(57)【要約】  本発明に係るスライド（６）ディジタル撮影用の自動ディジタル画像記録システム（１）は、スライド保持手段（７，１７）、スライド保持手段駆動機構、第１ディジタル画像記録手段、高倍率の第２ディジタル画像記録手段、並びにソフトウェア的に制御して画像を自動撮影させる制御ユニット（４）を備える。本システム（１）によりディジタル撮影されるスライド（６）には、標本が配置された１個又は複数個の領域と、情報フィールドを有する少なくとも１個の独立した領域とがある。第１ディジタル画像記録手段は、当該独立した領域から情報フィールドを読み取る手段、並びに標本が配置された領域それぞれの低解像度プリビュー画像を撮影するディジタルプリビューカメラ（２）を有する。制御ユニットは、探索ルーチンを実行して低解像度プリビュー画像から標本に属する点を探す。
2009528580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライド保持手段（７，１７）と、スライド保持手段駆動機構と、第１ディジタル画像記録手段と、高倍率の第２ディジタル画像記録手段と、ソフトウェア的に制御して画像を自動撮影させる制御ユニット（４）と、を備え、スライド（６）のディジタル撮影に使用される自動ディジタル画像記録システム（１）であって、本システム（１）によりディジタル撮影されるスライド（６）に、標本（２２）が配置された１個又は複数個の領域（２６；１９，２０，２１）と、情報フィールドを有する少なくとも１個の独立した領域（１８）とがあり、上記第１ディジタル画像記録手段が、上記独立した領域（１８）から情報フィールドを読み取る手段と、標本（２２）が配置された領域（２６；１９，２０，２１）それぞれを撮影してプリビュー画像を得るプリビューカメラ（２）とを有し、上記制御ユニットが、プリビュー画像から標本（２２）に属する画素を探すルーチンを実行することを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項２】
請求項１記載の自動ディジタル画像記録システムであって、標本（２２）が配置される領域が１個（２６）であり、プリビューカメラ（２）で得られるプリビュー画像がその領域（２６）の画像１枚であることを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項３】
請求項１記載の自動ディジタル画像記録システムであって、銘（２３）、バーコード（２４）若しくはその他の可視情報要素又はその任意の組合せを有する情報フィールドを、各可視情報要素の画像をプリビューカメラ（２）でディジタル撮影することによって読み取り、標本（２２）が配置された領域（２６；１９，２０，２１）のプリビュー画像をその読取結果と照合し、制御ユニットではそれらの画像を照合結果に応じた形態で処理することを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項４】
請求項３記載の自動ディジタル画像記録システムであって、その制御ユニットが、光学的文字認識ルーチン、バーコード解読ルーチン又はその双方を実行して情報フィールドを読み取ることを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項５】
請求項１記載の自動ディジタル画像記録システムであって、情報フィールド内にバーコード（２４）があり、第１ディジタル画像記録手段がプリビューカメラ（２）に加えバーコードリーダ（２５）を有し、そのバーコードリーダ（２５）でバーコード（２４）を読み取ることを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項記載の自動ディジタル画像記録システムであって、撮影すべきスライド（６）を制御ユニットからの指令に応じ本システム（１）に自動ロードし又は本システム（１）から自動アンロードするスライド供給手段（１４）に、連結されることを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項記載の自動ディジタル画像記録システムであって、第１ディジタル画像記録手段のプリビューカメラが６４０画素×４８０画素ウェブカメラ等の低解像度カメラであることを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項記載の自動ディジタル画像記録システムであって、高倍率の第２ディジタル画像記録手段が、顕微対物系（３）と、その顕微対物系（３）を介し自身に投映される像をディジタル撮影するディジタル撮影ユニット例えばＣＣＤカメラ（５）と、を有することを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項記載の自動ディジタル画像記録システムであって、そのスライド保持手段駆動機構が、互いに直交する複数本のレール（１０，１２）と、それぞれ対応するレール（１０，１２）に沿って延設された複数本のスクリューバー（９，１３）と、それぞれ対応するスクリューバー（９，１３）を駆動する複数個のステッピングモータ（８，１１）と、スクリューバー（９，１３）をスライド保持フレーム（７）に連結する部材と、を有し、スライド保持フレーム（７）を例えば上記複数本のレール（１０，１２）によって画定される平面に対し直交する方向に変位しうるよう懸架することを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項１０】
スライド保持手段（７，１７）と、スライド保持手段駆動機構と、第１ディジタル画像記録手段と、高倍率の第２ディジタル画像記録手段と、ソフトウェア的に制御して画像を自動撮影させる制御ユニット（４）と、を備えるディジタル画像記録システム（１）によりスライド（６）を自動ディジタル撮影する方法であって、
（ａ）標本（２２）が配置された１個又は複数個の領域（２６；１９，２０，２１）と、情報フィールドを有する少なくとも１個の独立した領域（１８）と、を有するスライド（６）を、スライド保持手段（７，１７）に入れるステップと、
（ｂ）プリビューカメラを備える第１ディジタル画像記録手段までスライド保持手段駆動機構によってスライド（６）を動かすステップと、
（ｃ）第１ディジタル画像記録手段によって上記独立した領域（１８）から情報フィールドを読み取る一方標本が配置された領域（２６；１９，２０，２１）それぞれをプリビューカメラ（２）によって撮影しプリビュー画像を得るステップと、
（ｄ）１枚又は複数枚のプリビュー画像から標本（２２）に属する画素を検知するステップと、
（ｅ）第２ディジタル画像記録手段までスライド保持手段駆動機構によってスライド（６）を動かし検知済画素に対応するフレーム（Ｍ）全てをディジタル撮影して高倍率画像を得るステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、ステップ（ａ）〜（ｅ）を制御ユニット例えばコンピュータ（４）の制御下で実行することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の方法であって、得られた複数枚の高倍率画像をその縁を接触させ又は重ね合わせて表示することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれか一項記載の方法であって、銘（２３）、バーコード（２４）若しくはその他の可視情報要素又はその任意の組合せを有する情報フィールドを、プリビューカメラ（２）による各可視情報要素のディジタル撮影で読み取り、標本（２２）が配置された領域（２６；１９，２０，２１）のプリビュー画像をその読取結果と照合し、制御ユニットではそれらの画像を照合結果に応じた形態で処理することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法であって、情報フィールドの画像の処理、表示又はその双方を、光学的文字認識ルーチン、バーコード解読ルーチン又はその双方によって行うことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１０乃至１２のいずれか一項記載の方法であって、情報フィールド内にバーコード（２４）があり、第１ディジタル画像記録手段がバーコードリーダ（２５）を有し、そのバーコードリーダ（２５）でバーコード（２４）を読み取ることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１０乃至１５のいずれか一項記載の方法であって、プリビューカメラが６４０画素×４８０画素ウェブカメラ等の低解像度ディジタルカメラであることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１０乃至１６のいずれか一項記載の方法であって、そのステップ（ａ）にて、スライド（６）を自動ロード又はアンロードするスライド供給手段（１４）を用いスライド（６）をスライド保持フレーム（７）に入れることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１０乃至１７のいずれか一項記載の方法であって、そのステップ（ｃ）にて、スライド（６）の各領域（２６；１８，１９，２０，２１）をプリビューカメラ（２）で撮影し、得られたプリビュー画像に基づき、標本（２２）を含む領域（２６；１９，２０，２１）及び情報フィールドを含む領域を判別することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の方法であって、その情報フィールドをバーコードリーダ（２５）で読み取ることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１８記載の方法であって、プリビューカメラで得られたプリビュー画像から情報フィールドを読み取ることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１８記載の方法であって、情報フィールドを読み取れるようそのフレームのプリビュー画像をユーザ向けに表示させることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１０乃至２１のいずれか一項記載の方法であって、制御ユニットからの信号に従いスライド供給手段（１４）からスライド保持手段（７，１７）へと順次スライド（６）を送り込むことにより、複数枚のスライド（６）を順次処理することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライド保持手段、スライド保持手段駆動機構、第１ディジタル画像記録手段、高倍率の第２ディジタル画像記録手段、並びにソフトウェア的に制御して画像を自動撮影させる制御ユニットを備える自動ディジタル画像記録システムに関し、またそのシステムを用いスライドをディジタル撮影（ディジタイズ）する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
組織生検の評価は医療診断の分野で非常に重視されている。組織学的評価の場合、まず患者から採取した組織片をスライスして極薄切片にし、その切片をガラス基板に載せて染色することにより標本付きスライドを作成し、そしてそのスライドを顕微鏡で調べる。
【０００３】
この評価の効率を格段に高めるには、スライドを自動撮影型顕微鏡でディジタル撮影し、得られた画像を画像管理ルーチンで評価するようにすればよい。ただ、今日使用されているディジタル顕微鏡の多くは、１枚のスライドを複数フレームに分けて撮影する構成である。フレームとは対物系の視野でいちどきに捉えうる範囲又はその画像のことである。更に、各フレームの撮影には、顕微鏡制御用コンピュータからの指令に従いスライドをステージ上で位置決めし、その上の標本上に対物系を合焦させる、といった動作を実行させねばならない。従って、複数枚のスライドをディジタル撮影するのに非常に多段階に亘る動作が必要になる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６１０１２６５号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／００９０１２７号明細書
【特許文献３】国際公開第２００４／１１３９８９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのため、多数のスライドをディジタル撮影するならスライド１枚当たり動作所要時間が短い方がよい。この時間を左右する主立ったファクタとしては、撮影対象フレーム数（視野切換回数）、ステージ始動・移動・停止所要時間、フレーム別合焦動作所要時間、並びにディジタル撮影それ自体の実行所要時間があるが、なかでも注目すべきは撮像対象フレーム数である。これを減らせば他のファクタ（時間）も自然に短縮方向に向かう。そこで、本発明では、高倍率撮影フレーム数を減らすことを目的とする。
【０００６】
なお、特許文献１は、２個の対物系即ち低倍率対物系及び高倍率対物系を備える顕微鏡に関する文献である。この文献に記載の技術では、まず、低倍率対物系を用い複数フレームに亘りディジタル撮影を行い、得られたフレーム画像を継ぎ合わせて画面に表示させる。ユーザ例えば検査担当病理学者が自分の関心領域を指定すると、その領域を今度は高倍率対物系で再びディジタル撮影し、複数フレーム分の画像を継ぎ合わせて画面に表示させることで、スライド上のその領域の画像をそのユーザに提示する。従って、高倍率撮影フレーム個数を減らせるといってもそれはマニュアル指定時だけであるので、多数のスライドを高倍率で高速自動撮影したいという課題を解決することはできない。更に、顕微鏡に２個の対物系を設けるのでは装置コストがかなり嵩んでしまう。
【０００７】
特許文献２は、発明者の知る限り本発明に最も近い従来技術に関する文献である。この文献に記載の技術は、スライド全体をプリビューカメラで一遍にディジタル撮影し、得られたプリビュー画像をコンピュータ処理して各画素の特性値例えば輝度を求め、その結果に基づきスライド上での標本位置を判別し、そしてその標本位置に対応するフレーム群だけを高倍率顕微鏡で再撮影する、という技術であるので、スライド上にある標本以外のデータ源即ち標本外情報要素をうまく撮影及び処理することができない。即ち、簡単な画素判別では、標本外情報要素が標本内画素群であるかのように扱われ、無駄に高倍率撮像されてしまうことがある。標本と標本外情報要素を弁別するにしても複雑なルーチンの追加が必要になる。例えば、スライド上に銘やバーコードがあると、単純な輝度判別ではそれらも高倍率再撮影対象エリアに分類されてしまう。それを避けるには、高倍率顕微鏡で再撮影すべきフレームを標本の典型的な配置及び形態をも勘案して選定する高度なエキスパートシステムを、適用すればよい。しかし、そうした複雑な中間解析を行うにはかなりの計算能力が求められるし、画像が得られるまでの時間も長くなる。
【０００８】
標本外情報要素とは、例えば組織標本付きスライド上に記され組織標本の評価に慣用されている補助データのことであり、標本同士の識別等に役立てることができる。通常、標本外情報要素はスライド端部近傍にある標本不存在領域、例えばスライド一端の余白に記される。標本外情報要素は手書きで記してもよいが、手書きだと評価対象標本数が多い場合に非常に不便であるので、できればバーコードにしたいものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここに、高倍率対物系で撮影すべきフレーム数を抑えてスライド１枚当たりディジタル撮影動作所要時間を短縮すると共に、前掲の諸問題を解消するため、本発明の自動ディジタル画像記録システムでは、標本が配置された１個又は複数個の領域と、情報フィールドを有する少なくとも１個の独立した領域と、を有するスライドをディジタル撮影する。第１ディジタル画像記録手段は、上掲の独立した領域から情報フィールドを読み取る手段と、標本が配置された領域それぞれのプリビュー画像を撮影するプリビューカメラとを有する。制御ユニットは、プリビュー画像から標本に属する画素を探すルーチンを実行する。
【００１０】
請求項２〜９に記載したのはこのディジタル画像記録システムの好適な実施形態である。
【００１１】
また、本発明の方法は、
（ａ）標本が配置された１個又は複数個の領域と、情報フィールドを有する少なくとも１個の独立した領域と、を有するスライドを、スライド保持手段に入れるステップと、
（ｂ）プリビューカメラを備える第１ディジタル画像記録手段までスライド保持手段駆動機構によってスライドを動かすステップと、
（ｃ）第１ディジタル画像記録手段によって上掲の独立した領域から情報フィールドを読み取る一方標本が配置された領域それぞれをプリビューカメラによって撮影してプリビュー画像を得るステップと、
（ｄ）１枚又は複数枚のプリビュー画像から標本に属する画素を検知するステップと、
（ｅ）第２ディジタル画像記録手段までスライド保持手段駆動機構によってスライドを動かし検知済画素に対応するフレーム全てをディジタル撮影して高倍率画像を得るステップと、
を有する。
【００１２】
請求項１１〜２２に記載したのはこの方法の好適な実施形態である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、別紙図面を参照しつつ本発明の各種実施形態に関しより詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像記録システム１を説明するための平面図である。本システム１に設けられている二種類のディジタル画像記録手段のうち、第１ディジタル画像記録手段は視野Ｅを有するプリビューカメラ２を有している。このカメラ２は低解像度でもかまわない。他方の第２ディジタル画像記録手段は、高解像度高倍率の顕微対物系３と、その対物系３により自身に投映される像を捉え制御ユニット例えばコンピュータ４に画像を送るＣＣＤカメラ５とを有している。ディジタル撮影に伴う情報損失を避けるには、カメラ５の解像度を対物系３の解像度以上にするとよい。第１ディジタル画像記録手段により撮影されるエリアのサイズは視野Ｅ相当サイズ、第２ディジタル画像記録手段により撮影されるエリアのサイズは視野Ｍ相当サイズである。後述の通り、それらのエリアのディジタル撮影は同一の撮像ステップで実行できる。
【００１５】
プリビューカメラ２と対物系３の間にあるスライド６は例えば生体乃至組織標本が配置された顕微スライドであり、スライド変位機構によって動かせるようスライド保持フレーム７内に配置されている。その機構の詳細については例えば国際出願第ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５０３５１号に記載があるので説明しない。また、フレーム７は既知のタイプの懸架機構を介しステージ１７に連結されており、そのステージ１７にはスクリューバー（ねじ山付きのバー）９が螺入されており、更にそのバー９はレール１０沿いにｘ軸方向に延びている。従って、ステッピングモータ８を用いバー９を駆動することで、ステージ１７や懸架機構を介しそのステージ１７に連結されているフレーム７及びスライド６を、ｘ軸方向に送ることができる。同様に、レール１０にはスクリューバー１３が螺入されており、そのバー１３はレール１２沿いにｚ軸方向に延びているので、ステッピングモータ１１を用いバー１３を駆動することによってレール１０をｚ軸方向に動かすことができる。従って、フレーム７及びスライド６はｘ軸方向にもｚ軸方向にも動かすことができる。モータ８，１１の制御は制御ユニット例えばコンピュータ４で同等に実行できる。
【００１６】
ｘ軸及びｚ軸により画定される平面は例えば水平面にする。この実施形態は、スライド保持フレーム７上にスライド６を載せて使用するのに都合がよい。また、ｚ軸を鉛直方向に向けることもできる。その実施形態は、スライド６の下辺をフレーム７の下縁に揃えるのに都合がよい。医療診断の分野で多用されている長方形スライドならば、スライド６の長辺を水平にするとよい。このように、ｘ軸及びｚ軸により画定される平面は水平面に対しどのような向きにすることもできる。
【００１７】
ｘ軸レール１０の一端に連結されているスライド供給手段１４は、スライド保持フレーム７にスライド６を自動ロードし又はそのフレーム７からスライド６を自動アンロードする。この手段１４については例えば特許文献３を参照されたい。
【００１８】
画像撮影に必要な照明光は光源１５及び１６にて発生させることができる。光源１５はスライド表面を向くようプリビューカメラ２の近傍に、光源１６はスライド６を挟むよう対物系３と差し向かいに、それぞれ配置されており、いずれもコンピュータ４の制御下で動作している。また、ここでは透過照明下顕微観察を実行しているが、スライド６の照明形態は顕微観察形態によって変わり得、光源１５，１６又はその双方を省略できる場合もある。
【００１９】
図２に、スライド保持フレーム７及びその中に入っている長方形のスライド６を示す。このフレーム７は、ｘ軸レール１０上のステージ１７に対し既知の懸架形態、例えば国際出願第ＰＣＴ／ＩＢ２００５／０５０３５１号に記載のパラレルリンケージを用いて連結されている。スライド６はその縁を利用してフレーム７に固定されており、バックプレートは使用されていないので、高倍率対物系３を介した透過照明でスライド６を調べることができる。そのスライド６を捉えるプリビューカメラ２は旧来のウェブカメラ、例えばその解像度が６４０画素×４８０画素の市販品である。本実施形態では、スライド６の外形寸法を１インチ×３インチ（約２５．４ｍｍ×７６．２ｍｍ）とし、そのうち少なくとも１インチ×３／４インチ（約２５．４ｍｍ×１９．０５ｍｍ）の範囲が視野Ｅに収まるようカメラ２を配置してあるので、図中破線で示した４個の領域１８，１９，２０，２１に分けてスライド６を撮影し全体像を捉えることができる。その際、視野Ｅに収まる範囲を若干広めにすれば、隙間ができないよう領域１８，１９，２０，２１の画像の縁を重ねることができる。コンピュータ４によりステッピングモータ８，１１を駆動しステージ１７の変位量をμｍ単位の精度で制御すること、即ちカメラ２の解像度より高精細に制御することができる場合は、相隣接する領域１８，１９，２０，２１の画像を適当なソフトウェア的手段で隣接配置するだけで隙間がなくなるので、領域画像の縁を重ねる必要はない。
【００２０】
画像の縁を重ね合わせる場合、プリビューカメラ２の視野Ｅの面積の４倍が領域１８，１９，２０，２１の合計面積より大きくなるので、視野Ｅ内画像のうちスライド６からはみ出る部分をトリミングするのが望ましい。関連技術分野で習熟を積まれた方々（いわゆる当業者）には自明な通り、適当なソフトウェア的手段があればこのトリミング処理は容易に実現できる。
【００２１】
１個目の領域１８はそのスライド６についての情報フィールドである。このフィールドには、そのスライド６上にある標本２２を識別するためのデータ乃至情報要素や、その他の様々な注釈情報を担持させうる。情報フィールドに付しうるのは、銘２３、バーコード２４、その任意の組合せ等のようにスライド６に付しうる可視情報要素である。銘２３は文字でも数字でもその組合せでもよい。銘２３は手書きでも印刷でもよい。
【００２２】
情報フィールドはその処理手法が異なるので、情報フィールドを有する領域１８の画像と標本２２が配置されている領域１９，２０，２１の画像は互いに別様に扱うのが望ましい。例えば情報フィールド内に銘２３がある場合は、コンピュータ４に実装した光学的文字認識機能例えば手書き文字認識ルーチンによってその銘２３を文字（列）として認識し、その認識の結果をテキストファイル化してスライド６の高倍率画像ファイルに添付・保存するか、或いはその画像ファイルのファイル名に含めるとよい。また、バーコード２４がある場合は、コンピュータ４に実装したバーコード認識／読取ルーチンを使用してそのバーコード２４を解読し、得られた（文字）情報をスライド６の高倍率画像ファイルと共に保存するとよい。後者即ちバーコード２４を使用する例の利点は、手書き文字よりも多くの情報を情報フィールドに託せる点にある。しかも、非常に安価なウェブカメラ及びバーコード認識／読取ルーチンで読み取ることができ、本格的なバーコード認識／読取装置をシステム１に組み込む必要がない。また、領域１９，２０，２１内標本２２の撮影をプリビューカメラ２でこなす一方、領域１８内情報フィールドをバーコードリーダで読み取って処理する形態や、手書き文字を含む情報フィールドをカメラ２でディジタル撮影し、撮影結果をそのまま画像ファイル化して保存し、ユーザが求めた場合にその画像を提示してユーザが可視情報要素を自分で読み取り解釈する形態でも、実施することができる。
【００２３】
図１及び図２に示した実施形態に係る画像記録システム１は例えば次の手順で稼働させる。
【００２４】
この手順では、まず、ディジタル撮影したいスライド６を何枚かスライド供給手段１４に入れる。この手段１４は、そのスライド６を１枚ずつ、ロボットアーム等で送り出してスライド保持フレーム７にロードする。スライド６をフレーム７に送り込めるよう孔が設けられている場合は、手段１４を介さずオペレータの操作で、本システム１内にスライド６をロードすることもできる。スライド６がフレーム７に入ったら、以下の動作をコンピュータ４による制御の下に実行する。即ち、ｘ軸レール１０沿いにステッピングモータ８でフレーム７を動かし、１個目の領域１８がその視野Ｅに収まるようプリビューカメラ２の面前に持ってきて、その領域１８をディジタル撮影する。次いで、モータ８によりレール１０沿いにフレーム７をスライドさせ、２個目の領域１９がカメラ２の視野Ｅに収まるようにしてからその領域１９を撮影してプリビュー画像を取得する。同じ要領で最後の領域２１まで撮影を繰り返してプリビュー画像を得る。
【００２５】
１個目の領域１８の画像は、情報フィールド内にある情報の性質に応じた手法（上掲のいずれか）で処理して保存する。保存先はコンピュータ４の内部でもよいし、そのコンピュータ４にネットワーク等を経由し接続されている適当なデータ保存手段内でもよい。領域１８の画像を処理している間に他の領域１９，２０，２１を撮影してプリビュー画像を得ることもできる。また、画像記録システム１及びスライド供給手段１４は、情報フィールドを有する領域１８が最初に撮影されるようにも、逆に最後に撮影されるようにも、構成することができる。前者では、まず領域２１、次に領域２０、更に領域１９、そして領域１８、という順でプリビューカメラ２に達するよう、ｘ軸レール１０沿いにカメラ２の面前でスライド６を動かし、領域２１，２０，１９，１８の順でディジタル撮影して（プリビュー）画像を記録する。後者では、まず領域１８、次いで領域１９，２０，２１という順に遡行して、カメラ２の面前まで動かしディジタル撮影を行う。更に、懸案の領域が情報フィールド付き領域１８かそれとも標本２２付き領域１９，２０，２１かを判別する画像認識ルーチンをコンピュータ４に搭載しておき、その判別の結果に応じその領域の画像を処理するようにしてもよい。
【００２６】
領域１９，２０，２１のディジタル撮影で得られたプリビュー画像はソフトウェア処理される。この処理では標本２２の位置を求める。即ち、ディジタル撮影されたスライド６上の標本配置領域１９，２０，２１から標本２２に属する画素を探し出し、ステッピングモータ８，１１により規定される基準座標系に従いステージ１７に対するそれらの画素の空間座標値を求める。それら、標本２２に属する画素群に対しては、第２ディジタル画像記録手段即ちディジタル顕微鏡で撮影される一群のフレームＭを割り当てる。それらのフレームＭは好ましくはその縁を互いに重ね合わせておく。この後は、設定した一群のフレームＭ、即ちそれぞれ標本２２の一部を捉えているフレームＭを、高解像度ディジタル撮影する。
【００２７】
なお、プリビュー画像内のどの画素が標本２２に属する画素か否かを判別し、高解像度高倍率ディジタル撮影に使用されるフレームＭのうちどのフレームＭで標本２２の各部を捉えるのかを決める際には、画像認識及び画像処理の分野で既知の様々な手順を使用することができる。最も単純な手順は各画素の輝度を調べる手順である。例えば、その輝度が所定のしきい値を上回っている画素を標本２２に属する画素と判別し、その画素を捉えるフレームＭを決めればよい。
【００２８】
また、標本を捉えるフレームＭを決めたら、そのフレームＭを高倍率ディジタル顕微鏡で撮影できるよう、そのフレームＭに対応するｘ，ｙ座標値を算出してその結果に基づきステージ１７を動かすようにする。
【００２９】
それに続く高解像度高倍率ディジタル撮影は、例えばその倍率が２０倍の顕微対物系３及びその解像度が１０２４画素×７６８画素のＣＣＤカメラ５を備える第２ディジタル画像記録手段を用いて行う。スライド６上の約０．２３μｍ×０．２３μｍのエリアを対物系３によって２０倍に拡大しＣＣＤカメラ５で捉えたものが、その第２ディジタル画像記録手段で捉えた画像の１画素に相当するのなら、１回のディジタル撮影で捉えうる範囲はスライド６上で約２３５μｍ×１７６μｍの広さを占める。第２ディジタル画像記録手段の視野即ちフレームＭとはこの範囲のことである。なお、顕微対物系の倍率は５倍あれば足り、その倍率でも実用に十分な品質の画像をディジタル撮影で得ることができる。
【００３０】
フレームMをディジタル撮影したら、次のフレームＭに移って標本２２の別の部分をディジタル撮影する前に、その画像をコンピュータ４にダウンロードする必要がある。画像サイズ及び回線接続品質にもよるがこのダウンロードには例えば約６５ｍｓの時間がかかる。これはスライド６を次の位置に動かすのに必要な時間より長いので、撮影を終えてから直ちにステージ１７を動かし始めれば、その画像のダウンロードが済む前にそのスライド６を新たな撮影位置にセットすることができる。説明の便宜上、以下の説明では、ディジタル撮影により得られる画像の類には接尾語“画像”を付すこととする。例えばフレーム画像Ｍ、標本画像２２、スライド画像６といった用い方をする。
【００３１】
こうした高解像度高倍率撮影と並行して、或いはプリビュー画像に基づき決めたフレームＭ全てについてこの高解像度高倍率撮影を終えた時点で、撮影により得られた一群のフレーム画像Ｍを継ぎ合わせて標本画像２２込みのスライド画像６を生成する。継ぎ合わせる際には、各フレーム画像Ｍの縁同士を接触させるだけでもよいし、部分的に重ね合わせるようにしてもよい。スライド画像６を生成したら例えばその画像６のファイルを保存する。或いは、個々のフレーム画像Ｍのファイルに、フレーム画像Ｍ同士の位置関係（接触関係、フレーム間重複幅、移動幅等）を示す情報を付して保存するようにしてもよい。その場合、スライド画像６を表示させる際には、保存されている位置関係情報に従いフレーム画像Ｍ同士の関係を整えて表示させる。また、隣同士のフレーム画像Ｍを所定個数ずつ継ぎ合わせて小画像を生成し、各小画像のファイルと小画像間位置関係情報のファイルを保存する、といった中間的形態で保存してもよい。そして、保存するのはフレーム画像Ｍのファイルだけにし、表示する段階で適当なディジタルスライド表示／操作ルーチンにより継ぎ合わせるようにしてもよい。
【００３２】
スライド６の高解像度高倍率撮影が済んだら、ステッピングモータ８，１１を稼働させてスライド保持フレーム７をスライド供給手段１４に戻し、撮影が済んだスライド６をロボットアームにより別のスライド６と交換してそのスライド６の撮影に進む。スライド供給手段１４を使用せず、スライド６の交換を他の手段で又は手動で行うようにしてもよい。
【００３３】
また、コンピュータ４がローカルネットワークやインターネットに接続されている場合、保存、表示等の動作をコンピュータ４以外で実行させることができる。況や、コンピュータ４で画像記録システム１を制御する必要や、コンピュータ４と画像記録システム１とを同じ場所に配置する必要すらない。画像記録システム１の制御はネットワーク経由で行える。
【００３４】
図３は、本発明の他の実施形態に係る画像記録システムを説明するための平面図である。この実施形態が先に説明した実施形態に対して相違する点は、第１ディジタル画像記録手段が二種類の要素を備えていること、即ちプリビューカメラ２及びバーコードリーダ２５を備えていることである。これらカメラ２及びリーダ２５はレール１０沿いに並べて配置するのが望ましい。また、バーコード２４は、ｘ軸沿いに通過中のスライド６からリーダ２５で読み取れるような向き、即ち図２に示したような向きで、情報フィールド内即ち１個目の領域１８内に設けるのが望ましい。また、スライド６をｙ軸沿いに平行移動させてバーコード２４をリーダ２５の面前に持ち込んでもよい。
【００３５】
後者の場合、スライド６上の標本２２付き領域２６を１個のフレームで撮影するようプリビューカメラ２を配置乃至構成してもよいし、前記同様スライド６を複数の標本配置領域１９，２０，２１等に分割してもよい。
【００３６】
バーコード２４の読取及びプリビュー画像の撮影が済んだ後の動作は、先に説明した実施形態のそれと同じ動作である。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について説明したがこれは例示に過ぎない。いわゆる当業者ならば、明らかに、別紙特許請求の範囲により規定される保護範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に種々の変形を施すことができよう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係るディジタル画像記録システムを示す平面図である。
【図２】スライドを収容しているスライド保持フレーム及びその連結先のレールをｙ軸に沿ってプリビューカメラ方向から見た図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るディジタル画像記録システムを説明するための平面図である。
【図１】
2009528580.tif 000003
【図２】
2009528580.tif 000004
【図３】
2009528580.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月5日(2008.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライド保持手段（７，１７）と、スライド保持手段駆動機構と、第１ディジタル画像記録手段と、高倍率の第２ディジタル画像記録手段と、ソフトウェア的に制御して画像を自動撮影させる制御ユニット（４）と、を備える自動ディジタル画像記録システム（１）であって、標本（２２）が配置された１個又は複数個の領域（２６；１９，２０，２１）と、情報フィールドを有する少なくとも１個の独立した領域（１８）と、を有するスライド（６）のディジタル撮影に使用される自動ディジタル画像記録システム（１）において、上記第１ディジタル画像記録手段が、スライド上の各領域（２６；１８，１９，２０，２１）を領域毎にディジタル撮影して個別のプリビュー画像を得る低解像度プリビューカメラ（２）を有し、上記制御ユニット（４）が、（ｉ）情報フィールドを有する少なくとも１個の領域（１８）のプリビュー画像から情報フィールドの内容を読み取るルーチンと、（ｉｉ）他のプリビュー画像から標本（２２）に属する画素を探すルーチンと、を実行することを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項２】
請求項１記載の自動ディジタル画像記録システムであって、標本（２２）が配置される領域が１個（２６）であり、プリビューカメラ（２）で得られるプリビュー画像がその領域（２６）の画像１枚であることを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の自動ディジタル画像記録システムであって、その情報フィールドが、銘（２３）、バーコード（２４）若しくはその他の可視情報要素又はその任意の組合せを有することを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項４】
請求項３記載の自動ディジタル画像記録システムであって、情報フィールドの内容を読み取るルーチンが、情報フィールドを読み取れる光学的文字認識ルーチン、バーコード解読ルーチン又はその双方であることを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項記載の自動ディジタル画像記録システムであって、撮影すべきスライド（６）を制御ユニットからの指令に応じ本システム（１）に自動ロードし又は本システム（１）から自動アンロードするスライド供給手段（１４）に、連結されることを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項記載の自動ディジタル画像記録システムであって、低解像度プリビューカメラが、その解像度が６４０画素×４８０画素のウェブカメラであることを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項記載の自動ディジタル画像記録システムであって、高倍率の第２ディジタル画像記録手段が、単一の顕微対物系（３）と、その顕微対物系（３）を介し自身に投映される像をディジタル撮影するディジタル撮影ユニット例えばＣＣＤカメラ（５）と、を有することを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項８】
請求項１乃至８のいずれか一項記載の自動ディジタル画像記録システムであって、スライド保持手段（７，１７）の駆動機構が、互いに直交する複数本のレール（１０，１２）と、それぞれ対応するレール（１０，１２）に沿って延設された複数本のスクリューバー（９，１３）と、それぞれ対応するスクリューバー（９，１３）を駆動する複数個のステッピングモータ（８，１１）と、スクリューバー（９，１３）をスライド保持フレーム（７）に連結する部材と、を有し、スライド保持フレーム（７）を例えば上記複数本のレール（１０，１２）によって画定される平面に対し直交する方向に変位しうるよう懸架することを特徴とする自動ディジタル画像記録システム。
【請求項９】
スライド保持手段（７，１７）と、スライド保持手段駆動機構と、第１ディジタル画像記録手段と、高倍率の第２ディジタル画像記録手段と、ソフトウェア的に制御して画像を自動撮影させる制御ユニット（４）と、を備えるディジタル画像記録システム（１）により、標本（２２）が配置された１個又は複数個の領域（２６；１９，２０，２１）と、情報フィールドを有する少なくとも１個の独立した領域（１８）と、を有するスライド（６）を自動ディジタル撮影する方法であって、
（ａ）スライド（６）をスライド保持手段（７，１７）に入れるステップと、
（ｂ）低解像度プリビューカメラを備える第１ディジタル画像記録手段までスライド保持手段駆動機構によってスライド（６）を動かすステップと、
（ｃ）スライド上の各領域（２６；１８，１９，２０，２１）を低解像度プリビューカメラ（２）により領域毎にディジタル撮影して個別のプリビュー画像を得るステップと、
（ｄ）撮影されたプリビュー画像を解析することによりどの領域が標本（２２）を伴う領域（２６；１９，２０，２１）でどの領域が情報フィールドを有する領域（１８）かを判別するステップと、
（ｅ）情報フィールドを含むと判別された少なくとも１個の領域（１８）から１個又は複数個の情報要素を抽出するステップと、
（ｆ）残りのプリビュー画像から標本（２２）に属する画素を検知するステップと、
（ｇ）第２ディジタル画像記録手段までスライド保持手段駆動機構によってスライド（６）を動かし検知済画素に対応するフレーム（Ｍ）全てをディジタル撮影して高倍率画像を得るステップと、
（ｈ）抽出した情報要素及び第２ディジタル画像記録手段による撮影で得た高倍率画像を保存するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法であって、ステップ（ａ）〜（ｈ）を制御ユニット（４）例えばコンピュータの制御下で実行することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の方法であって、得られた複数枚の高倍率画像をその縁を接触させ又は重ね合わせて表示することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか一項記載の方法であって、その情報フィールドが、銘（２３）、バーコード（２４）若しくはその他の可視情報要素又はその任意の組合せを有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法であって、情報フィールドを有する領域（１８）の画像の処理、表示又はその双方を、光学的文字認識ルーチン、バーコード解読ルーチン又はその双方によって行うことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のいずれか一項記載の方法であって、低解像度プリビューカメラが、その解像度が６４０画素×４８０画素のウェブカメラであることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項９乃至１４のいずれか一項記載の方法であって、そのステップ（ａ）にて、スライド（６）を自動ロード又はアンロードするスライド供給手段（１４）を用いスライド（６）をスライド保持フレーム（７）に入れることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項９記載の方法であって、情報フィールドの内容を読み取れるようそのフレームのプリビュー画像をユーザ向けに表示させることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項９乃至１６のいずれか一項記載の方法であって、制御ユニットからの信号に従いスライド供給手段（１４）からスライド保持手段（７，１７）へと順次スライド（６）を送り込むことにより、複数枚のスライド（６）を順次処理することを特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
この評価の効率を格段に高めるには、スライドを自動撮影型顕微鏡でディジタル撮影し、得られた画像を画像管理ルーチンで評価するようにすればよい。更に、識別及び査閲のため各スライドに個別識別子を配する。識別子としては例えばバーコードや手書き又は印刷の文字又は記号を使用する。ただ、今日使用されているディジタル顕微鏡の多くは、１枚のスライドを複数フレームに分けて撮影する構成である。フレームとは対物系の視野でいちどきに捉えうる範囲又はその画像のことである。更に、各フレームの撮影には、顕微鏡制御用コンピュータからの指令に従いスライドをステージ上で位置決めし、その上の標本上に対物系を合焦させる、といった動作を実行させねばならない。従って、複数枚のスライドをディジタル撮影するのに非常に多段階に亘る動作が必要になる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
なお、特許文献１は、２個の対物系即ち低倍率対物系及び高倍率対物系を備える顕微鏡に関する文献である。この文献に記載の技術では、まず、低倍率対物系を用い複数フレームに亘りディジタル撮影を行い、得られたフレーム画像を継ぎ合わせて画面に表示させる。ユーザ例えば検査担当病理学者が自分の関心領域を指定すると、その領域を今度は高倍率対物系で再びディジタル撮影し、複数フレーム分の画像を継ぎ合わせて画面に表示させることで、スライド上のその領域の画像をそのユーザに提示する。従って、高倍率撮影フレーム個数を減らせるといってもそれはマニュアル指定時だけであるので、多数のスライドを高倍率で高速自動撮影したいという課題を解決することはできない。更に、顕微鏡に２個の対物系を設けるのでは装置コストがかなり嵩んでしまう。
米国特許第６３２７３７７号は、自動スクリーニング装置及び細胞標本分類方法に関する文献である。分類を始めるに当たっては、標本を担持しているスライドのディジタル撮影を三段階に分けて実行する。そのうち第１段階では、スライド上にある標本の識別等のため各スライドに割り当てられているバーコードをバーコードリーダによって読み取り、第２段階ではその標本に対する低解像度検査を実施し、第３段階ではその標本（の一部）に対する高解像度検査を実施する。それら、低解像度検査及び高解像度検査は大型の顕微鏡システムに設けられている低倍率対物系及び高倍率対物系（同順）を用いて行う。そのシステムは両対物系を相互入替可能に構成されているので、両検査の合間に対物系を自動的に入れ替え、標本に対峙する対物系を実施したい検査の解像度に応じた対物系にすることができる。その標本の画像は、その対物系の光路上にある単一の高解像度カメラによる撮影で取得する。こうした対物系入替には、例えば米国特許出願公開第２００５／０１８５８３２号に明示されている通り数秒程も時間がかかるので、この構成ではスライド１枚当たり動作所要時間が長くなってしまう。
国際公開パンフレット第ＷＯ９５／２２７４９号及び米国特許出願公開第２００５／１８５８３２号は、自動（ディジタル）撮影対象たる標本付きスライド上にバーコードの形態で付されている符号化識別データを、標準的なバーコードリーダを利用し読み取る技術に関する文献である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
特許文献２は、標本付きスライド全体をプリビューカメラで一遍にディジタル撮影し、そのプリビュー画像を得る手法に関する文献である。この文献では、得られたプリビュー画像をコンピュータ処理して各画素の特性値例えば輝度を求め、その結果に基づきスライド上での標本位置を判別し、そして標本内画素に対応するフレーム群だけを高倍率顕微鏡で撮影する。しかしながら、プリビュー画像を処理する際に、その特性値が所定条件を満たす画素全てをその標本の画像の一部と見なしており、その画素が実際にその標本に属しているのか、それともそのスライド上に併存している標本外情報要素乃至データ（例えばバーコード等の形態を採る標本識別子）に属しているのか、といった事実は考慮していない。これは、標本外情報要素が高倍率で自動撮影され、スライド１枚当たり動作所要時間が無駄に延びるということである。また、スライド丸ごとを撮影した画像からの標本外情報要素乃至データの読取乃至分離も一筋縄では行かず、実際の標本と標本外情報要素を弁別するにしても複雑なルーチンの追加が必要になる。
【国際調査報告】
2009528580.tif 000006
2009528580.tif 000007