生物顕微鏡を用いたLabVIEW実習教材

1. 研究目的学生が実社会に出て高度な計測、評価/試験/テスト、制御システム開発製造に取り組む時に、世界各国の産業界や教育研究機関で使われているプログラミング言語であるLabVIEWの技術を身につけることは理工系学生には大いに意義があることである。そこで、分析機器の測定・データ取込・解析の自動化に詳しくない化学・生物系の学生(対象は専攻科生)に、『画像測定自動化』というテーマで、LabVIEWの学習を行ってもらうための初心者向けの教材を開発した。2. 研究方法教材作成に向けて、適切な顕微鏡画像が得られる測定対象物を選定した。測定対象物は、パン酵母を選んだ。次に、生物顕微鏡と顕微鏡用デジタルカメラを用い、実際にLabVIEWを利用した顕微鏡画像の自動撮影・画像データの取込を行い、自動撮影・取込したデータを用いた画像処理・画像測定自動化の過程を学ぶための教材プログラムを作成した。また、LabVIEWと顕微鏡画像を利用した画像処理・画像測定自動化の学習テキストや筆記試験、実技試験問題を作成した。最後に、専攻科生を対象に生物顕微鏡を用いたLabVIEW実習を行い、不備な点の洗い出しと修正を行った。3. 研究成果撮影したパン酵母の画像によって、適切な画像処理の種類や設定値が違うので、同じ手順で画像処理ができなかった。そこで、パン酵母をグラム染色して、パン酵母と背景の濃淡の差を利用すると隣り合ったパン酵母がない場合に限り同じ手順で画像処理ができた。また、Watershedアルゴリズムを用いるとパン酵母が隣り合った画像の粒子分割はできるが、パン酵母が団子状になった画像の粒子分割ができなかった。今後の課題は、パン酵母が団子状になった画像の粒子分割ができるアルゴリズムの開発が必要である。試験の結果から、学生がLabVIEWを用いた画像処理・画像計測の基礎を理解していることを確認できた。

1. 研究目的学生が実社会に出て高度な計測、評価/試験/テスト、制御システム開発製造に取り組む時に、世界各国の産業界や教育研究機関で使われているプログラミング言語であるLabVIEWの技術を身につけることは理工系学生には大いに意義があることである。そこで、分析機器の測定・データ取込・解析の自動化に詳しくない化学・生物系の学生(対象は専攻科生)に、『画像測定自動化』というテーマで、LabVIEWの学習を行ってもらうための初心者向けの教材を開発した。2. 研究方法教材作成に向けて、適切な顕微鏡画像が得られる測定対象物を選定した。測定対象物は、パン酵母を選んだ。次に、生物顕微鏡と顕微鏡用デジタルカメラを用い、実際にLabVIEWを利用した顕微鏡画像の自動撮影・画像データの取込を行い、自動撮影・取込したデータを用いた画像処理・画像測定自動化の過程を学ぶための教材プログラムを作成した。また、LabVIEWと顕微鏡画像を利用した画像処理・画像測定自動化の学習テキストや筆記試験、実技試験問題を作成した。最後に、専攻科生を対象に生物顕微鏡を用いたLabVIEW実習を行い、不備な点の洗い出しと修正を行った。3. 研究成果撮影したパン酵母の画像によって、適切な画像処理の種類や設定値が違うので、同じ手順で画像処理ができなかった。そこで、パン酵母をグラム染色して、パン酵母と背景の濃淡の差を利用すると隣り合ったパン酵母がない場合に限り同じ手順で画像処理ができた。また、Watershedアルゴリズムを用いるとパン酵母が隣り合った画像の粒子分割はできるが、パン酵母が団子状になった画像の粒子分割ができなかった。今後の課題は、パン酵母が団子状になった画像の粒子分割ができるアルゴリズムの開発が必要である。試験の結果から、学生がLabVIEWを用いた画像処理・画像計測の基礎を理解していることを確認できた。