(57)【要約】画像処理装置、方法およびプログラムにおいて、容器内の液体の液面に形成されたメニスカスの影響が抑制された合成画像を取得できるようにする。隣り合う観察領域の一部を互いに重複させて観察領域の位置を変更しつつ、容器を複数回撮影することにより取得された複数の撮影画像を取得し、重複領域選択部５１が、撮影画像Ｇｉのそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域について、コントラストが最も高い撮影画像を重複領域の画像として選択する。合成画像生成部５２が、重複領域の画像が選択された複数の撮影画像を繋ぎ合わせて合成画像Ｇｓを生成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象を収容した容器および前記観察対象を前記容器よりも小さい観察領域毎に撮影する撮像部を備えた撮影装置により、前記容器および前記撮像部の少なくとも一方を他方に対して相対的に移動させ、かつ隣り合う前記観察領域の一部を重複させて、前記観察領域の位置を変更しつつ、前記容器を複数回撮影することにより取得された複数の撮影画像を処理する画像処理装置であって、
前記撮影画像のそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域については、コントラストが最も高い撮影画像を前記重複領域の画像として選択する重複領域選択部と、
前記重複領域の画像が選択された前記複数の撮影画像を繋ぎ合わせて合成画像を生成する合成画像生成部とを備えた画像処理装置。
【請求項２】
前記重複領域選択部は、前記容器の中心に最も近い側にある撮影画像を前記重複領域の画像として選択する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記重複領域選択部は、前記重複領域における複数の撮影画像の前記容器の中心からの距離が同一の場合、前記重複領域における複数の撮影画像のコントラストを算出し、算出した該コントラストが最も大きい撮影画像を前記重複領域の画像として選択する請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記重複領域選択部は、前記撮影画像のそれぞれにおいて、前記隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域のコントラストを算出し、算出した該コントラストが最も大きい撮影画像を前記重複領域の画像として選択する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記重複領域選択部は、前記撮影画像における前記容器の領域についてのみ前記コントラストを算出する請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
観察対象を収容した容器および前記観察対象を前記容器よりも小さい観察領域毎に撮影する撮像部を備えた撮影装置により、前記容器および前記撮像部の少なくとも一方を他方に対して相対的に移動させ、かつ隣り合う前記観察領域の一部を重複させて、前記観察領域の位置を変更しつつ、前記容器を複数回撮影することにより取得された複数の撮影画像を処理する画像処理方法であって、
前記撮影画像のそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域については、コントラストが最も高い撮影画像を前記重複領域の画像として選択し、
前記重複領域の画像が選択された前記複数の撮影画像を繋ぎ合わせて合成画像を生成する画像処理方法。
【請求項７】
観察対象を収容した容器および前記観察対象を前記容器よりも小さい観察領域毎に撮影する撮像部を備えた撮影装置により、前記容器および前記撮像部の少なくとも一方を他方に対して相対的に移動させ、かつ隣り合う前記観察領域の一部を重複させて、前記観察領域の位置を変更しつつ、前記容器を複数回撮影することにより取得された複数の撮影画像を処理する画像処理方法をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、
前記撮影画像のそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域については、コントラストが最も高い撮影画像を前記重複領域の画像として選択する手順と、
前記重複領域の画像が選択された前記複数の撮影画像を繋ぎ合わせて合成画像を生成する手順とをコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察対象が収容された容器が設置されたステージと観察対象の像を結像させる結像光学系とを相対的に移動させることによって取得された複数の撮影画像を処理する画像処理装置、方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＥＳ（Embryonic Stem）細胞およびｉＰＳ（Induced Pluripotent Stem）細胞等の多能性幹細胞は、種々の組織の細胞に分化する能力を備えたものであり、再生医療、薬の開発、および病気の解明等において応用が可能なものとして注目されている。【０００３】
そして、ＥＳ細胞およびｉＰＳ細胞等の多能性幹細胞、または分化誘導された細胞等を顕微鏡等で撮像し、その画像の特徴を捉えることで細胞の分化状態等を評価する方法が提案されている。【０００４】
一方、上述したように細胞を顕微鏡で撮像する際、高倍率な広視野画像を取得するため、いわゆるタイリング撮影を行うことが提案されている。具体的には、例えばウェルプレート等が設置されたステージを、結像光学系に対して移動させることによってウェル内の各観察領域を走査して各観察領域を撮影した後、観察領域毎の撮影画像を繋ぎ合わせて合成画像を生成する方法が提案されている。【０００５】
また、タイリング撮影を行う際に、撮影画像のつなぎ目を目立たなくするために、隣り合う観察領域の一部を互いに重複させることも行われている。例えば、特許文献１においては、ウェルプレートをタイリング撮影する際に観察領域の一部を重複させ、撮影画像における重複する領域の画素に対して適宜重み付けをすることにより、つなぎ目を目立たなくする手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−６８３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上述したウェルプレート等を用いて細胞を培養する際、ウェル内には細胞および培養液等の液体が収容されるが、その液体の表面にはメニスカスが形成されることが知られている。【０００８】
特に、位相差顕微鏡装置を用いて細胞の画像を撮影する場合には、撮影画像に対するメニスカスの影響が大きい。このようなメニスカスの影響により、メニスカスが形成されているメニスカス領域は、メニスカスが形成されていない非メニスカス領域の撮影画像と比較するとコントラストが低い画像となってしまう。したがって、メニスカス領域を含む撮影画像から生成される合成画像においては、とくにメニスカス領域において、細胞の評価を高精度に行うことができない。【０００９】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、容器内の液体の液面に形成されたメニスカスの影響が抑制された合成画像を取得できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像処理装置は、観察対象を収容した容器および観察対象を容器よりも小さい観察領域毎に撮影する撮像部を備えた撮影装置により、容器および撮像部の少なくとも一方を他方に対して相対的に移動させ、かつ隣り合う観察領域の一部を重複させて、観察領域の位置を変更しつつ、容器を複数回撮影することにより取得された複数の撮影画像を処理する画像処理装置であって、
撮影画像のそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域については、コントラストが最も高い撮影画像を重複領域の画像として選択する重複領域選択部と、
重複領域の画像が選択された複数の撮影画像を繋ぎ合わせて合成画像を生成する合成画像生成部とを備える。【００１１】
なお、本発明による画像処理装置においては、重複領域選択部は、容器の中心に最も近い側にある撮影画像を重複領域の画像として選択するものであってもよい。【００１２】
容器の中心に最も近い側にある撮影画像とは、例えば撮影画像の中心および重心等の代表点と容器の中心との距離を比較した場合において、距離が最も小さい撮影画像を意味する。【００１３】
なお、本発明による画像処理装置においては、重複領域選択部は、重複領域における複数の撮影画像の容器の中心からの距離が同一の場合、重複領域における複数の撮影画像のコントラストを算出し、算出したコントラストが最も大きい撮影画像を重複領域の画像として選択するものであってもよい。【００１４】
また、本発明による画像処理装置においては、重複領域選択部は、撮影画像のそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域のコントラストを算出し、算出したコントラストが最も大きい撮影画像を重複領域の画像として選択するものであってもよい。【００１５】
この場合、重複領域選択部は、撮影画像における容器の領域についてのみコントラストを算出するものであってもよい。【００１６】
本発明による画像処理方法は、観察対象を収容した容器および観察対象を容器よりも小さい観察領域毎に撮影する撮像部を備えた撮影装置により、容器および撮像部の少なくとも一方を他方に対して相対的に移動させ、かつ隣り合う観察領域の一部を重複させて、観察領域の位置を変更しつつ、容器を複数回撮影することにより取得された複数の撮影画像を処理する画像処理方法であって、
撮影画像のそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域については、コントラストが最も高い撮影画像を重複領域の画像として選択し、
重複領域の画像が選択された複数の撮影画像を繋ぎ合わせて合成画像を生成する。【００１７】
なお、本発明による画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラムとして提供してもよい。【００１８】
本発明による他の画像処理装置は、コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリと、
記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサとを備え、プロセッサは、
観察対象を収容した容器および観察対象を容器よりも小さい観察領域毎に撮影する撮像部を備えた撮影装置により、容器および撮像部の少なくとも一方を他方に対して相対的に移動させ、かつ隣り合う観察領域の一部を重複させて、観察領域の位置を変更しつつ、容器を複数回撮影することにより取得された複数の撮影画像を処理するに際し、
撮影画像のそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域については、コントラストが最も高い撮影画像を重複領域の画像として選択し、
重複領域の画像が選択された複数の撮影画像を繋ぎ合わせて合成画像を生成する処理を実行する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、撮影画像のそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域については、コントラストが最も高い撮影画像を重複領域の画像として選択し、重複領域の画像が選択された複数の撮影画像を繋ぎ合わせて合成画像を生成するようにした。このように、重複領域についてはコントラストが最も高い撮影画像を選択することにより、合成画像のコントラストを全体的に高くすることができる。したがって、メニスカスの影響が抑制された合成画像を取得することができる
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の画像処理装置を適用した顕微鏡観察システムの一実施形態の概略構成を示す図
【図２】ウェルプレートにおける各観察領域の走査軌跡を示す図
【図３】画像処理装置の構成を示す概略ブロック図
【図４】培養容器に対して取得された複数の撮影画像を示す図
【図５】図４における左上隅にある撮影画像の拡大図
【図６】培養容器の側断面図および上面図
【図７】培養容器内の各観察領域の撮影画像をつなぎ合わせた合成画像の一例を示す図
【図８】重複領域における画像の選択の一例を説明するための図
【図９】合成画像の生成を説明するための図
【図１０】本実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図１１】重複領域における画像の選択の他の例を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態による画像処理装置を適用した顕微鏡観察システムの概略構成を示す図である。本実施形態の顕微鏡観察システムは、図１に示すように、顕微鏡装置１、顕微鏡制御装置２、入力装置３、および表示装置４を備える。なお、顕微鏡装置１が撮影装置に対応する。
【００２２】
本実施形態において、顕微鏡装置１は位相差顕微鏡であり、観察対象として、例えば培養された細胞の位相差画像を撮影画像として撮像するものである。具体的には、顕微鏡装置１は、図１に示すように、照明光照射部１０、結像光学系３０、ステージ６１、および撮像部４０を備える。
【００２３】
ステージ６１上には、細胞等の観察対象Ｓおよび培養液Ｃが収容された培養容器６０が設置される。ステージ６１の中央には、矩形の開口が形成されている。この開口を形成する部材の上に培養容器６０が設置され、培養容器６０内の観察対象Ｓの像が開口を通過するように構成されている。
【００２４】
培養容器６０としては、例えば複数のウェル（本発明の容器に相当する）を有するウェルプレートが用いられるが、これに限らず、シャーレまたはディッシュ等を用いるようにしてもよい。また、培養容器６０に収容される観察対象Ｓとしては、ｉＰＳ細胞およびＥＳ細胞といった多能性幹細胞、幹細胞から分化誘導された神経、皮膚、心筋および肝臓の細胞、並びに人体から取り出された皮膚、網膜、心筋、血球、神経および臓器の細胞等がある。
【００２５】
ステージ６１上に設置された培養容器６０は、その底面が観察対象Ｓの設置面Ｐであり、設置面Ｐに観察対象Ｓが配置される。培養容器６０内には培養液Ｃが満たされており、この培養液Ｃの液面には、凹形状のメニスカスが形成される。なお、本実施形態においては、培養液中で培養される細胞を観察対象Ｓとしたが、観察対象Ｓとしてはこのような培養液中のものに限らず、水、ホルマリン、エタノール、およびメタノール等の液体中において固定された細胞を観察対象Ｓとしてもよい。この場合も、容器内のこれらの液体の液面にメニスカスが形成される。
【００２６】
照明光照射部１０は、ステージ６１上の培養容器６０内に収容された観察対象Ｓに対して、いわゆる位相差計測のための照明光を照射するものであり、本実施形態では、その位相差計測用の照明光としてリング状照明光を照射する。
【００２７】
具体的には、本実施形態の照明光照射部１０は、位相差計測用の白色光を出射する白色光源１１、リング形状のスリットを有し、白色光源１１から出射された白色光が入射されてリング状照明光を出射するスリット板１２、およびスリット板１２から出射されたリング状照明光が入射され、入射されたリング状照明光を観察対象Ｓに対して照射するコンデンサレンズ１３を備える。
【００２８】
スリット板１２は、白色光源１１から出射された白色光を遮光する遮光板に対して白色光を透過するリング形状のスリットが設けられたものであり、白色光がスリットを通過することによってリング状照明光が形成される。コンデンサレンズ１３は、スリット板１２から出射されたリング状照明光を観察対象Ｓに向かって収束させる。
【００２９】
ステージ６１上に設置された培養容器６０内には、観察対象Ｓとして、培養された細胞群（細胞コロニー）が配置される。培養された細胞としては、ｉＰＳ細胞およびＥＳ細胞といった多能性幹細胞、幹細胞から分化誘導された神経、皮膚、心筋および肝臓の細胞、並びに人体から取り出された皮膚、網膜、心筋、血球、神経および臓器の細胞等がある。培養容器６０としては、シャーレおよび複数のウェルが配列されたウェルプレート等を用いることができる。なお、本実施形態においては、複数のウェルが配列されたウェルプレートを培養容器６０として用いるものとする。
【００３０】
結像光学系３０は、培養容器６０内の観察対象Ｓの像を撮像部４０に結像するものであり、対物レンズ３１、位相板３２および結像レンズ３３を備える。
【００３１】
位相板３２は、リング状照明光の波長に対して透明な透明板に対して位相リングを形成したものである。なお、上述したスリット板１２のスリットの大きさは、この位相リングと共役な関係にある。
【００３２】
位相リングは、入射された光の位相を１／４波長ずらす位相膜と、入射された光を減光する減光フィルタとがリング状に形成されたものである。位相板３２に入射された直接光は位相リングを通過することによって位相が１／４波長ずれ、かつその明るさが弱められる。一方、観察対象Ｓによって回折された回折光は大部分が位相板３２の透明板の部分を通過し、その位相および明るさは変化しない。
【００３３】
結像レンズ３３は、位相板３２を通過した直接光および回折光が入射され、これらの光を撮像部４０に結像する。
【００３４】
撮像部４０は、結像レンズ３３によって結像された観察対象Ｓの像を受光し、観察対象Ｓを撮像して位相差画像を観察画像として出力する撮像素子を備える。撮像素子としては、ＣＣＤ（charge-coupled device）イメージセンサ、およびＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を用いることができる。
【００３５】
ここで、ステージ６１は、不図示のステージ駆動部により駆動されて、水平面内において直交するＸ方向およびＹ方向に移動する。ステージ６１の移動によって、ウェルプレートの各ウェル内における、ウェルよりも小さい各観察領域が走査され、観察領域毎の撮影画像が撮像部４０により取得される。この際、隣り合う観察領域の一部を重複させて、各観察領域が走査される。観察領域毎の撮影画像は顕微鏡制御装置２に出力される。
【００３６】
図２は、６つのウェル７１を有するウェルプレート７０を用いた場合における、各観察領域の走査軌跡を実線７７で示した図である。図２に示すように、ウェルプレート７０内の各観察領域は、ステージ６１のＸ方向およびＹ方向の移動によって走査開始点７５から走査終了点７６までの実線７７に沿って走査される。
【００３７】
なお、本実施形態においては、ステージ６１を移動させることによってウェル内の観察領域毎の撮影画像を取得するようにしたが、これに限らず、結像光学系３０をステージ６１に対して移動させることによって観察領域毎の撮影画像を取得するようにしてもよい。または、ステージ６１と結像光学系３０の両方を移動させるようにしてもよい。
【００３８】
顕微鏡制御装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリおよびハードディスク等を備えたコンピュータから構成される。そして、ハードディスクに本発明の判別器の学習プログラムを含む、システムを制御するプログラムがインストールされている。顕微鏡制御装置２は、顕微鏡観察システムの全体を制御するものであり、図１に示すように、制御部２１および画像処理装置２２を備える。
【００３９】
制御部２１は、照明光照射部１０、ステージ６１を駆動するステージ駆動部（不図示）、結像光学系３０および撮像部４０の駆動を制御して観察対象Ｓの撮影画像を取得する。
【００４０】
画像処理装置２２は、撮影画像に含まれる観察対象Ｓの状態を評価する。図３は画像処理装置２２の構成を示す概略ブロック図である。図３に示すように、画像処理装置２２は、画像取得部５０、重複領域選択部５１および合成画像生成部５２を備える。
【００４１】
本実施形態において、画像処理装置２２は、観察領域毎の撮影画像を取得し、撮影画像のそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域については、コントラストが最も高い撮影画像を重複領域の画像として選択し、重複領域の画像が選択された複数の撮影画像を繋ぎ合わせて合成画像を生成する。
【００４２】
画像取得部５０は、撮像部４０により撮像された観察対象Ｓの撮影画像を取得する。本実施形態においては、培養容器６０は複数のウェルが配列されたウェルプレートであるため、各ウェル内における各観察領域の撮影画像が取得される。
【００４３】
ここで、本実施形態においては、上述したように、隣り合う観察領域の一部を重複させて、各観察領域が走査される。このため、図４に示すように、培養容器６０がウェルプレート７０である場合において、１つのウェル７１の各観察領域に対応する複数の撮影画像が取得されるが、各撮影画像Ｇｉ（ｉは撮影画像の数）は隣り合う撮影画像と重複する重複領域を含むものとなっている。なお、図４においては、上の行から順に撮影画像Ｇ１〜Ｇ５、Ｇ６〜Ｇ１２、Ｇ１３〜Ｇ２１、Ｇ２２〜Ｇ３０、Ｇ３１〜Ｇ３９、Ｇ４０〜Ｇ４８、Ｇ４９〜Ｇ５７、Ｇ５８〜Ｇ６４、Ｇ６５〜Ｇ６９が取得されている。
【００４４】
図４における左上隅にある撮影画像の拡大図を図５に示す。図５に示すように、図４における左上隅にある撮影画像Ｇ１は、その右に隣接する撮影画像Ｇ２との重複領域Ｋ１、重複領域Ｋ１の下にある撮影画像Ｇ２、撮影画像Ｇ７および撮影画像Ｇ８との重複領域Ｋ２、重複領域Ｋ２の左にある撮影画像Ｇ７との重複領域Ｋ３、並びに重複領域Ｋ３の左にある撮影画像Ｇ６および撮影画像Ｇ７との重複領域Ｋ４を含む。
【００４５】
重複領域選択部５１は、撮影画像Ｇｉのそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域については、コントラストが最も高い撮影画像を重複領域の画像として選択する。
【００４６】
ここで、培養容器６０内には、観察対象Ｓおよび培養液Ｃが収容されるが、培養液Ｃの液面には、メニスカスが形成される。図６は培養容器６０、すなわちウェルプレートにおける１つのウェルの側断面図および上面図である。図７は培養容器６０内の各観察領域の撮影画像をつなぎ合わせた合成画像の一例を示す図である。図７において矩形領域で分割された各領域６２が、各観察領域に相当する。なお、実際には上述したように隣り合う観察領域は一部が重複しているが、図７においては、説明のために、観察領域は重複させていない。図６に示すように、培養容器６０においては、培養液Ｃの液面にメニスカスＭが形成される。そして、培養容器６０の上方から入射する光は、メニスカス領域Ｒ１においては矢印Ａ１に示すように屈折し、非メニスカス領域Ｒ２においては矢印Ａ０に示すように直進する。その結果、図６および図７に示すように、非メニスカス領域Ｒ２の撮影画像はコントラストが高く、メニスカス領域Ｒ１の撮影画像は非メニスカス領域Ｒ２よりもコントラストが低くなる。したがって、メニスカス領域Ｒ１の撮影画像については、個々の細胞の画像が明確に表されていないものとなる。
【００４７】
ここで、非メニスカス領域Ｒ２は、培養容器６０の中心に形成される。このため、複数の撮影画像Ｇｉのうち、培養容器６０の中心に近い位置にある撮影領域の撮影画像ほど、コントラストが高くなる。ここで、撮像画像Ｇｉが培養容器６０の中心に近い位置にあるとは、撮像画像Ｇｉの中心が培養容器６０の中心に近いことをいう。また、撮影画像Ｇｉが培養容器６０の中心に近い位置にあるとは、撮影画像Ｇｉが培養容器６０の壁面 から遠い位置にあることと同義である。
【００４８】
重複領域選択部５１は、撮影画像Ｇｉのそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域については、培養容器６０の中心に近い側にある撮影画像を重複領域の画像として選択する。例えば、図５に示す撮影画像Ｇ１の重複領域Ｋ１については、撮影画像Ｇ２の中心の方が撮影画像Ｇ１の中心よりも培養容器６０の中心に近い側にあるため、撮影画像Ｇ２を重複領域Ｋ１の画像として選択する。また、重複領域Ｋ２については、撮影画像Ｇ８の中心が撮影画像Ｇ２の中心および撮影画像Ｇ７の中心よりも培養容器６０の中心に最も近い側にあるため、撮影画像Ｇ８を重複領域Ｋ２の画像として選択する。また、重複領域Ｋ３については、撮影画像Ｇ７の中心の方が撮影画像Ｇ１の中心よりも培養容器６０の中心に近い側にあるため、撮影画像Ｇ７を重複領域Ｋ３の画像として選択する。また、重複領域Ｋ４については、撮影画像Ｇ７が培養容器６０の中心に最も近い側にあるため、撮影画像Ｇ７を重複領域Ｋ４の画像として選択する。したがって、撮影画像Ｇ１については、図８に示すように、重複領域Ｋ１〜Ｋ４について、それぞれ撮影画像Ｇ２，Ｇ８，Ｇ７，Ｇ７が選択される。
【００４９】
合成画像生成部５２は、重複領域の画像が選択された複数の撮影画像を繋ぎ合わせて合成画像を生成する。図９は合成画像の生成を説明するための図である。図９に示すように、各撮影画像の重複領域においては、重複領域選択部５１が選択した撮影画像が選択されて、撮影画像および選択された画像が繋ぎ合わせられて合成画像Ｇｓが生成される。
【００５０】
入力装置３は、マウスおよびキーボード等を備え、ユーザによる種々の設定入力を受け付けるものである。
【００５１】
表示装置４は、合成画像生成部５２により生成された合成画像を表示するものであり、例えば液晶ディスプレイ等を備える。また、表示装置４をタッチパネルによって構成し、入力装置３と兼用するようにしてもよい。
【００５２】
次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図１０は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。まず、画像取得部５０が、撮像部４０により撮像された観察対象Ｓの撮影画像Ｇｉを取得する(ステップＳＴ１)。次いで、重複領域選択部５１が、撮影画像Ｇｉのそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域について、コントラストが最も高い撮影画像を重複領域の画像として選択する(ステップＳＴ２)。そして、合成画像生成部５２が、重複領域の画像が選択された複数の撮影画像Ｇｉを繋ぎ合わせて合成画像Ｇｓを生成し(ステップＳＴ３)、処理を終了する。生成された合成画像Ｇｓは、表示装置４に表示され、観察に供される。
【００５３】
このように、本実施形態においては、撮影画像Ｇｉのそれぞれにおいて、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域については、コントラストが最も高い撮影画像を重複領域の画像として選択し、重複領域の画像が選択された複数の撮影画像を繋ぎ合わせて合成画像Ｇｓを生成するようにした。このように、重複領域についてはコントラストが最も高い撮影画像の画像を選択することにより、合成画像Ｇｓのコントラストを全体的に高くすることができる。したがって、合成画像Ｇｓにおいて、撮影画像に含まれるメニスカスの影響を抑制することができる
【００５４】
ここで、本実施形態において取得される複数の撮影画像のうち、容器の中心に近い撮影画像ほどメニスカスの影響が小さく、コントラストが高いものとなっている。このため、容器の中心に近い側にある撮影画像を重複領域の画像として選択することにより、重複領域の画像を選択することが容易となり、その結果、合成画像Ｇｓにおいて、撮影画像に含まれるメニスカスの影響を容易に抑制することができる。
【００５５】
なお、上記実施形態においては、培養容器６０の中心に近い側にある撮影画像を重複領域の画像として選択している。しかしながら、隣り合う少なくとも１つの撮影画像との重複領域のそれぞれについてのコントラストを算出し、算出したコントラストが最も大きい撮影画像を重複領域の画像として選択してもよい。なお、コントラストとしては、例えば撮影画像の全領域、または撮影画像の中心付近等の局所的な領域における最小値と最大値との差、若しくは撮影画像における微分値の最大値等を用いることができる。また、コントラストの算出は、撮影画像における容器の領域についてのみ行う。すなわち、図４に示す複数の撮影画像Ｇｉにおいて、培養容器６０内の領域においてのみコントラストを算出する。
【００５６】
この場合において、図５に示す撮影画像Ｇ１の重複領域Ｋ１について、撮影画像Ｇ１の方がコントラストが高い場合、撮影画像Ｇ１を重複領域Ｋ１の画像として選択する。また、重複領域Ｋ２について、撮影画像Ｇ２が最もコントラストが高い場合、撮影画像Ｇ２を重複領域Ｋ２の画像として選択する。また、重複領域Ｋ３について、撮影画像Ｇ７が最もコントラストが高い場合、撮影画像Ｇ７を重複領域Ｋ３の画像として選択する。また、重複領域Ｋ４について、撮影画像Ｇ６が最もコントラストが高い場合、撮影画像Ｇ６を重複領域Ｋ４の画像として選択する。したがって、撮影画像Ｇ１については、図８に示すように、重複領域Ｋ１〜Ｋ４について、それぞれ撮影画像Ｇ１，Ｇ２，Ｇ７，Ｇ６が選択される。
【００５７】
一方、容器の中心に近い撮影画像を重複領域の画像として選択する場合、重複領域における複数の撮影画像と容器の中心との距離が同一となる場合がある。すなわち、重複領域における複数の撮影画像と容器の壁面との距離が同一となる場合がある。このような場合は、いずれの撮影画像を用いてもよいが、重複領域における複数の撮影画像のコントラストを算出し、算出したコントラストが最も大きい撮影画像を重複領域の画像として選択することが好ましい。
【００５８】
なお、上記実施形態は、本発明を位相差顕微鏡に適用したものであるが、本発明は、位相差顕微鏡に限らず、微分干渉顕微鏡および明視野顕微鏡等のその他の顕微鏡に適用することができる。
【００５９】
以下、本実施形態の作用効果について説明する。
【００６０】
複数の撮影画像のうち、容器の中心に近い撮影画像ほどメニスカスの影響が小さく、コントラストが高いものとなっている。このため、容器の中心に近い側にある撮影画像を重複領域の画像として選択することにより、重複領域の画像を選択することが容易となり、その結果、合成画像のコントラストを容易に高くすることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１      顕微鏡装置
２      顕微鏡制御装置
３      入力装置
４      表示装置
１０    照明光照射部
１１    白色光源
１２    スリット板
１３    コンデンサレンズ
２１    制御部
２２    画像処理装置
３０    結像光学系
３１    対物レンズ
３２    位相板
３３    結像レンズ
４０    撮像部
５０    画像取得部
５１    重複領域選択部
５２    合成画像生成部
６０    培養容器
６１    ステージ
６２    領域
７０    ウェルプレート
７１    ウェル
７５    走査終了点
７６    走査開始点
７７    走査軌跡を示す実線
Ａ０，Ａ１    矢印
Ｃ    培養液
Ｇｉ    撮影画像
Ｇｓ    合成画像
Ｋ１〜Ｋ４    重複領域
Ｍ    メニスカス
Ｐ    設置面
Ｒ１    メニスカス領域
Ｒ２    非メニスカス領域
Ｓ    観察対象
【図１】
2019044408.tif 000003
【図２】
2019044408.tif 000004
【図３】
2019044408.tif 000005
【図４】
2019044408.tif 000006
【図５】
2019044408.tif 000007
【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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【国際調査報告】
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