JP2008268150A - 標本の分析方法およびそれを利用した針状領域の分析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 未知試料の標本の画像において、粒子は、例えば、判別分析法などの手法により2値化などをして得られた画像から計数し、結晶は、撮影条件による画像の差を利用して2つの画像から計数する。一例として、粒子の計数においては、例えば2段階のノイズ除去を行い、また、結晶は、位置合わせ、アスペクト比の算出を行う。特に、アスベスト結晶を位相差顕微鏡によって目視観察により探索する分散染色法を補助することもできる。
【選択図】 図2
Description
本発明のいずれかの態様により、例えばアスベストを例えば公定法により観察する場合において、観察者の観察を補助したり、負担を軽減したりすることができる。また、本発明によれば、例えばアスベストについての現在の上記公定法又はそれ以外の画像を用いる針状結晶の分析において、少なくともその一部を実行することができる。
更に、本発明においては、いずれかの態様により、針状領域として識別された画像を表示装置に呼び出して観察者がレビューしたり、あるいは、針状領域として識別された位置において、観察者の目視によって標本のレビューが可能になる。
条件1.上隣りが白画素の場合:上隣りの画素と同じラベルをその画祖に付加する(図10(a))
条件2.上隣りも左隣も白画素でそれぞれ異なるラベルが付加されている場合:その画そのラベルを記録する(図10(b))
条件3.上隣りが黒画素で左隣が白画素の場合:左隣の画素と同じラベルを付加する(図10(c))
条件4.上隣りも左隣も黒画素の場合:新しいラベルを付加(図10(d))。
また、針状結晶のまたは像近傍のデータが変わりうる撮影条件には、例えばアスベストを検出するための浸液の屈折率に温度依存性があることを利用して標本の温度を変更して撮影することなども可能であり、このように、撮影するための装置の条件に限定されず、針状結晶の像任意の条件を含む。
10 顕微鏡
20 記憶手段
30 コンピュータ
Claims (18)
- 未知試料の標本を撮影した画像により該標本中の針状結晶を分析する標本分析方法であって、
前記標本のある撮影域の画像を第1の撮影条件の下で取得して第1の画像とするステップと、
前記標本の前記撮影域の画像を第2の撮影条件の下で取得して第2の画像とするステップであって、前記第1の撮影条件と前記第2の撮影条件は、撮影した画像上における前記針状結晶の像または像近傍のデータが互いに異なるデータとなる条件であり、
前記第1の画像、前記第2の画像、または、前記標本の前記撮影域を撮影した第3の画像のいずれかの画像を原画像として、該原画像において背景の画素値と異なる画素値を有する領域の数を計数して、少なくとも計数した結果を保存または出力する粒子領域計数ステップと、
前記第1の画像と第2の画像とのデータの差に基づいて差分画像を求めて、該差分画像に基づいて針状領域を選択して、該選択された針状領域の数を計数して、少なくとも計数した結果を保存または出力する針状領域計数ステップと
を含んでなる画像に含まれる標本の分析方法。 - 前記粒子領域計数ステップは、
前記原画像をグレースケール化してグレースケール画像とするステップと、
該グレースケール画像から、グレースケール化された背景レベルの画素値の画素に囲まれた候補領域に関連付けられた閾値を該候補領域の画素値の統計に基づいて定める閾値決定ステップと、
関連付けされている閾値に基づいて該候補領域ごとに2値化を行って2値画像を得る2値化ステップと、
該2値画像における前記異なる画素値の各領域にラベリングを行って、各領域を計数するステップと
を含む、請求項1に記載の標本の分析方法。 - 前記閾値決定ステップは、
前記グレースケール画像から背景レベルを減算して背景を画素値0とした背景差分画像を得る差分画像算出ステップと、
前記背景レベルの画素に囲まれた領域を、該背景差分画像において画素値が0または0に近い値となる画素によって囲まれた領域とするステップと
をさらに含む、請求項2に記載の標本の分析方法。 - 前記閾値決定ステップが、当該候補領域の画素値の分布においてある閾値によって隔てられる二つのクラスにおけるクラス内分散とクラス間分散とをそれぞれ算出するステップと、該クラス内分散に対する該クラス間分散の比を算出するステップと、候補領域に関連付けて該閾値を再設定するステップとを含み、該比が最大または極大となるように閾値を定める判別分析法に基づくステップである、請求項2に記載の標本の分析方法。
- 前記2値化ステップが、候補領域内の画素値の変動量が所定の変動閾値より小さい場合に、当該候補領域の画素値を0とする不変ノイズ除去ステップを含む、請求項4に記載の標本の分析方法。
- 前記差分画像算出ステップが、画素値が一定値以下の背景差分画像における画素のデータを0として新たな背景差分画を得るノイズ除去ステップを含み、
該新たな背景差分画像を対象にして前記閾値設定ステップおよび前記不変ノイズ除去ステップが実行される、請求項5に記載の標本の分析方法。 - 前記第1の画像と前記第2の画像の互いの位置合わせを行うステップをさらに含む請求項1に記載の標本の分析方法。
- 前記位置合わせを行うステップは、
前記第1の画像の各画素の画素値を、前記第2の画像の対応する画素およびその近傍の画素の画素値と比較し、等しい画素値となるのに必要な画素位置のシフトベクトルを算出するステップと、
前記第1の画像の所定の領域の全画素について前記シフトベクトルを算出して、該シフトベクトルの各成分の分布の中央値を算出するステップと、
前記第1の画像または第2の画像の画素位置を前記各成分の分布の中央値の作るベクトルだけシフトさせるステップと
を含む、請求項7に記載の標本の分析方法。 - 前記針状領域計数ステップは、
前記第1の画像と前記第2の画像との間の色調変化量を算出して前記差分画像を求めるステップと、
該差分画像を所定の色調変化閾値に基づいて2値化して色調2値画像を得るステップと
を含む、請求項1に記載の標本の分析方法 - 前記針状領域計数ステップは、
前記差分画像において色調変化量が大きい領域の形状のアスペクト比を算出するステップと、
該アスペクト比を所定のアスペクト比閾値と比較するステップと、
該差分画像における色調変化量が大きい領域から、該アスペクト比閾値以上のアスペクト比を有する領域を選択して、前記針状領域とするステップと、
前記差分画像に基づいて各針状領域にラベリングを行って、針状領域を計数するステップと
を含む、請求項1に記載の標本の分析方法。 - 前記アスペクト比を算出するステップが、
前記差分画像を回転させた複数の画像に対して前記色調変化量が大きい領域の形状に外接する矩形域を決定するステップと、
該矩形域それぞれのアスペクト比のうちの最大のものを前記色調変化量が大きい領域のアスペクト比として算出するステップと
を含む、請求項10に記載の標本の分析方法。 - 前記針状領域係数ステップが、前記ラベリングに基づいて、各針状領域に識別のための識別子を関連付け、各針状領域の画像を呼び出し可能とするステップをさらに含む、請求項10に記載の標本の分析方法。
- 前記未知試料は、粉砕された建材の未知試料であり、
前記標本は、該粉砕された建材の試料を、該試料に含まれ得る種類のアスベスト結晶の屈折率とほぼ一致させた既知の屈折率を有する浸液中に浸漬して準備された標本であり、
前記第1の撮影条件と第2の撮影条件とが、位相差顕微鏡を用いて、標本からの光路に挿入する偏光子の方位が互いに異なるようにして前記標本を撮影する条件であり、
該針状領域が、粉砕した建材の試料中におけるアスベスト結晶である可能性を示す情報を対応させるステップをさらに含み、
前記粒子領域係数ステップは、計数した領域の数を、前記標本における観察対象の粒子数として出力または保存するステップである、請求項1に記載の標本の分析方法。 - 未知試料の標本を撮影した画像により、該標本中の針状結晶を分析する標本分析装置であって、
複数の撮影条件により未知試料の標本を撮影して画像データを取得するようにされた画像取得部と、
該画像取得部によって第1の撮影条件により取得した前記標本のある撮影域の第1の画像データを格納するための第1の画像記録部と、
該画像取得部によって第2の撮影条件により取得した前記撮影域の第2の画像データを格納するための第2の画像記録部と、ここで、前記第1の撮影条件と前記第2の撮影条件は、撮影した画像上における前記針状結晶の像または像近傍のデータが互いに異なるデータとなる条件であり、
前記第1の画像、前記第2の画像、または、前記標本の前記撮影域の第3の画像のいずれかの画像を原画像として、該原画像において背景の画素値と異なる画素値の領域の数を少なくとも計数してその結果を出力する粒子領域計数部と、
前記第1の画像記録部および第2の画像記録部から読み込んだ第1の画像と第2の画像とのデータの差の差に基づく差分画像を生成し、該差分画像に基づいて、針状領域を選択する針状領域選択部と、
選択された針状領域を計数して、その結果を出力する針状領域計数部と、
少なくとも前記針状領域計数部又は前記粒子領域計数部のいずれかの出力をデータとして格納するための計数結果記録部と
を備えてなる分析装置。 - 前記針状領域計数部が各針状領域にラベリングを行って針状領域を計数し、該ラベリングに基づいて各針状領域に識別のための識別子を関連付けるものである、請求項14に記載の針状領域の分析装置。
- 請求項15に記載の分析装置からの針状領域を識別するための情報と、該針状領域に関連する前記第1の画像、前記第2の画像、または、前記第3の画像の少なくともいずれかの画像との画像対応情報を格納する画像リレーション格納部と、
針状領域の選択を受け付ける入力手段または所定の規則に応じて針状領域を選択する選択手段と、
該画像リレーション格納部の前記画像対応情報を参照して、前記第1の画像記録部、前記第2の画像記録部、または、前記第3の画像を格納する記録部のいずれかから選択された針状領域に対応する前記画像を呼び出すデータ呼び出し部と、
該画像を表示する表示部と
を備えてなる標本のレビュー装置。 - 請求項15に記載の分析装置からの針状領域を識別するための情報と、該針状領域の前記標本における位置を特定するための位置情報とを対応させて格納する位置データ格納部と、
針状領域の選択を受け付ける入力手段または所定の規則に応じて針状領域を選択する選択手段と、
該該位置データ格納部から、選択された針状領域に対応する位置情報を呼び出すデータ呼び出し部と、
呼び出された位置情報に応じて前記画像取得部に関連する標本観察装置を制御するようにされた観察装置制御部か、または、呼び出された位置情報を観察者に提示するための位置情報表示部の少なくともいずれかと
を備えてなる標本のレビュー装置。 - 演算装置と記憶装置とを備えるコンピュータによって請求項1〜13のいずれかに記載の分析方法を実行するためのコンピュータプログラム。
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