(57)【要約】各撮影時点において取得された観察対象Ｓの画像をそれぞれその画像が取得された撮影時点よりも１つ前の撮影時点において取得された前画像と比較することにより、各撮影時点において取得された各々の画像について観察対象Ｓに前画像からの変化があったか否かの判断を行う。そして、観察対象Ｓに前画像からの変化があったと判断された画像及び観察対象Ｓに前画像からの変化がなかったと判断された画像のいずれか一方に所定の識別情報を付加することにより、識別情報に基づいて、保存された画像から、観察対象Ｓに前画像からの変化があった画像のみを抽出し得るようにする。
2007132870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子を制御して所定の待機時間で間欠的にタイムラプス撮影を行い、前記タイムラプス撮影の各撮影時点において複数枚の画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部により現撮影時点での画像を取得する際に、その前の時点での画像と比較することで、前記取得する画像に変化があったか否かを判断する画像変化判断部と、
前記画像変化判断部により前記観察対象の画像に変化があったと判断された画像群から少なくとも１枚の代表画像を抽出し、また、前記観察対象に変化がなかったと判断された画像群から少なくとも１枚の代表画像を抽出する画像抽出部と、
前記画像抽出部により抽出された前記各撮影時点の画像を、前記各撮影時点ごとに区分して保存する画像メモリと、
を備えたことを特徴とするタイムラプス撮影装置。
【請求項２】
前記画像変化判断部により前記観察対象に変化があったと判断された画像、および変化がなかったと判断された画像のいずれか一方に所定の識別情報を付加する識別情報付加手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のタイムラプス撮影装置。
【請求項３】
前記画像に付加された前記識別情報に基づいて、前記画像メモリに保存された前記画像から前記前画像からの変化があった画像を抽出し、前記前画像からの変化があった画像のみを前記観察対象の撮影時間順に連続再生する画像再生部を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイムラプス撮影装置。
【請求項４】
前記画像再生部は、前記識別情報の付加された画像のみを再生する第１再生モードと、前記第１再生モードと異なる条件で抽出された画像を再生する第２再生モードとを有することを特徴とする請求項３に記載のタイムラプス撮影装置。
【請求項５】
前記画像抽出部は、前記画像変化判断部により前記観察対象の画像に変化があったと判断された画像群からはその全ての画像を抽出することを特徴とする請求項１に記載のタイムラプス撮影装置。
【請求項６】
前記画像変化判断部は、前記複数枚の画像の変化を順次判断し
前記画像抽出部は、その変化があったと判断された時点の画像を抽出し、前記画像取得部及び前記画像変化判断部の次の動作を終了することを特徴とする請求項１に記載のタイムラプス撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間欠的な各撮影時点において観察対象の撮影を行うタイムラプス撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイムラプス撮影装置は、間欠的な各撮影時点において観察対象の撮影を行い、各撮影時点における観察対象の画像を取得することによって、観察対象を動画として撮影する場合よりも長時間の画像記録ができ、また短時間での再生を行うことができる構成となっている。タイムラプス撮影装置では通常、撮影によって得られた画像はそのまま保存されるが、観察対象の変化状況にのみ観察者の興味がある場合、観察対象が変化していない時間帯における画像の保存は無駄となる。このため、タイムラプス撮影の開始操作を行ったのみでは実際の撮影動作は開始されず、観察対象に変化が生じたことを検出したときに初めて撮影動作を開始し、観察対象の変化が止んだことを検出したときに撮影動作を終了するようにした装置が提案されている（特開２００４−３０９７１９号公報参照）。このような装置によれば、保存した画像の再生により観察対象の変化状況のみを見ることができるので、観察結果の処理速度を大きく向上させることが可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、観察対象が細胞である場合などには、その細胞の大きな変化の前後に小さな変化があることがあり、タイムプラス撮影においてもそのような小さな変化をも見逃さずに撮影してこれを後で見ることができるようにすることが好ましい。しかし、上述の特許文献に示した装置のように、観察対象に変化が生じたことを検出して撮影を開始（或いは再開）する構成では、観察対象の撮影がなされていない期間が存在することになり、後でその微少な変化を見ようとしても見ることができないといった不都合が発生するおそれがある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、画像再生によって観察対象の変化状況のみを見ることができるのみならず、観察対象の変化前後の状況も再生画像によって見ることが可能な構成のタイムラプス撮影装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のタイムラプス撮影装置は、観察対象を撮像する撮像素子と、前記撮像素子を制御して所定の待機時間で間欠的にタイムラプス撮影を行い、前記タイムラプス撮影の各撮影時点において複数枚の画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部により現撮影時点での画像を取得する際に、その前の時点での画像と比較することで、前記取得する画像に変化があったか否かを判断する画像変化判断部と、前記画像変化判断部により前記観察対象の画像に変化があったと判断された画像群から少なくとも１枚の代表画像を抽出し、また、前記観察対象に変化がなかったと判断された画像群から少なくとも１枚の代表画像を抽出する画像抽出部と、前記画像抽出部により抽出された前記各撮影時点の画像を、前記各撮影時点ごとに区分して保存する画像メモリとを備えて構成される。
このタイムラプス撮影装置が、前記画像変化判断部により前記観察対象に変化があったと判断された画像、および変化がなかったと判断された画像のいずれか一方に所定の識別情報を付加する識別情報付加手段を備えているのが好ましい。
さらに、上記タイムラプス撮影装置が、前記画像に付加された前記識別情報に基づいて、前記画像メモリに保存された前記画像から前記前画像からの変化があった画像を抽出し、前記前画像からの変化があった画像のみを前記観察対象の撮影時間順に連続再生する画像再生部を備えているのが好ましい。
また、上記タイムラプス撮影装置において、前記画像再生部は、前記識別情報の付加された画像のみを再生する第１再生モードと、前記第１再生モードと異なる条件で抽出された画像を再生する第２再生モードとを有することが好ましい。
また、上記タイムラプス撮影装置において、前記画像抽出部は、前記画像変化判断部により前記観察対象の画像に変化があったと判断された画像群からはその全ての画像を抽出するものであることが好ましい。
さらに、上記タイムラプス撮影装置において、前記画像変化判断部は、前記複数枚の画像の変化を順次判断し、前記画像抽出部は、その変化があったと判断された時点の画像を抽出し、前記画像取得部及び前記画像変化判断部の次の動作を終了するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００５】
上記構成のタイムラプス撮影装置によれば、画像再生によって観察対象の変化状況のみを見ることができることができるのみならず、観察対象の変化前後の状況も再生画像によって見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、本発明の一実施形態に係るタイムラプス撮影装置の構成図である。
図２は、観察対象が複数の細胞からなる場合に、１つの細胞を含む領域を観察領域として指定した状況を示す図である。
図３は、観察対象に前画像からの変化があった画像に「Ｍａｒｋ」というマークを付した場合の例を示す図である。
図４は、画像情報をまとめたデータファイルにおいて、観察対象に前画像からの変化があった画像に対応する欄に「Ｍａｒｋ」という文字列を追加した場合の例を示す図である。
図５は、再生画像をディスプレイ画面に表示するときの画像表示形態の第１例を示す図である。
図６は、再生画像をディスプレイ画面に表示するときの画像表示形態の第２例を示す図である。
図７は、タイムラプス撮影装置を用いて観察対象をタイムラプス撮影する手順の第１例を示すフローの前段部分である。
図８は、タイムラプス撮影装置を用いて観察対象をタイムラプス撮影する手順の第１例を示すフローの後段部分である。
図９は、タイムラプス撮影装置を用いて観察対象をタイムラプス撮影する手順の第２例を示すフローの前段部分である。
図１０は、タイムラプス撮影装置を用いて観察対象をタイムラプス撮影する手順の第２例を示すフローの後段部分である。
図１１は、タイムラプス撮影装置により得られた観察対象の画像のうち、観察対象に前画像からの変化があったもののみを連続再生する手順を示すフローである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係るタイムラプス撮影装置が顕微鏡に適用された例を示している。本実施形態においてタイムラプス撮影装置１は、タイムラプス撮影機能を有した画像取得手段としての顕微鏡１０、顕微鏡１０が行うタイムラプス撮影により取得した画像に後述する所定の識別情報を付加する識別情報付加手段、取得した画像の保存を行う画像保存手段及び保存した画像の再生処理を行う画像再生手段としてのパーソナルコンピュータ２０及び顕微鏡１０とパーソナルコンピュータ２０とを繋ぐ通信ケーブル３０から構成される。
顕微鏡１０は、ステージ１１の上方にＬＥＤ１２ａ及びコレクタレンズ１２ｂからなる照明装置１２を有し、ステージ１１の下方には結像レンズ群１３及び撮像手段としてのＣＣＤ１４を有する。ＬＥＤ１２ａから出た照明光はコレクタレンズ１２ｂによって集光された後、ステージ１１に載置された観察対象Ｓを照明する。ＬＥＤ１２ａからの照明光によって照明された観察対象Ｓの像は結像レンズ群１３を介してＣＣＤ１４の受光面に結像し、ＣＣＤ１４の受光面に結像した観察対象Ｓの像は電気信号に変換されて顕微鏡１０内の制御装置１５へ送信される。制御装置１５はＣＣＤ１４から送信された電気信号を画像データに変換し、通信ケーブル３０を介してパーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２１へ送信する。パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２１は、制御装置１５より送信された画像データから画像信号を生成し、観察対象Ｓの画像をディスプレイ２２に表示する。
顕微鏡１０には倍率調整つまみ１６及び明るさ調整つまみ１７が設けられている。倍率調整つまみ１６を操作すると、制御装置１５はその操作量に応じて結像レンズ群１３を構成する一部のレンズをＬＥＤ１２ａの光軸方向に移動させるので、観察対象ＳのＣＣＤ１４への投影倍率が変化し、ディスプレイ２２に画像表示された観察対象Ｓの大きさが変化する。また、明るさ調整つまみ１７を操作すると、制御装置１５はその操作量に応じてＬＥＤ１２ａの電圧を調節し、ＬＥＤ１２ａから出る照明光の明るさを変化させる。
顕微鏡１０がタイムラプス撮影を行うための初期条件（待機時間、タイムラプス撮影継続時間及び撮影枚数）の入力及びタイムラプス撮影の開始指令操作はパーソナルコンピュータ２０に繋がるマウスやキーボート等の入力装置２３を用いてディスプレイ２２上（パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２１に読み込まれたソフトウェアによって表示されるディスプレイ画面２２ａ上）で行うことができる。入力装置２３から入力された初期条件の内容は通信ケーブル３０を介して顕微鏡１０内の制御装置１５に送信され、制御装置１５の記憶部１５ａに記憶される。ここで待機時間とはタイムラプス撮影における間欠的な各撮影時点間の時間間隔のことであり、撮影枚数とは各撮影時点において取得する観察対象Ｓの画像数のことである。
このタイムラプス撮影装置１では、観察対象Ｓが変化したか否かの判断を行う領域として、観察領域（観察者の興味の対象部分）の指定を行う。この観察領域の指定は例えば、ディスプレイ２２にリアルタイムで表示された観察対象Ｓの画像の一部を、キーボート等の入力装置２３を用いて領域指定することによって行う。指定された観察領域のデータはパーソナルコンピュータ２０の内部メモリ２４に記憶されるが、この観察領域はタイムラプス撮影を開始した後であっても変更可能とすることが好ましい。観察領域は例えば、観察対象Ｓが複数の細胞からなるプレパラート等である場合には、一又は複数の細胞を含む領域を指定することが考えられる。図２は観察対象Ｓが複数の細胞Ｃからなる場合に、１つの細胞Ｃを含む領域を観察領域Ｒとして指定した状況を示している。
パーソナルコンピュータ２０の入力装置２３からタイムラプス撮影の開始指令操作が行われると、その操作信号は通信ケーブル３０を介して顕微鏡１０内の制御装置１５に入力される。制御装置１５はこのタイムラプス撮影の開始指令操作信号を受けると、予め設定された上述の初期条件のもとでタイムラプス撮影を開始する。すなわち、設定された待機時間が経過するのを待って逐次観察対象Ｓの撮影を行い、初期条件における撮影枚数に２以上の値が設定されている場合には、各撮影時点において、その設定された撮影枚数の数だけ、所定のインターバル時間をおいて連続的に撮影を繰り返す。そして、設定されたタイムラプス継続時間が経過するまでこの撮影工程を繰り返す。なお、撮影枚数に２以上の値が設定されている場合の上記インターバル時間には、各撮影時点間の時間間隔（すなわち待機時間）に比べて非常に小さい値が設定される（このインターバル時間は任意に変更可能とすることが好ましい）。
顕微鏡１０内の制御装置１５が上記タイムラプス撮影を行う場合、待機時間及びインターバル時間の計測は、内蔵した時計１５ｂに基づいて行う。また、ＬＥＤ１２ａの点灯及び消灯は顕微鏡１０内の制御装置１５が行うようになっており、制御装置１５はタイムラプス撮影を行っている間のみ、ＬＥＤ１２ａを点灯させる。
上記タイムラプス撮影によって得られた各撮影時点における観察対象Ｓの画像は、通信ケーブル３０を介してパーソナルコンピュータ２０に送信され、内部メモリ２４に記憶される。パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２１は、内部メモリ２４に記憶された観察対象Ｓの画像における観察領域を、その画像が取得された撮影時点よりも１つ前の撮影時点において取得された画像（前画像と称する）の観察領域と比較することにより、観察対象Ｓに前画像からの変化があったか否かの判断を行う。そして、観察対象Ｓに前画像からの変化があったと判断された画像及び観察対象Ｓに前画像からの変化がなかったと判断された画像のいずれか一方に所定の識別情報を付加したうえで、これらの画像をＣＰＵ２１に繋がる画像記憶部（例えばハードディスク）２５に保存する。画像（画像データ）に付加する上記識別情報は、観察対象Ｓに前画像からの変化があった画像であるか否かの識別ができる情報であればその内容及び形態は問わず、例えば、撮影した画像の隅に所定のマーク（文字列など）を付する（スタンプする）ものであってもよいし、撮影された時間等の画像情報が記載されたデータファイルに所定の文字列を付加するもの等であってもよい。
上述の工程により画像記憶部２５には各撮影時点において取得された観察対象Ｓの画像が順次保存され、撮影の終了後には、タイムラプス撮影によって得られた一連の画像からなるデータが形成されることになるが、その一連の画像のデータは、識別情報が付加された画像と、識別情報が付加されていない画像とが混在したものとなっている。なお、観察対象Ｓに前画像からの変化があったか否かの判断が終わった後は、その前画像については内部メモリ２４から消去され、次の撮影時点において撮影される画像等を記憶するスペースが確保される。
ここで、パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２１が、上記のように内部メモリ２４に記憶された各撮影時点における画像を隣接する撮影時点におけるもの同士で比較し、観察対象に（詳細には観察領域に）前画像からの変化があったか否かの判断を行う際、その判断の基準は、両画像において対応する部分の輝度の変化量が予め定めた所定値を超えた場合とするほか、観察領域内に存在する物体が画面上で占有する面積（例えば観察対象Ｓが細胞である場合、細胞内部の外縁によって囲まれる領域の面積）の変化量が予め定めた所定値を超えた場合とすることができる。面積の変化量に基づいて画像に変化があったと判断する場合、観察領域内に映し出されている画像からＣＰＵ１が予め物体の形状を認識し、かつその形状によって囲まれる領域の面積を算出できる構成としておく必要があるが、輝度の変化量に基づいて画像に変化があったと判断する場合よりも、画像変化したか否かの検知精度を向上させることができる。
図３及び図４はそれぞれ画像に識別情報が付された状況を示すものであり、図３は観察対象に前画像からの変化あった画像に「Ｍａｒｋ」というマークを付した（埋め込んだ）場合の例、図４は画像Ｇ１，画像Ｇ２，画像Ｇ３，画像Ｇ４からなる一連の画像のうち、画像Ｇ２及び画像Ｇ３に前画像からの変化が認められたことから、画像名情報、撮影時間情報等の画像情報をまとめたデータファイルＦにおける画像Ｇ２及び画像Ｇ３の欄に、「Ｍａｒｋ」という文字列を追加した場合の例を示している。
図５は、再生画像をディスプレイ画面２２ａに表示するときの画像表示形態の第１例を示すものである。ここでは、観察対象Ｓに前画像からの変化があった画像に対して識別情報としてのマークが付されているものとする。この例では、ディスプレイ画面２２ａの左側に再生画像表示領域ＧＡＲがあり、ここに再生画像が表示される。再生画像表示領域ＧＡＲの右側にはマウスによるクリック操作が可能な複数のボタンが上下方向に並んでおり、上から「マークまでを再生」ボタンＢ１、「マークから再生」ボタンＢ２、「マークのみを再生」ボタンＢ３、「巻き戻し」ボタンＢ４、「再生」ボタンＢ５、「停止」ボタンＢ６、「早送り」ボタンＢ７となっている。また、再生画像表示領域ＧＡＲの左下方には変化量表示領域ＰＡＲが設けられており、ここには再生画像表示領ＧＡＲに現在表示されている再生画像に対応する変化量が表示される。この変化量は、例えば観察対象Ｓが細胞である場合において、タイムラプス撮影を開始した時点におけるその細胞の画面上での面積に対する現在時点における細胞の画面上での面積の割合であり、観察領域を設定した際、その観察領域内に存在する細胞の輪郭をマウス等で指定しておくことにより、ＣＰＵ２１が自動で計算して表示するようになっている。
ここで、パーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２１は、「マークまでを再生」ボタンＢ１が操作されたときには、現在ディスプレイ画面２２ａに表示されている再生画像から（現在ディスプレイ画面２２ａに再生画像が何も表示されていない場合には、取得した一連の画像の最初から）、時間的に最も近い（撮影された順で時間的に最も近い）最初のマーク付きの画像まで、順方向に（タイムラプス撮影が行われた時の経過時間に対して順方向に）、全ての画像を再生表示させる。また、「マークから再生」ボタンＢ２が操作されたときには、現在ディスプレイ画面２２ａに表示されている再生画像に時間的に最も近いマーク付きの画像から、順方向に、全ての画像を再生表示させる。また、「マークのみを再生」ボタンＢ３が操作されたときには、取得した一連の画像のうち、マーク付きの画像のみを抽出して、これらを順方向に再生表示させる。また、「巻き戻し」ボタンＢ４が操作されたときには、現在ディスプレイ画面２２ａに表示されている再生画像から、逆方向に（タイムラプス撮影が行われたときの経過時間に対して逆方向に）、全ての画像を再生表示させ、「再生」ボタンＢ５が操作されたときには、現在ディスプレイ画面２２ａに表示されている再生画像から、順方向に、全ての画像を再生表示させる。また、「停止」ボタンＢ６が操作されたときには、現在行っている画像の再生表示を停止させ、「早送り」ボタンＢ７が操作されたときには、現在表示されている再生画像から、順方向に、全ての画像を早送り再生表示させる。
図６は、再生画像をディスプレイ画面２２ａに表示するときの画像表示形態の第２例を示すものである。ここでも、観察対象Ｓに前画像からの変化があった画像に対して識別情報としてのマークが付されているものとする。この例では、ディスプレイ画面２２ａ内に横４つ、縦２つ計８つの再生画像表示領域ＧＡＲ１，ＧＡＲ２，・・・，ＧＡＲ８が上段左□上段右□下段左□下段右の順に並んで設けられており、これら８つの再生画像表示領域ＧＡＲ１，ＧＡＲ２，・・・，ＧＡＲ８には、マーク付きの再生画像（すなわち前画像からの変化があったと判断された画像）が順方向に並んで表示される。これら画像の前後に位置する他の画像はスクロールボタンＳＣ１，ＳＣ２の操作によって見ることができる。また、マーク付き画像同士の間の画像は、隣接する両画像表示領域間のボタンＭＢ１，ＭＢ２，・・・，ＭＢ８を操作することによって見ることができる。この場合、マーク付きの両画像間の画像（中間画像と称する）が再生画像表示領域ＧＡＲ１，ＧＡＲ２，・・・，ＧＡＲ８に（上段左□上段右□下段左□下段右の順で）順方向に並んで表示される。なお、中間画像が８枚以上あり、全ての中間画像を再生画像表示領域ＧＡＲ１，ＧＡＲ２，・・・，ＧＡＲ８に表示しきれない場合であっても、スクロールボタンＳＣ１，ＳＣ２を操作することによって、現在表示されている画像以外の画像を見ることが可能である。なお、８つの再生画像表示領域ＧＡＲ１，ＧＡＲ２，・・・，ＧＡＲ８それぞれの下方には、その表示画像に対応する変化量（前述の例で説明）が表示される変化量表示領域ＰＡＲ１，ＰＡＲ２，・・・，ＰＡＲ８が設けられている。
ところで、このタイムラプス撮影装置１では、前述のように初期条件として撮影枚数、すなわち各撮影時点において取得する観察対象Ｓの画像数を複数の値に設定することができるようになっている。初期条件として撮影枚数を１に設定した場合、ＣＰＵ２１が行う観察対象Ｓに前画像からの変化があったか否かの判断は、今回の撮影時点において取得した１枚の画像と前回の撮影時点において取得した１枚の画像との比較のみに基づいて行われることとなるが、撮影枚数を複数の値に設定した場合、観察対象Ｓに前画像からの変化があったか否かの判断は、今回の撮影時点において取得した複数枚の画像それぞれと、前回の撮影時点において取得した複数枚の画像のうちから選択した１枚の代表画像（代表画像の選択については後述）との比較に基づいて行われることとなる。例えば、撮影枚数を３に設定した場合、今回の撮影時点において取得した３枚の画像それぞれ（これら３枚の画像は互いに前述のインターバル時間ずつ撮影時間がずれている）と前回の撮影時点において取得した３枚の画像のうちから選択した１枚の代表画像とが比較され、計３通りの比較に基づいた判断となる。このため観察対象Ｓの変化を捉え易くなり、観察対象Ｓに変化が生じたか否かの判断をより適切に行うことが可能となる。
上記のように撮影枚数が複数の値に設定された場合、各撮影時点において複数枚ずつの画像が取得されることになるが、各撮影時点において取得した複数枚の画像を全て保存することは画像記憶部２５における使用容量を徒に小さくするだけであるので好ましくなく、各撮影時点において取得された複数枚の画像のいずれもが前画像からの変化がなかったものであった場合には、取得された複数枚の画像から選択した１枚の画像のみを代表画像として選択して保存するようにする。しかし、各撮影時点において取得された複数枚の画像のいずれかが前画像からの変化があったものであった場合には、前画像からの変化があった画像の中から代表画像を１枚選択たうえで（次回の撮影時点において取得される画像との比較を行うため）、取得された複数枚の画像の全てを保存するようにするとよい。各撮影時点において取得された複数枚の画像のいずれかが観察対象Ｓに前画像からの変化があった画像であった場合、代表画像の１枚のみを保存するようにしてもよいが、観察対象Ｓに変化が認められる場合、その変化の前後における画像は後で観察する際に貴重なものとなることが多いため、代表画像だけではなく、他の画像についても保存するようにした方が、画像再生によって観察対象Ｓの変化状況を詳細に観察し得るようになるので好ましい。なお、複数枚の画像から代表画像を選択方法は任意であるが、例えば、画像全体が最も鮮明である画像や、その撮影時点において最後に取得した画像などを代表画像として選択するようにするとよい。
次に、上記タイムラプス撮影装置１を用いて観察対象Ｓをタイムラプス撮影する手順の第１例を図７及び図８に示すフローに基づいて説明する。図７及び図８中に示す丸付き文字は、同一の文字の部分においてフローが継続していることを示している。
この第１例に係るタイムラプス撮影手順では、先ず、ステージ１１に観察対象Ｓを設置し、パーソナルコンピュータ２０の入力装置２３から初期条件（待機時間、タイムラプス撮影継続時間及び撮影枚数）の設定を行う（ステップＳ１１）。初期条件の設定が終わったら、同じく入力装置２３からタイムラプス撮影の開始指令操作を行う。これによりタイムラプス撮影部１０の制御装置１５はタイムラプス撮影を開始する（ステップＳ１２）。制御装置１５は始めにフレーム番号ｎに１を代入し（ステップＳ１３）、観察対象Ｓの撮影を行う（ステップＳ１４）。観察対象Ｓの撮影を行ったら撮影した枚数が初期条件として設定された撮影枚数に達したか否かの判断を行い（ステップＳ１５）、撮影した枚数が設定された撮影枚数に達していないと判断したときにはステップＳ１４に戻って撮影を行い、撮影枚数に達したと判断したときには、ステップＳ１３〜Ｓ１４の工程で得られた撮影枚数分の画像の中から代表画像を選択する（ステップＳ１６）。そして、その選択した代表画像をフレーム１の画像として保存する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７が終了したら、次の撮影時点がくるまで待機する（ステップＳ１８）。
待機時間が経過して（ステップＳ１４が終了したときからの経過時間が予め定めた待機時間に達して）、次の撮影時点となったら、フレーム番号ｎに１を加えて（ステップＳ１９）、観察対象Ｓの撮影を行う（ステップＳ２０）。そして、撮影した枚数が初期条件として設定された撮影枚数に達したか否かの判断を行い（ステップＳ２１）、撮影した枚数が設定された撮影枚数に達していないと判断したときにはステップＳ２０に戻って撮影を行う。一方、ステップＳ２１において、撮影した枚数が設定された撮影枚数に達したと判断したときには撮影を終了し、ステップＳ２０〜Ｓ２１の工程で得られた撮影枚数分の画像の各々をフレーム（ｎ−１）の画像と比較する（ステップＳ２２）。そして、各々の画像について、観察対象Ｓに前画像（フレーム（ｎ−１）の画像）からの変化があるか否かの判断を行い（ステップＳ２３）、複数枚の画像のいずれかに観察対象Ｓに前画像からの変化があったと判断したときには、得られた撮影枚数分の画像の中から代表画像を少なくとも１枚選択する。（ステップＳ２４）。そして、その代表画像の画像データに識別情報を付加したうえで（ステップＳ２５）、その代表画像をフレームｎの画像として保存し、残りの画像（代表画像以外の画像）を参考画像として保存する（ステップＳ２６）。一方、ステップＳ２３において、ステップＳ２０〜Ｓ２１の工程で得られた画像のいずれについても前画像（フレーム（ｎ−１）の画像）からの変化がなかったと判断したときには、得られた撮影枚数分の画像の中から代表画像を少なくとも１枚選択し（ステップＳ２７）、その代表画像をフレームｎの画像として保存する（ステップＳ２８）。なお、前の画像からの変化の有無は、例えば、観察対象Ｓの輪郭抽出による形状変化の変化量から求めたり、あるいは、画像の輝度の変化量から求めたり、種々の公知の方法による。また、ステップＳ２４にて選択される「代表画像」は、前画像からの変化が一番大きなものを１枚選んでも良いし、或いは、前画像からの変化が最小、最大、中間の変化を示す３枚を選んでも良い。また、ステップＳ２７にて選択される「代表画像」は、１枚に限らず、数枚でも良い。
ステップＳ２６又はステップＳ２８が終了したら、タイムラプス撮影の開始から、初期条件として設定したタイムラプス撮影継続時間が経過したか否かの判断を行う（ステップＳ２９）。そして、タイムラプス撮影の開始から、設定したタイムラプス撮影継続時間がまだ経過していないと判断したときには、タイムラプス撮影を継続するため、次の撮影時点がくるまで待機する（ステップＳ２９）。そして、最新のステップＳ２０が終了したときからの経過時間が設定した待機時間に達したら、ステップＳ１９に戻って観察対象Ｓの撮影及び画像保存の工程（ステップＳ１９〜Ｓ２８）を繰り返す。一方、ステップＳ２９において、タイムラプス撮影の開始から、設定したタイムラプス撮影継続時間が経過したと判断したときには、一連のタイムラプス撮影を終了する。
続いて、タイムラプス撮影装置１を用いて観察対象Ｓをタイムラプス撮影する手順の第２例を図９及び図１０に示すフローに基づいて説明する。図９及び図１０中に示す丸付き文字は、同一の文字の部分においてフローが継続していることを示している。
この第２例に係るタイムラプス撮影手順では、先ず、ステージ１１に観察対象Ｓを設置し、パーソナルコンピュータ２０の入力装置２３から初期条件（待機時間、タイムラプス撮影継続時間及び撮影枚数）の設定を行う（ステップＳ３１）。初期条件の設定が終わったら、同じく入力装置２３からタイムラプス撮影の開始指令操作を行う。これによりタイムラプス撮影部１０の制御装置１５はタイムラプス撮影を開始する（ステップＳ３２）。制御装置１５は始めにフレーム番号ｎに１を代入し（ステップＳ３３）、観察対象Ｓの撮影を行う（ステップＳ３４）。そして、得られた画像をフレーム１の画像として保存する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５が終了したら、次の撮影時点がくるまで待機する（ステップＳ３６）。
待機時間が経過して（ステップＳ３４が終了したときからの経過時間が予め定めた待機時間に達して）、次の撮影時点となったら、フレーム番号ｎに１を加えて（ステップＳ３７）、観察対象Ｓの撮影を行う（ステップＳ３８）。そして、ステップＳ３８において得られた画像をフレーム（ｎ−１）の画像と比較し（ステップＳ３９）、得られた画像について、観察対象Ｓに前画像（フレーム（ｎ−１）の画像）からの変化があるか否かの判断を行う（ステップＳ４０）。これにより、観察対象Ｓに前画像からの変化があったと判断したときには、ステップＳ３８において得られた画像の画像データに識別情報を付加したうえで（ステップＳ４１）、その画像をフレームｎの画像として保存する（ステップＳ４２）。一方、ステップＳ４０において、観察対象Ｓに前画像からの変化がなかったと判断したときには、続いて、撮影した枚数が初期条件として設定した撮影枚数に達したか否かの判断を行う（ステップＳ４３）。そして、撮影した枚数が設定した撮影枚数に達していないと判断したときにはステップＳ３８に戻って撮影を行い、撮影枚数に達したと判断したときには撮影を終了し、最新のステップＳ３８において得られた画像をフレームｎの画像として保存する（ステップＳ４２）。なお、ステップＳ４０，Ｓ４１は、取得された画像の変化を順次それぞれの前画像と比較して判断し、その変化があったと判断された時点の画像を抽出し、その画像のみを保存する。それと同時に、そのタイムラプス撮影時点での動作を終了し（ＣＣＤ１４の画像取得を終了し、制御装置１５及びＣＰＵ２１でのステップＳ４０の画像変化の判断動作を終了し）、次のタイムラプス撮影時点まで待機する（ステップＳ４５）。
ステップＳ４２が終了したら、タイムラプス撮影の開始から、初期条件として設定したタイムラプス撮影継続時間が経過したか否かの判断を行う（ステップＳ４４）。そして、タイムラプス撮影の開始から、設定したタイムラプス撮影継続時間がまだ経過していないと判断したときには、タイムラプス撮影を継続するため、次の撮影時点がくるまで待機する（ステップＳ４５）。そして、最新のステップＳ３８が終了したときからの経過時間が設定した待機時間に達したら、ステップＳ３７に戻って観察対象Ｓの撮影及び画像保存の工程（ステップＳ３７〜Ｓ４２）を繰り返す。一方、ステップＳ４４において、タイムラプス撮影の開始から、設定したタイムラプス撮影継続時間が経過したと判断したときには、一連のタイムラプス撮影を終了する。
次に、図１１に示すフローを用いて、上記タイムラプス撮影装置１により得られた観察対象Ｓの画像のうち、観察対象Ｓに前画像からの変化があったもののみを連続再生する手順について説明する。ここで示す画像再生処理の手順は、前述の画像表示形態の第１例（図５参照）の説明において示した「再生」ボタンＢ５が操作された場合の画像再生の手順に相当する。
この画像再生手順では、先ず、図５に示すディスプレイ画面２２ａ上から入力装置２３を用いて画像再生の開始指令操作、すなわち「再生」ボタンＢ５の操作を行う（ステップＳ５１）。これによりパーソナルコンピュータ２０のＣＰＵ２１はフレーム番号ｎに１を代入した上で（ステップＳ５２）、画像記憶部２５からフレーム１の画像を内部メモリ２４にロードする（ステップＳ５３）。そして、そのロードしたフレーム１の画像に識別情報としてのマークが付されているか否かを判断し（ステップＳ５４）、マークが付されていると判断したときにはその画像をディスプレイ画面２２ａの再生画像表示領域ＧＡＲに表示する（ステップＳ５５）。なお、このとき、表示した画像に対応する変化量も併せて変化量表示領域ＰＡＲに表示する。一方、ステップＳ５４において、ロードしたフレームｎ（ここではｎ＝１）の画像に識別情報としてのマークが付されていないと判断したときにはフレーム番号ｎに１を加えて（ステップＳ５６）、ステップＳ５３に戻る。
ステップＳ５５においてディスプレイ画面２２ａに画像を表示した後、一定時間が経過したら、ディスプレイ画面２２ａに表示している現在の画像が、タイムラプス撮影において取得した最後の画像であるか否かの判断を行う（ステップＳ５７）。そして、最後の画像ではないと判断した場合にはフレーム番号ｎに１を加えて（ステップＳ５６）、ステップＳ５３に戻り、次のフレームの画像をロードする。一方、最後の画像であると判断した場合には、一連の画像再生処理を終了する。このような画像再生手順により、前画像からの変化があった画像のみを観察対象Ｓの撮影時間順に連続再生することが可能である。
以上説明したように、本実施形態に示したタイムラプス撮影装置１では、各撮影時点において取得された観察対象Ｓの画像をそれぞれその画像が取得された撮影時点よりも１つ前の撮影時点において取得された前画像と比較することにより、各撮影時点において取得された各々の画像について観察対象Ｓに前画像からの変化があったか否かの判断を行ったうえで、観察対象Ｓに前画像からの変化があったと判断された画像及び観察対象Ｓに前画像からの変化がなかったと判断された画像のいずれか一方に所定の識別情報を付加することにより、識別情報に基づいて、保存された画像から、観察対象Ｓに前画像からの変化があった画像のみを抽出し得るようになっている。このため、画像再生によって観察対象Ｓの変化状況のみを見ることができ、また、観察対象Ｓに前画像からの変化がなかった画像をも併せて抽出して再生するようにすれば、観察対象Ｓの変化前後の状況を再生画像によって見ることも可能である。
また、保存された画像の中から識別情報を頼りに観察対象Ｓに前画像からの変化があった画像のみを容易に抽出することができるので、各画像のデータに含まれる撮影時間のデータの参照も容易となる。このため、観察対象Ｓが一定時間おきに変化を繰り返す場合などにおいて、その変化が継続される時間や変化をしない間の継続時間などの算出を簡単に行うことができるようになり、観察結果の処理速度の向上を図ることが可能となる。
また、本実施形態に示したタイムラプス撮影装置１では、画像に付加された識別情報に基づいて、画像記憶部２５に保存された画像から前画像から変化のあった画像を抽出し、これら前画像から変化のあった画像のみを観察対象Ｓの撮影時間順に連続再生することができるようになっているので、観察対象Ｓに変化のない無駄な画像を見る必要がなく、観察結果の処理に要する時間を大きく節約することが可能である。
これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、図７及び図８に示すフロー或いは図９及び図１０に示すフローを用いて示したタイムラプス撮影装置１によるタイムラプス撮影の手順は一例に過ぎず、各撮影時点において取得された観察対象Ｓの画像をそれぞれその画像が取得された撮影時点よりも１つ前の撮影時点において取得された前画像と比較することにより、各撮影時点において取得された各々の画像について観察対象Ｓに前画像からの変化があったか否かの判断を行い、観察対象Ｓに前画像からの変化があったと判断された画像及び観察対象Ｓに前画像からの変化がなかったと判断された画像のいずれか一方に所定の識別情報を付加するものであれば、他の手順によっても構わない。
また、上述の実施形態では、タイムラプス撮影継続時間を初期条件として指定し、このタイムラプス撮影継続時間が経過したことをもってタイムラプス撮影を終了するようになっていたら、撮影時点の総数や総撮影枚数（総画像枚数）等を初期条件として指定し、これら撮影時点の数が設定した値に達し、或いは総撮影枚数（総画像枚数）が設定した値に達したことをもってタイムラプス撮影を終了するようにしてもよい。
また、図１１に示すフローを用いて示したタイムラプス撮影装置１による画像再生手順は、タイムラプス撮影された観察対象の画像のうち、観察対象Ｓに前画像からの変化があったもののみを連続再生する手順の一例に過ぎず、画像の再生はこれに代わる他の方法によってもよい。例えば、観察対象Ｓに前画像からの変化があった画像を全て観察対象Ｓの撮影順（タイムラプス撮影の進行順）に並べた１つの画像データを作成しておき、画像の再生時にはその画像データから画像を１枚ずつ順に読み出していくようにしてもよい。
また、タイムラプス撮影を行う前の初期条件として、上述の実施形態に示したもの（待機時間、タイムラプス撮影継続時間及び撮影枚数）以外のものを設定するようにしてもよい。また、上述の実施形態では、本発明に係るタイムラプス撮影装置が顕微鏡に適用された例を示したが、これは一例であり、カメラや望遠鏡等に適用することも可能である。
【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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【国際調査報告】
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