JPH05146791A - Microbe recognizer - Google Patents

Microbe recognizer

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JPH05146791A
JPH05146791A JP3336242A JP33624291A JPH05146791A JP H05146791 A JPH05146791 A JP H05146791A JP 3336242 A JP3336242 A JP 3336242A JP 33624291 A JP33624291 A JP 33624291A JP H05146791 A JPH05146791 A JP H05146791A
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JP
Japan
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microorganisms
microorganism
threshold
image
threshold value
Prior art date
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JP3336242A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumitomo Go
文智 呉
Mikio Yoda
幹雄 依田
Shoji Watanabe
昭二 渡辺
Ichirou Enbutsu
伊智郎 圓佛
Tomonori Kaneko
智則 金子
Naoki Hara
直樹 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to JP3336242A priority Critical patent/JPH05146791A/en
Publication of JPH05146791A publication Critical patent/JPH05146791A/en
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/60Type of objects
    • G06V20/69Microscopic objects, e.g. biological cells or cellular parts

Abstract

PURPOSE:To accurately recognize a microbe in the recognizer for sewage disposal by obtaining a binary picture from the video signal of the microbe in liq., measuring the size, number and occurence frequency of the microbe, classifying the length of a specified microbe and appropriately diagnosing the binary value to correct the binarization threshold. CONSTITUTION:An image pickup device 200 is dipped in the sewage in an aeration tank 110 to pick up the image of the microbe, and the video signal is inputted to a job side monitor 340 through a job site control panel 330 and simultaneously inputted to a picture processor 310 through a central control panel 300. The video signal is binarized by the processor 310, the identification size, number, occurence frequency, etc., of the microbe are calculated, and the microbes are classified. During the process, the processed image and calculated value are indicated on a control monitor 320, the state of the microbe is judged, and an abnormality signal is sent to a control circuit 500, and the factor affecting the propagation of filamentous microganism is controlled by the control circuit 500 based on the abnormality signal and the measured value of a water quality measuring means 510.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、下水処理プロ
セスなどにおける微生物を監視する微生物認識装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microorganism recognition device for monitoring microorganisms in a sewage treatment process or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】下水処理場では、エアレーションタンク
において、流入水中の有機物を微生物に摂取させ、沈殿
池において微生物を沈降させている。下水処理場から放
流する水質をよくするには、微生物の形状をよくするこ
とが必要である。微生物は凝集性微生物と糸状性微生物
に大別されるが、糸状性微生物が繁殖しすぎると沈降性
が悪くなる。沈降性が悪くなることをバルキング現象と
称している。沈降性が悪化すると、沈殿池から微生物が
流出し、放流水質の悪化を招くことになる。従って、糸
状性微生物を繁殖させないことが重要なことである。糸
状性微生物として、例えば、スファエロテルス(Sph
aerotilus)などがある。糸状性微生物が繁殖
しすぎるのを防止するためには、微生物の種類やその出
現量あるいは濃度を連続的かつ定量的に計測し、運転管
理に反映させる必要がある。この場合、微生物の凝集状
態やその棲息環境を乱さず、正確な微生物の状態を得る
ことが重要である。従来、微生物の状態を監視するには
撮像手段により微生物を撮像し、画像処理技術を利用し
た微生物認識装置が提案されている。具体的には撮像手
段で撮像した映像信号(濃淡画像)を閾値によって2値
化した後に微生物を抽出認識するようにしている。画像
処理技術を利用した微生物認識装置は、例えば、特開昭
62−50608号公報に記載されている。この先行技
術文献では、濃淡画像のヒストグラムを基に閾値を一義
的に決定している。
2. Description of the Related Art In a sewage treatment plant, microorganisms are allowed to ingest organic matter in the inflowing water in an aeration tank and the microorganisms are settled in a sedimentation tank. In order to improve the quality of water discharged from sewage treatment plants, it is necessary to improve the shape of microorganisms. Microorganisms are roughly classified into agglutinating microorganisms and filamentous microorganisms, but if filamentous microorganisms proliferate too much, sedimentation becomes poor. The deterioration of the sedimentation property is called the bulking phenomenon. When the sedimentation property deteriorates, microorganisms flow out from the sedimentation basin, resulting in deterioration of discharged water quality. Therefore, it is important not to propagate filamentous microorganisms. As filamentous microorganisms, for example, Sphaeroterus (Sph
aerotilus). In order to prevent the filamentous microorganisms from multiplying too much, it is necessary to continuously and quantitatively measure the types of microorganisms and their appearance amounts or concentrations and reflect them in operation management. In this case, it is important to obtain an accurate state of the microorganism without disturbing the state of aggregation of the microorganism and its habitat environment. Conventionally, in order to monitor the state of microorganisms, a microorganism recognition device has been proposed which images the microorganisms by an imaging means and uses an image processing technique. Specifically, the image signal (grayscale image) picked up by the image pickup means is binarized by a threshold value, and then the microorganisms are extracted and recognized. A microorganism recognition device utilizing image processing technology is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-50608. In this prior art document, the threshold is uniquely determined based on the histogram of the grayscale image.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ヒストグラムによって
閾値を一義的に決定すると、撮像手段としての水中顕微
鏡のレンズの汚れや照明の変化によって、撮像した映像
信号のヒストグラム(特に輝度)が変化する。通常、映
像信号のヒストグラムの輝度が低下する。このため、微
生物を正確に抽出し認識することができなくなる。ま
た、糸状性微生物と凝集性微生物は輝度が異なるため、
2値化する最適の閾値も異にする。ただ、閾値が近接し
ている。従って、両微生物に対する閾値を最適にしない
と、糸状性微生物と凝集性微生物を正確に抽出認識する
ことができない、という問題点を存する。本発明の目的
は、上記事情に鑑み、微生物の認識を正確に行える微生
物認識装置を提供することにある。
When the threshold is uniquely determined by the histogram, the histogram (especially the brightness) of the imaged video signal changes due to the dirt of the lens of the underwater microscope as the image pickup means and the change of the illumination. Usually, the brightness of the histogram of the video signal decreases. Therefore, it becomes impossible to accurately extract and recognize the microorganism. Moreover, since the filamentous microorganisms and the flocculating microorganisms have different brightness,
The optimum threshold for binarization is also different. However, the thresholds are close. Therefore, there is a problem that the filamentous microorganisms and the flocculating microorganisms cannot be accurately extracted and recognized unless the thresholds for both microorganisms are optimized. In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a microorganism recognition device capable of accurately recognizing microorganisms.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、液体中
の微生物を撮像する撮像装置と、その映像信号に基づい
て画像処理する画像処理装置と、この画像を表示するモ
ニタ装置からなる微生物認識装置において、映像信号を
2値化処理した2値化画像を求め、この2値化画像から
微生物の大きさ、個数、出現頻度などを計測して、この
微生物のうち特定微生物の長さを分級し、この分級した
情報を基に2値化閾値の適正診断を行い、予め定めた所
定範囲の分級数となるように2値化する閾値を補正する
ことにより、達成される。なお、本明細書では、微生物
の長さの頻度分布を長さの分級と称することにする。
An object of the present invention is to provide a microorganism comprising an image pickup device for picking up an image of microorganisms in a liquid, an image processing device for processing an image based on a video signal of the image pickup device, and a monitor device for displaying the image. In the recognition device, a binarized image obtained by binarizing the video signal is obtained, and the size, number, appearance frequency, etc. of the microorganisms are measured from the binarized image, and the length of the specific microorganism among the microorganisms is determined. This is achieved by performing classification, performing appropriate diagnosis of the binarization threshold value based on the classified information, and correcting the binarization threshold value so that the classification number is within a predetermined range. In this specification, the frequency distribution of the length of the microorganism is referred to as the length classification.

【0005】[0005]

【作用】微生物の分級数は、下水処理プラントの状態に
拘らず所定範囲にあり、分級数に対応して閾値を変化さ
せることにより、微生物の最適な2値化画像を得ること
ができる。
The classification number of microorganisms is within a predetermined range regardless of the state of the sewage treatment plant, and the optimum binarized image of microorganisms can be obtained by changing the threshold value according to the classification number.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は、本発明の一実施例の構成を示す。図1にお
いて、流入した汚水は、沈殿池100において大き塵埃
などを沈降除去された後に、エアレ−ションタンク11
0に流入する。さらに、エアレ−ションタンク110は
最終沈殿池150から汚泥返送管160を介して返送汚
泥(微生物)が供給される。エアレ−ションタンク11
0には、プロワ140から空気管130を介して送気さ
れた空気が散気装置120によって散気される。これに
より、エアレ−ションタンク110内に供給された返送
汚泥と汚水は撹拌混合される。返送汚泥すなわち活性汚
泥は、微生物の凝集した粒径0.1〜1.0mm前後の
塊(フロック)で、数十種の微生物を含むが、大別する
と凝集性微生物と糸状性微生物とからなる。活性汚泥
は、供給された空気中の酸素を吸収して汚水中の有機物
を分解し、炭酸ガスと水にする。有機物の一部は活性汚
泥の菌体増殖に当てられる。活性汚泥と汚水の混合液は
最終沈殿池150に導かれ、ここで活性汚泥が重力沈降
する。上澄液は通常塩素殺菌処理した後に放流される。
一方、沈降汚泥は、汚泥返送管160から返送汚泥とし
てエアレ−ションタンク110に返送される。撮像装置
200はエアレ−ションタンク110の液中に浸漬配置
され、エアレ−ションタンク内の微生物を撮像する。撮
像装置200としては、例えば、本出願人が先に特開平
2−182630号として出願している水中顕微鏡が用
いられる。撮像装置200において撮像された映像信号
(濃淡画像)は、現場操作盤330を介して現場用モニ
タ340に入力されると共に、中央操作盤300を介し
て画像処理装置310に入力される。現場操作盤330
は、撮像装置200に電源を供給すると共に、撮像装置
200に設置されているテレビカメラ、照明、洗浄及び
サンプリングなどの操作信号(現場操作盤)を与え、ま
た、中央操作盤300からのも同様な制御信号(中央操
作盤)を現場操作盤330を介して撮像装置200に与
える。現場用モニタ340は、常に撮像装置200から
の微生物拡大画像を映す。現場操作盤330を操作する
場合、現場用モニタ340の微生物拡大画像を参照しな
がら、操作を行う。この操作は、例えば、照明強度の調
整などがある。中央操作盤300は、現場操作盤330
から送信されてくる映像信号を受信し、画像処理装置3
10に送信する装置と、撮像装置200を遠隔操作する
為の制御信号を現場操作盤330に送信する装置を備え
ている。ここで、制御信号とは、例えば、撮像装置20
0内藏テレビカメラ、照明装置等の電源の入切指令、洗
浄サンプリングの開始指令、カメラの絞り、焦点操作指
令、モータ制御指令等の信号である。画像処理装置31
0は、撮像装置200からの微生物拡大画像の映像信号
を画像処理し、微生物の同定、微生物の大きさ、個数、
出現頻度等を計算し、これらの計算値を基に微生物の分
級を行い、各処理過程で得られた処理画像並び計算値を
中央モニタ320に表示し、さらに、微生物の状態を判
定し、その異常信号を制御回路500に送信する。この
異常信号としては、例えば、糸の過剰繁殖(バルキン
グ)、バルキングの前兆がある。従来の画像処理装置
は、撮像装置から送信された映像信号を一義的に決定し
た閾値で2値化処理し、2値化画像を基づいて微生物の
大きさ、個数などを計算する。これらの問題点は、例え
ば、本明細書《発明が解決しようとする課題》に述べた
ところである。本発明の画像処理装置は、2値化の画像
から微生物の長さを測定して、予め定めた所定範囲の分
級数となるように2値化する閾値を修正するようにした
ものである。この予め定めた所定範囲とは、予め複数の
映像を画面ごとに最適な閾値で2値化し、微生物の特徴
量を計測し、微生物の長さの頻度分布を求めて分析した
結果を指す。この予め定めた所定範囲の1例を図4
(b)に示し、糸状性微生物の状態に拘らず、それぞれ
の個数分布(頻度分布)が、曲線Eを下限として、曲線
Dを上限とする範囲に存在する。本発明の画像処理装置
は、分級数によって閾値を変化させることにより、微生
物の最適な2値化信号を得ることができる。制御回路5
00は、画像処理装置310から送信される異常信号と
水質計測手段510の計測値に基づき、糸状性微生物の
繁殖に影響する要因を制御する。この要因は、例えば、
有機物負荷、DO、pH、NとPのバランス、返送汚泥
量、水温、余剰汚泥量、流入水量、汚泥滞留時間等があ
る。制御法は、例えば、低DOが原因と考えられるバル
キングについては送風量の調整を行い、また、低有機物
負荷が原因となったバルキングについては返送汚泥と流
入水の混合する割合を調整する。水質計測手段510に
は、DO、MLSS、pH、アルカリ度、流量などの計
測機能があり、それらの計測値が制御回路500へ送信
される。中央モニタ320は、画像処理装置310から
送信される原画像と処理画像、並びに計算値を表示す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the inflowing sewage is subjected to sedimentation and removal of large dust in a sedimentation basin 100, and then the aeration tank 11
It flows into 0. Further, return sludge (microorganisms) is supplied from the final settling tank 150 to the aeration tank 110 via the sludge return pipe 160. Air tank 11
At 0, the air sent from the proofer 140 through the air pipe 130 is diffused by the diffuser 120. As a result, the returned sludge and wastewater supplied into the air ratio tank 110 are mixed by stirring. The returned sludge, that is, activated sludge, is a lump (a floc) having a particle size of about 0.1 to 1.0 mm in which microorganisms are aggregated, and includes several tens of kinds of microorganisms, but when roughly classified, it is composed of aggregated microorganisms and filamentous microorganisms. .. Activated sludge absorbs oxygen in the supplied air and decomposes organic matter in wastewater into carbon dioxide and water. A part of the organic matter is applied to the bacterial growth of the activated sludge. The mixed liquid of activated sludge and wastewater is guided to the final settling tank 150, where the activated sludge gravity settles. The supernatant is usually discharged after chlorine sterilization.
On the other hand, the settled sludge is returned to the aeration tank 110 as return sludge from the sludge return pipe 160. The image pickup device 200 is arranged so as to be immersed in the liquid in the air ratio tank 110, and images the microorganisms in the air ratio tank. As the imaging device 200, for example, an underwater microscope, which the applicant of the present invention has previously filed as JP-A-2-182630, is used. The video signal (grayscale image) imaged by the imaging device 200 is input to the on-site monitor 340 via the on-site operation panel 330, and is also input to the image processing device 310 via the central operation panel 300. Site control panel 330
Supplies power to the image pickup apparatus 200, gives operation signals (site operation panel) such as a television camera installed in the image pickup apparatus 200, lighting, washing, and sampling, and also from the central operation panel 300. A control signal (central operation panel) is given to the imaging device 200 via the on-site operation panel 330. The on-site monitor 340 always displays the enlarged microorganism image from the imaging device 200. When operating the on-site operation panel 330, the operation is performed while referring to the microorganism enlarged image on the on-site monitor 340. This operation includes, for example, adjustment of illumination intensity. The central control panel 300 is a field control panel 330.
The video signal transmitted from the image processing device 3 is received.
10 and a device for transmitting a control signal for remotely operating the imaging device 200 to the site operation panel 330. Here, the control signal means, for example, the imaging device 20.
0 This is a signal such as a power ON / OFF command for a TV camera, an illumination device, a cleaning sampling start command, a camera diaphragm, a focus operation command, a motor control command, and the like. Image processing device 31
0 performs image processing of the video signal of the microorganism enlarged image from the image pickup device 200, and identifies the microorganism, the size, the number of the microorganism,
The appearance frequency and the like are calculated, the microorganisms are classified based on these calculated values, the processed image array calculated values obtained in each processing step are displayed on the central monitor 320, and the state of the microorganisms is determined, and The abnormal signal is transmitted to the control circuit 500. The abnormal signal includes, for example, excessive breeding of yarn (bulking) and a precursor of bulking. A conventional image processing device binarizes a video signal transmitted from an imaging device with a uniquely determined threshold value, and calculates the size, number, etc. of microorganisms based on the binarized image. These problems have been described in, for example, "Problems to be solved by the invention" in the present specification. The image processing apparatus of the present invention measures the length of microorganisms from a binarized image and corrects the threshold value for binarization so as to obtain a classification number within a predetermined range. This predetermined range is a result of preliminarily binarizing a plurality of images with an optimum threshold for each screen, measuring the characteristic amount of the microorganism, and obtaining and analyzing the frequency distribution of the length of the microorganism. An example of this predetermined range is shown in FIG.
As shown in (b), regardless of the state of the filamentous microorganism, the number distribution (frequency distribution) of each exists in the range where the curve E is the lower limit and the curve D is the upper limit. The image processing apparatus of the present invention can obtain the optimum binarized signal of the microorganism by changing the threshold value according to the classification number. Control circuit 5
00 controls factors affecting the reproduction of filamentous microorganisms based on the abnormal signal transmitted from the image processing device 310 and the measurement value of the water quality measuring means 510. This factor is, for example,
There are organic matter load, DO, pH, N and P balance, returned sludge amount, water temperature, excess sludge amount, inflow water amount, sludge retention time and the like. The control method, for example, adjusts the air flow rate for bulking that is considered to be caused by low DO, and adjusts the mixing ratio of return sludge and inflow water for bulking that is caused by low organic matter load. The water quality measuring unit 510 has measuring functions such as DO, MLSS, pH, alkalinity, and flow rate, and the measured values thereof are transmitted to the control circuit 500. The central monitor 320 displays the original image and the processed image transmitted from the image processing device 310, and the calculated value.

【0007】図2は、画像処理装置310の構成を示す
図である。撮像装置200からの映像信号を画像処理部
370の画像処理プロセッサ350で処理し、微生物の
同定、微生物の大きさ、個数、出現頻度等を計算し、こ
れらの計算値をシステムバス507を経由し、中央処理
装置520へ送信する。画像処理メモリ360は、撮像
装置200からの濃淡画像を格納し、また、画像処理プ
ロセッサ350の各処理過程から得た処理画像を格納す
る。中央処理装置520は、画像処理プロセッサ350
から出力される計算値に基づいて、微生物の分級処理
と、閾値の適正診断と、閾値の補正と、微生物状態の診
断を行う。これらの処理に必要な情報と、プログラムや
デ−タなどは主メモリ600、又は、補助メモリ601
やディスク602に記憶される。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of the image processing apparatus 310. The image signal from the image pickup device 200 is processed by the image processing processor 350 of the image processing unit 370, the identification of the microorganism, the size, the number of the microorganism, the appearance frequency, etc. are calculated, and these calculated values are passed through the system bus 507. , To the central processing unit 520. The image processing memory 360 stores the grayscale image from the imaging device 200, and also stores the processed image obtained from each processing step of the image processing processor 350. The central processing unit 520 is an image processing processor 350.
Based on the calculated value output from, the microorganism classification process, the threshold appropriate diagnosis, the threshold correction, and the microorganism state diagnosis are performed. Information necessary for these processes and programs and data are stored in the main memory 600 or the auxiliary memory 601.
Or stored in the disk 602.

【0008】図3は、閾値と画像処理結果の関係を示
す。例えば、図3(a)は、最適の閾値Tで画像処理
し、微生物を抽出認識した画像である。一方、図3
(b)はこの閾値Tよりやや高い閾値で画像処理した画
像であり、図3(c)はこの閾値Tによりやや低い閾値
で画像処理した画像である。図3(b)と図3(c)の
それぞれの閾値は、図3(a)の閾値Tの近傍の値であ
る。図3(b)の画像には、糸状性微生物ではないノイ
ズnが多く発生し、糸状性微生物として抽出認識される
ことがある。図3(c)の画像には、糸の不連続が現わ
れ、糸状性微生物は糸状性微生物として抽出できなく、
また、凝集性微生物は実物より小さく認識されることが
ある。図に示したように、最適の閾値から僅かなずれが
生じても、画像処理には不正確な結果をもたらすことが
わかる。また、糸状性微生物と凝集性微生物は輝度が異
なるため、2値化する最適の閾値も異にする。ただ、閾
値が近接している。従って、両微生物に対する閾値を最
適にしないと、糸状性微生物と凝集性微生物を正確に抽
出認識することができないため、最適の閾値で画像処理
し、微生物を抽出認識することが望まれる。
FIG. 3 shows the relationship between the threshold and the image processing result. For example, FIG. 3A is an image obtained by performing image processing with an optimum threshold value T and extracting and recognizing a microorganism. On the other hand, FIG.
(B) is an image that has been image-processed with a threshold slightly higher than this threshold T, and FIG. 3 (c) is an image that has been processed with a threshold slightly lower than this threshold T. The respective threshold values in FIGS. 3B and 3C are values near the threshold value T in FIG. 3A. In the image of FIG. 3B, a large amount of noise n, which is not a filamentous microorganism, is generated and may be extracted and recognized as a filamentous microorganism. In the image of FIG. 3 (c), thread discontinuity appears, and filamentous microorganisms cannot be extracted as filamentous microorganisms.
In addition, the aggregating microorganism may be recognized as smaller than the real thing. As shown in the figure, it can be seen that even a slight deviation from the optimum threshold will give inaccurate results for image processing. Further, since the filamentous microorganisms and the flocculating microorganisms have different brightness, the optimum threshold value for binarization is also different. However, the thresholds are close. Therefore, unless the thresholds for both microorganisms are optimized, the filamentous microorganisms and the aggregating microorganisms cannot be accurately extracted and recognized. Therefore, it is desired to perform image processing with the optimal thresholds to extract and recognize the microorganisms.

【0009】図4は、糸状性微生物の個数分布の1例を
表す。図4の横軸は分級レベルで、縦軸は糸状性微生物
の個数である。分級レベルとは、糸状性微生物の長さに
基づいて、分級を行ったものである。この分級法は、例
えば、糸状性微生物の長さが、20画素以下のものを分
級レベル1とし、20画素から50画素までのものをレ
ベル2とする。なお、図4には、糸状性微生物の糸が長
いほど、分級レベルが高い例を示す。図4(a)におい
て、曲線Aは、最適の閾値よりやや低い閾値で画像処理
した糸状性微生物の個数分布の1例であり、曲線Bは、
最適の閾値で画像処理した糸状性微生物の個数分布の1
例であり、曲線Cは、最適の閾値よりやや高い閾値で画
像処理した糸状性微生物の個数分布の1例である。な
お、曲線A,Cの閾値は最適の閾値の近傍の値である。
曲線A,B,Cの個数分布は、分級レベルの低いところ
では、糸状性微生物個数の差が大きいが、分級レベルの
高いところでは、糸状性微生物個数の差が小さいことが
わかる。さらに、撮像装置200からの様々な映像を画
面ごとに、それぞれ最適の閾値で画像処理し、その糸状
性微生物の個数分布を求めた結果の1例を図4(b)に
示す。図4(b)は図4(a)の曲線Bの詳細図であ
り、図4(b)において、曲線Dは、最適の閾値で画像
処理した糸状性微生物の個数分布の上限の1例であり、
曲線Eは、最適の閾値で画像処理した糸状性微生物の個
数分布の下限の1例である。複数の映像において、糸状
性微生物の状態に拘らず、それぞれの個数分布が、曲線
Eを下限として、曲線Dを上限とする範囲に存在する。
そこで、糸状性微生物の個数分布を分析すれば、最適の
閾値を決定または曲線Eと曲線Dの間に入る閾値に修正
することができる。ここで、糸状性微生物個数のかわり
に分級レベルにおける糸状性微生物の全長についても同
様な分布曲線が得られる。
FIG. 4 shows an example of the number distribution of filamentous microorganisms. The horizontal axis of FIG. 4 is the classification level, and the vertical axis is the number of filamentous microorganisms. The classification level refers to classification based on the length of filamentous microorganisms. In this classification method, for example, filamentous microorganisms having a length of 20 pixels or less are classified as level 1 and those having 20 to 50 pixels are classified as level 2. Note that FIG. 4 shows an example in which the longer the filamentous filament yarn, the higher the classification level. In FIG. 4A, a curve A is an example of the number distribution of filamentous microorganisms image-processed with a threshold slightly lower than the optimum threshold, and a curve B is
1 of the number distribution of filamentous microorganisms image-processed with the optimal threshold
This is an example, and the curve C is an example of the number distribution of filamentous microorganisms image-processed with a threshold slightly higher than the optimum threshold. The thresholds of the curves A and C are values near the optimum threshold.
Regarding the number distributions of the curves A, B, and C, it can be seen that the difference in the number of filamentous microorganisms is large at the low classification level, but the difference in the number of filamentous microorganisms is small at the high classification level. Further, FIG. 4B shows an example of a result of image processing of various images from the image pickup apparatus 200 for each screen with an optimum threshold value and obtaining the number distribution of filamentous microorganisms. FIG. 4B is a detailed view of the curve B in FIG. 4A. In FIG. 4B, the curve D is an example of the upper limit of the number distribution of filamentous microorganisms image-processed with the optimum threshold value. Yes,
Curve E is an example of the lower limit of the number distribution of filamentous microorganisms image-processed with an optimum threshold. In a plurality of images, regardless of the state of the filamentous microorganism, the number distribution of each exists in a range in which the curve E is the lower limit and the curve D is the upper limit.
Therefore, by analyzing the number distribution of filamentous microorganisms, the optimum threshold value can be determined or corrected to a threshold value falling between the curves E and D. Here, a similar distribution curve is obtained for the entire length of the filamentous microorganisms at the classification level instead of the number of filamentous microorganisms.

【0010】図5及び図6は、本発明における最適の閾
値を決定する実施例を示す。図5は、画像処理部370
のフローを示す。まず、画像メモリ360に、撮像装置
200からの映像信号を濃淡画像として格納する。平均
輝度の求め回路351において、画像メモリ360に格
納された濃淡画像の濃度頻度分布を計算し、画面の平均
輝度を求める。つぎに、仮閾値の決定回路352におい
て、平均輝度の求め回路351から送信される平均輝度
から所定の定数を差し引いて糸状性微生物、または、凝
集性微生物の仮閾値とする。なお、この所定の定数は各
処理場により設定される。続いて、2値化処理353に
おいて、糸状性微生物と凝集性微生物との仮閾値で画像
メモリ360に格納された濃淡画像を別々に2値化処理
を行い、得られた2値化画像を画像メモリ360に送信
する。認識回路354は、画像メモリ360に格納され
た2値化画像に基づいて、糸状性微生物と凝集性微生物
を別々に抽出認識する。抽出認識する方法は公知である
縮退、膨張、細線化などがある。続いて、計測回路35
5において、認識回路354で抽出認識された微生物の
大きさ、個数、出現頻度などを計算し、これらの計算値
をシステムバス507を経由し、中央処理装置520へ
送信する。
5 and 6 show an embodiment for determining the optimum threshold value in the present invention. FIG. 5 illustrates the image processing unit 370.
Shows the flow of. First, the image signal from the imaging device 200 is stored in the image memory 360 as a grayscale image. In the average brightness obtaining circuit 351, the density frequency distribution of the grayscale image stored in the image memory 360 is calculated, and the average brightness of the screen is obtained. Next, in the temporary threshold value determination circuit 352, a predetermined constant is subtracted from the average brightness transmitted from the average brightness determination circuit 351 to obtain the temporary threshold value of the filamentous microorganisms or the flocculating microorganisms. The predetermined constant is set by each processing plant. Subsequently, in the binarization processing 353, the grayscale images stored in the image memory 360 are binarized separately with the provisional threshold values of the filamentous microorganisms and the flocculating microorganisms, and the obtained binarized image is imaged. Send to memory 360. The recognition circuit 354 separately extracts and recognizes filamentous microorganisms and aggregating microorganisms based on the binarized image stored in the image memory 360. Known methods of extraction and recognition include degeneration, expansion, and thinning. Then, the measurement circuit 35
5, the size, number, appearance frequency, etc. of the microorganisms extracted and recognized by the recognition circuit 354 are calculated, and these calculated values are transmitted to the central processing unit 520 via the system bus 507.

【0011】図6は、中央処理装置520のフローを示
す。従来の技術によると、中央処理装置520は、演算
回路から送信される計算値を記憶装置に送信する機能の
みを有するが、本発明は、中央処理装置520に、分級
手段と、閾値の適正診断と、閾値補正回路などを設ける
ことにより、最適閾値を決定する。まず、分級回路52
1において、画像処理メモリ360からの計算値を糸状
性微生物の長さに基づいて、分級を行い、その個数分布
を計算し、主メモリ600に格納する。糸状性微生物の
個数分布は、図4(b)に示したように、2本のDとE
曲線によって囲まれた領域範囲に存在するので、その領
域範囲の上限曲線Dと下限曲線Eを利用すれば、閾値の
適正診断ができる。そこで、閾値の適正診断522にお
いて、分級回路521からの糸状性微生物の個数分布に
基づいて、診断を行う。この診断は、例えば、個数分布
が所定の基準曲線Eより小さい場合は、糸状性微生物の
閾値が低いと判断して異常信号1を閾値補正回路529
に送信し、また、個数分布が所定の基準曲線Dより大き
いの場合は、糸状性微生物の閾値が高いと判断して異常
信号2を閾値補正回路529に送信する。なお、この基
準曲線E,Dは各処理場により設定される。閾値の適正
診断522で正常と判断した場合、更新処理523を行
う。一方、閾値補正回路529では、閾値の適正診断5
22で異常と判断した場合、前記異常信号1ないし異常
信号2について、それぞれの閾値補正を行い、補正した
閾値をシステムバス507を経由し、2値化処理353
に送信する。この閾値補正は、例えば、前記異常信号1
については糸状性微生物の閾値に1を加えて補正閾値と
し、また、前記異常信号2については糸状性微生物の閾
値から1を減じて補正閾値とする。この場合、凝集性微
生物の閾値は現状値のまま、または、糸状性微生物の閾
値変動に従い、変動する。ここで、2値化処理353
は、閾値補正回路529から送信される補正閾値で、再
び、濃淡画像を2値化処理し、画像メモリ360に格納
し、認識回路354において、画像メモリ360に格納
された2値化画像に基づいて、糸状性微生物と凝集性微
生物を別々に抽出認識し、計測回路355において、微
生物の同定、微生物の大きさ、個数等を計算し、これら
の計算値をさらに中央処理装置520に送信する。中央
処理装置520は、再び、送信された計算値を基づい
て、微生物の分級処理、閾値の適正診断と閾値の補正な
どを行う。この繰返しによって、最適の閾値を決定する
ことが可能となる。更新処理523は、微生物計測結果
を格納するメモリを再開し、最終の閾値で計測した微生
物の情報により更新する。
FIG. 6 shows a flow of the central processing unit 520. According to the conventional technique, the central processing unit 520 has only the function of transmitting the calculated value transmitted from the arithmetic circuit to the storage device. However, according to the present invention, in the central processing unit 520, the central processing unit 520 has a classifying means and a proper diagnosis of the threshold. By providing a threshold value correction circuit and the like, the optimum threshold value is determined. First, the classification circuit 52
In No. 1, the calculated value from the image processing memory 360 is classified based on the length of the filamentous microorganism, the number distribution thereof is calculated, and stored in the main memory 600. As shown in FIG. 4 (b), the number distribution of filamentous microorganisms is 2 D and E.
Since it exists in the area range surrounded by the curved line, the upper limit curve D and the lower limit curve E of the area range can be used to perform appropriate diagnosis of the threshold value. Therefore, in the appropriate diagnosis 522 of the threshold value, the diagnosis is performed based on the number distribution of the filamentous microorganisms from the classification circuit 521. In this diagnosis, for example, when the number distribution is smaller than the predetermined reference curve E, it is judged that the threshold value of the filamentous microorganism is low, and the abnormal signal 1 is corrected by the threshold value correction circuit 529.
If the number distribution is larger than the predetermined reference curve D, it is judged that the threshold value of the filamentous microorganism is high and the abnormal signal 2 is transmitted to the threshold value correction circuit 529. The reference curves E and D are set by each processing plant. If the threshold appropriateness diagnosis 522 determines normal, an update process 523 is performed. On the other hand, in the threshold correction circuit 529, the threshold proper diagnosis 5
If it is determined to be abnormal in step 22, the respective threshold values of the abnormal signal 1 and the abnormal signal 2 are corrected, and the corrected threshold values are passed through the system bus 507 and binarized 353.
Send to. This threshold correction is performed by, for example, the abnormal signal 1
Is added to the threshold value of the filamentous microorganisms as a correction threshold value, and the abnormal signal 2 is subtracted from the threshold value of the filamentous microorganisms as a correction threshold value. In this case, the threshold value of the aggregating microorganisms remains unchanged or changes according to the threshold value variation of the filamentous microorganisms. Here, the binarization processing 353
Is a correction threshold value transmitted from the threshold value correction circuit 529, binarizes the grayscale image again, stores it in the image memory 360, and the recognition circuit 354 uses the binarized image stored in the image memory 360 based on the binarized image. Then, the filamentous microorganisms and the flocculating microorganisms are separately extracted and recognized, and the measuring circuit 355 calculates the identification of the microorganisms, the size and the number of the microorganisms, and transmits the calculated values to the central processing unit 520. The central processing unit 520 again performs classification processing of microorganisms, appropriate diagnosis of threshold values, correction of threshold values, and the like, based on the transmitted calculated values. By repeating this, it becomes possible to determine the optimum threshold value. The update processing 523 restarts the memory for storing the microorganism measurement result and updates the information of the microorganism measured at the final threshold value.

【0012】図7は、中央処理装置520の他のフロー
を示す。まず、分級回路521において、画像処理メモ
リ360からの計算値の糸状性微生物の長さに基づい
て、分級を行い、その個数分布を計算する。糸状性微生
物の短い糸と長い糸との個数を別々に統計し、計測の順
番で主メモリ600に格納する。短い糸とは、例えば、
分級レベル0から3まで、また、糸状性微生物の長さが
所定の基準値以下のものを指す。長い糸とは、例えば、
短い糸を除いたもの、また、糸状性微生物の長さが所定
の基準値以上のものを指す。格納順番は、例えば、短い
糸については、仮閾値で計測した個数をa、1回目の補
正閾値で計測した個数をb、2回目の補正閾値で計測し
た個数をcに格納する。これらは主メモリ600に格納
する。前記の所定の基準値は各処理場により設定され
る。つぎに、閾値の適正診断回路522におて、分級回
路521からの微生物の個数分布を基に、診断を行う。
この診断は、図6において説明したと同様に、例えば、
短い糸の個数が所定の基準値Eより小さいの場合は、糸
状性微生物の閾値が低いと判断し、異常信号1を閾値補
正回路529に送信し、また、短い糸の個数が所定の基
準値Dより大きいの場合は、糸状性微生物の閾値が高い
と判断し、異常信号2を閾値補正回路529に送信す
る。ここで、補正閾値の適正診断524は、閾値の適正
診断回路522の閾値の診断が適正か否かをチェックす
る機能を有する。閾値の診断が適正でないと、図3
(b)に示すように、その画像には、糸状性微生物では
ないノイズnが多く発生し、糸状性微生物として抽出認
識されることになり、また、図3(c)に示すように、
その画像には、糸の不連続が現われ、糸状性微生物は糸
状性微生物として抽出できなく、そして、凝集性微生物
は実物より小さく認識されることになる。そこで、補正
閾値の適正診断524において、前述の2回計測した微
生物の個数から微生物の個数差を求め、その個数差に基
づいて、診断を行う。個数差は、例えば、bとaの差、
cとbの差である。図4(a)に示す微生物の個数分布
グラフから、分級レベルの低いところでは、糸状性微生
物個数の差が大きいことがわかり、その差を利用し、補
正閾値の適正診断を行う。この補正閾値の適正診断は、
例えば、閾値の適正診断回路522において、糸状性微
生物の仮閾値が基準値Dより高いと判断された場合、糸
状性微生物の仮閾値から1を減じて補正閾値とし、この
補正閾値をシステムバス507を経由し、図5の2値化
処理353に送信する。以降は図5のフローにより処理
する。そして、この結果、補正閾値の適正診断524に
おいて、前述した2回計測を行った短い糸の個数差を求
めて、この個数差の絶対値が所定の基準値Pより大きい
場合、つまり、ノイズの発生がない場合は、閾値の適正
診断回路522の閾値の補正が適正と判断し、更新処理
523を行う。一方、前記個数差の絶対値が所定の基準
値Qより小さい場合は、閾値の適正診断回路522の閾
値の補正が不適正と判断し、異常信号3を閾値補正回路
529に送信し、さきに仮閾値から1を減じて補正閾値
としたことから、この補正した閾値に1を加算して補正
前の閾値に戻す。そして、閾値の適正診断524におい
て正常と判断した場合、更新処理523を行う。以上、
閾値の適正診断回路522において、糸状性微生物の仮
閾値が基準値Dより高いと判断された場合について説明
したが、補正閾値の適正診断524は、糸状性微生物の
仮閾値が基準値Eより低いと判断された場合についても
同様に機能する。なお、前記の基準値P,Qは各処理場
により設定される。また、前記した短い糸の個数のかわ
りに長い糸の個数による閾値の適正診断も同様な効果が
ある。閾値補正回路529は、異常信号1、2、3につ
いてそれぞれの閾値補正を行い、補正した閾値をシステ
ムバス507を経由し、2値化処理353に送信する。
閾値補正は、例えば、異常信号1については糸状性微生
物の閾値に1を加えて補正閾値とし、また、異常信号2
については糸状性微生物の閾値から1を減じて補正閾値
とし、また、前記異常信号3については補正した閾値を
補正前の閾値に戻すなどがある。この場合、凝集性微生
物の閾値は現状値のまま、または、糸状性微生物の閾値
変動に従い、変動する。
FIG. 7 shows another flow of the central processing unit 520. First, in the classification circuit 521, classification is performed based on the length of the filamentous microorganisms calculated from the image processing memory 360, and the number distribution thereof is calculated. The numbers of short threads and long threads of filamentous microorganisms are separately statisticized and stored in the main memory 600 in the order of measurement. A short thread is, for example,
Classifying levels 0 to 3 and lengths of filamentous microorganisms of not more than a predetermined reference value. A long thread is, for example,
Excludes short threads, and refers to filamentous microorganisms having a length equal to or greater than a predetermined reference value. For the storage order, for example, for short yarns, the number measured with the temporary threshold is stored in a, the number measured with the first correction threshold is stored in b, and the number measured with the second correction threshold is stored in c. These are stored in the main memory 600. The predetermined reference value is set by each processing plant. Next, in the appropriate diagnosis circuit 522 of the threshold value, diagnosis is performed based on the number distribution of the microorganisms from the classification circuit 521.
This diagnosis is, for example, as described in FIG.
If the number of short threads is smaller than the predetermined reference value E, it is determined that the threshold value of the filamentous microorganism is low, the abnormal signal 1 is transmitted to the threshold value correction circuit 529, and the number of short threads is set to the predetermined reference value. When it is larger than D, it is determined that the threshold value of the filamentous microorganism is high, and the abnormal signal 2 is transmitted to the threshold value correction circuit 529. Here, the correction threshold appropriateness diagnosis 524 has a function of checking whether or not the threshold value appropriateness diagnosis circuit 522 has an appropriate threshold value diagnosis. If the threshold diagnosis is not correct,
As shown in (b), a large amount of noise n, which is not a filamentous microorganism, is generated in the image, which is extracted and recognized as a filamentous microorganism, and as shown in FIG. 3 (c),
The image shows thread discontinuities, filamentous microorganisms cannot be extracted as filamentous microorganisms, and flocculating microorganisms are perceived smaller than the real one. Therefore, in the appropriate diagnosis 524 of the correction threshold value, the difference in the number of microorganisms is obtained from the number of the microorganisms measured twice, and the diagnosis is performed based on the difference in the number. The number difference is, for example, the difference between b and a,
It is the difference between c and b. From the microorganism number distribution graph shown in FIG. 4A, it can be seen that the difference in the number of filamentous microorganisms is large at a low classification level, and appropriate diagnosis of the correction threshold value is performed using the difference. The proper diagnosis of this correction threshold is
For example, in the threshold appropriate diagnosis circuit 522, when the provisional threshold value of the filamentous microorganism is determined to be higher than the reference value D, 1 is subtracted from the provisional threshold value of the filamentous microorganism to obtain the correction threshold value, and the correction threshold value is set to the system bus 507. To the binarization processing 353 of FIG. After that, the processing is performed according to the flow of FIG. As a result, in the proper diagnosis 524 of the correction threshold, the difference in the number of short yarns measured twice is obtained, and when the absolute value of this difference is larger than the predetermined reference value P, that is, the noise If no occurrence occurs, it is determined that the threshold correction of the threshold appropriateness diagnosis circuit 522 is proper, and the update processing 523 is performed. On the other hand, when the absolute value of the number difference is smaller than the predetermined reference value Q, it is determined that the threshold value correction of the threshold value appropriate diagnosis circuit 522 is inappropriate, and the abnormal signal 3 is transmitted to the threshold value correction circuit 529, and the correction signal is transmitted. Since 1 is subtracted from the provisional threshold value to obtain the correction threshold value, 1 is added to the corrected threshold value to restore the pre-correction threshold value. Then, when it is determined to be normal in the threshold appropriateness diagnosis 524, the update processing 523 is performed. that's all,
Although the threshold appropriate diagnosis circuit 522 has described the case where the temporary threshold value of the filamentous microorganism is determined to be higher than the reference value D, the correction threshold appropriate diagnosis 524 is such that the temporary threshold value of the filamentous microorganism is lower than the reference value E. The same is true when it is determined that The reference values P and Q are set by each processing plant. Further, the appropriate diagnosis of the threshold value based on the number of long yarns instead of the number of short yarns has the same effect. The threshold value correction circuit 529 performs threshold value correction on each of the abnormal signals 1, 2, and 3, and sends the corrected threshold value to the binarization processing 353 via the system bus 507.
For the threshold value correction, for example, for the abnormal signal 1, 1 is added to the threshold value of the filamentous microorganism to obtain a correction threshold value, and the abnormal signal 2
For example, there is a method in which 1 is subtracted from the threshold value of the filamentous microorganism to obtain a correction threshold value, and for the abnormal signal 3, the corrected threshold value is returned to the threshold value before correction. In this case, the threshold value of the aggregating microorganisms remains unchanged or changes according to the threshold value variation of the filamentous microorganisms.

【0013】以上の実施例で説明したように、活性汚泥
中の微生物を撮像し、画像処理を行い、糸状性微生物の
長さにより分級し、その個数分布を求め、糸状性微生物
の個数分布と凝集性微生物の大きさなどから閾値の適正
診断しかつ閾値の補正を行い、最適の閾値を決定するこ
とができる。最適の閾値により、正確に微生物を認識す
ることができ、また、定量的にかつ短期間に微生物量を
計測し、正確に微生物状態を把握すると共に、早期にバ
ルキング現象を検出し、その抑制法及び対策も早期に検
討することが可能になる。なお、以上の実施例は下水処
理プロセスに適用した例を説明したが、本発明は、微生
物を培養する他のバイオプロセス、湖沼のアオコ等の微
生物、海洋のプランクトンといった液体中の微小物体の
監視に適用できること、また、微小物体の画像計測値を
指標とした混合液の異常診断やプロセス制御への適用は
当然のことである。
As described in the above examples, the microorganisms in the activated sludge are imaged, image-processed, classified according to the length of the filamentous microorganisms, the number distribution thereof is determined, and the number distribution of the filamentous microorganisms is calculated. The optimum threshold value can be determined by appropriately diagnosing the threshold value and correcting the threshold value from the size of the aggregating microorganism. Microbes can be accurately recognized by the optimum threshold, and the amount of microbes can be quantitatively and quickly measured to accurately grasp the microbe state, and the bulking phenomenon can be detected early to suppress it. Also, it becomes possible to consider countermeasures at an early stage. Although the above examples have been described as examples applied to the sewage treatment process, the present invention, other bioprocess for culturing microorganisms, microorganisms such as lake bluegrass, monitoring of microscopic objects in liquids such as marine plankton. It is natural that the method can be applied to the above, and it can be applied to the abnormality diagnosis of the mixed liquid and the process control using the image measurement value of the minute object as an index.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明によれば、最適の閾値により、画
像処理を行い、正確に活性汚泥中の微生物を認識するこ
とができ、また、定量的にかつ短期間に微生物量を計測
することができる。この結果、正確に微生物状態を把握
でき、下水処理等のプラントへの運転管理の制御を最適
に行うことが可能となる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to perform image processing with an optimum threshold value and accurately recognize microorganisms in activated sludge, and to quantitatively measure the amount of microorganisms in a short period of time. You can As a result, the state of microorganisms can be accurately grasped, and it becomes possible to optimally control the operation management of the plant such as sewage treatment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示す下水処理プロセスの微生
物観察システム
FIG. 1 is a microorganism observation system for a sewage treatment process showing an embodiment of the present invention.

【図2】画像処理装置の構成を示すFIG. 2 shows a configuration of an image processing apparatus.

【図3】閾値と画像処理結果の関係を示すFIG. 3 shows a relationship between a threshold and an image processing result.

【図4】糸状性微生物の個数分布を示すFIG. 4 shows the number distribution of filamentous microorganisms.

【図5】本発明のフローを示すFIG. 5 shows a flow of the present invention.

【図6】本発明のフローを示すFIG. 6 shows a flow of the present invention.

【図7】本発明の他のフローを示すFIG. 7 shows another flow of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110 エアレーションタンク 200 撮像装置 300 中央制御盤 310 画像装置 330 現場操作盤 350 画像処理プロセッサ 351 平均輝度の求め回路 352 仮閾値の決定回路 353 2値化処理 354 認識回路 355 計測回路 360 画像処理メモリ 370 画像処理部 500 制御回路 520 中央処理装置 521 分級回路 522 閾値適正診断回路 523 更新処理 524 補正閾値の適正診断回路 529 閾値の補正回路 110 Aeration tank 200 Imaging device 300 Central control panel 310 Imaging device 330 Field operation panel 350 Image processing processor 351 Average brightness determination circuit 352 Temporary threshold value determination circuit 353 Binarization processing 354 Recognition circuit 355 Measurement circuit 360 Image processing memory 370 image Processing unit 500 Control circuit 520 Central processing unit 521 Classification circuit 522 Threshold proper diagnosis circuit 523 Update processing 524 Corrected threshold proper diagnosis circuit 529 Threshold correction circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 21/84 Z 2107−2J G06F 15/62 395 9287−5L 15/64 400 L 8840−5L (72)発明者 圓佛 伊智郎 茨城県日立市久慈町4025番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 金子 智則 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 原 直樹 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number FI Technical display location G01N 21/84 Z 2107-2J G06F 15/62 395 9287-5L 15/64 400 L 8840-5L ( 72) Inventor Ichiro Enjo, Ichiro 4025, Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research Laboratory, Ltd. (72) Inventor, Tomonori Kaneko 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Ltd. (72) Inventor Naoki Hara 52-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Prefecture Hitachi Ltd. Omika factory

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体中の微生物を撮像する撮像装置と、
その映像信号に基づいて画像処理する画像処理装置と、
この画像を表示するモニタ装置からなる微生物認識装置
において、前記映像信号を2値化処理した2値化画像を
求め、この2値化画像から微生物の大きさ、個数、出現
頻度などを計測して、この微生物のうち特定微生物の長
さを分級し、この分級した情報を基に2値化閾値の適正
診断を行い、予め定めた所定範囲の分級数となるように
2値化する閾値を補正することを特徴とする微生物認識
装置。
1. An imaging device for imaging microorganisms in a liquid,
An image processing device that performs image processing based on the video signal,
In a microorganism recognition device including a monitor device for displaying this image, a binarized image obtained by binarizing the video signal is obtained, and the size, number, appearance frequency, etc. of microorganisms are measured from the binarized image. , Of the microorganisms, the length of a specific microorganism is classified, and proper diagnosis of the binarization threshold is performed based on the classified information, and the threshold for binarization is corrected to have a classification number within a predetermined range set in advance. A microorganism recognition device characterized by:
【請求項2】 液体中の微生物を撮像する撮像装置と、
その映像信号に基づいて画像処理する画像処理装置と、
この画像を表示するモニタ装置からなる微生物認識装置
において、モニタ画面の平均輝度から2値化処理の閾値
を決定する手段と、この閾値を用いて映像信号を2値化
する2値化処理手段と、この2値化処理手段から出力さ
れる処理画像を格納する手段と、前記処理画像に基づい
て微生物を抽出認識する手段と、微生物の大きさ、個
数、出現頻度などを計測する手段と、前記計測手段から
の計測値を基に該微生物のうち特定微生物の長さを分級
する手段と、この分級情報を基に前記2値化閾値の適正
診断を行う手段と、この2値化閾値が適正でないとき補
正する閾値補正手段とを具備し、液体中の微生物状態を
監視することを特徴とする微生物認識装置。
2. An imaging device for imaging microorganisms in a liquid,
An image processing device that performs image processing based on the video signal,
In a microorganism recognition device including a monitor device for displaying this image, a means for determining a threshold value for binarization processing from the average brightness of the monitor screen, and a binarization processing means for binarizing the video signal using this threshold value. A means for storing a processed image output from the binarization processing means, a means for extracting and recognizing a microorganism based on the processed image, a means for measuring the size, number, appearance frequency, etc. of the microorganism, A means for classifying the length of a specific microorganism among the microorganisms based on the measurement value from the measuring means, a means for appropriately diagnosing the binarization threshold value based on this classification information, and the binarization threshold value is appropriate. A microorganism recognizing device, comprising: a threshold correcting unit that corrects when the liquid is not present, and monitors the state of microorganisms in the liquid.
【請求項3】 液体中の微生物を撮像する撮像装置と、
その映像信号に基づいて画像処理する画像処理装置と、
この画像を表示するモニタ装置からなる微生物認識装置
において、液体中の微生物が2種類以上の場合、抽出認
識の対象物によって、それぞれ異なる閾値によって2値
化処理を行う2値化処理手段と、前記2値化処理手段か
ら出力される各処理画像を格納する手段と、前記処理画
像に基づいて各微生物を抽出認識する手段と、各微生物
の大きさ、個数、出現頻度などを別々に計測する手段
と、前記計測手段からの計測値を基に各微生物のそれぞ
れの特定微生物の長さを分級する手段と、この各分級情
報を基に各微生物毎に前記2値化閾値の適正診断を行う
手段と、この2値化閾値が適正でないとき補正する閾値
補正手段とを具備し、液体中の微生物状態を監視するこ
とを特徴とする微生物認識装置。
3. An imaging device for imaging microorganisms in a liquid,
An image processing device that performs image processing based on the video signal,
In the microorganism recognition device comprising a monitor device for displaying this image, when there are two or more types of microorganisms in the liquid, a binarization processing means for performing a binarization processing with different thresholds depending on the object of extraction recognition, A means for storing each processed image output from the binarization processing means, a means for extracting and recognizing each microorganism based on the processed image, and a means for separately measuring the size, number, appearance frequency, etc. of each microorganism. And means for classifying the length of each specific microorganism of each microorganism based on the measurement value from the measuring means, and means for appropriately diagnosing the binarization threshold value for each microorganism based on the classification information. And a threshold value correction means for correcting when the binarization threshold value is not appropriate, and monitoring the state of microorganisms in the liquid.
【請求項4】 請求項2または3において、分級手段
は、分級情報に基づいて個数分布曲線を計算することを
特徴とする微生物認識装置。
4. The microorganism recognition device according to claim 2, wherein the classification means calculates a number distribution curve based on the classification information.
【請求項5】 請求項2または3において、2値化閾値
の適正診断手段は、2値化の閾値が個数分布曲線の所定
の基準曲線を超えた場合、この2値化の閾値を高いと判
断して異常信号を出力し、個数分布曲線の所定の基準曲
線に達しない場合、この2値化の閾値を低いと判断して
異常信号を出力することを特徴とする微生物認識装置。
5. The binarization threshold appropriate diagnosis means according to claim 2 or 3, when the binarization threshold exceeds a predetermined reference curve of the number distribution curve, the binarization threshold is determined to be high. A microorganism recognizing device which makes a judgment and outputs an abnormal signal, and outputs an abnormal signal by judging that the threshold value for binarization is low when the predetermined reference curve of the number distribution curve is not reached.
【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかにお
いて、2値化閾値の適正診断手段が診断した補正閾値が
適正か否かをチェックする補正閾値の適正診断手段を設
けることを特徴とする微生物認識装置。
6. The correction threshold proper diagnosis means for checking whether or not the correction threshold diagnosed by the binarization threshold proper diagnosis means is proper according to any one of claims 1 to 5. Microbial recognition device.
【請求項7】 請求項6において、補正閾値の適正診断
手段は、分級手段からの微生物の個数分布を基に少なく
とも2回計測した微生物の個数差を求め、この個数差の
絶対値が所定の基準値より大きい場合、閾値の補正が適
正と判断し、一方、前記個数差の絶対値が所定の基準値
より小さい場合、閾値の補正が不適正と判断し、異常信
号を閾値補正手段に出力することを特徴とする微生物認
識装置。
7. The correction threshold appropriateness diagnosing means according to claim 6, wherein the number difference of the microorganisms measured at least twice based on the number distribution of the microorganisms from the classifying means is obtained, and the absolute value of the number difference is a predetermined value. When the absolute value of the number difference is smaller than the predetermined reference value, it is determined that the threshold correction is inappropriate and an abnormal signal is output to the threshold correction means when the absolute value of the number difference is smaller than the predetermined reference value. A microorganism recognition device characterized by:
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