JP5565998B2 - Optical fiber counting device - Google Patents

Optical fiber counting device Download PDF

Info

Publication number
JP5565998B2
JP5565998B2 JP2007013607A JP2007013607A JP5565998B2 JP 5565998 B2 JP5565998 B2 JP 5565998B2 JP 2007013607 A JP2007013607 A JP 2007013607A JP 2007013607 A JP2007013607 A JP 2007013607A JP 5565998 B2 JP5565998 B2 JP 5565998B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
light
counting device
image
irradiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007013607A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008180579A (en
Inventor
隆宏 岡澤
進 嶋田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP2007013607A priority Critical patent/JP5565998B2/en
Publication of JP2008180579A publication Critical patent/JP2008180579A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5565998B2 publication Critical patent/JP5565998B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

この発明は、例えば生体光計測装置等に用いられる光ファイバの画像から正常な光ファイバ素線の数を計数する光ファイバ素線計数装置に関するものである。   The present invention relates to an optical fiber strand counting device that counts the number of normal optical fiber strands from an image of an optical fiber used in, for example, a biological light measurement device.

従来の光ファイバの検査装置として、例えば光ファイバ端面検査装置が知られている。この光ファイバ端面検査装置では、光ファイバホルダに保持された光ファイバの端面にレーザビームが照射される。そして、端面で反射されたレーザ光がスクリーンで受けられ、スクリーン内のレーザ光スポットの位置により光ファイバの端面の傾きが測定される(例えば、特許文献1参照)。   As a conventional optical fiber inspection device, for example, an optical fiber end surface inspection device is known. In this optical fiber end face inspection apparatus, the end face of the optical fiber held by the optical fiber holder is irradiated with a laser beam. Then, the laser beam reflected by the end face is received by the screen, and the inclination of the end face of the optical fiber is measured based on the position of the laser light spot in the screen (see, for example, Patent Document 1).

また、光ファイバを用いる装置として、生体光計測装置が知られている。生体光計測装置は、生体内部の血液循環、血行動態及びヘモグロビン量変化を、被検体に対し低拘束で簡便に計測できる装置である。   Moreover, a biological light measuring device is known as a device using an optical fiber. The biological optical measurement device is a device that can easily measure blood circulation, hemodynamics, and hemoglobin amount change inside a living body with low restraint on a subject.

生体光計測装置では、近赤外光を生体に送信するため、及び生体内部で反射された光を受信するために、多成分ガラスからなる直径50μmの多数(例えば720本)の光ファイバ素線を含む複数のバンドル型光ファイバが使用されている。このような細い光ファイバ素線を用いることにより、可撓性が大きくなり、被検体が動いても対応できるため、子供や乳幼児の診断にも適用できる。   In the biological light measuring device, in order to transmit near-infrared light to a living body and to receive light reflected inside the living body, a large number (for example, 720) of optical fiber strands having a diameter of 50 μm made of multicomponent glass. A plurality of bundle-type optical fibers including are used. By using such a thin optical fiber, flexibility is increased and it is possible to cope with movement of the subject, so that it can be applied to diagnosis of children and infants.

照射光及び検出光は光ファイバ素線により伝送されるため、計測データは光ファイバ内の正常な光ファイバ素線の数に大きく左右される。即ち、断線した光ファイバ素線の数が多くなると、精度の高い計測データが得られなくなる。   Since the irradiation light and the detection light are transmitted by the optical fiber strand, the measurement data greatly depends on the number of normal optical fiber strands in the optical fiber. That is, when the number of disconnected optical fiber wires increases, highly accurate measurement data cannot be obtained.

そこで、従来は、正常な(断線していない)光ファイバ素線の数を確認するために、顕微鏡(設置型)及び携帯ライトを利用して、光ファイバ素線の数を計数する方法が実施されていた。この方法は、携帯ライトにより光ファイバの一端面に検査光を照射するとともに、光ファイバの他端面を顕微鏡で拡大撮影(約200倍)し、その撮影画像から光ファイバ素線の数を手作業で数える検査方法である。   Therefore, conventionally, in order to confirm the number of normal (not disconnected) optical fiber strands, a method of counting the number of optical fiber strands using a microscope (installation type) and a portable light has been implemented. It had been. This method irradiates one end surface of an optical fiber with a portable light, and magnifies the other end surface of the optical fiber with a microscope (approximately 200 times), and manually calculates the number of optical fiber strands from the captured image. It is an inspection method that counts in

特開2003−194667号公報JP 2003-194667 A

しかし、上記のような従来の光ファイバ素線の計数方法では、光ファイバ端面の撮影画像から光ファイバ素線の数を手作業で数える必要があるため、かなりの手間がかかっていた。特に、生体光計測装置では、細い光ファイバ素線を多数束ねて使用するため、光ファイバ素線の計数に長時間を要していた。例えば、初めて検査するような不慣れな検査技術者の場合、1セットの光ファイバについて約5.75時間を要していた。また、ある程度の経験を重ねた検査技術者であっても、4時間程度を要していた。しかも、現行の生体光計測装置では、光ファイバを最大5セットまで増設可能な仕様であるので、検査に最大約20時間を必要とすることになる。さらに、目視による確認では、光ファイバ素線の数の計数精度も低い。   However, in the conventional optical fiber strand counting method as described above, since it is necessary to manually count the number of optical fiber strands from the captured image of the end face of the optical fiber, it takes considerable time. In particular, in the biological light measurement device, since a large number of thin optical fiber strands are bundled and used, it takes a long time to count the optical fiber strands. For example, an inexperienced inspection engineer who is inspecting for the first time required about 5.75 hours for a set of optical fibers. Moreover, even an inspection engineer with a certain degree of experience required about 4 hours. In addition, the current biological light measurement device has a specification that allows the addition of up to five sets of optical fibers, and therefore requires a maximum of about 20 hours for inspection. Furthermore, in the visual confirmation, the counting accuracy of the number of optical fiber strands is also low.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、短時間で容易かつ高精度に光ファイバ素線の数を計数することができ、ボヤケ及びバラツキの防止が可能になり、誰が実施しても同じ光ファイバ画像を取得できる光ファイバ素線計数装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can easily and accurately count the number of optical fiber strands in a short time, thereby preventing blurring and variations. Who aims to obtain an optical fiber counting device also Ru can get the same optical fiber image is performed.

前記課題を解決するために、本発明の光ファイバ素線計数装置は以下の様に構成される。
複数の光ファイバ素線を含む光ファイバにて構成された生体光計測装置に用いる照射用及び検出用の光ファイバの一端部をそれぞれ保持する接続部と、前記接続部を配置するホルダと、前記ホルダに収容され前記接続部に前記照射用又は検出用の少なくとも何れか一方の光ファイバの一端部が接続された場合に前記接続された光ファイバの一端部に検査光を入射させる平板状の光源部と、前記平板状の光源部より検査光を入射させた場合に前記接続された光ファイバの他端部を観察するカメラによって取得された画像データを用いて前記接続された光ファイバの状態をディスプレイに出力する演算処理部と、を有する光ファイバ素線計数装置であって、前記演算処理部は、前記画像データを所定の画素値を有した閾値を用いた2値化処理により光ファイバ素線部と背景部に分離を行い、前記光ファイバ素線部として分離された画素の内、当該画素と隣接する画素に前記背景部がある場合、当該画素を背景部に変換する圧縮処理を行い、該圧縮処理された画像データにおいて個々に分離した光ファイバ素線部ごとに番号を付加し、該付加した番号を用いて正常な前記光ファイバ素線の本数をカウントし、該カウントした本数と予め入力した光ファイバ素線の本数との比率を用いて前記接続された光ファイバの状態をディスプレイに出力する。
In order to solve the above problems, an optical fiber strand counting device of the present invention is configured as follows.
A connection part for holding one end of each of the optical fibers for irradiation and detection used in a biological light measuring device configured with an optical fiber including a plurality of optical fiber strands; a holder for arranging the connection part; A flat light source that allows inspection light to be incident on one end of the connected optical fiber when one end of at least one of the optical fiber for irradiation or detection is connected to the connecting portion and accommodated in the holder And the state of the connected optical fiber using image data acquired by a camera that observes the other end of the connected optical fiber when inspection light is incident from the flat light source unit. And an arithmetic processing unit that outputs to a display, wherein the arithmetic processing unit performs binarization processing on the image data using a threshold value having a predetermined pixel value. Compression that performs separation into an optical fiber strand portion and a background portion, and converts the pixel into a background portion when the pixel is adjacent to the pixel among the pixels separated as the optical fiber strand portion. Processing, adding a number to each of the optical fiber strands individually separated in the compressed image data, counting the number of normal optical fiber strands using the added number, The state of the connected optical fiber is output to the display using the ratio between the number of the optical fibers and the number of optical fiber strands input in advance.

この発明の光ファイバ素線計数装置は、短時間で容易かつ高精度に光ファイバ素線の数を計数することができ、ボヤケ及びバラツキの防止が可能になり、誰が実施しても同じ光ファイバ画像を取得できる光ファイバ素線計数装置を得ることができる。
The optical fiber strand counting device of the present invention can count the number of optical fiber strands easily and with high accuracy in a short time, can prevent blurring and variation, and the same optical fiber can be used by anyone. image Ru can be obtained an optical fiber counting device that can get a.

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は生体光計測装置の基本構成を示すブロック図である。図において、被検体1の頭部には、プローブホルダ2が装着される。プローブホルダ2には、複数の照射プローブ(図示せず)と複数の検出プローブ(図示せず)とが保持されている。照射プローブ及び検出プローブは、マトリクス状に交互に配置されている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a biological light measurement device. In the figure, a probe holder 2 is mounted on the head of a subject 1. The probe holder 2 holds a plurality of irradiation probes (not shown) and a plurality of detection probes (not shown). Irradiation probes and detection probes are alternately arranged in a matrix.

光源部5で発生された近赤外光は、複数本の照射用光ファイバ6を介して被検体1に照射される。各照射用光ファイバ6の先端部は、照射プローブを介してプローブホルダ2に装着されている。   Near-infrared light generated by the light source unit 5 is irradiated onto the subject 1 through a plurality of irradiation optical fibers 6. The tip of each irradiation optical fiber 6 is attached to the probe holder 2 via an irradiation probe.

光源部5は、所定の波長の光を放射する半導体レーザ3と、半導体レーザ3からの光を変調する複数の光モジュール7とを有している。各光モジュール7は、半導体レーザ3からの光をそれぞれ異なる周波数で変調する変調器(図示せず)を有している。光の波長は、生体内の注目物質の分光特性によるが、Hb及びHbOの濃度から酸素飽和度や血液量を計測する場合、600nm〜1400nmの波長範囲の中から1つ又は複数の波長が選択されて用いられる。 The light source unit 5 includes a semiconductor laser 3 that emits light of a predetermined wavelength, and a plurality of optical modules 7 that modulate light from the semiconductor laser 3. Each optical module 7 has a modulator (not shown) that modulates light from the semiconductor laser 3 at different frequencies. The wavelength of light depends on the spectral characteristics of the target substance in the living body, but when measuring oxygen saturation and blood volume from the concentration of Hb and HbO 2 , one or more wavelengths are selected from the wavelength range of 600 nm to 1400 nm. Selected and used.

照射用光ファイバ6から被検体1に照射され被検体1を通過した光は、複数の検出用光ファイバ4を介して光計測部8に送られる。各検出用光ファイバ4の先端部は、検出プローブを介してプローブホルダ2に装着されている。   The light that has been irradiated onto the subject 1 from the irradiation optical fiber 6 and passed through the subject 1 is sent to the optical measurement unit 8 via the plurality of detection optical fibers 4. The tip of each detection optical fiber 4 is attached to the probe holder 2 via a detection probe.

光計測部8は、検出された通過光の光量に応じた電気信号を発生するフォトダイオード等の複数の光電変換素子9と、光電変換素子9からの電気信号から対応する変調信号を選択的に検出するロックインアンプモジュール10と、ロックインアンプモジュール10の出力信号をデジタル信号に変換するA/D変換器11とを有している。   The optical measuring unit 8 selectively selects a plurality of photoelectric conversion elements 9 such as photodiodes that generate an electric signal according to the detected amount of passing light, and a corresponding modulation signal from the electric signal from the photoelectric conversion element 9. It has a lock-in amplifier module 10 to detect, and an A / D converter 11 that converts an output signal of the lock-in amplifier module 10 into a digital signal.

例えば、酸素化ヘモグロビン及び脱酸素化ヘモグロビンの2種類を測定対象とした場合、780nm及び830nmの2種類の波長の光が発生され、これらの光が合成され1つの照射用光ファイバ6から被検体1に照射される。そして、ロックインアンプモジュール10では、これらの2波長に対応した変調信号が選択的に検出される。これにより、照射用光ファイバ6からの光の照射位置と検出用光ファイバ4による通過光の検出位置との間に位置する計測位置に対して、チャンネル数の2倍のヘモグロビン量変化信号が得られる。   For example, when two types of oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin are measured, light of two wavelengths of 780 nm and 830 nm are generated, and these lights are combined to be analyzed from one irradiation optical fiber 6. 1 is irradiated. The lock-in amplifier module 10 selectively detects modulation signals corresponding to these two wavelengths. As a result, a hemoglobin amount change signal that is twice the number of channels is obtained for the measurement position located between the irradiation position of the light from the irradiation optical fiber 6 and the detection position of the passing light by the detection optical fiber 4. It is done.

光源部5及び光計測部8は、制御部12により制御される。制御部12は、例えばコンピュータにより構成されており、制御部本体13、記憶部14、入出力部15及び信号処理部16を有している。信号処理部16は、デジタル信号に変換されたヘモグロビン量変化信号を処理し、酸素化ヘモグロビン濃度変化、脱酸素化ヘモグロビン濃度変化及び全ヘモグロビン濃度変化等をチャンネル毎に示すグラフやそれを被検体1の二次元画像上にプロットした画像を作成する。   The light source unit 5 and the optical measurement unit 8 are controlled by the control unit 12. The control unit 12 is configured by a computer, for example, and includes a control unit main body 13, a storage unit 14, an input / output unit 15, and a signal processing unit 16. The signal processing unit 16 processes the hemoglobin amount change signal converted into the digital signal, and displays a graph showing the oxygenated hemoglobin concentration change, the deoxygenated hemoglobin concentration change, the total hemoglobin concentration change, etc. for each channel and the subject 1 Create an image plotted on the two-dimensional image.

記憶部14には、信号処理部16の処理に必要なデータや処理結果が記録される。入出力部15には、制御部12の動作に必要な種々の指令が入力される。信号処理部16には、信号処理部16で作成された画像を表示する表示部17が接続されている。   The storage unit 14 records data and processing results necessary for processing by the signal processing unit 16. Various commands necessary for the operation of the control unit 12 are input to the input / output unit 15. Connected to the signal processing unit 16 is a display unit 17 that displays an image created by the signal processing unit 16.

なお、各光ファイバ4,6は、多成分ガラスからなる直径50μmの多数(例えば720本)の光ファイバ素線を含んでいる。   Each of the optical fibers 4 and 6 includes a large number (for example, 720) of optical fiber strands having a diameter of 50 μm made of multicomponent glass.

図2はこの発明の実施の形態1による光ファイバ素線計数装置を示す構成図である。光ファイバ素線計数装置は、光ファイバ4,6の一端部から検査光を入射する検査光入射部(測定治具)21、光ファイバ4,6の他端部を保持する支持台22、光ファイバ4,6の他端部から出射された検査光を受けるマイクロスコープ(小型顕微鏡)23、及びマイクロスコープ23からの画像情報を取り込む計数装置本体24を有している。   FIG. 2 is a block diagram showing an optical fiber counting device according to Embodiment 1 of the present invention. An optical fiber strand counting device includes an inspection light incident part (measuring jig) 21 for injecting inspection light from one end of optical fibers 4 and 6, a support base 22 for holding the other end of optical fibers 4 and 6, light A microscope (small microscope) 23 that receives inspection light emitted from the other ends of the fibers 4 and 6 and a counter main body 24 that captures image information from the microscope 23 are provided.

検査光入射部21は、検査光を発生する平板状の光源部(図示せず)と、光源部に対向するように光ファイバ4,6の一端部を保持するホルダ(筐体)25とを有している。光源部は、ホルダ25内に収容されている。また、光源部としては、蛍光灯を用いることができる。   The inspection light incident section 21 includes a flat light source section (not shown) that generates inspection light and a holder (housing) 25 that holds one end of the optical fibers 4 and 6 so as to face the light source section. Have. The light source unit is accommodated in the holder 25. Further, a fluorescent lamp can be used as the light source unit.

ホルダ25は、例えばB5用紙程度の底面積、約2cmの高さ(厚さ)、約1kgの重さに構成され、持ち運びが可能になっている。また、ホルダ25の外周部は、遮光部材(例えばアルミ箔)で覆われている。   The holder 25 is configured to have a bottom area of about B5 paper, a height (thickness) of about 2 cm, and a weight of about 1 kg, and can be carried. Further, the outer peripheral portion of the holder 25 is covered with a light shielding member (for example, an aluminum foil).

ホルダ25の上部には、複数の照射用光ファイバ接続部25aと、複数の検出用光ファイバ接続部25bとが設けられている。各照射用光ファイバ接続部25aには、生体光計測装置の光源部5に設けられた照射用光ファイバ6接続用のコネクタと同様のコネクタが設けられている。各検出用光ファイバ接続部25bには、生体光計測装置の光計測部8に設けられた検出用光ファイバ4接続用のコネクタと同様のコネクタが設けられている。   A plurality of irradiation optical fiber connection portions 25 a and a plurality of detection optical fiber connection portions 25 b are provided on the upper portion of the holder 25. Each irradiation optical fiber connecting portion 25a is provided with a connector similar to the connector for connecting the irradiation optical fiber 6 provided in the light source portion 5 of the biological light measuring device. Each detection optical fiber connection portion 25b is provided with a connector similar to the connector for connection of the detection optical fiber 4 provided in the optical measurement portion 8 of the biological light measurement device.

照射用光ファイバ接続部25aの径は、図3にも示すように、検出用光ファイバ接続部25bの径よりも大きい。また、照射用光ファイバ接続部25aと検出用光ファイバ接続部25bとは、ホルダ25上の異なる領域に分けて配置されている。   As shown in FIG. 3, the diameter of the irradiation optical fiber connection portion 25a is larger than the diameter of the detection optical fiber connection portion 25b. Further, the irradiation optical fiber connection portion 25 a and the detection optical fiber connection portion 25 b are arranged in different regions on the holder 25.

マイクロスコープ23は、支持台22の上面に対向するように配置されている。光ファイバ4,6の他端部は、マイクロスコープ23に対向するように支持台22上に保持される。検査技術者は、マイクロスコープ23を通して光ファイバ4,6の端面を観察し、撮影に適すると判断した場合に光ファイバ4,6の端面をマイクロスコープ23によって撮像する。   The microscope 23 is disposed so as to face the upper surface of the support base 22. The other ends of the optical fibers 4 and 6 are held on the support base 22 so as to face the microscope 23. The inspection engineer observes the end faces of the optical fibers 4 and 6 through the microscope 23 and images the end faces of the optical fibers 4 and 6 with the microscope 23 when it is determined that it is suitable for photographing.

マイクロスコープ23は、計数装置本体24に直接接続されている(例えば、USB2.0接続)。また、マイクロスコープ23は、SVGA(Super Video Graphics Array)の高解像度(800×600ドット)の拡大画像を映し出すことができる(倍率は、1〜300倍まで任意に変更可能)。さらに、マイクロスコープ23は、CCDカメラ、照明及びレンズが一体となったコンパクト設計で、持ち運びが簡単にできるものである。   The microscope 23 is directly connected to the counting device main body 24 (for example, USB 2.0 connection). Moreover, the microscope 23 can project a high-resolution (800 × 600 dot) enlarged image of SVGA (Super Video Graphics Array) (the magnification can be arbitrarily changed from 1 to 300 times). Furthermore, the microscope 23 is a compact design in which a CCD camera, illumination, and a lens are integrated, and can be easily carried.

計数装置本体24は、演算処理部(CPU等)、記憶部(ROM、RAM及びハードディスク等)及び信号入出力部を持ったコンピュータを有している。即ち、計数装置本体24の機能は、コンピュータにより実現することができる。また、計数装置本体24は、ディスプレイ26、キーボード27及びマウス28を有している。   The counting device main body 24 includes a computer having an arithmetic processing unit (CPU and the like), a storage unit (ROM, RAM, hard disk and the like), and a signal input / output unit. That is, the function of the counting device main body 24 can be realized by a computer. The counting device main body 24 includes a display 26, a keyboard 27, and a mouse 28.

計数装置本体24のコンピュータには、マイクロスコープ23から取り込んだ光ファイバ画像の画像データを処理するプログラム(計数ソフトウエア)が格納されている。計数装置本体24が行う画像処理は、2値化処理(閾値処理)、収縮処理(Erosion)、ラベリング処理の3つの処理である。   The computer of the counting device main body 24 stores a program (counting software) for processing image data of an optical fiber image taken from the microscope 23. The image processing performed by the counting device main body 24 includes three processes: binarization processing (threshold processing), shrinkage processing (Erosion), and labeling processing.

まず、2値化処理では、24bitカラーbmp画像データから特定の領域、即ち光ファイバ素線の領域が抽出され、これにより光ファイバ画像が光ファイバ素線部分と背景部分とに分けられる。   First, in the binarization process, a specific region, that is, a region of an optical fiber, is extracted from the 24-bit color bmp image data, and thereby the optical fiber image is divided into an optical fiber portion and a background portion.

ここで、デジタル画像は、アナログ画像と異なり、画素単位で独立して輝度(色情報)を表現している。2値化処理とは、各画素の輝度を一定の基準値により、黒色と白色の2つの値に変換する処理のことである。この基準値のことを閾値(Threshold=TH)と言う。   Here, unlike an analog image, a digital image expresses luminance (color information) independently for each pixel. The binarization process is a process of converting the luminance of each pixel into two values of black and white with a certain reference value. This reference value is called a threshold value (Threshold = TH).

撮影されたbmp画像の各画素には、0〜255のRGB値が格納されており、このRGB値の平均値が各画素における明るさになる。また、基準とする閾値によって、2値化処理後の画像は異なるものとなる。ここでは、それぞれの画像の濃度ヒストグラムによるモード法を利用して閾値を決定する。   RGB values of 0 to 255 are stored in each pixel of the captured bmp image, and the average value of the RGB values is the brightness of each pixel. In addition, the image after the binarization process differs depending on the reference threshold value. Here, the threshold value is determined using a mode method based on the density histogram of each image.

図4は図2のマイクロスコープ23により得た光ファイバ画像の濃度ヒストグラムと画素値との関係の一例を示すグラフである。画像の濃度ヒストグラムは、対象物(ここでは光ファイバ素線)と背景とのそれぞれに対応した2つの山を有している。即ち、濃度ヒストグラムは、双峰性を有している。モード法では、濃度ヒストグラムの2つの山の間の谷の位置が閾値として設定される。   FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the density histogram of the optical fiber image obtained by the microscope 23 of FIG. 2 and the pixel value. The density histogram of an image has two peaks corresponding to an object (here, an optical fiber) and a background. That is, the density histogram has bimodality. In the mode method, the position of a valley between two peaks of the density histogram is set as a threshold value.

次に、収縮処理では、2値化処理された画像データの光ファイバ素線部分の外周に位置する画素値が背景部分の画素値に変換され、光ファイバ素線部分の周囲が1画素分縮められる。即ち、ある画素の近傍に1つでも画素値0が存在すればその画素の画素値は0に、その他の画素値は255にされる。これにより、画像内に存在するノイズが除去されるとともに、互いに隣接する光ファイバ素線部分が切り離される。   Next, in the shrinking process, pixel values located at the outer periphery of the optical fiber strand portion of the binarized image data are converted into pixel values of the background portion, and the periphery of the optical fiber strand portion is shrunk by one pixel. It is done. That is, if even one pixel value exists in the vicinity of a certain pixel, the pixel value of that pixel is set to 0, and the other pixel values are set to 255. Thereby, noise existing in the image is removed, and adjacent optical fiber strand portions are separated.

図5は収縮処理前の光ファイバ画像の一部を拡大して示す説明図、図6は図5の画像に収縮処理を実施した後の状態を示す説明図である。図5におけるノイズ部分29は、収縮処理により除去されている。また、図6において、斜線部分は光ファイバ素線部分(画素値255)、白い部分は背景部分(画素値0)であり、図5ではつながっていた2つの光ファイバ素線部分が、図6では切り離されている。   FIG. 5 is an explanatory view showing an enlarged part of the optical fiber image before the shrinking process, and FIG. 6 is an explanatory view showing a state after the shrinking process is performed on the image of FIG. The noise portion 29 in FIG. 5 has been removed by the shrinking process. In FIG. 6, the hatched portion is the optical fiber strand portion (pixel value 255), the white portion is the background portion (pixel value 0), and the two optical fiber strand portions connected in FIG. It is separated.

図7は収縮処理前の光ファイバ画像全体の一例を示す説明図、図8は図7の画像に収縮処理を実施した後の状態を示す説明図である。図7及び図8に示すように、収縮処理を実施することにより、光ファイバ素線の1本ずつが明確に判別可能となる。   FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of the entire optical fiber image before the contraction process, and FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a state after the contraction process is performed on the image of FIG. As shown in FIGS. 7 and 8, by performing the contraction process, each of the optical fiber strands can be clearly identified.

また、収縮処理では、最大100画素分(10×10画素)のノイズの塊を除去することもでき、細かなノイズをほぼ完全に除去することができる。なお、光ファイバ素線1本の画素数は、平均260画素(16×16画素)である。   In the contraction process, a lump of noise of up to 100 pixels (10 × 10 pixels) can be removed, and fine noise can be almost completely removed. Note that the average number of pixels of one optical fiber is 260 pixels (16 × 16 pixels).

次に、ラベリング処理では、光ファイバ画像内の光ファイバ素線部分に番号が付加される。具体的には、画素値が255である画素のうち、互いに隣接している全ての画素(連結成分)に同じラベル(番号)が付され、異なった連結成分には異なった番号が付される。   Next, in the labeling process, a number is added to the portion of the optical fiber in the optical fiber image. Specifically, among the pixels having a pixel value of 255, all the adjacent pixels (connected components) are assigned the same label (number), and different connected components are assigned different numbers. .

図9はラベリング処理前の光ファイバ画像の一部を拡大して示す説明図、図10は図9の画像にラベリング処理を実施した後の状態を示す説明図である。図9に示すような互いに独立した連結成分に対して、図10に示すように1から順に番号を付していくことにより、最後に付された番号を正常な光ファイバ素線本数として得ることができる。なお、ラベリング処理としては、代表的な手法である4近傍(上下左右)によるラベリング処理を用いることができる。   FIG. 9 is an explanatory diagram showing an enlarged part of the optical fiber image before the labeling process, and FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state after the labeling process is performed on the image of FIG. By assigning numbers to the connected components independent from each other as shown in FIG. 9 in order from 1 as shown in FIG. 10, the number assigned last is obtained as the number of normal optical fiber strands. Can do. In addition, as a labeling process, the labeling process by 4 vicinity (up and down, right and left) which is a typical method can be used.

図11は図2の計数装置本体24の動作を示すフローチャートである。マイクロスコープ23から光ファイバ画像を取り込み、画像処理が開始されると、計数装置本体24は、モード法により閾値の判定及び設定を行う(ステップS1)。閾値が設定されると、2値化処理により、光ファイバ画像を光ファイバ素線部分と背景部分とに分ける(ステップS2)。この後、収縮処理により、光ファイバ画像内に存在するノイズを除去するとともに、互いに隣接する光ファイバ素線部分を切り離す(ステップS3)。   FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the counting device main body 24 of FIG. When an optical fiber image is captured from the microscope 23 and image processing is started, the counting device body 24 determines and sets a threshold value by the mode method (step S1). When the threshold is set, the optical fiber image is divided into an optical fiber strand portion and a background portion by binarization processing (step S2). Thereafter, noise existing in the optical fiber image is removed by shrinkage processing, and adjacent optical fiber strand portions are separated (step S3).

収縮処理の後、ラベリング処理により、光ファイバ画像内の光ファイバ素線部分に番号を付加し(ステップS4)、最後に付された番号を正常な光ファイバ素線の本数として出力する(ステップS5)。検査技術者は、正常な光ファイバ素線の本数に応じて、光ファイバ4,6が使用可能であるかどうかを判定する。例えば、断線している光ファイバ素線の本数が全体の50%を以上の場合に、光ファイバ4,6を不良と判定する。   After the shrinking process, a number is added to the optical fiber portion in the optical fiber image by the labeling process (step S4), and the last number is output as the number of normal optical fiber strands (step S5). ). The inspection engineer determines whether or not the optical fibers 4 and 6 can be used according to the number of normal optical fiber strands. For example, the optical fibers 4 and 6 are determined to be defective when the number of disconnected optical fiber strands exceeds 50% of the total.

このような光ファイバ素線計数装置では、光ファイバ画像の画像データを2値化処理することにより、光ファイバ画像を光ファイバ素線部分と背景部分とに分け、光ファイバ画像内の光ファイバ素線部分に番号を付加するので、短時間で容易かつ高精度に光ファイバ素線の数を計数することができる。即ち、画像処理を利用した計数ソフトにより光ファイバ素線の数を自動的に計数するようにしたので、目視により数える場合に比べて、検査労力、検査時間及び検査工数の低減を図ることができる。例えば、検査工数は、従来の約1/10に低減することができる。   In such an optical fiber strand counting device, by binarizing the image data of the optical fiber image, the optical fiber image is divided into an optical fiber strand portion and a background portion, and the optical fiber strand in the optical fiber image is divided. Since numbers are added to the wire portions, the number of optical fiber strands can be counted easily and with high accuracy in a short time. That is, since the number of optical fiber strands is automatically counted by counting software using image processing, it is possible to reduce inspection labor, inspection time, and inspection man-hours compared with the case of counting visually. . For example, the inspection man-hour can be reduced to about 1/10 of the conventional one.

また、ラベリング処理の前処理として収縮処理を行うので、ノイズ成分を除去することができるとともに、光ファイバ素線部分を1本ずつに切り離すことができ、精度の高い画像処理解析を行うことができる。
さらに、平板状の光源部と、光ファイバ4,6の端部を保持するホルダ25とを有する検査光入射部21を用いたので、ボヤケ及びバラツキの防止が可能になり、誰が実施しても同じ撮影画像を取得できるようになる。
さらにまた、計数装置本体24にUSB接続されるマイクロスコープ23を用いることにより、光ファイバ画像の画像データを計数装置本体24に簡単に取り込むことができ、検査場所の制約を受けず、現地作業員の実地検査等に応用できる。このため、不具合が発生した場合の顧客への迅速な対応が実現できる。
In addition, since the shrinking process is performed as a pre-process of the labeling process, the noise component can be removed, and the optical fiber strands can be separated one by one, and a highly accurate image processing analysis can be performed. .
Furthermore, since the inspection light incident part 21 having the flat light source part and the holder 25 that holds the ends of the optical fibers 4 and 6 is used, it becomes possible to prevent blurring and variation, and anyone can implement it. The same photographed image can be acquired.
Furthermore, by using the microscope 23 connected to the counting device main body 24 by USB, the image data of the optical fiber image can be easily taken into the counting device main body 24, and there are no restrictions on the inspection place. It can be applied to field inspections. For this reason, a quick response to the customer when a problem occurs can be realized.

なお、上記の例では、生体光計測装置に用いられる光ファイバ4,6の検査に光ファイバ素線計数装置を用いたが、他の装置に用いられる光ファイバの検査に用いることもできる。但し、生体光計測装置では、上述のように小径の光ファイバ素線を多数束ねた光ファイバが用いられるので、この発明の光ファイバ素線計数装置を用いることが特に有効である。
また、生体光計測装置の制御部に計数装置本体の機能を持たせ、マイクロスコープや検査光入射部を生体光計測装置に付属させることも可能である。
さらに、光ファイバ素線の計数結果は、本数で出力しても、予め全体の本数を入力しておき、正常な光ファイバ素線の率又は断線率として出力してもよい。
In the above example, the optical fiber strand counting device is used for the inspection of the optical fibers 4 and 6 used in the biological light measurement device, but it can also be used for the inspection of the optical fiber used in other devices. However, since the biological optical measuring device uses an optical fiber in which many small-diameter optical fiber strands are bundled as described above, it is particularly effective to use the optical fiber strand counting device of the present invention.
In addition, the control unit of the biological light measurement device can have the function of the counting device main body, and a microscope and an inspection light incident unit can be attached to the biological light measurement device.
Furthermore, the counting result of the optical fiber may be output as the number, or the entire number may be input in advance and output as a normal optical fiber rate or disconnection rate.

生体光計測装置の基本構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of a biological light measuring device. この発明の実施の形態1による光ファイバ素線計数装置を示す構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the optical fiber strand counting apparatus by Embodiment 1 of this invention. 図2のホルダを示す平面図である。It is a top view which shows the holder of FIG. 図2のマイクロスコープにより得た光ファイバ画像の濃度ヒストグラムと画素値との関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the density histogram of the optical fiber image obtained by the microscope of FIG. 2, and a pixel value. 収縮処理前の光ファイバ画像の一部を拡大して示す説明図である。It is explanatory drawing which expands and shows a part of optical fiber image before a shrink process. 図5の画像に収縮処理を実施した後の状態を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a state after performing a contraction process on the image of FIG. 5. 収縮処理前の光ファイバ画像全体の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the whole optical fiber image before a shrinkage | contraction process. 図7の画像に収縮処理を実施した後の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state after performing the shrinkage | contraction process to the image of FIG. ラベリング処理前の光ファイバ画像の一部を拡大して示す説明図である。It is explanatory drawing which expands and shows a part of optical fiber image before a labeling process. 図9の画像にラベリング処理を実施した後の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state after implementing a labeling process to the image of FIG. 図2の計数装置本体の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the counting device main body of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

4 検出用光ファイバ、6 照射用光ファイバ、21 検査光入射部、24 計数装置本体、25 ホルダ。   4 optical fiber for detection, 6 optical fiber for irradiation, 21 inspection light incident part, 24 counting device main body, 25 holder.

Claims (3)

複数の光ファイバ素線を含む光ファイバにて構成された生体光計測装置に用いる照射用及び検出用の光ファイバの一端部をそれぞれ保持する接続部と、前記接続部を配置するホルダと、前記ホルダに収容され前記接続部に前記照射用又は検出用の少なくとも何れか一方の光ファイバの一端部が接続された場合に前記接続された光ファイバの一端部に検査光を入射させる平板状の光源部と、前記平板状の光源部より検査光を入射させた場合に前記接続された光ファイバの他端部を観察するカメラによって取得された画像データを用いて前記接続された光ファイバの状態をディスプレイに出力する演算処理部と、を有する光ファイバ素線計数装置であって、
前記演算処理部は、前記画像データを所定の画素値を有した閾値を用いた2値化処理により光ファイバ素線部と背景部に分離を行い、前記光ファイバ素線部として分離された画素の内、当該画素と隣接する画素に前記背景部がある場合、当該画素を背景部に変換する縮処理を行い、該縮処理された画像データにおいて個々に分離した光ファイバ素線部ごとに番号を付加し、該付加した番号を用いて正常な光ファイバ素線の本数をカウントし、該カウントした本数と予め入力した光ファイバ素線の本数との比率を用いて前記接続された光ファイバの状態をディスプレイに出力することを特徴とする光ファイバ素線計数装置。
A connection part for holding one end of each of the optical fibers for irradiation and detection used in a biological light measuring device configured with an optical fiber including a plurality of optical fiber strands; a holder for arranging the connection part; A flat light source that allows inspection light to be incident on one end of the connected optical fiber when one end of at least one of the optical fiber for irradiation or detection is connected to the connecting portion and accommodated in the holder And the state of the connected optical fiber using image data acquired by a camera that observes the other end of the connected optical fiber when inspection light is incident from the flat light source unit. An optical fiber counting device having an arithmetic processing unit for outputting to a display,
The arithmetic processing unit separates the image data into an optical fiber strand portion and a background portion by a binarization process using a threshold value having a predetermined pixel value, and the pixels separated as the optical fiber strand portion of, if the pixels adjacent to the pixel is the background section, it performs contraction processing for converting the pixel in the background section, each optical fiber unit which is individually separated in said contraction-processed image data The number of normal optical fiber strands is counted using the added number, and the connected light is calculated using the ratio between the counted number and the number of optical fiber strands input in advance. An optical fiber counting device that outputs a fiber state to a display.
前記照射用の光ファイバの一端部を保持する接続部の径は、前記検出用の光ファイバの一端部を保持する接続部の径よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ素線計数装置。   2. The optical fiber according to claim 1, wherein a diameter of a connection portion that holds one end portion of the irradiation optical fiber is larger than a diameter of a connection portion that holds one end portion of the detection optical fiber. Wire counting device. 前記ホルダの外周部は、アルミ箔を用いた遮光部材で覆われていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ファイバ素線計数装置。   The optical fiber strand counting device according to claim 1 or 2, wherein the outer peripheral portion of the holder is covered with a light shielding member using an aluminum foil.
JP2007013607A 2007-01-24 2007-01-24 Optical fiber counting device Active JP5565998B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007013607A JP5565998B2 (en) 2007-01-24 2007-01-24 Optical fiber counting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007013607A JP5565998B2 (en) 2007-01-24 2007-01-24 Optical fiber counting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008180579A JP2008180579A (en) 2008-08-07
JP5565998B2 true JP5565998B2 (en) 2014-08-06

Family

ID=39724591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007013607A Active JP5565998B2 (en) 2007-01-24 2007-01-24 Optical fiber counting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5565998B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5286157B2 (en) * 2009-05-25 2013-09-11 株式会社日立メディコ Optical fiber counting device
JP5460527B2 (en) 2009-11-19 2014-04-02 新明和工業株式会社 Coated wire inspection device and wire processing machine equipped with the same
CN102095735B (en) * 2009-11-19 2014-06-11 新明和工业株式会社 Coating wire inspection device and wire processor therewith
KR101036767B1 (en) * 2010-06-14 2011-05-25 주식회사 한백아이엔티 Fiber piece number counter method and counter equipment of textile that use camera
JP6185539B2 (en) * 2015-10-29 2017-08-23 アンリツ株式会社 Optical connector ferrule end face inspection device and inspection program
KR101848165B1 (en) 2016-10-28 2018-04-11 현대제철 주식회사 Analyzing method for carbon fiber tow of carbon fiber reinforced plastics

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62222205A (en) * 1986-03-25 1987-09-30 Sumitomo Electric Ind Ltd Connecting method for light guiding optical fiber flux
JPH07234328A (en) * 1993-12-29 1995-09-05 Fujikura Ltd Method for evaluating optical fiber bundle
JP3375489B2 (en) * 1996-07-05 2003-02-10 株式会社フジクラ Discrimination of strands of optical fiber ribbon
JP2005083775A (en) * 2003-09-05 2005-03-31 Seirei Ind Co Ltd Grain classifier
JP2006119994A (en) * 2004-10-22 2006-05-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for counting identically shaped objects
EP1875128B1 (en) * 2005-04-25 2018-12-26 University of Massachusetts Systems and methods for correcting optical reflectance measurements
JP2007071684A (en) * 2005-09-07 2007-03-22 Hitachi Medical Corp Device for inspecting optical fiber bundle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008180579A (en) 2008-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5565998B2 (en) Optical fiber counting device
KR101215341B1 (en) Apparatus and method for measuring light emission, and readable recording medium
KR101574376B1 (en) Method and apparatus for detection of caries
EP2476373B1 (en) Endoscope system and processor apparatus thereof
US20020168096A1 (en) Method and apparatus for standardized fluorescence image generation
JP6348289B2 (en) Inspection apparatus and inspection method
KR101284268B1 (en) Color lighting control method for improving image quality of vision system
JP2011095181A (en) Particle analyzer
US11096586B1 (en) Systems for detecting carious lesions in teeth using short-wave infrared light
US10602919B2 (en) Imaging device
US8803070B2 (en) Biological optical measurement instrument and method for determining damage of optical fibers
US6771400B2 (en) Hyperspectral system for capturing graphical images
JP6891304B2 (en) Endoscope system
CN111323423A (en) Defect detection device and defect detection method
TW201704722A (en) Optical sensor device, optical sensor unit, and optical sensor system
JP6923129B2 (en) Information processing equipment, programs, methods and systems
JP2014062837A (en) Defect inspection device and defect reviewing device
JP2012189342A (en) Microspectrometry apparatus
JP5286157B2 (en) Optical fiber counting device
US20190323958A1 (en) Measurement apparatus, information processing apparatus, information processing method, and storage medium
JP2001314366A (en) Method and apparatus for displaying fluorescent image
JP2001086354A (en) Image-processing method and image processor
JP2010145097A (en) Color unevenness inspection method, and inspection image data generation apparatus
JP2009188807A (en) Imaging method and imaging system
JPWO2019088259A1 (en) Electronic endoscope processor and electronic endoscope system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091007

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20091027

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120423

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130307

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131015

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140617

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5565998

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250