JPH1137924A - 凝集像判定装置の輝度補正方法 - Google Patents

凝集像判定装置の輝度補正方法

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JPH1137924A
JPH1137924A JP19413797A JP19413797A JPH1137924A JP H1137924 A JPH1137924 A JP H1137924A JP 19413797 A JP19413797 A JP 19413797A JP 19413797 A JP19413797 A JP 19413797A JP H1137924 A JPH1137924 A JP H1137924A
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JP
Japan
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light source
microplate
luminance
brightness
well
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Application number
JP19413797A
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English (en)
Inventor
Koji Sato
孝二 佐藤
Yoshinori Niinai
佳能 二井内
Hiroyuki Takahashi
廣之 高橋
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Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 凝集状態を自動で判定する凝集判定装置は、
複数のウェルを有するマイクロプレートの底面から光を
あててその透過光を撮影し、それによる画像信号を処理
することで判定しているが、各ウェルに対して均一な光
をあてることは難しく、同じ反応でもウェルが異なると
判定が異なるという問題を有していた。 【解決手段】各ウエルを撮影したときと同様の方法にて
撮影した光源の画像信号により、各ウエルの画像信号を
補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、臨床検査で広く行
われている粒子凝集判定を検査技師に代わって自動で行
う装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】凝集法はマイクロプレートの各ウェルに
検体と試薬を入れよく混和させ、一定時間放置した後、
検査技師が凝集の状態を目視により判定するものであ
る。凝集を起こした場合は、ウェル内に試薬が均一に広
がり全体としてぼやけた像となる。一方非凝集の場合、
試薬は自重によりウェルの中心部に集中し円を形成す
る。この円の大きさ、輪郭の鮮やかさ等を目視により捉
えて判定を行っている。
【0003】この作業を自動的に行う装置としては、フ
ォトセンサーやCCDカメラにより、凝集反応を画像信
号として取り込み、あらかじめ設定した規定値と比較し
て判定するものが既に提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】マイクロプレートは複
数のウェルを持っており、現在は主に120個のウェル
や96個のウェルのものが使用されている。自動判定は
規定値と測定値を比較して判定するものであるから、ど
のウェルにおいて行われた反応でも、同じ反応ならば同
じ測定値を得なければならない。
【0005】しかし、マイクロプレートの全ての位置に
おいて光源から受ける光量は必ずしも同じではないた
め、同じ反応であるにもかかわらず、その反応を行った
ウェルの場所によって、測定値が変わってしまうという
問題が生じる。
【0006】各ウェルの場所に対応する光源の輝度を測
定した結果を図3に示す。図3に示すグラフは、X−Y
面に各ウェルの位置をとり、Z軸に輝度(測定した光量
を256段階に変換した値)をとったものである。な
お、このグラフは各ウェル中最も大きい輝度を使用して
グラフ化している。このグラフから、光源は中心部の輝
度が高く、周囲になるにつれて輝度が低くなっているこ
とが分かる。
【0007】このような光源上に、各ウェル内には何も
入れていないマイクロプレートを載置すると、測定する
輝度は図4に示すグラフのようになる。このグラフも図
3同様、X−Y面に各ウェルの位置をとり、Z軸に各ウ
ェル中最も大きい輝度をとったものである。マイクロプ
レートの各細部形状の影響による光の屈折により、各ウ
ェル間における輝度は図3の状態よりも更に差が大きく
なっていることが分かる。
【0008】カメラによって測定される画像信号はマイ
クロプレートの各部を透過してくる透過光の輝度に相当
するため、例えば、光源の輝度をI0、任意のウェルの
凝集反応の透過率をTとすると、透過光の輝度Iは、
(1)式で表される。
【0009】I=T×I0 ・・・・(1) 従って、測定値である透過光の輝度Iは、場所によって
不安定な光源の輝度I0によって大きく左右されてしま
う。
【0010】例えば、ウェルA部とウェルB部でまった
く同じ凝集反応が起きた場合、ウェルA部の透過率TA
とウェルB部の透過率TBは同じである。その透過率を
Tとすると、ウェルA部とウェルB部に関する(1)式
は、 IA=TA×I0A=T×I0A ・・・・(2) IB=TB×I0B=T×I0B ・・・・(3) となる。ここでI0AはウェルA部の光源の輝度、I0B
ウェルB部の光源の輝度を、IAはウェルA部の透過光
の輝度を、IBはウェルB部の透過光の輝度である。
【0011】ウェルA部とウェルB部は同じ反応(透過
率Tが同じ)であるから、IAとIBは同じ測定値でなけ
ればならないが、上記したように光源の輝度(I0A,I
0B)は場所によって同一ではないため、実測するIA
Bは必ずしも同じ値にはならない。
【0012】このような問題を解決するためには、マイ
クロプレート上の96又は120個のウェルに同じ輝度
の光をあてれば良いことになる。しかし、同じ輝度の光
をあてる方法としては、一つの光源上をマイクロプレー
トを移動させ、ウェル一つ一つを測定する方法や、各ウ
ェルごとに同一光源を設けることが考えられるが、測定
に時間がかかる上、機構的に複雑なものになり、経済性
・信頼性の点で現実的な構成にはならない。また、一枚
のマイクロプレート上のウェルを一度に測定しようとす
るとすべてのウェルに対し同じ輝度の光源を同じ距離に
配置しなければならない。これを実現する方法として
は、マイクロプレートと同程度以上の大きさを有する平
面状の光源を用いるとが考えられるが、現在の平面状の
光源の均一性は70〜80%程度であり不完全である。
【0013】本発明は、上記した問題を解決し、輝度の
ばらつきを有する光源を使用しても、すべてのウェルに
対し同じ輝度の光源で照らした場合と同等の測定値を得
ることができる、精度の優れた凝集判定装置を提供する
ことを目的とする
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的は、予め光源の
輝度信号を測定し、この予め測定した値により補正係数
を算出し、凝集反応の測定値を補正することにより達成
される。
【0015】
【発明の実施の形態】図1に本発明の方法を実施するた
めの凝集像判定装置8の一実施例を示す。マイクロプレ
ート1はトレイ7上に保持され光源2により下方から照
らされており、CCDカメラ3はマイクロプレート1を
透過してきた光および光源2を画像として取り込み画像
処理部4で判定を行う。判定は、ウェル内を複数のます
目に仕切り、その各ます目から得られるマイクロプレー
ト1を透過してきた光および光源2の輝度信号をもとに
行われる。判定結果は制御部5を通して出力部6より出
力される。
【0016】このように構成された凝集像判定装置8に
おいて、次の手順により測定値の補正を行う。
【0017】まず、マイクロプレート1をトレイ7に乗
せるためにトレイ7を凝集像判定装置8から操作者が手
動により引き出し、図2に示すようにトレイ7にマイク
ロプレート1を載せる。次に、操作者が手動によりマイ
クロプレート1を載置したトレイ7を凝集像判定装置8
に押し入れるわけであるが、トレイ7を押し入れる瞬間
の光源2の画像をCCDカメラ3が取り込むようにす
る。このトレイ7を押し入れる瞬間を判定する方法とし
ては、種々のものが考えられる。例えば、光源2の画像
を常に監視しておいて、光源2上にマイクロプレートの
一部が重なったことを検知して、その瞬間の画像を取り
込むことにしても良いし、また、トレイ7が押し込まれ
たときに作動するスイッチを凝集像判定装置8の所定位
置に設け、このスイッチが入ったときに画像を取り込む
ことにしても良い。
【0018】トレイ7を押し入れる瞬間に取り込む光源
2の画像は、少なくともマイクロプレート1が最終的に
載置される範囲を読み取れば良く、この範囲を例えば約
360×約560(=約201600個)のます目に分
割し、各ます目の輝度を測定する。なお、マイクロプレ
ート1は約80mm×約123mmの大きさであるので、1
平方mm当り平均約20個のます目が存在することにな
る。また、ウェルの1個の大きさはV字形タイプで直径
約9mm程度の円であるため、一つのウェル当りに約57
0個のます目が存在することになる。
【0019】トレイ7を押し入れる瞬間に取り込む光源
2の画像、即ちマイクロプレートの載置していない状態
の光源2の画像の各ます目の輝度のうち、最も輝度の大
きいます目の輝度(最大輝度)I0MAXを選定し、夫々の
ます目1,2,・・・・の輝度(I01,I02,・・・・)で除し
た値(I0MAX/I01,I0MAX/I02,・・・・)を夫々のま
す目の補正係数としてROM等に記憶する。
【0020】ここで、最も輝度の大きいます目の輝度
(最大輝度)I0MAXを夫々のます目の輝度(I01
02,・・・・)で除した値(I0MAX/I01,I0MAX
02,・・・・)を夫々のます目の補正係数とする理由であ
るが、上記(2)式を基に考えると、(2)式の左右の
辺にこの補正係数を掛けると、 IA×(I0MAX/I0A)=T×I0A×(I0MAX/I0A)=T×I0MAX ・・・・(4 ) となり、ます目Aの実測値IAに補正係数(I0MAX
0A)を掛けた値は、光源2の輝度がI0MAXの場合のま
す目Aの透過光の輝度を意味することになるからであ
る。
【0021】即ち、この補正を全てのます目について行
えば、光源2からの光量が不均一であっても均一状態と
同様の結果が得られることになり、輝度にばらつきのあ
る光源を用いても精度良く測定を行うことができること
になる。
【0022】次に、このようにして算出した補正係数
(I0MAX/I01,I0MAX/I02,・・・・)を実際に測定した
輝度(I1,I2・・・・)に掛けて補正し、この補正した値を
各ます目の輝度として各ウェル内の凝集状態を判定す
る。各ます目の輝度から各ウェル内の凝集状態を判定す
る方法としては既に種々の方法(例えば特開昭63-256839
号記載の方法)が提供されており、ここでは説明を省略
する。
【0023】以上のような手順で補正を行えば、ます目
1とます目2に相当する部分の反応が同じであったとす
ると、この関係は前記したウェルA部とウェルB部の関
係と同様であるため(2)式及び(3)式から、 I1=T1×I01=T×I01 ・・・・(5) I2=T2×I02=T×I02 ・・・・(6) と表すことができる。よって、I1=I2となるためには
01=I02でならなければならない。しかし、現実に
は、全てのます目に対しまったく同様に光をあてること
は困難である。そこで、予めウェルの測定を行うときと
同じます目で光源を測定し、その中から最大値I0MAX
選び、各ます目との比を計算して、そのます目の補正係
数とする。従って、ます目1の場合はI0MAX/I01、ま
す目2の場合はI0MAX/I02が補正係数となる。これら
の補正係数を測定した輝度I1、I2に掛けると I1×(I0MAX/I01)=T×I01×(I0MAX/I01)=T×I0MAX ・・・・(7) I2×(I0MAX/I02)=T×I02×(I0MAX/I02)=T×I0MAX ・・・・(8) となり、同じ測定値を得ることができる。
【0024】なお、各ウェルを空にしたマイクロプレー
ト1を凝集像判定装置8に装着して、上記した補正を行
った場合のグラフを図5に示す。このグラフで示してい
る輝度は各ウェル中の最大の輝度のます目のデータであ
る。図5から明らかな通り、上記補正により全てのウェ
ルに対してほぼ同等の光量が与えられている状態になっ
ていることが分かる。
【0025】また、上記補正では、最も輝度の大きいま
す目の輝度(最大輝度)I0MAXを夫々のます目の輝度
(I01,I02,・・・・)で除した値(I0MAX/I01,I
0MAX/I02,・・・・)を夫々のます目の補正係数としてい
るが、必ずしもこの最大輝度I0MAXでなくても良く、平
均輝度I0aveや常に固有の輝度I0constで求めた補正係
数であっても十分効果を達成することは自明である。
【0026】また、光源2の光量は時間や温度によって
変化するため、毎回各ウェルの実測を行う寸前に上記し
た補正係数を算出することが望ましいが、必ずしも毎回
算出し直さなくても、所定時に算出した補正係数を所定
期間内使用するようにしても、ある程度の効果は期待す
ることができる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、光源の輝度のばらつき
を補正することができるので、すべてのウェルに対し同
じ輝度の光源で照らした場合と同等の測定値を得ること
ができ、これにより精度の優れた凝集判定装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明になる凝集像判定装置の一実施例を示
す略構成図。
【図2】 本発明になる凝集像判定装置においてトレイ
を引き出した状態を示す略構成図。
【図3】 光源の最大輝度分布を示すグラフ。
【図4】 光源上に空のマイクロプレ−トを載置した場
合の最大輝度分布を示すグラフ。
【図5】 光源上に空のマイクロプレ−トを載置した場
合であって、本発明の光源補正を行った場合の最大輝度
分布を示すグラフ。
【符号の説明】
1はマイクロプレート、2は光源、3はCCDカメラ、
4は画像処理部、5は制御部、6は出力部、7はトレ
イ、8は凝集像判定装置、9はウェルである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と、該光源からの輝度信号を取り込
    むためのカメラと、該光源と該カメラとの間に載置可能
    であって複数のウエルを有するマイクロプレートと、該
    カメラにより取り込んだ少なくとも該マイクロプレート
    が載置される範囲を複数のます目に仕切り、各ます目の
    輝度信号により該ウェル内の検体と試薬の凝集状態を判
    定する制御部とを有する凝集像判定装置であって、まず
    前記マイクロプレートを経ない状態での前記各ます目の
    輝度信号を前記カメラで取り込み、該輝度信号から各ま
    す目における補正係数を算出し、次いで前記マイクロプ
    レートを経た状態での前記各ます目の輝度信号を該補正
    係数によって補正を行うことを特徴とした凝集像判定装
    置の輝度補正方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の凝集像判定装置の輝度補
    正方法において、前記マイクロプレートを経ない状態で
    の前記各ます目の輝度信号の最大値を選択し、該最大値
    と各ます目の輝度信号の比を算出し、該輝度信号の比を
    前記補正係数とすることを特徴とした凝集像判定装置の
    輝度補正方法。
JP19413797A 1997-07-18 1997-07-18 凝集像判定装置の輝度補正方法 Pending JPH1137924A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013228361A (ja) * 2012-03-30 2013-11-07 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 撮像装置および撮像方法
US10478990B2 (en) 2011-04-29 2019-11-19 Hamilton Bonaduz Ag Punching device with illuminated receiving plate

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