JP2010276371A - Infrared microscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、試料に赤外光を照射して透過又は反射してくる赤外光の吸収スペクトルを測定することにより試料の分析を行う赤外顕微鏡に関する。 The present invention relates to an infrared microscope that analyzes a sample by irradiating the sample with infrared light and measuring an absorption spectrum of the transmitted or reflected infrared light.
赤外顕微鏡を用いた試料分析においては、通常、移動可能な試料ステージ上に載置した試料を可視光で観察することにより測定対象の微小領域の位置を決め、その後に、フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)の干渉計で生成した、時間的に強弱の変化する赤外光(インターフェログラム)を上記微小領域に照射する。そして、その反射光又は透過光を検出器で検出し、その検出信号をフーリエ変換することによってその微小領域における赤外光の吸収度を反映した赤外吸収スペクトルを求める。例えば非特許文献1に記載の赤外顕微鏡では、□50μm以下の微小領域の測定が可能となっている。
In sample analysis using an infrared microscope, the position of a minute region to be measured is usually determined by observing a sample placed on a movable sample stage with visible light, and then Fourier transform infrared spectroscopy is performed. The minute region is irradiated with infrared light (interferogram) generated by an interferometer of a photometer (FTIR) and changing with time. Then, the reflected light or transmitted light is detected by a detector, and the detection signal is subjected to Fourier transform to obtain an infrared absorption spectrum reflecting the absorption of infrared light in the minute region. For example, in the infrared microscope described in Non-Patent
上記のような赤外顕微鏡におけるマッピング測定(面分析)では、試料ステージを互いに直交するX軸方向及びY軸方向に所定距離ずつ移動させることにより、試料上に設定した2次元な測定領域内で赤外光が当たる部位(微小領域)を走査し、各部位の赤外吸収スペクトルを取得する。そして、各微小領域の赤外吸収スペクトルに基づいて測定領域に存在する物質の定性的、定量的な分布を調べ、その結果を2次元的又は3次元的なグラフとしてモニタの画面上に表示する。 In the mapping measurement (surface analysis) in the infrared microscope as described above, the sample stage is moved by a predetermined distance in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other, and within a two-dimensional measurement region set on the sample. The part (micro area | region) which an infrared light hits is scanned, and the infrared absorption spectrum of each part is acquired. Then, the qualitative and quantitative distribution of the substance existing in the measurement region is examined based on the infrared absorption spectrum of each minute region, and the result is displayed on the monitor screen as a two-dimensional or three-dimensional graph. .
測定対象とする試料上の2次元領域の設定方法としては、特許文献1に記載の方法などが従来知られている。測定対象物質の定性分析においては、各種物質の標準的な赤外吸収スペクトルを当該物質名と関連付けて記憶した一種のデータベースを予め用意しておき、試料の赤外吸収スペクトルを取得したならば、該スペクトルとパターンが類似した標準スペクトルを有する既知物質を上記データベースにおいて検索し、その検索結果を用いて測定対象物質を特定するようにしている。
As a method for setting a two-dimensional region on a sample to be measured, a method described in
複数の物質からなる試料の上に付着している小さな異物の定性分析を行うような場合、試料を構成するベース成分の上に、注目している物質が部分的に付着しているような重なり状態であると考えることができる。一般に、その注目物質が存在している領域の赤外吸収スペクトルは、注目物質の吸収ピークと複数のベース成分の吸収ピークとの総和(総和スペクトル)となる。このような場合、注目物質を同定するには、ベース成分のみが存在する領域の赤外吸収スペクトル(以下、「ベース成分スペクトル」という)を取得し、総和スペクトルからベース成分スペクトルを差し引いたものを、注目物質による吸収ピークが現れている注目物質スペクトルとして取得する。そして、この注目物質スペクトルと既知の各種物質の赤外吸収スペクトル一つ一つとのピークのマッチングを実行することにより、注目物質を同定するという方法が採られている。 When performing a qualitative analysis of small foreign substances adhering to a sample consisting of multiple substances, the overlap is such that the substance of interest partially adheres to the base component constituting the sample. Can be considered a state. In general, the infrared absorption spectrum of the region where the target substance exists is the sum (absorption spectrum) of the absorption peak of the target substance and the absorption peaks of a plurality of base components. In such a case, in order to identify the target substance, an infrared absorption spectrum (hereinafter referred to as “base component spectrum”) in a region where only the base component exists is obtained, and the sum spectrum is obtained by subtracting the base component spectrum. The target substance spectrum in which an absorption peak due to the target substance appears is obtained. And the method of identifying a target substance is performed by performing the matching of the peak of this target substance spectrum and the infrared absorption spectrum of each known various substance one by one.
しかしながら、実測した赤外吸収スペクトルに水蒸気や二酸化炭素などの吸収ピークが含まれていたり、測定系のノイズの影響が大きかったりした場合には、注目物質スペクトルと既知の各種物質の赤外吸収スペクトルとのマッチング精度が低下する。それによって、注目物質の同定で誤った結果を導出し易いという問題があった。 However, if the measured infrared absorption spectrum contains absorption peaks such as water vapor or carbon dioxide, or the influence of noise in the measurement system is significant, the target substance spectrum and the infrared absorption spectra of various known substances And the matching accuracy decreases. As a result, there is a problem that it is easy to derive an erroneous result in identification of a target substance.
本発明はこうした課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、例えばベース成分の上に目的物質が付着していて、水蒸気や二酸化炭素などの妨害成分が存在していたりノイズの影響が無視できない程度に大きかったりした場合であっても、目的物質の同定を高い精度で行うことができる赤外顕微鏡を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve these problems, and the object of the present invention is that, for example, the target substance is attached on the base component, and an interfering component such as water vapor or carbon dioxide is present. An object of the present invention is to provide an infrared microscope capable of identifying a target substance with high accuracy even when the influence of noise is so large that it cannot be ignored.
上記課題を解決するためになされた本発明は、試料に赤外干渉光を照射し、該試料からの透過光又は反射光を検出して試料上の測定領域における赤外吸収スペクトルを測定する赤外顕微鏡において、
a)試料に可視光を照射し、該試料による透過光又は反射光に基づいて試料観察画像を作成するとともに、該試料観察画像に基づいて目的物質が存在すると推測される注目領域を決定する注目領域決定手段と、
b)試料上の2次元領域内に設定された複数の微小領域にそれぞれ赤外干渉光を照射し、各微小領域における赤外吸収スペクトルを測定する2次元領域スペクトル測定手段と、
c)各微小領域における赤外吸収スペクトルに現れる吸収ピークについて、該吸収ピーク毎にピーク強度が所定の閾値以上であるような微小領域を抽出して2次元分布を求める特定ピーク分布抽出手段と、
d)前記注目領域決定手段により決定された注目領域に含まれる微小領域の赤外吸収スペクトルが持つ各吸収ピークについて、前記特定ピーク分布抽出手段で得られたその吸収ピークにおける微小領域の2次元分布とその注目領域の微小領域の2次元分布との相関を示す指標を計算し、該指標を吸収ピークに対応付けて記憶する分布相関取得手段と、
e)各種の既知物質の赤外吸収スペクトルを予め記憶しておく標準スペクトル記憶手段と、
f)前記分布相関取得手段により得られた指標を用いた重み付けを各吸収ピークについて行いつつ、前記標準スペクトル記憶手段に記憶されている既知物質の赤外吸光スペクトルと前記注目領域に含まれる微小領域における赤外吸収スペクトルとの比較を行うことにより、前記注目領域内の各微小領域に存在する物質を同定する注目領域内物質同定手段と、
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention provides a red light that irradiates a sample with infrared interference light, detects transmitted light or reflected light from the sample, and measures an infrared absorption spectrum in a measurement region on the sample. In the outer microscope,
a) Irradiating a sample with visible light, creating a sample observation image based on transmitted light or reflected light from the sample, and determining an attention region where a target substance is assumed to be present based on the sample observation image An area determination means;
b) a two-dimensional region spectrum measuring means for irradiating each of a plurality of minute regions set in a two-dimensional region on the sample with infrared interference light and measuring an infrared absorption spectrum in each minute region;
c) a specific peak distribution extracting means for extracting a two-dimensional distribution by extracting a minute region having a peak intensity equal to or greater than a predetermined threshold for each absorption peak in an infrared absorption spectrum in each minute region;
d) For each absorption peak of the infrared absorption spectrum of the minute region included in the attention region determined by the attention region determining means, the two-dimensional distribution of the minute region at the absorption peak obtained by the specific peak distribution extracting means A correlation correlation acquisition means for calculating an index indicating a correlation between the two-dimensional distribution of the micro area of the attention area and the target area, and storing the index in association with an absorption peak;
e) standard spectrum storage means for storing in advance infrared absorption spectra of various known substances;
f) Infrared absorption spectra of known substances stored in the standard spectrum storage means and minute areas included in the attention area while weighting each absorption peak using the index obtained by the distribution correlation acquisition means A substance identification means in the region of interest for identifying a substance present in each minute region in the region of interest by comparing with an infrared absorption spectrum in
It is characterized by having.
本発明に係る赤外顕微鏡の第1の態様として、前記注目領域決定手段は、
試料に可視光を照射し、該試料による透過光又は反射光に基づいて試料観察画像を作成するとともに、該画像を表示手段の画面上に表示する観察画像提供手段と、
前記観察画像提供手段により表示される試料観察画像上で、目的物質が存在すると推測される注目領域を測定者が選択指示するための注目領域指示手段と、
を含む構成とすることができる。
As a first aspect of the infrared microscope according to the present invention, the region of interest determination means includes:
An observation image providing means for irradiating the sample with visible light, creating a sample observation image based on transmitted light or reflected light by the sample, and displaying the image on the screen of the display means;
On the sample observation image displayed by the observation image providing means, attention area instruction means for the measurer to select and indicate the attention area on which the target substance is presumed to exist,
It can be set as the structure containing.
この第1の態様では、測定者が表示手段の画面上に表示された試料観察画像を目視で確認し、例えば色、形状、模様などの事前の知識などに基づいて、測定者自らが目的物質が存在すると推測される注目領域を判断し、その範囲を選択指示する。 In this first aspect, the measurer visually confirms the sample observation image displayed on the screen of the display means, and the measurer himself / herself is based on the prior knowledge of the color, shape, pattern, etc. A region of interest that is presumed to exist is determined, and the range is selected and instructed.
本発明に係る赤外顕微鏡の第2の態様として、前記注目領域決定手段は、作成された試料観察画像に対し所定の条件に基づく画像処理を行って、該条件に適合する領域を注目領域として決定するものである構成とすることもできる。 As a second aspect of the infrared microscope according to the present invention, the attention area determination unit performs image processing based on a predetermined condition on the created sample observation image, and sets an area that satisfies the condition as the attention area. It can also be configured to be determined.
上記画像処理は、例えばエッジ抽出や二値化などの処理を含むことができる。注目領域の色や形状、模様などが特異的であることが分かっていれば、これらを上記所定の条件に定めておくことで、自動的に注目領域が抽出される。これにより、表示手段の画面に表示される試料観察画像を測定者が見て一々注目領域を選択指示する手間が不要になり、省力化、高スループット化が図れる。 The image processing can include processing such as edge extraction and binarization, for example. If it is known that the color, shape, pattern or the like of the attention area is specific, the attention area is automatically extracted by setting these to the predetermined condition. This eliminates the need for the operator to view the sample observation image displayed on the screen of the display means and to select and designate the region of interest one by one, thereby saving labor and increasing throughput.
本発明に係る赤外顕微鏡の第3の態様として、前記注目領域決定手段は、
各微小領域の赤外吸収スペクトルに現れる複数の吸収ピークについて、その各ピークの2次元強度分布を半透過性の画像情報として前記試料観察画像に重畳して表示手段の画面上に表示する強度分布表示重畳手段と、
前記強度分布表示重畳手段により2次元強度分布が重畳表示される試料観察画像に基づき、前記複数の吸収ピークの中から、吸収ピークにおける2次元強度分布と測定者が想定する注目領域とができるだけ一致する吸収ピークを該測定者が選択指示するための注目領域適合ピーク選択手段と、
前記注目領域適合ピーク選択手段により測定者が選択した吸収ピークにおける前記2次元強度分布を注目領域として決定するピーク対応注目領域設定手段と、
を含む構成としてもよい。
As a third aspect of the infrared microscope according to the present invention, the region of interest determination means includes:
For a plurality of absorption peaks appearing in the infrared absorption spectrum of each minute region, an intensity distribution in which the two-dimensional intensity distribution of each peak is superimposed on the sample observation image as semi-transmissive image information and displayed on the screen of the display means Display superimposing means;
Based on the sample observation image in which the two-dimensional intensity distribution is superimposed and displayed by the intensity distribution display superimposing means, the two-dimensional intensity distribution at the absorption peak and the region of interest assumed by the measurer match as much as possible from among the plurality of absorption peaks. A region-of-interest matching peak selection means for the measurer to select and indicate an absorption peak to be
Peak-corresponding attention area setting means for determining, as the attention area, the two-dimensional intensity distribution at the absorption peak selected by the measurer by the attention area matching peak selection means;
It is good also as a structure containing.
上記強度分布表示重畳手段は例えば、吸収ピーク毎に異なる表示色を定め、吸収強度に応じた半透明のグラデーション表示で吸収ピークの2次元強度分布を表示するものとすることができる。 The intensity distribution display superimposing means may, for example, define a different display color for each absorption peak and display the two-dimensional intensity distribution of the absorption peak with a translucent gradation display according to the absorption intensity.
この第3の態様では、測定によって得られた複数の赤外吸収ピークについて、それぞれの吸収ピークの2次元強度分布を測定者が目視で確認し、それら分布の中から目的物質が存在すると推測できる分布を測定者が簡便な操作で選択することができる。 In this third aspect, for a plurality of infrared absorption peaks obtained by measurement, the measurer visually confirms the two-dimensional intensity distribution of each absorption peak, and it can be assumed that the target substance exists from these distributions. The measurer can select the distribution with a simple operation.
上記第1乃至第3の態様では注目領域の決定手法は異なるものの、いずれも分布相関取得手段が、注目領域と、測定された赤外吸収スペクトルに含まれる吸収ピークの2次元的(空間的)な分布との形状の類似性を反映した指標、例えば相関係数を求める。そして、注目領域内物質同定手段が注目領域内の各微小領域に存在する物質を同定する際に、上記指標に応じた重みを吸収ピークに与えた上で、既知物質の赤外吸光スペクトルと測定された赤外吸収スペクトルとのマッチングを実施する。 In the first to third aspects, although the method of determining the region of interest is different, the distribution correlation acquisition means is a two-dimensional (spatial) of the region of interest and the absorption peak included in the measured infrared absorption spectrum. An index, for example, a correlation coefficient, that reflects the similarity of the shape with a simple distribution is obtained. Then, when the substance identifying means in the attention area identifies the substance existing in each minute area in the attention area, the weight corresponding to the above index is given to the absorption peak, and the infrared absorption spectrum and measurement of the known substance are performed. Matching with the obtained infrared absorption spectrum is performed.
注目領域は同定したい目的物質が存在する可能性が高い領域である。また、特に水蒸気や二酸化炭素等の不要成分や測定系ノイズなどの外乱要因の影響が無視できないような状況の下では、一般的に面積が小さな注目領域において目的物質以外の物質の存在の可能性は比較的小さいとみなすことができる。つまり、高い重みが与えられる吸収ピークは目的物質由来の吸収ピークである可能性が高い。逆に、注目領域以外の部位に偏って存在している物質や注目領域だけでなく全体に満遍なく存在している物質に由来する吸収ピークは重みが低くなる。したがって、このような目的物質以外の物質由来の吸収ピークは物質の同定に反映されにくくなるので、結果的に、注目領域に存在する目的物質を高い信頼度で以て同定することができる。 The attention area is an area where there is a high possibility that the target substance to be identified exists. In addition, there is a possibility that substances other than the target substance are generally present in the attention area with a small area, especially under the circumstances where the influence of unnecessary components such as water vapor and carbon dioxide and disturbance factors such as measurement system noise cannot be ignored. Can be considered relatively small. That is, there is a high possibility that an absorption peak given a high weight is an absorption peak derived from the target substance. Conversely, absorption peaks derived from substances that are biased in parts other than the region of interest and substances that are present not only in the region of interest but also throughout the region have a low weight. Therefore, such an absorption peak derived from a substance other than the target substance is not easily reflected in the identification of the substance, and as a result, the target substance existing in the region of interest can be identified with high reliability.
本発明に係る赤外顕微鏡のさらに別の第4の態様として、
前記注目領域決定手段は、与えられた吸収ピークの中で、前記特定ピーク分布抽出手段により得られる2次元分布領域が面積的に最小になるような吸収ピークを選択し、該吸収ピークの2次元分布領域を注目領域として決定し、
さらに前記注目領域内物質同定手段により前記注目領域に存在する物質が同定されたあとに、該同定結果の信頼の程度が一定レベル以上であるか否かを判定し、一定レベル以上であると判定された場合に、その同定された物質による赤外吸収強度を前記2次元分布に含まれる微小領域における赤外吸収スペクトルから減算し、その減算後の赤外吸収スペクトルについて、前記注目領域の選択および該注目領域物質の同定を反復して実行し、前記注目領域が抽出できなくなるまで物質の同定を反復実行する構成とすることができる。
As still another fourth aspect of the infrared microscope according to the present invention,
The region-of-interest determination unit selects an absorption peak that minimizes the area of the two-dimensional distribution region obtained by the specific peak distribution extraction unit from the given absorption peak. Determine the distribution area as the attention area,
Further, after a substance existing in the attention area is identified by the substance identification means in the attention area, it is determined whether or not the reliability of the identification result is a certain level or more, and is determined to be a certain level or more. The infrared absorption intensity of the identified substance is subtracted from the infrared absorption spectrum in the minute region included in the two-dimensional distribution, and the selected region of interest is selected for the infrared absorption spectrum after the subtraction. The identification of the region-of-interest material may be repeatedly performed, and the material identification may be repeatedly performed until the region of interest cannot be extracted.
この第4の態様では、測定によって得られた吸収ピークが観測される領域の面積に着目する。一般に、この分布領域が小さいほどその領域に存在する物質の種類が少なく、その物質の同定が容易となる。そこで、この分布領域の面積が小さいものから順に、その領域の物質を同定し、当該物質の吸収ピークの強度を赤外吸収スペクトルから減算して、該物質による吸収の影響を除去する。これにより、試料中に多数の物質が混在しているような場合でも、各物質それぞれにその物質のみから成る微小領域が存在していれば、各物質を自動的に精度よく同定していくことが可能である。 In the fourth aspect, attention is paid to the area of the region where the absorption peak obtained by measurement is observed. In general, the smaller this distribution area, the fewer types of substances that exist in that area, and the easier it is to identify the substance. Therefore, in order from the smallest area of the distribution region, the substance in the region is identified, and the intensity of the absorption peak of the substance is subtracted from the infrared absorption spectrum to remove the influence of absorption by the substance. As a result, even when a large number of substances are mixed in a sample, each substance can be automatically and accurately identified if there is a micro area consisting only of that substance. Is possible.
前述したように、試料が単一物質からなるものではなく複数の物質を含有し、しかもベースとなるその複数の物質の上に測定者が注目する目的物質が部分的に付着しているような重なり状態である状況の下で、測定した赤外吸収スペクトルに水蒸気や二酸化炭素などの不所望の吸収ピークが混入したり、測定系のノイズの影響が大きかったりした場合に、目的物質の同定が誤った結果になりやすいという問題があった。これに対し、本発明に係る赤外顕微鏡によれば、バックグラウンドノイズとして扱うことができる不所望の吸収ピークの影響や測定ノイズの影響を相対的に低くみなしながら、換言すれば、注目領域に存在している可能性が高いと推測される物質由来の吸収ピークの波数(又は波長)を重視しながら、注目領域内の各微小領域における赤外吸収スペクトルと既知の各種物質の赤外吸収スペクトルとの比較を行うことができる。したがって、目的物質の同定を従来よりも高い精度で行うことができる。 As described above, the sample does not consist of a single substance but contains a plurality of substances, and the target substance noted by the measurer is partially attached to the base substances. When the measured infrared absorption spectrum is mixed with unwanted absorption peaks such as water vapor or carbon dioxide, or when the influence of noise in the measurement system is large, the target substance can be identified. There was a problem that the result was likely to be wrong. On the other hand, according to the infrared microscope according to the present invention, while considering the influence of undesired absorption peaks that can be treated as background noise and the influence of measurement noise relatively low, in other words, in the attention area. While focusing on the wave number (or wavelength) of the absorption peak derived from a substance that is presumed to exist, the infrared absorption spectrum of each minute region in the region of interest and the infrared absorption spectra of various known substances Can be compared. Therefore, the target substance can be identified with higher accuracy than before.
また本発明に係る赤外顕微鏡の第1の態様によれば、測定者は試料表面の可視画像を観察し、その画像中の試料の形状や濃淡、模様、色などの視覚的情報を手懸りに、目的物質が存在すると推測できる注目領域を手動操作で選択することにより、該領域に存在している目的物質を高い精度で同定することができる。 According to the first aspect of the infrared microscope of the present invention, the measurer observes a visible image on the surface of the sample, and has a clue about visual information such as the shape, shading, pattern, and color of the sample in the image. In addition, by manually selecting a region of interest in which it can be estimated that the target substance exists, the target substance existing in the region can be identified with high accuracy.
また本発明に係る赤外顕微鏡の第2の態様によれば、測定者が画像観察や判断を行うことなく、試料表面の可視画像から注目領域を自動的に決定し、該領域に存在している目的物質を高い精度で同定することができる。これにより、例えば工場の生産ラインの品質検査、農水産物の選別などのような、パターン化された検査において、異物の検出及びその異物の同定を良好に行うことができる。 Further, according to the second aspect of the infrared microscope of the present invention, the measurement area is automatically determined from the visible image on the surface of the sample without performing image observation or determination, and exists in the area. The target substance can be identified with high accuracy. Thereby, the detection of a foreign substance and the identification of the foreign substance can be satisfactorily performed in a patterned inspection such as a quality inspection of a production line of a factory, selection of agricultural and marine products, and the like.
また本発明に係る赤外顕微鏡の第3の態様によれば、測定者が試料表面の可視画像と赤外吸収ピークの分布領域とを目視で対比しながら、目的物質が存在すると推測できる領域を簡便な操作で選択することができる。また、この態様によれば、試料表面観察画像が焦点ずれなどによって不明瞭であっても、測定者は目的物質が存在している領域を容易且つ的確に推定することができる。 Further, according to the third aspect of the infrared microscope according to the present invention, the area where the measurer can estimate that the target substance exists while visually comparing the visible image of the sample surface and the distribution area of the infrared absorption peak. Selection can be made with a simple operation. Further, according to this aspect, even if the sample surface observation image is unclear due to defocusing or the like, the measurer can easily and accurately estimate the region where the target substance exists.
また本発明に係る赤外顕微鏡の第4の態様によれば、特に試料中に多数の物質が混在しているような場合でも、各物質それぞれにその物質のみから成る微小領域が存在していさえいれば、各物質についてそれぞれ高精度な同定結果を自動的に得ることができる。 Further, according to the fourth aspect of the infrared microscope according to the present invention, even when a large number of substances are mixed in the sample, even in each sample, there is even a minute region consisting only of the substance. If so, highly accurate identification results can be automatically obtained for each substance.
[第1実施例]
以下、本発明の一実施例(第1実施例)である赤外顕微鏡を図1〜図7を参照して説明する。図1は本実施例の赤外顕微鏡の要部の構成図、図2は本実施例の赤外顕微鏡における同定処理のフローチャートである。
[First embodiment]
Hereinafter, an infrared microscope which is one embodiment (first embodiment) of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of the infrared microscope of this embodiment, and FIG. 2 is a flowchart of identification processing in the infrared microscope of this embodiment.
図1において、赤外干渉計1は、赤外光源、固定鏡、移動鏡、ビームスプリッタ等を含み、時間的に振幅が変動する赤外干渉光つまりインターフェログラムを出射する。この赤外干渉光はハーフミラー4で反射され、図示しない集光ミラーで微小径に絞られて、試料ステージ2上に載置されている試料3に照射される。試料3から反射した赤外光はハーフミラー4を通過し、反射ミラー5を経て赤外検出器6に入射し、赤外検出器6により検出される。赤外干渉光は試料3の表面で反射する際に、その箇所に存在する物質に固有の波長(一般に複数)において吸収を受ける。そのため、赤外検出器6に到達する赤外光は試料3中の物質による赤外吸収が反映されたものとなる。
In FIG. 1, an
赤外検出器6による検出信号はデータ処理部11に入力され、データ処理部11においてフーリエ変換演算部110が検出信号に対してフーリエ変換処理を実行することにより、所定波長範囲の吸光度を示す赤外吸収スペクトルが得られる。一方、可視光源7から出射される可視光は試料3上の広い範囲に当たり、試料3からの可視反射光はCCDカメラ8に導入される。CCDカメラ8では試料3の表面可視画像が作成され、その画像データがデータ処理部11に入力される。
A detection signal from the infrared detector 6 is input to the
試料3が載置される試料ステージ2は測定制御部10により制御されるステージ駆動部9により、互いに直交するX軸及びY軸の二軸方向に高い位置精度で移動自在である。試料ステージ2が移動されることにより、試料3上で赤外干渉光の照射位置が移動する。それにより、試料3上の1次元領域又は2次元領域内に設定された多数の測定点(微小領域)に対する測定を順次行うことができる。赤外干渉計1やステージ駆動部9の動作は測定制御部10により制御される。中央制御部13には入力部14及び表示部15が接続され、主としてユーザインタフェースを担う。
The
データ処理部11には、物質同定の際に用いられるスペクトルデータベース12が接続されている。このスペクトルデータベースには、既知の各種物質の赤外光の波数(又は波長)毎の赤外吸収度を表わす標準的な赤外吸収スペクトル(以下、「標準スペクトル」という)データが予め格納されている。データ処理部11は、測定制御部10により試料ステージ2が2次元的に駆動される際に得られる各測定点の赤外吸収スペクトルデータに対して所定のデータ処理を実行し、さらにスペクトルデータベース12に格納されている標準スペクトルデータを利用して試料3に含まれる物質を同定する。
A
なお、中央制御部13、データ処理部11、及び測定制御部10の少なくとも一部は、パーソナルコンピュータに予めインストールされた専用の制御・データ処理ソフトウエアを該コンピュータで実行することにより、後述するような各種機能を達成するものとすることができる。
At least a part of the
図1の構成は反射赤外測定と反射可視観察とを行うものであるが、透過赤外測定を行う構成としたり透過可視観察を行う構成に変更することができる。また、接眼レンズを用いて、測定者が直接的に目視で試料の表面可視画像を観察できる機構を組み込んでもよい。 The configuration in FIG. 1 performs reflected infrared measurement and reflected visible observation, but can be changed to a configuration that performs transmitted infrared measurement or a configuration that performs transmitted visible observation. Moreover, you may incorporate the mechanism in which a measurement person can observe the surface visible image of a sample directly visually using an eyepiece.
次に、第1実施例の赤外顕微鏡において、試料中の未知の目的物質を同定するための分析手順を図2を参照して説明する。
試料ステージ2上に測定対象の試料3が載置されると、まずCCDカメラ8により試料3の可視画像が撮影され、取得された画像データがデータ処理部11へ入力される。データ処理部11は試料3上の表面観察画像を作成し、中央制御部13を通して表示部15の画面上にその画像を表示する(ステップS1)。測定者は、この画像を観察して入力部14により測定対象の注目領域を含むように測定範囲を指定する(ステップS2)。
Next, an analysis procedure for identifying an unknown target substance in a sample in the infrared microscope of the first embodiment will be described with reference to FIG.
When the
図3(a)は、表示部15の画面上に表示される観察画像上で測定領域を設定した状態を示す一例である。この図では、顕微鏡の視野50の内側に、設定された矩形状の測定領域51を模式的に示している。測定領域51内には、測定点を格子のそれぞれの交点として便宜的に示している。実際には、このような測定点の表示はあってもなくても構わない。表示部15の画面上に表示されるのはこの赤外顕微鏡の視野であるので、一般的には、視野全体が試料ステージ2に載置された試料3の一部であり、試料3上の注目領域を含む或る程度広い範囲が測定領域51として設定される。
FIG. 3A is an example showing a state where a measurement region is set on an observation image displayed on the screen of the
測定者が測定領域51を指定した上で測定開始を指示すると、測定制御部10の制御の下に、測定領域51内で測定点がP11、P12、P13、…と順次移動するように試料ステージ2が駆動され、各測定点に対する赤外吸収スペクトルの測定、つまりマッピング測定が実行される。こうして測定領域51内の各測定点で得られた赤外吸収スペクトルは測定スペクトルマッピングデータとしてデータ処理部11の図示しない記憶部に格納される(ステップS3)。
When the measurement person designates the
次に、測定者は表示部15の画面上に表示される試料表面画像を観察し、目的物質が存在すると推測される注目領域の範囲を入力部14により指定する(ステップS3)。例えば、図3(b)に示すように、マウス等のポインティングデバイスによるカーソル操作で所望の領域の輪郭(境界)をトレースすることにより、注目領域52を選択指示することができる。一般的に、特徴的な色や形状、模様などを有する領域が注目領域となる。注目領域52が指定されると注目領域52に含まれる測定点が決まるから、データ処理部11は注目領域52に含まれる測定点を特定してその位置情報を記憶する。例えば図3(b)に示すように指定された注目領域52に対し、図3(c)中に■で示すような測定点が特定され、その位置情報が記憶される。
Next, the measurer observes the sample surface image displayed on the screen of the
次いでデータ処理部11は、注目領域52に属する各測定点の測定スペクトルを読み出し、各スペクトルに現れている吸収ピークについて、そのピーク強度が予め定めた閾値以上である吸収ピークを抽出する(ステップS5)。例えば図3(c)中の測定点S44の測定スペクトルが図3(d)に示すものである場合、閾値thが設定されていると、Pa、Pb、Pc、Pdの4個の吸収ピークが抽出される。注目領域52に属する各測定点の測定スペクトルにおいて同様の処理が行われるから、注目領域52に属する少なくとも1つの測定点の測定スペクトルにおいて抽出された吸収ピークの情報が集まる。
Next, the
そのあと、上記のように抽出された吸収ピーク毎に、測定領域51内の各測定点の測定スペクトルにその吸収ピークが存在するか否か(そのピーク強度が予め定めた閾値以上であるか否か)を調べ、その吸収ピークが存在する測定点をマッピングすることで該ピークの2次元分布領域を抽出する。そして、各吸収ピーク毎に、2次元分布領域をピーク強度マッピング領域データとして記憶する(ステップS6)。図4は吸収ピークの2次元分布(ピーク強度マッピング領域データ)の例を示す図である。 Thereafter, for each absorption peak extracted as described above, whether or not the absorption peak exists in the measurement spectrum at each measurement point in the measurement region 51 (whether or not the peak intensity is equal to or greater than a predetermined threshold value). ) And mapping the measurement point where the absorption peak exists to extract a two-dimensional distribution region of the peak. Then, for each absorption peak, the two-dimensional distribution region is stored as peak intensity mapping region data (step S6). FIG. 4 is a diagram showing an example of a two-dimensional distribution of absorption peaks (peak intensity mapping region data).
次に、データ処理部11は、上述した各吸収ピーク毎に、その吸収ピークの2次元分布と注目領域52の2次元分布との相関性を表す指標として相関係数を計算する。相関係数は0〜1の範囲の値をとり、両分布が完全に一致している場合に1である。即ち、注目領域内の全ての測定点において得られる測定スペクトルに同一の吸収ピークが現れており、測定領域内であって注目領域以外の範囲内の全ての測定点において得られる測定スペクトルに上記吸収ピークが現れていなければ、その吸収ピークの相関係数は1である。各吸収ピークの相関係数を求めたならば、これを注目領域ピーク相関係数データとして記憶する(ステップS7)。図5(b)に示すように、注目領域52の中の1つの測定点における赤外吸収スペクトルに現れる吸収ピーク毎に相関係数が求まる。
Next, for each absorption peak described above, the
そのあと、データ処理部11は、注目領域の各測定点に存在する物質について、その測定点の測定スペクトルとスペクトルデータベース12に予め格納されている既知の各種物質の標準赤外吸収スペクトルとのパターンマッチングに基づいて同定を行う。その際に単純なパターンマッチングを行うのではなく、各吸収ピークについて上述したように求めた注目領域ピーク相関係数データに基づく重み付けを行った上でパターン比較を行う(ステップS8)。
After that, the
具体的には、例えば次のような手順で、測定スペクトルと或る既知物質の標準スペクトルとのパターンマッチングを実行する。まず、図6(b)に示すように、測定スペクトルに現れている吸収ピークについて、相関係数が或る閾値以上の吸収ピークのみを選別する。つまり、分布の相関係数が低い吸収ピークはマッチングの対象から除外する。そして、選別された吸収ピークのピーク強度に相関係数自体又は相関係数から求めた重み係数を乗じることでピーク強度を補正する。こうして測定スペクトルに現れる吸収ピークを選別し且つピーク強度を補正して得たピーク情報(波数又は波長と相対強度)を、既知物質の標準スペクトルのピーク情報と比較して類似度を計算する。スペクトルデータベース12に格納されている各種の既知物質の標準スペクトルに対する類似度をそれぞれ計算すると、高い類似度を与える既知物質は測定点に存在する物質である可能性が高いと言える。例えば図6(b)の例では、吸収ピークPa、Pcは高い重み付けがなされ、吸収ピークPbは対象から外され、吸収ピークPdは低い重み付けがなされる。これに対し、図6(c)に示した既知物質Aは類似度が高いと判断され、図6(d)に示した既知物質Bは類似度が低いと判断される。
Specifically, for example, pattern matching between a measured spectrum and a standard spectrum of a certain known substance is executed by the following procedure. First, as shown in FIG. 6B, only the absorption peaks having a correlation coefficient equal to or greater than a certain threshold are selected from the absorption peaks appearing in the measurement spectrum. That is, an absorption peak having a low distribution correlation coefficient is excluded from matching targets. Then, the peak intensity is corrected by multiplying the peak intensity of the selected absorption peak by the correlation coefficient itself or a weighting coefficient obtained from the correlation coefficient. The peak information (wave number or wavelength and relative intensity) obtained by selecting the absorption peak appearing in the measurement spectrum and correcting the peak intensity is compared with the peak information of the standard spectrum of the known substance to calculate the similarity. When the similarities of various kinds of known substances stored in the
注目領域52に属する全ての測定点についてそれぞれ、上述のようにして物質の同定処理が実行され、既知物質の種類と類似度とが求まったならば、類似度が或る一定レベル以上である確度の高い既知物質について、測定点を抽出することにより分布を求める。そして、同定された物質の2次元的な分布を、物質毎に異なる色でもって、且つ、吸収ピークの吸収強度に比例したグラデーションでもって表現した半透過画像を作成し、これを試料3の表面観察画像に重畳して表示部15の画面上に表示する(ステップS9)。図7は或る1つの物質の分布の半透過画像53を試料の表面観察画像に重畳して表示した例を示す図である。このような表示により、測定者は同定結果を視覚的に容易に確認することができる。
When the substance identification process is executed as described above for all the measurement points belonging to the
[第2実施例]
本発明の別の実施例(第2実施例)による赤外顕微鏡について説明する。この第2実施例の赤外顕微鏡の全体構成は第1実施例と同じであるので説明を略す。図8は第2実施例の赤外顕微鏡における同定処理のフローチャートであり、第1実施例と同じ処理には同じステップ番号を付してある。
[Second Embodiment]
An infrared microscope according to another embodiment (second embodiment) of the present invention will be described. Since the overall configuration of the infrared microscope of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. FIG. 8 is a flowchart of the identification process in the infrared microscope of the second embodiment. The same steps as those in the first embodiment are denoted by the same step numbers.
上記第1実施例では、試料の表面観察画像を測定者が見て注目領域を指示するようにしていたが、この第2実施例の赤外顕微鏡では、測定者の観察や判断に依らずに自動的に注目領域が設定されるようにしている。即ち、図8に示したフローチャートでは、図2に示したフローチャート中のステップS4に代えて、エッジ抽出や二値化などの画像処理により注目領域を自動的に決定するステップS14を設けている。こうした注目領域の自動決定のために、予め注目領域として抽出する条件を設定しておくようにすることができる。例えば、特徴的な形状、サイズ、色、模様、などを抽出条件として設定しておき、画像処理によりこの条件に適合する領域を探索することにより注目領域を決定することができる。それ以外の処理は全て第1実施例と同じである。 In the first embodiment, the surface area observation image of the sample is viewed by the measurer to indicate the region of interest. However, in the infrared microscope of the second embodiment, regardless of the observation and judgment of the measurer. The attention area is automatically set. That is, in the flowchart shown in FIG. 8, instead of step S4 in the flowchart shown in FIG. 2, step S14 for automatically determining a region of interest by image processing such as edge extraction or binarization is provided. In order to automatically determine the attention area, conditions for extracting as the attention area can be set in advance. For example, a region of interest can be determined by setting a characteristic shape, size, color, pattern, or the like as an extraction condition and searching for an area that satisfies this condition by image processing. All other processes are the same as in the first embodiment.
この第2実施例の赤外顕微鏡は、例えば、工場の生産ラインの品質検査、農水産物の選別などのような、パターン化された検査において、異物の検出やその異物の同定を自動化するといった用途に好適である。 The infrared microscope of the second embodiment is used for automating the detection of foreign matter and identification of the foreign matter in a patterned inspection such as quality inspection of a factory production line and sorting of agricultural and marine products. It is suitable for.
[第3実施例]
本発明のさらに別の実施例(第3実施例)による赤外顕微鏡について説明する。この第3実施例の赤外顕微鏡の全体構成は第1実施例と同じであるので説明を略す。図9は第3実施例の赤外顕微鏡における同定処理のフローチャートであり、第1実施例と同じ処理には同じステップ番号を付してある。
[Third embodiment]
An infrared microscope according to still another embodiment (third embodiment) of the present invention will be described. Since the overall configuration of the infrared microscope of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. FIG. 9 is a flowchart of the identification process in the infrared microscope of the third embodiment. The same steps as those in the first embodiment are denoted by the same step numbers.
この第3実施例では、第1実施例におけるステップS4の処理がステップS241〜S243の処理で置き換えられている。それ以外の各ステップの処理は第1実施例と同じであるので説明を省略する。 In the third embodiment, the process of step S4 in the first embodiment is replaced with the processes of steps S241 to S243. Since the processing of each other step is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
ステップS241において、データ処理部11は、測定領域51内の各測定点の測定スペクトルに現れる吸収ピークに着目し、該ピーク毎にその吸収強度に比例した半透明のグラデーションで色付けした半透過画像を作成し、試料の表面観察画像に重ねて表示部15の画面上に表示する。図10(a2)及び(b2)はそれぞれ、図10(a1)及び(b1)に示した測定スペクトルに現れている吸収ピークPa、Pcの吸収強度の分布54を試料表面観察画像に重ねた状態を示す図である。
In step S241, the
測定者はPa、Pb、…と順次着目する吸収ピークを切り替える操作を行い、それぞれの吸収ピークの吸収強度分布54を画面上で確認しながら、所望の注目領域とできるだけ近い分布を示す吸収ピークを入力部14により選択する(ステップS242)。図10の例では、例えば、測定者は、図10(a2)に示したピークPaの吸収強度分布54が注目領域に最も近いと判断し、入力部14で所定の操作を行う。すると、その操作で選択された吸収ピークの分布に対応した、図10(a3)で点線で示す領域55が注目領域として決定される(ステップS243)。この場合、注目領域に含まれる測定点は図10(a3)中に■で示すものであり、必ずしも第1実施例において測定者が指定する注目領域に対して設定された測定点と一致するとは限らない。
The measurer performs an operation of sequentially switching the absorption peak to be noted as Pa, Pb,..., And confirms the
[第4実施例]
本発明のさらに別の実施例(第4実施例)による赤外顕微鏡について説明する。この第4実施例の赤外顕微鏡の全体構成は第1実施例と同じであるので説明を略す。図11は第3実施例の赤外顕微鏡における同定処理のフローチャートであり、第1実施例と同じ処理には同じステップ番号を付してある。即ち、この第4実施例において、ステップS1〜S3及びステップS5〜S9の処理は第1実施例と同じであり、ステップS4がステップS341〜S343に置き換えられるとともに、ステップS344、S345が追加されている。
[Fourth embodiment]
An infrared microscope according to still another embodiment (fourth embodiment) of the present invention will be described. Since the overall configuration of the infrared microscope of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. FIG. 11 is a flowchart of the identification process in the infrared microscope of the third embodiment. The same steps as those in the first embodiment are denoted by the same step numbers. That is, in the fourth embodiment, the processes of steps S1 to S3 and steps S5 to S9 are the same as those of the first embodiment, step S4 is replaced with steps S341 to S343, and steps S344 and S345 are added. Yes.
ステップS341において、データ処理部11は、測定領域内の各測定点における測定スペクトルに含まれる複数の吸収ピークについて、それぞれ2次元的な分布領域を調べ、その領域の面積を算出する。そして、その分布領域の面積が最小になるような吸収ピークを選択し、該ピークの2次元的な分布領域を注目領域として設定する(ステップS342)。次いで、注目領域の抽出が可能であったか否かを判定し(ステップS343)、注目領域が設定可能であればステップS5へと進み、上述したような処理を実行する。
In step S341, the
こうして設定された注目領域について、それ以降のステップS5〜S9の処理を行った後に、ステップS9における同定結果の信頼度(類似度)が一定レベル以上の確度の高いものであるか否かを判定する(ステップS344)。同定結果の信頼度が一定レベル以上であれば、該物質が存在するとみなせるから、微小領域毎に、その同定された物質による赤外吸収強度を測定スペクトルから減算する(ステップS345)。これにより、測定スペクトルから該物質による赤外吸収の影響を除去し、ステップS341へと戻る。ステップS345の処理により、先に分布領域の面積が最も小さかった吸収ピークが測定スペクトルから除去されているので、分布領域の面積が次に小さな吸収ピークの分布領域が注目領域として設定されることになる。 After performing the subsequent steps S5 to S9 for the attention area set in this manner, it is determined whether or not the reliability (similarity) of the identification result in step S9 has a certain level of accuracy or higher. (Step S344). If the reliability of the identification result is equal to or higher than a certain level, it can be considered that the substance is present, so the infrared absorption intensity of the identified substance is subtracted from the measured spectrum for each minute region (step S345). Thereby, the influence of infrared absorption by the substance is removed from the measurement spectrum, and the process returns to step S341. By the processing in step S345, the absorption peak having the smallest area of the distribution area is removed from the measurement spectrum, so that the distribution area of the absorption peak having the next smallest area of the distribution area is set as the attention area. Become.
ステップS3〜S8の処理をステップS3における注目領域の抽出ができなくなるまで、つまりステップS343でNoと判定されるまで反復実行する。これにより、試料3に多数の物質が混在している場合でも、各物質それぞれにその物質のみを含む微小領域が存在していさえすれば、それら多数の物質を、順次自動的に精度よく同定することができる。
The processes in steps S3 to S8 are repeatedly executed until the attention area cannot be extracted in step S3, that is, until it is determined No in step S343. As a result, even if a large number of substances are mixed in the
以上のように第1乃至第4実施例の赤外顕微鏡によれば、特定物質が存在すると推測できる注目領域を測定者の選択操作又は画像認識などにより自動的に決定し、その注目領域に適合した分布を持つ赤外吸収ピークを既知のスペクトルデータとのマッチングによる物質同定の際に優先的に扱うことで、注目領域に分布する物質の同定を高精度に行うことが可能となる。 As described above, according to the infrared microscopes of the first to fourth embodiments, the attention area that can be estimated to contain the specific substance is automatically determined by the selection operation of the measurer or image recognition, and is adapted to the attention area. By preferentially handling the infrared absorption peak having the distribution as described above when the substance is identified by matching with known spectral data, the substance distributed in the region of interest can be identified with high accuracy.
なお、上記実施例はいずれも本発明の一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜修正、変形、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。 It should be noted that each of the above-described embodiments is an example of the present invention, and it is obvious that any modifications, changes, and additions as appropriate within the scope of the present invention are included in the scope of the claims of the present application.
1…赤外干渉計
2…試料ステージ
3…試料
4…ハーフミラー
5…反射ミラー
6…赤外検出器
7…可視光源
8…CCDカメラ
9…ステージ駆動部
10…測定制御部
11…データ処理部
110…フーリエ変換演算部
12…スペクトルデータベース
13…中央制御部
14…入力部
15…表示部
50…視野
51…測定領域
52…注目領域
53…半透過画像
54…吸収強度分布
DESCRIPTION OF
Claims (5)
a)試料に可視光を照射し、該試料による透過光又は反射光に基づいて試料観察画像を作成するとともに、該試料観察画像に基づいて目的物質が存在すると推測される注目領域を決定する注目領域決定手段と、
b)試料上の2次元領域内に設定された複数の微小領域にそれぞれ赤外干渉光を照射し、各微小領域における赤外吸収スペクトルを測定する2次元領域スペクトル測定手段と、
c)各微小領域における赤外吸収スペクトルに現れる吸収ピークについて、該吸収ピーク毎にピーク強度が所定の閾値以上であるような微小領域を抽出して2次元分布を求める特定ピーク分布抽出手段と、
d)前記注目領域決定手段により決定された注目領域に含まれる微小領域の赤外吸収スペクトルが持つ各吸収ピークについて、前記特定ピーク分布抽出手段で得られたその吸収ピークにおける微小領域の2次元分布とその注目領域の微小領域の2次元分布との相関を示す指標を計算し、該指標を吸収ピークに対応付けて記憶する分布相関取得手段と、
e)各種の既知物質の赤外吸収スペクトルを予め記憶しておく標準スペクトル記憶手段と、
f)前記分布相関取得手段により得られた指標を用いた重み付けを各吸収ピークについて行いつつ、前記標準スペクトル記憶手段に記憶されている既知物質の赤外吸光スペクトルと前記注目領域に含まれる微小領域における赤外吸収スペクトルとの比較を行うことにより、前記注目領域内の各微小領域に存在する物質を同定する注目領域内物質同定手段と、
を備えることを特徴とする赤外顕微鏡。 In an infrared microscope that irradiates a sample with infrared interference light, detects transmitted light or reflected light from the sample, and measures an infrared absorption spectrum in a measurement region on the sample.
a) Irradiating a sample with visible light, creating a sample observation image based on transmitted light or reflected light from the sample, and determining an attention region where a target substance is assumed to be present based on the sample observation image An area determination means;
b) a two-dimensional region spectrum measuring means for irradiating each of a plurality of minute regions set in a two-dimensional region on the sample with infrared interference light and measuring an infrared absorption spectrum in each minute region;
c) a specific peak distribution extracting means for extracting a two-dimensional distribution by extracting a minute region having a peak intensity equal to or greater than a predetermined threshold for each absorption peak in an infrared absorption spectrum in each minute region;
d) For each absorption peak of the infrared absorption spectrum of the minute region included in the attention region determined by the attention region determining means, the two-dimensional distribution of the minute region at the absorption peak obtained by the specific peak distribution extracting means A correlation correlation acquisition means for calculating an index indicating a correlation between the two-dimensional distribution of the micro area of the attention area and the target area, and storing the index in association with an absorption peak;
e) standard spectrum storage means for storing in advance infrared absorption spectra of various known substances;
f) Infrared absorption spectra of known substances stored in the standard spectrum storage means and minute areas included in the attention area while weighting each absorption peak using the index obtained by the distribution correlation acquisition means A substance identification means in the region of interest for identifying a substance present in each minute region in the region of interest by comparing with an infrared absorption spectrum in
An infrared microscope comprising:
前記注目領域決定手段は、
試料に可視光を照射し、該試料による透過光又は反射光に基づいて試料観察画像を作成するとともに、該画像を表示手段の画面上に表示する観察画像提供手段と、
前記観察画像提供手段により表示される試料観察画像上で、目的物質が存在すると推測される注目領域を測定者が選択指示するための注目領域指示手段と、
を含むことを特徴とする赤外顕微鏡。 The infrared microscope according to claim 1,
The attention area determination means includes
An observation image providing means for irradiating the sample with visible light, creating a sample observation image based on transmitted light or reflected light by the sample, and displaying the image on the screen of the display means;
On the sample observation image displayed by the observation image providing means, attention area instruction means for the measurer to select and indicate the attention area on which the target substance is presumed to exist,
Infrared microscope characterized by including.
前記注目領域決定手段は、作成された試料観察画像に対し所定の条件に基づく画像処理を行って、該条件に適合する領域を注目領域として決定するものであることを特徴とする赤外顕微鏡。 The infrared microscope according to claim 1,
The infrared microscope characterized in that the attention area determination means performs image processing based on a predetermined condition on the created sample observation image and determines an area that meets the condition as an attention area.
前記注目領域決定手段は、
各微小領域の赤外吸収スペクトルに現れる複数の吸収ピークについて、その各ピークの2次元強度分布を半透過性の画像情報として前記試料観察画像に重畳して表示手段の画面上に表示する強度分布表示重畳手段と、
前記強度分布表示重畳手段により2次元強度分布が重畳表示される試料観察画像に基づき、前記複数の吸収ピークの中から、吸収ピークにおける2次元強度分布と測定者が想定する注目領域とができるだけ一致する吸収ピークを該測定者が選択指示するための注目領域適合ピーク選択手段と、
前記注目領域適合ピーク選択手段により測定者が選択した吸収ピークにおける前記2次元強度分布を注目領域として決定するピーク対応注目領域設定手段と、
を含むことを特徴とする赤外顕微鏡。 The infrared microscope according to claim 1,
The attention area determination means includes
For a plurality of absorption peaks appearing in the infrared absorption spectrum of each minute region, the intensity distribution is displayed on the screen of the display means by superimposing the two-dimensional intensity distribution of each peak as semi-transparent image information on the sample observation image Display superimposing means;
Based on the sample observation image in which the two-dimensional intensity distribution is superimposed and displayed by the intensity distribution display superimposing means, the two-dimensional intensity distribution at the absorption peak and the region of interest assumed by the measurer are matched as much as possible from the plurality of absorption peaks. A region-of-interest matching peak selection means for the measurer to select and indicate an absorption peak to be
Peak-corresponding attention area setting means for determining, as the attention area, the two-dimensional intensity distribution at the absorption peak selected by the measurer by the attention area matching peak selection means;
Infrared microscope characterized by including.
前記注目領域決定手段は、与えられた吸収ピークの中で、前記特定ピーク分布抽出手段により得られる2次元分布領域が面積的に最小になるような吸収ピークを選択し、該吸収ピークの2次元分布領域を注目領域として決定し、
さらに前記注目領域内物質同定手段により前記注目領域に存在する物質が同定されたあとに、該同定結果の信頼の程度が一定レベル以上であるか否かを判定し、一定レベル以上であると判定された場合に、その同定された物質による赤外吸収強度を前記2次元分布に含まれる微小領域における赤外吸収スペクトルから減算し、その減算後の赤外吸収スペクトルについて、前記注目領域の選択及び該注目領域物質の同定を反復して実行し、前記注目領域が抽出できなくなるまで物質の同定を反復実行することを特徴とする赤外顕微鏡。 The infrared microscope according to claim 1,
The region-of-interest determination unit selects an absorption peak that minimizes the area of the two-dimensional distribution region obtained by the specific peak distribution extraction unit from the given absorption peak. Determine the distribution area as the attention area,
Further, after a substance existing in the attention area is identified by the substance identification means in the attention area, it is determined whether or not the reliability of the identification result is a certain level or more, and is determined to be a certain level or more. If the infrared absorption intensity of the identified substance is subtracted from the infrared absorption spectrum in the minute region included in the two-dimensional distribution, the selection of the region of interest and the infrared absorption spectrum after the subtraction An infrared microscope characterized by repeatedly performing identification of a material of interest region and repeatedly performing material identification until the region of interest cannot be extracted.
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