JP7226706B2 - 吐出量測定システム及び吐出量測定方法 - Google Patents

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特許法第３０条第２項適用 ウェブサイト掲載 平成３０年４月２２日 第２２回機械要素技術展 開催日 平成３０年６月２０日～２２日 日本経済新聞 平成３０年６月２１日付け朝刊

本発明は、分注装置から吐出される液体の吐出量を測定する吐出量測定システム及び吐出量測定方法に関する。

生化学又は医療等の分野では、実験や検査において液体を計量し、分注する器具として、分注装置（ピペット）が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

分注装置は、実験や検査の信頼性を担保するため、定期的に吐出量を測定され、吐出量の測定値と規定値との誤差に基づいて調整される。分注装置における吐出量の測定は、従来、分注装置から所定の試験液（通常、蒸留水）を吐出させ、吐出された試験液の重量を測定して該試験液の容量に換算することにより行われている（例えば、特許文献２の段落０００３、特許文献３、４参照）。

国際公開第２０１６／８０４１１号 特表２００７－５２４５０９号公報 特開２０１０－１２３７６号公報 特開２０１８－８１０８５号公報

従来の吐出量測定方法においては、分注装置から電子天秤上にセットされた容器内に試験液を吐出した後、天秤の指示値が安定するまでに時間がかかるため、検査時間が長くなってしまう。また、その間に試験液が蒸発してしまい、測定結果の信頼性が低下するおそれもある（特許文献３の段落０００４、特許文献４の段落００１３参照）。

さらに、従来の吐出量測定方法においては、試験液の準備、気温及び湿度等の環境調整などの事前準備が必要であるため、手間と時間がかかる。そのため、分注装置のユーザにとって、分注装置の校正を頻繁に行うことが困難である。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、分注装置からの液体の吐出量を短時間に、精度良く、且つ、簡単に測定することができる吐出量測定システム及び吐出量測定方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様である吐出量測定システムは、分注装置から吐出された液体の吐出量を測定する吐出量測定システムであって、分注装置を、該分注装置から液体を吐出するノズルの先端部を下方に向けて保持する保持部と、少なくとも前記先端部及び該先端部の下方の所定範囲を視野に収めるように配置された撮像部であって、被写体を撮像して画像データを出力する撮像部と、前記撮像部から出力される画像データに基づき、前記先端部から液滴が滴下する様子が写った複数の画像を時系列順に生成する画像生成部と、前記複数の画像に基づいて、前記先端部から滴下する各液滴の体積を算出する液滴測定部と、前記液滴測定部により算出された各液滴の体積を積算することにより、前記分注装置から吐出された液体の吐出量を算出する積算部と、を備えるものである。

上記吐出量測定システムは、前記分注装置による分注量の規定値を記憶する記憶部と、前記積算部により算出された前記吐出量と前記規定値との誤差を算出し、該誤差が許容される範囲内であるか否かを判定する判定部と、をさらに備えても良い。

上記吐出量測定システムにおいて、前記判定部は、さらに、前記誤差が許容される範囲ではないと判定した場合に、前記誤差を該範囲に収めるために必要な吐出量の補正値を算出しても良い。

上記吐出量測定システムにおいて、前記分注装置は、シリンジと、前記シリンジ内に設けられたピストンと、前記ピストンを該ピストンの軸方向に沿ってシリンジ内を往復移動するように駆動することにより、前記ノズルを通じて液体を吸入又は注出させるアクチュエータと、無線通信機能と、を有し、外部から無線送信された信号を受信して前記アクチュエータの駆動量の制御が可能な電子制御式の分注装置であり、上記吐出量測定システムは、前記判定部により算出された前記補正値に基づいて前記アクチュエータの駆動量を制御するための信号を前記分注装置に無線送信する無線通信部をさらに備えても良い。

上記吐出量測定システムは、前記補正値を表示する表示部をさらに備えても良い。

上記吐出量測定システムにおいて、前記液滴測定部は、時系列順に生成された前記複数の画像の中から、液滴が前記先端部から離れたことが検出された画像である滴下検出画像を検出する滴下検出部と、前記撮像部から出力される画像データに基づいて生成され、前記分注装置から液体を吐出させる前の状態が写った画像と、前記滴下前画像と、前記複数の画像のうち前記滴下前画像の所定フレーム前に生成され、前記先端部に垂下する液体が写った画像と、に基づいて前記先端部から滴下する各液滴の体積を算出する体積算出部と、を有しても良い。

上記吐出量測定システムにおいて、前記液滴測定部は、時系列順に生成された前記複数の画像の中から、液滴が前記先端部から離れたことが検出された画像である滴下検出画像を検出する滴下検出部と、前記複数の画像のうち、前記滴下前画像の所定フレーム前に生成された画像と、前記滴下前画像の所定フレーム後に生成された画像と、に基づいて前記先端部から滴下する各液滴の体積を算出する体積算出部と、を有しても良い。

上記吐出量測定システムは前記分注装置に対して前記撮像部の反対側に設置され、少なくとも前記先端部を照明する照明部をさらに備えても良い。

本発明の別の態様である吐出量測定方法は、分注装置から吐出される液体の吐出量を測定する吐出量測定方法であって、分注装置を、該分注装置から液体を吐出するノズルの先端部を下方に向けて保持するステップ（ａ）と、前記分注装置に液体を吐出させ、少なくとも前記先端部及び該先端部の下方の所定範囲を視野に収めるように配置された撮像部に撮像を実行させることにより、前記先端部から液滴が滴下する様子が写った複数の画像を時系列順に生成するステップ（ｂ）と、前記複数の画像に基づいて、前記先端部から滴下する各液滴の体積を算出するステップ（ｃ）と、ステップ（ｃ）において算出された各液滴の体積を積算することにより、前記先端部から吐出された液体の吐出量を算出するステップ（ｄ）と、を含むものである。

本発明によれば、分注装置のノズルの先端部から液滴が滴下する様子が写った複数の画像に基づいて各液滴の体積を算出し、これらの液滴の体積を加算することにより液体の吐出量を算出するので、天秤の指示値が安定するまでの待ち時間が不要となり、短時間に且つ精度良く吐出量を測定することが可能となる。また、試験液の準備や環境調整などの事前準備も不要となるので、簡単に吐出量を測定することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る吐出量測定システムの概略構成を示す模式図である。 図１に示す演算装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における吐出量測定システムの動作を示すフローチャートである。 図３に示す滴下検出処理を示すフローチャートである。 滴下検出処理を説明するための模式図である。 液滴の体積の算出方法を説明するための模式図である。 液滴の体積の算出方法を説明するための模式図である。 液滴の体積の算出方法を説明するための模式図である。 本発明の第１の実施形態の第１の変形例における液滴の体積の算出方法を説明するための模式図である。 本発明の第１の実施形態の第２の変形例における液滴の体積の算出方法を説明するための模式図である。 本発明の第１の実施形態の第２の変形例における液滴の体積の算出方法を説明するための模式図である。 本発明の第２の実施形態における吐出量測定システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の変形例における吐出量測定システムの動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態に係る吐出量測定システム及び吐出量測定方法について、図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。

以下の説明において参照する図面は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示しているに過ぎない。即ち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものではない。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る吐出量測定システムの概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る吐出量測定システム１は、分注装置（ピペット）１００から吐出される液体の吐出量を測定するシステムである。

分注装置は、筐体と、該筐体内に設けられて液体を収容するシリンジと、シリンジ内において該シリンジの軸方向に往復移動可能なピストンとを有し、ピストンを移動させることにより、シリンジ内の液体の吸入又は注出を行う装置である。本実施形態において吐出量の測定対象とする分注装置の種類は特に限定されない。例えば、ピストンを手動で移動させる手動式の分注装置であっても良いし、アクチュエータの駆動によってピストンを移動させる電子制御式の分注装置であっても良い。また、電子制御式の分注装置の場合、液体の吸入又は注出の操作を行うための操作ボタンが筐体の先端側（ノズル側）近傍に設けられている機種（一例として、国際公開第２０１６／８０４１１号参照）であっても良いし、上記操作ボタンが筐体の基端側端部に設けられている機種（一例として、特表２００７－５２４５０９号公報参照）であっても良い。

図１に示す分注装置１００は、電子制御式の分注装置であり、筐体１０１の先端側（ノズル１０２側）に操作ボタン１０３が設けられていると共に、筐体１０１の基端側端部にも操作ボタン１０４が設けられている。また、筐体１０１の外周面には、液体の吸入量や吐出量の設定値（規定値）等を表示する表示部１０５が設けられている。分注装置１００の内部には、ピストンを駆動する回転アクチュエータと、該回転アクチュエータはじめ各部の動作を制御する制御回路ユニットと、制御回路ユニットと外部機器（例えば、図１に示す演算装置２０）との間で無線通信を行う無線通信ユニットとが設けられている。無線通信ユニットは、ブルートゥース（登録商標）等の規格により外部装置と近距離無線通信をする通信インタフェースであり、無線通信によって外部装置から情報を受信したり、当該分注装置１００に関する情報を無線通信によって外部装置に送信したりする。なお、無線通信機能を有する電子制御式の分注装置の構成は、国際公開第２０１６／８０４１１号にも例示されている。もちろん、吐出量測定システム１において吐出量を測定可能な分注装置は、図１に示す分注装置１００に限られるものではない。

吐出量測定システム１は、分注装置１００を、ノズル１０２の先端部１０６（即ち、液体の吐出口）を下方に向けて保持する保持部１０と、被写体を撮像して画像データを出力する撮像部１２と、撮像部１２から順次出力される画像データに基づいて複数の画像を時系列順に生成し、これらの画像に基づいて、分注装置１００から吐出される液体の吐出量を算出する演算装置２０とを備える。吐出量測定システム１は、撮像部１２の視野を照明する照明部１１をさらに備えても良い。また、演算装置２０に、演算結果等を表示する表示部３０を接続しても良い。

保持部１０は、ノズル１０２の軸方向がほぼ鉛直となるように分注装置１００を保持する。本実施形態においては、分注装置１００を保持する保持部１０と、照明部１１及び撮像部１２を支持する筐体４０とを一体的に設けている。そのため、保持部１０に分注装置１００を保持させることにより、ノズル１０２の先端部１０６及び該先端部１０６の下方の所定の範囲が撮像部１２の視野に収まり、且つ該視野が十分に照明されるように、分注装置１００と撮像部１２と照明部１１との位置関係が決定される。

なお、分注装置の機種やノズルのサイズ等によって、保持部１０に分注装置１００を保持させた際のノズル１０２の先端部１０６の位置が変わることがある。そのため、筐体４０に対する分注装置１００の高さを調節するための調節機構を保持部１０に設けても良い。或いは、照明部１１及び撮像部１２の高さを調節するための調節機構を筐体４０に設けても良い。また、筐体４０は、撮像時における室内灯等の外乱光の影響を抑制するため、側壁の少なくとも一部を遮光部材によって形成することが好ましく、筐体４０の内壁を黒色にするなどして、照明部１１から出射した光の反射を抑制すると、なお好ましい。

照明部１１は、分注装置１００に対して撮像部１２の反対側に設置され、ノズル１０２の先端部近傍を、ノズル１０２の背後から照明する。照明部１１としては、先端部１０６に垂下する液体、又は、先端部１０６から滴下する液滴をほぼ均一な照度で照明することができるように、ＬＥＤ（Light Emitted Diode）面照明など、平面状の発光面を有する面光源を用いることが好ましい。或いは、点光源と、該点光源から出射した光が平行光となるように配光制御するフィルタやレンズ等の光学系とによって照明部１１を構成しても良い。

撮像部１２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を有し、所定の撮像フレームレートで動画又静止画の撮像が可能なカメラである。撮像素子は、撮像部１２に入射し、光学系により結像させられた光（被写体像）を受光面において受光し、光電変換を行うことにより電気信号を生成する。撮像部１２は、この電気信号に対し、増幅、Ａ／Ｄ変換等の所定の信号処理を施すことにより画像データを生成して演算装置２０に出力する。

撮像部１２としては、先端部１０６近傍を近距離（例えば、数ｃｍ）から撮像することができるように、好ましくは、カメラモジュールの外径が数ｍｍ～十数ｍｍ程度、且つ、焦点距離が数ｍｍ～数十ｍｍ程度の小型カメラを用いると良い。

撮像部１２のスペックは、吐出量算出アルゴリズムに応じて適宜選択することができる。後述するように、本発明の第１の実施形態においては、先端部１０６に液体が垂下している状態が写った画像を用いて吐出量を算出するので、それほど大きなサイズ（画素数が多い）の撮像素子は必須ではない。具体的には、本実施形態の場合、撮像素子におけるトータルの画素数が５０万画素以下の汎用の製品を用いることができる。また、本実施形態において、撮像フレームレートは、例えば５０～１２０ｆｐｓ（フレームレート／秒）程度であれば良く、演算装置２０を操作することによりユーザが所望の値を設定できるようにしても良い。

もっとも、画素数が多い（例えば、数百万画素の）撮像素子を用い、吐出量算出アルゴリズムに応じて、撮像素子から取り込む信号の範囲、即ち、実効的な撮像領域を制限するように制御しても良い。また、吐出量算出アルゴリズムに応じて撮像フレームレートを変更しても良い。

図２は、演算装置２０の概略構成を示すブロック図である。演算装置２０としては、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やノートＰＣ等の汎用のコンピュータを用いても良いし、吐出量測定システム１専用に構成した機器であっても良い。図２に示すように、演算装置２０は、通信部２１と、入出力部２２と、操作入力部２３と、記憶部２４と、演算部２５とを備える。

通信部２１は、例えばソフトモデム、ケーブルモデム、無線モデム、ＡＤＳＬモデム等を用いて構成され、演算装置２０を通信ネットワークに接続し、通信ネットワークに接続された他の機器との間で情報の送受信を行う通信インタフェースである。通信ネットワークとしては、インターネット、ＬＡＮ、電話通信回線、ブルートゥース（登録商標）、ＷｉＦｉ(Wireless Fidelity)、その他の通信回線やこれらの組み合わせ等であり、有線であっても良く、無線であっても良い。

入出力部２２は、撮像部１２や表示部３０等の各種外部機器との間で画像データや種々の信号の入出力を行う外部インタフェースである。

操作入力部２３は、キーボード、マウス、入力ボタン、スイッチ等の入力デバイスによって構成され、ユーザによりなされた操作に応じた信号を演算部２５に入力する。

記憶部２４は、ディスクドライブやＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリなどのコンピュータ読取可能な記憶媒体を用いて構成される。記憶部２４は、オペレーティングシステムプログラムやドライバプログラムの他、演算装置２０に所定の動作を実行させるためのプログラムや、該プログラムの実行中に使用される各種データ及び設定情報等を記憶する。詳細には、記憶部２４は、分注装置１００から吐出される液体の吐出量を測定するための吐出量測定プログラムを記憶するプログラム記憶部２４１と、撮像部１２から出力された画像データに基づいて生成される画像を記憶する画像記憶部２４２とを有する。また、記憶部２４は、分注装置１００において設定された分注量の規定値や、該規定値に対して許容される誤差の範囲（例えば、規定値±数％など）を記憶しても良い。

演算部２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のハードウェアを用いて構成され、プログラム記憶部２４１に記憶されているプログラムを読み込んで実行することにより、演算装置２０の各部へのデータ転送や指示を行い、演算装置２０の動作を統括的に制御する。また、演算部２５は、プログラム記憶部２４１に記憶された吐出量測定プログラムを実行することにより、撮像部１２から取得した画像データに基づいて、分注装置１００から吐出される液体の吐出量を測定する演算処理を実行する。詳細には、演算部２５が吐出量測定プログラムを実行することにより実現される機能部には、撮像制御部２５１と、画像生成部２５２と、液滴測定部２５３と、積算部２５４と、判定部２５５とが含まれる。

撮像制御部２５１は、撮像部１２に対する撮像の開始及び終了を制御すると共に、所定の撮像フレームレートで撮像を実行するように撮像部１２の動作を制御する。また、撮像制御部２５１は、撮像部１２が備える撮像素子に対して実効的な撮像領域を制限する制御を行っても良い。撮像領域を制御する場合、ノズル１０２の径や、先端部１０６から垂下する液体の長さや、液体の滴下周期（先端部１０６から液体が離れて落下する時間間隔）等に応じて、視野内の必要な範囲を画像に収めつつ、画像信号に対する処理の負荷を軽減することができる。

画像生成部２５２は、撮像部１２から入出力部２２を介して順次入力される画像データに対し、デモザイキング、ホワイトバランス処理、ガンマ補正等の所定の画像処理を施すことにより、複数の画像を時系列順に生成する。

液滴測定部２５３は、画像生成部２５２により生成された複数の画像に対する画像処理により、ノズル１０２の先端部１０６から滴下する各液滴の体積を算出する演算を行う。詳細には、液滴測定部２５３は、滴下検出部２５３ａと、画像取得部２５３ｂと、体積算出部２５３ｃとを有する。

滴下検出部２５３ａは、画像生成部２５２により時系列順に生成された複数の画像から、ノズル１０２の先端部１０６から液滴が滴下した直後の様子が写った画像（以下、滴下検出画像という）を検出する処理（滴下検出処理）を行う。

画像取得部２５３ｂは、滴下検出部２５３ａにより検出された滴下検出画像に基づいて、画像生成部２５２により生成された複数の画像から、液滴の体積算出に用いられる画像を取得する。

体積算出部２５３ｃは、画像取得部２５３ｂにより取得された画像に基づいて、ノズル１０２から滴下する各液滴の体積を算出する。

積算部２５４は、液滴測定部２５３により算出された液滴の体積を積算することにより、分注装置１００から吐出された液体の体積（吐出量）を算出する。

判定部２５５は、積算部２５４により算出された吐出量と、分注装置１００において設定された分注量の規定値との誤差を算出し、この誤差が許容される範囲内であるか否かを判定する。また、判定部２５５は、上記誤差が許容範囲内でないと判定した場合に、上記誤差を許容範囲内に収めるために必要な吐出量の補正値を算出しても良い。或いは、測定対象が電子制御式の分注装置である場合、判定部２５５は、上記誤差を許容される範囲内に収めるために必要なアクチュエータの駆動量（例えば、回転アクチュエータの回転数）を算出しても良い。

なお、演算部２５のハードウェア構成は上述したものに限定されず、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの回路を用いて、演算部２５の各機能構成を実現しても良い。

表示部３０は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等によって構成され、演算装置２０の制御の下で、演算装置２０により生成された画像や、液滴の体積の算出結果等を表示する。

図１に示すように表示部３０の画面には、吐出量の測定開始の指示を入力するためのスタートボタンａ１０、撮像部１２により撮像された画像が表示される画像表示領域ａ１１、画像表示領域ａ１１に表示中の画像に写った液体（液滴）の体積が表示される液滴量表示領域ａ１２、分注装置１００において設定されている分注量が表示される規定分注量表示領域ａ１３、分注装置１００から吐出された液体の吐出量が表示される吐出量表示領域ａ１４、吐出量の補正値が表示される補正値表示領域ａ１５等が設けられている。この他、表示部３０の画面に、体積が算出された各液滴の測定履歴の表示欄ａ１６や、体積が算出された各液滴の画像を順次表示させるためのアイコンａ１７等を設けても良い。

次に、本実施形態に係る吐出量測定方法について説明する。図３は、本実施形態における吐出量測定システム１の動作を示すフローチャートである。

分注装置１００の吐出量測定に先立って、ユーザは、分注装置１００に液体を吸入し、ノズル１０２を下方に向けて保持部１０に保持させる。この際、撮像部１２により撮像された画像を表示部３０に表示させ、画像を見ながら、ノズル１０２の先端部１０６及び該先端部１０６の下方の所定範囲が撮像部１２の視野に入るように、分注装置１００、照明部１１、及び撮像部１２の位置関係を調整する。

また、本実施形態においては、ノズル１０２の先端に垂下する液体が写った画像を用いて、当該液体が液滴としてノズル１０２から離れて落下した際の体積を算出する。そのため、ノズル１０２の先端に垂下する液体全体が撮像部１２の視野に収まるように、撮像部１２とノズル１０２との間の距離や、演算装置２０において生成される画像のサイズに対応する撮像素子における実効的な撮像領域や、撮像フレームレート等を、予め調整しておく。

ユーザが、演算装置２０に対して所定の操作（例えば、マウスを用いたスタートボタンａ１０に対するクリック操作）を行うと、吐出量測定システム１は、吐出量の測定を開始する。

ステップＳ１１において、演算装置２０（撮像制御部２５１）は、撮像部１２に所定の撮像フレームレートで撮像を開始させる。それにより、画像生成部２５２は、撮像部１２から入力される画像データに基づいて、画像の生成を開始する。この際、演算装置２０は、分注装置１００からまだ液体を吐出させていない状態の画像、即ち、ノズル１０２の先端部１０６のみが写った画像を生成し、基準画像としてメモリに保存しておく。基準画像は１枚あれば良い。

ユーザが分注装置１００の操作ボタン１０３（又は操作ボタン１０４）を操作し、液体の吐出を開始させると、ノズル１０２の先端部１０６から液滴が滴下する様子が写った画像の画像データが、撮像部１２から演算装置２０に順次入力されるようになる。画像生成部２５２は、入力される画像データに基づいて画像を時系列順に生成し、画像記憶部２４２に格納する。

なお、演算装置２０は、撮像が開始されてから所定時間（例えば、数秒）が経過した後、具体的には、分注装置１００が液体の吐出を開始してから終了するまでに相当する時間の経過後、撮像部１２からの画像データの取り込みを休止しても良い。ユーザは、所望の時間を上記所定時間として予め設定しておいても良い。

続くステップＳ１２において、滴下検出部２５３ａは、画像生成部２５２により生成された複数の画像から、液滴が落下した直後の画像を検出する滴下検出処理を実行する。図４は、滴下検出処理を示すフローチャートである。図５は、滴下検出処理を説明するための模式図である。図５においては、画像生成部２５２により生成された画像が時系列順に並べられている。

図５に示す画像Ｍ（１）～Ｍ（６）に写ったノズル１０２の像ｍ１０は、図１に示すノズル１０２の先端部１０６近傍を表している。また、画像Ｍ（１）、Ｍ（２）には、ノズル１０２から離れて落下する液滴の一部と、ノズル１０２の先端部に形成され始めた液溜まりが写っている。画像Ｍ（３）、Ｍ（４）、Ｍ（５）においては、落下する液滴は視野から消え、ノズル１０２の先端部に液溜まりが徐々に成長している様子が写っている。画像Ｍ（６）には、成長した液溜まりがノズル１０２から離れ、液滴として落下している様子が写っている。以下、画像が生成された順序を表すパラメータをｉとし、ｉ番目に生成された画像を画像Ｍ（ｉ）と記す。

まず、ステップＳ１２１において、滴下検出部２５３ａは、滴下検出処理対象の画像Ｍ（ｉ）から、予め設定された判定領域の画素の画素値を取得する。ここで、判定領域は、ノズルの像ｍ１０の先端部から所定の距離（画素数）Ｚだけ離れた位置にある幅Δｚの領域Ｊである。この領域Ｊは、成長した液溜まりがノズル１０２から離れ、液滴として滴下する際に液が切れる位置に設定される。距離Ｚは、使用するノズル１０２の径や液体の粘度、滴下周期、ワークディスタンス（撮像部１２とノズル１０２との距離）等によって変化するため、例えば、測定を行うノズル１０２や液体の種類等に応じて予め取得しておくと良い。また、幅Δｚは、１画素～数画素に相当する幅である。

続くステップＳ１２２において、滴下検出部２５３ａは、判定領域Ｊは背景であるか否かを判定する。ここで、背景とは、被写体である液体が写っていない領域のことである。詳細には、滴下検出部２５３ａは、判定領域Ｊに含まれる各画素の輝度が閾値以上であるか否かを判定し、判定領域Ｊに含まれる全画素の輝度が閾値以上である場合に、判定領域Ｊは背景であると判定する。例えば、図５に示す画像Ｍ（１）、Ｍ（２）、Ｍ（６）における判定領域Ｊは背景であると判定され（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、画像Ｍ（３）、Ｍ（４）、Ｍ（５）における判定領域Ｊは背景でないと判定される（ステップＳ１２２：Ｎｏ）。

判定領域Ｊが背景ではない場合（ステップＳ１２２：Ｎｏ）、滴下検出部２５３ａは、パラメータｉをインクリメントする（ステップＳ１２３）。その後、処理はステップＳ１２１に移行する。

他方、判定領域Ｊが背景である場合（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、続いて滴下検出部２５３ａは、画像Ｍ（ｉ）の直前に取得された画像Ｍ（ｉ－１）における判定領域Ｊが背景であるか否かを判定する（ステップＳ１２４）。例えば、図５に示す画像Ｍ（２）に対し、直前の画像Ｍ（１）における判定領域Ｊは背景である（ステップＳ１２４：Ｙｅｓ）。他方、画像Ｍ（６）に対し、直前の画像Ｍ（５）における判定領域Ｊは背景ではない（ステップＳ１２４：Ｎｏ）。

直前の画像Ｍ（ｉ－１）における判定領域Ｊが背景である場合（ステップＳ１２４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１２３に移行する。

他方、画像Ｍ（ｉ－１）における判定領域Ｊが背景でない場合（ステップＳ１２４：Ｎｏ）、滴下検出部２５３ａは、画像Ｍ（ｉ－１）が撮像された時刻の近傍で液滴がノズル１０２から離れて滴下した、即ち、画像Ｍ（ｉ）が滴下検出画像であると判断する（ステップＳ１２５）。

続くステップＳ１２６において、滴下検出部２５３ａは、分注装置１００から液体が吐出する様子が写った一連の画像の全てに対して滴下検出処理が完了したか否かを判断する。滴下検出処理が完了したか否かは、例えば、連続する所定数以上のフレームから滴下検出画像が検出されなくなったか、滴下検出処理を開始してから所定時間が経過したか、画像生成部２５２により新たな画像が生成されなくなったか（撮像部１２からの画像データの入力が停止されたか）等により判断することができる。

一連の画像の全てに対する滴下検出処理が未だ完了しない場合（ステップＳ１２６：Ｎｏ）、処理はステップＳ１２３に移行する。他方、一連の画像の全てに対する滴下検出処理が完了した場合、処理はメインルーチンに戻る。

再び図３を参照すると、ステップＳ１２に続くステップＳ１３において、画像取得部２５３ｂは、滴下検出処理の結果に基づいて、ステップＳ１１において生成された複数の画像の内から、液滴の体積算出に用いられる画像を取得する。本実施形態においては、ステップＳ１２で滴下検出画像であると判断された各画像と、各滴下検出画像の所定フレーム（例えば１フレーム前）に生成された画像（以下、滴下前画像という）と、ステップＳ１１において保存しておいた基準画像とを取得する。

続くステップＳ１４において、体積算出部２５３ｃは、ステップＳ１３において取得された画像を用いて、液滴の体積を算出する。図６～図８は、本実施形態における液滴の体積の算出方法を説明するための模式図である。

ここで、図５に示すように、時系列順に生成された画像を観察すると、ノズルの先端では液溜まりが徐々に成長し（画像Ｍ（１）～Ｍ（３）参照）、ノズルの先端に液体が垂下するようになると共に、ノズルの先端近傍に生じたくびれが徐々に細くなる（画像Ｍ（４）、Ｍ（５）参照）。そして、くびれの辺りで液体がちぎれ、くびれよりも下の部分の液体が液滴として落下する（画像Ｍ（６）参照）。このとき、くびれよりも上の部分の液体はノズルに付着したまま残留する。そのため、液滴が落下する前（画像Ｍ（５）参照）にノズルに垂下していた液体の体積は、液滴が落下した後（画像Ｍ（６）参照）にノズルに残留していた液体の体積と落下中の液滴の体積との和に実質的に等しい。

そこで、体積算出部２５３ｃは、まず、図６に示すように、滴下前画像Ｍ（ｉ－１）と基準画像Ｍとの差分画像Ｄ１を作成し、差分画像Ｄ１に二値化処理を施すことにより、ノズルに垂下する液体の像ｍ１１の領域を抽出する。そして、抽出された液体の像ｍ１１の領域を、ノズルに垂下する液体の投影像と見做し、液体の像ｍ１１の領域を鉛直軸回りに回転させた回転体の体積Ｖ１を算出する。

また、体積算出部２５３ｃは、図７に示すように、滴下検出画像Ｍ（ｉ）と基準画像Ｍとの差分画像Ｄ２を作成し、差分画像Ｄ２に二値化処理を施すことにより、ノズルに残留する液体の像ｍ１２の領域を抽出する。差分画像Ｄ２の作成にあたっては、滴下検出画像Ｍ（ｉ）のうち、ノズルの像ｍ１０の先端部から所定距離以上離れた領域を予め消去しておくことにより、ノズルから落下する液滴の像を除去しておいても良い。具体的には、滴下検出処理の際に使用した距離Ｚ又は距離Ｚ＋Δｚ以上ノズルの像ｍ１０の先端部から離れた領域を消去すると良い。そして、体積算出部２５３ｃは、抽出された液体の像ｍ１２の領域を、ノズルに残留する液体の投影像と見做し、液体の像ｍ１２の領域を鉛直軸回りに回転させた回転体の体積Ｖ２を算出する。

さらに、体積算出部２５３ｃは、ノズルに垂下する液体の像ｍ１１に基づいて算出された体積Ｖ１から、ノズルに残留する液体の像ｍ１２に基づいて算出された体積Ｖ２を差し引いた値を、ノズルから落下する液滴の体積Ｖ３として出力する。なお、体積Ｖ３の算出後、又は体積Ｖ１、Ｖ２を算出する前又は後において、画像内のオブジェクトに基づいて算出された体積を実際のスケールに換算するキャリブレーションを行っても良い。このキャリブレーションは、例えば、ノズルに垂下する液体の代わりに校正証明の取れたボールゲージを撮像して算出された体積の値をもとに行うことができる。

回転体の体積Ｖ１、Ｖ２の算出方法は特に限定されない。例えば、ノズルに垂下する液体及びノズルに残留する液体の各々を、１つの回転軸回りの回転体と見做し、液体の像ｍ１１、ｍ１２の各領域をもとに積分演算を行っても良い。或いは、図８に示すように、ノズルに垂下する液体及びノズルに残留する液体の各々を、鉛直方向の軸と直交する面でスライスした円盤を積み重ねたオブジェクトと見做し、液体の像ｍ１１、ｍ１２の各々を所定の高さ（例えば１ピクセル）でスライスしたバーの幅（水平方向の長さ）を直径とする円柱の体積を積算しても良い。

また、体積算出部２５３ｃは、体積Ｖ１、Ｖ２の算出に先立って、差分画像Ｄ１、Ｄ２に二値化処理を施すことにより抽出される領域に対し、穴埋め処理を行っても良い。ここで、照明部１１と撮像部１２との間に位置する液滴は、あたかも凸レンズのように、当該液滴の中心に入射する光をほぼ真っ直ぐに透過させ、液滴の周縁部に入射する光を大きく屈折・散乱させる。本実施形態においては、この液滴の周縁部において光が屈折・散乱することにより形成される輪郭を検出することで、液滴の像の領域を抽出する。そのため、差分画像Ｄ１に二値化処理を施した二値画像においては、液滴の像ｍ１１に相当する領域が抽出されるものの、液滴の像ｍ１１の中心部近傍の明るい部分に相当する領域が抜けた状態になることがある。そこで、体積算出部２５３ｃは、抽出された領域に対し、モフォロジー処理などの公知の手法を利用した穴埋め処理（孤立点除去処理）を行う。体積算出部２５３ｃは、それにより得られた二値画像に対し、ブロブ（ｂｌｏｂ）処理を行うことにより、１つの面積塊として、液体の像ｍ１１に相当する領域を抽出し、この領域に基づいて、体積変換のための演算処理を行う。

続くステップＳ１５において、積算部２５４は、液滴測定部２５３により算出された各液滴の体積を積算することにより、分注装置１００から吐出された液体の吐出量を算出する。

ここで、ノズルから液体を滴下させた際、最後の１滴がノズルから離れずに、ノズルの先端に残留することがある。そのため、液滴測定部２５３は、ノズルの先端に残留した液体の体積も算出し、積算部２５４は、この液体の体積も、液体の吐出量の一部として積算する。実際に分注する際には、ノズルの先端に溜まった液体を分注先の容器に接触させるなどして、容器側に移すからである。ノズルの先端に残留した液体の体積は、液体が残留している状態が写った画像から基準画像を差し引くことにより求めることができる（図６参照）。

続くステップＳ１６において、判定部２５５は、積算部２５４により算出された吐出量と、分注装置１００において設定された分注量の規定値との誤差を算出し、この誤差が許容される範囲内である否かを判定する。そして、誤差が許容範囲を外れる場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、判定部２５５は、誤差を許容範囲内に収めるために必要な吐出量の補正値を算出し（ステップＳ１７）、さらに表示部３０に表示させる。他方、誤差が許容範囲内である場合、吐出量測定システム１は動作を終了する。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態においては、ノズル１０２の先端部１０６から液滴が滴下する様子が写された複数の画像に基づいて、各液滴の体積を算出し、これらの液滴の体積を積算することにより分注装置１００からの吐出量を測定する。従って、従来のように天秤を用いて試験液の重量を測定する場合と比較して、短時間に吐出量を測定することが可能となる。また、ノズル１０２から液体が吐出された直後に撮像された画像を用いるので、従来のように試験液の蒸発による測定誤差が生じることはなく、精度良く吐出量の測定を行うことが可能となる。

また、本発明の第１の実施形態によれば、吐出量の測定にあたって、所定の試験液の準備や、気温や湿度等の環境調整といった事前準備が不要となる。従って、分注装置１００のユーザであっても、自身で簡単に吐出量の測定を行うことが可能となる。

また、本発明の第１の実施形態によれば、ノズル１０２の先端部及びノズル１０２に付着している液体を被写体とするので、被写体の位置が非常に安定しており、画角を狭い範囲に抑えることができる。従って、撮像部１２と被写体との距離の変化に起因する焦点のボケや、それに伴う液滴の体積の算出精度の低下を抑制することが可能となる。

また、本発明の第１の実施形態によれば、ノズル１０２の先端部１０６及びノズル１０２に付着している液体を被写体とするので、照明部１１による照明エリアを狭い範囲に抑えることができる。従って、照明部１１として小型で安価な機器を用いることができると共に、照明部１１の設置スペースを抑制することができ、省電力を図ることも可能となる。つまり、吐出量測定システム１全体を小型化することが可能となる。

さらに、本発明の第１の実施形態によれば、分注装置１００の吐出量の算出結果に基づき、必要な補正量を算出して表示するので、ユーザは、この補正量を参照して分注装置１００のメンテナンスを行うことができる。

（第１の変形例）
次に、本発明の第１の実施形態の第１の変形例について説明する。本変形例に係る吐出量測定システムの構成及び吐出量測定方法は全体として上記第１の実施形態と同様であり（図１及び図２参照）、本変形例においては、液滴の体積算出に使用する画像、及び、液滴の体積の算出処理が上記第１の実施形態と異なる。図９は、本変形例における液滴の体積の算出方法を説明するための模式図である。

図３に示すステップＳ１３において、画像取得部２５３ｂは、滴下検出処理の結果に基づいて、ステップＳ１１において生成された複数の画像の内、各滴下検出画像の所定フレーム（例えば１～２フレーム）前の画像と、各滴下検出画像の所定フレーム（例えば１～２フレーム）後の画像とを、液滴の体積算出用の画像として取得する。

図９には、ある滴下検出画像Ｍ（ｉ）の１フレーム前の画像である滴下前画像Ｍ（ｉ－１）と、該滴下検出画像Ｍ（ｉ）の１フレーム後の画像である滴下後画像Ｍ（ｉ＋１）とが図示されている。なお、滴下前画像と滴下後画像との間のフレーム間隔は、撮像フレームレートに応じて適宜設定すれば良い。

また、ステップＳ１４において、体積算出部２５３ｃは、ステップＳ１３において取得された画像を用いて液滴の体積を算出する。本変形例において、体積算出部２５３ｃは、図９に示すように、滴下前画像Ｍ（ｉ－１）から滴下後画像（ｉ＋１）を差し引くことにより差分画像Ｄ３を作成し、この差分画像Ｄ３に二値化処理を施すことにより、液体の像ｍ１３の領域を抽出する。そして、抽出された液体の像ｍ１３の領域を、鉛直軸回りに回転させた回転体の体積を、液滴の体積として算出する。なお、該回転体の体積算出の前又は後において、画像内のオブジェクトに基づいて算出された体積を実際のスケールに換算するキャリブレーションを行っても良い。

（第２の変形例）
次に、本発明の第１の実施形態の第２の変形例について説明する。本変形例に係る吐出量測定システムの構成及び吐出量測定方法も、全体として上記第１の実施形態と同様であり（図１及び図２参照）、本変形例においても、液滴の体積算出に使用する画像、及び、液滴の体積の算出処理が上記第１の実施形態と異なる。図１０及び図１１は、本変形例における液滴の体積の算出方法を説明するための模式図である。

本変形例においては、ノズル１０２の先端部１０６から離れて落下する液滴が写った画像に基づいて、当該液滴の体積を算出する。そのため、先端部１０６から離れて落下する１つの液滴を複数フレーム（例えば、３フレーム以上）にわたって撮像できるように、撮像部１２とノズル１０２との間の距離や、演算装置２０において生成される画像のサイズに対応する撮像素子における実効的な撮像領域や、撮像フレームレート等を調整する。一例として、液滴の落下速度を考慮して、演算装置２０において生成される画像の垂直方向の長さを、液滴の像の３～９倍程度にすることが好ましい。これは、垂直方向の長さが短すぎる場合、落下する液滴がすぐに視野から外れてしまい、長すぎる場合、画像の下方では加速した液滴の像がぼけてしまうため、いずれにしても画像処理に使用するには適さないからである。他方、液滴が落下する際の擾乱を考慮しつつ、画像のサイズを抑制するため、画像の水平方向の長さ（幅）を、液滴の像の１．５～２倍程度にすることが好ましい。

図３に示すステップＳ１３において、画像取得部２５３ｂは、滴下検出処理の結果に基づいて、ステップＳ１１において生成された複数の画像の内、各滴下検出画像と、各滴下検出画像に続く所定数の画像とを、液滴の体積算出用の画像として取得する。

図１０には、ある滴下検出画像Ｍ（ｉ）と、この滴下検出画像Ｍ（ｉ）に続く４フレーム分の画像Ｍ（ｉ＋１）～Ｍ（ｉ＋４）とが図示されている。なお、各液滴の体積算出のために取得する画像の数は、図１０に例示するような５つに限定されず、体積算出処理のアルゴリズムに応じて必要な枚数を適宜取得すれば良い。

また、ステップＳ１４において、体積算出部２５３ｃは、ステップＳ１３において取得された画像を用いて液滴の体積を算出する。滴下検出画像Ｍ（ｉ）及びこれに続く複数の画像Ｍ（ｉ＋１）、Ｍ（ｉ＋２）、…から液滴の体積を算出する方法としては、公知の種々の方法を用いることができる。一例として、取得された複数の画像を互いに加算又は減算するなどして、ノズルの像ｍ１０やその他のノイズを除去することにより、落下中の液滴の像を抽出する。そして、図１１に示すように、二値化処理により液滴の像の２次元領域ｍ１４を抽出し、この２次元領域ｍ１４を鉛直軸回りに回転させた回転体の体積を、液滴の体積として算出する。もちろん、該回転体の体積算出の前又は後において、画像内のオブジェクトに基づいて算出された体積を実際のスケールに換算するキャリブレーションを行っても良い。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る吐出量測定システムの構成は、全体として上記第１の実施形態と同様である（図１及び図２参照）。本実施形態は、無線通信機能を有する分注装置１００を吐出量の測定対象とし、演算装置２０から分注装置に制御信号を無線送信することにより、分注装置１００の吐出量を自動測定して、キャリブレーションを行うものである。

図１２は、本発明の第２の実施形態における吐出量測定システムの動作を示すフローチャートである。分注装置１００の吐出量測定に先立って、ユーザは、分注装置１００に液体を吸入し、ノズル１０２を下方に向けて保持部１０に保持させると共に、１回あたりの分注量の規定値を演算装置２０に入力する。

ユーザが、演算装置２０に対して所定の操作（例えば、マウスを用いたスタートボタンａ１０に対するクリック操作）を行うと、吐出量測定システム１は、吐出量の測定を開始する。

ステップＳ２０において、演算装置２０（撮像制御部２５１）は、撮像部１２に、所定の撮像フレームレートで撮像を開始させる。それにより、演算装置２０の画像生成部２５２は、撮像部１２から入力される画像データに基づいて、画像の生成を開始する。この際、演算装置２０は、ノズル１０２の先端部１０６のみが写った画像を生成し、基準画像としてメモリに保存しておく。基準画像は１枚あれば良い。

続くステップＳ２１において、演算装置２０は、分注装置１００に向けて、液体の吐出開始を指示する信号を無線送信する。分注装置１００は、受信した信号に従って、液体の吐出を開始する。それにより、ノズル１０２の先端部１０６から液滴が滴下する様子が写った画像の画像データが、撮像部１２から演算装置２０に順次入力されるようになる。画像生成部２５２は、入力される画像データに基づいて画像を時系列順に生成し、画像記憶部２４２に格納する。

その後のステップＳ１２～Ｓ１７は、第１の実施形態と同様である。なお、演算装置２０は、ステップＳ２１において信号を送信してから所定時間（例えば、数秒）が経過した後、具体的には、分注装置１００が液体の吐出を開始してから終了するまでに相当する時間の経過後、撮像部１２からの画像データの取り込みを休止しても良い。ユーザは、所望の時間を上記所定時間として予め設定しておいても良い。

ステップＳ１７に続くステップＳ２２において、演算装置２０は、ステップＳ１７において算出された補正値に基づき、分注装置１００が備えるアクチュエータの駆動量（例えば、回転アクチュエータの回転数）を制御するための信号を無線送信する。即ち、測定された吐出量と規定値との誤差が小さくなるように、分注時におけるアクチュエータの駆動量を調整する。その後、吐出量測定システムは動作を終了する。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、分注装置１００の吐出動作を開始させる制御信号を演算装置２０から無線送信するので、分注装置１００の吐出量を自動で測定することが可能となる。この場合、ユーザが分注装置１００の操作ボタンを直接操作する必要がなくなるので、分注装置１００の位置ずれ等を防止できるという効果もある。

また、本発明の第２の実施形態によれば、分注装置１００の吐出量を補正するための制御信号を演算装置２０から無線送信するので、分注装置１００のキャリブレーションを自動で行うことが可能となる。

（変形例）
次に、本発明の第２の実施形態の変形例について説明する。上記第２の実施形態においては、液体の吐出量を１回測定し、その測定結果に基づいて分注装置１００のキャリブレーションを行うこととした。しかしながら、液体の吐出量を複数回測定し、それらの測定結果に基づいてキャリブレーションを行うこととしても良い。

図１３は、本発明の第２の実施形態の変形例における吐出量測定システムの動作を示すフローチャートである。分注装置１００の吐出量測定に先立って、ユーザは、分注装置１００に液体を吸入し、ノズル１０２を下方に向けて保持部１０に保持させると共に、１回あたりの分注量の規定値を演算装置２０に入力する。分注装置１００への液体の吸入量は、１回の分注量×吐出量の測定回数以上とする。例えば、１回の分注量が４０μｌであり、吐出量の測定回数が５回である場合、ユーザは、分注装置１００に２００μｌ以上の液体を吸入させる。吐出量の測定回数は、予め設定された固定値であっても良いし、ユーザが演算装置２０に入力することにより設定される回数であっても良い。

ユーザが、演算装置２０に対して所定の操作（例えば、マウスを用いたスタートボタンａ１０に対するクリック操作）を行うと、吐出量測定システム１は、吐出量の測定を開始する。ステップＳ２０～Ｓ１５は、上記第２の実施形態と同様である。

ステップＳ１５に続くステップＳ３１において、演算部２５は、設定された回数だけ吐出量の測定を行ったか否かを判断する。設定された回数だけ測定を行っていない場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、処理はステップＳ２０に戻る。

他方、設定された回数だけ測定を行った場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、演算部２５は、測定された吐出量の平均値及びばらつきを算出する（ステップＳ３２）。ばらつきとしては、標準偏差であっても良いし、分散であっても良い。

続くステップＳ３３において、演算部２５は、ステップＳ３２において算出されたばらつきが許容範囲内であるか否かを判定する。ばらつきの許容範囲は、ユーザが予め演算装置２０に入力しておくことにより設定しても良い。

ばらつきが許容範囲内である場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１６に移行する。その後のステップＳ１６～Ｓ２２は、第２の実施形態と同様である。なお、ステップＳ１６における誤差としては、ステップＳ３２において算出された吐出量の平均値と分注量の規定値との誤差を用いれば良い。

他方、ばらつきが許容範囲内でない場合（ステップＳ３３：Ｎｏ）、演算部２５は、測定エラーが生じた旨を表示部３０に表示させる。その後、吐出量測定システム１は動作を終了する。

以上説明したように、本変形例によれば、複数回行われた吐出量の測定結果に基づいて分注装置１００のキャリブレーションを行うので、キャリブレーションの精度をより向上させることができる。

また、本変形例によれば、複数回行われた吐出量の測定結果のばらつきを算出することにより測定精度を検証するので、より信頼性の高いキャリブレーションを行うことができる。

以上説明した本発明は、上記第１及び第２の実施形態並びに変形例に限定されるものではなく、上記第１及び第２の実施形態並びに変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上記第１及び第２の実施形態並びに変形例に示した全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成しても良いし、上記実施形態及び変形例に示した構成要素を適宜組み合わせて形成しても良い。

１ 吐出量測定システム
１０ 保持部
１１ 照明部
１２ 撮像部
２０ 演算装置
２１ 通信部
２２ 入出力部
２３ 操作入力部
２４ 記憶部
２５ 演算部
３０ 表示部
４０ 筐体
１００ 分注装置
１０１ 筐体
１０２ ノズル
１０３、１０４ 操作ボタン
１０５ 表示部
１０６ 先端部
２４１ プログラム記憶部
２４２ 画像記憶部
２５１ 撮像制御部
２５２ 画像生成部
２５３ 液滴測定部
２５３ａ 滴下検出部
２５３ｂ 画像取得部
２５３ｃ 体積算出部
２５４ 積算部
２５５ 判定部

Claims (9)

1. 分注装置から吐出された液体の吐出量を測定する吐出量測定システムであって、
   前記分注装置は、シリンジと、前記シリンジ内に設けられたピストンと、前記ピストンを該ピストンの軸方向に沿ってシリンジ内を往復移動するように駆動することにより、ノズルを通じて液体を吸入又は注出させるアクチュエータと、を有し、該アクチュエータの駆動により前記ピストンを移動させる電子制御式の分注装置であり、
   前記分注装置を、該分注装置から液体を吐出する前記ノズルの先端部を下方に向けて保持する保持部と、
   少なくとも前記先端部及び該先端部の下方の所定範囲を視野に収めるように配置された撮像部であって、被写体を撮像して画像データを出力する撮像部と、
   前記撮像部から出力される画像データに基づき、前記先端部から液滴が滴下する様子が写った複数の画像を時系列順に生成する画像生成部と、
   前記複数の画像に基づいて、前記先端部から滴下する各液滴の体積を算出する液滴測定部と、
   前記液滴測定部により算出された各液滴の体積を積算することにより、前記分注装置から吐出された液体の吐出量を算出する積算部と、
   前記分注装置による１回あたりの分注量の規定値を記憶する記憶部と、
   前記積算部により算出された前記吐出量と前記規定値との誤差を算出すると共に、該誤差が許容される範囲内であるか否かを判定し、前記誤差が許容される範囲ではないと判定した場合に、前記誤差を該範囲に収めるために必要な１回あたりの吐出量の補正値、又は、該補正値に対応する前記アクチュエータの１回あたりの駆動量を算出する判定部と、
   を備える吐出量測定システム。
   
2. 前記画像生成部、前記液滴測定部、及び前記積算部は、前記分注装置から複数回の分注が行われた場合に、各回の分注により前記分注装置から吐出された液体の吐出量を算出し、
   前記判定部は、各回の分注により前記分注装置から吐出された液体の吐出量の平均値を算出し、該平均値と前記規定値との誤差を算出し、該誤差に基づいて前記補正値を算出する、
   請求項１に記載の吐出量測定システム。
3. 前記画像生成部、前記液滴測定部、及び前記積算部は、前記分注装置から複数回の分注が行われた場合に、各回の分注により前記分注装置から吐出された液体の吐出量を算出し、
   前記判定部は、各回の分注により前記分注装置から吐出された液体の吐出量のばらつきを算出し、該ばらつきが予め設定された許容範囲内でない場合に、測定エラーが生じたものと判断する、請求項１又は２に記載の吐出量測定システム。
4. 前記分注装置は、無線通信機能をさらに有し、
   前記判定部により算出された前記アクチュエータの１回あたりの駆動量に基づき、前記アクチュエータの駆動量を制御するための信号を前記分注装置に無線送信する無線通信部をさらに備え、
   前記信号に基づいて前記アクチュエータの駆動量を調整させることにより前記分注装置をキャリブレーションする、請求項１～３のいずれか１項に記載の吐出量測定システム。
5. 前記補正値を表示する表示部をさらに備える請求項１～４のいずれか１項に記載の吐出量測定システム。
6. 前記液滴測定部は、
   時系列順に生成された前記複数の画像の中から、液滴が前記先端部から離れたことが検出された画像である滴下検出画像を検出する滴下検出部と、
   前記撮像部から出力される画像データに基づいて生成され、前記分注装置から液体を吐出させる前の状態が写った画像である基準画像と、前記滴下検出画像と、前記複数の画像のうち前記滴下検出画像の所定フレーム前に生成され、前記先端部に垂下する液体が写った画像である滴下前画像と、に基づいて前記先端部から滴下する各液滴の体積を算出する体積算出部と、
   を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の吐出量測定システム。
7. 前記液滴測定部は、
   時系列順に生成された前記複数の画像の中から、液滴が前記先端部から離れたことが検出された画像である滴下検出画像を検出する滴下検出部と、
   前記複数の画像のうち、前記滴下検出画像の所定フレーム前に生成された画像である滴下前画像と、前記滴下前画像の所定フレーム後に生成された画像である滴下後画像と、に基づいて前記先端部から滴下する各液滴の体積を算出する体積算出部と、
   を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の吐出量測定システム。
8. 前記保持部と一体的に設けられ、前記撮像部を支持する筐体であって、前記撮像部が少なくとも前記ノズルの先端部及び該先端部の下方の所定範囲を視野に収めるように、前記分注装置と前記撮像部との位置関係を決定する筐体をさらに備える請求項１～７のいずれか１項に記載の吐出量測定システム。
9. 分注装置から吐出される液体の吐出量を測定する吐出量測定方法であって、
   前記分注装置は、シリンジと、前記シリンジ内に設けられたピストンと、前記ピストンを該ピストンの軸方向に沿ってシリンジ内を往復移動するように駆動することにより、ノズルを通じて液体を吸入又は注出させるアクチュエータと、を有し、該アクチュエータの駆動により前記ピストンを移動させる電子制御式の分注装置であり、
   分注装置を、該分注装置から液体を吐出する前記ノズルの先端部を下方に向けて保持するステップ（ａ）と、
   前記分注装置に液体を吐出させ、少なくとも前記先端部及び該先端部の下方の所定範囲を視野に収めるように配置された撮像部に撮像を実行させることにより、前記先端部から液滴が滴下する様子が写った複数の画像を時系列順に生成するステップ（ｂ）と、
   前記複数の画像に基づいて、前記先端部から滴下する各液滴の体積を算出するステップ（ｃ）と、
   ステップ（ｃ）において算出された各液滴の体積を積算することにより、前記先端部から吐出された液体の吐出量を算出するステップ（ｄ）と、
   前記分注装置による１回あたりの分注量の規定値と、ステップ（ｄ）において算出された前記吐出量との誤差を算出すると共に、該誤差が許容される範囲内であるか否かを判定し、前記誤差が許容される範囲ではないと判定した場合に、前記誤差を該範囲に収めるために必要な１回あたりの吐出量の補正値、又は、該補正値に対応する前記アクチュエータの１回あたりの駆動量を算出するステップ（ｅ）と、
   を含む吐出量測定方法。
   

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