JP2015181374A - 糸状性細菌検出装置および糸状性細菌の検出方法 - Google Patents
糸状性細菌検出装置および糸状性細菌の検出方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015181374A JP2015181374A JP2014059514A JP2014059514A JP2015181374A JP 2015181374 A JP2015181374 A JP 2015181374A JP 2014059514 A JP2014059514 A JP 2014059514A JP 2014059514 A JP2014059514 A JP 2014059514A JP 2015181374 A JP2015181374 A JP 2015181374A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- filamentous
- bacteria
- captured image
- filamentous bacteria
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 title claims abstract description 152
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 47
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 25
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 13
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 6
- 244000144992 flock Species 0.000 claims description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 claims 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
【解決手段】活性汚泥法による生物処理槽から採取した検査対象を位相差観察して波長500〜800nmの成分の画像を取得し、取得した画像を所定の閾値で2値化処理し、2値化処理後の画像において独立した領域を糸状性細菌の候補として認識し、前記糸状性細菌候補の形状の特徴を数値化し、前記数値群に対して所定の閾値を適用して糸状性細菌候補が糸状性細菌であるかどうかの判別を行う。
【選択図】図1
Description
(糸状性細菌検出手順)
生物処理槽から採取した検査対象(汚泥水)5を位相差顕微鏡7で観察すると、撮像されたオブジェクトは4つの構成要素に大別される。すなわち背景である処理水、汚泥の固形分の主成分であるフロック形成細菌、フロック形成細菌に含まれて存在するゴミや微生物、そして糸状性細菌である。これらを位相差顕微鏡により観察した場合、構成要素の屈折率や厚みの関係から次のような明るさや色味で観察される。なお以降、輝度値について記述する場合、特に波長について言及しない場合は、可視波長領域内ではすべての波長で同様の傾向を示すものとする。
以上のことから、500〜800nmの波長成分の撮像画像に注目することでフロック形成細菌は高輝度に、背景である処理水は中輝度に、糸状性細菌は低輝度に撮像され、それぞれをコントラスト良く認識することができる。
(マスク処理手順)
次に、フロック形成細菌に含まれるゴミを糸状性細菌として誤認識してしまう課題に対する対処方法を説明する。
上述の構成で得られた汚泥水の撮像画像(RGBカラー画像/各バンドとも255階調)では、背景であるが処理水部分が中程度の輝度(輝度値150前後)に、フロック形成細菌は高輝度(輝度値180以上)に、糸状性細菌は中〜低輝度(輝度値150〜70)に、さらにゴミは低輝度(輝度値100以下)に撮像された。
実施例1と同様の画像に対して、図2に示すフローに図3に示すフローを加え、糸状性細菌の検出を行ったところ、フロック形成細菌内部のゴミやフロック形成細菌のエッジが適正にマスクされ(検査対象領域から除外され)、13個の糸状性細菌のみを見逃しなく検出した。
上記、実施例1と同様の画像に対して、特許文献1に記載のモデルベーストマッチング法にて糸状性細菌の検出を行ったところ、形状モデルとして糸状性細菌が直線のものと曲線のものの2種類を用意していたために、形状が直線に近い糸状性細菌6個と曲線モデルに近い形状の糸状性細菌2個の検出はできたものの、S字状、U字状、輪を描いている糸状性細菌などの計5個の糸状性細菌を検出することができなかった。
2 光学フィルター
3 ステージ
4 スライドガラス
5 検査対象(汚泥水)
6 カバーガラス
7 位相差顕微鏡
8 カメラ
9 画像処理装置
10 リングスリット
21 糸状性細菌
22 フロック形成細菌領域
23 ゴミ
24 微生物
25 処理水
Claims (9)
- 活性汚泥法による生物処理槽から採取した検査対象に、少なくとも500〜800nmの波長範囲の一部を含む光線を照射する光線照射手段と、前記光線が前記検査対象を透過するに際して位相差を生じさせる位相差発生手段と、前記位相差発生手段により位相差を生じた透過光線を撮像して画像を取得する撮像手段と、前記撮像画像に対して画像処理を行う画像処理手段と、を備え、前記画像処理手段は、前記撮像画像から糸状性細菌の候補を糸状性細菌候補領域として抽出する領域抽出手段と、前記領域抽出手段で抽出された糸状性細菌候補領域の形状を数値化して数値群を得る数値化手段と、前記数値群を元に糸状性細菌候補が糸状性細菌であるかどうかを判別する判別手段と、を有することを特徴とする糸状性細菌検出装置。
- 前記光線照射手段は、500〜800nmの波長範囲の光線のみを透過させる波長選択手段を有することを特徴とする請求項1に記載の糸状性細菌検出装置。
- 前記光線照射手段は、500〜800nmの波長範囲の光線のみを照射することを特徴とする請求項1に記載の糸状性細菌検出装置。
- 前記画像処理手段が、前記撮像画像において、500〜800nmの波長範囲の画像成分を抽出して成分抽出画像を作成する成分抽出手段を更に有し、前記成分抽出画像を前記撮像画像に置き換えることを特徴とする請求項1に記載の糸状性細菌検出装置。
- 前記画像処理手段において、前記領域抽出手段が前記糸状性細菌候補領域を抽出した糸状性細菌候補抽出画像を更に作成し、かつ前記撮像画像あるいは前記成分抽出画像からフロック形成細菌をフロック形成細菌領域として認識するフロック領域認識手段と、フロック形成細菌領域をマスクとして前記撮像画像あるいは前記成分抽出画像あるいは前記糸状性細菌候補抽出画像に合成するマスク処理手段を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の糸状性細菌検出装置。
- 前記マスク処理手段における前記フロック領域認識手段において、前記撮像画像の彩度成分が所定の閾値より高い領域をフロック形成細菌領域として認識することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の糸状性細菌検出装置。
- 活性汚泥法による生物処理槽から採取した検査対象に、少なくとも500〜800nmの波長成分の一部を含む光線を透過させるに際して、透過光線に位相差を生じさせるステップと、前記透過光線を撮像して撮像画像を取得するステップと、前記撮像画像から所定の閾値Aで糸状性細菌候補領域を抽出するステップと、前記糸状性細菌候補領域の形状を数値化して数値群を得るステップと、前記数値群を元に糸状性細菌候補が糸状性細菌であるかどうかを判別するステップと、を行うことを特徴とする糸状性細菌の検出方法。
- 前記撮像画像において、500〜800nmの波長範囲の画像成分を抽出して成分抽出画像を作成するステップと、前記成分抽出画像を前記撮像画像に置き換えるステップと、を更に行うことを特徴とする請求項7に記載の糸状性細菌の検出方法。
- 前記撮像画像から所定の閾値Aで糸状性細菌候補抽出画像を作成するステップと、前記撮像画像から所定の閾値Bでフロック形成細菌領域を認識するステップと、フロック形成細菌領域をマスクとして前記撮像画像あるいは前記成分抽出画像あるいは前記糸状性細菌候補抽出画像に合成するステップと、を更に行うことを特徴とする請求項7または8に記載の糸状性細菌の検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014059514A JP6318755B2 (ja) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 糸状性細菌検出装置および糸状性細菌の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014059514A JP6318755B2 (ja) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 糸状性細菌検出装置および糸状性細菌の検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015181374A true JP2015181374A (ja) | 2015-10-22 |
JP6318755B2 JP6318755B2 (ja) | 2018-05-09 |
Family
ID=54348704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014059514A Active JP6318755B2 (ja) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 糸状性細菌検出装置および糸状性細菌の検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6318755B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017221616A1 (ja) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | 培養細胞の撮像方法及び装置 |
WO2019193815A1 (ja) * | 2018-04-04 | 2019-10-10 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 細菌検査装置および細菌検査方法 |
CN112362586A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-02-12 | 西安工程大学 | 一种活性污泥代谢状态光偏转检测方法 |
KR20210095910A (ko) | 2019-03-04 | 2021-08-03 | 주식회사 히타치하이테크 | 검사 장치 및 검사 방법 |
JP2022066269A (ja) * | 2018-04-04 | 2022-04-28 | 株式会社日立ハイテク | 細菌検査装置および細菌検査方法 |
CN114581468A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-06-03 | 平顶山学院 | 一种基于各向异性相位拉伸变换的活性污泥菌种分割方法 |
US11414331B2 (en) | 2017-03-28 | 2022-08-16 | Toray Industries, Inc. | Effluent treatment method for membrane separation activated sludge, effluent treatment apparatus, and effluent treatment system management program |
WO2023188663A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、顕微鏡システム、プログラム及び記憶媒体 |
JP7445581B2 (ja) | 2020-11-17 | 2024-03-07 | 株式会社クボタ | フロック評価方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6030675A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-16 | Hitachi Ltd | 下水処理装置 |
JPS6253791A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-09 | Hitachi Ltd | 微生物検出装置 |
JPH02129765A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-17 | Toshiba Corp | 糸状性微生物計測装置 |
JPH05146791A (ja) * | 1991-11-26 | 1993-06-15 | Hitachi Ltd | 微生物認識装置 |
JPH06114391A (ja) * | 1992-10-05 | 1994-04-26 | Nkk Corp | 排水処理方法 |
JP2004194610A (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Toshimitsu Asano | 微生物集落の検査方法および装置 |
-
2014
- 2014-03-24 JP JP2014059514A patent/JP6318755B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6030675A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-16 | Hitachi Ltd | 下水処理装置 |
JPS6253791A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-09 | Hitachi Ltd | 微生物検出装置 |
JPH02129765A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-17 | Toshiba Corp | 糸状性微生物計測装置 |
JPH05146791A (ja) * | 1991-11-26 | 1993-06-15 | Hitachi Ltd | 微生物認識装置 |
JPH06114391A (ja) * | 1992-10-05 | 1994-04-26 | Nkk Corp | 排水処理方法 |
JP2004194610A (ja) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Toshimitsu Asano | 微生物集落の検査方法および装置 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017221616A1 (ja) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | 培養細胞の撮像方法及び装置 |
US11414331B2 (en) | 2017-03-28 | 2022-08-16 | Toray Industries, Inc. | Effluent treatment method for membrane separation activated sludge, effluent treatment apparatus, and effluent treatment system management program |
WO2019193815A1 (ja) * | 2018-04-04 | 2019-10-10 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 細菌検査装置および細菌検査方法 |
JP2019180264A (ja) * | 2018-04-04 | 2019-10-24 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 細菌検査装置および細菌検査方法 |
JP7032216B2 (ja) | 2018-04-04 | 2022-03-08 | 株式会社日立ハイテク | 細菌検査装置および細菌検査方法 |
JP2022066269A (ja) * | 2018-04-04 | 2022-04-28 | 株式会社日立ハイテク | 細菌検査装置および細菌検査方法 |
JP7319407B2 (ja) | 2018-04-04 | 2023-08-01 | 株式会社日立ハイテク | 細菌検査装置および細菌検査方法 |
KR20210095910A (ko) | 2019-03-04 | 2021-08-03 | 주식회사 히타치하이테크 | 검사 장치 및 검사 방법 |
CN112362586A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-02-12 | 西安工程大学 | 一种活性污泥代谢状态光偏转检测方法 |
JP7445581B2 (ja) | 2020-11-17 | 2024-03-07 | 株式会社クボタ | フロック評価方法 |
CN114581468B (zh) * | 2022-03-04 | 2023-04-28 | 平顶山学院 | 一种基于各向异性相位拉伸变换的活性污泥菌种分割方法 |
CN114581468A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-06-03 | 平顶山学院 | 一种基于各向异性相位拉伸变换的活性污泥菌种分割方法 |
WO2023188663A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、顕微鏡システム、プログラム及び記憶媒体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6318755B2 (ja) | 2018-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6318755B2 (ja) | 糸状性細菌検出装置および糸状性細菌の検出方法 | |
Safuan et al. | White blood cell (WBC) counting analysis in blood smear images using various color segmentation methods | |
Amaral et al. | Activated sludge monitoring of a wastewater treatment plant using image analysis and partial least squares regression | |
CA2130340C (en) | Method for identifying objects using data processing techniques | |
Costa et al. | Automatic identification of mycobacterium tuberculosis with conventional light microscopy | |
CN108765402B (zh) | 无纺布缺陷检测与分类方法 | |
US7826652B2 (en) | Method for forming an optimally exposed image of cytological specimen | |
JP4213142B2 (ja) | コロニーの計数方法 | |
CN106296670B (zh) | 一种基于Retinex-分水岭-Canny算子的红外图像边缘检测方法 | |
WO2014087689A1 (ja) | 画像処理装置、画像処理システム及びプログラム | |
CN107122597B (zh) | 一种角膜受损智能诊断系统 | |
Nguyen et al. | Cell splitting with high degree of overlapping in peripheral blood smear | |
CN106971141B (zh) | 细胞区域确定方法、细胞拍摄系统及细胞图像处理装置 | |
WO2006113979A1 (en) | Method for identifying guignardia citricarpa | |
Rachna et al. | Detection of Tuberculosis bacilli using image processing techniques | |
KR20080090734A (ko) | 영상처리를 이용한 선박 밸러스트 워터 검사 장치 및 그방법 | |
Khan et al. | Image processing and analysis of phase-contrast microscopic images of activated sludge to monitor the wastewater treatment plants | |
JPH05263411A (ja) | 物体の観察方法および装置 | |
JP5780732B2 (ja) | コロニー検出方法、コロニー検出システムおよびコロニー検出プログラム | |
CN106127738B (zh) | 凝集试验判读方法 | |
Ghosh et al. | Medical aid for automatic detection of malaria | |
Nguyen et al. | A new method for splitting clumped cells in red blood images | |
Reshma et al. | Microscope image processing for TB diagnosis using shape features and ellipse fitting | |
Saraswat et al. | Malarial parasites detection in RBC using image processing | |
KR101489163B1 (ko) | 자궁 경부암 자동 진단 방법 및 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170209 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180306 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180319 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6318755 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |