(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
培地の少なくとも一部を含む検査対象領域を撮像して得た画像に基づいて培地中の微生物を検出する微生物の検出方法であって、
前記検査対象領域を撮像して得たカラー画像を基に色チャンネルの異なる複数種の色チャンネル画像を取得する色チャンネル画像取得ステップと、
前記カラー画像を基に有彩色の混入物を検出する混入物検出ステップと、
前記複数種の色チャンネル画像のうち前記色チャンネル画像ごとの前記有彩色の混入物と微生物との濃淡差が前記微生物を前記有彩色の混入物と区別して検出可能な値をとる１種の色チャンネル画像を選択する選択ステップと、
選択した前記色チャンネル画像に基づいて微生物を検出する検出ステップと
を備えたことを特徴とする微生物の検出方法。
【請求項２】
前記混入物検出ステップでは、前記有彩色の混入物が検出されなかった場合、前記カラー画像に基づくグレースケール画像の濃淡値に基づいて無彩色の混入物を検出し、
前記無彩色の混入物が検出された場合は、前記選択ステップにおいて、前記複数種の色チャンネル画像のうち、前記培地の領域である第１領域と、前記無彩色の混入物の領域である第３領域との濃淡差に基づいて１種の色チャンネル画像を選択することを特徴とする請求項１に記載の微生物の検出方法。
【請求項３】
前記混入物検出ステップでは、前記カラー画像に基づき彩度を濃淡で示す彩度画像を取得し、当該彩度画像に基づいて前記有彩色の混入物を検出することを特徴とする請求項１に記載の微生物の検出方法。
【請求項４】
前記カラー画像において前記微生物は無彩色、前記混入物は有彩色又は前記培地に対して前記微生物と反対側の明度をもつ無彩色であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の微生物の検出方法。
【請求項５】
前記選択ステップで取得する前記複数種の色チャンネル画像は、赤チャンネル画像、緑チャンネル画像、青チャンネル画像及びグレースケール画像を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の微生物の検出方法。
【請求項６】
培地の少なくとも一部を含む検査対象領域を撮像して得た画像に基づいて微生物を検出する微生物の検出装置であって、
前記検査対象領域をカラーで撮像するカメラと、
前記カメラが撮像した検査対象領域のカラー画像を基に複数種の色チャンネル画像を取得する画像取得部と、
前記カラー画像を基に前記培地に混入している有彩色の混入物を検出する混入物検出部と、
前記複数種の色チャンネル画像のうち前記色チャンネル画像ごとの前記有彩色の混入物と微生物との濃淡差が前記微生物を前記有彩色の混入物と区別して検出可能な値をとる１種の色チャンネル画像を選択する選択部と、
選択された色チャンネル画像に基づいて微生物を検出する検出部と
を備えたことを特徴とする微生物の検出装置。
【請求項７】
培地の少なくとも一部を含む検査対象領域を撮像して得た画像に基づいて微生物を検出する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
コンピュータに、
前記検査対象領域を撮像して得たカラー画像を基に色チャンネルの異なる複数種の色チャンネル画像を取得する色チャンネル画像取得ステップと、
前記カラー画像を基に有彩色の混入物を検出する混入物検出ステップと、
前記複数種の色チャンネル画像のうち前記色チャンネル画像ごとの前記有彩色の混入物と微生物との濃淡差が前記微生物を前記有彩色の混入物と区別して検出可能な値をとる１種の色チャンネル画像を選択する選択ステップと、
選択した前記色チャンネル画像に基づいて微生物を検出する検出ステップと
を実行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、例えばシャーレ内の培地に培養された菌類やカビ等の微生物を検出する微生物の検出方法、微生物の検出装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１〜４には、菌類やカビ等の微生物が培養された培地を収容するシャーレをカメラで撮影し、その撮影した画像に基づいて培地に発生した微生物のコロニーを検出する微生物検出方法（コロニー検出方法）が開示されている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載の微生物検出装置は、カラー画像を構成する画素の色相の分布に基づいて、コロニーの色相範囲を特定する色相範囲特定手段を有する。そして、様々な色の濃さを有するコロニーを検出することができる。
【０００４】
また、特許文献２に記載の微生物検出装置では、所定時刻ごとに取得された投影像を、それぞれ１つ前の時刻に取得された投影像と比較して、色の変化位置と、その変化位置での色の変化状態とを抽出する。投影像の抽出された色の変化状態に基づいて、対応する変化位置がコロニーかどうかを判定する。
【０００５】
さらに特許文献３に記載の微生物検出装置では、培地画像を構成する各ピクセルの色に関する特徴量を検出し、その特徴量に基づき、培地に培養されたコロニーの属性を特定する。そして、データベースから特定されたコロニーの属性と同一の属性を有するコロニーの特性情報を検索して取得し、その取得した特性情報に基づいて、培地画像からコロニーを検出する。
【０００６】
また、特許文献４に記載の微生物検出装置では、培地内の領域の各点の色情報を基に分類器が生成した特徴ベクトルで規定される培地点を高次元特徴空間へ写像し、その写像で得られた高次元特徴ベクトルで規定される点群を、線形分離することにより、培地のクラスが色分類される。そして、培地のクラスに属さない点群に基づきコロニーを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２２３４６３号公報
【特許文献２】特開２０１１−９２１１６号公報
【特許文献３】特開２０１４−３９５１９号公報
【特許文献４】ＷＯ２０１１／１６２２１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、検査対象の培地中に、検体液に含まれる夾雑物や検査のために菌等と共に混入させた異物等の混入物が含まれる場合がある。この場合、培地に溶解しにくい不溶性（難溶性を含む）の混入物であれば、色が不明の混入物とコロニーとが混在する。また、培地に溶解し易い可溶性の混入物であれば、溶解した混入物によって培地及びコロニーが染色される場合がある。しかし、特許文献１〜４に記載の微生物検出装置では、色が不明な混入物が混在した場合に混入物とコロニーとを区別して検出したり、培地とコロニーが染色されていた場合に培地とコロニーとを区別して検出したりすることが困難になる場合がある。このため、この種の検査対象を検査するときに、コロニーの検出精度が低下することになる。
【０００９】
本発明の目的は、培地に対して不溶性又は可溶性の混入物の色が不明でも、培地中の微生物を比較的高い精度で検出することができる微生物の検出方法、微生物の検出装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
【００１２】
上記課題を解決する微生物の検出方法は、培地の少なくとも一部を含む検査対象領域を撮像して得た画像に基づいて培地中の微生物を検出する微生物の検出方法であって、前記検査対象領域を撮像して得たカラー画像を基に色チャンネルの異なる複数種の色チャンネル画像を取得する色チャンネル画像取得ステップと、前記カラー画像を基に有彩色の混入物を検出する混入物検出ステップと、前記複数種の色チャンネル画像のうち前記色チャンネル画像ごとの前記有彩色の混入物と微生物との濃淡差が前記微生物を前記有彩色の混入物と区別して検出可能な値をとる１種の色チャンネル画像を選択する選択ステップと、選択した前記色チャンネル画像に基づいて微生物を検出する検出ステップとを備えている。
【００１３】
この方法によれば、色チャンネル画像取得ステップでは、カラー画像を基に複数種の色チャンネル画像が取得される。混入物検出ステップでは、カラー画像を基に培地における有彩色の混入物が検出される。選択ステップでは、複数種の色チャンネル画像のうち色チャンネル画像ごとの有彩色の混入物と微生物との濃淡差が微生物を有彩色の混入物と区別して検出可能な値をとる１種の色チャンネル画像が選択される。検出ステップでは、その選択した色チャンネル画像に基づいて微生物が検出される。よって、培地に不溶状態で含まれる混入物の色が不明でも、培地中の微生物を比較的高い精度で検出できる。
【００１４】
上記微生物の検出方法では、前記混入物検出ステップでは、前記有彩色の混入物が検出されなかった場合、前記カラー画像に基づくグレースケール画像の濃淡値に基づいて無彩色の混入物を検出し、前記無彩色の混入物が検出された場合は、前記選択ステップにおいて、前記複数種の色チャンネル画像のうち、前記培地の領域である第１領域と、前記無彩色の混入物の領域である第３領域との濃淡差に基づいて１種の色チャンネル画像を選択することが好ましい。
【００１５】
この方法によれば、混入物検出ステップでは、有彩色の混入物が検出されなかった場合、グレースケール画像の濃淡値に基づいて無彩色の混入物を検出する。無彩色の混入物が検出された場合、選択ステップにおいて、複数種の色チャンネル画像のうち、培地の領域である第１領域と無彩色の混入物の領域である第３領域との濃淡差に基づいて１種の色チャンネル画像が選択され、その選択された色チャンネル画像に基づいて微生物が検出される。よって、有彩色の混入物ではなく無彩色の混入物が混入していた場合でも、混入物と区別して微生物を比較的高い検出精度で検出することができる。
【００１６】
上記微生物の検出方法では、前記混入物検出ステップでは、前記カラー画像に基づき彩度を濃淡で示す彩度画像を取得し、当該彩度画像に基づいて前記有彩色の混入物を検出することが好ましい。
【００１７】
この方法によれば、混入物検出ステップでは、カラー画像から取得した彩度画像に基づいて有彩色の混入物が検出される。彩度画像を用いるため、有彩色の混入物を、例えば無彩色の微生物と区別して検出することができる。
【００１８】
上記微生物の検出方法では、前記カラー画像において前記微生物は無彩色、前記混入物は有彩色又は前記培地に対して前記微生物と反対側の明度をもつ無彩色であることが好ましい。
【００１９】
この方法によれば、カラー画像において前記微生物は無彩色であり、混入物は有彩色又は培地に対して微生物と反対側の明度をもつ無彩色であるので、混入物と間違えずに微生物を比較的高い検出精度で検出することができる。
【００２０】
上記微生物の検出方法では、前記選択ステップで取得する前記複数種の色チャンネル画像は、赤チャンネル画像、緑チャンネル画像、青チャンネル画像及びグレースケール画像を含むことが好ましい。
【００２１】
この方法によれば、選択ステップでは、複数種の色チャンネル画像である、赤チャンネル画像、緑チャンネル画像、青チャンネル画像及びグレースケール画像のうちから、微生物の検出に用いる１種の色チャンネル画像が選択される。よって、適切な色チャンネル画像を選択し易くなる。
【００２３】
上記課題を解決する微生物の検出装置は、培地の少なくとも一部を含む検査対象領域を撮像して得た画像に基づいて微生物を検出する微生物の検出装置であって、前記検査対象領域をカラーで撮像するカメラと、前記カメラが撮像した検査対象領域のカラー画像を基に複数種の色チャンネル画像を取得する画像取得部と、前記カラー画像を基に前記培地に混入している有彩色の混入物を検出する混入物検出部と、前記複数種の色チャンネル画像のうち前記色チャンネル画像ごとの前記有彩色の混入物と微生物との濃淡差が前記微生物を前記有彩色の混入物と区別して検出可能な値をとる１種の色チャンネル画像を選択する選択部と、選択された色チャンネル画像に基づいて微生物を検出する検出部とを備えている。この構成によれば、上記微生物の検出方法と同様の作用効果を得ることができる。
【００２５】
上記課題を解決するプログラムは、培地の少なくとも一部を含む検査対象領域を撮像して得た画像に基づいて微生物を検出する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、コンピュータに、前記検査対象領域を撮像して得たカラー画像を基に色チャンネルの異なる複数種の色チャンネル画像を取得する色チャンネル画像取得ステップと、前記カラー画像を基に有彩色の混入物を検出する混入物検出ステップと、前記複数種の色チャンネル画像のうち前記色チャンネル画像ごとの前記有彩色の混入物と微生物との濃淡差が前記微生物を前記有彩色の混入物と区別して検出可能な値をとる１種の色チャンネル画像を選択する選択ステップと、選択した前記色チャンネル画像に基づいて微生物を検出する検出ステップとを実行させる。このプログラムによれば、コンピュータに実行されることによって、上記微生物の検出方法と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、培地に対して不溶性又は可溶性の混入物の色が不明でも、培地中の微生物を比較的高い精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施形態における微生物検出装置を示す模式正面図。
【図２】微生物検出装置の電気的構成及び機能的構成を示すブロック図。
【図３】有彩色の混入物を含む培地を撮像した元画像を示す模式図。
【図４】無彩色の混入物を含む培地を撮像した元画像を示す模式図。
【図５】可溶性の混入物によって染色された培地を撮像した元画像を示す模式図。
【図６】有彩色の混入物を含む培地を撮像した元画像の一部を示す図。
【図７】有彩色の混入物を含む培地の彩度画像の一部を示す図。
【図８】有彩色の混入物を含む培地の色相画像の一部を示す図。
【図９】（ａ）は有彩色の混入物を含む培地のＲ画像、（ｂ）は同じくＧ画像、（ｃ）は同じくＢ画像、（ｄ）は同じくグレー画像のそれぞれ一部を示す図。
【図１０】（ａ）は元画像、（ｂ）は彩度画像、（ｃ）は色相画像をそれぞれ示す部分拡大図。
【図１１】（ａ）はＲ画像、（ｂ）はＧ画像、（ｃ）はＢ画像、（ｄ）はグレー画像のそれぞれを示す部分拡大図。
【図１２】無彩色の混入物を含む培地を撮像した元画像の一部を示す図。
【図１３】無彩色の混入物を含む培地の彩度画像の一部を示す図。
【図１４】無彩色の混入物を含む培地の色相画像の一部を示す図。
【図１５】（ａ）は無彩色の混入物を含む培地のＲ画像、（ｂ）は同じくＧ画像、（ｃ）は同じくＢ画像、（ｄ）は同じくグレー画像のそれぞれ一部を示す図。
【図１６】（ａ）は元画像、（ｂ）は彩度画像、（ｃ）は色相画像をそれぞれ示す部分拡大図。
【図１７】（ａ）はＲ画像、（ｂ）はＧ画像、（ｃ）はＢ画像、（ｄ）はグレー画像のそれぞれを示す部分拡大図。
【図１８】溶解した混入物で染色された培地を撮像した元画像の一部を示す図。
【図１９】溶解した混入物で染色された培地の彩度画像の一部を示す図。
【図２０】溶解した混入物で染色された培地の色相画像の一部を示す図。
【図２１】（ａ）は溶解した混入物で染色された培地のＲ画像、（ｂ）は同じくＧ画像、（ｃ）は同じくＢ画像、（ｄ）は同じくグレー画像のそれぞれ一部を示す図。
【図２２】（ａ）〜（ｄ）は染色された培地におけるコロニー検出処理を説明する模式図。
【図２３】微生物検出処理ルーチンを示すフローチャート。
【図２４】有彩色混入物検出処理ルーチンを示すフローチャート。
【図２５】第１の色チャンネル選択処理ルーチンを示すフローチャート。
【図２６】第２の色チャンネル選択処理ルーチンを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、微生物の検出装置に係る一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、微生物検査システム（以下、単に「検査システム１１」と称す）は、微生物が培養された培地１２を収容する検査対象物の一例であるシャーレ１３を吸着部１４で吸着保持し、その吸着保持したシャーレ１３内の培地１２の少なくとも一部を含む検査対象領域をカメラ１５で撮像する検査装置１６と、検査装置１６に接続されたパーソナルコンピュータ１７とを備える。パーソナルコンピュータ１７は、カメラ１５で撮像した培地１２の少なくとも一部を含む検査対象領域の画像データに基づいて検査処理を行う。シャーレ１３は皿１８と蓋１９とからなり、本例では、蓋１９が下でかつ皿１８が上となる天地逆向きに配置された皿１８の底面を吸着部１４で吸着保持して持ち上げることで、蓋１９から分離し、持ち上げた皿１８内の培地１２を下方からカメラ１５で撮像する。
【００２９】
本実施形態では、パーソナルコンピュータ１７がプログラムＰＲ（図２参照）を実行して行う検査処理に特徴があり、色を特定できない有色の混入物が培地１２に含まれていても、混入物と微生物の一例であるコロニーとを区別して比較的高い検出精度でコロニーを検出できる。
【００３０】
混入物には、有彩色の混入物（例えば赤、橙、黄、青、緑等）と、無彩色の混入物（例えば黒、白及び灰色）がある。また、混入物には、培地１２が固化する前の培地溶液に対して不溶性のものと可溶性のものとがある。例えば不溶性の混入物であれば、培地１２内に有彩色又は無彩色の粒子として存在し、可溶性の混入物であれば、微生物の一例としてのコロニーＣＬ及び培地１２が、その溶解した混入物の色で有彩色又は無彩色に染色される。
【００３１】
図１に示すように、検査装置１６は、シャーレ１３の搬送を行う搬送装置２１と、シャーレ１３の皿を保持して昇降させる昇降式の吸着部１４を複数の位置に周回により移送させるロータリ式の移送装置２２とを備える。さらに検査装置１６は、複数の位置のうちの一つである検査位置ＣＰで皿１８内の培地１２を含む検査対象領域を撮像するカメラ１５を有する撮像ユニット２３と、検査装置１６の制御を司るコントローラ３０とを備える。
【００３２】
図１に示すように、本例の搬送装置２１は、例えば電動モータ２１Ｍの動力で回転駆動される搬送ベルト２１Ｂによってシャーレ１３を搬送方向に沿って搬送するベルト搬送方式を採用する。シャーレ１３は、例えば搬送ベルト２１Ｂ上に蓋１９を下側で皿１８を上側とする天地逆向きに配置され、搬送ベルト２１Ｂ上の分離位置ＳＰで昇降式の吸着部１４下降してシャーレ１３の皿１８の底面を吸着して持ち上げて、皿１８と蓋１９とを分離する。皿１８を吸着した吸着部１４は、ロータリ式の移送装置２２によって所定回転角（例えば１／３回転）だけ周回し、検査位置ＣＰに移送される。なお、搬送装置２１はベルト搬送方式以外の他の搬送方式でもよい。
【００３３】
撮像ユニット２３は、検査位置ＣＰに配置された吸着部１４よりも所定距離だけ下方の位置に配置されたリング状の光源２４と、吸着部１４よりも下方の位置に配置されて培地１２を含む皿１８の全体を撮像可能な前述のカメラ１５と、カメラ１５をその光軸回りに軸回転させるアクチュエータ２５とを備える。光源２４は、吸着部１４に吸着された皿１８に対してカメラ１５と同じ側からその皿１８内の培地１２に光を照射する。
【００３４】
カメラ１５は、カラー撮像が可能なカラーカメラである。本例では、カメラ１５によって、培地１２をカラーで撮像する。カメラ１５は検査位置ＣＰに配置された皿１８よりも所定距離だけ下方に離れた位置に配置され、検査対象の皿１８（培地１２）に対して光源２４と同じ側に位置している。カメラ１５の撮像方式は、光源２４から照射された光が培地１２で反射した反射光の像を撮像する光反射型である。例えば光透過型であると、培地１２中の混入物及びコロニー等の光透過性の低いものは、光源からの光の影となって黒色又は濃灰色で写るため、混入物とコロニーとの識別が難しい。これに対して光反射型では、光透過性の低いコロニーや混入物はそのものがもつ色で写るので、予めコロニーや混入物の色が分かっていればコロニーと混入物とを識別できる。しかし、コロニーの色や混入物の色は、予め特定できない場合が多い。このような場合、コロニーや混入物そのものがもつ色で撮像されても、コロニーと混入物とを区別してコロニーを検出することが困難な場合があるが、本実施形態では、後述する方法によりコロニーの検出精度を高めている。
【００３５】
また、本例の撮像ユニット２３は、カメラ１５を軸回転させることで軸回転角の異なるカメラ姿勢で複数枚の写真を撮像する。例えば２つのコロニーがそのときのカメラの軸回転角では重なって１つに写っていても、同じカメラ１５で他の軸回転角から撮像した場合に、その重なっていたコロニーが分離された状態で撮像される場合がある。このため、本例では、培地１２を同じカメラ１５で異なる軸回転角で複数回撮像することで、軸回転角の異なる複数の画像に基づいて最大の計数値となるようにコロニーを計数するようにしている。また、検査装置１６内には、カメラ１５、光源２４及びモータ３１，２１Ｍ等に電力を供給する電源装置２６が配置されている。なお、光反射型であれば、検査位置ＣＰの皿１８に対して、カメラ１５及び光源２４が上側に配置されていてもよい。例えばシャーレ１３の皿１８を上向きの状態で搬送する搬送方式を採用し、検査位置ＣＰに搬送された検査対象の皿１８をその上方に設置されたカメラ１５及び光源２４により撮像する方法でもよい。
【００３６】
検査用の撮像を終えた皿１８は、ロータリ式の移送装置２２が駆動されて、さらに１／３回転だけ周回方向へ移送されて戻し位置ＢＰに移送される。その間、皿１８と対の蓋１９は搬送ベルト２１Ｂによって間欠的に搬送されて戻し位置ＢＰに配置される。そして、吸着部１４を下降させて皿１８を蓋１９に戻し、検査終了後のシャーレ１３は搬送ベルト２１Ｂによって検査装置１６の外側へ排出される。
【００３７】
次にロータリ式の移送装置２２の詳細について図１を参照して説明する。
ロータリ式の移送装置２２は、検査装置１６の検査作業空間の一部を区画する天板１６ａの上に配置された動力源となる電動モータ３１（例えばサーボモータ）を備える。電動モータ３１の動力は、例えばベルト式の動力伝達機構３２を介して天板１６ａの中央部に吊下状態に支持された回転軸３３に伝達され、この回転軸３３が回転することでその下部に水平姿勢で支持された支持板３４の外周寄りかつ周方向に等角度間隔となる位置に配設された複数の昇降ユニット３５が周回する。このとき、移送装置２２の回転軸３３を１／３回転ずつ間欠的に回転させることで、複数の昇降ユニット３５の下端部に設けられた吸着部１４を、分離位置ＳＰ、検査位置ＣＰ及び戻し位置ＢＰの３位置に順番に配置することが可能となっている。本例の吸着部１４は、導入された負圧によってその下面（吸着面）に皿１８の底面を吸着することで皿１８を保持する。なお、回転軸３３は、天板１６ａから同軸で吊下された支持筒３６に一部が挿通された状態で複数の軸受（図示せず）を介して回転可能に支持されている。
【００３８】
図１に示すように、昇降ユニット３５は、支持板３４から下方へ延出する筒部３７と、筒部３７に対して軸方向に相対移動可能に挿通された昇降軸３８と、昇降軸３８の上端部と支持板３４との間に介装された圧縮ばね３９とを備える。円盤状の吸着部１４は、昇降軸３８において筒部３７から下方へ突出する管状のロッドの下端部に水平な姿勢で固定されている。
【００３９】
コントローラ３０は、分離位置ＳＰと戻し位置ＢＰと対応する天板１６ａ上の位置にそれぞれ配設された２つのエアシリンダ４１を伸縮駆動させることで、吸着部１４の昇降を制御する。詳しくは、コントローラ３０は、エアシリンダ４１を伸張駆動させて昇降ユニット３５の昇降軸３８を圧縮ばね３９の付勢力に抗して押し込むことで吸着部１４を下降させ、エアシリンダ４１を収縮駆動させて昇降軸３８が圧縮ばね３９の付勢力により上動することで吸着部１４を上昇させる。
【００４０】
図１に示すように、負圧供給源ＰＳからの負圧は、回転軸３３の軸線上を通る流路３３ａ及びホース４２を通じて支持板３４上の３つの弁機構４３にそれぞれ供給される。弁機構４３はホース４４を通じて吸着部１４の管状のロッドと接続されている。吸着部１４は、弁機構４３の回動可能なレバー４５が、天板１６ａの下面に固定されたレール４６の下面に当たって押し下げられることで吸引状態が解除され、レール４６がなくなってレバー４５が自身の付勢力で起き上がることで吸引状態となる。レール４６は、昇降ユニット３５が戻し位置ＢＰと分離位置ＳＰとの間を移動する区間でその昇降ユニット３５と対応する弁機構４３のレバー４５に当接可能に延びており、レール４６の長手方向両端に隣接する位置にはエアシリンダ４７の駆動によってレバー４５の回動操作が可能な可動体４８が設けられている。吸着部１４は、分離位置ＳＰと戻し位置ＢＰにおける可動体４８によるレバー４５の操作によって、吸引状態と吸引解除とが可能となっている。なお、吸着部１４の吸着面（下面）は、黒色の光拡散板となっている。
【００４１】
パーソナルコンピュータ１７は、本体５１と、マウス５２ｍ及びキーボード５２ｋよりなる入力装置５２と、表示部５３（モニタ）とを備えている。本体５１には、通信ケーブル５４を通じてカメラ１５が接続されており、カメラ１５が撮像した培地１２の画像信号（画像データ）は本体５１に入力される。本体５１に内蔵された検出処理装置５５は、カメラ１５から入力した画像データに基づいて培地１２中の微生物の一例として菌のコロニーを検出する検出処理と検出したコロニーの数を計数する計数処理とを行う。なお、本実施形態の検出処理装置５５は、微生物の検出装置の一例に相当する。
【００４２】
光源２４から出射された光は皿１８内の培地１２で反射し、その反射光の像をカメラ１５が撮像する。吸着部１４の吸着面は黒色の拡散板となっている。このため、撮像された画像において、光透過性の高い培地１２は黒又は濃灰色となり、光源２４からの光を反射するコロニーＣＬは、特に混入物によって染色されていなければ、白又は薄灰色になる。また、培地１２内の不溶性（例えば非水溶性）の混入物は、有彩色であれば有彩色の粒子として写り、無彩色であれば無彩色の粒子として写る。一方、可溶性（例えば水溶性）の混入物である場合は、混入物が有彩色であれば培地溶液に溶解した混入物によって培地１２及びコロニーＣＬが有彩色に染色され、混入物が無彩色であれば培地溶液に溶解した混入物によって培地１２及びコロニーＣＬが無彩色に染色される。
【００４３】
次に、図２を参照して検査システム１１の電気的構成及び機能的構成を説明する。
検査装置１６のカメラ１５とパーソナルコンピュータ１７とは電気的に接続されている。検査装置では、コントローラ３０が電動モータ２１Ｍを制御することでシャーレ１３及び皿１８と分離中の蓋１９を搬送ベルト２１Ｂによって搬送する。
【００４４】
また、コントローラ３０は、各種のエアシンダを伸縮駆動させる際のエア圧の給排を切り換える不図示の電磁弁を制御することで、エアシリンダの伸縮駆動による吸着部１４の昇降、分離位置ＳＰ及び戻し位置ＢＰでのエアシリンダの伸縮駆動に基づく弁機構４３の切り換えによって吸着部１４の吸着と吸着解放とを切り換える。また、コントローラ３０は、電動モータ３１を制御することで移送装置２２を駆動させて複数の昇降ユニット３５を１／３回転ずつ周回させる。昇降ユニット３５の１／３回転ずつの周回によって、例えば皿１８を吸着して保持する吸着部１４を、分離位置ＳＰから次の検査位置ＣＰへ移送したり、撮像を終えた皿１８を保持する吸着部１４を、検査位置ＣＰから次の戻し位置ＢＰへ移送したり、皿１８を蓋１９に戻した後の吸着部１４を戻し位置ＢＰから分離位置ＳＰへ移送したりする。
【００４５】
さらにコントローラ３０は、光源２４のストロボ発光及びカメラ１５の撮像を制御し、検査位置ＣＰに配置された皿１８内の培地１２をカメラ１５に撮像させる。なお、コントローラ３０は、電源装置２６からの電力を電動モータ２１Ｍ，３１、光源２４及びカメラ１５等に供給してこれらを駆動させる。検査位置ＣＰ（撮像位置）に皿１８が移送されてくる度に、コントローラ３０がカメラ１５を制御して、皿１８内の培地１２を含む検査対象領域を撮像した際の画像データは、カメラ１５からパーソナルコンピュータ１７の本体５１に通信ケーブル５４を通じて送信される。
【００４６】
パーソナルコンピュータ１７を構成する本体５１は、ＣＰＵ６１（中央処理装置）及びメモリ６２を有するコンピュータ本体部（以下、「コンピュータ６３」という。）を内蔵する。コンピュータ６３には、入力装置５２と、表示駆動回路６４を介して表示部５３とが接続されている。メモリ６２には、カメラ１５が撮影した画像データに基づいてコロニーの検出及び計数を含むコロニー検出処理をコンピュータ６３に実行させるためのプログラムＰＲが記憶されている。コンピュータ６３は、プログラムＰＲを実行することにより、微生物の検出装置の一例としての検出処理装置５５として機能する。なお、メモリ６２は、ハードディスクやＲＡＭの一部の記憶領域により構成される。
【００４７】
図２において、ＣＰＵ６１内に模式的に示された各機能部は、プログラムＰＲを実行するＣＰＵ６１により実現される。すなわち、検出処理装置５５は、ソフトウェアよりなる機能構成部分として、制御部７１、画像取得部の一例としての画像生成部７２、検出処理部７３、選択部７４及び検出部７５を備える。検出処理装置５５は、コロニーの検出及び計数のための処理として、カメラ１５によって撮像された画像の入力、画像生成処理、検出処理、コロニー検出、計数処理、結果出力などを行う。
【００４８】
制御部７１は、コロニーの検出処理及び計数処理の全体の制御を司り、各部７２〜７５に所定の処理を指示する。さらに制御部７１は、カメラ１５からの培地１２の画像データの取得、コロニー検出結果及び計数結果などを表示部５３に表示する表示制御などを行う。
【００４９】
画像生成部７２は、カメラ１５から入力した画像データに基づいて、画素の彩度が所定階調の濃淡値で示された彩度画像ＳＩと、画素の色相が所定階調の濃淡値で示された色相画像ＨＩと、カラー画像を構成する色チャンネルごとの色が所定階調の濃淡値で示された色チャンネル画像とを生成する。なお、本実施形態では、色チャンネル画像（チャンネル画像）には、赤チャンネル画像（以下「Ｒ画像」ともいう。）、緑チャンネル画像（以下「Ｇ画像」ともいう。）、青チャンネル画像（以下「Ｂ画像」ともいう。）に加え、グレースケール画像（以下「グレー画像」ともいう）（例えば明度画像）も含まれる。
【００５０】
ここで、図３〜図５を参照して、画像生成部７２による元画像ＣＩの生成処理、検査システム１１が検査の対象とする元画像ＣＩの種類について説明する。
画像生成部７２は、メモリ６２に格納された画像データから検査対象領域ＫＡ（図３〜図５参照）の画像を切り取る画像処理を行う。画像生成部７２は、検査対象領域ＫＡとして、図３〜図５に示すシャーレ１３の皿１８の外周輪郭線で切り取った皿１８の外周側壁部１８ａを含む画像を取得する。すなわち、画像生成部７２は、カラー画像から、例えばエッジ検出で取得した皿１８の外周輪郭線よりも内側の検査対象領域ＫＡを切り取ることで、図３〜図５に示す元画像ＣＩを取得する。元画像ＣＩは、培地１２及び外周側壁部１８ａを含む検査対象領域ＫＡのカラー画像である。外周側壁部１８ａに接するコロニーＣＬや外周側壁部１８ａの近傍に発生したコロニーＣＬを見逃さず検出可能である。なお、本実施形態の検査対象領域ＫＡは、シャーレ１３の皿１８内の培地１２の表面（培地面）の全てを含む領域としているが、検査目的や検査効率等の検査上の種々の理由によって、培地１２の少なくとも一部を含む適宜な領域に設定することができる。
【００５１】
また、画像生成部７２は、元画像ＣＩを基に、元画像ＣＩの彩度を濃淡で表わす彩度画像ＳＩ、元画像ＣＩの色相を濃淡で表わす色相画像ＨＩ、元画像ＣＩの明度を濃淡で表わす明度画像、元画像ＣＩの色チャンネル（ＲＧＢ各チャンネル）ごとに色成分の明度を濃淡で表わすＲ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ、Ｂ画像ＢＩを生成する。なお、画像生成部７２が生成する各種の画像ＣＩ，ＨＩ，ＲＩ，ＧＩ，ＢＩ等の生成処理の詳細については後述する。
【００５２】
図３〜図５に示すように、例えば所定の培養期間を終えた培地１２を撮影した画像では、培地１２には複数のコロニーＣＬが例えば点在するように発生している。また、培地１２には、コロニーＣＬの誤検出の原因となりうる混入物Ｎがノイズとして存在する場合がある。
【００５３】
図３〜図５に示すように、本実施形態で検査対象とする画像は、混入物Ｎの有無、混入物Ｎの色、混入物による染色の有無に応じて、３つの類型に分けられる。すなわち、図３に示すように不溶性（例えば非水溶性）の有彩色の混入物ＣＮ（以下、「有彩色混入物ＣＮ」ともいう。）を培地１２に含む第１類型、図４に示すように不溶性の無彩色の混入物ＡＮ（以下、「無彩色混入物ＡＮ」ともいう。）を培地１２に含む第２類型、図５に示すように可溶性（例えば水溶性）の混入物によって培地１２及びコロニーＣＬが染色された第３類型に分けられる。そして、本実施形態では、まず画像データに基づいて検査対象が３つの類型のうちどの類型に属するかを判定し、類型に応じて選択したコロニー検出処理を行う。
【００５４】
図３に示す第１類型では、有彩色混入物ＣＮとコロニーＣＬとが培地１２に含まれる。培地１２に対して光源２４と同じ側からカメラ１５で撮影する光反射型のカラー撮影方式なので、光透過性の高い培地１２は吸着部１４が透過して黒っぽく（黒又は濃灰色）写り、コロニーＣＬは光源２４の光を反射して白っぽく（白又は薄灰色）写る。そして、混入物ＣＮはそのものがもつ有彩色に写る。例えば混入物ＣＮが黄色であれば、画像データにおいて混入物ＣＮは黄色を呈する。本実施形態では、混入物Ｎの有無及びその色は事前に特定できないことを前提にしている。そして、有彩色混入物ＣＮが検出された場合は、第１類型に対応するコロニー検出処理を行い、有彩色混入物ＣＮと区別してコロニーＣＬを検出する。
【００５５】
図４に示す第２類型では、無彩色混入物ＡＮとコロニーＣＬとが培地１２に含まれる。カラーの元画像ＣＩでは、光透過性の高い培地１２は吸着部１４が透過して黒っぽく写り、コロニーＣＬは光源２４の光を反射して白っぽく写る。そして、無彩色混入物ＡＮはそのものがもつ無彩色（例えば黒）に写る。本実施形態では、混入物Ｎが有彩色でなければ、第２類型に応じたコロニー検出処理を行い、無彩色混入物ＡＮと区別してコロニーＣＬを検出する。
【００５６】
図５に示す第３類型に属するカラーの元画像ＣＩでは、培地１２の固化前の溶液に溶解した混入物によって、培地１２とコロニーＣＬとが染色されている。カラー画像なので、光透過性の高い培地１２は吸着部１４が透過した濃灰色と染色された色との合成色を呈し、コロニーＣＬは染色された色を呈する。本実施形態では、有彩色混入物ＣＮも無彩色混入物ＡＮも含まないと判定された場合、第３類型に応じたコロニー検出処理を行い、染色された培地１２と区別して染色されたコロニーＣＬを検出する。
【００５７】
ここで、シャーレ１３には、例えば飲料水や食物等の検体液が所定量混入されてゲル状に凝固し菌を含む培地１２、又は検体として例えばインクやトナー等の工業生産品の物質を混入物Ｎとして含むゲル状に凝固し菌を含む培地１２が収容されている。なお、前者の場合、混入物Ｎとして、果皮、さのう、種子、果肉繊維等が挙げられる。培地を作る際、例えば４５〜５０℃に保温された培地溶液を、シャーレ１３の皿部に流し込むが、このとき、混入物が不溶性のインクやトナーである場合、培地の固化後も粒子として残るが、混入物が培地溶液に対して可溶性のインク（例えば染料インク）等である場合、培地溶液に溶解したインクによって培地１２とコロニーＣＬとが染色される。このように培地１２内に混入物が存在すると、コロニーの誤検出及び誤計数の原因になる。
【００５８】
図２に示す画像生成部７２は、色相(Hue)、彩度(Saturation)、明度(Value)の三つの成分からなる色空間を示すＨＳＶ色空間を使用する。例えば赤、青、黄、緑等の色の種類を示す色相は、色相環の値を示す０〜３６０度、もしくはこの角度表現を正規化した０〜１００％で示される。また、例えば色の鮮やかさを示す彩度は、０〜１００％で示される。赤、青、黄、緑等の彩度の高い有彩色ほど数値は高く、色がくすんで彩度が低下するにつれて数値が低下し、白、黒、灰色等の無彩色になると、数値は「０（零）」になる。また、色の明るさを示す明度は、０〜１００％で示され、暗いほど数値が低く明るいほど数値が高くなる。コンピュータ６３は、色相の０〜３６０度（又は０〜１００％）、彩度の０〜１００％、明度の０〜１００％を、例えば２５６階調でそれぞれ示す。
【００５９】
画像生成部７２は、ＲＧＢカラー画像よりなる元画像ＣＩから、その色相を所定階調の濃淡値で表わした色相画像ＨＩ、元画像ＣＩの彩度を所定階調の濃淡値で表わした彩度画像ＳＩ及び元画像ＣＩの明度を所定階調の濃淡値で表わした明度画像ＶＩ（グレースケール画像ＧｒＩ）を生成する。グレースケール画像ＧｒＩは、元画像ＣＩをモノクロにしたときの１チャンネルの画像に相当する。なお、以下の説明において、グレースケール画像ＧｒＩを、グレーの色チャンネル画像として扱うことから「グレー画像ＧｒＩ」ともいう。また、混入物Ｎのうち、不溶性の有彩色混入物を符号「ＣＮ」、不溶性の無彩色混入物を符号「ＡＮ」、可溶性の混入物を符号「ＳＮ」で示す。
【００６０】
図３〜図５に示すように、本実施形態では、不溶性の有彩色混入物ＣＮ、不溶性の無彩色混入物ＡＮ、可溶性の混入物ＳＮを、それぞれ含む主に３種類の培地１２に類型される。これら３種類の類型のうち培地１２がどの類型に属するかを判定し、培地１２の属する類型に応じたコロニー検出処理を行う。
【００６１】
図６〜図８は、有彩色混入物ＣＮを含む培地を撮像したカラー画像に基づいて画像生成部７２が生成する元画像ＣＩ、彩度画像ＳＩ及び色相画像ＨＩを示す。但し、図６ではカラーの元画像ＣＩをグレースケールで示している。また、図１０（ａ）〜（ｃ）は、元画像ＣＩ、彩度画像ＳＩ及び色相画像ＨＩについて、図６における四角枠で囲った領域の拡大図を示している。図１０（ａ）は元画像ＣＩの拡大図、図１０（ｂ）は彩度画像ＳＩの拡大図、図１０（ｃ）は色相画像ＨＩの拡大図を示す。
【００６２】
図６は、有彩色の混入物を含む培地１２のカラー画像よりなる元画像ＣＩを示す。図６及び図１０（ａ）に示すように、元画像ＣＩでは、光透過性の高い培地１２は、吸着部１４の吸着面の黒色が透過して写るため、黒っぽく（黒又は濃灰色）写る。また、コロニーＣＬは、光源２４からの光を反射して白っぽく（白又は薄灰色）写る。また、培地１２内の有彩色混入物ＣＮは、黄色の例ではそのものがもつ黄色（但し図６では薄灰色）に写る。また、混入物が溶解した場合、培地１２とコロニーは、溶解した混入物によって染色されている。
【００６３】
図７は、画像生成部７２が元画像ＣＩから生成した彩度画像ＳＩを示す。図７に示す彩度画像ＳＩは、画素の彩度を階調値（濃淡値）で表わした濃淡画像（グレースケール画像）である。各画素は彩度の階調値が０（零）のときに黒色、彩度の階調値が最大値（例えば２５５）のときに白色になる。例えば黄色、橙色、赤色、緑色、青色、紫色等の有彩色は、彩度の値が高く、彩度画像ＳＩでは白色を呈する。一方、白色、黒色、灰色等の無彩色は、彩度の値が低く、彩度画像ＳＩでは黒色を呈する。例えば培地１２は、吸着部１４の吸着面の黒色が透過して黒っぽく写るので、彩度画像ＳＩでは、黒色又は濃灰色を呈する。また、コロニーＣＬは、光を反射して白っぽく写るので、彩度画像ＳＩでは、濃灰色を呈する。さらに有彩色混入物ＣＮは、彩度画像ＳＩでは白色を呈し、黒や白等の無彩色の混入物は、黒色を呈する。
【００６４】
図８は、画像生成部７２が元画像ＣＩから生成した色相画像ＨＩを示す。図８に示すように、色相画像ＨＩでは、画素の色相が、色相環の始点（０度）が「黒」で、終点（３６０度）が「白」となる濃淡値で示され、赤、黄、緑、水色、青、紫、赤の順で、画素の濃淡が、黒から灰色を経て白へと徐々に変化する。例えば混入物ＣＮが黄色である図８の例では、色相画像ＨＩにおいて黄色の混入物ＣＮは濃灰色を呈する。
【００６５】
コンピュータ６３の検出処理部７３は、有彩色の混入物を検出する混入物検出処理を行う。詳しくは、検出処理部７３は、彩度画像ＳＩと色相画像ＨＩとを用いて所定の数値条件を満たすと、彩度画像ＳＩを用いて、彩度が一定値（例えば階調値１００）以上かつ面積が下限閾値と上限閾値との間にあるものを有彩色混入物ＣＮであると判定する。そして、有彩色混入物ＣＮの位置及び領域を特定する座標を取得する。こうして検出処理部７３は、元画像ＣＩから取得した彩度画像ＳＩに基づいて、有彩色混入物ＣＮを検出する混入物検出処理を行う。
【００６６】
次に、図９（ａ）〜（ｄ）及び図１１（ａ）〜（ｄ）を参照して、有彩色の混入物が検出された第１類型の場合に、コロニーの検出に用いる色チャンネル画像を選択する色チャンネル選択処理について説明する。なお、本例では、色チャンネルの画像は、濃淡を反転させる処理を施している。このため、図９及び図１１に示す色チャンネル画像では、培地１２は白っぽくなり、コロニーは濃灰色となっている。
【００６７】
図２に示す画像生成部７２は、元画像ＣＩを色反転させた反転元画像（図示省略）をＲＧＢチャンネル別に分解し、図９（ａ）に示すＲ画像ＲＩ、図９（ｂ）に示すＧ画像ＧＩ、図９（ｃ）に示すＢ画像ＢＩを取得する。混入物Ｎが黄色を呈する本例では、黄色が赤色と緑色の成分を有することから、図９（ａ）に示すＲ画像ＲＩと、図９（ｂ）に示すＧ画像ＧＩとにおいて、混入物Ｎの位置及び領域が、培地の濃灰色に対して白又は薄灰色となっている。ここで、元画像において培地の濃灰色に対してコロニーは薄灰色であるため、薄灰色のコロニーはＲＧＢ成分の全てを有している。このため、図９（ａ）〜（ｃ）及び図１１（ａ）〜（ｃ）に示すＲ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ及びＢ画像ＢＩにおいて、コロニーＣＬは薄灰色で現れる。よって、有彩色（例えば黄色）の混入物ＮとコロニーＣＬとは、混入物Ｎの色（例えば黄色）の色成分を有するＲ画像ＲＩとＧ画像ＧＩにおいては、混入物ＮとコロニーＣＬとの濃淡差（色成分の値の差）が小さい。このため、Ｒ画像ＲＩ又はＧ画像ＧＩを用いてコロニー検出処理を行っても、混入物ＮをコロニーＣＬと誤検出する可能性が高くなる。従って、混入物Ｎが黄色の場合、Ｒ画像ＲＩとＧ画像ＧＩはどちらも、コロニー検出処理に用いることは適切ではない。
【００６８】
一方、図９（ｃ）及び図１１（ｃ）に示すＢ画像ＢＩでは、黄色の混入物Ｎの位置及び領域が培地１２と同じ灰色か培地１２より少し暗い濃灰色となっており、混入物Ｎと培地１２との濃淡差が小さい。つまり、Ｂ画像ＢＩの濃淡画像においては混入物Ｎが培地１２に埋もれ、培地１２及び混入物ＮとコロニーＣＬとを区別できる。このため、混入物ＮをコロニーＣＬと誤検出する可能性が低下するため、Ｂ画像ＢＩは、コロニー検出処理に用いるのに適している。
【００６９】
図２に示す選択部７４は、複数種の色チャンネル画像のうち、コロニー検出処理に用いる１種の色チャンネル画像を選択する機能を有する。選択部７４は、第１〜第３類型に応じた色チャンネル画像選択処理をそれぞれ行う、第１選択部８１、第２選択部８２及び第３選択部８３を備える。第１選択部８１は、有彩色混入物ＣＮを含む第１類型の場合に、上述のように有彩色混入物ＣＮと微生物との濃淡差を基に、コロニー検出処理に用いる色チャンネル画像を選択する第１選択処理を行う。第２選択部８２は、無彩色混入物ＡＮを含む第２類型の場合に、コロニー検出処理に用いる色チャンネル画像を選択する第２選択処理を行う。さらに第３選択部８３は、混入物Ｎを含まない場合、または、混入物が溶解して培地１２やコロニーＣＬを染色している第３類型の場合に、コロニー検出処理に用いる色チャンネル画像を選択する第３選択処理を行う。なお、第２、３類型の色チャンネル選択処理については後述する。
【００７０】
また、図２に示す検出部７５は、選択部７４により選択された色チャンネル画像を用いて、コロニーを検出する機能を有し、コロニー検出部８５及び計数部８６を備える。コロニー検出部８５は、複数種の色チャンネル画像のうち選択部７４により選択された１種の色チャンネル画像を用いて、コロニーを検出するコロニー検出処理を行う。コロニー検出部８５は、例えば特開２００６−３４５７５０号公報に記載の方法等を用いて微生物を検出することができる。また、計数部８６は、コロニー検出部８５が検出したコロニーの数を計数する計数処理を行う。
【００７１】
図１２〜図１４及び図１６（ａ）〜（ｃ）は、無彩色混入物ＡＮを含む培地を撮像したカラー画像に基づく元画像ＣＩ、彩度画像ＳＩ及び色相画像ＨＩを示す。また、図１５（ａ）〜（ｄ）及び図１７（ａ）〜（ｄ）は、無彩色混入物ＡＮを培地１２に含む元画像ＣＩを色反転させた反転元画像（図示省略）から生成されたＲ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ、Ｂ画像ＢＩ及びグレー画像ＧｒＩを示す。検出処理部７３が、彩度画像ＳＩ及び色相画像ＨＩを用いて、有彩色混入物ＣＮを検出できなかった場合、無彩色混入物ＡＮの検出を行う。図１２の例では、無彩色混入物ＡＮは黒色であり、図１３に示す彩度画像ＳＩでは、無彩色（例えば黒）の混入物ＡＮは、灰色の培地１２の中にほぼ消失している。また、図１４に示す色相画像ＨＩでは、培地１２、コロニーＣＬ及び無彩色混入物ＡＮの全体が白っぽくなっている。
【００７２】
このように彩度画像ＳＩと色相画像ＨＩで有彩色混入物ＣＮを検出できなかった場合、第２選択部８２は、コロニー検出処理に用いる色チャンネル画像を選択する第２選択処理を行う。第２選択部８２は、例えば複数種の色チャンネル画像を用いて、色チャンネル画像ごとに、無彩色混入物ＡＮを検出する混入物検出処理と、その検出された無彩色混入物ＡＮを計数する計数処理とを行い、無彩色混入物ＡＮが一番多く検出された色チャンネル画像を選択する。この第２類型の色チャンネル画像選択処理は、例えば次のように行われる。第２選択部８２は、例えばグレー画像ＧｒＩを用いて、濃淡値からコロニーＣＬを検出し、検出したコロニーＣＬが存在する領域又はこの領域よりも所定のマージン分だけひと回り大きな領域をコロニー対象領域ＣＡ（図２２参照）とし、コロニー対象領域ＣＡとそれ以外の培地領域ＭＡ（図２２参照）とに分離する。次に各色チャンネル画像を用いて、培地領域ＭＡ内で濃淡値に基づき無彩色混入物ＡＮを検出する。この場合、培地１２の濃淡値が灰色の値なので、灰色以外の例えば黒色又は白色の濃淡値をもつ無彩色混入物が検出対象とされる。そして、第２選択部８２は、検出された無彩色混入物ＡＮを色チャンネル画像ごとに計数し、無彩色混入物ＡＮが一番多く検出された色チャンネル画像を、コロニー検出処理に用いる１種の色チャンネル画像として選択する。図１５（ａ）〜（ｄ）の例では、無彩色混入物ＡＮが一番多く検出される赤画像ＲＩが選択される。
【００７３】
さらに図１８〜図２０は、可溶性の混入物ＳＮが培地１２に溶解して培地１２及びコロニーＣＬが染色されているカラー画像に基づく元画像ＣＩ、彩度画像ＳＩ及び色相画像ＨＩを示す。図１８に示す元画像ＣＩでは、培地１２とコロニーＣＬが、一例として黄緑色に染色されている。詳しくは、培地１２が少し灰色を帯びた黄緑で、コロニーＣＬが比較的鮮やかな黄緑を呈している。そのため、彩度画像ＳＩでは、培地１２が濃灰色、コロニーＣＬが薄灰色を呈している。また、色相画像ＨＩでは、培地１２及びコロニーＣＬが共に黄緑色を呈しているので、全体が灰色になっている。
【００７４】
また、図２１（ａ）〜（ｄ）は、同じく培地１２及びコロニーＣＬが染色されている元画像ＣＩを色反転させた反転元画像（図示省略）を基に色チャンネルごとに生成したＲ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ、Ｂ画像ＢＩ及びグレー画像ＧｒＩを示す。検出処理部７３が、彩度画像ＳＩ及び色相画像ＨＩを用いて、混入物ＣＮ，ＡＮを検出できなかった場合、第３類型に対応する色チャンネル選択処理を行う。
【００７５】
次に図２２を参照して、第３類型に対応する色チャンネル選択処理について説明する。図２２に示すように、まず図２２（ａ）に示すグレー画像ＧｒＩを用いて、濃淡値からコロニーＣＬを検出し、検出したコロニーＣＬが存在する領域又はこの領域よりも所定のマージン分だけひと回り大きな領域をコロニー対象領域ＣＡとして設定する。図２２の例では、コロニー対象領域ＣＡは、検出されたコロニーＣＬの領域よりも所定のマージン分だけ外側へ少し広い領域として設定している。但し、検出したコロニーＣＬの領域と同一の領域をコロニー対象領域ＣＡとして設定してもよい。こうしてコロニーＣＬが確実に存在している領域を含むコロニー対象領域ＣＡが設定される。
【００７６】
次に図２２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、Ｒ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ、Ｂ画像ＢＩについて、コロニー対象領域ＣＡ内でコロニーＣＬを検出する。コロニーが検出されれば、コロニーＣＬの平均濃淡値と培地１２の平均濃淡値との差（濃淡差）を求める。そして、濃淡差の一番大きな１種の色チャンネル画像を、コロニー検出処理に用いる色チャンネル画像として選択する。図２２の例では、図２２（ｄ）に示すＢ画像ＢＩが選択される。例えば図２２（ｃ）に示すＧ画像ＧＩでは、コロニー対象領域ＣＡ内にコロニーＣＬを検出できないが、図２２（ｄ）に示すＢ画像ＢＩでは、コロニー対象領域ＣＡ以外の位置でもコロニーＣＬが検出され、しかも図２２（ａ）に示すグレー画像ＧｒＩで検出できたコロニー数よりも、より多くのコロニーＣＬを検出することができる。
【００７７】
次に、検査システム１１の作用を説明する。コンピュータ６３が実行する微生物検出処理について、図２３〜図２６に示すフローチャートを参照して説明する。微生物検出処理は、ソフトウェアにより、図２に示す検出処理装置５５によって行われる。
【００７８】
検査員は、検査開始前に入力装置５２を操作して、検査対象とする微生物種などを含む検査対象情報を含む設定情報を、パーソナルコンピュータ１７に入力する。入力された各種の設定情報は、メモリ６２に記憶される。そして、検査員が入力装置５２を用いて検査開始操作を行うと、コンピュータ６３（検出処理装置５５）により微生物検出処理が開始される。
【００７９】
本実施形態の検査装置１６は、コンピュータ６３からの検査開始信号を受信したコントローラ３０によって駆動制御される。搬送装置２１の駆動によって搬送ベルト２１Ｂ上に天地逆向きに載置されたシャーレ１３は、検査装置１６内に１つずつ順次搬入される。シャーレ１３が分離位置に到達すると、吸着部１４が下降して皿１８の底面を吸着した後、所定高さまで持ち上げ、その後、ロータリ式の移送装置２２が駆動されて回転軸３３が所定角度（例えば６０〜１２０度の範囲内の所定値）回転することで、吸着部１４が検査位置に配置される。そして、検査位置の吸着部１４の下方に配置されたカメラ１５により、検査位置に保持された皿１８内の培地１２を含む検査対象領域ＫＡが撮像される。撮像時には、光源２４が発光し、カメラ１５は光源２４からの光が培地１２で反射した反射光の像を撮像する。例えば皿に対してカメラと反対側に光源を配置し、培地を透過した透過光の像を撮像する光透過式の撮像方式の場合、コロニー及び混入物が影となって黒く写るため、コロニーと混入物との識別が難しい。これに対して、本実施形態の光反射式の撮像方式の場合、培地１２は吸着部１４の黒色が透過した濃灰色、コロニーは光源２４の光が反射して白色又は薄灰色、混入物Ｎはそのものがもつ色（例えば黄色又は黒色）で写る。なお、本実施形態では、カメラ１５を軸回転させて同じシャーレ１３を少なくとも２回撮像し、１つのシャーレ１３に対して光軸回りに異なる角度で撮像された少なくとも２枚のカラー画像を取得する。カメラ１５によって撮像されたカラー画像データは、通信ケーブル５４を通じてパーソナルコンピュータ１７の本体５１に送信され、メモリ６２に一時格納される。そして、本体５１内のコンピュータ６３は、プログラムＰＲを実行することで検査処理を実行する。
【００８０】
ステップＳ１１では、カラー画像データを取得する。コンピュータ６３は、カメラ１５が培地１２を含む検査対象領域を撮像したカラー画像データを逐次受信してメモリ６２に格納しており、メモリ６２から検査対象の培地１２に対応するカラー画像データを読み出して取得する。このとき、カラー画像データから検査対象領域ＫＡを切り取る。例えば有彩色混入物ＣＮを培地１２に含む元画像ＣＩ（図３、図６）、無彩色混入物ＡＮを培地１２に含む元画像ＣＩ（図４、図１２）、溶解した混入物によって培地１２及びコロニーＣＬが染色された元画像ＣＩ（図５、図１８）のうちいずれか１つが得られる。
【００８１】
ステップＳ１２では、カラー画像データを基に彩度画像及び色相画像を取得する。画像生成部７２は、元画像ＣＩから、画素の彩度を濃淡で表わした彩度画像ＳＩと、画素の色相を濃淡で表わした色相画像ＨＩとを生成する。なお、彩度画像ＳＩと色相画像ＨＩは、反転元画像から取得することもできる。
【００８２】
ステップＳ１３では、カラー画像データから赤・緑・青・グレーの色チャンネルの画像を取得する。つまり、画像生成部７２は、カラーの元画像ＣＩを色反転させた反転元画像から赤・緑・青の各色チャンネルに応じた色チャンネル画像、つまりＲ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ、Ｂ画像ＢＩを取得すると共に、反転元画像から各画素のＲＧＢ値を明度の画素値に変換する演算処理を全画素について行うことで、グレー画像ＧｒＩを取得する。本実施形態では、ステップＳ１３において複数種の色チャンネル画像を取得する処理が、色チャンネル画像取得ステップの一例に相当する。なお、色チャンネル画像は、反転元画像に替えて、元画像ＣＩから取得することもできる。つまり、選択対象とされる色チャンネル画像を取得する際の元の画像が色チャンネル間で同じであれば、その元の画像は、元画像ＣＩでも反転元画像でもよい。
【００８３】
ステップＳ１４では、有彩色混入物検出処理を行う。検出処理部７３は、彩度画像ＳＩ及び色相画像ＨＩを用いて、有彩色の混入物を検出する。詳しくは、検出処理部７３は、図２４に示す有彩色混入物検出処理ルーチンを実行し、彩度画像ＳＩにおいて階調値が設定値以上になる画素からなる１つ以上の画素領域でかつ画素領域の総面積が下限閾値以上であるという面積条件を満たすものを、有彩色混入物ＣＮとして検出する。設定値は、例えば最大階調値の２／３〜４／５倍の範囲内の所定値で、２５５階調の例では、１７０〜２００の範囲内の値（一例として「１９０」）が設定される。また、面積条件における下限閾値は、例えば５０〜３００の範囲内の所定の画素数（一例として「１００」）に設定される。本実施形態では、ステップＳ１４の処理が、混入物検出ステップの一例に相当する。なお、有彩色混入物検出処理ルーチンの詳細は、後述する。
【００８４】
ステップＳ１５では、有彩色混入物があるか否かを判断する。有彩色混入物があればステップＳ１６に進み、有彩色混入物がなければステップＳ１８に進む。
ステップＳ１６では、有彩色混入物があるときの第１の色チャンネル選択処理を行う。詳しくは、コンピュータ６３の第１選択部８１は、図２５に示す第１の色選択処理ルーチンを実行し、４種の色チャンネルのうちから１つの色チャンネルを選択する。この第１の色チャンネル選択処理ルーチンの詳細は、後述する。なお、本実施形態では、ステップＳ１６の処理が、選択ステップの一例に相当する。
【００８５】
ステップＳ１７では、色チャンネルを選択できたか否かを判断する。色チャンネルを選択できた場合はステップＳ２０に進み、色チャンネルを選択できなかった場合はステップＳ１８に進む。
【００８６】
ステップＳ１８では、無彩色の混入物又は可溶性の混入物であるときの第２の色チャンネル選択処理を行う。詳しくは、コンピュータ６３が、図２６に示す第２の色チャンネル選択処理ルーチンを実行する。第２選択部８２は、無彩色混入物ＡＮを培地１２に含む場合における検査に適した色チャンネル画像を選択する。また、第３選択部８３は、可溶性の混入物によって培地１２及びコロニーＣＬが染色されている場合における検査に適した色チャンネル画像を選択する。この第２の色チャンネル選択処理ルーチンの詳細は、後述する。なお、本実施形態では、ステップＳ１８の処理が、選択ステップの一例に相当する。
【００８７】
ステップＳ１９では、色チャンネルを選択できたか否かを判断する。色チャンネルを選択できた場合はステップＳ２０に進み、色チャンネルを選択できなかった場合はステップＳ２２に進む。
【００８８】
ステップＳ２０では、選択した色チャンネルの画像に基づくコロニー検出処理を行う。コロニー検出部８５は、選択された色チャンネルに対応する色チャンネル画像を用いて、この色チャンネル画像の中からコロニーＣＬを検出する。例えば不溶性の混入物を含む培地１２では、選択された色チャンネル画像において、コロニーＣＬと混入物ＣＮとの濃淡差が大きいので、コロニーＣＬを比較的高い精度で検出できる。また、例えば可溶性の混入物ＳＮを含む培地１２では、溶解した混入物ＳＮによって培地１２及びコロニーＣＬが染色されていても、選択された色チャンネル画像において、コロニーＣＬと培地１２との濃淡差が大きいので、コロニーＣＬを比較的高い精度で検出できる。なお、本実施形態では、ステップＳ２０の処理が、検出ステップの一例に相当する。
【００８９】
ステップＳ２１では、コロニー計数処理を行う。計数部８６は、検出されたコロニーＣＬの数を計数する。この結果、コロニーの数を比較的正確に計数できる。
ステップＳ２２では、エラー処理を行う。制御部７１は、表示駆動回路６４を介して表示部５３にエラーメッセージを表示させる。例えばコロニーＣＬと同系色の混入物Ｎが存在し、コロニーＣＬと混入物Ｎとの区別が困難な場合は、検出エラーの旨のエラーメッセージを表示する。
【００９０】
次に図２４を参照して、有彩色混入物検出処理（Ｓ１４）の詳細を説明する。
ステップＳ３１では、平均彩度Ｓave＜Ｓｏかつ平均色相値Ｈave＜Ｈｏの条件を満たすか否かを判断する。ここで、彩度閾値Ｓｏは、最大彩度Ｓmaxの１／５〜１／３の範囲内の所定値（例えばＳmax／４）に設定されている。また、色相閾値Ｈｏは、最大色相値Ｈmaxの１／３〜２／３の範囲内の所定値（例えばＨmax／２）に設定されている。検出処理部７３は、まず彩度画像ＳＩを基に検査対象領域ＫＡの平均彩度Ｓaveを計算し、また色相画像ＨＩを基に検査対象領域ＫＡの平均色相値Ｈaveを計算する。平均彩度Ｓave＜Ｓｏかつ平均色相値Ｈave＜Ｈｏの条件を満たせばステップＳ３２に進み、同条件を満たさなければステップＳ３５に進む。
【００９１】
例えば有彩色混入物ＣＮを含有する培地１２を含む検査対象領域を撮像して得た図６に示す元画像ＣＩから生成した図７及び図１０（ｂ）に示す彩度画像ＳＩと、図８及び図１０（ｃ）に示す色相画像ＨＩである場合、ステップＳ３１の条件を満たし、ステップＳ３２に進む。
【００９２】
また、例えば無彩色混入物ＡＮを含有する培地１２を含む検査対象領域を撮像して得た図１２に示す元画像ＣＩから生成した図１３及び図１６（ｂ）に示す彩度画像ＳＩと、図１４及び図１６（ｃ）に示す色相画像ＨＩである場合、ステップＳ３１の条件を満たし、ステップＳ３２に進む。
【００９３】
さらに例えば可溶性の混入物ＳＮの溶解によって培地１２及びコロニーＣＬが染色されている図１８に示す元画像ＣＩから生成した図１９に示す彩度画像ＳＩと、図２０に示す色相画像ＨＩである場合、ステップＳ３１の条件を満たさず、ステップＳ３５に進む。
【００９４】
ここで、ステップＳ３１の判定は、有彩色混入物ＣＮを正確に検出できないか、仮に検出できても、その後の処理でコロニーを正確に検出できない虞があり、そのような虞を事前に排除するために行う。例えば培地１２やコロニーＣＬが染色されている場合は、ステップＳ３１の条件が成立しない場合がある。図５に示す第３類型の例では、培地とコロニーＣＬが染色されているため、培地とコロニーＣＬとを区別する他の処理が必要なため、ステップＳ３１が不成立となる。また、混入物とコロニーとが同じ色（有彩色）で一定以上の個数及び面積を有する場合もステップＳ３１の条件が成立しない場合がある。例えば培地１２が無彩色（黒色又は濃灰色）で混入物Ｎが有彩色である場合、平均彩度Ｓave＜Ｓｏが成立するが、例えば培地１２が鮮やかな有彩色に染色されていると、平均彩度Ｓave＜Ｓｏが成立しない。また、培地１２が赤紫色、紫色・青色等の色相値が相対的に高い色を呈する場合は、有彩色混入物とコロニーとを正確に識別できない虞があるので、Ｈave＜Ｈｏの条件が成立しない。
【００９５】
なお、元画像ＣＩを色反転させた反転元画像から彩度画像ＳＩと色相画像ＨＩとを取得してもよく、この場合は、ステップＳ３１における条件の閾値を変更し、平均彩度Ｓave＜Ｓｏかつ平均色相値Ｈave＞Ｈmax−Ｈｏとすればよい。また、平均彩度Ｓaveと閾値との大小関係で示される条件と、平均色相値Ｈaveと閾値との大小関係で示される条件とのうち一方の条件のみを採用し、その採用した条件を満たせばステップＳ３２に進む構成とすることもできる。また、平均明度Ｖave（平均輝度値）と明度閾値Ｖｏとの大小関係で示される条件、色相の偏差とその閾値との大小関係で示される条件、及び彩度の偏差と閾値との大小関係で示される条件のうち１つ又は複数を採用したり、上記の条件に追加したりしてもよい。例えば色相の偏差が閾値未満である条件と、彩度の偏差が閾値未満である条件とのうち、一方又は両方が成立する場合にステップＳ３２に進む構成とすることもできる。
【００９６】
ステップＳ３２では、彩度画像において有彩色混入物を検出する。図７に示すように、彩度画像ＳＩでは、彩度の値が大きい有彩色混入物ＣＮは、白色又は薄灰色になり、培地１２は灰色、コロニーＣＬは濃灰色になる。彩度画像ＳＩにおいて画素の濃淡値が所定の閾値Ｓ１（例えば「１９０」）を超える白色又は薄灰色の画素が１個以上集まった領域を有彩色混入物ＣＮの候補として検出する。本例では、更に、検出した有彩色混入物ＣＮの候補の総数Ｎｔと総面積Ａｔとを計算する。
【００９７】
さらに、有彩色混入物ＣＮの候補の総数Ｎｔが個数閾値Ｎｏを超え、かつ総面積Ａｔが面積閾値Ａｏを超えていると、有彩色混入物ＣＮの候補を有彩色混入物ＣＮとして確定する。そして、検出処理部７３は、有彩色混入物ＣＮの領域を特定する位置座標データをメモリ６２の所定記憶領域に書き込む。一方、総数Ｎｔと総面積Ａｔとのうち一方でもそれぞれの閾値Ｎｏ，Ａｏを超えていないと、有彩色混入物ＣＮは非検出とされる。ここで、例えばカメラの撮像素子にドット抜けがあると、そのドット抜けをコロニーと誤検出する虞があるので、個数閾値Ｎｏを例えば１〜５個の範囲内の値にしている。なお、有彩色混入物ＣＮの候補の１個ずつの画素領域の面積が下限閾値〜上限閾値の範囲内にあるという条件を満たしたことをもって、有彩色混入物ＣＮとして検出してもよい。
【００９８】
ステップＳ３３では、有彩色混入物があるか否かを判断する。有彩色混入物ＣＮが検出された場合はステップＳ３４に進み、有彩色混入物ＣＮが検出されなかった場合はステップＳ３５に進む。
【００９９】
例えば図７、図１０（ｂ）に示す彩度画像ＳＩの例では、彩度条件Ｓave＜Ｓｏかつ色相条件Ｈave＜Ｈｏ（Ｓ３１）を満たし、かつ総数条件Ｎｔ＞Ｎｏかつ総面積条件Ａｔ＞Ａｏ（Ｓ３３）を満たすので、有彩色混入物ＣＮが検出され、ステップＳ３４に進む。また、図１３、図１６（ｂ）に示す彩度画像ＳＩの例では、Ｓave＜ＳｏかつＨave＜Ｈｏ（Ｓ３１）を満たすが、総数Ｎｔが「０」かつ総面積Ａｔが「０」で、Ｎｔ＞ＮｏかつＡｔ＞Ａｏ（Ｓ３３）を満たさないので、有彩色混入物ＣＮは検出されず、ステップＳ３５に進むことになる。さらに図１９に示す彩度画像ＳＩの例では、Ｓave＜ＳｏかつＨave＜Ｈｏ（Ｓ３１）を満たさないので、有彩色混入物ＣＮは検出されず、ステップＳ３５に進むことになる。
【０１００】
ステップＳ３４では、制御部７１は、有彩色混入物ありの旨のパラメータをメモリ６２に記憶することにより設定する。
ステップＳ３５では、制御部７１は、有彩色混入物なしの旨のパラメータをメモリ６２に記憶することにより設定する。
【０１０１】
次に図２５を参照して、第１の色チャンネル選択処理（Ｓ１６）の詳細を説明する。第１選択部８１は、反転元画像から取得した複数種の色チャンネル画像であるＲ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ、Ｂ画像ＢＩ及びグレー画像ＧｒＩに対して第１の色チャンネル選択処理を行うことにより、複数種の色チャンネルＲ，Ｇ，Ｂ，Ｇｒのうちから、コロニー検出処理に用いる画像の色チャンネルを選択する。
【０１０２】
まずステップＳ４１では、反転元画像から取得した複数種の色チャンネル画像を用いて、有彩色混入物の平均濃淡値ＦＶaveが一番大きく、かつその平均濃淡値ＦＶaveが「培地の平均濃淡値ＭＶave＋α」の値よりも大きいという第１条件を満たす色チャンネルがあるか否かを判断する。第１選択部８１は、Ｒ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ、Ｂ画像ＢＩ及びグレー画像ＧｒＩについて、メモリ６２から読み出した位置座標データから有彩色混入物ＣＮの領域を特定し、その特定した領域の平均濃淡値ＦＶaveを計算することにより、有彩色混入物ＣＮの平均濃淡値ＦＶaveを取得する。さらに第１選択部８１は、各Ｒ，Ｇ，Ｂ，グレー画像ＲＩ，ＧＩ，ＢＩ，ＧｒＩについて、培地１２が占める領域である培地領域ＭＡの平均濃淡値ＭＶaveを計算する。ここで、培地領域ＭＡは、例えばグレー画像ＧｒＩを用いて培地１２とコロニーＣＬとの各領域を濃淡差で分け、グレー画像ＧｒＩの全体（検査対象領域ＫＡ）からコロニーＣＬと有彩色混入物ＣＮとの両領域を差し引くことで取得される。
【０１０３】
ここで、第１条件は、有彩色混入物ＣＮの平均濃淡値ＦＶaveが、培地１２に対する濃淡がコロニーＣＬと反対側でかつ培地１２の平均濃淡値と一番大きな濃淡差をもち、かつその一番大きな濃淡差が所定値α以上であることを条件とする。例えば図９（ａ）〜（ｄ）に示す色チャンネル画像ＲＩ，ＧＩ，ＢＩ，ＧｒＩの例では、元画像ＣＩを色反転させた反転元画像から生成されているため、コロニーＣＬが培地１２よりも濃く（暗く）なっている。そのため、培地１２よりも濃いコロニーＣＬと培地１２に対する濃淡が反対側、つまり培地１２よりも薄い（明るい）側で一番薄い（明るい）有彩色混入物ＣＮを含む色チャンネル画像であって、かつその一番明るい有彩色混入物ＣＮの培地１２に対する濃淡差が所定値α以上ある色チャンネル画像が、第１条件を満たす。ここで所定値αは、混入物ＣＮが培地１２に対してコロニーＣＬと反対側の濃淡であることを保証するための値であって、例えば階調値（例えば２５６）の１／２５〜１／５程度（例えば１０〜５０）の範囲内の値に設定されている。なお、色反転なしの元画像ＣＩから生成された色チャンネル画像を用いる場合、第１条件は、有彩色混入物ＣＮの平均濃淡値ＦＶaveが培地１２の平均濃淡値ＭＶaveよりも小さい側（濃い側）で一番小さく、かつその平均濃淡値ＦＶaveが「培地の平均濃淡値ＭＶave−α」の値よりも小さいという条件となる。
【０１０４】
例えば図１１（ａ）〜（ｄ）に示す色チャンネル画像の例では、Ｒ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ及びグレー画像ＧｒＩにおいて、有彩色混入物ＣＮが、コロニーＣＬと同様に培地１２よりも濃く（暗く）、培地１２に対する濃淡がコロニーＣＬと同じ側なので、第１条件を満たさない。これに対して、Ｂ画像ＢＩは、有彩色混入物ＣＮが、培地１２よりも濃い（暗い）コロニーＣＬと培地１２に対する濃淡が反対側、つまり薄い（明るい）側で一番薄くなっており、かつその一番薄い（明るい）有彩色混入物ＣＮの平均濃淡値ＦＶaveが培地１２の平均濃淡値ＭＶaveに対して所定値α以上の濃淡差を有するので、第１条件を満たす。この場合、ステップＳ４４に進んで、その第１条件を満たす青チャンネル（つまりＢ画像ＢＩ）が選択される。一方、第１条件を満たす色チャンネルがない場合は、ステップＳ４２に進む。
【０１０５】
また、有彩色混入物ＣＮと培地１２との平均濃淡値の差が大きい場合を例に説明する。例えば、黒色培地とピンク色の混入物との組合せとする。ＲＧＢ各チャンネルの平均濃淡値ＦＶaveについて、黒色培地が、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，０）、ピンク色の混入物が、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，１９０，２００）であるとすると、両者の差は（ΔＲ，ΔＧ，ΔＢ）＝（２５５，１９０，２００）となる。混入物の各チャンネルの濃淡値が一番大きいもので、培地との濃淡差が一定のα以上あるチャンネルを選択する。この場合、Ｒチャネルを選択する。
【０１０６】
ステップＳ４２では、有彩色混入物ＣＮの平均濃淡値ＦＶaveが一番大きく、かつその平均濃淡値ＦＶaveが他の色チャンネルにおける「有彩色混入物ＣＮの平均濃淡値ＦＶave＋β」の値よりも大きいという第２条件を満たす色チャンネルがあるか否かを判断する。つまり、有彩色混入物ＣＮの平均濃淡値ＦＶaveが、培地１２に対する濃淡がコロニーＣＬと反対側（本例ではＭＶaveよりも値の大きい側）で一番大きく、かつ他の色チャンネルの混入物ＣＮの平均濃淡値ＦＶaveのどれよりも所定値β以上の濃淡差があるという第２条件を満たす色チャンネルの有無を判断する。但し、有彩色混入物ＣＮの培地１２に対する濃淡がコロニーＣＬと反対側という条件は、ステップＳ４２に加えなくてもよい。
【０１０７】
例えば図９（ａ）〜（ｄ）に示す例では、有彩色混入物ＣＮの平均濃淡値ＦＶaveが一番大きく（一番明るく）、かつ他の色チャンネル画像における有彩色混入物ＣＮの平均濃淡値ＦＶaveのどれよりも所定値β以上の濃淡差を有する色チャンネルがあれば、その色チャンネルが第２条件を満たす。第２条件を満たす色チャンネルがあれば（Ｓ４２で肯定判定）、ステップＳ４４に進んで、その色チャンネルを選択する。一方、第２条件を満たす色チャンネルがなければ（Ｓ４２で否定判定）、ステップＳ４３に進む。なお、元画像ＣＩから色チャンネル画像を生成する場合、第２条件は、有彩色混入物ＣＮの平均濃淡値ＦＶaveが一番小さく（一番濃く）、かつその平均濃淡値ＦＶaveが他の色チャンネル画像における有彩色混入物ＣＮの平均濃淡値ＦＶaveのどれよりも所定値β以上の濃淡差があることが条件となる。
【０１０８】
また、有彩色混入物ＣＮと培地１２との平均濃淡値の差が大きくない場合（Ｓ４１で否定判定）を例に説明する。例えば、白色培地とピンク色の混入物との組合せとする。ＲＧＢ各チャンネルの平均濃淡値ＦＶaveについて、白色培地が、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，２５５，２５５）、ピンク色の混入物が、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，１９０，２００）であるとすると、両者の差は（ΔＲ，ΔＧ，ΔＢ）＝（０，６５，５５）となる。Ｒは、混入物の各チャンネルの濃淡値が一番大きいが、培地との濃淡差がない。しかし、他のチャンネルとの差が一定のβ以上あるチャンネルを選択する。この場合、Ｒチャネルを選択する。なお、他のチャンネルとの差が一定のβ以上という条件に替え、他の２つのチャンネルの平均との差が一定のβ以上という条件としてもよい。
【０１０９】
ステップＳ４３では、有彩色混入物の濃淡値の最大と最小の差が一定以上という第３条件を満たす色チャンネルがあるか否かを判断する。つまり、この処理は、検出した有彩色混入物ＣＮの中の一部に有彩色のコロニーＣＬが含まれている場合を考慮したものである。有彩色混入物ＣＮの色とコロニーＣＬの色とは通常異なるので、有彩色混入物ＣＮの中に異なる色の有彩色のコロニーＣＬが含まれていると、有彩色混入物ＣＮの濃淡値の最大と最小の差が大きくなる。そこで、その差が一定以上であれば、有彩色混入物ＣＮの中にコロニーＣＬが含まれていると判断する。そして、濃淡値の最大と最小の差が一定以上あれば、濃淡値の違いによりコロニーと有彩色混入物とを区別することができる。例えば有彩色混入物ＣＮとコロニーＣＬとが重なっている場合、有彩色混入物ＣＮの各チャンネルでの各画像の濃淡値から最大値と最小値を求め、その差が一定以上あるチャンネルを選択する。この第３条件が成立した場合は、ステップＳ４４に進んで、その色チャンネルを選択した後、当該サブルーチンを終了する。一方、第３条件を満たさなければ（Ｓ４３で否定判定）、当該サブルーチンを終了する。なお、当該サブルーチンを終了した後は、メインルーチン（図２３）のステップＳ１７に進む。そして、ステップＳ１７で色チャンネルを選択できたと判断した場合はステップＳ２０に進むが、色チャンネルを選択できなかったと判断した場合はステップＳ１８に進むことになる。
【０１１０】
次に図２２及び図２６を参照して、第２の色チャンネル選択処理（Ｓ１８）について詳細に説明する。第２の色チャンネル選択処理（Ｓ１８）は、コンピュータ６３が図２６に示す第２の色チャンネル選択処理ルーチンを実行することで行われる。
【０１１１】
まず図２６におけるステップＳ５１では、グレー画像においてコロニー対象領域と培地領域とを分離する。つまり、グレー画像ＧｒＩにおいて濃淡値の違いによってコロニーＣＬが存在する領域であるコロニー対象領域ＣＡと、培地領域ＭＡとを分離する。図２２（ａ）に示すように、元画像ＣＩを色反転させた反転元画像のグレー画像ＧｒＩでは、コロニーＣＬが濃灰色で、培地領域ＭＡが灰色になっている。このようにコロニーＣＬと培地領域ＭＡとは濃淡値が違うため、グレー画像ＧｒＩにおける各画素の濃淡値によって濃灰色のコロニー対象領域ＣＡと灰色の培地領域ＭＡとを分離する。そして、分離したコロニー対象領域ＣＡの位置座標データをメモリ６２に記憶する。なお、図２２（ａ）は、各画素の濃淡値の違いから培地１２と分離したコロニーＣＬの領域よりも外側へ所定距離（マージン距離）だけひと回り大きな領域をコロニー対象領域ＣＡとして設定した例を示している。これは、グレー画像ＧｒＩにおいてコロニーＣＬの周縁部がその内側部分に比べ濃淡値が高く（薄く）、培地１２に近い薄さになって周縁部が消えてしまっている場合があるため、消えた周縁部もなるべくコロニー対象領域ＣＡに入れるためである。なお、ステップＳ５１の処理が、領域分けステップの一例に相当する。
【０１１２】
ステップＳ５２では、各色チャンネルにおいて無彩色混入物を検出する。詳しくは、各色チャンネル画像において培地領域ＭＡ中の無彩色混入物ＡＮを切り出し、その切出領域の面積が面積条件（下限閾値〜上限閾値の範囲内）を満たすものを無彩色混入物ＡＮとして検出する。例えば元画像ＣＩを色反転させた反転元画像では、灰白色のコロニーＣＬは灰黒色に映り、黒色の無彩色混入物ＡＮは白色に映る。このため、反転元画像から生成された色チャンネル画像において階調値が所定値（例えば２００）以上となる灰白色領域を切り出し、その切出領域の面積が面積条件を満たせば、その領域を黒色の無彩色混入物ＡＮとして検出する。なお、元画像ＣＩから色チャンネル画像を生成した場合、各色チャンネル画像において、コロニーは灰白色、培地１２は灰色、黒色の無彩色混入物ＡＮは黒色に映るので、階調値が所定値（例えば５０）以下の灰黒色の領域を黒色の無彩色混入物ＡＮとして切り出し、面積条件を満たす切出領域を黒色の無彩色混入物ＡＮとして検出する。
【０１１３】
ステップＳ５３では、無彩色混入物があるか否かを判断する。すなわち、ステップＳ５２の処理で無彩色混入物ＡＮを検出できた場合はステップＳ５４に進み、無彩色混入物ＡＮを検出できなかった場合はステップＳ５５に進む。
【０１１４】
ステップＳ５４では、無彩色混入物の数が一番多い色チャンネルを選択する。各色チャンネル画像で検出された無彩色混入物ＡＮの数（検出数）を計数し、無彩色混入物ＡＮの検出数が一番多い色チャンネルを選択する。なお、無彩色混入物ＡＮの一番多い色チャンネルが複数存在する場合は、予め決めた優先順位の高いものを選択したり、コロニー対象領域ＣＡと培地領域ＭＡとの濃淡差が一番大きい色チャンネルを選択したりすればよい。
【０１１５】
ステップＳ５５では、コロニーの平均濃淡値ＣＶaveが最小（最も濃く）かつコロニーと培地の濃淡差ΔＶcmが最大の色チャンネルを選択する。一方、元画像ＣＩを色反転させた反転元画像から生成した色チャンネル画像の場合、培地１２よりも薄い灰白色のコロニーＣＬの平均濃淡値ＣＶaveが最大（最も薄く）で、かつコロニーＣＬと培地１２の濃淡差ΔＶｃｍが最大の色チャンネルを選択する。なお、コロニーＣＬと培地１２の濃淡差ΔＶcmが最大であることのみを条件として色チャンネルを選択してもよい。
【０１１６】
図２２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、Ｒ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ、Ｂ画像ＢＩについて、コロニー対象領域ＣＡでコロニーＣＬが検出されれば、コロニーＣＬの平均濃淡値ＣＶaveと培地１２の平均濃淡値ＭＶaveとの差（濃淡差）を求める。そして、濃淡差の一番大きな１つの色チャンネル画像を選択する。図２２の例では、濃淡差の一番大きなＢ画像ＢＩ（図２２（ｄ））が選択される。例えば図２２（ｃ）に示すＧ画像ＧＩでは、コロニー対象領域ＣＡ内にコロニーＣＬを検出できない。一方、図２２（ｄ）に示すＢ画像ＢＩでは、コロニー対象領域ＣＡでコロニーＣＬを検出できるだけでなく、コロニー対象領域ＣＡ以外の位置でもコロニーＣＬが検出される。よって、図２２（ｄ）に示すＢ画像ＢＩでは、図２２（ａ）に示すグレー画像ＧｒＩで検出できるコロニー数よりも、より多くのコロニーＣＬを検出することができる。
【０１１７】
例えば図１５及び図１７に示す黒色の無彩色混入物ＡＮを含む培地１２の例では、図１７（ａ）〜（ｄ）から分かるように、同図（ａ）のＲ画像ＲＩでは黒色の無彩色混入物ＡＮが灰白色に映り、赤・緑・グレーの他の色チャンネル画像では薄灰色に映る。また、Ｒ画像ＲＩでは灰白色の無彩色混入物ＡＮの平均濃淡値が一番高く、かつ無彩色混入物ＡＮと培地１２との濃淡差が比較的大きいので、無彩色混入物ＡＮが一番多く検出される。そのため、ステップＳ５４で、無彩色混入物の数が一番多い色チャンネル画像として、図１７（ａ）に示すＲ画像ＲＩが選択される。
【０１１８】
コロニー検出処理では、選択した色チャンネル画像（図２２の例ではＢ画像ＢＩ）において濃淡値の違いからコロニー候補の領域を分離し、分離したコロニー候補領域のうち面積が面積条件を満たすものをコロニーＣＬとして検出する。そして、コロニーＣＬが検出された場合、その検出されたコロニーＣＬの数を計数部８６が計数する。制御部７１は、コロニー個数を表示部５３に表示すると共に、表示部５３に表示された培地１２の画像中に、検出されたコロニーＣＬを囲むように不図示のマークを重畳表示させる。このようなマークの表示によって、検査員は、検査中の培地１２におけるコロニーの発生状況を容易に把握することができる。
【０１１９】
以上詳述したように、この実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）培地１２を含む検査対象領域ＫＡのカラー画像を基に複数種の色チャンネル画像のうち培地領域ＭＡ（第１領域の一例）とコロニー対象領域ＣＡ（第２領域の一例）との濃淡差が規定値以上である１種の色チャンネル画像を選択し、その選択した色チャンネル画像に基づいてコロニーＣＬを検出する。よって、培地１２中の混入物Ｎの色が不明でも、混入物Ｎの色がコロニーＣＬの色と異なれば、混入物Ｎと区別してコロニーＣＬを比較的高い精度で検出できる。例えば溶解した混入物Ｎによって培地１２及びコロニーＣＬが染色されていても、コロニーＣＬを比較的高い精度で検出することができる。例えば混入物の色情報を検査員が検出処理装置に入力し、その色情報を利用して検査処理を行えば、混入物とコロニーとの区別、及び染色された培地とコロニーとの区別がし易くなる場合もあるが、検査対象のシャーレごとに混入物の色を管理したり色情報を入力したりする作業が面倒である。しかし、検出処理装置５５によれば、この種の面倒な作業も不要である。
【０１２０】
（２）カラー画像で有彩色混入物ＣＮを検出した場合、複数種の色チャンネル画像ごとに取得した培地領域ＭＡと有彩色混入物ＣＮの領域との濃淡差に基づいて色チャンネル画像を選択し、選択した色チャンネル画像に基づいてコロニーＣＬを検出する。よって、培地１２中の混入物Ｎの色が不明でも、コロニーＣＬを比較的高い精度で検出することができる。
【０１２１】
（３）有彩色混入物ＣＮが検出されなかった場合、グレー画像ＧｒＩにおける濃淡値から無彩色混入物ＡＮを検出する処理を行う。無彩色混入物ＡＮを検出した場合、複数種の色チャンネル画像のうち、培地領域ＭＡと無彩色混入物ＡＮの領域（第３領域の一例）との濃淡差に基づいて１つの色チャンネル画像を選択し、その選択した色チャンネル画像に基づいてコロニーＣＬを検出する。よって、混入物Ｎが有彩色混入物ＣＮではなく無彩色混入物ＡＮであっても、混入物Ｎと区別してコロニーＣＬを比較的高い検出精度で検出することができる。
【０１２２】
（４）検出処理部７３は、カラー画像から取得した彩度画像ＳＩに基づき有彩色混入物ＣＮを検出する。このように彩度画像ＳＩを用いるため、有彩色混入物ＣＮを、例えば無彩色混入物ＡＮと区別して検出することができる。
【０１２３】
（５）Ｒ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ、Ｂ画像ＢＩ及びグレー画像ＧｒＩの４種類の色チャンネル画像のうちからコロニーＣＬの検出処理に用いる１つの色チャンネル画像を選択する。よって、適切な色チャンネル画像を選択し易くなる。
【０１２４】
（６）光反射方式で撮像したカラー画像なので、コロニーＣＬは薄灰色（無彩色）で、かつ有彩色混入物ＣＮは有彩色を呈し、培地１２に対してコロニーＣＬと反対側の明度をもつ色チャンネル画像を選択する。よって、有彩色混入物Ｎと間違えずにコロニーＣＬを比較的高い検出精度で検出することができる。
【０１２５】
（７）検査システム１１は、シャーレ１３内の培地１２をカラーで撮像するカメラ１５と、カメラ１５が撮像した培地１２を含むカラー画像を基に色チャンネルの異なる複数種の色チャンネル画像を取得する画像生成部７２とを備える。さらに検査システム１１は、複数種の色チャンネル画像ごとに培地領域ＭＡ（第１領域の一例）と培地以外の領域の一例であるコロニー対象領域ＣＡ（第２領域の一例）との濃淡差を取得し、複数種の色チャンネル画像のうち濃淡差に基づいて１種の色チャンネル画像を選択する選択部７４と、選択した色チャンネル画像に基づいてコロニーＣＬを検出する検出部７５とを備える。よって、検査システム１１によれば、培地１２中の混入物Ｎの色が不明でも、培地１２中のコロニーＣＬを比較的高い精度で検出できる。例えば溶解した混入物Ｎによって培地１２及びコロニーＣＬが染色されていても、培地１２中のコロニーＣＬを比較的高い精度で検出できる。
【０１２６】
（８）シャーレ１３内の培地１２をカラーで撮像するカメラ１５と、カメラ１５が撮像した培地１２を含むカラー画像を基に培地１２中の有彩色混入物ＣＮを検出する検出処理部７３（混入物検出部の一例）と、カラー画像に基づく複数種の色チャンネル画像を取得する画像生成部７２（画像取得部の一例）とを備える。さらに検査システム１１は、複数種の色チャンネル画像における有彩色混入物ＣＮの濃淡値に基づいて１種の色チャンネル画像を選択する選択部７４と、選択した色チャンネル画像に基づいてコロニーＣＬを検出する検出部７５とを備える。よって、検査システム１１によれば、培地１２に不明な色の混入物Ｎが含まれていても、コロニーＣＬを比較的高い精度で検出することができる。
【０１２７】
（９）プログラムＰＲを実行するコンピュータ６３によって、領域分けステップ（Ｓ５１）と、選択ステップ（Ｓ５４，Ｓ５５）と、検出ステップ（Ｓ２０）とを実行させる。よって、培地１２中の混入物Ｎの色が不明でも、培地１２中のコロニーＣＬを比較的高い精度で検出できる。例えば溶解した混入物Ｎによって培地１２及びコロニーＣＬが染色されていても、培地１２中のコロニーＣＬを比較的高い精度で検出できる。
【０１２８】
（１０）コンピュータにプログラムＰＲを実行させて、混入物検出ステップと、色チャンネル画像取得ステップと、選択ステップと、検出ステップとを実行させる。培地中の混入物の色が不明でも、コロニーＣＬを比較的高い精度で検出できる。
【０１２９】
前記実施形態は、上記に限定されず、以下のように変更してもよい。
・培地１２が混入物Ｎを含んでいない検査対象であってもよい。この場合、混入物検出部の一例としての検出処理部７３及び混入物検出ステップ（Ｓ１４）を無くしてもよい。この構成によっても、複数の色チャンネル画像ごとに取得した培地領域ＭＡ（第１領域の一例）と培地１２以外の領域であるコロニー対象領域ＣＡ（第２領域の一例）との濃淡差に基づいて、複数の色チャンネルのうちコロニーＣＬの検出に用いる色チャンネルを選択できる。よって、選択した色チャンネル画像を用いることで、コロニーＣＬの検出精度を高めることができる。
【０１３０】
・有彩色混入物ＣＮありの場合、コロニーＣＬの検出処理に用いる色チャンネル画像は、培地領域ＭＡとコロニー対象領域ＣＡとの濃淡差が最も大きい色チャンネルに限定されない。例えば濃淡差の条件と他の条件との組合せ条件を最も満たす色チャンネル画像を選択する構成とした場合、その選択された色チャンネルは２番目に濃淡差が大きいものであってもよい。
【０１３１】
・無彩色混入物ＡＮありの場合、コロニーＣＬの検出処理に用いる色チャンネル画像は、培地領域ＭＡ（第１領域の一例）と無彩色混入物ＡＮの領域（第３領域の一例）との濃淡差が最も小さい色チャンネルに限定されない。例えば濃淡差の条件と他の条件との組合せ条件を最も満たす色チャンネル画像を選択する構成とした場合、その選択された色チャンネルは２番目に濃淡差が小さいものであってもよい。
【０１３２】
・前記実施形態では、選択部７４及び選択ステップは、培地と有彩色混入物との濃淡差が規定以上であるか否かを判断することにより、有彩色混入物とコロニー（微生物の一例）との濃淡差が、コロニーを有彩色混入物と区別して検出可能であるか否かを間接的に判断した。このような構成限定されず、選択部及び選択ステップは、複数種の色チャンネル画像のうち色チャンネル画像ごとの有彩色混入物とコロニーとの濃淡差がコロニーを有彩色の混入物と区別して検出可能な値をとる１種の色チャンネル画像を選択するものであればよい。この場合、有彩色混入物の濃淡値が培地に対する濃淡がコロニーと反対側であることに限定されない。例えば培地に対する濃淡がコロニーと同じ側であっても、色チャンネル画像ごとの有彩色混入物とコロニーとの濃淡差がコロニーを有彩色混入物と区別して検出可能な値をとるものであれば、その色チャンネル画像を選択することができる。
【０１３３】
・可溶性の混入物の溶解によって培地及びコロニーが染色されているシャーレを主な検査対象とする微生物の検査方法及び微生物の検出装置であってもよい。この構成によれば、培地１２に不溶性の混入物を含んでいると、コロニーと混入物との識別能力が低ければ、コロニーの検出精度が低下するものの、溶解した混入物によって培地及びコロニーが染色されているシャーレを検査対象とする場合は、比較的高い検出精度を得ることができる。この場合、微生物の検出方法は、例えば図２３のステップＳ１１，Ｓ１３，Ｓ１８の一部（Ｓ５１，Ｓ５５）、Ｓ２０を備えただけでもよい。この場合、例えば図２２（ａ）〜（ｄ）に示す処理を行うことが好ましい。
【０１３４】
・カラーの色チャンネル画像であるＲ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ及びＢ画像ＢＩと、モノクロの色チャンネル画像であるグレースケール画像ＧｒＩ（グレー画像ＧｒＩ）との合計４種の色チャンネル画像の中から１種の色チャンネル画像を選択したが、色チャンネル画像は、３種又は２種でもよい。例えばＲ画像ＲＩ、Ｇ画像ＧＩ及びＢ画像ＢＩの３種、又はカラーの色チャンネル画像の１種とグレースケール画像との２種、あるいは、カラーの色チャンネル画像の中から選択した２種でもよい。要するに色の異なる複数種の色チャンネル画像であればよい。
【０１３５】
・彩度画像ＳＩと色相画像ＨＩを取得する色空間は、ＨＳＶ色空間に替え、ＨＬＳ色空間でもよい。
・混入物の色情報又は染色された培地の色情報を検査員が入力し、その入力した色情報を利用して検出精度を高める検査モードを検出処理装置５５に追加してもよい。
【０１３６】
・シャーレ１３又は皿１８を黒色のテーブルの上に置いて上方からカメラでカラー撮像して、培地１２を含む検査対象領域ＫＡのカラー画像を取得してもよい。また、吸着部１４の吸着面やテーブルの載置面は黒色に限らず、培地に対してコロニーと濃淡が反対側となる無彩色であればよい。例えば灰黒色でもよい。また、コロニーが灰黒色である場合は、吸着部１４の吸着面やテーブルの載置面は白色でもよい。
【０１３７】
・不溶性の混入物を培地が含む場合、コロニーは無彩色に限らず、混入物と異なる色であれば有彩色でもよい。
・混入物はどんな物でもよく、不溶性又は可溶性の混入物、故意に入れられた混入物、意図せず混入した混入物でもよい。また、検体液に元々混入されている混入物、検査のために検体液に混入させた混入物でもよい。また、混入物は、粒状、紛状、繊維状、液状、ゲル状など、どんな形態でもよい。例えば各種の粉末（顔料、染料、穀物粉、樹脂粉、金属粉、セラミック粉等）、種子、果皮、食物繊維などでもよい。また、固形物に限らず、培地が固化する前の培地溶液に溶解する水溶性粉末でもよい。
【０１３８】
・微生物は、真正細菌、古細菌のみならず、真核生物（藻類、原生生物、菌類、粘菌）なども含み、コロニーのサイズが肉眼で観察できるものや顕微鏡による観察が必要になる程度のサイズのものも含む。
【符号の説明】
【０１３９】
１１…検査システム、１２…培地、１３…シャーレ、１５…カメラ、１６…検査装置、１７…パーソナルコンピュータ、１８…皿、２４…光源、５１…本体、５２…入力装置、５３…表示部、５５…微生物の検出装置の一例としての検出処理装置、６２…メモリ、６３…コンピュータ、７１…制御部、７２…画像取得部の一例としての画像生成部、７３…検出処理部、７４…選択部、７５…検出部、８１…第１選択部、８２…第２選択部、８３…第３選択部、８５…コロニー検出部、８６…計数部、ＰＲ…プログラム、ＣＩ…元画像、ＳＩ…彩度画像、ＨＩ…色相画像、ＲＩ…色チャンネル画像の一例としてのＲ画像、ＧＩ…色チャンネル画像の一例としてのＧ画像、ＢＩ…色チャンネル画像の一例としてのＢ画像、ＧｒＩ…色チャンネル画像の一例としてのグレー画像、ＫＡ…検査対象領域、ＣＬ…コロニー、Ｎ…混入物、ＣＮ…有彩色の混入物、ＡＮ…無彩色の混入物、ＭＡ…第１領域の一例としての培地領域、ＣＡ…第２領域の一例としてのコロニー対象領域。
【図１】
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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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