(57)【要約】【課題】ウェーブレット変換を用いて顕微鏡のフォーカス位置を決定してオートフォーカスを行うことができる顕微鏡画像撮影装置および顕微鏡画像撮影方法を提供することを目的とする。【解決手段】Ｚ軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置であって、中央演算部は、撮影した画像をウェーブレット変換してウェーブレット変換データを得るウェーブレット変換手段２１と、フォーカス決定のために用いる特徴量をウェーブレット変換データから計算する特徴量計算手段２３と、計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定手段２５とを有する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｚ軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置であって、
前記中央演算部は、前記撮影した画像をウェーブレット変換してウェーブレット変換データを得るウェーブレット変換手段と、フォーカス決定のために用いる特徴量を前記ウェーブレット変換データから計算する特徴量計算手段と、前記計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定手段とを有することを特徴とする顕微鏡画像撮影装置。
【請求項２】
前記画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをＺ軸方向に動かして、対物レンズとステージとの間隔を変化させ、前記間隔に応じてカメラの外部シャッター信号を出力して画像を撮影することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡画像撮影装置。
【請求項３】
前記特徴量計算手段は、前記ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を特徴量として計算することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡画像撮影装置。
【請求項４】
前記特徴量計算手段は、前記ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を特徴量として計算することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡画像撮影装置。
【請求項５】
前記フォーカス位置決定手段は、前記特徴量が最大となる位置をフォーカス位置として決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の顕微鏡画像撮影装置。
【請求項６】
Ｚ軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影工程と、前記撮影した画像をウェーブレット変換してウェーブレット変換データを得るウェーブレット変換工程と、フォーカス決定のために用いる特徴量を前記ウェーブレット変換データから計算する特徴量計算工程と、前記計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定工程とを含むことを特徴とする顕微鏡画像撮影方法。
【請求項７】
前記画像撮影工程において、対物レンズもしくはステージをＺ軸方向に動かして、対物レンズとステージとの間隔を変化させ、前記間隔に応じてカメラの外部シャッター信号を出力して画像を撮影することを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡画像撮影方法。
【請求項８】
前記特徴量計算工程において、前記ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を特徴量として計算することを特徴とする請求項６または７に記載の顕微鏡画像撮影方法。
【請求項９】
前記特徴量計算工程において、前記ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を特徴量として計算することを特徴とする請求項６または７に記載の顕微鏡画像撮影方法。
【請求項１０】
前記フォーカス位置決定工程において、前記特徴量が最大となる位置をフォーカス位置として決定することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１に記載の顕微鏡画像撮影方法。
【請求項１１】
請求項６乃至１０のいずれか１に記載の各工程を実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
コンピュータに請求項６乃至１０のいずれか１に記載の各工程を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡でオートフォーカスによる画像撮影を行う顕微鏡画像撮影装置および顕微鏡画像撮影方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生化学分野における各種の試験では、動植物の細胞や微生物などを種々の条件下で培養し、時間経過に伴う変化や成長の度合いを観察することが行われる。神経細胞など突起の逐次成長する部分を観察対象とする場合には、これら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。従来は、このような作業は専ら人手に依存しており、実験担当者が顕微鏡視野内で細胞を目視によって観察または画像撮影して、神経突起などの観察対象部位に注目して必要項目をデータ化し、記録するという作業を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような作業の中で、目視、画像撮影の時間は煩瑣な作業であり、これによって実験作業全体の効率の低下を招くとともに、実験担当者に過大の作業負荷を強いることになるという問題点を有していた。特に、細胞等の明視野観察ではコントラストが薄く、細胞に正確にフォーカスを合わせる作業が困難であるという問題点を有していた。
【０００４】
この顕微鏡画像撮影装置、顕微鏡画像撮影方法、プログラムおよび記録媒体では、ウェーブレット変換を用いて顕微鏡のフォーカス位置を決定することによりオートフォーカスを行うことが要求されている。
【０００５】
本発明は、この要求を満たすため、ウェーブレット変換を用いて顕微鏡のフォーカス位置を決定してオートフォーカスを行うことができる顕微鏡画像撮影装置およびウェーブレット変換を用いて顕微鏡のフォーカス位置を決定してオートフォーカスを行うための顕微鏡画像撮影方法ならびにその顕微鏡画像撮影方法を実行するためのプログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の顕微鏡画像撮影装置は、Ｚ軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置であって、中央演算部は、撮影した画像をウェーブレット変換してウェーブレット変換データを得るウェーブレット変換手段と、フォーカス決定のために用いる特徴量をウェーブレット変換データから計算する特徴量計算手段と、計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定手段とを有する構成を備えている。
【０００７】
これにより、ウェーブレット変換を用いて顕微鏡のフォーカス位置を決定してオートフォーカスを行うことができる顕微鏡画像撮影装置が得られる。
【０００８】
上記課題を解決するために本発明の顕微鏡画像撮影方法は、Ｚ軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影工程と、撮影した画像をウェーブレット変換してウェーブレット変換データを得るウェーブレット変換工程と、フォーカス決定のために用いる特徴量をウェーブレット変換データから計算する特徴量計算工程と、計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定工程とを含む構成を備えている。
【０００９】
これにより、ウェーブレット変換を用いて顕微鏡のフォーカス位置を決定してオートフォーカスを行うための顕微鏡画像撮影方法が得られる。
【００１０】
上記課題を解決するために本発明のプログラムは、上記顕微鏡画像撮影方法の各工程を実行させるためのプログラムである構成を備えている。
【００１１】
これにより、上記顕微鏡画像撮影方法を実行するためのプログラムが得られる。
【００１２】
上記課題を解決するために本発明の記録媒体は、コンピュータに上記顕微鏡画像撮影方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である構成を備えている。
【００１３】
これにより、上記顕微鏡画像撮影方法を実行するための記録媒体が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の顕微鏡画像撮影装置は、Ｚ軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置であって、中央演算部は、撮影した画像をウェーブレット変換してウェーブレット変換データを得るウェーブレット変換手段と、フォーカス決定のために用いる特徴量をウェーブレット変換データから計算する特徴量計算手段と、計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定手段とを有することとしたものである。
【００１５】
この構成により、ウェーブレット変換データから計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するので、顕微鏡観察において正確なオートフォーカスを行うことができ、最適な画像を得ることができるという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載の顕微鏡画像撮影装置は、請求項１に記載の顕微鏡画像撮影装置において、画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをＺ軸方向に動かして、対物レンズとステージとの間隔を変化させ、間隔に応じてカメラの外部シャッター信号を出力して画像を撮影することとしたものである。
【００１７】
この構成により、Ｚ軸方向に所定の間隔で撮影した画像をウェーブレット変換したウェーブレット変換データに基づいて特徴量を計算することができるという作用を有する。
【００１８】
請求項３に記載の顕微鏡画像撮影装置は、請求項１または２に記載の顕微鏡画像撮影装置において、特徴量計算手段は、ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を特徴量として計算することとしたものである。
【００１９】
この構成により、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を用いて、特徴量を正確に計算することができるという作用を有する。
【００２０】
請求項４に記載の顕微鏡画像撮影装置は、請求項１または２に記載の顕微鏡画像撮影装置において、特徴量計算手段は、ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を特徴量として計算することとしたものである。
【００２１】
この構成により、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を用いて、特徴量を正確かつ迅速に計算することができるという作用を有する。
【００２２】
請求項５に記載の顕微鏡画像撮影装置は、請求項１乃至４のいずれか１に記載の顕微鏡画像撮影装置において、フォーカス位置決定手段は、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置として決定することとしたものである。
【００２３】
この構成により、透明体である細胞に対してもフォーカスが合った明視野画像を得ることができるという作用を有する。
【００２４】
請求項６に記載の顕微鏡画像撮影方法は、Ｚ軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影工程と、撮影した画像をウェーブレット変換してウェーブレット変換データを得るウェーブレット変換工程と、フォーカス決定のために用いる特徴量をウェーブレット変換データから計算する特徴量計算工程と、計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定工程とを含むこととしたものである。
【００２５】
この構成により、ウェーブレット変換データから計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するので、顕微鏡観察において正確なオートフォーカスを行うことができ、最適な画像を得ることができるという作用を有する。
【００２６】
請求項７に記載の顕微鏡画像撮影方法は、請求項６に記載の顕微鏡画像撮影方法において、画像撮影工程において、対物レンズもしくはステージをＺ軸方向に動かして、対物レンズとステージとの間隔を変化させ、間隔に応じてカメラの外部シャッター信号を出力して画像を撮影することとしたものである。
【００２７】
この構成により、Ｚ軸方向に所定の間隔で撮影した画像をウェーブレット変換したウェーブレット変換データに基づいて特徴量を計算することができるという作用を有する。
【００２８】
請求項８に記載の顕微鏡画像撮影方法は、請求項６または７に記載の顕微鏡画像撮影方法において、特徴量計算工程において、ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を特徴量として計算することとしたものである。
【００２９】
この構成により、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を用いて、特徴量を正確に計算することができるという作用を有する。
【００３０】
請求項９に記載の顕微鏡画像撮影方法は、請求項６または７に記載の顕微鏡画像撮影方法において、特徴量計算工程において、ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を特徴量として計算することとしたものである。
【００３１】
この構成により、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を用いて、特徴量を正確かつ迅速に計算することができるという作用を有する。
【００３２】
請求項１０に記載の顕微鏡画像撮影方法は、請求項６乃至９のいずれか１に記載の顕微鏡画像撮影方法において、フォーカス位置決定工程において、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置として決定することとしたものである。
【００３３】
この構成により、透明体である細胞に対してもフォーカスが合った明視野画像を得ることができるという作用を有する。
【００３４】
請求項１１に記載のプログラムは、請求項６乃至１０のいずれか１に記載の各工程を実行させるためのプログラムであることとしたものである。
【００３５】
この構成により、プログラムに基づいて汎用コンピュータを動作させることにより、請求項６乃至１０のいずれか１に記載の各工程を任意の場所で任意の時間に実行させることができるという作用を有する。
【００３６】
請求項１２に記載の記録媒体は、コンピュータに請求項６乃至１０のいずれか１に記載の各工程を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることとしたものである。
【００３７】
この構成により、汎用コンピュータは、記録したプログラムを読み取って、請求項６乃至１０のいずれか１に記載の各工程を任意の場所で任意の時間に実行させることができるという作用を有する。
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
【００３９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による顕微鏡画像撮影装置を示すブロック図である。
【００４０】
図１において、ステージ１上には、観察対象を収容する容器２が載置されている。容器２としてはプレート、プレパラート、フラスコ等がある。容器２は外部から視認可能な透明体であり、内部には撮影対象の試料３が収容されている。ステージ１の下方には対物レンズ４が配設されており、対物レンズ４の下方にはカメラ５が配置されている。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、対物レンズ４を介してカメラ５によって容器２内の試料３を撮像することにより、カメラ５は顕微鏡画像のデジタル画像データを取得する。ステージ１および対物レンズ４は機構制御部１０と接続されており、機構制御部１０によってステージ１もしくは対物レンズ４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る。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はプログラムを記憶する記憶部であり、ウェーブレット変換処理を行うプログラムや、ウェーブレット変換されたデータに基づいてフォーカス位置を決定するプログラムなど、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を表示するほか、操作・入力時の案内画面を表示する。第２の記憶部１７はデータ記憶部であり、撮影画像データを記憶する。操作・入力部１８はキーボードやマウスなどを有し、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１４からのデータの読み取りを行うドライブ装置である。記憶媒体１４には、撮影画像データが記憶されており、顕微鏡画像撮影装置によって取得された画像の読み取りができる。
【００４１】
次に、図２を参照して顕微鏡画像撮影装置における処理について説明する。図２は、図１の顕微鏡画像撮影装置の処理機能を示す機能ブロック図である。
【００４２】
図２に示すウェーブレット変換手段２１、特徴量計算手段２３、フォーカス位置決定手段２５は、図１の中央演算部１５が第１の記憶部１２に記憶されたプログラムを実行することにより実現される機能実現手段である。また、撮影画像記憶部２０、ウェーブレット変換データ記憶部２２、特徴量記憶部２４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。
【００４３】
図２において、撮影画像記憶部２０にはカメラ５によって撮影されたデータが記憶される。記憶されたデータはまずウェーブレット変換手段２１によってウェーブレット変換され、ウェーブレット変換データとしてウェーブレット変換データ記憶部２２に格納される。特徴量計算手段２３は、ウェーブレット変換データ記憶部２２に記憶されたウェーブレット変換データのうち、高周波数成分のＨＬ，ＬＨ成分において、指定した範囲の指定した閾値以上の値の平均値もしくは総和をフォーカス決定用の特徴量として計算し、特徴量記憶部２４に格納する。フォーカス位置決定手段２５は、特徴量記憶部２４に格納された特徴量データが最大値となる点をフォーカス位置として決定する。
【００４４】
図３は、図１の顕微鏡画像撮影装置の動作を示すフローチャートである。
【００４５】
図３において、まず撮影対象の細胞を含む試料３を収容した容器２をステージ１上に載置し、Ｚ軸方向に対物レンズ４とステージ１との間の距離を変化させながらカメラ５によって試料３を撮像し、撮影画像記憶部２０に記憶する（Ｓ１）。次いで、撮影画像記憶部２０に記憶した画像データに対してウェーブレット変換手段２１によってウェーブレット変換を実行する（Ｓ２）。これにより、画像信号はウェーブレット変換データとして周波数帯域毎にウェーブレット変換データ記憶部２２に記憶される。このウェーブレット変換は所定回数反復される。すなわち変換処理後にウェーブレット変換データ記憶部２２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、再びウェーブレット変換手段２１に読み込まれ、再びウェーブレット変換が実行される。次に、ウェーブレット変換によって求められた高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を特徴量として計算する（Ｓ３）。なお、ステップＳ３においては、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を特徴量として計算してもよい。次に、この特徴量に基づいてフォーカス位置決定手段２５によりフォーカス位置決定が行われる（Ｓ４）。Ｚ軸方向での特徴量の変化において最大値をとる位置をフォーカス位置として決定する。
【００４６】
図４（ａ）、（ｂ）は、図１の顕微鏡画像撮影装置において適用される特徴量計算方法を示す概念図である。図４を用いて、カメラ５による撮影画像に対して特徴量を求める方法を示す。
【００４７】
図４において、撮影画像２６をウェーブレット変換して選られるウェーブレット変換データ２７は、ＤＣ成分２８、ＬＨ成分２９、ＨＬ成分３０、ＨＨ成分３１を含む。このうち、高周波成分であるＬＨ成分２９、ＨＬ成分３０内の指定した領域内３２において、絶対値が指定した閾値以上である成分値３３の絶対値の平均値もしくは絶対値の総和を特徴量として計算する。ＬＨ成分２９、ＨＬ成分３０内の指定した領域３２を、成分全体や成分の一部とすることで、画面全体や注目したい部分についてのフォーカスを実行することができる一方、絶対値が指定した閾値以上の成分値３３を用いることで、絶対値の小さいノイズ成分を除去した形でフォーカスを実現することができる。これらの特徴量は、画像の高周波成分が強く現われるときに大きくなる値であり、フォーカスが合う点で大きくなるという特徴をもつ。
【００４８】
図５は、図１の顕微鏡画像撮影装置において適用されるフォーカス位置決定方法を示す概念図である。
【００４９】
図５において、Ｚ軸方向に移動しながら撮影された撮影画像３４に対して、ウェーブレット変換手段２１によりウェーブレット変換をかけ、特徴量計算手段２３により特徴量を計算する。特徴量を軸３５、対物レンズ４とステージ１との間隔を軸３６として、特徴量の変化をみたときに、最大値をとる位置３７をフォーカス位置として決定する。
【００５０】
なお、本実施の形態ではウェーブレット変換データから計算される特徴量を顕微鏡画像に適用した場合を示したが、顕微鏡以外の一般的な画像撮影装置でのオートフォーカスにおいても用いることができる。その場合も特徴量最大値をフォーカス位置として決定することができる。
【００５１】
以上のように本実施の形態によれば、Ｚ軸方向に対物レンズ４とステージ１との間隔を制御しながらカメラ５で画像を撮影する画像撮影部５、１０と、全体を制御する中央演算部１５とを有する顕微鏡画像撮影装置であって、中央演算部は１５、撮影した画像をウェーブレット変換してウェーブレット変換データを得るウェーブレット変換手段２１と、フォーカス決定のために用いる特徴量をウェーブレット変換データから計算する特徴量計算手段２３と、計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定手段２５とを有することにより、ウェーブレット変換データから計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するので、顕微鏡観察において正確なオートフォーカスを行うことができ、最適な画像を得ることができる。
【００５２】
また、画像撮影部５、１０は、対物レンズ４もしくはステージ１をＺ軸方向に動かして、対物レンズ４とステージ１との間隔を変化させ、間隔に応じてカメラ５の外部シャッター信号を出力して画像を撮影することにより、Ｚ軸方向に所定の間隔で撮影した画像をウェーブレット変換したウェーブレット変換データに基づいて特徴量を計算することができる。
【００５３】
さらに、特徴量計算手段２３は、ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を特徴量として計算することにより、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を用いて、特徴量を正確に計算することができる。
【００５４】
さらに、特徴量計算手段２３は、ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を特徴量として計算することにより、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を用いて、特徴量を正確かつ迅速に計算することができる。
【００５５】
さらに、フォーカス位置決定手段２５は、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置として決定することにより、透明体である細胞に対してもフォーカスが合った明視野画像を得ることができる。
【００５６】
さらに、図３に記載の各工程を実行させるためのプログラムを用いれば、そのプログラムに基づいて汎用コンピュータを動作させて、図３に記載の各工程を任意の場所で任意の時間に実行させることができる。
【００５７】
さらに、コンピュータに図３に記載の各工程を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いれば、汎用コンピュータは記録したプログラムを読み取って、図３に記載の各工程を任意の場所で任意の時間に実行することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、Ｚ軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置であって、中央演算部は、撮影した画像をウェーブレット変換してウェーブレット変換データを得るウェーブレット変換手段と、フォーカス決定のために用いる特徴量をウェーブレット変換データから計算する特徴量計算手段と、計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定手段とを有することにより、ウェーブレット変換データから計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するので、顕微鏡観察において正確なオートフォーカスを行うことができ、最適な画像を得ることができるという有利な効果が得られる。
【００５９】
請求項２に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、請求項１に記載の顕微鏡画像撮影装置において、画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをＺ軸方向に動かして、対物レンズとステージとの間隔を変化させ、間隔に応じてカメラの外部シャッター信号を出力して画像を撮影することにより、Ｚ軸方向に所定の間隔で撮影した画像をウェーブレット変換したウェーブレット変換データに基づいて特徴量を計算することができるという有利な効果が得られる。
【００６０】
請求項３に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、請求項１または２に記載の顕微鏡画像撮影装置において、特徴量計算手段は、ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を特徴量として計算することにより、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を用いて、特徴量を正確に計算することができるという有利な効果が得られる。
【００６１】
請求項４に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、請求項１または２に記載の顕微鏡画像撮影装置において、特徴量計算手段は、ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を特徴量として計算することにより、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を用いて、特徴量を正確かつ迅速に計算することができるという有利な効果が得られる。
【００６２】
請求項５に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、請求項１乃至４のいずれか１に記載の顕微鏡画像撮影装置において、フォーカス位置決定手段は、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置として決定することにより、透明体である細胞に対してもフォーカスが合った明視野画像を得ることができるという有利な効果が得られる。
【００６３】
請求項６に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、Ｚ軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影工程と、撮影した画像をウェーブレット変換してウェーブレット変換データを得るウェーブレット変換工程と、フォーカス決定のために用いる特徴量をウェーブレット変換データから計算する特徴量計算工程と、計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定工程とを含むことにより、ウェーブレット変換データから計算した特徴量の変化からフォーカス位置を決定するので、顕微鏡観察において正確なオートフォーカスを行うことができ、最適な画像を得ることができるという有利な効果が得られる。
【００６４】
請求項７に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、請求項６に記載の顕微鏡画像撮影方法において、画像撮影工程において、対物レンズもしくはステージをＺ軸方向に動かして、対物レンズとステージとの間隔を変化させ、間隔に応じてカメラの外部シャッター信号を出力して画像を撮影することにより、Ｚ軸方向に所定の間隔で撮影した画像をウェーブレット変換したウェーブレット変換データに基づいて特徴量を計算することができるという有利な効果が得られる。
【００６５】
請求項８に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、請求項６または７に記載の顕微鏡画像撮影方法において、特徴量計算工程において、ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を特徴量として計算することにより、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の平均値を用いて、特徴量を正確に計算することができるという有利な効果が得られる。
【００６６】
請求項９に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、請求項６または７に記載の顕微鏡画像撮影方法において、特徴量計算工程において、ウェーブレット変換データの高周波成分のＨＬ，ＬＨ成分の指定した領域内において、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を特徴量として計算することにより、絶対値が指定した閾値以上である成分値の絶対値の総和を用いて、特徴量を正確かつ迅速に計算することができるという有利な効果が得られる。
【００６７】
請求項１０に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、請求項６乃至９のいずれか１に記載の顕微鏡画像撮影方法において、フォーカス位置決定工程において、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置として決定することにより、透明体である細胞に対してもフォーカスが合った明視野画像を得ることができるという有利な効果が得られる。
【００６８】
請求項１１に記載のプログラムによれば、請求項６乃至１０のいずれか１に記載の各工程を実行させるためのプログラムであることにより、プログラムに基づいて汎用コンピュータを動作させることにより、請求項６乃至１０のいずれか１に記載の各工程を任意の場所で任意の時間に実行させることができるという有利な効果が得られる。
【００６９】
請求項１２に記載の記録媒体によれば、コンピュータに請求項６乃至１０のいずれか１に記載の各工程を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることにより、汎用コンピュータは、記録したプログラムを読み取って、請求項６乃至１０のいずれか１に記載の各工程を任意の場所で任意の時間に実行させることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による細胞画像撮影装置を示すブロック図
【図２】図１の細胞画像撮影装置の処理機能を示す機能ブロック図
【図３】図１の顕微鏡画像撮影装置の動作を示すフローチャート
【図４】（ａ）図１の顕微鏡画像撮影装置において適用される特徴量計算方法を示す概念図
（ｂ）図１の顕微鏡画像撮影装置において適用される特徴量計算方法を示す概念図
【図５】図１の顕微鏡画像撮影装置において適用されるフォーカス位置決定方法を示す概念図
【符号の説明】
１　ステージ
２　容器
３　試料
４　対物レンズ
５　カメラ
６　照明
１０　機構制御部
１１　画像記憶部
１２　第１の記憶部
１３　記憶媒体ドライブ
１４　記憶媒体
１５　中央演算部
１６　表示部
１７　第２の記憶部
１８　操作・入力部
１９　通信部
２０　撮影画像記憶部
２１　ウェーブレット変換手段
２２　ウェーブレット変換データ記憶部
２３　特徴量計算手段
２４　特徴量記憶部
２５　フォーカス位置決定手段
【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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