(57)【要約】【課題】  培地上のコロニーを計数する処理の際、培地の状況に応じて柔軟に対応し、簡易な作業で、培地を撮像した画像を的確に分類することが可能な培地情報登録システムおよびコロニー検出システムを提供する。【解決手段】  複数の設置領域３０ａ〜３０ｄに区分された培地設置台３０に、フィルム培地Ｆが設置された状態で、カメラ２０が培地設置台３０を上方から撮像し、得られた撮像画像を解析してフィルム培地Ｆの設置領域を認識し、認識された設置領域に基づいて撮像画像から培地画像を切り出し、認識された設置領域に対応する分類種別と対応付けて、培地画像をコンピュータ１０内に記憶する。【選択図】  図１
2015080432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
培地を設置するための複数の設置領域を有する培地設置手段と、
前記培地設置手段における培地の設置位置が、前記複数の設置領域のうちいずれであるかを特定する培地位置特定手段と、
設置された各培地について、培養層を含む画像である培地画像を取得する培地画像取得手段と、
前記培地画像を前記培地位置特定手段により特定された設置位置に対応する分類種別と対応付けて記憶する培地画像記憶手段と、
を有することを特徴とする培地情報登録システム。
【請求項２】
前記培地位置特定手段は、
前記培地を含む設定された範囲を撮像し、撮像画像を得る撮像手段と、
前記撮像画像中の培地を認識し、培地が前記複数の領域のうちのいずれに存在するかを認識する設置領域認識手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の培地情報登録システム。
【請求項３】
前記培地画像取得手段は、
前記撮像画像から前記培地画像を切り出すことにより、前記培地画像を取得するものであることを特徴とする請求項２に記載の培地情報登録システム。
【請求項４】
前記培地設置手段は、培地を載せ置くことにより設置するための培地設置台であり、
前記撮像手段は、下方の培地設置台に設置された培地を上方から撮像するデジタルスチルカメラであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の培地情報登録システム。
【請求項５】
分類種別と対応付けて画像処理プロファイルを記憶した画像処理プロファイル記憶手段と、
培地を設置するための複数の設置領域を有する培地設置手段と、
前記培地設置手段における培地の設置位置が、前記複数の設置領域のうちいずれであるかを特定する培地位置特定手段と、
設置された各培地について、培養層を含む画像である培地画像を取得する培地画像取得手段と、
前記培地位置特定手段により特定された設置位置に対応する分類種別に基づいて、前記画像処理プロファイル記憶手段から画像処理プロファイルを抽出し、抽出した画像処理プロファイルを用いて前記培地画像に対してコロニー計数処理を実行するコロニー計数手段と、
を有することを特徴とするコロニー検出システム。
【請求項６】
前記培地位置特定手段は、
前記培地を含む設定された範囲を撮像し、撮像画像を得る撮像手段と、
前記撮像画像中の培地を認識し、培地が前記複数の領域のうちのいずれに存在するかを認識する設置領域認識手段と、
を有することを特徴とする請求項５に記載のコロニー検出システム。
【請求項７】
前記培地画像取得手段は、
前記撮像画像から前記培地画像を切り出すことにより、前記培地画像を取得するものであることを特徴とする請求項６に記載のコロニー検出システム。
【請求項８】
前記培地設置手段は、培地を載せ置くことにより設置するための培地設置台であり、
前記撮像手段は、下方の培地設置台に設置された培地を上方から撮像するデジタルスチルカメラであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のコロニー検出システム。
【請求項９】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の培地情報登録システムとして、コンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項５から請求項８のいずれか一項に記載のコロニー検出システムとして、コンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物等を培養した培地の状況に応じて柔軟に対応し、培地を撮像した画像を、簡易な作業で的確に分類するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
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伴い、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、加工食品等の食品に毒物または有害な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。そのため、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亘る食品の安全性が求められている。
【０００３】
このような問題に対処するため、食品から採取した微生物をシャーレやフィルム（特許文献２参照）、プレート上で培養し、コロニーを計数（カウント）することにより、安全性を確認する検査が行われている。検査の効率化のため、検査結果のグレースケール画像をしきい値で２値化してコロニー領域を切り出し、計数する技術が提案されている。検査の際に用いる培地種には、検査対象の菌種に応じた多数のものが存在し、それぞれでコロニーを計数する基準が異なる。実用的な自動計数には、各培地種に適したプロファイル（画像処理アルゴリズムやパラメータ等）を選択する必要がある。これに対応するため、培地であるプレートに菌種別のプレートタイプ標識を付与し、プレートタイプ標識に従って自動でプロファイルを選択する技術も提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１９４０６８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５０７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コロニーの出現の仕方は多様であり、作業者はコロニーの計数を行うために、菌種以外の検体情報や希釈倍率等の他の情報を利用することも多い。したがって、最適なコロニーの計数を実施するためには、検体情報や希釈倍率等の他の情報によって画像処理プロファイルを切り替える必要がある。しかし、特許文献１に記載の発明では、事前に定められた情報に基づくプレートタイプ毎でしか画像処理プロファイルを切り替えることができず、培地の状況に応じて柔軟に対応することが難しいという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、培地上のコロニーを計数する処理の際、培地の状況に応じて柔軟に対応し、簡易な作業で、培地を撮像した画像を的確に分類することが可能な培地情報登録システムおよびコロニー検出システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明第１の態様では、培地を設置するための複数の設置領域を有する培地設置手段と、前記培地設置手段における培地の設置位置が、前記複数の設置領域のうちいずれであるかを特定する培地位置特定手段と、設置された各培地について、培養層を含む画像である培地画像を取得する培地画像取得手段と、取得された培地画像を前記培地位置特定手段により特定された設置位置に対応する分類種別と対応付けて記憶する培地画像記憶手段と、を有することを特徴とする培地情報登録システムを提供する。
【０００８】
本発明第１の態様によれば、複数の領域を有する培地設置手段における培地の設置位置を特定し、設置された各培地について、培養層を含む画像である培地画像を取得し、取得された培地画像を、特定された設置位置に対応する分類種別と対応付けて記憶するようにしたので、培地上のコロニーを計数する処理の際、培地の状況に応じて柔軟に対応し、簡易な作業で、培地を撮像した画像を的確に分類して取り込むことが可能となる。
【０００９】
また、本発明第２の態様では、本発明第１の態様の培地情報登録システムにおいて、前記培地位置特定手段は、前記培地を含む設定された範囲を撮像し、撮像画像を得る撮像手段と、前記撮像画像中の培地を認識し、培地が前記複数の領域のうちいずれに存在するかを認識する設置領域認識手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明第２の態様によれば、培地の設置位置の特定を、培地を含む設定された範囲を撮像して撮像画像を得て、得られた撮像画像中の培地を認識し、培地の設置領域を認識することにより行うようにしたので、培地の設置位置の特定を簡易に行うことが可能となる。
【００１１】
また、本発明第３の態様では、本発明第２の態様の培地情報登録システムにおいて、前記培地画像取得手段は、前記撮像画像を解析し、前記撮像画像から前記培地画像を切り出すことにより、前記培地画像を取得するものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明第３の態様によれば、培地画像の取得を、撮像画像を解析し、撮像画像から培地画像を切り出すことにより行うようにしたので、撮像を１回行うだけで培地の設置位置の特定と、培地画像の取得の両方を行うことが可能となる。
【００１３】
また、本発明第４の態様では、本発明第２または第３の態様の培地情報登録システムにおいて、前記培地設置手段は、培地を載せ置くことにより設置するための培地設置台であり、前記撮像手段は、下方の培地設置台に設置された培地を上方から撮像するデジタルスチルカメラであることを特徴とする。
【００１４】
本発明第４の態様によれば、培地設置手段として、培地を載せ置くことにより設置するための培地設置台を用い、撮像手段として、下方の培地設置台に設置された培地を上方から撮像するデジタルスチルカメラを用いるようにしたので、作業者は、培地の状況に応じて柔軟に判断し、その判断に基づき、所定の位置に培地を載せ置くだけで、培地画像を的確に分類することが可能となる。
【００１５】
また、本発明第５の態様では、分類種別と対応付けて画像処理プロファイルを記憶した画像処理プロファイル記憶手段と、培地を設置するための複数の領域を有する培地設置手段と、前記培地設置手段における培地の設置位置が、前記複数の設置領域のうちいずれであるかを特定する培地位置特定手段と、設置された各培地について、培養層を含む画像である培地画像を取得する培地画像取得手段と、前記培地位置特定手段により特定された設置位置に対応する分類種別に基づいて、前記画像処理プロファイル記憶手段から画像処理プロファイルを抽出し、抽出した画像処理プロファイルを用いて前記培地画像に対してコロニー計数処理を実行するコロニー計数手段と、を有することを特徴とするコロニー検出システムを提供する。
【００１６】
本発明第５の態様によれば、分類種別と対応付けて画像処理プロファイルを記憶しておき、複数の領域を有する培地設置手段における培地の設置位置を特定し、設置された各培地について、培養層を含む画像である培地画像を取得し、特定された設置位置に対応する分類種別に基づいて画像処理プロファイルを抽出し、抽出した画像処理プロファイルを用いて培地画像に対してコロニー計数処理を実行するようにしたので、培地上のコロニーを計数する処理の際、培地の状況に応じて柔軟に対応し、最適な画像処理プロファイルを選択することが可能となる。
【００１７】
また、本発明第６の態様では、本発明第５の態様のコロニー検出システムにおいて、前記培地位置特定手段は、前記培地を含む設定された範囲を撮像し、撮像画像を得る撮像手段と、前記撮像画像中の培地を認識し、培地が前記複数の領域のうちいずれに存在するかを認識することにより培地の設置位置を特定する設置領域認識手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明第６の態様によれば、培地の設置位置の特定を、培地を含む設定された範囲を撮像して撮像画像を得て、得られた撮像画像中の培地を認識し、培地の設置領域を認識することにより行うようにしたので、画像処理プロファイル選択のための培地の設置位置の特定を簡易に行うことが可能となる。
【００１９】
また、本発明第７の態様では、本発明第６の態様のコロニー検出システムにおいて、前記培地画像取得手段は、前記撮像画像を解析し、前記撮像画像から前記培地画像を切り出すことにより、前記培地画像を取得するものであることを特徴とする。
【００２０】
本発明第７の態様によれば、培地画像の取得を、撮像画像を解析し、撮像画像から培地画像を切り出すことにより行うようにしたので、撮像を１回行うだけで培地の設置位置の特定と、培地画像の取得の両方を行うことが可能となる。
【００２１】
また、本発明第８の態様では、本発明第６または第７の態様のコロニー検出システムにおいて、前記培地設置手段は、培地を載せ置くことにより設置するための培地設置台であり、前記撮像手段は、下方の培地設置台に設置された培地を上方から撮像するデジタルスチルカメラであることを特徴とする。
【００２２】
本発明第８の態様によれば、培地設置手段として、培地を載せ置くことにより設置するための培地設置台を用い、撮像手段として、下方の培地設置台に設置された培地を上方から撮像するデジタルスチルカメラを用いるようにしたので、作業者は、培地の状況に応じて柔軟に判断し、その判断に基づき、所定の位置に培地を載せ置くだけで、最適な画像処理プロファイルを選択することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、培地上のコロニーを計数する処理の際、培地の状況に応じて柔軟に対応し、簡易な作業で、培地を撮像した画像を的確に分類することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る培地情報登録システムの概要を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る培地情報登録システムのハードウェア構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る培地情報登録システムの機能ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る培地情報登録システムの処理動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係るコロニー検出システムの機能ブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るコロニー検出システムの処理概要を示すフローチャートである。
【図７】培地情報登録システムの変形例の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
＜１．培地情報登録システム＞
＜１．１．システム構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る培地情報登録システムの概要を示す図である。図１（ａ）は、本実施形態に係る培地情報登録システムの外観側面図であり、図１（ｂ）は、培地設置台３０を上方から見た場合の斜視図である。図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る培地情報登録システムは、コンピュータ１０、カメラ２０、培地設置台３０、カメラ固定具４０ａ、４０ｂにより構成される。培地設置台３０は、培地を載せ置くことにより設置するための台である。カメラ固定具４０ａおよび４０ｂは、培地設置台３０を上方から撮像可能なように、カメラ２０を固定するための器具である。カメラ固定具４０ａは、鉛直方向に伸びており、培地設置台３０とカメラ固定具４０ｂを接続している。カメラ固定具４０ｂは、水平方向に伸びており、カメラ２０とカメラ固定具４０ａを接続している。カメラ２０は、培地設置台３０の全体を撮像可能なように、倍率および範囲が設定されている。カメラ２０には、コンピュータ１０が接続されており、コンピュータ１０からの指示を受けたカメラ２０が培地設置台３０の撮像を行い、撮像により得られた撮像画像を、コンピュータ１０に送信できるようになっている。
【００２６】
培地として、本実施形態では、図１（ｂ）に示すようなフィルム培地Ｆを用いている。フィルム培地（微生物培養シート）とは、フィルムで形成された培地であり、シート状で薄いため、軽くて扱い易いという特徴がある。このようなフィルム培地としては、上記特許文献２に開示されているものを始めとして公知の種々のものを採用することができる。図１に示した例では、方形状の基材の中央に円形の培養層が設けられた構成となっている。
【００２７】
図１（ｂ）に示すように、培地設置台３０は、２×２の４つの設置領域３０ａ〜３０ｄに区分されている。区分の具体的な手段は、人が認識可能なように、単純に２本の線分を十字状に記載または印刷するようにしてもよいし、設置したフィルム培地Ｆが設置領域間を跨がないように、比較的低い衝立を十字状に形成してもよい。図１（ｂ）の例では、培地設置台３０が図面上下方向において、「ＡＣ」と「ＣＣ」に区分されており、図面左右方向において、「残渣あり」と「残渣なし」に区分されている。これは、設置領域３０ａは、「ＡＣ」かつ「残渣あり」に対応し、設置領域３０ｂは、「ＡＣ」かつ「残渣なし」に対応し、設置領域３０ｃは、「ＣＣ」かつ「残渣あり」に対応し、設置領域３０ｄは、「ＣＣ」かつ「残渣なし」に対応することを示している。
【００２８】
なお、「ＡＣ」とは、培地種を示すものであり、一般生菌を対象とするＡＣ培地に対応することを示す。「ＣＣ」とは、培地種を示すものであり、大腸菌群を対象とするＣＣ培地に対応することを示す。図１（ｂ）の例では、培地種について２区分のみが示されているが、３区分以上の区分とすることも可能である。
【００２９】
図２は、本発明の一実施形態に係る培地情報登録システムのハードウェア構成図である。本実施形態に係る培地情報登録システムは、汎用のコンピュータと外部機器で実現することができる。コンピュータ１０は、汎用のコンピュータであり、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１と、コンピュータのメインメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）２と、ＣＰＵ１が実行するプログラムやデータを記憶するためのハードディスク、フラッシュメモリ等の大容量の記憶装置３と、キーボード、マウス等のキー入力Ｉ／Ｆ（インターフェース）４と、データ記憶媒体等の外部装置とデータ通信するためのデータ入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）５と、液晶ディスプレイ等の表示デバイスである表示部６と、を備え、互いにバスを介して接続されている。また、コンピュータ１０は、データ入出力Ｉ／Ｆ５を介してカメラ２０と接続されている。
【００３０】
カメラ２０は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子を備え、培地設置台３０に設置された培地を撮像して、得られた撮像画像をコンピュータ１０に出力する撮像手段であり、撮像機能自体は、市販のデジタルスチルカメラと同一である。
【００３１】
図３は、本実施形態に係る培地情報登録システムの構成を示す機能ブロック図である。図３において、２１は撮像手段、１１は設置領域認識手段、１２は培地画像取得手段、１３は培地画像記憶手段である。
【００３２】
撮像手段２１は、培地の設置された培地設置台３０を上方から撮像し、撮像画像を得る手段であり、上述のようにデジタルスチルカメラであるカメラ２０により実現される。設置領域認識手段１１は、撮像手段２１により得られた撮像画像中の培地を認識し、培地の設置領域を認識する手段であり、ＣＰＵ１がプログラムを実行することにより実現される。培地画像取得手段１２は、撮像画像中の各培地部分の画像である培地画像を取得する手段であり、ＣＰＵ１がプログラムを実行することにより実現される。培地画像としては、フィルム培地全体（図１（ｂ）のフィルム培地Ｆの場合、方形状の外形に含まれる部分）の画像である必要はなく、培養層部分（図１（ｂ）のフィルム培地Ｆの場合、内側の円内の部分）を含む画像であればよい。
【００３３】
培地画像記憶手段１３は、培地画像取得手段１２により取得された培地画像を、設置領域認識手段１１により認識された設置領域に基づいて記憶する手段であり、記憶装置３により実現される。本実施形態では、後にコロニー計数処理を行う場合にコロニーの計数を行い易いように、培地画像は、ビットマップ形式のカラー画像として保存される。もちろん、コロニーの計数を行うことができる形式であれば、画像の形式は限定されるものではない。また、カラー画像に代えてグレースケール画像として保存してもよい。
【００３４】
図３に示した各構成手段は、現実には図２に示したように、コンピュータ１０およびカメラ２０その他の周辺機器等のハードウェアに専用のプログラムを組み込むことにより実現される。すなわち、コンピュータ１０が、専用のプログラムに従って各手段の内容を実行することになる。
【００３５】
図２に示した記憶装置３には、ＣＰＵ１を動作させ、コンピュータを、培地情報登録システムとして機能させるための専用のプログラムが実装されている。この専用のプログラムと、ＯＳその他のプログラムを実行することにより、ＣＰＵ１は、設置領域認識手段１１、培地画像取得手段１２、培地画像記憶手段１３としての機能を実現することになる。また、記憶装置３は、培地画像記憶手段１３として機能するだけでなく、培地情報登録システムとしての処理に必要な様々なデータを記憶する。また、カメラ２０は、撮像手段２１として機能する。
【００３６】
＜１．２．処理動作＞
次に、図１〜図３に示した培地情報登録システムの処理動作について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る培地情報登録システムの処理動作を示すフローチャートである。まず、作業者が、シート状のフィルム培地Ｆにおける培養層の状態を目視により確認し、残渣の有無を判断する。検体の種類によっては、コロニーであるか残渣であるかの判断が目視では難しい場合もある。その場合、作業者は、フィルム培地Ｆの表面に記載された検体情報（検体種など）や希釈倍率を確認し、残渣の有無を判断する。残渣がある場合とない場合では、異なる画像処理プロファイルを用い、それぞれに適した画像処理を行った方がよく、画像の分類もそれに従って行った方がよいためである。なお、検体種とは、検査する対象物である検体の種類であり、例えば、レーズン、ローストビーフ、牛乳等の食品や飲料の種類である。また、検体情報とは、検体種に付随する情報を含むものである。
【００３７】
また、作業者は、フィルム培地Ｆの表面に記載された培地種の情報により培地種を確認する。培地種および残渣の有無に従って、作業者は、培地設置台３０上の対応する位置に載せ置くことによりフィルム培地Ｆを設置する。この状態で、培地情報登録システムに撮像指示を与えると、撮像手段２１が、培地設置台３０の撮像を行う（ステップＳ１０）。具体的には、培地設置台３０上の所定の範囲を撮像し、撮像画像として取得する。
【００３８】
次に、設置領域認識手段１１が、撮像画像を解析し、フィルム培地Ｆの設置領域を認識する（ステップＳ２０）。具体的には、撮像画像上においてフィルム培地Ｆが撮像されている部分を特定し、フィルム培地Ｆが培地設置台３０上の設置領域３０ａ〜３０ｄのうちのいずれの設置領域に設置されているかを認識する。フィルム培地Ｆが培地設置台３０上のいずれの設置領域に設置されているかを認識する処理としては、公知の種々の手法を用いることができる。例えば、フィルム培地の表面に印刷された二次元コードを認識し、その位置がいずれの設置領域に属するかを判断することにより認識する手法を用いることができる。また、フィルム培地の外形（図１（ｂ）の例では方形状）や培養層（図１（ｂ）の例では円形状）の形状や位置を認識し、その位置がいずれの設置領域に属するかを判断することにより認識する手法を用いることができる。二次元コードの認識、フィルム培地や培養層の形状や位置の認識は、事前に設定されたパターンと比較し、二次元コードの存在、フィルム培地の外形の範囲や培養層の範囲を特定することにより行うことができる。
【００３９】
次に、培地画像取得手段１２は、得られた撮像画像の中から少なくとも培養層を含む部分を切り出して培地画像として取得する（ステップＳ３０）。培地画像は、ビットマップ形式、カラーで得られる。培養層を含む部分の切り出しは、認識された培地の数だけ行われる。ステップＳ３０の処理により培地設置台３０に設置された各培地について１つの培地画像が得られる。
【００４０】
続いて、培地画像取得手段１２は、得られた培地画像を、設置領域認識手段１１により認識された設置領域と１対１で対応する分類種別と対応付けて登録する（ステップＳ４０）。具体的には、培地画像と対応する分類種別を対応付けて、培地画像記憶手段１３に記憶させる。一般的なＯＳ（Operating System）を用いた場合には、特定の分類種別のフォルダに、対応する培地画像が収められるイメージで記憶される。もちろん、どのような態様で培地画像を記憶するかについては、限定されるものではない。例えば、記憶される培地画像の画像ファイル名に分類種別に対応した文字列を付加する、培地画像の画像ファイルをデータベースで管理して分類種別と対応付ける等、様々な態様で実現することができる。
【００４１】
例えば、図１（ｂ）に示した例のように、３つのフィルム培地Ｆを、設置領域３０ａ、設置領域３０ｂ、設置領域３０ｄ、に設置して撮像し、培地画像を取得した場合、設置領域３０ａに設置されたフィルム培地Ｆの培地画像は、ＡＣかつ残渣ありを示す情報と対応付けられ、設置領域３０ｂに設置されたフィルム培地Ｆの培地画像は、ＡＣかつ残渣なしを示す情報と対応付けられ、設置領域３０ｄに設置されたフィルム培地Ｆの培地画像は、ＣＣかつ残渣なしを示す情報と対応付けられて培地画像記憶手段１３に記憶される。一般的なＯＳを用いた場合には、培地種と残渣の有無を示すフォルダ内に対応する培地画像が格納されるイメージとなる。
【００４２】
このようにして、培地設置台３０に設置された培地の設置領域を認識して培地画像を取り込むことにより、培地画像を分類種別に対応して分類して取り込むことが可能となる。
【００４３】
＜２．コロニー検出システム＞
＜２．１．システム構成＞
次に、コロニー検出システムについて説明する。本発明の一実施形態に係るコロニー検出システムは、外観およびハードウェア構成は、上記培地情報登録システムと同様であり、図１および図２に示したようなものとなっている。
【００４４】
図５は、本実施形態に係るコロニー検出システムの構成を示す機能ブロック図である。図５中、培地情報登録システムと同様の機能を持つ手段については、同一符号を付して説明を省略する。図５において、２１は撮像手段、１１は設置領域認識手段、１２は培地画像取得手段、１４はコロニー計数手段、１５は画像処理プロファイル記憶手段である。
【００４５】
コロニー計数手段１４は、画像処理プロファイルを画像処理プロファイル記憶手段１５から抽出し、抽出した画像処理プロファイルを用いて培地画像に対して画像処理を実行し、コロニーを計数する手段である。画像処理プロファイル記憶手段１５は、分類種別と画像処理プロファイルを対応付けて記憶した記憶手段である。
【００４６】
コロニー計数手段１４は、ＣＰＵ１が、記憶装置３に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。画像処理プロファイル記憶手段１５は、記憶装置３により実現される。画像処理プロファイルは、各分類種別に適したアルゴリズム及びパラメータである。画像処理プロファイルとしては、特許文献１に記載のもの等、コロニー計数のための公知の画像処理プロファイルを用いることができる。図１（ｂ）の例に対応する場合は、少なくとも「ＡＣ」かつ「残渣あり」、「ＡＣ」かつ「残渣なし」、「ＣＣ」かつ「残渣あり」、「ＣＣ」かつ「残渣なし」に適した４つの画像処理プロファイルが記憶されている必要がある。
【００４７】
図５に示した各構成手段は、現実には図２に示したように、コンピュータおよびその周辺機器等のハードウェアに専用のプログラムを搭載することにより実現される。すなわち、コンピュータが、専用のプログラムに従って各手段の内容を実行することになる。
【００４８】
図２に示した記憶装置３には、ＣＰＵ１を動作させ、コンピュータを、コロニー検出システムとして機能させるための専用のプログラムが実装されている。この専用のプログラムと、ＯＳその他のプログラムを実行することにより、ＣＰＵ１は、設置領域認識手段１１、培地画像取得手段１２、コロニー計数手段１４、画像処理プロファイル記憶手段１５としての機能を実現することになる。また、記憶装置３は、画像処理プロファイル記憶手段１５として機能するだけでなく、コロニー検出システムとしての処理に必要な様々なデータを記憶する。また、カメラ２０は、撮像手段２１として機能する。
【００４９】
＜２．２．処理動作＞
次に、図１、図２、図５に示したコロニー検出システムの処理動作について説明する。図６は、本発明の一実施形態に係るコロニー検出システムの処理概要を示すフローチャートである。図６中、培地情報登録システムと同様の処理を行うステップについては、図４と同一符号を付して説明を省略する。培地情報登録システムと同様、ステップＳ１０〜ステップＳ３０までの処理を実行し、培地画像が得られたら、コロニー計数手段１４は、設置領域認識手段１１により認識された設置領域に対応する分類種別に基づいて、対応する画像処理プロファイルを特定する（ステップＳ５０）。具体的には、認識された設置領域に対応する分類種別で画像処理プロファイル記憶手段１５を検索し、対応する画像処理プロファイルを抽出する。
【００５０】
続いて、抽出した画像処理プロファイルを用いて、各培地画像に対して、コロニー計数処理を行う（ステップＳ６０）。上述のように、設置領域に対応して分類種別が特定され、特定された分類種別に対応する画像処理プロファイルを用いてコロニー計数処理を行うので、状況に応じた判断に基づき柔軟に対処し、最適な画像処理プロファイルを用いた処理を行うことが可能となる。
【００５１】
コロニー検出システムにおいて検出されたコロニーの情報を用いて、衛生管理システム等に応用することが可能である。具体的には、原材料や製造工程の食品から検出したコロニーの数が所定値を上回った場合に警告を発する等の処理を行うプログラムをコンピュータに組み込み、衛生管理システムを実現する。上記コロニー検出システムを実現するコンピュータに、プログラムを組み込んでおくことにより、培地の撮像から警告を発することまで行う衛生管理システムを実現することができる。
【００５２】
＜３．変形例＞
次に、培地情報登録システムの変形例について説明する。上記実施形態では、培地設置手段として培地台３０を用い、培地台３０に載せ置くことにより培地を設置し、上方からカメラ２０で撮像することにより培地画像を取得したが、変形例は、市販のイメージスキャナを利用して、培地画像を取得することを可能とする構成となっている。図７は、培地情報登録システムの変形例の概要を示す図である。図７に示すように、培地情報登録システムの変形例は、コンピュータ１０とイメージスキャナ５０により構成される。変形例では、培地設置手段として培地設置シート６０を用いる。培地設置シート６０に貼付することにより培地を設置した後、フィード機構５０ａにセットする。その状態で、コンピュータ１０から撮像指示が行われると、イメージスキャナ５０が、培地設置シート６０を読み込んで撮像画像が得られる。得られた撮像画像は、培地設置シート６０上の設置領域に対応する分類種別と対応付けてコンピュータ１０内に取り込まれる。
【００５３】
イメージスキャナ５０としては、紙等のシート状の媒体を撮像して、得られた撮像画像をコンピュータに出力する機能を有する市販のイメージスキャナを採用することができる。培地設置シート６０としては、上質紙等の紙を用いることができる。培地設置シート６０は、図１（ｂ）に示した培地設置台３０と同様、２×２の４つの設置領域６０ａ〜６０ｄに区分されている。具体的には、人が認識可能なように、２本の線分を十字状に記載または印刷することにより設置領域の区分を行っている。図７の例でも、図１（ｂ）と同様、培地設置シート６０が図面上下方向において、「ＡＣ」と「ＣＣ」に区分されており、図面左右方向において、「残渣あり」と「残渣なし」に区分されている。これは、設置領域６０ａは、「ＡＣ」かつ「残渣あり」に対応し、設置領域６０ｂは、「ＡＣ」かつ「残渣なし」に対応し、設置領域６０ｃは、「ＣＣ」かつ「残渣あり」に対応し、設置領域６０ｄは、「ＣＣ」かつ「残渣なし」に対応することを示している。イメージスキャナ５０は、図３の撮像手段２１に対応しており、イメージスキャナ５０により撮像画像が得られた後の処理は、上記実施形態の培地情報登録システムと同様であり、図４のフローチャートに従った処理により培地画像が培地画像記憶手段１３に登録される。
【００５４】
また、コロニー検出システムについても、図７に示すような構成により実現することができる。イメージスキャナ５０により撮像画像が得られた後の処理は、上記実施形態のコロニー検出システムと同様であり、図６のフローチャートに従った処理により画像処理プロファイルが特定され、培地画像に対してコロニー計数処理が行われる。
【００５５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、培地としてフィルム培地とに対応したものについて説明したが、寒天培地を始めとして、フィルム培地以外の形状の培地に対して用いてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、コロニー検出システムにおいて、撮像画像を得た後、続けてコロニー計数処理を行うようにしたが、培地情報登録システムにおいて示したように、一旦、培地画像記憶手段に格納した後、所望の時期に培地画像に対してコロニー計数処理を行うようにしてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、培地画像の登録、画像処理プロファイルの特定等、分類種別の特定を培地種および残渣の有無に応じて行ったが、希釈倍率や検査対象食品に応じて行ってもよい。希釈倍率で区分する場合、例えば、１０倍、１００倍ごとに設置領域を設ける。
【００５８】
また、分類種別の特定を、検体の種別である検体種等の検体情報によって行ってもよい。例えば、検体種がレーズン等の場合、培地にカビが入る場合があり、コロニーの自動計数に影響を与える。この場合、カビが入ることがわかっていれば、それに適した画像処理プロファイルを用いることができる。また、検体種がローストビーフ等の場合、細かく薄いコロニーしか出ない場合があり、このような場合は、細かく薄いコロニーに適した画像処理プロファイルを用いることが好ましい。また、検体種が牛乳の場合、背景が濁ることがあり、それに適した画像処理プロファイルを用いることが好ましい。
【００５９】
また、上記実施形態では、設置領域のみに基づいて分類種別を特定するようにしたが、設置領域に加えて設置した向きを条件として分類種別を特定するようにしてもよい。例えば、図１（ｂ）に示した培地設置台３０や、図７に示した培地設置シート６０において、縦向きの設置と横向きの設置を希釈倍率に応じて区別するようにした場合、２種類の希釈倍率を含めた８つの分類種別を特定可能になる。縦向きであるか横向きであるかの認識は、例えば、タグ部分（図１（ｂ）、図７に示したフィルム培地Ｆ上端の網掛け部分）の向きを認識することにより行うことができる。もちろん、設置した向きの認識精度を高めることにより、２通り以上の向きを特定することも可能である。
【００６０】
また、上記実施形態では、撮像手段２１が、図１（ｂ）に示した培地設置台３０や、図７に示した培地設置シート６０の全体を１回だけ撮像し、撮像画像を解析して培地の設置領域を特定するとともに、各培地の培地画像を取得するようにしたが、設置領域を特定するための撮像と、培地画像取得のための撮像を分けるようにしてもよい。この場合、解像度の低い撮像により設置領域特定の処理を高速に行い、高い解像度の必要な培地画像については、特定された設置領域のみ撮像すればよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、図１（ｂ）に示した培地設置台３０や、図７に示した培地設置シート６０の全体を撮像し、撮像画像を解析して培地の設置領域を認識するようにしたが、ＩＣタグセンサを用いて設置領域を認識するようにしてもよい。また、図１（ｂ）に示した培地設置台３０の下方に接触センサを設置しておき、培地の設置領域を認識するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・ＣＰＵ（Central Processing Unit）
２・・・ＲＡＭ（Random Access Memory）
３・・・記憶装置
４・・・キー入力Ｉ／Ｆ
５・・・データ入出力Ｉ／Ｆ
６・・・表示部
１０・・・コンピュータ
１１・・・設置領域認識手段
１２・・・培地画像取得手段
１３・・・培地画像記憶手段
１４・・・コロニー計数手段
１５・・・画像処理プロファイル記憶手段
２０・・・カメラ
２１・・・撮像手段
３０・・・培地設置台（培地設置手段）
３０ａ〜３０ｄ・・・設置領域
４０ａ、４０ｂ・・・カメラ固定具
５０・・・イメージスキャナ
５０ａ・・・フィード機構
６０・・・培地設置シート（培地設置手段）
６０ａ〜６０ｄ・・・設置領域
【図２】
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【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１】
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【図７】
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