JPS6253792A

JPS6253792A - 微生物相検出装置

Info

Publication number: JPS6253792A
Application number: JP60189606A
Authority: JP
Inventors: Masakatsu Hiraoka; 平岡　正勝; Kazuyuki Tsumura; 津村　和志; Kenji Baba; 研二馬場; Shoji Watanabe; 昭二渡辺; Mikio Yoda; 幹雄依田; Naoki Hara; 直樹原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-08-30
Filing date: 1985-08-30
Publication date: 1987-03-09
Also published as: JPH032037B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は下水処理場などにおいて微生物の状態から沈降
性等の汚泥特性の良否を判定するのに用いて好適な微生
物相検出装置に関する。

〔発明の背景〕

下水処理において主要なプロセスである活性汚泥法は曝
気膜、沈殿池などを用いて行われる。このうち、沈殿池
には２つの機能がある。１つは濁質の少ない清澄な処理
水を提供することであり、他方は高濃度の汚泥を形成さ
せることである。これらの機能は活性汚泥の性質に依存
する部分が多く、その特性を把握できれば沈殿池を良好
に運転することができる。活性汚泥の特性評価法には。

活性汚泥自身の沈降性あるいは活性汚泥に出現している
微生物相より判定する等がある。

従来、汚泥沈降性及び濃縮性の評価法としては定溶積の
円柱溶器に活性汚泥を含む混合液を採取し、定時間後の
汚泥界面高さなどの間接的指標に基づく水質分析によっ
て行っている。また、微生物相で評価する方法としては
、例えば特開昭６０−３１８８６号公報に示されるよう
に、糸状性微生物とフロック性微生物を画像処理で識別
するものが知られている。この方法は、原画像を直接縮
退処理や輪郭抽出処理等を行って２種類の微生物相を抽
出し、それぞれの画素数から検量線に基づいて微生物量
を求めるものである。しかし、実用に際しては微生物の
形状、例えば糸状性微生物の太さなどを考慮する必要が
ある。また、照明が一様でなく原画像の背景の輝度レベ
ルに差がある場合にも糸状性微生物を抽出できるように
することが要求される。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、照明にムラがあっても糸状性微生物と
フロック性微生物を正確に抽出して計測する微生物相検
出装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、撮像した微生物原画像から背景との輝
度差が大きい部分を選択的に抽出して強調することによ
り糸状性微生物を鮮明にした後に細線化処理を行い１画
素対応を行い、ざらに縮退・膨張によりフロック性微生
物のみを抽出するようにしたことにある。

〔発明の実施例〕

以下、図面を用いて実施例を説明する。

第１図に改姓汚泥プロセスに適用した本発明の一実施例
を示す。

第１図において、１は曝気槽で、有機性物質を含む流入
下水４と活性汚泥を含む返送汚泥５を導入し、空気８を
散気管３から供給する。２は沈殿池で、曝気槽１の流出
液の固液分離を行い、上澄液を処理水６として放流し、
沈降した活性汚泥の大部分は返送汚泥５となり、一部は
余剰汚泥７として系外に排出される。このような活性汚
泥プロセスにおいて、処理能力が高く、かつ、良好な沈
降特性を示す活性汚泥を維持することが運転上のａ題で
ある。ところで、活性汚泥は多種多様の純生物が混在し
、その出＠微生物相から現状の運転状態を推謂できると
されている。運転状態を判断するためには１時系列的に
出現微生物の分類および計斂を行うことが必要である。

１１は撮像装置で、曝気槽１内の活性汚泥を含む液の画
像を逐次認識し、電気信号に変換するもの例えば第２図
に示す拡大光学系を有する水中カメラを利用できる６第
２図の水中カメラは直接液中に浸するもので、撮像装置
ｔ１の前頭部にスリット］、ＬＡを有するスリット１．
１Ａに曝気槽１の混合液が供給される。

撮像部ｖｔｔｔには拡大光学部１１１１と撮像部１１Ｇ
、及び照明部１１０が内蔵されている。照明部１１０か
ら発した光は拡大光学部１１Ｂの特定位置に入り、図示
しないハーフミラ−等を介して進路変更され、セル窓１
１Ｅを通過して、窓１１Ｅと対向するミラー１１Ｆで反
射されてスリット１１Ａ内の混合液を照らし出す、拡大
学光部１１Ｂは一般顕微鏡の拡大原理が応用でき、対物
レンズと接眼レンズを有する。拡大光学部ｌＩＢで拡大
されたスリット１１Ａ内の微生物像は撮像部１１Ｇで電
気信号に変換される。撮像部１１Ｃには一般に工業用テ
レビカメラが用いられ、撮像画像の微小エリア（画素）
毎に認識の明るさく１１１度）の程度に応じて出力電圧
の異なる電気信号を出す。

撮像装置１１から出た電気信号は微生物現検出装置２０
に送信される。一方、撮像部ｆｉｌｌは撮像制御装置１
２から指令を受けて水平および垂直同期、さらに、スリ
ット１１Ａ内のサンプル液交換、およびセル窓１１Ｅと
ミラー１１Ｆの液接触面が洗浄されるとともに撮像タイ
ミングが制御される。

微生物相検出装置２０は撮像装置１１で得た画像に基づ
いて微生物を検出する。具体的な検出手段としては画像
処理装置が用いられる。＊生物相検出装置２０の詳細な
構成と処理手順は後述する。

４０はシステムプロセッサでアドレスプロセッサ４２、
並びに微生物相検出装置２ｏ内の画像処理プログラムを
管理制御する。アドレスプロセッサ４２は微生物相検出
装置２０内の画像メモリの読出しと書出し、撮像装置１
１からの画像取込み、さらに、モニター４４への画像表
示制御を行うものである。４６はコンソールディスプレ
イで、システムプロセッサ４０の管理制御情報の入力お
よび表示を行い、キーボード４８は必要情報の入力を行
う。また、５０はフロップイディスクで、画像情報や画
像処理プログラムを記憶、保管するものである。

６０は特徴量演算装置で、微生物相検出装置２０から時
系列的に送信される微生物相検出信号を統計処理し、検
出微生物相の特徴量を演算・表示するものである。

第３図に微生物相検出装置２０の詳細構成の一例を示し
、その処理手順を説明する。微生物相検出装置２０は画
像プロセッサ２０１と画像メモリ２０２、および演算回
路部２０３とから成る。これらの画像プロセッサ２０１
９画像メモリ２０２、および演算回路２０３はシステム
プロセッサ４０とアドレスプロセッサ４２に制御される
。

撮像装置１１から送信された画像は、微生物相検出装置
２０の画像プロセッサ２０１に入力される。撮像装置１
１の撮像部１１Ｃは、縦横に格子状、に配列された撮像
素子を有し、撮像素子に対応したｉ行ｊ列の画素ごとに
輝度（明るさの度合）情報Ｓ　（ｉ、ｊ）を出力する。

この輝度情報は一般に１２８あるいは２５６階調で表わ
され、明るい部分が高階調、暗い部分が低い階調で出力
される。活性汚泥を含む検液の拡大画像は、第４図の上
図に示すように、明るい背景である液相部Ｂの中に、暗
い部分が存在する。暗い部分はフロック部Ｚと系状部Ｆ
から成り、Ｚは凝集性微生物で、Ｆは糸状性微生物と称
される。活性汚泥プロセスでは、これら２種類の微生物
相のバランスがとれ、フロック部Ｚが適度の大きさにあ
ることが必要である。

２０１Ａはウィンド設定回路で、撮像画像や画像メモリ
にウィンド（処理対象領域）を設定する。

２０２Ａは濃淡画像メモリで、撮像装置！１１から送信
された画像情報５（ＩＴＪ）を原画像として格納する。

第４図の上図は原画像の一例である。

この原画像から微生物部を抽出するには、任意の輝度レ
ベル（閾値）を選定し、２値化を行う必要がある。第４
図の下図は、上図の原画像をＡＡ’線で走査した場合の
ライン輝度分布である。明るい液相部Ｂは高い値を示し
、フロック部２は低値となり、その中間に系状部Ｆが表
示される。一般に抽出対象物と背景を区別する２値化処
理は、対象物と背景の中間に閾値を設定すれば良い。し
かし、第４図下図のように、背断の輝度レベルが一定で
ない場合には全画面に一様な閾値を設定することが困難
である。特に、輝度がかなり高く、背断との輝度差が小
さい系状部Ｆを検出するために閾値を高めに設定すると
、背景の一部までも検出してしまい、大きな測定誤差を
ともなう。背景に輝度差を生ずる現象は、撮像装置１１
の照明にムセラが有ったり、スリットＩＩＡの窓面に粘
着性物質が付着する原因による。このような場合にも対
象物が高精度で抽出されなければならない。

濃淡画像メモリ２０２Ａに格納された原画像の輝度情報
Ｓ　（ｉ、ｊ）はヒストグラム処理回路２０１Ｂで全画
面に渡って各輝度に対する画素数（ヒストグラム）が求
められる。一般に背景の画素数は対象物の画素数より多
く、処理回路２０１Ｂで得られるヒストグラムには背景
の輝度ビークＲ５Ｉが表われる。２０１Ｇは２値化処理
回路で、原画像Ｓ（ｘ、ｊ）を２値化する。この場合の
閾値ＳＨ１はヒストグラム処理回路２０１Ｂで求めた輝
度ピーク値ＲＳ　１より所定値ａだけ低い値とする。

所定値ａは背景Ｂとフロック部Ｚとの輝度差より小さい
値とするが、輝度情報が１２８階調で表示される場合、
１０ないし３０程度が良い０次式で表わされる２値化画
像Ｇ１（ｉ、ｊ）はＳ　　（１＋　　Ｊ）＞ＳＨｌ：Ｇ
ｓ　　（ｉｔ　　ｊ）”０５（ＩＩＪ）　　≦ＳＨＩ：
　Ｇｔ　（ｉ、ｊ）＝１・・・（，１）原画像中のかな
り輝度の低い部分、すなわち、第５図のように、フロッ
ク部Ｚのみが原画像より小さくなって抽出され、２値画
像メモリ２０２Ｂに格納される。

一方、２０１Ｄは画像強調回路で、原画像５（Ｘｔ　ｊ
）に対して次式に基づいて画像強調を行５ｊ（ｉｔｊ）
＝ΣＳ　（１ｔ−ｊ）・Ｗ（ｉ、ｊ）／Ｋｉ・・・（２
）う。画像強調は、任意の１画素に注目し、その周囲の
８画素との線形演算を行うもので、原画像で近傍画素間
の輝度差が小さい背景には弱い応答で、輝度差が大きい
背景と対象物の境界には強く応答させる。（２）式にお
いて、Ｗ（ｉ、ｊ）は強調係数で、第６図に具体的な方
法を示す、これらの係数は３行３列で表わし、幅が１画
素の１２種類の線を強調させるようにする。すなわち、
図中の四角枠にＷがある領域に正値を代入し、その他の
部に負値を代入する。その際、各々の種類における強調
係数の総和が０になるように各係数を設定する。（２）
式中のＫｉは補正係数で、強調画像Ｓ　１（ｉｓ　ｊ）
が画像処理装置で表示可能な輝度範囲に調整するもので
、隣接画素間の輝度差と強調係数を考慮して設定するに
のような処理により強調画像５ｘＣｘ＋　ｊ）は、原画
像５（ｘｔｊ）において９画素近傍間の輝度差が少ない
背景部Ｂにほぼ０の輝度が表示され、輝度差が大きい抽
出対象部ＺおよびＦは高い輝度値が表示される。最も強
調される部分は、強調係数が線を対象としているため、
系状部Ｆである。この強肩画像５ｚ（ｉ。

ｊ）、は濃淡画像メモリ２０２Ｃに格納される。

２０１Ｅは２値化処理回路で、強調画像５ｚ（ｉ。

ｊ）を次式により２値化する。閾値ＳＨ２は２な５ｔ（
ｉ、ｊ３＞５Ｈｚｔ　５ｔ（ｉｔ　ｊ）≦−５Ｈ２：　
ＧｚＣｘ＋　ｊ＞＝”ＳＨｚ＜５ｓ（ｘ　ｔ　、］）≦
ＳＨｘ　　　　　　：　Ｇｚ（ｉｓ　ｊ）＝Ｏ−（３）
いし１０に設定するのが良い０本発明者らの経験によれ
ば、輝度変化の少ない背景部Ｂの強調画像５ｔ（ｉｔ　
ｊ）は、撮像装置！１１における拡大光学部１１Ｂのコ
ンデンサ絞り、および照明部１１Ｄの光量に殆んど影響
されず、Ｏ近傍に表示された。

したがって、閾値ＳＨｚは上記範囲に固定しても得られ
る２値画像Ｇｚ（ｉｔ　ｊ）に大きな変化はない、（３
）式による２値画像Ｇｚ（ｉ、ｊ）は、第７図に示すよ
うに、対象物と接する背景も強調されて原画像Ｓ　（ｘ
ｔ　ｊ）の対象物が膨張したように検出されるとともに
、フロック部Ｚの内部に六′　　が検出される。これは
、原画像Ｓ　（ｉｔ　Ｊ）のフロック内部においても隣
接画素間に輝度差のない部分があり、その部分が画像強
調回路２０１Ｄで０近傍に出力されるためである。この
２値画像Ｇｚ（ｘｔ　ｊ）は２値画像メモリ２０２Ｄに
格納される。

２０１Ｆは画像修正回路で、２値画像Ｇｚ（ｉ。

ｊ）とＧｚ（ｉ、ｊ）を同一座標にある画素同士を足し
合せ、Ｇ２’　（ｉ、ｊ）＝０１（ｉ、ｊ）＋Ｇｚ（ｉ、、ｊ
）Ｇｚ’　（１＋、））≧１　　：　Ｇ２’　（１＋ｊ
）＝　１Ｇｘ’　（ｉ　ｌ、］）＝Ｏ：　Ｇｚ’　（Ｉ
ＩＪ）＝Ｏ・＝（４）論理和画像Ｇｚ’　（１＋　Ｊ　
）が１以上なら１とし、その他をＯとすることにより、
２値画像Ｇｘ（ｉ。

ｊ）で穴であった領域が１となり、対象物であるフロッ
ク部と糸状部、および対象物と隣接する背景の一部が抽
出される。論理和画像Ｇｚ’　（ｘｙ　ｊ）は２値画像
メモリ２０２Ｅに格納する。

２０１Ｇは対象領域抽出回路で、論理和画像Ｇｚ’（ｌ
ｅ　ｊ）から原画像５（ＩＦＪ）においてフロック部Ｚ
と糸状部Ｆが存在する領域を抽出する。その方法は、論
理和画像Ｇｚ’　（ｌ　ｖ　ｊ）で０に出力されている
画素と同一座標にある原画像５（ｉｔ　ｊ）の画素の輝
度をＯとし、Ｇ２’　Ｃ１ｔ　Ｊ）で１と出力されてい
る画素と同一座標にある原画像５（ｘｔ　ｊ）の画素輝
度は変化させないで、原画像そのままの輝度情報を出力
する。この部分抽出画像Ｓ＊Ｃｘｔｊ）　は。

Ｇｚ’　（ｘｗｊ）＝１　　：　Ｓｚ’　（ｘｔｊ）＝
Ｓ　（ｉｔ　ｊ）Ｇ２’　（ｉ、ｊ）＝Ｏ：　Ｓｘ’　
（ｘ、ｊ）＝Ｏ・・・（５）第８図に示すように、対象
物が膨張した領域に原画像の対象物が格納された状態と
なる。第４図と同様の走査位ＦＺＡＡ’線でライン輝度
分布を求めると、第８図の下図のようになる。この部分
抽出画像５ｓ（ｘｔ　ｊ）は濃淡画像メモリ２０２Ｆに
格納される。

２０１Ｈはヒストグラム処理回路で、部分抽出画像５ｔ
（ｉ、ｊ）のヒストグラムが求められる。

このヒストグラムでは、部分抽出画像５ｚ（ｘ＋　ｊ）
で抽出された背景部が非常に少なくなっているため、同
等の画素数をもつ２つの輝度ピークが表われる。高輝度
側は対象物に隣接した背景に相当し。

低輝度側は対象物に相当する。２０１Ｊは２値化処理回
路で、部分抽出画像５ｚ（ｉ！　ｊ）を２値化する。こ
の場合の閾値ＳＨｚはヒストグラム処理回路２０１Ｈで
得・られた高輝度側の最大輝度Ｒ５ｚより所定値すだけ
低い値とする。所定値すの設定は固定で良く、３ないし
１０の範囲にすればよい。

次式により２値画像Ｇｓ（ｉ、ｊ）を求めるが、部Ｇｚ
（ｉ、ｊ）＞５Ｉ（ｚ：　Ｇｓ（ｉ、ｊ）＝ＯＧＫ（Ｉ
ＴＪ）≦ＳＨｚ：　Ｇｇ（ｉ＋、ｊ）＝１　　−（６）
分抽出画像Ｓユ（ｉ、ｊ）で０出力されている領域は自
動的にＯとする。このようにして得られた２値画像Ｇδ
（ｉ、ｊ）は、第９図のように対象物の近傍背景が消え
て、フロック部Ｚと糸状部Ｆが刊精度で抽出できる。こ
の画像は２値画像メモリ２０２Ｇに格納される。

このように原画像の対象物を正確に抽出できたことから
、凝集性微生物と糸状性微生物の分類。

および計数が高精度で行うことができる６２０１Ｊは輪
郭抽出回路で、２値画像Ｇδ（ｉｔｊ）における抽出物
体の輪郭１画素を抽出する。

この処理により、第１０図に示すように１幅１ないし２
画素の線に抽出されている糸状性微生物と凝集性微生物
の輪郭が２値画像での抽出物体の形を変えることなく抽
出できる。この輪郭抽出画像は２［画像メモリ２０２Ｈ
に記憶される。２０１には画像差分回路で、２値画像Ｇ
　ａ（ｘ　＋　ｊ）と輪郭抽出画像との間で同一座標の
画素毎に差分演算される。この差分により、糸状性微生
物の部分が消え、フロック部分である凝集性微生物の部
分が残る。

この差分画像は２値画像メモリ２０２Ｉに格納される。

差分画像が得られたフロック部は輪郭の１画素分が消え
、全体に１画素縮少した形となっている。２０１Ｌは膨
張回路で、１画素縮少した差分画像の輪郭部に１画素づ
つ付は足して、２値画像Ｇｓ（ｘｔ　ｊ）のフロック部
と同じ大きさに戻す。

フロック部である凝集性微生物のみが抽出された膨張画
像は２値画像メモリ２０２Ｊに格納される。

２０１Ｎは画像差分回路で、２値画像Ｇδ（ｉｔ、ｊ）
から膨張画像を差分するものである。この差分により、
２値画像Ｇａ（ｉ、ｊ）のフロック部のみが消され、糸
状部のみが残り、糸状性微生物が抽出される。この差分
画像は２値画像メモリ２０２Ｌに格納される。

以上の処理手順により、活性汚泥の２種類の微生物を分
類、抽出することが出来る。演算回路２０３は１画面に
対する凝集性微生物と糸状性微生物の特徴量を計算する
。

２０３Ａはラベリング回路で、２値画像メモリ２０２Ｊ
に格納された凝集性微生物が抽出されている膨張画像の
各々のフロックにナンバー付けを行う。画素演算回路２
０３Ｂでは、ナンバー付けされたフロックの１つ１つに
対して面積１周囲長を計算する。ここでの結果は全て画
素数で表わされるため、変換回路２０３Ｃで画素数に対
する面積２周囲長の実際値を演算する。２０３Ｄは形状
演算回路で、変換回路２０３Ｃで演算された面積。

および周囲長からフロックの円状係数を求める。

円状係数は例えば、次式で求める。

一方、２０３Ｅは画素演算回路で、２値画像メモリ２０
２Ｌに格納さ胆た糸状性微生物が抽出されている差分画
像に基づいて、糸状部の画素数を計算する。原画像５（
ＩＴＪ）で映し出される糸状性微生物は殆んどが幅１画
素であり、画素数と糸状性微生物の長さはほぼ比例する
。２０３Ｆは変換回路で画素数に対する糸状性微生物の
実際値を演算する。

演算回路２０３の計算結果は特徴量演算装置６０に出力
され、ｉ！！集性微性微生物均面積と分散。

周囲長の平均と分散９円状係数の平均と分散、及び凝集
性微生物の総面積と糸状性微生物の総延長、さらに両者
の総面積と総延長の比率等を計算する。

なお、微生物相検出装置２０は取込んだ１画面に対して
微生物相の分類、計数を終了したら、新たに撮像装置１
１から画面を取込み、同様の検出手順を繰返し実施する
。それらの指令はシステムプロセッサ４０で行う。特微
量演算装Ｗ１６０はその都度情報を入力され、前記の特
徴量を演算し、画面ごとの時間列変化、あるいは数面面
を纏めて平均化した結果を表示する。

第１１図は微生物相検出装置２０の他の実施例を説明す
る構成図で膨張回路２０１Ｌまでの検出手順は第３図と
同様である。２０１Ｍは細線化回路で、２値画像メモリ
２０２Ｇに格納された２値画像Ｇ８（ｉ、ｊ）の幅２画
素以上の線分を選択的に幅１画素に置換える。この細線
化処理により糸状微生物の幅は、連結性を損うことなく
１画素に規格化される。これは、第３図の２値化処理回
路２０１１において、部分抽出画像５ｚ（ｘ　ｔ　ｊ）
を２値化しているが、このとき、閾値ＳＨｚの設定によ
っては糸状部と隣接する背景の一部を抽出してしまい、
糸状性微生物を幅２画素以上で検出する可能性があるた
めである６細線化処理は、このような場合においても、
糸状性微生物の長さを正確に抽出することができる。細
線化画像は２値画像メモリ２０２Ｋに格納される。画像
差分回路２０１Ｎは細線化画像から２値画像メモリ２０
２■に格納されていた差分画像を差し引き糸状性微生物
のみを抽出する。２値画像メモリ２０２Ｉの差分画像を
対象としたのは、細線化回路２０１Ｍにおいてフロック
部も収縮しているためである。

この４検出手段により、糸状性微生物の線幅が１である
ため１画素数＝実際長の関係が得られ測定精度の向上に
対する効果が大きい。

また、演算回路２０３の形状演算回路２０３Ｄにおおけ
る円状係数の演算は実際値によらず、画素数演算回路２
０３Ｂで抽出フロックの長短辺の画素数比料しても良い
。

本実施例では、拡大光学系を兼備した水中カメラによる
撮像装置を例として説明したが、本発明はこれに限定す
るものではない。例えば、生物顕微鏡に工業用テレビカ
メラを取付け、検鏡液をサンプリングし、スライドガラ
スに塗布して原画像を得ることもできる。

尚、本発明は活性汚泥プロセスの微生物検出を対象にし
たが、この他にも糸状性及び凝集性微生物が混在する硝
化・脱窒素、さらに脱リンプロセスにも適用できるもの
である。

第１２図の実施例は、上述の微生物相の検出・識別法を
応用して活性汚泥プロセスを制御する方法である０本制
御法は実プラントでの運転状態と微生物出現状態の関係
が明確になれば、微生物出現相の時系列変化からプラン
ト状態を事前に予測し適正な運転管理を安定して行うこ
とが可能である。

図において、７０は評価装置で特徴量演算装置６０から
出力される凝集性微生物の構造、および凝集性微生物と
糸状性微生物の出現比率に基づいて、沈殿池２での微生
物の沈降特性や活動環境の状態を予測、評価するもので
ある。沈降特性の評価としては、沈殿池２の構造により
相違するが、微生物が自然沈降により沈降する方式では
凝集性微生物の面積及び周囲長が大きく、円状係数が小
さい場合には沈降性が悪化する傾向と評価する。

また、微生物を強制的に浮上させる方式では面積及び周
囲長が大きくなると濃縮性が悪化し、円状係数が大きく
なる濃縮性が良くなると評価する。

一方、活動環境の評価法は２種類の微生物の出現比率が
所定範囲内であれば良好を、糸状性微生物あるいは凝集
性微生物のどちらかが優先種となっている場合は空気の
過不足あるいは有機物負荷の過大少の判定を行う。８０
は制御装置で評価装置７０の出力結果とプロセス内の水
質計算値に基づいて操作すべき対象の選定と操作変量を
設定する。

水質計としては溶存酸素計９．汚泥濃度計９′。

有機物濃度計９′が挙げられるが、この他にもｐＨ，返
送汚泥濃度、アンモニア性及び硝酸性窒素濃度や酸化還
元電位も重要な判定項目である。

操作量としては曝気空気８．返送汚泥５、および余剰汚
泥７で各々調節袋ｖｖ８’　、５’　、７’で操作され
る。また、調節可能であれば流入下水４も操作量とし挙
げられる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、撮像系に照明ムラや撮像窓面に粘着物
が付着し、背景輝度が一様でない原画像においても対象
物を正確に抽出し、その結果自動的に２値化でき、処理
時間を短縮でき測定精度を大幅に向上できる。また、対
象物のみを選択的に抽出できるため、ノイズを自動的に
排除できる。

さらに、活性汚泥の評価として重要な凝集性微生物と糸
状性微生物の出現状態を自動的に検出でき、プロセスの
予測制御が可能となり、運転の長期安定化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の全体構成図、第２図は撮像装置の一例
を示す構成図、第３図ないし第１０図は実施例の詳細を
表わす図、第１１図は他の実施例を表わす構成図、第１
２図は実施例の応用を表わす全体構成図である。１・・・曝気槽、２・・・沈殿池、１１・・・撮像装置
、１２・・・撮像制御装置、２０・・・微生物相検出装
置。

Claims

【特許請求の範囲】

１、微生物を含む液を導入させる微小幅のスリットを持
ち、該スリット内微小領域の微生物拡大画像を電気信号
に変換する撮像装置と、前記スリット内の微生物含有液
の入れ換えを行う液入れ換え装置と、前記撮像装置から
入力される画像信号に基づき微生物の性状を判断する画
像処理装置と、該画像処理装置と前記液入れ換え装置を
制御する画像制御装置とを具備し、前記画像処理装置は
前記撮像装置からの微生物原画像における隣接画素間の
輝度レベル差に対応して該原画像の一部を選択強調する
選択強調手段と、該選択強調手段で強調された強調画像
を予め設定した輝度レベルで第１の２値化画像を求める
第１の２値化手段と、前記微生物原画像のヒストグラム
を求める第１のヒストグラム演算手段と、前記微生物原
画像を前記第１のヒストグラム演算手段で求めたヒスト
グラムでピーク値を示す輝度レベルより所定値だけ低い
輝度レベルで第２の２値化画像を求める第２の２値化手
段と、前記第２の２値化画像と第１の２値化画像とを論
理和をとつて得た論理和画像の抽出部に対応する前記微
生物原画像の領域のみを抽出する部分画像抽出手段と、
該部分画像抽出手段で抽出した部分抽出画像のヒストグ
ラムを求める第２のヒストグラム演算手段と、前記部分
抽出画像を前記第２のヒストグラム演算手段で求めたヒ
ストグラムの最高輝度レベルより所定値だけ低い輝度レ
ベルで第３の２値化画像を求める第３の２値化手段とを
有することを特徴とする微生物相検出装置。