JP2015516077A - Machine vision system for frozen aliquoters for biological samples - Google Patents

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Abstract

容器内にあるサンプルから凍結サンプルコアを採取するためのシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムは、カメラを含む。プロセッサは、画像データをカメラから受信し、凍結サンプルコアが既に採取された位置を判定するように適合される。凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法は、凍結サンプルコアが容器に収容された凍結サンプルから抜き取られる間に、プラットフォーム上における容器を受容するための機構に容器のうちの1つを配置するために、ロボットシステムを操作するステップを含む。カメラは、凍結サンプルの画像を撮影するために用いられる。撮影した画像のコントラストが評価されて、1つまたは2つ以上の孔候補を識別する。プロセッサは、画像を用いて、孔候補が本当の孔もしくはアーティファクトかどうかを判定する。【選択図】図6A machine vision system for use with a system for taking a frozen sample core from a sample in a container includes a camera. The processor is adapted to receive image data from the camera and determine a location where the frozen sample core has already been taken. A method for determining one or more locations where a frozen sample core has already been taken from a frozen sample is for receiving a container on a platform while the frozen sample core is withdrawn from a frozen sample contained in the container. Manipulating the robotic system to place one of the containers in the mechanism. The camera is used to take an image of a frozen sample. The contrast of the captured image is evaluated to identify one or more hole candidates. The processor uses the image to determine if the hole candidate is a real hole or artifact. [Selection] Figure 6

Description

本発明は、概して、マシンビジョンシステムおよび方法に関し、より具体的には、容器内の凍結サンプルから、凍結サンプルを融解させることなしに、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムの制御を容易にするマシンビジョンシステムに関する。   The present invention relates generally to machine vision systems and methods, and more particularly to controlling a robotic system for collecting multiple frozen sample cores from a frozen sample in a container without thawing the frozen sample. It relates to a machine vision system that facilitates.

限定されるものではないが、橋渡し研究、分子医学、およびバイオマーカー探索を含む、広く多様な生物医学的および生物学的研究を支援するために、生体サンプルは、一般に保存される。生体サンプルには、動物(ヒトを含む)、植物、原生動物、菌類、細菌、ウイルス、またはその他の生体由来のあらゆるサンプルが含まれる。例えば、生体サンプルには、限定されるものではないが、生物、および血漿、血清、尿、全血、臍帯血、その他の血液ベースの派生物、脳脊髄液、粘液(気道、頸管由来)、腹水、唾液、羊水、精液、涙、汗、植物由来のあらゆる流体(樹液を含む)などの生物から分離もしくは分泌された生体液の両方、またはいずれか一方と、細胞(例えば、バフィーコートの細胞を含む、動物、植物、原生生物、菌類、または細菌性の細胞)と、細胞可溶化物、ホモジネート、もしくは懸濁液と、ミクロソームと、細胞器官(例えば、ミトコンドリア)と、染色体DNA、ミトコンドリアDNA、およびプラスミド(例えば、シードプラスミド)を含む、核酸(例えば、RNA、DNA)と、懸濁液または溶液中の小分子化合物(例えば、DMSO中の小分子化合物)と、その他の流体ベースの生体サンプルとが含まれる。生体サンプルにはまた、植物、植物の一部(例えば、種子)および組織(例えば、筋肉、脂肪、皮膚など)が含まれ得る。   Biological samples are generally stored to support a wide variety of biomedical and biological studies, including but not limited to bridging studies, molecular medicine, and biomarker exploration. Biological samples include any sample derived from animals (including humans), plants, protozoa, fungi, bacteria, viruses, or other living organisms. For example, biological samples include, but are not limited to, organisms and plasma, serum, urine, whole blood, umbilical cord blood, other blood-based derivatives, cerebrospinal fluid, mucus (from the respiratory tract, cervical canal), Ascites, saliva, amniotic fluid, semen, tears, sweat, and / or biological fluids separated or secreted from organisms such as plant-derived fluids (including sap) and / or cells (eg, buffy coat cells) Animals, plants, protists, fungi, or bacterial cells), cell lysates, homogenates or suspensions, microsomes, cell organs (eg mitochondria), chromosomal DNA, mitochondrial DNA And nucleic acids (eg, RNA, DNA) and small molecule compounds (eg, in DMSO) in suspension or solution, including plasmids (eg, seed plasmids) A molecular compound), it includes the other fluid-based biological samples. Biological samples can also include plants, plant parts (eg, seeds) and tissues (eg, muscle, fat, skin, etc.).

バイオバンクは、一般に、これらの貴重なサンプルを容器(例えば、ウェルプレートもしくはウェルアレイ、試験管、バイアルなど)内に格納し、それらを低温保存する。試験管、バイアル、および同様の容器は、アレイ状に整理され、ウェルプレート、ラック、仕切りのある容器などに保管され得る。一部のサンプルは、比較的高温(例えば、摂氏−20度)で保管されるが、その他のサンプルは、はるかに低温で保管される。例えば、一部のサンプルは、液体窒素または液体窒素上方の気相を用いて摂氏−80度、またはそれ未満で冷凍庫の中に保管されて、インビボ状態にできるだけ近い状態に凍結サンプルの生化学的組成物および完全性を保存して、正確で再現性のあるサンプル分析を容易にする。   Biobanks generally store these valuable samples in containers (eg, well plates or arrays, test tubes, vials, etc.) and cryopreserve them. Test tubes, vials, and similar containers can be arranged in arrays and stored in well plates, racks, partitioned containers, and the like. Some samples are stored at relatively high temperatures (eg, -20 degrees Celsius), while other samples are stored at much lower temperatures. For example, some samples may be stored in a freezer at -80 degrees Celsius or less using liquid nitrogen or a gas phase above liquid nitrogen, and the biochemistry of the frozen sample as close as possible to in vivo conditions. Preserve composition and integrity to facilitate accurate and reproducible sample analysis.

往々にして、凍結させたサンプルに対して1つまたは2つ以上の試験を行うことが望ましいこともある。例えば、研究者は、ある特性を有する一式のサンプルに対して試験を行うことを望むこともある。特定のサンプルは、多くの異なる試験を支えるのに十分な材料を含有し得る。資源を節約するために、一般に、1つまたは2つ以上の試験で使用するために、より大きな低温保存サンプル(これは、親サンプルと呼ばれることもある)から、アリコートとして知られるより少量のサンプルが取り出されて、親サンプルの残りを1つまたは2つ以上の異なる後の試験に利用できるようにする。   Often, it may be desirable to perform one or more tests on a frozen sample. For example, a researcher may want to test a set of samples with certain characteristics. A particular sample may contain enough material to support many different tests. In order to conserve resources, a smaller amount of sample, commonly known as an aliquot, from a larger cryopreserved sample (sometimes referred to as the parent sample) for use in one or more tests Is removed, making the remainder of the parent sample available for one or more different subsequent tests.

バイオバンクは、このサンプルアリコートを提供する必要性に対処するいくつかの異なる方法を採用した。1つの選択肢は、大量にサンプルを凍結させ、アリコートが求められたときにこれを融解し、次いで、将来アリコートが必要とされるまで低温保存状態で保管するために親サンプルの残りすべて再凍結させることである。この選択肢は、冷凍保存スペースを効率的に使用させるが、それでも、この効率は、サンプルの質を犠牲にして成り立っている。サンプルを繰り返し凍結/融解サイクルに曝すことは、サンプルの重要な生物学的分子(例えば、RNA)を劣化させ、バイオマーカーに損傷を与え得、これらのいずれかは、損傷したサンプルから得られたデータを使用したあらゆる研究の結果を損ない得る。   Biobank has adopted several different methods to address the need to provide this sample aliquot. One option is to freeze the sample in large quantities, thaw it when an aliquot is sought, and then refreeze all the rest of the parent sample for storage in the cryopreservation until future aliquots are needed. That is. This option allows efficient use of the frozen storage space, but this efficiency still comes at the expense of sample quality. Exposure of the sample to repeated freeze / thaw cycles can degrade the sample's important biological molecules (eg, RNA) and damage the biomarker, any of which was obtained from the damaged sample The results of any study using the data can be compromised.

別の選択肢は、大量にサンプルを凍結させ、アリコートが求められたときにこれを融解し、親サンプルの残りを少量に分割して、後の試験のためにさらなるアリコートを作製し、次いで、後の試験に必要とされるまで、これらのより少量のアリコートを再凍結させて、各アリコートを別々に低温保存することである。この手法は、サンプルが曝される凍結/融解サイクルの数を制限するが、低温保存アリコートを維持するために必要とされる、より大きい冷凍保存スペースの容積、労力、およびより多いサンプル容器(例えば、試験管、バイアルなど)の在庫に関連する費用が増加する。さらに、アリコートは、凍結/融解サイクルの数を制限したとしても、劣化または損傷され得る。   Another option is to freeze the sample in large amounts, thaw it when an aliquot is sought, and divide the remainder of the parent sample into small portions to create additional aliquots for later testing, then These smaller aliquots are refrozen and each aliquot is cryopreserved separately until needed for further testing. This approach limits the number of freeze / thaw cycles to which the sample is exposed, but the larger frozen storage space volume, effort, and more sample containers (e.g., required to maintain cryopreservation aliquots) , Test tubes, vials, etc.) increases the costs associated with inventory. Furthermore, aliquots can be degraded or damaged even if the number of freeze / thaw cycles is limited.

さらに別の手法は、大量のサンプルを、これらを最初に凍結する前に、より小量のアリコートに分割することである。この手法は、サンプルが受け得る凍結融解サイクルの数を1回だけに制限できるが、それでも、この手法に伴う労力、冷凍保存スペース、および必要なサンプル容器在庫のコストに関連する不利な点がある。   Yet another approach is to divide large samples into smaller aliquots before first freezing them. While this approach can limit the number of freeze-thaw cycles that a sample can undergo to only one, there are still disadvantages associated with the effort associated with this approach, the cryopreservation space, and the cost of sample container inventory required. .

米国公開特許公報第20090019877号は、参照によりその内容が本明細書に援用されるのであるが、元(親)サンプルを解凍することなく、凍結生体サンプルから凍結サンプルコアを抜き取るためのシステムを開示している。このシステムは、中空のコアリングビットを含むドリルを用いて、親サンプルを解凍することなしに、元の親サンプルから凍結コアサンプルを採取する。このドリルによって得られる凍結サンプルコアは、試験のアリコートとして使用される。凍結コアが取り去られた後、サンプルの残りは、後の試験において親サンプルからさらなるアリコートが必要とされるまで、その元の容器のまま冷凍保存場所に戻される。   US Patent Publication No. 20099001987 discloses a system for extracting a frozen sample core from a frozen biological sample without thawing the original (parent) sample, the contents of which are hereby incorporated by reference. doing. This system uses a drill containing a hollow coring bit to take a frozen core sample from the original parent sample without thawing the parent sample. The frozen sample core obtained by this drill is used as an aliquot for the test. After the frozen core is removed, the rest of the sample is returned to its frozen container in its original container until further aliquots are needed from the parent sample in later tests.

米国特許出願公開第2009/0019877号明細書US Patent Application Publication No. 2009/0019877

本発明者らは、以下に説明されるシステムおよび方法を開発した。これは、凍結サンプルが先行する抜き取りに由来する1つまたは2つ以上の凍結サンプルコアの孔を含んでいるかどうかの自動認識、ならびにすべてのそのような孔の位置の自動認識を容易にして、サンプルからのさらなる凍結サンプルコアの自動抜き取りを実行する。   The inventors have developed the systems and methods described below. This facilitates automatic recognition of whether the frozen sample contains one or more frozen sample core holes from previous extractions, as well as automatic recognition of the location of all such holes, Perform automatic withdrawal of additional frozen sample cores from the sample.

本発明の一態様は、各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムである。マシンビジョンシステムは、容器のうちの1つまたは2つ以上を支持するためのプラットフォームを含む。プラットフォームは、容器のうちの少なくとも1つを受容するための機構と、プラットフォーム上において、この機構に対して固定された位置にある一組のキャリブレーションマークとを有する。システムは、容器が機構で受容される間に、容器の画像を撮影するためのカメラを有する。プロセッサは、容器の画像を表す画像データをカメラから受信するように構成される。プロセッサは、(a)画像中のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別すること、および(b)孔候補に対するキャリブレーションマークの位置に関する情報を用いて、1つまたは2つ以上の候補が、サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定することによって、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように構成される。   One aspect of the present invention is a machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container. The machine vision system includes a platform for supporting one or more of the containers. The platform has a mechanism for receiving at least one of the containers and a set of calibration marks on the platform in a fixed position relative to the mechanism. The system has a camera for taking an image of the container while the container is received by the mechanism. The processor is configured to receive image data representing an image of the container from the camera. The processor (a) evaluates the contrast in the image to identify one or more hole candidates, and (b) uses information regarding the position of the calibration mark with respect to the hole candidates, One or two in which a frozen sample core has already been taken from a frozen sample contained in a container by determining whether two or more candidates are likely to be artifacts rather than true holes in the sample It is configured to determine one or more positions.

本発明の別の態様は、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取する方法である。本方法は、プラットフォーム上における容器を受容するための機構に容器を配置するステップを含む。プラットフォームは、プラットフォーム上において、この機構に対して固定された位置にある一組のキャリブレーションマークを有する。容器が機構で受容される間に、容器の画像が撮影される。容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置は、(a)画像中のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別すること、および(b)孔候補に対するキャリブレーションマークの位置に関する情報を用いて、1つまたは2つ以上の候補が、凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定することによって、判定するように構成される。凍結サンプルコアは、判定するステップにおいて判定される、凍結サンプルコアが未だ採取されていない位置でサンプルから採取される。   Another aspect of the present invention is a method for collecting a frozen sample core from a frozen sample contained in a container. The method includes placing the container in a mechanism for receiving the container on the platform. The platform has a set of calibration marks in a fixed position on the platform relative to this mechanism. While the container is received by the mechanism, an image of the container is taken. One or more locations where a frozen sample core has already been taken from a frozen sample contained in a container (a) evaluate the contrast in the image to identify one or more hole candidates And (b) using information about the position of the calibration mark relative to the hole candidate, to determine whether one or more candidates are likely to be artifacts rather than real holes in the frozen sample Is configured to determine. The frozen sample core is taken from the sample at a position where the frozen sample core has not yet been taken, as determined in the determining step.

本発明のさらに別の態様は、各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムである。マシンビジョンシステムは、容器のうちの1つの画像を、それがプラットフォーム上にある間に撮影するために、プラットフォームとカメラとを含む。プロセッサは、カメラが撮影した画像を表す画像データをカメラから受信するように構成される。プロセッサは、(a)画像中のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別すること、および(b)1つまたは2つ以上の孔候補が、サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定することによって、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように構成される。プロセッサは、以下、すなわち、(i)孔候補の寸法、(ii)孔候補と容器の重心軸との間の距離、(iii)第1の線と第2の線との間に形成される角度であって、第1の線が、孔と容器の重心軸との間に延在し、第2の線が、容器の重心軸と別の孔候補との間に延在する、第1の線と第2の線との間に形成される角度、(iv)1つまたは2つ以上の孔候補の位置と、予想されるサンプル中の孔のパターンとの間の関係、(v)容器の周縁部に対する1つまたは2つ以上の孔候補の位置、(vi)識別される孔候補の数、(vii)孔候補と孔候補の周囲の領域との間のコントラストの量、および(viii)これらの組み合わせのうちの少なくとも1つを用いて、1つまたは2つ以上の孔候補がアーティファクトである可能性が高いかどうか判定するように構成される。   Yet another aspect of the present invention is a machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container. The machine vision system includes a platform and a camera to take an image of one of the containers while it is on the platform. The processor is configured to receive image data representing an image captured by the camera from the camera. The processor (a) evaluates the contrast in the image to identify one or more hole candidates, and (b) one or more hole candidates are not present in the real hole of the sample. Rather, it is configured to determine one or more locations where the frozen sample core has already been taken from the frozen sample contained in the container by determining whether it is likely to be an artifact. The processor is formed as follows: (i) the size of the hole candidate, (ii) the distance between the hole candidate and the center of gravity axis of the container, and (iii) the first line and the second line. An angle, wherein a first line extends between the hole and the centroid axis of the container, and a second line extends between the centroid axis of the container and another hole candidate, The angle formed between the second line and the second line, (iv) the relationship between the position of one or more candidate holes and the expected pattern of holes in the sample, (v) The location of one or more hole candidates relative to the periphery of the container, (vi) the number of hole candidates identified, (vii) the amount of contrast between the hole candidates and the area surrounding the hole candidates, and ( viii) Using at least one of these combinations, one or more hole candidates are likely to be artifacts Configured to determine whether.

本発明の別の態様は、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取する方法である。本方法は、容器の画像を撮影するステップを含む。撮影した画像は、(a)画像中のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別すること、および(b)1つまたは2つ以上の孔候補が、凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定することによって、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するのに用いられる。以下の情報、すなわち、(i)孔候補の寸法、(ii)孔候補と容器の重心軸との間の距離、(iii)第1の線と第2の線との間に形成される角度であって、第1の線が、孔と容器の重心軸との間に延在し、第2の線が、容器の重心軸と別の孔候補との間に延在する、第1の線と第2の線との間に形成される角度、(iv)1つまたは2つ以上の孔候補の位置と、予想される凍結サンプル中の孔のパターンとの間の関係、(v)容器の周縁部に対する1つまたは2つ以上の孔候補の位置、(vi)識別される孔候補の数、(vii)孔候補と周囲の領域との間のコントラストの量、および(viii)これらの組み合わせのうちの少なくとも1つを用いて、1つまたは2つ以上の孔候補が、本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうか判定する。凍結サンプルコアは、判定するステップにおいて判定される、凍結サンプルコアが未だ採取されていない位置でサンプルから採取される。   Another aspect of the present invention is a method for collecting a frozen sample core from a frozen sample contained in a container. The method includes the step of taking an image of the container. The captured image (a) evaluates the contrast in the image to identify one or more hole candidates, and (b) one or more hole candidates are Used to determine one or more locations where a frozen sample core has already been taken from a frozen sample contained in a container by determining whether it is likely an artifact rather than a hole in It is done. The following information: (i) the size of the hole candidate, (ii) the distance between the hole candidate and the center of gravity axis of the container, (iii) the angle formed between the first line and the second line The first line extends between the hole and the container's center of gravity axis, and the second line extends between the container's center of gravity axis and another hole candidate, The angle formed between the line and the second line, (iv) the relationship between the position of one or more candidate holes and the expected pattern of holes in the frozen sample, (v) The location of one or more hole candidates relative to the periphery of the container, (vi) the number of hole candidates identified, (vii) the amount of contrast between the hole candidates and the surrounding area, and (viii) these Using at least one of the combinations, one or more hole candidates can be artifacts rather than real holes It is determined whether or not the high. The frozen sample core is taken from the sample at a position where the frozen sample core has not yet been taken, as determined in the determining step.

本発明の別の態様は、各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムをキャリブレーションするように構成されるキャリブレーションシステムである。キャリブレーションシステムは、容器を支持するためのプラットフォームを含む。プラットフォームは、その上に1つまたは2つ以上の固定ターゲットを配置される。カメラは、容器がプラットフォームによって支持される間、1つまたは2つ以上の容器の画像を撮影するために、またプラットフォーム上に配置された1つまたは2つ以上の固定ターゲットの画像を撮影するために、ロボットシステム上に取り付けられる。プロセッサは、カメラが形成した画像を表す画像データをカメラから受信するように構成される。プロセッサは、プラットフォーム上にある1つまたは2つ以上の固定ターゲットの画像を用いて、ロボットシステムをキャリブレーションするように構成される。   Another aspect of the present invention is a calibration system configured to calibrate a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container. The calibration system includes a platform for supporting the container. The platform is disposed with one or more fixed targets thereon. The camera captures an image of one or more containers while the container is supported by the platform, and to capture an image of one or more fixed targets placed on the platform. Is mounted on the robot system. The processor is configured to receive image data representing an image formed by the camera from the camera. The processor is configured to calibrate the robotic system using images of one or more fixed targets on the platform.

本発明の別の態様は、各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムをキャリブレーションする方法である。本方法は、凍結サンプルから1つまたは2つ以上の凍結サンプルコアが既に採取されたかどうか判定するロボットシステムのプラットフォームによって容器が支持される間に、プラットフォーム上にある1つまたは2つ以上の固定ターゲットの画像を撮影するために、1つまたは2つ以上の容器の画像を撮影するためのカメラを用いるステップを含む。1つまたは2つ以上のターゲットの画像は、ロボットシステムをキャリブレーションするために用いられる。   Another aspect of the present invention is a method for calibrating a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container. The method includes one or more immobilizations on the platform while the container is supported by the platform of the robotic system that determines whether one or more frozen sample cores have already been taken from the frozen sample. Using a camera to capture an image of one or more containers to capture an image of the target. The image of one or more targets is used to calibrate the robot system.

本発明の別の態様は、各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するために適合されるロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムである。マシンビジョンシステムは、容器がプラットフォームによって支持される間に、容器の画像を撮影するためのカメラを含む。カメラは光学軸を有する。システムは、プラットフォーム上の容器を照らすためのリングライトを有する。リングライトは、環状パターンに配列された複数の光源を含む。カメラの光学軸は、環状パターンの中心部分を通って延在する。プロセッサは、カメラが撮影した画像を表す画像データをカメラから受信するように、また画像中のコントラストを評価することによって、容器に収容されたサンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように適合される。   Another aspect of the present invention is a machine vision system for use with a robotic system adapted to collect a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container. The machine vision system includes a camera for taking an image of the container while the container is supported by the platform. The camera has an optical axis. The system has a ring light for illuminating the container on the platform. The ring light includes a plurality of light sources arranged in an annular pattern. The optical axis of the camera extends through the central portion of the annular pattern. The processor receives image data representing an image taken by the camera from the camera, and evaluates contrast in the image, thereby allowing one or two frozen sample cores to be taken from the sample contained in the container. Adapted to determine more than one position.

本発明のさらに別の態様は、凍結サンプルの各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法である。本方法は、容器のうちの最初の1つに対してカメラを移動して、カメラが第1の容器内の凍結サンプルに向けられるようにロボットシステムを操作するステップを含む。凍結サンプルは、リングライトを用いて照らされる。リングライトは、環状パターンに配列された複数の光源を有する。カメラは、環状パターンの中心部分を通って延在する光学軸を有する。カメラは、照らされた凍結サンプルの画像を撮影するために用いられる。撮影した画像のコントラストが評価され、画像を処理して、撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別し、凍結サンプルにおいて、孔候補がアーティファクトもしくは本当の孔である可能性が高いかどうかを判定する。ロボットシステムは、容器のうちの二番目に対してカメラを移動するように操作されて、カメラが第2の容器内の凍結サンプルに向けられるようにする。第2の容器中の凍結サンプルに対して撮像が繰り返される。   Yet another aspect of the present invention is a method for determining one or more locations where a frozen sample core has already been taken from a frozen sample, each of which is contained in a respective container. The method includes moving the camera relative to the first one of the containers and manipulating the robotic system such that the camera is directed at the frozen sample in the first container. The frozen sample is illuminated using a ring light. The ring light has a plurality of light sources arranged in an annular pattern. The camera has an optical axis that extends through the central portion of the annular pattern. The camera is used to take an image of the illuminated frozen sample. The contrast of the captured image is evaluated, the image is processed to identify one or more candidate holes in the captured image, and the candidate hole is likely to be an artifact or a true hole in the frozen sample Determine whether or not. The robotic system is operated to move the camera relative to the second of the containers so that the camera is directed at the frozen sample in the second container. Imaging is repeated for the frozen sample in the second container.

本発明のさらに別の態様は、各々が容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムである。システムは、容器がプラットフォームによって支持される間に、容器の単色画像を撮影するために構成されるカメラを含む。照明は、容器がプラットフォームによって支持される間に、容器およびその中に収容されるサンプルを照らすように配置される。プロセッサは、カメラが形成した画像を表すグレースケール画像データをカメラから受信し、画像中のコントラストを評価することによって、サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された位置を判定するように適合される。照明は、白色以外の色を有する光を放つ。   Yet another aspect of the present invention is a machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a container. The system includes a camera configured to take a monochromatic image of the container while the container is supported by the platform. The illumination is arranged to illuminate the container and the sample contained therein while the container is supported by the platform. The processor is adapted to receive a grayscale image data representing an image formed by the camera from the camera and determine a position where the frozen sample core has already been taken from the sample by evaluating the contrast in the image. The illumination emits light having a color other than white.

本発明の別の態様は、凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法である。凍結サンプルの各々は、それぞれの容器に収容されている。本方法は、容器のうちの最初の1つに対してカメラを移動して、カメラが第1の容器内の凍結サンプルに向けられるようにロボットシステムを操作するステップを含む。凍結サンプルは、着色光で照らされる。カメラは、照らされた凍結サンプルのグレースケール画像を撮影するために用いられる。撮影した画像のコントラストが評価され、画像を処理して、撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別し、凍結サンプルにおいて、孔候補がアーティファクトもしくは本当の孔である可能性が高いかどうかを判定する。ロボットシステムは、容器のうちの二番目に対してカメラを移動するように操作されて、カメラが前記第2の容器内の凍結サンプルに向けられるようにする。第2の容器中の凍結サンプルに対して撮像が繰り返される。   Another aspect of the invention is a method of determining one or more locations from a frozen sample where a frozen sample core has already been taken. Each frozen sample is contained in a respective container. The method includes moving the camera relative to the first one of the containers and manipulating the robotic system such that the camera is directed at the frozen sample in the first container. The frozen sample is illuminated with colored light. The camera is used to take a grayscale image of the illuminated frozen sample. The contrast of the captured image is evaluated, the image is processed to identify one or more candidate holes in the captured image, and the candidate hole is likely to be an artifact or a true hole in the frozen sample Determine whether or not. The robotic system is operated to move the camera relative to the second of the containers so that the camera is directed at the frozen sample in the second container. Imaging is repeated for the frozen sample in the second container.

本発明の別の態様は、各々が容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムである。システムは、容器がプラットフォームによって支持される間に、容器の画像を撮影するためのカメラを含む。照明は、容器がプラットフォームによって支持される間に、容器およびその中に収容されるサンプルを照らすように配置される。照明は、赤色発光素子、青色発光素子、および緑色発光素子を有する。赤色、青色、および緑色の発光素子の放つ光の強度は、選択的に調節可能であって、任意の複数の異なる光の色が、照明の放つ光の色として選択され得るようにする。プロセッサは、カメラが形成した画像を表す画像データをカメラから受信し、画像中のコントラストを評価することによって、サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された位置を判定するように適合される。プロセッサは、容器中のサンプルの色に関する入力を受け、照明の放つ光の色を調節するように適合されて、サンプルの色と照明の放つ光の色との間の差を減らす。   Another aspect of the present invention is a machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a container. The system includes a camera for taking an image of the container while the container is supported by the platform. The illumination is arranged to illuminate the container and the sample contained therein while the container is supported by the platform. The illumination has a red light emitting element, a blue light emitting element, and a green light emitting element. The intensity of the light emitted by the red, blue, and green light emitting elements can be selectively adjusted so that any of a plurality of different light colors can be selected as the color of the light emitted by the illumination. The processor is adapted to receive image data representing an image formed by the camera from the camera and determine a position where the frozen sample core has already been taken from the sample by evaluating the contrast in the image. The processor receives input relating to the color of the sample in the container and is adapted to adjust the color of the light emitted by the illumination to reduce the difference between the color of the sample and the light emitted by the illumination.

本発明の別の態様は、凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法である。凍結サンプルの各々は、それぞれの容器に収容されている。本方法は、容器のうちの最初の1つに対してカメラを移動して、カメラが第1の容器内の凍結サンプルに向けられるようにロボットシステムを操作するステップを含む。凍結サンプルは、着色光で照らされる。光の色は、凍結サンプルの色と一致するように選択される。カメラは、照らされた凍結サンプルの画像を撮影するために用いられる。撮影した画像のコントラストが評価され、画像を処理して、撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別し、凍結サンプルにおいて、孔候補がアーティファクトもしくは本当の孔である可能性が高いかどうかを判定する。ロボットシステムは、容器のうちの二番目に対してカメラを移動するように操作されて、カメラが前記第2の容器内の凍結サンプルに向けられるようにする。第2の容器中の凍結サンプルに対して撮像プロセスが繰り返される。   Another aspect of the invention is a method of determining one or more locations from a frozen sample where a frozen sample core has already been taken. Each frozen sample is contained in a respective container. The method includes moving the camera relative to the first one of the containers and manipulating the robotic system such that the camera is directed at the frozen sample in the first container. The frozen sample is illuminated with colored light. The color of the light is selected to match the color of the frozen sample. The camera is used to take an image of the illuminated frozen sample. The contrast of the captured image is evaluated, the image is processed to identify one or more candidate holes in the captured image, and the candidate hole is likely to be an artifact or a true hole in the frozen sample Determine whether or not. The robotic system is operated to move the camera relative to the second of the containers so that the camera is directed at the frozen sample in the second container. The imaging process is repeated for the frozen sample in the second container.

本発明の別の態様は、各々が容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムである。マシンビジョンシステムは、容器を支持するためのプラットフォームを含む。プラットフォームは、凍結サンプルコアが容器に収容された凍結サンプルから抜き取られる間に、容器のうちの1つを受容するための機構を有する。システムは、プラットフォーム上において、容器が機構で受容される間に、容器の画像を撮影するためのカメラを有する。照明は、バックライティングおよびサイドライティングのうちの少なくとも1つを提供する位置から容器を照らすように配置される。   Another aspect of the present invention is a machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a container. The machine vision system includes a platform for supporting the container. The platform has a mechanism for receiving one of the containers while the frozen sample core is withdrawn from the frozen sample contained in the container. The system has a camera on the platform for taking an image of the container while the container is received by the mechanism. The illumination is arranged to illuminate the container from a location that provides at least one of backlighting and sidelighting.

本発明のさらに別の実施形態は、凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法である。凍結サンプルの各々は、それぞれの容器に収容されている。本方法は、ロボットシステムを操作して、凍結サンプルコアが容器に収容された凍結サンプルから抜き取られる間に、プラットフォーム上における容器を受容するための機構に容器のうちの1つを配置するステップを含む。照明は、容器に対してバックライティングおよびサイドライティングのうちの少なくとも1つを提供するために用いられる。カメラは、照明が照らす間に、凍結サンプルの画像を撮影するために用いられる。撮影した画像のコントラストが評価され、画像を処理して、撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別する。   Yet another embodiment of the invention is a method of determining one or more locations from a frozen sample where a frozen sample core has already been taken. Each frozen sample is contained in a respective container. The method includes operating a robotic system to place one of the containers in a mechanism for receiving the container on the platform while the frozen sample core is withdrawn from the frozen sample contained in the container. Including. The illumination is used to provide at least one of backlighting and side lighting for the container. The camera is used to take an image of the frozen sample while the light is illuminated. The contrast of the captured image is evaluated and the image is processed to identify one or more hole candidates in the captured image.

別の本発明の態様は、各々が容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するために適合されるロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムである。マシンビジョンシステムは、凍結サンプルコアが容器内に収容された凍結サンプルから抜き取られる間に、容器がプラットフォームによって容器を受容するための機構において支持される間に、容器の画像を撮影するためのカメラを含む。システムは、容器を、それがプラットフォーム上における機構にある間に、実質的に単色の赤色光で上方から照らすための赤色光を有する。プロセッサは、カメラが撮影した画像を表す画像データをカメラから受信するように、また画像中のコントラストを評価することによって、容器に収容されたサンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように適合される。   Another aspect of the present invention is a machine vision system for use with a robotic system adapted to collect a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a container. A machine vision system is a camera for taking an image of a container while a container is supported in a mechanism for receiving the container by a platform while the frozen sample core is withdrawn from the frozen sample contained in the container. including. The system has red light to illuminate the container from above with a substantially monochromatic red light while it is in a mechanism on the platform. The processor receives image data representing an image taken by the camera from the camera, and evaluates contrast in the image, thereby allowing one or two frozen sample cores to be taken from the sample contained in the container. Adapted to determine more than one position.

本発明のさらに別の態様は、凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法である。凍結サンプルの各々は、それぞれの容器に収容されている。本方法は、ロボットシステムを操作して、凍結サンプルコアが容器に収容された凍結サンプルから抜き取られる間に、プラットフォーム上における容器を受容するための機構に容器のうちの1つを配置するステップを含む。容器は、それがプラットフォーム上における機構にある間に、実質的に単色の赤色光で上方から照らされる。カメラは、赤色光で照らす間に、凍結サンプルの画像を撮影するために用いられる。撮影した画像のコントラストが評価され、画像を処理して、撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別する。   Yet another aspect of the invention is a method for determining one or more locations from a frozen sample where a frozen sample core has already been taken. Each frozen sample is contained in a respective container. The method includes operating a robotic system to place one of the containers in a mechanism for receiving the container on the platform while the frozen sample core is withdrawn from the frozen sample contained in the container. Including. The container is illuminated from above with a substantially monochromatic red light while it is in a mechanism on the platform. The camera is used to take an image of the frozen sample while illuminated with red light. The contrast of the captured image is evaluated and the image is processed to identify one or more hole candidates in the captured image.

本発明の別の態様は、各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムである。マシンビジョンシステムは、容器のうちの1つまたは2つ以上を支持するためのプラットフォームを含む。プラットフォームは、容器のうちの少なくとも1つを受容するための機構を有する。システムは、容器が機構で受容される間に、容器の画像を撮影するためのカメラを有する。プロセッサは、容器の画像を表す画像データをカメラから受信するように構成される。プロセッサは、画像中のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別、かつ容器の縁部を識別すること、および孔候補に対する位置に関する情報を用いて、1つまたは2つ以上の候補が、サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定することによって、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように構成される。   Another aspect of the invention is a machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container. The machine vision system includes a platform for supporting one or more of the containers. The platform has a mechanism for receiving at least one of the containers. The system has a camera for taking an image of the container while the container is received by the mechanism. The processor is configured to receive image data representing an image of the container from the camera. The processor evaluates the contrast in the image to identify one or more candidate holes and to identify the edge of the container, and using information about the position relative to the candidate holes, one or two One or more of which the frozen sample core has already been taken from the frozen sample contained in the container by determining whether these candidates are likely to be artifacts rather than true holes in the sample Is configured to determine the position of.

本発明の別の態様は、凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法である。凍結サンプルの各々は、それぞれの容器に収容されている。本方法は、ロボットシステムを操作して、凍結サンプルコアが容器に収容された凍結サンプルから抜き取られる間に、プラットフォーム上における容器を受容するための機構に容器のうちの1つを配置するステップを含む。カメラは、凍結サンプルの画像を撮影するために用いられる。撮影した画像のコントラストが評価されて、1つまたは2つ以上の孔候補を識別し、また容器の縁部を識別する。孔候補に対する縁部の位置に関する情報は、1つまたは2つ以上の孔候補が、サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するのに用いられる。   Another aspect of the invention is a method of determining one or more locations from a frozen sample where a frozen sample core has already been taken. Each frozen sample is contained in a respective container. The method includes operating a robotic system to place one of the containers in a mechanism for receiving the container on the platform while the frozen sample core is withdrawn from the frozen sample contained in the container. Including. The camera is used to take an image of a frozen sample. The contrast of the captured image is evaluated to identify one or more hole candidates and to identify the edge of the container. Information about the position of the edge relative to the hole candidates is used to determine whether one or more hole candidates are likely to be artifacts rather than real holes in the sample.

本発明の一態様は、各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムである。マシンビジョンシステムは、容器のうちの1つまたは2つ以上を支持するためのプラットフォームを含む。プラットフォームは、容器のうちの少なくとも1つを受容するための機構を有する。システムは、容器が機構で受容される間に、容器の画像を撮影するためのカメラを含む。システムは、凍結サンプルの表面の位置を検出するように適合される充填レベル検出システムを含む。プロセッサは、充填レベル検出システムから信号を受信し、この信号を用いて、凍結サンプルの画像を取得するためにカメラを位置づける場所を判定するように構成される。   One aspect of the present invention is a machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container. The machine vision system includes a platform for supporting one or more of the containers. The platform has a mechanism for receiving at least one of the containers. The system includes a camera for taking an image of the container while the container is received by the mechanism. The system includes a fill level detection system adapted to detect the position of the surface of the frozen sample. The processor is configured to receive a signal from the fill level detection system and use the signal to determine where to position the camera to obtain an image of the frozen sample.

本発明の別の態様は、凍結サンプルの各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法である。本方法は、容器の底部から離間した凍結サンプルの表面の位置を測定するための充填レベル検出システムを用いるステップを含む。充填レベル検出システムからの情報は、カメラを位置づける場所を判定するために用いられて、カメラが、サンプルの表面に対して既定の位置を有し、カメラがその位置に移動するようにする。容器内の凍結サンプルの画像は、その位置から撮影される。画像は、サンプル中の1つまたは2つ以上の孔の位置を識別するために用いられる。   Another aspect of the invention is a method for determining one or more locations where a frozen sample core has already been taken from a frozen sample, each of which is contained in a respective container. The method includes using a fill level detection system to measure the position of the surface of the frozen sample spaced from the bottom of the container. Information from the fill level detection system is used to determine where to position the camera so that the camera has a predetermined position relative to the surface of the sample and the camera moves to that position. An image of the frozen sample in the container is taken from that position. The image is used to identify the location of one or more holes in the sample.

本発明のさらに別の態様は、各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムである。マシンビジョンシステムは、容器のうちの1つまたは2つ以上を支持するためのプラットフォームを含む。プラットフォームは、容器のうちの少なくとも1つを受容するための機構を有する。システムは、凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取するためのコアリングプローブを含む。システムは、容器が機構で受容される間に、容器の画像を撮影するためのカメラを含む。プロセッサは、容器の画像を表す画像データをカメラから受信するように、また容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように構成される。プロセッサは、少なくとも1つの孔の開口端内にコアリングプローブを移動して、孔の開口端から細片を取り除くように構成される。   Yet another aspect of the present invention is a machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container. The machine vision system includes a platform for supporting one or more of the containers. The platform has a mechanism for receiving at least one of the containers. The system includes a coring probe for collecting a frozen sample core from a frozen sample. The system includes a camera for taking an image of the container while the container is received by the mechanism. The processor is configured to receive image data representing an image of the container from the camera and to determine from the frozen sample contained in the container one or more positions where the frozen sample core has already been taken. The The processor is configured to move the coring probe into the open end of the at least one hole to remove debris from the open end of the hole.

本発明の別の態様は、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取する方法である。本方法は、プラットフォーム上における容器を受容するための機構に容器を配置するステップを含む。容器が機構で受容される間に、容器の画像が撮影される。容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置が判定される。凍結サンプルコアは、判定するステップにおいて判定される、凍結サンプルコアが未だ採取されていない位置でサンプルから採取される。凍結サンプルコアを凍結サンプルから採取した後、コアリングプローブは、凍結サンプルコアが採取された1つまたは2つ以上の位置内に挿入されて、凍結サンプルコアが採取された1つまたは2つ以上の位置から細片を取り除く。   Another aspect of the present invention is a method for collecting a frozen sample core from a frozen sample contained in a container. The method includes placing the container in a mechanism for receiving the container on the platform. While the container is received by the mechanism, an image of the container is taken. One or more locations where the frozen sample core has already been collected from the frozen sample contained in the container are determined. The frozen sample core is taken from the sample at a position where the frozen sample core has not yet been taken, as determined in the determining step. After taking the frozen sample core from the frozen sample, the coring probe is inserted into one or more locations where the frozen sample core was taken, and one or more where the frozen sample core was taken. Remove the strip from the position of.

本発明のさらに別の態様は、各々が容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するために適合されるロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムである。マシンビジョンシステムは、容器がプラットフォームによって支持される間に、容器の画像を撮影するためのカメラを含む。システムは、プラットフォーム上の容器を照らすための照明を含む。照明によって放出される光のエネルギーの大半は、620nmから750nmまでの範囲の波長の赤色光と、495nmから570nmまでの範囲の波長の緑色光とからなる群から選択される。プロセッサは、カメラが撮影した画像を表す画像データをカメラから受信するように、また画像を評価することによって、容器に収容されたサンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように適合される。   Yet another aspect of the present invention is a machine vision system for use with a robotic system adapted to collect a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a container. The machine vision system includes a camera for taking an image of the container while the container is supported by the platform. The system includes illumination for illuminating the container on the platform. Most of the energy of the light emitted by the illumination is selected from the group consisting of red light with a wavelength in the range from 620 nm to 750 nm and green light with a wavelength in the range from 495 nm to 570 nm. The processor receives one or more image data representing an image taken by the camera, and evaluates the image to evaluate one or more frozen sample cores from a sample contained in the container. Adapted to determine position.

本発明の別の態様は、凍結サンプルの各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法である。本方法は、容器のうちの最初の1つに対してカメラを移動して、カメラが第1の容器内の凍結サンプルに向けられるようにロボットシステムを操作するステップを含む。凍結サンプルは光で照らされ、照明によって放出される光のエネルギーの大半は、620nmから750nmまでの範囲の波長の赤色光と、495nmから570nmまでの範囲の波長の緑色光とからなる群から選択される。カメラは、照らされた凍結サンプルの画像を撮影するために用いられる。画像を用いて、撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別し、凍結サンプルにおいて、孔候補がアーティファクトもしくは本当の孔である可能性が高いかどうかを判定する。ロボットシステムは、容器のうちの二番目に対してカメラを移動するように操作されて、カメラが前記第2の容器内の凍結サンプルに向けられるようにする。前記第2の容器中の凍結サンプルに対して撮像が繰り返される。   Another aspect of the invention is a method for determining one or more locations where a frozen sample core has already been taken from a frozen sample, each of which is contained in a respective container. The method includes moving the camera relative to the first one of the containers and manipulating the robotic system such that the camera is directed at the frozen sample in the first container. The frozen sample is illuminated with light, and most of the light energy emitted by the illumination is selected from the group consisting of red light with a wavelength in the range of 620 nm to 750 nm and green light with a wavelength in the range of 495 nm to 570 nm. Is done. The camera is used to take an image of the illuminated frozen sample. The image is used to identify one or more hole candidates in the captured image and determine whether the hole candidate is likely to be an artifact or a true hole in the frozen sample. The robotic system is operated to move the camera relative to the second of the containers so that the camera is directed at the frozen sample in the second container. Imaging is repeated for the frozen sample in the second container.

その他の目的および特徴は、以下、一部が明らかにされ、一部が指摘される。   Other objectives and features will be clarified and pointed out below.

図面全体を通して、対応する参照符号は、対応する部品を示す。   Corresponding reference characters indicate corresponding parts throughout the drawings.

本発明のマシンビジョンシステムの一実施形態を含む凍結アリコータの一例の斜視図である。1 is a perspective view of an example of a frozen aliquoter that includes one embodiment of a machine vision system of the present invention. 凍結アリコータの上面図である。It is a top view of a frozen aliquoter. そのプラットフォームの一実施形態の図を遮らないように部品を取り外した、凍結アリコータの上面図である。FIG. 3 is a top view of a frozen aliquoter with parts removed so as not to obscure the view of one embodiment of the platform. 図4の線4−4を含む平面で切断した、プラットフォームの拡大斜視図である。FIG. 5 is an enlarged perspective view of the platform taken along the plane including line 4-4 of FIG. 図2の線5−5を含む平面で切断した断面で示される凍結アリコータの一部の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a portion of a frozen aliquoter shown in cross section taken along the plane including line 5-5 in FIG. 凍結アリコータと共に用いるロボットエンドエフェクタの一実施形態の斜視図である。1 is a perspective view of one embodiment of a robot end effector for use with a frozen aliquoter. FIG. 図6のロボットエンドエフェクタの底面図である。It is a bottom view of the robot end effector of FIG. 凍結アリコータの一部の構成要素を示す概略図である。It is the schematic which shows the one part component of a freezing aliquoter. 寸法の異なる孔候補を示す概略図である。It is the schematic which shows the hole candidate from which a dimension differs. それにしたがって凍結サンプルコアが凍結サンプルから抜き取られる幾何パターンの一実施形態を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating one embodiment of a geometric pattern in which a frozen sample core is extracted from a frozen sample. 容器の中心から異なる距離を開けて配置される孔候補を示す概略図である。It is the schematic which shows the hole candidate arrange | positioned at different distances from the center of a container. 容器の中心から互いに様々な異なる角度で配置される孔候補を示す概略図である。It is the schematic which shows the hole candidate arrange | positioned from the center of a container at various different angles mutually. 凍結サンプルからの凍結サンプルコアの抜き取りのために計画された期待される並びにしたがっていない孔候補を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing expected and not expected hole candidates planned for withdrawal of a frozen sample core from a frozen sample. 画像データから容器の縁部の位置を識別するための縁部検出アルゴリズムの使用法を示す容器の写真である。FIG. 6 is a photograph of a container illustrating the use of an edge detection algorithm to identify the position of the container edge from image data. 画像データ中の特徴の位置を識別するために固定キャリブレーションマークを用いるステップの一実施形態を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating one embodiment of using fixed calibration marks to identify the location of features in image data. 容器に対して固定位置にある一組のキャリブレーションマークを示す写真である。4 is a photograph showing a set of calibration marks in a fixed position relative to a container. 濃度ステップターゲットの一実施形態の写真である。3 is a photograph of one embodiment of a density step target. 凍結サンプルの孔の上に配置されたコアリングプローブの概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a coring probe placed over a hole in a frozen sample. 孔内に挿入された図18のコアリングプローブの概略図である。FIG. 19 is a schematic view of the coring probe of FIG. 18 inserted into the hole.

ここで図面、まず特に図1−図3を参照すると、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムの一実施形態は、全体として101で表されている。システム101は、複数の容器105を支持するためのプラットフォーム103と、プロセッサ114(図8)によって制御されるモータ駆動システム113によりプラットフォームに対して移動可能なロボットエンドエフェクタ111とを含む。図示の実施形態では、ロボットシステム101は、直交座標ガントリ型ロボットであるが、これは必須ではなく、本発明の範囲内においてその他のタイプのロボットシステムを用いることもできる。凍結サンプルコアを凍結サンプルから採取するためのロボットシステムに関するさらなる詳細は、米国公開特許公報第20090019877号、2011年11月17日に出願されたPCT国際出願第PCT/US2011/61214号、および2012年1月26日に出願された米国特許出願第13/359,301号に説明されており、参照によりその内容が本明細書に援用される。   Referring now to the drawings, and in particular to FIGS. 1-3, one embodiment of a robotic system for collecting a frozen sample core from a frozen sample contained in a container is generally designated 101. The system 101 includes a platform 103 for supporting a plurality of containers 105 and a robot end effector 111 movable relative to the platform by a motor drive system 113 controlled by a processor 114 (FIG. 8). In the illustrated embodiment, the robot system 101 is a Cartesian gantry type robot, but this is not essential, and other types of robot systems may be used within the scope of the present invention. Further details regarding robotic systems for taking frozen sample cores from frozen samples can be found in US Published Patent Application No. 20099001987, PCT International Application No. PCT / US2011 / 61214 filed November 17, 2011, and 2012. No. 13 / 359,301, filed Jan. 26, the contents of which are hereby incorporated by reference.

図示の実施形態では、プラットフォーム103は、容器105を保持するための1つまたは2つ以上の可動式トレイ117を受容するための寸法および形状になされた陥凹部115を含む。例えば、トレイ117aのうちの1つまたは2つ以上は、好適には、複数の送り元容器105を保持する送り元トレイであり、送り元容器のそれぞれが、採取される凍結サンプルコアを収容し、1つまたは2つ以上のトレイ117bは、好適には、複数の送り先容器を保持する送り先トレイであり、送り先容器のそれぞれが、送り元トレイ上の容器から採取された1つまたは2つ以上の凍結サンプルコアの保持用である。   In the illustrated embodiment, the platform 103 includes a recess 115 sized and shaped to receive one or more movable trays 117 for holding the containers 105. For example, one or more of the trays 117a are preferably source trays holding a plurality of source containers 105, each of the source containers containing a frozen sample core to be collected. The one or more trays 117b are preferably destination trays that hold a plurality of destination containers, each of the destination containers being taken from one or more containers on the source tray. For holding a frozen sample core.

図3および図4に示されるように、プラットフォーム103はまた、その中に収容される凍結サンプルから凍結サンプルコアが抜き取られる間、送り元容器のうちの1つを受容するように適合される送り元容器機構107と、1つまたは2つ以上の凍結サンプルコアがその内部に置かれる空の容器を受容するように適合される送り先容器機構109とを含む。図4に示されるように、送り元容器機構107は、容器105を受容するためのレセプタクル106と、レセプタクルの頂部の両側の一組の締め付け顎部108、110とを含む。選択的に、容器105を機構107における適所に保持して、凍結サンプルの抜き取りの間、所定の位置に保持したり、また容器を解放して、これが機構から取り出され、その後トレイ117に戻され得るようにしたりするために、顎部のうちの少なくとも1つ108は、空気圧式アクチュエータ(図示せず)などによって、他方の顎部110に対して選択的に接離可能である。所望であれば、サンプルを受容する機構109で容器105を保持するために、同様の顎部が用いられ得る。   As shown in FIGS. 3 and 4, platform 103 is also a feed adapted to receive one of the source containers while the frozen sample core is withdrawn from the frozen sample contained therein. An original container mechanism 107 and a destination container mechanism 109 adapted to receive an empty container in which one or more frozen sample cores are placed. As shown in FIG. 4, the source container mechanism 107 includes a receptacle 106 for receiving the container 105 and a set of clamping jaws 108, 110 on either side of the top of the receptacle. Optionally, the container 105 is held in place in the mechanism 107 and held in place during extraction of the frozen sample, or the container is released and removed from the mechanism and then returned to the tray 117. In order to achieve this, at least one of the jaws 108 can be selectively brought into and out of contact with the other jaw 110, such as by a pneumatic actuator (not shown). If desired, a similar jaw can be used to hold the container 105 with the mechanism 109 for receiving the sample.

図示のシステム101は、個々の容器105に保存される凍結サンプルと共に用いるために適合される。しかしながら、システムは、複数の異なる凍結サンプルが単一の容器に保存されるウェルプレートまたはウェルアレイと共に用いるために適合され得ることが理解される。例えば、個々の容器ではなく、ウェルプレートまたはウェルアレイを移動するために、適切な構成要素が(例えば、エンドエフェクタ上に)提供され得、また、容器を受容するための機構107、109は、本発明の範囲から逸脱することなしに、ウェルプレートまたはウェルアレイを受容するように適合され得る。同様に、クランピングシステムは、本発明の範囲内で、ウェルプレートまたはウェルアレイを保持するように適合され得る。   The illustrated system 101 is adapted for use with frozen samples stored in individual containers 105. However, it is understood that the system can be adapted for use with a well plate or well array in which multiple different frozen samples are stored in a single container. For example, suitable components can be provided (e.g., on an end effector) to move a well plate or well array rather than individual containers, and mechanisms 107, 109 for receiving containers include: It can be adapted to receive a well plate or well array without departing from the scope of the present invention. Similarly, the clamping system may be adapted to hold a well plate or well array within the scope of the present invention.

凍結サンプルコアを凍結サンプルから抜き取るために用いられるサンプルコアリングプローブ121を洗浄するための洗浄機構119もまた、プラットフォーム上にある。好適な洗浄機構の構造および操作に関する詳細は、2011年11月17日に出願されたPCT国際出願第PCT/US2011/61214号に提供されており、本明細書において繰り返される必要はない。   A cleaning mechanism 119 for cleaning the sample coring probe 121 used to extract the frozen sample core from the frozen sample is also on the platform. Details regarding the structure and operation of a suitable cleaning mechanism are provided in PCT International Application No. PCT / US2011 / 61214 filed November 17, 2011, and need not be repeated here.

凍結サンプルおよびそこから抜き取られた凍結サンプルコアを凍結状態に保つための冷却システム131は、図示の実施形態において、プラットフォーム103の下方に配置される。しかし、本発明の範囲から逸脱することなしに、冷却システムは他の場所へ配置され得る、または、その他の冷却システムが用いられ得る、あるいはこれらの両方であり得る。図5−図7に示されるように、ロボットシステム101のエンドエフェクタ111は、サンプルコアリングプローブ121と、サンプルコアリングプローブを容器105のうちの1つにおける凍結サンプルのうちの1つの中に移動し、次いで、コアリングプローブを凍結サンプルから引き抜いて、凍結サンプルから凍結サンプルコアを取得するように操作可能な、サンプルコア抜き取りシステム123とを含む。図示の実施形態では、例えば、サンプルコア抜き取りシステム123は、ロボット駆動システム113がサンプルコアリングプローブを容器内に降ろした後、これを容器の外へ引きあげると、サンプルコアリングプローブ123を回転するように適合されるモータ125を含む。凍結サンプルから凍結サンプルコアを抜き出すためのコアリングプローブの操作に関するさらなる詳細は、米国公開特許公報第20090019877号、2011年11月17日に出願されたPCT国際出願第PCT/US2011/61214号、および2012年1月26日に出願された米国特許出願第13/359,301号に説明されており、本明細書において繰り返される必要はない。凍結サンプルコアを凍結サンプルから抜き取るように操作され得る、その上、結果として、凍結サンプルおよびそこから抜き取られた凍結サンプルコアの融解が限られているかまったくない限り、本発明の範囲内において、任意のサンプルコアリングプローブおよびサンプル抜き取りシステムが使用され得ることが理解される。   A cooling system 131 for keeping the frozen sample and the frozen sample core extracted therefrom in a frozen state is located below the platform 103 in the illustrated embodiment. However, the cooling system can be located elsewhere or other cooling systems can be used, or both, without departing from the scope of the present invention. 5-7, the end effector 111 of the robotic system 101 moves the sample coring probe 121 and the sample coring probe into one of the frozen samples in one of the containers 105. And then a sample core extraction system 123 operable to withdraw the coring probe from the frozen sample and obtain the frozen sample core from the frozen sample. In the illustrated embodiment, for example, the sample core extraction system 123 rotates the sample coring probe 123 when the robot drive system 113 lowers the sample coring probe into the container and then pulls it out of the container. Including a motor 125 adapted to do so. For further details regarding the operation of the coring probe to extract a frozen sample core from a frozen sample, see US Published Patent Application No. 20099001987, PCT International Application No. PCT / US2011 / 61214 filed November 17, 2011, and It is described in US patent application Ser. No. 13 / 359,301 filed Jan. 26, 2012 and need not be repeated herein. The frozen sample core can be manipulated to be extracted from the frozen sample, and as a result, within the scope of the present invention, as long as there is limited or no thawing of the frozen sample and the frozen sample core extracted therefrom It will be appreciated that other sample coring probes and sample extraction systems may be used.

エンドエフェクタ111はまた、凍結サンプルコアが採取される容器および凍結サンプルコアが内部に置かれる容器のためのプラットフォーム上において、容器をトレイ117と機構107、109との間で往復して動かす場合における、ロボットシステム101による使用のための、容器105を選択的に保持および解放するように操作可能な把持システム127を含む。当業者は、使用され得る様々な市販の把持システムを熟知している。図示の実施形態では、例えば、把持システムは、プロセッサ114の制御下で1つまたは2つ以上の空気圧式アクチュエータ(図示せず)によって動かすことができる複数の可動式の指部129を含む。その他の把持システムが、本発明の範囲内で使用され得ることが理解される。例えば、把持システムは、所望であれば、把持システムの使用を容易にして、複数の凍結サンプルを収容するウェルプレートまたはウェルアレイを移動するように修正され得る。   The end effector 111 also moves the container back and forth between the tray 117 and the mechanism 107, 109 on the platform for the container from which the frozen sample core is collected and the container in which the frozen sample core is placed. A gripping system 127 operable to selectively hold and release the container 105 for use by the robotic system 101. Those skilled in the art are familiar with the various commercially available gripping systems that can be used. In the illustrated embodiment, for example, the gripping system includes a plurality of movable fingers 129 that can be moved by one or more pneumatic actuators (not shown) under the control of the processor 114. It will be appreciated that other gripping systems may be used within the scope of the present invention. For example, the gripping system can be modified to move a well plate or well array containing multiple frozen samples, if desired, to facilitate use of the gripping system.

図8に概略的に示されるように、ロボットシステム101は、(もしあれば)容器105中の凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された位置を自動認識するように構成されるマシンビジョンシステム141と連携して、既にコアリングされた凍結サンプルからのさらなる凍結サンプルコアの採取を容易にする。これらの位置では、凍結サンプル中に孔または穴が存在する。一部の場合、孔は空であり得るが、その他の場合、孔は、サンプル上で(例えば、サンプルが冷凍保存場所にある間に)成長した霜の結晶、または細片、またはその他の理由、あるいはこれらの組み合わせを含み得る、またはこれによって遮られ得る。マシンビジョンシステム141はまた、それからいかなる凍結サンプルコアも抜き取られていない凍結サンプル中に、いかなる孔も無いことを認識するように構成される。マシンビジョンシステム141は、アリコートを取得するために先にサンプリングされた後、そのサンプルからのさらなる凍結サンプルコアが要求されて、後の試験にさらなるアリコートが提供される前のある期間の間、冷凍保存場所に戻された凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取するロボットシステム101の使用を容易にする。   As schematically shown in FIG. 8, the robotic system 101 is configured to automatically recognize a position where a frozen sample core has already been taken from a frozen sample in a container 105 (if any). In conjunction with facilitates the collection of additional frozen sample cores from already cored frozen samples. At these locations, there are holes or holes in the frozen sample. In some cases, the holes may be empty, but in other cases, the holes are frost crystals, or debris that have grown on the sample (eg, while the sample is in a frozen storage location), or other reasons Or a combination of these may be included or blocked by this. The machine vision system 141 is also configured to recognize that there are no holes in the frozen sample from which any frozen sample core has not been drawn. After the machine vision system 141 has been sampled earlier to obtain an aliquot, a further frozen sample core from that sample is required and frozen for a period of time before a further aliquot is provided for later testing. Facilitates the use of the robotic system 101 to collect frozen sample cores from frozen samples returned to storage.

マシンビジョンシステム141は、容器がプラットフォーム103によって支持される間に、容器105およびその中に収容された凍結サンプルの画像を撮影するために取り付けられたカメラ143を含む。図示の実施形態では、マシンビジョンシステム141は、捕捉された、または処理された、あるいはこれら両方が行われた画像データを表示するために、プロセッサ114に連結されるディスプレイ146を含む。カメラ143は、好適には、ロボットシステムによる、容器105に対する移動のために、ロボットシステム101上に搭載される。例えば、図示の実施形態では、カメラ143は、エンドエフェクタと共に移動するために、エンドエフェクタ111上に搭載される。カメラが、本発明の範囲内で、プラットフォームに対して固定位置に搭載され得ることが認識される。   The machine vision system 141 includes a camera 143 attached to take images of the container 105 and the frozen sample contained therein while the container is supported by the platform 103. In the illustrated embodiment, the machine vision system 141 includes a display 146 that is coupled to the processor 114 to display captured and / or processed image data. The camera 143 is preferably mounted on the robot system 101 for movement relative to the container 105 by the robot system. For example, in the illustrated embodiment, the camera 143 is mounted on the end effector 111 for movement with the end effector. It will be appreciated that the camera may be mounted in a fixed position relative to the platform within the scope of the present invention.

カメラ143およびプロセッサ114は、互いに通信するように構成されて、プロセッサが、適切な時間に画像を撮影するようにカメラに命令し、またカメラが撮影した画像を表す画像データをカメラから受信する。ビジョンシステム141用のプロセッサ114は、好適には、ロボットシステム101の操作を制御するプロセッサと同じプロセッサであり得るが、本発明の範囲内で、別個のプロセッサが用いられ得る。種々のカメラを、広範な本発明の範囲内で使用することができる。例えば、カメラ143は、撮影した画像を電気信号に変換する、CCDアレイ(図示せず)を含むデジタルカメラであり得る。図示の実施形態におけるカメラ143は、以下に詳述する理由により、カラー画像ではなく、単色(例えば、グレースケール)画像を撮影するように構成されるが、カメラは、広範な本発明の範囲内で、カラー画像を撮影するように構成され得る。   The camera 143 and the processor 114 are configured to communicate with each other such that the processor instructs the camera to capture an image at an appropriate time and receives image data representing the image captured by the camera from the camera. The processor 114 for the vision system 141 may preferably be the same processor that controls the operation of the robotic system 101, but a separate processor may be used within the scope of the present invention. Various cameras can be used within the broad scope of the present invention. For example, the camera 143 can be a digital camera including a CCD array (not shown) that converts a captured image into an electrical signal. Although the camera 143 in the illustrated embodiment is configured to capture a single color (eg, grayscale) image, rather than a color image, for reasons detailed below, the camera is within the broad scope of the present invention. And can be configured to capture color images.

マシンビジョンシステム141はまた、カメラ143によって撮像される容器105を照らすための照明145を含む。様々な異なる構成、配置、および色を有する1つまたは2つ以上の照明を、本発明の範囲内で使用することができる。照明は、本発明の範囲内で、可動式(例えば、エンドエフェクタ111に搭載される)であっても、あるいは固定(例えば、プラットフォーム103に固定、または内蔵)であってもよい。1つまたは2つ以上の照明は、明視野照明、暗視野照明、間接照明(例えば、サイドライティング)、バックライティング、直接照明(すなわち、照らされる表面に対して垂直に向けられる照明)、およびこれらの組み合わせを提供するように配置され得る。図4は、凍結サンプルを保持する容器105を受容するための機構に対して固定位置に配置され得る3つのオプションの照明181、183、185を示す。例えば、光ファイバーケーブルは、プラットフォームを通って敷設、またはプラットフォーム上に提供されて、181、または183、または185、あるいはこれらの組み合わせで示される位置に照明を提供し得る。その他のタイプの照明もまた、プラットフォーム上または内のこれらの位置に固定され得る。   The machine vision system 141 also includes an illumination 145 for illuminating the container 105 imaged by the camera 143. One or more lights having a variety of different configurations, arrangements, and colors can be used within the scope of the present invention. The illumination may be movable (eg, mounted on the end effector 111) or fixed (eg, fixed or built in the platform 103) within the scope of the present invention. One or more illuminations include bright field illumination, dark field illumination, indirect illumination (eg, side lighting), backlighting, direct illumination (ie, illumination directed perpendicular to the illuminated surface), and these Can be arranged to provide a combination of FIG. 4 shows three optional lights 181, 183, 185 that can be placed in a fixed position relative to a mechanism for receiving a container 105 holding a frozen sample. For example, fiber optic cables may be laid through or provided on the platform to provide illumination at the location indicated at 181, or 183, or 185, or combinations thereof. Other types of lighting may also be fixed at these locations on or in the platform.

容器105は、一般に透明、または少なくとも半透明であって、光が容器の側面または底部を通過し、内部の凍結サンプルと相互作用できるようにする。容器105を受容するためのレセプタクル106の底部にある照明181は、バックライティングのオプションを提供する。容器の頂部にある照明183は、好適には、顎部108、110のうちの1つの中に固定されて、サンプルの表面に対して、サイドライティング、または暗視野照明、あるいはこれらの両方のオプションを提供する。レセプタクル106の側面にある照明185は、好適には、凍結サンプルの表面の下方または表面上でサイドライティングのオプションを提供する。サイドライティング、またはバックライティング、あるいはこれらの両方のオプションが使用される場合、凍結サンプル中の孔は、一般に、対応する画像の凍結サンプルよりも明るい外観を有する。サイドライティング、またはバックライティング、あるいはこれらの両方は、霜またはその他の細片によって満たされた、あるいは完全に遮られた、本当の孔の検出において有用であり得る。マシンビジョンシステム141は、複数の異なる照明を含み得、また、プロセッサ114は、所望であれば、順番に照明を操作して、異なる照明条件下で凍結サンプルの画像データを利用するように構成され得る。   The container 105 is generally transparent, or at least translucent, allowing light to pass through the side or bottom of the container and interact with the frozen sample inside. An illumination 181 at the bottom of the receptacle 106 for receiving the container 105 provides an option for backlighting. An illumination 183 at the top of the container is preferably secured in one of the jaws 108, 110 to provide side lighting, dark field illumination, or both options for the sample surface. I will provide a. The illumination 185 on the side of the receptacle 106 preferably provides a sidelighting option below or on the surface of the frozen sample. When side lighting or back lighting or both options are used, the holes in the frozen sample generally have a brighter appearance than the frozen sample of the corresponding image. Side lighting or back lighting, or both, can be useful in detecting true holes that are filled or completely obstructed by frost or other debris. The machine vision system 141 may include a plurality of different lights, and the processor 114 is configured to manipulate the lights in sequence to utilize the frozen sample image data under different lighting conditions, if desired. obtain.

図6および図7に示されるように、図示の実施形態における照明145は、リングライトである。リングライト145は、環状(例えば、円形)パターンに配列された複数の光源147(例えば、LED)を有する。例えば、リングライト145は、好適には、一方の端部に溝153を有する中空の円筒形のハウジング151を有し得る。光源147は、溝153内の奥まった位置に配置されて、ハウジングが、広角の光源からの光の直接の経路を遮るようにする。透明な窓、透明もしくは半透明の拡散板、またはレンズなどのカバー149は、所望であれば、溝に取り付けられて、光源147を囲繞し得る。   As shown in FIGS. 6 and 7, the illumination 145 in the illustrated embodiment is a ring light. The ring light 145 includes a plurality of light sources 147 (eg, LEDs) arranged in an annular (eg, circular) pattern. For example, the ring light 145 may preferably have a hollow cylindrical housing 151 having a groove 153 at one end. The light source 147 is disposed at a deep position in the groove 153 so that the housing blocks the direct path of light from the wide-angle light source. A cover 149 such as a transparent window, a transparent or translucent diffuser, or a lens can be attached to the groove to surround the light source 147 if desired.

図6−図7に示される実施形態では、カメラ143は、カメラ143の光学軸155が、リングライト151の環状パターンの中心部分を通って延在するように配置される。例えば、環状リングライト145は、好適には、カメラの光学軸155と同一直線上にある中心軸を有する。リングライト145およびカメラ143は、好適には、リングライトにおける光源147からカメラに直接の経路がないように配置される。図5では、例えば、カメラ143は、撮像される対象からの光を受容するための前端157を有し、リングライト145は、好適には、カメラよりもさらに前方に延在するように配置されて、リングライトの放出する光が、カメラの前方の位置から放出されるようにする。さらに図5に示されるように、リングライト145のハウジング151の縁部は、好適には、光源147とカメラ143との間に延在して、光源から直接カメラ内に入る光の経路を遮るようにする。   In the embodiment shown in FIGS. 6-7, the camera 143 is arranged such that the optical axis 155 of the camera 143 extends through the central portion of the annular pattern of the ring light 151. For example, the annular ring light 145 preferably has a central axis that is collinear with the optical axis 155 of the camera. The ring light 145 and the camera 143 are preferably arranged such that there is no direct path from the light source 147 in the ring light to the camera. In FIG. 5, for example, the camera 143 has a front end 157 for receiving light from the object being imaged, and the ring light 145 is preferably arranged to extend further forward than the camera. The light emitted by the ring light is emitted from a position in front of the camera. As further shown in FIG. 5, the edge of the housing 151 of the ring light 145 preferably extends between the light source 147 and the camera 143 so as to block the path of light entering the camera directly from the light source. To.

プロセッサ114は、容器105およびその中の凍結サンプルの画像を表す画像データをカメラ143から受信するように、またカメラからの画像データを用いて、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように構成される。プロセッサ114は、様々な方法を用いて、この判定をなすように構成され得る。例えば、プロセッサ114は、好適には、画像中のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別し、次いで、画像からの情報を用いて、1つまたは2つ以上の孔候補が、サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するように構成され得る。   The processor 114 receives the image data representing the image of the container 105 and the frozen sample therein from the camera 143 and uses the image data from the camera to generate a frozen sample core from the frozen sample contained in the container. It is configured to determine one or more collected positions. The processor 114 may be configured to make this determination using various methods. For example, the processor 114 preferably evaluates the contrast in the image to identify one or more candidate holes, and then uses the information from the image to determine one or more holes. Candidates may be configured to determine whether a candidate is likely an artifact rather than a true hole in the sample.

プロセッサ114は、好適には、容器105が照明145により様々な方法で照らされる間に撮影した画像を処理して、この判定を容易にする。例えば、一実施形態では、プロセッサ114は、生の画像データに閾値処理フィルタをかけ、閾値処理画像に1つまたは2つ以上のモルフォロジカルフィルタ(例えば、収縮、または膨張、またはオープニング、またはクロージング、あるいはこれらの組み合わせ)を適用し、次いで、粒子分析を適用して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別するように構成される。   The processor 114 preferably processes images taken while the container 105 is illuminated in various ways by the illumination 145 to facilitate this determination. For example, in one embodiment, the processor 114 applies a thresholding filter to the raw image data, and one or more morphological filters (eg, shrink or dilate, or open, or close, Or a combination of these) and then particle analysis is applied to identify one or more hole candidates.

プロセッサにより識別された孔候補は、本当の孔ではなく、アーティファクトである特徴も含み得ることが理解される。例えば、サンプル表面は、まだらであり得る、または時間を経てまだらになり得る(例えば、凍結サンプル上への霜の結晶の望ましくない形成、サンプルが凍結された速さに起因する凍結サンプルの表面輪郭の凹凸、容器の蓋または側面から落下するなどによる、凍結サンプルの上面に蓄積し得る氷のかけらおよびその他の細片などに起因する)。さらに、凍結サンプルコアの抜き取りに由来する本当の孔は、一般に、当初、非常に均一な(例えば、円形の)外観であるが、凍結サンプルが冷凍保存場所に戻された後に凍結サンプル上で成長し得る霜の結晶は、孔の中、または孔の頂部にある開口部の上に伸展して、孔の外観を変え得る。このように、美しく完璧に形成された孔を探して、それ以外のすべてを孔候補のリストから排除するマシンビジョンシステムは、特に、凍結サンプルが、その凍結サンプルからのさらなる凍結サンプルコアが必要とされるまで長期間にわたって、冷凍保存場所に戻される場合に、サンプルに存在する実際の孔の認識失敗の重大な危険性をもたらすことが分かっている。   It will be appreciated that the hole candidates identified by the processor may also include features that are artifacts rather than real holes. For example, the sample surface can be mottled or mottled over time (eg, undesirable formation of frost crystals on a frozen sample, surface profile of a frozen sample due to the rate at which the sample is frozen) Due to the unevenness of the ice, pieces of ice and other debris that can accumulate on the top surface of the frozen sample, such as falling from the lid or side of the container). Furthermore, the true pores resulting from the withdrawal of the frozen sample core generally have a very uniform (eg, circular) appearance initially, but grow on the frozen sample after the frozen sample is returned to the frozen storage location The possible frost crystals can extend in the hole or above the opening at the top of the hole to change the appearance of the hole. Thus, a machine vision system that looks for beautifully and perfectly formed holes and excludes everything else from the list of hole candidates, in particular, a frozen sample requires an additional frozen sample core from that frozen sample. It has been found that when returned to a cryopreservation site for an extended period of time, there is a significant risk of failure to recognize the actual pores present in the sample.

したがって、プロセッサ114は、好適には、複数の種類の情報を用いて、孔候補が本当の孔候補もしくはアーティファクトである可能性が高いかどうか判定するように構成される。たとえば、プロセッサ114は、好適には、
孔候補の寸法、
孔候補と容器の重心軸との間の距離、
第1の線と第2の線との間に形成される角度であって、第1の線が、孔と容器の重心軸との間に延在し、第2の線が、容器の重心軸と別の孔候補との間に延在する、第1の線と第2の線との間に形成される角度、
1つまたは2つ以上の孔候補の位置と、予想されるサンプル中の孔のパターンとの間の関係、
容器の周縁部に対する1つまたは2つ以上の孔候補の位置、
特定の容器に関連する孔候補の総数、
孔候補と孔候補の周囲の領域との間のコントラストの量、および
これらの組み合わせ
からなる群から選択される情報を用いるように構成されて、孔候補がアーティファクトもしくは本当の孔である可能性が高いかどうか判定するのを助ける。
Accordingly, the processor 114 is preferably configured to use multiple types of information to determine whether a hole candidate is likely a true hole candidate or artifact. For example, the processor 114 is preferably
The dimensions of the hole candidates,
The distance between the hole candidate and the center of gravity axis of the container,
An angle formed between the first line and the second line, wherein the first line extends between the hole and the center of gravity axis of the container, and the second line is the center of gravity of the container An angle formed between the first line and the second line, extending between the axis and another hole candidate,
The relationship between the location of one or more candidate holes and the expected pattern of holes in the sample;
The location of one or more candidate holes relative to the periphery of the container;
The total number of hole candidates associated with a particular container,
Configured to use an amount of contrast between the hole candidate and the area surrounding the hole candidate, and information selected from the group consisting of these combinations, the hole candidate may be an artifact or a real hole. Helps determine if it is high.

多くの場合、凍結サンプルコアを凍結サンプルから抜き取ることによって形成された孔に対して、予想される寸法(例えば、直径)の範囲がある。しかしながら、一部の孔候補は、図9に示されるように、予想されるものよりも実質的に大きい、または実質的に小さい。このように、寸法が大きすぎる(例えば、図9のD1)、または小さすぎる(例えば、図9のD2)ということに基づいて、特定の孔候補がアーティファクトである可能性が高いとプロセッサ114が判定し得ることも有り得る。   In many cases, there is a range of expected dimensions (eg, diameter) for holes formed by extracting a frozen sample core from a frozen sample. However, some hole candidates are substantially larger or substantially smaller than expected, as shown in FIG. Thus, based on the dimensions being too large (eg, D1 in FIG. 9) or too small (eg, D2 in FIG. 9), the processor 114 determines that a particular hole candidate is likely to be an artifact. It can also be judged.

多くの場合、凍結サンプルコアは、既定の幾何パターンまたは撮影した画像データからプロセッサ114によって認識され得る幾何パターンにしたがって凍結サンプルから抜き取られる。幾何パターンは、凍結サンプルから抜き取られ得る凍結サンプルコアの数を最大化する、または中心から特定の半径方向の位置においてできるだけ多くの凍結サンプルコアを採取するなどの達成されるべき目的に応じて変わり得る。図10は、5つのサンプルコアが凍結サンプルから抜き取られる1つの幾何パターンの例を示している。このパターンから得られる孔はすべて、容器の中心からほぼ同じ距離D3だけ離間し、隣接する孔における対応する点の(例えば、中心)間に延在する線の間の角度θはすべて、ほぼ等しい。幾何パターンにおける孔の数は、本発明の範囲内で変わり得る。図10のパターンは、規則的なパターンである、つまり、孔は、すべて同じ寸法であり、すべて同じ距離だけ中心から離間し、すべて等しい角度で離間しているが、パターンは、本発明の範囲内で不規則であり得ることが理解される。 In many cases, the frozen sample core is extracted from the frozen sample according to a predetermined geometric pattern or a geometric pattern that can be recognized by the processor 114 from the captured image data. The geometric pattern varies depending on the objective to be achieved, such as maximizing the number of frozen sample cores that can be extracted from the frozen sample, or collecting as many frozen sample cores as possible at a particular radial location from the center. obtain. FIG. 10 shows an example of one geometric pattern in which five sample cores are extracted from a frozen sample. All the holes resulting from this pattern are separated by approximately the same distance D3 from the center of the container, and all the angles θ 1 between the lines extending between corresponding points (eg, centers) in adjacent holes are approximately equal. The number of holes in the geometric pattern can vary within the scope of the invention. The pattern of FIG. 10 is a regular pattern, i.e., the holes are all the same size, all spaced from the center by the same distance, and all spaced by the same angle, but the pattern is within the scope of the present invention. It is understood that it can be irregular within.

図11に示されるように、一部の孔候補は、中心に非常に密接して(例えば、図11の距離D4を参照)、または容器の中心から非常に遠くに(例えば、図11の距離D5を参照)配置され、あるいは反対に、容器の縁部が検出され得る場合、容器の縁部に対して非常に密接して、または遠くに配置されて、幾何パターン内に入るようし得る。同様に、図12に示されるように、孔候補のうちの1つまたは2つ以上の間の角度の間隔は、予想される角度の間隔とは異なり得る(非常に大きいθか、非常に小さいθ)。このように、プロセッサ114は、孔候補と容器の重心軸との間(または容器の縁部から)の距離が予測される範囲内にないこと、または、2つの孔候補における対応する点(例えば、図示のように中心、または縁部)と容器の重心軸との間に延在する線の間に形成される角度が予測される範囲内にないこと、あるいはこれらの両方に基づいて、特定の孔候補がアーティファクトである可能性が高いと判定し得る。 As shown in FIG. 11, some hole candidates are very close to the center (eg, see distance D4 in FIG. 11) or very far from the center of the container (eg, the distance in FIG. 11). (See D5) placed or, conversely, if the edge of the container can be detected, it can be placed very close to or far from the edge of the container to enter the geometric pattern. Similarly, as shown in FIG. 12, the angular spacing between one or more of the hole candidates may differ from the expected angular spacing (very large θ 2 or very large Small θ 3 ). In this way, the processor 114 may indicate that the distance between the hole candidate and the center of gravity axis of the container (or from the edge of the container) is not within the expected range, or corresponding points in the two hole candidates ( The center or edge as shown) and the angle formed between the lines extending between the container's center of gravity axis is not within the expected range, or both It can be determined that there is a high possibility that the hole candidates are artifacts.

多くの場合、凍結サンプルコアは、特定の規則的な順番にしたがって、凍結サンプルから抜き取られる。図10に示されるように、例えば、凍結サンプルコアは、一番上の位置から開始し、次いで、最後のサンプルコアが採取されるまで、幾何パターンの周りを時計回りに移動して、抜き取られる。図13に示されるように、一部の場合、孔候補のうちの1つまたは2つ以上は、幾何パターン内の正確な位置に配置され得るにもかかわらず、適切でないこともある。例えば、孔候補のうちの1つ305と、その他の孔候補301、303との間のパターン内に何もない隔たり307が存在し得、すべての孔候補が本当の孔の場合、結果は、予想される順番通りになされなかったということを示している。この場合、プロセッサ114は、これにしたがって凍結サンプルから凍結サンプルコアが抜き取られると期待される順番に関して適切でないことに基づいて、特に、複数の孔候補301、303が期待される順番にしたがっており、唯一1つの孔候補305だけが順番から外れている場合、孔候補がアーティファクトであると判定し得る。   In many cases, the frozen sample core is extracted from the frozen sample according to a specific regular order. As shown in FIG. 10, for example, the frozen sample core starts at the top position and is then extracted by moving clockwise around the geometric pattern until the last sample core is taken. . As shown in FIG. 13, in some cases, one or more of the hole candidates may not be appropriate even though they may be placed at the exact location in the geometric pattern. For example, there may be an empty gap 307 in the pattern between one of the hole candidates 305 and the other hole candidates 301, 303, and if all hole candidates are real holes, the result is This indicates that it was not done in the expected order. In this case, the processor 114 is in accordance with the order in which the plurality of hole candidates 301, 303 are expected, in particular based on the improperness regarding the order in which the frozen sample core is expected to be extracted from the frozen sample accordingly, If only one hole candidate 305 is out of order, it can be determined that the hole candidate is an artifact.

一部の場合では、孔候補の数は、予想よりも多いこともある。プロセッサ114は、好適には、これを、孔候補のうちの1つまたは2つ以上がアーティファクトである可能性が高いことの指標として、認識するように構成される。プロセッサ114は、より厳密な基準を適用して、孔候補の数が多すぎる場合に、アーティファクトの可能性が高いものの排除を助け得る。   In some cases, the number of hole candidates may be higher than expected. The processor 114 is preferably configured to recognize this as an indication that one or more of the hole candidates are likely to be artifacts. The processor 114 may apply stricter criteria to help eliminate those likely artifacts if there are too many hole candidates.

孔候補とその周囲の領域との間のコントラストの量が、本当の孔とアーティファクトとの区別を助け得ることもある。例えば、大きいコントラストは、本当の孔の優れた候補であることを示し得るが、他方、小さいコントラストは、その他の理由(例えば、孔候補が多すぎる、2つの孔候補しかなく、これらが予想される幾何パターンにしたがっていないなど)で疑問の余地が残る一式の孔候補のうちの1つが、その他のものよりも、アーティファクトである可能性が高いことを示し得る。   The amount of contrast between a hole candidate and its surrounding area may help distinguish between true holes and artifacts. For example, a large contrast may indicate that it is a good candidate for a true hole, while a small contrast may mean that for other reasons (for example, there are too many hole candidates, there are only two hole candidates and these are expected. May indicate that one of the set of hole candidates that remains questionable (such as not following a geometric pattern) is more likely to be an artifact than the others.

プロセッサが、凍結サンプルを保持する容器105の重心軸の位置を参照して、あるいは、容器の周縁部に対して孔候補の位置を評価し得る1つの方法がある。プロセッサ114は、本発明の範囲内で、様々な方法で、容器105の縁部および中心の両方、またはいずれか一方を識別するように構成され得る。例えば、選択肢の1つは、縁部検出アルゴリズムを用いて、容器105の内側または外側の周縁部を識別し、次いで、その縁部の幾何学的な中心を計算して、容器の中心を識別することである。例えば、図14は、容器105の画像を、一組の同心円163、165と、円の間に延在する複数の放射状に延在する走査線167とを含むオーバーレイと共に示している。円163、165は、容器105の縁部を識別するための試行において、走査される領域を画定している。プロセッサ114は、好適には、画像データを評価して、各線に沿って、明確なコントラストがある点169を判定するように構成される。各点169は、容器105の縁部と、それぞれの走査線167との間の交点を潜在的に表している。容器の縁部を識別する試行がうまくいった場合、かなりの数の点169が同じ円(または、容器が円形でない場合、その他の形状)上に並び、この場合、プロセッサ114は、その上にある点169が容器105の縁部を既定していると結論付ける。本明細書で用いられるように、縁部検出技術ならびに容器の縁部に関する情報を使用して、孔候補を識別する、または評価する、あるいはこれらの両方を行うという文脈において、容器の縁部は、ウェルもしくはウェルプレート上に1つの凍結サンプルが保存されるその他の分離領域、または複数の異なるサンプルを保持するために適合されるその他の容器の縁部を指し得ることが理解される。   There is one way in which the processor can evaluate the position of the hole candidates with reference to the position of the center of gravity axis of the container 105 holding the frozen sample or relative to the peripheral edge of the container. The processor 114 may be configured to identify the edge and / or center of the container 105 in various ways within the scope of the present invention. For example, one option is to use an edge detection algorithm to identify the inner or outer periphery of the container 105 and then calculate the geometric center of that edge to identify the container center. It is to be. For example, FIG. 14 shows an image of the container 105 with an overlay including a set of concentric circles 163, 165 and a plurality of radially extending scan lines 167 extending between the circles. Circles 163, 165 define the area to be scanned in an attempt to identify the edge of container 105. The processor 114 is preferably configured to evaluate the image data and determine points 169 with a clear contrast along each line. Each point 169 potentially represents an intersection between the edge of the container 105 and a respective scan line 167. If the attempt to identify the edge of the container is successful, a significant number of points 169 are aligned on the same circle (or other shape if the container is not circular), in which case the processor 114 is over it. It is concluded that a point 169 defines the edge of the container 105. As used herein, in the context of using edge detection techniques as well as information about container edges to identify and / or evaluate hole candidates, container edges are It will be understood that it may refer to other separation regions where a frozen sample is stored on a well or well plate, or the edge of other containers adapted to hold multiple different samples.

縁部検出技術は、特定の状況において非常に良く機能し得るが、容器の縁部と背景との間のコントラストが低い場合、縁部検出は正常に機能しないこともある。凍結アリコータのためのマシンビジョンシステムの文脈において、縁部検出だけに頼る場合、このことは問題を呈し得る。それは、最も一般的な容器の色のうちの1つが白色または半透明であり、白色の霜が容器に隣接する表面に形成し得て、画像において、容器の縁部と周囲との間のコントラストが低くなり得るという潜在的な問題につながるためである。紫外線または赤外線照明は、画像において、容器の縁部と周囲との間のコントラストを強調するのを助け得る。この強調されたコントラストにより、容器の縁部の検出および識別を改善される。一実施形態では、別個のUVまたはIR光源が配置されて、容器を照らし得る。UVまたはIRの光源は、本発明の範囲内で、可動式(例えば、エンドエフェクタ111に搭載される)であっても、あるいは固定(例えば、プラットフォーム103に固定、または内蔵)であってもよい。一実施形態では、別個のUVまたはIR光源は、プラットフォームに配置されて、間接照明(例えば、バックライティングまたはサイドライティング)を容器に提供して、縁部検出を助け得る。別の実施形態では、照明145、181、183、185のうちの任意の1つまたはこれらの組み合わせは、UVまたはIR光源を含み得る。   Edge detection techniques can work very well in certain situations, but edge detection may not work properly if the contrast between the edge of the container and the background is low. In the context of machine vision systems for frozen aliquoters, this can present problems when relying solely on edge detection. It is that one of the most common container colors is white or translucent, and white frost can form on the surface adjacent to the container, and in the image the contrast between the edge of the container and the surroundings This leads to a potential problem that can be low. Ultraviolet or infrared illumination can help enhance the contrast between the edge of the container and the surroundings in the image. This enhanced contrast improves the detection and identification of the container edges. In one embodiment, a separate UV or IR light source may be placed to illuminate the container. The UV or IR light source may be movable (eg, mounted on the end effector 111) or fixed (eg, fixed or built in the platform 103) within the scope of the present invention. . In one embodiment, a separate UV or IR light source may be placed on the platform to provide indirect illumination (eg, backlighting or side lighting) to the container to aid in edge detection. In another embodiment, any one or combination of the illuminations 145, 181, 183, 185 may include a UV or IR light source.

図15および図16に示されるように、一組のキャリブレーションマーク161は、好適には、プラットフォーム103上の送り元容器機構107に対して固定された位置に提供される。キャリブレーションマーク161は、背景に対して十分なコントラストを有する任意の構造またはマーキングであって、プロセッサ114によって画像データからキャリブレーションマークが確実に識別されるのを可能にし得る。例えば、キャリブレーションマーク161は、好適には、暗い開口部、暗色のマーキング(例えば、ドット)、またはその他の構造であり得る。キャリブレーションマーク161は、好適には、ヒーター(例えば、小型の低電力抵抗ヒーター)であって、またはヒーターを含んで、キャリブレーションマークを遮ることもある霜がキャリブレーションマーク上へ蓄積するのを抑制する。   As shown in FIGS. 15 and 16, the set of calibration marks 161 is preferably provided in a fixed position relative to the source container mechanism 107 on the platform 103. The calibration mark 161 is any structure or marking that has sufficient contrast to the background and may allow the processor 114 to reliably identify the calibration mark from the image data. For example, the calibration mark 161 may suitably be a dark opening, a dark marking (eg, a dot), or other structure. The calibration mark 161 is preferably a heater (eg, a small, low power resistance heater) or includes a heater to prevent frost that may block the calibration mark from accumulating on the calibration mark. Suppress.

プロセッサ114は、好適には、キャリブレーションマーク161を用いて(例えば、縁部検出との組み合わせで、または縁部検出なしで)、1つまたは2つ以上の孔候補が、凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するように構成される。キャリブレーションマーク161は、霜が形成されていたとしても、または画像データにおいて、容器105の縁部と、その周囲との間のコントラストを最小化するその他の条件であったとしても、画像において、キャリブレーションマークと周囲の物体との間に、確実に強い色のコントラストが存在するように設計される。キャリブレーションマーク161が送り元容器105を受容する機構107に対して固定位置に存在することから、プロセッサ114は、孔候補の位置をキャリブレーションマークの位置と比較することによって、それらの位置を判定し得る。   The processor 114 preferably uses the calibration mark 161 (eg, in combination with edge detection or without edge detection) to determine whether one or more hole candidates are real samples of the frozen sample. It is configured to determine whether it is likely an artifact rather than a hole. The calibration mark 161 in the image, even if frost is formed or in the image data, even if it is other conditions that minimize the contrast between the edge of the container 105 and its surroundings. It is designed to ensure that there is a strong color contrast between the calibration mark and the surrounding objects. Since the calibration marks 161 are in a fixed position relative to the mechanism 107 that receives the source container 105, the processor 114 determines their positions by comparing the positions of the hole candidates with the positions of the calibration marks. Can do.

例えば、キャリブレーションマーク161は、好適には、容器の中心と共に三角形を形成するように配置される。キャリブレーションマークどうしを結ぶ線と、キャリブレーションマークから中心に引いたそれぞれの線との間に形成される角度αおよびβは、ビジョンシステム141が凍結サンプルを検査する前に把握され得る。したがって、プロセッサ114は、中心をキャリブレーションマークから三角測量することによって、容器の重心軸を識別するように構成され得る。キャリブレーションマーク161を用いて容器の中心を識別するように構成されるプロセッサ114を含むマシンビジョンシステム141は、カメラの回転における誤差またはカメラの移動における誤差に反応しない。容器の中心を判定するのに縁部検出を用いることが実際的でない場合(例えば、低コントラストのために)、プロセッサ114は、容器の縁部を検出することなしに、キャリブレーションマークの位置に応じて、容器105の縁部および容器の重心軸の両方、またはいずれか一方を識別するように構成され得る。あるいは、プロセッサ114は、キャリブレーションマークと周縁部検出との両方を用いて、容器の中心を識別するように構成され得る。プロセッサ114は、孔候補の位置を、直接、キャリブレーションマーク161の位置と比較して、孔候補と、容器の中心もしくは容器の縁部との間の相対的な距離を計算することなしに、または、容器の中心を計算することなしに、または、容器の縁部を計算することなしに、あるいは、これらの組み合わせで、どの孔候補がアーティファクトの可能性が高いかを判定するように構成され得る。   For example, the calibration mark 161 is preferably arranged to form a triangle with the center of the container. The angles α and β formed between the lines connecting the calibration marks and the respective lines drawn from the calibration marks to the center can be grasped before the vision system 141 inspects the frozen sample. Thus, the processor 114 may be configured to identify the center of gravity axis of the container by triangulating the center from the calibration mark. A machine vision system 141 that includes a processor 114 configured to identify the center of the container using calibration marks 161 does not react to errors in camera rotation or camera movement. If it is impractical to use edge detection to determine the center of the container (eg, due to low contrast), the processor 114 may detect the position of the calibration mark without detecting the edge of the container. Accordingly, it may be configured to identify the edge of the container 105 and / or the center of gravity axis of the container. Alternatively, the processor 114 may be configured to identify the center of the container using both calibration marks and perimeter detection. The processor 114 compares the position of the hole candidate directly with the position of the calibration mark 161 without calculating the relative distance between the hole candidate and the center of the container or the edge of the container. Or configured to determine which hole candidates are more likely to be artifacts without calculating the center of the container, without calculating the edge of the container, or a combination thereof. obtain.

プロセッサが画像データから、特定の凍結サンプルに孔があるかどうかと、またそのような孔の位置とを判定したならば、プロセッサ114は、ロボットシステム101がさらなる凍結サンプルコアを採取し得る、凍結サンプルにおける好ましい位置を自動的に選択するように構成される(または、凍結サンプルコアがまだ採取されていない凍結サンプルの場合、最初の凍結サンプルコアが抜き取られる位置を自動的に選択するように構成される)。このことは、サンプルから抜き取られたかもしれない先行する凍結サンプルコアの数、または、そのようなサンプルコアが採取された凍結サンプル内の位置に関する情報をプロセッサ114が入手できることを要求せずに、先行する凍結サンプルコアの抜き取りが既になされたかもしれないサンプルから凍結サンプルコアを採取するのを容易にする。このことは、容器105を特定の方法で並べるために人手を介する必要性を排除し、またサンプルアリコートに関する注文を満たすため凍結サンプルコアを凍結サンプルから抜き取る際に、サンプルをうまく管理および処理するために追跡されるべきサンプルに関するデータの量を大幅に削減する。これはまた、これまでサンプルコアの抜き取りに1つまたは2つ以上の異なる手法(例えば、取得され得るサンプルの数を最大化するサンプルコアの幾何パターンを用いるものに対して、これが抜き取られ得るサンプルコアの最大数を減らすことになったとしても、中心から特定の半径方向距離にある凍結サンプルの部分から一部またはすべてのサンプルが採取されるサンプルコアの幾何パターンを用いるもの)を用いてきたバイオバンクに、ロボットシステム101を据え付ける機能を助ける。このように、バイオバンクが既に、凍結サンプルコアを抜き取るための1つの戦略または特定の一式の運用手順を採用している場合、先に抜き取られた凍結サンプルコアが、過去に用いられていたいかなるそれ以外の手続きでもなく、システム101の手続きにしたがって抜き取られている場合、孔が予想される場所になかったとしても、システム101は、依然として、凍結サンプルにおける孔を認識し得る。   If the processor determines from the image data whether there is a hole in a particular frozen sample and the location of such a hole, then the processor 114 is freezing the robot system 101 from which additional frozen sample cores can be taken. Configured to automatically select the preferred location in the sample (or, if the frozen sample core has not yet been collected, configured to automatically select the location from which the first frozen sample core is removed ) This does not require the processor 114 to obtain information about the number of previous frozen sample cores that may have been extracted from the sample, or the location within the frozen sample from which such sample core was taken, It facilitates the collection of frozen sample cores from samples that may have already been extracted from previous frozen sample cores. This eliminates the need for manual labor to line up the containers 105 in a particular manner, and to better manage and process the sample as the frozen sample core is withdrawn from the frozen sample to satisfy the order for the sample aliquot. Significantly reduce the amount of data about the sample to be tracked. This also applies to one or more different approaches to sample core extraction so far (eg, those using sample core geometric patterns that maximize the number of samples that can be acquired). Even if it was to reduce the maximum number of cores, it used a sample core geometric pattern in which some or all samples were taken from a portion of a frozen sample at a specific radial distance from the center) Help the biobank to install the robot system 101. Thus, if a biobank has already adopted a strategy or a specific set of operational procedures for extracting frozen sample cores, the previously extracted frozen sample core may be If it is being extracted according to the procedure of the system 101 and not otherwise, the system 101 may still recognize the hole in the frozen sample, even if the hole is not in the expected location.

例えば、プロセッサ114が凍結サンプルにおいて1つまたは2つ以上の既に存在する孔を検出した場合、プロセッサは、既に開始された幾何パターンを続ける、次の凍結サンプルコアのための位置を選択するように構成され得る。次のサンプルコアが凍結サンプルにおける特定の半径方向の位置から採取されることが望まれる場合、別の選択肢は、プロセッサ114が、容器の中心からの所望の半径方向距離にあり、かつ凍結サンプルにおける既存の孔から十分に離間される位置を選択するように構成され得ることである。プロセッサ114は、任意の特定の容器または容器一式のためにこれらの選択肢のうちのどちらを用いるか、ユーザが選択し得るように構成され得る。   For example, if the processor 114 detects one or more already existing holes in the frozen sample, the processor will select a position for the next frozen sample core that will continue the geometric pattern already started. Can be configured. If it is desired that the next sample core be taken from a particular radial location in the frozen sample, another option is that the processor 114 is at the desired radial distance from the center of the container and in the frozen sample. It can be configured to select a position that is sufficiently spaced from the existing holes. The processor 114 may be configured to allow the user to select which of these options to use for any particular container or set of containers.

プロセッサ114はまた、プロセッサが凍結サンプルに既存の孔は存在しないと判定する場合、複数の凍結サンプルコアが抜き取られる位置のための適切な初期の幾何パターンを選択するように構成される。プロセッサ114は、凍結サンプルから採取され得る凍結サンプルコアの数を最大化する幾何パターンを選択するように構成され得る、または、プロセッサ114は、1つまたは2つ以上の凍結サンプルコア(例えば、すべての凍結サンプルコア)が容器の中心からの特別に所望の半径方向の距離から採取されるように幾何パターンを選択するように構成され得る、あるいはこれらの両方であり得る。プロセッサ114は、異なる容器または容器一式において凍結サンプルコアが抜き取られる位置の幾何パターンの計画に関して、いくつかの異なる戦略のどれを用いるかをユーザが選択できるように構成され得る。所望の場合、プロセッサ114は、プロセッサにより選択された幾何パターンおよびプロセッサにより選択された位置(複数可)の両方、またはいずれか一方を、凍結サンプルの抜き取りのための部位(複数可)として表示して、人間のオペレータによる確認および介入の両方、またはいずれか一方を容易にするように構成される。   The processor 114 is also configured to select an appropriate initial geometric pattern for the location from which a plurality of frozen sample cores are withdrawn if the processor determines that there are no existing holes in the frozen sample. The processor 114 may be configured to select a geometric pattern that maximizes the number of frozen sample cores that may be taken from the frozen sample, or the processor 114 may include one or more frozen sample cores (eg, all Of the frozen sample core) can be configured to select a geometric pattern such that it is taken from a particularly desired radial distance from the center of the container, or both. The processor 114 may be configured to allow a user to select which of several different strategies to use for planning the geometric pattern of locations at which frozen sample cores are drawn in different containers or sets of containers. If desired, the processor 114 displays the geometric pattern selected by the processor and / or the location (s) selected by the processor as the site (s) for extracting the frozen sample. And / or configured to facilitate confirmation and / or intervention by a human operator.

照明145により放出される照明の色は、重要であることが判明している。一般に、凍結サンプルを照らすのに使用される照明が凍結サンプルの色と一致する場合に、より良い結果が得られる。例えば、凍結サンプルを照らすのに用いられる照明の色は、好適には、サンプルの色と同じである、あるいは、次の順番、すなわち、赤、黄、緑、青緑、青、マゼンタになり赤に戻るように配置され、環の周りに延在する6色を有するRGB色相環における2つの隣接する色のうちの1つと比べて、サンプルの色とほぼ同じである。例えば、赤色光は、赤色のサンプル、橙色のサンプル、および黄色のサンプルに適している。研究用に凍結されている血液(赤色)および尿(黄色または橙色)のサンプルが大量にあるため、照明145は、赤色光を放出して凍結サンプルを照らすことが望ましいと考えられる。一部の場合には、照明が緑色光または青色光を放出することが望ましいことも考えられる。しかしながら、照明は、広範な本発明の範囲内で、任意の色を放出できる。   The color of the illumination emitted by the illumination 145 has been found to be important. In general, better results are obtained when the illumination used to illuminate the frozen sample matches the color of the frozen sample. For example, the color of the illumination used to illuminate the frozen sample is preferably the same as the color of the sample, or red, yellow, green, blue-green, blue, magenta and red in the following order: Is approximately the same as the color of the sample compared to one of the two adjacent colors in the RGB hue ring with six colors extending around the ring. For example, red light is suitable for red samples, orange samples, and yellow samples. Because there are a large number of blood (red) and urine (yellow or orange) samples that are frozen for research, it may be desirable for the illumination 145 to emit red light to illuminate the frozen sample. In some cases, it may be desirable for the illumination to emit green or blue light. However, the illumination can emit any color within the broad scope of the invention.

一実施形態では、照明145は、赤色発光素子、青色発光素子、および緑色発光素子を含み、赤色、青色、および緑色の発光素子の放つ光の強度は、選択的に調節可能であって、任意の複数の異なる光の色が、サンプルを照らすのに用いられる光の色として選択され得るようにする。一実施形態では、照明145は、約620nmから約750nmまで(約400THzから約484THzまで)の範囲の波長の赤色光を放出する赤色発光素子を含む。例えば、照明によって放出される光のエネルギーの大半(例えば、実質的に光のエネルギーのすべて)は、好適には、約620nmから約750nmまでの範囲内である。光源は、約620nmから約750nmまでの波長範囲に集中させた光を放出するLEDを含み得る。別の実施形態では、照明145は、約495nmから約570nmまで(約526THzから約606THzまで)の範囲の波長の緑色光を放出する緑色発光素子を含む。例えば、照明によって放出される光のエネルギーの大半(例えば、実質的に光のエネルギーのすべて)は、好適には、約495nmから約570nmまでの範囲内である。光源は、約495nmから約570nmまでの波長範囲に集中させた光を放出するLEDを含み得る。光源147は、赤色光のみを放出するいくつかの光源と、緑色光のみを放出するその他の光源と、青色光のみを放出するその他の光源とを含み得る。別の選択肢は、それぞれが赤色、緑色、青色、およびこれらの組み合わせを放出するように操作可能な多色LEDを、光源が含むことである。   In one embodiment, the illumination 145 includes a red light emitting element, a blue light emitting element, and a green light emitting element, and the intensity of light emitted by the red, blue, and green light emitting elements can be selectively adjusted and optionally A plurality of different light colors can be selected as light colors used to illuminate the sample. In one embodiment, the illumination 145 includes a red light emitting element that emits red light having a wavelength in a range from about 620 nm to about 750 nm (from about 400 THz to about 484 THz). For example, the majority of the light energy emitted by illumination (eg, substantially all of the light energy) is preferably in the range of about 620 nm to about 750 nm. The light source may include an LED that emits light concentrated in a wavelength range from about 620 nm to about 750 nm. In another embodiment, the illumination 145 includes a green light emitting element that emits green light with a wavelength ranging from about 495 nm to about 570 nm (from about 526 THz to about 606 THz). For example, the majority of the light energy emitted by illumination (eg, substantially all of the light energy) is preferably in the range of about 495 nm to about 570 nm. The light source may include an LED that emits light concentrated in a wavelength range from about 495 nm to about 570 nm. The light sources 147 may include some light sources that emit only red light, other light sources that emit only green light, and other light sources that emit only blue light. Another option is that the light source includes multicolored LEDs that are each operable to emit red, green, blue, and combinations thereof.

照明の色が調節可能である場合、プロセッサ114は、好適には、容器中のサンプルの色に関する入力を受け、照明の放つ光の色を調節するように適合されて、サンプルの色と照明の放つ光の色との間の差を減らす。例えば、ビジョンシステム141は、サンプルの色に関する情報をユーザが入力できるように構成されるユーザインターフェースを含み、プロセッサ114は、ユーザによる色入力と一致するように、照明の色を調節するように構成され得る。別の選択肢は、カメラ143が、サンプル(またはサンプルのグループの代表サンプル)のカラー画像を撮影するように適用され得、プロセッサ114が、撮影されたカラー画像におけるサンプルの色と一致するように、照明の色を調節するように構成され得ることである。プロセッサは、好適には、サンプルの色を判定して、正確な色判定を容易にするのに用いられる画像を撮影する際に、サンプルを照らすのに用いられる照明の色を白色に調整し、次いで、照明の色をサンプルの色と一致するように調節する。一部の場合、サンプル一式全体は色が似ていることが知られることもあり、この場合、プロセッサは、サンプルのうちの1つのカラー画像を撮影して、その一式におけるすべてのサンプルの色を評価し、その一式におけるすべてのサンプルの色と一致するように、一度だけ色を調節するように構成される。   If the illumination color is adjustable, the processor 114 preferably receives input relating to the color of the sample in the container and is adapted to adjust the color of the light emitted by the illumination so that the color of the sample and the illumination Reduce the difference between the color of the emitted light. For example, the vision system 141 includes a user interface configured to allow a user to enter information regarding the color of the sample, and the processor 114 is configured to adjust the color of the lighting to match the color input by the user. Can be done. Another option may be applied such that the camera 143 captures a color image of a sample (or a representative sample of a group of samples) so that the processor 114 matches the color of the sample in the captured color image. It can be configured to adjust the color of the illumination. The processor preferably adjusts the color of the illumination used to illuminate the sample to white when taking an image that is used to determine the color of the sample and facilitate accurate color determination, The illumination color is then adjusted to match the sample color. In some cases, the entire sample set may be known to be similar in color, in which case the processor takes a color image of one of the samples and determines the color of all samples in the set. It is configured to evaluate and adjust the color only once to match the color of all samples in the set.

ビジョンシステムは、本発明の範囲内で、カメラが、凍結サンプルのカラー画像を撮影し、プロセッサが、カラー画像からの情報を用いて、凍結サンプルコアが既に採取された場所を識別するように構成され得るが、ビジョンシステムは、カメラが、凍結サンプルの単色(例えば、グレースケール)画像を撮影し(サンプルを照らす照明が、例えば、サンプルの色に一致するように選択されて、白色以外であっても)、プロセッサが、グレースケール画像を用いて、凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取されたかどうか判定し、採取されていれば、凍結サンプルコアが既に採取された位置を識別するように構成される場合に、驚くほど良好な結果が得られる。グレースケール画像とカラー画像との両方を撮影し得るデジタルカメラが利用できるため、カメラは、1つまたは2つ以上のカラー画像を撮影し(例えば、サンプルの色を識別して、サンプルを照らすために用いられる照明をサンプルの色と一致するように調節し得るように)、さらに、凍結サンプル内において孔が存在する位置を識別するためのプロセッサ用のグレースケール画像を撮影することが可能である。   The vision system is configured within the scope of the present invention such that the camera takes a color image of the frozen sample and the processor uses information from the color image to identify where the frozen sample core has already been taken. Although the vision system may be non-white, the camera takes a single color (eg, grayscale) image of a frozen sample (the illumination that illuminates the sample is selected to match the color of the sample, for example). The processor is configured to use a grayscale image to determine whether a frozen sample core has already been collected from the frozen sample and, if so, to identify the location where the frozen sample core has already been collected. Surprisingly good results are obtained. Since digital cameras are available that can take both grayscale and color images, the camera takes one or more color images (eg, to identify the color of the sample and illuminate the sample). Can be adjusted to match the color of the sample), and a grayscale image can be taken for the processor to identify the location of the hole in the frozen sample. .

マシンビジョンシステム141は、好適には、ロボットシステム101をキャリブレーションするように構成されるキャリブレーションシステムの構成要素である。図1−図3に示されるように、プラットフォーム103は、その上に1つまたは2つ以上の固定ターゲット171を配置される。カメラ143は、ロボットシステム101上に搭載されて、これが、固定ターゲット171のそれぞれの画像を撮影するために移動できるようにする。プロセッサは、好適には、カメラが形成したターゲット(複数可)の画像を表す画像データをカメラから受信するように構成され、プラットフォーム103上にある1つまたは2つ以上の固定ターゲット171の画像を用いて、ロボットシステム101をキャリブレーションするように構成される。図1に示されるように、ターゲット173のうちの少なくとも1つは、xおよびy方向のキャリブレーションのための点または線の交点を有する画像(例えば、クロスヘア)と、z方向のキャリブレーションのための既知の寸法を有する形状(例えば、円)とを有する。キャリブレーションシステムは、好適には、ユーザがカメラを、ターゲットのうちの1つと位置合わせされていない(例えば、このため、撮影した画像に重なるレチクルがクロスヘアに位置合わせされていない)位置から、前記ターゲットと位置合わせされている(例えば、このため、レチクルがクロスヘアと一致している)位置に向けて案内できるように構成されるユーザインターフェース(図示せず)を有する。   The machine vision system 141 is preferably a component of a calibration system configured to calibrate the robot system 101. As shown in FIGS. 1-3, the platform 103 has one or more fixed targets 171 disposed thereon. A camera 143 is mounted on the robot system 101 and allows it to move to capture each image of the fixed target 171. The processor is preferably configured to receive image data from the camera representing the image of the target (s) formed by the camera, and the image of one or more fixed targets 171 on the platform 103. And configured to calibrate the robot system 101. As shown in FIG. 1, at least one of the targets 173 has an image (eg, crosshairs) that has intersections of points or lines for calibration in the x and y directions, and for calibration in the z direction. A shape having a known dimension (for example, a circle). The calibration system is preferably configured from the position where the user does not align the camera with one of the targets (eg, the reticle overlying the captured image is not aligned with the crosshairs). It has a user interface (not shown) that is configured to be guided toward a position that is aligned with the target (eg, for this reason, the reticle coincides with the crosshairs).

また、図1−図3に示されるように、ターゲット171のうちの1つ(例えば、クロスヘアと円とを有するターゲット173)は、トレイを受容するための陥凹部115の外側の作業デッキの上面に固定される。さらに、ターゲット175のうちの1つは、好適には、容器105を受容するための陥凹部の底部に固定される(例えば、図3に示されるように、トレイ117間、かつ機構107、109に隣接して)。図示の実施形態では、陥凹部115におけるターゲット175もまた、クロスヘアを含む。   Also, as shown in FIGS. 1-3, one of the targets 171 (e.g., a target 173 having a crosshair and a circle) is the top surface of the work deck outside the recess 115 for receiving the tray. Fixed to. Further, one of the targets 175 is preferably secured to the bottom of the recess for receiving the container 105 (eg, between the trays 117 and as shown in FIG. Next to). In the illustrated embodiment, the target 175 in the recess 115 also includes crosshairs.

図示の実施形態における別のターゲットは、好適には、カメラ143の明暗設定のキャリブレーション用に、薄い色から濃い色へと配置された1つまたは2つ以上の一連のブロックを含む画像を有する濃度ステップターゲット177(図17参照)である。   Another target in the illustrated embodiment preferably has an image comprising a series of one or more blocks arranged from light to dark for calibration of the light and dark settings of the camera 143. This is a density step target 177 (see FIG. 17).

プロセッサ114は、好適には、プラットフォーム103上の複数のさらなる特徴をターゲットとして用いて、ロボットシステム101をキャリブレーションするのを助けるように構成される。例えば、プロセッサ114は、好適には、
凍結サンプルコアが採取される容器105を受容するための機構107、
凍結サンプルコアが置かれる容器105を受容するための機構109、
ロボットシステム101のコアリングプローブ121を洗浄するための機構119、
容器105を保持するためのプラットフォーム103上の1つまたは2つ以上のサンプルトレイ117、および
これらの組み合わせ
からなる群から選択されたプラットフォーム103上の複数の特徴の画像を用いてロボットシステム101をキャリブレーションするように構成される。
The processor 114 is preferably configured to help calibrate the robotic system 101 using a plurality of additional features on the platform 103 as targets. For example, the processor 114 is preferably
A mechanism 107 for receiving a container 105 from which a frozen sample core is collected;
A mechanism 109 for receiving a container 105 in which a frozen sample core is placed;
A mechanism 119 for cleaning the coring probe 121 of the robot system 101;
Calibrate the robotic system 101 using images of multiple features on the platform 103 selected from the group consisting of one or more sample trays 117 on the platform 103 for holding the container 105, and combinations thereof. To be configured.

例えば、図3は、キャリブレーションシステムの1つの特定の実施形態にしたがって用いられ得る13のキャリブレーションポイントを示し、キャリブレーションポイントのそれぞれが、201から213へ連続的に符号を付与されている。点201は、陥凹部115において、プラットフォーム103上のターゲット175に対応している。点201、202、および203は、それぞれ、容器105を受容するための機構107、109、およびコアリングプローブ121を洗浄するための機構119に対応している。点204−208は、トレイの一方117aの様々な点(例えば、角部の点)に対応し、点209−212は、トレイの他方117bの様々な点(例えば、角部の点)に対応している。点213は、プラットフォーム103のデッキ上のターゲット173に対応している。キャリブレーションに含まれる点は、好適には、少なくとも実質的な操作領域の一部分にわたって、集団で延在するように選択されるが、キャリブレーションプロセスで用いられる特定の点は、本発明の範囲内で変わり得る。   For example, FIG. 3 shows 13 calibration points that may be used in accordance with one particular embodiment of the calibration system, with each of the calibration points being sequentially numbered from 201 to 213. Point 201 corresponds to target 175 on platform 103 in recess 115. Points 201, 202, and 203 correspond to mechanisms 107 and 109 for receiving container 105 and mechanism 119 for cleaning coring probe 121, respectively. Points 204-208 correspond to various points (eg, corner points) on one side 117a of the tray, and points 209-212 correspond to various points (eg, corner points) on the other side 117b of the tray. doing. Point 213 corresponds to target 173 on the deck of platform 103. The points included in the calibration are preferably selected to extend in a cluster over at least a substantial portion of the operational area, although certain points used in the calibration process are within the scope of the present invention. Can change.

キャリブレーションシステムは、好適には、(i)エンドエフェクタ111またはエンドエフェクタと共に移動可能なあらゆる構成要素と、(ii)プラットフォーム103またはプラットフォーム上の構成要素との間でいかなる物理的接触もなく、ロボットシステム101のキャリブレーションを完了するように構成される。   The calibration system is preferably a robot without any physical contact between (i) the end effector 111 or any component movable with the end effector and (ii) the platform 103 or components on the platform. The system 101 is configured to complete the calibration.

キャリブレーションシステムはまた、好適には、カメラ143、コアリングプローブ143、および把持部127の互いに対する位置を判定して、カメラ、プローブ、および把持部に関連する位置のオフセットに関する変動を補償するように構成される。例えば、キャリブレーションシステムは、好適には、ユーザがエンドエフェクタ111の動きを誘導して、カメラ143、コアリングプローブ121、および把持システム127のそれぞれをターゲット171またはその他の基準点に位置合わせし、これらのうちの1つがそこに位置合わせされるたびに、プロセッサ114に指示を提供することができるように構成される。このことにより、プロセッサ114は、これらの構成要素間のオフセットを計算できるようになり、これにより、ロボットシステム101の組み立ての間、またはその他のなんらかの理由で生じ得る位置の変動を相殺される。このことは、より正確なロボットシステム101の構成要素の位置を容易にする。   The calibration system also preferably determines the position of the camera 143, the coring probe 143, and the gripper 127 relative to each other to compensate for variations related to the position offsets associated with the camera, probe, and gripper. Consists of. For example, the calibration system preferably allows the user to guide the movement of the end effector 111 to align each of the camera 143, coring probe 121, and gripping system 127 with a target 171 or other reference point, Each time one of these is aligned there, it is configured to provide instructions to the processor 114. This allows the processor 114 to calculate the offset between these components, thereby compensating for position variations that may occur during assembly of the robotic system 101 or for any other reason. This facilitates more accurate positioning of the components of the robot system 101.

ロボットシステム101の最初の設置の間、またその後必要に応じて時々、マシンビジョンシステム141は、好適には、ロボットシステムをキャリブレーションするのに用いられる。ロボット駆動システム113は、ターゲット171のうちの1つと位置合わせされるようにプロセッサにより推測される位置にカメラ143を移動する。次いで、カメラ143からの画像データが(プロセッサまたはユーザのどちらかによって)用いられて、ターゲットと位置合わせされるまでカメラの位置を調節するように、ロボット駆動システム113に命令する。ターゲット171が、z方向のキャリブレーションのための既知の寸法を有する円またはその他の形状を含む場合、カメラ143からの画像データが(プロセッサまたはユーザのどちらかによって)用いられて、カメラがターゲットから適切なz方向の距離にあることをカメラによって撮影した画像中の形状の寸法が示すまで、カメラを昇降するように、ロボット駆動システム113に命令する。z方向のキャリブレーションは、その代わりに、既知の焦点距離を有するカメラ143のレンズ設定を用い、次いで、画像の焦点が合うまでカメラの高さを調節して達成され得る。カメラ143がターゲット171と位置合わせされ、ターゲットから正しい距離にある場合、プロセッサは、ロボットシステム101(例えば、ロボットシステムの様々な構成要素の位置に関する位置関連フィードバックを提供するエンコーダまたはその他の装置からのデータ)からの位置情報を記録し、それぞれのターゲットに対応するセットポイントに対応するものとして、その情報を指定する。プロセスは、ターゲット171のそれぞれに対して繰り返される。例えば、図3に示される実施形態では、プロセスは、キャリブレーションポイント201−213のそれぞれに対して繰り返される。   The machine vision system 141 is preferably used to calibrate the robotic system during the initial installation of the robotic system 101 and sometimes thereafter as needed. The robot drive system 113 moves the camera 143 to a position that is inferred by the processor to be aligned with one of the targets 171. The image data from the camera 143 is then used (either by the processor or the user) to instruct the robot drive system 113 to adjust the position of the camera until it is aligned with the target. If the target 171 includes a circle or other shape with a known dimension for calibration in the z direction, the image data from the camera 143 is used (either by the processor or the user) and the camera is removed from the target. The robot drive system 113 is instructed to raise and lower the camera until the dimensions of the shape in the image taken by the camera indicate that it is at an appropriate z-direction distance. Alternatively, z-direction calibration can be accomplished using the lens settings of camera 143 with a known focal length and then adjusting the camera height until the image is in focus. If the camera 143 is aligned with the target 171 and is at the correct distance from the target, the processor may be from the robot system 101 (eg, from an encoder or other device that provides position related feedback regarding the position of various components of the robot system). Data) is recorded, and the information is designated as corresponding to the setpoint corresponding to each target. The process is repeated for each of the targets 171. For example, in the embodiment shown in FIG. 3, the process is repeated for each of the calibration points 201-213.

ターゲット171およびキャリブレーションポイントの両方、またはいずれか一方は、プラットフォーム103上の様々な場所に配置され得るが、図示の実施形態では、ターゲットは、好適には、あるターゲット173をプラットフォームのデッキの上面に、また別のターゲット175をプラットフォームの陥凹部にを含む。ターゲット171およびキャリブレーションポイントの両方、またはいずれか一方は、好適には、
凍結サンプルコアが採取される容器105を受容するための機構107、
凍結サンプルコアが置かれる容器105を受容するための機構109、
コアリングプローブ121を洗浄するための機構119、
容器105を保持するためのプラットフォーム103上の1つまたは2つ以上のトレイ117a、117b、および
これらの組み合わせ
のうちの少なくとも1つを含む複数のターゲットを含む。
Although the target 171 and / or calibration point may be located at various locations on the platform 103, in the illustrated embodiment, the target preferably places one target 173 on the top surface of the platform deck. In addition, another target 175 is included in the recess of the platform. The target 171 and / or the calibration point are preferably
A mechanism 107 for receiving a container 105 from which a frozen sample core is collected;
A mechanism 109 for receiving a container 105 in which a frozen sample core is placed;
A mechanism 119 for cleaning the coring probe 121;
And a plurality of targets including at least one of one or more trays 117a, 117b on the platform 103 for holding the container 105, and combinations thereof.

例えば、一実施形態では、キャリブレーションターゲット171およびキャリブレーションポイントは、図3の点201−213のそれぞれを含む。   For example, in one embodiment, calibration target 171 and calibration points include each of points 201-213 in FIG.

濃度ステップターゲット177もまた、キャリブレーションプロセスの間に用いられて、カメラ設定および光の強度を調節して、標準的な画像撮影条件を提供する。照明145が点灯され、カメラが濃度ステップターゲット177の画像を撮影する間、濃度ステップターゲットカメラ143上の特定の濃さのブロックが、カメラ143によって、特定のグレーレベルとして読み取られるまで、カメラ143の絞りおよび照明に供給される電流の強さの両方、またはいずれか一方が調節される。例えば、標準濃度ステップターゲットの明るい方から3番目のカラーブロックが、カメラによって、200グレーレベルとして読み取られるように照明145およびカメラ143が調節される場合、良好な結果が得られている。   A density step target 177 is also used during the calibration process to adjust camera settings and light intensity to provide standard imaging conditions. While the illumination 145 is turned on and the camera captures an image of the density step target 177, the camera 143's until a specific dark block on the density step target camera 143 is read by the camera 143 as a specific gray level. Either the diaphragm and / or the intensity of the current supplied to the illumination is adjusted. For example, good results have been obtained when the illumination 145 and camera 143 are adjusted so that the brightest third color block of the standard density step target is read by the camera as a 200 gray level.

ロボットシステム101はまた、カメラ143、コアリングプローブ121、および把持システム127の位置の間におけるオフセットにおいて、あらゆる変動を調節するようにキャリブレーションされる。例えば、カメラ143は、まず、ターゲット171のうちの1つ、またはプラットフォーム103上のその他の基準点と位置合わせされて配置され、その点において、ユーザは、プロセッサ114にカメラがそこで位置合わせされていることを指示する。次いで、ユーザは、コアリングプローブ121がターゲット171または基準点と位置合わせされるまでエンドエフェクタ111の位置を調節し、コアリングプローブがそこで位置合わせされていることをプロセッサ114に指示する。最後に、ユーザは、把持システム127がターゲット171または他の基準点と位置合わせされるまでエンドエフェクタの位置を調節し、把持システムがそこで位置合わせされていることをプロセッサに指示する。本方法のステップに関する順番は、重要ではない。プロセッサ114は、このプロセスで提供される情報を用いて、カメラ143、コアリングプローブ121、把持アセンブリ127の間の位置関連オフセットを判定する。全キャリブレーションプロセスは、好適には、エンドエフェクタ111またはエンドエフェクタと共に移動可能なあらゆる構成要素と、プラットフォーム103またはプラットフォーム上のあらゆる構成要素との間でいかなる物理的接触もなく、完了される。   The robotic system 101 is also calibrated to adjust for any variations in the offset between the positions of the camera 143, coring probe 121, and gripping system 127. For example, the camera 143 is first placed in alignment with one of the targets 171 or other reference points on the platform 103, at which point the user has the camera aligned with the processor 114. To be instructed. The user then adjusts the position of the end effector 111 until the coring probe 121 is aligned with the target 171 or reference point and indicates to the processor 114 that the coring probe is aligned there. Finally, the user adjusts the position of the end effector until the gripping system 127 is aligned with the target 171 or other reference point and indicates to the processor that the gripping system is aligned there. The order of the method steps is not important. The processor 114 uses the information provided in this process to determine a position related offset between the camera 143, the coring probe 121, and the gripping assembly 127. The entire calibration process is preferably completed without any physical contact between the end effector 111 or any component movable with the end effector and the platform 103 or any component on the platform.

凍結サンプルコアを凍結サンプルから抜き取るために、プラットフォーム103上に凍結サンプルを含む容器105一式が配置される。例えば、1つまたは2つ以上のトレイ117aは、サンプル容器105を装填した後に、プラットフォーム103上(例えば、陥凹部115内)に配置され得る。凍結サンプルコアを抜き取り後に受容するための空の容器105一式は、1つまたは2つ以上の追加トレイ117bに装填され、プラットフォーム103上に配置される。ロボットシステム101は、把持システム127を用いて、凍結サンプルを含む容器105のうちの1つを、凍結サンプルコアがそこから抜き取られる容器を受容するための機構107に移動し、空の容器のうちの1つを、凍結サンプルコアがその中へ置かれる送り先容器を受容するための機構109に移動する。   A set of containers 105 containing frozen samples is placed on the platform 103 to extract the frozen sample core from the frozen sample. For example, one or more trays 117a may be placed on the platform 103 (eg, in the recess 115) after loading the sample container 105. A set of empty containers 105 for receiving frozen sample cores after withdrawal is loaded into one or more additional trays 117b and placed on the platform 103. The robot system 101 uses the gripping system 127 to move one of the containers 105 containing the frozen sample to a mechanism 107 for receiving the container from which the frozen sample core is withdrawn, and out of the empty containers One of these is moved to a mechanism 109 for receiving a destination container into which the frozen sample core is placed.

次いで、ロボットシステムは、カメラ143を、凍結サンプルを含む容器105を保持するための機構107上の所定の位置に、凍結サンプルコアがそこから抜き取られる間、移動する。ロボットシステムは、好適には、凍結サンプルの上面の高さを検出するための充填レベル検出システムを含む。好適な充填レベル検出システムの構造および操作に関する詳細は、2012年1月26日に出願された、Robotic End Effector for Frozen Aliquotter and Methods of Taking a Frozen Aliquot from Biological Samplesと題する米国特許出願第13/359,301号に提供されており、参照によりその内容が本明細書に援用される。充填レベル検出システムは、凍結サンプルの上面の位置に関する情報を提供する。充填レベル検出システムは、カメラ143を凍結サンプルの上方の所望の高さに配置して、カメラの焦点合わせを改善するために用いられ得る。例えば、プロセッサ114は、充填レベル検出システムからの凍結サンプルの上面の位置に関する情報を用いて、カメラがサンプルの上面からの距離に関して最適範囲内にある間、凍結サンプルの画像を取得するためのカメラを配置する高度を判定する。照明145は、機構107の容器105およびその中にある凍結サンプルを照らすために用いられる。マシンビジョンシステム141が、照明145の色を調節するオプションを含む場合、凍結サンプルの色が(例えば、カメラからの画像データおよびユーザ入力の両方、またはいずれか一方を用いて)測定され、上述のように、照明の色は、凍結サンプルの色と一致するように調節される。例えば、凍結サンプルが、赤色、橙色、または黄色の場合、照明145は、赤色光を放出するように調節され得る。同様に、追加的な照明オプションが用いられる場合、照明を提供する照明181、183、185のうちの1つまたは2つ以上で、容器105の追加的な画像が捕捉される。   The robotic system then moves the camera 143 to a predetermined position on the mechanism 107 for holding the container 105 containing the frozen sample while the frozen sample core is extracted therefrom. The robotic system preferably includes a fill level detection system for detecting the height of the top surface of the frozen sample. Details regarding the construction and operation of the preferred fill level detection system are: Robotic End Effector for Frozen Aliquoter and Methods of Taking a Frozen Aliform 301, the contents of which are incorporated herein by reference. The fill level detection system provides information regarding the position of the top surface of the frozen sample. The fill level detection system can be used to position the camera 143 at a desired height above the frozen sample to improve camera focusing. For example, the processor 114 uses information about the position of the top surface of the frozen sample from the fill level detection system to obtain a camera for acquiring an image of the frozen sample while the camera is within an optimal range with respect to the distance from the top surface of the sample. Determine the altitude to place. Illumination 145 is used to illuminate the container 105 of mechanism 107 and the frozen sample contained therein. If the machine vision system 141 includes an option to adjust the color of the illumination 145, the color of the frozen sample is measured (eg, using image data from the camera and / or user input), as described above. Thus, the color of the illumination is adjusted to match the color of the frozen sample. For example, if the frozen sample is red, orange, or yellow, the illumination 145 can be adjusted to emit red light. Similarly, if additional lighting options are used, additional images of the container 105 are captured with one or more of the lights 181, 183, 185 that provide the lighting.

カメラ143は、照らされた容器105および凍結サンプルの1つまたは2つ以上の生の画像を撮影する。生の画像は、好適には、孔候補の認識を容易にするように処理される。例えば、閾値処理フィルタは、好適には、照明145からの照明で取得された生の画像に適用される。モルフォロジカルフィルタもまた、画像に適用され得る。画像にフィルタをかけた後、粒子分析画像アルゴリズムが行われて、孔候補を認識する。次いで、凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取されたかどうか判定し、採取されていれば、凍結サンプルコアが既に採取された位置を識別するために、プロセッサは、画像データを用いて、任意の孔候補が実際の孔もしくは単なるアーティファクトかどうか評価する。   The camera 143 takes one or more raw images of the illuminated container 105 and frozen sample. The raw image is preferably processed to facilitate recognition of hole candidates. For example, the threshold processing filter is preferably applied to raw images acquired with illumination from illumination 145. A morphological filter may also be applied to the image. After filtering the image, a particle analysis image algorithm is performed to recognize hole candidates. The processor then determines whether the frozen sample core has been collected from the frozen sample and, if so, the processor uses the image data to identify any holes Evaluate whether the candidate is an actual hole or just an artifact.

キャリブレーションマーク161を用いて、孔候補の位置を評価するというオプションが用いられる場合、本方法は、好適には、キャリブレーションマークが霜に遮られないように確保するために、低出力抵抗ヒーターを用いてキャリブレーションマークを加熱するステップを含む。   If the option of using the calibration mark 161 to evaluate the position of the hole candidate is used, the method is preferably a low output resistance heater to ensure that the calibration mark is not obstructed by frost. Heating the calibration mark using.

ひとたびプロセッサ114が、孔候補を識別し、どの孔候補がアーティファクトである可能性が高く、どれが本当の孔である可能性が高いかを判定したならば、プロセッサは、凍結サンプルに既に存在する孔がもしあれば、その位置を考慮して、凍結サンプルコアが抜き取られる位置を自動的に選択する。次いで、プロセッサ114は、ロボットシステム101に命令して、コアリングプローブ121を選択された位置の上の所定の位置に移動させ、またサンプル抜き取りシステムに命令して、凍結サンプルコアをその位置から抜き取らせる。その結果、コアリングプローブ121は、凍結サンプル内に(例えば、サンプル抜き取りシステム123が掘削動作を用いる場合、回転しながら)延長され、次いで、その中に凍結サンプルコアを含み、凍結サンプルから引き抜かれる。ロボットシステム101は、コアリングプローブ121を、送り先容器を保持するための機構109で、容器105の頂部の上の所定の位置に移動し、コアリングプローブから凍結サンプルコアを送り先容器内に取り出す。注文されたアリコートに十分な材料を提供するために、2つ以上の凍結サンプルコアが必要とされる場合、凍結サンプルコア抜き取りプロセスは、十分な量のサンプル材料が送り先容器105に置かれるまで、プロセッサによって自動的に判定される、凍結サンプル内の別の好適な位置で繰り返される。   Once the processor 114 has identified hole candidates and determined which hole candidates are likely to be artifacts and which are more likely to be true holes, the processor is already present in the frozen sample. If there is a hole, the position where the frozen sample core is extracted is automatically selected in consideration of the position. The processor 114 then instructs the robot system 101 to move the coring probe 121 to a predetermined position above the selected position and also instructs the sample extraction system to extract the frozen sample core from that position. Make it. As a result, the coring probe 121 is extended into the frozen sample (eg, rotating if the sample extraction system 123 uses a drilling operation), and then includes the frozen sample core therein and is withdrawn from the frozen sample. . The robot system 101 moves the coring probe 121 to a predetermined position on the top of the container 105 by a mechanism 109 for holding the destination container, and takes out the frozen sample core from the coring probe into the destination container. If more than one frozen sample core is required to provide sufficient material for the ordered aliquot, the frozen sample core withdrawal process will continue until a sufficient amount of sample material is placed in the destination container 105. It repeats at another suitable location within the frozen sample, automatically determined by the processor.

十分な量のサンプル材料が送り先容器105に置かれた後、凍結親サンプルは、さらに、凍結サンプルの孔のそれぞれにおけるあらゆる霜の結晶およびその他の細片を一掃するように処理されて、冷凍保存場所からサンプルが後に再び回収されて、さらなる凍結サンプルコアを取得する場合、マシンビジョンシステム141においてよりよい精度および信頼性を確保する。上述のように、孔は、サンプル上で(例えば、サンプルが冷凍保存場所にある間に)成長した霜の結晶、または細片(例えば、先の凍結サンプルコアの掘削に起因)、またはその他の理由、あるいはこれらの組み合わせを含み得る、またはこれによって遮られ得る。これが次に冷凍保存場所から回収される際、凍結親サンプルにある孔を認識する能力を改善するために、プロセッサ114は、好適には、最後の凍結サンプルコアが抜き取られる前にサンプルから取得した画像データを用いる(すなわち、孔候補を評価するために用いられる画像データ、凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取されたかどうかの判定、および、凍結サンプルコアが既に採取されていれば、それが既に採取された位置(複数可))。プロセッサ114は、好適には、最後の凍結サンプルコアの抜き取りの間に取得されたデータも用いる(例えば、最後の凍結サンプルコア(複数可)を取得する際に用いた幾何サンプリングパターン、最後の凍結サンプルコアが採取された位置に関する情報)。最後の抜き取り前のあらゆる孔の位置(複数可)に関するこの画像データおよび最後の抜き取りの間に作られたあらゆる穴の位置(複数可)に関するデータを用いて、プロセッサ114は、凍結サンプルにおけるすべての孔および疑わしい孔の位置(複数可)を判定する。ひとたびプロセッサ114が、凍結サンプルにおけるすべての孔(複数可)を識別したならば、プロセッサは、ロボットシステムに命令して、コアリングプローブ121を、順に、各孔の上の所定の位置に移動して、細片を有する孔を再処理または洗浄する。プロセッサ114は、孔が、それを遮る、またはそこに含まれるなんらかの細片を有するかどうかに関する情報を有しても有さなくてもよく、したがって、ロボットシステムに命令して、コアリングプローブ121を、孔の中になんらかの細片が識別されるか否かに関わらず、孔の中に降下するために、順に、各孔の上の所定の位置に移動するようにする。一実施形態では、プロセッサ114は、ロボットシステムに命令して、最後の凍結サンプルコアが抜き取られる前に取得された画像データを用いて識別されるあらゆる孔(複数可)を再処理または洗浄し、次いで、ロボットシステムに引き続いて命令して、最後の凍結サンプルコアの抜き取りの間に作られたあらゆる孔(複数可)を再処理または洗浄する。別の実施形態では、プロセッサ114は、ロボットシステムに命令して、最後の凍結サンプルコアの抜き取りの間に作られたあらゆる孔(複数可)を再処理または洗浄し、次いで、ロボットシステムに引き続いて命令して、最後の凍結サンプルコアが抜き取られる前に取得された画像データを用いて識別されるあらゆる孔(複数可)を再処理または洗浄する。別の実施形態では、プロセッサ114は、ロボットシステムに命令して、最後の凍結サンプルコアが抜き取られる前に取得された画像データを用いて識別されるあらゆる孔(複数可)のみを再処理または洗浄する。別の実施形態では、プロセッサ114は、ロボットシステムに命令して、最後の凍結サンプルコアの抜き取りの間に作られたあらゆる孔(複数可)のみを再処理または洗浄する。さらに別の実施形態では、プロセッサ114は、ロボットシステムに命令して、ロボットシステムに最後の凍結サンプルコアを抜き取るように命令する前に、最後の凍結サンプルコアが抜き取られる前に取得された画像データを用いて識別されたあらゆる孔(複数可)を再処理または洗浄する。   After a sufficient amount of sample material has been placed in the destination container 105, the frozen parent sample is further processed to clean up any frost crystals and other debris in each of the frozen sample holes and stored frozen. If the sample is later collected again from the location to obtain additional frozen sample cores, better accuracy and reliability is ensured in the machine vision system 141. As mentioned above, the holes are frost crystals that grow on the sample (eg, while the sample is in a cryopreservation location), or strips (eg, due to previous drilling of the frozen sample core), or other Reasons, or combinations thereof, may be included or blocked by this. In order to improve the ability to recognize holes in the frozen parent sample the next time it is retrieved from the frozen storage location, the processor 114 is preferably obtained from the sample before the last frozen sample core is withdrawn. Using image data (ie, image data used to evaluate hole candidates, determination of whether a frozen sample core has already been taken from a frozen sample, and if a frozen sample core has already been taken, it is already Collected location (s). The processor 114 preferably also uses data acquired during the extraction of the last frozen sample core (eg, the geometric sampling pattern used to acquire the last frozen sample core (s), the last frozen sample core). Information about where the sample core was taken). Using this image data for every hole location (s) prior to the last extraction and data for any hole location (s) created during the last extraction, the processor 114 may Determine the location (s) of the hole and the suspicious hole. Once the processor 114 has identified all the hole (s) in the frozen sample, the processor instructs the robotic system to move the coring probe 121 in turn over each hole. Reprocess or clean the holes with the strips. The processor 114 may or may not have information regarding whether the hole has any strips that obstruct it or are contained therein, and therefore instructs the robotic system to correlate the probe 121. In order to move into a predetermined position above each hole in order to descend into the hole, regardless of whether any strips are identified in the hole. In one embodiment, the processor 114 instructs the robotic system to reprocess or clean any hole (s) identified using the image data acquired before the last frozen sample core was extracted, The robot system is then instructed to reprocess or clean any hole (s) created during removal of the last frozen sample core. In another embodiment, the processor 114 instructs the robotic system to reprocess or clean any hole (s) created during the extraction of the last frozen sample core, and then continue to the robotic system. Command and reprocess or clean any hole (s) identified using the image data acquired before the last frozen sample core was drawn. In another embodiment, the processor 114 instructs the robot system to reprocess or clean only any hole (s) identified using the image data acquired before the last frozen sample core was extracted. To do. In another embodiment, the processor 114 instructs the robotic system to reprocess or clean only any hole (s) created during removal of the last frozen sample core. In yet another embodiment, the processor 114 instructs the robotic system to acquire image data acquired before the last frozen sample core is extracted before instructing the robotic system to extract the last frozen sample core. Reprocess or clean any hole (s) identified using.

洗浄プロセスの任意の順番または組み合わせは、本発明の広範な範囲内にある。図18および図19に示されるように、例えば、プロセッサ114は、エンドエフェクタ111の取り出しピン190を誘導して、取り出しピンがコアリングプローブ121の遠位端部から伸長する伸長位置に移動させ得る。コアリングプローブ121は、識別された孔192(図18)の上に配置され、次いで、孔の中に降下させられて、細片を有する孔を洗浄する(図19)。コアリングプローブ121は、孔に細片があってもなくても、識別された孔192内に降下させられる。取り出しピン190が抵抗にあう(例えば、識別された孔が実際にはアーティファクトであり、本当の孔でない)場合、この抵抗が(例えば、充填レベル検出システムの構成要素を用いて)検出され、コアリングプローブ121および取り出しピンの下方向への動きが停止されて、凍結サンプルおよびロボットシステムに損傷を与えないようにする。マシンビジョンシステム141は、2012年1月26日に出願された、米国特許第13/359,301号に説明されるようなセンサを含んで、降下して凍結サンプルと接触したのではなく、取り出しピン190が孔の中に降下されたかどうかを判定し得る。取り出しピン190が孔の開口端に入ると、あらゆる霜、細片または孔の視認性を遮り得るその他の類似の物体は、孔の底部に払い落とされることによって、または、脇に押しのけられることによって、孔の開口端から払い落とされる。孔(複数可)から細片および霜を除去することは、さらなる凍結サンプルコアが必要とされ、凍結サンプルが次に冷凍保存場所から回収される際、マシンビジョンシステム141が凍結サンプルの孔を正確に識別することを容易にする。コアリングプローブおよび取り出しピン190は、プロセスのその他の部分を完了するために、サンプルに接触することを既に余儀なくされていることから、孔の開口端から細片を取り除くためにコアリングプローブおよび取り出しピンを用いることによって、サンプルを汚染する追加的な危険性は実質的に存在しない。   Any order or combination of cleaning processes is within the broad scope of the present invention. As shown in FIGS. 18 and 19, for example, the processor 114 may guide the extraction pin 190 of the end effector 111 to move it to an extended position where the extraction pin extends from the distal end of the coring probe 121. . The coring probe 121 is placed over the identified hole 192 (FIG. 18) and then lowered into the hole to clean the hole with the strip (FIG. 19). The coring probe 121 is lowered into the identified hole 192 with or without a strip in the hole. If the pick pin 190 meets resistance (eg, the identified hole is actually an artifact, not a real hole), this resistance is detected (eg, using a component of the fill level detection system) and the core The downward movement of the ring probe 121 and take-out pin is stopped so that the frozen sample and the robot system are not damaged. The machine vision system 141 includes a sensor as described in US patent application Ser. No. 13 / 359,301, filed Jan. 26, 2012, and is not lowered and contacted with a frozen sample. It can be determined whether the pin 190 has been lowered into the hole. When the extraction pin 190 enters the open end of the hole, any frost, debris or other similar object that can obscure the visibility of the hole is either wiped off the bottom of the hole or pushed aside It is wiped off from the open end of the hole. Removing debris and frost from the hole (s) requires additional frozen sample cores, and the machine vision system 141 will accurately pin the frozen sample holes when the frozen sample is next retrieved from the frozen storage location. To make it easy to identify. Since the coring probe and take-out pin 190 are already forced to contact the sample to complete the rest of the process, the coring probe and take-out pin to remove debris from the open end of the hole By using pins, there is virtually no additional risk of contaminating the sample.

以下の説明は、本発明の態様が実施され得る好適な処理環境の簡単な概要の説明を提供することを意図している。必須ではないが、本発明の態様は、ネットワーク環境においてコンピュータまたはプロセッサによって実行される、プログラムモジュールなどのコンピュータ実行可能命令の一般的な文脈で説明される。一般に、プログラムモジュールは、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含み、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データ型を実装する。コンピュータ実行可能命令、関連するデータ構造、およびプログラムモジュールは、本明細書に開示される方法のステップを実行するためのプログラムコード手段の例を表している。このような実行可能命令または関連データ構造などの特定のシーケンスは、このようなステップにおいて説明される機能を実施するための対応する作用の例を表している。   The following description is intended to provide a brief overview of a suitable processing environment in which aspects of the present invention may be implemented. Although not required, aspects of the invention will be described in the general context of computer-executable instructions, such as program modules, being executed by computers or processors in network environments. Generally, program modules include routines, programs, objects, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types. Computer-executable instructions, associated data structures, and program modules represent examples of program code means for executing steps of the methods disclosed herein. Certain sequences, such as executable instructions or associated data structures, represent examples of corresponding actions for performing the functions described in such steps.

本発明の態様は、パーソナルコンピュータ、携帯型機器、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサを用いる、またはプログラム可能な電子機器、ネットワークPC、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む、多くの種類のコンピュータシステム構成と共にネットワークコンピューティング環境において実施され得ることが当業者には理解される。本発明の態様はまた、通信ネットワークを介して(有線リンク、または無線リンク、あるいは有線もしくは無線リンクの組み合わせによって)リンクされるローカルおよびリモートの処理装置によってタスクが実行される、分散コンピューティング環境において実施され得る。分散コンピューティングまたは処理環境では、プログラムモジュールは、ローカルおよびリモートの両方のメモリ記憶装置に配置され得る。   Aspects of the present invention can be used with many types of computer system configurations, including personal computers, portable devices, multiprocessor systems, microprocessor-based or programmable electronic devices, network PCs, minicomputers, mainframe computers, etc. Those skilled in the art will appreciate that they can be implemented in a network computing environment. Aspects of the invention may also be used in distributed computing environments where tasks are performed by local and remote processing devices that are linked through a communications network (via a wired link, or a wireless link, or a combination of wired or wireless links). Can be implemented. In a distributed computing or processing environment, program modules may be located in both local and remote memory storage devices.

本発明の態様を実施するための例示的なシステムは、処理装置、システムメモリ、およびシステムメモリを含む様々なシステム構成要素を処理装置に連結するシステムバスを含む従来型のコンピュータの形態の汎用計算機を含む。システムバスは、メモリバスもしくはメモリコントローラ、周辺機器用バス、および任意の様々なバスアーキテクチャを用いるローカルバスを含む、任意のいくつかのタイプのバス構造であり得る。システムメモリは、読み出し専用メモリ(ROM)およびランダムアクセスメモリ(RAM)を含む。起動時などにコンピュータ内の要素間における情報の転送を助ける基本ルーチンを含む基本入出力システム(BIOS)は、ROMに格納され得る。   An exemplary system for implementing aspects of the present invention is a general purpose computer in the form of a conventional computer including a processing device, a system memory, and a system bus that couples various system components including the system memory to the processing device. including. The system bus may be any of several types of bus structures including a memory bus or memory controller, a peripheral bus, and a local bus using any of a variety of bus architectures. The system memory includes read only memory (ROM) and random access memory (RAM). A basic input / output system (BIOS) that includes basic routines that help transfer information between elements in the computer, such as at startup, may be stored in ROM.

コンピュータはまた、磁気ハードディスクに対し読み書きするための磁気ハードディスク駆動装置、リムーバブル磁気ディスクに対し読み書きするための磁気ディスク駆動装置、およびCD−ROMまたはその他の光メディアなどのリムーバブル光ディスクに対し読み書きするための光ディスク駆動装置を含み得る。磁気ハードディスク駆動装置、磁気ディスク駆動装置、および光ディスク駆動装置は、それぞれ、ハードディスク駆動装置インターフェース、磁気ディスク駆動装置インターフェース、および光駆動装置インターフェースによって、システムバスに接続される。駆動装置およびそれに関連するコンピュータ可読媒体は、コンピュータ実行可能命令、データ構造、プログラムモジュール、およびその他のコンピュータ用データの不揮発性記憶域を提供する。本明細書に説明される例示的な環境は、磁気ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、およびリムーバブル光ディスクを利用しているが、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク、ベルヌーイカートリッジ、RAM、ROMなどを含む、データを記憶するためのその他のタイプのコンピュータ可読媒体も用いられ得る。   The computer also provides a magnetic hard disk drive for reading and writing to a magnetic hard disk, a magnetic disk drive for reading and writing to a removable magnetic disk, and a read / write to a removable optical disk such as a CD-ROM or other optical media. An optical disk drive may be included. The magnetic hard disk drive, magnetic disk drive, and optical disk drive are connected to the system bus by a hard disk drive interface, a magnetic disk drive interface, and an optical drive interface, respectively. The drive and associated computer readable media provide non-volatile storage of computer-executable instructions, data structures, program modules, and other computer data. Exemplary environments described herein utilize magnetic hard disks, removable magnetic disks, and removable optical disks, but include magnetic cassettes, flash memory cards, digital video disks, Bernoulli cartridges, RAM, ROM, etc. Other types of computer readable media for storing data may also be used.

1つまたは2つ以上のプログラムモジュールを備えるプログラムコード手段は、オペレーティングシステム、1つまたは2つ以上のアプリケーションプログラム、その他のプログラムモジュール、およびプログラムデータを含み、ハードディスク、または磁気ディスク、または光ディスク、またはROM、またはRAM、あるいはこれらの組み合わせに記憶され得る。ユーザは、キーボード、ポインティングデバイス、またはマイクロホン、ジョイスティック、ゲームパッド、衛星アンテナ、スキャナなどのその他の入力装置を介して、コンピュータにコマンドおよび情報を入力し得る。これらおよびその他の入力装置は、しばしば、システムバスに連結されたシリアルポートインターフェースを介して処理装置に接続される。あるいは、入力装置は、パラレルポート、ゲームポート、またはユニバーサルシリアルバス(USB)などのその他のインターフェースによって接続され得る。モニタまたは別の表示装置もまた、ビデオアダプタなどのインターフェースを介してシステムバスに接続される。モニタに加えて、パーソナルコンピュータは、一般に、スピーカおよびプリンタなどのその他の周辺出力機器(図示せず)を含む。   The program code means comprising one or more program modules comprises an operating system, one or more application programs, other program modules, and program data, a hard disk, a magnetic disk, or an optical disk, or It can be stored in ROM, RAM, or a combination thereof. A user may enter commands and information into the computer through a keyboard, pointing device, or other input device such as a microphone, joystick, game pad, satellite antenna, or scanner. These and other input devices are often connected to the processing unit via a serial port interface coupled to the system bus. Alternatively, the input device may be connected by other interfaces such as a parallel port, a game port, or a universal serial bus (USB). A monitor or another display device is also connected to the system bus via an interface, such as a video adapter. In addition to the monitor, personal computers typically include other peripheral output devices (not shown) such as speakers and printers.

コンピュータは、リモートコンピュータなどの1つまたは2つ以上の遠隔のコンピュータに対して論理結合を用いて、ネットワーク化された環境で動作し得る。遠隔のコンピュータは、それぞれ、別のパーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークPC、ピアデバイスまたはその他の一般的なネットワークノードであり、一般に、コンピュータに関して上述した要素の大半またはすべてを含み得る。論理結合は、ローカルエリアネットワーク(LAN)および広域ネットワーク(WAN)を含むが、これは、例としてここに示すものであり、限定するものではない。このようなネットワーク環境は、事務所規模または企業規模のコンピュータネットワーク、イントラネットおよびインターネットにおいて一般的なものである。   A computer may operate in a networked environment using logical coupling to one or more remote computers, such as a remote computer. Each remote computer is another personal computer, server, router, network PC, peer device or other common network node and may generally include most or all of the elements described above with respect to the computer. Logical connections include a local area network (LAN) and a wide area network (WAN), which are shown here by way of example and not limitation. Such network environments are common in office-scale or enterprise-scale computer networks, intranets and the Internet.

LANネットワーク環境で用いられる場合、コンピュータは、ローカルネットワークにネットワークインターフェースまたはアダプタを介して接続される。WANネットワーク環境で用いられる場合、コンピュータは、モデム、無線リンク、またはインターネットなどの広域ネットワーク上で通信を確立するためのその他の手段を含み得る。内蔵または外付けであり得るモデムは、シリアルポートインターフェースを介してシステムバスに接続される。ネットワーク環境においては、コンピュータ、またはその一部に関して説明されたプログラムモジュールは、遠隔のメモリ記憶装置に記憶され得る。当然のことながら、提示したネットワーク接続は、例示的なものであり、広域ネットワーク上で通信を確立するためのその他の手段が用いられてもよい。   When used in a LAN network environment, the computer is connected to the local network via a network interface or adapter. When used in a WAN network environment, the computer may include a modem, a wireless link, or other means for establishing communications over a wide area network such as the Internet. A modem, which can be internal or external, is connected to the system bus via a serial port interface. In a network environment, the program modules described with respect to the computer, or portions thereof, may be stored in a remote memory storage device. Of course, the network connections presented are exemplary and other means for establishing communications over a wide area network may be used.

本発明の範囲内の実施形態はまた、コンピュータ実行可能命令またはデータ構造を内部に記憶した、搬送または有するためのコンピュータ可読媒体を含む。このようなコンピュータ可読媒体は、汎用または専用コンピュータによってアクセスされ得る任意の入手可能な媒体であり得る。例としてであり、限定するものではないが、このようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROMもしくはその他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、もしくはその他の磁気記憶装置、または所望のプログラムコード手段をコンピュータ実行可能命令もしくはデータ構造の形態で搬送もしくは記憶するのに用いられ得る、また汎用もしくは専用コンピュータによってアクセスされ得る任意のその他の媒体を備え得る。ネットワークまたは別の通信接続上で、情報がコンピュータに転送または提供される場合(有線、または無線、あるいは有線もしくは無線の組み合わせ)、コンピュータは、適切に、この接続をコンピュータ可読媒体とみなす。このように、あらゆるこのような接続は、適切に、コンピュータ可読媒体と称される。上記の組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。コンピュータ実行可能命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または専用処理装置に特定の機能または機能群を実行させる命令およびデータを備える。   Embodiments within the scope of the present invention also include computer-readable media for carrying or having computer-executable instructions or data structures stored therein. Such computer-readable media can be any available media that can be accessed by a general purpose or special purpose computer. By way of example and not limitation, such computer readable media may be RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage device, magnetic disk storage device, or other magnetic storage device, or as desired. Any other medium that can be used to carry or store the program code means in the form of computer-executable instructions or data structures and that can be accessed by a general purpose or special purpose computer. When information is transferred or provided to a computer over a network or another communication connection (wired or wireless, or a combination of wired or wireless), the computer suitably considers this connection as a computer-readable medium. As such, any such connection is properly termed a computer-readable medium. Combinations of the above should also be included within the scope of computer-readable media. Computer-executable instructions comprise, for example, instructions and data which cause a general purpose computer, special purpose computer, or special purpose processing device to perform a certain function or group of functions.

一動作モードでは、容器105に収容される凍結サンプルは、キャリブレーションマーク161を機構に対して固定された位置に有するプラットフォーム103上の機構107に(例えば、ロボットシステムによって)配置される。カメラ143は、容器105が機構107で受容される間に、容器105およびその中のサンプルの画像を撮影する。プロセッサ114は、(a)画像中のコントラストを評価して、凍結サンプルにおける1つまたは2つ以上の孔候補を識別すること、および(b)孔候補に対するキャリブレーションマークの位置に関する情報を用いて、1つまたは2つ以上の候補が、凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうか判定することによって、容器105に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する。凍結サンプルコアは、プロセッサによって判定される凍結サンプルコアが未だ採取されていない位置でサンプルから採取される。   In one mode of operation, the frozen sample contained in the container 105 is placed (eg, by a robotic system) on a mechanism 107 on the platform 103 having a calibration mark 161 in a fixed position relative to the mechanism. The camera 143 takes images of the container 105 and the sample therein while the container 105 is received by the mechanism 107. The processor 114 (a) evaluates the contrast in the image to identify one or more hole candidates in the frozen sample, and (b) uses information regarding the position of the calibration mark relative to the hole candidates. A frozen sample core has already been taken from the frozen sample contained in the container 105 by determining whether one or more candidates are likely to be an artifact rather than a true hole in the frozen sample. One or more positions are determined. The frozen sample core is taken from the sample at a location where the frozen sample core determined by the processor has not yet been taken.

別の動作モードでは、カメラは、凍結サンプルを収容する容器105の画像を撮影する。プロセッサ114は、(a)画像中のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別すること、および(b)1つまたは2つ以上の孔候補が、凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定することによって、撮影した画像を用いて、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する。この判定を行うために、プロセッサ114は、以下の情報、すなわち、
孔候補の寸法、
孔候補と容器105の重心軸との間の距離、
第1の線と第2の線との間に形成される角度であって、第1の線が、孔と容器の重心軸との間に延在し、第2の線が、容器の重心軸と別の孔候補との間に延在する、第1の線と第2の線との間に形成される角度、
1つまたは2つ以上の孔候補の位置と、予想される凍結サンプル中の孔のパターンとの間の関係、
容器の周縁部に対する1つまたは2つ以上の孔候補の位置、
識別される孔候補の数、
孔候補と周囲の領域との間のコントラストの量、および
これらの組み合わせ
のうちの少なくとも1つを含む情報を用いる。
In another mode of operation, the camera takes an image of the container 105 containing the frozen sample. The processor 114 (a) evaluates the contrast in the image to identify one or more hole candidates, and (b) one or more hole candidates are the real samples of the frozen sample. One or more locations where a frozen sample core has already been taken from a frozen sample contained in a container using the captured image by determining whether it is likely an artifact rather than a hole Determine. In order to make this determination, the processor 114 has the following information:
The dimensions of the hole candidates,
The distance between the hole candidate and the center of gravity axis of the container 105,
An angle formed between the first line and the second line, wherein the first line extends between the hole and the center of gravity axis of the container, and the second line is the center of gravity of the container An angle formed between the first line and the second line, extending between the axis and another hole candidate,
The relationship between the location of one or more candidate holes and the expected pattern of holes in the frozen sample;
The location of one or more candidate holes relative to the periphery of the container;
The number of hole candidates identified,
Information is used that includes at least one of the amount of contrast between the hole candidate and the surrounding region, and combinations thereof.

システムは、プロセッサによって判定される凍結サンプルコアが未だ採取されていない位置で、凍結サンプルコアを凍結サンプルから採取する。   The system collects the frozen sample core from the frozen sample at a location where the frozen sample core determined by the processor has not yet been collected.

さらに別の動作モードでは、ロボットシステム101は、カメラ143を用いて、プラットフォーム103上にある1つまたは2つ以上の固定ターゲット171の画像を撮影することによって、キャリブレーションされる。プロセッサ114は、1つまたは2つ以上のターゲット171の画像を用いて、ロボットシステムをキャリブレーションする。次いで、同じカメラ143を用いて、容器がプラットフォームによって支持されている間に、1つまたは2つ以上の容器105の画像を撮影して、凍結サンプルから1つまたは2つ以上の凍結サンプルコアが既に採取されたかどうかを判定する。   In yet another mode of operation, the robotic system 101 is calibrated by taking images of one or more fixed targets 171 on the platform 103 using the camera 143. The processor 114 uses the image of one or more targets 171 to calibrate the robot system. The same camera 143 is then used to take an image of one or more containers 105 while the containers are being supported by the platform, so that one or more frozen sample cores are obtained from the frozen sample. Determine whether it has already been collected.

さらに別の動作モードでは、ロボットシステム101は、第1の容器105内の凍結サンプルに対してカメラ143を移動するように操作されて、カメラが、第1の容器内の凍結サンプルに向けられるようにする。容器105内の凍結サンプルは、リングライト145を用いて照らされる。カメラ143は、照らされた凍結サンプルの画像を撮影するために用いられる。プロセッサ114は、撮影した画像のコントラストを評価し、画像を処理して、撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別する。プロセッサ114は、凍結サンプルにおいて、孔候補がアーティファクトもしくは本当の孔である可能性が高いかどうかを判定する。ロボットシステム101は、容器105のうちの二番目に対してカメラを移動して、カメラが第2の容器内の凍結サンプルに向けられるようにし、そして処理が繰り返される。   In yet another mode of operation, the robotic system 101 is operated to move the camera 143 relative to the frozen sample in the first container 105 so that the camera is directed at the frozen sample in the first container. To. The frozen sample in the container 105 is illuminated using a ring light 145. The camera 143 is used to take an image of the illuminated frozen sample. The processor 114 evaluates the contrast of the captured image, processes the image, and identifies one or more hole candidates in the captured image. The processor 114 determines whether the hole candidate is likely to be an artifact or a true hole in the frozen sample. The robotic system 101 moves the camera relative to the second of the containers 105 so that the camera is pointed at the frozen sample in the second container and the process is repeated.

さらに別の動作モードでは、ロボットシステム101は、第1の容器105に対してカメラ143を移動して、カメラが、第1の容器内の凍結サンプルに向けられるようにする。容器105内の凍結サンプルは、着色光で照らされる。カメラ143は、照らされた凍結サンプルのグレースケール画像を撮影する。プロセッサ114は、撮影した画像のコントラストを評価し、画像を処理して、撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別する。プロセッサ113は、凍結サンプルにおいて、孔候補がアーティファクトもしくは本当の孔である可能性が高いかどうかを判定する。ロボットシステム101は、容器105のうちの二番目に対してカメラ143を移動して、カメラが第2の容器内の凍結サンプルに向けられるようにする。プロセスは、繰り返される。   In yet another mode of operation, the robotic system 101 moves the camera 143 relative to the first container 105 so that the camera is pointed at the frozen sample in the first container. The frozen sample in the container 105 is illuminated with colored light. The camera 143 takes a grayscale image of the illuminated frozen sample. The processor 114 evaluates the contrast of the captured image, processes the image, and identifies one or more hole candidates in the captured image. The processor 113 determines whether the candidate hole is likely to be an artifact or a true hole in the frozen sample. The robotic system 101 moves the camera 143 relative to the second of the containers 105 so that the camera is pointed at the frozen sample in the second container. The process is repeated.

別の動作モードでは、ロボットシステム101は、第1の容器105に対してカメラ143を移動して、カメラが、第1の容器内の凍結サンプルに向けられるようにする。容器105内の凍結サンプルは、凍結サンプルの色と一致するように選択される色を有する照明145で照らされる。カメラ143は、照らされた凍結サンプルの画像を撮影する。プロセッサ114は、撮影した画像のコントラストを評価し、画像を処理して、撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別する。プロセッサ114は、凍結サンプルにおいて、孔候補がアーティファクトもしくは本当の孔である可能性が高いかどうかを判定する。ロボットシステムは、容器105のうちの二番目に対してカメラ143を移動して、カメラが第2の容器内の凍結サンプルに向けられるようにし、そして処理が繰り返される。   In another mode of operation, the robotic system 101 moves the camera 143 relative to the first container 105 so that the camera is pointed at the frozen sample in the first container. The frozen sample in the container 105 is illuminated with illumination 145 having a color selected to match the color of the frozen sample. The camera 143 takes an image of the illuminated frozen sample. The processor 114 evaluates the contrast of the captured image, processes the image, and identifies one or more hole candidates in the captured image. The processor 114 determines whether the hole candidate is likely to be an artifact or a true hole in the frozen sample. The robotic system moves the camera 143 relative to the second of the containers 105 so that the camera is pointed at the frozen sample in the second container and the process is repeated.

別の動作モードでは、ロボットシステム101は、凍結サンプルコアが容器に収容された凍結サンプルから抜き取られる間に、容器を受容するための機構107に、プラットフォーム103上の容器105のうちの1つを配置する。照明181、183、185のうちの1つまたは2つ以上は、容器105に対してバックライティングおよびサイドライティングのうちの少なくとも1つを提供する。別の実施形態では、1つまたは2つ以上の照明は、容器105に直接照明を提供し得る。カメラ143は、凍結サンプルの画像を、これが直接的または間接的に(例えば、サイドライトおよびバックライトの両方、またはいずれか一方)照らされる間に撮影する。プロセッサ114は、撮影した画像のコントラストを評価し、画像を処理して、撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別する。   In another mode of operation, the robotic system 101 places one of the containers 105 on the platform 103 into a mechanism 107 for receiving a container while the frozen sample core is withdrawn from the frozen sample contained in the container. Deploy. One or more of the illuminations 181, 183, 185 provide at least one of backlighting and sidelighting for the container 105. In another embodiment, one or more lights may provide light directly to the container 105. The camera 143 captures an image of the frozen sample while it is illuminated directly or indirectly (eg, side lights and / or backlight). The processor 114 evaluates the contrast of the captured image, processes the image, and identifies one or more hole candidates in the captured image.

上述の動作モードは、本発明の範囲内で、組み合わせて用いられ得る、または、これらは別個に用いられ得る。   The modes of operation described above can be used in combination within the scope of the present invention, or they can be used separately.

本発明の要素またはその好ましい実施形態を導入する際、冠詞「a」、「an」、「the」、および「前記(said)」は、要素のうちの1つまたは2つ以上が存在することを意味することが意図される。「備える(comprising)」、「含む(including)」、および「有する(having)」という用語は、包括的であることが意図され、列挙された要素以外の追加的な要素が存在してもよいことを意味する。   In introducing an element of the present invention or a preferred embodiment thereof, the articles “a”, “an”, “the”, and “said” are such that one or more of the elements are present. Is intended to mean The terms “comprising”, “including”, and “having” are intended to be inclusive and there may be additional elements other than the listed elements. Means that.

上記を鑑みれば、本発明のいくつかの目的が達成され、その他の有利な結果が得られたことが分かる。   In view of the above, it will be seen that the several objects of the invention are achieved and other advantageous results are obtained.

上記の構築物には、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができることから、上記の説明に包含され、添付の図面に示されるすべての事項は、例示的に解釈されるべきものであり、限定的な意味で解釈されるべきではないことが意図される。   Since various modifications can be made to the above construction without departing from the scope of the present invention, all matters included in the above description and shown in the accompanying drawings are construed in an illustrative manner. It is intended and should not be construed in a limiting sense.

Claims (120)

各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムであって、前記マシンビジョンシステムが、
前記容器のうちの1つまたは2つ以上を支持するためのプラットフォームであって、前記プラットフォームが、前記容器のうちの少なくとも1つを受容するための機構と、前記プラットフォーム上において、前記機構に対して固定された位置にある一組のキャリブレーションマークとを有する、プラットフォームと、
前記容器が前記機構で受容される間に、前記容器の画像を撮影するためのカメラと、
前記容器の前記画像を表す画像データを前記カメラから受信するように、ならびに、(a)前記画像中のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別すること、および(b)前記孔候補に対する前記キャリブレーションマークの前記位置に関する情報を用いて、前記1つまたは2つ以上の候補が、前記サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定することによって、前記容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように構成されるプロセッサと
を備えるマシンビジョンシステム。
A machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container, the machine vision system comprising:
A platform for supporting one or more of the containers, the platform having a mechanism for receiving at least one of the containers and on the platform with respect to the mechanism; A platform having a set of calibration marks in a fixed position
A camera for taking an image of the container while the container is received by the mechanism;
Receiving image data representing the image of the container from the camera, and (a) evaluating the contrast in the image to identify one or more hole candidates, and (b) ) Using information about the position of the calibration mark relative to the hole candidate, determine whether the one or more candidates are likely to be artifacts rather than real holes in the sample A machine vision system comprising: a processor configured to determine one or more positions from which frozen sample cores have already been collected from frozen samples contained in the container.
前記孔候補に対する前記キャリブレーションマークの前記位置に関する情報を用いることが、前記キャリブレーションマークを用いて、前記容器の重心軸を識別することと、(i)前記容器の前記重心軸に対する前記1つまたは2つ以上の孔候補の前記位置に関する情報を用いること、および(ii)前記容器の前記重心軸に対する前記孔候補のうちの別の角度位置と比べた、前記容器の前記重心軸に対する前記孔候補のうちの1つの角度位置に関する情報を用いることのうちの少なくとも1つとを備える、請求項1に記載のマシンビジョンシステム。   Using information about the position of the calibration mark relative to the hole candidate, identifying the center of gravity axis of the container using the calibration mark; and (i) the one for the center of gravity axis of the container Or using information about the position of two or more hole candidates, and (ii) the hole relative to the centroid of the container compared to another angular position of the hole candidates relative to the centroid of the container The machine vision system of claim 1, comprising using at least one of information about an angular position of one of the candidates. 前記判定することが、前記1つまたは2つ以上の孔候補の寸法に関する情報を用いて、前記1つまたは2つ以上の候補が、前記サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定することをさらに備える、請求項1または2に記載のマシンビジョンシステム。   Using the information regarding the size of the one or more hole candidates to determine, the one or more candidates may be an artifact rather than a real hole in the sample. The machine vision system of claim 1 or 2, further comprising determining whether it is high. 前記プロセッサが、前記容器の縁部を検出することなしに、前記キャリブレーションマークの前記位置に応じて、前記容器の前記重心軸を識別するように構成される、請求項2〜3のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   4. The processor according to claim 2, wherein the processor is configured to identify the center of gravity axis of the container according to the position of the calibration mark without detecting an edge of the container. The machine vision system according to item 1. 前記プロセッサが、前記容器の縁部を識別するように構成され、前記判定することが、前記容器の前記縁部に対する前記1つまたは2つ以上の候補孔の前記位置に関する情報を用いて、前記1つまたは2つ以上の候補が、前記サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定することを備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   The processor is configured to identify an edge of the container, and the determining uses information regarding the position of the one or more candidate holes relative to the edge of the container, 4. Machine vision according to any one of the preceding claims, comprising determining whether one or more candidates are likely to be artifacts rather than real holes in the sample. system. 前記キャリブレーションマークが、低出力抵抗ヒーターを備えて、霜が前記キャリブレーションマーク上へ蓄積するのを抑制する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   The machine vision system according to any one of claims 1 to 5, wherein the calibration mark includes a low output resistance heater and suppresses accumulation of frost on the calibration mark. 前記プロセッサが、前記機構の位置に対して、前記カメラの位置を制御するようにさらに構成される、請求項1〜6のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   The machine vision system of claim 1, wherein the processor is further configured to control a position of the camera relative to a position of the mechanism. 前記プロセッサが、前記容器の重心軸に対する前記1つまたは2つ以上の孔候補の前記位置に関する情報を用いて、前記1つまたは2つ以上の孔候補が、前記サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するように構成される、請求項1〜7のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   The processor uses information about the position of the one or more hole candidates relative to the center of gravity axis of the container so that the one or more hole candidates are not real holes in the sample; The machine vision system of claim 1, configured to determine whether an artifact is likely. 前記プロセッサが、前記容器の前記重心軸に対する前記孔候補のうちの別の角度位置と比べた、前記容器の前記重心軸に対する前記孔候補のうちの1つの角度位置に関する情報を用いて、前記1つまたは2つ以上の孔候補が、前記サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するように構成される、請求項1〜8のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   The processor uses the information regarding the angular position of one of the hole candidates for the centroid axis of the container compared to another angular position of the hole candidates for the centroid axis of the container. 9. The method of any one of claims 1-8, configured to determine whether one or more hole candidates are likely to be artifacts rather than real holes in the sample. Machine vision system. 前記プロセッサが、中心を前記キャリブレーションマークから三角測量することによって、前記容器の前記重心軸を識別するように構成される、請求項1〜9のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   The machine vision system according to claim 1, wherein the processor is configured to identify the centroid axis of the container by triangulating a center from the calibration mark. 容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取する方法であって、前記方法が、
プラットフォーム上における容器を受容するための機構に前記容器を配置するステップであって、前記プラットフォームが、前記プラットフォーム上において、前記機構に対して固定された位置にある一組のキャリブレーションマークを有する、配置するステップと、
前記容器が前記機構で受容される間に、前記容器の画像を撮影するステップと、
(a)前記画像中のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別すること、および(b)前記孔候補に対する前記キャリブレーションマークの前記位置に関する情報を用いて、前記1つまたは2つ以上の候補が、前記凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定することによって、前記容器に収容された前記凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するステップと、
前記判定するステップにおいて判定される、凍結サンプルコアが未だ採取されていない位置で前記サンプルから前記凍結サンプルコアを採取するステップと
を備える、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取する方法。
A method for collecting a frozen sample core from a frozen sample contained in a container, the method comprising:
Placing the container in a mechanism for receiving a container on the platform, the platform having a set of calibration marks in a fixed position relative to the mechanism on the platform; Placing step;
Taking an image of the container while the container is received by the mechanism;
(A) evaluating the contrast in the image to identify one or more hole candidates; and (b) using the information regarding the position of the calibration mark relative to the hole candidates, A frozen sample core has already been collected from the frozen sample contained in the container by determining whether one or more candidates are likely to be artifacts rather than the true pores of the frozen sample Determining one or more locations that have been performed;
Collecting the frozen sample core from the frozen sample contained in the container, the method comprising: collecting the frozen sample core from the sample at a position where the frozen sample core is not yet collected as determined in the determining step .
前記判定するステップが、前記1つまたは2つ以上の候補が、前記凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するのを助けるために、前記1つまたは2つ以上の孔候補の寸法に関する情報を用いるステップをさらに備える、請求項11に記載の方法。   The determining step helps to determine whether the one or more candidates are likely to be an artifact rather than a real hole in the frozen sample. The method of claim 11, further comprising using information regarding the dimensions of one or more hole candidates. 前記撮影した画像において前記容器の周縁部を検出するステップをさらに備え、前記判定するステップが、前記容器の前記縁部に対する前記1つまたは2つ以上の孔候補の前記位置に関する情報を用いて、前記1つまたは2つ以上の候補が、前記凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するのを助けるステップをさらに備える、請求項11〜12のいずれか1項に記載の方法。   Further comprising detecting a peripheral edge of the container in the captured image, wherein the determining step uses information regarding the position of the one or more hole candidates relative to the edge of the container; 13. The method of any one of claims 11 to 12, further comprising the step of helping determine whether the one or more candidates are likely to be artifacts rather than true holes in the frozen sample. The method according to item. 前記キャリブレーションマークを加熱して、霜が前記キャリブレーションマーク上へ蓄積するのを抑制するステップをさらに備える、請求項11〜13のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 11 to 13, further comprising heating the calibration mark to prevent frost from accumulating on the calibration mark. 前記1つまたは2つ以上の孔候補に対する前記キャリブレーションマークの前記位置に関する情報を用いるステップが、前記容器の重心軸を識別するステップと、前記容器の前記重心軸に対する前記孔候補の前記位置を評価するステップとを備えて、前記1つまたは2つ以上の候補が、前記凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定する、請求項11または14に記載の方法。   Using the information about the position of the calibration mark with respect to the one or more hole candidates identifies the center of gravity axis of the container; and the position of the hole candidate with respect to the center of gravity axis of the container. And determining whether the one or more candidates are likely to be artifacts rather than real holes in the frozen sample. Method. 前記容器の前記重心軸に対する前記孔候補の前記位置を評価するステップが、前記容器の前記重心軸に対する前記孔候補のうちの別の角度位置と比べた、前記容器の前記重心軸に対する前記孔候補のうちの1つの角度位置に関する情報を用いるステップを備えて、前記1つまたは2つ以上の候補が、前記凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定する、請求項15に記載の方法。   The step of evaluating the position of the hole candidate with respect to the center of gravity axis of the container is compared with another angle position of the hole candidates with respect to the center of gravity axis of the container, and Determining whether the one or more candidates are likely to be an artifact rather than a real hole in the frozen sample, comprising using information about the angular position of The method of claim 15. 前記容器の前記重心軸を識別するステップが、三角測量を用いるステップを備える、請求項15〜16のいずれか1項に記載の方法。   17. A method according to any one of claims 15 to 16, wherein identifying the center of gravity axis of the container comprises using triangulation. 前記画像のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別するステップが、前記画像に閾値処理フィルタを適用するステップを備える、請求項11〜17のいずれか1項に記載の方法。   18. The method of any one of claims 11 to 17, wherein evaluating the contrast of the image to identify one or more candidate holes comprises applying a thresholding filter to the image. Method. 前記画像のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別するステップが、前記画像にモルフォロジカルフィルタを適用するステップを備える、請求項11〜18のいずれか1項に記載の方法。   19. The method of claim 11, wherein evaluating the contrast of the image to identify one or more hole candidates comprises applying a morphological filter to the image. Method. 前記画像のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別するステップが、前記画像に前記閾値処理フィルタを適用するステップの後に、前記画像にモルフォロジカルフィルタを適用するステップをさらに備える、請求項18に記載の方法。   Evaluating the contrast of the image to identify one or more hole candidates further includes applying a morphological filter to the image after applying the thresholding filter to the image. The method of claim 18 comprising. 前記画像のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別するステップが、前記フィルタリングの後、粒子分析画像アルゴリズムを適用するステップを備える、請求項18〜20のいずれか1項に記載の方法。   21. The method of any one of claims 18-20, wherein evaluating the contrast of the image to identify one or more hole candidates comprises applying a particle analysis image algorithm after the filtering. The method described in 1. 各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムであって、前記マシンビジョンシステムが、
プラットフォームと、
前記容器のうちの1つの画像を、それが前記プラットフォーム上にある間に撮影するためのカメラと、
前記カメラによって撮影された前記画像を表す画像データを前記カメラから受信するように、ならびに、(a)前記画像のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別すること、および(b)前記1つまたは2つ以上の孔候補が、前記サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを、
(i)前記孔候補の寸法、
(ii)前記孔候補と前記容器の重心軸との間の距離、
(iii)第1の線と第2の線との間に形成される角度であって、前記第1の線が、前記孔と前記容器の前記重心軸との間に延在し、前記第2の線が、前記容器の前記重心軸と別の孔候補との間に延在する、第1の線と第2の線との間に形成される角度、
(iv)前記1つまたは2つ以上の孔候補の前記位置と、予想される前記サンプル中の孔のパターンとの間の関係、
(v)前記容器の周縁部に対する前記1つまたは2つ以上の孔候補の前記位置、
(vi)識別される孔候補の数、
(vii)前記孔候補と前記孔候補の周囲の領域との間のコントラストの量、および
(viii)これらの組み合わせ
のうちの少なくとも1つを用いて判定することによって、前記容器に収容された前記凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように構成されるプロセッサと
を備えるマシンビジョンシステム。
A machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container, the machine vision system comprising:
Platform,
A camera for taking an image of one of the containers while it is on the platform;
Receiving image data representing the image taken by the camera from the camera, and (a) evaluating the contrast of the image to identify one or more hole candidates; and (B) whether the one or more hole candidates are likely to be artifacts rather than real holes in the sample;
(I) the size of the hole candidate;
(Ii) a distance between the hole candidate and the center of gravity axis of the container;
(Iii) an angle formed between a first line and a second line, wherein the first line extends between the hole and the barycentric axis of the container; An angle formed between a first line and a second line, wherein two lines extend between the center of gravity axis of the container and another hole candidate;
(Iv) a relationship between the position of the one or more hole candidates and the expected pattern of holes in the sample;
(V) the position of the one or more hole candidates relative to the periphery of the container;
(Vi) number of hole candidates identified,
(Vii) the amount of contrast between the hole candidate and the area surrounding the hole candidate, and (viii) the determination of at least one of these combinations to determine whether the container contained in the container A machine vision system comprising: a processor configured to determine one or more locations where a frozen sample core has already been taken from a frozen sample.
前記プロセッサが、前記容器の周縁部に対する前記1つまたは2つ以上の孔候補の位置に関する情報を用いて、前記1つまたは2つ以上の孔候補が、前記凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するように構成される、請求項22に記載のマシンビジョンシステム。   The processor uses information regarding the location of the one or more hole candidates relative to the periphery of the container so that the one or more hole candidates are not real holes in the frozen sample, 23. The machine vision system of claim 22, configured to determine whether an artifact is likely. 前記プロセッサが、前記1つまたは2つ以上の孔候補の前記寸法に関する情報を用いて、前記1つまたは2つ以上の孔候補が、前記凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するように構成される、請求項22〜23のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   The processor may use the information regarding the dimensions of the one or more hole candidates to cause the one or more hole candidates to be an artifact rather than a real hole in the frozen sample. 24. A machine vision system as claimed in any one of claims 22 to 23 configured to determine whether or not is high. 前記プロセッサが、前記孔候補と前記容器の重心軸との間の距離に関する情報を用いて、前記1つまたは2つ以上の孔候補が、前記凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するように構成される、請求項22〜24のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   The processor may use the information about the distance between the hole candidate and the center of gravity axis of the container to allow the one or more hole candidates to be an artifact rather than a real hole in the frozen sample. 25. A machine vision system according to any one of claims 22 to 24, configured to determine whether or not the property is high. 前記プロセッサが、第1の線と第2の線との間に形成される前記角度であって、前記第1の線が、前記孔と前記容器の前記重心軸との間に延在し、前記第2の線が、前記容器の前記重心軸と別の孔候補との間に延在する、第1の線と第2の線との間に形成される角度に関する情報を用いることによって、前記1つまたは2つ以上の孔候補が、前記サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するように構成される、請求項22〜25のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   The processor has the angle formed between a first line and a second line, the first line extending between the hole and the center of gravity axis of the container; By using information about the angle formed between the first line and the second line, wherein the second line extends between the center of gravity axis of the container and another hole candidate, 26. The method of any one of claims 22-25, wherein the one or more hole candidates are configured to determine whether they are likely to be artifacts rather than real holes in the sample. The machine vision system described. 前記プロセッサが、前記1つまたは2つ以上の孔候補の前記位置と、予想される前記凍結サンプル中の孔のパターンとの間の前記関係に関する情報を用いることによって、前記1つまたは2つ以上の孔候補が、前記凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するように構成される、請求項22〜26のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   The processor uses the information about the relationship between the position of the one or more candidate holes and the expected pattern of holes in the frozen sample to thereby determine the one or more 27. A machine vision system according to any one of claims 22 to 26, configured to determine whether a hole candidate is likely to be an artifact rather than a real hole in the frozen sample. 前記プロセッサが、識別される孔候補の前記数に関する情報を用いることによって、前記1つまたは2つ以上の孔候補が、前記凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するように構成される、請求項22〜27のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   Whether the processor uses the information about the number of identified hole candidates to determine whether the one or more hole candidates are likely to be artifacts rather than real holes in the frozen sample. 28. A machine vision system according to any one of claims 22 to 27, wherein the machine vision system is configured to determine 前記プロセッサが、前記孔候補と前記孔候補の周囲の前記領域との間のコントラストの前記量に関する情報を用いることによって、前記1つまたは2つ以上の孔候補が、前記凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するように構成される、請求項28に記載のマシンビジョンシステム。   The processor uses the information about the amount of contrast between the hole candidates and the region around the hole candidates so that the one or more hole candidates are real holes of the frozen sample. 29. The machine vision system of claim 28, configured to determine whether it is likely an artifact rather than. 容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取する方法であって、前記方法が、
前記容器の画像を撮影するステップと、
(a)前記画像のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別すること、および(b)前記1つまたは2つ以上の孔候補が、前記凍結サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを、
(i)前記孔候補の寸法、
(ii)前記孔候補と前記容器の重心軸との間の距離、
(iii)第1の線と第2の線との間に形成される角度であって、前記第1の線が、前記孔と前記容器の前記重心軸との間に延在し、前記第2の線が、前記容器の前記重心軸と別の孔候補との間に延在する、第1の線と第2の線との間に形成される角度、
(iv)前記1つまたは2つ以上の孔候補の前記位置と、予想される前記凍結サンプル中の孔のパターンとの間の関係、
(v)前記容器の周縁部に対する前記1つまたは2つ以上の孔候補の位置、
(vi)識別される孔候補の数、
(vii)前記孔候補と周囲の領域との間のコントラストの量、および
(viii)これらの組み合わせ
のうちの少なくとも1つを含む情報用いて判定することによって、前記容器に収容された前記凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するために、前記撮影した画像を用いるステップと、
前記判定するステップにおいて判定される、凍結サンプルコアが未だ採取されていない位置で前記サンプルから前記凍結サンプルコアを採取するステップと
を備える、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取する方法。
A method for collecting a frozen sample core from a frozen sample contained in a container, the method comprising:
Taking an image of the container;
(A) evaluating the contrast of the image to identify one or more hole candidates; and (b) the one or more hole candidates being real holes in the frozen sample. And whether it ’s likely to be an artifact,
(I) the size of the hole candidate;
(Ii) a distance between the hole candidate and the center of gravity axis of the container;
(Iii) an angle formed between a first line and a second line, wherein the first line extends between the hole and the barycentric axis of the container; An angle formed between a first line and a second line, wherein two lines extend between the center of gravity axis of the container and another hole candidate;
(Iv) a relationship between the position of the one or more candidate holes and the expected pattern of holes in the frozen sample;
(V) the position of the one or more hole candidates relative to the peripheral edge of the container;
(Vi) number of hole candidates identified,
(Vii) the amount of contrast between the hole candidate and the surrounding region, and (viii) the frozen sample contained in the container by determining using information including at least one of these combinations Using the captured image to determine one or more locations from which frozen sample cores have already been collected;
Collecting the frozen sample core from the frozen sample contained in the container, the method comprising: collecting the frozen sample core from the sample at a position where the frozen sample core is not yet collected as determined in the determining step .
前記判定するステップが、前記容器の周縁部に対する前記1つまたは2つ以上の孔候補の位置に関する情報を用いるステップを備える、請求項30に記載の方法。   31. The method of claim 30, wherein the determining comprises using information regarding the location of the one or more hole candidates relative to a peripheral edge of the container. 前記判定するステップが、前記1つまたは2つ以上の孔候補の前記寸法に関する情報を用いるステップを備える、請求項30〜31のいずれか1項に記載の方法。   32. A method according to any one of claims 30 to 31, wherein the determining step comprises using information regarding the dimensions of the one or more hole candidates. 前記判定するステップが、前記孔候補と前記容器の重心軸との間の前記距離に関する情報を用いるステップを備える、請求項30〜32のいずれか1項に記載の方法。   33. A method according to any one of claims 30 to 32, wherein the determining step comprises using information regarding the distance between the hole candidate and the center of gravity axis of the container. 前記判定するステップが、第1の線と第2の線との間に形成される前記角度であって、前記第1の線が、前記孔と前記容器の前記重心軸との間に延在し、前記第2の線が、前記容器の前記重心軸と別の孔候補との間に延在する、第1の線と第2の線との間に形成される角度に関する情報を用いるステップを備える、請求項30〜33のいずれか1項に記載の方法。   The determining step is the angle formed between a first line and a second line, the first line extending between the hole and the center of gravity axis of the container. And using the information about the angle formed between the first line and the second line, wherein the second line extends between the center of gravity axis of the container and another hole candidate. 34. The method according to any one of claims 30 to 33, comprising: 前記判定するステップが、前記1つまたは2つ以上の孔候補の前記位置と、予想される前記凍結サンプル中の孔のパターンとの間の前記関係に関する情報を用いるステップを備える、請求項30〜34のいずれか1項に記載の方法。   31. The determining step comprises using information regarding the relationship between the location of the one or more hole candidates and an expected pattern of holes in the frozen sample. 35. The method according to any one of 34. 前記判定するステップが、識別される孔候補の前記数に関する情報を用いるステップを備える、請求項30〜35のいずれか1項に記載の方法。   36. A method according to any one of claims 30 to 35, wherein the determining step comprises using information regarding the number of hole candidates to be identified. 前記判定するステップが、前記孔候補と前記周囲の領域との間のコントラストの前記量に関する情報を用いるステップを備える、請求項30〜36のいずれか1項に記載の方法。   37. A method according to any one of claims 30 to 36, wherein the determining step comprises using information regarding the amount of contrast between the hole candidate and the surrounding region. 各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムをキャリブレーションするように構成されるキャリブレーションシステムであって、前記キャリブレーションシステムが、
前記容器を支持するためのプラットフォームであって、前記プラットフォームが、その上に1つまたは2つ以上の固定ターゲットを有する、プラットフォームと、
前記容器が前記プラットフォームによって支持される間、1つまたは2つ以上の容器の画像を撮影するために、また前記プラットフォーム上に配置された前記1つまたは2つ以上の固定ターゲットの画像を撮影するために、前記ロボットシステム上に取り付けられるカメラと、
プロセッサであって、
前記カメラが形成した画像を表す画像データを前記カメラから受信し、
前記プラットフォーム上にある前記1つまたは2つ以上の固定ターゲットの画像を用いて、前記ロボットシステムをキャリブレーションするように構成されるプロセッサと
を備える、キャリブレーションシステム。
A calibration system configured to calibrate a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container, the calibration system comprising:
A platform for supporting the container, the platform having one or more fixed targets thereon;
While the container is supported by the platform, to image one or more containers and also to image one or more fixed targets disposed on the platform A camera mounted on the robot system;
A processor,
Receiving image data representing an image formed by the camera from the camera;
A calibration system comprising: a processor configured to calibrate the robotic system using images of the one or more fixed targets on the platform.
前記プロセッサが、前記容器の画像中のコントラストを評価することによって、前記容器のうちの1つの凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するようにさらに構成される、請求項38に記載のキャリブレーションシステム。   The processor is further configured to determine one or more locations where a frozen sample core has already been taken from a frozen sample of one of the containers by evaluating a contrast in the image of the container. 40. The calibration system of claim 38. 前記1つまたは2つ以上の固定ターゲットが、xおよびy方向のキャリブレーションのための像を有するターゲットと、z方向のキャリブレーションのための既知の寸法を有する形状とを備える、請求項38〜39のいずれか1項に記載のキャリブレーションシステム。   The one or more fixed targets comprise a target having an image for calibration in the x and y directions and a shape having a known dimension for calibration in the z direction. 40. The calibration system according to any one of 39. 前記プラットフォームが、前記容器を受容するための陥凹部を有する作業デッキを備え、xおよびy方向のキャリブレーションのための前記像を有する前記ターゲットと、z方向のキャリブレーションのための既知の寸法を有する形状とが、前記陥凹部の外側の前記作業デッキの上面に固定される、請求項40に記載のキャリブレーションシステム。   The platform includes a work deck having a recess for receiving the container, the target having the image for calibration in the x and y directions, and a known dimension for calibration in the z direction. 41. The calibration system of claim 40, wherein the shape having is secured to an upper surface of the work deck outside the recess. 前記1つまたは2つ以上の固定ターゲットが、前記陥凹部の底部に固定されるターゲットを含む、請求項41に記載のキャリブレーションシステム。   42. The calibration system of claim 41, wherein the one or more fixed targets include a target that is fixed to a bottom of the recess. 前記陥凹部の前記底部に固定される前記ターゲットが、xおよびy方向のキャリブレーションのための像を有する、請求項42に記載のキャリブレーションシステム。   43. The calibration system of claim 42, wherein the target secured to the bottom of the recess has an image for calibration in the x and y directions. 前記カメラの明暗キャリブレーション用に、前記プラットフォーム上に濃度ステップ表示をさらに備える、請求項38〜43のいずれか1項に記載のキャリブレーションシステム。   44. The calibration system according to any one of claims 38 to 43, further comprising a density step display on the platform for light / dark calibration of the camera. 前記プロセッサが、
(i)凍結サンプルコアが採取される容器を受容するための機構、
(ii)凍結サンプルコアが置かれる容器を受容するための機構、
(iii)前記ロボットシステムのコアリングプローブを洗浄するための機構、
(iv)前記容器を保持するための前記プラットフォーム上の1つまたは2つ以上のトレイ、および
(v)これらの組み合わせ
からなる群から選択された前記プラットフォーム上の複数の特徴の画像を用いて前記ロボットシステムをキャリブレーションするようにさらに構成される、請求項38〜44のいずれか1項に記載のキャリブレーションシステム。
The processor is
(I) a mechanism for receiving the container from which the frozen sample core is collected;
(Ii) a mechanism for receiving a container in which the frozen sample core is placed;
(Iii) a mechanism for cleaning the coring probe of the robot system;
(Iv) one or more trays on the platform for holding the container; and (v) images of features on the platform selected from the group consisting of combinations thereof 45. A calibration system according to any one of claims 38 to 44, further configured to calibrate the robot system.
ユーザが前記カメラを、前記ターゲットのうちの1つと位置合わせされていない位置から、前記ターゲットと位置合わせされている位置に向けて案内できるように構成されるユーザインターフェースをさらに備える、請求項38〜45のいずれか1項に記載のキャリブレーションシステム。   The user interface further configured to allow a user to guide the camera from a position that is not aligned with one of the targets toward a position that is aligned with the target. 46. The calibration system according to any one of 45. 前記ロボットシステムが、エンドエフェクタを備え、前記カメラが、前記エンドエフェクタと共に前記プラットフォームに対して移動するために、前記エンドエフェクタ上に取り付けられ、前記エンドエフェクタまたは前記エンドエフェクタと共に移動可能なあらゆる構成要素と、前記プラットフォームまたは前記プラットフォーム上の構成要素との間でいかなる物理的接触もなく、前記キャリブレーションシステムが、前記ロボットシステムのキャリブレーションを完了するように構成される、請求項38〜46のいずれか1項に記載のキャリブレーションシステム。   The robot system comprises an end effector, and the camera is mounted on the end effector for movement with the end effector relative to the platform and is movable with the end effector or the end effector 47. Any one of claims 38 to 46, wherein the calibration system is configured to complete calibration of the robotic system without any physical contact between the platform and components on the platform. The calibration system according to claim 1. 前記ロボットシステムが、エンドエフェクタを備え、前記カメラが、前記エンドエフェクタと共に前記プラットフォームに対して移動するために、前記エンドエフェクタ上に取り付けられ、前記エンドエフェクタが、前記凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取するためのコアリングプローブと、容器を選択的に保持および解放するように適合される、前記プラットフォームに対して前記容器を移動するための把持部とをさらに備え、前記キャリブレーションシステムが、前記カメラ、プローブ、および把持部の互いに対する位置を判定して、前記カメラ、プローブ、および把持部に関連する位置のオフセットに関する変動を補償するようにさらに構成される、請求項38〜46のいずれか1項に記載のキャリブレーションシステム。   The robot system includes an end effector, and the camera is mounted on the end effector for movement with the end effector relative to the platform, the end effector taking a frozen sample core from the frozen sample. And a coring probe for moving the container relative to the platform, the calibration system being adapted to selectively hold and release the container, wherein the calibration system comprises the camera 47. Any one of claims 38-46, further configured to determine a position of the probe, and the gripper relative to each other to compensate for variations in position offset associated with the camera, probe, and gripper. Calibration system according to item. 各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムをキャリブレーションする方法であって、前記方法が、
前記凍結サンプルから1つまたは2つ以上の凍結サンプルコアが既に採取されたかどうか判定する前記ロボットシステムのプラットフォームによって前記容器が支持される間に、前記プラットフォーム上にある1つまたは2つ以上の固定ターゲットの画像を撮影するために、1つまたは2つ以上の容器の画像を撮影するためのカメラを用いるステップと、
前記1つまたは2つ以上のターゲットの画像を用いて、前記ロボットシステムをキャリブレーションするステップと
を備える方法。
A method of calibrating a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores from frozen samples, each contained in a respective container, the method comprising:
One or more immobilizations on the platform while the container is supported by the platform of the robotic system to determine if one or more frozen sample cores have already been taken from the frozen sample Using a camera to capture an image of one or more containers to capture an image of the target;
Calibrating the robotic system using images of the one or more targets.
前記プラットフォームが、前記容器を受容するための陥凹部を有する作業デッキを備え、前記1つまたは2つ以上のターゲットのうちの少なくとも1つが、前記陥凹部の外側の前記作業デッキの上面に固定される、請求項49に記載の方法。   The platform includes a work deck having a recess for receiving the container, and at least one of the one or more targets is secured to an upper surface of the work deck outside the recess. 50. The method of claim 49. 前記1つまたは2つ以上の固定ターゲットがまた、前記陥凹部の底部に固定される少なくとも1つのターゲットを含む、請求項50に記載の方法。   51. The method of claim 50, wherein the one or more fixed targets also include at least one target that is fixed to the bottom of the recess. 前記カメラの明暗設定をキャリブレーションするために、前記プラットフォーム上に濃度ステップ表示を用いるステップをさらに備える、請求項49〜51のいずれか1項に記載の方法。   52. A method according to any one of claims 49 to 51, further comprising using a density step display on the platform to calibrate the camera's light and dark settings. 前記ロボットシステムのキャリブレーションを助けるために、前記プラットフォーム上の複数の追加的な特徴の画像を用いるステップをさらに備え、前記複数の追加的な特徴が、
(i)凍結サンプルコアが採取される容器を受容するための機構、
(ii)凍結サンプルコアが置かれる容器を受容するための機構、
(iii)前記ロボットシステムのコアリングプローブを洗浄するための機構、
(iv)前記容器を保持するための前記プラットフォーム上の1つまたは2つ以上のトレイ、および
(v)これらの組み合わせ
のうちの少なくとも1つを含む、請求項49〜52のいずれか1項に記載の方法。
Using a plurality of additional feature images on the platform to aid calibration of the robotic system, the plurality of additional features comprising:
(I) a mechanism for receiving the container from which the frozen sample core is collected;
(Ii) a mechanism for receiving a container in which the frozen sample core is placed;
(Iii) a mechanism for cleaning the coring probe of the robot system;
53. In any one of claims 49 to 52, comprising (iv) one or more trays on the platform for holding the container, and (v) at least one of a combination thereof. The method described.
前記カメラを用いて、容器の画像を撮影するステップと、前記画像を用いて、前記サンプルにおける1つまたは2つ以上の孔の前記位置を判定するステップとをさらに備える、請求項49〜53のいずれか1項に記載の方法。   54. The method of claims 49-53, further comprising: taking an image of the container using the camera; and determining the position of one or more holes in the sample using the image. The method according to any one of the above. 各々が容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムであって、前記マシンビジョンシステムが、
前記容器がプラットフォームで支持される間に、容器の画像を撮影するためのカメラであって、前記カメラが、光学軸を有する、カメラと、
前記プラットフォーム上の前記容器を照らすためのリングライトであって、前記リングライトが、環状パターンで配置される複数の光源を備え、前記カメラの前記光学軸が、前記環状パターンの中心部分を通って延在する、リングライトと、
前記カメラが撮影した前記画像を表す画像データを前記カメラから受信するように、また前記画像中のコントラストを評価することによって、前記容器に収容された前記サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように適合されるプロセッサと
を備えるマシンビジョンシステム。
A machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores from a frozen sample each contained in a container, the machine vision system comprising:
A camera for taking an image of a container while the container is supported on a platform, the camera having an optical axis;
A ring light for illuminating the container on the platform, the ring light comprising a plurality of light sources arranged in an annular pattern, the optical axis of the camera extending through a central portion of the annular pattern With a ring light,
A frozen sample core has already been collected from the sample contained in the container by receiving image data representing the image taken by the camera from the camera and by evaluating the contrast in the image. A machine vision system comprising a processor adapted to determine one or more positions.
前記リングライトが、赤色光を放出する、請求項55に記載のマシンビジョンシステム。   56. The machine vision system of claim 55, wherein the ring light emits red light. 前記リングライトが、緑色光を放出する、請求項55に記載のマシンビジョンシステム。   56. The machine vision system of claim 55, wherein the ring light emits green light. 前記リングライトが、赤色発光素子、青色発光素子、および緑色発光素子を備え、前記赤色、青色、および緑色の発光素子の放つ光の強度が、選択的に調節可能であって、任意の複数の異なる光の色が、前記リングライトによって放出される光の色として選択できるようにする、請求項55に記載のマシンビジョンシステム。   The ring light includes a red light emitting element, a blue light emitting element, and a green light emitting element, and the intensity of light emitted from the red, blue, and green light emitting elements can be selectively adjusted, and any number of different 56. The machine vision system of claim 55, wherein a light color can be selected as a color of light emitted by the ring light. 前記リングライトが、多色LEDを備え、前記多色LEDのそれぞれが、赤色、緑色、青色、およびこれらの組み合わせを放出するように操作可能である、請求項55に記載のマシンビジョンシステム。   56. The machine vision system of claim 55, wherein the ring light comprises multi-color LEDs, each of the multi-color LEDs being operable to emit red, green, blue, and combinations thereof. 容器および前記容器に収容される凍結サンプルと組み合わせて、前記カメラが、前記凍結サンプルの画像を撮影するように配置され、前記リングライトが、前記凍結サンプルの色と一致する光を放出するように適合される、請求項55〜59のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   In combination with a container and a frozen sample contained in the container, the camera is arranged to take an image of the frozen sample and the ring light is adapted to emit light that matches the color of the frozen sample 60. A machine vision system according to any one of claims 55 to 59. 前記リングライトによって放出される前記光が、第1の色を有し、前記凍結サンプルの色が、第2の色を有し、前記第1の色が、(i)前記第2の色と同じ色、および(ii)6色RGB色相環における2つの隣接する色のうちの1つと比べて、前記第2の色とほぼ同じ色からなる群から選択される、請求項60に記載のマシンビジョンシステム。   The light emitted by the ring light has a first color, the color of the frozen sample has a second color, and the first color is (i) the same as the second color. 61. The machine vision of claim 60, wherein the machine vision is selected from the group consisting of a color and (ii) substantially the same color as the second color compared to one of two adjacent colors in a six-color RGB hue circle. system. 前記凍結サンプルが、黄色、橙色、および赤色からなる群から選択される色を有し、前記リングライトによって放出される前記光が、赤色である、請求項60〜61のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   62. The frozen sample of any one of claims 60 to 61, wherein the frozen sample has a color selected from the group consisting of yellow, orange, and red, and the light emitted by the ring light is red. Machine vision system. 前記リングライトおよびカメラが、前記リングライトにおける前記光源から前記カメラに直接の経路がないように配置される、請求項55〜62のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   63. A machine vision system according to any one of claims 55 to 62, wherein the ring light and camera are arranged such that there is no direct path from the light source in the ring light to the camera. 前記カメラが、対象からの光を受容するための前端を有し、前記リングライトが、前記カメラよりもさらに前方に延在して、前記リングライトの放出する前記光が、前記カメラの前方の位置から放出されるようにする、請求項55〜63のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   The camera has a front end for receiving light from an object, the ring light extends further forward than the camera, and the light emitted by the ring light is from a position in front of the camera. 64. The machine vision system of any one of claims 55 to 63, wherein the machine vision system is to be released. 前記リングライトが、環状の溝を有するハウジングを備え、前記光源が、前記溝内の奥まった位置に配置される、請求項55〜64のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   65. The machine vision system according to any one of claims 55 to 64, wherein the ring light includes a housing having an annular groove, and the light source is disposed at a recessed position in the groove. 凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法であって、前記凍結サンプルの各々が、それぞれの容器に収容され、前記方法が、
(a)前記容器のうちの最初の1つに対してカメラを移動して、前記カメラが前記第1の容器内の前記凍結サンプルに向けられるようにロボットシステムを操作するステップと、
(b)リングライトを用いて前記凍結サンプルを照らすステップであって、前記リングライトが、環状パターンで配置される複数の光源を備え、前記カメラが、前記環状パターンの中心部分を通って延在する光学軸を有する、照らすステップと、
(c)前記照らされた凍結サンプルの画像を撮影するために前記カメラを用いるステップと、
(d)前記撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別し、前記凍結サンプルにおいて、前記孔候補がアーティファクトもしくは本当の孔である可能性が高いかどうかを判定するために、前記撮影した画像のコントラストを評価し、前記画像を処理するステップと、
(e)前記カメラが前記第2の容器内の前記凍結サンプルに向けられるように、前記容器のうちの二番目に対して前記カメラを移動するようにロボットシステムを操作するステップと、
(f)前記第2の容器中の前記凍結サンプルに対してステップ(b)−(d)を繰り返すステップと
を備える、方法。
A method of determining one or more locations from which frozen sample cores have already been collected from a frozen sample, wherein each of said frozen samples is contained in a respective container, said method comprising:
(A) moving a camera relative to the first one of the containers and manipulating a robotic system so that the camera is directed at the frozen sample in the first container;
(B) illuminating the frozen sample with a ring light, wherein the ring light comprises a plurality of light sources arranged in an annular pattern, and the camera extends through a central portion of the annular pattern An illuminating step having an axis;
(C) using the camera to take an image of the illuminated frozen sample;
(D) identifying one or more hole candidates in the captured image and determining whether the hole candidate is likely to be an artifact or a true hole in the frozen sample; Evaluating the contrast of the captured image and processing the image;
(E) operating a robotic system to move the camera relative to a second of the containers so that the camera is directed toward the frozen sample in the second container;
(F) repeating steps (b)-(d) on the frozen sample in the second container.
ステップ(b)が、前記凍結サンプルを赤色光で照らすステップを備える、請求項66に記載の方法。   68. The method of claim 66, wherein step (b) comprises illuminating the frozen sample with red light. ステップ(b)が、前記凍結サンプルを緑色光で照らすステップを備える、請求項66に記載の方法。   68. The method of claim 66, wherein step (b) comprises illuminating the frozen sample with green light. ステップ(b)が、前記凍結サンプルの前記色と一致する色を有する光で前記凍結サンプルを照らすステップを備える、請求項66に記載の方法。   68. The method of claim 66, wherein step (b) comprises illuminating the frozen sample with light having a color that matches the color of the frozen sample. 前記凍結サンプルが、黄色、橙色、および赤色からなる群から選択される色を有し、ステップ(b)が、前記凍結サンプルを赤色光で照らすステップを備える、請求項66に記載の方法。   68. The method of claim 66, wherein the frozen sample has a color selected from the group consisting of yellow, orange, and red, and step (b) comprises illuminating the frozen sample with red light. ステップ(c)が、前記照らされた凍結サンプルのグレースケール画像を撮影するステップを備える、請求項66〜70のいずれか1項に記載の方法。   71. A method according to any one of claims 66 to 70, wherein step (c) comprises taking a grayscale image of the illuminated frozen sample. 各々が容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムであって、前記マシンビジョンシステムが、
前記容器がプラットフォームによって支持される間に、前記容器の単色画像を撮影するために構成されるカメラと、
前記容器が前記プラットフォーム上で支持される間に、前記容器およびその中に収容される前記サンプルを照らすように配置される照明と、
前記カメラが形成した画像を表すグレースケール画像データを前記カメラから受信し、前記画像中のコントラストを評価することによって、前記サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された位置を判定するように適合されるプロセッサとを備え、
前記照明が、白色以外の色を有する光を放出する、
マシンビジョンシステム。
A machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores from a frozen sample each contained in a container, the machine vision system comprising:
A camera configured to take a monochromatic image of the container while the container is supported by a platform;
Illumination arranged to illuminate the container and the sample contained therein while the container is supported on the platform;
Adapted to determine a position where a frozen sample core has already been taken from the sample by receiving grayscale image data representing the image formed by the camera from the camera and evaluating the contrast in the image With a processor,
The illumination emits light having a color other than white;
Machine vision system.
前記カメラが、グレースケール画像を撮影するように構成される、請求項72に記載のマシンビジョンシステム。   The machine vision system of claim 72, wherein the camera is configured to capture a grayscale image. 前記照明が、赤色光を放出する、請求項72または73に記載のマシンビジョンシステム。   74. A machine vision system according to claim 72 or 73, wherein the illumination emits red light. 前記照明が、緑色光を放出する、請求項72または73に記載のマシンビジョンシステム。   74. A machine vision system according to claim 72 or 73, wherein the illumination emits green light. 前記照明が、赤色発光素子、青色発光素子、および緑色発光素子を備え、前記赤色、青色、および緑色の発光素子の放つ光の強度が、選択的に調節可能であって、任意の複数の異なる光の色が、前記照明によって放出される光の色として選択できるようにする、請求項72または73に記載のマシンビジョンシステム。   The illumination includes a red light emitting element, a blue light emitting element, and a green light emitting element, and the intensity of light emitted by the red, blue, and green light emitting elements can be selectively adjusted, and any number of different 74. A machine vision system according to claim 72 or 73, wherein the color of light can be selected as the color of light emitted by the illumination. 凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法であって、前記凍結サンプルの各々が、それぞれの容器に収容され、前記方法が、
(a)前記容器のうちの最初の1つに対してカメラを移動して、前記カメラが前記第1の容器内の前記凍結サンプルに向けられるようにロボットシステムを操作するステップと、
(b)前記凍結サンプルを着色光で照らすステップと、
(c)前記照らされた凍結サンプルのグレースケール画像を撮影するために前記カメラを用いるステップと、
(d)前記撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別し、前記凍結サンプルにおいて、前記孔候補がアーティファクトもしくは本当の孔である可能性が高いかどうかを判定するために、前記撮影した画像のコントラストを評価し、前記画像を処理するステップと、
(e)前記カメラが前記第2の容器内の前記凍結サンプルに向けられるように、前記容器のうちの二番目に対して前記カメラを移動するように前記ロボットシステムを操作するステップと、
(f)前記第2の容器中の前記凍結サンプルに対してステップ(b)−(d)を繰り返すステップと
を備える、方法。
A method of determining one or more locations from which frozen sample cores have already been collected from a frozen sample, wherein each of said frozen samples is contained in a respective container, said method comprising:
(A) moving a camera relative to the first one of the containers and manipulating a robotic system so that the camera is directed at the frozen sample in the first container;
(B) illuminating the frozen sample with colored light;
(C) using the camera to take a grayscale image of the illuminated frozen sample;
(D) identifying one or more hole candidates in the captured image and determining whether the hole candidate is likely to be an artifact or a true hole in the frozen sample; Evaluating the contrast of the captured image and processing the image;
(E) operating the robot system to move the camera relative to a second of the containers so that the camera is directed to the frozen sample in the second container;
(F) repeating steps (b)-(d) on the frozen sample in the second container.
ステップ(b)が、前記凍結サンプルを赤色光で照らすステップを備える、請求項77に記載の方法。   78. The method of claim 77, wherein step (b) comprises illuminating the frozen sample with red light. ステップ(b)が、前記凍結サンプルを緑色光で照らすステップを備える、請求項77に記載の方法。   78. The method of claim 77, wherein step (b) comprises illuminating the frozen sample with green light. ステップ(b)が、前記凍結サンプルの前記色と一致する色を有する光で前記凍結サンプルを照らすステップを備える、請求項77に記載の方法。   78. The method of claim 77, wherein step (b) comprises illuminating the frozen sample with light having a color that matches the color of the frozen sample. 前記凍結サンプルが、黄色、橙色、および赤色からなる群から選択される色を有し、ステップ(b)が、前記凍結サンプルを赤色光で照らすステップを備える、請求項77に記載の方法。   78. The method of claim 77, wherein the frozen sample has a color selected from the group consisting of yellow, orange, and red, and step (b) comprises illuminating the frozen sample with red light. 各々が容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムであって、前記マシンビジョンシステムが、
前記容器がプラットフォームによって支持される間に、前記容器の画像を撮影するためのカメラと、
前記容器が前記プラットフォーム上にある間に、前記容器およびその中に収容される前記サンプルを照らすように配置される照明であって、前記照明が、赤色発光素子、青色発光素子、および緑色発光素子を備え、前記赤色、青色、および緑色の発光素子の放つ光の強度が、選択的に調節可能であって、任意の複数の異なる光の色が、前記照明によって放出される光の色として選択できるようにする、照明と、
前記カメラが形成した画像を表すグレースケール画像データを前記カメラから受信し、前記画像中のコントラストを評価することによって、前記サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された位置を判定するように適合されるプロセッサとを備え、
前記プロセッサが、前記容器中の前記サンプルの前記色に関する入力を受け、前記照明の放つ前記光の前記色を調節するように適合されて、前記サンプルの前記色と前記照明の放つ前記光の前記色との間の差を減らす、
マシンビジョンシステム。
A machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores from a frozen sample each contained in a container, the machine vision system comprising:
A camera for taking an image of the container while the container is supported by a platform;
Illumination arranged to illuminate the container and the sample contained therein while the container is on the platform, the illumination comprising a red light emitting element, a blue light emitting element, and a green light emitting element The intensity of light emitted by the red, blue, and green light emitting elements is selectively adjustable, and any plurality of different light colors can be selected as the color of light emitted by the illumination To enable, with lighting,
Adapted to determine a position where a frozen sample core has already been taken from the sample by receiving grayscale image data representing the image formed by the camera from the camera and evaluating the contrast in the image With a processor,
The processor is adapted to receive input relating to the color of the sample in the container and to adjust the color of the light emitted by the illumination, so that the color of the sample and the light emitted by the illumination are Reduce the difference between colors,
Machine vision system.
前記システムが、前記サンプルの前記色に関する情報をユーザが入力できるように適合されるユーザインターフェースをさらに備える、請求項81に記載のマシンビジョンシステム。   82. The machine vision system of claim 81, wherein the system further comprises a user interface adapted to allow a user to input information regarding the color of the sample. 前記カメラが、カラーカメラであり、前記プロセッサが、前記カメラから受信した前記画像データの情報を用いて、前記サンプルの前記色を判定し、前記照明の前記色を自動的に調節するように適合する、請求項81に記載のマシンビジョンシステム。   The camera is a color camera and the processor is adapted to determine the color of the sample using information in the image data received from the camera and automatically adjust the color of the illumination 82. A machine vision system according to claim 81. 凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法であって、前記凍結サンプルの各々が、それぞれの容器に収容され、前記方法が、
(a)前記容器のうちの最初の1つに対してカメラを移動して、前記カメラが前記第1の容器内の前記凍結サンプルに向けられるようにロボットシステムを操作するステップと、
(b)前記凍結サンプルを着色光で照らすステップであって、前記照明の前記色が、前記凍結サンプルの色と一致するように選択される、照らすステップと、
(c)前記照らされた凍結サンプルの画像を撮影するために前記カメラを用いるステップと、
(d)前記撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別し、前記凍結サンプルにおいて、前記孔候補がアーティファクトもしくは本当の孔である可能性が高いかどうかを判定するために、前記撮影した画像のコントラストを評価し、前記画像を処理するステップと、
(e)前記カメラが前記第2の容器内の前記凍結サンプルに向けられるように、前記容器のうちの二番目に対して前記カメラを移動するようにロボットシステムを操作するステップと、
(f)前記第2の容器中の前記凍結サンプルに対してステップ(b)−(d)を繰り返すステップと
を備える、方法。
A method of determining one or more locations from which frozen sample cores have already been collected from a frozen sample, wherein each of said frozen samples is contained in a respective container, said method comprising:
(A) moving a camera relative to the first one of the containers and manipulating a robotic system so that the camera is directed at the frozen sample in the first container;
(B) illuminating the frozen sample with colored light, the illuminating step wherein the color of the illumination is selected to match the color of the frozen sample;
(C) using the camera to take an image of the illuminated frozen sample;
(D) identifying one or more hole candidates in the captured image and determining whether the hole candidate is likely to be an artifact or a true hole in the frozen sample; Evaluating the contrast of the captured image and processing the image;
(E) operating a robotic system to move the camera relative to a second of the containers so that the camera is directed toward the frozen sample in the second container;
(F) repeating steps (b)-(d) on the frozen sample in the second container.
ステップ(b)が、前記凍結サンプルを赤色光で照らすステップを備える、請求項85に記載の方法。   86. The method of claim 85, wherein step (b) comprises illuminating the frozen sample with red light. ステップ(b)が、前記凍結サンプルを緑色光で照らすステップを備える、請求項85に記載の方法。   86. The method of claim 85, wherein step (b) comprises illuminating the frozen sample with green light. 前記凍結サンプルが、黄色、橙色、および赤色からなる群から選択される色を有し、ステップ(b)が、前記凍結サンプルを赤色光で照らすステップを備える、請求項85に記載の方法。   86. The method of claim 85, wherein the frozen sample has a color selected from the group consisting of yellow, orange, and red, and step (b) comprises illuminating the frozen sample with red light. 各々が容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムであって、前記マシンビジョンシステムが、
前記容器を支持するためのプラットフォームであって、前記プラットフォームが、凍結サンプルコアが前記容器に収容された凍結サンプルから抜き取られる間に、前記容器のうちの1つを受容するための機構を有する、プラットフォームと、
前記プラットフォーム上において、容器の画像を、それらが前記機構で受容される間に撮影するためのカメラと、
バックライティングおよびサイドライティングのうちの少なくとも1つを提供する位置から前記容器を照らすように配置される照明とを備える、
マシンビジョンシステム。
A machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores from a frozen sample each contained in a container, the machine vision system comprising:
A platform for supporting the container, the platform having a mechanism for receiving one of the containers while a frozen sample core is withdrawn from a frozen sample contained in the container; Platform,
A camera for taking images of the containers on the platform while they are received by the mechanism;
Illumination arranged to illuminate the container from a location that provides at least one of backlighting and sidelighting.
Machine vision system.
前記カメラが形成した画像を表す画像データを前記カメラから受信し、前記画像に示される様々な位置で、どのくらいの光が前記容器を通過するかを評価することによって、前記サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された位置を判定するように適合されるプロセッサをさらに備える、請求項90に記載のマシンビジョンシステム。   A frozen sample core is obtained from the sample by receiving image data representing the image formed by the camera from the camera and evaluating how much light passes through the container at various positions shown in the image. 94. The machine vision system of claim 90, further comprising a processor adapted to determine an already sampled position. 前記照明が、バックライティングを提供する位置から前記容器を照らすように配置される、請求項89〜90のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   91. A machine vision system according to any one of claims 89 to 90, wherein the illumination is arranged to illuminate the container from a location that provides backlighting. 前記照明が、サイドライティングを提供する位置から前記容器を照らすように配置される、請求項89〜90のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   91. The machine vision system of any one of claims 89-90, wherein the illumination is arranged to illuminate the container from a location that provides side lighting. 前記照明が、光ファイバーケーブルを備える、請求項89〜92のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   93. The machine vision system according to any one of claims 89 to 92, wherein the illumination comprises a fiber optic cable. 第2の照明を備え、前記第2の照明が、前記容器への明視野照明を提供するように配置される、請求項89〜93のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   94. A machine vision system according to any one of claims 89 to 93, comprising a second illumination, wherein the second illumination is arranged to provide bright field illumination to the container. 前記第2の照明は、前記カメラと同軸上にあるリングライトを備える、請求項94に記載のマシンビジョンシステム。   95. The machine vision system of claim 94, wherein the second illumination comprises a ring light that is coaxial with the camera. 凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法であって、前記凍結サンプルの各々が、それぞれの容器に収容され、前記方法が、
(a)プラットフォーム上における前記容器を受容するための機構に前記容器のうちの1つを配置するために、凍結サンプルコアが前記容器に収容された前記凍結サンプルから抜き取られる間に、ロボットシステムを操作するステップと、
(b)前記容器に対してバックライティングおよびサイドライティングのうちの少なくとも1つを提供するために照明を用いるステップと、
(c)前記照明が照らす間に、前記凍結サンプルの画像を撮影するためにカメラを用いるステップと、
(d)前記撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別するために、前記撮影した画像のコントラストを評価し、前記画像を処理するステップと
を備える、方法。
A method of determining one or more locations from which frozen sample cores have already been collected from a frozen sample, wherein each of said frozen samples is contained in a respective container, said method comprising:
(A) while placing a frozen sample core from the frozen sample contained in the container to place one of the containers in a mechanism for receiving the container on a platform; Steps to operate;
(B) using illumination to provide at least one of backlighting and sidelighting to the container;
(C) using a camera to take an image of the frozen sample while the illumination is illuminated;
(D) evaluating the contrast of the captured image and processing the image to identify one or more hole candidates in the captured image.
各々が容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムであって、前記マシンビジョンシステムが、
容器の画像を、その中に収容された前記凍結サンプルから凍結サンプルコアが抜き取られる間に、前記容器がプラットフォームによって前記容器を受容するための機構において支持される間に撮影するためのカメラと、
前記容器を、それが前記プラットフォーム上における前記機構にある間に、実質的に単色の赤色光で上方から照らすための赤色光と、
前記カメラが撮影した前記画像を表す画像データを前記カメラから受信するように、また前記画像中のコントラストを評価することによって、前記容器に収容された前記サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように適合されるプロセッサと
を備えるマシンビジョンシステム。
A machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores from a frozen sample each contained in a container, the machine vision system comprising:
A camera for taking images of the container while the container is supported in a mechanism for receiving the container by a platform while a frozen sample core is withdrawn from the frozen sample contained therein;
Red light for illuminating the container from above with a substantially monochromatic red light while it is in the mechanism on the platform;
A frozen sample core has already been collected from the sample contained in the container by receiving image data representing the image taken by the camera from the camera and by evaluating the contrast in the image. A machine vision system comprising a processor adapted to determine one or more positions.
凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法であって、前記凍結サンプルの各々が、それぞれの容器に収容され、前記方法が、
(a)プラットフォーム上における前記容器を受容するための機構に前記容器のうちの1つを配置するために、凍結サンプルコアが前記容器に収容された前記凍結サンプルから抜き取られる間に、ロボットシステムを操作するステップと、
(b)前記容器を、それが前記プラットフォーム上における前記機構にある間に、実質的に単色の赤色光で上方から照らすステップと、
(c)前記赤色光で照らされる間に、前記凍結サンプルの画像を撮影するためにカメラを用いるステップと、
(d)前記撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別するために、前記撮影した画像のコントラストを評価し、前記画像を処理するステップと
を備える、方法。
A method of determining one or more locations from which frozen sample cores have already been collected from a frozen sample, wherein each of said frozen samples is contained in a respective container, said method comprising:
(A) while placing a frozen sample core from the frozen sample contained in the container to place one of the containers in a mechanism for receiving the container on a platform; Steps to operate;
(B) illuminating the container from above with a substantially monochromatic red light while it is in the mechanism on the platform;
(C) using a camera to take an image of the frozen sample while illuminated by the red light;
(D) evaluating the contrast of the captured image and processing the image to identify one or more hole candidates in the captured image.
各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムであって、前記マシンビジョンシステムが、
前記容器のうちの1つまたは2つ以上を支持するためのプラットフォームであって、前記プラットフォームが、前記容器のうちの少なくとも1つを受容するための機構を有する、プラットフォームと、
前記容器が前記機構で受容される間に、前記容器の画像を撮影するためのカメラと、
(a)前記画像中のコントラストを評価して、1つまたは2つ以上の孔候補を識別し、また前記容器の縁部を識別すること、および(b)前記孔候補に対する前記縁部の前記位置に関する情報を用いて、前記1つまたは2つ以上の候補が、前記サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定することによって、前記容器の前記画像を表す画像データを前記カメラから受信するように、また前記容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように構成されるプロセッサと
を備えるマシンビジョンシステム。
A machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container, the machine vision system comprising:
A platform for supporting one or more of the containers, the platform having a mechanism for receiving at least one of the containers;
A camera for taking an image of the container while the container is received by the mechanism;
(A) evaluating the contrast in the image to identify one or more hole candidates and identifying an edge of the container; and (b) the edge of the edge relative to the hole candidate. An image representing the image of the container by determining whether the one or more candidates are likely to be an artifact rather than a real hole in the sample using information about the location A machine vision comprising: a processor configured to receive data from the camera and to determine one or more positions where a frozen sample core has already been taken from a frozen sample contained in the container system.
凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法であって、前記凍結サンプルの各々が、それぞれの容器に収容され、前記方法が、
(a)プラットフォーム上における前記容器を受容するための機構に前記容器のうちの1つを配置するために、凍結サンプルコアが前記容器に収容された前記凍結サンプルから抜き取られる間に、ロボットシステムを操作するステップと、
(b)前記凍結サンプルの画像を撮影するためにカメラを用いるステップと、
(c)1つまたは2つ以上の孔候補を識別し、また前記容器の縁部を識別するために、前記撮影した画像のコントラストを評価するステップと、
(d)前記1つまたは2つ以上の候補が、前記サンプルの本当の孔ではなく、アーティファクトである可能性が高いかどうかを判定するために、前記孔候補に対する前記縁部の前記位置に関する情報を用いるステップと
を備える、方法。
A method of determining one or more locations from which frozen sample cores have already been collected from a frozen sample, wherein each of said frozen samples is contained in a respective container, said method comprising:
(A) while placing a frozen sample core from the frozen sample contained in the container to place one of the containers in a mechanism for receiving the container on a platform; Steps to operate;
(B) using a camera to take an image of the frozen sample;
(C) identifying one or more hole candidates and evaluating the contrast of the captured image to identify the edge of the container;
(D) information regarding the position of the edge relative to the hole candidate to determine whether the one or more candidates are likely to be artifacts rather than real holes in the sample; Using the method.
各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムであって、前記マシンビジョンシステムが、
前記容器のうちの1つまたは2つ以上を支持するためのプラットフォームであって、前記プラットフォームが、前記容器のうちの少なくとも1つを受容するための機構を有する、プラットフォームと、
前記容器が前記機構で受容される間に、前記容器の画像を撮影するためのカメラと、
前記凍結サンプルの表面の位置を検出するように適合される充填レベル検出システムと、
前記充填レベル検出システムから信号を受信し、前記凍結サンプルの画像を取得するために前記カメラを位置づける場所を判定するために、前記信号を用いるように構成されるプロセッサと
を備えるマシンビジョンシステム。
A machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container, the machine vision system comprising:
A platform for supporting one or more of the containers, the platform having a mechanism for receiving at least one of the containers;
A camera for taking an image of the container while the container is received by the mechanism;
A filling level detection system adapted to detect the position of the surface of the frozen sample;
A machine vision system comprising: a processor configured to receive the signal from the fill level detection system and to use the signal to determine where to position the camera to acquire an image of the frozen sample.
凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法であって、前記凍結サンプルの各々が、それぞれの容器に収容され、前記方法が、
前記容器の底部から離間した前記凍結サンプルの表面の位置を測定するために、充填レベル検出システムを用いるステップと、
カメラが前記サンプルの前記表面に対して既定の位置を有するように前記カメラを位置づける場所を判定するために、前記充填レベル検出システムからの情報を用い、また前記カメラをその位置に移動するステップと、
その位置から前記容器中の前記凍結サンプルの画像を撮影するステップと、
前記サンプル中の1つまたは2つ以上の孔の前記位置を識別するために、前記画像を用いるステップと
を備える、方法。
A method of determining one or more locations from which frozen sample cores have already been collected from a frozen sample, wherein each of said frozen samples is contained in a respective container, said method comprising:
Using a fill level detection system to measure the position of the surface of the frozen sample spaced from the bottom of the container;
Using information from the fill level detection system to determine where to position the camera such that the camera has a predetermined position relative to the surface of the sample, and moving the camera to that position; ,
Taking an image of the frozen sample in the container from that position;
Using the image to identify the location of one or more holes in the sample.
各々がそれぞれの容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムであって、前記マシンビジョンシステムが、
前記容器のうちの1つまたは2つ以上を支持するためのプラットフォームであって、前記プラットフォームが、前記容器のうちの少なくとも1つを受容するための機構を有する、プラットフォームと、
前記凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取するためのコアリングプローブと、
前記容器が前記機構で受容される間に、前記容器の画像を撮影するためのカメラと、
前記容器の前記画像を表す画像データを前記カメラから受信するように、また前記容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように構成されるプロセッサであって、前記プロセッサが、少なくとも1つの孔の開口端内に前記コアリングプローブを移動して、前記孔の前記開口端から細片を取り除くように構成される、プロセッサと
を備えるマシンビジョンシステム。
A machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores, each from a frozen sample contained in a respective container, the machine vision system comprising:
A platform for supporting one or more of the containers, the platform having a mechanism for receiving at least one of the containers;
A coring probe for collecting a frozen sample core from the frozen sample;
A camera for taking an image of the container while the container is received by the mechanism;
Configured to receive image data representative of the image of the container from the camera and to determine one or more positions where a frozen sample core has already been collected from a frozen sample contained in the container A processor configured to move the coring probe into an open end of at least one hole to remove debris from the open end of the hole. Machine vision system.
容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取する方法であって、前記方法が、
プラットフォーム上における容器を受容するための機構に前記容器を配置するステップと、
前記容器が前記機構で受容される間に、前記容器の画像を撮影するステップと、
前記容器に収容された前記凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するステップと、
前記判定するステップにおいて判定される、凍結サンプルコアが未だ採取されていない位置で前記凍結サンプルから前記凍結サンプルコアを採取するステップと、
前記凍結サンプルコアを前記凍結サンプルから採取した後、前記凍結サンプルコアが採取された1つまたは2つ以上の位置から細片を取り除くために、凍結サンプルコアが採取された前記1つまたは2つ以上の位置内にコアリングプローブを挿入するステップと
を備える、容器に収容された凍結サンプルから凍結サンプルコアを採取する方法。
A method for collecting a frozen sample core from a frozen sample contained in a container, the method comprising:
Placing the container in a mechanism for receiving the container on the platform;
Taking an image of the container while the container is received by the mechanism;
Determining one or more positions where a frozen sample core has already been collected from the frozen sample contained in the container;
Collecting the frozen sample core from the frozen sample at a position where the frozen sample core has not yet been collected, as determined in the determining step;
After taking the frozen sample core from the frozen sample, the one or two where the frozen sample core was taken to remove debris from one or more locations from which the frozen sample core was taken. A method of collecting a frozen sample core from a frozen sample stored in a container, comprising the step of inserting a coring probe into the position described above.
各々が容器に収容されている凍結サンプルから、複数の凍結サンプルコアを採取するためのロボットシステムと共に用いるためのマシンビジョンシステムであって、前記マシンビジョンシステムが、
容器の画像を、前記容器がプラットフォームによって支持される間に撮影するためのカメラと、
前記プラットフォーム上の前記容器を照らす照明であって、前記照明によって放出される光のエネルギーの大半が、620nmから750nmまでの範囲の波長の赤色光と、495nmから570nmまでの範囲の波長の緑色光とからなる群から選択される、照明と、
前記カメラが撮影した前記画像を表す画像データを前記カメラから受信するように、また前記画像を評価することによって、前記容器に収容された前記サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように適合されるプロセッサと
を備えるマシンビジョンシステム。
A machine vision system for use with a robotic system for collecting a plurality of frozen sample cores from a frozen sample each contained in a container, the machine vision system comprising:
A camera for taking images of the container while the container is supported by the platform;
Illumination illuminating the container on the platform, wherein most of the energy of the light emitted by the illumination is red light with a wavelength in the range of 620 nm to 750 nm and green light with a wavelength in the range of 495 nm to 570 nm Lighting selected from the group consisting of
One or two frozen sample cores already taken from the sample contained in the container so as to receive image data representing the image taken by the camera from the camera and by evaluating the image A machine vision system comprising a processor adapted to determine one or more locations.
前記照明が、赤色光を放出する、請求項105に記載のマシンビジョンシステム。   106. The machine vision system of claim 105, wherein the illumination emits red light. 前記照明が、緑色光を放出する、請求項105に記載のマシンビジョンシステム。   106. The machine vision system of claim 105, wherein the illumination emits green light. 前記照明が、環状パターンで配置される複数の光源を備えるリングライトであり、前記カメラが、前記環状パターンの中心部分を通って延在する光学軸を有する、請求項105〜107のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   108. Any one of claims 105-107, wherein the illumination is a ring light comprising a plurality of light sources arranged in an annular pattern, and the camera has an optical axis extending through a central portion of the annular pattern. Machine vision system as described in 前記画像中のコントラストを評価することによって、前記プロセッサが、前記凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された位置を判定するように適合される、請求項105〜108のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   109. The method of any one of claims 105-108, wherein by evaluating a contrast in the image, the processor is adapted to determine a location from which the frozen sample core has already been taken. Machine vision system. 前記画像に示される様々な位置で、どのくらいの光が前記容器を通過するかを評価することによって、前記プロセッサが、前記凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された位置を判定するように適合される、請求項105〜109のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   By evaluating how much light passes through the container at various positions shown in the image, the processor is adapted to determine from the frozen sample a position where a frozen sample core has already been taken. The machine vision system according to any one of claims 105 to 109. 前記照明が、直接照明および間接照明のうちの少なくとも1つを提供する位置から前記容器を照らすように配置される、請求項105〜110のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   111. The machine vision system of any one of claims 105-110, wherein the illumination is arranged to illuminate the container from a location that provides at least one of direct illumination and indirect illumination. 前記カメラが、前記容器が前記プラットフォームによって支持される間に、前記容器の単色画像を撮影するために構成され、前記プロセッサが、前記カメラが形成した画像を表すグレースケール画像データを前記カメラから受信し、前記画像中のコントラストを評価することによって、前記サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定するように適合される、請求項105〜111のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   The camera is configured to take a monochromatic image of the container while the container is supported by the platform, and the processor receives grayscale image data representing the image formed by the camera from the camera. 112. Any one of claims 105-111, adapted to determine one or more locations where a frozen sample core has already been taken from the sample by evaluating contrast in the image. Machine vision system as described in the section. 前記カメラが、グレースケール画像を撮影するように構成される、請求項112に記載のマシンビジョンシステム。   113. The machine vision system of claim 112, wherein the camera is configured to take a grayscale image. 容器および前記容器に収容される凍結サンプルと組み合わせて、前記カメラが、前記凍結サンプルの画像を撮影するように配置され、前記照明が、前記凍結サンプルの色と一致する光を放出するように適合される、請求項105〜113のいずれか1項に記載のマシンビジョンシステム。   In combination with a container and a frozen sample contained in the container, the camera is arranged to take an image of the frozen sample and the illumination is adapted to emit light that matches the color of the frozen sample 114. A machine vision system according to any one of claims 105 to 113. 凍結サンプルから凍結サンプルコアが既に採取された1つまたは2つ以上の位置を判定する方法であって、前記凍結サンプルの各々が、それぞれの容器に収容され、前記方法が、
(a)前記容器のうちの最初の1つに対してカメラを移動して、前記カメラが前記第1の容器内の前記凍結サンプルに向けられるようにロボットシステムを操作するステップと、
(b)前記凍結サンプルを照明で照らすステップであって、前記照明によって放出される光のエネルギーの大半が、620nmから750nmまでの範囲の波長の赤色光と、495nmから570nmまでの範囲の波長の緑色光とからなる群から選択される、前記凍結サンプルを照らすステップと、
(c)前記照らされた凍結サンプルの画像を撮影するために前記カメラを用いるステップと、
(d)前記撮影した画像において1つまたは2つ以上の孔候補を識別し、前記凍結サンプルにおいて、前記孔候補がアーティファクトもしくは本当の孔である可能性が高いかどうかを判定するために、前記画像を用いるステップと、
(e)前記カメラが前記第2の容器内の前記凍結サンプルに向けられるように、前記容器のうちの二番目に対して前記カメラを移動するようにロボットシステムを操作するステップと、
(f)前記第2の容器中の前記凍結サンプルに対してステップ(b)−(d)を繰り返すステップと
を備える、方法。
A method of determining one or more locations from which frozen sample cores have already been collected from a frozen sample, wherein each of said frozen samples is contained in a respective container, said method comprising:
(A) moving a camera relative to the first one of the containers and manipulating a robotic system so that the camera is directed at the frozen sample in the first container;
(B) illuminating the frozen sample with illumination, wherein most of the energy of the light emitted by the illumination is red light with a wavelength in the range of 620 nm to 750 nm and a wavelength in the range of 495 nm to 570 nm; Illuminating the frozen sample selected from the group consisting of green light;
(C) using the camera to take an image of the illuminated frozen sample;
(D) identifying one or more hole candidates in the captured image and determining whether the hole candidate is likely to be an artifact or a true hole in the frozen sample; Using an image;
(E) operating a robotic system to move the camera relative to a second of the containers so that the camera is directed toward the frozen sample in the second container;
(F) repeating steps (b)-(d) on the frozen sample in the second container.
ステップ(b)が、前記凍結サンプルを赤色光で照らすステップを備える、請求項115に記載の方法。   116. The method of claim 115, wherein step (b) comprises illuminating the frozen sample with red light. ステップ(b)が、前記凍結サンプルを緑色光で照らすステップを備える、請求項15に記載の方法。   The method of claim 15, wherein step (b) comprises illuminating the frozen sample with green light. ステップ(b)が、前記凍結サンプルの前記色と一致する色を有する光で前記凍結サンプルを照らすステップを備える、請求項115〜117のいずれか1項に記載の方法。   118. The method of any one of claims 115-117, wherein step (b) comprises illuminating the frozen sample with light having a color that matches the color of the frozen sample. ステップ(c)が、前記照らされた凍結サンプルのグレースケール画像を撮影するステップを備える、請求項115〜118のいずれか1項に記載の方法。   119. The method of any one of claims 115-118, wherein step (c) comprises taking a grayscale image of the illuminated frozen sample. 紫外線光および赤外線光のうちの少なくとも1つで前記容器を照らすステップをさらに備える、請求項115〜119のいずれか1項に記載の方法。   120. The method of any one of claims 115-119, further comprising illuminating the container with at least one of ultraviolet light and infrared light.
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