JPS5946325B2 - 画像解析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は離散的に物体が存在する画像においてその物体
の直径の分布をリアルタイムで測定する画像解析装置に
関するものである。

離散的に存在する物体がほぼ円形と見做せる画像におい
て、物体の直径分布はその画像に関する有用な情報を与
える。

例えば、白血球分類装置に対しては白血球と赤血球との
割合等、また、細胞診断装置に関しては基底細胞、労基
底細胞、中層細胞、表層細胞等の割合に関する情報を与
える。従来、この物体の直径の分布を調べる画像解析装
置として第１図に示す如き、Ｌ字形物体検出回路Ａと物
体Ｂの直径を測定する腕Ｃとから成る構成の装置が考え
られている。即ち、図においてＬ字形物体検出回路Ａ及
び腕Ｃの部分はｍＸｎ個マトリクス配夕１ルた２値化レ
ジスタの一部を利用したもので、２値化レジスタのうち
外側の縦、横それぞれ２列分をＬ字形物体検出回路Ａと
して用い、また、このＬ字形物体検出回路Ａの対角線上
にあたる２値化レジスタを直径測定用の腕Ｃとしている
。

そして、例えばプレパラート上に試料を塗り、これを光
学像として捕えて、その像を所定のマトリクスに分解し
、物体Ｂが存在しているマトリクス部分は例えば゛゛１
’’とし、存在していなければ゛ｏ’’と言う具合に２
値信号に変換し出力する。即ち、物体があれば黒く、ま
た、存在しない部分は像が白であるから像を上から順に
所定の幅で走査しながら黒か白かにより″１’’、゛ｏ
”に変換してゆけば良いわけである。このようにして変
換され出力されるデータを第１図の２値化レジスタにそ
の１行１列目の位置から順次マトリクスの行列順次に従
つて送り込みシフトしてゆくと、２値化された物体Ｂの
データは物体の大きさ相当の分布でマトリクス配列の２
値化レジスタを１行１列目からｍ行ｎ列目方向へ掃引さ
れながら一団となつて移行してゆく。従つて、Ｌ字形物
体検出回路Ａを構成する１行目及び１夕１泪の２値化レ
ジスタの内容がすべでｏ’’で２行目及び２夕Ｉ泪の２
値化レジスタのうちそれぞれ少なくとも１つずつのレジ
スタの内容が″１’’・ であるとき物体Ｂの２点がＬ
字形物体検出回路Ａの２つの検出面に接していると考え
て、即ちＬ字の壁と考えてこのＬ字の形成する２つの壁
に物体が接すればＬ字のコーナ部分に物体が完全に位置
したと考えることができ、このとき、腕Ｃのどの位置ま
で物体Ｂが覆つているかを検出すれば物体Ｂそのものは
ほぼ円と考えて良いから物体の直径を測定することが可
能となる。もちろん、プレパラート上の物体は微小で、
しかも離散的に存在するからマトリツクス配列された２
値化レジスタ上に多数の物体が同時に存在することは少
なく、まして、直径測淀可能時に腕Ｃ上に同時に存在す
ることは確率的に少ない。しかし、上述の従来装置の場
合、このようなことが生じたときには誤測定を招くこと
により、また、第１図のように別の物体Ｂ，Ｂ′がＬ字
形物体検出回路Ａのそれぞれの壁に別々に接し、しかも
一方の物体Ｂが腕Ｃの一部を覆うことも考えられ、この
場合においても誤測定となる欠点があつた。本発明は上
記事悄に鑑みて成されたもので、Ｌ字形物体検出回路の
行と列のレジスタにそれぞれ物体が存在するデータがあ
つて測定可能の状態になつたとき、同時に両データ間が
連続しているか、即ち物体が一つのものであるかを検出
する回路を設けて物体が一つのものであるとき、測定を
行なうことにより、誤測定を防止することができるよう
にした画像解析装置を提供することを目的とする。

以下、本発明の一実施例について第２図〜第５図を参照
しながら説明する。

第２図は本発明装置の構成を示すプロツク図であり、図
中１はプレパラート上に例えば血液等の物体を塗布する
等して作られた試料、２はこの試料１の像を電気信号に
変換するテレビカメラ等の光電変換器、３はこの光電変
換器２の出力する電気信号をデイジタル信号に変換する
アナログーデイジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称
する）、４はこのデイジタル信号を２値化する２値化回
路で、デイジタル化された像の濃度値から物質のある部
分ば１”に、またない部分ば０”の２値に変換するもの
である。

５はこの２値化回路４によつて２値化された画像データ
を順序良く格納するデータ格納用の複数個の２値化画像
レジスタで、第３図に示すように複数個の２値化レジス
タＲをＰｌ，ｌからＰｎ，ｎまでｎ行ｎ列のマトリクス
状に配列したものである。

６はこの２値化画像レジスタ５のデータから物体の直径
を測定する直径測定ノ回路で、第４図に示す如く構成さ
れている。

即ち、図において、６１は前述同様のＬ字形物体検出回
路で、この回路６１は２値化画像レジスタ５の１行目の
レジスタの内容（Ｐｌ，，，Ｐｌ，２・・・Ｐｌ，。）
と１夕ｑ目（Ｐｌ，ｌ，Ｐ２，ｌ，・・・ＰＯ，ｌ）に
当る２値化レジスタＲの内容の論理積とＰ２，ｌを除く
２行目（Ｐ２，２，Ｐ２，３，・・・Ｐ２，。）に当る
２値化レジスタＲの内容の論理和及びＰ，，２を除く２
夕１泪（Ｐ２，２，Ｐ３，２，・・・ＰＯ，２）に当る
２値化レジスタＲの内容の論理和の積を検出して物体が
所定の測定位置にあることを検出する。６２は物体の直
径を測定する直径検出用の論理回路であり、前記２値化
画像レジスタ５のレジスタＲのうちＰ２，２，ｐ３，３
，・・・Ｐｎ，ｎを結ぶ位置にあるレジスタの内容を順
番に検出してゞゞ１″のつづきの長さを調べ、その長さ
、即ち連続しで１゛の連なる数に応じその数に対応する
出力端子より出力を出す。

Ｓｌ，ｓ２，・・・Ｓｎはその出力端子を示すもので検
出した直径に対応する１つの出力端子のみが゛１”とな
り他ば０゛を出力する構成としてある。６３は物体が１
つであるか否かを検出する論理回路で、例えば前記直径
検出用の論理回路６３の検出対象としているレジスタＲ
（即ち、Ｐ３２３！Ｐ４Ｆ４ラＰ５′５ｙ″。

″ＰｎＦｎ）のマトリクス位置に直交する線上の位置の
レジスタの内容を検出してその連続性を調べる論理回路
であり、前記した直径検出用の論理回路６２と同様なも
のである。Ｃｌ，・・・Ｃｎは論理回路６３の出力端子
を示し、前記Ｓ１とＣ，，Ｓ２とＣ２と言う具合に対応
されている。６４−１，６４−２，・・・６４−ｎは３
入力のアンドゲートであり、このアンドゲートはｎ個あ
つて前記論理回路６２，６３の出力端子のうち、互いに
対応する出力端子（例えばＳ，とＣｌ，Ｓ２とＣ２，・
・・ＳｎとＣｎ）をゲート入力とすると共にこのゲート
入力があるとき、前記物体検出回路６１の出力を通す。

６５−１，６５−２，・・・６５−ｎはそれぞれアンド
ゲート６４−１，６４−２，・・・６４−ｎに対応させ
て設けられたカウンタであり、大きさ別に前記物体の数
を計数させるものである。

次に上記構成の本装置の動作について説明する。物体Ｂ
，Ｂ′が第５図に示すような分布状態の試料１を考えて
みる。この試料１は光電変換器２に画像として捕えられ
る。この画像は光電変換器２により順次所定の幅でＸ，
Ｙ方向に走査され、電気信号（映像信号）に変換され、
その出力はＡ／Ｄ変換器３に送られて画素単位でその濃
度値に応じデイジタル化される。デイジタル化された画
素の濃度値は次に２値化回路４により２値化され、物体
の存在する部分ば１”、背景の部分ば０゜゛として次々
に２値化画像レジスタ５に転送される。２値化画像レジ
スタ５はシリアルイン、パラレルアウトのシフトレジス
タで構成されており、シフト動作は光電変換器２の制御
信号に同期して行なわれ、第４図で示す直径測定回路６
はこのシフト動作が行なわれる毎にそれに同期して行な
われるようになつている。

ここで、第５図に示す物体Ｂが光電変換器２により走査
された時を例にとつて直径測定回路６の動作を詳細に説
明する。

アナログデイジタル変換後、２値化された画像は第３図
に示す２値化画像レジスタ５に次々にＰｌ２ｌ→Ｐ１′
２→Ｐｌ９３→゛゜→ＰｌＦｎ→Ｐ２Ｆｌ→・・・→Ｐ
２，。

→・・・→Ｐｎ，ｎとシフトされてゆく。シフト動作が
行なわれる毎にＬ字形物体検出回路６１が動作し物体を
示すデータがＬ字形の物体検出用のレジスタに接してい
るか否かが調べられる。Ｌ字形物体検出回路６１はゲー
ト回路であり、その論理式はで表わされＤ＝１のとき接
していると判断する。

また、その時、物体の直径を調べる論理回路６２が動作
し、物体の径が調べられる。この論理回路６２はゲート
回路で構成されており、２値化画像レジスタ５のレジス
タのうち座標位置（２，２），（３，３），（４，４）
，・・・（Ｋ，ｋ），・・・（Ｎ，ｎ）のレジスタ内容
Ｐ２９２ラＰ３ラ３ラＰ４′４ラ゜゛゜Ｐｋツｋラ ・
：…ＰｎＦｎをＰ２２２→Ｐ３Ｐ３→Ｐ４ラ４→００Ｐ
ｋｐｋ＋・・・→Ｐｎ，ｎの順に調べたときのデータｆ
ゞ１″の連なる長さを調べる機能を有し、その出力（Ｓ
ｌ，Ｓ２，・・・Ｓｎ）はすべてｆゞ０″（いずれの座
標位置のレジスタにもゞゞビがない場合）であるか、い
ずれか１つが゛１゛（データ６１゛の連なる数に応じた
即ち物体の直径に対応した出力端子の出力のみ”ビ）と
なる状態のいずれかしか許されない。従つて、第５図に
Ｂで示される直径が９絵素分の物体の画像の場合にはＰ
２，ｌを除く２行目とＰｌ，２を除く２列目の座標のレ
ジスタに物体の外部部分のデータが入ると直径゛９゛に
対応する出力端子Ｓ９が゛ゞビとなり、その他の出力端
子ば０゛２となる。また、シフト動作が行なわれる毎に
物体を示すデータ″ｒ゛が一丸となつて集つているか、
即ち１個の物体であるか否かを調べる論理回路６３が動
作して物体が単一であるか否かが調べられる。

これは、物体の直径を調べる論理回路６２の対象として
いる座標位置（２，２），（３，３），（Ｋ，ｋ），・
・・（Ｎ，ｎ）のレジスタに直交する線上の座標位置の
レジスタ内容を調べるものであつて、前記直径８９゛な
る物体の単一性を調べる論理回路６３の出力端子Ｃ９の
論理出力はで示される。

尚、物体が単一であるか否かを調べる場合の対象とする
レジスタ数は調べる物体の類円性により変更すべきもの
であつて、上述の第２式は一例である。

他の直径に対する出力端子Ｃｌ，ｃ２，・・・，Ｃｎの
場合も同様である。

上記Ｌ字形物体検出回路６１、物体の直径を調べる論理
回路６２、物体の単一性を調べる論理回路６３はいずれ
も２値化画像レジスタ５のシフト動作に同期して動作し
、アンドゲート６４−１，・・・６４−ｎを介してカウ
ンタ６５−１，・・・６５−ｎに接続されており、また
、アンドゲート６４−１，・・・６４−ｎは論理回路６
２，６３の特定の出力端子に一対一の対応で接続されて
いるから、即ち、論理回路６２の出力端子Ｓ９及び論理
回路６３の出力端子Ｃ，は９番目のアンドゲートに接続
されているから、直径゛９゛なる物体が第３図に示す如
き状態であればこれら論理回路６２，６３の出力端子Ｓ
，，Ｃ９の出力はゞゞビとなるので、９番目のアンドゲ
ートは開いて物体検出回路６１の出力ゞＴｒ′を通し、
このアンドゲートに接続されているカウンタ６５−９に
″１゛を計数させることになる。

このように全画面上の物体の直径を分類してそれぞれの
直径に対応させたカウンタに計数させてゆくことができ
、直径別に分類した物体の数のヒストグラムをリアルタ
イムで作成することができる。また、物体の単一性を調
べているので誤りの少ないヒストグラムを作成すること
ができる０このように本装置は物体を示すデータが測定
位置に達したことを検出し、このときの物体の直径を直
径検出用に供されるレジスタ内のデータ数で検出し、同
時にこの直径検出用に供されるレジスタの位置に直交す
る線上の所定数のレジスタ内データを検出して単一の物
体であるか否かを判別し、単一の場合のみ直径別に分類
して物体を計数するようにしたので、複数個の物体が位
置することによつて生じていた誤測定を防止することが
でき、物体の直径別数量を正確に測定することができる
等、優れた特徴を有する画像解析装置を提供することが
できる。

尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定するこ
となく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実
施し得るものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来例を説明するための図、第２図は本発明の
一実施例を示すプロツク図、第３図は本装置の２値化画
像レジスタを示す図、第４図は直径測回路の構成を示す
プロツク図、第５図は試料の画像例を示す図である。 １・・・・・・試料、２・・・・・・光電変換器、３・
・・・・・Ａ／Ｄ変換器、４・・・・・・２値化回路、
５・・・・・・２値化画像レジスタ、６・・・・・・直
径測定回路、６１・・・・・・物体検出回路、６２，６
３・・・・・・論理回路、６４−１，・・・６４−ｎ・
・・・・・アンドゲート、６５−１，・・・６５−ｎ・
・・・・・カウンタ、Ｒ・・・・・ルジスタ、Ｂ・・・
・・・物体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 離散的に存在するほぼ円形の物体の像を捕え、これ
   を光電変換器により走査しながら電気信号に変換すると
   共にこれをデジタル化した後、物体部分とそれ以外の部
   分の２値に変換し、画像レジスタにこの２値化させた画
   像を順次シフトさせながら格納してこの画像レジスタの
   所定のレジスタ位置に前記物体の画像が来たとき、物体
   の画像が占めるその直径方向のレジスタ数を検出して該
   物体の直径を検出し、直径別に物体の数を計数するもの
   において、前記物体の画像の直径検出方向に直交する方
   向で、且つ、該物体の画像の中心に相当する位置を通る
   線上に占める画像を前記画像レジスタから検出してその
   割合が前記物体の直径に応じた所定数あるか否をを検出
   する回路と、この回路が前記所定数あることを検出した
   とき前記物体の直径別計数を行わせる回路とを具備した
   ことを特徴とする画像解析装置。