(57)【要約】【課題】細胞画像から細胞の形態変化を自動的に定量化を行うことができる細胞画像解析装置および細胞画像解析方法を提供することを目的とする。【解決手段】動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析装置であって、細胞の構造の方向性または組織度を検出する手段を備えた構成とした。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析装置であって、細胞の構造の方向性または組織度を検出する手段を備えたことを特徴とする細胞画像解析装置。
【請求項２】
前記細胞構造の方向性または組織度を検出する手段は、画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する帯域分割手段と、少なくとも前記高周波側の周波数成分を用いて任意の大きさのブロックに分ける手段と、前記ブロック毎に各方向の周波数成分を比較して方向性の強さを検出する手段とを、含むことを特徴とする請求項１記載の細胞画像解析装置。
【請求項３】
前記ブロック毎に方向性の強さを検出する手段は、各方向の周波数成分の係数の総和を比較して方向性と組織度の強さを定量化できることを特徴とする請求項２記載の細胞画像解析装置。
【請求項４】
動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析装置であって、内泡をもつ細胞構造の内泡部または非内泡部細胞部を検出する手段を備えたことを特徴とする細胞画像解析装置。
【請求項５】
前記細胞構造の内泡部を検出する手段は、画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する帯域分割手段と、少なくとも前記高周波側の周波数成分を用いて任意の大きさのブロックに分ける手段と、各方向の周波数成分のブロックの総和から周波数変化の強弱を検出する手段とを、含むことを特徴とする請求項４記載の細胞画像解析装置。
【請求項６】
前記周波数変化の強弱を検出する手段は、１方向以上のブロックの係数の総和から周波数変化の強弱を求めることにより組織度や平坦度を定量化できることを特徴とする請求項５記載の細胞画像解析装置。
【請求項７】
動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析装置であって、細胞間の非細胞部を検出する手段を備えたことを特徴とする細胞画像解析装置。
【請求項８】
前記細胞間の非細胞部を検出する手段は、画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する帯域分割手段と、少なくとも前記高周波側の周波数成分を用いて任意の大きさのブロックに分ける手段と、各方向の周波数成分のブロックの総和から周波数変化の強弱を検出する手段とを、含むことを特徴とする請求項７記載の細胞画像解析装置。
【請求項９】
動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析方法であって、細胞の構造の方向性または組織度を検出する工程を備えたことを特徴とする細胞画像解析方法。
【請求項１０】
前記細胞構造の方向性または組織度を検出する工程は、画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する帯域分割工程と、少なくとも前記高周波側の周波数成分を用いて任意の大きさのブロックに分ける工程と、前記ブロック毎に各方向の周波数成分を比較して方向性の強さを検出する工程とを、含むことを特徴とする請求項９記載の細胞画像解析方法。
【請求項１１】
前記ブロック毎に方向性の強さを検出する工程は、各方向の周波数成分の係数の総和を比較して方向性と組織度の強さを定量化できることを特徴とする請求項１０記載の細胞画像解析方法。
【請求項１２】
動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析方法であって、内泡をもつ細胞構造の内泡部または非内泡部細胞部を検出する工程を備えたことを特徴とする細胞画像解析方法。
【請求項１３】
前記細胞構造の内泡部を検出する工程は、画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する帯域分割工程と、少なくとも前記高周波側の周波数成分を用いて任意の大きさのブロックに分ける工程と、各方向の周波数成分のブロックの総和から周波数変化の強弱を検出する工程とを、含むことを特徴とする請求項１２記載の細胞画像解析方法。
【請求項１４】
前記周波数変化の強弱を検出する工程は、１方向以上のブロックの係数の総和から周波数変化の強弱を求めることにより組織度や平坦度を定量化できることを特徴とする請求項１３記載の細胞画像解析方法。
【請求項１５】
動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析方法であって、細胞間の非細胞部を検出する工程を備えたことを特徴とする細胞画像解析方法。
【請求項１６】
前記細胞間の非細胞部を検出する工程は、画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する帯域分割工程と、少なくとも前記高周波側の周波数成分を用いて任意の大きさのブロックに分ける工程と、各方向の周波数成分のブロックの総和から周波数変化の強弱を検出する工程とを、含むことを特徴とする請求項１５記載の細胞画像解析方法。
【請求項１７】
動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを周波数変換して高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する工程と、少なくとも前記高周波側の周波数成分を用いて、周波数領域をブロックに分割して特徴抽出用の中間データを作成する工程と、前記中間データより動植物等の細胞の形態変化を定量化する工程とを含む処理を行うことを特徴とするプログラム。
【請求項１８】
前記中間データを作成する工程において、分割したブロックの各方向の周波数成分の係数の総和を比較して方向性の強さと組織度を定量化を行うことを特徴とする請求項１７記載のプログラム。
【請求項１９】
前記中間データを作成する工程において、分割したブロックの１つ以上の方向のブロックの総和を求めることにより、細胞の内泡部と内泡部以外の細胞部の定量化を行うことを特徴とする請求項１７記載のプログラム。
【請求項２０】
前記中間データを作成する工程において、分割したブロックの１つ以上の方向のブロックの総和を求めることにより、細胞間の非細胞部の定量化を行うことを特徴とする請求項１７記載のプログラム。
【請求項２１】
請求項１７〜２０いずれか１項に記載のプログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動植物の細胞画像を画像処理することにより細胞形態変化の定量化を行う細胞画像解析装置および細胞画像解析方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バイオテクノロジーや医薬品開発の分野では動植物細胞や微生物などに対する様々薬品や薬などの物質の効果や影響、またはこれらの物質物質に対する動植物細胞や微生物等の反応を確認する作業が行われる。例えば薬の効き目により細胞が繊維状に変化したり、泡状の内泡部を形成したり、細胞間に隙間が出来たりする様を観察対象とする場合には、細胞の形態を経時的に追跡して観察・記録し、データ化する作業が必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、細胞の形態の観察作業は研究者の目視観察に依存しており、観察結果が研究者間でばらついたり、顕微鏡画像を長時間観察することによる疲労により観察結果が変動するという問題があった。細胞の形態の方向性や組織度や形態の変化や非細胞部を自動的に観察する適切な手段は実現されていないというのが現状である。
【０００４】
そこで本発明は、このような問題に鑑み、細胞画像から細胞の形態変化を自動的に定量化を行うことができる細胞画像解析装置および細胞画像解析方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の細胞画像解析装置は、動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析装置であって、細胞の構造の方向性または組織度を検出する手段を備えた構成とした。
【０００６】
本発明細胞画像解析方法は、動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析方法であって、細胞の構造の方向性または組織度を検出する工程を備えた構成とした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析装置であって、細胞の構造の方向性または組織度を検出する手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、細胞構造の方向性または組織度を検出する手段は、画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する帯域分割手段と、少なくとも高周波側の周波数成分を用いて任意の大きさのブロックに分ける手段と、ブロック毎に各方向の周波数成分を比較して方向性の強さを検出する手段とを、含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２において、ブロック毎に方向性の強さを検出する手段は、各方向の周波数成分の係数の総和を比較して方向性と組織度の強さを定量化できることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析装置であって、内泡をもつ細胞構造の内泡部または非内泡部細胞部を検出する手段を備えたことを特徴とする細胞画像解析装置。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４において、細胞構造の内泡部を検出する手段は、画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する帯域分割手段と、少なくとも高周波側の周波数成分を用いて任意の大きさのブロックに分ける手段と、各方向の周波数成分のブロックの総和から周波数変化の強弱を検出する手段とを、含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５において、周波数変化の強弱を検出する手段は、１方向以上のブロックの係数の総和から周波数変化の強弱を求めることにより組織度や平坦度を定量化できることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析装置であって、細胞間の非細胞部を検出する手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７において、細胞間の非細胞部を検出する手段は、画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する帯域分割手段と、少なくとも高周波側の周波数成分を用いて任意の大きさのブロックに分ける手段と、各方向の周波数成分のブロックの総和から周波数変化の強弱を検出する手段とを、含むことを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析方法であって、細胞の構造の方向性または組織度を検出する工程を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項９において、細胞構造の方向性または組織度を検出する工程は、画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する帯域分割工程と、少なくとも高周波側の周波数成分を用いて任意の大きさのブロックに分ける工程と、前記ブロック毎に各方向の周波数成分を比較して方向性の強さを検出する工程とを、含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０において、ブロック毎に方向性の強さを検出する工程は、各方向の周波数成分の係数の総和を比較して方向性と組織度の強さを定量化できることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析方法であって、内泡をもつ細胞構造の内泡部または非内泡部細胞部を検出する工程を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２において、細胞構造の内泡部を検出する工程は、画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する帯域分割工程と、少なくとも高周波側の周波数成分を用いて任意の大きさのブロックに分ける工程と、各方向の周波数成分のブロックの総和から周波数変化の強弱を検出する工程とを、含むことを特徴とする。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３において、周波数変化の強弱を検出する工程は、１方向以上のブロックの係数の総和から周波数変化の強弱を求めることにより組織度や平坦度を定量化できることを特徴とする。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、動植物等の細胞を撮像して得られた細胞画像の画像データを解析する細胞画像解析方法であって、細胞間の非細胞部を検出する工程を備えたことを特徴とする。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５において、細胞間の非細胞部を検出する工程は、画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割する帯域分割工程と、少なくとも高周波側の周波数成分を用いて任意の大きさのブロックに分ける工程と、各方向の周波数成分のブロックの総和から周波数変化の強弱を検出する工程とを、含むことを特徴とする。
【００２３】
上記構成の発明によれば細胞画像から自動的に形態の変化を定量化することができる。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における細胞画像解析装置の構成を示すブロック図、図２は本発明の実施の形態１おける細胞画像解析装置の処理機能を示す機能ブロック図、図３は本発明の実施の形態１における細胞画像解析装置の定量化処理部の機能を示すブロック図、図４は本発明の実施の形態１における細胞の形態変化の定量化方法を示すフローチャート、図５、図６、図７は本発明の実施の形態１における細胞画像解析装置による細胞原画像を示す図、図８、図９、図１０は本発明の実施の形態１における細胞画像解析装置による定量化処理中の解析画像を示す図である。
【００２５】
まず、図１を参照して細胞画像解析装置の構成を説明する。図１において位置決めステージ１上には、観察対象の細胞を収容する担体である容器２が載置されている。容器２は外部から視認可能な透明体であり、内部には分析対象の動植物の細胞を含む試料３が収容されている。なお、容器２の形態は、プレート、プレパラート、フラスコ等の任意の形状から選択される。また、位置決めステージ１の下方にはフォーカス機構を備えた顕微鏡４が配設されており、顕微鏡４の下方にはカメラ５が配置されている。
【００２６】
位置決めステージ１の上方に配設された照明装置６を点灯して容器２を照明した状態で、顕微鏡４を介してカメラ５によって容器２内の試料３中の動植物の細胞を撮像することにより、カメラ５は細胞画像のデジタル画像データを取得する。位置決めステージ１および顕微鏡４は機構制御部１０と接続されており、機構制御部１０によって位置決めステージ１を制御することにより、容器２内の所望の位置をカメラ５によって撮像することができ、また顕微鏡４のフォーカス機構を制御することにより、所望の位置に焦点を合わせることができる。
【００２７】
カメラ５は画像記憶部１１と接続されており、カメラ５によって取得されたデジタル画像データは画像記憶部１１に記憶される。第１の記憶部１２はプログラム記憶部であり、周波数変換処理を行うプログラムや、変換されたデータに基づいて分析処理を行うプログラムなど、各種の演算、動作制御の処理を行うプログラムを記憶する。中央演算部１５はＣＰＵであり、第１の記憶部１２に記憶されたプログラムに従って各種の演算や動作制御を実行する。表示部１６はモニタ装置であり、カメラ５によって取得した画像や分析処理が行われた画像を表示するほか、操作・入力時の案内画面を表示する。
【００２８】
第２の記憶部１７はデータ記憶部であり、分析結果や各種処理済データ、設定データなどの各種データを記憶する。操作・入力部１８はキーボードやマウスなどの入力手段であり、操作コマンド入力やデータ入力を行う。通信部１９は有線や無線の通信ネットワークを介して外部装置とのデータの授受を行う。記憶媒体ドライブ１３は、フロッピーディスクなどの磁気ディスクやメモリーカードなど、携行可能な記憶媒体からのデータの読み取りを行うドライブ装置である。
【００２９】
ここでは記憶媒体ドライブ１３を介して、必要に応じて以下の３種類の記憶媒体からそれぞれ異なる種類のデータの読み取りを行う。第１の記憶媒体１４ａには、分析処理を行う前の段階の原画像の画像データが記憶されており、当該細胞画像分析装置によって取得された画像の持ち出しや他装置によって取得された画像を対象とした分析が行えるようになっている。
【００３０】
第２の記憶媒体１４ｂは、周波数変換処理を行うプログラムや、変換されたデータに基づいて分析処理を行うプログラムなど、各種の演算、動作制御の処理を行うプログラムが記憶されており、演算部、記憶部、操作・入力部および表示部の各機構を備えたパーソナルコンピュータへこれらのプログラムをインストールすることにより、一般のパーソナルコンピュータを細胞画像分析装置として機能させることができる。すなわち、パーソナルコンピュータにおいて第１の記憶媒体１４ａから読み取った画像データを、第２の記憶媒体１４ｂから読み取られたプログラムに従って演算・処理することにより、細胞画像の分析処理を行うことができる。
【００３１】
第３の記憶媒体１４ｃには、分析結果のデータが記憶されている。当該細胞画像分析装置によって既に作成された既分析データを第３の記憶媒体に書き込んで持ち出したり、外部分析装置によって行われた分析結果のデータを書き込んだ第３の記憶媒体より分析結果のデータを読み込むことにより、表示部１６のモニタ装置にこれらの分析結果を表示させることができる。
【００３２】
次に、図２を参照して細胞の形態変化の定量化装置の処理機能について説明する。図２に示す周波数変換手段２３、ブロック分割部２５、ブロックデータ演算部２６、形態変化の定量化処理部２７、表示処理部２８、記録部２９は、図１において中央演算部１５によって第１の記憶部１２に記憶されたプログラムに従って実行される処理機能を示す。また周波数変換データ記憶部２４、分析結果記憶部３０は、図１に示す第２の記憶部１７に設定される記憶領域を示すものである。
【００３３】
図２において、原画像記憶部２０にはカメラ５によって取得された画像データや第１の記憶媒体１４ａから読み取られた画像データが記憶される。分析対象の画像データはまず周波数変換手段２３によって周波数変換される。周波数変換は、音声や画像などの信号を周波数変換を用いて分析する手法であり、解析対象の原信号に含まれる種々の波形の中から特定波形を抽出する処理過程において、抽出対象波形の位置情報が損なわれることなく保存されるという特徴を有している。例えば、水平方向・垂直方向ともに直流成分を含む低周波成分の信号成分（ＤＣ成分）、水平方向が低周波成分で垂直方向が高周波成分の信号成分（ＬＨ成分）、水平方向が高周波成分で垂直方向が低周波成分の信号成分（ＨＬ成分）、水平方向・垂直方向ともに高周波成分の信号成分（ＨＨ成分）の４種類の信号成分を出力するようなウェーブレット変換を用いることができる。
【００３４】
図２において、ブロック分割部２５は、周波数変換データ記憶部２４に記憶された変換信号をブロックに分ける。また、ブロックデータ演算部２６は、各方向成分の分割されたブロック毎に係数の総和を計算する。
【００３５】
図３において、形態変化の定量化処理部２７は、定量化処理部の機能を示すブロック図に示すように、ブロック毎の総和を比較して方向別の組織度を定量化したり、全方向のブロックの総和を加算して、ブロック位置での細胞の形態の変化の強弱を求めることにより内泡部と非内泡部を判定して面積を定量化したり、細胞間の非細胞部を判定して面積を定量化する。
【００３６】
ここで、周波数変換、ブロック分割処理、ブロックデータ演算処理、形態変化の定量化処理を細胞画像の画像解析に適用した処理画像例について示す。
【００３７】
図５（ａ）は、動植物細胞の顕微鏡画像の原画像を示している。同様に図６、図７も動植物細胞の顕微鏡画像の原画像を示している。
【００３８】
この原画像を周波数変換して、図５（ｂ）に示すように周波数帯域ごとに分割された変換信号をブロック領域に分割して、分割されたブロック毎に係数の総和を計算して、ブロック毎の総和を比較することで定量化される形態変化する細胞画像について、図８（ａ）、図８（ｂ）、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）と図１０（ａ）、図１０（ｂ）を参照して以下説明する。
【００３９】
この細胞形態の定量化装置は上記のように構成されており、以下細胞形態の定量化方法について図４のフローチャートに沿って説明する。
【００４０】
まず、分析対象の動植物細胞を含む試料３を収容した容器２を位置決めステージ１上に載置し、カメラ５によって試料３を撮像して分析対象の細胞画像を含む画像データを取り込む（ＳＴ１）。これにより、図５（ａ）に示すような原画像５０や、図６に示すような原画像６０、図７に示すような原画像７０が得られる。
【００４１】
原画像５０には組織度を定量化したい細胞組織５１が撮像されており、原画像６０には内泡細胞を含む細胞６１が撮像されており、原画像７０には細胞間に非細胞部７１が撮像されている。この画像データは原画像記憶部２０に記憶される。
【００４２】
次いで、この画像データに対して周波数変換手段２３によって周波数変換を実行する（ＳＴ２）。これにより画像信号は周波数帯域毎に周波数変換データ記憶部２４に記憶される。この周波数変換は所定回数反復される。すなわち変換処理後に周波数変換データ記憶部２４に記憶されたデータのうち低周波数空間のデータ（ＤＣ成分）は再び周波数変換手段２３に読み込まれ、再び周波数変換が実行される。
【００４３】
次に、ブロック分割部２５により図８（ａ）、図９（ａ）、図１０（ａ）のように高周波成分をブロックに分割する（ＳＴ３）。高周波成分画像には細胞の表面の構造の情報が多く残されており、低周波側の周波数成分で示される不要な部分については除去されたものとなっている。
【００４４】
次に、ブロックデータ演算部２６によりこの画像データに基づいてブロック毎の係数の総和演算（ＳＴ４）が行われる。
【００４５】
そして、形態変化の定量化処理部２７によりブロック毎の総和の結果を比較（ＳＴ５）することで、形態変化の定量化（ＳＴ６）を行うことが出来る。
【００４６】
この形態変化の定量化処理については図８（ａ）、図８（ｂ）、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）と図１０（ａ）、図１０（ｂ）を使用して実施の形態を交えて説明する。
【００４７】
例えば、ストレスファイバーや骨そ症など組織度の定量化がしたい場合、図８（ａ）のようにブロック毎に方向別の総和を比較すると、総和がもっとも大きい方向がそのブロック内での細胞組織の方向である。またブロック毎にも総和を持つことができるし、全体の総和も演算できるので、注目したい部分での組織度や複雑な部分の全体の割合などが定量化できる。また、図８（ｂ）のようにブロック毎の方向別に矢印を表示することで、ユーザーは細胞組織の方向別の割合などが解かりやすく表示される。また、表示部１６で表示する場合には、方向別に色を分けて表示することもできる。
【００４８】
次に、細胞が形態変化により内泡ができる細胞などは、いままでは定量化することが出来なかったが、図９（ａ）のように全方向のブロックの総和によりそのブロックでの細胞の構造を判断することができ、細胞中の内泡部は組織度が高いことから、高い閾値で内泡部を判断し、従来の低い閾値では細胞部を判断することが出来る。細胞全体に対する内泡部の面積や非内泡部の面積を定量化することもできる。また、図９（ｂ）のように内泡部６１ａと図９（ｃ）のように細胞部６１ｂとをそれぞれ判定し、表示部１６で表示する場合に、色を分けて表示することもできる。
【００４９】
非細胞の部分を判断するには、図１０（ａ）のように全方向のブロックの総和によりそのブロックでの細胞の構造を判断することができるので、低い閾値以下のブロックで非細胞部を判断することが出来、非細胞部の面積の定量化が可能である。また、図１０（ｂ）のように非細胞部７１を判定して、表示部１６で表示する場合に、色をつけて表示することができる。この非細胞解析により、薬の効き目により細胞間に隙間が開いてくる細胞の形態変化を定量化できる。
【００５０】
なお、ブロックの判断部分において、ブロックの位置をずらしながら判断を行うことにより、ブロック的な判定より細胞にフィットした判定が行われる。この処理を細胞フィッティング処理とよび細胞の形に忠実な判定が可能となる。
【００５１】
そして、表示処理部２８は、形態変化の定量化処理部２７による定量化結果や原画像記憶部２０に記憶された細胞画像を、操作・入力部１８からの操作に従って表示部１６に表示する。操作・入力部１８より原画像の上に方向や組織の組織度や内泡部や非細胞部を表示する旨の指令がなされると、表示部１６に原画像を表示すると共に分析結果記憶部３０の座標データ記憶部より読み取った座標データに基づいて方向別の組織や組織度や内泡部や非細胞部を原画像上に表示する。表示処理部２８及び表示部１６は、細胞画像上に方向別の組織や組織度や内泡部や非細胞部の位置データに基づく画像を重ね合わせて表示する表示手段となっている。
【００５２】
記録部２９は操作・入力部１８からの指示入力により、各種のデータを記録する処理を行う。記録の対象となるデータには、原画像記憶部２０に記憶された原画像データ（細胞画像）、周波数変換された周波数変換データ、形態変化の定量化処理部２７によって定量化された結果が含まれる。そして解析結果を定量化結果記憶部３０に記憶させる際には、少なくとも解析結果と原画像データ（または圧縮画像データ）および当該画像を撮像する際の顕微鏡倍率とを関連付けて保存する。
【００５３】
このようなデータの関連付けを行うことにより、定量化結果の解析を行う際に、得られた結果と位置データおよび数値データを、原画像そのものと倍率・相対位置を一致させた状態で表示部１６のモニタ装置上で重ね合わせて表示させて対比することが可能となる。これにより、解析処理をより効率的にかつ緻密・精細に行うことができる。
【００５４】
また、従来は専ら目視によって行われていた細胞画像の観察作業、データ採取、記録作業を自動化・定量化することができ、作業の効率向上とともに実験担当者の個人差に起因するデータのばらつきを排除して、分析結果の信頼性を確保することができる。
【００５５】
また、上述の各処理を行うためのプログラムを携行可能な記憶媒体に記憶させておくことにより、この記憶媒体からこれらのプログラムおよび細胞画像データを一般のパーソナルコンピュータに読み込ませて、細胞の形態変化の定量化装置として機能させることができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、細胞画像の画像データを周波数変換して周波数成分を高周波側の周波数成分と直流成分を含む低周波側の周波数成分とに帯域分割し、少なくとも前記高周波側の周波数成分を用いて、任意の大きさのブロックに分けて、ブロック内の情報から中間データを作成して、細胞構造の方向性や組織度を定量化や、細胞形態の変化による細胞の内泡部や内泡部以外の細胞部を抽出、面積の定量化や、ウィルス感染による細胞間の非細胞部を抽出、面積の定量化を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における細胞画像解析装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１おける細胞画像解析装置の処理機能を示す機能ブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における細胞画像解析装置の定量化処理部の機能を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１における細胞の形態変化の定量化方法を示すフローチャート
【図５】本発明の実施の形態１における細胞画像解析装置による細胞原画像を示す図
【図６】本発明の実施の形態１における細胞画像解析装置による細胞原画像を示す図
【図７】本発明の実施の形態１における細胞画像解析装置による細胞原画像を示す図
【図８】本発明の実施の形態１における細胞画像解析装置による定量化処理中の解析画像を示す図
【図９】本発明の実施の形態１における細胞画像解析装置による定量化処理中の解析画像を示す図
【図１０】本発明の実施の形態１における細胞画像解析装置による定量化処理中の解析画像を示す図
【符号の説明】
１　ステージ
２　容器
３　試料
４　顕微鏡
５　カメラ
６　照明
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ　記憶媒体
５０、６０、７０　原画像
【図１】
2004061403.tif 000003
【図２】
2004061403.tif 000004
【図３】
2004061403.tif 000005
【図４】
2004061403.tif 000006
【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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