JP7127288B2 - Coloring reaction observation assistance system, coloration reaction observation assistance method and program - Google Patents

Coloring reaction observation assistance system, coloration reaction observation assistance method and program Download PDF

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本発明は、尿検査や妊娠検査等の体外診断薬や、病原菌等を特定するシート状の簡易分析キットの呈色反応の検出を行う呈色反応観察補助システム、呈色反応観察補助方法及びプログラムに関する。 The present invention provides a color reaction observation assistance system, a color reaction observation assistance method, and a program for detecting the color reaction of in vitro diagnostics such as urine tests and pregnancy tests, and sheet-like simple analysis kits for identifying pathogenic bacteria. Regarding.

近年、体外診断薬や病原菌等を特定するシート状の簡易分析キットが、病気、妊娠、化学物質、病原菌などの判定に多用されるようになってきている。例えば、簡易検査キットの一例として、尿検査紙における一般的な例を以下に説明する。検査紙上に単一または複数の反応領域が配置されており、被検体を含む被検溶液が滴下されると、この被検体が反応領域において呈色反応を生じる。そして、被検溶液滴下後、検査対象の検査項目ごとに定められた既定の時間経過時の呈色反応結果と検査結果に対応した色凡例とを目視で確認して、被検体に対する検査結果の分析が行われる。 In recent years, in-vitro diagnostic agents and sheet-like simple analysis kits for identifying pathogenic bacteria and the like have come to be used frequently for determining diseases, pregnancy, chemical substances, pathogenic bacteria, and the like. For example, as an example of a simple test kit, a general example of a urine test strip will be described below. A single or a plurality of reaction regions are arranged on the test paper, and when a sample solution containing the sample is dropped, the sample causes a color reaction in the reaction regions. After dropping the test solution, visually confirm the color reaction result and the color legend corresponding to the test result after the predetermined time lapse determined for each test item to be tested, and check the test result for the test object. Analysis is done.

また、呈色反応が発生した反応領域のスペクトル吸光度を測定し、被検溶液に含まれる目的物質である被検体の濃度を測定する分析方法もある。 There is also an analysis method of measuring the spectral absorbance of a reaction region in which a color reaction occurs, and measuring the concentration of the analyte, which is the target substance contained in the sample solution.

上述のような尿検査紙を用いて被検体の分析を行う専用装置やこの専用装置を用いた被検体の検出手法は既に存在しているが、この分析に用いられる専用装置は、専門家(医療従事者)向けの装置である。このため、上述した専用装置は、一般的に高価できわめて限られた場所にのみ設置され、かつ専門家しか分析処理の操作を行うことができない。
また、上述の専用装置を用いた検出手法は、この専用装置に組み込まれた特殊な光学装置を用いて照明し、所定の環境下で反応領域が撮影されることを前提としている(例えば、特許文献1参照)。また、尿検査紙は撮影の光学系に対して機械的に位置を制御しており、撮影時の照明条件や撮影条件が検査紙の観察・判定に理想的なものとなっている。
A dedicated device for analyzing a subject using a urine test strip as described above and a method of detecting a subject using this dedicated device already exist. It is a device for medical workers). For this reason, the above-mentioned dedicated devices are generally expensive, installed only in extremely limited places, and only specialists can operate the analysis processing.
In addition, the detection method using the above-mentioned dedicated device is premised on illuminating with a special optical device incorporated in this dedicated device and photographing the reaction area under a predetermined environment (for example, patent Reference 1). In addition, the position of the urine test strip is mechanically controlled with respect to the imaging optical system, and the lighting conditions and imaging conditions at the time of photography are ideal for observing and judging the test strip.

また、近年、”Point of Care Testing (POCT)”が提唱されており、病院の専用装置でしか処理できなかった生化学的検査項目を、生化学的な専門知識や専用装置の操作のスキルがなくても、何時でも、何処でも、かつ誰でも簡便な装置を用い、安価で容易に検査する仕組み作りが急務であり、患者にとって検査をより身近なものにしていこうとする傾向がみられる。また、医療現場においても即座に検査結果を得られ、医師が迅速な処置を施すことが出来るメリットが生まれる。この簡易検査キットを用いることで、医療現場外でも救急車内や家庭内で予備診断を簡易に行うことができ、病院に搬送された後の医療現場における対処を効率的に進めることができる。 In recent years, "Point of Care Testing (POCT)" has been advocated, and biochemical test items that could only be processed with dedicated equipment in hospitals can now be performed with specialized biochemical knowledge and skills to operate dedicated equipment. There is an urgent need to create a system that allows anyone to use a simple device at any time, anywhere, and at a low cost to perform examinations easily, even if they do not have such equipment. Also, in the medical field, test results can be obtained immediately, and there is an advantage that doctors can take prompt treatment. By using this simple test kit, a preliminary diagnosis can be easily performed in an ambulance or at home outside the medical field, and treatment at the medical site after being transported to the hospital can be efficiently advanced.

特許第5351090号公報Japanese Patent No. 5351090

しかしながら、上述の分析方法においてもなお、専用装置にて分析を行うことが前提となっている。
より広範に利用できるような分析方法を想定すると、例えば一般家庭などで専用装置を導入することはコスト面などの観点からあり得ない。また、専門知識を持たない一般のユーザが目視判定することはこれらの検査紙では想定されていない。このため、呈色反応時間の異なる検査項目の多い検査紙においては特に、どのタイミングでどの箇所を観察すればよいか煩雑すぎて分かり難いため、分析に慣れていない一般のユーザである場合、分析結果の正確な判定ができない。
However, even in the analysis method described above, it is assumed that the analysis is performed using a dedicated device.
Assuming an analysis method that can be used more widely, it would be impossible, for example, from the viewpoint of cost, to introduce a dedicated device in general households. In addition, these test sheets are not intended for visual judgment by general users who do not have specialized knowledge. For this reason, especially with test papers that have many test items with different color reaction times, it is too complicated and difficult to understand which part should be observed at what timing. Accurate determination of results is not possible.

例えば、上記尿検査紙の場合は、尿中の白血球、潜血、ブドウ糖等、複数の項目が検査できるようになっている。ここで、反応領域における呈色反応の時間が項目毎に異なる場合があるため、各々の検査項目ごとに定められた、それぞれの既定の時間経過時の呈色を観察する必要がある。
しかし、比色を行う反応領域は既定の時間経過後も反応が進むため、既定の時間未満または、規定の時間以上である場合、検査の項目の正確な判定結果を得ることが困難となる。したがって、被検体がどのタイミングで滴下された、また滴下されてからの経過時間が正確に判定できない状態である場合、判定結果の精度に影響を与える。
For example, in the case of the urinalysis paper, a plurality of items such as white blood cells, occult blood, and glucose in urine can be tested. Here, since the time of color reaction in the reaction area may differ from item to item, it is necessary to observe the coloration after the passage of predetermined time determined for each inspection item.
However, since the reaction area where colorimetry is performed continues to react even after the predetermined time has elapsed, it is difficult to obtain an accurate determination result of the inspection item if the predetermined time is shorter than or longer than the predetermined time. Therefore, if it is not possible to accurately determine the timing at which the sample was dropped and the elapsed time since the drop, the accuracy of the determination result is affected.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、特殊で高価な検査装置を用いることなく、かつ専門知識を持たない一般のユーザであっても、検査項目毎に設定された設定検出時間が経過した時点において、正確に上述のような検査紙における呈色反応の判定結果の観察を可能とする呈色反応観察補助システム、呈色反応観察補助方法及びプログラムを提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances. Provided are a coloration reaction observation assistance system, a coloration reaction observation assistance method, and a program that enable accurate observation of the determination result of the coloration reaction on the test paper as described above after the passage of time.

上述した課題を解決するために、本発明の呈色反応観察補助システムは、分析キットの呈色反応領域に形成された検査項目毎の比色反応領域において、当該呈色反応領域に滴下された被検溶液に含まれる被検出対象物質による呈色反応の観察を補助する呈色反応観察補助システムであり、撮像装置から供給される撮像画像に、前記比色反応領域の各々を含む観察対象面が含まれているか否かを判定する観察対象面検出部と、前記観察対象面における前記比色反応領域の各々の位置を特定するための観察位置特定部と、前記比色反応領域の各々に対して前記被検溶液の滴下が行われたことを検出する滴下検出部と、前記滴下が行われた時点から、前記比色反応領域毎に予め設定された反応時間が経過したか否かを検出する経過時間検出部と、表示部と、前記反応時間が経過した前記比色反応領域に対するマークを前記表示部の画像に提示することで観察を促す観察反応領域指示部と、前記反応時間が経過した前記比色反応領域の呈色反応色を判定するための参照反応色パタンのうち前記反応時間が経過した時刻において、その反応時間に対応する検査項目の参照比色パタンに対するマークを前記表示部の画像に提示する参照反応色パタン提示部とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the color reaction observation assistance system of the present invention provides a color reaction reaction area for each test item formed in the color reaction area of an analysis kit. A color reaction observation assisting system for assisting observation of a color reaction caused by a target substance to be detected contained in a test solution, wherein an observation target surface including each of the colorimetric reaction regions in an image captured by an imaging device. an observation target surface detection unit for determining whether or not a a dropping detection unit for detecting that the test solution has been dropped; an elapsed time detection unit for detecting; a display unit; an observation reaction area instruction unit for prompting observation by presenting a mark corresponding to the colorimetric reaction area for which the reaction time has elapsed on the image of the display unit; and the reaction time. At the time when the reaction time has elapsed among the reference reaction color patterns for determining the color reaction color of the colorimetric reaction area that has passed, the mark corresponding to the reference colorimetric pattern of the inspection item corresponding to the reaction time is displayed. and a reference reaction color pattern presenting part for presenting the image of the part.

本発明の呈色反応観察補助システムは、前記撮像画像における、前記経過時間検出部が前記反応時間が経過したことを検出した比色反応領域の画像である比色反応領域画像をデータ記憶部に書き込んで記憶させる呈色反応領域画像記憶制御部をさらに備え、前記観察反応領域指示部が前記データ記憶部から前記比色反応領域画像を読み出し、前記観察対象面における対応する前記反応時間が経過した前記比色反応領域の位置に提示することを特徴とする。 In the color reaction observation assistance system of the present invention, a colorimetric reaction area image, which is an image of a colorimetric reaction area in which the elapsed time detection unit detects that the reaction time has elapsed, is stored in the data storage unit. Further provided is a color reaction area image storage control section for writing and storing, wherein the observation reaction area designating section reads the colorimetric reaction area image from the data storage section, and the corresponding reaction time on the observation target surface has elapsed. It is characterized in that it is presented at the position of the colorimetric reaction area.

本発明の呈色反応観察補助システムは、観察対象面検出部が、前記観察対象面が前記撮像画像に含まれていない場合、前記観察対象面が前記撮像画像に含まれるように、前記撮像装置による撮像を行うことを促すことを特徴とする。 In the color reaction observation assisting system of the present invention, the observation target plane detection unit detects the observation target plane so that the observation target plane is included in the captured image when the observation target plane is not included in the captured image. It is characterized by prompting to perform imaging by.

本発明の呈色反応観察補助システムは、前記滴下検出部が、前記撮像画像における前記比色反応領域の各々の画像の呈色反濃色の変化により、前記比色反応領域それぞれに前記被検溶液が滴下されたことを検出することを特徴とする。 In the color reaction observation auxiliary system of the present invention, the dropping detection unit detects the colorimetric reaction regions in each of the colorimetric reaction regions according to the change in coloration and dark color of the image of each of the colorimetric reaction regions in the captured image. It is characterized by detecting that the solution has been dropped.

本発明の呈色反応観察補助システムは、前記撮像画像における前記比色反応領域の各々の画像の呈色反色の変化により、前記比色反応領域それぞれに前記被検溶液が滴下されたことを検出することを特徴とする。 In the color reaction observation assisting system of the present invention, the test solution is dripped onto each of the colorimetric reaction regions by a change in the color reaction color of each image of the colorimetric reaction regions in the captured image. is detected.

本発明の呈色反応観察補助システムは、前記経過時間検出部が、前記色反応領域毎に、前記被検溶液が滴下された時点からの経過時間を計時し、前記色反応領域の前記反応時間が経過したか否かの検出を行うことを特徴とする。 In the color reaction observation auxiliary system of the present invention, the elapsed time detection unit measures the elapsed time from the time when the test solution was dropped for each colorimetric reaction area, and the It is characterized by detecting whether or not the reaction time has elapsed.

本発明の呈色反応観察補助システムは、参照反応色パタン提示部が、前記観察反応領域指示部が前記比色反応領域の観察を促した際、前記検査項目の各々前記比色反応領域の前記参照反応色パタンが記載されている呈色反応標本において、観察を促された前記比色反応領域に対応する前記参照反応色パタンを指示することを特徴とする。 In the color reaction observation assistance system of the present invention, when the reference reaction color pattern presenting unit prompts observation of the colorimetric reaction area by the observation reaction area instruction unit, the colorimetric reaction area of each of the inspection items is displayed. It is characterized in that the reference reaction color pattern corresponding to the colorimetric reaction region prompted to be observed is indicated in the color reaction specimen on which the reference reaction color pattern is described.

本発明の呈色反応観察補助システムは、参照反応色パタン提示部が、前記参照反応色パタンが前記データ記憶部に予め書き込まれて記憶されている場合、前記観察反応領域指示部が前記比色反応領域の観察を促した際に、前記撮像画像の撮像条件に対応させて色校正した前記参照反応色パタンを提示することを特徴とする。 In the color reaction observation assistance system of the present invention, when the reference reaction color pattern presenting unit has the reference reaction color pattern pre-written and stored in the data storage unit, the observation reaction area designating unit may It is characterized by presenting the reference reaction color pattern that is color-calibrated in correspondence with the imaging conditions of the captured image when prompting observation of the reaction region.

本発明の呈色反応観察補助システムは、前記分析キットが、前記被検出対象物質の呈色反応により前記被検出対象物質の検出を行う媒体として、少なくともpH(ピーエッチ)試験紙、尿検査紙、酸化度測定紙の簡易検査紙が用いられていることを特徴とする。 In the color reaction observation auxiliary system of the present invention, the analysis kit includes at least pH test paper, urine test paper, It is characterized by using a simple test paper for measuring the degree of oxidation.

本発明の呈色反応観察補助方法は、分析キットの呈色反応領域に形成された検査項目毎の比色反応領域において、当該呈色反応領域に滴下された被検溶液に含まれる被検出対象物質による呈色反応の観察を補助する呈色反応観察補助方法であり、観察対象面検出部が、撮像装置から供給される撮像画像に、前記比色反応領域の各々を含む観察対象面が含まれているか否かを判定する観察対象面検出過程と、観察位置特定部が、前記観察対象面における前記比色反応領域の各々の位置を特定するための観察位置特定過程と、滴下検出部が、前記比色反応領域の各々に対して前記被検溶液の滴下が行われたことを検出する滴下検出過程と、経過時間検出部が、前記滴下が行われた時点から、前記比色反応領域毎に予め設定された反応時間が経過したか否かを検出する経過時間検出過程と、観察反応領域指示部が、前記反応時間が経過した前記比色反応領域に対するマークを表示部の画像に提示することで観察を促す観察反応領域指示過程と、参照反応色パタン提示部が、前記反応時間が経過した前記比色反応領域の呈色反応色を判定するための参照反応色パタンのうち前記反応時間が経過した時刻において、その反応時間に対応する検査項目の参照比色パタンに対するマークを前記表示部の画像に提示する参照反応色パタン提示過程とを含むことを特徴とする。 In the method for assisting color reaction observation of the present invention, in a colorimetric reaction area for each test item formed in a color reaction area of an analysis kit, an object to be detected contained in a test solution dropped into the color reaction area is A color reaction observation assisting method for assisting observation of a color reaction by a substance, wherein an observation target plane detection unit includes an observation target plane including each of the colorimetric reaction regions in a captured image supplied from an imaging device. an observation target surface detection process for determining whether or not an observation target surface is detected; an observation position specification process for an observation position specifying unit to specify the position of each of the colorimetric reaction regions on the observation target surface; a dropping detection process for detecting that the test solution has been dropped onto each of the colorimetric reaction regions; an elapsed time detection process for detecting whether or not a reaction time set in advance has elapsed each time ; and a reference reaction color pattern presenting unit selects the reaction color pattern among the reference reaction color patterns for determining the color reaction color of the colorimetric reaction region for which the reaction time has elapsed. and a reference reaction color pattern presenting step of presenting a mark corresponding to the reference colorimetric pattern of the inspection item corresponding to the reaction time on the image of the display section at the time when the time has elapsed .

本発明のプログラムは、分析キットの呈色反応領域に形成された検査項目毎の色反応領域において、当該色反応領域に滴下された被検溶液に含まれる被検出対象物質による呈色反応の観察を補助する呈色反応観察補助システムの機能をコンピュータに実行させるプログラムであり、前記コンピュータを、撮像装置から供給される撮像画像に、前記比色反応領域の各々を含む観察対象面が含まれているか否かを判定する観察対象面検出手段、前記観察対象面における前記比色反応領域の各々の位置を特定するための観察位置特定手段、前記比色反応領域の各々に対して前記被検溶液の滴下が行われたことを検出する滴下検出手段、前記滴下が行われた時点から、前記比色反応領域毎に予め設定された反応時間が経過したか否かを検出する経過時間検出手段、前記反応時間が経過した前記比色反応領域に対するマークを表示部の画像に提示することで観察を促す観察反応領域指示手段、前記反応時間が経過した前記比色反応領域の呈色反応色を判定するための参照反応色パタンのうち前記反応時間が経過した時刻において、その反応時間に対応する検査項目の参照比色パタンに対するマークを前記表示部の画像に提示する参照反応色パタン提示手段として機能させるためのプログラムである。 The program of the present invention is a colorimetric reaction area for each test item formed in the coloration reaction area of the analysis kit. A program for causing a computer to execute functions of a color reaction observation assistance system that assists observation of the colorimetric reaction region, the computer causing the image captured by the imaging device to include an observation target surface including each of the colorimetric reaction regions. observation target surface detection means for determining whether or not the colorimetric reaction area is detected; observation position specifying means for specifying the position of each of the colorimetric reaction regions on the observation target surface; Dropping detection means for detecting that the test solution has been dropped, and elapsed time detection for detecting whether or not a reaction time preset for each of the colorimetric reaction regions has elapsed since the dropping was performed. observation reaction area instruction means for prompting observation by presenting a mark corresponding to the colorimetric reaction area for which the reaction time has elapsed on an image on a display unit; and color reaction color of the colorimetric reaction area for which the reaction time has elapsed. reference reaction color pattern presenting means for presenting a mark corresponding to the reference colorimetric pattern of the inspection item corresponding to the reaction time on the image of the display unit at the time when the reaction time has elapsed among the reference reaction color patterns for determining It is a program for functioning as

以上説明したように、本発明によれば、特殊で高価な検査装置を用いず、かつ専門知識を持たない一般のユーザであっても、汎用的なデジタルカメラやスマートフォン、眼鏡型ディスプレイなどの簡易な撮像装置により撮像した画像により、検査項目毎の既定の時間経過後の比色反応領域を観察し、複数の検査項目それぞれに対する検査結果を正確かつ簡便に得ることが可能な呈色反応観察補助システム、呈色反応観察補助方法及びプログラムを提供することができる。 As described above, according to the present invention, even general users who do not have special and expensive inspection equipment and who do not have specialized knowledge can use simple devices such as general-purpose digital cameras, smartphones, and spectacle-type displays. A color reaction observation aid that enables the observation of the colorimetric reaction area after the lapse of a predetermined time for each test item using an image captured by an imaging device, and the ability to accurately and simply obtain test results for each of a plurality of test items. A system, color reaction observation assistance method, and program can be provided.

本発明の第1の実施形態による呈色反応観察補助システムの構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration example of a color reaction observation assistance system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本実施形態における呈色反応観察補助システムの解析対象の分析キットの外観の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the appearance of an analysis kit to be analyzed by the color reaction observation assistance system according to the present embodiment. 図2の呈色反応領域内の各比色反応領域の呈色状態を照合するための比色反応標本の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a colorimetric reaction specimen for collating the coloration state of each colorimetric reaction area in the coloration reaction area of FIG. 2; 呈色反応領域を撮像する際の撮像部101の観察角度を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an observation angle of the imaging unit 101 when imaging a color reaction region; 反応時間経過後における観察対象の検査項目の参照比色部と参照比色パタンとを対応させた表示例を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a display example in which the reference colorimetric part of the inspection item to be observed and the reference colorimetric pattern are associated with each other after the reaction time has elapsed; 本発明の一実施形態の呈色反応観察補助システムにおける簡易検査紙や簡易検査薬を用いた呈色反応検出対象に対する呈色反応検出処理の動作例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an operation example of color reaction detection processing for a color reaction detection target using a simple test paper or a simple test drug in the color reaction observation assistance system of one embodiment of the present invention. 反応時間経過後における観察対象の検査項目の参照比色部と参照比色パタンとを対応させた他の表示を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating another display in which the reference colorimetric part of the inspection item to be observed and the reference colorimetric pattern are associated with each other after the reaction time has elapsed;

<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による呈色反応観察補助システムの構成例を示すブロック図である。図1において、呈色反応観察補助システム1は、撮像部101、露光制御部102、撮像制御部103、対象検出部104、観察位置特定部105、滴下検出部106、経過時間検出部107、観察反応領域指示部108、参照反応色パタン提示部109、反応領域画像記憶制御部110、表示部111、照明部112、及びデータ記憶部113の各々を備えている。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a color reaction observation assistance system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the color reaction observation assistance system 1 includes an imaging unit 101, an exposure control unit 102, an imaging control unit 103, an object detection unit 104, an observation position identification unit 105, a drop detection unit 106, an elapsed time detection unit 107, an observation A reaction area designating unit 108, a reference reaction color pattern presentation unit 109, a reaction area image storage control unit 110, a display unit 111, an illumination unit 112, and a data storage unit 113 are provided.

撮像部101は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)あるいはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などのイメージセンサを用いたデジタルカメラ、あるいは携帯端末に備えられた撮像装置などであり、対象物を撮像して撮像画像データを出力する。また、撮像画像データを動画として撮像してもよい。本実施形態において、撮像画像データとしては、例えば各色成分RGBの濃淡を含む動画のカラー画像を対象としている。撮像部101は、撮像画像データをフレーム毎に、タイムスタンプを付加してデータ記憶部113に対して書き込み記憶させる。 The imaging unit 101 is, for example, a digital camera using an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or an imaging device provided in a mobile terminal. Output captured image data. Also, captured image data may be captured as a moving image. In the present embodiment, the captured image data is, for example, a color image of a moving image including the gradation of each color component RGB. The imaging unit 101 adds a time stamp to the captured image data for each frame, and writes and stores the data in the data storage unit 113 .

露光制御部102は、露光の撮像の条件として、シャッタースピード、絞り値、照明光の有無、照明光の強度などの撮像部101の撮像条件を制御する。また、露光制御部102は、呈色反応検出システム1の撮像する呈色反応領域(分析キット)の周囲の明るさに対応し、撮像時において必要に応じてフラッシュ光源のような照明光の点灯指示を、図示しない照明部に対して出力する。 The exposure control unit 102 controls the imaging conditions of the imaging unit 101, such as shutter speed, aperture value, presence/absence of illumination light, intensity of illumination light, etc., as exposure imaging conditions. In addition, the exposure control unit 102 responds to the brightness around the color reaction region (analysis kit) to be imaged by the color reaction detection system 1, and turns on illumination light such as a flash light source as necessary during imaging. An instruction is output to an illumination unit (not shown).

図2は、本実施形態における呈色反応観察補助システムの解析対象の分析キットの外観の一例を示す図である。本実施形態が検出対象とする分析キットは、例えば、図2に示す外観を有する分析キット900である。分析キット900は、観察対象面901に呈色反応領域902を備えている。呈色反応領域902には、複数の比色反応領域として、比色反応領域903、904、905、906、…、907、908の各々が形成されている。また、これらの比色反応領域は、呈色反応領域に滴下された被検溶液に含まれる検出対象物質により呈色する領域であり、検出対象物質毎に設けられており、各々が対応する検出対象物質に対してそれぞれ反応する。
また、分析キット900の観察対象面901の存在する面には、色補正用パッチ領域909が設けられている。色補正用パッチ領域909には、呈色反応領域902の撮像画像データの色味を補正するための色補正用パッチ1001、1002及び1003が形成されている(後述)。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the appearance of an analysis kit to be analyzed by the color reaction observation assistance system in this embodiment. An analysis kit to be detected in this embodiment is, for example, an analysis kit 900 having an appearance shown in FIG. The analysis kit 900 has a coloration reaction area 902 on an observation target surface 901 . Colorimetric reaction regions 903, 904, 905, 906, . In addition, these colorimetric reaction regions are regions that develop colors by the substance to be detected contained in the sample solution dropped into the color reaction region, and are provided for each substance to be detected, and each of them corresponds to a detection target. Each responds to the target substance.
In addition, a color correction patch area 909 is provided on the surface of the analysis kit 900 on which the observation target surface 901 exists. Color correction patches 1001, 1002, and 1003 for correcting the color of the captured image data of the color reaction region 902 are formed in the color correction patch region 909 (described later).

図3は、図2の呈色反応領域内の各比色反応領域の呈色状態を照合するための比色反応標本の一例を示す図である。参照反応色パタン標本900’には、比色反応領域903、904、905、906、…、907、908各々が変化しうる全ての比色反応の呈色パタンが、参照比色パタン903’、904’、905’、906’、…、907’、908’の各行にそれぞれ対応して示されている。
例えば、参照比色パタン903’の行において、中央の「0」の文字の列に位置している参照比色部903’_3は、被検溶液が滴下される前の比色反応領域の色味が示されている。また、参照比色パタン903’の行において、中央の参照比色部903’_3から左の呈色状態の参照比色部903’_2、903’_1に類似した色味となるほど、比色反応領域903が検出する対象が陰性の可能性が大きくなることを示している。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a colorimetric reaction sample for collating the coloration state of each colorimetric reaction area in the coloration reaction area of FIG. In the reference reaction color pattern sample 900', all colorimetric reaction coloration patterns that can be changed in each of the colorimetric reaction areas 903, 904, 905, 906, . 904', 905', 906', . . . , 907', 908'.
For example, in the row of the reference colorimetric pattern 903′, the reference colorimetric part 903′_3 located in the central “0” character column indicates the color of the colorimetric reaction area before the test solution is dropped. Taste is shown. In addition, in the row of the reference colorimetric patterns 903′, the more similar the color tone is from the center reference colorimetric part 903′_3 to the left reference colorimetric parts 903′_2 and 903′_1 in the coloring state, the more the colorimetric reaction Region 903 indicates that the object detected is more likely to be negative.

逆に、中央の参照比色部903’_3から右の呈色状態の参照比色部903’_4、903’_5に類似した色味になるほど、比色反応領域903が検出する対象が陽性の可能性が大きくなることを示している。一例として、比色反応領域903に対して規定されている被検溶液滴下時からの反応時間後に比色反応領域903の呈色状態を観察した際、その色味が参照比色パタン903’の行における左から2番目の参照比色部903’_2の色味に一番近い場合、比色反応領域903が検出する対象が「N1(Negative 1:陰性反応レベル1)」と判断される。また、比色反応領域903に対して規定されている被検溶液滴下時からの反応時間後に比色反応領域903の呈色状態を観察した際、その色味が参照比色パタン903’の行における左から2番目の参照比色部903’_5の色味に一番近い場合、比色反応領域903が検出する対象が「P2(Positive 2:陽性反応レベル2)」と判断される。
また、参照反応色パタン標本900’には、色補正用パッチパタン909’が設けられている。この色補正用パッチパタン909’における色補正用パッチ1001’、1002’及び1003’の各々は、図2における色補正用パッチ1001、1002、1003それぞれに対応している。
Conversely, the more similar the color from the central reference colorimetric portion 903′_3 to the right reference colorimetric portions 903′_4 and 903′_5 in the colored state, the more positive the object detected by the colorimetric reaction region 903 is. indicates that the possibilities are greater. As an example, when the coloration state of the colorimetric reaction region 903 is observed after the reaction time specified for the colorimetric reaction region 903 from the drop of the test solution, the color is different from that of the reference colorimetric pattern 903'. If the color is closest to the color of the second reference colorimetric part 903'_2 from the left in the row, the target detected by the colorimetric reaction area 903 is judged to be "N1 (Negative 1: negative reaction level 1)". Further, when the coloration state of the colorimetric reaction region 903 is observed after the reaction time specified for the colorimetric reaction region 903 from the dropping of the sample solution, the color is the same as that of the reference colorimetric pattern 903′. , the target detected by the colorimetric reaction area 903 is determined to be "P2 (Positive 2: positive reaction level 2)".
Further, the reference reaction color pattern sample 900' is provided with a color correction patch pattern 909'. The color correction patches 1001', 1002' and 1003' in this color correction patch pattern 909' correspond to the color correction patches 1001, 1002 and 1003 in FIG. 2, respectively.

図2に戻り、撮像制御部103は、撮像部101が分析キットの撮像画像である撮像画像データを撮像する際、焦点深度、撮像素子の感度(ISO(International Organization for Standardization)感度)などの撮像部101の撮像条件を、予め設定された数値に制御する。 Returning to FIG. 2 , when the imaging unit 101 captures captured image data, which is the captured image of the analysis kit, the imaging control unit 103 controls the depth of focus, the sensitivity of the imaging element (ISO (International Organization for Standardization) sensitivity), and other imaging parameters. The imaging conditions of the unit 101 are controlled to preset numerical values.

撮像制御部103は、撮像部101が分析キットの撮像画像である撮像画像データを撮像した際、現在の撮像画像データを解析し、分析キットの呈色反応領域の撮像画像データに対して、露光制御部102の指示により光源環境の影響を排除する処理を行う。また、汎用のデジタルカメラにホワイトバランス機能が備わっている場合、ホワイトバランス機能を用いて、光源環境の影響を排除する処理を行っても良い。 When the imaging unit 101 captures captured image data, which is the captured image of the analysis kit, the imaging control unit 103 analyzes the current captured image data, and exposes the captured image data of the color reaction region of the analysis kit. A process for eliminating the influence of the light source environment is performed according to an instruction from the control unit 102 . If a general-purpose digital camera has a white balance function, the white balance function may be used to eliminate the influence of the light source environment.

対象検出部104は、図2における呈色反応領域902及び色補正用パッチ領域909の各々が、上記撮像画像データ内に存在するかの判定を行う。この判定において、分析キット自身のデザインパタン(3次元形状モデル)の参照画像データを、データ記憶部113に予め記憶させておく。そして、対象検出部104は、データ記憶部113に記憶させた参照画像データと、撮像画像データ内のデザインパタンの画像データとの各々の画像特徴点同士が、三次元空間内で一致しているか否か、すなわち参照画像データと画像データとの類似度を計算して、計算した類似度が予め設定された所定の類似度の範囲内であるか否かにより、一致するか否かを判定する。 The object detection unit 104 determines whether each of the color reaction region 902 and the color correction patch region 909 in FIG. 2 exists in the captured image data. In this determination, reference image data of the design pattern (three-dimensional shape model) of the analysis kit itself is stored in the data storage unit 113 in advance. Then, the object detection unit 104 determines whether the image feature points of the reference image data stored in the data storage unit 113 and the image data of the design pattern in the captured image data match each other in the three-dimensional space. In other words, the degree of similarity between the reference image data and the image data is calculated, and whether or not the calculated degree of similarity is within a predetermined similarity range set in advance is used to determine whether or not there is a match. .

例えば、上述した判定方法は、画像特徴点近傍のウインドウマッチングをし、ウインドウ内の全ての輝度値の二乗差が予め設定した閾値以内(例えば、所定の類似度の範囲内)であれば類似度が高いため一致していると判定し、ウインドウ内の全ての輝度値の二乗差が閾値外であれば一致しないとして判定する方法である。
また、分析キット自身のデザインパタンに画像特徴が十分になければ、分析キット内の呈色反応領域902及び色補正用パッチ領域909の各々の領域外に、位置検出専用パタンを配置して、データ記憶部113内の参照画像データと、撮像画像データにおける画像データとの各々の位置検出専用パタン上の画像特徴点同士で、一致しているか否かを上述した計算によって判定する構成としても良い。
For example, the above-described determination method performs window matching in the vicinity of the image feature point, and if the square difference of all luminance values in the window is within a preset threshold (for example, within a predetermined similarity range), the similarity is high, it is determined that they match.
Also, if the design pattern of the analysis kit itself does not have sufficient image characteristics, a pattern dedicated to position detection is arranged outside each of the color reaction region 902 and the patch region 909 for color correction in the analysis kit, and the data It may be determined by the above-described calculation whether or not the image feature points on the position detection dedicated patterns of the reference image data in the storage unit 113 and the image data in the captured image data match each other.

対象検出部104は、呈色反応領域902及び色補正用パッチ領域909の各々が撮像画像データ内に存在しないと判定した場合、表示部111の表示画面に対し、呈色反応領域902及び色補正用パッチ領域909の各々が撮像画像データ内に含まれるように、分析キット900及び参照反応色パタン標本900’それぞれを撮像するようにユーザに促す指示を示す通知を表示(提示)する。この通知は、撮像画像データ内に呈色反応領域902及び色補正用パッチ領域909の各々が含まれるように撮像されるまで表示し続ける。 When the object detection unit 104 determines that the color reaction region 902 and the color correction patch region 909 do not exist in the captured image data, the object detection unit 104 displays the color reaction region 902 and the color correction patch region 902 on the display screen of the display unit 111 . A notification is displayed (presented) that instructs the user to image each of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900′ so that each of the patch areas 909 for measurement is included in the captured image data. This notification continues to be displayed until the captured image data includes each of the color reaction region 902 and the color correction patch region 909 .

また、対象検出部104は、呈色反応領域902及び色補正用パッチ領域909の各々が撮像画像データ内に存在すると判定された場合には、この撮像画像データが撮像された3次元空間において、撮像を行った撮像部101の位置である観察位置(座標値)と、撮像部101の撮像方向との各々を所定の座標変換式(後述する撮像部101の内部パラメタにより求めた変換式)から求める。ここで、観察位置は、3次元空間を示す3次元座標系における撮像部101が撮像(または観察)した座標値を示している。すなわち、データ記憶部113に記憶された、撮像部101による分析キット900の観察位置及び撮像方向の各々を基準とした、各撮像画像データにおける呈色反応領域の呈色反応領域902及び色補正用パッチ領域909の各々の相対的な観察角度、あるいは撮像角度が推定される。 Further, when the object detection unit 104 determines that each of the color reaction region 902 and the color correction patch region 909 exists in the captured image data, in the three-dimensional space in which the captured image data is captured, The observation position (coordinate value), which is the position of the image capturing unit 101 that captured the image, and the image capturing direction of the image capturing unit 101 are each converted from a predetermined coordinate conversion formula (a conversion formula obtained from internal parameters of the image capturing unit 101, which will be described later). Ask. Here, the observation position indicates coordinate values captured (or observed) by the imaging unit 101 in a three-dimensional coordinate system representing a three-dimensional space. That is, based on each of the observation position and imaging direction of the analysis kit 900 by the imaging unit 101 stored in the data storage unit 113, the color reaction region 902 of the color reaction region in each captured image data and the color correction region A relative viewing angle, or imaging angle, for each of the patch regions 909 is estimated.

本実施形態においては、予め撮像部101に対して設定された所定の焦点距離により、呈色反応領域902及び色補正用パッチ領域909の各々をこの撮像部101により撮像し、撮像画像データとする。ここで、呈色反応領域902は、すでに述べたように、比色反応領域903から908を含んでいる。
そして、対象検出部104は、撮像した撮像画像データの画像データから、上述したように、予め設定された座標変換式を用いることにより、3次元空間における呈色反応領域902及び色補正用パッチ領域909の各々を撮像した撮像画像データの観察位置及び観察角度の各々を推定する。
In this embodiment, each of the color reaction region 902 and the patch region for color correction 909 is imaged by the imaging unit 101 at a predetermined focal length set in advance for the imaging unit 101, and is used as captured image data. . Here, color reaction area 902 includes colorimetric reaction areas 903 through 908 as previously described.
Then, the object detection unit 104 detects the color reaction region 902 and the patch region for color correction in the three-dimensional space from the image data of the imaged image data by using the preset coordinate transformation formula as described above. 909, and each of the observation position and observation angle of the captured image data is estimated.

上述した観察角度を求める座標変換式は、分析キット900に設けられた呈色反応領域に対する呈色反応検出を行う前処理に用いられる。この前処理は、予め複数枚の撮像画像データ(後述するキャリブレーションボードを撮像した撮像画像データ)から3次元空間を再生した際、複数の撮像画像データの2次元座標における画素の位置と3次元空間における座標位置とを対応付ける際に生成される式である。予め生成された座標変換式は、データ記憶部113に対して、予め呈色反応検出対象毎に書き込んで記憶されている。ここで、呈色反応検出対象とは、分析キットの種類を示している。分析キットの形状が異なる場合、それぞれの容器形状に対応した座標変換式を準備する必要がある。 The coordinate conversion formula for obtaining the observation angle described above is used for preprocessing for detecting the color reaction with respect to the color reaction region provided in the analysis kit 900 . In this preprocessing, when a three-dimensional space is reproduced from a plurality of captured image data (captured image data obtained by imaging a calibration board, which will be described later) in advance, the positions of pixels in the two-dimensional coordinates of the plurality of captured image data and the three-dimensional It is an expression generated when associating coordinate positions in space. The pre-generated coordinate transformation formula is pre-written and stored in the data storage unit 113 for each color reaction detection target. Here, the color reaction detection target indicates the type of analysis kit. If the shape of the analysis kit is different, it is necessary to prepare a coordinate transformation formula corresponding to each container shape.

図4は、呈色反応領域を撮像する際の撮像部101の観察角度を説明する図である。図4において、被検溶液が呈色反応領域に滴下され、この被検溶液中に被検出対象物質がある場合、その被検出対象物質の濃度または強度に応じて各々の比色反応領域の色を変化させ、呈色反応を観察することができる。 FIG. 4 is a diagram for explaining the observation angle of the imaging unit 101 when imaging the color reaction region. In FIG. 4, a test solution is dropped onto a color reaction area, and if there is a target substance to be detected in the test solution, the color of each colorimetric reaction area changes according to the concentration or intensity of the target substance to be detected. can be changed to observe the color reaction.

法線400は、撮像画像データの撮像方向の観察角度αを示すための基準線であり、呈色反応領域902の表面の面方向を示す法線である。観察角度αは、撮像部101の撮像方向101Aと法線400との成す角度である。
例えば、対象検出部104は、法線400に平行な方向をz軸とし、呈色反応領域の辺の各々がx軸及びy軸の各々と平行となるように分析キットを3次元座標系において配置する。例えば、分析キット900の容器の各辺により形成される頂点のいずれかが、3次元座標系の原点Oと一致するように、3次元座標系において、分析キットをx軸及びy軸からなる2次元平面に配置する。このため、分析キット900の容器の厚さ方向がz軸に対して平行となる。この分析キット900の容器の3次元形状は、予め既知の情報として、すでに述べた座標変換の式とともに、データ記憶部113に対して記憶されている。
A normal line 400 is a reference line for indicating the observation angle α of the imaging direction of the captured image data, and is a normal line indicating the planar direction of the surface of the color reaction region 902 . The observation angle α is the angle formed by the imaging direction 101A of the imaging unit 101 and the normal line 400 .
For example, the object detection unit 104 sets the direction parallel to the normal line 400 as the z-axis, and sets the analysis kit in a three-dimensional coordinate system so that each side of the color reaction region is parallel to each of the x-axis and y-axis. Deploy. For example, in the three-dimensional coordinate system, the analysis kit consists of x-axis and y-axis such that one of the vertices formed by each side of the container of the analysis kit 900 coincides with the origin O of the three-dimensional coordinate system. Place in a dimensional plane. Therefore, the thickness direction of the container of the analysis kit 900 is parallel to the z-axis. The three-dimensional shape of the container of the analysis kit 900 is stored in advance in the data storage unit 113 as known information together with the coordinate transformation formula already described.

図1に戻り、対象検出部104は、撮像画像データが撮像された際の観察角度を求める際、3次元座標系における分析キット900の容器の3次元形状の各座標と、撮像画像データ(2次元座標系)の各画素(座標)とを、上記座標変換式により対応付ける。そして、対象検出部104は、上記対応付けにより、3次元空間の3次元座標系における撮像画像データの撮像位置と、この撮像位置からの撮像画像データの撮像方向を求める。このとき、対象検出部104は、すでに述べたように、3次元座標系において呈色反応領域の3次元形状のいずれかの頂点を原点とし、法線がz軸と平行となり、各辺がx軸またはy軸と平行となるように、分析キット900の容器上に3次元空間を規定する。 Returning to FIG. 1, when the object detection unit 104 obtains the observation angle when the captured image data was captured, each coordinate of the three-dimensional shape of the container of the analysis kit 900 in the three-dimensional coordinate system and the captured image data (2 Each pixel (coordinates) of the dimensional coordinate system) is associated with each other by the above coordinate conversion formula. Then, the object detection unit 104 obtains the imaging position of the captured image data in the three-dimensional coordinate system of the three-dimensional space and the imaging direction of the captured image data from this imaging position by the above correspondence. At this time, as already described, the object detection unit 104 sets any vertex of the three-dimensional shape of the coloration reaction region in the three-dimensional coordinate system as the origin, the normal line parallel to the z-axis, and the x A three-dimensional space is defined on the container of the assay kit 900 so as to be parallel to the axis or y-axis.

そして、対象検出部104は、この分析キット900の容器の3次元形状を基準として、3次元座標系における撮像部101の撮像画像データの撮像位置、及び撮像方向を求める。これにより対象検出部104は、すでに述べたように、法線400と撮像部101の撮像方向との成す観察角度αを求める。 Based on the three-dimensional shape of the container of the analysis kit 900, the object detection unit 104 obtains the imaging position and imaging direction of the image data captured by the imaging unit 101 in the three-dimensional coordinate system. Thereby, the object detection unit 104 obtains the observation angle α between the normal line 400 and the imaging direction of the imaging unit 101, as described above.

本実施形態においては、事前に撮像部101に対してカメラキャリブレーション(カメラ較正)が行われていることが前提として必要である。このカメラキャリブレーションとは、予め三次元形状が既知なキャリブレーションボードを撮像領域内で一回あるいは複数回撮像し、撮像された一枚あるいは複数の撮像画像データを用いて三次元空間の三次元座標系における座標点と、撮像画像データの2次元座標系における座標点(二次元ピクセル)の複数の座標点の対応を取る。これにより、撮像部101とキャリブレーションボードとの相対位置関係(以下、外部パラメタ)を示す上記座標変換式と、撮像部101の光学中心や各画素(2次元ピクセル)における光線入射方向ベクトル、レンズ歪みなど(以下、撮像部101の内部パラメタ)を推定する。 In this embodiment, it is necessary as a premise that camera calibration (camera calibration) is performed on the imaging unit 101 in advance. This camera calibration means that a calibration board whose three-dimensional shape is known in advance is imaged once or multiple times within the imaging area, and three-dimensional images in a three-dimensional space are obtained using one or more captured image data. A plurality of coordinate points of the coordinate points in the coordinate system and the coordinate points (two-dimensional pixels) in the two-dimensional coordinate system of the captured image data are matched. As a result, the coordinate transformation formula indicating the relative positional relationship (hereinafter referred to as an external parameter) between the imaging unit 101 and the calibration board, the light incident direction vector at the optical center of the imaging unit 101 and each pixel (two-dimensional pixel), the lens Distortion and the like (hereinafter referred to as internal parameters of the imaging unit 101) are estimated.

ここで、本実施形態においては、対象検出部104が撮像画像データの観察角度を推定するため、予め撮像部101で撮像した複数の異なる視点方向からキャリブレーションボードを撮像した2次元画像から、すなわち多視点の撮像画像データからグローバル座標系(3次元座標系)を再構成する。そして、同一ピクセルにおける再構成した3次元座標系における座標点と、撮像部101が撮像した撮像画像データの2次元座標系における座標点との対応関係を示す座標変換式を、カメラキャリブレーション時に求めておく。 Here, in the present embodiment, since the object detection unit 104 estimates the observation angle of the captured image data, two-dimensional images of the calibration board captured in advance by the image capturing unit 101 from a plurality of different viewpoint directions, that is, A global coordinate system (three-dimensional coordinate system) is reconstructed from multi-viewpoint captured image data. Then, a coordinate conversion formula indicating the correspondence relationship between the coordinate points in the reconstructed three-dimensional coordinate system for the same pixel and the coordinate points in the two-dimensional coordinate system of the captured image data captured by the imaging unit 101 is obtained during camera calibration. Keep

上述したように、本実施形態において、観察角度の推定は、事前に撮像部101に対してカメラキャリブレーションが行われることにより、検出システムにおける呈色反応検出処理の実行時に撮像部101の内部パラメタが既知であり、かつ分析キット900の容器及び呈色反応領域の三次元形状が既知(位置検出専用パタンを用いる場合は、そのパタンの三次元形状が既知)であることが前提である。これにより、呈色反応領域の撮像画像データを撮像し、上記座標変換式によって三次元座標系における座標点と撮像画像データの二次元座標系のピクセルとの複数の対応点情報を得て、この対応点座標から撮像部101と呈色反応領域との相対位置関係を推定できる。すなわち、呈色反応領域を撮像した際における、三次元座標系における撮像部101の観察位置及び観察角度(撮像方向)が推定できる。 As described above, in this embodiment, the estimation of the observation angle is performed by performing camera calibration on the imaging unit 101 in advance. is known, and the three-dimensional shape of the container and the color reaction area of the analysis kit 900 is known (if a pattern dedicated to position detection is used, the three-dimensional shape of the pattern is known). Accordingly, the imaged image data of the color reaction region is imaged, and a plurality of corresponding point information between the coordinate points in the three-dimensional coordinate system and the pixels of the two-dimensional coordinate system of the imaged image data is obtained by the above coordinate conversion formula. The relative positional relationship between the imaging unit 101 and the color reaction region can be estimated from the coordinates of the corresponding points. That is, the observation position and observation angle (imaging direction) of the imaging unit 101 in the three-dimensional coordinate system when the color reaction region is imaged can be estimated.

観察位置特定部105は、対象検出部104で推定された呈色反応領域902及び色補正用パッチ領域909の観察位置及び観察角度の各々に基づき、データ記憶部113に保存されている分析キット900における呈色反応領域902の三次元座標を撮像画像データに射影するため、比色反応領域903から908それぞれの座標(例えば四角形の領域であれば、4点のコーナー座標)を算出する。同様に、観察位置特定部105は、対象検出部104で推定された呈色反応領域902及び色補正用パッチ領域909の観察位置及び観察角度の各々に基づき、データ記憶部113に保存されている分析キット900における色補正用パッチ領域909の三次元座標を撮像画像データに射影するため、色補正用パッチ1001、1002、1003それぞれの座標(例えば四角形の領域であれば、4点のコーナー座標)を算出する。 The observation position specifying unit 105 identifies the analysis kit 900 stored in the data storage unit 113 based on the observation position and observation angle of the color reaction region 902 and the color correction patch region 909 estimated by the object detection unit 104 . In order to project the three-dimensional coordinates of the colorimetric reaction region 902 on the captured image data, the coordinates of each of the colorimetric reaction regions 903 to 908 (for example, four corner coordinates in the case of a rectangular region) are calculated. Similarly, the observation position specifying unit 105 stores in the data storage unit 113 based on each of the observation positions and observation angles of the color reaction region 902 and the color correction patch region 909 estimated by the object detection unit 104 . In order to project the three-dimensional coordinates of the color correction patch area 909 in the analysis kit 900 onto the captured image data, the coordinates of each of the color correction patches 1001, 1002, and 1003 (for example, four corner coordinates in the case of a square area). Calculate

上述した構成により、観察位置特定部105は、データ記憶部113に保存されている各比色反応領域の座標値と、撮像画像データ上の各比色反応領域の座標値との各々の位置対応を求める。この結果、3次元モデルにおける分析キット900における呈色反応領域902の各比色反応領域が、表示部111に表示されている撮像画像データのどの位置に対応するかが定義できる。
観察反応領域指示部108は、観察位置特定部105が求めた位置対応に基づき、呈色反応領域902内における比色反応領域903から908のなかから、観察する検査項目の反応時間が経過した時刻において、その反応時間に対応する検査項目の比色反応領域がわかるようなマークを表示部111の画像に提示する。これにより、ユーザは呈色反応領域902において、反応時間が経過したことで観察する必要のある比色反応領域を容易に認識できる。
With the above-described configuration, the observation position specifying unit 105 determines the positional correspondence between the coordinate values of the colorimetric reaction regions stored in the data storage unit 113 and the coordinate values of the colorimetric reaction regions on the captured image data. Ask for As a result, it is possible to define which position of the captured image data displayed on the display unit 111 corresponds to each colorimetric reaction area of the coloration reaction area 902 in the analysis kit 900 in the three-dimensional model.
Based on the positional correspondence obtained by the observation position specifying unit 105, the observation reaction area designation unit 108 selects the reaction time of the test item to be observed from among the colorimetric reaction areas 903 to 908 in the color reaction area 902. , a mark showing the colorimetric reaction area of the test item corresponding to the reaction time is presented on the image of the display unit 111 . As a result, the user can easily recognize the colorimetric reaction area that needs to be observed in the color reaction area 902 after the reaction time has elapsed.

また、観察反応領域指示部108は、例えば、観察する反応時間が経過する時刻の所定の時間前から、上記マークを点滅表示し、反応時間が経過した時点から常時点灯状態とすることにより、事前にユーザに対して観察する対象の比色反応領域を予告する構成としても良い。これにより、ユーザは、余裕を持って、反応時間が経過した比色反応領域の観察を行うことができる。 In addition, the observation reaction area instruction unit 108 blinks the mark from a predetermined time before the observation reaction time elapses, for example, and keeps the mark constantly lit from the time the reaction time elapses. Alternatively, the user may be notified of the colorimetric reaction area to be observed. This allows the user to observe the colorimetric reaction area for which the reaction time has elapsed with plenty of time to spare.

また、後述するように、観察反応領域指示部108は、反応時間が経過した時点において、動画の撮像画像データからデータ反応時間が経過した時点の対応する検査項目の比色反応領域の存在するフレームの撮像画像データを抽出し、反応時間が経過した検査項目を識別する識別情報を付与して、データ記憶部113に対して書き込んで記憶しておく構成としても良い。この場合、観察反応領域指示部108は、動画におけるフレーム毎の撮像画像データを順次取得する際、撮像部101が時系列に、データ記憶部113に対して書き込む撮像画像データから、反応時間を経過した時点の検査項目に対応する撮像画像データを抽出する。このとき、観察反応領域指示部108は、反応時間を経過した時点の検査項目に対応する撮像画像データから、反応時間を経過した時点の検査項目の比色反応領域のみを部分画像のデータとして抽出し、表示部111における呈色反応領域902の画像における反応時間を経過した時点の比色反応領域を表示する。すなわち、観察反応領域指示部108は、表示部111における呈色反応領域902の画像における反応時間を経過した時点の比色反応領域の座標における画像を、反応時間が経過した時点の画像を表示し続ける。 Further, as will be described later, the observation reaction region designating unit 108 selects a frame in which a colorimetric reaction region of the inspection item corresponding to the time when the data reaction time has passed from the captured image data of the moving image at the time when the reaction time has passed. may be extracted, identification information for identifying inspection items for which the reaction time has elapsed may be added, and the extracted image data may be written and stored in the data storage unit 113 . In this case, when the captured image data for each frame of the moving image is sequentially acquired, the observation reaction region instruction unit 108 chronologically writes the captured image data to the data storage unit 113 by the imaging unit 101. The captured image data corresponding to the inspection item at the time of the inspection is extracted. At this time, the observation reaction area designating unit 108 extracts only the colorimetric reaction area of the inspection item at the time when the reaction time has elapsed from the captured image data corresponding to the inspection item at the time when the reaction time has elapsed, as partial image data. Then, the colorimetric reaction area at the time when the reaction time has elapsed in the image of the coloration reaction area 902 on the display unit 111 is displayed. That is, the observation reaction area designating unit 108 displays the image at the coordinates of the colorimetric reaction area at the time when the reaction time has elapsed in the image of the color reaction area 902 on the display unit 111, and displays the image at the time when the reaction time has elapsed. continue.

また、観察位置特定部105は、参照反応色パタン標本900’における参照比色パタン903’、904’、905’、906’、…、907’、908’の各々の行における参照比色部それぞれの座標も、データ記憶部113に対して記憶されている参照反応色パタン標本900’の3次元形状と、この参照反応色パタン標本900’に対応した座標変換式とにより算出する。
そして、観察位置特定部105は、データ記憶部113に保存されている各参照比色パタンにおける参照比色部の各々の座標値と、撮像画像データ上の参照比色部それぞれの座標値との各々の位置対応を求める。この結果、3次元モデルにおける参照反応色パタン標本900’における各参照比色パタンにおける参照比色部の各々が、表示部111に表示されている撮像画像データのどの位置に対応するかが定義できる。
, 907', 908' in the reference reaction color pattern sample 900'. is also calculated from the three-dimensional shape of the reference reaction color pattern sample 900' stored in the data storage unit 113 and the coordinate transformation formula corresponding to this reference reaction color pattern sample 900'.
Then, the observation position specifying unit 105 stores the coordinate values of the reference colorimetric units in the reference colorimetric patterns stored in the data storage unit 113 and the coordinate values of the reference colorimetric units on the captured image data. Find the positional correspondence of each. As a result, it is possible to define to which position in the captured image data displayed on the display unit 111 each of the reference colorimetric parts in each reference colorimetric pattern in the reference reaction color pattern sample 900' in the three-dimensional model corresponds. .

参照反応色パタン提示部109は、観察位置特定部105が求めた位置対応に基づき、参照反応色パタン標本900’における参照比色パタン903’から908’のなかから、観察する検査項目の反応時間が経過した時刻において、その反応時間に対応する検査項目の参照比色パタンの行がわかるようなマークを表示部111の画像に提示する。これにより、ユーザは呈色反応領域902において、反応時間が経過したことで観察する必要のある比色反応領域に対応した参照比色パタンを容易に認識できる。
また、参照反応色パタン提示部109は、例えば、観察する反応時間が経過する時刻の所定の時間前から、上記マークを点滅表示し、反応時間が経過した時点から常時点灯状態とすることにより、事前にユーザに対して観察する対象の参照比色パタンを予告する構成としても良い。これにより、ユーザは、余裕を持って、反応時間が経過した比色反応領域と比較する参照比色パタンの観察を行うことができる。
The reference reaction color pattern presenting unit 109 selects the reaction time of the inspection item to be observed from among the reference colorimetric patterns 903′ to 908′ in the reference reaction color pattern sample 900′ based on the positional correspondence obtained by the observation position specifying unit 105. , a mark is presented on the image of the display unit 111 so that the line of the reference colorimetric pattern of the inspection item corresponding to the reaction time can be recognized. As a result, the user can easily recognize the reference colorimetric pattern corresponding to the colorimetric reaction area that needs to be observed in the color reaction area 902 after the reaction time has elapsed.
Further, the reference reaction color pattern presentation unit 109 blinks the mark from a predetermined time before the time when the reaction time to be observed elapses, and puts the mark in a constantly lit state after the elapse of the reaction time. A configuration may be adopted in which the user is notified in advance of the reference colorimetric pattern to be observed. This allows the user to have sufficient time to observe the reference colorimetric pattern to be compared with the colorimetric reaction area for which the reaction time has elapsed.

図5は、反応時間経過後における観察対象の検査項目の参照比色部と参照比色パタンとを対応させた表示例を説明する図である。
表示部111の表示画面111aには、撮像部101が撮像している、分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々を含む撮像画像データが表示される。この撮像画像データは、例えば、全ての検査項目の呈色反応において、呈色しない色の単色が用いられた階調表現で表示されている。
そして、観察反応領域指示部108は、検査項目に対する反応時間が経過した時点から、この検査項目に対応する比色反応領域の画像の表示色を実際に撮像される呈色の色により表示する。
FIG. 5 is a diagram for explaining a display example in which the reference colorimetric part of the examination item to be observed and the reference colorimetric pattern are associated with each other after the reaction time has elapsed.
A display screen 111a of the display unit 111 displays captured image data captured by the imaging unit 101 and including each of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900′. This captured image data is displayed, for example, in gradation representation using a single color that does not develop color in the color reactions of all test items.
After the reaction time for the inspection item has elapsed, the observation reaction area designating unit 108 displays the display color of the image of the colorimetric reaction area corresponding to this inspection item in the color of the color that is actually captured.

また、参照反応色パタン提示部109は、検査項目に対する反応時間が経過した時点から、この検査項目に対応する参照比色パタンにおける参照比色部の各々の画像を、それぞれの実際に撮像される色により表示する。
上述したように、反応時間が経過して、分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々における観察が必要となった比色反応領域905と、比色反応領域905に対応する参照比色パタン905’とをマーキングすることにより、ユーザは容易に反応時間を経過した検査項目の比色反応領域905の呈色反応の観察を行うことができる。
In addition, the reference reaction color pattern presenting unit 109 actually captures each image of the reference colorimetric part in the reference colorimetric pattern corresponding to the inspection item after the reaction time for the inspection item has elapsed. Display by color.
As described above, after the reaction time has elapsed, the colorimetric reaction areas 905 that need to be observed in each of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern specimen 900′ and the reference colorimetric reaction areas 905 corresponding to the colorimetric reaction areas 905 By marking the pattern 905', the user can easily observe the color reaction of the colorimetric reaction area 905 of the inspection item after the reaction time has passed.

図1に戻り、滴下検出部106は、被検体が滴下されたことを検出する。例えば、滴下検出部106は、対象検出部104により正規化された撮像画像データにおける分析キット900の比色反応領域の各々の色と、正規化された撮像画像データの撮像の開始時から任意の時間経過した撮像画像データにおける分析キット900の比色反応領域それぞれの色とを比較する。そして、滴下検出部106は、撮像画像データの撮像の開始時から任意の時間経過毎に、開始時点から所定の時間経過後までの間における比色反応領域の各々における時系列的な領域の色の差分値を算出し、算出された差分値が予め設定した滴下閾値以上の場合、被検体が滴下されたことを検出する。 Returning to FIG. 1, the drop detection unit 106 detects that the subject has been dropped. For example, the drop detection unit 106 detects the color of each of the colorimetric reaction regions of the analysis kit 900 in the captured image data normalized by the target detection unit 104, and an arbitrary color from the start of imaging of the normalized captured image data. Compare the color of each of the colorimetric reaction areas of the analysis kit 900 in the captured image data over time. Then, the dropping detection unit 106 detects the color of the colorimetric reaction region in each colorimetric reaction region in time series from the start time until a predetermined time elapses from the start time every time an arbitrary time elapses from the start of imaging of the captured image data. is calculated, and if the calculated difference value is equal to or greater than a preset drip threshold value, it is detected that the subject has been dripped.

経過時間検出部107は、滴下検出部106から比色反応領域に被検溶液が滴下された時刻が供給された場合、この時刻からの経過時間を計数し、検査項目毎に設定された反応時間が経過したか否かの検出を行う。
そして、経過時間検出部107は、反応時間が経過した検査項目を、観察反応領域指示部108及び参照反応色パタン提示部109の各々に対して出力する。
これにより、観察反応領域指示部108及び参照反応色パタン提示部109の各々は、それぞれの検査項目の反応時間が経過した時点において、上述したように、比色反応領域、参照比色パタンそれぞれをマーキングすることにより、観察を行うことをユーザに促す。
When the drop detection unit 106 supplies the time when the test solution was dropped into the colorimetric reaction area, the elapsed time detection unit 107 counts the elapsed time from this time, and detects the reaction time set for each inspection item. It is detected whether or not has elapsed.
Then, the elapsed time detection unit 107 outputs the inspection item for which the reaction time has elapsed to the observation reaction region designation unit 108 and the reference reaction color pattern presentation unit 109, respectively.
As a result, each of the observation reaction region designation unit 108 and the reference reaction color pattern presentation unit 109 displays the colorimetric reaction region and the reference colorimetric pattern at the time when the reaction time of each test item has elapsed, as described above. The marking prompts the user to make an observation.

すなわち、ユーザが撮像部101により、分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々を撮像することにより、対象検出部104により呈色反応領域902における比色反応領域及び参照比色パタンの各々が検出され、かつ観察位置及び撮像方向の各々が推定される。そして、観察位置特定部105がこの観察位置及び撮像方向から呈色反応領域902における比色反応領域及び参照比色パタンの各々の撮像画像上の座標を算出する。観察反応領域指示部108及び参照反応色パタン提示部109の各々は、その座標値内の輝度値をハイライトした状態(マーキングした状態)で表示部111に、分析キット900、参照反応色パタン標本900’それぞれを提示することにより、当該比色反応領域の観察タイミングと観察箇所を、反応時間経過時点でリアルタイムにユーザに対して示唆することが可能となる。 That is, the user captures an image of each of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900′ using the imaging unit 101, and the target detection unit 104 detects each of the colorimetric reaction regions and the reference colorimetric pattern in the color reaction region 902. is detected, and each of the viewing position and imaging direction is estimated. Then, the observation position specifying unit 105 calculates the coordinates on the captured image of each of the colorimetric reaction region and the reference colorimetric pattern in the coloration reaction region 902 from the observation position and the imaging direction. Each of the observation reaction region designating unit 108 and the reference reaction color pattern presenting unit 109 displays the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample on the display unit 111 in a state in which the luminance values within the coordinate values are highlighted (marked state). By presenting each of 900', it is possible to suggest the observation timing and observation point of the colorimetric reaction area to the user in real time at the time when the reaction time has elapsed.

上述した構成により、本実施形態によれば、分析キット900における比色反応領域と、紙面上に印刷された参照反応色パタン標本900’の比色反応領域に対応する参照比色パタンとを撮像画像内で比較する際に、観察すべき比色反応領域とともに、それに対応する参照比色パタンの撮像画像内での座標値を算出し、その座標値内の輝度値をハイライトした表示形態(図5参照)のように表示部111に対して提示する。これにより、ユーザが観察対象の比色反応領域の観察箇所と、この比色反応領域に対応する参照比色パタンの観察箇所とを同時に把握できるため、比色反応領域や参照比色パタンの数が多数の場合においても、容易に観察対象の比色反応領域の呈色反応を観察することが可能となる。 With the configuration described above, according to the present embodiment, the colorimetric reaction area in the analysis kit 900 and the reference colorimetric pattern corresponding to the colorimetric reaction area of the reference reaction color pattern sample 900′ printed on the paper are imaged. When comparing within an image, the coordinate values of the colorimetric reaction region to be observed and the corresponding reference colorimetric pattern are calculated in the captured image, and the luminance value within the coordinate values is highlighted. 5) is presented on the display unit 111. FIG. As a result, since the user can simultaneously grasp the observation point of the colorimetric reaction area to be observed and the observation point of the reference colorimetric pattern corresponding to this colorimetric reaction area, the number of colorimetric reaction areas and reference colorimetric patterns Even when there are a large number of , it is possible to easily observe the color reaction of the colorimetric reaction region to be observed.

また、検査項目の種類によっては、複数の検査項目において反応時間が近接している場合が存在する。このため、観察反応領域指示部108は、反応時間が経過した時点において、反応時間が経過した検査項目の比色反応領域の部分画像のデータを、反応領域画像記憶制御部110がデータ記憶部113に対して書き込んで記憶させておく構成としても良い。また、動画で撮像画像データを取得する場合、撮像部101が時系列に、データ記憶部113に対して書き込む撮像画像データを用いて、この撮像画像データから反応時間を経過した時点の検査項目に対応する比色反応領域の部分画像のデータを抽出して用いる構成としても良い。観察反応領域指示部108は、データ記憶部113から比色反応領域の部分画像のデータを読み出し、読み出した部分画像のデータを、表示部111における表示画面111aにおける反応時間が経過した比色反応領域の位置に提示する。 Also, depending on the type of inspection item, there are cases where the reaction times are close to each other in a plurality of inspection items. Therefore, when the reaction time has passed, the observation reaction region designating unit 108 stores the data of the partial image of the colorimetric reaction region of the inspection item for which the reaction time has passed, and the reaction region image storage control unit 110 stores the data storage unit 113 in the data storage unit 113. may be written to and stored in. Further, when capturing captured image data as a moving image, the captured image data written by the imaging unit 101 to the data storage unit 113 in time series is used to determine the inspection item at the time when the reaction time has passed from this captured image data. A configuration may be adopted in which the data of the partial image of the corresponding colorimetric reaction region is extracted and used. The observation reaction area designation unit 108 reads the data of the partial image of the colorimetric reaction area from the data storage unit 113, and transfers the read data of the partial image to the colorimetric reaction area for which the reaction time has elapsed on the display screen 111a of the display unit 111. position.

そして、ユーザが表示部111の表示画面111a上において、反応時間が経過してマーキングされた比色反応領域の中から観察対象の比色反応領域を選択することにより、選択された比色反応領域以外の比色反応領域を、すでに述べた単色表示とする。そして、観察反応領域指示部108は、選択された比色反応領域の検査項目を参照反応色パタン提示部109に出力する。
これにより、参照反応色パタン提示部109は、供給された検査項目に対応する参照比色パタンをマーキングする。
この構成により、反応時間が近接している検査項目を急ぐことなく、要望する順番に落ち着いてユーザが観察することができ、またユーザが離席していても、反応時間を経過した時点の呈色反応の画像がデータ記憶部113に書き込まれて記憶されているため、必要に応じて検査項目の呈色反応の観察を行うことができる。
Then, on the display screen 111a of the display unit 111, the user selects a colorimetric reaction area to be observed from among the colorimetric reaction areas marked after the reaction time has elapsed, thereby selecting the selected colorimetric reaction area. The other colorimetric reaction areas are assumed to be the monochromatic display already described. Observation reaction area designating section 108 then outputs the test item for the selected colorimetric reaction area to reference reaction color pattern presentation section 109 .
As a result, the reference reaction color pattern presenting unit 109 marks the reference colorimetric pattern corresponding to the supplied inspection item.
With this configuration, the user can calmly observe test items with close reaction times in the desired order without rushing. Since the image of the color reaction is written and stored in the data storage unit 113, the color reaction of the inspection item can be observed as necessary.

次に、色補正用パッチによる比色反応領域の各々の色補正を説明する。上述した説明においては、分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々を同一の画像データとなるように撮像した例を説明した。しかしながら、参照反応色パタン標本900’を先に撮像し、その後、分析キット900における検査項目の各々の比色反応領域の呈色反応を観察する場合のように、分析キット900、参照反応色パタン標本900’それぞれを異なる撮像画像データとして撮像することがある。この構成では、図5の表示部111の表示画面111aにおいて、分析キット900の撮像画像データと参照反応色パタン標本の900’の撮像画像データとが並べて表示される。
この場合、分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々の撮像環境が異なり、例えば照明光が異なる場合に、分析キット900、参照反応色パタン標本900’それぞれの撮像画像データにおける色味が異なり、検査項目に対する判定が正確に行えなくなる。
Next, the color correction of each of the colorimetric reaction areas by the color correction patch will be described. In the above description, an example was described in which the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900' were imaged so as to obtain the same image data. However, as in the case where the reference reaction color pattern specimen 900′ is first imaged and then the color reaction of each colorimetric reaction region of the inspection item in the analysis kit 900 is observed, the analysis kit 900, the reference reaction color pattern Each specimen 900′ may be captured as different captured image data. In this configuration, the captured image data of the analysis kit 900 and the captured image data of the reference reaction color pattern sample 900′ are displayed side by side on the display screen 111a of the display unit 111 in FIG.
In this case, if the imaging environments of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900′ are different, for example, if the illumination light is different, the colors in the captured image data of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900′ may differ. In contrast, it becomes impossible to accurately judge the inspection items.

そこで、検査項目に対する判定を正確に行うため、以下に示すように、分析キット900の撮像画像データの色味に、参照反応色パタン標本900’の撮像画像データの色味を合わせる必要がある。
撮像制御部103は、例えば、所定の光源下で撮像された撮像画像データにおける色補正用パッチパタン909’の色味がCgt(Rgt,Ggt,Bgt)と算出される。また、撮像制御部103は、色補正用パッチパタン909’と異なる光源下で撮像された撮像画像データにおける色補正用パッチ領域909の色味がCin(Rin,Gin,Bin)と算出する。た場合、色味Cgtと色味Cinとの間には、最も簡単な色補正の変換式を一例として適用した場合、以下の(1)式が成り立つ。
Therefore, in order to accurately determine the inspection item, it is necessary to match the color of the captured image data of the analysis kit 900 with the color of the captured image data of the reference reaction color pattern specimen 900′ as described below.
The imaging control unit 103 calculates, for example, C gt (R gt , G gt , B gt ) as the color of the color correction patch pattern 909′ in the captured image data captured under a predetermined light source. In addition, the imaging control unit 103 determines that the color of the color correction patch area 909 in the captured image data captured under a light source different from that of the color correction patch pattern 909′ is C in (R in , G in , B in ). calculate. In this case, the following equation (1) holds between the tint C gt and the tint C in when the simplest conversion formula for color correction is applied as an example.

Figure 0007127288000001
Figure 0007127288000001

この(1)式において、上述したように、Cgtは参照反応色パタン標本900’の撮像画像データが撮像された光源下における色補正用パッチパタン909’の色味であり、色成分RGBで記載すると(Rgt,Ggt,Bgt)である。また、Cinは分析キット900の撮像画像データが撮像された光源下における色補正用パッチ909の色味であり、色成分RGBで記載すると(Rin,Gin,Bin)である。
これにより、上記(1)式は、以下の(2)式で表される。
In this equation (1), as described above, Cgt is the color of the color correction patch pattern 909' under the light source in which the captured image data of the reference reaction color pattern specimen 900' was captured. Written as (R gt , G gt , B gt ). Also, C in is the color of the color correction patch 909 under the light source in which the captured image data of the analysis kit 900 was captured, and is expressed as (R in , G in , B in ) in terms of color components RGB.
Accordingly, the above formula (1) is represented by the following formula (2).

Figure 0007127288000002
Figure 0007127288000002

参照反応色パタン標本900’及び分析キット900における各々の色味が異なる3個の色補正用パッチを用いることにより、参照反応色パタン標本900’の撮像画像データにおける色補正用パッチ色味と、分析キット900の撮像画像データにおける色補正用パッチの色味との組み合わせを3対以上得ることにより、(2)式における行列Aが得られる。
ここで、撮像制御部103は、データ記憶部113から参照反応色パタン標本900’の3種類の色補正用パッチ1001’、1002’及び1003’の各々の色味Cgt(Rgt,Ggt,Bgt)と、(2)式とを読み出す。そして、撮像制御部103は、分析キット900の撮像画像データから、3種類の色補正用パッチの色味Cin(Rin,Gin,Bin)を抽出し、参照反応色パタン標本900’の色補正用パッチの色味Cgt(Rgt,Ggt,Bgt)を用いて、3種類の色補正用パッチ1001、1002及び1003の各々に対応させた(2)式を用いて、色味を変換するための行列Aを算出する。撮像制御部103は、算出した行列Aを用いて(2)式により、参照反応色パタン標本900’と異なる光源下で撮像された分析キット900の撮像画像データの各画素の色味を、参照反応色パタン標本900’の色味に変換する。
By using the reference reaction color pattern specimen 900′ and the three color correction patches with different hues in the analysis kit 900, the color correction patch hue in the captured image data of the reference reaction color pattern specimen 900′ and By obtaining three or more pairs of colors of color correction patches in the captured image data of the analysis kit 900, the matrix A in the equation (2) is obtained.
Here, the imaging control unit 103 obtains the color C gt (R gt , G gt , B gt ) and equation (2). Then, the imaging control unit 103 extracts the colors C in (R in , G in , B in ) of the three types of color correction patches from the captured image data of the analysis kit 900, and extracts the reference reaction color pattern sample 900′. Using the formula (2) corresponding to each of the three types of color correction patches 1001, 1002 and 1003 using the color C gt (R gt , G gt , B gt ) of the color correction patch, Matrix A for color conversion is calculated. The imaging control unit 103 uses the calculated matrix A to refer to the color of each pixel of the captured image data of the analysis kit 900 captured under a light source different from that of the reference reaction color pattern sample 900′ according to the formula (2). Convert to the tint of the reaction color pattern sample 900'.

上述したように、行列Aを求めて、(2)式を用いることにより、任意の光源下で撮像された参照反応色パタン標本900’の撮像画像データの色味を、異なる光源下で撮像された分析キット900の撮像画像データの色味に変換することが可能となる。これにより、異なる光源下で撮像された分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々の撮像画像データにおける、比色反応領域と対応する参照比色パタンとを、同一の光源下で撮像された撮像画像データとして統一された光源の状態で比較することができる。すなわち、異なる光源下において撮像された、分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々の撮像画像データにおいて、比色反応領域と参照比色パタンとのそれぞれを比較するため、分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の撮像画像データ間から照明(光源環境下)の影響を排除することが可能となり、検査項目の呈色反応を高い精度で観察し、呈色反応の検出処理を行うことができる。 As described above, by obtaining the matrix A and using the formula (2), the color of the captured image data of the reference reaction color pattern sample 900′ captured under an arbitrary light source can be obtained under different light sources. It is possible to convert to the color of the captured image data of the analysis kit 900 . As a result, the colorimetric reaction regions and the corresponding reference colorimetric patterns in the captured image data of each of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900′ captured under different light sources are captured under the same light source. It is possible to compare in the state of the light source unified as captured image data. That is, in the captured image data of each of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900′ captured under different light sources, in order to compare the colorimetric reaction regions and the reference colorimetric pattern, the analysis kit 900 and the reference colorimetric pattern are compared. It is possible to eliminate the influence of illumination (under the light source environment) from between captured image data of the reference reaction color pattern sample 900′, observe the color reaction of the test item with high accuracy, and perform color reaction detection processing. be able to.

図6は、本発明の一実施形態の呈色反応観察補助システムにおける簡易検査紙や簡易検査薬を用いた呈色反応検出対象に対する呈色反応観察補助処理の動作例を示すフローチャートである。
ステップS1:
撮像制御部103は、撮像部101における呈色反応検出対象である呈色反応領域の現在の撮像条件を検出、例えば観察角度、露光条件などを検出する。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation example of color reaction observation assistance processing for a color reaction detection target using a simple test paper or a simple test drug in the color reaction observation assistance system of one embodiment of the present invention.
Step S1:
The imaging control unit 103 detects current imaging conditions, such as an observation angle and an exposure condition, of the color reaction region that is the color reaction detection target in the imaging unit 101 .

ステップS2:
撮像制御部103は、露光条件などの撮像条件の全てが、比色反応領域と参照比色パタンとにおいて呈色反応の比較が行えることが可能な画像の画質として、分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々の撮像画像データを撮像できる撮像条件であるか否かの判定を行う。
このとき、撮像制御部103は、呈色反応の比較が行えることが可能な画像の画質として、分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々の撮像画像データを撮像できる撮像条件である場合、処理をステップS3へ進める。一方、撮像制御部103は、呈色反応の比較が行えることが可能な画像の画質として、分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々の撮像画像データを撮像できる撮像条件でない場合、処理をステップS4へ進める。
Step S2:
The imaging control unit 103 uses the analysis kit 900 and the reference reaction color as the quality of the image that enables comparison of the color reaction between the colorimetric reaction region and the reference colorimetric pattern for all the imaging conditions such as the exposure conditions. It is determined whether or not the imaging conditions are such that the captured image data of each pattern sample 900' can be captured.
At this time, the imaging control unit 103 sets the image quality of the image that enables comparison of the color reaction when the imaging conditions are such that the captured image data of each of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900' can be captured. , the process proceeds to step S3. On the other hand, the imaging control unit 103 sets the image quality of an image that enables comparison of the color reactions, if the imaging conditions are not such that the imaged image data of each of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900' can be imaged, the process to step S4.

ステップS3:
対象検出部104は、撮像画像データにおける呈色反応領域902及び参照反応色パタン標本900’の各々の撮像位置を抽出する。すなわち、撮像制御部103は、撮像部101の撮像範囲内における呈色反応領域902及び参照反応色パタン標本900’の各々の3次元形状を得る。そして、撮像制御部103は、得られた分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々の3次元形状と、予めデータ記憶部113に書き込まれて記憶されている分析キット900、参照反応色パタン標本900’それぞれの3次元形状とを比較し、撮像部101の撮像範囲内における呈色反応領域902を抽出する。
Step S3:
The object detection unit 104 extracts the imaging position of each of the color reaction region 902 and the reference reaction color pattern specimen 900' in the captured image data. That is, the imaging control unit 103 obtains the three-dimensional shape of each of the coloration reaction region 902 and the reference reaction color pattern sample 900′ within the imaging range of the imaging unit 101. FIG. Then, the imaging control unit 103 stores the obtained three-dimensional shapes of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern specimen 900′, and the analysis kit 900 and the reference reaction color that have been written and stored in the data storage unit 113 in advance. The three-dimensional shape of each pattern sample 900′ is compared, and a color reaction region 902 within the imaging range of the imaging unit 101 is extracted.

ステップS4:
撮像制御部103は、撮像条件において満たされていない条件を表示部111の表示画面に表示し、ユーザに対して撮像条件における満たされていない条件の調整を示唆する。
Step S4:
The imaging control unit 103 displays unsatisfied imaging conditions on the display screen of the display unit 111, and suggests adjustment of the unsatisfied imaging conditions to the user.

ステップS5:
対象検出部104は、撮像部101の撮像画像データにおける呈色反応領域902及び参照反応色パタン標本900’の各々と、予め記憶されている分析キット900の容器の3次元形状における呈色反応領域902、参照反応色パタン標本900’それぞれとを比較する。そして、対象検出部104は、呈色反応領域902全体及び参照反応色パタン標本900’全体の各々が撮像画像データに含まれているか否か、すなわち観察領域内に呈色反応領域902の呈色反応を観察するための呈色反応領域902全体及び参照反応色パタン標本900’全体が撮像画像データに含まれているか否かの判定を行う。
このとき、対象検出部104は、呈色反応領域902全体及び参照反応色パタン標本900’全体が撮像画像データに含まれている場合、処理をステップS6へ進める。一方、対象検出部10は、呈色反応領域902全体及び参照反応色パタン標本900’全体が撮像画像データに含まれていない場合、処理をステップS7へ進める。
Step S5:
The object detection unit 104 detects each of the coloration reaction region 902 and the reference reaction color pattern sample 900′ in the captured image data of the imaging unit 101, and the coloration reaction region in the prestored three-dimensional shape of the container of the analysis kit 900. 902, compare with each of the reference reaction color pattern specimens 900'. Then, the object detection unit 104 determines whether or not each of the entire color reaction region 902 and the entire reference reaction color pattern sample 900′ is included in the captured image data, that is, determines whether the color reaction region 902 is included in the observation region. It is determined whether or not the entire color reaction region 902 for observing the reaction and the entire reference reaction color pattern specimen 900' are included in the captured image data.
At this time, if the captured image data includes the entire color reaction region 902 and the entire reference reaction color pattern sample 900′, the object detection unit 104 advances the process to step S6. On the other hand, if the captured image data does not include the entire color reaction region 902 and the entire reference reaction color pattern sample 900′, the object detection unit 10 advances the process to step S7.

ステップS6:
対象検出部104は、呈色反応領域902及び参照反応色パタン標本900’の撮像方向、すなわち観察角度と、観察位置との推定処理を観察位置特定部105に行わせる。
これにより、観察位置特定部105は、撮像部101の撮像範囲における撮像画像データから得られる分析キット900の容器及び参照反応色パタン標本900’の各々の3次元形状と、予め記憶されている3次元座標系における分析キット900の容器、参照反応色パタン標本900’それぞれの3次元形状とを比較することにより、呈色反応領域902、参照反応色パタン標本900’の撮像方向に対する観察角度を推定する。ここで、対象検出部104は、上記比較により、撮像部101が分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々が撮像された撮像画像データの撮像方向を求める。そして、対象検出部104は、3次元座標系における分析キット900の呈色反応領域902が添付されている面(分析キット900の上面あるいは下面の呈色反応領域902が添付されているいずれかの面)の法線と、撮像部101の撮像方向とのなす角度を観察角度として求める。
Step S6:
The object detection unit 104 causes the observation position identification unit 105 to perform estimation processing of the imaging direction, that is, the observation angle, and the observation position of the color reaction region 902 and the reference reaction color pattern sample 900′.
As a result, the observation position specifying unit 105 obtains the three-dimensional shape of each of the container of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900' obtained from the captured image data in the imaging range of the imaging unit 101, and the previously stored three-dimensional shape of the sample 900'. By comparing the three-dimensional shapes of the container of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900′ in the dimensional coordinate system, the observation angle of the coloration reaction region 902 and the reference reaction color pattern sample 900′ with respect to the imaging direction is estimated. do. Here, the object detection unit 104 obtains the imaging direction of the captured image data in which each of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900′ is captured by the imaging unit 101 by the above comparison. Then, the object detection unit 104 detects the surface to which the color reaction region 902 of the analysis kit 900 is attached in the three-dimensional coordinate system (either the top surface or the bottom surface of the analysis kit 900 to which the color reaction region 902 is attached). The angle formed by the normal line of the surface) and the imaging direction of the imaging unit 101 is obtained as the observation angle.

ステップS7:
対象検出部104は、撮像部101の撮像範囲内に呈色反応領域902の領域が全て含まれるように、撮像部101の撮像する撮像位置を調整することを表示部111の表示画面に表示し、ユーザに対して撮像位置の変更を示唆する。
Step S7:
The object detection unit 104 displays on the display screen of the display unit 111 that the imaging position of the imaging unit 101 is adjusted so that the entire region of the color reaction region 902 is included in the imaging range of the imaging unit 101 . , suggests a change in the imaging position to the user.

ステップS8:
滴下検出部106は、最初に撮像された撮像画像データにおける比色反応領域の初期呈色反応色と、その後に時系列に撮像される撮像画像データにおける比色反応領域の呈色反応色との差分値を求める。
そして、滴下検出部106は、求めた差分値が滴下閾値以上であるか否かの判定を行う。このとき、滴下検出部106は、求めた差分値が滴下閾値以上である場合、被検溶液の滴下の検出が行われたとして、検出信号を経過時間検出部107に対して出力した後、処理をステップS9へ進める。これにより、経過時間検出部107は、反応時間を検出するための経過時間の計時を開始する。
一方、滴下検出部106は、求めた差分値が滴下閾値未満である場合、被検溶液の滴下の検出が行われていないとして、ステップS8の処理を繰り返す。
Step S8:
The dropping detection unit 106 detects the initial color reaction color of the colorimetric reaction area in the captured image data captured first and the color reaction color of the colorimetric reaction area in the captured image data captured in time series thereafter. Find the difference value.
Then, the drop detection unit 106 determines whether or not the obtained difference value is equal to or greater than the drop threshold. At this time, if the obtained difference value is equal to or greater than the dropping threshold, the dropping detection unit 106 determines that dropping of the test solution has been detected, and outputs a detection signal to the elapsed time detection unit 107. to step S9. As a result, the elapsed time detection unit 107 starts measuring the elapsed time for detecting the reaction time.
On the other hand, if the obtained difference value is less than the dropping threshold value, the dropping detection unit 106 repeats the process of step S8 on the assumption that dropping of the test solution has not been detected.

ステップS9:
経過時間検出部107は、計数している経過時間が、いずれかの検査項目の反応時間以上となったか否かの判定を行う。
このとき、経過時間検出部107は、経過時間がいずれかの検査項目の反応時間以上となった場合、呈色反応領域内の上記検査項目の比色反応領域における被検溶液に基づく呈色反応色の観察時間となったこと示す制御信号を、観察反応領域指示部108及び参照反応色パタン提示部109に対して出力する。
Step S9:
The elapsed time detection unit 107 determines whether or not the counted elapsed time is longer than or equal to the reaction time of any inspection item.
At this time, when the elapsed time is equal to or longer than the reaction time of any test item, the elapsed time detection unit 107 detects a color reaction based on the test solution in the colorimetric reaction region of the test item within the color reaction region. A control signal indicating that the color observation time has come is output to the observation reaction area designating section 108 and the reference reaction color pattern presenting section 109 .

ステップS10:
そして、観察反応領域指示部108及び参照反応色パタン提示部109の各々は、反応時間が経過した検査項目の情報を含む制御信号が供給された時点に、表示部111の表示画面に表示された呈色反応領域902及び参照反応色パタン標本900’の各々において、上記検査項目に対応する比色反応領域、参照比色パタンそれぞれに対するマーキングの表示を行い、呈色反応の観察、すなわち検査項目に対する判定を行うことをユーザに促す。
Step S10:
Then, each of the observation reaction region designating unit 108 and the reference reaction color pattern presenting unit 109 is supplied with the control signal including the information of the test item for which the reaction time has passed, the display screen of the display unit 111 In each of the color reaction region 902 and the reference reaction color pattern specimen 900′, markings are displayed for each of the colorimetric reaction region and the reference colorimetric pattern corresponding to the inspection item, and the color reaction is observed, that is, for the inspection item. Prompt the user to make a decision.

ステップS11:
経過時間検出部107は、現在判定している検査項目以外に、ユーザが未観察である、すなわち呈色反応の観察を促していない他の検査項目の有無を検出する。
このとき、経過時間検出部107は、呈色反応の観察を促していない他の検査項目が有る場合、すなわち反応時間の検出を行っている検査項目が残っている場合、処理をステップS9へ進める。一方、経過時間検出部107は、呈色反応の観察を促していない他の検査項目が無い場合、すなわち反応時間の検出を行っている検査項目が残っていない場合、処理を終了する。
Step S11:
The elapsed time detection unit 107 detects the presence or absence of other test items for which the user has not yet observed, that is, for which the user has not prompted observation of the color reaction, other than the currently determined test item.
At this time, if there is another test item for which the observation of the color reaction is not prompted, that is, if there is a test item for which the reaction time is being detected, the elapsed time detection unit 107 advances the process to step S9. . On the other hand, the elapsed time detection unit 107 terminates the process when there is no other test item that prompts observation of the color reaction, that is, when there is no test item for which the reaction time is being detected.

図7は、反応時間経過後における観察対象の検査項目の参照比色部と参照比色パタンとを対応させた他の表示を説明する図である。
図7においては、観察反応領域指示部108は、表示部111の表示画面111aに対して、比色反応領域903から908の各々をリアルタイムに撮像される色により表示する。そして、参照反応色パタン提示部109は、表示部111の表示画面111aにおける観察対象の検査項目の比色反応領域905の画像と並べて、この検査項目に対応する参照比色パタン905’の画像を表示する。
FIG. 7 is a diagram for explaining another display in which the reference colorimetric part of the inspection item to be observed and the reference colorimetric pattern are associated with each other after the reaction time has elapsed.
In FIG. 7, the observation reaction area designation unit 108 displays each of the colorimetric reaction areas 903 to 908 on the display screen 111a of the display unit 111 in real-time imaged colors. Then, the reference reaction color pattern presenting unit 109 displays the image of the reference colorimetric pattern 905' corresponding to the inspection item in parallel with the image of the colorimetric reaction region 905 of the inspection item to be observed on the display screen 111a of the display unit 111. indicate.

これにより、ユーザは分析キット900呈色反応領域902における観察対象の比色反応領域905と、この比色反応領域905に対応した参照比色パタン905’における観察箇所とを同時に把握できる。
このため、図5の場合と同様に、比色反応領域及びこの比色反応領域に対応する参照比色パタンの数が多くても、ユーザが容易に観察対象の比色領域を観察し、検査項目の判定を行うことが可能となる。
This allows the user to simultaneously grasp the colorimetric reaction area 905 to be observed in the color reaction area 902 of the analysis kit 900 and the observation point in the reference colorimetric pattern 905' corresponding to this colorimetric reaction area 905. FIG.
Therefore, as in the case of FIG. 5, even if the number of colorimetric reaction areas and reference colorimetric patterns corresponding to the colorimetric reaction areas is large, the user can easily observe and inspect the colorimetric areas to be observed. Items can be judged.

また、表示部111は、液晶ディスプレイなどの表示装置であり、観察反応領域指示部108及び参照反応色パタン提示部109の各々制御により、分析キット900の画像及び参照反応色パタン標本900’の画像の表示、マーキングなどの表示を行う。
または、プリンタなどの印刷装置から、反応時間を経過した検査項目の比色反応領域及びこの検査項目の参照比色パタンの各々を印刷した印刷物を出力するように構成してもよい。
The display unit 111 is a display device such as a liquid crystal display, and the image of the analysis kit 900 and the image of the reference reaction color pattern sample 900′ are displayed under the control of the observation reaction area designating unit 108 and the reference reaction color pattern presentation unit 109, respectively. display, marking, etc.
Alternatively, a printing device such as a printer may be configured to output a printed material in which each of the colorimetric reaction areas of the inspection item for which the reaction time has elapsed and the reference colorimetric pattern of this inspection item are printed.

<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について、図面を参照して説明する。
第2の実施形態は、図1に示す第1の実施形態による呈色反応観察補助システムの構成例と同様の構成をしている。以下、第1の実施形態と異なる動作について、以下に説明する。第2の実施形態においては、標準的な光源(例えばD65の光源)の環境下で参照反応色パタン標本900’における参照比色パタン903’、904’、905’、906’、…、907’、908’の各々を参照画像データとして撮像し、データ記憶部113に予め書き込んで記憶させている。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
The second embodiment has the same configuration as the configuration example of the color reaction observation assistance system according to the first embodiment shown in FIG. Operations different from those of the first embodiment will be described below. In a second embodiment, reference colorimetric patterns 903′, 904′, 905′, 906′, . , 908′ are captured as reference image data, and are written and stored in the data storage unit 113 in advance.

この第2の実施形態の構成により、観察すべき比色反応領域の撮像画像データを用いた検査項目毎の呈色反応の観察において、第1の実施形態のように、紙面上に印刷された色補正用パッチパタン909’が存在しなくとも、検査項目の判定を行う比色反応領域に対応する参照比色パタンをデータ記憶部113から読み出し、観察対象の比色反応領域に併置して表示部111の表示画面に表示することで、ユーザが容易に呈色反応を観察することが可能となる。 With the configuration of the second embodiment, in observing the color reaction for each test item using the captured image data of the colorimetric reaction region to be observed, Even if the color correction patch pattern 909′ does not exist, the reference colorimetric pattern corresponding to the colorimetric reaction area for determining the inspection item is read from the data storage unit 113 and displayed side by side with the colorimetric reaction area to be observed. By displaying on the display screen of the unit 111, the user can easily observe the color reaction.

また、すでに説明した(1)式及び(2)式の関係において、標準的な光源で撮像され、データ記憶部113に記憶されている参照反応色パタン標本900’を用いる場合、異なる光源下の環境となるため、色味の変換が必要となる。
撮像制御部103は、データ記憶部113から参照反応色パタン標本900’の3種類の色補正用パッチ1001’、1002’、1003’を読み出し、それぞれの色味を、Cgt(Rgt,Ggt,Bgt)と算出する。また、撮像制御部103は、撮像画像データにおける色補正用パッチ領域909の色補正用パッチ1001、1002及び1003の3種類の色味がCin(Rin,Gin,Bin)と算出する。この場合、色味Cgtと色味Cinとの間には、最も簡単な色補正の変換式を一例として適用した場合、以下の(1)式が成り立つ。
Further, in relation to the already explained formulas (1) and (2), when using the reference reaction color pattern sample 900′ captured with a standard light source and stored in the data storage unit 113, Since it becomes an environment, color conversion is necessary.
The imaging control unit 103 reads out the three types of color correction patches 1001′, 1002′, and 1003′ of the reference reaction color pattern sample 900′ from the data storage unit 113, and calculates the color of each of them as C gt (R gt , G gt , B gt ). The imaging control unit 103 also calculates C in (R in , G in , B in ) for the three types of color correction patches 1001, 1002, and 1003 in the color correction patch area 909 in the captured image data. . In this case, the following equation (1) holds between the tint C gt and the tint C in when the simplest conversion formula for color correction is applied as an example.

そして、撮像制御部103は、色味Cgtと色味Cinと(1)式において、上述したように、色味Cgtは、標準的な光源下で撮像された参照反応色パタン標本900’の色味であり、色成分RGBで記載すると(Rgt,Ggt,Bgt)である。
一方、色味Cinは、撮像画像データにおける色補正用パッチ領域909の各色補正用パッチの色味であり、色成分RGBで記載すると(Rin,Gin,Bin)である。
Then, the imaging control unit 103 sets the hue C gt and the hue C in in the formula (1), as described above, the hue C gt is the reference reaction color pattern sample 900 captured under the standard light source. ', which is (R gt , G gt , B gt ) when described in terms of color components RGB.
On the other hand, the tint C in is the tint of each color correction patch in the color correction patch area 909 in the captured image data, and is (R in , G in , B in ) when described in terms of color components RGB.

表示部111の表示画面111aに表示する際、分析キット900及び参照反応色パタン標本900’の各々の色味を、異なる3個の色補正用パッチ1001、1002、1003と、色補正用パッチ1001’、1002’、1003’とを用いることにより、標準的な光源で撮像された参照反応色パタン標本900’の色味と、撮像画像データにおける分析キット900の色味との組み合わせが3対以上得ることができ、(2)式で用いる行列Aが得られる。 When displaying on the display screen 111a of the display unit 111, the color of each of the analysis kit 900 and the reference reaction color pattern sample 900' is displayed using three different color correction patches 1001, 1002, and 1003 and the color correction patch 1001. By using ', 1002', and 1003', the combination of the color of the reference reaction color pattern specimen 900' imaged with the standard light source and the color of the analysis kit 900 in the captured image data is three or more pairs. and the matrix A used in equation (2) is obtained.

ここで、撮像制御部103は、データ記憶部113から3種類の色補正用パッチパタン909’の色味Cgt(Rgt,Ggt,Bgt)と、(2)式とを読み出す。そして、撮像制御部103は、撮像画像データから、3種類の色補正用パッチ909の色味Cin(Rin,Gin,Bin)を抽出し、色補正用パッチパタン909’の色味Cgt(Rgt,Ggt,Bgt)を用いて、3種類の色補正用パッチの各々に対応させた(2)式を用いて行列Aを算出する。撮像制御部103は、算出した行列Aを用いて(2)式により、標準的な光源下で撮像される色味を、任意の光源下で撮像した撮像画像データの各画素の色味に変換する。 Here, the imaging control unit 103 reads out the color C gt (R gt , G gt , B gt ) of the three types of color correction patch patterns 909 ′ and the formula (2) from the data storage unit 113 . Then, the imaging control unit 103 extracts the color C in (R in , G in , B in ) of the three types of color correction patches 909 from the captured image data, and extracts the color of the color correction patch pattern 909 ′. Using C gt (R gt , G gt , B gt ), the matrix A is calculated using equation (2) corresponding to each of the three types of color correction patches. The imaging control unit 103 uses the calculated matrix A to convert the color captured under a standard light source into the color of each pixel of the captured image data captured under an arbitrary light source according to equation (2). do.

上述したように、行列Aを求めて、(2)式を用いることにより、標準的な光源下で撮像される色味を、任意の光源下で撮像した撮像画像データの色味に変換することが可能となる。これにより、比色反応領域観察結果と、これに対応する参照比色パタンを撮像時の照明条件に統一された状態で比較することができる。この処理により、比色反応領域観察時と、参照比色パタン撮像時の照明(光源環境下)の違いの影響を排除し、高精度な呈色反応の観察を行うことができる。 As described above, by obtaining the matrix A and using the formula (2), the color captured under a standard light source can be converted into the color of the captured image data captured under an arbitrary light source. becomes possible. As a result, the observation result of the colorimetric reaction region and the corresponding reference colorimetric pattern can be compared under the same lighting condition at the time of imaging. This process eliminates the influence of the difference in illumination (under the light source environment) during observation of the colorimetric reaction region and during imaging of the reference colorimetric pattern, and enables highly accurate observation of the color reaction.

なお、本発明における図1の呈色反応観察補助システム1の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、呈色反応検出における呈色反応の観察を補助する処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
In addition, a program for realizing the functions of the color reaction observation assistance system 1 of the present invention shown in FIG. By executing the processing, a process for assisting observation of the color reaction in color reaction detection may be performed. It should be noted that the "computer system" referred to here includes hardware such as an OS and peripheral devices.
Also, the "computer system" includes a WWW system provided with a home page providing environment (or display environment). The term "computer-readable recording medium" refers to portable media such as flexible discs, magneto-optical discs, ROMs and CD-ROMs, and storage devices such as hard discs incorporated in computer systems. In addition, "computer-readable recording medium" means a volatile memory (RAM) inside a computer system that acts as a server or client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. , includes those that hold the program for a certain period of time.

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 Further, the above program may be transmitted from a computer system storing this program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in a transmission medium. Here, the "transmission medium" for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. Further, the program may be for realizing part of the functions described above. Further, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.

1…呈色反応観察補助システム
101…撮像部
101A…撮像方向
102…露光制御部
103…撮像制御部
104…対象検出部
105…観察位置特定部
106…滴下検出部
107…経過時間検出部
108…観察反応領域指示部
109…参照反応色パタン提示部
110…反応領域画像記憶制御部
111…表示部
112…照明部
113…データ記憶部
400…法線
900…分析キット
900’…参照反応色パタン標本
901…観察対象面
902…呈色反応領域
903,904,905,906,907,908…比色反応領域
903’,904’,905’,906’,907’,908’…参照比色パタン
1001,1002,1003,1001’,1002’,1003’…色補正用パッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Color reaction observation assistance system 101... Imaging part 101A... Imaging direction 102... Exposure control part 103... Imaging control part 104... Object detection part 105... Observation position specific part 106... Dropping detection part 107... Elapsed time detection part 108... Observation reaction area instruction unit 109 Reference reaction color pattern presentation unit 110 Reaction area image storage control unit 111 Display unit 112 Illumination unit 113 Data storage unit 400 Normal line 900 Analysis kit 900' Reference reaction color pattern sample 901 Observation target surface 902 Color reaction areas 903, 904, 905, 906, 907, 908 Colorimetric reaction areas 903', 904', 905', 906', 907', 908' Reference colorimetric pattern 1001 , 1002, 1003, 1001′, 1002′, 1003′, color correction patches

Claims (11)

分析キットの呈色反応領域に形成された検査項目毎の比色反応領域において、当該呈色反応領域に滴下された被検溶液に含まれる被検出対象物質による呈色反応の観察を補助する呈色反応観察補助システムであり、
撮像装置から供給される撮像画像に、前記比色反応領域の各々を含む観察対象面が含まれているか否かを判定する観察対象面検出部と、
前記観察対象面における前記比色反応領域の各々の位置を特定するための観察位置特定部と、
前記比色反応領域の各々に対して前記被検溶液の滴下が行われたことを検出する滴下検出部と、
前記滴下が行われた時点から、前記比色反応領域毎に予め設定された反応時間が経過したか否かを検出する経過時間検出部と、
表示部と、
前記反応時間が経過した前記比色反応領域に対するマークを前記表示部の画像に提示することで観察を促す観察反応領域指示部と、
前記反応時間が経過した前記比色反応領域の呈色反応色を判定するための参照反応色パタンのうち前記反応時間が経過した時刻において、その反応時間に対応する検査項目の参照比色パタンに対するマークを前記表示部の画像に提示する参照反応色パタン提示部と
を備えることを特徴とする呈色反応観察補助システム。
In the colorimetric reaction area for each test item formed in the color reaction area of the analysis kit, a display that assists observation of the color reaction by the substance to be detected contained in the test solution dropped into the color reaction area. A color reaction observation auxiliary system,
an observation target plane detection unit that determines whether or not an observation target plane including each of the colorimetric reaction regions is included in the captured image supplied from the imaging device;
an observation position specifying unit for specifying the position of each of the colorimetric reaction regions on the observation target surface;
a dropping detection unit that detects that the test solution has been dropped onto each of the colorimetric reaction regions;
an elapsed time detection unit for detecting whether or not a reaction time preset for each of the colorimetric reaction regions has elapsed from the point of time when the dropping was performed;
a display unit;
an observation reaction area instructing unit that prompts observation by presenting a mark corresponding to the colorimetric reaction area for which the reaction time has elapsed on the image of the display unit ;
At the time when the reaction time has elapsed among the reference reaction color patterns for determining the color reaction color of the colorimetric reaction area for which the reaction time has elapsed, the reference colorimetric pattern of the inspection item corresponding to the reaction time and a reference reaction color pattern presentation unit that presents a mark on the image of the display unit .
前記撮像画像における、前記経過時間検出部が前記反応時間が経過したことを検出した比色反応領域の画像である比色反応領域画像をデータ記憶部に書き込んで記憶させる呈色反応領域画像記憶制御部
をさらに備え、
前記観察反応領域指示部が前記データ記憶部から前記比色反応領域画像を読み出し、前記観察対象面における対応する前記反応時間が経過した前記比色反応領域の位置に提示する
ことを特徴とする請求項1に記載の呈色反応観察補助システム。
Color reaction area image storage control for writing and storing a colorimetric reaction area image, which is an image of a colorimetric reaction area in the captured image detected by the elapsed time detection unit that the reaction time has elapsed, in a data storage unit. further comprising
The observation reaction area designating unit reads out the colorimetric reaction area image from the data storage unit, and presents it at the position of the colorimetric reaction area on the observation target surface after the corresponding reaction time has elapsed. Item 2. The color reaction observation auxiliary system according to item 1.
参照反応色パタン提示部が、
前記参照反応色パタンが前記データ記憶部に予め書き込まれて記憶されている場合、前記観察反応領域指示部が前記比色反応領域の観察を促した際に、前記撮像画像の撮像条件に対応させて色校正した前記参照反応色パタンを提示する
ことを特徴とする請求項に記載の呈色反応観察補助システム。
The reference reaction color pattern presentation unit
When the reference reaction color pattern is pre-written and stored in the data storage unit, when the observation reaction area instructing unit prompts the observation of the colorimetric reaction area, the imaging conditions of the captured image are made to correspond. 3. The coloration reaction observation assisting system according to claim 2 , wherein the reference reaction color pattern that has been color-calibrated is presented.
観察対象面検出部が、前記観察対象面が前記撮像画像に含まれていない場合、前記観察対象面が前記撮像画像に含まれるように、前記撮像装置による撮像を行うことを促す
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の呈色反応観察補助システム。
When the observation target plane is not included in the captured image, the observation target plane detection unit prompts the imaging device to perform imaging so that the observation target plane is included in the captured image. 3. The color reaction observation assistance system according to claim 1 or 2.
前記滴下検出部が、
前記撮像画像における前記比色反応領域の各々の画像の呈色反色の変化により、前記比色反応領域それぞれに前記被検溶液が滴下されたことを検出する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の呈色反応観察補助システム。
The dropping detection unit
2. Dropping of the sample solution onto each of the colorimetric reaction regions is detected from a change in color reaction color of each image of the colorimetric reaction regions in the captured image. 4. The color reaction observation assisting system according to any one of claims 3 to 4.
前記経過時間検出部が、
前記色反応領域毎に、前記被検溶液が滴下された時点からの経過時間を計時し、前記色反応領域の前記反応時間が経過したか否かの検出を行う
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の呈色反応観察補助システム。
The elapsed time detection unit
For each colorimetric reaction area, the elapsed time from when the test solution was dropped is measured, and whether or not the reaction time of the colorimetric reaction area has elapsed is detected. The color reaction observation assistance system according to any one of claims 1 to 4.
前記観察反応領域指示部が、
前記呈色反応領域における前記反応時間が経過した前記比色反応領域を指示する画像を表示することで、当該比色反応領域の観察を促す
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の呈色反応観察補助システム。
The observation reaction area designation unit
6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein an image indicating the colorimetric reaction area for which the reaction time has elapsed in the coloration reaction area is displayed to encourage observation of the colorimetric reaction area. 1. The color reaction observation auxiliary system according to 1.
参照反応色パタン提示部が、
前記観察反応領域指示部が前記比色反応領域の観察を促した際、前記検査項目の各々前記比色反応領域の前記参照反応色パタンが記載されている呈色反応標本において、観察を促された前記比色反応領域に対応する前記参照反応色パタンを指示する
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の呈色反応観察補助システム。
The reference reaction color pattern presentation unit
When the observation reaction area instructing unit prompts observation of the colorimetric reaction area, observation is prompted in the color reaction specimen in which the reference reaction color pattern of the colorimetric reaction area of each of the inspection items is described. 7. The color reaction observation assisting system according to any one of claims 1 to 6, wherein the reference reaction color pattern corresponding to the colorimetric reaction area is designated.
前記分析キットが、前記被検出対象物質の呈色反応により前記被検出対象物質の検出を行う媒体として、少なくともpH(ピーエッチ)試験紙、尿検査紙、酸化度測定紙の簡易検査紙が用いられていること
を特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の呈色反応観察補助システム。
The analysis kit uses at least a simple test paper such as a pH test paper, a urine test paper, and an oxidation test paper as a medium for detecting the target substance to be detected by a color reaction of the target substance to be detected. The color reaction observation assisting system according to any one of claims 1 to 8, characterized in that
分析キットの呈色反応領域に形成された検査項目毎の比色反応領域において、当該呈色反応領域に滴下された被検溶液に含まれる被検出対象物質による呈色反応の観察を補助する呈色反応観察補助方法であり、
観察対象面検出部が、撮像装置から供給される撮像画像に、前記比色反応領域の各々を含む観察対象面が含まれているか否かを判定する観察対象面検出過程と、
観察位置特定部が、前記観察対象面における前記比色反応領域の各々の位置を特定するための観察位置特定過程と、
滴下検出部が、前記比色反応領域の各々に対して前記被検溶液の滴下が行われたことを検出する滴下検出過程と、
経過時間検出部が、前記滴下が行われた時点から、前記比色反応領域毎に予め設定された反応時間が経過したか否かを検出する経過時間検出過程と、
観察反応領域指示部が、前記反応時間が経過した前記比色反応領域に対するマークを表示部の画像に提示することで観察を促す観察反応領域指示過程と、
参照反応色パタン提示部が、前記反応時間が経過した前記比色反応領域の呈色反応色を判定するための参照反応色パタンのうち前記反応時間が経過した時刻において、その反応時間に対応する検査項目の参照比色パタンに対するマークを前記表示部の画像に提示する参照反応色パタン提示過程と
を含むことを特徴とする呈色反応観察補助方法。
In the colorimetric reaction area for each test item formed in the color reaction area of the analysis kit, a display that assists observation of the color reaction by the substance to be detected contained in the test solution dropped into the color reaction area. A method for assisting color reaction observation,
an observation target plane detection process in which an observation target plane detection unit determines whether or not an observation target plane including each of the colorimetric reaction regions is included in a captured image supplied from an imaging device;
an observation position specifying process for an observation position specifying unit to specify the position of each of the colorimetric reaction regions on the observation target surface;
a dropping detection step in which the dropping detection unit detects that the test solution has been dropped onto each of the colorimetric reaction regions;
an elapsed time detection process in which an elapsed time detection unit detects whether or not a reaction time preset for each of the colorimetric reaction regions has elapsed from the point of time when the dropping was performed;
an observation reaction area designation step in which an observation reaction area designation unit prompts observation by presenting a mark corresponding to the colorimetric reaction area for which the reaction time has elapsed on an image of the display unit ;
A reference reaction color pattern presenting unit provides a reference reaction color pattern for determining the color reaction color of the colorimetric reaction area for which the reaction time has passed, at the time when the reaction time has passed, corresponding to the reaction time. and a reference reaction color pattern presenting step of presenting a mark corresponding to the reference colorimetric pattern of the inspection item on the image of the display unit .
分析キットの呈色反応領域に形成された検査項目毎の色反応領域において、当該色反応領域に滴下された被検溶液に含まれる被検出対象物質による呈色反応の観察を補助する呈色反応観察補助システムの機能をコンピュータに実行させるプログラムであり、
前記コンピュータを、
撮像装置から供給される撮像画像に、前記比色反応領域の各々を含む観察対象面が含まれているか否かを判定する観察対象面検出手段、
前記観察対象面における前記比色反応領域の各々の位置を特定するための観察位置特定手段、
前記比色反応領域の各々に対して前記被検溶液の滴下が行われたことを検出する滴下検出手段、
前記滴下が行われた時点から、前記比色反応領域毎に予め設定された反応時間が経過したか否かを検出する経過時間検出手段、
前記反応時間が経過した前記比色反応領域に対するマークを表示部の画像に提示することで観察を促す観察反応領域指示手段、
前記反応時間が経過した前記比色反応領域の呈色反応色を判定するための参照反応色パタンのうち前記反応時間が経過した時刻において、その反応時間に対応する検査項目の参照比色パタンに対するマークを前記表示部の画像に提示する参照反応色パタン提示手段
として機能させるためのプログラム。
In the colorimetric reaction area for each test item formed in the color reaction area of the analysis kit, a display that assists observation of the color reaction by the substance to be detected contained in the test solution dropped into the color reaction area. A program that causes a computer to execute the functions of the color reaction observation assistance system,
said computer,
observation target plane detection means for determining whether or not an observation target plane including each of the colorimetric reaction regions is included in a captured image supplied from an imaging device;
observation position specifying means for specifying the position of each of the colorimetric reaction regions on the observation target surface;
dropping detection means for detecting that the test solution has been dropped onto each of the colorimetric reaction regions;
Elapsed time detection means for detecting whether or not a reaction time preset for each of the colorimetric reaction regions has elapsed since the dropping was performed;
Observation reaction area instructing means for prompting observation by presenting a mark corresponding to the colorimetric reaction area for which the reaction time has elapsed on the image of the display unit;
At the time when the reaction time has elapsed among the reference reaction color patterns for determining the color reaction color of the colorimetric reaction area for which the reaction time has elapsed, the reference colorimetric pattern of the inspection item corresponding to the reaction time A program for functioning as reference reaction color pattern presenting means for presenting a mark on the image of the display unit .
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