JP2016008957A - 粒子検出装置及び粒子の検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】生物粒子と非生物粒子を判別可能な粒子検出装置を提供する。【解決手段】被測定粒子で生じた第１ないし第３の光の強度の測定値を測定する光測定器２０と、第１及び第２分類の粒子の識別境界における第３の光の強度を第１の範囲において記録した第１の境界情報と、識別境界における第３の光の強度を第２の範囲において記録した第２の境界情報と、識別境界で囲まれるセルに第１分類の粒子の識別子を記録し、識別境界で囲まれないセルに第２分類の粒子の識別子を記録した識別情報と、を保存する記憶装置３５０と、第１及び第２の光の強度の測定値に基づいて、第１分類の粒子の識別子が取得され、第３の光の強度の測定値が第１及び第２の境界値の間に入っている場合、被測定粒子が第１分類の粒子であると判定する粒子判定部３０２と、を備える、粒子検出装置。【選択図】図５
Description
本発明は検査技術に関し、粒子検出装置及び粒子の検出方法に関する。
バイオクリーンルーム等のクリーンルームにおいては、粒子検出装置を用いて、飛散している微生物粒子や非微生物粒子が検出され、記録される（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照。）。粒子の検出結果から、クリーンルームの空調機器の劣化具合を把握可能である。また、クリーンルームで製造された製品に、参考資料として、クリーンルーム内の粒子の検出記録が添付されることもある。光学式の粒子検出装置は、例えば、クリーンルーム中の気体を吸引し、吸引した気体に光を照射する。気体に微生物粒子や非微生物粒子が含まれていると、光を照射された粒子が蛍光を発したり、粒子において散乱光が生じたりする。そのため、蛍光や散乱光を検出することにより、気体に含まれる微生物粒子や非微生物粒子の数や大きさ等を検出することが可能となる。また、クリーンルーム以外でも、流体中の粒子を正確に検出する技術が望まれている（例えば、特許文献２参照。）。
粒子が発する蛍光の強度は、粒子の種類によって異なる場合がある。また、粒子で生じる散乱光の強度も、粒子の種類によって異なる場合がある。そのため、蛍光の強度及び散乱光の強度に基づいて、粒子が生物粒子であるか、あるいは非生物粒子であるかを判別する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
長谷川倫男他，「気中微生物リアルタイム検出技術とその応用」，株式会社山武，azbil Technical Review 2009年12月号，p.2-7，2009年
粒子が生物粒子であるか、あるいは非生物粒子であるかを判別する精度を上げるためには、判別の基準の精度を上げることが必要である。しかし、精度の高い判別基準は、コンピュータシステムにおいて必要とするメモリ容量の増大や、処理速度の低下をもたらしうる。そこで、本発明は、生物粒子と非生物粒子を判別可能である、コンピュータシステムに与える付加が低い粒子検出装置及び粒子の検出方法を提供することを目的の一つとする。
本発明の態様によれば、（ａ）被測定粒子で生じた、それぞれ波長が異なる第１、第２及び第３の光の強度の測定値を測定する光測定器と、（ｂ）第１及び第２の光の強度の２次元テーブルに、第１分類の粒子と第２分類の粒子の識別境界における第３の光の強度を、第１の範囲において記録した第１の境界情報を保存する第１の境界情報保存部と、（ｃ）２次元テーブルに、識別境界における第３の光の強度を、第２の範囲において記録した第２の境界情報を保存する第２の境界情報保存部と、（ｄ）２次元テーブルの識別境界で囲まれるセルに第１分類の粒子の識別子を記録し、識別境界で囲まれないセルに第２分類の粒子の識別子を記録した識別情報を保存する識別情報保存部と、（ｅ）第１及び第２の光の強度の測定値に基づいて、識別情報から、第１又は第２分類の粒子の識別子を取得し、第１及び第２の境界情報から、識別境界における第３の光の強度の第１及び第２の境界値を取得する情報取得部と、（ｆ）第１分類の粒子の識別子が取得され、第３の光の強度の測定値が第１及び第２の境界値の間に入っている場合、被測定粒子が第１分類の粒子であり、第１分類の粒子の識別子が取得され、第３の光の強度の測定値が第１及び第２の境界値の間に入っていない、又は第２分類の粒子の識別子が取得された場合、被測定粒子が第２分類の粒子であると判定する粒子判定部と、を備える、粒子検出装置が提供される。
上記粒子検出装置において、第１及び第２の光が蛍光帯域の光であり、第３の光が散乱光であってもよい。あるいは、第１ないし第３の光が蛍光帯域の光であってもよい。また、第１分類の粒子が生物粒子であり、第２分類の粒子が非生物粒子であってもよい。あるいは、第１分類の粒子が非生物粒子であり、第２分類の粒子が生物粒子であってもよい。
上記粒子検出装置において、第１及び第２の境界情報が、第３の光の強度を階調で表した画像であってもよい。また、第１及び第２の境界情報が、グレースケール画像であってもよい。さらに、第３の光の強度の測定値が、階調における階調値に変換されてもよい。またさらに、第１の境界情報の画像が、識別境界を示す多変数関数を含む第１ないし第３の光の強度の３次元座標系を、第３の光の強度を示す座標の上方から観察した像に相当し、第２の境界情報の画像が、多変数関数を含む３次元座標系を、第３の光の強度を示す座標の下方から観察した像に相当するものであってもよい。
上記粒子検出装置において、識別情報が、識別境界を示す多変数関数を含む第１ないし第３の光の強度の３次元座標系を、第３の光の強度を示す座標の任意の値においてスライスした像に相当するものであってもよい。あるいは、識別情報が、識別境界を示す多変数関数を含む第１ないし第３の光の強度の３次元座標系を、多変数関数における第３の光の強度の最大値と、最小値と、の中間値においてスライスした像に相当するものであってもよい。また、識別情報が、二値画像であってもよい。
上記粒子検出装置は、光測定器の劣化情報を記録する劣化情報記録部と、劣化情報に基づいて、第１の光の強度、第２の光の強度、及び第３の光の強度の測定値の少なくとも一つを補正する補正部と、を更に備えていてもよい。あるいは、上記粒子検出装置は、光測定器の劣化情報を記録する劣化情報記録部と、劣化情報に基づいて、第１の境界情報及び第２の境界情報を補正する補正部と、を更に備えていてもよい。
また、本発明の態様によれば、（ａ）被測定粒子で生じた、それぞれ波長が異なる第１、第２及び第３の光の強度の測定値を測定することと、（ｂ）第１及び第２の光の強度の２次元テーブルに、第１分類の粒子と第２分類の粒子の識別境界における第３の光の強度を、第１の範囲において記録した第１の境界情報を用意することと、（ｃ）２次元テーブルに、識別境界における第３の光の強度を、第２の範囲において記録した第２の境界情報を用意することと、（ｄ）２次元テーブルの識別境界で囲まれるセルに第１分類の粒子の識別子を記録し、識別境界で囲まれないセルに第２分類の粒子の識別子を記録した識別情報を用意することと、（ｅ）第１及び第２の光の強度の測定値に基づいて、識別情報から、第１又は第２分類の粒子の識別子を取得し、第１及び第２の境界情報から、識別境界における第３の光の強度の第１及び第２の境界値を取得することと、（ｆ）第１分類の粒子の識別子が取得され、第３の光の強度の測定値が第１及び第２の境界値の間に入っている場合、被測定粒子が第１分類の粒子であり、第１分類の粒子の識別子が取得され、第３の光の強度の測定値が第１及び第２の境界値の間に入っていない、又は第２分類の粒子の識別子が取得された場合、被測定粒子が第２分類の粒子であると判定することと、を含む、粒子の検出方法が提供される。
上記粒子の検出方法において、第１及び第２の光が蛍光帯域の光であり、第３の光が散乱光であってもよい。あるいは、第１ないし第３の光が蛍光帯域の光であってもよい。また、第１分類の粒子が生物粒子であり、第２分類の粒子が非生物粒子であってもよい。あるいは、第１分類の粒子が非生物粒子であり、第２分類の粒子が生物粒子であってもよい。
上記粒子の検出方法において、第１及び第２の境界情報が、第３の光の強度を階調で表した画像であってもよい。また、第１及び第２の境界情報がグレースケール画像であってもよい。さらに、第３の光の強度の測定値が、階調における階調値に変換されてもよい。またさらに、第１の境界情報の画像が、識別境界を示す多変数関数を含む第１ないし第３の光の強度の３次元座標系を、第３の光の強度を示す座標の上方から観察した像に相当し、第２の境界情報の画像が、多変数関数を含む３次元座標系を、第３の光の強度を示す座標の下方から観察した像に相当するものであってもよい。
上記粒子の検出方法において、識別情報が、識別境界を示す多変数関数を含む第１ないし第３の光の強度の３次元座標系を、第３の光の強度を示す座標の任意の値においてスライスした像に相当するものであってもよい。あるいは、識別情報が、識別境界を示す多変数関数を含む第１ないし第３の光の強度の３次元座標系を、多変数関数における第３の光の強度の最大値と、最小値と、の中間値においてスライスした像に相当するものであってもよい。また、識別情報が、二値画像であってもよい。
上記粒子の検出方法が、第１、第２及び第３の光の強度の測定値を測定する光測定器の劣化情報を記録することと、劣化情報に基づいて、第１の光の強度、第２の光の強度、及び第３の光の強度の測定値の少なくとも一つを補正することと、を更に含んでいてもよい。あるいは、上記粒子の検出方法が、第１、第２及び第３の光の強度の測定値を測定する光測定器の劣化情報を記録することと、劣化情報に基づいて、第１の境界情報及び第２の境界情報を補正することと、を更に含んでいてもよい。
本発明によれば、生物粒子と非生物粒子を判別可能である、コンピュータシステムに与える付加が低い粒子検出装置及び粒子の検出方法を提供可能である。
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
（第１の実施の形態）
細菌等の生物粒子に光を照射すると、生物粒子において散乱光が発生する。また、金属又は樹脂からなる非生物粒子に光を照射しても、非生物粒子において散乱光が発生する。粒子で生じる散乱光の強度は、粒子の粒径に依存する傾向にある。生物粒子の粒径は、微生物の種類毎に異なる。また、非生物粒子の粒径も、種類毎に異なる。そのため、散乱光の強度から、流体に含まれる被測定粒子の種類を特定することが可能である。
細菌等の生物粒子に光を照射すると、生物粒子において散乱光が発生する。また、金属又は樹脂からなる非生物粒子に光を照射しても、非生物粒子において散乱光が発生する。粒子で生じる散乱光の強度は、粒子の粒径に依存する傾向にある。生物粒子の粒径は、微生物の種類毎に異なる。また、非生物粒子の粒径も、種類毎に異なる。そのため、散乱光の強度から、流体に含まれる被測定粒子の種類を特定することが可能である。
また、生物粒子に励起光を照射すると、生物粒子に含まれるニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤＨ）及びリボフラビン等が、蛍光を発する。非生物粒子に光を照射しても、非生物粒子が蛍光帯域の光を発する場合がある。例えばポリエステルからなるクリーニングしたガウンから飛散した蛍光粒子は、光を照射されると蛍光を発する。ポリスチレン粒子も蛍光を発し、その後退色する。
さらに、例えば、気体中に二酸化窒素（ＮＯ2）を含む窒素酸化物（ＮＯX）、硫黄酸化物（ＳＯX）、オゾンガス（Ｏ3）、酸化アルミ系のガス、アルミ合金、ガラス粉末、並びに大腸菌及びカビ等の異物を除染するための除染ガス等が含まれていると、これらのミー散乱を起こす粒子よりも小さいこともある気体含有物質が光を受けて蛍光帯域の光を発する。
例えば、二酸化窒素は、光を吸収すると、赤方偏移した光を放出して基底状態に戻る。二酸化窒素の吸収スペクトルは、波長４４０ｎｍ付近にピークを有するが、１００ないし２００ｎｍ程度の広い帯域を有する。そのため、二酸化窒素の存在下、４０５ｎｍの波長を有する光でＮＡＤＨ由来の蛍光及びフラビン由来の蛍光を励起しようとすると、ＮＡＤＨ及びフラビンと励起光の吸収スペクトルが重なる二酸化窒素においても蛍光が励起されうる。また、二酸化窒素は、物質が燃焼するときに、気体中の窒素と酸素が反応して発生する。そのため、元々検査対象の気体中に二酸化窒素が含まれていなくても、検査対象の気体に励起光として高いビーム密度を有するレーザ光あるいは強力な電磁放射線を照射すると、気体中の物質が燃焼して二酸化窒素が生じ、二酸化窒素が蛍光を発することもある。さらに、一酸化窒素とオゾンが反応して二酸化窒素を形成し、蛍光を発することもある。
二酸化窒素については、特開２００３−１３９７０７号公報、Joel A. Thorntonら著、「Atmospheric NO2: In Situ Laser-Induced Fluorescence Detection at Parts per Trillion Mixing Ratios」、Analytical Chemistry、Vol. 72、No. 3、February 1、2000、pp.528−539、及びS.A.Nizkorodovら著、「Time-resolved fluorescence of NO2 in a magnetic field」、Volume 215、number 6、CHEMICAL PHYSICS LETTERS、17 December 1993、pp. 662-667参照。硫黄酸化物については、特開２０１２−８６１０５号公報参照。
本発明者らは鋭意研究の末、複数の波長において物質が発する蛍光帯域の光の強度を測定すると、ある波長の光の強度に対する他の波長の光の強度の相関が、物質毎に異なることを見出した。例えば、図１は、励起光を照射された表皮ブドウ球菌、枯草菌芽胞、大腸菌、ガラス、及びアルミニウムのそれぞれが発した蛍光帯域の光について、横軸に５３０ｎｍ以上の帯域における波長の光強度を、縦軸に４４０ｎｍ付近の帯域における波長の光強度をプロットしたグラフである。図１に示すように、４４０ｎｍ付近の帯域における波長の光強度に対する５３０ｎｍ以上の帯域における波長の光強度の比は、非生物において小さく、微生物粒子において大きくなる傾向にある。このように、本発明者らは、複数の波長毎に物質が発した蛍光帯域の光の強度を測定し、それらの相関をとることで、その物質が生物であるか非生物であるかを識別可能であることを見出した。
例えば、図２において、第１の蛍光帯域の光の強度を表す横軸をｘ軸、第２の蛍光帯域の光の強度を表す縦軸をｙ軸とすると、生物と非生物との識別境界を与える関数ｙ＝ｆ（ｘ）を画定することが可能である。図２の例においては、ｙ＞ｆ（ｘ）の領域にプロットされる光強度を与える粒子は、非生物のクラスに分類することが可能であり、ｙ＜ｆ（ｘ）の領域にプロットされる光強度を与える粒子は、生物のクラスに分類することが可能である。
さらに、上述したように、粒子で生じる散乱光の強度は、粒子の種類によって異なる。そのため、ｘ軸、ｙ軸、及び散乱光の強度を表すｚ軸を含む３次元座標系に、複数種類の既知の生物粒子及び非生物粒子のそれぞれについて、光を照射したときに生じる第１の波長を有する蛍光帯域の光の強度の測定値、第２の波長を有する蛍光帯域の光の強度の測定値、及び散乱光の強度の測定値をプロットし、生物と非生物との識別境界を与える関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）を画定することが可能である。
生物と非生物との識別境界を与える関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）は、学習データから、各データ点との距離が最大となるように識別境界を求めるサポートベクターマシン（ＳＶＭ）のような非線形な識別器によって画定可能である。なお、識別器は、分類器や判別器とも呼ばれる。非線形的な識別器はサポートベクターマシンに限られない。例えば、識別器を多数組み合わせることにより精度を高めたブースティング、脳機能に見られる特性を計算機上にシミュレートしたニューラルネットワーク、その他、決定木、最近傍探索、及び事例ベース推論等の手法を用いる識別器が使用可能である。
例えば、光を照射される粒子に、微生物粒子、微生物粒子よりも粒径の大きい非微生物粒子、及び微生物粒子よりも粒径の小さい非微生物粒子が含まれていると、３次元座標系において、例えば図３に示すように、識別境界を与える関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）で囲まれる空間にプロットされる光強度を与える粒子は、生物のクラスに分類することが可能であり、例えば図４に示すように、関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）で囲まれる空間の外側にプロットされる光強度を与える粒子は、非生物のクラスに分類することが可能である。
この場合、予め、３次元座標系に、生物と非生物との識別境界を与える関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）を画定し、その後、未知の粒子に検査光を照射したときに生じる第１の波長を有する蛍光帯域の光、第２の波長を有する蛍光帯域の光、及び散乱光の強度を測定して、測定値が関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）で囲まれる空間にプロットされる場合は、測定された粒子は生物であると判定し、測定値が関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）で囲まれる空間の外側にプロットされる場合は、測定された粒子は非生物であると判定することが可能である。
しかし、３次元座標系の情報はデータ容量が大きいため、コンピュータシステムへの実装が困難であったり、コストがかかったりする場合がある。また、３次元座標系の情報はデータ容量が大きいため、未知の粒子が生物粒子であるか、非生物粒子であるかをリアルタイムに判定する際に、コンピュータシステムの処理速度の低下をもたらしうる場合がある。
これに対し、本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、図５に示すように、被測定粒子で生じた第１の波長を有する第１の光の強度、第２の波長を有する第２の光の強度、及び第３の波長を有する第３の光の強度の測定値を測定する光測定器２０と、光測定器２０に電気的に接続された中央演算処理装置（ＣＰＵ）３００と、を備える。第１の波長と、第２の波長と、第３の波長と、は異なる。
ＣＰＵ３００には、記憶装置３５０が接続されている。記憶装置３５０は、第１及び第２の光の強度の２次元テーブルに、予め取得された、第１分類の粒子と第２分類の粒子の識別境界における第３の光の強度を、第３の光の強度の第１の範囲において記録した第１の境界情報を保存する第１の境界情報保存部３５１と、第１及び第２の光の強度の２次元テーブルに、予め取得された、第１分類の粒子と第２分類の粒子の識別境界における第３の光の強度を、第３の光の強度の第２の範囲において記録した第２の境界情報を保存する第２の境界情報保存部３５２と、を含む。
記憶装置３５０は、さらに、第３の光の強度の第１の範囲と第２の範囲との間の１点において、２次元テーブルの識別境界で囲まれるセルに第１分類の粒子の識別子を記録し、識別境界で囲まれないセルに前記第２分類の粒子の識別子を記録した識別情報を保存する識別情報保存部３５３を含む。
ＣＰＵ３００は、第１及び第２の光の強度の測定値に基づいて、識別情報から、第１分類の粒子の識別子又は第２分類の粒子の識別子を取得し、第１の境界情報から識別境界における第３の光の強度の第１の境界値を、第２の境界情報から識別境界における第３の光の強度の第２の境界値を読み出す情報取得部３０１と、第１分類の粒子の識別子が取得され、第３の光の強度の測定値が第１の境界値と第２の境界値の間に入っている場合、被測定粒子が第１分類の粒子であり、第１分類の粒子の識別子が取得され、第３の光の強度の測定値が第１の境界値と第２の境界値の間に入っていない、又は第２分類の粒子の識別子が取得された場合、被測定粒子が第２分類の粒子であると判定する粒子判定部３０２と、を含む。
以下、第１及び第２の光が蛍光帯域の光であり、第３の光が散乱光である例を説明する。なお、「蛍光帯域の光」とは、蛍光、自家蛍光、及び必ずしも蛍光ではないが、波長帯域が蛍光と重なる光を含む。また、以下、第１分類の粒子が生物粒子であり、第２分類の粒子が非生物粒子である例を説明する。
粒子検出装置によって粒子を含むか否かが検査される気体は、ノズル４０から噴出される。ノズル４０から噴出された流体に向けて、光源１０から広帯域波長の検査光が照射される。なお、液体が検査される場合は、液体が流れるフローセル等に向けて、光源１０から広帯域波長の検査光が照射される。以下、流体が気体である例を説明する。光源１０としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザが使用可能である。検査光の波長は、例えば２５０ないし５５０ｎｍである。検査光は、可視光であっても、紫外光であってもよい。検査光が可視光である場合、検査光の波長は、例えば４００ないし５５０ｎｍの範囲内であり、例えば４０５ｎｍである。検査光が紫外光である場合、検査光の波長は、例えば３００ないし３８０ｎｍの範囲内であり、例えば３４０ｎｍである。ただし、検査光の波長は、これらに限定されない。光源１０には、光源１０に電力を供給する光源駆動電源１１が接続されている。光源駆動電源１１には、光源１０に供給される電力を制御する電源制御装置１２が接続されている。
光測定器２０は、ノズル４０から噴出された流体に含まれ、検査光を照射された被測定粒子で生じる第１の蛍光帯域の光の強度及び第２の蛍光帯域の光の強度を測定する蛍光強度測定器１０２と、検査光を照射された被測定粒子で生じる散乱光を測定する散乱光測定器１０５と、を備える。光源１０と、蛍光強度測定器１０２と、散乱光測定器１０５と、は、筐体３０に設けられている。また、電源制御装置１２、蛍光強度測定器１０２及び散乱光測定器１０５は、ＣＰＵ３００に電気的に接続されている。
蛍光強度測定器１０２は、被測定粒子が発する蛍光帯域の光を検出する。蛍光強度測定器１０２は、第１の波長における蛍光帯域の光を受光する第１の受光素子２０Ａと、第１の波長とは異なる第２の波長における蛍光帯域の光を受光する第２の受光素子２０Ｂと、を備える。なお、第１の波長とは、帯域を有していてもよい。第２の波長についても同様である。第１の受光素子２０Ａ及び第２の受光素子２０Ｂとしては、フォトダイオード及び光電管等が使用可能であり、光を受光すると、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。
第１の受光素子２０Ａには、第１の受光素子２０Ａで生じた電流を増幅する増幅器２１Ａが接続されている。増幅器２１Ａには、増幅器２１Ａに電力を供給する増幅器電源２２Ａが接続されている。また、増幅器２１Ａには、増幅器２１Ａで増幅された電流を受け取り、第１の受光素子２０Ａが受光した光の強度を算出する光強度算出装置２３Ａが接続されている。光強度算出装置２３Ａには、光強度算出装置２３Ａが算出した光の強度を保存する光強度記憶装置２４Ａが接続されている。
第２の受光素子２０Ｂには、第２の受光素子２０Ｂで生じた電流を増幅する増幅器２１Ｂが接続されている。増幅器２１Ｂには、増幅器２１Ｂに電力を供給する増幅器電源２２Ｂが接続されている。また、増幅器２１Ｂには、増幅器２１Ｂで増幅された電流を受け取り、第２の受光素子２０Ｂが受光した光の強度を算出する光強度算出装置２３Ｂが接続されている。光強度算出装置２３Ｂには、光強度算出装置２３Ｂが算出した光の強度を保存する光強度記憶装置２４Ｂが接続されている。
散乱光測定器１０５は、検査光を照射された被測定粒子で生じる散乱光を検出する。散乱光測定器１０５は、散乱光を受光する散乱光受光素子５０を備える。散乱光受光素子５０としては、フォトダイオード等が使用可能であり、光を受光すると、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。
散乱光受光素子５０には、散乱光受光素子５０で生じた電流を増幅する増幅器５１が接続されている。増幅器５１には、増幅器５１に電力を供給する増幅器電源５２が接続されている。また、増幅器５１には、増幅器５１で増幅された電流を受け取り、散乱光受光素子５０が受光した散乱光の強度を算出する光強度算出装置５３が接続されている。光強度算出装置５３には、光強度算出装置５３が算出した散乱光の強度を保存する光強度記憶装置５４が接続されている。
第１の境界情報保存部３５１に保存されている第１の境界情報は、例えば図６に示すように、第１の蛍光帯域の光の強度を示すｘ座標と、第２の蛍光帯域の光の強度を示すｙ座標と、を含む２次元テーブルの各セルに、予め取得された、生物粒子と非生物粒子の識別境界における散乱光の強度を、散乱光の強度の第１の範囲において記録している。２次元テーブルは、例えば、２５６×２５６個のセルからなる。この場合、例えば、ｘ方向のセルには０番から２５５番までのインデックスが付されており、ｙ方向のセルにも０番から２５５番までのインデックスが付されている。
光の強度は、例えば０から５Ｖ等の範囲内の電圧信号で表される。光の強度を、離散的なインデックスＩに変換するには、例えば以下の（１）式を用いる。
Ｉ＝［ＮI＊（ＳD／ＳM）］ （１）
ここで、ＮIはインデックス数であり、例えば２５６である。ＳDは電圧信号で表された光の強度の測定値である。ＳMは電圧信号で表された光の強度がとりうる最大値である。（１）式で算出されるインデックスＩは、０から２５５までの整数となる。
Ｉ＝［ＮI＊（ＳD／ＳM）］ （１）
ここで、ＮIはインデックス数であり、例えば２５６である。ＳDは電圧信号で表された光の強度の測定値である。ＳMは電圧信号で表された光の強度がとりうる最大値である。（１）式で算出されるインデックスＩは、０から２５５までの整数となる。
第１の境界情報は、例えば、予め取得された、生物粒子と非生物粒子との識別境界を与える多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）を含む、ｘ座標、ｙ座標、及び散乱光の強度を示すｚ座標を含む３次元座標系を、図７に示すように、ｚ座標の上方から観察した像に相当する。例えば、識別境界を与える多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）は、一組の独立変数（ｘ，ｙ）に対し、従属変数ｚの値を２つ出力する多価関数であり得る。したがって、第１の境界情報は、一組の独立変数（ｘ，ｙ）に対して多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）から出力される２つの従属変数ｚの値のうち、大きいほうの値の分布を示している。そのため、第１の境界情報における散乱光の強度の第１の範囲は、一組の独立変数（ｘ，ｙ）に対して出力される２つの従属変数ｚの値のうち、大きいほうの値の分布に従って任意に設定される。
例えば、図６に示すように、第１の境界情報は、２次元テーブルの各セルにおいて、生物粒子と非生物粒子の識別境界における散乱光の強度を階調で表したグレースケール画像である。各セルにおいて、生物粒子と非生物粒子の識別境界における散乱光の強度が、例えば２５６階調のグレースケールで記録される。例えば、グレースケールにおいて、散乱光の強度が高い方が淡く表現され、散乱光の強度が低い方が、濃く表現される。ただし、第１の境界情報は、カラー画像であってもよい。散乱光の強度を、離散的な階調値（画素値）Ｇに変換するには、例えば以下の（２）式を用いる。
Ｇ＝［ＮG＊（ＳD／ＳM）］ （２）
ここで、ＮGは階調数であり、例えば２５６である。ＳDは電圧信号で表された光の強度の測定値である。ＳMは電圧信号で表された光の強度がとりうる最大値である。（２）式で算出される階調値（画素値）Ｇは、０から２５５までの整数となる。
Ｇ＝［ＮG＊（ＳD／ＳM）］ （２）
ここで、ＮGは階調数であり、例えば２５６である。ＳDは電圧信号で表された光の強度の測定値である。ＳMは電圧信号で表された光の強度がとりうる最大値である。（２）式で算出される階調値（画素値）Ｇは、０から２５５までの整数となる。
３次元座標系において識別境界を示す多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）が存在しなかった部分の座標は、第１の境界情報の画像においては、例えば最も淡くされる。ただし、当該部分の座標の階調は、最も濃くされてもよい。例えば、第１の境界情報の画像が２５６階調であれば、当該部分の階調値（画素値）は、０か２５５にされるとよい。
図５に示す第２の境界情報保存部３５２に保存されている第２の境界情報は、例えば図８に示すように、第１の蛍光帯域の光の強度を示すｘ座標と、第２の蛍光帯域の光の強度を示すｙ座標と、を含む２次元テーブルの各セルに、予め取得された、生物粒子と非生物粒子の識別境界における散乱光の強度の分布を、散乱光の強度の第２の範囲において記録している。第２の境界情報における２次元テーブルは、例えば、２５６×２５６個のセルからなる。また、第２の境界情報におけるｘ座標及びｙ座標の範囲は、第１の境界情報におけるｘ座標及びｙ座標の範囲と、同じである。
第２の境界情報は、例えば、予め取得された、識別境界を与える多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）を含む、ｘ座標、ｙ座標、及びｚ座標を含む３次元座標系を、図９に示すように、ｚ座標の下方から観察した像に相当する。したがって、第２の境界情報は、一組の独立変数（ｘ，ｙ）に対して出力される２つの従属変数ｚの値のうち、小さいほうの値の分布を示している。そのため、第２の境界情報における散乱光の強度の第２の範囲は、一組の独立変数（ｘ，ｙ）に対して多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）から出力される２つの従属変数ｚの値のうち、小さいほうの値の分布に従って任意に設定される。また、散乱光の強度の第１の範囲と、第２の範囲とは、部分的に重なっていてもよいが、第１の範囲のほうが、第２の範囲よりも大きな値を含んでおり、第２の範囲のほうが、第１の範囲よりも小さな値を含んでいる。
例えば、第２の境界情報は、２次元テーブルの各セルにおいて、生物粒子と非生物粒子の識別境界における散乱光の強度を階調で表したグレースケール画像である。各セルにおいて、生物粒子と非生物粒子の識別境界における散乱光の強度が、例えば２５６階調のグレースケールで記録される。例えば、グレースケールにおいて、散乱光の強度が高い方が淡く表現され、散乱光の強度が低い方が、濃く表現される。ただし、第２の境界情報は、カラー画像であってもよい。
３次元座標系において識別境界を示す多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）が存在しなかった部分の座標は、第２の境界情報の画像においては、例えば最も濃くされる。ただし、当該部分の座標の階調は、最も淡くされてもよい。例えば、第２の境界情報の画像が２５６階調であれば、当該部分の階調値（画素値）は、０か２５５にされるとよい。
例えば、図７及び図９を参照して、一組の（ｘ，ｙ）の値の第１及び第２の蛍光帯域の光の強度を与え、かつ、第１の境界情報に記録された識別境界における散乱光の強度の第１の境界値よりも大きい散乱光の強度を与える粒子は非生物粒子である。また、一組の（ｘ，ｙ）の値の第１及び第２の蛍光帯域の光の強度を与え、かつ、散乱光の強度の第１の境界値よりも小さい散乱光の強度を与え、さらに、第２の境界情報に記録された識別境界における散乱光の強度の第２の境界値よりも大きい散乱光の強度を与える粒子は生物粒子である。また、一組の（ｘ，ｙ）の値の第１及び第２の蛍光帯域の光の強度を与え、かつ、第２の境界情報に記録された識別境界における散乱光の強度の第２の境界値よりも小さい散乱光の強度を与える粒子は非生物粒子である。
図５に示す識別情報保存部３５３に保存されている識別情報は、例えば、３次元座標系のｚ座標の第１の範囲と第２の範囲との間の任意の１点の値において、生物と非生物との識別境界を与える多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）をスライスして取られた、２次元テーブルである。ｚ座標の任意の値とは、例えば、多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）における散乱光の強度の最大値と、最小値と、の中間値である。
識別情報における２次元テーブルは、例えば、２５６×２５６個のセルからなる。また、識別情報におけるｘ座標及びｙ座標の範囲は、第１及び第２の境界情報におけるｘ座標及びｙ座標の範囲と同じである。識別情報における２次元テーブルは、多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）で囲まれていた領域の各セルに生物粒子の識別子を記録し、多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）で囲まれていなかった領域の各セルに非生物粒子の識別子を記録している。
識別情報は、例えば図１０に示すような白黒の二値画像であり、多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）で囲まれていた領域の各セルが、生物粒子の識別子として黒で表されており、多変数関数ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）で囲まれていなかった領域の各セルが、非生物粒子の識別子として白で表されている。なお、生物粒子の識別子と、非生物粒子の識別子と、に割り当てられる色は、異なっていれば何色でもよい。
図５に示す情報取得部３０１は、例えば上記（１）式を用いて、被測定粒子が発した第１の蛍光帯域の光の強度の測定値と、第２の蛍光帯域の光の強度の測定値と、に対応する、図１０に示す識別情報の２次元テーブルにおける座標（ｘ，ｙ）のセルを特定する。さらに、情報取得部３０１は、特定された座標（ｘ，ｙ）のセルにおける二値画像の色のデータを取得する。例えば、特定された座標（ｘ，ｙ）のセルが黒色である場合は、情報取得部３０１は、識別情報から、生物粒子の識別子として黒を取得する。また、特定された座標（ｘ，ｙ）のセルが白色である場合は、情報取得部３０１は、識別情報から、非生物粒子の識別子としての白を取得する。
図５に示す情報取得部３０１は、被測定粒子が発した第１の蛍光帯域の光の強度の測定値と、第２の蛍光帯域の光の強度の測定値と、に対応する、図６に示す第１の境界情報の２次元テーブルにおける座標（ｘ，ｙ）のセルを特定する。さらに、情報取得部３０１は、特定された座標（ｘ，ｙ）のセルにおける、生物と非生物との識別境界における散乱光の強度の第１の境界値を取得する。
さらに情報取得部３０１は、被測定粒子が発した第１の蛍光帯域の光の強度の測定値と、第２の蛍光帯域の光の強度の測定値と、に対応する、図８に示す第２の境界情報の２次元テーブルにおける座標（ｘ，ｙ）のセルを特定する。さらに、情報取得部３０１は、特定された座標（ｘ，ｙ）のセルにおける、生物と非生物との識別境界における散乱光の強度の第２の境界値を取得する。
図５に示す粒子判定部３０２は、第１及び第２の蛍光帯域の光を発した被測定粒子で生じた散乱光の強度の測定値が、情報取得部３０１が取得した散乱光の強度の第１の境界値と第２の境界値との間に入っているか否かを判定する。例えば、第１及び第２の境界値が階調値（画素値）で表されている場合、粒子判定部３０２は、上記（２）式を用いて、散乱光の強度の測定値を階調における階調値（画素値）に変換してから、第１及び第２の境界値と比較する。
生物粒子の識別子が取得され、散乱光の強度の測定値が第１の境界値と第２の境界値との間に入っている場合、粒子判定部３０２は、被測定粒子が生物粒子であると判定する。また、生物粒子の識別子が取得されたが、散乱光の強度の測定値が第１の境界値と第２の境界値との間に入っていない場合、粒子判定部３０２は、被測定粒子が非生物粒子であると判定する。さらに、非生物粒子の識別子が取得された場合、粒子判定部３０２は、被測定粒子が非生物粒子であると判定する。
ＣＰＵ３００には、出力装置４０１が接続されている。出力装置４０１は、粒子判定部３０２による判定結果を出力する。出力装置４０１としては、ディスプレイ、プリンタ、及び音響装置等が使用可能である。
次に、図１１に示すフローチャートを参照して、第１の実施の形態に係る粒子の検出方法を説明する。
ステップＳ１０１で、ノズル４０から気流を噴出する。また、光源１０から気流に向けて検査光を照射する。気流に粒子が含まれていると、検査光を照射された粒子において散乱光が生じる。また、検査光を照射された粒子が、第１及び第２の蛍光帯域の光を発する。散乱光は、散乱光受光素子５０で受光される。第１の蛍光帯域の光は、第１の受光素子２０Ａで受光され、第２の蛍光帯域の光は、第２の受光素子２０Ｂで受光される。
ステップＳ１０１で、ノズル４０から気流を噴出する。また、光源１０から気流に向けて検査光を照射する。気流に粒子が含まれていると、検査光を照射された粒子において散乱光が生じる。また、検査光を照射された粒子が、第１及び第２の蛍光帯域の光を発する。散乱光は、散乱光受光素子５０で受光される。第１の蛍光帯域の光は、第１の受光素子２０Ａで受光され、第２の蛍光帯域の光は、第２の受光素子２０Ｂで受光される。
ステップＳ１０２で、情報取得部３０１は、第１の蛍光帯域の光の強度の測定値を、上記（１）式を用いてインデックスに変換する。第１の蛍光帯域の光の強度の測定値を示すインデックスは、２次元テーブルのｘ座標に該当する。ステップＳ１０３で、情報取得部３０１は、第２の蛍光帯域の光の強度の測定値を、上記（１）式を用いてインデックスに変換する。第２の蛍光帯域の光の強度の測定値を示すインデックスは、２次元テーブルのｙ座標に該当する。ステップＳ１０４で、情報取得部３０１は、散乱光の強度の測定値を、上記（２）式を用いて階調値に変換する。
ステップＳ１０５で、情報取得部３０１は、識別情報保存部３５３から識別情報を読み出す。次に、情報取得部３０１は、第１及び第２の蛍光帯域の光の強度の測定値に対応する座標（ｘ，ｙ）における識別子を、識別情報の２次元テーブルから読み出す。
ステップＳ１０６で、情報取得部３０１は、第１の境界情報保存部３５１から第１の境界情報を読み出す。次に、情報取得部３０１は、第１及び第２の蛍光帯域の光の強度の測定値に対応する座標（ｘ，ｙ）における階調値を、散乱光の強度の第１の境界値として、第１の境界情報の２次元テーブルから読み出す。また、情報取得部３０１は、第２の境界情報保存部３５１から第２の境界情報を読み出す。次に、情報取得部３０１は、第１及び第２の蛍光帯域の光の強度の測定値に対応する座標（ｘ，ｙ）における階調値を、散乱光の強度の第２の境界値として、第２の境界情報の２次元テーブルから読み出す。
ステップＳ１０７で、粒子判定部３０２は、情報取得部３０１が取得した識別子が、生物粒子の識別子であるか、あるいは非生物粒子の識別子であるかを判定する。生物粒子の識別子であると判定された場合、ステップＳ１０８に進む。また、非生物粒子の識別子であると判定された場合、ステップＳ１１０に進む。
ステップＳ１０８で、粒子判定部３０２は、散乱光の強度の測定値を示す階調値が、散乱光の強度の第１の境界値を示す階調値と、散乱光の強度の第２の境界値を示す階調値と、の間に入っているか否かを判定する。散乱光の強度の測定値が、散乱光の強度の第１の境界値と、散乱光の強度の第２の境界値と、の間に入っている場合、ステップＳ１０９に進む。散乱光の強度の測定値が、散乱光の強度の第１の境界値と、散乱光の強度の第２の境界値と、の間に入っていない場合、ステップＳ１１０に進む。
生物粒子の識別子が取得され、散乱光の強度の測定値が、散乱光の強度の第１の境界値と、散乱光の強度の第２の境界値と、の間に入っていた場合、ステップＳ１０９で、粒子判定部３０２は、粒子が生物粒子であると判定する。生物粒子の識別子が取得されたが、散乱光の強度の測定値が、散乱光の強度の第１の境界値と、散乱光の強度の第２の境界値と、の間に入っていなかった場合、ステップＳ１１０で、粒子判定部３０２は、粒子が非生物粒子であると判定する。また、非生物粒子の識別子が取得された場合も、ステップＳ１１０で、粒子判定部３０２は、粒子が生物粒子であると判定する。ステップＳ１０９及びステップＳ１１０において、粒子判定部３０２は、粒子の分類の判定結果を出力装置４０１に出力する。
３次元座標系のデータは容量が大きくなる傾向にある。例えば、ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向のそれぞれに２５６のインデックスを割り当てると、３次元座標系は、２５６×２５６×２５６個のセルで構成されるテーブルで与えられる。これに対し、第１の実施の形態に係る粒子検出装置においては、第１の境界情報、第２の境界情報、及び識別情報のそれぞれは、２次元座標系であり、例えば２５６×２５６個のセルで構成されるテーブルで与えられる。そのため、例えば少なくとも２５６×２５６個のセルを３つ用いることにより、３次元座標系よりもデータの容量を抑制することを可能とする。ただし、セルの個数は、これらに限定されない。
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る粒子検出装置は、図１２に示すように、光測定器２０の劣化情報を記録する劣化情報記録部３０３と、劣化情報に基づいて、第１の波長を有する第１の光の強度の測定値、第２の波長を有する第２の光の強度の測定値、及び第３の波長を有する第３の光の強度の測定値の少なくとも一つを補正する補正部３０４と、をさらに備える。
本発明の第２の実施の形態に係る粒子検出装置は、図１２に示すように、光測定器２０の劣化情報を記録する劣化情報記録部３０３と、劣化情報に基づいて、第１の波長を有する第１の光の強度の測定値、第２の波長を有する第２の光の強度の測定値、及び第３の波長を有する第３の光の強度の測定値の少なくとも一つを補正する補正部３０４と、をさらに備える。
例えば、光測定器２０の散乱光受光素子５０、第１の受光素子２０Ａ、及び第２の受光素子２０Ｂは、経年劣化し、受光感度が低下する場合がある。劣化情報記録部３０３は、粒子検出装置の工場出荷時からの経過時間、粒子検出装置の稼働時間の合計、あるいは第１の受光素子２０Ａ、及び第２の受光素子２０Ｂのそれぞれが光を受光した時間の合計等を、劣化情報として記録し、記憶装置３５０の劣化情報保存部３５４に保存する。
補正部３０４は、劣化情報保存部３５４から劣化情報を読み出す。例えば、劣化情報が、散乱光受光素子５０、第１の受光素子２０Ａ、及び第２の受光素子２０Ｂのそれぞれが光を受光した時間の合計を記録している場合、補正部３０４は、それぞれが受光した合計時間に応じて、第１の蛍光帯域の光の強度の測定値、第２の蛍光帯域の光の強度の測定値、及び散乱光の強度の測定値に係数を乗じて、これらの値を大きくする。
あるいは、補正部３０４は、劣化情報に基づいて、第１の境界情報、第２の境界情報、及び識別情報を補正してもよい。具体的には、補正部３０４は、第１の受光素子２０Ａの受光感度の低下にあわせて、第１の境界情報、第２の境界情報及び識別情報のｘ座標に係数を乗じて小さくする。あるいは、補正部３０４は、第２の受光素子２０Ｂの受光感度の低下にあわせて、第１の境界情報、第２の境界情報及び識別情報のｙ座標に係数を乗じて小さくする。またあるいは、補正部３０４は、散乱光受光素子５０の受光感度の低下にあわせて、第１の境界情報及び第２の境界情報の階調値（画素値）に係数を乗じて小さくする等する。
第２の実施の形態に係る粒子検出装置によれば、光測定器２０に劣化が生じても、粒子の精度の高い判別を継続することが可能となる。
（その他の実施の形態）
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
例えば、実施の形態においては、第１及び第２の光が蛍光帯域の光であり、第３の光が散乱光である例を説明したが、第１ないし第３の光は、波長が異なっていれば、任意である。例えば、第１ないし第３の光が蛍光帯域の光であってもよい。
また、実施の形態においては、第１分類の粒子が生物粒子であり、第２分類の粒子が非生物粒子である例を説明したが、第１分類の粒子と第２分類の粒子の識別境界を示す多変数関数の形状によっては、第１分類の粒子が非生物粒子であり、第２分類の粒子が生物粒子である場合がある。さらには、第１分類の粒子がある種の生物粒子であり、第２分類の粒子が他種の生物粒子であってもよいし、あるいは、第１分類の粒子がある種の非生物粒子であり、第２分類の粒子が他種の非生物粒子であってもよい。粒子の分類の仕方は任意である。
さらに、実施の形態においては、第１及び第２の境界情報、並びに識別情報における２次元テーブルが画像である例を示したが、２次元テーブルのセルのそれぞれに、散乱光の強度の値や、識別子を、文字列で記録してもよい。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
１０ 光源
１１ 光源駆動電源
１２ 電源制御装置
２０ 光測定器
２０Ａ 第１の受光素子
２０Ｂ 第２の受光素子
２１Ａ、２１Ｂ、５１ 増幅器
２２Ａ、２２Ｂ、５２ 増幅器電源
２３Ａ、２３Ｂ、５３ 光強度算出装置
２４Ａ、２４Ｂ、５４ 光強度記憶装置
３０ 筐体
４０ ノズル
５０ 散乱光受光素子
１０２ 蛍光強度測定器
１０５ 散乱光測定器
３００ 中央演算処理装置
３０１ 情報取得部
３０２ 粒子判定部
３０３ 劣化情報記録部
３０４ 補正部
３５０ 記憶装置
３５１ 第１の境界情報保存部
３５２ 第２の境界情報保存部
３５３ 識別情報保存部
３５４ 劣化情報保存部
４０１ 出力装置
１１ 光源駆動電源
１２ 電源制御装置
２０ 光測定器
２０Ａ 第１の受光素子
２０Ｂ 第２の受光素子
２１Ａ、２１Ｂ、５１ 増幅器
２２Ａ、２２Ｂ、５２ 増幅器電源
２３Ａ、２３Ｂ、５３ 光強度算出装置
２４Ａ、２４Ｂ、５４ 光強度記憶装置
３０ 筐体
４０ ノズル
５０ 散乱光受光素子
１０２ 蛍光強度測定器
１０５ 散乱光測定器
３００ 中央演算処理装置
３０１ 情報取得部
３０２ 粒子判定部
３０３ 劣化情報記録部
３０４ 補正部
３５０ 記憶装置
３５１ 第１の境界情報保存部
３５２ 第２の境界情報保存部
３５３ 識別情報保存部
３５４ 劣化情報保存部
４０１ 出力装置
Claims (26)
- 被測定粒子で生じた、それぞれ波長が異なる第１、第２及び第３の光の強度の測定値を測定する光測定器と、
前記第１及び第２の光の強度の２次元テーブルに、第１分類の粒子と第２分類の粒子の識別境界における前記第３の光の強度を、第１の範囲において記録した第１の境界情報を保存する第１の境界情報保存部と、
前記２次元テーブルに、前記識別境界における前記第３の光の強度を、第２の範囲において記録した第２の境界情報を保存する第２の境界情報保存部と、
前記２次元テーブルの前記識別境界で囲まれるセルに前記第１分類の粒子の識別子を記録し、前記識別境界で囲まれないセルに前記第２分類の粒子の識別子を記録した識別情報を保存する識別情報保存部と、
前記第１及び第２の光の強度の測定値に基づいて、前記識別情報から、前記第１又は第２分類の粒子の識別子を取得し、前記第１及び第２の境界情報から、前記識別境界における前記第３の光の強度の第１及び第２の境界値を取得する情報取得部と、
前記第１分類の粒子の識別子が取得され、前記第３の光の強度の測定値が前記第１及び第２の境界値の間に入っている場合、前記被測定粒子が前記第１分類の粒子であり、前記第１分類の粒子の識別子が取得され、前記第３の光の強度の測定値が前記第１及び第２の境界値の間に入っていない、又は前記第２分類の粒子の識別子が取得された場合、前記被測定粒子が前記第２分類の粒子であると判定する粒子判定部と、
を備える、粒子検出装置。 - 前記第１及び第２の光が蛍光帯域の光であり、前記第３の光が散乱光である、請求項１に記載の粒子検出装置。
- 前記第１分類の粒子が生物粒子であり、前記第２分類の粒子が非生物粒子である、請求項１又は２に記載の粒子検出装置。
- 前記第１分類の粒子が非生物粒子であり、前記第２分類の粒子が生物粒子である、請求項１又は２に記載の粒子検出装置。
- 前記第１及び第２の境界情報が、前記第３の光の強度を階調で表した画像である、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
- 前記第１及び第２の境界情報がグレースケール画像である、請求項５に記載の粒子検出装置。
- 前記第３の光の強度の測定値を、前記階調における階調値に変換する、請求項５又は６に記載の粒子検出装置。
- 前記第１の境界情報の画像が、前記識別境界を示す多変数関数を含む前記第１ないし第３の光の強度の３次元座標系を、前記第３の光の強度を示す座標の上方から観察した像に相当し、前記第２の境界情報の画像が、前記多変数関数を含む前記３次元座標系を、前記第３の光の強度を示す座標の下方から観察した像に相当する、請求項５ないし７のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
- 前記識別情報が、前記識別境界を示す多変数関数を含む前記第１ないし第３の光の強度の３次元座標系を、前記第３の光の強度を示す座標の任意の値においてスライスした像に相当する、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
- 前記識別情報が、前記識別境界を示す多変数関数を含む前記第１ないし第３の光の強度の３次元座標系を、前記多変数関数における前記第３の光の強度の最大値と、最小値と、の中間値においてスライスした像に相当する、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
- 前記識別情報が二値画像である、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
- 前記光測定器の劣化情報を記録する劣化情報記録部と、
前記劣化情報に基づいて、前記第１の光の強度、前記第２の光の強度、及び前記第３の光の強度の測定値の少なくとも一つを補正する補正部と、
を更に備える、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の粒子検出装置。 - 前記光測定器の劣化情報を記録する劣化情報記録部と、
前記劣化情報に基づいて、前記第１の境界情報及び前記第２の境界情報を補正する補正部と、
を更に備える、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の粒子検出装置。 - 被測定粒子で生じた、それぞれ波長が異なる第１、第２及び第３の光の強度の測定値を測定することと、
前記第１及び第２の光の強度の２次元テーブルに、第１分類の粒子と第２分類の粒子の識別境界における前記第３の光の強度を、第１の範囲において記録した第１の境界情報を用意することと、
前記２次元テーブルに、前記識別境界における前記第３の光の強度を、第２の範囲において記録した第２の境界情報を用意することと、
前記２次元テーブルの前記識別境界で囲まれるセルに前記第１分類の粒子の識別子を記録し、前記識別境界で囲まれないセルに前記第２分類の粒子の識別子を記録した識別情報を用意することと、
前記第１及び第２の光の強度の測定値に基づいて、前記識別情報から、前記第１又は第２分類の粒子の識別子を取得し、前記第１及び第２の境界情報から、前記識別境界における前記第３の光の強度の第１及び第２の境界値を取得することと、
前記第１分類の粒子の識別子が取得され、前記第３の光の強度の測定値が前記第１及び第２の境界値の間に入っている場合、前記被測定粒子が前記第１分類の粒子であり、前記第１分類の粒子の識別子が取得され、前記第３の光の強度の測定値が前記第１及び第２の境界値の間に入っていない、又は前記第２分類の粒子の識別子が取得された場合、前記被測定粒子が前記第２分類の粒子であると判定することと、
を含む、粒子の検出方法。 - 前記第１及び第２の光が蛍光帯域の光であり、前記第３の光が散乱光である、請求項１４に記載の粒子の検出方法。
- 前記第１分類の粒子が生物粒子であり、前記第２分類の粒子が非生物粒子である、請求項１４又は１５に記載の粒子の検出方法。
- 前記第１分類の粒子が非生物粒子であり、前記第２分類の粒子が生物粒子である、請求項１４又は１５に記載の粒子の検出方法。
- 前記第１及び第２の境界情報が、前記第３の光の強度を階調で表した画像である、請求項１４ないし１７のいずれか１項に記載の粒子の検出方法。
- 前記第１及び第２の境界情報がグレースケール画像である、請求項１８に記載の粒子の検出方法。
- 前記第３の光の強度の測定値を、前記階調における階調値に変換することを更に含む、請求項１８又は１９に記載の粒子の検出方法。
- 前記第１の境界情報の画像が、前記識別境界を示す多変数関数を含む前記第１ないし第３の光の強度の３次元座標系を、前記第３の光の強度を示す座標の上方から観察した像に相当し、前記第２の境界情報の画像が、前記多変数関数を含む前記３次元座標系を、前記第３の光の強度を示す座標の下方から観察した像に相当する、請求項１８ないし２０のいずれか１項に記載の粒子の検出方法。
- 前記識別情報が、前記識別境界を示す多変数関数を含む前記第１ないし第３の光の強度の３次元座標系を、前記第３の光の強度を示す座標の任意の値においてスライスした像に相当する、請求項１４ないし２１のいずれか１項に記載の粒子の検出方法。
- 前記識別情報が、前記識別境界を示す多変数関数を含む前記第１ないし第３の光の強度の３次元座標系を、前記多変数関数における前記第３の光の強度の最大値と、最小値と、の中間値においてスライスした像に相当する、請求項１４ないし２１のいずれか１項に記載の粒子の検出方法。
- 前記識別情報が二値画像である、請求項１４ないし２３のいずれか１項に記載の粒子の検出方法。
- 前記第１、第２及び第３の光の強度の測定値を測定する光測定器の劣化情報を記録することと、
前記劣化情報に基づいて、前記第１の光の強度、前記第２の光の強度、及び前記第３の光の強度の測定値の少なくとも一つを補正することと、
を更に含む、請求項１４ないし２４のいずれか１項に記載の粒子の検出方法。 - 前記第１、第２及び第３の光の強度の測定値を測定する光測定器の劣化情報を記録することと、
前記劣化情報に基づいて、前記第１の境界情報及び前記第２の境界情報を補正することと、
を更に含む、請求項１４ないし２４のいずれか１項に記載の粒子の検出方法。
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