JP2006349610A - Pollen particle counting system, and pollen particle imaging device, pollen particle counting device and pollen particle counting method used therefor - Google Patents

Pollen particle counting system, and pollen particle imaging device, pollen particle counting device and pollen particle counting method used therefor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pollen particle count system, capable of imaging pollen particles using an imaging device of a simple structure and accurately counting the pollen particles, even in when pollen particles are captured in an overlapped state, and a pollen particle imaging device, a pollen particle counting device and a pollen particle counting method used for the system. <P>SOLUTION: Ultraviolet rays 44 are emitted from an ultraviolet source 11, in order to generate self-fluorescence from pollen particles captured on a slide glass 42, and the ultraviolet rays 44 transmitted by the slide glass 42 are interrupted by a short-wavelength light cut filter 13. Pollen particles which emit self-fluorescence are imaged using pixels smaller than the pollen particles, binarization processing and noise removing processing are performed thereto, based on the number of pixels of an imaging element per pollen particle area that is preset by a preprocessing means 22b of a CPU 22, and the number of pollen particles in image data is calculated by a counting means 22c of the CPU 22. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、花粉から発せられる自家蛍光を利用して花粉粒子を撮像することにより、空中を飛散している花粉量を計数する花粉粒子計数システム、およびこれに用いる花粉粒子撮像装置、花粉粒子計数装置、花粉粒子計数方法に関するものである。   The present invention relates to a pollen particle counting system that counts the amount of pollen scattered in the air by imaging pollen particles using autofluorescence emitted from pollen, and a pollen particle imaging device and pollen particle counter used therefor The present invention relates to a device and a pollen particle counting method.

近年、日本におけるスギ花粉症の発症率は、約5人に1人と高くなってきている。このため、花粉の飛散シーズンには、飛散している花粉量を計測および予測することが行われている。   In recent years, the incidence of Japanese cedar pollinosis in Japan has increased to about 1 in 5 people. For this reason, during the pollen scattering season, the amount of pollen scattered is measured and predicted.

従来、飛散している花粉量の計測は、捕集された後顕微鏡を用いて目視で行われていた。この計数を行うための捕集方法には、スライドガラス上にワセリン等を塗布し、その表面に花粉粒子を付着させることにより捕集する方法(ダーラム法)、および、花粉粒子よりも小さな網目を有するフィルタを用いて捕集する方法がある。   Conventionally, the amount of pollen that has been scattered has been visually measured using a microscope after being collected. The collection method for performing the counting includes a method of collecting petrolatum or the like on a slide glass and collecting the pollen particles on the surface (Durham method), and a mesh smaller than the pollen particles. There is a method of collecting using a filter having the same.

非特許文献1には、ダーラム法で捕集した花粉に染色を行った後、顕微鏡を用いて目視により計数する方法が記載されている。   Non-Patent Document 1 describes a method in which pollen collected by the Durham method is dyed and then counted visually using a microscope.

しかし、この目視により計数する方法は、花粉粒子とそれ以外の粒子とを人が区別して計数しなければならないため熟練者が行う必要があり、また作業時間も多くかかっていた。   However, this method of counting visually requires a skilled person to perform the counting because pollen particles and other particles have to be distinguished and counted by humans, and it takes a lot of work time.

この問題を解決するため、非特許文献2には、ダーラム法で捕集した花粉に染色を行った後、イメージスキャナによって染色された花粉の画像を読み込み画像処理を行うことにより、粒子の大きさおよび形状から識別された花粉をコンピュータで計数する技術が記載されている。   In order to solve this problem, Non-Patent Document 2 describes the size of the particles by dyeing pollen collected by the Durham method and then reading the image of the pollen stained by an image scanner and performing image processing. And a technique for counting pollen identified from the shape by a computer.

しかし、この非特許文献2に記載の方法においても、同等な大きさや類似の形状の粒子を花粉粒子として誤認識してしまうというおそれがあった。   However, even in the method described in Non-Patent Document 2, there is a possibility that particles having the same size or similar shape may be erroneously recognized as pollen particles.

また、蛍光顕微鏡を用いて花粉から発せられる自家蛍光により花粉粒子を識別して計数する方法があるが、この装置は光学系により像を拡大して計数するため限られたエリアしか計数できず、飛散量の計数結果の精度が低く、また装置が高価であるという問題があった。   In addition, there is a method of identifying and counting pollen particles by autofluorescence emitted from pollen using a fluorescence microscope, but this device can only count a limited area because it enlarges and counts the image with an optical system, There was a problem that the accuracy of the scattering amount counting result was low and the apparatus was expensive.

さらに、特許文献1には、花粉粒子などの有機物質が紫外線により励起されることにより自家蛍光を発する性質を持つことを利用して、自家蛍光を発した花粉粒子の拡大した画像を取得して解析し、粒子を計数する装置が記載されている。この装置により花粉粒子のみを自動的に選別することができ、さらに花粉の種類別に計数することができる。
スギ花粉のすべて(メディカル・ジャーナル社:佐橋、高橋、村山 著) 付録1 空中花粉の観察方法 pp.103-105 フィルムスキャナとLIA32 Ver.0.37 β1による花粉計数方法:http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/%7Eshinkan/LIA32/p_count.html 特開平11−337469号公報
Furthermore, Patent Document 1 obtains an enlarged image of pollen particles that emit autofluorescence by utilizing the property that organic substances such as pollen particles emit autofluorescence when excited by ultraviolet rays. An apparatus for analyzing and counting particles is described. Only pollen particles can be automatically selected by this apparatus, and counting can be performed for each type of pollen.
All about cedar pollen (Medical Journal, authored by Sahashi, Takahashi, and Murayama) Appendix 1 How to observe airborne pollen pp.103-105 Pollen counting method with film scanner and LIA32 Ver.0.37 β1: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/%7Eshinkan/LIA32/p_count.html JP 11-337469 A

しかしながら、近年は画像処理装置の解像度が高くなってきており、非特許文献2または特許文献1の技術のように画像を拡大しなくても花粉粒子の大きさ、形状を解析することが可能になってきている。   However, in recent years, the resolution of image processing apparatuses has increased, and it is possible to analyze the size and shape of pollen particles without enlarging the image as in the technique of Non-Patent Document 2 or Patent Document 1. It has become to.

また、花粉粒子は1個1個重なりが無い状態で捕集される場合もあれば濃度が高い場合には粒子同士が重なった状態で捕集されることもあるが、上記の文献には、重なった状態で捕集された場合の計数方法については記載されていない。   In addition, pollen particles may be collected without overlapping one by one, or when the concentration is high, the particles may be collected in a state where the particles overlap each other. It does not describe the counting method when collected in an overlapping state.

よって本発明の目的は、簡易な構造の撮像装置で花粉粒子を撮像し計数することが可能な花粉粒子計数システム、およびこれに用いる花粉粒子撮像装置、花粉粒子計数装置、花粉粒子計数方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a pollen particle counting system capable of imaging and counting pollen particles with an imaging device having a simple structure, and a pollen particle imaging device, a pollen particle counting device, and a pollen particle counting method used therefor. It is to be.

また、本発明の他の目的は、花粉粒子が重なった状態で捕集された場合にも高い精度で計数することが可能な花粉粒子計数システム、およびこれに用いる花粉粒子撮像装置、花粉粒子計数装置、花粉粒子計数方法を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a pollen particle counting system capable of counting with high accuracy even when pollen particles are collected in an overlapped state, and a pollen particle imaging device and pollen particle counter used therefor. An apparatus and a pollen particle counting method are provided.

上記課題を解決するための本発明の花粉粒子計数システムは、プレパラートに捕集された花粉粒子から自家蛍光を発生させるために紫外線を照射する紫外線光源とプレパラートを透過した紫外線を遮断する短波長光カットフィルタと1花粉粒子を複数の画素で表すことが可能な分解能を有し紫外線が照射されたことにより自家蛍光を発した花粉粒子を撮像するための撮像素子と撮像素子を用いて撮像された画像データを記録する記録部とを有する花粉粒子撮像装置と、撮像装置に記録された画像データを取得して2値化処理およびノイズ除去処理を施す前処理手段と2値化処理およびノイズ除去処理が施された画像データから花粉粒子数を計数する計数手段とを有する計数処理部を有する花粉粒子計数装置とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the pollen particle counting system of the present invention comprises an ultraviolet light source for irradiating ultraviolet light to generate autofluorescence from pollen particles collected by a preparation and a short wavelength light for blocking ultraviolet light transmitted through the preparation. The image was picked up by using an image pickup device and an image pickup device for picking up an image of pollen particles emitting auto-fluorescence by being irradiated with ultraviolet rays and having a resolution capable of representing a cut filter and one pollen particle by a plurality of pixels. A pollen particle imaging device having a recording unit for recording image data, preprocessing means for obtaining image data recorded in the imaging device and performing binarization processing and noise removal processing, and binarization processing and noise removal processing And a pollen particle counting device having a counting processing unit having counting means for counting the number of pollen particles from the image data subjected to.

また、計数処理部の前処理手段は、花粉粒子の形状にマッチしない形状の像をノイズとしてノイズ除去処理を施す機能を有するようにしてもよい。   Further, the preprocessing means of the counting processing unit may have a function of performing noise removal processing using an image having a shape that does not match the shape of the pollen particles as noise.

また、計数処理部の計数手段は、予め設定された1花粉粒子面積あたりの撮像素子の画素数を基に画像データ中の花粉粒子数を計数するようにしてもよい。   Further, the counting means of the counting processing unit may count the number of pollen particles in the image data based on a preset number of pixels of the image sensor per one pollen particle area.

本発明の花粉粒子計数システム、およびこれに用いる花粉粒子撮像装置、花粉粒子計数装置、花粉粒子計数方法によれば、高解像度の撮像手段を用いることにより、簡易な構造の撮像装置で自家蛍光を利用して花粉粒子を計数することができる。   According to the pollen particle counting system of the present invention, and the pollen particle imaging device, the pollen particle counting device, and the pollen particle counting method used therein, autofluorescence can be obtained with an imaging device with a simple structure by using a high-resolution imaging means. It is possible to count the pollen particles.

また、花粉粒子が重なった状態で捕集された場合にも高い精度で計数することができる。   In addition, even when pollen particles are collected in an overlapping state, counting can be performed with high accuracy.

<花粉計数システム1の構成>
本発明の第1実施形態に係る花粉計数システム1の構成を図1を参照して説明する。
<Configuration of pollen counting system 1>
The configuration of the pollen counting system 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態による花粉計数システム1は、花粉粒子撮像装置10と花粉粒子計数装置20とが接続用ケーブル30によって接続されることにより構成されている。   The pollen counting system 1 according to the present embodiment is configured by connecting a pollen particle imaging device 10 and a pollen particle counting device 20 with a connection cable 30.

花粉粒子撮像装置10は、紫外線光源11と、結像用レンズ12と、短波長光カットフィルタ13と、撮像素子14と、制御部15と、記録部16と、外部インタフェース17とを有する。   The pollen particle imaging device 10 includes an ultraviolet light source 11, an imaging lens 12, a short wavelength light cut filter 13, an imaging element 14, a control unit 15, a recording unit 16, and an external interface 17.

本実施形態による花粉粒子撮像装置10は、紫外線光源11と結像用レンズ12との間に花粉を捕集したプレパラートを設置して撮像する。設置するプレパラートは、花粉を捕集した試料41、試料41を乗せたスライドガラス42、および試料41を覆うカバーガラス43で構成されている。   The pollen particle imaging apparatus 10 according to the present embodiment sets up a preparation that collects pollen between the ultraviolet light source 11 and the imaging lens 12 to capture an image. The prepared slide includes a sample 41 that collects pollen, a slide glass 42 on which the sample 41 is placed, and a cover glass 43 that covers the sample 41.

紫外線光源11は、プレパラートの試料41に向けて直接紫外線44を照射する。   The ultraviolet light source 11 directly irradiates the preparation sample 41 with ultraviolet light 44.

結像用レンズ12は、試料41の光学像を撮像素子14に結像させる。   The imaging lens 12 forms an optical image of the sample 41 on the image sensor 14.

短波長光カットフィルタ13は、プレパラートを透過した紫外線44を遮断する。   The short wavelength light cut filter 13 blocks the ultraviolet ray 44 that has passed through the preparation.

撮像素子14は、1花粉粒子を複数の画素で表すことが可能な程度、本実施形態においては500〜600万画素を有し、結像した光学像を画像信号に変換する。   The imaging element 14 has 5 to 6 million pixels in the present embodiment to the extent that one pollen particle can be represented by a plurality of pixels, and converts the formed optical image into an image signal.

制御部15は、撮像素子14の感度や露光時間の調整を行い、撮像素子14で得られた画像信号を画像データとして記録部16に送出する。   The control unit 15 adjusts the sensitivity and exposure time of the image sensor 14 and sends the image signal obtained by the image sensor 14 to the recording unit 16 as image data.

記録部16は、撮像された画像データを記録する。   The recording unit 16 records captured image data.

外部インタフェース17は、花粉粒子計数装置20に接続するためのインタフェースである。   The external interface 17 is an interface for connecting to the pollen particle counting device 20.

花粉粒子計数装置20は、接続インタフェース21と、計数処理部としてのCPU22とを有する。   The pollen particle counting device 20 includes a connection interface 21 and a CPU 22 as a counting processing unit.

接続インタフェース21は、花粉粒子撮像装置10に接続するためのインタフェースである。   The connection interface 21 is an interface for connecting to the pollen particle imaging device 10.

CPU22は、接続インタフェース21を介して画像データを入出力する入出力手段22aと、入力した画像データに前処理として2値化処理およびノイズ除去処理を行う前処理手段22bと、前処理が行われた画像データを用いて花粉粒子を計数する計数手段22cとを有する。   The CPU 22 performs preprocessing and input / output means 22a for inputting / outputting image data via the connection interface 21, preprocessing means 22b for performing binarization processing and noise removal processing as preprocessing on the input image data. Counting means 22c for counting pollen particles using the obtained image data.

<花粉計数システム1の動作>
次に、本実施形態による花粉計数システム1による花粉計数処理の動作について説明する。
<Operation of pollen counting system 1>
Next, the operation | movement of the pollen counting process by the pollen counting system 1 by this embodiment is demonstrated.

本実施形態による花粉計数処理は、花粉粒子が捕集された試料41が花粉粒子撮像装置10において撮影された後、この撮影画像が用いられて花粉粒子計数装置20で花粉粒子数が計数されることにより行われる。   In the pollen counting process according to the present embodiment, after the sample 41 on which the pollen particles are collected is photographed by the pollen particle imaging device 10, the number of pollen particles is counted by the pollen particle counting device 20 using this photographed image. Is done.

まず、試料41を撮影するため、紫外線光源11から紫外線44がプレパラートの試料41に向けて照射される。   First, in order to photograph the sample 41, the ultraviolet light 44 is irradiated from the ultraviolet light source 11 toward the preparation sample 41.

試料41では、紫外線44が照射されることにより花粉粒子を含む有機物質が励起され、自家蛍光45が発せられる。   In the sample 41, the organic substance containing pollen particles is excited by being irradiated with the ultraviolet ray 44, and the autofluorescence 45 is emitted.

この自家蛍光45が発せられた試料41の画像が撮影される。ここで撮影される際、励起光である紫外線44が撮像素子14に到達すると自家蛍光45の撮影に支障をきたすため、プレパラートを透過した紫外線44は短波長光カットフィルタ13により遮断される。   An image of the sample 41 in which the autofluorescence 45 is emitted is taken. When photographing is performed here, if the ultraviolet light 44 that is excitation light reaches the image sensor 14, the photographing of the autofluorescence 45 is hindered. Therefore, the ultraviolet light 44 that has passed through the preparation is blocked by the short wavelength light cut filter 13.

撮影により得られた光学像は、結像用レンズ12により撮像素子14に結像され画像信号に変換される。このとき、制御部15により撮像素子14の感度や露光時間の調整が行われる。   The optical image obtained by photographing is imaged on the image sensor 14 by the imaging lens 12 and converted into an image signal. At this time, the control unit 15 adjusts the sensitivity and exposure time of the image sensor 14.

変換された画像信号は、制御部15により画像データとして記録部16に送出され記録される。   The converted image signal is sent to the recording unit 16 and recorded as image data by the control unit 15.

この花粉粒子撮像装置10により、試料41に励起光が照射され自家蛍光が発せられた状態で撮影されるため、花粉粒子を含む有機物質が強調された画像を得ることができる。   Since this pollen particle imaging device 10 is photographed in a state where the sample 41 is irradiated with excitation light and emits autofluorescence, an image in which organic substances including pollen particles are emphasized can be obtained.

次に、この撮影により得られた画像データから、花粉粒子計数装置20で花粉粒子数が計数される動作について図2のフローチャートを参照して説明する。   Next, an operation of counting the number of pollen particles by the pollen particle counting device 20 from the image data obtained by this photographing will be described with reference to the flowchart of FIG.

花粉粒子計数装置20では、花粉粒子の計数処理を行うために、画像データの分解能から算出される1花粉粒子面積あたりの画素数、および花粉粒子の形状パターンが算出され、予めCPU22の前処理手段22bに設定されている。   The pollen particle counting device 20 calculates the number of pixels per one pollen particle area calculated from the resolution of the image data and the shape pattern of the pollen particles in order to perform the polling particle counting process, and pre-processing means of the CPU 22 in advance. 22b is set.

本実施形態においては、撮像装置10の画素数が500万〜600万画素であるため1画素の大きさは2〜3μmであり、花粉粒子(約30μm)1個分は約60画素とする。また、花粉粒子の形状は球状であるため、形状パターンは直径約10画素の円形状とする。   In this embodiment, since the number of pixels of the imaging device 10 is 5 to 6 million pixels, the size of one pixel is 2 to 3 μm, and one pollen particle (about 30 μm) is about 60 pixels. Moreover, since the shape of the pollen particles is spherical, the shape pattern is a circle having a diameter of about 10 pixels.

まず、CPU22の入出力手段22aにおいて、接続用ケーブル30および接続インタフェース21を介して花粉粒子撮像装置10の記録部16に記録されている画像データが取得される(S1)。   First, in the input / output means 22a of the CPU 22, the image data recorded in the recording unit 16 of the pollen particle imaging device 10 is acquired via the connection cable 30 and the connection interface 21 (S1).

図3は取得された画像データの一例であり、自家蛍光により花粉粒子を含む有機物質が強調されて撮影されている。   FIG. 3 is an example of the acquired image data, and an organic substance containing pollen particles is emphasized by autofluorescence.

取得された画像データは、CPU22の前処理手段22bにおいて2値化処理が行われる(S2)。図4に図3の画像データが2値化処理された状態の一例を示す。図5は、さらに図4の2値化画像を拡大した状態を示す。図5において、点線は実像(花粉粒子の実像52、54、花粉粒子以外の実像56)を示し、斜線部分は撮影により結像した自家蛍光像が2値化されることにより画素51ごとの単位で表された像(花粉粒子の自家蛍光像53、55、花粉以外の自家蛍光像57)を示す。   The acquired image data is binarized in the preprocessing means 22b of the CPU 22 (S2). FIG. 4 shows an example of a state in which the image data of FIG. 3 has been binarized. FIG. 5 shows a further enlarged state of the binarized image of FIG. In FIG. 5, dotted lines indicate real images (real images 52 and 54 of pollen particles, real images 56 other than pollen particles), and hatched portions indicate units for each pixel 51 by binarizing an autofluorescence image formed by photographing. (Self-fluorescent images 53 and 55 of pollen particles, and auto-fluorescent image 57 other than pollen).

2値化処理が行われた後、さらに前処理手段22bにおいてノイズ処理が行われ、花粉粒子以外の有機物質像が除去される。   After the binarization processing is performed, noise processing is further performed in the preprocessing means 22b, and organic substance images other than pollen particles are removed.

ノイズ処理について説明する。まず、花粉粒子1個分として設定されている面積である60画素より充分に小さい面積を持つ像、ここでは半分の30画素以下の面積を持つ像が花粉以外のノイズとみなされ、除去される(S3)。   The noise processing will be described. First, an image having an area sufficiently smaller than 60 pixels, which is an area set as one pollen particle, here an image having an area of 30 pixels or less is regarded as noise other than pollen and is removed. (S3).

次に、形状が予め設定された形状パターンである直径約10画素の円の円弧を持たない像、例えば図5の自家蛍光像57が花粉粒子以外のノイズでとみなされ、除去される(S4)。   Next, an image that does not have a circular arc with a diameter of about 10 pixels that is a shape pattern set in advance, for example, the autofluorescence image 57 of FIG. 5, is regarded as noise other than pollen particles and is removed (S4 ).

これらの前処理が行われた画像データが用いられ、CPU22の計数手段22cにおいて花粉粒子の計数処理が行われる。   The image data that has been subjected to these preprocessing is used, and the counting means 22c of the CPU 22 performs pollen particle counting processing.

計数処理について説明する。まず、それぞれの花粉粒子像の面積より、複数の花粉粒子が重なっているかどうかが判断される。このとき、判断対象として予め設定された花粉粒子像の1花粉粒子面積あたりの画素数である60画素前後の場合は、図5の自家蛍光像53に示すように互いに重なっていない状態であると判断され、この花粉粒子像の数が計数される(S5)。   The counting process will be described. First, whether or not a plurality of pollen particles overlap is determined from the area of each pollen particle image. At this time, in the case of around 60 pixels, which is the number of pixels per one pollen particle area of the pollen particle image set in advance as a determination target, as shown in the autofluorescence image 53 of FIG. It is judged and the number of the pollen particle images is counted (S5).

次に、判断対象の花粉粒子像の面積が60画素よりも充分に大きい場合は、図5の自家蛍光像55に示すように複数の花粉粒子が重なっている状態であると判断され、この花粉粒子像の面積を画素数が60画素で割った値が求められる。   Next, when the area of the pollen particle image to be determined is sufficiently larger than 60 pixels, it is determined that a plurality of pollen particles are overlapped as shown in the autofluorescence image 55 of FIG. A value obtained by dividing the area of the particle image by 60 pixels is obtained.

この花粉粒子像の面積を画素数が60画素で割って算出された値は重なりがある分実際の個数より小さくなるため、小数点以下が切り上げられた整数値が花粉粒子像の数であるとみなされる。例えば、算出された値が1以上2未満の場合は2個であると判断され、2以上3未満の場合は3個であると判断される。   The value calculated by dividing the area of this pollen particle image by 60 pixels is smaller than the actual number due to the overlap, so the integer value rounded up after the decimal point is regarded as the number of pollen particle images. It is. For example, when the calculated value is 1 or more and less than 2, it is determined that there are two, and when it is 2 or more and less than 3, it is determined that there are three.

図5において、自家蛍光像55の面積は171画素であり、これを60画素で割った値は2.85である。よって小数点以下を切り上げることにより、花粉粒子像は3個であると判断される。   In FIG. 5, the area of the autofluorescence image 55 is 171 pixels, and the value obtained by dividing this by 60 pixels is 2.85. Therefore, it is determined that the number of pollen particle images is three by rounding up the decimal part.

このようにして、画像データ内の全ての重なった状態であると判断された自家蛍光像から花粉粒子像の数が算出され、計数される(S6)。   In this way, the number of pollen particle images is calculated from the autofluorescence images determined to be in an overlapping state in the image data, and counted (S6).

図6は、ステップS6における計数結果を表したグラフである。横軸は、花粉粒子1個分の面積を100としたときの画像データ内の自家蛍光像の面積を示し、縦軸は、該当する面積の自家蛍光像の数である度数を示す。   FIG. 6 is a graph showing the counting result in step S6. The horizontal axis indicates the area of the autofluorescence image in the image data when the area for one pollen particle is 100, and the vertical axis indicates the frequency which is the number of autofluorescence images of the corresponding area.

グラフ中、一番左の棒グラフは重なりがない花粉粒子の自家蛍光像(面積約100)の度数を表し、その右隣の棒グラフは2個の花粉粒子が重なった自家蛍光像(面積約200)の度数を表す。   In the graph, the leftmost bar graph represents the frequency of the self-fluorescent image (area about 100) of the pollen particles that do not overlap, and the bar graph on the right is an autofluorescent image (area about 200) where two pollen particles overlap. Represents the frequency of.

各棒ブラフの度数に重なった花粉粒子の個数をかけた値の総和値が算出されることにより、画像データ中の全花粉粒子数が取得される(S7)。   The total number of pollen particles in the image data is obtained by calculating the sum of values obtained by multiplying the number of pollen particles overlapping the frequency of each bar bluff (S7).

以上説明した本実施形態の花粉計数システムによれば、花粉粒子より充分に小さい撮像素子を用いて撮像した画像データにより花粉粒子を計数するため、簡易な構造の撮像装置で花粉粒子を撮像することができる。   According to the pollen counting system of the present embodiment described above, pollen particles are counted with an imaging device having a simple structure in order to count pollen particles based on image data captured using an image sensor sufficiently smaller than the pollen particles. Can do.

また、花粉粒子が重なった状態で捕集された場合にも高い精度で計数することができる。   In addition, even when pollen particles are collected in an overlapping state, counting can be performed with high accuracy.

本発明の一実施形態による花粉粒子計数システムを示す全体図である。1 is an overall view showing a pollen particle counting system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による花粉粒子計数システムに使用する花粉粒子計数装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the pollen particle counting apparatus used for the pollen particle counting system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による花粉粒子計数システムの花粉粒子撮像装置で撮像された撮像データの一例である。It is an example of the imaging data imaged with the pollen particle imaging device of the pollen particle counting system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による花粉粒子計数システムの花粉粒子撮像装置で撮像された撮像データを2値化したデータの一例である。It is an example of the data which binarized the imaging data imaged with the pollen particle imaging device of the pollen particle counting system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による花粉粒子計数システムの花粉粒子撮像装置で撮像された撮像データを2値化したデータの拡大図である。It is an enlarged view of the data which binarized the imaging data imaged with the pollen particle imaging device of the pollen particle counting system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による花粉粒子計数システムにおいる計数結果を示すグラフである。It is a graph which shows the counting result in the pollen particle counting system by one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…花粉計数システム
10…撮像装置
10…花粉粒子撮像装置
11…紫外線光源
12…結像用レンズ
13…短波長光カットフィルタ
14…撮像素子
15…制御部
16…記録部
17…外部インタフェース
20…花粉粒子計数装置
21…接続インタフェース
22…CPU
23…メモリ
22…CPU
22a…入出力手段
22b…前処理手段
22c…計数手段
30…接続用ケーブル
41…試料
42…スライドガラス
43…カバーガラス
44…紫外線
45…自家蛍光
51…画素
52、54、56…実像
53、55、57…自家蛍光像

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pollen counting system 10 ... Imaging device 10 ... Pollen particle imaging device 11 ... Ultraviolet light source 12 ... Imaging lens 13 ... Short wavelength light cut filter 14 ... Imaging element 15 ... Control part 16 ... Recording part 17 ... External interface 20 ... Pollen particle counting device 21 ... Connection interface 22 ... CPU
23 ... Memory 22 ... CPU
22a ... Input / output means 22b ... Pre-processing means 22c ... Counting means 30 ... Connection cable 41 ... Sample 42 ... Slide glass 43 ... Cover glass 44 ... Ultraviolet light 45 ... Autofluorescence 51 ... Pixels 52, 54, 56 ... Real images 53, 55 , 57 ... Autofluorescence image

Claims (10)

プレパラートに捕集された花粉粒子から自家蛍光を発生させるために紫外線を照射する紫外線光源と、前記プレパラートを透過した紫外線を遮断する短波長光カットフィルタと、1花粉粒子を複数の画素で表すことが可能な分解能を有し前記紫外線が照射されたことにより自家蛍光を発した花粉粒子を撮像するための撮像素子と、前記撮像素子を用いて撮像された画像データを記録する記録部とを有する花粉粒子撮像装置と、
前記撮像装置に記録された画像データを取得して2値化処理およびノイズ除去処理を施す前処理手段と、前記2値化処理およびノイズ除去処理が施された画像データから花粉粒子数を計数する計数手段とを有する計数処理部を有する花粉粒子計数装置と、
を備えることを特徴とする花粉粒子計数システム。
An ultraviolet light source that emits ultraviolet light to generate autofluorescence from pollen particles collected by the preparation, a short-wavelength light cut filter that blocks the ultraviolet light that has passed through the preparation, and one pollen particle are represented by a plurality of pixels. And an image sensor for imaging pollen particles that emit autofluorescence when irradiated with the ultraviolet rays, and a recording unit that records image data captured using the image sensor Pollen particle imaging device;
Preprocessing means for obtaining image data recorded in the imaging device and performing binarization processing and noise removal processing, and counting the number of pollen particles from the image data subjected to the binarization processing and noise removal processing A pollen particle counting device having a counting processing unit having a counting means;
A pollen particle counting system comprising:
前記計数処理部の前処理手段は、花粉粒子の形状にマッチしない形状の像をノイズとしてノイズ除去処理を施す機能を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の花粉粒子計数システム。
The pollen particle counting system according to claim 1, wherein the preprocessing means of the counting processing unit has a function of performing noise removal processing using an image having a shape that does not match the shape of the pollen particles as noise.
前記計数処理部の計数手段は、予め設定された1花粉粒子面積あたりの前記撮像素子の画素数を基に前記画像データ中の花粉粒子数を計数する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の花粉粒子計数システム。
The counting means of the counting processing unit counts the number of pollen particles in the image data based on a preset number of pixels of the image sensor per one pollen particle area. The described pollen particle counting system.
プレパラートに捕集された花粉粒子から自家蛍光を発生させるために紫外線を照射する紫外線光源と、
前記プレパラートを透過した紫外線を遮断する短波長光カットフィルタと、
1花粉粒子を複数の画素で表すことが可能な分解能を有し、自家蛍光を発した花粉粒子を撮像するための撮像素子と、
前記撮像素子により撮像された画像データを取得して記録する記録部と、
を備えることを特徴とする花粉粒子撮像装置。
An ultraviolet light source that emits ultraviolet light to generate autofluorescence from pollen particles collected in the preparation;
A short-wavelength light cut filter that blocks the ultraviolet light transmitted through the preparation;
An imaging device having a resolution capable of representing one pollen particle by a plurality of pixels and imaging pollen particles emitting autofluorescence;
A recording unit that acquires and records image data captured by the image sensor;
A pollen particle imaging apparatus comprising:
撮像装置で撮像された、紫外線励起により自家蛍光を発した花粉粒子の画像データに2値化処理およびノイズ除去処理を施す前処理手段と、前記2値化処理およびノイズ除去処理が施された画像データから花粉粒子数を計数する計数手段とを有する計数処理部
を備えることを特徴とする花粉粒子計数装置。
Pre-processing means for performing binarization processing and noise removal processing on image data of pollen particles that have emitted autofluorescence due to ultraviolet excitation, and an image that has been subjected to the binarization processing and noise removal processing. A pollen particle counting apparatus comprising: a counting processing unit having counting means for counting the number of pollen particles from data.
前記計数処理部の前処理手段は、花粉粒子の形状にマッチしない形状の像をノイズとしてノイズ除去処理を施す機能を有する
ことを特徴とする請求項5に記載の花粉粒子計数装置。
The pollen particle counting apparatus according to claim 5, wherein the preprocessing means of the counting processing unit has a function of performing noise removal processing using an image having a shape that does not match the shape of the pollen particles as noise.
前記計数処理部の計数手段は、予め設定された1花粉粒子面積あたりの前記撮像素子の画素数を基に前記画像データ中の花粉粒子数を計数する
ことを特徴とする請求項5または6に記載の花粉粒子計数装置。
The counting means of the counting processing unit counts the number of pollen particles in the image data based on a preset number of pixels of the image sensor per one pollen particle area. The pollen particle counter described.
プレパラートに捕集された花粉粒子から自家蛍光を発生させるために紫外線を照射する紫外線照射ステップと、
前記プレパラートを透過した紫外線を遮断する紫外線遮断ステップと、
1花粉粒子を複数の画素で表すことができる分解能を有する撮像素子を用いて自家蛍光を発した花粉粒子を撮像する撮像ステップと、
撮像された画像データを取得して2値化処理およびノイズ除去処理を施し、前記2値化処理およびノイズ除去処理が施された画像データから花粉粒子数を計数する計数処理ステップと、
を備えることを特徴とする花粉粒子計数方法。
An ultraviolet irradiation step of irradiating ultraviolet rays to generate autofluorescence from pollen particles collected in the preparation;
An ultraviolet blocking step for blocking the ultraviolet light transmitted through the preparation;
An imaging step of imaging pollen particles emitting autofluorescence using an imaging device having a resolution capable of representing one pollen particle by a plurality of pixels;
A counting process step of acquiring captured image data, performing binarization processing and noise removal processing, and counting the number of pollen particles from the image data subjected to the binarization processing and noise removal processing;
A pollen particle counting method comprising:
前記計数処理ステップは、花粉粒子の形状にマッチしない形状の像をノイズとしてノイズ除去処理を実行する
ことを特徴とする請求項8に記載の花粉粒子計数方法。
The pollen particle counting method according to claim 8, wherein the counting process step executes a noise removal process using an image having a shape that does not match the shape of the pollen particle as noise.
前記計数処理ステップは、予め設定された1花粉粒子面積あたりの前記画素数を基に前記画像データ中の花粉粒子数を算出する
ことを特徴とする請求項8または9に記載の花粉粒子計数方法。
The polling particle counting method according to claim 8 or 9, wherein the counting processing step calculates the number of pollen particles in the image data based on a preset number of pixels per one pollen particle area. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116067852A (en) * 2022-11-09 2023-05-05 四川东鹏农海科技有限公司 Device for measuring suspended pollen particle number and application method thereof

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