JP3050046B2 - 粒子自動分類システム - Google Patents
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Description
に係り、特に尿中の沈澱物にふくまれる粒子や血液中に
ふくまれる血球の分類に最適な自動分類システム、特
に、前記所定の種類別に粒子を再分類する機能を備えた
粒子自動分類システムに関するものである。
1783号公報記載の技術に示されている画像処理は、
流れている粒子の画像を取り込み処理をするが、表示の
ための粒子部分のみを切り出し処理するものであり、そ
の粒子がなんであるか自動的に判別することについては
配慮が足りなかった。また、特開平3ー100876号
公報記載の技術のように画像処理機能を備えたものもあ
ったが、この画像処理は、粒子画像のエッジ検出および
粒子画像部分の全体像からの切り出し処理を行うのみで
あり、粒子の判別を行うにはさらに人手による判断処理
を待たねばならなかった。このために、従来技術の粒子
分類装置では、確実にそれぞれの粒子がなんであるかを
分類するためには、すべての粒子について操作者自身が
判別する必要があった。
技術や特開昭60ー38653号公報記載の技術では、
操作者が画像確認の表示において、自動分類機能を持た
ないために、粒子の大きさ、濃淡、形等でのみ分類し、
グルーピング表示するだけのため、特定の大きさの粒子
については、より詳細な分類をすることはできたが、測
定粒子全体を分類することはできず、正確な粒子分類に
は不十分であった。
載の技術および特開平4ー26711号公報記載の技術
では、操作者が指定することにより記憶装置にある自動
分類した粒子画像から指定した特定の粒子画像を呼び出
すことはできるが、それまでにとどまり、その後の処理
については、検討が十分でなかった。
の大きさ等で分類表示はできても、粒子の種別によるそ
のものの分類は、各粒子全部にわたって操作者が視覚で
行わなければならず、そのために人手や時間が掛り、問
題となっていた。また、粒子を自動分類したのちに、指
定した特定の粒子画像を呼び出すことも、現状の自動分
類装置では時間、精度の点において不十分であり、対象
粒子の種類によっては、分類が不完全になることがあ
る。このために、自動分類装置による分類した結果と、
前記自動分類では不完全な分類となる粒子と、操作者が
再分類した結果とを総合してはじめて完全な分類になる
という問題があった。
た種類の粒子画像を呼び出し再分類する方法では、すべ
ての粒子に付いて一応確認する必要があり、非常に長い
時間を要し、かつ、煩瑣であるという問題があった。本
発明では、上記の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、入力装置の指定により、自動的に決定し
た必要最小限の再分類対象特定粒子のみ再分類する効率
の良い粒子自動分類システムを提供することをその目的
とする。
め、本発明に係る粒子自動分類システムは、流体中にふ
くまれる粒子画像の特徴量もしくは前記粒子の光学的特
性の特徴量により前記粒子を自動分類する分類部と、前
記粒子画像と前記分類結果とを格納する画像記憶部とか
らなり、入力装置からの指定により、前記指定された特
定粒子の画像と分類結果とを自動的に引き出すように構
成した粒子分類装置を含む粒子自動分類システムにおい
て、前記粒子分類装置を複数台とし、データフアイル部
と画像表示部とを備えた粒子再分類装置を複数台設け、
前記複数台の粒子分類装置と複数台の粒子再分類装置と
を通信回路で接続し、前記自動的に引き出された特定粒
子の画像と分類結果とを前記画像表示部に表示させ、入
力装置から指定することにより、前記表示された画像に
もとずき前記分類結果の特定項目を用いて前記特定粒子
を再分類し、その結果を前記データフアイル部に格納さ
せるようにし構成したことを特徴とするものである。
る。本発明に係る粒子自動分類システムの構成によれ
ば、指定により自動的に選択された特定粒子の画像とそ
の分類結果とにもとずき、入力装置から指定することに
より、前記分類結果の特定項目を用い再分類することが
できるので、再分類粒子を最小限にすることができる。
粒子分類装置の自動分類と指定による粒子再分類装置の
再分類とを組み合わせて、分類精度、分類速度の向上、
分類コストの低減ができる。また、データフアイル部
に、粒子の分類、再分類の結果をフアイルさせることが
でき、分類データの利用が便利となる。さらに、通信回
路により、送受信機能を備えたので、遠く離隔された場
所、例えば診察室におかれた粒子再分類装置から検査室
にある粒子分類装置の粒子分類データを呼出し再分類
し、診断、治療に役立てることができる。さらに、粒子
再分類装置に修正機能をそなえたので、分類、再分類の
結果に誤りがあっても、修正することができる。さら
に、粒子分類装置と粒子再分類装置とをそれぞれ複数
台、通信回路により接続したので、遠く離隔された複数
の場所にある粒子再分類装置から複数の場所に置かれた
粒子分類装置のデータを呼出し、再分類することがで
き、分類粒子が尿沈渣成分、血液中の粒子成分である場
合には、複数の医師が、複数場所のデータに基ずき、有
効な診断、治療ができる。
8を参照して説明する。 〔実施例 1〕図1は、本発明の一実施例に係る粒子自
動分類システムのブロック構成図、図2は、図1の実施
例に係る粒子自動分類システムに用いられるニューロコ
ンピューターのネットワーク図、図3は、図1の実施例
に係る粒子自動分類システムの再分類項目の設定画面の
説明図、図4は、図1の実施例に係る粒子自動分類シス
テムの再分類の表示画面の説明図、図5は、図1の実施
例にに係る粒子自動分類システムのフローチャートであ
る。なお、図中、太実線は一筐体内の範囲を示し、一点
鎖線内は機能ブロックの範囲を示すものである。なお、
〔実施例 2〕の図6以下においても同様とする。
子分類装置45と粒子再分類装置46に大別されるが、
本実施例は、粒子分類装置と粒子再分類装置とをCPU
バス21にて接続して一体化し、尿中の沈澱物の分類へ
の適用した具体例について説明する。
ラッシュランプ、3はCCDカメラ、4はAD変換器、
5は二値化回路、6はラベリング回路、7は特徴抽出回
路、8は粒子判別回路、9は粒子画像および分類結果を
格納するメモリ(以下、画像メモリという)、10はラ
ンプ制御回路、11はCPU、12はロード用メモリ、
13はフロッピーディスクドライブ、14は、フアイル
用の光磁気ディスク(以下、光磁気ディスクという)1
5は表示回路、16はプリンタ、17はキーボード、1
8は通信回路、19は外部コンピュータ、20はCRT
ディスプレイ、21はCPUバス、22は尿中沈渣成分
粒子、23は尿サンプル液、24はシース液、25はタ
ッチパネル制御回路、26はタッチパネルである。
ル1と、フラッシュランプ2と、CCDカメラ3と、A
D変換器4と、二値化回路5と、ラベリング回路6と、
特徴抽出回路7と、粒子判別回路8と、画像メモリ9
と、ランプ制御回路10とから構成され、前記粒子再分
類装置46は、制御機能を備えたCPU11と、ロード
用メモリ12と、フロッピーディスクドライブ13と、
フアイル機能を備えた光磁気ディスク14と、表示回路
15と、プリンタ16、キーボード17と、通信回路1
8と、CRTディスプレイ20と、タッチパネル制御回
路25、タッチパネル26とから構成され、両者はCP
Uバス21より接続されている。
ンプル23は、フローセル1中をシース液24によって
包まれて流される。前記尿サンプル23および前記シー
ス液24は、図示しない液体用ポンプによって流され、
その制御は、CPU11により行われている。前記尿サ
ンプル23中の沈渣成分粒子22は、前記フローセル1
中を前記シース液24によってほぼその中心を流れるよ
うになっている。
2は、フラッシュランプ2からのパルス光によって照射
され、CCDカメラ3により画像信号に変換される。こ
の画像信号は、AD変換回路4によってディジタル信号
に変換され画像メモリ9に蓄えられる。また、前記フラ
ッシュランプ2は、前記CPU11がランプ制御回路1
0を制御することにより行われる。
て複数の二値画像に変換する二値化回路5、二値化され
た画像中の沈渣成分像に番号付けをするラベリング回路
6、ラベリングされた沈渣成分毎の面積、周囲長、平均
RGB各色の濃度等の特徴量を求める特徴抽出回路7、
特徴量から沈渣成分がなんであるか特定する粒子判別回
路8の構成部材により行われ、これらの構成部材は、C
PUバス21を介して前記CPU11と接続され、それ
により制御されている。
モリ12、フロッピーディスクドライブ13、光磁気デ
ィスク14、画像表示回路15、プリンタ16、キーボ
ード17が前記CPUバス21を介して接続されてい
る。前記画像表示回路15には画像表示用CRT20が
接続され、前記画像表示用CRT20上にはタッチパネ
ル26がとりつけられている。操作者が、タッチパネル
制御回路25により前記タッチパネル26を介して、前
記CRT20と対話形式によって操作できるようになっ
ている。
号に変換され、前記AD変換回路4によってAD変換さ
れた前記沈渣成分粒子22の画像データは、前記二値化
回路5で色を基準にして、複数の二値画像として分類さ
れる。この二値画像中の粒子像は複数存在することもあ
り、それぞれに次のラベリング回路6で番号を付加す
る。その後、二値画像中の粒子特徴量を前記特徴抽出回
路7によって計算し、その結果が前記粒子判別回路8に
入力され、自動的に前記粒子がなんであるかを判別して
分類される。
ロコンピューターが用いるが、図2は、3層構造のラン
メルハート形ニューロコンピューターのネットワークを
示したものである。その入力は、面積周囲長等の特徴パ
ラメーターであり、出力は赤血球、白血球、上皮細胞、
円柱、細菌等の粒子の種別である。前記ネットワークの
ノード数を増やすことによって、より細かい分類、たと
えば、上皮細胞の中の偏平上皮細胞、移行上皮細胞等の
分類もできる。ニューロコンピューターの出力値からい
ちばん値の大きいものを分類結果として出力する。
子画像と共に、一つのファイルとして前記光磁気ディス
ク14に格納される。粒子分類にニューロコンピュータ
ーを用いているので、そのそれぞれの分類項目に対する
出力値もあわせてファイルされている。同時に、この結
果は、後述するように再分類時に前記CRT20上に粒
子画像とあわせて表示される。また、これらの結果は前
記プリンタ16に出力され、同時に、前記CPU11
は、通信回路18を通して外部コンピュータ19と通信
できるようになっており、分類した結果などを前記外部
コンピュータ19に伝送したり、自動分類装置等の異常
を伝達できるようになっている。
は、前記キーボード17からの入力により、前記CPU
11が上記各構成部材を制御する。その制御プログラム
は、前記フロッピーディスク13には入力されており、
前記ロード用メモリ12にロードして実行される。ま
た、本実施例では、タッチパネル26でも前記指定操作
を行うことができる。
判別に、図2に示されるニューロコンピューターの出力
値を用いられるが、その出力端子には、0から1の値と
して出力される。前記出力値が、その出力に対応する粒
子項目と分類の正確度を表示している。このため、入力
装置への指定入力により、前記出力値の低いものを不確
かな分類を示した粒子として、分類された項目のニュー
ロコンピューターの出力がある一定の値以下の出力値の
粒子のみの再分類の対象とするものである。これによ
り、ニューロコンピューターの分類の不確かさを補うと
ともに、再分類した結果を用いてニューロコンピュータ
ーの学習を行うことができ、分類の正確度の向上に寄与
させることがてきる。
項目を選択した場合について図3、4、5を参照して説
明する。本実施例は、尿沈渣成分の円柱、血球等の項目
に付いてより細かく操作者が再分類するときの例示であ
る。図3は、再分類する特定項目の設定画面の一例、図
4は、図3に示した項目にしたがい、再分類時の粒子画
像表示の一例を示し、図5は、本実施例における再分類
の手順を示すフローチャートであり、S1、S2、S3、
S4、S5、S6、S7は、各分類のステップを示すもので
ある。
必要な項目のみの再分類が操作者の入力指示によって行
われる。まず、図3に示す如く、設定画面にあらかじめ
再分類項目指定を*印にて設定する。図3では、再分類
対象の特定粒子に円柱粒子が指定された場合を図示して
いる。まず、ステップS1において、決められた一検体
分量の尿中沈渣成分の画像を上記CCDカメラ3、AD
変換器4を用いて取得し、粒子判別回路8にニューロコ
ンピュータを用いて自動分類する。
の画像と自動分類結果とを光磁気ディスク14にファイ
ルし、これを1検体分の粒子について行われる。ステッ
プS3において、一検体分の粒子について画像収集が終
了したか、どうかを検討し、終了していれば、次の再分
類のステップS4へ進む。本実施例においては、再分類
のステップS4において、先に項目設定したように円柱
のみ再分類するので、その再分類の実行画面が図4の如
く表示される。前記図4は、表示回路15により円柱の
種類と分類されている沈渣成分の画像とをまとめて表示
し、前記円柱が硝子円柱、顆粒円柱等、どんな円柱であ
るか分類させることを表示したものである。
する。次いで、タッチパネル26にタッチする。これに
より前記タッチした円柱画像が選択され入力される。次
に、操作者の視認下の判断により、前記円柱画像が該当
すると判定した画面下に表示項目をタッチする。このよ
うにして、前記円柱画像は再分類され入力されたことに
なる。このようなことを再分類が必要な円柱画像のすべ
てについて、操作者の視認下で確認される。
く、再分類が操作者の視認下で判断されるが、自動分類
に誤りや判断不能の粒子画像があり、前記再分類におい
て修正の必要があれば、ステップS6において修正がな
される。ステップS7において、表示させた画像がすべ
て再分類されれば、再分類データを前記光磁気ディスク
14にファイルし、「次検体」のところをタッチし、次
に行くか、「終了」にタッチする。
る。本実施例では、最初の分類より有効な再分類するこ
とができる。前記CPU11は、前記光磁気ディスク1
4にファイルされた前記尿中沈渣成分の画像と、自動分
類結果と、再分類データとを画像表示部に表示させるこ
とができる。
粒子自動分類システムを説明する。図6は、本発明の他
の実施例に係る粒子自動分類システムのブロック構成
図、図7は、本発明のさらに他の実施例に係る粒子自動
分類システムのブロック構成図である。本実施例は、粒
子分類装置45と粒子再分類装置46とを別体とし、前
記二つの別体間を通信回路にて接続し構成したものであ
る。図6において、図1と同一符号は同等部分であるの
で説明を省略する。
分類装置46との構成は、〔実施例1〕と原理的にはほ
ぼ同一の構成であるので、相違点を中心に説明する。前
記粒子分類装置45は、〔実施例 1〕の粒子分類装置
45が有する粒子分類部の機能構成と、〔実施例 1〕
の粒子再分類装置46が有していたCPU11、ロード
用メモリ12、フロッピーディスクドライブ13、磁気
ディスク14と、プリンタ16、キーボード17と、粒
子再分類装置46との通信回路29とを備え、前記以外
に液晶ディスプレイ表示回路27、液晶ディスプレイ2
8を具備し、これらはCPUバス21により接続されて
いる。
1〕の粒子再分類装置46の有する表示回路15、CR
Tディスプレイ20、タッチパネル制御回路25、タッ
チパネル26、CPU31、ロード用メモリ32、フロ
ッピーディスクドライブ33、プリンタ34、キーボー
ド35、前記粒子分類装置45との通信回路30を備
え、これらはCPUバス36により接続されている。さ
らに、前記粒子分類装置45と前記粒子再分類装置46
とは、前記の通信回路29、通信回路30により相互に
接続されている。
同様であるので、煩瑣となる重ねての説明を省略し、特
徴的な働きを説明する。前記粒子分類装置45内には、
CPU11、ロード用メモリ12、フロッピーディスク
ドライブ13、キーボード17を有し、前記粒子再分類
装置46内にも、CPU31、ロード用メモリ32、フ
ロッピーディスクドライブ33、キーボード35を具備
しているので、両方から操作できるようになっている。
ただし、フアイル用磁気ディスク14は前記粒子分類装
置45内に配設する。
画像と分類結果は、粒子分類装置45から通信回路2
9、30によって粒子再分類装置46に送られる。この
場合、粒子分類装置45側では、あらかじめ設定された
特定項目の分類データのみを送信する。前記データは、
粒子分類装置45の光磁気ディスク14に格納される。
このようなシステム構成による再分類手順は、〔実施例
1〕のほぼ同様の手順でなされる。
の実施例に係る粒子自動分類システムの変形例を説明す
る。本実施例は、粒子分類装置45と粒子再分類装置4
6とを別体にした点は同一であるが、フアイル用光磁気
ディスクを粒子再分類装置46に配設し、前記二つの別
体間を通信回路にて接続し構成したものである。図7
は、図6の実施例に係る粒子自動分類システムの変形例
のブロック構成図である。
であるので、説明を省略する。新たな符号のみ説明す
る。37は、フアイル用光磁気ディスクである。前記シ
ステム構成は、図6と同一の構成であるので、その詳細
な説明は、煩瑣となるので省略する。本実施例では、粒
子再分類装置46に粒子画像、分類結果の格納、再分類
粒子の指定、再分類設定、再分類データの格納等のすべ
ての機能を具備させている。本構成により、〔実施例
1〕のほぼ同様の手順で再分類され、同様の働きがあ
る。
キーボード35、プリンタ16とプリンタ34、液晶デ
ィスプレイ28とCRTディスプレイ20等の入出力装
置、表示装置を両装置側にそれぞれ設けたので、前記両
装置側から入出力操作、表示ができ便利である。
置45と、粒子再分類装置46とを別体として距離を隔
てて置くことができ、例えば粒子再分類装置46を医師
側、粒子分類装置45を検査室側に置くと、迅速な診
断、治療に便である。さらに、多数の粒子再分類装置4
6と多数の粒子分類装置を相互に接続して、処理させる
ことができ、分類データの複数箇所での利用ができ、よ
り迅速な診断、治療に便である。
に係る粒子自動分類システムを説明する。図8は、本発
明のさらに他の実施例に係る粒子自動分類システムのブ
ロック構成図である。本実施例は、粒子の自動分類に粒
子散乱光や蛍光光を用いた実施例である。本実施例の粒
子分類装置、粒子再分類装置は、図1の〔実施例 1〕
の粒子自動分類システムのそれとほぼ同一の構成であ
る。図8において、図1と同一符号は同等部分であるの
で説明を省略する。新たな符号のみ説明する。38はレ
ーザー、39は蛍光、40は散乱光、41は蛍光検知
器、42は散乱光検知器、43はAD変換器、44はA
D変換器である。
同様であるので煩瑣となる説明は省略し、相違する特徴
部分を説明する。図8に示す如く、粒子自動分類に粒子
散乱光、蛍光光を用いると、粒子の他のパラメーターと
再分類機能とを組み合わせて分類することができる。
ーザー光を照射し、粒子からの散乱光40と、粒子の一
部分を染色した蛍光染料からの蛍光39を用い粒子の自
動分類をするものである。このように、画像のみによら
ず、他の粒子特徴を示すパラメーターを用いることによ
り形状以外の分類を自動的に行い、形状的な分類を操作
者あるいは操作者と粒子分類装置で分担して行い、より
分類性能を向上させることができる。
ば、入力装置からの指定により、自動的に決定した必要
最小限の再分類の対象特定粒子をのみ再分類し、効率の
良く粒子分類することができる粒子自動分類システムを
提供することがてきる。より、詳細に説明すれば、入力
装置からの指定により、最小限の再分類する特定粒子を
分類データを画像表示部に表示させ、前記分類結果の特
定項目を用いて再分類を行い、自動分類と再分類とを組
合せ、分類精度、分類速度の向上、分類コストの低減効
果がある。また、通信回路により、送受信機能を備えた
ので、遠く離隔された場所、例えば診察室におかれた再
分類装置から検査室にある粒子分類装置の粒子分類デー
タを呼出し再分類し、診断、治療に役立てることができ
る。さらに、再分類装置に修正機能をそなえたので、分
類、再分類の結果を修正し、分類精度を向上効果があ
る。さらに、粒子分類装置と粒子再分類装置とをそれぞ
れ複数台、通信回路により接続したので、遠く離隔され
た複数の場所にある粒子再分類装置から複数の場所に置
かれた粒子分類装置のデータを再分類することができ、
データの利用度の向上効果がある。
のブロック構成図である。
いられるニューロコンピュータのネットワーク図であ
る。
ける再分類項目の設定画面の説明図である。
ける再分類の表示画面の説明図である。
ける再分類のフロチャートである。
テムのブロック構成図である。
類システムのブロック構成図である。
類システムのブロック構成図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 流体中にふくまれる粒子画像の特徴量も
しくは前記粒子の光学的特性の特徴量により前記粒子を
自動分類する分類部と、前記粒子画像と前記分類結果と
を格納する画像記憶部とからなり、入力装置からの指定
により、前記指定された特定粒子の画像と分類結果とを
自動的に引き出すように構成した粒子分類装置を含む粒
子自動分類システムにおいて、前記粒子分類装置を複数台 とし、データフアイル部と画
像表示部とを備えた粒子再分類装置を複数台設け、前記
複数台の粒子分類装置と複数台の粒子再分類装置とを通
信回路で接続し、前記自動的に引き出された特定粒子の
画像と分類結果とを前記画像表示部に表示させ、入力装
置から指定することにより、前記表示された画像にもと
ずき前記分類結果の特定項目を用いて前記特定粒子を再
分類し、その結果を前記データフアイル部に格納させる
ようにし構成したことを特徴とする粒子自動分類システ
ム。
Priority Applications (2)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6164997A JP3050046B2 (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 粒子自動分類システム |
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Family Applications (1)
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JP6164997A Expired - Fee Related JP3050046B2 (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 粒子自動分類システム |
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- 1994-07-18 JP JP6164997A patent/JP3050046B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-07-11 EP EP95110823A patent/EP0693679A1/en not_active Withdrawn
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