(57)【要約】【課題】撮影される試料の劣化を抑ながら、スティッチング処理される複数の画像を生成することを可能とする情報処理装置、情報処理方法、プログラム、撮像装置、及び光学顕微鏡を搭載した撮像装置を提供すること。【解決手段】光学顕微鏡のＸＹＺステージ上に設けられた観察領域内で、Ｙ軸方向に沿って複数の第１及び第２の撮影領域１１及び１２が、Ｘ軸方向で互いに重なり合うように配置される。第１及び第２の撮影領域１１及び１２は、隣接するもの同士が第１及び第２の重なり領域２０及び４０でそれぞれ重なり合うように、かつ、第１及び第２の重なり領域２０及び４０が重ならないように配置される。これにより、第１及び第２の重なり領域２０及び４０における、重複して照射される励起光の累積光量を減らすことができる。この結果、試料３０６の劣化を抑えながら、複数の第１及び第２の撮影領域１１及び１２を撮影し、その画像を生成することが可能となる。【選択図】図１０
2012003214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を撮影することが可能な撮像手段により撮影される、前記２軸方向のうち第１の方向に沿って複数並ぶ第１の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第１の撮影領域が、第１の方向で相互に重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように設定する第１の設定手段と、
前記第１の設定手段により設定された前記複数の第１の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向に沿って複数並ぶ第２の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第２の撮影領域が前記第１の方向で相互に重なり合う第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記複数の第２の撮影領域が前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向で前記複数の第１の撮影領域と重なるように、かつ、前記第２の重なり領域が前記第１の重なり領域と重ならないように設定する第２の設定手段と
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、
前記撮像手段により撮影される被写体の縁部の位置座標を検出することが可能な検出手段をさらに具備し、
前記第２の設定手段は、前記検出手段により検出された前記縁部の位置座標に基づいて基準となる前記第２の撮影領域である基準撮影領域の位置座標を設定し、前記基準撮影領域の位置座標に基づいて前記複数の第２の撮影領域の各位置座標を設定する
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、
前記第１及び第２の方向が垂直方向及び水平方向としてそれぞれ設定される第１の方向設定パターンと、前記第１及び第２の方向が水平方向及び垂直方向としてそれぞれ設定される第２の方向設定パターンとのいずれかを選択する選択手段と、
前記選択手段により前記第１の方向設定パターンが選択されたときに、前記検出手段により検出された前記被写体の前記縁部の位置座標を含むように前記位置座標が設定された、前記複数の第１及び第２の撮影領域が撮影されるために必要な時間と、前記選択手段により前記第２の方向設定パターンが選択されたときに、前記検出手段により検出された前記被写体の前記縁部の位置座標を含むように前記位置座標が設定された、前記複数の第１及び第２の撮影領域が撮影されるために必要な時間とを比較する比較手段と
をさらに具備する情報処理装置。
【請求項４】
互いに直交する２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を撮影することが可能な撮像手段により撮影される、前記２軸方向のうち第１の方向に沿って複数並ぶ第１の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第１の撮影領域が、第１の方向で相互に重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように設定し、
前記設定された前記複数の第１の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向に沿って複数並ぶ第２の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第２の撮影領域が前記第１の方向で相互に重なり合う第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記複数の第２の撮影領域が前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向で前記複数の第１の撮影領域と重なるように、かつ、前記第２の重なり領域が前記第１の重なり領域と重ならないように設定する
ことを情報処理装置が実行する情報処理方法。
【請求項５】
互いに直交する２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を撮影することが可能な撮像手段により撮影される、前記２軸方向のうち第１の方向に沿って複数並ぶ第１の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第１の撮影領域が、第１の方向で相互に重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように設定し、
前記設定された前記複数の第１の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向に沿って複数並ぶ第２の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第２の撮影領域が前記第１の方向で相互に重なり合う第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記複数の第２の撮影領域が前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向で前記複数の第１の撮影領域と重なるように、かつ、前記第２の重なり領域が前記第１の重なり領域と重ならないように設定する
ことを情報処理装置に実行させるプログラム。
【請求項６】
互いに直交する２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を撮影することが可能な撮像手段と、
前記撮像手段により撮影される、前記２軸方向のうち第１の方向に沿って複数並ぶ第１の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第１の撮影領域が、第１の方向で相互に重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように設定する第１の設定手段と、
前記第１の設定手段により設定された前記複数の第１の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向に沿って複数並ぶ第２の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第２の撮影領域が前記第１の方向で相互に重なり合う第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記複数の第２の撮影領域が前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向で前記複数の第１の撮影領域と重なるように、かつ、前記第２の重なり領域が前記第１の重なり領域と重ならないように設定する第２の設定手段と
を具備する撮像装置。
【請求項７】
照明光学系と、前記照明光学系の光路上に設けられた観察領域を有し互いに直交する２軸方向で移動可能であるステージと、前記観察領域内に配置され前記２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を結像する結像光学系とを有する光学顕微鏡と、
前記結像光学系により結像される前記撮影領域の像を撮影することが可能な撮像手段と、
前記観察領域に対する前記撮影領域の位置を変えるために前記ステージの移動を制御する移動制御手段と、
前記結像光学系により結像される、前記２軸方向のうち第１の方向に沿って複数並ぶ第１の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第１の撮影領域が第１の方向で重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように設定する第１の設定手段と、
前記第１の設定手段により設定された前記複数の第１の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向に沿って複数並ぶ第２の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第２の撮影領域が前記第１の方向で重なり合う第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記複数の第２の撮影領域が前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向で前記複数の第１の撮影領域と重なるように、かつ、前記第２の重なり領域が前記第１の重なり領域と重ならないように設定する第２の設定手段と、
前記第１の設定手段により設定された前記複数の第１の撮影領域の各位置座標の情報と、前記第２の設定手段により設定された前記複数の第２の撮影領域の各位置座標の情報とを、前記移動制御手段へ出力する出力手段と
を具備する、光学顕微鏡を搭載した撮像装置。
【請求項８】
互いに直交する２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を撮影することが可能な撮像手段により撮影される、前記２軸方向のうち第１の方向で並ぶ第１の撮影領域及び第２の撮影領域の各位置座標を、前記第１及び前記第２の撮影領域が第１の方向で相互に重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向における前記第１及び前記第２の撮影領域の各位置座標が相互に異なるように設定する第１の設定手段と、
前記第１の設定手段により設定された前記第１及び前記第２の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向で並ぶ第３の撮影領域及び第４の撮影領域の各位置座標を、前記第３及び前記第４の撮影領域が前記第１の方向で相互に重なり合う領域である第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記第３及び前記第４の撮影領域が前記第２の方向で前記第１及び前記第２の撮影領域と第３の重なり領域で重なるように、かつ、前記第２の方向における前記第３及び前記第４の撮影領域の各位置座標を相互に異ならせることで前記第１、前記第２及び前記第３の重なり領域のいずれもが重なり合わないように設定する第２の設定手段と
を具備する情報処理装置。
【請求項９】
互いに直交する２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を撮影することが可能な撮像手段により撮影される、前記２軸方向のうち第１の方向で並ぶ第１の撮影領域及び第２の撮影領域の各位置座標を、前記第１及び前記第２の撮影領域が第１の方向で相互に重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向における前記第１及び前記第２の撮影領域の各位置座標が相互に異なるように設定し、
前記第１の設定手段により設定された前記第１及び前記第２の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向で並ぶ第３の撮影領域及び第４の撮影領域の各位置座標を、前記第３及び前記第４の撮影領域が前記第１の方向で相互に重なり合う領域である第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記第３及び前記第４の撮影領域が前記第２の方向で前記第１及び前記第２の撮影領域と第３の重なり領域で重なるように、かつ、前記第２の方向における前記第３及び前記第４の撮影領域の各位置座標を相互に異ならせることで前記第１、前記第２及び前記第３の重なり領域のいずれもが重なり合わないように設定する
ことを情報処理装置が実行する情報処理方法。
【請求項１０】
互いに直交する２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を撮影することが可能な撮像手段により撮影される、前記２軸方向のうち第１の方向で並ぶ第１の撮影領域及び第２の撮影領域の各位置座標を、前記第１及び前記第２の撮影領域が第１の方向で相互に重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向における前記第１及び前記第２の撮影領域の各位置座標が相互に異なるように設定し、
前記第１の設定手段により設定された前記第１及び前記第２の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向で並ぶ第３の撮影領域及び第４の撮影領域の各位置座標を、前記第３及び前記第４の撮影領域が前記第１の方向で相互に重なり合う領域である第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記第３及び前記第４の撮影領域が前記第２の方向で前記第１及び前記第２の撮影領域と第３の重なり領域で重なるように、かつ、前記第２の方向における前記第３及び前記第４の撮影領域の各位置座標を相互に異ならせることで前記第１、前記第２及び前記第３の重なり領域のいずれもが重なり合わないように設定する
ことを情報処理装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スティッチング処理される複数の画像を生成するために撮影される複数の撮影領域の、ショットレイアウトを設定することが可能な情報処理装置、情報処理方法、プログラム、撮像装置、及び光学顕微鏡を搭載した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、物理的に連続する内容を有する複数の画像を接続するスティッチング技術が知られており、パノラマ撮影、顕微鏡画像の撮影等に用いられている。例えば特許文献１に記載の顕微鏡システムでは、顕微鏡の対物レンズの下に置かれた顕微鏡スライドが、複数の領域ごとに撮影される。そして撮影された領域ごとの画像であるイメージ・ブロックが、正規化された相関係数を用いることにより適切に接続される。これにより顕微鏡スライドの拡大されたイメージが作成されている（特許文献１の段落［００６５］等参照）。
【０００３】
上記特許文献１の図３には、スティッチング技術により相互に接続される、４つのイメージ・ブロック５０１〜５０４の撮影方法が示されている。まずイメージ・ブロック５０１が撮影される。そして顕微鏡の対物レンズに対して、顕微鏡スライドが載置されたステージがｘ軸方向に沿って移動し、イメージ・ブロック５０１と重複する領域を有するイメージ・ブロック５０２が撮影される。次に、ｙ軸方向に沿ってステージが移動し、イメージ・ブロック５０２と重複する領域を有するイメージ・ブロック５０３が撮影される。最後に、ｘ軸方向においてイメージ・ブロック５０３と重複し、かつ、ｙ軸方向においてイメージ・ブロック５０１と重複するイメージ・ブロック５０４が撮影される。イメージ・ブロック５０１及び５０２によりロー１が構成され、イメージ・ブロック５０３及び５０４によりロー２が構成されている（特許文献１の段落［００５０］−［００５５］等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６５６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば蛍光顕微鏡を用いて、顕微鏡スライド上の試料に励起光を照射し、試料の蛍光現象を撮影する場合に、上記特許文献１に記載のスティッチング技術が用いられたとする。そうすると、隣接する複数のイメージ・ブロック間の重複領域では、各イメージ・ブロックが撮影されるごとに、その重複領域に該当する試料の部分に、励起光が重複して照射されることになる。そうすると、重複して励起光が照射された部分で、褪色による試料の劣化が発生する。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、撮影される試料の劣化を抑えながら、スティッチング処理される複数の画像を生成することを可能とする情報処理装置、情報処理方法、プログラム、撮像装置、及び光学顕微鏡を搭載した撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る情報処理装置は、第１の設定手段と、第２の設定手段とを具備する。  
前記第１の設定手段は、互いに直交する２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を撮影することが可能な撮像手段により撮影される、前記２軸方向のうち第１の方向に沿って複数並ぶ第１の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第１の撮影領域が、第１の方向で相互に重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように設定する。  
前記第２の設定手段は、前記第１の設定手段により設定された前記複数の第１の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向に沿って複数並ぶ第２の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第２の撮影領域が前記第１の方向で相互に重なり合う第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記複数の第２の撮影領域が前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向で前記複数の第１の撮影領域と重なるように、かつ、前記第２の重なり領域が前記第１の重なり領域と重ならないように設定する。
【０００８】
この情報処理装置では、撮像手段により、第１の方向で重なり合う複数の第１の撮影領域と、同じく第１の方向で重なり合う複数の第２の撮影領域とを撮影することが可能となる。複数の第１及び第２の撮影領域の各位置座標は、複数の第１及び第２の撮影領域が第２の方向で重なり合うように、かつ、第１及び第２の重なり領域が重なり合わないように設定される。従って、例えば各撮影領域が撮影されるときに撮影領域に励起光等が照射される場合に、上記第１及び第２の重なり領域における、重複して照射される励起光等の累積光量を減らすことができる。これにより、撮影される試料の劣化を抑えながら、複数の撮影領域を撮影することができるので、スティッチング処理される複数の撮影領域の画像を生成することが可能となる。
【０００９】
前記情報処理装置は、前記撮像手段により撮影される被写体の縁部の位置座標を検出することが可能な検出手段をさらに具備してもよい。  
この場合、前記第２の設定手段は、前記検出手段により検出された前記縁部の位置座標に基づいて基準となる前記第２の撮影領域である基準撮影領域の位置座標を設定し、前記基準撮影領域の位置座標に基づいて前記複数の第２の撮影領域の各位置座標を設定してもよい。
【００１０】
この情報処理装置では、撮像手段により撮影される被写体の縁部の位置座標が検出される。この縁部の位置座標に基づいて、第２の設定手段により、上記基準撮影領域の位置座標が設定される。従って基準撮影領域の位置座標を適宜設定することで、短い処理時間で複数の第１及び第２の撮影領域を撮影することができる。
【００１１】
前記情報処理装置は、選択手段と、比較手段とをさらに具備してもよい。  
前記選択手段は、前記第１及び第２の方向が垂直方向及び水平方向としてそれぞれ設定される第１の方向設定パターンと、前記第１及び第２の方向が水平方向及び垂直方向としてそれぞれ設定される第２の方向設定パターンとのいずれかを選択する。  
前記比較手段は、前記選択手段により前記第１の方向設定パターンが選択されたときに、前記検出手段により検出された前記被写体の前記縁部の位置座標を含むように前記位置座標が設定された、前記複数の第１及び第２の撮影領域が撮影されるために必要な時間と、前記選択手段により前記第２の方向設定パターンが選択されたときに、前記検出手段により検出された前記被写体の前記縁部の位置座標を含むように前記位置座標が設定された、前記複数の第１及び第２の撮影領域が撮影されるために必要な時間とを比較する。
【００１２】
この情報処理装置では、上記第１及び第２の方向設定パターンのいずれかを選択することが可能である。また第１及び第２の方向設定パターンにおいて、複数の第１及び第２の撮影領域が撮影されるために必要な時間が比較される。これにより、複数の第１及び第２の撮影領域の撮影時間が短い方の方向設定パターンを適宜選択することで、短い処理時間で複数の第１及び第２の撮影領域を撮影することができる。
【００１３】
本発明の一形態に係る情報処理方法は、情報処理装置により実行される以下の方法である。  
すなわち、情報処理装置は、互いに直交する２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を撮影することが可能な撮像手段により撮影される、前記２軸方向のうち第１の方向に沿って複数並ぶ第１の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第１の撮影領域が、第１の方向で相互に重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように設定する。  
前記設定された前記複数の第１の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向に沿って複数並ぶ第２の撮影領域の各位置座標が、相互に隣接する前記第２の撮影領域が前記第１の方向で相互に重なり合う第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記複数の第２の撮影領域が前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向で前記複数の第１の撮影領域と重なるように、かつ、前記第２の重なり領域が前記第１の重なり領域と重ならないように設定される。
【００１４】
本発明の一形態に係るプログラムは、上記情報処理方法を情報処理装置に実行させる。前記プログラムが記録媒体に記録されていてもよい。
【００１５】
本発明の一形態に係る撮像装置は、撮像手段と、第１の設定手段と、第２の設定手段とを具備する。  
前記撮像手段は、互いに直交する２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を撮影することが可能である。  
前記第１の設定手段は、前記撮像手段により撮影される、前記２軸方向のうち第１の方向に沿って複数並ぶ第１の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第１の撮影領域が、第１の方向で相互に重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように設定する。  
前記第２の設定手段は、前記第１の設定手段により設定された前記複数の第１の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向に沿って複数並ぶ第２の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第２の撮影領域が前記第１の方向で相互に重なり合う第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記複数の第２の撮影領域が前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向で前記複数の第１の撮影領域と重なるように、かつ、前記第２の重なり領域が前記第１の重なり領域と重ならないように設定する。
【００１６】
本発明の一形態に係る、光学顕微鏡を搭載した撮像装置は、光学顕微鏡と、撮像手段と、移動制御手段と、第１の設定手段と、第２の設定手段と、出力手段とを具備する。  
前記光学顕微鏡は、照明光学系と、前記照明光学系の光路上に設けられた観察領域を有し互いに直交する２軸方向で移動可能であるステージと、前記観察領域内に配置され前記２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を結像する結像光学系とを有する。
前記撮像手段は、前記結像光学系により結像される前記撮影領域の像を撮影することが可能である。  
前記移動制御手段は、前記観察領域に対する前記撮影領域の位置を変えるために前記ステージの移動を制御する。  
前記第１の設定手段は、前記結像光学系により結像される、前記２軸方向のうち第１の方向に沿って複数並ぶ第１の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第１の撮影領域が第１の方向で重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように設定する。  
前記第２の設定手段は、前記第１の設定手段により設定された前記複数の第１の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向に沿って複数並ぶ第２の撮影領域の各位置座標を、相互に隣接する前記第２の撮影領域が前記第１の方向で重なり合う第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記複数の第２の撮影領域が前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向で前記複数の第１の撮影領域と重なるように、かつ、前記第２の重なり領域が前記第１の重なり領域と重ならないように設定する。  
前記出力手段は、前記第１の設定手段により設定された前記複数の第１の撮影領域の各位置座標の情報と、前記第２の設定手段により設定された前記複数の第２の撮影領域の各位置座標の情報とを、前記移動制御手段へ出力する。
【００１７】
本発明の他の形態に係る情報処理装置は、第１の設定手段と、第２の設定手段とを具備する。  
前記第１の設定手段は、互いに直交する２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を撮影することが可能な撮像手段により撮影される、前記２軸方向のうち第１の方向で並ぶ第１の撮影領域及び第２の撮影領域の各位置座標を、前記第１及び前記第２の撮影領域が第１の方向で相互に重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向における前記第１及び前記第２の撮影領域の各位置座標が相互に異なるように設定する。  
前記第２の設定手段は、前記第１の設定手段により設定された前記第１及び前記第２の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向で並ぶ第３の撮影領域及び第４の撮影領域の各位置座標を、前記第３及び前記第４の撮影領域が前記第１の方向で相互に重なり合う領域である第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記第３及び前記第４の撮影領域が前記第２の方向で前記第１及び前記第２の撮影領域と第３の重なり領域で重なるように、かつ、前記第２の方向における前記第３及び前記第４の撮影領域の各位置座標を相互に異ならせることで前記第１、前記第２及び前記第３の重なり領域のいずれもが重なり合わないように設定する。
【００１８】
この情報処理装置では、第１の重なり領域で相互に重なり合う第１及び第２の撮影領域と、第２の重なり領域で相互に重なり合う第３及び第４の撮影領域との各位置座標が設定される。第１及び第２の撮影領域と、第３及び第４の撮影領域とは、第３の重なり領域で相互に重なり合う。ここで、上記したように第１及び第２の撮影領域の第２の方向における各位置座標を相互に異ならせ、また第３及び第４の撮影領域の第２の方向における各位置座標を相互に異ならせる。これにより、第１、第２、及び第３の重なり領域のいずれもが重なり合わないように各位置座標を設定することができる。この結果、各重なり領域における重複して照射される励起光等の累積光量を減らすことができ、撮影される試料の劣化を抑えながら、複数の撮影領域を撮影することができる。
【００１９】
本発明の他の形態に係る情報処理方法は、情報処理装置により実行される以下の方法である。  
すなわち、情報処理装置は、互いに直交する２軸方向でそれぞれ所定の大きさを有する撮影領域を撮影することが可能な撮像手段により撮影される、前記２軸方向のうち第１の方向で並ぶ第１の撮影領域及び第２の撮影領域の各位置座標を、前記第１及び前記第２の撮影領域が第１の方向で相互に重なり合う領域である第１の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記２軸方向のうち前記第１の方向と異なる第２の方向における前記第１及び前記第２の撮影領域の各位置座標が相互に異なるように設定する。  
前記第１の設定手段により設定された前記第１及び前記第２の撮影領域の各位置座標に基づいて、前記第１の方向で並ぶ第３の撮影領域及び第４の撮影領域の各位置座標が、前記第３及び前記第４の撮影領域が前記第１の方向で相互に重なり合う領域である第２の重なり領域をそれぞれ有するように、かつ、前記第３及び前記第４の撮影領域が前記第２の方向で前記第１及び前記第２の撮影領域と第３の重なり領域で重なるように、かつ、前記第２の方向における前記第３及び前記第４の撮影領域の各位置座標を相互に異ならせることで前記第１、前記第２及び前記第３の重なり領域のいずれもが重なり合わないように設定される。
【００２０】
本発明の他の形態に係るプログラムは、上記情報処理方法を情報処理装置に実行させる。前記プログラムが記録媒体に記録されていてもよい。
【００２１】
前記情報処理装置は、変更手段と、判定手段とをさらに具備してもよい。  
前記変更手段は、前記撮影領域の前記２軸方向における各大きさを、それぞれ変更することが可能である。  
前記判定手段は、前記撮影領域の縁部に前記撮影手段により撮影される被写体が位置するか否かを判定する。  
この場合、前記変更手段は、前記判定手段により前記第１の撮影領域の縁部のうちの前記第１の重なり領域の縁部に前記被写体が位置しないと判定されたときに、前記第２の撮影領域の前記第１の方向における大きさを、前記第１及び前記第２の撮影領域が前記第１の重なり領域をそれぞれ有することのないように小さくしてもよい。
【００２２】
例えば上記第１の重なり領域の縁部に被写体が位置しないのであれば、第１の重なり領域を有さないように第１及び第２の撮影領域が撮影され、生成された両画像が重なり合うことなく接続されたとしても、被写体は適正に表現される。従って上記変更手段により第２の撮影領域の大きさを適宜設定し、第１の重なり領域の有無を適宜設定することで、重複して励起光等が照射される領域を減らすことができる。
【００２３】
前記第１の設定手段は、前記撮像手段により前記被写体が第１の焦点及び前記第１の焦点と異なる第２の焦点でそれぞれ撮影されるときに、前記第１の焦点での撮影時における前記第１の重なり領域と、前記第２の焦点での撮影時における前記第１の重なり領域とが同じ位置に配置されないように、前記第１の焦点での撮影時及び前記第２の焦点での撮影時における前記第１及び前記第２の撮影領域の位置座標をそれぞれ設定してもよい。
この場合、前記第２の設定手段は、前記第１の焦点での撮影時における前記第２及び前記第３の重なり領域と、前記第２の焦点での撮影時における前記第２及び前記第３の重なり領域とが同じ位置に配置されないように、前記第１の焦点での撮影時及び前記第２の焦点での撮影時における前記第３及び前記第４の撮影領域の位置座標をそれぞれ設定してもよい。
【００２４】
これにより、１つの被写体が異なる焦点において複数回撮影されるときに、被写体の特定の領域に励起光等が集中して照射されることを防止することができる。この結果、撮影される試料の劣化を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明によれば、撮影される試料の劣化を抑えながら、スティッチング処理される複数の画像を生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置を含む撮像システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す光学顕微鏡及び撮像装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】図１に示す撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係るＰＣの構成例を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係るＰＣの動作を説明するための、デジタル画像のスティッチング処理について説明する図である。
【図６】第１の実施形態に係るショットレイアウトの設定方法の概要を示すフローチャートである。
【図７】図６に示すフローチャートの、各ステップを説明するための模式的な図である。
【図８】図６に示すフローチャートの、各ステップを説明するための模式的な図である。
【図９】比較例として挙げる複数の撮影領域のショットレイアウトを説明するための図である。
【図１０】第１の実施形態に係る第１及び第２の撮影領域のショットレイアウトにおける重なり領域での累積光量を示した図である。
【図１１】比較例として挙げる撮影領域のショットレイアウトにおける重なり領域での累積光量を示した図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るＰＣの制御により定められる、撮影領域のショットレイアウトを説明するための模式的な図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る情報処理装置による、撮影領域のショットレイアウトの設定方法の概要を示すフローチャートである。
【図１４】図１３に示すフローチャートの、各ステップを説明するための模式的な図である。
【図１５】他の実施形態に係る複数の撮影領域のショットレイアウトの例を示す模式的な図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係るＰＣが有するＣＰＵの、機能的なブロックを模式的に示した図である。
【図１７】第４の実施形態に係る情報処理装置による、撮影領域のショットレイアウトの設定方法の概要を示すフローチャートである。
【図１８】図１７に示すフローチャートの、各ステップを説明するための模式的な図である。
【図１９】第４の実施形態に係る撮影領域のショットレイアウトの一例を示す図である。
【図２０】本発明の第５の実施形態に係るＰＣを含む撮影システムにおける、各種データの流れを示すデータフロー図である。
【図２１】第５の実施形態に係る情報処理装置による、撮影領域のショットレイアウトの設定方法の概要を示すフローチャートである。
【図２２】図２１に示すフローチャートの、各ステップを説明するための模式的な図である。
【図２３】図２１に示すフローチャートの、各ステップを説明するための模式的な図である。
【図２４】撮影領域の境界上に細胞が位置するか否かを判定し、撮影領域の大きさを変更する処理の流れを示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第６の実施形態に係る情報処理装置による、撮影領域のショットレイアウトの設定方法の概要を示すフローチャートである。
【図２６】図２５に示すフローチャートの、各ステップを説明するための模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２８】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る情報処理装置を含む撮像システムの構成例を示すブロック図である。図２は、図１に示す光学顕微鏡及び撮像装置の構成を模式的に示す図である。この撮像システム４００は、光学顕微鏡３００と、撮像手段としての撮像装置２００と、情報処理装置としてのＰＣ（Personal Computer）１００とを有する。
【００２９】
光学顕微鏡３００は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源３０１と、ＸＹＺステージ３０２と、照明レンズ３０３Ｂと、結像レンズ３１４と、対物レンズ３１３と、フィルターユニット３０３Ａとを有する。
【００３０】
ＸＹＺステージ３０２上には、照明レンズ３０３Ｂを有する照明光学系３０３の光路上に位置する観察領域３０５が設けられており、観察領域３０５上に観察対象物である試料３０６が載置される。本実施形態に係る試料３０６は、例えば病理標本であり、薄くスライスされた人体の組織や臓器がスライドガラスに貼付されプレパラート状に形成されている。試料３０６は、例えばＤＡＰＩ（４’ｂ−ジアミジン−２−フェニルインドールジヒドロクロライド）等の蛍光色素により蛍光染色されている。
【００３１】
またＸＹＺステージ３０２は、試料３０６が載置される平面方向にて、直交する２軸方向であるＸ軸方向及びＹ軸方向で移動可能である。またＸＹＺステージ３０２は、照明レンズ３０３Ｂからの光軸方向であるＺ軸方向にも移動可能である。ＸＹＺステージ３０２の移動は、ＰＣ１００による制御に基づいて、撮像装置２００の移動制御手段により制御される。
【００３２】
フィルターユニット３０３Ａは、励起フィルタ３０７と、ダイクロイックミラー３０８と、吸収フィルタ３０９とを有する。励起フィルタ３０７は、光源３０１から出射された光３１０を、試料３０６内の蛍光色素を励起させる励起波長の光のみに制限することで、励起光３１１を生成する。ダイクロイックミラー３０８は、励起フィルタ３０７を通って入射する励起光３１１を反射させ試料３０６に照射する。またダイクロイックミラー３０８は、励起光３１１を照射された試料３０６の蛍光現象により発生する蛍光３１２を透過させる。吸収フィルタ３０９は、蛍光３１２のみが撮像装置２００に入射するように、蛍光３１２以外の波長の光を遮断する。
【００３３】
結像光学系３０４は、対物レンズ３１３と結像レンズ３１４とを有している。この結像光学系３０４により、観察領域３０５に載置された試料３０６の像が結像される。
【００３４】
図３は、撮像装置２００の構成例を示すブロック図である。
【００３５】
撮像装置２００は、撮像素子２０１と、記憶媒体２０２と、カメラ制御部２０３とを有する。撮像素子２０１としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等が用いられる。この撮像素子２０１の撮像面に、光学顕微鏡３００により結像された観察領域３０５の光学像が形成され、観察領域３０５の画像がＲａｗデータとして生成される。生成される画像のサイズは、例えば６０×４０（Kpixel）、５０×５０（Kpixel）、あるいは４０４８×３０４０（pixel）等である。
【００３６】
記憶媒体２０２は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等であり、撮像素子２０１から読み出された画像を保持するバッファとして機能する。記憶媒体２０２として、例えばメモリカード、光ディスク、光磁気ディスク等が用いられてもよい。
【００３７】
カメラ制御部２０３は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）として構成され、内部に論理回路を有する。このカメラ制御部２０３により、撮像装置２００のブロック全体が制御され、記憶媒体２０２に保持された観察領域３０５の画像がＰＣ１００に読み出される。また本実施形態では上記したように、ＰＣ１００の制御の下、カメラ制御部２０３により、光源３０１やＸＹＺステージ３０２の動作が制御される。あるいは、ＸＹＺステージ３０２専用の制御ボックスが別途設けられてもよい。
【００３８】
図４は、本実施形態に係る情報処理装置であるＰＣ１００の構成例を示すブロック図である。
【００３９】
ＰＣ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、入出力インターフェース１０５、及び、これらを互いに接続するバス１０４を備える。
【００４０】
入出力インターフェース１０５には、表示部１０６、入力部１０７、記憶部１０８、通信部１０９、ドライブ部１１０等が接続される。
【００４１】
表示部１０６は、例えば液晶、ＥＬ（Electro-Luminescence）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等を用いた表示デバイスである。
【００４２】
入力部１０７は、例えばポインティングデバイス、キーボード、タッチパネル、その他の操作装置である。入力部１０７がタッチパネルを含む場合、そのタッチパネルは表示部１０６と一体となり得る。
【００４３】
記憶部１０８は、不揮発性の記憶デバイスであり、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ、その他の固体メモリである。
【００４４】
ドライブ部１１０は、例えば光学記録媒体、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気記録テープ、フラッシュメモリ等、リムーバブルの記録媒体１１１を駆動することが可能なデバイスである。これに対し上記記憶部１０８は、主にリムーバブルでない記録媒体を駆動する、ＰＣ１００に予め搭載されたデバイスとして使用される場合が多い。
【００４５】
通信部１０９は、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等に接続可能な、他のデバイスと通信するためのモデム、ルータ、その他の通信機器である。通信部１０９は、有線及び無線のどちらを利用して通信するものであってもよい。通信部１０９は、ＰＣ１００とは別体で使用される場合が多い。
【００４６】
上記のＰＣ１００により、撮像装置２００から出力された画像データが処理される。ＰＣ１００によるデータ処理は、記憶部１０８またはＲＯＭ１０２等に記憶されたソフトウェアと、ＰＣ１００のハードウェア資源との協働により実現される。具体的には、ＣＰＵ１０１が記憶部１０８またはＲＯＭ１０２等に記憶された、ソフトウェアを構成するプログラムをＲＡＭ１０３にロードして実行することにより、各種のデータ処理が実現される。
【００４７】
［情報処理装置の動作］
次に、本実施形態に係る情報処理装置であるＰＣ１００の動作を説明する。そのために、まずデジタル画像のスティッチング処理について説明する。図５は、その説明のための図である。
【００４８】
例えば、光学顕微鏡３００の観察領域３０５に載置された試料３０６を詳しく観察するために、高倍率で拡大された試料３０６の像が、撮像装置２００により撮影されることがある。この場合、図５に示すように、観察領域３０５の一部である撮影領域１０が結像され、その像が撮像装置２００により撮影される。撮影領域１０は、試料３０６の全体を覆うように、所定のショットレイアウトに基づいて複数配置される。そして、撮像装置２００により生成された複数の撮影領域１０の画像がＰＣ１００に読み出され、ＰＣ１００にてスティッチング処理されることで、試料３０６を表す１枚の画像が生成される。
【００４９】
図５に示すように、撮影領域１０は、直交する２軸方向であるＸ軸方向及びＹ軸方向で所定の大きさをそれぞれ有している。本実施形態では、直交する２軸方向のうち第１の方向としてＹ軸方向が定められ、第２の方向としてＸ軸方向が定められている。また、図５で見て、第１の方向であるＹ軸方向が垂直方向として定められ、第２の方向であるＸ軸方向が水平方向として定められる。撮影領域１０の２軸方向における大きさは、光学顕微鏡３００の結像光学系３０４により定められる倍率等により適宜設定されてよい。
【００５０】
本実施形態では、ＰＣ１００により、光学顕微鏡３００及び撮像装置２００の動作が制御され、撮影される複数の撮影領域１０のショットレイアウトが設定される。図６は、本実施形態に係るショットレイアウトの設定方法の概要を示すフローチャートである。図７及び図８は、図６に示すフローチャートの各ステップを説明するための模式的な図である。
【００５１】
ＰＣ１００のＣＰＵ１０１により、撮像装置２００により撮影される試料３０６の位置が検出される（ステップ１０１）。例えば、光学顕微鏡３００の結像光学系３０４の倍率等を適宜設定し、観察領域３０５全体が結像される。撮像装置２００により観察領域３０５全体の画像が生成されＰＣ１００に出力される。ＰＣ１００のＣＰＵ１０１は、出力された観察領域３０５全体の画像に基づいて、観察領域３０５に載置された試料３０６の位置を検出する。あるいは、ＣＰＵ１０１により、試料３０６全体のサムネイル画像が生成され、このサムネイル画像に基づいて試料３０６の位置が検出されてもよい。その他、試料３０６の位置検出のために用いられる処理は、どのようなものでもよい。
【００５２】
本実施形態では、上記ステップ１０１により、試料３０６の縁部３１５の位置座標が検出される。位置座標は、例えば図７で見た観察領域３０５の左上の点Ｏを基準とした位置座標が用いられてもよいし、その他の点を基準にした位置座標が用いられてもよい。
【００５３】
第１列目にＹ軸方向に沿って複数並ぶ第１の撮影領域１１のｘ座標位置が定められる（ステップ１０２）。次に、第１列目におけるＹ軸方向の撮影開始位置が定められる（ステップ１０３）。これにより、第１列目として、Ｙ軸方向に沿って複数並ぶ第１の撮影領域１１のうち、最初に撮影される第１の撮影領域１１ａのｘ座標及びｙ座標が定められる。本実施形態では、第１の撮影領域１１ａの中心点の位置座標が、その第１の撮影領域１１ａの位置座標として定められる。しかしながら、例えば第１の撮影領域１１ａの左上に位置する端点等、他の点の位置座標が、第１の撮影領域１１ａの位置座標として定められてもよい。
【００５４】
図７（Ａ）に示すように、本実施形態では、検出された試料３０６の縁部３１５の位置座標に基づいて、Ｘ軸方向において最も左側の端に位置する縁部３１５ａの位置座標が判定される。そして、この縁部３１５ａが、Ｙ軸方向に複数並ぶ第１の撮影領域１１に含まれるように、第１列目の撮影位置のｘ座標位置が定められる。また、第１列目に第１の撮影領域１１を複数並べた場合に、その第１の撮影領域１１により覆われる範囲内において、最も上側の端に位置する縁部３１５ｂが含まれるように、第１列目のＹ軸方向における撮影開始位置が定められる。これにより、試料３０６の左側の領域から右側の領域にかけて、試料３０６全体を覆うように、効率よく複数の撮影領域を撮影することができる。
【００５５】
なお、試料３０６の左端の縁部３１５ａではなく、図７で見て右端の端部が含まれるように、第１列目の撮影位置のｘ座標位置が定められてもよい。あるいは、Ｘ軸方向における試料３０６の両端の部分ではなく、試料３０６の中央部において、第１列目に並べられる第１の撮影領域１１の撮影が開始されてもよい。
【００５６】
図７（Ｂ）に示すように、最初に撮影される第１の撮影領域１１ａと、第１の方向であるＹ軸方向で第１の重なり領域２０を有するように、Ｙ軸方向に沿って第１の撮影領域１１ａと並ぶ第１の撮影領域１１ｂの位置座標が定められる。第１の重なり領域２０は、例えば撮影領域１１ａ（あるいは撮影領域１０）のＹ軸方向における大きさの５％〜２０％の大きさである。しかしながら、この範囲に限定されるわけではなく、上記したスティッチング処理が適正に行われる範囲で適宜設定されてよい。
【００５７】
第１列目におけるＹ軸方向の撮影終了位置が定められる（ステップ１０４）。撮影終了位置は、例えばステップ１０１で検出された試料３０６の縁部３１５の位置座標に基づいて予め定められていてもよい。あるいは、第１列目において第１の撮影領域１１を順次撮影する際に、第１の撮影領域１１内に試料３０６が含まれなくなった時点で、その１つ前に撮影された第１の撮影領域１１の位置座標が撮影終了位置として定められてもよい。
【００５８】
第２列目にＹ軸方向に沿って複数並ぶ第２の撮影領域１２のｘ座標位置が定められる（ステップ１０５）。第２列目の撮影位置のｘ座標位置は、第２列目に複数並べられる第２の撮影領域１２が、第１列目に複数並べられた第１の撮影領域１１と、第２の方向であるＸ軸方向で重なるように定められる。複数の第１の撮影領域１１と複数の第２の撮影領域１２との重なり領域３０のＸ軸方向における大きさは、上記第１の重なり領域２０のＹ軸方向における大きさと同じでもよいし、異なってもよい。
【００５９】
第２列目におけるＹ軸方向の撮影開始位置が定められる（ステップ１０６）。これにより図８（Ａ）に示すように、第２列目としてＹ軸方向に沿って複数の並ぶ第２の撮影領域１２のうち、基準となる基準撮影領域１２ａの位置座標（ｘ座標及びｙ座標）が定められる。
【００６０】
ここで、基準撮影領域１２ａの位置座標が定められるときの条件を説明する。図８（Ｂ）に示すように、第１の方向であるＹ軸方向に沿って基準撮影領域１２ａと並ぶように、第２の撮影領域１２ｂが複数配置される。これら複数の第２の撮影領域１２ｂは、基準撮影領域１２ａも含めて、相互に隣接するもの同士がＹ軸方向で重なり合う第２の重なり領域４０をそれぞれ有するように配置される。基準撮影領域１２ａの位置座標は、これら第２の重なり領域４０が、第１列目にある第１の重なり領域２０と重ならないように定められる。
【００６１】
例えば、図８（Ａ）に示すように、基準撮影領域１２ａの上辺１３が、Ｘ軸方向で隣接する第１の撮影領域１１ｂが有する第１の重なり領域２０の下辺２１よりも、Ｙ軸方向で下側に位置するように、基準撮影領域１２ａの位置座標が設定されればよい。換言すれば、基準撮影領域１２ａの上辺１３が、隣接する第１の撮影領域１１ｂと重なり合う第１の撮影領域１１ａの下辺１４よりも下側に位置すればよい。
【００６２】
上記第１の重なり領域２０の下辺２１と、基準撮影領域１２ａの上辺１３との間に、所定の間隔が設けられるようにして、基準撮影領域１２ａの位置座標が定められてもよい。これにより、光学顕微鏡３００の照明レンズ３０３Ｂや対物レンズ３１３の設計上の公差や、ＸＹＺステージ３０２の位置決め精度の誤差等により、第１及び第２の重なり領域２０及び４０が重なってしまうのを防ぐことができる。
【００６３】
また本実施形態では、ステップ１０５にて定められた第２列目のｘ座標位置に、第２の撮影領域１２が複数配置された場合に、その複数の第２の撮影領域１２により覆われる範囲内で最も下側の端に位置する縁部３１５ｃの位置座標が判定される。そして、この縁部３１５ｃが基準撮影領域１２ａに含まれるように、基準撮影領域１２ａの位置座標が定められる。
【００６４】
基準撮影領域１２ａの位置座標が定められると、次にその基準撮影領域１２ａの位置座標に基づいて、第２列目に配置される複数の第２の撮影領域１２ｂの各位置座標が定められる。本実施形態では、第２の重なり領域４０が一定の大きさとなるように設定されている。しかしながら、第１及び第２の重なり領域２０及び４０が互いに重なり合わないという条件が満たされるのであれば、第２の重なり領域４０の大きさは一定でなくてもよい。
【００６５】
第２列目におけるＹ軸方向の撮影終了位置が定められる（ステップ１０７）。第２列目の撮影終了位置は、ステップ１０４で定められる第１列目の撮影終了位置と同様に定められればよい。
【００６６】
本実施形態では、第１列目に複数並べられる第１の撮影領域１１、及び第２列目に複数並べられる第２の撮影領域１２により、試料３０６の全体形状が覆われた。しかしながら、試料３０６の大きさに基づいて、第２列目に複数配置された第２の撮影領域１２ｂと重なるように、第３列目に複数の撮影領域が配置されてもよい。この場合、第３列目に並べられる複数の撮影領域が有する重なり領域と、第２列目にある第２の重なり領域４０とが重ならないように、第３列目に複数の撮影領域が配置されればよい。
【００６７】
例えば、ＣＰＵ１０１により、試料３０６の全体を覆うために必要となる列の数が、ステップ１０１にて試料３０６の縁部３１５の位置座標が検出されたときに算出されてもよい。あるいは、各列の撮影終了位置が定められ、各列の撮影が終了したときに、その列に隣接する領域に試料があるかどうかが判断されてもよい。
【００６８】
図９は、比較例として挙げる複数の撮影領域９１０のショットレイアウトを説明するための図である。ここで比較例として挙げるショットレイアウトとは、複数の撮影領域９１０の位置座標（例えば中心の位置座標）が、格子状に並べられるものである。図９（Ａ）では、第１列目と第２列目とに、それぞれ３枚の撮影領域９１０が同様に配置されている。図９（Ｂ）では、第１列目には２枚の撮影領域９１０が配置され、その２枚の撮影領域９１０の位置座標に基づいて、第２列目に４枚の撮影領域９１０が配置されている。
【００６９】
ここで、本実施形態に係る第１及び第２の撮影領域１１及び１２のショットレイアウトと、比較例として挙げる撮影領域９１０のショットレイアウトとを比較する。図１０及び図１１は、その説明のための図であり、各ショットレイアウトにおける重なり領域での累積光量を示した模式的な図である。
【００７０】
図１０は、本実施形態に係る第１及び第２の重なり領域２０及び４０と、Ｘ軸方向における重なり領域３０とにおける励起光（図１参照）の累積光量を示した図である。本実施形態では、第１及び第２の撮影領域１１及び１２の各撮影領域がそれぞれ撮影されるごとに照明レンズ３０３Ｂから各撮影領域に励起光が照射される。励起光は、各撮影領域の中心部Ｃを１００％の光量とすると、周辺部Ｅは６０％〜８０％の照明分布となる。
【００７１】
図１０では、第１列目の第１の重なり領域２０、第２列目の第２の重なり領域４０、及び、第１列目及び第２列目の間にあるＸ軸方向における重なり領域３０が、励起光が重複して照射される回数により区別されて図示されている。本実施形態のショットレイアウトでは、第１及び第２の重なり領域２０及び４０が重なり合わないように、第１及び第２の撮影領域１１及び１２が配置される。従って、励起光が重複して照射される部分として、励起光が重複して２回照射される部分５０、及び重複して３回照射される部分６０のみが生じる。上記したように各撮影領域の周辺部Ｅでは、中心部Ｃに照射される光量の６０％〜８０％の光量で励起光が照射される。従って、重複して３回照射される部分６０では、累積光量として１８０％〜２４０％の大きさ、すなわち中心部Ｃに照射される光量の１．８倍〜２．４倍の光量が照射される。
【００７２】
一方、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、比較例として挙げる撮影領域９１０のショットレイアウトでは、励起光が重複して照射される部分として、励起光が重複して２回照射される部分９２０と、重複して４回照射される部分９７０とが生じる。励起光が重複して４回照射される部分９７０では、累積光量として２４０％〜３２０％の大きさ、すなわち中心部Ｃに照射される光量の２．４倍〜３．２倍の光量が照射される。
【００７３】
以上、本実施形態に係る情報処理装置であるＰＣ１００により、光学顕微鏡３００のＸＹＺステージ３０２の移動が制御される。そして光学顕微鏡３００の結像光学系３０４により結像される第１及び第２の撮影領域１１及び１２の、観察領域３０５に対する位置が適宜設定される。これにより、撮像装置２００により、第１の方向であるＹ軸方向で重なり合う第１の撮影領域１１と、同じくＹ軸方向で重なり合う複数の第２の撮影領域１２とを撮影することが可能となる。ＰＣ１００により定められる複数の第１及び第２の撮影領域１１及び１２の各位置座標は、複数の第１及び第２の撮影領域１１及び１２が第２の方向であるＸ軸方向で重なり合うように、かつ、第１及び第２の重なり領域２０及び４０が重なり合わないように設定される。従って、図１０及び図１１の説明で述べたように、第１の重なり領域２０、第２の重なり領域４０、及びＸ方向における重なり領域３０のすべてが重なる領域が形成されないこととなり、重複して照射される励起光の累積光量を減らすことができる。これにより、撮影される試料３０６に含まれる蛍光色素の褪色を抑えることができるので、試料３０６の劣化を抑えながら、複数の第１及び第２の撮影領域１１及び１２を撮影することができる。この結果、ＰＣ１００によりスティッチング処理される複数の第１及び第２の撮影領域１１及び１２の画像を生成することが可能となる。
【００７４】
また、比較例として挙げる撮影領域９１０のショットレイアウトでは、各撮影領域の位置座標が、複数の撮影領域９１０が格子状に配置されるように定められる。従って、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、試料３０６全体を覆うように複数の撮影領域９１０を配置するためには６枚の撮影領域９１０が必要となる。
【００７５】
一方、図８（Ａ）に示すように、本実施形態に係るショットレイアウトでは、検出された試料３０６の縁部３１５の位置座標に基づいて、第２列目に配置される基準撮影領域１２ａの位置座標を適宜設定することができる。これにより、図８（Ｂ）に示すように、本実施形態では、第１列目に配置された２枚の第１の撮影領域１１と、第２列目に配置された３枚の第２の撮影領域１２（基準撮影領域を含む）との、５枚の撮影領域で試料３０６の全体を覆うことができる。この結果、撮影される撮影領域の数が少なくなり、励起光の照射回数を削減することができるので、短い処理時間で、複数の第１及び第２の撮影領域１１及び１２を撮影することができる。
【００７６】
なお、図８及び図９では、各撮影領域の配置の順番を示す矢印が示されている。この矢印の大きさは、ＸＹＺステージ３０２の移動距離とほぼ等しい。図８及び図９の矢印が示すように、本実施系に係るショットレイアウトと比較例として挙げられたショットレイアウトとで、ＸＹＺステージの移動距離に大きな差が生じることはない。従って、本実施形態に係るショットレイアウトが設定されることで、ＸＹＺステージの移動時間が長くなってしまうということはなく、上記したように短い処理時間で、複数の第１及び第２の撮影領域１１及び１２を撮影することができる。
【００７７】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態に係る情報処理装置について説明する。これ以降の説明では、第１の実施形態で説明した撮像システム４００に用いられる各種の装置や、その装置の動作等と同様なものについては、その説明を省略又は簡略化する。
【００７８】
図１２は、本実施形態に係る情報処理装置であるＰＣの制御により定められる、撮影領域のショットレイアウトを説明するための模式的な図である。
【００７９】
図１２に示すように、本実施形態では、水平方向として定められたＸ軸方向に沿って、第１の撮影領域２１１及び第２の撮影領域２１２がそれぞれ複数配置される。複数の第１の撮影領域２１１と、複数の第２の撮影領域２１２とは、垂直方向として定められたＹ軸方向で互いに重なるように配置される。
【００８０】
第１の撮影領域２１１は、隣接するのも同士がＸ軸方向で相互に重なり合う第１の重なり領域２２０をそれぞれ有するように配置される。第２の撮影領域２１２は、隣接するもの同士がＸ軸方向で相互に重なり合う第２の重なり領域２４０をそれぞれ有するように配置される。そして、第１及び第２の重なり領域２２０及び２４０が重ならないように、複数の第１及び第２の撮影領域２１１及び２１２が配置される。
【００８１】
上記で説明した第１の実施形態では、第１及び第２の方向として、垂直方向であるＹ軸方向及び水平方向であるＸ軸方向がそれぞれ設定された。しかしながら、本実施形態のように、第１及び第２の方向として、水平方向であるＸ軸方向及び垂直方向であるＹ軸方向がそれぞれ設定されてもよい。このように第１及び第２の方向が設定された場合でも、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
＜第３の実施形態＞
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る情報処理装置による、撮影領域のショットレイアウトの設定方法の概要を示すフローチャートである。図１４は、図１３に示すフローチャートの各ステップを説明するための模式的な図である。
【００８３】
本実施形態に係る情報処理装置では、以下に説明する第１の方向設定パターンと、第２の方向設定パターンとのいずれかを選択可能である。第１の方向設定パターンは、第１の実施形態で説明したような、第１及び第２の方向が垂直方向及び水平方向としてそれぞれ設定されるパターンである。第２の方向設定パターンは、第２の実施形態で説明したような、第１及び第２の方向が水平方向及び垂直方向としてそれぞれ設定されるパターンである。
【００８４】
各方向設定パターンにおける撮影領域のショットレイアウトは、第１及び第２の実施形態で説明した通りである。従って、ここでは、情報処理装置によりどのようにして方向設定パターンが選択されるかという点を中心に説明する。
【００８５】
本実施形態では、Ｙ軸方向が撮影領域３５０の短手方向となり、Ｘ軸方向が撮影領域３５０の長手方向となる。従って、第１の方向設定パターンでは、撮影領域３５０は、撮影領域３５０の短手方向に沿って直線的に送られることになる。一方、第２の方向設定パターンでは、撮影領域３５０は、撮影領域３５０の長手方向に沿って直線的に送られることになる。
【００８６】
図１４（Ａ）に示すように、第１の方向設定パターンが選択されて撮影領域３５０が短手方向に直線的に送られる場合の、ショットレイアウトが設定される（ステップ２０１）。
【００８７】
例えば、ＰＣのＣＰＵにより、観察領域３０５の全体を表すサムネイル画像が生成され、そのサムネイル画像を用いることで、撮影領域３５０のショットレイアウトが設定されてもよい。その際に、サムネイル画像が情報処理装置の表示部（図４参照）に表示され、ユーザによりショットレイアウトが適宜調整されてもよい。または情報処理装置により、試料３０６の縁部３１５の位置座標が検出され、縁部３１５の位置座標に基づいて、配置される撮影領域３５０の各位置座標が設定される。そして、撮影領域３５０の各位置座標の情報がＰＣの記憶部等に記憶されてもよい。
【００８８】
図１４（Ｂ）に示すように、第２の方向設定パターンが選択されて撮影領域３５０が長手方向に直線的に送られる場合の、ショットレイアウトが設定される（ステップ２０２）。
【００８９】
ステップ２０１及び２０２で設定された各ショットレイアウトにおける、ＸＹＺステージの移動時間、所定の位置にてＸＹＺステージが静止するのに必要な静定時間、及び撮影領域３５０に励起光が照射される露光時間等の合計時間が計算される（ステップ２０３）。すなわち、ステップ２０３にて、試料３０６全体を覆うように配置された複数の撮影領域３５０が撮影されるために必要な時間が、上記ショットレイアウトごとに計算される。
【００９０】
第１の方向設定パターンのショットレイアウトにおける撮影時間の合計と、第２の方向設定パターンのショットレイアウトにおける撮影時間の合計とが比較される。そして、撮影時間の合計が短い方のショットレイアウトとなる方向設定パターンが選択される（２０４）。
【００９１】
例えば、撮影される試料３０６の全体形状により、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１及び第２の方向設定パターンで、試料３０６の全体を覆うために必要な撮影領域３５０の数が異なる場合がある。例えば本実施形態の説明では、図１４（Ｂ）に示す第２の方向設定パターンでのショットレイアウトの方が、図１４（Ａ）に示す第１の方向設定パターンでのショットレイアウトよりも、配置される撮影領域３５０の数が少ない。試料３０６の全体を覆うために必要な撮影領域３５０の数が少ない方が、複数の撮影領域３５０の撮影時間を短くすることには有利である。
【００９２】
一方、撮影領域３５０が短手方向に沿って直線的に送られる場合と、長手方向に沿って直線的に送られる場合とでは、短手方向に沿って送られる場合の方が、ＸＹＺステージの移動時間は短くなる。従って、撮影領域３５０を短手方向に沿って直線的に送る第１の方向設定パターンの方が撮影時間の短縮には有利である。
【００９３】
本実施形態では、第１及び第２の方向設定パターンの各ショットレイアウトにおける、複数の撮影領域３５０の撮影時間が比較されるので、適当な方向設定パターンを選択することができる。この結果、短い処理時間で複数の撮影領域３５０を撮影することができる。
【００９４】
上記した各実施形態に係る情報処理装置は、例えば、医療または病理等の分野において、光学顕微鏡により得られた、生体の細胞、組織、臓器等の画像をデジタル化し、そのデジタル画像に基づき、医師や病理学者等がその組織等を検査したり、患者を診断したりするシステム等に用いられる。しかしながら、この分野に限られず他の分野においても適用可能である。
【００９５】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態に係る情報処理装置としてのＰＣについて説明する。本実施形態に係るＰＣは、上記した各実施形態と同様に、光学顕微鏡及び撮像装置を含む撮像システムにおいて用いられる（図１、図２等参照）。図１６は、本実施形態に係るＰＣが有するＣＰＵ４０１の機能的なブロックを模式的に示した図である。
【００９６】
図１６に示すように、ＣＰＵ４０１は、ハードウェア制御部４０２と、センサ信号現像部４０３と、スティッチ処理部４０４と、画像出力部４０５とを有する。これらの各ブロックは、ＰＣが有するＲＯＭ等に記憶されたプログラム、あるいは専用のハードウェアにより構成される。
【００９７】
ハードウェア制御部４０２は、撮像装置及び光学顕微鏡が有する各種のハードウェアを制御するための制御信号を出力する。図１６に示すように、ハードウェア制御部４０２から、光学センサ制御部４０６、ステージ制御部４０７、視野調整制御部４０８、及び発光制御部４０９に制御信号が出力される。
【００９８】
光学センサ制御部４０６は、ＣＭＯＳやＣＣＤ等の光学センサを制御するブロックであり、撮像装置による撮影のタイミングの制御や、光学センサで生成された信号をＣＰＵ４０１に転送する処理等を行う。ステージ制御部４０７は、光学顕微鏡が有するＸＹＺステージや鏡筒、あるいは被写体となる試料を移動させるためのアクチュエータを制御する。視野調整制御部４０８は、撮像装置により撮影される撮影領域の互いに直交する２軸方向における各大きさを制御することが可能であり、光学顕微鏡が有する視野絞りの変更や移動を制御する。発光制御部４０９は、撮像装置による撮影のための露光時間や、試料に照射される励起光の強度等、露光に関する制御を行う。
【００９９】
光学センサ制御部４０６、ステージ制御部４０７、視野調整制御部４０８、及び発光制御部４０９の各ブロックは、撮像装置が有するカメラ制御部に含まれてもよい。あるいは、各ブロックの機能を有する専用の制御ボックスが、撮像装置又は光学顕微鏡にそれぞれ設けられてもよい。
【０１００】
ＣＰＵ４０１が有するセンサ信号現像部４０３は、光学センサから転送された信号を受信し、画像又は映像として可視化できるように現像処理を実行する。このセンサ信号現像部４０３により、撮像装置により撮影された撮影領域の画像データが生成される。
【０１０１】
スティッチ処理部４０４は、撮影領域の画像データに対してスティッチング処理を行う。例えば相互に重なり領域を有する２つの撮影領域の画像データが、スティッチ処理部に入力される。スティッチ処理部において、重なり領域内の相関の高い領域が検出され、その相関の高い領域に基づいて２つの画像データが接合される。これにより、単一の合成された画像データが生成される。
【０１０２】
画像出力部４０５は、スティッチ処理部４０４を経由して入力された画像データを、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）やＴｉｆｆ（Tagged Image File Format）等のＰＣ上での処理が容易なファイルフォーマットに変換し、ファイルとして出力処理を行う。
【０１０３】
本実施形態に係る情報処理装置としてのＰＣによる、ショットレイアウトの設定方法を説明する。図１７は、そのショットレイアウトの設定方法の概要を示すフローチャートである。図１８は、図１７に示すフローチャートの各ステップを説明するための模式的な図である。
【０１０４】
本実施形態でも、上記で説明した各実施形態と同様に、撮影される被写体としての試料（図示せず）の位置が検出される。上記したように試料の位置は、撮影される試料の全体画像やサムネイル画像に基づいて検出される。あるいは、図１６に示す光学センサ制御部４０６からＣＰＵ４０１のセンサ信号現像部４０３に出力される受光信号に基づいて、試料の輪郭や試料内部の核等の位置が検出されてもよい。
【０１０５】
また本実施形態における撮影領域は、直交する２軸方向である第１の方向及び第２の方向としての、図１８に示すＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ所定の大きさを有している。撮影領域のＸ軸方向における大きさはＸＬであり、Ｙ軸方向における大きさはＹＬである。
【０１０６】
撮影される試料の形状に基づいて、図１８に示す第１の撮影領域４１１の位置座標が定められ、光学顕微鏡のＸＹＺステージが初期位置に移動される（ステップ４０１）。そして第１の撮影領域４１１に励起光が照射され、第１の撮影領域４１１が撮影される（ステップ４０２）。
【０１０７】
撮影対象領域の全体の撮影が完了したか否か、すなわち試料全体が撮影されたか否かが判定される（ステップ４０３）。例えば検出された試料の形状や位置等に基づいて、試料全体の撮影が完了したか否かが判定されればよい。
【０１０８】
撮影対象領域の撮影が完了していないと判定された場合（ステップ４０３のＮｏ）、第１の方向であるＸ軸方向での撮影が完了したか否かが判定される（ステップ４０４）。すなわち第１の撮影領域４１１から見てＸ軸方向に延びる領域に、撮影されるべき試料が位置するか否かが判定される。
【０１０９】
Ｘ軸方向での撮影が完了していないと判定された場合（ステップ４０４のＮｏ）、第１の撮影領域４１１の位置座標に基づいて、図１８に示す第２の撮影領域４１２の位置座標が定められ、ＸＹＺステージが斜め方向に移動される（ステップ４０５）。第２の撮影領域４１２は、第１の撮影領域４１１とＸ軸方向に並ぶ撮影領域であり、ステップ４０５の斜め方向への移動とは、Ｘ軸方向への移動を主としながら、第２の方向であるＹ軸方向にも移動するという意味である。
【０１１０】
本実施形態では、図１８に示すように、ＸＹＺステージがＸ軸方向で大きさＸＬ−ｘＬ分移動し、第２の方向であるＹ軸方向で大きさｙＬ分移動する。従って第１及び第２の撮影領域４１１及び４１２は、Ｘ軸方向での大きさがｘＬとなる第１の重なり領域４２０で相互に重なり合うことになる。またＹ軸方向における双方の位置座標が、大きさｙＬ分相互に異なることになる。
【０１１１】
ＸＹＺステージが上記した所定の位置に移動すると第２の撮影領域４１２が撮影され（ステップ４０２）、再び撮影対象領域の撮影が完了したか否か、及びＸ軸方向での撮影が完了したか否かが判定される（ステップ４０３及び４０４）。
【０１１２】
ステップ４０４にて、Ｘ軸方向での撮影が完了したと判定された場合（ステップ４０４のＹｅｓ）、第２の撮影領域４１２の位置座標に基づいて、図１８に示す第３の撮影領域４１３の位置座標が定められ、ＸＹＺステージが斜め方向に移動される（ステップ４０６）。第３の撮影領域４１３は、第２の撮影領域４１２とＹ軸方向に並ぶ撮影領域であり、ステップ４０６の斜め方向への移動とは、Ｙ軸方向への移動を主としながら、Ｘ軸方向にも移動するという意味である。
【０１１３】
本実施形態ではステップ４０６で、ＸＹＺステージがＹ軸方向で大きさＹＬ−ｙＬ分移動し、Ｘ軸方向で大きさｘＬ分移動する。従って、第２及び第３の撮影領域４１２及び４１３は、Ｙ軸方向での大きさがｙＬとなる第３の重なり領域４３０で相互に重なり合うことになる。またＸ軸方向における双方の位置座標が、大きさｘＬ分相互に異なることになる。なお、第２の撮影領域４１２が第１の撮影領域４１１に対して、Ｙ軸方向において大きさｙＬ分位置がずれており、そのずれた部分で第２及び第３の撮影領域４１２及び４１３が重なり合う。従って図１８に示すように、第１の撮影領域４１１と第３の撮影領域４１３とが相互に重なり合うことはない。
【０１１４】
ステップ４０２に戻り第３の撮影領域４１３が撮影され、再びステップ４０４まで進む。ステップ４０４にて、第３の撮影領域４１３を基準として、Ｘ軸方向での撮影が未完了であると判定される。そして図１８に示す第４の撮影領域４１４の位置座標が定められ、ＸＹＺステージが斜め方向に移動される（ステップ４０５）。図１８に示すように、第３の撮影領域４１３の位置から、ＸＹＺステージがＸ軸方向で大きさＸＬ−ｘＬ分移動し、Ｙ軸方向で大きさｙＬ分移動する。Ｘ軸方向及びＹ軸方向における移動の向きは、第１の撮影領域４１１の位置から第２の撮影領域４１２の位置へのＸ軸方向及びＹ軸方向における移動の向きと反対の向きである。
【０１１５】
これにより、第３及び第４の撮影領域４１３及び４１４は、Ｘ軸方向での大きさがｘＬとなる第２の重なり領域４４０で相互に重なり合うことになる。またＹ軸方向における双方の位置座標が、大きさｙＬ分相互に異なることになる。また第１及び第４の撮影領域４１１及び４１４が、Ｙ軸方向での大きさがｙＬとなる第３の重なり領域４３０で、相互に重なり合うことになる。すなわち第３の重なり領域４３０とは、第３及び第４の撮影領域４１３及び４１４が、Ｙ軸方向で第１及び第２の撮影領域４１１及び４１２と相互に重なり合う領域となる。
【０１１６】
なお、第３の撮影領域４１３が第２の撮影領域４１２に対して、Ｘ軸方向においてｘＬ分位置がずれており、そのずれた部分で第３及び第４の撮影領域４１３及び４１４が重なり合う。従って図１８に示すように、第２の撮影領域４１２と第４の撮影領域４１４とが相互に重なり合うことはない。すなわち図１８に示すように、第１〜第４の撮影領域４１１〜４１４の各位置座標は、第１、第２、及び第３の重なり領域４２０、４４０及び４３０のいずれもが重なり合わないように設定される。
【０１１７】
ステップ４０３において、撮影対象領域の撮影が完了したと判定された場合（ステップ４０３のＹｅｓ）、試料の撮影は終了する。
【０１１８】
図１８では、第１、第２、及び第３の重なり領域４２０、４４０及び４３０での累積光量が示されている。上記したように本実施形態でのショットレイアウトでは、第１、第２、及び第３の重なり領域４２０、４４０及び４３０のいずれもが重なり合わないように、第１〜第４の撮影領域４１１〜４１４の各位置座標が設定される。従って、励起光が重複して照射される部分として、励起光が重複して２回照射される部分４８０のみが生じる。上記したように各撮影領域の周辺部Ｅでは、中心部Ｃに照射される光量の６０％〜８０％の光量で励起光が照射される。従って重複して２回照射される部分４８０では、累積光量として１２０％〜１６０％の大きさ、すなわち中心部Ｃに照射される光量の１．２倍〜１．６倍の光量が照射される。
【０１１９】
以上、本実施形態に係る情報処理装置としてのＰＣでは、第１の重なり領域４２０で相互に重なり合う第１及び第２の撮影領域４１１及び４１２と、第２の重なり領域４４０で相互に重なり合う第３及び第４の撮影領域４１３及び４１４との各位置座標が設定される。第１及び第２の撮影領域４１１及び４１２と、第３及び第４の撮影領域４１３及び４１４とは、第３の重なり領域４３０で相互に重なり合う。ここで、上記したように第１及び第２の撮影領域４１１及び４１２のＹ軸方向における各位置座標をｙＬ分相互に異ならせ、また第３及び第４の撮影領域４１３及び４１４のＹ軸方向における各位置座標もｙＬ分相互に異ならせる。これにより、第１、第２、及び第３の重なり領域４２０、４４０及び４３０のいずれもが重なり合わないように各位置座標を設定することができる。この結果、各重なり領域における重複して照射される励起光等の累積光量を減らすことができ、撮影される試料の劣化を抑えながら、複数の撮影領域を撮影することができる。
【０１２０】
図１８では、第１〜第４の撮影領域４１１〜４１４の４つの撮影領域が図示されているが、撮影される撮影領域の数はこれに限られない。例えば図１９に示すように、４つの撮影領域では全体を撮影することができない大きさを有する試料４１０が撮影されるとする。この場合でも、図１７のフローチャートが示す各ステップの処理が実行されればよい。これによりＸＹＺステージが図１９に示すＡからＦまでの位置を移動し、各撮影領域４１５が撮影される。これら複数の撮影領域４１５が相互に重なり合う領域４１６は、いずれもが重なり合うことがないので、各重なり領域４１６における累積光量を減らすことができる。この結果、試料４１０の劣化を抑えながら、複数の撮影領域４１５により試料４１０の全体を撮影することが可能となる。
【０１２１】
＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態に係る情報処理装置としてのＰＣについて説明する。図２０は、本実施形態に係るＰＣを含む撮影システムにおける各種データの流れを示すデータフロー図である。
【０１２２】
撮像装置が有する光学センサ５５１で生成された信号が、ＣＰＵのセンサ信号現像部に出力され、例えば輝度信号の計算や色信号の計算等の現像処理が行われる（ステップ５０１）。これにより撮像装置により撮影された撮影領域の画像データが生成される。この画像データはＣＰＵのスティッチ処理部に入力され、複数の画像データがスティッチング処理されることで、単一の合成された画像データが生成される（ステップ５０２）。合成された画像データは、ＣＰＵの画像出力部に入力され、例えばユーザが指定するファイルフォーマットに変換され画像ファイルとして出力される（ステップ５０３）。出力された画像ファイルは、ＣＰＵが有するＨＤＤやＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶ブロック５５２に記憶される。ステップ５０１〜５０３までのデータフローは、上記各実施形態でも同様に行われるものである。
【０１２３】
図２０に示すように、本実施形態では、ステップ５０１で生成された画像データに基づいて、撮影された撮影領域の境界上に被写体としての細胞が位置するか否かが判定される（ステップ５０４）。そしてステップ５０４で生成された細胞の有無についてのデータに基づいて、ＣＰＵにより次回撮影位置決定処理が行われる（ステップ５０５）。この次回撮影位置決定処理により、境界上の細胞の有無、予め決定されている撮影順序、及び撮影領域が重ね合わされる量に基づいて、次に撮影される撮影領域の位置座標と、露光範囲が定められる。露光範囲とは、撮影される撮影領域のＸ軸方向及びＹ軸方向におけるそれぞれの大きさのことである。
【０１２４】
ステップ５０５の次回撮影位置決定処理で生成された次回撮影領域の位置座標データ及び撮影領域の大きさのデータに基づいて、ＣＰＵのハードウェア制御部により、ハードウェア制御に必要な制御信号がレジスタ設定値として出力される（ステップ５０６）。ハードウェア制御部により出力されたレジスタ設定値が、例えば撮影装置又は光学顕微鏡に設けられたステージ・露光範囲制御部５５３に入力され、光学顕微鏡のＸＹＺステージの移動が制御される。また光学顕微鏡の視野絞りが変更され、あるいは視野絞りがずらされることで、露光範囲の大きさすなわち撮影領域の大きさが制御される。すなわち本実施形態のＰＣが有するＣＰＵは、撮影領域の２軸方向における各大きさをそれぞれ変更することが可能な変更手段と、境界上に細胞が位置するか否かを判定する判定手段として機能する。
【０１２５】
以下、図２０で示したステップ５０４〜５０６までのデータフローに基づくＰＣの動作を中心に、本実施形態に係るショットレイアウトの設定方法を説明する。図２１は、そのショットレイアウトの設定方法の概要を示すフローチャートである。図２２及び図２３は、図２１に示すフローチャートの各ステップを説明するための模式的な図である。
【０１２６】
まず、撮影される試料の形状に基づいて、図２２に示す第１の撮影領域５１１の位置座標が定められ、光学顕微鏡のＸＹＺステージが初期位置に移動される（ステップ５１１）。そして第１の撮影領域５１１に励起光が照射され、第１の撮影領域５１１が撮影される（ステップ５１２）。
【０１２７】
露光範囲、すなわち撮影される撮影領域のＸ軸方向及びＹ軸方向におけるそれぞれの大きさが、初期設定の値に設定される（ステップ５１３）。本実施形態では、撮影領域の大きさの初期設定値は、Ｘ軸方向ではＸＬであり、Ｙ軸方向ではＹＬである。上記したように、撮影領域の大きさは、ＣＰＵからのレジスタ設定値を受信したステージ・露光範囲制御部５５３により光学顕微鏡の視野絞りの変更等が実行されることで制御される。なお図２２に示すように、第１の撮影領域５１１は、初期設定値の大きさで撮影されている。
【０１２８】
次に第４の実施形態で説明したのと同様に、ステップ５１４〜５１６まで進み、Ｘ軸方向での大きさがｘＬとなる第１の重なり領域５２０で第１の撮影領域５１１と重なり合う第２の撮影領域５１２の位置座標が設定される。
【０１２９】
本実施形態では、第２の撮影領域５１２が配置された後に、撮影境界上に被写体としての細胞５１０が位置するかどうかが判定される（ステップ５１７）。ここで「撮影境界上」とは、撮影された第１の撮影領域５１１の縁部５１７のうちの第１の重なり領域５２０の縁部５１８上を意味する。図２２に示すように、第１の重なり領域５２０の縁部５１８に、細胞５１０が位置する場合（ステップ５１７のＹｅｓ）、第２の撮影領域５１２の大きさは変更されず、ステップ５１２にて第２の撮影領域５１２が撮影される。
【０１３０】
このように第１及び第２の撮影領域５１１及び５１２が、それぞれ第１の重なり領域５２０を有するように撮影されることで、撮影された第１及び第２の撮影領域５１１及び５１２がスティッチング処理される際に、細胞５１０が適正に表現される。細胞５１０の第１の重なり領域５２０内に位置する部分５１０ａには、第１及び第２の撮影領域５１１及び５１２が撮影されるごとに励起光が照射される。従って、その部分５１０ａには２回分の励起光が照射されることになる。
【０１３１】
図２３（Ａ）に示すように、第１の撮影領域５１１の縁部５１７のうちの第１の重なり領域５２０の縁部５１８に細胞５１０が位置しない場合（ステップ５１７のＮｏ）、露光範囲の変更が行われ、第２の撮影領域５１２の大きさが変更される（ステップ５１８）。
【０１３２】
図２３（Ｂ）に示すように、第２の撮影領域５１２のＸ軸方向における大きさが、第１の重なり領域５２０のＸ軸方向における大きさｘＬ分小さく設定される。従って、第２の撮影領域５１２のＸ軸方向における大きさはＸＬ−ｘＬとなる。ステップ５１２に戻り、
大きさが変更された第２の撮影領域５１２が撮影される。すなわち第１及び第２の撮影領域５１１及び５１２は、第１の重なり領域５２０をそれぞれ有することなく撮影されることになる。このように第１の重なり領域５２０を有さないように第１及び第２の撮影領域５１１及び５１２が撮影され、生成された両画像が重なり合うことなく接続されたとしても、図２３（Ｂ）に示すように細胞５１０は適正に表現される。
【０１３３】
上記したように第１の重なり領域５２０の縁部５１７に細胞５１０が位置するか否かに基づいて、第２の撮影領域５１２の大きさを適宜設定し、第１の重なり領域５２０の有無を適宜設定することで、重複して励起光が照射される領域（第１の重なり領域５２０）を減らすことができる。図２３に示す細胞５１０には、第１の撮影領域５１１が撮影される際に励起光が照射され、第２の撮影領域が撮影される際には励起光が照射されない。従って細胞５１０には１回分の励起光のみが照射されることになるので、細胞５１０の褪色等による劣化を十分に抑えることができる。
【０１３４】
第２の撮影領域５１２が撮影されると、図２１のステップ５１３にて、次に撮影される撮影領域のＸ軸方向及びＹ軸方向における大きさが、初期設定の値に戻される。そしてステップ５１５まで進み、Ｘ軸方向での撮影が完了したと判定された場合（ステップ５１５のＮｏ）、Ｙ軸方向を主とした斜め方向にＸＹＺステージが移動される（ステップ５１９）。この際にも、ステップ５１７にて、撮影境界上の細胞の有無が判定される。
【０１３５】
この場合の処理について、図１８に示す第２及び第３の撮影領域４１２及び４１３を参考にして説明する。すなわち第２の撮影領域４１２の縁部５２１であり、第３の重なり領域４３０の縁部５２２に細胞が位置する場合、第３の撮影領域４１３の大きさは変更されずそのまま撮影される。一方、第３の重なり領域４３０の縁部５２２に細胞が位置する場合、第３の撮影領域４１３のＹ軸方向における大きさが、第３の重なり領域４３０のＹ軸方向における大きさｙＬ分小さく設定される。これにより第３の撮影領域４１３のＹ軸方向における大きさはＹＬ−ｙＬとなり、第２及び第３の撮影領域４１２及び４１３が、第３の重なり領域４３０をそれぞれ有することなく撮影される。この結果、第３の重なり領域４３０内に位置する細胞には、１回分の励起光のみが照射されることになる。
【０１３６】
図２４は、撮影領域の境界上に細胞が位置するか否かを判定し、撮影領域の大きさを変更する処理の流れを示すフローチャートである。
【０１３７】
まず境界ライン上の輝度信号の情報が取得される（ステップ５２１）。ここでいう境界ラインの輝度信号の情報とは、撮影された撮影領域と次に撮影される撮影領域との境界の輝度信号列の情報であり、撮影された撮影領域の画像データから取得される情報である。図２２及び図２３を例に挙げて説明すると、ステップ５２１にて、撮影された第１の撮影領域５１１の画像データから、第１の重なり領域５２０の縁部５１８に相当する部分の、各画素の輝度信号の列の情報が取得される。
【０１３８】
ステップ５２１で取得された輝度信号情報に基づいて、境界ライン上の輝度信号列の分散値が算出される（ステップ５２２）。そして算出された分散値が予め設定された閾値を超えているか否かが判定される（ステップ５２３）。
【０１３９】
分散値は、境界ライン上の輝度信号列の平均値から、各画素の輝度信号がどれだけ散らばっているかを示す値である。従って境界ライン上に細胞が位置する場合は分散値が大きくなり、細胞が位置しない場合には分散値は小さくなる。これにより算出された分散値が閾値よりも小さい場合には境界ライン上に細胞が位置しないと判定し、分散値が閾値よりも大きい場合には細胞が位置すると判定することができる。なお閾値は、例えば境界ライン上に細胞が位置する撮影領域と、細胞が位置しない撮影領域とを予め撮影しておき、それらの画像データをサンプルとして各分散値を算出することで設定すればよい。
【０１４０】
細胞の有無を判定するパラメータとしては、上記した分散値に限られず、輝度信号列の標準偏差値や平均値が用いられてもよい。その他、輝度信号列内の最大輝度値及び最小輝度値の差である、いわゆるダイナミックレンジの大きさや、境界ライン上の高周波成分の量がパラメータとして用いられてもよい。あるいは撮影前に算出される細胞の位置の情報に基づいて、境界ライン上に細胞が位置するか否かが判定されてもよい。
【０１４１】
図２４に示すステップ５２３において、境界ライン上の輝度信号列の分散値が閾値を超えていると判定された場合（ステップ５２３のＹｅｓ）、撮影領域の大きさは変更されず処理が終了する。
【０１４２】
境界ライン上の輝度信号列の分散値が閾値を超えていないと判定された場合（ステップ５２３のＮｏ）、撮影境界がＸ軸に垂直であるか否かが判定される（ステップ５２４）。撮影境界がＸ軸に垂直であるとは、上記した境界ラインがＸ軸に垂直であるということであり、例えば図２２及び図２３に示す状態である。この場合（ステップ５２４のＹｅｓ）、図２３（Ｂ）に示すように、第２の撮影領域５１２のＸ軸方向における大きさが、第１の重なり領域５２０のＸ軸方向における大きさｘＬ分小さく設定される（ステップ５２５）。
【０１４３】
一方、撮影境界がＸ軸に垂直ではないとは、上記した境界ラインがＸ軸に垂直ではないということであり、図１８に示す第３の撮影領域４１３が撮影される状態である。この場合（ステップ５２４のＮｏ）、図１８に示す第３の撮影領域４１３のＹ軸方向における大きさが、第３の重なり領域４３０のＹ軸方向における大きさｙＬ分小さく設定される（ステップ５２５）。
【０１４４】
ステップ５２５又は５２６において、撮影領域の大きさの変更及び調整が完了すると処理は終了する。
【０１４５】
なお、本実施形態で説明した境界ライン上に細胞が位置するか否かを判定し撮影領域の大きさを変更する処理は、上記した他の実施形態でも適用可能である。
【０１４６】
＜第６の実施形態＞
本発明の第６の実施形態に係る情報処理装置としてのＰＣについて説明する。本実施形態に係るＰＣも、上記した各実施形態と同様に、光学顕微鏡及び撮像装置を含む撮像システムにおいて用いられる。そして本実施形態に係る撮像システムでは、光学顕微鏡の焦点方向であるＺ軸方向（図１参照）にて、異なる焦点で同じ１つの試料が撮影され、焦点ごとの試料の画像が生成される。これは、いわゆるZ-stackと呼ばれ、試料の厚さ方向にも組織や細胞の形状等が異なる場合があるので、このような場合に対応するための機能である。
【０１４７】
同じ試料が異なる焦点で撮影される場合、焦点ごとの画像が生成されるたびに、スティッチング処理のための複数の撮影領域が撮影されることになる。そうすると、各重なり領域における励起光の累積光量はさらに大きくなるので、褪色による試料の劣化も進む。しかしながら、上記した各実施形態では、各重なり領域における累積光量を減らすことができるので、異なる焦点ごとに試料が撮影される場合に有効である。
【０１４８】
以下に示す本実施形態に係るＰＣの処理では、Z-stack機能により１つの試料が焦点を変えて複数回撮影されるときの、褪色による試料の劣化をさらに抑えることが可能である。
【０１４９】
図２５は、本実施形態に係るＰＣによるショットレイアウトの設定方法の概要を示すフローチャートである。図２６は、図２５に示すフローチャートの各ステップを説明するための模式的な図である。
【０１５０】
図２５に示すステップ６０１〜６０６は、第４の実施形態において説明した図１７に示すフローチャートのステップ４０１〜４０６の処理と同様である。ステップ６０１〜６０６の処理が繰り返されることで、１つの焦点における試料の撮影が完了する。以下、図２６に示すように、１つの焦点において撮影される複数の撮影領域６１５の群を、レイヤ６２５と記載する。
【０１５１】
ステップ６０３で、１つの焦点におけるＸＹ平面での撮影対象領域の撮影が完了し、図２６に示す１つのレイヤ６２５ａの撮影が完了したと判定された場合（ステップ６０３のＹｅｓ）、他の焦点における他のレイヤ６２５の撮影が完了したか否かが判定される（ステップ６０７）。
【０１５２】
他の焦点における他のレイヤ６２５の撮影が完了していないと判定された場合（ステップ６０７のＮｏ）、他のレイヤ６２５の撮影のために、光学顕微鏡のＸＹＺステージの初期位置が調整される（ステップ６０８）。まずＰＣのＣＰＵが有するハードウェア制御部からの制御信号に基づいて、ＸＹＺステージがユーザが指定する移動量分だけＺ軸方向に移動する。これにより図２６に示すレイヤ６２５ｂの撮影が可能となる。なお他のレイヤ６２５を撮影するために焦点を変更する方法は、ＸＹＺステージの移動に限られない。例えば光学顕微鏡の鏡筒がＺ軸方向で移動される、あるいは結像光学系が調整されることで焦点が変更されてもよい。
【０１５３】
またハードウェア制御部からの制御信号に基づいて、ＸＹＺステージがＸＹ平面方向に移動される。ＸＹＺステージは、レイヤ６２５の基準撮影領域６３５（上記第４の実施形態での第１の撮影領域４１１に相当）の位置座標に基づいて移動される。レイヤ６２５ｂの基準撮影領域６３５ｂの位置座標は、図２６に示すように、前回撮影されたレイヤ６２５ａの基準撮影領域６３５ａの位置座標よりも、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ大きさｘＬ及びｙＬ分オフセットされるように設定される。そしてレイヤ６２５ｂの基準撮影領域６３５ｂの位置座標に基づいて図２５に示すステップ６０２〜６０６の処理が行われ、レイヤ６２５ｂが撮影される。これによりレイヤ６２５ａが有する重なり領域６４５ａ（上記第４の実施形態での第１、第２及び第３の重なり領域４２０、４４０及び４４０に相当）と、レイヤ６２５ｂが有する重なり領域６４５ｂとが、ＸＹ平面上で同じ位置に配置されないように、レイヤ６２５ａ及び６２５ｂがそれぞれ撮影される。
【０１５４】
以後、他のレイヤ６２５が撮影されるときには、ステップ６０８にて、図２６の矢印Ａが示すように各レイヤ６２５の基準撮影領域６３５の位置座標が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ大きさｘＬ及びｙＬ分オフセットされるように設定される。そして各基準撮影領域６３５の位置座標に基づいて、各レイヤ６２５が撮影される。
【０１５５】
ステップ６０７にて、他の焦点における他のレイヤ６２５が撮影され、ＸＹＺの三次元空間の撮影が完了したと判定された場合（ステップ６０７のＹｅｓ）、試料の撮影が終了する。
【０１５６】
以上、本実施形態に係るＰＣによるショットレイアウトの設定方法では、１つの試料が異なる焦点ごとに複数回撮影されるときに、レイヤ６２５が各焦点での撮影ごとにレイアウトされる。各レイヤ６２５は、各重なり領域６４５がＸＹ平面上で同じ位置に配置されないようにそれぞれレイアウトされる。これにより、１つの試料が異なる焦点において複数回撮影されるときに、試料の特定の領域に励起光等が集中して照射されることを防止することができる。この結果、撮影される試料の劣化を抑えることができる。
【０１５７】
また本実施形態では、基準撮影領域６３５の位置座標が設定され、この位置座標に基づいてレイヤ６２５が有する他の撮影領域６１５の位置座標が設定された。すなわち基準撮影領域６３５の位置座標のみを適宜設定すればよいので、ＰＣのＣＰＵによる処理量を低減させることができ、短い処理時間で各レイヤ６２５を撮影することができる。しかしながら各レイヤ６２５の他の撮影領域６１５の位置座標の設定方法が、基準撮影領域６３５の位置座標に基づくものに限られる訳ではない。
【０１５８】
なお本実施形態では、各レイヤ６２５の基準撮影領域６３５の位置座標が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ大きさｘＬ及びｙＬ分オフセットされるように設定された。しかしながらこれに限られず、各レイヤ６２５の重なり領域６４５が同じ位置に配置されないのであれば、各レイヤ６２５の基準撮影領域６３５の位置座標は適宜設定されてよい。例えば撮影される試料の形状や、撮影されるレイヤ６２５の数、各重なり領域６４５の大きさ等に基づいて、各レイヤ６２５の基準撮影領域６３５の位置座標は適宜設定されてよい。
【０１５９】
本実施形態で説明した、異なる焦点ごとのレイヤが撮影されるときに、各レイヤの重なり領域が同じ位置に配置されないように、各レイヤの撮影領域の位置座標が設定される処理は、上記した他の実施形態でも適用可能である。
【０１６０】
＜その他の実施形態＞
本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態がある。
【０１６１】
例えば、図１５は、他の実施形態に係る複数の撮影領域４５０のショットレイアウトの例を示す模式的な図である。図１５（Ａ）では、第１列目に配置された複数の撮影領域４５０（以後、コラム１という）と、第３列目に配置された複数の撮影領域４５０（コラム３）とが、Ｙ軸方向において同じ位置となるように、ショットレイアウトが設定されている。以後、コラム３の隣にコラム４が配置される場合には、コラム４の位置がコラム２の位置と同じなるように配置されればよい。
【０１６２】
図１５（Ｂ）では、各コラムが配置されるときに、左隣に配置されるコラムに対してＹ軸方向で所定の大きさｔだけ下側にそのコラムが配置されるように、ショットレイアウトが設定されている。以後、コラム４が配置される場合には、コラム４の位置がコラム３に対してＹ軸方向で大きさｔだけ下側に位置するように配置されればよい。
【０１６３】
例えば、図１５（Ａ）及び（Ｂ）に示すようなショットレイアウトが予めデフォルトとして情報処理装置の記憶部等に記憶されていてもよい。撮影される試料３０６の全体形状に基づいて、記憶されているデフォルトのショットレイアウトが適宜用いられることで、複数の撮影領域の撮影時間を短縮することができる。
【０１６４】
上記の各実施形態では、情報処理装置であるＰＣにより、複数の撮影領域のショットレイアウトが設定された。しかしながら、撮像装置２００により、上記で説明したショットレイアウトが設定されてもよい。あるいは、例えば光学顕微鏡の機能を有するスキャナ装置等が、本発明の実施形態に係る、光学顕微鏡を搭載した撮像装置として用いられ、この撮像装置により、上記で説明したショットレイアウトが設定されてもよい。
【０１６５】
また、光学顕微鏡により得られる像が撮影される場合に限られず、撮像装置により所定の大きさを有する撮影領域が撮影される場合に、本発明は適用可能である。すなわち、例えば組織等の蛍光現象が光学顕微鏡により拡大されることなく撮影される場合にも、組織等を撮影する撮像装置等により、上記の各実施形態で説明したショットレイアウトが設定されてもよい。
【０１６６】
図１に示すように、第１の実施形態に係る光学顕微鏡３００として、落射型蛍光顕微鏡が用いられた。しかしながら、透過型蛍光顕微鏡等の各種の蛍光顕微鏡が用いられてもよい。また光学顕微鏡として、例えば明視野顕微鏡等の蛍光顕微鏡以外のものが用いられてもよい。例えば、蛍光染色されていない試料が明視野顕微鏡にて拡大され、その像が撮影される場合、撮影領域が撮影されるごとに照明光が照射されることで、その照明光が励起光でなくでも、試料が劣化してしまうことがある。このような場合に、上記の各実施形態で説明したショットレイアウトが設定されることで、照明光による試料の劣化を抑えることができる。
【０１６７】
上記の各実施形態で説明した、第１、第２及び第３の重なり領域や、隣接するコラム間にある重なり領域の大きさが、撮影領域が撮影されるごとに適宜設定されてもよい。例えば、コラム１が有する複数の第１の重なり領域の大きさが全て同じ大きさではなく、互いに異なってもよい。同様に、コラム２が有する複数の第２の重なり領域の大きさが互いに異なってもよい。撮影される試料の全体形状に基づいて、複数の第１、第２及び第３の重なり領域の各大きさが適宜設定されることで、必要とされる撮影領域の数を少なくすることができ、撮影時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【０１６８】
１０、３５０、４１５、４５０、６１５…撮影領域
１１、１１ａ、１１ｂ、２１１、４１１、５１１…第１の撮影領域
１２、１２ａ、１２ｂ、２１２、４１２、５１２…第２の撮影領域
２０、２２０、４２０、５２０…第１の重なり領域
４０、２４０、４４０…第２の重なり領域
１００…ＰＣ
１０１、４０１…ＣＰＵ
２００…撮像装置
２０１…撮像素子
２０３…カメラ制御部
３００…光学顕微鏡
３０２…ＸＹＺステージ
３０３…照明光学系
３０４…結像光学系
３０５…観察領域
３０６、４１０…試料
３１５、３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃ…試料の縁部
４００…撮像システム
４１３…第３の撮影領域
４１４…第４の撮影領域
４１６、６４５…重なり領域
４３０…第３の重なり領域
５１０…細胞
５１７…第１の撮影領域の縁部
５１８…第１の重なり領域の縁部
５２１…第２の撮影領域の縁部
５２２…第２の重なり領域の縁部
６２５…レイヤ
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図１３】
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【図１６】
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【図１７】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２】
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【図５】
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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１４】
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【図１５】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２６】
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