検便検査
ため
菌集落
システム
おけ
様々
培地
発育
定
関
検討
A Study on Growth Determination of Various Media
in Fungal Settlement Discrimination System for Inspection of Stool
感性情報学講
0312014098
高橋陵河
指
教員：
嶋和
伊藤慶明
1.
め
近 ，検便検査 ，健康保菌者 や感染症
等 集 団 感 染 感 染 経 路を 特 定 行 わ
い ．特 集団感染 感染経路 迅速
特定 重要 あ ，腸管出血性大腸菌(EHEC)1) 等 感染拡大を防 ，病原体 早期発見，
求 い ．感染拡大を防 ，
菌を見逃 ，迅速 正確 定 求
．
現在，検便検査 菌 定 ，全 程人手
行わ い ．検査 程 ， ，検便
得 検体を約 8 種類 選択分離 地 塗抹 ，菌を 養 ． 後，発育 菌
集落 色を目視 大 菌種を 定 ．
，毒素検査等 菌種を確定 ．多い時 ，
一 日 一 人 検 査 員 あ 何 百 人 分 検 体 を
検査 い ，人手
時間 労力を要 ． ，検査員 菌種
定 誤差 生 あ ，安定 定率
を求 重要 あ ．
本研究 ，検査員 負担軽減 ，菌種 迅速
正確 定を目指 ， 養 選択分離 地
撮影画像を入力 ，菌 発育 有無，菌
種 定 可能 い 検討 ．
2.
提案手法
本研究 ， 養 選択分離 地画像 ，
菌集落及び 地 色情報 ，菌 発育 有無
及び菌種 定を行う．
2.1.
菌種
定方法
，選択分離 地画像 色情報を，HSV 表 色系を用い 分析 ．HSV表色系 ，人間 色 感 覚 い 色 特 ，Hue 色 相 ， Saturation 彩 ，Value 明 3種類
色特 あ ．色情報を分析 ，菌集
落 発 育 部 分 発 育 い 部 分 違 い あ
分 ． 違いを利用 ，菌集落 色
相 彩 い 閾値を決定 ，菌種 定を行
う．閾値決定 ，画像 相対ヒ
を求 ， 均を取 均相対ヒ
を利用 ． ，閾値 一例を示 ．
色相値 色 種類を示 ，0~180 値を
． 数 ， 色相値 画像全体
セ 対 割合を示 ．
2.2.
明度
よ
閾値調整
本研究 ，市販 タ カ 選択分離
地を撮影 ． ，画像全体 明
異 場合 あ ． を考慮 ，本研究 閾
値調整 際 画像 明 情報を用い ，
正確 定を行う．
2.3.
二段階
定
二段階 定 ，一段階目 選択分離 地画像
全体 対 閾値 定を行い，二段階目 選択分離
地 画 像 半 分 対 閾 値 定 を 行 う 手 法
あ ．検査 際，菌 塗抹 ，選択分離 地
部分 塗 いう特 あ ．菌集落 少 い
， 半分 注目 相対ヒ を
，菌集落部分 割合 増え，菌
見逃 を防 効果 あ ． 手法 先行研究2)
有効性 確認 い ，本研究 同様
定 用い ． 色相値165~173
数0.001以 7pt以
数0.01以 3pt以 赤色 定 色相値8~21
数0.001以 10pt以
数0.01以 3pt以 無色 定 例：色相値167 数 0.005 場合
3.
実験
3.1.
実験条件
選択分離 地CT-SMAC 以 SMAC い
実験を行 ．SMAC ， 養 菌 中 O157 含 い 場合，無色 菌集落を発育
， 他 菌 場合，赤色 菌集落を発育
特 あ ．SMAC 画像例を 1 示 ． 1 SMAC 無色菌集落発育画像，右 赤色菌
集落発育画像を示 ．実験 使用 画像 ，岩
手 県 環 境 保 健 研 究 セ ン タ 入 手 無 色 菌
集落発育画像8枚，赤色菌集落発育画像147枚， 菌集落発育無画像5枚を用い ．本研究 ，選 択 分 離 地 画 像 背 景 部分 定 影 響 出
い う ，背景部分を黒 ．
1 SMAC無色発育画像 赤色発育画像
画像を，明 低明 セッ ，中明
セッ ，高明 セッ 以 低セッ ，中セッ
，高セッ 3セッ 分類 ．各画像 明 ヒ を算出 ， 数 頻出 い
部分 明 値 1~85，86~170，171~255 い 範 あ 分類 ．
画像セッ 画像枚数 ，低セッ
赤色画像64枚，中セッ 赤色画像69枚，無 色画像8枚，発育無画像5枚，高セッ 赤色画 像14枚 ．無色画像 発育無画像 い ，画像枚数 少 い ，中セッ 分
類 ．
後， 画像セッ を閾値決定用
評価用 2セッ 分割 ， バ ョ ン 計2回評価 を行 ．
3.2.
実験結果
バ ョン 2 回評価を行い 均 結果を 2 示 ．赤色，無色，発育無 い 画 像 セッ い 定 率
を示 ．右側 各セッ 均を示 ．全実
験 均 定率 94.3% ．色相情報
定を行 先行研究2) 定率89.1% あ
，5.2ポイン 定率 向 ．色相 彩 二 値を利用 ，明 を考慮 閾値調整
有効 あ 考え ．
一 段 階 目 定 率 を 算 出 ，
90.6% 定率 ，二段階 定 3.7
ポイン 定率 向 ．二段階 定 有効性
を確認 ．
誤 定画像 特 ，菌集落 極端 少 い画
像 大半 あ ．一方，菌集落 ャ 全体
発 育 い 画 像 正 い 定
画像 少数あ ．後者 特 ，中セッ
赤色画像 ，今後 菌集落を
定 画像を 定 方法や，中セッ
閾値調整 考察 必要 考え ．
2 実験2回 均結果
4.
おわ
本研究 ，検便検査 利用 い 選択分
離 地CT-SMAC 閾値 を行 ． 結果，
色相 ，彩 ，明 色情報 利用
， 定率を向 ．
今後 ，誤 定 中セッ 閾値調整 検討
や，今回提案 手法を他 選択分離 地 有
効性 あ 検証 い い．
参考文献
1) 厚生労働省‐腸管出血性大腸菌 食中
毒
(http://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bun ya/kenkou_iryou/shokuhin/syokuchu/daichouki n.html) 2017.12.28閲覧
2) 菅原雄太 検便検査 色相 菌種
