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JP2023146757A - Biological testing equipment and trained models - Google Patents
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JP2023146757A JP2022054123A JP2022054123A JP2023146757A JP 2023146757 A JP2023146757 A JP 2023146757A JP 2022054123 A JP2022054123 A JP 2022054123A JP 2022054123 A JP2022054123 A JP 2022054123A JP 2023146757 A JP2023146757 A JP 2023146757A
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Abstract

To improve inspection efficiency and versatility by enabling non-destructive inspection of a living body of an object to be inspected.SOLUTION: An inspection device of a living body includes: a calculation model storage unit and a determination unit. The calculation model storage unit stores a calculation model that is constructed based on a quadratic differential spectrum in absorbance about a wavelength of a near infrared region of diffuse reflected light or diffuse transmitted light obtained by irradiating a sample living body infected with a parasite and a sample living body not infected with a parasite with light of a near infrared region, and performs calculation related to presence or absence of infection with a parasite of a living body and/or a numerical damage level from no onset to maximum onset due to infection. The determination unit determines presence or absence of infection and/or a degree of damage by calculation results calculated from absorbance of light received by a light receiving unit and the calculation model stored in the calculation model storage unit.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、植物や動物からなる生体の寄生虫に対する感染に係る検査を行う生体の検査装置及びこの装置で用いることのできる学習済みモデルに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a living body testing device that tests living organisms such as plants and animals for infection with parasites, and a trained model that can be used in this device.

一般に、例えば、食用の植物や観賞用の植物、あるいは、食用の動物(魚や肉)からなる生体は、寄生虫に感染し、その用に供さないことがあり、そのため、生体の寄生虫に対する感染に係る検査を行う。その生体の検査装置としては、例えば、寄生虫としてセンチュウの場合で説明すると、以下の生体としてのニンニクの例を挙げることができる。 In general, living organisms consisting of, for example, edible plants, ornamental plants, or edible animals (fish and meat) may be infected with parasites and cannot be used for that purpose. Conduct tests related to infection. As an example of an apparatus for inspecting a living body, for example, in the case of a nematode as a parasite, the following example of garlic as a living body can be given.

近年、生体としてのニンニクにおいては、寄生虫としてのセンチュウであるイモグサレセンチュウに対しての感染が生じ、その対策が種々行われている。その際、先ず、収穫したニンニクのイモグサレセンチュウに対する感染に係る検査を行うことが必要不可欠になる。従来、このイモグサレセンチュウの検査方法としては、例えば、特許文献1(特開2017-219423号公報)に記載されたものが知られている。これは、予め、イモグサレセンチュウを破砕して遠心分離で得られる体内液を家兎に注射・免疫して抗血清を得、この抗体血清から非特異的反応を示す反応物を除去して抗線虫血清を得る。そして、被検対象であるニンニクを破砕し、これに上記の抗線虫血清を接触させて抗原-抗体反応処理し、その後、抗線虫血清中の抗体を標識処理する。反応複合体が生成している場合にはその検出がなされる。反応複合体を検出するための標識処理としては、酵素や蛍光物質等による従来公知の処理方法を用いる。 In recent years, garlic as a living organism has become infected with a parasitic nematode, Imogusare nematode, and various countermeasures have been taken. In this case, it is essential to first test the harvested garlic for infection with Imogusare nematode. Conventionally, the method described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-219423), for example, is known as a method for inspecting this nematode. This is done by injecting and immunizing domestic rabbits with the internal fluid obtained by crushing and centrifuging the nematode nematode, obtaining antiserum, and removing reactants that show non-specific reactions from this antibody serum. Obtain serum. Then, the garlic to be tested is crushed and brought into contact with the anti-nematode serum for antigen-antibody reaction, and then the antibodies in the anti-nematode serum are labeled. If a reaction complex is formed, it is detected. As a labeling treatment for detecting a reaction complex, a conventionally known treatment method using an enzyme, a fluorescent substance, etc. is used.

また、センチュウの抽出法としては、例えば、表面を殺菌処理した感染ニンニクのりん片を細かく刻んでロート上で薬品処理してセンチュウ懸濁液を得るベルマン法が知られている(上記の特許文献1(特開2017-219423号公報),特許文献2(特開2010-100568号公報)等参照)。 In addition, as a method for extracting nematodes, for example, the Bellman method is known, in which the scales of infected garlic whose surface has been sterilized are finely chopped and treated with chemicals on a funnel to obtain a nematode suspension (see the above patent document). 1 (Japanese Patent Application Publication No. 2017-219423), Patent Document 2 (Japanese Patent Application Publication No. 2010-100568), etc.).

特開2017-219423号公報JP 2017-219423 Publication 特開2010-100568号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-100568

しかしながら、この従来の生体の検査方法においては、逐一、生体を破砕して抗線虫血清や所要の薬品で処理しなければならないので、手間がかかり検査作業が極めて煩雑になっているとともに、生体を破壊するので、ニンニクのようにりん片のまま出荷する製品の場合には、全品検査ができないことから、対応できないという問題があった。 However, in this conventional living body testing method, each living body must be crushed and treated with anti-nematode serum and other necessary chemicals, which is time-consuming and makes the testing work extremely complicated. Therefore, in the case of products such as garlic that are shipped as scales, there is a problem in that it is not possible to inspect all products.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、寄生虫に感染した生体であってもその生体を非破壊的に検査することができるようにして、検査効率の向上を図るとともに、汎用性の向上を図った生体の検査装置及び学習済みモデルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and aims to improve testing efficiency by making it possible to non-destructively test living organisms even if they are infected with parasites. The purpose of the present invention is to provide a biological testing device and a trained model with improved versatility.

このような目的を達成するため、本発明の生体の検査装置は、被検対象である生体の寄生虫に対する感染に係る検査を行う生体の検査装置であって、
上記被検対象に近赤外領域の光を照射する光源部と、該被検対象からの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光する受光部と、該受光部が受光した光の吸光度に基づいて上記被検対象の寄生虫に対する感染に係る判別を行なう制御部とを備え、
上記制御部は、予め、寄生虫に感染しているサンプル生体と寄生虫に感染していないサンプル生体とに近赤外領域の光を照射することにより該サンプル生体から得られる拡散反射光あるいは拡散透過光の近赤外線領域の波長についての吸光度における二次微分スペクトルに基づいて構築され、生体の寄生虫に対する感染の有無及び/または感染による予め定めた発症無しから発症有りの最大までの発症の程度を数値化した被害度に係る演算を行う演算モデルを記憶する演算モデル記憶部と、
上記受光部が受光した光の吸光度と上記演算モデル記憶部に記憶した演算モデルとから演算された演算結果により上記感染の有無及び/または被害度を判別する判別部とを備えた構成としている。
In order to achieve such an object, the living body testing device of the present invention is a living body testing device that performs a test for infection of a living body as a subject with parasites, and includes:
A light source section that irradiates light in the near-infrared region to the test object, a light receiving section that receives diffusely reflected light or diffusely transmitted light from the test object, and a light receiving section that receives light based on the absorbance of the light received by the light receiving section. and a control unit for determining infection with the parasite to be tested,
The above-mentioned control unit is configured to generate diffuse reflected light or diffused light obtained from the sample living body by irradiating the sample living body infected with parasites and the sample living body not infected with parasites with light in the near-infrared region in advance. Constructed based on the second-order differential spectrum of absorbance for wavelengths in the near-infrared region of transmitted light, the presence or absence of infection with parasites in living organisms and/or the degree of onset from a predetermined maximum of no onset to onset due to infection a calculation model storage unit that stores a calculation model for performing calculations related to the degree of damage quantified;
The present invention is configured to include a determining unit that determines the presence or absence of infection and/or the degree of damage based on the calculation result calculated from the absorbance of the light received by the light receiving unit and the calculation model stored in the calculation model storage unit.

ここで、生体は、寄生虫に感染する植物あるいは動物からなり、生きた状態でも死んだ状態であっても良い。例えば、野菜や果物などの食品用や観賞用の植物、魚や食肉等を挙げることができる。寄生虫としては、原虫類,肉質鞭毛虫類,胞子虫類,繊毛虫類,蠕虫類,線虫類(センチュウ),条虫類,吸虫類,鉤頭虫類等を挙げることができる。 Here, the living body consists of a plant or animal infected with a parasite, and may be in a living state or a dead state. Examples include edible plants such as vegetables and fruits, ornamental plants, fish, and meat. Examples of the parasite include protozoa, fleshy flagellates, sporozoites, ciliates, helminths, nematodes (nematodes), cestodes, trematodes, and talcocephalians.

また、感染とは寄生虫が寄生した状態を言い、発症とは寄生虫の寄生により何らかの症状が出て、例えば、生体の組織が変化する等の症状が出て生体に病巣が現れることをいう。被害度は、表面だけでなく、内部の病状がある場合も特定できる。表面だけでなく、内部の判別もできるので、極めて初期の病状も把握でき、肉眼検査よりも初期の病状の診断にも適する。 In addition, infection refers to a state in which parasites are present, and onset refers to the appearance of some symptoms due to parasite infestation, such as changes in the tissues of the living body and the appearance of lesions in the living body. . The degree of damage can be determined not only on the surface but also on internal pathologies. Since it is possible to identify not only the surface but also the inside, it is possible to detect the very early stages of disease, making it more suitable for diagnosing early stages of disease than visual inspection.

これにより、本検査装置によれば、光源部から被検対象の生体に近赤外線を照射し、受光部において被検対象の生体からの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光し、制御部において、受光した光の吸光度と演算モデルとから演算された演算結果により、生体の寄生虫による感染の有無及び/または被害度を判別する。そのため、被検対象の生体を非破壊的に検査することができ、検査効率の向上を図ることができるとともに、汎用性の向上を図ることができる。また、演算モデルを用いるので、寄生虫が内部に侵入している場合や感染が僅かであっても、生体の寄生虫による感染の有無の判別や、発症の被害度の特定を確実に行うことができ検査精度を向上させることができる。更に、被害度を判別する場合には、寄生虫による発症の広がり程度が分かるので、生体の品質評価を容易に行うことができる。更にまた、被害度は、発症の程度を定量化した値となるので、発症の広がり程度を確実に把握できる。このため、生体の品質の仕分けをすることができ、より一層汎用性を向上させることができる。 As a result, according to the present inspection device, the light source unit irradiates near-infrared rays onto the living body to be tested, the light receiving unit receives diffuse reflected light or diffusely transmitted light from the living body to be tested, and the control unit: Based on the calculation result calculated from the absorbance of the received light and the calculation model, it is determined whether the living body is infected by parasites and/or the degree of damage. Therefore, it is possible to non-destructively test the living body to be examined, and it is possible to improve the test efficiency and the versatility. In addition, since a computational model is used, even if the parasite has invaded the internal body or the infection is slight, it is possible to reliably determine whether the living body is infected by the parasite and determine the degree of damage caused by the disease. This can improve inspection accuracy. Furthermore, when determining the degree of damage, the degree of spread of disease caused by parasites can be known, making it easy to evaluate the quality of living organisms. Furthermore, since the degree of damage is a value that quantifies the degree of onset, it is possible to reliably grasp the degree of spread of onset. Therefore, it is possible to sort the quality of living organisms, and the versatility can be further improved.

そして、必要に応じ、上記被害度を、感染無しの被検対象についても階級付けする構成としている。これにより、被害度を判別することで、感染無しも判別することができ、極めて効率が良くなる。 Then, if necessary, the above-mentioned degree of damage is also ranked for subjects who are not infected. In this way, by determining the degree of damage, it is also possible to determine whether there is an infection or not, resulting in extremely high efficiency.

この場合、上記被害度を、被検対象に現れる変色部位の程度に基づいて定めたことが有効である。生体としては、寄生虫にもよるが、寄生虫の感染で発症した際、病巣が生体の表面に現れるものに適する。 In this case, it is effective to determine the degree of damage based on the degree of discoloration appearing on the subject. Although it depends on the parasite, it is suitable for living organisms where lesions appear on the surface of the living body when infected with the parasite.

この構成において、上記被害度は、発症無しを0とし、発症有りの最大を100とした指数で構成することができる。
また、この構成において、上記被害度は、発症の程度を、発症無しを0とし、発症有りの最大を100とした指数で表したとき、発症無しを0とし、発症有りの側を所定指数範囲毎に順に上昇する階級で構成することができる。階級で構成した場合には、生体の品質の仕分けを容易に行うことができ、より一層汎用性を向上させることができる。
In this configuration, the degree of damage can be configured as an index with 0 indicating no onset and 100 representing the maximum occurrence of onset.
In addition, in this configuration, the degree of damage is expressed as an index in which the degree of onset is set to 0 for no onset and 100 for the maximum of onset, where no onset is 0 and the side with onset is a predetermined index range. It can be composed of ranks that increase in order. When configured in terms of classes, it is possible to easily classify the quality of living organisms, and the versatility can be further improved.

また、必要に応じ、上記制御部の判別部の判別結果に基づいて、感染の有無に対応して被検対象を分別し、及び/または、上記被害度に対応して被検対象を分別する分別手段を備えた構成としている。感染の有無に対応して被検対象を分別する場合には、感染無しと感染有りの被検対象に2分することができ、即ち、良いものと悪いものとを自動で仕分けできるので、極めて便利になる。また、被害度に対応して被検対象を分別する場合にも、段階的に被検対象を自動で分別することができ、極めて便利になる。 Also, if necessary, the test subjects are separated according to the presence or absence of infection, and/or the test subjects are separated according to the degree of damage, based on the discrimination result of the discrimination section of the control section. The structure is equipped with a separation means. When classifying test subjects according to the presence or absence of infection, it is possible to divide the test subjects into two, those without infection and those with infection.In other words, the good and bad can be automatically sorted, which is extremely effective. It becomes convenient. Furthermore, when classifying the test objects according to the degree of damage, the test objects can be automatically separated in stages, which is extremely convenient.

そして、必要に応じ、上記演算モデルは、統計学的解析を用いて構築される解析モデル、または、機械学習を用いて構築される学習済みモデルからなり、
上記統計学的解析は、判別分析、重回帰分析、PLS回帰分析、ロジスティック回帰分析、サポートベクターマシン(SVM)から選択され、
上記機械学習は、決定木(CART),回帰木,ランダムフォレスト,勾配ブースティング木等の木分析、パーセプトロン、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)、再起型ニューラルネットワーク(RNN)、残差ネットワーク(ResNet)等のニューラルネットワーク若しくはディープラーニング(DNN)、これらの組合せからなるアンサンブル分析から選択される構成としている。
Then, as necessary, the calculation model consists of an analytical model constructed using statistical analysis or a trained model constructed using machine learning,
The statistical analysis is selected from discriminant analysis, multiple regression analysis, PLS regression analysis, logistic regression analysis, support vector machine (SVM),
The above machine learning includes tree analysis such as decision tree (CART), regression tree, random forest, gradient boosting tree, perceptron, convolutional neural network (CNN), recurrent neural network (RNN), residual network (ResNet), etc. The configuration is selected from neural networks, deep learning (DNN), and ensemble analysis consisting of a combination of these.

演算モデルは、統計学的解析を用いて構築される解析モデル、または、機械学習を用いて構築される学習済みモデルからなるので、検査精度を向上させることができる。特に、ディープラーニング(DNN)を用いる場合には、大幅に検査精度を向上させることができる。演算モデルにおける波長は、700nm~2500nmの範囲の近赤外領域の波長から統計学的に優位な波長を選択して組み合わせて用いることができる。これにより、生体が寄生虫に感染していることやこれによる発症の程度を精度良く判別することができる。 Since the calculation model is composed of an analytical model constructed using statistical analysis or a learned model constructed using machine learning, inspection accuracy can be improved. In particular, when deep learning (DNN) is used, inspection accuracy can be significantly improved. As for the wavelength in the calculation model, statistically superior wavelengths can be selected from wavelengths in the near-infrared region in the range of 700 nm to 2500 nm and used in combination. Thereby, it is possible to accurately determine whether the living body is infected with a parasite and the degree of the disease caused by the infection.

また、必要に応じ、上記演算処理部は、上記演算モデルとして、種類の異なる複数の演算モデルを備え、各演算モデルの判断結果の採否を判断する判断部を備えた構成としている。複数の演算モデルから最適の結果を得ることができるようになり、検査精度を向上させることができる。 Further, if necessary, the arithmetic processing unit may include a plurality of different types of arithmetic models as the arithmetic models, and may include a determining unit that determines whether the judgment result of each arithmetic model is acceptable. Optimal results can now be obtained from multiple calculation models, and inspection accuracy can be improved.

この場合、上記判断部は、上記演算モデルとして、感染の有無を判別する種類の異なる複数の演算モデルを用いたとき、各演算モデルを用いた各判別結果のうちいずれか1つが感染有りを判別したとき、当該判別結果を優先する構成にしたことが有効である。これにより、生体が寄生虫に感染していることを精度良く判別することができる。 In this case, when a plurality of calculation models of different types for determining the presence or absence of infection are used as the calculation model, any one of the determination results using each calculation model determines that there is infection. In this case, it is effective to have a configuration that gives priority to the determination result. This makes it possible to accurately determine whether a living organism is infected with a parasite.

あるいはまた、上記判断部は、上記演算モデルとして、感染の有無を判別する種類の異なる3以上の演算モデルを用いたとき、各演算モデルの感染の有無の判別結果を多数決で決定する構成にしたことが有効である。これによっても、生体が寄生虫に感染していることを精度良く判別することができる。 Alternatively, when three or more calculation models of different types for determining the presence or absence of infection are used as the calculation models, the determination unit is configured to determine the determination result of the presence or absence of infection of each calculation model by majority vote. This is effective. This also makes it possible to accurately determine whether the living body is infected with parasites.

そして、上記寄生虫は、生体としての植物が感染するセンチュウ(線虫類)である構成としている。生体は、センチュウに感染しうる例えば植物に分類されるニンニク、ジャガイモ、サツマイモやアイリス等、どのような植物であっても良い。
センチュウとしては、イモグサレセンチュウ,ネコブセンチュウ(サツマイモネコブセンチュウ、ジャワネコブセンチュウ、アレナリアネコプセンチュウ、キタネコブセンチュウ),ネグサレセンチュウ(ミナミネグサレセンチュウ、チャネグサレセンチュウ、キタネグサレセンチュウ、クルミネグサレセンチュウ),ハガレセンチュウ(ハセンチュウ、ハガレセンチュウ),クキセンチュウ,イシュクセンチュウ,シストセンチュウ,ラセンセンチュウ,ユミハリセンチュウ,ハリセンチュウ,ピンセンチュウ,ワセンチュウ,サヤワセンチュウ等を挙げることができる。
The parasite is a nematode (nematode) that infects living plants. The living body may be any plant that can infect nematodes, such as garlic, potato, sweet potato, or iris, which are classified as plants.
As nematodes, there are Japanese nematode, Negus nematode (Sweet potato nematode, Javanese cat nematode, Arenalia cat nematode, Northern cat nematode), Negusare nematode (Minami Negusare nematode, Channel nematode, Northern Negusare nematode, Walnut Negusare nematode), Hagare nematode ( Examples include the nematode, the nematode, the nematode, the nematode, the nematode, the cyst nematode, the nematode, the nematode, the nematode, the nematode, the nematode, the nematode, and the nematode.

この場合、上記生体は、ニンニク,ジャガイモ,サツマイモ,アイリスから選択され、寄生虫は、イモグサレセンチュウである構成としている。 In this case, the living organism is selected from garlic, potato, sweet potato, and iris, and the parasite is a nematode.

また、この場合、上記被検対象を、りん片が集合したニンニク球で構成している。ニンニク球毎に検査するので、検査効率が良い。また、ニンニクの出荷は主にニンニク球の状態で行うので、この点でも検査効率が良い。 Furthermore, in this case, the object to be tested is composed of garlic bulbs in which scale pieces are gathered. Inspection efficiency is high because each garlic bulb is inspected. In addition, since garlic is mainly shipped in the form of garlic bulbs, inspection efficiency is high in this respect as well.

この被検対象を、りん片が集合したニンニク球で構成した場合、必要に応じ、上記被害度を、被検対象に現れる変色部位の程度に基づいて定めるとともに、発症無しを0とし、発症有りの最大を100とした指数で構成した下記の被害度で構成している。 If the subject to be tested is made up of garlic bulbs with aggregated scales, the above-mentioned degree of damage is determined as necessary based on the degree of discoloration that appears on the subject. It is composed of the damage level shown below, which is an index with the maximum value being 100.

被害度(指数)=((t=1のりん片数)+(t=2のりん片数×2)+(t=3のりん片数×3)+(t=4のりん片数×4))/(全調査りん片数×4)×100
ここで、
tはニンニク球1つ当たりの寄生虫の感染による変色部位の大きさに対応した数値であって値が大きくなるにしたがって変色部位の大きさが大きくなるように定めた数値であり、t=1,t=2,t=3,t=4の4区分に設定される。
Damage degree (index) = ((number of scales at t = 1) + (number of scales at t = 2 x 2) + (number of scales at t = 3 x 3) + (number of scales at t = 4 x 4))/(Total number of surveyed scales x 4) x 100
here,
t is a numerical value corresponding to the size of the discolored area due to parasite infection per garlic bulb, and is determined so that the larger the value, the larger the discolored area, t = 1 , t=2, t=3, and t=4.

また、この被検対象を、りん片が集合したニンニク球で構成した場合、必要に応じ、上記被害度を、被検対象に現れる変色部位の程度に基づいて定めるとともに、発症の程度を、発症無しを0とし、発症有りの最大を100とした指数で表したとき、下記の発症の程度で表し、発症無しを0とし、発症有りの側を所定指数範囲毎に順に上昇する階級で構成している。 In addition, if the subject to be tested is composed of garlic bulbs with aggregated scales, the degree of damage described above may be determined based on the degree of discoloration that appears on the subject, and the degree of onset may be determined based on the degree of discoloration that appears on the subject. When expressed as an index with no onset as 0 and the maximum for onset as 100, it is expressed by the degree of onset as shown below, with no onset as 0, and the side with onset as increasing in order for each predetermined index range. ing.

発症の程度(指数)=((t=1のりん片数)+(t=2のりん片数×2)+(t=3のりん片数×3)+(t=4のりん片数×4))/(全調査りん片数×4)×100
ここで、
tはニンニク球1つ当たりの寄生虫の感染による変色部位の大きさに対応した数値であって値が大きくなるにしたがって変色部位の大きさが大きくなるように定めた数値であり、t=1,t=2,t=3,t=4の4区分に設定される。
Degree of onset (index) = ((number of scales at t = 1) + (number of scales at t = 2 x 2) + (number of scales at t = 3 x 3) + (number of scales at t = 4 ×4))/(Total number of surveyed scales ×4) ×100
here,
t is a numerical value corresponding to the size of the discolored area due to parasite infection per garlic bulb, and is determined so that the larger the value, the larger the discolored area, t = 1 , t=2, t=3, and t=4.

そしてまた、必要に応じ、基台と、該基台に設けられ被検対象を所定間隔で一個一個順次搬送する搬送部と、上記基台の近傍に設置されたロボットと、該ロボットのロボットアームの先端部に上記搬送部の搬送過程で被検対象を把持するとともに該被検対象を検査位置に位置決めする把持ハンドと、上記光源部及び受光部を有するとともに上記ロボットのロボットアームの先端部であって把持ハンドの近傍に設けられ該把持ハンドによって検査位置に位置決めされた被検対象の検査を行う検査部と、該検査部の検査後にロボットにより移動させられ把持ハンドに把持された被検対象を受け取る受取部とを備えて構成している。検査部と把持ハンドをロボットアームに設けたので、被検対象を搬送しながら検査することができ、その後、分別作業を行う場合、極めて効率よく行うことができる。 Furthermore, if necessary, a base, a transport unit provided on the base and for sequentially transporting the test objects one by one at predetermined intervals, a robot installed near the base, and a robot arm of the robot. A grasping hand that grips the object to be inspected during the transportation process of the transport unit and positions the object to be inspected at the tip of the robot; an inspection section for inspecting an object to be inspected, which is provided near the gripping hand and positioned at an inspection position by the gripping hand; and an inspection section that is moved by a robot after inspection by the inspection section and is gripped by the gripping hand. and a receiving section for receiving the information. Since the inspection part and the gripping hand are provided on the robot arm, the inspection object can be inspected while being transported, and the subsequent sorting work can be carried out extremely efficiently.

また、必要に応じ、上記光源部及び受光部を有し、被検対象を検査する検査部を備え、該検査部を、一端面に上記光源部及び受光部を露出させた検知部を備えた検査ユニットを備えて構成し、該検査ユニットに、上記検知部に沿ってエアを噴射して該検知部を覆うエアカーテンを形成する防塵機構を設けた構成としている。検知部の光源部及び受光部を常に綺麗にしておくことができるので、検査を確実に行うことができるとともに、メンテナンスを容易にすることができる。 In addition, if necessary, an inspection section that has the light source section and the light receiving section and inspects the object to be inspected is provided, and the inspection section is provided with a detection section that has the light source section and the light receiving section exposed on one end surface. The present invention includes an inspection unit, and the inspection unit is provided with a dustproof mechanism that injects air along the detection section to form an air curtain covering the detection section. Since the light source section and the light receiving section of the detection section can be kept clean at all times, inspections can be performed reliably and maintenance can be facilitated.

そして、本発明の目的を達成するため、本発明の学習済みモデルは、生体の寄生虫に対する感染の有無に係る演算結果を出力するようコンピュータを機能させるための学習済みモデルであって、
予めサンプル生体の吸光度を測定しておき、生体中の寄生虫の有無の認定はその後培養法等の別手段で行い、認定した寄生虫の有無を指標として、寄生虫に感染していないサンプル生体の吸光度データと、寄生虫に感染したサンプル生体の吸光度データとを、夫々寄生虫の有無に対応させ、この対応させたデータを教師データとし、該教師データを用いて学習させられたものであり、被検対象の生体に近赤外線を照射し、被検対象の生体からの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光し、受光した光の吸光度を測定し、この吸光度データから生体が寄生虫に感染しているか否かを定量化した値を出力するよう、コンピュータを機能させる構成としている。上記と同様の作用,効果を奏する。
In order to achieve the object of the present invention, the trained model of the present invention is a trained model for causing a computer to function to output a calculation result related to the presence or absence of infection with parasites in a living body,
The absorbance of the sample living body is measured in advance, and the presence or absence of parasites in the living body is then determined by another method such as a culture method. The absorbance data of the specimen and the absorbance data of a sample living body infected with parasites were made to correspond to the presence or absence of parasites, and this corresponding data was used as training data, and learning was performed using the training data. , irradiates near-infrared rays onto the living body to be tested, receives diffusely reflected light or diffusely transmitted light from the living body to be tested, measures the absorbance of the received light, and uses this absorbance data to determine if the living body is infected with parasites. The computer is configured to function so as to output a quantified value indicating whether or not the It has the same action and effect as above.

また、別の本発明の学習済みモデルは、生体の寄生虫に対する感染による予め定めた発症無しから発症有りの最大までの発症の程度を数値化した被害度に係る演算結果を出力するようコンピュータを機能させるための学習済みモデルであって、
予めサンプル生体の吸光度を測定しておき、生体の寄生虫に対する感染による発症の被害度の認定はその後目視等の別手段で行い、該認定した生体の被害度を指標として、発症していないサンプル生体の吸光度データと、発症したサンプル生体の吸光度データとを、夫々、生体の被害度に対応させ、この対応させたデータを教師データとし、該教師データを用いて学習させられたものであり、被検対象の生体に近赤外線を照射し、被検対象の生体からの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光し、受光した光の吸光度を測定し、この吸光度データから生体の寄生虫に対する感染による発症の被害度を定量化した値を出力するよう、コンピュータを機能させる構成としている。これによっても、上記と同様の作用,効果を奏する。
In addition, another trained model of the present invention allows a computer to output a calculation result related to the degree of damage that quantifies the degree of onset from a predetermined maximum of no onset to the maximum of onset due to infection with parasites of living organisms. A trained model for functioning,
The absorbance of the sample organism is measured in advance, and the degree of damage caused by the infection of the organism to the parasite is determined by another means such as visual inspection.The degree of damage to the organism that has been determined is used as an indicator to identify samples that have not developed symptoms. The absorbance data of the living body and the absorbance data of the sample living body that has developed the disease are respectively made to correspond to the degree of damage to the living body, the corresponding data is used as teacher data, and learning is performed using the teacher data, Near-infrared rays are irradiated onto the living body to be tested, diffuse reflected light or diffused transmitted light is received from the living body to be tested, and the absorbance of the received light is measured. From this absorbance data, it is possible to determine whether the living body is infected with parasites. The computer is configured to function in such a way that it outputs a value that quantifies the degree of damage caused by the disease. This also produces the same effects and effects as described above.

本発明によれば、被検対象の生体に近赤外線を照射し、被検対象の生体からの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光し、受光した光の吸光度を測定し、この吸光度と演算モデルとから演算された演算結果により、生体の寄生虫による感染の有無及び/または被害度を判別するので、被検対象の生体を非破壊的に検査することができ、検査効率の向上を図ることができるとともに、汎用性の向上を図ることができる。また、演算モデルを用いるので、寄生虫が内部に侵入している場合や感染が僅かであっても、生体の寄生虫による感染の有無の判別や、発症の被害度の特定を確実に行うことができ検査精度を向上させることができる。更に、被害度を判別する場合には、寄生虫による発症の広がり程度が分かるので、生体の品質評価を容易に行うことができる。更にまた、被害度は、発症の程度を定量化した値となるので、発症の広がり程度を確実に把握できる。このため、生体の品質の仕分けをすることができ、より一層汎用性を向上させることができる。 According to the present invention, a living body to be examined is irradiated with near-infrared rays, diffusely reflected light or diffusely transmitted light from the living body to be examined is received, the absorbance of the received light is measured, and this absorbance and a calculation model are used. The presence or absence of infection and/or the degree of damage caused by parasites in a living body is determined based on the calculation results calculated from the above, so that the living body to be tested can be tested non-destructively, thereby improving testing efficiency. In addition, it is possible to improve versatility. In addition, since a computational model is used, even if the parasite has invaded the internal body or the infection is slight, it is possible to reliably determine whether the living body is infected by the parasite and determine the degree of damage caused by the disease. This can improve inspection accuracy. Furthermore, when determining the degree of damage, the degree of spread of disease caused by parasites can be known, making it easy to evaluate the quality of living organisms. Furthermore, since the degree of damage is a value that quantifies the degree of onset, it is possible to reliably grasp the degree of spread of onset. Therefore, it is possible to sort the quality of living organisms, and the versatility can be further improved.

本発明の実施の形態に係る生体の検査装置を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a living body inspection device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る生体の検査装置が対象とする生体としてのニンニクを保持部とともに示す図である。FIG. 2 is a diagram showing garlic, which is a living body targeted by the living body inspection device according to the embodiment of the present invention, together with a holding part. 本発明の実施の形態に係る生体の検査装置を示す正面図である。1 is a front view showing a living body inspection device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る生体の検査装置を示す平面図である。1 is a plan view showing a living body inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る生体の検査装置を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a living body inspection device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る生体の検査装置において、ロボットの把持ハンドと検査部との関係を把持ハンドの動作工程とともに示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the grasping hand of the robot and the inspection section together with the operation steps of the grasping hand in the living body inspection apparatus according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る生体の検査装置において検査ユニットを示し、(a)は検査ユニットの斜視図、(b)は検査ユニットの検査部を示す図である。1A and 1B illustrate an inspection unit in a living body inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 1A being a perspective view of the inspection unit, and FIG. 本発明の実施の形態に係る生体の検査装置において、検査部を生体としてのニンニクを検査している状態で示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the testing section of the living body testing device according to the embodiment of the present invention in a state where garlic as a living body is being tested. 本発明の実施の形態に係る生体の検査装置において、制御部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control section in the biological testing apparatus according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る生体の検査装置において、制御部が用いる本発明の実施の形態に係る学習済みモデルを模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a trained model according to an embodiment of the present invention used by a control unit in a living body inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る生体の検査装置の制御部における制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow in the control part of the biological examination apparatus based on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る生体の検査装置の制御部における制御フローであって、サンプル測定と判別ルーチンの制御フローを示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a control flow of a sample measurement and discrimination routine in a control unit of a living body testing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る生体の検査装置の制御部に係る制御フローであって、寄生虫判別ルーチンの制御フローを示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a control flow of a parasite discrimination routine, which is a control flow related to a control unit of a living body inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例1の演算モデル(重回帰分析(感染の有無判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示すグラフ図、(b)はその元になる数値を示す表図である。Regarding the calculation model (multiple regression analysis (determining the presence or absence of infection)) of Example 1 of the present invention, (a) is a graph showing the correlation between actual measured values and estimated values, and (b) is a graph showing the underlying numerical values. FIG. 本発明の実施例1の演算モデル(重回帰分析(感染の有無判別))において、その検証例を示し、(a)は実測値と推測値の相関関係を示すグラフ図、(b)はその元になる数値を示す表図である。An example of the verification of the calculation model (multiple regression analysis (determination of the presence or absence of infection)) of Example 1 of the present invention is shown, (a) is a graph diagram showing the correlation between the actual measured value and the estimated value, and (b) is a graph diagram thereof. It is a table diagram showing the base numerical values. 本発明の実施例2の演算モデル(重回帰分析(被害度(指数)判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示すグラフ図、(b)はその検証結果を示すグラフ図である。Regarding the calculation model (multiple regression analysis (damage level (index) determination)) of Example 2 of the present invention, (a) is a graph diagram showing the correlation between actual measured values and estimated values, and (b) is a graph showing the verification results. FIG. 本発明の実施例3の演算モデル(ロジスティック回帰モデル(感染の有無判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示す表図、(b)はその検証結果を示す表図である。Regarding the calculation model (logistic regression model (determination of presence or absence of infection)) of Example 3 of the present invention, (a) is a table showing the correlation between actual measured values and estimated values, and (b) is a table showing the verification results. It is a diagram. 本発明の実施例4の演算モデル(ロジスティック回帰モデル(被害度(6階級)判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示す表図、(b)はその検証結果を示す表図である。Regarding the calculation model (logistic regression model (damage level (6 classes) discrimination) of Example 4 of the present invention, (a) is a table showing the correlation between actual measured values and estimated values, and (b) is the verification result. FIG. 本発明の実施例5の演算モデル(AI学習済みモデルA(感染の有無判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示す表図、(b)は推測確率の分布を示すグラフ図である。Regarding the calculation model of Example 5 of the present invention (AI trained model A (determination of presence/absence of infection)), (a) is a table showing the correlation between actual measured values and estimated values, and (b) is a distribution of estimated probabilities. FIG. 本発明の実施例5の演算モデル(AI学習済みモデルA(感染の有無判別))に係り、その検証結果を示す表図である。It is a table which shows the verification result regarding the calculation model (AI learned model A (infection presence/absence determination)) of Example 5 of this invention. 本発明の実施例6の演算モデル(AI学習済みモデルB(被害度(6階級)判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示す表図、(b)はその検証結果を示す表図である。Regarding the calculation model of Example 6 of the present invention (AI trained model B (damage level (6 classes) discrimination)), (a) is a table showing the correlation between actual measured values and estimated values, and (b) is a table thereof. It is a table figure showing a verification result. 本発明の実施例7の演算モデル(AI学習済みモデルC(被害度(指数)判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示すグラフ図、(b)はその検証結果を示すグラフ図である。Regarding the calculation model (AI trained model C (damage degree (index) determination)) of Example 7 of the present invention, (a) is a graph showing the correlation between actual measured values and estimated values, and (b) is its verification It is a graph diagram showing the results. 本発明の実施例8の演算モデル(AI学習済みモデルD(感染の有無判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示す表図、(b)はその検証結果を示す表図である。Regarding the calculation model of Example 8 of the present invention (AI-trained model D (determination of presence/absence of infection)), (a) is a table showing the correlation between actual measured values and estimated values, and (b) is a table showing the verification results. FIG. 本発明の実施例9の演算モデル(AI学習済みモデルE(被害度(6階級)判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示す表図、(b)はその検証結果を示す表図である。Regarding the calculation model of Example 9 of the present invention (AI trained model E (damage level (6 classes) discrimination)), (a) is a table showing the correlation between actual measured values and estimated values, and (b) is a table showing the correlation between actual measured values and estimated values. It is a table figure showing a verification result. 本発明の実施例10の演算モデル(AI学習済みモデルF(被害度(指数)判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示すグラフ図、(b)はその検証結果を示すグラフ図である。Regarding the calculation model (AI trained model F (damage level (index) discrimination)) of Example 10 of the present invention, (a) is a graph diagram showing the correlation between actual measured values and estimated values, and (b) is its verification It is a graph diagram showing the results. 本発明の実施例11の演算モデル(AI学習済みモデルG(感染の有無判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示す表図、(b)はその検証結果を示す表図である。Regarding the calculation model of Example 11 of the present invention (AI trained model G (determination of presence/absence of infection)), (a) is a table showing the correlation between actual measured values and estimated values, and (b) is a table showing the verification results. FIG. 本発明の実施例12の演算モデル(AI学習済みモデルH(被害度(6階級)判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示す表図、(b)はその検証結果を示す表図である。Regarding the calculation model of Example 12 of the present invention (AI trained model H (damage degree (6 class) discrimination)), (a) is a table showing the correlation between the actual measured value and the estimated value, and (b) is its It is a table figure showing a verification result. 本発明の実施例13の演算モデル(AI学習済みモデルI(被害度(指数)判別))に係り、(a)は実測値と推測値の相関関係を示すグラフ図、(b)はその検証結果を示すグラフ図である。Regarding the calculation model (AI trained model I (damage degree (index) determination)) of Example 13 of the present invention, (a) is a graph diagram showing the correlation between actual measured values and estimated values, (b) is its verification It is a graph diagram showing the results.

以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係る生体の検査装置を説明する。図1乃至図9に示すように、本発明の実施の形態に係る生体の検査装置Sは、被検対象Wである生体の寄生虫に対する感染に係る検査を行うもので、図2に示すように、生体は、収穫されたニンニクであり、寄生虫は、イモグサレセンチュウである。被検対象Wは、りん片Waが集合したニンニク球で構成されている。ニンニク球(被検対象W)は、上に数センチメートル突出した花径Wbを有するとともに下に盤茎Wcを有し、外皮で被覆されており、洗浄されて乾燥されている。寄生虫による感染は、盤茎Wc側から生じる。Fは寄生虫に感染した病巣部(点線表示)を示す。一般には、病巣部Fは外皮に隠れて見えないか見えにくくなっている。発症が酷い場合には外皮まで影響が及び顕著に表面に現れる。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A living body inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below based on the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 to 9, a living body inspection apparatus S according to an embodiment of the present invention is used to test a living body, which is a subject W, for infection with parasites, and as shown in FIG. In this case, the living organism is harvested garlic, and the parasite is a caterpillar nematode. The test object W is composed of a garlic bulb in which scale pieces Wa are gathered. The garlic bulb (test object W) has a flower diameter Wb projecting several centimeters upwards, a disc Wc below, is covered with an outer skin, and has been washed and dried. Infection by the parasite occurs from the disc Wc side. F indicates a lesion infected by the parasite (indicated by a dotted line). Generally, the lesion F is hidden by the outer skin and is invisible or difficult to see. When the onset is severe, the outer skin is affected and it becomes noticeable on the surface.

実施の形態に係る生体の検査装置Sは、基台1と、基台1に設けられ被検対象Wを所定間隔で一個一個順次搬送する搬送部2と、基台1の近傍に設置されたロボット10と、ロボット10のロボットアーム11の先端部に搬送部2の搬送過程で被検対象Wを把持するとともに被検対象Wを検査位置Yに位置決めする把持ハンド12と、ロボット10のロボットアーム11の先端部であって把持ハンド12の近傍に設けられ把持ハンド12によって検査位置Yに位置決めされた被検対象Wの検査を行う検査部30と、検査部30の検査後にロボット10により移動させられ把持ハンド12に把持された被検対象Wを受け取る受取部50と、検査機能を実現するとともに、搬送部2,ロボット10及び検査部30の制御等を行う制御部60とを備えて構成されている。図中70は、CRT等からなる表示部である。 The living body inspection device S according to the embodiment includes a base 1, a transport unit 2 provided on the base 1 and configured to sequentially transport test objects W one by one at predetermined intervals, and a transport unit 2 installed near the base 1. A robot 10 , a gripping hand 12 at the tip of a robot arm 11 of the robot 10 that grips the object W to be inspected during the transportation process of the transfer unit 2 and positions the object W to be inspected at an inspection position Y, and a robot arm of the robot 10 . 11, which is provided near the gripping hand 12 and which inspects the object W to be examined which is positioned at the inspection position Y by the gripping hand 12; The receiving unit 50 receives the subject W held by the holding hand 12, and the control unit 60 realizes an inspection function and controls the transport unit 2, the robot 10, the inspection unit 30, etc. ing. In the figure, 70 is a display unit made of a CRT or the like.

ロボット10において、図6に示すように、把持ハンド12は、これを開閉する開閉アクチュエータ13を介してロボットアーム11の先端に設けられており、開閉アクチュエータ13は揺動可能になっており、この開閉アクチュエータ13の揺動により、把持ハンド12は、搬送部2上の被検対象Wを把持化可能な把持位置X及び検査部30での検査を行わせる検査位置Yの2位置に移動させられる。 In the robot 10, as shown in FIG. 6, the gripping hand 12 is provided at the tip of the robot arm 11 via an opening/closing actuator 13 that opens and closes it, and the opening/closing actuator 13 is swingable. By swinging the opening/closing actuator 13, the gripping hand 12 is moved to two positions: a gripping position X where the object to be inspected W on the transport section 2 can be gripped, and an inspection position Y where the inspection section 30 performs the inspection. .

搬送部2は、図示外のモータで駆動されるエンドレスのベルトコンベア3と、ベルトコンベア3上にその移動方向に沿って所定間隔で設けられ被検対象Wを保持する複数の保持部20とを備えて構成されている。保持部20は、図2に示すように、被検対象Wのニンニク球をその盤茎Wcを上にして支承保持するもので、下面がベルトコンベア3の表面に固着される円筒状の側壁21及び上壁22を有したカップ状の保持本体23と、保持本体23の上壁22に形成され保持本体23の軸線を中心としニンニク球の花径Wbが挿通される挿通孔24と、挿通孔24の全部若しくは上側(実施の形態では挿通孔24の全部)で構成されニンニク球の花径Wb側の周囲を支承する円錐状の支承凹部25とを備えて構成されている。これにより、把持ハンド12で把持された被検対象Wのニンニク球の盤茎Wc側が検査部30に対峙するようにしている。 The conveyance unit 2 includes an endless belt conveyor 3 driven by a motor (not shown), and a plurality of holding units 20 that are provided at predetermined intervals on the belt conveyor 3 along the moving direction and hold the test object W. Configured with the necessary features. As shown in FIG. 2, the holding section 20 supports and holds the garlic bulb to be tested W with its stem Wc facing upward, and has a cylindrical side wall 21 whose lower surface is fixed to the surface of the belt conveyor 3. and a cup-shaped holding body 23 having an upper wall 22; an insertion hole 24 formed in the upper wall 22 of the holding body 23 and having the axis of the holding body 23 as the center and through which the flower diameter Wb of the garlic bulb is inserted; 24 (in the embodiment, the entire insertion hole 24), and a conical support recess 25 that supports the periphery of the garlic bulb on the flower diameter Wb side. Thereby, the disk Wc side of the garlic bulb of the subject W held by the gripping hand 12 faces the inspection section 30.

基台1には、搬送部2のベルトコンベア3によって搬送された被検対象Wがロボット10の把持ハンド12で把持する所定位置に位置したことを検知する位置検知センサ(図示せず)が設けられており、この位置検知センサの検知に基づいてロボット10の把持ハンド12により被検対象Wが把持されて取出される。搬送部2のベルトコンベア3の上側には、搬送される被検対象Wを撮像するカメラ26が備えられている。カメラ26の撮像により、被検対象Wの大きさを知ることができる。 The base 1 is provided with a position detection sensor (not shown) that detects when the test object W transported by the belt conveyor 3 of the transport unit 2 is located at a predetermined position to be gripped by the gripping hand 12 of the robot 10. Based on the detection by the position detection sensor, the object W to be inspected is gripped and taken out by the gripping hand 12 of the robot 10. A camera 26 is provided above the belt conveyor 3 of the conveyance unit 2 to take an image of the subject W being conveyed. The size of the object W to be examined can be known by capturing the image with the camera 26.

検査部30は、図6乃至図8に示すように、円柱状の検査ユニット31と、検査ユニット31をロボットアーム11の先端部であって把持ハンド12の近傍に支持する支持杆32と、検査ユニット31の先端側に設けられ検査位置Yに位置決めされた被検対象Wを覆うカバー33とを備えて構成されている。検査部30と把持ハンド12をロボットアーム11に設けたので、被検対象Wを搬送しながら検査することができ、その後、分別作業を行う場合、極めて効率よく行うことができる。 As shown in FIGS. 6 to 8, the inspection section 30 includes a cylindrical inspection unit 31, a support rod 32 that supports the inspection unit 31 at the tip of the robot arm 11 and near the gripping hand 12, and an inspection unit 31. A cover 33 is provided on the distal end side of the unit 31 and covers the subject W positioned at the inspection position Y. Since the inspection unit 30 and the gripping hand 12 are provided on the robot arm 11, the inspection object W can be inspected while being transported, and the subsequent sorting operation can be carried out extremely efficiently.

検査ユニット31は、図7及び図8に示すように、円柱状のユニット本体34と、複数の光ファイバの先端部で構成され被検対象Wに近赤外領域の光を照射する光源部35、及び、光ファイバの先端部で構成され被検対象Wからの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光する受光部36を備えた検知部37を備えている。光ファイバは集約されて、円柱状の中実の保持体38に保持されており、保持体38の被検対象W側の一端面に各光ファイバの端面を露出させて、この一端面を検知部37としている。保持体38は、保持体38の軸線と同軸で中実の円柱状のユニット本体34に保持されている。保持体38の一端面である検知部37は、ユニット本体34の被検対象W側の一端面より後位に位置させられており、検知部37の前側に凹所39を形成している。 As shown in FIGS. 7 and 8, the inspection unit 31 includes a cylindrical unit main body 34 and a light source section 35 that includes a plurality of optical fiber tips and irradiates the test object W with light in the near-infrared region. , and a detection section 37 that includes a light receiving section 36 that is configured of the tip of an optical fiber and receives diffusely reflected light or diffusely transmitted light from the object W to be inspected. The optical fibers are collected and held in a solid cylindrical holder 38, and the end face of each optical fiber is exposed to one end face of the holder 38 on the side of the object W to be tested, and this one end face is detected. Section 37. The holder 38 is held by a solid cylindrical unit body 34 that is coaxial with the axis of the holder 38 . The detection section 37, which is one end surface of the holder 38, is located rearward of the one end surface of the unit main body 34 on the side of the object W to be tested, and a recess 39 is formed in the front side of the detection section 37.

また、検査ユニット31は、検知部37に対する防塵を行う防塵機構40を備えている。防塵機構40は、ユニット本体34の端面の外周側の一部に突設された突設部41を備え、この突設部41に、ユニット本体34の一端面に沿ってエアを噴射して凹所39を覆うエアカーテンを形成するエア噴射口42を形成して構成されている。ユニット本体34にはその軸線に平行でエア噴射口42にエアを導くエア通路43が形成されている。44はユニット本体34の他端側においてエア通路43に接続されたエアの供給管である。検知部37の光源部35及び受光部36を常に綺麗にしておくことができるので、検査を確実に行うことができるとともに、メンテナンスを容易にすることができる。 The inspection unit 31 also includes a dustproof mechanism 40 that protects the detection section 37 from dust. The dustproof mechanism 40 includes a protrusion 41 that protrudes from a part of the outer circumferential side of the end surface of the unit body 34, and injects air into the protrusion 41 along one end surface of the unit body 34 to form a recess. An air injection port 42 is formed to form an air curtain covering the area 39. An air passage 43 is formed in the unit body 34 and is parallel to the axis of the unit body 34 and guides air to the air injection port 42 . 44 is an air supply pipe connected to the air passage 43 at the other end of the unit main body 34. Since the light source section 35 and the light receiving section 36 of the detection section 37 can be kept clean at all times, inspections can be performed reliably and maintenance can be facilitated.

受取部50は、被検対象Wを受取る6つのシュータ51を備えている。シュータ51は後述の判別された被害度(0~5)に対応して設けられており、ロボット10は、制御部60の指令を受けて検査後に把持ハンド12が把持している被検対象Wを、対応するシュータ51に投入する。即ち、本装置は、寄生虫の感染の有無に応じて、実施の形態では、被害度に応じて、被検対象Wを分別する分別手段52を備え、分別手段52は、制御部60によって所要の制御が行われるロボット10及び受取部50によって構成され、これらの機能によって分別を行う。 The receiving unit 50 includes six shooters 51 for receiving the test object W. Shooters 51 are provided corresponding to determined damage degrees (0 to 5), which will be described later, and the robot 10 receives a command from the control unit 60 and after the inspection, the robot 10 picks up the object W held by the gripping hand 12. is thrown into the corresponding chute 51. That is, the present apparatus includes a sorting means 52 that sorts the test object W according to the presence or absence of parasite infection, and in the embodiment, according to the degree of damage. It is composed of a robot 10 that is controlled by the robot 10 and a receiving section 50, and the separation is performed by these functions.

制御部60は、図9に示すように、総合制御を行う演算処理部61を備えている。演算処理部61は、予め、寄生虫に感染しているサンプル生体と寄生虫に感染していないサンプル生体とに近赤外領域の光を照射することによりこのサンプル生体から得られる拡散反射光あるいは拡散透過光の近赤外線領域の波長についての吸光度における二次微分スペクトルに基づいて構築され、生体の寄生虫に対する感染の有無及び/または感染による予め定めた発症無しから発症有りの最大までの発症の程度を数値化した被害度に係る演算を行う演算モデルを記憶する演算モデル記憶部62を備えている。 As shown in FIG. 9, the control section 60 includes an arithmetic processing section 61 that performs comprehensive control. The arithmetic processing unit 61 preliminarily irradiates a sample living body infected with parasites and a sample living body not infected with parasites with light in the near-infrared region to generate diffuse reflected light or light obtained from the sample living body. It is constructed based on the second-order differential spectrum of the absorbance of diffusely transmitted light at wavelengths in the near-infrared region, and is used to determine the presence or absence of infection with parasites in living organisms and/or the onset of infection from a predetermined maximum range of no onset to onset of infection. It is provided with a calculation model storage unit 62 that stores a calculation model for performing calculations related to the degree of damage that is expressed as a numerical value.

また、演算処理部61は、受光部36が受光した光の吸光度と演算モデル記憶部62に記憶した演算モデルとから演算された演算結果により、感染の有無及び/または被害度を判別する判別部63を備えている。即ち、判別部63は、受光部36が受光した光の吸光度と演算モデルとから演算された演算結果により生体が寄生虫に感染しているか否かの判別をする感染判別機能を備えている。また、判別部63は、受光部36が受光した光の吸光度と演算モデルとから演算された演算結果により、生体の寄生虫に対する感染による予め定めた発症無しから発症有りの最大までの発症の程度を数値化した被害度を判別する被害度判別機能を備えている。 Further, the arithmetic processing unit 61 is a discriminating unit that determines the presence or absence of infection and/or the degree of damage based on the arithmetic results calculated from the absorbance of the light received by the light receiving unit 36 and the arithmetic model stored in the arithmetic model storage unit 62. It is equipped with 63. That is, the determining unit 63 has an infection determining function that determines whether or not the living body is infected with a parasite based on the calculation result calculated from the absorbance of the light received by the light receiving unit 36 and the calculation model. Further, the determination unit 63 determines the degree of onset from a predetermined maximum of no onset to onset due to infection with parasites of the living body, based on the calculation result calculated from the absorbance of the light received by the light receiving unit 36 and the calculation model. It is equipped with a damage level determination function that determines the degree of damage expressed as a numerical value.

実施の形態では、被害度は、図2に示すように、被検対象Wに現れる変色部位の程度に基づいて定めている。被害度において、感染無しの被検対象Wについても階級付けすることができる。実施の形態では、発症無しに感染無しを含ませている。被害度と感染の有無を精査したい場合には、各々の学習済みモデルを使用して対処することもできる。被害度としては、2種類の態様を用いている。一方の被害度は、発症無しを0とし、発症有りの最大を100とした指数で構成している。詳しくは、下記の被害度によって行う。 In the embodiment, the degree of damage is determined based on the degree of discoloration appearing on the subject W, as shown in FIG. In terms of damage level, it is also possible to rank test subjects W without infection. In the embodiment, no infection is included in no onset of symptoms. If you want to closely examine the degree of damage and the presence or absence of infection, you can also use each trained model. Two types of damage levels are used. On the other hand, the degree of damage is composed of an index with 0 indicating no symptoms and 100 representing the maximum number of symptoms occurring. The details are determined according to the degree of damage shown below.

被害度(指数)=((t=1のりん片数)+(t=2のりん片数×2)+(t=3のりん片数×3)+(t=4のりん片数×4))/(全調査りん片数×4)×100
ここで、
tはニンニク球1つ当たりの寄生虫の感染による変色部位の大きさに対応した数値であって値が大きくなるにしたがって変色部位の大きさが大きくなるように定めた数値であり、t=1,t=2,t=3,t=4の4区分に設定される。
Damage degree (index) = ((number of scales at t = 1) + (number of scales at t = 2 x 2) + (number of scales at t = 3 x 3) + (number of scales at t = 4 x 4))/(Total number of surveyed scales x 4) x 100
here,
t is a numerical value corresponding to the size of the discolored area due to parasite infection per garlic bulb, and is determined so that the larger the value, the larger the discolored area, t = 1 , t=2, t=3, and t=4.

他方の被害度は、発症の程度を、発症無しを0とし、発症有りの最大を100とした指数で表したとき、発症無しを0とし、発症有りの側を所定指数範囲毎に順に上昇する階級で構成している。実施の形態では、被害度を下記の6階級に設定している。 The degree of damage on the other hand is expressed as an index with no onset as 0 and the maximum of onset as 100, with no onset as 0 and the side with onset increasing in order for each predetermined index range. It is made up of classes. In the embodiment, the degree of damage is set to the following six classes.

被害度0=発症の程度 0
発症の程度 0<被害度1≦発症の程度20
発症の程度20<被害度2≦発症の程度40
発症の程度40<被害度3≦発症の程度60
発症の程度60<被害度4≦発症の程度80
発症の程度80<被害度5≦発症の程度100
Damage degree 0 = degree of onset 0
Degree of onset 0<Damage level 1≦Degree of onset 20
Degree of onset 20 <Damage level 2 ≦ Degree of onset 40
Degree of onset: 40 <Damage level: 3 ≦ Degree of onset: 60
Degree of onset: 60 <Damage level: 4 ≦ Degree of onset: 80
Degree of onset: 80 <Damage level: 5 ≦ Degree of onset: 100

発症の程度は下記の通り定める。
発症の程度(指数)=((t=1のりん片数)+(t=2のりん片数×2)+(t=3のりん片数×3)+(t=4のりん片数×4))/(全調査りん片数×4)×100
ここで、
tはニンニク球1つ当たりの寄生虫の感染による変色部位の大きさに対応した数値であって値が大きくなるにしたがって変色部位の大きさが大きくなるように定めた数値であり、t=1,t=2,t=3,t=4の4区分に設定される。
The degree of onset is determined as follows.
Degree of onset (index) = ((number of scales at t = 1) + (number of scales at t = 2 x 2) + (number of scales at t = 3 x 3) + (number of scales at t = 4 ×4))/(Total number of surveyed scales ×4) ×100
here,
t is a numerical value corresponding to the size of the discolored area due to parasite infection per garlic bulb, and is determined so that the larger the value, the larger the discolored area, t = 1 , t=2, t=3, and t=4.

演算モデルは、統計学的解析を用いて構築される解析モデル、または、機械学習を用いて構築される学習済みモデルからなり、
統計学的解析は、判別分析、重回帰分析、PLS回帰分析、ロジスティック回帰分析、サポートベクターマシン(SVM)から選択され、
機械学習は、決定木(CART),回帰木,ランダムフォレスト,勾配ブースティング木等の木分析、パーセプトロン、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)、再起型ニューラルネットワーク(RNN)、残差ネットワーク(ResNet)等のニューラルネットワーク若しくはディープラーニング(DNN)、これらの組合せからなるアンサンブル分析から選択される。
The computational model consists of an analytical model constructed using statistical analysis or a trained model constructed using machine learning,
The statistical analysis was selected from discriminant analysis, multiple regression analysis, PLS regression analysis, logistic regression analysis, support vector machine (SVM),
Machine learning includes tree analysis such as decision trees (CART), regression trees, random forests, gradient boosting trees, etc., perceptrons, convolutional neural networks (CNN), recurrent neural networks (RNN), residual networks (ResNet), etc. The method is selected from neural networks, deep learning (DNN), and ensemble analysis consisting of a combination thereof.

詳しくは、重回帰分析,PLS回帰分析,ロジスティック回帰分析においては、予め、寄生虫に感染しているサンプル生体と寄生虫に感染していないサンプル生体とに近赤外線を照射し、該サンプル生体からの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光し、受光した光の吸光度を測定し、該吸光度における二次微分スペクトルの統計学的解析により上記寄生虫に起因する帰属波長に係る解析モデル(演算モデル)を特定しておき、被検対象Wの物体に近赤外線を照射し、被検対象Wの生体からの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光し、受光した光の吸光度を測定し、これらの吸光度と上記解析モデルとから算出された算出結果から生体の寄生虫に対する感染の有無及び/または感染による予め定めた発症無しから発症有りの最大までの発症の程度を数値化した被害度を判別する。 Specifically, in multiple regression analysis, PLS regression analysis, and logistic regression analysis, near-infrared rays are irradiated to sample organisms infected with parasites and sample organisms not infected with parasites, and An analytical model (calculation model) related to the attributable wavelength caused by the above-mentioned parasite by receiving diffusely reflected light or diffusely transmitted light, measuring the absorbance of the received light, and statistically analyzing the second derivative spectrum of the absorbance. , irradiate the object W to be tested with near-infrared rays, receive the diffusely reflected light or diffusely transmitted light from the living body of the test object W, measure the absorbance of the received light, and measure these absorbances. Based on the calculation results calculated from the above analysis model and the above analysis model, the degree of damage is determined by quantifying the presence or absence of infection of the organism with the parasite and/or the degree of onset from a predetermined maximum level of no onset due to infection to the maximum of onset.

<重回帰分析>
上記解析モデルを、上記サンプル生体中から受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分して重回帰分析法により特定する。MSC(Multiplicative Scatter Correction)とは測定スペクトル中に起きる乗算的因子(光の散乱等) や加算的因子を除去するための前処理法である(以下同じ)。
<Multiple regression analysis>
The analytical model is specified by multiple regression analysis by second-order differentiation of the absorbance spectrum of light received from the sample living body after MSC processing. MSC (Multiplicative Scatter Correction) is a preprocessing method for removing multiplicative factors (such as light scattering) and additive factors that occur in the measured spectrum (the same applies hereinafter).

上記解析モデルを、互いに相関係数の高い第1~n波長の吸光度を変数とする下記の一般式(B)の関係を満たす式(判別式)により特定した。 The above analysis model was specified using a formula (discriminant formula) that satisfies the relationship of the following general formula (B) in which the absorbances of the first to nth wavelengths having high correlation coefficients are used as variables.

Figure 2023146757000002
Figure 2023146757000002

一般式(B)において、第1波長(λ1)乃至第n波長(λn)を選択するにあたり、先ず、予めサンプル生体の吸光度を測定しておき、生体中に寄生虫が感染しているか否かはその後のベルマン法による培養法等の別手段で行い、生体中に寄生虫に感染したサンプルか感染していないサンプルかを指標として、上記寄生虫に感染したサンプル生体の吸光度と、上記寄生虫に感染していないサンプル生体の吸光度との重回帰分析によって求められた上記寄生虫に帰属する相関係数が最も高い第1波長(λ1)の近赤外線の波長域を選択し、次に、該第1波長(λ1)の近赤外線波長域と700nm~2500nmの範囲の波長域との重回帰分析によって上記寄生虫に帰属し該第1波長(λ1)の近赤外線の波長域の相関係数以上の高い相関係数となる第2波長(λ2)の波長域を選択し、それから、上記第1波長(λ1)及び第2波長(λ2)の近赤外線の波長域と700nm~2500nm範囲の波長域との重回帰分析によって上記寄生虫に帰属し上記第1波長(λ1)及び第2波長(λ2)の近赤外線の波長域の相関係数以上の相関係数となる第3波長(λ3)の波長域を選択し、このように第1波長(λ1)~第(n-1)波長(λn-1)の近赤外線の波長域と700nm~2500nmの範囲の波長域との重回帰分析によって上記寄生虫に帰属し、上記第1波長(λ1)の近赤外線の波長域の相関係数以上となる第n波長(λn)の波長域を選択する。 In general formula (B), when selecting the first wavelength (λ1) to the nth wavelength (λn), first measure the absorbance of the sample living body in advance to determine whether the living body is infected with parasites. This is then carried out using another method such as a culturing method using Bellman's method, and the absorbance of the sample living body infected with the parasite and the parasite Select the near-infrared wavelength range of the first wavelength (λ1) that has the highest correlation coefficient attributed to the parasite, which was determined by multiple regression analysis with the absorbance of a sample living body that is not infected with the parasite, and then By multiple regression analysis between the near-infrared wavelength range of the first wavelength (λ1) and the wavelength range of 700 nm to 2500 nm, the correlation coefficient of the near-infrared wavelength range of the first wavelength (λ1) or more is determined to be attributable to the parasite. Select the wavelength range of the second wavelength (λ2) that has a high correlation coefficient of According to multiple regression analysis, the third wavelength (λ3) which is attributed to the parasite and has a correlation coefficient higher than the correlation coefficient of the near-infrared wavelength range of the first wavelength (λ1) and the second wavelength (λ2) By selecting a wavelength range and performing a multiple regression analysis of the near-infrared wavelength range of the first wavelength (λ1) to the (n-1)th wavelength (λn-1) and the wavelength range of 700 nm to 2500 nm, the above The wavelength range of the n-th wavelength (λn) that belongs to the parasite and has a correlation coefficient greater than or equal to the near-infrared wavelength range of the first wavelength (λ1) is selected.

<PLS回帰分析>
上記解析モデルを、上記サンプル物体から受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分してPLS(Partial least square projection to Latent Structure)分析法により算出して特定した。
<PLS regression analysis>
The analytical model was identified by calculating the absorbance spectrum of the light received from the sample object using a PLS (Partial least square projection to latent structure) analysis method by performing second-order differentiation after MSC processing.

<ロジスティック回帰分析法>
上記学習済みモデルを、上記サンプル物体から受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分してロジスティック回帰分析法により算出して特定した。
<Logistic regression analysis method>
The trained model was identified by calculating the absorbance spectrum of the light received from the sample object using the MSC process, second-order differentiation, and calculating the result using a logistic regression analysis method.

<サポートベクターマシン(SVM)>
上記学習済みモデルを、上記サンプル物体から受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分してSVM(Saport Vecter Machine)法により特定した。
<Support Vector Machine (SVM)>
The trained model was identified by the SVM (Saport Vector Machine) method by second-order differentiation of the absorbance spectrum of light received from the sample object after MSC processing.

次に、ディープラーニング法の例を挙げる。
<ディープラーニング法(1)>
例えば、上記学習済みモデルとして、上記サンプル生体から受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分してディープラーニング法の決定木とランダムフォレスト法とによる所謂アンサンブル法による学習済みモデルを用いる。アンサンブル法によって、統計学的に優位な学習済みモデルとする。組み合わせはこれに限定されず、適宜選択して組み合わせてよい。後述のAI学習済みモデルA~Cのタイプである。
Next, we will give an example of deep learning method.
<Deep learning method (1)>
For example, as the trained model, a trained model based on a so-called ensemble method using a decision tree of a deep learning method and a random forest method is used, which is obtained by second-order differentiation of the absorbance spectrum of light received from the sample living body after MSC processing. Create a statistically superior trained model using the ensemble method. The combinations are not limited to these, and may be selected and combined as appropriate. These are the types of AI trained models A to C described later.

<ディープラーニング法(2)>
上記学習済みモデルとして、上記サンプル生体から受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分してディープラーニング法のDNN(Deep Neural Network)法による学習済みモデルを用いる。後述のAI学習済みモデルD~Fのタイプである。
<Deep learning method (2)>
As the trained model, a trained model based on the DNN (Deep Neural Network) method, which is a deep learning method, is used, in which the absorbance spectrum of light received from the sample living body is subjected to MSC processing and second-order differentiated. These are the types of AI trained models D to F, which will be described later.

<ディープラーニング法(3)>
上記学習済みモデルとして、上記サンプル生体から受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分し、その波形を画像化してディープラーニング法のCNN(Convolutional Neural Network)法による学習済みモデルを用いる。後述のAI学習済みモデルG~Iのタイプである。
<Deep learning method (3)>
As the trained model, the absorbance spectrum of the light received from the sample living body is subjected to second order differentiation after MSC processing, and the waveform is imaged, and a trained model based on a deep learning CNN (Convolutional Neural Network) method is used. These are the types of AI trained models G to I, which will be described later.

実施の形態において、感染の有無についての学習済みモデルは、生体(ニンニク)の寄生虫(イモグサレセンチュウ)に対する感染の有無に係る演算結果を出力するようコンピュータを機能させるための学習済みモデルであって、
予めサンプル生体の吸光度を測定しておき、生体中の寄生虫の有無の認定はその後培養法等の別手段で行い、認定した寄生虫の有無を指標として、寄生虫に感染していないサンプル生体の吸光度データと、寄生虫に感染したサンプル生体の吸光度データとを、夫々寄生虫の有無に対応させ、この対応させたデータを教師データとし、該教師データを用いて学習させられたものであり、被検対象の生体に近赤外線を照射し、被検対象の生体からの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光し、受光した光の吸光度を測定し、この吸光度データから生体が寄生虫に感染しているか否かを定量化した値を出力するよう、コンピュータを機能させる。
In the embodiment, the trained model regarding the presence or absence of infection is a trained model for causing a computer to function to output a calculation result regarding the presence or absence of infection of a living organism (garlic) with a parasite (Imogusare nematode),
The absorbance of the sample living body is measured in advance, and the presence or absence of parasites in the living body is then determined by another method such as a culture method. The absorbance data of the specimen and the absorbance data of a sample living body infected with parasites were made to correspond to the presence or absence of parasites, and this corresponding data was used as training data, and learning was performed using the training data. , irradiates near-infrared rays onto the living body to be tested, receives diffusely reflected light or diffusely transmitted light from the living body to be tested, measures the absorbance of the received light, and uses this absorbance data to determine if the living body is infected with parasites. The computer functions to output a value that quantifies whether or not it is true.

また、発症に係る被害度についての学習済みモデルは、生体(ニンニク)の寄生虫(イモグサレセンチュウ)に対する感染による予め定めた発症無しから発症有りの最大までの発症の程度を数値化した被害度に係る演算結果を出力するようコンピュータを機能させるための学習済みモデルであって、
予めサンプル生体の吸光度を測定しておき、生体の寄生虫に対する感染による発症の被害度の認定はその後目視等の別手段で行い、該認定した生体の被害度を指標として、発症していないサンプル生体の吸光度データと、発症したサンプル生体の吸光度データとを、夫々、生体の被害度に対応させ、この対応させたデータを教師データとし、該教師データを用いて学習させられたものであり、被検対象の生体に近赤外線を照射し、被検対象の生体からの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光し、受光した光の吸光度を測定し、この吸光度データから生体の寄生虫に対する感染による発症の被害度を定量化した値を出力するよう、コンピュータを機能させる。図10には、学習済みモデルの構成例を示す。実施の形態では、例えば、入力層には、波長2nm間隔での550個の吸光度データが入力される。
In addition, the trained model regarding the degree of damage related to the onset of disease is based on the degree of damage that quantifies the degree of onset from a predetermined maximum of no onset to the maximum of onset due to infection of a living organism (garlic) with a parasite (Imogusare nematode). A trained model for making a computer function to output calculation results,
The absorbance of the sample organism is measured in advance, and the degree of damage caused by the infection of the organism to the parasite is determined by another means such as visual inspection.The degree of damage to the organism that has been determined is used as an indicator to identify samples that have not developed symptoms. The absorbance data of the living body and the absorbance data of the sample living body that has developed the disease are respectively made to correspond to the degree of damage to the living body, the corresponding data is used as teacher data, and learning is performed using the teacher data, Near-infrared rays are irradiated onto the living body to be tested, diffuse reflected light or diffused transmitted light is received from the living body to be tested, and the absorbance of the received light is measured. From this absorbance data, it is possible to determine whether the living body is infected with parasites. The computer is operated to output a value that quantifies the degree of damage caused by the disease. FIG. 10 shows a configuration example of a learned model. In the embodiment, for example, 550 pieces of absorbance data at wavelength intervals of 2 nm are input to the input layer.

実施の形態においては、演算モデルとして、種類の異なる複数の演算モデルが備えられ、これらを選択的に用いることができるようにしている。図9及び図13には、重回帰分析モデル,ロジスティック回帰分析モデル,サポートベクターマシン(SVM),AI学習済みモデルとして、A~Fのタイプ、別のAI学習済みモデルとして、G~Iのタイプを用いた場合を示す。これらの具体的内容については後述の実施例に示す。 In the embodiment, a plurality of different types of calculation models are provided as calculation models, and these can be selectively used. In Figures 9 and 13, types A to F are shown as multiple regression analysis models, logistic regression analysis models, support vector machines (SVM), and AI trained models, and types G to I are shown as other AI trained models. The case is shown below. The specific contents of these will be shown in the examples described later.

演算処理部61は、種類の異なる複数の演算モデルを備えており、各演算モデルの判断結果の採否を判断する判断部64を備えている。判断部64は、感染の有無を判別する種類の異なる複数の演算モデルを選択した際、演算モデルによる各判別結果のうちいずれか1つが感染有りを判別したとき、当該判別結果を優先して採用する構成とすることができる。また、判断部64は、感染の有無を判別する種類の異なる3以上の演算モデルを用い、各演算モデルの感染の有無の判別結果を多数決で決定して採用する構成とすることができる。また、被害度を判別するときには、被害度に係る演算モデルを何れか1つ選択して用いることができる。この場合、全ての演算モデルにおいて演算を行いその結果を選択的に用いることができるようにすることができる。判断部64は、選択された演算モデルの演算結果を採用する。尚、表示部70には、全ての演算モデルの演算結果を表示することができる。実施の形態では、最終結果として、6階級の被害度を出力するようにしている。 The calculation processing unit 61 includes a plurality of calculation models of different types, and includes a determination unit 64 that determines whether or not the determination result of each calculation model is acceptable. When selecting a plurality of calculation models with different types for determining the presence or absence of infection, and when any one of the determination results by the calculation models determines that there is infection, the determination unit 64 prioritizes and adopts the determination result. It can be configured to do this. Further, the determining unit 64 may be configured to use three or more calculation models of different types for determining the presence or absence of infection, and to determine and adopt the determination result of the presence or absence of infection of each calculation model by majority vote. Furthermore, when determining the degree of damage, any one of the calculation models related to the degree of damage can be selected and used. In this case, it is possible to perform calculations on all calculation models and use the results selectively. The determining unit 64 employs the calculation result of the selected calculation model. Note that the display unit 70 can display the calculation results of all calculation models. In the embodiment, six classes of damage levels are output as the final result.

また、図9に示すように、制御部60において、演算処理部61は、作動制御部65を有している。これは、処理履歴記憶機能、表示部70への結果表示機能、ロボット10の操作機能、インターネット通信機能、光量制御機能を備えている。また、制御部60は、インターネット通信機能により制御される通信部66、分光部を有しその分光制御回路を制御する等検査部30に係る制御を行う検査制御部67、搬送部2を制御する搬送部制御回路及びロボット10を制御するロボット制御回路等を備えた駆動制御部68、キーボード(図示せず)や設定パネル(図示せず)等の動作命令部69を備えて構成されている。 Further, as shown in FIG. 9, in the control section 60, the arithmetic processing section 61 has an operation control section 65. This includes a processing history storage function, a result display function on the display unit 70, a robot 10 operation function, an Internet communication function, and a light amount control function. Further, the control unit 60 controls a communication unit 66 that is controlled by an Internet communication function, an inspection control unit 67 that has a spectroscopic unit and performs control related to the inspection unit 30 such as controlling its spectroscopic control circuit, and a transport unit 2. It is configured to include a drive control section 68 including a transport section control circuit and a robot control circuit for controlling the robot 10, and an operation command section 69 such as a keyboard (not shown) and a setting panel (not shown).

作動制御部65における処理履歴記憶機能は、被検対象Wの測定個数の累積,判別結果やその累積結果を時系列で蓄積して記憶しておく。インターネット通信機能は、遠隔地で使用しているときに、その判別状況やシステムの状態を把握するため、また、アプリケーション(判別手法)のバージョンアップ等のメンテナンスを遠隔操作で行なうための機能である。このインターネット通信機能を利用することにより、被検対象Wの検査を、場所を問わず行なえるので、装置の汎用性を向上させることができる。光量制御機能は、分光部内で光検出センサが適切なレベルで測定が行なえるように光源の光量及び分光部内のセンサの感度を調整する。 The processing history storage function in the operation control unit 65 accumulates and stores the cumulative number of measurements of the test object W, the discrimination results, and the cumulative results in chronological order. The Internet communication function is a function for understanding the discrimination status and system status when used in a remote location, and for performing maintenance such as updating the version of the application (discrimination method) remotely. . By using this Internet communication function, the test object W can be tested regardless of the location, so the versatility of the device can be improved. The light amount control function adjusts the light amount of the light source and the sensitivity of the sensor in the spectroscopic section so that the photodetection sensor in the spectroscopic section can perform measurement at an appropriate level.

表示部70において、各種データが表示される。表示部70の表示は画面操作部(動作命令部69)で操作され、入力設定画面,判別結果表示画面,エラー表示画面等適宜に切り換わって表示可能になっている。尚、判別結果をLCDパネルに表示しても良い。また、判別結果を音声出力するようにしても良い。更に、外部へのデータ出力インターフェースを設けても良い。 Various data are displayed on the display section 70. The display on the display section 70 is operated by a screen operation section (operation command section 69), and can be switched to display an input setting screen, a discrimination result display screen, an error display screen, etc. as appropriate. Note that the determination results may be displayed on an LCD panel. Further, the determination result may be outputted as voice. Furthermore, a data output interface to the outside may be provided.

実施の形態においては、演算処理部61は、判別部63が被害度を判別すると、分別手段52により、被害度に応じて、被検対象Wを分別する。即ち、判別部63が被害度を判別すると、この判別した被害度に対応して被検対象Wを分別するよう作動制御部65のロボット操作機能及び駆動制御部68のロボット制御回路を介して、ロボット10を作動させ、把持ハンド12が把持している被検対象Wを、対応するシュータ51に投入せしめる。その他、制御部60は種々の制御を行う。 In the embodiment, when the determining unit 63 determines the degree of damage, the arithmetic processing unit 61 causes the sorting means 52 to classify the subject W according to the degree of damage. That is, when the discrimination section 63 discriminates the degree of damage, the robot operation function of the operation control section 65 and the robot control circuit of the drive control section 68 are used to sort the object W to be inspected according to the determined degree of damage. The robot 10 is operated to cause the object W to be inspected held by the holding hand 12 to be thrown into the corresponding chute 51. In addition, the control unit 60 performs various controls.

従って、この実施の形態に係る生体の検査装置Sを用いて、被検対象Wの検査を行うときは、以下のようになる。図11乃至図13に示すフローチャートを用いて説明する。
図11に示すように、メイン電源供給スイッチ(図示せず)が入れられると、制御部60が起動し、分光部やセンサ、ランプ等の各機構のチェックを行なう(1-1)。このとき表示部70にはシステムの初期化中を示す画面が表示され表示灯は黄色が点灯する(1-2)。各機構のチェック動作完了後に吸光度算出の基準となるリファレンス波形を計測(1-3)し、これを制御部60内部の記憶部に記憶しておく(1-4)。その後メイン画面が表示され表示灯は緑色が点灯する(1-8)。その間に設定パネル(図示せず)から設定値呼び出し操作(1-5)があればランプ点灯累積時間や日付時間等の確認用画面が表示される(1-6)。検査を行なうには設定パネルを操作しメイン画面へ戻る(1-7)。
Therefore, when testing the subject W using the biological testing apparatus S according to this embodiment, the procedure is as follows. This will be explained using the flowcharts shown in FIGS. 11 to 13.
As shown in FIG. 11, when the main power supply switch (not shown) is turned on, the control section 60 is activated and checks each mechanism such as the spectroscopic section, sensor, lamp, etc. (1-1). At this time, a screen indicating that the system is being initialized is displayed on the display unit 70, and the indicator light turns on in yellow (1-2). After the check operation of each mechanism is completed, a reference waveform serving as a standard for absorbance calculation is measured (1-3), and this is stored in the storage section inside the control section 60 (1-4). After that, the main screen is displayed and the indicator light turns green (1-8). During this time, if there is a setting value recall operation (1-5) from the setting panel (not shown), a confirmation screen for the cumulative lighting time of the lamp, date and time, etc. is displayed (1-6). To perform an inspection, operate the setting panel and return to the main screen (1-7).

被検対象Wとしてのニンニク球をその盤茎Wcを上にして保持部20に載置する。メイン画面の表示灯が緑色の時に制御ボタンのスタートスイッチを押す(1-9)と、被検対象Wの測定と判別ルーチンを実行する(1-10)。この被検対象Wの測定と判別ルーチンにおいては、図12に示すように、始めに制御部60より搬送部2のベルトコンベア3の動作指示がされ(2-1)、被検対象Wを搬送する。この搬送過程で位置検知センサが、被検対象Wがロボット10の把持ハンド12で把持する所定位置に位置したことを検知する(2-2)と、カメラによる撮像が行われる(2-3)とともに、その後、所定位置でロボット10の把持ハンド12により被検対象Wが把持されて取出され、被検対象Wは検査位置Yに位置決めされ、検査部30により、被検対象Wの測定を行う。検査部30においては、光源部35から光が被検対象Wに照射されるとともに、その拡散反射光あるいは拡散透過光を受光部36により受光し、光ファイバで検査制御部67の分光部に伝送され、分光部にて近赤外線の波長の強度を波長域毎に電圧変換して抽出して演算処理部61に伝送する(2-4)。そして、拡散反射光あるいは拡散透過光の強度スペクトルを得て寄生虫判別の別ルーチンにより判別を行なう(2-5)。 A garlic bulb as a test object W is placed on the holding part 20 with its disk Wc facing upward. When the start switch of the control button is pressed when the indicator light on the main screen is green (1-9), a routine for measuring and determining the object W to be tested is executed (1-10). In this routine for measuring and identifying the object W to be inspected, as shown in FIG. do. During this transportation process, when the position detection sensor detects that the subject W is located at a predetermined position to be grasped by the grasping hand 12 of the robot 10 (2-2), an image is taken by the camera (2-3). At the same time, after that, the object W to be inspected is grasped and taken out by the grasping hand 12 of the robot 10 at a predetermined position, the object W to be inspected is positioned at the inspection position Y, and the inspection section 30 measures the object W to be inspected. . In the inspection section 30, light is irradiated onto the test object W from the light source section 35, and its diffusely reflected light or diffusely transmitted light is received by the light receiving section 36 and transmitted to the spectroscopic section of the inspection control section 67 via an optical fiber. Then, the intensity of the near-infrared wavelength is converted into a voltage for each wavelength range in the spectroscopy section, extracted, and transmitted to the arithmetic processing section 61 (2-4). Then, the intensity spectrum of the diffusely reflected light or the diffusely transmitted light is obtained, and discrimination is performed using a separate routine for parasite discrimination (2-5).

判別ルーチンにおいては、図13に示すように、分光部より伝送された拡散光強度(拡散光スペクトル)についてノイズ除去処理を施し(3-1、3-2)、初期化時に記憶したリファレンス波形を読込み(3-3)、測定被検対象Wの近赤外線の吸光度を算出する(3-4)。その吸光度について標準化処理を行ない(3-5)、更に二次微分処理を施し(3-6)、その二次微分スペクトルについてセンタリングとスケーリング処理を施す(3-7)。このスペクトルを用いて、演算モデル記憶部61に予め記憶してある演算モデルによる判別を行う。判別は、重回帰分析(3-8),ロジスティック回帰分析(3-9),AI学習済みモデル(1)(2)のA~Fのタイプの演算(3-10),AI学習済みモデル(3)のG~Iのタイプの演算(3-11),サポートベクターマシン(SVM)の演算(3-12)において行われる。 In the discrimination routine, as shown in Fig. 13, noise removal processing is performed on the diffused light intensity (diffuse light spectrum) transmitted from the spectrometer (3-1, 3-2), and the reference waveform stored at the time of initialization is used. Read (3-3), and calculate near-infrared absorbance of the measurement target W (3-4). Standardization processing is performed on the absorbance (3-5), second-order differential processing is further performed (3-6), and centering and scaling processing is performed on the second-order differential spectrum (3-7). Using this spectrum, discrimination is performed using a calculation model stored in advance in the calculation model storage unit 61. Discrimination is performed using multiple regression analysis (3-8), logistic regression analysis (3-9), calculations of types A to F of AI trained models (1) and (2) (3-10), and AI trained models (3-10). 3) G to I type operations (3-11) and support vector machine (SVM) operations (3-12).

演算モデルとして、感染の有無を判別する種類の異なる複数の演算モデルを選択した場合には、判断部64により、各演算モデルによる各判別結果のうちいずれか1つが感染有りを判別したとき、当該判別結果を優先して採用し(3-13)、最終判別結果を算出する(3-14)。あるいは、演算モデルとして、感染の有無を判別する種類の異なる3以上の演算モデルを用いた際には、判断部64により、各演算モデルの感染の有無の判別結果を多数決で決定して採用し(3-13)、最終判別結果を算出する(3-14)。実施の形態では、演算モデルとして、被害度を判別する演算モデルを採用しており、判断部64は、選択された演算モデルの演算結果を採用し(3-13)、最終判別結果を算出する(3-14)。実施の形態では、最終結果として、6階級の被害度を出力するようにしている。また、全判断結果は表示部70で見ることができる。 When a plurality of calculation models with different types for determining the presence or absence of infection are selected as calculation models, when any one of the determination results by each calculation model determines that infection is present, the judgment unit 64 determines that the corresponding The discrimination results are adopted with priority (3-13), and the final discrimination results are calculated (3-14). Alternatively, when three or more calculation models of different types for determining the presence or absence of infection are used as calculation models, the determination unit 64 determines and adopts the infection determination result of each calculation model by majority vote. (3-13), and calculate the final discrimination result (3-14). In the embodiment, a computation model for determining the degree of damage is employed as the computation model, and the determination unit 64 employs the computation result of the selected computation model (3-13) and calculates the final determination result. (3-14). In the embodiment, six classes of damage levels are output as the final result. Further, all judgment results can be viewed on the display section 70.

被検対象Wの測定を終えると、図12に戻り、被害度の結果に基づいて、ロボット10を動作させ、受取部50の対応するシュータ51に被検対象Wを投入して分別する(2-6)。また、図11に戻り、その判別結果とこれまでの判別結果の累計を表示する(1-13)。その間に各機構にてエラー発生や非常停止ボタンが押されると(1-11)、エラー発生画面が表示され表示灯は赤色が点灯する(1-12)。復帰するにはランプ、分光部、センサ等の機構をチェックする。判別結果や被検対象Wの測定時の拡散光スペクトルは制御部60内の記憶機能に記憶されていく。この流れはストップボタンが押されるまで繰り返し実行される(1-15)。 When the measurement of the test object W is completed, returning to FIG. 12, the robot 10 is operated based on the result of the degree of damage, and the test object W is put into the corresponding chute 51 of the receiving section 50 and separated (2 -6). Also, returning to FIG. 11, the discrimination result and the cumulative total of the discrimination results thus far are displayed (1-13). During this time, if an error occurs in each mechanism or the emergency stop button is pressed (1-11), an error screen will be displayed and the indicator light will turn on in red (1-12). To recover, check the mechanisms of the lamp, spectrometer, sensor, etc. The determination results and the diffused light spectrum at the time of measurement of the test object W are stored in a storage function within the control unit 60. This flow is repeated until the stop button is pressed (1-15).

次に、演算モデルの実施例を示すとともに、その演算モデルを用いて実際に検査して検証した検証結果を示す。
<実施例1:重回帰分析(感染の有無判別)>
被検対象Wのニンニク球は、青森県六戸町の実験圃場で生産されたもので、出荷状態に整えたニンニク球12,480個を用いた。
図14に示すように、重回帰分析モデルの作成用データは、全被検対象Wを近赤外分光後に、当該被検対象Wについてベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行い、感染の有無を確認検査し、この感染の有無と当該サンプルの近赤外分光波長の吸光度データとを対応させたものである。その作成用データを用いて、感染の有無を判別するに必要な波長を相関が高い順に探索して、感染有無の重回帰分析モデルを作成した。
Next, an example of a calculation model will be shown, as well as verification results that were actually tested and verified using the calculation model.
<Example 1: Multiple regression analysis (determination of presence or absence of infection)>
The garlic bulbs to be tested W were produced at an experimental farm in Rokunohe Town, Aomori Prefecture, and 12,480 garlic bulbs prepared for shipping were used.
As shown in Figure 14, the data for creating the multiple regression analysis model is obtained by performing near-infrared spectroscopy on all the test subjects W, and then culturing Imogusare nematode using the Bellman method for the test subjects W to confirm the presence or absence of infection. The presence or absence of infection is associated with absorbance data at near-infrared wavelengths of the sample. Using the creation data, we searched for the wavelengths necessary to determine the presence or absence of infection in descending order of correlation, and created a multiple regression analysis model for the presence or absence of infection.

具体的な感染有無の重回帰分析モデルで判別するために必要な波長は対数価値0.069以上の191個を用いた。図14に示すように、感染有無の重回帰モデルは相関係数は0.6898である。相関関係は認められるが、高い相関があるとは云えない。しかしながら、当該重回帰分析モデルの推測値0.5以上を「感染あり」と判別値を設定した場合では、「感染なし」の99.6%、「感染あり」においても99.6%であった。この重回帰分析モデルは、判別値の設定において、ニンニクのイモグサレセンチュウ感染の有無を判別できるものである。 As the wavelengths necessary for determining the presence or absence of infection using a multiple regression analysis model, 191 wavelengths with a logarithmic value of 0.069 or more were used. As shown in FIG. 14, the correlation coefficient of the multiple regression model for the presence or absence of infection is 0.6898. Although a correlation is recognized, it cannot be said that there is a high correlation. However, when the estimated value of 0.5 or more of the multiple regression analysis model is set as a discriminant value to indicate "infection", 99.6% of "no infection" and 99.6% of "infection". Ta. This multiple regression analysis model can determine whether or not garlic is infected with Imogusare nematode by setting discriminant values.

この実施例1に係る演算モデル(感染有無の重回帰モデル)を用いて判別率と精度について検証した。被検対象Wとして、青森県六戸町の実験圃場で生産されたもので、出荷状態に整えたニンニク球を200個を用いた。結果を図15に示す。この結果から、感染有無の重回帰モデルでは、重相関係数0.6836であった(図15(a))。この重回帰モデルの感染の有無判別の精度は、推測値の判別値を0.5以上に設定した場合では、Precision0.9422で、「感染なし」の97.1%、「感染あり」の90.7%の精度で判別が可能であった(図15(b))。 The discrimination rate and accuracy were verified using the calculation model (multiple regression model for the presence or absence of infection) according to Example 1. As the test subject W, 200 garlic bulbs produced in an experimental field in Rokunohe Town, Aomori Prefecture and prepared for shipping were used. The results are shown in FIG. From this result, in the multiple regression model of the presence or absence of infection, the multiple correlation coefficient was 0.6836 (FIG. 15(a)). The accuracy of this multiple regression model for determining the presence or absence of infection is 97.1% for "no infection" and 90% for "infection" with a precision of 0.9422 when the discriminant value of the estimated value is set to 0.5 or higher. Discrimination was possible with an accuracy of .7% (Fig. 15(b)).

<実施例2:重回帰分析(被害度(指数)判別)>
被検対象Wのニンニク球として、上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球12,480個を用いた。被検対象Wのニンニク球を近赤外分光検査後に、当該検査ニンニク球についてベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行うとともに、被害度はニンニクの病巣程度を上記の被害度(指数)で算定した。被害度(指数)の重回帰モデルは、対数価値0.018以上で選択した196個の波長(図示せず)を得た。それら波長を用いた重回帰式を被害度(指数)推測重回帰モデルとした。図16(a)に示すように、当該重回帰モデルは、相関係数は0.7815で被害度(指数)の推測は可能結果を得た。
<Example 2: Multiple regression analysis (damage level (index) determination)>
As the garlic bulbs to be tested W, 12,480 garlic bulbs from the same production area as above and prepared for shipping were used. After near-infrared spectroscopic examination of the garlic bulbs to be tested, the test garlic bulbs were cultured for Imogusare nematode using the Bellman method, and the degree of damage was calculated using the damage level (index) described above based on the degree of lesions on the garlic. A multiple regression model of the degree of damage (index) yielded 196 wavelengths (not shown) selected with logarithmic values of 0.018 or higher. A multiple regression equation using these wavelengths was used as a damage level (index) estimation multiple regression model. As shown in FIG. 16(a), the multiple regression model had a correlation coefficient of 0.7815, and the degree of damage (index) could be estimated.

この実施例2に係る演算モデル(被害度(指数)の重回帰モデル)を用いて判別率と精度について検証した。上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球200個を用いた。結果を図16(b)に示す。この結果から、当該重回帰モデルは、相関係数は0.7965であった。被害度(指数)の推測は可能である結果を得た。 The discrimination rate and accuracy were verified using the calculation model (multiple regression model of damage level (index)) according to Example 2. 200 garlic bulbs prepared for shipping from the same production area as above were used. The results are shown in FIG. 16(b). From this result, the correlation coefficient of the multiple regression model was 0.7965. The results showed that it was possible to estimate the degree of damage (index).

<実施例3:ロジスティック回帰モデル(感染の有無判別)>
被検対象Wのニンニク球として、上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球12,480個を用いた。被検対象Wのニンニク球を近赤外分光後に、ベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行い、感染の有無を確認検査し、その検査データを用いて、感染の有無を判別するに必要な波長を相関が高い順に探索して、感染有無のロジスティック回帰モデルを作成した。具体的な感染有無のロジスティック回帰モデルで判別するために必要な波長は対数価値0.039以上の164個(図示せず)を用いた。図17(a)に示すように、イモグサレセンチュウ感染の有無のロジスティック回帰モデルの判別精度に関して、平均Precision0.9574で、「感染なし」の95.4%、「感染あり」の96.0%である。すなわち、極めて精度が高いモデルである。
<Example 3: Logistic regression model (determination of presence/absence of infection)>
As the garlic bulbs to be tested W, 12,480 garlic bulbs from the same production area as above and prepared for shipping were used. After applying near-infrared spectroscopy on the garlic bulbs of the test subject W, we culture the nematode nematode using the Bellman method, test to confirm the presence or absence of infection, and use the test data to correlate the wavelengths necessary to determine the presence or absence of infection. We created a logistic regression model for the presence or absence of infection by searching in descending order of . As the wavelengths necessary for determining the presence or absence of infection using a logistic regression model, 164 wavelengths (not shown) with a logarithmic value of 0.039 or more were used. As shown in Figure 17(a), regarding the discrimination accuracy of the logistic regression model for the presence or absence of Imogusare nematode infection, the average Precision is 0.9574, which is 95.4% for "no infection" and 96.0% for "infection". . In other words, it is an extremely accurate model.

この実施例3に係る演算モデル(感染の有無判別のロジスティック回帰モデル)を用いて判別率と精度について検証した。上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球200個を用いた。結果を図17(b)に示す。この結果から、当該ロジスティック回帰モデルの感染の有無の判別精度は、平均Precision0.9674で、「感染なし」の97.7%、「感染あり」の92.9%の精度で判別が可能であった。 The classification rate and accuracy were verified using the calculation model (logistic regression model for determining the presence or absence of infection) according to Example 3. 200 garlic bulbs prepared for shipping from the same production area as above were used. The results are shown in FIG. 17(b). From this result, the accuracy of determining the presence or absence of infection using the logistic regression model was 97.7% for "no infection" and 92.9% for "infected" with an average precision of 0.9674. Ta.

<実施例4:ロジスティック回帰モデル(被害度(6階級)判別)>
被検対象Wのニンニク球として、上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球3,120個を作成用データとして用いた。全被検対象Wについて、近赤外分光検査を行い、その後に、当該検査ニンニク球をベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行うとともに、被害度はニンニクの病巣程度を上記の被害度(6階級)で算定した。被害度(6階級)のロジスティック回帰分析モデルは、前述の被害度(6階級)の実測値データに対応した近赤外線分光吸光度データを教師データとして用い、ロジスティック回帰分析法で分析し、回帰式を作成したものである。
<Example 4: Logistic regression model (damage degree (6 classes) discrimination)>
As the garlic bulbs to be tested W, 3,120 garlic bulbs from the same production area as above and prepared for shipping were used as data for preparation. Near-infrared spectroscopy was performed on all test subjects W, and then the tested garlic bulbs were cultured for Imogusare nematode using the Bellman method. Calculated. The logistic regression analysis model for the degree of damage (6 classes) uses near-infrared spectral absorbance data corresponding to the actual measurement data for the degree of damage (6 classes) as training data, is analyzed by the logistic regression analysis method, and the regression equation is calculated. This is what I created.

図18(a)に示すように、当該ロジスティック回帰分析モデルは、被害度(6階級)の実測値と推測値の統計学的な解析で、Accuracy0.7583で、平均Precision0.7149、平均Recall0.4044,平均F値0.4295示し、再現率は低い傾向にあるが、当該ロジスティック回帰分析モデルはニンニクのイモグサレセンチュウ被害度(6階級)を分類できるモデルである。 As shown in FIG. 18(a), the logistic regression analysis model is a statistical analysis of the measured values and estimated values of the degree of damage (6 classes), and the accuracy is 0.7583, the average Precision is 0.7149, and the average Recall is 0. 4044, the average F-value is 0.4295, and the recall rate tends to be low, but this logistic regression analysis model is a model that can classify the degree of damage (6 classes) of Garlic nematode infestation.

この実施例4に係る演算モデル(被害度(6階級)判別のロジスティック回帰モデル)を用いて判別率と精度について検証した。上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球870個を用い、この被害度(6階級)判別の感染有無のロジスティック回帰モデルの判別率や精度を検証した。結果を図18(b)に示す。この結果から、当該順序ロジスティック回帰モデルの被害度(6階級)の分類精度は、被害程度によって、Precision0.000~0.8709とばらつきがあるが、分類クラスの変更で可能であることが分かる。 The classification rate and accuracy were verified using the calculation model (logistic regression model for damage level (6 classes) classification) according to Example 4. Using 870 garlic bulbs prepared for shipping from the same production area as above, we verified the discrimination rate and accuracy of this logistic regression model for determining the degree of damage (6 classes) for infection or non-infection. The results are shown in FIG. 18(b). From this result, it can be seen that the classification accuracy of the degree of damage (6 classes) of the ordered logistic regression model varies from 0.000 to 0.8709 depending on the degree of damage, but it is possible to change the classification class.

<実施例5:AI学習済みモデルA(感染の有無判別)>
被検対象Wのニンニク球として、上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球15,075個を教師ありの教師データとして用いた。この教師データは、全被検対象Wについて、近赤外分光検査後に、当該検査ニンニク球をベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行い、感染の有無を確認検査し、この感染の有無と当該サンプルの近赤外分光波長の吸光度データと対応させたものである。実施例に係る学習済みモデルの基本構造は、入力層(波長2nmの間隔での550個の吸光度データが入力)、中間層及び出力層で構成される(以下の実施例において同じ)。
<Example 5: AI trained model A (determining presence/absence of infection)>
As the garlic bulbs to be tested W, 15,075 garlic bulbs from the same production area as above and ready for shipping were used as supervised data. This training data is obtained by performing a near-infrared spectroscopy test on all the test subjects W, and then culturing the test garlic bulbs using the Bellman method to confirm the presence or absence of infection. This corresponds to absorbance data at infrared spectroscopic wavelengths. The basic structure of the learned model according to the example is composed of an input layer (550 pieces of absorbance data at wavelength intervals of 2 nm are input), an intermediate layer, and an output layer (the same in the following examples).

この学習済みモデルAは、前述の感染有無の実測値データに対応した近赤外線分光吸光度データを教師データとして用い、ディープラーニング(DNN法)の交差5分割検証法で3~5種類、及び、勾配ブースティング木の交差5分割法で3~10種類のモデルを作成し、それら各モデルの正答率、誤答率、再現率やF値から、最適なモデルを選択するアンサンブル法で構築したモデルである。 This trained model A uses the near-infrared spectral absorbance data corresponding to the actual measurement data of the presence or absence of infection as training data, and uses the deep learning (DNN method) intersection 5-fold verification method to detect 3 to 5 types and gradients. This model is constructed using an ensemble method in which 3 to 10 types of models are created using the 5-division method of crossing the boosting tree, and the optimal model is selected from the correct answer rate, incorrect answer rate, recall rate, and F value of each model. be.

図19(a)に示すように、該学習済みモデルAは、統計学的な解析によって、AUC0.9999、Accuracy0.9992、Precision0.9992、Recall0.9992、F値0.9992で、極めて高い判別精度を有している。また、図19(b)に示すように、当該学習済みモデルAの確立に用いた教師データの分布は、極めて明確に分離が可能な状態で分布している。 As shown in FIG. 19(a), the trained model A has extremely high discrimination with AUC 0.9999, Accuracy 0.9992, Precision 0.9992, Recall 0.9992, and F value 0.9992 through statistical analysis. It has precision. Moreover, as shown in FIG. 19(b), the distribution of the teacher data used to establish the learned model A is distributed in a state that can be separated very clearly.

この実施例5に係る演算モデル(感染の有無判別AI学習済みモデルA)を用いて判別率と精度について検証した。上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球3,873個を用いた。図20に示すように、この学習済みモデルAでは、重相関係数0.9979で、感染有無の判別精度は、感染なしの100.0%、感染ありにおいて99.9%であった。すなわち、ニンニクのイモグサレセンチュウ感染の有無を高精度で判別できるモデルであることが分かる。 The classification rate and accuracy were verified using the calculation model according to Example 5 (AI trained model A for determining presence/absence of infection). 3,873 garlic bulbs from the same production area as above and ready for shipping were used. As shown in FIG. 20, in this trained model A, the multiple correlation coefficient was 0.9979, and the accuracy of determining the presence or absence of infection was 100.0% for no infection and 99.9% for infection. In other words, it can be seen that this model is capable of determining with high accuracy whether or not garlic is infected with Imogusare nematode.

<実施例6:AI学習済みモデルB(被害度(6階級)判別)>
被検対象Wのニンニク球として、上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球12,480個を教師ありの教師データとして用いた。全被検対象Wについて、近赤外分光検査を行い、その後に、当該検査ニンニク球をベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行うとともに、被害度はニンニクの病巣程度を上記の被害度(6階級)で算定した。被害度(6階級)の学習済みモデルBは、前述の被害度(6階級)の実測値データに対応した近赤外線分光吸光度データを教師データとして用い、ディープラーニング(DNN法)の交差5分割検証法で3~5種類、及び、勾配ブースティング木の交差5分割法で3~10種類のモデルを作成し、それら各モデルの正答率、誤答率、再現率やF値から、最適なモデルを選択するアンサンブル法で構築した。
<Example 6: AI trained model B (damage degree (6 classes) discrimination)>
As the garlic bulbs to be tested W, 12,480 garlic bulbs from the same production area as above and ready for shipping were used as supervised data. Near-infrared spectroscopy was performed on all test subjects W, and then the tested garlic bulbs were cultured for Imogusare nematode using the Bellman method. Calculated. The learned model B for damage level (6 classes) uses the near-infrared spectral absorbance data corresponding to the actual measurement value data for the damage level (6 classes) as training data, and performs deep learning (DNN method) cross-5-fold verification. Create 3 to 5 types of models using the method and 3 to 10 types of models using the gradient boosting tree intersection 5-division method, and then select the optimal model based on the correct answer rate, incorrect answer rate, recall rate, and F value of each model. It was constructed using an ensemble method to select.

図21(a)に示すように、当該学習済みモデルBは、被害度(6階級)の実測値と推測値の統計学的な解析で、Accuracy0.9965で、平均Precision0.9986、平均Recall0.9902,平均F値0.9943を示し、極めて高い判別精度、適合度や再現率を有している。すなわち、ニンニクのイモグサレセンチュウの被害度(6階級)を高精度で分類できるモデルである。 As shown in FIG. 21(a), the trained model B has an Accuracy of 0.9965, an average Precision of 0.9986, and an average Recall of 0.9965, based on a statistical analysis of the measured and estimated damage levels (6 classes). 9902, with an average F value of 0.9943, and has extremely high discrimination accuracy, precision, and recall. In other words, it is a model that can classify the degree of damage (6 classes) of garlic nematode with high accuracy.

この実施例6に係る演算モデル(被害度(6階級)判別AI学習済みモデルB)を用いて判別率と精度について検証した。上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球3,120個を用いた。結果を図21(b)に示す。この結果から、被害度(6階級)の学習済みモデルBは、実測値と推測値のAccuracy0.9999で、平均Precision0.9979で、極めて高い判別精度や適合度が認められた。すなわち、ニンニクのイモグサレセンチュウの被害度(6階級)を高精度で分類できるモデルであることが分かる。 The classification rate and accuracy were verified using the calculation model (damage level (6 class) AI trained model B) according to Example 6. 3,120 garlic bulbs from the same production area as above and ready for shipping were used. The results are shown in FIG. 21(b). From this result, trained model B for damage level (6 classes) was found to have extremely high discrimination accuracy and fitness, with an accuracy of 0.9999 for actual and estimated values and an average precision of 0.9979. In other words, it can be seen that the model is capable of classifying the degree of damage (6 classes) of garlic nematode with high accuracy.

<実施例7:AI学習済みモデルC(被害度(指数)判別)>
被検対象Wのニンニク球として、上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球12,480個を教師ありの学習用データとして用いた。被害度(指数)の実測値は、全被検対象Wについて近赤外分光検査後に、当該検査ニンニク球をベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行うととともに、ニンニクの病巣程度を上記の被害度(指数)で算定した。被害度(指数)の学習済みモデルCの作成は、前述の被害度の実測値データを教師ありデータとして用い、ディープラーニング(DNN法)の交差検証法(5分割)で3~5種類、及び、勾配ブースティング木の交差検証法(5分割)で3~10種類のモデルを作成し、それら各モデルで最も決定係数や誤差中央値や誤差平均及びPMSEの統計学的な結果を基に最適なモデルを当該学習済みモデルとした。
<Example 7: AI trained model C (damage level (index) determination)>
As the garlic bulbs to be tested W, 12,480 garlic bulbs from the same production area as above and ready for shipping were used as data for supervised learning. The actual value of the degree of damage (index) is determined by culturing the garlic bulbs for Imogusare nematode using the Bellman method after near-infrared spectroscopic examination of all the test objects W, and measuring the extent of lesions on the garlic according to the degree of damage (index) described above. ) was calculated. The trained model C for damage level (index) is created by using the above-mentioned actual damage level data as supervised data, and using the cross-validation method (5 divisions) of deep learning (DNN method) to create 3 to 5 types of learned model C. , create 3 to 10 types of models using the gradient boosting tree cross-validation method (5 divisions), and find the most optimal one based on the statistical results of the coefficient of determination, median error, average error, and PMSE of each model. The model was set as the learned model.

図22(a)に示すように、被害度(指数)の学習済みモデルCは、実測値と推測値の決定係数は0.9809であった。誤差中央値0.303、誤差平均2.36、RMSE5.98、決定係数0.9809で、極めて高い推測精度が得られた。したがって、当該学習済みモデルCは、ニンニクのイモグサレセンチュウ感染による被害度(指数)を迅速に高精度で非破壊的に推測できるモデルである。 As shown in FIG. 22(a), the learned model C of the degree of damage (index) had a determination coefficient of 0.9809 between the actual measured value and the estimated value. Extremely high estimation accuracy was obtained with a median error of 0.303, mean error of 2.36, RMSE of 5.98, and coefficient of determination of 0.9809. Therefore, the trained model C is a model that can quickly, highly accurately, and non-destructively estimate the degree of damage (index) caused by Garlic nematode infection.

この実施例7に係る演算モデル(被害度(指数)判別AI学習済みモデルC)を用いて方法と精度について検証した。上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球3,120個を用いた。結果を図22(b)に示す。この結果から、学習済みモデルCは、決定係数0.9936、誤差中央値0.1646、誤差平均0.9788、RMSE3.5269で、極めて高い推測の精度を示した。すなわち、ニンニクのイモグサレセンチュウの被害度(指数)を高精度で推測できるモデルであることが分かる。 The method and accuracy were verified using the calculation model (damage degree (index) discrimination AI trained model C) according to Example 7. 3,120 garlic bulbs from the same production area as above and ready for shipping were used. The results are shown in FIG. 22(b). From this result, trained model C showed extremely high estimation accuracy with a coefficient of determination of 0.9936, a median error of 0.1646, an average error of 0.9788, and an RMSE of 3.5269. In other words, it can be seen that the model is capable of estimating the degree of damage (index) of garlic nematode with high accuracy.

<実施例8:AI学習済みモデルD(感染の有無判別)>
被検対象Wのニンニク球として、上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニクの18,960個を教師用データとして用いた。この学習済みモデルDの教師用データは、全被検対象Wを近赤外分光検査後に、当該検査ニンニクをベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行い、感染の有無を確認検査し、この感染の有無と当該サンプルの近赤外分光波長の吸光度データと対応させたものである。
<Example 8: AI trained model D (determining presence/absence of infection)>
As the garlic bulbs to be tested W, 18,960 garlic bulbs from the same production area as above and ready for shipping were used as teacher data. The training data for this trained model D is obtained by performing a near-infrared spectroscopy test on all test subjects W, culturing the test garlic using the Bellman method to confirm the presence or absence of infection, and confirming the presence or absence of infection. This corresponds to the absorbance data of the near-infrared spectral wavelength of the sample.

当該学習済みモデルDは、ディープラーニングのDNN(ディープニューラルネットワーク)法を基本構造として、入力層、5層の中間層(ドロップ、Relu関数等の活性化関数で構成)、出力層で構成し、最適化アルゴリズムはAdam(Adaptive moment estimation)を用いて、LearningRate0.1,Momentum0.9、Weight Decay0.0001として、Leaming Rate SchedulerはExponential、Multipier0.1、Intevalを600540iteration等で構成した。過学習に留意して作成した学習済みモデルである。 The trained model D has a basic structure based on the DNN (deep neural network) method of deep learning, and is composed of an input layer, five intermediate layers (consisting of activation functions such as drop and Relu functions), and an output layer. The optimization algorithm was Adam (Adaptive moment estimation), and the Learning Rate was set to 0.1, the Momentum was set to 0.9, and the Weight Decay was set to 0.0001, and the Leaning Rate Scheduler was set to Exponential, Multipier to 0.1, and Interval to 600,540 iterations. This is a trained model created with consideration to overfitting.

図23(a)に示すように、この学習済みモデルDは、AUC(Area Under the Curve)0.9998、Accuracy0.9994、Precision0.9996、Recall0.9972、F値9.994で、極めて高い判別精度を有し、イモグサレセンチュウ感染の有無の判別に極めて有効なモデルである。 As shown in FIG. 23(a), this trained model D has an AUC (Area Under the Curve) of 0.9998, Accuracy of 0.9994, Precision of 0.9996, Recall of 0.9972, and F value of 9.994, which shows extremely high discrimination. It is a highly accurate model that is extremely effective in determining the presence or absence of infection with Imogusare nematode.

この実施例8に係る感染の有無判別の学習済みモデルDを用いてその判別率と精度について検証した。上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球3,914個を用いた。図23(b)に示すように、この学習済みモデルDでは、Precision1.0で、感染有無の判別精度は100.0%であった。すなわち、ニンニクのイモグサレセンチュウ感染の有無を高精度で判別できるモデルであることが分かる。 Using trained model D for determining the presence or absence of infection according to Example 8, its classification rate and accuracy were verified. 3,914 garlic bulbs prepared for shipment from the same production area as above were used. As shown in FIG. 23(b), in this trained model D, the precision of determining whether or not an infection was present was 100.0% at Precision 1.0. In other words, it can be seen that this model is capable of determining with high accuracy whether or not garlic is infected with Imogusare nematode.

<実施例9:AI学習済みモデルE(被害度(6階級)判別)>
被検対象Wのニンニク球として、上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球15,600個を教師ありの教師データとして用いた。全被検対象Wについて、近赤外分光検査を行い、その後に、当該検査ニンニク球をベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行うとともに、被害度はニンニクの病巣程度を上記の被害度(6階級)で算定した。当該学習済みモデルEは、前述の被害度(6階級)の実測値データに対応した近赤外線分光吸光度データを教師データとして用い、ディープラーニング(DNN:ディープニューラルネットワーク)で作成した。当該学習済みモデルEは、入力層と、6層の中間層(ドロップ、Relu関数等の活性化関数)、出力層で構成し、最適化アルゴリズムはAdamsを用いて、Weight Decayを0.0001で、過学習に留意して構築したモデルである。
<Example 9: AI trained model E (damage degree (6 classes) discrimination)>
As the garlic bulbs to be tested W, 15,600 garlic bulbs from the same production area as above and ready for shipping were used as supervised data. Near-infrared spectroscopy was performed on all test subjects W, and then the tested garlic bulbs were cultured for Imogusare nematode using the Bellman method. Calculated. The trained model E was created by deep learning (DNN: deep neural network) using near-infrared spectral absorbance data corresponding to the actual measurement data of the damage degree (six classes) described above as training data. The learned model E consists of an input layer, six intermediate layers (activation functions such as drop and Relu functions), and an output layer, and the optimization algorithm is Adams, with a weight decay of 0.0001. , this model was constructed with consideration to overfitting.

図24(a)に示すように、学習済みモデルEは、実測値と推測値のAccuracy0.9976で、平均Precision0.9991、平均Recall0.9945、平均F値0.9968を示し、極めて高い判別精度、適合度や再現率を有し、被害度(6階級)の判別分類には極めて有効な方法として応用し得る学習済みモデルである。 As shown in FIG. 24(a), the trained model E has an accuracy of 0.9976 between the measured value and the estimated value, an average Precision of 0.9991, an average Recall of 0.9945, and an average F value of 0.9968, showing extremely high discrimination accuracy. It is a trained model that has a precision and a recall rate, and can be applied as an extremely effective method for discriminating and classifying damage levels (6 classes).

この実施例9に係る演算モデル(被害度(6階級)判別AI学習済みモデルE)を用いて判別率と精度について検証した。上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球3,873個を用いた。結果を図24(b)に示す。この結果から、被害度(6階級)の学習済みモデルEは、平均Precisionが0.9994で、極めて高い適合度を示し、被害度の度合い分類に用いることができる。すなわち、当該学習済みモデルEはニンニクのイモグサレセンチュウ感染による被害度(6階級)を迅速に高精度で非破壊的に推測できるモデルであることが分かる。 The classification rate and accuracy were verified using the calculation model (damage level (6 class) AI trained model E) according to Example 9. 3,873 garlic bulbs prepared for shipment from the same production area as above were used. The results are shown in FIG. 24(b). From this result, the learned model E for the degree of damage (6 classes) has an average precision of 0.9994, exhibits an extremely high degree of fitness, and can be used for classifying the degree of damage. That is, it can be seen that the trained model E is a model that can quickly, highly accurately, and non-destructively estimate the degree of damage (6 classes) caused by the infection of Garlic nematode.

<実施例10:AI学習済みモデルF(被害度(指数)判別)>
被検対象Wのニンニク球として、上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球12,480個を教師ありの学習用データとして用いた。被害度(指数)の実測値は、全被検対象Wについて近赤外分光検査後に、当該検査ニンニク球をベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行うととともに、ニンニクの病巣程度を上記の被害度(指数)で算定した。当該学習済みモデルFは、前述の被害度(指数)の実測値データと対応した近赤外線分光の吸光度データを教師データとして、ディープラーニング(DNN:ディープニューラルネットワーク)で作成した。
<Example 10: AI trained model F (damage level (index) determination)>
As the garlic bulbs to be tested W, 12,480 garlic bulbs from the same production area as above and ready for shipping were used as data for supervised learning. The actual value of the degree of damage (index) is determined by culturing the garlic bulbs for Imogusare nematode using the Bellman method after near-infrared spectroscopic examination of all the test objects W, and measuring the extent of lesions on the garlic according to the degree of damage (index) described above. ) was calculated. The learned model F was created by deep learning (DNN: deep neural network) using near-infrared spectroscopy absorbance data corresponding to the actual measurement value data of the above-mentioned damage level (index) as training data.

当該学習済みモデルFは、DNN法を基本構造として、入力層、中間層、出力層の最適条件を得るための基本的な検討と工夫を重ねて、入力層、5層の中間層(ドロップ、Relu関数等の活性化関数で構成)、出力層で構成し、最適化アルゴリズムはAdam(Adaptive moment estimation)を用いて、LearningRate0.1,Momentum0.9、Weight Decay0.0001として、Leaming Rate SchedulerはExponential、Multipier0.1、Intevalを600540iteration等で構成して学習したモデルである。過学習に留意して作成したことを特徴とするモデルである。 The trained model F has the basic structure of the DNN method, and has been developed through repeated basic studies and efforts to obtain the optimal conditions for the input layer, hidden layer, and output layer. The output layer consists of activation functions such as Relu function), the optimization algorithm is Adam (Adaptive moment estimation), LearningRate is 0.1, Momentum is 0.9, Weight Decay is 0.0001, and the Learning Rate Scheduler is Exponential. , Multipier0.1, Interval, and 600540 iterations. This model is characterized by being created with consideration to overfitting.

図25(a)に示すように、被害度(指数)の学習済みモデルFは、当該推測値と実測値との統計学的なデータ解析で、決定係数0.9987、誤差中央値0.2737、誤差平均0.2593、RMSE1.6037で、極めて精度の高いモデルである。ニンニクのイモグサレセンチュウ感染による被害度を迅速に高精度で非破壊的に推測できるモデルである。 As shown in FIG. 25(a), the learned model F of the degree of damage (index) is determined by statistical data analysis between the estimated value and the actual measured value, with a coefficient of determination of 0.9987 and a median error of 0.2737. , the average error is 0.2593, and the RMSE is 1.6037, making it an extremely accurate model. This is a model that can quickly, accurately, and non-destructively estimate the degree of damage caused by Garlic nematode infection.

この実施例10に係る演算モデル(被害度(指数)判別AI学習済みモデルF)を用いて判別率と精度について検証した。上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球2,851個を用いた。結果を図25(b)に示す。この結果から、学習済みモデルFは、当該推測値と実測値との統計学的にデータ解析において、重相関係数0.999で、誤差平均0.5260、誤差中央値0.2743、RMSE1.3025の検査成績を得ている。すなわち、当該学習済みモデルFはニンニクのイモグサレセンチュウ感染による被害度(指数)を迅速に高精度で非破壊的に推測できるモデルであることが分かる。 Using the calculation model (damage level (index) discrimination AI trained model F) according to Example 10, the discrimination rate and accuracy were verified. 2,851 garlic bulbs prepared for shipment from the same production area as above were used. The results are shown in FIG. 25(b). From this result, trained model F has a multiple correlation coefficient of 0.999, an error average of 0.5260, an error median of 0.2743, and an RMSE of 1. We have obtained an inspection result of 3025. That is, it can be seen that the trained model F is a model that can quickly, highly accurately, and non-destructively estimate the degree of damage (index) caused by the infection of garlic by Imogusare nematode.

<実施例11:AI学習済みモデルG(感染の有無判別)>
被検対象Wのニンニク球として、上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球12,480個を教師用データとして用いた。この学習済みモデルGの教師用データは、全被検対象Wを近赤外分光検査後に、当該検査ニンニクをベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行い、感染の有無を確認検査し、この感染の有無と当該サンプルの近赤外分光波長の吸光度データと対応させたものである。
<Example 11: AI trained model G (determining presence/absence of infection)>
As the garlic bulbs to be tested W, 12,480 garlic bulbs from the same production area as above and prepared for shipping were used as data for the teacher. The training data for this trained model G is obtained by performing a near-infrared spectroscopy test on all test subjects W, culturing the test garlic using the Bellman method to confirm the presence or absence of infection, and confirming the presence or absence of infection. This corresponds to the absorbance data of the near-infrared spectral wavelength of the sample.

当該学習済みモデルGは、感染の有無の実測値データに対応した近赤外線分光吸光度データを教師データとして用い、ディープラーニング(CNN:畳み込みニューラルネットワーク)で作成した。当該学習済みモデルGは、近赤外分光吸光度データの波形(1行550列)を画像化して、入力層と、6層の中間層(ドロップ、Relu関数等の活性化関数)、出力層で構成し、最適化アルゴリズムはAdamsを用いて、Weight Decayを0.0001で、過学習に留意して作成したモデルである。 The trained model G was created using deep learning (CNN: convolutional neural network) using near-infrared spectral absorbance data corresponding to actual measurement data on the presence or absence of infection as training data. The trained model G converts the waveform of near-infrared spectral absorbance data (1 row and 550 columns) into an image, and uses an input layer, 6 intermediate layers (activation functions such as drop and Relu functions), and an output layer. This is a model created using the Adams optimization algorithm, with a weight decay of 0.0001, and with consideration given to overfitting.

図26(a)に示すように、この学習済みモデルGは、実測値と推測値のAccuracy 1.0000で、平均Precision1.0000、平均Recall1.0000、平均F値1.0000を示し、極めて高い判別精度、適合度や再現率を有し、イモグサレセンチュウ感染の有無の判別には極めて有効な方法として応用し得るモデルである。 As shown in FIG. 26(a), this trained model G has an accuracy of 1.0000 between the measured value and the estimated value, an average Precision of 1.0000, an average Recall of 1.0000, and an average F value of 1.0000, which is extremely high. This model has high discrimination accuracy, precision, and recall, and can be applied as an extremely effective method for determining the presence or absence of infection with Imogusare nematode.

この実施例11に係る感染の有無判別の学習済みモデルGを用いてその判別率と精度について検証した。上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球3,121個を用いた。図26(b)に示すように、この学習済みモデルGでは、感染有無の判別精度は100.0%であった。すなわち、ニンニクのイモグサレセンチュウ感染の有無を高精度で判別できるモデルであることが分かる。 Using the learned model G for determining the presence or absence of infection according to Example 11, its classification rate and accuracy were verified. 3,121 garlic bulbs prepared for shipping from the same production area as above were used. As shown in FIG. 26(b), the learned model G had an accuracy of 100.0% in determining the presence or absence of infection. In other words, it can be seen that this model is capable of determining with high accuracy whether or not garlic is infected with Imogusare nematode.

<実施例12:AI学習済みモデルH(被害度(6階級)判別)>
被検対象Wのニンニク球として、上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球12,480個を教師ありの教師データとして用いた。全被検対象Wについて、近赤外分光検査を行い、その後に、当該検査ニンニク球をベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行うとともに、被害度はニンニクの病巣程度を上記の被害度(6階級)で算定した。当該学習済みモデルHは、前述の被害度(6階級)の実測値データに対応した近赤外線分光吸光度データを教師データとして用い、ディープラーニング(CNN:畳み込みニューラルネットワーク)で作成した。当該学習済みモデルHは、近赤外分光吸光度測定データの波形(1行550列)を画像化して、入力層と、6層の中間層(ドロップ、Relu関数等の活性化関数)、出力層で構成し、最適化アルゴリズムはAdamsを用いて、Weight Decayを0.0001で、過学習に留意して構築したモデルである。
<Example 12: AI trained model H (damage degree (6 classes) discrimination)>
As the garlic bulbs to be tested W, 12,480 garlic bulbs from the same production area as above and ready for shipping were used as supervised data. Near-infrared spectroscopy was performed on all test subjects W, and then the tested garlic bulbs were cultured for Imogusare nematode using the Bellman method. Calculated. The learned model H was created by deep learning (CNN: convolutional neural network) using near-infrared spectral absorbance data corresponding to the actual measurement data of the damage degree (six classes) described above as training data. The trained model H converts the waveform of near-infrared spectrophotometric absorbance measurement data (1 row and 550 columns) into an image, and creates an input layer, 6 intermediate layers (activation functions such as drop and Relu functions), and an output layer. This model was constructed using Adams optimization algorithm, with a weight decay of 0.0001, and with consideration given to overfitting.

図27(a)に示すように、当該学習済みモデルHは、実測値と推測値のAccuracy1.0000で、平均Precision1.0000、平均Recall1.0000、平均F値1.0000を示し、極めて高い判別精度、適合度や再現率を有し、被害度(6階級)の判別分類には極めて有効な方法として応用し得るモデルである。 As shown in FIG. 27(a), the trained model H has an accuracy of 1.0000 between the measured value and the estimated value, an average Precision of 1.0000, an average Recall of 1.0000, and an average F value of 1.0000, indicating extremely high discrimination. It is a model that has accuracy, precision, and recall, and can be applied as an extremely effective method for discriminating and classifying damage levels (6 classes).

この実施例12に係る演算モデル(被害度(6階級)判別AI学習済みモデルH)を用いて判別率と精度について検証した。上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球3,120個を用いた。結果を図27(b)に示す。この結果から、学習済みモデルHでは、適合度は1.000で、被害度(6階級)の分類に用いることができることが明らかになった。すなわち、当該学習済みモデルHはニンニクのイモグサレセンチュウ感染による被害度(6階級)を迅速に高精度で非破壊的に推測できるモデルであることが分かる。 The classification rate and accuracy were verified using the calculation model (damage level (6 class) AI trained model H) according to Example 12. 3,120 garlic bulbs from the same production area as above and ready for shipping were used. The results are shown in FIG. 27(b). From this result, it became clear that the trained model H had a fitness of 1.000 and could be used for classification of damage levels (6 classes). That is, it can be seen that the trained model H is a model that can quickly, highly accurately, and non-destructively estimate the degree of damage (6 classes) caused by the infection of Garlic nematode.

<実施例13:AI学習済みモデルI(被害度(指数)判別)>
被検対象Wのニンニク球として、上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球12,480個を教師ありの学習用データとして用いた。被害度(指数)の実測値は、全被検対象Wについて近赤外分光検査後に、当該検査ニンニク球をベルマン法でイモグサレセンチュウの培養を行うととともに、ニンニクの病巣程度を上記の被害度(指数)で算定した。当該学習済みモデルIは、前述の被害度(指数)の実測値データに対応した近赤外線分光吸光度データを教師データとして用い、ディープラーニング(CNN:畳み込みニューラルネットワーク)で作成した。学習済みモデルIは、近赤外分光吸光度データの波形(1行550列)を画像化して、CNN法で構成し、入力層と、6層の中間層(ドロップ、Relu関数等の活性化関数)、出力層で構成し、最適化アルゴリズムはAdamsを用いて、Weight Decayを0.0001で、過学習に留意して構築したモデルである。
<Example 13: AI trained model I (damage level (index) determination)>
As the garlic bulbs to be tested W, 12,480 garlic bulbs from the same production area as above and ready for shipping were used as data for supervised learning. The actual value of the degree of damage (index) is determined by culturing the garlic bulbs for Imogusare nematode using the Bellman method after near-infrared spectroscopic examination of all the test objects W, and measuring the extent of lesions on the garlic according to the degree of damage (index) described above. ) was calculated. The trained model I was created by deep learning (CNN: convolutional neural network) using near-infrared spectral absorbance data corresponding to the actual measurement data of the damage degree (index) described above as training data. The trained model I is constructed by converting the waveform of near-infrared spectral absorbance data (1 row and 550 columns) into an image using the CNN method, and includes an input layer and 6 intermediate layers (activation functions such as drop and Relu functions). ), and an output layer, and the model was constructed using the Adams optimization algorithm, with a weight decay of 0.0001, and with consideration given to overfitting.

図28(a)に示すように、当該学習済みモデルIは、当該推測値と実測値との統計学的なデータ解析で、決定係数0.9831、誤差中央値1.2806、誤差平均4.2906、RMSE5.8131で、精度の高いモデルである。ニンニクのイモグサレセンチュウ感染による被害度(指数)を迅速に高精度で非破壊的に推測できるモデルである。 As shown in FIG. 28(a), the trained model I has a coefficient of determination of 0.9831, a median error of 1.2806, and an average error of 4.28% by statistical data analysis of the estimated value and the actual measured value. 2906, RMSE5.8131, it is a highly accurate model. This is a model that can quickly, highly accurately, and non-destructively estimate the degree of damage (index) caused by Garlic nematode infection.

この実施例13に係る演算モデル(被害度(指数)判別AI学習済みモデルI)を用いて判別率と精度について検証した。上記と同じ生産地のもので出荷状態に整えたニンニク球2,851個を用いた。結果を図28(b)に示す。この結果から、当該推測値と実測値との統計学的に重相関係数0.999で、誤差平均4.2590、誤差中央値1.2513、RMSE5.72955の検査成績を得ている。すなわち、当該学習済みモデルIはニンニクのイモグサレセンチュウ感染による被害度(指数)を迅速に高精度で非破壊的に推測できるモデルであることが分かる。 The classification rate and accuracy were verified using the calculation model (damage level (index) discrimination AI trained model I) according to Example 13. 2,851 garlic bulbs prepared for shipment from the same production area as above were used. The results are shown in FIG. 28(b). From this result, we obtained test results with a statistically multiple correlation coefficient of 0.999 between the estimated value and the actual value, an error average of 4.2590, an error median of 1.2513, and an RMSE of 5.72955. That is, it can be seen that the trained model I is a model that can quickly, highly accurately, and non-destructively estimate the degree of damage (index) caused by the nematode infection of garlic.

尚、上記実施の形態において、判別分析法,重回帰分析法,PLS分析法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法,SVM法の5種類の判別方法を組み合わせて判別を行なったが、必ずしもこれに限定されるものではなく、どれか1種類の判別方法だけでも良く、また、数種類の方法を組み合わせても良く、適宜変更して差支えない。また、上記実施の形態において、階級の判別を6段階にしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、段階数は適宜に定めてよい。更に、実施の形態では、被検対象をニンニクの株にしが、必ずしもこれに限定されるものではなく、りん片を個々に検査するようにしても良く、適宜変更して差支えない。 In the above embodiment, the discrimination was performed by combining five types of discrimination methods: discriminant analysis method, multiple regression analysis method, PLS analysis method, back propagation method of neural network method, and SVM method. The method is not limited, and only one type of discrimination method may be used, or several types of discrimination methods may be combined, and may be changed as appropriate. Further, in the embodiment described above, class discrimination is performed in six stages, but it is not necessarily limited to this, and the number of stages may be determined as appropriate. Further, in the embodiment, the subject to be tested is a garlic plant, but the subject is not necessarily limited to this, and individual scale pieces may be tested, and changes may be made as appropriate.

また、実施の形態では、生体としてニンニク、寄生虫としてイモグサレセンチュウの例で説明したが、これに限らず種々の植物であって、これらに寄生するセンチュウ類であっても本発明を適用することができる。また、植物やセンチュウに限らず、種々の生体、種々の寄生虫に本発明を適用できることは勿論である。要するに、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施の形態に多くの変更を加えることが容易であり、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。 Further, in the embodiment, garlic is used as a living organism and nematode nematode is used as a parasite. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to various plants such as nematodes that parasitize these. can. Furthermore, it goes without saying that the present invention can be applied not only to plants and nematodes, but also to various living organisms and various parasites. In short, those skilled in the art will readily be able to make many changes to these illustrative embodiments without departing substantially from the novel teachings and advantages of the present invention, and these many changes will be apparent to those skilled in the art. Included in the range.

S 生体の検査装置
W 被検対象(ニンニク球)
Wa りん片
Wb 花径
Wc 盤茎
1 基台
2 搬送部
3 ベルトコンベア
10 ロボット
11 ロボットアーム
12 把持ハンド
13 開閉アクチュエータ
X 把持位置
Y 検査位置
20 保持部
21 側壁
22 上壁
23 保持本体
24 挿通孔
25 支承凹部
26 カメラ
30 検査部
31 検査ユニット
32 支持杆
33 カバー
34 ユニット本体
35 光源部
36 受光部
37 検知部
38 保持体
39 凹所
40 防塵機構
41 突設部
42 エア噴射口
43 エア通路
50 受取部
51 シュータ
52 分別手段
60 制御部
61 演算処理部
62 演算モデル記憶部
63 判別部
64 判断部
65 作動制御部
66 通信部
67 検査制御部
68 駆動制御部
69 動作命令部
70 表示部
S Living body inspection device W Test object (garlic bulb)
Wa Scale piece Wb Flower diameter Wc Stem 1 Base 2 Conveyance part 3 Belt conveyor 10 Robot 11 Robot arm 12 Gripping hand 13 Opening/closing actuator Support recess 26 Camera 30 Inspection part 31 Inspection unit 32 Support rod 33 Cover 34 Unit body 35 Light source part 36 Light receiving part 37 Detection part 38 Holder 39 Recess 40 Dust-proof mechanism 41 Projection part 42 Air injection port 43 Air passage 50 Receiving part 51 Shooter 52 Sorting means 60 Control section 61 Arithmetic processing section 62 Computation model storage section 63 Discrimination section 64 Judgment section 65 Operation control section 66 Communication section 67 Inspection control section 68 Drive control section 69 Operation instruction section 70 Display section

Claims (19)

被検対象である生体の寄生虫に対する感染に係る検査を行う生体の検査装置であって、
上記被検対象に近赤外領域の光を照射する光源部と、該被検対象からの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光する受光部と、該受光部が受光した光の吸光度に基づいて上記被検対象の寄生虫に対する感染に係る判別を行なう制御部とを備え、
上記制御部は、予め、寄生虫に感染しているサンプル生体と寄生虫に感染していないサンプル生体とに近赤外領域の光を照射することにより該サンプル生体から得られる拡散反射光あるいは拡散透過光の近赤外線領域の波長についての吸光度における二次微分スペクトルに基づいて構築され、生体の寄生虫に対する感染の有無及び/または感染による予め定めた発症無しから発症有りの最大までの発症の程度を数値化した被害度に係る演算を行う演算モデルを記憶する演算モデル記憶部と、
上記受光部が受光した光の吸光度と上記演算モデル記憶部に記憶した演算モデルとから演算された演算結果により上記感染の有無及び/または被害度を判別する判別部とを備えたことを特徴とする生体の検査装置。
A living body testing device that performs a test for parasite infection in a living body to be examined,
A light source section that irradiates light in the near-infrared region to the test object, a light receiving section that receives diffusely reflected light or diffusely transmitted light from the test object, and a light receiving section that receives light based on the absorbance of the light received by the light receiving section. and a control unit for determining infection with the parasite to be tested,
The above-mentioned control unit is configured to generate diffuse reflected light or diffused light obtained from the sample living body by irradiating the sample living body infected with parasites and the sample living body not infected with parasites with light in the near-infrared region in advance. Constructed based on the second-order differential spectrum of absorbance for wavelengths in the near-infrared region of transmitted light, the presence or absence of infection with parasites in living organisms and/or the degree of onset from a predetermined maximum of no onset to onset due to infection a calculation model storage unit that stores a calculation model for performing calculations related to the degree of damage quantified;
The invention is characterized by comprising a determining unit that determines the presence or absence of infection and/or the degree of damage based on the calculation results calculated from the absorbance of the light received by the light receiving unit and the calculation model stored in the calculation model storage unit. A living body testing device.
上記被害度を、感染無しの被検対象についても階級付けすることを特徴とする請求項1記載の生体の検査装置。 2. The living body testing device according to claim 1, wherein the degree of damage is classified even for test subjects without infection. 上記被害度を、被検対象に現れる変色部位の程度に基づいて定めたことを特徴とする請求項1または2記載の生体の検査装置。 3. The living body inspection apparatus according to claim 1, wherein the degree of damage is determined based on the degree of discoloration appearing on the subject. 上記被害度は、発症無しを0とし、発症有りの最大を100とした指数で構成したことを特徴とする請求項3記載の生体の検査装置。 4. The biological examination apparatus according to claim 3, wherein the degree of damage is constituted by an index with 0 indicating no onset and 100 indicating a maximum occurrence of onset. 上記被害度は、発症の程度を、発症無しを0とし、発症有りの最大を100とした指数で表したとき、発症無しを0とし、発症有りの側を所定指数範囲毎に順に上昇する階級で構成したことを特徴とする請求項3記載の生体の検査装置。 The above damage level is expressed as an index with no onset as 0 and the maximum of onset as 100, with no onset as 0 and the side of onset as increasing in order for each predetermined index range. 4. The biological examination apparatus according to claim 3, characterized in that the apparatus comprises: 上記制御部の判別部の判別結果に基づいて、感染の有無に対応して被検対象を分別し、及び/または、上記被害度に対応して被検対象を分別する分別手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至5何れかに記載の生体の検査装置。 A sorting means is provided for sorting the test subjects according to the presence or absence of infection and/or classifying the test subjects according to the degree of damage based on the discrimination result of the discrimination section of the control section. 6. A living body testing device according to claim 1, characterized in that: 上記演算モデルは、統計学的解析を用いて構築される解析モデル、または、機械学習を用いて構築される学習済みモデルからなり、
上記統計学的解析は、判別分析、重回帰分析、PLS回帰分析、ロジスティック回帰分析、サポートベクターマシン(SVM)から選択され、
上記機械学習は、決定木(CART),回帰木,ランダムフォレスト,勾配ブースティング木等の木分析、パーセプトロン、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)、再起型ニューラルネットワーク(RNN)、残差ネットワーク(ResNet)等のニューラルネットワーク若しくはディープラーニング(DNN)、これらの組合せからなるアンサンブル分析から選択されることを特徴とする請求項1乃至6何れかに記載の生体の検査方法。
The calculation model consists of an analytical model constructed using statistical analysis or a learned model constructed using machine learning,
The statistical analysis is selected from discriminant analysis, multiple regression analysis, PLS regression analysis, logistic regression analysis, support vector machine (SVM),
The above machine learning includes tree analysis such as decision tree (CART), regression tree, random forest, gradient boosting tree, perceptron, convolutional neural network (CNN), recurrent neural network (RNN), residual network (ResNet), etc. 7. The living body inspection method according to claim 1, wherein the method is selected from a neural network, deep learning (DNN), and an ensemble analysis consisting of a combination thereof.
上記演算処理部は、上記演算モデルとして、種類の異なる複数の演算モデルを備え、各演算モデルの判断結果の採否を判断する判断部を備えたことを特徴とする請求項7記載の生体の検査装置。 8. Inspection of a living body according to claim 7, wherein the arithmetic processing unit includes a plurality of different types of arithmetic models as the arithmetic models, and a judgment unit that determines acceptance or rejection of judgment results of each arithmetic model. Device. 上記判断部は、上記演算モデルとして、感染の有無を判別する種類の異なる複数の演算モデルを用いたとき、各演算モデルを用いた各判別結果のうちいずれか1つが感染有りを判別したとき、当該判別結果を優先する構成にしたことを特徴とする請求項8記載の生体の検査装置。 When a plurality of calculation models of different types for determining the presence or absence of infection are used as the calculation model, and any one of the determination results using each calculation model determines that there is infection, 9. The biological examination apparatus according to claim 8, characterized in that said determination result is given priority. 上記判断部は、上記演算モデルとして、感染の有無を判別する種類の異なる3以上の演算モデルを用いたとき、各演算モデルの感染の有無の判別結果を多数決で決定する構成にしたことを特徴とする請求項8記載の生体の検査装置。 The determination unit is characterized in that when three or more calculation models of different types for determining the presence or absence of infection are used as the calculation models, the determination result of the presence or absence of infection of each calculation model is determined by majority vote. The living body inspection device according to claim 8. 上記寄生虫は、生体としての植物が感染するセンチュウであることを特徴とする請求項1乃至10何れかに記載の生体の検査装置。 11. The living body inspection device according to claim 1, wherein the parasite is a nematode that infects living plants. 上記生体は、ニンニク、ジャガイモ、サツマイモ、アイリスであり、寄生虫は、イモグサレセンチュウであることを特徴とする請求項11記載の生体の検査装置。 12. The living body testing device according to claim 11, wherein the living body is garlic, potato, sweet potato, or iris, and the parasite is a Japanese nematode. 上記被検対象を、りん片が集合したニンニク球で構成したことを特徴とする請求項12記載の生体の検査装置。 13. The living body testing device according to claim 12, wherein the object to be tested is composed of a garlic bulb in which scale pieces are assembled. 上記被害度を、被検対象に現れる変色部位の程度に基づいて定めるとともに、発症無しを0とし、発症有りの最大を100とした指数で構成した下記の被害度で構成したことを特徴とする請求項11記載の生体の検査装置。
被害度(指数)=((t=1のりん片数)+(t=2のりん片数×2)+(t=3のりん片数×3)+(t=4のりん片数×4))/(全調査りん片数×4)×100
ここで、
tはニンニク球1つ当たりの寄生虫の感染による変色部位の大きさに対応した数値であって値が大きくなるにしたがって変色部位の大きさが大きくなるように定めた数値であり、t=1,t=2,t=3,t=4の4区分に設定される。
The above-mentioned damage level is determined based on the degree of discoloration that appears in the subject, and is characterized by the following damage level, which is an index with 0 indicating no onset and 100 representing the maximum occurrence of onset. The living body testing device according to claim 11.
Damage degree (index) = ((number of scales at t = 1) + (number of scales at t = 2 x 2) + (number of scales at t = 3 x 3) + (number of scales at t = 4 x 4))/(Total number of surveyed scales x 4) x 100
here,
t is a numerical value corresponding to the size of the discolored area due to parasite infection per garlic bulb, and is determined so that the larger the value, the larger the discolored area, t = 1 , t=2, t=3, and t=4.
上記被害度を、被検対象に現れる変色部位の程度に基づいて定めるとともに、発症の程度を、発症無しを0とし、発症有りの最大を100とした指数で表したとき、下記の発症の程度で表し、発症無しを0とし、発症有りの側を所定指数範囲毎に順に上昇する階級で構成したことを特徴とする請求項11記載の生体の検査装置。
発症の程度(指数)=((t=1のりん片数)+(t=2のりん片数×2)+(t=3のりん片数×3)+(t=4のりん片数×4))/(全調査りん片数×4)×100
ここで、
tはニンニク球1つ当たりの寄生虫の感染による変色部位の大きさに対応した数値であって値が大きくなるにしたがって変色部位の大きさが大きくなるように定めた数値であり、t=1,t=2,t=3,t=4の4区分に設定される。
The degree of damage mentioned above is determined based on the degree of discoloration that appears in the subject, and the degree of onset is expressed as an index with no onset as 0 and the maximum of onset as 100, and the degree of onset is as follows: 12. The living body inspection apparatus according to claim 11, wherein the no-onset side is set as 0, and the on-onset side is arranged in ascending ranks in order for each predetermined index range.
Degree of onset (index) = ((number of scales at t = 1) + (number of scales at t = 2 x 2) + (number of scales at t = 3 x 3) + (number of scales at t = 4 ×4))/(Total number of surveyed scales ×4) ×100
here,
t is a numerical value corresponding to the size of the discolored area due to parasite infection per garlic bulb, and is determined so that the larger the value, the larger the discolored area, t = 1 , t=2, t=3, and t=4.
基台と、該基台に設けられ被検対象を所定間隔で一個一個順次搬送する搬送部と、上記基台の近傍に設置されたロボットと、該ロボットのロボットアームの先端部に上記搬送部の搬送過程で被検対象を把持するとともに該被検対象を検査位置に位置決めする把持ハンドと、上記光源部及び受光部を有するとともに上記ロボットのロボットアームの先端部であって把持ハンドの近傍に設けられ該把持ハンドによって検査位置に位置決めされた被検対象の検査を行う検査部と、該検査部の検査後にロボットにより移動させられ把持ハンドに把持された被検対象を受け取る受取部とを備えて構成したことを特徴とする請求項1乃至15何れかに記載の生体の検査装置。 a base; a transport unit provided on the base for sequentially transporting test objects one by one at predetermined intervals; a robot installed near the base; and a transport unit at the tip of the robot arm of the robot. a gripping hand that grips the object to be inspected during the transportation process and positions the object to be inspected; and a gripping hand that includes the light source section and the light receiving section, and is located at the tip of the robot arm of the robot near the grasping hand. an inspection section for inspecting an object to be inspected positioned at an inspection position by the gripping hand; and a receiving section for receiving the object moved by the robot and gripped by the gripping hand after the inspection by the inspection section. 16. The living body inspection apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is configured as follows. 上記光源部及び受光部を有し、被検対象を検査する検査部を備え、該検査部を、一端面に上記光源部及び受光部を露出させた検知部を備えた検査ユニットを備えて構成し、該検査ユニットに、上記検知部に沿ってエアを噴射して該検知部を覆うエアカーテンを形成する防塵機構を設けたことを特徴とする請求項1乃至16何れかに記載の生体の検査装置。 The inspection section includes the above-mentioned light source section and the light-receiving section and inspects the object to be inspected, and the inspection section includes an inspection unit including a detection section with the above-mentioned light source section and the light-receiving section exposed on one end surface. 17. A living body according to claim 1, wherein the inspection unit is provided with a dustproof mechanism that injects air along the detection section to form an air curtain that covers the detection section. Inspection equipment. 生体の寄生虫に対する感染の有無に係る演算結果を出力するようコンピュータを機能させるための学習済みモデルであって、
予めサンプル生体の吸光度を測定しておき、生体中の寄生虫の有無の認定はその後培養法等の別手段で行い、認定した寄生虫の有無を指標として、寄生虫に感染していないサンプル生体の吸光度データと、寄生虫に感染したサンプル生体の吸光度データとを、夫々寄生虫の有無に対応させ、この対応させたデータを教師データとし、該教師データを用いて学習させられたものであり、被検対象の生体に近赤外線を照射し、被検対象の生体からの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光し、受光した光の吸光度を測定し、この吸光度データから生体が寄生虫に感染しているか否かを定量化した値を出力するよう、コンピュータを機能させることを特徴とする学習済みモデル。
A trained model for operating a computer to output calculation results regarding the presence or absence of infection with parasites of living organisms,
The absorbance of the sample living body is measured in advance, and the presence or absence of parasites in the living body is then determined by another method such as a culture method. The absorbance data of the specimen and the absorbance data of a sample living body infected with parasites were made to correspond to the presence or absence of parasites, and this corresponding data was used as training data, and learning was performed using the training data. , irradiates near-infrared rays onto the living body to be tested, receives diffusely reflected light or diffusely transmitted light from the living body to be tested, measures the absorbance of the received light, and uses this absorbance data to determine if the living body is infected with parasites. A trained model that operates a computer to output a value that quantifies whether or not the system is working.
生体の寄生虫に対する感染による予め定めた発症無しから発症有りの最大までの発症の程度を数値化した被害度に係る演算結果を出力するようコンピュータを機能させるための学習済みモデルであって、
予めサンプル生体の吸光度を測定しておき、生体の寄生虫に対する感染による発症の被害度の認定はその後目視等の別手段で行い、該認定した生体の被害度を指標として、発症していないサンプル生体の吸光度データと、発症したサンプル生体の吸光度データとを、夫々、生体の被害度に対応させ、この対応させたデータを教師データとし、該教師データを用いて学習させられたものであり、被検対象の生体に近赤外線を照射し、被検対象の生体からの拡散反射光あるいは拡散透過光を受光し、受光した光の吸光度を測定し、この吸光度データから生体の寄生虫に対する感染による発症の被害度を定量化した値を出力するよう、コンピュータを機能させることを特徴とする学習済みモデル。
A trained model for operating a computer to output a calculation result related to the degree of damage that quantifies the degree of onset from a predetermined maximum of no onset to onset of onset due to infection with a parasite of a living body,
The absorbance of the sample organism is measured in advance, and the degree of damage caused by the infection of the organism to the parasite is determined by another means such as visual inspection.The degree of damage to the organism that has been determined is used as an indicator to identify samples that have not developed symptoms. The absorbance data of the living body and the absorbance data of the sample living body that has developed the disease are respectively made to correspond to the degree of damage to the living body, the corresponding data is used as teacher data, and learning is performed using the teacher data, Near-infrared rays are irradiated onto the living body to be tested, diffuse reflected light or diffused transmitted light is received from the living body to be tested, and the absorbance of the received light is measured. From this absorbance data, it is possible to determine whether the living body is infected with parasites. A trained model that operates a computer to output a value that quantifies the degree of damage caused by the disease.
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