microscope body: Olympus BX60, objective lens: Olympus UMPlanFl20 * / 0.46BD, CCD camera: Sony XC-HR50 are used for the display price of the circularity standard reticle. In addition, a CCD camera having a pixel size calibrated in advance is used. The cable 4 is disconnected from the CCD camera 14 of the particle image analyzer 1 described above and connected to the CCD camera of the optical microscope. The emitted light quantity of the light source of the optical microscope is adjusted so that the luminance value displayed on the image data analysis device 2 connected to the particle image processing device 1 becomes a predetermined value (160 ± 5). This luminance value represents the amount of light incident on the CCD camera from the light source of the optical microscope.

次に、円形度標準レティクルの表示値付けについて説明する。   Next, display pricing of the circularity standard reticle will be described.

光学顕微鏡のステージに円形度標準レティクルを設置し、視野中に対象画像が１つだけ表示されるように、ステージの位置を調整する。表示させる画像は形状が円で直径が２μｍのものを表示する。   A circularity standard reticle is set on the stage of the optical microscope, and the position of the stage is adjusted so that only one target image is displayed in the field of view. The image to be displayed is an image having a circle shape and a diameter of 2 μm.

前述した粒子画像処理装置１の自動焦点シーケンスを実行し、焦点を合わせる。粒子画像分析システムの自動焦点シーケンスを利用することにより、顕微鏡の焦点調整のばらつきがなくなる利点がある。   The automatic focusing sequence of the particle image processing apparatus 1 described above is executed to focus. By using the automatic focusing sequence of the particle image analysis system, there is an advantage that there is no variation in the focus adjustment of the microscope.

顕微鏡の焦点調整後、顕微鏡のステージを移動させて形状が円で直径が４０μｍの画像を表示させる。粒子画像分析システム１００によって、画像の円形度を測定する。連続１０回測定し、１０回測定の平均値を求め、平均円形度、標準偏差を算出し、表示値とする。   After adjusting the focus of the microscope, the microscope stage is moved to display an image having a circle shape and a diameter of 40 μm. The circularity of the image is measured by the particle image analysis system 100. The measurement is carried out 10 times continuously, the average value of the 10 measurements is obtained, the average circularity and the standard deviation are calculated and used as the display value.

次に、円形度標準レティクルを用いた粒子画像分析システム１００（粒子画像分析装置）の校正手順について説明する。   Next, a calibration procedure of the particle image analysis system 100 (particle image analysis apparatus) using the circularity standard reticle will be described.

粒子画像分析システム１００の画像処理装置１のフローセル１２を取り外し、フローセル１２の代わりに円形度の表示値付けされた円形度標準レティクルを設置する。粒子画像分析システム１００の輝度値が所定の値（１６０±５）になるように画像データ分析装置２で設定する。この輝度値は、粒子画像処理装置１のストロボランプ１３からＣＣＤカメラ１４に入射する輝度値を表している。画像データ分析装置２で所定の値に調整することにより、ストロボランプ１３から出射光量が調整される。   The flow cell 12 of the image processing apparatus 1 of the particle image analysis system 100 is removed, and instead of the flow cell 12, a circularity standard reticle with a circularity display value is installed. The image data analysis device 2 sets the luminance value of the particle image analysis system 100 to a predetermined value (160 ± 5). This luminance value represents the luminance value incident on the CCD camera 14 from the strobe lamp 13 of the particle image processing apparatus 1. By adjusting the image data analyzer 2 to a predetermined value, the amount of light emitted from the strobe lamp 13 is adjusted.

画像データ分析装置２の画像表示部２ａに表示される対象画像が１つだけ表示されるように、円形度標準レティクルの位置を調整する。表示させる画像は形状が円で直径が２μｍのものを表示する。   The position of the circularity standard reticle is adjusted so that only one target image is displayed on the image display unit 2a of the image data analyzer 2. The image to be displayed is an image having a circle shape and a diameter of 2 μm.

前述した粒子画像処理装置１の自動焦点シーケンスを実行する。この処理によって、円形度標準レティクルの画像に焦点が合うように調整される。   The automatic focus sequence of the particle image processing apparatus 1 described above is executed. By this process, the image of the circularity standard reticle is adjusted to be in focus.

焦点調整後、円形度標準レティクルを移動させて形状が円で直径が４０μｍの画像を表示させる。粒子画像分析システム１００によって、画像の円形度を測定する。連続１０回測定し、１０回測定の平均値を求め、平均円形度、標準偏差を算出し、円形度標準レティクルの表示値の許容範囲内にあることを確認する。粒子画像分析システム１００によって算出された円形度が円形度標準レティクルの表示値の許容範囲内にある場合、この粒子画像分析システム１００を用いて、個数平均粒径２μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液と個数平均粒径１６μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液の表示値を作成する。この円形度標準レティクルを用いて校正された粒子画像分析システム１００は標準器として、円形度標準粒子懸濁液の表示値を作成するために使用され、定期的に円形度標準レティクルで校正される。   After the focus adjustment, the circularity standard reticle is moved to display an image having a circular shape and a diameter of 40 μm. The circularity of the image is measured by the particle image analysis system 100. The measurement is performed 10 times continuously, the average value of the 10 measurements is obtained, the average circularity and the standard deviation are calculated, and it is confirmed that they are within the allowable range of the display value of the circularity standard reticle. When the circularity calculated by the particle image analysis system 100 is within the allowable range of the display value of the circularity standard reticle, the circularity including polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 2 μm is used using the particle image analysis system 100. A display value of the circularity standard particle suspension including the standard particle suspension and polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 16 μm is prepared. The particle image analysis system 100 calibrated using the circularity standard reticle is used as a standard to create a display value of the circularity standard particle suspension, and is periodically calibrated with the circularity standard reticle. .

次に、個数平均粒径２μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液と個数平均粒径１６μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液の表示値作成方法について説明する。   Next, a description will be given of a method for creating display values of a circularity standard particle suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 2 μm and a circularity standard particle suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 16 μm.

円形度標準レティクルで円形度の校正処理が行われた粒子画像分析システム１００（粒子画像分析装置）において、円形度標準レティクルを取りはずし、フローセル１２を装着する。試料容器１１に円形度標準粒子懸濁液を２ｍＬ入れ、画像データ分析装置２から測定指示を入力し、測定を開始する。連続１０回測定し、１０回測定された平均値を平均円形度の表示値とする。また、１０回測定された円形度の値から標準偏差を算出し、表示値とする。個数平均粒径２μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液と個数平均粒径１６μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液の測定結果を表１に示した。   In the particle image analysis system 100 (particle image analyzer) in which the circularity standard reticle has been subjected to the circularity calibration process, the circularity standard reticle is removed and the flow cell 12 is mounted. 2 mL of the circularity standard particle suspension is put in the sample container 11, a measurement instruction is input from the image data analyzer 2, and measurement is started. The measurement is performed 10 times continuously, and the average value measured 10 times is used as the display value of the average circularity. In addition, the standard deviation is calculated from the circularity value measured 10 times and used as a display value. Table 1 shows the measurement results of the circularity standard particle suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 2 μm and the circularity standard particle suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 16 μm.

Figure 2006162524
表１に示されたように、個数平均粒径２μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液の粒子の平均円形度は０．９８５、平均円形度の標準偏差ＳＤは０．００１、平均円形度の変動係数は０．０５％であった。個数平均粒径１６μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液の粒子の平均円形度は０．９９５、平均円形度の標準偏差ＳＤは０．００１、平均円形度の変動係数は０．０５％であった。これらの値に基づいて、表示値を付ける。この表示値付けされた個数平均粒径２μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液と個数平均粒径１６μｍのポリスチレンラテックス粒子を含む円形度標準粒子懸濁液を用いて、製造直後の粒子分析システムや各施設に設置されている粒子分析システムで得られる粒子の円形度が表示値の許容範囲内にあることを確認する。このようにして、粒子分析システム（粒子画像分析装置）から得られる粒子の円形度が保証される。
Figure 2006162524
 As shown in Table 1, the average circularity of the circularity standard particle suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 2 μm is 0.985, and the standard deviation SD of the average circularity is 0.001. The coefficient of variation in average circularity was 0.05%. The average circularity of the particles of the circularity standard particle suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 16 μm is 0.995, the standard deviation SD of the average circularity is 0.001, and the variation coefficient of the average circularity is 0.00. 05%. Display values are assigned based on these values. Using the circularity standard particle suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 2 μm and the roundness standard particle suspension containing polystyrene latex particles having a number average particle diameter of 16 μm, Confirm that the circularity of the particles obtained by the particle analysis system and the particle analysis system installed in each facility is within the allowable range of the displayed value. In this way, the circularity of the particles obtained from the particle analysis system (particle image analyzer) is guaranteed.

本実施形態では、上記のように、円形度標準粒子の平均円形度は０．９８５および０．９９５であったが、円形度標準粒子として平均円形度が０．９〜１の範囲内の粒子が使用可能である。円形度標準粒子の平均円形度は０．９５〜１であることが好ましく、０．９８〜１であることがより好ましい。   In the present embodiment, as described above, the average circularity of the circularity standard particles was 0.985 and 0.995. However, as the circularity standard particles, particles having an average circularity in the range of 0.9 to 1 were used. Can be used. The average circularity of the circularity standard particles is preferably 0.95 to 1, more preferably 0.98 to 1.

また、本実施形態では、円形度標準粒子の平均円形度の標準偏差は０．００１であったが、円形度標準粒子として平均円形度の標準偏差が０．０５以下の粒子が使用可能である。円形度標準粒子の平均円形の標準偏差は０．０１以下であることが好ましく、０．００５以下であることがより好ましい。   In this embodiment, the standard deviation of the average circularity of the circularity standard particles is 0.001, but particles having a standard deviation of the average circularity of 0.05 or less can be used as the circularity standard particles. . The standard deviation of the average circularity of the circularity standard particles is preferably 0.01 or less, and more preferably 0.005 or less.

また、本実施形態では、円形度標準粒子の平均円形度の変動係数は０．０５％であったが、円形度標準粒子としての平均円形度の変動係数が０．３％以下の粒子が使用可能である。円形度標準粒子の平均円形の変動係数は０．０１％以下であることが好ましく、０．１％以下であることがより好ましい。   In this embodiment, the variation coefficient of the average circularity of the circularity standard particles was 0.05%, but particles having a variation coefficient of the average circularity of 0.3% or less as the circularity standard particles are used. Is possible. The variation coefficient of the average circularity of the circularity standard particles is preferably 0.01% or less, and more preferably 0.1% or less.

本発明の一実施形態による粒子画像分析システムの全体構成を示した斜視図である。1 is a perspective view showing an overall configuration of a particle image analysis system according to an embodiment of the present invention. 図１に示した一実施形態による粒子画像分析システムの全体構成を示した概略図である。It is the schematic which showed the whole structure of the particle image analysis system by one Embodiment shown in FIG. 図２に示した一実施形態による粒子画像分析システムの粒子画像処理装置における撮像部の構成を示した概略図である。It is the schematic which showed the structure of the imaging part in the particle image processing apparatus of the particle image analysis system by one Embodiment shown in FIG. 図３に示した一実施形態による撮像部のシースフローセル内における粒子懸濁液およびシース液の流れを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the flow of the particle suspension and sheath liquid in the sheath flow cell of the imaging part by one Embodiment shown in FIG. 図１に示した一実施形態による粒子画像分析システムの粒子画像処理装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the particle image processing apparatus of the particle image analysis system by one Embodiment shown in FIG. 図１に示した一実施形態による粒子画像分析システムの画像処理動作を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the image processing operation | movement of the particle image analysis system by one Embodiment shown in FIG. 図５に示した一実施形態による粒子画像処理装置の画像処理プロセッサの処理手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process sequence of the image processor of the particle | grain image processing apparatus by one Embodiment shown in FIG. 図５に示した一実施形態による画像処理プロセッサのラプラシアンフィルタ処理回路によるラプラシアンフィルタ処理の際に使用する係数の設定値を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining set values of coefficients used in Laplacian filter processing by a Laplacian filter processing circuit of the image processor according to the embodiment shown in FIG. 5. 図５に示した一実施形態による画像処理プロセッサの２値化処理回路によるプライムコード・多重点情報取得処理の際に使用するプライムコードデータ格納用メモリの内容を示した模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the contents of a prime code data storage memory used in the prime code / multipoint information acquisition process by the binarization processing circuit of the image processor according to the embodiment shown in FIG. 5. 図５に示した一実施形態による画像処理プロセッサの２値化処理回路によるプライムコード・多重点情報取得処理の際に使用するプライムコードの定義を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a definition of a prime code used in a prime code / multipoint information acquisition process by a binarization processing circuit of the image processor according to the embodiment shown in FIG. 5. 図５に示した一実施形態による画像処理プロセッサの２値化処理回路によるプライムコード・多重点情報取得処理の際に使用する多重点の概念を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the concept of multiple points used in the prime code / multipoint information acquisition process by the binarization processing circuit of the image processor according to the embodiment shown in FIG. 5. 図５に示した一実施形態による画像処理プロセッサの重なりチェック回路による重なりチェック処理の際に用いる内側粒子像が存在するか否かの判別原理を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the principle of determining whether or not there is an inner particle image used in the overlap check process by the overlap check circuit of the image processor according to the embodiment shown in FIG. 5. 図６に示した一実施形態による画像処理基板から画像データ処理部に送信される１フレームデータ中の１粒子データの構成を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the structure of 1 particle data in 1 frame data transmitted to the image data process part from the image processing board | substrate by one Embodiment shown in FIG. 図６に示した一実施形態による画像処理基板により粒子の全体画像から部分画像を切り出す際の法則を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the rule at the time of cutting out a partial image from the whole image of particle | grains with the image processing board | substrate by one Embodiment shown in FIG. 円形度標準レティクルを表した図である。It is a figure showing circularity standard reticle. 図１５に示した円形度標準レティクルの印刷部分の図である。It is a figure of the printing part of the circularity standard reticle shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 粒子画像処理装置
１ｂ 画像処理基板（画像処理部）
２ 画像データ分析装置
２ａ 画像表示部（表示画面）
２ｂ 画像データ処理部
１２ シースフローセル（フローセル）
１４ ＣＣＤカメラ（撮像部）
６２ ＵＳＢインタフェース（送信手段）
１００ 粒子画像分析システム 1 Particle Image Processing Device 1b Image Processing Board (Image Processing Unit)
2 Image data analyzer 2a Image display unit (display screen)
2b Image data processor 12 Sheath flow cell (flow cell)
14 CCD camera (imaging part)
62 USB interface (transmission means)
100 particle image analysis system

Claims (4)

粒子を撮像し、撮像した粒子像から円形度を算出する粒子画像分析装置用標準液であって、平均円形度が０．９〜１の範囲内であり、且つ、平均円形度の標準偏差が０．０５以下である粒子を含有することを特徴とする粒子画像分析装置用標準液。   A standard solution for a particle image analyzer that images particles and calculates circularity from the captured particle image, wherein the average circularity is in the range of 0.9 to 1, and the standard deviation of the average circularity is A standard solution for particle image analyzer, comprising particles having a particle size of 0.05 or less. 前記粒子の平均円形度の変動係数が０．３％以内にあることを特徴とする請求項１記載の粒子画像分析装置用標準液。   The standard solution for a particle image analyzer according to claim 1, wherein a variation coefficient of the average circularity of the particles is within 0.3%. 前記粒子がラテックス粒子であることを特徴とする請求項１または２に記載の粒子画像分析装置用標準液。   The particle liquid analyzer standard solution according to claim 1 or 2, wherein the particles are latex particles. 前記ラテックス粒子がポリスチレンラテックス粒子であることを特徴とする請求項４記載の粒子画像分析装置用標準液。

The standard solution for a particle image analyzer according to claim 4, wherein the latex particles are polystyrene latex particles.

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