JP6471689B2 - Colony detector, medium information registration system, program and hygiene management system - Google Patents
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Description
本発明は、食品用の衛生管理システム等に関する。 The present invention relates to a food hygiene management system and the like.
近年、ファーストフードその他の外食産業の成長や手軽な加工食品の増加により、他人が調理した食品を食する機会が著しく増加している。その一方で、加工食材や加工食品等の食品に毒物又は微生物等の危険なものが混入すると、人体に直接影響を与えるため、加工食品を取り扱う場合には、原材料の安全性だけでなく、製造工程の衛生面を厳しく管理し、食品の生産加工の全般に渡る食品の安全性が求められている。 In recent years, due to the growth of fast food and other food service industries and the increase in easy processed foods, the opportunity to eat food prepared by others has increased remarkably. On the other hand, when foods such as processed foods and processed foods are mixed with dangerous substances such as poisons or microorganisms, it directly affects the human body. When handling processed foods, not only the safety of raw materials but also the production There is a need for food safety that strictly controls the hygiene of the process and covers the entire production and processing of food.
特に、各地で発生して問題となっている食中毒事件を発端に、食品の一層の安全性を図ることが命題となっており、食品衛生法を遵守するだけでなく、「HACCP(Hazard Analysis Critical Control Point)System」や「FSSC(Food Safety System Certification)22000」を導入する企業も増加している。 In particular, food poisoning incidents that have occurred in various places are the starting point, and it is a proposition to further improve the safety of foods. In addition to complying with the Food Sanitation Law, “HACCP (Hazard Analysis Critical) The number of companies that introduce “Control Point) System” and “FSSC (Food Safety System Certification) 22000” is also increasing.
このような加工食品に混入する微生物を検出するシステムとしては、フィルム型培地を用いるとともに、当該フィルム型培地において培養された検体を画像化し、画像化された培地の画像に対して画像処理を実行して検体に発生する菌の塊であるコロニーの検出及びそれを計数するものが知られている(例えば、特許文献1又は2)。また、最近では、複数の閾値を用いて画像化した培地の画像の各ピクセルの特徴量を2値化しつつ、異なる閾値においてそれぞれ閾値以上の異なるピクセルが物理的に近接する場合に、2つのピクセルが同一のコロニーであると判定するコロニー検出装置も知られている(例えば、特許文献3)。
As a system for detecting microorganisms mixed in such processed foods, a film-type medium is used, a specimen cultured in the film-type medium is imaged, and image processing is performed on the image of the imaged medium. In addition, detection of colonies that are a mass of bacteria generated in a specimen and counting them are known (for example,
しかしながら、上述の各特許文献のシステム等にあっては、閾値が固定化されているため、的確にコロニーを検出することができない場合も多い。 However, in the systems of the above-mentioned patent documents and the like, since the threshold is fixed, there are many cases where colonies cannot be detected accurately.
すなわち、通常、作業員の目視によるコロニー検出も含め、フィルム型培地などの培地から的確にコロニーを検出するためには、培地の色との相対的な関係性についても考慮する必要があるが、上述の各特許文献のシステム等にあっては、各培地において、当該培地の色が変動する場合であっても、常に一定の閾値によってコロニーを構成するピクセル(すなわち、コロニーピクセル)を検出してコロニーを検出することとなるので、誤検出を生じさせる可能性が高い。 That is, in order to detect colonies accurately from a medium such as a film-type medium, including colony detection by visual inspection of workers, it is necessary to consider the relative relationship with the color of the medium. In the systems of the above-mentioned patent documents, even if the color of the medium fluctuates in each medium, pixels that constitute a colony (that is, colony pixels) are always detected by a certain threshold value. Since colonies are detected, there is a high possibility of causing false detection.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、個体差又はコロニーの発生状況など、培地の色が変動する場合であっても、的確にコロニーを検出することが可能な培地情報登録システム等を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to accurately detect colonies even when the color of the medium fluctuates, such as individual differences or the occurrence of colonies. It is to provide a medium information registration system and the like that can be used.
上述した課題を解決するため、本発明に係る培地情報登録システム等は、コロニーを培養する培地が撮像されて画像化された培地画像のデータを培地画像データとして取得する取得手段と、前記取得された培地画像データの培地画像内における所定領域を構成するピクセルの色に関する色特徴量を抽出する抽出手段と、前記抽出されたピクセルの色特徴量から所定の条件を具備する前記色特徴量を特定しつつ、当該特定した色特徴量に基づいて、前記コロニーを画像化するために用いられるコロニーピクセルとは異なる非コロニーピクセルを特定し、当該特定した非コロニーピクセルから非コロニーピクセルの色特徴量を特定する特定手段と、前記特定された非コロニーピクセルの色特徴量と所定の色差を有する色特徴量を具備するピクセルをコロニーピクセルとして検出し、当該検出したコロニーピクセルに基づいて前記コロニーを検出する検出手段と、前記検出されたコロニーを含む、当該コロニーに関する情報を培地情報としてデータベースに登録する登録手段と、を備える構成を有している。 In order to solve the above-described problems, the culture medium information registration system and the like according to the present invention include an acquisition unit that acquires, as culture medium image data, medium data obtained by imaging a culture medium in which a colony is cultured. Extracting means for extracting a color feature amount relating to a color of a pixel constituting a predetermined region in the medium image of the culture medium image data, and specifying the color feature amount having a predetermined condition from the color feature amount of the extracted pixel However, based on the specified color feature amount, a non-colony pixel different from the colony pixel used for imaging the colony is specified, and the color feature amount of the non-colony pixel is determined from the specified non-colony pixel. A specifying means for specifying, a pixel having a color feature amount having a predetermined color difference from the color feature amount of the specified non-colony pixel A configuration comprising: a detection unit that detects a colony pixel and detects the colony based on the detected colony pixel; and a registration unit that registers information about the colony including the detected colony in a database as medium information. have.
この構成により、本発明に係る培地情報登録システム等は、培地毎にコロニーが形成されていない部分のピクセルの色特徴量(すなわち、培地自体の色特徴量)を特定しつつ、当該培地自体のピクセルの色の特徴量に基づいてコロニーを構成するコロニーピクセルを特定することができるので、コロニーを培養する培地の色の個体差、培地を画像化する際の撮像環境の影響、及び、コロニーの培養後の培地の色がコロニーの発生状況によって異なる場合など、培地の色が変動する場合であっても、その変動に応じてコロニーピクセルを検出することができる。 With this configuration, the culture medium information registration system and the like according to the present invention specify the color feature amount of the pixel where the colony is not formed for each culture medium (that is, the color feature amount of the culture medium itself), and Since the colony pixels constituting the colony can be identified based on the feature value of the color of the pixel, individual differences in the color of the culture medium in which the colony is cultured, the influence of the imaging environment when the culture medium is imaged, and the colony Even when the color of the culture medium varies, such as when the color of the culture medium after culturing varies depending on the occurrence of colonies, colony pixels can be detected according to the variation.
したがって、本発明に係る培地情報登録システム等は、如何なる状況においてもコロニーを的確に検出すること、及び、的確に検出されたコロニーに関する情報を含む培地情報をデータベースに登録することができる。 Therefore, the culture medium information registration system and the like according to the present invention can accurately detect colonies in any situation, and can register culture medium information including information related to accurately detected colonies in the database.
また、本発明に係る培地情報登録システム等は、紙媒体などの物理的な資源を利用して種々のデータ解析及びその提供を行う場合に比べて省資源化をも図ることができるとともに、培地に関する培地情報をデータベースに登録させることによって登録ミスが著しく減少し、難しい培地の管理を容易にすることができるので、無駄に培地を消費すること無く省資源化を図ることができる。 In addition, the culture medium information registration system and the like according to the present invention can save resources as compared with the case where various data analysis and provision are performed using physical resources such as paper media, and the culture medium. By registering the culture medium information in the database, registration mistakes can be remarkably reduced and difficult medium management can be facilitated, so that resource saving can be achieved without wastefully consuming the culture medium.
本発明に係る培地情報登録システム等は、如何なる状況においても的確にコロニーを検出すること、及び、的確に検出されたコロニーに関する情報を含む培地情報をデータベースに登録することができる。 The medium information registration system and the like according to the present invention can accurately detect a colony in any situation, and can register medium information including information on the accurately detected colony in a database.
また、本発明に係る培地情報登録システム等は、培地情報をデータベースに登録することによって電子化することができるので、省資源化をも図ることができるとともに、無駄に培地を消費すること無く省資源化を図ることができる。 Further, since the culture medium information registration system and the like according to the present invention can be digitized by registering the culture medium information in the database, it is possible to save resources and save the medium without wastefully consuming it. Recycling can be achieved.
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、食品の製造ライン又は検査ライン(以下、「作業ライン」という。)におけるフィルム型培地を用いた衛生管理システムに対して、本発明に係る培地情報登録システム、プログラム、コロニー検出装置及び衛生管理システムを適用した場合の実施形態である。ただし、本発明は、その技術的思想を含む範囲内で以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the following embodiment is a medium information registration system, program, and the like according to the present invention for a hygiene management system using a film-type medium in a food production line or an inspection line (hereinafter referred to as “work line”). It is embodiment at the time of applying a colony detection apparatus and a hygiene management system. However, the present invention is not limited to the following embodiments within the scope including the technical idea.
[1]衛生管理システム
まず、図1を用いて本実施形態の衛生管理システムSについて説明する。なお、図1は、本実施形態の衛生管理システムSの構成を示す構成図である。[1] Hygiene management system First, the hygiene management system S of this embodiment will be described with reference to FIG. In addition, FIG. 1 is a block diagram which shows the structure of the sanitary management system S of this embodiment.
本実施形態の衛生管理システムSは、フィルム型の培地(すなわち、フィルム型培地)を用いるとともに、当該培地に関する情報(以下、「培地情報」という。)をデータ管理することによって、食品の製造上又は検査上の衛生状態を検査するためのシステムである。 The sanitary management system S of the present embodiment uses a film-type culture medium (that is, a film-type culture medium) and performs data management on information on the culture medium (hereinafter referred to as “medium information”), thereby producing food. Or it is a system for inspecting the sanitary condition on inspection.
特に、本実施形態の衛生管理システムSは、加工中又は加工後の食品を製造する製造工程又は当該食品を検査する検査工程を有する作業ライン80において、加工中又は加工後の食品を検体として抽出し、フィルム型培地60で検体に発生している一般性菌又は大腸菌等の予め特定した菌を培養させた際の培養状況をデータ管理するシステムである。
In particular, the sanitary management system S of the present embodiment extracts a processed or processed food as a specimen in a
本実施形態の衛生管理システムSは、食品の衛生状態をデータ上で管理及び判定するために、食品の製造又は検査における作業に関する情報(以下、「作業情報」という。)と、当該抽出した検体に発生する菌(コロニー)を培養する前後において携帯用通信端末装置10によって取得されるフィルム型培地60の培地情報と、を対応付けてサーバ装置40(具体的には、データベース400)に登録することが可能な構成を有している。
The hygiene management system S of the present embodiment manages and determines the sanitary state of food on the data, information relating to work in food production or inspection (hereinafter referred to as “work information”), and the extracted sample. Are registered in the server device 40 (specifically, the database 400) in association with the culture medium information of the film-
具体的には、本実施形態の衛生管理システムSは、
(1)フィルム型培地60が画像化された培地画像(詳細には所定の対象領域)を構成する各ピクセルの特徴量に基づいて、コロニーを画像化するために用いられるピクセル(以下、「コロニーピクセル」)とは異なるピクセル、すなわち、培地画像上のフィルム型培地60の培地の色を構成するピクセル(以下、「非コロニーピクセル」という。)を特定しつつ、その色特徴量を特定し、
(2)特定した非コロニーピクセルの色特徴量に基づいて培地画像上におけるコロニーピクセルを検出しつつ、コロニーを検出する、
構成を有している。Specifically, the sanitary management system S of the present embodiment is
(1) Pixels used to image a colony (hereinafter referred to as “colony” based on the feature amount of each pixel constituting a medium image (specifically, a predetermined target region) in which the film-
(2) Detecting colonies while detecting colony pixels on the medium image based on the color feature amount of the specified non-colony pixels,
It has a configuration.
このような構成を実現するために、本実施形態の衛生管理システムSは、図1に示すように、各フィルム型培地60に関する培地情報を登録する際に用いる複数の携帯用通信端末装置10と、当該衛生管理システムSを管理する管理者端末装置20と、ネットワーク30と、データベース400を有し、かつ、携帯用通信端末装置10又は管理者端末装置20と連動し、培地情報の登録管理を含む各種の処理を実行するサーバ装置40と、を有している。
In order to realize such a configuration, the sanitary management system S of the present embodiment, as shown in FIG. 1, includes a plurality of portable communication terminal devices 10 used when registering culture medium information regarding each film-
本実施形態の作業情報は、製造工程又は検査工程に係わる各種の情報の他に、検体として製造工程又は検査工程から抽出された食品及び当該検体に発生するコロニーの培養に関する情報を含み、作業毎に、固有の識別情報(以下、「作業ID」という。)を用いてデータベース400に登録されるようになっている。
The work information of this embodiment includes, in addition to various types of information related to the manufacturing process or the inspection process, information regarding the culture of the food extracted from the manufacturing process or the inspection process as a specimen and the colonies generated in the specimen. In addition, it is registered in the
具体的には、各作業情報には、
(1)作業IDと、
(2)検体を抽出すべき作業ライン80の識別情報(以下、「ラインID」という。)又は作業ライン80が複数の工程を有している場合には、ラインID及び工程の識別情報(以下、「工程ID」という。)71bと、
(3)検体としての食品の製品名、ロットの識別情報(以下、「ロットID」という。)及びロット名と、
(4)一般性菌又は大腸菌等の検体から検出する菌の種別(以下、「検査種別」という。)と、
(5)希釈倍率、希釈液の種別、培養温度、培養湿度及び培養時間等の検体の培養条件と、
(6)検体の培養開始時刻と、
(7)検体の培養開始から所定の時間経過後の時刻(以下、「培養検査時刻」ともいう。)と、
(8)インキュベータ番号及びインキュベータ内の段数等の検体の培養場所と、
(9)作業開始時刻及び終了時刻を示す作業日時と、
(10)作業者の識別情報(以下、「作業者ID(社員ID)」という。)及び作業者名と、
が含まれる。そして、作業情報の各情報は、種別毎にかつ作業毎にデータベース400に登録されている。Specifically, each work information includes
(1) Work ID,
(2) Identification information (hereinafter referred to as “line ID”) of the
(3) Product name of food as a sample, identification information of lot (hereinafter referred to as “lot ID”), lot name,
(4) Type of bacteria detected from specimens such as general bacteria or E. coli (hereinafter referred to as “test type”);
(5) Sample culture conditions such as dilution factor, type of diluent, culture temperature, culture humidity, and culture time,
(6) Specimen culture start time;
(7) a time after a predetermined time has elapsed since the start of culture of the specimen (hereinafter also referred to as “culture test time”);
(8) Sample incubator location such as incubator number and number of stages in incubator,
(9) Work date and time indicating the work start time and end time;
(10) Worker identification information (hereinafter referred to as “worker ID (employee ID)”) and worker name;
Is included. Each piece of work information is registered in the
携帯用通信端末装置10は、例えば、通信機能を有するデジタルカメラ、タブレット型情報端末装置、スマートフォン又は携帯用電話機等、静止画像等の撮像機能又は録画機能(以下、単に「カメラ機能」という。)を有し、かつ、作業者によって携帯可能な通信端末装置である。 The portable communication terminal device 10 is, for example, a digital camera having a communication function, a tablet-type information terminal device, a smartphone or a portable telephone, or the like. And a communication terminal device portable by an operator.
特に、携帯用通信端末装置10は、カメラ機能によって、フィルム型培地60を画像化して画像データ(以下、「培地画像データ」という。)を生成するとともに、作業指示書70を画像化して指示書画像を生成することが可能な構成を有している。
In particular, the portable communication terminal device 10 generates an image data (hereinafter referred to as “medium image data”) by imaging the film-
そして、携帯用通信端末装置10は、画像化された指示書画像のデータ(以下、「指示書画像データ」という。)及びフィルム型培地60の培地画像データから作業ID71及び培地ID66を取得し、当該取得した作業ID71及び培地ID66と、培地画像データと、当該培地画像データのメタデータと、を培地情報として、サーバ装置40のデータベース400に登録することが可能な構成を有している。
Then, the portable communication terminal device 10 acquires the work ID 71 and the
一方、携帯用通信端末装置10は、培地情報をサーバ装置40に送信する際には、BLUETOOTH(登録商標)、ワイヤレスLAN(WLAN:Wireless Local Area Network)又はワイヤレスPAN(WPAN:Wireless Personal Area Network)等の近距離無線用の通信規格を用いて直接若しくはアクセスポイント50を介してサーバ装置40に送信し、又は、図示しない移動基地局を介して公衆電話回線網を用いてサーバ装置40に送信する構成を有している。
On the other hand, when the portable communication terminal device 10 transmits the culture medium information to the server device 40, BLUETOOTH (registered trademark), wireless LAN (WLAN: Wireless Local Area Network), or wireless PAN (WPAN: Wireless Personal Area Network). The data is transmitted to the server device 40 directly or via the
そして、携帯用通信端末装置10は、XML(eXtensible Markup Language)等のマークアップ言語によって構築されたブラウザ機能を有し、当該ブラウザ機能を用いて作業者の操作入力指示及び操作確認を実行するとともに、当該ブラウザ機能を介して培地情報をサーバ装置40に送信するようになっている。 The portable communication terminal device 10 has a browser function constructed by a markup language such as XML (extensible Markup Language), and executes an operation input instruction and an operation confirmation by the operator using the browser function. The culture medium information is transmitted to the server device 40 via the browser function.
管理者端末装置20は、例えば、タブレット型情報端末装置、スマートフォン、パーソナルコンピュータ又はワークステーション等の情報通信端末装置である。そして、管理者端末装置20は、管理者の識別情報(以下、「管理者ID」という。)と管理者のパスワード及び作業者IDを管理し、サーバ装置40へのアクセス権限の管理、携帯用通信端末装置10の端末IDの管理、及び、登録された培地情報の修正その他の管理を行うことができる制御装置として機能する。
The
また、管理者端末装置20は、携帯用通信端末装置10と同様に、マークアップ言語によって構築されたブラウザ機能を有し、当該ブラウザ機能を用いてサーバ装置40とのデータの授受、報告書の閲覧等を実行することができる構成を有している。
Similarly to the portable communication terminal device 10, the
なお、管理者端末装置20は、同一ロット内において、工程を実行する機械の故障その他によって各作業が中断した場合に、又は、作業者における培地情報の登録ミス等が発生した場合に、培地情報その他の情報を修正することができる構成を有している。
Note that the
ネットワーク30は、例えば、携帯電話網を含む公衆電話回線網(以下、「長距離通信ネットワーク」という)、近距離無線ネットワーク等のIP(Internet Protocol)ネットワーク、又は、その双方が相互接続されて構成されている。ただし、当該ネットワーク30の構成は、これに限られない。
The
サーバ装置40は、携帯用通信端末装置10又は管理者端末装置20と連動し、ロット及び作業ライン80の衛生管理を行うための各データ処理を実行するために用いられるサーバ装置である。
The server device 40 is a server device used in conjunction with the portable communication terminal device 10 or the
そして、サーバ装置40は、携帯用通信端末装置10と連動し、データベース400に、培養開始前の各フィルム型培地60における培地情報の登録(以下、「初期登録」という。)、及び、培養開始後の登録(以下、「培養後登録」という。)を行うとともに、携帯用通信端末装置10から送信された培地情報を取得し、当該取得した培地情報の培地画像データによって形成される培地画像から、検体に発生して培養されたコロニーを検出する構成を有している。
Then, the server device 40 is linked with the portable communication terminal device 10, registers the culture medium information in each film-
具体的には、サーバ装置40は、
(1)培地画像データを取得し、
(2)取得した培地画像データの培地画像内における所定領域を構成する各ピクセルの色に関する色特徴量を抽出し、
(3)抽出した各ピクセルの色特徴量に基づいて非コロニーピクセルを特定し、特定したコロニーピクセルから非コロニーピクセルの色特徴量(代表値)として特定し、
(4)特定した非コロニーピクセルの色特徴量(代表値)と所定の色差を有する色特徴量を具備するピクセルをコロニーピクセルとして検出しつつ、当該検出したコロニーピクセルに基づいてコロニーを検出し、
(5)検出したコロニーを含む、当該コロニーに関する情報を培地情報としてデータベースに登録する、
構成を有している。Specifically, the server device 40
(1) Acquire media image data
(2) Extracting a color feature amount relating to the color of each pixel constituting a predetermined area in the culture medium image of the acquired culture medium image data,
(3) Specify a non-colony pixel based on the extracted color feature amount of each pixel, specify the color feature amount (representative value) of the non-colony pixel from the specified colony pixel,
(4) Detecting a colony based on the detected colony pixel while detecting a pixel having a color feature amount (representative value) of the specified non-colony pixel and a color feature amount having a predetermined color difference,
(5) Register information about the colonies including the detected colonies in the database as medium information;
It has a configuration.
また、サーバ装置40は、(3)の処理においては、輝度値、明度、彩度若しくはRGBの色成分など色特徴量が階調値で規定されている場合には各階調値、クラス分けするための基準値、又は、2値化するための閾値など、予め定められた基準値(すなわち、予め定められた色特徴量)に基づいて、各ピクセルの色成分を複数種類に分類し、当該分類した結果に基づいて前記非コロニーピクセルを特定するようになっている。 Further, in the process (3), the server device 40 classifies each gradation value and class when the color feature amount such as the luminance value, brightness, saturation, or RGB color component is defined by the gradation value. Based on a predetermined reference value (that is, a predetermined color feature amount) such as a reference value for binarization or a threshold for binarization, the color component of each pixel is classified into a plurality of types, The non-colony pixels are specified based on the classified result.
特に、サーバ装置40は、各基準値におけるピクセル数に基づいて、前記非コロニーピクセルを特定するようになっており、具体的には、
(3A)抽出した各ピクセルの色特徴量について基準値毎(例えば、階調値毎)にピクセル数をカウントし、
(3B)各基準値のピクセル数に基づいて、所定の条件を具備する基準値、すなわち、色特徴量を特定し、
(3C)当該特定した色特徴量に基づいて非コロニーピクセルを特定し、
(3D)特定した非コロニーピクセルから非コロニーピクセルの色特徴量を特定するようになっている。In particular, the server device 40 is configured to identify the non-colony pixels based on the number of pixels in each reference value. Specifically,
(3A) The number of pixels is counted for each reference value (for example, for each gradation value) for the color feature amount of each pixel extracted,
(3B) Based on the number of pixels of each reference value, specify a reference value having a predetermined condition, that is, a color feature amount,
(3C) specifying a non-colony pixel based on the specified color feature,
(3D) The color feature amount of the non-colony pixel is specified from the specified non-colony pixel.
なお、サーバ装置40は、上記の(3)の処理に代えて、抽出した各ピクセルの色特徴量を、予め定められた基準値に基づいて、又は、予め定められた条件に従って、2つのクラスに分類し、当該分類した結果に基づいて非コロニーピクセルを特定してもよい。 Note that the server device 40 replaces the processing of the above (3) with two classes of color feature values of each extracted pixel based on a predetermined reference value or according to a predetermined condition. And non-colony pixels may be specified based on the classified result.
例えば、サーバ装置40は、抽出した各ピクセルの特徴量を、k−means法によって2つのクラスに分類し、当該分類した一方のクラスのピクセルを非コロニーピクセルとして特定する。また、例えば、サーバ装置40は、抽出した各ピクセルの色特徴量の最大値及び最小値に基づいて、中間値を算出し、当該中間値を閾値として各ピクセルを2値化して一方の値を有するピクセルを非コロニーピクセルに特定する。 For example, the server device 40 classifies the extracted feature amount of each pixel into two classes by the k-means method, and specifies the classified pixel of the one class as a non-colony pixel. Further, for example, the server device 40 calculates an intermediate value based on the extracted maximum value and minimum value of the color feature amount of each pixel, binarizes each pixel using the intermediate value as a threshold value, and sets one value. The pixel having is identified as a non-colony pixel.
また、本実施形態のサーバ装置40は、所定の条件を具備する色特徴量として、色特徴量毎のピクセル数をカウントし、各色特徴量のピクセル数に対して最頻値となる色特徴量を用いてもよい。 In addition, the server device 40 according to the present embodiment counts the number of pixels for each color feature amount as the color feature amount satisfying a predetermined condition, and the color feature amount that is the mode value with respect to the number of pixels of each color feature amount. May be used.
このような構成により、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、培地毎にコロニーが形成されていない部分のピクセルの色特徴量(すなわち、非コロニーピクセルの色特徴量)を特定しつつ、当該非コロニーピクセルの色の特徴量に基づいてコロニーを構成するコロニーピクセルを特定することができるので、コロニーを培養する培地の色の個体差、培地を画像化する際の撮像環境の影響、及び、コロニーの培養後の培地の色がコロニーの発生状況によって異なる場合など、培地の色が変動する場合であっても、その変動に応じてコロニーピクセルを検出することができる。 With such a configuration, in the sanitary management system S of the present embodiment, while specifying the color feature amount of the pixel where the colony is not formed for each medium (that is, the color feature amount of the non-colony pixel), Since the colony pixels constituting the colony can be specified based on the color feature amount of the non-colony pixel, individual differences in the color of the culture medium in which the colony is cultured, the influence of the imaging environment when imaging the culture medium, and Even when the color of the medium varies, such as when the color of the medium after the colony culture varies depending on the state of colony generation, colony pixels can be detected according to the variation.
したがって、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、如何なる状況においてもコロニーを的確に検出すること、及び、的確に検出されたコロニーに関する情報を含む培地情報をデータベースに登録することができるようになっている。 Therefore, in the sanitary management system S of the present embodiment, it is possible to accurately detect colonies in any situation and to register medium information including information related to the accurately detected colonies in the database. ing.
また、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、紙媒体などの物理的な資源を利用して種々のデータ解析及びその提供を行う場合に比べて省資源化をも図ることができるとともに、培地に関する培地情報をデータベース400に登録させることによって登録ミスが著しく減少し、難しい培地の管理を容易にすることができるので、無駄に培地を消費すること無く省資源化を図ることができる。
Further, in the sanitary management system S of the present embodiment, it is possible to save resources as compared with the case where various data analyzes and provisions are performed using physical resources such as paper media, and the culture medium. By registering the culture medium information in the
[2]フィルム型培地
次に、図2を用いて本実施形態のフィルム型培地60について説明する。なお、図2は、本実施形態に用いるフィルム型培地60の一例である。[2] Film Type Medium Next, the
本実施形態に用いるフィルム型培地60は、フィルム又はシ−ト状の乾燥培地によって作業ライン80の各工程から検出した検体としての食品に発生した菌を培養するための培地である。例えば、フィルム型培地60は、一般生菌、大腸菌群及び黄色ブドウ球菌を培養する培地として用いられる。なお、カビや酵母、リステリア菌、水質用微生物、乳酸菌、タンパク質等の各種の菌、物質又は微生物を培養する培地として用いてもよい。
The film-
また、フィルム型培地60は、例えば、図2に示すように、フィルムによって形成される基材シート61と、基材シート61の中心を基準に当該基材シート61上に形成される円形の枠(以下、「円形枠」という。)62と、当該枠内に設けられる菌を培養する培養層63と、当該培養層63を被覆するカバーシート64と、基材シート61の右側に形成された培地ID66と、を有している。
The film-
例えば、培地ID66は、2次元バーコード等のバーコード又は英数字で形成されており、フィルム型培地60の撮像時に一緒に画像化され、バーコード認識機能又はOCR(Optical Character Recognition)機能などの画像解析機能を用いて、携帯用通信端末装置10又はサーバ装置40において取得される。
For example, the
基材シート61は、フィルム状又はシート状の基材であれば特に限定されず、例えば、プラスチックフィルムや紙等を用いることができる。プラスチックフィルムの例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエステル、ポリカーボネート等の樹脂フィルムを好ましく挙げることができる。ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン系の合成紙等が好ましく挙げることができる。なお、ポリプロピレン系合成紙は、ポリプロピレンを主原料とするフィルム合成紙である。
The
なお、フィルム型培地60は、培地ID66を記憶させたICタグを有し、携帯用通信端末装置10が有する近距離無線通信インターフェース140(例えば、ICタグリーダ)によって当該携帯用通信端末装置10に培地ID66を取得させてもよい。
The film-
[3]作業指示書
次に、図3を用いて本実施形態の作業指示書70について説明する。なお、図3は、本実施形態に用いる作業指示書70の一例である。[3] Work instruction sheet Next, the
本実施形態の作業指示書70は、同一条件によって製造又は検査された食品群毎、すなわち、ロット毎に、一以上の製造工程又は検査工程の作業名称及びその内容と、使用する作業ライン80と、製造又は検査される食品(加工食品)名称、数量その他の情報と、が記載された指示書である。
The
また、本実施形態の作業指示書70は、右上に印刷その他の方法によって形成された指示書ID71aと、所定の領域に印刷その他の方法によって形成された複数の工程ID71bと、を有している。指示書ID71a及び各工程ID71bは、作業ID71として用いられ、例えば、2次元バーコード等のバーコード又は英数字で形成されている。そして、指示書ID71a及び各工程ID71bは、フィルム型培地60の登録が実行される際に当該フィルム型培地60と同様に画像化され、携帯用通信端末装置10又はサーバ装置40において解析することによって認識される。
Further, the
なお、作業指示書70は、フィルム型培地60と同様に、指示書ID71a又は工程ID71bの作業ID71を記憶させたICタグを有し、タグリーダなどの携帯用通信端末装置10が有するインターフェース(近距離無線通信インターフェース140)によって当該携帯用通信端末装置10に作業ID71を取得させてもよい。また、以下の説明においては、特別に言及しない場合には、作業ID71とは、指示書ID71a又は工程ID71bを示す。
The
[4]携帯用通信端末装置
次に、図4を用いて本実施形態の携帯用通信端末装置10の構成について説明する。なお、図4は、本実施形態の携帯用通信端末装置10の構成を示すブロック図である。[4] Portable Communication Terminal Device Next, the configuration of the portable communication terminal device 10 of the present embodiment will be described using FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the portable communication terminal device 10 of the present embodiment.
本実施形態の携帯用通信端末装置10は、各種のプログラムが実行される際に用いられるメモリ機能を有するデータ記憶部100と、撮像機能を有し、フィルム型培地60の画像データその他の画像データを生成する画像データ生成部110と、サーバ装置40と連動して培地情報をサーバ装置40に初期登録及び培養直後を含む培養後登録する処理(以下、「培地情報登録処理」という。)その他の処理を実行するアプリケーション制御部120と、を備えている。
The portable communication terminal device 10 of the present embodiment has a
また、携帯用通信端末装置10は、サーバ装置40及び他の通信装置と通信を行うネットワーク通信部130と、ICタグその他の通信用のインターフェースとデータの授受を行う近距離無線通信インターフェース140と、現在位置を検出する現在位置検出部150と、表示部160と、表示部160を制御する表示制御部161と、ユーザの操作を入力するための操作部170と、タイマー180と、装置全体を制御する携帯端末管理制御部190と、を有している。
The portable communication terminal device 10 includes a
そして、携帯用通信端末装置10は、例えば、電話機能及び電子メール等のメール機能を有する場合には、マイク、スピーカ及び電子メールの送受信機能等の種々の必要な部材を有している。さらに、上述の各部は、バス11によって互いに接続され、データの授受が実行される。 And the portable communication terminal device 10 has various necessary members such as a microphone, a speaker, and an e-mail transmission / reception function when having a mail function such as a telephone function and e-mail. Further, the above-described units are connected to each other by a bus 11 to exchange data.
データ記憶部100は、各種のアプリケーションプログラムが記憶されるアプリケーション記憶部101と、画像データ生成部110によって撮像されて生成された画像データが記憶される画像データ記憶部102と、携帯用通信端末装置10の管理及び制御に関するプログラム、並びに、各プログラムの実行中にワークエリアとして用いられるとともに、携帯用通信端末装置10で実行される各処理において用いられるデータが記憶されるROM/RAM103と、を有している。
The
特に、アプリケーション記憶部101には、画像データ生成部110、操作部170、表示制御部161及び画像データ記憶部102と連動しつつ、アプリケーション制御部120によって実行されるアプリケーションプログラム(以下、「アプリ」という。)が記憶されている。また、アプリケーション記憶部101には、上述のブラウジング機能を実現するためのブラウザ用のプログラムも記憶されている。
In particular, the
画像データ記憶部102には、撮像した培地画像データ及び指示書画像データと、各画像データを管理するための画像IDと、撮像時刻等の各画像データに対応する各種のメタデータと、作業ID71と、培地ID66と、各種のフラグ情報と、が対応付けられて記憶される。なお、画像IDとは、各携帯用通信端末装置10において適宜付与される任意の識別情報である。
In the image
画像データ生成部110は、光学システムと、当該光学システムから入力された光学画像を電気信号に変換するCCDIセンサ(Charge Coupled Device Image Sensor)と、CCDIセンサにおいて生成された電気信号に基づいて画像データを生成する生成部と、を有する。
The image
特に、画像データ生成部110は、作業指示書70を撮像した際に、当該撮像された作業指示書70を画像化し、指示書画像データを生成する。また、画像データ生成部110は、検体に発生した菌が培養される、又は、培養されたフィルム型培地60を撮像した際に、当該撮像されたフィルム型培地60を画像化し、当該フィルム型培地60の培地画像データを培地画像データとして生成する。
In particular, when the
アプリケーション制御部120は、所定のアプリケーションによって培地情報登録処理を実現する。特に、アプリケーション制御部120は、アプリケーション記憶部101に記憶された培地登録アプリによって携帯用通信端末装置10の各部を制御するための各種制御プログラムを実行しつつ、ネットワーク通信部130、表示制御部161及び操作部170と連動して、又は、制御して各種の処理を実行する。
The
具体的には、アプリケーション制御部120は、アプリケーション記憶部101に記録された培地登録アプリを実行し、画像データ生成部110を制御して撮像されたフィルム型培地60の培地画像データを取得して画像データ記憶部102に記憶する。
Specifically, the
そして、アプリケーション制御部120は、画像化された培地画像データから培地ID66を取得し、当該取得した培地ID66とともに、培地画像データと当該培地画像データのメタデータと各種のフラグ情報とを画像データ記憶部102に記憶する。なお、アプリケーション制御部120は、通信回線を介して他の通信装置又はデータベース400と連動してバーコード認識又はOCR認識を実行してもよい。
Then, the
また、アプリケーション制御部120は、培地画像データの撮像後、又は、所定のタイミングによって、検体の培養開始時に培地情報をサーバ装置40に登録する初期登録及び当該検体の培養開始後に培地情報を登録する培養後登録を実行する。特に、アプリケーション制御部120は、作業者の指示に基づいて、初期登録か又は培養後登録かを特定し、いずれかの登録かを示す情報(フラグ情報)を培地情報に含めてサーバ装置40に送信する。
In addition, the
また、アプリケーション制御部120は、フィルム型培地60を撮像した際に、タイマー180から現在時刻を取得し、当該現在時刻を撮像時刻として所定の画像IDとともに培地画像データのメタデータとして画像データ記憶部102に記憶し、サーバ装置40に培地画像データを送信する際に一緒に送信する。
The
なお、アプリケーション制御部120は、培地ID66と、指示書ID71a及び工程ID71bである作業ID71と、がICタグに記憶されている場合には、操作部170及び表示制御部161及び近距離無線通信インターフェース140と連動して培地ID66及び作業ID71を取得する。
In addition, the
また、アプリケーション制御部120は、サーバ装置40によって培地ID66及び作業ID71を培地画像データ及び指示書画像データから認識する場合には、培地情報として培地画像データの他に指示書画像データを送信する。
When the server device 40 recognizes the
さらに、アプリケーション制御部120は、実装上、携帯端末管理制御部190を構成するCPU(中央演算処理装置)が、アプリを実行した際の機能として実現されるものであってもよい。
Furthermore, the
ネットワーク通信部130は、アプリケーション制御部120及び携帯端末管理制御部190の制御の下、ネットワーク30に接続されるサーバ装置40との通信回線を構築し、培地画像データ等の種々のデータの授受を行う。
The
近距離無線通信インターフェース140は、アプリケーション制御部120及び携帯端末管理制御部190の制御の下、ICタグを用いた近距離無線通信を行う。
The short-range
現在位置検出部150は、アプリケーション制御部120又は携帯端末管理制御部190の制御の下、ネットワーク30を介してGPS(Global Positioning System)衛星の位置を認識しつつ、当該GPS衛星から送信された衛星信号(GPS信号)を検出する。
The current
そして、現在位置検出部150は、当該検出されたGPS信号に基づいて携帯用通信端末装置10の現在位置の緯度及び経度によって示される座標値を算出(すなわち、検出)する。また、この現在位置検出部150は、この算出された座標値を位置情報としてアプリケーション制御部120に提供する。
Then, the current
なお、携帯用通信端末装置10が、電話機能や近距離無線機能を有している場合には、電話や近距離無線に用いる電波を電話基地局等において受信した方角と電波強度に基づいて当該携帯用通信端末装置10の現在位置を算出(検出)してもよい。 In addition, when the portable communication terminal device 10 has a telephone function or a short-range wireless function, the portable communication terminal device 10 is based on the direction and the radio field intensity received by the telephone base station or the like for the radio wave used for the telephone or the short-range radio. The current position of the portable communication terminal device 10 may be calculated (detected).
表示部160は、所定のサイズ(例えば、5インチ、W480×H960ピクセル)の画像表示領域を有し、液晶素子又はEL(Electro Luminescence)素子のパネルによって構成され、表示制御部161において生成された表示データに基づいて所定の画像を表示するようになっている。特に、本実施形態では、表示部160は、培地登録アプリが実行されている際に、操作部170と連動しつつ、各種の表示及び撮像されて画像化された作業指示書70とフィルム型培地60との画像を表示する。
The
表示制御部161は、アプリケーション制御部120又は携帯端末管理制御部190の制御の下、表示部160に所定の画像を描画させるために必要な描画データを生成し、生成した描画データを当該表示部160に出力するようになっている。
The
操作部170は、各種の確認ボタン、各操作指令を入力する操作ボタン、テンキー等の多数のキー及び表示部160上に設けられたタッチセンサにより構成され、各操作を行う際に用いられるようになっている。具体的には、操作部170は、培地登録アプリの起動時に上述の各種の処理を実行するための操作を行う際に用いられるようになっている。
The
なお、本実施形態においては、操作部170は、培地ID66を直接手入力する際に用いることも可能である。
In the present embodiment, the
タイマー180は、画像データ生成部110がフィルム型培地を撮像するときの日付及び時刻をアプリケーション制御部120に提供する。
The
携帯端末管理制御部190は、主に中央演算処理装置(CPU)によって構成されるとともに、キー入力ポート、表示制御ポート等の各種入出力ポートを含み、携帯用通信端末装置10の全般的な機能及び情報提供プログラムを実行するための全般的な機能を総括的に制御するようになっている。
The portable terminal
[5]サーバ装置
[5.1]サーバ装置の構成
次に、図5を用いて本実施形態のサーバ装置40の構成について説明する。なお、図5は、本実施形態のサーバ装置40の構成を示す構成図である。[5] Server Device [5.1] Configuration of Server Device Next, the configuration of the server device 40 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a configuration diagram showing the configuration of the server device 40 of the present embodiment.
本実施形態のサーバ装置40は、図5に示すように、作業情報及び培地情報等の各種の情報が記憶されるデータベース400と、携帯用通信端末装置10及び管理者端末装置20と通信を行う通信制御部410と、培地情報登録処理等の各種の処理を実行するデータ処理部420と、サーバ装置40の各部を制御するサーバ管理制御部430と、各部の制御に用いるROM/RAM440と、時刻管理を行うために用いるタイマー450と、を有する。なお、上述の各部は、バス41によって相互に接続され、各構成要素間におけるデータの転送が実行される。
As shown in FIG. 5, the server device 40 of the present embodiment communicates with a
通信制御部410は、所定のネットワークインターフェースであり、携帯用通信端末装置10又は管理者端末装置20と通信回線を構築し、携帯用通信端末装置10又は管理者端末装置20と種々のデータの授受を行う。
The
データベース400は、HDD又はSSDにより構成され、培地情報データベース(以下、「培地情報DB」と略す。)401、ライン情報データベース(以下、「ライン情報DB」と略す。)402及びロット情報データベース(以下、「ロット情報DB」と略す。)403及び作業管理データベース(以下、「作業管理DB」と略す。)404を有する。なお、例えば、本実施形態の各DBは、本発明に係るデータベースを構成する。
The
培地情報DB401は、各作業ライン80の工程毎に抽出された検体のフィルム型培地60に関する培地情報が作業ID71及び培地ID66毎に格納されるデータベースである。例えば、培地情報DB401には、
(1)培地ID
(2)撮像された培地画像データ
(3)撮像時刻
(4)フラグ情報を含むその他の情報
(5)各コロニー候補の色に関する特徴量を含むコロニー候補の特定情報
(6)コロニー候補を画像化するために用いる検出ピクセルの特徴量及びフィルム型培地60の座標位置等を含む各コロニー候補の情報(以下、「コロニー候補情報」という。)(7)コロニーとなる各コロニー候補のID(ラベリングされた際のID)及びコロニー数
(8)コロニー数に基づいてフィルム型培地60(すなわち、検体)が正常であるか異常であるかを判定する培地判定の結果
(9)作業ID
の9つのデータが対応付けて記録される。The
(1) Medium ID
(2) Imaged medium image data (3) Image capture time (4) Other information including flag information (5) Colony candidate specific information including feature amount relating to color of each colony candidate (6) Colony candidate imaged Information of each colony candidate (hereinafter referred to as “colony candidate information”) including the feature quantity of the detection pixel used for the detection and the coordinate position of the film-type medium 60 (hereinafter referred to as “colony candidate information”). ID) and the number of colonies (8) Results of medium determination for determining whether the film-type medium 60 (ie, specimen) is normal or abnormal based on the number of colonies (9) Work ID
Are recorded in association with each other.
なお、抽出すべき検体が、同一のロットにおいて、常に同一の作業ライン80の同一の工程から抽出する場合には、作業IDは、ロットIDであればよく、抽出すべき検体が、同一のロットであっても異なる作業ライン80又は異なる工程から抽出する場合には、ラインID又は工程ID71bとなる。
When the sample to be extracted is always extracted from the same process on the
また、各培地情報におけるコロニー数及び培地判定の結果は、培地情報が登録される際に登録されてもよいし、当該培地情報の登録タイミングと異なる所定のタイミングで登録されてもよい。 The number of colonies and the result of medium determination in each medium information may be registered when the medium information is registered, or may be registered at a predetermined timing different from the registration timing of the medium information.
さらに、同一のフィルム型培地60の培地情報の撮像時刻が複数登録される場合には(すなわち、後述の培養検査時刻が複数の場合には)、同一の培地ID66において、培養検査時刻毎に培地画像、撮像時刻、コロニー数、培地判定の各培地情報が記憶される。
Furthermore, when a plurality of imaging times of medium information of the same film
ライン情報DB402は、各作業ライン80に関するライン情報がラインID毎に格納されるデータベースである。例えば、ライン情報DB402には、
(1)ラインID
(2)作業ライン80が有する工程の工程ID71b及びその種別
の2つのデータが対応付けて記録される。工程種別としては、材料投入、調合、充填、ボイル、包装、及び、梱包等の各工程を特定する名称が用いられる。The
(1) Line ID
(2) The
ロット情報DB403は、各ロットに関するロット情報がロットID毎に格納されるデータベースである。例えば、ロット情報DB403には、
(1)ロットID(指示書ID71a)
(2)ロットの製造又は検査に用いる作業ラインのラインID
(3)ロットの作業開始時刻
(4)ロットの作業終了時刻
(5)ロットの作業を実行する作業者の作業班
の5つのデータが対応付けて記録される。The
(1) Lot ID (instruction ID 71a)
(2) Line ID of the work line used for lot production or inspection
(3) Lot work start time (4) Lot work end time (5) Five data of the work teams of the workers who perform the lot work are recorded in association with each other.
作業管理DB404は、作業内容に関する各種の情報が格納されるデータベースである。例えば、作業管理DB404には、
(1)作業ID
(2)検体を抽出すべき作業ラインのラインID(又はラインID及び工程ID71b)(3)検体(食品)の種別(製品名、ロットID及び/又はロット名)
(4)検査種別(一般性菌又は大腸菌など検出する菌種)
(5)培養条件(希釈倍率、希釈液の種別、培養温度、培養湿度及び培養時間)
(6)培養開始時刻
(7)培養開始から所定の時間経過後の時刻(以下、「培養検査時刻」ともいう。)
(8)培養場所(例えば、インキュベータ番号及びインキュベータ内の段数等の位置)
(9)作業日時(作業開始時刻及び終了時刻)
(10)作業者ID(及び/又は作業者名)
の10個のデータが対応付けて記録される。The
(1) Work ID
(2) Line ID (or line ID and
(4) Type of inspection (generic bacteria or bacteria to be detected such as E. coli)
(5) Culture conditions (dilution ratio, type of diluent, culture temperature, culture humidity and culture time)
(6) Culture start time (7) Time after a predetermined time has elapsed from the start of culture (hereinafter also referred to as “culture test time”)
(8) Culture location (for example, the position of the incubator number and the number of steps in the incubator)
(9) Work date and time (work start time and end time)
(10) Worker ID (and / or worker name)
Are recorded in association with each other.
なお、培養検査時刻には、単一の時刻(すなわち、検体の培養を終了させる終了時刻)だけが設定されてもよいし、培養開始時刻から法定された又は所定の時間経過後、例えば、培養開始時刻から24時間経過後、48時間経過後又は72時間経過後等の複数の時刻が設定されてもよい。 In addition, only a single time (that is, an end time for ending the culture of the specimen) may be set as the culture examination time, or after the statutory or predetermined time has elapsed from the culture start time, for example, the culture A plurality of times such as 24 hours from the start time, 48 hours, or 72 hours may be set.
データ処理部420は、ROM/RAM440に記録されているアプリケーションに応じて各種データ処理を実行する。特に、データ処理部420は、所定のプログラムを実行
することによって、
(1)通信制御部410の動作管理と、
(2)各携帯用通信端末装置10と連動しつつ各種の培地情報を取得してデータベース400に登録する培地情報登録処理と、
(3)培地情報登録処理中に又は培地情報登録処理後の所定のタイミングにおいて、各フィルム型培地60の各培地画像からコロニーを検出し、そのコロニーを計数し、かつ、当該コロニー数に基づく培地判定を実行するコロニー検出判定処理と、
(4)登録した培地情報に基づいてロットの判定を行うロット判定処理と、
(5)判定結果を報告書形式で出力する報告処理と、
(6)データベース400の管理及び制御と、
を行う。The
(1) Operation management of the
(2) Medium information registration processing for acquiring various medium information in cooperation with each portable communication terminal device 10 and registering it in the
(3) A colony is detected from each medium image of each film type medium 60 during the medium information registration process or at a predetermined timing after the medium information registration process, the colonies are counted, and the medium is based on the number of colonies A colony detection determination process for executing the determination;
(4) lot determination processing for determining a lot based on registered medium information;
(5) Report processing for outputting the determination result in a report format;
(6) Management and control of the
I do.
特に、データ処理部420は、コロニー検出判定処理においては、フィルム型培地60毎に培地の色を示す非コロニーピクセルの色特徴量を特定し、当該特定した非コロニーピクセルの色特徴量に基づいてコロニーピクセルを検出しつつ、コロニーの検出及びその計数を実行する。
In particular, in the colony detection determination process, the
具体的には、データ処理部420は、データベース400の管理及び制御を含めて培地情報登録処理を実行する登録処理部421と、コロニー検出判定処理を実行するコロニー検出判定部422と、ロット判定処理を実行するロット判定処理部424と、報告処理を実行する報告処理部425と、を含む。
Specifically, the
なお、例えば、本実施形態の登録処理部421は、本発明に係る取得手段及び登録手段を構成し、本実施形態のコロニー検出判定部422は、本発明の抽出手段、特定手段及び検出手段を構成する。また、さらに、本実施形態の登録処理部421、コロニー検出判定部422、ロット判定処理部424及び報告処理部425の詳細については後述する。
For example, the
サーバ管理制御部430は、主に中央演算処理装置(CPU)によって構成され、プログラムを実行することによって、サーバ装置40の各部を統合制御する。具体的には、サーバ管理制御部430は、ユーザの操作による携帯用通信端末装置10からのログイン要求に基づいて各ユーザのログイン処理、及び、その他の各種の制御を行う。
The server
ROM/RAM440には、サーバ装置40の駆動に必要な各種のプログラムが記録されている。特に、ROM/RAM440には、基準特性を規定するための情報、各フィルム型培地60の培地判定(合否判定)、工程判定、ライン判定及びロット判定の各判定を実行する際に用いる判定基準の情報(以下、「培地判定基準情報」ともいう。)等のそれぞれの各情報が記憶される。また、ROM/RAM440は、各プログラムの実行中にワークエリアとして用いられる。
Various programs necessary for driving the server device 40 are recorded in the ROM /
タイマー450は、培地情報の登録処理及びロット判定処理を実行する際に必要な時刻を管理するために用いられる。
The
[5.2]登録処理部
次に、本実施形態のサーバ装置40における登録処理部421の詳細について説明する。[5.2] Registration Processing Unit Next, details of the
本実施形態の登録処理部421は、携帯用通信端末装置10と連動し、作業ID71に対応付けつつ、各培地情報を培地情報DB401に登録する培地情報登録処理を実行する。特に、登録処理部421は、培地情報に含まれる、初期登録か又は培養後登録かを示すフラグ情報に基づいて、異なる培地情報登録処理を実行する。
The
(初期登録)
登録処理部421は、初期登録を示すフラグ情報が携帯用通信端末装置10から送信された培地情報に含まれている場合には、初期登録に基づく培地情報登録処理を実行する。(Initial registration)
When the flag information indicating initial registration is included in the culture medium information transmitted from the portable communication terminal device 10, the
具体的には、登録処理部421は、通信制御部410介して培地情報を取得すると、培地情報に含まれる培地ID66及び作業ID71を特定する。また、登録処理部421は、特定した作業ID71に基づいて、作業管理DB404を検索し、該当する作業情報を特定しつつ、当該特定した作業情報に対応付けて、取得した培地画像データ及び撮像時刻を培地情報DB401に登録する。
Specifically, when the
特に、登録処理部421は、取得した作業ID71に基づいて検体を抽出した作業ライン80が含まれるロットID、当該作業ライン80のラインID、当該検体を抽出した工程ID71bを特定するとともに、当該特定したロットID、ラインID及び工程ID71bに対応付けて、培地情報に含まれる培地画像データ及び撮像時刻を培地情報DB401に登録する。
In particular, the
そして、登録処理部421は、撮像時刻を培養開始時刻として培地情報DB401に登録する。なお、培養開始時刻は、当該時刻に培地情報の登録処理を実行することを前提に撮像時刻に代えて予め設定された時刻を用いてもよい。
Then, the
(培養後登録)
登録処理部421は、培養後登録を示すフラグ情報が携帯用通信端末装置10から送信された培地情報に含まれている場合には、培養後登録に基づく登録処理を実行する。(Registration after culture)
When the flag information indicating post-cultivation registration is included in the culture medium information transmitted from the portable communication terminal device 10, the
具体的には、登録処理部421は、初期登録と同様に、通信制御部410を介し培地情報を取得すると、当該培地情報に含まれる培地ID66及び作業ID71を特定する。そして、登録処理部421は、特定した作業ID71に基づいて、作業管理DB404を検索し、該当する作業情報を特定しつつ、当該特定した作業情報に対応付けて、撮像時刻を培地情報DB401に登録する。なお、培養検査時刻は、培養開始時刻と同様に、当該時刻に培地情報の登録処理を実行することを前提に撮像時刻に代えて予め設定された時刻を用いてもよい。
Specifically, when acquiring the culture medium information via the
一方、登録処理部421は、取得した培地画像データを、コロニー検出判定部422に画像解析させつつ、解析結果とともに、又は、解析せずに直接、培地情報DB401に登録する。なお、コロニー検出判定部422は、画像解析によって、コロニーの検出、コロニー数の計数及び培地判定を実行するようになっており、当該画像解析の詳細については後述する。
On the other hand, the
[5.3]コロニー検出判定部
[5.3.1]コロニー検出判定部の動作原理
次に、図6〜図9の各図を用いて本実施形態のサーバ装置40におけるコロニー検出判定部422の動作原理について説明する。[5.3] Colony Detection Determination Unit [5.3.1] Principle of Operation of Colony Detection Determination Unit Next, the colony
なお、図6は、コロニーを培養する培地そのものの色について個体差があることを説明するための図であり、図7は、本実施形態におけるコロニー検出判定部422の動作原理を説明するための図である。また、図8及び図9は、本実施形態のコロニー検出判定部422におけるコロニーピクセルの検出過程を説明するための図である。
6 is a diagram for explaining that there is an individual difference in the color of the culture medium itself for culturing colonies, and FIG. 7 is a diagram for explaining the operating principle of the colony
通常、作業員の目視によるコロニー検出も含め、フィルム型培地60から的確にコロニーを検出するためには、当該フィルム型培地60の培地そのもの色と当該培地上に培養されたコロニーの色の相対的な関係性についても考慮する必要がある。
Usually, in order to detect colonies accurately from the film-
例えば、コロニーを培養する培地そのものの色の個体差がある場合、培地を画像化する際の撮像環境の影響、及び、コロニーを培養した後の培地そのもの色がコロニーの発生状況によって異なる場合など、培地の色が変動する場合がある。特に、図6(A)、(B)及び(C)に示すように、フィルム型培地60が同一の素材によって形成されている場合であっても、培地の色が同一とならず、培地の色が変動する。
For example, if there is an individual difference in the color of the culture medium itself in which the colony is cultured, the influence of the imaging environment when imaging the culture medium, and the color of the culture medium itself after culturing the colony vary depending on the occurrence of the colony, The color of the medium may vary. In particular, as shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, even when the film-
また、コロニーは、培地上に形成されるので、当該コロニーの色には培地の色が反映される場合も多く、そのような場合には、培地の色が変動すると、コロニーの色も変動する。すなわち、コロニーは、培地上に形成されて成長するに従ってその発色の強度が強くなる性質を有しており、その形成過程や形成されたコロニーには、発色の強度の変化が現れるので、発色強度によってコロニーの色に培地の色が反映することとなる。 In addition, since the colony is formed on the medium, the color of the colony is often reflected in the color of the colony. In such a case, when the color of the medium changes, the color of the colony also changes. . In other words, colonies have the property that the intensity of color development increases as they are formed and grown on the medium, and changes in the color intensity appear in the formation process and formed colonies. As a result, the color of the medium is reflected in the color of the colony.
特に、コロニーの周辺領域、又は、十分にコロニーが成長しない場合には、「にじみ」と呼ばれる発色強度の低い領域も形成されるので、このような「にじみ」領域には、培地の色が特に反映される。 In particular, since the area around the colony or when the colony does not grow sufficiently, an area with low color intensity called “smudge” is also formed. Reflected.
したがって、図7(A)に示すように、培地画像から抽出した各ピクセルについてコロニーピクセルか非コロニーピクセルかを識別すための閾値を固定し、コロニーと培地とを区別するための検出基準を固定化すると、コロニーの検出漏れ又は誤検出が発生する場合があり、必ずしもコロニーが的確に検出できるとはいえない。 Therefore, as shown in FIG. 7 (A), a threshold value for discriminating between a colony pixel and a non-colony pixel is fixed for each pixel extracted from the medium image, and a detection criterion for distinguishing the colony from the medium is fixed. If this happens, colony detection omission or false detection may occur, and it cannot be said that colonies can be detected accurately.
そこで、本実施形態のコロニー検出判定部422は、フィルム型培地60毎に、培地画像内の所定領域(すなわち、培養層63の領域)を構成する各ピクセルの色特徴量に基づいて、コロニーとは異なる非コロニー(すなわち、培地そのもの)を構成する非コロニーピクセルを特定しつつ、当該特定した非コロニーピクセルの色特徴量(代表値)に基づいてコロニーピクセルを検出するようになっており、当該検出したコロニーピクセルによって当該コロニーの検出及びその計数を実行するようになっている。
Therefore, the colony
すなわち、コロニー検出判定部422は、図7(B)に示すように、フィルム型培地60毎に非コロニーの色が変動してコロニーの色に影響が出ている場合であっても、コロニーと非コロニーを識別する閾値を変動することができるので、的確にコロニーを検出することができるようになっている。
That is, as shown in FIG. 7B, the colony
例えば、コロニー検出判定部422は、図8(A)に例示するような培地画像を取得すると、図8(B)に例示するような非コロニーピクセル(黒の部分)を特定しつつ、特定した非コロニーピクセルに基づいて図8(C)に示すような非コロニーピクセルの色特徴量を特定する。そして、コロニー検出判定部422は、図9(A)に例示するように、非コロニーピクセルの色特徴量から各ピクセルの特徴量を減算し、図9(B)に示すように、減算結果が所定の値、すなわち、非コロニーピクセルの色特徴量から所定の色差を有する特徴量を有するピクセルをコロニーピクセルとして検出する。
For example, the colony
なお、図8及び図9の各図は、コロニー検出判定部422において実行される各処理過程を画像化した図である。
8 and 9 are diagrams in which each process executed in the colony
このように、本実施形態のコロニー検出判定部422は、フィルム型培地60毎に培地の色を基準にコロニーピクセルを検出してコロニーを検出することができるので、培地の色が変動する場合であっても、的確にコロニーを検出することができるようになっている。
As described above, the colony
また、このような構成を有することによって、本実施形態においては、如何なる状況においてもコロニーを的確に検出すること、及び、的確に検出されたコロニーに関する情報を含む培地情報をデータベースに登録することができるようになっている。なお、以下に、コロニー検出判定部422の各処理の詳細を説明する。
Further, by having such a configuration, in the present embodiment, it is possible to accurately detect colonies in any situation, and to register medium information including information related to accurately detected colonies in the database. It can be done. Details of each process of the colony
[5.3.2]コロニー検出判定部の各処理の詳細
次に、図10及び図11を用いて本実施形態のサーバ装置40におけるコロニー検出判定部422の各処理の詳細について説明する。[5.3.2] Details of Each Process of Colony Detection Determination Unit Next, details of each process of the colony
なお、図10は、本実施形態のサーバ装置40のコロニー検出判定部422において生成されるヒストグラム及び非コロニーピクセル特徴量特定処理を説明するための図であり、図11は、本実施形態のサーバ装置40のコロニー検出判定部422において演算されるバタチャリヤ距離について説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining the histogram and non-colony pixel feature amount specifying process generated in the colony
コロニー検出判定部422は、登録処理部421の制御の下、培地情報の培地情報DB401への登録時又は所定のタイミングにおいて、携帯用通信端末装置10から送信された培地情報に含まれる培地画像データから培地画像を取得する。
The colony
また、コロニー検出判定部422は、RGBの階調値、輝度値又は彩度などの取得した培地画像を構成する各ピクセルの色特徴量を抽出するとともに、非コロニーピクセルを特定しつつ、非コロニーピクセルの色特徴量を特定する。
In addition, the colony
そして、コロニー検出判定部422は、特定した非コロニーピクセルに基づいてコロニーピクセルの検出をしつつ、当該検出したコロニーピクセルに基づいて、コロニーの検出及びその計数と、コロニー数に基づく検体の合否判定と、を実行して、登録処理部421に提供する。
Then, the colony
具体的には、コロニー検出判定部422は、
(1)培地画像データの培地画像から処理対象の領域(培養層63の領域)を特定しつつ、各ピクセルの輝度、明度又はRGBの各階調値などの当該領域を構成する各ピクセルの色に関する特徴量を、色特徴量として、抽出する色特徴量抽出処理、
(2)抽出した各ピクセルの色特徴量に基づいて、所定の条件を具備する色特徴量を抽出しつつ、抽出した色特徴量に基づいて非コロニーピクセルを特定する非コロニーピクセル特定処理、
(3)特定した複数の非コロニーピクセルから代表的な非コロニーピクセルの特徴量を特定する特定処理(以下、「非コロニーピクセル特徴量特定処理」という。)、
(4)非コロニーピクセルの色特徴量と所定の色差を有する色特徴量を具備するピクセルをコロニーピクセルとして検出する検出処理(以下、「コロニーピクセル検出処理」という。)、
(5)検出したコロニーピクセルに基づいてコロニーを検出しつつ、その数を計数するコロニー検出処理、及び、
(6)カウントしたコロニー数に基づいて培地判定を実行する培地判定処理、
を実行する。Specifically, the colony
(1) While specifying the region to be processed (the region of the culture layer 63) from the medium image of the medium image data, it relates to the color of each pixel constituting the region, such as the luminance, brightness, or RGB gradation value of each pixel. Color feature extraction processing for extracting feature quantities as color feature quantities,
(2) A non-colony pixel specifying process for specifying a non-colony pixel based on the extracted color feature while extracting a color feature having a predetermined condition based on the extracted color feature of each pixel.
(3) A specifying process for specifying a characteristic amount of a representative non-colony pixel from a plurality of specified non-colony pixels (hereinafter referred to as “non-colony pixel feature amount specifying process”),
(4) Detection processing (hereinafter referred to as “colony pixel detection processing”) for detecting a pixel having a color feature amount having a predetermined color difference from a color feature amount of a non-colony pixel as a colony pixel.
(5) Colony detection processing for counting the number of colonies while detecting colonies based on the detected colony pixels, and
(6) Medium determination process for performing medium determination based on the counted number of colonies,
Execute.
(色特徴量抽出処理)
コロニー検出判定部422は、培地ID66の位置などによって培地画像から処理対象の領域(培養層63の領域)を特定しつつ、当該領域を構成するピクセル毎に、輝度値、明度、彩度又はサブピクセル(RGB)の階調値などの予め設定された色特徴量を抽出する。例えば、輝度値を用いる場合には、コロニー検出判定部422は、培地画像内の所定の領域を構成する各ピクセルにおいて、0〜255までの輝度値を示す階調値を抽出する。(Color feature extraction processing)
The colony
(非コロニーピクセル特定処理)
本実施形態のコロニー検出判定部422は、抽出した各ピクセルの色特徴量を、予め定められた基準値に基づいて複数種類に分類し、当該分類した結果に基づいて非コロニーピクセルを特定する。すなわち、コロニー検出判定部422は、基準値毎にピクセル数をカウントし、当該カウントしたピクセル数に基づいて非コロニーピクセルを特定する。(Non-colony pixel identification process)
The colony
具体的には、コロニー検出判定部422は、ピクセルの色特徴量の確率分布として、各色特徴量(基準値)に対するピクセルの数についてのヒストグラム(色特徴量とピクセル数を座標軸とするピクセルの色特徴量における確率分布を示すヒストグラム)を生成し、生成したヒストグラムに基づいて、非コロニーピクセルと想定される色特徴量を特定しつつ、特定した色特徴量に基づいて非コロニーピクセルを特定する。
Specifically, the colony
通常、培地画像内の培養層63の領域上においては、例えば、ピクセル総数の一定数以上、すなわち、当該領域の全体の面積の一定の面積以上(例えば、少なくとも2分の1以上)は、コロニーピクセルではなく、非コロニーピクセルであると想定される。
Usually, on the region of the
そこで、本実施形態のコロニー検出判定部422は、生成したヒストグラムに基づいて、所定の条件を具備する色特徴量として、非コロニーピクセルの色特徴量の中でコロニーピクセルの色特徴量に最も近い色特徴量と想定される色特徴量を特定し、当該特定した色特徴量に基づいて、非コロニーピクセルの色特徴量の範囲を特定する。そして、コロニー検出判定部422は、非コロニーピクセルの色特徴量の範囲に属するピクセルを非コロニーピクセルと特定する。
Therefore, the colony
特に、コロニー検出判定部422は、生成したヒストグラムについて、当該色特徴量の第1基準値から第2基準値までの連続的な変化に従って該当するピクセル数を順次積算し、当該積算したピクセル数が予め設定した値となるときの色特徴量を基準特徴量として特定する。
In particular, the colony
例えば、輝度値を用いる場合には、コロニー検出判定部422は、培地画像を構成する各ピクセルを、0〜255までの各輝度値に分類し、各色特徴量とピクセル数とを座標軸とする図10に示すようなヒストグラムを生成する。
For example, when using the luminance value, the colony
具体的には、コロニー検出判定部422は、第1基準値としての最も培地そのものの色を示す色特徴量(輝度の階調値「255」)から、第2基準値としての最もコロニーの色を示す色特徴量(輝度の階調値「0」又はR、G若しくはBなどコロニーとしての色を示す際の最小の階調値)まで、各色特徴量のピクセル数を順次積算し、当該積算したピクセル数が培養層63の領域のピクセル総数に基づいて予め規定されるピクセル数となる色特徴量(例えば、培養層63の領域のピクセル総数の2分の1となるときの色特徴量(階調値))を基準特徴量として特定する。
Specifically, the colony
そして、コロニー検出判定部422は、第1基準値から基準特徴量までの色特徴量を非コロニーピクセルの色特徴量の範囲と特定し、当該範囲に属するピクセルを非コロニーピクセルと特定する。
Then, the colony
なお、コロニー検出判定部422は、上記のピクセル数を積算して算出した基準特徴量とは異なり、生成したヒストグラムにおいて、ピクセル数が最頻値である色特徴量などを基準特徴量とし、当該基準特著量に基づいて上述と同様に非コロニーピクセルの色特徴量の範囲を特定して非コロニーピクセルを特定してもよい。
Note that the colony
また、コロニー検出判定部422は、培養層63の領域内の各ピクセルの色特徴量の最小値と最大値を抽出し、当該最小値と最大値の中間値を閾値として2値化し、一方の値を有する(例えば、色特徴量が輝度の場合には最大値側に属する)ピクセルを非コロニーピクセルとして特定してもよい。
Further, the colony
そして、コロニー検出判定部422は、各ピクセルの色特徴量に基づいて、教師データが不要で指定した数のクラスに分類することができるK−means法を用いて、2つの色特徴量(平均)のクラスに分類し、一方のクラス(例えば、色特徴量が輝度の場合には平均輝度の高いクラス)に属するピクセルを非コロニーピクセルとして特定してもよい。
Then, the colony
さらに、コロニー検出判定部422は、培地画像内の培養層63の領域を全て非コロニーピクセルと特定してもよい。通常、非コロニー色を統計的に特定するためには、当該領域の全てのコロニーを非コロニーピクセルと特定したとしても、コロニーピクセルが僅少であれば影響がほとんど無く、かつ、精度の低下が無いとともに、処理速度を向上させることができる。
Furthermore, the colony
(非コロニーピクセル色特徴量特定処理)
コロニー検出判定部422は、非コロニーピクセルと特定された各ピクセルの色特徴量に基づいて定まる色特徴量を、非コロニーピクセルの色特徴量(代表値)として特定する。(Non-colony pixel color feature identification processing)
The colony
具体的には、コロニー検出判定部422は、非コロニーピクセルと特定された各ピクセルの輝度値、明度、又は、RGBの色成分の階調値を色特徴量として用いるとともに、これらの値をグラフ化した際の色特徴量の中央値若しくは最大値、又は、ピクセル数が最大となる最頻値若しくは平均値の色特徴量を非コロニーピクセルの色特徴量(代表値)として特定する。
Specifically, the colony
なお、非コロニーピクセルの色に大きなブレがなく、また、非コロニーピクセル数が十分に多いことから、中央値、最頻値又は平均値のいずれを用いても的確に非コロニーピクセルの色特徴量をとして特定することができる。 In addition, since there is no large blurring in the color of the non-colony pixels and the number of non-colony pixels is sufficiently large, the color feature amount of the non-colony pixels can be accurately determined using any of the median, mode, and average values. Can be identified as
また、コロニー検出判定部422は、輝度値又は明度などの各ピクセルにおいて単一の色特徴量を用いて非コロニーピクセルの色特徴量(代表値)を算出する場合には、単なる中央値、最大値又は最頻値でよいが、RGBの色成分の階調値など複数の色特徴量を用いて非コロニーピクセルの色特徴量(代表値)を算出する場合には、例えば、各色特徴量(すなわち、RGBの各色成分)のそれぞれの中央値、最大値、最頻値又は平均値の組合せを用いる。
In addition, the colony
また、コロニー検出判定部422は、非コロニーピクセルを特定する際に用いた色特徴量と同一の色特徴量を用いてもよいし、異なる色特徴量を用いてもよい。ただし、コロニー検出判定部422は、コロニーピクセルを検出する際に用いる色差を算出するために、当該色差の演算に用いる色特徴量と同一の色特徴量を用いることが好ましい。
Further, the colony
(コロニーピクセル検出処理)
コロニー検出判定部422は、RGBの各色成分の階調値など、上述の特定した非コロニーピクセルの色特徴量(代表値)と各ピクセルの特徴量との色差を算出し、所定の色差以上となる色特徴量を有するピクセルをコロニーピクセルとして検出する。(Colony pixel detection process)
The colony
具体的には、コロニー検出判定部422は、RGBの各色成分など複数の色特徴量を用いる場合には、非コロニーピクセルとして特定された各ピクセルの複数の色成分と各ピクセルの複数の色成分に対してそれぞれ色成分の階調値におけるヒストグラムを生成しつつ、当該生成したヒストグラムの類似度を色差として算出し、当該類似度として算出した色差に基づいてコロニーピクセルとして検出する。特に、コロニー検出判定部422は、ヒストグラムにおける類似度を算出するために、バタチャリヤ係数及びバタチャリヤ距離を用いている。
Specifically, when using a plurality of color feature amounts such as RGB color components, the colony
例えば、コロニー検出判定部422は、RGBの各色成分など複数の色特徴量を用いる場合であって、バタチャリヤ係数BC及びバタチャリヤ距離DBを用いる場合には、非コロニーピクセルとして特定された各ピクセルのRGBの色成分pと各ピクセルの色成分qとについて正規化しつつ、(式1)及び(式2)を示す演算を実行し、バタチャリヤ距離が一定以上となるピクセルをコロニーピクセルとして検出する。
For example, when the colony
なお、図11(A)に示すような培地画像であって培地の色の部分を非コロニーピクセルと特定しつつ、当該非コロニーピクセルのRGBの各色成分を色特徴量(代表値)として特定している場合には、コロニー検出判定部422は、図11(B)に示すようにバタチャリヤ距離に基づいてコロニーピクセルを検出することができることがわかる。
In addition, in the medium image as shown in FIG. 11A, the color portion of the medium is specified as a non-colony pixel, and each color component of RGB of the non-colony pixel is specified as a color feature amount (representative value). If it is, the colony
また、コロニー検出判定部422は、各ピクセル及び非コロニーピクセルのRGBの階調値をRGBの各階調値の合計が「1」となるように正規化してバタチャリヤ係数を算出する。
Further, the colony
そして、バタチャリヤ係数BCは、2つ以上のヒストグラム(すなわち、上述の場合には、色成分RGBの階調値からなるヒストグラム)を一次元の値として定義するものであって、その値は「0」〜「1」であり、ヒストグラムが類似するほど高い値となる。また、バタチャリヤ距離DBは、バタチャリヤ係数を距離に変換した値であり、大きい値ほど2つのヒストグラムが類似すると判定される。そこで、コロニー検出判定部422は、バタチャリヤ係数を算出しつつ、バタチャリヤ距離に変換してコロニーピクセルを検出するようになっている。
The batcher coefficient BC defines two or more histograms (that is, a histogram composed of tone values of the color components RGB in the above case) as a one-dimensional value, and the value is “0”. ”To“ 1 ”, and the higher the similarity, the higher the histogram. Further, the batcha rear distance DB is a value obtained by converting the batch rear coefficient into a distance, and it is determined that two histograms are more similar as the value is larger. Therefore, the colony
一方、コロニー検出判定部422は、輝度値又は明度などの単一の色特徴量を用いる場合には、非コロニーピクセルの色特徴量として特定された色成分と各ピクセルの色成分に対してユークリッド距離又はマンハッタン距離を算出することによって、所定の距離差(すなわち、色差)以上となる色特徴量を有するピクセルをコロニーピクセルとして検出する。
On the other hand, the colony
なお、特定した非コロニーピクセルの色特徴量(代表値)との色差を算出する際に用いるコロニーとしては、原則、非コロニーピクセルと特定されなかったピクセルが対象となるが、全てのピクセルを対象としてもよい。 In addition, as a colony used when calculating the color difference from the color feature value (representative value) of the specified non-colony pixels, in principle, pixels that are not identified as non-colony pixels are targeted, but all pixels are targeted. It is good.
(コロニー検出処理)
コロニー検出判定部422は、検出したコロニーピクセルに基づいてノイズを低減させるための画像フィルタ処理を実行しつつ、隣接するコロニーピクセルの連結及びラベリングを実行してIDを付与し、連結したコロニーピクセル群を一のオブジェクト、すなわち、コロニーとして検出し、その数をコロニー数として計数する。(Colony detection process)
The colony
特に、コロニー検出判定部422は、画像フィルタ処理としては、各コロニーピクセルに隣接して他のコロニーピクセルが存在する場合に、コロニーピクセルに隣接する全てのピクセルをコロニーピクセルに置き換える膨張処理、及び、コロニーピクセルに隣接してコロニーピクセルでないピクセル(以下、「非コロニーピクセル」という。)が存在する場合に隣接するピクセルを全て非コロニーピクセルに置き換える収縮処理を実行しつつ、コロニーを検出し、その数を計数する。
In particular, the colony
なお、コロニー検出判定部422は、検出したコロニー毎に、
(1)各コロニーに含まれるコロニーピクセルの位置、色に関する特徴量、及び、培地画像上の配列位置などコロニーに含まれるコロニーピクセルの各種の情報、及び、
(2)各コロニーの培地画像上の重心位置又は色特徴量(平均)などコロニー関する情報を特定する。In addition, the colony
(1) Various information of colony pixels included in the colony, such as the position of the colony pixel included in each colony, the feature amount relating to the color, and the arrangement position on the medium image, and
(2) Specify information related to colonies such as the position of the center of gravity of each colony on the medium image or the color feature amount (average).
そして、コロニー検出判定部422は、コロニー数を含め各種の情報を登録処理部421に提供する。
Then, the colony
(検体の合否判定)
コロニー検出判定部422は、各フィルム型培地60の検体が異常であるか正常であるかの培地判定(すなわち、検体の合否判定)を実行する。例えば、コロニー検出判定部422は、検体から検出すべき菌種によって予め設定された菌数の閾値(すなわち、判定基準)に基づいて、各検体の合否を判定し、その結果を登録処理部421に提供する。(Sample pass / fail judgment)
The colony
特に、本実施形態においては、菌種や希釈倍率に基づいて判定基準は異なるので、登録処理部421は、検体を培養する際の基準及び菌種に基づいて培地判定基準情報をROM/RAM440から読み出して培地判定を実行する。
In particular, in the present embodiment, since the determination criteria are different based on the bacterial species and the dilution rate, the
各判定基準情報は、培地ID66に対応付けて特定されるようになっている。すなわち、検体から検出する菌種毎にフィルム型培地60の種類が異なるので、培地ID66を特定すれば、検出すべき菌種を特定することができる。したがって、本実施形態においては、予め希釈倍率等を定めておくことによって、培地ID66に基づいて特定される判定基準情報を読み出すことができるようになっている。
Each criterion information is specified in association with the
また、本実施形態において、工程判定、ライン判定、及び、ロット判定において各フィルム型培地60の合否判定を用いるので、これらの各判定と対応付けて培地判定が実行される。なお、工程判定、ライン判定、及び、ロット判定において各フィルム型培地60の合否判定の手法については後述する。
Moreover, in this embodiment, since the pass / fail determination of each film
[5.4]ロット判定処理部
次に、本実施形態のサーバ装置40におけるロット判定処理部424の詳細について説明する。[5.4] Lot Determination Processing Unit Next, details of the lot
本実施形態のロット判定処理部424は、管理者端末装置20に入力された管理者の指示に基づいて、指定されたロット、作業ライン80又は工程における衛生管理に関するデータ解析(すなわち、合否判定)を実行する。
The lot
具体的には、ロット判定処理部424は、各ロットについて、該当するロットに用いられる作業ライン80のライン情報と、該当する作業ライン80に対応付けられて登録された培地情報(少なくともコロニー数)と、に基づいて、同一条件によって製造又は検査された食品群が所定の条件を具備しているか否かを判定する。
Specifically, the lot
また、ロット判定処理部424は、ロット判定が指示されると、該当するロットに含まれる作業ライン80及び当該作業ライン80に属する工程が衛生管理上において異常であるか正常であるかの作業ライン80のライン判定(すなわち、衛生管理上の合否の判定)及び各工程の工程判定(すなわち、衛生管理上の合否の判定)を実行し、工程判定及びライン判定を用いてロット判定を実行する。
In addition, when the lot determination is instructed, the lot
特に、ロット判定処理部424は、ロット判定が指示された際に、例えば、培養開始後から24時間、48時間等の所定の培養検査時刻を経過した培地情報におけるフィルム型培地60のコロニー数や検体の合否判定の培地情報に基づいて当該工程の衛生管理上の合否を判定し、該当する作業ライン80に含まれる工程の合否判定に基づいて当該作業ライン80の衛生管理上の合否を判定し、該当するロットに含まれる作業ライン80の合否判定に基づいて当該ロットの衛生管理上の合否を判定する。
In particular, when the lot determination is instructed, the lot
なお、本実施形態のロット判定処理部424は、ロット判定だけでなく、工程判定又はライン判定のみをデータ解析として実行してもよい。
Note that the lot
(工程判定)
ロット判定処理部424は、同一タイミングの培養開始時刻、同一タイミングの培養検査時刻、予め設定された第1時刻から第2時刻までの時間内の時刻を有する培養開始時刻又は、予め設定された第1時刻から第2時刻までの時間内の時刻を有する培養検査時刻を有するなど、培養開始時刻又は培養検査時刻が所定の条件を有し、かつ、同一のロットの同一の工程に対応付けて登録された複数のフィルム型培地60の培地情報に基づいて、各工程判定を実行する。すなわち、ロット判定処理部424は、複数のフィルム型培地60の各培地判定の結果に基づく、総合判定によって各工程判定を実行する。(Process judgment)
The lot
具体的には、ロット判定処理部424は、該当するフィルム型培地60の培地判定結果(すなわち、工程判定を実行すべき工程の工程ID71bを有する培地情報に登録されたすべての培地判定結果)を取得するとともに、判定結果の合否の数が所定の条件を具備している場合には、判定すべき工程の工程判定を合格と判定し、当該条件を具備していない場合には、判定すべき工程の工程判定を不合格と判定する。
Specifically, the lot
例えば、ロット判定処理部424は、該当する工程における個々のフィルム型培地60において、合格のフィルム型培地60が所定の割合(60%)以上の場合、全てのフィルム型培地60が該当する条件(コロニー数が一定数以下)を具備している場合、又は、各フィルム型培地60のコロニー数が該当する条件(単一のフィルム型培地60の平均コロニー数が一定数以下)を具備している場合に、該当する工程を合格と判定する。
For example, the lot
なお、本実施形態のロット判定処理部424は、検体の種別、検出する菌種等によって条件を変更することが可能となっており、管理者によって設定可能、又は、プログラムの一部として提供される。
Note that the lot
(ライン判定)
ロット判定処理部424は、所定のタイミングで判定され、かつ、該当するライン情報に対応付けて登録された複数の工程の衛生管理上の合否判定に基づいて、各作業ライン80のライン判定を実行する。すなわち、ロット判定処理部424は、所定のタイミングで判定された同一ロットの複数の工程の各判定結果に基づく、総合判定によってライン判定を実行する。(Line judgment)
The lot
具体的には、ロット判定処理部424は、同タイミング又は所定の条件を具備するタイミングに判定され、かつ、上述のように、ライン判定を実行すべき作業ライン80のラインIDを有する工程の工程判定の判定結果を取得するとともに、判定結果の合否の数が所定の条件を具備している場合には、判定すべき作業ライン80のライン判定を合格と判定し、当該条件を不具備の場合には、判定すべき作業ライン80のライン判定を不合格と判定する。
Specifically, the lot
例えば、3つの工程が判定すべき作業ライン80のラインIDを有している場合であって、第1工程が「合格」、第2工程が「合格」及び第3工程が「不合格」で、所定の条件が「60%」の合格した工程から作業ライン80が構成されている場合には、ロット判定処理部424は、判定すべき作業ライン80のライン判定を合格と判定する。
For example, when the three processes have the line ID of the
(ロット判定)
ロット判定処理部424は、所定のタイミングで判定され、かつ、該当するロット情報に対応付けて登録された複数の作業ライン80の衛生管理上の合否判定に基づいて、各ロットのロット判定を実行する。すなわち、ロット判定処理部424は、複数の作業ライン80の各判定結果に基づく総合判定によってロット判定を実行する。(Lot judgment)
The lot
具体的には、ロット判定処理部424は、ロット判定を実行すべきロットのロットIDを有する作業ライン80における合否判定に基づいて、ロット判定を実行する。
Specifically, the lot
例えば、ロット判定処理部424は、ロットIDを有する作業ライン80の60%においてライン判定が合格の場合に、判定すべきロットのロット判定を合格とし、3つの作業ライン80が判定すべきロットのロットIDを有している場合を想定する。この場合において、第1作業ライン80が「合格」、第2作業ライン80が「合格」及び第3作業ライン80が「不合格」の場合には、ロット判定処理部424は、判定すべきロットのロット判定を合格と判定する。
For example, the lot
なお、ロットの作業時間が長時間に及ぶ場合には、所定の時間(例えば8時間又は12時間)毎に時間を区切ってロットの判定を実行してもよい。この場合には、作業が中断している間のロット判定を実行する場合には、ダミーの結果を用いてもよいし、作業中断中として判定してもよい。 When the lot work time is long, the lot determination may be executed by dividing the time every predetermined time (for example, 8 hours or 12 hours). In this case, when the lot determination is performed while the work is suspended, a dummy result may be used, or it may be determined that the work is being suspended.
(その他)
ロット判定処理部424は、培地情報、ライン情報、ロット情報及び作業管理DB404を用いて、上述以外の判定及びデータ解析を行うことができるとともに、報告処理部425を介して当該判定結果又はデータ解析結果を管理者が閲覧可能に管理者端末装置20に提供することができるようになっている。(Other)
The lot
具体的には、ロット判定処理部424は、各フィルム型培地60に培養された検体の信頼性を確認するために、すなわち、検査ミスが発生していない否かを確認するために、一の培地IDにおける培地情報を培養開始時時刻から培養の終了まで、時系列に培地情報又は培地画像データの所定の解析を実行する。
Specifically, the lot
例えば、ロット判定処理部424は、管理者端末装置20を介して受信した管理者の指示に基づいて、特定の培地ID(同一の培地ID)66を有し、培養開始時刻から所定の時刻までの複数の培地情報を、培地画像データとともに抽出する。そして、ロット判定処理部424は、各培地情報及び各画像データについて所定の時系列に沿って所定の解析を実行し、又は、各培地情報及び各画像データを時系列に沿って集約する。また、ロット判定処理部424は、報告処理部425に、解析結果又は集約結果を所定のデータ形式を有する閲覧データに生成させ、当該生成させた閲覧データを管理者に閲覧可能に管理者端末装置20に提供させる。
For example, the lot
なお、ロット判定処理部424は、報告処理部425と連動して、このとき、管理者端末装置20の指示に基づいて、法定された衛生管理の報告用に、一の培地ID66における各培地情報を個々に閲覧可能にさせてもよい。
Note that the lot
また、ロット判定処理部424は、培地情報、ライン情報、ロット情報又は作業管理情報の検索機能を有していてもよい。具体的には、ロット判定処理部424は、ロットID(指示書ID71a)、作業ラインID、工程ID71b、作業ID71、培養開始時刻、ロットの作業日時、培地ID66、検体の種別などを検索キーとしてデータベース400を検索し、報告処理部425と連動し、該当する培地情報や各種の情報を管理者に閲覧可能なデータを生成してもよい。
Further, the lot
なお、報告処理部425は、管理者端末装置20を介して受信した管理者の指示に基づいて、検索によって特定された培地情報(培地画像データ、コロニー数及び培地判定結果)、工程情報、ライン情報、又は、ロットに関する情報を所定の報告形式で提供することも可能である。すなわち、報告処理部425は、法定の検査報告その他の場合においてその証拠又は報告書として種々の情報を提供することができるように構成されている。
Note that the
[5.5]報告処理部
次に、本実施形態のサーバ装置40における報告処理部425の詳細について説明する。[5.5] Report Processing Unit Next, details of the
報告処理部425は、管理者端末装置20に入力された管理者の指示及び所定の報告書形式を有するテンプレートデータに基づいて、指定されたロット、作業ライン80又は工程における衛生管理に関するデータ解析の解析結果(すなわち、合否判定の判定結果)を報告書データとして生成し、生成した報告書データを、通信制御部410を介して管理者に閲覧可能に管理者端末装置20に提供する。
The
具体的には、報告処理部425は、培地画像のデータ、コロニー数又は培地判定結果等、培地情報、ライン情報及びロット情報から必要な情報を抽出するとともに、抽出した情報とロット判定処理部424によって得られた解析結果に基づいて、テンプレートデータに各情報を割り当てつつ、報告書データを生成する。そして、報告処理部425は、回転等の加工処理が実行されず、同一性が担保された培地の画像を有する報告書データを管理者端末装置20に提供する。
Specifically, the
なお、報告処理部425は、上述したように、種々の解析又は検索に応じて所定の報告書データ又は閲覧データを生成し、管理者端末装置20に提供することができるように構成されている。すなわち、報告処理部425は、受信した管理者の指示に基づいて、検索によって特定された培地情報、工程情報、ライン情報、又は、ロットに関する情報を所定の報告形式で提供することも可能であるとともに、法定の検査報告その他の場合においてその証拠又は報告書として種々の情報を提供することができるように構成されている。
Note that, as described above, the
[6]衛生管理システムの動作処理
[6.1]培地情報登録処理(携帯用通信端末装置)
次に、図12を用いて本実施形態の携帯用通信端末装置10における培地情報登録処理の動作について説明する。なお、図12は、本実施形態の携帯用通信端末装置10における培地情報の登録処理動作を示すフローチャートである。[6] Hygiene management system operation process [6.1] Medium information registration process (portable communication terminal device)
Next, operation | movement of the culture medium information registration process in the portable communication terminal device 10 of this embodiment is demonstrated using FIG. In addition, FIG. 12 is a flowchart which shows the registration processing operation | movement of the culture medium information in the portable communication terminal device 10 of this embodiment.
本動作においては、ライン情報DB402及びロット情報DB403には、既に作業指示書70に対応付けられた該当するロット情報及びライン情報が記憶されているものとする。
In this operation, it is assumed that corresponding lot information and line information associated with the
また、フィルム型培地60及び作業指示書70には、2次元バーコードによって培地ID66又は指示書ID71aが付されているものとする。
Further, it is assumed that the
さらに、本動作においては、各フィルム型培地60におけるコロニー数の検出は、培地情報のデータベース400への登録時に実行されるものとし、携帯用通信端末装置10においては培地画像を撮像するためのRGBの階調値又は輝度値に対するキャリブレーションが実行されているものとする。
Further, in this operation, the number of colonies in each film-
まず、携帯用通信端末装置10において、アプリケーション制御部120は、操作部170を介して培地登録アプリの起動指示を検出すると(ステップS101)、アプリケーション記憶部101から培地登録アプリを読み出して起動する(ステップS102)。このとき、アプリケーション制御部120は、携帯端末管理制御部190の制御下、ワークメモリの初期化その他の必要な処理を実行する。
First, in the portable communication terminal device 10, when the
次いで、アプリケーション制御部120は、表示制御部161と連動し、フィルム型培地60の初期登録であるか、又は、培養開始から所定の時間経過した培養後登録であるかを選択させるための画像を表示部160に表示させてその入力を待機する(ステップS103)。
Next, the
次いで、アプリケーション制御部120は、操作部170による選択指示の入力を検出すると(ステップS104)、初期登録か培養後登録かを判断し、フラグ情報にその結果を設定する(ステップS105)。
Next, when detecting an input of a selection instruction from the operation unit 170 (step S104), the
次いで、アプリケーション制御部120は、フィルム型培地60の撮像を促す画面を表示部160に表示させるとともに、操作部170と連動し、画像データ生成部110による撮像を待機する(ステップS106)。なお、このとき、アプリケーション制御部120は、取得すべき培地画像の位置合わせするために所定の画像を表示部160に重畳表示させる。
Next, the
次いで、アプリケーション制御部120は、画像データ生成部110、表示制御部161及び操作部170と連動しつつ、画像データ生成部110による撮像を検出すると(ステップS107)、画像データ生成部110によって培地ID66とともに画像化されたフィルム型培地60の培地画像データを取得し、画像データ記憶部102に所定の画像IDを付与しつつ記憶する(ステップS108)。
Next, when the
次いで、アプリケーション制御部120は、タイマー180より現在時刻を培地画像データの撮像時刻として取得し、当該培地画像データに対応付けてメタデータとして画像データ記憶部102に記憶する(ステップS109)。
Next, the
次いで、アプリケーション制御部120は、取得した画像化された培地画像データの所定の領域に形成された2次元バーコードを解析して培地ID66を取得し、当該培地画像データに対応付けて画像データ記憶部102に記憶する(ステップS110)。
Next, the
次いで、アプリケーション制御部120は、表示制御部161と連動して指示書ID71a及び工程ID71bとともに指示書画像データを取得するための画面を表示部160に表示させ、指示書画像データの取得を待機する(ステップS111)。
Next, the
次いで、アプリケーション制御部120は、画像データ生成部110、表示制御部161及び操作部170と連動しつつ、画像データ生成部110による撮像を検出すると(ステップS112)、作業ID71が画像化された指示書画像データを取得し、ステップS108によって取得した培地画像データに対応付けて画像データ記憶部102に記憶する(ステップS113)。
Next, when the
なお、アプリケーション制御部120は、工程ID71bを作業ID71として取得する場合、又は、複数の工程ID71bから一の工程ID71bを取得する場合には、表示制御部161及び操作部170と連動しつつ、ユーザに取得すべき工程ID71bを選択させる表示をし、該当する工程ID71bを取得する。
In addition, when acquiring the
次いで、アプリケーション制御部120は、画像化された指示書画像データ及び培地画像データの所定の領域に形成された2次元バーコードを解析して作業ID71を取得し、当該指示書画像データに対応付けて画像データ記憶部102に記憶する(ステップS114)。
Next, the
次いで、アプリケーション制御部120は、タイマー180より現在時刻を培地画像データの撮像時刻として取得し、表示制御部161及び操作部170と連動して作業者に、取得した指示書画像データ、作業ID71、培地画像データ、培地ID66、及び、撮像時刻を確認させる(ステップS115)。
Next, the
なお、アプリケーション制御部120は、取得した培地情報の作業者による確認時に、作業者の指示に基づいて、培地画像データの再取得を行っていてもよい。また、このとき、アプリケーション制御部120は、表示制御部161及び操作部170と連動して作業者によって培地画像データの補正を行うことができるようにしてもよい。
Note that the
次いで、アプリケーション制御部120は、作業者の指示に基づいて、初期登録か培養後登録かを示すフラグ情報及び端末IDと作業ID71とともに、取得した培地画像データとそのメタデータ、及び、初期登録か培養後登録かを示すフラグ情報を培地情報として、ネットワーク通信部130を介してサーバ装置40に送信し(ステップS116)、携帯用通信端末装置10の登録処理を終了する。
Next, the
このとき、ネットワーク通信部130は、培地情報を送信する際に、端末IDや入力されたID及びパスワードに基づいてサーバ装置40へのアクセスをするためのログインを実行し、ログイン完了後にサーバ装置40との通信回線を確立し、培地情報を送信する。
At this time, when transmitting the culture medium information, the
[6.2]培地情報登録処理(サーバ装置)
次に、図13を用いて本実施形態のサーバ装置40における培地情報の登録処理動作について説明する。なお、図13は、本実施形態のサーバ装置40における培地情報の登録処理動作を示すフローチャートである。[6.2] Medium information registration processing (server device)
Next, the medium information registration processing operation in the server device 40 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart showing the operation of registering medium information in the server device 40 of the present embodiment.
なお、本動作は、携帯用通信端末装置10によって実行された培地情報登録処理と連動して実行される処理であり、サーバ装置40は、携帯用通信端末装置10から送信された培地情報に基づいて以下の処理を実行する。 In addition, this operation | movement is a process performed in conjunction with the culture medium information registration process performed by the portable communication terminal device 10, and the server apparatus 40 is based on the culture medium information transmitted from the portable communication terminal device 10. The following processing is executed.
まず、サーバ装置40においては、通信制御部410が携帯用通信端末装置10から送信された培地情報を受信すると(ステップS300)、登録処理部421は、受信した培地情報に含まれるフラグ情報に基づいて、初期登録か培養後登録であるかを判定する(ステップS301)。
First, in the server device 40, when the
このとき、登録処理部421は、初期登録と判定した場合には、ステップS302の処理に移行し、初期登録でないと判定した場合には、すなわち、培養後登録と判定した場合には、ステップS304の処理に移行する。
At this time, if the
次いで、登録処理部421は、初期登録と判定した場合には、培地情報に含まれる作業ID71を抽出して特定する(ステップS302)。
Next, when it is determined as initial registration, the
次いで、登録処理部421は、特定した作業ID71に基づいて培地情報を培地情報DB401に登録し(ステップS303)、本動作を終了する。なお、培養開始時刻は作業管理DB404に予め記憶されているが、登録処理部421は、ステップS303の処理において、受信した培地情報に含まれる撮像時刻を培養開始時刻として作業管理DB404に登録してもよい。
Next, the
一方、登録処理部421は、培養後登録と判定した場合には、培地情報に含まれる作業ID71を抽出して特定し(ステップS304)、培地情報に含まれる撮像時刻に基づいて培地情報を登録する培養検査時刻を特定する(ステップS305)。
On the other hand, if the
なお、このとき、登録処理部421は、携帯用通信端末装置10と連動して培地情報を登録する培養検査時刻を指定させて登録してもよいし、受信した培地情報に含まれる撮像時刻を培養検査時刻としてそのまま登録してもよい。また、登録処理部421は、既に実行された培養検査時刻における培地登録を管理し、培地情報を受信したタイミング及び既に培地情報の登録に用いた培養検査時刻に基づいて、培養検査時刻を特定してもよい。すなわち、登録処理部421は、培地情報の登録を実行する毎に実行フラグを書き換え、当該フラグの情報を参照しつつ、受信した撮像時刻と比較して、培養検査時刻を特定してもよい。
At this time, the
次いで、登録処理部421は、コロニー検出判定部422に、受信した培地画像データに対して画像解析を実行し、培地画像内の培養層63の領域を構成する各ピクセルの特徴量(輝度値)を抽出させるとともに、当該培養層63の領域を構成する各ピクセルの特徴量に基づいて画像化された検体に発生したコロニーを特定させつつ、その数を計数する(ステップS307)。
Next, the
なお、ステップS307の処理におけるコロニーの特定及びその計数の処理の詳細については、後述する。 Details of the colony identification and counting process in the process of step S307 will be described later.
次いで、コロニー検出判定部422は、作業ID71に基づいて特定された検体の種別及び検出する菌種に基づいて、培地判定基準を読み出しつつ、当該読み出した検体判定基準に基づいて、検出したコロニー数が所定の条件を具備するか否かを判定する(ステップS308)。すなわち、コロニー検出判定部422は、所定の条件を具備する場合には、合格(正常)と判定し、所定の条件を不具備な場合には、不合格(異常)と判定する。
Next, the colony
なお、コロニー検出判定部422は、上述の自動登録に代えて、携帯用通信端末装置10と連動し、検出したコロニー数及び合否判定の結果を当該携帯用通信端末装置10の表示部160に表示させ、ユーザに閲覧及び確認させるようにしてもよい。
The colony
次いで、登録処理部421は、培地画像データ、認識した培地ID66、判定された合否、検出されたコロニーの数及び培地情報に含まれる撮像時刻を培養開始時刻とした培養開始時刻情報を、特定した作業ID71に対応付けて培地情報DB401に登録し(ステップS309)、本動作を終了する。
Next, the
なお、登録処理部421は、ライン情報及び登録すべき情報を携帯用通信端末装置10の表示部160に表示させ、当該携帯用通信端末装置10を介して入力されたユーザ指示に基づいて、培地情報等の登録をするようにしてもよい。
The
また、携帯用通信端末装置10から培地画像データが送信され、サーバ装置40によって各画像データを解析することによって培地ID66を認識する場合には、登録処理部421は、ステップS301の処理において、受信した培地画像データのそれぞれの所定の領域上に画像化された培地ID66を解析して当該培地ID66を認識して取得するようになる。同様に、指示書画像データにおける作業ID71についても、サーバ装置40において認識させる。
Further, when the culture medium image data is transmitted from the portable communication terminal apparatus 10 and the
[6.3]コロニーの検出処理
次に、図14及び図15の各図を用いて本実施形態のサーバ装置40におけるコロニーの検出処理の動作について説明する。なお、図14、本実施形態のサーバ装置40におけるコロニーの検出処理の動作を示すフローチャートであり、図15は、コロニーを検出すべき培地画像において特定した非コロニーピクセルの色特徴量を画像化した図である。[6.3] Colony Detection Process Next, the operation of the colony detection process in the server device 40 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15. 14 is a flowchart showing the operation of the colony detection process in the server device 40 of the present embodiment, and FIG. 15 is an image of the color feature amount of the non-colony pixel specified in the culture medium image in which the colony is to be detected. FIG.
本動作は、図13に示す培地登録処理のステップS307の処理で登録処理部421の制御の下にコロニー検出判定部422において実行される処理である。
This operation is a process executed in the colony
まず、コロニー検出判定部422は、培地画像データから取得した培地画像内の培養層63の領域を構成する各ピクセルの色特徴量(例えば、輝度値)を抽出する色特徴量抽出処理を実行する(ステップS401)。
First, the colony
次いで、コロニー検出判定部422は、抽出した色特徴量毎にピクセル数をカウントして各色特徴量に対するピクセルの数としてのヒストグラム(色特徴量の確率分布)を生成するピクセル数のカウントを実行する(ステップS402)。
Next, the colony
次いで、コロニー検出判定部422は、生成したヒストグラムに基づいて、所定の条件を具備する色特徴量を特定しつつ、特定した色特徴量に基づいて非コロニーピクセルを特定する(ステップS403)。
Next, the colony
次いで、コロニー検出判定部422は、特定した複数の非コロニーピクセルから代表的な非コロニーピクセルの特徴量を特定する非コロニーピクセル特徴量特定処理を実行する(ステップS404)。
Next, the colony
なお、図15には、画像解析を行う培地画像と、上述のように非コロニーピクセル特徴量特定処理を実行することによって当該培地画像から検出された非コロニーピクセルの色特徴量を示す。 FIG. 15 shows a medium image for image analysis and the color feature amount of the non-colony pixel detected from the medium image by executing the non-colony pixel feature amount specifying process as described above.
図15(A)に示すように、多くのコロニーが出現している培地画像(コロニー出現パターン1)、図15(B)に示すように、まばらにコロニーが出現している培地が画像(コロニー出現パターン2)、及び、図15(C)に示すように、コロニーが出現していない培地画像の場合には、各培地画像の右隅に重畳されているように、非コロニーピクセルの色特徴量を特定する。 As shown in FIG. 15A, a medium image in which many colonies appear (colony appearance pattern 1), and as shown in FIG. 15B, a medium in which colonies appear sparsely is displayed as an image (colony colony). As shown in the appearance pattern 2) and FIG. 15C, in the case of a medium image in which no colonies appear, the color characteristics of the non-colony pixels are superimposed on the right corner of each medium image. Specify the amount.
次いで、コロニー検出判定部422は、非コロニーピクセルの色特徴量と所定の色差を有する色特徴量を具備するピクセルをコロニーピクセルとして検出するコロニーピクセル検出処理を実行する(ステップS405)。
Next, the colony
次いで、コロニー検出判定部422は、検出したコロニーピクセルに基づいてコロニーを検出しつつ、その数を計数するコロニー検出処理を実行し(ステップS406)、本動作を終了させる。
Next, the colony
[7]変形例
[7.1]変形例1
上述の実施形態においては、培地情報登録処理とコロニー検出判定処理を同タイミングで実行しているが、コロニー検出判定処理を任意のタイミングによって実行してもよい。[7] Modification [7.1]
In the above-described embodiment, the culture medium information registration process and the colony detection determination process are executed at the same timing, but the colony detection determination process may be executed at an arbitrary timing.
[7.2]変形例2
本実施形態において、タブレット型情報端末装置、スマートフォン又は携帯用電話機等の携帯用通信端末装置10を用いて培地情報の登録処理を実行している点に代えて、ラップトップ型又はデスクトップ型のパーソナルコンピュータと、スキャナ、デジタルカメラ又はスマートフォン等の画像入力装置と、によって当該培地情報の登録処理を実現してもよい。[7.2] Modification 2
In this embodiment, instead of performing the culture information registration process using a portable communication terminal device 10 such as a tablet information terminal device, a smartphone, or a mobile phone, a laptop or desktop personal computer is used. The registration process of the culture medium information may be realized by a computer and an image input device such as a scanner, a digital camera, or a smartphone.
この場合には、パーソナルコンピュータと画像入力装置とを所定の通信規格によって接続し、パーソナルコンピュータと画像入力装置とを一体的に用いて当該培地情報の登録処理を実現してもよいし、メモリカードその他の物理的なメモリに画像入力装置によって先に取得した培地画像データ及び指示書画像データを記憶させ、当該記憶させた各画像データをパーソナルコンピュータによって取り込みつつ、当該培地情報の登録処理を実現してもよい。 In this case, the personal computer and the image input device may be connected according to a predetermined communication standard, and the registration process of the culture medium information may be realized by using the personal computer and the image input device integrally, or a memory card. The medium image data and instruction sheet image data previously acquired by the image input device are stored in other physical memory, and the registration process of the medium information is realized while the stored image data is captured by the personal computer. May be.
[7.3]変形例3
本実施形態においては、携帯用通信端末装置10、管理者端末装置20、サーバ装置40が同一敷地内で設置又は使用されてもよいし、それぞれが国外などの遠隔地に設置され、又は、遠隔地にて使用されて上述の各処理が実行されてもよい。ただし、携帯用通信端末装置10は、同一ロットにおいて使用させることが前提となる。[7.3] Modification 3
In the present embodiment, the portable communication terminal device 10, the
[7.4]変形例4
本実施形態においては、フィルム型培地60を用いて当該フィルム型培地60に培養された検体における培地情報の登録を実行しているが、寒天培地を用いて当該寒天培地に培養された検体における培地情報の登録を実行してもよい。[7.4] Modification 4
In the present embodiment, registration of medium information in a specimen cultured in the film-
[7.5]変形例5
本実施形態において、画像データ生成部110によってフィルム型培地60を撮像して培地ID66を取得する点に代えて、作業者の操作入力によって培地ID66を入力させるようにしてもよい。[7.5] Modification 5
In the present embodiment, instead of acquiring the
この場合には、アプリケーション制御部120は、表示制御部161及び操作部170と連動し、作業者に培地ID66を操作部170を用いて直接手入力させる。
In this case, the
また、アプリケーション制御部120は、クリック又はタッチ選択等によって、プルダウンメニュー等の表示項目を選択させるように表示制御部161及び操作部170を制御させて、作業者に培地ID66を入力させる。
In addition, the
[7.6]変形例6
本実施形態においては、単一のサーバ装置40によって各種の処理を実行しているが、複数のサーバ装置40から構成されるサーバシステムによって各種の処理を実行するようにしてもよい。[7.6] Modification 6
In the present embodiment, various processes are executed by the single server device 40, but various processes may be executed by a server system including a plurality of server devices 40.
以上、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、フィルム型培地60毎にコロニーが形成されていない部分のピクセルの色特徴量(すなわち、培地そのもの色特徴量)を特定しつつ、当該培地自体のピクセルの色の特徴量に基づいてコロニーを構成するコロニーピクセルを特定することができるので、コロニーを培養するフィルム型培地60の色の個体差、当該フィルム型培地60を画像化する際の撮像環境の影響、及び、コロニーの培養後のフィルム型培地60の色がコロニーの発生状況によって異なる場合など、フィルム型培地60の色が変動する場合であっても、その変動に応じてコロニーピクセルを検出することができる。
As described above, in the sanitary management system S of the present embodiment, the color feature amount of the pixel where the colony is not formed for each film type medium 60 (that is, the color feature amount of the medium itself) is specified, and the medium itself is identified. Since the colony pixels constituting the colony can be specified based on the feature amount of the color of the pixel, the individual difference of the color of the
したがって、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、如何なる状況においてもコロニーを的確に検出すること、及び、的確に検出されたコロニーに関する情報を含む培地情報をデータベースに登録することができる。 Therefore, in the sanitary management system S of the present embodiment, colonies can be accurately detected in any situation, and medium information including information on the colonies that have been accurately detected can be registered in the database.
また、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、紙媒体などの物理的な資源を利用して種々のデータ解析及びその提供を行う場合に比べて省資源化をも図ることができるとともに、培地に関する培地情報をデータベースに登録させることによって登録ミスが著しく減少し、難しい培地の管理を容易にすることができるので、無駄に培地を消費すること無く省資源化を図ることができる。 Further, in the sanitary management system S of the present embodiment, it is possible to save resources as compared with the case where various data analyzes and provisions are performed using physical resources such as paper media, and the culture medium. By registering the culture medium information in the database, registration mistakes can be remarkably reduced and difficult medium management can be facilitated, so that resource saving can be achieved without wastefully consuming the culture medium.
なお、本実施形態の衛生管理システムSにおいては、食品を用いて説明したが、当該食品に限らず、薬品や薬剤の人体をはじめとする生物全般に提供される生産品について適用することができる。 In the sanitary management system S of the present embodiment, the description has been made using food. However, the present invention is not limited to the food, and can be applied to products that are provided to all living organisms including drugs and drugs. .
本発明は、食品その他の衛生管理システム等に利用することができる。 The present invention can be used for food and other sanitation management systems.
S … 衛生管理システム
10 … 携帯用通信端末装置
20 … 管理者端末装置
30 … ネットワーク
40 … サーバ装置
60 … フィルム型培地
70 … 作業指示書
80 … 作業ライン
100 … データ記憶部
101 … アプリケーション記憶部
102 … 画像データ記憶部
110 … 画像データ生成部
120 … アプリケーション制御部
130 … ネットワーク通信部
140 … 近距離無線通信インターフェース
150 … 現在位置検出部
160 … 表示部
170 … 操作部
180 … タイマー
190 … 携帯端末管理制御部
400 … データベース
401 … 培地情報DB
402 … ライン情報DB
403 … ロット情報DB
404 … 作業管理DB
410 … 通信制御部
420 … データ処理部
421 … 登録処理部
422 … コロニー検出判定部
424 … ロット判定処理部
425 … 報告処理部
430 … サーバ管理制御部DESCRIPTION OF SYMBOLS S ... Hygiene management system 10 ... Portable
402 ... Line information DB
403 ... Lot information DB
404 ... Work management DB
410 ...
Claims (8)
前記取得された培地画像データの培地画像内における所定領域を構成するピクセルの色に関する色特徴量を抽出する抽出手段と、
前記抽出された色特徴量に基づいて、前記培地自体のピクセルである非コロニーピクセルを特定し、当該特定した非コロニーピクセルから非コロニーピクセルの色特徴量を特定する特定手段と、
前記特定された非コロニーピクセルの色特徴量と所定の色差を有する色特徴量を具備するピクセルをコロニーピクセルとして検出し、当該検出したコロニーピクセルに基づいて前記コロニーを検出する検出手段と、
前記検出されたコロニーを含む、当該コロニーに関する情報を培地情報としてデータベースに登録する登録手段と、
を備え、
前記特定手段は、前記色特徴量毎のピクセル数を計数し、前記培地の色を示す色特徴量から前記コロニーの色を示す色特徴量へと順に各色特徴量のピクセル数を積算し、積算されたピクセル数が前記所定領域を構成する総ピクセル数の所定割合に相当する値になるときの色特徴量を基準特徴量として特定し、前記培地の色を示す色特徴量から前記基準特徴量までの範囲に属するピクセルを非コロニーピクセルと特定することを特徴とする培地情報登録システム。 An acquisition means for acquiring, as medium image data, data of a medium image obtained by imaging and imaging a medium for culturing colonies;
Extraction means for extracting a color feature amount relating to a color of a pixel constituting a predetermined region in the culture medium image of the acquired culture medium image data;
Based on the extracted color feature amount, a non-colony pixel that is a pixel of the medium itself is specified, and a specifying unit that specifies a color feature amount of the non-colony pixel from the specified non-colony pixel;
Detecting means for detecting, as a colony pixel, a pixel having a color feature amount having a predetermined color difference from the color feature amount of the specified non-colony pixel, and detecting the colony based on the detected colony pixel;
Registration means for registering information about the colonies in the database as medium information, including the detected colonies;
Equipped with a,
The specifying unit counts the number of pixels for each color feature amount, and accumulates the number of pixels of each color feature amount in order from the color feature amount indicating the color of the culture medium to the color feature amount indicating the color of the colony. A color feature amount when the number of pixels obtained becomes a value corresponding to a predetermined ratio of the total number of pixels constituting the predetermined region is specified as a reference feature amount, and the reference feature amount is determined from the color feature amount indicating the color of the culture medium The culture medium information registration system characterized by specifying the pixel which belongs to the range to a non-colony pixel .
前記色特徴量が2色以上の色特徴量であり、
前記色差が、2以上の色特徴量のヒストグラムの類似度によって規定される、培地情報登録システム。 In the culture medium information registration system according to claim 1 or 2 ,
The color feature amount is a color feature amount of two or more colors;
The culture medium information registration system, wherein the color difference is defined by the similarity of histograms of two or more color feature values.
前記色差が、前記色特徴量に基づくユークリッド距離の差である、培地情報登録システム。 In the culture medium information registration system according to any one of claims 1 to 3 ,
The culture medium information registration system, wherein the color difference is a difference in Euclidean distance based on the color feature amount.
コロニーを培養する培地が撮像されて画像化された培地画像のデータを培地画像データとして取得する取得手段、
前記取得された培地画像データの培地画像内における所定領域を構成するピクセルの色に関する色特徴量を抽出する抽出手段、
前記抽出された色特徴量に基づいて、前記培地自体のピクセルである非コロニーピクセルを特定し、当該特定した非コロニーピクセルから非コロニーピクセルの色特徴量を特定する特定手段、
前記特定された非コロニーピクセルの色特徴量と所定の色差を有する色特徴量を具備するピクセルをコロニーピクセルとして検出し、当該検出したコロニーピクセルに基づいて前記コロニーを検出する検出手段、及び、
前記検出されたコロニーを含む、当該コロニーに関する情報を培地情報としてデータベースに登録する登録手段、
として機能させ、
前記特定手段は、前記色特徴量毎のピクセル数を計数し、前記培地の色を示す色特徴量から前記コロニーの色を示す色特徴量へと順に各色特徴量のピクセル数を積算し、積算されたピクセル数が前記所定領域を構成する総ピクセル数の所定割合に相当する値になるときの色特徴量を基準特徴量として特定し、前記培地の色を示す色特徴量から前記基準特徴量までの範囲に属するピクセルを非コロニーピクセルと特定することを特徴とするプログラム。 Computer
An acquisition means for acquiring, as medium image data, data of a medium image that is imaged by imaging a medium for culturing a colony,
Extraction means for extracting a color feature amount relating to a color of a pixel constituting a predetermined region in the medium image of the acquired medium image data;
A specifying means for specifying a non-colony pixel, which is a pixel of the medium itself, based on the extracted color feature amount, and specifying a color feature amount of the non-colony pixel from the specified non-colony pixel;
Detecting means for detecting, as a colony pixel, a pixel having a color feature amount having a predetermined color difference from the color feature amount of the specified non-colony pixel, and detecting the colony based on the detected colony pixel; and
Registration means for registering information about the colonies in the database as medium information, including the detected colonies;
To function as,
The specifying unit counts the number of pixels for each color feature amount, and accumulates the number of pixels of each color feature amount in order from the color feature amount indicating the color of the culture medium to the color feature amount indicating the color of the colony. A color feature amount when the number of pixels obtained becomes a value corresponding to a predetermined ratio of the total number of pixels constituting the predetermined region is specified as a reference feature amount, and the reference feature amount is determined from the color feature amount indicating the color of the culture medium A program characterized by specifying pixels belonging to the above range as non-colony pixels .
前記取得された培地画像データの培地画像内における所定領域を構成するピクセルの色に関する色特徴量を抽出する抽出手段と、
前記抽出された色特徴量に基づいて、前記培地自体のピクセルである非コロニーピクセルを特定し、当該特定した非コロニーピクセルから非コロニーピクセルの色特徴量を特定する特定手段と、
前記特定された非コロニーピクセルの色特徴量と所定の色差を有する色特徴量を具備するピクセルをコロニーピクセルとして検出し、当該検出したコロニーピクセルに基づいて前記コロニーを検出する検出手段と、
を備え、
前記特定手段は、前記色特徴量毎のピクセル数を計数し、前記培地の色を示す色特徴量から前記コロニーの色を示す色特徴量へと順に各色特徴量のピクセル数を積算し、積算されたピクセル数が前記所定領域を構成する総ピクセル数の所定割合に相当する値になるときの色特徴量を基準特徴量として特定し、前記培地の色を示す色特徴量から前記基準特徴量までの範囲に属するピクセルを非コロニーピクセルと特定することを特徴とするコロニー検出装置。 An acquisition means for acquiring, as medium image data, data of a medium image obtained by imaging and imaging a medium for culturing colonies;
Extraction means for extracting a color feature amount relating to a color of a pixel constituting a predetermined region in the culture medium image of the acquired culture medium image data;
Based on the extracted color feature amount, a non-colony pixel that is a pixel of the medium itself is specified, and a specifying unit that specifies a color feature amount of the non-colony pixel from the specified non-colony pixel;
Detecting means for detecting, as a colony pixel, a pixel having a color feature amount having a predetermined color difference from the color feature amount of the specified non-colony pixel, and detecting the colony based on the detected colony pixel;
Equipped with a,
The specifying unit counts the number of pixels for each color feature amount, and accumulates the number of pixels of each color feature amount in order from the color feature amount indicating the color of the culture medium to the color feature amount indicating the color of the colony. A color feature amount when the number of pixels obtained becomes a value corresponding to a predetermined ratio of the total number of pixels constituting the predetermined region is specified as a reference feature amount, and the reference feature amount is determined from the color feature amount indicating the color of the culture medium A colony detection device that identifies pixels belonging to the above range as non-colony pixels .
コロニーを培養する培地が撮像されて画像化された培地画像のデータを培地画像データとして取得する取得手段、
前記取得された培地画像データの培地画像内における所定領域を構成するピクセルの色に関する色特徴量を抽出する抽出手段、
前記抽出された色特徴量に基づいて、前記培地自体のピクセルである非コロニーピクセルを特定し、当該特定した非コロニーピクセルから非コロニーピクセルの色特徴量を特定する特定手段、及び、
前記特定された非コロニーピクセルの色特徴量と所定の色差を有する色特徴量を具備するピクセルをコロニーピクセルとして検出し、当該検出したコロニーピクセルに基づいて前記コロニーを検出する検出手段、
として機能させ、
前記特定手段は、前記色特徴量毎のピクセル数を計数し、前記培地の色を示す色特徴量から前記コロニーの色を示す色特徴量へと順に各色特徴量のピクセル数を積算し、積算されたピクセル数が前記所定領域を構成する総ピクセル数の所定割合に相当する値になるときの色特徴量を基準特徴量として特定し、前記培地の色を示す色特徴量から前記基準特徴量までの範囲に属するピクセルを非コロニーピクセルと特定することを特徴とするプログラム。 Computer
An acquisition means for acquiring, as medium image data, data of a medium image that is imaged by imaging a medium for culturing a colony,
Extraction means for extracting a color feature amount relating to a color of a pixel constituting a predetermined region in the medium image of the acquired medium image data;
Based on the extracted color feature amount, a non-colony pixel that is a pixel of the culture medium itself is specified, and a specifying unit that specifies a color feature amount of the non-colony pixel from the specified non-colony pixel, and
Detecting means for detecting a pixel having a color feature amount having a predetermined color difference from the color feature amount of the identified non-colony pixel as a colony pixel, and detecting the colony based on the detected colony pixel;
Function as
The specifying unit counts the number of pixels for each color feature amount, and accumulates the number of pixels of each color feature amount in order from the color feature amount indicating the color of the culture medium to the color feature amount indicating the color of the colony. A color feature amount when the number of pixels obtained becomes a value corresponding to a predetermined ratio of the total number of pixels constituting the predetermined region is specified as a reference feature amount, and the reference feature amount is determined from the color feature amount indicating the color of the culture medium program and identifies the pixels belonging to a range of up to a non-colony pixels.
前記培地画像データに基づいて前記培地に発生したコロニーを検出してデータベースに登録するサーバ装置と、
を備え、
前記サーバ装置が、
前記通信端末装置から前記培地画像データを取得する取得手段と、
前記取得された培地画像データの培地画像内における所定領域を構成するピクセルの色に関する色特徴量を抽出する抽出手段と、
前記抽出された色特徴量に基づいて、前記培地自体のピクセルである非コロニーピクセルを特定し、当該特定した非コロニーピクセルから非コロニーピクセルの色特徴量を特定する特定手段と、
前記特定された非コロニーピクセルの色特徴量と所定の色差を有する色特徴量を具備するピクセルをコロニーピクセルとして検出し、当該検出したコロニーピクセルに基づいて前記コロニーを検出する検出手段と、
前記検出されたコロニーを含む、当該コロニーに関する情報を培地情報としてデータベースに登録する登録手段と、
を備え、
前記特定手段は、前記色特徴量毎のピクセル数を計数し、前記培地の色を示す色特徴量から前記コロニーの色を示す色特徴量へと順に各色特徴量のピクセル数を積算し、積算されたピクセル数が前記所定領域を構成する総ピクセル数の所定割合に相当する値になるときの色特徴量を基準特徴量として特定し、前記培地の色を示す色特徴量から前記基準特徴量までの範囲に属するピクセルを非コロニーピクセルと特定することを特徴とする衛生管理システム。 A communication terminal device that generates a medium image obtained by imaging a medium for cultivating bacteria generated in a specimen as medium image data;
A server device for detecting colonies generated in the medium based on the medium image data and registering them in a database;
With
The server device is
An acquisition means for acquiring the culture medium image data from the communication terminal device;
Extraction means for extracting a color feature amount relating to a color of a pixel constituting a predetermined region in the culture medium image of the acquired culture medium image data;
Based on the extracted color feature amount, a non-colony pixel that is a pixel of the medium itself is specified, and a specifying unit that specifies a color feature amount of the non-colony pixel from the specified non-colony pixel;
Detecting means for detecting, as a colony pixel, a pixel having a color feature amount having a predetermined color difference from the color feature amount of the specified non-colony pixel, and detecting the colony based on the detected colony pixel;
Registration means for registering information about the colonies in the database as medium information, including the detected colonies;
With
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