JP2020018249A - コロニー識別システム、コロニー識別方法およびコロニー識別プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、コロニーを形成している微生物が高精度に識別される可能性を高める技術を提供することを目的とする。
(1)コロニー識別システムの構成:
(2)機械学習処理:
(3)コロニー識別処理:
(4)他の実施形態:
図1A、図1Bはコロニー識別システム10の概略構成を示す図である。これらの図において、コロニー識別システム10の要素は数字の符号、撮影等のためにコロニー識別システム10とともに利用される部材等はアルファベットの符号によって示している。本実施形態において、コロニー識別システム10で撮影される対象はシャーレSに形成された平板培地Mである。すなわち、本実施形態においては、平板培地Mの1箇所以上の部位に微生物のコロニーが形成されており、当該コロニーを含む平板培地Mが撮影される。
本実施形態において、機械学習処理は、ニューラルネットワークを形成する訓練モデルを最適化する処理である。ここで、モデルとは、推定対象のデータと推定結果のデータとの対応関係を導出する式を示す情報であり、本実施形態においては微生物の識別結果が推定結果であり、微生物を撮影した画像が推定対象である。この推定を行うためのモデルを学習によって最適化する機械学習処理を行うため、記憶媒体30には予め教師データ30aが記録される。制御部20は、当該教師データ30aに基づいてニューラルネットワークの訓練モデルを最適化し、最適化されたモデルを学習済モデル30bとして記憶媒体30に記憶させる。
次に、平板培地Mに形成された未識別のコロニーについて実施されるコロニー識別処理を図8に示すフローチャートに基づいて説明する。コロニーが形成された平板培地Mを含むシャーレSが用意されると、透明板T状における可視光カメラ41の視野内の既定の位置にシャーレSがセットされる。この状態で利用者が図示しないマウスやキーボード等の操作部によってコロニー識別処理の開始を指示すると、制御部20は、コロニー識別プログラム21の実行を開始する。
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、可視光照射画像と非可視光照射画像とに基づいてコロニーを形成している微生物を識別する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、上述の実施形態においては、可視光カメラ41で撮影された3チャンネルの非可視光照射画像と、UVカメラ42で撮影された1チャンネルの非可視光照射画像との双方が利用されていたが、いずれか一方が利用されても良い。
ム。
Claims (10)
- 培地に形成された微生物のコロニーに対して可視光が照射された状態で前記コロニーを撮影した画像である可視光照射画像を取得する可視光照射画像取得部と、
前記コロニーに対して非可視光が照射された状態で前記コロニーを撮影した画像である非可視光照射画像を取得する非可視光照射画像取得部と、
前記可視光照射画像と前記非可視光照射画像とに基づいて、前記コロニーを形成している前記微生物を識別するコロニー識別部と、
を備えるコロニー識別システム。 - 前記微生物には放線菌が含まれ、
前記培地は前記放線菌を培養可能である、
請求項1に記載のコロニー識別システム。 - 前記可視光照射画像は、前記可視光が前記コロニーで反射した反射光によって形成され、
前記非可視光照射画像は、前記非可視光が前記コロニーで反射した反射光によって形成される、
請求項1または請求項2に記載のコロニー識別システム。 - 前記可視光照射画像は、前記可視光が前記コロニーを透過した透過光によって形成され、
前記非可視光照射画像は、前記非可視光が前記コロニーを透過した透過光によって形成される、
請求項1〜請求項3のいずれかに記載のコロニー識別システム。 - 前記可視光照射画像および前記非可視光照射画像の少なくとも一方は、
前記コロニーに照射された光の波長域と異なる波長域の光を検出するカメラで撮影された画像を含む、
請求項1〜請求項4のいずれかに記載のコロニー識別システム。 - 前記コロニー識別部は、
前記コロニーの前記可視光照射画像および前記非可視光照射画像と当該コロニーを形成している前記微生物の種類とを対応づけた教師データに基づいて機械学習が行われたモデルに対して、識別対象の前記コロニーを撮影した前記可視光照射画像および前記非可視光照射画像を入力し、前記モデルの出力に基づいて識別対象の前記コロニーを形成する前記微生物の種類を識別する、
請求項1〜請求項5のいずれかに記載のコロニー識別システム。 - 前記教師データにおいて、
上限基準以上の大きさの前記コロニーの前記可視光照射画像および前記非可視光照射画像と下限基準以下の大きさの前記コロニーの前記可視光照射画像および前記非可視光照射画像との少なくとも一部には、前記上限基準よりも小さく、前記下限基準よりも大きい前記コロニーの画像に基づいて生成された画像が含まれる、
請求項6に記載のコロニー識別システム。 - 前記モデルは、
前記可視光を検出するカメラで撮影された3チャネルの前記可視光照射画像と、前記可視光を検出するカメラで撮影された3チャネルの前記非可視光照射画像と、前記非可視光を検出するカメラで撮影された1チャネルの前記非可視光照射画像とを入力し、
前記微生物の種類毎に前記コロニーを形成している確率を出力するニューラルネットワークである、
請求項6または請求項7に記載のコロニー識別システム。 - 培地に形成された微生物のコロニーに対して可視光が照射された状態で前記コロニーを撮影した画像である可視光照射画像を取得する可視光照射画像取得工程と、
前記コロニーに対して非可視光が照射された状態で前記コロニーを撮影した画像である非可視光照射画像を取得する非可視光照射画像取得工程と、
前記可視光照射画像と前記非可視光照射画像とに基づいて、前記コロニーを形成している前記微生物を識別するコロニー識別工程と、
を含むコロニー識別方法。 - コンピュータを、
培地に形成された微生物のコロニーに対して可視光が照射された状態で前記コロニーを撮影した画像である可視光照射画像を取得する可視光照射画像取得部、
前記コロニーに対して非可視光が照射された状態で前記コロニーを撮影した画像である非可視光照射画像を取得する非可視光照射画像取得部、
前記可視光照射画像と前記非可視光照射画像とに基づいて、前記コロニーを形成している前記微生物を識別するコロニー識別部、
として機能させるコロニー識別プログラム。
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WO2021157634A1 (ja) | 2020-02-05 | 2021-08-12 | 大日本住友製薬株式会社 | タウオパチーおよび認知症関連疾患の判定薬および判定方法 |
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