(57)【要約】【課題】Ｚスタック画像データのデータ量を削減するための技術を提供する。【解決手段】合焦位置の異なる複数の撮像素子により検体を撮像して、前記検体の複数のレイヤーの画像データを取得する顕微鏡装置が、撮像素子から得られる画像データの全体領域を複数のブロックに分け、ブロック毎に、検体像が含まれているか否かを判定する判定部と、判定部により検体像が含まれていないと判定されたブロックの、全てのレイヤーの画像データのデータ量を削減するデータ削減部と、を有する。判定部は、判定の対象であるブロックの複数のレイヤーのうちから２つ以上のレイヤーを選択し、選択レイヤーの画像データのそれぞれについて検体像が含まれているか否かを評価し、それらの評価結果に基づいて当該ブロックに検体像が含まれているか否かの判定を行う。【選択図】図１
2014029460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合焦位置の異なる複数の撮像素子により検体を撮像して、前記検体の複数のレイヤーの画像データを取得する顕微鏡装置であって、
前記撮像素子から得られる画像データの全体領域を複数のブロックに分け、ブロック毎に、検体像が含まれているか否かを判定する判定部と、
前記判定部により検体像が含まれていないと判定されたブロックの、全てのレイヤーの画像データのデータ量を削減するデータ削減部と、を有し、
前記判定部は、判定の対象であるブロックの複数のレイヤーのうちから２つ以上のレイヤーを選択し、前記２つ以上の選択レイヤーの画像データのそれぞれについて検体像が含まれているか否かを評価し、それらの評価結果に基づいて当該ブロックに検体像が含まれているか否かの判定を行うことを特徴とする顕微鏡装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記２つ以上の選択レイヤーの画像データのいずれにも検体像が含まれていない場合に、当該ブロックに検体像が含まれていないと判定することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記複数のレイヤーのうち少なくとも最上層と最下層のレイヤーを、前記２つ以上の選択レイヤーとして選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記検体の大きさ、もしくは、前記顕微鏡装置の被写界深度、又はその両方の情報に基づいて、検体が存在する場合には少なくともいずれかの選択レイヤーの画像データに検体像が含まれることとなるように、前記２つ以上の選択レイヤーの間隔を決定することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項５】
前記判定部は、検体像が含まれていると判定されたブロックをさらに複数のサブブロックに分け、サブブロック毎に、検体像が含まれているか否かを判定し、
前記データ削減部は、前記判定部により検体像が含まれていないと判定されたサブブロックの、全てのレイヤーの画像データのデータ量を削減することを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項６】
検体像が含まれていると判定されたブロックの複数のレイヤーのうち、一部のレイヤーの画像データにのみ検体像が含まれている場合、前記判定部は、当該ブロックの前記複数のレイヤーのうちから検体像が含まれていないレイヤーを判定し、前記データ削減部は、前記判定部により検体像が含まれていないと判定されたレイヤーの画像データのデータ量を削減することを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項７】
検体像が含まれていると判定されたサブブロックの複数のレイヤーのうち、一部のレイヤーの画像データにのみ検体像が含まれている場合、前記判定部は、当該サブブロックの前記複数のレイヤーのうちから検体像が含まれていないレイヤーを判定し、前記データ削減部は、前記判定部により検体像が含まれていないと判定されたレイヤーの画像データのデータ量を削減することを特徴とする請求項５に記載の顕微鏡装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記２つ以上の選択レイヤーのうち検体像が含まれていないと評価されたレイヤーである検体無しレイヤーと、選択レイヤーでないレイヤーのうち、連続する２つの検体無しレイヤーのあいだに挟まれているレイヤーとを、検体像が含まれていないレイヤーと判定することを特徴とする請求項６又は７に記載の顕微鏡装置。
【請求項９】
前記データ削減部は、前記判定部により検体像が含まれていないと判定された画像デー
タを削除することにより、データ量の削減を行うことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項１０】
前記データ削減部は、前記判定部により検体像が含まれていないと判定された画像データを、他の画像データよりも高い圧縮率で符号化することにより、データ量の削減を行うことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項１１】
前記データ削減部は、前記判定部により検体像が含まれていないと判定された複数のレイヤーの画像データから深度合成された画像データを作成することにより、データ量の削減を行うことを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項１２】
前記判定部は、画像データのコントラストを計算し、前記コントラストが第一の基準レベルより小さい場合は当該画像データに検体像は含まれていないと判定することを特徴とする請求項１〜１１のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項１３】
前記判定部は、画像データのエッジ成分の積算量を計算し、前記エッジ成分の積算量が第二の基準レベルより小さい場合は当該画像データに検体像は含まれていないと判定することを特徴とする請求項１〜１１のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項１４】
前記判定部は、画像データの輝度の平均値を計算し、
前記画像データが暗視野で得られた画像データの場合、前記輝度の平均値が第三の基準レベルより小さければ当該画像データに検体像は含まれていないと判定し、
前記画像データが明視野で得られた画像データの場合、前記輝度の平均値が第四の基準レベルより大きければ当該画像データに検体像は含まれていないと判定することを特徴とする請求項１〜１１のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項１５】
前記複数の撮像素子は、一つの半導体チップに形成された複数のラインセンサであり、
前記半導体チップを光学系の光軸に垂直な面に対し斜めに実装することにより、前記複数のラインセンサの合焦位置を互いに異ならせていることを特徴とする請求項１〜１４のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項１６】
前記複数の撮像素子は、複数のエリアセンサであり、
光学系からの光路長をエリアセンサごとに異ならせることにより、前記複数のエリアセンサの合焦位置を互いに異ならせていることを特徴とする請求項１〜１４のうちいずれか１項に記載の顕微鏡装置。
【請求項１７】
合焦位置の異なる複数の撮像素子により検体を撮像して、前記検体の複数のレイヤーの画像データを取得する顕微鏡装置の制御方法であって、
前記撮像素子から得られる画像データの全体領域を複数のブロックに分け、ブロック毎に、検体像が含まれているか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより検体像が含まれていないと判定されたブロックの、全てのレイヤーの画像データのデータ量を削減するデータ削減ステップと、を有し、
前記判定ステップでは、判定の対象であるブロックの複数のレイヤーのうちから２つ以上のレイヤーを選択し、前記２つ以上の選択レイヤーの画像データのそれぞれについて検体像が含まれているか否かを評価し、それらの評価結果に基づいて当該ブロックに検体像が含まれているか否かの判定を行うことを特徴とする顕微鏡装置の制御方法。
【請求項１８】
前記判定ステップでは、検体像が含まれていると判定されたブロックをさらに複数のサブブロックに分け、サブブロック毎に、検体像が含まれているか否かを判定し、
前記データ削減ステップでは、前記判定ステップにより検体像が含まれていないと判定
されたサブブロックの、全てのレイヤーの画像データのデータ量を削減することを特徴とする請求項１７に記載の顕微鏡装置の制御方法。
【請求項１９】
検体像が含まれていると判定されたブロックの複数のレイヤーのうち、一部のレイヤーの画像データにのみ検体像が含まれている場合、前記判定ステップでは、当該ブロックの前記複数のレイヤーのうちから検体像が含まれていないレイヤーを判定し、前記データ削減ステップでは、前記判定ステップにより検体像が含まれていないと判定されたレイヤーの画像データのデータ量を削減することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の顕微鏡装置の制御方法。
【請求項２０】
検体像が含まれていると判定されたサブブロックの複数のレイヤーのうち、一部のレイヤーの画像データにのみ検体像が含まれている場合、前記判定ステップでは、当該サブブロックの前記複数のレイヤーのうちから検体像が含まれていないレイヤーを判定し、前記データ削減ステップでは、前記判定ステップにより検体像が含まれていないと判定されたレイヤーの画像データのデータ量を削減することを特徴とする請求項１８に記載の顕微鏡装置の制御方法。
【請求項２１】
前記判定ステップでは、前記２つ以上の選択レイヤーのうち検体像が含まれていないと評価されたレイヤーである検体無しレイヤーと、選択レイヤーでないレイヤーのうち、連続する２つの検体無しレイヤーのあいだに挟まれているレイヤーとを、検体像が含まれていないレイヤーと判定することを特徴とする請求項１９又は２０に記載の顕微鏡装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡装置に関し、特に、検体を撮像して合焦位置の異なる複数の画像データを取得する顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、病理分野においては、光学顕微鏡の代替として、被検試料（検体）を撮像して得られたディジタル画像をディスプレイ上で観察・診断するシステムが注目を集めている。このシステムは、ディジタル顕微鏡システムやバーチャル・スライド・システムなどと呼ばれている。検体には厚みがあること、顕微鏡の被写界深度は極めて浅いことなどから、一つの検体に対して、物体側の合焦位置を少しずつ異ならせた複数枚の２次元画像データを取得する、という操作が行われることがある。かかる操作によって得られた２次元画像データ群を本明細書では「Ｚスタック画像データ」と呼び、Ｚスタック画像データを構成する各層の２次元画像データを「レイヤー画像データ」と呼ぶ。
【０００３】
Ｚスタック画像データを取得するディジタル顕微鏡システムについては、特表２００９−５２６２７２号公報（特許文献１）に開示されている。特表２００９−５２６２７２号公報（特許文献１）では、合焦位置の異なる複数のラインセンサを実装し、前記複数のラインセンサの撮像出力を読み込み、高速にＺスタック画像データを取得するディジタル画像収集システムが開示されている。
【０００４】
Ｚスタック画像データは、検体の３次元構造の観察を可能にするという利点があるが、その分データ量が増大するという不利がある。特に最近では、画像の高精細化や大サイズ化、層数の増加などのユーザニーズが高くなってきており、データ量の増大が大きな問題となってきている。また、多数の検体の撮像・ディジタル化をバッチ的に行うシステムの場合には、個々のデータ量の増大が、スループットの低下を招いたり、記憶装置に格納可能な（つまり連続処理可能な）検体数の減少につながるため、好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５２６２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みたものであり、Ｚスタック画像データのデータ量を削減するための技術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】
【０００７】
本発明の第一態様は、合焦位置の異なる複数の撮像素子により検体を撮像して、前記検体の複数のレイヤーの画像データを取得する顕微鏡装置であって、前記撮像素子から得られる画像データの全体領域を複数のブロックに分け、ブロック毎に、検体像が含まれているか否かを判定する判定部と、前記判定部により検体像が含まれていないと判定されたブロックの、全てのレイヤーの画像データのデータ量を削減するデータ削減部と、を有し、前記判定部は、判定の対象であるブロックの複数のレイヤーのうちから２つ以上のレイヤーを選択し、前記２つ以上の選択レイヤーの画像データのそれぞれについて検体像が含まれているか否かを評価し、それらの評価結果に基づいて当該ブロックに検体像が含まれているか否かの判定を行うことを特徴とする顕微鏡装置を提供するものである。
【０００８】
本発明の第二態様は、合焦位置の異なる複数の撮像素子により検体を撮像して、前記検体の複数のレイヤーの画像データを取得する顕微鏡装置の制御方法であって、前記撮像素子から得られる画像データの全体領域を複数のブロックに分け、ブロック毎に、検体像が含まれているか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにより検体像が含まれていないと判定されたブロックの、全てのレイヤーの画像データのデータ量を削減するデータ削減ステップと、を有し、前記判定ステップでは、判定の対象であるブロックの複数のレイヤーのうちから２つ以上のレイヤーを選択し、前記２つ以上の選択レイヤーの画像データのそれぞれについて検体像が含まれているか否かを評価し、それらの評価結果に基づいて当該ブロックに検体像が含まれているか否かの判定を行うことを特徴とする顕微鏡装置の制御方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、Ｚスタック画像データのデータ量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の顕微鏡装置のブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態の画像データ削減処理のフローを示す図。
【図３】検体の有無を判定する第１の判定方法のフローを示す図。
【図４】検体の有無を判定する第２の判定方法のフローを示す図。
【図５】検体の有無を判定する第３の判定方法のフローを示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態の画像データ削減処理のフローを示す図。
【図７】本発明の第３の実施形態の画像データ削減処理のフローを示す図。
【図８】Ｚスタック画像データを説明するための模式図。
【図９】本発明の第１の実施形態のＺスタック画像データを模式的に示した図。
【図１０】本発明の第２の実施形態のＺスタック画像データを模式的に示した図。
【図１１】本発明の第３の実施形態のＺスタック画像データを模式的に示した図。
【図１２】光学系及び撮像素子の構成を模式的に示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、ディジタル顕微鏡システムに適用される顕微鏡装置に関するものであり、特に、検体を撮像して当該検体の複数のレイヤー（Ｚ位置）の画像データを取得する機能をもつ顕微鏡装置に好ましく適用できる。本発明は、複数のレイヤー画像データから構成されるＺスタック画像データのデータ量を削減するため、以下のような構成を採用する。すなわち、画像データの全体領域（撮像領域）を複数のブロックに分け、ブロック毎に、検体像が含まれているか否かを判定し、検体像が含まれていないと判定されたブロックについては、全てのレイヤーの画像データのデータ量を削減する。これにより、観察や診断に必要な情報量（つまり検体像）を損なうことなく、Ｚスタック画像データのデータ量を削減することができる。ここで、検体像の有無の判定の信頼度を高めるために、各ブロックにおいて、２つ以上のレイヤーの画像データについて検体像が含まれているか否かの評価を行い、それらの評価結果を総合して当該ブロックに検体像が含まれているか否かの最終判定を行うとよい。さらに、評価に用いる２つ以上のレイヤーを選択する際には、（検体が存在する場合には）少なくともいずれかの選択レイヤーの画像データに検体像が含まれることとなるように、レイヤーを選択するとよい。これにより、検体が存在するにもかかわらず、検体像が含まれていないと誤判定してしまうことを、可及的に防止できる。
以下に図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１２】
（Ｚスタック画像データ）
初めに、ディジタル顕微鏡装置により撮像されたＺスタック画像データについて説明する。
図８は、Ｚスタック画像データを簡便に説明するための模式図であり、３つのレイヤー
画像から構成されるＺスタック画像データを模式的に示している。もちろん、レイヤー画像の数は３つに限るものではなく、観察者の要求するレイヤー数（所望のレイヤー数）でＺスタック画像データを作成することができる。
【００１３】
図８において、１００ａ，１００ｂ，１００ｃは各層のレイヤー画像データを模式的に示す。各々のレイヤー画像データ１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、焦点位置（合焦位置）を変えて撮影されたものであり、各レイヤー画像データには検体の断面に相当する検体像１０１が現れている。各レイヤー画像データ１００ａ〜１００ｃは二次元画像データであり、各々の画素は、例えばＲＧＢ、８ｂｉｔのデータにより構成される。このＺスタック画像データは、検体の三次元構造を表す三次元画像データということができる。つまり、Ｘ，Ｙ方向が各レイヤー画像の平面方向に対応し、Ｚ方向が奥行き方向（光軸方向）に対応する。各レイヤー（合焦位置平面）の間隔は、例えば顕微鏡装置の光学系の被写界深度よりやや狭く選ぶと良い。合焦位置平面の間隔を被写界深度よりやや狭く選べば、少なくとも１つの層ではピントの合った画像データを取得できる。もし合焦位置平面の間隔を被写界深度より広く選べば、どの層も検体のピントが合っていない可能性があるため、検体の撮像には不向きである。
【００１４】
Ｚスタック画像データは、観察用ソフトウエアであるビューアによって表示する。ビューアでは、例えば観察者がマウス等のポインティングデバイスにより指定した層の画像データを表示したり、画像処理によって被写界深度（画像のボケ量）を擬似的に変えたり、あるいは検体を三次元的に表示したりすることができる。これにより、観察者が検体の三次元構造の観察を好適に行うことを可能にする。
【００１５】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態におけるＺスタック画像データの取得方法は、合焦位置の異なる複数の撮像素子を用いて、一つの検体の複数の合焦位置平面（Ｚ位置）を並列に撮像し、所望の層数のレイヤー画像データを略同時に取得する方法である。ここで「略同時」と記載した理由は、撮像素子（ラインセンサ）の副走査方向の位置に違いがあるため、層毎に、撮像開始時刻及び撮像終了時刻に若干の時間ずれがあるからである。すなわち厳密には層毎の画像データの取得時刻は同時にはならないが、１回のスキャン（副走査、つまり、検体と撮像素子群の相対移動）で複数のレイヤー画像データが得られるため、「同じスキャンで」という意味で「略同時に」という表現を使用する。
【００１６】
本発明の第１の実施形態では、Ｚスタック画像データのデータ量を削減するため、画像データの全体領域（ＸＹ平面）を複数のブロックに分割し、ブロック毎に検体像が含まれているか否か判定し、検体像が含まれていないブロックの画像データを破棄する。ブロック内に検体像が含まれているか否かを評価判定する方法には、様々な方法を採り得る。例えば、全てのレイヤー（Ｚ位置）の画像データを評価してもよいし、一部のレイヤー（代表レイヤー）の画像データを評価してもよい。また、検体像の有無は、画像から抽出される特徴量（例えば、輝度、色、周波数成分、コントラスト、分散など）を用いて評価することができる。評価判定方法の具体例については後述する。
【００１７】
本実施形態のデータ削減方法は、プレパラート（スライドとも呼ばれる）に載せた検体を撮像するディジタル顕微鏡装置に好適である。なぜならば、ディジタル顕微鏡装置で取得される画像において観察者が観察したい対象は検体と決まっており、プレパラートに検体を載せる場合、検体の無い部分が比較的発生しやすいからである。
【００１８】
（光学系と撮像素子の構成）
図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、本実施形態の顕微鏡装置に好適な光学系及び撮像素子の構成を模式的に示した図である。
【００１９】
図１２（ａ）は、ラインセンサを用いた構成を示す図である。図１２（ａ）において、２０１は対物レンズ等の光学系であり、２０２は撮像ユニットである。撮像ユニット２０２は、合焦位置の異なる複数の撮像素子（ラインセンサ）２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃから構成される。例えば、撮像ユニット２０２は、１つの半導体チップ（ダイ）で実現され、ダイ上に複数のラインセンサが主走査方向に平行に形成されている半導体チップであると好適である。この半導体チップを光学系２０１の光軸に垂直な面に対し斜めに実装することで、光学系２０１から各ラインセンサ２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃまでの光路長（光学距離）を少しずつずらし、各々の合焦位置を異ならせることができる。図１２（ａ）の例では、光学系２０１から各ラインセンサまでの光路長はラインセンサ２０２ｃが最も短く，ラインセンサ２０２ａが最も長くなる様に実装してある。したがって、物体側の合焦位置はラインセンサ２０２ｃが最も深く（光学系２０１から最も遠く）、ラインセンサ２０２aが最も浅く（光学系２０１から最も近く）なるようになっている。２０３はス
テージであり、不図示のプレパラートの検体を、ラインセンサ２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃの主走査方向に垂直の方向（副走査方向）にラインセンサ２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃの撮像に同期して移動する。すなわち、図１２（ａ）で図示した白抜き矢印の方向に移動する。副走査を終了すると、各ラインセンサ２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃからは対応する合焦位置平面（Ｚ位置）の１レイヤー分の撮像データが出力される。
【００２０】
図１２（ｂ）は、エリアセンサを用いた構成を示した図である。図１２（ｂ）において、２０１ａ，２０１ｂはハーフミラー、２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃはエリアセンサである。ハーフミラー２０１ａ，２０１ｂは、光学系２０１により導かれた検体の光像を別々の光路に分けるための光学装置である。エリアセンサ２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃは、光学系２０１からの光路長が互いに異なるように設置されている。図１２（ｂ）の例では、光学系２０１から各エリアセンサまでの光路長はエリアセンサ２０４ｃが最も短く，エリアセンサ２０４ａが最も長くなる様に実装してある。したがって、物体側の合焦位置はエリアセンサ２０４ｃが最も深く（光学系２０１から最も遠く）、エリアセンサ２０４ａが最も浅く（光学系２０１から最も近く）なるようになっている。ハーフミラー２０１ａ，２０１ｂの光学特性は、各エリアセンサ２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃに導かれる光の強度が等しくなるように設定されているとよい。これにより各層のレイヤー画像データの品質（ＳＮ比）を揃えることができるからである。
【００２１】
図１２（ａ）、図１２（ｂ）において撮像素子は３つとした。これは説明をわかりやすくするためのものであり、実際は、観察者が要求する（所望の）Ｚ位置に対応して撮像素子の数を決定し、実装すると好適である。
【００２２】
続いて、本実施形態のディジタル顕微鏡装置の信号処理系について説明を行う。図１は、顕微鏡装置の画像データを処理する機能のブロック図である。図１において、１はｎ個の撮像素子であり、例えば図１２（ａ）で示したラインセンサ２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃや図１２（ｂ）で示したエリアセンサ２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃが対応する。２は信号処理部、３は記憶制御部、４は記憶装置である。この構成では、信号処理部２と記憶制御部３が本発明における判定部とデータ削減部に対応している。信号処理部２、記憶制御部３は以下に示すフローが実行できれば、例えば１つのマイコンであってもかまわないし、各々ＦＰＧＡ等の論理回路で実現しても良い。図２は、第１の実施形態における画像データ削減処理のフローを示す図である。図９は、第１の実施形態のＺスタック画像データを模式的に示した図である。図９において、図８で説明した符号については、説明を省略する。図９ではブロックの番号は括弧内に行番号、列番号の順で、Ｚ位置は符号１００に続くアルファベット（ａ，ｂ，ｃ）で示している。
【００２３】
図９において、１００ａ（１，１）〜１００ａ（３，３）、１００ｂ（１，１）〜１０
０ｂ（３，３）、１００ｃ（１，１）〜１００ｃ（３，３）は各Ｚ位置の画像データのブロックを示している。説明のためブロックを３×３の９ブロックとして図示したが、ブロックの分け方や分割数はこれに限られない。図９において、１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃは各Ｚ位置の検体像を示している。
【００２４】
（Ｚスタック画像データのデータ削減処理）
図１、図２を用いて第１の実施形態のデータ削減処理の説明を行う。複数の撮像素子１から複数のレイヤー（Ｚ位置）の画像データが略同時に出力される。図１を見てわかるように、各Ｚ位置の撮像素子１が出力する画像データが、信号処理部２、記憶制御部３に入力する。信号処理部２、記憶制御部３は図２に示すフローに従って画像データを処理する。初めに、信号処理部２は全てのＺ位置の画像データをブロックに分割する（ＳＴ１００）。次に、信号処理部２は全てのＺ位置の画像データから２つ以上のＺ位置を選択する（ＳＴ１０１）。ステップＳＴ１０１では、一部のＺ位置を選択するとよい。ここで選択されたＺ位置（レイヤー）は選択Ｚ位置（選択レイヤー）もしくは代表Ｚ位置（代表レイヤー）ともよぶ。次に、信号処理部２は、選択Ｚ位置の画像データを用いて、ブロック毎に検体の有無を判定する（ＳＴ１０２）。そして、信号処理部２は、選択Ｚ位置の画像データのいずれにも検体が含まれていないかどうかを、ブロック毎に、判断する（ＳＴ１０３）。いずれの選択Ｚ位置にも検体が存在していないブロックについては、信号処理部２は、当該ブロックの全てのＺ位置の画像データを破棄するよう記憶制御部３に指示する（ＳＴ１０４）。一方、選択Ｚ位置の少なくともいずれかに検体が存在しているブロックについては、当該ブロックの全てのＺ位置の画像データが記憶装置４に格納される（ＳＴ１０５）。ＳＴ１０２〜ＳＴ１０５の処理はブロック毎に実行される。以上の動作により、検体像が含まれていないブロックの画像データが破棄され、検体像が含まれているブロックの画像データのみが記憶されるので、Ｚスタック画像データのデータ量を削減でき、記憶装置４の記憶容量を効率的に使用できる。
【００２５】
さらに、図９を用いてわかり易く説明する。ステップＳＴ１００の処理によって各Ｚ位置のレイヤー画像データ１００ａ，１００ｂ，１００ｃが各々９個のブロックに分けられている。次のステップＳＴ１０１では、３つのＺ位置のうち２つ以上のＺ位置が選択される。例えば、一番上のレイヤー画像データ１００ａと一番下のレイヤー画像データ１００ｃが選択されたとする。
【００２６】
ステップＳＴ１０１では、全てのＺ位置を選択してもよい。その場合は、全ての画像データについて検体像の有無を評価するので、検体像が含まれている画像データを誤って破棄するおそれがないからである。図９のようにＺスタック画像データを構成するレイヤー数が少ない場合にはこの方法が好適である。しかしながら、レイヤー数が多い場合には、検体像の有無を評価する処理の時間を短縮するために、一部のレイヤー（Ｚ位置）を選択する方が好ましい。この場合、以下に示す条件を満たすように、選択するＺ位置、間隔（数）などを決定するとよい。
【００２７】
第１の条件として、全てのＺ位置（合焦位置）のうち両端のＺ位置（最上層と最下層）を少なくとも選択するとよい。検体の作製方法や検体の種類にもよるが、プレパラート上の検体がＺ方向（厚み方向）の上側または下側に偏在していることが多い。よって、両端を含む２つ以上のＺ位置にて検体の有無を評価判定することで、検体の誤判定（ブロック内に検体像が存在するのに見落とすこと）の発生を抑えることができるものと期待できる。
【００２８】
第２の条件として、検体の大きさが分かっている場合は、検体の大きさより狭い間隔になる様に選択するＺ位置の間隔を設定する。検体の大きさとは、例えば細胞や細胞核の直径などである。検体の大きさの情報は、ユーザによって与えられてもよいし、撮像前に検
体を計測し計算するなどして取得してもよい。検体の大きさより狭い間隔になるようにＺ位置を選べば、検体をいずれかのＺ位置の画像データで検出できるので、ブロック内に検体があるのに、検体が無いと判定されることが無くなるからである。
【００２９】
その他の条件として光学系２０１の性能、具体的には被写界深度情報から決定しても良い。すなわち、検体が合焦位置平面上になくても、検体が被写界深度の範囲内にあれば、ピントのあった検体像が得られるからである。例えば、被写界深度と等しく又は被写界深度より狭くなるように、選択するＺ位置の間隔を決定することにより、必ずいずれかのＺ位置においてピントのあった画像を得ることができる。これにより、検体像が含まれているブロックの画像データを誤って破棄してしまうことを防止できる。
【００３０】
上述した検体の大きさに基づき間隔を設定する方法は、検体の大きさに比べて被写界深度が狭い場合に有利（選択するＺ位置の数を少なくできる）である。一方、被写界深度に基づき間隔を設定する方法は、被写界深度よりも検体が小さい場合に有利である。またこの２つの方法を組み合わせても良い。例えば検体の大きさと被写界深度の加算値に基づき、選択するＺ位置の間隔を設定してもよい。検体の大きさと被写界深度の加算値と同じか、それよりも間隔が小さければ、必ずいずれかのＺ位置においてピントのあった画像を得ることができる。この方法によれば、選択Ｚ位置の間隔をさらに広げることができる。すなわち、より少ない選択Ｚ位置の数で、もれなくブロック内の検体の有無を判定することができる。
【００３１】
一般的に、被写界深度は許容錯乱円内に収まる深度で定義され、例えば許容錯乱円はセンサの画素の大きさとして決定される。本実施形態では、検体の有無を後述する処理で正しく判定できればよいので、許容錯乱円で決まる被写界深度より一般的に大きな深度であっても検体の有無を判定できる。言い換えると、検体の有無を判定する目的であれば、検体像が少々ボケていてもかまわない。検体の有無を判定する処理方式により、許容できる深度が異なるため、各々の処理方式に対して被写界深度より大きな深度で誤検出しないかを実際に測定し、所望の検出率になる許容深度を実験的に求め、前述した説明の被写界深度の代わりに用いても良い。さらに、この許容深度は被写界深度の関数として実験的に求めると好適である。この許容深度を用いた場合、さらに少ない選択Ｚ位置の数でブロック内の検体の有無を判定できる。
【００３２】
以上をまとめると、検体の有無を評価するためには、両端のＺ位置を含む２つ以上のＺ位置を選択するとよい。好ましくは、検体の大きさ、もしくは、光学系の被写界深度、又はその両方の情報に基づき、選択するＺ位置の間隔を決定するとよい。
【００３３】
次に、ステップＳＴ１０２で、１００ａと１００ｃのＺ位置の画像データについてブロック毎に検体の有無を判定する。図９において、検体が無いと判定されたブロックを灰色で示した。そして、次のステップ（ステップＳＴ１０３、ステップＳＴ１０４、ステップＳＴ１０５）で、図９の１００ａ（１，１），１００ｂ（１，１），１００ｃ（１，１）、１００ａ（３，２），１００ｂ（３，２），１００ｃ（３，２）、１００ａ（３，３），１００ｂ（３，３），１００ｃ（３，３）のブロックのデータを削除し、他のデータを記憶装置４に記憶する。この例では、９ブロックのうち６ブロック分のデータのみが記憶されるので、単純計算でデータ量を約２／３に削減できる。
【００３４】
（検体の有無の第１の判定方法）
図３は、図２のステップＳＴ１０２における検体の有無の判定方法の一例を示すフローチャートである。以下、図３に基づいて、検体の有無の第１の判定方法を説明する。図３の処理はブロック毎にそれぞれ実行され、ブロック毎に検体の有無が判定される。以下、１ブロック分の画像データを「ブロック画像データ」と呼ぶ。
【００３５】
初めに、信号処理部２は、選択Ｚ位置のブロック画像データに対し、空間ローパスフィルタ処理を適用する（ＳＴ２００）。このローパスフィルタ処理は、撮像素子のノイズやプレパラートのごみ等に起因する画像のノイズを除去し、以降の処理の誤判定を防ぐためのものである。もし、撮像素子から取得される画像データのＳＮ比が十分に高い場合には、ステップＳＴ２００を省いてもかまわない。次に、信号処理部２は、ブロック画像データ内の画素値の最大値、最小値を検出する（ＳＴ２０１）。この最大値、最小値の検出はＲＧＢデータ個別に行っても良いし、ＲＧＢデータから輝度データを計算し輝度データで検出しても良い。あるいは、検体の色相が予め分かっている場合には、検体の色相に最も近いＲ又はＧ又はＢのデータを評価してもよい。そして、画像処理部２は、最大値と最小値の差からコントラストを算出する（ＳＴ２０２）。画像処理部２は、このコントラストが基準値（第一の基準レベル）未満であれば検体が無い、基準値（第一の基準レベル）以上であれば検体があると判定する（ＳＴ２０３、ＳＴ２０４、ＳＴ２０５）。この判定方法は、検体が存在しない部分（例えばプレパラートのグラス部分）ではほぼ均一な輝度の画像（つまり輝度変化がほとんどない画像）が得られるという知見に基づくものである。
【００３６】
（検体の有無の第２の判定方法）
図４は、図２のステップＳＴ１０２における検体の有無の判定方法の他の一例を示すフローチャートである。以下、図４に基づいて、検体の有無の第２の判定方法を説明する。図４の処理もブロック毎にそれぞれ実行され、ブロック毎に検体の有無が判定される。
【００３７】
初めに、信号処理部２は、選択Ｚ位置のブロック画像データに対し、第１の判定方法同様、空間ローパスフィルタ処理を適用する（ＳＴ２００）。次に、信号処理部２は、ブロック画像データに空間微分処理を施す（ＳＴ２１０）。例えば、Ｘ方向の微分フィルタとＹ方向の微分フィルタをそれぞれブロック画像データに適用し、Ｘ方向、Ｙ方向それぞれの微分値を計算すればよい。１次微分でなく、ラプラシアンのような２次微分を用いてもよい。この微分処理はＲＧＢデータ個別に行っても良いし、ＲＧＢデータから輝度データを計算し、輝度データで計算しても良い。第１の判定方法の場合と同様、検体の色相に対応した色のデータで計算しても良い。この微分処理により画像データのエッジ成分を計算する。そして、信号処理部２は、計算された微分値をブロック内で積算する（ＳＴ２１１）。積算の方法としては、絶対値の和をとってもよいし、二乗和をとってもよい。エッジ成分がブロック内にどの程度含まれているかを評価することが目的なので、Ｘ方向の微分値とＹ方向の微分値を区別なく合算してよい。信号処理部２は、この積算値が基準値（第二の基準レベル）未満であれば検体が無い、基準値（第二の基準レベル）以上であれば検体があると判定する（ＳＴ２１３、ＳＴ２１４）。この判定方法は、検体が存在しない部分では輝度変化がほとんどないのに対し、検体が含まれていると例えば細胞核の輪郭などがエッジ成分として検出されるため、エッジ成分の積算量に有意な差が生じる、という知見に基づくものである。
【００３８】
（検体の有無の第３の判定方法）
図５は、図２のステップＳＴ１０２における検体の有無の判定方法の他の一例を示すフローチャートである。以下、図５に基づいて、検体の有無の第３の判定方法を説明する。図５の処理もブロック毎にそれぞれ実行され、ブロック毎に検体の有無が判定される。
【００３９】
初めに、信号処理部２は、選択Ｚ位置のブロック画像データに対し、第１の判定方法同様、空間ローパスフィルタ処理を適用する（ＳＴ２００）。次に、信号処理部２は、ブロック画像データの輝度の平均値を求め（ＳＴ２２０）、顕微鏡装置がどのような条件で撮像したかを判断する。具体的には、信号処理部２は、背景が明るくなる明視野（透過光撮影）か、背景が暗くなる暗視野（落射照明や偏光顕微鏡装置）かを判断する（ＳＴ２２１）。暗視野で撮像された画像データの場合、信号処理部２は、輝度の平均値が基準値（第
三の基準レベル）未満であれば検体が無い、基準値（第三の基準レベル）以上であれば検体があると判定する（ＳＴ２２２、ＳＴ２２４、ＳＴ２２５）。明視野で撮像された画像データの場合、信号処理部２は、輝度の平均値が基準値（第四の基準レベル）より大きければ検体が無い、基準値（第四の基準レベル）以下であれば検体があると判定する（ＳＴ２２３、ＳＴ２２４、ＳＴ２２５）。この判定方法は、検体の部分では背景に対して有意な輝度差（暗視野の場合は検体部分の方が明るく、明視野の場合は検体部分の方が暗くなる）が生まれるという知見に基づくものである。
【００４０】
以上説明した様に、本発明の第１の実施形態では、ブロック毎に検体の有無を評価し、検体が含まれていないと判定されたブロックについては、全てのＺ位置の画像データを破棄し、記憶装置４に記憶しない、という制御を行う。これにより、Ｚスタック画像データのデータ量を削減できる。その結果、記憶装置４の記憶容量を少なく、すなわち記憶装置４のコストを下げることが可能となる。なお、検体が存在しないブロックのデータを削除しているので、観察や診断に必要な情報量は失われていない。
【００４１】
本実施形態のデータ削減方法は、ブロック単位で検体の有無を評価する方法ゆえ、画像全体の撮像が完了していなくても、全てのレイヤー（Ｚ位置）のブロック画像データが得られ次第、順次処理を開始できるという利点がある。したがって、本実施形態のデータ削減方法は、合焦位置の異なる複数の撮像素子を用いて、複数のＺ位置の画像データを略同時に撮像可能な構成のディジタル顕微鏡装置に特に好ましく適用できる。
【００４２】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態では、第１の実施形態の方法で記憶する（破棄しない）と判断されたブロックを更に細かなサブブロックに分割し、サブブロックに対し同様の評価を行う。そして、検体が無いと判定されたサブブロックについて全てのＺ位置の画像データを記憶しない（破棄する）ことにより、第１の実施形態の方法よりもさらにデータを削減する。
【００４３】
ディジタル顕微鏡装置自体の構成は、第１の実施形態のものと実質的に同じ構成（図１）であるので、説明は省略する。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、画像データのデータ削減のための信号処理部２及び記憶制御部３の処理である。
【００４４】
図６（ａ）、図６（ｂ）は、本発明の第２の実施形態の画像データ削減処理のフローを示す図である。図１０は、本発明の第２の実施形態のＺスタック画像データを模式的に示した図である。図１０において、図９で説明した符号と同じ符号については、説明を省略する。図１０において、灰色で示したブロック１００ａ（１，１）、１００ｂ（１，１）、１００ｃ（１，１）、１００ａ（３，２）、１００ｂ（３，２）、１００ｃ（３，２）、１００ａ（３，３）、１００ｂ（３，３）、１００ｃ（３，３）は、第１の実施形態で記憶しない（削除する）ブロックと判断されたブロックである。
【００４５】
図１０では、記憶する（破棄しない）と判断されたブロックが、更にサブブロック（例えば、１００ａ（１１，２１）、１００ｂ（１１，２１）、１００ｃ（１１，２１））に分割された例を示している。この例では、画像全体を３×３の９個のブロックに分割し、ブロックを２×２の４個のサブブロックに分割しているが、ブロックの分割方法や分割数はこれに限られない。
【００４６】
図６（ａ）、図６（ｂ）を用いて本発明の第２の実施形態の説明を行う。初めに、信号処理部２は全てのＺ位置の画像データをブロックに分割する（ＳＴ１００）。次に、信号処理部２は全てのＺ位置の画像データから２つ以上のＺ位置を選択する（ＳＴ１０１）。次に、信号処理部２は選択Ｚ位置の画像データを用いて、ブロック毎に検体の有無を判定
する（ＳＴ１０２）。そして、信号処理部２は、選択Ｚ位置のいずれにも検体が含まれていないかどうかを、ブロック毎に、判断する（ＳＴ１０３）。いずれの選択Ｚ位置にも検体が存在していないブロックについては、信号処理部２は、当該ブロックの全てのＺ位置の画像データを破棄するよう記憶制御部３に指示する（ＳＴ１０４）。ここまでの処理は第１の実施形態の処理と同様である。
【００４７】
ＳＴ１０３において、選択Ｚ位置の少なくともいずれかに検体が存在していると判断された場合、信号処理部２は、当該ブロックに対しサブブロック処理を適用する（ＳＴ１１０）。図６（ｂ）にサブブロック処理ＳＴ１１０の詳細を示す。まず信号処理部２は、対象のブロックを更にサブブロックに分割する（ＳＴ１１０１）。信号処理部２は選択Ｚ位置の画像データを用いて、サブブロック毎に検体の有無を判定する（ＳＴ１１０２）。ここでの判定アルゴリズムは図６（ａ）のＳＴ１０２のものと同じでよい。そして、信号処理部２は、選択Ｚ位置のいずれにも検体が含まれていないかどうかを、サブブロック毎に、判断する（ＳＴ１１０３）。いずれの選択Ｚ位置にも検体が存在していないサブブロックについては、信号処理部２は、当該サブブロックの全てのＺ位置の画像データを破棄するよう記憶制御部３に指示する（ＳＴ１１０４）。一方、選択Ｚ位置の少なくともいずれかに検体が存在しているサブブロックについては、当該サブブロックの全てのＺ位置の画像データが記憶装置４に格納される（ＳＴ１１０５）。ＳＴ１１０２からＳＴ１１０５の処理はサブブロック毎に実行され、全てのサブブロックの処理が終了したら図６（ａ）のフローに戻る。
【００４８】
以上の動作により、検体像が含まれていないブロック及びサブブロックの画像データが破棄されるため、第１の実施形態の方法よりも更にＺスタック画像データのデータ量を削減できる。
【００４９】
さらに、図１０を用いてわかり易く説明する。ステップＳＴ１００の処理によって各Ｚ位置のレイヤー画像データ１００ａ，１００ｂ，１００ｃが各々９個のブロックに分けられている。次のステップＳＴ１０１では、３つのＺ位置のうち２つ以上のＺ位置が選択される。例えば、一番上のレイヤー画像データ１００ａと一番下のレイヤー画像データ１００ｃが選択されたとする。選択Ｚ位置の決定方法は第１の実施形態で述べたものと同じ方法を用いる。
【００５０】
次に、ステップＳＴ１０２で、１００ａと１００ｃのＺ位置の画像データについてブロック毎に検体の有無を判定する。図１０において、検体が無いと判定されたブロックを灰色で示した。そして、次のステップ（ＳＴ１０３，ＳＴ１０４）で、図１０２の１００ａ（１，１），１００ｂ（１，１），１００ｃ（１，１）、１００ａ（３，２），１００ｂ（３，２），１００ｃ（３，２）、１００ａ（３，３），１００ｂ（３，３），１００ｃ（３，３）のブロックの画像データを削除する。
【００５１】
一方、ステップＳＴ１０３で検体があると判断されたブロックは、更にサブブロックに分割される（ＳＴ１１０１）。ステップＳＴ１１０２で、１００ａと１００ｃのＺ位置の画像データについてサブブロック毎に検体の有無を判定する。図１０において、検体が無いと判定されたサブブロックをハッチング（斜線）で示した。そして、ＳＴ１１０３〜ＳＴ１１０５で、図１０の１００ａ（１１，２１），１００ｂ（１１，２１），１００ｃ（１１，２１）、１００ａ（１１，３２），１００ｂ（１１，３２），１００ｃ（１１，３２）、１００ａ（２１，１１），１００ｂ（２１，１１），１００ｃ（２１，１１）、１００ａ（２２，３２），１００ｂ（２２，３２），１００ｃ（２２，３２）、１００ａ（３２，１２），１００ｂ（３２，１２），１００ｃ（３２，１２）、のサブブロックの画像データを削除し、他のデータを記憶装置４に記憶する。例えば、サブブロック１００ｃ（１１，３１）は、１００ａのＺ位置の対応するサブブロック１００ａ（１１，３１）に
検体があると判定されたため、破棄されない。
【００５２】
以上説明した様に、本発明の第２の実施形態では、ブロック毎に検体の有無を評価し、検体が含まれていないと判定されたブロックについては、全てのＺ位置の画像データを破棄し、記憶装置４に記憶しない、という制御を行う。また、検体が含まれていると判定されたブロックについては、さらに細かいサブブロックの単位で検体の有無を評価し、検体が含まれていないと判定されたサブブロックについては、全てのＺ位置の画像データを破棄する。これにより、第１の実施形態の方法よりもＺスタック画像データのデータ量をさらに削減できる。その結果、記憶装置４の記憶容量を少なく、すなわち記憶装置４のコストを下げることが可能となる。なお、検体が存在しないブロックのデータを削除しているので、観察や診断に必要な情報量は失われていない。第２の実施形態のデータ削減方法も、合焦位置の異なる複数の撮像素子を用いて、複数のＺ位置の画像データを略同時に撮像可能な構成のディジタル顕微鏡装置に特に好ましく適用できる。
【００５３】
上述した第２の実施形態では、画像全体を３×３の９つのブロックに分割し、ブロックを２×２の４つのサブブロックに分割したが、分割方法や分割数はこれに限られない。例えば、ブロックやサブブロックの大きさを小さくするほど（分割数を多くするほど）、より高いデータ削減効果を期待できる。また、ブロック分割とサブブロック分割の二段階でなく、さらに細分化することもできる。すなわち、検体像が含まれると判定されたサブブロックをさらに小領域に分割し、小領域毎に検体の有無の評価、データを破棄するか記憶するかの判定を行ってもよい。これによりさらなるデータ削減効果を期待できる。
【００５４】
＜第３の実施形態＞
第１及び第２の実施形態では、検体が存在するブロックのデータは全て記憶していた。これに対し、第３の実施形態では、検体が存在するブロックであっても、全てのＺ位置の画像データを記憶するのではなく、検体像が含まれていない（含まれない蓋然性が高い）Ｚ位置の画像データは破棄する制御を行う。
【００５５】
ディジタル顕微鏡装置自体の構成は、第１の実施形態のものと実質的に同じ構成（図１）であるので、説明は省略する。第３の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、画像データのデータ削減のための信号処理部２及び記憶制御部３の処理である。
【００５６】
図７は、本発明の第３の実施形態の画像データ削減処理のフローを示す図である。図１１は、本発明の第３の実施形態のＺスタック画像データを模式的に示した図である。
【００５７】
図１１の横軸は平面方向のある１つの軸（例えばＸ方向）を示し、縦軸はＺ位置を示している。図１１では、１００ａから１００ｇの７層（７つのＺ位置）からなるＺスタック画像データを、５つのブロックに分割した例を示している。図１１において、符号に付されたアルファベットａ〜ｇはＺ位置を表し、括弧内の数字（１）〜（５）はブロックの番号を表している。図１１では一部のブロック画像データの符号しか記載していないが、例えば、上から二番目のＺ位置の画像データ１００ｂの各ブロックは、図１１の左から順に、１００ｂ（１）、１００ｂ（２）、・・・、１００ｂ（５）のように表記できる。他のブロックも同様である。なお、図１１の層数及びブロック数は一例であり、これらとは異なる層数、ブロック数の場合も本実施形態の方法を適用することができる。
【００５８】
図７を用いて本発明の第３の実施形態の説明を行う。初めに、信号処理部２は全てのＺ位置の画像データをブロックに分割する（ＳＴ１００）。次に、信号処理部２は全てのＺ位置の画像データから２つ以上のＺ位置を選択する（ＳＴ１０１）。次に、信号処理部２は選択Ｚ位置の画像データを用いて、ブロック毎に検体の有無を判定する（ＳＴ１０２）。そして、信号処理部２は、選択Ｚ位置のいずれにも検体が含まれていないかどうかを、
ブロック毎に、判断する（ＳＴ１０３）。いずれの選択Ｚ位置にも検体が存在していないブロックについては、信号処理部２は、当該ブロックの全てのＺ位置の画像データを破棄するよう記憶制御部３に指示する（ＳＴ１０４）。ここまでの処理は第１の実施形態の処理と同様である。
【００５９】
ＳＴ１０３において、全ての選択Ｚ位置に検体が存在すると判断された場合、当該ブロックの全てのＺ位置の画像データが記憶装置４に格納される（ＳＴ１０５）。ＳＴ１０３において、一部の選択Ｚ位置にのみ検体が存在している（つまり、一部の選択Ｚ位置では検体が存在しない）と判断された場合は、ＳＴ１２１の処理に進む。ＳＴ１２１では、信号処理部２は、検体が存在しないと判断された選択Ｚ位置（以下「検体無しＺ位置」又は「検体無しレイヤー」とも呼ぶ。）の画像データを破棄する。さらに、検体無しＺ位置がＺ方向に２つ以上連続して現れた場合には、信号処理部２は、連続する２つの検体無しＺ位置のあいだに挟まれたＺ位置（選択Ｚ位置でないＺ位置）の画像データも破棄する。そして、ＳＴ１２１で破棄を指示したもの以外のＺ位置の画像データのみを記憶装置４に格納する（ＳＴ１２２）。つまり、記憶装置４に格納されるデータは、検体が存在すると判定された選択Ｚ位置とその近傍（上側と下側）にあるＺ位置の画像データとなる。以上の動作により、検体像が含まれている画像データ及び検体像が含まれている蓋然性の高い画像データのみが記憶され、不要なデータは破棄される。なお、ＳＴ１０２〜ＳＴ１２２の処理はブロック毎に実行されるものである。
【００６０】
さらに、図１１を用いてわかり易く説明する。ステップＳＴ１００の処理によって各Ｚ位置のレイヤー画像データ１００ａ〜１００ｇは５個のブロックに分けられている。次のステップＳＴ１０１では、７つのＺ位置のうち２つ以上のＺ位置が選択される。例えば１００ａと１００ｃと１００ｅと１００ｇの４つのＺ位置が選択されたとする。この選択Ｚ位置は一例であり、前述したように検体の大きさや被写界深度に応じて、選択する数や間隔を適宜決めるとよい。
【００６１】
次に、ステップＳＴ１０２で、選択された１００ａと１００ｃと１００ｅと１００ｇのＺ位置の画像データについてブロック毎に検体の有無を判定する。図１１において、検体が無いと判定されたブロックを灰色で示した。次のステップ（ＳＴ１０３，ＳＴ１０４）で、全ての選択Ｚ位置で検体が無いと判断された１００ａ（１）から１００ｇ（１）の第１ブロックの画像データと１００ａ（５）から１００ｇ（５）の第５ブロックの画像データを破棄する。第１の実施形態ではここまでの処理を行っている。
【００６２】
全ての選択Ｚ位置で検体が検出された１００ａ（４）から１００ｇ（４）の第４ブロックの画像データは記憶装置４に格納される（ステップＳＴ１０５）。そして、一部の選択Ｚ位置でのみ検体が検出された第２ブロックと第３ブロックについては、ステップＳＴ１２１とＳＴ１２２の処理が適用される。すなわち、第２ブロックの画像データのうち、検体無しＺ位置に該当する１００ａ（２）、１００ｃ（２）、１００ｅ（２）の画像データと、それらのあいだに挟まれたＺ位置１００ｂ（２）、１００ｄ（２）の画像データとが破棄される。残りの１００ｆ（２）と１００ｇ（２）の画像データが記憶装置４に格納される。第３ブロックについては、検体無しＺ位置に該当する１００ｇ（３）の画像データが破棄され、残りの１００ａ（３）〜１００ｆ（３）の画像データは記憶装置４に格納される。
【００６３】
第１及び第２の実施形態では、検体が存在するブロック又はサブブロックのデータは全て記憶していたのに対し、第３の実施形態では、Ｚ位置毎の判断も行い、検体像が含まれている画像データ及び検体像が含まれている蓋然性の高い画像データのみを記憶する。これにより、第１及び第２の実施形態の方法よりもＺスタック画像データのデータ量をさらに削減できる。その結果、記憶装置の記憶容量を少なく、すなわち記憶装置４のコストを
下げることが可能となる。なお、検体が存在しないブロック及びＺ位置のデータのみを削除しているので、観察や診断に必要な情報量は失われていない。第３の実施形態のデータ削減方法も、合焦位置の異なる複数の撮像素子を用いて、複数のＺ位置の画像データを略同時に撮像可能な構成のディジタル顕微鏡装置に特に好ましく適用できる。もちろん、第３の実施形態で示した方法を、第２の実施形態で示した方法（サブブロック分割）に適用することも好ましい。
【００６４】
＜第４の実施形態＞
以上説明した実施形態では、観察者にとって必要の無い画像データを削除する例について説明した。本発明の他の実施形態として、削除する代わりに、圧縮率を高めた符号化を行い、画像データサイズを削減しても良い。具体的には、第１から第３の実施形態の方法で検体を含むと判定されたブロック又はＺ位置の画像データは、非圧縮もしくは低圧縮率の符号化を適用し、検体を含まないと判定されたブロック又はＺ位置の画像データは、高圧縮率の符号化を適用する。前者（低圧縮率）と後者（高圧縮率）とで、圧縮アルゴリズムを変えてもよい。圧縮アルゴリズムとしては、ＪＰＥＧ、ＪＰＥＧ２０００などをはじめとして、いかなるアルゴリズムを用いてもよい。これらの処理は信号処理部２の判定により記憶制御部３が行う。例えば、前述したフローチャートの「破棄するステップ」を、「圧縮率を高めた符号化を行い記憶装置に記憶するステップ」に置き換えることで実現できる。
【００６５】
第４の実施形態の利点は次のとおりである。前述した各実施形態では図３〜図５で述べたような方法によって検体の有無を判定しているが、このときに誤判定が発生しないという保証はない。しかし、第１から第３の実施形態では、画像データそのものが破棄されてしまうため、後で誤判定が判明しても、破棄された部分の画像データを確認しようがない。これに対し、第４の実施形態の方法では、圧縮率が高くとも（画質が悪くとも）画像データを残しておくため、少なくとも画像内容の確認を行うことが可能となる。
【００６６】
検体の有無を判定する際に、検体があるのに検体が無いと判断される誤判定は、ブロックの面積に対し検体の占める割合が非常に小さい場合に多く発生する。この様な場合は、圧縮率の高い符号化を行っても、検体のある部分の画像データに多くのデータ量が割り当てられるため、比較的検体のある部分の画質の劣化が少ない。したがって、第４の実施形態の方法によれば、第１から第３の実施形態の方法に比べデータ量が若干増加するだけにもかかわらず、十分有利な効果が得られるものと期待できる。
【００６７】
＜第５の実施形態＞
第５の実施形態では、第４の実施形態同様に観察者にとって必要の無い画像データを削除する代わりに、複数のＺ位置の画像データをまとめ１つの画像データとすることにより画像データの削減を行う方法である。
【００６８】
具体的には、第１から第３の実施形態の方法で検体を含まないと判定されたブロック又はサブブロックの複数のＺ位置の画像データから１枚の画像データを合成する。例えば、特開２００５−０３７９０２号公報で開示されている方法や、特開２００７−１２８００９号公報で開示されている方法により複数のＺ位置の画像データから１枚の画像データを合成する。この合成された画像は深度合成画像とも言われており、複数のＺ位置の画像を合成し、画像のほぼ全域にピントの合った一枚の画像を作成するものである。本発明の第５の実施形態では、検体を含まないと判定されたブロック又はサブブロックにおいて、この様な深度合成を行い１枚の画像データを作成することにより、画像データ量を削減することが可能となる。信号処理部２の判定により、これらの処理は記憶制御部３が行う。例えば、前述したフローチャートの「破棄するステップ」を、「深度合成を行い深度合成された画像データを記憶装置に記憶するステップ」に置き換えることで実現できる。第３の
実施形態で削除するブロックまたはサブブロックのＺ位置が単独（連続する複数のＺ位置では無い）場合は、第５の実施形態の画像データの削減は行えない。しかし、この様な削減するブロックまたはサブブロックのＺ位置が単独である場合は一般的に多くは存在しないため、画像データの削減の効果は第５の実施形態であっても十分に得られる。
【００６９】
第５の実施形態の利点は次のとおりである。前述したように本発明では図３〜図５で述べたような方法によって検体の有無を判定しているが、このときに誤判定が発生しないという保証はない。しかし、第１から第３の実施形態では、画像データそのものが破棄されてしまうため、後で誤判定が判明しても、破棄された部分の画像データを確認しようがない。これに対し、第５の実施形態の方法では、検体が無いと判定されたブロックやサブブロックにおいて複数のＺ位置の画像データを１枚の画像データに合成している。そのため、第４の実施形態同様に少なくとも画像の内容の確認を行うことが可能となる画像データを残すことができる。第４の実施形態では全てのＺ位置の画像データを（画質が悪くなるが）圧縮を行い保存することに対して、第５の実施形態では深度合成を行い１枚の画像データに合成している。そのため、検体が無いと判断されたブロックまたはサブブロックにおいて、もし検体があった場合に検体にピントの合った画像を記憶することが可能である。その結果、記憶された画像データを観察することによって、検体が無いと誤判断されたブロックあるいはサブブロックの確認が容易に行える利点がある。
【００７０】
さらに、第５の実施形態で深度合成された画像を、第４に実施形態で説明した様に、圧縮率を高めた符号化を行い、画像データサイズをさらに削減しても良い。具体的には、第１から第３の実施形態の方法で検体を含むと判定されたブロック又はＺ位置の画像データは、非圧縮もしくは低圧縮率の符号化を適用する。そして、検体を含まないと判定されたブロック又はサブブロックの複数のＺ位置の画像データを深度合成し深度合成された画像データを作成し、さらに高圧縮率の符号化を適用する。このような処理を行うことにより、さらに画像データサイズの削減が可能となる。
【００７１】
＜その他の実施形態＞
第１及び第２の実施形態の方法で作成したＺスタック画像データをビューワで表示する場合は、次のようにするとよい。画像データが無い（破棄された）ブロックでは、そのブロックの表示領域内に、画像データが存在しないことを示す画像（例えば、「データ無し」等のメッセージ）をオーバラップ表示すると良い。また、表示中、画像データが無いブロックと周囲のブロックとの明るさが極端に異なっていると、観察者の目の疲労が大きくなる。そのため、例えば、画像データが無いブロックの輝度や色を、周囲のブロックの画像データから計算してもよい（例えば、周囲のブロックの画像データの平均輝度など）。あるいは、暗視野の顕微鏡画像である場合は、画像データが無いブロックに黒系のデータ（輝度の低いデータ）を表示し、明視野の顕微鏡画像である場合は、画像データが無いブロックに白系のデータ（輝度の高いデータ）を表示してもよい。このように、周囲のブロックの画像データ等に合わせて、画像データが無いブロックの表示輝度を調整する（切り換える）と、観察者の感じる疲労や違和感を低減することができる。
【００７２】
また、第３の実施形態の様に削除したＺ位置の画像データを表示する場合、少なくとも他のＺ位置の画像データを基に削除した画像データを作成し表示しても良い。例えば、元となる画像データに光学系２０１のボケ関数（伝達関数）をコンボリュージョンし、削除したＺ位置の画像データを作成しても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１：撮像素子、２：信号処理部（判定部）、３：記憶制御部（データ削減部）、４：記憶装置
【図１】
2014029460.tif 000003
【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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