JP5430122B2 - Microorganism detection method, apparatus and program - Google Patents

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    • C12M41/36Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of biomass, e.g. colony counters or by turbidity measurements

Description

本発明は、培養された微生物を検出する微生物の検出方法、装置およびプログラムに関する。   The present invention relates to a microorganism detection method, apparatus, and program for detecting cultured microorganisms.

食品を直接取り扱う製造および営業従事者に対しては、サルモネラ、シゲラおよび腸管出血性大腸菌などによる感染症の発生を防止するため、定期的な検便(糞便細菌検査)が行われている。このような検査は、培地への接種→培養→判定という流れで行われ、陽性と判定されたコロニーが釣菌されて、確認試験が行われる。   Regular stool tests (fecal bacteria tests) are carried out for manufacturing and sales workers who directly handle foods in order to prevent the occurrence of infectious diseases caused by Salmonella, Shigella and enterohemorrhagic Escherichia coli. Such a test is performed in the order of inoculation to culture medium → culture → determination, and colonies determined to be positive are caught and a confirmation test is performed.

コロニーの判定は、その重要性から通常は熟練した技術者の目視により行われるが、検体数が非常に多いことから、微生物の検出を自動化することが従来から検討されている。例えば、特許文献1には、微生物を撮像した画像から色などの特徴を数値化し、統計的手法を用いて得られた数値と比較して、菌種判定を行うことが記載されている。
特開2003−116593号公報
The colony determination is usually performed by the visual inspection of a skilled engineer because of its importance, but since the number of specimens is very large, it has been conventionally studied to automate the detection of microorganisms. For example, Patent Document 1 describes that characteristics such as color are digitized from an image obtained by imaging a microorganism and compared with a numerical value obtained using a statistical method to determine the bacterial species.
JP 2003-116593 A

ところが、撮像画像に基づく従来の微生物検出方法は、検出対象となるコロニーを類似のコロニーから判別することが困難な場合が多く、汎用性の高い検出ができないという問題があった。   However, conventional microorganism detection methods based on captured images often have a problem that it is difficult to distinguish colonies to be detected from similar colonies, and highly versatile detection is not possible.

そこで、本発明は、対象となる微生物を精度良く検出することができる微生物の検出方法、装置およびプログラムの提供を目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a microorganism detection method, apparatus, and program capable of accurately detecting a target microorganism.

本発明の前記目的は、培養された微生物を検出する方法であって、微生物を培養した培地を撮像して画像データを取得する撮像ステップと、前記画像データから検出対象となる微生物のコロニーを抽出して判別するコロニー判別ステップとを備え、前記コロニー判別ステップは、所定の色空間の各軸を構成する色要素の値を、色要素毎に予め設定された基準値とそれぞれ比較して、コロニーの判別を行う微生物の検出方法により達成される。   The object of the present invention is a method for detecting cultured microorganisms, an imaging step of capturing an image of a culture medium in which microorganisms are cultured to obtain image data, and extracting a colony of microorganisms to be detected from the image data A colony discriminating step for discriminating and comparing the colony discriminating step by comparing the values of the color elements constituting each axis of the predetermined color space with a reference value preset for each color element. This is achieved by a microorganism detection method that performs the discrimination.

また、本発明の前記目的は、培養された微生物を検出する装置であって、微生物を培養した培地を撮像して画像データを取得する撮像装置と、前記画像データから検出対象となる微生物のコロニーを抽出して判別する画像処理装置とを備え、前記画像処理装置は、所定の色空間の各軸を構成する色要素の値を、色要素毎に予め設定された基準値とそれぞれ比較して、コロニーの判別を行う微生物の検出装置により達成される。   In addition, the object of the present invention is an apparatus for detecting cultured microorganisms, an imaging apparatus for imaging a culture medium in which microorganisms are cultured and acquiring image data, and a colony of microorganisms to be detected from the image data An image processing device that extracts and discriminates the image processing device, and compares the value of the color element constituting each axis of the predetermined color space with a reference value preset for each color element. This is achieved by a microorganism detecting device that performs colony discrimination.

また、本発明の前記目的は、微生物を培養した培地を撮像して取得した画像データから、対象となる微生物のコロニーを抽出して判別する画像処理ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記画像処理ステップは、所定の色空間の各軸を構成する色要素の値を、色要素毎に予め設定された基準値とそれぞれ比較して、コロニーの判別を行うステップを含む微生物の検出プログラムにより達成される。   The object of the present invention is a program for causing a computer to execute an image processing step of extracting and determining a colony of a target microorganism from image data acquired by imaging a culture medium in which microorganisms are cultured. The image processing step includes the step of comparing the values of the color elements constituting each axis of the predetermined color space with a reference value preset for each color element to determine a colony, and detecting microorganisms Achieved by the program.

本発明によれば、対象となる微生物を精度良く検出することができる。   According to the present invention, a target microorganism can be detected with high accuracy.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る微生物検出装置の概略構成図である。図1に示すように、微生物検出装置1は、糞便などの検体が塗布された培地を含むシャーレ2を複数収容する検体ストッカー10と、収容されたシャーレ2を矢示方向に順次搬送する搬送路20aを上面に有する搬送コンベア20と、撮像エリアAに搬送されたシャーレ2を撮像する撮像装置30と、撮像エリアAのシャーレ2を照明する照明装置40と、撮像された画像データから検出対象となる微生物のコロニーを抽出して判別する画像処理装置50と、コロニーの判別結果に基づきシャーレ2を振り分けて収容する回収ストッカー60と、装置全体の作動制御を行う制御装置70とを備えている。シャーレ2は、透明ガラスや透明プラスチック等からなり、培地を収容する本体部2aの開口が、蓋体2bにより覆われて構成されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a microorganism detection apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the microorganism detection apparatus 1 includes a sample stocker 10 that stores a plurality of petri dishes 2 including a medium coated with a sample such as feces, and a transport path that sequentially transports the stored petri dishes 2 in the direction of the arrow. A conveyor 20 having an upper surface 20a, an imaging device 30 that images the petri dish 2 transported to the imaging area A, an illumination device 40 that illuminates the petri dish 2 in the imaging area A, and a detection target from the captured image data. The image processing apparatus 50 which extracts and discriminate | determines the colony of the microorganisms which become, the collection | recovery stocker 60 which distributes and accommodates the petri dish 2 based on the discrimination | determination result of a colony, and the control apparatus 70 which performs operation | movement control of the whole apparatus are provided. The petri dish 2 is made of transparent glass, transparent plastic, or the like, and is configured such that the opening of the main body 2a that accommodates the culture medium is covered with a lid 2b.

検体ストッカー10は、シャーレ2を鉛直方向に整列させた状態で収容し、下部に配置されたストッパ(図示せず)の進退により、搬送路20a上に等間隔で配置された透明な受け台201aにシャーレ2を供給することができる。   The specimen stocker 10 accommodates the petri dish 2 in a state of being aligned in the vertical direction, and transparent cradles 201a arranged at equal intervals on the transport path 20a by advancing and retreating a stopper (not shown) arranged in the lower part. Petri dish 2 can be supplied.

搬送コンベア20は、例えばベルトコンベアであり、搬送路20aがフッ素樹脂ベルトなどの透明な材料により構成される。搬送路20aの上方には、複数の開閉アーム22が設けられている。各開閉アーム22は、搬送路20aに沿ってシャーレ2と同じ速度で移動するように無端状ベルト(図示せず)に支持されている。開閉アーム22は、回動動作により蓋体2bの開放および閉塞を行う。   The transport conveyor 20 is, for example, a belt conveyor, and the transport path 20a is made of a transparent material such as a fluororesin belt. A plurality of opening / closing arms 22 are provided above the conveyance path 20a. Each open / close arm 22 is supported by an endless belt (not shown) so as to move at the same speed as the petri dish 2 along the transport path 20a. The open / close arm 22 opens and closes the lid 2b by a rotating operation.

撮像装置30は、例えばRGB出力などの色信号を出力することが可能なカラーカメラであり、微生物の検出精度を高めるために、高解像度のものを好ましく用いることができる。撮像装置30で撮像された画像データは、画像処理装置50に入力される。   The imaging device 30 is a color camera that can output color signals such as RGB output, and a high-resolution one can be preferably used to increase the detection accuracy of microorganisms. Image data captured by the imaging device 30 is input to the image processing device 50.

照明装置40は、搬送路20aにより搬送されるシャーレ2の上方に配置されて培地mの表面側を照明する表面側光源42と、シャーレ2の下方に配置されて培地mの裏面側を照明する裏面側光源44とを備えている。   The illuminating device 40 is disposed above the petri dish 2 transported by the transport path 20a and illuminates the surface side of the medium m, and is disposed below the petri dish 2 to illuminate the back side of the medium m. And a back surface side light source 44.

表面側光源42は、図2に示すように、筐体421の内部に面状LED光源からなる照明器422およびハーフミラー423を備えており、筐体421の内側面に設置された照明器422からの照射光が、ハーフミラー423の表面で反射して搬送路20a上のシャーレ2に向けて照射されるように構成されている。また、筐体421の上部には開口424が形成されており、撮像装置30は、開口424およびハーフミラー423を介して、直下に位置するシャーレ2を撮像する。このように、本実施形態の表面側光源42は、同軸落射型光源であり、照明光の光軸が撮像装置30の光軸と同軸になるように、シャーレ2に対する照明を行う。裏面側光源44は、面状LED光源であり、搬送路20aを介してシャーレ2の裏面側全体を照射する。   As shown in FIG. 2, the front-side light source 42 includes an illuminator 422 and a half mirror 423 made of a planar LED light source inside the housing 421, and the illuminator 422 installed on the inner surface of the housing 421. Is reflected on the surface of the half mirror 423 and irradiated toward the petri dish 2 on the transport path 20a. In addition, an opening 424 is formed in the upper portion of the housing 421, and the imaging device 30 images the petri dish 2 located immediately below through the opening 424 and the half mirror 423. As described above, the surface-side light source 42 of the present embodiment is a coaxial incident light source, and illuminates the petri dish 2 so that the optical axis of the illumination light is coaxial with the optical axis of the imaging device 30. The back surface side light source 44 is a planar LED light source, and irradiates the entire back surface side of the petri dish 2 through the transport path 20a.

画像処理装置50は、例えば汎用のパーソナルコンピュータから構成することができ、制御部(CPU)、記憶部(メモリ)、入力部(キーボード、マウス)、出力部(モニタ)などを備えている。画像処理装置50における判別結果は、制御装置70に入力される。   The image processing apparatus 50 can be composed of, for example, a general-purpose personal computer, and includes a control unit (CPU), a storage unit (memory), an input unit (keyboard, mouse), an output unit (monitor), and the like. The determination result in the image processing device 50 is input to the control device 70.

回収ストッカー60は、画像処理装置50により陰性と判定されたシャーレ2を収容する第1収容部62と、陽性と判定されたシャーレ2を収容する第2収容部64とを備えており、搬送路20aを搬送されるシャーレ2は、リフト機構(図示せず)の作動により上方に持ち上げられ、第1収容部62または第2収容部64のいずれかに収容される。   The collection stocker 60 includes a first storage unit 62 that stores the petri dish 2 that has been determined to be negative by the image processing apparatus 50, and a second storage unit 64 that stores the petri dish 2 that has been determined to be positive. The petri dish 2 conveyed 20a is lifted upward by the operation of a lift mechanism (not shown), and is accommodated in either the first accommodating part 62 or the second accommodating part 64.

制御装置70は、検出動作のオンオフや検出条件の入力などを行うための操作部を備えており、微生物検出装置1の各構成要素の作動を制御する。制御装置70は、画像処理装置50と一体化することも可能である。   The control device 70 includes an operation unit for turning on / off the detection operation, inputting a detection condition, and the like, and controls the operation of each component of the microorganism detection device 1. The control device 70 can be integrated with the image processing device 50.

上記の構成を備える微生物検出装置1によれば、検体を培養したシャーレ2を検体ストッカー10に収容すると、このシャーレ2は搬送路20a上に順次供給されて搬送される。そして、シャーレ2は、開閉アーム22の作動により蓋体2bが開けられた後、撮像装置30の直下である撮像エリアAを通過する際に、照明装置40により上下方向から照明された状態で、撮像装置30により撮像される。撮像された画像データは、画像処理装置50に送信され、検出対象となるコロニーの判別が行われる。画像処理装置50における画像処理の詳細については、後述する。   According to the microorganism detection apparatus 1 having the above configuration, when the petri dish 2 in which the specimen is cultured is stored in the specimen stocker 10, the petri dish 2 is sequentially supplied and transported on the transport path 20a. The petri dish 2 is illuminated from above and below by the illumination device 40 when passing through the imaging area A immediately below the imaging device 30 after the lid 2b is opened by the operation of the opening and closing arm 22. The image is picked up by the image pickup device 30. The captured image data is transmitted to the image processing apparatus 50, and the colonies to be detected are determined. Details of the image processing in the image processing apparatus 50 will be described later.

撮像エリアAを通過したシャーレ2は、開閉アーム22の作動により蓋体2bが再び閉じられた後、回収ストッカー60まで搬送され、画像処理装置50による判別結果に基づき、第1収容部62または第2収容部64に振り分けられて、収容される。こうして、各検体の微生物の検出を連続的に行うことができる。   The petri dish 2 that has passed the imaging area A is transported to the collection stocker 60 after the lid 2b is closed again by the operation of the opening / closing arm 22, and based on the determination result by the image processing device 50, 2 is distributed and accommodated in the accommodating portion 64. In this way, it is possible to continuously detect microorganisms in each specimen.

図3に示すように、培養されたコロニーcは、培地mの表面からドーム状に膨出した形状を有するものが多い。このため、撮像エリアAにおいては、表面側光源42からの同軸落射照明光L1により、主としてコロニーの表面中心部で反射した光が直上の撮像装置30に到達し、コロニーの表面外縁部で反射した光は側方に散乱する。撮像装置30に到達する反射光の光量は、コロニーcの立体形状によって変化し、平坦な形状であるほど多く、急峻であるほど少なくなることから、撮像装置30で撮像する画像データは、コロニーの三次元形状の情報を含んだものとなる。   As shown in FIG. 3, many of the cultured colonies c have a shape that bulges out from the surface of the medium m. For this reason, in the imaging area A, the light reflected mainly at the center of the colony surface by the coaxial incident illumination light L1 from the surface-side light source 42 reaches the imaging device 30 directly above and is reflected at the outer edge of the colony surface. Light scatters to the side. The amount of reflected light reaching the imaging device 30 varies depending on the three-dimensional shape of the colony c, and increases as the flat shape increases and decreases as it becomes steeper. It includes 3D shape information.

また、培地mやコロニーcが透明度を有する場合には、表面側光源42からの照明によりコロニーcの下方に生じる影を検出するおそれがあるが、裏面側光源44からの透過照明光L2により、撮像装置30は、コロニーcの影の影響を受けることなく撮像することができる。   Moreover, when the culture medium m or the colony c has transparency, there is a risk of detecting a shadow generated below the colony c due to illumination from the front surface side light source 42, but by the transmitted illumination light L2 from the back surface side light source 44, The imaging device 30 can capture an image without being affected by the shadow of the colony c.

このように、表面側光源42および裏面側光源44から培地mに対して照明光を同時に照射した状態で撮像することにより、検出対象となるコロニーの特徴をより顕在化させることができ、コロニーの判別を容易に行うことができる。   In this way, by capturing an image in a state in which illumination light is simultaneously irradiated from the front surface side light source 42 and the back surface side light source 44 to the culture medium m, the characteristics of the colonies to be detected can be made more obvious. The discrimination can be easily performed.

表面側光源42および裏面側光源44から照明光を同時に照射する場合には、これらの光量バランスも重要な要素となり得る。培地mの表面の照度で比較した場合、表面側光源42の照明光(同軸落射照明)の照度Laに対して、裏面側光源44の照明光(透過照明)の照度Lbが大きすぎると、コロニーcの外縁部における色情報が失われやすい一方、裏面側光源44の照明光(透過照明)の照度Lbが小さすぎると、コロニーcの中心部における色情報が失われやすくなる。後述する実施例に示すように、この照度比(La/Lb)は、2.1×10―5〜2.3×10であることが好ましく、2.7×10―5〜1.4×10であることがより好ましく、0.9〜3.5であることが更に好ましい。 When illuminating light is simultaneously emitted from the front-side light source 42 and the back-side light source 44, the light quantity balance can be an important factor. When compared with the illuminance on the surface of the medium m, if the illuminance Lb of the illumination light (transmission illumination) of the back surface side light source 44 is too large with respect to the illuminance La of the illumination light (coaxial incident illumination) of the surface side light source 42 While the color information at the outer edge of c tends to be lost, if the illuminance Lb of the illumination light (transmission illumination) of the back side light source 44 is too small, the color information at the center of the colony c tends to be lost. As shown in Examples described later, the illuminance ratio (La / Lb) is preferably 2.1 × 10 −5 to 2.3 × 10 3 , and preferably 2.7 × 10 −5 to 1.4. more preferably × 10 3, further preferably 0.9 to 3.5.

検出対象となるコロニーによっては、表面側光源42または裏面側光源44のいずれか一方のみの照明によっても類似のコロニーから判別することが可能であり、この場合の微生物検出装置は、表面側光源42または裏面側光源44のいずれかのみを備える構成であってもよい。また、表面側光源42は、本実施形態においては、培地mに対して垂直方向に照明光を照射する同軸落射照明型の光源を使用しているが、シャーレ2に対して斜め上方から照射するリング照明型やライン照明型の光源を使用してもよく、これらは同軸落射照明型の光源と適宜交換するか、或いは、同軸落射照明型の光源と同時に併用することができる。   Depending on the colony to be detected, it is possible to discriminate from similar colonies by illuminating only one of the front-side light source 42 and the rear-side light source 44. Alternatively, the configuration may include only one of the back side light sources 44. In the present embodiment, the surface-side light source 42 uses a coaxial epi-illumination type light source that irradiates illumination light in a direction perpendicular to the culture medium m, but irradiates the petri dish 2 from obliquely above. A ring illumination type light source or a line illumination type light source may be used, and these may be appropriately replaced with a coaxial epi-illumination type light source or used together with a coaxial epi-illumination type light source.

次に、画像処理装置50において画像データに基づきコロニーを判別する処理手順を、図4に示すフローチャートを参照しながら説明する。   Next, a processing procedure for discriminating colonies based on image data in the image processing apparatus 50 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、作業者は、検査目的を明らかにするために、検査対象物を特定するための対象物情報を入力する(ステップS1)。対象物情報としては、培地名、ロット番号、有効期間などの培地情報や、試験方法、検体名、接種菌名、検体番号、培養条件、培養温度、培養時間などの検体情報などが挙げられる。これらの情報の一部は、予め画像処理装置50に入力しておくことが可能であり、作業者が最小限の情報のみを入力するようにしてもよい。   First, the operator inputs object information for specifying the inspection object in order to clarify the inspection purpose (step S1). Examples of the object information include medium information such as a medium name, a lot number, and an effective period, and sample information such as a test method, a sample name, an inoculum name, a sample number, a culture condition, a culture temperature, and a culture time. Some of these pieces of information can be input to the image processing apparatus 50 in advance, and an operator may input only minimum information.

こうして対象物情報の入力が行われると、画像処理装置50は、この対象物情報に基づき、特定の微生物のコロニーを判別するための検査情報を設定する(ステップS2)。検査情報としては、撮像情報(例えば、同軸落射照明、透過照明、リング照明などからの1又は複数の選択、各照明光の照度、撮像装置30の絞り値やシャッター速度)、変換する色空間(例えば、HLS空間)、色要素値(例えば、HLS値)の基準値、形状情報(例えば、コロニーの大きさ、真円度)などを挙げることができる。検査情報は、対象物情報に対応して画像処理装置50に予め格納されており、作業者が入力した対象物情報に応じて自動的に設定されるが、作業者が検査情報の一部または全部を手動で入力、修正することも可能である。   When the object information is thus input, the image processing apparatus 50 sets inspection information for determining a specific colony of microorganisms based on the object information (step S2). The inspection information includes imaging information (for example, one or a plurality of selections from coaxial incident illumination, transmitted illumination, ring illumination, illuminance of each illumination light, aperture value and shutter speed of the imaging device 30), color space to be converted ( For example, HLS space), color element value (for example, HLS value) reference value, shape information (for example, colony size, roundness) and the like can be mentioned. The inspection information is stored in advance in the image processing apparatus 50 corresponding to the object information and is automatically set according to the object information input by the operator. It is also possible to manually input and modify everything.

この後、画像処理装置50は、撮像装置30から画像データが順次入力されると、検体番号などの識別情報と対応付けて、画像データをメモリに格納する(ステップS3)。そして、取り込まれた各画像データに対し、検査情報に基づき、コロニーの抽出、判別を行う。   Thereafter, when the image data is sequentially input from the imaging device 30, the image processing device 50 stores the image data in the memory in association with identification information such as the specimen number (step S3). Then, colony extraction and discrimination are performed on each captured image data based on the inspection information.

まず、画像データに含まれる微生物のコロニーを、色要素値に基づき抽出する(ステップS4)。画像データを構成する各画素の色情報は、R,G,Bの色要素値で表現されており、画像処理装置50は、画素毎にRGB値を取得して、これを所定の色空間の各軸を構成する色要素の値に変換する。色空間としては、HLS色空間、YCC色空間、HSV空間、L**b空間、CMYK色空間、RGB色空間など公知の各種色空間とすることが可能であり、色要素の種類は、3種類だけでなく、2種類や4種類以上であってもよい。こうして、画像データ全体の各色要素値を色要素ごとに予め設定された基準値と比較し、全ての色要素値が基準値を満足する場合に、当該画素を検出対象のコロニー色として抽出することができる。色要素の基準値は、閾値として設定してもよく、或いは、所定の数値範囲で設定することが可能である。 First, microbial colonies included in the image data are extracted based on the color element values (step S4). The color information of each pixel constituting the image data is expressed by R, G, and B color element values, and the image processing apparatus 50 obtains RGB values for each pixel and stores them in a predetermined color space. Convert to the value of the color component that makes up each axis. The color space can be any of various known color spaces such as an HLS color space, a YCC color space, an HSV space, an L * a * b space, a CMYK color space, and an RGB color space. Not only three types but also two types or four or more types may be used. Thus, each color element value of the entire image data is compared with a reference value set in advance for each color element, and when all the color element values satisfy the reference value, the pixel is extracted as a colony color to be detected. Can do. The reference value of the color element may be set as a threshold value, or can be set within a predetermined numerical range.

本実施形態においては、色相(Hue)、彩度(Saturation)および輝度(Luminance)の3つの色要素から構成されるHLS色空間に基づき、それぞれの色要素値を、色要素ごとに予め設定された基準値と比較して、検出対象となるコロニーの判別を行う。HLS色空間による画像データの表現は、人が色を知覚する方法に近いことから、コロニーの判別基準を技術者の判断基準により近づけることが可能であり、検出精度をより高めることができる。   In the present embodiment, each color element value is preset for each color element based on an HLS color space composed of three color elements of hue, saturation, and luminance. Compared with the reference value, the colony to be detected is determined. Since the expression of the image data in the HLS color space is close to the method in which a person perceives the color, it is possible to bring the colony discrimination criterion closer to the engineer's criterion, and the detection accuracy can be further improved.

検出対象のコロニー色と判別された画素群は、検出対象とするコロニー形状にほぼ一致する領域(コロニー領域)を占めることになり、画像データに複数のコロニーが存在する場合には、コロニー領域と判別された画素群を個別に抽出し、それぞれの位置を特定することができる。   The pixel group determined to be the colony color to be detected occupies a region (colony region) that substantially matches the colony shape to be detected. If there are multiple colonies in the image data, The discriminated pixel group can be extracted individually, and each position can be specified.

次に、抽出されたコロニー領域の形状を、予め設定された形状情報と比較することにより、コロニー領域が真のコロニーであるか否かを判別する(ステップS5)。   Next, by comparing the shape of the extracted colony region with preset shape information, it is determined whether or not the colony region is a true colony (step S5).

形状情報は、検出対象となるコロニーの菌種や培養条件などに基づいて、コロニーの大きさ(直径)や真円度などが予め所定の数値範囲で設定されており、この数値範囲に合致するものを、真のコロニーと判定する。例えば、形状情報にコロニーの大きさ(直径)が含まれている場合には、微細なゴミなどが除去され、形状情報に真円度が含まれている場合には、遊走の有無の判別や、コロニーとは明らかに形状が異なるものの除去が行われる。形状情報としては、培地に対するコロニーの疎密度など他の情報を含んでいてもよい。コロニー領域と形状情報とを比較する工程は、より精度の高いコロニー判定を行うために有効であるが、本発明において必須のものではなく、この工程を省略して、抽出されたコロニー領域をそのままコロニーと判定することも可能である。   In the shape information, the colony size (diameter), roundness, etc. are set in a predetermined numerical range in advance based on the bacterial species, culture conditions, etc. of the colony to be detected. The thing is determined to be a true colony. For example, when the shape information includes the size (diameter) of a colony, fine dust is removed, and when the shape information includes roundness, the presence or absence of migration The removal of what is clearly different in shape from the colony is performed. The shape information may include other information such as the density of colonies with respect to the culture medium. The step of comparing the colony region with the shape information is effective for performing more accurate colony determination, but is not essential in the present invention, and this step is omitted, and the extracted colony region is left as it is. It can also be determined as a colony.

コロニーの形状情報は、コロニーの全体形状に必ずしも合致する必要はない。例えば、図5に示すように、1つのコロニーcを、中心から外方に向けてコロニー中心部c1、コロニー外縁部c2およびコロニー周辺部c3と同心円状に分割し、分割された領域の1又は複数を形状情報とすることができる。コロニーの特徴的な色情報は、通常はコロニー中心部c1やコロニー外縁部c2に現れるが、例えば血液寒天培地上のStreptococcus属のように、発育コロニー周辺の培地成分の性状/外観を変化させる菌の鑑別を行うような場合には、コロニー周辺部c3を形状情報に含めることが有効である。このように、対象となるコロニーに応じた特徴的な色要素の基準値および形状情報を設定することにより、コロニーの判別を容易に行うことができる。   The shape information of the colony does not necessarily match the overall shape of the colony. For example, as shown in FIG. 5, one colony c is concentrically divided from the center toward the outer side with the colony central part c1, the colony outer edge part c2, and the colony peripheral part c3, and 1 or A plurality of pieces can be used as shape information. Characteristic color information of colonies usually appears in the central colony c1 and the outer edge c2 of the colony, but, for example, bacteria that change the properties / appearance of medium components around the growing colony, such as Streptococcus on blood agar medium In such a case, it is effective to include the colony peripheral part c3 in the shape information. In this way, colonies can be easily identified by setting characteristic color element reference values and shape information corresponding to the target colonies.

コロニーを分割した複数領域を形状情報とする場合、上記ステップS4におけるコロニー領域の抽出は、各分割領域に対応して設定された基準値に基づいてそれぞれ行われ、上記ステップS5においては、各分割領域を、それぞれが対応する形状情報と比較することにより、コロニーか否かの判別を行う。但し、上記のように、領域の分割は本発明において必須のものではない。   When the plurality of regions obtained by dividing the colony are used as shape information, the extraction of the colony region in step S4 is performed based on the reference value set corresponding to each divided region. In step S5, each division is performed. It is determined whether or not the region is a colony by comparing each region with corresponding shape information. However, as described above, the division of the region is not essential in the present invention.

ついで、画像処理装置50は、得られた判別結果を、画像データや対象物情報に関連付けてメモリに格納する(ステップS6)。画像データから検出対象のコロニーが抽出された場合には、当該コロニーの座標値も併せて格納することが可能であり、更には当該コロニーを画像データにマーキングし、モニタなどに出力したときに作業者が認識し易いようにすることもできる。   Next, the image processing apparatus 50 stores the obtained determination result in the memory in association with the image data and the object information (step S6). When a colony to be detected is extracted from the image data, it is possible to store the coordinate value of the colony as well, and when the colony is marked on the image data and output to a monitor etc. It is also possible to make it easier for a person to recognize.

こうして画像データに対する一連の処理が終了した後、次の画像データが画像処理装置50に送信されると、上記のステップS3からS6を繰り返し行い、撮像装置30からの画像データの送信が終了すると、画像処理装置50の作業が終了する(ステップS7)。   After the series of processing for the image data is completed in this way, when the next image data is transmitted to the image processing device 50, the above steps S3 to S6 are repeated, and when the transmission of the image data from the imaging device 30 is completed, The operation of the image processing apparatus 50 is finished (step S7).

このように、本実施形態の微生物検出装置1によれば、培地を撮像した画像データから、複数の色要素値を基準値とそれぞれ比較してコロニーの判別を行うため、熟練者の目視判定に近い精度で機械判定を行うことができ、検出精度を高めることができる。   As described above, according to the microorganism detection apparatus 1 of the present embodiment, since a plurality of color element values are respectively compared with reference values from image data obtained by imaging a culture medium, colonies are determined. Machine determination can be performed with close accuracy, and detection accuracy can be increased.

また、検出対象となるコロニーに応じて色空間、撮影情報、形状情報などを適宜選択することにより、類似のコロニーからの判別が容易になり、検出精度を更に高めることができる。例えば、後述する実施例に示すように、サルモネラ、シゲラ、腸管出血性大腸菌のような菌種のコロニーを類似のコロニーから精度良く判別することが可能であり、検便検査の処理能力を高めて省力化や人件費の低減を図ることができる。更に、検出対象がサルモネラ、シゲラ、腸管出血性大腸菌などから選択される複数の菌種のコロニーである場合には、各菌種に対応する基準値を使用することにより、選択された複数の菌種を同時に判別することが可能である。   In addition, by appropriately selecting a color space, photographing information, shape information, and the like according to a colony to be detected, discrimination from similar colonies is facilitated, and detection accuracy can be further improved. For example, as shown in the examples described later, it is possible to accurately distinguish colonies of bacterial species such as Salmonella, Shigella, enterohemorrhagic Escherichia coli from similar colonies, and increase the processing capacity of the stool examination to save labor And labor costs can be reduced. Furthermore, when the detection target is a colony of a plurality of bacterial species selected from Salmonella, Shigella, enterohemorrhagic Escherichia coli, etc., a plurality of selected bacteria can be obtained by using a reference value corresponding to each bacterial species. It is possible to discriminate species simultaneously.

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、本実施形態の微生物検出装置は、検体を連続的に処理可能な構成としているが、バッチ式の構成にすることも可能である。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was explained in full detail, the specific aspect of this invention is not limited to the said embodiment. For example, the microorganism detection apparatus according to the present embodiment is configured to be able to continuously process the specimen, but may be configured as a batch type.

また、微生物を培養する培地は、寒天などの固形状の培地の他に、半流動状の培地や液状の培地などであってもよい。培地は必ずしもシャーレや試験管などの容器に収容する必要はなく、例えばフィルターに培養液を含浸させたものを培地として使用することもできる。   The medium for culturing the microorganism may be a semi-fluid medium or a liquid medium in addition to a solid medium such as agar. The medium is not necessarily stored in a container such as a petri dish or a test tube. For example, a filter impregnated with a culture solution can be used as the medium.

以下、本発明の実施例に基づき、本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施例に限定されるものではい。   Hereinafter, based on the Example of this invention, this invention is demonstrated further in detail. However, the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1:色空間によるコロニー分離能]
腸管出血性大腸菌O157の検出用培地であるCT−SMACSP寒天培地(栄研化学製)を使用して、O157と、他の腸内グラム陰性桿菌であるKlebsiella pneumoniaeとを培養し、これを撮像して得られた画像データの各画素のRGB値をHLS値に変換した。撮像装置としては、カラーCCDカメラを使用した。
[Example 1: Colony separation ability by color space]
Using CT-SMACSP agar medium (manufactured by Eiken Chemical Co., Ltd.), which is a medium for detecting enterohemorrhagic Escherichia coli O157, O157 and Klebsiella pneumoniae, which is another intestinal gram-negative bacillus, are cultured and imaged The RGB value of each pixel of the image data obtained in this way was converted into an HLS value. A color CCD camera was used as the imaging device.

図6(a)は、培地を収容するシャーレを白色板上に配置し、上方から撮像する撮像装置と光軸が一致するように同軸落射照明を行った場合において、O157およびK.pneumoniaeのコロニーのHLS値を、HLS色空間にプロットした結果を示している。各コロニーは作業者が目視で判別し、O157を菱形、K.pneumoniaeを十字で表している。同軸落射照明光の照度は、白色板の表面(シャーレの載置面)付近において、約4000(lux)となるように設定した。   6A shows a case where the petri dish containing the culture medium is arranged on a white plate, and when the coaxial epi-illumination is performed so that the optical axis coincides with the imaging device imaging from above, O157 and K.P. The result of having plotted the HLS value of the colony of Pneumoniae in the HLS color space is shown. Each colony is visually discriminated by an operator, and O157 is indicated by a rhombus, K.P. pneumoniae is represented by a cross. The illuminance of the coaxial incident illumination light was set to be about 4000 (lux) near the surface of the white plate (the surface on which the petri dish was placed).

図6(a)に示すように、O157のコロニーは、HLS空間において互いに近接する位置に配置されており、破線で示す2つの直方体状の空間Sa,Sbのいずれかに収まっている(実際には、空間SaおよびSbは、H値0°を介して一体の空間を構成している)。したがって、コロニーのHLS値とそれぞれ比較する基準値を、これら直方体状の空間Sa,Sbを構成するように数値範囲の設定を行うことで、O157のコロニーをK.pneumoniaeのコロニーから分離して判別することができる。   As shown in FIG. 6A, the colonies of O157 are arranged at positions close to each other in the HLS space, and are contained in one of the two rectangular parallelepiped spaces Sa and Sb indicated by broken lines (actually The spaces Sa and Sb constitute an integral space with an H value of 0 °). Therefore, the reference value to be compared with the HLS value of the colony is set to a numerical value range so as to constitute the rectangular spaces Sa and Sb, so that the colony of O157 is K.K. pneumoniae colonies can be isolated and discriminated.

図6(b)は、照射条件を変える他は、図6(a)の場合と同様の条件で試験を行ったプロット結果を示すものである。照射条件は、培地を収容するシャーレを透明板上に配置し、上方から撮像する撮像装置と光軸が一致するように同軸落射照明を行うと共に、シャーレの直下位置において透明板の下方から透過照明を行った(図3参照)。同軸落射照明光および透過照明の照度は、透明板の表面(シャーレの載置面)付近において、それぞれ2000(lux)、1000(lux)とした。   FIG. 6B shows a plot result obtained by performing a test under the same conditions as in FIG. 6A except that the irradiation conditions are changed. Irradiation conditions are as follows: a petri dish containing a medium is placed on a transparent plate, and coaxial epi-illumination is performed so that the optical axis coincides with an imaging device that picks up images from above. (See FIG. 3). The illuminance of the coaxial incident illumination light and the transmitted illumination was set to 2000 (lux) and 1000 (lux) near the surface of the transparent plate (the surface on which the petri dish was placed), respectively.

図6(b)に示すように、O157のコロニーは、図6(a)の結果と比較して、より小さな直方体状の空間Sc内に収まっており、K.pneumoniaeのコロニー群からの距離も遠くなっていることから、判別をより容易に行うことができる。   As shown in FIG. 6B, O157 colonies are contained in a smaller rectangular parallelepiped space Sc as compared with the result of FIG. Since the distance from the colony group of pneumoniae is also far, discrimination can be performed more easily.

次に、サルモネラ、シゲラの検出用培地である5S+A寒天培地(栄研化学製)を使用して、Salmonella Enteritidisと、他の腸内グラム陰性桿菌であるSalmonella TyphiおよびK.pneumoniaeとを培養し、これを撮像して得られた画像データの各画素のRGB値をHLS値に変換した。   Next, using 5S + A agar medium (manufactured by Eiken Chemical Co., Ltd.), which is a medium for detecting Salmonella and Shigella, Salmonella Enteritidis and other intestinal gram-negative bacilli, Salmonella Typhi and K. et al. Pneumoniae was cultured, and the RGB value of each pixel of the image data obtained by imaging this was converted to an HLS value.

図7(a)および(b)は、照射条件をそれぞれ図6(a)および(b)に対応させたものであり、図7(a)が同軸落射照明のみ、図7(b)が同軸落射照明+透過照明の場合のHLS色空間におけるプロット結果を示している。各コロニーは作業者が目視で判別し、S.Enteritidisを菱形、S.Typhiを十字、K.pneumoniaeを正方形で表している。図7(a)および(b)から明らかなように、S.EnteritidisおよびS.Typhiは、他の菌から分離して判別可能である。   FIGS. 7A and 7B show the irradiation conditions corresponding to FIGS. 6A and 6B, respectively. FIG. 7A shows only the coaxial epi-illumination, and FIG. 7B shows the coaxial. The plot result in the HLS color space in the case of epi-illumination + transmission illumination is shown. Each colony is visually identified by the operator, and Enteritidis is diamond-shaped, S. Typhi is a cross, K.K. pneumoniae is represented by a square. As is clear from FIGS. Enteritidis and S.H. Typhi can be distinguished from other bacteria.

図8(a)および(b)は、照射条件を同軸落射+透過照明で撮像したものであり、それぞれ図8(a)はO157およびK.pneumoniaeのコロニーをRGB色空間でプロットしたものであり、図8(b)はS.Enteritidis、S.Typhi、K.pneumoniaeのコロニーをRGB色空間でプロットしたものである。図8(a)および(b)は、それぞれ図6(b)および図7(b)に対応しており、図8(a)および(b)に示すRGB色空間をHLS色空間に変換したものが、図6(b)および図7(b)である。   8 (a) and 8 (b) are images in which the irradiation conditions are imaged with coaxial epi-illumination + transmission illumination, and FIG. pneumoniae colonies are plotted in RGB color space, and FIG. Enteritidis, S.M. Typhi, K.M. pneumoniae colonies are plotted in RGB color space. FIGS. 8A and 8B correspond to FIGS. 6B and 7B, respectively, and the RGB color space shown in FIGS. 8A and 8B is converted to the HLS color space. The thing is FIG.6 (b) and FIG.7 (b).

図8(a)および(b)に示すように、本実施例においては、HLS色空間に変換する前のRGB色空間においても、それぞれO157およびS.Enteritidis、S.Typhiのコロニーを判別可能である。   As shown in FIGS. 8A and 8B, in this embodiment, O157 and S.P. are also used in the RGB color space before conversion to the HLS color space. Enteritidis, S.M. Typhi colonies can be identified.

[実施例2:照度比とコロニー分離能]
図7(b)のプロット結果に対応する試験条件において、同軸落射照明光の照度Laと、透過照明光の照度Lbとの照度比(La/Lb)をパラメータとして、HLS色空間における各コロニーのプロット分布がどのように変化するかを調べた。この結果を、図9(a),(b)、図10(a),(b)、図11(a),(b)および図12(a),(b)に示す。
[Example 2: Illuminance ratio and colony separation ability]
In the test conditions corresponding to the plot results of FIG. 7B, the illuminance ratio (La / Lb) between the illuminance La of the coaxial incident illumination light and the illuminance Lb of the transmitted illumination light is used as a parameter. We examined how the plot distribution changes. The results are shown in FIGS. 9A, 9B, 10A, 10B, 11A, 11B, and 12A, 12B.

図9(a),(b)および図10(a),(b)の照度条件は、透過照明光の照度Lbを1160(lux)で一定とした上で、同軸落射照明光の照度Laを、それぞれ810、1020、4070、4290(lux)としている。図9(a)のプロット結果は、図9(b)と比較した場合に、S.EnteritidisとS.Typhiのそれぞれのプロット群が非常に近接している一方、図10(b)のプロット結果は、図10(a)と比較した場合に、S.EnteritidisとK.pneumoniaeのそれぞれそれぞれのプロット群が非常に近接していることから、S.EnteritidisおよびS.Typhiの判別はいずれも困難になる傾向にある。   9A, 9B and 10A, 10B, the illuminance Lb of the transmitted illumination light is made constant at 1160 (lux), and the illuminance La of the coaxial incident illumination light is set as follows. 810, 1020, 4070, and 4290 (lux), respectively. The plot result of FIG. 9A shows the S.P. Enteritidis and S.H. While each plot group of Typhi is very close, the plot results in FIG. Enteritidis and K.K. Since each plot group of pneumoniae is very close, S. pneumoniae Discrimination between Enteritidis and S. Typhi tends to be difficult.

このような現象は、同軸落射照明光の照度Laおよび透過照明光の照度Lbの絶対値よりも、両者のバランス、すなわち照度比(La/Lb)の影響が大きいと考えられることから、照度比(La/Lb)を、図9(b)および図10(a)の場合の照度比の範囲に設定することが好ましい。より具体的に算出すると、照度比(La/Lb)を、約0.9〜3.5の範囲に設定することが好ましい。   Since such a phenomenon is considered to be more influenced by the balance between the illuminance La of the coaxial incident illumination light and the illuminance Lb of the transmitted illumination light, that is, the illuminance ratio (La / Lb). It is preferable to set (La / Lb) to the range of the illuminance ratio in the case of FIG. 9 (b) and FIG. 10 (a). More specifically, the illuminance ratio (La / Lb) is preferably set in the range of about 0.9 to 3.5.

ここで、同軸落射照明光の照度Laおよび透過照明光の照度Lbは、いずれもシャーレの載置面付近で測定した結果であり、照度計は、3423 LUX HiTESTER (HIOKI)を使用した。   Here, the illuminance La of the coaxial incident illumination light and the illuminance Lb of the transmitted illumination light were both measured in the vicinity of the mounting surface of the petri dish, and the illuminometer used 3423 LUX HiTESTER (HIOKI).

上記の好ましい照度比は、2種類以上で、特に3種類のコロニーを分類する場合に適しているが、2種類のみのコロニーを分類する場合には、好ましい照度比の範囲をより拡げることが可能である。   The above preferred illuminance ratio is 2 or more, especially suitable for classifying 3 types of colonies, but when categorizing only 2 types of colonies, the range of preferred illuminance ratio can be further expanded. It is.

図11(a),(b)は、S.EnteritidisとK.pneumoniaeのコロニーについて、照度比(La/Lb)をそれぞれ2.1×10―5および2.3×10としたときのプロット結果である。図11(a)は、同軸落射La=0.3(lux)、透過Lb=14285(lux)の場合であり、図11(b)は、同軸落射La=22100(lux)、透過Lb=9.6(lux)の場合である。S.Enteritidisを菱形、K.pneumoniaeを十字で表している。この結果から、上記照度比の範囲では、S.EnteritidisとK.pneumoniaeとの分離が可能であることがわかる。 11 (a) and 11 (b) show S.I. Enteritidis and K.K. It is a plot result when the illuminance ratio (La / Lb) is 2.1 × 10 −5 and 2.3 × 10 3 for the pneumoniae colonies, respectively. FIG. 11A shows a case where the coaxial incident light La = 0.3 (lux) and transmission Lb = 14285 (lux), and FIG. 11B shows a case where the coaxial incident light La = 22100 (lux) and transmission Lb = 9.6 (lux). ). S. Enteritidis is a rhombus, K.K. pneumoniae is represented by a cross. From this result, in the range of the illuminance ratio, S.I. Enteritidis and K.K. It can be seen that separation from pneumoniae is possible.

図12(a),(b)は、S.TyphiとK.pneumoniaeのコロニーについて、照度比(La/Lb)をそれぞれ2.7×10−5および1.4×10としたときのプロット結果である。図12(a)は、同軸落射La=0.3(lux) 、透過Lb=11130(lux)の場合であり、図12(b)は、同軸落射La=13490(lux)、透過Lb=9.6(lux)の場合である。S.Typhiを菱形、K.pneumoniaeを十字で表している。この結果から、上記照度比の範囲では、S.TyphiとK.pneumoniaeとの分離が可能であることがわかる。 12 (a) and 12 (b) show S. Typhi and K. It is a plot result when the illuminance ratio (La / Lb) is set to 2.7 × 10 −5 and 1.4 × 10 3 for pneumoniae colonies, respectively. FIG. 12A shows the case of coaxial incident light La = 0.3 (lux) and transmission Lb = 11130 (lux), and FIG. 12B shows the result of coaxial incident light La = 13490 (lux) and transmission Lb = 9.6 (lux). ). S. Typhi is a rhombus, pneumoniae is represented by a cross. From this result, in the above illuminance ratio range, S. Typhi and K. It can be seen that separation from pneumoniae is possible.

本発明の一実施形態に係る微生物検出装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the microorganisms detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す微生物検出装置の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the microorganisms detection apparatus shown in FIG. 培地への照明を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the illumination to a culture medium. 画像データに基づきコロニーを判別する処理手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process sequence which discriminate | determines a colony based on image data. コロニーの特徴領域の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the characteristic area | region of a colony. 本発明の実施例による試験結果を示す図である。It is a figure which shows the test result by the Example of this invention. 本発明の実施例による試験結果を示す図である。It is a figure which shows the test result by the Example of this invention. 本発明の実施例による試験結果を示す図である。It is a figure which shows the test result by the Example of this invention. 本発明の実施例による試験結果を示す図である。It is a figure which shows the test result by the Example of this invention. 本発明の実施例による試験結果を示す図である。It is a figure which shows the test result by the Example of this invention. 本発明の実施例による試験結果を示す図である。It is a figure which shows the test result by the Example of this invention. 本発明の実施例による試験結果を示す図である。It is a figure which shows the test result by the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 微生物検出装置
2 シャーレ
10 検体ストッカー
20 搬送コンベア
30 撮像装置
40 照明装置
42 表面側光源
44 裏面側光源
50 画像処理装置
60 回収ストッカー
70 制御装置
m 培地
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microbe detection apparatus 2 Petri dish 10 Specimen stocker 20 Conveyor 30 Imaging device 40 Illumination apparatus 42 Front surface side light source 44 Back surface side light source 50 Image processing apparatus 60 Collection | recovery stocker 70 Control apparatus m Medium

Claims (16)

培養された微生物を検出する方法であって、
微生物を培養した培地を撮像して画像データを取得する撮像ステップと、
前記画像データから検出対象となる微生物のコロニーを抽出して判別するコロニー判別ステップとを備え、
前記コロニー判別ステップは、前記画像データの画素毎に、所定の色空間の各軸を構成する色要素の値を、色要素毎に予め設定された基準値とそれぞれ比較して、コロニーの判別を行う微生物の検出方法。
A method for detecting cultured microorganisms, comprising:
An imaging step of acquiring image data by imaging a culture medium in which microorganisms are cultured;
A colony determining step of extracting and determining a colony of microorganisms to be detected from the image data,
In the colony determination step, for each pixel of the image data, a color element value constituting each axis of a predetermined color space is compared with a reference value set in advance for each color element to determine a colony. A method for detecting microorganisms.
前記コロニー判別ステップは、前記コロニーの判別を行う際にコロニー領域を抽出、抽出された前記コロニー領域の形状を、予め設定された形状情報と比較することにより、前記コロニー領域が判別対象のコロニーのものか否かを判定する請求項1に記載の微生物の検出方法。 The colony determining step extracts a colony region when determining the colony , and compares the extracted shape of the colony region with preset shape information so that the colony region is a colony to be determined. The method for detecting a microorganism according to claim 1, wherein it is determined whether or not it is a microorganism. 前記形状情報は、少なくともコロニー領域の大きさおよび真円度に関する情報を含む請求項2に記載の微生物の検出方法。   The method of detecting a microorganism according to claim 2, wherein the shape information includes at least information on the size and roundness of the colony region. 前記形状情報は、コロニー中心部を画定する情報およびコロニー外縁部を画定する情報の一方または双方を含む請求項2または3に記載の微生物の検出方法。   The method of detecting a microorganism according to claim 2 or 3, wherein the shape information includes one or both of information defining a colony central part and information defining a colony outer edge. 前記形状情報は、前記コロニー外縁部の外側に位置するコロニー周辺部を画定する情報を更に含む請求項4に記載の微生物の検出方法。   The microorganism shape detection method according to claim 4, wherein the shape information further includes information defining a colony peripheral portion located outside the colony outer edge. 前記色空間は、HLS色空間である請求項1から5のいずれかに記載の微生物の検出方法。   The method for detecting a microorganism according to claim 1, wherein the color space is an HLS color space. 前記色空間は、RGB色空間である請求項1から5のいずれかに記載の微生物の検出方法。   The method for detecting a microorganism according to claim 1, wherein the color space is an RGB color space. 前記撮像ステップは、培地の表面側および裏面側にそれぞれ設置された表面側光源および裏面側光源から、培地に対して照明光を同時に照射した状態で撮像する請求項1から7のいずれかに記載の微生物の検出方法。   The imaging step according to any one of claims 1 to 7, wherein imaging is performed in a state in which illumination light is simultaneously irradiated to the culture medium from a front-side light source and a back-side light source respectively installed on the front side and the back side of the culture medium. For detecting microorganisms. 前記表面側光源からの照明は、撮像軸と同軸の落射照明である請求項8に記載の微生物の検出方法。   The method for detecting a microorganism according to claim 8, wherein the illumination from the surface-side light source is epi-illumination coaxial with the imaging axis. 前記表面側光源から培地に照射される照明光の照度Laと、前記裏面側光源から培地に照射される照明光の照度Lbとの照度比La/Lbが、2.1×10―5〜2.3×103である請求項8または9に記載の微生物の検出方法。   The illuminance ratio La / Lb between the illuminance La of the illumination light irradiated to the culture medium from the front surface side light source and the illuminance Lb of the illumination light irradiated to the culture medium from the back surface side light source is 2.1 × 10 −5 to 2 The method for detecting a microorganism according to claim 8 or 9, wherein the detection method is 3 × 103. 判別対象となるコロニーは、腸管出血性大腸菌、サルモネラおよびシゲラのいずれかを含む請求項1から10のいずれかに記載の微生物の検出方法。   The method for detecting a microorganism according to any one of claims 1 to 10, wherein the colonies to be discriminated include any one of enterohemorrhagic Escherichia coli, Salmonella, and Shigella. 判別対象となるコロニーは、腸管出血性大腸菌、サルモネラおよびシゲラから選択された複数の菌種を含み、
前記コロニー判別ステップは、選択された複数の菌種を同時に判別する請求項1から10のいずれかに記載の微生物の検出方法。
The colonies to be distinguished include a plurality of bacterial species selected from enterohemorrhagic Escherichia coli, Salmonella and Shigella,
The microorganism detection method according to claim 1, wherein the colony determination step simultaneously determines a plurality of selected fungal species.
培養された微生物を検出する装置であって、
微生物を培養した培地を撮像して画像データを取得する撮像装置と、
前記画像データから検出対象となる微生物のコロニーを抽出して判別する画像処理装置とを備え、
前記画像処理装置は、前記画像データの画素毎に、所定の色空間の各軸を構成する色要素の値を、色要素毎に予め設定された基準値とそれぞれ比較して、コロニーの判別を行う微生物の検出装置。
An apparatus for detecting cultured microorganisms,
An imaging device that images the culture medium in which the microorganism is cultured and acquires image data;
An image processing device that extracts and determines colonies of microorganisms to be detected from the image data,
For each pixel of the image data , the image processing device compares a color element value constituting each axis of a predetermined color space with a reference value set in advance for each color element, and determines a colony. Microorganism detection device to perform.
前記画像処理装置は、前記コロニーの判別を行う際にコロニー領域を抽出し、抽出された前記コロニー領域の形状を、予め設定された形状情報と比較することにより、前記コロニー領域が判別対象のコロニーのものか否かを判定する請求項13に記載の微生物の検出装置。 The image processing apparatus extracts a colony region when determining the colony , and compares the extracted shape of the colony region with preset shape information so that the colony region is a colony to be determined. The microorganism detection apparatus according to claim 13, wherein it is determined whether or not the object is a microorganism. 微生物を培養した培地を撮像して取得した画像データから、対象となる微生物のコロニーを抽出して判別する画像処理ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記画像処理ステップは、前記画像データの画素毎に、所定の色空間の各軸を構成する色要素の値を、色要素毎に予め設定された基準値とそれぞれ比較して、コロニーの判別を行うステップを含む微生物の検出プログラム。
A program for causing a computer to execute an image processing step of extracting and discriminating colonies of target microorganisms from image data acquired by imaging a culture medium in which microorganisms are cultured,
In the image processing step, for each pixel of the image data, the value of the color element constituting each axis of a predetermined color space is compared with a reference value set in advance for each color element, and colony discrimination is performed. A microorganism detection program including a step of performing.
前記画像処理ステップは、前記コロニーの判別を行う際にコロニー領域を抽出、抽出された前記コロニー領域の形状を、予め設定された形状情報と比較することにより、前記コロニー領域が判別対象のコロニーのものか否かを判定するステップとを備える請求項15に記載の微生物の検出プログラム。 The image processing step extracts a colony region when determining the colony , and compares the extracted shape of the colony region with preset shape information so that the colony region is a colony to be determined. The microorganism detection program according to claim 15, further comprising a step of determining whether or not the object is a microorganism.
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