(57)【要約】  簡便に且つ精度良く液滴に電荷を付与することができる画像処理装置、微小粒子分取装置及び画像処理方法を提供する。  流体中の微小粒子が検出部にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記微小粒子に対して光源を点灯する時点までを示す光源点灯遅延時間を設定し、前記光源を制御する制御部と、前記設定された前記光源点灯遅延時間での前記光源の点灯に応じ取得された前記微小粒子の画像に基づき前記微小粒子の位置情報を特定する処理部と、前記処理部にて特定された位置情報と前記光源点灯遅延時間とを対応付けて記録する記録部とを含み、前記処理部は、予め定められた位置情報である目標位置情報に対応付けられた光源点灯遅延時間を、前記検出部により前記微小粒子が検出された時点から当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでのドロップディレイタイムとして決定する画像処理装置。
2017068822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体中の微小粒子が検出部にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記微小粒子に対して光源を点灯する時点までを示す光源点灯遅延時間を設定し、前記光源を制御する制御部と、
前記設定された前記光源点灯遅延時間での前記光源の点灯に応じ取得された前記微小粒子の画像に基づき前記微小粒子の位置情報を特定する処理部と、
前記処理部にて特定された位置情報と前記光源点灯遅延時間とを対応付けて記録する記録部とを含み、
前記処理部は、予め定められた位置情報である目標位置情報に対応付けられた光源点灯遅延時間を、前記検出部により前記微小粒子が検出された時点から当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでのドロップディレイタイムとして決定する
画像処理装置。
【請求項２】
前記位置情報は、前記光源点灯遅延時間が設定された所定時間内に取得された前記微小粒子を含む複数の微小粒子の画像に基づき特定される請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記位置情報は、前記複数の微小粒子の画像から取得された輝度情報に基づき特定される請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記記録部に記録された複数の異なる光源点灯遅延時間と前記複数の異なる光源点灯遅延時間にそれぞれ対応付けて記録された位置情報とに基づき、前記位置情報と前記光源点灯遅延時間との相関式を算出する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記処理部は、前記目標位置情報と前記相関式とに基づき特定された光源点灯遅延時間をドロップディレイタイムとして決定する請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記位置情報は、取得された前記複数の微小粒子の画像から生成された二値画像上の重心に基づき算出される請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記位置情報は、取得された前記複数の微小粒子の画像の輝度情報に基づき、確率統計処理により算出される請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記処理部は、前記流体中の複数の微小粒子のうち一の微小粒子が検出部にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記一の微小粒子が前記検出部の下流に配置された撮像部にて撮像された画像上の予め設定された基準領域内における輝点数を最大とするまでの暫定光源点灯遅延時間を基準ドロップディレイタイムとして決定し、
前記制御部は、前記暫定光源点灯遅延時間を前記基準ドロップディレイタイム近辺の時間として前記光源を制御する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記処理部は、取得された前記微小粒子の画像に基づき二値画像を生成し、
前記制御部は、前記二値画像を表示部に表示するよう制御する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記処理部は、前記記録部に記録された複数の異なる光源点灯遅延時間と前記複数の異なる光源点灯遅延時間にそれぞれ対応付けて記録された位置情報とに基づき、前記位置情報と前記光源点灯遅延時間とを変数としたプロット図を生成し、
前記制御部は、前記プロット図を表示部に表示するよう制御する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
流路内を流通する流体中の微小粒子を検出する検出部と、
前記検出部の下流に配置された光源と、
前記光源の下流に配置され、前記流体に含まれる前記微小粒子を含む液滴に電荷を付与する荷電部と、
流体中の微小粒子が検出部にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記微小粒子に対して光源を点灯する時点までを示す光源点灯遅延時間を設定し、前記光源を制御する制御部と、
前記設定された前記光源点灯遅延時間での前記光源の点灯に応じ取得された前記微小粒子の画像に基づき前記微小粒子の位置情報を特定する処理部と、
前記処理部にて特定された位置情報と前記光源点灯遅延時間とを対応付けて記録する記録部とを含み、
前記処理部は、予め定められた位置情報である目標位置情報に対応付けられた光源点灯遅延時間を、前記検出部により前記微小粒子が検出された時点から当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでのドロップディレイタイムとして決定し、
前記制御部は、前記処理部により決定された前記ドロップディレイタイムに基づき荷電を付与するよう前記荷電部を制御する
微小粒子分取装置。
【請求項１２】
流体中の微小粒子が検出部にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記微小粒子に対して光源を点灯する時点までを示す光源点灯遅延時間を設定し、前記光源を制御する制御ステップと、
前記設定された前記光源点灯遅延時間での前記光源の点灯に応じ取得された前記微小粒子の画像に基づき前記微小粒子の位置情報を特定する処理ステップと、
前記処理ステップにて特定された位置情報と前記光源点灯遅延時間とを対応付けて記録する記録ステップとを含み、
前記処理ステップでは、予め定められた位置情報である目標位置情報に対応付けられた光源点灯遅延時間が、前記検出部により前記微小粒子が検出された時点から当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでのドロップディレイタイムとして決定される
画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像処理装置、微小粒子分取装置及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞等の微小粒子の特性を光学的、電気的あるいは磁気的に検出し、所定の特性を有する微小粒子のみを分別して回収する微小粒子分取装置（例えばフローサイトメータ）が知られている。【０００３】
フローサイトメータにおける細胞分別では、まず、フローセルに形成されたオリフィスから流体ストリーム（細胞を含むサンプル液とシース液の層流）を発生させ、オリフィスに振動を印加して流体ストリームを液滴化し、液滴に電荷を付与する。そして、オリフィスから吐出される細胞を含む液滴の移動方向を電気的に制御して、所望の特性を有する目的細胞とそれ以外の非目的細胞とを別々の回収容器に回収している。【０００４】
例えば、特許文献１には、マイクロチップ型のフローサイトメータとして、「微小粒子を含む液体が通流される流路と、この流路を通流する液体をチップ外の空間に排出するオリフィスと、が配設されたマイクロチップと、オリフィスにおいて液体を液滴化して吐出するための振動素子と、吐出される液滴に電荷を付与するための荷電手段と、流路を通流する微小粒子の光学特性を検出する光学検出手段と、チップ外の空間に吐出された液滴の移動方向に沿って、移動する液滴を挟んで対向して配設された対電極と、対電極間を通過した液滴を回収する二以上の容器と、を備える微小粒子分取装置」が開示されている。【０００５】
また、特許文献２には、液滴が流体からブレークオフする位置に補助の照明と検出ユニットを配置することにより、液滴が意図された流路に分取されたか否かを確認することができるフローサイトメータの動作を制御する方法が開示されている。このようにブレークオフポイントを把握することで、細胞等の微小粒子が検出されてから、当該細胞等を含む液滴がブレークオフポイントに到達するまでの遅延時間を把握し、当該遅延時間に基づいて検出された微粒子を含有する液滴に電荷を付与することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１９０６８０号公報
【特許文献２】特表２００７−５３２８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記ブレークオフする位置は液滴の吐出条件等により変動し、それにより前記遅延時間も変化する。また、前記ブレークオフする位置を把握するのみでは、微粒子を含有する液滴に電荷を付与すべき正確なタイミングを十分に把握できないでいた。そのため、微小粒子を含有する液滴に正確に電荷が付与され、液滴が所望の回収容器内に振り分けられうるかどうかは、結局のところ、電荷が付与された液滴をプレパラート上で観測すること等により、ユーザの目視で判定する方法が多く用いられていた。このような方法は、ユーザに技術の習熟を求めるものであり、信頼性や安定性に問題があった。【０００８】
そこで、本開示は、簡便に且つ精度良く液滴に電荷を付与することができる画像処理装置、微小粒子分取装置及び画像処理方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題解決のため、本開示では、流体中の微小粒子が検出部にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記微小粒子に対して光源を点灯する時点までを示す光源点灯遅延時間を設定し、前記光源を制御する制御部と、
前記設定された前記光源点灯遅延時間での前記光源の点灯に応じ取得された前記微小粒子の画像に基づき前記微小粒子の位置情報を特定する処理部と、
前記処理部にて特定された位置情報と前記光源点灯遅延時間とを対応付けて記録する記録部とを含み、
前記処理部は、予め定められた位置情報である目標位置情報に対応付けられた光源点灯遅延時間を、前記検出部により前記微小粒子が検出された時点から当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでのドロップディレイタイムとして決定する
画像処理装置を提供する。
本開示では、次に、流路内を流通する流体中の微小粒子を検出する検出部と、
前記検出部の下流に配置された光源と、
前記光源の下流に配置され、前記流体に含まれる前記微小粒子を含む液滴に電荷を付与する荷電部と、
流体中の微小粒子が検出部にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記微小粒子に対して光源を点灯する時点までを示す光源点灯遅延時間を設定し、前記光源を制御する制御部と、
前記設定された前記光源点灯遅延時間での前記光源の点灯に応じ取得された前記微小粒子の画像に基づき前記微小粒子の位置情報を特定する処理部と、
前記処理部にて特定された位置情報と前記光源点灯遅延時間とを対応付けて記録する記録部とを含み、
前記処理部は、予め定められた位置情報である目標位置情報に対応付けられた光源点灯遅延時間を、前記検出部により前記微小粒子が検出された時点から当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでのドロップディレイタイムとして決定し、
前記制御部は、前記処理部により決定された前記ドロップディレイタイムに基づき荷電を付与するよう前記荷電部を制御する
微小粒子分取装置を提供する。
本開示では、次に、流体中の微小粒子が検出部にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記微小粒子に対して光源を点灯する時点までを示す光源点灯遅延時間を設定し、前記光源を制御する制御ステップと、
前記設定された前記光源点灯遅延時間での前記光源の点灯に応じ取得された前記微小粒子の画像に基づき前記微小粒子の位置情報を特定する処理ステップと、
前記処理ステップにて特定された位置情報と前記光源点灯遅延時間とを対応付けて記録する記録ステップとを含み、
前記処理ステップでは、予め定められた位置情報である目標位置情報に対応付けられた光源点灯遅延時間が、前記検出部により前記微小粒子が検出された時点から当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでのドロップディレイタイムとして決定される
画像処理方法を提供する。【００１０】
なお、ここでいう、「ドロップディレイタイム」とは、検出部により微小粒子が検出された時刻から、当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでの遅延時間を指す。すなわち、検出部により微小粒子が検出された時刻から、当該微小粒子を含有する液滴が荷電部により電荷を付与されるまでに必要な時間を指す。【００１１】
本開示において、「微小粒子」には、細胞や微生物、リポソームなどの生体関連微小粒子、あるいはラテックス粒子やゲル粒子、工業用粒子などの合成粒子などが広く含まれるものとする。また、「微小粒子」には、流体が液滴になると微小粒子群の状態になるものが含まれるものとする。また、「微小粒子」の概念には、単体の微小粒子の他にも、複数の微小粒子の塊が含まれる。【００１２】
また、「微小粒子」には、ドロップディレイタイムを調整するためのキャリブレーションビーズが含まれる。製品としては、Flow Cytometry Particles For Fine Tuning Cell Sortersなどがある。以下では、キャリブレーションビーズの蛍光について簡単に説明する。測定サンプルを構成する（又は、測定サンプルに付着する）ある分子に対して所定波長の光が照射されると、照射された光が有するエネルギーを利用して、分子中の電子が基底状態に対応するエネルギー準位から励起状態に対応するエネルギー準位に移動することがある。この際に照射された光のことを、励起光と呼ぶ。基底状態にある分子が励起されて一重項励起状態が生じると、励起された電子は、一重項励起状態に対応するエネルギー準位のいずれかへ移動することとなるが、この励起された電子は、内部転換によりエネルギーを放出しながらより低位のエネルギー準位へと移動していく。励起状態にある電子が基底状態へと戻る際にエネルギーが光として放出されることがあるが、この際に放出される光が蛍光である。ドロップディレイタイム調整用のキャリブレーションビーズは、蛍光をＣＣＤなどの撮像素子でも検出できるよう蛍光感度の高い蛍光体を使用しているという特徴がある。【００１３】
また、上記生体関連微小粒子には、各種細胞を構成する染色体、リポソーム、ミトコンドリア、オルガネラ(細胞小器官)などが含まれる。細胞には、動物細胞(血球系細胞など)および植物細胞が含まれる。微生物には、大腸菌などの細菌類、タバコモザイクウイルスなどのウイルス類、イースト菌などの菌類などが含まれる。さらに、生体関連微小粒子には、核酸やタンパク質、これらの複合体などの生体関連高分子も包含され得るものとする。また、工業用粒子は、例えば有機もしくは無機高分子材料、金属などであってもよい。有機高分子材料には、ポリスチレン、スチレン・ジビニルベンゼン、ポリメチルメタクリレートなどが含まれる。無機高分子材料には、ガラス、シリカ、磁性体材料などが含まれる。金属には、金コロイド、アルミなどが含まれる。これら微小粒子の形状は、一般には球形であるのが普通であるが、非球形であってもよく、また大きさや質量なども特に限定されない。
【発明の効果】
【００１４】
本開示により、簡便に且つ精度良く液滴に電荷を付与することができる画像処理装置、微小粒子分取装置及び画像処理方法が提供される。
なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】マイクロチップ型フローサイトメータとして構成された本開示の第１実施形態に係る微小粒子分取装置１（フローサイトメータ１）の分取系の構成を説明するための模式図である。
【図２】フローサイトメータ１に搭載可能なマイクロチップ２の一例の構成を説明するための模式図である。（Ａ）は上面模式図、（Ｂ）は（Ａ）中Ｐ−Ｐ断面に対応する断面模式図を示す。
【図３】マイクロチップ２のオリフィス２１の構成を説明するための模式図である。（Ａ）は上面模式図、（Ｂ）は断面模式図、（Ｃ）は正面図を示す。
【図４】液滴周波数（Droplet CLK）と光源点灯／消灯タイミングの関係を示す波形図の一例である。
【図５】光源４１により取得される画像の一例を示す図である。（Ａ）は、ＬＥＤ光源により取得される液滴画像の一例、（Ｂ）は、レーザ光源により取得される微小粒子画像の一例を示す。
【図６】処理部７３により微小粒子の画像の輝度情報に基づき、確率統計処理により微小粒子の位置情報を算出する具体例を示した説明図である。（Ａ）は輝度情報の観測データを示し、（Ｂ）は、確率統計処理による輝度中心位値を示す。
【図７】目標位置情報の設定方法の一例を示す図である。（Ａ）は光源点灯遅延時間が設定された所定時間内に取得された微小粒子を含む複数の微小粒子の画像の一例を示す写真図である。（Ｂ）は複数の微小粒子の画像から生成された二値画像の一例を示す写真図である。（Ｃ）は微小粒子の位置情報と当該位置情報を取得した光源点灯遅延時間とを変数としたプロット図の一例である。
【図８】目標位置情報の設定方法の一例を示す図であり、図７（Ａ）を拡大した図である。
【図９】液滴画像中の液滴Ｄ１およびＤ２の重心位置を用いた液滴領域Ｄ０〜Ｄ２への分割を説明するための図である。
【図１０】本開示の第１実施形態に係る画像処理方法を説明するためのフロー図である。
【図１１】本開示の第２実施形態に係る画像処理方法を説明するためのフロー図である。
【図１２】フローサイトメータ１のドロップレットカメラ４により撮像された液滴の画像の一例を示す図である。
【図１３】微小粒子が検出部３により検出されてから、微小粒子が含まれる液滴Ｄがドロップレットカメラ４により撮像されるまでの推移を示す模式図である。（ａ）は液滴周波数（Droplet CLK）のグラフを示し、（ｂ）は検出部により検出されるマイクロチップの流路内を通流する微小粒子を示し、（ｃ）は微小粒子が含まれる液滴を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本開示の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本開示の範囲が狭く解釈されることはない。説明は以下の順序で行う。
１．本開示の第１実施形態に係る微小粒子分取装置、及び画像処理方法
（１−１）荷電部
（１−２）マイクロチップ
（１−３）検出部
（１−４）ドロップレットカメラ
（１−５）偏向板
（１−６）回収容器
（１−７）画像処理装置
（１−７−１）制御部
（１−７−２）記録部
（１−７−３）処理部
（１−８）画像処理方法
（１−８−１）基準ドロップディレイタイム設定ステップＳ１
（１−８−２）位置情報特定ステップＳ２
（１−８−３）撮像制御ステップＳ３
（１−８−４）相関式算出ステップＳ４
（１−８−５）ドロップディレイタイム決定ステップＳ５
２．本開示の第２実施形態に係る画像処理方法
（２−１）暫定ドロップディレイタイム決定ステップＴ１
（２−２）輝点数取得ステップＴ２
（２−３）輝点数順位付けステップＴ３
（２−４）基準ドロップディレイタイム設定ステップＴ４
（２−５）位置情報特定ステップＴ５
（２−６）撮像制御ステップＴ６
（２−７）相関式算出ステップＴ７
（２−８）ドロップディレイタイム決定ステップＴ８
【００１７】
１．本開示の第１実施形態に係る微小粒子分取装置の装置構成
図１は、マイクロチップ型フローサイトメータとして構成された本開示に係る微小粒子分取装置１（以下「フローサイトメータ１」とも称する）の分取系の構成を説明する模式図である。
【００１８】
（１−１）荷電部
フローサイトメータ１は、マイクロチップ２に形成されたオリフィス２１から吐出される液滴に電荷を付与する荷電部１１を備える。荷電部１１は、ドロップレットカメラ４の上流に配置され、流体に含まれる微小粒子を含む液滴に電荷を付与する。液滴のチャージは、荷電部１１と電気的に接続され、マイクロチップ２に設けられたサンプルインレット２３に挿入される電極１２によって行われる。なお、電極１２は、マイクロチップ２のいずれかの箇所に、流路を送液されるサンプル液又はシース液に電気的に接触するように挿入されていればよいものとする。
【００１９】
フローサイトメータ１では、サンプル液に含まれる微小粒子が後述する検出部３により検出されてから、ドロップディレイタイム経過した後に荷電部１１が上記微小粒子を含有する液滴にチャージすることができる。ここでいう、ドロップディレイタイムとは、検出部３により微小粒子が検出された時刻から、当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでの遅延時間を指す。すなわち、検出部３により微小粒子が検出された時刻から、当該微小粒子を含有する液滴が荷電部１１により電荷を付与されるまでに必要な時間を指す。
【００２０】
（１−２）マイクロチップ
図２及び図３に、フローサイトメータ１に搭載可能なマイクロチップ２の一例を示す。図２（Ａ）は上面模式図、（Ｂ）は（Ａ）中Ｐ−Ｐ断面に対応する断面模式図を示す。また、図３は、マイクロチップ２のオリフィス２１の構成を模式的に説明する図であり、（Ａ）は上面模式図、（Ｂ）は断面模式図、（Ｃ）は正面図を示す。図３（Ｂ）は、図２（Ａ）中Ｐ−Ｐ断面に対応する。
【００２１】
マイクロチップ２は、サンプル流路２２が形成された基板層２ａ、２ｂが貼り合わされてなる。基板層２ａ、２ｂへのサンプル流路２２の形成は、金型を用いた熱可塑性樹脂の射出成形により行うことができる。熱可塑性樹脂には、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、環状ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン及びポリメチルジシラザン（ＰＤＭＳ）などの従来マイクロチップの材料として公知のプラスチックを採用できる。
【００２２】
サンプル液は、送液コネクタ部からサンプルインレット２３に導入され、送液コネクタ部からシースインレット２４に導入されるシース液と合流して、サンプル流路２２を送液される。シースインレット２４から導入されたシース液は、２方向に分かれて送液された後、サンプルインレット２３から導入されたサンプル液との合流部において、サンプル液を２方向から挟み込むようにしてサンプル液に合流する。これにより、合流部において、シース液層流の中央にサンプル液層流が位置された３次元層流が形成される。
【００２３】
符号２５は、サンプル流路２２に詰まりや気泡が生じた際に、サンプル流路２２内に負圧を加えて流れを一時的に逆流させて詰まりや気泡を解消するための吸引流路を示す。吸引流路２５の一端には、送液コネクタ部を介して真空ポンプ等の負圧源に接続される吸引アウトレット２５１が形成され、他端は連通口２５２においてサンプル流路２２に接続している。
【００２４】
３次元層流は、送液方向に対する垂直断面の面積が送液方向上流から下流へ次第にあるいは段階的に小さくなるように形成された絞込部２６１（図２参照），２６２（図３参照）において層流幅を絞り込まれる。その後、３次元層流は、流路の一端に設けられたオリフィス２１から流体ストリーム（図１参照）となって排出される。図１中、オリフィス２１からの流体ストリームの排出方向をＹ軸正方向によって示す。
【００２５】
サンプル流路２２のオリフィス２１への接続部は、直線状に形成されたストレート部２７とされている。ストレート部２７は、オリフィス２１から流体ストリームをＹ軸正方向に真っ直ぐ射出するために機能する。
【００２６】
オリフィス２１から射出される流体ストリームは、液滴周波数（Droplet CLK）に従いチップ加振部によりオリフィス２１に印加される振動によって液滴化される。オリフィス２１は基板層２ａ、２ｂの端面方向に開口しており、その開口位置と基板層端面との間には切欠部２１１が設けられている。切欠部２１１は、オリフィス２１の開口位置と基板端面との間の基板層２ａ、２ｂを、切欠部２２１の径Ｌがオリフィス２１の開口径ｌよりも大きくなるように切り欠くことによって形成されている（図３（Ｃ）参照）。切欠部２１１の径Ｌは、オリフィス２１から吐出される液滴の移動を阻害しないように、オリフィス２１の開口径ｌよりも２倍以上大きく形成することが望ましい。
【００２７】
（１−３）検出部
図１中符号３は、光源３１から発せられるレーザＬ１の照射によって細胞等の微小粒子から発生する測定対象光を検出する検出部を示す。検出部３は、流路内を流通する流体中の微小粒子を検出する。検出部３は、サンプル流路２２の絞込部２６１（図２参照）と絞込部２６２（図３参照）との間で、細胞の特性検出を行う。当該特性検出は特に限定されるものではないが、例えば光学的検出の場合、サンプル流路２２中を３次元層流の中心に一列に配列して送流される細胞に対するレーザＬ１（図１参照）の照射により、細胞から発生する散乱光や蛍光が検出部３によって検出される。
【００２８】
この光照射及び検出では、レーザ光源の他に、細胞に対してレーザを集光・照射する集光レンズやダイクロイックミラー、バンドパスフィルター等の照射系も構成されていてもよい。検出系は、例えば、ＰＭＴ（photo multiplier tube）や、ＣＣＤやＣＭＯＳ素子等のエリア撮像素子等によって構成される。
【００２９】
検出部３の検出系により検出される測定対象光は、測定光の照射によって細胞から発生する光であって、例えば、前方散乱光や側方散乱光、レイリー散乱やミー散乱等の散乱光やなどとすることができる。これらの測定対象光は電気信号に変換され、制御部７１に出力され、細胞の光学特性判定に供される。
【００３０】
なお、検出部３は、磁気的あるいは電気的に細胞の特性を検出するものであってもよいものとする。この場合には、マイクロチップ２のサンプル流路２２に微小電極を対向させて配設し、抵抗値、容量値（キャパシタンス値）、インダクタンス値、インピーダンス、電極間の電界の変化値、あるいは、磁化、磁界変化、磁場変化等を測定する。
【００３１】
（１−４）ドロップレットカメラ
図１中符号４は、本開示の撮像部の一例であり、マイクロチップ２のオリフィス２１から吐出される液滴Ｄを撮像するためのＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳセンサ等のドロップレットカメラである。ドロップレットカメラ４は、前記検出部３の下流に配置され、前記流体の少なくとも一部を撮像する。ドロップレットカメラ４は、撮像した液滴Ｄの画像の焦点調節を行うことが可能に設計されている。ドロップレットカメラ４は撮像するための光源としては、後述する光源４１が用いられる。
【００３２】
また、フローサイトメータ１では、マイクロチップを新しいものに交換したり、外部の環境（気温等）が変化したりすることで、液滴形成のパラメータ（シース圧、液滴周波数、ピエゾ駆動圧等）を変更する必要が生じる場合がある。この場合、微小粒子が検出部３により検出されてから微小粒子を含有する液滴にチャージをかけるまでの時間（以下、当該時間をドロップディレイタイムと記すこともある）を調整する必要がある。
【００３３】
また、ドロップレットカメラ４により撮像された画像は、ディスプレイ等の表示部に表示されて、ユーザがオリフィス２１における液滴Ｄの形成状況（液滴の大きさ、形状、間隔等）を確認するためにも利用できる。
【００３４】
光源４１は、後述する制御部７１によって制御される。光源４１は液滴を撮像するためのＬＥＤおよび微小粒子を撮像するためのレーザＬ２（例えば赤色レーザ光源）から構成され、制御部７１により撮像する目的に応じて使用する光源の切り替えが行われる。光源４１の具体的な構造は、本開示の効果を損なわない限り特に限定されず、公知の回路又は素子を１種又は２種以上選択して、自由に組み合わせることができる。
【００３５】
図４は、液滴周波数（Droplet CLK）と光源点灯／消灯タイミングの関係を示す波形図の一例である。
【００３６】
光源４１にＬＥＤを使用する場合、ドロップレットカメラ４により液滴を撮像することができる。ＬＥＤは図４に示すようにDroplet CLK一周期のうちのごく微小時間のみ発光する。この発光はDroplet CLKごとに行われ、これにより液滴形成のある瞬間を画像として切り出して取得することが可能となる。ドロップレットカメラ４による撮像は秒間６０回程度であるのに対して、Droplet CLKは１０〜５０kHz程度であり、取得される液滴画像は１０００個程度の液滴が累積された画像となる。
【００３７】
光源４１にレーザＬ２を使用する場合、ドロップレットカメラ４により微小粒子を撮像することができる。レーザＬ２は図４に示すようにDroplet CLKの半周期程度発光する。この際、検出部３で微小粒子が検出された場合のみ制御部７１で設定される光源点灯遅延時間経過後にレーザＬ２を発光させることで、液滴中に含まれる微小粒子の蛍光を画像から取得することが可能になる。ドロップレットカメラ４による撮像は秒間６０回程度であり、微小粒子の検出及びレーザＬ２光源発光が秒間数千回となるよう測定を行うことで、数十個程度の微小粒子の蛍光が累積した安定した微小粒子が画像を取得することができる。なお、レーザＬ２の発光時間は、安定した微小粒子画像を取得できる時間であればよい。
【００３８】
図５は、光源４１により取得される画像の一例を示している。図５（Ａ）は、ＬＥＤ光源により取得される液滴画像の一例を示す。図５（Ｂ）は、レーザ光源により取得される微小粒子画像の一例を示す。
【００３９】
（１−５）偏向板
図１中符号５１，５２は、オリフィス２１から射出され、ドロップレットカメラ４により撮像された液滴Ｄを挟んで対向して配置された一対の偏向板を示す。偏向板５１，５２は、オリフィス２１から吐出される液滴の移動方向を、液滴に付与された電荷との電気的な作用力によって制御する電極を含んで構成される。また、偏向板５１，５２は、オリフィス２１から発生する液滴Ｄの軌道も、液滴Ｄに付与された電荷との電気的な作用力によって制御する。図１中、偏光板５１，５２の対向方向をＸ軸方向によって示す。
【００４０】
（１−６）回収容器
フローサイトメータ１において、液滴Ｄは、偏向板５１，５２の対向方向（Ｘ軸方向）に一列に配設された複数の回収容器６１１、６１２、６２、６３のいずれかに受け入れられる。回収容器６１１、６１２、６２、６３は、実験用として汎用のプラスチック製チューブあるいはガラス製チューブであってよい。回収容器６１１、６１２、６２、６３の数は特に限定されないが、ここでは４本設置する場合を図示した。オリフィス２１から発生する液滴Ｄは、偏向板５１，５２との間の電気的な作用力の有無あるいはその大小によって、４本の回収容器６１１、６１２、６２、６３のいずれか一つに誘導され、回収される。
【００４１】
回収容器６１１、６１２、６２、６３は、回収容器用コンテナ（不図示）に交換可能に設置される。回収容器用コンテナ（不図示）は、オリフィス２１からの液滴Ｄの排出方向（Ｙ軸方向）及び偏光板５１，５２の対向方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（Ｚ軸方向）に移動可能に構成されたＺ軸ステージ（不図示）上に配設されている。
【００４２】
（１−７）画像処理装置
図１に示すように、フローサイトメータ１は、上述の構成に加え、画像処理装置７を備える。画像処理装置７は、ＣＰＵ、メモリ及びハードディスクなどを備える汎用のコンピュータによって構成でき、ハードディスク内にはＯＳと次に説明する画像処理方法に関する各ステップを実行するプログラムなどが格納されている。
【００４３】
本開示に係る画像処理装置７は、大別して、制御部７１、記録部７２、及び処理部７３を備える。以下、各部について詳細に説明する。
【００４４】
（１−７−１）制御部
制御部７１は、流体中の微小粒子が検出部３にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記微小粒子に対して光源を点灯する時点までを示す光源点灯遅延時間を設定し、微小粒子が前記検出部３の下流に配置されたドロップレットカメラ４にて撮像されるよう、前記光源４１およびドロップレットカメラ４を制御する。
制御部７１は、後述する処理部７３により決定されたドロップディレイタイムに基づき荷電を付与するよう前記荷電部１１を制御する。
【００４５】
（１−７−２）記録部
記録部７２は、処理部７３にて特定された位置情報と前記光源点灯遅延時間とを対応付けて記録する。記録部７２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の各種ＩＣメモリで構成可能である。
【００４６】
（１−７−３）処理部
処理部７３は、前記制御部７１にて設定された前記光源点灯遅延時間での前記光源４１の点灯に応じ取得された前記微小粒子の画像に基づき前記微小粒子の位置情報を特定する。前記位置情報は、取得された前記複数の微小粒子の画像から生成された二値画像上の重心に基づき算出可能である。また、前記位置情報は、取得された前記複数の微小粒子の画像の輝度情報に基づき、確率統計処理により算出されることも可能である。ここでの取得される画像は、前述のとおり複数の微小粒子からの蛍光が積層された画像とすることができる。また、さらに安定した処理を行うために、同一の光源点灯遅延時間により取得された複数の画像を累積した画像を使用してもよい。
【００４７】
図６は、処理部７３により微小粒子の画像の輝度情報に基づき、確率統計処理により微小粒子の位置情報を算出する具体例を示した説明図である。図６（Ａ）のような観測データ（輝度情報）が得られた場合、その観測データがどのような確率モデルに従うかが分かれば、最尤推定により、その分布パラメータ（平均や分散）を推定可能である。観測データにおいては、輝度値はその画素位置における微小粒子（例えばキャリブレーションビーズ）の個数に比例する。観測データ内のキャリブレーションビーズの位置バラツキはキャリブレーションビーズの流速バラツキに依存し、流速バラツキは正規分布に従うと仮定される。これにより、最尤推定により図６（Ｂ）のように輝度中心位値を精度よく推定することが可能となる。ここでの輝度中心位置とは、前記観測データ上における輝度の中心の位置をいう。この輝度中心位置が、算出する微小粒子の位置情報である。
【００４８】
また、前記処理部７３は、予め定められた位置情報である目標位置情報に対応付けられた光源点灯遅延時間を、前記検出部３により前記微小粒子が検出された時点から当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでのドロップディレイタイムとして決定する。
【００４９】
図７及び図８は、目標位置情報に対応付けられた光源点灯遅延時間をドロップディレイタイムとして決定する方法の一例を示す説明図である。なお、図８は、図７（Ａ）を拡大した図である。図７（Ａ）は、前記光源点灯遅延時間が設定された所定時間内に取得された前記微小粒子を含む複数の微小粒子の画像の一例を示す写真図であり、当該画像を液滴領域Ｄ０〜Ｄ２に分割した状態を示すものである。
【００５０】
図９は、液滴画像中の液滴Ｄ１およびＤ２の重心位置を用いた液滴領域Ｄ０〜Ｄ２への分割を説明するための図である。液滴領域Ｄ０〜Ｄ２への分割は、たとえば図９に示すように液滴画像中の液滴Ｄ１およびＤ２の重心位置を用いて行われる。液滴Ｄ１とＤ２の重心位置から液滴間隔Ｉを算出し、液滴Ｄ１の重心を中心とした間隔Ｉの領域が液滴領域Ｄ１、液滴Ｄ２の重心を中心とした間隔Ｉの領域が液滴領域Ｄ２となる。Ｄ１の上方に隣接する間隔Ｉの領域が液滴領域Ｄ０となる。
【００５１】
図７（Ｂ）は、前記複数の微小粒子の画像から生成された二値画像の一例を示す写真図である。前記処理部７３は、取得された前記微小粒子の画像に基づき二値画像を生成し、前記制御部７１は、前記二値画像を表示部に表示するよう制御する。例えば、当該二値画像は、前記レーザＬ２によって照射され、励起された液滴Ｄに含有される微小粒子群からの蛍光がドロップレットカメラ４に入射することによって撮像される。当該二値画像はドロップレットカメラ４により撮像される液滴Ｄの画像中において所定の閾値よりも高い諧調値を有する画素の塊として取得され、その重心位置が微小粒子の位置情報となる。なお、前述のとおり微小粒子の位置情報は画像の輝度情報から確率統計処理により算出することも可能であり、より精度の高い位置情報の算出が見込まれる。
【００５２】
図７（Ｃ）は、前記処理部７３により生成されたプロット図の一例である。前記処理部７３は、前記記録部７２に記録された複数の異なる光源点灯遅延時間と前記複数の異なる光源点灯遅延時間にそれぞれ対応付けて記録された位置情報とに基づき、前記位置情報と前記光源点灯遅延時間とを変数としたプロット図を生成する。前記制御部７１は、前記プロット図を表示部に表示するよう制御してもよい。前記処理部７３は、前記記録部７２に記録された複数の異なる光源点灯遅延時間と前記複数の異なる光源点灯遅延時間にそれぞれ対応付けて記録された位置情報とに基づき、前記位置情報と前記光源点灯遅延時間との相関式を算出する。相関式は一次式となるため、たとえば最小二乗法により精度よく算出することが可能である。前記処理部７３は、前記目標位置情報と前記相関式とに基づき特定された光源点灯遅延時間をドロップディレイタイムとして決定する。
【００５３】
図８に示すように、画像領域Ｄ０における微小粒子（キャリブレーションビーズ）の位置情報（Pixel Position）：１００（Pixel）〜２００（Pixel）は、位相Ｐ（％）：０（％）〜１００（％）に換算される。この例において、図８に示す位相７０％は、目標位置情報、すなわち、図７（Ｃ）示すPixel Position：１７０（Pixel）に対応している。なお、この目標位置情報１７０（Pixel）は、図１に示すＹ軸正方向において液滴Ｄが形成されはじめる位置（以下、ブレークオフポイントと記す。）である。当該目標位置情報は、微小粒子を精度高く分取可能な位置情報として記録部７２に予め格納されている。
【００５４】
前記処理部７３は、図７（Ｃ）に示すように、目標位置情報（Pixel Position：１７０（Pixel））に対応付けられた光源点灯遅延時間（Sort Delay（約２４．４））をドロップディレイタイムとして決定する。すなわち、前記処理部７３は、図７（Ｃ）に示すプロット図を用いて、目標位置情報（Pixel Position：１７０（Pixel））を光源点灯遅延時間（Sort Delay（約２４．４））に換算する。そして、前記処理部７３は、当該光源点灯遅延時間をドロップディレイタイムとして決定する。
【００５５】
なお、図７（Ａ）に示す液滴画像、図７（Ｂ）に示す二値画像、図７（Ｃ）に示すプロット図は表示部に同時に表示してもよい。このような表示は、前記相関式の算出や、前記ドロップディレイタイムの決定が行われている状況をユーザが視覚を通じて認識する場合に好適である。
【００５６】
（１−８）画像処理方法
図１０は、画像処理方法を説明するフローチャートである。当該画像処理方法は、ステップＳ１〜Ｓ５の手順を含む。各ステップＳ１〜Ｓ５は、光源点灯遅延時間を微調整し、ドロップディレイタイムを決定するステップである。具体的に、各ステップＳ１〜Ｓ５では、光源点灯遅延時間の粗調整によって大まかな値として取得された基準ドロップディレイタイムに対して微調整が行われる。以下、各手順について説明する。なお、各ステップＳ１〜Ｓ５は、検出部３が対象となる細胞等を検出してから、荷電部１１が該細胞等を含有する液滴Ｄに電荷を付与（チャージ）するまでのドロップディレイタイムを決定するためのキャリブレーション工程である。そのため、上記微小粒子としては、予め形状等が明らかである工業用粒子等のキャリブレーションビーズを用いることが好ましい。
【００５７】
（１−８−１）基準ドロップディレイタイム設定ステップＳ１
まず、ステップＳ１では、制御部７１が、基準ドロップディレイタイムを設定する。ここで、基準ドロップディレイタイムとは、後述するステップＳ５によりドロップディレイタイムを決定するまでの間、暫定的にドロップディレイタイムとして扱う時間であり、光源点灯遅延時間を指す。基準ドロップディレイタイムとしては、例えば、２４〜２８の値が設定される。
【００５８】
（１−８−２）位置情報特定ステップＳ２
ステップＳ２では、処理部７３が、前記ドロップレットカメラ４にて撮像された微小粒子画像から最尤推定により算出された輝度の中心位置を前記位置情報として特定する。
【００５９】
（１−８−３）撮像制御ステップＳ３
ステップＳ３では、前記ドロップレットカメラ４による撮像が図１に示すＹ軸正方向に連なる液滴Ｄの数Ｎ（例えば３個）／ドロップレットクロック変更間隔ｔ（例えば０．１）に相当する回数（例えば３０回）まで繰り返される。なお、前記ドロップレットカメラ４の撮像回数およびドロップレットクロック変更間隔ｔは、前述の値に限らず、前記位置情報と前記光源点灯遅延時間との相関を取得するのに十分な値であればよい。
【００６０】
なお、上記ステップＳ２、Ｓ３では、前記処理部７３が、最尤推定により輝度中心位値を算出する場合を説明したが、本開示はかかる例に限定されない。例えば、前記処理部７３は、取得された画像に基づき二値画像を生成し、当該二値画像上の重心を前記輝度中心位置として算出することもできる。
【００６１】
（１−８−４）相関式算出ステップＳ４
ステップＳ４では、前記処理部７３は、前記記録部７２に記録された複数の異なる光源点灯遅延時間と前記複数の異なる光源点灯遅延時間にそれぞれ対応付けて記録された位置情報とに基づき、前記位置情報と前記光源点灯遅延時間との相関式を算出する。当該相関式の算出方法は特に限定されず、例えば公知の最小二乗法を用いることができる。例えば、ここでの相関には、図１に示すＹ軸正方向において液滴Ｄが形成されはじめる位置（以下、ブレークオフポイントと記す。）の情報と、当該位置情報を取得した光源点灯遅延時間との相関が含まれる。
【００６２】
（１−８−５）ドロップディレイタイム決定ステップＳ５
ステップＳ５では、前記処理部７３は、前記目標位置情報と前記相関式とに基づき特定された光源点灯遅延時間をドロップディレイタイムとして決定する。
【００６３】
セルソーターにおいて、検出部３により微小粒子が検出された時刻から、当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでの遅延時間（ドロップディレイタイム）を精度良く算出することは、ソーティングの回収率や純度を高めるうえで極めて重要である。本開示では、微小粒子の位置情報と当該位置情報を取得した光源点灯遅延時間との相関を利用することで、ドロップディレイタイムを簡便かつ高精度に算出できる。
【００６４】
２．本開示の第２実施形態に係る画像処理方法
次に、本開示の第２の実施形態に係る画像処理方法について説明する。図１１は、本開示の第２実施形態に係る画像処理方法を説明するためのフロー図である。当該画像処理方法は、ステップＴ１〜Ｔ８の手順を含む。本開示の画像処理方法は、粗調ステップ（ステップＴ１〜Ｔ３）と微調ステップ（Ｔ４〜Ｔ８）の２Ｓｔｅｐからなる。以下、各手順について説明する。なお、図１１に示すステップＴ４〜Ｔ８は、図１０のステップＳ１〜Ｓ５と同じである。このフローでは、ステップＴ１〜Ｔ３に相当する反復処理が完了すると、引き続き、ステップＴ４〜Ｔ８が実施される。
【００６５】
本フローでは、ステップＴ１〜Ｔ３に相当する反復処理が、順位付けされるデータ数に等しい回数Ｎ（例えば２０〜４０）まで繰り返される。
【００６６】
（２−１）暫定ドロップディレイタイム決定ステップＴ１
ステップＴ１では、前記処理部７３は暫定ドロップディレイタイムを決定する。ここで、暫定ドロップディレイタイムとは、ドロップディレイタイム決定ステップＴ８によりドロップディレイタイムが決定されるまでの間、暫定的にドロップディレイタイムとして扱う時間を指す。
【００６７】
（２−２）輝点数取得ステップＴ２
ステップＴ２では、前記処理部７３は、液滴画像（図７（Ａ）参照）を３つの液滴領域Ｄ０〜Ｄ２に分割したうえで、暫定ドロップディレイタイムＴを１刻みで逐次変更してＤ０領域における輝点数を取得する。なお、輝点とは、ドロップレットカメラ４により撮像される液滴Ｄの画像中において所定の閾値より高い輝度を有する画素のことを指し、レーザＬ２によって照射され励起された液滴Ｄに含有される微小粒子の画像情報である。
【００６８】
（２−３）輝点数順位づけステップＴ３
ステップＴ３では、前記処理部７３は、ドロップレットカメラ４がドロップレットクロックの間隔で撮像された複数の液滴Ｄの画像を比較することによってＤ０領域内における輝点数の順位付けを行い、流体中の複数の微小粒子のうち一の微小粒子が検出部３にて検出された時点ｔ０から、Ｄ０領域内の輝点の数が最大となる時点までの暫定光源点灯遅延時間を基準ドロップディレイタイムとして決定する。
【００６９】
（２−４）基準ドロップディレイタイム設定ステップＴ４
ステップＴ４では、制御部７１が、基準ドロップディレイタイムを設定する。
【００７０】
（２−５）位置情報特定ステップＴ５
ステップＴ５では、処理部７３が、前記ドロップレットカメラ４にて撮像された画像から最尤推定により算出された輝度の中心位値を前記位置情報として特定する。
【００７１】
（２−６）撮像制御ステップＴ６
ステップＴ６では、前記位置情報と前記光源点灯遅延時間との相関を取得するのに十分な回数、基準ドロップレットクロックＴを０．１刻みで逐次変更してドロップレットカメラ４からの画像情報を取得し、前記位置情報を算出する。
【００７２】
（２−７）相関式算出ステップＴ７
ステップＴ７では、前記処理部７３が、前記記録部７２に記録された複数の異なる光源点灯遅延時間と前記複数の異なる光源点灯遅延時間にそれぞれ対応付けて記録された位置情報とに基づき、前記位置情報と前記光源点灯遅延時間との相関式を算出する。
【００７３】
（２−８）ドロップディレイタイム決定ステップＴ８
ステップＴ８では、前記処理部７３が、前記目標位置情報と前記相関式とに基づき特定された光源点灯遅延時間をドロップディレイタイムとして決定する。
【００７４】
図１１は、フローサイトメータ１のドロップレットカメラ４により撮像された液滴の画像の一例を示す図であり、異なる時刻に撮像された画像を示すものである（図１１（ａ）〜図１１（ｄ）参照）。より具体的には、図１１は、検出部３により微小粒子が検出された時点ｔ０にドロップレットカメラ４により撮像される液滴Ｄを１番目の液滴としたとき、何番目の液滴に検出された微小粒子が含まれているのかを説明するための図である。なお、各図は複数の撮像画像を積算したものとすることもできる。
【００７５】
図１１中、Ｄ０領域は、液滴画像をもとに分割された画像領域である。前記処理部７３は、ドロップレットカメラ４がドロップレットクロックの間隔で撮像した複数の液滴Ｄの画像を比較し、前記時点ｔ０から、Ｄ０領域内の輝点Ｂの数が最大となる時刻までの暫定光源点灯遅延時間を基準ドロップディレイタイムとして決定する。
【００７６】
図１２では、本開示の一例として、オリフィス２１から吐出され、ドロップレットカメラ４により撮像される液滴Ｄを１番目の液滴としたとき、３０〜３３番目の液滴が吐出された際にドロップレットカメラ４により撮像された画像を示す。例えば、３０番目の液滴は、Ｎ＝３０と示す図である（図１２（ａ）参照）。
【００７７】
図１２に示す例では、前記処理部７３は、Ｄ０領域内の輝点Ｂの数が最大となるＮ＝３０（図１２（ａ）参照）の画像情報に基づいて、３０番目の液滴に微小粒子が含まれていると前記処理部７３は判定できる。すなわち、前記処理部７３は、ドロップレットカメラ４がドロップレットクロックの間隔で撮像した複数の液滴Ｄの画像を比較し、微小粒子が検出された時刻から３０番目の液滴が吐出される時刻までの暫定光源点灯遅延時間を基準ドロップディレイタイムとして決定することができる。
【００７８】
このように、本開示の第２実施形態に係る画像処理方法では、異なる複数の時刻においてＤ０領域内の画像情報における輝点数を比較し、粗調整を実行することにより暫定光源点灯遅延時間を基準ドロップディレイタイムとして決定することができる。
【００７９】
さらに、本開示では、まず液滴画像をもとに画像領域をＤ０〜Ｄ２に分割したうえで、基準ドロップディレイタイムを例えば１刻みで逐次変更してＤ０領域の輝点数を取得する。そして、この輝点数が最大になる時間がドロップディレイタイムの大まかな値となる。続く微調ステップ（Ｔ４〜Ｔ８）では、上記粗調ステップで算出した基準ドロップディレイタイムを基準に、例えばドロップレットクロックを０．１刻みとしてより細かくドロップディレイタイムを変更する。
【００８０】
このように、本開示の画像処理方法は、粗調ステップ（ステップＴ１〜Ｔ３）と微調ステップ（Ｔ４〜Ｔ８）の２Ｓｔｅｐからなるので、粗調ステップ（ステップＴ１〜Ｔ３）のみを実施する場合よりも高精度にドロップディレイタイムを算出できる。また、一般に調整工程で精度をあげるには調整間隔を細かくする必要があり、これにより調整時間の増大を招くが、本手法では微調ステップで前記微小粒子の位置情報と前記光源点灯遅延時間との相関式を算出してドロップディレイタイムを決定するため、高精度かつ短時間にドロップディレイタイムを算出できる。
【００８１】
図１３は、微小粒子が検出部３により検出されてから、微小粒子が含まれる液滴Ｄがドロップレットカメラ４により撮像されるまでの推移を示す模式図である。図１３（ａ）は液滴周波数（Droplet CLK）のグラフを示す。ここで、図１３（ｂ）は、検出部３により検出されるマイクロチップ２の流路内を通流する微小粒子Ａ１、Ａ２を示す。そして、図１３（ｃ）では、微小粒子Ａ１、Ａ２が夫々含まれる液滴Ｄ１、Ｄ２を示す。
【００８２】
図１３に示す例では、微小粒子Ａ１、Ａ２が同一のDroplet CLKに含まれていても、位相が（φ２−φ１）だけずれる（図１３（ｂ）参照）。そのため、微小粒子Ａ１、Ａ２が異なる液滴Ｄ１、Ｄ２に含まれる場合もある。この場合、微小粒子Ａ１とＡ２とでは所望の液滴への電荷付与のタイミングが異なる（図１３（ｃ）参照）。そこで、より精度良く液滴に電荷を付与するタイミングを決定するには、ドロップレットクロックよりも狭い間隔で高精度にドロップディレイタイムを調整する必要がある。
【００８３】
なお、上記実施形態のフローサイトメータでは、マイクロチップに形成された流路内を通流する微小粒子に光源３１（Ｌ１レーザ）を照射し、個々の微小粒子から発せられた蛍光や散乱光を検出して、分析する構成について説明したが、これに限らず、フローセルにより形成された流路内を通流する微小粒子に光源３１（Ｌ１レーザ）を照射する構成でもよい。
【００８４】
本開示に係る画像処理装置、微小粒子分取装置及び画像処理方法は以下のような構成をとることもできる。
（１）流体中の微小粒子が検出部にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記微小粒子に対して光源を点灯する時点までを示す光源点灯遅延時間を設定し、前記光源を制御する制御部と、
前記設定された前記光源点灯遅延時間での前記光源の点灯に応じ取得された前記微小粒子の画像に基づき前記微小粒子の位置情報を特定する処理部と、
前記処理部にて特定された位置情報と前記光源点灯遅延時間とを対応付けて記録する記録部とを含み、
前記処理部は、予め定められた位置情報である目標位置情報に対応付けられた光源点灯遅延時間を、前記検出部により前記微小粒子が検出された時点から当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでのドロップディレイタイムとして決定する
画像処理装置。
（２）前記位置情報は、前記光源点灯遅延時間が設定された所定時間内に取得された前記微小粒子を含む複数の微小粒子の画像に基づき特定される上記（１）に記載の画像処理装置。
（３）前記位置情報は、前記複数の微小粒子の画像から取得された輝度情報に基づき特定される上記（２）に記載の画像処理装置。
（４）前記処理部は、前記記録部に記録された複数の異なる光源点灯遅延時間と前記複数の異なる光源点灯遅延時間にそれぞれ対応付けて記録された位置情報とに基づき、前記位置情報と前記光源点灯遅延時間との相関式を算出する上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の画像処理装置。
（５）前記処理部は、前記目標位置情報と前記相関式とに基づき特定された光源点灯遅延時間をドロップディレイタイムとして決定する上記（４）に記載の画像処理装置。
（６）前記位置情報は、取得された前記複数の微小粒子の画像から生成された二値画像上の重心に基づき算出される上記（２）に記載の画像処理装置。
（７）前記位置情報は、取得された前記複数の微小粒子の画像の輝度情報に基づき、確率統計処理により算出される上記（２）に記載の画像処理装置。
（８）前記処理部は、前記流体中の複数の微小粒子のうち一の微小粒子が検出部にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記一の微小粒子が前記検出部の下流に配置された撮像部にて撮像された画像上の予め設定された基準領域内における輝点数を最大とするまでの暫定光源点灯遅延時間を基準ドロップディレイタイムとして決定し、
前記制御部は、前記暫定光源点灯遅延時間を前記基準ドロップディレイタイム近辺の時間として前記光源を制御する上記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の画像処理装置。
（９）前記処理部は、取得された前記微小粒子の画像に基づき二値画像を生成し、前記制御部は、前記二値画像を表示部に表示するよう制御する上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の画像処理装置。
（１０）前記処理部は、前記記録部に記録された複数の異なる光源点灯遅延時間と前記複数の異なる光源点灯遅延時間にそれぞれ対応付けて記録された位置情報とに基づき、前記位置情報と前記光源点灯遅延時間とを変数としたプロット図を生成し、
前記制御部は、前記プロット図を表示部に表示するよう制御する上記（１）〜（９）のいずれか１つに記載の画像処理装置。
（１１）流路内を流通する流体中の微小粒子を検出する検出部と、
前記検出部の下流に配置された光源と、
前記光源の下流に配置され、前記流体に含まれる前記微小粒子を含む液滴に電荷を付与する荷電部と、
流体中の微小粒子が検出部にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記微小粒子に対して光源を点灯する時点までを示す光源点灯遅延時間を設定し、前記光源を制御する制御部と、
前記設定された前記光源点灯遅延時間での前記光源の点灯に応じ取得された前記微小粒子の画像に基づき前記微小粒子の位置情報を特定する処理部と、
前記処理部にて特定された位置情報と前記光源点灯遅延時間とを対応付けて記録する記録部とを含み、
前記処理部は、予め定められた位置情報である目標位置情報に対応付けられた光源点灯遅延時間を、前記検出部により前記微小粒子が検出された時点から当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでのドロップディレイタイムとして決定し、
前記制御部は、前記処理部により決定された前記ドロップディレイタイムに基づき荷電を付与するよう前記荷電部を制御する
微小粒子分取装置。。
（１２）流体中の微小粒子が検出部にて検出された時点から、前記流体から形成された液滴に含まれる前記微小粒子に対して光源を点灯する時点までを示す光源点灯遅延時間を設定し、前記光源を制御する制御ステップと、
前記設定された前記光源点灯遅延時間での前記光源の点灯に応じ取得された前記微小粒子の画像に基づき前記微小粒子の位置情報を特定する処理ステップと、
前記処理ステップにて特定された位置情報と前記光源点灯遅延時間とを対応付けて記録する記録ステップとを含み、
前記処理ステップでは、予め定められた位置情報である目標位置情報に対応付けられた光源点灯遅延時間が、前記検出部により前記微小粒子が検出された時点から当該微小粒子を含有する流体から液滴が形成されるまでのドロップディレイタイムとして決定される
画像処理方法。
【符号の説明】
【００８５】
１  微小粒子分取装置（フローサイトメータ）
１１  荷電部
１２  電極
１３  振動素子
２  マイクロチップ
２ａ  基板層
２１  オリフィス
２２  サンプル流路
２３  サンプルインレット
２４  シースインレット
２５  吸引流路
２７  ストレート部
２１１  切欠部
２５１  吸引アウトレット
２５２  連通口
２６１、２６２  絞込部
３  検出部
３１  光源
４  ドロップレットカメラ
４１  光源
５１、５２  偏向板
６１１、６１２、６２、６３  回収容器
７  画像処理装置
７１  制御部
７２  記録部
７３  処理部
Ｂ  輝点
Ｄ  液滴
Ｄ０〜Ｄ２  液滴領域
Ｓ１  基準ドロップディレイタイム設定ステップ
Ｓ２  位置情報特定ステップ
Ｓ３  撮像制御ステップ
Ｓ４  相関式算出ステップ
Ｓ５  ドロップディレイタイム決定ステップ
Ｔ１  暫定ドロップディレイタイム決定ステップ
Ｔ２  輝点数取得ステップ
Ｔ３  輝点数順位づけステップ
Ｔ４  基準ドロップディレイタイム設定ステップ
Ｔ５  位置情報特定ステップ
Ｔ６  撮像制御ステップ
Ｔ７  相関式算出ステップ
Ｔ８  ドロップディレイタイム決定ステップ
【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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【国際調査報告】
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