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JP7803799B2 - Learning model generation method, information processing device, and program - Google Patents
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JP7803799B2 - Learning model generation method, information processing device, and program - Google Patents

Learning model generation method, information processing device, and program

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JP7803799B2 JP2022113346A JP2022113346A JP7803799B2 JP 7803799 B2 JP7803799 B2 JP 7803799B2 JP 2022113346 A JP2022113346 A JP 2022113346A JP 2022113346 A JP2022113346 A JP 2022113346A JP 7803799 B2 JP7803799 B2 JP 7803799B2
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Description

本発明は、学習モデルの生成方法、情報処理装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a method for generating a learning model, an information processing device, and a program.

細菌等の微生物検査において、検体を染色した上で顕微鏡を使って目視で観察し、その種類を判定することが行われている。しかしながら、菌種の判定は習熟した検査技師が必要で、これを機械的に行う方法が望まれている。 In testing for bacteria and other microorganisms, samples are stained and then visually observed under a microscope to determine their species. However, determining the bacterial species requires a skilled laboratory technician, and a method for doing this mechanically is desirable.

例えば特許文献1では、グラム染色された検体を撮像した画像から、機械学習によって生成された学習モデルを用いて細菌を検出すると共に、細菌が検出された場合は、細菌の種類に応じて当該細菌を分類する画像処理装置等が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an image processing device that uses a learning model generated by machine learning to detect bacteria from images of Gram-stained specimens, and if bacteria are detected, classifies the bacteria according to their type.

特開2022-20559号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2022-20559

しかしながら、特許文献1に係る発明のように微生物を分類する学習モデルを構築するには、膨大な量の教師データが必要となる。 However, constructing a learning model for classifying microorganisms, as in the invention of Patent Document 1, requires a huge amount of training data.

一つの側面では、微生物を分類する学習モデルを好適に生成することができる学習モデルの生成方法等を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is to provide a method for generating a learning model that can effectively generate a learning model for classifying microorganisms.

一つの側面では、学習モデルの生成方法は、微生物が含まれた画像を複数の第1分割画像に分割し、前記第1分割画像を更に、複数の第2分割画像に分割し、前記第2分割画像同士を結合した結合画像を生成し、前記結合画像と、該結合画像中に含まれる微生物の種類を示す分類情報とを対応付けた訓練データを生成し、前記訓練データに基づき、前記第1分割画像を入力した場合に微生物の分類情報を出力する学習モデルを生成する処理をコンピュータが実行する。 In one aspect, a method for generating a learning model involves a computer executing a process in which an image containing microorganisms is divided into a plurality of first segmented images, the first segmented images are further divided into a plurality of second segmented images, the second segmented images are combined to generate a combined image, training data is generated that associates the combined image with classification information indicating the types of microorganisms contained in the combined image, and a learning model is generated based on the training data that outputs classification information for microorganisms when the first segmented images are input.

一つの側面では、微生物を分類する学習モデルを好適に生成することができる。 In one aspect, it is possible to effectively generate a learning model for classifying microorganisms.

検査システムの構成例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of the configuration of an inspection system. サーバの構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a server. 端末の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a terminal. 機械学習モデルを用いた細菌検査の問題点を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing problems with bacterial testing using a machine learning model. 結合画像の生成処理に関する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram relating to a process for generating a combined image. アノテーション画面の一例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of an annotation screen. 学習モデルの生成処理に関する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram regarding a learning model generation process. 予測精度の検証結果を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the verification results of prediction accuracy. 学習モデルの生成処理の手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the steps of a learning model generation process. 学習モデルによる検体の分類処理の手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the procedure for classifying samples using a learning model.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態)
図1は、検査システムの構成例を示す説明図である。本実施の形態では、グラム染色された細菌の画像を入力した場合に、画像中に含まれる細菌の種類を示す分類情報を出力する学習モデル50を構築し、これを用いて検体に含まれる細菌の種類を検査する検査システムについて説明する。検査システムは、情報処理装置1、端末2を含む。各装置は、インターネット等のネットワークNに接続されている。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings showing embodiments thereof.
(Embodiment)
1 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of an inspection system. In this embodiment, a learning model 50 is constructed that, when an image of Gram-stained bacteria is input, outputs classification information indicating the type of bacteria contained in the image, and an inspection system is described that uses this model to inspect the type of bacteria contained in a specimen. The inspection system includes an information processing device 1 and a terminal 2. Each device is connected to a network N such as the Internet.

なお、本実施の形態では検査対象が細菌であるものとして説明するが、細菌以外の微生物(例えばカビ(真菌)など)を対象としてもよい。すなわち、細菌は微生物の一例であり、その他の微生物を対象としてもよい。 In this embodiment, the test subject is described as bacteria, but microorganisms other than bacteria (such as mold (fungi)) may also be the target. In other words, bacteria are an example of a microorganism, and other microorganisms may also be the target.

情報処理装置1は、種々の情報処理、情報の送受信が可能な情報処理装置であり、例えばサーバコンピュータ、パーソナルコンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートフォン等である。本実施の形態では情報処理装置1がサーバコンピュータであるものとし、以下では簡潔のためサーバ1と読み替える。サーバ1は、顕微鏡3で観察された細菌のグラム染色画像群に対し、各画像に含まれる細菌の分類情報が対応付けられた訓練データを学習することで、上述の学習モデル50を生成する。具体的には後述の如く、サーバ1は、画像中に含まれる細菌の種類が一種類のみの画像を所定単位に分割してこれを結合することで、仮想的に複数種類の細菌が含まれる結合画像を生成して、訓練データとして用いる。 The information processing device 1 is an information processing device capable of various information processing and information transmission and reception, such as a server computer, personal computer, tablet computer, smartphone, etc. In this embodiment, the information processing device 1 is assumed to be a server computer, and for simplicity, will be referred to as server 1 below. The server 1 generates the above-mentioned learning model 50 by learning training data in which classification information for the bacteria contained in each Gram-stained image of bacteria observed under the microscope 3 is associated with the image. Specifically, as described below, the server 1 divides images containing only one type of bacteria into predetermined units and combines these to virtually generate a combined image containing multiple types of bacteria, which is used as training data.

端末2は、本システムのユーザ(例えば検査技師)が使用する端末装置であり、例えばパーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等である。後述の如く、訓練用の画像群に対してアノテーションを行う場合、ユーザは端末2を操作してアノテーションを行う(図6参照)。 Terminal 2 is a terminal device used by a user of this system (e.g., a medical technician), and may be, for example, a personal computer, tablet terminal, or smartphone. As described below, when annotating a group of training images, the user operates Terminal 2 to perform the annotations (see Figure 6).

図2は、サーバ1の構成例を示すブロック図である。サーバ1は、制御部11、主記憶部12、通信部13、及び補助記憶部14を備える。
制御部11は、一又は複数のCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro-Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等の演算処理装置を有し、補助記憶部14に記憶されたプログラムP1を読み出して実行することにより、種々の情報処理、制御処理等を行う。主記憶部12は、SRAM(Static Random Access Memory)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の一時記憶領域であり、制御部11が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。通信部13は、通信に関する処理を行うための通信モジュールであり、外部と情報の送受信を行う。
2 is a block diagram showing an example of the configuration of the server 1. The server 1 includes a control unit 11, a main memory unit 12, a communication unit 13, and an auxiliary memory unit .
The control unit 11 has one or more arithmetic processing devices such as a central processing unit (CPU), a micro-processing unit (MPU), a graphics processing unit (GPU), etc., and performs various information processing, control processing, etc. by reading and executing a program P1 stored in the auxiliary storage unit 14. The main storage unit 12 is a temporary storage area such as a static random access memory (SRAM), a dynamic random access memory (DRAM), or a flash memory, and temporarily stores data necessary for the control unit 11 to execute arithmetic processing. The communication unit 13 is a communication module for performing communication-related processing, and transmits and receives information to and from the outside.

補助記憶部14は、大容量メモリ、ハードディスク等の不揮発性記憶領域であり、制御部11が処理を実行するために必要なプログラムP1(プログラム製品)、その他のデータを記憶している。また、補助記憶部14は、学習モデル50を記憶している。学習モデル50は、上述の如く訓練データを学習済みの機械学習モデルであり、例えばCNN(ResNet、VGG、DenseNet,MobileNet、ResNeXt)である。学習モデル50は、人工知能ソフトウェアの一部を構成するプログラムモジュールとしての利用が想定される。 The auxiliary memory unit 14 is a non-volatile storage area such as a large-capacity memory or hard disk, and stores the program P1 (program product) and other data necessary for the control unit 11 to execute processing. The auxiliary memory unit 14 also stores the learning model 50. The learning model 50 is a machine learning model that has learned training data as described above, such as CNN (ResNet, VGG, DenseNet, MobileNet, ResNeXt). The learning model 50 is expected to be used as a program module that constitutes part of artificial intelligence software.

なお、補助記憶部14はサーバ1に接続された外部記憶装置であってもよい。また、サーバ1は複数のコンピュータからなるマルチコンピュータであっても良く、ソフトウェアによって仮想的に構築された仮想マシンであってもよい。 The auxiliary storage unit 14 may be an external storage device connected to the server 1. The server 1 may also be a multi-computer consisting of multiple computers, or may be a virtual machine virtually constructed using software.

また、本実施の形態においてサーバ1は上記の構成に限られず、例えば操作入力を受け付ける入力部、画像を表示する表示部等を含んでもよい。また、サーバ1は、CD(Compact Disk)-ROM、DVD(Digital Versatile Disc)-ROM等の可搬型記憶媒体1aを読み取る読取部を備え、可搬型記憶媒体1aからプログラムP1を読み取って実行するようにしても良い。 In addition, in this embodiment, the server 1 is not limited to the above configuration and may include, for example, an input unit that accepts operational input, a display unit that displays images, etc. The server 1 may also be equipped with a reading unit that reads portable storage media 1a such as CD (Compact Disk)-ROM or DVD (Digital Versatile Disc)-ROM, and may read and execute the program P1 from the portable storage medium 1a.

図3は、端末2の構成例を示すブロック図である。端末2は、制御部21、主記憶部22、通信部23、表示部24、入力部25、補助記憶部26を備える。
制御部21は、一又は複数のCPU、MPU等の演算処理装置であり、補助記憶部26に記憶されたプログラムP2を読み出して実行することにより、種々の情報処理を行う。主記憶部22は、RAM等の一時記憶領域であり、制御部21が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。通信部23は、通信に関する処理を行うための通信モジュールであり、外部と情報の送受信を行う。表示部24は、液晶ディスプレイ等の表示画面であり、画像を表示する。入力部25は、キーボード、マウス等の操作インターフェイスであり、ユーザから操作入力を受け付ける。補助記憶部26は、ハードディスク、大容量メモリ等の不揮発性記憶領域であり、制御部21が処理を実行するために必要なプログラムP2(プログラム製品)、その他のデータを記憶している。
3 is a block diagram showing an example of the configuration of the terminal 2. The terminal 2 includes a control unit 21, a main memory unit 22, a communication unit 23, a display unit 24, an input unit 25, and an auxiliary memory unit 26.
The control unit 21 is an arithmetic processing device such as one or more CPUs, MPUs, etc., and performs various information processing by reading and executing the program P2 stored in the auxiliary memory unit 26. The main memory unit 22 is a temporary storage area such as RAM, and temporarily stores data necessary for the control unit 21 to execute arithmetic processing. The communication unit 23 is a communication module for performing communication-related processing, and transmits and receives information to and from the outside. The display unit 24 is a display screen such as an LCD display, and displays images. The input unit 25 is an operation interface such as a keyboard or mouse, and accepts operation input from the user. The auxiliary memory unit 26 is a non-volatile storage area such as a hard disk or large-capacity memory, and stores the program P2 (program product) and other data necessary for the control unit 21 to execute processing.

なお、端末2は、CD-ROM等の可搬型記憶媒体2aを読み取る読取部を備え、可搬型記憶媒体2aからプログラムP2を読み取って実行するようにしても良い。 The terminal 2 may also be equipped with a reading unit that reads portable storage medium 2a such as a CD-ROM, and reads and executes the program P2 from the portable storage medium 2a.

図4は、機械学習モデルを用いた細菌検査の問題点を示す説明図である。以下では本実施の形態の概要を説明する。 Figure 4 is an explanatory diagram showing the problems with bacterial testing using machine learning models. The following provides an overview of this embodiment.

細菌検査用の機械学習モデルを構築するとなると、まず図4Aに示すように、セグメンテーションにより細菌一つひとつを識別することが考えられる。しかしながら、多数の検体を効率的に検査する必要がある臨床検査において、使用する顕微鏡による観察対象の拡大率には技術的な限界があることから、一般的な顕微鏡3において観察される画像では細菌のサイズが小さくて解像度が低く、細菌一つひとつの菌種を識別することは困難である。従って、予測精度が高い機械学習モデルを構築できない。 When building a machine learning model for bacterial testing, one first consideration is to identify individual bacteria through segmentation, as shown in Figure 4A. However, in clinical testing, which requires efficient testing of a large number of specimens, there are technical limitations to the magnification of the object being observed using the microscope used. As a result, the size of bacteria in images observed with a typical microscope 3 is small and the resolution is low, making it difficult to identify individual bacterial species. Therefore, it is not possible to build a machine learning model with high predictive accuracy.

次に、図4Bに示すように、細菌検査を画像の分類問題と捉え、画像中に含まれる細菌の種類に応じて画像を分類することが考えられる。しかしながら、複数種類の細菌が一つの画像に含まれている場合、1画像毎に検査員が細菌の種類を判定してラベルを付与することは、非常に労力がかかり、モデルを構築することは困難である。例えば、臨床検査で高頻度に観察される菌種20種類のうち、1~4種類の組み合わせが高頻度に観察されることから、20=4854通りについて、各100枚以上の画像が訓練用の画像として必要となり、膨大な数に及ぶ。 Next, as shown in Figure 4B, bacterial testing can be considered as an image classification problem, and images can be classified according to the type of bacteria contained in the image. However, when multiple types of bacteria are contained in a single image, it is extremely labor-intensive for an examiner to determine the type of bacteria and label each image, making it difficult to build a model. For example, of the 20 types of bacterial species frequently observed in clinical testing, combinations of 1 to 4 types are frequently observed. Therefore, for each of the 20 C 4 = 4,854 combinations, more than 100 images are required as training images, which is an enormous number.

そこで本実施の形態では、画像中に含まれる細菌の種類が一種類の画像から、仮想的に複数種類の細菌が混在した画像を生成することで、学習対象とする訓練データを作成する。 In this embodiment, training data to be used as a learning target is created by virtually generating an image containing multiple types of bacteria from an image containing only one type of bacteria.

図5は、結合画像の生成処理に関する説明図である。図5では、第1の細菌(例えばブドウ球菌)を含む画像と、第2の細菌(例えば大腸菌)を含む画像とをそれぞれ分割し、これをランダムに組み合わせて結合画像を生成する様子を図示している。 Figure 5 is an explanatory diagram of the process for generating a combined image. Figure 5 illustrates how an image containing a first bacterium (e.g., Staphylococcus aureus) and an image containing a second bacterium (e.g., E. coli) are each divided and then randomly combined to generate a combined image.

本実施の形態では、画像中に含まれる細菌の種類が一種類のみの画像を訓練用の画像として用いる。例えば図5に示すように、サーバ1は、第1の細菌のみを含む画像と、第2の細菌のみを含む画像とを訓練用の画像として用いる。そしてサーバ1は、訓練用の画像を所定枚数に分割する。図5左側の例では、画像が9分割される様子を図示している。なお、分割枚数を9枚とするのは一例であり、分割枚数は8枚以下であってもよく、10枚以上であってもよい。 In this embodiment, images containing only one type of bacteria are used as training images. For example, as shown in Figure 5, the server 1 uses an image containing only a first type of bacteria and an image containing only a second type of bacteria as training images. The server 1 then divides the training image into a predetermined number of images. The example on the left side of Figure 5 shows the image being divided into nine. Note that dividing the image into nine images is just an example, and the number of divisions may be eight or fewer, or ten or more.

以下の説明では、元の画像を所定枚数に分割した画像を「第1分割画像」と呼ぶ。 In the following explanation, the images obtained by dividing the original image into a specified number of images will be referred to as "first divided images."

サーバ1は、所定枚数に分割した第1分割画像を、更に所定枚数に分割する。図5中央の例では、画像が2分割される様子を図示している。なお、分割枚数を2枚とするのは一例であり、分割枚数は3枚以上であってもよい。当該分割枚数は、一枚の画像に含まれ得る細菌の種類数(この例ではブドウ球菌及び大腸菌の2種類)に応じて決定すると好適である。 The server 1 further divides the first divided image into a predetermined number of images into a predetermined number of images. The example in the center of Figure 5 illustrates the image being divided into two. Note that dividing the image into two images is just an example, and the number of divided images may be three or more. The number of divided images is preferably determined according to the number of types of bacteria that may be contained in one image (in this example, two types: Staphylococcus aureus and E. coli).

以下の説明では、第1分割画像を更に分割した画像を「第2分割画像」と呼ぶ。 In the following description, the image obtained by further dividing the first divided image will be referred to as the "second divided image."

以上の処理により、元の画像は9×2=18枚に分割される。サーバ1は、第2分割画像を分割前のペアの第2分割画像とは異なる第2分割画像と組み合わせ、元の第1分割画像と同じサイズの結合画像を生成する。具体的には、サーバ1は、第1の細菌を含む画像について分割された18枚の第2分割画像、及び第2の細菌を含む画像について分割された18枚の第2分割画像のうち、2枚の第2分割画像をランダムに組み合わせて結合し、元の第1分割画像よりも多い枚数の結合画像を生成する。図5右側に、結合画像の例を図示する。図5右側に例示するように、結合画像には、第1の細菌及び第2の細菌の双方を含むもの、第1の細菌のみを含むもの、第2の細菌のみを含むものの3パターンが生成される。 Through the above process, the original image is divided into 9 x 2 = 18 pieces. Server 1 combines each second divided image with a second divided image that is different from the second divided image in the pair before division, to generate a combined image of the same size as the original first divided image. Specifically, server 1 randomly combines and combines two second divided images from the 18 second divided images obtained by dividing the image containing the first bacterium and the 18 second divided images obtained by dividing the image containing the second bacterium, to generate a greater number of combined images than the original first divided images. An example of a combined image is shown on the right side of Figure 5. As shown in the example on the right side of Figure 5, three patterns of combined images are generated: one that includes both the first bacterium and the second bacterium, one that includes only the first bacterium, and one that includes only the second bacterium.

サーバ1は、各結合画像に対し、その結合画像に含まれる細菌の種類を示す分類情報を付与することで、訓練データを生成する。図5右側の例では、上から1番目の結合画像に対しては、分類結果を第1の細菌及び第2の細菌とする分類情報を付与する。次に2番目の結合画像に対しては、分類結果を第1の細菌とする分類情報を付与する。3番目の結合画像に対しては、分類結果を第2の細菌とする分類情報を付与する。このようにして、サーバ1は、結合画像を構成する各第2分割画像に含まれる細菌の組み合わせに応じて、分類情報を付与する。これによりサーバ1は、機械学習に用いる訓練データを生成する。 Server 1 generates training data by assigning classification information to each combined image indicating the type of bacteria contained in that combined image. In the example on the right side of Figure 5, the first combined image from the top is assigned classification information that classifies it as a first bacterium and a second bacterium. Next, the second combined image is assigned classification information that classifies it as a first bacterium. The third combined image is assigned classification information that classifies it as a second bacterium. In this way, server 1 assigns classification information according to the combination of bacteria contained in each of the second segmented images that make up the combined image. In this way, server 1 generates training data to be used in machine learning.

以下の説明では、第1の細菌を含む第2分割画像及び第2の細菌を含む第2分割画像を結合した結合画像と、分類結果を第1の細菌及び第2の細菌とする分類情報とを対応付けた訓練データを「第1訓練データ」と呼ぶ。また、第1の細菌を含む第2分割画像同士を結合した結合画像と、分類結果を第1の細菌とする分類情報とを対応付けた訓練データを「第2訓練データ」と呼ぶ。また、第2の細菌を含む第2分割画像同士を結合した結合画像と、分類結果を第2の細菌とする分類情報とを対応付けた訓練データを「第3訓練データ」と呼ぶ。 In the following description, training data that associates a combined image formed by combining a second segmented image containing a first bacterium with a second segmented image containing a second bacterium, and classification information that classifies the result as the first bacterium and the second bacterium, will be referred to as "first training data." Furthermore, training data that associates a combined image formed by combining second segmented images containing the first bacterium with classification information that classifies the result as the first bacterium will be referred to as "second training data." Furthermore, training data that associates a combined image formed by combining second segmented images containing the second bacterium with classification information that classifies the result as the second bacterium will be referred to as "third training data."

なお、サーバ1は、複数種類の細菌が混在した結合画像(第1訓練データ)を、画像中の細菌の種類が一種類の結合画像(第2訓練データ及び第3訓練データ)よりも多く生成すると好適である。これにより、複数種類の細菌が混在した状況をより多く学習し、予測精度を高めることができる。 It is preferable that server 1 generates more combined images (first training data) containing a mixture of multiple types of bacteria than combined images (second training data and third training data) containing a single type of bacteria. This allows for learning more about situations in which multiple types of bacteria are mixed, improving prediction accuracy.

図6は、アノテーション画面の一例を示す説明図である。図6では、上述の如く訓練データを生成する際の、端末2が表示する操作画面を図示している。当該画面は、第1枚数指定欄61、第2枚数指定欄62、菌種指定欄63、画像指定欄64、分割画像65を含む。第1枚数指定欄61は、元の画像を第1分割画像に分割する際の枚数を指定する指定入力欄である。第2枚数指定欄62は、第1分割画像を更に第2分割画像に分割する際の枚数を指定する指定入力欄である。菌種指定欄63は、画像中に含まれる細菌の種類(分類情報)を指定する指定入力欄である。画像指定欄64は、分割する画像を指定するための操作入力欄である。分割画像65は、分割された画像を表示する表示欄である。 Figure 6 is an explanatory diagram showing an example of an annotation screen. Figure 6 illustrates an operation screen displayed by terminal 2 when generating training data as described above. This screen includes a first number specification field 61, a second number specification field 62, a bacterial species specification field 63, an image specification field 64, and a divided image 65. The first number specification field 61 is a specification input field for specifying the number of images to be divided into first divided images from the original image. The second number specification field 62 is a specification input field for specifying the number of images to be divided into second divided images from the first divided image. The bacterial species specification field 63 is a specification input field for specifying the type of bacteria (classification information) contained in the image. The image specification field 64 is an operation input field for specifying the image to be divided. The divided image 65 is a display field for displaying the divided image.

端末2は当該画面を表示し、ユーザから各種の設定入力を受け付ける。すなわち、端末2は、第1枚数指定欄61への操作入力に応じて、元の画像を第1分割画像に分割する際の枚数の指定入力を受け付ける。次に端末2は、第2枚数指定欄62への操作入力に応じて、第1分割画像を第2分割画像に分割する際の枚数(画像中に含まれ得る菌種数)の指定入力を受け付ける。次に端末2は、菌種指定欄63への操作入力に応じて、画像中に含まれる細菌の種類の指定入力(アノテーション)を受け付ける。 Terminal 2 displays this screen and accepts various setting inputs from the user. That is, terminal 2 accepts input specifying the number of images to divide the original image into first divided images in response to an operation input into the first number specification field 61. Next, terminal 2 accepts input specifying the number of images to divide the first divided image into second divided images (the number of bacterial species that may be contained in the image) in response to an operation input into the second number specification field 62. Next, terminal 2 accepts input specifying the type of bacteria contained in the image (annotation) in response to an operation input into the bacterial species specification field 63.

更に端末2は、画像指定欄64への操作入力に応じて、上記で菌種を指定した画像を読み出す。端末2は当該画像を第2分割画像まで分割し、分割画像65として表示する。表示された分割領域は、細菌が含まれていない第2分割画像(ブランクエリア)を除いて、対応する菌種名が登録(アノテーション)される。 Furthermore, in response to an operation input into the image specification field 64, terminal 2 reads out the image for which the bacterial species was specified above. Terminal 2 divides the image up to the second divided image and displays it as divided image 65. The corresponding bacterial species name is registered (annotated) in the displayed divided areas, except for the second divided image (blank area) that does not contain any bacteria.

この場合に端末2は、大津法等を用いて画像を二値化し、細菌が含まれていない第2分割画像(ブランクエリア)を特定して、特定された分割領域は菌種名の代わりにブランクエリアが登録(アノテーション)され、これを他の第2分割画像に係る領域と異なる表示態様(例えば異なる表示色)で表示する。図6の例では、細菌が含まれていない第2分割画像に係る領域をハッチングで図示している。細菌が含まれていない第2分割画像(ブランクエリア)は、マウスポインタまたはキーボードの方向キーにより、選択対象を追加または削除できる。なお図6の例では、細菌が含まれていない第2分割画像(ブランクエリア)を選択する形式となっているが、細菌が含まれないブランクエリアを選択する代わりに、菌種指定欄63で指定した菌種を含む分割領域を選択する形式としてもよい。 In this case, terminal 2 binarizes the image using Otsu's method or the like, identifies second divided images (blank areas) that do not contain bacteria, and registers (annotates) the blank area instead of the bacterial species name for the identified divided area, which is displayed in a different display mode (for example, a different display color) from other areas related to the second divided image. In the example of Figure 6, areas related to the second divided image that do not contain bacteria are shown hatched. Second divided images that do not contain bacteria (blank areas) can be added or deleted as selection targets using the mouse pointer or keyboard directional keys. Note that in the example of Figure 6, a second divided image (blank area) that does not contain bacteria is selected, but instead of selecting a blank area that does not contain bacteria, a divided area that includes the bacterial species specified in the bacterial species specification field 63 may be selected.

端末2は、細菌が含まれていない第2分割画像を、結合画像を生成する上で用いる第2分割画像から除外する。これにより、細菌が含まれていない領域を学習することを回避することができる。 Device 2 excludes second segmented images that do not contain bacteria from the second segmented images used to generate the combined image. This makes it possible to avoid learning areas that do not contain bacteria.

端末2は、上記の操作を各画像について受け付け、画像を分割すると共に、各第2分割画像に対して分類情報(細菌の種類)の設定入力(アノテーション)を受け付ける。サーバ1は、これらの第2分割画像を組み合わせて結合画像を生成すると共に、第2分割画像の組み合わせに応じて、結合画像に対し分類情報を付与する。これによりサーバ1は、訓練データを生成する。 The terminal 2 accepts the above operations for each image, divides the image, and accepts setting input (annotation) of classification information (type of bacteria) for each second divided image. The server 1 combines these second divided images to generate a combined image and assigns classification information to the combined image according to the combination of the second divided images. In this way, the server 1 generates training data.

サーバ1は、訓練データに基づき、第1分割画像を入力した場合に分類情報を出力する学習モデル50を生成する。図7は、学習モデル50の生成処理に関する説明図である。図7左側には、第1~第3訓練データの結合画像を学習モデル50に与え、学習を行う様子を図示している。 Based on the training data, the server 1 generates a learning model 50 that outputs classification information when the first segmented image is input. Figure 7 is an explanatory diagram of the generation process of the learning model 50. The left side of Figure 7 illustrates how the combined image of the first to third training data is given to the learning model 50 and learning is performed.

学習モデル50は、深層学習により構築される機械学習モデルであり、例えばCNN(ResNet等)である。なお、学習モデル50はCNN以外の機械学習モデル、例えばVision Transformerであってもよい。サーバ1は、訓練用の結合画像を学習モデル50に入力することで、分類情報を出力する。サーバ1は、出力された分類情報を正解値と比較し、両者が近似するように重み等のパラメータを調整する。サーバ1は、第1~第3訓練データに係る各結合画像を学習モデル50に与えてパラメータを最適化し、最終的に学習モデル50を生成する。 The learning model 50 is a machine learning model constructed through deep learning, such as a CNN (ResNet, etc.). The learning model 50 may also be a machine learning model other than a CNN, such as a Vision Transformer. The server 1 inputs training combined images into the learning model 50, outputting classification information. The server 1 compares the output classification information with a correct answer value and adjusts parameters such as weights so that the two are close to each other. The server 1 provides each combined image related to the first to third training data to the learning model 50, optimizes the parameters, and ultimately generates the learning model 50.

更にサーバ1は、図7右側に示すように、上記で生成した学習モデル50の予測精度を検証する。予測精度の検証には、複数種類の細菌が混在した画像を用いる。ここでは、第1の細菌(ブドウ球菌)と第2の細菌(大腸菌)との2種類の細菌が混在した画像とを用いる場合を考える。 Furthermore, as shown on the right side of Figure 7, the server 1 verifies the prediction accuracy of the learning model 50 generated above. To verify the prediction accuracy, an image containing a mixture of multiple types of bacteria is used. Here, we consider the case where an image containing a mixture of two types of bacteria, a first bacterium (Staphylococcus aureus) and a second bacterium (E. coli), is used.

サーバ1はまず、当該画像を第1分割画像に分割する。サーバ1は、当該第1分割画像を学習モデル50に入力することで分類情報を出力し、出力した分類情報を正解値と比較することで予測精度を検証する。 First, the server 1 divides the image into first divided images. The server 1 inputs the first divided images into the learning model 50 to output classification information, and verifies the prediction accuracy by comparing the output classification information with the correct answer value.

更にサーバ1は、上記の第1分割画像を更に分割し、第2分割画像を生成する。そしてサーバ1は、生成した第2分割画像同士をランダムに組み合わせて、結合画像を生成する。サーバ1は、この結合画像も予測精度の検証に用いる。サーバ1は、結合画像を学習モデル50に入力することで分類情報を出力し、出力した分類情報を正解値と比較することで予測精度を検証する。 The server 1 further divides the first divided image to generate a second divided image. The server 1 then randomly combines the generated second divided images to generate a combined image. The server 1 also uses this combined image to verify the prediction accuracy. The server 1 inputs the combined image into the learning model 50 to output classification information, and verifies the prediction accuracy by comparing the output classification information with the correct answer value.

第1分割画像だけでなく結合画像も予測精度の検証に用いるのは、学習対象とした結合画像には2枚の第2分割画像同士の境界が存在するため、その影響を回避するためである。第1分割画像だけでなく結合画像も検証に用いることで、学習モデル50の予測精度を好適に検証することができる。 The reason why not only the first segmented image but also the combined image is used to verify the prediction accuracy is to avoid the influence of the boundary between the two second segmented images that exists in the combined image used as the learning target. By using not only the first segmented image but also the combined image for verification, the prediction accuracy of the learning model 50 can be suitably verified.

実際に検査を行う場合、サーバ1は、上記で生成した学習モデル50を用いて予測を行う。具体的には、サーバ1は、端末2から検体の画像を取得し、第1分割画像に分割する。そしてサーバ1は、分割した第1分割画像を学習モデル50に入力することで、分類情報を出力する。サーバ1は、出力された分類情報を端末2へ返信し、ユーザ(検査技師)に提示する。 When an actual test is performed, the server 1 makes predictions using the learning model 50 generated above. Specifically, the server 1 acquires an image of the sample from the terminal 2 and divides it into first divided images. The server 1 then inputs the divided first divided images into the learning model 50, thereby outputting classification information. The server 1 returns the output classification information to the terminal 2 and presents it to the user (laboratory technician).

図8は、予測精度の検証結果を示す説明図である。図8A~Cではそれぞれ、本実施の形態に係る学習モデル50の予測精度について検証を行った実験結果を図示している。 Figure 8 is an explanatory diagram showing the results of verification of prediction accuracy. Figures 8A to 8C each illustrate the experimental results of verification of the prediction accuracy of the learning model 50 according to this embodiment.

図8Aでは、結合画像を学習対象とせず、画像中に含まれる細菌の種類が一種類の画像のみを学習対象とした学習モデル50の予測精度の検証結果を図示している。図8Aに示すように、画像中に含まれる細菌の種類が一種類のみの画像について予測を行う場合は的中率(precision)、感度(recall)、及びF値(F1 Score)のいずれも高い値を示すが、複数種類の細菌が混在した画像は学習していないことから、複数種類の細菌が混在した画像について予測を行う場合は予測精度が低かった。 Figure 8A shows the results of verifying the prediction accuracy of learning model 50, which was trained not on combined images but on images containing only one type of bacteria. As shown in Figure 8A, when making predictions on images containing only one type of bacteria, the hit rate (precision), sensitivity (recall), and F-value (F1 score) all showed high values. However, because images containing a mixture of multiple types of bacteria were not trained, the prediction accuracy was low when making predictions on images containing a mixture of multiple types of bacteria.

図8B、Cでは、異なる細菌が混在した結合画像を学習対象とした学習モデル50の予測精度の検証結果を図示している。より詳しくは、図8Bでは複数種類の細菌が混在した画像として仮想的な結合画像を用い、図8Cでは実際の画像(第1分割画像)を用いて検証を行った結果を図示している。図8B、Cではいずれも、図8Aと比較して、複数種類の細菌が混在した画像に対する予測精度(表の三段目)が大きく改善していることがわかる。このように、複数の第2分割画像同士を結合した結合画像を学習することで、複数種類の細菌が混在している場合でも細菌の種類を精度良く検出することができるようになった。 Figures 8B and 8C show the results of a verification of the prediction accuracy of learning model 50 when a combined image containing a mixture of different bacteria is used as the learning target. More specifically, Figure 8B shows the results of a verification using a virtual combined image containing a mixture of multiple types of bacteria, while Figure 8C shows the results of a verification using an actual image (first segmented image). In both Figures 8B and 8C, it can be seen that the prediction accuracy (third row of the table) for images containing a mixture of multiple types of bacteria is significantly improved compared to Figure 8A. In this way, by learning a combined image formed by combining multiple second segmented images, it is now possible to accurately detect the type of bacteria even when multiple types of bacteria are present.

図9は、学習モデル50の生成処理の手順を示すフローチャートである。図9に基づき、機械学習により学習モデル50を生成する際の処理内容について説明する。 Figure 9 is a flowchart showing the steps in the process of generating the learning model 50. The process of generating the learning model 50 through machine learning will be explained using Figure 9 .

サーバ1の制御部11は、端末2に表示するアノテーション画面を介して、第1分割画像に分割する際の枚数、第2分割画像に分割する際の枚数、画像中に含まれる細菌の種類(分類情報)などの設定入力を受け付ける(ステップS11)。制御部11は、訓練用の画像群を取得する(ステップS12)。制御部11は、設定された枚数に従って、取得した各画像を複数の第1分割画像に分割する(ステップS13)。更に制御部11は、第1分割画像を複数の第2分割画像に分割する(ステップS14)。なお、第2分割画像に分割した後、細菌が含まれていない第2分割画像は以降の処理から除外する。 The control unit 11 of the server 1 accepts setting inputs, such as the number of images to be divided into first segmented images, the number of images to be divided into second segmented images, and the type of bacteria contained in the images (classification information), via the annotation screen displayed on the terminal 2 (step S11). The control unit 11 acquires a group of training images (step S12). The control unit 11 divides each acquired image into multiple first segmented images according to the set number (step S13). The control unit 11 further divides the first segmented images into multiple second segmented images (step S14). Note that after division into second segmented images, second segmented images that do not contain bacteria are excluded from subsequent processing.

制御部11は、分割した第2分割画像同士をランダムに組み合わせて結合し、結合画像を生成する(ステップS15)。具体的には、制御部11は、第2分割画像を、分割前のペアの第2分割画像とは異なる第2分割画像と結合した結合画像を、第1枚数に分割した際の第1画像と同じサイズになるように生成する。この場合に制御部11は、第2分割画像同士をランダムに組み合わせることで、元の第1分割画像よりも多い枚数の結合画像を生成する。また、制御部11は、細菌の種類が異なる第2分割画像同士を結合した結合画像(第1訓練データ)を、細菌の種類が同じ第2分割画像同士の結合画像(第2訓練データ及び第3訓練データ)よりも多く生成すると好適である。 The control unit 11 randomly combines and combines the divided second divided images to generate a combined image (step S15). Specifically, the control unit 11 combines a second divided image with a second divided image that is different from the second divided image in the pair before division, generating a combined image of the same size as the first image when divided into the first number of images. In this case, the control unit 11 randomly combines the second divided images to generate a greater number of combined images than the original first divided images. Furthermore, it is preferable that the control unit 11 generate more combined images (first training data) in which second divided images of different types of bacteria are combined than more combined images (second training data and third training data) in which second divided images of the same type of bacteria are combined.

制御部11は、生成した結合画像と、結合画像中の細菌の分類情報とを対応付けた訓練データを生成する(ステップS16)。すなわち、制御部11は、結合画像を構成する各第2分割画像に含まれる細菌の組み合わせに応じて、結合画像に対し分類情報を付与する。これにより制御部11は、結合画像中に含まれる細菌が第1の細菌及び第2の細菌で異なる第1訓練データ、第1の細菌で共通する第2訓練データ、第2の細菌で共通する第3訓練データを生成する。 The control unit 11 generates training data that associates the generated combined image with classification information for the bacteria in the combined image (step S16). That is, the control unit 11 assigns classification information to the combined image according to the combination of bacteria contained in each of the second segment images that make up the combined image. As a result, the control unit 11 generates first training data in which the bacteria contained in the combined image differ between the first bacterium and the second bacterium, second training data in which the bacteria contained in the combined image are common to the first bacterium, and third training data in which the bacteria contained in the combined image are common to the second bacterium.

制御部11は訓練データに基づき、第1分割画像を入力した場合に、第1分割画像中の細菌の分類情報を出力する学習モデル50を生成する(ステップS17)。例えば制御部11は、学習モデル50としてCNN(ResNet)を生成する。制御部11は、訓練用の結合画像を学習モデル50に入力することで分類情報を出力し、出力した分類情報を、訓練用の結合画像に対応付けられた分類情報の正解値と比較する。制御部11は、両者が近似するように重み等のパラメータを最適化し、学習モデル50を生成する。 Based on the training data, the control unit 11 generates a learning model 50 that outputs classification information for the bacteria in the first segmented image when the first segmented image is input (step S17). For example, the control unit 11 generates a CNN (ResNet) as the learning model 50. The control unit 11 outputs classification information by inputting the training combined image into the learning model 50, and compares the output classification information with the correct value of the classification information associated with the training combined image. The control unit 11 optimizes parameters such as weights so that the two are similar, and generates the learning model 50.

制御部11は、テスト用の画像群を取得する(ステップS18)。テスト用の画像群は、複数種類の細菌が混在した画像である。制御部11はテスト用の画像を第1分割画像に分割し、更に第2分割画像に分割する(ステップS19)。制御部11は、分割した第2分割画像同士を結合した結合画像を生成する(ステップS20)。そして制御部11は、第1分割画像と、第2分割画像同士を結合した結合画像とを学習モデル50に入力することで分類情報を出力し、出力した分類情報を正解値と比較することで学習モデル50の予測精度を検証する(ステップS21)。制御部11は一連の処理を終了する。 The control unit 11 acquires a group of test images (step S18). The test image group is a mixture of images of multiple types of bacteria. The control unit 11 divides the test images into first segmented images, and further divides them into second segmented images (step S19). The control unit 11 generates a combined image by combining the divided second segmented images (step S20). The control unit 11 then inputs the first segmented images and the combined image by combining the second segmented images into the learning model 50 to output classification information, and verifies the prediction accuracy of the learning model 50 by comparing the output classification information with the correct answer (step S21). The control unit 11 then completes this series of processes.

図10は、学習モデル50による検体の分類処理の手順を示すフローチャートである。図10に基づき、学習モデル50を用いた細菌分類の処理内容について説明する。なお検体の分類処理の手順は、図10もしくは、テスト用画像群の処理内容(ステップS18からステップS21の分類情報を出力する工程)のどちらでも良い。 Figure 10 is a flowchart showing the procedure for classifying samples using the learning model 50. The details of the bacterial classification process using the learning model 50 will be explained based on Figure 10. Note that the procedure for classifying samples may be either Figure 10 or the processing details for the test image group (the process of outputting classification information from steps S18 to S21).

サーバ1の制御部11は、検査対象とする検体の画像を端末2から取得する(ステップS31)。制御部11は、取得した画像を第1分割画像に分割する(ステップS32)。制御部11は、分割後の画像を学習モデル50に入力することで、細菌の分類情報を出力する(ステップS33)。制御部11は一連の処理を終了する。 The control unit 11 of the server 1 acquires an image of the specimen to be inspected from the terminal 2 (step S31). The control unit 11 divides the acquired image into first divided images (step S32). The control unit 11 inputs the divided images into the learning model 50, thereby outputting bacterial classification information (step S33). The control unit 11 ends the series of processes.

以上より、本実施の形態によれば、訓練用の画像を第2分割画像にまで分割してこれを結合し、生成された結合画像を学習することで学習モデル50を生成する。これにより、人手で作成する必要がある教師データの量を抑制しながら、複数種類の細菌が混在した検体についても精度良く細菌の種類を予測することができる。 As described above, according to this embodiment, the training image is divided into second divided images, which are then combined, and the resulting combined image is learned to generate a learning model 50. This reduces the amount of training data that needs to be manually created, while still allowing accurate prediction of bacterial species even in specimens containing a mixture of multiple types of bacteria.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the claims, not by the meaning described above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.

実施の形態に記載した事項は相互に組み合わせることが可能である。また、特許請求の範囲に記載した独立請求項及び従属請求項は、引用形式に関わらず全てのあらゆる組み合わせにおいて、相互に組み合わせることが可能である。さらに、特許請求の範囲には他の2以上のクレームを引用するクレームを記載する形式(マルチクレーム形式)を用いているが、これに限るものではない。マルチクレームを少なくとも一つ引用するマルチクレーム(マルチマルチクレーム)を記載する形式を用いて記載しても良い。 The matters described in the embodiments can be combined with each other. Furthermore, the independent claims and dependent claims described in the claims can be combined with each other in any and all combinations, regardless of the citation format. Furthermore, although the claims use a format in which a claim cites two or more other claims (multi-claim format), this is not limited to this. A multiple claim citing at least one other multiple claim (multi-multi-claim) can also be used.

1 サーバ(情報処理装置)
11 制御部
12 主記憶部
13 通信部
14 補助記憶部
P1 プログラム
2 端末
21 制御部
22 主記憶部
23 通信部
24 表示部
25 入力部
26 補助記憶部
P2 プログラム
1. Server (information processing device)
REFERENCE SIGNS LIST 11 Control unit 12 Main memory unit 13 Communication unit 14 Auxiliary memory unit P1 Program 2 Terminal 21 Control unit 22 Main memory unit 23 Communication unit 24 Display unit 25 Input unit 26 Auxiliary memory unit P2 Program

Claims (11)

微生物が含まれた画像を複数の第1分割画像に分割し、
前記第1分割画像を更に、複数の第2分割画像に分割し、
前記第2分割画像同士を結合した結合画像を生成し、
前記結合画像と、該結合画像中に含まれる微生物の種類を示す分類情報とを対応付けた訓練データを生成し、
前記訓練データに基づき、前記第1分割画像を入力した場合に微生物の分類情報を出力する学習モデルを生成する
処理をコンピュータが実行する学習モデルの生成方法。
Dividing the image containing the microorganism into a plurality of first divided images;
further dividing the first divided image into a plurality of second divided images;
generating a combined image by combining the second divided images;
generating training data in which the combined image is associated with classification information indicating the types of microorganisms contained in the combined image;
A learning model generation method in which a computer executes a process of generating a learning model that outputs classification information of a microorganism when the first segmented image is input, based on the training data.
前記画像は、画像中に含まれている微生物が一種類の画像であり、
第1の微生物を含む画像、及び第2の微生物を含む画像をそれぞれ前記第2分割画像に分割して結合し、前記結合画像を生成する
請求項1に記載の学習モデルの生成方法。
The image contains one type of microorganism,
The method for generating a learning model according to claim 1 , further comprising: dividing an image including a first microorganism and an image including a second microorganism into the second divided images and combining the divided images to generate the combined image.
第1の微生物を含む前記第2分割画像及び第2の微生物を含む前記第2分割画像を結合した前記結合画像と、第1の微生物及び第2の微生物とする前記分類情報とを対応付けた第1訓練データと、
第1の微生物を含む前記第2分割画像同士を結合した前記結合画像と、第1の微生物とする前記分類情報とを対応付けた第2訓練データと、
第2の微生物を含む前記第2分割画像同士を結合した前記結合画像と、第2の微生物とする前記分類情報とを対応付けた第3訓練データとを生成する
請求項2に記載の学習モデルの生成方法。
first training data in which the combined image obtained by combining the second divided image including the first microorganism and the second divided image including the second microorganism is associated with the classification information for the first microorganism and the second microorganism;
second training data in which the combined image obtained by combining the second divided images including the first microorganism is associated with the classification information identifying the first microorganism;
The method for generating a learning model described in claim 2, further comprising generating third training data that corresponds the combined image obtained by combining the second divided images containing the second microorganism with the classification information identifying the second microorganism.
前記第1訓練データ、第2訓練データ及び第3訓練データに基づき、前記学習モデルを生成する
請求項3に記載の学習モデルの生成方法。
The method for generating a learning model according to claim 3 , further comprising generating the learning model based on the first training data, the second training data, and the third training data.
前記第1訓練データを、前記第2訓練データ及び第3訓練データよりも多く生成する
請求項3に記載の学習モデルの生成方法。
The method for generating a learning model according to claim 3 , wherein the first training data is generated in greater quantities than the second training data and the third training data.
前記第2分割画像を、分割前のペアの第2分割画像とは異なる第2分割画像と結合した前記結合画像を、前記第1分割画像と同じサイズとなるよう生成する
請求項1に記載の学習モデルの生成方法。
The method for generating a learning model described in claim 1, wherein the combined image is generated by combining the second divided image with a second divided image that is different from the second divided image of the pair before division so that the combined image is the same size as the first divided image.
前記第2分割画像同士をランダムに組み合わせて、前記第1分割画像より多い枚数の前記結合画像を生成する
請求項1に記載の学習モデルの生成方法。
The method for generating a learning model according to claim 1 , further comprising randomly combining the second divided images to generate a greater number of combined images than the first divided images.
複数種類の微生物が含まれた画像を分割した第1分割画像と、該第1分割画像を更に分割した第2分割画像同士を結合した結合画像とを生成し、
生成した前記第1分割画像及び結合画像をそれぞれ前記学習モデルに入力して予測精度を検証する
請求項1に記載の学習モデルの生成方法。
generating a first divided image obtained by dividing an image including a plurality of types of microorganisms and a combined image obtained by combining second divided images obtained by further dividing the first divided image;
The method for generating a learning model according to claim 1 , further comprising inputting the generated first divided image and combined image into the learning model to verify prediction accuracy.
制御部を備えた情報処理装置であって、
前記制御部は、
微生物が含まれた画像を複数の第1分割画像に分割し、
前記第1分割画像を更に、複数の第2分割画像に分割し、
前記第2分割画像同士を結合した結合画像を生成し、
前記結合画像と、該結合画像中に含まれる微生物の種類を示す分類情報とを対応付けた訓練データを生成し、
前記訓練データに基づき、前記第1分割画像を入力した場合に微生物の分類情報を出力する学習モデルを生成する
情報処理装置。
An information processing device including a control unit,
The control unit
Dividing the image containing the microorganism into a plurality of first divided images;
further dividing the first divided image into a plurality of second divided images;
generating a combined image by combining the second divided images;
generating training data in which the combined image is associated with classification information indicating the types of microorganisms contained in the combined image;
an information processing device that generates a learning model that outputs classification information of microorganisms when the first segmented image is input based on the training data.
微生物が含まれた画像を複数の第1分割画像に分割し、
前記第1分割画像を更に、複数の第2分割画像に分割し、
前記第2分割画像同士を結合した結合画像を生成し、
前記結合画像と、該結合画像中に含まれる微生物の種類を示す分類情報とを対応付けた訓練データを生成し、
前記訓練データに基づき、前記第1分割画像を入力した場合に微生物の分類情報を出力する学習モデルを生成する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
Dividing the image containing the microorganism into a plurality of first divided images;
further dividing the first divided image into a plurality of second divided images;
generating a combined image by combining the second divided images;
generating training data in which the combined image is associated with classification information indicating the types of microorganisms contained in the combined image;
A program that causes a computer to execute a process of generating a learning model that outputs classification information of microorganisms when the first segmented image is input, based on the training data.
微生物を含む画像を取得し、
取得した画像を第1分割画像に分割し、
分割した前記第1分割画像を、第1分割画像を分割した第2分割画像同士を結合した結合画像と、該結合画像中に含まれる微生物の種類を示す分類情報とを対応付けた訓練データを学習済みの学習モデルに入力して分類情報を出力する
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
Acquire an image containing microorganisms,
Dividing the acquired image into first divided images;
A program that causes a computer to execute a process of inputting training data that associates the divided first divided image, a combined image obtained by combining second divided images obtained by dividing the first divided image, and classification information that indicates the type of microorganism contained in the combined image into a trained learning model, and outputting the classification information.
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