JPH11225744A - Detection of microorganism - Google Patents
Detection of microorganismInfo
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- JPH11225744A JPH11225744A JP10038370A JP3837098A JPH11225744A JP H11225744 A JPH11225744 A JP H11225744A JP 10038370 A JP10038370 A JP 10038370A JP 3837098 A JP3837098 A JP 3837098A JP H11225744 A JPH11225744 A JP H11225744A
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、生物顕微鏡の画
像を画像処理することで特定の微生物を検出する微生物
の検出方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microorganism detection method for detecting a specific microorganism by processing an image of a biological microscope.
【０００２】[0002]
【従来の技術】画像処理技術を応用して浄水場のろ過障
害を起こす微生物を認識し、その出現個数を出力する微
生物監視装置を提案した。（特願平８−１８０２５０）
これは、ろ過障害微生物である珪藻類を画像認識技術を
使って同定し、計数を行う装置である。この画像認識方
法として「モデルベーストマッチング方式」を使用す
る。この技術はノイズに強く入力画像の輝度の変化に影
響されずに認識が可能である、という利点がある。2. Description of the Related Art A microorganism monitoring apparatus has been proposed which recognizes microorganisms that cause filtration failure in a water purification plant by applying image processing technology and outputs the number of microorganisms that have appeared. (Japanese Patent Application No. 8-180250)
This is a device that identifies and counts diatoms, which are filtration-impaired microorganisms, using image recognition technology. The "model-based matching method" is used as this image recognition method. This technique has the advantage that it is resistant to noise and can be recognized without being affected by changes in the luminance of the input image.
【０００３】図６は上記微生物監視装置の一例を示すも
ので、画像収集機能として、検水を専用の透明容器の水
槽５に導入し、外壁面からＸＹ自動ステージを備えたハ
ンディスコープ６とＩＴＶカメラ７を用いて水槽内の微
生物画像を得て、画像認識装置９で画像認識を行い計数
するように構成されている。FIG. 6 shows an example of the above-mentioned microorganism monitoring apparatus. As an image collecting function, a water sample is introduced into a water tank 5 of a dedicated transparent container, and a handy scope 6 having an XY automatic stage and an ITV from an outer wall surface. An image of the microorganism in the aquarium is obtained by using the camera 7, and the image is recognized and counted by the image recognition device 9.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記微生物監視装置に
おいて、ハンディスコープをＸＹ自動ステージにより移
動させて画像を取得していくと、１つの微生物が隣り合
う画面にまたがっている場合がある。このとき、１画面
の画面隅で微生物の一部分だけが見えている状態にな
る。この場合、その微生物の全体が見えている状態から
作製したモデルでは認識することができないことがあ
る。また、２画面にまたがって微生物が存在する場合
に、両画面で認識して１つの微生物を２つとカウントし
てしまうという問題がある。In the microorganism monitoring apparatus described above, when an image is acquired by moving the handyscope by the XY automatic stage, one microorganism may straddle an adjacent screen. At this time, only a part of the microorganisms is seen at the corner of one screen. In this case, the model may not be able to be recognized by a model created from a state where the whole of the microorganism is visible. In addition, when microorganisms are present over two screens, there is a problem that both microorganisms are recognized and one microorganism is counted as two.
【０００５】この発明は、このような課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、上記微生物
監視装置での隣り合う画面にまたがって存在する微生物
を正しく短時間に検出できる微生物の検出方法を提供す
ることにある。[0005] The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a microorganism monitoring apparatus capable of correctly detecting microorganisms existing on adjacent screens in the microorganism monitoring apparatus in a short time. To provide a detection method for
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明は、ＸＹ自動ス
テージを備えたハンディスコープを使って連続する画像
を画像処理装置に入力し、これらの画像を処理して画像
中に視認できる微生物を検出する微生物の検出方法にお
いて、前記画像処理装置に入力する画像の隣り合う画面
にまたがって存在する微生物を検出するために、微生物
の一部分から作製したモデルを使い、微生物の一部分が
存在すると考えられる領域のみを探索し、マッチングが
とれたら、その結果の中心位置が画面中心になるように
画像を動かし、再度、微生物の全体画像から作製したモ
デルで認識をするものである。According to the present invention, continuous images are input to an image processing device using a handyscope having an XY automatic stage, and these images are processed to detect microorganisms that can be visually recognized in the images. In the method for detecting microorganisms, a model created from a part of a microorganism is used to detect a microorganism existing over an adjacent screen of an image input to the image processing apparatus. Only the search is performed, and if a match is obtained, the image is moved so that the center position of the result becomes the center of the screen, and recognition is performed again using a model created from the entire image of the microorganism.
【０００７】その場合、前記微生物の一部から作製した
モデルでの認識結果から、微生物の傾きを求め、実際に
微生物が画面の隅にかかっているものかゴミかどうかを
判断する。In this case, the inclination of the microorganism is obtained from the recognition result of the model produced from a part of the microorganism, and it is determined whether the microorganism actually covers the corner of the screen or is dust.
【０００８】また、前記微生物の一部から作製したモデ
ルで画像認識する探索領域を微生物の大きさに対応させ
て設定する。[0008] Further, a search area for recognizing an image with a model prepared from a part of the microorganism is set in accordance with the size of the microorganism.
【０００９】また、前記再度、微生物の全体画像から作
製したモデルで認識するときの特徴マッチングの許容値
を微生物の長さの幅に対応させる。In addition, the permissible value of the feature matching when recognizing with the model prepared from the whole image of the microorganism again corresponds to the width of the length of the microorganism.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】この発明を図１〜図６を用いて説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to FIGS.
【００１１】図６に示すように、検水の標本を観察する
ハンディタイプのマイクロスコープ（ハンディスコー
プ）６と、ハンディスコープの像を撮るＩＴＶカメラ７
と、ＩＴＶカメラからの画像信号を受け珪藻類などの微
生物を同定し、計数を行う、モデルベーストマッチング
法を利用した画像認識装置と、ハンディスコープの視野
画像を自動的に変えるＸ−Ｙステージ（図示省略）から
なる微生物監視（検出）装置において、画像認識処理を
図１のフローで行う。As shown in FIG. 6, a handy type microscope (handy scope) 6 for observing a sample of a sample and an ITV camera 7 for taking an image of the handy scope.
And an image recognition device that uses a model-based matching method to identify and count microorganisms such as diatoms by receiving an image signal from an ITV camera, and an XY stage that automatically changes the field of view image of a handyscope ( In a microorganism monitoring (detection) apparatus (not shown), image recognition processing is performed according to the flow of FIG.
【００１２】すなわち、モデルベーストマッチング法を
利用して隣り合う画面にまたがっていて画面の隅に一部
だけ見えている微生物を画像認識をするために、この様
な状態で微生物が存在することが想定できる画面のマッ
チング領域設定を行い（Ｓ１）、この画面の領域内を探
索領域として微生物の一部から作製したモデルで画像認
識する（Ｓ２）。そして、その認識結果から微生物の存
在方向にＸＹ自動ステージによりハンディスコープ６を
移動させて（Ｓ３）、再度、画像入力し微生物全体画像
から作製したモデルで認識をする（Ｓ４）。That is, in order to perform image recognition of microorganisms that straddle adjacent screens using the model-based matching method and are only partially visible at the corners of the screens, the presence of microorganisms in such a state may occur. A matching area of a screen that can be assumed is set (S1), and an image in the area of this screen is recognized as a search area using a model created from a part of microorganisms (S2). Then, based on the recognition result, the handyscope 6 is moved by the XY automatic stage in the direction in which the microorganisms are present (S3), and an image is input again to perform recognition using a model created from the entire microorganism image (S4).
【００１３】この方法は、微生物の長さから微生物の一
部分が存在すると考えられる領域を設定し、その領域内
だけを微生物の一部分から作製したモデルで認識をする
ので、処理時間の短縮が図れるという利点もある。According to this method, a region where a part of the microorganism is considered to exist is set based on the length of the microorganism, and only the region is recognized by a model prepared from the part of the microorganism, so that the processing time can be reduced. There are advantages too.
【００１４】以下に、上記微生物の画像認識方法，探索
領域設定方法，モデル作成方法について詳述する。Hereinafter, the method of recognizing the image of microorganisms, the method of setting a search area, and the method of creating a model will be described in detail.
【００１５】（１）微生物の画像認識方法 上記画面の隅に一部分だけ見える微生物を認識する際
に、微生物の状態として、図２ａのように画面内にゴミ
が存在し微生物と間違えやすい特徴抽出結果が出る場合
と、図２ｂのように本当に画面の隅で微生物の一部が見
えている場合が考えられる。(1) Method of Recognizing Images of Microorganism When recognizing a microorganism that is only partially visible in the corner of the screen, the result of feature extraction is as follows. Appears, or a case where some of the microorganisms are actually seen in the corner of the screen as shown in FIG. 2B.
【００１６】そこで、認識をしたときに認識した微生物
の方向を求めることで、どちらの場合かを決定する。こ
れにより、誤認識を排除し、今回の目的である隣り合う
画面にまたがって存在しているために一部分しか見えな
い微生物だけを確認することが可能となる。Therefore, the direction of the microorganism recognized at the time of recognition is determined to determine which case. As a result, erroneous recognition can be eliminated, and it is possible to confirm only the microorganisms that are partially visible because they exist over adjacent screens.
【００１７】（２）探索領域設定方法 上記隣り合う画面にまたがって存在すると考えられる領
域は微生物の大きさにより違う。また、一般的に微生物
の特定は形状と長さによるものだが、微生物の長さは同
種であっても幅がある。(2) Search Area Setting Method The area considered to be present over the adjacent screens differs depending on the size of the microorganism. In general, the identification of microorganisms depends on their shape and length, but the length of microorganisms varies even when they are of the same species.
【００１８】微生物の一部が存在すると考えられる領域
は図３のようになる。探索領域のＬは、ある微生物の大
きさが１００〜３００μｍの場合に微生物が最も長い場
合の３００μｍの半分の１５０μｍとし、この値の画像
上での１ドットの長さであるＰｉｘ値を求めることによ
り決める。FIG. 3 shows a region where a part of microorganisms is considered to be present. When the size of a certain microorganism is 100 to 300 μm, L of the search area is set to 150 μm, which is half of 300 μm when the microorganism is the longest, and the Pix value which is the length of one dot on the image of this value is obtained. Determined by
【００１９】この様に探索領域のＬを変えることで、様
々な大きさの微生物に対応することができる。By changing L in the search area in this way, it is possible to cope with microorganisms of various sizes.
【００２０】（３）モデル作成方法 隣り合う画像にまたがって存在する微生物を微生物の一
部から作製したモデルで認識した場合、その結果の中心
位置方向にＸＹ自動ステージによりスコープ画像を動か
し、再度微生物全体から作製したモデルで認識をする。
この時、微生物の長さの幅に合わせて認識の許容誤差を
設定する。(3) Model creation method When a microorganism existing over an adjacent image is recognized by a model created from a part of the microorganism, the scope image is moved by the XY automatic stage in the direction of the center position of the result, and the microorganism is again reproduced. Recognize with a model created from the whole.
At this time, the permissible error of the recognition is set according to the length of the microorganism.
【００２１】図４の微生物の長さがＬｅｎのとき、微生
物の長さには幅があるので、Ｌｅｎ方向の特徴マッチン
グに許容値を持たせる。その許容値の値はその微生物が
最も長い場合の値と短い場合の差とする。When the length of the microorganism in FIG. 4 is Len, the length of the microorganism has a width, so that the feature matching in the Len direction has an allowance. The value of the tolerance is the difference between the longest and shortest microorganisms.
【００２２】例えば、ある１００μｍ〜３００μｍの微
生物のモデルを図５とする。画面上で１ｐｉｘ＝１．２
μｍのとき、このモデルのＬ１が１００μｍだとする
と、画面上では８３ｐｉｘ、もし同種の微生物が最も大
きい３００μｍのとき、画面上で２５０ｐｉｘとなり、
この差の２５０−８３＝１６７ｐｉｘを許容値として設
定する。For example, FIG. 5 shows a model of a microorganism having a size of 100 μm to 300 μm. 1 pix = 1.2 on the screen
If the L1 of this model is 100 μm at the time of μm, it is 83 pix on the screen, and if the same kind of microorganism is the largest 300 μm, it is 250 pix on the screen
The difference of 250-83 = 167 pix is set as an allowable value.
【００２３】上述のように画像中に存在する微生物を検
出するので、隣り合う画面にまたがって存在する微生物
の認識と正しい計数が可能となる。Since the microorganisms existing in the image are detected as described above, the microorganisms existing over adjacent screens can be recognized and counted correctly.
【００２４】[0024]
【発明の効果】この発明は、上述のとおり構成されてい
るので、以下に記載する効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
【００２５】（１）隣り合う画面にまたがって存在する
微生物の認識と正しい計数が可能になる。(1) Recognition of microorganisms existing over adjacent screens and correct counting can be performed.
【００２６】（２）隣り合う画面にまたがって微生物が
存在すると考えられる領域だけ、特定のモデルを使って
探索するので、処理時間の短縮が図れる。(2) Since only a region where microorganisms are considered to exist over adjacent screens is searched using a specific model, the processing time can be reduced.
【００２７】（３）微生物の認識をしたときのその傾き
を求めることで、ゴミなどとの誤認識をさけることがで
きる。(3) By determining the inclination of the microorganism when it is recognized, erroneous recognition as dust or the like can be avoided.
【００２８】（４）微生物のような長さに幅が一定でな
いものでも、特徴マッチングに微生物の長さの幅に対応
した許容値を持たせることで認識が可能になる。(4) Even if the length is not constant, such as a microorganism, recognition becomes possible by giving an allowable value corresponding to the width of the length of the microorganism to the feature matching.
【図１】実施の形態にかかる画像認識処理フロー図。FIG. 1 is a flowchart of an image recognition process according to an embodiment.
【図２】画面隅に表示された画像例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an image displayed in a corner of a screen.
【図３】部分モデル探索領域の設定モデルを示す説明
図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a setting model of a partial model search area.
【図４】微生物の長さを示す矢印が書き込まれた微生物
画面の写真。FIG. 4 is a photograph of a microorganism screen on which arrows indicating the lengths of microorganisms are written.
【図５】微生物のモデル説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a model of a microorganism.
【図６】微生物監視（検出）装置の構成例を示すブロッ
ク図。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a microorganism monitoring (detection) device.
１…自動微生物画像収集装置 ５…サンプリング水槽 ６…ハンディスコープ ７…ＩＴＶカメラ ９…画像認識装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Automatic microorganism image collection device 5 ... Sampling tank 6 ... Handy scope 7 ... ITV camera 9 ... Image recognition device
Claims (4)
ープを使って連続する画像を画像処理装置に入力し、こ
れらの画像を処理して画像中に視認できる微生物を検出
する微生物の検出方法において、 前記画像処理装置に入力する画像の隣り合う画面にまた
がって存在する微生物を検出するために、微生物の一部
分から作製したモデルを使い、微生物の一部分が存在す
ると考えられる領域のみを探索し、マッチングがとれた
ら、その結果の中心位置が画面中心になるように画像を
動かし、再度、微生物の全体画像から作製したモデルで
認識をすることを特徴とする微生物の検出方法。1. A method for detecting microorganisms, comprising: inputting continuous images to an image processing device using a handyscope having an XY automatic stage; and processing these images to detect microorganisms visible in the images. In order to detect microorganisms that straddle the screen adjacent to the image input to the image processing device, a model created from a part of the microorganism is used, and only the area where the part of the microorganism is considered to be searched is searched for matching. Then, the image is moved so that the center position of the result is at the center of the screen, and recognition is performed again using a model created from the entire image of the microorganism.
ら、微生物の傾きを求め、実際に微生物が画面の隅にか
かっているものかゴミかどうかを判断することを特徴と
する微生物検出方法。2. The method according to claim 1, wherein a tilt of the microorganism is obtained from a recognition result of a model created from a part of the microorganism, and it is determined whether the microorganism actually touches a corner of a screen or is dust. A method for detecting a microorganism, comprising:
索領域を微生物の大きさに対応させて設定することを特
徴とする微生物の検出方法。3. The method for detecting microorganisms according to claim 1, wherein a search area for image recognition using a model created from a part of the microorganisms is set in accordance with the size of the microorganisms.
体画像から作製したモデルで認識するときの特徴マッチ
ングの許容値を微生物の長さの幅に対応させることを特
徴とする微生物の検出方法。4. The method for detecting microorganisms according to claim 1, wherein the permissible value of feature matching when recognizing with a model created from the whole image of microorganisms again corresponds to the width of the length of microorganisms.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10038370A JPH11225744A (en) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | Detection of microorganism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10038370A JPH11225744A (en) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | Detection of microorganism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11225744A true JPH11225744A (en) | 1999-08-24 |
Family
ID=12523406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10038370A Withdrawn JPH11225744A (en) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | Detection of microorganism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11225744A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019015427A (en) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | オルガノ株式会社 | cooling tower |
-
1998
- 1998-02-20 JP JP10038370A patent/JPH11225744A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019015427A (en) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | オルガノ株式会社 | cooling tower |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040823 |
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| A977 | Report on retrieval |
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| A761 | Written withdrawal of application |
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