(57)【要約】【課題】作業者による作業を単純化してシグナル確認の効率を向上する。【解決手段】標本Ａの画像を波長ごとに取得する複数チャネルの撮像部７を備える顕微鏡２と、撮像部７により取得された画像のコントラスト調整方法をチャネルごとに記憶する調整法記憶部と、撮像部７により取得された画像のコントラストを、調整法記憶部に記憶されているコントラスト調整方法に基づいてチャネルごとに調整するコントラスト調整部とを備える顕微鏡システム１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本の画像を波長ごとに取得する複数チャネルの撮像部を備える顕微鏡と、
前記撮像部により取得された画像のコントラスト調整方法をチャネルごとに記憶する調整法記憶部と、
前記撮像部により取得された画像を、前記調整法記憶部に記憶されているコントラスト調整方法に基づいてチャネルごとに調整するコントラスト調整部とを備える顕微鏡システム。
【請求項２】
前記顕微鏡の設定を読み取る顕微鏡設定読取部と、
該顕微鏡設定読取部によって読み取られた前記顕微鏡の設定に基づいて前記調整法記憶部に記憶されているコントラスト調整方法を補正する補正部とを備える請求項１に記載の顕微鏡システム。
【請求項３】
前記顕微鏡が対物レンズを備え、
前記顕微鏡の設定が、前記対物レンズの倍率値である請求項２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４】
前記調整法記憶部に記憶するコントラスト調整方法を入力可能な調整法入力部を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の顕微鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡による蛍光観察において、標本と、標本が存在しない部分とを明確にするために、ブラックバランス補正を行う顕微鏡システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この顕微鏡システムは、画像の輝度ヒストグラムにおいて低輝度変位点の頂点と高輝度変位点の頂点との距離に応じて背景部分となる低輝度側をカットするかしないかを判断して処理している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９８７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、ＦＩＳＨ観察においては、検出対象である肺癌の原因遺伝子ＥＭＬ４−ＡＬＫを緑（ＦＩＴＣ）と赤（ＴｅｘＲｅｄ）のプローブで標識し、緑のシグナルと赤のシグナルとの近接や分離によってＥＭＬ４−ＡＬＫ遺伝子の転座の有無を確認している。したがって、特許文献１のように背景部分となる低輝度側をカットするだけでは観察対象を明確化することができず、理想的には背景部分のみならずシグナル信号以外をすべてカットする必要がある。
【０００５】
特に、ＦＩＳＨ観察を行う作業者は、１日に数１００箇所以上のシグナル確認を行わなければならないので、静止画撮影ごとに作業者が手動で画像調整を行うことは効率が悪いという不都合がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、作業者による作業を単純化してシグナル確認の効率を向上することができる顕微鏡システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、標本の画像を波長ごとに取得する複数チャネルの撮像部を備える顕微鏡と、前記撮像部により取得された画像のコントラスト調整方法をチャネルごとに記憶する調整法記憶部と、前記撮像部により取得された画像のコントラストを、前記調整法記憶部に記憶されているコントラスト調整方法に基づいてチャネルごとに調整するコントラスト調整部とを備える顕微鏡システムを提供する。
【０００７】
本態様によれば、顕微鏡の撮像部により波長ごとに取得された標本の画像のコントラストが、コントラスト調整部により調整される。コントラスト調整部は、調整法記憶部にチャネルごとに記憶されたコントラスト調整方法に基づいて、画像のコントラストを調整するので、作業者がチャネルごとに手動で画像調整を行う必要がなく、作業者による作業を単純化して観察の効率を向上することができる。
【０００８】
例えば、ＦＩＳＨ観察のようにシグナル確認を行う必要がある観察においても、チャネルごとに記憶しているコントラスト調整方法に基づいて、背景部分のみならずシグナル以外の信号を容易にカットすることができ、コントラストの高い画像を取得することができる。
【０００９】
上記態様においては、前記顕微鏡の設定を読み取る顕微鏡設定読取部と、該顕微鏡設定読取部によって読み取られた前記顕微鏡の設定に基づいて前記調整法記憶部に記憶されているコントラスト調整方法を補正する補正部とを備えていてもよい。
このようにすることで、顕微鏡の設定が変化した場合であっても、顕微鏡設定読取部により読み取られた顕微鏡の設定に基づいて、補正部によりコントラスト調整方法が補正される。これにより、補正後のコントラスト調整方法を用いて、顕微鏡の設定に適した画像のコントラスト調整を行うことができる。
【００１０】
また、上記態様においては、前記顕微鏡が対物レンズを備え、前記顕微鏡の設定が、前記対物レンズの倍率値であってもよい。
このようにすることで、対物レンズの倍率値を変更した場合には、顕微鏡設定読取部により変更された倍率値が読み取られ、読み取られた倍率値に基づいてコントラスト調整方法が補正される。これにより、補正後のコントラスト調整方法を用いて、対物レンズの倍率値に適した画像のコントラスト調整を行うことができる。
【００１１】
また、上記態様においては、前記調整法記憶部に記憶するコントラスト調整方法を入力可能な調整法入力部を備えていてもよい。
このようにすることで、調整法入力部を用いて、作業者が所望のコントラスト調整方法を入力することができ、作業者の好みに合わせてコントラスト調整された画像を取得することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、作業者による作業を単純化してシグナル確認の効率を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る顕微鏡システムを示す全体構成図である。
【図２】図１の顕微鏡システムのコントローラを示すブロック図である。
【図３】図１のコントローラにおけるコントラスト調整部による（ａ）青色画像のコントラスト調整、（ｂ）緑色画像のコントラスト調整、（ｃ）赤色画像のコントラスト調整をそれぞれ説明する輝度ヒストグラムである。
【図４】図３のコントラスト調整方法の変形例を示す（ａ）元画像、（ｂ）平均値による２値化画像、（ｃ）２値化閾値を上げていく過程、（ｄ）基準を満たした状態をそれぞれ示す画像例である。
【図５】図１の顕微鏡システムの変形例を示す図である。
【図６】図５の顕微鏡システムのコントローラを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態に係る顕微鏡システム１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１は、図１に示されるように、顕微鏡２と、該顕微鏡２を制御するコントローラ３と、顕微鏡２により取得された画像を表示するモニタ４とを備えている。
【００１５】
顕微鏡２は一般的なシステム顕微鏡であり、標本Ａを載置するステージ５、標本Ａに近接して配置される対物レンズ６を含む顕微鏡光学系および対物レンズ６により集光された標本Ａからの光を撮影する顕微鏡用のデジタルカメラ（撮像部）７を備えている。デジタルカメラ７は、例えばカラーＣＣＤを備えており、標本Ａからの光の波長帯域ごとにＲＧＢ、３種類（３チャネル）の画像を取得し、個別に出力することができるようになっている。図中、符号８は対物レンズ６を交換するためのレボルバである。
【００１６】
コントローラ３は、図２に示されるように、コントラスト調整方法を記憶する記憶部９と、該記憶部９に記憶されているコントラスト調整方法を用いて顕微鏡２により取得された画像のコントラストをチャネルごとに調整するコントラスト調整部１０とを備えている。
【００１７】
本実施形態においては、コントラスト調整方法は、チャネルごとに個別に記憶部９に記憶されている。コントラスト調整部１０は、デジタルカメラ７から出力されてきた３チャネルの画像を個別に読み出すとともに、チャネルに対応して記憶されているコントラスト調整方法を記憶部９から読み出して各画像のコントラストの調整を行うようになっている。
また、コントローラ３は、コントラスト調整部１０によりコントラスト調整された３チャネルの画像を合成してモニタ４に出力する画像合成部１１を備えている。
【００１８】
記憶部９に記憶されているコントラスト調整方法としては、例えば、各チャネルの画像の輝度ヒストグラムを生成し、該輝度ヒストグラムを所定の閾値によってカットする方法を挙げることができる。例えば、ＦＩＳＨ観察の場合、輝度ヒストグラムをカットする所定の閾値としては、図３に示されるように、（ａ）青色画像については輝度値の小さい側から２０％、（ｂ）緑色画像については、輝度値の小さい側から９０％、（ｃ）赤色画像については、輝度値の小さい側から９０％に設定されている。
【００１９】
青色画像の閾値を２０％に設定することにより、背景のノイズを除去することができる。
緑色画像の閾値を９０％に設定することにより、緑シグナル以外の信号を除去することができる。
また、赤色画像の閾値を９０％に設定することにより、赤シグナル以外の信号を除去することができる。
【００２０】
コントラスト調整部１０は、さらに、カットした点を輝度ゼロに置き換えて、各ＲＧＢ画像全体の輝度分布を伸張するようになっている。
そして、画像合成部１１は、コントラスト調整部１０により調整された３種類の画像を合成するようになっている。
【００２１】
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡システム１によれば、顕微鏡２によって標本Ａのカラー画像が取得されると、取得されたカラー画像は、波長帯域ごとにＲＧＢ３チャネルの画像としてコントローラ３に送られる。コントローラ３は各チャネルの画像を受け取ると、各チャネルに対応して記憶部９に記憶されているコントラスト調整方法を読み出して、コントラスト調節部１０によりチャネルごとにコントラストを調整する。
コントラストがそれぞれ調整された３チャネルの画像は、画像合成部１１において、カットした点を輝度ゼロとして画像全体の輝度分布を伸張された後に合成され、モニタ４に出力される。
【００２２】
例えば、肺癌の原因遺伝子ＥＭＬ４−ＡＬＫに対する分子標的治療実施の判断のために、ＡＬＫ遺伝子の転座を検出するＦＩＳＨ観察を行う場合、標本Ａ中のＡＬＫ遺伝子が緑（ＦＩＴＣ）および赤（ＴｅｘＲｅｄ）のプローブで標識される。
したがって、緑色画像および赤色画像がそれぞれ輝度値の小さい側から９０％カットされることにより、緑色画像および赤色画像からはシグナルのみを残してそれ以外の信号が除去される。また、青色画像を輝度値の小さい側から２０％カットすることにより、背景のノイズが除去され標本Ａの輪郭を鮮明に残すことができる。
【００２３】
これにより、作業者は、緑色のシグナルと赤色のシグナルとが近接あるいは重なることによる黄色のシグナルが確認された場合に、ＡＬＫ遺伝子の転座がないことを簡易にかつ精度よく観察することができる。また、緑色のシグナルと赤色のシグナルとが分離していることを確認することで、ＡＬＫ遺伝子の転座があることを簡易にかつ精度よく観察することができる。
【００２４】
緑色画像および赤色画像からはシグナル以外の信号が除去されているので、作業者は、モニタ４に表示される黄色の輝点を、直ちに、ＡＬＫ遺伝子の転座がない部位であると認識することができ、緑色および赤色の基点を、直ちに、ＡＬＫ遺伝子の転座がある部位であると認識することができる。これにより、作業者による作業を画像上の輝点の色の確認のみに単純化してシグナル確認の効率を向上することができるという利点がある。
【００２５】
なお、本実施形態においては、輝度ヒストグラムをカットする所定の閾値として、青色画像については輝度値の小さい側から２０％、緑色画像については、輝度値の小さい側から９０％、赤色画像については、輝度値の小さい側から９０％を設定したが、これに限定されるものではなく、他の任意の値を設定してもよい。
【００２６】
また、すべてのチャネルの画像について、個別に閾値を設定して低輝度側をカットすることとしたが、これに代えて、緑色画像および赤色画像については輝度分布に応じてコントラスト調整することにしてもよい。
この場合のコントラスト調整は、例えば、図４に示されるように、チャネルごとに（ａ）元画像を、（ｂ）輝度の平均値を２値化閾値として２値化し、（ｃ）所定の基準を満たすまで、２値化閾値を上げていき、（ｄ）基準を満たしたところで、元画像における２値化閾値以下の輝度値を有する画素の輝度値をゼロに設定することにより行われる。
【００２７】
ここで、所定の基準とは、例えば、シグナルが存在する画素の画像全体に占める割合が所定値以下であることをいう。この所定値は任意に設定することができる。
これに代えて、シグナルが存在する画素領域の最大面積が所定値以下であることを基準にしてもよい。
【００２８】
この場合には、作業者が指示した観察対象の大きさを取得し（予め記憶されているリスト内から、あるいは作業者による直接入力による）、図５に示されるように、顕微鏡設定読取部１２によって、顕微鏡の状態（例えば、対物レンズの倍率、カメラアダプタの倍率、中間変倍光学系の倍率、カメラのＣＣＤサイズ等）を読み取ってモニタ４上における実視野を算出することにより、モニタ４上においてシグナルが存在する画素領域の最大面積を算出することができる。
【００２９】
顕微鏡設定読取部１２としては、レボルバ８に設けられ、選択されている対物レンズ６の型式を読み取るセンサ等を挙げることができる。この場合、対物レンズ６の型式と倍率とを記憶しておき、読み取られた対物レンズ６の型式に基づいて倍率を読み出すことにすればよい。
【００３０】
モニタ４上における実視野は以下の計算式により算出することができる。
モニタ観察時の実視野＝（ＣＣＤサイズ／（Ｍｏｂ×ＭＴＶ））
ここで、モニタ観察時の実視野は長辺の値として算出される。
また、ＣＣＤサイズは、ＣＣＤの型式に対応づけて記憶されている。
また、Ｍｏｂは対物レンズ６の倍率×中間変倍光学系の倍率であり、ＭＴＶはＴＶアダプタの投影倍率である。
【００３１】
この場合には、コントローラ３は、図６に示されるように、顕微鏡設定読取部１２によって読み取られた顕微鏡２の設定に基づいて記憶部９に記憶されているコントラスト調整方法を読み出して補正し、コントラスト調整部１０に入力する補正部１３を備えている。
このようにすることで、顕微鏡２の設定が変化した場合であっても、顕微鏡設定読取部１２により読み取られた顕微鏡２の設定に基づいて、補正部１３によりコントラスト調整方法が補正される。
【００３２】
また、基準を満たす２値化閾値は、標本Ａを搭載するステージ５の位置に対応づけて記憶しておき、画像を２値化する際には、最も近いステージ５の位置に対応する２値化閾値を採用することにしてもよい。これにより、２値化閾値をその都度算出する場合と比較して短時間に適当な２値化閾値に設定することができる。
【００３３】
また、コントラスト調整を行うか否かを顕微鏡システム１が自動的に判定してもよい。
例えば、ＲＧＢ３チャネル分の画像を取得しようとしているのか、あるいは、個々のチャネルの設定がＦＩＳＨ観察の条件を満たしているか否かによって自動的に判定してもよい。
【００３４】
また、本実施形態においては、ＦＩＳＨ観察を例示して説明したが、これに限定されるものではない。
また、観察方法が複数存在する場合に、各観察方法ごとに、コントラスト調整方法を記憶しておいて、観察方法に応じてコントラスト調整方法を切り替える切替部（補正部）を備えていてもよい。
【００３５】
また、コントラスト調整方法については記憶部９に記憶しておくこととしたが、図６に示されるように、入力部（調整法入力部）１４を設け、作業者が新規に入力あるいは更新することができるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  顕微鏡システム
２  顕微鏡
６  対物レンズ
７  デジタルカメラ（撮像部）
９  記憶部（調整法記憶部）
１０  コントラスト調整部
１２  顕微鏡設定読取部
１３  補正部
１４  入力部（調整法入力部）
【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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