JPH0797406B2

JPH0797406B2 - 画像解析装置

Info

Publication number: JPH0797406B2
Application number: JP1082291A
Authority: JP
Inventors: 和也新屋
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPH02259971A

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CCD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、CR
Tディスプレイ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（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ッジ情報及び
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ッジ
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ッジ
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ビット（あるいは16ビット）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CPU2、パラメー
タや動作指令を入力するためのキー入力部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
ディスプレイ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。

画像入力部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
された画素テータに基づき、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P₁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
P₁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、画素データ記憶部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P₁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（ST2）。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
ット情報記憶部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（ST3）、
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（ST11、ST12）。

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（ST15）、その後スポッ
トの体積や面積などを計算する（ST16）。１つのスポッ
トに対してST13〜ST16の処理を終えると、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ST13〜
ST16の処理が繰り返される。

ST14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〜ST31）。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（ST43、ST44）、次の画素からスポット情報を
1000＋ｉに変えていく（ST45、ST47、ST48）。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1000＋ｉに変えることを停止す（ST45、ST46、ST
47）。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。−ｉで示される領域が
スポットの外部エッジ、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1000＋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Ｖ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Ｖ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
ィスプレイ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、エッジ情報ｍ（＝−ｉ）を読出す
（ST61、ST62）。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No.iに対応するＶフラグが「１」であるか否か判定す
る（ST62）。Ｖ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、ST63の“右
側の線書き”ルーチン及びST64の“縦の線書き”ルーチ
ンを実行する。これらルーチンの詳細は後述する。ST62
で、ｍ＜０でない場合、つまり、−ｉ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、ST62がNOの場合あるいはST64の縦線書きルーチンを
終えると、column（列）を＋１（ST65、ST66）して、つ
まり右側に１つ画素を移動させて、同様にST62〜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（ST67、ST68）。

“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、その位置のエッジ情報データを読出す（ST69）。
そして、＝ｍか、つまり＝−ｉか判定する（ST7
0）。この判定がYESであれば、（column,raw）と（colu
mn＋1,raw）に対応するCRTディスプレイ13の画面上の２
点間に直線に引き（ST61）、リターンする。一方、ST60
で＝ｍでなければ、例えば＝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“縦の線引き”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、その位置のエッジ情報データを読出す（ST72）。
そして、＝ｍか判定する（ST73）。この判定がYES、
つまり＝−ｉであれば、（column,raw）と（column,r
aw＋１）に対応するCRTディスプレイ13の画面上の２点
間に直線を引き（ST74）、リターンする。ST73で＝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、エッジ情報−ｉを
直線で結びスポットの輪郭をCRTディスプレイ13の画面
上に表示する。

CRTディスプレイ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（エディット）したい場合は、キ
ー入力部５のｊの数値キーとエディットキーを操作す
る。これにより、第15図に示すように、消去スポットN
o.jが入力され（ST81）、スポットテーブル記憶部16の
アドレスがｊ番地の、Ｖフラグが「１」から「０」に変
更される（ST82）。次に、スポットNo.を＋１し（ST8
3）、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（ST84）、そのアドレスNo.におけるＶフラ
グが「１」であるか否か判定し（ST85）、「１」であれ
ば、スポットNo.から−１し、つまりｊ＋１からｊとす
る（ST86）。ST85で、Ｖフラグが「０」であれば、ST86
の処理をスキップする。そして、ST87で、アドレスNo.
を＋１して、ST84に戻り、スポットNo.が最終となるま
で、ST84〜ST87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１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No.4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No.4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No.が
１つずつ繰り上げられている。

（ヘ）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、エディッ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
データマップを示す図、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ップを示す図、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:スポット検出部、 15: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。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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。