JPH0644278B2 - 画像解析による組織自動定量測定方法およびその装置 - Google Patents
画像解析による組織自動定量測定方法およびその装置Info
- Publication number
- JPH0644278B2 JPH0644278B2 JP5739384A JP5739384A JPH0644278B2 JP H0644278 B2 JPH0644278 B2 JP H0644278B2 JP 5739384 A JP5739384 A JP 5739384A JP 5739384 A JP5739384 A JP 5739384A JP H0644278 B2 JPH0644278 B2 JP H0644278B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tissue
- image
- automatic
- pixels
- area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 title claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 12
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 5
- 239000013076 target substance Substances 0.000 claims description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 57
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/40—Analysis of texture
- G06T7/41—Analysis of texture based on statistical description of texture
- G06T7/44—Analysis of texture based on statistical description of texture using image operators, e.g. filters, edge density metrics or local histograms
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10056—Microscopic image
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20021—Dividing image into blocks, subimages or windows
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はコークス、ピッチ、人造黒鉛、焼結鉱等の、光
学的異方性組織を含んでなる物質を画像解析によって組
織分析する方法および装置に係わり、さらに詳しくは各
組織の構成比率を自動的に測定する定量測定方法および
その装置に関する。
学的異方性組織を含んでなる物質を画像解析によって組
織分析する方法および装置に係わり、さらに詳しくは各
組織の構成比率を自動的に測定する定量測定方法および
その装置に関する。
従来技術 例えばコークスは、異方性の認められない一様な組織、
および顕微鏡による観察で結晶が粒状に見える異方性組
織、繊維状に見える異方性組織、結晶が比較的大きくリ
ーフレット状に見える異方性組織、並びに石炭のイナー
ト組織に相当する組織等の様々の組織を含んで構成され
ている。このように光学的異方性組織を含んでなるコー
クスにおいては、それらの組織が生産過程における原料
炭の配合や乾留条件等と相関関係を有し、またコークス
としての強度や反応性等の諸性状とも相関関係を有して
いることが知られている。従って例えば組織の分析デー
ターを統計的に処理することでコークスの諸性状を推定
できるとともに、さらにその生産における原料炭の配合
や乾留条件等のコントロールに関しての指標とすること
が可能となる。
および顕微鏡による観察で結晶が粒状に見える異方性組
織、繊維状に見える異方性組織、結晶が比較的大きくリ
ーフレット状に見える異方性組織、並びに石炭のイナー
ト組織に相当する組織等の様々の組織を含んで構成され
ている。このように光学的異方性組織を含んでなるコー
クスにおいては、それらの組織が生産過程における原料
炭の配合や乾留条件等と相関関係を有し、またコークス
としての強度や反応性等の諸性状とも相関関係を有して
いることが知られている。従って例えば組織の分析デー
ターを統計的に処理することでコークスの諸性状を推定
できるとともに、さらにその生産における原料炭の配合
や乾留条件等のコントロールに関しての指標とすること
が可能となる。
しかしながら従来の顕微鏡組織による組織分析、特に組
織の構成比率(各組織が存在する比率)の測定において
は一般に人手によるポイント・カウント法が採用されて
いる。この方法の実施において従来は、検査員が偏光顕
微鏡を操作し、その視野を代表する組織と見做せる対象
部分を選定してその組織の判別を行い、これを多数視野
望ましくは500視野以上について繰り返し行うことに
より各組織の出現率を求め、これに基づいてサンプルに
おける組織の構成比率を求めている。このように目視観
察に基づいて各組織の判別を行う従来の方法では熟練を
必要とするうえ検査員の疲労が激しいことから問題があ
る。しかも検査員の個人差等により測定精度、測定速度
等の上でも大きな問題があり、この解決のために自動化
が望まれている。
織の構成比率(各組織が存在する比率)の測定において
は一般に人手によるポイント・カウント法が採用されて
いる。この方法の実施において従来は、検査員が偏光顕
微鏡を操作し、その視野を代表する組織と見做せる対象
部分を選定してその組織の判別を行い、これを多数視野
望ましくは500視野以上について繰り返し行うことに
より各組織の出現率を求め、これに基づいてサンプルに
おける組織の構成比率を求めている。このように目視観
察に基づいて各組織の判別を行う従来の方法では熟練を
必要とするうえ検査員の疲労が激しいことから問題があ
る。しかも検査員の個人差等により測定精度、測定速度
等の上でも大きな問題があり、この解決のために自動化
が望まれている。
このために従来から顕微鏡組織に関する自動測定装置の
開発が進められてきている。その1つとして、反射率測
定システムがある。これはフォトマルによって反射率を
測定し、測定した反射率をA/Dコンバータを介して数
値化して自動解析するものである。しかしながら、測定
した反射率である一次データに基づいて組織判定するた
め解析能力が悪く、異方性組織を含む物質に対してはこ
の方法では測定不可能である。また、石炭組織に関して
は、TVカメラを使用し、顕微鏡視野の画像を得て組織
の構成比率を求める方法も提案されている。しかしこの
種の従来の解析方法においては、得られた画像をエリア
アナライザーを用いて解析して画像の輝度ヒストグラム
を求め、これに基づいて組織分析するものであり、精度
の点で満足できないという問題がある。さらにまた、セ
ミコークスの組織分析システムとして、光源側の偏光板
を回転させ、或る回転角度毎の反射率を測定してその最
大値および最小値を求め、これから異方性指数を演算し
て、閾値レベルにより組織を分類する方法も提案されて
いる。しかしこの方法も精度の点で満足できないという
問題がある。
開発が進められてきている。その1つとして、反射率測
定システムがある。これはフォトマルによって反射率を
測定し、測定した反射率をA/Dコンバータを介して数
値化して自動解析するものである。しかしながら、測定
した反射率である一次データに基づいて組織判定するた
め解析能力が悪く、異方性組織を含む物質に対してはこ
の方法では測定不可能である。また、石炭組織に関して
は、TVカメラを使用し、顕微鏡視野の画像を得て組織
の構成比率を求める方法も提案されている。しかしこの
種の従来の解析方法においては、得られた画像をエリア
アナライザーを用いて解析して画像の輝度ヒストグラム
を求め、これに基づいて組織分析するものであり、精度
の点で満足できないという問題がある。さらにまた、セ
ミコークスの組織分析システムとして、光源側の偏光板
を回転させ、或る回転角度毎の反射率を測定してその最
大値および最小値を求め、これから異方性指数を演算し
て、閾値レベルにより組織を分類する方法も提案されて
いる。しかしこの方法も精度の点で満足できないという
問題がある。
発明の目的 本発明の目的は光学的異方性組織を含んで成る物質に対
する画像解析による組織分析、特に各組織の構成比率を
自動的に測定する組織定量測定方法および装置を提供す
ることである。
する画像解析による組織分析、特に各組織の構成比率を
自動的に測定する組織定量測定方法および装置を提供す
ることである。
発明の構成 本発明による方法および装置は、顕微鏡による組織像を
TVカメラで撮像し、その画像を縦横100画素×10
0画素以上、通常は512画素×512画素に分割し、
各画素の濃度レベルが数十段階、通常は64段階以上好
ましくは256段階ないし1024段階に分割してデジ
タル画像メモリーに記憶させ、前記デジタル画像メモリ
ーに記憶させた画像の一部分である基準とせる面積部分
を抽出してこの面積部分におけるグレイレベルを求め、
また基準とさせる面積部分から少なくとも4方向へ位置
をズラせて同一面積の少なくとも4つの異なる面積部分
を抽出してその面積部分におけるグレイレベルを求め、
前記基準とせる面積部分およびそこから位置をズラせた
面積部分におけるグレイレベルの変化量と方向を求め、
予め設定しておいた測定対象組織およびその組織に関す
る同様なグレイレベルの変化量と方向についての相対的
な関係のデータとの比較に基づいて組織を認識すること
を特徴とする。
TVカメラで撮像し、その画像を縦横100画素×10
0画素以上、通常は512画素×512画素に分割し、
各画素の濃度レベルが数十段階、通常は64段階以上好
ましくは256段階ないし1024段階に分割してデジ
タル画像メモリーに記憶させ、前記デジタル画像メモリ
ーに記憶させた画像の一部分である基準とせる面積部分
を抽出してこの面積部分におけるグレイレベルを求め、
また基準とさせる面積部分から少なくとも4方向へ位置
をズラせて同一面積の少なくとも4つの異なる面積部分
を抽出してその面積部分におけるグレイレベルを求め、
前記基準とせる面積部分およびそこから位置をズラせた
面積部分におけるグレイレベルの変化量と方向を求め、
予め設定しておいた測定対象組織およびその組織に関す
る同様なグレイレベルの変化量と方向についての相対的
な関係のデータとの比較に基づいて組織を認識すること
を特徴とする。
以下に本発明をさらに詳しく説明する。
第1図に例としてコークスの組織分析に使用するサンプ
ルを示す。このサンプル1は、測定対象とせるコークス
から従来行われている縮分法によって多数のコークス粒
2を作り、透明な合成樹脂3で固めた後、一断面をとっ
てこれを研磨して測定面1Aとしたものである。本発明
はこのようなサンプル1を使用して測定対象物質を構成
する組織の構成比率を測定するものである。
ルを示す。このサンプル1は、測定対象とせるコークス
から従来行われている縮分法によって多数のコークス粒
2を作り、透明な合成樹脂3で固めた後、一断面をとっ
てこれを研磨して測定面1Aとしたものである。本発明
はこのようなサンプル1を使用して測定対象物質を構成
する組織の構成比率を測定するものである。
第2図に示す組織自動定量測定装置は本発明により構成
された装置であり、ここでは概略的な構成を示してい
る。即ちこの装置はサンプル1をセットするステージ装
置10、サンプル1の測定面1Aを見るための偏光顕微
鏡11、顕微鏡像を撮像するためのTVカメラ12、そ
してTVカメラ12により得られた画像を基にして以下
に詳しく説明するように本発明の特徴とする処理を行う
本体装置13を含んでいる。この本体装置13は測定視
野を監視できるようにするためのモニターCRT16、
測定結果を印字出力するめのプリンター17、補助ディ
スク装置18、デジタイザー19およびキーボード20
を備えている。
された装置であり、ここでは概略的な構成を示してい
る。即ちこの装置はサンプル1をセットするステージ装
置10、サンプル1の測定面1Aを見るための偏光顕微
鏡11、顕微鏡像を撮像するためのTVカメラ12、そ
してTVカメラ12により得られた画像を基にして以下
に詳しく説明するように本発明の特徴とする処理を行う
本体装置13を含んでいる。この本体装置13は測定視
野を監視できるようにするためのモニターCRT16、
測定結果を印字出力するめのプリンター17、補助ディ
スク装置18、デジタイザー19およびキーボード20
を備えている。
ステージ装置10は詳細に示していないが周知のように
サンプル1を固定する手段を有している。またこのステ
ージ装置10は従来知られている自動走査駆動可能なス
テージ装置とされており、このための駆動機構14(概
略的に示す)を備えている。この駆動機構14によるス
テージ装置10の作動は本体装置13によって後述のよ
うに制御されるようになっている。
サンプル1を固定する手段を有している。またこのステ
ージ装置10は従来知られている自動走査駆動可能なス
テージ装置とされており、このための駆動機構14(概
略的に示す)を備えている。この駆動機構14によるス
テージ装置10の作動は本体装置13によって後述のよ
うに制御されるようになっている。
偏光顕微鏡11は自動焦点機構15(概略的に示す)を
備えており、後述するように視野の移動等に際して常に
鮮明な偏光像をえられるように制御できるようになって
いる。この自動焦点機構15も本体装置13によって自
動制御されるようになっており、従来知られている何れ
の機構とすることもできる。
備えており、後述するように視野の移動等に際して常に
鮮明な偏光像をえられるように制御できるようになって
いる。この自動焦点機構15も本体装置13によって自
動制御されるようになっており、従来知られている何れ
の機構とすることもできる。
偏光顕微鏡11にはTVカメラ12が組付けられて顕微
鏡像を撮像し、この撮像信号を本体装置13に与えるよ
うになっている。このTVカメラ12としては高解像の
ものが望まれる。
鏡像を撮像し、この撮像信号を本体装置13に与えるよ
うになっている。このTVカメラ12としては高解像の
ものが望まれる。
本体装置13は、TVカメラ12により撮像された測定
視野に関する影像信号を受け、各点の濃度をアナログ/
デジタル変換して各画素の濃度レベルを決定し、測定視
野のデジタル画像を形成するようになっていて、本発明
において特徴とする組織定量測定の自動化を達成するた
めの手段、即ちデジタル画像メモリー、記憶装置、およ
び処理装置即ち演算回路を含んでいる。
視野に関する影像信号を受け、各点の濃度をアナログ/
デジタル変換して各画素の濃度レベルを決定し、測定視
野のデジタル画像を形成するようになっていて、本発明
において特徴とする組織定量測定の自動化を達成するた
めの手段、即ちデジタル画像メモリー、記憶装置、およ
び処理装置即ち演算回路を含んでいる。
ここで、デジタル画像メモリーは測定視野の画像をデジ
タル画像として記憶するためのものであり、画像を構成
する一平面を100画素×100画素以上、通常は51
2画素×512画素に分割し、各画素の濃度レベルを数
十段階、通常は64段階以上好ましくは256段階ない
し1024段階に分別して記憶する機能を備えたものと
されている。即ち本発明で使用するデジタル画像は二値
化画像ではない。
タル画像として記憶するためのものであり、画像を構成
する一平面を100画素×100画素以上、通常は51
2画素×512画素に分割し、各画素の濃度レベルを数
十段階、通常は64段階以上好ましくは256段階ない
し1024段階に分別して記憶する機能を備えたものと
されている。即ち本発明で使用するデジタル画像は二値
化画像ではない。
また、記憶装置は測定対象物質に含まれる組織において
判別すべき各組織に関するデータを予め記憶させておく
ためのものであり、これらのデータは測定前に予めキー
ボード20等により本体装置13にインプットできるよ
うになっている。ここで判別すべき各組織に関するデー
タとは測定対象とする物質や判別すべき組織に関して相
違するので適宜設定されるのであるが、グレイレベル等
の静的なデータに限られない。本発明では後述するよう
に測定対象部分を微少距離につき移動させた前後におけ
る各組織のパターンに特有なグレイレベルの変化に関す
るデータを記憶させておき、これを組織の判別に利用す
ることを特徴とするのである。
判別すべき各組織に関するデータを予め記憶させておく
ためのものであり、これらのデータは測定前に予めキー
ボード20等により本体装置13にインプットできるよ
うになっている。ここで判別すべき各組織に関するデー
タとは測定対象とする物質や判別すべき組織に関して相
違するので適宜設定されるのであるが、グレイレベル等
の静的なデータに限られない。本発明では後述するよう
に測定対象部分を微少距離につき移動させた前後におけ
る各組織のパターンに特有なグレイレベルの変化に関す
るデータを記憶させておき、これを組織の判別に利用す
ることを特徴とするのである。
処理装置は、前記デジタル画像メモリーに取り込んだ画
像の一部分をなす小領域の面積部分に注目し、該面積部
分から4つ以上の何れかの方向へズレた位置における同
一面積の4つ以上の異なる面積部分に関するグレイレベ
ルの変化量と方向についての画素単位の相対関係を求
め、前記記憶装置にあらかじめ記憶させた各組織の識別
基準に照らして何れの組織であるかを判定するととも
に、サンプルに対して予め定めた手順で多点測定して各
組織の構成比率を演算するような一連の処理を実行させ
るものである。
像の一部分をなす小領域の面積部分に注目し、該面積部
分から4つ以上の何れかの方向へズレた位置における同
一面積の4つ以上の異なる面積部分に関するグレイレベ
ルの変化量と方向についての画素単位の相対関係を求
め、前記記憶装置にあらかじめ記憶させた各組織の識別
基準に照らして何れの組織であるかを判定するととも
に、サンプルに対して予め定めた手順で多点測定して各
組織の構成比率を演算するような一連の処理を実行させ
るものである。
実施例 このような組織自動定量測定装置によって行う本発明の
測定方法の実施例につき以下に説明する。
測定方法の実施例につき以下に説明する。
先ず、コークス粒を含むサンプル1に対して予め第3図
に示すように適当間隔で測定位置Psを例えば500点
以上定め、この測定位置Psに対して順次に偏光顕微鏡
を位置制御して測定を実施するものとした。このような
測定位置Psの順次の移動は駆動機構14によるステー
ジ装置10の水平移動制御によって行い、これは予め本
体装置13の処理装置に与えたプログラムにより制御し
た。この際、各測定位置Psにおける焦点調整を焦点機
構15の制御により行った。
に示すように適当間隔で測定位置Psを例えば500点
以上定め、この測定位置Psに対して順次に偏光顕微鏡
を位置制御して測定を実施するものとした。このような
測定位置Psの順次の移動は駆動機構14によるステー
ジ装置10の水平移動制御によって行い、これは予め本
体装置13の処理装置に与えたプログラムにより制御し
た。この際、各測定位置Psにおける焦点調整を焦点機
構15の制御により行った。
各測定位置Psにおける組織をTVカメラ12により撮
像し、250μm×250μmの面積部分に相当する画
像を得た。この画像の一例を第4図に示す。さらにこの
画像を第5図に示すようにデジタル画像メモリーAに各
画素の濃度レベルを256段階として記憶させた。ここ
で、サンプル1に対して予め定めた測定位置Psの視野
内にコークス粒が存在しているか否かを判定することが
必要となる。何故ならばこの測定位置Psの視野内に樹
脂3のみが存在しているならば、この視野における測定
は不要となるからである。このために、グレイレベルを
この判定のための基準とすることができた。即ち樹脂部
分3はコークス組織2よりグレイレベルが低いので、こ
の画像全体としてのグレイレベルに基づいて測定視野内
にコークス組織が50%以上存在しているか否かを判定
し、この判定に基づいてコークス組織の判別処理に進む
か、或いはこの測定位置Psをとばして次の測定位置P
sへ進むかの判別処理を行った。このような判定処理は
予め本体装置13の処理装置に設定した判定プログラム
により、予め記憶装置に記憶させておいたグレイレベル
に関するデータを基にして自動的に処理した。
像し、250μm×250μmの面積部分に相当する画
像を得た。この画像の一例を第4図に示す。さらにこの
画像を第5図に示すようにデジタル画像メモリーAに各
画素の濃度レベルを256段階として記憶させた。ここ
で、サンプル1に対して予め定めた測定位置Psの視野
内にコークス粒が存在しているか否かを判定することが
必要となる。何故ならばこの測定位置Psの視野内に樹
脂3のみが存在しているならば、この視野における測定
は不要となるからである。このために、グレイレベルを
この判定のための基準とすることができた。即ち樹脂部
分3はコークス組織2よりグレイレベルが低いので、こ
の画像全体としてのグレイレベルに基づいて測定視野内
にコークス組織が50%以上存在しているか否かを判定
し、この判定に基づいてコークス組織の判別処理に進む
か、或いはこの測定位置Psをとばして次の測定位置P
sへ進むかの判別処理を行った。このような判定処理は
予め本体装置13の処理装置に設定した判定プログラム
により、予め記憶装置に記憶させておいたグレイレベル
に関するデータを基にして自動的に処理した。
コークス組織が50%以上存在している画像に関して
は、画像中央の位置を中心に50μm×50μmの面積
に相当する測定マスクBを初期測定対象面積部分として
選定した。
は、画像中央の位置を中心に50μm×50μmの面積
に相当する測定マスクBを初期測定対象面積部分として
選定した。
次に、測定マスクに関してその組織が何れの組織である
かの識別処理を行った。この識別処理においては、ここ
では以下に述べるような本発明の特徴とする手順により
「粗さ」を求め、それぞれの組織に関して予め記憶装置
に記憶させておいた閾値によって各組織を識別した。
かの識別処理を行った。この識別処理においては、ここ
では以下に述べるような本発明の特徴とする手順により
「粗さ」を求め、それぞれの組織に関して予め記憶装置
に記憶させておいた閾値によって各組織を識別した。
即ち、先ず初期測定対象の小領域の面積部分となる測定
マスクにおけるグレイレベルを画素単位で求め、次に画
像における横方向を0゜として時計回りに0゜、45
゜、90゜、135゜の各方向へ測定マスクをそれぞれ
20μmに相当する距離だけ移動(対象面積部分を変化
させる)させ、それぞれの新たな測定マスクにおけるグ
レイレベルを画素単位で求めて、移動前後のグレイレベ
ルの変化量をそれぞれのマスク内において相対する画素
単位で算出した。このようなグレイレベルの変化量は、
例えば組織の粒度が微少で均等に分布しているような組
織即ち相関が高い組織においては変化量は小さく、組織
の粒度が均等に分布していないような組織即ち相関の低
い組織においては変化量は大きくなり、組織のパターン
と大きな関係を有するのである。ここではこのようなグ
レイレベルのマスク内において相対する画素単位の変化
量を絶対値を「粗さ」と定義し、この「粗さ」に閾値を
定めて組織の識別を行ったのである。また、第6図に示
すような繊維状の組織では、筋に沿った方向に関しては
相関が比較的高いが、これと異なる方向に関しての相関
は前記相関に比較して低い。従って、「粗さ」の高低に
加えて、0゜、45゜、90゜、135゜の各方向に関
しての「粗さ」の相違を考慮することで組織の識別をよ
り正確に行なえるのである。
マスクにおけるグレイレベルを画素単位で求め、次に画
像における横方向を0゜として時計回りに0゜、45
゜、90゜、135゜の各方向へ測定マスクをそれぞれ
20μmに相当する距離だけ移動(対象面積部分を変化
させる)させ、それぞれの新たな測定マスクにおけるグ
レイレベルを画素単位で求めて、移動前後のグレイレベ
ルの変化量をそれぞれのマスク内において相対する画素
単位で算出した。このようなグレイレベルの変化量は、
例えば組織の粒度が微少で均等に分布しているような組
織即ち相関が高い組織においては変化量は小さく、組織
の粒度が均等に分布していないような組織即ち相関の低
い組織においては変化量は大きくなり、組織のパターン
と大きな関係を有するのである。ここではこのようなグ
レイレベルのマスク内において相対する画素単位の変化
量を絶対値を「粗さ」と定義し、この「粗さ」に閾値を
定めて組織の識別を行ったのである。また、第6図に示
すような繊維状の組織では、筋に沿った方向に関しては
相関が比較的高いが、これと異なる方向に関しての相関
は前記相関に比較して低い。従って、「粗さ」の高低に
加えて、0゜、45゜、90゜、135゜の各方向に関
しての「粗さ」の相違を考慮することで組織の識別をよ
り正確に行なえるのである。
このような判別処理もまた本体装置13の処理装置に予
め与えたプログラムにより自動的に処理した。
め与えたプログラムにより自動的に処理した。
このようにして測定位置Psに関しての組織を識別した
のち、このデーターを保存し、然る後次の測定位置Ps
に対する測定を上述のように実施し、これを予め定めた
測定数(500回)につき繰り返した。この間、判別さ
れた各組織の数を計数し、最終的にこの計算値からこの
コークスに含まれる組織の構成比率を求め、例えばプリ
ンター17によりその結果を打ち出した。
のち、このデーターを保存し、然る後次の測定位置Ps
に対する測定を上述のように実施し、これを予め定めた
測定数(500回)につき繰り返した。この間、判別さ
れた各組織の数を計数し、最終的にこの計算値からこの
コークスに含まれる組織の構成比率を求め、例えばプリ
ンター17によりその結果を打ち出した。
ここで、上述した「粗さ」のデータに基づく組織の識別
処理において例とせる測定対象物質であるコークスに関
しては次のように識別基準を設定して測定を実施した。
処理において例とせる測定対象物質であるコークスに関
しては次のように識別基準を設定して測定を実施した。
異方性の見られない一様な組織は、移動方向に無関
係に移動前後での濃度レベル段階の差の絶対値の平均が
8以下あるとした。
係に移動前後での濃度レベル段階の差の絶対値の平均が
8以下あるとした。
直径が1.5μm以下の粒子模様で構成されている
比較的均質な異方性組織は、移動方向に無関係に移動前
後での濃度レベル段階の差の絶対値の平均が8を越えて
23以下であるとした。
比較的均質な異方性組織は、移動方向に無関係に移動前
後での濃度レベル段階の差の絶対値の平均が8を越えて
23以下であるとした。
直径が1.5μm〜10μm以下の粒子模様で構成
されている比較的均質な異方性組織は、移動方向に無関
係に移動前後での濃度レベル段階の差の絶対値の平均が
23を越えて40以下であるとした。
されている比較的均質な異方性組織は、移動方向に無関
係に移動前後での濃度レベル段階の差の絶対値の平均が
23を越えて40以下であるとした。
長さが10μm以上で幅が10μm以下の第6図に
示したような繊維条組織は、濃度レベルの差の絶対値の
平均が方向によって倍以上であるとした。
示したような繊維条組織は、濃度レベルの差の絶対値の
平均が方向によって倍以上であるとした。
幅、長さともに10μm以上の大きい不定形模様で
構成されている異方性組織は、移動方向に無関係に移動
前後での濃度レベル段階の差の絶対値の平均が40を越
えるとした。
構成されている異方性組織は、移動方向に無関係に移動
前後での濃度レベル段階の差の絶対値の平均が40を越
えるとした。
石炭のイナート由来のイナート組織は、移動方向に
無関係に移動前後での濃度レベル段階の差の絶対値の平
均が8を越え40以下とし、且つの場合と明るさが同
じ程度であるとした。
無関係に移動前後での濃度レベル段階の差の絶対値の平
均が8を越え40以下とし、且つの場合と明るさが同
じ程度であるとした。
このような識別基準によってサンプル1の各点Psの組
織を自動的に判別して構成比率を求めた結果を従来のよ
うに人手によって求めた構成比率と比較した結果、第7
図に示すように充分に人手に換えて実用化するのに満足
できる良好な結果を得られた。
織を自動的に判別して構成比率を求めた結果を従来のよ
うに人手によって求めた構成比率と比較した結果、第7
図に示すように充分に人手に換えて実用化するのに満足
できる良好な結果を得られた。
尚、本発明による方法は測定の対象物質により処理内容
および識別基準は相違するが、上述した本発明において
定義した「粗さ」に基づいて組織の識別が充分に可能で
あることが見出された。
および識別基準は相違するが、上述した本発明において
定義した「粗さ」に基づいて組織の識別が充分に可能で
あることが見出された。
発明の効果 画像のパターンをその「粗さ」に基づいて識別し、
しかも異なる方向に関しての「粗さ」を求めることでパ
ターンとして認識できるので、人間による識別と同様な
識別ができる。
しかも異なる方向に関しての「粗さ」を求めることでパ
ターンとして認識できるので、人間による識別と同様な
識別ができる。
デジタル画像メモリーが数十段階、通常64段階以
上の濃度レベルで各画素のデーターを記憶するので、対
象物質に応じて「粗さ」の閾値を容易に設定でき、識別
能力も向上される。
上の濃度レベルで各画素のデーターを記憶するので、対
象物質に応じて「粗さ」の閾値を容易に設定でき、識別
能力も向上される。
測定結果のバラツキがなく、常に同程度の精度を保
証できる。
証できる。
第1図は本発明による組織自動定量測定において使用す
るサンプルを示す斜視図。 第2図は本発明による組織自動定量測定装置の構成を示
す概略的な構成図。 第3図は本発明による組織自動定量測定においてサンプ
ルに対する例とせる測定対象位置を示す説明図。 第4図はサンプルの測定対象位置において得られた画像
の一例を示す説明図。 第5図は画像を記憶させるデジタル画像メモリーの記憶
画像およびこれにおいて設定される測定マスクを示す説
明図。 第6図はここで繊維状組織と称する組織の画像を示す説
明図。 第7図は本発明による組織自動定量測定方法で測定した
場合と人手によって測定した場合との測定結果を比較す
るグラフ。 1……サンプル 2……コークス粒 3……合成樹脂 10……ステージ装置 11……偏光顕微鏡 12……TVカメラ 13……本体装置 14……駆動機構 15……自動焦点機構 16……モニターCRT 17……プリンター 18……補助ディスク装置 19……デジタイザー 20……キーボード A……デジタル画像メモリーの記憶画像 B……測定マスク Ps……測定位置
るサンプルを示す斜視図。 第2図は本発明による組織自動定量測定装置の構成を示
す概略的な構成図。 第3図は本発明による組織自動定量測定においてサンプ
ルに対する例とせる測定対象位置を示す説明図。 第4図はサンプルの測定対象位置において得られた画像
の一例を示す説明図。 第5図は画像を記憶させるデジタル画像メモリーの記憶
画像およびこれにおいて設定される測定マスクを示す説
明図。 第6図はここで繊維状組織と称する組織の画像を示す説
明図。 第7図は本発明による組織自動定量測定方法で測定した
場合と人手によって測定した場合との測定結果を比較す
るグラフ。 1……サンプル 2……コークス粒 3……合成樹脂 10……ステージ装置 11……偏光顕微鏡 12……TVカメラ 13……本体装置 14……駆動機構 15……自動焦点機構 16……モニターCRT 17……プリンター 18……補助ディスク装置 19……デジタイザー 20……キーボード A……デジタル画像メモリーの記憶画像 B……測定マスク Ps……測定位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 牧彦 奈良県北葛城郡上牧町片岡台1―13―3 (72)発明者 中村 和夫 大阪府羽曳野市西浦2−1720―6 (56)参考文献 特開 昭56−168550(JP,A) 特開 昭58−42732(JP,A) 特開 昭47−45797(JP,A) 特開 昭56−115079(JP,A) 特開 昭58−22940(JP,A) 特開 昭58−222380(JP,A) 特公 昭48−20155(JP,B1)
Claims (6)
- 【請求項1】光学的異方組織を含んでなる物質における
各組織の定量測定方法であって、 顕微鏡による組織像をTVカメラで撮像し、 その画像を縦横100画素×100画素以上、通常は5
12画素×512画素に分割し、各画素の濃度レベルが
数十段階、通常は64段階以上、好ましくは256段階
ないし1024段階に分別してデジタル画像メモリーに
記憶させ、 前記デジタル画像メモリーに記憶させた画像の一部分で
ある基準とせる小領域の面積部分を抽出して、この面積
部分におけるグレイレベルを求め、 前記基準とせる面積部分から少なくとも4方向へ位置を
ズラせて同一面積の少なくとも4つの異なる面積部分を
抽出して、この面積部分におけるグレイレベルを求め、 前記基準とせる面積部分および前記位置をズラせた面積
部分におけるグレイレベルの変化量と方向を求め、 予め設定しておいた測定対象組織およびその組織に関す
る小領域のグレイレベルの変化量と方向についての相対
的な関係のデータとの比較に基づいて組織を認識する、 諸段階を包含することを特徴とする画像解析による組織
自動定量測定方法。 - 【請求項2】測定対象物質のサンプルに対して異なる多
数点、好ましくは数百点の位置に関して前記組織の認識
を繰り返して実施し、この結果を基にして測定対象物質
における各組織構成比率を自動的に決定させることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の画像解析による
組織自動定量測定方法。 - 【請求項3】光学的異方性組織を含んでなる物質におけ
る各組織の構成比率を自動的に測定するための画像解析
による組織自動定量測定装置であって、 測定対象物質のサンプルの組織拡大像を得るための偏光
顕微鏡と、 偏光顕微鏡により得た像を撮像するためのTVカメラ
と、 TVカメラにより得た画像を記憶するための画像メモリ
ーであって、画像を構成する一平面を100画素×10
0画素以上、通常は512画素×512画素に分割し、
各画素の濃度レベルを数十段階、通常は64段階以上、
好ましくは256段階ないし1024段階に分割できる
機能を有するデジタル画像メモリーと、 サンプルに含まれる光学的異方性組織において判別すべ
き各組織に関する特徴を予め記憶させておくための記憶
装置と、 前記デジタル画像メモリーに取り込んだ画像の一部分を
なす小領域の面積部分および該面積部分から4つ以上の
何れかの方向へズレた位置における同一面積の4つ以上
の異なる面積部分に関するグレイレベルの変化量と方向
についての相対的な関係を求め、前記記憶装置にあらか
じめ記憶させた各組織の識別基準に照らして何れの組織
であるかを判定するとともに、サンプルに対して予め定
めた手順で多点測定して各組織の構成比率を演算する処
理装置と を有して構成されていることを特徴とする画像解析によ
る組織自動定量測定装置。 - 【請求項4】サンプルに対して予め定めた手順で多点測
定するために、該サンプルを保持せるステージ装置が自
動走査駆動可能なステージ装置とされていることを特徴
とする特許請求の範囲第3項記載の画像解析による組織
自動定量測定装置。 - 【請求項5】前記偏光顕微鏡が自動焦点機構を備えてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第3項または第4項
に記載の画像解析による組織自動定量測定装置。 - 【請求項6】前記処理装置により演算した各組織の構成
比率等の演算結果を出力するプリンターが備えられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第3項から第5項ま
での何れか1項に記載の画像解析による組織自動定量測
定装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5739384A JPH0644278B2 (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 画像解析による組織自動定量測定方法およびその装置 |
US06/715,876 US4617682A (en) | 1984-03-27 | 1985-03-25 | Method and apparatus for automatic quantitative measurement of textures by image analysis |
CA000477493A CA1223355A (en) | 1984-03-27 | 1985-03-26 | Method and apparatus for automatic quantitative measurement of textures by image analysis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5739384A JPH0644278B2 (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 画像解析による組織自動定量測定方法およびその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60204080A JPS60204080A (ja) | 1985-10-15 |
JPH0644278B2 true JPH0644278B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=13054373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5739384A Expired - Lifetime JPH0644278B2 (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 画像解析による組織自動定量測定方法およびその装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4617682A (ja) |
JP (1) | JPH0644278B2 (ja) |
CA (1) | CA1223355A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108931621A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-12-04 | 中南大学 | 一种基于过程纹理特征的锌矿品位软测量方法 |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4845552A (en) * | 1987-08-20 | 1989-07-04 | Bruno Jaggi | Quantitative light microscope using a solid state detector in the primary image plane |
US5040225A (en) * | 1987-12-07 | 1991-08-13 | Gdp, Inc. | Image analysis method |
JPH01259243A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-16 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 不透明鉱物等の顕微鏡画像の自動定量測定方法および装置 |
JPH0795345B2 (ja) * | 1988-04-21 | 1995-10-11 | 株式会社イーゼル | 画像処理方法 |
US4878114A (en) * | 1988-05-10 | 1989-10-31 | University Of Windsor | Method and apparatus for assessing surface roughness |
US5216624A (en) * | 1989-07-11 | 1993-06-01 | Hiroshi Kurita | Automated fossil-reflectance measurement apparatus and methods |
US5341439A (en) * | 1989-09-21 | 1994-08-23 | Hsu Shin Yi | System for texture-based automatic detection of man-made objects in representations of sensed natural environmental scenes |
US5274715A (en) * | 1989-09-21 | 1993-12-28 | Hsu Shin Yi | Characterizing image texture |
US5420628A (en) * | 1990-01-16 | 1995-05-30 | Research Development Foundation | Video densitometer with determination of color composition |
US5194949A (en) * | 1990-01-16 | 1993-03-16 | Research Development Foundation | Video densitometer |
JP2925647B2 (ja) * | 1990-04-16 | 1999-07-28 | オリンパス光学工業株式会社 | 顕微鏡変倍装置 |
WO1992002001A1 (en) * | 1990-07-16 | 1992-02-06 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Method and apparatus for measuring crimp frequency of a web |
US5303310A (en) * | 1991-08-30 | 1994-04-12 | Imc Fertilizer, Inc. | Method and apparatus for image analysis of composite ores |
FR2684829A1 (fr) * | 1991-12-04 | 1993-06-11 | Philips Electronique Lab | Methodes de synthese de signaux de texture et de transmission et/ou stockage de tels signaux, ainsi que dispositifs et systemes pour leur mise en óoeuvre. |
US5396260A (en) * | 1992-12-22 | 1995-03-07 | The Center For Innovative Technology | Video instrumentation for the analysis of mineral content in ores and coal |
FR2713779B1 (fr) * | 1993-12-10 | 1996-03-08 | Lorraine Laminage | Procédé automatique d'analyse macérale et de détermination du pouvoir réflecteur de la vitrinite dans les charbons. |
US6043840A (en) * | 1996-04-19 | 2000-03-28 | Alliedsignal Inc. | Apparatus and method for characterizing fiber crimps |
US6330343B1 (en) * | 1999-02-26 | 2001-12-11 | Conoco Inc. | Method for measuring coke quality by digital quantification of high intensity reflectivity |
US6954545B2 (en) | 1999-02-26 | 2005-10-11 | Conocophillips Company | Use of a scanner to determine the optical density of calcined coke as a measure of coke quality |
BE1014971A3 (fr) * | 2002-03-18 | 2004-07-06 | Centre Rech Metallurgique | Procede et dispositif pour la determination en ligne de rugosite de bandes d'acier en mouvement. |
US6947150B2 (en) * | 2002-05-16 | 2005-09-20 | Boise White Paper, Llc | Method and apparatus for determining out-of-plane defects in a paper sample |
KR20080024484A (ko) * | 2005-05-25 | 2008-03-18 | 아레바 엔피 | 적어도 하나의 분열성 물질을 포함하는 엘리먼트에서비등방성을 측정하기 위한 방법 및 대응 설비 |
US8872823B2 (en) * | 2009-10-09 | 2014-10-28 | Microsoft Corporation | Automatic real-time shader modification for texture fetch instrumentation |
US9582919B2 (en) * | 2009-10-09 | 2017-02-28 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Automatic run-time identification of textures |
JP6342280B2 (ja) * | 2014-09-25 | 2018-06-13 | 関西熱化学株式会社 | 石炭における高輝度成分を識別する方法、装置及びコンピュータプログラム。 |
CN105717116A (zh) * | 2016-02-23 | 2016-06-29 | 中国农业大学 | 动物源性肉骨粉的种属鉴别方法和系统 |
JP6763251B2 (ja) * | 2016-09-16 | 2020-09-30 | 日本製鉄株式会社 | 構成比率推定装置、構成比率推定プログラム、及びその方法 |
CN113516637B (zh) * | 2021-06-23 | 2022-02-15 | 深圳市小绿人网络信息技术有限公司 | 一种基于图像自动识别废钢种类的方法及装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2092711A1 (ja) * | 1970-06-10 | 1972-01-28 | Armines | |
US4229797A (en) * | 1978-09-06 | 1980-10-21 | National Biomedical Research Foundation | Method and system for whole picture image processing |
US4466122A (en) * | 1981-02-17 | 1984-08-14 | Sidney Auerbach | Discriminator for pattern recognition |
JPS5822940A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-10 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | 石炭組織分析法及び装置 |
JPS58222380A (ja) * | 1982-06-18 | 1983-12-24 | Fujitsu Ltd | 極点画像処理方式 |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP5739384A patent/JPH0644278B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-03-25 US US06/715,876 patent/US4617682A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-03-26 CA CA000477493A patent/CA1223355A/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108931621A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-12-04 | 中南大学 | 一种基于过程纹理特征的锌矿品位软测量方法 |
CN108931621B (zh) * | 2018-05-11 | 2020-10-02 | 中南大学 | 一种基于过程纹理特征的锌矿品位软测量方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1223355A (en) | 1987-06-23 |
JPS60204080A (ja) | 1985-10-15 |
US4617682A (en) | 1986-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0644278B2 (ja) | 画像解析による組織自動定量測定方法およびその装置 | |
Oberholzer et al. | Methods in quantitative image analysis | |
EP0421606A2 (en) | Indentation hardness tester | |
JP3581149B2 (ja) | 境界ピクセル・パラメータの規則正しいシーケンスを用いた物体を識別するための方法及び装置 | |
US5841882A (en) | Automatic process for the maceral analysis and the determination of the reflectance of vitrinite in coals | |
US5010578A (en) | Method and apparatus for the identification of metal surface finishes | |
Sugimoto et al. | Development of an automatic Vickers hardness testing system using image processing technology | |
AU599851B2 (en) | Process and system for digital analysis of images applied to stratigraphic data | |
Rolke et al. | Size structure analysis of zooplankton samples by means of an automated image analyzing system | |
JPH0521180B2 (ja) | ||
JP2541735B2 (ja) | 塗膜劣化診断方法及び装置 | |
JP3165429B2 (ja) | 凝集像判定方法 | |
JPH09145594A (ja) | 臨床検査における反応済検体の粒子凝集パターンの判定方法及び粒子凝集パターンの表示とプリント方式 | |
JPS59204741A (ja) | 硬度の自動測定装置 | |
LIPKIN et al. | Textural parameters related to nuclear maturation in the granulocytic leukocytic series | |
JPS5842732A (ja) | 焼結鉱性状の測定方法 | |
JPH0781962B2 (ja) | 異物検出方法 | |
JPH01259243A (ja) | 不透明鉱物等の顕微鏡画像の自動定量測定方法および装置 | |
JPS60100032A (ja) | 焼結鉱等の顕微鏡画像における自動定量測定方法 | |
JPH0619259B2 (ja) | 表面欠陥検査方法 | |
JP3083896B2 (ja) | 欠陥弁別方法および装置 | |
CA1180811A (en) | Method and apparatus for measuring mean cell volume of red blood cells | |
JPS59216036A (ja) | 自動硬度計 | |
JP3435224B2 (ja) | 非金属介在物の検査装置 | |
McCracken et al. | Microcomputer‐based image analysis system for quantitative area measurements |