説明

検体認識装置

【課題】検体容器の形状と検体容器及び検体容器内の検体の色相を認識することにより、規格容器及び規格検体を正確に判定することができる検体認識装置を提供する。
【解決手段】検体ラックに立てられた検体容器の上部を撮影する第1撮影部12と、前記第1撮影部により撮影した前記検体容器の部位よりも下部の所定の部位を撮影する第2撮影部16と、前記第1撮影部により撮影された画像の画像データに基づいて前記検体容器の形状が規格容器の形状であるか否かを判定する第1判定部40と、前記第2撮影部により撮影を行う場合に前記検体容器の背景を白色の背景または黒色の背景に変更する背景変更部48と、前記第2撮影部により撮影された画像の画像データに基づいて前記検体容器及び前記検体容器内の検体の色相を判定する第2判定部40とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検体容器の形状と検体容器及び検体の色相を認識する検体認識装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、検体入りの容器内の検体を検知する検体検知装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この検体検知装置によれば、検体入りの容器を撮影するカメラで撮影した画像の画像信号に基づいて容器内の検体の検体量を計測することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−212216号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上述の検体検知装置においては、検体撮影時に検体の背景色は考慮されておらず、検体の色と背景色が類似する場合に検体を正確に計測できないおそれがあった。
【0005】
本発明の目的は、検体容器の形状と検体容器及び検体容器内の検体の色相を認識することにより、規格容器であるか否か及び規格検体であるか否かを正確に判定することができる検体認識装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の検体認識装置は、検体ラックに立てられた検体容器の上部を撮影する第1撮影部と、前記第1撮影部により撮影した前記検体容器の部位よりも下部の所定の部位を撮影する第2撮影部と、前記第1撮影部により撮影された画像の画像データに基づいて前記検体容器の形状が規格容器の形状であるか否かを判定する第1判定部と、前記第2撮影部により撮影を行う場合に前記検体容器の背景を白色の背景または黒色の背景に変更する背景変更部と、前記第2撮影部により撮影された画像の画像データに基づいて前記検体容器及び前記検体容器内の検体の色相を判定する第2判定部とを備えることを特徴とする。
【0007】
また、本発明の検体認識装置は、前記第1撮影部及び前記第2撮影部を前記検体ラックに沿って移動させる移動部を備え、前記第1撮影部及び前記第2撮影部により前記検体ラックに立てられた複数の前記検体容器を順次撮影することを特徴とする。
【0008】
また、本発明の検体認識装置は、前記第1判定部が前記検体容器の高さと前記検体容器の直径の少なくとも一方に基づいて前記検体容器が規格容器であるか否かを判定することを特徴とする。
【0009】
また、本発明の検体認識装置は、前記第1判定部が前記検体容器の蓋の傾き及び浮き状態の少なくとも一つに基づいて前記検体容器が規格容器であるか否かを判定することを特徴とする。
【0010】
また、本発明の検体認識装置は、前記第1判定部が前記検体容器にパラフィルムが巻きつけてあるか否かに基づいて前記検体容器が規格容器であるか否かを判定することを特徴とする。
【0011】
また、本発明の検体認識装置は、前記第2判定部が前記背景変更部により前記検体容器の背景を白色の背景にした状態において前記第2撮影部により撮影された前記画像の画像データに基づいて前記検体容器及び前記検体容器内の検体の色相を判定することを特徴とする。
【0012】
また、本発明の検体認識装置は、前記第2判定部が前記背景変更部により前記検体容器の背景を白色の背景にした状態において前記第2撮影部により撮影された前記画像の画像データに基づいて前記検体容器内の検体の溶血度を測定することを特徴とする。
【0013】
また、本発明の検体認識装置は、前記第2判定部が前記背景変更部により前記検体容器の背景を黒色の背景にした状態において前記第2撮影部により撮影された前記画像の画像データに基づいて前記検体容器内の検体の乳び度を測定することを特徴とする。
【0014】
また、本発明の検体認識装置は、前記検体ラックに立てられた前記検体容器に対して上方向からレーザー光を照射することにより前記検体容器までの距離を計測する計測部と、前記計測部により計測した結果に基づいて前記検体容器の蓋の有無を判定する蓋判定部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明の検体認識装置によれば、検体容器の形状と検体容器及び検体容器内の検体の色相を認識することにより、規格容器であるか否か及び規格検体であるか否かを正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】実施形態に係る検体認識装置の外観を示す斜視図である。
【図2】実施形態に係る検体認識装置の移動コンベアに載置された検体ラック及び2次元レーザー変位センサを示す斜視図である。
【図3】実施形態に係る検体認識装置における2次元レーザー変位センサにより検出されたレーザー光の検出値を示す図である。
【図4】実施形態に係る検体認識装置の背景板を示す図である。
【図5】実施形態に係る検体認識装置の構成を示すブロック図である。
【図6】実施形態に係る検体認識装置の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る検体認識装置について説明する。図1は、実施形態に係る検体認識装置2の外観を示す斜視図である。検体認識装置2には、隣接する搬送コンベア4により搬送された検体ラック6を所定の位置に移動する移動コンベア7を備えた検体ラック載置部8、検体ラック載置部8に載置された検体ラック6に立てられている検体容器10の上部を撮影する第1CCDカメラ12、撮影の際に検体容器10の上部を照明する第1照明部14、検体ラック6に立てられている検体容器10の下部を撮影する第2CCDカメラ16、撮影の際に検体容器10の下部を照明する第2照明部18、検体容器10に対して上方向からレーザー光を照射する2次元レーザー変位センサ20、第2CCDカメラ16により検体容器10の下部を撮影する際の背景を構成する背景板22(図4参照)が設けられている。なお、第1照明部14は、第1支持部材24を介して第1CCDカメラ12の上部に取り付けられ、第2照明部18は、第2支持部材26を介して第2CCDカメラ16の上部に取り付けられている。また、第1CCDカメラ12及び第2CCDカメラ16は、カメラ支持部28に固定されており、カメラ支持部28は検体ラック6の搬送方向に沿って移動する。従って、検体ラック6に立てられている複数の検体容器10が第1CCDカメラ12及び第2CCDカメラ16により順次撮影される。
【0018】
図2は、移動コンベア7に載置された検体ラック6及び2次元レーザー変位センサ20を示す斜視図である。検体ラック6は、試験管型の検体容器10を立てる検体収容部を一列に10個備えた樹脂製の10本ラックであり、検体容器10が10本立てられた状態で隣接する搬送コンベア4から検体ラック載置部8に移載される。なお、検体ラック6の第2CCDカメラ16側の側面には、検体収容部ごとにスリット30が設けられており、検体容器10を検体ラック6に立てたままの状態で第2CCDカメラ16により検体容器10の下部を撮影することができる。また、2次元レーザー変位センサ20は、検体ラック6が検体ラック載置部8に移載され、移動コンベア7により所定の位置まで移動される際に、レーザー光照射部32から検体容器10の上部に対してレーザー光を照射し、検体容器10において反射したレーザー光をレーザー光検出部36により検出して検体容器10の蓋34の有無を判定する。
【0019】
図3は、実施形態に係る検体認識装置2における2次元レーザー変位センサ20により検出されたレーザー光の検出値を示す図である。2次元レーザー変位センサ20のレーザー光照射部32により照射されたレーザー光は、検体容器10に蓋34が取付けられている場合、蓋34の表面で反射した後にレーザー光検出部36において検出される。この場合、図3(a)に示すような矩形状の検出値が得られる。また、検体容器10に蓋34が取付けられていない場合、レーザー光は蓋34の表面で反射せず、検体の表面で反射してレーザー光検出部36において検出される。この場合、図3(b)に示すように矩形の山の部分が凹んだ形の検出値が得られる。従って、この検出値に基づいてそれぞれの検体容器10の蓋34の有無が判定される。
【0020】
図4は、実施形態に係る検体認識装置の背景板22を示す図である。背景板22は、金属やプラスチックからなる長方形の平面板であり、上半分の領域22aが白色、下半分の領域22bが黒色に彩色されている。この背景板22は、後述する背景変更部48(図5参照)により上下に移動し、第2CCDカメラ16により検体容器10の下部を撮影する際の背景として、白色の背景、または黒色の背景のいずれか一つを設定する。
【0021】
図5は、実施形態に係る検体認識装置2の構成を示すブロック図である。検体認識装置2はCPU40を備え、CPU40には、第1CCDカメラ12、第2CCDカメラ16、撮影時にカメラ支持部28を搬送方向に移動させるカメラ移動部44、第1CCDカメラ12及び第2CCDカメラ16から出力された画像データを記憶する記憶部45、第1照明部14、第2照明部18、検体ラック載置部8の移動コンベア7を移動させるコンベア移動部46、2次元レーザー変位センサ20、背景板22を上下に移動させることにより背景を変更する背景変更部48が設けられている。
【0022】
次に、図6のフローチャートを参照して実施形態に係る検体認識装置2の処理について説明する。ここで、検体認識装置2においては、検体容器の判定及び検体の性状の判定において、検査順序が規格色の判定、溶血度の測定、乳び度の測定の順に指定されているものとして説明する。なお、この実施の形態においては、パラフィルムを検体容器の形状として取り扱う。
【0023】
まず、CPU40は、背景変更部48を制御して背景板22の上半分の領域22aを第2CCDカメラ16に対向する位置に移動させ、背景を白色に設定する。(ステップS2)。次に、搬送コンベア4を駆動させ、検体容器10が10本立てられた検体ラック6を検体ラック載置部8に移載する。そして、検体ラック載置部8に移載された検体ラック6を、移動コンベア7により所定の位置まで移動させる(ステップS3)。
【0024】
2次元レーザー変位センサ20は、検体ラック6が移動コンベア7により所定の位置まで移動される際に、レーザー光照射部32から検体ラック6に立てられた検体容器10の上部に対してレーザー光を照射し(ステップS4)、レーザー光検出部36により検体容器10において反射したレーザー光を検出する。2次元レーザー変位センサ20は、検出値に基づいて検体容器10の蓋34の有無を判定する(ステップS5)。次に、CPU40は、所定の本数である10本分の検体容器10について蓋34の有無を判定したか否かの判別を行う(ステップS6)。10本分の検体容器10について蓋34の有無の判定が終了していない場合、コンベア移動部46を制御して移動コンベア7により検体ラック載置部8上の検体ラック6の位置を更に搬送方向に移動させて、蓋34の有無の判定を繰り返す(ステップS4〜5)。一方、10本分の検体容器10について蓋34の有無の判定が終了した場合、移動コンベア7により検体ラック載置部8上の検体ラック6を第1CCDカメラ12及び第2CCDカメラ16による撮影位置まで移動させて移動コンベア7を停止する(ステップS7)。
【0025】
検体ラック6が検体ラック載置部8上の所定の位置に設定されると、CPU40は、カメラ移動部44を制御してカメラ支持部28の移動を開始し(ステップS8)、第1CCDカメラ12及び第2CCDカメラ16により検体容器10の撮影を行う。まず、第1CCDカメラ12は、検体ラック6に立てられている1本目の検体容器10の上部を撮影して、検体容器10の上部の画像データを記憶部45に記憶する(ステップS9)。次に、CPU40は、記憶部45から1本目の検体容器10の上部の画像データを読み出して検体容器10の形状が規格容器の形状であるか否かを認識することにより、検体容器10が規格容器であるか否かの判定を行う(ステップS10)。
【0026】
例えば、画像データにおいて蓋34の上下及び左右のエッジを検出することにより蓋34の高さ、直径、傾きを算出し、蓋34のサイズ及び傾きや浮き状態がそれぞれ所定の範囲内にあるか否かを判定する。同様にして、画像データにおいて検体容器10の上下及び左右のエッジを検出することにより検体容器10の高さ及び直径を算出し、検体容器10のサイズがそれぞれ所定の範囲内にあるか否かを判定する。また、画像データにおいて蓋34と検体容器10の境界付近の反射光を検出することにより検体容器10にパラフィルムが巻きつけてあるか否かを判定する。そして、蓋34のサイズ及び傾きや浮き状態がそれぞれ所定の範囲内にあるか否か、検体容器10のサイズが所定の範囲内にあるか否か及びパラフィルムの有無に基づいて、検体容器10が規格容器であるか否かの判定を行う。なお、所定の範囲については、操作者が任意に設定することができる。
【0027】
一方、第2CCDカメラ16は、検体ラック6に立てられている1本目の検体容器10の下部を撮影して、検体容器10の下部の画像データを記憶部45に記憶する(ステップS11)。次に、CPU40は、記憶部45から1本目の検体容器10の下部の画像データを読み出して、検体容器10及び検体容器10内の検体が規格内であるか否かの判定を行う(ステップS12)。例えば、画像データにおける所定領域のR(赤色)、G(緑色)、B(青色)の階調の値が所定の階調の範囲内にあるか否かを計測し、検体容器10及び検体容器10内の検体が規格検体であるか否かを判定する。さらに、検体容器10及び検体容器10内の検体の階調が規格内と判定された検体の溶血度を測定して溶血度の段階を判定し記憶部45に記憶する(ステップS13)。なお、所定の諧調の範囲及び溶血度の段階判定については、操作者が任意に設定することができる。
【0028】
次に、CPU40は、10本分の検体容器10について、検体容器10が規格容器であるか否か、検体容器10及び検体容器10内の検体が規格内であるか否か、検体の溶血度を測定したか否かの判別を行う(ステップS14)。10本分の検体容器10について規格容器及び規格検体の判定と溶血度の測定が終了していない場合、CPU40は、カメラ移動部44を制御してカメラ支持部28を更に検体ラック6の搬送方向に移動させて残りの本数分ステップS8〜13を繰り返す。
【0029】
一方、10本分の容器検体10について規格容器及び規格検体の判定と溶血度の測定が終了した場合は、CPU40は、背景変更部48を制御して背景板22の下半分の領域22bを第2CCDカメラ16に対向する位置に移動させ、背景を黒色に設定し(ステップS15)、カメラ移動部44を制御してカメラ支持部28を元の位置に戻す(ステップS16)。
【0030】
次に、CPU40は、カメラ移動部44を制御してカメラ支持部28の移動を開始する(ステップS17)。そして、第2CCDカメラ16は、検体ラック6に立てられている1本目の検体容器10の下部を撮影して、検体容器10の下部の画像データを記憶部45に記憶する(ステップS18)。次に、CPU40は、記憶部45から1本目の検体容器10の下部の画像データを読み出して、検体容器10内の検体の乳び度を測定する(ステップS19)。例えば、画像データにおける所定領域のR(赤色)、G(緑色)、B(青色)の階調の値を計測し、検体の乳び度を測定して乳び度の段階を判定し記憶部45に記憶する。なお、所定の諧調の範囲及び乳び度の段階判定については、操作者が任意に設定することができる。
【0031】
次に、CPU40は、10本分の検体容器10内の検体の乳び度を測定したか否かの判別を行う(ステップS20)。10本分の検体容器10について乳び度の測定が終了していない場合、CPU40は、カメラ移動部44を制御してカメラ支持部28を更に検体ラック6の搬送方向に移動させて残りの本数分ステップS17〜19を繰り返し、全ての検体の乳び度の測定が終了したか否かの判別を行う(ステップS20)。全ての検体の乳び度の測定が終了した場合は、カメラ支持部28の移動を終了する(ステップS21)。
【0032】
次に、CPU40は、コンベア移動部46を制御して移動コンベア7により検体ラック載置部8上の検体ラック6の位置を更に搬送方向に移動させて検体ラック6を検体ラック載置部8から搬出する(ステップS22)。
【0033】
この実施形態に係る検体認識装置2によれば、検査する検体の性状の種類に応じて背景板22を上下に移動させ、背景の色彩を変更した上で第2CCDカメラ16による検体容器10内の検体の撮影を行うことにより、画像データから所定領域のR(赤色)、G(緑色)、B(青色)の階調の値が正確に計測できるため、検体容器10内の検体が規格検体であるか否かを正確に判定することができる。
【0034】
また、上述の実施形態においては、10本ラックに検体容器10が10本立てられた場合を例に説明しているが、検体認識装置2に用いることができるラックであれば何本ラックであってもよい。
【0035】
また、上述の実施形態においては、検体容器10の背景について上半分が白色、下半分が黒色に彩色された背景板22を例に説明しているが、背景板22の代わりに画面の色彩が変化する液晶パネルを用いてもよい。
【0036】
また、上述の実施形態においては、背景を白色に設定して第2CCDカメラ16により検体容器10の撮影を行った後、背景を黒色に設定して検体容器10の撮影を行っているが、検査する検体の性状の種類を指定するボタンを設け、操作者がボタンを操作することにより検査する検体の性状の種類を指定すると、それに応じて背景の色彩を変更して検体容器10の撮影を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【0037】
2…検体認識装置、4…搬送コンベア、6…検体ラック、7…移動コンベア、8…検体ラック載置部、10…検体容器、12…第1CCDカメラ、14…第1照明部、16…第2CCDカメラ、18…第2照明部、20…2次元レーザー変位センサ、22…背景板、28…カメラ支持部、40…CPU、44…カメラ移動部、45…記憶部、46…コンベア移動部、48…背景変更部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
検体ラックに立てられた検体容器の上部を撮影する第1撮影部と、
前記第1撮影部により撮影した前記検体容器の部位よりも下部の所定の部位を撮影する第2撮影部と、
前記第1撮影部により撮影された画像の画像データに基づいて前記検体容器の形状が規格容器の形状であるか否かを判定する第1判定部と、
前記第2撮影部により撮影を行う場合に前記検体容器の背景を白色の背景または黒色の背景に変更する背景変更部と、
前記第2撮影部により撮影された画像の画像データに基づいて前記検体容器及び前記検体容器内の検体の色相を判定する第2判定部と
を備えることを特徴とする検体認識装置。
【請求項2】
前記第1撮影部及び前記第2撮影部を前記検体ラックに沿って移動させる移動部を備え、
前記第1撮影部及び前記第2撮影部により前記検体ラックに立てられた複数の前記検体容器を順次撮影することを特徴とする請求項1に記載の検体認識装置。
【請求項3】
前記第1判定部は、前記検体容器の高さと前記検体容器の直径の少なくとも一方に基づいて前記検体容器が規格容器であるか否かを判定することを特徴とする請求項1または2に記載の検体認識装置。
【請求項4】
前記第1判定部は、前記検体容器の蓋の傾き及び浮き状態の少なくとも一つに基づいて前記検体容器が規格容器であるか否かを判定することを特徴とする請求項1または2に記載の検体認識装置。
【請求項5】
前記第1判定部は、前記検体容器にパラフィルムが巻きつけてあるか否かに基づいて前記検体容器が規格容器であるか否かを判定することを特徴とする請求項1または2に記載の検体認識装置。
【請求項6】
前記第2判定部は、
前記背景変更部により前記検体容器の背景を白色の背景にした状態において前記第2撮影部により撮影された前記画像の画像データに基づいて前記検体容器及び前記検体容器内の検体の色相を判定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の検体認識装置。
【請求項7】
前記第2判定部は、
前記背景変更部により前記検体容器の背景を白色の背景にした状態において前記第2撮影部により撮影された前記画像の画像データに基づいて前記検体容器内の検体の溶血度を測定することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の検体認識装置。
【請求項8】
前記第2判定部は、
前記背景変更部により前記検体容器の背景を黒色の背景にした状態において前記第2撮影部により撮影された前記画像の画像データに基づいて前記検体容器内の検体の乳び度を測定することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の検体認識装置。
【請求項9】
前記検体ラックに立てられた前記検体容器に対して上方向からレーザー光を照射することにより前記検体容器までの距離を計測する計測部と、
前記計測部により計測した結果に基づいて前記検体容器の蓋の有無を判定する蓋判定部と
を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の検体認識装置。

【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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【公開番号】特開2011−257236(P2011−257236A)
【公開日】平成23年12月22日(2011.12.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−131305(P2010−131305)
【出願日】平成22年6月8日(2010.6.8)
【出願人】(390037006)株式会社エスアールエル (29)
【Fターム(参考)】