JP2019219375A - スペクトルイメージ補正装置及び方法、ならびに対象体の成分分析装置 - Google Patents
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Abstract
Description
22 レンズ
23 ミラー
100 スペクトルイメージ補正装置
110 イメージ獲得部
111 光源
112 ディテクター
120 プロセッサ
300 スペクトルイメージ補正装置
311 通信部
312 保存部
350 外部機器
410 ピーク検出部
420 曲率計算部
430 ピクセル補間部
500 中心行
700 成分分析装置
710 イメージ獲得部
720 曲率補正部
730 成分分析部
800 成分分析装置
810 保存部
820 出力部
Claims (27)
- スペクトルイメージを獲得するイメージ獲得部と、
前記スペクトルイメージのスペクトルの微分値に基づいて特徴波長に対するピーク波長を検出し、該検出されたピーク波長を用いてスペクトルイメージの曲率を補正するプロセッサと、
を含むスペクトルイメージ補正装置。 - 前記イメージ獲得部は、
対象体に光を照射する光源と、
前記対象体から散乱または反射した光に基づいて、前記スペクトルイメージを獲得するディテクターと、
を含む請求項1に記載のスペクトルイメージ補正装置。 - 前記イメージ獲得部は、
ラマン分光技法に基づいて前記スペクトルイメージを獲得する請求項2に記載のスペクトルイメージ補正装置。 - 前記ディテクターは、
CCD、ダイオードアレイ及びフィルムのうちの少なくとも1つを含む請求項2または3に記載のスペクトルイメージ補正装置。 - 外部機器からスペクトルイメージを受信する通信部と、
前記スペクトルイメージに対して、スペクトルの微分値に基づいて特徴波長に対するピーク波長を検出し、該検出されたピーク波長を用いて、前記スペクトルイメージの曲率を補正するプロセッサと、
を含むスペクトルイメージ補正装置。 - 前記プロセッサは、
前記スペクトルイメージの各行に対して、スペクトルを微分し、スペクトルの微分値に基づいてピーク波長を検出するピーク検出部を含む請求項1〜5のいずれか1つに記載のスペクトルイメージ補正装置。 - 前記ピーク検出部は、
前記スペクトルイメージの各行に対して、スペクトルを、1次微分及び2次微分して、1次微分値が0であり、2次微分値が負数である地点をピーク波長に対応するものと検出する請求項6に記載のスペクトルイメージ補正装置。 - 前記ピーク検出部は、
前記スペクトルイメージが得られると、スペクトルの全体波長帯域から曲率補正を行う1つ以上の特徴波長を選択し、
前記選択された1つ以上の特徴波長は、前記特徴波長を含む請求項6または7に記載のスペクトルイメージ補正装置。 - 前記ピーク検出部は、
前記スペクトルを、ローパスフィルター(LPF)、バンドパスフィルター(BPF)及びハイパスフィルター(HPF)のうちの少なくとも1つを適用して、前記選択された1つ以上の特徴波長を含む複数の波長バンドに分割し、前記複数の波長バンドのそれぞれを微分して、各波長バンド別に1つのピーク波長を検出する請求項6〜8のいずれか1つに記載のスペクトルイメージ補正装置。 - 前記プロセッサは、
前記選択された1つ以上の特徴波長に対して検出されたピーク波長に基づいて、前記1つ以上の特徴波長に対する曲率を計算する曲率計算部を含む請求項1〜9のいずれか1つに記載のスペクトルイメージ補正装置。 - 前記曲率計算部は、
汎用最小二乗回帰法を用いて、前記選択された1つ以上の特徴波長に対する曲率を計算する請求項10に記載のスペクトルイメージ補正装置。 - 前記プロセッサは、
前記選択された1つ以上の特徴波長に対して計算された曲率に基づいて、前記スペクトルイメージの各ピクセルの強度を補間して曲率補正を行うピクセル補間部をさらに含む請求項10または11に記載のスペクトルイメージ補正装置。 - スペクトルイメージを獲得する段階と、
前記スペクトルイメージに対して、スペクトルの微分値に基づいて特徴波長に対するピーク波長を検出する段階と、
前記検出されたピーク波長に基づいて前記スペクトルイメージの曲率を補正する段階と、
を含むスペクトルイメージ補正方法。 - 前記スペクトルイメージを獲得する段階は、
ラマン分光技法に基づいて前記スペクトルイメージを獲得する請求項13に記載のスペクトルイメージ補正方法。 - 前記ピーク波長を検出する段階は、
前記スペクトルイメージの各行に対して、スペクトルを微分し、スペクトルの微分値に基づいてピーク波長を検出する請求項13または14に記載のスペクトルイメージ補正方法。 - 前記ピーク波長を検出する段階は、
前記スペクトルイメージの各行に対して、スペクトルを、1次微分及び2次微分して、1次微分値が0であり、2次微分値が負数である地点をピーク波長に対応するものと検出する請求項15に記載のスペクトルイメージ補正方法。 - 前記ピーク波長を検出する段階は、
前記スペクトルイメージが得られると、スペクトルの全体波長帯域から曲率補正を行う1つ以上の特徴波長を選択する段階を含み、
前記選択された1つ以上の特徴波長は、前記特徴波長を含む請求項15または16に記載のスペクトルイメージ補正方法。 - 前記ピーク波長を検出する段階は、
前記スペクトルを、ローパスフィルター(LPF)、バンドパスフィルター(BPF)及びハイパスフィルター(HPF)のうちの少なくとも1つを適用して、前記選択された1つ以上の特徴波長を含む複数の波長バンドに分割する段階をさらに含み、前記分割された各波長バンドを微分して、各波長バンド別に1つのピーク波長を検出する請求項13〜17のいずれか1つに記載のスペクトルイメージ補正方法。 - 前記曲率を補正する段階は、
前記選択された1つ以上の特徴波長に対して検出されたピーク波長に基づいて、前記選択された1つ以上の特徴波長に対する曲率を計算する段階を含む請求項13〜18のいずれか1つに記載のスペクトルイメージ補正方法。 - 前記曲率を計算する段階は、
汎用最小二乗回帰法を用いて、前記特徴波長に対する曲率を計算する請求項19に記載のスペクトルイメージ補正方法。 - 前記曲率を補正する段階は、
前記選択された1つ以上の特徴波長に対して計算された曲率に基づいて、前記スペクトルイメージの各ピクセルの強度を補間して曲率補正を行う段階をさらに含む請求項19または20に記載のスペクトルイメージ補正方法。 - スペクトルイメージを獲得するイメージ獲得部と、
基準スペクトルイメージに対して、スペクトルの微分値の特性に基づいて特徴波長に対するピーク波長を検出し、該検出されたピーク波長に基づいて曲率を補正する曲率補正部と、
前記基準スペクトルイメージの曲率補正結果に基づいて分析スペクトルイメージを補正して、スペクトルを復元し、該復元されたスペクトルに基づいて対象体の成分を分析する成分分析部と、
を含む対象体の成分分析装置。 - 前記イメージ獲得部は、
ラマン分光技法に基づいて前記スペクトルイメージを獲得する請求項22に記載の対象体の成分分析装置。 - 前記曲率補正部は、
前記スペクトルイメージの各行に対して、スペクトルを、1次微分及び2次微分して、1次微分値が0であり、2次微分値が負数である地点をピーク波長に対応するものと検出する請求項22または23に記載の対象体の成分分析装置。 - 前記曲率補正部は、
前記特徴波長に対して検出されたピーク波長に基づいて、汎用最小二乗回帰法を用いて、前記特徴波長に対する曲率を計算し、該計算された曲率に基づいて、前記スペクトルイメージの各ピクセルの強度を補間して曲率補正を行う請求項22または23に記載の対象体の成分分析装置。 - 前記成分分析部は、
前記成分分析の結果に基づいて前記スペクトルイメージの補正有無を判断し、該判断の結果に基づいてユーザに前記スペクトルイメージ補正に関するガイド情報を提供する請求項22〜25のいずれか1つに記載の対象体の成分分析装置。 - 前記対象体の成分は、
血糖、抗酸化度、皮膚癌、微塵、中性脂肪、カロリー、アルコール、コレステロール、タンパク質及び尿酸のうちの少なくとも1つを含む請求項22〜26のいずれか1つに記載の対象体の成分分析装置。
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