(57)【要約】【課題】染色された試料に含まれる細胞の所定の情報をより明確に検出することができる。【解決手段】第１の光学系１０６は、第１のスペクトルと第２のスペクトルを重ね合わせたスペクトルを有する光を照射する。第３の光学系１０９は、第２の光学系１０８からの光が入射され、第１の波長領域の光と第２の波長領域の光とを分けて出射する。第１の撮像部１１１は、第３の光学系１０９からの第１の波長領域の光が入射され、第１の波長領域の光による標本スライド１０１の画像を撮像する。第２の撮像部１１３は、第３の光学系１０９からの第２の波長領域の光が入射され、第２の波長領域の光による標本スライド１０１の画像を撮像する。画像処理部１１４は、第２の撮像部１１３が撮像した標本スライド１０１の画像を用いて第１の撮像部１１１が撮像した標本スライド１０１の画像に含まれる細胞の所定の情報の強調処理を行う。【選択図】図１
2013109205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長領域に強度分布を有する第１のスペクトルを持つ光を照射する第１の光源と、
前記第１の波長領域とは異なる波長領域であり、前記第１の波長領域よりも波長が長い側の波長領域である第２の波長領域に強度分布を有する第２のスペクトルを持つ光を照射する第２の光源と、
前記第１の光源及び前記第２の光源からの光が照射され、前記第１のスペクトルと前記第２のスペクトルを重ね合わせたスペクトルを有する光を照射する第１の光学系と、
第１の染色と、当該第１の染色よりも波長が長い側に光の吸収のピークを有する第２の染色とを施された細胞を含む試料を、前記第１の光学系からの光が当該試料に入射されるように保持するステージと、
前記第１の光学系からの光による前記試料の像を拡大する第２の光学系と、
前記第２の光学系からの光が入射され、前記第１の波長領域の光と前記第２の波長領域の光とを分けて出射する第３の光学系と、
前記第３の光学系からの前記第１の波長領域の光が入射され、当該第１の波長領域の光による前記試料の画像を撮像する第１の撮像部と、
前記第３の光学系からの前記第２の波長領域の光が入射され、当該第２の波長領域の光による前記試料の画像を撮像する第２の撮像部と、
前記第２の撮像部が撮像した前記試料の画像を用いて前記第１の撮像部が撮像した前記試料の画像に含まれる前記細胞の所定の情報の強調処理を行う処理部と、
を有することを特徴とする画像検出装置。
【請求項２】
前記第１の染色はヘマトキシン染色であり、
前記第２の染色はイオシン染色であり、
前記第１の波長帯は可視領域であり、
前記第２の波長帯は赤外領域である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像検出装置。
【請求項３】
前記細胞の所定の情報は、細胞質と細胞核との境界である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像検出装置。
【請求項４】
前記第２の光源の強度は可変である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像検出装置。
【請求項５】
前記処理部が強調処理を行った前記所定の情報が所定の基準値に近づくように前記第２の光源の強度を変更する光源制御部
を有することを特徴とする請求項４に記載の画像検出装置。
【請求項６】
前記ステージと前記第２の光学系との相対位置を移動させる駆動部と、
前記第１の撮像部が撮像した他の画像と重なる部分であるのりしろ部が存在するように、前記ステージと前記第２の光学系との相対位置を移動させつつ前記画像を撮像するよう前記第１の撮像部と前記駆動部とを制御する撮像制御部と、
を有し、
前記処理部は、前記第１の撮像部が撮像した複数の前記画像を合成して１枚の画像を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第１の光学系は、第１のダイクロイックミラーを有し、
前記第３の光学系は、第２のダイクロイックミラーを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第１の光源は白色ＬＥＤで、前記第１の波長領域は可視領域であり、
前記第２の光源は近赤外ＬＥＤで、前記第２の波長領域は赤外領域である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
病理診断では、臓器摘出によって得たブロック標本や、針生検によって得た病理標本を厚さ数ミクロン程度に薄切した後、様々な所見を得るために顕微鏡を用いて拡大観察することが広く行われている。中でも光学顕微鏡を用いた透過観察は最も普及している観察方法の一つである。この場合、薄切された標本は光をほとんど吸収および散乱せず無色透明に近いため、観察に先立って色素による染色を施すのが一般的である。
【０００３】
染色手法としては種々のものが提案されており、特に病理標本に関しては、色素として青紫色のヘマトキシリンと赤色のエオシンの２つを用いるヘマトキシリン−エオシン染色（以下、ＨＥ染色）が標準的に用いられている。ヘマトキシン色素によって細胞核や骨組織等が青紫色に、エオシン色素によって細胞質や結合組織、赤血球等が赤色に染色され、容易に視認できるようになる。この結果、観察者は、細胞核等の組織を構成する要素の大きさや位置関係等を把握でき、標本の状態を形態学的に判断することが可能となる。
【０００４】
図８は、従来知られている標準的なヘマトキシリン色素とエオシン色素の光吸収特性を示したグラフである。図示するグラフの横軸は波長を示している。また、図示するグラフの縦軸は、ヘマトキシリン色素とエオシン色素との光吸収度を示している。また、曲線８０１は、ヘマトキシリン色素で吸収される光の各波長成分の光吸収度を示している。また、曲線８０２は、エオシン色素で吸収される光の各波長成分の光吸収度を示している。
【０００５】
図示するように、ヘマトキシン色素は５２０〜５３０ｎｍ付近をピークとしたナローな波長特性を有しており、７００ｎｍ以降の近赤外領域にはほとんど感度を持たない。一方、エオシン色素は、ヘマトキシン色素よりもブロードな波長特性を有している。また、エオシン色素は６００ｎｍ付近をピークとしたブロードな波長特性を有しており、７００ｎｍ以降の近赤外領域にも感度を持つ。
【０００６】
また、スライドガラス上に病理標本や生物組織など（標本サンプル）を載置し、スライドガラスの透過光、つまり標本サンプルの光像を電子カメラなどの撮像装置で撮像することで画像を取得し、取得した画像をモニタ上で観察するデジタル顕微鏡装置がある。近年、低消費電力であり、低発熱であり、寿命が長くメインテナンスが容易などの理由で白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）が顕微鏡の照明光源として普及し始めており、光学顕微鏡にも適用されつつある（例えば、特許文献１および非特許文献１参照）。
【０００７】
また、近年では、染色された病理標本をデジタル顕微鏡で撮影し、撮影したデジタル画像（病理画像）から病理医が病理診断を行う際に必要な情報を抽出、計測して表示する病理診断支援装置とその診断支援方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、病理診断支援装置は、染色された病理標本のデジタル画像の色情報、細胞質、細胞核の形状、細胞核の密度や重なり具合などの分布状態を基に、その部位が異常であるか否かを判断している（例えば、特許文献３参照）。特に細胞核の形態特徴情報は診断支援のための分類判定を行う際には重要であり、精度高く異常と思われる細胞の抽出及び悪性度の解析、すなわちスクリーニングを行うためには、病理標本の細胞質と細胞核との境界を明確に抽出する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１４８２９６号公報
【特許文献２】特開２００４−２８６６６６号公報
【特許文献３】特開２００１−５９８４２号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“研究・検査用生物顕微鏡株式会社ニコンホームページ”、［online］、［平成２３年１１月１５日検索］、インターネット<URL : http://www.nikon-instruments.jp/jpn/page/products/50i55i.aspx>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＨＥ染色の工程は、先ずヘマトキシリン染色液でヘマトキシリン染色を行う。そして、色出しのための水洗処理の後、エオシン染色液でエオシン染色を行う。このように各染色は独立して行なわれる。そのため、染色具合は、ヘマトキシリン染色液による反応時間やその染色液の生成条件、エオシン染色液による反応時間やその染色液の生成条件等によって大きく異なる。よって、各染色の光吸収のピークの相対量がずれて、ヘマトキシン染色が薄いもの、若しくはエオシン染色が過剰であるなど、色味がずれた病理標本が生成されるおそれがあった。このような病理標本を従来知られているデジタル顕微鏡で撮影した場合、取得した病理画像の細胞質と細胞核との境界が不鮮明になり、染色された試料に含まれる細胞の所定の情報を明確に検出することができない可能性があった。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、染色された試料に含まれる細胞の所定の情報をより明確に検出することができる画像検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、第１の波長領域に強度分布を有する第１のスペクトルを持つ光を照射する第１の光源と、前記第１の波長領域とは異なる波長領域であり、前記第１の波長領域よりも波長が長い側の波長領域である第２の波長領域に強度分布を有する第２のスペクトルを持つ光を照射する第２の光源と、前記第１の光源及び前記第２の光源からの光が照射され、前記第１のスペクトルと前記第２のスペクトルを重ね合わせたスペクトルを有する光を照射する第１の光学系と、第１の染色と、当該第１の染色よりも波長が長い側に光の吸収のピークを有する第２の染色とを施された細胞を含む試料を、前記第１の光学系からの光が当該試料に入射されるように保持するステージと、前記第１の光学系からの光による前記試料の像を拡大する第２の光学系と、前記第２の光学系からの光が入射され、前記第１の波長領域の光と前記第２の波長領域の光とを分けて出射する第３の光学系と、前記第３の光学系からの前記第１の波長領域の光が入射され、当該第１の波長領域の光による前記試料の画像を撮像する第１の撮像部と、前記第３の光学系からの前記第２の波長領域の光が入射され、当該第２の波長領域の光による前記試料の画像を撮像する第２の撮像部と、前記第２の撮像部が撮像した前記試料の画像を用いて前記第１の撮像部が撮像した前記試料の画像に含まれる前記細胞の所定の情報の強調処理を行う処理部と、を有することを特徴とする画像検出装置である。
【００１３】
また、本発明の画像検出装置において、前記第１の染色はヘマトキシン染色であり、前記第２の染色はイオシン染色であり、前記第１の波長帯は可視領域であり、前記第２の波長帯は赤外領域であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の画像検出装置において、前記細胞の所定の情報は、細胞質と細胞核との境界であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の画像検出装置において、前記第２の光源の強度は可変であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記処理部が強調処理を行った前記所定の情報が所定の基準値に近づくように前記第２の光源の強度を変更する光源制御部を有することを特徴とする画像検出装置である。
【００１７】
また、本発明は、前記ステージと前記第２の光学系との相対位置を移動させる駆動部と、前記第１の撮像部が撮像した他の画像と重なる部分であるのりしろ部が存在するように、前記ステージと前記第２の光学系との相対位置を移動させつつ前記画像を撮像するよう前記第１の撮像部と前記駆動部とを制御する撮像制御部と、を有し、前記処理部は、前記第１の撮像部が撮像した複数の前記画像を合成して１枚の画像を生成することを特徴とする画像処理装置である。
【００１８】
また、本発明の画像検出装置において、前記第１の光学系は、第１のダイクロイックミラーを有し、前記第３の光学系は、第２のダイクロイックミラーを有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の画像検出装置において、前記第１の光源は白色ＬＥＤで、前記第１の波長領域は可視領域であり、前記第２の光源は近赤外ＬＥＤで、前記第２の波長領域は赤外領域であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、第１の光源は、第１の波長領域に強度分布を有する第１のスペクトルを持つ光を照射する。また、第２の光源は、第１の波長領域とは異なる波長領域であり、第１の波長領域よりも波長が長い側の波長領域である第２の波長領域に強度分布を有する第２のスペクトルを持つ光を照射する。また、第１の光学系は、第１の光源及び第２の光源からの光が照射され、第１のスペクトルと第２のスペクトルを重ね合わせたスペクトルを有する光を照射する。また、ステージは、第１の染色と、当該第１の染色よりも波長が長い側に光の吸収のピークを有する第２の染色とを施された細胞を含む試料を、第１の光学系からの光が試料に入射されるように保持する。また、第２の光学系は、第１の光学系からの光による試料の像を拡大する。また、第３の光学系は、第２の光学系からの光が入射され、第１の波長領域の光と第２の波長領域の光とを分けて出射する。また、第２の撮像部は、第３の光学系からの第１の波長領域の光が入射され、当該第１の波長領域の光による試料の画像を撮像する第１の撮像部と、第３の光学系からの第２の波長領域の光が入射され、当該第２の波長領域の光による試料の画像を撮像する。また、処理部は、第２の撮像部が撮像した試料の画像を用いて第１の撮像部が撮像した試料の画像に含まれる細胞の所定の情報の強調処理を行う。これにより、画像検出装置は、染色された試料に含まれる細胞の所定の情報をより明確に検出することができる
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態における画像検出装置の構成を示した概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における第１の光源および第２の光源の波長特性と、第１の光学系および第３の光学系の波長特性との関係を示したグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態における第１の撮像部が撮像した画像データの例を示した概略図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における画像処理部が強調処理を行った画像データの例を示した概略図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における画像検出装置の構成を示した概略図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における光源ユニットが備える第１の光源と第２の光源との配置を示した概略図である。
【図７】本発明の第３の実施形態における画像検出装置の構成を示した概略図である。
【図８】従来知られている標準的なヘマトキシリン色素とエオシン色素の光吸収特性を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における画像検出装置１の構成を示した概略図である。図示する例では、画像検出装置１は、ステージ１０２と、ステージ駆動部１０３と、第１の光源１０４と、第２の光源１０５と、第１の光学系１０６と、コンデンサレンズ１０７と、第２の光学系１０８と、第３の光学系１０９と、第１の結像レンズ１１０と、第１の撮像部１１１と、第２の結像レンズ１１２と、第２の撮像部１１３と、画像処理部１１４（処理部）と、撮像制御部１１５とを備える。
【００２３】
ステージ１０２は、スライドガラス上に、細胞が含まれた病理標本や生物組織などを載置した標本スライド１０１（試料）を載置するための台である。また、本実施形態では、標本スライド１０１に載置された病理標本や生物組織などは、ヘマトキシリンとエオシンの２つを用いるヘマトキシリン−エオシン染色によって染色されている。ステージ１０２は、第１の光学系１０６と第２の光学系１０８との間に配置されている。ステージ駆動部１０３は、撮像制御部１１５の制御に基づいてステージ１０２を水平及び垂直方向に駆動する。
【００２４】
第１の光源１０４は、例えば白色ＬＥＤなどであり、第１の撮像部１１１が標本スライド１０１の画像（可視光に基づいた画像）を撮像するために用いる可視光（第１の波長領域に強度分布を有する第１のスペクトルを持つ光）を発生する光源である。第２の光源１０５は、例えば赤外ＬＥＤなどであり、第２の撮像部１１３が標本スライド１０１の赤外画像を撮像するために用いる近赤外光（第１の波長領域とは異なる波長領域であり、第１の波長領域よりも波長が長い側の波長領域である第２の波長領域に強度分布を有する第２のスペクトルを持つ光）を発生する光源である。
【００２５】
第１の光学系１０６は、例えばダイクロイックミラーであり、第１の光源１０４からの可視光と第２の光源１０５からの近赤外光とを合わせた光（混合光、第１のスペクトルと第２のスペクトルを重ね合わせたスペクトルを有する光）をコンデンサレンズ１０７に対して照射する。図示する例では、第１の光学系１０６は、第１の光源１０４からの可視光を透過し、第２の光源１０５からの近赤外光をコンデンサレンズ１０７の方向に反射することで、第１の光源１０４からの可視光と第２の光源１０５からの近赤外光とを合わせた光をコンデンサレンズ１０７に対して照射する。
【００２６】
コンデンサレンズ１０７は、第１の光学系１０６が照射した混合光を集光して標本スライド１０１に対して照射する。第２の光学系１０８は、複数のレンズで構成された対物レンズであり、標本スライド１０１に対向するように配置されている。また、第２の光学系１０８は、標本スライド１０１からの光束を集光させ、集光させた混合光を第３の光学系１０９に対して照射する。このように、第２の光学系１０８は、標本スライド１０１の透過像を拡大する。
【００２７】
第３の光学系１０９は、例えばダイクロイックミラーであり、第２の光学系１０８からの混合光に含まれる可視光を第１の結像レンズ１１０に対して照射し、第２の光学系１０８からの混合光に含まれる近赤外光を第２の結像レンズ１１２に対して照射する。図示する例では、第３の光学系１０９は、第２の光学系１０８からの混合光に含まれる可視光を透過し、第２の光学系１０８からの混合光に含まれる近赤外光を第２の結像レンズ１１２の方向に反射することで、第２の光学系１０８からの混合光に含まれる可視光を第１の結像レンズ１１０に対して照射し、第２の光学系１０８からの混合光に含まれる近赤外光を第２の結像レンズ１１２に対して照射する。なお、第３の光学系１０９が透過し、第１の結像レンズ１１０に入射される可視光の光路を光路Ａとする。また、第３の光学系１０９が反射し、第２の結像レンズ１１２に入射される近赤外光の光路を光路Ｂとする。
【００２８】
第１の結像レンズ１１０は、第２の光学系１０８の光軸に沿って配置されている。また、第１の結像レンズ１１０は、第２の光学系１０８が集光した混合光のうち、第３の光学系１０９が透過した可視光を第１の撮像部１１１が備える撮像素子の撮像面上に結像させる。これにより、標本スライド１０１からの混合光に含まれる可視光は、第１の撮像部１１１に導かれる。第１の撮像部１１１が備える撮像素子は、標本スライド１０１からの可視光を受光し、受光した可視光を、受光した可視光の強度に応じた電気信号に光電変換する。第１の撮像部１１１は、撮像素子が光電変換した電気信号に基づいて標本スライド１０１の画像データを生成する。
【００２９】
第２の結像レンズ１１２は、第２の光学系１０８が集光した混合光のうち、第３の光学系１０９が反射した近赤外光を第２の撮像部１１３が備える撮像素子の撮像面上に結像させる。これにより、標本スライド１０１からの混合光に含まれる近赤外光は、第２の撮像部１１３に導かれる。第２の撮像部１１３が備える撮像素子は、標本スライド１０１からの近赤外光を受光し、受光した近赤外光を、受光した近赤外光の強度に応じた電気信号に光電変換する。第２の撮像部１１３は、撮像素子が光電変換した電気信号に基づいて標本スライド１０１の赤外画像データを生成する。
【００３０】
画像処理部１１４は、第２の撮像部１１３が撮像した赤外画像データを用いて第１の撮像部１１１が撮像した画像データに含まれる細胞の所定の情報（例えば、細胞質と細胞核との境界）の強調処理を行う。強調処理の詳細については後述する。また、画像処理部１１４は、細胞の所定の情報の強調処理を行った複数枚の画像データを貼り合わせ、標本スライド１０１の所定の領域の画像データである１枚の画像データを生成する。なお、画像処理部１１４は、第１の撮像部１１１が撮像した画像データに含まれる細胞の所定の情報の強調処理を行った後に、強調処理後の画像データを貼り合わせて一枚の画像データを生成するのではなく、第１の撮像部１１１が生成した画像データを貼り合わせて１枚の画像データを生成した後に、第２の撮像部１１３が撮像した赤外画像データを用いて細胞の所定の情報の強調処理を行ってもよい。
【００３１】
撮像制御部１１５は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央演算処理装置）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ、読み出し専用記憶装置）と、ＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ、ランダムアクセスメモリ)と、外部記憶装置等とを含む、図示せぬコンピュータシステムである。撮像制御部１１５は、標本スライド１０１の所定の領域（例えば病理標本や生物組織が載置されている領域）の画像と赤外画像とを分割して撮像するように、ステージ駆動部１０３と、第１の撮像部１１１と、第２の撮像部１１３とを制御する。具体的には、撮像制御部１１５は、第１の撮像部１１１が撮像した他の画像データと重なる部分であるのりしろ部が存在するように、ステージ１０２と第２の光学系１０８との相対位置を移動させつつ画像データと赤外画像データとを撮像するよう第１の撮像部１１１とステージ駆動部１０３とを制御する。なお、標本スライド１０１の領域のうち、第１の撮像部１１１が撮像する画像データの領域と第２の撮像部１１３が撮像する赤外画像データとの領域は同一の領域である。
【００３２】
次に、第１の光源１０４および第２の光源１０５の波長特性と、第１の光学系１０６および第３の光学系１０９の波長特性とについて説明する。図２は、本実施形態における第１の光源１０４および第２の光源１０５の波長特性と、第１の光学系１０６および第３の光学系１０９の波長特性との関係を示したグラフである。なお、図示するグラフは、第１の光源１０４が白色ＬＥＤであり、第２の光源１０５が赤外ＬＥＤであり、第１の光学系１０６および第３の光学系１０９がダイクロイックミラーである場合の特性を示している。
【００３３】
図示するグラフの横軸は波長を示している。また、図示するグラフの縦軸は、第１の光源１０４および第２の光源１０５の光の放射強度と、第１の光学系１０６と第３の光学系１０９の透過率（光を透過するか反射するか）を示している。また、曲線２０１は、第１の光源１０４が発生する可視光の各波長成分の強度を示している。また、曲線２０２は、第２の光源１０５が発生する近赤外光の各波長成分の強度を示している。また、破線２０３は、第１の光学系１０６および第３の光学系１０９が光を透過するか反射するかを示している。
【００３４】
図示するように、第１の光源１０４が発生する光は、可視光成分（可視光である波長）の光の強度が強い。また、第２の光源１０５が発生する光は、近赤外光成分（近赤外光である波長）の光の強度が強い。また、第１の光学系１０６および第３の光学系１０９は、可視光成分の波長の光を透過し、近赤外光成分の波長の光を反射する。すなわち、第１の光学系１０６および第３の光学系１０９は、可視光を透過し、近赤外光を反射する。
【００３５】
また、上述した通り、第１の光源１０４が発生する可視光は、第１の撮像部１１１が備える撮像素子の撮像面に入射する。また、第２の光源１０５が発生する近赤外光は、第２の撮像部１１３が備える撮像素子の撮像面に入射する。また、図８に示したように、ヘマトキシン色素は５２０〜５３０ｎｍ付近をピークとしたナローな波長特性を有しており、７００ｎｍ以降の近赤外領域にはほとんど感度を持たない。一方、エオシン色素は６００ｎｍ付近をピークとしたブロードな波長特性を有しており、７００ｎｍの以降の近赤外領域にも感度を持つ。そのため、第２の撮像部１１３が撮像する赤外画像データは、エオシン色素によって染色された細胞質の情報が強調された赤外画像データである。
【００３６】
次に、画像処理部１１４が行う、第２の撮像部１１３が撮像した赤外画像を用いて第１の撮像部１１１が撮像した画像に含まれる細胞の所定の情報の強調処理について説明する。画像処理部１１４は、強調処理として、第１の撮像部１１１が生成した標本スライド１０１の画像データに、第２の撮像部１１３が生成した標本スライド１０１の赤外画像データを積算し、次に、隣接する画素の差分を取る。第２の撮像部１１３が撮像する赤外画像データは、エオシン色素によって染色された細胞質の情報が強調された赤外画像データである。そのため、画像処理部１１４は、強調処理を行うことで、細胞質と細胞核との境界が強調された画像データ、すなわち、細胞核の輪郭を強調した画像データを生成することができる。なお、第１の撮像部１１１が撮像した画像に含まれる細胞の所定の情報の強調処理は、この方法に限らない。第２の撮像部１１３が撮像した赤外画像を用いて、第１の撮像部１１１が撮像した画像に含まれる細胞の所定の情報を強調する処理であればどのような処理でもよい。
【００３７】
図３は、本実施形態における第１の撮像部１１１が撮像した画像データの例を示した概略図である。図示する例では、画像データに細胞質と細胞核とが含まれており、細胞質と細胞核との境界３０１が写っている。図４は、本実施形態における画像処理部１１４が強調処理を行った画像データの例を示した概略図である。図示する例では、画像データに細胞質と細胞核とが含まれており、細胞質と細胞核との境界３０１が、図３に示した例よりも強調されている。
【００３８】
次に、本実施形態における画像検出装置１の動作について説明する。初めに、撮像制御部１１５は、ステージ駆動部１０３にステージ１０２を水平方向に駆動させ、第２の光学系１０８の光軸上に標本スライド１０１の撮影すべき所定の領域を移動させる。次に、第１の光源１０４は標本スライド１０１を照射する可視光を発生し、第２の光源１０５は、標本スライド１０１を照射する近赤外光を発生する。第１の光学系１０６は、第１の光源１０４が発生した可視光と第２の光源１０５が発生した近赤外光とを合わせた光（混合光）をコンデンサレンズ１０７に対して照射する。
【００３９】
コンデンサレンズ１０７は、第１の光学系１０６が照射した混合光を集光して標本スライド１０１に対して照射する。標本スライド１０１を透過した混合光は、第２の光学系１０８で集光され、第３の光学系１０９により、可視光は第１の結像レンズ１１０の方向に分割され、近赤外光は第２の結像レンズ１１２の方向に分割される。
【００４０】
第１の結像レンズ１１０の方向に分割された可視光は、第１の結像レンズ１１０を介して、第１の撮像部１１１が備える撮像素子の撮像面に照射される。一方、第２の結像レンズ１１２を介して、第２の撮像部１１３が備える撮像素子の撮像面に照射される。撮像制御部１１５は、第１の撮像部１１１に標本スライド１０１の画像データを生成させる。また、撮像制御部１１５は、第２の撮像部１１３に標本スライド１０１の赤外画像データを生成させる。第１の撮像部１１１は、撮像制御部１１５の制御に基づいて、標本スライド１０１の画像データを生成する。また、第２の撮像部１１３は、撮像制御部１１５の制御に基づいて、標本スライド１０１の赤外画像データを生成する。
【００４１】
その後、撮像制御部１１５は、ステージ駆動部１０３にステージ１０２を水平方向に駆動させ、第２の光学系１０８の光軸上に標本スライド１０１の撮影すべき所定の領域を移動させる。画像検出装置１は、これらの処理を繰り返し行い、標本スライド１０１の所定の領域の画像データと赤外画像データとを分割して生成する。
【００４２】
次に、画像処理部１１４は、第２の撮像部１１３が撮像した赤外画像データを用いて第１の撮像部１１１が撮像した各画像データに含まれる細胞の所定の情報の強調処理を行う。また、画像処理部１１４は、細胞の所定の情報の強調処理を行った複数枚の画像データを貼り合わせ、標本スライド１０１の所定の領域の画像データである１枚の画像データを生成する。なお、画像処理部１１４は、第１の撮像部１１１が撮像した画像データに含まれる細胞の所定の情報の強調処理を行った後に、強調処理後の画像データを貼り合わせて一枚の画像データを生成するのではなく、第１の撮像部１１１が生成した画像データを貼り合わせて１枚の画像データを生成した後に、第２の撮像部１１３が撮像した赤外画像データを用いて細胞の所定の情報の強調処理を行ってもよい。
【００４３】
上述したとおり、本実施形態によれば、第１の光源１０４は可視光を発生し、第２の光源１０５は近赤外光を発生する。そして、第１の光学系１０６は、可視光と近赤外光とを合わせた混合光を標本スライド１０１に対して照射する。また、第３の光学系１０９は、標本スライド１０１を透過した混合光を可視光と近赤外光とに分割する。そして、第１の撮像部１１１は可視光を用いて標本スライド１０１の画像データを生成し、第２の撮像部１１３は、近赤外光を用いて標本スライド１０１の赤外画像データを生成する。その後、画像処理部１１４は、第２の撮像部１１３が撮像した赤外画像データを用いて第１の撮像部１１１が撮像した各画像データに含まれる細胞の所定の情報の強調処理を行う。また、画像処理部１１４は、細胞の所定の情報の強調処理を行った複数枚の画像データを貼り合わせ、標本スライド１０１の所定の領域の画像データである１枚の画像データを生成する。
【００４４】
これにより、画像検出装置１は、第２の撮像部１１３が生成した赤外画像データを用いて、第１の撮像部１１１が撮像した画像データに含まれる細胞の所定の情報（例えば、細胞質と細胞核との境界）を明確に検出することができる。すなわち、画像検出装置１は、病理標本や生物組織などの細胞質と細胞核との境界をさらに明確に検出でき、スクリーニング精度を向上させることが可能な画像データを生成することができる。
【００４５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態における画像検出装置２の構成と、第１の実施形態における画像検出装置１の構成とで異なる点は、標本スライド１０１を照射する光源の構成と、可視光と近赤外光とを合わせた光（混合光）を照射する第１の光学部の構成である。
【００４６】
図５は、本実施形態における画像検出装置２の構成を示した概略図である。図示する例では、画像検出装置２は、ステージ１０２と、ステージ駆動部１０３と、光源ユニット７０１と、第１の光学系７０２と、コンデンサレンズ１０７と、第２の光学系１０８と、第３の光学系１０９と、第１の結像レンズ１１０と、第１の撮像部１１１と、第２の結像レンズ１１２と、第２の撮像部１１３と、画像処理部１１４と、撮像制御部１１５とを備える。
【００４７】
ステージ１０２と、ステージ駆動部１０３と、コンデンサレンズ１０７と、第２の光学系１０８と、第３の光学系１０９と、第１の結像レンズ１１０と、第１の撮像部１１１と、第２の結像レンズ１１２と、第２の撮像部１１３と、画像処理部１１４と、撮像制御部１１５との構成は、第１の実施形態における各部の構成と同様の構成である。
【００４８】
光源ユニット７０１は、可視光を発生する複数の第１の光源と、近赤外光を発生する複数の第２の光源とを備える。図６は、本実施形態における光源ユニット７０１が備える第１の光源と第２の光源との配置を示した概略図である。図示する例では、光源ユニット７０１には、複数の第１の光源７０１１と、複数の第２の光源７０１２とが交互に配置されている。第１の光源７０１１は可視光を発生する。また、第２の光源７０１２は近赤外光を発生する。これにより、光源ユニット７０１は、可視光と近赤外光とを発生することができる。
【００４９】
第１の光学系７０２は、例えば拡散板や、光ファイバや、フライアイレンズであり、光源ユニット７０１が備える複数の第１の光源７０１１が発生した可視光と、複数の第２の光源７０１２とが発生した近赤外光とを均一に拡散混合し、拡散混合した光（混合光）をコンデンサレンズ１０７に対して照射する。
【００５０】
コンデンサレンズ１０７に照射された混合光は、第１の実施形態と同様に、標本スライド１０１を透過し、第２の光学系１０８で集光され、第３の光学系１０９により、可視光は第１の結像レンズ１１０の方向に分割され、近赤外光は第２の結像レンズ１１２の方向に分割される。そして、第１の結像レンズ１１０の方向に分割された可視光は、第１の結像レンズ１１０を介して、第１の撮像部１１１が備える撮像素子の撮像面に照射される。一方、第２の結像レンズ１１２の方向に分割された近赤外光は、第２の結像レンズ１１２を介して、第２の撮像部１１３が備える撮像素子の撮像面に照射される。第１の撮像部１１１は可視光を用いて標本スライド１０１の画像データを生成する。また、第２の撮像部１１３は近赤外光を用いて標本スライド１０１の赤外画像データを生成する。
【００５１】
この構成により、画像検出装置２は、第１の実施形態における画像検出装置１と同様に、第２の撮像部１１３が生成した赤外画像データを用いて、第１の撮像部１１１が撮像した画像データに含まれる細胞の所定の情報（例えば、細胞質と細胞核との境界）を明確に検出することができる。すなわち、画像検出装置１は、病理標本や生物組織などの細胞質と細胞核との境界をさらに明確に検出でき、スクリーニング精度を向上させることが可能な画像データを生成することができる。
【００５２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態における画像検出装置の構成と、第１の実施形態における画像検出装置１の構成とで異なる点は、本実施形態における画像検出装置は、画像処理部１１４による細胞の所定の情報の強調処理が最適となるように、第２の光源１０５が発生する近赤外光の光量を調節する光量調整部を備えている点である。
【００５３】
図７は、本実施形態における画像検出装置３の構成を示した概略図である。図示する例では、画像検出装置３は、ステージ１０２と、ステージ駆動部１０３と、第１の光源１０４と、第２の光源１０５と、第１の光学系１０６と、コンデンサレンズ１０７と、第２の光学系１０８と、第３の光学系１０９と、第１の結像レンズ１１０と、第１の撮像部１１１と、第２の結像レンズ１１２と、第２の撮像部１１３と、画像処理部１１４と、撮像制御部１１５と、光量調整部９０１とを備える。
【００５４】
ステージ１０２と、ステージ駆動部１０３と、第１の光源１０４と、第２の光源１０５と、第１の光学系１０６と、コンデンサレンズ１０７と、第２の光学系１０８と、第３の光学系１０９と、第１の結像レンズ１１０と、第１の撮像部１１１と、第２の結像レンズ１１２と、第２の撮像部１１３と、画像処理部１１４と、撮像制御部１１５との構成は、第１の実施形態における各部の構成と同様の構成である。
【００５５】
光量調整部９０１は、画像処理部１１４が強調処理を行った画像データを取得し、取得した画像データに含まれる細胞質と細胞核との境界が最適であるか否かを判定する。そして、光量調整部９０１は、画像データに含まれる細胞質と細胞核との境界が最適ではないと判定した場合、第２の光源１０５が発生する近赤外光の光量を調整する。具体的には、光量調整部９０１は、細胞質と細胞核との境界があまり明確ではないと判定した場合、第２の光源１０５が発生する近赤外光の光量が大きくなるように第２の光源１０５を制御する。また、光量調整部９０１は、細胞質と細胞核との境界が強調されすぎていると判定した場合、第２の光源１０５が発生する近赤外光の光量が小さくなるように第２の光源１０５を制御する。
【００５６】
例えば、標本スライド１０１が光を透過しにくい場合、第２の撮像部１１３に入射する近赤外光の光量は少なくなり、第２の撮像部１１３が出力する赤外画像データの出力値が小さくなる。そのため、画像処理部１１４による強調処理の効果も弱くなる。しかしながら、本実施形態では、第２の撮像部１１３が出力する赤外画像データの出力値が小さく、強調処理を行っても細胞質と細胞核との境界があまり明確ではない場合、光量調整部９０１は、第２の光源１０５が発生する近赤外光の光量が大きくなるように第２の光源１０５を制御する。これにより、画像処理部１１４は最適な強調処理を行うことができる。
【００５７】
また、標本スライド１０１が光を透過しやすい場合、第２の撮像部１１３に入射する近赤外光の光量は大きくなり、第２の撮像部１１３が出力する赤外画像データの出力値が大きくなる。そのため、画像処理部１１４による強調処理の効果も強くなる。しかしながら、本実施形態では、第２の撮像部１１３が出力する赤外画像データの出力が大きく、強調処理を行うと細胞質と細胞核との境界が強調されすぎる場合、光量調整部９０１は、第２の光源１０５が発生する近赤外光の光量が小さくなるように第２の光源１０５を制御する。これにより、画像処理部１１４は最適な強調処理を行うことができる。
【００５８】
従って、画像検出装置３は、第２の撮像部１１３が生成した赤外画像データを用いて、第１の撮像部１１１が撮像した画像データに含まれる細胞の所定の情報（例えば、細胞質と細胞核との境界）を明確に検出することができる。さらに、強調処理後の画像データに含まれる細胞質と細胞核との境界の強調度合いに応じて、光量調整部９０１が第２の光源１０５が発生する光量を調整するため、より最適に細胞質と細胞核との境界を強調した画像データを生成することができる。すなわち、画像検出装置３は、病理標本や生物組織などの細胞質と細胞核との境界をさらに明確に検出でき、スクリーニング精度を向上させることが可能な画像データを生成することができる。
【００５９】
以上、この発明の第１の実施形態から第３の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、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００６０】
例えば、第２の実施形態における画像検出装置２が、第３の実施形態における画像検出装置３のように光量調整部９０１を備え、強調処理後の画像データに含まれる細胞質と細胞核との境界の強調度合いに応じて光源ユニット７０１が備える複数の第２の光源７０１２の発光量を調整するようにしてもよい。
【００６１】
また、例えば、第１の実施形態から第３の実施形態では、ステージ１０２と第２の光学系１０８との相対位置を移動させる際にはステージ１０２を移動させたが、これに限らない。例えば、ステージ１０２と第２の光学系１０８との相対位置を移動させる際に、第２の光学系１０８を移動させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１，２，３・・・画像検出装置、１０１・・・標本スライド、１０２・・・ステージ、１０３・・・ステージ駆動部、１０４，７０１１・・・第１の光源、１０５，７０１２・・・第２の光源、１０６，７０２・・・第１の光学系、１０７・・・コンデンサレンズ、１０８・・・第２の光学系、１０９・・・第３の光学系、１１０・・・第１の結像レンズ、１１１・・・第１の撮像部、１１２・・・第２の結像レンズ、１１３・・・第２の撮像部、１１４・・・画像処理部、１１５・・・撮像制御部、７０１・・・光源ユニット、９０１・・・光量調整部
【図１】
2013109205.tif 000003
【図２】
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【図５】
2013109205.tif 000005
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図３】
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【図４】
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