(57)【要約】【課題】受精卵を高い精度で評価するのに適した情報処理装置、観察システム、情報処理方法及びプログラムを提供する。【解決手段】情報処理装置は、画像取得部と、評価部と、撮像制御部を具備する。前記画像取得部は、撮像部により撮像された細胞の画像を取得する。前記評価部は、前記細胞の成長段階を評価する。前記撮像制御部は、前記評価部の評価結果に応じて、回転させた前記細胞を前記撮像部に撮像させる。【選択図】図８
2018100917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部により撮像された細胞の画像を取得する画像取得部と、
前記細胞の成長段階を評価する評価部と、
前記評価部の評価結果に応じて、回転させた前記細胞を前記撮像部に撮像させる撮像制御部と
を具備する情報処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記評価部の評価結果に応じて、前記細胞を回転させる回転機構を制御する回転制御部を
更に具備する情報処理装置
【請求項３】
請求項２に記載の情報処理装置であって、
前記評価部は、前記画像取得部により取得された前記画像を基に前記細胞の成長段階を評価する
情報処理装置。
【請求項４】
請求項２に記載の情報処理装置であって、
前記評価部は、前記細胞の培養時間を基に前記細胞の成長段階を評価する
情報処理装置。
【請求項５】
請求項３に記載の情報処理装置であって、
前記撮像制御部は、前記評価部が前記細胞の形状が非対称の成長段階であると評価したときに、回転させた前記細胞を前記撮像部に撮像させる
情報処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の情報処理装置であって、
前記細胞の形状が非対称である成長段階は胚盤胞の成長段階である
情報処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の情報処理装置であって、
前記胚盤胞の成長段階は完全胚盤胞以降の成長段階である
情報処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載の情報処理装置であって、
前記細胞は、内部細胞塊を有する胚盤胞の成長段階の細胞であり、
前記評価部は、回転させた前記細胞を撮像した画像を、前記細胞内の前記内部細胞塊の位置を基準にした撮像方向によって分類する
情報処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の情報処理装置であって、
前記画像取得部により取得された前記細胞の画像を記憶する記憶部
を更に具備し、
前記記憶部は、各成長段階における前記細胞の第１の特徴量を予め記憶し、
前記評価部は、前記画像取得部により取得された前記細胞の画像の第２の特徴量を抽出し、前記第１の特徴量と前記第２の特徴量を基に前記細胞の成長段階を評価する
情報処理装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の情報処理装置であって、
前記記憶部は、任意に選択された前記細胞を教師指標として記憶する
情報処理装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の情報処理装置であって、
前記撮像制御部は、複数の前記細胞を撮像するよう前記撮像部を制御し、
前記撮像制御部は、前記教師指標とされた前記細胞の撮像回数を、前記教師指標とされなかった前記細胞の撮像回数よりも多く撮像するよう前記撮像部を制御する
情報処理装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の情報処理装置であって、
前記撮像制御部は、複数の前記細胞を撮像するよう前記撮像部を制御し、
前記評価部は、前記複数の細胞のうち一部の細胞の画像を教師画像とし、前記複数の細胞のうち他の細胞の画像をテスト画像とし、前記テスト画像を用いて前記教師画像を検証する
情報処理装置。
【請求項１３】
細胞が収容された収容部を複数有する培養容器と、
前記細胞を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された前記細胞の画像を取得する画像取得部と、
前記細胞の成長段階を評価する評価部と、
前記評価部による前記細胞の成長段階の評価結果に応じて、前記細胞を前記収容部内で回転させる回転機構と、
前記回転機構により回転させた前記細胞を撮像するように前記撮像部を制御する撮像制御部
を具備する観察システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の観察システムであって、
前記回転機構は、前記培養容器を振動させる振動装置である
観察システム。
【請求項１５】
請求項１３に記載の観察システムであって、
前記収容部は前記細胞と液体を収容可能であり、
前記培養容器は前記回転機構を有し、
前記回転機構は、前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる
観察システム。
【請求項１６】
細胞の成長段階を評価し、
前記細胞の形状が非対称の成長段階であると評価したときに、回転させた前記細胞を撮像する
情報処理方法。
【請求項１７】
情報処理装置に、
細胞の成長段階を評価するステップと、
前記細胞の形状が非対称の成長段階であると評価したときに、回転させた前記細胞を撮像するステップと
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、培養細胞の観察に用いられる情報処理装置、観察システム、情報処理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、不妊治療や家畜の繁殖等の細胞培養分野において研究が行われている。
例えば体外受精による受精卵の成長を観察する場合、受精卵を保持する収容部を備えた培養容器に受精卵を収容し、成長を観察する。受精卵の成長の経時変化を観察する際、受精卵をカメラにより撮像して画像を取得する（例えば、特許文献１参照）。受精卵の観察においては、受精卵を高い精度で評価することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９２１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
受精卵の撮像画像を用いて受精卵を評価する際、例えば胚盤胞以降の受精卵の形状は構造的に非対称性が高く、観察角度によって受精卵の見え方が大きく異なる。そのため、１つの観察角度から撮像した画像だけでは、十分な評価を行うことができない。
本技術の目的は、受精卵を高い精度で評価するのに適した情報処理装置、観察システム、情報処理方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本技術の一実施形態に係る情報処理装置は、画像取得部と、評価部と、撮像制御部を具備する。
上記画像取得部は、撮像部により撮像された細胞の画像を取得する。
上記評価部は、上記細胞の成長段階を評価する。
上記撮像制御部は、上記評価部の評価結果に応じて、回転させた上記細胞を上記撮像部に撮像させる。【０００６】
本形態によれば、細胞がある成長段階となったときに、回転させた細胞を撮像するので、複数の角度から撮像した細胞の画像を取得することができる。これにより、受精卵を評価するにあたり、様々な角度から撮像した細胞の画像を総合的にみて評価することができ、高い精度の評価を行うことができる。【０００７】
回転制御部を更に具備してもよい。
上記回転制御部は、上記評価部の評価結果に応じて、上記細胞を回転させる回転機構を制御する。
このように、回転機構により回転させた細胞を撮像してもよい。【０００８】
上記評価部は、上記画像取得部により取得された上記画像を基に上記細胞の成長段階を評価してもよい。
このように細胞の画像を基に、細胞の成長段階を評価してもよい。【０００９】
上記評価部は、上記細胞の培養時間を基に上記細胞の成長段階を評価してもよい。
細胞、例えば受精卵の成長段階は、正常な受精卵であればほぼ同じ成長曲線をたどるので、受精卵の受精日からの経過時間（培養時間）で推測が可能である。したがって、細胞の培養時間を基に細胞の成長段階を評価することができる。【００１０】
上記撮像制御部は、上記評価部が上記細胞の形状が非対称の成長段階であると評価したときに、回転させた上記細胞を上記撮像部に撮像させてもよい。【００１１】
このように、細胞の形状が非対称となったときの成長段階に、複数の角度から撮像した細胞の画像を取得することにより、角度によって多様な形状が観察される細胞の成長をより正確に把握することができる。ここで、非対称の形状とは構造非対称性が高いときの形状を指し、略球形の細胞が観察する角度によって細胞の見え方が大きく異なるときの形状をいう。【００１２】
上記細胞の形状が非対称である成長段階は胚盤胞の成長段階であってもよい。
細胞、例えば哺乳類の受精卵は、受精後、卵割によって２細胞期、４細胞期、８細胞期、１６細胞期というように細胞数が増えていき、やがて細胞同士が密着して桑実胚となる。更に成長し続けると細胞質内に隙間ができて胞胚腔を形成し初期胚盤胞となり、胞胚腔が拡大すると完全胚盤胞へと成長する。完全胚盤胞以降では、将来胎児となる内部細胞塊（Inner Cell Mass、以下ＩＣＭと称す。）と栄養外胚葉（Trophectoderm、以下ＴＥと称す。）の識別が可能となる。胚盤胞の成長段階の細胞では、略球形の細胞が観察する角度によって細胞の見え方が大きく異なり、この構造非対称性が高い形状の胚盤胞以降の成長段階で、回転する細胞を撮像し複数の角度からの細胞画像を取得することにより、細胞の成長の様子を正確に把握することができる。【００１３】
上記胚盤胞の成長段階は完全胚盤胞以降の成長段階であってもよい。【００１４】
完全胚盤胞以降の成長段階の受精卵は、受精卵内で胞胚空が占める割合が大きくなり、初期胚盤胞よりも構造非対称性がより高い形状となる。これにより、例えば、画像における受精卵内のＩＣＭの位置によって画像の分類が容易となり、画像における受精卵内のＩＣＭの位置を基準にして画像パターンをいくつかに分類することにより、異なる成長段階の受精卵をほぼ同じ観察角度から観察することが可能となり、細胞の成長の経時変化を正確に把握することができる。【００１５】
上記細胞は、内部細胞塊を有する胚盤胞の成長段階の細胞であり、上記評価部は、回転させた上記細胞を撮像した画像を、上記細胞内の上記内部細胞塊の位置を基準にした撮像方向によって分類してもよい。【００１６】
このように、画像における受精卵内の内部細胞塊（ＩＣＭ）の位置を基準にして画像パターンをいくつかに分類することにより、異なる成長段階の受精卵をほぼ同じ観察角度から観察することが可能となり、細胞の成長の経時変化を正確に把握することができる。撮像方向による分類の一例として、例えばＩＣＭが正面の位置にあるときを基準にして、細胞の撮像方向を正面、横、斜めの３つのパターンに分類することができ、また、他の例として、３つの撮像方向を更に詳細にわけて観察（撮像）角度で分類してもよい。【００１７】
上記画像取得部により取得された上記細胞の画像を記憶する記憶部を更に具備し、
上記記憶部は、各成長段階における上記細胞の第１の特徴量を予め記憶し、上記評価部は、上記画像取得部により取得された上記細胞の画像の第２の特徴量を抽出し、上記第１の特徴量と上記第２の特徴量を基に上記細胞の成長段階を評価してもよい。【００１８】
特徴量は、例えば受精卵のサイズ、形状、真球度、卵割数（率）、各割球の形態及びそのバランス、フラグメンテーション、ＩＣＭのサイズや形状、数、密度等の、細胞の種々の成長段階に基づいて抽出されるものである。このように、予め記憶されている細胞の成長段階毎の第１の特徴量と、取得した画像から抽出する第２の特徴量を参照することにより、成長段階を評価することができる。【００１９】
上記記憶部は、任意に選択された上記細胞を教師指標として記憶してもよい。【００２０】
例えば胚培養士等の専門家（ユーザ）により、教師指標としたいとする細胞が選択されてもよく、ユーザによって任意に選択された細胞が特に成長が好ましい細胞であった場合、この細胞を教師指標として他の細胞を評価するにあたり、より精度の高い評価を行うことができる。【００２１】
上記撮像制御部は、複数の上記細胞を撮像するよう上記撮像部を制御し、上記撮像制御部は、上記教師指標とされた上記細胞の撮像回数を、上記教師指標とされなかった上記細胞の撮像回数よりも多く撮像するよう上記撮像部を制御してもよい。【００２２】
このように、教師指標となる細胞の画像をより多く取得することにより、教師指標となる細胞のデータを多く蓄積することができ、これを用いることにより、評価精度が向上する。【００２３】
上記撮像制御部は、複数の上記細胞を撮像するよう上記撮像部を制御し、上記評価部は、上記複数の細胞のうち一部の細胞の画像を教師画像とし、上記複数の細胞のうち他の細胞の画像をテスト画像とし、前記テスト画像を用いて前記教師画像を検証してもよい。【００２４】
これにより、教師画像の有用性を評価することができる。そして、有用と評価された細胞を教師指標と、教師指標となる細胞のデータを多く蓄積することができ、より精度の高い評価を行うことができる。【００２５】
本技術の一形態に係る観察システムは、培養容器と、撮像部と、画像取得部と、評価部と、回転機構と、撮像制御部とを具備する。
上記培養容器は、細胞が収容された収容部を複数有する。
上記撮像部は、上記細胞を撮像する。
上記画像取得部は、上記撮像部で撮像された上記細胞の画像を取得する。
上記評価部は、上記細胞の成長段階を評価する。
上記回転機構は、上記評価部による上記細胞の成長段階の評価結果に応じて、上記細胞を上記収容部内で回転させる。
上記撮像制御部は、上記回転機構により回転させた上記細胞を撮像するように上記撮像部を制御する。【００２６】
本形態によれば、例えば細胞がある成長段階となったと評価されたときに、細胞を回転機構により回転させながら撮像するように構成されるので、複数の角度から撮像した細胞の画像を取得することができる。これにより、受精卵を評価するにあたり、様々な角度から撮像した細胞の画像を総合的にみて評価することができ、高精度の評価を行うことができる。【００２７】
上記回転機構は、上記培養容器を振動させる振動装置であってもよい。
このように培養容器を振動させ、細胞を回転させるよう構成してもよい。【００２８】
上記収容部は上記細胞と液体を収容可能であり、上記培養容器は上記回転機構を有し、上記回転機構は、上記収容部内の前記液体に流れを発生させて、上記細胞を回転させてもよい。【００２９】
本技術の一形態に係る情報処理方法は、細胞の成長段階を評価し、上記細胞の形状が非対称の成長段階であると評価したときに、回転させた前記細胞を撮像する。【００３０】
本技術の一形態に係るプログラムは、情報処理装置に、評価するステップと、撮像するステップを実行させる。
上記評価するステップは、細胞の成長段階を評価するステップである。
上記撮像するステップは、上記細胞の形状が非対称の成長段階であると評価したときに、回転させた上記細胞を撮像するステップである。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本技術によれば、細胞の成長による変化を詳細に観察することができ、高精度の評価が可能となる。【００３２】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】各実施形態に係る培養容器の平面図である。
【図２】図１の培養容器を保持するディッシュホルダの斜視図である。
【図３】受精卵の成長による形状変化を説明する図である。
【図４】第１、第４、第５、第７、第８の実施形態に係る観察システムの構成を示す概略図である。
【図５】第１、第４、第７、第８の実施形態に係る観察システムを示すブロック図である。
【図６】完全胚盤胞以降の成長段階の受精卵１６の画像の概略図である。
【図７】各実施形態に係る観察システムによって取得する画像を説明する図である。
【図８】第１、第２、第３、第８の実施形態に係る観察システムにおける画像取得方法のフローチャート（その１）である。
【図９】第１、第２、第３、第８の実施形態に係る観察システムにおける画像取得方法のフローチャート（その２）である。
【図１０】第２の実施形態に係る観察システムの構成を示す概略図である。
【図１１】第２の実施形態に係る観察システムを示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態に係る観察システムの構成を示す概略図である。
【図１３】第３の実施形態に係る観察システムを示すブロック図である。
【図１４】第３の実施形態に係る培養容器の部分拡大図である。
【図１５】第３の実施形態に係る観察システムの回転部付近の構成を示す図である。
【図１６】第４の実施形態に係る観察システムにおける画像取得方法のフローチャート（その１）である。
【図１７】第４の実施形態に係る観察システムにおける画像取得方法のフローチャート（その２）である。
【図１８】第５の実施形態に係る観察システムを示すブロック図である。
【図１９】第５の実施形態に係る観察システムにおける画像取得方法のフローチャート（その１）である。
【図２０】第５の実施形態に係る観察システムにおける画像取得方法のフローチャート（その２）である。
【図２１】第６の実施形態に係る観察システムの構成を示す概略図である。
【図２２】第７の実施形態に係る画像取得方法を説明する図である。
【図２３】観察角度分類コードについて説明するための図である。
【図２４】観察角度分類コードと受精卵の撮像画像との対応を説明する図である
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
〈培養容器の構成〉
図１は培養容器（ディッシュ）の平面図である。図４は培養容器を観察装置内に収容した状態を説明する概略図である。
【００３５】
培養容器１は、培養液１８及び細胞１６を収容可能に構成され、外部より細胞１６を撮像可能な程度に透光性を有する。尚、同時に撮像可能な培養容器１及び細胞１６の数は限定されない。
【００３６】
本実施形態では、培養される細胞１６として、畜産分野等における生物、例えばウシの受精卵を例にあげて説明する（以下、同じ符号を用いて受精卵１６と記載する）。これに限定されず、例えば培養される細胞として、再生医療等の分野における、幹細胞、免疫細胞、癌細胞等の生体から取り出された生体試料等があげられ、構造非対称性が高い形状の成長段階を経る、三次元の画像が必要な細胞に対して本技術は有効である。
【００３７】
また本明細書において、「細胞」は、単一の細胞と、複数の細胞の集合体とを少なくとも概念的に含む。
【００３８】
図１に示すように、培養容器１は、底部１９と、外壁１１と、内壁１２と、収容部１５と、細胞配置用凸部１３とを有する。
【００３９】
培養容器１には、例えば金属、ガラス、シリコン等の無機材料や、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ナイロン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、メチルペンテン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂等の有機材料を用いて形成することができる。本実施形態においては、ポリスチレン樹脂からなる透明の培養容器１を用いている。本実施形態においては、１つの培養容器１に９つの収容部１５を配置した場合を例にあげ図示しているが収容部１５の数はこれに限定されない。
【００４０】
収容部１５は複数設けられており、各収容部１５は、１個の細胞、ここでは受精卵１６を収容しつつ一定の位置に留めることが可能である。また、各収容部１５には、受精卵１６以外に液体が収容される。「液体」は、典型的には、細胞を培養するのに適した培養液であり、以下、培養液として説明する。図４に示すように、収容部１５内及び内壁１２に囲まれた領域には、受精卵１６を培養するための培養液１８が注入されている。更に、この培養液１８の蒸発を防止するために、内壁１２に囲まれた領域には、培養液１８を覆うようにオイル１７が注入されている。
【００４１】
底部１９は平面形状が円形を有している。外壁１１と内壁１２は同心円状に形成されており、内壁１２の高さは外壁１１の高さよりも低く形成されている。細胞配置用凸部１３は、底部１９の中央部に、内壁１２に囲まれた領域に内壁１２と間隙をおいて配置される。細胞配置用凸部１３は、平面形状が矩形を有している。
【００４２】
〈ディッシュホルダの構成〉
上述した培養容器１は、例えばディッシュホルダにより保持されて後述する観察装置内に保持可能となっている。図２はディッシュホルダの斜視図である。
【００４３】
図２に示すように、ディッシュホルダ５は例えば６つの培養容器１を保持可能に構成される。ディッシュホルダ５は、矩形の平面形状を有し、培養容器１を保持、位置を固定する６つの凹部形状を有する収容部５１を有する。インキュベータと観察装置間の移動は、培養容器１単独、或いは、ディッシュホルダ５に培養容器１を保持した状態で行うことが可能である。図２において、培養容器１には、同様の材質でできた透明の蓋が載せられている。
【００４４】
〈受精卵の成長による形状変化〉
図３を用いて受精卵の成長による形状変化について説明する。
図３は、受精後１日から１０日までの受精卵１６の一般的な成長段階を示す。図３（ａ）は受精が確認された１日目の１細胞期の受精卵１６０１である。受精２日目になると、図３（ｂ）に示すように２分割して２細胞期の受精卵１６０２となる。その後、順調に成長していくと、受精卵１６は、図３（ｃ）、図３（ｄ）、図３（ｅ）と示すように、順に受精３日目に４細胞期の受精卵１６０３、受精４日目に８細胞期の受精卵１６０４、受精５日目に１６細胞期の受精卵１６０５というように細胞数が増えていく。
【００４５】
その後、細胞同士が密着し、図３（ｆ）に示すように受精５〜６日目に初期桑実胚１６０６となり、受精６日目に図３（ｇ）に示すように桑実胚１６０７となる。更に成長し続けると細胞質内に隙間ができて胞胚腔を形成し、受精７日目に図３（ｈ）に示すように初期胚盤胞１６０８となる。胞胚腔が拡大すると、受精７〜８日目には、図３（ｉ）に示すように完全胚盤胞１６０９となる。胚盤胞の成長段階（１６０８以降）となると、将来胎児となる内部細胞塊１６１（Inner Cell Mass、以下ＩＣＭと称す。）と栄養外胚葉１６２（Trophectoderm、以下ＴＥと称す。）の識別が可能となってくる。初期胚盤胞１６０８及び完全胚盤胞１６０９の成長段階では、受精卵の外形を形成する透明体１６３が認識される。更に、透明体１６３が薄くなって、受精卵は受精８〜９日目には拡張胚盤胞１６１０となり、受精９日目には透明体から胚盤胞が脱出する脱出胚盤胞１６１１、受精９〜１０日目には拡張脱出胚盤胞１６１２となる。
【００４６】
受精卵１６は、受精から桑実胚１６０７の成長段階までは比較的構造対称性が高く、観察角度によって見え方がさほど大きく変化しない。例えば、２細胞期、４細胞期の成長段階の受精卵１６は観察角度によって見え方が異なりはするが、これらの細胞期では割球数が少なく、例えば１つの観察角度からの観察でも卵割の状態が比較的わかりやすく、また、観察角度によっての見え方のバリエーションが少なく、観察角度によって見え方がさほど大きく変化しない。また、８細胞期から桑実胚の受精卵１６では、構造対称性が高くなり、観察角度によって見え方がだいたい同じとなる。
【００４７】
しかし、胞胚空が形成されて受精卵１６が胚盤胞の成長段階（１６０８〜１６１２）となると、構造非対称性が高くなり、受精卵１６を見る角度によって見え方が大きく異なる。図３（ｉ）（ｊ）（ｋ）（ｌ）に示すように、完全胚盤胞１６０９以降の成長段階の受精卵１６は、受精卵１６内における胞胚空の占める割合が大きくなり、ＩＣＭ１６１は球状の受精卵１６内に偏って存在する。
【００４８】
本技術においては、受精卵１６の形状が、構造非対称性の高い胚盤胞以降の成長段階で、回転させた細胞を撮像し、複数の角度から撮像した細胞画像を取得するよう観察システムが構成される。このように、観察角度によって見え方が多様な胚盤胞以降の受精卵１６を、複数の角度から撮像した受精卵１６の複数の画像により観察することができ、細胞の成長の様子を正確に把握することができる。以下、観察システムについて説明する。
【００４９】
（第１の実施形態）
〈観察システム〉
上述の培養容器１内に収容される受精卵１６を観察する第１の実施形態における観察システムについて説明する。尚、本実施形態においては、ウシの受精卵を培養するインキュベータと受精卵の観察を行う観察装置は別の装置となっているが、インキュベータ内に受精卵１６を観察するために用いるカメラを配置し、インキュベータ内で受精卵を観察できるように構成しても良い。
【００５０】
図４は、観察システムを示す概略図である。図５は、観察システムの構成を示すブロック図である。本実施形態及び以降に説明する実施形態において、１つの培養容器を観察する例をあげて説明するが、観察システムは、複数の培養容器１を上述したディッシュホルダ５に載置したものを１個又は複数個、観察システム内に載置し、一度に多数の受精卵を観察することが可能に構成される。
【００５１】
図４に示すように、観察システム２は、観察装置２１と、情報処理装置２２と、表示装置２３と、入力装置２９を有する。
【００５２】
観察装置２１は、受精卵１６が収容された培養容器１を収容し、受精卵１６を観察するものである。培養容器１は観察装置２１内で水平に保持され、培養容器１の各収容部１５には１つずつ受精卵１６が収容されている。観察装置２１内には、光源２４と、撮像部としてのカメラ２５と、温度・湿度・ガス制御部２６と、ステージ２７が配置される。
【００５３】
光源２４は、培養容器１内の受精卵１６をカメラ２５により撮像する際に、培養容器１に対して照射する光を発する。
【００５４】
撮像部としてのカメラ２５（以下、同じ符号を用いてカメラ２５と記載する。）は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）センサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ等のイメージセンサを備える可視光カメラにより構成される。可視光カメラに代えて、又はこれに加えて、赤外線（ＩＲ）カメラや変更カメラ等が用いられてもよい。
【００５５】
カメラ２５は、培養容器１内の受精卵１６を撮像するものであり、観察装置２１内に配置される。カメラ２５は、光軸方向（Ｚ軸方向）に移動可能なレンズ群を含む鏡筒と、鏡筒を通過する被写体光を撮像するＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の固体撮像素子と、これらを駆動する駆動回路等を有する。なおカメラ２５は、図上Ｚ軸方向および水平面方向（ＸＹ平面方向）に移動可能に培養容器１内に設置されてもよい。また、カメラ２５は、静止画像だけでなく、連続画像（ビデオ）を撮像することが可能に構成されてもよい。
【００５６】
カメラ２５は、後述する情報処理装置２２の撮像制御部２２６により撮像回数、撮像のタイミング等が制御される。
【００５７】
温度・湿度・ガス制御部２６は、観察装置２１内の温度・湿度・ガスを制御するものであり、受精卵１６の培養に適した環境をつくる。ガスの種類としては、窒素、酸素、二酸化炭素等がある。
【００５８】
入力装置２９は情報処理装置２２に接続され、ユーザの走査を入力するめの操作デバイスである。入力装置２９としては、例えば、トラックボール、タッチパッド、マウス、キーボード等を利用可能である。
【００５９】
表示装置２３は、ディスプレイのように画像を出力するものである。表示装置２３は、受精卵１６の画像、その受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、成長段階（成長ステージコード）等の情報を表示するものである。また、表示装置２３には、受精卵１６の画像や各種情報以外に、ユーザに対して行うべき処理等を報知する指示が表示される。
【００６０】
図５に示すように、情報処理装置２２は、画像取得部２２２と、評価部２２３と、記憶部としての受精卵データベース部２２４と、表示制御部２２５と、撮像制御部２２６と、判定部２２７とを具備する。情報処理装置２２は、観察システム２内の各ブロックの動作を制御する。本実施形態では情報処理装置２２により、ある成長段階までは１つの撮像角度から受精卵１６を撮像し、ある成長段階以降は、回転させた受精卵１６をそれまでの撮像回数よりも多い撮像回数で撮像するようにカメラ２５を制御する。このように、ある成長段階以降の撮像では、受精卵１６を回転させながら受精卵１６を撮像することにより、複数の角度から撮像した受精卵１６の画像を取得する。また、情報処理装置２２により、受精卵画像に基づいて受精卵１６が評価される。本実施形態においては、回転させた受精卵１６を撮像するタイミングとなるある成長段階とは、完全胚盤胞の成長段階である。
【００６１】
情報処理装置２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等のコンピュータの構成に必要なハードウェアを有する。情報処理装置２２として、例えばＰＣ（Personal Computer）が用いられるが、他の任意のコンピュータが用いられてもよい。
【００６２】
情報処理装置２２の機能ブロックである画像取得部２２２、評価部２２３、受精卵データベース部２２４、表示制御部２２５、撮像制御部２２６、及び判定部２２７は、ＣＰＵが、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例であるＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭにロードして実行することにより実現される。そしてこれらの機能ブロックにより、本技術に係る画像取得方法が実行される。プログラムは、例えば種々の記憶媒体を介して情報処理装置２２にインストールされる。又はインターネット等を介してプログラムのインストールが実行されてもよい。
【００６３】
画像取得部２２２は、カメラ２５によって撮像された画像情報をカメラ２５から取得する。
【００６４】
評価部２２３は、カメラ２５によって取得された受精卵１６の画像に基づいて、受精卵の第２の特徴量を抽出し、この抽出した第２の特徴量と、受精卵データベース部２２４に予め記憶されている受精卵１６の成長段階毎の第１の特徴量とを参照し、受精卵１６の成長段階を評価し、受精卵１６に後述する成長ステージコードを付与する。
【００６５】
特徴量は、画像の特徴的な部位の情報であり、例えば受精卵のサイズ、形状、真球度、卵割数（率）、各割球の形態及びそのバランス、フラグメンテーション、ＩＣＭのサイズや形状等の、受精卵１６の種々の成長段階に基づいて抽出されたものである。本実施形態においては、観察する受精卵１６の画像を基に抽出される特徴量を第２の特徴量とし、受精卵１６の成長段階を評価するにあたり参照される、予め記憶されている特徴量を第１の特徴量とする。特徴量を抽出するための具体的な特徴抽出処理は限定されず、任意の抽出処理が用いられてよい。本実施形態では、機械学習アルゴリズムが用いられる。
【００６６】
例えばＲＮＮ（Recurrent Neural Network:再起型ニューラルネットワーク）、ＣＮＮ（Convolutional Neural Network:畳み込みニューラルネットワーク）、ＭＬＰ（Multilayer Perceptron:多層パーセプトロン）等のニューラルネットワークを用いた機械学習アルゴリズムが用いられる。その他、教師あり学習法、教師なし学習法、半教師あり学習法、強化学習法等を実行する任意の機械学習アルゴリズムが用いられてよい。
【００６７】
ここでは、成長段階の評価を発育成長ステージコードとして受精卵１６の画像に付与する。例えば１細胞期１６０１の成長段階を成長ステージコード１、２細胞期１６０２から１６細胞期１６０５までの成長段階を成長ステージコード２、初期桑実胚１６０６の成長段階を成長ステージコード３、桑実胚１６０７の成長段階を成長ステージコード４、初期胚盤胞１６０８の成長段階を成長ステージコード５、完全胚盤胞１６０９の成長段階を成長ステージコード６、拡張胚盤胞１６１０の成長段階を成長ステージコード７、脱出胚盤胞１６１１の成長段階を成長ステージコード８、拡張脱出胚盤胞１６１２の成長段階を成長ステージコード９とする。
【００６８】
受精卵データベース部２２４は、カメラ２５によって撮像された受精卵１６の画像を、受精卵１６が収容されている収容部１５の位置情報、撮像日時、撮像条件、評価部２２３によって抽出された受精卵１６の第２の特徴量、成長段階（成長ステージコード）等の情報とともに、収容部１５毎に時系列に記憶する。また、受精卵データベース部２２４には、受精卵１６の各成長段階の画像の第１の特徴量が予め教師データとして複数記憶されている。
【００６９】
表示制御部２２５は、表示装置２３に、受精卵１６の画像、この画像に対応づけて、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量、成長段階等を表示装置２３に表示させる。
【００７０】
また、表示制御部２２５は、判定部２２７によって受精卵１６が成長ステージコード６以降の成長段階、すなわち完全胚盤胞以降の成長段階であると判定されると、受精卵１６が完全胚盤胞以降の成長段階であることを知らせるとともにユーザに対して受精卵１６を回転する指示を表示装置２３に表示させる。ユーザは、この表示装置２３に表示される指示に従って、光ピンセットやマイクロピペット、マイクロ流路による水流等を用いて受精卵１６を回転させる。ユーザは受精卵１６の回転開始に合わせて、マウス等の入力装置２９を用いて受精卵１６の回転の開始を情報処理装置２２に入力する。マイクロ流路による水流を用いての受精卵の回転については後述する第３の実施形態で説明する。この水流を用いた回転は、培養容器の各収容部につながったマイクロ流路を設け、該マイクロ流路からの水流により収容されている受精卵を回転させるものである。
【００７１】
判定部２２７は、評価部２２３によって付与された成長ステージコードが６以降であるか否かを判定する。
【００７２】
撮像制御部２２６は、受精卵１６の撮像回数を制御する制御信号をカメラ２５に出力する。撮像制御部２２６は、カメラ２５に、判定部２２７によって成長ステージコードが６以降でないと判定された受精卵１６、すなわち、形状が比較的対称である桑実胚の成長段階までを含む成長ステージコード５以前の受精卵１６に対して、１つの撮像角度から受精卵１６を撮像させる。撮像制御部２２６は、カメラ２５に、判定部２２７によって成長ステージコードが６以降であると判定された受精卵１６、すなわち、非対称性が高い形状である完全胚盤胞以降の成長段階の受精卵に対しては、回転させた状態の受精卵１６を、それまでの成長ステージコード１〜５の受精卵１６の撮像回数よりも多い撮像回数で撮像させる。
【００７３】
また、撮像制御部２２６は、成長ステージコードが６以降であると判定された受精卵１６に対して、ユーザによる受精卵１６の回転の開始の入力操作がなされると、カメラ２５に撮像を開始させる。
【００７４】
撮像角度を固定し、受精卵１６を回転させながら複数回撮像することにより、異なる複数の角度から撮像した受精卵１６の画像を取得することができる。
【００７５】
ユーザは受精卵１６の回転が終了すると、入力装置２９を用いて受精卵の回転の終了の入力操作を行う。この回転作業の開始及び終了の入力操作は、収容部１５毎に行っても良いし、培養容器１毎、或いはディッシュホルダ５毎に行ってもよい。
【００７６】
尚、ここでは、受精卵１６を回転させながら複数枚の画像を取得したが、回転させた受精卵１６を動画像で取得し、取得した動画から任意の複数枚の画像を抽出してもよい。
【００７７】
画像取得部２２２は、カメラ２５により撮像された受精卵１６の画像を取得する。画像取得部２２２は、判定部２２７によって成長ステージコードが６以降ではないと判定された成長ステージコード１〜５の受精卵１６に対しては例えば１つの撮像角度から撮像した画像を取得し、判定部２２７によって成長ステージコード６以降であると判定された受精卵１６に対しては複数の角度から撮像した画像を取得する。
【００７８】
〈画像取得方法〉
次に、上述の観察システム２における情報処理方法としての画像取得方法について図４、図６〜図９を用いて説明する。図６は、完全胚盤胞以降の成長段階の受精卵１６の画像の概略図である。図７は、観察システム２によって取得される画像を示す図である。
【００７９】
図８及び図９は画像取得方法のフローチャートである。図８は成長ステージコード６までの受精卵１６に行われる画像取得方法であり、図９は成長ステージコード７以降の受精卵１６に行われる画像取得方法である。ここでは、観察装置２１内に載置される培養容器１内の受精卵１６は１つずつ順に撮像される。尚、本実施形態においては、１つずつ順に受精卵１６を撮像するが、複数個まとめて撮像してもよい。以下、図８、図９のフローに従って画像取得方法について説明する。
【００８０】
受精卵１６の画像取得は、受精卵１６を収容した培養容器１を観察装置２１内に保持した状態で行われる。受精卵１６の画像取得処理は、培養容器１の複数の収容部１５にそれぞれ収容された受精卵１６毎に順に行われる。画像取得処理は例えば１５分おきに自動で行われ、取得された画像は、受精卵１６毎に、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵１６の第２の特徴量、成長段階等の情報と共に、時系列に記憶される。
【００８１】
まず、受精が確認された受精卵１６を１つずつ培養容器１の収容部１５にいれた後、培養液１８を収容部１５内及び内壁１２に囲まれた領域内にピペットで注入する。その後、培養液１８を覆うように内壁１２に囲まれた領域内にオイル１７を注入する。
【００８２】
次に、培養容器１を図４に示すように観察装置２１内のステージ２７に水平に載置する。このとき必要に応じて、培養容器１に、図示しない培養容器１と同様の材質でできた透明の蓋が載せられてもよい。
【００８３】
次に、培養容器１の下部から光源２４から光を照射し、培養容器１の上部に位置したカメラ２５により受精卵１６が撮像される（Ｓ１０１）。撮像制御部２２６により、受精卵１６が１つの観察（撮像）角度から撮像されるようにカメラ２５は制御される。
【００８４】
画像取得部２２２により、カメラ２５により撮像された画像が取得される。取得された受精卵１６の画像に対して、画像の正規化、受精卵１６の位置の調整、形状の強調フィルタ等の、画像の前処理が実行されてもよい。
【００８５】
次に、評価部２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づいて、受精卵１６の第２の特徴量が抽出される。更に、評価部２２３により、抽出された第２の特徴量と受精卵データベース部２２４に予め記憶されている受精卵１６の成長段階毎の第１の特徴量とが参照されて受精卵１６の成長段階が評価され、受精卵１６に成長ステージコードが付与される。
【００８６】
受精卵データベース部２２４により、受精卵１６の画像と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、第２の特徴量及び成長段階（成長ステージコード）とが対応づけられて記憶される（Ｓ１０２）。
【００８７】
次に、判定部２２７により、評価部２２３によって付与された受精卵１６の成長段階が胚盤胞の状態、本実施形態においては完全胚盤胞以降の状態、すなわち成長ステージコードが６以降であるか否かが判定される（Ｓ１０３）。
【００８８】
Ｓ１０３でＮｏと判定されると撮像が終了する。Ｓ１０３でＹＥＳと判定されると、表示制御部２２５により、表示装置２３に、受精卵１６が完全胚盤胞の成長段階であることが表示されるとともに、受精卵１６を回転する指示が表示される（Ｓ１０４）。
【００８９】
ユーザにより、表示装置２３に表示された受精卵１６の回転の指示が確認される。表示装置２３に受精卵１６の回転の指示が表示される際、音の発生により回転の指示をユーザに報知するように構成してもよい。
【００９０】
ユーザにより、受精卵の１６の回転開始の直前に、入力装置２９から回転の開始を知らせるための入力操作が行われる。ユーザにより回転開始の入力操作が行われると、撮像制御部２２６は、カメラ２５に対し、回転させた受精卵１６を、これまでの成長ステージコード１〜５の受精卵１６の撮像時の撮像回数よりも多い撮像回数で撮像する制御する。以降、成長ステージコード６以降の受精卵１６の撮像回数は、成長ステージコード５までの撮像回数よりも多い回数で行われる。
【００９１】
ユーザにより光ピンセットやマイクロピペット等が用いられて受精卵１６の回転が開始される。受精卵１６が回転する間、カメラ２５により受精卵１６は複数回撮像される（Ｓ１０５）。カメラ２５により撮像された画像は、画像取得部２２２により取得される。ユーザによる受精卵１６の回転が終了し、入力装置２９から回転の終了を知らせるための入力操作をユーザが行うことにより、受精卵１６の撮像は終了する。回転された受精卵１６を撮像することにより、複数の角度から受精卵１６を撮像することになる。
【００９２】
受精卵データベース部２２４により、複数の角度から撮像した受精卵１６の複数の画像と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量及び成長段階（成長ステージコード）等の情報が対応づけられて記憶される（Ｓ１０６）。
【００９３】
Ｓ１０３でＹＥＳと判定されたときの画像取得がＮ回目の撮像とすると、Ｎ+１回目からは図９に示すフローチャートに従って画像取得が行われる。また、Ｓ１０３でＮＯと判定された場合は、次の画像取得は図８に示すフローチャートに従って行われ、Ｓ１０３でＹＥＳと判定されるまで、図８に示すフローチャートに沿った画像取得が行われる。
【００９４】
次に、Ｎ+１回目以降の画像取得方法について図９を用いて説明する。
画像処理がスタートすると、表示制御部２２５により、表示装置２３に、受精卵１６が胚盤胞の成長段階であることが表示されるとともに、受精卵１６を回転する指示が表示される（Ｓ２０１）。
【００９５】
ユーザは、表示装置２３に表示された受精卵１６の回転の指示を確認することにより、受精卵１６を、光ピンセットやマイクロピペット、培養容器に設けられたマイクロ流路による水流制御等を用いて受精卵１６を回転させる（Ｓ２０１）。
【００９６】
ユーザは受精卵１６の回転開始の直前に、入力装置２９から回転の開始を知らせるための入力操作をする。ユーザによる回転開始の入力操作が行われると、撮像制御部２２６により、回転させた受精卵１６を、成長ステージコード５以前の受精卵１６の撮像回数よりも多い撮像回数で撮像するようカメラ２５は制御される。
【００９７】
ユーザが受精卵１６を回転させている間、カメラ２５により受精卵１６は成長ステージコード５までの撮像回数よりも多い撮像回数で撮像される（Ｓ２０２）。カメラ２５により撮像された画像は、画像取得部２２２により取得される。ユーザによる受精卵１６の回転が終了し、入力装置２９から回転の終了を知らせるための入力操作をユーザが行うことにより、受精卵１６の撮像は終了する。
【００９８】
次に、評価部２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づき、受精卵１６の第２の特徴量が抽出され、受精卵１６の成長段階が評価され、受精卵１６に成長ステージコードが付与される。
【００９９】
受精卵データベース部２２４により、複数の角度から撮像した複数枚の受精卵１６の画像と、受精卵１６が収容されている収容部１５の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量及び成長段階（成長ステージコード）等の情報が対応づけられて記憶される（Ｓ２０３）。
【０１００】
以上のように、構造非対称性の高い胚盤胞の成長段階以降の受精卵を回転させて複数回撮像することにより、複数の角度から撮像した受精卵の画像を得ることができる。これにより、受精卵を評価するにあたり、様々な角度から撮像した細胞の画像を総合的にみて評価することができ、高精度の評価を行うことができる。
【０１０１】
以上の画像取得方法を用いて任意の撮像間隔で受精卵１６の撮像を行うことにより、図７に示すような受精卵１６の時系列データを得ることができる。尚、図７においては、便宜的に受精卵の画像数を少なく図示している。
【０１０２】
図７は、受精卵１６のいくつかの成長段階の画像を横方向に時系列に並べたものである。図７において、左から順に、成長ステージコード１の１細胞期１６０１、成長ステージコード２の２細胞期１６０２、４細胞期１６０３、成長ステージコード４の桑実胚１６０７、成長ステージコード５の初期胚盤胞１６０８、成長ステージコード６の完全胚盤胞１６０９、成長ステージコード８の脱出胚盤胞１６１１、成長ステージコード９の拡張脱出胚盤胞１６１２の成長段階の受精卵１６が図示される。図７では、成長ステージコード６の完全胚盤胞１６０９の受精卵１６においてのみ、複数の角度から撮像した受精卵１６の画像が縦方向に並んで図示されているが、これよりも後の成長段階にある成長ステージコード７〜９の受精卵１６に対しても同様に複数の角度から撮像した受精卵１６の画像が取得される。
【０１０３】
ここで、図３（ｉ）（ｊ）（ｋ）（ｌ）に示すように、完全胚盤胞１６０９以降の成長段階の受精卵１６は、胞胚空が占める割合が大きく、ＩＣＭ１６１は球状の受精卵１６内に端に偏って存在する。
【０１０４】
図６は、完全胚盤胞１６０９以降の成長段階の受精卵１６を複数の角度から撮像した画像の概略図である。取得した成長ステージコード６以降の受精卵１６の画像を、ＩＣＭ１６１の形状及び位置により撮像画像を正面又は裏面、斜め、横の３つの画像パターンで分類し、記憶するように構成してもよい。正面又は裏面、斜め、横は、正面を基準として受精卵１６を見たときの受精卵の観察（撮像）方向を示す。
【０１０５】
ＩＣＭ１６１が受精卵１６の手前側中央に位置した状態を正面とし、受精卵１６を正面又は裏面から撮像した画像は、図６（ａ）に示すように、受精卵１６の中央部に略円形のＩＣＭ１６１が位置する画像となり、この画像を正面又は裏面の画像とする。
【０１０６】
ＩＣＭ１６１が受精卵の手前側に位置した状態を正面とし、受精卵１６を真横方向から撮像した画像は、図６（ｄ）に示すように、受精卵１６内の端に略劣弧状のＩＣＭ１６１が位置する画像となる。この画像を横の画像とする。
【０１０７】
ＩＣＭ１６１が受精卵１６の手前側に位置した状態を正面とし、受精卵１６を、真横及び裏面以外の斜めの方向から撮像した場合の画像の一部は、図６（ｂ）や図６（ｃ）に示すようにＩＣＭ１６１は受精卵１６内の端に略楕円の形状で位置する画像となる。この画像を斜めの画像とする。
【０１０８】
図７において、複数の撮像角度から撮像した完全胚盤胞１６０９の画像が縦方向に並んで図示されているが、これらは上から順に、完全胚盤胞の受精卵１６を、斜め方向から、斜め方向から、横方向から、斜め方向から、正面から撮像した画像をそれぞれ示す。
【０１０９】
このように、複数の撮像角度から撮像した成長ステージコード６以降の受精卵１６の画像を、ＩＣＭ１６１の形状及び位置により、正面又は裏面、斜め、横に分類して受精卵データベース部２２４に記憶させてもよい。
【０１１０】
また、本実施形態においては、成長ステージコード５以前の受精卵１６は成長ステージコード６以降の受精卵１６よりも撮像回数が少なくなるように制御されている。これにより、成長ステージコード５以前の受精卵１６に対しても撮像回数が多くなるようにするよりも、撮像時に必要となる受精卵１６への光の照射量を少なくすることができ、光による受精卵１６のダメージを小さくすることができる。
【０１１１】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、受精卵１６の回転をマイクロピペットによる手作業、もしくは、培養容器に設けたマイクロ流路からの水流を制御することにより行っていたが、装置を用いて受精卵１６を回転させて回転作業を自動化してもよい。装置による受精卵１６の回転は情報処理装置により制御される。以下、第２の実施形態として受精卵１６を回転させる装置として培養容器１を振動させる振動装置を設ける場合を例にあげて説明する。第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０１１２】
〈観察システム〉
第２の実施形態における観察システムについて図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、観察システムを示す概略図である。図１１は、観察システムの構成を示すブロック図である。
【０１１３】
観察システム１００２は、観察装置１０２１と、情報処理装置１０２２と、表示装置２３と、入力装置２９と、振動装置１０４０を有する。回転機構としての振動装置１０４０は、ステージ２７を振動させてステージ２７に載置される培養容器１に振動を与え、これにより培養容器１の収容部１５内に収容される受精卵１６を回転させるものであり、観察装置１０２１内に配置される。
【０１１４】
情報処理装置１０２２は、画像取得部２２２と、評価部２２３と、受精卵データベース部２２４と、表示制御部２２５と、撮像制御部２２６と、判定部２２７と、振動制御部１２２８とを具備する。情報処理装置１０２２は、観察システム１００２内の各ブロックの動作を制御する。本実施形態では情報処理装置１０２２により、カメラ２５は、初期胚盤胞の成長段階までは１つの撮像角度から受精卵１６を撮像し、完全胚盤胞以降の成長段階は回転させた受精卵１６を、それまでの撮像回数よりも多い撮像回数で撮像するよう制御される。完全胚盤胞以降の成長段階の撮像では、受精卵１６を回転させながら１つの撮像角度から複数回撮像することにより、複数の角度から撮像した受精卵１６の画像を取得する。また、情報処理装置１０２２により、受精卵画像に基づいて受精卵１６の成長段階が評価される。また、情報処理装置１０２２により、培養容器１への振動の付与の有無及びタイミングが制御される。
【０１１５】
情報処理装置１０２２の機能ブロックである画像取得部２２２、評価部２２３、受精卵データベース部２２４、表示制御部２２５、撮像制御部２２６、判定部２２７、及び振動制御部１２２８は、ＣＰＵが、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例であるＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭにロードして実行することにより実現される。そしてこれらの機能ブロックにより、本技術に係る画像取得方法が実行される。
【０１１６】
評価部２２３は、カメラ２５によって取得された受精卵１６の画像に基づいて、受精卵の第２の特徴量を抽出し、この抽出した第２の特徴量と、受精卵データベース部２２４に予め記憶されている受精卵１６の成長段階毎の第１の特徴量とを参照し、受精卵１６の成長段階を評価し、受精卵１６に成長ステージコードを付与する。
【０１１７】
判定部２２７は、評価部２２３により付与された成長ステージコードが６以降であるか否かを判定する。
【０１１８】
振動制御部１２２８は、判定部２２７の判定結果に応じて振動装置１０４０の作動の有無を制御する。振動制御部１２２８は、判定部２２７によって成長ステージコードが６以降でないと判定された受精卵１６の撮像時には振動装置１０４０を作動させない。振動制御部１２２８は、判定部２２７によって成長ステージコードが６以降であると判定された受精卵１６の撮像時には振動装置１０４０を作動させる。振動装置１０４０の作動により、ステージ２７に載置される培養容器１に振動が付与される。この振動の付与により、培養容器１内に収容される受精卵１６は振動し、回転する。
【０１１９】
〈画像取得方法〉
次に、上述の観察システム１００２における情報処理方法としての画像取得方法について説明するが、第１の実施形態における画像取得方法と比較して受精卵の回転を手作業ではなく振動装置を用いて行う点のみが異なり、以下第１実施形態と同様のフローチャートである図８、図９を用いて説明する。
【０１２０】
第１実施形態と同様に、受精卵１６を収容した培養容器１を観察装置１０２１内のステージ２７に水平に載置する。次に、培養容器１の下部から光源２４から光を照射し、培養容器１の上部に位置したカメラ２５により受精卵１６が撮像される（Ｓ１０１）。
【０１２１】
画像取得部２２２により、カメラ２５により撮像された画像が取得される。取得された受精卵１６の画像に対して、画像の正規化、受精卵１６の位置の調整、形状の強調フィルタ等の、画像の前処理が実行されてもよい。
【０１２２】
次に、評価部２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づいて、受精卵１６の第２の特徴量が抽出される。更に、評価部２２３により、抽出された第２の特徴量と受精卵データベース部２２４に予め記憶されている受精卵１６の成長段階毎の第１の特徴量とが参照されて受精卵１６の成長段階が評価され、受精卵１６に成長ステージコードが付与される。
【０１２３】
受精卵データベース部２２４により、受精卵１６の画像と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、第２の特徴量及び成長段階（成長ステージコード）とが対応づけられて記憶される（Ｓ１０２）。
【０１２４】
次に、判定部２２７により、成長ステージコードが６以降であるか否かが判定される（Ｓ１０３）。Ｓ１０３でＮｏと判定されると撮像が終了する。
【０１２５】
Ｓ１０３でＹＥＳと判定されると、振動制御部１２２８により、振動装置１０４０が作動されステージ２７が振動し受精卵１６が回転する（Ｓ１０４）。Ｓ１０３でＹＥＳと判定されると、カメラ２５は、撮像制御部２２６により、回転させた受精卵１６を、これまでの成長ステージコード１〜５の受精卵１６の撮像回数よりも多い撮像回数で撮像するように制御される。以降、成長ステージコード６以降の受精卵１６の撮像回数は、成長ステージコード５までの撮像回数よりも多い回数で行われる。
【０１２６】
振動装置１０４０が作動し、受精卵１６が回転している間、カメラ２５により受精卵１６は複数回撮像される（Ｓ１０５）。カメラ２５により撮像された画像は、画像取得部２２２により取得される。
【０１２７】
受精卵データベース部２２４により、受精卵１６の回転時の撮像画像と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量及び成長段階（成長ステージコード）等の情報が対応づけられて記憶される（Ｓ１０６）。
【０１２８】
Ｓ１０３でＹＥＳと判定されたときの画像取得がＮ回目の撮像とすると、Ｎ+１回目からは図９に示すフローチャートに従って画像取得が行われる。また、Ｓ１０３でＮＯと判定された場合は、次の画像取得は図８に示すフローチャートに従って行われ、Ｓ１０３でＹＥＳと判定されるまで、図８に示すフローチャートに沿った画像取得が行われる。
【０１２９】
次に、Ｎ+１回目以降の画像取得方法について図９を用いて説明する。
画像処理がスタートすると、振動制御部１２２８により、振動装置１０４０が作動されステージ２７が振動し受精卵１６が回転する（Ｓ２０１）。撮像制御部２２６により、成長ステージコード５までの撮像回数よりも多い撮像回数で、受精卵１６が撮像される（Ｓ２０２）。カメラ２５により撮像された画像は、画像取得部２２２により取得される。
【０１３０】
次に、評価部２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づき、受精卵１６の第２の特徴量が抽出され、受精卵１６の成長段階が評価されて成長ステージコードが付与される。受精卵データベース部２２４により、複数の角度から撮像した複数枚の受精卵１６の画像と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵１６の第２の特徴量及び成長段階（成長ステージコード）等の情報が対応づけられて記憶される（Ｓ２０３）。
【０１３１】
以上のように、構造非対称性が高い胚盤胞の成長段階以降の受精卵を回転させた状態で複数回撮像することにより、複数の角度から撮像した受精卵の画像を得ることができる。これにより、受精卵の状態評価をより正確に行うことができ評価精度が高くなる。また、本実施形態においては、受精卵の回転が手作業ではなく装置により行われ情報処理装置１０２２によって受精卵の回転が制御されて自動化されているので、大量の受精卵の観察が可能となる。例えば、２５個の受精卵を収容可能な培養容器を６個ディッシュホルダに保持にして観察した場合、１５０個を同時に培養、観察可能である。このような大量の受精卵の観察において、本実施形態のように自動的に受精卵の回転が行われて画像取得が行われる観察システムは有効である。
【０１３２】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第２の実施形態と同様、装置を用いて受精卵１６を回転させるものである。第２の実施形態では振動装置を用いて培養容器に振動を付与して受精卵１６を回転させたが、第３の実施形態においては、培養容器の収容部の培養液に流体を噴出（注入）することで、収容部内の培養液に流れを発生させて、受精卵１６を回転させる。
【０１３３】
第３の実施形態は、第２の実施形態と比較して、振動装置ではなく培養液に流れを発生させて受精卵を回転させる回転機構を具備する培養容器を用いる点が主に相違し、以下に説明する。第２の実施形態と異なる構成について主に説明し、第２の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０１３４】
〈観察システム〉
第３の実施形態における観察システムについて図１２、図１３、図１４及び図１５を用いて説明する。図１２は、観察システムの構成を示す概略図である。図１３は、観察システムの構成を示すブロック図である。図１４は培養容器の収容部付近の部分拡大図である。図１５は、観察システムの回転部付近の構成を示す図である。
【０１３５】
観察システム２００２は、観察装置２０２１と、情報処理装置２０２２と、表示装置２３と、入力装置２９とを有する。観察装置２１内には、光源２４と、撮像部としてのカメラ２５と、温度・湿度・ガス制御部２６と、ステージ２７と、回転機構を有する培養容器２０４０が配置される。
【０１３６】
回転機構を有する培養容器２０４０は、回転機構としての回転部２０４０１と、受精卵１６を収容する収容部２０１５と、マイクロ流路（水流流路）２０４０３を具備する。回転部２０４０１は、マイクロ流路制御部２０４０２によって制御される。回転部２０４０１は、受精卵１６を収容する収容部２０１５内の培養液１８に流れを発生させて、受精卵１６を回転させるものである。マイクロ流路制御部２０４０２は、収容部２０１５内への流体の噴出を制御するものであり、流体を噴出させることにより培養液１８に流れを発生させる。水流流路２０４０３は、各収容部２０１５に接続され、流体を各収容部２０１５内に供給するための流体が通る流路である。
【０１３７】
収容部２０１５は、上述の実施形態の培養容器１の収容部１５と同様に、液体を収容し、液体内に１個の細胞を収容しつつ一定の位置に留めることが可能である。「液体」は、典型的には、細胞を培養するのに適した培養液であり、ここでは、培養液として説明する。
【０１３８】
回転部２０４０１は、ポンプＰと、Ｘ軸回転用バルブＶｘと、Ｙ軸回転用バルブＶｙと、Ｚ軸回転用バルブＶｚと、第１のＸ軸噴出口Ｘ１（第１の出力口）と、第２のＸ軸噴出口Ｘ２（第２の出力口）と、第１のＹ軸噴出口Ｙ１（第１の出力口）と、第２のＹ軸噴出口Ｙ２（第２の出力口）と、第１のＺ軸噴出口Ｚ１（第１の出力口）と、第２のＺ軸噴出口Ｚ２（第２の出力口）とを有する。ここでは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は直交する３軸を意味し、水平方向及び垂直方向を意味するものでは無い。
【０１３９】
収容部２０１５の内壁面に、第１のＸ軸噴出口Ｘ１と、第２のＸ軸噴出口Ｘ２と、第１のＹ軸噴出口Ｙ１と、第２のＹ軸噴出口Ｙ２と、第１のＺ軸噴出口Ｚ１と、第２のＺ軸噴出口Ｚ２とが形成される（収容部２０１５が複数の場合、全ての収容部２０１５それぞれに対して、固有に、各噴出口が形成される）。第１のＸ軸噴出口Ｘ１と、第２のＸ軸噴出口Ｘ２と、第１のＹ軸噴出口Ｙ１と、第２のＹ軸噴出口Ｙ２と、第１のＺ軸噴出口Ｚ１と、第２のＺ軸噴出口Ｚ２とは、それぞれ、収容部２０１５内の培養液に流体を噴出（注入）することで、収容部２０１５内の培養液に流れを発生させる。「流体」は、典型的には、収容部２０１５内の培養液と同じ液体であるが、収容部２０１５内の培養液と異なる液体又は気体でもよい。
【０１４０】
ポンプＰは、第１のＸ軸噴出口Ｘ１と、第２のＸ軸噴出口Ｘ２と、第１のＹ軸噴出口Ｙ１と、第２のＹ軸噴出口Ｙ２と、第１のＺ軸噴出口Ｚ１と、第２のＺ軸噴出口Ｚ２とにそれぞれ流路を介して接続し、これら噴出口に培養液を供給する。各流路の一部（ポンプ側ではなく噴出口側の部分）は、収容部２０１５の壁面内に形成される（収容部１１０が複数の場合、全ての収容部２０１５それぞれに対して、固有に、各流路が形成される）。
【０１４１】
ポンプＰと、第１のＸ軸噴出口Ｘ１及び第２のＸ軸噴出口Ｘ２とを接続する流路には、Ｘ軸回転用バルブＶｘが設けられる。ポンプＰと、第１のＹ軸噴出口Ｙ１及び第２のＹ軸噴出口Ｙ２とを接続する流路には、Ｙ軸回転用バルブＶｙが設けられる。ポンプＰと、第１のＺ軸噴出口Ｚ１及び第２のＺ軸噴出口Ｚ２とを接続する流路には、Ｚ軸回転用バルブＶｚが設けられる。
【０１４２】
マイクロ流路制御部２０４０２は、後述する回転制御部２２２８から送信される制御信号を基に、回転部２０４０１の各噴出口から噴出される培養液の噴出速度及び噴出量を制御する。
【０１４３】
情報処理装置２０２２は、画像取得部２２２と、評価部２２３と、受精卵データベース部２２４と、表示制御部２２５と、撮像制御部２２２６と、判定部２２７と、回転制御部２２２８とを具備する。
【０１４４】
情報処理装置２０２２は、観察システム２００２内の各ブロックの動作を制御する。本実施形態では情報処理装置２０２２により、カメラ２５の撮像回数が制御され、ある成長段階までは１つの角度から受精卵１６を撮像し、ある成長段階以降は、回転させた受精卵１６をそれまでの撮像回数よりも多い撮像回数で撮像するようカメラ２５による撮像が制御される。また、情報処理装置２０２２により、受精卵画像に基づいて受精卵１６の成長段階が評価される。また、情報処理装置２０２２により、回転部２０４０１の動作が制御されて受精卵１６の回転付与の有無及びタイミングが制御される。
【０１４５】
情報処理装置２０２２の機能ブロックである画像取得部２２２、評価部２２３、受精卵データベース部２２４、表示制御部２２５、撮像制御部２２２６、判定部２２７、及び回転制御部２２２８は、ＣＰＵが、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例であるＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭにロードして実行することにより実現される。そしてこれらの機能ブロックにより、本技術に係る画像取得方法が実行される。
【０１４６】
評価部２２３は、カメラ２５によって取得された受精卵１６の画像に基づいて、受精卵の第２の特徴量を抽出し、この抽出した第２の特徴量と、受精卵データベース部２２４に予め記憶されている受精卵１６の成長段階毎の第１の特徴量とを参照し、受精卵１６の成長段階を評価し、受精卵１６に後述する成長ステージコードを付与する。
【０１４７】
判定部２２７は、評価部２２３によって評価された受精卵１６の成長段階が完全胚盤胞であるか否か、具体的には、成長ステージコードが６以降であるか否かを判定する。
【０１４８】
撮像制御部２２２６は、判定部２２７により成長ステージコードが６以降でないと判定された受精卵１６に対しては１つの撮像角度から受精卵１６を撮像する。撮像制御部２２２６は、判定部２２７により成長ステージコードが６以降であると判定された受精卵１６に対しては、カメラ２５の撮像角度を固定し、それまでの成長ステージコード６以降でないと判定される受精卵１６の撮像回数よりも多い撮像回数で、回転させた受精卵１６を撮像するように、カメラ２５を制御する。
【０１４９】
また、撮像制御部２２２６は、成長ステージコード６以降であると判定された受精卵１６に対して、受精卵１６が回転する直前に静止した状態で受精卵１６を撮像するようカメラ２５を制御する。
【０１５０】
回転制御部２２２８は、判定部２２７の判定結果、言い換えると、評価部２２３により付与される受精卵１６の成長ステージコードにより、回転部２０４０１の作動の有無を制御する。回転制御部２２２８は、判定部２２７により成長ステージコードが６以降でないと判定された受精卵１６の撮像時には回転部２０４０１を作動させず、成長ステージコード６以降と判定された受精卵１６の撮影時には回転部２０４０１を作動させるように、マイクロ流路制御部２０４０２に制御信号を送信する。
【０１５１】
回転制御部２２２８からマイクロ流路制御部２０４０２に送信された制御信号を基に、回転部２０４０１の作動が開始されると、収容部２０１５内に流体が噴出され、収容部２０１５内の培養液１８に流れが発生して、受精卵１６が回転する。
【０１５２】
回転制御部２２２８は、所望の受精卵１６の画像が得られるように、受精卵１６の回転を制御可能である。本実施形態において、所望の受精卵１６の画像とは、図６に示すように、完全胚盤胞以降の成長段階の受精卵において、ＩＣＭ１６１が受精卵１６の中央部に位置する画像（図６（ａ）、正面又は裏面の画像と称す。）と、略劣弧状のＩＣＭ１６１が略円形の受精卵１６内の端に位置する画像（図６（ｄ）、横の画像と称す。）と、略楕円形のＩＣＭ１６１が受精卵１６内の端に位置する画像（図６（ｂ）及び（ｃ）、斜めの画像と称す。）の３つの画像である。
【０１５３】
回転制御部２２２８は、受精卵１６を回転させる直前に撮像した受精卵１６の画像に基づき、エッジ検出等の画像認識により、ＩＣＭ１６１の形状及び位置を判断する。これを基に、回転制御部２２２８は、ＩＣＭ１６１が受精卵１６の中央部に位置するようにするために、受精卵１６の回転方向及び回転量を算出する。この算出された回転方向及び回転量に従って回転部２０４０１により受精卵１６を回転させる。同様に、回転制御部２２２８は、略劣弧状のＩＣＭ１６１が受精卵１６の端に位置するようにするために、受精卵の回転方向及び回転量を算出し、この算出結果を基に制御信号を生成してマイクロ流路制御部２０４０２に送信する。マイクロ流路制御部２０４０２は、この制御信号に基づいて回転部２０４０１を制御して受精卵１６を回転させる。更に、同様に、回転制御部２２２８は、略楕円状のＩＣＭ１６１が受精卵１６の端に位置するようにするために、受精卵１６の回転方向及び回転量を算出し、この算出結果に基づいて回転部２０４０１により受精卵１６を回転させる。
【０１５４】
マイクロ流路制御部２０４０２は、回転制御部２２２８からの制御信号に基づいて、回転部２０４０１の各噴出口Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２が発生する培養液の流れを個別に制御して、受精卵１６の回転方向及び回転量を制御する。具体的には、マイクロ流路制御部２０４０２は、回転制御部２２２８からの制御信号を基に、Ｘ軸回転用バルブＶｘを開閉制御することで、第１のＸ軸噴出口Ｘ１及び第２のＸ軸噴出口Ｘ２が噴出する培養液の噴出速度及び噴出量を制御する。マイクロ流路制御部２０４０２は、回転制御部２２２８からの制御信号を基にＹ軸回転用バルブＶｙを開閉制御することで、第１のＹ軸噴出口Ｙ１及び第２のＹ軸噴出口Ｙ２が噴出する培養液の噴出速度及び噴出量を制御する。マイクロ流路制御部２０４０２は、回転制御部２２２８からの制御信号を基にＺ軸回転用バルブＶｚを開閉制御することで、第１のＺ軸噴出口Ｚ１及び第２のＺ軸噴出口Ｚ２が噴出する培養液の噴出速度及び噴出量を制御する。
【０１５５】
このように、本実施形態においては、受精卵１６の回転方向及び回転量を制御し、受精卵１６内の所望の位置にＩＣＭ１６１が位置するように受精卵１６を回転させることができるので、所望の画像を効率よく取得することができる。
【０１５６】
〈画像取得方法〉
次に、上述の観察システム２００２における画像取得方法について説明する。以下、図１２、第１実施形態と同様のフローチャートである図８、図９を用いて説明する。
【０１５７】
受精卵１６を収容部２０１５に収容した培養容器２０４０を観察装置２０２１内のステージ２７に水平に載置する。次に、培養容器２０４０の下部から光源２４から光を照射し、培養容器２０４０の上部に位置したカメラ２５により受精卵１６が撮像される（Ｓ１０１）。撮像制御部２２２６により、受精卵１６が１つの角度から撮像されるようにカメラ２５は制御される。
【０１５８】
画像取得部２２２により、カメラ２５により撮像された画像が取得される。次に、評価部２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づき、受精卵１６の第２の特徴量が抽出され、抽出された第２の特徴量から受精卵１６の成長段階が評価されて受精卵１６に成長ステージコードが付与される。
【０１５９】
受精卵データベース部２２４により、受精卵１６の画像と、撮像日時、撮像条件、第２の特徴量及び成長段階（成長ステージコード）とが対応づけられて記憶される（Ｓ１０２）。
【０１６０】
次に、判定部２２７により、評価部２２３によって評価された受精卵１６の成長段階が胚盤胞の状態、本実施形態においては完全胚盤胞の状態、すなわち成長ステージコードが６以降であるか否かが判定される（Ｓ１０３）。
【０１６１】
Ｓ１０３でＮｏと判定されると撮像が終了する。Ｓ１０３でＹＥＳと判定されると、撮像制御部２２２６により、回転直前の静止した状態の受精卵１６が撮像される。回転制御部２２２８により、受精卵１６を回転させる直前に撮像した受精卵１６の画像に基づき、エッジ検出等の画像認識により、ＩＣＭ１６１の形状及び位置が判断される。これを基に、回転制御部２２２８により、ＩＣＭ１６１が受精卵１６の中央部に位置するようにするために、受精卵１６の回転方向及び回転量が算出される。回転制御部２２２８からの制御信号を基にマイクロ流路制御部２０４０２により各噴出口が噴出する培養液の噴出速度及び噴出量が制御され、回転部２０４０１が作動して受精卵１６を回転させ（Ｓ１０４）、略円形のＩＣＭ１６１が中央部に位置する受精卵１６がカメラ２５により撮像される（Ｓ１０５）。
【０１６２】
同様に、略劣弧状のＩＣＭ１６１が受精卵１６の端に位置するようにするために、受精卵１６の回転方向及び回転量が算出される。回転制御部２２２８からの制御信号を基にマイクロ流路制御部２０４０２により各噴出口が噴出する培養液の噴出速度及び噴出量が制御され、回転部２０４０１が作動して受精卵１６を回転させ、略劣弧状のＩＣＭ１６１が端に位置する受精卵１６がカメラ２５により撮像される。
【０１６３】
同様に、略楕円状のＩＣＭ１６１が受精卵１６の端に位置するようにするために、受精卵１６の回転方向及び回転量が算出される。回転制御部２２２８からの制御信号を基にマイクロ流路制御部２０４０２により各噴出口が噴出する培養液の噴出速度及び噴出量が制御され、回転部２０４０１が作動して受精卵１６を回転させ、略楕円状のＩＣＭ１６１が端に位置する受精卵１６がカメラ２５により撮像される。
【０１６４】
画像取得部２２２により、カメラ２５により撮像された、正面又は裏面、横、斜めの各画像が取得される。受精卵データベース部２２４により、受精卵１６の正面又は裏面の画像、横の画像、斜めの画像と、撮像日時、撮像条件、第２の特徴量及び成長段階（成長ステージコード）とが対応づけられて記憶される。（Ｓ１０６）。
【０１６５】
Ｓ１０３でＹＥＳと判定されたときの画像取得がＮ回目の撮像とすると、Ｎ+１回目からは図９に示すフローチャートに従って画像取得が行われる。また、Ｓ１０３でＮＯと判定された場合は、次の画像取得は図８に示すフローチャートに従って行われ、Ｓ１０３でＹＥＳと判定されるまで、図８に示すフローチャートに沿った画像取得が行われる。
【０１６６】
次に、Ｎ+１回目以降の画像取得方法について図９を用いて説明する。
画像取得処理がスタートすると、撮像制御部２２２６により、回転直前の静止した状態の受精卵１６が撮像される。画像取得部２２２により受精卵１６の画像が取得され、この受精卵１６を回転させる直前に撮像した受精卵１６の画像に基づき、回転制御部２２２８により、エッジ検出等の画像認識により、ＩＣＭ１６１の形状及び位置が判断される。これを基に、回転制御部２２２８により、ＩＣＭ１６１が受精卵１６の中央部に位置するようにするために、受精卵１６の回転方向及び回転量が算出される。回転制御部２２２８により、算出された回転方向及び回転量に基づいて各噴出口が噴出する培養液の噴出速度及び噴出量が制御され、回転部２０４０１が作動して受精卵１６を回転させ（Ｓ２０１）、略円形のＩＣＭ１６１が中央部に位置する受精卵１６がカメラ２５により撮像される（Ｓ２０２）。
【０１６７】
同様に、略劣弧状のＩＣＭ１６１が受精卵１６の端に位置するようにするために、受精卵１６の回転方向及び回転量が算出される。回転制御部２２２８により、算出された回転方向及び回転量に基づいて各噴出口が噴出する培養液の噴出速度及び噴出量が制御され、回転部２０４０１が作動して受精卵１６を回転させ、略劣弧状のＩＣＭ１６１が端に位置する受精卵１６がカメラ２５により撮像される。
【０１６８】
同様に、略楕円状のＩＣＭ１６１が受精卵１６の端に位置するようにするために、受精卵１６の回転方向及び回転量が算出される。回転制御部２２２８により、算出された回転方向及び回転量に基づいて各噴出口が噴出する培養液の噴出速度及び噴出量が制御され、回転部２０４０１が作動して受精卵１６を回転させ、略楕円状のＩＣＭ１６１が端に位置する受精卵１６がカメラ２５により撮像される。
【０１６９】
画像取得部２２２により、カメラ２５により撮像された、正面又は裏面、横、斜めの各画像が取得される。次に、評価部２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づき、受精卵１６の第２の特徴量が抽出され、これを基に受精卵１６の成長段階が評価され成長ステージコードが付与される。
【０１７０】
受精卵データベース部２２４により、受精卵１６の正面又は裏面の画像、横の画像、及び斜めの画像と、撮像日時、撮像条件、第２の特徴量及び成長段階（成長ステージコード）とが、対応づけられて受精卵１６毎に記憶される。（Ｓ２０３）。
【０１７１】
以上のように、構造非対称性が高い胚盤胞の成長段階以降の受精卵を回転させて複数回撮像することにより、複数の角度から撮像した受精卵の画像を得ることができ、評価精度が向上する。また、本実施形態においては、ＩＣＭ１６１の形状及び位置がそれぞれ異なる、正面又は裏面の画像、斜めの画像、横の画像の３つの画像が撮像できるように受精卵の回転量及び回転方向を制御しているので、効率よく所望の画像を得ることができる。これにより胚盤胞の成長段階以降の受精卵の経時変化を、同じ角度から受精卵１６を撮像したときの画像（例えばＩＣＭが正面に位置するときの受精卵の画像）を時系列に並べることによって確認することができ、受精卵の成長を正確に把握することができ評価精度が高くなる。
【０１７２】
また、本実施形態においては、受精卵の回転が手作業ではなく装置により行われ、情報処理装置によって回転の時期及びカメラ２５による撮像回数の制御が行われるので、大量の受精卵の観察が可能となる。
【０１７３】
（第４の実施形態）
第１及び第２の実施形態においては、回転させた受精卵を複数回撮像することにより、複数の異なる角度から撮像した受精卵の画像を得ていたが、所望の複数の観察（撮像）角度から撮像した受精卵の画像があるか否かを判別するステップを画像取得方法に追加してもよい。これにより、所望の角度から撮像した受精卵の画像を確実に得ることができる。上述の所望の複数の観察（撮像）角度から撮像した受精卵の画像は、第３の実施形態で説明した所望の受精卵１６の画像と同様である。本実施形態においては、これら３つの画像パターンに観察方向分類コードを付与している。
【０１７４】
尚、第３の実施形態においても、同様のステップを追加してもよく、回転制御部による回転方向及び回転量の算出結果を基に受精卵を回転させて撮像した画像が、所望の画像であるかどうかを評価することができる。そして、もし所望の画像とずれが生じていた場合には、その結果をフィードバックさせ、ずれを補正するように回転制御部による回転方向及び回転量の算出結果を修正させるようにしてもよい。
【０１７５】
〈観察システム〉
第４の実施形態における観察システムについて、第１実施形態で用いた図４及び図５を用いて説明する。図４は、観察システムの構成を示す図である。図５は、観察システムの構成を示すブロック図である。本実施形態においては、第1の実施形態と同様に受精卵１６の回転を手作業で行う場合を例にあげて説明する。第１の実施形態における観察システムと異なる構成について主に説明し、同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０１７６】
図４に示すように、観察システム３００２は、観察装置２１と、情報処理装置３０２２と、表示装置２３と、入力装置２９を有する。観察装置２１内には、光源２４と、撮像部２５と、温度・湿度・ガス制御部２６と、ステージ２７が配置される。
【０１７７】
図５に示すように、情報処理装置３０２２は、画像取得部２２２と、評価部３２２３と、受精卵データベース部３２２４と、表示制御部３２２５と、撮像制御部２２６と、判定部３２２７とを具備する。情報処理装置３０２２は、観察システム３００２内の各ブロックの動作を制御する。本実施形態では情報処理装置３０２２によりカメラ２５の撮像回数が制御され、ある成長段階までは１つの角度から受精卵１６を撮像し、ある成長段階以降は複数の角度から撮像した受精卵１６の画像が取得できるように受精卵１６を回転させ複数回撮像を行うように、撮像回数が制御される。また、情報処理装置３０２２により、受精卵画像に基づいて受精卵１６が評価される。
【０１７８】
情報処理装置３０２２の機能ブロックである画像取得部２２２、評価部３２２３、受精卵データベース部３２２４、表示制御部３２２５、撮像制御部２２６、及び判定部３２２７は、ＣＰＵが、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例であるＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭにロードして実行することにより実現される。そしてこれらの機能ブロックにより、本技術に係る画像取得方法が実行される。
【０１７９】
評価部３２２３は、カメラ２５によって取得された受精卵１６の画像に基づいて、受精卵の第２の特徴量を抽出し、この抽出した第２の特徴量と、受精卵データベース部３２２４に予め記憶されている受精卵１６の成長段階毎の第１の特徴量とを参照し、受精卵１６の成長段階を評価し、受精卵１６に後述する成長ステージコードを付与する。
【０１８０】
また、評価部３２２３は、成長ステージコード６以降の受精卵１６の複数の画像のうち、図６（a）に示すように受精卵１６の中央部にＩＣＭ１６１が位置する画像に対して正面又は裏面の観察方向分類コードを付与し、図６（ｃ）に示すように受精卵１６の端に略劣弧状のＩＣＭ１６１が位置する画像に対して横の観察方向分類コードを付与し、図６（ｂ）に示すように受精卵１６の端に略楕円状のＩＣＭ１６１が位置する画像に対して斜めの観察方向分類コードを付与する。
【０１８１】
評価部３２２３によって算出された受精卵１６の第２の特徴量、付与された成長ステージコード、観察方向分類コードは、受精卵データベース部３２２４に、各受精卵１６の画像に対応づけられて、受精卵１６毎に時系列に記憶される。
【０１８２】
判定部３２２７は、評価部３２２３によって付与された受精卵１６の成長ステージコードが６以上であるか否かを判定する。また、判定部３２２７は、撮像した複数の成長ステージコード６以降の受精卵１６の画像の中に、正面又は裏面、横、斜めの観察方向分類コードが付与されている画像がそれぞれ少なくとも１つはあるかどうかを判定する。
【０１８３】
受精卵データベース部３２２４は、カメラ２５によって撮像された受精卵１６の画像を、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵１６の第２の特徴量、成長ステージコード、観察方向分類コード等の情報とともに、収容部１５毎に記憶する。
【０１８４】
また、受精卵データベース部３２２４には、受精卵１６の各成長段階における画像の第１の特徴量が予め複数記憶されている。更に、受精卵データベース部３２２４には、成長ステージコード６以降の成長段階の受精卵１６においては、各成長段階の受精卵１６の正面又は裏面の画像、横の画像、斜めの画像それぞれの第２の特徴量が予め複数記憶されている。
【０１８５】
表示制御部３２２５は、表示装置２３に、受精卵１６の画像、この画像に対応づけて、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量、成長段階、観察（撮像）角度分類等を表示させる表示信号を表示装置２３に出力する。
【０１８６】
また、表示制御部３２２５は、評価部３２２３によって受精卵１６が成長ステージコード６以降の成長段階、すなわち完全胚盤胞以降の成長段階であると評価されると、表示装置２３に、受精卵１６が完全胚盤胞以降の成長段階であることを知らせるとともにユーザに対して受精卵１６を回転する指示を表示装置２３に表示させる。ユーザは、この表示装置２３に表示される指示に従って、光ピンセットやマイクロピペット等の手作業、マイクロ流路による水流、振動等を用いて受精卵１６を回転させる。ユーザは受精卵１６の回転開始に合わせて、マウス等の入力装置２９を用いて受精卵１６の回転の開始を情報処理装置３０２２に入力する。
【０１８７】
〈画像取得方法〉
次に、上述の観察システム３００２における画像取得方法について図４、図１６、図１７を用いて説明する。図１６及び図１７は画像取得方法のフローチャートである。図１６は成長ステージコード６までの受精卵１６に行われる画像取得方法であり、図１７は成長ステージコード７以降の受精卵１６に行われる画像取得方法である。以下、図１６及び図１７のフローに従い、画像取得方法について説明する。
【０１８８】
図４に示すように、受精が確認された受精卵１６が１つずつ各収容部１５に収容された培養容器１を観察装置２１内のステージ２７に水平に載置する。
【０１８９】
次に、培養容器１の下部から光源２４からの光を照射し、培養容器１の上部に位置したカメラ２５により受精卵１６が撮像される（Ｓ３０１）。撮像制御部２２６により、受精卵１６が１つの角度から撮像されるようにカメラ２５は制御される。画像取得部２２２により、カメラ２５により撮像された画像が取得される。
【０１９０】
次に、評価部３２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づいて、受精卵１６の第２の特徴量が抽出される。更に、評価部２２３により、抽出された第２の特徴量と受精卵データベース部３２２４に予め記憶されている受精卵１６の成長段階毎の第１の特徴量とが参照されて受精卵１６の成長段階が評価され、受精卵１６に成長ステージコードが付与される。
【０１９１】
受精卵データベース部３２２４により、受精卵１６の画像と、撮像日時、撮像条件、第２の特徴量及び成長段階（成長ステージコード）とが対応づけられて記憶される（Ｓ３０２）。
【０１９２】
次に、判定部３２２７により、評価部３２２３によって付与された受精卵１６の成長ステージコードが６以上であるか否かが判定される（Ｓ３０３）。Ｓ３０３でＮｏと判定されると撮像が終了する。Ｓ３０３でＹＥＳと判定されると、表示制御部３２２５により、表示装置２３に、受精卵１６が胚盤胞の成長段階であることを表示されるとともに、受精卵１６を回転する指示が表示される（Ｓ３０４）。
【０１９３】
ユーザは、表示装置２３に表示された受精卵１６の回転の指示を確認することにより、受精卵１６を、光ピンセットやマイクロピペット等の手作業、マイクロ流路による水流、振動等を用いて受精卵１６を回転させる。ユーザは受精卵１６の回転開始の直前に、入力装置２９から回転の開始を知らせるための入力操作をする。ユーザからの回転開始の入力操作が行われると、これまでの成長ステージコード１〜５の受精卵１６の撮像時の撮像回数よりも多い撮像回数で撮像するよう撮像制御部２２６によりカメラ２５が制御される。
【０１９４】
ユーザが受精卵１６を回転させている間、カメラ２５により受精卵１６は複数回撮像される（Ｓ３０５）。カメラ２５により撮像された画像は、画像取得部２２２により取得される。次に、評価部３２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づき観察（撮像）方向が評価され、取得された複数の画像のうち正面又は裏面の画像には正面又は裏面の観察方向分類コードが付与され、横の画像には横の観察方向分類コードが付与され、斜めの画像には斜めの観察方向分類コードが付与される。
【０１９５】
ユーザによる受精卵１６の回転が終了し、入力装置２９から回転の終了を知らせるための入力操作をユーザが行うことにより、受精卵の撮像は終了する。そして、受精卵データベース部３２２４により、受精卵１６の各画像と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量、成長段階（成長ステージコード）、観察方向分類コード等が対応づけられて記憶される（Ｓ３０６）。
【０１９６】
次に、判定部３２２７により、複数の角度から撮像された複数の受精卵１６の画像の中に、正面又は裏面、横、斜めの観察方向分類コードが付与されている画像がそれぞれ少なくとも１つはあるかどうかが判定される（Ｓ３０７）。Ｓ３０７で、ＹＥＳと判定されると、画像取得が終了する。
【０１９７】
Ｓ３０７でＮＯと判定されるとＳ３０４のステップに戻り、Ｓ３０７でＹＥＳの判定がでるまで、Ｓ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０６、Ｓ３０７のステップが繰り返される。
【０１９８】
Ｓ３０３でＹＥＳと判定されたときの画像取得がＮ回目の撮像とすると、Ｎ+１回目からの画像取得は図１７に示すフローチャートに従って画像取得が行われる。また、Ｓ３０３でＮＯと判定された場合は、次の画像取得は図１６に示すフローチャートに従って行われ、Ｓ３０３でＹＥＳと判定されるまで、図１６に示すフローチャートに沿った画像取得が行われる。
【０１９９】
次に、Ｎ+１回目以降の画像取得方法について図１７を用いて説明する。
画像処理がスタートすると、表示制御部３２２５により、表示装置２３に、受精卵１６を回転する指示が表示される（Ｓ４０１）。
【０２００】
ユーザは、表示装置２３に表示された受精卵１６の回転の指示を確認することにより、受精卵を、光ピンセットやマイクロピペット等を用いて受精卵１６を回転させる。ユーザは受精卵の１６の回転開始の直前に、入力装置２９から回転の開始を知らせるための入力操作をする。ユーザからの回転開始の入力が行われると、撮像制御部２２６からカメラ２５の撮像回数制御部２５１に対し、１つの受精卵１６を複数回撮像するよう撮像回数を制御する制御信号が送信される。
【０２０１】
ユーザが受精卵１６を回転させている間、カメラ２５により受精卵１６は複数回撮像される（Ｓ４０２）。カメラ２５により撮像された画像は、画像取得部２２２により取得される。次に、評価部３２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づき観察（撮像）角度が評価され、取得された複数の画像のうち正面又は裏面の画像には正面又は裏面の観察方向分類コードが付与され、横の画像には横の観察方向分類コードが付与され、斜めの画像には斜めの観察方向分類コードが付与される。
【０２０２】
ユーザによる受精卵１６の回転が終了し、入力装置２９から回転の終了を知らせるための入力操作をユーザが行うことにより、受精卵の撮像は終了する。そして、受精卵データベース部３２２４により、受精卵１６の各画像と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量、成長段階（成長ステージコード）、観察方向分類コード等が対応づけられて記憶される（Ｓ４０３）。
【０２０３】
次に、判定部３２２７により、複数の受精卵１６の画像の中に、正面又は裏面、横、斜めの観察方向分類コードが付与された画像がそれぞれ少なくとも１つはあるかどうかが判定される（Ｓ４０４）。Ｓ４０４で、ＹＥＳと判定されると、画像取得が終了する。
【０２０４】
Ｓ４０４でＮＯと判定されるとＳ４０１のステップに戻り、Ｓ４０４でＹＥＳの判定がでるまで、Ｓ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４０３、Ｓ４０４のステップが繰り返される。
【０２０５】
以上のように、構造非対称性が高い胚盤胞の成長段階以降の受精卵を回転させて複数回撮像することにより、複数の角度から撮像した受精卵の画像を得ることができる。更に、本実施形態においては、画像におけるＩＣＭ１６１の形状及び位置がそれぞれ異なる、正面又は裏面の画像、斜めの画像、横の画像の３種類の画像が撮像できるまで画像取得が行われるので、胚盤胞の成長段階以降の受精卵の経時変化を、同じ撮像角度から受精卵を撮像したときの画像（例えばＩＣＭが正面に位置するときの受精卵の画像）を時系列に並べることによって確認することができ、受精卵の成長を正確に把握することができ評価精度が高くなる。
【０２０６】
（第５の実施形態）
上述の各実施形態の構成に加え、受精卵１６が胚盤胞になった段階で胚培養士等の専門家（ユーザ）により受精卵１６の画像を評価してもらい、ユーザが教師指標としたい受精卵か否かを判定してもらい、ユーザにより教師指標としたいと判定された受精卵を教師指標とするように構成してもよい。そして、ユーザにより教師指標とされた受精卵１６に対してはより多くの画像を取得する、或いは、動画像を撮影するように制御させ、受精卵１６に関する画像情報をより多く取得できるようにしてもよい。より多くの画像情報を得るために、例えば同じ撮像角度から撮像する画像数を増やす他、観察（撮像）角度を増やして画像数を増やしてもよい。
【０２０７】
本実施形態においては、成長が理想的で良好な、ユーザにより成長過程をより詳細に観察したいと判定される受精卵１６が教師指標となり、その受精卵１６の画像信号を教師信号として情報処理装置に学習させている。
【０２０８】
〈観察システム〉
第５の実施形態における観察システムについて図４及び図１８を用いて説明する。図１８は、観察システムの構成を示すブロック図である。本実施形態においては、第１の実施形態と同様に受精卵１６の回転を手作業で行う場合を例にあげて説明する。第１の実施形態における観察システムと異なる構成について主に説明し、同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０２０９】
図４に示すように、観察システム４００２は、観察装置２１と、情報処理装置４０２２と、表示装置２３と、入力装置２９を有する。観察装置２１内には、光源２４と、撮像部２５と、温度・湿度・ガス制御部２６と、ステージ２７が配置される。
【０２１０】
図１８に示すように、情報処理装置４０２２は、画像取得部２２２と、評価部２２３と、受精卵データベース部４２２４と、表示制御部４２２５と、撮像制御部４２２６と、判定部４２２７と、付与部４２２８を具備する。情報処理装置４０２２は、観察システム４００２内の各ブロックの動作を制御する。本実施形態では情報処理装置４０２２により、カメラ２５の撮像回数が制御され、初期胚盤胞の成長段階までは１つの角度から受精卵１６を撮像し、完全胚盤胞の成長段階以降は回転させた受精卵１６を複数回撮像するように制御される。また、情報処理装置４０２２により、受精卵画像に基づいて受精卵１６が評価される。また、情報処理装置４０２２により、ユーザによる胚盤胞の評価の指示が行われる。
【０２１１】
情報処理装置４０２２の機能ブロックである画像取得部２２２、評価部２２３、受精卵データベース部４２２４、表示制御部４２２５、撮像制御部４２２６、判定部４２２７、及び付与部４２２８は、ＣＰＵが、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例であるＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭにロードして実行することにより実現される。そしてこれらの機能ブロックにより、本技術に係る画像取得方法が実行される。
【０２１２】
判定部４２２７は、評価部２２３によって付与された受精卵１６の成長ステージコードが６であるか否かを判定する。また、判定部４２２７は、受精卵１６に、後述する付与部４２２８により教師指標とすると付与されているか否かを判定する。教師指標とすると付与される受精卵１６は、ユーザにより教師指標にしたいと判定された受精卵１６である。
【０２１３】
表示制御部４２２５は、表示装置２３に、受精卵１６の画像、この画像に対応づけて、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量、成長段階等を表示させる表示信号を表示装置２３に出力する。
【０２１４】
また、表示制御部４２２５は、判定部４２２７によって受精卵１６が成長ステージコード６の成長段階、すなわち完全胚盤胞の成長段階であると判定されると、胚培養士等の専門家（ユーザ）による受精卵１６の胚盤胞の評価の指示を表示装置２３上に表示する。ユーザは、この表示装置２３に表示される指示を確認し、受精卵１６の画像を観察しながら、自分の所見を評価値として入力し、更にこの受精卵１６を教師指標とするか否かを入力する。
【０２１５】
また、表示制御部４２２５は、判定部４２２７によって受精卵１６が成長ステージコード６以降の成長段階、すなわち完全胚盤胞以降の成長段階であると判定されると、受精卵１６が完全胚盤胞以降の成長段階であることを知らせるとともにユーザに対して受精卵１６を回転する指示を表示装置２３に表示させるように制御する。ユーザは、この表示装置２３に表示される指示に従って、光ピンセットやマイクロピペット等の手作業、マイクロ流路による水流、振動等を用いて受精卵１６を回転させる。ユーザは受精卵１６の回転開始の直前に、マウス等の入力装置２９を用いて受精卵１６の回転開始の入力操作を行う。
【０２１６】
付与部４２２８は、ユーザにより入力された受精卵１６の画像の評価値及び教師指標とするか否かを、対応する受精卵１６の画像に付与する。
【０２１７】
撮像制御部４２２６は、判定部４２２７によって成長ステージコードが６以降でないと判定された受精卵１６に対しては１つの角度から受精卵１６を撮像するようカメラ２５を制御する。撮像制御部４２２６は、成長ステージコードが６以降であると判定された受精卵１６に対しては、カメラ２５の撮像角度を固定し、回転させた受精卵１６を、それまでの成長ステージコード１〜５の受精卵１６の撮像回数よりも多い撮像回数で撮像するように、カメラ２５を制御する。更に、撮像制御部４２２６は、付与部４２２８により教師指標とすると付与された受精卵１６の撮像では、教師指標とすると付与されていない他の受精卵１６よりも撮像回数が多くなるように撮像回数を制御する。
【０２１８】
受精卵データベース部４２２４は、カメラ２５によって撮像された受精卵１６の画像を、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵１６の第２の特徴量、成長段階、ユーザの評価値、教師指標とする否か等の情報とともに、収容部１５毎に記憶する。また、受精卵データベース部４２２４には、受精卵１６の各成長段階の画像の第１の特徴量が予め複数記憶されている。
【０２１９】
付与部４２２８により、教師指標とすると付与された受精卵１６は、例えば成長が理想的で良好な受精卵１６であり、ユーザにとって教師指標としたい受精卵１６である。このような成長が理想的で良好な受精卵１６の画像をより多く取得し、これを教師画像とするように構成することにより、教師指標となるデータを蓄積することができる。これにより、受精卵１６の画像評価を更に高精度に行うことが可能となる。
【０２２０】
受精卵データベース部４２２４は、ユーザによって任意に選択された教師指標となる受精卵１６の画像（教師画像）と、この画像から抽出した特徴量と、成長ステージコードと、観察角度分類コード等とを対応づけて教師データとして記憶する。
【０２２１】
本実施形態においては、ユーザによって任意に選択される、教師指標とすると付与される受精卵１６は、成長が良好な受精卵１６であったが、これに限定されない。例えば、成長が異常な受精卵１６を、更なる詳細な画像観察が必要な受精卵として教師指標として選択してもよく、このような成長が異常な受精卵１６の画像データを蓄積することによって例えば早期の受精卵の異常の発見を行うことが可能となる。また、優良血統のウシの受精卵等、特に詳細な画像観察を行いたいとする受精卵を、教師指標として選択してもよく、ユーザによって任意に選択することが可能となっている。
【０２２２】
〈画像取得方法〉
次に、上述の観察システム４００２における画像取得方法について図４、図１９、図２０を用いて説明する。図２１及び図２２は画像取得方法のフローチャートである。図１９は成長ステージコード６までの受精卵１６に行われる画像取得方法であり、図２０は成長ステージコード７以降の受精卵１６に行われる画像取得方法である。以下、図１９及び図２０のフローに従い、画像取得方法について説明する。
【０２２３】
図４に示すように、受精が確認された受精卵１６が１つずつ各収容部１５に収容された培養容器１を観察装置２１内のステージ２７に水平に載置する。
【０２２４】
次に、培養容器１の下部から光源２４からの光を照射し、培養容器１の上部に位置したカメラ２５により受精卵１６が撮像される（Ｓ５０１）。撮像制御部４２２６により、受精卵１６が１つの角度から撮像されるようにカメラ２５は制御される。画像取得部２２２により、カメラ２５により撮像された画像が取得される。
【０２２５】
次に、評価部２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づいて、受精卵１６の第２特徴量が抽出される。更に、評価部２２３により、抽出された第２の特徴量と、受精卵データベース部４２２４に予め記憶されている受精卵１６の成長段階毎の第１の特徴量とが参照されて受精卵１６の成長段階が評価され、受精卵１６に成長ステージコードが付与される。
【０２２６】
受精卵データベース部４２２４により、受精卵１６の画像と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、第２の特徴量及び成長段階（成長ステージコード）とが対応づけられて記憶される（Ｓ５０２）。
【０２２７】
次に、判定部４２２７により、評価部２２３によって付与された受精卵１６の成長ステージコードが６であるか否かが判定される（Ｓ５０３）。Ｓ５０３でＮｏと判定されると撮像が終了する。Ｓ５０３でＹＥＳと判定されると、表示制御部４２２５により、表示装置２３に、受精卵１６の胚盤胞の評価を行う指示が表示される（Ｓ５０４）。この指示（ユーザへの通知）をうけ、ユーザは受精卵１６の画像を観察しながら、自分の所見を評価値として入力し、教師指標とするか否かを入力する。
【０２２８】
次に、表示制御部４２２５により、表示装置２３に、受精卵１６が初期胚盤胞の成長段階であることが表示されるとともに、受精卵１６を回転する指示が表示される（Ｓ５０５）。ユーザは、表示装置２３に表示された受精卵１６の回転の指示を確認することにより、受精卵を、光ピンセットやマイクロピペット等の手作業、マイクロ流路による水流、振動等を用いて受精卵１６を回転させる。
【０２２９】
ユーザは受精卵１６の回転開始の直前に、入力装置２９から回転の開始を知らせるための入力操作をする。ユーザによる回転開始の入力操作が行われると、カメラ２５は、撮像制御部２２６により、回転させた受精卵１６を、これまでの成長ステージコード１〜５の受精卵１６の撮像回数よりも多い撮像回数で撮像するように制御される。
【０２３０】
ユーザが受精卵１６を回転させている間、カメラ２５により受精卵１６は、これまでの成長ステージコード１〜５の受精卵１６の撮像時の撮像回数よりも多い撮像回数で撮像される（Ｓ５０６）。カメラ２５により撮像された画像は、画像取得部２２２により取得される。
【０２３１】
ユーザによる受精卵１６の回転が終了し、入力装置２９から回転の終了を知らせるための入力操作をユーザが行うことにより、受精卵１６の撮像は終了する。そして、受精卵データベース部４２２４により、受精卵１６の画像と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量、成長段階（成長ステージコード）、ユーザによる評価値、教師指標とするか否か等が対応づけられて記憶される（Ｓ５０７）。
【０２３２】
Ｓ５０３でＹＥＳと判定されたときの画像取得がＮ回目の撮像とすると、Ｎ+１回目からの画像取得は図２２に示すフローチャートに従って画像取得が行われる。また、Ｓ５０３でＮＯと判定された場合は、次の画像取得は図１９に示すフローチャートに従って行われ、Ｓ５０３でＹＥＳと判定されるまで、図１９に示すフローチャートに沿った画像取得が行われる。
【０２３３】
次に、Ｎ+１回目以降の画像取得方法について図２０を用いて説明する。
画像処理がスタートすると、判定部４２２７により、撮像対象の受精卵１６に、教師指標とすると付与されているか否かが判定される（Ｓ６０１）。
【０２３４】
Ｓ６０１でＮＯと判定されると、表示制御部４２２５により、表示装置２３に、受精卵１６を回転する指示が表示される（Ｓ６０２）。ユーザは、表示装置２３に表示された受精卵１６の回転の指示を確認することにより、受精卵を、光ピンセットやマイクロピペット等の手作業、マイクロ流路による水流、振動等を用いて受精卵１６を回転させる。
【０２３５】
ユーザは受精卵１６の回転開始の直前に、入力装置２９から回転の開始を知らせるための入力操作をする。ユーザからの回転開始の入力操作が行われると、カメラ２５は、撮像制御部２２６により、回転させた受精卵１６を、これまでの成長ステージコード１〜５の受精卵１６の撮像回数よりも多い撮像回数で撮像するように制御される。
【０２３６】
ユーザが受精卵１６を回転させている間、カメラ２５により受精卵１６は、これまでの成長ステージコード１〜５の受精卵１６の撮像時の撮像回数よりも多い撮像回数で撮像される（Ｓ６０３）。カメラ２５により撮像された画像は、画像取得部２２２により取得される。
【０２３７】
ユーザによる受精卵１６の回転が終了し、入力装置２９から回転の終了を知らせるための入力操作をユーザが行うことにより、受精卵の撮像は終了する。そして、受精卵データベース部４２２４により、受精卵１６の画像と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量、成長段階（成長ステージコード）、ユーザによる評価値、教師指標とするか否かが対応づけられて記憶される（Ｓ６０４）。
【０２３８】
Ｓ６０１でＹＥＳと判定されると、表示制御部４２２５により、表示装置２３に、受精卵１６を回転する指示が表示される（Ｓ６０５）。ユーザは、表示装置２３に表示された受精卵１６の回転の指示を確認することにより、受精卵を、光ピンセットやマイクロピペット等の手作業、マイクロ流路による水流、振動等を用いて受精卵１６を回転させる。
【０２３９】
ユーザは受精卵１６の回転開始の直前に、入力装置２９から回転の開始を知らせるための入力操作をする。ユーザからの回転開始の入力が行われると、カメラ２５は、撮像制御部４２２６により、Ｓ６０３で行われる撮像回数よりも多い撮像回数で受精卵１６を撮像するよう制御される。或いは、動画撮像するようカメラ２５を制御してもよい。
【０２４０】
ユーザが受精卵１６を回転させている間、カメラ２５により受精卵１６は、Ｓ６０３で行われる撮像回数よりも多い撮像回数で撮像される（Ｓ６０６）。カメラ２５により撮像された画像は、画像取得部２２２により取得される。
【０２４１】
ユーザによる受精卵１６の回転が終了し、入力装置２９から回転の終了を知らせるための入力操作をユーザが行うことにより、受精卵の撮像は終了する。そして、受精卵データベース部４２２４により、教師指標の受精卵１６として、受精卵１６の画像又は動画（教師画像）と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵の特徴量、成長段階（成長ステージコード）等が対応づけられて記憶される（Ｓ６０７）。
【０２４２】
本実施形態においては、成長が良好で好ましい受精卵をユーザにより選択してもらい、これを教師指標として他の受精卵を評価することが可能に構成され、また、教師指標となる受精卵１６に対しては、教師指標とならない受精卵１６よりも撮像回数を増やして、より多く画像を取得し、教師指標とする受精卵１６から大量の教師画像を取得しているので、機械学習での判別精度を向上させることができる。
【０２４３】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態として、上述の各実施形態における観察システムとは異なる構成の観察システムについて説明する。尚、観察システムの構成はこれらに限定されるものではない。
【０２４４】
上述の実施形態において、受精卵を観察する観察装置２１には内部に培養容器１とカメラ２５が設置され、情報処理装置２２は観察装置２１の外に設置されているが、これに限定されない。例えば、図２１に示すように、観察装置５０２１内に、情報処理装置５０２２を設置してもよい。
【０２４５】
図２１は、第６の実施形態に係る観察システム５００２の構成を示す。図２１に示すように、観察システム５００２は観察装置５０２１を有し、観察装置５０２１はネットワークを介してクラウドサーバ５０３７と接続可能となっている。更に、表示装置となる携帯端末５０３８及びパソコン５０３９はそれぞれネットワークを介してクラウドサーバ５０３７と接続可能となっている。観察装置５０２１内には、カメラ・情報処理装置一体型ユニット５０３２と、温度・湿度・ガス制御部５０３６とが設置され、培養容器１が収容される。
【０２４６】
カメラ・情報処理装置一体型ユニット５０３２は、撮像部としてのカメラ５０２５と、光源５０２４と、情報処理装置５０２２と、通信部５０２３とを有する。本実施形態では、受精卵１６に照射する光の光源５０２４を培養容器１の下部ではなく上部に配置している。
【０２４７】
光源５０２４は、培養容器１内の受精卵１６をカメラ５０２５により撮像する際に、培養容器１に対して照射する光を発する。カメラ５０２５は、培養容器１内の受精卵１６を撮像するものである。
【０２４８】
情報処理装置５０２２には、上述の各実施形態に記載する情報処理装置が適用可能である。情報処理装置５０２２は、各成長段階の受精卵１６の画像を取得し、更に、完全胚盤胞以降の成長段階の受精卵１６に対しては、例えば受精卵１６を回転させた状態で受精卵１６を撮像することにより複数の角度から撮像した受精卵１６の画像を取得する。情報処理装置５０２２は、通信部５０２３及びネットワークを介して、クラウドサーバ５０３７に受精卵１６の画像、この画像に対応づけられた、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量、成長ステージコード、観察方向分類コード等のデータ信号（以下、受精卵１６に係るデータ信号と称す。）を出力する。
【０２４９】
温度・湿度・ガス制御部５０３６は、観察装置５０２１内の温度・湿度・ガスを制御するものであり、受精卵１６の培養に適した環境をつくる。
【０２５０】
通信部５０２３は、受精卵１６に係るデータ信号を情報処理装置５０２２から受け取り、ネットワークを介してクラウドサーバ５０３７に対して出力する。
【０２５１】
クラウドサーバ５０３７は、受精卵１６に係るデータ信号を記憶する。表示部５０３９aと情報処理部５０３９ｂとからなるパソコン５０３９、携帯端末５０３８は、それらを操作するユーザの操作によって、ネットワークを介してクラウドサーバ５０３７から受精卵１６に係るデータ信号を受け取り表示する。
【０２５２】
（第７の実施形態）
上述の第５の実施形態においては、ユーザにより教師指標としたいと選定された受精卵を教師指標としたが、本実施形態のように、完全胚盤胞以降の成長段階の受精卵１６の画像取得において、１つの培養容器１に収容される複数の受精卵１６のうち一部の受精卵１６の画像を教師画像とし、残りの受精卵１６の画像をテスト画像とし、これらを用いて教師指標となる受精卵１６が選定される構成としてもよい。この教師指標となる受精卵１６の選定処理は、例えば成長ステージコード６の完全胚盤胞の成長段階の受精卵１６に対して行われる。
【０２５３】
図２２は、培養容器１の概略平面図である。本実施形態では、９つの収容部１５のうち６つの収容部１５それぞれに収容される受精卵１６の画像を教師画像とし、残りの収容部１５それぞれに収容される受精卵１６の画像をテスト画像とする。
【０２５４】
図４は本実施形態にかかわる観察システムの概略図、図５は本実施形態に係る観察システムの構成を示すブロック図である。以下、第１の実施形態と異なる点について主に説明し、同様の構造については同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０２５５】
図４及び図５に示すように、観察システム６００２は、観察装置２１と、情報処理装置６０２２と、表示装置２３と、入力装置２９を有する。観察装置２１内には、光源２４と、撮像部としてのカメラ２５と、温度・湿度・ガス制御部２６と、ステージ２７が配置される。情報処理装置６０２２は、画像取得部２２２と、評価部６２２３と、受精卵データベース部６２２４と、表示制御部２２５と、撮像制御部２２６と、判定部２２７とを具備する。
【０２５６】
情報処理装置６０２２の機能ブロックである画像取得部２２２、評価部６２２３、受精卵データベース部６２２４、表示制御部２２５、撮像制御部２２６、及び判定部２２７は、ＣＰＵが、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例であるＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭにロードして実行することにより実現される。そしてこれらの機能ブロックにより、本技術に係る画像取得方法が実行される。
【０２５７】
評価部６２２３は、教師画像とした成長ステージコード６の受精卵１６の画像を基に第２の特徴量を抽出し、これを基に、対応する受精卵１６の画像に成長ステージコード及び観察方向分類コードを付与する。また、評価部６２２３は、テスト画像とした成長ステージコード６の受精卵１６の画像を基に第２の特徴量を抽出し、これを基に、対応する受精卵１６の画像に成長ステージコード及び観察方向分類コードを付与する。
【０２５８】
評価部６２２３は、教師画像とした受精卵１６の第２の特徴量と、成長ステージコード及び観察方向分類コードとの関係の信頼性及び有用性を、テスト画像とした受精卵１６の第２の特徴量と、成長ステージコード及び観察方向分類コードとのセットを使用して評価する。評価部６２２３により、複数の教師画像とした受精卵１６のうち有用と評価された受精卵１６は教師指標とされ、受精卵データベース部６２２４により、画像（教師画像）と、特徴量、成長ステージコード及び観察方向分類コードとが対応づけられて教師データとして記憶される。この画像取得時に取得される教師データは、以降に行われる画像取得において、特徴量は第１の特徴量として用いられ、成長段階や撮像角度を評価するのに参照される。
【０２５９】
（第８の実施形態）
上述の実施形態では、完全胚盤胞以降の成長段階の撮像画像を、観察（撮像）方向を分類指標として３つの画像パターンに分類していたが、本実施形態のように、観察（撮像）方向を更に詳細に分類した観察（撮像）角度を分類指標として分類してもよい。第８の実施形態においては、観察角度分類コードを設け、成長ステージコード６以降の複数の角度から撮像した受精卵の画像を、観察（撮像）角度を分類指標として分類し、得られた画像に観察角度分類コードを付与している。この観察角度分類コードの付与は上述の各実施形態において適用可能である。本実施形態においては、第1の実施形態と同様に受精卵１６の回転を手作業で行う場合を例にあげて説明する。第１の実施形態における観察システムと異なる構成について主に説明し、同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０２６０】
<観察角度分類>
図２３及び図２４は、観察角度による分類について説明するための図である。図２３は観察（撮像）角度の定義を説明する図であり、図２４は観察角度分類コード、観察（撮像）方向、観察（撮像）角度、受精卵の画像との対応を説明する図である。本実施形態では、受精卵１６の観察（撮像）角度によって撮像画像を分類し、各画像に観察角度分類コードを付与する。
【０２６１】
図２３に示すように、正面から受精卵１６を撮像するときの観察（撮像）方向（図２３におけるＺ軸のプラスからマイナスに向かう方向）を基準とし、略球形の受精卵１６の中心を中心に、この正面からの観察方向と、観察（撮像）方向とのなす角θを観察（撮像）角度とし、観察（撮像）角度に対応して観察角度分類コードを付与する。観察角度分類コードは０°〜３６０°の数値で表す。尚、図２３において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は直交する３軸を意味し、水平方向及び垂直方向を意味するものでは無い。
【０２６２】
上述で説明したように、受精卵１６は胚盤胞以降の成長段階では、受精卵１６の中でＩＣＭ１６１は偏って存在する。
【０２６３】
図２３に示すように、ＸＹＺ座標に、略球形の受精卵１６の中心が原点に位置し、ＩＣＭ１６１がＺ軸のプラスの領域に位置し、かつＸＹ平面にＩＣＭ１６１を投影したときにその平面形状が略円形のＩＣＭ１６１の中心が原点に位置するように、受精卵１６を配置した状態で、Ｚ軸に沿ってＺ軸のプラスからマイナスに向かう観察（撮像）方向で受精卵１６を撮像したときの画像は、図２４に示すように、ＩＣＭ１６１が手前に位置する受精卵の正面画像に相当し、この画像には０°の観察角度分類コードが付与される。
【０２６４】
図２３において、Ｚ軸に沿ってＺ軸のマイナスからプラスに向かう方向で受精卵１６を撮像した画像、言い換えると、受精卵１６を裏面側から撮像した画像は、図２４に示すように、平面形状が略円形の受精卵１６の中央部にＩＣＭ１６１が位置する画像であり、この裏面画像には、１８０°の観察角度分類コードが付与される。ここで、正面の画像と裏面の画像はいずれも受精卵１６の中央部に略円形のＩＣＭ１６１が位置した画像となるが、正面の画像と裏面の画像とは、例えば濃淡で区別することができる。
【０２６５】
図２３において、ＸＹ平面内の位置から原点にむかう観察（撮像）方向で受精卵１６を撮像した画像、言い換えると、受精卵１６を真横から撮像した画像は、図２４に示すように、平面形状が略円形の受精卵１６の端に略劣弧状のＩＣＭ１６１が位置する画像であり、この画像には９０°の観察角度分類コードが付与される。
【０２６６】
図２３において、観察（撮像）角度θが、０°＜θ＜９０°、９０°＜θ＜１８０°、１８０°＜θ＜２７０°、２７０°＜θ＜３６０°の観察（撮像）方向で受精卵１６を撮像した画像、言い換えると受精卵１６を正面、裏面及び横以外の斜めから撮像した画像は、受精卵１６の中心からずれた位置に略楕円状のＩＣＭ１６１が位置する画像となり、観察（撮像）角度によってＩＣＭ１６１の大きさや形状が異なる。この画像には、観察（撮像）角度に応じた観察角度分類コードが付与される。
【０２６７】
図２４に示すように、例えば観察（撮像）角度が３０°で撮像された観察角度分類コードが３０°の受精卵１６の画像においては、受精卵１６の中心からややずれた位置に、円形に近い略楕円状のＩＣＭ１６１が位置する画像となる。観察（撮像）角度が３０°で撮像される画像は、観察（撮像）方向をＸＹ平面に投影したときのＸＹ平面における観察（撮像）方向の向きによって、ＩＣＭ１６１の位置が例えば受精卵１６の右上寄りであったり、下寄りであったりとＩＣＭ１６１の位置が異なった画像となる。しかしながら、観察（撮像）角度が同じであれば、ＩＣＭ１６１の形状や大きさはほぼ同じとなり、同一の観察（撮像）角度で異なる方向から撮像した画像は、略円形の受精卵１６の中心を中心にして回転移動するとＩＣＭ１６１がほぼ一致する。これは他の観察（撮像）角度についても同様である。
【０２６８】
図２４に示すように、例えば観察（撮像）角度が６０°で撮像された観察角度分類コードが６０°の受精卵１６の画像においては、受精卵１６の端に、略楕円状のＩＣＭ１６１が位置する画像となる。また、例えば観察（撮像）角度が１２０°で撮像された観察角度分類コードが１２０°の受精卵１６の画像においては、受精卵１６の端に、略楕円状のＩＣＭ１６１が位置する画像となる。また、例えば観察（撮像）角度が１５０°で撮像された観察角度分類コードが１５０°の受精卵１６の画像においては、受精卵１６の中心からややずれた位置に、円形に近い略楕円状のＩＣＭ１６１が位置する画像となる。
【０２６９】
また、斜めの観察（撮像）角度で撮像した画像においては、ＩＣＭ１６１の大きさ（面積）や形状、平面形状の略円形の受精卵１６の中心からみたＩＣＭ１６１の位置等から観察（撮像）角度が算出可能である。
【０２７０】
ここで、例えば観察角度分類コードが３０°の画像と観察角度分類コードが１５０°の画像はいずれも受精卵１６の中心からややずれた位置に、円形に近い略楕円状のＩＣＭ１６１が位置する画像となるが、双方の画像は、例えば濃淡で区別することができる。
また、観察角度分類コードが６０°の画像と観察角度分類コードが１２０°の画像はいずれも受精卵１６の端に略楕円状のＩＣＭ１６１が位置する画像となるが、双方の画像は、例えば濃淡で区別することができる。
【０２７１】
以上のように、本実施形態では、回転させた受精卵１６を撮像して取得した画像を、観察（撮像）角度によって分類し、斜め方向から観察（撮像）する画像をより詳細に分類可能となっている。これにより、更に詳細な受精卵１６の画像情報を得ることができ、受精卵１６の評価を高精度に行うことができる。尚、上述の説明では、観察（撮像）角度を３０°刻みで説明したが、これに限定されない。
【０２７２】
〈観察システム〉
第８の実施形態における観察システムについて、第１実施形態で用いた図４及び図５を用いて説明する。図４は、観察システムの構成を示す図である。図５は、観察システムの構成を示すブロック図である。本実施形態においては、第1の実施形態と同様に受精卵１６の回転を手作業で行う場合を例にあげて説明する。第１の実施形態における観察システムと異なる構成について主に説明し、同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０２７３】
図４に示すように、観察システム７００２は、観察装置２１と、情報処理装置７０２２と、表示装置２３と、入力装置２９を有する。観察装置２１内には、光源２４と、撮像部２５と、温度・湿度・ガス制御部２６と、ステージ２７が配置される。
【０２７４】
図５に示すように、情報処理装置７０２２は、画像取得部２２２と、評価部７２２３と、受精卵データベース部７２２４と、表示制御部２２５と、撮像制御部２２６と、判定部３２２７とを具備する。情報処理装置７０２２は、観察システム７００２内の各ブロックの動作を制御する。本実施形態では情報処理装置７０２２によりカメラ２５の撮像回数が制御され、ある成長段階までは１つの角度から受精卵１６を撮像し、ある成長段階以降は回転させた受精卵１６を複数回撮像するように制御される。また、情報処理装置７０２２により、受精卵画像に基づいて受精卵１６が評価される。
【０２７５】
情報処理装置７０２２の機能ブロックである画像取得部２２２、評価部７２２３、受精卵データベース部７２２４、表示制御部２２５、撮像制御部２２６、及び判定部２２７は、ＣＰＵが、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記録媒体の一例であるＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭにロードして実行することにより実現される。そしてこれらの機能ブロックにより、本技術に係る画像取得方法が実行される。
【０２７６】
評価部７２２３は、カメラ２５によって取得された受精卵１６の画像に基づいて、受精卵の第２の特徴量を抽出し、この抽出した第２の特徴量と、受精卵データベース部７２２４に予め記憶されている受精卵１６の成長段階毎の第１の特徴量とを参照し、受精卵１６の成長段階を評価し、受精卵１６に後述する成長ステージコードを付与する。
【０２７７】
また、評価部７２２３は、成長ステージコード６以降の複数の撮像角度から撮像した受精卵１６の画像毎に、画像に基づいて、受精卵の第２の特徴量を抽出し、この抽出した第２の特徴量と、受精卵データベース部７２２４に予め記憶されている受精卵１６の成長段階毎の第１の特徴量とを参照し、観察（撮像）角度を評価し、観察角度分類コードを付与する。
【０２７８】
評価部７２２３によって算出された受精卵１６の第２の特徴量、付与された成長ステージコード、観察角度分類コードは、受精卵データベース部７２２４に、各受精卵１６の画像に対応づけられて、受精卵１６毎に時系列に記憶される。
【０２７９】
判定部２２７は、評価部７２２３によって付与された受精卵１６の成長ステージコードが６以降であるか否かを判定する。
【０２８０】
受精卵データベース部７２２４は、カメラ２５によって撮像された受精卵１６の画像を、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵１６の第２の特徴量、成長ステージコード、観察角度分類コード等の情報とともに、収容部１５毎に記憶する。
【０２８１】
また、受精卵データベース部７２２４には、受精卵１６の各成長段階における画像の第１の特徴量が予め複数記憶されている。更に、受精卵データベース部７２２４には、成長ステージコード６以降の成長段階の受精卵１６においては、各成長段階の受精卵１６の観察（撮像）角度毎の画像の第２の特徴量が予め複数記憶されている。
【０２８２】
表示制御部２２５は、表示装置２３に、受精卵１６の画像、この画像に対応づけて、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量、成長段階、観察（撮像）角度等を表示させる表示信号を表示装置２３に出力する。
【０２８３】
また、表示制御部２２５は、評価部７２２３によって受精卵１６が成長ステージコード６以降の成長段階、すなわち完全胚盤胞以降の成長段階であると評価されると、表示装置２３に、受精卵１６が完全胚盤胞以降の成長段階であることを知らせるとともにユーザに対して受精卵１６を回転する指示を表示装置２３に表示させる。ユーザは、この表示装置２３に表示される指示に従って、光ピンセットやマイクロピペット等を用いて受精卵１６を回転させる。ユーザは受精卵１６の回転開始に合わせて、マウス等の入力装置２９を用いて受精卵１６の回転の開始を情報処理装置７０２２に入力する。
【０２８４】
〈画像取得方法〉
次に、上述の観察システム７００２における画像取得方法について説明するが、第
１の実施形態における画像取得方法と比較して、回転させた状態で撮像した受精卵の画像を観察（撮像）角度毎に分類し観察角度分類コードを付与している点が異なり、以下第１実施形態と同様のフローチャートである図８、図９を用いて説明する。
【０２８５】
図４に示すように、受精が確認された受精卵１６が１つずつ各収容部１５に収容された培養容器１を観察装置２１内のステージ２７に水平に載置する。
【０２８６】
次に、培養容器１の下部から光源２４からの光を照射し、培養容器１の上部に位置したカメラ２５により受精卵１６が撮像される（Ｓ１０１）。撮像制御部２２６により、受精卵１６が１つの角度から撮像されるようにカメラ２５は制御される。画像取得部２２２により、カメラ２５により撮像された画像が取得される。
【０２８７】
次に、評価部７２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づいて、受精卵１６の第２の特徴量が抽出される。更に、評価部７２２３により、抽出された第２の特徴量と受精卵データベース部７２２４に予め記憶されている受精卵１６の成長段階毎の第１の特徴量とが参照されて受精卵１６の成長段階が評価され、受精卵１６に成長ステージコードが付与される。
【０２８８】
受精卵データベース部７２２４により、受精卵１６の画像と、撮像日時、撮像条件、第２の特徴量及び成長段階（成長ステージコード）とが対応づけられて記憶される（Ｓ１０２）。
【０２８９】
次に、判定部２２７により、評価部７２２３によって付与された受精卵１６の成長ステージコードが６以降であるか否かが判定される（Ｓ１０３）。Ｓ１０３でＮｏと判定されると撮像が終了する。Ｓ１０３でＹＥＳと判定されると、表示制御部２２５により、表示装置２３に、受精卵１６が胚盤胞の成長段階であることを表示されるとともに、受精卵１６を回転する指示が表示される（Ｓ１０４）。
【０２９０】
ユーザは、表示装置２３に表示された受精卵１６の回転の指示を確認することにより、受精卵１６を、光ピンセットやマイクロピペットト等の手作業、マイクロ流路による水流、振動等を用いて受精卵１６を回転させる。
【０２９１】
ユーザは受精卵１６の回転開始の直前に、入力装置２９から回転の開始を知らせるための入力操作をする。ユーザからの回転開始の入力操作が行われると、カメラ２５は、撮像制御部２２６により、回転させた受精卵１６を、これまでの成長ステージコード１〜５の受精卵１６の撮像回数よりも多い撮像回数で撮像するように制御される。以降、成長ステージコード６以降の受精卵１６の撮像回数は、成長ステージコード５までの撮像回数よりも多い回数で行われる。
【０２９２】
ユーザが受精卵１６を回転させている間、カメラ２５により受精卵１６は複数回撮像される（Ｓ１０５）。カメラ２５により撮像された画像は、画像取得部２２２により取得される。次に、評価部７２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づき受精卵１６の第２の特徴量が抽出される。更に、評価部７２２３により、抽出された第２の特徴量と受精卵データベース部３２２４に予め記憶されている受精卵１６の成長段階毎の第１の特徴量とが参照されて、観察（撮像）角度が評価され、観察角度分類コードが付与される。
【０２９３】
ユーザによる受精卵１６の回転が終了し、入力装置２９から回転の終了を知らせるための入力操作をユーザが行うことにより、受精卵の撮像は終了する。そして、受精卵データベース部７２２４により、受精卵１６の各画像と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵の第２の特徴量、成長段階（成長ステージコード）、観察角度分類コード等が対応づけられて記憶される（Ｓ１０６）。
【０２９４】
Ｓ１０３でＹＥＳと判定されたときの画像取得がＮ回目の撮像とすると、Ｎ+１回目からの画像取得は図９に示すフローチャートに従って画像取得が行われる。また、Ｓ１０３でＮＯと判定された場合は、次の画像取得は図８に示すフローチャートに従って行われ、Ｓ１０３でＹＥＳと判定されるまで、図８に示すフローチャートに沿った画像取得が行われる。
【０２９５】
次に、Ｎ+１回目以降の画像取得方法について図９を用いて説明する。
画像処理がスタートすると、表示制御部２２５により、表示装置２３に、受精卵１６を回転する指示が表示される（Ｓ２０１）。ユーザは、表示装置２３に表示された受精卵１６の回転の指示を確認することにより、受精卵を、光ピンセットやマイクロピペットト等の手作業、マイクロ流路による水流、振動等を用いて受精卵１６を回転させる。
【０２９６】
ユーザは受精卵の１６の回転開始の直前に、入力装置２９から回転の開始を知らせるための入力操作をする。ユーザからの回転開始の入力が行われると、カメラ２５は、撮像制御部２２６により、回転させた受精卵１６を、これまでの成長ステージコード１〜５の受精卵１６の撮像回数よりも多い撮像回数で撮像するように制御される。
【０２９７】
ユーザが受精卵１６を回転させている間、カメラ２５により受精卵１６は複数回撮像される（Ｓ２０２）。カメラ２５により撮像された画像は、画像取得部２２２により取得される。次に、評価部７２２３により、画像取得部２２２が取得した受精卵１６の画像に基づき受精卵１６の第２の特徴量が抽出され、観察（撮像）角度が評価される。更に、評価部７２２３により、各画像に観察角度分類コードが付与される。
【０２９８】
ユーザによる受精卵１６の回転が終了し、入力装置２９から回転の終了を知らせるための入力操作をユーザが行うことにより、受精卵の撮像は終了する。そして、受精卵データベース部７２２４により、受精卵１６の各画像と、受精卵１６が収容されている収容部の位置情報、撮像日時、撮像条件、受精卵１６の第２の特徴量、成長段階（成長ステージコード）、観察角度分類コード等が対応づけられて記憶される（Ｓ２０３）。
【０２９９】
以上のように、観察（撮像）角度によって撮像画像を分類するので、より詳細な画像データを得ることができる。また、本実施形態は、上述の各実施形態に適用可能である。
【０３００】
また、本実施形態においては、成長ステージコード６以降の成長段階の受精卵１６の画像に対して観察角度分類コードを付与したが、成長ステージコード５以前の成長段階の受精卵１６の画像に対して観察角度分類コードを付与するようにしてもよい。そして、教師指標となる受精卵１６の成長ステージコード５以前の受精卵１６の画像に関しては、特定の観察角度分類コードが付与された画像を教師画像として使用するようにしもよい。この際、成長ステージコード５までの成長段階の受精卵１６に対しては、各成長段階の受精卵１６の形状の特徴に従って、成長段階毎に観察角度分類コードを定義するのが望ましい。
【０３０１】
例えば２細胞期を例にする。図３（ｂ）に示すような２つ細胞が重なり合わず隣り合う正面の画像に対して、０°の観察角度分類コードを付与し、１つの楕円の画像に対しては横の画像に相当する、９０°の観察角度分類コードを付与し、２つの細胞が互いに一部が重なり合った画像に対しては斜め、０°＜θ＜９０°、９０°＜θ＜１８０°、１８０°＜θ＜２７０°、２７０°＜θ＜３６０°の観察角度分類コードを付与する。そして、教師指標となった受精卵１６の２細胞期の画像のうち、特定の１つの観察角度分類コード、例えば０°の観察角度分類コードが付与された画像を教師画像とする。
【０３０２】
このように、教師指標となった受精卵１６において、成長ステージコード５以前の受精卵に対しては、特定の１つの観察角度分類コードが付与された画像を教師画像とし、成長ステージコード６以降の受精卵に対しては複数の観察角度分類コードそれぞれが付与された複数の画像を教師画像としてもよい。
【０３０３】
以上、本技術の各実施形態について説明したが、本技術は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【０３０４】
上述の実施形態においては、完全胚盤胞以降の成長段階で、複数の角度から受精卵を撮像するように構成したが、これに限定されない。
【０３０５】
また、上述の実施形態において、評価部は、受精卵の画像を基に成長段階を評価して成長ステージコードを受精卵に付与し、判定部にて成長ステージコードが６以降であるか否かが判定され、受精卵を回転させるか否かが決定されたが、成長段階の評価はこれに限定されない。
【０３０６】
例えば、評価部で、受精卵の培養時間、すなわち受精日から経過した時間を基に成長段階を評価して受精卵に成長ステージコードを付与し、判定部により成長ステージコード６以降であるか否かが判定され、受精卵を回転させるか否かが決定されてもよい。一般的な受精卵は、図３に示すような成長段階を経て成長し、受精日からの経過時間（培養時間）で受精卵がどの成長段階にあるかほぼわかる。したがって、受精卵の培養時間から成長段階を評価することが可能となる。
【０３０７】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）撮像部により撮像された細胞の画像を取得する画像取得部と、
前記細胞の成長段階を評価する評価部と、
前記評価部の評価結果に応じて、回転させた前記細胞を前記撮像部に撮像させる撮像制御部と
を具備する情報処理装置。
（２）上記（１）に記載の情報処理装置であって、
前記評価部の評価結果に応じて、前記細胞を回転させる回転機構を制御する回転制御部を
更に具備する情報処理装置
（３）上記（１）又は（２）に記載の情報処理装置であって、
前記評価部は、前記画像取得部により取得された前記画像を基に前記細胞の成長段階を評価する
情報処理装置。
（４）上記（１）又は（２）に記載の情報処理装置であって、
前記評価部は、前記細胞の培養時間を基に前記細胞の成長段階を評価する
情報処理装置。
（５）上記（１）から（４）のいずれかに記載の情報処理装置であって、
前記撮像制御部は、前記評価部が前記細胞の形状が非対称の成長段階であると評価したときに、回転させた前記細胞を前記撮像部に撮像させる
情報処理装置。
（６）上記（５）に記載の情報処理装置であって、
前記細胞の形状が非対称である成長段階は胚盤胞の成長段階である
情報処理装置。
（７）上記（６）に記載の情報処理装置であって、
前記胚盤胞の成長段階は完全胚盤胞以降の成長段階である
情報処理装置。
（８）上記（１）から（７）のいずれかに記載の情報処理装置であって、
前記細胞は、内部細胞塊を有する胚盤胞の成長段階の細胞であり、
前記評価部は、回転させた前記細胞を撮像した画像を、前記細胞内の前記内部細胞塊の位置を基準にした撮像方向によって分類する
情報処理装置。
（９）上記（１）から（８）のいずれかに記載の情報処理装置であって、
前記画像取得部により取得された前記細胞の画像を記憶する記憶部
を更に具備し、
前記記憶部は、各成長段階における前記細胞の第１の特徴量を予め記憶し、
前記評価部は、前記画像取得部により取得された前記細胞の画像の第２の特徴量を抽出し、前記第１の特徴量と前記第２の特徴量を基に前記細胞の成長段階を評価する
情報処理装置。
（１０）上記（９）に記載の情報処理装置であって、
前記記憶部は、任意に選択された前記細胞を教師指標として記憶する
情報処理装置。
（１１）上記（１０）に記載の情報処理装置であって、
前記撮像制御部は、複数の前記細胞を撮像するよう前記撮像部を制御し、
前記撮像制御部は、前記教師指標とされた前記細胞の撮像回数を、前記教師指標とされなかった前記細胞の撮像回数よりも多く撮像するよう前記撮像部を制御する
情報処理装置。
（１２）上記（１）から（９）のいずれかに記載の情報処理装置であって、
前記撮像制御部は、複数の前記細胞を撮像するよう前記撮像部を制御し、
前記評価部は、前記複数の細胞のうち一部の細胞の画像を教師画像とし、前記複数の細胞のうち他の細胞の画像をテスト画像とし、前記テスト画像を用いて前記教師画像を検証する
情報処理装置。
（１３）細胞が収容された収容部を複数有する培養容器と、
前記細胞を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された前記細胞の画像を取得する画像取得部と、
前記細胞の成長段階を評価する評価部と、
前記評価部による前記細胞の成長段階の評価結果に応じて、前記細胞を前記収容部内で回転させる回転機構と、
前記回転機構により回転させた前記細胞を撮像するように前記撮像部を制御する撮像制御部
を具備する観察システム。
（１４）上記（１３）に記載の観察システムであって、
前記回転機構は、前記培養容器を振動させる振動装置である
観察システム。
（１５）上記（１３）に記載の観察システムであって、
前記収容部は前記細胞と液体を収容可能であり、
前記培養容器は前記回転機構を有し、
前記回転機構は、前記収容部内の前記液体に流れを発生させて、前記細胞を回転させる
観察システム。
（１６）細胞の成長段階を評価し、
前記細胞の形状が非対称の成長段階であると評価したときに、回転させた前記細胞を撮像する
情報処理方法。
（１７）情報処理装置に、
細胞の成長段階を評価するステップと、
前記細胞の形状が非対称の成長段階であると評価したときに、回転させた前記細胞を撮像するステップと
を実行させるプログラム。
【符号の説明】
【０３０８】
１、２０４０…培養容器
２、１００２、２００２、３００２、４００２、５００２、６００２、７００２…観察システム
１５、２０１５…収容部
１６…受精卵
２２、１０２２、２０２２、３０２２、４０２２、５０２２、６０２２、７０２２…情報処理装置
２５、５０２５…カメラ（撮像部）
１６１…内部細胞塊（ＩＣＭ）
２２２…画像取得部
２２３、３２２３、６２２３、７２２３…評価部
２２４、３２２４、４２２４、６２２４、７２２４…受精卵データベース部（記憶部）
２２６、２２２６、４２２６…撮像制御部
１０４０…振動装置（回転機構）
１６０８…初期胚盤胞
１６０９…完全胚盤胞
１６１０…拡張胚盤胞
１６１１…脱出胚盤胞
１６１２…拡張脱出胚盤胞
２０４０１…回転部（回転機構）
【図１】
2018100917.tif 000003
【図２】
2018100917.tif 000004
【図３】
2018100917.tif 000005
【図４】
2018100917.tif 000006
【図５】
2018100917.tif 000007
【図６】
2018100917.tif 000008
【図７】
2018100917.tif 000009
【図８】
2018100917.tif 000010
【図９】
2018100917.tif 000011
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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