JPH08122319A - カメラデンシトメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定対象物の大きさにかかわらず、分解能を
一定に保つ。 【構成】 サンプルとカメラ９との距離を固定して一定
面積の領域ごとにカメラ９で画像データを取り込む。カ
メラ９からの画像信号をデジタル変換部１３ａを介して
取り込んだ画像データを処理する画像結合・処理部２２
は、サンプル１９の画像が１回のカメラ撮像により得ら
れたものである場合にはそのデジタル化された画像デー
タからマージンを切り落し、サンプル１９の画像が複数
回のカメラ撮像により得られたものである場合には、そ
れらのデジタル化された画像データを対応するマーカー
を重ね合わせることにより結合して１つの画像データと
した後に、最外側のマージンを切り落すデータ処理を行
なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバイオテクノロジーや薬
品化学などの分野において、電気泳動により試料を分離
させたパターンをもつ電気泳動ゲルや、薄層クロマトグ
ラフィーにより試料を展開させたパターンをもつ薄層ク
ロマトグラム（ＴＬＣ）などをカメラで撮影し、その画
像データから展開パターンの解析を行なうデンシトメー
タに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カメラデンシトメータでは電気泳動ゲル
やＴＬＣなどの測定対象物を、カメラを設置している側
と反対側から照明（透過測定）し、又はカメラ側から照
明（反射測定）して、その測定対象物の画像をＣＣＤカ
メラなどで取り込み、その画像データを解析している。

【０００３】測定対象物の画像をカメラで取り込む際、
測定対象物の全画像を１回のカメラ撮像により１画像と
して取り込んでいる。そのため、測定対象物の大きさ
（面積）に応じて、測定対象物が大きいときはカメラと
測定対象物との距離を大きくし、逆に小さいときはその
距離を小さくするというように、カメラと測定対象物の
距離を変えて撮像範囲の大きさを調節している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】測定対象物の大きさに
かかわらず全画像を１回の撮像で取り込んでいるため、
測定対象物が大きくなればそれに従って分解能が下がる
問題がある。そこで、本発明は測定対象物の大きさにか
かわらず、分解能を一定に保つようにすることを目的と
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では測定対象物の
大きさに関係なく測定対象物とカメラの距離を一定に保
ち、１回の撮像面積を一定にする。測定対象物が１回の
撮像面積からはみ出す大きさの場合には測定対象物をス
ライドさせることによって測定対象物の全面積を複数回
に分けて撮像し、その後、得られた複数の画像データを
結合して１画像とする。

【０００６】そのため、本発明のカメラデンシトメータ
は、測定対象物をのせて平面内のＸ，Ｙ方向に移動させ
るとともに、その平面内の原点からＸ方向及びＹ方向に
一定間隔でマーカーが付されている可動サンプル台と、
可動サンプル台から一定の距離に固定され、可動サンプ
ル台上の測定対象物の像を、Ｘ方向及びＹ方向の一辺の
長さが前記マーカーのそれぞれの方向の間隔の長さであ
る矩形領域の周囲に一定のマージン幅をもった矩形領域
単位で撮像するカメラと、可動サンプル台上の測定対象
物に対してカメラ側又はその反対側から照明を行なう光
照射部と、可動サンプル台をＸ方向とＹ方向にそれぞれ
の方向のマーカーの間隔を単位として移動させるサンプ
ル台駆動制御部と、カメラからの画像信号を入力してデ
ジタル信号の画像データとするデジタル変換部と、測定
対象物の画像が１回のカメラ撮像により得られたもので
ある場合にはそのデジタル化された画像データからマー
ジンを切り落し、測定対象物の画像が複数回のカメラ撮
像により得られたものである場合にはそれらのデジタル
化された画像データを対応するマーカーを重ね合わせる
ことにより結合して１つの画像データとした後に、最外
側のマージンを切り落すデータ処理を行なう画像結合・
処理部とを備えている。

【０００７】

【作用】測定対象物とカメラとの距離を一定に保ち、１
回の撮像面積を一定に保っているため、測定対象物の大
きさが変化しても分解能は一定に保たれ、大きな測定対
象物になっても分解能は低下しない。

【０００８】

【実施例】図１は一実施例を概略的に示したものであ
り、図２はその光学系を概略的に示したものである。大
別して光学ユニット１とコンピュータ部２とから構成さ
れている。光学ユニット１には測定対象物のサンプル１
９をのせて移動させることのできる可動サンプル台３が
設けられている。可動サンプル台３は図４（Ａ）に示さ
れるように、サンプル１９をのせる平面内の原点からＸ
方向及びＹ方向に一定間隔でマーカーが付されている。
可動サンプル台３をＸ方向とＹ方向にそれぞれ移動させ
るためにＸモータ１５とＹモータ１６が可動サンプル台
３に取りつけられている。可動サンプル台３の移動は、
スレーブＣＰＵ１２によってＸモータ１５とＹモータ１
６の駆動が制御されることにより行なわれる。

【０００９】可動サンプル台３の下側からサンプル１９
を照明する透過測定用ランプ４と、可動サンプル台３の
上側からサンプル１９を照明する反射測定用ランプ５が
設けられており、ランプ４，５はそれぞれの電源装置１
７，１８により点灯され、電源装置１７，１８はスレー
ブＣＰＵ１２によって点灯が制御される。

【００１０】可動サンプル台３上のサンプル１９の画像
を撮像するために、図２に示されるように可動サンプル
台３の上方にミラー６が配置され、そのミラー６による
反射像がミラー７，８を経てＣＣＤカメラ９に取り込ま
れるように光学系が配置されている。カメラ９は可動サ
ンプル台３からミラー６，７，８を経て一定の距離、す
なわち一定の光路長の位置に固定されており、カメラ９
と可動サンプル台３上のサンプル１９との距離はサンプ
ル１９の厚みの誤差範囲で一定に保たれている。カメラ
９が受け取った信号は常時モニタ１０で観察することが
できる。

【００１１】コンピュータ部２にはカメラ９からの画像
信号を入力してデジタル信号の画像データとするデジタ
ル変換部としてビデオ・デジタイザー・カード１３が設
けられており、また光学ユニット１のスレーブＣＰＵ１
２とＲＳ２３２Ｃケーブルを介して接続するためにシリ
アルＲＳ２３２Ｃインターフェース１４が設けられてい
る。

【００１２】光学ユニット１のスレーブＣＰＵ１２はコ
ンピュータ部２からのコマンドを受けて次のような制御
を行なう。 （１）モータ１５，１６を駆動して、可動サンプル台３
をコンピュータ部２から指示された方向に動かす。 （２）透過測定用、反射測定用のランプ４，５をコンピ
ュータ部２の指示に従って点灯したり消したりする。 （３）カメラ９のシャッタスピードをコンピュータ部２
から指示されたスピードにする。 スレーブＣＰＵ１２にはキーボード１１も接続されてお
り、コンピュータ部２からのコマンドによらなくても上
記の制御を行なうことができるようになっている。

【００１３】図３にはコンピュータ部２の機能のうち、
可動サンプル台３の駆動と画像データ処理に関する部分
を概略的に示す。可動サンプル台３を駆動するためにス
レーブＣＰＵ１２に対してコマンドを送るサンプル台駆
動制御部２０が設けられている。カメラ９からの画像信
号を処理するために、ビデオ・デジタイザー・カード１
３に該当するデジタル変換部１３ａを介して取り込まれ
た画像データを処理する画像結合・処理部２２は、サン
プル１９の画像が１回のカメラ撮像により得られたもの
である場合にはそのデジタル化された画像データからマ
ージンを切り落し、サンプル１９の画像が複数回のカメ
ラ撮像により得られたものである場合にはそれらのデジ
タル化された画像データを対応するマーカーを重ね合わ
せることにより結合して１つの画像データとした後に、
最外側のマージンを切り落すデータ処理を行なう機能を
有する。２４は画像結合・処理部２２で処理された画像
データをファイルとして記憶しておく記憶部である。

【００１４】図４（Ａ）は可動サンプル台３の原点付近
の平面図を示したものであり、座標の原点（０，０）か
らＸ，Ｙ両方向に１０ｃｍおきに三角形のマーカーが付
されている。カメラはサンプル上の１０ｃｍ×１０ｃｍ
の正方形領域の周辺に適当な幅のマージンをもつ正方形
の領域を単位として撮像を行なう。サンプル１９が１０
ｃｍ×１０ｃｍより大きい場合は、カメラ９は固定され
たままで、サンプル１９を複数の領域に分けて順次撮像
するように、可動サンプル台３が移動していく。

【００１５】可動サンプル台３は図４（Ｂ）に示される
ように１〜１２の領域に分割して移動できるものとす
る。例えば、サンプル１９の大きさが２０ｃｍ×６０ｃ
ｍの場合は、１から１２にわたって可動サンプル台３が
順次移動して画像の取込みがなされる。また、サンプル
の大きさが２０ｃｍ×２０ｃｍの場合は１→２→１１→
１２となるように可動サンプル台３が移動する。

【００１６】より具体的な例として、サンプル１９の大
きさが１０ｃｍ×１０ｃｍより大きく２０ｃｍ×２０ｃ
ｍより小さい場合の画像取込み手順を図５を参照して説
明する。可動サンプル台３上でＸ方向とＹ方向に１０ｃ
ｍおきに三角形のマーカーが付されており、サンプル１
９はコーナーが座標原点に一致するように置くものとす
る。破線で囲まれた正方形の領域はカメラにより撮像さ
れる領域であり、その領域は大きさも位置も固定されて
おり、１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形の周囲に１〜２ｃｍ
の幅のマージン領域が設けられた大きさの領域である。

【００１７】まず、のようにホームポジションで破線
で囲まれた領域の画像１が取り込まれ、次にのように
可動サンプル台３がＸ方向に１０ｃｍ移動して破線で囲
まれた領域の画像２が取り込まれ、次にのように可動
サンプル台３がＹ方向に１０ｃｍ移動して破線で囲まれ
た領域の画像１１が取り込まれ、最後に可動サンプル台
３が−Ｘ方向に１０ｃｍ移動して破線で囲まれた領域の
画像１２が取り込まれる。

【００１８】図６は、このように取り込まれた画像をマ
ーカーを重ね合わせることにより１つの画像として結合
する手順を示したものである。いま、図５で取り込んだ
４つの画像１，２，１１，１２のうち、上側の画像１，
２を結合する手順を説明する。図６（Ａ）に示されたよ
うに、取り込まれた画像１には右上と左下のマージン領
域にマーカーが写し込まれており、画像２には左上と右
上のマージン領域にマーカーが写し込まれている。画像
１の右上のマーカーと画像２の左上のマーカーは同じマ
ーカーであるので、それらのマーカーを重ね合わせるよ
うに画像１と２を結合する処理を施せば、図６（Ｂ）に
示されるように１つの結合画像が得られる。このマーカ
ーの重ね合わせ処理は、例えば相互相関関数を用いて行
なうことができる。

【００１９】下側の２つの画像１１と１２についても同
様にしてマーカーを重ね合わせるが、このときは図５の
，から分かるように、画像１１には右下と左下のマ
ージン領域にマーカーが写し込まれており、画像１２に
は左上と右下のマージン領域にマーカーが写し込まれて
いる。そのうち画像１１の左下のマーカーと画像１２の
右下のマーカーが同じものであるので、それらのマーカ
ーを重ね合わせるように処理することにより下側の１つ
の結合画像が得られる。このように結合された上側の画
像と下側の画像は、上側の結合画像の左下のマーカーと
下側の結合画像の左上のマーカーが同じものであるの
で、それらのマーカーを重ね合わせるように処理するこ
とにより、図６（Ｃ）に示されるように４つの画像が結
合された１つの結合画像となる。この結合画像は、１０
ｃｍ×１０ｃｍの４つの領域が１つに結合され、その結
合された画像の周囲にマージンが写し込まれたものであ
り、マージン領域にはマーカーも写し込まれている。こ
のように結合された図６（Ｃ）の画像から、斜線で示さ
れたマージン部分を切り落すように処理することによ
り、解析に使う画像を得ることができる。

【００２０】図７はこの画像処理をまとめて示したフロ
ーチャート図である。図７において、サンプルの全領域
のうち、全ての領域の画像が必要な場合と、そのうちの
一部のみが必要な場合とがあり、ユーザーにより一部の
みが指定された場合は、その指定された場所を撮像する
ように可動サンプル台が移動し、その指定された場所の
画像を取り込み（ステップＳ２）、その１つの画像のマ
ージン部分を切り落す処理をしてTIFF(Tag Image File
Format)ファイルとして記憶し（ステップＳ４）、解析
に供する。

【００２１】一方、サンプルの全領域を測定する場合
は、その面積が１０ｃｍ×１０ｃｍ以下であれば１回の
撮像により得られた画像を取り込み（ステップＳ５）、
マージン部分を切り落してファイルとして記憶する。サ
ンプルの測定面積が１０ｃｍ×１０ｃｍより大きい場合
は、図５，６で説明したように可動サンプル台を動かし
て必要な数だけの画像を取り込む（ステップＳ７）。ど
の画像にもマーカーが写し込まれておれば、隣り合わせ
の画像２つをマーカーを使って重ね合わせて１画像にし
（ステップＳ９）、全ての画像が１つに結合されるまで
繰り返す（ステップＳ１０）。その後マージン部分を切
り落してファイルとして記憶する（ステップＳ１１，Ｓ
４）。

【００２２】何らかの原因（汚れ、傷、あるいは照明が
不適切など）でマーカーとその周囲１ｍｍぐらいの部分
のコントラストが悪いと、マーカーと判断できるものの
写し込まれていない画像も取り込まれる。その場合には
１つ１つの画像のマージンを切り落した後、全部の画像
を結合して１画像とし、ファイルとして記憶する（ステ
ップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ４）。図７で示されたこの処理
は図３の画像結合・処理部２２の動作を示したものであ
り、コンピュータ部２に保持されているプログラムによ
って実行されるものである。

【００２３】

【発明の効果】本発明ではサンプルの大きさにかかわら
ずサンプルとカメラとの距離を固定して一定面積の領域
ごとにカメラで画像データを取り込み、複数に分割して
取り込まれた画像データを一緒に写し込まれたマーカー
を基準にして結合するようにしたので、サンプルの単位
面積当りの情報量が一定になり、サンプルが大きくなっ
た場合でも分解能が低下する不都合をなくすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示す概略ブロック図である。

【図２】図１における光学系を示す概略斜視図である。

【図３】同実施例におけるコンピュータ部の主要な機能
を示すブロック図である。

【図４】可動サンプル台とその画像分割を示す図であ
り、（Ａ）は可動サンプル台の座標原点付近を示す部分
平面図であり、（Ｂ）は１２の領域に分割して画像を取
り込む様子を示す概略図である。

【図５】４つの領域に分割して画像データを取り込む場
合の手順を説明する概略図である。

【図６】４つに分割して取り込まれた画像データを１つ
に結合する手順を示す図であり、（Ａ）はそのうちの上
側の２つの画像を示した平面図、（Ｂ）はその２つを結
合した画像を示す平面図、（Ｃ）は４つの画像を結合し
て得られる１つの結合画像を示す平面図である。

【図７】一実施例の動作を示すフローチャート図であ
る。

【符号の説明】

１ 光学ユニット ２ コンピュータ部 ３ 可動サンプル台 ４，５ ランプ ６，７，８ ミラー ９ ＣＣＤカメラ １２ スレーブＣＰＵ １３ ビデオ・デジタイザー・カード １３ａ デジタル変換部 ２０ サンプル台駆動制御部 ２２ 画像結合・処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シェーラー・マルク ドイツ国、Ｄ−47053デュイスブルグ、ヴ ィルヘルム・テル・ストラッセ10 (72)発明者 ヴェンバー・テオ ドイツ国、Ｄ−45731ヴァルトロップ、イ ムアイケル32 (72)発明者 ヤツコフスキー・ユルゲン ドイツ国、Ｄ−58332シュヴェルム、メル ツァー・ストラッセ16ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象物をのせて平面内のＸ，Ｙ方向
   に移動させるとともに、その平面内の原点からＸ方向及
   びＹ方向に一定間隔でマーカーが付されている可動サン
   プル台と、 可動サンプル台から一定の距離に固定され、可動サンプ
   ル台上の測定対象物の像を、Ｘ方向及びＹ方向の一辺の
   長さが前記マーカーのそれぞれの方向の間隔の長さであ
   る矩形領域の周囲に一定のマージン幅をもった矩形領域
   単位で撮像するカメラと、 可動サンプル台上の測定対象物に対してカメラ側又はそ
   の反対側から照明を行なう光照射部と、 可動サンプル台をＸ方向とＹ方向にそれぞれの方向のマ
   ーカーの間隔を単位として移動させるサンプル台駆動制
   御部と、 カメラからの画像信号を入力してデジタル信号の画像デ
   ータとするデジタル変換部と、 測定対象物の画像が１回のカメラ撮像により得られたも
   のである場合にはそのデジタル化された画像データから
   マージンを切り落し、測定対象物の画像が複数回のカメ
   ラ撮像により得られたものである場合にはそれらのデジ
   タル化された画像データを対応するマーカーを重ね合わ
   せることにより結合して１つの画像データとした後に、
   最外側のマージンを切り落すデータ処理を行なう画像結
   合・処理部と、を備えたことを特徴とするカメラデンシ
   トメータ。