JPH11337469A - 画像解析による花粉計数方法および花粉計数装置 - Google Patents
画像解析による花粉計数方法および花粉計数装置Info
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- JPH11337469A JPH11337469A JP14353398A JP14353398A JPH11337469A JP H11337469 A JPH11337469 A JP H11337469A JP 14353398 A JP14353398 A JP 14353398A JP 14353398 A JP14353398 A JP 14353398A JP H11337469 A JPH11337469 A JP H11337469A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一定量の大気中に存在する花粉のみを自動的
に定量できる方法および装置を提供する。 【解決手段】 一定量の大気中の、花粉よりも実質的に
小さい粒子を除いた粒子を観察面に固定し、観察面の蛍
光画像解析により自家蛍光を発する粒子を計数すること
を特徴とする花粉の計数方法、および、一定量の大気中
の、花粉よりも実質的に小さい粒子を除いた粒子を観察
面に固定する集塵手段と、観察面に固定された粒子の自
家蛍光画像を取得する画像取得手段と、取得された自家
蛍光画像の解析により粒子の計数を行う画像解析手段
と、解析により得られた結果を出力する出力手段とを有
する、花粉の計数装置。
に定量できる方法および装置を提供する。 【解決手段】 一定量の大気中の、花粉よりも実質的に
小さい粒子を除いた粒子を観察面に固定し、観察面の蛍
光画像解析により自家蛍光を発する粒子を計数すること
を特徴とする花粉の計数方法、および、一定量の大気中
の、花粉よりも実質的に小さい粒子を除いた粒子を観察
面に固定する集塵手段と、観察面に固定された粒子の自
家蛍光画像を取得する画像取得手段と、取得された自家
蛍光画像の解析により粒子の計数を行う画像解析手段
と、解析により得られた結果を出力する出力手段とを有
する、花粉の計数装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大気中を浮遊する
花粉の計数方法および計数装置に関する。
花粉の計数方法および計数装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】花粉計数法は、基本的に、花粉を観察面
（あるいは測定対象物）上に固定する段階と、固定した
花粉の量を分析する段階とに分けられる。
（あるいは測定対象物）上に固定する段階と、固定した
花粉の量を分析する段階とに分けられる。
【０００３】観察面に固定する方法としては、(1)自然
落下した花粉を捕集する方法によるもの、および、(2)
インパクターにより一定量の大気を吸引し、その中の花
粉を強制的に捕集する方法によるものがある。
落下した花粉を捕集する方法によるもの、および、(2)
インパクターにより一定量の大気を吸引し、その中の花
粉を強制的に捕集する方法によるものがある。
【０００４】固定された花粉の量を分析する方法として
は、(1)顕微鏡により肉眼による識別を行う方法による
もの、(2)水晶振動子の振動の程度の変化による物質集
積を定量する方法によるもの、および、(3)赤外線また
はＸ線分析などにより集積した物質を定量する方法によ
るものなどがある。さらに、最近、上記の方法を用いず
に、光散乱を利用した粒径測定によるリアルタイム測定
法が開発され、これに基づく測定装置が注目されてい
る。
は、(1)顕微鏡により肉眼による識別を行う方法による
もの、(2)水晶振動子の振動の程度の変化による物質集
積を定量する方法によるもの、および、(3)赤外線また
はＸ線分析などにより集積した物質を定量する方法によ
るものなどがある。さらに、最近、上記の方法を用いず
に、光散乱を利用した粒径測定によるリアルタイム測定
法が開発され、これに基づく測定装置が注目されてい
る。
【０００５】しかしながら、従来の方法には以下のよう
な問題点がある。すなわち、自然落下により捕集する方
法では、気象条件（特に風）により大きく結果が左右さ
れてしまうこと、大気の単位体積当たりの花粉量を求め
られないので定量にはならないことが挙げられる。肉眼
による観察では、人的労力が大きいことが挙げられる。
また、水晶振動子やＸ線分析を用いた方法では、集積物
を定量するので、必ずしも花粉を定量したことにならな
いことが挙げられる。さらに、光散乱を利用した方法で
も、花粉の特定を粒子の大きさのみで行っているので、
信頼性に問題がある。
な問題点がある。すなわち、自然落下により捕集する方
法では、気象条件（特に風）により大きく結果が左右さ
れてしまうこと、大気の単位体積当たりの花粉量を求め
られないので定量にはならないことが挙げられる。肉眼
による観察では、人的労力が大きいことが挙げられる。
また、水晶振動子やＸ線分析を用いた方法では、集積物
を定量するので、必ずしも花粉を定量したことにならな
いことが挙げられる。さらに、光散乱を利用した方法で
も、花粉の特定を粒子の大きさのみで行っているので、
信頼性に問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、一定
量の大気中に存在する花粉のみを自動的に定量できる方
法および装置を提供することである。
量の大気中に存在する花粉のみを自動的に定量できる方
法および装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、花粉の特
性に着目し、大きさによる選別と自家蛍光の検出とを組
み合わせることにより、上記課題を解決できることを見
い出し、本発明を完成した。
性に着目し、大きさによる選別と自家蛍光の検出とを組
み合わせることにより、上記課題を解決できることを見
い出し、本発明を完成した。
【０００８】すなわち、本発明の第１の要旨は、一定量
の大気中の、花粉よりも実質的に小さい粒子を除いた粒
子を観察面に固定し、観察面の蛍光画像解析により自家
蛍光を発する粒子を計数することを特徴とする花粉の計
数方法（以下、本発明方法ともいう）に存する。
の大気中の、花粉よりも実質的に小さい粒子を除いた粒
子を観察面に固定し、観察面の蛍光画像解析により自家
蛍光を発する粒子を計数することを特徴とする花粉の計
数方法（以下、本発明方法ともいう）に存する。
【０００９】本発明方法において、固定はインパクター
により行うことが好ましい。インパクターとしては、粒
径が６μｍ以上の粒子を分取するものが挙げられる。ま
た、計数は、自家蛍光を発する粒子の大きさ、形状、蛍
光特性およびこれらの組合せの別に行うことが好まし
い。
により行うことが好ましい。インパクターとしては、粒
径が６μｍ以上の粒子を分取するものが挙げられる。ま
た、計数は、自家蛍光を発する粒子の大きさ、形状、蛍
光特性およびこれらの組合せの別に行うことが好まし
い。
【００１０】本発明の第２の要旨は、一定量の大気中
の、花粉よりも実質的に小さい粒子を除いた粒子を観察
面に固定する集塵手段と、観察面に固定された粒子の自
家蛍光画像を取得する画像取得手段と、取得された自家
蛍光画像の解析により粒子の計数を行う画像解析手段
と、解析により得られた結果を出力する出力手段とを有
する、花粉の計数装置（以下、本発明装置ともいう）に
存する。
の、花粉よりも実質的に小さい粒子を除いた粒子を観察
面に固定する集塵手段と、観察面に固定された粒子の自
家蛍光画像を取得する画像取得手段と、取得された自家
蛍光画像の解析により粒子の計数を行う画像解析手段
と、解析により得られた結果を出力する出力手段とを有
する、花粉の計数装置（以下、本発明装置ともいう）に
存する。
【００１１】本発明装置において、集塵手段はインパク
ターであることが好ましい。インパクターとしては、粒
径が６μｍ以上の粒子を分取するものが挙げられる。ま
た、画像解析手段は、自家蛍光を有する粒子の大きさ、
形状、蛍光特性およびこれらの組合せの別に粒子の計数
を行うことが好ましい。
ターであることが好ましい。インパクターとしては、粒
径が６μｍ以上の粒子を分取するものが挙げられる。ま
た、画像解析手段は、自家蛍光を有する粒子の大きさ、
形状、蛍光特性およびこれらの組合せの別に粒子の計数
を行うことが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明方法、本発明装置の
順に説明する。 ＜１＞本発明方法 本発明方法は、一定量の大気中の、花粉よりも実質的に
小さい粒子を除いた粒子を観察面に固定し、観察面の蛍
光画像解析により自家蛍光を発する粒子を計数すること
を特徴とする。
順に説明する。 ＜１＞本発明方法 本発明方法は、一定量の大気中の、花粉よりも実質的に
小さい粒子を除いた粒子を観察面に固定し、観察面の蛍
光画像解析により自家蛍光を発する粒子を計数すること
を特徴とする。
【００１３】大気中すなわち空気中を浮遊する微粒子に
は、ディーゼル粒子、燃焼灰、土壌粒子、海塩粒子、バ
クテリア、花粉などがある。それぞれの粒子の大きさに
は広がりがあるが、花粉はこれらの粒子の中で最も大き
な部類に属する（図１）。従って、本発明方法において
は、花粉よりも実質的に小さい粒子を除いた粒子を観察
面に固定する。花粉よりも実質的に小さい粒子とは、こ
れを除くことによって、観察面に固定される粒子中の花
粉以外の粒子の割合が低下し、観察面の蛍光画像解析が
容易になるものを意味し、例えば、粒径が６μｍ未満の
粒子である。
は、ディーゼル粒子、燃焼灰、土壌粒子、海塩粒子、バ
クテリア、花粉などがある。それぞれの粒子の大きさに
は広がりがあるが、花粉はこれらの粒子の中で最も大き
な部類に属する（図１）。従って、本発明方法において
は、花粉よりも実質的に小さい粒子を除いた粒子を観察
面に固定する。花粉よりも実質的に小さい粒子とは、こ
れを除くことによって、観察面に固定される粒子中の花
粉以外の粒子の割合が低下し、観察面の蛍光画像解析が
容易になるものを意味し、例えば、粒径が６μｍ未満の
粒子である。
【００１４】一定量の大気中の、花粉よりも実質的に小
さい粒子を除いた粒子を観察面に固定する方法として
は、特に限定はないが、好ましくはインパクターを用い
る方法が挙げられる。インパクターは、図２に示すよう
に、一定量の微粒子を含んだエアロゾルを狭いノズル
（ジェットノズル）１を通して吸引し、ノズル直後のス
テージ２上に大きい粒子のみを集積させるものであり、
公知のものが使用できる。本発明方法においては、花粉
よりも実質的に小さい粒子を除くことができるように、
粒径が一定値（例えば６μｍ）以上の大きさの粒子のみ
を分取できるようにインパクターを設計する。このよう
なインパクターの設計は当業者に公知である。インパク
ターにより分取される粒子の大きさは、ノズル径、吸引
流速等によって決まることが知られており、例えば、下
記式により算出できる。
さい粒子を除いた粒子を観察面に固定する方法として
は、特に限定はないが、好ましくはインパクターを用い
る方法が挙げられる。インパクターは、図２に示すよう
に、一定量の微粒子を含んだエアロゾルを狭いノズル
（ジェットノズル）１を通して吸引し、ノズル直後のス
テージ２上に大きい粒子のみを集積させるものであり、
公知のものが使用できる。本発明方法においては、花粉
よりも実質的に小さい粒子を除くことができるように、
粒径が一定値（例えば６μｍ）以上の大きさの粒子のみ
を分取できるようにインパクターを設計する。このよう
なインパクターの設計は当業者に公知である。インパク
ターにより分取される粒子の大きさは、ノズル径、吸引
流速等によって決まることが知られており、例えば、下
記式により算出できる。
【００１５】
【数１】 このように設計されたインパクターに一定量の大気を通
過させることにより、一定量の大気中の、花粉よりも実
質的に小さい粒子を除いた粒子が観察面に固定される。
過させることにより、一定量の大気中の、花粉よりも実
質的に小さい粒子を除いた粒子が観察面に固定される。
【００１６】観察面は、花粉が付着できる材料により構
成し、ステージ上に粒子を集積させる場合にはステージ
上に配置すればよい。
成し、ステージ上に粒子を集積させる場合にはステージ
上に配置すればよい。
【００１７】一定量の大気中の、花粉よりも実質的に小
さい粒子を除いた粒子を観察面に固定した後、観察面の
蛍光画像解析により自家蛍光を発する粒子を計数する。
例えば粒径が６μｍ以上の粒子を分取することによっ
て、ディーゼル粒子、燃焼灰、バクテリアなどのかなり
の部分は除去できる。しかし、巻き上げられた砂塵など
で、花粉程度の大きさのものは粒径を比較しただけでは
花粉と区別できないため、粒子の自家蛍光に基づき花粉
の識別を行う。すなわち、花粉やバクテリアなどの有機
物質は自家蛍光を発するが、砂塵などの無機物質は蛍光
を発しないことが報告されており、分取された粒子に励
起光（波長は、通常には、３００〜５００ｎｍ）を照射
し、自家蛍光（通常には、４４０〜６５０ｎｍの波長の
範囲）を観察すれば、花粉などの有機物質の粒子と砂塵
などの無機物質の粒子との識別が可能である。そして、
自家蛍光を発する粒子の計数は、蛍光画像解析によれば
自動的に行うことが可能である。
さい粒子を除いた粒子を観察面に固定した後、観察面の
蛍光画像解析により自家蛍光を発する粒子を計数する。
例えば粒径が６μｍ以上の粒子を分取することによっ
て、ディーゼル粒子、燃焼灰、バクテリアなどのかなり
の部分は除去できる。しかし、巻き上げられた砂塵など
で、花粉程度の大きさのものは粒径を比較しただけでは
花粉と区別できないため、粒子の自家蛍光に基づき花粉
の識別を行う。すなわち、花粉やバクテリアなどの有機
物質は自家蛍光を発するが、砂塵などの無機物質は蛍光
を発しないことが報告されており、分取された粒子に励
起光（波長は、通常には、３００〜５００ｎｍ）を照射
し、自家蛍光（通常には、４４０〜６５０ｎｍの波長の
範囲）を観察すれば、花粉などの有機物質の粒子と砂塵
などの無機物質の粒子との識別が可能である。そして、
自家蛍光を発する粒子の計数は、蛍光画像解析によれば
自動的に行うことが可能である。
【００１８】蛍光画像解析による粒子の計数は、観察面
に固定された粒子の自家蛍光像を撮像し、得られた像を
解析することにより行うことができる。自家蛍光像の撮
像および得られた像の解析のそれぞれは公知の方法によ
って行うことできる。
に固定された粒子の自家蛍光像を撮像し、得られた像を
解析することにより行うことができる。自家蛍光像の撮
像および得られた像の解析のそれぞれは公知の方法によ
って行うことできる。
【００１９】また、花粉の性質は、自家蛍光を発する点
で共通するが、大きさ、形状、蛍光特性などにおいては
多様である。例えば、花粉の大きさは種によってかなり
異なる。形状は、ほとんどのものが球状をしているが、
中には、マツ花粉のような特徴的なものもある（図３
Ａ）。日本での花粉症の主な原因となるスギ花粉は球状
で、突起（パピラ）が一つ存在する（図３Ｂ）。スギ花
粉に時期的に遅れて飛散するヒノキ花粉は、大きさがや
や小さくパピラが不明瞭であることが多いが、スギ花粉
とほぼ同じ形状である（図３Ｃ）。植物体由来の自家蛍
光はフラビンやリボフラビンなどによるものと考えられ
ている。花粉もこのような物質を含んでおり、植物の種
類によってこれらの物質の種類や含量比に違いがあれ
ば、自家蛍光の特徴が異なる。種々の花粉の自家蛍光を
観察すると、例えば、スギ花粉はかなり青みがかった緑
色であり、ヒノキ花粉は赤みがかった黄色であり、特
に、青色画像（通常には、波長４４０〜５００ｎｍ）と
赤色画像（通常には、波長５７０〜６５０ｎｍ）とに種
差が大きく現れる。そのため、青色画像と赤色画像とか
ら得られる演算画像は蛍光特性の差を強調して表現する
のに好ましい。図４に演算画像の例を示す。この演算画
像（Ratio画像）は、各画素について青色画像（波長４
５０ｎｍに相当）を赤色画像（波長６００ｎｍに相当）
で除算し、係数(48.0)を掛けて算出した。Ratio画像は
種により強度がかなり異なる。このように花粉は、大き
さ、形状および蛍光特性が種によって異なるので、これ
らの指標およびそれらの組み合わせの別に蛍光画像解析
による粒子の計数を行うことで、花粉の種類と数を算出
することができる。すなわち、取得された花粉の自家蛍
光画像について画像解析を行って、花粉当たりの画素数
（大きさ）、花粉像の扁平率、自家蛍光特性（演算画像
における強度）などの指標を算出し、これらに基づいて
識別および計数を行う。識別に用いる指標は、測定対象
の花粉の性質に基づいて適宜選択することができる。例
えば、飛散時期が重複しているスギ花粉、ヒノキ花粉お
よびカバノキ花粉を例にとると、以下に説明するよう
に、これら三種の花粉からのヒノキ花粉の識別には自家
蛍光の特徴差を、スギ花粉とカバノキ花粉との識別には
大きさを指標とできる。
で共通するが、大きさ、形状、蛍光特性などにおいては
多様である。例えば、花粉の大きさは種によってかなり
異なる。形状は、ほとんどのものが球状をしているが、
中には、マツ花粉のような特徴的なものもある（図３
Ａ）。日本での花粉症の主な原因となるスギ花粉は球状
で、突起（パピラ）が一つ存在する（図３Ｂ）。スギ花
粉に時期的に遅れて飛散するヒノキ花粉は、大きさがや
や小さくパピラが不明瞭であることが多いが、スギ花粉
とほぼ同じ形状である（図３Ｃ）。植物体由来の自家蛍
光はフラビンやリボフラビンなどによるものと考えられ
ている。花粉もこのような物質を含んでおり、植物の種
類によってこれらの物質の種類や含量比に違いがあれ
ば、自家蛍光の特徴が異なる。種々の花粉の自家蛍光を
観察すると、例えば、スギ花粉はかなり青みがかった緑
色であり、ヒノキ花粉は赤みがかった黄色であり、特
に、青色画像（通常には、波長４４０〜５００ｎｍ）と
赤色画像（通常には、波長５７０〜６５０ｎｍ）とに種
差が大きく現れる。そのため、青色画像と赤色画像とか
ら得られる演算画像は蛍光特性の差を強調して表現する
のに好ましい。図４に演算画像の例を示す。この演算画
像（Ratio画像）は、各画素について青色画像（波長４
５０ｎｍに相当）を赤色画像（波長６００ｎｍに相当）
で除算し、係数(48.0)を掛けて算出した。Ratio画像は
種により強度がかなり異なる。このように花粉は、大き
さ、形状および蛍光特性が種によって異なるので、これ
らの指標およびそれらの組み合わせの別に蛍光画像解析
による粒子の計数を行うことで、花粉の種類と数を算出
することができる。すなわち、取得された花粉の自家蛍
光画像について画像解析を行って、花粉当たりの画素数
（大きさ）、花粉像の扁平率、自家蛍光特性（演算画像
における強度）などの指標を算出し、これらに基づいて
識別および計数を行う。識別に用いる指標は、測定対象
の花粉の性質に基づいて適宜選択することができる。例
えば、飛散時期が重複しているスギ花粉、ヒノキ花粉お
よびカバノキ花粉を例にとると、以下に説明するよう
に、これら三種の花粉からのヒノキ花粉の識別には自家
蛍光の特徴差を、スギ花粉とカバノキ花粉との識別には
大きさを指標とできる。
【００２０】スギ花粉、ヒノキ花粉およびカバノキ花粉
について、大きさ、扁平率および自家蛍光特性を調べた
結果を図５および６に示す。図５Ａは、画像における花
粉当たりの面積（画素数）である。図５Ｂは、花粉像の
扁平率であり、扁平率は、花粉の長径」と短径の比であ
る。図６は、自家蛍光特性を示す演算画像であり、この
演算画像（Ratio画像）は、各画素について青色画像
（波長４５０ｎｍに相当）を赤色画像（波長６００ｎｍ
に相当）で除算し、係数(96)を掛けて算出したものであ
る。図５Ｃは、得られた演算画像から得られた花粉の画
像強度を示すグラフである。この結果から、これら３種
の花粉からヒノキ花粉を識別するには、自家蛍光の特徴
差を利用するとよく、スギ花粉とカバノキ花粉とを識別
するには大きさ（面積）を利用するとよいことが分か
る。
について、大きさ、扁平率および自家蛍光特性を調べた
結果を図５および６に示す。図５Ａは、画像における花
粉当たりの面積（画素数）である。図５Ｂは、花粉像の
扁平率であり、扁平率は、花粉の長径」と短径の比であ
る。図６は、自家蛍光特性を示す演算画像であり、この
演算画像（Ratio画像）は、各画素について青色画像
（波長４５０ｎｍに相当）を赤色画像（波長６００ｎｍ
に相当）で除算し、係数(96)を掛けて算出したものであ
る。図５Ｃは、得られた演算画像から得られた花粉の画
像強度を示すグラフである。この結果から、これら３種
の花粉からヒノキ花粉を識別するには、自家蛍光の特徴
差を利用するとよく、スギ花粉とカバノキ花粉とを識別
するには大きさ（面積）を利用するとよいことが分か
る。
【００２１】また、スギ花粉とヒノキ花粉を１：１に混
合したものの画像解析の結果を図７に示す。抽出画像
は、係数(96)をかけた演算画像の画素強度（０〜２５
５）にシキイ値９０を設定し、それ以上をスギ花粉、そ
れ未満をヒノキ花粉として抽出後、二値化画像としたも
のである。明確にスギ花粉とヒノキ花粉が識別されてい
ることが分かる。
合したものの画像解析の結果を図７に示す。抽出画像
は、係数(96)をかけた演算画像の画素強度（０〜２５
５）にシキイ値９０を設定し、それ以上をスギ花粉、そ
れ未満をヒノキ花粉として抽出後、二値化画像としたも
のである。明確にスギ花粉とヒノキ花粉が識別されてい
ることが分かる。
【００２２】さらに多種の花粉が混在した場合でも、そ
れぞれの花粉についてこれらの指標を測定し、相違を適
切に示す指標を適宜選択し組み合わせることでそれぞれ
の花粉を識別できる。
れぞれの花粉についてこれらの指標を測定し、相違を適
切に示す指標を適宜選択し組み合わせることでそれぞれ
の花粉を識別できる。
【００２３】＜２＞本発明装置 本発明装置は、一定量の大気中の、花粉よりも実質的に
小さい粒子を除いた粒子を観察面に固定する集塵手段
と、観察面に固定された粒子の自家蛍光画像を取得する
画像取得手段と、取得された自家蛍光画像の解析により
粒子の計数を行う画像解析手段と、解析により得られた
結果を出力する出力手段とを有する。
小さい粒子を除いた粒子を観察面に固定する集塵手段
と、観察面に固定された粒子の自家蛍光画像を取得する
画像取得手段と、取得された自家蛍光画像の解析により
粒子の計数を行う画像解析手段と、解析により得られた
結果を出力する出力手段とを有する。
【００２４】集塵手段は、一定量の大気中の、花粉より
も実質的に小さい粒子を除いた粒子を観察面に固定でき
る限り特に限定はなく、例えば、粒径が６μｍ以上の粒
子を分取するように設計されたインパクターと、真空ポ
ンプなどの吸引手段とから構成することができる。
も実質的に小さい粒子を除いた粒子を観察面に固定でき
る限り特に限定はなく、例えば、粒径が６μｍ以上の粒
子を分取するように設計されたインパクターと、真空ポ
ンプなどの吸引手段とから構成することができる。
【００２５】画像取得手段は、観察面の花粉の自家蛍光
像を取得できる限り特に限定はなく、例えば、励起光を
観察面に照射する光源と、蛍光像を取得するカメラとか
ら構成することができる。
像を取得できる限り特に限定はなく、例えば、励起光を
観察面に照射する光源と、蛍光像を取得するカメラとか
ら構成することができる。
【００２６】画像解析手段は、画像取得手段により取得
された画像を解析できる限り特に限定はなく、例えば、
パソコンなどの電子計算機にインストールされた画像処
理ソフトウェアにより構成することができる。
された画像を解析できる限り特に限定はなく、例えば、
パソコンなどの電子計算機にインストールされた画像処
理ソフトウェアにより構成することができる。
【００２７】出力手段としては、ディスプレイ、プリン
ター等が挙げられる。
ター等が挙げられる。
【００２８】以下、本発明装置の構成の一例を示す図８
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２９】集塵手段は、インパクター４（ノズルは図
示省略）とインパクター４に接続した真空ポンプ５とか
ら構成する。インパクター４のステージ６上に観察面７
を設ける。また、インパクター４への空気取り入れ口８
には、大きなゴミの侵入を防ぐため、ゴミ除去メッシュ
９を設ける。ステージ６は移動可能とし、画像取得手段
による撮像を容易にする。
示省略）とインパクター４に接続した真空ポンプ５とか
ら構成する。インパクター４のステージ６上に観察面７
を設ける。また、インパクター４への空気取り入れ口８
には、大きなゴミの侵入を防ぐため、ゴミ除去メッシュ
９を設ける。ステージ６は移動可能とし、画像取得手段
による撮像を容易にする。
【００３０】画像取得手段は、照明光源１０、ＣＣＤカ
メラ１１および光学系１２から構成する。照明光源１０
は、花粉の自家蛍光の励起光を観察面７に照射できるよ
うに設ける。観察面７の自家蛍光像を取得するＣＣＤカ
メラ１１は、エリアセンサーでもよいし、ラインセンサ
ーでもよい。ラインセンサーは、多数のＣＣＤ素子が１
列につながったもので、２，０００画素または４，００
０画素のものなどがあり、廉価で高解像度の画像を取得
できる。すなわち、エリアセンサーとは異なり、１列し
か受光素子がないが、照明装置１０およびＣＣＤカメラ
１１と観察面７との間に配置された光学系１２あるいは
観察面７をステッピングモーターなどで移動することに
より、画像を取得できる。光学系には光の波長を選択す
る手段（フィルター、分光器等）を設け、励起光の波長
および撮像する蛍光の波長を制限または調整してもよ
い。
メラ１１および光学系１２から構成する。照明光源１０
は、花粉の自家蛍光の励起光を観察面７に照射できるよ
うに設ける。観察面７の自家蛍光像を取得するＣＣＤカ
メラ１１は、エリアセンサーでもよいし、ラインセンサ
ーでもよい。ラインセンサーは、多数のＣＣＤ素子が１
列につながったもので、２，０００画素または４，００
０画素のものなどがあり、廉価で高解像度の画像を取得
できる。すなわち、エリアセンサーとは異なり、１列し
か受光素子がないが、照明装置１０およびＣＣＤカメラ
１１と観察面７との間に配置された光学系１２あるいは
観察面７をステッピングモーターなどで移動することに
より、画像を取得できる。光学系には光の波長を選択す
る手段（フィルター、分光器等）を設け、励起光の波長
および撮像する蛍光の波長を制限または調整してもよ
い。
【００３１】画像解析手段は、画像取り込みボードなど
の信号取得手段を備え、画像解析ソフトウェアがインス
トールされたパソコン１３から構成する。画像解析ソフ
トウェアは、画像取得手段により取得された画像を解析
し、粒子の大きさ、形状、自家蛍光の特徴などを計算
し、その粒子が花粉であるかどうか、および、花粉であ
る場合、その種類は何かなどを解析するものである。
の信号取得手段を備え、画像解析ソフトウェアがインス
トールされたパソコン１３から構成する。画像解析ソフ
トウェアは、画像取得手段により取得された画像を解析
し、粒子の大きさ、形状、自家蛍光の特徴などを計算
し、その粒子が花粉であるかどうか、および、花粉であ
る場合、その種類は何かなどを解析するものである。
【００３２】出力手段は、ディスプレイ１４から構成さ
れる。
れる。
【００３３】次に、この装置の動作について説明する。
真空ポンプ５を、一定量の大気がインパクター４を通過
するように作動させる。観察面７はインパクター４から
移動し、花粉の自家蛍光の励起光が照射される。ＣＣＤ
カメラ１１により得られた画像はＮＴＳＣ等の信号に変
換して、画像解析手段に出力される。画像取得手段から
出力された画像信号を信号取得手段により画像解析装置
が受信する。取得される画像は、波長別に取得された複
数のものでもよい。受信された画像は、画像解析ソフト
ウェアにより解析され、粒子の大きさ、形状、自家蛍光
の特徴などが計算され、その粒子が花粉であるかどう
か、および、花粉である場合、その種類は何かなどが解
析される。画像解析手段で得られた結果がディスプレイ
１４に表示される。
真空ポンプ５を、一定量の大気がインパクター４を通過
するように作動させる。観察面７はインパクター４から
移動し、花粉の自家蛍光の励起光が照射される。ＣＣＤ
カメラ１１により得られた画像はＮＴＳＣ等の信号に変
換して、画像解析手段に出力される。画像取得手段から
出力された画像信号を信号取得手段により画像解析装置
が受信する。取得される画像は、波長別に取得された複
数のものでもよい。受信された画像は、画像解析ソフト
ウェアにより解析され、粒子の大きさ、形状、自家蛍光
の特徴などが計算され、その粒子が花粉であるかどう
か、および、花粉である場合、その種類は何かなどが解
析される。画像解析手段で得られた結果がディスプレイ
１４に表示される。
【００３４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、粒子の大きさに基づく分取と自家蛍光に基づく識別
とを組み合わせることによって、一定量の大気中に存在
する花粉のみを自動的に定量できる。また、自家蛍光を
有する粒子の大きさ、形状、蛍光特性およびこれらの組
合せ別に粒子の計数を行うことにより、花粉の種類と数
の測定ができる。
ば、粒子の大きさに基づく分取と自家蛍光に基づく識別
とを組み合わせることによって、一定量の大気中に存在
する花粉のみを自動的に定量できる。また、自家蛍光を
有する粒子の大きさ、形状、蛍光特性およびこれらの組
合せ別に粒子の計数を行うことにより、花粉の種類と数
の測定ができる。
【図１】 大気中の微粒子とその大きさを示す図であ
る。
る。
【図２】 インパクターの仕組みを示す模式図である。
【図３】 マツ、スギおよびヒノキの花粉の形態を示す
写真である。
写真である。
【図４】 種々の花粉の自家蛍光の演算画像である。
【図５】 スギ、ヒノキおよびカバノキの花粉の性質を
示す。
示す。
【図６】 スギ、ヒノキおよびカバノキの自家蛍光特性
を示す演算画像である。
を示す演算画像である。
【図７】 スギとヒノキの混合花粉の自家蛍光による識
別結果を示す。
別結果を示す。
【図８】 本発明装置の構成の一例を示す模式図であ
る。
る。
１ ノズル ２ ステージ ４ インパクター ５ 真空ポンプ ６ ステージ ７ 観察面 ８ 空気取り入れ口 ９ ゴミ除去メッシュ １０ 照明光源 １１ ＣＣＤカメラ １２ 光学系 １３ パソコン １４ ディスプレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０６Ｍ 11/00 Ｇ０６Ｍ 11/00 Ｄ Ａ
Claims (8)
- 【請求項１】 一定量の大気中の、花粉よりも実質的に
小さい粒子を除いた粒子を観察面に固定し、観察面の蛍
光画像解析により自家蛍光を発する粒子を計数すること
を特徴とする花粉の計数方法。 - 【請求項２】 固定をインパクターにより行うことを特
徴とする請求項１に記載の計数方法。 - 【請求項３】 インパクターが、粒径が６μｍ以上の粒
子を分取するものであることを特徴とする請求項２に記
載の計数方法。 - 【請求項４】 計数を、自家蛍光を発する粒子の大き
さ、形状、蛍光特性およびこれらの組合せの別に行うこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の計
数方法。 - 【請求項５】 一定量の大気中の、花粉よりも実質的に
小さい粒子を除いた粒子を観察面に固定する集塵手段
と、観察面に固定された粒子の自家蛍光画像を取得する
画像取得手段と、取得された自家蛍光画像の解析により
粒子の計数を行う画像解析手段と、解析により得られた
結果を出力する出力手段とを有する、花粉の計数装置。 - 【請求項６】 集塵手段がインパクターであることを特
徴とする請求項５に記載の計数装置。 - 【請求項７】 インパクターが、粒径が６μｍ以上の粒
子を分取するものであることを特徴とする請求項６に記
載の計数装置。 - 【請求項８】 画像解析手段が、自家蛍光を有する粒子
の大きさ、形状、蛍光特性およびこれらの組合せの別に
粒子の計数を行うことを特徴とする請求項５〜７のいず
れか１項に記載の計数装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14353398A JPH11337469A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 画像解析による花粉計数方法および花粉計数装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14353398A JPH11337469A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 画像解析による花粉計数方法および花粉計数装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337469A true JPH11337469A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15340967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14353398A Pending JPH11337469A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 画像解析による花粉計数方法および花粉計数装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11337469A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6594001B1 (en) * | 1998-07-27 | 2003-07-15 | Kowa Company, Ltd. | Pollen grain-counting method and pollen grain counter |
| JP2010210318A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Jfe Steel Corp | 粉塵の測定装置および発生源の推定方法 |
| JP2011141156A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Nippon Steel Corp | 降下煤塵の煤塵種の特定方法 |
| JP2013050406A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Fujitsu Ltd | 成熟度判定プログラム、成熟度判定装置及び成熟度判定方法 |
| CN103091322A (zh) * | 2011-11-03 | 2013-05-08 | 长江大学 | 一种测定水稻花药中花粉数的方法 |
| JP2017072439A (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 株式会社日清製粉グループ本社 | 粗大粒子の測定方法および粗大粒子の測定装置 |
| WO2019050035A1 (ja) * | 2017-09-11 | 2019-03-14 | 株式会社堀場製作所 | 試料分散装置 |
| CN116067852A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-05-05 | 四川东鹏农海科技有限公司 | 一种悬浮花粉颗粒数的测量装置及其使用方法 |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP14353398A patent/JPH11337469A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6594001B1 (en) * | 1998-07-27 | 2003-07-15 | Kowa Company, Ltd. | Pollen grain-counting method and pollen grain counter |
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| WO2019050035A1 (ja) * | 2017-09-11 | 2019-03-14 | 株式会社堀場製作所 | 試料分散装置 |
| JPWO2019050035A1 (ja) * | 2017-09-11 | 2020-08-27 | 株式会社堀場製作所 | 試料分散装置 |
| US11486800B2 (en) | 2017-09-11 | 2022-11-01 | Horiba, Ltd. | Sample dispersing device |
| CN116067852A (zh) * | 2022-11-09 | 2023-05-05 | 四川东鹏农海科技有限公司 | 一种悬浮花粉颗粒数的测量装置及其使用方法 |
| CN116067852B (zh) * | 2022-11-09 | 2023-10-03 | 四川东鹏农海科技有限公司 | 一种悬浮花粉颗粒数的测量装置及其使用方法 |
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