JP4462959B2

JP4462959B2 - 顕微鏡画像撮影システム及び方法

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Publication number: JP4462959B2
Application number: JP2004050221A
Authority: JP
Inventors: 正俊成瀬; 晃平村尾
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2024-02-25
Also published as: JP2005241872A

Description

本発明は、背景との濃淡差が少ない撮影対象物であっても、撮影対象物の存在を検知することができ、撮影対象物が多く存在している画像を撮影することができる顕微鏡画像撮影システム及び方法に関する。

近年、遺伝子工学の急速な進展により、培養細胞の状況を正確に把握すべく、顕微鏡で視認することが可能な画像を撮像するシステムが多々開発されている。従来の顕微鏡画像撮影システムでは、使用者により撮影範囲を指定し、該撮影範囲を対物レンズの画角に応じた複数の部分領域に分割することで、標本全体を効率よく観察できるよう工夫されている。

しかし、分割された部分領域に撮影対象物が存在する場合であっても、撮影対象物の占める割合が低い部分領域、撮影対象物のみで占められる部分領域等、撮影対象物の占める割合は一定ではない。特に癌細胞のように生命に直結するような重要性の高い撮影対象物の場合、特に撮影対象物である癌細胞の占める割合の高い部分領域が重要であるが、従来の顕微鏡画像撮影システムでは、撮影対象物の存在を検知することはできても、撮影対象物の占める割合まで検知することができず、重要性の高い部分領域を判別することができないという問題点があった。

斯かる問題点を解決すべく、例えば特開平１１−３４４６７６号公報では、標本を拡大撮影する範囲を複数の部分領域に分割し、各部分領域を所定の倍率で撮影する場合、標本と背景との画像の色情報に基づいて重要性の高い部分領域から拡大撮影を行うことができる顕微鏡画像撮影システムが開示されている。また、大量の標本の画像を自動撮影することができる顕微鏡画像撮影装置も実用化されている。
特開平１１−３４４６７６号公報

しかし、特開平１１−３４４６７６号公報に開示されている顕微鏡画像撮影システムでは、例えば培養細胞を撮影する場合のように、撮影対象物（細胞）と背景との濃淡差が少ない場合には、撮影対象物が存在する部分領域を誤認識することが多く、実用に供することが困難であるという問題点があった。

また、撮影対象物の撮影順序については、顕微鏡画像撮影システムの使用者が、モニタを確認しつつ指定する必要があり、使用者の操作の煩雑さを軽減することはできなかった。使用者の操作の煩雑さを軽減すべく大量の標本の画像を自動撮影する場合であっても、今度は状況に応じて撮影場所を変動することができないため、撮影対象物が写っていない画像も大量に撮影することになり、非経済的である。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、背景との濃淡差が少ない場合であっても撮影対象物を確実に認識することができ、撮影対象物が多く存在する部分領域を撮影することができる顕微鏡画像撮影システム及び方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１発明に係る顕微鏡画像撮影システムは、撮影対象物を第１の倍率及び該第１の倍率より高い第２の倍率で撮影する撮影手段と、前記第１の倍率で撮影した複数の画素からなる画像を複数の部分領域に分割する分割手段と、該手段によって分割された複数の部分領域のうち、所定の部分領域を特定する部分領域特定手段と、該手段で特定した部分領域を撮影した画像を表示する表示手段とを備えた顕微鏡画像撮影システムにおいて、前記部分領域特定手段は、前記部分領域内の画素の画素値の平均値を算出する手段と、算出した画素値の平均値を、前記部分領域を識別する情報と対応づけて記憶手段に記憶する手段と、画素値の平均値が所定の閾値より大きいか否かを判断する手段と、該手段が画素値の平均値が所定の閾値より大きいと判断した場合、部分領域を複数の小領域に分割する手段と、分割した小領域に含まれる画素の画素値の平均値を算出する手段と、部分領域ごとに、小領域の画素値の平均値が前記部分領域の画素値の平均値よりも大きい小領域の数を算出する手段と、部分領域ごとに算出した小領域の数及び画素値の平均値に基づいて、部分領域の優先順位を算出する手段とを備え、算出した優先順位に応じて前記第２の倍率で拡大撮影する部分領域を特定すべくなしてあることを特徴とする。

第１発明に係る顕微鏡画像撮影システムでは、撮影した画像を複数の部分領域に分割し、部分領域内の画素の画素値の平均値を算出して部分領域を識別する情報と対応づけて記憶手段に記憶しておき、画素値の平均値が所定の閾値より大きい場合、部分領域を複数の小領域に分割し、小領域に含まれる画素の画素値の平均値が、部分領域の画素値の平均値よりも大きい小領域の数を部分領域ごとに算出し、小領域の数及び記憶してある画素値の平均値に基づいて部分領域の優先順位を付与し、より高い第２の倍率で拡大撮影する部分領域を特定して顕微鏡画像を撮影する。これにより、撮影の対象物が多く存在する部分領域を確実に検出することができるとともに、該部分領域を高い倍率で撮影することができ、対象物を効果的に観察することが可能となる。

また、第２発明に係る顕微鏡画像撮影システムは、第１発明において、前記優先順位の高い部分領域から順に、前記第２の倍率で拡大撮影すべくなしてあることを特徴とする。

第２発明に係る顕微鏡画像撮影システムでは、優先順位の高い部分領域から順に、高い倍率で拡大撮影する部分領域を特定する。これにより、撮影対象物が多く存在する部分領域から順番に高い倍率で撮影することができ、撮影対象物を効果的に観察することが可能となる。

また、第３発明に係る顕微鏡画像撮影システムは、第１発明又は第２発明において、前記第２の倍率で拡大撮影する部分領域に前記撮影手段の視野の中心を移動する視野中心移動手段を備えることを特徴とする。

第３発明に係る顕微鏡画像撮影システムでは、高い倍率で拡大撮影する部分領域に撮影手段の視野の中心を移動する。これにより、撮影対象物が多く存在する部分領域が撮影された画像の中心に位置するようになることから、撮影対象物を効果的に観察することが可能となる。

また、第４発明に係る顕微鏡画像撮影システムは、第１乃至第３発明のいずれかにおいて、画像全体に適用するエッジフィルタを備え、前記分割手段で前記第１の倍率で撮影した画像を複数の部分領域に分割する前に適用すべくなしてあることを特徴とする。

第４発明に係る顕微鏡画像撮影システムでは、低い倍率で撮影した画像のエッジを抽出すべく、広域エッジフィルタを適用する。これにより、撮影対象物と背景との濃淡差が少なく、区別がつきにくい場合であっても、撮影対象物のエッジ部分を抽出した画像を生成することができ、エッジ部分を抽出した画像に基づいて、撮影対象物が多く存在する部分領域を、高い精度で特定することが可能となる。

また、第５発明に係る顕微鏡画像撮影方法は、撮影対象物を第１の倍率及び該第１の倍率より高い第２の倍率で撮影し、前記第１の倍率で撮影した複数の画素からなる画像を複数の部分領域に分割し、分割した複数の部分領域のうち、所定の部分領域を特定し、特定した部分領域を撮影した画像を表示する、コンピュータを用いた顕微鏡画像撮影方法において、前記部分領域内の画素の画素値の平均値を算出し、算出した画素値の平均値を、前記部分領域を識別する情報と対応づけて記憶手段に記憶し、画素値の平均値が所定の閾値より大きいか否かを判断し、画素値の平均値が所定の閾値より大きいと判断した場合、部分領域を複数の小領域に分割し、分割した小領域に含まれる画素の画素値の平均値を算出し、部分領域ごとに、小領域の画素値の平均値が前記部分領域の画素値の平均値よりも大きい小領域の数を算出し、部分領域ごとに算出した小領域の数及び画素値の平均値に基づいて、部分領域の優先順位を算出し、算出した優先順位に応じて前記第２の倍率で拡大撮影する部分領域を特定することを特徴とする。

第５発明に係る顕微鏡画像撮影方法では、撮影した画像を複数の部分領域に分割し、部分領域内の画素の画素値の平均値を算出して部分領域を識別する情報と対応づけて記憶手段に記憶しておき、画素値の平均値が所定の閾値より大きい場合、部分領域を複数の小領域に分割し、小領域に含まれる画素の画素値の平均値が、部分領域の画素値の平均値よりも大きい小領域の数を部分領域ごとに算出し、小領域の数及び記憶してある画素値の平均値に基づいて部分領域の優先順位を付与し、より高い第２の倍率で拡大撮影する部分領域を特定して顕微鏡画像を撮影する。これにより、撮影対象物が多く存在する部分領域を確実に検出することができるとともに、該部分領域を高い倍率で撮影することができ、撮影対象物を効果的に観察することが可能となる。

第１発明又は第５発明によれば、撮影対象物が多く存在する部分領域を確実に検出することができるとともに、該部分領域を高い倍率で撮影することができ、撮影対象物を効果的に観察することが可能となる。

また、第２発明によれば、撮影対象物が多く存在する部分領域から順番に高い倍率で撮影することができ、撮影対象物を効果的に観察することが可能となる。

また、第３発明によれば、撮影対象物が多く存在する部分領域が撮影された画像の中心に位置するようになることから、撮影対象物を効果的に観察することが可能となる。

また、第４発明によれば、撮影対象物と背景との濃淡差が少なく、区別がつきにくい場合であっても、撮影対象物のエッジ部分を抽出した画像を生成することができ、エッジ部分を抽出した画像に基づいて、撮影対象物が多く存在する部分領域を、高い精度で特定することが可能となる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る顕微鏡画像撮影システムの構成図である。図１において、１０は倒立型顕微鏡であり、倒立型顕微鏡１０の動作を制御する制御コンピュータ２０と接続されている。制御コンピュータ２０は、ＬＡＮを介して画像表示コンピュータ３０と接続してあり、倒立型顕微鏡１０の動作を制御することにより撮影した画像を、ＬＡＮを介して画像表示コンピュータ３０へ送信すべくなしてある。

倒立型顕微鏡１０は、水平移動、上下移動を可能ならしめる電動ステージ１１、種々の倍率（例えば、０．５倍、１倍、２倍、４倍、１０倍、２０倍、４０倍、６０倍、１００倍）に切り換えることが可能な対物レンズ１２を有する。倒立型顕微鏡１０の下部側面には、標本の顕微鏡画像を撮影するＣＣＤカメラ１３が取り付けられている。

電動ステージ１１は、水平移動、上下移動を制御するコントローラ１４に接続されている。利用者が、電動ステージ１１上に、標本をＭ行Ｎ列（Ｍ、Ｎは自然数）に配置した標本プレート１５を載置した後、コントローラ１４は、制御コンピュータ２０からの制御信号を受信し、電動ステージ１１の水平移動制御による撮影対象となる標本への位置合わせ、対物レンズ１２の切り替え制御、光源シャッタの開閉制御による光路の切り替え、電動ステージ１１の上下移動制御によるオートフォーカス、ＣＣＤカメラ１３の動作制御を行い、顕微鏡画像を撮影する。図２は、標本プレート１５の例示図である。図２では、○印が標本１６を示しており、標本１６を標本プレート１５に８行１２列で配置した状態を示している。

制御コンピュータ２０は、ＣＣＤカメラ１３、コントローラ１４、及び画像表示コンピュータ３０と接続されている。図３は、制御コンピュータ２０の構成図である。制御コンピュータ２０は、少なくとも、ＣＰＵ（中央演算装置）２１、記憶手段２２、ＲＡＭ（メモリ）２３、外部の通信手段と接続する通信インタフェース２４、マウス、キーボード等の入力手段２５、モニタ等の表示手段２６、及び補助記憶手段２７で構成される。

ＣＰＵ２１は、内部バスを介して制御コンピュータ２０の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部を制御するとともに、記憶手段２２に記憶されている処理プログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。記憶手段２２に記憶されている処理プログラムは、制御コンピュータ２０の出荷時に記憶済みであっても良いし、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体２８を用いて、補助記憶手段２７を介して記憶手段２２に記憶されたものであっても良い。

記憶手段２２は、ハードディスクに代表される固定型記録媒体であり、実行するプログラム、実行するプログラムで使用されるデータ等を記録する記憶手段である。ＲＡＭ２３は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成され、ソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。

通信インタフェース２４は内部バスに接続されており、ＬＡＮ、ＷＡＮ等のケーブルに接続されることにより、処理に必要とされるデータを送受信する。入力手段２５は内部バスに接続されており、マウス、タブレット等のポインティングデバイス、及びキーボードに代表されるキー入力デバイス等で構成される。出力手段２６は内部バスに接続されており、液晶表示装置、ＣＲＴディスプレイ等で構成される。

画像表示コンピュータ３０は、ＬＡＮを介して制御コンピュータ２０からＣＣＤカメラ１３で撮像した画像データを受信し、画像処理を行って画面上に表示する。図４は画像表示コンピュータ３０の構成図である。画像表示コンピュータ３０は、少なくとも、ＣＰＵ（中央演算装置）３１、記憶手段３２、ＲＡＭ（メモリ）３３、外部の通信手段と接続する通信インタフェース３４、マウス、キーボード等の入力手段３５、モニタ等の表示手段３６、及び補助記憶手段３７で構成される。

ＣＰＵ３１は、内部バスを介して画像表示コンピュータ３０の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部を制御するとともに、記憶手段３２に記憶されている処理プログラムに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。記憶手段３２に記憶されている処理プログラムは、画像表示コンピュータ３０の出荷時に記憶済みであっても良いし、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体３８を用いて、補助記憶手段３７を介して記憶手段３２に記憶されたものであっても良い。

記憶手段３２は、ハードディスクに代表される固定型記録媒体であり、実行するプログラム、実行するプログラムで使用される画像データ、すなわち制御コンピュータ２０から受信した画像データ等を記憶する。ＲＡＭ３３は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成され、ソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。

通信インタフェース３４は内部バスに接続されており、ＬＡＮ、ＷＡＮ等のケーブルに接続されることにより、処理に必要な画像データ等を送受信する。入力手段３５は内部バスに接続されており、マウス、タブレット等のポインティングデバイス、及びキーボードに代表されるキー入力デバイス等で構成される。出力手段３６は内部バスに接続されており、液晶表示装置、ＣＲＴディスプレイ等で構成される。

以下、上述した構成の倒立型顕微鏡１０、制御コンピュータ２０及び画像表示コンピュータ３０を用いたコンピュータシステム全体の動作について説明する。図５は、本発明の実施の形態に係るコンピュータシステムでの制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１での処理の手順を示すフローチャートである。

利用者ｇ、電動ステージ１１上に、標本をＭ行Ｎ列（Ｍ、Ｎは自然数）に配置した標本プレート１５を載置し、撮影開始を指示した後、く制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１は、標本プレート１５の左上（位置Ａ１）の標本１６の中心を表示するように、電動ステージ１１の水平移動動作を制御する初期信号を、初期値としてコントローラ１４へ出力する（ステップＳ５０１）。コントローラ１４は、初期信号を受信した場合、電動ステージ１１に対して、撮影対象となる標本１６の中心が表示されるように水平移動を制御する信号を出力し、対物レンズ１２に対して、低い倍率である第１の倍率となるように動作を制御する信号を出力し、倒立型顕微鏡１０に対して、観察方法に応じた光路に切り替えるために、光源シャッタの開閉を制御する信号を出力する。さらに、コントローラ１４は、電動ステージ１１の上下移動制御によるオートフォーカスを行い、ＣＣＤカメラ１３に対して、画像撮影を指示する信号を出力する。ＣＣＤカメラ１３で撮影された画像は、Ａ／Ｄ変換等を行った画像データとして制御コンピュータ２０へ送信され、ＣＰＵ２１は画像データを受信し、ＲＡＭ２３又は記憶手段２２に記憶する（ステップＳ５０２）。

次に、ＣＰＵ２１は、記憶した画像データを読み出して、広域エッジフィルタを適用し（ステップＳ５０３）、エッジ部分（画像の中の任意領域の境界）を抽出した画像データを生成する（ステップＳ５０４）。図６は、広域エッジフィルタの例示図である。図６に示す数字は、広域エッジフィルタの係数である。広域エッジフィルタは、注目画素を中心とした上下左右の２５個の画素値に対して、図６に示すような計数をそれぞれ乗算し、結果を合計する。得られた値を１０で除算した値が、新たな注目画素の画素値となる。このフィルタを適用することにより、比較的広範囲に作用し、画素値がより緩やかに変化する部分をエッジとして抽出することができる。なお、画素値には輝度を用いるのが一般的であるが、特に輝度に限定されるものではなく、撮影対象物を検出できる値であれば何でもよい。

次に、ＣＰＵ２１は、エッジ部分を抽出した画像データにつき、Ｐ行Ｐ列（Ｐは自然数）の部分領域に分割し（ステップＳ５０５）、各部分領域に含まれる画素の画素値（例えば輝度）の平均値Ａ０を算出する（ステップＳ５０６）。ＣＰＵ２１は、算出した平均値Ａ０を、部分領域を識別する識別情報と対応づけて記憶手段２２に記憶する（ステップＳ５０７）。なお、領域の分割数Ｐは、低い倍率である第１の倍率をＺ０、第１の倍率よりも高い撮影倍率をＺ１すると、Ｐ＝Ｚ１／Ｚ０とする。

ＣＰＵ２１は、部分領域に撮影対象物、例えばがん細胞等が存在する割合に基づいて部分領域に優先順位を付与する（ステップＳ５０８）。図７は、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１での撮影対象物が存在する割合に基づいて部分領域に優先順位を付与する処理手順を示すフローチャートである。

図７において、ＣＰＵ２１は、記憶してあるＰ行Ｐ列の部分領域すべてに関して、画素値の平均値Ａ０が所定の閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ７０１）。ＣＰＵ２１が、画素値の平均値Ａ０が所定の閾値より小さい部分領域であると判別した場合（ステップＳ７０１：ＮＯ）、撮影フラグとして、部分領域の識別情報中の所定のビットを‘０’のまま維持する（ステップＳ７０２）。ＣＰＵ２１が、画素値の平均値Ａ０が所定の閾値以上である部分領域であると判別した場合（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、撮影対象物が存在する部分領域であることを示す撮影フラグとして、部分領域の識別情報中の所定のビットを‘１’とする（ステップＳ７０３）。Ｐ行Ｐ列の部分領域を、さらにＱ行Ｑ列（Ｑは自然数）の小領域に分割し（ステップＳ７０４）、各小領域に含まれる画素の画素値（例えば輝度）の平均値Ａ１を算出する（ステップＳ７０５）。

ＣＰＵ２１は、小領域の画素値の平均値Ａ１が、該小領域を含む部分領域の画素値の平均値Ａ０よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ７０６）。ＣＰＵ２１が、小領域の画素値の平均値Ａ１が、該小領域を含む部分領域の画素値の平均値Ａ０よりも大きいと判断した場合（ステップＳ７０６：ＹＥＳ）、撮影対象物が存在する小領域であるとして、部分領域の識別情報中の対象領域数を１インクリメントする（ステップＳ７０７）。

上述した処理をＱ行Ｑ列の小領域すべてにつき実行し（ステップＳ７０８）、Ｐ行Ｐ列の部分領域すべてにつき実行した後（ステップＳ７０９）、ＣＰＵ２１は、部分領域ごとの対象領域数及び平均値Ａ０に基づいて、Ｐ行Ｐ列の部分領域の各々につき優先順位を算出し、ＲＡＭ２３又は記憶手段２２に記憶する（ステップＳ７１０）。優先順位は、例えば対象領域数の大きい順に分類し、同じ対象領域数である部分領域について平均値Ａ０の大きい順に優先順位を算出する。優先順位の算出方法は、特にこれに限定されるものではなく、平均値Ａ０の大きい順に分類し、同じ平均値Ａ０である部分領域について対象領域数の大きい順に優先順位を算出するものであってもよい。

図８は、例えば記憶手段２２に記憶した部分領域の識別情報のデータ構成の例示図である。図８の中心座標のｘ座標、ｙ座標は、標本プレート１５を載置する電動ステージ１１の絶対座標である。また、図８では部分領域の識別情報に従って記憶しているが、対象領域数及び平均値Ａ０に基づいて降順に分類して記憶してもよい。

ＣＰＵ２１は、撮影フラグに‘１’が立っている部分領域のうち、対象領域数が大きい順に視野中心を移動する指示信号をコントローラ１４に送信する（ステップＳ５０９）。視野移動の指示信号を受信したコントローラ１４は、電動ステージ１１の動作を制御して、斯かる部分領域と対物レンズ１２の光軸とが一致するよう電動ステージ１１を移動させる。これは、撮影すべき部分領域が決定した場合、撮影対象物が画角の端部に位置するときには、撮影対象物の表示画像の一部が表示されず、目的とする撮影画像を得ることができない可能性が残るからである。そこで、撮影対象物が画角の中央にある画像を撮影できるよう、視野中心を移動する。なお、視野中心を移動する部分領域の選択方法はこれに限定されるものではなく、所定の値より大きい対象領域数を有する部分領域を、記憶手段２２に記憶されている順に選択するものであってもよい。

視野中心の移動処理は、撮影対象となる部分領域と対物レンズ１２の光軸とが一致した場合に終了する。撮影対象となる部分領域と対物レンズ１２の光軸とが一致した場合、ＣＣＤカメラ１３は、第１の倍率よりも高い倍率である撮影倍率（第２の倍率）で顕微鏡画像を撮影する。図９は、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１での視野中心移動を制御する処理のフローチャートである。

ＣＰＵ２１は、視野中心に移動すべき部分領域の中心座標を、記憶手段２２に記憶してある部分領域の識別情報から読出し、コントローラ１４に対して電動ステージ１１を水平移動させる制御信号を送信する。コントローラ１４は、受信した制御信号に従って、視野中心を移動すべき部分領域の中心座標が対物レンズ１２の光軸と一致するように電動ステージ１１を移動する。

次に、ＣＰＵ２１は、撮影倍率で撮影対象物を撮影し、撮影した画像を変換した画像データについて、画素値の平均値Ａ２を算出する（ステップＳ９０１）。次に、ＣＰＵ２１は、撮影した画像データを２行２列の部分領域に分割し（ステップＳ９０２）、各々の部分領域での画素値の平均値Ａ３を算出する（ステップＳ９０３）。また、すべての部分領域について画素値の平均値Ａ３を算出した時点で、画素値の平均値Ａ３の最大値Ａ３ｍａｘを算出する（ステップＳ９０４）。

次に、ＣＰＵ２１は、最大値Ａ３ｍａｘが、画素値の平均値Ａ２よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ９０５）。ＣＰＵ２１が、最大値Ａ３ｍａｘが画素値の平均値Ａ２より大きいと判断した場合（ステップＳ９０５：ＹＥＳ）、すなわち２行２列の部分領域内に撮影対象物が存在する場合には、画素値の平均値Ａ３が最大値Ａ３ｍａｘである部分領域へ視野中心を移動する（ステップＳ９０６）。

ＣＰＵ２１が、最大値Ａ３ｍａｘが画素値の平均値Ａ２より小さいと判断した場合（ステップＳ９０５：ＮＯ）、２行２列の部分領域の境界上に撮影対象物が存在するおそれがあることから、ＣＰＵ２１は画像データを３行３列の部分領域に改めて分割し（ステップＳ９０７）、各々の部分領域での画素値の平均値Ａ４を算出する（ステップＳ９０８）。

ＣＰＵ２１は、すべての部分領域について画素値の平均値Ａ４を算出した時点で、画素値の平均値Ａ４の最大値Ａ４ｍａｘを算出し（ステップＳ９０９）、最大値Ａ４ｍａｘが画素値の平均値Ａ４と等しい部分領域の中心へ視野中心を移動する（ステップＳ９１０）。

ＣＰＵ２１は、コントローラ１４に対して電動ステージ１１を水平移動させる制御信号を送信する。コントローラ１４は、受信した制御信号に従って、算出した視野中心位置が対物レンズ１２の光軸と一致するように電動ステージ１１を移動する。ＣＣＤカメラ１３は電動ステージ１１の移動完了時点で撮影倍率で顕微鏡画像を撮影する。

撮影した画像は、画像データに変換して画像表示コンピュータ３０へ送信される。画像データを受信した画像表示コンピュータでは、撮影対象物が多く撮影されている画像を確実に目視確認することが可能となる。

以上説明したように、本発明では、撮影した画像を複数の部分領域に分割し、部分領域を小領域にさらに分割し、画素値の平均値が所定の閾値以上である小領域数の多い部分領域を優先順位が高い領域であると判断し、より高い第２の倍率で顕微鏡画像を拡大撮影する。これにより、撮影対象物が多く存在する部分領域を確実に検出することができるとともに、該部分領域を高い倍率で撮影することができ、撮影対象物を効果的に観察することが可能となる。また、撮影対象物が多く存在する部分領域が撮影された画像の中心に位置するようになることから、撮影対象物の観察がしやすく、広域エッジフィルタを適用することで、撮影対象物と背景との濃淡差が少なく、区別がつきにくい場合であっても、撮影対象物のエッジ部分を抽出した画像を生成することができ、エッジ部分を抽出した画像に基づいて、撮影対象物が多く存在する部分領域を、高い精度で特定することが可能となる。

なお、本実施の形態においては、顕微鏡本体、制御コンピュータ、画面表示コンピュータを独立して備えた構成について説明しているが、本システムの構成はこれに限定されるものではなく、顕微鏡本体と制御コンピュータが一体、顕微鏡本体と画面表示コンピュータが一体、顕微鏡本体と制御コンピュータと画面表示コンピュータとが一体であっても同様の効果を奏することは言うまでもない。

本発明の実施の形態に係る顕微鏡画像撮影システムの構成図である。標本プレートの例示図である。制御コンピュータの構成図である。画像表示コンピュータの構成図である。本発明の実施の形態に係るコンピュータシステムにおける制御コンピュータのＣＰＵでの処理の手順を示すフローチャートである。広域エッジフィルタの例示図である。制御コンピュータのＣＰＵでの撮影対象物が存在する割合に基づいて部分領域に優先順位を付与する処理手順を示すフローチャートである。記憶手段に記憶した部分領域の識別情報のデータ構成の例示図である。制御コンピュータのＣＰＵでの視野中心移動を制御する処理のフローチャートである。

符号の説明

１０倒立型顕微鏡
２０制御コンピュータ
３０画面表示コンピュータ
１１電動ステージ
１２対物レンズ
１３ＣＣＤカメラ
１４コントローラ
２１、３１ＣＰＵ
２２、３２記憶手段
２３、３３ＲＡＭ
２４、３４通信インタフェース
２５、３５入力手段
２６、３６出力手段
２７、３７補助記憶手段
２８、３８可搬型記憶媒体

Claims

撮影対象物を第１の倍率及び該第１の倍率より高い第２の倍率で撮影する撮影手段と、
前記第１の倍率で撮影した複数の画素からなる画像を複数の部分領域に分割する分割手段と、
該手段によって分割された複数の部分領域のうち、所定の部分領域を特定する部分領域特定手段と、
該手段で特定した部分領域を撮影した画像を表示する表示手段と
を備えた顕微鏡画像撮影システムにおいて、
前記部分領域特定手段は、
前記部分領域内の画素の画素値の平均値を算出する手段と、
算出した画素値の平均値を、前記部分領域を識別する情報と対応づけて記憶手段に記憶する手段と、
画素値の平均値が所定の閾値より大きいか否かを判断する手段と、
該手段が画素値の平均値が所定の閾値より大きいと判断した場合、部分領域を複数の小領域に分割する手段と、
分割した小領域に含まれる画素の画素値の平均値を算出する手段と、
部分領域ごとに、小領域の画素値の平均値が前記部分領域の画素値の平均値よりも大きい小領域の数を算出する手段と、
部分領域ごとに算出した小領域の数及び画素値の平均値に基づいて、部分領域の優先順位を算出する手段とを備え、
算出した優先順位に応じて前記第２の倍率で拡大撮影する部分領域を特定すべくなしてあることを特徴とする顕微鏡画像撮影システム。
前記優先順位の高い部分領域から順に、前記第２の倍率で拡大撮影すべくなしてあることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡画像撮影システム。
前記第２の倍率で拡大撮影する部分領域に前記撮影手段の視野の中心を移動する視野中心移動手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡画像撮影システム。
画像全体に適用するエッジフィルタを備え、前記分割手段で前記第１の倍率で撮影した画像を複数の部分領域に分割する前に適用すべくなしてあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の顕微鏡画像撮影システム。
撮影対象物を第１の倍率及び該第１の倍率より高い第２の倍率で撮影し、
前記第１の倍率で撮影した複数の画素からなる画像を複数の部分領域に分割し、
分割した複数の部分領域のうち、所定の部分領域を特定し、
特定した部分領域を撮影した画像を表示する、コンピュータを用いた顕微鏡画像撮影方法において、
前記部分領域内の画素の画素値の平均値を算出し、
算出した画素値の平均値を、前記部分領域を識別する情報と対応づけて記憶手段に記憶し、
画素値の平均値が所定の閾値より大きいか否かを判断し、
画素値の平均値が所定の閾値より大きいと判断した場合、部分領域を複数の小領域に分割し、
分割した小領域に含まれる画素の画素値の平均値を算出し、
部分領域ごとに、小領域の画素値の平均値が前記部分領域の画素値の平均値よりも大きい小領域の数を算出し、
部分領域ごとに算出した小領域の数及び画素値の平均値に基づいて、部分領域の優先順位を算出し、
算出した優先順位に応じて前記第２の倍率で拡大撮影する部分領域を特定することを特徴とする顕微鏡画像撮影方法。