JPH02259971A

JPH02259971A - 画像解析装置

Info

Publication number: JPH02259971A
Application number: JP1082291A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Shinya; 和也新屋
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1990-10-22
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPH0797406B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、画像解析装置、例えばＣＯＤカメラやデン
シトメータによって、コンピュータに取り込まれた二次
元電気泳動像のスポットを解析し、その輪郭を表示する
とともに、不要なスポットを消去し得る画像解析装置に
関する。

（ロ）従来の技術従来、二次元電気泳動像を画像データとしてコンピュー
タに取込み、解析処理を行い、スポットを検出して、Ｃ
ＲＴデイスプレィにスポット表示するのに、スポットを
楕円あるいは長方形で指定し、そのいずれかの形状で表
示していた。

（ハ）発明が解決しようとする課題上記した従来の画像解析装置では、スポットを楕円や長
方形で指定するものであるから、複雑なスポット形状の
蛋白スポットは、正確な定量値を求められないという問
題があった。

この発明は、上記問題点に着目してなされたもので、検
出したスポットの輪郭形状を記憶かつ表示し得るととも
に不要なスポットは除去して、有用なスポットのみを表
示し得る画像解析装置を提供することを目的としている
。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明の画
像解析装置は、第１図に示すように、試料の画像データ
を画素単位で送出する画像入力部（１１）と、画像デー
タを記憶する画像データ記憶部（１２）と、画像を表示
する表示部（１３）と、前記画像データ記憶部に記憶さ
れる画像データを基に画像スポットを検出するスポット
検出部（１４）と、スポット毎にエツジ情報及びスポッ
ト内部をスポット番号と関連する情報として記憶するス
ポット情報記憶部（１５）と、アドレス指定可能な記憶
領域に、情報の有効・無効を示すデータとスポット番号
とを少なくとも記憶するスポットテーブル記憶部（１６
）と、消去すべきスポットのアドレスを入力することに
より、前記有効・無効データを無効とするスポット消去
指定入力手段（１７）と、前記スポット情報記憶部より
スポット情報を読出して前記表示部に表示する際に、前
記スポットテーブル記憶部を参照して有効なスポット情
報のみを表示させる表示制御部（１８）とから構成され
ている。

この画像解析装置では、画像入力部より画像データ記憶
部に画像データが入力され記憶される。

そして、この画像データを基に、スポット検出部でスポ
ットが検出され、スポット情報記憶部にスポット毎にエ
ツジ情報及びスポット内部をスポット番号に関連する情
報として記憶する。また、スポットテーブル記憶部には
、アドレス番号に対応して、スポットの有効／無効を示
すデータとスポット番号が記憶される。そして、各スポ
ットの輪郭を表示部に表示する際には、スポット情報記
憶部のエツジ情報と、スポットテーブル記憶部の有効／
無効データが参照される。無効と記憶されるスポット番
号のスポットは表示されず、有効と記憶されるスポット
番号のエツジ情報につき、直線を引いて表示部の画面上
にスポットの輪郭を表示する。

不要なスポットを消去したい場合は、そのスポット番号
及び不要スポット消去指定入力手段を操作して、その対
応するスポットテーブル記憶部の有効／無効データを無
効と書替える。以後、このスポットデータは表示されな
い。

（ホ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第２図は、この発明の一実施例を示す画像解析装置のハ
ード構成を示すブロック図である。実施例装置は、画像
入力部１１とパーソナルコンピュータ１から構成されて
いる。画像入力部１１は、ＣＣＤカメラやデンシトメー
タのように試料の画像データを画素単位で送出するもの
であり、画像データを８ビツト（あるいは１６ビツト）
のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含んでいる。

パーソナルコンピュータ１は・、取り込んだ画像データ
等に関し、種々の解析処理、表示制御等を実行するＣＰ
Ｕ２、パラメータや動作指令を入力するためのキー人力
部５、データ記憶用等に割り当てられる記憶部４、画像
を表示するＣＲＴデイスプレィ１３を備えている。記憶
部４は、ＲＡＭや、フロッピディスク、ハードディスク
等であり、機能的に画像データ記憶部（画像データファ
イル）１２、スポット情報記憶部（スポット情報ファイ
ル）１５及びスポットテーブル記憶部１６等として使用
される。これらについては後に詳述する。なお、第３図
に、この画像解析装置の外観斜視図を示している。

次に、上記実施例装置のソフト構成及び処理動作につい
て説明する。

画像人力部１１からの画素データは、画素データ記憶部
１２に記憶される。そして、この画素データ記憶部１２
に記憶された画素データに基づき、スポット検出が行わ
れる。スポット検出の全体フローを゛第４図に示してい
る。

先ず、画像データの各画素の曲率を求め、曲率パラメー
タＰＩを用いてスポット情報記憶部１５に０又はＡでス
ポット情報ファイルを作る〔ステップＳＴ（以下ＳＴと
略す）１〕。Ａとしては、例えば１０００を使用する。

Ａを１０００としたのは、スポット情報がスポット番号
と混同しないためであり、スポット数が９９９個以下で
あることを前提としている。スポット数がさらに多数で
ある場合はＡとしてさらに大きい数を使用すればよい。

算出された曲率がＰｌを越える画素は１０００、その他
の画素は０としてスポット情報記憶部１２に記憶してい
く。その結果、例えば第５図に示されるようなスポット
情報が得られる。なお、スポット情報記憶部１５は、画
像データ記憶部１２と同一の画素容量を有している。

次に画像データ記憶部１２の画像データをレベルパラメ
ータＰ２と比較し、仮に曲率がＰＩを越えていない画素
であっても画像データがＰ２を越えておればスポット情
報記憶部１５のその画素には１０００を記憶する（Ｓｒ
１）。各画素の画像データレベルによる処理を行うのは
、曲率のみによってスポットを検出すればそのスポット
は一般に視覚により検出されるスポットよりも小さくな
るからである。第６図は、このように画像データによっ
て修正されたスポ・ント情報記憶部１５でのスポットを
表している。

その後、右壁法を用いてスポットを検出する（Ｓｒ３）
、右壁法による処理ルーチンを第７図に示している。

右壁法を行うには、スポット情報記憶部上で最も左で最
も上の画素から始めて右へ移動しつつ、値が１０００で
ある点を見つける（ＳＴＩＩ、５Ｔ１２）。

値が１０００である画素を見つけると、そのスポット番
号に１を加算して（ＳＴ１３）、外壁をめぐる処理に移
行する（ＳＴ１４）。後述の外壁をめぐる処理が終わる
と、スポットの内部を埋める処理に移行しく５Ｔ１５）
、その後スポットの体積や面積などを計算する（ＳＴ１
６）。１つのスポットに対して５Ｔ１３〜５Ｔ１６の処
理を柊えると、そのスポット内部の画素は全て１０００
以外の他の数字（例えば１００１）に置き換えられてい
る。そこで、次に１０００である画素を見つけると、そ
れは異なるスポットであり、同様に５Ｔ１３〜５Ｔ１６
の処理が繰り返される。

５Ｔ１４の外壁をめぐる処理は第８図のように行う。

見つかった値が１０００の画素のすぐ左の画素より始め
て値が１０００の領域が進行方向の右側に隣接するよう
に一周する（ＳＴ２１〜ｓ７３１）。

このとき移動していった画素には−ｉ　（ｉはスポット
番号）を、また上記で右側に隣接した値が１０００の画
素はｉに書き直す。そして、移動点の最も左上と最も右
下の座標を記憶しておく。この動作を図示すると、第９
図のようになる。Ｓはスタート、斜線部は値が１０００
の領域である。

外壁をめぐる処理に代えて、スポットの値が１０００の
領域をスポット内部で左側にスポット外部が隣接するよ
うに進み、内部にｉ、外部に−ｉを書いていってもスポ
ット検出の視点からは同じ結果になる。

次に、スポットの内部を埋める処理に移行する。

外壁をめぐる処理で記憶した左上、右下で決まる長方形
内での同じ行内に存在する（−ｉ、ｉ）と（ｉ、−ｉ）
の組を見つけ、その間を全て１０００＋ｉで埋める。こ
の処理は第１０図に示されるように行われる。すなわち
、フラグを０にし、前記長方形内の行に沿ってスポット
情報を調べていく（ＳＴ４１〜ＳＴ４２）。（−ｉ、ｉ
）が見つかるとフラグを１としく５Ｔ４３．５Ｔ４４）
、次の画素からスポット情報を１０００＋ｉに変えてい
く（ＳＴ４５、Ｓｒ１７、Ｓｒ１８）、やがて（ｉ、−
ｉ）が見つかるとフラグを０に戻し、スポット情報を１
０００＋ｉに変えることを停止す（ＳＴ４５．５Ｔ４６
．５Ｔ４７）。この操作を最も上の行から最も下の行ま
で繰り返す。その結果、スポット内部に空白があっても
第１１図に示されるように埋めつくされる。−１で示さ
れる領域がスポットの外部エツジ、ｉと１０００＋ｉで
示される領域がスポットの内部である。

第１１図において、ｉと１ｏｏｏ＋ｉの領域の画素数を
積算すればスポットの面積が得られる。

ｉと１０００＋ｉの画素の画像データを積算すれば、ス
ポットの体積が得られる。

以上のようにして得られたスポット情報は、各スポット
番号毎に、そのスポットの有効／無効を示す■フラグ、
スポットＮｏ、及び面積、体積等のその他のデータがス
ポットテーブル記憶部１６に記憶される。スポットテー
ブル記憶部１６の記憶内容は、頭初、アドレス番号とス
ポットＮｏ、が対応しており、また■フラグも全て「１
」　（有効）とされている。その状態を第１６図に示し
ている。

次に、第１２図に示すフロー図により、スポット情報記
憶部１５及びスポットテーブル記憶部１６を参照して、
ＣＲＴデイスプレィ１３にスポットの輪郭を表示する場
合を説明する。

先ず、スポット情報ファイルを最上の行及び、最左の列
からスタートし、右の方へ移動させ、１行を終了する、
次の下の行へ移り、エツジ情報ｍ（＝−ｉ）を読出す（
Ｓｒ６１．５Ｔ６２）。そして、読出したｍが０より小
さく、かつスポットテーブル記憶部１６を参照して、そ
のスポットＮαｉに対応する■フラグが「１」であるか
否か判定する（Ｓｒ６２）。■フラグが「１」であれば
、そのスポットは有効、つまり表示すべきものであるか
ら、５Ｔ６３の“右側の線書き゛′バルーチンびＳｒ１
４の“縦の線書きバルーチンを実行する。

これらルーチンの詳細は後述する。Ｓｒ１２で、ｍｈｏ
でない場合、つまり、−１でない場合、あるいはＶフラ
グが「０」の場合は、“右側の線書き°゛、及び“縦の
線書き°の処理をスキップする。

その画素位置で、Ｓｒ１２がＮＯの場合あるいは５Ｔ６
４の縦線書きルーチンを終えると、ｃｏｌｕｍｎ（列）
を＋１　（Ｓｒ６５．５Ｔ６６）して、つまり右側に１
つ画素を移動させて、同様に５Ｔ６２〜ＳＴ６４の処理
を繰り返す。そして、上記処理を最終行まで繰り返す（
Ｓｒ６７．５Ｔ６Ｂ）。

“右側の線書き°°ルーチンに入ると、第１３図に示す
ようにｃｏｌｕｍｎ　（列）を＋１、つまり右側に１画
素分移動させて、その位置のエツジ情報データＯを読出
す（Ｓｒ６９）、そして、Ｏ＝ｍか、つまり○＝−ｉか
判定する（Ｓｒ７０）。この判定がＹＥＳであれば、（
ｃｏｌｕｍｎ、ｒａｗ）と（ｃｏｌｕｍｎ＋１　＋　ｒ
ａｗ　）に対応するＣＲＴデイスプレィ１３の画面上の
２点間に直線を引き（Ｓｒ６１）、リターンする。一方
、Ｓｒ１０でＯ＝ｍでなければ、例えばＯ＝ｉ等の場合
は、そのままリターンする。

この“右側の線書き゛°ルーチンからリターンすると、
第１４図に示す“樅の線引き゛°ルーチンに移る。ここ
では、先ずｒａｗ　　（行）を＋１、つまり下側に１画
素分移動させて、その位置のエツジ情報データＯを涜出
す（Ｓｒ７２）。そして、Ｏ＝ｍか判定する（Ｓｒ７３
）。この判定がＹＥＳ、っまり○＝−ｉであれば、（ｃ
ｏｌｕｍｎ、　ｒａｗ）と（ｃｏｌｕｍｎｒｒａｗ＋１
）に対応するＣＲＴデイスプレィ１３の画面上の２点間
に直線を引き（Ｓｒ７４）、リターンする。Ｓｒ１３で
Ｏ＝ｍでなければ、例えば○＝ｉ等の場合には、線引き
を行わずリターンする。以上のようにして、エツジ情報
−１を直線で結びスポットの輪郭をＣＲＴデイスプレィ
１３の画面上に表示する。

ＣＲＴデイスプレィ１３に表示されたスポットのうち、
スポットＮｏ、　ｊのものを消去（エデイツト）したい
場合は、キー人力部５のｊの数値キーとエデイツトキー
を操作する。これにより、第１５図に示すように、消去
スボッ）ＮＩ：Ｌｊが入力きれ（Ｓ７８１）、スポット
テーブル記憶部１６のアドレスがｊ番地の、■フラグが
「１」から「０」に変更される（Ｓｒ８２）。次に、ス
ポットＮｏ、を＋１しくＳｒ１３）　、つまり次のアド
レスに移り、スポットＮｏ、が最終でない場合は（Ｓｒ
８４）、そのアドレスＮαにおけるＶフラグが「１」で
あるか否か判定しく５Ｔ８５）、「１」であれば、スポ
ットＮαから−１し、つまりｊ＋１からｊとする（Ｓｒ
８６）。５Ｔ８５で、■フラグが「０」であれば、Ｓｒ
１６の処理をスキップする。そして、５７８７で、アド
レスＮｏ、を＋１して、Ｓｒ１４に戻り、スポットＮα
が最終となるまで、５Ｔ８４〜５Ｔ８７の処理を繰り返
す。この処理によりスポットテーブル記憶部１６は、第
１７図に示すようにアドレスＮｏ、がｊ＋１以降のスポ
ットＮｏ、がｌだけ繰り上げられたものとなる。

今、不要スポット消去前のスポット表示例を第１８図に
示すものとし、この表示でスポットＮα４を消去すると
新たな表示は、第１９図に示すものとなる。第１９図で
は、第１８図におけるスポットＮα４のスポットが消滅
するとともに、第１９図におけるスポットＮｏ、　４以
降のスポットＮαが１つずつ繰り上げられている。

（へ）発明の効果この発明によれば、検出されたスポットの輪郭形状を、
正確に記憶・表示できるのみならず、不要とするスポッ
ト番号を入力し、エデイツト指定することにより、不要
なスポットを消去することができ、使用目的に即した画
像解析データ及び表示情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の概略構成を示すブロック図、第２
図は、この発明の一実施例を示す画像解析装置のブロッ
ク図、第３図は、同画像解析装置の外観図、第４図は、
同装置におけるスポット検出の手順を示すフロー図、第
５図は、曲率検出によるスポット情報記憶部のスポット
を示す図、第６図は、レベルパラメータにより修正され
たスポットを示す図、第７図は、右壁法の手順を示す図
、第８図は、外壁をめぐる処理の手順を示す図、第９図
は、外壁をめぐる処理の後のスポットを示す図、第１０
図は、スポットの内部を埋める処理手順を示すフロー図
、第１１図は、内部が埋めつくされたスポットを示す図
、第１２図は、スポットの表示手順を示すメインフロー
図、第１３図は、同表示手順の右側の線書きルーチンを
示すフロー図、第１４図は、同表示手順の縦の線書きル
ーチンを示すフロー図、第１５図は、不要スポットの消
去処理を示すフロー図、第１６図は、頭初のスポットテ
ーブルのデータマツプを示す図、第１７図は、不要スポ
ット消去処理後のスポットテーブルのデータマツプを示
す図、第１８図及び第１９図は、スポット消去前と消去
後の表示例を示す図である。１１：画像入力部、１２：画像データ記憶部、１３表示
部、　　　　１４ニスポット検出部、１５ニスポット情
報記憶部、１６：スポットテーブル記憶部、１７：スポット消去指定入力手段、１８　表示制御手段。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）試料の画像データを画素単位で送出する画像入力
部と、画像データを記憶する画像データ記憶部と、画像
を表示する表示部と、前記画像データ記憶部に記憶され
る画像データを基に画像スポットを検出するスポット検
出部と、スポット毎にエッジ情報及びスポット内部をス
ポット番号と関連する情報として記憶するスポット情報
記憶部、アドレス指定可能な記憶領域に情報の有効・無
効を示すデータとスポット番号とを少なくとも記憶する
スポットテーブル記憶部と、消去すべきスポットのアド
レスを入力することにより、前記有効・無効データを無
効とするスポット消去指定入力手段と、前記スポット情
報記憶部よりスポット情報を読出して前記表示部に表示
する際に、前記スポットテーブル記憶部を参照して有効
なスポット情報のみを表示させる表示制御部とを備えた
画像解析装置。