(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞を撮影して得られた画像を処理する理化学装置であって、
前記画像から、複数のオブジェクトを抽出する抽出部と、
前記複数のオブジェクトを、所定の条件に応じて採用または非採用に分類する採否処理部と、
前記採否処理の結果を表示する表示部と、
を備え、
前記表示部は、
前記画像において採用とされたオブジェクトの強調表示の有無を切り替える第１切替部と、
前記画像において非採用とされたオブジェクトの強調表示の有無を切り替える第２切替部と、
を有し、
前記第１切替部および前記第２切替部は、互いに独立してオブジェクトの強調表示の有無を切り替える理化学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の理化学装置であって、
前記強調表示は、オブジェクトの輪郭に沿った閉曲線を、前記オブジェクトに重ねて表示する輪郭強調表示である理化学装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の理化学装置であって、
前記採否処理部は、前記複数のオブジェクトを、所定の条件に応じて、採用、非採用、または採否対象外に分類し、
前記表示部は、
前記画像において採否対象外とされたオブジェクトの強調表示の有無を切り替える第３切替部
をさらに有し、
前記第１切替部、前記第２切替部、および前記第３切替部が、互いに独立してオブジェクトの強調表示の有無を切り替える理化学装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の理化学装置であって、
前記表示部は、
前記画像において全てのオブジェクトを強調表示させる全選択部
をさらに有する理化学装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の理化学装置であって、
前記表示部は、
前記画像において全てのオブジェクトの強調表示を解除する全解除部
をさらに有する理化学装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の理化学装置であって、
前記画像は、複数の窪部を有する試料容器の各窪部の画像である理化学装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の理化学装置であって、
前記画像は、複数の細胞が立体的に集合した細胞集塊の画像である理化学装置。
【請求項８】
細胞を撮影して得られた画像を処理する画像処理方法であって、
ａ）前記画像から、複数のオブジェクトを抽出する工程と、
ｂ）前記複数のオブジェクトを、所定の条件に応じて採用または非採用に分類する工程と、
ｃ）前記採否処理の結果を表示する工程と、
を備え、
前記工程ｃ）では、オン／オフ切替可能なボタンの操作により、採用とされたオブジェクトの強調表示の有無と、非採用とされたオブジェクトの強調表示の有無とを、互いに独立して切り替える画像処理方法。
【請求項９】
請求項８に記載の画像処理方法であって、
前記強調表示は、オブジェクトの輪郭に沿った閉曲線を、前記オブジェクトに重ねて表示する輪郭強調表示である画像処理方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の画像処理方法であって、
前記工程ｂ）では、前記複数のオブジェクトを、所定の条件に応じて、採用、非採用、または採否対象外に分類し、
前記工程ｃ）では、オン／オフ切替可能なボタンの操作により、採用とされたオブジェクトの強調表示の有無と、非採用とされたオブジェクトの強調表示の有無と、採否対象外とされたオブジェクトの強調表示の有無とを、互いに独立して切り替える画像処理方法。
【請求項１１】
請求項８から請求項１０までのいずれかに記載の画像処理方法であって、
前記工程ｃ）では、前記オン／オフ切替可能なボタンとは別の全選択ボタンを操作することにより、前記画像内の全てのオブジェクトを強調表示させる画像処理方法。
【請求項１２】
請求項８から請求項１１までのいずれかに記載の画像処理方法であって、
前記工程ｃ）では、前記オン／オフ切替可能なボタンとは別の全解除ボタンを操作することにより、前記画像内の全てのオブジェクトの強調表示を解除する画像処理方法。
【請求項１３】
請求項８から請求項１２までのいずれかに記載の画像処理方法であって、
前記画像は、複数の窪部を有する試料容器の各窪部の画像である画像処理方法。
【請求項１４】
請求項８から請求項１３までのいずれかに記載の画像処理方法であって、
前記画像は、複数の細胞が立体的に集合した細胞集塊の画像である画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞を撮影して得られた画像を処理する理化学装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医薬品を研究・開発する過程では、医薬品の候補となる化合物を絞り込むスクリーニングが行われる。スクリーニングにおいては、例えば、細胞を投入した培養液を複数用意し、各培養液に、種々の条件を変更しつつ化合物を添加して、細胞を培養する。そして、細胞の培養状態に基づいて、医薬品の候補となる化合物を絞り込む。
【０００３】
このようなスクリーニングにおいては、従来、試薬を用いて細胞の培養状態を評価していた。具体的には、細胞に試薬をかけて、細胞内の特定の分子を蛍光反応させ、その蛍光の強さを測定することにより、細胞の培養状態を判定していた。しかしながら、この方法には、高価な試薬が必要となる上、蛍光反応に時間が掛かっていた。また、試薬により細胞壁が破壊されるため、同一の細胞について径時的な変化を観察することができなかった。
【０００４】
また、近年では、より生体内に近い環境における医薬品の効用を調べるために、細胞を立体的に培養する三次元培養が行われている。このような三次元培養においては、立体的に集合した細胞集塊（スフェロイド）の状態が、重要な観察対象となる。しかしながら、上記の蛍光を測定する方法は、細胞集塊の観察には適していない。
【０００５】
このため、近年では、試薬を用いることなく、細胞を高解像度で撮影することによって、細胞の培養状態を観察する装置の開発が試みられている。当該装置では、培養用の複数の窪部を有するウェルプレートを、所定時間おきに撮影し、得られた撮影画像から窪部ごとの画像を切り出す。そして、切り出された画像を表示デバイス上に表示して、当該画像を比較・分析することにより、各窪部における細胞の培養状態を評価する。
【０００６】
細胞の画像を表示する従来の装置については、例えば、特許文献１および特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１５１６４７号公報
【特許文献２】特開２０１１−６４６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、得られた画像から細胞の培養状態を評価する作業は、原則として人の目視判断により行われる。しかしながら、装置内のソフトウエアにより、ある程度の分類ができれば、人の目視判断の負担が軽減される。このため、近年では、画像から細胞と推定されるオブジェクトを抽出し、抽出された複数のオブジェクトを採用／非採用に分類する技術の開発が、進められている。
【０００９】
オブジェクトを採用／非採用に分類するときには、画像中の各オブジェクトの面積や濃度などのパラメータを測定する。そして、当該測定値が、許容範囲内にあるか否かに基づいて、各オブジェクトを採用または非採用に分類する。このようなソフトウエアによる採用／非採用の判定精度を高めるためには、パラメータの許容範囲を適切に設定することが重要である。
【００１０】
しかしながら、オブジェクトの採用／非採用の判定には、多数のパラメータが用いられる。画面に表示された採用／非採用の判定結果を確認しながら、これらの多数のパラメータの許容範囲を適切に調整することは、画像処理に不慣れなユーザにとっては困難な作業となる。このため、オブジェクトを採用／非採用に分類した後、採用とされたオブジェクトと、非採用とされたオブジェクトとを、容易に区別しながら表示できる技術が求められている。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、採用とされたオブジェクトの強調表示の有無と、非採用とされたオブジェクトの強調表示の有無とを、個別独立に切り替えることができる理化学装置および画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、細胞を撮影して得られた画像を処理する理化学装置であって、前記画像から、複数のオブジェクトを抽出する抽出部と、前記複数のオブジェクトを、所定の条件に応じて採用または非採用に分類する採否処理部と、前記採否処理の結果を表示する表示部と、を備え、前記表示部は、前記画像において採用とされたオブジェクトの強調表示の有無を切り替える第１切替部と、前記画像において非採用とされたオブジェクトの強調表示の有無を切り替える第２切替部と、を有し、前記第１切替部および前記第２切替部は、互いに独立してオブジェクトの強調表示の有無を切り替える。
【００１３】
本願の第２発明は、第１発明の理化学装置であって、前記強調表示は、オブジェクトの輪郭に沿った閉曲線を、前記オブジェクトに重ねて表示する輪郭強調表示である。
【００１４】
本願の第３発明は、第１発明または第２発明の理化学装置であって、前記採否処理部は、前記複数のオブジェクトを、所定の条件に応じて、採用、非採用、または採否対象外に分類し、前記表示部は、前記画像において採否対象外とされたオブジェクトの強調表示の有無を切り替える第３切替部をさらに有し、前記第１切替部、前記第２切替部、および前記第３切替部が、互いに独立してオブジェクトの強調表示の有無を切り替える。
【００１５】
本願の第４発明は、第１発明から第３発明までのいずれかの理化学装置であって、前記表示部は、前記画像において全てのオブジェクトを強調表示させる全選択部をさらに有する。
【００１６】
本願の第５発明は、第１発明から第４発明までのいずれかの理化学装置であって、前記表示部は、前記画像において全てのオブジェクトの強調表示を解除する全解除部をさらに有する。
【００１７】
本願の第６発明は、第１発明から第５発明までのいずれかの理化学装置であって、前記画像は、複数の窪部を有する試料容器の各窪部の画像である。
【００１８】
本願の第７発明は、第１発明から第６発明までのいずれかの理化学装置であって、前記画像は、複数の細胞が立体的に集合した細胞集塊の画像である。
【００１９】
本願の第８発明は、細胞を撮影して得られた画像を処理する画像処理方法であって、ａ）前記画像から、複数のオブジェクトを抽出する工程と、ｂ）前記複数のオブジェクトを、所定の条件に応じて採用または非採用に分類する工程と、ｃ）前記採否処理の結果を表示する工程と、を備え、前記工程ｃ）では、オン／オフ切替可能なボタンの操作により、採用とされたオブジェクトの強調表示の有無と、非採用とされたオブジェクトの強調表示の有無とを、互いに独立して切り替える。
【００２０】
本願の第９発明は、第８発明の画像処理方法であって、前記強調表示は、オブジェクトの輪郭に沿った閉曲線を、前記オブジェクトに重ねて表示する輪郭強調表示である。
【００２１】
本願の第１０発明は、第８発明または第９発明の画像処理方法であって、前記工程ｂ）では、前記複数のオブジェクトを、所定の条件に応じて、採用、非採用、または採否対象外に分類し、前記工程ｃ）では、オン／オフ切替可能なボタンの操作により、採用とされたオブジェクトの強調表示の有無と、非採用とされたオブジェクトの強調表示の有無と、採否対象外とされたオブジェクトの強調表示の有無とを、互いに独立して切り替える。
【００２２】
本願の第１１発明は、第８発明から第１０発明までのいずれかの画像処理方法であって、前記工程ｃ）では、前記オン／オフ切替可能なボタンとは別の全選択ボタンを操作することにより、前記画像内の全てのオブジェクトを強調表示させる。
【００２３】
本願の第１２発明は、第８発明から第１１発明までのいずれかの画像処理方法であって、前記工程ｃ）では、前記オン／オフ切替可能なボタンとは別の全解除ボタンを操作することにより、前記画像内の全てのオブジェクトの強調表示を解除する。
【００２４】
本願の第１３発明は、第８発明から第１２発明までのいずれかの画像処理方法であって、前記画像は、複数の窪部を有する試料容器の各窪部の画像である。
【００２５】
本願の第１４発明は、第８発明から第１３発明までのいずれかの画像処理方法であって、前記画像は、複数の細胞が立体的に集合した細胞集塊の画像である。
【発明の効果】
【００２６】
本願の第１発明〜第１４発明によれば、採用とされたオブジェクトの強調表示の有無と、非採用とされたオブジェクトの強調表示の有無とを、個別独立に切り替えることができる。すなわち、採否に拘わらずオブジェクトを強調表示する状態、採用とされたオブジェクトのみを強調表示する状態、非採用とされたオブジェクトのみを強調表示する状態、および、採否に拘わらずオブジェクトを強調表示しない状態を、任意に切り替えることができる。ユーザは、これらの表示を切り替えながら、採否処理の結果が適正であるか否かを、容易に目視判断できる。
【００２７】
特に、本願の第２発明または第９発明によれば、オブジェクトの大きさや形を、視覚的に認識しやすい。したがって、採否処理の結果が適正であるか否かの判断が、より容易となる。
【００２８】
特に、本願の第３発明または第１０発明によれば、採用、非採用、および採否対象外のそれぞれのオブジェクトについて、強調表示の有無を個別独立に切り替えることができる。
【００２９】
特に、本願の第４発明または第１１発明によれば、全てのオブジェクトを容易に強調表示させることができる。
【００３０】
特に、本願の第５発明または第１２発明によれば、全てのオブジェクトの強調表示を容易に解除できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ウェルプレートの一例を示す斜視図である。
【図２】画像取得装置の構成を概念的に示した図である。
【図３】画像処理の流れを示したフローチャートである。
【図４】画像処理ウインドウの例を示した図である。
【図５】画像表示領域、３つのトグルボタン、全選択ボタン、および全解除ボタンを示した図である。
【図６】画像表示領域、３つのトグルボタン、全選択ボタン、および全解除ボタンを示した図である。
【図７】画像表示領域、３つのトグルボタン、全選択ボタン、および全解除ボタンを示した図である。
【図８】画像表示領域、３つのトグルボタン、全選択ボタン、および全解除ボタンを示した図である。
【図９】画像表示領域、３つのトグルボタン、全選択ボタン、および全解除ボタンを示した図である。
【図１０】画像表示領域、３つのトグルボタン、全選択ボタン、および全解除ボタンを示した図である。
【図１１】画像表示領域、３つのトグルボタン、全選択ボタン、および全解除ボタンを示した図である。
【図１２】画像表示領域、３つのトグルボタン、全選択ボタン、および全解除ボタンを示した図である。
【図１３】画像表示領域、３つのトグルボタン、全選択ボタン、および全解除ボタンを示した図である。
【図１４】画像表示領域、３つのトグルボタン、全選択ボタン、および全解除ボタンを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３３】
＜１．画像取得装置の構成＞
図１は、画像取得装置１にセットされるウェルプレート９の一例を示す斜視図である。ウェルプレート９は、複数の窪部９１を有する略板状の試料容器である。ウェルプレート９の材料には、例えば、光を透過する透明な樹脂が使用される。図１に示すように、複数の窪部９１は、ウェルプレート９の上面に、規則的に配列されている。各窪部９１内には、培養液９２とともに、観察対象となる細胞９３が保持される。また、各窪部９１内の培養液９２には、濃度や組成の異なる化合物が、それぞれ添加される。
【００３４】
図２は、本発明の一実施形態に係る画像取得装置１の構成を、概念的に示した図である。この画像取得装置１は、ウェルプレート９を撮影し、得られた画像データを処理する理化学装置である。画像取得装置１は、例えば、医薬品の研究開発分野において、医薬品の候補となる化合物を絞り込むスクリーニング工程に、使用される。スクリーニング工程の担当者は、この画像取得装置１を用いて、各ウェルプレート９の画像データを取得する。そして、取得された画像データに基づいて、各窪部９１内における細胞９３の培養状態を比較・分析することにより、培養液９２に添加された化合物の効用を検証する。
【００３５】
図２に示すように、本実施形態の画像取得装置１は、プレート保持部１０、投光部２０、撮像部３０、表示デバイス４０、入力デバイス５０、およびコンピュータ６０を備えている。プレート保持部１０、投光部２０、撮像部３０、表示デバイス４０、および入力デバイス５０は、それぞれ、コンピュータ６０と電気的に接続されている。
【００３６】
プレート保持部１０は、ウェルプレート９を保持する載置台である。ウェルプレート９は、底部が下側となる水平姿勢で、プレート保持部１０にセットされる。また、プレート保持部１０は、ウェルプレート９を横方向に移動させる駆動機構（図示省略）を有している。駆動機構は、例えば、モータと、モータの駆動力を伝達するボールねじ等の動力伝達機構とで、構成される。駆動機構を動作させると、撮像部３０に対してウェルプレート９が相対移動し、撮像部３０の視野に複数の窪部９１が順次に入る。
【００３７】
投光部２０および撮像部３０は、プレート保持部１０に保持されたウェルプレート９の上方および下方に、それぞれ配置されている。撮像部３０は、例えば、レンズ等の光学系と、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子とを有するラインセンサまたはエリアセンサにより実現される。ウェルプレート９を撮影するときには、投光部２０からウェルプレート９の一部分へ向けて白色光を照射しつつ、撮像部３０が、ウェルプレート９の当該一部分を撮影する。そして、ウェルプレート９を横方向に移動させて、同様の撮影を繰り返す。その結果、ウェルプレート９全体の撮影画像データＤ１が取得される。
【００３８】
なお、投光部２０は、ウェルプレート９に対して光を照射するものであればよい。したがって、投光部２０の光源自体は、ウェルプレート９の上方から外れた位置に配置され、ミラー等の光学系を介して、ウェルプレート９に光が照射される構成であってもよい。また、投光部２０がウェルプレート９の下方に配置され、撮像部３０が、ウェルプレート９の上方に配置されていてもよい。また、ウェルプレート９において反射された光が、撮像部３０に入射する構成となっていてもよい。
【００３９】
表示デバイス４０は、画像取得装置１の画像処理に関わる種々の情報（後述する画像処理ウインドウ４１など）を表示するための部位である。表示デバイス４０には、例えば、液晶ディスプレイが使用される。入力デバイス５０は、コンピュータ６０に対して種々のコマンドを入力するための部位である。入力デバイス５０には、例えば、キーボードやマウスが使用される。画像取得装置１のユーザは、表示デバイス４０を確認しながら、入力デバイス５０を操作して、種々のコマンドをコンピュータ６０に入力できる。
【００４０】
なお、表示デバイス４０の機能と、入力デバイス５０の機能との双方が、タッチパネル式のディスプレイなどの単一のデバイスにより、実現されていてもよい。
【００４１】
コンピュータ６０は、画像取得装置１の上記各部を動作制御する制御装置としての機能と、取得された画像データ内の複数のオブジェクトを採用／非採用に分類する画像処理装置としての機能と、の双方を有する。コンピュータ６０は、ＣＰＵやメモリを有し、予め設定されたコンピュータプログラム、入力信号、および種々のデータに従って、ＣＰＵが動作することにより、上述した駆動機構、投光部２０、および撮像部３０の動作を制御する。これにより、画像取得装置１におけるウェルプレート９の撮影が実行される。
【００４２】
また、図２において概念的に示したように、本実施形態のコンピュータ６０は、記憶部６１、画像切り出し部６２、オブジェクト抽出部６３、採否処理部６４、表示出力部６５、および入力指示部６６を有している。画像切り出し部６２、オブジェクト抽出部６３、採否処理部６４、表示出力部６５、および入力指示部６６の各機能は、コンピュータ６０のＣＰＵが、記憶部６１に記憶されたコンピュータプログラムを参照しつつ演算処理を行うことにより、実現される。
【００４３】
記憶部６１は、画像取得装置１において取り扱われる種々のデータを記憶する部位である。記憶部６１は、例えば、ハードディスクドライブやＲＡＭ等の記憶装置により実現される。記憶部６１は、図２のように、コンピュータ６０を構成するハードウエアの一部であってもよく、あるいは、コンピュータ６０に接続された外付けの記憶装置であってもよい。
【００４４】
図２に示すように、本実施形態の記憶部６１には、後述する画像処理に用いられるオブジェクト抽出プログラムＰ１、採否処理プログラムＰ２、およびパラメータファイルＦ１が、記憶されている。パラメータファイルＦ１は、採否処理プログラムＰ２の実行時に参照されるパラメータの第１許容範囲Ｒ１および第２許容範囲Ｒ２を、書き換え可能なデータとして保持している。
【００４５】
＜２．画像処理について＞
＜２−１．画像の切り出し〜ウインドウの表示＞
図３は、画像取得装置１において、撮影画像データＤ１の取得後に実行される画像処理の流れを示したフローチャートである。図３の画像処理は、コンピュータ６０が、入力デバイス５０からの入力信号、オブジェクト抽出プログラムＰ１、採否処理プログラムＰ２、およびパラメータファイルＦ１を参照しながら、画像切り出し部６２、オブジェクト抽出部６３、採否処理部６４、表示出力部６５、および入力指示部６６を動作させることにより、実行される。以下、図２と図３のフローチャートとを参照しつつ、当該画像処理の流れについて、説明する。
【００４６】
撮像部３０において撮影画像データＤ１が取得されると、当該撮影画像データＤ１は、コンピュータ６０内の画像切り出し部６２に入力される。画像切り出し部６２は、撮影画像データＤ１から、窪部９１ごとの画像データ（以下、「窪部画像データＤ２」と称する）を切り出す（ステップＳ１）。各窪部画像データＤ２には、複数の細胞９３が立体的に集合した細胞集塊の画像が含まれている。
【００４７】
次に、表示出力部６５が、表示デバイス４０にユーザインターフェースとなる画像処理ウインドウ４１を表示させる。図４は、画像処理ウインドウ４１の例を示した図である。図４の例では、画像処理ウインドウ４１内に、３つの画像表示領域Ａ１〜Ａ３が配置されている。最上段の画像表示領域Ａ１には、ステップＳ１において切り出された複数の窪部画像データＤ２のうちの１つが、表示される（ステップＳ２）。
【００４８】
また、図４の例では、画像処理ウインドウ４１内に、オブジェクト抽出ボタンＢ１および採否処理ボタンＢ２が、配置されている。オブジェクト抽出ボタンＢ１および採否処理ボタンＢ２は、上述したオブジェクト抽出部６３および採否処理部６４を、それぞれ動作させるためのボタンである。画像取得装置１のユーザは、入力デバイス５０を操作して、これらの２つのボタンＢ１，Ｂ２を、個別独立に選択することができる。すなわち、オブジェクト抽出部６３の動作および採否処理部６４の動作を、個別独立に実行させることができる。
【００４９】
また、図４の例では、採否処理ボタンＢ２の下に、パラメータの第２許容範囲Ｒ２を設定するパラメータ設定部Ａ４が配置されている。パラメータ設定部Ａ４は、複数のパラメータ（図４の例では「面積（直径）」「濃度」「疑似体積」「真円度」の各パラメータ）についての上限値と下限値とが、リニアゲージ上のツマミの位置で示されている。パラメータ設定部Ａ４に表示されるパラメータの上限値および下限値は、パラメータファイルＦ１から読み出される各パラメータの第２許容範囲Ｒ２に基づいている。また、画像取得装置１のユーザは、入力デバイス５０を操作して、ツマミを左右にスライド移動させることにより、各パラメータの第２許容範囲Ｒ２の上限値および下限値を、変更することができる。
【００５０】
なお、パラメータ設定部Ａ４の表示態様は、図４のようなリニアゲージ式でなくてもよい。例えば、第２許容範囲Ｒ２の上限値および下限値を、テキストボックスに表示し、それを変更入力できるようになっていてもよい。
【００５１】
＜２−２．オブジェクトの抽出＞
画像処理ウインドウ４１が表示されると、画像取得装置１のユーザは、まず、入力デバイス５０を操作して、画像処理ウインドウ４１内のオブジェクト抽出ボタンＢ１を選択する。すると、オブジェクト抽出部６３が、窪部画像データＤ２から複数のオブジェクト９３０を抽出する処理を行う（ステップＳ３）。
【００５２】
オブジェクト９３０を抽出する処理は、例えば、窪部画像データＤ２から、予め設定された範囲内の画素レベル値を有する画素を、抽出することにより行われる。オブジェクト９３０の抽出に用いられる画素レベル値の上限値は、例えば、画素レベル値の入力上の上限値に、所定の係数（例えば０．８）を掛けた値とすればよい。また、オブジェクト９３０の抽出に用いられる画素レベル値の下限値は、例えば、画素レベル値の入力上の下限値に、所定の係数（例えば１．２）を掛けた値とすればよい。また、オブジェクト９３０の抽出に用いられる上限値および下限値は、抽出結果の適否に応じて、変更入力できるようになっていてもよい。
【００５３】
オブジェクト抽出後の窪部画像データＤ２は、画像処理ウインドウ４１内の中段の画像表示領域Ａ２に表示される。例えば、図４のように、抽出されたオブジェクトのみが、実線で表示される。
【００５４】
また、オブジェクト抽出部６３は、抽出された各オブジェクト９３０について、複数種類のパラメータを測定する。本実施形態では、面積（直径）、濃度、疑似体積、および真円度の各パラメータを、画像処理により測定する。面積については、オブジェクトに近似する円の直径を、面積の代用値としてもよい。また、疑似体積については、オブジェクトを構成する各ピクセルの濃度を高さの代用値として使用し、複数のピクセルの濃度の合計値を、当該オブジェクトから推定される細胞の疑似体積としてもよい。
【００５５】
＜２−３．採否処理＞
次に、画像取得装置１のユーザは、入力デバイス５０を操作して、画像処理ウインドウ４１内の採否処理ボタンＢ２を選択する。すると、採否処理部６４が、窪部画像データＤ２に含まれる複数のオブジェクト９３０を、「採用」、「非採用」、または「採否対象外」の３つのカテゴリに分類する採否処理を行う（ステップＳ４）。本実施形態では、所定の条件に応じて、生存細胞と推定されるオブジェクト９３０ａを「採用」とし、死亡細胞と推定されるオブジェクト９３０ｂを「非採用」とし、細胞以外の異物または気泡と推定されるオブジェクト９３０ｃを第３のカテゴリである「採否対象外」とする。
【００５６】
ステップＳ４の処理を詳しく説明すると、まず、採否処理部６４が、記憶部６１に記憶されたパラメータファイルＦ１から、各パラメータについての第１許容範囲Ｒ１を読み出す。そして、窪部画像データＤ２から抽出されたオブジェクト９３０について、各パラメータの測定値を順次に調べ、第１許容範囲Ｒ１内に無いパラメータが１つでもあれば、当該オブジェクト９３０ｃを「採否対象外」とする。また、オブジェクト９３０の全てのパラメータが第１許容範囲Ｒ１内であれば、当該オブジェクト９３０を「採否対象」とする。
【００５７】
次に、採否処理部６４が、記憶部６１に記憶されたパラメータファイルＦ１から、各パラメータについての第２許容範囲Ｒ２を読み出す。そして、「採否対象」とされたオブジェクト９３０について、各パラメータの測定値を順次に調べ、第２許容範囲Ｒ２内に無いパラメータが１つでもあれば、当該オブジェクト９３０をｂ「非採用」とする。また、オブジェクト９３０の全てのパラメータが許容範囲内であれば、当該オブジェクト９３０ａを「採用」とする。
【００５８】
＜２−４．採否結果の表示〜採否結果の適正化＞
採否処理が完了すると、表示出力部６５は、各オブジェクト９３０についての採否処理の結果を、画像処理ウインドウ４１内の下段の画像表示領域Ａ３に表示する（ステップＳ５）。画像表示領域Ａ３では、窪部画像データＤ２内の一部または全部のオブジェクト９３０を、着色された輪郭により強調表示することができる。例えば、採否処理において「採用」とされたオブジェクト９３０ａのみを、着色された輪郭により強調表示することができる。これにより、強調表示されたオブジェクト９３０と、強調表示されていないオブジェクト９３０とを、視覚的に区別することが可能となっている。
【００５９】
強調表示は、例えば、オブジェクト９３０の輪郭に沿った閉曲線を作成し、当該閉曲線を、オブジェクト９３０に重ねて表示することにより、実現される。このように、オブジェクト９３０の輪郭を強調すれば、当該オブジェクトの大きさや形を、視覚的に認識しやすくなる。したがって、後述するステップＳ７において、採否処理の結果が適正か否かを、より容易に判断することができる。
【００６０】
図４に示すように、画像処理ウインドウ４１の画像表示領域Ａ３の近傍には、第１トグルボタンＴ１、第２トグルボタンＴ２、および第３トグルボタンＴ３が配置されている。画像取得装置１のユーザは、入力デバイス５０を操作して、これらのトグルボタンＴ１〜Ｔ３を選択することにより、各トグルボタンＴ１〜Ｔ３のオン／オフを、個別独立に切り替えることができる。
【００６１】
第１トグルボタンＴ１は、ステップＳ４において「採用」とされたオブジェクト９３０ａの強調表示の有無を切り替えるボタンである。第１トグルボタンＴ１をオンとすると、画像表示領域Ａ３において、「採用」とされたオブジェクト９３０ａが、着色された輪郭により強調表示される。一方、第１トグルボタンＴ１をオフとすると、「採用」とされたオブジェクト９３０ａの強調表示が解除される。すなわち、本実施形態では、第１トグルボタンＴ１が、第１切替部を構成している。
【００６２】
第２トグルボタンＴ２は、ステップＳ４において「非採用」とされたオブジェクト９３０ｂの強調表示の有無を切り替えるボタンである。第２トグルボタンＴ２をオンとすると、画像表示領域Ａ３において、「非採用」とされたオブジェクト９３０ｂが、着色された輪郭により強調表示される。一方、第２トグルボタンＴ２をオフとすると、「非採用」とされたオブジェクト９３０ｂの強調表示が解除される。すなわち、本実施形態では、第２トグルボタンＴ２が、第２切替部を構成している。
【００６３】
第３トグルボタンＴ３は、ステップＳ４において「採否対象外」とされたオブジェクト９３０ｃの強調表示の有無を切り替えるボタンである。第３トグルボタンＴ３をオンとすると、画像表示領域Ａ３において、「採否対象外」とされたオブジェクト９３０ｃが、着色された輪郭により強調表示される。一方、第３トグルボタンＴ３をオフとすると、「採否対象外」とされたオブジェクト９３０ｃの強調表示が解除される。すなわち、本実施形態では、第３トグルボタンＴ３が、第３切替部を構成している。
【００６４】
上述の通り、第１トグルボタンＴ１、第２トグルボタンＴ２、および第３トグルボタンＴ３は、互いに独立してオン／オフを切り替えることができる。したがって、画像取得装置１のユーザは、画像表示領域Ａ３に表示された窪部画像データＤ２において、「採用」、「非採用」、および「採否対象外」の各オブジェクト９３０の強調表示の有無を、個別独立に切り替えることができる。
【００６５】
図５〜図１４は、種々の操作状態における画像表示領域Ａ３、３つのトグルボタンＴ１〜Ｔ３、後述する全選択ボタンＢ３、および後述する全解除ボタンＢ４の例を示した図である。
【００６６】
第１トグルボタンＴ１をオン、第２トグルボタンＴ２をオン、第３トグルボタンＴ３をオンとすると、図５のように、「採用」とされたオブジェクト９３０ａ、「非採用」とされたオブジェクト９３０ｂ、および「採否対象外」とされたオブジェクト９３０ｃが、いずれも、着色された輪郭により強調表示される。すなわち、窪部画像データＤ２内の全てのオブジェクト９３０が、強調表示される。
【００６７】
第１トグルボタンＴ１をオン、第２トグルボタンＴ２をオン、第３トグルボタンＴ３をオフとすると、図６のように、「採用」とされたオブジェクト９３０ａおよび「非採用」とされたオブジェクト９３０ｂが、着色された輪郭により強調表示される。すなわち、採否に拘わらず、細胞と推定されたオブジェクト９３０が、着色された輪郭により強調表示される。そして、「採否対象外」とされたオブジェクト９３０ｃのみの強調表示が解除される。
【００６８】
第１トグルボタンＴ１をオン、第２トグルボタンＴ２をオフ、第３トグルボタンＴ３をオンとすると、図７のように、「採用」とされたオブジェクト９３０ａおよび「採否対象外」とされたオブジェクト９３０ｃが、着色された輪郭により強調表示される。そして、「非採用」とされたオブジェクト９３０ｂのみの強調表示が解除される。
【００６９】
第１トグルボタンＴ１をオフ、第２トグルボタンＴ２をオン、第３トグルボタンＴ３をオンとすると、図８のように、「非採用」とされたオブジェクト９３０ｂおよび「採否対象外」とされたオブジェクト９３０ｃが、着色された輪郭により強調表示される。そして、「採用」とされたオブジェクト９３０ａのみの強調表示が解除される。
【００７０】
第１トグルボタンＴ１をオン、第２トグルボタンＴ２をオフ、第３トグルボタンＴ３をオフとすると、図９のように、「採用」とされたオブジェクト９３０ａのみが、着色された輪郭により強調表示される。そして、「非採用」とされたオブジェクト９３０ｂおよび「採否対象外」とされたオブジェクト９３０ｃについては、強調表示が解除される。
【００７１】
第１トグルボタンＴ１をオフ、第２トグルボタンＴ２をオン、第３トグルボタンＴ３をオフとすると、図１０のように、「非採用」とされたオブジェクト９３０ｂのみが、着色された輪郭により強調表示される。そして、「採用」とされたオブジェクト９３０ａおよび「採否対象外」とされたオブジェクト９３０ｃについては、強調表示が解除される。
【００７２】
第１トグルボタンＴ１をオフ、第２トグルボタンＴ２をオフ、第３トグルボタンＴ３をオンとすると、図１１のように、「採否対象外」とされたオブジェクト９３０ｃのみが、着色された輪郭により強調表示される。そして、「採用」とされたオブジェクト９３０ａおよび「非採用」とされたオブジェクト９３０ｂについては、強調表示が解除される。すなわち、採否に拘わらず、細胞と推定されたオブジェクト９３０の強調表示が解除される。
【００７３】
第１トグルボタンＴ１をオフ、第２トグルボタンＴ２をオフ、第３トグルボタンＴ３をオフとすると、図１２のように、「採用」とされたオブジェクト９３０ａ、「非採用」とされたオブジェクト９３０ｂ、および「採否対象外」とされたオブジェクト９３０ｃのいずれについても、強調表示が解除される。すなわち、窪部画像データＤ２内の全てのオブジェクト９３０について、強調表示が解除される。
【００７４】
また、図４〜図１４に示すように、本実施形態では、画像処理ウインドウ４１内の３つのトグルボタンＴ１〜Ｔ３の隣に、全選択ボタンＢ３および全解除ボタンＢ４が、配置されている。全選択ボタンＢ３をオンとすると、図１３のように、第１トグルボタンＴ１、第２トグルボタンＴ２、および第３トグルボタンＴ３が、いずれもオンとなる。したがって、画像表示領域Ａ３に表示された全てのオブジェクト９３０が、強調表示される。このため、全選択ボタンＢ３を利用すれば、少ない操作で、全てのオブジェクト９３０を容易に強調表示させることができる。
【００７５】
また、全解除ボタンＢ４をオンとすると、図１４のように、第１トグルボタンＴ１、第２トグルボタンＴ２、および第３トグルボタンＴ３が、いずれもオフとなる。したがって、画像表示領域Ａ３に表示された全てのオブジェクト９３０について、強調表示が解除される。このため、全解除ボタンＢ４を利用すれば、少ない操作で、全てのオブジェクト９３０の強調表示を容易に解除できる。
【００７６】
画像取得装置１のユーザは、これらの第１トグルボタンＴ１、第２トグルボタンＴ２、第３トグルボタンＴ３、全選択ボタンＢ３、および全解除ボタンＢ４を操作することによって、図５〜図１４の状態を、任意に切り替える（ステップＳ６）。そして、画像取得装置１のユーザは、表示デバイス４０に表示されたこれらの画面を確認しながら、ステップＳ４の採否処理の結果が適正であるか否かを判断する（ステップＳ７）。
【００７７】
ステップＳ７では、画像表示領域Ａ３に表示された複数のオブジェクト９３０の中で、「採用」、「非採用」、「採否対象外」のカテゴリを変更したいオブジェクトがあるかどうかを判断する。そして、カテゴリを変更したいオブジェクト９３０がある場合（ステップＳ７においてＮｏの場合）には、画像取得装置１のユーザが、入力デバイス５０を操作して、パラメータファイルＦ１を書き換える（ステップＳ８）。具体的には、オブジェクト９３０のカテゴリが、適切に変更されるように、パラメータファイルＦ１内の第１許容範囲Ｒ１および第２許容範囲Ｒ２を変更する。例えば、画像処理ウインドウ４１内のパラメータ設定部Ａ４において、ツマミをスライド移動させることにより、第２許容範囲Ｒ２の上限値または下限値を変更する。
【００７８】
その後、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４〜Ｓ７の処理を再度実行する。ステップＳ４では、採否処理部６４が、変更後の第１許容範囲Ｒ１および第２許容範囲Ｒ２に基づいて、複数のオブジェクト９３０の採否処理を行う。また、ステップＳ７では、画像取得装置１のユーザが、画像表示領域Ａ３を参照しつつ、新たな採否処理の結果が適正であるか否かを判断する。
【００７９】
以上のように、本実施形態の画像取得装置１では、「採用」、「非採用」、および「採否対象外」のそれぞれのオブジェクトについて、強調表示の有無を個別独立に切り替えることができる。このため、画像取得装置１のユーザは、これらの表示を切り替えながら、採否処理の結果が適正であるか否かを、容易に目視判断できる。
【００８０】
＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
【００８１】
上記の実施形態では、３つのトグルボタンＴ１〜Ｔ３のオン／オフを切り替えていたが、トグルボタンに代えて、チェックボックスやラジオボタン等のオン／オフ切替可能な他のボタンを用いてもよい。
【００８２】
また、上記の実施形態では、全選択ボタンＢ３と全解除ボタンＢ４とが別々のボタンであったが、全選択ボタンＢ３の機能と、全解除ボタンＢ４の機能とを、１つのトグルボタンにより実現してもよい。例えば、トグルボタンをオンとすると、画像表示領域Ａ３に表示された全てのオブジェクトが強調表示され、当該トグルボタンをオフとすると、画像表示領域Ａ３に表示された全てのオブジェクトの強調表示が解除されるようにしてもよい。
【００８３】
また、上記の実施形態では、着色された輪郭によりオブジェクト９３０を強調表示していたが、他の表示態様によって、オブジェクト９３０を強調表示してもよい。例えば、オブジェクトの輪郭および輪郭の内側全体を着色することにより、オブジェクト９３０を強調表示してもよい。
【００８４】
また、強調表示の際に、「採用」、「非採用」、および「採否対象外」の各オブジェクト９３０の輪郭の色を、互いに相違させてもよい。そのようにすれば、図５〜図８または図１３のように、２つ以上のカテゴリについて強調表示する場合に、強調表示されたオブジェクト９３０を、カテゴリ毎に区別することができる。また、同一のカテゴリにおいても、パラメータの測定値に応じて、オブジェクト９３０の輪郭の色を相違させてもよい。
【００８５】
また、ウェルプレート９に含まれる窪部９１の数は、図１の例と相違していてもよい。また、各窪部９１の形状は、図１のように上面視において円形であってもよく、矩形等の他の形状であってもよい。
【００８６】
また、表示デバイス４０に表示される画像処理ウインドウ４１は、同等の内容を表示するものであれば、他の表示態様であってもよい。また、上述した実施形態では、「採用」、「非採用」、「採否対象外」の３つのカテゴリにオブジェクトを分類したが、採否処理により分類されるカテゴリは、「採用」、「非採用」の２つのみであってもよい。また、「採用」、「非採用」、「採否対象外」以外に、分類可能な他のカテゴリが用意されていてもよい。
【００８７】
また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１  画像取得装置
９  ウェルプレート
１０  プレート保持部
２０  投光部
３０  撮像部
４０  表示デバイス
４１  画像処理ウインドウ
５０  入力デバイス
６０  コンピュータ
６１  記憶部
６２  画像切り出し部
６３  オブジェクト抽出部
６４  採否処理部
６５  表示出力部
６６  入力指示部
９１  窪部
９２  培養液
９３  細胞
９３０  オブジェクト
Ａ１〜Ａ３  画像表示領域
Ａ４  パラメータ設定部
Ｂ１  オブジェクト抽出ボタン
Ｂ２  採否処理ボタン
Ｂ３  全選択ボタン
Ｂ４  全解除ボタン
Ｄ１  撮影画像データ
Ｄ２  窪部画像データ
Ｆ１  パラメータファイル
Ｐ１  オブジェクト抽出プログラム
Ｐ２  採否処理プログラム
Ｒ１  第１許容範囲
Ｒ２  第２許容範囲
Ｔ１  第１トグルボタン
Ｔ２  第２トグルボタン
Ｔ３  第３トグルボタン
【要約】
【課題】採用とされたオブジェクトの強調表示の有無と、非採用とされたオブジェクトの強調表示の有無とを、個別独立に切り替えることができる理化学装置および画像処理方法を提供する。
【解決手段】オン／オフ切替可能なボタンの操作により、採用とされたオブジェクトの強調表示の有無と、非採用とされたオブジェクトの強調表示の有無とを、個別独立に切り替える。これにより、採否に拘わらずオブジェクトを強調表示する状態、採用とされたオブジェクトのみを強調表示する状態、非採用とされたオブジェクトのみを強調表示する状態、および、採否に拘わらずオブジェクトを強調表示しない状態を、任意に切り替えることができる。ユーザは、これらの表示を切り替えながら、採否処理の結果が適正であるか否かを、容易に目視判断できる。
【選択図】図４【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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