JPH10132812A - Scanning-type optical measuring method - Google Patents
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- JPH10132812A JPH10132812A JP8292801A JP29280196A JPH10132812A JP H10132812 A JPH10132812 A JP H10132812A JP 8292801 A JP8292801 A JP 8292801A JP 29280196 A JP29280196 A JP 29280196A JP H10132812 A JPH10132812 A JP H10132812A
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、細胞集団上にレー
ザビームを走査し、該細胞集団からの光学的データより
形成される画像を用いて測定を行う走査型光学測定方法
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning optical measurement method in which a laser beam is scanned over a cell population and measurement is performed using an image formed from optical data from the cell population.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、スライドガラス上の細胞集団を光
ビーム(レーザー光線)を収束させたスポットで走査
し、この細胞集団の個々の細胞が発する蛍光等を検出し
てデータ処理する、いわゆる走査型サイトメータとし
て、特開平3−255365号公報に開示されるものが
知られている。すなわち、かかる走査型サイトメータ
は、蛍光色素で生化学的に標識された生物細胞集団の個
々の細胞にレーザスポットを照射、励起し、個々の細胞
が発する蛍光を測定し、得られたデータを細胞集団の免
疫特性、遺伝的特性及び細胞増殖性を表す統計的なデー
タとして解析し、提示することを目的としたものであ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called scanning type in which a cell population on a slide glass is scanned with a spot in which a light beam (laser beam) is converged, and fluorescence or the like emitted from individual cells of the cell population is detected and data processed. As a cytometer, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-255365 is known. That is, such a scanning cytometer irradiates and excites a laser spot on each cell of a biological cell population biochemically labeled with a fluorescent dye, measures the fluorescence emitted by each cell, and converts the obtained data. The purpose is to analyze and present as statistical data representing the immune characteristics, genetic characteristics and cell proliferation of the cell population.
【0003】走査型サイトメータは、走査波形に従って
駆動するスキャナによってレーザビームを偏向しながら
電動ステージを移動することにより、スライドガラス上
の細胞集団を走査する。そして、この走査によりレーザ
スポットに励起された細胞から発した蛍光を電気信号に
変換し、走査波形とともに出力されるデータ入力信号の
論理に従って収集し、さらに画像を形成し、この画像を
画像処理して、個々の細胞の面積、最大蛍光値、蛍光値
の総和、スライドガラス上の座標などの測定データを抽
出する。A scanning cytometer scans a cell population on a slide glass by moving an electric stage while deflecting a laser beam by a scanner driven according to a scanning waveform. Then, the fluorescence emitted from the cells excited by the laser spot by this scanning is converted into an electric signal, collected according to the logic of the data input signal output together with the scanning waveform, an image is further formed, and this image is subjected to image processing. Then, measurement data such as the area of each cell, the maximum fluorescence value, the sum of the fluorescence values, and the coordinates on the slide glass are extracted.
【0004】そして、このような測定後は、個々の細胞
データを統計的に表示するとともに、統計データ上の癌
等の異常ピークなど、ある部分集合内のデータの座標を
顕微鏡下で再現することにより、個々の細胞の形態を観
察することを可能にしている(リコール機能)。After such a measurement, individual cell data is displayed statistically, and the coordinates of data in a certain subset, such as abnormal peaks such as cancer on the statistical data, are reproduced under a microscope. Allows observation of the morphology of individual cells (recall function).
【0005】一方、走査型サイトメータと同じ目的を持
つものにフローサイトメータが知られているが、このフ
ローサイトメータは、レーザ及びこのレーザビームを収
束させたスポットが固定され、このスポット上を単離浮
遊状態の細胞がジェット水流として流れ出るようになっ
ており、この走査手法の基本構成において、走査型サイ
トメータと異なっている。また、走査型サイトメータは
先述したように、ある部分集合のデータの座標を顕微鏡
下で再現することにより個々の細胞形態を観察できる
が、フローサイトメータは、単離浮遊液状態の細胞をジ
ェット水流とともに流してしまうため、異常ピークにあ
る部分集合内のデータに対応する細胞を探し出し、形態
を観察することは不可能である。このように機能的にも
走査型サイトメータとフローサイトメータは異なってい
る。On the other hand, a flow cytometer having the same purpose as a scanning type cytometer is known. In this flow cytometer, a laser and a spot where the laser beam is converged are fixed, and the spot is focused on the spot. The cells in an isolated and suspended state flow out as a jet water stream, which differs from the scanning cytometer in the basic configuration of this scanning method. As described above, a scanning cytometer can observe individual cell morphology by reproducing the coordinates of a subset of data under a microscope, while a flow cytometer jets cells in an isolated suspension state. Because of the flow along with the water flow, it is impossible to find cells corresponding to the data in the subset at the abnormal peak and observe the morphology. As described above, the scanning cytometer and the flow cytometer are functionally different from each other.
【0006】ところで、走査型サイトメータに使用する
標本は、浮遊細胞液のスメア、組織細胞のタッチスメア
などスライドガラス上の細胞集団である。そして、サイ
トメータとしては、数千個〜一万個の細胞データを収集
するが、実際のスライドガラス上の細胞は個々が単離し
ているとは限らず、複数の細胞が接触している場合があ
る。このような場合、画像処理によって単離している細
胞(以下、シングルセル)か、複数の細胞が接触して一
つとして認識されている細胞(以下、マルチプルセル)
かを判断している。このように識別された細胞データ
は、ユーザが後で、統計的なデータとして利用するかど
うか選択できるようになっている。[0006] The specimen used for the scanning cytometer is a cell population on a slide glass such as a smear of a floating cell liquid and a touch smear of a tissue cell. And, as a cytometer, it collects data of thousands to 10,000 cells, but the actual cells on the slide glass are not necessarily isolated individually, and when multiple cells are in contact There is. In such a case, cells isolated by image processing (hereinafter, single cells) or cells in which a plurality of cells are contacted and recognized as one (hereinafter, multiple cells)
Have been determined. The cell data thus identified can be later selected by the user as to whether or not to be used as statistical data.
【0007】しかし、実際にはシングルセルでもマルチ
プルセルと誤認識する場合や、逆にマルチプルセルでも
シングルセルと誤認識する場合がある。これは、マルチ
プルセルの判定が画像処理によって行われ、細胞径や状
態によって最適な画像処理パラメータが異なるためであ
る。However, in practice, a single cell may be erroneously recognized as a multiple cell, and conversely, a multiple cell may be erroneously recognized as a single cell. This is because the determination of multiple cells is performed by image processing, and the optimal image processing parameters vary depending on the cell diameter and state.
【0008】図12(a)、(b)は、それぞれX軸を
細胞の蛍光値の総和、Y軸を細胞の面積とした時の個々
の細胞の測定結果をプロットした図である。同図中の
(a)、(b)は同じデータをもとに表示しているが、
(b)はマルチプルセルと判定された細胞のデータをプ
ロットしないように指定している。この結果、(b)は
(a)の約1/5のデータ数になっている。これは、シ
ングルセルをマルチプルセルと誤認識している数が多い
ことに原因している。FIGS. 12 (a) and 12 (b) are plots showing the measurement results of individual cells when the X-axis is the sum of the fluorescence values of the cells and the Y-axis is the area of the cells. (A) and (b) in the figure are displayed based on the same data.
(B) specifies that data of cells determined to be multiple cells is not plotted. As a result, (b) has about 1/5 the data number of (a). This is due to the fact that many single cells are erroneously recognized as multiple cells.
【0009】そこで、従来では、マルチプルセルの認識
精度を上げるために、図13に示すように、ステップ1
301で、データを収集し、ステップ1302で、統計
データや個々の細胞形態を参照し、誤認識が高いと判断
すると、ステップ1303で画像処理パラメータを設定
し直し、再度ステップ1301に戻ってデータを収集す
るようにしている。これは、通常は1回で終了すること
なく何回か繰り返すようにしている。Therefore, conventionally, in order to increase the recognition accuracy of a multiple cell, as shown in FIG.
In step 301, data is collected. In step 1302, if it is determined that misrecognition is high with reference to statistical data and individual cell morphology, the image processing parameters are reset in step 1303, and the process returns to step 1301 again to collect data. I try to collect. This is usually repeated several times without terminating once.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにデータ収集を1回で終了せず何回か繰り返すので
は、ユーザにとって煩わしい作業となり、さらに、デー
タ収集を繰り返す間に細胞の蛍光の褪色が進んでしまう
こともあり、安定したマルチプルセルの判定ができなく
なるという問題があった。However, if data collection is repeated several times rather than completed once as described above, it is troublesome for the user, and furthermore, the fading of the fluorescence of the cells during the repeated data collection may occur. In some cases, there is a problem that stable multiple cell determination cannot be performed.
【0011】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、マルチプルセルの判定を精度よく、しかも速やかに
行うことができる走査型光学測定方法を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a scanning optical measurement method capable of accurately and promptly determining a multiple cell.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
細胞集団上にレーザビームを走査し、該細胞集団からの
光学的データを取り込み画像を形成するとともに、該画
像を用いて測定を行う走査型光学測定方法において、前
記画像の画像処理により細胞領域を抽出するとともに、
該細胞領域に対して予め設定した複数の画像処理パラメ
ータでマルチプルセルの判定を行い、これらの判定結果
から、予め用意される前記細胞領域中の全細胞数とマル
チプルセル数の比率に基づく基準値に最も近い結果が得
られる画像処理パラメータを最適な画像処理パラメータ
として選択するようにしている。According to the first aspect of the present invention,
Scanning a laser beam over a cell population, forming an image by capturing optical data from the cell population, and in a scanning optical measurement method for performing measurement using the image, a cell region is obtained by image processing of the image. While extracting,
A plurality of cells are determined by using a plurality of image processing parameters set in advance for the cell region.From these determination results, a reference value based on the ratio of the total number of cells and the number of multiple cells in the cell region prepared in advance. The image processing parameter that gives the result closest to is selected as the optimal image processing parameter.
【0013】請求項2記載の発明は、細胞集団上にレー
ザビームを走査し、該細胞集団からの光学的データを取
り込み画像を形成するとともに、該画像を用いて測定を
行う走査型光学測定方法において、前記画像の画像処理
により細胞領域を抽出するとともに、該細胞領域に対し
て予め設定した複数の異なる画像処理パラメータでマル
チプルセルの判定を行い、これらの判定結果を、予め用
意された論理式に当てはめ、最適な画像処理パラメータ
を選択するようにしている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a scanning optical measurement method in which a laser beam is scanned over a cell population, optical data from the cell population is taken in, an image is formed, and measurement is performed using the image. In the above, while extracting a cell region by image processing of the image, performing multiple cell determination with a plurality of different image processing parameters set in advance for the cell region, these determination results, the logical formula prepared in advance To select an optimal image processing parameter.
【0014】請求項3記載の発明は、細胞集団上にレー
ザビームを走査し、該細胞集団からの光学的データを取
り込み画像を形成するとともに、該画像を用いて測定を
行う走査型光学測定方法において、前記画像の画像処理
により細胞領域を抽出するとともに、該細胞領域に対し
て予め設定した複数の画像処理パラメータでマルチプル
セルの判定を行い、これらの判定結果から求められる細
胞径の平均値から最適な画像処理パラメータを選択する
ようにしている。According to a third aspect of the present invention, there is provided a scanning optical measurement method in which a laser beam is scanned over a cell population, optical data from the cell population is captured, an image is formed, and measurement is performed using the image. In, while extracting a cell region by image processing of the image, performing multiple cell determination with a plurality of image processing parameters set in advance for the cell region, from the average value of the cell diameter obtained from these determination results An optimal image processing parameter is selected.
【0015】この結果、請求項1記載の発明によれば、
パラメータの設定の煩雑さを軽減でき、作業効率を飛躍
的に改善でき、さらに、一度に複数の画像処理パラメー
タを用いてマルチプルセル判定を行うことから、蛍光の
褪色を防止して測定条件を一定にすることができる。As a result, according to the first aspect of the present invention,
The complexity of parameter setting can be reduced, work efficiency can be dramatically improved, and multiple cell judgments are performed at once using multiple image processing parameters, preventing fluorescence fading and keeping measurement conditions constant. Can be
【0016】請求項2記載の発明によれば、複数の画像
処理パラメータによるマルチプルセルの判定結果を論理
式に当てはめ、最終的な判定結果を求めるようになるの
で、複数のマルチプルセルの判定結果を組み合わせるこ
とで、マルチプルセル判定のための最適な条件を設定で
きる。According to the second aspect of the present invention, the determination result of multiple cells based on a plurality of image processing parameters is applied to a logical expression to obtain a final determination result. By combining them, it is possible to set optimal conditions for the multiple cell determination.
【0017】請求項3記載の発明によれば、画像処理パ
ラメータを、データ収集後の細胞の平均径から割り出し
た値を適用することにより、マルチプルセル判定の煩雑
なパラメータの設定を自動化できる。According to the third aspect of the present invention, by applying a value calculated from the average diameter of the cells after data collection to image processing parameters, complicated parameter setting for multiple cell determination can be automated.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の走査型光学測定
方法が適用される走査型光学測定装置の概略構成を示し
ている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic configuration of a scanning optical measuring apparatus to which the scanning optical measuring method of the present invention is applied.
【0019】この場合、レーザ光源1から出射されたレ
ーザビームは、スポット投影レンズ18で集光された
後、ダイクロイックミラー2で反射され、さらに紙面に
直交する回転軸を中心に回転するガルバノミラー3で反
射され、瞳投影レンズ4で対物像面に結像され、その
後、光路切替ミラー5に入射される。これにより、レー
ザビームは、回転するガルバノミラー3の存在によって
光路切替ミラー5位置において紙面に沿って上下方向に
走査される。In this case, a laser beam emitted from the laser light source 1 is condensed by a spot projection lens 18, reflected by a dichroic mirror 2, and further rotated by a galvano mirror 3 about a rotation axis perpendicular to the plane of the drawing. Are reflected by the pupil projection lens 4 to form an image on the objective image plane, and thereafter, enter the optical path switching mirror 5. Accordingly, the laser beam is scanned in the vertical direction along the plane of the drawing at the position of the optical path switching mirror 5 by the presence of the rotating galvanometer mirror 3.
【0020】また、レーザビームは、光路切替ミラー5
で反射された後、対物レンズ6に入射され、標本7上に
結像される。この場合、標本7上に結像されるレーザス
ポットは、ガルバノミラー3の回転により標本7面で紙
面に沿って左右方向に走査される。また、ガルバノミラ
ー3により、標本7面でレーザビームを紙面に沿って左
右方向に走査すると同時に、走査ステージ17を紙面と
直交する方向に移動させることで、標本7面において、
レーザスポットが二次元走査される。The laser beam is transmitted to an optical path switching mirror 5.
After being reflected by, the light is incident on the objective lens 6 and is imaged on the specimen 7. In this case, the laser spot formed on the specimen 7 is scanned in the left-right direction on the specimen 7 by rotating the galvanomirror 3 along the paper surface. In addition, the galvanomirror 3 scans the laser beam in the left-right direction along the plane of the paper on the surface of the sample 7 and at the same time, moves the scanning stage 17 in the direction orthogonal to the paper surface, thereby
The laser spot is two-dimensionally scanned.
【0021】この場合、標本7は、細胞集団よりなるも
ので、これら細胞は、予め生化学的に蛍光色素で標識さ
れており、レーザスポットにより励起され蛍光を放射す
る。標本7からの蛍光は、前述した光路を逆に進み、対
物レンズ6、光路切替ミラー5、瞳投影レンズ4、ガル
バノミラー3を経てダイクロイックミラー2の上方へ透
過され、さらにバリアフィルタ13を透過され、集光レ
ンズ14により光電子倍増管(PMT)15の受光面に
集光され検出される。また、標本7の散乱光は、コンデ
ンサレンズ8、ダイクロイックミラー9を介してフォト
ダイオード11によって検出される。In this case, the specimen 7 is composed of a cell population, and these cells are biochemically labeled with a fluorescent dye in advance, and emit fluorescence when excited by a laser spot. The fluorescence from the specimen 7 travels in the optical path described above in reverse, passes through the objective lens 6, the optical path switching mirror 5, the pupil projection lens 4, the galvanomirror 3, passes above the dichroic mirror 2, and further passes through the barrier filter 13. The light is condensed on a light receiving surface of a photomultiplier tube (PMT) 15 by a condenser lens 14 and detected. The scattered light from the sample 7 is detected by the photodiode 11 via the condenser lens 8 and the dichroic mirror 9.
【0022】一方、透過照明光源12や落射照明光源1
9を用いることで、通常の顕微鏡として用いることもで
きる。この場合、光路切替ミラー5がレーザ光の光路に
対して挿脱可能に設けられ、この光路切替ミラー5を光
路から取り除くことにより、標本7の観察像を顕微鏡観
察光学系16に導くようになる。この結果、観察者は、
標本7の透過像や蛍光像を肉眼で顕微鏡観察したりテレ
ビカメラや写真撮影装置で顕微鏡撮影することができ
る。On the other hand, the transmission illumination light source 12 and the epi-illumination illumination light source 1
By using No. 9, it can also be used as a normal microscope. In this case, the optical path switching mirror 5 is provided so as to be insertable into and removable from the optical path of the laser light, and by removing the optical path switching mirror 5 from the optical path, an observation image of the sample 7 is guided to the microscope observation optical system 16. . As a result, the observer
The transmission image and the fluorescence image of the specimen 7 can be observed with the naked eye under a microscope or can be photographed under a microscope with a television camera or a photographing device.
【0023】次に、図2は、光電子倍増管15およびフ
ォトダイオード11より取り込まれた蛍光を画像に変換
して処理する電気回路および標本7上をレーザスポット
で二次元走査させるための走査制御回路などを示してい
る。FIG. 2 shows an electric circuit for converting the fluorescence taken in from the photomultiplier tube 15 and the photodiode 11 into an image and processing the image, and a scanning control circuit for two-dimensionally scanning the specimen 7 with a laser spot. And so on.
【0024】この場合、光電子倍増管15は、3本の光
電子倍増管15a、15b、15c(PMT1,2,
3)からなり、これら光電子倍増管15a、15b、1
5cから得られる蛍光強度に対応する電気信号は信号処
理回路20a,20b,20cにより画像データに変換
され、また、フォトダイオード11(PD11)から得
られる散乱光強度に対応する電気信号は信号処理回路2
0dにより画像データに変換される。これら信号処理回
路20a〜20dから得られる画像データは、コンピュ
ータ22で処理され走査画像及び処理画像が作成され
る。In this case, the photomultiplier tube 15 includes three photomultiplier tubes 15a, 15b and 15c (PMTs 1, 2 and 2).
3), the photomultiplier tubes 15a, 15b, 1
5c is converted into image data by signal processing circuits 20a, 20b and 20c, and the electric signal corresponding to the scattered light intensity obtained from the photodiode 11 (PD11) is converted into a signal processing circuit. 2
0d is converted into image data. The image data obtained from the signal processing circuits 20a to 20d is processed by the computer 22 to create a scanned image and a processed image.
【0025】また、走査制御回路23により標本7上の
レーザスポットの二次元走査が制御され、さらに、この
走査制御回路23を含め信号処理回路20a〜20dの
動作が本体制御部24により制御される。The two-dimensional scanning of the laser spot on the specimen 7 is controlled by the scanning control circuit 23, and the operation of the signal processing circuits 20 a to 20 d including the scanning control circuit 23 is controlled by the main body control unit 24. .
【0026】そして、本体制御部24のCPUバス32
には信号処理回路20aが接続され、本体制御部24の
CPU33よりCPUバス32を介して前記光電子倍増
管(PMT1)15aの陰極へ信号処理回路20a内部
のD/A変換器を介して所定の電圧が印加され倍増率が
制御される。また、CPU33では、光電子倍増管(P
MT1)15aで検出された光電信号のオフセット調整
電圧を信号処理回路20a内部のオフセット調整回路に
設定する。オフセット調整回路は、設定されたオフセッ
ト調整電圧を内部のD/A変換器によって所定の電圧に
変換し、光電子倍増管(PMT1)15aで検出された
光電信号のオフセット電圧を変更する。The CPU bus 32 of the main body control unit 24
Is connected to a signal processing circuit 20a, which is connected to a cathode of the photomultiplier tube (PMT1) 15a by the CPU 33 of the main body control unit 24 via the CPU bus 32 via a D / A converter inside the signal processing circuit 20a. A voltage is applied to control the doubling rate. In the CPU 33, a photomultiplier tube (P
MT1) The offset adjustment voltage of the photoelectric signal detected by 15a is set in the offset adjustment circuit inside the signal processing circuit 20a. The offset adjustment circuit converts the set offset adjustment voltage into a predetermined voltage by an internal D / A converter, and changes the offset voltage of the photoelectric signal detected by the photomultiplier tube (PMT1) 15a.
【0027】他の光電子倍増管(PMT2,PMT3)
15b,15cに対する信号処理回路20b,20cに
ついても、上述した光電子倍増管(PMT1)15aに
対する信号処理回路20aと同一なので、説明を省略す
る。また、フォダイオード11に対する信号処理回路2
0dも陰極電圧印加用のD/A変換器が備えられていな
いだけで、他の信号処理回路20a〜20cとほぼ同一
なので、ここでの説明を省略する。Other photomultiplier tubes (PMT2, PMT3)
The signal processing circuits 20b and 20c for 15b and 15c are the same as the signal processing circuit 20a for the photomultiplier tube (PMT1) 15a described above, and therefore description thereof is omitted. The signal processing circuit 2 for the photodiode 11
0d is substantially the same as the other signal processing circuits 20a to 20c, except that the D / A converter for applying the cathode voltage is not provided, and the description is omitted here.
【0028】また、本体制御部24のCPUバス32に
は、CPU33、コンピュータ22とを間で各種通信を
行うためのGPIBインターフェース制御回路(GPI
BI/F)36、RCU37、入出力回路38が接続さ
れ、さらに、CPUバス32には、走査ステージ17を
X軸、Y軸方向へ移動させる2個のステッピングモータ
39,40の駆動回路41,42、ガルバノミラー3を
駆動する波形を形成する波形発生回路45、生成された
波形をガルバノミラー3へ印加するためのD/A変換器
46が接続され、かように構成された走査制御回路23
により走査ステージ17及びガルバノミラー3の動作を
制御することで、標本7上でのレーザスポットの二次元
走査を可能にしている。The CPU bus 32 of the main body control unit 24 has a GPIB interface control circuit (GPI) for performing various communications between the CPU 33 and the computer 22.
A BI / F) 36, an RCU 37, and an input / output circuit 38 are connected, and a drive circuit 41 for two stepping motors 39 and 40 for moving the scanning stage 17 in the X-axis and Y-axis directions is connected to the CPU bus 32. 42, a scanning control circuit 23, which is connected to a waveform generating circuit 45 for forming a waveform for driving the galvanomirror 3, and a D / A converter 46 for applying the generated waveform to the galvanomirror 3.
By controlling the operations of the scanning stage 17 and the galvanomirror 3, the two-dimensional scanning of the laser spot on the sample 7 is enabled.
【0029】一方、コンピュータ22には、GPIB制
御を行うGPIBボード47が設けられ、本体制御部2
4側のGPIBインターフェース制御回路36を介し
て、本体制御部24との間の通信を可能にしている。On the other hand, the computer 22 is provided with a GPIB board 47 for performing GPIB control.
Communication with the main body control unit 24 is enabled via the GPIB interface control circuit 36 on the fourth side.
【0030】また、コンピュータ22は、拡張スロット
に2枚のメモリボード48a,48bと上述した1枚の
GPIBボード47が実装される。これらメモリボード
48a,48bには、2チャンネル分のメモリ回路が実
装されている。そして、メモリボード48aのチャンネ
ル1のメモリ回路に信号処理回路20aからの転送デー
タが入力され、チャンネル2のメモリ回路に信号処理回
路20bからの転送データが入力され、メモリボード4
8bのチャンネル3のメモリ回路に信号処理回路20c
からの転送データが入力され、チャンネル4のメモリ回
路に信号処理回路20dからの転送データが入力され
る。この場合、各チャンネルは2つのバンクメモリで構
成され、一方のバンクにデータを転送中に、もう一方の
バンクにコンピュータ22がアクセスできるようになっ
ている。In the computer 22, two memory boards 48a and 48b and one GPIB board 47 described above are mounted in an expansion slot. On these memory boards 48a and 48b, memory circuits for two channels are mounted. The transfer data from the signal processing circuit 20a is input to the channel 1 memory circuit of the memory board 48a, and the transfer data from the signal processing circuit 20b is input to the channel 2 memory circuit.
The signal processing circuit 20c is connected to the memory circuit of channel 3 of 8b.
, And the transfer data from the signal processing circuit 20 d is input to the channel 4 memory circuit. In this case, each channel is composed of two bank memories so that the computer 22 can access the other bank while data is being transferred to one bank.
【0031】次に、このように構成した走査型光学測定
装置について説明する。まず、図3に示すようにコンピ
ュータ22により、ユーザが予め設定した走査領域51
を分割して複数のストリップ52を作成し、次いで、1
ストリップを走査してデータを収集するためのGPIB
コマンドを本体制御部24のCPU33へ送出する。Next, a description will be given of the scanning optical measuring apparatus thus configured. First, as shown in FIG. 3, a computer 22 sets a scanning area 51 set by a user in advance.
To create a plurality of strips 52 and then 1
GPIB for scanning strips and collecting data
The command is sent to the CPU 33 of the main body control unit 24.
【0032】本体制御部24のCPU33では、GPI
Bコマンドを受信すると、走査制御回路23を駆動して
走査ステージ17を走査開始座標へ移動させた後、ガル
バノミラー3へ印加する走査波形を波形発生回路45よ
り発生させながら走査ステージ17を移動させて標本7
上をレーザ光で走査させる。In the CPU 33 of the main body control unit 24, the GPI
When the B command is received, the scanning control circuit 23 is driven to move the scanning stage 17 to the scanning start coordinates, and then the scanning stage 17 is moved while generating the scanning waveform to be applied to the galvanomirror 3 from the waveform generating circuit 45. Specimen 7
The upper part is scanned with laser light.
【0033】すると、信号処理回路20aでは、CPU
バス32を介して本体制御部24のCPU33からのデ
ータ収集命令を受けた後に、走査波形のデータ入力信号
と同期して16ビットデータをメモリボード48aの一
方のバンクメモリに順次転送する。Then, in the signal processing circuit 20a, the CPU
After receiving a data collection command from the CPU 33 of the main body control unit 24 via the bus 32, 16-bit data is sequentially transferred to one bank memory of the memory board 48a in synchronization with a data input signal of a scanning waveform.
【0034】そして、標本7上の1ストリップ分の走査
領域を走査し終わったら、信号処理回路20aはメモリ
ボード48aにデータ転送が終了したことを知らせるデ
ータエンド信号を送る。データエンド信号を受け取った
メモリボード48aは、走査データが書き込まれた一方
のバンクメモリをコンピュータ22がアクセスできる状
態に切り替える。When the scanning of one scan area on the specimen 7 is completed, the signal processing circuit 20a sends a data end signal to the memory board 48a to notify the end of the data transfer. The memory board 48a that has received the data end signal switches one of the bank memories in which the scan data has been written to a state in which the computer 22 can access the bank memory.
【0035】その後、コンピュータ22は、次の1スト
リップ分の走査領域を走査してデータを収集するGPI
Bコマンドを本体制御部24のCPU33へ送出する。
コンピュータ22は、収集したデータがアクセスできる
ようになると、転送されたデータをアクセして所定の画
像処理を行い、細胞の座標位置と測光データなどを計測
して記録や表示を行う。Thereafter, the computer 22 scans the scanning area of the next one strip and collects data by the GPI.
The B command is sent to the CPU 33 of the main body control unit 24.
When the collected data can be accessed, the computer 22 accesses the transferred data, performs predetermined image processing, measures the coordinate position of the cell, the photometric data, and records and displays the data.
【0036】次に、各ストリップ52に於ける画像処理
について説明する。この場合、転送されたデータは、蛍
光値を2次元的に並べた画像データになり、先ず、しき
い値処理によって、細胞領域が抽出される。次に、抽出
された細胞領域毎に、最大蛍光値、合計値、面積等の特
徴量が計算される。このとき、特徴量の一つとして、対
象としている細胞がマルチプルセルかどうかの判断が行
われる。Next, the image processing in each strip 52 will be described. In this case, the transferred data is image data in which the fluorescence values are arranged two-dimensionally, and first, a cell region is extracted by threshold processing. Next, a feature amount such as a maximum fluorescence value, a total value, and an area is calculated for each extracted cell region. At this time, as one of the feature values, it is determined whether or not the target cell is a multiple cell.
【0037】図4は、マルチプルセルの判定方法を説明
するためのもので、同図では、走査画像のうちで2つの
細胞が接触している状態を示している。つまり、この場
合、細胞1,細胞2は、しきい値処理によって抽出され
たが、互いに接触しているため、一つの細胞として認識
されている。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of determining a multiple cell. FIG. 4 shows a state in which two cells in a scanned image are in contact with each other. That is, in this case, the cells 1 and 2 are extracted by the threshold processing, but are recognized as one cell because they are in contact with each other.
【0038】このような細胞領域に対しては、先ず領域
内で蛍光値が最大値を示す座標aを求め、次に、細胞領
域を囲む矩形内で、最大値の座標a点から8方向に画像
データをトレースし、最大値以外の座標にピークが存在
するトレースラインが一つでも存在すれば、マルチプル
セルと判断する。図4おいては、トレースライン(1)
(2)(3)(4)のうちトレースライン(1)上に細
胞1,細胞2のピークb、cが複数存在するのでマルチ
プルセルと判断される。For such a cell region, first, coordinates a at which the fluorescence value shows the maximum value in the region are obtained, and then, in a rectangle surrounding the cell region, the coordinates a of the maximum value are set in eight directions from the point a of the maximum value. The image data is traced, and if there is at least one trace line having a peak at a coordinate other than the maximum value, it is determined as a multiple cell. In FIG. 4, the trace line (1)
(2) Since there are a plurality of peaks b and c of cell 1 and cell 2 on trace line (1) among (3) and (4), the cell is determined to be a multiple cell.
【0039】この場合、ノイズや細胞の状態によって
は、シングルセルでもピークが複数存在することが考え
られるので、トレースするときのデータ参照ステップ数
を可変するようにしている。この場合の参照ステップ数
は、図5に示すように、細胞領域をトレースするとき
は、走査画像のデータ参照する間隔を示す値であり、参
照ステップ数を小さくするとマルチプルセルの検出感度
が敏感になり、シングルセルをマルチプセルと誤認識す
る頻度が高くなる。逆に、参照ステップ数を大きくする
とマルチプセルをシングルセルと認識する頻度が高くな
る。In this case, depending on the noise and the state of the cell, there may be a plurality of peaks even in a single cell. Therefore, the number of data reference steps when tracing is varied. The number of reference steps in this case is a value indicating an interval at which data of a scanned image is referred to when tracing a cell region, as shown in FIG. 5. If the number of reference steps is reduced, the detection sensitivity of multiple cells becomes more sensitive. Thus, the frequency of erroneously recognizing a single cell as a multiple cell increases. Conversely, when the number of reference steps is increased, the frequency of recognizing a multiple cell as a single cell increases.
【0040】図6(a)(b)(c)は、ステップ数を
4、2、1と変化させてデータを収集し、マルチプルセ
ルと判断されたデータは表示しないように指定したプロ
ット図を示すもので、これらの図からステップ数が小さ
い程マルチプルセルと判断されるデータが多くなること
が分かる。FIGS. 6A, 6B, and 6C show plots in which data is collected by changing the number of steps to 4, 2, and 1, and data determined as multiple cells is not displayed. It can be seen from these figures that the smaller the number of steps is, the more data is determined to be a multiple cell.
【0041】しかして、この実施の形態では、以下のよ
うにしてマルチプルセルの判定を行い、その結果から細
胞データを決定するようにしている。マルチプルセルの
判定は、図7に示すフローチャートが実行される。ま
ず、マルチプルセルの判定に使用する画像処理パラメー
タを予め用意しておく。ここでのパラメータは参照ステ
ップ数のことであり、パラメータ1が参照ステップ数
1、パラメータ2が参照ステップ数2、パラメータ3が
参照ステップ数3、パラメータiが参照ステップ数i…
のように対応している。In this embodiment, the multiple cells are determined in the following manner, and the cell data is determined from the result. The determination of multiple cells is performed according to the flowchart shown in FIG. First, image processing parameters to be used for multiple cell determination are prepared in advance. The parameter here is the number of reference steps, parameter 1 is the number of reference steps 1, parameter 2 is the number of reference steps 2, parameter 3 is the number of reference steps 3, and parameter i is the number of reference steps i ...
It corresponds as follows.
【0042】そして、ステップ701で、パラメータ
1、つまりi=1を設定し、ステップ702で、パラメ
ータ1によるマルチプルセル判定を行い、ステップ70
3で、判定結果を結果1に保存し、以下、ステップ70
4で、i<パラメータ数が判断されるまで、ステップ7
05で、iを+1しながら同様な動作を繰り返し、パラ
メータ数nまでの判定結果を結果1から結果nに保存し
ていく。Then, in step 701, parameter 1, ie, i = 1, is set. In step 702, multiple cell determination based on parameter 1 is performed.
In step 3, the determination result is stored in result 1, and thereafter, in step 70
In step 4, until i <the number of parameters is determined,
At 05, the same operation is repeated while incrementing i, and the determination results up to the parameter number n are stored in the results 1 to n.
【0043】このようにして、1ストリップ内で抽出さ
れた個々の細胞領域の特徴量を求めるのに、複数の画像
処理パラメータによるマルチプルセルの判定を行う。ま
た、このような処理をストリップ内で抽出された全ての
細胞について行い、ユーザが指定した走査範囲を全て処
理した時点でデータの収集を終了する。As described above, in order to determine the feature amount of each cell region extracted in one strip, a determination of a multiple cell based on a plurality of image processing parameters is performed. Further, such processing is performed on all the cells extracted in the strip, and the data collection ends when all the scanning ranges specified by the user have been processed.
【0044】この場合、それぞれの判定結果1〜nは、
図8に示すようなテーブルによってパラメータ1の場合
の判定結果、パラメータ2の場合の判定結果…のように
個々の細胞データについて記憶するようにする。In this case, each of the determination results 1 to n is
Using a table as shown in FIG. 8, the determination results for parameter 1 and the determination results for parameter 2 are stored for each cell data.
【0045】そして、これらの判定結果の中から細胞デ
ータを決定するには、図9に示すフローチャートが実行
される。まず、ステップ901で、データを収集する。
このデータ収集は、上述した図7に示すフローチャート
により行われる。Then, in order to determine the cell data from these determination results, the flowchart shown in FIG. 9 is executed. First, in step 901, data is collected.
This data collection is performed according to the flowchart shown in FIG.
【0046】次いで、ステップ902に進み、各画像処
理パラメータによる収集データを参照し、ステップ90
3で、最適な画像処理パラメータを選択する。この場合
の画像処理パラメータの選択基準は、測定対象となる細
胞集団によって経験的に求められるもので、例えば、細
胞集団によって妥当と考えられる領域中の全細胞数とマ
ルチプルセル数の比率を基準値とし予め記憶しておき、
上述の判定結果1〜nの中から基準値に最も近い細胞デ
ータが得られる画像処理パラメータを最適なものとして
選択するようにする。そして、ステップ904で、最適
の画像処理パラメータにより得られた細胞データは、さ
らに画像処理が実行され、細胞の座標位置や測光データ
などが計測され、記録や表示が行われる。Next, the process proceeds to step 902, where the collected data according to each image processing parameter is referred to, and the process proceeds to step 90.
At 3, an optimal image processing parameter is selected. The selection criterion of the image processing parameter in this case is empirically determined by the cell population to be measured.For example, the ratio of the total number of cells and the number of multiple cells in a region considered to be appropriate by the cell population is a reference value. And memorize it in advance,
An image processing parameter that provides cell data closest to the reference value is selected from the above determination results 1 to n as an optimum one. Then, in step 904, the cell data obtained by the optimal image processing parameters are further subjected to image processing, the coordinate position of the cells, photometric data, and the like are measured, and recorded and displayed.
【0047】従って、このようにすれば、ストリップ内
で抽出された細胞領域について複数の画像処理パラメー
タを用いてマルチプルセルの判定を行い、これら複数の
判定結果の中から、予め記憶された細胞領域中の全細胞
数とマルチプルセル数の比率に基づく基準値に最も近い
結果が得られる画像処理パラメータを最適なものとして
選択し、この最適パラメータより得られた細胞データを
採用するようにしたので、従来のユーザの判断で画像処
理パラメータを設定し直しながらデータ収集を繰り返す
のと比べ、パラメータの設定の煩雑さを軽減でき、作業
効率を飛躍的に改善できる。しかも、一度に複数の画像
処理パラメータを用いてマルチプルセル判定を行うこと
から、蛍光の褪色を防止して測定条件を一定にすること
ができ、精度の高いマルチプルセルの判定を行うことが
できる。Therefore, according to this configuration, the cell region extracted in the strip is subjected to the multiple cell determination using the plurality of image processing parameters, and the cell region stored in advance is determined from the plurality of determination results. Since the image processing parameter that gives the result closest to the reference value based on the ratio of the total number of cells in the cell to the number of multiple cells was selected as the optimal one, and the cell data obtained from this optimal parameter was adopted, Compared with the case where the data collection is repeated while the image processing parameters are reset by the conventional user's judgment, the complexity of setting the parameters can be reduced and the work efficiency can be dramatically improved. In addition, since multiple cell determination is performed at once using a plurality of image processing parameters, the fading of fluorescence can be prevented, measurement conditions can be kept constant, and multiple cell determination with high accuracy can be performed.
【0048】なお、上述では、マルチプルセルの判定に
8方向にトレースして画像処理パラメータに参照ステッ
プ数を用いているが、他のパラメータに置き換えて処理
できることは言うまでもない。例えば、細胞領域内の細
胞の異形度(細胞の外周^2/面積)(ここで、外周^
2は、外周の二乗の意味である。)を求め、しきい値に
より判定する方法や細胞領域内の各細胞の蛍光値の標準
偏差を求め、しきい値により判定する方法があり、さら
に、シングルセルの蛍光像を2次元的な正規分布でモデ
ル化し、細胞領域内のデータをデコンボリューションに
よって複数の2次元的な正規分布に分割することによっ
てマルチプルセルと判定する方法などがある。 (第2の実施の形態)上述の第1の実施の形態では、画
像処理パラメータとして参照ステップ数を用いたが、こ
の第2の実施の形態では、参照ステップ数の他に、細胞
領域内の異形度(細胞の外周^2/面積)および細胞領
域内の蛍光値の標準偏差を用いるようにしている。In the above description, the number of reference steps is used as an image processing parameter by tracing in eight directions to determine a multiple cell, but it is needless to say that processing can be performed by substituting another parameter. For example, the degree of irregularity of the cell in the cell region (perimeter of the cell ^ 2 / area) (where the outer periphery ^
2 means the square of the outer circumference. ) Is determined by a threshold value, or the standard deviation of the fluorescence value of each cell in a cell region is determined and determined by a threshold value. There is a method of modeling with a distribution and dividing the data in the cell area into a plurality of two-dimensional normal distributions by deconvolution to determine a multiple cell. (Second Embodiment) In the above-described first embodiment, the number of reference steps is used as an image processing parameter. However, in the second embodiment, in addition to the number of reference steps, the number of reference steps in the cell region is different. The degree of heterogeneity (perimeter of the cell 細胞 2 / area) and the standard deviation of the fluorescence values in the cell area are used.
【0049】また、この第2の実施の形態の光学的構
成、電気的構成については、上述した図1および図2と
同様なので、これらの図を援用するものとする。この場
合、パラメータ1として細胞領域内の細胞の異形度(細
胞の外周^2/面積)により設定したしきい値、パラメ
ータ2として細胞領域内の蛍光値の標準偏差により設定
したしきい値、パラメータ3として所定の参照ステップ
数をそれぞれ設定している。The optical configuration and the electrical configuration of the second embodiment are the same as those in FIGS. 1 and 2 described above, and these drawings are used. In this case, a threshold set as the parameter 1 based on the degree of irregularity of the cells in the cell region (perimeter of the cell ^ 2 / area), a threshold set as the parameter 2 based on the standard deviation of the fluorescence value in the cell region, a parameter A predetermined reference step number is set as 3 respectively.
【0050】この状態で、図10に示すフローチャート
が実行される。まず、ステップ1001で、データ収集
時にストリップ内で抽出された細胞領域について、
(1)細胞の異形度に対するパラメータ1によるしきい
値処理、(2)細胞領域内の蛍光値の標準偏差に対する
パラメータ2のしきい値処理、(3)参照ステップ数を
パラメータ3としたマルチプルセル判定処理を順番に行
い、これらの判定結果を、それぞれ判定結果1〜3に保
存する。In this state, the flowchart shown in FIG. 10 is executed. First, in step 1001, regarding the cell region extracted in the strip at the time of data collection,
(1) Threshold processing with parameter 1 for cell irregularity, (2) Threshold processing for parameter 2 with respect to standard deviation of fluorescence value in the cell region, (3) Multiple cells with reference step number as parameter 3 The determination process is performed in order, and these determination results are stored as determination results 1 to 3, respectively.
【0051】次に、ステップ1002に進み、これらの
判定結果1〜3を予め用意された論理式に当てはめ、マ
ルチプルセルの判定結果の採用の可否を決定する。この
場合の論理式は、測定対象となる細胞集団によって経験
的に設定されるもので、例えば、細胞集団によって妥当
な論理式として、(結果1)AND(結果2)AND
(結果3)とした場合は、全のマルチプルセル判定条件
を満たしている場合のみ、この時のマルチプルセルの判
定結果を採用し、また、(結果1)OR(結果2)OR
(結果3)とした場合は、何れかのマルチプルセル判定
条件を満たしている場合に、この時のマルチプルセルの
判定結果を採用するようにしている。そして、データの
後処理としてステップ1003で、採用されたマルチプ
ルセルの判定結果による細胞データは、さらに画像処理
が実行され、細胞の座標位置や測光データなどが計測さ
れ、記録や表示が行われる。Next, the process proceeds to step 1002, in which these determination results 1 to 3 are applied to a logical formula prepared in advance, and it is determined whether or not the multiple cell determination result can be adopted. The logical expression in this case is empirically set depending on the cell population to be measured. For example, as a logical expression appropriate for the cell population, (Result 1) AND (Result 2) AND
In the case of (Result 3), the determination result of the multiple cell at this time is adopted only when all the multiple cell determination conditions are satisfied, and (Result 1) OR (Result 2) OR
In the case of (Result 3), when any of the multiple cell determination conditions is satisfied, the determination result of the multiple cell at this time is adopted. Then, in step 1003, as the post-processing of the data, the cell data based on the determination result of the multiple cells adopted is further subjected to image processing, the coordinate position of the cells, photometric data, and the like are measured, and recorded and displayed.
【0052】また、このフローとは別に、抽出した細胞
について画像処理により細胞の座標位置や測光データな
どを計測し、これらのデータ解析時に複数のマルチプル
セルの判定結果に論理式を当て嵌めて最終的な判定結果
を求め、解析処理することもできる。Separately from this flow, the coordinate position of the extracted cells and photometric data are measured by image processing on the extracted cells, and a logical expression is applied to the determination results of a plurality of multiple cells at the time of analyzing these data to make a final decision. It is also possible to obtain a typical determination result and perform an analysis process.
【0053】従って、このようにすれば、複数の画像処
理パラメータによるマルチプルセルの判定結果を論理式
に当てはめ、最終的な判定結果を求めるようにしたの
で、複数のマルチプルセルの判定結果を任意に組み合わ
せることで、マルチプルセル判定のための最適な条件を
設定でき、精度の高いマルチプルセルの判定を行うこと
ができる。Therefore, according to this configuration, the determination result of the multiple cells based on the plurality of image processing parameters is applied to the logical expression to obtain the final determination result. Therefore, the determination results of the plurality of multiple cells can be arbitrarily determined. By combining them, it is possible to set the optimum conditions for the multiple cell determination, and to perform the multiple cell determination with high accuracy.
【0054】なお、第2の実施の形態では、3つのパラ
メータを使用した場合を述べているが、このパラメータ
数は3つ以上であってもよいことは勿論である。 (第3の実施の形態)第1の実施の形態では、画像処理
パラメータの選択の根拠に参照ステップ数を用いたが、
この第3の実施の形態では、収集したデータから細胞径
の平均値を用いてマルチプルセルの判定を行うようにし
ている。In the second embodiment, the case where three parameters are used has been described. However, it goes without saying that the number of parameters may be three or more. Third Embodiment In the first embodiment, the number of reference steps is used as a basis for selecting an image processing parameter.
In the third embodiment, multiple cells are determined from the collected data using the average value of cell diameters.
【0055】また、この第3の実施の形態の光学的構
成、電気的構成についても、上述した図1および図2と
同様なので、これらの図を援用するものとする。そし
て、図11に示すフローチャートが実行される。まず、
ステップ1101で、第1の実施の形態と同様に、測定
対象となる細胞集団に対して複数のパラメータによるマ
ルチプルセルの判定を行いながら、データを収集する。
次いで、ユーザが指定した走査範囲を全て処理した後
に、ステップ1102で、収集したデータから細胞径の
平均値を求める。そして、ステップ1103で、この平
均値の1/kに最も近い参照ステップ数でマルチプルセ
ルを検出したデータを解析処理に採用する。Further, the optical configuration and the electrical configuration of the third embodiment are the same as those in FIGS. 1 and 2 described above, and these drawings are used. Then, the flowchart shown in FIG. 11 is executed. First,
In step 1101, as in the first embodiment, data is collected while performing a multiple cell determination on a cell population to be measured using a plurality of parameters.
Next, after processing the entire scanning range specified by the user, in step 1102, the average value of the cell diameter is obtained from the collected data. Then, in step 1103, data obtained by detecting a multiple cell with the number of reference steps closest to 1 / k of the average value is employed in the analysis processing.
【0056】この場合の平均値の1/kは、測定対象と
なる細胞集団によって経験的に設定されるもので、細胞
集団によって妥当なkが用意されている。従って、この
ようにすればマルチプルセル判定の煩雑なパラメータの
設定を自動化でき、ユーザ操作の省力化を実現できる。In this case, 1 / k of the average value is empirically set depending on the cell population to be measured, and an appropriate k is prepared depending on the cell population. Therefore, in this way, complicated parameter setting for multiple cell determination can be automated, and labor saving of user operation can be realized.
【0057】[0057]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、パ
ラメータの設定の煩雑さを軽減でき、作業効率を飛躍的
に改善でき、さらに、一度に複数の画像処理パラメータ
を用いてマルチプルセル判定を行うことから、蛍光の褪
色を防止して測定条件を一定にでき、精度の高いマルチ
プルセルの判定を行うことができる。As described above, according to the present invention, the complexity of parameter setting can be reduced, work efficiency can be dramatically improved, and multiple cell processing can be performed using a plurality of image processing parameters at once. Since the determination is performed, the measurement condition can be kept constant by preventing the fading of the fluorescence, and the multiple cell can be determined with high accuracy.
【0058】また、複数の画像処理パラメータによるマ
ルチプルセルの判定結果を論理式に当てはめ、最終的な
判定結果を求めるようになるので、複数のマルチプルセ
ルの判定結果を組み合わせることで、マルチプルセル判
定のための最適な条件を設定でき、精度の高いマルチプ
ルセルの判定を行うことができる。Further, since the result of multiple cell determination based on a plurality of image processing parameters is applied to a logical expression to obtain the final result of determination, the multiple cell determination results are combined by combining the multiple cell determination results. Conditions can be set, and highly accurate multiple cell determination can be performed.
【0059】さらに、画像処理パラメータを、データ収
集後の細胞の平均径から割り出した値を適用することに
より、マルチプルセル判定の煩雑なパラメータの設定を
自動化でき、ユーザ操作の省力化を実現できる。Further, by applying a value calculated from the average diameter of cells after data collection to image processing parameters, complicated parameter setting for multiple cell determination can be automated, and user operation can be saved.
【図1】本発明の第1の実施の形態の走査型光学測定方
法が適用される走査型光学測定装置の概略構成を示す
図。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a scanning optical measurement apparatus to which a scanning optical measurement method according to a first embodiment of the present invention is applied.
【図2】第1の実施の形態に適用される走査型光学測定
装置の電気回路および走査制御回路の概略構成を示す
図。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an electric circuit and a scanning control circuit of the scanning optical measurement device applied to the first embodiment.
【図3】第1の実施の形態においてユーザが予め分割設
定する複数のストリップを有する走査領域を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a scanning area having a plurality of strips that are divided and set in advance by a user in the first embodiment.
【図4】第1の実施の形態のマルチプルセル判定の考え
方を説明するための図。FIG. 4 is an exemplary view for explaining the concept of multiple cell determination according to the first embodiment;
【図5】第1の実施の形態のマルチプルセル判定の考え
方を説明するための図。FIG. 5 is an exemplary view for explaining the concept of multiple cell determination according to the first embodiment;
【図6】第1の実施の形態においてステップ数を変化さ
せてデータを収集した場合の結果を説明する図。FIG. 6 is a view for explaining a result when data is collected by changing the number of steps in the first embodiment.
【図7】第1の実施の形態のマルチプルセルの判定方法
を説明するフローチャート。FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for determining a multiple cell according to the first embodiment;
【図8】第1の実施の形態のマルチプルセルの判定結果
を記憶するためのテーブルを示す図。FIG. 8 is a view showing a table for storing a determination result of a multiple cell according to the first embodiment;
【図9】第1の実施の形態のマルチプルセルの判定方法
を説明するフローチャート。FIG. 9 is a flowchart illustrating a multiple cell determination method according to the first embodiment;
【図10】本発明の第2の実施の形態を説明するための
フローチャート。FIG. 10 is a flowchart illustrating a second embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第3の実施の形態を説明するための
フローチャート。FIG. 11 is a flowchart for explaining a third embodiment of the present invention.
【図12】従来のマルチプルセルの判定方法を説明する
ための図。FIG. 12 is a diagram for explaining a conventional multiple cell determination method.
【図13】従来のマルチプルセルの判定方法を説明する
ための図。FIG. 13 is a view for explaining a conventional multiple cell determination method.
1…レーザ光源、 2…ダイクロイックミラー、 3…ガルバノミラー、 4…瞳投影レンズ、 5…光路切替ミラー、 6…対物レンズ、 7…標本、 8…コンデンサレンズ、 9…ダイクロイックミラー、 11…フォトダイオード、 12…透過照明光源、 13…バリアフィルタ、 14…集光レンズ、 15…光電子倍増管(PMT)、 16…顕微鏡観察光学系、 17…走査ステージ、 18…スポット投影レンズ、 19…落射照明光源、 20a〜20d…信号処理回路、 22…コンピュータ、 23…走査制御回路、 24…本体制御部、 32…CPUバス、 33…CPU、 36…GPIBインターフェース制御回路、 37…RCU、 38…入出力回路、 39、40…ステッピングモータ、 41、42…駆動回路、 45…波形発生回路、 46…D/A変換器、 47…GPIBボード、 48a、48b…メモリボード。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser light source, 2 ... Dichroic mirror, 3 ... Galvano mirror, 4 ... Pupil projection lens, 5 ... Optical path switching mirror, 6 ... Objective lens, 7 ... Sample, 8 ... Condenser lens, 9 ... Dichroic mirror, 11 ... Photodiode Reference numeral 12: transmission illumination light source, 13: barrier filter, 14: condenser lens, 15: photomultiplier tube (PMT), 16: microscope observation optical system, 17: scanning stage, 18: spot projection lens, 19: epi-illumination light source 20a to 20d: signal processing circuit, 22: computer, 23: scanning control circuit, 24: body control unit, 32: CPU bus, 33: CPU, 36: GPIB interface control circuit, 37: RCU, 38: input / output circuit , 39, 40 ... stepping motor, 41, 42 ... drive circuit, 45 ... waveform generation circuit, 4 ... D / A converter, 47 ... GPIB board, 48a, 48b ... memory board.
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成9年4月2日[Submission date] April 2, 1997
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項2[Correction target item name] Claim 2
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0021】この場合、標本7は、細胞集団よりなるも
ので、これら細胞は、予め生化学的に蛍光色素で標識さ
れており、レーザスポットにより励起され蛍光を放射す
る。標本7からの蛍光は、前述した光路を逆に進み、対
物レンズ6、光路切替ミラー5、瞳投影レンズ4、ガル
バノミラー3を経てダイクロイックミラー2の上方へ透
過され、さらにバリアフィルタ13を透過され、集光レ
ンズ14により光電子倍増管(PMT)15の受光面に
集光され検出される。また、標本7の散乱光は、コンデ
ンサレンズ8、ビームスプリッター9を介してフォトダ
イオード11によって検出される。In this case, the specimen 7 is composed of a cell population, and these cells are biochemically labeled with a fluorescent dye in advance, and emit fluorescence when excited by a laser spot. The fluorescence from the specimen 7 travels in the optical path described above in reverse, passes through the objective lens 6, the optical path switching mirror 5, the pupil projection lens 4, the galvanomirror 3, passes above the dichroic mirror 2, and further passes through the barrier filter 13. The light is condensed on a light receiving surface of a photomultiplier tube (PMT) 15 by a condenser lens 14 and detected. The scattered light from the sample 7 is detected by the photodiode 11 via the condenser lens 8 and the beam splitter 9.
【手続補正3】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0028[Correction target item name] 0028
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0028】また、本体制御部24のCPUバス32に
は、CPU33、コンピュータ22との間で各種通信を
行うためのGPIBインターフェース制御回路(GPI
BI/F)36、RCU37、入出力回路38が接続さ
れ、さらに、CPUバス32には、走査ステージ17を
X軸、Y軸方向へ移動させる2個のステッピングモータ
39,40の駆動回路41,42、ガルバノミラー3を
駆動する波形を形成する波形発生回路45、生成された
波形をガルバノミラー3へ印加するためのD/A変換器
46が接続され、かように構成された走査制御回路23
により走査ステージ17及びガルバノミラー3の動作を
制御することで、標本7上でのレーザスポットの二次元
走査を可能にしている。The CPU bus 32 of the main body control unit 24 has a GPIB interface control circuit (GPI) for performing various communications with the CPU 33 and the computer 22.
A BI / F) 36, an RCU 37, and an input / output circuit 38 are connected, and a drive circuit 41 for two stepping motors 39 and 40 for moving the scanning stage 17 in the X-axis and Y-axis directions is connected to the CPU bus 32. 42, a scanning control circuit 23, which is connected to a waveform generating circuit 45 for forming a waveform for driving the galvanomirror 3, and a D / A converter 46 for applying the generated waveform to the galvanomirror 3.
By controlling the operations of the scanning stage 17 and the galvanomirror 3, the two-dimensional scanning of the laser spot on the sample 7 is enabled.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of sign
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【符号の説明】 1…レーザ光源、 2…ダイクロイックミラー、 3…ガルバノミラー、 4…瞳投影レンズ、 5…光路切替ミラー、 6…対物レンズ、 7…標本、 8…コンデンサレンズ、 9…ビームスプリッター、 11…フォトダイオード、 12…透過照明光源、 13…バリアフィルタ、 14…集光レンズ、 15…光電子倍増管(PMT)、 16…顕微鏡観察光学系、 17…走査ステージ、 18…スポット投影レンズ、 19…落射照明光源、 20a〜20d…信号処理回路、 22…コンピュータ、 23…走査制御回路、 24…本体制御部、 32…CPUバス、 33…CPU、 36…GPIBインターフェース制御回路、 37…RCU、 38…入出力回路、 39、40…ステッピングモータ、 41、42…駆動回路、 45…波形発生回路、 46…D/A変換器、 47…GPIBボード、 48a、48b…メモリボード。[Description of Signs] 1 laser light source, 2 dichroic mirror, 3 galvano mirror, 4 pupil projection lens, 5 optical path switching mirror, 6 objective lens, 7 specimen, 8 condenser lens, 9 beam splitter Reference numeral 11: photodiode, 12: transmission illumination light source, 13: barrier filter, 14: condenser lens, 15: photomultiplier tube (PMT), 16: microscope observation optical system, 17: scanning stage, 18: spot projection lens, 19: epi-illumination light source, 20a to 20d: signal processing circuit, 22: computer, 23: scanning control circuit, 24: main body control unit, 32: CPU bus, 33: CPU, 36: GPIB interface control circuit, 37: RCU, 38 input / output circuit, 39, 40 stepping motor, 41, 42 drive circuit, 45 waveform Raw circuit, 46 ... D / A converter, 47 ... GPIB board, 48a, 48b ... memory board.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G02B 21/00 G02B 21/00 G06T 7/00 G06F 15/62 395 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G02B 21/00 G02B 21/00 G06T 7/00 G06F 15/62 395
Claims (3)
細胞集団からの光学的データを取り込み画像を形成する
とともに、該画像を用いて測定を行う走査型光学測定方
法において、 前記画像の画像処理により細胞領域を抽出するととも
に、該細胞領域に対して予め設定した複数の画像処理パ
ラメータでマルチプルセルの判定を行い、これらの判定
結果から、予め用意される前記細胞領域中の全細胞数と
マルチプルセル数の比率に基づく基準値に最も近い結果
が得られる画像処理パラメータを最適な画像処理パラメ
ータとして選択することを特徴とする走査型光学測定方
法。1. A scanning optical measurement method that scans a cell population with a laser beam, takes in optical data from the cell population, forms an image, and performs measurement using the image. While extracting the cell region by the process, the multiple cell determination is performed with a plurality of image processing parameters set in advance for the cell region, and from these determination results, the total number of cells in the cell region prepared in advance and A scanning optical measurement method, wherein an image processing parameter that provides a result closest to a reference value based on a ratio of the number of multiple cells is selected as an optimal image processing parameter.
細胞集団からの光学的データを取り込み画像を形成する
とともに、該画像を用いて測定を行う走査型光学測定方
法において、尾や寄れろ目 前記画像の画像処理により
細胞領域を抽出するとともに、該細胞領域に対して予め
設定した複数の異なる画像処理パラメータでマルチプル
セルの判定を行い、これらの判定結果を、予め用意され
た論理式に当てはめ、最適な画像処理パラメータを選択
することを特徴とする走査型光学測定方法。2. A scanning optical measurement method in which a laser beam is scanned over a cell population, optical data from the cell population is taken in, an image is formed, and measurement is performed using the image. Eye While extracting a cell region by image processing of the image, performing multiple cell determination with a plurality of different image processing parameters set in advance for the cell region, these determination results are converted into a logical formula prepared in advance. A scanning optical measurement method characterized by selecting an optimal image processing parameter to be applied.
細胞集団からの光学的データを取り込み画像を形成する
とともに、該画像を用いて測定を行う走査型光学測定方
法において、 前記画像の画像処理により細胞領域を抽出するととも
に、該細胞領域に対して予め設定した複数の画像処理パ
ラメータでマルチプルセルの判定を行い、これらの判定
結果から求められる細胞径の平均値から最適な画像処理
パラメータを選択することを特徴とする走査型光学測定
方法。3. A scanning optical measurement method in which a laser beam is scanned over a cell population, optical data from the cell population is captured to form an image, and measurement is performed using the image. A cell region is extracted by the processing, and multiple cell determination is performed with a plurality of image processing parameters set in advance for the cell region, and an optimal image processing parameter is determined from an average value of cell diameters obtained from these determination results. A scanning optical measurement method characterized by selecting.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8292801A JPH10132812A (en) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | Scanning-type optical measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8292801A JPH10132812A (en) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | Scanning-type optical measuring method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10132812A true JPH10132812A (en) | 1998-05-22 |
Family
ID=17786529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8292801A Withdrawn JPH10132812A (en) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | Scanning-type optical measuring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10132812A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004531742A (en) * | 2001-06-28 | 2004-10-14 | オンデオ ナルコ カンパニー | Spectrofluorimeter |
JP2006317261A (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Olympus Corp | Image processing method and device of scanning cytometer |
JP2016080563A (en) * | 2014-10-20 | 2016-05-16 | 日本光電工業株式会社 | Analysis system and analyzer |
JP2018116060A (en) * | 2018-02-09 | 2018-07-26 | 日本光電工業株式会社 | Image cytometer |
-
1996
- 1996-11-05 JP JP8292801A patent/JPH10132812A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016080563A (en) * | 2014-10-20 | 2016-05-16 | 日本光電工業株式会社 | Analysis system and analyzer |
US10436699B2 (en) | 2014-10-20 | 2019-10-08 | Nihon Kohden Corporation | Analyzing system and analyzing apparatus |
JP2018116060A (en) * | 2018-02-09 | 2018-07-26 | 日本光電工業株式会社 | Image cytometer |
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