(57)【要約】【課題】細胞数の算出精度を向上する。【解決手段】観察装置は、撮像された細胞の画像に基づいて、細胞のコロニーの面積を算出する面積算出部と、細胞のコロニーの面積と当該コロニーに含まれる細胞数との関係を示す検量線情報と面積算出部が算出したコロニーの面積に基づいて細胞数とを算出する細胞数算出部とを備える。【選択図】図２
2014217353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像された細胞の画像に基づいて、前記細胞のコロニーの面積を算出する面積算出部と、
細胞のコロニーの面積と当該コロニーに含まれる細胞数との関係を示す検量線情報と前記面積算出部が算出した前記コロニーの面積に基づいて前記細胞数とを算出する細胞数算出部と
を備える観察装置。
【請求項２】
前記撮像された細胞の画像に基づいて、前記コロニーの画像の特徴量を算出する特徴量算出部
を備えることを特徴とする請求項１に記載の観察装置。
【請求項３】
前記特徴量とは、前記画像の均一性、エントロピー、エネルギー、慣性、または相関性のうち少なくとも１つを示す情報である
ことを特徴とする請求項２に記載の観察装置。
【請求項４】
前記細胞数算出部は、
前記特徴量算出部が算出した前記特徴量が所定範囲内であるか否かに基づいて、前記細胞数を算出する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の観察装置。
【請求項５】
前記画像に基づいて、当該画像に含まれる複数の前記コロニーを識別するコロニー識別部
を備え、
前記面積算出部は、
前記コロニー識別部が識別した前記コロニー毎に前記コロニーの面積をそれぞれ算出し、
前記特徴量算出部は、
前記コロニー識別部が識別した前記コロニー毎に前記特徴量をそれぞれ算出し、
前記細胞数算出部は、
前記コロニー識別部が識別した前記コロニー毎に前記細胞数をそれぞれ算出する
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の観察装置。
【請求項６】
前記細胞数算出部は、
前記コロニー識別部が識別した前記コロニー毎に、前記特徴量算出部が算出した前記特徴量が所定範囲内であるか否かに基づいて、当該コロニーに含まれる前記細胞数をそれぞれ算出する
ことを特徴とする請求項５に記載の観察装置。
【請求項７】
前記検量線情報と、当該検量線情報に関連付けられて入力される情報とを記憶部にそれぞれ書き込む情報書込部
を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の観察装置。
【請求項８】
前記撮像された細胞の前記コロニーに含まれる細胞数を測定したデータと前記検量線情報とから、前記撮像された細胞の状態を判定する細胞状態判定部
を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の観察装置。
【請求項９】
前記検量線情報は、前記細胞の細胞株毎に登録され、前記登録される情報は前記細胞の細胞株を識別する細胞株情報を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の観察装置。
【請求項１０】
培養中の細胞の画像を撮像する撮像部と、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の観察装置と
を備える観察システム。
【請求項１１】
細胞が撮像された画像に基づいて、前記細胞のコロニーの面積を算出する面積算出手順と、
前記コロニーの面積と当該コロニーに含まれる細胞数との関係を示す検量線情報を読み出す読出し手順と、
前記読出し手順において読みだされた前記前記検量線情報と、前記面積算出手順において算出された前記コロニーの面積とに基づいて前記細胞数を算出する細胞数算出手順と
を有する観察方法。
【請求項１２】
コンピュータに、
細胞が撮像された画像に基づいて、前記細胞のコロニーの面積を算出する面積算出手順と、
前記コロニーの面積と当該コロニーに含まれる細胞数との関係を示す検量線情報を読み出す読出し手順と、
前記読出し手順において読みだされた前記前記検量線情報と、前記面積算出手順において算出された前記コロニーの面積とに基づいて前記細胞数を算出する細胞数算出手順と
を実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
前記検量線情報を参照し、前記撮像された細胞の状態を判定する判定手順
を有することを特徴とする請求項１２に記載のプログラム。
【請求項１４】
細胞を培養する細胞の培養手順と、
前記培養手順において培養される細胞を撮像し、細胞が撮像された画像に基づいて前記細胞のコロニーの面積を算出する面積算出手順と、
前記コロニーの面積と当該コロニーに含まれる細胞数との関係を示す検量線情報を読み出す読出し手順と、
前記読出し手順において読みだされた前記前記検量線情報と、前記面積算出手順において算出された前記コロニーの面積とに基づいて前記細胞数を算出する細胞数算出手順と
前記検量線情報を参照し、前記撮像された細胞の状態を判定する判定手順と、を有することを特徴とする細胞の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察装置、観察方法、観察システム、そのプログラム、および細胞の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、細胞の培養状態を評価する技術は、再生医療などの先端医療分野や医薬品のスクリーニングを含む幅広い分野での基盤技術となっている。例えば、再生医療分野では、インビトロで細胞を増殖、分化させるプロセスが存在する。そして、上記のプロセスでは、細胞の分化の成否、細胞の癌化や感染の有無を管理するために、細胞の培養状態を的確に評価することが不可欠である。一例として、マーカーとして転写因子を用いたがん細胞の評価方法が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
ＥＳ（Embryonic Stem、胚性幹）細胞またはｉＰＳ（induced Pluripotent Stem、誘導多能性幹）細胞などの幹細胞は、理論上すべての組織に分化する分化多能性を保ちつつ、ほぼ無限に増殖させる事ができるため、医薬開発および再生医療への応用に注目が集まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７０６０４４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのような幹細胞を再生医療に応用する際には、状態が良い幹細胞を培養する必要があり、そのためには、培養中の幹細胞の細胞数を正確に算出することが求められる。しかしながら、従来、研究者の目視によって幹細胞の占有率（培養容器内における細胞が占める割合）を算出していたため、正確な細胞数を算出することができないという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、細胞数の算出精度を向上することを可能とする観察装置、観察方法、観察システム、そのプログラム、および細胞の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、撮像された細胞の画像に基づいて、前記細胞のコロニーの面積を算出する面積算出部と、細胞のコロニーの面積と当該コロニーに含まれる細胞数との関係を示す検量線情報と前記面積算出部が算出した前記コロニーの面積に基づいて前記細胞数とを算出する細胞数算出部とを備える観察装置である。
【０００８】
また、上記問題を解決するために、本発明の一態様は、培養中の細胞の画像を撮像する撮像部と、上述の観察装置とを備える観察システムである。
【０００９】
また、上記問題を解決するために、本発明の一態様は、細胞が撮像された画像に基づいて、前記細胞のコロニーの面積を算出する面積算出手順と、前記コロニーの面積と当該コロニーに含まれる細胞数との関係を示す検量線情報を読み出す読出し手順と、前記読出し手順において読みだされた前記前記検量線情報と、前記面積算出手順において算出された前記コロニーの面積とに基づいて前記細胞数を算出する細胞数算出手順とを有する観察方法である。
【００１０】
また、上記問題を解決するために、本発明の一態様は、コンピュータに、細胞が撮像された画像に基づいて、前記細胞のコロニーの面積を算出する面積算出手順と、前記コロニーの面積と当該コロニーに含まれる細胞数との関係を示す検量線情報を読み出す読出し手順と、前記読出し手順において読みだされた前記前記検量線情報と、前記面積算出手順において算出された前記コロニーの面積とに基づいて前記細胞数を算出する細胞数算出手順とを実行させるためのプログラムである。
【００１１】
また、上記問題を解決するために、本発明の一態様は、細胞を培養する細胞の培養手順と、前記培養手順において培養される細胞を撮像し、細胞が撮像された画像に基づいて前記細胞のコロニーの面積を算出する面積算出手順と、前記コロニーの面積と当該コロニーに含まれる細胞数との関係を示す検量線情報を読み出す読出し手順と、前記読出し手順において読みだされた前記前記検量線情報と、前記面積算出手順において算出された前記コロニーの面積とに基づいて前記細胞数を算出する細胞数算出手順と前記検量線情報を参照し、前記撮像された細胞の状態を判定する判定手順とを有することを特徴とする細胞の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、細胞数の算出精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態による観察装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の観察装置が備える制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の観察装置の正面図である。
【図４】本実施形態の観察装置の平面図である。
【図５】本実施形態の細胞株毎のコロニー面積と細胞数との関係の一例を示すグラフである。
【図６】本実施形態の撮像装置が撮像した全体観察画像の一例を示す模式図である。
【図７】本実施形態のコロニー面積と細胞数との間に所定の関係が成立しない画像の一例を示す模式図である。
【図８】本実施形態の特徴量が正常の場合と異常の場合とにおける細胞株毎のコロニー面積と細胞数との関係の一例を示すグラフである。
【図９】本実施形態の撮像装置が撮像した全体観察画像の一例を示す模式図である。
【図１０】本実施形態の特徴量算出部が演算する同時生起行列による解析過程の一例を示す模式図である。
【図１１】本実施形態の特徴量算出部が算出する同時生起行列の一例を示す模式図である。
【図１２】本実施形態の観察装置による検量線登録の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】本実施形態の観察装置による細胞数推定の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る観察装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の変形例に係る特徴量のプロット画面の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。初めに、図１〜図４を参照して、本発明の第１の実施形態によるインキュベータ（観察装置）の構成の概要について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態によるインキュベータ１１の構成の一例を示すブロック図である。図２は、本実施形態のインキュベータ１１が備える制御装置４１の構成の一例を示すブロック図である。また、図３、図４は、本実施形態のインキュベータ１１の正面図および平面図である。
【００１５】
このインキュベータ１１とは、細胞を培養するとともに、培養した細胞を顕微鏡カメラによって撮像して、細胞の状態を観察するための装置である。インキュベータ１１は、上部ケーシング１２と下部ケーシング１３とを有している。インキュベータ１１の組立状態において、上部ケーシング１２は下部ケーシング１３の上に載置される。なお、上部ケーシング１２と下部ケーシング１３との内部空間は、ベースプレート１４によって上下に仕切られている。
【００１６】
まず、上部ケーシング１２の構成の概要を説明する。上部ケーシング１２の内部には、細胞の培養を行う恒温室１５が形成されている。この恒温室１５は温度調整装置１５ａおよび湿度調整装置１５ｂを有しており、恒温室１５内は細胞の培養に適した環境（例えば温度３７℃、湿度９０％の雰囲気）に維持されている（なお、図３、図４での温度調整装置１５ａ、湿度調整装置１５ｂの図示は省略する）。
【００１７】
恒温室１５の前面には、大扉１６、中扉１７、小扉１８が配置されている。大扉１６は、上部ケーシング１２および下部ケーシング１３の前面を覆っている。中扉１７は、上部ケーシング１２の前面を覆っており、大扉１６の開放時に恒温室１５と外部との環境を隔離する。小扉１８は、細胞を培養する培養容器１９を搬出入するための扉であって、中扉１７に取り付けられている。この小扉１８から培養容器１９を搬出入することで、恒温室１５の環境変化を抑制することが可能となる。なお、大扉１６、中扉１７、小扉１８は、パッキンＰ１、Ｐ２、Ｐ３によりそれぞれ気密性が維持されている。
【００１８】
また、恒温室１５には、ストッカー２１、観察ユニット２２、容器搬送装置２３、搬送台２４が配置されている。ここで、搬送台２４は、小扉１８の手前に配置されており、培養容器１９を小扉１８から搬出入する。
【００１９】
ストッカー２１は、上部ケーシング１２の前面（図４の下側）からみて恒温室１５の左側に配置される。ストッカー２１は複数の棚を有しており、ストッカー２１の各々の棚には培養容器１９を複数収納することができる。なお、各々の培養容器１９には、培養の対象となる細胞が培地とともに収容されている。
【００２０】
観察ユニット２２は、上部ケーシング１２の前面からみて恒温室１５の右側に配置される。この観察ユニット２２は、培養容器１９内の細胞のタイムラプス観察を実行することができる。
【００２１】
ここで、観察ユニット２２は、上部ケーシング１２のベースプレート１４の開口部に嵌め込まれて配置される。観察ユニット２２は、試料台３１と、試料台３１の上方に張り出したスタンドアーム３２と、位相差観察用の顕微光学系および撮像装置３４を内蔵した本体部分３３とを有している。そして、試料台３１およびスタンドアーム３２は恒温室１５に配置される一方で、本体部分３３は下部ケーシング１３内に収納される。
【００２２】
試料台３１は透光性の材質で構成されており、その上に培養容器１９を載置することができる。この試料台３１は水平方向に移動可能に構成されており、上面に載置した培養容器１９の位置を調整できる。また、スタンドアーム３２にはＬＥＤ光源３９が内蔵されている。そして、撮像装置３４は、スタンドアーム３２によって試料台３１の上側から透過照明された培養容器１９の細胞を、顕微光学系を介して撮像することで細胞の顕微鏡画像を取得できる。
【００２３】
容器搬送装置２３は、上部ケーシング１２の前面からみて恒温室１５の中央に配置される。この容器搬送装置２３は、ストッカー２１、観察ユニット２２の試料台３１および搬送台２４との間で培養容器１９の受け渡しを行う。
【００２４】
図４に示すように、容器搬送装置２３は、多関節アームを有する垂直ロボット３８と、回転ステージ３５と、ミニステージ３６と、アーム部３７とを有している。回転ステージ３５は、垂直ロボット３８の先端部に回転軸３５ａを介して水平方向に１８０°回転可能に取り付けられている。そのため、回転ステージ３５は、ストッカー２１、試料台３１および搬送台２４に対して、アーム部３７をそれぞれ対向させることができる。
【００２５】
また、ミニステージ３６は、回転ステージ３５に対して水平方向に摺動可能に取り付けられている。ミニステージ３６には培養容器１９を把持するアーム部３７が取り付けられている。
【００２６】
次に、下部ケーシング１３の構成の概要を説明する。下部ケーシング１３の内部には、観察ユニット２２の本体部分３３や、インキュベータ１１の制御装置４１が収納されている。
【００２７】
制御装置４１は、温度調整装置１５ａ、湿度調整装置１５ｂ、観察ユニット２２および容器搬送装置２３とそれぞれ接続されている。この制御装置４１は、所定のプログラムに従ってインキュベータ１１の各部を統括的に制御する。
【００２８】
一例として、制御装置４１は、温度調整装置１５ａおよび湿度調整装置１５ｂをそれぞれ制御して恒温室１５内を所定の環境条件に維持する。また、制御装置４１は、所定の観察スケジュールに基づいて、観察ユニット２２および容器搬送装置２３を制御して、培養容器１９の観察シーケンスを自動的に実行する。さらに、制御装置４１は、観察シーケンスで取得した画像に基づいて、細胞の培養状態の評価を行う培養状態評価処理を実行する。
【００２９】
［細胞のコロニー面積と細胞数との関係］
ここで、図５を参照して、細胞のコロニー面積と細胞数との関係について説明する。
図５は、細胞株毎のコロニー面積と細胞数との関係の一例を示すグラフである。細胞のコロニー面積と、このコロニーに含まれる細胞数との間には、所定の関係がある。また、この所定の関係は、細胞株毎に異なる。一例として、細胞株Ａのコロニー面積と、このコロニーに含まれる細胞数との関係は、図５（Ａ）の検量線Ｌ１によって示される。また、細胞株Ｂのコロニー面積と、このコロニーに含まれる細胞数との関係は、図５（Ｂ）の検量線Ｌ２によって示される。また、細胞株Ｃのコロニー面積と、このコロニーに含まれる細胞数との関係は、図５（Ｃ）の検量線Ｌ３によって示される。したがって、細胞株が特定されれば、図５に示す所定の関係、すなわち検量線Ｌに基づいて、この細胞株のコロニー面積から、このコロニーに含まれる細胞数を推定することができる。本実施形態のインキュベータ１１は、細胞株毎に、この所定の関係、すなわち検量線Ｌを予め登録（記憶）しておくことにより、コロニーの画像からこのコロニーに含まれる細胞数を推定（算出）する。
【００３０】
図１に戻り、制御装置４１の構成について説明する。この制御装置４１は、制御部４２、記憶部４３および入力部４４を有している。
【００３１】
記憶部４３は、ハードディスクや、フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶媒体、およびＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性の記憶媒体などにより構成される。この記憶部４３には、ストッカー２１に収納されている各培養容器１９に関する管理データ、撮像装置で撮像された全体観察画像のデータ、および顕微鏡画像のデータが記憶されている。さらに、記憶部４３には、制御部４２によって実行されるプログラムが記憶されている。また、記憶部４３には、制御部４２による種々の演算結果が一時的に記憶される。
【００３２】
なお、上記の管理データには、（ａ）個々の培養容器１９を示すインデックスデータ、（ｂ）ストッカー２１での培養容器１９の収納位置、（ｃ）培養容器１９の種類および形状（ウェルプレート、ディッシュ、フラスコなど）、（ｄ）培養容器１９で培養されている細胞の種類（細胞株を識別する情報）、（ｅ）培養容器１９の観察スケジュール、（ｆ）タイムラプス観察時の撮像条件（対物レンズの倍率、容器内の観察地点等）、などが含まれている。また、ウェルプレートのように複数の小容器で同時に細胞を培養できる培養容器１９については、各々の小容器毎にそれぞれ管理データが生成される。
【００３３】
なお、本実施例では、観察対象となる細胞株として異なる種類の細胞株を観察する実施例としている。この場合は、細胞株を識別する情報が必要となるが、観察する細胞株が１つであり、細胞株を識別する必要が無い場合は、細胞株識別情報は必須ではない。もちろん、観察する細胞株が１つでも細胞株を示す情報を入力してもよい。
【００３４】
また、記憶部４３には、コロニーの面積と当該コロニーに含まれる細胞数との関係を示す検量線情報とが関連付けて記憶されている。
また、異なる種類の細胞株を観察する場合は、細胞の細胞株を識別する細胞株情報を記憶部４３に記憶し、各情報と関連付けされて記憶することが好ましい。また、当該コロニーの面積の特徴量を示す特徴量情報を記憶し、各情報と関連付けされて記憶することが好ましい。
【００３５】
入力部４４は、キーボードやマウスなどの入力デバイスを備えている。この入力部４４には、ユーザの操作によって細胞株の情報など様々な情報が入力される。
【００３６】
次に、図２を参照して制御部４２の構成について説明する。制御部４２は、画像読込部４２０３と、面積算出部４２１１と、書込制御部と、細胞数算出部４２２２とを備えている。図２では、コロニーの面積の特徴量を算出する場合を想定し、特徴量算出部４２１２を備える構成を示している。この制御部４２は、たとえば、制御装置４１の各種の演算処理を実行するプロセッサである。なお、制御部４２は、プログラムの実行によって、画像読込部４２０３と、面積算出部４２１１と、特徴量算出部４２１２と、書込制御部と、細胞数算出部４２２２としてそれぞれ機能してもよい。
【００３７】
書込制御部は、制御装置４１の各部が出力する情報の記憶部４３への書き込みを制御する。
【００３８】
画像読込部４２０３は、撮像装置３４が撮像した全体観察画像または顕微鏡画像の画像データを読み込み、読み込んだ画像データを制御装置４１の各部に供給する。また、画像読込部４２０３は、記憶部４３に記憶されている全体観察画像または顕微鏡画像の画像データを読み込み、読み込んだ画像データを制御装置４１の各部に供給する。
【００３９】
面積算出部４２１１は、撮像された細胞の画像に基づいて細胞のコロニーの面積を算出する。この面積算出部４２１１がコロニーの面積を算出する対象の画像の具体例について、図６を参照して説明する。
【００４０】
図６は、本実施形態の撮像装置３４が撮像した全体観察画像の一例を示す模式図である。図６に示す全体観察画像のうち、全体観察画像ＰＩＣ０１とは、培養開始から１日経過後のコロニー検出前の元画像である。また、全体観察画像ＰＩＣ１１とは、培養開始から１日経過後のコロニー検出結果の画像である。また、全体観察画像ＰＩＣ０２とは、培養開始から２日経過後のコロニー検出前の元画像である。また、全体観察画像ＰＩＣ１２とは、培養開始から２日経過後のコロニー検出結果の画像である。全体観察画像ＰＩＣ０３とは、培養開始から３日経過後のコロニー検出前の元画像である。また、全体観察画像ＰＩＣ１３とは、培養開始から３日経過後のコロニー検出結果の画像である。
【００４１】
面積算出部４２１１は、図６の上段に示す元画像（全体観察画像ＰＩＣ０１〜全体観察画像ＰＩＣ０３）を、画像読込部４２０３から取得する。また、面積算出部４２１１は、取得した元画像に基づいて、図６の下段に示すコロニー検出結果画像（全体観察画像ＰＩＣ１１〜全体観察画像ＰＩＣ１３）を生成する。
また、面積算出部４２１１は、生成したコロニー検出結果画像に基づいて、細胞のコロニーの面積を算出する。具体的には、面積算出部４２１１は、既知の学習機能によるオブジェクト検出アルゴリズムを利用してコロニー部分をマスクし、マスクされた部分（図６のコロニー検出結果画像における点在する矩形領域）をコロニーが存在する領域とし、マスクされた領域からコロニー面積を算出する。なお、コロニー面積の算出方法はこれに限られるものではない。
【００４２】
また、面積算出部４２１１は、算出したコロニーの面積と、ユーザが計数した細胞数とを関連付けて、書込制御部４２２１を介して記憶部４３に、検量線情報として記憶させる。すなわち、面積算出部４２１１は、検量線情報を記憶させる。細胞株が複数の場合は、入力部４４を介して細胞株の情報（細胞株ＩＤ）を記憶部４３に記憶させ、細胞株毎に検量線情報を記憶させる。
【００４３】
コロニー画像の特徴量を算出する場合は、特徴量算出部４２１２が必要となる。
特徴量算出部４２１２は、画像読込部４２０３が読み込んだ全体観察画像の画像データ、または顕微鏡画像の画像データに基づいて、この画像に含まれるコロニーの画像の特徴量を算出する。すなわち、特徴量算出部４２１２は、画像に基づいてコロニーの画像の特徴量を算出する。この特徴量とは、画像を構成する画素の濃淡のパターンを示す量である。この特徴量は、以下の説明において、テクスチャとも記載する。
【００４４】
ここで、コロニーの画像の特徴量について、図７を参照して説明する。
図７は、コロニー面積と細胞数との間に所定の関係が成立しない画像の一例を示す模式図である。撮像装置３４が撮像した全体観察画像または顕微鏡画像に含まれるコロニーの画像には、コロニー面積と細胞数との間に所定の関係が成立しない画像ＰＩＣ１が含まれることがある。以下の説明において、コロニー面積と細胞数との間に所定の関係が成立しない場合を、特徴量異常（または、テクスチャ異常）とも記載する。
【００４５】
図８は、特徴量が正常の場合と異常の場合とにおける細胞株毎のコロニー面積と細胞数との関係の一例を示すグラフである。この図８に示す検量線Ｌのうち、検量線Ｌ４はコロニー面積と細胞数との間に所定の関係が成立する場合、すなわち特徴量が正常である場合の検量線である。この図８に示す検量線Ｌのうち、検量線Ｌ５はコロニー面積と細胞数との間に所定の関係が成立しない場合、すなわち特徴量が異常である場合の検量線である。この図８に示すように、このコロニー面積と細胞数との間に所定の関係が成立しない画像ＰＩＣ１が存在すると、検量線Ｌ４に基づいてコロニー面積から細胞数を推定する場合の、推定精度が低下することがある。したがって、細胞数の推定を行う場合に、予め画像ＰＩＣ１が含まれているか否かを判定して、画像ＰＩＣ１をコロニー面積から細胞数を推定する演算から除外すれば、細胞数の推定精度が低下程度を低減することができる。この特徴量異常が生じる原因には、種々の原因がある。この原因の違いにより、画像ＰＩＣ１の濃淡パターンにも、図９に示すような種々のパターンが現れる。
【００４６】
図９は、撮像装置３４が撮像した全体観察画像の一例を示す模式図である。このうち、図９（Ａ）は特徴量異常が生じていない場合の全体観察画像（画像ＰＩＣ０）の一例である。例えば、細胞を培養する過程においてＥＢ様に分化した場合には、特徴量異常が生じた画像（画像ＰＩＣ１Ａ）が得られる。この画像ＰＩＣ１Ａには、例えば、図９（Ｂ）に示すように、撮像装置３４が撮像した画像内に、局所的な黒い塊状の画像が出現することがある。また例えば、コロニー内の細胞の密度が局所的に低下した場合には、特徴量異常が生じた画像（画像ＰＩＣ１Ｂ）が得られる。具体的には、図９（Ｃ）に示すように、撮像装置３４が撮像した画像内の輝度パターンが、正常な場合（図９（Ａ））の輝度パターンとは異なる輝度パターンになることがある。
【００４７】
この特徴量算出部４２１２は、撮像装置３４が撮像した画像の輝度パターンを解析することにより、特徴量を算出する。具体的には、特徴量算出部４２１２は、解析対象の画像について同時生起行列（GLCM ：Gray Level Co-occurrence Matrix）を求めることにより、この画像の「均一性」「エントロピー」「エネルギー」「慣性」「相関性」といった値を算出する。ここで、同時生起行列による解析とは、例えば、ある着目画素（画素値ｉ）の位置から一定の変位ｄ＝（ｒ，θ）だけ離れた位置の画素値が画素値ｊである頻度を要素とする行列を求め、その行列から特徴量を計算する手法である。ここで、ｒとは画素間の距離を示すパラメータである。また、θとは画素間の方向を示すパラメータである。この具体例について、図１０を参照して説明する。
【００４８】
図１０は、本実施形態の特徴量算出部４２１２が演算する同時生起行列による解析過程の一例を示す模式図である。図１０（Ａ）に示すように、撮像装置３４が撮像した画像ＰＩＣは、格子状の画素によって構成されている。この各画素の画素値（例えば、輝度）は、この一例では０〜３である。ここで、上述した変位ｄ＝（ｒ，θ）において、ｒ＝１、θ＝１８０°にした場合について、以下説明する。ここで、θ＝１８０°とは、図１０において、ある着目画素から紙面右方向である。
【００４９】
この図１０（Ａ）の画素値パターンにおいて、画素値ｉ＝０、画素値ｊ＝１、ｒ＝１、θ＝１８０°とした場合に、ある着目画素（画素値ｉ）の位置から一定の変位ｄ＝（ｒ，θ）だけ離れた位置の画素値が画素値ｊである頻度は８である（図１０（Ｂ）を参照。）。ここで、画素値ｉ＝０、画素値ｊ＝１、ｒ＝１、θ＝１８０°とした場合とは、画素値が０（ゼロ）である着目画素について、右隣の画素の画素値が１である頻度を示す。すなわち、画素値が０（ゼロ）である着目画素について、右隣の画素の画素値が１である頻度は、８である。
【００５０】
この図１０（Ａ）の画素値パターンにおいて、画素値ｉ（ここでは、０〜３）と、画素値ｊ（ここでは、０〜３）とを、それぞれの値について算出し、要素の数で正規化すると式（１）に示す同時生起行列Ｐｉｊが求められる（図１１の例では、ｉ、ｊの要素の数（３０））。
【００５１】
【数１】
2014217353.tif 000003
【００５２】
図１１は、本実施形態の特徴量算出部４２１２が算出する同時生起行列の一例を示す模式図である。特徴量算出部４２１２は、この式（１）に示す同時生起行列Ｐｉｊの各行および各列について和を求める。具体的には、図１１（Ａ）に示すように、特徴量算出部４２１２は、この同時生起行列Ｐｉｊの各行についての和Ｐｘ（ｍ）（例えば、Ｐｘ（０）〜Ｐｘ（３））を求める。また、図１１（Ｂ）に示すように、特徴量算出部４２１２は、この同時生起行列Ｐｉｊの各列についての和Ｐｙ（ｎ）（例えば、和Ｐｙ（０）〜Ｐｙ（３））を求める。
【００５３】
特徴量算出部４２１２は、求めた同時生起行列Ｐｉｊ、および和Ｐｘ（ｍ）、和Ｐｙ（ｎ）に基づいて、この画像の「均一性」「エントロピー」「エネルギー」「慣性」「相関性」を、次の式（２）〜式（６）によって算出する。
【００５４】
【数２】
2014217353.tif 000004
【００５５】
【数３】
2014217353.tif 000005
【００５６】
【数４】
2014217353.tif 000006
【００５７】
【数５】
2014217353.tif 000007
【００５８】
【数６】
2014217353.tif 000008
【００５９】
ここで、式（６）において、μｘはｘ方向の同時生起行列の和の平均、μｙはｙ方向の同時生起行列の和の平均、σｘはｘ方向の同時生起行列の標準偏差、σｙはｙ方向の同時生起行列の標準偏差である。
【００６０】
なお、上述した図９（Ｂ）に示す種類２のような局所的な輝度値の変化パターンの画像には、式（２）の均一性、式（３）のエントロピー、および式（４）のエネルギーが適している。また、図９（Ｃ）に示す種類３のような全体的な輝度値のパターンの変化の画像には、式（５）の慣性、および式（６）の相関性が適している。特徴量算出部４２１２は、上述した種々の演算によって、画像の特徴量を算出する。特徴量算出部４２１２は、算出した特徴量を、書込制御部４２２１を介して記憶部４３に記憶させる。
【００６１】
また、特徴量の算出は、例えば観察する画像を取得し、取得画像中に特徴量を算出すべき特徴を示す部分があるか否かを自動的に認識し、特徴量を算出すべき部分があると認識された場合のみ、特徴量算出を行ってもよい。観察画像中から特徴量を算出すべき部分を認識する方法としては、状態の異常を示す輝度情報や形態情報を予め記憶しておき、この情報を元に観察画像を画像解析し、特徴量を算出すべき部分の有無を判断することも可能である。
【００６２】
細胞株の種類が複数の場合は、細胞株の種類を示す情報（細胞株ＩＤ）の入力が必要である。また、細胞株の種類を示す情報の入力は、観察する細胞株の種類を把握しているユーザが入力してもよいし、また観察する細胞の形態、輝度などの細胞を識別し、マッチング技術等により細胞株の種類を自動判断する技術を用いることで、細胞株の種類を示す情報を自動的に作成し入力することも可能である。
本実施例では、ユーザから入力部４４を介して細胞株を示す情報（細胞株ＩＤ）を入力するケースについて説明する。
【００６３】
細胞数算出部４２２２は、ユーザから入力部４４を介して細胞株を示す情報（細胞株ＩＤ）が入力されると、この細胞株ＩＤを検索キーにして記憶部４３が記憶する検量線情報を検索し、検索の結果に基づいて、細胞株ＩＤが一致する検量線情報を取得する。また、細胞数算出部４２２２は、取得した検量線情報と、面積算出部４２１１が算出したコロニーの面積に基づいて細胞数を算出する。このとき、細胞数算出部４２２２は、特徴量算出部４２１２が算出した特徴量に基づいて、コロニーの画像のなかに、細胞数の算出対象から除外する部分があるか否かを判定する。細胞数算出部４２２２は、この判定の結果、細胞数の算出対象から除外する部分がある場合には、面積算出部４２１１が算出したコロニーの面積から除外する部分の面積を除いた面積に基づいて細胞数を算出する。すなわち、細胞数算出部４２２２は、特徴量算出部４２１２が算出した特徴量と、入力される細胞株情報とに関連付けて記憶部４３が記憶する検量線情報、および面積算出部４２１１が算出したコロニーの面積に基づいて細胞数を算出する。
【００６４】
また、細胞数算出部４２２２は、特徴量算出部４２１２が算出した特徴量が、所定のしきい値を超えるか否かに基づいて、細胞数の算出対象から除外する部分があるか否かを判定する。具体的には、細胞数算出部４２２２は、コロニーの画像の画素群毎に算出された特徴量が所定のしきい値を超える（または、所定のしきい値未満である）場合には、その画素群が表示する画像を細胞数の算出対象から除外する。すなわち、細胞数算出部４２２２は、特徴量算出部４２１２が算出した特徴量が所定範囲内であるか否かに基づいて、細胞数を算出する。
【００６５】
[インキュベータ（観察装置）の動作]
次に、インキュベータ１１の動作の一例について説明する。このインキュベータ１１は、登録されている検量線に基づいて、細胞のコロニーの面積から、このコロニーに含まれる細胞数を推定することにより、細胞数を算出する。ここで、検量線とは、細胞のコロニーの面積と、このコロニーに含まれる細胞数との関係を示す情報である。ここでは、初めに検量線を登録する動作について説明し、次に登録された検量線に基づいて細胞数を算出する動作について説明する。
【００６６】
[検量線登録の動作]
まず、検量線登録の動作について図１２を参照して説明する。
図１２は、本実施形態のインキュベータ１１（観察装置）による検量線登録の動作の一例を示すフローチャートである。インキュベータ１１は、細胞株毎に検量線を記憶する。一例として、インキュベータ１１は、上述した画像データに基づいて、この画像データ内のコロニーの画像を検出して、コロニーの画像の面積を演算することにより、コロニー面積を算出する。また、インキュベータ１１は、算出したコロニー面積と、ユーザが計数した細胞数とを関連付けることにより、ある細胞株についての検量線を登録する。
【００６７】
ここで、検量線登録の動作開始前において、制御部４２は、ユーザが入力部４４を介して入力する検量線登録動作の指示を予め受け付けている。この検量線登録動作の指示には、検量線を登録する対象の細胞株を示す情報（細胞株ＩＤ）が含まれている（観察する細胞株が１つである場合は、検量線を登録する対象の細胞株を示す情報（細胞株ＩＤ）の入力は必須ではない。また、記憶部４３には、培養開始から１日経過後、２日経過後、３日経過後にそれぞれ観察を開始するように、それぞれの観察開始時刻が、管理データの観察スケジュールとして予め記憶されている。また、ユーザが細胞数を計数する方法が、血球計算板による計数方法など、培養容器１９内の細胞を破壊して観察する方法である場合には、観察回数に応じた数の培養容器１９を用意する。例えば、培養開始から１日経過後、２日経過後、３日経過後にそれぞれ観察する場合には、少なくとも３つの培養容器１９が恒温室１５のストッカー２１に収納されている。これらの培養容器１９には、同一の細胞株がそれぞれ培養されている。これらの培養容器１９を１日あたり１つずつ観察することにより、培養開始から１日経過後、２日経過後、３日経過後の細胞株を観察する。このインキュベータ１１が行うコロニー面積の算出および検量線の登録の具体的な動作について、以下説明する。
【００６８】
ステップＳ１０１：制御部４２は、記憶部４３の管理データの観察スケジュールと現在日時とを比較して、培養容器１９の観察開始時刻が到来したか否かを判定する。観察開始時刻となった場合（ＹＥＳ側）、制御部４２はステップＳ１０２に処理を移行させる。一方、培養容器１９の観察時間ではない場合（ＮＯ側）には、制御部４２は次の観察スケジュールの時刻まで待機する。
【００６９】
ステップＳ１０２：制御部４２は、観察スケジュールに対応する培養容器１９の搬送を容器搬送装置２３に指示する。そして、容器搬送装置２３は、指示された培養容器１９をストッカー２１から搬出して観察ユニット２２の試料台３１に載置する。なお、培養容器１９が試料台３１に載置された段階で、スタンドアーム３２に内蔵されたバードビューカメラ（不図示）によって培養容器１９の全体観察画像が撮像される。これにより、コロニーの画像を含む培養容器１９の画像が撮像される。
【００７０】
ステップＳ１０３：制御部４２の画像読込部４２０３は、ステップＳ１０２において撮像された全体観察画像を読み込む。制御部４２の面積算出部４２１１は、読み込まれた全体観察画像から、コロニーの画像を検出して培養容器１９内の各コロニーの面積の合計をコロニー面積として算出する。
検量線を作成する際、コロニー画像を含む培養容器の画像を取得し、蛍光観察画像から細胞をカウントし、位相差画像からコロニー面積を算出してもよい。または、血球計算板によって細胞をカウントし、位相差画像からコロニー面積を算出してもよい。
【００７１】
ステップＳ１０４：制御部４２は、観察スケジュールの終了後に培養容器１９の小扉１８への搬送を容器搬送装置２３に指示する。そして、容器搬送装置２３は、指示された培養容器１９を観察ユニット２２の試料台３１から小扉１８の位置に搬送する。
【００７２】
ステップＳ１０５：ユーザは、小扉１８を開いて培養容器１９を取り出す。また、ユーザは、取り出した培養容器１９について、既知の方法によって細胞数を計数する。例えば、ユーザは血球計算板を使用して細胞数を計数する。また、ユーザは、計数した細胞数を入力部４４に入力する。
【００７３】
ステップＳ１０６：制御部４２の書込制御部４２２１は、入力部４４に入力された細胞数を、ステップＳ１０３において算出されたコロニー面積と、細胞株を示す情報（細胞株ＩＤ）とを関連付けて、記憶部４３に記憶させる。これにより、記憶部４３には、コロニー面積と細胞数と細胞株ＩＤとが関連付けられて検量線情報として記憶される（１つの細胞株の観察の場合は細胞株IＤとの関連付けは必須ではない）。その後、制御部４２は、観察シーケンスを終了して処理をステップＳ１０１に処理を戻す。
【００７４】
このようにしてステップＳ１０１〜ステップＳ１０６を繰り返すことにより、検量線情報が記憶部４３に記憶される。また、複数の細胞株について、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６を繰り返すことにより、複数の細胞株それぞれについての検量線情報が記憶部４３に記憶される。具体的には、細胞株Ａ、細胞株Ｂ、細胞株Ｃのそれぞれについて、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６を繰り返すことにより、細胞株Ａの検量線情報、細胞株Ｂの検量線情報、細胞株Ｃの検量線情報が記憶部４３にそれぞれ記憶される。
【００７５】
[細胞数推定の動作及び細胞の良否判定]
次に、図１３を参照しつつ、インキュベータ１１の細胞数推定動作の一例を説明する。
図１３は、本実施形態のインキュベータ１１（観察装置）による細胞数推定動作の一例を示すフローチャートである。本実施例では、観察対象となる特定の細胞株のコロニー面積の変化に対する細胞数に関するデータ（対比データと称する）を取得し、予め記憶しているものとする。このデータからは観察する細胞の良否の判定は不明な状態である。
【００７６】
インキュベータ１１は、恒温室１５内に搬入された培養容器１９を、登録された観察スケジュールに従ってタイムラプス観察する。この培養容器１９には、特定の複数種類の細胞株が培養されている。例えば、培養容器１９のうち、培養容器１９Ａには、細胞株Ａが培養されている。また、培養容器１９のうち、培養容器１９Ｂには、細胞株Ｂが、培養容器１９Ｃには、細胞株Ｃが、それぞれ培養されている。インキュベータ１１は、観察スケジュールに従って、この培養容器１９Ａ〜Ｃを順次、垂直ロボット３８観察ユニット２２に搬送して、培養容器１９の全体の画像（全体観察画像）と、培養容器１９の一部を拡大した顕微鏡画像とを撮像する。また、上述した検量線情報の登録手順によって、この細胞株Ａの検量線情報、細胞株Ｂの検量線情報、および細胞株Ｃの検量線情報が記憶部４３に予め記憶されている。このインキュベータ１１のタイムラプス観察における細胞数推定の動作について、以下説明する。
【００７７】
ステップＳ２０１：制御部４２は、記憶部４３の管理データの観察スケジュールと現在日時とを比較して、培養容器１９の観察開始時間が到来したか否かを判定する。観察開始時間となった場合（ＹＥＳ側）、制御部４２はステップＳ２０２に処理を移行させる。一方、培養容器１９の観察時間ではない場合（ＮＯ側）には、制御部４２は次の観察スケジュールの時刻まで待機する。
【００７８】
ステップＳ２０２：制御部４２は、観察スケジュールに対応する培養容器１９の搬送を容器搬送装置２３に指示する。そして、容器搬送装置２３は、指示された培養容器１９をストッカー２１から搬出して観察ユニット２２の試料台３１に載置する。なお、培養容器１９が試料台３１に載置された段階で、スタンドアーム３２に内蔵されたバードビューカメラ（不図示）によって培養容器１９の全体観察画像が撮像される。
本実施例においては、図１、３，４に示す観察装置は観察する細胞を培養する恒温室を備えた装置である。したがって、ステップＳ２０２で撮像する細胞は、観察装置の恒温室で培養されたものとなる。したがって、本ステップは、細胞を培養するステップから開始することも可能である。また本実施例のように、観察装置内に恒温室が備わったものでなくてもよく、細胞を培養するための恒温室が観察装置とは別体となった装置でもよい。
【００７９】
ステップＳ２０３：細胞数算出部４２２２は、記憶部４３に記憶されている管理データから細胞株を示す情報（細胞株ＩＤ）を取得する。
ステップＳ２０４：細胞数算出部４２２２は、取得した細胞株ＩＤを検索キーにして記憶部４３が記憶する検量線情報を検索し、細胞株ＩＤが一致する検量線情報を取得する。
【００８０】
ステップＳ２０５：画像読込部４２０３は、ステップ２０２において撮像された画像を取得する。この画像には、コロニーの画像が含まれている。
【００８１】
ステップＳ２０６：特徴量算出部４２１２は、ステップＳ２０５において取得された画像の特徴量を算出する。なお、ステップＳ２０５で取得した画像に対し、ステップＳ２０６で実施する特徴量算出のステップが必要な状態か否かを既知の画像認識技術で認識、判断した結果を受け、特徴量算出ステップを実行するか否かを判断することも可能である。特徴量算出の必要がないと判断された（例えば輝度値が異常な領域または形状、寸法が異常な部分がなく、観察している特定の細胞株に特有の状態となっている）場合は、ステップＳ２０６を経なくてもよい。
【００８２】
ステップＳ２０７：細胞数算出部４２２２は、コロニーの画像の画素群毎に算出された特徴量が所定のしきい値を超える（または、所定のしきい値未満である）場合には、その画素群が表示する画像を細胞数の算出対象から除外する。また、細胞数算出部４２２２は、面積算出部４２１１が算出したコロニーの面積から除外する部分の面積を除いた面積に基づいて細胞数を推定（算出）する。面積算出部４２１１は、取得した画像中の認識されたコロニーの面積を算出する。なお、このステップは、観察ユニットへ培養容器が搬送され(Ｓ２０２)た後、観察が可能な状態になったら実行してもよい。この場合は、コロニー面積を算出した後に細胞株を示す情報を取得する。
【００８３】
ステップＳ２０８：ステップＳ２０７で算出（推定）された細胞数と例えば目視によりカウントした細胞数(対比データ)とを比較することで細胞の状態を判定する。即ち、対比データが検量線上に合致するか、または略合致する場合は、細胞の状態は良好であると判断する。例えば目視によりカウントする対象となる細胞は、面積算出部で面積を算出するために撮像された細胞でもよいし、新たな細胞を観察対象とすることも可能である。但し、同じ検量線と対するデータの細胞株は同じ種類のもので対比することが必須である。比較した結果は、例えば不図示のモニタ上に表示することが可能である。細胞の状態の判定は例えば、細胞数算出部に細胞状態判定部を設けることで処理される。
また、検量線をモニタ上に表示し、対比データを検量線が表示されているモニタ上に表示することで細胞状態の良否の程度を把握することも可能となる。
ステップＳ２０８のように、細胞株の状態が不明の細胞株において、予め観察対象となるコロニー面積の変化に対する細胞数に関するデータ（新たに測定された細胞に関するデータ）を取得しておけば、検量線による細胞数の算出と共に細胞の状態判定も可能となる。
【００８４】
ステップＳ２０９：制御部４２は、観察スケジュールの終了後に培養容器１９の搬送を容器搬送装置２３に指示する。そして、容器搬送装置２３は、指示された培養容器１９を観察ユニット２２の試料台３１からストッカー２１の所定の収納位置に搬送する。その後、制御部４２は、観察シーケンスを終了してＳ２０１に処理を戻す。
この他、ステップＳ２０８における判定の結果、細胞が良好な状態にあるか否かが把握できた後、良好な状態にあると判定された細胞を観察装置から取り出し、例えば、創薬研究に用いる細胞として提供することができる。
【００８５】
このようにして細胞株毎にステップＳ２０１〜ステップＳ２０９を繰り返すことにより、各観察スケジュールにおける細胞数の推定結果が、記憶部４３に記憶される。更に細胞数の推定結果を基に細胞の良否の判定を行うことが可能となる。更に、選別された良好な細胞のみを研究機関等に提供することができる。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態のインキュベータ１１（観察装置）は、検量線情報と、コロニーの面積とに基づいて、このコロニーに含まれる細胞数を算出する細胞数算出部４２２２を備えている。これにより、インキュベータ１１は、非侵襲的な方法により細胞数を算出することができるとともに、算出する細胞数の精度を向上させることができる。
【００８７】
[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態に係るインキュベータ１１ａ（観察装置）について、図１４を参照して説明する。本実施形態のインキュベータ１１ａは、制御部４２ａがコロニー識別部４２０４を備える点において、上述した実施形態と相違する。なお、上述した実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８８】
図１４は、本発明の第２の実施形態に係るインキュベータ１１ａ（観察装置）の構成の一例を示すブロック図である。
【００８９】
コロニー識別部４２０４は、撮像装置３４が撮像した画像に基づいて、この画像に含まれる複数のコロニーを識別する。具体的には、コロニー識別部４２０４は、撮像装置３４が撮像した全体観察画像からコロニーの画像を抽出して、コロニー毎にコロニー識別ＩＤを付与し、コロニーの画像と、コロニー識別ＩＤとを関連付けて、面積算出部４２１１および特徴量算出部４２１２に出力する。
【００９０】
面積算出部４２１１は、コロニー識別部４２０４が識別したコロニー毎にコロニーの面積をそれぞれ算出する。また、特徴量算出部４２１２は、コロニー識別部４２０４が識別したコロニー毎に特徴量をそれぞれ算出する。また、細胞数算出部４２２２は、コロニー識別部４２０４が識別したコロニー毎に細胞数をそれぞれ算出する。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態のインキュベータ１１ａ（観察装置）は、コロニー毎に細胞数を算出する。これにより、インキュベータ１１ａ（観察装置）は、細胞数の算出（推定）精度を、第１の実施形態におけるインキュベータ１１（観察装置）に比べて、さらに向上させることができる。
【００９２】
なお、細胞数算出部４２２２は、画像の特徴量が異常である場合には、この画像を細胞数の算出対象の画像から除外して、細胞数の算出をするとして説明したが、これに限られない。例えば、細胞数算出部４２２２は、画像の特徴量が異常である場合には、異常値用の検量線Ｌ’に基づいて細胞数の算出をしてもよい。より具体的には、細胞数算出部４２２２は、画像の特徴量が正常である部分については、正常値用の検量線Ｌに基づいて細胞数の算出を行い、画像の特徴量が異常である部分については、異常値用の検量線Ｌ’に基づいて細胞数の算出を行う。これにより、インキュベータ１１（観察装置）またはインキュベータ１１ａ（観察装置）は、細胞数の算出（推定）精度をより向上させることができる。
また、先にも記載したように、画像の特徴量が異常か正常か、更には正常な領域、異常な領域の判断を画像から自動判断し、判断結果を基に特徴量の算出と細胞数の算出を自動的に実行するものでもよい。
【００９３】
また、制御部４２（または、制御部４２ａ。以下の説明において同じ。）の特徴量算出部４２１２は、上述したように、読み込まれた全体観察画像の輝度パターンを解析することにより、特徴量を算出する。このとき、制御部４２は、算出された特徴量のプロット画面を不図示の表示部に表示することにより、算出された特徴量をユーザに提示してもよい。この場合、ユーザは、表示されたプロット画面に基づいて、特徴量の正常および異常のしきい値を決定し、決定した特徴量の正常および異常のしきい値を入力部４４に入力する。特徴量算出部４２１２は、入力部４４に入力されたしきい値に基づいて、正常値用の検量線Ｌと異常値用の検量線Ｌ’とを生成する。このように構成することにより、インキュベータ１１（観察装置）またはインキュベータ１１ａ（観察装置）は、細胞数の算出（推定）精度をより向上させることができる。
【００９４】
また、制御部４２が、特徴量のプロット画面を不図示の表示部に表示する場合において、図１５に示すように構成してもよい。
図１５は、本発明の変形例に係る特徴量のプロット画面の一例を示す模式図である。図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、制御部４２は、横軸をコロニー面積、縦軸を特徴量にして特徴量のプロット画面を表示部に表示させる。ここで、制御部４２は、図１５（Ａ）に示すように、コロニー毎に、面積算出部４２１１が算出したコロニー面積と、特徴量算出部４２１２が算出した特徴量とをプロットして、プロット画面に表示する。この場合において、制御部４２は、特徴量が異常である可能性が高いコロニーのプロットを、異常点候補プロットＣＡとして検出する（図１５（Ａ））。次に、ユーザが、この異常点候補プロットＣＡを選択する操作を入力部４４に対して行うと、制御部４２は、この選択操作に基づいて、この異常点候補プロットＣＡを選択プロットＳＬとして表示する（図１５（Ｂ））。この場合、制御部４２は、この選択プロットＳＬに該当するコロニーの画像を不図示の表示部に表示する。ユーザは、この表示されたコロニーの画像を確認して、このコロニーを特徴量異常とするか否かを決定し、決定の結果を入力部４４に入力する。制御部４２は、入力部４４に入力された決定の結果に基づいて、検量線Ｌを生成する。より具体的には、制御部４２は、プロット画面において、特徴量が正常であるコロニーと、特徴量が異常であるコロニーとが区別されるように検量線Ｌを生成する（図１５（Ｃ））。このように構成することにより、インキュベータ１１（観察装置）またはインキュベータ１１ａ（観察装置）は、検量線Ｌを自動的に生成することができるとともに、検量線Ｌの精度を向上させることができる。
【００９５】
なお、制御装置４１は、同じ培養容器１９の複数ポイント（例えば５点観察または培養容器１９の全体）を同じ観察時間帯で撮像した複数の顕微鏡画像を、タイムラプス観察の１回分の画像として扱うようにしてもよい。
【００９６】
なお、面積算出部４２１１は、全体観察画像に基づいてコロニーの画像を検出する例について説明したが、これに限られない。面積算出部４２１１は、位相差顕微鏡画像を画像処理することにより、コロニーの画像を検出してもよい。
【００９７】
また、本発明の第１の実施形態におけるインキュベータ１１（観察装置）または本発明の第２の実施形態におけるインキュベータ１１ａ（観察装置）の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、上述した種々の処理を行ってもよい。
【００９８】
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００９９】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【０１００】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１０１】
１１…観察装置、４１…制御装置、４２１１…面積算出部、４２１２…特徴量算出部、４２２２…細胞数算出部、４３…記憶部
【図１】
2014217353.tif 000009
【図２】
2014217353.tif 000010
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
2014217353.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
2014217353.tif 000016
【図１２】
2014217353.tif 000017
【図１３】
2014217353.tif 000018
【図１４】
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【図１５】
2014217353.tif 000020
【図６】
2014217353.tif 000021
【図７】
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【図９】
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