特開 2023-146291 自動分析装置、及び液面検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023146291

(43)【公開日】2023-10-12

(54)【発明の名称】自動分析装置、及び液面検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/02 20060101AFI20231004BHJP

【ＦＩ】

G01N35/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022053412

(22)【出願日】2022-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】越智 学

(72)【発明者】

【氏名】川原 鉄士

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 洋一郎

(72)【発明者】

【氏名】高山 洋行

(72)【発明者】

【氏名】向山 直樹

(72)【発明者】

【氏名】船津 輝宣

(72)【発明者】

【氏名】吉川 惠子

(72)【発明者】

【氏名】為實 秀人

【テーマコード（参考）】

2G058

【Ｆターム（参考）】

2G058CB09

2G058CB15

2G058GB03

2G058GB05

2G058GC02

2G058GC05

(57)【要約】

【課題】本発明は、検体の彩度や透過度に因らず検体の液面位置を検出することができる自動分析装置と液面検出方法を提供する。
【解決手段】本発明による自動分析装置は、検体４が入った検体容器３を収納した検体ラック２を移送するラック搬送路１４１と、ラック搬送路１４１の側方に設けられたカメラ５と、ラック搬送路１４１とカメラ５を制御する制御部１０を備える。制御部１０は、ラック搬送路１４１が移送している検体ラック２の移送を停止させ、移送が停止中の検体ラック２に収納されている検体容器３をカメラ５で複数回撮像して、検体容器３の撮像画像を複数取得し、複数の撮像画像の差分画像を作成し、差分画像の中で時間変化がある領域のうち面積が最大である領域を、検体４の液面４１の位置とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検体が入った検体容器を収納した検体ラックを移送するラック搬送路と、
前記ラック搬送路の側方に設けられたカメラと、
前記ラック搬送路と前記カメラを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記ラック搬送路が移送している前記検体ラックの移送を停止させ、
移送が停止中の前記検体ラックに収納されている前記検体容器を前記カメラで複数回撮像して、前記検体容器の撮像画像を複数取得し、
複数の前記撮像画像の差分画像を作成し、
前記差分画像の中で時間変化がある領域のうち面積が最大である領域を、前記検体の液面の位置とする、
ことを特徴とする自動分析装置。

【請求項2】

前記制御部は、複数の前記差分画像を作成し、複数の前記差分画像の論理積画像を求め、前記論理積画像の中で時間変化がある領域のうち面積が最大である領域を、前記検体の前記液面の位置とする、
請求項１に記載の自動分析装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記論理積画像に２値化処理を行い、前記２値化処理を行って作成した画像の中で時間変化がある領域のうち面積が最大である領域を、前記検体の前記液面の位置とする、
請求項２に記載の自動分析装置。

【請求項4】

前記ラック搬送路の側方で、前記ラック搬送路に対して前記カメラと同じ側に設置された照明を備え、
前記照明は、前記検体容器に光を照射する、
請求項１に記載の自動分析装置。

【請求項5】

前記検体容器が備えるバーコードラベルを読み取るバーコードリーダを備え、
前記バーコードリーダは、前記ラック搬送路に対して前記カメラと反対側に設置されている、
請求項１に記載の自動分析装置。

【請求項6】

検体が入った検体容器を収納した検体ラックをラック搬送路で移送するステップと、
前記ラック搬送路が移送している前記検体ラックの移送を停止させるステップと、
移送が停止中の前記検体ラックに収納されている前記検体容器をカメラで複数回撮像して、前記検体容器の撮像画像を複数取得するステップと、
複数の前記撮像画像の差分画像を作成するステップと、
前記差分画像の中で時間変化がある領域のうち面積が最大である領域を、前記検体の液面の位置とするステップと、
を有することを特徴とする液面検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検体を分析するための自動分析装置と、検体の液面を検出するための液面検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動分析装置は、血液や尿といった検体を試薬と反応させ、反応混合物の吸光度や発光強度を測定することにより検体を分析する。自動分析装置では、無駄な検査を省いて消耗品や試薬の消費量を削減したり、検査結果の信頼性を向上したりするために、検体量の不足を早期に判定することが望まれている。このため、画像処理によって検体の液面位置を検出し、検出した液面位置に基づいて検体量を推定する方法が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、試料容器に収容された検体の液面位置を検出する試料分析装置の例が記載されている。特許文献１に記載された試料分析装置は、把持部を用いてサンプルラックから持ち上げた試料容器をカメラで撮像し、撮像画像の試料容器の高さ方向に沿った赤色と青色の輝度の累積値、またはこれら累積値の比が閾値以上に変化する画素の位置を、液面の位置として検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－０３８６５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術では、カメラで撮像した撮像画像における検体の色情報を用いて検体の液面位置を検出するため、検体の彩度が低く透過性が高い場合などでは、検体の液面位置を検出できない可能性がある。また、試料容器（以下、「検体容器」と記す）をカメラで撮像するために、サンプルラック（以下、「検体ラック」と記す）から検体容器を取り出す機構が必要である。

【0006】

本発明の目的は、検体の彩度や透過度に因らず検体の液面位置を検出することができる自動分析装置と液面検出方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明による自動分析装置は、検体が入った検体容器を収納した検体ラックを移送するラック搬送路と、前記ラック搬送路の側方に設けられたカメラと、前記ラック搬送路と前記カメラを制御する制御部とを備える。前記制御部は、前記ラック搬送路が移送している前記検体ラックの移送を停止させ、移送が停止中の前記検体ラックに収納されている前記検体容器を前記カメラで複数回撮像して、前記検体容器の撮像画像を複数取得し、複数の前記撮像画像の差分画像を作成し、前記差分画像の中で時間変化がある領域のうち面積が最大である領域を、前記検体の液面の位置とする。

【0008】

本発明による液面検出方法は、検体が入った検体容器を収納した検体ラックをラック搬送路で移送するステップと、前記ラック搬送路が移送している前記検体ラックの移送を停止させるステップと、移送が停止中の前記検体ラックに収納されている前記検体容器をカメラで複数回撮像して、前記検体容器の撮像画像を複数取得するステップと、複数の前記撮像画像の差分画像を作成するステップと、前記差分画像の中で時間変化がある領域のうち面積が最大である領域を、前記検体の液面の位置とするステップとを有する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によると、検体の彩度や透過度に因らず検体の液面位置を検出することができる自動分析装置と液面検出方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例１による自動分析装置の構成の概要を示す上面図である。

【図2A】多本掛けの検体ラックについて、ピッチを説明するための図である。

【図2B】一本掛けの検体ラックについて、ピッチを説明するための図である。

【図3】カメラが検体容器を時間間隔Δｔごとに撮像した撮像画像の例を示す模式図を、撮像時刻順に（ａ）から（ｉ）に並べた図である。

【図4】検体ラックの移送速度Ｖの時間変化の例を示す図である。

【図5A】図３の撮像画像（ａ）から撮像画像（ｃ）の３枚の撮像画像を用いて作成された画像間差分画像の例を示す模式図である。

【図5B】図３の撮像画像（ｄ）から撮像画像（ｆ）の３枚の撮像画像を用いて作成された画像間差分画像の例を示す模式図である。

【図5C】図３の撮像画像（ｇ）から撮像画像（ｉ）の３枚の撮像画像を用いて作成された画像間差分画像の例を示す模式図である。

【図6】本発明の実施例２による自動分析装置が備える検体供給ユニットの構成の概要を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明による自動分析装置と液面検出方法では、検体容器を収納した検体ラックの移送を停止させ、検体ラックの移送が停止中で検体の液面が揺れ続けている間に検体容器を複数回撮像し、得られた複数の撮像画像の中で時間変化がある領域を基にして検体の液面の位置を検出する。このため、本発明による自動分析装置と液面検出方法では、検体の彩度や透過度に因らず検体の液面位置を検出することができ、液面位置を従来よりも確実かつ正確に検出できる。さらに、本発明による自動分析装置と液面検出方法では、検体ラックから取り出さずに検体容器を撮像できるので、撮像のために検体容器を取り出す機構が不要であるとともに、検体の液面位置を検出するのに要する時間を短縮でき、自動分析装置のスループットの低下を防止することができる。

【0012】

以下では、本発明の実施例による自動分析装置と液面検出方法を図面を参照して説明する。本発明による液面検出方法は、自動分析装置に限らず、液体の液面を検出する任意の装置に適用することができる。なお、本明細書で参照する図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。

【実施例0013】

図１は、本発明の実施例１による自動分析装置１の構成の概要を示す上面図である。自動分析装置１は、検体ラック２の搬入口１２３と搬出口１２４を備える検体供給ユニット１２と、検体４を一定量分注して測定を行う分析モジュール１３と、検体４を移送する搬送ユニット１４と、自動分析装置１を制御する制御部１０を備える。制御部１０は、図１では検体供給ユニット１２の内部に設置されているが、自動分析装置１の任意の位置に設置することができる。また、制御部１０は、自動分析装置１の外部に設置され、自動分析装置１と通信することで自動分析装置１を制御してもよい。

【0014】

検体４は、例えば血液や尿などの液体であり、検体容器３に入れられている。自動分析装置１では、検体４を保護するとともに作業性を向上するために、検体４が入った検体容器３は、検体ラック２に収納された状態で移送される。

【0015】

検体ラック２は、検体４が入った検体容器３を収納する。検体ラック２は、複数の検体容器３を収納できる多本掛けの検体ラックであってもよいし、１本の検体容器３を収納する一本掛けの検体ラックであってもよい。図１において、矢印Ｄは、検体ラック２の移送方向を表す。

【0016】

検体供給ユニット１２は、バーコードリーダ１１５を備える。検体容器３は、検体識別用のバーコードラベルを備える。本実施例では、検体容器３にバーコードラベルが貼り付けられているとする。バーコードリーダ１１５は、バーコード読取り位置１２６にある検体容器３のバーコードラベルを読み取ることができる。制御部１０は、バーコードリーダ１１５が読み取ったバーコードラベルから得られた情報を基に、検体容器３に入れられた検体４を識別し、識別した検体４に応じて、検体ラック２に移送先の分析モジュール１３を割り当てる。

【0017】

搬送ユニット１４は、搬入用のラック搬送路１４１と、搬出用のラック搬送路１４２を備える。搬入用のラック搬送路１４１は、検体供給ユニット１２から分析モジュール１３へ検体ラック２を移送する。搬出用のラック搬送路１４２は、分析モジュール１３から検体供給ユニット１２へ検体ラック２を移送する。搬入用のラック搬送路１４１と搬出用のラック搬送路１４２は、例えばベルトなどで構成することができる。

【0018】

分析モジュール１３は、搬入用のラック搬送路１４１の側方にカメラ５と照明６を備える。カメラ５は、ラック搬送路１４１上に焦点を合わせており、検体容器３と検体容器３に収容された検体４を撮像する。照明６は、ラック搬送路１４１に対してカメラ５と同じ側に設置されており、ラック搬送路１４１上を照らし、検体容器３に光を照射する。照明６は、カメラ５が検体容器３を撮像するときだけ、検体容器３に光を照射してもよい。

【0019】

制御部１０は、検体供給ユニット１２、分析モジュール１３、搬送ユニット１４、バーコードリーダ１１５、カメラ５、及び照明６を制御する。例えば、制御部１０は、搬送ユニット１４を制御して検体ラック２を移送し、カメラ５を制御して検体容器３を撮像し、照明６を制御して検体容器３に光を照射する。

【0020】

制御部１０は、検体ラック２を後述するピッチ単位で移送し、検体ラック２に収納された検体容器３の１つの位置がカメラ５の焦点位置７と一致する位置で、検体ラック２の移送を停止させる。カメラ５は、制御部１０に制御され、検体ラック２の移送が停止中に、カメラ５の焦点位置７にある検体容器３を複数回撮像する。制御部１０は、検体容器３の撮像が終了したら、検体ラック２をピッチ単位で移送し、次の検体容器３（撮像した検体容器３と隣り合う検体容器３）の位置がカメラ５の焦点位置７と一致する位置で、検体ラック２の移送を停止させる。カメラ５は、検体ラック２の移送が停止中に、カメラ５の焦点位置７にある検体容器３を複数回撮像する。

【0021】

制御部１０は、以上の処理を繰り返して、検体容器３のそれぞれに対し、検体ラック２の移送が停止中にカメラ５で複数回ずつ撮像し、移送が停止した検体ラック２に収納された検体容器３の撮像画像を複数取得する。

【0022】

自動分析装置１は、図示していない表示装置を備えることができる。また、自動分析装置１は、表示装置を接続することができる。

【0023】

上記の説明におけるピッチについて、図２Ａと図２Ｂを参照して説明する。

【0024】

図２Ａは、多本掛けの検体ラック２ａについて、ピッチｐを説明するための図である。図２Ｂは、一本掛けの検体ラック２ｂについて、ピッチｐを説明するための図である。図２Ａには、一例として、５本の検体容器３を収納できる多本掛けの検体ラック２ａを示している。

【0025】

図２Ａと図２Ｂに示すように、検体容器３の中心軸を記号Ｃで表す。検体容器３は、検体４を収容しており、検体識別用のバーコードラベル３１が貼り付けられている。バーコードラベル３１は、検体容器３の周方向の一部に貼り付けられている。バーコードラベル３１が検体容器３の周方向の一部に貼り付けられているので、カメラ５は、検体容器３に収容された検体４を撮像することができる。

【0026】

ピッチｐは、検体ラック２（２ａ、２ｂ）に収納されて互いに隣り合う検体容器３の中心軸Ｃ同士の距離である。多本掛けの検体ラック２ａでは、ピッチｐは、図２Ａに示すように、１つの検体ラック２ａにおいて、１本の検体容器３の中心軸Ｃと、この検体容器３に隣り合う検体容器３の中心軸Ｃとの距離である。一本掛けの検体ラック２ｂでは、ピッチｐは、図２Ｂに示すように、検体ラック２ｂに収納された検体容器３の中心軸Ｃと、この検体ラック２ｂに隣り合う検体ラック２ｂに収納された検体容器３の中心軸Ｃとの距離である。

【0027】

例えば、図２Ａに示す多本掛けの検体ラック２ａでは、制御部１０は、１本の検体容器３の中心軸Ｃの位置がカメラ５の焦点位置７と一致する位置で検体ラック２ａの移送を停止させ、検体ラック２ａの移送が停止中にカメラ５にこの検体容器３を複数回撮像させ、この検体容器３の撮像が終了したら検体ラック２ａをピッチｐだけ移送する。制御部１０は、５本の検体容器３について以上の処理を繰り返す。

【0028】

また、例えば、図２Ｂに示す一本掛けの検体ラック２ｂでは、制御部１０は、検体ラック２ｂに収納された検体容器３の中心軸Ｃの位置がカメラ５の焦点位置７と一致する位置で検体ラック２ｂの移送を停止させ、検体ラック２ｂの移送が停止中にカメラ５にこの検体容器３を複数回撮像させる。制御部１０は、この検体容器３の撮像が終了したら、この検体容器３を収納した検体ラック２ｂとこの検体ラック２ｂに隣り合う検体ラック２ｂとを、ピッチｐだけ移送する。制御部１０は、複数の検体ラック２ｂについて以上の処理を繰り返す。

【0029】

カメラ５が、検体ラック２の移送が停止中に検体容器３を撮像する時間間隔や撮像する時間幅は、例えば、検体ラック２の移送の加速度と速度、検体ラック２の停止後の検体容器３の振動の大きさなどに基づいて定めることができる。カメラ５が、検体ラック２の移送が停止中に検体容器３を撮像する回数は、撮像する時間間隔と時間幅などに基づいて定めることができ、例えば、少なくとも３回であるのが好ましい。

【0030】

本発明の実施例による液面検出方法の原理を、図３と図４を用いて説明する。本発明の実施例による自動分析装置は、この液面検出方法を利用して検体４の液面を検出する。

【0031】

図３は、カメラ５が検体容器３を時間間隔Δｔごとに撮像した撮像画像の例を示す模式図を、撮像時刻順に（ａ）から（ｉ）に並べた図である。図３に示す撮像画像の模式図には、検体ラック２と、検体ラック２に収納された検体容器３と、検体容器３に収容された検体４と、検体４の液面４１を示している。

【0032】

撮像画像（ｃ）は、移送されている検体ラック２が停止した時刻ｔ０での検体容器３の撮像画像である。撮像画像（ａ）は、時刻ｔ０より２Δｔだけ前の時刻（ｔ０－２Δｔ）での検体容器３の撮像画像である。撮像画像（ｄ）は、時刻ｔ０からΔｔだけ後の時刻（ｔ０＋Δｔ）での検体容器３の撮像画像であり、撮像画像（ｇ）は、時刻ｔ０から４Δｔだけ後の時刻（ｔ０＋４Δｔ）での検体容器３の撮像画像である。

【0033】

図４は、検体ラック２の移送速度Ｖの時間変化の例を示す図である。図４の時刻ｔには、図３に示した検体容器３の撮像画像の撮像時刻を付している。

【0034】

図３に示す撮像画像（ａ）と（ｂ）は、図４の時刻（ｔ０－２Δｔ）と時刻（ｔ０－Δｔ）、すなわち検体ラック２が減速しながら動いているときの撮像画像である。検体容器３とその内部の検体４は、移動を続けている。

【0035】

撮像画像（ｃ）は、図４の時刻ｔ０、すなわち検体ラック２が移送を停止したときの撮像画像である。時刻ｔ０では、検体ラック２が移送を停止しているが、検体容器３の内部の検体４に作用する慣性力によって、自由表面である検体４の液面４１は、撮像画像（ｃ）に示すように揺れている。検体容器３も、検体ラック２による支持剛性と慣性力によって揺れている。

【0036】

撮像画像（ｄ）から（ｆ）は、図４の時刻（ｔ０＋Δｔ）から時刻（ｔ０＋３Δｔ）、すなわち検体ラック２が完全に停止したときの撮像画像である。これらの時刻では、検体容器３は、ほぼ静止しているが、検体４の液面４１は、撮像画像（ｄ）から（ｆ）に示すように揺れ続けている。

【0037】

撮像画像（ｇ）から（ｉ）は、図４の時刻（ｔ０＋４Δｔ）から時刻（ｔ０＋６Δｔ）の撮像画像である（但し、図４には時刻（ｔ０＋５Δｔ）と時刻（ｔ０＋６Δｔ）を示していない）。これらの時刻では、撮像画像（ｆ）が撮像された時刻からさらに時間が経過しており、検体容器３は、静止しており、検体４の液面４１は、揺れが減衰して小さくなっておりほぼ動いていない。

【0038】

制御部１０は、本実施例では、図３に示した３枚の撮像画像（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）を用いて、液面４１の位置を検出する。すなわち、制御部１０は、検体ラック２が停止した時刻ｔ０からΔｔだけ経過した時刻から、時刻ｔ０から３Δｔだけ経過した時刻までの間に撮像した３枚の撮像画像を用いて、液面４１の位置を検出する。

【0039】

液面４１の位置の具体的な検出方法について説明する。

【0040】

制御部１０は、３枚の撮像画像から、連続する２つの時刻での撮像画像の差分画像を２枚作成する。本実施例では、制御部１０は、３枚の撮像画像（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）から、撮像画像（ｄ）と撮像画像（ｅ）の差分画像Ａと、撮像画像（ｅ）と撮像画像（ｆ）の差分画像Ｂを作成する。差分画像Ａが得られた撮像画像の撮像時刻の組と、差分画像Ｂが得られた撮像画像の撮像時刻の組は、互いに異なる。

【0041】

制御部１０は、差分画像の中で時間変化がある領域のうち、面積が最大である領域を検体４の液面４１の位置として検出する。制御部１０は、本実施例では具体的に以下のようにして、液面４１の位置を検出する。

【0042】

制御部１０は、２枚の差分画像の論理積画像に２値化処理を行った画像（以下、「画像間差分画像」と記す）を作成する。本実施例では、制御部１０は、差分画像Ａと差分画像Ｂの論理積画像を求め、この論理積画像に２値化処理を行うことで画像間差分画像を作成する。制御部１０は、２枚の差分画像の論理積画像に２値化処理を行うことにより、２枚の差分画像の間で差分が小さい領域（すなわち、時間変化が小さい領域）を黒く表し、２枚の差分画像の間で差分が大きい領域（すなわち、時間変化が大きい領域）を白く表す。２枚の差分画像の間で差分が大きい領域とは、２枚の差分画像の間で画素の輝度の差（すなわち、輝度の時間変化）が所定の閾値より大きい領域である。この所定の閾値は、予め任意に定めることができる。

【0043】

従って、画像間差分画像では、３枚の撮像画像において、時間変化が小さい領域が黒く表され、時間変化が大きい領域が白く表されている。以下では、画像間差分画像の中の、時間変化が大きい領域（すなわち、白く表されている領域）を「変化領域」と呼ぶ。画像間差分画像には、変化領域が複数存在することがある。

【0044】

制御部１０は、作成した画像間差分画像の中で面積が最大の変化領域を、検体４の液面４１の位置として検出する。変化領域は、差分画像の間で差分が大きい領域、すなわち時間変化が大きい領域であるので、撮像画像の中で動いている領域を表している。撮像画像（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）から得られた画像間差分画像の変化領域は、検体４の液面４１である。制御部１０は、２値化処理を行って画像間差分画像を作成することにより、時間変化が大きい領域すなわち検体４の液面４１を、より確実かつ正確に検出することができる。

【0045】

本実施例による液面検出方法の要点は、（１）検体ラック２が停止し検体容器３がほぼ静止している一方で、検体４の液面４１だけが動いている状態（図３の撮像画像（ｄ）から（ｆ）の状態）を作り出すことと、（２）（１）の状態の間に撮像した複数の撮像画像を用いて、撮像画像の差分画像を作成することである。

【0046】

（１）のために、制御部１０は、ラック搬送路１４１を移送中の検体ラック２を停止させる。次に、検体ラック２が停止してから少なくとも時間間隔Δｔだけ経過した後に、カメラ５が検体容器３の撮像を開始する。これは、検体ラック２が停止してから時間間隔Δｔが経過するまでは、検体容器３は、検体ラック２による支持剛性により静止していない可能性が高いためである。（２）のために、カメラ５は、検体４の液面４１の揺れが減衰して静止してしまう前に、検体容器３を複数回撮像する。

【0047】

本実施例による液面検出方法の効果を、図５Ａ、５Ｂ、５Ｃを用いて説明する。

【0048】

図５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、画像間差分画像５０の例を示す模式図である。これらの画像間差分画像５０は、図３に示した連続する時刻で撮像した３枚の撮像画像を用いて２枚の差分画像を作成し、これら２枚の差分画像の論理積画像に２値化処理を行うことで作成された。図５Ａは、図３の撮像画像（ａ）から撮像画像（ｃ）の３枚の撮像画像を用いて作成された画像間差分画像５０の例である。図５Ｂは、図３の撮像画像（ｄ）から撮像画像（ｆ）の３枚の撮像画像を用いて作成された画像間差分画像５０の例である。図５Ｃは、図３の撮像画像（ｇ）から撮像画像（ｉ）の３枚の撮像画像を用いて作成された画像間差分画像５０の例である。

【0049】

上述したように、画像間差分画像５０では、３枚の撮像画像において時間変化が大きい領域（すなわち、動いている領域）は、白く表されている変化領域であり、３枚の撮像画像において時間変化が小さい領域（すなわち、静止している領域）は、黒く表されている。

【0050】

図５Ａの画像間差分画像５０では、検体４の液面４１だけでなく検体容器３と検体ラック２も動いているため、液面４１の他に検体容器３と検体ラック２が存在する領域も変化領域として白く表されている。このため、図５Ａの画像間差分画像５０から液面４１を検出するには、変化領域の中から液面４１を示す領域以外の不要な領域を判別し、この不要な領域を削除しなければならない。

【0051】

図５Ｃの画像間差分画像５０では、検体ラック２と検体容器３が静止して検体４の液面４１が揺れているため、主に液面４１が存在する領域だけが変化領域として白く表されている。しかし、図５Ｃの画像間差分画像５０では、液面４１の揺れが小さいため変化領域が微小であるので、ノイズとして得られた変化領域も液面４１として誤検知してしまう可能性や、液面４１が存在する領域を液面４１以外の領域と区別できなくなる可能性がある。このため、図５Ｃの画像間差分画像５０から液面４１を確実かつ正確に検出するのは困難である。

【0052】

図５Ｂの画像間差分画像５０では、検体ラック２と検体容器３が静止して検体４の液面４１が比較的大きく揺れ続けているため、時間変化が大きい領域である液面４１が存在する領域は、白く表された変化領域として明確に検出されている。なお、図５Ｂの画像間差分画像５０には、液面４１以外にも、ノイズなどのために白く表された領域（変化領域）が存在する。このため、制御部１０は、画像間差分画像５０の中で面積が最大の変化領域を、検体４の液面４１の位置として抽出する。

【0053】

なお、制御部１０は、以上の説明では３枚の撮像画像から液面４１の位置を検出したが、２枚または４枚以上の撮像画像の差分画像を用いることで、２枚または４枚以上の撮像画像から液面４１の位置を検出してもよい。

【0054】

制御部１０が検出した液面４１の位置は、自動分析装置１が備える表示装置、または自動分析装置１に接続された表示装置に、検体容器３の撮像画像とともに表示することができる。

【0055】

以上説明したように、本実施例による自動分析装置と液面検出方法では、検体ラック２の移送を停止させ、検体ラック２の移送が停止中で検体４の液面４１が揺れ続けている間に検体容器３を複数回撮像して撮像画像を得て、これらの撮像画像の中で時間変化がある領域を基にして、検体４の液面４１の位置を検出する。このため、本実施例による自動分析装置と液面検出方法は、検体４の彩度や透過度に因らず、検体４の液面４１の位置を確実かつ正確に検出することができる。

【0056】

さらに本実施例では、ラック搬送路１４１に対してカメラ５と同じ側に照明６が設置されており、照明６がカメラ５の被写体である検体容器３に光を照射することができる。このため、検体４の液面４１が揺れると、液面４１で反射した光がきらめき、制御部１０は、このきらめきを撮像画像の変化領域（時間変化が大きい領域）として検出することができる。従って、本実施例による自動分析装置と液面検出方法では、照明６を用いると、検体４の彩度が低く、透過性が高い場合でも、検体４の液面４１の位置をより確実かつ正確に検出することができる。

【実施例0057】

本発明の実施例２による自動分析装置１について説明する。本実施例による自動分析装置１は、実施例１で説明した液面検出方法で検体４の液面４１を検出する。本実施例による自動分析装置１は、検体供給ユニット１２がカメラ５と照明６を備える点が、実施例１による自動分析装置１と異なる。以下では、本実施例による自動分析装置１について、実施例１による自動分析装置１と異なる点を主に説明する。

【0058】

図６は、本実施例による自動分析装置１が備える検体供給ユニット１２の構成の概要を示す上面図である。

【0059】

検体供給ユニット１２は、搬入用のラック搬送路１４１の側方にカメラ５と照明６を備える。カメラ５と照明６は、ラック搬送路１４１に対して互いに同じ側に設置されている。そして、カメラ５と照明６は、ラック搬送路１４１に対してバーコードリーダ１１５と反対側に、すなわち、バーコードリーダ１１５とでラック搬送路１４１を挟むような位置に設置されている。

【0060】

検体ラック２に収納された検体容器３は、検体４を収容している。検体容器３は、検体識別用のバーコードラベル３１を備える。本実施例では、検体容器３にバーコードラベル３１が貼り付けられているとする。バーコードラベル３１は、検体容器３の周方向の一部に貼り付けられている。

【0061】

搬送ユニット１４の、搬入用のラック搬送路１４１に置かれた検体ラック２は、一方の面（背面２１３）がバーコードリーダ１１５に向き、他方の面（前面２１２）がカメラ５と照明６に向く。

【0062】

バーコードラベル３１が検体容器３の周方向の一部に貼り付けられているので、カメラ５は、検体ラック２の前面２１２から検体容器３に収容された検体４を撮像することができる。

【0063】

バーコードリーダ１１５は、ラック搬送路１４１でバーコード読取り位置１１６に移送された検体ラック２について、検体容器３のバーコードラベル３１を読み取る。

【0064】

検体ラック２から検体容器３を取り出さなくても、バーコードリーダ１１５が検体容器３のバーコードラベル３１を読み取れるように、検体ラック２の背面２１３には、スリット２１１が設けられている。検体容器３のバーコードラベル３１の向きは、検体ラック２の背面２１３を向くように揃えられている。

【0065】

検体供給ユニット１２は、制御部１０に制御されて、検体ラック２の搬入口１２３に設置された検体ラック２を１つずつラック搬送路１４１に移動させる。制御部１０は、ラック搬送路１４１に移動した検体ラック２を、カメラ５の焦点位置７とバーコード読取り位置１１６のそれぞれに移送する。

【0066】

カメラ５の焦点位置７では、検体ラック２の前面２１２がカメラ５の撮像面となる。カメラ５は、焦点位置７で、検体容器３と検体容器３に収容された検体４を撮像する。バーコードラベル３１が検体容器３の周方向の一部に貼り付けられているので、制御部１０は、カメラ５が検体容器３を撮像した撮像画像から、バーコードラベル３１に妨げられずに、検体４の液面４１の位置を検出することができる。

【0067】

バーコード読取り位置１１６では、検体ラック２の背面２１３がバーコードリーダ１１５のスキャン面となる。バーコードリーダ１１５は、バーコード読取り位置１１６で、検体容器３に貼り付けられたバーコードラベル３１を読み取る。制御部１０は、バーコードリーダ１１５が読み取ったバーコードラベル３１から得られた情報を基に、検体容器３に収容された検体４を識別することができる。検体４の識別後、検体供給ユニット１２は、制御部１０に制御されて、予め登録された項目情報に従って検体ラック２に移送先の分析モジュール１３を割り当てて、搬送ユニット１４の搬入用のラック搬送路１４１まで検体ラック２を移送する。

【0068】

本実施例による自動分析装置１では、バーコードリーダ１１５が、搬入用のラック搬送路１４１の一方側に設置され、カメラ５が、ラック搬送路１４１の他方側に設置されている。このため、制御部１０は、ラック搬送路１４１上の検体ラック２に収納された検体容器３の撮像と、この検体容器３に貼り付けられたバーコードラベル３１の読取りを、検体容器３の向きを変更することなく行うことができる。本実施例では、検体容器３の向きを変更せずにバーコードラベル３１の読取りと検体容器３の撮像が可能であるので、自動分析装置１のスループットの低下を防止できるとともに、検体容器３の向きを変更する機構が不要である。

【0069】

さらに、本実施例では、カメラ５の焦点位置７とバーコード読取り位置１１６を一致させて、検体容器３の撮像動作とバーコードラベル３１の読取り動作を１か所で行ってもよい。このようにすると、検体ラック２を停止させた１つの位置で検体容器３の撮像とバーコードラベル３１の読取りの両方を行えるので、検体ラック２を停止させる回数を半分にすることができ、自動分析装置１のスループットの低下を防止できる。

【0070】

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。