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血液検査におけるCNN搭載型自動顕微鏡の活用

概要

マラリア、結核、血液がんなどの診断では、顕微鏡を使用し、検体に含まれる血液細胞の種類・数量・大きさ・形状を分析します。しかし、顕微鏡観察は人的ミスが起こりやすいだけでなく、時間やコストもかかることから、コンボリューショナルニューラルネットワーク(CNN)搭載のコンピュータービジョンシステムを導入し、作業工程を自動化することが検討されました。

課題

迅速、正確かつ安価な血液検査を実現するには、CNN搭載のコンピュータービジョンシステムを導入し、作業工程を自動化することが必要不可欠です。しかし、優れた解像度を維持しながら、大量のデータを転送し、高速処理することは、決して簡単ではありません。

ソリューション

今回のデモ機は、CNNを介して血液塗抹標本を分析し、マラリアの原因となる7種類のマラリア原虫を検出・計数することで、マラリアの詳細な診断が可能であるなど、ハードウェアとソフトウェア最適を組み合わせた、Baslerならではのコンピュータービジョンソリューションといえます。

ハードウェアのうち、CXP-12対応カメラのBasler boost(チャンネル数:2、画素数:20MP、センサーサイズ:1.1インチ)は、高速・高解像度の連続撮影に対応しているため、検体分析の効率化につながります。一方、プログラマブルフレームグラバーのimaWorx CXP-12 Quadには、優れたリアルタイム性を誇るFPGAのほか、オートフォーカス機能なども搭載されており、大量データの前処理をスムーズに行うことが可能です。このほか、対応するCマウントレンズやCXP-12データケーブル(2本)も併せて選定されました。

フレームグラバーのFPGAプログラミングについては、直感的な操作画面を特長とするBasler VisualAppletsが使用されており、前処理工程の作成、CNNの実装などをスムーズに進められます。また、CNNの学習をホスト側、推論を処理能力の高いFPGA上で行うことで、検査精度をさらに向上させました。なお、要件によっては、CNNの学習・実装をユーザー側で行うことも可能です。

メリット

  • 優れた画質を誇るソニー社製Pregius S(IMX531)を採用
  • カメラとフレームグラバーを最適に組み合わせることで、20MPの高画素とCXP-12ならではの高速データ転送を実現
  • CNN搭載のフレームグラバーにより、900MB/秒の速度で前処理・推論を行うことで、ホスト側のシステム要件やコストを低減
  • 高精度な分類による迅速な検査が可能

各種ソリューション・製品についてご不明点がございましたら、Basler営業チームまでお気軽にお問い合わせください。

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