(57)【要約】【課題】ユーザが望むフレームの画像データを高精度に検出することができ、効率よく動画の観測、評価を行うことが可能な画像処理システムを提供する。【解決手段】連続した複数フレームの画像データを記憶する画像データ記憶部２０３と、記憶された画像データを表示する表示部２０７と、表示された画像データにおいて注目領域を設定する注目領域設定部２１０と、設定された注目領域について、画像データ記憶部２０３に記憶された隣接するフレームの画像データを比較して、その変化量を検出する変化量検出部２０４と、検出された変化量が所定の閾値を超えたことを判定する変化判定部２０５と、変化判定部２０５によって所定の閾値を超えたと判定されたフレームの画像データをインデックスとして記憶するインデックス記憶部２０６とを備える画像処理システムを採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続した複数フレームの画像データを記憶する画像データ記憶部と、
該画像データ記憶部に記憶された画像データを表示する表示部と、
該表示部に表示された画像データにおいて注目領域を設定する注目領域設定部と、
該注目領域設定部によって設定された注目領域について、前記画像データ記憶部に記憶された隣接するフレームの画像データを比較して、その変化量を検出する変化量検出部と、
該変化量検出部によって検出された変化量が所定の閾値を超えたことを判定する判定部と、
該判定部によって所定の閾値を超えたと判定されたフレームの画像データをインデックスとして記憶するインデックス記憶部とを備える画像処理システム。
【請求項２】
前記注目領域設定部が、複数の注目領域を設定し、
前記インデックス記憶部が、複数の注目領域ごとに、その変化量が所定の閾値を超えたフレームの画像データをインデックスとして記憶する請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記変化量検出部において比較を行う対象を設定する比較対象設定部を備える請求項１または請求項２に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記判定部において判定の基準とする前記閾値を設定する条件設定部を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記注目領域設定部によって設定された注目領域の妥当性を判断する妥当性判断部と、
該妥当性判断部の判断結果によって注目領域を再設定する注目領域再設定部とを備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像処理システム。
【請求項６】
連続した複数フレームの画像データを記憶する画像データ記憶工程と、
該画像データ記憶工程によって記憶された画像データを表示する表示工程と、
該表示工程によって表示された画像データにおいて注目領域を設定する注目領域設定工程と、
該注目領域設定工程によって設定された注目領域について、前記画像データ記憶工程において記憶された隣接するフレームの画像データを比較して、その変化量を検出する変化量検出工程と、
該変化量検出工程によって検出された変化量が所定の閾値を超えたことを判定する判定工程と、
該判定工程によって所定の閾値を超えたと判定されたフレームの画像データをインデックスとして記憶するインデックス記憶工程とを含む画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データを処理するための画像処理システムおよび画像処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡システムにおいて、長時間の動画撮影またはタイムラプス撮影後に動画全体を見直すことで、注目すべき部分を決定してから観測、評価などの操作が行われる。この注目すべき部分の決定には、通常の再生速度より速い速度で再生しながら動画の内容を確認したり、適当な位置まで早送りしてから再生する必要があり、当該作業に多くの時間を要するという課題があった。
【０００３】
この課題を解決するために、従来、動画の内容を確認しやすいようにインデックスを自動的に付加し、ユーザによる動画の内容の把握を補助する動画像処理システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−４５４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている動画像処理装置では、記録された動画のフレーム間において、均等間隔で格子状に配置された複数の測定ポイントにおける輝度の変化量が閾値以上のフレームにインデックスを付加することで、画像全体の変化が大きいフレームの自動検出を実現している。
【０００６】
しかしながら、画像全体の変化量が常に大きい場合や、画像中におけるユーザが注目する注目領域の変化量よりも該注目領域外の変化量が大きい場合には、図１５に示すように、多くのフレームにおいて、出力画面１０１における輝度の変化量１０２が所定の閾値を超えてしまう。この場合には、本来望まない多くのフレームにインデックスが付加されてしまい、観察作業の効率が低下するという課題がある。
【０００７】
また、実際には、ユーザが注目したいフレームは、単純に変化量が大きいフレームに限られない。具体的には、変化量の小さいフレームや、ある特定領域で変化量が大きく、かつ別の領域で変化量が小さいフレームなどが、ユーザが注目したいフレームの場合もある。したがって、画像全体の変化が大きいフレームだけでなく、ユーザが注目したい特定の条件を満たすフレームの高精度な自動検出が望まれている。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ユーザが望むフレームの画像データを高精度に検出することができ、効率よく動画の観測、評価を行うことが可能な画像処理システムおよび画像処理方法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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様は、連続した複数フレームの画像データを記憶する画像データ記憶部と、該画像データ記憶部に記憶された画像データを表示する表示部と、該表示部に表示された画像データにおいて注目領域を設定する注目領域設定部と、該注目領域設定部によって設定された注目領域について、前記画像データ記憶部に記憶された隣接するフレームの画像データを比較して、その変化量を検出する変化量検出部と、該変化量検出部によって検出された変化量が所定の閾値を超えたことを判定する判定部と、該判定部によって所定の閾値を超えたと判定されたフレームの画像データをインデックスとして記憶するインデックス記憶部とを備える画像処理システムである。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、連続した複数フレームの画像データが画像データ記憶部に記憶され、該画像データが表示部に表示される。そして、表示部に表示された画像データにおいて、ユーザが注目する注目領域が注目領域設定部により設定される。このように設定された注目領域について、変化量検出部により、隣接するフレームの画像データが比較され、その変化量が検出される。そして、判定部により変化量が所定の閾値を超えたと判定されたフレームの画像データが、インデックス記憶部にインデックスとして記憶される。
【００１１】
このようにすることで、ユーザが注目する注目領域内において変化が生じたフレームの画像データにインデックスを付加することができる。これにより、インデックスが付加された画像データ、すなわち、ユーザが注目したいフレームの画像データを高精度に自動検出して、検出した画像データを表示部に表示させることができる。これにより、ユーザは効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００１２】
上記態様において、前記注目領域設定部が、複数の注目領域を設定し、前記インデックス記憶部が、複数の注目領域ごとに、その変化量が所定の閾値を超えたフレームの画像データをインデックスとして記憶することとしてもよい。
このようにすることで、ユーザが注目する注目領域が複数ある場合にも、これら注目領域内において変化が生じたフレームの画像データにインデックスを付加することができる。これにより、複数の注目領域ごとに、ユーザが注目したいフレームの画像データを高精度に自動検出して、検出した画像データを表示部に表示させることができ、ユーザは効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００１３】
上記態様において、前記変化量検出部において比較を行う対象を設定する比較対象設定部を備えることとしてもよい。
このようにすることで、ユーザが注目する注目領域内において、比較を行う対象を任意に設定することができ、この比較対象の変化が、特定の条件を満たすフレームの画像データにインデックスを付加することができる。これにより、特定の条件を満たすフレームの画像データを高精度に自動検出することができ、効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００１４】
上記態様において、前記判定部において判定の基準とする前記閾値を設定する条件設定部を備えることとしてもよい。
このようにすることで、ユーザが注目する注目領域内において、隣接するフレームの画像データ間で変化が生じたと判定する基準（閾値）を任意に設定することができ、変化が生じたフレームの画像データにインデックスを付加することができる。これにより、ユーザが注目したいフレームの画像データを高精度に自動検出して、検出した画像データを表示部に表示させることができ、ユーザは効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００１５】
上記態様において、前記注目領域設定部によって設定された注目領域の妥当性を判断する妥当性判断部と、該妥当性判断部の判断結果によって注目領域を再設定する注目領域再設定部とを備えることとしてもよい。
このようにすることで、注目領域設定部によって設定された注目領域の妥当性が、妥当性判断部により判断され、その判断結果によって新たな注目領域が注目領域再設定部により再設定される。これにより、例えば観察対象物の移動や成長が大きく、観察対象物が最初に設定した注目領域内から外れた場合においても、観察対象物を含む新たな注目領域を再設定することができる。これにより、ユーザが注目したいフレームの画像データを高精度に自動検出して、検出した画像データを表示部に表示させることができ、ユーザは効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００１６】
本発明の第２の態様は、連続した複数フレームの画像データを記憶する画像データ記憶工程と、該画像データ記憶工程によって記憶された画像データを表示する表示工程と、該表示工程によって表示された画像データにおいて注目領域を設定する注目領域設定工程と、該注目領域設定工程によって設定された注目領域について、前記画像データ記憶工程において記憶された隣接するフレームの画像データを比較して、その変化量を検出する変化量検出工程と、該変化量検出工程によって検出された変化量が所定の閾値を超えたことを判定する判定工程と、該判定工程によって所定の閾値を超えたと判定されたフレームの画像データをインデックスとして記憶するインデックス記憶工程とを含む画像処理方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ユーザが望むフレームの画像データを高精度に検出することができ、効率よく動画の観測、評価を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係る顕微鏡システムの機能ブロック図である。
【図２】図１の顕微鏡システムにより実行される処理を示すフローチャートである。
【図３】図１の顕微鏡システムの表示部に表示される画面例である。
【図４】第２の実施形態に係る顕微鏡システムの表示部に表示される画面例である。
【図５】第３の実施形態に係る顕微鏡システムの機能ブロック図である。
【図６】図５の顕微鏡システムにより実行される処理を示すフローチャートである。
【図７】図５の顕微鏡システムの表示部に表示される画面例である。
【図８】第４の実施形態に係る顕微鏡システムの機能ブロック図である。
【図９】図８の顕微鏡システムにより実行される処理を示すフローチャートである。
【図１０】図８の顕微鏡システムの表示部に表示される画面例である。
【図１１】第５の実施形態に係る顕微鏡システムの表示部に表示される画面例である。
【図１２】第６の実施形態に係る顕微鏡システムの機能ブロック図である。
【図１３】図１２の顕微鏡システムにより実行される処理を示すフローチャートである。
【図１４】図１２の顕微鏡システムの表示部に表示される画面例である。
【図１５】従来の顕微鏡システムの課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態に係る画像処理システムについて図１から図３を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係る画像処理システムを顕微鏡システムに適用した例について説明する。
本実施形態に係る顕微鏡システム１は、図１に示すように、顕微鏡部２０１と、処理部２００と、表示部２０７と、入力部２０９とを備えている。
【００２０】
顕微鏡部２０１、表示部２０７、および入力部２０９は、処理部２００にそれぞれ接続されており、ユーザが入力部２０９を介してパラメータの設定や動画の選択などを行うようになっている。また、入力部２０９に入力されたパラメータの設定値や、顕微鏡部２０１により取得した画像データは、処理部２００を介して表示部２０７に出力されるようになっている。
【００２１】
入力部２０９は、ユーザが注目する注目領域を入力する入力手段として、注目領域設定部２１０を包含し、パラメータの入力を統括するようになっている。入力部２０９の具体的な構成としては、例えば、キーボード、マウス、ジョイスティックなどを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
表示部２０７は、例えばディスプレイ等の画像表示部２０８を備えており、入力部２０９に入力されたパラメータの設定値や、顕微鏡部２０１により取得された画像データを表示するようになっている。
【００２３】
処理部２００は、画像データの処理を行うものであり、画像データ記憶部２０３と、変化量検出部２０４と、変化判定部（判定部）２０５と、インデックス記憶部２０６とを機能として備えている。処理部２００の具体的な構成としては、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）を用いる事ができるが、これに限定されるものではない。
【００２４】
画像データ記憶部２０３は、例えばハードディスクであり、顕微鏡部２０１により取得した画像データを記憶する記憶手段である。
変化量検出部２０４は、画像データ記憶部２０３に記憶されている情報をもとに、隣接するフレーム間における変化量を算出する。具体的には、変化量検出部２０４は、入力部２０９に設定された注目領域について、隣接するフレーム間における輝度等の変化量を検出する。ここで、変化量としては、注目領域における輝度の平均値でもよく、注目領域における輝度の総和値としてもよい。
【００２５】
変化判定部２０５は、入力部２０９に予め設定された条件と、変化量検出部２０４により検出された検出結果とを比較し、隣接するフレーム間に変化が生じたことを判定する。具体的には、変化判定部２０５は、変化量検出部２０４により検出された輝度の変化量が、入力部２０９に予め設定された閾値よりも大きい場合に、隣接するフレーム間に変化が生じたこととして判定する。
【００２６】
インデックス記憶部２０６は、変化判定部２０５により変化が生じたと判定されたフレームにインデックスを付加するとともに、インデックスが付加された画像データのフレーム番号を記憶するようになっている。
【００２７】
顕微鏡部２０１は、例えば正立顕微鏡装置、倒立顕微鏡などを用いることができるが、これに限定されるものではない。顕微鏡部２０１には、観測対象の画像を撮像し、撮像した複数の画像データを画像データ記憶部２０３に記憶させる手段として、撮像部２０２が含まれる。撮像部２０２には、公知の光検出器、例えばＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、ビデオカメラ、光増倍管など用いる事ができるが、これに限定されるものではない。
【００２８】
上記構成を有する顕微鏡システム１の作用について以下に説明する。
図２は、本実施形態の顕微鏡システム１において実行される処理を示したフローチャートである。以下、本実施形態の顕微鏡システム１において実行される処理について図２に従って説明する。
【００２９】
まず、ステップＳ３０１において、注目領域の設定を行う。
ここでは、ユーザが注目領域設定部２１０によって、画像データにおける注目する注目領域を指定する。
【００３０】
具体的には、図１に示すように、画像データ記憶部２０３であるハードディスクに記憶されている複数の画像データのうち、１フレーム目の画像データを検索して、画像表示部２０８であるディスプレイに表示させる。ユーザは、画像表示部２０８に表示された１フレーム目の画像を確認して、図３に示すように、出力画像４０１における注目領域４０２を、注目領域設定部２１０であるマウスを操作することによって設定する。注目領域４０２の大きさは、マウスを操作することによって自由に設定できる。なお、図中の符号４０３は隣接するフレームにおける輝度の差分値の時間的変化を示している。
【００３１】
ここで、画像データ記憶部２０３はハードディスク、画像表示部２０８はディスプレイ、注目領域設定部２１０はマウスとして説明したが、これに限定されるものではない。
また、図３において、注目領域４０２として、四角形状の領域が指定されているが、これに限定されるものではない。例えば楕円形、多角形等のように、領域が明確に指定されるのであれば問題はない。
【００３２】
次に、ステップＳ３０２において、初期フレームの読み込みを行う。
ここでは、変化量検出部２０４は、画像データ記憶部２０３であるハードディスクに記憶されている画像データの１フレーム目を読み込む。
【００３３】
次に、ステップＳ３０３において、次フレームの読み込みを行う。
ここでは、変化量検出部２０４は、既に読み出してあるフレーム（Ｎ番目）の画像データに加えて、次のフレーム（Ｎ＋１番目）の画像データを、画像データ記憶部２０３から読み込む。
【００３４】
次に、ステップＳ３０４において、変化量の計算を行う。
ここでは、変化量検出部２０４は、読み込んだＮ番目、Ｎ＋１番目のフレームの画像データにおける注目領域４０２の変化量を計算する。変化量としては、例えばピクセルごとの輝度値の差分の平均値が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００３５】
次に、ステップＳ３０５において、算出された変化量が条件を満たしているか否かが判断される。
具体的には、変化判定部２０５は、変化量検出部２０４によって検出された変化量が、所定の閾値を超えているか否かを判断する。条件を満たす場合（変化量が所定の閾値を超える場合）には、ステップＳ３０６に移行する。一方、条件が満たされない場合（変化量が所定の閾値以下の場合）には、ステップＳ３０７に移行する。ここで、上記の条件は、例えば、変化量がピクセルごとの輝度値の差分の平均値の場合には、その変化量が５０以上あるいは４０以下などが考えられるが、これに限定されるものではない。
【００３６】
次に、ステップＳ３０６において、インデックスの付加が行われる。
具体的には、インデックス記憶部２０６は、現在読み出して計算を行ったフレーム、すなわち、変化量検出部２０４によって検出された変化量が上記の条件を満たしているフレームを記憶するとともに、インデックスを付加する。記憶の方法としては、例えば、現在読み出したフレーム番号Ｎを記憶する方法があるが、これに限定されるものではない。
【００３７】
次に、ステップＳ３０７において、最終フレームであるか否かが判断される。
ここでは、変化量検出部２０４に読み込まれているフレームが、最終フレームである場合には処理を終了する。一方、最終フレームでない場合には、ステップＳ３０３に移行して、変化量の計算を続ける。
【００３８】
以上のように、本実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システム１によれば、連続した複数フレームの画像データが画像データ記憶部２０３に記憶され、画像データが表示部２０７に表示される。そして、表示部２０７に表示された画像データにおいて、ユーザが注目する注目領域が注目領域設定部２１０により設定される。このように設定された注目領域について、変化量検出部２０４により、隣接するフレームの画像データが比較され、その変化量が検出される。そして、変化判定部２０５により変化量が所定の閾値を超えたと判定されたフレームの画像データが、インデックス記憶部２０６にインデックスとして記憶される。
【００３９】
このようにすることで、ユーザが注目する注目領域内において変化が生じたフレームの画像データにインデックスを付加することができる。これにより、インデックスが付加された画像データ、すなわち、ユーザが注目したいフレームの画像データを高精度に自動検出して、検出した画像データを表示部２０７に表示させることができる。これにより、ユーザは効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００４０】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システムについて、図４を参照して以下に説明する。以下、本実施形態の顕微鏡システム２について、第１の実施形態の顕微鏡システム１と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【００４１】
本実施形態の顕微鏡システム２の構成は、第１の実施形態の顕微鏡システム１の構成図と同様であるため、図１を参照する。
また、本実施形態の顕微鏡システム２における処理は、第１の実施形態の顕微鏡システム１における処理とほぼ同様であるため、図２を参照し、変更点についてのみ記載する。
【００４２】
本実施形態の顕微鏡システム２では、ステップＳ３０１において注目領域を以下のように複数設定する。
ここでは、ユーザが注目領域設定部２１０によって、１フレームの画像データにおいてユーザが注目する複数の注目領域を指定する。
【００４３】
具体的は、まず、図４に示すように、画像データ記憶部２０３であるハードディスクに記憶されている画像データの１フレーム目を検索して表示部２０８であるディスプレイに表示させる。ユーザは、画像表示部２０８に表示された１フレーム目の画像を確認して、出力画像５０１における複数の注目領域５０２、５０３、５０４を注目領域設定部２１０であるマウスによって設定する。なお、図中の符号５０５は隣接するフレームにおける輝度の差分値の時間的変化を示している。
【００４４】
以降の処理は、第１の実施形態の顕微鏡システム１と同様であり、設定した複数の注目領域５０２、５０３、５０４のそれぞれについて、隣接するフレーム間における変化量を検出して、変化が生じたと判定された場合にそのフレームの画像データにインデックスを付加する。
【００４５】
ここで、画像データ記憶部２０３はハードディスク、画像表示部２０８はディスプレイ、注目領域設定部２１０はマウスとしたが、これに限定されるものではない。
また、図４では、注目領域５０２、５０３、５０４は、四角形状の領域が指定されているが、これに限定されるものではない。例えば楕円形、多角形などのように領域が明確に指定されるのであれば問題はない。
【００４６】
以上のように、本実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システム２によれば、ユーザが注目する注目領域が複数ある場合にも、これら注目領域内において変化が生じたフレームの画像データにインデックスを付加することができる。これにより、複数の注目領域ごとに、ユーザが注目したいフレームの画像データを高精度に自動検出して、検出した画像データを表示部に表示させることができ、ユーザは効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００４７】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システムについて、図５から図７を参照して以下に説明する。以下、本実施形態の顕微鏡システム３について、前述の各実施形態の顕微鏡システムと共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【００４８】
本実施形態の顕微鏡システム３の構成は、図５に示すように、第１の実施形態の顕微鏡システム１の構成（図１参照）とほぼ同様であるが、その相違点について以下に説明する。
本実施形態の顕微鏡システム３では、図５に示すように、入力部６１０に、注目領域設定部６１１に加えて、変化量検出部６０５において比較を行う対象を設定する比較対象設定部６１２を有している。
【００４９】
比較対象設定部６１２は、例えば、キーボード、マウス、ジョイスティックなどを用いることができるが、これに限定されるものではない。
比較対象の例としては、各ピクセルの輝度値ＹやＲＧＢ値などの差分の平均値、総和値などが考えられるが、これに限定されるものではない。また、注目領域内に存在する観察対象物が細胞などの場合は、その大きさや移動量などを用いてもよい。前後のフレームでの変化を判断できる特定の要素が設定されればよい。
【００５０】
上記構成を有する顕微鏡システム３の作用について以下に説明する。
図６は、本実施形態の顕微鏡システムにおいて実行される処理を示したフローチャートである。ここでは、本実施形態の顕微鏡システム３の処理について、第１の実施形態の顕微鏡システム１の処理との相違点について以下に説明する。
【００５１】
図６に示すように、ステップＳ７０２では、比較対象の設定を行う。
ここでは、図７に示すように、表示部の出力画面８０１中の比較対象を表すコンボボックス８０３から、比較対象設定部６１２であるマウスによって比較対象を設定する。図７に示す例では、比較対象として、Ｂ値の差分の平均値とする。
【００５２】
次に、ステップＳ７０５において変化量の計算を行う。
具体的には、変化量検出部６０５は、読み込んだＮ番目、Ｎ＋１番目のフレームの画像データの注目領域８０２の変化量を計算する。変化量は、比較対象設定部６１２で設定された比較対象について計算する。すなわち、本実施形態の場合には、Ｂ値の差分の平均値である。
【００５３】
次に、ステップＳ７０６において、変化量が条件を満たしているか否かを判断する。
ここでは、変化判定部６０６は、変化量検出部６０５によって検出された変化量が、予め設定された条件を満たしているかを判断する。条件を満たす場合には、ステップＳ７０７に移行する。一方、条件が満たされない場合には、ステップＳ７０８に移行する。本実施形態では、比較対象がＢ値の差分の平均値とされているので、条件は例えば、Ｂ値の差分の平均値が５０以上、４０以下などが考えられるが、これに限定されるものではない。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システム３によれば、ユーザが注目する注目領域内において、比較を行う対象を任意に設定することができ、この比較対象の変化が、特定の条件を満たすフレームの画像データにインデックスを付加することができる。これにより、特定の条件を満たすフレームの画像データを高精度に自動検出することができ、効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００５５】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システムについて、図８から図１０を参照して以下に説明する。以下、本実施形態の顕微鏡システム４について、前述の各実施形態の顕微鏡システムと共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【００５６】
本実施形態の顕微鏡システム４の構成は、図８に示すように、第３の実施形態の顕微鏡システム３の構成（図５参照）とほぼ同様であるが、その相違点について以下に説明する。
本実施形態の顕微鏡システム４では、図８に示すように、入力部９１０に、注目領域設定部９１１および比較対象設定部９１２に加えて、変化判定部９０６で判断を行う際の比較条件を設定する比較条件設定部（条件設定部）９１３を有している。
【００５７】
比較条件設定部９１３は、例えば、キーボード、マウス、ジョイスティックなどを用いることができるが、これに限定されるものではない。
比較条件の例としては、比較対象が輝度値ＹやＲＧＢ値などの差分の平均値の場合には、その差分の平均値が５０以上、６０以下、４０以上かつ８０以下などが考えられるが、これに限定されるものではない。比較対象に適した条件であればよい。
【００５８】
上記構成を有する顕微鏡システム４の作用について以下に説明する。
図９は、本実施形態の顕微鏡システムにおいて実行される処理を示したフローチャートである。ここでは、本実施形態の顕微鏡システム４の処理について、第３の実施形態の顕微鏡システム３の処理（図６参照）との相違点について以下に説明する。
【００５９】
ステップＳ１００３において、比較条件の設定を行う。
具体的には、図１０に示すように、表示部９０８の出力画面１１０１中の比較条件を表すコンボボックス１１０４から、比較条件設定部９１３であるマウスによって比較条件を設定する。図１０に示す例では、比較条件として１００を超えるものとする。
【００６０】
次に、ステップＳ１００７において注目領域１１０２の変化量が条件を満たしているか否かの判断を行う。
ここでは、変化判定部９０６は、変化量検出部９０５によって算出された変化量が比較条件設定部９１３で設定した条件を満たしているかを判断する。条件を満たす場合には、ステップＳ１００８に移行する。一方、条件が満たされない場合には、ステップＳ１００９に移行する。
【００６１】
以上のように、本実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システム４によれば、ユーザが注目する注目領域内において、隣接するフレームの画像データ間で変化が生じたと判定する基準（比較条件）を任意に設定することができ、変化が生じたフレームの画像データにインデックスを付加することができる。これにより、ユーザが注目したいフレームの画像データを高精度に自動検出して、検出した画像データを表示部に表示させることができ、ユーザは効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００６２】
［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システムについて、図１１を参照して以下に説明する。以下、本実施形態の顕微鏡システム５について、前述の各実施形態の顕微鏡システムと共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【００６３】
本実施形態の顕微鏡システム５の構成は、第４の実施形態の顕微鏡システム４の構成と同様であるため、図８を参照する。
また、本実施形態の顕微鏡システム５における処理は、第４の実施形態の顕微鏡システム４における処理とほぼ同様であるため、図９を参照し、変更点についてのみ記載する。
【００６４】
本実施形態の顕微鏡システム５では、ステップＳ１００２において、比較対象を以下のように設定する。
ここでは、図１１に示すように、表示部９０８の出力画面１２０１中の比較対象を表すコンボボックス１２０５から、比較対象設定部９１２であるマウスによって比較対象を設定する。この際、複数の注目領域１２０２、１２０３、１２０４ごとに比較対象を設定する。図１１に示す例では、注目領域１の比較対象はＢ値の差分の平均値、注目領域２の比較対象はＧ値の差分の総和値、注目領域３の比較対象はＲ値の差分の平均値とする。
【００６５】
次に、ステップＳ１００３において、比較条件の設定を行う。
ここでは、図１１に示すように、表示部９０８の出力画面１２０１中の比較条件を表すコンボボックス１２０６から、比較条件設定部９１３であるマウスによって比較条件を設定する。この際、複数の注目領域１２０２、１２０３、１２０４ごとに比較条件を設定する。図１１に示す例では、注目領域１の比較条件は５０を超えるもの、注目領域２の比較条件は１０００を超えるもの、注目領域３の比較条件は３０未満とする。
【００６６】
以上のように、本実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システム５によれば、注目領域ごとの個別の比較対象、比較条件を設定できるため、ユーザが注目したい指定条件を満たすフレームの自動検出を、前述の各実施形態よりも高精度に実現することができる。これにより、ユーザは効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００６７】
［第６の実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システムについて、図１２から図１４を参照して以下に説明する。以下、本実施形態の顕微鏡システム６について、前述の各実施形態の顕微鏡システムと共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【００６８】
本実施形態の顕微鏡システム６の構成は、図１２に示すように、第４の実施形態の顕微鏡システム４の構成（図８参照）とほぼ同様であるが、その相違点について以下に説明する。
本実施形態の顕微鏡システム６では、図１２に示すように、処理部１３０３に、図８の構成に加えて、注目領域妥当性判断部（妥当性判断部）１３０８と、注目領域再設定部１３０９とを備えている。
【００６９】
注目領域妥当性判断部１３０８は、注目領域設定部１３１３で設定した注目領域内の対象物のエッジを抽出し、抽出されたエッジが途切れることなく注目領域内に全て収まっているかを判断するようになっている。なお、注目領域妥当性判断部１３０８は、例えばＰＣを用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００７０】
注目領域再設定部１３０９は、注目領域妥当性判断部１３０８において、抽出されたエッジが途切れることなく注目領域内に全て収まっていないと判断された場合に、エッジが全て途切れることなく注目領域内に全て収まるように注目領域を再設定するようなっている。なお、注目領域再設定部１３０９も同様に、例えばＰＣを用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００７１】
上記構成を有する顕微鏡システム６の作用について以下に説明する。
図１３は、本実施形態の顕微鏡システムにおいて実行される処理を示したフローチャートである。ここでは、本実施形態の顕微鏡システム６の処理について、第４の実施形態の顕微鏡システム４の処理（図９参照）との相違点について以下に説明する。
【００７２】
ステップＳ１４０６において、観察対象物が領域内に収まっているか否かについての判断を行う。
ここで、変化量は、例えば本実施形態の場合は細胞の移動量、面積に設定したものとするが、これに限定されるものではない。なお、細胞の移動量は、エッジから求まる重心の位置の移動量、面積はエッジを基に算出可能である。
【００７３】
注目対象となる細胞の全体、すなわちエッジが途切れることなく注目領域に含まれていないことには正確な比較は行えない。
例として、比較対象が細胞の移動量の場合は、細胞の移動量があまりに大きく、指定した注目領域から外れてしまうことが想定される。比較対象が細胞の大きさの場合は、大きく成長しすぎて指定した注目領域から外れてしまうことが想定される。
【００７４】
注目領域妥当性判断部１３０８は、読み込んだフレームの画像データの注目領域内に微分フィルタを適用することで、観察対象物のエッジを抽出する。そして、抽出された観察対象物のエッジが注目領域内に収まっているかどうかを判断する。
なお、本実施形態では、エッジ抽出の方法として、微分フィルタを画像データに適用することを挙げたが、ソベールフィルタやプリューウィットフィルタなど公知の技術であればこれに限定されるものではない。
【００７５】
図１４（ａ）に示すように、観察対象物Ａが注目領域Ｂ内に収まっている場合には、ステップＳ１４０７に移行する。一方、図１４（ｂ）に示すように、観察対象物Ａが注目領域Ｂ内に収まっていない場合はステップＳ１４１１に移行する。
【００７６】
次に、ステップＳ１４１１において、注目領域の再設定を行う。
注目領域再設定部１３０９は、自動的に注目領域を変更する。
例として、図１４（ｃ）に示すように、現在の注目領域Ｂの中心位置を基準として、注目領域Ｂのサイズを任意の倍数に拡大する。次に、図１４（ｄ）に示すように、エッジが途切れている方向に対して任意のサイズだけ拡張する。次に、図１４（ｅ）に示すように、エッジが途切れている方向に対して注目領域Ｂの位置を任意の方向に移動させる。
【００７７】
以上のように、本実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システム６によれば、注目領域設定部１３１３によって設定された注目領域の妥当性が、注目領域妥当性判断部１３０８により判断され、その判断結果によって新たな注目領域が注目領域再設定部１３０９により再設定される。これにより、例えば観察対象物の移動や成長が大きく、観察対象物が最初に設定した注目領域内から外れた場合においても、観察対象物を含む新たな注目領域を再設定することができる。これにより、ユーザが注目したいフレームの画像データを高精度に自動検出して、検出した画像データを表示部に表示させることができ、ユーザは効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００７８】
［第７の実施形態］
次に、本発明の第７の実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システムについて、図８から図１０を参照して以下に説明する。以下、本実施形態の顕微鏡システム７について、前述の各実施形態の顕微鏡システムと共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【００７９】
本実施形態の顕微鏡システム７の構成は、第４の実施形態の顕微鏡システム４の構成図と同様であるため、図８を参照する。
また、本実施形態の顕微鏡システム７における処理は、第４の実施形態の顕微鏡システム４における処理とほぼ同様であるため、図９を参照し、変更点についてのみ記載する。
【００８０】
本実施形態の顕微鏡システム７では、ステップＳ１００５において次フレームを以下のように読み込む。
変化量検出部９０５は、既に読み出してあるフレーム（Ｎ番目）の画像データに加えて、Ｎ番目以降のフレーム（Ｎ＋Ｍ番目）の画像データを読み込む。ここで、Ｍは２、３などの任意の整数である。
【００８１】
次に、ステップＳ１００６において変化量の計算を行う。
変化量検出部９０５は、読み込んだＮ番目、Ｎ＋Ｍ番目のフレームの画像データの注目領域の変化量を計算する。
本実施形態では、Ｎ番目以降のフレーム（Ｎ＋Ｍ番目）の画像データを読み込んで比較を行っているが、これに限らずに、既に読み出してあるフレーム（Ｎ番目）の画像データに加えて、Ｎ番目以降の複数のフレーム（Ｎ＋Ｍ番目）、（Ｎ＋Ｌ番目）の画像データを読み込み、比較を行っても良い。ここで、Ｍ、Ｌは２、３などの任意の整数である。また、ユーザが指定した任意の画像に対して、読み込んだＮ番目のフレームの画像データの比較を行っても良い。
【００８２】
以上のように、本実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システム７によれば、比較するフレームを次フレームに限らないことで、前述の各実施形態よりもユーザが注目したい指定条件を満たすフレームの自動検出を高精度に行うことができる。これにより、効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００８３】
［第８の実施形態］
次に、本発明の第８の実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システムについて、図８から図１０を参照して以下に説明する。以下、本実施形態の顕微鏡システム８について、前述の各実施形態の顕微鏡システムと共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【００８４】
本実施形態の顕微鏡システム８の構成は、第４の実施形態の顕微鏡システム４の構成図と同様であるため、図８を参照する。
また、本実施形態の顕微鏡システム８における処理は、第４の実施形態の顕微鏡システム４における処理とほぼ同様であるため、図９を参照し、変更点についてのみ記載する。
【００８５】
本実施形態の顕微鏡システム８では、ステップＳ１００２において比較対象を以下のように設定する。
第４の実施形態の顕微鏡システム４では、１つの注目領域に対して１つの比較対象を設定しているが、本実施形態の顕微鏡システム８では、１つの注目領域に対して、複数の比較対象を設定する。比較対象の具体例としては、Ｂの差分の平均値及びＧの差分の平均値が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８６】
次に、ステップＳ１００３において比較条件を設定する。
ここでは、ステップＳ１００２で設定された比較対象に対して、比較条件設定部９１３によって個別に条件を設定する。
比較条件の具体例としては、Ｂの差分の平均値は１００以上、Ｇの差分の平均値は１５０以上が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００８７】
以上のように、本実施形態に係る画像処理システムを備える顕微鏡システム８によれば、注目領域に複数の変化対象、条件を設定することにより、ユーザが注目したい指定条件を満たすフレームの自動検出を、前述の各実施形態よりも高精度に行うことができる。これにより、効率よく動画の観測、評価を行うことが可能となる。
【００８８】
以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の各実施形態に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８９】
１，２，３，４，５，６，７，８  顕微鏡システム
２００  処理部
２０１  顕微鏡部
２０２  撮像部
２０３  画像データ記憶部
２０４  変化量検出部
２０５  変化判定部（判定部）
２０６  インデックス記憶部
２０７  表示部
２０８  画像表示部
２０９  入力部
２１０  注目領域設定部
６１２  比較対象設定部
９１３  比較条件設定部（条件設定部）
１３０８  注目領域妥当性判断部（妥当性判断部）
１３０９  注目領域再設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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