JP2007078590A - 粒子性状分析表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 粒子像を解析し、粒子性状を３次元的に表示することで解読作業を短縮可能とした粒子性状分析表示装置を供する。
【解決手段】 液流形成手段２、撮像手段10、画像解析手段21、画像処理手段31、表示手段50、及び入力手段40を備え、画像解析手段21は、撮像された画像から各粒子像を切り出す粒子像切出手段23と、粒子径項目データ測定手段24と、粒子形状項目データ演算手段25と、特定された２種類の項目を２つのパラメータとする２次元頻度を集計する３次元データ統計処理手段27とからなり、画像処理手段31は、特定された２種類の項目を直交する２座標軸とて集計した２次元頻度を、２座標軸と直交する１座標軸として棒グラフとする、３次元棒グラフデータ変換手段32と、３次元棒グラフデータを特定のカメラ位置における２次元表示画像データに変換して画像形成データとする２次元表示画像変換手段33とからなる粒子性状分析表示装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液中に分散した微細粒子を撮像し分析した粒子の性状データを表示する装置に関する。

微細粒子（数μｍ〜数百μｍ）からなる粉体の品質を管理するのに、構成粒子の大きさや形状等の性状を把握しておくことは重要である。
粒子の性状で大きさだけでなく形状までも精度良く分析する方法に、液中に粒子を分散させたサンプル液を流し、その偏平な流れをカメラで撮像し、画像を解析して粒子の性状を分析する方法が知られている（特許文献１参照）。

特許第３４１１１１２号公報

同特許文献１においては、粒子懸濁液をシース液で包んで偏平な流れを形成し、その粒子懸濁液の偏平な流れをビデオカメラで撮像し、画像中の各粒子像を切り出して、画像を解析し各粒子の円相当径（粒径）と円形度を求めている。

そして、各粒子の粒径についての頻度を集計し粒度分布をグラフ表示するとともに、各粒子の円相当径と円形度を２軸とする２次元スキャッタグラムをモニターテレビに表示している。
その２次元スキャッタグラムは、横軸を円相当径項目、縦軸を円形度項目として各粒子の散布状態を示した散布図で、この２次元頻度値に応じて色を変えるようにして表示することが記載されている。

上記特許文献１のモニターテレビに表示される粒度分布もスキャッタグラムも、いずれも２次元的に表示されるもので、スキャッタグラムについては２次元頻度値に応じて色を変えてはいるが、その頻度値の程度は直感的に分かりにくい。

粒子の円相当径と円形度の２次元頻度値が全体でどのような傾向にあるかを知るためには、２次元スキャッタグラムをもとに、粒度分布図さらには円形度分布図を作成して参考とし、３枚のグラフを相互に照らし合わせながら解読して何とか全体の傾向を掴むことが可能となるが、解読作業にある程度時間がかかり、さらに特異な部分を分析するとなると、益々解読作業に時間を要することになる。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、粒子像の画像解析した結果の表示を工夫し、粒子性状を３次元的に表示することで、粒子性状の全体の傾向および特異な部分まで一目で把握することができ解読作業を短縮できる粒子性状分析表示装置を供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、液中にサンプル粒子を分散させたサンプル液の偏平な流れを形成する液流形成手段と、前記液流形成手段におけるサンプル液の偏平な流れを撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像を解析し粒子性状の所要データを導出する画像解析手段と、前記画像解析手段が導出した所要データに基づき画像形成データを導出する画像処理手段と、前記画像処理手段の画像形成データに基づいて画面に画像を表示する表示手段と、作業指示を入力する入力手段とを備え、前記画像解析手段は、前記撮像手段により撮像された画像から各粒子像を切り出す粒子像切出手段と、前記各粒子像をそれぞれ分析して粒子面積等の粒子径項目について測定し粒子径項目データを得る粒子径項目データ測定手段と、前記粒子径項目データに基づき円形度等の粒子形状項目について演算し粒子形状項目データを得る粒子形状項目データ演算手段と、前記粒子径項目データおよび粒子形状項目データの頻度を集計して一般的統計処理を実施する一般統計処理手段と、前記粒子径項目データおよび粒子形状項目データのうち前記入力手段の入力により特定された２種類の項目を２つのパラメータとする２次元頻度を集計する３次元データ統計処理手段とからなり、前記画像処理手段は、前記特定された２種類の項目を直交する２座標軸とし前記３次元データ統計処理手段が集計した２次元頻度を前記２座標軸と直交する１座標軸として２次元頻度データを棒グラフとした３次元棒グラフデータに変換する３次元棒グラフデータ変換手段と、前記３次元棒グラフデータを特定のカメラ位置における２次元表示画像データに変換して前記画像形成データとする２次元表示画像変換手段とからなる粒子性状分析表示装置とした。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の粒子性状分析表示装置において、前記画像処理手段は、前記表示手段に表示された３次元棒グラフの画像のカメラ位置を移動する作業指示が前記入力手段により入力されると、前記２次元表示画像変換手段が前記３次元棒グラフデータを作業指示に従ったカメラ位置に移動した２次元表示画像データに変換して画像形成データとすることを特徴とする請求項１記載の粒子性状分析表示装置。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の粒子性状分析表示装置において、前記入力手段としてマウスを操作することで、カメラ位置を移動する作業指示がなされ、前記画像処理手段の前記２次元表示画像変換手段が速やかに２次元表示画像データに変換しリアルタイムで前記表示手段に表示された前記３次元棒グラフの表示画像を変化させることができることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれかの項記載の粒子性状分析表示装置において、前記画像解析手段の前記一般統計処理手段が、前記２種類の項目の各々について項目データを集計して分布データを演算し、前記画像処理手段は、前記分布データを分布棒グラフデータに変換して、前記３次元棒グラフデータに加え、前記２次元表示画像変換手段が、前記３次元棒グラフデータと前記分布棒グラフデータを合成して特定のカメラ位置における２次元表示画像データに変換して画像形成データとすることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれかの項記載の粒子性状分析表示装置において、前記液流形成手段は、サンプル液をキャリア液が取り囲んでサンプル液の偏平かつ幅狭な流れを形成する粒子ソーティングマイクロチップであることを特徴とする。

請求項１記載の粒子性状分析表示装置によれば、液流形成手段により形成されたサンプル液の偏平な流れを撮像し、その画像を画像解析手段が解析し、各粒子像を切り出し、粒子径項目データを測定し、粒子形状項目データを演算し、特定された２種類の項目を２つのパラメータとする２次元頻度を集計し、画像処理手段が３次元棒グラフデータに変換し、さらに表示用に変換された２次元表示画像データに基づいて表示手段の画面に３次元棒グラフの画像を表示する。

したがって、表示手段の画面に特定された２種類の項目を２つのパラメータとする２次元頻度の３次元棒グラフが立体的に表現されるので、２種類の項目についての粒子性状の全体の傾向および特異な部分まで難しい解読を必要とせずに一目で直感的に把握することができ、作業時間が大幅に短縮できる。

請求項２記載の粒子性状分析表示装置によれば、カメラ位置を移動する作業指示が入力手段により入力されると、２次元表示画像変換手段が３次元棒グラフデータを作業指示に従ったカメラ位置に移動した２次元表示画像データに変換して画像形成データとするので、粒子性状の全体の傾向が最もよく表現される角度や粒子性状の特異な部分が最もよく表現される角度から見た３次元棒グラフを表示することができ、短時間に間違いのない解読および判断をすることができる。

請求項３記載の粒子性状分析表示装置によれば、入力手段としてマウスを操作することで、カメラ位置を移動する作業指示がなされ、前記画像処理手段の前記２次元表示画像変換手段が速やかに２次元表示画像データに変換し表示手段に表示された前記３次元棒グラフの表示画像をリアルタイムで変化させるので、作業者は表示手段の画面に映し出された３次元棒グラフを見ながらマウスを操作して３次元棒グラフの表示画像のカメラ位置を自由に移動することができ、粒子性状の全体の傾向が最も現れている３次元棒グラフの画像および粒子性状の特異な部分が最も現れている３次元棒グラフの画像などを短時間に見出すことができる。

請求項４記載の粒子性状分析表示装置によれば、画像解析手段の一般統計処理手段が、２種類の項目の各々について項目データを集計して分布データも演算し、画像処理手段は、前記分布データを分布棒グラフデータに変換して、３次元棒グラフデータに加え、２次元表示画像変換手段が、前記３次元棒グラフデータと前記分布棒グラフデータを合成して２次元表示画像データに変換して画像形成データとするので、３次元棒グラフと同時に分布棒グラフ（ヒストグラム）を見ることができ、解読を益々容易にし、短時間に間違いのない解読および判断をすることができる。

請求項５記載の粒子性状分析表示装置によれば、液流形成手段が、サンプル液をキャリア液が取り囲んでサンプル液の偏平かつ幅狭な流れを形成する粒子ソーティングマイクロチップであるので、撮像手段による撮像が精度良くかつ効率良く実行される。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図１２に基づいて説明する。
本実施の形態に係る粒子性状分析表示装置１は、粒径が数μｍ〜数百μｍ程度の大きさのトナー、顔料、粒子状触媒、研磨材、粉末状医薬、合成樹脂製粉末等のサンプル微細粒子の大きさや形状等の性状を分析し、分析結果を表示するものである。

粒子性状分析表示装置１は、サンプル微細粒子を液中に分散させたサンプル液を偏平かつ幅狭に流して、その全幅を含んだ画像を撮像し分析する湿式ソーティング方式の分析表示装置であり、その概略構成図を図１に示す。
サンプル液の偏平かつ幅狭な流れを形成する粒子ソーティングマイクロチップ２は、２枚の細長透明ガラス板を重ねて、合わせ面に偏平かつ幅狭な流路が形成されており、流路を上下鉛直方向に指向させて支持されている。

この粒子ソーティングマイクロチップ２の流路に、サンプル液供給ユニット３からサンプル液が注入されるとともに、第一キャリア液供給ユニット４および第二キャリア液供給ユニット５からそれぞれ第一キャリア液と第二キャリア液が注入される。
粒子ソーティングマイクロチップ２は、サンプル液を第一キャリア液と第二キャリア液が取り囲んでサンプル液の偏平な流れを形成する。

粒子ソーティングマイクロチップ２の周囲に撮像装置10が設置されている。
すなわち、粒子ソーティングマイクロチップ２の一方の面に対向してストロボ11が配置され、他方の面に対向してＣＣＤカメラ12が配置され、サンプル液の偏平な流れの一面にストロボ11のパルス発光が照射され、他面に対向したレンズ12ａを介してＣＣＤカメラ12が偏平に流れるサンプル液を撮像する。
ストロボ11とＣＣＤカメラ12は、コントローラ13により同期して駆動される。

このコントローラ13は、制御装置20によって駆動制御される。
制御装置20は、コンピュータであり、キーボード41やマウス42の入力装置40から作業指示が入力され、モニタディスプレイ50に画像等を表示することができる。

制御装置20は、粒子性状分析表示装置１全体の作業を集中制御するとともに、別に画像解析手段21と画像処理手段31を備えており、前記ＣＣＤカメラ12により撮像された画像データが画像解析装置21に入力され、画像解析されて導出された所要データが画像処理手段31に入力されて、画像処理されて画像形成データが導出され、同画像形成データが前記モニタディスプレイ50に出力されてモニタディスプレイ50に分析結果が表示される。

制御装置20の画像解析手段21と画像処理手段31を、もう少し詳しく機能的なブロック図で示したのが、図２である。
ＣＣＤカメラ12により撮像された画像データは、画像解析手段21の画像加工手段22に入力されて所要部分を明瞭化する加工を施し、粒子像切出手段23により各粒子像を切出し、同各粒子像について粒子径項目測定手段24が粒子径項目を測定する。

粒子径項目には、粒子面積，面積円相当径（粒子面積と等しい円の直径），粒子周囲長，周長円相当径（粒子周囲長と等しい円の直径），最大長（粒子画像の輪郭上の２点における最大の長さ），最大長垂直長（最大長に平行な２本の直線で画像を挟んだ時、２直線間を垂直に結ぶ長さ）等がある。

測定された粒子径項目データに基づき粒子形状項目演算手段25が粒子形状項目を演算する。
粒子形状項目には、円形度やアスペクト比等がある。

円形度は、粒子周囲長に対する粒子面積と等しい円の周囲長の割合で、真円だと1.0の値を示し、その他1.0以下の値で、1.0近傍の値ほど真円に近いことを示す。
アスペクト比は、最大長に対する最大長垂直長の割合で、粒子の針状度を示す。

粒子径項目測定手段24が測定した粒子径項目データと粒子形状項目演算手段25が演算した粒子形状項目データとに基づいて一般統計処理手段26が一般的な集計演算処理を行い統計データを記憶しておく。

また、画像解析手段21には３次元データ統計処理手段27を備え、同３次元データ統計処理手段27は、粒子径項目測定手段24および粒子形状項目演算手段25が求めた項目データから、キーボード41の入力により特定された２種類の項目（例えば、面積円相当径と円形度）についての項目データを抽出し、同２種類の項目を２つのパラメータとする２次元頻度を集計する。

この２種類の項目データと２次元頻度データからなる３次元データは、画像処理手段31の３次元棒グラフデータ変換手段32に入力される。
３次元棒グラフデータ変換手段32は、特定された２種類の項目を直交する２座標軸とし３次元データ統計処理手段が集計した２次元頻度を前記２座標軸と直交する１座標軸として２次元頻度データを棒グラフとした３次元棒グラフデータに変換する。

この３次元棒グラフデータは、２次元表示画像変換手段33に入力されて２次元表示画像データに変換される。
すなわち、２次元表示画像変換手段33は、仮想空間に立体的に構成された３次元棒グラフＧをモニタディスプレイ50の画面に２次元表示画像として表示するためのデータ変換処理を行う。
所謂３次元のデータから２次元画像を作る処理で、コンピュータグラフィックでレンダリングと称されている処理である。

この２次元表示画像変換するためには、仮想空間に立体的構成された３次元棒グラフＧをどの方向から見るか（カメラ位置）を決めなければならず、当初デフォルトされたカメラ位置が設定される。
そして、２次元表示画像変換手段33には入力装置40のマウス42の操作信号が入力され、マウス42の操作でカメラ位置を自由に移動することができる。

こうして２次元表示画像変換手段33により変換された２次元表示画像データは、モニタディスプレイ50に出力され、モニタディスプレイ50に３次元棒グラフＧを立体的に表示させる。

以上の画像解析手段21および画像処理手段31による作業手順を、図３のフローチャートに示し説明する。
まず、粒子ソーティングマイクロチップ２によりサンプル液をキャリア液が取り囲んで形成されたサンプル液の偏平な流れを撮像装置10により撮像した１画像（１フレーム画像）を読込む（ステップ１）。

このとき、読み込んだ１フレーム画像の例を、図４に示す。
粒子像は黒く斑点のように表示されているが、粒子以外の像も表示されている。
したがって、適当な取り込みレベルを決定して、粒子像のみを選別できるように画像加工して取込み粒子像を決定する（ステップ２）。

この取込み粒子像１個を拡大して表示した例を、図５に示す。
図５に示すように、取込み粒子像は輪郭がぼやけていて曖昧である。
そこで、次のステップ３では、画素１つ１つの濃度をある適当な閾値で黒か白かの２値に分ける２値化処理を実行する。
以上の画像の加工を画像加工手段22が行う。

この２値化された粒子像１個を拡大して表示した例を、図６に示す。
２値化された粒子像は、輪郭を構成する画素が明瞭に表示されている。
次のステップ４では、粒子像切出手段23により１フレームの画像からこの２値化された粒子像の１個を切り出す。

そして、切り出された粒子像について粒子径項目測定手段24により粒子径項目を測定し記憶する（ステップ５）。
粒子面積，粒子周囲長等の粒子径項目は、２値化された粒子像を表示する画素のうち必要な画素をかぞえることにより測定することができ、面積円相当径等の粒子径項目は、粒子面積等から算出することができる。

こうして求められた粒子径項目データをもとに、次のステップ６では粒子形状項目演算手段25により粒子形状項目を演算し記憶する。
円形度，アスペクト比等の粒子形状項目は、粒子径項目データを用いて算出することができる。

切り出された１粒子像について分析して粒子径項目および粒子形状項目について測定および演算がなされると、ステップ７で撮像された１フレームの画像内の全ての粒子像について分析が終了したか否かを判別し、終了していないときは、ステップ４に戻り、１フレームの画像から新たな粒子像を切り出し分析する。

こうして１フレームの画像内の全ての粒子像について分析が終了すると、ステップ８に進む。
ステップ８では、撮像を予定している全てのフレームの画像を撮像し分析し終わったか否かが判別される。

全フレームの画像の分析が終了していないときは、ステップ１に戻り、新たな１フレームの画像を読み込む。
なお、新たな１フレームの画像を読み込む前に、全フレームの画像の分析が終了していないと判断したときに、撮像装置10によるサンプル液の撮像が実行される。

このようにして全フレームの画像の分析が終了すると、ステップ９に進み、以上で求められた種々の項目データについて頻度を集計して一般的統計処理が実施される。
そして、次のステップ10で終了指示があるか否かが判別され、終了指示があれば本作業は終了し、終了指示がなければステップ11に進む。

ステップ11では３次元棒グラフＧの表示指示があるか否かが判別され、表示指示があればステップ16に飛び、表示指示がなければステップ12に進む。
ステップ12では、先のステップ９の一般統計処理により得られた各項目データについての頻度データなど一般統計データのうち表示しようとするデータを画像データに変換し、次のステップ13でモニタディスプレイ50に一般統計データを表示する。

そして、次のステップ14で現表示を終了する指示があるか否かを判別し、終了指示があればステップ10に戻り、終了指示がなければステップ15に進み、表示データの変更指示があるか否かを判別し、変更指示がなければステップ13に戻り、現表示を継続するが、変更指示があると、ステップ12に戻り、変更された表示データを画像データに変換し、新たなデータについてモニタディスプレイ50に表示する（ステップ13）。

先のステップ11で、３次元棒グラフＧの表示指示があってステップ16に飛んだときは、入力装置40の入力により特定された２種類の項目の項目データを読込み、次のステップ17で特定された２種類の項目を２つのパラメータとする２次元頻度を集計する３次元データ統計処理が３次元データ統計処理手段27により実行される。

例えば、２種類の項目として円相当径（面積円相当径のことで、粒径に相当する）と円形度が特定されたとすると、円相当径と円形度を２つのパラメータとする２次元頻度が集計される。

次のステップ18では、３次元データ統計処理に係る２種類の項目データと２次元頻度データからなる３次元データを、モニタディスプレイ50に表示するため２次元表示画像変換手段33により２次元表示画像に変換（レンダリング）する。
その際、当初デフォルトされたカメラ位置が設定されている。

そして、次のステップ19で２次元表示画像データにより表示されたモニタディスプレイ50の表示画像は、デフォルトされたカメラ位置から見た３次元棒グラフＧが立体的に表現されている（図７参照）。

３次元棒グラフＧは、特定された２種類の項目を直交する２座標軸とし３次元データ統計処理手段が集計した２次元頻度を前記２座標軸と直交する１座標軸として２次元頻度データを棒グラフで示したグラフである。

そして、次のステップ20で現表示を終了する指示があるか否かを判別し、終了指示があればステップ10に戻り、終了指示がなければステップ21に進み、マウス42によるカメラ位置の移動指示があるか否かを判別し、移動指示がなければステップ19に戻り、現表示を継続するが、移動指示があると、ステップ18に戻り、移動したカメラ位置における２次元表示画像に変換し、移動した新たなカメラ位置から見た３次元棒グラフＧがモニタディスプレイ50に表示される（ステップ19）。

したがって、作業者は、モニタディスプレイ50に表示された３次元棒グラフＧを見ながらマウス42を操作すると、３次元棒グラフＧの表示画像のカメラ位置を自由に移動して表示画像をリアルタイムで変化させて見ることができる。

以下、円相当径と円形度を、特定された２種類の項目として指定した場合のモニタディスプレイ50に表示される３次元棒グラフＧの例について、図７ないし図１２に基づき説明する。

図７ないし図１２に示す３次元棒グラフＧは、同じ試験結果の同じ３次元棒グラフＧを、カメラ位置を変えて示したものである。
円相当径と円形度を、直交する水平面上の２座標軸とし３次元データ統計処理手段27が集計した２次元頻度を前記２座標軸と直交する１座標軸としている。

円相当径の座標軸は、対数表示で単位はμｍであり、円形度の座標軸は、1.0が真円で最大の値を示し、0.4未満は省略している。
２次元頻度の座標軸は、全個数に対する割合を百分率（％）で示している。

図７は、デフォルトされたカメラ位置から見た３次元棒グラフＧを示す。
円相当径と円形度の両座標軸が均等に見える斜め上から３次元棒グラフＧを見ている。
３次元棒グラフＧが立体的に表現されるので、円相当径と円形度の両項目についての粒子性状の全体の傾向を難しい解読を必要とせずに一目で直感的に把握することができる。

また、円相当径が約100μｍで円形度が約0.7の近傍に頻度が多少大きくなった特異な部分が表れているのが、容易に判別できる。
これは、粒子どうしの凝集が多少存在しているものと推測される。
このように特異な部分についても、どのような位置（円相当径と円形度の傾向）にあってどの程度の頻度であるかも凡そのことは一目で把握することができる。

また、該３次元棒グラフＧと同時に、円相当径分布棒グラフ（円相当径ヒストグラム）Ｈｄと円形度分布棒グラフ（円形度ヒストグラム）Ｈｃが、３次元棒グラフＧの背後に表示されている。
すなわち、３次元棒グラフＧの円形度方向の背後に円相当径分布棒グラフＨｄが表示され、３次元棒グラフＧの円相当径方向の背後に円形度分布棒グラフＨｃが表示されている。

これは、画像解析手段21の一般統計処理手段21が、円相当径データを集計した円相当径の分布データおよび円形度データを集計した円形度の分布データを演算しており、画像処理手段34が円相当径と円形度の分布データを棒グラフ化した円相当径分布棒グラフデータと円形度分布棒グラフデータに変換し、２次元表示画像変換手段33が、前記３次元棒グラフデータと両分布棒グラフデータを合成して２次元表示画像データに変換して、モニタディスプレイ50に３次元棒グラフＧとともに円相当径分布棒グラフＨｄと円形度分布棒グラフＨｃとを表示したものである。

３次元棒グラフＧと同時に円相当径分布棒グラフＨｄと円形度分布棒グラフＨｃを見ることができるので、グラフの解読を益々容易にし、短時間に間違いのない解読および判断をすることができる。

このグラフは、マウス操作によりカメラ位置を変更することができる。
画像の中心を注目点とし、マウスをドラッグすると同注目点を一定に保持したままカメラ位置を自由に移動（タンブル）して３次元棒グラフＧを所望の角度から見るようにすることができる。

例えば、図７に示すデフォルトのカメラ位置では３次元棒グラフＧの円相当径の大きい側の様子が分からないので、マウスを操作してカメラ位置を円相当径側に移動すると、図８に示すような３次元棒グラフＧが表現され、３次元棒グラフＧの円相当径の大きい側が現れる。

また、３次元棒グラフＧにおける円形度の傾向を強調したければ、図９に示すようにカメラ位置を円形度側の低い位置に移動すれば図９に示すように、円形度の頻度状態がよく判読できる。
特異な部分についてもその円形度の頻度状態が分かり易い。

図１０は、円相当径分布棒グラフＨｄを裏から見る位置にカメラ位置を移動したもので、円相当径の分布状態が明瞭に表れていて容易に判読できる。
同様に、図１１は、円形度分布棒グラフＨｃを裏から見る位置にカメラ位置を移動したもので、円形度の分布状態が明瞭に表れていて容易に判読できる。

カメラ位置を真上近くまで移動すると、図１２に示すように、３次元棒グラフＧは、２次元頻度の大きいものが、上方に短尺ではあるが立っている状態が分かり、円相当径と円形度を両軸とする散布図に相当するような３次元棒グラフＧの画像となる。

以上のように、作業者はモニタディスプレイ50の画面に映し出された３次元棒グラフＧを見ながらマウス42を操作して３次元棒グラフＧの表示画像のカメラ位置を自由に滑らかに移動することができ、粒子性状の全体の傾向が最も現れている３次元棒グラフＧの画像および粒子性状の特異な部分が最も現れている３次元棒グラフＧの画像など所望の画像を短時間に見出すことができ、短い作業時間で間違いのない解読および判断をすることができる。

カメラ位置を移動するのに、マウス42を操作したが、キーボード41を操作してカメラ位置を移動するようにしてもよい。
なお、モニタディスプレイ50の画面に映し出される３次元棒グラフＧを２次元頻度が大きくなるに従い色が変化するようにしてもよく、こうすることで、２次元頻度の状態がより明瞭になる。

また、３次元棒グラフＧおよび円相当径分布棒グラフＨｄ，円形度分布棒グラフＨｃの画像は、分析作業中、常にモニタディスプレイ50に表示され、ＣＣＤカメラ12が撮像した１フレームの画像の分析が終了するごとに、分析結果を反映してリアルタイムでグラフが変化するように制御してもよく、分析途中において粒子の性状の傾向をある程度予測することが可能となる。

なお、分析の途中経過を、モニタディスプレイ50に表示している最中にも、マウス42の操作によるカメラ位置の移動ができるようにしてもよい。

さらにまた、円相当径分布棒グラフＨｄに同時に累積円相当径分布曲線を合成表示するとともに、円形度分布棒グラフＨｃに同時に累積円形度分布曲線を合成表示するようにしてもよい。

図７ないし図１２には、特定された２種類の項目として円相当径と円形度を組み合わせて指定した場合の３次元棒グラフＧの例であったが、その他の所望の項目の組み合わせ、例えば円相当径とアスペクト比の組み合わせを特定してもよい。

なお、粒子径項目には、前記したもののほかに、包絡面積（粒子の凸部を結んだものの面積）、包絡周囲長（粒子の凸部を結んだものの周囲長）などがあり、粒子形状項目には、面積包絡度（粒子の凹凸度合い、包絡面積に対する粒子面積の割合）、周囲長包絡度（粒子の凹凸度合い、粒子周囲長に対する包絡周囲長の割合）などがある。

本発明の一実施の形態に係る粒子性状分析表示装置の概略構成図である。 制御装置の画像解析手段と画像処理手段の機能的なブロック図である。 同画像解析手段と画像処理手段による作業手順を示すフローチャートである。 １フレーム画像の１例を示す図である。 取込み粒子像の１例を拡大して表示した図である。 ２値化された粒子像の１例を拡大して表示した図である。 モニタディスプレイに表示されたカメラ位置をデフォルトされた３次元棒グラフＧを示す図である。 カメラ位置を移動した同３次元棒グラフＧを示す図である。 さらにカメラ位置を移動した同３次元棒グラフＧを示す図である。 さらにカメラ位置を移動した同３次元棒グラフＧを示す図である。 さらにカメラ位置を移動した同３次元棒グラフＧを示す図である。 さらにカメラ位置を移動した同３次元棒グラフＧを示す図である。

符号の説明

１…粒子性状分析表示装置、２…粒子ソーティングマイクロチップ、３…サンプル液供給ユニット、４…第一キャリア液供給ユニット、５…第二キャリア液供給ユニット、
10…撮像装置、11…ストロボ、12…ＣＣＤカメラ、12ａ…レンズ、13…コントローラ、 20…制御装置、21…画像解析手段、22…画像加工手段、23…粒子像切出手段、24…粒子径項目測定手段、25…粒子形状項目演算手段、26…一般統計処理手段、27…３次元データ統計処理手段、31…画像処理手段、32…３次元棒グラフデータ変換手段、33…２次元表示画像変換手段、
40…入力装置、41…キーボード、42…マウス、
50…モニタディスプレイ、
Ｇ…３次元棒グラフ、Ｈｃ…円形度分布棒グラフ、Ｈｄ…円相当径分布棒グラフ。

Claims (5)

1. 液中にサンプル粒子を分散させたサンプル液の偏平な流れを形成する液流形成手段と、
   前記液流形成手段におけるサンプル液の偏平な流れを撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された画像を解析し粒子性状の所要データを導出する画像解析手段と、
   前記画像解析手段が導出した所要データに基づき画像形成データを導出する画像処理手段と、
   前記画像処理手段の画像形成データに基づいて画面に画像を表示する表示手段と、
   作業指示を入力する入力手段とを備え、
   前記画像解析手段は、
   前記撮像手段により撮像された画像から各粒子像を切り出す粒子像切出手段と、
   前記各粒子像をそれぞれ分析して粒子面積等の粒子径項目について測定し粒子径項目データを得る粒子径項目データ測定手段と、
   前記粒子径項目データに基づき円形度等の粒子形状項目について演算し粒子形状項目データを得る粒子形状項目データ演算手段と、
   前記粒子径項目データおよび粒子形状項目データの頻度を集計して一般的統計処理を実施する一般統計処理手段と、
   前記粒子径項目データおよび粒子形状項目データのうち前記入力手段の入力により特定された２種類の項目を２つのパラメータとする２次元頻度を集計する３次元データ統計処理手段とからなり、
   前記画像処理手段は、
   前記特定された２種類の項目を直交する２座標軸とし前記３次元データ統計処理手段が集計した２次元頻度を前記２座標軸と直交する１座標軸として２次元頻度データを棒グラフとした３次元棒グラフデータに変換する３次元棒グラフデータ変換手段と、
   前記３次元棒グラフデータを特定のカメラ位置における２次元表示画像データに変換して前記画像形成データとする２次元表示画像変換手段とからなることを特徴とする粒子性状分析表示装置。
2. 前記画像処理手段は、
   前記表示手段に表示された３次元棒グラフの画像のカメラ位置を移動する作業指示が前記入力手段により入力されると、前記２次元表示画像変換手段が前記３次元棒グラフデータを作業指示に従ったカメラ位置に移動した２次元表示画像データに変換して画像形成データとすることを特徴とする請求項１記載の粒子性状分析表示装置。
3. 前記入力手段としてマウスを操作することで、カメラ位置を移動する作業指示がなされ、前記画像処理手段の前記２次元表示画像変換手段が速やかに２次元表示画像データに変換しリアルタイムで前記表示手段に表示された前記３次元棒グラフの表示画像を変化させることができることを特徴とする請求項２記載の粒子性状分析表示装置。
4. 前記画像解析手段の前記一般統計処理手段が、前記２種類の項目の各々について項目データを集計して分布データを演算し、
   前記画像処理手段は、前記分布データを分布棒グラフデータに変換して、前記３次元棒グラフデータに加え、
   前記２次元表示画像変換手段が、前記３次元棒グラフデータと前記分布棒グラフデータを合成して特定のカメラ位置における２次元表示画像データに変換して画像形成データとすることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの項記載の粒子性状分析表示装置。
5. 前記液流形成手段は、サンプル液をキャリア液が取り囲んでサンプル液の偏平かつ幅狭な流れを形成する粒子ソーティングマイクロチップであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの項記載の粒子性状分析表示装置。