(57)【要約】  本発明は、生物学的生育プレートまたは同様の培地上の生物学的作用物質をカウントする技術に関する。生物学的作用物質のカウンティングを自動化するために、生物学的生育プレートを生物学的スキャニングユニットに挿入する。生物学的生育プレートを挿入すると、生物学的スキャニングユニットはプレートの画像を生成する。次に細菌コロニー数などの画像中に出現する生物学的作用物質の量をスキャニングユニットによって、またはデスクトップコンピューター、ワークステーションなどの外部計算機によって実施される画像処理および分析ルーチンを使用してカウントし、またはそうでない場合は判定できる。それを使用して、生物学的生育プレート上の生物学的作用物質の自動化されたカウントの精度を改善できる、多様なカウントルールについて本明細書で述べられる。
2007533296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、
前記生物学的生育培地に付随する背景色の値が範囲内であるかどうかを判定するステップと、
前記背景色の値が範囲外であれば追加的再検査のために前記生物学的生育培地にフラグを立てるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記生物学的生育培地が生育プレートであり、追加的再検査のために前記生物学的生育培地にフラグを立てるステップが、技術者による再検査のために前記生物学的生育培地にフラグを立てるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記背景色の値が前記生物学的生育培地の色調を画定する１つ以上の数を含み、前記範囲が色調範囲である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、
前記生物学的生育培地上の生物学的作用物質の第１のカウントを同定するステップと、
前記第１のカウント中の同定された１つ以上の生物学的作用物質が、前記第１のカウント中の同定された１つ以上のその他の生物学的作用物質と近接近にあると判定された場合、前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するステップと、
を含む方法。
【請求項５】
前記生物学的作用物質が細菌コロニーを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するステップが、画定された相互距離内にある２つ以上の細菌コロニーに、１つのカウントのみが帰するものとするステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記２つ以上の細菌コロニーに付随する一組の同定マークが重なる場合、前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するステップが、２つ以上の細菌コロニーに１つのカウントのみが帰するものとするステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
１つ以上のスプレッダーコロニーを同定するステップをさらに含み、
前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するステップが、前記スプレッダーコロニーの１つの画定された距離内の細菌コロニーを前記第２のカウントから除外するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
１つ以上のスプレッダーコロニーを同定するステップをさらに含み、
前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するステップが、前記スプレッダーコロニーの所定の１つの同定マークと重なる同定マークを有する細菌コロニーを前記第２のカウントから除外するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のカウントが閾値未満であるかどうかを判定するステップと、
前記第１のカウントが閾値未満である場合にのみ前記第１のカウントを低減して前記第２のカウントを生成するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、
前記生物学的生育培地の内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定するステップと、
前記生物学的生育培地の周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定するステップと、
前記第１の数が閾値未満である場合、前記生育培地の生育領域縁からの画定された距離内の１つ以上の生物学的作用物質を前記第２の数から除外するステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
前記縁からの画定された距離内の前記１つ以上の生物学的作用物質が閾値面積より小さい面積を画定する場合のみ、前記第１の数が閾値未満である場合、前記生育培地の生育領域縁からの前記画定された距離内の前記１つ以上の生物学的作用物質を前記第２の数から除外するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記生物学的生育培地内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質として前記第１の数を同定するステップと、
前記生物学的生育培地内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の第３の数を同定するステップと、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質として前記第２の数を同定するステップと、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の第４の数を同定するステップと、
前記第１のカラー生物学的作用物質の第１の数が閾値未満であり、前記画定された距離内の前記１つ以上の第１のカラー生物学的作用物質が閾値面積よりも小さい面積を画定する場合、前記生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の１つ以上の第１のカラー生物学的作用物質を第１のカラー生物学的作用物質の前記第２の数から除外するステップと、
前記第２のカラー生物学的作用物質の前記第３の数が閾値未満であり、前記画定された距離内の前記１つ以上の第２のカラー生物学的作用物質が閾値面積よりも小さい面積を画定する場合、前記生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の１つ以上の第２のカラー生物学的作用物質を第２のカラー生物学的作用物質の前記第４の数から除外するステップと、
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記生物学的作用物質が細菌コロニーを含み、前記第１の色が赤を含み、前記第２の色が青を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記内部が前記生育培地の生育領域のおよそ７５％を構成し、前記周辺部が前記生育培地の生育領域のおよそ２５％を構成する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、
前記生物学的生育培地内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定するステップと、
前記生物学的生育培地内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定するステップと、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定するステップと、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定するステップと、
前記内部に付随する前記第１のカラー生物学的作用物質の数が第１の閾値を超え、前記内部に付随する前記第２のカラー生物学的作用物質の数が第２の閾値未満である場合、前記周辺部に付随する前記第２のカラー生物学的作用物質の数を前記周辺部に付随する前記第１のカラー生物学的作用物質の数に含めるように変更するステップと、
を含む方法。
【請求項１７】
前記生物学的作用物質が細菌コロニーを含み、前記第１の色が赤を含み、前記第２の色が青を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記内部が前記生育培地の生育領域のおよそ７５％を構成し、前記周辺部が前記生育培地の生育領域のおよそ２５％を構成する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、
前記生物学的生育培地の内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定するステップと、
前記生物学的生育培地の周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定するステップと、
前記第２の数が係数と前記第１の数を乗じたものを超える場合、追加的再検査のために前記生物学的生育培地にフラグを立てるステップと、
を含む方法。
【請求項２０】
前記係数がおよそ１.５である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記生物学的生育培地がペトリ皿であり、前記生物学的作用物質が細菌コロニーを含み、追加的再検査のために前記生物学的生育培地にフラグを立てるステップが、技術者による再検査のために前記生物学的生育培地にフラグを立てるステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記内部が前記生育培地の生育領域のおよそ７５％を構成し、前記周辺部が前記生育培地の生育領域のおよそ２５％を構成する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
プロセッサー内で実行すると、
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信し、
前記生物学的生育培地に付随する背景色の値が範囲内であるかどうかを判定し、
前記背景色の値が範囲外であれば追加的再検査のために前記生物学的生育培地にフラグを立てる、
コンピューター可読命令を含む、コンピューター可読媒体。
【請求項２４】
前記生物学的生育培地が生育プレートであり、前記背景色の値が範囲外であれば、前記命令が技術者による再検査のために前記生物学的生育培地にフラグを立てる、請求項２３に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項２５】
前記背景色の値が前記生物学的生育培地の色調を画定する１つ以上の数を含み、前記範囲が色調範囲である、請求項２３に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項２６】
プロセッサー内で実行すると、
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信し、
前記生物学的生育培地上の生物学的作用物質の第１のカウントを同定し、
前記第１のカウントで同定された１つ以上の生物学的作用物質が、前記第１のカウントで同定された１つ以上のその他の生物学的作用物質と近接近であると判定された場合、前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するコンピューター可読命令、
を含む、コンピューター可読媒体。
【請求項２７】
前記生物学的作用物質が細菌コロニーを含む、請求項２６に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項２８】
前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するステップが、画定された相互距離内の２つ以上の細菌コロニーに１つのカウントのみが帰するものとするステップを含む、請求項２７に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項２９】
前記２つ以上の細菌コロニーに付随する一組の同定マークが重なる場合、前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するステップが、２つ以上の細菌コロニーに１つのカウントのみが帰するものとするステップを含む、請求項２７に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項３０】
実行されると、前記命令が、１つ以上のスプレッダーコロニーを同定し、前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するステップが、前記スプレッダーコロニーの１つの画定された距離内の細菌コロニーを前記第２のカウントから除外するステップを含む、請求項２７に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項３１】
実行されると、前記命令が、１つ以上のスプレッダーコロニーを同定し、前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するステップが、前記スプレッダーコロニーの所定の１つの同定マークと重なる同定マークを有する細菌コロニーを前記第２のカウントから除外するステップを含む、請求項２７に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項３２】
実行されると、前記命令が、第１のカウントが閾値未満であるかどうか判定し、前記第１のカウントが閾値未満である場合にのみ前記第１のカウントを低減して前記第２のカウントを生成する、請求項２６に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項３３】
プロセッサー中で実行されると、
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信し、
前記生物学的生育培地内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定し、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定し、
前記第１の数が閾値未満の場合、前記生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の１つ以上の生物学的作用物質を前記第２の数から除外する、
コンピューター可読命令を含む、コンピューター可読媒体。
【請求項３４】
実行されると、前記命令が、前記縁から画定された距離内の前記１つ以上の生物学的作用物質が閾値面積よりも小さい面積を画定する場合にのみ、前記第１の数が閾値未満の場合、前記生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の前記１つ以上の生物学的作用物質を前記第２の数から除外する、請求項３３に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項３５】
実行されると、前記命令が、
前記生物学的生育培地内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質として前記第１の数を同定し、
前記生物学的生育培地内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の第３の数を同定し、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質として前記第２の数を同定し、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の第４の数を同定し、
前記第１のカラー生物学的作用物質の前記第１の数が閾値未満であり、前記画定された距離内の前記１つ以上の第１のカラー生物学的作用物質が閾値面積よりも小さい面積を画定する場合、前記生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の１つ以上の第１のカラー生物学的作用物質を第１のカラー生物学的作用物質の前記第２の数から除外し、
前記第２のカラー生物学的作用物質の前記第３の数が閾値未満であり、前記画定された距離内の１つ以上の第２のカラー生物学的作用物質が閾値面積よりも小さい面積を画定する場合、前記生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の１つ以上の第２のカラー生物学的作用物質を第２のカラー生物学的作用物質の前記第４の数から除外する、
請求項３３に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項３６】
前記生物学的作用物質が細菌コロニーを含み、前記第１の色が赤を含み、前記第２の色が青を含む、請求項３５に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項３７】
前記内部が前記生育培地の生育領域のおよそ７５％を構成し、前記周辺部が前記生育培地の生育領域のおよそ２５％を構成する、請求項３５に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項３８】
プロセッサー中で実行すると、
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信し、
前記生物学的生育培地内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定し、
前記生物学的生育培地内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定し、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定し、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定し、
前記内部に付随する前記第１のカラー生物学的作用物質の数が第１の閾値を超え、前記内部に付随する前記第２のカラー生物学的作用物質の数が第２の閾値未満である場合、前記周辺部に付随する前記第２のカラー生物学的作用物質の数を前記周辺部に付随する前記第１のカラー生物学的作用物質の数に含めるように変更する、
コンピューター可読命令を含む、コンピューター可読媒体。
【請求項３９】
前記生物学的作用物質が細菌コロニーを含み、前記第１の色が赤を含み、前記第２の色が青を含む、請求項３８に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項４０】
前記内部が前記生育培地の生育領域のおよそ７５％を構成し、前記周辺部が前記生育培地の生育領域のおよそ２５％を構成する、請求項３８に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項４１】
プロセッサー中で実行すると、
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信し、
前記生物学的生育培地内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定し、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定し、
前記第２の数が係数と前記第１の数を乗じたものを超える場合、追加的再検査のために前記生物学的生育培地にフラグを立てる、
コンピューター可読命令を含む、コンピューター可読媒体。
【請求項４２】
前記係数がおよそ１.５である、請求項４１に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項４３】
前記生物学的生育培地がペトリ皿であり、前記生物学的作用物質が細菌コロニーを含み、実行されると、前記命令が、第１の数が係数と前記第２の数を乗じたものを超える場合、技術者による再検査のために前記生物学的生育培地にフラグを立てる、請求項４１に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項４４】
前記内部が前記生育培地の生育領域のおよそ７５％を構成し、前記周辺部が前記生育培地の生育領域のおよそ２５％を構成する、請求項４１に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項４５】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置と、
前記画像を受信し、前記生物学的生育培地に付随する背景色の値が範囲内であるかどうかを判定し、前記背景色の値が範囲外であれば追加的再検査のために前記生物学的生育培地にフラグを立てるプロセッサーと、
を含むシステム。
【請求項４６】
前記背景色の値が前記生物学的生育培地の色調を画定する１つ以上の数を含み、前記範囲が色調範囲である、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置と、
前記画像を受信し、前記生物学的生育培地上の生物学的作用物質の第１のカウントを同定し、前記第１のカウントで同定された１つ以上の生物学的作用物質が、前記第１のカウントで同定された１つ以上のその他の生物学的作用物質と近接近であると判定された場合、前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するプロセッサーと、
を含むシステム。
【請求項４８】
前記生物学的作用物質が細菌コロニーを含む、請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
前記プロセッサーが、画定された相互距離内の２つ以上の細菌コロニーに１つのカウントのみが帰するものとすることで、前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成する、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５０】
前記プロセッサーが、２つ以上の細菌コロニーに付随する一組の同定マークが重なる場合、前記２つ以上の細菌コロニーに１つのカウントのみが帰するものとすることで、前記第１のカウントを低減して前記第２のカウントを生成する、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５１】
前記プロセッサーが１つ以上のスプレッダーコロニーを同定し、前記プロセッサーが前記スプレッダーコロニーの１つの画定された距離内の細菌コロニーを前記第２のカウントから除外することで、前記第１のカウントを低減して前記第２のカウントを生成する、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５２】
前記プロセッサーが１つ以上のスプレッダーコロニーを同定し、前記プロセッサーが前記スプレッダーコロニーの所定の１つの同定マークと重なる同定マークを有する細菌コロニーを前記第２のカウントから除外することで、前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成する、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５３】
前記プロセッサーが、前記第１のカウントが閾値未満であるかどうかを判定し、前記第１のカウントが閾値未満である場合にのみ、前記第１のカウントを低減して前記第２のカウントを生成する、請求項４７に記載のシステム。
【請求項５４】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置と、
前記画像を受信し、前記生物学的生育培地内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定し、前記生物学的生育培地周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定し、前記第１の数が閾値未満の場合、前記生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の１つ以上の生物学的作用物質を前記第２の数から除外するプロセッサーと、
を含むシステム。
【請求項５５】
前記プロセッサーが、前記縁から画定された距離内の前記１つ以上の生物学的作用物質が閾値面積よりも小さい面積を画定する場合にのみ、前記第１の数が閾値未満の場合、前記生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の前記１つ以上の生物学的作用物質を前記第２の数から除外する、請求項５４に記載のシステム。
【請求項５６】
前記プロセッサーが、
前記生物学的生育培地内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質として前記第１の数を同定し、
前記生物学的生育培地内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の第３の数を同定し、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質として前記第２の数を同定し、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の第４の数を同定し、
前記第１のカラー生物学的作用物質の前記第１の数が閾値未満であり、前記画定された距離内の前記１つ以上の第１のカラー生物学的作用物質が閾値面積よりも小さい面積を画定する場合、前記生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の１つ以上の第１のカラー生物学的作用物質を前記第１のカラー生物学的作用物質の前記第２の数から除外し、
前記第２のカラー生物学的作用物質の前記第３の数が閾値未満であり、前記画定された距離内の前記１つ以上の第２のカラー生物学的作用物質が閾値面積よりも小さい面積を画定する場合、前記生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の１つ以上の第２のカラー生物学的作用物質を第２のカラー生物学的作用物質の前記第４の数から除外する、
請求項５４に記載のシステム。
【請求項５７】
前記内部が前記生育培地の生育領域のおよそ７５％を構成し、前記周辺部が前記生育培地の生育領域のおよそ２５％を構成する、請求項５４に記載のシステム。
【請求項５８】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置と、
前記画像を受信し、生物学的生育培地内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定し、前記生物学的生育培地内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定し、前記生物学的生育培地周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定し、前記生物学的生育培地周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定し、前記内部に付随する前記第１のカラー生物学的作用物質の数が第１の閾値を超え、前記内部に付随する前記第２のカラー生物学的作用物質の数が第２の閾値未満である場合、前記周辺部に付随する前記第２のカラー生物学的作用物質の数を前記周辺部に付随する前記第１のカラー生物学的作用物質の数に含めるように変更するプロセッサーと、
を含むシステム。
【請求項５９】
前記生物学的作用物質が細菌コロニーを含み、前記第１の色が赤色を含み、前記第２の色が青色を含み、前記内部が前記生育培地の生育領域のおよそ７５％を構成し、前記周辺部が前記生育培地の生育領域のおよそ２５％を構成する、請求項５８に記載のシステム。
【請求項６０】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置と、
前記画像を受信し、前記生物学的生育培地の内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定し、前記生物学的生育培地周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定し、前記第２の数が係数と前記第１の数を乗じたものを超える場合、追加的再検査のために生物学的生育培地にフラグを立てるプロセッサーと、
を含むシステム。
【請求項６１】
前記係数がおよそ１.５であり、前記内部が前記生育培地の生育領域のおよそ７５％を構成し、前記周辺部が前記生育培地の生育領域のおよそ２５％を構成する、請求項６０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物学的生育プレートの分析のための生物学的スキャニングシステム、および食物サンプル、試験室サンプルなどの中の細菌またはその他の生物学的作用物質の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物学的安全性は、現代社会における最重要の懸案事項である。食物またはその他の材料への生物学的混入の試験は、食品開発者および配給業者にとって重要になってきており、必須要件であることが多い。生物学的試験はまた、医療患者から採取された血液サンプル、実験目的で開発された試験室サンプル、およびその他のタイプの生物学的サンプルなどの試験室サンプル中の細菌またはその他の作用物質を同定するのに使用される。様々な技術および装置を利用して生物学的試験を改善し、生物学的試験過程を能率化して標準化できる。
【０００３】
多種多様な生物学的生育プレートが開発されている。一例としてミネソタ州セントポールの３Ｍ社（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ.Ｐａｕｌ,Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ））（以下「３Ｍ」）によって、生物学的生育プレートが開発されている。具体的には生物学的生育プレートが、商品名ペトリフィルム（ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ）プレートの下に３Ｍによって市販される。生物学的生育プレートを利用して、例えば好気性細菌、大腸菌（Ｅ.ｃｏｌｉ）、大腸菌群、腸内細菌、酵母、カビ、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、リステリア（Ｌｉｓｔｅｒｉａ）、カンピロバクター（Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ）などをはじめとする、一般に食物混入に関与する細菌またはその他の生物学的作用物質の迅速な生育および検出を容易にすることができる。ペトリフィルム（ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ）プレートまたはその他の生育培地の使用は、食物サンプルの細菌試験を単純化できる。
【０００４】
生物学的生育プレートを使用して、細菌の存在を計数または同定でき、是正措置が実施でき（食物試験の場合）、または妥当な診断ができる（医療用途の場合）。その他の用途では、生物学的生育プレートを使用して、例えば実験目的で、試験室サンプル中の細菌またはその他の生物学的作用物質を迅速に生育させてもよい。
【０００５】
生物学的スキャニングユニットは、生物学的生育プレート上の細菌コロニー、または特定の生物学的作用物質の量などをスキャニングまたはカウントするのに使用される装置を指す。例えば食物サンプルまたは試験室サンプルを生物学的生育プレートの上に置くことができ、次にプレートをインキュベーションチャンバーに挿入できる。インキュベーション後、生物学的生育プレートを生物学的スキャニングユニットに入れて、細菌生育の自動化された検出および計数ができる。このようにして生物学的スキャニングユニットは、生物学的生育プレート上の細菌またはその他の生物学的作用物質の検出および計数を自動化し、それによって人的過誤を低減することで、生物学的試験プロセスを改善する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、およそ生物学的生育プレートまたは同様の培地上の生物学的作用物質をカウントする技術に向けたものである。生物学的生育プレートを生物学的スキャニングユニットに挿入して、生物学的作用物質をカウントする。生物学的生育プレートを挿入すると、生物学的スキャニングユニットはプレートの画像を生成する。次に細菌コロニー数などの画像中に出現する生物学的作用物質の量を生物学的スキャニングユニット内で、またはデスクトップコンピューター、ワークステーションなどの外部計算機によって実施される画像処理および分析ルーチンを使用してカウントし、または別のやり方で判定できる。本発明に従って、それを使用して、生物学的生育プレート上の生物学的作用物質の自動化されたカウントの精度を改善できる、多様なカウントルールについて述べられる。
【０００７】
一実施形態では、本発明は、生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、生物学的生育培地に付随する背景色の値が範囲内であるかどうか判定するステップと、背景色の値が範囲外であれば追加的再検査のために生物学的生育培地にフラグを立てるステップを含む方法を提供する。
【０００８】
別の実施形態では、本発明は、生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、生物学的生育培地上の生物学的作用物質の第１のカウントを同定するステップと、第１のカウントで同定された１つ以上の生物学的作用物質が第１のカウントで同定された１つ以上のその他の生物学的作用物質に近接近であると判定された場合、第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するステップとを含む方法を提供する。
【０００９】
別の実施形態では、本発明は、生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、生物学的生育培地内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定するステップと、生物学的生育培地周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定するステップと、第１の数が閾値未満の場合、生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の１つ以上の生物学的作用物質を第２の数から除外するステップを含む方法を提供する。
【００１０】
別の実施形態では、本発明は、生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、生物学的生育培地内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定するステップと、生物学的生育培地内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定するステップと、生物学的生育培地周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定するステップと、生物学的生育培地周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定するステップを含む方法を提供する。方法はまた、内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数が第１の閾値を超え、内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数が第２の閾値未満の場合、周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数に含めるように変更するステップを含む。
【００１１】
別の実施形態では、本発明は、生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、生物学的生育培地内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定するステップと、生物学的生育培地周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定するステップと、第２の数が係数と第１の数を乗じたものを超える場合、追加的再検査のために生物学的生育培地にフラグを立てるステップを含む方法を提供する。
【００１２】
別の実施形態では、本発明は、プロセッサー内で実行されると、生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信し、生物学的生育培地に付随する背景色の値が範囲内であるかどうか判定し、背景色の値が範囲外であれば追加的再検査のために生物学的生育培地にフラグを立てるコンピューター可読命令を含む、コンピューター可読媒体を提供する。
【００１３】
別の実施形態では、本発明は、プロセッサー内で実行されると、生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信し、生物学的生育培地上の生物学的作用物質の第１のカウントを同定し、第１のカウントで同定された１つ以上の生物学的作用物質が、第１のカウントで同定された１つ以上のその他の生物学的作用物質と近接近であると判定された場合、第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するコンピューター可読命令を含む、コンピューター可読媒体を提供する。
【００１４】
別の実施形態では、本発明は、プロセッサー内で実行されると、生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信し、生物学的生育培地内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定し、生物学的生育培地周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定し、第１の数が閾値未満の場合、生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の１つ以上の生物学的作用物質を第２の数から除外するコンピューター可読命令を含む、コンピューター可読媒体を提供する。
【００１５】
別の実施形態では、本発明は、プロセッサー内で実行されると、生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信し、生物学的生育培地内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定し、生物学的生育培地内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定し、生物学的生育培地周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定し、生物学的生育培地周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定し、内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数が第１の閾値を超え、内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数が第２の閾値未満の場合、周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数に含めるように変更するコンピューター可読命令を含む、コンピューター可読媒体を提供する。
【００１６】
別の実施形態では、本発明は、プロセッサー内で実行されると、生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信し、生物学的生育培地内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定し、生物学的生育培地周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定し、第２の数が係数と第１の数を乗じたものを超える場合、追加的再検査のために生物学的生育培地にフラグを立てるコンピューター可読命令を含む、コンピューター可読媒体を提供する。
【００１７】
別の実施形態では、本発明は、生物学的生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置と、画像を受信して、生物学的生育培地に付随する背景色の値が範囲内であるかどうか判定し、背景色の値が範囲外であれば追加的再検査のために生物学的生育培地にフラグを立てる、プロセッサーとを含むシステム提供する。
【００１８】
別の実施形態では、本発明は、生物学的生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置と、画像を受信し、生物学的生育培地上の生物学的作用物質の第１のカウントを同定し、第１のカウントで同定された１つ以上の生物学的作用物質が、第１のカウントで同定された１つ以上のその他の生物学的作用物質と近接近であると判定された場合、第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するプロセッサーとを含む、システムを提供する。
【００１９】
別の実施形態では、本発明は、生物学的生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置と、画像を受信し、生物学的生育培地内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定し、生物学的生育培地周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定し、第１の数が閾値未満の場合、生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の１つ以上の生物学的作用物質を第２の数から除外するプロセッサーとを含むシステムを提供する。
【００２０】
別の実施形態では、本発明は、生物学的生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置と、画像を受信し、生物学的生育培地内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定し、生物学的生育培地内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定し、生物学的生育培地周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定し、生物学的生育培地周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定し、内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数が第１の閾値を超え、内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数が第２の閾値未満の場合、周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数に含めるように変更するプロセッサーとを含むシステムを提供する。
【００２１】
別の実施形態では、本発明は、生物学的生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置と、画像を受信し、生物学的生育培地内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定し、生物学的生育培地周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定し、第２の数が係数と第１の数を乗じたものを超える場合、追加的再検査のために生物学的生育培地にフラグを立てるプロセッサーとを含むシステムを提供する。
【００２２】
本発明の様々な態様は、いくつかの利点を提供するかもしれない。例えば本発明は、生物学的生育プレート上の生物学的作用物質の自動化されたカウントの精度を改善するかもしれない。特にここで述べるルールは、さもなければ生育プレート上の作用物質の自動化されたカウントの精度を損なうことができる、一般に起きる問題に対処するかもしれない。
【００２３】
さらに本発明は、画像形成装置中で低コストの光学素子を使えるようにすることで、生物学的システムのコストを低下させるかもしれない。例えばここで述べる１つ以上のカウントルールは、画像形成装置の光学的欠陥を補償するかもしれない。したがって場合によってはカウントルールは、画像形成装置中でより低コストの光学素子を使えるようにすることで、生物学的スキャニングシステムのシステムコストを低下できる。
【００２４】
これらおよびその他の実施形態の追加的詳細を下の添付図および説明で述べる。その他の特徴、目的、および利点は、説明および図面から、そして特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明は、生物学的生育プレートまたは同様の培地上の生物学的作用物質をカウントする技術に向けたものである。それらを使用して、生物学的生育プレート上の生物学的作用物質の自動化されたカウントの精度を改善することができる、多様なカウントルールについては以下に詳細に述べられる。カウントルールは典型的にコンピューター実行可能なソフトウェア命令として格納され、生物学的スキャニングシステム中のプロセッサーによって実行される。代案としてはルールは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または様々なハードウェア構成要素などのハードウェア中に実装されてもよい。ここで述べる様々なルールは、スキャニングされる生育培地次第で、個々に、またはあらゆる組み合わせで適用してもよい。いずれの場合もここで述べる１つ以上のルールを適用することで、生物学的生育プレート上の生物学的作用物質の自動化されたカウントの精度を改善できる。
【００２６】
図１は、ここで述べられるカウントルールを履行できる、例示的な生物学的スキャニングシステム１０の斜視図である。図１で示すように、生物学的スキャニングシステム１０は、開いて生物学的生育プレート（図１には示さず）を受け入れる引き出し１４を有するスキャニングユニット１２を含む。引き出し１４は、スキャニングおよび分析のために、生物学的生育プレートをスキャニングユニット１２内に移動する。画像形成装置およびプロセッサーは、スキャニングユニット１２内に存在する。生物学的生育プレートが引き出し１４を通じてスキャニングユニット１２に挿入されると、画像形成装置が生育プレート上に１つ以上の画像を生成する。次に画像分析を通じて生育培地上の生物学的作用物質の数をカウントするプロセッサーに、画像を送る。具体的には、以下で詳細に述べるように、生物学的生育プレート上の生物学的作用物質の自動化されたカウントの精度を改善するのに使用できる、スキャニングユニット１２内のプロセッサーが、１つ以上のカウントルールを呼び出す。
【００２７】
生物学的スキャニングシステム１０はまた、スキャニングユニット１２上に配置されたディスプレイ画面１６を含んで、生物学的生育プレート分析の進捗状況または結果を使用者に表示してもよい。代案としては、またはさらに、ディスプレイ画面１６は、スキャニングシステム１０によってスキャニングされた生育プレートの画像を使用者に提示してもよい。表示される画像は、光学的に拡大またはデジタル的に拡大されてもよい。取り付け台１８は、生物学的スキャニングシステム１０による画像キャプチャーに続いて、それを通して生育プレートが排出できる排出スロット２０を画定する。換言すれば、生物学的スキャニングシステム１０は、その中でスキャニングユニット１２が取り付け台１８に取り付けられる二部デザインを有してもよい。二部デザインは例示の目的で図１で描写され、ここで述べる本発明に必要とされる、またはそれを制限することは意図されない。
【００２８】
スキャニングユニット１２は、生物学的生育プレートをスキャニングして、画像を生成するための画像形成装置を収納する。画像形成装置は、通常、生物学的生育プレートのフロントおよび／またはバック照明を提供する照明システムとの組み合わせで作動する、ラインスキャナーまたはエリアスキャナーの形態であってもよい。さらにスキャニングユニット１２は、例えば生育プレート上の生物学的作用物質の数または量を判定するために、スキャニングされた画像の分析を実施する処理ハードウェア、ソフトウェアおよび／またはファームウェアを収納してもよい。例えば引き出し１４を通じた生物学的生育プレートの提示の際に、プレートをスキャニングのために光学プラテンに隣接して配置してもよい。ここでも本発明に従って、生物学的生育プレート上の生物学的作用物質の自動化されたカウントの精度を改善するために、スキャニングユニット１２内のプロセッサーによって様々なカウントルールを適用できる。
【００２９】
生育プレートのスキャニングに続いて引き出し１４が開けられると、生育プレートは、排出スロット２０を通じた排出のために、取り付け台１８の中に下向きに落ちてもよい。そのためには取り付け台１８は、排出スロット２０を通じてスキャニングユニット１２から生育プレートを排出するコンベヤーを収納してもよい。換言すれば、生物学的生育プレートが引き出し１４に挿入され、スキャニングユニット１２中に移動してスキャニングされた後に、生物学的生育プレートが取り付け台１８の中に下向きに落ちて、そこで移動ベルトなどの水平コンベヤーがスロット２０を通じて培地を排出する。
【００３０】
図２は、ここで述べるカウントルールを履行できる別の生物学的スキャニングシステム２０の斜視図である。生物学的スキャニングシステム２０は、スキャニングユニット２１によって生成された画像の画像分析を実施する、外部コンピューター２２に接続するスキャニングユニット２１を含む。換言すればシステム１０（図１）がプロセッサーをスキャニングユニット１２の内部に組み入れるのに対し、システム２０（図２）は、例えば外部コンピューター２２内にあるものなどのスキャニングユニット２１にとって外部にあるプロセッサーを利用する。例えば外部コンピューター２２は、生物学的生育プレート２４の画像分析のためのソフトウェアを実行するマイクロプロセッサーを含んでもよい。外部コンピューター２２としては、パーソナルコンピューター（ＰＣ）、デスクトップコンピューター、ラップトップコンピューター、ハンドヘルドコンピューター、ワークステーションなどが挙げられる。例えばソフトウェアプログラムを外部コンピューター２２にロードして、生物学的スキャニングシステム２０によって生成された生物学的生育プレート２４の画像の画像分析を容易にすることができる。
【００３１】
スキャニングユニット２１は、インターフェース２５を通じて外部コンピューター２２に接続される。インターフェース２５は、例えばユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インターフェース、ユニバーサルシリアルバス２（ＵＳＢ２）インターフェース、ＩＥＥＥ  １３９４ファイアワイヤインターフェース、スモールコンピューターシステムインターフェース（ＳＣＳＩ）インターフェース、アドバンステクノロジーアタッチメント（ＡＴＡ）インターフェース、シリアルＡＴＡインターフェース、ペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）インターフェース、従来のシリアルまたはパラレルインターフェースなどを含んでもよい。
【００３２】
図示するように、生物学的スキャニングシステム２０は、生物学的生育プレート２４を受け入れるようにデザインされる。具体的には、スキャニングユニット２１は、生物学的生育プレート２４を受け入れるための投入スロット２８を画定するハウジング２６を含む。ガイド機構２３がハウジング２６上に形成されて、スキャニングユニット２１への生物学的生育プレート２４の挿入を助けてもよい。スキャニングユニット２１はまた、生育プレート２４の画像形成に続いて、それを通して生育プレート２４が排出される排出スロット（図示せず）を含む。スキャニングユニット２１はまた、ディスプレイ画面（図示せず）などのその他の徴群を含んで、生物学的生育プレートの分析の進捗状況または結果を使用者に表示してもよい。
【００３３】
スキャニングユニット２１は、関心のある生物学的生育プレート２４の１つ以上の画像を生成するための二次元モノクロカメラなどの画像形成装置を収納する。さらにスキャニングユニット２１は、画像形成中に、生物学的生育プレート２４の前後を照明するための様々な照明器を収納してもよい。照明器は生物学的生育プレート２４を１つ以上の色で照明でき、生育プレート２４の１つ以上の画像が生成されて、次に分析されて生育プレート２４上の細菌カウントを判定できる。具体的には、スキャニングユニット２１は、画像分析を実施するためのプロセッサーを含む外部コンピューター２２に、画像を通信する。
【００３４】
生育プレート２４は、生育プレート２４上に細菌またはその他の作用物質が発現する、生育領域２７を含んでもよい。生育領域２７は、平坦面または窪んだウェルであってもよい。生育プレート２４内で試験された所定のサンプルが、細菌コロニーカウントの観点から許容可能であるかどうかの判定は、単位領域あたりの細菌コロニー数に左右される。したがってスキャニングユニット２１によって生成された画像を使用して、プレート２４の単位面積あたりの細菌コロニー量を定量化できる。所望ならばまた、個々のコロニーのサイズを要因の一つとして分析に含めてもよい。生育領域２７内の生物学的生育プレート２４の表面は、１つ以上のタイプの細菌の迅速な生育を容易にするようにデザインされた１つ以上の生育促進作用物質、またはその他の生物学的作用物質を含有してもよい。場合によっては、生物学的生育プレート２４は、スキャニングユニット２１への挿入に先だってインキュベートされる。
【００３５】
生育プレート２４は、生育プレート２４を同定するのに使用される、バーコードまたはその他のタイプの識別マーキングなどの印２９もまた含んでもよい。ＲＦＩＤタグ、二次元光学検出可能コードなどもまた、印として使用してもよい。いずれの場合も印２９は、生育プレー２４の上で生育され試験される細菌または生物学的作用物質のタイプを同定してもよい。スキャニングユニット２１は、生育プレート２４をスキャニングユニット２１中の第１の位置に引き寄せて印２９の画像を生成し、次に生育プレート２４を第２の位置に引き寄せて生育領域２７の画像を生成するようにデザインできる。このようにして、印２９および生育領域２７の画像を生物学的スキャニングシステム２０によって生成できる。代案としては、印２９および生育領域２７双方の単一画像をキャプチャーしてもよい。どちらの場合も印２９のスキャニングは使用されるプレートタイプの同定を容易にでき、自動化された様式で１つ以上の望ましいカウントルールが適用できるようになる。
【００３６】
一例として生育プレート２４は、商品名ペトリフィルム（ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ）プレートの下に３Ｍによって販売される、生物学的生育プレートを含んでもよい。生育プレート２４を利用して、例えば好気性細菌、大腸菌（Ｅ.ｃｏｌｉ）、大腸菌群、腸内細菌、酵母、カビ,黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、リステリア、カンピロバクター（Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ）などの一般に食物混入に関与する細菌またはその他の生物学的作用物質の迅速な生育、および検出を容易にすることができる。生育プレートは概して、生物学的生育および細菌検出および計数のために一般に使用される、１タイプの生育培地である。しかし本発明は、多種多様なその他のタイプの生育培地を使用して応用してもよい。
【００３７】
生物学的生育プレート上の生物学的作用物質の自動化されたカウントの精度を改善するために、本発明の様々な態様は、画像処理中に適用できるルールを確立する。換言すれば以下に詳細に述べられるルールは、システム１０またはシステム２０中で実行されるカウントアルゴリズムの一部を形成できる。スキャニングされる生育培地のタイプ、および遭遇するかもしれない問題次第で、異なるルールを個々にまたはあらゆる組み合わせで使用してもよい。例えば下で概要を述べるように、いくつかのルールは、特定のタイプの生育プレートに適するかもしれない。ルールが適用される順序もまた、結果に影響するかもしれない。いずれにしても１つ以上のカウントルールの適用は、生育プレートなどの生育培地のような生物学的作用物質の自動化されたカウントの精度を改善することによって、システム１０またはシステム２０などの生物学的スキャニングシステムを改善できる。
【００３８】
図３は、システム１０（図１）またはシステム２０（図２）に対応してもよい、生物学的スキャニングシステム３０のブロックダイアグラムである。生物学的スキャニングシステム３０は、生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置３２を含み、画像をプロセッサー３４に提供する。プロセッサー３４はメモリ３６に接続する。メモリ３６は、画像形成装置３２によって生成された画像の画像分析を容易にする、様々なプロセッサー実行可能ソフトウェア命令を保存する。具体的には、メモリ３６は画像分析中に適用されて、生物学的生育プレート上の生物学的作用物質の自動化されたカウントの精度を改善する、１つ以上のカウントルール３７格納する。出力装置３８は、プロセッサー３４によって判定された結果を受信して、結果を使用者に提供する。
【００３９】
一例として画像形成装置３２は、生物学的生育プレートの１つ以上の画像を生成する二次元モノクロカメラを含んでもよい。様々な照明器（図示せず）を使用して、生物学的生育プレートの前後を照明してもよい。例えば照明器は生物学的生育プレートを１つ以上の色で照明でき、画像形成装置３２によって生育プレートの１つ以上の画像が生成できる。画像はプロセッサー３４に提供され、またメモリ３６に格納されてもよい。いずれの場合も画像は、生育プレート上の細菌カウントを判定するために、カウントルール３７を適用して分析される。画像形成装置３２の解像度は、センチメートルあたりおよそ１５５ピクセルであってもよい。この場合、画像中の１センチメートルの線は１５５ピクセルの長さであり、各ピクセルはおよそ６.４５×１０ＥＥ−３の長さである。
【００４０】
画像形成装置３２のコストを低下させることが望ましい。高品質レンズなどの高コスト光学素子は画像形成を改善できるが、このような素子は、システム３０のコストを法外なレベルに押し上げることができる。システム３０における改善を達成するために、１つ以上のカウントルール３７が代案の機構を提供してもよい。例えば１つ以上のカウントルール３７が画像形成装置３２における光学的欠陥を補償してもよい。したがって場合によっては、カウントルール３７は、画像形成装置３２中でより低コストの光学素子を使用できるようにすることで、システム３０のコストを低下できる。
【００４１】
プロセッサー３４は、メモリ３６に格納されるソフトウェアを実行する、汎用マイクロプロセッサーを含んでもよい。代案としてはプロセッサー３４は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはその他の特別にデザインされたプロセッサーを含んでもよい。いずれの場合もプロセッサー３４は様々なカウントルール３７を実行して、生物学的生育プレート上の生物学的作用物質の自動化されたカウントの精度を改善する。
【００４２】
メモリ３６は、プロセッサー３４によって適用されるプロセッサー実行可能ソフトウェア命令を格納する、コンピューター可読媒体の一例である。一例としてメモリ３６は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気的消去可能プログラム可能読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリなどを含んでもよい。下で述べるようなカウントルール３７は、メモリ３６に格納され、画像分析に使用されるより大きなソフトウェアプログラムの一部を形成してもよい。
【００４３】
出力装置３８は、典型的に、結果を使用者に通信するのに使用されるディスプレイ画面を含む。しかし出力装置３８はまた、プリンターなどのその他のタイプの装置を含むこともできる。出力装置３８は、スキャニングユニット１２（図１）のディスプレイ１６などの生物学的スキャニングユニットの一部を形成してもよく、または外部コンピューター２２（図２）のディスプレイ画面などのスキャニングユニットにとって外部にあってもよい。
【００４４】
図４は、自動化された生物学的生育プレート分析プロセスを図示するフローダイヤグラムである。図４で示すように、プロセッサー３４は、生育プレートの１つ以上の画像を受信する（４１）。プロセッサー３４は、メモリ３６から様々なソフトウェアルーチンを呼び出して、生育プレート上の生物学的作用物質をカウントする。例えば細菌コロニーは、細菌コロニーが変色して生育培地上に発現する、色の違いによって同定してもよい（４２）。プロセッサー３４によって実行されるソフトウェアによって、インキュベーション中にコロニーが生育する生育領域の色変化に基づいて、生育プレート上の生物学的生育領域の同定、および細菌コロニーの自動化されたカウントができるようになる。
【００４５】
本発明に基づいて、プロセッサー３４は１つ以上のルールを適用して、生育培地上の生物学的作用物質のカウントの精度を改善する（４３）。以下の説明で、多様なルールについて述べられる。ルールは、分析される生育プレートタイプ次第で、個々に適用してもよく、またはルールの様々な組み合わせで使用してもよい。ルールは、メモリ３６から個々に呼び出されてもよく、またはより大きな画像分析ソフトウェアプログラムのサブルーチンを形成してもよい。下で述べるルールは、ルール１、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、４、５、および６として標識される。しかしこの表記法はルールの考察を助けるために提供され、ルールの適用の順序を暗示するものでは決してない。ルールは個々に適用してもよく、またはルールの様々な組を適用してもよい。ルールの組を使用する場合、スキャニングされるプレートタイプに基づいて、ルールを適用する順序を選択してもよい。ルールの適用のために選択される順序は、最終結果に影響するかもしれない。ルールの様々なサブセットもまた、あらゆる順序で適用してよく、ルールのサブセットのために選択される順序もまた、最終結果に影響するかもしれない。
【００４６】
図５は、生育領域５２と、例えばプレート５０を特定のタイプの生育プレート、サンプル希釈度、サンプルタイプまたは出所として識別するための印５４とを含む、例示的な生育プレート５０を図示する。同様に図６は、生育領域６２および印６４を含む例示的な生育プレート６０を図示する。図示されるように、生育プレート５０の生育領域５２に付随する背景色または濃淡は、生育プレート６０の生育領域６２のそれとは異なる。生育プレート５０の生育領域５２に付随する背景色が、画定された色範囲に含まれない場合、生育プレート５０に関して問題が存在するかもしれない。ここで述べるルール１に従って、生育プレートの色を同定して色範囲と比較できる。生育プレートの色が範囲外であれば、技術者による再検査のために生育プレートにフラグを立てることができる。
【００４７】
図７は、ルール１を図示するフローダイヤグラムである。図示するように、プロセッサー３４はメモリ３６に格納されているソフトウェアを呼び出して、生育プレートの色の値を同定する（７１）。具体的にはプロセッサー３４は、プレートの色調を画定する１つ以上の数値として、生育プレートの色を定量化してもよい。例えば色調は、赤、緑、および青の値、または色相、彩度、および明度の値を画定する３つの数で特性決定されてもよい。生育プレートの１つ以上の色の値が、ルール１の範囲外であれば（７２）、例えばプレートの色調が許容可能として確立された色調の範囲内でなければ、その生育プレートには追加的再検査のためにフラグが立てられる（７３）。例えばフラグが立てられた生育プレートは、生育プレートの色が問題を示唆するかどうかを判定するために、技術者の再検査を必要とするかもしれない。このようにしてルール１は、プレートの色に基づいて、潜在的に欠陥のある生育プレートの同定を自動化する。ルール１の色範囲は、概して使用する生育プレートのタイプに特異的であり、概して生育プレートが許容可能であることを示唆する色範囲として確立される。色調の値は、１つ以上の数値がある色範囲および色の値を画定するのに使用できる。
【００４８】
図８は、生育領域８２および印８４を含む、例示的な生育プレート８０を図示する。図８はまた、四角形の領域が同定されたコロニーであり、円形の領域が同定されたガスのあるコロニーであることを示唆する説明文も提供する。いくつかの生育プレートでは、ガスのあるコロニーは、計数できる生物学的コロニーの確認されたタイプを示唆するのに対し、ガスのないコロニーはコロニーが計数される、またはされないかもしれないことを示唆する。
【００４９】
生育プレートの１つの問題は、１つのコロニーが分裂して、生育プレート上に概して２つ以上の相異なるマークとして発現することである。この場合、２つ以上の相異なるマークは、細菌カウントの目的では、概して同一コロニーを示唆する。しかし自動化されたシステムは、各マーキングを相異なるコロニーとしてカウントするかもしれない。ガスはコロニーの外周内、上または下で生成し、それはコロニーに影響してそれを分裂させることができるので、ガスを含むコロニーで、この問題はより優勢になることが多い。
【００５０】
この問題を低減するために、ルール２Ａおよび２Ｂが、生育プレート上で生育した単一コロニーからおそらく分裂したコロニーを同定するための代案の技術を提供する。一般に生育プレートが限られた数のコロニーを含み、２つ以上のコロニーが非常に接近している場合、２つのコロニーが生育プレート上で生育した単一コロニーから分裂した可能性が高いので、非常に接近している２つ以上のコロニーを単一コロニーとしてカウントすることが望ましいかもしれない。例えば８５Ａ、８５Ｂ、および８５Ｃとして同定されたコロニーの組は、このようなルールを適用する有望な候補であってもよい。
【００５１】
図９は、ルール２Ａを図示するフローダイヤグラムである。プロセッサー３４は、メモリ３６に格納されるソフトウェアを呼び出して、生物学的生育プレートの１つ以上の画像を分析し、プレート上の生物学的作用物質の数をカウントする。プレートカウント、すなわちプレート上で同定された作用物質の最初の数が、ルール２の閾値を超える場合（９１の「いいえ」の枝分かれ）、プレートカウントには何ら変化が起きない。しかしプレートカウントがルール２の閾値未満の場合（９１の「はい」の枝分かれ）、変化が起きるかもしれない。例えばルール２の閾値はおよそ２０であってもよいが、この値は様々な実装のためにあらゆる値であることができる。不正確なカウントは、総カウント数が比較的低い場合にカウントの百分率により劇的な影響を及ぼすので、一般に最初のカウント数が比較的小さい場合に、ステップ（９２〜９４）を呼び出すことが最も望ましい。
【００５２】
プレートカウントが、ルール２の閾値（９１の「はい」の枝分かれ）未満の場合、プロセッサー３４は、１つのコロニーが別のコロニーの画定された距離Ｄ２内であるかどうかを判定する（９２）。そうである場合（９２の「はい」の枝分かれ）、プロセッサーは、互いに画定された距離Ｄ２内の２つのコロニーに、１つのカウントのみが帰するものとする（７３）。距離Ｄ２は絶対距離によって、または画像中のピクセルによって画定されてもよい。例えば距離Ｄ２は、２つのピクセルの中心から中心へのおよそ１８ピクセルの幅として画定されてもよい。２つのコロニーが互いに、例えば中心から中心への距離がＤ２内である場合（９３）、これらの２つのコロニーは１つのコロニーとしてカウントされる。
【００５３】
換言すれば、比較的少数のコロニーを有する生育プレート上で、２つのコロニーが互いに非常に接近している場合、２つのコロニーが生育プレート上で生育した単一コロニーから分裂した可能性が高いので、これらの２つのコロニーは単一コロニーとしてカウントされる。プロセッサー３４は、生育プレート上の各コロニーを検討して、各コロニーについて、所定のコロニーの距離Ｄ２内の隣接したコロニーを有するかどうか判定する。検討するコロニーがなくなると、ルール２Ａのプロセスは終了する（９４の「いいえ」の枝分かれ）。したがって３個以上のコロニーが相互距離Ｄ２内である場合、３個以上のコロニーが１つのコロニーとしてカウントされる。
【００５４】
図１０は、ルール２Ａのわずかなバリエーションであるルール２Ｂを図示するフローダイヤグラムである。ルール２Ａおよび２Ｂは、概して同様の問題を解決する代案であり、例えば最初のカウント中の２つ以上のコロニーを単一コロニーとしてカウントしなくてはならない場合を同定する。どちらの場合も、プロセッサー３４は第１のカウントを生成し、次に単一コロニーとしてカウントしなくてはならない第１のカウント中の２つ以上のコロニーが同定されると、第１のカウントを低減して第２のカウントを生成する。異なるルールで異なる閾値を使用することもできるが、同一のルール２の閾値Ｘ２が図９および１０で使用される。
【００５５】
ここでもプロセッサー３４は、メモリ３６に格納されるソフトウェアを呼び出して、生物学的生育プレートの１つ以上の画像を分析し、プレート上の生物学的作用物質の数をカウントする。プレートカウント、すなわちプレート上で同定された作用物質の最初の数がルール２の閾値を超えれば（１０１の「いいえ」の枝分かれ）、プレートカウントには何ら変化が起きない。しかしプレートカウントがルール２の閾値未満の場合（１０１の「はい」の枝分かれ）、変化が起きるかもしれない。
【００５６】
具体的には、プレートカウントがルール２の閾値未満の場合（１０１の「はい」の枝分かれ）、プロセッサー３４は、２つのコロニーが重なるかどうか判定する（１０２）。例えばプロセッサー３４は、典型的に直径がおよそ０.２〜０.３センチメートルである各コロニーに付随する領域を取り囲む同定マークを画定してもよい（コロニーマークは示されるコロニーサイズに比例していてもよい）。２つの異なる領域の２つの同定マークが重なる場合（１０２の「はい」の枝分かれ）、プロセッサー３４は、重なる２つのコロニーに１つのカウントのみが帰するものとする（１０３）。換言すれば、比較的少数のコロニーを有する生育プレート上で、２つのコロニーが互いに非常に接近している場合、２つのコロニーが生育プレート上で生育した単一コロニーから分裂した可能性が高いので、これらの２つのコロニーは単一コロニーとしてカウントされる。プロセッサー３４は、生育プレート上の各コロニーを検討して、各コロニーについて、所定のコロニーに重なる隣接したコロニーがあるかどうかを判定する。検討するコロニーがなくなると、ルール２Ｂのプロセスは終了する（１０４の「いいえ」の枝分かれ）。
【００５７】
図１１は、生育領域１１２および印１１４を含む例示的な生育プレート１１０を図示する。図１１はまた、円形の領域がコロニーであり、比較的大きな不規則な形がスプレッダー（ｓｐｒｅａｄｅｒ）コロニー（「液化コロニー」とも称される）であることを示唆する説明文も提供する。図１１で図示されるような生育プレートの１つの問題は、１つ以上のコロニーがスプレッダーコロニーから発現するかもしれないことである。この場合、スプレッダーコロニーに比較的近いコロニーは、実際はスプレッダーコロニーの一部であり分離した相異なるコロニーでないかもしれない。しかし自動化されたシステムは、スプレッダーコロニーおよびスプレッダーコロニーから発現する様々なコロニーを含めて、各マーキングを分離したコロニーとしてカウントするかもしれない。
【００５８】
この問題を低減するために、ルール３Ａおよび３Ｂが、スプレッダーコロニーからおそらく分裂したコロニーを同定するための代案の技術を提供する。ルール３Ａおよび３Ｂは、上で同定されたルール２Ａおよび２Ｂと非常に類似しているが、スプレッダーコロニーが同定された場合に特異的である。一般に生育プレートが限られた数のコロニーを含み、１つ以上のコロニーが比較的大きなスプレッダーコロニーに非常に近い場合、スプレッダーコロニーに非常に近い２つ以上のコロニーをスプレッダーコロニーの一部として含めることが望ましいかもしれない。例えば１１５Ａおよび１１５Ｂとして同定されたスプレッダーコロニーは、このようなルールを適用する有望な候補であってもよい。異なるルールで異なる閾値を使用することもできるが、同一のルール３の閾値Ｘ３が図１２および１３で使用される。
【００５９】
図１２はルール３Ａ図示するフローダイヤグラムである。プロセッサー３４は、メモリ３６に格納されるソフトウェアを呼び出して、生物学的生育プレートの１つ以上の画像を分析し、プレート上の生物学的作用物質の数をカウントする。プレートカウント、すなわちプレート上で同定された作用物質の最初の数が、ルール３の閾値を超える場合（１２１の「いいえ」の枝分かれ）、プレートカウントには何ら変化が起きない。しかしプレートカウントがルール３の閾値未満の場合（１２１の「はい」の枝分かれ）、変化が起きるかもしれない。例えばルール３の閾値はおよそ１５０であってもよいが、この値は様々な実装のためにあらゆる値であることができる。不正確なカウントは、総カウント数が比較的低い場合にカウントの百分率により劇的な影響を及ぼすので、一般に最初のカウント数が閾値未満である場合に、ステップ（１２２〜１２３）を呼び出すことが最も望ましい。
【００６０】
プレートカウントが、ルール３の閾値未満の場合（１２１の「はい」の枝分かれ）、プロセッサー３４は、スプレッダーコロニーが同定されたどうかを判定する（１２２）。例えばスプレッダーコロニーは、形状、サイズおよび／または色に基づいて同定してもよい。特にスプレッダーコロニーは、概して比較的大きく不規則な形状を有し、その他のコロニーとはわずかに異なる色で発現するかもしれない。１つ以上のスプレッダーコロニーが同定された場合、次にプロセッサー３４は、スプレッダーコロニーの画定された距離内の（Ｄ３）あらゆるコロニーをカウントから除外する。距離Ｄ３は絶対距離によって画定されてもよく、または画像中のピクセルによって画定されてもよい。例えば距離Ｄ３はおよそ０.０６５ｃｍであってもよく、それはシステム３０中のおよそ１０ピクセルの幅に対応してもよい。いずれの場合もスプレッダーコロニーの距離Ｄ３内のあらゆるコロニーは、カウントから除外され、スプレッダーコロニーの一部であるとされる。
【００６１】
図１３は、ルール３Ａのわずかなバリエーションであるルール３Ｂを図示するフローダイヤグラムである。ルール３Ａおよび３Ｂは、概して同様の問題を解決する代案であり、例えば最初のカウント中のコロニーをスプレッダーコロニーの一部としてカウントしなくてはならない場合を同定する。どちらの場合も、プロセッサー３４は第１のカウントを生成し、次にスプレッダーコロニーと、スプレッダーコロニーの一部としてカウントされるべき別のコロニーが同定されると、第１のカウントを低減して第２のカウントを生成する。
【００６２】
プロセッサー３４は、メモリ３６に格納されるソフトウェアを呼び出して、生物学的生育プレートの１つ以上の画像を分析し、プレート上の生物学的作用物質の数をカウントする。プレートカウント、すなわちプレート上で同定された作用物質の最初の数がルール３の閾値を超えれば（１３１の「いいえ」の枝分かれ）、プレートカウントには何ら変化が起きない。しかしプレートカウントがルール３の閾値未満の場合（１３１の「はい」の枝分かれ）、変化が起きるかもしれない。
【００６３】
具体的には、プレートカウントがルール３の閾値未満の場合（１３１の「はい」の枝分かれ）、プロセッサー３４は、スプレッダーコロニーが同定されたかどうか判定する（１３２）。ここでもスプレッダーコロニーは、形状、サイズおよび／または色に基づいて同定してもよい。１つ以上のスプレッダーコロニーが同定された場合、次にプロセッサー３４は、スプレッダーコロニーと重なるあらゆるコロニーをカウントから除外する（１３３）。例えばプロセッサー３４は、スプレッダーコロニーに付随する領域を取り囲む、比較的大きな同定マークを画定してもよい。さらにプロセッサー３４は、その他のコロニーに付随する領域を取り囲む同定マークを画定してもよい。スプレッダーコロニーに付随する同定マークが、あらゆるその他のコロニーの同定マークと重なる場合、スプレッダーコロニーと重なるその他のコロニーはカウントから除外される。この場合、スプレッダーコロニーに重なるその他のコロニーは、スプレッダーコロニーの一部とされる。
【００６４】
図１４は、生育領域１４２および印１４４を含む、例示的な生育プレート１４０を図示する。図１４はまた、四角形の領域が同定されたコロニーであり、円形の領域が同定されたガスのあるコロニーであることを示唆する説明文も提供する。異なる濃淡が「青色コロニー」から「赤色」コロニーを識別する。もちろん赤色および青色は例示的であり、同様の生育プレートはあらゆるその他の色を使用できる。一般に第１の色が１つのタイプのコロニーに対応し、第２の色が別のタイプのコロニーに対応してもよい。場合によっては１つの色が一般的コロニーを同定して、別の色がより特異的なコロニーを同定してもよい。例えば赤色が大腸菌群コロニーを同定し、青色が特異的なタイプの大腸菌群である、大腸菌（Ｅ.ｃｏｌｉ）コロニーを同定してもよい。ガスのあるコロニーは、例えば政府規制に従って、計数できる生物学的コロニーの確認されたタイプを示唆するかもしれないのに対し、ガスのないコロニーはコロニーが確実に計数される、またはされないかもしれないことを示唆するかもしれない。
【００６５】
生育プレート分析の１つの問題は、画像形成アーチファクトが生育プレートの画像に不規則さを引き起こす場合があることである。画像形成装置において、低価格レンズなどの比較的低価格の光学素子が使用されると、この問題が顕著となることがある。しかし一方で、生物学的スキャニングシステムにおけるコストをコントロールすることが望ましく、高コストの光学素子によってコストが相当に増大する場合がある。したがってより高コストの光学素子の使用よりも良いオプションは、より低コストの光学素子に付随する問題を同定し、克服できる画像分析ルールおよび技術の開発かもしれない。
【００６６】
生育プレート１４０は、生育領域１４２の中心部分１４７に比較的少数のコロニーを含む。しかし生育領域１４２の周辺部１４９により多数のコロニーが存在する。統計学的には、コロニーが均一に分布することが期待される。したがって生育領域１４２の内部よりも周辺部１４９にはるかにより多数のコロニーが存在する場合、問題が同定されるかもしれない。この現象は、画像形成装置３２の光学的欠陥に起因するかもしれない。以下の説明で、内部１４７は概して生育領域１４２の最内部のおよそ７５％を指し、一方周辺部１４９は生育領域１４２の最外周のおよそ２５％を指す。しかしその他の実施形態では、周辺部および内部は異なって配分されてもよい。
【００６７】
図１５は、図１４で図示される問題に対処するルール４を図示するフローダイヤグラムである。図１５は、色「赤」および「青」に関して述べられるが、ルールは、より一般的にあらゆる第１および第２の色に適用してもよい。
【００６８】
プロセッサー３４は、メモリ３６に格納されるソフトウェアを呼び出して、生物学的生育プレートの１つ以上の画像を分析し、プレート上の生物学的作用物質の数をカウントする。プロセッサー３４は、例えば内部１４７などの生物学的生育プレート内部の赤色カウント（Ｒ内部）数を同定する（１５１）。さらにプロセッサー３４は、生物学的生育プレート内部の青色カウント（Ｂ内部）数を同定する（１５２）。生物学的生育プレート内部の赤色カウント（Ｒ内部）数が、ルール４の閾値（Ｘ４）未満の場合（１５３の「はい」の枝分かれ）、プロセッサーは、例えば周辺部１４９などの生育プレート外面縁の画定された距離Ｄ４内のあらゆる小さな面積の赤色コロニーをカウントしない（１５４）。同様に生物学的生育プレート内部の青色カウント（Ｂ内部）数が、ルール４の閾値（Ｘ４）未満の場合（１５５の「はい」の枝分かれ）、プロセッサーは、例えば周辺部１４９などの生育プレート外面縁の画定された距離Ｄ４内のあらゆる小さな面積の青色コロニーをカウントしない（１５４）。
【００６９】
小さな面積のコロニーとは、概して画定された閾値未満の画定された面積または直径を有するコロニーを指す。小さな面積のコロニーは、絶対測定サイズと比較して画定されても、または画像中のピクセルによって画定されてもよい。一例として、小さな面積のコロニーは、およそ２０ピクセルより小さいサイズを有するコロニーである。距離Ｄ４は、は絶対距離によって、または画像中のピクセルによって画定されてもよい。例えば距離Ｄ４は、およそ５ピクセルの幅として画定されてもよい。
【００７０】
図１６は、生育領域１６２および印１６４を含む例示的な生育プレート１６０を図示する。図１６はまた、四角形の領域が同定されたコロニーであり、円形の領域が同定されたガスのあるコロニーであることを示唆する説明文も提供する。異なる濃淡が「青色コロニー」から「赤色」コロニーを識別する。しかしここでも赤色および青色は例示的であり、同様の生育プレートはあらゆるその他の色を使用できる。一般に第１の色が１つのタイプのコロニーに対応し、第２の色が別のタイプのコロニーに対応してもよい。場合によっては１つの色が一般的コロニーを同定して、別の色がより特異的なコロニーを同定してもよい。例えば赤色が大腸菌群コロニーを同定し、青色が特異的なタイプの大腸菌群である、大腸菌（Ｅ.ｃｏｌｉ）コロニーを同定してもよい。ガスのあるコロニーは、例えば政府規制に従って、計数できる生物学的コロニーの確認されたタイプを示唆するかもしれないのに対し、ガスのないコロニーはコロニーが確実に計数される、またはされないかもしれないことを示唆するかもしれない。
【００７１】
生育プレート分析の１つの問題は、生育プレートが、生育指標の不均一なトリガ（化学反応）を示すかもしれないことである。統計学的には、コロニーが均一に分布することが期待される。はるかに高い百分率の赤色コロニーが１つの領域で発現し、はるかに高い百分率の青色コロニーが別の領域で発現する場合、問題が同定されるかもしれない。この場合、例えば赤色コロニーがより一般的な細菌生育の存在を同定し、青色コロニーがより特異的なタイプの細菌生育を同定する場合、青色コロニーは赤色コロニーとしてカウントされてもよい。不均一な分布では、青色コロニーの存在は、特異的なタイプの細菌生育の指標として信頼性がより低いが、典型的に、なおもより一般的な細菌の存在を示唆する。したがって自動化された細菌コロニーカウントでは、特に比較的低い細菌カウントを有するプレートにおいて不均一な分布が同定される場合、青色コロニーを赤色コロニーとしてカウントすることが望ましいかもしれない。
【００７２】
例えば生育プレート１６０（図１６）では、内部１６７に６つの赤色コロニーが存在し、内部１６７に１つのガスのある赤色コロニーが存在する。内部１６７に青色コロニーまたはガスのある青色コロニーは存在しない。対照的に周辺部１６９は３個の青色コロニー、１つのガスのある青色コロニー、および１つの赤色コロニーを含む。この場合、不均一な分布のために青色コロニーおよびガスのある青色コロニーは、赤色コロニーとしてカウントされてもよい（ここでガスのある青色は、ガスのある赤色として最適にカウントされる）。内部１６７は概して生育領域１６２の最内部のおよそ７５％を指し、一方周辺部１６９は生育領域１６２の最外周のおよそ２５％を指す。しかしその他の実施形態では、周辺部および内部は異なって配分されてもよい。
【００７３】
図１７は、図１６で図示される問題に対処するルール５を図示するフローダイヤグラムである。図１７は、色「赤」および「青」に関して述べられるが、ルールは、より一般的にあらゆる第１および第２の色に適用してもよい。
【００７４】
プロセッサー３４は、メモリ３６に格納されるソフトウェアを呼び出して、生物学的生育プレートの１つ以上の画像を分析し、プレート上の生物学的作用物質の数をカウントする。プロセッサー３４は、例えば内部１６７などの生物学的生育プレート内部の赤色カウント（Ｒ内部）数を同定する（１７１）。さらにプロセッサー３４は、生物学的生育プレート内部の青色カウント（Ｂ内部）数を同定する（１７２）。またプロセッサー３４は、例えば内部１６９などの生物学的生育プレート周辺部の赤色カウント（Ｒ周辺部）数を同定し（１７３）、生物学的生育プレート周辺部の青色カウント（Ｂ周辺部）数を同定する（１７４）。
【００７５】
内部の赤色カウント（Ｒ内部）数が第１のルール５の閾値（Ｘ５）を超え、内部の青色カウント（Ｂ内部）数が第２のルール５の閾値（Ｙ５）未満の場合（１７５の「はい」の枝分かれ）、プロセッサー３４はプレート周辺部の青色カウント（Ｂ周辺部）を赤色カウントに変更する（１７６）。換言すれば、可能な統計を拒む程度まで不均一な分布が同定される場合、周辺部の青色コロニーは赤色コロニーとしてカウントされる。一例として、第１のルール５の閾値（Ｘ５）はおよそ５であってもよく、第２のルール５の閾値（Ｙ５）はおよそ２であってもよいが、これらの数は、所望の実装に従って異なって選択されてもよい。
【００７６】
図１８は、生育領域１８２および印１８４を含む例示的な生育プレート１８０を図示する。図１８はまた、四角形領域がコロニーであることを示唆する説明文も提供する。
【００７７】
ここでも生育プレート分析の１つの問題は、生育プレートが、生育指標の不均一なトリガリング（化学反応）を示すかもしれないことである。統計学的には、コロニーが均一に分布することが期待される。別の領域よりもはるかに高い百分率のコロニーが１つの領域で発現する場合、問題が同定されるかもしれない。この場合、技術者による追加的検査のために、生育プレートにフラグを立てることが望ましいかもしれない。
【００７８】
生育プレート１８０（図１８）は、例えば内部１８７に４個のコロニーが存在し、対照的に周辺部１８９は１５個のコロニーを含む。この場合、コロニーの分布は可能な統計を拒むので、技術者による追加的検査のために、生育プレートにフラグを立てることが望ましいかもしれない。
【００７９】
図１９は、図１８で図示される問題に対処するルール６を図示するフローダイヤグラムである。プロセッサー３４は、メモリ３６に格納されるソフトウェアを呼び出して、生物学的生育プレートの１つ以上の画像を分析し、プレート上の生物学的作用物質の数をカウントする。プロセッサー３４は生育領域にわたって最初のカウントを行い、プレートカウントがルール６の閾値（Ｘ６）を超えるかどうか判定する（１９１）。一例として、ルール６の閾値（Ｘ６）は、およそ５であってもよいが、その他の値をその他の実装で使用することもできる。
【００８０】
プレートカウントがルール６の閾値（Ｘ６）を超える場合（１９１の「はい」の枝分かれ）、プロセッサー３４は、例えば内部１８７などの生物学的生育プレート内部のカウント（Ｃ内部）数を同定する（１９２）。またプロセッサー３４は、例えば周辺部１８９などの生物学的生育プレート周辺部のカウント（Ｃ周辺部）数を同定する（１９３）。周辺部のカウント（Ｃ周辺部）数が、係数（Ｆ）によって乗じた内部のカウント（Ｃ内部）数を超える場合（１９４の「はい」の枝分かれ）、生育プレートには追加的再検査のためにフラグが立てられる（１９５）。例えばひとたびフラグが立つと、フラグが立った生育プレートで手動再検査が実施されるべきであると技術者に通報されてもよい。
【００８１】
内部および周辺部のサイズは、異なる実装で異なってもよい。さらに使用される係数（Ｆ）は、内部および周辺部の画定されたサイズに左右されてもよい。一例として、周辺部は、生育プレートの生育領域の最外面のおよそ２５％を含み、内部は生育プレートの生育領域のおよそ７５％を含む。この場合、係数（Ｆ）はおよそ１.５であってもよいが、その他の係数もまた使用してよい。係数（Ｆ）は典型的に１を超える値であり、周辺部における不均衡な数のカウントを示唆する。
【００８２】
スキャニングされる生育培地次第で、ここで述べられる様々なルールを個々に適用してもよく、またはあらゆる組み合わせを適用してもよい。一例として、多様なペトリフィルム（ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ）プレートが、現在３Ｍによって販売される。これらとしては、好気性カウント（ＡＣ）プレート、大腸菌群カウント（ＣＣ）カウントプレート、および大腸菌（Ｅ.ｃｏｌｉ）カウント（ＥＣ）プレートが挙げられる。異なるルールの組を適用してＡＣ、ＣＣ、およびＥＣプレートを分析してもよい。さらに所定のプレート上の印内でプレートタイプを同定することで、生物学的スキャニングシステムにおいて、正しいルールの適用を自動化してもよい。
【００８３】
ＡＣプレートでは、ルール１の適用とそれに続くルール３Ａまたはルール３Ｂの適用とそれに続くルール６の適用によって、改善されたカウント結果が得られるかもしれない。ＣＣプレートでは、ルール１の適用とそれに続くルール２Ａまたはルール２Ｂの適用とそれに続くルール４の適用によって、改善されたカウント結果が得られるかもしれない。ＥＣプレートでは、ルール１の適用とそれに続くルール２Ａまたはルール２Ｂの適用とそれに続くルール４の適用とそれに続くルール５の適用によって、改善されたカウント結果が得られるかもしれない。しかしこれらの例は例示的であり、様々なその他のルールの組の多分異なる順序での適用は、その他の実施形態では有用かもしれない。
【００８４】
いくつかの生物学的スキャニングシステムの実施形態について述べられている。具体的には、生物学的生育プレート上の生物学的作用物質の自動化されたカウントの精度を改善するために、生物学的スキャニングシステムにおいて使用できる、多様なカウントルールについて述べられている。
【００８５】
多くの技術が、ソフトウェアによって履行されると述べられている。この場合、コンピューター可読媒体が、上述のルールの１つ以上を具現するプロセッサー実行可能な命令を格納する。例えばコンピューター可読媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気的消去可能プログラム可能読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリなどを含んでもよい。コンピューター可読媒体はまた、ソフトウェアをカスタマにデリバリするのに使用されるＣＤ−ＲＯＭなどの不揮発性メモリを含んでもよい。またコンピューター可読媒体は、例えばインターネットなどのネットワーク経由でソフトウェアをデリバリするための電磁搬送波を含んでもよい。
【００８６】
しかし同一技術がハードウェア内に実装されてもよい。ハードウェア実装の例としては、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特別にデザインされたハードウェアコンポーネント、またはそれらのあらゆる組み合わせ内の実装が挙げられる。さらにハードウェア、ソフトウェアまたはファームウェア内で、ここで述べられる１つ以上の技術を部分的に実行してもよい。
【００８７】
いずれの場合も本発明の範囲と精神を逸脱することなく様々な修正を行ってもよい。例えばここで述べられる１つ以上のルールをその他のルール有りまたは無しで使用してもよく、所望の実装次第で様々なルールのサブセットをあらゆる順序で適用してもよい。これらおよびその他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明に従ってカウント技術を実行できる生物学的スキャニングシステムの斜視図である。
【図２】ここで述べるような画像分析を実施する外部コンピューターと接続するスキャニングユニットを含む、別の例示的な生物学的スキャニングシステムの斜視図である。
【図３】図１または図２のどちらかで図示されるシステムに対応してもよい、生物学的スキャニングシステムのブロックダイアグラムである。
【図４】自動化された生物学的生育プレート分析のプロセスを示す、フローダイヤグラムである。
【図５】生じることができる１つの問題をひとまとめにして図示する、例示的な生育培地のダイヤグラムである。
【図６】生じることができる１つの問題をひとまとめにして図示する、例示的な生育培地のダイヤグラムである。
【図７】図５および６で図示される問題に対処するために、自動化された生物学的生育プレート分析プロセス中に使用してもよい、ルール１を図示するフローダイヤグラムである。
【図８】生じることができる１つの問題を図示する、例示的な生育培地のダイヤグラムである。
【図９】図８で図示される問題に対処するために、自動化された生物学的生育プレート分析プロセス中に使用してもよいルール２Ａを図示するフローダイヤグラムである。
【図１０】図８で図示される問題に対処するために、自動化された生物学的生育プレート分析プロセス中に使用してもよい、ルール２Ｂを図示するフローダイヤグラムである。
【図１１】生じることができる１つの問題を図示する例示的な生育培地のダイヤグラムである。
【図１２】図１１で図示される問題に対処するために、自動化された生物学的生育プレート分析プロセス中に使用してもよい、ルール３Ａを図示するフローダイヤグラムである。
【図１３】図１１で図示される問題に対処するために、自動化された生物学的生育プレート分析プロセス中に使用してもよい、ルール３Ｂを図示するフローダイヤグラムである。
【図１４】生じることができる１つの問題を図示する例示的な生育培地のダイヤグラムである。
【図１５】図１４で図示される問題に対処するために、自動化された生物学的生育プレート分析プロセス中に使用してもよい、ルール４を図示するフローダイヤグラムである。
【図１６】生じることができる１つの問題を図示する例示的な生育培地のダイヤグラムである。
【図１７】図１６で図示される問題に対処するために、自動化された生物学的生育プレート分析プロセス中に使用してもよい、ルール５を図示するフローダイヤグラムである。
【図１８】生じることができる１つの問題を図示する例示的な生育培地のダイヤグラムである。
【図１９】図１８で図示される問題に対処するために、自動化された生物学的生育プレート分析プロセス中に使用してもよい、ルール６を図示するフローダイヤグラムである。
【図１】
2007533296.tif 000003
【図２】
2007533296.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年8月23日(2007.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、
前記生物学的生育培地上の生物学的作用物質の第１のカウントを同定するステップと、
第１のカウントにおける生物学的作用物質の周囲に同定マークを規定するステップであって、前記同定マークは、前記第１のカウントにおける生物学的作用物質のサイズに比例する、ステップと、
前記第１のカウント中で同定された生物学的作用物質と関連付けられた１つ以上の同定マークが、前記第１のカウント中で同定された生物学的作用物質と関連付けられた１つ以上のその他の同定マークと重なる場合、前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、
前記生物学的生育培地上の生物学的作用物質の第１のカウントを同定するステップと、
第１のカウントにおける生物学的作用物質の周囲に同定マークを規定するステップであって、前記同定マークは、前記第１のカウントにおける生物学的作用物質のサイズに比例する、ステップと、
前記第１のカウント中で同定された生物学的作用物質と関連付けられた１つ以上の同定マークが、前記第１のカウント中で同定された生物学的作用物質と関連付けられた１つ以上のその他の同定マークと重なる場合、前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成するステップと、
をプロセッサー内で実行する、コンピューター可読命令を含むコンピューター可読媒体。
【請求項３】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、
前記生物学的生育培地内部に付随する生物学的作用物質の第１の数を同定するステップと、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する生物学的作用物質の第２の数を同定するステップと、
前記第１の数が閾値未満の場合、前記生育培地の生育領域の縁から画定された距離内の１つ以上の生物学的作用物質を前記第２の数から除外するステップと、
をプロセッサー内で実行する、コンピューター可読命令を含むコンピューター可読媒体。
【請求項４】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を受信するステップと、
前記生物学的生育培地内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定するステップと、
前記生物学的生育培地内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定するステップと、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定するステップと、
前記生物学的生育培地周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定するステップと、
前記内部に付随する前記第１のカラー生物学的作用物質の数が第１の閾値を超え、前記内部に付随する前記第２のカラー生物学的作用物質の数が第２の閾値未満である場合、前記周辺部に付随する前記第２のカラー生物学的作用物質の数を前記周辺部に付随する前記第１のカラー生物学的作用物質の数に含めるように変更するステップと、
をプロセッサー内で実行する、コンピューター可読命令を含むコンピューター可読媒体。
【請求項５】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置と、
前記画像を受信し、前記生物学的生育培地上の生物学的作用物質の第１のカウントを同定し、第１のカウントにおける生物学的作用物質の周囲に同定マークを規定し、前記同定マークは、前記第１のカウントにおける生物学的作用物質のサイズに比例するものであって、前記第１のカウント中で同定された生物学的作用物質と関連付けられた１つ以上の同定マークが、前記第１のカウント中で同定された生物学的作用物質と関連付けられた１つ以上のその他の同定マークと重なる場合、前記第１のカウントを低減して第２のカウントを生成する、プロセッサーと、
を含むシステム。
【請求項６】
生物学的生育培地の１つ以上の画像を生成する画像形成装置と、
前記画像を受信し、生物学的生育培地内部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定し、前記生物学的生育培地内部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定し、前記生物学的生育培地周辺部に付随する第１のカラー生物学的作用物質の数を同定し、前記生物学的生育培地周辺部に付随する第２のカラー生物学的作用物質の数を同定し、前記内部に付随する前記第１のカラー生物学的作用物質の数が第１の閾値を超え、前記内部に付随する前記第２のカラー生物学的作用物質の数が第２の閾値未満である場合、前記周辺部に付随する前記第２のカラー生物学的作用物質の数を前記周辺部に付随する前記第１のカラー生物学的作用物質の数に含めるように変更する、プロセッサーと、
を含むシステム。