(57)【要約】      （修正有）【課題】測定試料のスポットが２次元電気泳動によって展開されているゲルを撮影して得られる画像の画像データを処理する画像処理装置において、伸縮処理が不適切に行われることを抑制する装置を提供する。【解決手段】第１電気泳動画像における第１基準位置を中心画素として周辺画素を含む参照画像領域と、第２電気泳動画像における第２基準位置を中心画素として周辺画素を含む参照画像領域を設定しＳ１０、相関係数を求めるＳ１１。相関係数が閾値以下の低い第１基準位置および第２基準位置のペアをエラーとして検出して設定解除する（Ｓ１２，Ｓ１３）。【選択図】図１１
2015203623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元電気泳動によって展開されるスポットを示した第１および第２電気泳動画像を表示部に表示させる表示制御手段と、
第１電気泳動画像に属するスポット上の第１基準位置と、第２電気泳動画像に属するスポット上の第２基準位置とのペアを入力指示に基づいて設定する位置設定手段と、
前記位置設定手段に設定された第１および第２基準位置のペアから求められる倍率に基づき、前記第２電気泳動画像に伸縮処理を施す伸縮処理手段と、
前記伸縮処理の実行前に、第１および第２基準位置のペアについて、第１電気泳動画像における第１基準位置の周辺画素を含む画像領域と、第２電気泳動画像における第２基準位置の周辺画素を含む画像領域との類似度を求める類似度検出手段と、
前記伸縮処理の実行前に、前記類似度が所定の基準より低い第１および第２基準位置のペアをエラーとして検出するエラー対策手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記エラー対策手段は、エラーとして検出した第１および第２基準位置のペアの設定を解除することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記表示制御手段は、エラーとして検出された第１および第２基準位置のペアを、エラーであることを示す表示態様で表示部に表示させることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記位置設定手段は、入力指示に基づいて、前記第１基準位置と前記第２基準位置とのペアを複数設定するようになっており、
前記伸縮処理手段は、前記伸縮処理の伸縮方向と垂直であり各第１基準位置を通過する各ラインを境界として第１電気泳動画像を複数の部分画像に分け、ある第１基準位置を通過するラインを第１基準ラインａとし、第１基準ラインａを一方の境界とする部分画像の他方の境界を第１基準ラインｂとし、前記伸縮方向と垂直であり各第２基準位置を通過する各ラインを境界として第２電気泳動画像を複数の部分画像に分け、第１基準ラインａが通過する第１基準位置とペアの関係にある第２基準位置を通過するラインを第２基準ラインａとし、第１基準ラインｂが通過する第１基準位置とペアの関係にある第２基準位置を通過するラインを第２基準ラインｂとすると、第１基準ラインａと第１基準ラインｂとの間の距離と、第２基準ラインａと第２基準ラインｂとの間の距離との比率に基づいて、第２基準ラインａと第２基準ラインｂとの間の部分画像に対する前記伸縮方向の倍率を求めることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記表示制御手段は、前記伸縮処理の実行後、前記各ペアの前記第１基準位置と第２基準位置との位置データの差分の代表値を求め、求めた代表値に基づいて第２電気泳動画像の各画素の位置をシフトさせることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記位置設定手段は、入力指示に基づいて、前記第１基準位置と前記第２基準位置とのペアを複数設定するようになっており、
２つの第１基準位置の各組み合わせにおいて、２つの第１基準位置の一方を第１基準位置Ａとして他方を第１基準位置Ｂとする場合、第１基準位置Ａから第１基準位置Ｂへ向かうベクトルと、第１基準位置Ａとペアの関係にある第２基準位置から、第１基準位置Ｂとペアの関係にある第２基準位置へ向かうベクトルとのなす角度の代表値を求め、前記類似度検出手段による処理の前に、前記角度の代表値に基づいて設定される回転角度によって第２電気泳動画像に回転処理を施す回転処理手段を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
第１電気泳動画像に属する複数のスポットのなかのいずれか一つの第１基準スポットと、第２電気泳動画像に属する複数のスポットのなかのいずれか一つの第２基準スポットとを入力指示に基づいて設定する基準スポット設定手段と、
第１基準スポットに含まれる各画素の画素値の合計と、第２基準スポットに含まれる各画素の画素値の合計との比率に基づいて、第２電気泳動画像の各画素の画素値を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記表示制御手段は、第１および第２電気泳動画像を重ねずに表示部に表示させる場合、第１電気泳動画像と第２電気泳動画像とにおいて互いに対応する位置を利用者に把握させるための指標を第１および第２電気泳動画像と共に表示部に表示させることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
２次元電気泳動によって展開されるスポットを示した第１および第２電気泳動画像を表示部に表示させる工程と、
第１電気泳動画像に属するスポット上の第１基準位置と、第２電気泳動画像に属するスポット上の第２基準位置とのペアを入力指示に基づいて設定する工程と、
第１および第２基準位置のペアから求められる倍率に基づき、前記第２電気泳動画像に伸縮処理を施す工程と、
前記伸縮処理の実行前に、第１および第２基準位置のペアについて、第１電気泳動画像における第１基準位置の周辺画素を含む画像領域と、第２電気泳動画像における第２基準位置の周辺画素を含む画像領域との類似度を求める工程と、
前記伸縮処理の実行前に、前記類似度が所定の基準より低い第１および第２基準位置のペアをエラーとして検出する工程とを含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
コンピュータを請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能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、測定試料のスポットが２次元電気泳動によって展開されているゲルを撮影して得られる画像の画像データを処理する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
標準試料のスポットが２次元電気泳動によって展開されているゲルを撮影して得られる標準画像と、測定試料のスポットが２次元電気泳動によって展開されているゲルを撮影して得られる測定画像とを表示装置に重ねて表示させ、オペレータが、表示装置の画像を目視することにより、測定試料の分析を行う手法が知られている。
【０００３】
この手法では、オペレータが、標準画像に属するスポットの位置・明度（濃度）と、測定画像に属するスポットの位置・明度（濃度）とを比較検討することで、測定試料に対する各種分析（スポットの体積変化、修飾等）を行うようになっている。
【０００４】
以上の手法においては、試料毎で電気泳動を行う時間の誤差が生じるため、互いに共通するスポット同士であっても、試料毎でスポットの位置にバラつきが生じるという問題があった（つまり、測定試料と標準試料との間でも互いに共通するスポット同士で位置がバラつく）。この問題を解決するため、下記の特許文献１では、第１の２次元電気泳動画像に属するスポットと、このスポットと共通するスポットであり且つ第２の２次元電気泳動画像に属するスポットとのペアをオペレータに指定させ、措定されたスポットのペアの位置データから変換率を求め、この変換率を用いて第２の２次元電気泳動画像を伸縮（変形）することで、第２の２次元電気泳動画像の各スポットの位置を補正する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平７−６９３０７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６８０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、２次元電気泳動ゲルには多数のスポットが展開されている。それゆえ、特許文献１の手法では、本当は互いに共通していないスポットの組が誤って互いに共通するスポットの組としてオペレータに指定されるという事態が生じることもあり、このような事態が生じると、２次元電気泳動画像に対する伸縮処理が不適切に行われてしまう。
【０００７】
本発明は、２次元電気泳動によって展開されるスポットが示されている画像に対する伸縮処理が不適切に行われることを抑制する画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、２次元電気泳動によって展開されるスポットを示した第１および第２電気泳動画像を表示部に表示させる表示制御手段と、第１電気泳動画像に属するスポット上の第１基準位置と、第２電気泳動画像に属するスポット上の第２基準位置とのペアを入力指示に基づいて設定する位置設定手段と、前記位置設定手段に設定された第１および第２基準位置のペアから求められる倍率に基づき、前記第２電気泳動画像に伸縮処理を施す伸縮処理手段と、前記伸縮処理の実行前に、第１および第２基準位置のペアについて、第１電気泳動画像における第１基準位置の周辺画素を含む画像領域と、第２電気泳動画像における第２基準位置の周辺画素を含む画像領域との類似度を求める類似度検出手段と、前記伸縮処理の実行前に、前記類似度が所定の基準より低い第１および第２基準位置のペアをエラーとして検出するエラー対策手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
これにより、不適切な第１および第２基準位置のペアをエラーとして事前に検出でき、エラーに対する対処を行うことで、前記伸縮処理が不適切に行われることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】標準画像と、測定画像と、標準画像および測定画像をそのまま重ねあわせた画像と、標準画像および変形後の測定画像を重ねあわせた画像とを示す図である。
【図２】実施形態１の試料解析システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態１の解析処理の流れの概略を示したフローチャートである。
【図４】標準画像に属するスポット上の第１基準位置に基づいて設定される各ベクトルと、測定画像に属するスポット上の第２基準位置に基づいて設定される各ベクトルとを示す図である。
【図５】第１基準位置に基づいて設定されるベクトルと、当該第１基準位置とペアの関係にある第２基準位置に基づいて設定されるベクトルとのなす角度を示す概略図である。
【図６】図５に示される各角度の値を示した表である。
【図７】第１基準位置および第２基準位置の各々に対して設定され、相関係数の算出に用いられる参照領域を示す図である。
【図８】縦方向の伸縮処理を行うために標準画像および測定画像を複数の部分画像に区切った状況と、縦方向の倍率（比）とを示す図である。
【図９】横方向の伸縮処理を行うために標準画像および測定画像を複数の部分画像に区切った状況を示す図である。
【図１０】縦方向の伸縮処理を行うために標準画像および測定画像を複数の部分画像に区切った状況と、縦方向の倍率（比）とを示す図であり、図８とは異なる例を示す図である。
【図１１】図３のＳ４のサブルーチンを示したフローチャートである。
【図１２】標準画像に属するスポット上の第１基準位置と、伸縮処理後の測定画像に属するスポット上の第２基準位置との座標値の差分を示した表である。
【図１３】標準画像に設定される第１基準スポットと、測定画像に設定される第２基準スポットとを示した図である。
【図１４】第１基準スポットの体積と、第２基準スポットの体積とを示す表である。
【図１５】標準画像に属するスポット上に設定される第１基準位置と、測定画像に属するスポット上に設定される第２基準位置とを示す図である。
【図１６】標準画像および測定画像と共に、画像における位置の指標を表示させた様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
〔実施形態１〕
（本実施形態の概要）
本実施形態は、標準試料の２次元電気泳動ゲルを示す標準画像と、測定試料の２次元電気泳動ゲルを示す測定画像とを重ねて表示装置に表示させることで、ユーザに測定試料の解析を行わせるものである。図１（ａ）に標準画像と測定画像とを例示する。
【００１２】
２次元電気泳動ゲルの電気泳動時間の誤差、スキャン時の画像歪み等に起因して、標準画像と測定画像との間ではスポットの位置にズレが生じる。したがって、標準画像と測定画像との間では、互いに同じ等電点および分子量を持つ成分（互いに同じ成分）からなるスポット同士であっても位置にズレが生じることになり、標準画像と測定画像とをそのまま重ねると、図１（ｂ）に示されるように、標準画像に属する各スポット（破線）と、測定画像に属する各スポット（２点鎖線）とが離れており、適切な比較分析が困難である。
【００１３】
そこで、本実施形態においては、標準画像に属する任意のスポット上の画素をユーザに指定させ、当該画素を第１基準位置に設定し、且つ、測定画像において前記の任意のスポットと共通するスポット上の画素をユーザに指定させ、当該画素を第２基準位置に設定する。図１５に示すように、このような第１基準位置と第２基準位置とのペアを複数設定する。つまり、本実施形態において、第１基準位置は、標準画像に属する任意のスポット上に設定される位置を意味し、第２基準位置は、測定画像に属する任意のスポット上に設定される位置を意味する。また、図１５に示すように、第１基準位置と第２基準位置とのペアが複数設定されるため、複数の第１基準位置が設定され、第１基準位置と同数の第２基準位置が設定されるようになっている。
【００１４】
以上のようにして第１基準位置と第２基準位置とのペアが複数設定されると、第１基準位置と第２基準位置とのズレが抑制されるように測定画像に伸縮処理（変形）を施し、標準画像と伸縮処理の施された測定画像とを重ねて表示する。これにより、図１（ｃ）に示すように、標準画像に属する各スポットと測定画像に属する各スポットとが重複して表示されるようになり（実線）、測定画像と標準画像との比較分析を容易に行うことができるようになる。
【００１５】
また、本実施形態では、第１基準位置と第２基準位置とのペアが複数設定された後、伸縮処理の実行前に、各ペアの妥当性を検査している。この検査を行う理由は以下の通りである。
【００１６】
第１基準位置が設定されているスポットと、この第１基準位置とペアの第２基準位置が設定されているスポットとは互いに共通する関係にならないといけないのだが（互いに同じ成分のスポットである必要がある）、ユーザの操作ミスまたはスポットの誤認により、第１基準位置が設定されているスポットと、この第１基準位置とペアの第２基準位置が設定されているスポットとが互いに共通する関係になっていないケースがある。このようなケースが生じると、測定画像に対する伸縮処理が不適切に行われてしまう。
【００１７】
そこで、本実施形態では、第１基準位置と第２基準位置とのペアの妥当性を検査し、妥当ではないペアをエラーとして設定解除を行うようになっている。これにより、測定画像に対する伸縮処理が不適切に行われてしまうことを抑制している。以下、本実施形態を詳細に説明していく。
【００１８】
（試料解析システムの概略構成）
図２は、本実施形態に係る試料解析システム１００の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、試料解析システム１００は、スキャナ（イメージャー）２００と、画像解析装置３００と、表示装置４００とを備える。
【００１９】
スキャナ２００は、電気泳動画像専用の画像読取装置である。つまり、スキャナ２００は、試料を電気泳動させたゲルを平面ガラス上に載置させ、このゲルを撮影し、撮影した画像の画像データを出力することが可能な画像読取装置である。
【００２０】
表示装置４００は、画像を表示する装置であり、例えば液晶ディスプレィ、有機ＥＬディスプレィ、プラズマディスプレィが挙げられる。
【００２１】
画像解析装置（画像処理装置）３００は、スキャナ２００および表示装置４００と接続されているコンピュータである。画像解析装置３００は、スキャナ２００にて読み取られた画像データを入力し、この画像データに対する画像処理、記憶等の各種情報処理を行う。また、画像解析装置３００は、表示装置４００を制御して、前記の画像データの画像を表示装置４００に表示させるようになっている。
【００２２】
具体的には、画像解析装置３００は制御部３００ａおよび記憶部３００ｂを有する。制御部３００ａは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータやマイクロプロセッサなどによって実現される。制御部３００ａは、記憶部３００ｂに記憶されている各種情報および各種制御を実施するためのプログラムを取り出して演算処理や判定処理を行い、これらの処理結果に基づいて表示装置４００の表示制御を行うブロックである。
【００２３】
記憶部３００ｂは、制御部３００ａが実行する各種アプリケーションプログラム、ＯＳプログラム、制御プログラム、これらプログラムを実行するときに読み出す各種データ（画像データ、設定値、テーブル等）を記憶する記憶領域である。記憶部３００ｂとしては、従来から公知の種々の記憶手段、例えば、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically EPROM）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などを用いることができる。また、制御部３００ａに取り扱われている各種データや処理中のデータは、記憶部３００ｂのワーキングメモリに一時的に記憶される。
【００２４】
また、画像解析装置３００は、汎用されているパーソナルコンピュータと同様、キーボードおよびマウス等の入力装置（不図示）を接続している。つまり、試料解析システム１００のユーザは、表示装置４００の表示画像と入力装置とをユーザインターフェイスとして、各種入力指示を行えるようになっている。なお、表示装置４００にタッチパネル機能を持たせても勿論よく、この場合、ユーザは、表示装置４００に対するタッチ操作によって各種入力指示を行ってもよい。
【００２５】
（試料解析システムの処理）
つぎに、本実施形態における解析処理の流れの概略を説明する。図３は、本実施形態における解析処理の流れの概略を示すフローチャートである。
【００２６】
図３に示される処理が開始される前に、最初に、ユーザは、測定対象となる２次元電気泳動ゲル（２次元電気泳動にて測定試料のスポットが展開されているゲル）をスキャナ２００に読み取らせて測定画像（第２電気泳動画像）を生成させる。つまり、測定画像は、２次元電気泳動によって展開される測定試料のスポットを示した電気泳動画像である。測定画像は、スキャナ２００から画像解析装置３００に伝送され、画像解析装置３００の記憶部３００ｂに記憶される。
【００２７】
また、画像解析装置３００の記憶部３００ｂには、標準画像が予め保存されている。標準画像（第１電気泳動画像）は、画像解析装置３００に入力される測定画像と比較解析するために、標準試料から調製した２次元電気泳動ゲルを予めスキャナ２００に読み取らせ、画像解析装置３００の記憶部３００ｂに予め保存している画像である。つまり、オペレータは、標準画像に示されるスポットの位置・明度と、測定画像に示されるスポットの位置・明度（濃度）とを比較検討することで、測定試料に対する各種分析を行うようになっている。
【００２８】
画像解析装置３００に測定画像を入力した後、ユーザは、画像解析装置３００を操作して測定画像の解析処理（図３に示される一連の処理）を開始する。
【００２９】
まず、ユーザが、画像解析装置３００を操作して、記憶部３００ｂに記憶されている標準画像と測定画像とを選択すると、制御部３００ａは、ユーザに選択された標準画像と測定画像とを表示装置４００に重ねて表示させる（図３のＳ１）。
【００３０】
図１（ａ）に標準画像および測定画像を示す。図１（ａ）に示すように、本実施形態では、標準画像に属する各スポットを破線で示し、測定画像に属する各スポットを２点鎖線で示す。また、制御部３００ａは、標準画像については緑色画素のみで明度（レベル）を示した緑色単色画像とし、測定画像については赤色画素のみで明度（レベル）を示した赤色単色画像として表示装置４００に表示させる。つまり、画像データを８ビットとした場合、標準画像は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０〜２５５，０）となり、測定画像は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０〜２５５，０，０）となる。すなわち、図１（ａ）において、標準画像の破線のスポットは、スポットの濃度に応じた明度の緑色で表示されており、測定画像の２点鎖線のスポットは、スポットの濃度に応じた明度の赤色で表示されており、各画像においてスポット以外の部分は黒色表示になっている。そして、標準画像と測定画像とを単に重ねて表示した場合、電気泳動時間の誤差やスキャン時の画像歪み等に起因して、図１（ｂ）に示すように、標準画像に属する各スポットと、測定画像に属する各スポットとが分離して表示される。図３のＳ１においては、図１（ｂ）に示す重畳画像が表示されることになる。
【００３１】
Ｓ１の後、制御部３００ａは、ユーザの入力指示に基づいて、第１および第２基準位置の設定を行う（Ｓ２）。Ｓ２の処理を具体的に説明すると以下の通りである。
【００３２】
まず、制御部３００ａは、第１および第２基準位置のペアを２組以上指定することをユーザに促すためのガイダンスを表示装置４００に表示させる。このガイダンスを見たユーザは、マウス等を使って、標準画像に属する任意のスポット上の画素と、測定画像に属するスポットであって前記任意のスポットと共通するスポットであるとユーザが判断したスポット上の画素とを指定する。これにより、制御部３００ａは、ユーザに指定された標準画像に属するスポット上の画素を第１基準位置として設定し、ユーザに指定された測定画像に属するスポット上の画素を、前記の第１基準位置とペアの関係となる第２基準位置として設定する。
【００３３】
また、制御部３００ａは、設定した第１基準位置と第２基準位置との組を表示装置４００に表示されている画像に反映させる。例えば、制御部３００ａは、図１５に示されるように、第１基準位置を示すマークと、第２基準位置を示すマークと、互いにペアの関係となる第１基準位置のマークと第２基準位置のマークとを結ぶラインとを表示させる。なお、ラインは黄色で表示される。例えば、図１５は、第１基準位置と第２基準位置とのペアが３組設定されている状態を示している。
【００３４】
ユーザは、第１基準位置と第２基準位置とのペアを所望数だけ指定すると（少なくとも２組以上）、基準位置設定処理の終了指示を入力する。これにより、制御部３００ａは、図３に示すＳ２の処理を終了してＳ３に移行する。
【００３５】
Ｓ３において、制御部３００ａは、測定画像に対して回転処理を施す。Ｓ３の処理を図４〜図６を用いて説明すると以下の通りである。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、標準画像に属する各スポット上の第１基準位置１１〜１４と、測定画像に属する各スポット上の第２基準位置２１〜２４とが設定されているものとする。なお、図４は、回転処理を説明するために、標準画像と測定画像とを分離した状態で、第１基準位置と第２基準位置とを示した模式図である（表示装置４００に表示されている画像ではない）。
【００３７】
図４（ａ）においては、第１基準位置１１と第２基準位置２１とがペア同士であり、第１基準位置１２と第２基準位置２２とがペア同士であり、第１基準位置１３と第２基準位置２３とがペア同士であり、第１基準位置１４と第２基準位置２４とがペア同士である。
【００３８】
制御部３００ａは、２つの第１基準位置の全ての組み合わせを認識し、各組み合わせにおいて、２つの第１基準位置の一方から他方へ向かうベクトルと、当該一方の第１基準位置とペアの関係になる第２基準位置から、当該他方の第１基準位置とペアの関係になる第２基準位置へ向かうベクトルとのなす角度を求める。具体的には、制御部３００ａは、下記の処理を行う。
【００３９】
図４（ａ）に示すように第１基準位置１１〜１４が設定されている場合、まず、図４（ｂ）に示すように、第１基準位置１１から他の第１基準位置へ向かうベクトルを求める。つまり、第１基準位置１１から第１基準位置１２へ向かうベクトル１１１２と、第１基準位置１１から第１基準位置１３へ向かうベクトル１１１３と、第１基準位置１１から第１基準位置１４へ向かうベクトル１１１４とを求める。
【００４０】
なお、ベクトルの求め方は以下の通りである。始点となる第１基準位置から終点となる第１基準位置へ向かうベクトルは、始点と終点との位置の差を数値化したものであり、下記の式Ａで求めることができる。
【００４１】
Ｖ＝（Ｘ２−Ｘ１，Ｙ２−Ｙ１）      式Ａ
ここで、ｖはベクトルである。Ｘ１，Ｙ１は、それぞれ始点となる第１基準位置のＸ座標、Ｙ座標である。Ｘ２，Ｙ２は、それぞれ終点となる第１基準位置のＸ座標、Ｙ座標である。
【００４２】
例えば、図４（ａ）に示すベクトル１１１２は以下のようにして求める。第１基準位置１１の座標を（１５０，１００）とし、第１基準位置１２の座標を（４５０，１９０）とすると、
ベクトル１１１２＝（４５０‐１５０，１９０‐１００）
＝（３００，９０）
となる。
【００４３】
以上の手法によって図４（ｂ）に示すベクトル１１１２、１１１３、１１１４を求めたあと、続いて、図４（ｃ）に示すように、第１基準位置１２から他の第１基準位置へ向かうベクトルを求める。但し、第１基準位置１１と第１基準位置１２との組み合わせについては既にベクトルを求めているため、ここでは求めない。つまり、第１基準位置１２から第１基準位置１３へ向かうベクトル１２１３と、第１基準位置１２から第１基準位置１４へ向かうベクトル１２１４とを求める。
【００４４】
さらに、図４（ｄ）に示すように、第１基準位置１３から他の第１基準位置へ向かうベクトルを求める。但し、第１基準位置１１と第１基準位置１３との組み合わせ、第１基準位置１２と第１基準位置１３との組み合わせについては、既にベクトルを求めているため、ここでは求めない。つまり、第１基準位置１３から第１基準位置１４へ向かうベクトル１３１４を求める。以上の処理により、第１基準位置１４と他の基準位置との全ての組み合わせについてもベクトルが求められたことになる。
【００４５】
また、第１基準位置に基づいて求めた各ベクトルと、始点同士がペアの関係になり終点同士もペアの関係になる各ベクトルを第２基準位置から求める。つまり、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、第２基準位置２１から第２基準位置２２へ向かうベクトル２１２２と、第２基準位置２１から第２基準位置２３へ向かうベクトル２１２３と、第２基準位置２１から第２基準位置２４へ向かうベクトル２１２４と、第２基準位置２２から第２基準位置２３へ向かうベクトル２２２３と、第２基準位置２２から第２基準位置２４へ向かうベクトル２２２４と、第２基準位置２３から第２基準位置２４へ向かうベクトル２３２４とを求める。
【００４６】
つぎに、始点同士がペアの関係になり終点同士もペアの関係になるベクトルとベクトルとのなす角度を求める。すなわち、図５に示すように、ベクトル１１１２と２１２２とのなす角度と、ベクトル１１１３と２１２３とのなす角度と、ベクトル１１１４と２１２４とのなす角度と、ベクトル１２１３と２２２３とのなす角度と、ベクトル１２１４と２２２４とのなす角度と、ベクトル１３１４と２３２４とのなす角度を求める。
【００４７】
なお、ふたつのベクトルＶ１＝（ＶＸ１，ＶＹ１），Ｖ２＝（ＶＸ２，ＶＹ２）のなす角度θは下記〔数１〕によって求めることができる。
【００４８】
【数１】
2015203623.tif 000003
【００４９】
例えば、図５に示すベクトル１１１２とベクトル２１２２とのなす角度は以下のようにして求める。ベクトル１１１２＝（３００，９０）、ベクトル２１２２＝（２５０，２６５）とすると、ベクトル１１１２とベクトル２１１１とのなす角度θは下記の〔数２〕のようにして求められる。
【００５０】
【数２】
2015203623.tif 000004
【００５１】
つぎに、制御部３００ａは、求めた全ての角度のメジアンを求め、このメジアンを回転角度として設定する。例えば、求められた角度が図６に示す値である場合、メジアンは３０°になり、設定される回転角度も３０°となる。なお、ここではメジアンを回転角度としたが、回転角度は代表値（メジアン、平均値、最頻値等）であればよく、メジアンに限定されるものではない。
【００５２】
制御部３００ａは、設定した回転角度によって測定画像に対して回転処理を施す。これにより、標準画像に対して測定画像が傾いていたとしても、当該傾きを補正できる。回転処理の後、制御部３００ａは、図３に示すＳ３からＳ４に移行する。
【００５３】
図３のＳ４において、制御部３００ａは位置妥当性検査を行う。この位置妥当性検査とは、指し示しているスポットが共通していない可能性の高い第１基準位置と第２基準位置とのペアをエラーとして検出し、エラーとして検出したペアの設定を解除する処理である。位置妥当性検査の処理内容を具体的に説明すると以下の通りである。
【００５４】
図１１は、図３のＳ４の位置妥当性検査のサブルーチンを示すフローチャートである。まず、制御部３００ａは、各々の第１基準位置、各々の第２基準位置に対して参照画像領域を設定する（Ｓ１０）。
【００５５】
参照画像領域とは、第１基準位置または第２基準位置を中心画素とし、中心画素およびその周辺画素を含むｍ×ｎ画素からなる矩形領域である。なお、第１基準位置に対して設定される参照画像領域は、標準画像上の領域であり、当該第１基準位置を中心画素としたｍ×ｎ画素からなる領域である。これに対し、第２基準位置に対して設定される参照画像領域は、測定画像上の領域であり、当該第２基準位置を中心画素としたｍ×ｎ画素からなる領域である。本実施形態では、参照画像領域のサイズを３×３画素とする。例えば、図７に示すように、第１基準位置１１に対しては、第１基準位置１１を中心画素とした参照画像領域１１ａが設定され、第２基準位置２１に対しては、第２基準位置２１を中心画素とした参照画像領域２１ａが設定される。なお、図７には示していないが、第１基準位置１２〜１４、第２基準位置２２〜２４の各々に対しても参照画像領域が設定される。
【００５６】
図１１のＳ１０の後、制御部３００ａは、第１および第２基準位置のペア毎に、第１基準位置に設定された参照画像領域と、第２基準位置に設定された参照画像領域との相関係数を求める（Ｓ１１）。相関係数の算出式は周知慣用されているものを使用できる。例えば、参照領域内の各画素の位置を示す値をｉとすると、下記の〔数３〕によって求めることができる。
【００５７】
【数３】
2015203623.tif 000005
【００５８】
なお、第１基準位置が設定される標準画像は緑色単色で明暗が示される画像であり、第２基準位置が設定される測定画像は赤色単色で明暗が示される画像である。それゆえ、数１において、第１基準位置の参照画像領域の位置ｉの画素の画素値（各画素の画素値）は、緑色の画素値を指し、第２基準位置の参照画像領域の位置ｉの画素の画素値（各画素の画素値）は、赤色の画素値を指す。
【００５９】
図１１のＳ１１の後、制御部３００ａは、求めた相関係数と閾値とを対比し、相関係数が閾値以下の第１および第２基準位置のペアを検索する（Ｓ１２）。相関係数が閾値以下の第１および第２基準位置のペアが無い場合（Ｓ１２にてＮＯ）、制御部３００ａは、位置妥当性検査を終了し、処理を図３のＳ５に移行させる。
【００６０】
これに対し、制御部３００ａは、相関係数が閾値以下の第１および第２基準位置のペアを検出した場合（Ｓ１２にてＹＥＳ）、検出したペアをエラーとして設定解除する（Ｓ１３）。つまり、第１および第２基準位置の設定が解除される。但し、ユーザに何ら予告することなく設定解除するのではなく、以下のように予告を行った上で設定解除するようになっている。
【００６１】
制御部３００ａは、エラーの第１および第２基準位置のペアを検出すると、すぐに設定解除せずに、エラーであることを示す表示態様で当該ペアの表示を所定時間行ってから設定解除する。例えば、図１５に示すように、各ペアにおいて第１基準位置と第２基準位置との間にはラインが示されているが、正常なペアのラインを黄色で示しつつ、エラーのペアのラインを赤色で示し、赤色のラインのペアはエラーである旨のガイダンスを表示するようになっている。そして、制御部３００ａは、エラーのペアの表示を所定時間行った後、エラーのペアの設定を解除する（Ｓ１３）。Ｓ１３により、図１５の画像において、設定解除されたペアの第１および第２基準位置のマークは消去されることになる。Ｓ１３の後、制御部３００ａは、位置妥当性検査を終了し、処理を図３のＳ５に移行させる。
【００６２】
図３のＳ５において、制御部３００ａは、Ｓ２の基準位置設定処理を再実行が必要か否かを判定する（Ｓ５）。具体的には、制御部３００ａは、図１１のＳ１２にてＮＯだった場合（エラーを検出しなかった場合）、Ｓ２の基準位置設定処理の再実行は必要ないと判定し（Ｓ５にてＮＯ）、処理をＳ６に移行させる。
【００６３】
これに対し、制御部３００ａは、図１１のＳ１２にてＹＥＳであった場合であり（エラーを検出した場合）、且つ、Ｓ１３の実行後に残っている第１および第２基準位置のペアが一つのみである場合、Ｓ２の基準位置設定処理の再実行が必要と判定し（Ｓ５にてＹＥＳ）、Ｓ２以降の処理を再実行する。
【００６４】
また、制御部３００ａは、図１１のＳ１２にてＹＥＳであった場合であり（エラーを検出した場合）、且つ、Ｓ１３の実行後に残っている第１および第２基準位置のペアが２以上ある場合、基準位置設定処理の再実行が必要か否かのコマンド入力をユーザに促すガイダンスを表示し、ユーザのコマンド入力に従って基準位置設定処理の再実行が必要か否かを判定する。必要であればＳ２以降の処理を再実行し、必要なければ、処理をＳ６に移行させる。
【００６５】
制御部３００ａは、図３のＳ６に移行すると、測定画像に対して伸縮処理を施す。この伸縮処理の内容は以下の通りである。
【００６６】
図８に示す縦方向の伸縮処理と、図９に示す横方向の伸縮処理とが行われるが、縦方向の伸縮処理を説明する。なお、縦方向とは、画素の位置を示すための座標におけるＹ軸と平行な方向を意味し、横方向とは、前記座標のＸ軸と平行な方向を意味する。
【００６７】
まず、制御部３００ａは、図８（ａ）に示すように、伸縮方向（縦方向）と垂直であり各第１基準位置を通る各ライン（第１基準ライン）を境界として標準画像を複数の部分画像に分ける。具体的には、第１基準位置１１を通るラインと第１基準位置１２を通るラインとの間の部分画像と、第１基準位置１２を通るラインと第１基準位置１３を通るラインとの間の部分画像と、第１基準位置１３を通るラインと第１基準位置１４を通るラインとの間の部分画像とに分けられる。なお、第１基準位置１１を通るラインよりも上辺側の領域と、第１基準位置１４を通るラインよりも下辺側の領域とについては、縦方向の伸縮処理を行わないので部分画像として扱わない。
【００６８】
制御部３００ａは、図８（ａ）に示すように、測定画像についても同様に、伸縮方向（縦方向）と垂直であり各第２基準位置を通る各ライン（第２基準ライン）を境界として複数の部分画像に分ける。これにより、第２基準位置２１を通るラインと第２基準位置２２を通るラインとの間の部分画像と、第２基準位置２２を通るラインと第２基準位置２３を通るラインとの間の部分画像と、第２基準位置２３を通るラインと第２基準位置２４を通るラインとの間の部分画像とに分けられる。
【００６９】
そして、制御部３００ａは、標準画像において互いに隣り合う２つのラインの間の縦方向の距離（各部分画像の縦サイズ）と、測定画像において互いに隣り合う２つのラインの間の距離（各部分画像の縦サイズ）とを求める。さらに、制御部３００ａは、標準画像において互いに隣り合う２つのラインの間の縦方向の距離と、この２つのラインに対応する測定画像上の２つのラインの間の縦方向の距離との比を求める（標準画像の距離／測定画像の距離）。なお、標準画像の２つのラインに対応する測定画像上の２つのラインとは、標準画像の２つのラインの夫々と重なっている各第１基準位置とペアの関係になる各第２基準位置を通過する測定画像上の各ラインを意味する。
【００７０】
具体的には、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、標準画像においては、第１基準位置１１上のラインと第１基準位置１２上のラインとの間、第１基準位置１２上のラインと第１基準位置１３上のラインとの間、第１基準位置１３上のラインと第１基準位置１４上のラインとの間の各々について、縦方向の距離が求められる。測定画像においては、第２基準位置２１上のラインと第２基準位置２２上のラインとの間、第２基準位置２２上のラインと第２基準位置２３上のラインとの間、第２基準位置２３上のラインと第２基準位置２４上のラインとの間の各々について、縦方向の距離が求められる。
【００７１】
そして、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、第１基準位置１１上のラインと第１基準位置１２上のラインとの間の距離と、第２基準位置２１上のラインと第２基準位置２２上のラインとの間の距離との比（０．９）が求められ、第１基準位置１２上のラインと第１基準位置１３上のラインとの間の距離と、第２基準位置２２上のラインと第２基準位置２３上のラインとの間の距離との比（０．８５）が求められ、第１基準位置１３上のラインと第１基準位置１４上のラインとの間の距離と、第２基準位置２３上のラインと第２基準位置２４上のラインとの間の距離との比（０．８）が求められる。
【００７２】
以上のようにして、ライン間の距離の比が求められると、制御部３００ａは、この比を用いて、測定画像の各部分画像に対して縦方向の伸縮処理を施す。この伸縮処理において、各部分画像に対して適用される倍率（伸縮率）は、各部分画像の境界となるライン間の距離（各部分画像の縦方向のサイズ）から求めた前記の比である。すなわち、第２基準位置２１上のラインと第２基準位置２２上のラインとの間の部分画像は縦方向に０．９倍され、第２基準位置２２上のラインと第２基準位置２３上のラインとの間の部分画像は縦方向に０．８５倍され、第２基準位置２３上のラインと第２基準位置２４上のラインとの間の部分画像は縦方向に０．８倍されることになる。
【００７３】
伸縮処理の手法自体については周知慣用されているものを用いることができる。つまり、伸縮対象の部分画像と、当該部分画像に対して適用される倍率とが決まれば、伸縮処理の計算式は周知慣用されているものを用いて行う。例えば、特許文献１の実施例に記載されているデータ変換手法を用いることができる。すなわち、周知慣用技術では、画像全体に対して同じ倍率で伸縮が行われているのに対し、本願の実施形態では、複数の部分画像に分けて部分画像毎に倍率を異ならせている点で周知慣用技術と異なる。なお、特許文献１の実施例に記載されているデータ変換手法を用いることにより、測定画像に示される各スポットの体積を、伸縮処理の前後で一定にできる。なお、スポットの体積とは、スポット各画素の画素値の合計値である。
【００７４】
以上では縦方向の伸縮処理を説明したが、横方向の伸縮処理についても同様に行う。但し、横方向の伸縮処理については、図９に示すように、伸縮方向（横方向）と垂直であり各第１基準位置を通る各ラインを境界として標準画像を複数の部分画像に分け、伸縮方向（横方向）と垂直であり各第２基準位置を通る各ラインを境界として測定画像を複数の部分画像に分けるようになっている。そして、各ライン間の距離（横方向の距離）を求め、互いに対応するライン間同士で距離の比を求め、この比を倍率として各部分画像の横方向の伸縮処理を行う。
【００７５】
また、以上の伸縮処理ではラインとラインとの間の部分画像に対して伸縮処理を行っているが、ラインについては伸縮処理の対象としてもよいし、伸縮処理の対象から除外してもよい。また、ラインを伸縮処理の対象とする場合、部分画像と部分画像とに挟まれているラインについては、どちらの部分画像の倍率を適用してもよい。つまり、図８（ａ）の例でいえば、第２基準位置２１を通過するラインは第２基準位置２１と２２との間の部分画像と同じ倍率で伸縮され、第２基準位置２４を通過するラインは第２基準位置２３と２４との間の部分画像と同じ倍率で伸縮されることは明らかであるが、第２基準位置２２を通過するラインについては、第２基準位置２１と２２との間の部分画像の倍率、または第２基準位置２２と２３との間の部分画像の倍率のいずれを適用してもよいし、第２基準位置２３を通過するラインについては、第２基準位置２２と２３との間の部分画像の倍率、または第２基準位置２３と２４との間の部分画像の倍率のいずれを適用してもよい。
【００７６】
また、図１０（ａ）に示されるように、第１基準位置１１〜１４の座標値の大小関係と、第２基準位置２１〜２４の座標値の大小関係とが異なる場合、図１０（ｂ）に示されるように、求められる距離の比に、負の値が含まれるケースもある。このような場合、距離の比が負の値になっている部分画像については、当該部分画像の両隣の各部分画像のうちのいずれか一方に適用される倍率で伸縮処理を行うようになっていてもよい。例えば、図１０の例の場合、第２基準位置２１と２３との間には倍率０．４５が適用され、第２基準位置２２と２４との間には倍率０．４が適用されるが、第２基準位置２２と２３との間には倍率０．４５若しくは倍率０．４のいずれかが適用される。或いは、第２基準位置２２と２３との間は伸縮を行わないようになっていてもよい。
【００７７】
制御部３００ａは、伸縮処理を終えると、図３に示すＳ６からＳ７に移行する。図３のＳ７において、制御部３００ａはシフト処理（並進処理）を行う。シフト処理の概要は以下の通りである。
【００７８】
Ｓ６では、標準画像を伸縮せずに測定画像を伸縮しているため、標準画像と測定画像との位置合わせを行う必要がある。この点、互いにペアの関係となる各第１基準位置と各第２基準位置との間の位置データ（座標値）の差分（ズレ量）ができるだけ少なくなるように、標準画像と測定画像との各画素位置の位置合わせを行えば、測定画像の各画素位置を適切に補正できる。
【００７９】
そこで、Ｓ７において、制御部３００ａは、Ｘ座標およびＹ座標の夫々について、各ペア毎の第１基準位置と第２基準位置との座標値の差分の平均値を求め、求めた平均値を位置補正量とする。
【００８０】
例えば、各ペア毎の第１基準位置と第２基準位置との座標値の差分が図１２の表のようになっているものとする。図１２において、ｄｘはＸ座標値の差分を意味し、ｄｙはＹ座標値の差分を意味する。また、例えば１１−２１間は第１基準位置１１と第２基準位置２２との間を意味する。
【００８１】
図１２の例の場合、Ｘ座標値の差分の平均値は−２０．５となり、Ｙ座標値の差分の平均値は−１０になる。求めた平均値が小数である場合、小数点以下を丸めて（四捨五入）、整数に変換し、各平均値を位置補正量（座標値補正量）とする。つまり、Ｘ座標の位置補正量は−２１となり、Ｙ座標の位置補正量は−１０となる。
【００８２】
そして、制御部３００ａは、測定画像の各画素の座標値に位置補正量を足すことで、測定画像の各画素の位置補正を行う。つまり、図１２の例の場合、各画素位置は、Ｘ軸方向に−２１画素分移動し、Ｙ軸方向に−１０画素分移動する。
【００８３】
なお、以上では、各ペア毎の第１基準位置と第２基準位置との座標値の差分の平均値を用いたが、平均値以外の代表値（最頻値、メジアン）を用いてもよい。
【００８４】
制御部３００ａは、以上のようにして測定画像のシフト処理を終えると、図３に示すＳ７からＳ８に移行する。図３のＳ８において、制御部３００ａは、標準画像と、Ｓ７での処理を行った測定画像とを重ねて表示装置４００に表示させる。
【００８５】
これにより、図１（ｃ）に示すように、標準画像に属する各スポットと測定画像に属する各スポットとが重複して表示されるようになり、測定画像と標準画像との比較分析を容易に行うことができるようになる。なお、標準画像に属する各スポットは緑色であり、測定画像に属する各スポットは赤色であるため、図１（ｃ）に示すように、標準画像に属する各スポットと測定画像に属する各スポットとが重複して表示される場合、重複部分は黄色で表示されることになる。
【００８６】
なお、以上の実施形態では、制御部３００ａは、Ｓ１またはＳ８において、標準画像と測定画像とを重複して表示させているが、特に重複させずに標準画像と測定画像とを分離して表示させるようになっていてもよい。
【００８７】
この場合、図１５に示すような各ペアの第１および第２基準位置間を結ぶラインを設定できないため、各ペア毎に異なるマークを使用することで、第１基準位置と第２基準位置との対応関係を表示させるようになっていてもよい。例えば、あるペアについては○印で表示し、別のペアについては×印で表示させる。
【００８８】
また、制御部３００ａは、Ｓ１またはＳ８において標準画像と測定画像とを重ねずに表示させる場合（分離して表示させる場合）、画像上の位置の指標となる補助線および符号もあわせて表示させるようになっていてもよい。
【００８９】
例えば、図１６に示すように、制御部３００ａは、標準画像および測定画像の各々に、縦方向に平行な複数の補助線（縦補助線）と、横方向に平行な複数の補助線（横補助線）とを重畳して表示する。ここで、標準画像の各縦補助線と測定画像の各縦補助線とが同じ位置（座標位置）になり、標準画像の各横補助線と測定画像の各横補助線とが同じ位置（座標位置）になるように、各縦補助線および各横補助線の位置が設定されている。
【００９０】
以上の縦補助線および横補助線によって、図１６に示すように、標準画像および測定画像の各々は複数の矩形領域に区画されている。
【００９１】
また、本実施形態では、標準画像および測定画像の各々において、各矩形領域の位置を示す符号が表示される。具体的には、各矩形領域の横の位置を示す横符号ａ〜ｉと、各矩形領域の縦の位置を示す縦符号１〜６とが示される。なお、座標上の位置が同じ関係となる標準画像の矩形領域と測定画像の矩形領域との間で、横符号が同じになり且つ縦符号も同じになるように、横符号および縦符号が設定される。例えば、図１６において、標準画像の（ｂ，２）の矩形領域と測定画像の（ｂ，２）の矩形領域とは同じ位置関係であるが、標準画像の（ｂ，２）の矩形領域と測定画像の（ｂ，３）の矩形領域とは同じ位置関係にない。
【００９２】
これにより、標準画像と測定画像とを重ねずに表示する場合であっても、標準画像と測定画像との間で互いに対応する位置の把握が容易になる。また、Ｓ８では、標準画像において任意の第１基準位置の位置する矩形領域と、変形後の測定画像において前記任意の第１基準位置と対応関係にある第２基準位置の位置する矩形領域とは、同じ位置関係になる。それゆえ、Ｓ８において、標準画像と測定画像とを重ねずに表示する場合、第１および第２基準位置のペアをペア毎に異なる態様で表示させなくても、ユーザは各ペアの視覚的把握が容易になる。例えば、図１６の場合、標準画像における（ｈ，２）の矩形領域内の第１基準位置と、測定画像における（ｈ，２）の矩形領域内の第２基準位置とはペアの関係であり、矩形領域の位置を示す符号によって前記ペアの視覚的把握が容易になる。
【００９３】
〔実施形態２〕
電気泳動ゲルの調整時の誤差等によって、標準画像と測定画像との間でスポットの明度ムラが生じることがある。そこで、標準画像と測定画像との間で互いに共通するスポットを基準スポットとしてユーザに設定させ、標準画像に設定される基準スポット（第１基準スポットと称す）の各画素の画素値の合計と、測定画像に設定される基準スポット（第２基準スポット）の各画素の画素値の合計との比率を用いて、測定画像の各画素の画素値（階調値）を補正するようになっていてもよい。
【００９４】
例えば、図１３に示すように、標準画像と測定画像とが分離して表示されており（「＋」は第１または第２基準位置である）。標準画像の各スポットのなかから第１基準スポット１１１が指定され、測定画像の各スポットのなかから第２基準スポット２１１が指定されたものとする。この場合、制御部３００ａは、図１４に示すように、第１基準スポット１１１の体積（各画素の画素値の合計）と、第２基準スポット２１１の体積とを求める。なお、標準画像は緑色画素値で階調が表現されているため、第１基準スポット１１１の体積は、緑色画素値の総和であり、測定画像は赤色画素値で階調が表現されているため、第２基準スポット２１１の体積は、赤色画素値の総和である。
【００９５】
そして、制御部３００ａは、第１基準スポット１１１の体積と第２基準スポット２１１の体積との比率を算出する（第１基準スポット１１１の体積／第２基準スポット２１１の体積）。つまり、０．８が算出される。
【００９６】
制御部３００ａは、算出された比率を測定画像の各画素の画素値に乗算することで、測定画像の各画素の画素値を補正する。これにより、標準画像と測定画像との間で生じるスポットの明度ムラを抑制できるのである。
【００９７】
なお、ユーザは、入力指示において、各種条件に起因する濃度変化が少ない蛋白質のスポットを第１および第２基準スポットとして指示することが望ましい。
【００９８】
また、明度補正が行われるタイミングであるが、基本的にはＳ１〜Ｓ８のいずれのタイミングで行ってもよいが、Ｓ３の前に行われることが好ましい。これは、明度補正を行った上で位置妥当性検査を行えば、位置妥当性検査の精度が向上するためである。
【００９９】
〔実施形態３〕
以上の実施形態では、図１１のＳ１１およびＳ１２において、２つの参照画像領域の相関係数（類似度）を求め、相関係数が閾値以下となるペアを検出するようになっている。但し、対比させる画像領域の類似度を示すパラメータであれば、相関係数以外のパラメータであっても用いることができ、類似度が所定の基準より低いペアを検出するようになっていればよい。
【０１００】
〔実施形態４〕
また、画像解析装置３００は、通信ネットワーク（インターネット等）を介して外部端末装置（不図示）と接続可能になってもよく、この場合には画像解析装置３００をクラウドサービスとして利用可能になる。つまり、外部端末装置と画像解析装置３００とが接続され、外部端末装置から標準画像や測定画像が画像解析装置３００に送信され、画像解析装置は、これら画像を処理した結果を外部端末装置の表示部に表示させるような形態であってもよい。
【０１０１】
〔実施形態５〕
実施形態１では、制御部３００ａは、相関係数が閾値以下の第１および第２基準位置のペアを検出した場合、エラーと認識可能な表示形態で当該ペアを表示させた後に当該ペアを設定解除するようになっている。しかし、制御部３００ａは、相関係数が閾値以下の第１および第２基準位置のペアを検出した場合、エラーと認識可能な表示形態で当該ペアを表示させることなく、当該ペアを設定解除するようになっていても勿論よい。
【０１０２】
あるいは、制御部３００ａは、相関係数が閾値以下の第１および第２基準位置のペアを検出したことをトリガーとして所定時間後に設定解除を行うのではなく、ユーザの入力指示があった場合に限って設定解除を行うようになっていてもよい。つまり、この場合、制御部３００ａは、相関係数が閾値以下の第１および第２基準位置のペアを検出すると、エラーと認識可能な表示形態で当該ペアを表示させるとともに、設定解除の有無のコマンド入力を促すガイダンスを表示させる。そして、制御部３００ａは、ユーザから入力されるコマンドが設定解除有であれば設定解除を行い、ユーザから入力されるコマンドが設定解除無であれば設定解除を行わずに処理を進める。
【０１０３】
〔実施形態６〕
実施形態１のＳ２では、ユーザに画素を指定させ、指定された画素を第１または第２基準位置に設定する形態であるが、当該形態に限定されるものではない。ユーザに画素ではなくスポットを指定させ、制御部３００ａが、指定されたスポットのなかから所定規則に基づいて画素を選択し、選択した画素を第１または第２基準位置と設定するような形態であってもよい。
【０１０４】
例えば、所定規則が「最も高い画素値の画素を選択する」という規則の場合、制御部３００ａは、以下のようにＳ２を行うことになる。制御部３００ａは、（ａ）標準画像に属する任意のスポットをユーザに指定させ、ユーザに指定させた任意のスポットに含まれる画素のうち最も画素値の大きな画素を第１基準位置と設定し、（ｂ）測定画像に属するスポットであって前記任意のスポットと共通するスポットをユーザに指定させ、ユーザに指定させた測定画像に属するスポットに含まれる画素のうち最も画素値の大きな画素を第２基準位置と設定する。
【０１０５】
勿論、所定規則は、「最も高い画素値の画素を選択する」という規則に限られるものではなく、スポットの全画素の中から一つの画素を抽出できるような規則であればよい。
【０１０６】
〔ソフトウェアによる実現例〕
制御部３００ａは、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１０７】
後者の場合、制御部３００ａは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータやマイクロプロセッサなどによって実現され、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などにアクセス可能になっている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１０８】
〔まとめ〕
本発明の態様１の画像処理装置（画像解析装置３００）の制御部３００ａは、２次元電気泳動によって展開されるスポットを示した第１電気泳動画像（標準画像）および第２電気泳動画像（測定画像）を表示部（表示装置４００）に表示させる表示制御手段と、第１電気泳動画像に属するスポット上の第１基準位置と、第２電気泳動画像に属するスポット上の第２基準位置とのペアを入力指示に基づいて設定する位置設定手段と、前記位置設定手段に設定された第１および第２基準位置のペアから求められる倍率に基づき、前記第２電気泳動画像に伸縮処理を施す伸縮処理手段と、前記伸縮処理の実行前に、第１および第２基準位置のペアについて、第１電気泳動画像における第１基準位置の周辺画素を含む画像領域と、第２電気泳動画像における第２基準位置の周辺画素を含む画像領域との類似度を求める類似度検出手段と、前記伸縮処理の実行前に、前記類似度が所定の基準より低い第１および第２基準位置のペアをエラーとして検出するエラー対策手段として機能することを特徴とする。
【０１０９】
本発明の態様１において、前記類似度の低い第１および第２基準位置のペアは、適切な位置関係ではない可能性があり（互いに共通するスポット上の位置を示す関係ではない可能性があり）、このペアに基づいて倍率を求めても適切に伸縮処理が行うことができない可能性がある。
【０１１０】
そこで、本発明の態様１によれば、前記伸縮処理が行われる前に、前記類似度の低い第１および第２基準位置のペアをエラーとして検出するようになっている。それゆえ、利用者のミスにより、不適切な位置関係の第１および第２基準位置のペアが設定されてしまった場合であっても（夫々の基準位置上にあるスポット同士が共通する関係にない場合であっても）、このようなペアを前記伸縮処理が行われる前にエラーとして事前に検出でき、エラーに対する対処を行うことで、前記伸縮処理が不適切に行われることを抑制できる。
【０１１１】
そして、エラーに対する対処として、エラーとして検出した第１および第２基準位置のペアの設定を解除する解除処理が挙げられる。或いは、エラーに対する対処として、エラーとして検出した第１および第２基準位置のペアを、エラーであることを示す表示態様で表示部に表示させるようになっていてもよい。この形態の場合、前記表示態様での表示によって、オペレータは、エラーとして検出された第１および第２基準位置のペアを認識でき、当該ペアの設定を解除する指示を入力できる。当該指示が画像処理装置に入力されると、制御部３００ａが、エラーとして検出された第１および第２基準位置のペアの設定を解除することになる。
【０１１２】
また、エラーとして検出した第１および第２基準位置のペアを、エラーであることを示す表示態様で表示部に表示させ、且つ、当該表示態様での表示開始後から所定時間経過後に当該ペアの設定を解除するようになっていてもよい。
【０１１３】
ところで、スポットの位置のバラツキは、電気泳動時間の誤差以外の原因によっても生じることがある。例えば、２次元電気泳動によって展開されているゲルを撮影する際や撮影画像をスキャンする際に、画像に歪みが生じ、この歪みによってスポットの位置のバラツキが生じることもある。ここで、撮影やスキャンに起因した歪みは、画像全体に対して均一に生じるものではなく、画像の一部でのみ生じたり、ある画像部分と別の画像部分とで歪みの程度が異なることもある。これに対し、特許文献１の手法では、画像全体に対して全て同一の伸縮倍率が適用されるため、撮影やスキャンに起因したスポットの位置のバラツキを適切に補正できない。
【０１１４】
そこで、本発明の態様２の画像処理装置において、前記位置設定手段は、入力指示に基づいて、前記第１基準位置と前記第２基準位置とのペアを複数設定するようになっており、前記伸縮処理手段は、前記伸縮処理の伸縮方向と垂直であり各第１基準位置を通過する各ラインを境界として第１電気泳動画像を複数の部分画像に分け、ある第１基準位置を通過するラインを第１基準ラインａとし、第１基準ラインａを一方の境界とする部分画像の他方の境界を第１基準ラインｂとし、前記伸縮方向と垂直であり各第２基準位置を通過する各ラインを境界として第２電気泳動画像を複数の部分画像に分け、第１基準ラインａが通過する第１基準位置とペアの関係にある第２基準位置を通過するラインを第２基準ラインａとし、第１基準ラインｂが通過する第１基準位置とペアの関係にある第２基準位置を通過するラインを第２基準ラインｂとすると、第１基準ラインａと第１基準ラインｂとの間の距離と、第２基準ラインａと第２基準ラインｂとの間の距離との比率に基づいて、第２基準ラインａと第２基準ラインｂとの間の部分画像に対する前記伸縮方向の倍率を求めることを特徴とする。
【０１１５】
これにより、第２電気泳動画像に適用される伸縮倍率を画像全体で同じにするのではなく、第２電気泳動画像を複数の部分画像に区分けし、部分画像毎に伸縮倍率を求めていることになる。それゆえ、撮影やスキャンに起因したスポットの位置ズレを適切に補正できる。
【０１１６】
以上のようにして第１電気泳動画像を伸縮せずに第２電気泳動画像を伸縮した場合、第１電気泳動画像と第２電気泳動画像との位置合わせを行う必要がある。この点、互いにペアの関係となる各第１基準位置と各第２基準位置との間の位置データ（座標値）のズレ量の代表値（平均、メジアン、最頻値等）ができるだけ少なくなるように、第１電気泳動画像と第２電気泳動画像との各画素位置の位置合わせを行えば、第２電気泳動画像の各画素位置を適切に補正できることになる。
【０１１７】
そこで、本発明の態様３の画像処理装置において、前記表示制御手段は、前記伸縮処理の実行後、前記各ペアの前記第１基準位置と第２基準位置との位置データの差分の代表値を求め、求めた代表値に基づいて第２電気泳動画像の各画素の位置をシフトさせることを特徴とする。
【０１１８】
また、２次元電気泳動によって展開されているゲルをスキャンする際、主走査方向（または副走査方向）とゲルとの間の傾きに誤差が生じるため、第２電気泳動画像と第１電気泳動画像との間には僅かに傾きがある。この傾きが大きすぎると、第１基準位置の周辺画素を含む画像領域と、第２電気泳動画像における第２基準位置の周辺画素を含む画像領域との位置関係が対応せず、前記類似度の検出処理を適切に行うことが困難になる。
【０１１９】
そこで、本発明の態様４の画像処理装置において、制御部３００ａは、入力指示に基づいて、前記第１基準位置と前記第２基準位置とのペアを複数設定する設定手段と、２つの第１基準位置の各組み合わせにおいて、２つの第１基準位置の一方を第１基準位置Ａとして他方を第１基準位置Ｂとする場合、第１基準位置Ａから第１基準位置Ｂへ向かうベクトルと、第１基準位置Ａとペアの関係にある第２基準位置から、第１基準位置Ｂとペアの関係にある第２基準位置へ向かうベクトルとのなす角度の代表値を求め、前記類似度検出手段による処理の前に、前記角度の代表値に基づいて設定される回転角度によって第２電気泳動画像に回転処理を施す回転処理手段として機能することを特徴とする。これにより、第１電気泳動画像に対する第２電気泳動画像の傾きを補正でき、前記類似度の検出処理を適切に行うことができる。
【０１２０】
電気泳動時の測定条件の誤差によって、第１電気泳動画像と第２電気泳動画像との間でスポットの明度ムラが生じることがある。そこで、本発明の態様５の画像処理装置において、制御部３００ａは、第１電気泳動画像に属する複数のスポットのなかのいずれか一つの第１基準スポットと、第２電気泳動画像に属する複数のスポットのなかのいずれか一つの第２基準スポットとを入力指示に基づいて設定する基準スポット設定手段と、第１基準スポットに含まれる各画素の画素値の合計と、第２基準スポットに含まれる各画素の画素値の合計との比率に基づいて、第２電気泳動画像の各画素の画素値を補正する補正手段として機能することを特徴とする。これにより、前記の明度ムラを抑制できる。なお、ユーザは、入力指示において、各種条件に起因する濃度変化が少ない蛋白質のスポットを第１および第２基準スポットとして指示することが望ましい。
【０１２１】
また、本発明の態様６の画像処理装置において、制御部３００ａは、第１および第２電気泳動画像を重ねずに表示部（表示装置４００）に表示させる場合、第１電気泳動画像と第２電気泳動画像とにおいて互いに対応する位置を利用者に把握させるための指標（図１６の縦補助線，横補助線，横符号（ａ〜ｉ），縦符号（１〜６））を第１および第２電気泳動画像と共に表示部に表示させる。
【０１２２】
これにより、第１および第２電気泳動画像を重ねずに表示部に表示させる場合であっても、第１電気泳動画像と第２電気泳動画像とにおいて互いに対応する位置の把握が容易になる。
【０１２３】
本発明の態様１〜６に係る画像処理装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記表示制御装置が備える各手段として動作させることにより上記表示制御装置をコンピュータにて実現させるプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【０１２４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、測定試料のスポットが２次元電気泳動によって展開されているゲルを撮影して得られる画像の画像データを処理する画像処理装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１２６】
１１〜１４    第１基準位置
１１ａ    参照画像領域（画像領域）
２１〜２４    第２基準位置
２１ａ    参照画像領域（画像領域）
１００    試料解析システム
１１１    第１基準スポット
２１１    第２基準スポット
３００    画像解析装置
３００ａ  制御部（表示制御手段、位置設定手段、伸縮処理手段、類似度検出手段、エラー対策手段、回転処理手段、基準スポット設定手段、補正手段）
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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