(57)【要約】【課題】撮影画像の回転ずれおよび位置ずれを補正して、精度の高い切り出し画像を得ることができる画像切り出し方法および画像取得装置を、提供する。【解決手段】まず、試料容器の理想データにおいて、基準点と、少なくとも２つの着目点とを指定する（Ｓ１，Ｓ２）。次に、着目点のそれぞれを原点とする基準点の相対座標を求める（Ｓ３）。その後、試料容器の撮影画像データにおいて、着目点のそれぞれに相当する実着目点を特定する（Ｓ４）。そして、複数の実着目点と、実着目点に対応する相対座標とに基づいて、基準点に相当する基準点候補位置を求める（Ｓ５）。また、基準点候補位置から、撮影画像データの回転ずれ量および位置ずれ量を求める（Ｓ６，Ｓ７）。最後に、予め設定された切り出し位置を、回転ずれ量および位置ずれ量に基づいて補正し、補正後の切り出し位置を用いて、撮影画像データから窪部ごとの画像データを切り出す（Ｓ８）。【選択図】図３
2014048153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の窪部を有する試料容器の撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す画像切り出し方法であって、
ａ）前記試料容器の理想データにおいて、基準点と、少なくとも２つの窪部に対応する少なくとも２つの着目点とを、指定する工程と、
ｂ）前記着目点のそれぞれを原点とする前記基準点の相対座標を求める工程と、
ｃ）前記試料容器の撮影画像データにおいて、前記着目点のそれぞれに相当する実着目点を特定する工程と、
ｄ）複数の前記実着目点と、前記実着目点に対応する前記相対座標とに基づいて、前記基準点に相当する基準点候補位置を求め、前記基準点候補位置から、前記撮影画像データの回転ずれ量および位置ずれ量を求める工程と、
ｅ）予め設定された切り出し位置を、前記回転ずれ量および前記位置ずれ量に基づいて補正し、補正後の切り出し位置を用いて、前記撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す工程と、
を含む画像切り出し方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像切り出し方法であって、
前記工程ｄ）は、
ｄ−１）複数の前記実着目点と、前記実着目点に対応する前記相対座標とに基づいて、前記基準点に相当する複数の基準点候補位置の組を求める投票処理を、前記撮影画像データを微小角度ずつ回転させながら、複数回繰り返す工程と、
ｄ−２）複数の前記投票処理のうち、複数の前記基準点候補位置の組が、最も集中したときの前記撮影画像データの回転角を、前記撮影画像データの回転ずれ量として求める工程と、
を含む画像切り出し方法。
【請求項３】
請求項２に記載の画像切り出し方法であって、
前記工程ｄ−１）では、前記撮影画像データの回転角と、前記撮影画像データの伸縮率とを変更しつつ、前記投票処理を複数回繰り返し、
前記工程ｄ−２）では、複数の前記投票処理のうち、複数の前記基準点候補位置の組が、最も集中したときの前記撮影画像データの回転角および伸縮率を、それぞれ、前記撮影画像データの回転ずれ量および伸縮誤差として求め、
前記工程ｅ）では、予め設定された切り出し位置を、前記回転ずれ量、前記伸縮誤差、および前記位置ずれ量に基づいて補正する画像切り出し方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の画像切り出し方法であって、
前記工程ｄ）は、
ｄ−３）複数の前記投票処理のうち、複数の前記基準点候補位置の組が、最も集中したときの複数の前記基準点候補位置の平均座標と、前記理想データにおける前記基準点の座標との差を、前記撮影画像データの位置ずれ量として求める工程
をさらに含む画像切り出し方法。
【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画像切り出し方法であって、
前記工程ｂ）では、前記着目点を原点とする前記基準点の極座標を、前記相対座標として求める画像切り出し方法。
【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画像切り出し方法であって、
前記工程ａ）では、少なくとも２つの空の窪部に対応する点を、前記着目点として指定し、
前記工程ｃ）では、空の窪部を表す参照画像データを用いたパターンマッチングにより、前記実着目点を特定する画像切り出し方法。
【請求項７】
請求項６に記載の画像切り出し方法であって、
前記工程ａ）では、前記理想データ内の全ての窪部に対応する点を、前記着目点として指定し、
前記工程ｃ）では、空の窪部を表す参照画像データを用いたパターンマッチングにより、前記撮影画像データ内の空の窪部に対応する実着目点を特定する画像切り出し方法。
【請求項８】
複数の窪部を有する試料容器を撮影し、得られた撮影画像データから窪部ごとの画像データを切り出す画像取得装置であって、
前記試料容器を水平に保持する保持部と、
前記試料容器に対して光を照射する投光部と、
前記試料容器を撮影して、前記試料容器の撮影画像データを取得する撮像部と、
前記撮影画像データから窪部ごとの画像データを切り出す画像処理部と、
を備え、
前記画像処理部は、
前記試料容器の理想データにおいて、少なくとも２つの窪部に対応する少なくとも２つの着目点のそれぞれを原点とする所定の基準点の相対座標を求める相対座標演算部と、
前記撮影画像データにおいて、前記着目点のそれぞれに相当する実着目点を特定する実着目点特定部と、
複数の前記実着目点と、前記実着目点に対応する前記相対座標とに基づいて、前記基準点に相当する基準点候補位置を求め、前記基準点候補位置から、前記撮影画像データの回転ずれ量および位置ずれ量を求めるずれ量演算部と、
予め設定された切り出し位置を、前記回転ずれ量および前記位置ずれ量に基づいて補正し、補正後の切り出し位置を用いて、前記撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す画像切り出し部と、
を有する画像取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の窪部を有する試料容器の撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す画像切り出し方法および画像取得装置に関する。
【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、光学的な測定によって、細胞の培養状態を評価することが、行われていた。具体的には、細胞内の特定の分子（ＤＮＡ、タンパク質、化学物質など）を蛍光発光させて蛍光の強さを測定する方法や、細胞内の特定の分子を吸光測定する方法が、用いられていた。しかしながら、これらの光学的な測定には、高価な試薬が必要となる。
【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、三次元的に成長した細胞集塊（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、上記の光学的な測定は、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エルプレートを、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径時的に比較・分析することによって、各窪部における細胞の培養状態を評価する。
【０００６】
ここで、ウエルプレートを装置にセットするときには、ウエルプレートの水平位置や回転位置に、微小なずれが生じる場合がある。また、ウエルプレート自体が、僅かに伸縮している場合もある。このため、ウエルプレートの撮影画像から窪部ごとの画像を正確に切り出すためには、これらのずれを考慮して、切り出し位置を設定する必要がある。撮影画像のずれを補正する他分野の従来技術については、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２００４−１９２５０６号公報
【特許文献２】特開２０１２−４７４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
画像の切り出し位置を設定するための方法として、例えば、パターンマッチングにより各窪部の位置を特定することが考えられる。しかしながら、ウエルプレートには、空の窪部と、培養液のみを保持する窪部と、培養液および細胞を保持する窪部とが、混在する。また、細胞の培養状態や、培養液による照明光の散乱状態も、窪部ごとに異なる。このため、精度の高いパターンマッチングを行うためには、多数の参照画像を用意する必要がある。
【０００９】
また、ウエルプレートには、複数の窪部が近接して配置されている。このため、仮に、多数の参照画像を用意したとしても、各参照画像が、意図した窪部にマッチングするとは限らない。例えば、ある窪部用の参照画像が、当該窪部より高いマッチングスコアで、他の窪部にマッチングする可能性もある。
【００１０】
このように、パターンマッチングのみで全ての窪部の位置を特定することは、困難である。特に、ウエルプレート内における窪部の数が増えて、各窪部が小さくなるほど、パターンマッチングは困難となり、画像処理が複雑化する。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、撮影画像の回転ずれおよび位置ずれを補正して、精度の高い切り出し画像を得ることができる画像切り出し方法および画像取得装置を、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、複数の窪部を有する試料容器の撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す画像切り出し方法であって、ａ）前記試料容器の理想データにおいて、基準点と、少なくとも２つの窪部に対応する少なくとも２つの着目点とを、指定する工程と、ｂ）前記着目点のそれぞれを原点とする前記基準点の相対座標を求める工程と、ｃ）前記試料容器の撮影画像データにおいて、前記着目点のそれぞれに相当する実着目点を特定する工程と、ｄ）複数の前記実着目点と、前記実着目点に対応する前記相対座標とに基づいて、前記基準点に相当する基準点候補位置を求め、前記基準点候補位置から、前記撮影画像データの回転ずれ量および位置ずれ量を求める工程と、ｅ）予め設定された切り出し位置を、前記回転ずれ量および前記位置ずれ量に基づいて補正し、補正後の切り出し位置を用いて、前記撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す工程と、を含む画像切り出し方法である。
【００１３】
本願の第２発明は、第１発明の画像切り出し方法であって、前記工程ｄ）は、ｄ−１）複数の前記実着目点と、前記実着目点に対応する前記相対座標とに基づいて、前記基準点に相当する複数の基準点候補位置の組を求める投票処理を、前記撮影画像データを微小角度ずつ回転させながら、複数回繰り返す工程と、ｄ−２）複数の前記投票処理のうち、複数の前記基準点候補位置の組が、最も集中したときの前記撮影画像データの回転角を、前記撮影画像データの回転ずれ量として求める工程と、を含む画像切り出し方法である。
【００１４】
本願の第３発明は、第２発明の画像切り出し方法であって、前記工程ｄ−１）では、前記撮影画像データの回転角と、前記撮影画像データの伸縮率とを変更しつつ、前記投票処理を複数回繰り返し、前記工程ｄ−２）では、複数の前記投票処理のうち、複数の前記基準点候補位置の組が、最も集中したときの前記撮影画像データの回転角および伸縮率を、それぞれ、前記撮影画像データの回転ずれ量および伸縮誤差として求め、前記工程ｅ）では、予め設定された切り出し位置を、前記回転ずれ量、前記伸縮誤差、および前記位置ずれ量に基づいて補正する画像切り出し方法である。
【００１５】
本願の第４発明は、第２発明または第３発明の画像切り出し方法であって、前記工程ｄ）は、ｄ−３）複数の前記投票処理のうち、複数の前記基準点候補位置の組が、最も集中したときの複数の前記基準点候補位置の平均座標と、前記理想データにおける前記基準点の座標との差を、前記撮影画像データの位置ずれ量として求める工程をさらに含む画像切り出し方法である。
【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画像切り出し方法であって、前記工程ｂ）では、前記着目点を原点とする前記基準点の極座標を、前記相対座標として求める画像切り出し方法である。
【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画像切り出し方法であって、前記工程ａ）では、少なくとも２つの空の窪部に対応する点を、前記着目点として指定し、前記工程ｃ）では、空の窪部を表す参照画像データを用いたパターンマッチングにより、前記実着目点を特定する画像切り出し方法である。
【００１８】
本願の第７発明は、第６発明の画像切り出し方法であって、前記工程ａ）では、前記理想データ内の全ての窪部に対応する点を、前記着目点として指定し、前記工程ｃ）では、空の窪部を表す参照画像データを用いたパターンマッチングにより、前記撮影画像データ内の空の窪部に対応する実着目点を特定する画像切り出し方法である。
【００１９】
本願の第８発明は、複数の窪部を有する試料容器を撮影し、得られた撮影画像データから窪部ごとの画像データを切り出す画像取得装置であって、前記試料容器を水平に保持する保持部と、前記試料容器に対して光を照射する投光部と、前記試料容器を撮影して、前記試料容器の撮影画像データを取得する撮像部と、前記撮影画像データから窪部ごとの画像データを切り出す画像処理部と、を備え、前記画像処理部は、前記試料容器の理想データにおいて、少なくとも２つの窪部に対応する少なくとも２つの着目点のそれぞれを原点とする所定の基準点の相対座標を求める相対座標演算部と、前記撮影画像データにおいて、前記着目点のそれぞれに相当する実着目点を特定する実着目点特定部と、複数の前記実着目点と、前記実着目点に対応する前記相対座標とに基づいて、前記基準点に相当する基準点候補位置を求め、前記基準点候補位置から、前記撮影画像データの回転ずれ量および位置ずれ量を求めるずれ量演算部と、予め設定された切り出し位置を、前記回転ずれ量および前記位置ずれ量に基づいて補正し、補正後の切り出し位置を用いて、前記撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す画像切り出し部と、を有する画像取得装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本願の第１発明によれば、撮影画像データの回転ずれおよび位置ずれを考慮した精度の高い切り出し画像を得ることができる。
【００２１】
特に、本願の第２発明によれば、複数の基準点候補位置のばらつきに基づいて、撮影画像データの回転ずれ量を、適切に求めることができる。
【００２２】
特に、本願の第３発明によれば、複数の基準点候補位置のばらつきに基づいて、撮影画像データの回転ずれ量および伸縮誤差を、適切に求めることができる。
【００２３】
特に、本願の第４発明によれば、撮影画像データの位置ずれ量を、適切に求めることができる。
【００２４】
特に、本願の第５発明によれば、極座標を採用することによって、工程ｄ）の演算量を低減できる。
【００２５】
特に、本願の第６発明によれば、空の窪部を利用して、精度の高いパターンマッチングを行うことができる。したがって、実着目点を精度よく特定できる。
【００２６】
特に、本願の第７発明によれば、パターンマッチングを用いて、全ての窪部から空の窪部を抽出し、空の窪部に対応する実着目点を特定できる。
【００２７】
また、本願の第８発明によれば、撮影画像データの回転ずれおよび位置ずれを考慮した精度の高い切り出し画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ウエ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】撮影画像データから複数の窪部画像データを切り出すときの画像処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】理想データの例を示した図である。
【図５】テーブルデータの例を示した図である。
【図６】撮影画像データの例を示した図である。
【図７】撮影画像データの例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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。
【００３０】
＜１．画像取得装置の構成＞
図１は、画像取得装置１にセットされるウエルプレート９の一例を示す斜視図である。ウエルプレート９は、複数の窪部９１を有する略板状の試料容器である。ウエルプレート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、ウエルプレート９の上面に、規則的に配列されている。各窪部９１の深さは、各窪部９１の上部に位置する開口部の直径よりも長い。図１の例では、複数の窪部９１のうち、最外周を除く内側領域（図１において破線で囲まれた領域）９０に配置された各窪部９１内に、培養液９２とともに細胞が保持されている。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。
【００３１】
なお、複数の窪部９１を有するウエルプレート９では、一般的に、最外周を除く内側領域９０に配置された窪部９１のみを使用することが推奨される。これは、ウエルプレート９の全ての窪部９１を使用すると、最外周の窪部９１と内側領域９０の窪部９１との間に熱勾配が生じ、細胞の培養条件が不均一となりやすいためである。本実施形態においても、最外周に配置された窪部９１は、使用禁止とされている。使用禁止の窪部９１は、画像取得装置１での撮影時にも、細胞および培養液９２を保持しない空の状態のままとなる。
【００３２】
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、ウエルプレート９を撮影し、得られた撮影画像データＤ１から、窪部９１ごとの画像データ（以下、「窪部画像データ」と称する）Ｄ２を切り出す装置である。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、各ウエルプレート９の複数の窪部画像データＤ２を取得する。そして、取得された複数の窪部画像データＤ２に基づいて、各窪部９１内における細胞の培養状態を比較・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。
【００３３】
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、表示部４０、入力部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、表示部４０、および入力部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。
【００３４】
プレート保持部１０は、ウエルプレート９を保持する載置台である。ウエルプレート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、ウエルプレート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に対してウエルプレート９が相対移動し、撮像部３０の視野に入る窪部９１が入れ替わる。
【００３５】
投光部２０および撮像部３０は、プレート保持部１０に保持されたウエルプレート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により実現される。ウエルプレート９を撮影するときには、投光部２０からウエルプレート９の一部分へ向けて白色光を照射しつつ、撮像部３０が、ウエルプレート９の当該一部分を撮影する。そして、ウエルプレート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、ウエルプレート９全体の撮影画像データＤ１が取得される。
【００３６】
なお、投光部２０は、ウエルプレート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、ウエルプレート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、ウエルプレート９に光が照射される構成であってもよい。また、投光部２０がウエルプレート９の下方に配置され、撮像部３０が、ウエルプレート９の上方に配置されていてもよい。また、ウエルプレート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。
【００３７】
表示部４０は、画像取得装置１の処理に関わる種々の情報（撮影画像データＤ１、窪部画像データＤ２、理想データＤ３、ＧＵＩ等）を表示する部位である。表示部４０は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置により実現される。入力部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。入力部５０は、例えば、キーボードやマウスにより実現される。画像取得装置１のユーザは、表示部４０を確認しながら、入力部５０を操作して、種々のコマンドをコンピュータ６０に送信できる。
【００３８】
なお、表示部４０の機能と、入力部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。
【００３９】
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部としての機能と、取得された撮影画像データＤ１から複数の窪部画像データＤ２を切り出す画像処理部としての機能と、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におけるウエルプレート９の撮影が実行される。
【００４０】
また、図２において概念的に示すように、本実施形態のコンピュータ６０は、記憶部６１、相対座標演算部６２、マッチング処理部６３、ずれ量演算部６４、および画像切り出し部６５を有している。相対座標演算部６２、マッチング処理部６３、ずれ量演算部６４、および画像切り出し部６５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７０を参照しつつ演算処理を行うことにより、実現される。
【００４１】
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。
【００４２】
図２に示すように、本実施形態の記憶部６１には、コンピュータプログラム７０、ウエルプレート９の理想データＤ３、および後述するマッチング処理に使用される窪部９１の参照画像データＤ４が、予め記憶されている。また、記憶部６１には、撮像部３０において取得される撮影画像データＤ１、後述する相対座標Ｃを記録したテーブルデータＤ５、および撮影画像データＤ１から切り出される複数の窪部画像データＤ２も、記憶される。
【００４３】
＜２．画像データの切り出し処理について＞
図３は、ウエルプレート９の撮影画像データＤ１から、複数の窪部画像データＤ２を切り出すときの画像処理の流れを示すフローチャートである。以下では、図２および図３を参照しつつ、当該画像処理の流れについて、説明する。
【００４４】
撮影画像データＤ１から複数の窪部画像データＤ２を切り出すために、コンピュータ６０は、まず、記憶部６１に記憶されたウエルプレート９の理想データＤ３を参照する。理想データＤ３には、例えば、回転ずれ、位置ずれ、および伸縮誤差の無いウエルプレート９の仕様データが使用される。ただし、予め撮影されたウエルプレート９の画像データで、回転ずれ、位置ずれ、および伸縮誤差の小さいものを、理想データＤ３として使用してもよい。図４は，理想データＤ３の一例を示した図である。
【００４５】
画像取得装置１のユーザは、まず、この理想データＤ３において、基準点Ｏｉを設定する（ステップＳ１）。具体的には、表示部４０に表示された理想データＤ３を参照しつつ、入力部５０を操作して、理想データＤ３上の一点を、基準点Ｏｉとして設定する。例えば、図４のように、理想データＤ３におけるウエルプレート９の中央の点を、基準点Ｏｉとして指定すればよい。
【００４６】
ただし、基準点Ｏｉの位置は、必ずしもウエルプレート９の中央でなくてもよい。このステップＳ１では、理想データＤ３上の任意の点を、基準点Ｏｉとして指定することができる。また、基準点Ｏｉを指定するタイミングは、必ずしもステップＳ２の直前でなくてもよい。例えば、予め指定された基準点Ｏｉの情報が、記憶部６１に保持されていてもよい。
【００４７】
次に、画像取得装置１のユーザは、理想データＤ３に含まれる複数の窪部９１の中から、２つ以上の窪部９１を選択する。具体的には、表示部４０に表示された理想データＤ３を参照しつつ、入力部５０を操作して、理想データＤ３上の窪部９１を、任意に２つ以上選択する。そうすると、コンピュータ６０は、選択された各窪部９１に対応する点を、着目点Ｗｉとして指定する（ステップＳ２）。
【００４８】
図４の例では、理想データＤ３におけるウエルプレート９の四隅の窪部９１が、選択されている。そして、選択された４つの窪部９１のそれぞれの中央の点が、着目点Ｗｉ（１）〜Ｗｉ（４）として指定されている。なお、着目点Ｗｉは、各窪部９１に対して一定の相対位置にある点であればよい。したがって、着目点Ｗｉは、必ずしも窪部９１の中央の点でなくてもよい。
【００４９】
また、このステップＳ２では、着目点Ｗｉが、少なくとも２つ指定されればよい。すなわち、ユーザは、ウエルプレート９の一部の窪部９１のみを選択してもよく、あるいは、ウエルプレート９の全ての窪部９１を選択してもよい。
【００５０】
ただし、後述するステップＳ５において、パターンマッチングの精度を高めるためには、このステップＳ２において、使用禁止の窪部（実際のウエルプレート９において空の窪部）９１を選択することが、好ましい。また、後述するステップＳ５〜Ｓ７において、種々のずれ量を演算するときの誤差を小さくするためには、複数の着目点Ｗｉの中に、基準点Ｏｉからなるべく遠い点が含まれていることが、好ましい。これらの観点から、図４の例では、最外周に配置された使用禁止の窪部９１の中から、４つの窪部が選択されている。
【００５１】
基準点Ｏｉおよび複数の着目点Ｗｉが指定されると、コンピュータ６０の相対座標演算部６２は、各着目点Ｗｉを原点とする基準点Ｏｉの相対座標Ｃを求める（ステップＳ３）。そして、当該相対座標Ｃの情報を、テーブルデータＤ５として記憶する。図５は、ステップＳ３において得られるテーブルデータＤ５の例を示した図である。図５のテーブルデータＤ５では、４つの着目点Ｗｉ（１）〜Ｗｉ（４）と、各着目点Ｗｉ（１）〜Ｗｉ（４）を原点とする基準点Ｏｉの相対座標Ｃ（１）〜Ｃ（４）とが、一対一に対応付けられている。
【００５２】
なお、図５の例では、各着目点Ｗｉを原点とする基準点Ｏｉの極座標（距離ｒと偏角θとで規定される座標）が、相対座標Ｃとされている。極座標を採用すれば、後述するステップＳ５において、回転角を変更しつつ基準点候補位置Ｏｐを求める投票処理の演算が、シンプルとなる。このため、極座標を採用すれば、直交座標を採用する場合より、演算量を低減できるメリットがある。ただし、相対座標Ｃは、ｘｙ座標等の直交座標であってもよい。
【００５３】
続いて、マッチング処置部６３が、記憶部６１に記憶された参照画像データＤ４を読み出す。参照画像データＤ４には、単一の窪部９１を現す典型的な画像が使用される。マッチング処理部６３は、参照画像データＤ４を用いたパターンマッチングにより、撮影画像データＤ１において、ステップＳ２で選択された複数の窪部９１の位置を検出する。そして、検出された各窪部９１の中央の点を、上述した着目点Ｗｉに相当する実着目点Ｗｒとして、特定する（ステップＳ４）。
【００５４】
図６は、撮影画像データＤ１の例を示した図である。図６の例では、ウエルプレート９の四隅の窪部９１の位置が、パターンマッチングにより検出されている。そして、検出された４つの窪部９１のそれぞれの中央の点が、実着目点Ｗｒ（１）〜Ｗｒ（４）として特定されている。
【００５５】
なお、上述したステップＳ２において、使用禁止の窪部９１を選択した場合には、このステップＳ４において、空の窪部９１を現す参照画像データＤ４を用いて、パターンマッチングを行えばよい。空の窪部９１は、培養液のメニスカスや屈折率の影響が無いため、培養液９２を保持した窪部９１と比べて、外観の変化が小さい。このため、空の窪部９１を利用すれば、精度の高いパターンマッチングを行うことができる。したがって、実着目点Ｗｒを精度よく特定できる。
【００５６】
また、パターンマッチングを行うときには、ステップＳ２で選択された窪部９１の理想的な位置の周辺のみで、参照画像データＤ４との照合を行うとよい。そうすれば、パターンマッチングに掛かる時間を、より短縮できる。
【００５７】
また、このステップＳ４では、少なくとも２つの窪部９１を検出できればよい。すなわち、パターンマッチングにおいて、必ずしもステップＳ２で選択された全ての窪部９１を検出できなくてもよい。パターンマッチングの結果、最も高いマッチングスコアを示した所定数の窪部９１を、検出結果としてもよい。
【００５８】
複数の実着目点Ｗｒが特定されると、続いて、ずれ量演算部６４が、記憶部６１に記憶されたテーブルデータＤ５を読み出す。そして、各実着目点Ｗｒと、当該実着目点Ｗｒに対応する相対座標Ｃとに基づいて、基準点Ｏｉに相当する基準点候補位置Ｏｐを求める。その結果、複数の基準点候補位置Ｏｐの組が得られる。図６の例では、４つの実着目点Ｗｒ（１）〜Ｗｒ（４）と、それらに対応する相対座標Ｃ（１）〜Ｃ（４）とに基づいて、４つの基準点候補位置Ｏｐ（１）〜Ｏｐ（４）の組が、求められている。
【００５９】
このように、複数の実着目点Ｗｒと、実着目点Ｗｒに対応する相対座標Ｃとに基づいて、複数の基準点候補位置Ｏｐの組を求める処理を、以下では「投票処理」と称する。
【００６０】
撮影画像データＤ１に回転ずれや伸縮誤差があると、図６のように、各実着目点Ｗｒから求められた複数の基準点候補位置Ｏｐは、一致しない。ずれ量演算部６４は、撮影画像データＤ１を微小角度ずつ回転させたり、伸縮させたりしながら、上述した投票処理を行う。すなわち、撮影画像データＤ１の回転角と伸縮率との組み合わせを変更しつつ、上述した投票処理を、複数回繰り返す（ステップＳ５）。そして、複数回の投票処理のうち、複数の基準点候補位置Ｏｐの組が、最も集中したとき（複数の基準点候補位置Ｏｐの座標のばらつきが最小となったとき）の撮影画像データＤ１の回転角および伸縮率を、撮影画像データＤ１の回転ずれ量および伸縮誤差として求める（ステップＳ６）。
【００６１】
なお、本実施形態では、複数回の投票処理を行う際に、回転角および伸縮率の２つのパラメータを変化させている。しかしながら、伸縮誤差がほぼ無いと見なせる場合には、回転角のみを変化させてもよい。
【００６２】
続いて、ずれ量演算部６４は、複数の基準点候補位置Ｏｐの組が最も集中したときの複数の基準点候補位置Ｏｐの平均座標を求め、当該平均座標により規定される点を、撮影画像データＤ１における基準点とする。そして、撮影画像データＤ１における基準点と、理想データＤ３における基準点Ｏｉとの座標の差を、撮影画像データＤ１の水平面内における位置ずれ量として求める（ステップＳ７）。
【００６３】
その後、画像切り出し部６５は、理想データＤ３において予め設定された切り出し位置を、ステップＳ６で求められた回転ずれ量および伸縮誤差と、ステップＳ７で求められた位置ずれ量とに基づいて、補正する。そして、補正後の切り出し位置を用いて、撮影画像データＤ１から、複数の窪部画像データＤ２を切り出す（ステップＳ８）。
【００６４】
得られた複数の窪部画像データＤ２は、どのウエルプレート９のどの窪部９１に対応するものであるかを示す識別情報とともに、記憶部６１に記憶される。画像取得装置１のユーザは、記憶部６１に蓄積された複数の窪部画像データＤ２の中から、同一の識別情報を有する窪部画像データＤ２を読み出して、表示部４０に表示させ、それらを比較・分析することができる。
【００６５】
以上のように、本実施形態の画像取得装置１では、撮影画像データＤ１において、複数の基準点候補位置Ｏｐを求め、基準点候補位置Ｏｐのばらつきに基づいて、撮影画像データＤ１の回転ずれ量、伸縮誤差、および位置ずれ量を求める。そして、求められた回転ずれ量、伸縮誤差、および位置ずれ量に基づいて補正された切り出し位置を用いて、撮影画像データＤ１から複数の窪部画像データＤ２を切り出す。これにより、撮影画像データの回転ずれ、伸縮、および位置ずれを考慮した精度の高い切り出し画像を得ることができる。
【００６６】
特に、本実施形態では、ステップＳ４のパターンマッチングにおいて、少なくとも２つの窪部９１の位置が、特定できればよい。このため、ウエルプレート９内の各窪部９１が小さく、全ての窪部９１の位置をパターンマッチングで正確に特定することが困難な場合であっても、個々の窪部画像データＤ２を適切に切り出すことができる。
【００６７】
また、本実施形態では、ウエルプレート９内の窪部９１を利用して、着目点Ｗｉおよび実着目点Ｗｒを定めている。このため、窪部９１とは別に、着目点Ｗｉおよび実着目点Ｗｒとして使用するアライメントマークを、ウエルプレート９上に形成しておく必要はない。
【００６８】
＜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。
【００６９】
上述した実施形態では、空の窪部９１を利用して、ステップＳ４のパターンマッチングを行っていた。しかしながら、ウエルプレート９の全ての窪部９１が使用されている場合には、培養液を保持した窪部９１を現す参照画像データＤ４を用いて、パターンマッチングを行ってもよい。また、複数種類の参照画像データＤ４を用いて、パターンマッチングを行ってもよい。
【００７０】
また、ステップＳ２において、ウエルプレート９内の全ての窪部９１を選択して全ての窪部９１に対応する点を着目点として指定し、ステップＳ４において、空の窪部９１を現す参照画像データＤ４を用いて、パターンマッチングを行ってもよい。この場合、撮影画像データＤ１内の空の窪部９１のみが、高いマッチングスコアで検出される。そして、空の窪部９１に対応する実着目点Ｗｒが特定される。このように、パターンマッチングを利用して、空の窪部９１を抽出するようにしてもよい。そうすれば、ステップＳ２において、ユーザが、複数の窪部９１の中から空の窪部９１を探して選択する手間を、省くことができる。空の窪部９１は、必ずしも、図１のように最外周に配置されたものでなくてもよい。
【００７１】
また、上述したステップＳ５において、どの実着目点Ｗｒがどの着目点Ｗｉに相当するかが不明の場合には、図７に示すように、各実着目点Ｗｒ（１）〜Ｗｒ（４）に対して、全ての相対座標Ｃ（１）〜Ｃ（４）を適用して、可能性のある全ての基準点候補位置Ｏｐを、一旦求めてもよい。この場合、最も接近している４つの基準点候補位置Ｏｐを残して、他の基準点候補位置Ｏｐを消去すればよい。
【００７２】
また、ウエルプレート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。
【００７３】
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】
【００７４】
１  画像取得装置
９  ウエルプレート
１０  プレート保持部
２０  投光部
３０  撮像部
４０  表示部
５０  入力部
６０  コンピュータ
６１  記憶部
６２  相対座標演算部
６３  マッチング処理部
６４  ずれ量演算部
６５  画像切り出し部
７０  コンピュータプログラム
９１  窪部
９２  培養液
Ｄ１  撮影画像データ
Ｄ２  窪部画像データ
Ｄ３  理想データ
Ｄ４  参照画像データ
Ｄ５  テーブルデータ
Ｏｉ  基準点
Ｏｐ  基準点候補位置
Ｗｉ  着目点
Ｗｒ  実着目点
Ｃ  相対座標
【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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