JP4740686B2 - Protein crystallization state discrimination system and method - Google Patents

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Description

本発明は、タンパク質溶液におけるタンパク質結晶生成を自動化するためのタンパク質結晶状態を判別するシステムおよびその方法ならびに電子画像の判別システムに関し、特に、タンパク質結晶状態の判別基準を更新するシステムおよびその方法ならびに電子画像の判別システムに関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a system and method for discriminating a protein crystal state for automating protein crystal formation in a protein solution, and an electronic image discrimination system, and more particularly to a system and method for updating a discriminant criterion for a protein crystal state and an electronic The present invention relates to an image discrimination system.

従来より、タンパク質の結晶構造を解析するためにX線結晶構造解析法が用いられている。かかる構造解析法においては、構造解析対象のサンプルとなるタンパク質の良質な結晶を得るために、構造解析サンプル作成の準備として、タンパク質の水溶液から水分を蒸発させて結晶を生成する方法(結晶化法)が用いられる。この際、構造や性質が未知であるタンパク質溶液から結晶が得られるかどうかを選別するスクリーニング作業が行なわれている。   Conventionally, X-ray crystal structure analysis methods have been used to analyze protein crystal structures. In such a structural analysis method, in order to obtain a high quality crystal of a protein to be a structural analysis target sample, as a preparation for preparing the structural analysis sample, a method of generating crystals by evaporating water from an aqueous protein solution (crystallization method) ) Is used. At this time, a screening operation is performed to select whether crystals can be obtained from a protein solution whose structure and properties are unknown.

従来のこのスクリーニング作業では、顕微鏡を用いて人の目で逐次結晶状態を検討し、結晶生成の様子を判別している。この判別においては、サンプルのタンパク質溶液が、溶液のままであるか、沈殿を起こしているか、微結晶が得られているか、あるいは、結晶が得られるかが判別される。表1に、このスクリーニングにおいて用いられる判別基準を示す。

Figure 0004740686
In this conventional screening operation, a crystal state is sequentially examined with a human eye using a microscope, and the state of crystal formation is discriminated. In this discrimination, it is discriminated whether the protein solution of the sample remains as a solution, precipitates, microcrystals are obtained, or crystals are obtained. Table 1 shows the discrimination criteria used in this screening.
Figure 0004740686

表1において、「透明」とは、タンパク質溶液が何らの結晶も生成しない様子を表わしている。また、「沈殿」は、4つに分類される。即ち、粒が見られず黒ずんでいたり褐色を示すもの(沈殿(i))、点状の組織が観察されるもので白色にみえ、少し点々があるもの(沈殿(ii))、アモルファス様の組織で透明に見えることがあるもの(沈殿(iii))、大きなアモルファス様の組織で粒子が見えることがあるもの(沈殿(iv))に分類される。また、結晶が生成されているものは、5つに分類される。即ち、50μm程度以下の結晶で頂点が観察されるもの(微結晶)、針状結晶が観察されるもの(結晶(i))、板状結晶が観察されるもの(結晶(ii))、重なり合った結晶が観察されるもの(結晶(iii))、良質な結晶が観察されるもの(結晶(iv))というように分類される。便宜的に、各分類に対してスコアとなる数字が割り当てられて分類されることもある。ただし、タンパク質の結晶の成長過程に従ってこのスコアが順次増してゆくように変化するものとは限らない。このように分類される画像の模式図を、スコアごとに図7に示す。特に、未知タンパク質溶液の結晶化実験においては、分類されるべきサンプルの数が多数であるため、スコアを割り当てることは大変有用な手段となる。   In Table 1, “transparent” means that the protein solution does not produce any crystals. Further, “precipitation” is classified into four. That is, those that are not seen in the grain and are dark or brown (precipitation (i)), those in which a point-like structure is observed and appearing white, with some dots (precipitation (ii)), amorphous-like It is classified into one that may appear transparent in tissue (precipitation (iii)) and one that may show particles in large amorphous-like tissue (precipitation (iv)). Moreover, what has produced | generated the crystal | crystallization is classified into five. That is, crystals with a peak of about 50 μm or less (microcrystals), needle-like crystals (crystal (i)), plate-like crystals (crystal (ii)), overlapping Are observed (crystal (iii)), and good quality crystals are observed (crystal (iv)). For convenience, a score number may be assigned to each classification. However, this score does not necessarily change so as to increase sequentially according to the growth process of the protein crystal. A schematic diagram of images classified in this way is shown in FIG. 7 for each score. In particular, in the crystallization experiment of an unknown protein solution, since the number of samples to be classified is large, assigning a score is a very useful means.

従来の人の観察を基礎とするスクリーニング作業では、観察者はトレーニングによって養成されて、経験的にこのような分類を行なうことができるようになる。養成された観察者が多数のサンプルについて得られる顕微鏡画像を観察して選別を行なう。このときに判別された分類は、それ自体も、X線構造解析向けのサンプルについての有用な情報であり、タンパク質の構造解析や性質の決定に際して重要な指標となっている。   In the conventional screening work based on human observation, the observer is trained by training and can perform such classification empirically. A trained observer observes the microscopic images obtained for a large number of samples and performs selection. The classification determined at this time is itself useful information about the sample for X-ray structural analysis, and is an important index for structural analysis and property determination of proteins.

この結晶を得るための手法においては、大別すると、タンパク質溶液をカバーガラスの下面に下垂させて蒸発を行なう手法(ハンギングドロップ蒸気拡散法)と、タンパク質溶液を蒸発容器の上に載置させて蒸発を行なう手法(シッティングドロップ蒸気拡散法)とが用いられる。多数のタンパク質溶液の顕微鏡画像を得るには、自動的に顕微鏡画像を記録することが有効であり、機械化の容易なシッティングドロップ蒸気拡散法が望ましい。   The methods for obtaining this crystal can be broadly divided into a method in which a protein solution is dropped on the lower surface of a cover glass to evaporate (hanging drop vapor diffusion method), and a protein solution is placed on an evaporation vessel. An evaporation method (sitting drop vapor diffusion method) is used. In order to obtain microscopic images of a large number of protein solutions, it is effective to automatically record microscopic images, and a sitting drop vapor diffusion method that is easy to mechanize is desirable.

特に、表1に示した透明、沈殿(i)、沈殿(ii)、沈殿(iii)に未知タンパク質溶液のサンプルが分類されることが多いが、これ等に分類されるサンプルは、いまだ結晶が生成されておらず、観察者がこれらを全て観察するのは、効率が悪い。   In particular, samples of unknown protein solutions are often classified into transparent, precipitate (i), precipitate (ii), and precipitate (iii) shown in Table 1, but samples classified into these still have crystals. It is not efficient that an observer observes all of them because they are not generated.

そこで、特許文献1にあるように、システムの起動時に、既知の画像を用いて判別プログラムを作成するタンパク質溶液の結晶化状態判別システムが提案されている。その判別システムは、観察された画像を微分処理し、その微分画像から特徴量を抽出する。続いて、抽出した特徴量と既知の画像の特徴量とを比較することによって、タンパク溶液の結晶化状態を判別する。このシステムを用いると、目視による観察と比べて、効率的であり信頼性のある結晶化状態判別を行うことができる。   Therefore, as disclosed in Patent Document 1, a protein solution crystallization state discrimination system that creates a discrimination program using a known image when the system is activated has been proposed. The discriminating system differentiates the observed image and extracts a feature amount from the differentiated image. Subsequently, the crystallization state of the protein solution is determined by comparing the extracted feature quantity with the feature quantity of a known image. When this system is used, the crystallization state can be discriminated more efficiently and reliably than the observation by visual observation.

さらに、従来のテクスチャ解析手法の例が、非特許文献1に記載されている。   Furthermore, an example of a conventional texture analysis method is described in Non-Patent Document 1.

特開2004−345867号公報JP 2004-345867 A R.M.Haralick, K. Shanmugam and I. Dinstein, "Texture features for image classification" IEEE Trans. Syst., Man, Cybern., vol.SMC-3, no6, pp.610-621, 1973R.M.Haralick, K. Shanmugam and I. Dinstein, "Texture features for image classification" IEEE Trans. Syst., Man, Cybern., Vol.SMC-3, no6, pp.610-621, 1973

しかし、上記従来のタンパク質溶液の結晶化状態判別システムは、システムの調節のために多数の画像を分析する必要があるために、システムを用いて結晶化状態を判別するまでに時間がかかる。さらに、稼動中に判別プログラムを変更できないため、例えば、判別結果が誤っている場合、未知の結晶が観察された場合、タンパク質結晶の撮影環境が変化した場合等に、再び分析し直さなければならない。   However, the conventional protein solution crystallization state determination system needs to analyze a large number of images in order to adjust the system, and thus it takes time to determine the crystallization state using the system. Furthermore, since the discrimination program cannot be changed during operation, for example, when the discrimination result is incorrect, when an unknown crystal is observed, or when the imaging environment of a protein crystal changes, the analysis must be performed again. .

本発明では、ユーザインターフェースを備え、システムの稼動中に判別プログラムを変更することができるタンパク質溶液の結晶化状態判別システムを提供する。さらに、ユーザインターフェースを用いることによって、容易に結晶化状態を判別することができ、判別ミスを減らす状態判別システムを提供することができる。
より具体的には、本発明によれば、タンパク質溶液の電子画像を取得して原画像とする原画像取得部と、該原画像の少なくとも一部分について第1の同時生成行列を算出する原画像行列算出部と、該第1の同時生成行列から第1組の画像統計量を算出する原画像統計量算出部と、該原画像に微分処理を行ない、微分画像を得る画像微分部と、該微分画像の少なくとも一部分について第2の同時生成行列を算出する微分画像行列算出部と、該第2の同時生成行列から第2組の画像統計量を算出する微分画像統計量算出部と、該第2組の画像統計量を用いて、タンパク質溶液の電子画像を少なくとも2種に分類し、当該2種のうちの第1種に属すると判別されたタンパク質溶液の電子画像をさらに前記第1組の画像統計量を用いて少なくとも2種に分類する判別基準を設定する判別基準設定部と、前記判別基準を用いて前記タンパク質溶液の電子画像を判別して判別結果を得る判別部と、前記判別結果を表示する表示部とを備え、前記判別結果の変更を外部から受付け、当該変更に応じた新たな判別基準となるように自動的に判別基準を更新することができる、タンパク質溶液の結晶化状態の判別システムが提供される。ここで、本発明の判別システムは、表示部上に判別結果を表示し、当該判別結果を容易に変更できるように構成されている。また、判別結果が変更されたとき、判別システムが判別基準を更新し、新たな判別結果を表示部上に表示することができる。
The present invention provides a protein solution crystallization state discrimination system that includes a user interface and can change the discrimination program during system operation. Furthermore, by using the user interface, it is possible to easily determine the crystallization state, and it is possible to provide a state determination system that reduces determination errors.
More specifically, according to the present invention, an original image acquisition unit that acquires an electronic image of a protein solution as an original image, and an original image matrix that calculates a first simultaneous generation matrix for at least a part of the original image A calculation unit; an original image statistic calculation unit that calculates a first set of image statistics from the first simultaneous generation matrix; an image differentiation unit that performs a differentiation process on the original image to obtain a differential image; A differential image matrix calculation unit that calculates a second simultaneous generation matrix for at least a portion of the image, a differential image statistic calculation unit that calculates a second set of image statistics from the second simultaneous generation matrix, and the second Using the set of image statistics, the electronic image of the protein solution is classified into at least two types, and the electronic image of the protein solution determined to belong to the first type of the two types is further added to the first set of images At least two types using statistics A discrimination criterion setting unit for setting a discrimination criterion for classification, a discrimination unit for discriminating an electronic image of the protein solution using the discrimination criterion to obtain a discrimination result, and a display unit for displaying the discrimination result, A system for discriminating the crystallization state of a protein solution is provided, which can accept a change in the discrimination result from the outside and automatically update the discrimination standard to become a new discrimination standard corresponding to the change. Here, the discrimination system of the present invention is configured to display the discrimination result on the display unit and easily change the discrimination result. Further, when the determination result is changed, the determination system can update the determination criterion and display a new determination result on the display unit.

さらに、本発明では、表示部がタンパク質溶液の電子画像の分類を示す樹形図と、判別基準を決定する2個以上の特徴量を用いて表されたグラフと、取得されたタンパク質溶液の電子画像とを表示する。
さらにまた、表示部が樹形図の各ノードに属するタンパク質溶液の電子画像を該ノードに対応付けて表示する。
Furthermore, in the present invention, the display unit displays a tree diagram showing the classification of the electronic image of the protein solution, a graph expressed using two or more feature quantities that determine the discrimination criterion, and the acquired protein solution electrons. Display images.
Furthermore, the display unit displays an electronic image of the protein solution belonging to each node of the tree diagram in association with the node.

画像の解析は、一般にテクスチャ解析と呼ばれる手法を用いることができる。この解析対象に、タンパク質溶液の原画像(電子的に取得して明るさや領域の切り出し等の予備的な調整をしたのみの画像で、微分していない画像)と、その原画像を微分した微分画像を共に用いることにより、未知タンパク質の溶液における結晶化の状態を良好に判別できる。また、判別を2段階に行なうことにより、タンパク質溶液の結晶化状態を判別する作業の機械化が容易となる。本方法によれば、表1に示した透明と沈殿(i)とを他のものから適切に分類することが可能となる。   For image analysis, a technique generally called texture analysis can be used. This analysis target includes an original image of the protein solution (an image that has been electronically acquired and preliminarily adjusted for brightness, region extraction, etc., and an image that has not been differentiated) and a derivative that is obtained by differentiating the original image. By using the images together, the state of crystallization in the unknown protein solution can be well distinguished. Further, by performing the determination in two stages, the work for determining the crystallization state of the protein solution can be easily mechanized. According to this method, the transparency and precipitation (i) shown in Table 1 can be appropriately classified from others.

また、本発明の判別システムは、前記第1種以外の種に分類されたタンパク質溶液の電子画像を、前記第2組の画像統計量を用いてさらに少なくとも2種に分類する判別基準を設定することができる。これにより、透明と沈殿(i)との分類に加えて、沈殿(ii)と沈殿(iii)とを他のものから分類することができる。   Further, the discrimination system of the present invention sets a discrimination criterion for further classifying the electronic image of the protein solution classified into the species other than the first species into at least two types using the second set of image statistics. be able to. Thereby, in addition to classification with transparency and precipitation (i), precipitation (ii) and precipitation (iii) can be classified from other things.

さらに、上記方法において、判別基準設定部が、予め判別されているタンパク質の結晶状態の電子画像を用いて、第1の判別基準と第2の判別基準とを前記第2組の画像統計量に基づく線形判別法により確立し、前記予め判別されているタンパク質の結晶状態の電子画像を用いて、第3の判別基準を前記第1組の画像統計量に基づく線形判別法により確立し、前記予め判別されているタンパク質の結晶状態の電子画像を用いて、第4の判別基準を前記第2組の画像統計量に基づく線形判別法により確立するものであり、前記判別部は、前記第1の判別基準と前記第2の判別基準とにより、前記第2組の画像統計量を用いて電子画像を3種に分類し、前記第3の判別基準により、該第1組の画像統計量を用いて前記3種のうちの第1種に属する電子画像をさらに2種に分類し、前記第4の判別基準により、該第2組の画像統計量を用いて前記第1種以外のいずれかの種に属する電子画像をさらに2種に分類する。   Further, in the above method, the discrimination criterion setting unit converts the first discrimination criterion and the second discrimination criterion into the second set of image statistics using an electronic image of a protein crystal state that has been discriminated in advance. A linear discriminant based on the first set of image statistics is used to establish a third discriminant criterion using the electronic image of the crystal state of the protein that has been discriminated in advance. Using the electronic image of the crystal state of the protein being discriminated, a fourth discrimination criterion is established by a linear discriminant method based on the second set of image statistics, and the discriminator comprises the first discriminator. According to the discrimination criterion and the second discrimination criterion, the electronic image is classified into three types using the second set of image statistics, and the first set of image statistics is used according to the third discrimination criterion. Belongs to the first of the three types The child images are further classified into two types, and electronic images belonging to any species other than the first type are further classified into two types using the second set of image statistics according to the fourth discrimination criterion. .

判別部を適切に選択された4つの基準を適切な順序で用いるものとして構築すれば、判別の際のエラーが低減され、人による判別を十分に再現できる良好な判別が人による分類を経ずとも行なえる。   If the discriminator is constructed so that four appropriately selected criteria are used in an appropriate order, errors in discrimination are reduced, and good discrimination that can sufficiently reproduce discrimination by humans does not go through classification by humans. You can do it too.

本発明の判別システムは、透明状態、第1〜第4の沈殿状態と、微結晶状態と、結晶状態とを要素として構成される複数の状態のいずれかにタンパク質溶液の電子画像を分類するために、前記第1の判別基準は、タンパク質溶液が、透明状態と第1〜第3の沈殿状態とからなる状態のいずれか、あるいは、第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態のいずれかのどちらにあるかを判別するものであり、前記第2の判別基準は、タンパク質溶液が、透明状態と第1の沈殿状態とからなる状態のいずれか、あるいは、第2〜第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態のいずれかのどちらにあるかを判別するものであり、前記第3の判別基準は、タンパク質溶液が、透明状態、あるいは、第1の沈殿状態のどちらにあるかを判別するものであり、前記第4の判別基準は、タンパク質溶液が、第2の沈殿状態、あるいは、第3の沈殿状態のどちらにあるかを判別するものであり、第1の判別部は、前記第1の判別基準と前記第2の判別基準とにより、タンパク質溶液が、透明状態と第1の沈殿状態からなる状態のいずれか、第2〜第3の沈殿状態からなる状態のいずれか、あるいは、第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態のいずれかのいずれにあるかを判別するものであり、第2の判別部は、前記第3の判別基準により、透明状態と第1の沈殿状態からなる状態のいずれかにあるタンパク質溶液が、透明状態、あるいは、第1の沈殿状態のどちらにあるかを判別するものであり、第3の判別部は、前記第4の判別基準により、第2〜第3の沈殿状態からなる状態のいずれかにあるタンパク質溶液が、第2の沈殿状態、あるいは、第3の沈殿状態のどちらにあるかを判別するシステムである。
Determination system of the present invention classifies a transparent state, the first to fourth precipitation state, microcrystalline state, an electronic image of the protein solution to one of the plurality of states formed a crystalline state as elements Therefore, the first discrimination criterion is that the protein solution is either a transparent state and a state consisting of the first to third precipitation states, or a fourth precipitation state, a microcrystalline state, and a crystalline state. The second determination criterion is that the protein solution is either a transparent state or a first precipitation state, or the second to second determination criteria. Whether to be in a fourth precipitation state, a microcrystalline state, or a crystalline state is determined. The third determination criterion is that the protein solution is in a transparent state or a first state. Either in the precipitation state The fourth determination criterion is to determine whether the protein solution is in the second precipitation state or the third precipitation state, and the first determination unit is According to the first discrimination criterion and the second discrimination criterion, the protein solution is either in a transparent state and a first precipitation state, or in a second to third precipitation state. Or the fourth precipitation state, the microcrystalline state, or the crystalline state, and the second determination unit is transparent according to the third determination criterion. Determining whether the protein solution in either the state or the first precipitation state is in the transparent state or the first precipitation state, and the third determination unit includes the first determination unit According to the discrimination criterion of 4, second to third precipitation Protein solution in either the state in which the state is the second precipitation state or a system to determine whether either of the third precipitation state.

さらに、本発明では、タンパク質溶液の電子画像を取得して原画像とする原画像取得ステップと、該原画像の少なくとも一部分について第1の同時生成行列を算出する原画像行列算出ステップと、該第1の同時生成行列から第1組の画像統計量を算出する原画像統計量算出ステップと、該原画像に微分処理を行なって微分画像を得る画像微分ステップと、該微分画像の少なくとも一部分について第2の同時生成行列を算出する微分画像行列算出ステップと、該第2の同時生成行列から第2組の画像統計量を算出する微分画像統計量算出ステップと、該第2組の画像統計量を用いて、タンパク質溶液の電子画像を少なくとも2種に分類し、当該2種のうちの第1種に属すると判別されたタンパク質溶液の電子画像をさらに前記第1組の画像統計量を用いて少なくとも2種に分類する判別基準を設定する設定ステップと、前記判別基準を用いて前記タンパク質溶液の電子画像を判別して判別結果を得る判別ステップと、前記判別結果を表示する表示ステップと、外部から受けた前記判別結果が変更されたときに、当該変更に応じた新たな判別基準となるように自動的に判別基準を更新する更新ステップとを含む、タンパク質溶液の結晶化状態の判別方法が提供される。
Further, in the present invention, an original image acquisition step of acquiring an electronic image of a protein solution to obtain an original image, an original image matrix calculation step of calculating a first simultaneous generation matrix for at least a part of the original image, An original image statistic calculating step for calculating a first set of image statistics from one simultaneous generation matrix, an image differentiating step for performing differential processing on the original image to obtain a differential image, and at least a part of the differential image. A differential image matrix calculation step for calculating two simultaneous generation matrices, a differential image statistic calculation step for calculating a second set of image statistics from the second simultaneous generation matrix, and a second set of image statistics. The electronic image of the protein solution is classified into at least two types, and the electronic image of the protein solution determined to belong to the first of the two types is further classified into the first set of image statistics A setting step for setting a discrimination criterion for classifying into at least two types by using a discrimination step, a discrimination step for discriminating an electronic image of the protein solution using the discrimination criterion and obtaining a discrimination result, and a display step for displaying the discrimination result And an update step of automatically updating the discrimination criterion so that it becomes a new discrimination criterion according to the change when the discrimination result received from the outside is changed, A determination method is provided.

さらにまた、本発明では、目標の電子画像を取得して原画像とする原画像取得部と、該原画像の少なくとも一部分について第1の同時生成行列を算出する原画像行列算出部と、該第1の同時生成行列から第1組の画像統計量を算出する原画像統計量算出部と、該原画像に微分処理を行ない、微分画像を得る画像微分部と、該微分画像の少なくとも一部分について第2の同時生成行列を算出する微分画像行列算出部と、該第2の同時生成行列から第2組の画像統計量を算出する微分画像統計量算出部と、該第2組の画像統計量を用いて、目標の電子画像を少なくとも2種に分類し、当該2種のうちの第1種に属すると判別された目標の電子画像をさらに前記第1組の画像統計量を用いて少なくとも2種に分類する判別基準を設定する判別基準設定部と、前記判別基準を用いて前記目標の電子画像を判別して判別結果を得る判別部と、前記判別結果を表示する表示部とを備え、前記判別結果の変更を外部から受付け、当該変更に応じた新たな判別基準となるように自動的に判別基準を更新することができる、タンパク質結晶化状態の判別システムが提供される。ここで、目標とは、例えば、物体の形状、または物体表面の形状、模様等を示す。 Furthermore, in the present invention, an original image acquisition unit that acquires a target electronic image as an original image, an original image matrix calculation unit that calculates a first simultaneous generation matrix for at least a part of the original image, An original image statistic calculating unit that calculates a first set of image statistics from one simultaneous generation matrix, an image differentiating unit that performs differential processing on the original image to obtain a differential image, and at least a part of the differential image A differential image matrix calculation unit for calculating two simultaneous generation matrices, a differential image statistic calculation unit for calculating a second set of image statistics from the second simultaneous generation matrix, and the second set of image statistics. The target electronic images are classified into at least two types, and the target electronic images determined to belong to the first type of the two types are further classified into at least two types using the first set of image statistics. Set the discriminant criteria to classify Comprising the parts, and using said discrimination criterion to obtain the discrimination results to determine the electronic image of the target determination unit, and a display unit for displaying the determination result, reception of a change in the determination result from the outside, the change There is provided a protein crystallization state discrimination system capable of automatically updating the discrimination criteria so as to become a new discrimination criterion according to the above. Here, the target indicates, for example, the shape of the object, or the shape, pattern or the like of the object surface.

テクスチャ解析においては、判別基準は一般には様々な画像に基づいて確立することができるが、本発明においては、原画像と微分画像を用い、それぞれの基準が判別する特徴に適した画像の種類をこのように選択することが出来る。これにより、判別のエラーが低減され、人による判別を十分に再現可能な良好な判別の機械化が可能となる。   In texture analysis, discrimination criteria can generally be established based on various images. However, in the present invention, an original image and a differential image are used, and the type of image suitable for the feature determined by each criterion is selected. This can be selected. Thereby, discrimination errors are reduced, and good discrimination mechanization capable of sufficiently reproducing discrimination by humans becomes possible.

本発明の解析システムは、タンパク質溶液の結晶化を判別するサンプルについて電子画像を用いて結晶化状態の判別を行なうことが出来る。これにより、従来は観察者に頼っていた結晶化状態の判別作業の機械化が可能となる。さらに本発明の解析システムに、タンパク質の溶液の結晶化サンプルの自動観察手段を組合わせれば、未知タンパク質の観察とその未知タンパク質の結晶化状態の判別とを連続して自動で行なうタンパク質結晶化状態観察解析システムが構築できる。   The analysis system of the present invention can determine the crystallization state of a sample for determining the crystallization of a protein solution using an electronic image. As a result, it is possible to mechanize the crystallization state determination work that has conventionally relied on the observer. Furthermore, if the analysis system of the present invention is combined with an automatic observation means for a crystallized sample of a protein solution, the protein crystallization state in which the observation of the unknown protein and the determination of the crystallization state of the unknown protein are performed automatically and continuously. An observation analysis system can be constructed.

本発明のタンパク質溶液の結晶化状態の判別システムは、判別結果に応じてタンパク質溶液の電子画像を分類する判別基準を変更し更新することができ、タンパク質結晶の電子画像の識別率を良好にする効果を奏する。   The system for discriminating the crystallization state of a protein solution according to the present invention can change and update the discrimination standard for classifying the electronic image of the protein solution according to the discrimination result, thereby improving the discrimination rate of the electronic image of the protein crystal. There is an effect.

さらに、本発明のタンパク質溶液の結晶化状態の判別システムは、そのある実施態様において、常に、判別基準を変更し更新することができるので、システムの稼動中であっても識別率を良好することができる。   Furthermore, in the system for discriminating the crystallization state of the protein solution of the present invention, the discrimination criterion can be changed and updated at any time, so that the discrimination rate is good even during operation of the system. Can do.

本発明の判別システムは、タンパク質溶液の電子画像の分類を示す樹形図を表示部上に表示した場合には、ユーザに対して判別結果を容易に理解させることができる。   The discrimination system of the present invention can make the user easily understand the discrimination result when a dendrogram showing the classification of the electronic image of the protein solution is displayed on the display unit.

さらにまた、判別基準を決定する2個以上の特徴量を用いて表されたグラフを表示部上に表示することもでき、その場合には、ユーザに対して詳細な判別結果を容易に理解させることができる。   Furthermore, a graph represented by using two or more feature quantities for determining the discrimination criterion can be displayed on the display unit, and in this case, the user can easily understand the detailed discrimination result. be able to.

次に、表示部が前記取得したタンパク質溶液の電子画像を表示した場合、本システムによる判別結果と目視による判別とを比較でき、さらに判別結果を変更できるため、より正確な判別を行うシステムを構成することができる。   Next, when the electronic image of the acquired protein solution is displayed on the display unit, the discrimination result by this system can be compared with the discrimination by visual observation, and the discrimination result can be changed. can do.

加えて、樹形図の各ノードと対応させて、取得したタンパク質溶液の電子画像を表示部上に表示する場合、ユーザに対して判別結果を瞬時に理解させるという効果を奏する。   In addition, when an electronic image of the acquired protein solution is displayed on the display unit corresponding to each node of the dendrogram, there is an effect that the user can instantly understand the determination result.

本発明のタンパク質溶液の結晶化状態の判別システムは、上記効果を奏する表示部を備えているために、判別プログラムを変更する際に、高度な知識や技術を要しない。   Since the system for determining the crystallization state of the protein solution of the present invention includes a display unit that exhibits the above-described effects, it does not require advanced knowledge or technology when changing the determination program.

また、本発明のタンパク質溶液の結晶化状態の判別システムは、タンパク質の溶液の結晶化サンプルの自動観察部を組合せれば、判別結果に応じてタンパク質溶液の電子画像を分類する判別基準を連続して自動または手動で更新することができる。   In addition, the system for discriminating the crystallization state of a protein solution according to the present invention, when combined with an automatic observation unit for a crystallized sample of a protein solution, continuously uses a discrimination standard for classifying an electronic image of a protein solution according to a discrimination result. Can be updated automatically or manually.

本発明は、コンピュータ装置を用いて実施される。このコンピュータには、適当な画像入力部が接続されている。その画像入力部は、例えば顕微鏡に備えられたCCD(電荷結合デバイス)などの撮像装置、A/Dコンバータ、適当なメモリなどによって電子的な画像を取得し、コンピュータに入力する。また、コンピュータには、演算装置、記憶装置、表示装置、通信装置などの通常の装置が備えられる。本発明の各ステップや各部は、演算装置に実現された機能ブロックとして処理が行なわれ、機能が実現される。例えば、判別ステップや判別部は、演算装置において、記憶装置から読み込まれたプログラムが必要なレジスタやメモリによって構成される記憶動作と演算処理動作によって判別を行なう機能として実現される。本発明は、このようなコンピュータを用いて、画像処理および画像の分類を用いて、タンパク質溶液の結晶化状態を判別するための方法や手段を提供するものである。   The present invention is implemented using a computer device. An appropriate image input unit is connected to the computer. The image input unit acquires an electronic image by an imaging device such as a CCD (charge coupled device) provided in the microscope, an A / D converter, an appropriate memory, and the like, and inputs the electronic image to a computer. Further, the computer is provided with ordinary devices such as an arithmetic device, a storage device, a display device, and a communication device. Each step or each part of the present invention is processed as a functional block implemented in the arithmetic unit, thereby realizing a function. For example, the determination step and the determination unit are realized as a function of performing a determination by a storage operation and an arithmetic processing operation constituted by a register or a memory that requires a program read from the storage device in the arithmetic device. The present invention provides a method and means for discriminating the crystallization state of a protein solution using image processing and image classification using such a computer.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明において観察対象の溶液においてタンパク質の結晶化(析出)をさせるために製作されるサンプルの準備された様子を表わす断面図である。本発明の観察対象は、好ましくは、タンパク質溶液1を観察する光学顕微鏡の観察像であるが、その他の目標を判別の対象とすることもできる。タンパク質溶液1は、水分を含んだ溶液である。このタンパク質溶液1は、容器3内に配置された滴下ステージ5に滴下して準備される。容器3の開口部は、カバースリップ2によって覆われ、容器3とカバースリップ2の接触部はシールされて、以後気密が保たれる。容器3には、予め沈殿材4が配置されており、容器内の水分を吸収してゆく。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a prepared state of a sample manufactured for crystallizing (depositing) a protein in a solution to be observed in the present invention. The observation object of the present invention is preferably an observation image of an optical microscope for observing the protein solution 1, but other targets can also be used as objects for discrimination. The protein solution 1 is a solution containing moisture. The protein solution 1 is prepared by being dropped onto a dropping stage 5 disposed in the container 3. The opening of the container 3 is covered with the cover slip 2, and the contact portion between the container 3 and the cover slip 2 is sealed, so that airtightness is maintained thereafter. A precipitating material 4 is disposed in the container 3 in advance and absorbs moisture in the container.

このようなサンプルでは、数日から数年の時間をかけて、溶液中の水分が減少してゆき、タンパク質の飽和溶解度に達すると、徐々にタンパク質の結晶が成長してゆくことがある。タンパク質の種類によっては、全く結晶を生成しない場合や、沈殿を生じる場合もある。   In such a sample, the water content in the solution decreases over a period of several days to several years, and when the saturation solubility of the protein is reached, protein crystals may gradually grow. Depending on the type of protein, no crystal may be formed or precipitation may occur.

図2は、本実施形態の結晶化状態判別システム100の構成を説明する構成図である。本システムには、原画像取得部12、原画像行列算出部14、原画像統計量算出部20、画像微分部22、微分画像行列算出部24、微分画像統計量算出部26、判別基準設定部28、判別基準格納部32、判別部34、表示部38が備えられている。なお、判別部34には、図示しないが、第1〜第3の判別部が含まれているものとしてもよい。また、本システムにおいては、判別基準を確立するために、予め結晶化状態が分類されたタンパク質の画像について、外部にある撮像装置16からの電子画像のデータ18を取得し、結晶状態データ30を取得するものであってもよい。本システムは、未知タンパク質溶液の画像について、外部にある撮像装置16からの電子画像のデータ18を取得し、その未知タンパク質溶液の結晶化状態を判別して、その結晶状態のデータ36を表示部38上に表示する。   FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the configuration of the crystallization state determination system 100 of the present embodiment. The system includes an original image acquisition unit 12, an original image matrix calculation unit 14, an original image statistic calculation unit 20, an image differentiation unit 22, a differential image matrix calculation unit 24, a differential image statistic calculation unit 26, and a discrimination criterion setting unit. 28, a discrimination reference storage unit 32, a discrimination unit 34, and a display unit 38 are provided. Although not shown, the determination unit 34 may include first to third determination units. Further, in this system, in order to establish a discrimination criterion, electronic image data 18 from an external imaging device 16 is acquired for a protein image in which the crystallization state is classified in advance, and the crystal state data 30 is obtained. You may acquire. This system acquires electronic image data 18 from an external imaging device 16 for an image of an unknown protein solution, discriminates the crystallization state of the unknown protein solution, and displays the crystal state data 36 on a display unit. 38.

原画像取得部12は、例えば顕微鏡に備えられた撮像装置16によって撮影され、デジタル化された電子画像のデータ18を取得して、その電子画像を調整して原画像のデータ122とする。調整は、デジタル化されたデータの明度等を適切な範囲に調整したり、計算に十分な範囲で階調の削減を行ったり、必要な領域を切り出す処理などの一般的な処理である。   The original image acquisition unit 12 acquires the electronic image data 18 photographed and digitized by the imaging device 16 provided in the microscope, for example, and adjusts the electronic image to obtain the original image data 122. The adjustment is a general process such as a process of adjusting the brightness of the digitized data to an appropriate range, reducing a gradation within a range sufficient for calculation, and cutting out a necessary area.

原画像行列算出部14は、その調整された原画像のデータ122の少なくとも一部分の各画素を走査して、該原画像のデータ122に基づいて第1の同時生成行列142を算出する。   The original image matrix calculation unit 14 scans each pixel of at least a part of the adjusted original image data 122 and calculates a first simultaneous generation matrix 142 based on the original image data 122.

ここで、同時生成行列とは、画像の濃度(画素値)iの点から一定の変位δ=(r、θ)(図3a参照)だけ離れた点の濃度がjとなる確率を要素として持つような行列である。例えば、図3bのような画像については、(r、θ)毎に次式のような同時生成行列が計算される。

Figure 0004740686
ここでは、処理対象の範囲の画素が走査されて、同時生成行列の行列要素に加算されている。 Here, the simultaneous generation matrix has, as an element, the probability that the density at a point separated by a certain displacement δ = (r, θ) (see FIG. 3a) from the point of image density (pixel value) i is j. It is a matrix like this. For example, for an image as shown in FIG. 3b, a simultaneous generation matrix such as the following equation is calculated for each (r, θ).
Figure 0004740686
Here, the pixels in the range to be processed are scanned and added to the matrix elements of the simultaneous generation matrix.

この各行列に現われる要素は、その(r、θ)と(i、j)の組合わせごとの画素の出現頻度を表わしている。この画素の出現頻度を確率に換算するために正規化処理を行なう。この確率を要素とする同時生成行列の行列要素を以後E(i,j)とする。なお、(r、θ)毎にこの要素が計算されているが、記載を省略する。原画像行列算出部14はこのような確率を求める機能を有しており、適当なメモリを用いて頻度を計算し、その頻度を正規化して確率を要素とする同時生成行列を出力する機能を有している。   The element appearing in each matrix represents the appearance frequency of the pixel for each combination of (r, θ) and (i, j). Normalization processing is performed to convert the appearance frequency of this pixel into a probability. The matrix element of the simultaneous generation matrix having this probability as an element is hereinafter referred to as E (i, j). In addition, although this element is calculated for every (r, θ), the description is omitted. The original image matrix calculation unit 14 has a function of obtaining such a probability, calculates a frequency using an appropriate memory, and outputs a simultaneous generation matrix having the probability as an element by normalizing the frequency. Have.

このようにして定められる同時生成行列E(i,j)に基づいて、原画像統計量算出部20は、第1組の画像統計量202を算出する。この画像統計量の組は、次式で表わされる。

Figure 0004740686
ここで、この各画像統計量の計算には、次の関係式が用いられている。
Figure 0004740686
なお、これらの画像統計量は、非特許文献1によって上記と同様に導入されている。 Based on the simultaneous generation matrix E (i, j) determined in this way, the original image statistic calculation unit 20 calculates the first set of image statistic 202. This set of image statistics is expressed by the following equation.
Figure 0004740686
Here, the following relational expressions are used for the calculation of each image statistic.
Figure 0004740686
Note that these image statistics are introduced by Non-Patent Document 1 in the same manner as described above.

画像微分部22は、原画像取得部12の出力する原画像122に微分処理を行なう。この微分処理は、本実施の形態においては、一次微分フィルタとして知られるSobelフィルタ(水平微分フィルタ:図4a参照、垂直微分フィルタ:図4b参照)を適用して行うことができる。この際、図4では、注目画素である中央の画素に対して、周囲の画素を図示する各重みを考慮して加算する処理が、注目画素を順次走査して行なわれる。これにより、画像微分部22によって微分画像222が得られる。   The image differentiation unit 22 performs a differentiation process on the original image 122 output from the original image acquisition unit 12. In the present embodiment, this differential processing can be performed by applying a Sobel filter (horizontal differential filter: see FIG. 4a, vertical differential filter: see FIG. 4b) known as a primary differential filter. At this time, in FIG. 4, the process of adding the surrounding pixels in consideration of the weights shown in the drawing to the central pixel as the target pixel is performed by sequentially scanning the target pixel. Thereby, the differential image 222 is obtained by the image differential unit 22.

微分画像行列算出部24は、原画像行列算出部14が原画像122に行なった処理と同様の処理により、微分画像222に基づいて第2の同時生成行列242を算出する。また、微分画像統計量算出部26は、原画像統計量算出部20と同様の処理により、第2の同時生成行列242から第2組の画像統計量262を算出する。   The differential image matrix calculation unit 24 calculates the second simultaneous generation matrix 242 based on the differential image 222 by the same process as the process performed on the original image 122 by the original image matrix calculation unit 14. In addition, the differential image statistic calculation unit 26 calculates the second set of image statistic 262 from the second simultaneous generation matrix 242 by the same processing as the original image statistic calculation unit 20.

判別基準設定部28は、原画像122が表1の結晶状態のいずれのものあるかを結晶状態データ30として受け付ける。この結晶状態データ30は、表1のスコア0〜9の10段階のいずれであるかを示すデータである。また、判別基準設定部28は、前記第1組の画像統計量202と、前記第2組の画像統計量262とを受け付ける。   The discrimination criterion setting unit 28 accepts as the crystal state data 30 whether the original image 122 is in the crystal state of Table 1. This crystal state data 30 is data indicating which of 10 levels of scores 0 to 9 in Table 1. Further, the discrimination criterion setting unit 28 receives the first set of image statistics 202 and the second set of image statistics 262.

判別基準設定部28は、これらの受け付けたデータから、4種の判別基準を線形判別法により確立する。線形判別法は、統計標本が持ついくつかの特性から、統計標本がどの群(クラス)に属するかを識別する手法である。このとき、統計標本としては、結晶状態データ30を用い、その識別が行なわれる空間(特徴空間)として、微分を用いない原画像に基づいている第1の画像統計量の14次元空間、あるいは、微分画像に基づいている第2の画像統計量の14次元空間が選択される。   The discrimination criterion setting unit 28 establishes four types of discrimination criteria from these received data by the linear discrimination method. The linear discriminant method is a method for identifying to which group (class) a statistical sample belongs from several characteristics of the statistical sample. At this time, as the statistical sample, the crystal state data 30 is used, and the space (characteristic space) in which the identification is performed is the 14-dimensional space of the first image statistic based on the original image that does not use differentiation, or A 14-dimensional space of second image statistics based on the differential image is selected.

判別基準は、線形識別関数という関数として表現され、一つの線形識別関数で判別対象を2つに分類するような基準である。この線形識別関数は、14次元空間内の超平面(14次元空間を2つの半空間に仕切る13次元の自由度を有する面)として決定される。つまり、線形識別関数は、14次元空間に散布されたデータ(各々が、予め判別されているタンパク質の結晶状態のいずれかの情報によって分類可能であり、第1の画像統計量または第2の画像統計量のデータを座標値としてプロットされている点)を2つに仕切る際の超平面として定義される。   The discrimination criterion is a criterion that is expressed as a function called a linear discriminant function, and classifies discrimination targets into two by one linear discriminant function. This linear discriminant function is determined as a hyperplane in the 14-dimensional space (a surface having a 13-dimensional degree of freedom that partitions the 14-dimensional space into two half-spaces). In other words, the linear discriminant function can be classified by data dispersed in the 14-dimensional space (each of which is information on the crystal state of the protein that has been discriminated in advance, the first image statistic or the second image It is defined as the hyperplane when dividing the statistical data into coordinate values.

線形識別関数を決定するための指標は、直感的には、予め分類されている各データを出来るだけ分離させるような仕切り方となる超平面(線形識別関数)を定めることである。具体的には、第1の画像統計量または第2組の画像統計量を要素とするデータu=(u1、・・・、u14)Tと、係数行列(係数ベクトル)Aとの内積をとって、スカラー量zを算出する(式15)。なお、ここでは、係数行列Aは、後にフィッティングされる未知パラメータを要素としている。また、データuは、多数のデータが用いられるが、各々が、予め結晶状態が判別されていて結晶状態データ30が得られ、第1の画像統計量および第2画像統計量が算出される複数のデータである。

Figure 0004740686
The index for determining the linear discriminant function is to intuitively determine a hyperplane (linear discriminant function) that is a partitioning method that separates the data classified in advance as much as possible. Specifically, the inner product of data u = (u1,..., U14) T having the first image statistic or the second set of image statistics as an element and a coefficient matrix (coefficient vector) A is taken. Thus, the scalar quantity z is calculated (Formula 15). Here, the coefficient matrix A includes unknown parameters to be fitted later as elements. In addition, a large number of data u are used as the data u. Each of the data u has a crystal state determined in advance and crystal state data 30 is obtained, and the first image statistic and the second image statistic are calculated. It is data of.
Figure 0004740686

次に、クラス内共分散行列ΣZ、クラス間共分散行列ΣBが、式16、17により求められる。

Figure 0004740686
ここで、P(ωi)は2つに分類された分類の各クラスωiの事前確率、Σiはクラスωiの共分散行列、miはクラスωiの特徴データ(14次元の座標値)の単純平均によって作られるベクトル、mは全パターンにおける同様の平均のベクトルを表わす。 Next, an intra-class covariance matrix ΣZ and an inter-class covariance matrix ΣB are obtained by Equations 16 and 17.
Figure 0004740686
Here, P (ωi) is a prior probability of each class ωi of the two classifications, Σi is a covariance matrix of class ωi, mi is a simple average of feature data (14-dimensional coordinate values) of class ωi. The generated vector, m, represents the same average vector in all patterns.

データuを係数行列Aで変換したことに対応させて、スカラー量zのクラス内およびクラス間の分散を求めると、

Figure 0004740686
のようになる。これを用いて、評価関数JΣ(A)を式20のように定める。
Figure 0004740686
この評価関数は、分類されるクラス間の分離度を表わしている。従って、最適となる係数行列Aは、この評価関数JΣの最大値を与えるものである。 Corresponding to the transformation of the data u with the coefficient matrix A, the variance of the scalar quantity z within and between classes is obtained.
Figure 0004740686
become that way. Using this, the evaluation function JΣ (A) is defined as in Expression 20.
Figure 0004740686
This evaluation function represents the degree of separation between classes to be classified. Therefore, the optimum coefficient matrix A gives the maximum value of the evaluation function JΣ.

評価関数JΣの最大値を与えるAを算出するには、式21によって与えられる行列の最大の固有値を与える固有ベクトルを求めればよい。

Figure 0004740686
In order to calculate A that gives the maximum value of the evaluation function JΣ, an eigenvector that gives the maximum eigenvalue of the matrix given by Equation 21 may be obtained.
Figure 0004740686

このようにして求められた最適なAは、式22に定義される識別関数の超平面の法線ベクトルを与えるものである。

Figure 0004740686
なお、式22のu0は、14元のベクトルuにmを代入した場合にg(m)=0が成立するように定められる。 The optimum A determined in this way gives the hyperplane normal vector of the discriminant function defined in Equation 22.
Figure 0004740686
Note that u0 in Expression 22 is determined so that g (m) = 0 holds when m is substituted into the 14-element vector u.

以上のような処理を、判別基準設定部28が実行する。このために、判別基準設定部28には、図示はしないが、行列演算を適切に行なうための処理部が備えられる。具体的には、内積計算(式15、17等)、積和演算(式16、17)、固有値演算(固有値の算出、固有ベクトルの決定)が処理できる演算機能を有する。上記の式の説明では、式変形の順を追って説明しているが、判別基準設定部28は式18〜20については特段計算する必要がない。   The discrimination criterion setting unit 28 executes the above processing. For this purpose, the discrimination criterion setting unit 28 is provided with a processing unit (not shown) for appropriately performing matrix calculation. Specifically, it has a calculation function capable of processing inner product calculation (Equations 15 and 17, etc.), product-sum operation (Equations 16 and 17), and eigenvalue calculation (eigenvalue calculation and eigenvector determination). In the description of the above formulas, the order of formula transformation is described in order, but the discrimination criterion setting unit 28 does not need to perform special calculations for the formulas 18 to 20.

本実施形態の結晶化状態判別システム100の機能としての判別基準設定部28の具体的な処理を、図5を用いて説明する。判別基準設定部28は、まず、予め結晶状態が判別されている観察画像(教示用の観察画像)について、結晶状態データ30の入力(図5、S2)と、その画像について計算された第1組の画像統計量および第2組の画像統計量の入力(S4)を受け付ける。次に、確立する判別基準を選択する(S6)。そして、処理に用いる画像統計量の組が判別基準に依存するので、確立する判別基準を選択し、予め判別された結晶状態のデータによって各画像を分類する(S8)。この分類は、表1に示した各分類を要素とし、その要素の組合わせによってそれぞれが構成された2つの分類である。この分類は、以下に説明するように、そのとき確立しようとする判別基準によって定まる。   Specific processing of the discrimination reference setting unit 28 as a function of the crystallization state discrimination system 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. First, the discrimination criterion setting unit 28 inputs the crystal state data 30 (S2 in FIG. 5) for the observation image (the teaching observation image) in which the crystal state is discriminated in advance, and the first calculated for the image. The input of the set of image statistics and the second set of image statistics is accepted (S4). Next, the discrimination criterion to be established is selected (S6). Since the set of image statistics used for processing depends on the discrimination criterion, the discrimination criterion to be established is selected, and each image is classified based on the data of the crystal state discriminated in advance (S8). This classification includes two classifications each having the classification shown in Table 1 as an element, each configured by a combination of the elements. This classification is determined by the discrimination criterion to be established at that time, as will be described below.

本実施の形態では、判別基準g1〜g4を確立し、これを判別に用いる。g1は、タンパク質溶液が、透明状態と第1〜第3の沈殿状態とからなる状態にあるか、または、第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態にあるかを判別する(第1の判別基準)。g2は、タンパク質溶液が、透明状態と第1の沈殿状態とからなる状態にあるか、または、第2〜第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態にあるかを判別する(第2の判別基準)。g3は、タンパク質溶液が、透明状態にあるか、または、第1の沈殿状態にあるかを判別する(第3の判別基準)。g4は、タンパク質溶液が、第2の沈殿状態にあるか、または、第3の沈殿状態にあるかを判別する(第4の判別基準)。なお、各判別基準は式22の多項式の係数を定めるものであり、判別されるべき画像についての画像統計量(14個の統計量)uによって各判別基準の多項式の値を計算し、その正負によって分類がなされる。判別基準g1〜g4の正負をどのように定めるかについては、上述した最大固有値の固有ベクトルが、反転されても同様に同じ固有値の固有ベクトルとなる任意性を利用して、任意に定め得る。本実施の形態では、表1のスコアが小さい側の分類が、各判別基準の多項式の評価値が正となるように定める。   In the present embodiment, discrimination criteria g1 to g4 are established and used for discrimination. g1 determines whether the protein solution is in a state consisting of a transparent state and first to third precipitation states, or a state consisting of a fourth precipitation state, a microcrystalline state, and a crystalline state. (First discrimination criterion). g2 determines whether the protein solution is in a state consisting of a transparent state and a first precipitation state, or a state consisting of a second to fourth precipitation state, a microcrystalline state and a crystalline state. (Second discrimination criterion). g3 determines whether the protein solution is in a transparent state or in a first precipitation state (third determination criterion). g4 determines whether the protein solution is in the second precipitation state or the third precipitation state (fourth determination criterion). Each discrimination criterion determines the coefficient of the polynomial in Equation 22, and the value of the polynomial of each discrimination criterion is calculated based on the image statistic (14 statistics) u for the image to be discriminated. Classification is done by As to how to determine the positive / negative of the discrimination criteria g1 to g4, the eigenvector of the maximum eigenvalue described above can be arbitrarily determined by utilizing the arbitrary property that becomes the eigenvector of the same eigenvalue even if it is inverted. In the present embodiment, the classification on the side with the smaller score in Table 1 is determined so that the evaluation value of the polynomial of each discrimination criterion is positive.

例えば判別基準g1による判別においては、透明状態と第1の沈殿状態とからなる状態(第1の状態)と、第2〜第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態(第2の状態)とのいずれにあるかを、分類することに相当する。このように、各判別基準によって異なる分け方で分類が行なわれる。   For example, in the discrimination based on the discrimination criterion g1, a state (first state) consisting of a transparent state and a first precipitation state, a state consisting of second to fourth precipitation states, a microcrystalline state and a crystalline state (first state) This corresponds to the classification of the state (2). In this way, classification is performed according to different classification methods depending on each discrimination criterion.

そして、ステップS8において判別基準に合わせて分類された分類を用いて、クラス内共分散行列とクラス間共分散行列を、式16および17に従って算出する(S10)。そして、式21の行列を算出して(S12)、その行列の最大固有値に対応する固有ベクトルを算出する(S14)。この計算には、行列の固有値や固有ベクトルを数値的に算出する任意の計算方法を用いることが出来る。固有ベクトルが求まると、その固有ベクトルを係数とする多項式(式22)が、ベクトルuにm(mは全パターンにおける特徴データの平均のベクトル)を代入した場合にg(m)=0が成立するように、u0を定める(S16)。   Then, using the classification classified according to the discrimination criterion in step S8, an intra-class covariance matrix and an inter-class covariance matrix are calculated according to equations 16 and 17 (S10). Then, the matrix of Expression 21 is calculated (S12), and the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue of the matrix is calculated (S14). For this calculation, any calculation method for numerically calculating eigenvalues and eigenvectors of a matrix can be used. When the eigenvector is obtained, a polynomial (equation 22) using the eigenvector as a coefficient substitutes m (m is an average vector of feature data in all patterns) for the vector u so that g (m) = 0 holds. Then, u0 is determined (S16).

これにより、式22の全ての係数が算出されて、その判別基準が確立する。判別基準g1〜g4の全てについてこのような過程を繰り返すことにより(S18)、判別基準が全て確立することとなる。なお、g3、g4は、既にg1、g2によって分類されたあと判別にのみ用いるため、ステップS8における判別基準に合わせた分類は、確立したg1、確立したg2によって分類されたものについて判別を行なえばよい。以上のようにして、判別基準設定部28が判別基準を確立する。   Thereby, all the coefficients of Formula 22 are calculated, and the discrimination criterion is established. By repeating such a process for all the discrimination criteria g1 to g4 (S18), all discrimination criteria are established. Note that g3 and g4 are used only for discrimination after being already classified by g1 and g2, so that the classification according to the discrimination criteria in step S8 can be performed for those classified by established g1 and established g2. Good. As described above, the discrimination criterion setting unit 28 establishes a discrimination criterion.

判別基準設定部28は、判別基準g1〜g4を判別基準格納部32に格納する。このような判別基準g1〜g4によって表1の右端の列に示す計算による分類A〜Eが分類される。また、いずれの分類にも入らないものがFとして分類される。   The discrimination criterion setting unit 28 stores the discrimination criteria g 1 to g 4 in the discrimination criterion storage unit 32. The classifications A to E based on the calculation shown in the rightmost column of Table 1 are classified based on the discrimination criteria g1 to g4. Also, those that do not fall into any classification are classified as F.

本実施の形態では、実際にスコア0〜9に分類される画像を用いて判別基準g1〜g4を確立している。判別基準の確立に用いた画像は、スコア0〜9の各分類について、予め熟練した観察者によって分類されている20枚から60枚程度の画像である。   In the present embodiment, discrimination criteria g1 to g4 are established using images that are actually classified into scores 0 to 9. The images used for establishing the discrimination criterion are about 20 to 60 images classified in advance by a skilled observer for each of the scores 0 to 9.

続けて、本実施の形態のシステム100によって未知タンパク質溶液のサンプルについて判別を行なう方法について説明する。この判別に際しては、判別部34が判別基準格納部32から判別基準g1〜g4を読み込むことにより行なう。   Next, a method for discriminating a sample of an unknown protein solution by the system 100 of the present embodiment will be described. In this determination, the determination unit 34 reads the determination criteria g1 to g4 from the determination criterion storage unit 32.

未知タンパク質溶液についても、図1に示したようにサンプルが準備される。そして、光学像として観察画像を取得し、判別基準を確立する際と同一の部(原画像取得部、原画像行列算出部、原画像統計量算出部、画像微分部、微分画像行列算出部、微分画像統計量算出部)によって同一の処理がなされる。これにより、該未知タンパク質溶液のサンプルについての第1組の画像統計量と第2組の画像統計量が得られる。   For the unknown protein solution, a sample is prepared as shown in FIG. Then, an observation image is acquired as an optical image, and the same part as when establishing a discrimination criterion (original image acquisition part, original image matrix calculation part, original image statistic calculation part, image differentiation part, differential image matrix calculation part, The same processing is performed by the differential image statistic calculation unit). This provides a first set of image statistics and a second set of image statistics for the sample of unknown protein solution.

この第1組と第2組の画像統計量は、各々14次元の数値データからなるベクトルであるので、これらに、判別基準設定部28によって確立された4種の判別基準g1〜g4を適用して判別を行なう。つまり、判別基準を示す多項式にこの未知タンパク質溶液から得られた画像統計量のベクトルを代入して、値の正負を評価することにより、判別を行なう。判別結果のデータ36は、ユーザインターフェース38に表示され、または記憶部に格納される。   Since the first set and the second set of image statistics are vectors each consisting of 14-dimensional numerical data, the four types of discrimination criteria g1 to g4 established by the discrimination criteria setting unit 28 are applied to them. To make a decision. That is, the discrimination is performed by substituting the image statistic vector obtained from the unknown protein solution into the polynomial indicating the discrimination criterion and evaluating the value. The determination result data 36 is displayed on the user interface 38 or stored in the storage unit.

次に、図6に従って、第1〜第4の判別基準(g1〜g4)を適用する具体的なステップについて説明する。判別部は、まず、第1の判別基準g1と第2の判別基準g2とを用いて、判別を行なう(図6、S20)。ここで、g1が正であることは、透明状態と第1〜第3の沈殿状態とからなる状態にあることに対応し、g1が負であることは、第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態にあることに対応する。同様に、g2の正と負は、それぞれ、透明状態と第1の沈殿状態とからなる状態にあること、第2〜第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態にあることに対応する。したがって、g1とg2が共に正のときは、未知タンパク質溶液が透明状態と第1の沈殿状態からなる状態(図6、分枝202;表1、AまたはB)にある。また、g1が正、g2が負のときは、第2〜第3の沈殿状態からなる状態(分枝204;表1、CまたはD)にあり、g1とg2が共に負のときは、第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態(分枝206;表1、E)にある。なお、判別基準において、g1が負、g2が正という組合わせについて、実際のタンパク質溶液の結晶化状態を示す画像がこのようになることはほとんどなく、この場合はエラーとして図示しない処理がなされ、表1のFに分類される。   Next, specific steps for applying the first to fourth discrimination criteria (g1 to g4) will be described with reference to FIG. The discriminating unit first discriminates using the first discrimination criterion g1 and the second discrimination criterion g2 (FIG. 6, S20). Here, the fact that g1 is positive corresponds to the state consisting of the transparent state and the first to third precipitation states, and that g1 is negative means that the fourth precipitation state and the microcrystalline state. This corresponds to a state consisting of a crystalline state. Similarly, the positive and negative values of g2 are in a state consisting of a transparent state and a first precipitation state, and are in a state consisting of second to fourth precipitation states, a microcrystalline state and a crystalline state, respectively. Corresponding to Therefore, when both g1 and g2 are positive, the unknown protein solution is in a state consisting of a transparent state and a first precipitation state (FIG. 6, branch 202; Table 1, A or B). When g1 is positive and g2 is negative, it is in a state consisting of the second to third precipitation states (branch 204; Table 1, C or D), and when g1 and g2 are both negative, 4 is a state consisting of a precipitation state, a microcrystalline state, and a crystalline state (branch 206; Table 1, E). It should be noted that for the combination of g1 being negative and g2 being positive in the discrimination criterion, an image showing the actual crystallization state of the protein solution is hardly like this. In this case, processing not shown as an error is performed. It is classified as F in Table 1.

次に、画像が透明状態と第1の沈殿状態からなる状態(分枝202;表1、AまたはB)に判別されると、第3の判別基準g3を用いて判別を行なう(S22)。g3の正負は、それぞれ、未知タンパク質溶液が、透明状態(分枝222;表1、A)にあるか、第1の沈殿状態(分枝224;表1、B)にあるかに対応する。   Next, when the image is determined to be in a transparent state and a first precipitation state (branch 202; Table 1, A or B), determination is performed using the third determination criterion g3 (S22). The sign of g3 corresponds to whether the unknown protein solution is in a clear state (branch 222; Table 1, A) or a first precipitation state (branch 224; Table 1, B), respectively.

また、画像が、第2〜第3の沈殿状態からなる状態(分枝204;表1、CまたはD)に判別されると、第4の判別基準g4を用いて判別を行なう(S24)。g4の正負は、それぞれ、未知タンパク質溶液が、第2の沈殿状態(分枝242;表1、C)にあるか、第3の沈殿状態(分枝244;表1、D)にあるかに対応する。以上のようにして、表1のA〜Eのいずれであるかが判別された後、各判別結果に応じて、判別結果を保持する変数Xにその結果を格納する(S26a〜S26e)。そして、その判別結果を表示する(S28)。   When the image is determined to be in the state of the second to third precipitation states (branch 204; Table 1, C or D), the determination is performed using the fourth determination criterion g4 (S24). The sign of g4 indicates whether the unknown protein solution is in the second precipitation state (branch 242; Table 1, C) or the third precipitation state (branch 244; Table 1, D), respectively. Correspond. As described above, after it is determined which of A to E in Table 1, the result is stored in the variable X holding the determination result according to each determination result (S26a to S26e). Then, the discrimination result is displayed (S28).

表2に、本実施の形態において得られた未知タンパク質の画像の各分類の結果を示す。表の各行には、同じ画像を人により分類した結晶化状態であり、各列には、本実施の形態のシステムによって処理をして求められた分類である。各データは、人による分類と計算による分類とに当てはまる画像の実際の枚数である。「結果」の列には、人により分類された画像が、計算によって適切に分類されている割合を示している。

Figure 0004740686
このように、人によって分類された分類のうち、透明(表1、A)、沈殿(i)(B)、沈殿(ii)(C)、沈殿(iii)(D)が、これらの相互からも、そして、残りの分類(E)からも良好に分類されている。 Table 2 shows the result of each classification of the image of the unknown protein obtained in the present embodiment. Each row of the table is a crystallization state in which the same image is classified by a person, and each column is a classification obtained by processing by the system of the present embodiment. Each data is the actual number of images that apply to human classification and calculation classification. The “result” column indicates the ratio at which images classified by people are appropriately classified by calculation.
Figure 0004740686
Thus, among the classifications classified by humans, transparent (Table 1, A), precipitation (i) (B), precipitation (ii) (C), precipitation (iii) (D) are derived from each other. And it is classified well from the remaining classification (E).

図8および図9(a)〜(d)を用いて、本実施形態の結晶化状態判別システム100における表示部38の具体的な表示方法を説明する。図8は表示部38における表示画像の概略を示す説明図である。表示部38は、結果表示部80上に、画像表示部84と、判別樹形図表示部82と、判別式表示部86とを有する。そして、画像表示部84に観察された画像が表示され、該判別樹形図表示部82にその観察された画像の判別基準から作成された樹形図90が表示され、判別式表示部86に判別式が表示される。   A specific display method of the display unit 38 in the crystallization state determination system 100 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9A to 9D. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an outline of a display image on the display unit 38. The display unit 38 includes an image display unit 84, a discrimination tree diagram display unit 82, and a discriminant display unit 86 on the result display unit 80. Then, the observed image is displayed on the image display unit 84, the tree diagram 90 created from the discrimination criteria of the observed image is displayed on the discriminant tree diagram display unit 82, and the discriminant display unit 86 is displayed. The discriminant is displayed.

次に、図8に示した表示画像において、判別結果の変更に応じて表示が変化する様子を図9(a)〜(d)により説明する。樹形図90には、全ての画像を含むノード(all)と、そのノードから分岐していく複数のサブノードとが表示される。例えば、図9(a)では、樹形図90の全ての画像が対応付けられているノード(all)からサブノード(1および2)が分岐し、さらに当該サブノード(1または2)からそのサブノード(1/1および1/2)が分岐している。   Next, how the display changes in the display image shown in FIG. 8 according to the change of the determination result will be described with reference to FIGS. In the tree diagram 90, a node (all) including all images and a plurality of sub-nodes branching from the node are displayed. For example, in FIG. 9A, the subnode (1 and 2) branches from the node (all) to which all the images of the tree diagram 90 are associated, and the subnode (1 or 2) further subdivides the subnode ( 1/1 and 1/2) are branched.

本システムは、マウスカーソルによって樹形図90におけるノード92が選択されると、ノード92に属する画像を画像表示部84に表示する(図9(a))。さらに、選択されたノードの近傍に、そのノードに属する画像の集合を判別基準により分割する分割コマンドと、主成分分析による14個の特徴量から第1〜第3の主成分を抽出して表す3Dグラフを表示する3Dグラフのコマンドとを表示する。ここで、分割コマンドが選択されると、図9(b)に示すように、選択されたノード(1/2)から分割に応じて生成されたサブノード(1/2/1および1/2/2)を樹形図90に付加し、そのサブノードに属する画像を表示する。図9(b)では、サブノード(1/2/1)に属する画像を第1画像表示部84aに、サブノード(1/2/2)に属する画像を第2画像表示部84bに表示している。そして、第1画像表示部84aから、第2画像表示部84bに、判別された画像を移動させることによって、本システムにより判別に用いられる判別基準を変更することができる(図9(c))。さらに、判別された画像を、第1画像表示部84aまたは第2画像表示部84bに判別できない場合、一時的に第3画像表示部84c又は第4画像表示部84dに保存しておき、続いてその他のサブノードに移動させる又は破棄することができる。一方、3Dグラフのコマンドが選択された場合は、結果表示部80上に3Dグラフ94が表示される(図9(d))。3Dグラフは、主成分分析による14個の特徴量からの第1〜第3の主成分より作成される。さらに3Dグラフには、判別基準により決定される判別面96を表示することができ、判別基準を詳細に示すことができる。また、当該判別面96の位置や角度を変更することにより、判別基準を変更することができる。   When the node 92 in the tree diagram 90 is selected by the mouse cursor, the system displays an image belonging to the node 92 on the image display unit 84 (FIG. 9A). Further, in the vicinity of the selected node, the first to third principal components are extracted and expressed from the division command for dividing the set of images belonging to the node based on the discrimination criterion and the 14 feature amounts by the principal component analysis. A 3D graph command for displaying a 3D graph is displayed. Here, when a split command is selected, as shown in FIG. 9B, subnodes (1/2/1 and 1/2 / generated from the selected node (1/2) according to the split are generated. 2) is added to the tree diagram 90, and an image belonging to the subnode is displayed. In FIG. 9B, an image belonging to the sub node (1/2/1) is displayed on the first image display unit 84a, and an image belonging to the sub node (1/2/2) is displayed on the second image display unit 84b. . Then, by moving the discriminated image from the first image display portion 84a to the second image display portion 84b, the discrimination criterion used for discrimination by the present system can be changed (FIG. 9 (c)). . Furthermore, when the discriminated image cannot be discriminated by the first image display unit 84a or the second image display unit 84b, it is temporarily stored in the third image display unit 84c or the fourth image display unit 84d, and then It can be moved to other subnodes or destroyed. On the other hand, when the 3D graph command is selected, the 3D graph 94 is displayed on the result display unit 80 (FIG. 9D). The 3D graph is created from the first to third principal components from the 14 feature amounts by principal component analysis. Furthermore, the discrimination plane 96 determined by the discrimination criteria can be displayed on the 3D graph, and the discrimination criteria can be shown in detail. Further, by changing the position and angle of the determination surface 96, the determination reference can be changed.

また、各ノードに表示される“1/2”および“clsC”等を、ユーザが入力しても、本システムが自動的に付与してもよい。ここで、“clsC”とは、表1で示されている計算の分類がCということである。さらに、第1〜第4画像表示部は、境界を移動させることにより、表示サイズを変更させることができる。さらにまた、樹形図86の各ノード88とそのノードに対応する画像とが容易に識別されるように、ノード88の縁とそのノードに対応する画像の縁とを同一の色を用いて表示することができる。また、例えば、文字や記号の表記等を用いて容易に識別できるようにしてもよい。   In addition, “1/2” and “clsC” displayed on each node may be input by the user or automatically provided by the system. Here, “clsC” means that the classification of calculation shown in Table 1 is C. Furthermore, the first to fourth image display units can change the display size by moving the boundary. Furthermore, the edge of the node 88 and the edge of the image corresponding to the node 88 are displayed using the same color so that each node 88 of the dendrogram 86 and the image corresponding to the node can be easily identified. can do. Further, for example, it may be possible to easily identify using a notation of characters or symbols.

さらに、本実施形態の結晶化状態判別システム100は、判別基準を評価するために、表示部38上に識別率を表示することができる。この識別率は、ユーザが表示部上で判別結果を評価することによって、または予め結晶化状態の有無が判別されている画像を用いて求められる数値であり、判別した画像のうち正確に判別した画像の割合を示すものである。また、識別率が所定の条件を満たすときに、本発明の結晶化状態判別システム100が、判別基準を更新するように構成してもよい。   Furthermore, the crystallization state determination system 100 of the present embodiment can display the identification rate on the display unit 38 in order to evaluate the determination criterion. This discrimination rate is a numerical value obtained by the user evaluating the discrimination result on the display unit or using an image in which the presence or absence of the crystallization state is discriminated in advance, and is accurately discriminated out of the discriminated images. It shows the ratio of images. Further, when the identification rate satisfies a predetermined condition, the crystallization state determination system 100 of the present invention may be configured to update the determination criterion.

なお、本発明の結晶化状態判別システム100における表示部38の表示方法について述べてきたが、分割により作製される樹形図の構造は、既述の構造に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて変更が可能である。   In addition, although the display method of the display unit 38 in the crystallization state determination system 100 of the present invention has been described, the structure of the tree diagram created by the division is not limited to the structure described above, and the present invention It is possible to make changes based on the technical idea.

本実施の形態の構成から、本発明によって提供されるタンパク質溶液の結晶化状態の判別方法をまとめると図10のようになる。即ち、タンパク質溶液の電子画像を取得して原画像とする(原画像取得ステップ、S42)。そして、該原画像の少なくとも一部分について第1の同時生成行列を算出する(原画像行列算出ステップ、S44)。さらに、該第1の同時生成行列から第1組の画像統計量を算出する(原画像統計量算出ステップ、S46)。原画像には、微分処理を行なって微分画像が求められる(画像微分ステップ、S48)。微分画像の少なくとも一部分について第2の同時生成行列が算出される(微分画像行列算出ステップ、S50)。この第2の同時生成行列から第2組の画像統計量が算出される(微分画像統計量算出ステップ、S52)。第2組の画像統計量により、タンパク質溶液の電子画像を少なくとも2種に分類し、前記2種のうちの第1種に属すると判別されたタンパク質溶液の電子画像を、前記第1組の画像統計量を用いて少なくとも2種に分類する判別基準を設定する。(設定ステップ、S54)。ここで、判別基準は、図6のステップS20におけるg1、g2と、ステップS22におけるg3である。この処理は、第1の判別ステップおよび第2の判別ステップに本実施の形態のようにして確立した判別基準を用いてコンピュータの動作により実行される。次に、前記判別基準を用いてタンパク質溶液の電子画像を判別する(判別ステップ、S56)。続いて、前記判別基準により求められた判別結果を表示部上に表示する(表示ステップ、S58)。前記表示結果を用いて、判別基準を更新することができる(更新ステップ、S60)。   From the configuration of the present embodiment, the method for determining the crystallization state of the protein solution provided by the present invention is summarized as shown in FIG. That is, an electronic image of the protein solution is acquired and used as an original image (original image acquisition step, S42). Then, a first simultaneous generation matrix is calculated for at least a part of the original image (original image matrix calculation step, S44). Further, a first set of image statistics is calculated from the first simultaneous generation matrix (original image statistics calculation step, S46). The original image is subjected to differentiation processing to obtain a differential image (image differentiation step, S48). A second simultaneous generation matrix is calculated for at least a part of the differential image (differential image matrix calculation step, S50). A second set of image statistics is calculated from the second simultaneous generation matrix (differential image statistics calculation step, S52). According to the second set of image statistics, the electronic image of the protein solution is classified into at least two types, and the electronic image of the protein solution determined to belong to the first type of the two types is used as the first set of images. A discrimination criterion for classifying into at least two types using statistics is set. (Setting step, S54). Here, the discrimination criteria are g1 and g2 in step S20 in FIG. 6 and g3 in step S22. This process is executed by the operation of the computer using the discrimination criteria established as in the present embodiment in the first discrimination step and the second discrimination step. Next, an electronic image of the protein solution is discriminated using the discrimination criterion (discrimination step, S56). Subsequently, the discrimination result obtained by the discrimination criterion is displayed on the display unit (display step, S58). The discrimination criterion can be updated using the display result (update step, S60).

本発明の実施の形態におけるサンプルの構成を示すサンプル容器の断面図である。It is sectional drawing of the sample container which shows the structure of the sample in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における結晶化状態判別システムの構成サンプルの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the structural sample of the crystallization state discrimination | determination system in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるテクスチャ解析の手法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the method of the texture analysis in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるテクスチャ解析における微分方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the differentiation method in the texture analysis in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における判別基準の確立の方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method of establishment of the discrimination | determination reference | standard in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における判別方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the discrimination method in embodiment of this invention. タンパク質溶液の結晶状態の画像による分類を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the classification | category by the image of the crystal state of a protein solution. 本発明の実施の形態における表示部の表示画像を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the display image of the display part in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における判別結果の変更方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the change method of the discrimination | determination result in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における判別結果の変更方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the change method of the discrimination | determination result in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における判別結果の変更方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the change method of the discrimination | determination result in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における判別結果を示す3Dグラフを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the 3D graph which shows the discrimination | determination result in embodiment of this invention. 本発明により提供されるタンパク質溶液の結晶状態の判別方法を表すフローチャートである。3 is a flowchart showing a method for determining a crystal state of a protein solution provided by the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 タンパク質溶液
2 カバースリップ
3 容器
4 沈殿材
5 滴下ステージ
100 結晶化状態判別システム
12 原画像取得部
14 原画像行列算出部
16 撮像装置
20 原画像統計量算出部
22 画像微分部
24 微分画像行列算出部
26 微分画像統計量算出部
28 判別基準設定部
32 判別基準格納部
34 判別部
38 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Protein solution 2 Cover slip 3 Container 4 Precipitating material 5 Dropping stage 100 Crystallization state discrimination system 12 Original image acquisition part 14 Original image matrix calculation part 16 Imaging device 20 Original image statistic calculation part 22 Image differentiation part 24 Differential image matrix calculation Unit 26 Differential Image Statistics Calculation Unit 28 Discrimination Criteria Setting Unit 32 Discrimination Criteria Storage Unit 34 Discrimination Unit 38 Display Unit

Claims (17)

タンパク質溶液の電子画像を取得して原画像とする原画像取得部と、
該原画像の少なくとも一部分について第1の同時生成行列を算出する原画像行列算出部と、
該第1の同時生成行列から第1組の画像統計量を算出する原画像統計量算出部と、
該原画像に微分処理を行ない、微分画像を得る画像微分部と、
該微分画像の少なくとも一部分について第2の同時生成行列を算出する微分画像行列算出部と、
該第2の同時生成行列から第2組の画像統計量を算出する微分画像統計量算出部と、
該第2組の画像統計量を用いて、タンパク質溶液の電子画像を少なくとも2種に分類し、当該2種のうちの第1種に属すると判別されたタンパク質溶液の電子画像をさらに前記第1組の画像統計量を用いて少なくとも2種に分類する判別基準を設定する判別基準設定部と、
前記判別基準を用いて前記タンパク質溶液の電子画像を判別して判別結果を得る判別部と、
前記判別結果を表示する表示部と
を備え、前記判別結果の変更を外部から受付け、当該変更に応じた新たな判別基準となるように自動的に判別基準を更新することができる、タンパク質溶液の結晶化状態の判別システム。
An original image acquisition unit that acquires an electronic image of the protein solution and uses it as an original image;
An original image matrix calculation unit for calculating a first simultaneous generation matrix for at least a part of the original image;
An original image statistic calculator that calculates a first set of image statistics from the first simultaneous generation matrix;
An image differentiating unit that performs a differentiation process on the original image to obtain a differentiated image;
A differential image matrix calculation unit for calculating a second simultaneous generation matrix for at least a part of the differential image;
A differential image statistic calculator that calculates a second set of image statistics from the second simultaneous generation matrix;
Using the second set of image statistics, the electronic image of the protein solution is classified into at least two types, and the electronic image of the protein solution determined to belong to the first type of the two types is further converted into the first image. A discrimination criterion setting unit that sets discrimination criteria to be classified into at least two types using a set of image statistics,
A discriminator for discriminating an electronic image of the protein solution using the discriminant criterion to obtain a discrimination result;
A display unit that displays the discrimination result, and accepts a change in the discrimination result from the outside , and can automatically update the discrimination standard to become a new discrimination standard according to the change. Crystallization state discrimination system.
前記表示部が前記タンパク質溶液の電子画像の分類を示す樹形図を表示する請求項1に記載のシステム。   The system according to claim 1, wherein the display unit displays a dendrogram showing classification of electronic images of the protein solution. 前記判別基準を決定するための2個以上の特徴量を用いて表されたグラフを前記表示部が表示する請求項1に記載システム。   The system according to claim 1, wherein the display unit displays a graph represented by using two or more feature amounts for determining the discrimination criterion. 前記表示部が前記取得したタンパク質溶液の電子画像を表示する請求項1に記載のシステム。   The system according to claim 1, wherein the display unit displays an electronic image of the acquired protein solution. 前記表示部が前記樹形図の各ノードに属するタンパク質溶液の電子画像を該ノードに対応付けて表示することができる請求項に記載のシステム。 The system according to claim 2 , wherein the display unit can display an electronic image of a protein solution belonging to each node of the dendrogram in association with the node. 前記判別基準設定部は、前記第1種以外の種に分類されたタンパク質溶液の電子画像を、前記第2組の画像統計量を用いてさらに少なくとも2種に分類する判別基準を設定する請求項1に記載のシステム。   The discrimination criterion setting unit sets a discrimination criterion for further classifying an electronic image of a protein solution classified into a species other than the first species into at least two species using the second set of image statistics. The system according to 1. 前記判別基準設定部は、
予め判別されているタンパク質の結晶状態の電子画像を用いて、第1の判別基準と第2の判別基準とを前記第2組の画像統計量に基づく線形判別法により確立し、
前記予め判別されているタンパク質の結晶状態の電子画像を用いて、第3の判別基準を前記第1組の画像統計量に基づく線形判別法により確立し、
前記予め判別されているタンパク質の結晶状態の電子画像を用いて、第4の判別基準を前記第2組の画像統計量に基づく線形判別法により確立するものであり、
前記判別部は、前記第1の判別基準と前記第2の判別基準とにより、前記第2組の画像統計量を用いて電子画像を3種に分類し、前記第3の判別基準により、該第1組の画像統計量を用いて前記3種のうちの第1種に属する電子画像をさらに2種に分類し、前記第4の判別基準により、該第2組の画像統計量を用いて前記第1種以外のいずれかの種に属する電子画像をさらに2種に分類するものである、請求項6に記載のシステム。
The discrimination criterion setting unit
Establishing a first discriminant criterion and a second discriminant criterion by a linear discriminant method based on the second set of image statistics, using an electronic image of a protein crystallized state that has been discriminated in advance,
Using the electronic image of the protein crystallographic state that has been previously determined, a third determination criterion is established by a linear determination method based on the first set of image statistics,
Using the electronic image of the crystal state of the protein that has been discriminated in advance, a fourth discrimination criterion is established by a linear discriminant based on the second set of image statistics,
The discriminator classifies electronic images into three types using the second set of image statistics based on the first discrimination criterion and the second discrimination criterion, and the third discrimination criterion Using the first set of image statistics, the electronic images belonging to the first type of the three types are further classified into two types, and the second set of image statistics is used according to the fourth discrimination criterion. The system according to claim 6, wherein electronic images belonging to any species other than the first type are further classified into two types.
透明状態、第1〜第4の沈殿状態と、微結晶状態と、結晶状態とを要素として構成される複数の状態のいずれかにタンパク質溶液の電子画像を分類するために、
前記第1の判別基準は、タンパク質溶液が、透明状態と第1〜第3の沈殿状態とからなる状態のいずれか、あるいは、第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態のいずれかのどちらにあるかを判別するものであり、
前記第2の判別基準は、タンパク質溶液が、透明状態と第1の沈殿状態とからなる状態のいずれか、あるいは、第2〜第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態のいずれかのどちらにあるかを判別するものであり、
前記第3の判別基準は、タンパク質溶液が、透明状態、あるいは、第1の沈殿状態のどちらにあるかを判別するものであり、
前記第4の判別基準は、タンパク質溶液が、第2の沈殿状態、あるいは、第3の沈殿状態のどちらにあるかを判別するものであり、
第1の判別部は、前記第1の判別基準と前記第2の判別基準とにより、タンパク質溶液が、透明状態と第1の沈殿状態からなる状態のいずれか、第2〜第3の沈殿状態からなる状態のいずれか、あるいは、第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態のいずれかのいずれにあるかを判別するものであり、
第2の判別部は、前記第3の判別基準により、透明状態と第1の沈殿状態からなる状態のいずれかにあるタンパク質溶液が、透明状態、あるいは、第1の沈殿状態のどちらにあるかを判別するものであり、
第3の判別部は、前記第4の判別基準により、第2〜第3の沈殿状態からなる状態のいずれかにあるタンパク質溶液が、第2の沈殿状態、あるいは、第3の沈殿状態のどちらにあるかを判別するものである、請求項7に記載のシステム。
In order to classify the electronic image of the protein solution into any one of a plurality of states constituted by the transparent state , the first to fourth precipitation states, the microcrystalline state, and the crystalline state,
The first discriminating criterion is that the protein solution is one of a transparent state and a first to third precipitation state, or a fourth precipitation state, a microcrystalline state, and a crystalline state. To determine which one is in,
The second discriminating criterion is that the protein solution is one of a state consisting of a transparent state and a first precipitation state, or a state consisting of a second to fourth precipitation state, a microcrystalline state and a crystalline state. To determine which one is in,
The third discrimination criterion is to discriminate whether the protein solution is in a transparent state or a first precipitation state,
The fourth discrimination criterion is to discriminate whether the protein solution is in the second precipitation state or the third precipitation state,
According to the first discrimination criterion and the second discrimination criterion, the first discriminating unit is one of a state in which the protein solution has a transparent state and a first precipitation state, or a second to third precipitation state. Or any one of the states consisting of the fourth precipitation state, the microcrystalline state, and the crystalline state,
The second discriminating unit determines whether the protein solution in the transparent state or the first precipitation state is in the transparent state or the first precipitation state according to the third discrimination criterion. Is to determine
The third discriminating unit determines whether the protein solution in any of the second to third precipitation states is in the second precipitation state or the third precipitation state according to the fourth discrimination criterion. The system according to claim 7, wherein the system determines whether or not the
タンパク質溶液の電子画像を取得して原画像とする原画像取得ステップと、
該原画像の少なくとも一部分について第1の同時生成行列を算出する原画像行列算出ステップと、
該第1の同時生成行列から第1組の画像統計量を算出する原画像統計量算出ステップと、
該原画像に微分処理を行なって微分画像を得る画像微分ステップと、
該微分画像の少なくとも一部分について第2の同時生成行列を算出する微分画像行列算出ステップと、
該第2の同時生成行列から第2組の画像統計量を算出する微分画像統計量算出ステップと、
該第2組の画像統計量を用いて、タンパク質溶液の電子画像を少なくとも2種に分類し、当該2種のうちの第1種に属すると判別されたタンパク質溶液の電子画像をさらに前記第1組の画像統計量を用いて少なくとも2種に分類する判別基準を設定する設定ステップと、
前記判別基準を用いて前記タンパク質溶液の電子画像を判別して判別結果を得る判別ステップと、
前記判別結果を表示する表示ステップと、
外部から受けた前記判別結果が変更されたときに、当該変更に応じた新たな判別基準となるように自動的に判別基準を更新する更新ステップと
を含む、タンパク質溶液の結晶化状態の判別方法。
An original image acquisition step of acquiring an electronic image of the protein solution and using it as an original image;
An original image matrix calculating step of calculating a first simultaneous generation matrix for at least a part of the original image;
An original image statistic calculating step of calculating a first set of image statistic from the first simultaneous generation matrix;
An image differentiation step of performing a differentiation process on the original image to obtain a differential image;
A differential image matrix calculating step of calculating a second simultaneous generation matrix for at least a part of the differential image;
A differential image statistic calculating step of calculating a second set of image statistics from the second simultaneous generation matrix;
Using the second set of image statistics, the electronic image of the protein solution is classified into at least two types, and the electronic image of the protein solution determined to belong to the first type of the two types is further converted into the first image. A setting step for setting a discrimination criterion for classifying into at least two types using a set of image statistics;
A discrimination step for discriminating an electronic image of the protein solution using the discrimination criteria and obtaining a discrimination result;
A display step for displaying the determination result;
A method for determining the crystallization state of a protein solution, comprising: an update step of automatically updating a determination criterion so as to become a new determination criterion according to the change when the determination result received from the outside is changed .
前記表示ステップが前記タンパク質溶液の電子画像の分類を示す樹形図を表示するステップをさらに含む請求項9に記載の方法。   The method according to claim 9, wherein the displaying step further comprises displaying a dendrogram showing a classification of an electronic image of the protein solution. 前記表示ステップが前記判別基準を決定する2個以上の特徴量を用いて表されたグラフを表示するステップをさらに含む請求項9に記載の方法。   The method according to claim 9, wherein the displaying step further includes a step of displaying a graph represented using two or more feature quantities that determine the discrimination criterion. 前記表示ステップが前記取得したタンパク質溶液の電子画像を表示するステップをさらに含む請求項9に記載の方法。   The method according to claim 9, wherein the displaying step further includes a step of displaying an electronic image of the acquired protein solution. 前記表示ステップが前記樹形図の各ノードに属するタンパク質溶液の電子画像を該ノードに対応付けて表示するステップをさらに含む請求項10に記載の方法The method according to claim 10 , wherein the displaying step further includes a step of displaying an electronic image of a protein solution belonging to each node of the dendrogram in association with the node. 前記設定ステップは、前記第1種以外の種に分類されたタンパク質溶液の電子画像を、前記第2組の画像統計量を用いてさらに少なくとも2種に分類する判別基準を設定するステップを含む、請求項9に記載の方法。   The setting step includes a step of setting a discrimination criterion for further classifying an electronic image of a protein solution classified into a species other than the first type into at least two types using the second set of image statistics, The method of claim 9. 前記設定ステップは、
予め判別されているタンパク質の結晶状態の電子画像を用いて、第1の判別基準と第2の判別基準とを前記第2組の画像統計量に基づく線形判別法により確立するステップと、
前記予め判別されているタンパク質の結晶状態の電子画像を用いて、第3の判別基準を前記第1組の画像統計量に基づく線形判別法により確立するステップと、
前記予め判別されているタンパク質の結晶状態の電子画像を用いて、第4の判別基準を前記第2組の画像統計量に基づく線形判別法により確立するステップと
をさらに含み、前記判別ステップが、前記第1の判別基準と前記第2の判別基準とにより、前記第2組の画像統計量を用いて電子画像を3種に分類し、前記第3の判別基準により、該第1組の画像統計量を用いて前記3種のうちの第1種に属する電子画像をさらに2種に分類し、前記第4の判別基準により、該第2組の画像統計量を用いて前記第1種以外のいずれかの種に属する電子画像をさらに2種に分類するものである、請求項14に記載の方法。
The setting step includes
Establishing a first discrimination criterion and a second discrimination criterion by a linear discrimination method based on the second set of image statistics, using an electronic image of a crystal state of a protein that has been discriminated in advance;
Establishing a third discrimination criterion by a linear discriminant based on the first set of image statistics, using the pre-discriminated electronic image of the crystalline state of the protein;
Using the electronic image of the crystalline state of the protein that has been discriminated in advance to establish a fourth discriminant criterion by a linear discriminant method based on the second set of image statistics, and the discriminating step comprises: According to the first discrimination criterion and the second discrimination criterion, the electronic images are classified into three types using the second set of image statistics, and the first set of images is classified according to the third discrimination criterion. The electronic images belonging to the first type of the three types are further classified into two types using the statistics, and other than the first type using the second set of image statistics according to the fourth discrimination criterion The method according to claim 14, wherein the electronic image belonging to any one of the following types is further classified into two types.
透明状態、第1〜第4の沈殿状態と、微結晶状態と、結晶状態とを要素として構成される複数の状態のいずれかにタンパク質溶液の電子画像を分類するために、
前記第1の判別基準は、タンパク質溶液が、透明状態と第1〜第3の沈殿状態とからなる状態のいずれか、あるいは、第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態のいずれかのどちらにあるかを判別するものであり、
前記第2の判別基準は、タンパク質溶液が、透明状態と第1の沈殿状態とからなる状態のいずれか、あるいは、第2〜第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態のいずれかのどちらにあるかを判別するものであり、
前記第3の判別基準は、タンパク質溶液が、透明状態、あるいは、第1の沈殿状態のどちらにあるかを判別するものであり、
前記第4の判別基準は、タンパク質溶液が、第2の沈殿状態、あるいは、第3の沈殿状態のどちらにあるかを判別するものであり、
前記第1の判別ステップは、前記第1の判別基準と前記第2の判別基準とにより、タンパク質溶液が、透明状態と第1の沈殿状態からなる状態のいずれか、第2〜第3の沈殿状態からなる状態のいずれか、あるいは、第4の沈殿状態と微結晶状態と結晶状態とからなる状態のいずれかのいずれにあるかを判別するステップであり、
前記第2の判別ステップは、前記第3の判別基準により、透明状態と第1の沈殿状態からなる状態のいずれかにあるタンパク質溶液が、透明状態、あるいは、第1の沈殿状態のどちらにあるかを判別するステップであり、
前記第3の判別ステップは、前記第4の判別基準により、第2〜第3の沈殿状態からなる状態のいずれかにあるタンパク質溶液が、第2の沈殿状態、あるいは、第3の沈殿状態のどちらにあるかを判別するステップである、請求項15に記載の方法。
In order to classify the electronic image of the protein solution into any one of a plurality of states constituted by the transparent state , the first to fourth precipitation states, the microcrystalline state, and the crystalline state,
The first discriminating criterion is that the protein solution is one of a transparent state and a first to third precipitation state, or a fourth precipitation state, a microcrystalline state, and a crystalline state. To determine which one is in,
The second discriminating criterion is that the protein solution is one of a state consisting of a transparent state and a first precipitation state, or a state consisting of a second to fourth precipitation state, a microcrystalline state and a crystalline state. To determine which one is in,
The third discrimination criterion is to discriminate whether the protein solution is in a transparent state or a first precipitation state,
The fourth discrimination criterion is to discriminate whether the protein solution is in the second precipitation state or the third precipitation state,
In the first determination step, according to the first determination criterion and the second determination criterion, the protein solution is either in a transparent state or a first precipitation state, or second to third precipitations. Determining whether one of the states consisting of the state, or any of the state consisting of the fourth precipitation state, the microcrystalline state, and the crystalline state,
In the second determination step, the protein solution in either the transparent state or the first precipitation state is in the transparent state or the first precipitation state according to the third determination criterion. Is a step to determine whether
In the third determination step, the protein solution in any of the second to third precipitation states is in the second precipitation state or the third precipitation state according to the fourth determination criterion. The method of claim 15, wherein the method is a step of determining which one is present.
目標の電子画像を取得して原画像とする原画像取得部と、
該原画像の少なくとも一部分について第1の同時生成行列を算出する原画像行列算出部と、
該第1の同時生成行列から第1組の画像統計量を算出する原画像統計量算出部と、
該原画像に微分処理を行ない、微分画像を得る画像微分部と、
該微分画像の少なくとも一部分について第2の同時生成行列を算出する微分画像行列算出部と、
該第2の同時生成行列から第2組の画像統計量を算出する微分画像統計量算出部と、
該第2組の画像統計量を用いて、目標の電子画像を少なくとも2種に分類し、当該2種のうちの第1種に属すると判別された目標の電子画像をさらに前記第1組の画像統計量を用いて少なくとも2種に分類する判別基準を設定する判別基準設定部と、
前記判別基準を用いて前記目標の電子画像を判別して判別結果を得る判別部と、
前記判別結果を表示する表示部と
を備え、前記判別結果の変更を外部から受付け、当該変更に応じた新たな判別基準となるように自動的に判別基準を更新することができる、タンパク質結晶化状態の判別システム。
An original image acquisition unit that acquires an electronic image of a target and uses it as an original image;
An original image matrix calculation unit for calculating a first simultaneous generation matrix for at least a part of the original image;
An original image statistic calculator that calculates a first set of image statistics from the first simultaneous generation matrix;
An image differentiating unit that performs a differentiation process on the original image to obtain a differentiated image;
A differential image matrix calculation unit for calculating a second simultaneous generation matrix for at least a part of the differential image;
A differential image statistic calculator that calculates a second set of image statistics from the second simultaneous generation matrix;
Using the second set of image statistics, the target electronic images are classified into at least two types, and the target electronic images determined to belong to the first type of the two types are further classified into the first set of image statistics. A discrimination criterion setting unit that sets discrimination criteria to be classified into at least two types using image statistics;
A discriminator for discriminating the target electronic image using the discrimination criteria and obtaining a discrimination result;
A display unit for displaying the discrimination result, and accepting a change in the discrimination result from the outside , and automatically updating the discrimination standard to become a new discrimination standard according to the change . State determination system.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004345867A (en) * 2003-04-28 2004-12-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and instrument for detecting protein crystal, and protein crystal detecting program
JP2005009949A (en) * 2003-06-18 2005-01-13 Institute Of Physical & Chemical Research Method of determining crystallized state of protein and system therefor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004345867A (en) * 2003-04-28 2004-12-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and instrument for detecting protein crystal, and protein crystal detecting program
JP2005009949A (en) * 2003-06-18 2005-01-13 Institute Of Physical & Chemical Research Method of determining crystallized state of protein and system therefor

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