JP2015171333A - Determination method, determination program, and determination device - Google Patents

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あきら 宮崎
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未実子 林
沙知子 宮島
Sachiko Miyajima
沙知子 宮島
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豪一 日高
晋 嵯峨
Susumu Saga
晋 嵯峨
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Kenichi Sugitani
健一 杉谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To evaluate the quality of check.SOLUTION: A server device 10 detects positions of colonies of bacteria cultivated in a Petri dish with respect to each of a plurality of colonies by performing an image processing of the captured images of the Petri dish where the bacteria is cultivated. Furthermore, the server device 10, on the basis of each position of the detected plurality of colonies, calculates planar distribution conditions of the plurality of colonies to determine whether the calculated distribution conditions satisfy prescribed distribution conditions, and outputs the results of the determination.

Description

本発明は、判定方法、判定プログラム及び判定装置に関する。   The present invention relates to a determination method, a determination program, and a determination apparatus.

食品の製造施設等では、菌類の混入を検査する衛生検査が行われる。例えば、食品の一部が採取された検体をシャーレ上に準備された培地に塗抹または混釈し、シャーレ上で検体に含まれる細菌を適温に保った上で所定の期間にわたって培養する。その後、培養によってシャーレ上に形成されたコロニーを計数することで衛生検査が実施される。   In food production facilities, etc., hygiene inspections are performed to inspect for contamination of fungi. For example, a specimen from which a part of the food is collected is smeared or mixed in a medium prepared on a petri dish, and bacteria contained in the specimen are kept at an appropriate temperature on the petri dish and cultured for a predetermined period. Thereafter, the hygiene inspection is performed by counting the colonies formed on the petri dish by the culture.

かかる衛生検査を支援する技術の一例として、シャーレ上に培養されたコロニーを撮像することによって得られた画像からコロニーを計数する技術が提案されている。   As an example of a technique for supporting such a hygiene inspection, a technique for counting colonies from an image obtained by imaging a colony cultured on a petri dish has been proposed.

特開2013−21960号公報JP 2013-21960 A 特開2003−85533号公報JP 2003-85533 A

しかしながら、上記の技術では、以下に説明するように、検査品質を評価することができない。   However, the above technique cannot evaluate the inspection quality as described below.

すなわち、上記の衛生検査が実施される場合には、培養過程での事故の一つとして、いわゆるコンタミネーションが発生する場合がある。例えば、シャーレ上の培地に検体を塗抹する場合に作業者の手指が培地に触れてしまったり、衛生検査の対象とする検体以外の他の検体が混入したりすることがある。この結果、検体にもともと含まれていた細菌と種類が異なる他の細菌が入り込んで、培地上で培養されてしまうことがある。また、上記のコンタミネーションが発生せずとも、検査手順に不備が発生する場合もある。例えば、シャーレの培地に塗抹された検体にムラがあると、コロニーが他の部分よりも厚く塗られた部分に密集して発育するので、画像処理で各コロニーを弁別できない程にまでコロニー同士が癒着してしまう場合もある。このように事故や不備が発生したシャーレを用いて検査が実施されたとしても、その検査の結果は信用に値せず、検査品質が損なわれる結果となる。   That is, when the above-described sanitary inspection is performed, so-called contamination may occur as one of accidents in the culture process. For example, when the specimen is smeared on the culture medium on the petri dish, the operator's fingers may touch the culture medium or a specimen other than the specimen to be sanitized may be mixed. As a result, other bacteria of a different type from the bacteria originally contained in the specimen may enter and be cultured on the medium. Even if the above-mentioned contamination does not occur, the inspection procedure may be deficient. For example, if the specimen smeared on the petri dish medium is uneven, the colonies grow densely in the part painted thicker than the other parts, so that the colonies are far enough to distinguish each colony by image processing In some cases, they may adhere. Even if the inspection is carried out using the petri dish in which an accident or deficiency has occurred in this way, the result of the inspection is not reliable and the inspection quality is impaired.

ところが、上記の技術は、あくまでコロニーを計数するものに過ぎず、コロニーの計数結果を用いたとしても、検査品質まで評価することは困難である。例えば、事故や不備がなかったシャーレとの間でコロニーの計数結果が同等であるからといって必ずしも衛生検査が支障なく実施されていると判断することはできない。なぜなら、コロニーの個数が同等であるからといって必ずしも互いのコロニーの形状や大きさまで類似しているとは限らないからである。また、検体の塗り方にムラが存在する場合には、シャーレの培養面で検体が他の部分よりも厚く塗られた箇所で互いに癒着する複数のコロニーが画像処理によって個別に検出されず、計数結果そのものが信用できない場合もあるからである。これらの理由から、上記の技術では、検査品質を評価することはできない。   However, the technique described above is merely a count of colonies, and even if the colony count result is used, it is difficult to evaluate the inspection quality. For example, it cannot be determined that a sanitary inspection is being carried out without hindrance simply because colony count results are equivalent to petri dishes that were free of accidents and inadequacies. This is because just because the number of colonies is the same, the shape and size of the colonies are not necessarily similar. In addition, when there is unevenness in the method of applying the specimen, multiple colonies that adhere to each other at the place where the specimen is applied thicker than the other parts on the petri dish culture surface are not individually detected by image processing and are counted. This is because the result itself may not be reliable. For these reasons, the inspection quality cannot be evaluated with the above technique.

1つの側面では、本発明は、検査品質を評価できる判定方法、判定プログラム及び判定装置を提供することを目的とする。   In one aspect, an object of the present invention is to provide a determination method, a determination program, and a determination apparatus that can evaluate inspection quality.

一態様の判定方法は、コンピュータが、細菌が培養されたシャーレの撮像画像を画像処理することで、前記シャーレ内で培養された細菌のコロニーの位置を複数のコロニーについてそれぞれ検出する処理を実行する。さらに、前記コンピュータが、検出した前記複数のコロニーのそれぞれの位置に基づいて、前記複数のコロニーの面的な分布状況を算出し、算出した前記分布状況が所定の分布条件を満たすか否かの判定を行い、前記判定の結果を出力する処理を実行する。   In one aspect of the determination method, a computer executes a process of detecting, for each of a plurality of colonies, a position of a bacterial colony cultured in the petri dish by performing image processing on a captured image of the petri dish in which bacteria are cultured. . Further, the computer calculates a planar distribution state of the plurality of colonies based on the detected positions of the plurality of colonies, and whether or not the calculated distribution state satisfies a predetermined distribution condition. A determination is performed, and a process of outputting the determination result is executed.

検査品質を評価できる。   The inspection quality can be evaluated.

図1は、実施例1に係る検査支援システムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the inspection support system according to the first embodiment. 図2は、実施例1に係るサーバ装置の機能的構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the server apparatus according to the first embodiment. 図3は、分割方法の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a division method. 図4は、評価対象の度数分布の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a frequency distribution to be evaluated. 図5は、基準度数分布の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the reference frequency distribution. 図6は、実施例1に係るコロニー計数処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating the procedure of the colony counting process according to the first embodiment. 図7は、実施例1に係る判定処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating the procedure of the determination process according to the first embodiment. 図8は、分割方法の応用例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an application example of the dividing method. 図9は、評価対象の度数分布の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a frequency distribution to be evaluated. 図10は、図9に示した度数分布の柱状グラフを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a columnar graph of the frequency distribution shown in FIG. 図11は、分割方法の応用例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an application example of the division method. 図12は、評価対象の度数分布の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a frequency distribution to be evaluated. 図13は、コロニー数と類似度の関係の一例を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing an example of the relationship between the number of colonies and the degree of similarity. 図14は、類似度の度数分布の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a frequency distribution of similarities. 図15は、実施例1及び実施例2に係る判定プログラムを実行するコンピュータの一例について説明するための図である。FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an example of a computer that executes a determination program according to the first and second embodiments.

以下に添付図面を参照して本願に係る判定方法、判定プログラム及び判定装置について説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。   Hereinafter, a determination method, a determination program, and a determination apparatus according to the present application will be described with reference to the accompanying drawings. Note that this embodiment does not limit the disclosed technology. Each embodiment can be appropriately combined within a range in which processing contents are not contradictory.

[システム構成]
図1は、実施例1に係る検査支援システムの構成を示す図である。図1に示す検査支援システム1は、工場や営業所などの拠点3A〜3Cが出荷する食品の検体から細菌コロニーの培養を行ったシャーレが撮影されたシャーレ画像内のコロニーを計数するものである。これによって、検査支援システム1は、衛生検査を支援する検査支援サービスを提供する。かかる検査支援サービスの一環として、検査支援システム1は、各拠点3A〜3Cで実施される衛生検査の品質管理を支援する品質管理サービスを併せて提供する。
[System configuration]
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the inspection support system according to the first embodiment. An inspection support system 1 shown in FIG. 1 counts colonies in a petri dish imaged from petri dishes in which bacterial colonies were cultured from food samples shipped from bases 3A to 3C such as factories and sales offices. . Accordingly, the inspection support system 1 provides an inspection support service that supports the hygiene inspection. As part of this inspection support service, the inspection support system 1 also provides a quality management service that supports the quality control of the hygiene inspection performed at each of the sites 3A to 3C.

図1に示すように、検査支援システム1には、サーバ装置10と、クライアント端末30A〜30Cと、本社端末50とが収容される。図1には、3つのクライアント端末、1つの本社端末をそれぞれ図示したが、システムに収容される各装置の数は図示の構成に限定されない。すなわち、検査支援システム1は、任意の数のクライアント端末および本社端末を収容できる。なお、以下では、拠点3A〜3Cの各拠点を総称する場合には「拠点3」と記載するとともに、クライアント端末30A〜30Cの各装置を総称する場合には、「クライアント端末30」と記載する場合がある。   As shown in FIG. 1, the inspection support system 1 accommodates a server device 10, client terminals 30 </ b> A to 30 </ b> C, and a head office terminal 50. Although FIG. 1 illustrates three client terminals and one head office terminal, the number of devices accommodated in the system is not limited to the illustrated configuration. That is, the inspection support system 1 can accommodate any number of client terminals and head office terminals. In the following description, the bases 3A to 3C are collectively referred to as “base 3” and the client terminals 30A to 30C are collectively referred to as “client terminal 30”. There is a case.

これらサーバ装置10、クライアント端末30及び本社端末50の間は、ネットワーク7を介して相互に通信可能に接続される。かかるネットワーク7には、有線または無線を問わず、インターネット(Internet)、LAN(Local Area Network)やVPN(Virtual Private Network)などの任意の種類の通信網を採用できる。   The server device 10, the client terminal 30, and the head office terminal 50 are connected via the network 7 so as to communicate with each other. The network 7 can employ any type of communication network such as the Internet, LAN (Local Area Network), and VPN (Virtual Private Network) regardless of wired or wireless.

このうち、サーバ装置10は、上記の検査支援サービスや上記の品質管理サービスをクライアント端末30や本社端末50に提供するコンピュータである。一実施形態としては、サーバ装置10は、検査支援サービスや品質管理サービスを実現するWebサーバとして実装することとしてもよいし、また、検査支援サービスや品質管理サービスをアウトソーシングにより提供するクラウドとして実装することもできる。他の実施形態としては、パッケージソフトウェアやオンラインソフトウェアとして検査支援サービスや品質管理サービスが実現されるプログラムを所望のコンピュータにプリインストール又はインストールさせることによっても実装できる。   Among these, the server device 10 is a computer that provides the inspection support service and the quality management service to the client terminal 30 and the head office terminal 50. As an embodiment, the server device 10 may be implemented as a Web server that realizes an inspection support service or a quality management service, or is implemented as a cloud that provides an inspection support service or a quality management service by outsourcing. You can also. As another embodiment, it can be implemented by preinstalling or installing a program that realizes an inspection support service or a quality control service as package software or online software in a desired computer.

クライアント端末30は、上記の検査支援サービスや上記の品質管理サービスの提供を受けるコンピュータである。このクライアント端末30は、一例として、拠点3の検査部門の関係者によって使用される。   The client terminal 30 is a computer that receives provision of the inspection support service and the quality management service. This client terminal 30 is used as an example by a person concerned in the inspection department at the base 3.

クライアント端末30の一態様としては、衛生検査に使用するシャーレを撮像できる撮像装置そのもの、撮像装置が内蔵、付設もしくは通信によって接続されるコンピュータや撮像装置もしくは補助記憶装置を経由して取得されるシャーレ画像を保存可能なコンピュータを採用できる。例えば、上記の撮像装置の一例としては、コロニーが培養されたシャーレを撮影する距離や方向、さらには、シャーレに照射する照明の種類を変更しながらシャーレ画像を撮影できる専用の撮像装置を採用することができる。他の一例としては、撮像装置を標準装備する汎用のコンピュータを用いることもできる。例えば、パーソナルコンピュータを始めとする固定端末の他、スマートフォンを始め、携帯電話機、PHSやPDAなどの移動体通信端末、さらには、移動体通信網に接続する能力を持たないタブレット端末などを採用できる。なお、上記のPHSは、「Personal Handyphone System」の略称であり、上記のPDAは、「Personal Digital Assistants」の略称である。   As an aspect of the client terminal 30, an imaging device itself that can image a petri dish used for a hygiene inspection, a petri dish acquired via a computer, an imaging device, or an auxiliary storage device that is built-in and attached or connected by communication. A computer that can store images can be used. For example, as an example of the above-described imaging apparatus, a dedicated imaging apparatus that can capture a petri dish image while changing the distance and direction for capturing the petri dish in which the colony is cultured, and further, the type of illumination applied to the petri dish is employed. be able to. As another example, a general-purpose computer equipped with an imaging device as a standard can be used. For example, in addition to fixed terminals such as personal computers, smartphones, mobile phones, mobile communication terminals such as PHS and PDA, and tablet terminals that do not have the ability to connect to a mobile communication network can be employed. . The PHS is an abbreviation for “Personal Handyphone System”, and the PDA is an abbreviation for “Personal Digital Assistants”.

ここで、衛生検査の流れの一例について説明する。例えば、衛生検査は、拠点3の検査部門に所属する検査員等によって実施される。かかる検査員は、衛生検査の対象とする食品からその一部を検体として採取し、次のような方法でシャーレに細菌のコロニーを培養する。   Here, an example of the flow of sanitary inspection will be described. For example, the hygiene inspection is performed by an inspector who belongs to the inspection department of the base 3. Such an inspector collects a part of the food as the object of the hygiene inspection as a specimen and cultures bacterial colonies in the petri dish by the following method.

例えば、衛生検査では、検査員によって食品の一部が検体として採取されるとともに、採取された検体に検体の識別情報、例えば検体ごとに採番される検体番号が付与される。次いで、検査員は、一般生菌、大腸菌や黄色ブドウ球菌などの各種の検査項目にあわせて、検体を、例えば混釈法の場合、溶解させた培地とともにシャーレに入れる。このとき、同一の検体につき同一段階で検体が希釈された複数のシャーレを作成することもできる。また、同一の検体が培養されるシャーレには、同一の検体の間で実施する検査項目が判別できるように、同一の検体番号がシャーレの蓋に記入される。その上で、検査員は、検査項目に合わせた所定の期間、例えば一般生菌であれば48時間程度にわたってインキュベータでシャーレを保温することによってシャーレ内の菌を培養する。なお、食品から採取される検体は、再検査に備えてその一部を冷凍保存しておくこともできる。   For example, in a sanitary inspection, a part of food is collected as a sample by an inspector, and sample identification information, for example, a sample number assigned to each sample is given to the collected sample. Next, the inspector puts the specimen in a petri dish together with the dissolved medium in the case of the pour method, for example, in accordance with various test items such as general live bacteria, Escherichia coli and Staphylococcus aureus. At this time, it is also possible to create a plurality of petri dishes in which the sample is diluted at the same stage for the same sample. In addition, the same specimen number is written on the petri dish lid so that the test items to be performed between the same specimens can be discriminated in the petri dishes in which the same specimen is cultured. In addition, the inspector cultivates the bacteria in the petri dish by keeping the petri dish in an incubator for a predetermined period according to the inspection item, for example, about 48 hours if it is a general living microbe. A part of the sample collected from the food can be stored frozen in preparation for retesting.

このようにして培養がなされた後に、検査員は、所定の撮影位置にシャーレを載置することによって撮像装置にシャーレ画像を撮像させる。かかるシャーレ画像が撮像された場合には、検体番号などとともにシャーレ画像が所定の契機にサーバ装置10へアップロードされる。例えば、シャーレ画像が撮像される度にアップロードが実行されることとしてもよいし、一定の周期または定期時刻にアップロードが実行されることとしてもよい。その後、検査員は、クライアント端末30を介して、計数結果の閲覧を希望する検体番号を指定したり、シャーレの一覧表示を要求したりすることによって、サーバ装置10によって計数されたコロニーの計数結果をクライアント端末30に表示させることができる。これによって、検査員は、コロニーの計数結果、すなわちコロニーの有無あるいはコロニー数の多寡からOKまたはNGを判断することによって衛生検査を実施することができる。この際、サーバ装置10によって判定された検査品質の判定結果も併せてクライアント端末30に表示させることもできる。   After the culture is performed in this manner, the inspector places the petri dish at a predetermined photographing position to cause the imaging apparatus to pick up the petri dish image. When such a petri dish image is captured, the petri dish image is uploaded to the server device 10 with a predetermined opportunity together with the sample number and the like. For example, uploading may be executed every time a petri dish image is taken, or uploading may be executed at a certain cycle or regular time. Thereafter, the inspector specifies the sample number for which the count result is desired to be browsed or requests the petri dish list display via the client terminal 30, whereby the colony count result counted by the server device 10 is obtained. Can be displayed on the client terminal 30. Thereby, the inspector can carry out the hygiene inspection by judging OK or NG from the colony counting result, that is, the presence or absence of colonies or the number of colonies. At this time, the determination result of the inspection quality determined by the server device 10 can also be displayed on the client terminal 30 together.

本社端末50は、上記の品質管理サービスの提供を受けるコンピュータである。この本社端末50は、一例として、本社5の品質管理部門の関係者によって使用される。   The head office terminal 50 is a computer that receives the above-described quality management service. As an example, the head office terminal 50 is used by a person concerned in the quality control department of the head office 5.

かかる本社端末50の一態様としては、パーソナルコンピュータを始めとする固定端末の他、スマートフォンを始め、携帯電話機、PHSやPDAなどの移動体通信端末、さらには、移動体通信網に接続する能力を持たないタブレット端末などを採用できる。なお、ここでは、本社5の品質管理部門の関係者に本社端末50を通じて品質管理サービスを提供する場合を想定するが、各拠点3の検査部門の関係者、例えば検査部門の責任者やそれに準ずる関係者が使用するクライアント端末30を通じて品質管理サービスを提供することとしてもかまわない。この場合には、拠点3の責任者や関係者に各々の拠点3に関係する衛生検査に絞って閲覧させることもできる。   As one aspect of the head office terminal 50, in addition to a fixed terminal such as a personal computer, a smartphone, a mobile phone, a mobile communication terminal such as a PHS and a PDA, and further a capability to connect to a mobile communication network. You can use tablet devices that you don't have. Here, it is assumed that the quality control service is provided to the persons related to the quality control department of the head office 5 through the head office terminal 50, but the persons related to the inspection department of each base 3 such as the person in charge of the inspection department or the like. The quality management service may be provided through the client terminal 30 used by the parties concerned. In this case, the person in charge at the base 3 or the person concerned can browse only the sanitary inspection related to each base 3.

なお、以下では、撮像画像の一例として、シャーレ画像を例示するが、撮像される画像に細菌コロニーが含まれていればよく、細菌コロニーが存在する環境であればシャーレが撮像されずともよい。また、以下では、あくまで一例として、各拠点3A〜3Cの検査部門で実施される衛生検査の品質が本社5の品質管理部門によって調査される場面を例示して以下の説明を行うが、適用場面が本例に限定されるわけではない。   In the following, a petri dish image is illustrated as an example of a captured image. However, a bacterial colony may be included in the captured image, and the petri dish may not be captured in an environment where the bacterial colony exists. In addition, in the following, as an example, the following explanation will be given by exemplifying a scene in which the quality control department of the head office 5 investigates the quality of the hygiene inspection performed in the inspection departments of the respective bases 3A to 3C. Is not limited to this example.

[サーバ装置10の構成]
図2は、実施例1に係るサーバ装置10の機能的構成を示すブロック図である。図2に示すように、サーバ装置10は、通信I/F(InterFace)部11と、記憶部13と、制御部15とを有する。なお、サーバ装置10は、図2に示した機能部以外にも既知のコンピュータが有する各種の機能部、例えば各種の入出力デバイス、音声出力デバイスや撮像デバイスなどの機能部を有することとしてもかまわない。
[Configuration of Server Device 10]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the server apparatus 10 according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 2, the server device 10 includes a communication I / F (InterFace) unit 11, a storage unit 13, and a control unit 15. The server device 10 may include various functional units included in a known computer other than the functional units illustrated in FIG. 2, for example, functional units such as various input / output devices, audio output devices, and imaging devices. Absent.

このうち、通信I/F部11は、他の装置、例えばクライアント端末30や本社端末50との間で通信制御を行うインタフェースである。かかる通信I/F部11の一態様としては、LANカードなどのネットワークインタフェースカードを採用できる。例えば、通信I/F部11は、クライアント端末30からシャーレ画像を受信したり、あるいはコロニーの計数結果をクライアント端末30へ送信したりする。また、通信I/F部11は、本社端末50から検査品質の閲覧要求を受け付けたり、検査品質の判定結果を本社端末50へ送信したりする。   Among these, the communication I / F unit 11 is an interface that performs communication control with other devices, for example, the client terminal 30 and the head office terminal 50. As an aspect of the communication I / F unit 11, a network interface card such as a LAN card can be employed. For example, the communication I / F unit 11 receives a petri dish image from the client terminal 30 or transmits a colony count result to the client terminal 30. In addition, the communication I / F unit 11 receives an inspection quality browsing request from the head office terminal 50, and transmits the inspection quality determination result to the head office terminal 50.

記憶部13は、制御部15で実行されるOS(Operating System)、検査支援サービスや品質管理サービスを実現するプログラムなどの各種プログラムを記憶する記憶デバイスである。記憶部13の一態様としては、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置が挙げられる。なお、記憶部13は、上記の種類の記憶装置に限定されるものではなく、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)であってもよい。   The storage unit 13 is a storage device that stores various programs such as an OS (Operating System) executed by the control unit 15, a program for realizing an inspection support service and a quality management service. As one aspect of the storage unit 13, a storage device such as a semiconductor memory element such as a flash memory, a hard disk, or an optical disk can be cited. The storage unit 13 is not limited to the type of storage device described above, and may be a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory).

記憶部13は、制御部15で実行されるプログラムに用いられるデータの一例として、検査データ13aを記憶する。かかる検査データ13a以外にも、他の電子データ、例えば拠点3で実施される衛生検査の検査項目、当該検査項目を実施する検査員及び検査項目で用いられるシャーレの検体番号などが対応付けられた実施データなども併せて記憶することもできる。なお、上記の検査データ13aには、制御部15による処理の実行過程で生成される中間データが含まれるので、制御部15の説明で併せて説明することとする。   The storage unit 13 stores inspection data 13a as an example of data used in a program executed by the control unit 15. In addition to the inspection data 13a, other electronic data, for example, inspection items for a hygiene inspection performed at the base 3, inspectors performing the inspection items, and sample numbers of petri dishes used for the inspection items are associated with each other. Implementation data and the like can also be stored. The inspection data 13a includes intermediate data generated in the process of execution by the control unit 15 and will be described together with the description of the control unit 15.

制御部15は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する。制御部15は、図2に示すように、受付部15aと、検出部15bと、計数部15cと、分割部15dと、算出部15eと、判定部15fと、出力部15gとを有する。   The control unit 15 has an internal memory for storing programs defining various processing procedures and control data, and executes various processes using these. As shown in FIG. 2, the control unit 15 includes a receiving unit 15a, a detecting unit 15b, a counting unit 15c, a dividing unit 15d, a calculating unit 15e, a determining unit 15f, and an output unit 15g.

このうち、受付部15aは、クライアント端末30からシャーレ画像を受け付ける処理部である。一実施形態として、受付部15aは、クライアント端末30からサーバ装置10へシャーレ画像をアップロードさせるタイミングをクライアント端末30に設定することができる。例えば、受付部15aは、シャーレ画像が撮像される度にシャーレ画像をリアルタイムでアップロードさせることができる。また、受付部15aは、クライアント端末30上でアップロードの指示操作が実行された場合に、それまでにクライアント端末30に保存されていたシャーレ画像をアップロードさせることもできる。また、受付部15aは、一定の周期、例えば30分、1時間や1日ごとにシャーレ画像をアップロードさせることとしてもよいし、定期時刻、例えば12時や18時にシャーレ画像をアップロードさせることとしてもかまわない。なお、受付部15aは、後段の計数部15cによってコロニーの計数が実行される前段階でクライアント端末30から受信したシャーレ画像を記憶部13へ登録しておくこともできる。   Among these, the reception unit 15 a is a processing unit that receives a petri dish image from the client terminal 30. As an embodiment, the reception unit 15 a can set the client terminal 30 at a timing for uploading the petri dish from the client terminal 30 to the server device 10. For example, the reception unit 15a can upload the petri dish in real time every time the petri dish is captured. In addition, when the upload instruction operation is executed on the client terminal 30, the reception unit 15a can upload the petri dish that has been stored in the client terminal 30 until then. Further, the reception unit 15a may upload the petri dish at a certain period, for example, every 30 minutes, one hour or one day, or may upload the petri dish at a regular time, for example, 12:00 or 18:00. It doesn't matter. The accepting unit 15a can also register the petri dish image received from the client terminal 30 in the storage unit 13 before the colony counting is executed by the subsequent counting unit 15c.

検出部15bは、シャーレ画像からコロニーを検出する処理部である。   The detection unit 15b is a processing unit that detects colonies from the petri image.

一実施形態として、検出部15bは、クライアント端末30から受け付けたシャーレ画像に含まれる各画素の輝度値を参照することによって輝度値のヒストグラムを生成する。その上で、検出部15bは、輝度値のヒストグラムのうち度数が最も大きい輝度値を培地等の背景部分を代表する輝度値として算出する。その上で、検出部15bは、シャーレ画像内の画素の輝度値及び背景部分の代表輝度値の輝度差と比較する閾値を算出する。このようにしてシャーレ画像の背景部分の代表輝度値および閾値がコロニーの検出基準として導出されることになる。なお、ここでは、背景部分の代表輝度値の輝度差として、輝度値のヒストグラムのうち度数が最も大きい輝度値を用いる場合を例示したが、平均値や中央値などの他の統計値を用いることとしてもよい。   As one embodiment, the detection unit 15 b generates a histogram of luminance values by referring to the luminance values of each pixel included in the petri dish received from the client terminal 30. Then, the detection unit 15b calculates the luminance value having the highest frequency in the luminance value histogram as the luminance value representing the background portion such as the culture medium. After that, the detection unit 15b calculates a threshold value to be compared with the luminance difference between the luminance value of the pixel in the petri image and the representative luminance value of the background portion. In this way, the representative luminance value and threshold value of the background portion of the petri image are derived as colony detection criteria. Here, the case where the luminance value having the highest frequency in the histogram of luminance values is used as the luminance difference between the representative luminance values of the background portion is exemplified, but other statistical values such as an average value and a median value are used. It is good.

このようにコロニーの検出基準が導出された後に、検出部15bは、コロニーの検出基準にしたがって、シャーレ画像からその二値化画像を生成する。一例としては、検出部15bは、シャーレ画像内の画素の輝度値と背景部分の代表輝度値との輝度差が閾値以上であるか否かを判定する。このとき、輝度差が閾値未満である場合には、当該画素が背景に相当するとみなすことができる。この場合には、検出部15bは、当該画素の画素値を「0」、すなわち「黒」に設定する。一方、輝度差が閾値以上である場合には、当該画素が背景に相当する可能性が低いことからコロニーの一部と推定することができる。この場合には、検出部15bは、当該画素の画素値を「1」、すなわち「白」に設定する。このように、シャーレ画像内の各画素について上記の二値化を実行することによって二値化画像を得ることができる。   After the colony detection criterion is derived in this way, the detection unit 15b generates the binarized image from the petri dish image according to the colony detection criterion. As an example, the detection unit 15b determines whether or not the luminance difference between the luminance value of the pixel in the petri dish image and the representative luminance value of the background portion is greater than or equal to a threshold value. At this time, if the luminance difference is less than the threshold, it can be considered that the pixel corresponds to the background. In this case, the detection unit 15b sets the pixel value of the pixel to “0”, that is, “black”. On the other hand, when the luminance difference is equal to or greater than the threshold value, it is unlikely that the pixel corresponds to the background, so that it can be estimated as a part of the colony. In this case, the detection unit 15b sets the pixel value of the pixel to “1”, that is, “white”. Thus, a binarized image can be obtained by executing the above binarization for each pixel in the petri image.

その後、検出部15bは、先に生成された二値化画像から当該二値化画像に含まれるコロニーの存在を推定する。例えば、検出部15bは、二値化画像にエッジ検出を実行する。そして、検出部15bは、先のエッジ検出によって得られたエッジのうち、検査対象とするコロニーが有する形状と類似する形状の輪郭を形成するエッジもしくはエッジのグループをコロニーの候補としてラベリングする。その上で、検出部15bは、コロニーの候補のうち、検査対象とする種別のコロニーの大きさと類似するコロニーの候補をコロニーとして検出する。一例としては、検出部15bは、コロニーの候補に含まれる画素の数が所定の適正範囲、検査対象とするコロニーの種別によって規定される面積の範囲内である場合に、コロニーの候補をコロニーとして検出することができる。その上で、検出部15bは、上記の検出がなされたコロニーの位置、例えば重心位置の座標を図示しない内部メモリに保存する。   Thereafter, the detection unit 15b estimates the presence of a colony included in the binarized image from the binarized image generated previously. For example, the detection unit 15b performs edge detection on the binarized image. And the detection part 15b labels the edge or group of edges which forms the outline of the shape similar to the shape which the colony made into a test | inspection has among the edges obtained by previous edge detection as a colony candidate. Then, the detection unit 15b detects a colony candidate similar to the size of the type of colony to be inspected as a colony among the colony candidates. As an example, the detection unit 15b determines a colony candidate as a colony when the number of pixels included in the colony candidate is within a predetermined appropriate range and an area defined by the type of colony to be inspected. Can be detected. In addition, the detection unit 15b stores the colony position where the above-described detection is performed, for example, the coordinates of the center of gravity position in an internal memory (not shown).

計数部15cは、コロニーを計数する処理部である。一実施形態として、計数部15cは、シャーレ画像の二値化画像から検出部15bによって検出されたコロニーの総数を計数する。その上で、計数部15cは、このようにして計数されたコロニーの計数結果を、シャーレ画像、二値化画像、検体番号及び各コロニーの位置等と対応付けた上で検査データ13aとして記憶部13へ登録する。   The counting unit 15c is a processing unit that counts colonies. As one embodiment, the counting unit 15c counts the total number of colonies detected by the detecting unit 15b from the binarized image of the petri image. After that, the counting unit 15c stores the count result of the colonies counted in this way as a test data 13a after associating it with a petri dish image, a binarized image, a specimen number, a position of each colony, and the like. 13 is registered.

分割部15dは、シャーレ画像を複数の領域に分割する処理部である。一実施形態として、分割部15dは、本社端末50から検査品質の閲覧要求を受け付けた場合に、処理を起動する。この他、分割部15dは、計数部15cによる計数結果が得られた場合に、処理を起動することもできるし、また、一定周期または定期時刻に検査品質が未判定である検査データ13aを対象に処理を起動することもできる。例えば、分割部15dは、記憶部13に記憶された検査データ13aのうち本社端末50から検査品質の閲覧要求を受け付けた検査番号に対応する検査データを読み出す。その上で、分割部15dは、先に読み出された検査データに含まれるシャーレ画像を格子状、いわゆるメッシュ状に区切られた領域に分割する。例えば、分割部15dは、シャーレ画像を所定数、本例では一例として8×8のメッシュに区切られた領域に分割する。言い換えれば、分割部15dは、一例として、シャーレ画像を互いのサイズが同一である64個のブロックへ分割する。   The dividing unit 15d is a processing unit that divides the petri image into a plurality of regions. As one embodiment, the dividing unit 15 d activates the process when receiving an inspection quality browsing request from the head office terminal 50. In addition, the dividing unit 15d can also start the process when the counting result by the counting unit 15c is obtained, and can also target the inspection data 13a whose inspection quality is undetermined at a certain period or regular time. You can also start the process. For example, the dividing unit 15d reads the inspection data corresponding to the inspection number for which the inspection quality browsing request has been received from the head office terminal 50 among the inspection data 13a stored in the storage unit 13. In addition, the dividing unit 15d divides the petri dish included in the inspection data read out previously into areas partitioned into a lattice shape, a so-called mesh shape. For example, the dividing unit 15d divides the petri dish image into a predetermined number, in this example, an area divided into 8 × 8 meshes as an example. In other words, as an example, the dividing unit 15d divides the petri dish into 64 blocks having the same size.

図3は、分割方法の一例を示す図である。図3には、ブロックの視認性の観点からコロニーの図示が省略されているが、実際の画像にはコロニーが含まれてもよい。図3に示すように、シャーレ画像は、シャーレ画像に映るシャーレの部分に8×8のメッシュが設定されることによって64個のブロックへ分割される。ここで、シャーレ画像に含まれるブロックの中でも後段の機能部で処理が実行される対象とされる関心領域、いわゆるROI(Region of Interest)に絞ってブロックを識別するブロック番号が付与される。具体的には、図3に示すように、シャーレが円形である場合、ブロックの中にはシャーレが含まれない領域も含まれる。このようなブロックを避けて、シャーレが映っているブロックに絞ってブロック番号が付与される。図3の例では、図示の52個のブロックにブロック番号「1」〜ブロック番号「52」が採番される。なお、ここでは、シャーレが映っているブロックに絞ってブロック番号を採番する場合を例示したが、各ブロックにブロック番号を採番することとしてもかまわない。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a division method. In FIG. 3, the illustration of the colony is omitted from the viewpoint of block visibility, but the actual image may include the colony. As shown in FIG. 3, the petri dish image is divided into 64 blocks by setting an 8 × 8 mesh in the petri dish portion shown in the petri dish image. Here, among the blocks included in the petri dish image, a block number for identifying a block is given by focusing on a region of interest, which is a target of processing executed by a functional unit at a later stage, a so-called ROI (Region of Interest). Specifically, as shown in FIG. 3, when the petri dish is circular, the block includes a region that does not contain the petri dish. Avoiding such blocks, block numbers are given only to blocks that show petri dishes. In the example of FIG. 3, the block numbers “1” to “52” are assigned to the 52 blocks illustrated. In addition, although the case where the block number is assigned to the block in which the petri dish is shown is illustrated here, the block number may be assigned to each block.

算出部15eは、複数のコロニーのそれぞれの位置に基づいて、複数のコロニーの面的な分布状況を算出する処理部である。   The calculation unit 15e is a processing unit that calculates the planar distribution status of the plurality of colonies based on the positions of the plurality of colonies.

一実施形態として、算出部15eは、検査データに含まれる各コロニーの位置を参照し、コロニー数の度数分布を算出する。例えば、算出部15eは、分割部15dによって分割された領域ごとに当該領域に存在するコロニーの個数を計数することによってコロニー数の度数分布を算出する。このように算出されたコロニー数の度数分布は、シャーレの培養面が分割された領域ごとのコロニーの分布状況を意味する。かかるコロニー数の度数分布の算出後、算出部15eは、検査品質の評価対象であるシャーレ画像のコロニー数の度数分布と比較する基準のコロニー数の度数分布をさらに導出する。以下では、検査品質の評価対象であるシャーレ画像のコロニー数の度数分布のことを「評価対象の度数分布」と記載する一方で、基準のコロニー数の度数分布のことを「基準度数分布」と記載する場合がある。   As one embodiment, the calculation unit 15e refers to the position of each colony included in the inspection data and calculates the frequency distribution of the number of colonies. For example, the calculation unit 15e calculates the frequency distribution of the number of colonies by counting the number of colonies present in each region divided by the division unit 15d. The frequency distribution of the number of colonies calculated in this way means the distribution situation of colonies for each region where the culture surface of the petri dish is divided. After calculating the frequency distribution of the number of colonies, the calculation unit 15e further derives the frequency distribution of the reference colony number to be compared with the frequency distribution of the colony number of the petri dish that is the object of the inspection quality evaluation. In the following, the frequency distribution of the number of colonies in the petri dish, which is the evaluation object of the inspection quality, will be described as “frequency distribution of the evaluation target”, while the frequency distribution of the reference colony number will be referred to as “reference frequency distribution”. May be described.

ここで、かかる「基準度数分布」の一例として、各領域間で度数が均等または略均等である度数分布、言い換えればシャーレ画像上でコロニーが一様に分布する度数分布が採用される。一例として、算出部15eは、「評価対象の度数分布」の総度数と類似する総度数が各領域へ均等に割り振られた度数を持つ基準度数分布を算出する。具体的には、算出部15eは、「評価対象の度数分布」の総度数を領域の数で除算する。かかる除算で得られた除算値を「基準度数分布」の各領域の度数として算出する。   Here, as an example of the “reference frequency distribution”, a frequency distribution in which the frequencies are equal or substantially equal between the regions, in other words, a frequency distribution in which colonies are uniformly distributed on the petri dish image is adopted. As an example, the calculation unit 15e calculates a reference frequency distribution having a frequency in which total frequencies similar to the total frequency of the “frequency distribution to be evaluated” are evenly allocated to each region. Specifically, the calculation unit 15e divides the total frequency of the “frequency distribution to be evaluated” by the number of regions. The division value obtained by such division is calculated as the frequency of each region of the “reference frequency distribution”.

図4は、評価対象の度数分布の一例を示す図であり、図5は、基準度数分布の一例を示す図である。図4及び図5に示す柱状グラフの縦軸は、コロニー数の度数を指し、柱状グラフの横軸は、ブロック番号を指す。図4には、図3に示したブロック番号「1」〜ブロック番号「52」の各ブロックごとに当該ブロックに分布するコロニーの数が度数表示されており、その総度数、すなわちコロニーの計数結果は「244」である。図4に示す度数分布が「評価対象の度数分布」として得られた場合には、図5に示すように、総度数「244」がROIのブロックの総数「52」で除算された除算値「4.7(≒4.6923・・・)」が基準度数分布の各ブロックに対応する度数として導出される。かかる基準度数分布は、ブロック番号「1」〜ブロック番号「52」の各ブロックにコロニーが4.7個ずつ一様に分布することを意味する。なお、ここでは、評価対象の度数分布から基準度数分布を算出する場合を例示したが、総度数の絶対値別の基準度数分布を予め登録しておくこととしてもかまわない。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a frequency distribution to be evaluated, and FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a reference frequency distribution. The vertical axis of the columnar graphs shown in FIGS. 4 and 5 indicates the frequency of the number of colonies, and the horizontal axis of the columnar graphs indicates the block number. In FIG. 4, the number of colonies distributed in the block number “1” to block number “52” shown in FIG. 3 is displayed as the frequency, and the total frequency, that is, the colony count result is displayed. Is “244”. When the frequency distribution shown in FIG. 4 is obtained as “frequency distribution to be evaluated”, as shown in FIG. 5, the total frequency “244” is divided by the total number of ROI blocks “52”. 4.7 (≈4.6923...) ”Is derived as the frequency corresponding to each block of the reference frequency distribution. This reference frequency distribution means that 4.7 colonies are uniformly distributed in each block of block number “1” to block number “52”. Here, the case where the reference frequency distribution is calculated from the frequency distribution to be evaluated has been illustrated, but a reference frequency distribution for each absolute value of the total frequency may be registered in advance.

判定部15fは、分布状況が所定の分布条件を満たすか否かの判定を行う処理部である。   The determination unit 15f is a processing unit that determines whether the distribution state satisfies a predetermined distribution condition.

一実施形態として、判定部15fは、算出部15eによって算出された評価対象の度数分布及び基準度数分布の間で両者の類似度を算出する。かかる類似度の算出には、一例として、下記の式(1)に示すHistogram Intersectionを用いることができる。下記の式(1)における「H」は、評価対象の度数分布を指し、「H」は、基準度数分布を指し、また、「N」は、総階級数、すなわち全ブロック数を指す。このHistogram Intersectionを用いる場合、判定部15fは、各階級iごとに当該階級iで評価対象の度数分布Hが持つ度数及び当該階級iで基準度数分布Hが持つ度数のうち最小値minを選択し、各階級1〜Nの最小値minの総和Σを求める。その上で、判定部15fは、各階級1〜Nの最小値minの総和Σを評価対象の度数分布Hの総度数で除算することによって0以上〜1以下の値をとる類似度を算出できる。かかる類似度は、1に近いほど両者の度数分布が類似し、0に近いほど両者の度数分布が類似していないことを表し、例えば、類似度が1である場合には、両者の度数分布が一致することを意味する。 As one embodiment, the determination unit 15f calculates the similarity between the frequency distribution and the reference frequency distribution of the evaluation target calculated by the calculation unit 15e. For example, a histogram intersection shown in the following equation (1) can be used to calculate the similarity. In the following equation (1), “H 1 ” indicates the frequency distribution to be evaluated, “H 2 ” indicates the reference frequency distribution, and “N” indicates the total number of classes, that is, the total number of blocks. . When using this Histogram Intersection, determination unit 15f has a minimum value min among the frequency with the reference frequency distributions H 2 in degrees and the class i with the frequency distribution H 1 to be evaluated in the class i for each class i The sum Σ of the minimum values min of each class 1 to N is selected. On top of that, the determination unit 15f may calculate the similarity to take ~ 1 the following values 0 or more by dividing a minimum value total frequency of the frequency distribution H 1 the sum Σ of the evaluated min for each class 1~N it can. The closer the degree of similarity is, the closer the frequency distribution of both is, and the closer the value is to 0, the less similar the frequency distribution of both. For example, when the degree of similarity is 1, the frequency distribution of both Means match.

例えば、図4及び図5の例を用いて、類似度の計算例を説明する。階級1、すなわちブロック番号「1」のブロックの場合、評価対象の度数分布Hが持つ度数は「5」であり、基準度数分布Hが持つ度数は「4.7」である。このため、階級1の最小値として「4.7」が選択される。また、階級5、すなわちブロック番号「5」のブロックの場合、評価対象の度数分布Hが持つ度数は「4」であり、基準度数分布Hが持つ度数は「4.7」である。このため、階級1の最小値として「4」が選択される。以下、説明は省略するが、同様にして、各階級1〜52の最小値minが選択される。このようにして、各階級1〜Nの最小値minの総和Σが「221」と算出される。その上で、各階級1〜Nの最小値minの総和Σ「221」が評価対象の度数分布Hの総度数「244」で除算されることによって類似度が「0.91≒0.9057・・・」と算出される。なお、ここでは、各ブロックの度数を同等に計算する場合を例示したが、各ブロックの度数を正規化することもできる。例えば、図3に示したシャーレ画像のうち一部のブロック、例えばブロック番号「1」や「4」などのブロックでは一部にしかシャーレが含まれていないので、各ブロックの度数に各ブロックを占めるシャーレ部分の面積の割合で除算することによって正規化を実行することもできる。 For example, a calculation example of similarity will be described using the examples of FIGS. In the case of the class 1, that is, the block with the block number “1”, the frequency of the evaluation target frequency distribution H 1 is “5”, and the frequency of the reference frequency distribution H 2 is “4.7”. For this reason, “4.7” is selected as the minimum value of class 1. Further, in the case of the class 5, that is, the block with the block number “5”, the frequency distribution of the frequency distribution H 1 to be evaluated is “4”, and the frequency of the reference frequency distribution H 2 is “4.7”. For this reason, “4” is selected as the minimum value of class 1. Hereinafter, although explanation is omitted, the minimum value min of each of the classes 1 to 52 is selected in the same manner. In this way, the sum Σ of the minimum values min of the classes 1 to N is calculated as “221”. Then, the sum Σ “221” of the minimum values min of the classes 1 to N is divided by the total frequency “244” of the frequency distribution H 1 to be evaluated, whereby the similarity is “0.91≈0.9057. ... In addition, although the case where the frequency of each block was calculated equally was illustrated here, the frequency of each block can also be normalized. For example, in some of the petri dish images shown in FIG. 3, for example, blocks such as block numbers “1” and “4” contain only a part of the petri dish. Normalization can also be performed by dividing by the proportion of the area of the petri dish occupying.

Figure 2015171333
Figure 2015171333

このように類似度が算出された後、判定部15fは、両者の度数分布の類似度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。かかる閾値としては、0から1までの任意の値を採用することができるが、一例として、コロニーの計数結果、すなわち評価対象の度数分布の総度数の大小に基づいてその値を設定することができる。例えば、シャーレに含まれるコロニー数が少ないほど小さい値を閾値として設定する一方で、コロニー数が多いほど大きい値を閾値として設定できる。   After the similarity is calculated in this way, the determination unit 15f determines whether or not the similarity between both frequency distributions is equal to or greater than a predetermined threshold. As this threshold value, an arbitrary value from 0 to 1 can be adopted, but as an example, the value can be set based on the colony count result, that is, the total frequency of the frequency distribution of the evaluation target. it can. For example, a smaller value can be set as the threshold value as the number of colonies included in the petri dish is smaller, while a larger value can be set as the threshold value as the number of colonies is larger.

ここで、類似度が所定の閾値以上である場合には、評価対象の度数分布及び基準度数分布が類似していることが判明する。このうち、基準度数分布は、各領域でコロニーの分布が一様であることから、これに類似する評価対象の度数分布も、各領域でコロニーの分布が一様であることと等価である。この場合、シャーレ画像に映るシャーレの培地には、検体が一様に塗られており、検体の塗りムラが少ないと推定できる。さらに、コロニーが各領域で一様に分布する場合、大きさが異なるコロニーがシャーレ上で発育している可能性も低いので、検査対象とする検体の種類と異なる種類の他の検体が混入している可能性も低いと推定できる。これらのことから、類似度が閾値以上である場合には、コンタミネーションが発生していたり、検体の塗りムラ等の検査手順の不備が発生したりしている可能性も低いとみなすことができる。   Here, when the similarity is equal to or greater than a predetermined threshold, it is found that the frequency distribution to be evaluated and the reference frequency distribution are similar. Among these, since the standard frequency distribution has a uniform colony distribution in each region, the frequency distribution to be evaluated similar to this is equivalent to a uniform colony distribution in each region. In this case, it can be presumed that the specimen is uniformly applied to the petri dish medium shown in the petri image, and that there is little uneven coating of the specimen. In addition, when colonies are uniformly distributed in each region, it is unlikely that colonies of different sizes are growing on the petri dish, so other types of samples different from the type of sample to be examined are mixed. It is estimated that there is a low possibility that From these facts, when the similarity is equal to or higher than the threshold, it can be considered that there is a low possibility that contamination has occurred or that there is a defect in the inspection procedure such as uneven coating of the specimen. .

一方、類似度が閾値未満である場合には、評価対象の度数分布及び基準度数分布が類似していないことが判明する。このうち、基準度数分布は、各領域でコロニーの分布が一様であることから、これと類似しない評価対象の度数分布は、各領域でコロニーの分布が一様でないことと等価である。この場合、シャーレ画像に映るシャーレの培地に塗られた検体は一様でなく、検体の塗りムラが発生している可能性が高いと推定できる。さらに、コロニーが各領域で一様に分布していない場合、大きさが異なるコロニーがシャーレ上で発育している可能性もあるので、検査対象とする検体の種類と異なる種類の他の検体が混入している可能性も高いと推定できる。これらのことから、類似度が閾値未満である場合には、コンタミネーションが発生していたり、検体の塗りムラ等の検査手順の不備が発生したりしている可能性も高いとみなすことができる。   On the other hand, when the similarity is less than the threshold, it is found that the frequency distribution to be evaluated and the reference frequency distribution are not similar. Among these, since the standard frequency distribution has a uniform colony distribution in each region, the frequency distribution to be evaluated that is not similar to this is equivalent to the non-uniform colony distribution in each region. In this case, it can be estimated that the specimen applied to the petri dish medium shown in the petri dish image is not uniform, and there is a high possibility that the specimen is unevenly coated. Furthermore, if colonies are not uniformly distributed in each region, colonies with different sizes may be growing on the petri dish, so other types of samples different from the type of sample to be examined It can be estimated that there is a high possibility of contamination. From these facts, when the similarity is less than the threshold value, it can be considered that there is a high possibility that contamination has occurred or that there is a defect in the inspection procedure such as uneven coating of the specimen. .

なお、上記の類似度の算出には、上記のHistogram Intersection以外の他の計算方法を用いることもできる。他の一例としては、下記の式(2)に示すBhattacharyya距離を用いることもできる。下記の式(2)における「p」は、評価対象の度数分布Hの階級iの度数が総度数で除算された出現確率を指し、「H」は、基準度数分布Hの階級iの度数が総度数で除算された出現確率を指す。かかるBhattacharyya距離によっても、判定部15fは、上記のHistogram Intersectionと同様に、0以上〜1以下の値をとる類似度を算出できる。 It should be noted that a calculation method other than the above-mentioned Histogram Intersection can be used for calculating the similarity. As another example, the Bhattacharyya distance shown in the following formula (2) can also be used. In the following equation (2), “p 1 ” indicates an appearance probability obtained by dividing the frequency of the class i of the frequency distribution H 1 to be evaluated by the total frequency, and “H 2 ” is the class of the reference frequency distribution H 2 . It refers to the probability of occurrence when the frequency of i is divided by the total frequency. Also by this Bhattacharyya distance, the determination part 15f can calculate the similarity degree which takes the value of 0 or more and 1 or less similarly to said Histogram Intersection.

Figure 2015171333
Figure 2015171333

出力部15gは、外部装置、例えばクライアント端末30や本社端末50等に対する情報の出力制御を実行する処理部である。   The output unit 15g is a processing unit that executes output control of information to an external device such as the client terminal 30 or the head office terminal 50.

一実施形態として、出力部15gは、コロニーの計数が終了した場合にコロニーの計数結果をクライアント端末30へ出力することもできるし、あるいはクライアント端末30または本社端末50からリクエストがあった場合に、コロニーの計数結果をオンデマンドで出力することもできる。なお、クライアント端末30や本社端末50への情報出力の形態は、任意の形態、例えば表示出力、音声出力あるいは印字出力を採用することができるのは言うまでもない。   As one embodiment, the output unit 15g can output the colony count result to the client terminal 30 when the colony count is completed, or when the client terminal 30 or the head office terminal 50 receives a request, Colony count results can also be output on demand. Needless to say, any form of information output to the client terminal 30 or the head office terminal 50, for example, display output, audio output, or print output may be employed.

他の実施形態として、出力部15gは、判定部15fによる検査品質の判定結果を出力する。例えば、出力部15gは、判定部15fによって類似度が閾値以上であると判定された場合に、検査結果「OK」をクライアント端末30または本社端末50へ出力する。このとき、情報の出力先が本社端末50である場合、出力部15gは、上記の実施データを参照して、当該シャーレ画像の衛生検査を実施した検査員あるいは検査員が所属するグループに関する情報をさらに出力することもできる。これに併せて、事故や不備が発生しているおそれが低いというリスクに関するメッセージなども付加することもできる。また、情報の出力先がクライアント端末30である場合、出力部15gは、出荷OK等の業務に関するメッセージを付加することもできる。一方、出力部15gは、判定部15fによって類似度が閾値未満であると判定された場合に、検査結果「NG」をクライアント端末30または本社端末50へ出力する。このとき、情報の出力先が本社端末50である場合、出力部15gは、上記の実施データを参照して、当該シャーレ画像の衛生検査を実施した検査員あるいは検査員が所属するグループに関する情報をさらに出力することもできる。これに併せて、事故や不備が発生しているおそれが高いというアラートに関するメッセージなども付加することもできる。これによって、例えば、拠点3の検査部門の責任者や担当者との間でヒアリングを実施することができる。このため、衛生検査で問題が発生した原因究明を行ったり、その対策を立てたり、検査品質の低下の原因となっている検査部門の責任者や担当者を指導したりすることができる。また、情報の出力先がクライアント端末30である場合、出力部15gは、L.A.(Laboratory Accident)ログの作成を指示するメッセージ、再検査を指示するメッセージ、あるいは出荷NG等の業務に関するメッセージなどをさらに付加することもできる。これによって、拠点3の検査部門の担当者が検査品質を自己管理することができる。例えば、検査部門の担当者がL.A.ログを作成したり、検査品質の異常に対する対処のコメントを履歴や月報等のレポートに入力したり、再検査を実施したり、出荷中の食品の回収指示を速やかに実施することができる。   As another embodiment, the output unit 15g outputs the inspection quality determination result by the determination unit 15f. For example, the output unit 15g outputs the test result “OK” to the client terminal 30 or the head office terminal 50 when the determination unit 15f determines that the similarity is greater than or equal to the threshold value. At this time, when the output destination of the information is the head office terminal 50, the output unit 15g refers to the above-described implementation data and obtains information on the inspector who performed the sanitary inspection of the petri dish or the group to which the inspector belongs. It can also be output. In addition to this, it is also possible to add a message regarding the risk that an accident or deficiency is low. When the output destination of the information is the client terminal 30, the output unit 15g can add a message regarding business such as shipment OK. On the other hand, the output unit 15g outputs the test result “NG” to the client terminal 30 or the head office terminal 50 when the determination unit 15f determines that the similarity is less than the threshold value. At this time, when the output destination of the information is the head office terminal 50, the output unit 15g refers to the above-described implementation data and obtains information on the inspector who performed the sanitary inspection of the petri dish or the group to which the inspector belongs. It can also be output. In addition to this, a message related to an alert that there is a high possibility that an accident or deficiency has occurred can be added. Thereby, for example, interviews can be carried out with the person in charge or the person in charge of the inspection department at the base 3. For this reason, it is possible to investigate the cause of the problem in the sanitary inspection, to take countermeasures, and to instruct the responsible person or person in charge of the inspection department that is causing the deterioration of the inspection quality. When the output destination of the information is the client terminal 30, the output unit 15g A. (Laboratory Accident) A message for instructing the creation of a log, a message for instructing a re-examination, or a message regarding work such as shipping NG can be further added. Thereby, the person in charge in the inspection department at the base 3 can self-control the inspection quality. For example, if the person in charge of the inspection department A. It is possible to create a log, input comments on how to deal with inspection quality abnormalities in reports such as history and monthly reports, perform re-inspection, and promptly collect food for shipment.

なお、制御部15は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などにコロニー計数プログラムを実行させることによって実現できる。また、上記の制御部15は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードワイヤードロジックによっても実現できる。   The control unit 15 can be realized by causing a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), or the like to execute a colony counting program. Moreover, said control part 15 is realizable also by hard wired logics, such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and FPGA (Field Programmable Gate Array).

[処理の流れ]
続いて、本実施例に係るサーバ装置10の処理の流れについて説明する。ここでは、サーバ装置10によって実行される(1)コロニー計数処理を説明した後に、(2)判定処理を説明することとする。
[Process flow]
Next, the process flow of the server device 10 according to the present embodiment will be described. Here, after (1) colony counting processing executed by the server device 10 is described, (2) determination processing is described.

(1)コロニー計数処理
図6は、実施例1に係るコロニー計数処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、クライアント端末30からシャーレ画像を受信した場合に起動される。図6に示すフローチャートでは、シャーレ画像が1つ受信される場合の処理を例示するが、複数のシャーレ画像が受信された場合には、順番に図示の処理を実行したり、並列に図示の処理を実行することができる。
(1) Colony Counting Process FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the colony counting process according to the first embodiment. This process is activated when a petri dish image is received from the client terminal 30. The flowchart shown in FIG. 6 illustrates the processing when one petri dish image is received. However, when a plurality of petri images are received, the processing shown in the figure is executed in order or the processing shown in parallel is performed. Can be executed.

図6に示すように、受付部15aがシャーレ画像を受け付けると(ステップS101)、検出部15bは、ステップS101で受け付けたシャーレ画像に含まれる各画素の輝度値を参照することによって輝度値のヒストグラムを作成する(ステップS102)。   As illustrated in FIG. 6, when the receiving unit 15a receives a petri dish image (step S101), the detection unit 15b refers to the luminance value of each pixel included in the petri dish received in step S101, thereby displaying a histogram of luminance values. Is created (step S102).

続いて、検出部15bは、ステップS102で得た輝度値のヒストグラムのうち度数が最も大きい輝度値を培地等の背景部分を代表する輝度値として算出するとともに、シャーレ画像内の画素の輝度値及び背景部分の代表輝度値の輝度差と比較する閾値を算出する。このようにして背景部分の代表輝度値及び閾値がコロニーの検出基準として設定される(ステップS103)。   Subsequently, the detection unit 15b calculates the luminance value having the highest frequency in the histogram of luminance values obtained in step S102 as the luminance value representing the background portion such as the culture medium, and the luminance value of the pixel in the petri dish image and A threshold value to be compared with the luminance difference between the representative luminance values of the background portion is calculated. In this way, the representative luminance value and threshold value of the background portion are set as colony detection criteria (step S103).

そして、検出部15bは、ステップS103で算出されたコロニーの検出基準にしたがってシャーレ画像から二値化画像を生成する(ステップS104)。続いて、検出部15bは、ステップS104で生成された二値化画像から当該二値化画像に含まれるコロニーを検出する(ステップS105)。   Then, the detecting unit 15b generates a binarized image from the petri dish according to the colony detection criterion calculated in step S103 (step S104). Subsequently, the detection unit 15b detects colonies included in the binarized image from the binarized image generated in step S104 (step S105).

その後、計数部15cは、ステップS105で検出されたコロニーを計数し(ステップS106)、シャーレ画像、コロニーの計数結果及び各コロニーの位置などが対応付けられたデータを記憶部13内の検査データ13aへ追加登録し(ステップS107)、処理を終了する。なお、上記のシャーレ画像、コロニーの計数結果及び各コロニーの位置は、シャーレ画像のアップロードを行ったクライアント端末30へ出力される。   Thereafter, the counting unit 15c counts the colonies detected in step S105 (step S106), and stores the petri image, the count result of the colonies, and the data associated with the position of each colony in the inspection data 13a in the storage unit 13 Are additionally registered (step S107), and the process is terminated. The petri dish image, the colony count result, and the position of each colony are output to the client terminal 30 that uploaded the petri dish image.

(2)判定処理
図7は、実施例1に係る判定処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、一例として、本社端末50から検査品質の閲覧要求を受け付けた場合に、処理を起動する。この他、計数部15cによる計数結果が得られた場合に、処理を起動することもできるし、また、一定周期または定期時刻に検査品質が未判定である検査データ13aを対象に処理を起動することもできる。
(2) Determination Processing FIG. 7 is a flowchart illustrating a determination processing procedure according to the first embodiment. As an example, this process is started when an inspection quality browsing request is received from the head office terminal 50. In addition, when the counting result by the counting unit 15c is obtained, the processing can be started, and the processing is started for the inspection data 13a whose inspection quality is not determined at a certain period or regular time. You can also.

図7に示すように、分割部15dは、記憶部13に記憶された検査データ13aのうち本社端末50から検査品質の閲覧要求を受け付けた検査番号に対応する検査データを読み出す(ステップS301)。その上で、分割部15dは、先に読み出された検査データに含まれるシャーレ画像を複数の領域に分割する(ステップS302)。   As illustrated in FIG. 7, the dividing unit 15 d reads the inspection data corresponding to the inspection number that has received the inspection quality browsing request from the head office terminal 50 among the inspection data 13 a stored in the storage unit 13 (Step S <b> 301). In addition, the dividing unit 15d divides the petri dish included in the previously read inspection data into a plurality of regions (step S302).

その後、算出部15eは、検査データに含まれる各コロニーの位置を参照し、分割部15dによって分割された領域ごとに当該領域に存在するコロニーの個数を計数することによって検査品質の評価対象とするシャーレ画像のコロニー数の度数分布を算出する(ステップS303)。続いて、算出部15eは、検査品質の評価対象であるコロニー数の度数分布と比較する基準のコロニー数の度数分布をさらに導出する(ステップS304)。   Thereafter, the calculation unit 15e refers to the position of each colony included in the inspection data, and counts the number of colonies present in the region for each region divided by the dividing unit 15d, thereby making the evaluation quality evaluation object. The frequency distribution of the number of colonies in the petri image is calculated (step S303). Subsequently, the calculation unit 15e further derives a frequency distribution of the reference colony number to be compared with the frequency distribution of the colony number to be evaluated for the inspection quality (step S304).

そして、判定部15fは、ステップS303で算出された評価対象の度数分布及びステップS304で導出された基準度数分布の間で両者の類似度を算出する(ステップS305)。   Then, the determination unit 15f calculates the similarity between the frequency distribution of the evaluation target calculated in step S303 and the reference frequency distribution derived in step S304 (step S305).

ここで、類似度が閾値以上であると判定された場合(ステップS306Yes)には、出力部15gは、検査結果「OK」をクライアント端末30または本社端末50へ出力し(ステップS307)、処理を終了する。   Here, when it is determined that the similarity is equal to or greater than the threshold (Yes in Step S306), the output unit 15g outputs the inspection result “OK” to the client terminal 30 or the head office terminal 50 (Step S307), and performs the processing. finish.

一方、類似度が閾値未満であると判定された場合(ステップS306No)には、出力部15gは、検査結果「NG」をクライアント端末30または本社端末50へ出力し(ステップS308)、処理を終了する。   On the other hand, when it is determined that the similarity is less than the threshold (No in step S306), the output unit 15g outputs the inspection result “NG” to the client terminal 30 or the head office terminal 50 (step S308), and ends the process. To do.

[実施例1の効果]
上述してきたように、本実施例に係るサーバ装置10は、シャーレ画像上のコロニーの位置からシャーレの培養面におけるコロニーの分布状況を見積り、分布状況を基準に衛生検査の品質を判定してその判定結果を出力する。したがって、本実施例に係るサーバ装置10によれば、検査品質を評価できる。
[Effect of Example 1]
As described above, the server apparatus 10 according to the present embodiment estimates the distribution status of colonies on the culture surface of the petri dish from the position of the colonies on the petri image, determines the quality of the hygiene inspection based on the distribution status, and Output the judgment result. Therefore, according to the server device 10 according to the present embodiment, the inspection quality can be evaluated.

さて、これまで開示の装置に関する実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、本発明に含まれる他の実施例を説明する。   Although the embodiments related to the disclosed apparatus have been described above, the present invention may be implemented in various different forms other than the above-described embodiments. Therefore, another embodiment included in the present invention will be described below.

[基準度数分布の応用例]
上記の実施例1では、評価対象の度数分布の総度数を各領域へ均等に割り当てる場合を例示したが、必ずしも均等でなくともかまわない。例えば、総度数を領域の数で除算した除算値が小数点以下の値を持つ場合、シャーレの縁から所定の範囲内にある領域の度数については除算値の小数点以下の値を削り、シャーレの中心から所定の範囲内になる領域の度数については除算値の小数点以下の値を整数に繰り上げることとしてもよい。これによって、シャーレの培地に検体を塗りにくいシャーレの縁の部分の分布を他の領域よりも少なくし、シャーレの縁の部分よりも検体を塗りやすいシャーレの中心の部分の分布を他の領域よりも多く重み付けできる。このため、検査現場の実情に近い基準度数分布を類似度の算出に用いることが可能になる。かかる基準度数分布を求める方法の一例として、過去の正常に培養された画像データでの分布から統計的に算出してもよい。
[Application example of standard frequency distribution]
In the first embodiment, the case where the total frequency of the frequency distribution to be evaluated is evenly allocated to each region is illustrated, but it does not necessarily have to be equal. For example, when the division value obtained by dividing the total frequency by the number of areas has a value after the decimal point, for the frequency in the area within the predetermined range from the edge of the petri dish, the value after the decimal point of the division value is cut and the center of the petri dish As for the frequency in the region within the predetermined range from the above, the value after the decimal point of the division value may be rounded up to an integer. This reduces the distribution of the edge of the petri dish, which is difficult to apply the specimen to the petri dish medium, and distributes the central part of the petri dish, which is easier to apply the specimen than the edge of the petri dish, to other areas. Can be weighted a lot. For this reason, it is possible to use a reference frequency distribution close to the actual situation at the inspection site for calculating the similarity. As an example of a method for obtaining such a reference frequency distribution, the reference frequency distribution may be statistically calculated from the distribution of past normally cultured image data.

[分割の応用例1]
上記の実施例1では、シャーレ画像を格子状に分割する場合を例示したが、シャーレ画像を分割する形状はこれに限定されない。例えば、分割部15dは、シャーレ画像を中心からの距離によって規定される複数の領域に分割することもできる。図8は、分割方法の応用例を示す図であり、図9は、評価対象の度数分布の一例を示す図であり、図10は、図9に示した度数分布の柱状グラフを示す図である。
[Application example 1 of division]
In the first embodiment, the case where the petri dish image is divided into a lattice shape is illustrated, but the shape of dividing the petri dish image is not limited to this. For example, the dividing unit 15d can also divide the petri dish into a plurality of regions defined by the distance from the center. FIG. 8 is a diagram showing an application example of the dividing method, FIG. 9 is a diagram showing an example of the frequency distribution of the evaluation target, and FIG. 10 is a diagram showing the columnar graph of the frequency distribution shown in FIG. is there.

図8に示すように、分割部15dは、中心からの距離が異なる5つの同心円によって5つの領域に分割する。このうち、1つ目の領域は、5つの同心円のうち径が最小である最小の円によってその形状が規定され、中心から距離d1までの領域がその範疇となる。2つ目の領域は、5つの同心円のうち最小の円と径が2番目に小さい2番目の円とによって2番目の円から最小の円を除いた範囲が規定される。言い換えれば、2つ目の領域は、距離d1から距離d2までの領域がその範疇となる。また、3つ目の領域は、5つの同心円のうち径が3番目の円と2番目の円とによって3番目の円から2番目の円を除いた範囲が規定される。言い換えれば、3つ目の領域は、距離d2から距離d3までの領域がその範疇となる。また、4つ目の領域も同様に、距離d3から距離d4までの領域がその範疇となる。さらに、5つ目の領域も同様に、距離d4から距離d5までの領域がその範疇となる。   As shown in FIG. 8, the dividing unit 15 d divides into five regions by five concentric circles having different distances from the center. Among these, the shape of the first region is defined by the smallest circle having the smallest diameter among the five concentric circles, and the region from the center to the distance d1 is the category. In the second region, a range obtained by removing the smallest circle from the second circle is defined by the smallest circle and the second circle having the second smallest diameter among the five concentric circles. In other words, the area from the distance d1 to the distance d2 is the category of the second area. In the third region, a range obtained by removing the second circle from the third circle is defined by the third circle and the second circle of the five concentric circles. In other words, the third region is a category from the distance d2 to the distance d3. Similarly, the area from the distance d3 to the distance d4 falls within the category of the fourth area. Further, the fifth region similarly falls within the range from the distance d4 to the distance d5.

かかる分割がなされた場合、図8に示したコロニー数の度数分布は、図9に示す通りとなる。すなわち、図9に示すように、中心からの距離dが「0≦d<1」である1つ目の領域には、4個のコロニーが分布し、中心からの距離dが「1≦d<2」である2つ目の領域には、11個のコロニーが分布する。さらに、中心からの距離dが「2≦d<3」である3つ目の領域には、14個のコロニーが分布し、中心からの距離dが「3≦d<4」である4つ目の領域には、19個のコロニーが分布し、中心からの距離dが「4≦d<5」である5つ目の領域には、26個のコロニーが分布する。これを柱状グラフに図示すると、図10に示す通りとなる。図10に示すように、中心からの距離dが大きい領域ほどその面積も大きくなるので、上記の実施例1で示した分割方法とは異なり、コロニーの分布が一様に近いほど階段状の柱状グラフが形成される結果となる。このような分割がなされた場合にも、判定部15fは、上記の式(1)や式(2)を用いて、同様にして類似度を算出することができる。このように、シャーレ画像を中心からの距離によって規定される複数の領域に分割する場合には、各々の領域に余すことなくシャーレ部分を含めることができる。   When such division is made, the frequency distribution of the number of colonies shown in FIG. 8 is as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 9, four colonies are distributed in the first region where the distance d from the center is “0 ≦ d <1,” and the distance d from the center is “1 ≦ d. Eleven colonies are distributed in the second region of <2. Furthermore, in the third region where the distance d from the center is “2 ≦ d <3”, 14 colonies are distributed, and four distances d from the center are “3 ≦ d <4”. Nineteen colonies are distributed in the eye region, and 26 colonies are distributed in the fifth region where the distance d from the center is “4 ≦ d <5”. This is illustrated in a columnar graph as shown in FIG. As shown in FIG. 10, since the area becomes larger as the distance d from the center becomes larger, unlike the division method shown in the first embodiment, the stepwise columnar shape becomes closer to the uniform colony distribution. As a result, a graph is formed. Even when such division is performed, the determination unit 15f can calculate the similarity in the same manner using the above formulas (1) and (2). Thus, when the petri dish image is divided into a plurality of areas defined by the distance from the center, the petri dish portion can be included without leaving each area.

[分割の応用例2]
例えば、分割部15dは、シャーレ画像を扇状に分割することもできる。図11は、分割方法の応用例を示す図であり、図12は、評価対象の度数分布の一例を示す図である。例えば、分割部15dは、水平線の右方向を基線(0°)とし、そこから所定の角度、図示の例では45°ごとにシャーレを形成する円が分割される。このように扇状に分割する場合には、図12に示すように、各領域間で面積が等分されるので、上記の実施例1で示した分割方法と同様に、コロニーの分布が一様に近いほど略同一の大きさの度数で揃った柱状グラフが形成される結果となる。このように、シャーレ画像を扇状に分割する場合にも、各々の領域に余すことなくシャーレ部分を含めることができる。
[Application example 2 of division]
For example, the dividing unit 15d can also divide the petri dish into a fan shape. FIG. 11 is a diagram illustrating an application example of the division method, and FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the frequency distribution of the evaluation target. For example, the dividing unit 15d uses the right direction of the horizontal line as a base line (0 °), and a circle that forms a petri dish is divided at a predetermined angle, 45 ° in the illustrated example. When dividing into a fan shape in this way, as shown in FIG. 12, since the areas are equally divided between the regions, the colony distribution is uniform as in the dividing method shown in the first embodiment. As a result, a columnar graph having substantially the same size is formed. Thus, also when dividing | segmenting a petri dish image in fan shape, a petri dish part can be included without remaining in each area | region.

[閾値の応用例]
図2に示した判定部15fは、類似度と比較する閾値を次のようにして設定することもできる。例えば、判定部15fは、コロニーの計数結果の大小に基づいてその値を設定することができる。例えば、シャーレに含まれるコロニー数が少ないほど小さい値を閾値として設定する一方で、コロニー数が多いほど大きい値を閾値として設定できる。これは、コロニー数が少ない場合や領域の分割数が多い場合は、類似度は小さく出る傾向があるからである。
[Application example of threshold]
The determination unit 15f illustrated in FIG. 2 can also set a threshold to be compared with the similarity as follows. For example, the determination unit 15f can set the value based on the size of the colony count result. For example, a smaller value can be set as the threshold value as the number of colonies included in the petri dish is smaller, while a larger value can be set as the threshold value as the number of colonies is larger. This is because the degree of similarity tends to be small when the number of colonies is small or when the number of divided areas is large.

ここで、一例として、誤検出の可能性をゼロに近付ける場合には、次のようなポリシーで閾値を設定できる。図13は、コロニー数と類似度の関係の一例を示すグラフである。図13には、コロニー数ごとに、一様分布のもとで1000回の試行を行い、最も低かった類似度(Histogram Intersection)の値をプロットしたグラフが示されている。図13に示すグラフから、コロニー数が0〜25個の場合には、検査結果「NG」のアラートを出力せず、コロニー数が26個〜50個の場合には、類似度が0.5未満である場合にアラートを出力し、コロニー数が51個〜100個の場合には、類似度が0.65未満である場合にアラートを出力し、コロニー数が101個〜200個の場合には、類似度が0.75未満である場合にアラートを出力し、コロニー数が201個以上である場合には、類似度が0.85未満である場合にアラートを出力するという具合に閾値を可変に設定できる。このようにコロニー数の区間に含まれる最小の類似度を閾値に設定することによって、誤検出を抑制できる。なお、ここでは、乱数による一様分布のシミュレーションで閾値を決定する場合を例示したが、実データからの統計により決定することもできる。例えば、正常に培養できているとみなすことができる画像に関して、図13に示すように、コロニー個数とHistogram Intersectionの結果をプロットし、その傾向から閾値を定めることもできる。   Here, as an example, when the possibility of erroneous detection is approached to zero, a threshold value can be set with the following policy. FIG. 13 is a graph showing an example of the relationship between the number of colonies and the degree of similarity. FIG. 13 shows a graph in which the lowest similarity (Histogram Intersection) value is plotted after performing 1000 trials under a uniform distribution for each number of colonies. From the graph shown in FIG. 13, when the number of colonies is 0 to 25, the alert of the test result “NG” is not output, and when the number of colonies is 26 to 50, the similarity is 0.5. When the number of colonies is 51 to 100, an alert is output when the degree of similarity is less than 0.65, and when the number of colonies is 101 to 200 The threshold is set so that an alert is output when the similarity is less than 0.75, an alert is output when the number of colonies is 201 or more, and the similarity is less than 0.85. Can be set variable. Thus, erroneous detection can be suppressed by setting the minimum similarity included in the section of the number of colonies as a threshold value. Although the case where the threshold is determined by a uniform distribution simulation using random numbers is illustrated here, it can also be determined by statistics from actual data. For example, with respect to an image that can be regarded as being normally cultured, as shown in FIG. 13, the number of colonies and the result of histogram intersection can be plotted, and a threshold value can be determined from the tendency.

また、一定の誤検出を許容する場合には、次のようなポリシーで閾値を設定できる。この場合、一例として、下記の式(3)にしたがって閾値を算出することができる。かかる式(3)における「N」は、類似度の度数分布Hの総度数を指し、「Eallowed」は、誤検出の許容割合を指す。図14は、類似度の度数分布の一例を示す図である。図14には、コロニー数を「100」とし、領域の分割数を「10」とし、10000回の試行を行った場合の類似度(Histogram Intersection)の度数分布Hが示されている。例えば、10%まで誤検出を許容する閾値を設定する場合、下記の式(3)にしたがってxを求める。これによって、図14に示す塗りつぶしの部分までの類似度の階級が総度数の10%未満に相当し、塗りつぶし以降の部分の類似度が総度数の10%以上に相当することが求まる。この場合、図14に示す塗りつぶしの部分までの類似度の階級、すなわち解として得られるxの類似度の階級「0.83」を閾値に設定できる。なお、図14の例では、コロニー数が100である場合の閾値の設定方法を例示したが、コロニー数ごとに図14に示した試験と同様の試験を行って閾値を個別に設定するのが好ましい。 In addition, when a certain erroneous detection is allowed, the threshold value can be set by the following policy. In this case, as an example, the threshold value can be calculated according to the following equation (3). In this equation (3), “N” indicates the total frequency of the frequency distribution H of similarity, and “E allowed ” indicates an allowable rate of false detection. FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a frequency distribution of similarities. FIG. 14 shows a frequency distribution H of similarity (Histogram Intersection) when the number of colonies is “100”, the number of divisions of the region is “10”, and 10,000 trials are performed. For example, when setting a threshold value that allows erroneous detection up to 10%, x is obtained according to the following equation (3). As a result, it is found that the degree of similarity up to the filled portion shown in FIG. 14 corresponds to less than 10% of the total frequency, and the similarity of the portion after filling corresponds to 10% or more of the total frequency. In this case, the degree of similarity up to the filled portion shown in FIG. 14, that is, the degree of similarity “0.83” of x obtained as a solution can be set as the threshold value. In the example of FIG. 14, the threshold setting method when the number of colonies is 100 is illustrated. However, the threshold is set individually by performing the same test as the test shown in FIG. 14 for each number of colonies. preferable.

Figure 2015171333
Figure 2015171333

[分散および統合]
また、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、受付部15a、検出部15b、計数部15c、分割部15d、算出部15e、判定部15fまたは出力部15gをサーバ装置10の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。また、受付部15a、検出部15b、計数部15c、分割部15d、算出部15e、判定部15fまたは出力部15gを別の装置がそれぞれ有し、ネットワーク接続されて協働することで、上記のサーバ装置10の機能を実現するようにしてもよい。
[Distribution and integration]
In addition, each component of each illustrated apparatus does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured. For example, the receiving unit 15a, the detecting unit 15b, the counting unit 15c, the dividing unit 15d, the calculating unit 15e, the determining unit 15f, or the output unit 15g may be connected as an external device of the server device 10 via a network. In addition, each device has a receiving unit 15a, a detecting unit 15b, a counting unit 15c, a dividing unit 15d, a calculating unit 15e, a determining unit 15f, or an output unit 15g. You may make it implement | achieve the function of the server apparatus 10. FIG.

[判定プログラム]
また、上記の実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図15を用いて、上記の実施例と同様の機能を有する判定プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。
[Judgment program]
The various processes described in the above embodiments can be realized by executing a prepared program on a computer such as a personal computer or a workstation. In the following, an example of a computer that executes a determination program having the same function as that of the above embodiment will be described with reference to FIG.

図15は、実施例1及び実施例2に係る判定プログラムを実行するコンピュータの一例について説明するための図である。図15に示すように、コンピュータ100は、操作部110aと、スピーカ110bと、カメラ110cと、ディスプレイ120と、通信部130とを有する。さらに、このコンピュータ100は、CPU150と、ROM160と、HDD170と、RAM180とを有する。これら110〜180の各部はバス140を介して接続される。   FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an example of a computer that executes a determination program according to the first and second embodiments. As illustrated in FIG. 15, the computer 100 includes an operation unit 110 a, a speaker 110 b, a camera 110 c, a display 120, and a communication unit 130. Further, the computer 100 includes a CPU 150, a ROM 160, an HDD 170, and a RAM 180. These units 110 to 180 are connected via a bus 140.

HDD170には、図15に示すように、上記の実施例1で示した検出部15b、分割部15d、算出部15e、判定部15f及び出力部15gと同様の機能を発揮する判定プログラム170aが予め記憶される。この判定プログラム170aについては、図2に示した各々の検出部15b、分割部15d、算出部15e、判定部15f及び出力部15gの各構成要素と同様、適宜統合又は分離しても良い。すなわち、HDD170に格納される各データは、常に全てのデータがHDD170に格納される必要はなく、処理に必要なデータのみがHDD170に格納されれば良い。   As shown in FIG. 15, a determination program 170a that exhibits the same functions as those of the detection unit 15b, the division unit 15d, the calculation unit 15e, the determination unit 15f, and the output unit 15g described in the first embodiment is stored in the HDD 170 in advance. Remembered. The determination program 170a may be integrated or separated as appropriate, like the respective components of the detection unit 15b, the division unit 15d, the calculation unit 15e, the determination unit 15f, and the output unit 15g illustrated in FIG. In other words, all data stored in the HDD 170 need not always be stored in the HDD 170, and only data necessary for processing may be stored in the HDD 170.

そして、CPU150が、判定プログラム170aをHDD170から読み出してRAM180に展開する。これによって、図15に示すように、判定プログラム170aは、判定プロセス180aとして機能する。この判定プロセス180aは、HDD170から読み出した各種データを適宜RAM180上の自身に割り当てられた領域に展開し、この展開した各種データに基づいて各種処理を実行する。なお、判定プロセス180aは、図2に示した各機能部にて実行される処理、例えば図6や図7に示す処理を含む。また、CPU150上で仮想的に実現される各処理部は、常に全ての処理部がCPU150上で動作する必要はなく、処理に必要な処理部のみが仮想的に実現されれば良い。   Then, the CPU 150 reads the determination program 170 a from the HDD 170 and expands it in the RAM 180. Thereby, as shown in FIG. 15, the determination program 170a functions as a determination process 180a. The determination process 180a expands various data read from the HDD 170 in an area allocated to itself on the RAM 180 as appropriate, and executes various processes based on the expanded data. The determination process 180a includes processing executed by each functional unit shown in FIG. 2, for example, processing shown in FIG. 6 and FIG. In addition, each processing unit virtually realized on the CPU 150 does not always require that all processing units operate on the CPU 150, and only a processing unit necessary for the processing needs to be virtually realized.

なお、上記の判定プログラム170aについては、必ずしも最初からHDD170やROM160に記憶させておく必要はない。例えば、コンピュータ100に挿入されるフレキシブルディスク、いわゆるFD、CD−ROM、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させる。そして、コンピュータ100がこれらの可搬用の物理媒体から各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、LAN、WANなどを介してコンピュータ100に接続される他のコンピュータまたはサーバ装置などに各プログラムを記憶させておき、コンピュータ100がこれらから各プログラムを取得して実行するようにしてもよい。   Note that the determination program 170a is not necessarily stored in the HDD 170 or the ROM 160 from the beginning. For example, each program is stored in a “portable physical medium” such as a flexible disk inserted into the computer 100, so-called FD, CD-ROM, DVD disk, magneto-optical disk, or IC card. Then, the computer 100 may acquire and execute each program from these portable physical media. In addition, each program is stored in another computer or server device connected to the computer 100 via a public line, the Internet, a LAN, a WAN, etc., and the computer 100 acquires and executes each program from these. It may be.

1 検査支援サービス
10 サーバ装置
11 通信I/F部
13 記憶部
13a 検査データ
15 制御部
15a 受付部
15b 検出部
15c 計数部
15d 分割部
15e 算出部
15f 判定部
15g 出力部
30A,30B,30C クライアント端末
50 本社端末
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inspection support service 10 Server apparatus 11 Communication I / F part 13 Memory | storage part 13a Inspection data 15 Control part 15a Reception part 15b Detection part 15c Counting part 15d Division | segmentation part 15e Calculation part 15f Determination part 15g Output part 30A, 30B, 30C Client terminal 50 Head office terminal

Claims (6)

細菌が培養されたシャーレの撮像画像を画像処理することで、前記シャーレ内で培養された細菌のコロニーの位置を複数のコロニーについてそれぞれ検出し、
検出した前記複数のコロニーのそれぞれの位置に基づいて、前記複数のコロニーの面的な分布状況を算出し、
算出した前記分布状況が所定の分布条件を満たすか否かの判定を行い、
前記判定の結果を出力する、
ことを特徴とするコンピュータにより実行される判定方法。
By processing the captured image of the petri dish in which the bacteria are cultured, the position of the bacterial colonies cultured in the petri dish is detected for each of the plurality of colonies,
Based on the detected position of each of the plurality of colonies, to calculate the surface distribution of the plurality of colonies,
It is determined whether the calculated distribution status satisfies a predetermined distribution condition,
Outputting the result of the determination,
A determination method executed by a computer.
前記判定する処理は、前記分布状況が一様ではないとみなせる場合に、前記所定の分布条件を満たさないと判定することを特徴とする請求項1に記載の判定方法。   The determination method according to claim 1, wherein the determination process determines that the predetermined distribution condition is not satisfied when the distribution state can be regarded as not uniform. 前記出力する処理は、前記判定の結果が、条件を満たさないものであった場合に、前記撮像画像が処理対象に適さないことを示す情報を出力することを特徴とする請求項1または2に記載の判定方法。   3. The output process according to claim 1, wherein the output process outputs information indicating that the captured image is not suitable for processing when the result of the determination does not satisfy a condition. The determination method described. さらに、前記撮像画像は、前記シャーレに対する前記細菌の培養作業を行った担当者もしくは担当グループを特定する情報と対応づけて記憶されており、
前記判定の結果、前記分布条件を満たさないと判定されたシャーレ画像に対応する担当者もしくは担当グループを特定し、
特定した情報を出力することを特徴とする請求項1、2または3に記載の判定方法。
Furthermore, the captured image is stored in association with information identifying a person in charge or a group in charge of performing the bacterial culture work on the petri dish,
As a result of the determination, specify a person in charge or a group in charge corresponding to the petri dish determined to not satisfy the distribution condition,
4. The determination method according to claim 1, wherein the specified information is output.
細菌が培養されたシャーレの撮像画像を画像処理することで、前記シャーレ内で培養された細菌のコロニーの位置を複数のコロニーについてそれぞれ検出し、
検出した前記複数のコロニーのそれぞれの位置に基づいて、前記複数のコロニーの面的な分布状況を算出し、
算出した前記分布状況が所定の分布条件を満たすか否かの判定を行い、
前記判定の結果を出力する、
処理をコンピュータに実行させる判定プログラム。
By processing the captured image of the petri dish in which the bacteria are cultured, the position of the bacterial colonies cultured in the petri dish is detected for each of the plurality of colonies,
Based on the detected position of each of the plurality of colonies, to calculate the surface distribution of the plurality of colonies,
It is determined whether the calculated distribution status satisfies a predetermined distribution condition,
Outputting the result of the determination,
A judgment program that causes a computer to execute processing.
細菌が培養されたシャーレの撮像画像を画像処理することで、前記シャーレ内で培養された細菌のコロニーの位置を複数のコロニーについてそれぞれ検出する検出部と、
検出した前記複数のコロニーのそれぞれの位置に基づいて、前記複数のコロニーの面的な分布状況を算出する算出部と、
算出した前記分布状況が所定の分布条件を満たすか否かの判定を行う判定部と、
前記判定の結果を出力する出力部と
を有することを特徴とする判定装置。
By detecting the captured image of the petri dish in which the bacteria are cultured, and detecting the position of the bacterial colonies cultured in the petri dish for a plurality of colonies, and
Based on the detected position of each of the plurality of colonies, a calculation unit that calculates a surface distribution state of the plurality of colonies;
A determination unit that determines whether the calculated distribution condition satisfies a predetermined distribution condition;
And an output unit that outputs the result of the determination.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022080102A1 (en) * 2020-10-12 2022-04-21 ソニーグループ株式会社 Server system, information processing system, data acquisition client terminal, data analysis client terminal, and information processing method

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