WO2014148334A1 - 培地、培地画像解析システム、培地情報登録システム、プログラム及び衛生管理システム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a hygiene management system for a product provided to a human body such as food or other living organisms.
- medium information As a system for detecting microorganisms mixed in such processed foods, a film-type medium is used, and the bacteria cultured on the specimen in the film-type medium are imaged, and the image of the imaged medium is used. An image analysis is performed, colonies are detected and counted, and the counted colony information is registered as medium information (hereinafter referred to as “medium information”) (for example, Patent Document 1).
- the film type medium does not have information for controlling image analysis, and there is no description that the image analysis is performed based on the information. Therefore, in the system described in Patent Document 1, it is impossible to eliminate the quality assurance of the analysis result in the image analysis and the troublesomeness of the manager based on the information formed in the film-type medium.
- the present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to assure quality of analysis results in image analysis based on information imaged on a medium such as a film-type medium, and
- An object of the present invention is to provide a medium, an image analysis system, and the like that can eliminate the complexity of an administrator.
- the medium according to the present invention is a medium used in an image analysis system that performs image analysis on a medium image in which a medium in which colonies are cultured is imaged to detect the colonies.
- a base material, a culture layer provided on the base material and constituting a region where the colony is cultured, and a non-formation region of the culture layer on the base material and imageable An information forming region in which the information is formed, and the culture layer and the information forming region are formed at a position that is simultaneously imaged when the culture medium image is generated by the imaging device,
- the imaging information is configured to be information for controlling execution of image analysis for the culture medium image by the image analysis system.
- the image analysis system includes a medium image analysis system that performs image analysis on a medium image in which a medium in which colonies are cultured is imaged and detects the colony. Then, from the communication terminal device, with respect to the medium image of the acquired medium image data, acquisition means for acquiring the medium image data having a predetermined image region in which the medium is imaged as medium image data, Image analysis means for performing image analysis on the occurrence of the colonies generated on the medium, and the acquisition means includes the culture area in which the colonies are cultured and the image analysis in the image area.
- the medium image including an information forming region on which imaging information for controlling execution is formed, and the image analyzing means is configured to acquire the medium image from the medium image. Recognizing the Zoka information, based on the recognized image-information has a configuration to execute the image analysis.
- the culture medium according to the present invention can execute various controls in image analysis in an image analysis system that performs image analysis, as a result, quality assurance in image analysis and complexity in an administrator are eliminated. can do.
- the culture medium image analysis system can eliminate the quality assurance in the image analysis and the troublesomeness of the manager based on the information imaged on the culture medium.
- the culture medium and culture medium information registration system can be digitized by registering the culture medium information in the database, it is possible to save resources and consume the culture medium wastefully. It is possible to save resources.
- the culture medium according to the present invention is used for a film-type culture medium and a hygiene management system using the film-type culture medium in a food production line or inspection line (hereinafter referred to as “work line”) It is embodiment at the time of applying a culture medium image analysis system, a culture medium information registration system, a program, and a hygiene management system.
- the present invention is not limited to the following embodiments within the scope including the technical idea.
- FIG. 1 is a block diagram which shows the structure of the sanitary management system S of this embodiment.
- the sanitary management system S of the present embodiment uses a film-type culture medium (that is, a film-type culture medium) and performs data management on information on the culture medium (hereinafter referred to as “medium information”), thereby producing food. Or it is a system for inspecting the sanitary condition on inspection.
- a film-type culture medium that is, a film-type culture medium
- medium information information on the culture medium
- the sanitary management system S of the present embodiment is configured to process the food being manufactured or manufactured in the work line 80 having a manufacturing process for manufacturing a processed or processed food or an inspection process for inspecting the food.
- This is a system for data management of the culture situation when a preliminarily specified bacterium such as general bacteria or Escherichia coli, which has been extracted as a specimen and generated in the specimen in the film-type medium 60, is cultured.
- the hygiene management system S of the present embodiment manages and determines the sanitary state of food on the data, information relating to work in food production or inspection (hereinafter referred to as “work information”), and the extracted sample. And the culture medium information of the film-type culture medium 60 acquired by the portable communication terminal device 10 before and after the culture is associated with the server device 40 (specifically, the database 400). is doing.
- the sanitary management system S of the present embodiment has a configuration for analyzing a medium image in which a film-type medium 60 on which colonies are cultured is imaged, and information for controlling execution of image analysis is imaged.
- a film-type culture medium 60 having a predetermined area is used.
- the hygiene management system S recognizes the imaged information (hereinafter referred to as “imaging information D10”) from the medium image in which the film-type medium 60 is imaged.
- imaging information D10 the imaged information from the medium image in which the film-type medium 60 is imaged.
- the image analysis can be executed based on the recognized imaging information D10.
- the sanitary management system S of the present embodiment includes a plurality of portable communication terminal devices 10 used when registering culture medium information regarding each film-type culture medium 60.
- the administrator terminal device 20 that manages the sanitary management system S, the network 30, and the database 400, and in conjunction with the portable communication terminal device 10 or the administrator terminal device 20, registration management of medium information is performed.
- a server device 40 that executes various types of processing.
- the portable communication terminal device 10 is, for example, a digital camera having a communication function, a tablet-type information terminal device, a smartphone or a portable telephone, or the like, or an imaging function such as a still image or a recording function (hereinafter simply referred to as “camera function”). And a communication terminal device portable by an operator.
- the portable communication terminal apparatus 10 has a configuration capable of generating an image of the film-type medium 60 including the imaging information D10 and generating medium image data having a predetermined image area by a camera function.
- the portable communication terminal device 10 has a configuration capable of registering the culture medium image data of the film type culture medium 60 and the metadata of the culture medium image data in the database 400 of the server device 40 as culture medium information. is doing.
- the portable communication terminal device 10 transmits BLUETOOTH (registered trademark), wireless LAN (WLAN: Wireless Local Area Network), or wireless PAN (WPAN: Wireless Personal Area Network).
- the data is transmitted to the server device 40 directly or via the access point 50 using a communication standard for short-range wireless communication or the like, or is transmitted to the server device 40 using a public telephone line network via a mobile base station (not shown). It has a configuration.
- the portable communication terminal device 10 has a browser function constructed by a markup language such as XML (extensible Markup Language), and executes an operation input instruction and an operation confirmation of an operator using the browser function.
- the culture medium information is transmitted to the server device 40 via the browser function.
- the administrator terminal device 20 is an information communication terminal device such as a tablet information terminal device, a smartphone, a personal computer, or a workstation.
- the administrator terminal device 20 also manages administrator identification information (hereinafter referred to as “manager ID”), administrator password, and worker identification information (hereinafter referred to as “worker ID”). It functions as a control device capable of performing management of access authority to the server device 40, management of the terminal ID of the portable communication terminal device 10, correction of registered medium information, and other management.
- manager ID administrator identification information
- worker ID worker identification information
- the administrator terminal device 20 has a browser function built in a markup language, like the portable communication terminal device 10, and uses the browser function to exchange data with the server device 40 and to generate a report. It has a configuration capable of executing browsing and the like.
- the manager terminal device 20 has a medium information registration error or the like in an operator when each operation is interrupted due to a failure of a machine that executes a process or the like in the same lot (predetermined manufacturing unit or inspection unit). When it occurs, the medium information and other information can be corrected.
- the network 30 includes, for example, a public telephone line network (hereinafter referred to as “long-distance communication network”) including a mobile phone network, an IP (Internet Protocol) network such as a short-distance wireless network, or both of which are interconnected.
- long-distance communication network including a mobile phone network, an IP (Internet Protocol) network such as a short-distance wireless network, or both of which are interconnected.
- IP Internet Protocol
- the configuration of the network 30 is not limited to this.
- the server device 40 is used in conjunction with the portable communication terminal device 10 or the administrator terminal device 20, and is used to execute each data processing for performing hygiene management of lots and work lines 80 and registration of medium information. It is.
- the server device 40 (1) Acquire, as medium image data, medium image data having a predetermined image area in which the film-type medium 60 is imaged from the portable communication terminal device 10; (2) Perform image analysis on the occurrence of colonies generated on the film-type medium 60 on the medium image of the acquired medium image data, (3) Register the image analysis result in the database 400 as medium information. It has a configuration.
- the server device 40 obtains a culture medium image including a culture area where colonies are cultured and an information formation area in which imaging information D10 for controlling execution of image analysis is formed in a predetermined image area, While recognizing the imaging information D10, the image analysis is performed based on the recognized imaging information D10.
- the server device 40 (A) Based on the presence / absence of imaging information D10 in the medium image transmitted from the portable communication terminal device 10 and the control information included in the imaging information D10, it is determined whether or not the image analysis can be performed, (B) When image analysis can be executed, information (hereinafter referred to as “image analysis function”) for specifying an analysis function (hereinafter referred to as “image analysis function”) for executing image analysis from the acquired imaging information D10.
- image analysis function information for specifying an analysis function for executing image analysis from the acquired imaging information D10.
- Analysis function identification information or while acquiring key information for acquiring the analysis function identification information, set each image analysis function including the selection of the image analysis function and its restriction, (C) When image analysis can be performed, a parameter that varies depending on a detection condition when a colony is detected from the acquired imaging information D10 (hereinafter referred to as “detection condition parameter”), or the detection condition While obtaining the key information to obtain the parameters, set each detection condition parameter, (D) Perform image analysis based on the set image analysis function and detection condition parameters; It has a configuration.
- the hygiene management system S of the present embodiment for each film-type medium 60, (1) When performing image analysis of the film-type medium 60, whether or not the film-type medium 60 can be used for image analysis related to colonies such as colony detection (a regular film-type medium 60). Information indicating whether or not (2) Information for specifying an analysis function for specifying an image analysis function in each film-type medium 60 and its restriction when the image analysis is possible, and (3) Information on various parameters when executing image analysis can be acquired.
- the sanitary management system S of the present embodiment when executing image analysis, confirmation of whether or not the film-type medium 60 is a regular film, and omission of setting of each image analysis function by the administrator at the time of image analysis
- image analysis in each film type medium 60 such as application of parameters at the time of image analysis in accordance with the film type medium 60 and the colonies to be cultured, from the medium image in which the film type medium 60 is imaged
- hygiene management related to food using the film-type culture medium 60 can be analyzed by electronic data. At the same time, the analysis result can be provided electronically.
- the sanitary management system S of the present embodiment it is possible to save resources compared to the case where various data analysis and provision are performed using physical resources such as paper media, and the culture medium.
- registration errors can be significantly reduced and difficult media management can be facilitated, so resources can be saved without wastefully consuming media. Yes.
- FIG. 2 is an example of a film-type medium 60 used in this embodiment.
- the film-type medium 60 used in the present embodiment is a medium for culturing bacteria generated in food as a specimen detected from each step of the work line 80 using a film or sheet-like dry medium.
- the film-type culture medium 60 is used as a culture medium for cultivating general live bacteria, coliform bacteria, and Staphylococcus aureus.
- the film-type medium 60 includes, for example, a base sheet 61 formed of a film and a circular frame formed on the base sheet 61 with reference to the center of the base sheet 61 as shown in FIG. (Hereinafter referred to as “circular frame”) 62, a culture layer 63 for culturing bacteria provided in the frame, a cover sheet 64 for covering the culture layer 63, and a right side of the base material sheet 61.
- the information forming area 66 is formed at a position where it can be seen simultaneously with the culture layer 63 in a plan view from the upper surface of the film-type medium 60 (when viewed by two-dimensional imaging).
- the information formation region 66 is formed at a position where a culture image is generated simultaneously by the culture layer 63 and the portable communication terminal device 10.
- imaging information D10 for controlling execution of image analysis on a medium image in which the film type medium 60 (specifically, the culture layer 63) is imaged by the server device 40 is provided. Is formed. Details of the imaging information D10 of this embodiment will be described later.
- the substrate sheet 61 is not particularly limited as long as it is a film-like or sheet-like substrate, and for example, a plastic film, paper, or the like can be used.
- plastic films include resin films such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polymethacrylate, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyester, and polycarbonate.
- Preferred examples include polyethylene terephthalate and polypropylene synthetic paper.
- the polypropylene-based synthetic paper is a film synthetic paper whose main raw material is polypropylene.
- the film-type culture medium 60 has an IC tag that stores various information formed in the imaging information D10, and is used by the short-range wireless communication interface 140 (for example, an IC tag reader) of the portable communication terminal device 10.
- the portable communication terminal device 10 may acquire various types of information formed in the imaging information D10.
- FIG. 3 is an example of the case where the imaging information D10 imaged by the two-dimensional barcode in this embodiment is decoded.
- the imaging information D10 of the present embodiment is formed by a barcode such as a two-dimensional barcode encoded with a combination of alphanumeric characters, and is imaged together when the film-type medium 60 is imaged.
- a barcode such as a two-dimensional barcode encoded with a combination of alphanumeric characters
- the imaging information D10 includes (1) In the portable communication terminal device 10 or the server device 40, control information for controlling whether or not to perform image analysis on the culture medium image in which the culture layer 63 is imaged, (2) In the server device 40, key information for acquiring analysis function specifying information for specifying an analysis function when executing image analysis, and (3) In the server device 40, key information for acquiring detection condition parameters that change depending on detection conditions when performing image analysis to detect colonies; Is included.
- the size of the film-type medium 60 is limited, and it is difficult to secure a large area other than the culture area where the colonies are cultured and record various information in the area.
- the image analysis function in order to specify the image analysis function to be set, a lot of information is necessary, and in order to detect colonies strictly, the number of detection condition parameters is also large.
- the imaging information D10 is a key information for reading the imaging information D10 from a database stored in advance, so that a large amount of information can be stored even if the information formation area is reduced.
- the device 40 can be provided.
- control information of the present embodiment has a function of specifying information relating to work in which the film-type medium 60 is used (that is, work information), and unique identification information of the film-type medium 60 (hereinafter, "Media ID") (D11) is used. That is, the culture medium ID (D11) is information used to determine whether or not the film type culture medium 60 can perform image analysis while specifying work information.
- the medium ID (D11) is (1) Information indicating the bacterial species cultured in the film-type medium 60 such as AC (generic bacteria) or CC (E. coli), (2) Date of manufacture date shown in the Japanese or Western calendar, (3) Classification information of the specimen placed on the film-type medium 60 such as a line ID, and (4) Serial number given at predetermined intervals such as every day, Consists of The four pieces of information form unique identification information.
- the bacterial species is a common fungus (AC), a sample manufactured on February 28, 2013, which is a sample of food manufactured on the manufacturing line 80 of the line ID “01”, and a film
- AC common fungus
- D11 the medium ID (D11) is “AC130228-01-000081”.
- the classification information may be information for classifying the sample such as a lot ID or a process ID instead of the line ID.
- the server device 40 stores information on a permission list (hereinafter referred to as “permission list information”) in which a plurality of medium IDs (D11) indicating whether or not image analysis is possible is stored.
- a permission list hereinafter referred to as “permission list information”
- the culture medium ID (D11) is listed in the permission list information, it is used as a film-type culture medium 60 capable of image analysis.
- the culture medium ID (D11) may be information common to a plurality of film-type culture media 60 such as a system ID given for each hygiene management system and a predetermined group ID.
- the function setting ID (D12) is a colony detection method such that the image analysis is performed according to the specified work information, such as an analysis method in image analysis or a report format when executing the report of the image analysis result. It is also used to set various functions in image analysis based on analysis conditions such as selection of processing (service provided in the hygiene management system) to be executed in image analysis, format associated with the processing, and other settings. Information.
- the function setting ID (D12) is formed by a predetermined alphanumeric array, and in this embodiment, a character string indicating the function setting ID and whether each image analysis function can be selected or not selected And alphanumeric characters indicating options of each image analysis function.
- F is used as a character string indicating the function setting ID
- a predetermined two-digit number “00” associated with each image analysis function is used as each image analysis function to be selected.
- ”To“ 99 ” are used.
- a predetermined number is used after “-(hyphen)” as a number indicating whether or not selection is possible.
- the function setting ID is “F01-01”.
- the colony boundary condition is fixed means that the threshold value of the color feature amount is not changed according to the culture condition as a condition for performing the integration determination of the colony pixels when the colony is detected.
- the function setting ID (D12) may be identification information for specifying an analysis function in a single image analysis, or may be identification information for specifying a plurality of analysis functions.
- a predetermined number of “F **” indicating the second image analysis function is arranged next to the first “F **”.
- the image analysis function is arranged side by side. That is, when “F01F03” is placed next to the medium ID, an image analysis function (colony count) corresponding to “F01” and an image analysis function (report creation) corresponding to “F03” And indicates that the function is selected.
- colony boundary condition is fixed
- colony detection process is “F01”
- the administrator has an optional function of setting the boundary condition
- colony boundary condition can be set”
- the above-mentioned “F **” such as “colony detection process” “F03” may be aggregated in the information of the image analysis function to be selected including the optional function, or may not be generated when a report is not created.
- the selected image analysis function may be indicated by “F **”.
- the key information for obtaining the detection condition parameter includes culture conditions such as a parameter based on the type of colony (bacterial species) to be detected in the film-type medium 60, a parameter based on the dilution rate of the diluent, and the like.
- Culture conditions such as a parameter based on the type of colony (bacterial species) to be detected in the film-type medium 60, a parameter based on the dilution rate of the diluent, and the like.
- Unique identification information hereinafter referred to as “detection condition parameter ID”) (D13) for specifying various detection condition parameters that change depending on (detection conditions) is used.
- the detection condition parameter ID (D13) is information for reading out detection criteria used when detecting a colony in the server device 40 and specifying various parameters for colony detection. Specify the culture conditions (detection conditions) such as the type of colonies to be detected (bacterial species) and the dilution ratio of the diluted solution so that image analysis (specified image analysis function) is performed. This information is used to set a parameter that varies depending on the type of the parameter.
- the detection condition parameter ID (D13) is formed by a predetermined alphanumeric array, and in this embodiment, a character string indicating the detection condition parameter ID and an English letter indicating the condition of each detection condition parameter. Consists of numbers.
- each image analysis function to be selected includes two predetermined digits associated with each image analysis function. Numbers “00” to “99” are used.
- “D01” is formed as the detection condition parameter ID (D13) subsequent to “F01” indicating the colony detection process, it is a case where a specimen having a lot of bleeding is used, and the colony determination process of “F01” is performed.
- the parameters used for binarization and various parameters used for integrated determination of colony pixels with adjacent colony pixels that is, in order to determine boundary conditions with other colonies based on changes in the color feature of each pixel) Parameter).
- the combination of alphanumeric characters is divided into at least three parts.
- the first part is the medium ID (D11)
- the second part is the function setting ID (D12)
- the third part is detected. It is formed as a condition parameter ID (D13).
- the imaging information D10 is formed on the film-type medium 60 so as to be imageable by a barcode, but is formed of alphanumeric characters and is portable using an image recognition function such as an OCR (Optical Character Recognition) function.
- OCR Optical Character Recognition
- the communication terminal device 10 or the server device 40 may be recognized.
- the bacterial species is a common fungus (AC), a sample manufactured on February 28, 2013, and a sample of food manufactured on the manufacturing line 80 of line ID “01”
- the serial number of the film-type medium 60 is the 81st day
- the image analysis function (colony count) corresponding to “F01” and the image analysis function (report creation) corresponding to “F03” are selected, and (3)
- the parameters for binarization in the colony determination process of “F01” and various parameters “D21” used for integrated determination of colony pixels with adjacent colony pixels are set,
- the imaging information “AC130228-01-000081F01F03D21” may be formed on the film-type medium 60 as it is.
- each piece of information may be included by dividing an alphanumeric sequence into three parts, or the three pieces of information are integrated together by executing encryption or encoding in a predetermined format.
- Each information may be acquired by being decoded or recognized by the portable communication terminal device 10 or the server device 40.
- the function setting ID (D12) is used as key information for causing the server device 40 to acquire specific information for specifying the analysis function when executing the image analysis of the present embodiment, and the image analysis is performed.
- the detection condition parameter ID (D13) is used as key information for causing the server device 40 to acquire a detection condition parameter that changes depending on the detection condition at the time of detecting a colony, instead of these, the analysis function specifying information itself, In addition, the detection condition parameter information itself may be included.
- the culture medium ID (D11), the function setting ID (D12), and the detection condition parameter ID (D13) are formed separately, but these three elements are formed by 1 or 2 information. It may be.
- a colony detection method is determined based on information indicating bacterial species such as the common bacteria “AC” and E. coli “CC” included in the medium ID (D11), or a threshold value for a determination condition in the medium determination is set. May be. That is, in this case, the information indicating the bacterial species such as the common bacteria “AC” and E. coli “CC” contained in the culture medium ID (D11) constitutes the culture medium ID (D11) and the function setting ID (D12). ) Or the detection condition parameter ID (D13).
- FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the portable communication terminal device 10 of the present embodiment
- FIG. 5 is a display when the film type culture medium 60 is imaged by the portable communication terminal device 10 of the present embodiment. 4 is an example of an image displayed on a unit 160.
- the portable communication terminal device 10 of this embodiment includes a data storage unit 100 having a memory function used when various programs are executed, an imaging function, and a film-type medium 60.
- the image data generation unit 110 that generates image data and other image data, and the processing for registering the culture medium information in the server apparatus 40 after initial culture and post-cultivation including immediately after culture in conjunction with the server apparatus 40 (hereinafter referred to as “medium information registration”
- an application control unit 120 that executes other processes.
- the portable communication terminal device 10 detects a current position, a network communication unit 130 that communicates with the server device 40 and other communication devices, a short-range wireless communication interface 140 that exchanges data with a communication interface, and the like.
- the portable communication terminal device 10 has various necessary members such as a microphone, a speaker, and an e-mail transmission / reception function when having a mail function such as a telephone function and e-mail. Further, the above-described units are connected to each other by a bus 11 to exchange data.
- the data storage unit 100 includes an application storage unit 101 that stores various application programs, an image data storage unit 102 that stores image data captured and generated by the image data generation unit 110, and a portable communication terminal device 10 and management / control programs, and a ROM / RAM 103 that is used as a work area during execution of each program and stores data used in each process executed by the portable communication terminal device 10. is doing.
- the application storage unit 101 includes an application program (hereinafter referred to as “application”) that is executed by the application control unit 120 in conjunction with the image data generation unit 110, the operation unit 170, the display control unit 161, and the image data storage unit 102. Is recorded).
- the application storage unit 101 also stores a browser program for realizing the above browsing function.
- the imaged culture medium image data In the image data storage unit 102, the imaged culture medium image data, the image ID for managing each image data, various metadata corresponding to each image data such as the imaging time, imaging information D10, are stored in association with each other.
- the image ID is arbitrary identification information that is appropriately given in each portable communication terminal device 10.
- the image data generation unit 110 includes an optical system, a CCDI sensor (Charge Coupled Device Image Sensor) that converts an optical image input from the optical system into an electrical signal, and image data based on the electrical signal generated by the CCDI sensor. And a generating unit that generates
- the image data generation unit 110 images the film type culture medium 60 imaged together with the imaging information D10 when the bacteria generated in the specimen are cultured or the film type culture medium 60 cultured is imaged. Then, the medium image data of the film type medium 60 is generated as the medium image data.
- the application control unit 120 realizes medium information registration processing by a predetermined application.
- the application control unit 120 executes the network communication unit 130 and the display control unit 161 while executing various control programs for controlling each unit of the portable communication terminal device 10 using the culture medium registration application stored in the application storage unit 101.
- various processes are executed in conjunction with or controlled by the operation unit 170.
- the application control unit 120 executes the medium registration application recorded in the application storage unit 101 and controls the image data generation unit 110 to acquire the medium image data of the film-type medium 60 that has been imaged.
- the application control unit 120 (1) medium image data obtained by imaging the film-type medium 60; (2) metadata of the medium image data; (3) Various flag information related to the culture medium image data, (4) The work ID of the work related to the culture medium image data is stored in the image data storage unit 102 in association with the predetermined operation input of the worker.
- the application control unit 120 transmits each of the above data as the medium information to the server apparatus 40 after capturing the medium image data or at a predetermined timing, and the medium information is transmitted to the server apparatus 40 at the start of the culture of the specimen.
- Initial registration for registration and post-culture registration for registering medium information after the start of culture of the specimen are executed.
- the application control unit 120 specifies whether the registration is initial registration or post-cultivation registration based on the operator's instruction, and stores information indicating either registration in the image data storage unit 102 as flag information. While transmitting to the server device 40.
- the application control unit 120 acquires the current time from the timer 180 when the film-type medium 60 is imaged, and the image data storage unit as the metadata of the medium image data together with a predetermined image ID using the current time as the imaging time.
- the information is transmitted to the server device 40 while being stored in 102.
- the application control unit 120 displays a sample in the center of the display unit 160 to urge the operator to take an image as shown in FIG. Are displayed in a region (hereinafter referred to as “specimen imaging region”) 17 and a region 18 in which imaging information D10 is imaged (hereinafter referred to as “imaging information imaging region”). Then, the application control unit 120 causes the image data generation unit 110 to capture a medium image having the imaging information D10 based on an instruction from the worker (that is, by detecting a touch on the imaging button 19).
- the application control unit 120 may execute barcode recognition or OCR recognition in conjunction with another communication device or the database 400 via a communication line.
- the server device 40 determines whether or not the film type medium can be appropriately used based on the medium image of the medium image data. Therefore, when the server device 40 determines that the imaging information D10 is not included in the medium image, or when the medium ID (D11) is not an appropriate ID, the application control unit 120 performs initial registration. Alternatively, at the time of registration after incubation, a warning display is displayed on the display unit 160 in conjunction with the display control unit 161 while following the information transmitted from the server device 40.
- the application control unit 120 may be realized as a function when the CPU (central processing unit) constituting the mobile terminal management control unit 190 executes the application in terms of implementation.
- the network communication unit 130 establishes a communication line with the server device 40 connected to the network 30 under the control of the application control unit 120 and the mobile terminal management control unit 190, and exchanges various data such as culture medium image data. Do.
- the near field communication interface 140 performs near field communication using an IC tag under the control of the application control unit 120 and the mobile terminal management control unit 190.
- the current position detection unit 150 is a satellite transmitted from the GPS satellite while recognizing the position of GPS (Global Positioning System) hygiene via the network 30 under the control of the application control unit 120 or the mobile terminal management control unit 190.
- a signal GPS signal is detected.
- the current position detection unit 150 calculates (that is, detects) a coordinate value indicated by the latitude and longitude of the current position of the portable communication terminal device 10 based on the detected GPS signal. In addition, the current position detection unit 150 provides the calculated coordinate value to the application control unit 120 as position information.
- the portable communication terminal device 10 when the portable communication terminal device 10 has a telephone function or a short-range wireless function, the portable communication terminal device 10 is based on the direction and the radio field intensity received by the telephone base station or the like for the radio wave used for the telephone or the short-range radio.
- the current position of the portable communication terminal device 10 may be calculated (detected).
- the display unit 160 has an image display area of a predetermined size (for example, 5 inches, W480 ⁇ H960 pixels), is configured by a panel of liquid crystal elements or EL (Electro Luminescence) elements, and is generated by the display control unit 161 A predetermined image is displayed based on the display data.
- a predetermined size for example, 5 inches, W480 ⁇ H960 pixels
- EL Electro Luminescence
- a predetermined image is displayed based on the display data.
- the display unit 160 displays images of the film-type culture medium 60 that are displayed and imaged in various ways while interlocking with the operation unit 170. indicate.
- the display control unit 161 generates drawing data necessary to cause the display unit 160 to draw a predetermined image under the control of the application control unit 120 or the mobile terminal management control unit 190, and the generated drawing data is displayed on the display unit. 160 is output.
- the operation unit 170 includes various confirmation buttons, operation buttons for inputting operation commands, a number of keys such as a numeric keypad, and a touch sensor provided on the display unit 160, and is used when performing each operation. It has become. Specifically, the operation unit 170 is used when performing operations for executing the various processes described above when the culture medium registration application is activated.
- the timer 180 provides the application control unit 120 with the date and time when the image data generation unit 110 images the film-type medium.
- the portable terminal management control unit 190 is mainly configured by a central processing unit (CPU) and includes various input / output ports such as a key input port and a display control port, and the overall functions of the portable communication terminal device 10. In addition, overall functions for executing the information providing program are generally controlled.
- CPU central processing unit
- FIG. 6 is a configuration diagram showing the configuration of the server device 40 of the present embodiment.
- the server device 40 stores various types of information such as permission list information, work information, and medium information in which medium IDs (D11) for which image analysis is permitted are listed.
- Database 400 communication control unit 410 that communicates with portable communication terminal device 10 and administrator terminal device 20, data processing unit 420 that executes various processes such as medium information registration processing, and each unit of server device 40
- a server management control unit 430 that controls the above, a ROM / RAM 440 that is used to control each unit, and a timer 450 that is used to perform time management.
- the above-described units are connected to each other by a bus 41, and data transfer is performed between the components.
- the communication control unit 410 is a predetermined network interface, establishes a communication line with the portable communication terminal device 10 or the administrator terminal device 20, and exchanges various data with the portable communication terminal device 10 or the administrator terminal device 20. I do.
- the database 400 is composed of an HDD, (1) Database (hereinafter referred to as “permission list DB”) 401 in which permission list information in which medium ID (D11) is listed is stored. (2) Management database for managing image analysis functions in image analysis (hereinafter abbreviated as “image analysis function management DB”) 402; (3) Database (hereinafter abbreviated as “medium information DB”) 403 in which medium information is stored; (4) Work management database (hereinafter abbreviated as “work management DB”) 404 for managing work information; (5) A database (hereinafter abbreviated as “line information DB”) 405 in which information about work lines (hereinafter referred to as “line information”) is stored.
- lot information DB a database (hereinafter abbreviated as “lot information DB”) 406 in which information on lots is recorded
- profile database (hereinafter abbreviated as “profile DB”) 407 in which profile information that defines colony inspection criteria such as parameters used for image analysis is stored.
- the permission list DB 401 is a database that stores a list of medium IDs (D11) for which image analysis is permitted.
- the permission list DB 401 includes (1) License ID, (2) Medium ID (D11) or part of medium ID, and (3) If necessary, a license expiration date including the expiration date of the film-type medium 60, Are recorded in association with each other.
- the medium ID (D11) is unique information such as a serial number in each film type medium 60, and permission for image analysis is executed for each satellite management system S or for each predetermined group. If it is, the information is a part of the medium ID (D11) such as the upper three digits. Further, instead of the culture medium ID (D11), information common to a plurality of film-type culture media 60 such as a system ID given for each hygiene management system and a predetermined group ID may be used.
- the image analysis function management DB 402 is a database in which a single or a plurality of image analysis functions or a single or a plurality of restricted image analysis functions are stored in association with each function setting ID (D12).
- the image analysis function management DB 402 includes (1) Function setting ID (D12), (2) Whether each image analysis function can be selected or not selected, and (3) An optional function or a restriction function in each image analysis function, Are recorded in association with each other.
- image analysis functions include, for example: (2A) colony detection processing, (2B) Colony count processing, (2C) Medium information registration process, (2D) Medium determination processing, (2E) Process determination process, (2F) Line determination processing, (2G) lot determination processing, and (2H) Report processing,
- the image analysis function management DB 402 stores information on whether execution or non-execution of these processes is selected.
- Optional functions include, for example: (3A) Type of method (program) in colony detection process and count process (3B) Presence of early detection such as 12 hours or 24 hours after the start time of culture and time of detection timing (3C) Colonies within a predetermined period Number of film-type culture media 60 to execute detection processing (3D) Type of registration information and non-registration information in media information registration processing and type of registration method (program) (3E) Database 400 for registering media information in media information registration processing Address (3F) Type of determination method in medium determination process, process determination process, line determination process and lot determination process (3G) Number of executions of medium determination process, process determination process, line determination process and lot determination process (3H) Type of report information and report format (3I) in report processing Such number of times to run the period (3J) reported treatment for Lum type media 60 other aggregates are included, the image analysis function management DB 402, information of these optional features are stored.
- 3A Type of method (program) in colony detection process and count process
- the culture medium information DB 403 is extracted for each process of each work line 80, and the culture medium information regarding the film-type culture medium 60 of the specimen acquired by being imaged by the portable communication terminal device 10 is stored for each culture medium ID (D11). It is a database.
- the medium information DB 403 includes (1) medium ID (D11). (2) Imaged medium image data (3) Image capture time (4) Other information including flag information (5) Number of colonies (6) Medium determination result (7) Size (number of pixels), barycentric position, each pixel Information on each detected colony such as feature amount (hereinafter referred to as “colony information”) (8) Type of profile information (profile ID) used at the time of colony detection Are recorded in association with each other.
- the result determined by the data processing unit 420 is stored.
- the colony information, the number of colonies, and the medium determination in each medium information may be registered when the medium information is registered, or may be registered at a predetermined timing different from the registration timing of the medium information.
- the work management DB 404 is a database that stores various work information related to work contents.
- the work management DB 404 includes (1) Work ID (2) Medium ID (D11) of film-type medium 60 used for the work (3) Line ID (or line ID and process ID) of the work line from which the sample is to be extracted (4) Specimen (food) type (product name, lot ID and / or lot name) (5) Inspection type (generic bacteria or bacterial species to be detected such as Escherichia coli) and color (coloring) information (RGB gradation value or range) when it is generated on the film-type medium 60 (6) Culture conditions (dilution rate, type of diluent, culture temperature and culture humidity) (7) Culture start time (8) Culture time from the start of culture until a predetermined time has elapsed (9) Culture location (for example, the position of the incubator number and the number of stages in the incubator) (10) Information (hereinafter simply referred to as “presence / absence of use of filter”) indicating whether or not a filter
- a single time that is, an end time for ending the culture of the bacteria in the sample
- a plurality of times such as 24 hours from the start of culture, 48 hours, or 72 hours may be set.
- the line information DB 405 is a database in which line information regarding each work line 80 is stored for each line ID.
- the line information DB 405 includes (1) Line ID (2) The process ID of the process included in the work line 80 and the two types of data are recorded in association with each other.
- the name which identifies each process such as material injection
- the lot information DB 406 is a database in which lot information regarding each lot is stored for each lot ID.
- the lot information DB 406 includes (1) Lot ID (2) Line ID of work line used for production or inspection of lots (3) Lot work start time (4) Lot work end time (5) Five pieces of data of a work team of workers who perform lot work are recorded in association with each other.
- the profile DB 407 is a database in which various parameters indicating colony detection criteria (detection conditions) used when detecting colonies are stored as profile information.
- the profile DB 407 includes (1) Detection condition parameter ID (D13) (2) Culture condition parameters that change in culture conditions such as specimen type, bacterial species, culture time, type of dilution, and dilution factor (3) Detect colonies imaged from medium images such as RGB, brightness, or saturation The type of feature amount relating to the color in each pixel of the medium image used for the detection (4) the detection method specified based on the function setting ID (D12), the detection type parameter used to execute the detection, and (5) Various threshold values including pass / fail of medium determination, Are recorded in association with each other.
- a different parameter is recorded for each function setting ID (D12), and one parameter (or parameter group) is selected from a plurality of parameters (or parameter groups) according to the function setting ID (D12). It has come to be identified.
- the data processing unit 420 executes various data processing in accordance with the application recorded in the ROM / RAM 440.
- the data processing unit 420 executes a predetermined program, (1) Operation management of the communication control unit 410; (2) Based on the medium image of the medium image data acquired together with the medium information from each portable communication terminal device 10, the process executed in the image analysis including the possibility of the image analysis and the detection condition parameter used in the process Image analysis setting process for setting, (3) An image analysis function based on the image analysis function set by the image analysis function setting process and the detection condition parameter; (4) Management and control of the database 400; I do.
- the data processing unit 420 includes an image analysis setting unit 500 and an image analysis processing unit 600.
- the details of the image analysis setting unit 500 and the image analysis processing unit 600 of this embodiment will be described later.
- the server management control unit 430 is mainly configured by a central processing unit (CPU), and integrally controls each unit of the server device 40 by executing a program. Specifically, the server management control unit 430 performs login processing for each user and various other controls based on a login request from the portable communication terminal device 10 by a user operation.
- CPU central processing unit
- ROM / RAM 440 Various programs necessary for driving the server device 40 are recorded in the ROM / RAM 440.
- the ROM / RAM 440 performs clustering learning data used in the colony specifying process, medium determination (pass / fail determination) of each film-type medium 60, process determination, line determination, and lot determination.
- medium determination criterion information Each information such as information on the determination criterion to be used (hereinafter also referred to as “medium determination criterion information”) is stored.
- the ROM / RAM 440 is used as a work area during execution of each program.
- the timer 450 is used for managing the time required when the medium information registration process and the lot determination process are executed.
- the image analysis setting unit 500 of the present embodiment acquires the medium image data from the medium information acquired from each portable communication terminal device 10 and the presence / absence of the imaging information D10 included in the medium image of the acquired medium image data Each setting of the image analysis function including whether or not the image analysis based on the medium ID (D11) can be executed is executed.
- the image analysis setting unit 500 (1) an execution determination processing unit 510 that determines whether or not the image analysis process based on the presence or absence of the imaging information D10 in the culture medium image and the culture medium ID (D11) can be executed; (2) A function setting unit 520 that searches the image analysis function management DB 402 based on the function setting ID (D12) and sets image analysis functions including optional functions such as selection and restriction of each analysis function in image analysis; (3) Profile specifying unit that searches the profile DB 407 based on the detection condition parameter ID (D13) and specifies profiles used in image analysis processing such as culture condition parameters, feature type types, detection type parameters, and various threshold values 530, have.
- the execution determination processing unit 510 acquires the medium information transmitted from the portable communication terminal device 10 through the communication control unit 410 at the time of initial registration or registration after culture. Then, the execution determination processing unit 510 extracts the medium image of the medium image data included in the acquired medium information, and determines whether there is the imaging information D10 in a predetermined image area of the extracted medium image. .
- the execution determination processing unit 510 transmits that fact to the corresponding portable communication terminal device 10 for initial registration or culture. Cancel registration afterwards.
- the execution determination processing unit 510 extracts the culture medium ID (D11) included in the imaging information D10, and extracts the extracted culture medium. Based on the ID (D11), the permission list DB 401 is searched and compared with each medium ID (D11) listed to determine whether or not the film type medium 60 can perform image analysis.
- the execution determination processing unit 510 transmits that fact to the corresponding portable communication terminal device 10 and performs initial processing. Cancel registration or culture.
- the execution determination processing unit 510 causes the function setting unit 520 to set the image analysis function and the profile specifying unit. Profiles such as various parameters in the image analysis function set to 530 are set.
- the function setting unit 520 extracts the function setting ID (D12) included in the imaging information D10 extracted by the execution determination processing unit 510 under the instruction of the execution determination processing unit 510, and extracts the extracted function setting ID (D12). Based on this, the image analysis function management DB 402 is searched.
- the function setting unit 520 performs image analysis processing for setting an image analysis function including optional functions such as selection and restriction of each analysis function in the image analysis stored in association with the corresponding function setting ID (D12). Set.
- the function setting unit 520 (2A) colony detection processing, (2B) Colony count processing, (2C) Medium information registration process, (2D) Medium determination processing, (2E) Process determination process, (2F) Line determination processing, (2G) lot determination processing, and (2D) Whether to execute the report process is set and options for each function are set.
- the function setting unit 520 includes the optional functions as follows: (A) Type of method (program) in colony detection processing and count processing (B) Presence / absence of early detection and time of detection timing (C) Number of film-type culture media 60 that execute colony detection processing within a predetermined period (D ) Types of registration information and non-registration information in medium information registration processing and types of registration method (program) (E) Database destination (address) for registering medium information in medium information registration processing (F) Type of determination method in medium determination process, process determination process, line determination process, and lot determination process (G) Number of times medium determination process, process determination process, line determination process, and lot determination process are executed (H) report process The type of information to be reported and the report format (I) When the report process is executed, the number of times of executing the film type culture medium 60 and other periods (J) report process is set.
- A Type of method (program) in colony detection processing and count processing
- B Presence / absence of early detection and time of detection timing
- the colony detection method and the count processing method are simply binarized based on one feature amount to detect colony pixels, or detect colony pixels based on a plurality of feature amounts. Or whether or not there is an effective area to be detected on the medium image or whether or not the area (for example, within a predetermined radius area from the center for invalidating the detection of the peripheral edge of the medium image) is set. .
- a colony detection method and a count processing method when a colony is detected, selection of a colony candidate detection method, for example, whether image filter processing is performed to reduce noise such as expansion processing or contraction processing It is set whether or not to use a connection method (proximity reference) between adjacent colony pixels for use as a colony candidate.
- the colony detection method and the count processing method include setting of a method related to colony identification, for example, setting of a calculation method for calculating a likelihood indicating a colony likelihood of each colony candidate such as a colony size, shape, and color characteristics Executed.
- the profile specifying unit 530 extracts the detection condition parameter ID (D13) included in the imaging information D10 extracted by the execution determination processing unit 510 under the instruction of the execution determination processing unit 510, and extracts the extracted detection condition parameter ID ( The profile DB 407 is searched based on D13).
- the profile specifying unit 530 sets a threshold value, a coefficient, and other parameters used for each image analysis function, with the threshold value and the detection condition parameter stored in association with the corresponding detection condition parameter ID (D13). .
- the profile specifying unit 530 uses the detection condition parameter as (1) Culture condition parameters that change in the culture conditions such as specimen type, bacterial species, culture time, type of dilution, and dilution rate, (2) Type of feature quantity related to color in each pixel of the medium image used for detecting colonies imaged from the medium image, such as feature quantity, luminance, and saturation of each RGB sub-pixel of each pixel , (3) Parameters used to execute the detection method specified based on the function setting ID (D12), and (4) Various threshold values including pass / fail of medium determination, Set.
- Threshold value when binarizing the color feature quantity of each pixel, each maximum value or minimum value value when using a plurality of feature quantities, and a valid area range value (2) Threshold values in the proximity criterion of colonies, that is, various values for determining whether adjacent colony pixels constitute the same colony, (3)
- each threshold value when calculating the likelihood indicating the colony likelihood of each colony candidate such as the size, shape and color characteristics of the colony, Is included.
- the parameters used for the medium determination include a threshold used when the pass / fail determination is performed.
- the corresponding specimen type is configured as a set of the above-described threshold values and parameters for the bacterial species and the culture time. Identify the profile
- the image analysis processing unit 600 executes each image analysis process based on the image analysis function and detection condition parameters set in the image analysis setting unit 500. Specifically, the image analysis processing unit 600 (1) Medium information registration process, (2) Colony detection process including colony pixel detection, colony candidate identification and colony detection (3) Counting process of number of colonies, (4) Medium determination processing, (5) Process determination process, (6) Line determination processing, (7) lot determination processing, and (8) Report processing, The image analysis function set by the image analysis setting process is executed.
- the image analysis processing unit 600 includes a registration processing unit 610 that performs a medium information registration process, a colony detection determination unit 620 that performs a colony detection process, a count process, and a medium determination process, a process determination process, a line determination process, and A lot determination processing unit 630 that executes lot determination processing and a report processing unit 640 that executes reporting processing are included.
- the registration processing unit 610 of the present embodiment is linked with the portable communication terminal device 10 and is associated with the culture medium ID (D11), and performs the registration process for registering each culture medium information in the culture medium information DB 403. This processing is executed when the execution of the medium information registration process is defined by the image analysis function setting process. Further, the registration processing unit 610 executes different medium information registration processing based on flag information included in the culture medium information indicating initial registration or post-culture registration and the image analysis function set by the image analysis function setting process. To do.
- the culture medium information registration process is basically a process included in all image analysis. However, if there is a restriction on information to be registered as the culture medium information, the registration processing unit 610 displays the restriction. The registration process is executed while selecting the medium information to be registered according to.
- the registration processing unit 610 performs initial registration when it is selected by the option function. That is, the registration processing unit 610 performs initial registration when the process for registering the culture medium ID (D11) in the work management DB 404 is defined as an option in the image analysis function setting process.
- the registration processing unit 610 is a case where execution of initial registration is set in the image analysis function setting process, and flag information indicating initial registration is included in the culture medium information transmitted from the portable communication terminal device 10. In this case, a registration process based on the initial registration is executed.
- the registration processing unit 610 acquires a work ID included in the culture medium information via the communication control unit 410, searches the work management DB 404 based on the acquired work ID, and performs image analysis on the corresponding work information.
- the culture medium ID (D11) extracted by the setting unit 500 is registered. Then, the registration processing unit 610 registers the acquired medium image data and imaging time in the medium information DB 403 in association with the specified work information.
- the registration processing unit 610 identifies the lot ID including the work line 80 from which the sample is extracted based on the acquired work ID, the line ID of the work line 80, the process ID from which the sample is extracted, and the identification.
- the medium image data and the imaging time included in the medium information are registered in the medium information DB 403 in association with the lot ID, the line ID, and the process ID.
- the registration processing unit 610 registers the imaging time in the culture medium information DB 403 as the culture start time. Further, as the culture start time, a preset time may be used instead of the imaging time on the assumption that the medium information registration process is executed at the time.
- the registration processing unit 610 is configured to display the post-cultivation post-cultivation information unless it is specifically limited in the image analysis setting process. Perform registration processing based on registration.
- the registration processing unit 610 when acquiring the culture medium information via the communication control unit 410, the registration processing unit 610 identifies the work ID included in the culture medium information, as in the initial registration. Then, the registration processing unit 610 searches the work management DB 404 based on the specified work ID, specifies the corresponding work information, and associates the medium image data and the imaging time with the specified work information. Register in the information DB 403. Note that the culture examination time may be a preset time instead of the imaging time on the assumption that the culture information registration process is executed at the same time as the culture start time.
- the registration processing unit 610 registers the colony information, the number of colonies, and the determination result executed by the colony detection determination unit 620 in the medium information DB 403 in association with the work ID and the medium ID (D11) specified as the medium information.
- the registration process part 610 deregisters the restricted information, when the restriction
- the colony detection determination unit 620 is a basic process that is executed when execution is defined by the image analysis function setting process, and performs various processes based on the profile specified in the image analysis function setting process. Each process is executed while setting a colony pixel detection method, a colony candidate detection method, a colony identification method, and a medium determination method.
- the colony detection process and the count process are basically processes included in all image analysis, while the medium determination process is an image analysis set by an optional function.
- the colony detection determination unit 620 detects colony pixels based on the colony detection process defined by the image analysis function setting process.
- the colony detection determination unit 620 (1) In the case where it is specified that the type of feature amount related to color when detecting colony pixels is to use the feature amount of each RGB sub-pixel of each pixel, the gradation of each sub-pixel of each pixel Based on values and parameters specified in the identified profile, or (2) When it is specified that the type of the feature amount uses luminance or saturation, a value obtained by executing a predetermined calculation based on the gradation value of each RGB sub-pixel of each pixel; , Based on the parameters specified in the profile, Colony pixels are detected according to a predetermined colony pixel detection method.
- the colony detection determination unit 620 determines the feature amount defined by the profile as the threshold value defined by the profile. A pixel having one value obtained by binarization is detected as a colony pixel.
- the colony detection determination unit 620 determines the maximum value determined in advance for each feature amount specified by the profile. The minimum value is read out, and pixels belonging to the range from the maximum value to the minimum value are detected as colony pixels for all the feature values.
- the colony detection determination unit 620 detects only pixels belonging to the detection range as the colony pixel. Further, the colony detection determination unit 620 temporarily stores the extracted colony pixels in the ROM / RAM 440.
- the threshold value (gradation value) when binarizing each pixel of the medium image by the profile is set to be smaller than that when the culture time is long, and depending on the bacterial species or the type of specimen, When the luminance difference with the pixels constituting the culture medium or the specimen is small, the threshold for binarization is set smaller than when the luminance difference is large.
- the threshold for binarization when the dilution factor is large or when there is a high possibility of mixing non-objects, the threshold for binarization is high, and the dilution factor is low or a filter is used. In this case, the threshold value is set small.
- the colony detection determination unit 620 detects colony candidates based on the colony detection process defined by the image analysis function setting process.
- the colony detection determination unit 620 (1) Based on whether image filter processing including expansion processing and reduction processing for reducing image filter noise is performed, and (2) Based on a connection method and its parameters when connecting adjacent colony pixels and performing labeling to give an ID, Detect colony candidates.
- the colony detection determination unit 620 determines the same colony candidate for adjacent colony pixels based on a range that should be determined to be the same as the feature amount related to the color of each colony pixel specified by the profile with respect to the connection of the colony pixels. Concatenate those determined to be.
- the colony detection determination unit 620 connects adjacent colony pixels to form a colony pixel group, and uses the color characteristics for each colony pixel group or the barycentric position on the medium image to form the same colony pixel Connect them together.
- the expansion processing is one of image filter processing, and is processing that replaces all pixels adjacent to the colony pixel with colony pixels when other colony pixels exist adjacent to each colony pixel. .
- the contraction process is a process of replacing all pixels adjacent to the colony pixel with non-colony pixels when there is a non-detected pixel adjacent to the colony pixel (hereinafter referred to as “non-colony pixel”). .
- the colony detection determination unit 620 temporarily stores predetermined information such as the arrangement position, color characteristics, or barycentric position of the colony pixel on the medium image for each extracted colony candidate in the ROM / RAM 440.
- the colony detection determination unit 620 executes identification of a colony and a coefficient of the colony based on the colony detection process and the count process defined by the image analysis function setting process.
- the colony detection determination unit 620 (1) For each detected colony candidate, a likelihood indicating a colony-likeness is calculated based on feature quantities such as color characteristics, roundness, shape, and size, and the likelihood has a predetermined condition such as a threshold value or more. Specify colony candidates as colonies, or (2) For each detected colony candidate, a multidimensional histogram is formed on the basis of a feature quantity of two or more colors of colony pixels belonging to each colony candidate, and a coordinate system defined by the multidimension (feature quantity space) ), It is specified whether or not it is a colony with reference to a coordinate position defined based on each feature amount.
- the colony detection determination unit 620 (1) (1A) the average value of the feature values related to the color of each colony pixel belonging to the colony candidate, (1B) The roundness of the colony based on the coordinates of the center of gravity of the colony candidate, and (1C) Edge strength indicating the strength of the edge at the boundary of colony candidates, And the likelihood of each colony candidate is calculated based on these.
- the distance Ra from the coordinates of the center of gravity of the colony candidate to the outermost colony pixel at the shortest distance on the film type medium 60 and the longest distance on the film type medium 60 from the coordinates of the center of gravity of the colony candidate The value “M” calculated according to (Equation 1) based on the ratio to the distance Rb to the outermost colony pixel in FIG. 5 or the area “S” of the colony and the length “L” of the outer periphery is used.
- the edge strength the average of the differences in luminance, saturation, or RGB gradation value between each outermost colony pixel and a non-colony pixel adjacent to the outermost colony pixel is used.
- the colony detection determination unit 620 for (2), each gradation value of RGB of each colony pixel defined by the profile, luminance value, saturation, these two or more color components, or these Each colony pixel is multi-valued into n (“n” is an integer of 2 or more) based on a feature amount such as a feature amount newly calculated by a statistical method based on the value of each color component value.
- a color distribution (histogram) having a bin number “n” obtained by counting the number of colony pixels (that is, the number of colony pixels having gradation values belonging to the range) is generated.
- the colony detection determination unit 620 normalizes the number of colony pixels of each bin in the generated histogram (calculates a ratio based on the number of all colony pixels) and specifies each as a feature amount. That is, the colony detection determination unit 620 specifies the normalized number of colony pixels in n bins as a feature amount.
- the colony detection determination unit 620 determines a coordinate position based on the specified feature amount in a multi-dimensional feature amount space, and the coordinate position is defined as a colony by a profile. It is determined whether or not it belongs to the region, and whether or not the colony candidate is a colony is specified based on the result.
- the threshold of likelihood for specifying the colony by the profile is set smaller than when the culture time is long.
- the likelihood threshold is the brightness difference. Is set smaller than when the colony is large or the colony tends to be circular.
- the threshold value is set small.
- the colony detection determination unit 620 counts the specified number as the number of colonies.
- the colony detection determination unit 620 may calculate a connection cost when adjacent colony candidates are connected, and connect them as the same colony candidate when the connection cost is equal to or less than a threshold value.
- the threshold value is included in the profile information, and the colony detection determination unit 620 may calculate the connection cost by setting the threshold value.
- the colony detection determination unit 620 executes the medium determination based on the medium determination process defined by the image analysis function setting process.
- the colony detection determination unit 620 determines whether the specimen of each film-type medium 60 is abnormal or normal based on the threshold set based on the acquired profile and the detected number of colonies (that is, Sample pass / fail determination) is executed.
- the threshold of the number of bacteria when the culture time is short, in order to detect colonies strictly, the threshold of the number of bacteria is set by the profile to be smaller than that when the culture time is long. In some cases, when the detection of a certain number of bacteria does not cause a problem, the threshold value of the number of bacteria is set to be smaller than that when a large number of bacteria is detected.
- the threshold of the number of bacteria is high and the dilution factor is low or the filter Is used, the threshold value is set small.
- the pass / fail determination of each film-type medium 60 is used in the process determination, the line determination, and the lot determination, the medium determination is executed in association with these determinations.
- the method of pass / fail determination of each film type culture medium 60 in process determination, line determination, and lot determination will be described later.
- the colony detection determination unit 620 stores the detected colony pixel, the detected colony candidate, the specified colony, the counted number of colonies, and the medium determination result in the medium information DB 403 through the registration processing unit 610 as medium information. However, in this embodiment, as described above, when there is a restriction on information to be registered, the colony detection determination unit 620 does not register the unregistered medium information.
- the lot determination processing unit 630 of the present embodiment is an optional function that is executed when execution is defined by the image analysis function setting process, and various threshold values based on the profile specified in the image analysis function setting process. Alternatively, each process is executed while setting parameters.
- the lot determination processing unit 630 includes, for each lot, line information of the work line 80 used for the corresponding lot and medium information (at least the number of colonies) registered in association with the corresponding work line 80. Based on this, it is determined whether the food group manufactured or inspected under the same conditions has a predetermined condition.
- the lot determination processing unit 630 follows the optional function defined by the image analysis function setting process. (1) Line determination of the work line 80 whether the work line 80 included in the set lot and the process belonging to the work line 80 are abnormal or normal in hygiene management (that is, in hygiene management) Pass / fail) (2) Process determination of each process (that is, determination of pass / fail in hygiene management), and (3) Lot determination using process determination and line determination; Execute.
- the lot determination processing unit 630 executes the lot determination, for example, the number of colonies of the film-type medium 60 in the medium information that has passed a predetermined culture inspection time such as 24 hours or 48 hours from the start of the culture, Based on the medium information of the pass / fail determination of the specimen, the pass / fail of hygienic management of the process is determined, and the pass / fail of hygiene management of the work line 80 is determined based on the pass / fail determination of the process included in the corresponding work line 80. Based on the pass / fail determination of the work line 80 included in the corresponding lot, the pass / fail in sanitary management of the lot is determined.
- the lot determination processing unit 630 executes each process determination by comprehensive determination based on the results of each medium determination for the plurality of film-type mediums 60.
- the lot determination processing unit 630 displays the medium determination results of the corresponding film-type medium 60 (that is, all the medium determination results registered in the medium information having the process ID of the process for which the process determination is to be performed). In addition to obtaining, if the number of pass / fail of the judgment result satisfies a predetermined condition, the process judgment of the process to be judged is judged to be acceptable, and if not, the judgment should be made The process judgment of the process is judged as rejected.
- the lot determination processing unit 630 determines that the conditions for all the film-type culture media 60 when the acceptable film-type culture media 60 are equal to or higher than a predetermined ratio (60%) in the individual film-type culture media 60 in the corresponding process ( The number of colonies is equal to or less than a certain number), or the condition that the number of colonies of each film-type medium 60 corresponds (the average number of colonies of a single film-type medium 60 is equal to or less than a certain number). In this case, the corresponding process is determined to be acceptable.
- the lot determination processing unit 630 of the present embodiment can change conditions depending on the type of specimen, the type of bacteria to be detected, and the like, and is defined by the image analysis function setting process.
- the lot determination processing unit 630 determines whether or not the hygiene management is successful for a plurality of processes that are determined at a predetermined timing and registered in association with the corresponding line information when prescribed by the image analysis function setting process. Based on the above, line determination of each work line 80 is executed. That is, the lot determination processing unit 630 performs line determination by comprehensive determination based on the determination results of a plurality of processes of the same lot determined at a predetermined timing.
- the lot determination processing unit 630 is determined at the same timing or a timing satisfying a predetermined condition, and has the line ID of the work line 80 to be subjected to line determination as described above.
- the line determination of the work line 80 to be determined is determined to be acceptable, and the condition is not satisfied
- the line determination of the work line 80 to be determined is determined to be unacceptable.
- the lot determination processing unit 630 determines that the line determination of the work line 80 to be determined is acceptable.
- the lot determination processing unit 630 determines the hygiene management of a plurality of work lines 80 determined at a predetermined timing and registered in association with the corresponding lot information. Based on the pass / fail determination, the lot determination for each lot is executed. That is, the lot determination processing unit 630 performs lot determination by comprehensive determination based on the determination results of the plurality of work lines 80.
- the lot determination processing unit 630 performs lot determination based on the pass / fail determination in the work line 80 having the lot ID of the lot for which lot determination is to be performed.
- the lot determination processing unit 630 determines that the lot determination of the lot to be determined is acceptable when the line determination is successful in 60% of the work lines 80 having the lot ID. Assume that a lot ID is included. In this case, when the first work line 80 is “pass”, the second work line 80 is “pass”, and the third work line 80 is “fail”, the lot determination processing unit 630 determines the lot to be determined. It is determined that the lot determination is acceptable.
- the lot may be determined by dividing the time every predetermined time (for example, 8 hours or 12 hours). In this case, when the lot determination is performed while the work is suspended, a dummy result may be used, or it may be determined that the work is being suspended.
- predetermined time for example, 8 hours or 12 hours.
- the lot determination processing unit 630 can perform determination and data analysis other than those described above using the culture medium information, line information, lot information, and work information, and the determination result or data analysis result via the report processing unit 640. Can be provided to the administrator terminal device 20 so that the administrator can view the information. These functions are defined by the image analysis function setting process.
- the lot determination processing unit 630 checks the reliability of the specimen cultured in each film-type medium 60, that is, checks whether or not an inspection error has occurred.
- the medium information in the medium ID (D11) is subjected to predetermined analysis of the medium information or the medium image data in time series from the culture start time to the end of the culture.
- the lot determination processing unit 630 has a specific culture medium ID (D11) (same culture medium ID (D11)) 66 based on an instruction from the administrator received through the administrator terminal device 20, and starts culture. A plurality of pieces of medium information from the time to a predetermined time are extracted together with the medium image data. Then, the lot determination processing unit 630 performs a predetermined analysis on each medium information and each image data along a predetermined time series, or aggregates each medium information and each image data along a time series. In addition, the lot determination processing unit 630 causes the report processing unit 640 to generate the analysis result or the aggregation result as browsing data having a predetermined data format, and allows the administrator to browse the generated browsing data. 20 to provide.
- D11 specific culture medium ID
- D11 standard culture medium ID
- each medium information in one imaging information D10 region 66 may be individually viewable.
- the lot determination processing unit 630 may have a search function for medium information, line information, lot information, or work management information. Specifically, the lot determination processing unit 630 displays the lot ID, work line ID, process ID, function setting ID (D12), culture start time, lot work date and time, imaging information D10 region 66, specimen type, and the like.
- the database 400 may be searched as a search key, and linked with the report processing unit 640 to generate data that allows the administrator to view the corresponding medium information and various types of information.
- the report processing unit 640 when prescribed by the image analysis function setting process, the medium information (medium image data, the number of colonies and the medium determination result) specified by the search, process information, line information, or It is also possible to provide information on the lot in a predetermined report format. In other words, the report processing unit 640 is configured to be able to provide various information as evidence or reports in legal inspection reports and other cases.
- the lot determination processing unit 630 of the present embodiment is an optional function that is executed when execution is defined by the image analysis function setting process, and each process based on the format format specified in the image analysis function setting process. Execute.
- the report processing unit 640 is defined by the image analysis function setting process
- the report processing unit 640 is based on the template data having the report format set by the profile, and data relating to hygiene management in the designated lot, work line 80 or process.
- the analysis result of the analysis (that is, the determination result of the pass / fail determination) is generated as report data, and the generated report data is provided to the administrator terminal device 20 through the communication control unit 410 so that the administrator can view it.
- the report processing unit 640 extracts necessary information from the medium information, the line information, and the lot information such as the medium image data, the number of colonies, or the medium determination result, and the extracted information and the lot determination processing unit 630. Based on the analysis result obtained by the above, report data is generated while assigning each information to the template data.
- the report processing unit 640 is configured to generate predetermined report data or browsing data in accordance with various analyzes or searches and provide it to the administrator terminal device 20. .
- the report processing unit 640 can provide medium information, process information, line information, or lot-related information specified by the profile and specified by the image analysis function setting process in a predetermined report format. It is structured so that various information can be provided as evidence or reports in legal inspection reports and other cases.
- the template data is set by a profile so as to be in a format suitable for the destination of the manufactured or inspected food, the origin or raw material of the used raw material, or the country where the sanitation management system S is installed. It is like that.
- Hygiene management system operation process [6.1] Medium information registration process (portable communication terminal device)
- FIG. 7 is a flowchart showing the culture information registration processing operation in the portable communication terminal device 10 of the present embodiment.
- imaging information D10 is attached to the film-type medium 60 by a two-dimensional barcode.
- the number of colonies in each film-type medium 60 is detected at the time of registration in the medium information database 400, and the portable communication terminal device 10 uses RGB for capturing a medium image. It is assumed that calibration for the gradation value or the luminance value is performed.
- the application control unit 120 detects an activation instruction for the culture medium registration application via the operation unit 170 (step S101)
- the application control unit 120 reads the culture medium registration application from the application storage unit 101 and activates it (Ste S102).
- the application control unit 120 performs initialization of the work memory and other necessary processes under the control of the mobile terminal management control unit 190.
- the application control unit 120 displays an image for interlocking with the display control unit 161 to select whether the initial registration of the film-type medium 60 or the post-culture registration after a predetermined time has elapsed from the start of the culture. It is displayed on the unit 160 and waits for its input (step S103).
- step S104 when detecting an input of a selection instruction by the operation unit 170 (step S104), the application control unit 120 determines whether the registration is initial registration or post-culture registration, and sets the result in flag information (step S105).
- the application control unit 120 causes the display unit 160 to display a screen that prompts the imaging of the film-type medium 60, and waits for imaging by the image data generation unit 110 in conjunction with the operation unit 170 (step S106). At this time, as illustrated in FIG. 5, the application control unit 120 superimposes and displays a predetermined image on the display unit 160 in order to align the medium image to be acquired.
- the image data generation unit 110 performs imaging.
- the medium image data of the film type medium 60 thus obtained is acquired and stored in the image data storage unit 102 while giving a predetermined image ID (step S108).
- the application control unit 120 acquires the current time as the imaging time of the medium image data from the timer 180, and stores it in the image data storage unit 102 as metadata in association with the medium image data (step S109).
- the application control unit 120 interlocks with the operation unit 170 and the display control unit 161, acquires a work ID based on the operator's instruction in the operation unit 170, and associates the image with the medium image data acquired in step S108.
- the data is stored in the data storage unit 102 (step S113).
- the application control unit 120 acquires the current time as the imaging time of the medium image data from the timer 180, and confirms the acquired medium image data and the imaging time with the operator in conjunction with the display control unit 161 and the operation unit 170. (Step S115).
- the application control unit 120 may re-acquire the culture image data based on an instruction from the operator when the acquired medium information is confirmed by the operator. At this time, the application control unit 120 may be able to correct the medium image data by the operator in conjunction with the display control unit 161 and the operation unit 170.
- the application control unit 120 performs network communication using the acquired medium image data, its metadata, and flag information indicating initial registration or post-culture registration as medium information together with the terminal ID based on the operator's instruction.
- the data is transmitted to the server device 40 via the unit 130 (step S116).
- the network communication unit 130 executes login for accessing the server device 40 based on the terminal ID or the input ID and password, and the server device 40 is completed after the login is completed. Communication line is established and medium information is transmitted. And the application control part 120 waits for reception of the determination result about determination whether it is the regular film type culture medium 60 performed in the server apparatus 40.
- the application control unit 120 displays the result on the display unit 160 in conjunction with the display control unit 161 (step S118). End.
- the application control unit 120 when the application control unit 120 receives a determination result indicating that it is the regular film type medium 60, the application control unit 120 displays the registration completion of the medium information on the display unit 160, and is the non-regular film type medium 60.
- a warning display indicating that is displayed on the display unit 160 in conjunction with the display control unit 161.
- FIG. 8 is a flowchart which shows the registration processing operation
- movement is a process performed in conjunction with the culture medium information registration process performed by the portable communication terminal device 10, and the server apparatus 40 uses the culture medium information transmitted from the portable communication terminal apparatus 10 as a culture medium.
- This is a process for registering in the information DB 403.
- the execution determination processing unit 510 acquires medium image data from the received medium information, and the medium image data. Based on the presence / absence of the imaging information D10 in the medium image, it is determined whether or not the image analysis process can be executed (step S302). Specifically, the execution determination processing unit 510 determines whether or not the imaging information D10 is included in a predetermined image area of the culture medium image.
- step S303 the execution determination processing unit 510 transmits the fact to the portable communication terminal device 10 (step S303).
- the execution determination processing unit 510 extracts the culture medium ID (D11) included in the imaging information D10 while extracting the imaging information D10 from the culture medium image, and based on the extracted culture medium ID (D11), It is determined whether or not the image analysis process can be executed (step S304). Specifically, the execution determination processing unit 510 searches the permission list DB 401 based on the extracted culture medium ID (D11), compares it with each culture medium ID (D11) listed, and can perform image analysis. It is determined whether or not the mold medium 60 is used.
- step S303 the execution determination processing unit 510 transmits that fact to the portable communication terminal device 10 (step S303).
- the process proceeds to step S305.
- the function setting unit 520 extracts the function setting ID (D12) from the imaging information D10, searches the image analysis function management DB 402 based on the extracted function setting ID (D12), and performs each analysis in the image analysis.
- An image analysis function including optional functions such as function selection and restriction is set (step S305).
- the profile specifying unit 530 searches the profile DB 407 based on the extracted detection condition parameter ID (D13) while extracting the detection condition parameter from the imaging information D10, and determines the culture condition parameter, the type of feature amount, and the detection A profile used in image analysis processing such as a type parameter and various threshold values is specified (step S306).
- the registration processing unit 610 determines whether the registration is initial registration or post-culture registration based on the flag information included in the received medium information (step S307).
- step S308 determines initial registration
- step S309 is performed. Move on to processing.
- the registration processing unit 610 registers the medium information in the medium information DB 403 based on the medium ID (D11) that has already been extracted from the imaging information D10 (step S308). Transition to processing.
- the registration processing unit 610 uses the imaging time included in the received medium information as the culture start time in the process of step S303. You may register with.
- the registration processing unit 610 executes each image analysis function set for the received medium image data based on the profile specified by the colony detection determination unit 620 when it is determined that the registration is performed after the culture ( Step S309).
- the registration processing unit 610 performs image analysis results such as the recognized imaging information D10, the pass / fail of the medium determination, the number of colonies detected, and the culture start time information with the imaging time included in the culture medium information as the culture start time.
- the acquired medium information is registered in the medium information DB 403 in association with the medium ID (D11) (step S310).
- the registration processing unit 610 notifies the portable communication terminal device 10 of the result of the executed image analysis function (step S311), and ends this operation.
- the above-described operation is executed by the server device 40 that is linked to the portable communication terminal device 10 when the culture information is acquired by the portable communication terminal device 10, but is acquired by the portable communication terminal device 10.
- the medium information thus recorded may be temporarily recorded in the medium information DB 403 and executed in the server device 40 at a predetermined timing thereafter.
- the registration processing unit 610 performs the initial registration when determining that the initial registration is performed in the process of step S307. This operation is terminated without registering the culture medium information in.
- Modification 1 In this embodiment, instead of performing the culture information registration process using a portable communication terminal device 10 such as a tablet information terminal device, a smartphone, or a mobile phone, a laptop or desktop personal computer is used.
- the registration process of the culture medium information may be realized by a computer and an image input device such as a scanner, a digital camera, or a smartphone.
- the personal computer and the image input device may be connected according to a predetermined communication standard, and the registration process of the culture medium information may be realized by using the personal computer and the image input device integrally, or a memory card.
- the culture medium image data previously acquired by the image input device may be stored in another physical memory, and the registration process of the culture medium information may be realized while the stored image data is captured by a personal computer.
- the portable communication terminal device 10, the administrator terminal device 20, and the server device 40 may be installed or used in the same site, or each may be installed in a remote place such as outside the country or remotely. It may be used on the ground and each process described above may be executed. However, it is assumed that the portable communication terminal device 10 is used in the same lot.
- Modification 3 In the present embodiment, a single database 400 is used, but a plurality of databases 400 may be used.
- the image analysis function setting unit 500 of the server device 40 selects the database 400 to which the medium information is registered by the function setting ID (D12).
- the function setting ID may be an operator ID set for each operator using the hygiene management system.
- each image analysis function is executed by setting an image analysis function and a detection condition parameter associated therewith to determine whether it can be used in advance for each business operator.
- the imaging information of the present embodiment uses a barcode such as a two-dimensional barcode, but is composed of simple alphanumeric characters as described above, and is acquired by the OCR function in the server device 40. It may be a pattern, a symbol, a logo, and other visualized information, or may be imageable information such as a hologram that can be imaged by irradiating a laser beam.
- the film-type culture medium 60 may have a configuration that can be attached to the film-type culture medium 60 by using a seal or the like.
- the sanitary management system S of the present embodiment when performing image analysis, confirmation of whether or not the film-type medium 60 is a regular film, and omission of setting of each image analysis function by the administrator at the time of image analysis
- image analysis in each film type medium 60 such as application of parameters at the time of image analysis in accordance with the film type medium 60 and the colonies to be cultured, from the medium image in which the film type medium 60 is imaged
- hygiene management related to food using the film-type culture medium 60 can be analyzed by electronic data. At the same time, the analysis result can be provided electronically.
- the sanitary management system S of the present embodiment it is possible to save resources compared to the case where various data analysis and provision are performed using physical resources such as paper media, and the culture medium.
- registration errors can be significantly reduced and difficult media management can be facilitated, so resources can be saved without wastefully consuming media. Yes.
- the present invention is not limited to the food, and can be applied to products that are provided to all living organisms including drugs and drugs. .
- the present invention can be used for a hygiene management system for a product provided to a human body such as food or other living organisms.
- Image analysis function management DB 403 ... Medium information DB 404 ... Work management DB 405 ... Line information DB 406 ... Lot information DB 407 ... Profile DB 410 ... Communication control unit 420 ... Data processing unit 430 ... Server management control unit 440 ... ROM / RAM 450 ... Timer 500 ... Image analysis setting unit 510 ... Execution determination processing unit 520 ... Function setting unit 530 ... Profile specifying unit 600 ... Image analysis processing unit 610 ... Registration processing unit 620 ... Colony detection determination unit 630 ... Lot determination processing unit 640 ... Report processing department
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Abstract
フィルム型培地などの培地に画像化された情報に基づいて、画像解析における解析結果の品質保証、及び、管理者における煩雑さを解消することが可能な培地及び画像解析システムなどを提供する。衛生管理システムSは、コロニーが培養されるフィルム型培地60が画像化された培地画像を解析する構成を有するとともに、画像解析の実行を制御するための情報が画像化された領域を有するフィルム型培地60を用いるようになっている。そして、衛生管理システムSは、画像解析を実行する際に、フィルム型培地60が画像化された培地画像から当該画像化された画像化情報D10を認識しつつ、当該認識した画像化情報D10に基づいて、画像解析を実行することが可能な構成を有している。
Description
本発明は、食品等の人体その他の生物に提供される生産品に対する衛生管理システム等に関する。
近年、ファーストフードその他の外食産業の成長や手軽な加工食品の増加により、他人が調理した食品を食する機会が著しく増加している。その一方で、加工食材や加工食品等の食品に毒物又は微生物等の危険なものが混入すると、人体に直接影響を与えるため、加工食品を取り扱う場合には、原材料の安全性だけでなく、製造工程の衛生面を厳しく管理し、食品の生産加工の全般に渡る食品の安全性が求められている。また、食品に限らず、薬品や薬剤の人体等の生物に提供される生産品についてもその安全性が求められている。
特に、各地で発生して問題となっている食中毒事件を発端に、食品の一層の安全性を図ることが命題となっており、食品衛生法を遵守するだけでなく、「HACCP(Hazard Analysis CriticalControl Point System」や「FSSC(Food Safety System Certification22000」を導入する企業も増加している。
このような加工食品に混入する微生物を検出するシステムとしては、フィルム型培地を用いるとともに、当該フィルム型培地において検体に培養された菌を画像化し、かつ、当該画像化した培地の画像に対して画像解析を実行し、コロニーを検出及び計数し、培地の情報(以下、「培地情報」という。)として計数したコロニーの情報を登録するものが知られている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、特許文献1に記載のシステムにあっては、フィルム型培地に画像解析を制御する情報を有しておらず、当該情報に基づいて画像解析を実行する旨の記載はない。したがって、特許文献1に記載のシステムにあっては、フィルム型培地に形成された情報に基づいて、画像解析における解析結果の品質保証、及び、管理者における煩雑さを解消することができない。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、フィルム型培地などの培地に画像化された情報に基づいて、画像解析における解析結果の品質保証、及び、管理者における煩雑さを解消することが可能な培地及び画像解析システムなどを提供することにある。
上述した課題を解決するため、本発明に係る培地は、コロニーが培養される培地が画像化された培地画像について画像解析を実行して当該コロニーを検出する画像解析システムに用いられる培地であって、基材と、前記基材上に設けられ、前記コロニーが培養される領域を構成する培養層と、前記基材上の前記培養層の非形成領域に設けられ、かつ、画像化可能な画像化情報が形成された情報形成領域と、を備え、前記培養層と前記情報形成領域とが、撮像装置によって前記培地画像が生成される際に同時に画像化される位置に形成されているとともに、前記画像化情報が、前記画像解析システムよって前記培地画像についての画像解析の実行を制御する情報である、構成を有している。
また、上述した課題を解決するため、本発明に係る画像解析システムなどは、コロニーが培養される培地が画像化された培地画像について画像解析を実行して当該コロニーを検出する培地画像解析システムなどであって、通信端末装置から、前記培地が画像化された所定の画像領域を有する培地画像のデータを培地画像データとして取得する取得手段と、前記取得された培地画像データの培地画像に対し、前記培地上に発生した前記コロニーの発生状況についての画像解析を実行する画像解析手段と、を備え、前記取得手段が、前記画像領域内に、コロニーが培養される前記培養領域と前記画像解析の実行を制御するための画像化情報が形成された情報形成領域とを含む前記培地画像を取得し、前記画像解析手段が、前記培地画像から前記画像化情報を認識しつつ、当該認識した画像化情報に基づいて、前記画像解析を実行する構成を有している。
本発明に係る培地は、画像解析を実行する画像解析システムにおいて、画像解析における各種の制御を実行させることができるので、結果的に、画像解析における品質保証、及び、管理者における煩雑さを解消することができる。
また、本発明に係る培地画像解析システムは、培地に画像化された情報に基づいて、画像解析における品質保証、及び、管理者における煩雑さを解消することができる。
さらに、本発明に係る培地及び培地情報登録システムなどは、培地情報をデータベースに登録することによって電子化することができるので、省資源化をも図ることができるとともに、無駄に培地を消費すること無く省資源化を図ることができる。
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、食品の製造ライン又は検査ライン(以下、「作業ライン」という。)におけるフィルム型培地及び当該フィルム型培地を用いた衛生管理システムに対して、本発明に係る培地、培地画像解析システム、培地情報登録システム、プログラム、及び、衛生管理システムを適用した場合の実施形態である。ただし、本発明は、その技術的思想を含む範囲内で以下の実施形態に限定されない。
[1]衛生管理システム
まず、図1を用いて本実施形態の衛生管理システムSについて説明する。なお、図1は、本実施形態の衛生管理システムSの構成を示す構成図である。
まず、図1を用いて本実施形態の衛生管理システムSについて説明する。なお、図1は、本実施形態の衛生管理システムSの構成を示す構成図である。
本実施形態の衛生管理システムSは、フィルム型の培地(すなわち、フィルム型培地)を用いるとともに、当該培地に関する情報(以下、「培地情報」という。)をデータ管理することによって、食品の製造上又は検査上の衛生状態を検査するためのシステムである。
具体的には、本実施形態の衛生管理システムSは、加工中又は加工後の食品を製造する製造工程又は当該食品を検査する検査工程を有する作業ライン80において、製造中又は製造後の食品を検体として抽出し、フィルム型培地60で検体に発生した一般性菌又は大腸菌等の予め特定した菌を培養させた際の培養状況をデータ管理するシステムである。
本実施形態の衛生管理システムSは、食品の衛生状態をデータ上で管理及び判定するために、食品の製造又は検査における作業に関する情報(以下、「作業情報」という。)と、当該抽出した検体を培養する前後において携帯用通信端末装置10によって取得されるフィルム型培地60の培地情報と、を対応付けてサーバ装置40(具体的には、データベース400)に登録することが可能な構成を有している。
特に、本実施形態の衛生管理システムSは、コロニーが培養されるフィルム型培地60が画像化された培地画像を解析する構成を有するとともに、画像解析の実行を制御するための情報が画像化された領域を有するフィルム型培地60を用いるようになっている。そして、衛生管理システムSは、画像解析を実行する際に、フィルム型培地60が画像化された培地画像から当該画像化された情報(以下、「画像化情報D10」という。)を認識しつつ、当該認識した画像化情報D10に基づいて、画像解析を実行することが可能な構成を有している。
このような構成を実現するために、本実施形態の衛生管理システムSは、図1に示すように、各フィルム型培地60に関する培地情報を登録する際に用いる複数の携帯用通信端末装置10と、当該衛生管理システムSを管理する管理者端末装置20と、ネットワーク30と、データベース400を有し、かつ、携帯用通信端末装置10又は管理者端末装置20と連動し、培地情報の登録管理を含む各種の処理を実行するサーバ装置40と、を有している。
携帯用通信端末装置10は、例えば、通信機能を有するデジタルカメラ、タブレット型情報端末装置、スマートフォン又は携帯用電話機等、静止画像等の撮像機能又は録画機能(以下、単に「カメラ機能」という。)を有し、かつ、作業者によって携帯可能な通信端末装置である。
特に、携帯用通信端末装置10は、カメラ機能によって、画像化情報D10を含むフィルム型培地60を画像化し、所定の画像領域を有する培地画像データを生成することが可能な構成を有している。そして、携帯用通信端末装置10は、フィルム型培地60の培地画像データと、当該培地画像データのメタデータと、を培地情報として、サーバ装置40のデータベース400に登録することが可能な構成を有している。
一方、携帯用通信端末装置10は、培地情報をサーバ装置40に送信する際には、BLUETOOTH(登録商標)、ワイヤレスLAN(WLAN:Wireless Local Area Network)又はワイヤレスPAN(WPAN:Wireless Personal Area Network)等の近距離無線用の通信規格を用いて直接若しくはアクセスポイント50を介してサーバ装置40に送信し、又は、図示しない移動基地局を介して公衆電話回線網を用いてサーバ装置40に送信する構成を有している。そして、携帯用通信端末装置10は、XML(eXtensible Markup Language)等のマークアップ言語によって構築されたブラウザ機能を有し、当該ブラウザ機能を用いて作業者の操作入力指示及び操作確認を実行するとともに、当該ブラウザ機能を介して培地情報をサーバ装置40に送信するようになっている。
管理者端末装置20は、例えば、タブレット型情報端末装置、スマートフォン、パーソナルコンピュータ又はワークステーション等の情報通信端末装置である。
また、管理者端末装置20は、管理者の識別情報(以下、「管理者ID」という。)と管理者のパスワード及び作業者の識別情報(以下、「作業者ID」という。)を管理し、サーバ装置40へのアクセス権限の管理、携帯用通信端末装置10の端末IDの管理、及び、登録された培地情報の修正その他の管理を行うことができる制御装置として機能する。
そして、管理者端末装置20は、携帯用通信端末装置10と同様に、マークアップ言語によって構築されたブラウザ機能を有し、当該ブラウザ機能を用いてサーバ装置40とのデータの授受、報告書の閲覧等を実行することができる構成を有している。
なお、管理者端末装置20は、同一のロット(所定の製造単位又は検査単位)内において、工程を実行する機械の故障その他によって各作業が中断した場合、作業者における培地情報の登録ミス等が発生した場合に、培地情報その他の情報を修正することができる構成を有している。
ネットワーク30は、例えば、携帯電話網を含む公衆電話回線網(以下、「長距離通信ネットワーク」という)、近距離無線ネットワーク等のIP(Internet Protocol)ネットワーク、又は、その双方が相互接続されて構成されている。ただし、当該ネットワーク30の構成は、これに限られない。
サーバ装置40は、携帯用通信端末装置10又は管理者端末装置20と連動し、ロット及び作業ライン80の衛生管理を行うための各データ処理及び培地情報の登録を実行するために用いられるサーバ装置である。
そして、サーバ装置40は、
(1)携帯用通信端末装置10から、フィルム型培地60が画像化された所定の画像領域を有する培地画像のデータを培地画像データとして取得し、
(2)取得した培地画像データの培地画像に対し、フィルム型培地60上に発生したコロニーの発生状況についての画像解析を実行し、
(3)画像解析結果を培地情報としてデータベース400に登録する、
構成を有している。
(1)携帯用通信端末装置10から、フィルム型培地60が画像化された所定の画像領域を有する培地画像のデータを培地画像データとして取得し、
(2)取得した培地画像データの培地画像に対し、フィルム型培地60上に発生したコロニーの発生状況についての画像解析を実行し、
(3)画像解析結果を培地情報としてデータベース400に登録する、
構成を有している。
特に、サーバ装置40は、コロニーが培養される培養領域と画像解析の実行を制御するための画像化情報D10が形成された情報形成領域とを所定の画像領域内に含む培地画像を取得し、画像化情報D10を認識しつつ、当該認識した画像化情報D10に基づいて、画像解析を実行する構成を有している。
具体的には、サーバ装置40は、
(A)携帯用通信端末装置10からの送信された培地画像における画像化情報D10の有無及び当該画像化情報D10に含まれる制御情報に基づいて、画像解析の実行の可否を判定し、
(B)画像解析の実行が可能な場合には、取得した画像化情報D10から画像解析を実行する際の解析機能(以下、「画像解析機能」という。)を特定するための情報(以下、「解析機能特定情報」という。)、又は、当該解析機能特定情報を取得するためのキー情報を取得しつつ、画像解析機能の選択及びその制限を含む各画像解析機能を設定し、
(C)画像解析の実行が可能な場合には、取得した画像化情報D10からコロニーを検出する際の検出条件によって変化するパラメータ(以下、「検出条件パラメータ」という。)、又は、当該検出条件パラメータを取得するためのキー情報を取得しつつ、各検出条件パラメータを設定し、
(D)設定した画像解析機能及び検出条件パラメータに基づいて画像解析を実行する、
構成を有している。
(A)携帯用通信端末装置10からの送信された培地画像における画像化情報D10の有無及び当該画像化情報D10に含まれる制御情報に基づいて、画像解析の実行の可否を判定し、
(B)画像解析の実行が可能な場合には、取得した画像化情報D10から画像解析を実行する際の解析機能(以下、「画像解析機能」という。)を特定するための情報(以下、「解析機能特定情報」という。)、又は、当該解析機能特定情報を取得するためのキー情報を取得しつつ、画像解析機能の選択及びその制限を含む各画像解析機能を設定し、
(C)画像解析の実行が可能な場合には、取得した画像化情報D10からコロニーを検出する際の検出条件によって変化するパラメータ(以下、「検出条件パラメータ」という。)、又は、当該検出条件パラメータを取得するためのキー情報を取得しつつ、各検出条件パラメータを設定し、
(D)設定した画像解析機能及び検出条件パラメータに基づいて画像解析を実行する、
構成を有している。
このような構成を有することによって、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、フィルム型培地60毎に、
(1)当該フィルム型培地60の画像解析を行う際に、当該フィルム型培地60がコロニーの検出などのコロニーに関する画像解析に用いることが可能であるか否か(正規のフィルム型培地60であるか否か)を示す情報、
(2)当該画像解析が可能な場合に各フィルム型培地60における画像解析機能の特定やその制限を特定する解析機能を特定するための情報、及び、
(3)画像解析を実行する際の各種のパラメータの情報を取得することができるようになっている。
(1)当該フィルム型培地60の画像解析を行う際に、当該フィルム型培地60がコロニーの検出などのコロニーに関する画像解析に用いることが可能であるか否か(正規のフィルム型培地60であるか否か)を示す情報、
(2)当該画像解析が可能な場合に各フィルム型培地60における画像解析機能の特定やその制限を特定する解析機能を特定するための情報、及び、
(3)画像解析を実行する際の各種のパラメータの情報を取得することができるようになっている。
通常、フィルム型培地60などの培地に対して、当該コロニー検出などのコロニーに関する画像解析を行う場合には、培地の培養環境、検出すべきコロニーの種別、及び、培地に載置される検体の種別などによって、コロニーの検出方法など実行される画像解析における解析機能の種類が異なるとともに、コロニーを検出する際の各種のパラメータが異なる。
また、的確にコロニーの検出を行うためには、コロニー検出に用いる各種のパラメータを厳密に設定する必要があり、その場合には、コロニーの培地における培養条件や培養時の培養環境など設定された種々の条件に適した培地(すなわち、正規な培地)を用いることが求められ、不適切な、すなわち、品質を保証することができない培地を排除することが必要である。
さらに、コロニーを的確に検出するためには、フィルム型培地60毎に、コロニーの培養条件その他の条件に従ってコロニー検出を実行する際の各種のパラメータを変更することが必要な場合も多い。
そこで、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、画像解析を実行する際に、正規なフィルム型培地60であるか否かの確認、画像解析時の管理者における各画像解析機能の設定の省略化、及び、フィルム型培地60や培養されるコロニーに即した画像解析時のパラメータの適用など、各フィルム型培地60における画像解析を行う場合に、フィルム型培地60が画像化された培地画像から、又は、当該培地画像に基づいて取得することができるので、画像解析の品質を保証しつつ、管理者における煩雑さを解消することができるとともに、適切な設定によって画像解析を実行し、的確な画像解析結果を得ることができるようになっている。
また、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、コロニー数を培地情報のデータとして登録することができるので、フィルム型培地60を用いて食品に関する衛生管理を、電子的なデータによって解析可能となるとともに、その解析結果の提供をも電子的に実行することができる。
したがって、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、紙媒体などの物理的な資源を利用して種々のデータ解析及びその提供を行う場合に比べて省資源化をも図ることができるとともに、培地に関する培地情報をデータベースに登録させることによって登録ミスが著しく減少し、難しい培地の管理を容易にすることができるので、無駄に培地を消費すること無く省資源化を図ることができるようになっている。
[2]フィルム型培地
次に、図2を用いて本実施形態のフィルム型培地60について説明する。なお、図2は、本実施形態に用いるフィルム型培地60の一例である。
次に、図2を用いて本実施形態のフィルム型培地60について説明する。なお、図2は、本実施形態に用いるフィルム型培地60の一例である。
本実施形態に用いるフィルム型培地60は、フィルム又はシ-ト状の乾燥培地によって作業ライン80の各工程から検出した検体としての食品に発生した菌を培養するための培地である。例えば、フィルム型培地60は、一般生菌用、大腸菌群用及び黄色ブドウ球菌用を培養する培地として用いられる。なお、カビや酵母、リステリア菌、水質用微生物、乳酸菌、タンパク質等の各種の菌、物質又は微生物を培養する培地として用いてもよい。
また、フィルム型培地60は、例えば、図2に示すように、フィルムによって形成される基材シート61と、基材シート61の中心を基準に当該基材シート61上に形成される円形の枠(以下、「円形枠」という。)62と、該枠内に設けられる菌を培養する培養層63と、当該培養層63を被覆するカバーシート64と、基材シート61の右側であって培養層63が形成されていない非形成領域に画像化可能な画像化情報D10が形成された情報形成領域66と、を有している。
特に、情報形成領域66は、フィルム型培地60の上面からの平面視(2次元による画像化により視認する場合)において、培養層63と同時に視認可能な位置に形成されている。すなわち、本実施形態においては、情報形成領域66は、培養層63と携帯用通信端末装置10によって培地画像が生成される際に、同時に画像化される位置に形成されている。
また、情報形成領域66には、サーバ装置40によってフィルム型培地60(具体的には、培養層63)が画像化された培地画像についての画像解析の実行を制御するための画像化情報D10が形成されている。なお、本実施形態の画像化情報D10の詳細については後述する。
基材シート61は、フィルム状又はシート状の基材であれば特に限定されず、例えば、プラスチックフィルムや紙等を用いることができる。プラスチックフィルムの例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエステル、ポリカーボネート等の樹脂フィルムを好ましく挙げることができる。ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン系の合成紙等が好ましく挙げることができる。なお、ポリプロピレン系合成紙は、ポリプロピレンを主原料とするフィルム合成紙である。
なお、フィルム型培地60は、画像化情報D10に形成された各種の情報を記憶させたICタグを有し、携帯用通信端末装置10が有する近距離無線通信インターフェース140(例えば、ICタグリーダ)によって当該携帯用通信端末装置10に画像化情報D10に形成された各種の情報を取得させてもよい。
[3]画像化情報
次に、図3を用いて本実施形態の画像化情報D10について説明する。なお、図3は、本実施形態において2次元バーコードによって画像化された画像化情報D10が復号化された場合の一例である。
次に、図3を用いて本実施形態の画像化情報D10について説明する。なお、図3は、本実施形態において2次元バーコードによって画像化された画像化情報D10が復号化された場合の一例である。
本実施形態の画像化情報D10は、英数字の組合せが符号化された2次元バーコード等のバーコードによって形成されており、フィルム型培地60の撮像時に一緒に画像化され、バーコード認識機能によって携帯用通信端末装置10又はサーバ装置40において取得される。
特に、画像化情報D10には、
(1)携帯用通信端末装置10又はサーバ装置40において、培養層63が画像化された培地画像についての画像解析の実行の可否を制御する制御情報、
(2)サーバ装置40において、画像解析を実行する際の解析機能を特定するための解析機能特定情報を取得させるためのキー情報、及び、
(3)サーバ装置40において、画像解析を実行してコロニーを検出する際の検出条件によって変化する検出条件パラメータを取得させるためのキー情報、
が含まれる。
(1)携帯用通信端末装置10又はサーバ装置40において、培養層63が画像化された培地画像についての画像解析の実行の可否を制御する制御情報、
(2)サーバ装置40において、画像解析を実行する際の解析機能を特定するための解析機能特定情報を取得させるためのキー情報、及び、
(3)サーバ装置40において、画像解析を実行してコロニーを検出する際の検出条件によって変化する検出条件パラメータを取得させるためのキー情報、
が含まれる。
通常、取り扱いを容易にするために、フィルム型培地60のサイズには制限があり、コロニーが培養される培養領域以外の領域を大きく確保してその領域に各種の情報を記録することは難しい。その一方、設定すべき画像解析機能を特定するためには、多くの情報が必要となるとともに、厳密にコロニーを検出させるためには、検出条件パラメータの数も多い。
そこで、本実施形態においては、画像化情報D10については、予め記憶されたデータベースから画像化情報D10を読み出すためのキー情報とすることによって、当該情報形成領域を小さくしても多くの情報をサーバ装置40に提供することができるようになっている。
具体的には、本実施形態の制御情報には、フィルム型培地60が用いられる作業に関する情報(すなわち、作業情報)を特定する機能を有し、フィルム型培地60の固有の識別情報(以下、「培地ID」という。)(D11)が用いられる。すなわち、培地ID(D11)は、作業情報を特定しつつ、画像解析が実行可能なフィルム型培地60であるか否かを判定するために用いられる情報である。
例えば、培地ID(D11)は、
(1)AC(一般性菌)又はCC(大腸菌)などフィルム型培地60に培養される菌種を示す情報、
(2)和暦又は西暦で示す製造年月日の情報、
(3)ラインIDなどのフィルム型培地60に載置する検体の分類情報、及び、
(4)日毎など所定の区切り毎に付与されるシリアルナンバー、
から構成される。そして、この4つの情報によって固有の識別情報を形成するようになっている。
(1)AC(一般性菌)又はCC(大腸菌)などフィルム型培地60に培養される菌種を示す情報、
(2)和暦又は西暦で示す製造年月日の情報、
(3)ラインIDなどのフィルム型培地60に載置する検体の分類情報、及び、
(4)日毎など所定の区切り毎に付与されるシリアルナンバー、
から構成される。そして、この4つの情報によって固有の識別情報を形成するようになっている。
また、菌種が、一般性菌(AC)であるとともに、2013年2月28日に製造された検体であってラインID「01」の製造ライン80で製造された食品の検体であり、フィルム型培地60のシリアルナンバーがその日の81番目の場合には、培地ID(D11)は、「AC130228-01-000081」となる。
なお、分類情報は、ラインIDに代えてロットIDや工程IDなど、検体を分類するための情報であればよい。
また、サーバ装置40には、画像解析可能か否かを示す複数の培地ID(D11)がリスト化された許諾リストの情報(以下、「許諾リスト情報」という。)が記憶されており、当該許諾リスト情報に培地ID(D11)がリスト化されている場合には、画像解析可能なフィルム型培地60として用いられるようになっている。
さらに、培地ID(D11)は、衛生管理システム毎に付与されるシステムID、予め定められたグループIDなどの複数のフィルム型培地60で共通の情報であってもよい。
本実施形態においては、解析機能特定情報を取得させるキー情報としては、画像解析として提供する一以上の解析機能を選択し、又は、一以上の解析機能を制限するための識別情報(以下、「機能設定ID」という。)(D12)が用いられる。
すなわち、機能設定ID(D12)は、画像解析における解析手法又は当該画像解析結果の報告を実行する際の報告形式など、特定した作業情報に従って画像解析が実行されるように、コロニーの検出手法、及び、画像解析において実行する処理(衛生管理システムにおいて提供されるサービス)の選択や当該処理に付随する形式その他の設定などの解析条件に基づいて画像解析における各種の機能を設定するために用いられる情報である。
例えば、機能設定ID(D12)は、所定の英数字の配列によって形成されており、本実施形態においては、機能設定IDであることを示す文字列と各画像解析機能における選択又は非選択の可否及び各画像解析機能のオプションを示す英数字によって構成される。
特に、機能設定IDであることを示す文字列としては、「F」を用いるとともに、選択する各画像解析機能としては、各画像解析機能に対応付けられた予め定められた2桁の番号「00」~「99」が用いられる。また、オプション機能としては、選択の可否を示す番号に「-(ハイフン)」に続けて所定の番号を用いるようになっている。
なお、選択された画像解析機能が「コロニー検出処理」であり、「コロニーの境界条件が固定」であるオプション機能を用いる場合には、機能設定IDは、「F01-01」となる。ただし、「コロニーの境界条件が固定」とは、コロニーを検出する際にコロニーピクセル同士の統合判定を行う条件として、色の特徴量の閾値を培養条件によって変化させないことである。
また、機能設定ID(D12)は、単一の画像解析における解析機能について特定するための識別情報であってもよいし、複数の解析機能について特定するための識別情報であってもよい。特に、複数の選択する各画像解析機能としては、1番目の「F**」の次に2番目の画像解析機能を示す「F**」を並設させるといったように、設定された数の画像解析機能を並設させるようになっている。すなわち、培地IDの次に、「F01F03」と並設されている場合には、「F01」に対応する画像解析機能(コロニーカウント)と、「F03」に対応する画像解析機能(報告書作成)との機能を選択していることを示している。
さらに、例えば、「コロニーの境界条件が固定」の「コロニー検出処理」が「F01」であり、管理者によって当該境界条件の設定を行うオプション機能を有する「コロニーの境界条件の設定可能」の「コロニー検出処理」が「F03」など上述の「F**」には、オプション機能を含めた選択されるべき画像解析機能の情報に集約してもよいし、報告書を作成しない場合など、非選択の画像解析機能について「F**」で示すようにしてもよい。
本実施形態においては、検出条件パラメータを取得させるためのキー情報としては、フィルム型培地60において検出すべきコロニーの種別(菌種)に基づくパラメータ、希釈液の希釈倍率に基づくパラメータなど、培養条件(検出条件)によって変化する各種の検出条件パラメータを特定するための固有の識別情報(以下、「検出条件パラメータID」という。)(D13)が用いられる。
すなわち、検出条件パラメータID(D13)は、サーバ装置40において、コロニーを検出する際に用いる検出基準を読み出して、コロニー検出用の各種のパラメータを特定するための情報であって、特定したパラメータに従って画像解析(特定した画像解析機能)が実行されるように、検出すべきコロニーの種別(菌種)、希釈液の希釈倍率などの培養条件(検出条件)を特定しつ、当該特定した培養条件によって変化するパラメータを設定するために用いられる情報である。
例えば、検出条件パラメータID(D13)は、所定の英数字の配列によって形成されており、本実施形態においては、検出条件パラメータIDであることを示す文字列と各検出条件パラメータの条件を示す英数字によって構成される。
特に、検出条件パラメータID(D13)であることを示す文字列としては、「D」を用いるとともに、選択する各画像解析機能としては、各画像解析機能に対応付けられた予め定められた2桁の番号「00」~「99」が用いられる。
なお、コロニー検出処理を示す「F01」に続いて検出条件パラメータID(D13)が「D01」が形成されていると、にじみが多い検体を用いた場合であって、「F01」のコロニー判定処理における2値化する際のパラメータ及びコロニーピクセルが隣接するコロニーピクセルとの統合判定に用いる各種のパラメータ(すなわち、各ピクセルの色の特徴量の変化に基づく他のコロニーとの境界条件を決定するためのパラメータ)を読み出すこととなる。
一方、画像化情報D10は、英数字の組合せが少なくとも3つのパートに分かれており、例えば、第1パートが培地ID(D11)、第2パートが機能設定ID(D12)及び第3パートが検出条件パラメータID(D13)として形成されている。
なお、画像化情報D10は、バーコードによって画像化可能にフィルム型培地60上に形成されているが、英数字によって形成され、OCR(Optical Character Recognition)機能などの画像認識機能を用いて、携帯用通信端末装置10又はサーバ装置40において認識されるようにしてもよい。
すなわち、上述のように、
(1)菌種が、一般性菌(AC)であるとともに、2013年2月28日に製造された検体であってラインID「01」の製造ライン80で製造された食品の検体であるとともに、フィルム型培地60のシリアルナンバーがその日の81番目であること、
(2)「F01」に対応する画像解析機能(コロニーカウント)と、「F03」に対応する画像解析機能(報告書作成)との機能を選択されていること、かつ、
(3)「F01」のコロニー判定処理における2値化する際のパラメータ及びコロニーピクセルが隣接するコロニーピクセルとの統合判定に用いる各種のパラメータ「D21」が設定されていること、
を示す画像化情報「AC130228-01-000081F01F03D21」がそのままフィルム型培地60に形成されていてもよい。
(1)菌種が、一般性菌(AC)であるとともに、2013年2月28日に製造された検体であってラインID「01」の製造ライン80で製造された食品の検体であるとともに、フィルム型培地60のシリアルナンバーがその日の81番目であること、
(2)「F01」に対応する画像解析機能(コロニーカウント)と、「F03」に対応する画像解析機能(報告書作成)との機能を選択されていること、かつ、
(3)「F01」のコロニー判定処理における2値化する際のパラメータ及びコロニーピクセルが隣接するコロニーピクセルとの統合判定に用いる各種のパラメータ「D21」が設定されていること、
を示す画像化情報「AC130228-01-000081F01F03D21」がそのままフィルム型培地60に形成されていてもよい。
ただし、この場合には、英数字の並びを3つ部分に区切ることによって各情報が含まれていてもよいし、所定形式の暗号化又は符号化が実行されることによって3つの情報が渾然一体となって形成され、携帯用通信端末装置10又はサーバ装置40によって復号化又は認識することによって各情報を取得するようにしてもよい。
また、本実施形態の画像解析を実行する際の解析機能を特定するための特定情報をサーバ装置40において取得させるためのキー情報として機能設定ID(D12)を用いるとともに、画像解析を実行してコロニーを検出する際の検出条件によって変化する検出条件パラメータをサーバ装置40に取得させるためのキー情報として検出条件パラメータID(D13)を用いているが、これらに代えて、解析機能特定情報そのもの、及び、検出条件パラメータの情報そのものが含まれていてもよい。
さらに、上記においては、培地ID(D11)、機能設定ID(D12)及び検出条件パラメータID(D13)がそれぞれ別個に形成されていたが、これらの3つの要素を1又は2の情報によって形成されていてもよい。
具体的には、一般性菌「AC」や大腸菌「CC」などのフィルム型培地60に培養される菌種によっては、コロニーの個数を検出するか、コロニーのサイズを含めて検出するかなど、コロニー検出処理が変化するとともに、異なる発色剤によって培地判定の条件や当該判定を行う際の閾値が変化する場合もある。したがって、例えば、培地ID(D11)に含まれる一般性菌「AC」や大腸菌「CC」などの菌種を示す情報によってコロニー検出方法を決定し、又は、培地判定における判定条件の閾値を設定してもよい。すなわち、この場合には、培地ID(D11)に含まれる一般性菌「AC」や大腸菌「CC」などの菌種を示す情報が、培地ID(D11)を構成しつつ、機能設定ID(D12)又は検出条件パラメータID(D13)を構成することになる。
[4]携帯用通信端末装置
次に、図4及び図5を用いて本実施形態の携帯用通信端末装置10の構成について説明する。なお、図4は、本実施形態の携帯用通信端末装置10の構成を示すブロック図であり、図5は、本実施形態の携帯用通信端末装置10によってフィルム型培地60を撮像する際の表示部160に表示される画像の一例である。
次に、図4及び図5を用いて本実施形態の携帯用通信端末装置10の構成について説明する。なお、図4は、本実施形態の携帯用通信端末装置10の構成を示すブロック図であり、図5は、本実施形態の携帯用通信端末装置10によってフィルム型培地60を撮像する際の表示部160に表示される画像の一例である。
本実施形態の携帯用通信端末装置10は、図4に示すように、各種のプログラムが実行される際に用いられるメモリ機能を有するデータ記憶部100と、撮像機能を有し、フィルム型培地60の画像データその他の画像データを生成する画像データ生成部110と、サーバ装置40と連動して培地情報をサーバ装置40に初期登録及び培養直後を含む培養後登録する処理(以下、「培地情報登録処理」という。)その他の処理を実行するアプリケーション制御部120と、を備えている。
また、携帯用通信端末装置10は、サーバ装置40及び他の通信装置と通信を行うネットワーク通信部130と、通信用のインターフェースとデータの授受を行う近距離無線通信インターフェース140と、現在位置を検出する現在位置検出部150と、表示部160と、表示部160を制御する表示制御部161と、ユーザの操作を入力するための操作部170と、タイマー180と、装置全体を制御する携帯端末管理制御部190と、を有している。
そして、携帯用通信端末装置10は、例えば、電話機能及び電子メール等のメール機能を有する場合には、マイク、スピーカ及び電子メールの送受信機能等の種々の必要な部材を有している。さらに、上述の各部は、バス11によって互いに接続され、データの授受が実行される。
データ記憶部100は、各種のアプリケーションプログラムが記憶されるアプリケーション記憶部101と、画像データ生成部110によって撮像されて生成された画像データが記憶される画像データ記憶部102と、携帯用通信端末装置10の管理及び制御に関するプログラム、並びに、各プログラムの実行中にワークエリアとして用いられるとともに、携帯用通信端末装置10で実行される各処理において用いられるデータが記憶されるROM/RAM103と、を有している。
特に、アプリケーション記憶部101には、画像データ生成部110、操作部170、表示制御部161及び画像データ記憶部102と連動しつつ、アプリケーション制御部120によって実行されるアプリケーションプログラム(以下、「アプリ」という。)が記録されている。また、アプリケーション記憶部101には、上述のブラウジング機能を実現するためのブラウザ用のプログラムも記録されている。
画像データ記憶部102には、撮像した培地画像データと、各画像データを管理するための画像IDと、撮像時刻等の各画像データに対応する各種のメタデータと、画像化情報D10と、各種のフラグ情報と、が対応付けられて記憶される。なお、画像IDとは、各携帯用通信端末装置10において適宜付与される任意の識別情報である。
画像データ生成部110は、光学システムと、当該光学システムから入力された光学画像を電気信号に変換するCCDIセンサ(Charge Coupled Device Image Sensor)と、CCDIセンサにおいて生成された電気信号に基づいて画像データを生成する生成部と、を有する。
特に、画像データ生成部110は、検体に発生した菌が培養される、又は、培養されたフィルム型培地60を撮像した際に、当該撮像されたフィルム型培地60を画像化情報D10とともに画像化し、当該フィルム型培地60の培地画像データを培地画像データとして生成する。
アプリケーション制御部120は、所定のアプリによって培地情報登録処理を実現する。特に、アプリケーション制御部120は、アプリケーション記憶部101に記憶された培地登録アプリによって携帯用通信端末装置10の各部を制御するための各種制御プログラムを実行しつつ、ネットワーク通信部130、表示制御部161及び操作部170と連動して、又は、制御して各種の処理を実行する。
具体的には、アプリケーション制御部120は、アプリケーション記憶部101に記録された培地登録アプリを実行し、画像データ生成部110を制御して撮像されたフィルム型培地60の培地画像データを取得する。
そして、アプリケーション制御部120は、
(1)フィルム型培地60が画像化された培地画像データと、
(2)当該培地画像データのメタデータと、
(3)当該培地画像データに関する各種のフラグ情報と、
(4)作業者の所定の操作入力によって当該培地画像データが関わる作業の作業IDと、を対応付けて画像データ記憶部102に記憶する。
(1)フィルム型培地60が画像化された培地画像データと、
(2)当該培地画像データのメタデータと、
(3)当該培地画像データに関する各種のフラグ情報と、
(4)作業者の所定の操作入力によって当該培地画像データが関わる作業の作業IDと、を対応付けて画像データ記憶部102に記憶する。
また、アプリケーション制御部120は、培地画像データの撮像後、又は、所定のタイミングによって、上記の各データを培地情報としてサーバ装置40に送信するとともに、検体の培養開始時に培地情報をサーバ装置40に登録する初期登録及び当該検体の培養開始後に培地情報を登録する培養後登録を実行する。
特に、アプリケーション制御部120は、作業者の指示に基づいて、初期登録か又は培養後登録かを特定し、いずれかの登録かを示す情報を、フラグ情報として、画像データ記憶部102に記憶しつつ、サーバ装置40に送信する。
また、アプリケーション制御部120は、フィルム型培地60を撮像した際に、タイマー180から現在時刻を取得し、当該現在時刻を撮像時刻として所定の画像IDとともに培地画像データのメタデータとして画像データ記憶部102に記憶しつつ、サーバ装置40に送信する。
例えば、アプリケーション制御部120は、画像化情報D10が2次元バーコードによって形成されている場合には、図5に示すように、作業者に撮像を促すために、表示部160の中央に、検体を画像化する領域(以下、「検体画像化領域」という。)17と、画像化情報D10を画像化する領域(以下、「画像化情報画像化領域」という。)18と、を表示させる。そして、アプリケーション制御部120は、作業者の指示に基づいて(すなわち、撮像ボタン19へのタッチを検出して)画像データ生成部110に画像化情報D10を有する培地画像を撮像させる。
なお、アプリケーション制御部120は、通信回線を介して他の通信装置又はデータベース400と連動してバーコード認識又はOCR認識を実行してもよい。
また、本実施形態においては、サーバ装置40によって培地画像データの培地画像に基づいて、適切に使用可能なフィルム型培地であるか否かが判定されるようになっている。したがって、サーバ装置40において、当該培地画像に画像化情報D10が含まれていないと判定された場合、又は、培地ID(D11)が適切なIDでない場合には、アプリケーション制御部120は、初期登録又は培養後登録時に、サーバ装置40からの送信された情報に従いつつ、表示制御部161と連動して表示部160に警告表示を表示させる。
さらに、アプリケーション制御部120は、実装上、携帯端末管理制御部190を構成するCPU(中央処理装置)が、アプリを実行した際の機能として実現されるものであってもよい。
ネットワーク通信部130は、アプリケーション制御部120及び携帯端末管理制御部190の制御の下、ネットワーク30に接続されるサーバ装置40との通信回線を構築し、培地画像データ等の種々のデータの授受を行う。
近距離無線通信インターフェース140は、アプリケーション制御部120及び携帯端末管理制御部190の制御の下、ICタグを用いた近距離無線通信を行う。
現在位置検出部150は、アプリケーション制御部120又は携帯端末管理制御部190の制御の下、ネットワーク30を介してGPS(Global Positioning System)衛生の位置を認識しつつ、当該GPS衛星から送信された衛星信号(GPS信号)を検出する。
そして、現在位置検出部150は、当該検出されたGPS信号に基づいて携帯用通信端末装置10の現在位置の緯度及び経度によって示される座標値を算出(すなわち、検出)する。また、この現在位置検出部150は、この算出された座標値を位置情報としてアプリケーション制御部120に提供する。
なお、携帯用通信端末装置10が、電話機能や近距離無線機能を有している場合には、電話や近距離無線に用いる電波を電話基地局等において受信した方角と電波強度に基づいて当該携帯用通信端末装置10の現在位置を算出(検出)してもよい。
表示部160は、所定のサイズ(例えば、5インチ、W480×H960ピクセル)の画像表示領域を有し、液晶素子又はEL(Electro Luminescence)素子のパネルによって構成され、表示制御部161において生成された表示データに基づいて所定の画像を表示するようになっている。特に、本実施形態では、表示部160は、培地登録アプリが実行されている際に、操作部170と連動しつつ、各種の表示及び撮像されて画像化されたフィルム型培地60との画像を表示する。
表示制御部161は、アプリケーション制御部120又は携帯端末管理制御部190の制御の下、表示部160に所定の画像を描画させるために必要な描画データを生成し、生成した描画データを当該表示部160に出力するようになっている。
操作部170は、各種の確認ボタン、各操作指令を入力する操作ボタン、テンキー等の多数のキー及び表示部160上に設けられたタッチセンサにより構成され、各操作を行う際に用いられるようになっている。具体的には、操作部170は、培地登録アプリの起動時に上述の各種の処理を実行するための操作を行う際に用いられるようになっている。
タイマー180は、画像データ生成部110がフィルム型培地を撮像するときの日付及び時刻をアプリケーション制御部120に提供する。
携帯端末管理制御部190は、主に中央演算処理装置(CPU)によって構成されるとともに、キー入力ポート、表示制御ポート等の各種入出力ポートを含み、携帯用通信端末装置10の全般的な機能及び情報提供プログラムを実行するための全般的な機能を総括的に制御するようになっている。
[5]サーバ装置
[5.1]構成
次に、図6を用いて本実施形態のサーバ装置40の構成について説明する。なお、図6は、本実施形態のサーバ装置40の構成を示す構成図である。
[5.1]構成
次に、図6を用いて本実施形態のサーバ装置40の構成について説明する。なお、図6は、本実施形態のサーバ装置40の構成を示す構成図である。
本実施形態のサーバ装置40は、図6に示すように、画像解析が許諾されている培地ID(D11)がリスト化された許諾リスト情報、作業情報及び培地情報等の各種の情報が記憶されるデータベース400と、携帯用通信端末装置10及び管理者端末装置20と通信を行う通信制御部410と、培地情報登録処理等の各種の処理を実行するデータ処理部420と、サーバ装置40の各部を制御するサーバ管理制御部430と、各部の制御に用いるROM/RAM440と、時刻管理を行うために用いるタイマー450と、を有する。なお、上述の各部は、バス41によって相互に接続され、各構成要素間におけるデータの転送が実行される。
通信制御部410は、所定のネットワークインターフェースであり、携帯用通信端末装置10又は管理者端末装置20と通信回線を構築し、携帯用通信端末装置10又は管理者端末装置20と種々のデータの授受を行う。
データベース400は、HDDにより構成され、
(1)培地ID(D11)がリスト化された許諾リスト情報が記憶されたデータベース(以下、「許諾リストDB」という。)401、
(2)画像解析における画像解析機能を管理する管理用のデータベース(以下、「画像解析機能管理DB」と略す。)402、
(3)培地情報が記憶されたデータベース(以下、「培地情報DB」と略す。)403、(4)作業情報を管理する作業管理データベース(以下、「作業管理DB」と略す。)404、
(5)作業ラインに関する情報(以下、「ライン情報」という。)が記憶されたデータベース(以下、「ライン情報DB」と略す。)405、
(6)ロットに関する情報が記録されたデータベース(以下、「ロット情報DB」と略す。)406、及び、
(7)画像解析を行う際に用いられるパラメータなどのコロニー検査基準を規定するプロファイル情報が記憶されたプロファイルデータベース(以下、「プロファイルDB」と略す。)407、
を有する。
(1)培地ID(D11)がリスト化された許諾リスト情報が記憶されたデータベース(以下、「許諾リストDB」という。)401、
(2)画像解析における画像解析機能を管理する管理用のデータベース(以下、「画像解析機能管理DB」と略す。)402、
(3)培地情報が記憶されたデータベース(以下、「培地情報DB」と略す。)403、(4)作業情報を管理する作業管理データベース(以下、「作業管理DB」と略す。)404、
(5)作業ラインに関する情報(以下、「ライン情報」という。)が記憶されたデータベース(以下、「ライン情報DB」と略す。)405、
(6)ロットに関する情報が記録されたデータベース(以下、「ロット情報DB」と略す。)406、及び、
(7)画像解析を行う際に用いられるパラメータなどのコロニー検査基準を規定するプロファイル情報が記憶されたプロファイルデータベース(以下、「プロファイルDB」と略す。)407、
を有する。
許諾リストDB401は、画像解析が許可された培地ID(D11)のリストが格納されるデータベースである。例えば、許諾リストDB401には、
(1)許諾ID、
(2)培地ID(D11)又は培地IDの一部、及び、
(3)必要の場合には、フィルム型培地60の使用期限を含む許諾期限、
の3つのデータが対応付けて記録される。
(1)許諾ID、
(2)培地ID(D11)又は培地IDの一部、及び、
(3)必要の場合には、フィルム型培地60の使用期限を含む許諾期限、
の3つのデータが対応付けて記録される。
なお、培地ID(D11)が各フィルム型培地60におけるシリアル番号などの固有の情報の場合であって、衛星管理システムS毎、又は、予め定められたグループ毎に画像解析の許諾が実行されている場合には、上位3桁などの培地ID(D11)の一部の情報となる。また、培地ID(D11)に代えて、衛生管理システム毎に付与されるシステムID、予め定められたグループIDなどの複数のフィルム型培地60で共通の情報であってもよい。
画像解析機能管理DB402は、機能設定ID(D12)毎に、単一若しくは複数の画像解析機能、又は、単一若しくは複数の制限する画像解析機能が対応付けられて格納されるデータベースである。例えば、画像解析機能管理DB402には、
(1)機能設定ID(D12)、
(2)各画像解析機能における選択又は非選択の可否、及び、
(3)各画像解析機能におけるオプションの機能又は制限の機能、
の3つのデータが対応付けて記録される。
(1)機能設定ID(D12)、
(2)各画像解析機能における選択又は非選択の可否、及び、
(3)各画像解析機能におけるオプションの機能又は制限の機能、
の3つのデータが対応付けて記録される。
特に、画像解析機能には、例えば、
(2A)コロニー検出処理、
(2B)コロニー数のカウント処理、
(2C)培地情報登録処理、
(2D)培地判定処理、
(2E)工程判定処理、
(2F)ライン判定処理、
(2G)ロット判定処理、及び、
(2H)報告処理、
が含まれ、画像解析機能管理DB402には、これらの処理の実行又は非実行が選択された情報が記憶される。
(2A)コロニー検出処理、
(2B)コロニー数のカウント処理、
(2C)培地情報登録処理、
(2D)培地判定処理、
(2E)工程判定処理、
(2F)ライン判定処理、
(2G)ロット判定処理、及び、
(2H)報告処理、
が含まれ、画像解析機能管理DB402には、これらの処理の実行又は非実行が選択された情報が記憶される。
また、オプション機能には、例えば、
(3A)コロニー検出処理及びカウント処理における手法(プログラム)の種別
(3B)培養開始時刻から12時間後又は24時間後などの早期検出の有無及び検出タイミングの時刻
(3C)所定の期間内におけるコロニー検出処理を実行するフィルム型培地60の数
(3D)培地情報登録処理における登録情報及び非登録情報の種別と登録手法(プログラム)の種別
(3E)培地情報登録処理における培地情報を登録するデータベース400のアドレス
(3F)培地判定処理、工程判定処理、ライン判定処理及びロット判定処理における判定手法の種別
(3G)培地判定処理、工程判定処理、ライン判定処理及びロット判定処理を実行する回数
(3H)報告処理における報告する情報の種別及び報告形式
(3I)報告処理を実行する際にフィルム型培地60その他の集計を行う期間
(3J)報告処理を実行する回数
などが含まれ、画像解析機能管理DB402には、これらのオプション機能の情報が記憶される。
(3A)コロニー検出処理及びカウント処理における手法(プログラム)の種別
(3B)培養開始時刻から12時間後又は24時間後などの早期検出の有無及び検出タイミングの時刻
(3C)所定の期間内におけるコロニー検出処理を実行するフィルム型培地60の数
(3D)培地情報登録処理における登録情報及び非登録情報の種別と登録手法(プログラム)の種別
(3E)培地情報登録処理における培地情報を登録するデータベース400のアドレス
(3F)培地判定処理、工程判定処理、ライン判定処理及びロット判定処理における判定手法の種別
(3G)培地判定処理、工程判定処理、ライン判定処理及びロット判定処理を実行する回数
(3H)報告処理における報告する情報の種別及び報告形式
(3I)報告処理を実行する際にフィルム型培地60その他の集計を行う期間
(3J)報告処理を実行する回数
などが含まれ、画像解析機能管理DB402には、これらのオプション機能の情報が記憶される。
培地情報DB403は、各作業ライン80の工程毎に抽出され、かつ、携帯用通信端末装置10によって撮像されて取得した検体のフィルム型培地60に関する培地情報が培地ID(D11)毎に格納されるデータベースである。例えば、培地情報DB403には、(1)培地ID(D11)
(2)撮像された培地画像データ
(3)撮像時刻
(4)フラグ情報を含むその他の情報
(5)コロニー数
(6)培地判定結果
(7)サイズ(ピクセル数)、重心位置、各ピクセルの特徴量など検出された各コロニーに関する情報(以下、「コロニー情報」という。)
(8)コロニー検出時に用いたプロファイル情報の種別(プロファイルID)
の8つデータが対応付けて記録される。
(2)撮像された培地画像データ
(3)撮像時刻
(4)フラグ情報を含むその他の情報
(5)コロニー数
(6)培地判定結果
(7)サイズ(ピクセル数)、重心位置、各ピクセルの特徴量など検出された各コロニーに関する情報(以下、「コロニー情報」という。)
(8)コロニー検出時に用いたプロファイル情報の種別(プロファイルID)
の8つデータが対応付けて記録される。
なお、各培地情報における、コロニー情報、コロニー数及び培地判定としては、データ処理部420によって判定された結果が記憶される。また、各培地情報におけるコロニー情報、コロニー数及び培地判定は、培地情報が登録される際に登録されてもよいし、当該培地情報の登録タイミングと異なる所定のタイミングで登録されてもよい。
また、同一のフィルム型培地60の培地情報の撮像時刻が複数登録される場合には(すなわち、培養検査時刻が複数の場合には)、同一の培地ID(D11)において、培養検査時刻毎に培地画像、撮像時刻、コロニー数、培地判定の各培地情報が記憶される。
作業管理DB404は、作業内容に関する各種の作業情報が格納されるデータベースである。例えば、作業管理DB404には、
(1)作業ID
(2)作業に用いるフィルム型培地60の培地ID(D11)
(3)検体を抽出すべき作業ラインのラインID(又はラインID及び工程ID)
(4)検体(食品)の種別(製品名、ロットID及び/又はロット名)
(5)検査種別(一般性菌又は大腸菌など検出する菌種)及びフィルム型培地60上に発生する際の色(発色)情報(RGB階調値又はその範囲)
(6)培養条件(希釈倍率、希釈液の種別、培養温度及び培養湿度)
(7)培養開始時刻
(8)培養開始から所定の時間経過後までの培養時間
(9)培養場所(例えば、インキュベータ番号及びインキュベータ内の段数等の位置)
(10)ゴミなどの余分な固形物を除去するために検体を抽出した際にフィルタを使用した否か(以下、単に「フィルタ使用の有無」という。)を示す情報(以下、「フィルタ情報」という。)
(11)作業日時(作業開始時刻及び終了時刻)
(12)作業者ID(及び/又は作業者名)
の12のデータが対応付けて記録される。
(1)作業ID
(2)作業に用いるフィルム型培地60の培地ID(D11)
(3)検体を抽出すべき作業ラインのラインID(又はラインID及び工程ID)
(4)検体(食品)の種別(製品名、ロットID及び/又はロット名)
(5)検査種別(一般性菌又は大腸菌など検出する菌種)及びフィルム型培地60上に発生する際の色(発色)情報(RGB階調値又はその範囲)
(6)培養条件(希釈倍率、希釈液の種別、培養温度及び培養湿度)
(7)培養開始時刻
(8)培養開始から所定の時間経過後までの培養時間
(9)培養場所(例えば、インキュベータ番号及びインキュベータ内の段数等の位置)
(10)ゴミなどの余分な固形物を除去するために検体を抽出した際にフィルタを使用した否か(以下、単に「フィルタ使用の有無」という。)を示す情報(以下、「フィルタ情報」という。)
(11)作業日時(作業開始時刻及び終了時刻)
(12)作業者ID(及び/又は作業者名)
の12のデータが対応付けて記録される。
なお、培養検査時刻には、単一の時刻(すなわち、検体における菌の培養を終了させる終了時刻)だけが設定されてもよいし、培養開始時刻から法定された又は所定の時間経過後、例えば、培養開始時刻から24時間経過後、48時間経過後又は72時間経過後等の複数の時刻が設定されてもよい。
ライン情報DB405は、各作業ライン80に関するライン情報がラインID毎に格納されるデータベースである。例えば、ライン情報DB405には、
(1)ラインID
(2)作業ライン80が有する工程の工程ID及びその種別
の2つデータが対応付けて記録される。なお、工程種別としては、材料投入、調合、充填、ボイル、包装、及び、梱包等の各工程を特定する名称が用いられる。
(1)ラインID
(2)作業ライン80が有する工程の工程ID及びその種別
の2つデータが対応付けて記録される。なお、工程種別としては、材料投入、調合、充填、ボイル、包装、及び、梱包等の各工程を特定する名称が用いられる。
ロット情報DB406は、各ロットに関するロット情報がロットID毎に格納されるデータベースである。例えば、ロット情報DB406には、
(1)ロットID
(2)ロットの製造又は検査に用いる作業ラインのラインID
(3)ロットの作業開始時刻
(4)ロットの作業終了時刻
(5)ロットの作業を実行する作業者の作業班
の5つデータが対応付けて記録される。
(1)ロットID
(2)ロットの製造又は検査に用いる作業ラインのラインID
(3)ロットの作業開始時刻
(4)ロットの作業終了時刻
(5)ロットの作業を実行する作業者の作業班
の5つデータが対応付けて記録される。
プロファイルDB407は、コロニーを検出する際に用いるコロニーの検出基準(検出条件)を示す各種のパラメータを、プロファイル情報として格納されるデータベースである。具体的には、プロファイルDB407には、
(1)検出条件パラメータID(D13)
(2)検体の種別、菌種、培養時間、希釈液の種別及び希釈倍率など培養条件において変化する培養条件パラメータ
(3)RGB、輝度又は彩度など、培地画像から画像化されたコロニーを検出するために用いる当該培地画像の各ピクセルにおける色に関する特徴量の種別
(4)機能設定ID(D12)に基づいて特定された検出手法及び当該検出を実行するために用いられる検出種別パラメータ、及び、
(5)培地判定の合否を含む各種の閾値、
の5つのデータが対応付けて記録される。
(1)検出条件パラメータID(D13)
(2)検体の種別、菌種、培養時間、希釈液の種別及び希釈倍率など培養条件において変化する培養条件パラメータ
(3)RGB、輝度又は彩度など、培地画像から画像化されたコロニーを検出するために用いる当該培地画像の各ピクセルにおける色に関する特徴量の種別
(4)機能設定ID(D12)に基づいて特定された検出手法及び当該検出を実行するために用いられる検出種別パラメータ、及び、
(5)培地判定の合否を含む各種の閾値、
の5つのデータが対応付けて記録される。
なお、検出種別パラメータは、機能設定ID(D12)毎に異なるパラメータが記録されており、複数のパラメータ(又はパラメータ群)の中から機能設定ID(D12)によって一のパラメータ(又はパラメータ群)が特定されるようになっている。
データ処理部420は、ROM/RAM440に記録されているアプリケーションに応じて各種データ処理を実行する。特に、データ処理部420は、所定のプログラムを実行することによって、
(1)通信制御部410の動作管理と、
(2)各携帯用通信端末装置10から培地情報とともに取得した培地画像データの培地画像に基づいて、画像解析の可否を含めて当該画像解析において実行する処理及び当該処理において使用する検出条件パラメータの設定を行う画像解析設定処理と、
(3)画像解析機能設定処理によって設定された画像解析機能及び検出条件パラメータに基づく画像解析処理と、
(4)データベース400の管理及び制御と、
を行う。
(1)通信制御部410の動作管理と、
(2)各携帯用通信端末装置10から培地情報とともに取得した培地画像データの培地画像に基づいて、画像解析の可否を含めて当該画像解析において実行する処理及び当該処理において使用する検出条件パラメータの設定を行う画像解析設定処理と、
(3)画像解析機能設定処理によって設定された画像解析機能及び検出条件パラメータに基づく画像解析処理と、
(4)データベース400の管理及び制御と、
を行う。
具体的には、データ処理部420は、画像解析設定部500と、画像解析処理部600とを含む。なお、本実施形態の画像解析設定部500及び画像解析処理部600の詳細については後述する。
サーバ管理制御部430は、主に中央演算処理装置(CPU)によって構成され、プログラムを実行することによって、サーバ装置40の各部を統合制御する。具体的には、サーバ管理制御部430は、ユーザの操作による携帯用通信端末装置10からのログイン要求に基づいて各ユーザのログイン処理、及び、その他の各種の制御を行う。
ROM/RAM440には、サーバ装置40の駆動に必要な各種のプログラムが記録されている。特に、ROM/RAM440には、コロニー特定処理の際に用いるクラスタリング用の学習データ、各フィルム型培地60の培地判定(合否判定)、工程判定、ライン判定及びロット判定の各判定を実行する際に用いる判定基準の情報(以下、「培地判定基準情報」ともいう。)等のそれぞれの各情報が記憶される。また、ROM/RAM440は、各プログラムの実行中にワークエリアとして用いられる。
タイマー450は、培地情報の登録処理及びロット判定処理を実行する際に必要な時刻を管理するために用いられる。
[5.2]画像解析設定部
[5.2.1]画像解析設定部の概要
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析設定部500について説明する。
[5.2.1]画像解析設定部の概要
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析設定部500について説明する。
本実施形態の画像解析設定部500は、各携帯用通信端末装置10から取得した培地情報から培地画像データを取得するとともに、当該取得した培地画像データの培地画像に含まれる画像化情報D10の有無及び培地ID(D11)に基づく画像解析の実行の可否を含む、画像解析機能の各設定を実行する。
具体的には、画像解析設定部500は、
(1)培地画像における画像化情報D10の有無及び培地ID(D11)に基づく画像解析処理の実行の可否を判定する実行判定処理部510と、
(2)機能設定ID(D12)に基づいて画像解析機能管理DB402を検索し、画像解析における各解析機能の選択及び制限などのオプション機能を含む画像解析機能を設定する機能設定部520と、
(3)検出条件パラメータID(D13)に基づいてプロファイルDB407を検索し、培養条件パラメータ、特徴量の種別、検出種別パラメータ及び各種の閾値などの画像解析処理において用いられるプロファイルを特定するプロファイル特定部530と、
を有している。
(1)培地画像における画像化情報D10の有無及び培地ID(D11)に基づく画像解析処理の実行の可否を判定する実行判定処理部510と、
(2)機能設定ID(D12)に基づいて画像解析機能管理DB402を検索し、画像解析における各解析機能の選択及び制限などのオプション機能を含む画像解析機能を設定する機能設定部520と、
(3)検出条件パラメータID(D13)に基づいてプロファイルDB407を検索し、培養条件パラメータ、特徴量の種別、検出種別パラメータ及び各種の閾値などの画像解析処理において用いられるプロファイルを特定するプロファイル特定部530と、
を有している。
[5.2.2]実行判定処理部
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析設定部500の実行判定処理部510について説明する。
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析設定部500の実行判定処理部510について説明する。
実行判定処理部510は、初期登録時又は培養後登録時において、通信制御部410を介して、携帯用通信端末装置10から送信された培地情報を取得する。そして、実行判定処理部510は、取得した培地情報に含まれる培地画像データの培地画像を抽出するとともに、当該抽出した培地画像の所定の画像領域に画像化情報D10があるか否かを判定する。
このとき、実行判定処理部510は、当該抽出した培地画像の所定の画像領域に画像化情報D10が無い場合には、その旨を該当する携帯用通信端末装置10に送信し、初期登録又は培養後登録を中止する。
一方、実行判定処理部510は、当該抽出した培地画像の所定の画像領域に画像化情報D10がある場合には、画像化情報D10に含まれる培地ID(D11)を抽出し、当該抽出した培地ID(D11)に基づいて許諾リストDB401を検索してリスト化された各培地ID(D11)と照合し、画像解析が実行可能なフィルム型培地60であるか否かを判定する。
そして、実行判定処理部510は、抽出した培地ID(D11)が画像解析を実行不能な培地ID(D11)である場合には、その旨を該当する携帯用通信端末装置10に送信し、初期登録又は培養後登録を中止する。
他方、実行判定処理部510は、抽出した培地ID(D11)が画像解析を実行可能な培地ID(D11)である場合には、機能設定部520に画像解析機能を設定させるとともに、プロファイル特定部530に設定された画像解析機能における各種のパラメータなどのプロファイルを設定させる。
[5.2.3]機能設定部
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析設定部500の機能設定部520について説明する。
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析設定部500の機能設定部520について説明する。
機能設定部520は、実行判定処理部510の指示の下、実行判定処理部510によって抽出された画像化情報D10に含まれる機能設定ID(D12)を抽出し、抽出した機能設定ID(D12)に基づいて画像解析機能管理DB402を検索する。
そして、機能設定部520は、該当する機能設定ID(D12)に対応付けて記憶されている画像解析における各解析機能の選択及び制限などのオプション機能を含む画像解析機能を設定する画像解析処理として設定する。
具体的には、機能設定部520は、
(2A)コロニー検出処理、
(2B)コロニー数のカウント処理、
(2C)培地情報登録処理、
(2D)培地判定処理、
(2E)工程判定処理、
(2F)ライン判定処理、
(2G)ロット判定処理、及び、
(2D)報告処理
の実行の可否を設定するとともに、それぞれの機能におけるオプションを設定する。
(2A)コロニー検出処理、
(2B)コロニー数のカウント処理、
(2C)培地情報登録処理、
(2D)培地判定処理、
(2E)工程判定処理、
(2F)ライン判定処理、
(2G)ロット判定処理、及び、
(2D)報告処理
の実行の可否を設定するとともに、それぞれの機能におけるオプションを設定する。
なお、例えば、機能設定部520は、オプション機能としては、
(A)コロニー検出処理及びカウント処理における手法(プログラム)の種別
(B)早期検出の有無及び検出タイミングの時刻
(C)所定の期間内におけるコロニー検出処理を実行するフィルム型培地60の数
(D)培地情報登録処理における登録情報及び非登録情報の種別と登録手法(プログラム)の種別
(E)培地情報登録処理における培地情報を登録するデータベース先(アドレス)
(F)培地判定処理、工程判定処理、ライン判定処理及びロット判定処理における判定手法の種別
(G)培地判定処理、工程判定処理、ライン判定処理及びロット判定処理を実行する回数(H)報告処理における報告する情報の種別及び報告形式
(I)報告処理を実行する際にフィルム型培地60その他の集計を行う期間
(J)報告処理を実行する回数
などを設定する。
(A)コロニー検出処理及びカウント処理における手法(プログラム)の種別
(B)早期検出の有無及び検出タイミングの時刻
(C)所定の期間内におけるコロニー検出処理を実行するフィルム型培地60の数
(D)培地情報登録処理における登録情報及び非登録情報の種別と登録手法(プログラム)の種別
(E)培地情報登録処理における培地情報を登録するデータベース先(アドレス)
(F)培地判定処理、工程判定処理、ライン判定処理及びロット判定処理における判定手法の種別
(G)培地判定処理、工程判定処理、ライン判定処理及びロット判定処理を実行する回数(H)報告処理における報告する情報の種別及び報告形式
(I)報告処理を実行する際にフィルム型培地60その他の集計を行う期間
(J)報告処理を実行する回数
などを設定する。
例えば、本実施形態においては、コロニー検出手法及びカウント処理の手法としては、単に一の特徴量に基づいて2値化してコロニーピクセルを検出するか、複数の特徴量に基づいてコロニーピクセルを検出するか、または、培地画像上の検出すべき有効領域の有無若しくはその領域(例えば、培地画像の周縁部の検出を無効にするための中心から所定の半径領域内)を含むか否か設定される。
また、コロニー検出手法及びカウント処理の手法としては、コロニーを検出する際に、コロニー候補の検出手法の選択、例えば、膨張処理又は収縮処理などのノイズを低減させるための画像フィルタ処理の実行の有無、及び、コロニー候補とするための隣接するコロニーピクセル同士の連結手法(近接基準)を用いるか否かが設定される。
さらに、コロニー検出手法及びカウント処理の手法としては、コロニーの特定に関する手法の設定、例えば、コロニーのサイズ、形状及び色特性など各コロニー候補のコロニーらしさを示す尤度を算出する演算手法の設定が実行される。
[5.2.4]プロファイル特定部
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析設定部500のプロファイル特定部530について説明する。
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析設定部500のプロファイル特定部530について説明する。
プロファイル特定部530は、実行判定処理部510の指示の下、実行判定処理部510によって抽出された画像化情報D10に含まれる検出条件パラメータID(D13)を抽出し、抽出した検出条件パラメータID(D13)に基づいてプロファイルDB407を検索する。
そして、プロファイル特定部530は、該当する検出条件パラメータID(D13)に対応付けて記憶されている閾値、検出条件パラメータを各画像解析機能に用いられる閾値、係数、及び、その他のパラメータを設定する。
例えば、プロファイル特定部530は、検出条件パラメータとして、
(1)検体の種別、菌種、培養時間、希釈液の種別及び希釈倍率など培養条件において変化する培養条件パラメータ、
(2)各ピクセルのRGBの各サブピクセルの特徴量、輝度、及び、彩度など、培地画像から画像化されたコロニーを検出するために用いる当該培地画像の各ピクセルにおける色に関する特徴量の種別、
(3)機能設定ID(D12)に基づいて特定された検出手法を実行するために用いられるパラメータ、及び、
(4)培地判定の合否を含む各種の閾値、
を設定する。
(1)検体の種別、菌種、培養時間、希釈液の種別及び希釈倍率など培養条件において変化する培養条件パラメータ、
(2)各ピクセルのRGBの各サブピクセルの特徴量、輝度、及び、彩度など、培地画像から画像化されたコロニーを検出するために用いる当該培地画像の各ピクセルにおける色に関する特徴量の種別、
(3)機能設定ID(D12)に基づいて特定された検出手法を実行するために用いられるパラメータ、及び、
(4)培地判定の合否を含む各種の閾値、
を設定する。
例えば、本実施形態においては、コロニーピクセルの検出手法における各種のパラメータとしては、
(1)各ピクセルの色の特徴量を2値化する際の閾値、複数の特徴量を用いる場合には各最大値又は最小値の値、及び、有効領域の範囲の値、
(2)コロニーの近接基準における閾値、すなわち、隣接するコロニーピクセルが同一のコロニーを構成するか否かを判定する際の各種の値、
(3)コロニーを特定する際の演算手法において、コロニーのサイズ、形状及び色特性など各コロニー候補のコロニーらしさを示す尤度を算出する際の各閾値、
が含まれる。
(1)各ピクセルの色の特徴量を2値化する際の閾値、複数の特徴量を用いる場合には各最大値又は最小値の値、及び、有効領域の範囲の値、
(2)コロニーの近接基準における閾値、すなわち、隣接するコロニーピクセルが同一のコロニーを構成するか否かを判定する際の各種の値、
(3)コロニーを特定する際の演算手法において、コロニーのサイズ、形状及び色特性など各コロニー候補のコロニーらしさを示す尤度を算出する際の各閾値、
が含まれる。
また、培地判定に用いるパラメータとしては、合否判定を行う際に用いる閾値が含まれる。
なお、例えば、本実施形態においては、菌種及び培地時間を検査条件情報として取得した場合には、該当する検体種別であって、菌種及び培地時間における上記の閾値及びパラメータがセットと構成されたプロファイルを特定する。
[5.3]画像解析処理部
[5.3.1]画像解析処理部の概要
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析処理部600の詳細について説明する。
[5.3.1]画像解析処理部の概要
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析処理部600の詳細について説明する。
画像解析処理部600は、画像解析設定部500において設定された画像解析機能及び検出条件パラメータに基づいて、各画像解析処理を実行する。具体的には、画像解析処理部600は、
(1)培地情報登録処理、
(2)コロニーピクセルの検出、コロニー候補の特定及びコロニーの検出を含むコロニー検出処理
(3)コロニー数のカウント処理、
(4)培地判定処理、
(5)工程判定処理、
(6)ライン判定処理、
(7)ロット判定処理、及び、
(8)報告処理、
のうち画像解析設定処理によって設定された画像解析機能を実行する。
(1)培地情報登録処理、
(2)コロニーピクセルの検出、コロニー候補の特定及びコロニーの検出を含むコロニー検出処理
(3)コロニー数のカウント処理、
(4)培地判定処理、
(5)工程判定処理、
(6)ライン判定処理、
(7)ロット判定処理、及び、
(8)報告処理、
のうち画像解析設定処理によって設定された画像解析機能を実行する。
特に、画像解析処理部600は、培地情報登録処理を実行する登録処理部610と、コロニー検出処理、カウント処理及び培地判定処理を実行するコロニー検出判定部620と、工程判定処理、ライン判定処理及びロット判定処理を実行するロット判定処理部630と、報告処理を実行する報告処理部640と、を含む。
[5.3.2]登録処理部
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析処理部600の登録処理部610について説明する。
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析処理部600の登録処理部610について説明する。
本実施形態の登録処理部610は、携帯用通信端末装置10と連動し、培地ID(D11)に対応付けつつ、各培地情報を培地情報DB403に登録する登録処理を実行する画像解析機能の基本的な処理であって、画像解析機能設定処理によって培地情報登録処理の実行が規定されている場合に実行する。また、登録処理部610は、培地情報に含まれる、初期登録か又は培養後登録かを示すフラグ情報と画像解析機能設定処理によって設定された画像解析機能に基づいて、異なる培地情報登録処理を実行する。
特に、培地情報登録処理は、基本的には全ての画像解析に含まれる処理であるが、培地情報として登録すべき情報に制限が設けられている場合には、登録処理部610は、当該制限に従って登録すべき培地情報の取捨選択しつつ登録処理を実行する。
また、登録処理部610は、オプション機能によって選択されている場合に、初期登録を実行する。すなわち、登録処理部610は、画像解析機能設定処理において、培地ID(D11)の作業管理DB404への登録する処理がオプションとして規定されている場合に、初期登録を実行する。
(初期登録)
登録処理部610は、画像解析機能設定処理において初期登録の実行が設定されている場合であって、初期登録を示すフラグ情報が携帯用通信端末装置10から送信された培地情報に含まれている場合には、初期登録に基づく登録処理を実行する。
登録処理部610は、画像解析機能設定処理において初期登録の実行が設定されている場合であって、初期登録を示すフラグ情報が携帯用通信端末装置10から送信された培地情報に含まれている場合には、初期登録に基づく登録処理を実行する。
具体的には、登録処理部610は、通信制御部410介して培地情報に含まれる作業IDを取得し、取得した作業IDに基づいて、作業管理DB404を検索し、該当する作業情報に画像解析設定部500によって抽出した培地ID(D11)を登録する。そして、登録処理部610は、特定した作業情報に対応付けて、取得した培地画像データ及び撮像時刻を培地情報DB403に登録する。
特に、登録処理部610は、取得した作業IDに基づいて検体を抽出した作業ライン80が含まれるロットID、当該作業ライン80のラインID、当該検体を抽出した工程IDを特定するとともに、当該特定したロットID、ラインID及び工程IDに対応付けて、培地情報に含まれる培地画像データ及び撮像時刻を培地情報DB403に登録する。
なお、登録処理部610は、撮像時刻を培養開始時刻として培地情報DB403に登録する。また、培養開始時刻は、当該時刻に培地情報の登録処理を実行することを前提に撮像時刻に代えて予め設定された時刻を用いてもよい。
(培養後登録)
登録処理部610は、画像解析設定処理において特別に制限されていない限り、培養後登録を示すフラグ情報が携帯用通信端末装置10から送信された培地情報に含まれている場合には、培養後登録に基づく登録処理を実行する。
登録処理部610は、画像解析設定処理において特別に制限されていない限り、培養後登録を示すフラグ情報が携帯用通信端末装置10から送信された培地情報に含まれている場合には、培養後登録に基づく登録処理を実行する。
具体的には、登録処理部610は、初期登録と同様に、通信制御部410を介し培地情報を取得すると、当該培地情報に含まれる作業IDを特定する。そして、登録処理部610は、特定した作業IDに基づいて、作業管理DB404を検索し、該当する作業情報を特定しつつ、当該特定した作業情報に対応付けて、培地画像データ及び撮像時刻を培地情報DB403に登録する。なお、培養検査時刻は、培養開始時刻と同様に、当該時刻に培地情報の登録処理を実行することを前提に撮像時刻に代えて予め設定された時刻を用いてもよい。
また、登録処理部610は、コロニー検出判定部620によって実行されたコロニー情報、コロニー数及び判定結果を培地情報として特定した作業ID及び培地ID(D11)に対応付けて培地情報DB403に登録する。
なお、登録処理部610は、培地情報としての情報に制限が設定されている場合には、制限された情報を非登録にする。
[5.3.3]コロニー検出判定部
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析処理部600のコロニー検出判定部620について説明する。
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析処理部600のコロニー検出判定部620について説明する。
本実施形態のコロニー検出判定部620は、画像解析機能設定処理によって実行が規定されている場合に実行する基本的な処理であって、当該画像解析機能設定処理において特定されたプロファイルに基づいて各種の閾値又はパラメータを設定し、かつ、コロニーピクセルの検出手法、コロニー候補の検出手法、コロニーの特定手法及び培地判定手法を定めつつ、各処理を実行する。
なお、コロニー検出処理及びカウント処理は、基本的には全ての画像解析に含まれる処理であるが、培地判定処理は、オプション機能によって設定される画像解析である。
(コロニーピクセルの検出)
コロニー検出判定部620は、画像解析機能設定処理によって規定されたコロニー検出処理に基づいてコロニーピクセルを検出する。
コロニー検出判定部620は、画像解析機能設定処理によって規定されたコロニー検出処理に基づいてコロニーピクセルを検出する。
例えば、コロニー検出判定部620は、
(1)コロニーピクセルを検出する際の色に関する特徴量の種別が各ピクセルのRGBの個々のサブピクセルの特徴量を用いることが規定された場合には、各ピクセルの個々のサブピクセルの階調値と、特定されたプロファイルに規定されるパラメータと、に基づいて、又は、
(2)当該特徴量の種別が輝度又は彩度を用いることが規定された場合には、各ピクセルのRGBの個々のサブピクセルの階調値によって所定の演算を実行して得られた値と、当該プロファイルに規定されるパラメータと、に基づいて、
所定のコロニーピクセルの検出手法に従って、コロニーピクセルを検出する。
(1)コロニーピクセルを検出する際の色に関する特徴量の種別が各ピクセルのRGBの個々のサブピクセルの特徴量を用いることが規定された場合には、各ピクセルの個々のサブピクセルの階調値と、特定されたプロファイルに規定されるパラメータと、に基づいて、又は、
(2)当該特徴量の種別が輝度又は彩度を用いることが規定された場合には、各ピクセルのRGBの個々のサブピクセルの階調値によって所定の演算を実行して得られた値と、当該プロファイルに規定されるパラメータと、に基づいて、
所定のコロニーピクセルの検出手法に従って、コロニーピクセルを検出する。
特に、コロニー検出判定部620は、画像解析機能設定処理によって規定されたコロニーピクセルの検出手法が「2値化」を用いる場合には、プロファイルによって規定された特徴量を当該プロファイルによって規定された閾値によって2値化して一方の値を具備するピクセルをコロニーピクセルとして検出する。
また、コロニー検出判定部620は、画像解析機能設定処理によって規定されたコロニーピクセルの検出手法が複数の特徴量を用いる場合には、プロファイルによって規定された各特徴量において予め定められた最大値と最小値とを読み出し、すべての特徴量について最大値から最小値の範囲に属するピクセルをコロニーピクセルとして検出する。
なお、周縁領域を除外した中心領域など培地画像上におけるコロニーピクセルの検出領域がプロファイルによって規定されている場合には、コロニー検出判定部620は、当該検出範囲に属するピクセルのみコロニーピクセルとして検出する。また、コロニー検出判定部620は、抽出した各コロニーピクセルをROM/RAM440に一時的に記憶する。
例えば、本実施形態においては、早期検出がオプション機能として設定されており、画像解析を、培養開始時刻から12時間後又は24時間後など、早期に実行する場合には、コロニーを厳密に検出するために、プロファイルによって、培地画像の各ピクセルを2値化する場合の閾値(階調値)は、培養時間が長い場合より小さく設定され、菌種又は検体の種別によってはコロニーを構成するピクセルと培地又は検体を構成するピクセルとの輝度差が小さい場合には、2値化する場合の閾値は、当該輝度差が大きい場合に比べて小さく設定される。
また、本実施形態においては、希釈倍率が大きい場合や非対象物の混入の可能性が高い場合には、2値化する際の閾値は高く、希釈倍率が低い場合又はフィルタを使用している場合には、閾値は小さく設定される。
(コロニー候補の検出)
コロニー検出判定部620は、画像解析機能設定処理によって規定されたコロニー検出処理に基づいてコロニー候補を検出する。
コロニー検出判定部620は、画像解析機能設定処理によって規定されたコロニー検出処理に基づいてコロニー候補を検出する。
例えば、コロニー検出判定部620は、
(1)画像フィルタノイズを低減させるための膨張処理及び縮小処理を含む画像フィルタ処理を実行の有無に基づいて、及び、
(2)隣接するコロニーピクセルを連結してラベリングを実行してIDを付与する際の連結方法とそのパラメータに基づいて、
コロニー候補を検出する。
(1)画像フィルタノイズを低減させるための膨張処理及び縮小処理を含む画像フィルタ処理を実行の有無に基づいて、及び、
(2)隣接するコロニーピクセルを連結してラベリングを実行してIDを付与する際の連結方法とそのパラメータに基づいて、
コロニー候補を検出する。
特に、コロニー検出判定部620は、コロニーピクセルの連結に関しては、プロファイルによって特定された各コロニーピクセルの色に関する特徴量と同一と判定されるべき範囲に基づいて、隣接するコロニーピクセルについて同一のコロニー候補であると判定したものを連結する。
また、コロニー検出判定部620は、隣接するコロニーピクセルを連結してコロニーピクセル群を形成させ、コロニーピクセル群毎の色特性又は培地画像上の重心位置を用いて同一のコロニーピクセルを構成するピクセル群同士を連結させる。
なお、膨張処理とは、画像フィルタ処理の一つであって、各コロニーピクセルに隣接して他のコロニーピクセルが存在する場合に、コロニーピクセルに隣接する全てのピクセルをコロニーピクセルに置き換える処理である。
また、収縮処理とは、コロニーピクセルに隣接して非検出したピクセル(以下、「非コロニーピクセル」という。)が存在する場合に当該コロニーピクセルに隣接するピクセルを全て非コロニーピクセルに置き換える処理である。
さらに、コロニー検出判定部620は、抽出した各コロニー候補について、コロニーピクセルの培地画像上の配置位置、色特性又は重心位置などの所定の情報をROM/RAM440に一時的に記憶する。
(コロニーの特定及びその計数)
コロニー検出判定部620は、画像解析機能設定処理によって規定されたコロニー検出処理及びカウント処理に基づいてコロニーの特定及び当該コロニーの係数を実行する。
コロニー検出判定部620は、画像解析機能設定処理によって規定されたコロニー検出処理及びカウント処理に基づいてコロニーの特定及び当該コロニーの係数を実行する。
例えば、コロニー検出判定部620は、
(1)検出した各コロニー候補について、色特性、真円度、形状及びサイズなどの特徴量に基づいて、コロニーらしさを示す尤度を算出し、当該尤度が閾値以上など所定の条件を有するコロニー候補をコロニーとして特定し、又は、
(2)検出した各コロニー候補について、各コロニー候補に属するコロニーピクセルの2以上の色の特徴量に基づいて多次元のヒストグラムを形成し、当該多次元によって規定される座標系上(特徴量空間)において、各特徴量に基づいて規定される座標位置を基準にコロニーか否かを特定する。
(1)検出した各コロニー候補について、色特性、真円度、形状及びサイズなどの特徴量に基づいて、コロニーらしさを示す尤度を算出し、当該尤度が閾値以上など所定の条件を有するコロニー候補をコロニーとして特定し、又は、
(2)検出した各コロニー候補について、各コロニー候補に属するコロニーピクセルの2以上の色の特徴量に基づいて多次元のヒストグラムを形成し、当該多次元によって規定される座標系上(特徴量空間)において、各特徴量に基づいて規定される座標位置を基準にコロニーか否かを特定する。
例えば、コロニー検出判定部620は、(1)については
(1A)コロニー候補に属する各コロニーピクセルの色に関する特徴量の平均値、
(1B)コロニー候補の重心の座標を基準としたコロニーの真円度、及び、
(1C)コロニー候補の境界におけるエッジの強さを示すエッジ強度、
を算出し、これらに基づいて各コロニー候補の尤度を算出する。
(1A)コロニー候補に属する各コロニーピクセルの色に関する特徴量の平均値、
(1B)コロニー候補の重心の座標を基準としたコロニーの真円度、及び、
(1C)コロニー候補の境界におけるエッジの強さを示すエッジ強度、
を算出し、これらに基づいて各コロニー候補の尤度を算出する。
特に、真円度としては、コロニー候補の重心の座標からフィルム型培地60上における最短距離にある最外周のコロニーピクセルまでの距離Raとコロニー候補の重心の座標からフィルム型培地60上における最長距離にある最外周のコロニーピクセルまでの距離Rbとの比、又は、コロニーの面積「S」及び外周の長さ「L」に基づいて(式1)に従って算出される値「M」を用いる。
また、エッジ強度としては、最外周の各コロニーピクセルと当該最外周のコロニーピクセルに隣接する非コロニーピクセルとにおける輝度、彩度又はRGBの階調値の差分の平均を用いる。
一方、コロニー検出判定部620は、(2)については、プロファイルによって規定されるコロニー候補の各コロニーピクセルのRGBの各階調値、輝度値、彩度、これらの2以上の色成分、又は、これらの値に基づいて統計的手法によって新規に算出する特徴量などの特徴量に基づいて、各コロニーピクセルをn個(「n」は2以上の整数)に多値化し、その色成分の値毎にコロニーピクセル数(すなわち、その範囲に属する階調値を有するコロニーピクセル数)を集計したbin数が「n」の色分布(ヒストグラム)を生成する。
そして、コロニー検出判定部620は、生成したヒストグラムの各binのコロニーピクセル数を正規化して(全てのコロニーピクセル数に基づく割合を算出して)それぞれの特徴量として特定する。すなわち、コロニー検出判定部620は、n個のbinにおける正規化したコロニーピクセル数を特徴量として特定する。
また、コロニー検出判定部620は、複数の特徴量を特定すると、複数次元の特徴量空間において、特定した特徴量に基づいて座標位置を決定し、当該座標位置がプロファイルによってコロニーと規定された座標領域内に属しているか否かを判定し、その結果に基づいてコロニー候補がコロニーであるか否かを特定する。
例えば、本実施形態においては、培養時間が短い場合には、コロニーを厳密に検出するために、プロファイルによって、コロニーとして特定するための尤度の閾値は、培養時間が長い場合より小さく設定され、菌種若しくは検体の種別によってはコロニーを構成するピクセルと培地若しくは検体を構成するピクセルとの輝度差が小さい場合、又は、コロニーが円形になりにくい場合には、尤度の閾値は、当該輝度差が大きい又はコロニーが円形になりやすい場合に比べて小さく設定される。
また、本実施形態においては、希釈倍率が大きい場合又はフィルタを使用せずゴミなどの非対象物の混入の可能性が高い場合には、尤度の閾値は高く、希釈倍率が低い場合又はフィルタを使用している場合には、閾値は小さく設定される。
なお、コロニー検出判定部620は、コロニー候補からコロニーが特定されると、特定された数をコロニー数として計数する。
また、コロニー検出判定部620は、隣接するコロニー候補間を連結した場合の連結コストを算出し、当該連結コストが閾値以下の場合に、同一のコロニー候補として連結させてもよい。ただし、この場合には、当該閾値はプロファイル情報に含まれており、コロニー検出判定部620は、当該閾値を設定して連結コストを算出してもよい。
(培地判定)
コロニー検出判定部620は、オプション機能として設定されている場合に、画像解析機能設定処理によって規定された培地判定処理に基づいて培地判定を実行する。
コロニー検出判定部620は、オプション機能として設定されている場合に、画像解析機能設定処理によって規定された培地判定処理に基づいて培地判定を実行する。
例えば、コロニー検出判定部620は、取得したプロファイルに基づいて設定した閾値と検出したコロニー数とに基づいて、各フィルム型培地60の検体が異常であるか正常であるかの培地判定(すなわち、検体の合否判定)を実行する。
例えば、本実施形態においては、培養時間が短い場合には、コロニーを厳密に検出するために、プロファイルによって、菌数の閾値は、培養時間が長い場合より小さく設定され、菌種又は検体の種別によっては、多少の菌数の検出は問題とならない場合には、菌数の閾値は、多少の菌数が検出された場合に大問題となる場合に比べて小さく設定される。
また、本実施形態においては、希釈倍率が大きい場合又はフィルタを使用せずゴミなどの非対象物の混入の可能性が高い場合には、菌数の閾値は高く、希釈倍率が低い場合又はフィルタを使用している場合には、閾値は小さく設定される。
なお、本実施形態においては、工程判定、ライン判定、及び、ロット判定で各フィルム型培地60の合否判定を用いるので、これらの各判定と対応付けて培地判定が実行される。なお、工程判定、ライン判定、及び、ロット判定において各フィルム型培地60の合否判定の手法については後述する。
(培地情報の提供)
コロニー検出判定部620は、検出したコロニーピクセル、検出したコロニー候補、特定したコロニー、計数したコロニー数及び培地判定結果を培地情報として登録処理部610を介して培地情報DB403に記憶する。ただし、本実施形態においては、上述のように、登録すべき情報に制限がある場合には、コロニー検出判定部620は、当該非登録の培地情報については登録しないようになっている。
コロニー検出判定部620は、検出したコロニーピクセル、検出したコロニー候補、特定したコロニー、計数したコロニー数及び培地判定結果を培地情報として登録処理部610を介して培地情報DB403に記憶する。ただし、本実施形態においては、上述のように、登録すべき情報に制限がある場合には、コロニー検出判定部620は、当該非登録の培地情報については登録しないようになっている。
[5.3.4]ロット判定処理部
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析処理部600のロット判定処理部630の詳細について説明する。
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析処理部600のロット判定処理部630の詳細について説明する。
本実施形態のロット判定処理部630は、画像解析機能設定処理によって実行が規定されている場合に実行するオプション機能であって、当該画像解析機能設定処理において特定されたプロファイルに基づいて各種の閾値又はパラメータを設定しつつ、各処理を実行する。
例えば、ロット判定処理部630は、各ロットについて、該当するロットに用いられる作業ライン80のライン情報と、該当する作業ライン80に対応付けられて登録された培地情報(少なくともコロニー数)と、に基づいて、同一条件によって製造又は検査された食品群が所定の条件を具備しているか否かを判定する。
また、ロット判定処理部630は、画像解析機能設定処理によって規定されたオプション機能に従って、
(1)設定された該当するロットに含まれる作業ライン80及び当該作業ライン80に属する工程が衛生管理上において異常であるか正常であるかの作業ライン80のライン判定(すなわち、衛生管理上の合否の判定)、
(2)各工程の工程判定(すなわち、衛生管理上の合否の判定)、及び、
(3)工程判定及びライン判定を用いたロット判定、
を実行する。
(1)設定された該当するロットに含まれる作業ライン80及び当該作業ライン80に属する工程が衛生管理上において異常であるか正常であるかの作業ライン80のライン判定(すなわち、衛生管理上の合否の判定)、
(2)各工程の工程判定(すなわち、衛生管理上の合否の判定)、及び、
(3)工程判定及びライン判定を用いたロット判定、
を実行する。
特に、ロット判定処理部630は、ロット判定を実行する場合には、例えば、培養開始後から24時間、48時間等の所定の培養検査時刻を経過した培地情報におけるフィルム型培地60のコロニー数や検体の合否判定の培地情報に基づいて当該工程の衛生管理上の合否を判定し、該当する作業ライン80に含まれる工程の合否判定に基づいて当該作業ライン80の衛生管理上の合否を判定し、該当するロットに含まれる作業ライン80の合否判定に基づいて当該ロットの衛生管理上の合否を判定する。
(工程判定)
ロット判定処理部630は、画像解析機能設定処理によって規定された場合には、同一タイミングの培養開始時刻、同一タイミングの培養検査時刻、予め設定された第1時刻から第2時刻までの時間内の時刻を有する培養開始時刻又は、予め設定された第1時刻から第2時刻までの時間内の時刻を有する培養検査時刻を有するなど、培養開始時刻又は培養検査時刻が所定の条件を有し、かつ、同一のロットの同一の工程に対応付けて登録された複数のフィルム型培地60の培地情報に基づいて、各工程判定を実行する。すなわち、ロット判定処理部630は、複数のフィルム型培地60の各培地判定の結果に基づく、総合判定によって各工程判定を実行する。
ロット判定処理部630は、画像解析機能設定処理によって規定された場合には、同一タイミングの培養開始時刻、同一タイミングの培養検査時刻、予め設定された第1時刻から第2時刻までの時間内の時刻を有する培養開始時刻又は、予め設定された第1時刻から第2時刻までの時間内の時刻を有する培養検査時刻を有するなど、培養開始時刻又は培養検査時刻が所定の条件を有し、かつ、同一のロットの同一の工程に対応付けて登録された複数のフィルム型培地60の培地情報に基づいて、各工程判定を実行する。すなわち、ロット判定処理部630は、複数のフィルム型培地60の各培地判定の結果に基づく、総合判定によって各工程判定を実行する。
具体的には、ロット判定処理部630は、該当するフィルム型培地60の培地判定結果(すなわち、工程判定を実行すべき工程の工程IDを有する培地情報に登録されたすべての培地判定結果)を取得するとともに、判定結果の合否の数が所定の条件を具備している場合には、判定すべき工程の工程判定を合格と判定し、当該条件を具備していない場合には、判定すべき工程の工程判定を不合格と判定する。
例えば、ロット判定処理部630は、該当する工程における個々のフィルム型培地60において、合格のフィルム型培地60が所定の割合(60%)以上の場合、全てのフィルム型培地60が該当する条件(コロニー数が一定数以下)を具備している場合、又は、各フィルム型培地60のコロニー数が該当する条件(単一のフィルム型培地60の平均コロニー数が一定数以下)を具備している場合に、該当する工程を合格と判定する。
なお、本実施形態のロット判定処理部630は、検体の種別、検出する菌種等によって条件を変更することが可能となっており、画像解析機能設定処理によって規定される。
(ライン判定)
ロット判定処理部630は、画像解析機能設定処理によって規定された場合には、所定のタイミングで判定され、かつ、該当するライン情報に対応付けて登録された複数の工程の衛生管理上の合否判定に基づいて、各作業ライン80のライン判定を実行する。すなわち、ロット判定処理部630は、所定のタイミングで判定された同一ロットの複数の工程の各判定結果に基づく、総合判定によってライン判定を実行する。
ロット判定処理部630は、画像解析機能設定処理によって規定された場合には、所定のタイミングで判定され、かつ、該当するライン情報に対応付けて登録された複数の工程の衛生管理上の合否判定に基づいて、各作業ライン80のライン判定を実行する。すなわち、ロット判定処理部630は、所定のタイミングで判定された同一ロットの複数の工程の各判定結果に基づく、総合判定によってライン判定を実行する。
具体的には、ロット判定処理部630は、同タイミング又は所定の条件を具備するタイミングに判定され、かつ、上述のように、ライン判定を実行すべき作業ライン80のラインIDを有する工程の工程判定の判定結果を取得するとともに、判定結果の合否の数が所定の条件を具備している場合には、判定すべき作業ライン80のライン判定を合格と判定し、当該条件を不具備の場合には、判定すべき作業ライン80のライン判定を不合格と判定する。
例えば、3つの工程が判定すべき作業ライン80のラインIDを有している場合であって、第1工程が「合格」、第2工程が「合格」及び第3工程が「不合格」で、所定の条件が「60%」の合格した工程から作業ライン80が構成されている場合には、ロット判定処理部630は、判定すべき作業ライン80のライン判定を合格と判定する。
(ロット判定)
ロット判定処理部630は、画像解析機能設定処理によって規定された場合には、所定のタイミングで判定され、かつ、該当するロット情報に対応付けて登録された複数の作業ライン80の衛生管理上の合否判定に基づいて、各ロットのロット判定を実行する。すなわち、ロット判定処理部630は、複数の作業ライン80の各判定結果に基づく総合判定によってロット判定を実行する。
ロット判定処理部630は、画像解析機能設定処理によって規定された場合には、所定のタイミングで判定され、かつ、該当するロット情報に対応付けて登録された複数の作業ライン80の衛生管理上の合否判定に基づいて、各ロットのロット判定を実行する。すなわち、ロット判定処理部630は、複数の作業ライン80の各判定結果に基づく総合判定によってロット判定を実行する。
具体的には、ロット判定処理部630は、ロット判定を実行すべきロットのロットIDを有する作業ライン80における合否判定に基づいて、ロット判定を実行する。
例えば、ロット判定処理部630は、ロットIDを有する作業ライン80の60%においてライン判定が合格の場合に、判定すべきロットのロット判定を合格とし、3つの作業ライン80が判定すべきロットのロットIDを有している場合を想定する。この場合において、第1作業ライン80が「合格」、第2作業ライン80が「合格」及び第3作業ライン80が「不合格」の場合には、ロット判定処理部630は、判定すべきロットのロット判定を合格と判定する。
なお、ロットの作業時間が長時間に及ぶ場合には、所定の時間(例えば8時間又は12時間)毎に時間を区切ってロットの判定を実行してもよい。この場合には、作業が中断している間のロット判定を実行する場合には、ダミーの結果を用いてもよいし、作業中断中として判定してもよい。また、これらの機能は、画像解析機能設定処理によって規定される。
(その他)
ロット判定処理部630は、培地情報、ライン情報、ロット情報及び作業情報を用いて、上述以外の判定及びデータ解析を行うことができるとともに、報告処理部640を介して当該判定結果又はデータ解析結果を管理者が閲覧可能に管理者端末装置20に提供することができるようになっている。これらの機能は、画像解析機能設定処理によって規定される。
ロット判定処理部630は、培地情報、ライン情報、ロット情報及び作業情報を用いて、上述以外の判定及びデータ解析を行うことができるとともに、報告処理部640を介して当該判定結果又はデータ解析結果を管理者が閲覧可能に管理者端末装置20に提供することができるようになっている。これらの機能は、画像解析機能設定処理によって規定される。
具体的には、ロット判定処理部630は、各フィルム型培地60に培養された検体の信頼性を確認するために、すなわち、検査ミスが発生していない否かを確認するために、一の培地ID(D11)における培地情報を培養開始時刻から培養の終了まで、時系列に培地情報又は培地画像データの所定の解析を実行する。
例えば、ロット判定処理部630は、管理者端末装置20を介して受信した管理者の指示に基づいて、特定の培地ID(D11)(同一の培地ID(D11))66を有し、培養開始時刻から所定の時刻までの複数の培地情報を、培地画像データとともに抽出する。そして、ロット判定処理部630は、各培地情報及び各画像データについて所定の時系列に沿って所定の解析を実行し、又は、各培地情報及び各画像データを時系列に沿って集約する。また、ロット判定処理部630は、報告処理部640に、解析結果又は集約結果を所定のデータ形式を有する閲覧データに生成させ、当該生成させた閲覧データを管理者に閲覧可能に管理者端末装置20に提供させる。
なお、ロット判定処理部630は、画像解析機能設定処理によって規定されている場合には、報告処理部640と連動して、このとき、管理者端末装置20の指示に基づいて、法定された衛生管理の報告用に、一の画像化情報D10領域66における各培地情報を個々に閲覧可能にさせてもよい。
また、ロット判定処理部630は、培地情報、ライン情報、ロット情報又は作業管理情報の検索機能を有していてもよい。具体的には、ロット判定処理部630は、ロットID、作業ラインID、工程ID、機能設定ID(D12)、培養開始時刻、ロットの作業日時、画像化情報D10領域66、検体の種別などを検索キーとしてデータベース400を検索し、報告処理部640と連動し、該当する培地情報や各種の情報を管理者に閲覧可能なデータを生成してもよい。
なお、報告処理部640は、画像解析機能設定処理によって規定されている場合には、検索によって特定された培地情報(培地画像データ、コロニー数及び培地判定結果)、工程情報、ライン情報、又は、ロットに関する情報を所定の報告形式で提供することも可能である。すなわち、報告処理部640は、法定の検査報告その他の場合においてその証拠又は報告書として種々の情報を提供することができるように構成されている。
[5.3.5]報告処理部
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析処理部600の報告処理部640の詳細について説明する。
次に、本実施形態のサーバ装置40における画像解析処理部600の報告処理部640の詳細について説明する。
本実施形態のロット判定処理部630は、画像解析機能設定処理によって実行が規定されている場合に実行するオプション機能であって、当該画像解析機能設定処理において特定されたフォーマット形式に基づいて各処理を実行する。
報告処理部640は、画像解析機能設定処理によって規定されている場合に、プロファイルによって設定された報告書形式を有するテンプレートデータに基づいて、指定されたロット、作業ライン80又は工程における衛生管理に関するデータ解析の解析結果(すなわち、合否判定の判定結果)を報告書データとして生成し、生成した報告書データを、通信制御部410を介して管理者に閲覧可能に管理者端末装置20に提供する。
具体的には、報告処理部640は、培地画像のデータ、コロニー数又は培地判定結果等、培地情報、ライン情報及びロット情報から必要な情報を抽出するとともに、抽出した情報とロット判定処理部630によって得られた解析結果に基づいて、テンプレートデータに各情報を割り当てつつ、報告書データを生成する。
なお、報告処理部640は、上述したように、種々の解析又は検索に応じて所定の報告書データ又は閲覧データを生成し、管理者端末装置20に提供することができるように構成されている。すなわち、報告処理部640は、画像解析機能設定処理によって規定されてプロファイルによって特定された培地情報、工程情報、ライン情報、又は、ロットに関する情報を所定の報告形式で提供することも可能であるとともに、法定の検査報告その他の場合においてその証拠又は報告書として種々の情報を提供することができるように構成されている。
なお、例えば、テンプレートデータは、製造又は検査した食品の納入先、利用した原材料の原産地若しくは原材料、又は、衛生管理システムSが設置されている国によって適した形式になるようにプロファイルによって設定されるようになっている。
[6]衛生管理システムの動作処理
[6.1]培地情報登録処理(携帯用通信端末装置)
[6.1]培地情報登録処理(携帯用通信端末装置)
次に、図7を用いて本実施形態の携帯用通信端末装置10における培地情報登録処理の動作について説明する。なお、図7は、本実施形態の携帯用通信端末装置10における培地情報の登録処理動作を示すフローチャートである。
本動作においては、ライン情報DB405及びロット情報DB406には、既に作業指示書70に対応付けられた該当するロット情報及びライン情報が記憶されているものとする。
また、フィルム型培地60には、2次元バーコードによって画像化情報D10が付されているものとする。
さらに、本動作においては、各フィルム型培地60におけるコロニー数の検出は、培地情報のデータベース400への登録時に実行されるものとし、携帯用通信端末装置10においては培地画像を撮像するためのRGBの階調値又は輝度値に対するキャリブレーションが実行されているものとする。
まず、携帯用通信端末装置10において、アプリケーション制御部120は、操作部170を介して培地登録アプリの起動指示を検出すると(ステップS101)、アプリケーション記憶部101から培地登録アプリを読み出して起動する(ステップS102)。このとき、アプリケーション制御部120は、携帯端末管理制御部190の制御下、ワークメモリの初期化その他の必要な処理を実行する。
次いで、アプリケーション制御部120は、表示制御部161と連動し、フィルム型培地60の初期登録であるか、又は、培養開始から所定の時間経過した培養後登録であるか選択させるための画像を表示部160に表示させてその入力を待機する(ステップS103)。
次いで、アプリケーション制御部120は、操作部170による選択指示の入力を検出すると(ステップS104)、初期登録か培養後登録かを判断し、フラグ情報にその結果を設定する(ステップS105)。
次いで、アプリケーション制御部120は、フィルム型培地60の撮像を促す画面を表示部160に表示させるとともに、操作部170と連動し、画像データ生成部110による撮像を待機する(ステップS106)。なお、このとき、アプリケーション制御部120は、図5に例示するように、取得すべき培地画像の位置合わせするために所定の画像を表示部160に重畳表示させる。
次いで、アプリケーション制御部120は、画像データ生成部110、表示制御部161及び操作部170と連動しつつ、画像データ生成部110による撮像を検出すると(ステップS107)、画像データ生成部110によって画像化されたフィルム型培地60の培地画像データを取得し、画像データ記憶部102に所定の画像IDを付与しつつ記憶する(ステップS108)。
次いで、アプリケーション制御部120は、タイマー180より現在時刻を培地画像データの撮像時刻として取得し、当該培地画像データに対応付けてメタデータとして画像データ記憶部102に記憶する(ステップS109)。
次いで、アプリケーション制御部120は、操作部170及び表示制御部161と連動し、操作部170における作業者の指示に基づいて作業IDを取得し、ステップS108によって取得した培地画像データに対応付けて画像データ記憶部102に記憶する(ステップS113)。
次いで、アプリケーション制御部120は、タイマー180より現在時刻を培地画像データの撮像時刻として取得し、表示制御部161及び操作部170と連動して作業者に、取得した培地画像データ及び撮像時刻を確認させる(ステップS115)。
なお、アプリケーション制御部120は、取得した培地情報の作業者による確認時に、作業者の指示に基づいて、培地画像データの再取得を行っていてもよい。また、このとき、アプリケーション制御部120は、表示制御部161及び操作部170と連動して作業者によって培地画像データの補正を行うことができるようにしてもよい。
次いで、アプリケーション制御部120は、作業者の指示に基づいて、端末IDとともに、取得した培地画像データとそのメタデータ、及び、初期登録か培養後登録かを示すフラグ情報を培地情報として、ネットワーク通信部130を介してサーバ装置40に送信する(ステップS116)。
このとき、ネットワーク通信部130は、培地情報を送信する際に、端末IDや入力されたID及びパスワードに基づいてサーバ装置40へのアクセスをするためのログインを実行し、ログイン完了後にサーバ装置40との通信回線を確立し、培地情報を送信する。そして、アプリケーション制御部120は、サーバ装置40において実行された正規のフィルム型培地60であるか否かの判定についての判定結果の受信を待機する。
最後に、アプリケーション制御部120は、サーバ装置40から送信された判定結果を受信すると(ステップS117)、表示制御部161と連動してその結果を表示部160に表示させて(ステップS118)本動作を終了させる。
特に、アプリケーション制御部120は、正規のフィルム型培地60であることを示す判定結果を受信した場合には、培地情報の登録完了を表示部160に表示し、非正規のフィルム型培地60であることを示す判定結果を受信した場合には、表示制御部161と連動して表示部160にその旨を示す警告表示を表示させる。
[6.2]培地情報登録処理(サーバ装置)
次に、図8を用いて本実施形態のサーバ装置40における培地情報の登録処理動作について説明する。なお、図8は、本実施形態のサーバ装置40における培地情報の登録処理動作を示すフローチャートである。
次に、図8を用いて本実施形態のサーバ装置40における培地情報の登録処理動作について説明する。なお、図8は、本実施形態のサーバ装置40における培地情報の登録処理動作を示すフローチャートである。
なお、本動作は、携帯用通信端末装置10によって実行された培地情報登録処理と連動して実行される処理であり、サーバ装置40は、携帯用通信端末装置10から送信された培地情報を培地情報DB403に登録するための処理である。
まず、通信制御部410が携帯用通信端末装置10から送信された培地情報を受信すると(ステップS301)、実行判定処理部510は、受信した培地情報から培地画像データを取得し、当該培地画像データの培地画像における画像化情報D10の有無に基づいて、画像解析処理の実行の可否を判定する(ステップS302)。具体的には、実行判定処理部510は、培地画像の所定の画像領域内に画像化情報D10が含まれているか否かを判定する。
このとき、実行判定処理部510は、画像化情報D10の有無に基づいて画像解析処理の実行が不能と判定した場合には、携帯用通信端末装置10にその旨を送信して(ステップS303)本動作を終了させ、画像化情報D10の有無に基づいて画像解析処理の実行が可能と判定した場合には、ステップS304の処理に移行する。
次いで、実行判定処理部510は、培地画像から画像化情報D10を抽出しつつ、さらに、画像化情報D10に含まれる培地ID(D11)を抽出し、抽出した培地ID(D11)に基づいて、画像解析処理の実行の可否を判定する(ステップS304)。具体的には、実行判定処理部510は、抽出した培地ID(D11)に基づいて許諾リストDB401を検索してリスト化された各培地ID(D11)と照合し、画像解析が実行可能なフィルム型培地60であるか否かを判定する。
このとき、実行判定処理部510は、培地ID(D11)に基づいて画像解析処理の実行が不能と判定した場合には、携帯用通信端末装置10にその旨を送信して(ステップS303)本動作を終了させ、画像化情報D10の有無に基づいて画像解析処理の実行が可能と判定した場合には、ステップS305の処理に移行する。
次いで、機能設定部520は、画像化情報D10から機能設定ID(D12)を抽出しつつ、当該抽出した機能設定ID(D12)に基づいて画像解析機能管理DB402を検索し、画像解析における各解析機能の選択及び制限などのオプション機能を含む画像解析機能を設定する(ステップS305)。
次いで、プロファイル特定部530は、画像化情報D10から検出条件パラメータを抽出しつつ、当該抽出した検出条件パラメータID(D13)に基づいてプロファイルDB407を検索し、培養条件パラメータ、特徴量の種別、検出種別パラメータ及び各種の閾値などの画像解析処理において用いられるプロファイルを特定する(ステップS306)。
次いで、登録処理部610は、受信した培地情報に含まれるフラグ情報に基づいて、初期登録か培養後登録であるかを判定する(ステップS307)。
このとき、登録処理部610は、初期登録と判定した場合には、ステップS308の処理に移行し、初期登録でないと判定した場合には、すなわち、培養後登録と判定した場合には、ステップS309の処理に移行する。
次いで、登録処理部610は、初期登録と判定した場合には、既に画像化情報D10から抽出した培地ID(D11)に基づいて培地情報を培地情報DB403に登録し(ステップS308)、ステップS311の処理に移行する。
なお、培養開始時刻は画像解析機能管理DB402に予め記憶されているが、登録処理部610は、ステップS303の処理において、受信した培地情報に含まれる撮像時刻を培養開始時刻として画像解析機能管理DB402に登録してもよい。
一方、登録処理部610は、培養後登録と判定した場合には、コロニー検出判定部620に特定させたプロファイルに基づいて、受信した培地画像データに対して設定した各画像解析機能を実行する(ステップS309)。
次いで、登録処理部610は、認識した画像化情報D10、培地判定された合否、検出されたコロニーの数及び培地情報に含まれる撮像時刻を培養開始時刻とした培養開始時刻情報など、画像解析結果及び取得した培地情報を、培地ID(D11)対応付けて培地情報DB403に登録する(ステップS310)。
最後に、登録処理部610は、実行した画像解析機能の結果を携帯用通信端末装置10に通知して(ステップS311)、本動作を終了させる。
なお、上述の動作は、携帯用通信端末装置10によって培地情報を取得した際に、当該携帯用通信端末装置10と連動するサーバ装置40によって実行しているが、携帯用通信端末装置10によって取得した培地情報が培地情報DB403に一旦記録され、その後の所定のタイミングにおいてサーバ装置40において実行されてもよい。
また、本動作において、画像解析機能の設定によって培地情報の初期登録が制限されている場合には、登録処理部610は、ステップS307の処理で初期登録であると判定した場合には、初期登録における培地情報の登録をせずに本動作を終了させる。
[7]変形例
[7.1]変形例1
本実施形態において、タブレット型情報端末装置、スマートフォン又は携帯用電話機等の携帯用通信端末装置10を用いて培地情報の登録処理を実行している点に代えて、ラップトップ型又はデスクトップ型のパーソナルコンピュータと、スキャナ、デジタルカメラ又はスマートフォン等の画像入力装置と、によって当該培地情報の登録処理を実現してもよい。
[7.1]変形例1
本実施形態において、タブレット型情報端末装置、スマートフォン又は携帯用電話機等の携帯用通信端末装置10を用いて培地情報の登録処理を実行している点に代えて、ラップトップ型又はデスクトップ型のパーソナルコンピュータと、スキャナ、デジタルカメラ又はスマートフォン等の画像入力装置と、によって当該培地情報の登録処理を実現してもよい。
この場合には、パーソナルコンピュータと画像入力装置とを所定の通信規格によって接続し、パーソナルコンピュータと画像入力装置とを一体的に用いて当該培地情報の登録処理を実現してもよいし、メモリカードその他の物理的なメモリに画像入力装置によって先に取得した培地画像データを記憶させ、当該記憶させた各画像データをパーソナルコンピュータによって取り込みつつ、当該培地情報の登録処理を実現してもよい。
また、この場合には、サーバ装置40の機能をパーソナルコンピュータに持たせて上記の各種の処理を実行してもよい。
[7.2]変形例2
本実施形態においては、携帯用通信端末装置10、管理者端末装置20、サーバ装置40が同一敷地内で設置又は使用されてもよいし、それぞれが国外などの遠隔地に設置され、又は、遠隔地にて使用されて上述の各処理が実行されてもよい。ただし、携帯用通信端末装置10は、同一ロットにおいて使用させることが前提となる。
本実施形態においては、携帯用通信端末装置10、管理者端末装置20、サーバ装置40が同一敷地内で設置又は使用されてもよいし、それぞれが国外などの遠隔地に設置され、又は、遠隔地にて使用されて上述の各処理が実行されてもよい。ただし、携帯用通信端末装置10は、同一ロットにおいて使用させることが前提となる。
[7.3]変形例3
本実施形態においては、単一のデータベース400を用いているが、複数のデータベース400を用いてもよい。この場合には、サーバ装置40の画像解析機能設定部500は、機能設定ID(D12)によって培地情報の登録先のデータベース400を選択するようになる。
本実施形態においては、単一のデータベース400を用いているが、複数のデータベース400を用いてもよい。この場合には、サーバ装置40の画像解析機能設定部500は、機能設定ID(D12)によって培地情報の登録先のデータベース400を選択するようになる。
[7.4]変形例4
本実施形態においては、機能設定IDは、衛生管理システムを利用する事業者毎に設定された事業者IDであてもよい。この場合は、事業者毎に予め利用可能か画像解析機能及びそれに伴う検出条件パラメータが設定されて各画像解析機能が実行される。
本実施形態においては、機能設定IDは、衛生管理システムを利用する事業者毎に設定された事業者IDであてもよい。この場合は、事業者毎に予め利用可能か画像解析機能及びそれに伴う検出条件パラメータが設定されて各画像解析機能が実行される。
[7.5]変形例5
本実施形態の画像化情報は、2次元バーコードなどのバーコードを用いているが、上述のように単なる英数字から構成され、サーバ装置40におけるOCR機能によって取得される他に、カラーパッチ、模様、記号、ロゴ及びその他の可視化された情報であってもよく、また、レーザ光を照射することによって画像化可能なホログラムなどの画像化可能な情報であってもよい。また、この場合には、フィルム型培地60にシールなどによって利用前に貼り付け可能な構成を有していてもよい。
本実施形態の画像化情報は、2次元バーコードなどのバーコードを用いているが、上述のように単なる英数字から構成され、サーバ装置40におけるOCR機能によって取得される他に、カラーパッチ、模様、記号、ロゴ及びその他の可視化された情報であってもよく、また、レーザ光を照射することによって画像化可能なホログラムなどの画像化可能な情報であってもよい。また、この場合には、フィルム型培地60にシールなどによって利用前に貼り付け可能な構成を有していてもよい。
以上、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、画像解析を実行する際に、正規なフィルム型培地60であるか否かの確認、画像解析時の管理者における各画像解析機能の設定の省略化、及び、フィルム型培地60や培養されるコロニーに即した画像解析時のパラメータの適用など、各フィルム型培地60における画像解析を行う場合に、フィルム型培地60が画像化された培地画像から、又は、当該培地画像に基づいて取得することができるので、画像解析の品質を保証しつつ、管理者における煩雑さを解消することができるとともに、適切な設定によって画像解析を実行し、的確な画像解析結果を得ることができる。
また、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、コロニー数を培地情報のデータとして登録することができるので、フィルム型培地60を用いて食品に関する衛生管理を、電子的なデータによって解析可能となるとともに、その解析結果の提供をも電子的に実行することができる。
したがって、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、紙媒体などの物理的な資源を利用して種々のデータ解析及びその提供を行う場合に比べて省資源化をも図ることができるとともに、培地に関する培地情報をデータベースに登録させることによって登録ミスが著しく減少し、難しい培地の管理を容易にすることができるので、無駄に培地を消費すること無く省資源化を図ることができるようになっている。
なお、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、食品を用いて説明したが、当該食品に限らず、薬品や薬剤の人体をはじめとする生物全般に提供される生産品について適用することができる。
本発明は、食品等の人体その他の生物に提供される生産品に対する衛生管理システム等に利用することができる。
S … 衛生管理システム
D10 … 画像化情報
D11 … 培地ID
D12 … 機能設定ID
D13 … 検出条件パラメータID
10 … 携帯用通信端末装置
20 … 管理者端末装置
30 … ネットワーク
40 … サーバ装置
60 … フィルム型培地
80 … 作業ライン
100 … データ記憶部
101 … アプリケーション記憶部
102 … 画像データ記憶部
110 … 画像データ生成部
120 … アプリケーション制御部
130 … ネットワーク通信部
140 … 近距離無線通信インターフェース
150 … 現在位置検出部
160 … 表示部
161 … 表示制御部
170 … 操作部
180 … タイマー
190 … 携帯端末管理制御部
400 … データベース
401 … 許諾リストDB
402 … 画像解析機能管理DB
403 … 培地情報DB
404 … 作業管理DB
405 … ライン情報DB
406 … ロット情報DB
407 … プロファイルDB
410 … 通信制御部
420 … データ処理部
430 … サーバ管理制御部
440 … ROM/RAM
450 … タイマー
500 … 画像解析設定部
510 … 実行判定処理部
520 … 機能設定部
530 … プロファイル特定部
600 … 画像解析処理部
610 … 登録処理部
620 … コロニー検出判定部
630 … ロット判定処理部
640 … 報告処理部
D10 … 画像化情報
D11 … 培地ID
D12 … 機能設定ID
D13 … 検出条件パラメータID
10 … 携帯用通信端末装置
20 … 管理者端末装置
30 … ネットワーク
40 … サーバ装置
60 … フィルム型培地
80 … 作業ライン
100 … データ記憶部
101 … アプリケーション記憶部
102 … 画像データ記憶部
110 … 画像データ生成部
120 … アプリケーション制御部
130 … ネットワーク通信部
140 … 近距離無線通信インターフェース
150 … 現在位置検出部
160 … 表示部
161 … 表示制御部
170 … 操作部
180 … タイマー
190 … 携帯端末管理制御部
400 … データベース
401 … 許諾リストDB
402 … 画像解析機能管理DB
403 … 培地情報DB
404 … 作業管理DB
405 … ライン情報DB
406 … ロット情報DB
407 … プロファイルDB
410 … 通信制御部
420 … データ処理部
430 … サーバ管理制御部
440 … ROM/RAM
450 … タイマー
500 … 画像解析設定部
510 … 実行判定処理部
520 … 機能設定部
530 … プロファイル特定部
600 … 画像解析処理部
610 … 登録処理部
620 … コロニー検出判定部
630 … ロット判定処理部
640 … 報告処理部
Claims (16)
- コロニーが培養される培地が画像化された培地画像について画像解析を実行して当該コロニーを検出する画像解析システムに用いられる培地であって、
基材と、
前記基材上に設けられ、前記コロニーが培養される領域を構成する培養層と、
前記基材上の前記培養層の非形成領域に設けられ、かつ、画像化可能な画像化情報が形成された情報形成領域と、
を備え、
前記培養層と前記情報形成領域とが、撮像装置によって前記培地画像が生成される際に同時に画像化される位置に形成されているとともに、
前記画像化情報が、前記画像解析システムよって前記培地画像についての画像解析の実行を制御する情報である、ことを特徴とする培地。 - 請求項1に記載の培地において、
前記画像化情報には、前記画像解析システムによって実行される画像解析の実行の可否を制御する制御情報が少なくとも含まれる、培地。 - 請求項1又は2に記載の培地において、
前記画像化情報には、前記画像解析システムによって画像解析を実行する際の解析機能を特定するための特定情報、又は、当該特定情報を前記画像解析システムに取得させるためのキー情報が含まれる、培地。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の培地において、
前記画像化情報には、前記画像解析システムよって画像解析を実行して前記コロニーを検出する際の検出条件によって変化するパラメータ、又は、当該パラメータを前記画像解析システムに取得させるためのキー情報が含まれる、培地。 - 請求項3に記載の培地において、
前記特定情報が、前記画像解析の複数の解析機能を実行する処理の中から、該当する解析機能を選択し、又は、該当する解析機能を制限するための情報である、培地。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の培地において、
前記画像化情報には、他の培地と識別するための固有の識別情報が少なくとも含まれる、培地。 - 請求項1~6のいずれか1項に記載の培地において、
前記画像化情報には、前記識別情報とともに他の培地と共通する情報を示す共通情報が少なくとも含まれる、培地。 - コロニーが培養される培地が画像化された培地画像について画像解析を実行して当該コロニーを検出する培地画像解析システムであって、
通信端末装置から、前記培地が画像化された所定の画像領域を有する培地画像のデータを培地画像データとして取得する取得手段と、
前記取得された培地画像データの培地画像に対し、前記培地上に発生した前記コロニーの発生状況についての画像解析を実行する画像解析手段と、
を備え、
前記取得手段が、前記画像領域内に、コロニーが培養される培養層と前記画像解析の実行を制御するための画像化情報が形成された情報形成領域とを含む前記培地画像を取得し、
前記画像解析手段が、前記培地画像から前記画像化情報を認識しつつ、当該認識した画像化情報に基づいて、前記画像解析を実行することを特徴とする培地画像解析システム。 - 請求項8に記載の培地画像解析システムにおいて、
前記画像解析手段が、前記培地画像から前記画像化情報を認識できない場合には、前記画像解析の実行を中止する、培地画像解析システム。 - 請求項8又は9に記載の培地画像解析システムにおいて、
前記画像化情報には、前記画像解析を実行する際の解析機能を特定するための特定情報を取得するためのキー情報が含まれ、
前記画像解析手段が、前記キー情報に基づいて前記特定情報を取得しつつ、当該取得した特定情報に基づいて前記画像解析として実行する解析機能を特定し、当該特定した解析機能を実行する、培地画像解析システム。 - 請求項8~10の少なくともいずれか1項に記載の培地画像解析システムにおいて、
前記画像化情報には、前記画像解析を実行して前記コロニーを検出する際の検出条件によって変化するパラメータを取得するためのキー情報が含まれ、
前記画像解析手段が、前記キー情報に基づいて前記パラメータを取得しつつ、当該取得したパラメータに基づいて前記画像解析を実行する、培地画像解析システム。 - 請求項8又は9に記載の培地画像解析システムにおいて、
前記画像化情報には、前記画像解析を実行する際の解析機能を特定するための特定情報が含まれ、
前記画像解析手段が、前記特定情報に基づいて前記画像解析として実行する解析機能を特定し、当該特定した解析機能を実行する、培地画像解析システム。 - 請求項8~10の少なくともいずれか1項に記載の培地画像解析システムにおいて、
前記画像化情報には、前記画像解析を実行して前記コロニーを検出する際の検出条件によって変化するパラメータが含まれ、
前記画像解析手段が、前記パラメータに基づいて前記画像解析を実行する、培地画像解析システム。 - コンピュータによって、コロニーが培養される培地が画像化された培地画像について画像解析を実行して当該コロニーを検出するプログラムであって、
前記コンピュータを、
通信端末装置から、前記培地が画像化された所定の画像領域を有する培地画像のデータを培地画像データとして取得する取得手段、及び、
前記取得された培地画像データの培地画像に対し、前記培地上に発生した前記コロニーの発生状況についての画像解析を実行する画像解析手段、
として機能させ、
前記培地画像データを取得する際に、前記画像領域内に、コロニーが培養される培養層と前記画像解析の実行を制御するための画像化情報が形成された情報形成領域とを含む前記培地画像を取得し、
前記取得した培地画像から前記画像化情報を認識しつつ、当該認識した画像化情報に基づいて、前記画像解析を実行することを特徴とするプログラム。 - コロニーが培養される培地が画像化された培地画像について画像解析を実行し、画像解析結果を含む培地に関する情報をデータベースに登録する培地情報登録システムであって、
通信端末装置から、前記培地が画像化された所定の画像領域を有する培地画像のデータを培地画像データとして取得する取得手段と、
前記取得された培地画像データの培地画像に対し、前記培地上に発生した前記コロニーの発生状況についての画像解析を実行する画像解析手段と
前記画像解析結果を前記培地情報として前記データベースに登録する登録手段と、
を備え、
前記取得手段が、前記画像領域内に、コロニーが培養される培養層と前記画像解析の実行を制御するための画像化情報が形成された情報形成領域とを含む前記培地画像を取得し、
前記画像解析手段が、前記培地画像から前記画像化情報を認識しつつ、当該認識した画像化情報に基づいて、前記画像解析を実行することを特徴とする培地情報登録システム。 - 培地を画像化した培地画像を培地画像データとして生成する通信端末装置と、
前記培地画像データに基づいて前記培地に発生したコロニーを検出してデータベースに登録するサーバ装置と、
を備え、
前記サーバ装置が、
前記通信端末装置から、前記培地が画像化された所定の画像領域を有する培地画像のデータを培地画像データとして取得する取得手段と、
前記取得された培地画像データの培地画像に対し、前記培地上に発生した前記コロニーの発生状況についての画像解析を実行する画像解析手段と
前記画像解析結果を前記培地情報として前記データベースに登録する登録手段と、
を備え、
前記取得手段が、前記画像領域内に、コロニーが培養される培養層と前記画像解析の実行を制御するための画像化情報が形成された情報形成領域とを含む前記培地画像を取得し、
前記画像解析手段が、前記培地画像から前記画像化情報を認識しつつ、当該認識した画像化情報に基づいて、前記画像解析を実行することを特徴とする衛生管理システム。
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