(57)【要約】【課題】  アーチファクトが低減された画像を効率的に取得できる画像取得装置及び画像取得方法を提供する。【解決手段】  画像取得装置は、結像光学部２０９と、撮像部２１３と、変更部２０４と、被写体２０８の複数の異なる位置それぞれにおける前記被写体の中の検体の前記光軸方向の位置を用いて想定取得面を生成する面生成部２１７と、第１の領域と隣接する第２の領域内の１つ又は複数の位置における前記第２の領域を撮像したときの前記焦点面の前記光軸方向の位置を用いて、前記第１の領域内の１つ又は複数の位置における前記焦点面の予想位置を取得する位置取得部２１８と、前記想定取得面の前記光軸方向の位置と前記予想位置との差を取得し、前記差と前記結像光学部の被写界深度とを比較した結果に基づいて補正量を取得する補正量取得部２１９と、を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を複数の領域ごとに撮像することにより前記被写体の画像を取得する画像取得装置であって、
前記被写体からの光を結像する結像光学部と、
前記被写体の像を撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像面と共役な焦点面と前記被写体との前記結像光学部の光軸方向における相対位置を変更する変更部と、
前記被写体の複数の位置それぞれにおける前記被写体の中の検体の前記光軸方向の位置を用いて想定取得面を生成する面生成部と、
第１の領域と隣接する第２の領域内の１つ又は複数の位置における前記第２の領域を撮像したときの前記焦点面の前記光軸方向の位置を用いて、前記第１の領域内の１つ又は複数の位置における前記焦点面の予想位置を取得する位置取得部と、
前記想定取得面の前記光軸方向の位置と前記予想位置との差を取得し、前記差と前記結像光学部の被写界深度とを比較した結果に基づいて、前記焦点面が前記想定取得面から前記被写界深度の範囲内になるように前記相対位置を補正するための補正量を取得する補正量取得部と、を有する
ことを特徴とする画像取得装置。
【請求項２】
前記予想位置は、前記第２の領域を撮像したときの前記焦点面の前記光軸方向における前記位置から前記被写界深度の範囲内である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像取得装置。
【請求項３】
前記予想位置及び前記第２の領域を撮像したときの前記焦点面の前記光軸方向の前記位置は、前記第１の領域と前記第２の領域との重複領域内の同一点における取得される
ことを特徴とする請求項１に記載の画像取得装置。
【請求項４】
前記位置取得部は、前記第２の領域を撮像したときの前記焦点面の前記光軸方向の前記位置及び前記焦点面の傾きに関する情報を用いて前記予想位置を取得する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項５】
前記差は、前記１つ又は複数の位置における前記想定取得面の前記光軸方向の位置と、前記１つ又は複数の位置における前記予想位置との差であり、
前記補正量取得部は、前記差と前記被写界深度とを比較し、前記差が前記被写界深度以下の場合は、前記差を前記補正量とする
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項６】
前記差が前記被写界深度より大きい場合は、
（ｉ）前記補正量取得部は、前記差が前記被写界深度以下となるように前記光軸方向及び前記光軸方向と垂直な方向における前記相対位置を変更する変更量を前記補正量とする、又は、
（ｉｉ）前記撮像部は、前記光軸方向に異なる複数の位置で前記第１の領域を撮像して複数の画像を取得し、前記補正量取得部は、前記複数の画像から前記想定取得面との差が前記被写界深度以下となる画像を抽出する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像取得装置。
【請求項７】
前記差は、複数の前記予想位置を含む予想焦点面と前記想定取得面とがなす角の大きさを用いて取得される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項８】
被写体を複数の領域ごとに撮像することにより前記被写体の画像を取得する画像取得装置であって、
前記被写体からの光を結像する結像光学部と、
前記被写体の像を撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像面と共役な焦点面と前記被写体との前記結像光学部の光軸方向における相対位置を変更する変更部と、
前記被写体の複数の異なる位置それぞれにおける前記被写体の中の検体の前記光軸方向における位置を用いて想定取得面を生成する面生成部と、
前記第１の領域の前記光軸方向に異なる複数の位置を前記撮像部で撮像することにより取得した複数の画像から、前記複数の画像それぞれを撮像した時の前記焦点面が前記想定取得面から前記結像光学部の被写界深度の範囲内に含まれ、且つ、前記第１の領域と隣接する第２の領域から前記被写界深度の範囲内に含まれる画像又は前記複数の画像の一部を抽出する抽出部と、を有する
ことを特徴とする画像取得装置。
【請求項９】
前記抽出部は、前記複数の画像それぞれを撮像した時の前記焦点面全体が前記想定取得面から前記被写界深度の範囲内に含まれる画像がある場合は画像を抽出し、前記焦点面全体が前記想定取得面から前記被写界深度の範囲内に含まれる画像がない場合は、前記複数の画像から前記焦点面が前記想定取得面から前記被写界深度の範囲内に含まれる部分を抽出して合成する
ことを特徴とする請求項８に記載の画像取得装置。
【請求項１０】
前記想定取得面は、前記被写体の中の検体が存在する範囲内における２つの点を結ぶ直線を含む平面であり、
前記２つの点のそれぞれは、前記撮像部と前記検体とが共役となる位置で、且つ、前記２つの点同士の距離は、前記複数の領域それぞれの長さより長い
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項１１】
前記２つの点は、前記２つの点それぞれが配置されている領域それぞれにおいて、相対的に同一の位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像取得装置。
【請求項１２】
前記想定取得面は、前記被写体の中の検体が存在する範囲内における３つ以上の点を含む平面であり、
前記３つ以上の点のそれぞれは、前記撮像部と前記検体とが共役となる位置で、且つ、前記３つ以上の点同士の距離は、前記複数の領域それぞれの長さより長い
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項１３】
前記３つの点は、前記３つの点それぞれが配置されている領域それぞれにおいて、相対的に同一の位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像取得装置。
【請求項１４】
前記検体の前記光軸方向における位置は、前記面生成部が、キャリブレーションデータを用いてステージの走り平行度による前記焦点面の前記光軸方向の位置の変動を補正した位置である
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項１５】
前記検体の前記光軸方向における位置は、前記被写体の複数の異なる位置を含む範囲内で複数の前記検体の前記光軸方向における位置を取得し、前記複数の前記検体の前記光軸方向における位置を統計的に処理して取得した位置である
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の画像取得装置。
【請求項１６】
被写体からの光を結像する結像光学部と前記被写体の像を撮像する撮像部とを有する撮像装置を用いて、前記被写体を複数の領域ごとに撮像することにより前記被写体の画像を取得する画像取得方法であって、
前記被写体の複数の異なる位置それぞれにおける前記被写体の中の検体の前記結像光学部の光軸方向における位置を用いて想定取得面を生成する面生成ステップと、
第１の領域と隣接する第２の領域内の１つ又は複数の位置における前記第２の領域を撮像したときの前記焦点面の前記光軸方向の位置を用いて、前記第１の領域内の１つ又は複数の位置における前記撮像部の撮像面と共役な焦点面の予想位置を取得する位置取得ステップと、
前記想定取得面の前記光軸方向の位置と前記予想位置との差を取得し、前記差と前記結像光学部の被写界深度とを比較した結果に基づいて、前記焦点面が前記想定取得面から前記被写界深度の範囲内になるように前記相対位置を補正するための補正量を取得する補正量取得ステップと、を有する
ことを特徴とする画像取得方法。
【請求項１７】
被写体からの光を結像する結像光学部と前記被写体の像を撮像する撮像部とを有する撮像装置を用いて、前記被写体を複数の領域ごとに撮像することにより前記被写体の画像を取得する画像取得方法であって、
前記被写体の複数の異なる位置それぞれにおける前記被写体の中の検体の前記結像光学部の光軸方向における位置を用いて想定取得面を生成する面生成ステップと、
前記第１の領域の前記光軸方向に異なる複数の位置を前記撮像部で撮像することにより取得した複数の画像から、前記複数の画像それぞれを撮像した時の前記焦点面が前記想定取得面から前記結像光学部の被写界深度の範囲内に含まれ、且つ、前記第１の領域と隣接する第２の領域から前記被写界深度の範囲内に含まれる画像又は前記複数の画像の一部を抽出する抽出ステップと、を有する
ことを特徴とする画像取得方法。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の画像取得方法の各ステップをコンピュータ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、画像取得装置およびこれを用いた画像取得方法、システムに関する。本発明は、ＷＳＩ（Ｗｈｏｌｅ  Ｓｌｉｄｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）及びＷＳＩ装置に好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来、癌検査などにおいて、患者から採取した組織（検体）をプレパラートにし、光学顕微鏡で観察して、病変の種類や状態を見分ける病理診断が行われている。これに対し、プレパラートをデジタル撮像し、画像とするＷＳＩ装置を用いることで、ディスプレイに表示される画像を用いて診断を行うことが可能となる。
【０００３】
ＷＳＩ装置には、スライド全面の画像取得に際して、被写体の撮像範囲を小領域に分割して画像を取得し、合成して大領域の被写体の画像を生成する方法を用いるものがある。なお、これ以降、撮像範囲を小領域に分割した分割領域をタイル、各タイルにおいて撮像を行い取得した画像データをタイル画像と称する。
【０００４】
このようなタイル画像を合成して被写体の画像を生成するＷＳＩ装置において、画像を取得する撮像素子８０１と、撮像対象である検体８０４との間で相対的な傾きを持つ場合がある。その一例として、図７（ａ）に検体８０４と撮像素子８０１とが平行でない状態で、複数のタイル画像を取得した場合を示す。このような場合では、タイル数が増加するに従い、タイル画像を取得する際の焦点面が検体からはずれることがある。これにより、合成後の画像内で光軸方向の位置の異なる領域が存在するアーチファクトが発生していた。
【０００５】
また、各タイル画像を合成する際に、隣接するタイル同士の継ぎ目部分において、タイル画像毎に光軸方向の位置が異なりアーチファクトが発生することがあった。これはステージの一般的な駆動精度の一つである、ステージの走り平行度が影響している。ステージの走り平行度の影響の概念図を図７（ｂ）に示す。走り平行度の影響により、光軸と垂直な平面（ＸＹ平面）方向に駆動した際に、意図しない対物レンズ８０２の光軸方向（Ｚ軸方向）への変位が発生することがある。もう一つの原因として、撮像素子８０１と検体８０４との間に相対的な傾きが存在し、ステージの移動方向、すなわち検体８０４の移動方向と焦点面の傾き方向とが異なることが挙げられる。これは、図７（ｃ）の概念図に示すように、タイル内での光軸方向の位置が、タイル右端とタイル左端で異なるために発生する。
【０００６】
上述のようなアーチファクトは、デジタル画像を用いた診断の効率低下の原因となっていた。アーチファクトを低減するために、特許文献１では、検体上の複数の位置で取得した焦点面の位置情報より、検体の光軸方向の位置の変化を求め、この変化を、各々のタイル画像を取得する際の焦点面の位置を決定するときに反映することが開示されている。この方法によれば、上述の画像を取得する際に、焦点面が検体からはずれることによるアーチファクトを低減できる。
【０００７】
特許文献２では、各々のタイル位置において光軸方向に異なる位置において取得したタイル画像のコントラストを評価し、コントラストが最大となる光軸方向の位置で取得した画像を合焦した画像とすることが開示されている。この方法の様に、各タイルにおいて所謂オートフォーカスを実行すれば、上述の焦点面が検体からはずれることと、ステージ走り平行度の影響による焦点面の変動によるアーチファクトを低減できる。また、特許文献３には、被写体の平面方向に異なる複数の位置で合焦位置を取得して、取得した合焦位置と撮像センサの受光面とが共役になるように検体の位置を補正することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−８３９２５号公報
【特許文献２】特開２０１２−３７８６１号公報
【特許文献３】特開２００４−１９１９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１で開示されている方法では、ステージの走り平行度の影響で焦点面がタイルごとに意図せず変動してしまうという点には対処できない。つまり、特許文献１の方法によって設定された焦点面の位置と実際にタイル画像が取得される焦点面の位置とが変わってしまうことがあった。また、特許文献２で開示されている方法では、焦点面の傾きによって発生するアーチファクトに対応できない。さらに、各タイルでそれぞれにオートフォーカスを実行するため、検体内の構造（例えば、核の位置等）によっては、隣接するタイル間で合焦位置が大きく異なる可能性がある。結果として合成時した際の継ぎ目で焦点面の光軸方向の位置の違いによりアーチファクトが発生することがあった。また、特許文献３で開示されている方法では、タイル画像間における光軸方向の位置の差については考慮していないため、隣接するタイル同士の継ぎ目部分にアーチファクトが発生することがある。
【００１０】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、アーチファクトが低減された画像を効率的に取得できる画像取得装置及び画像取得方法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】
【００１１】
本発明の一側面としての画像取得装置は、被写体を複数の領域ごとに撮像することにより前記被写体の画像を取得する画像取得装置であって、前記被写体からの光を結像する結像光学部と、前記被写体の像を撮像する撮像部と、前記撮像部の撮像面と共役な焦点面と前記被写体との前記結像光学部の光軸方向の相対位置を変更する変更部と、前記被写体の複数の位置それぞれにおける前記被写体の中の検体の前記光軸方向の位置を用いて想定取得面を生成する面生成部と、第１の領域と隣接する第２の領域内の１つ又は複数の位置における前記第２の領域を撮像したときの前記焦点面の前記光軸方向の位置を用いて、前記第１の領域内の１つ又は複数の位置における前記焦点面の予想位置を取得する位置取得部と、前記想定取得面の前記光軸方向の位置と前記予想位置との差を取得し、前記差と前記結像光学部の被写界深度とを比較した結果に基づいて、前記焦点面が前記想定取得面から前記被写界深度の範囲内になるように前記相対位置を補正するための補正量を取得する補正量取得部と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の別の一側面としての画像取得装置は、被写体を複数の領域ごとに撮像することにより前記被写体の画像を取得する画像取得装置であって、前記被写体からの光を結像する結像光学部と、前記被写体の像を撮像する撮像部と、前記撮像部の撮像面と共役な焦点面と前記被写体との前記結像光学部の光軸方向における相対位置を変更する変更部と、前記被写体の複数の異なる位置それぞれにおける前記被写体の中の検体の前記光軸方向における位置を用いて想定取得面を生成する面生成部と、前記第１の領域の前記光軸方向に異なる複数の位置を前記撮像部で撮像することにより取得した複数の画像から、前記複数の画像それぞれを撮像した時の前記焦点面が前記想定取得面から前記結像光学部の被写界深度の範囲内に含まれ、且つ、前記第１の領域と隣接する第２の領域から前記被写界深度の範囲内に含まれる画像又は前記複数の画像の一部を抽出する抽出部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一側面としての画像取得装置及び画像取得方法によれば、アーチファクトが低減された画像を効率的に取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＷＳＩ装置システム構成を説明する図
【図２】顕微鏡装置及び画像処理装置の構成を説明する図
【図３】画像処理装置のハードウェア構成のブロック図
【図４】第１の実施形態に係る画像取得工程のフローチャート
【図５】第２の実施形態に係るＷＳＩ装置システム構成を説明する図
【図６】第２の実施形態に係る画像取得工程のフローチャート
【図７】本発明の課題を説明図
【図８】第１の実施形態に係る画像取得工程を説明する図
【図９】タイルとＺレイヤー、Ｚスタックの関係を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
＜ＷＳＩ装置システム構成＞
本実施形態の画像取得装置としてのＷＳＩ装置システムについて、図１を参照して説明する。図１は、ＷＳＩ装置システムの装置構成を説明する図である。このＷＳＩ装置システムは、被写体２０８となるプレパラート上の被検試料の光学顕微鏡像を高解像かつ大サイズ（広画角）のデジタル画像として取得するためのシステムである。
【００１６】
ＷＳＩ装置システムは、顕微鏡装置１０１（以下、「装置１０１」と呼ぶ）と画像処理装置１０２（以下、「装置１０２」と呼ぶ）、コンピュータ１０３、表示装置１０４を有する。装置１０２は専用処理ボードとしてコンピュータ１０３に組み込まれている。装置１０１とコンピュータ１０３との間は、専用もしくは汎用Ｉ／Ｆのケーブル１０５で接続され、コンピュータ１０３と表示装置１０４の間は、汎用のＩ／Ｆのケーブル１０６で接続される。本実施形態では図に示すシステム構成をとっているが、例えば、装置１０１に装置１０２を組み込んでもよいし、コンピュータ１０３と表示装置１０４とを一体としたノートＰＣ、または、すべてを一体とした装置を用いて構成してもよい。
【００１７】
続いて、装置１０１、１０２の構成について図２を参照して説明する。図２は、装置１０１、１０２の構成を説明する図である。
【００１８】
＜顕微鏡装置＞
装置１０１は、平面内の直交する二軸に沿った複数の異なる位置でカラーフィルターを切換えつつ、タイル画像のデータを取得する。装置１０１は、照明部２０１、フィルタホイール部２０２、照明光学部２０３、ステージ２０４、ステージ制御系２０５、結像光学部２０９、撮像部２１３、メイン制御系２１４から構成される。
【００１９】
照明部２０１は、照明光学部２０３と合わせて用いて、ステージ２０４上に配置された被写体（プレパラート）２０８に対して均一に光を照射する手段であり、光源、および光源駆動の制御系から構成される。なお、プレパラート２０８は、観察対象となる組織の切片や塗抹した細胞（以後、「検体８０４」と称する）をスライドグラス上に貼り付け、封入剤とともにカバーグラスの下に固定した部材である。フィルタホイール部２０２は、複数のカラーフィルターと、それらを切換えるためのフィルタホイール、切換えを制御するフィルタホイール制御系から構成される。
【００２０】
ステージ２０４は、焦点面と被写体２０８との結像光学部２０９の光軸方向及び光軸方向と垂直な方向における相対位置を変更する変更部である。ステージ２０４は、ステージ制御系２０５によって駆動制御され、ＸＹＺの三軸方向への移動が可能である。ステージ制御系２０５は、ステージ２０４を駆動制御する部分で、駆動制御系２０６とステージ駆動機構２０７を有する。駆動制御系２０６は、メイン制御系２１４からの指示を受け、ステージ２０４の駆動制御を行う。ステージ駆動機構２０７は、駆動制御系２０６からの指示に従い、ステージ２０４を駆動する。結像光学部２０９は、被写体２０８の光学像を撮像ユニット２１３内の撮像センサ受光素子面へ結像するためのレンズ群である。
【００２１】
なお、本明細書における「焦点面」は、結像光学部２０９を介して撮像部２１３の撮像センサ２３１の撮像面（受光面）と光学的に共役な面のことである。また、焦点位置は、結像光学部２０９によって被写体２０８の光学像が結像する位置と共役な位置のことで、焦点面は焦点位置を含む。さらに、被写体２０８の中の検体と撮像センサ２３１の受光面とが光学的に共役となっていることを「合焦」という。
【００２２】
撮像部２１３は、撮像センサ２３１、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）２３２、黒調整部２３３を有する。撮像部２１３は、ステージ２０４が結像光学部２１４の光軸方向に直交する平面をＸＹ平面として、ＸＹ平面方向に駆動することにより、被写体２０８の像を撮像し、タイル画像のデータを取得する。撮像部２１３によって取得するタイル画像のデータを、これより、原画像データと称する。
【００２３】
撮像センサ２１３は、二次元の光学像を光電変換によって電気的な物理量へ変える二次元のイメージセンサであり、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳデバイス等が用いられる。撮像センサ２３１からは、光の強度に応じた電気信号が出力される。撮像部２１３は、ステージ２０４がＸＹ平面方向に駆動されることにより、検体のタイル画像を撮像する。ＡＦＥ２３２は、撮像センサ２３１から出力されたアナログ信号をデジタル信号へ変換する回路である。ＣＭＯＳを用いたイメージセンサの場合、ＡＦＥ２３２の機能が撮像センサに一体化される構成であっても良い。黒補正部２３３は、撮像センサ２３１およびＡＦＥ２３２によって取得されたタイル画像のデータの各画素から、遮光時に得られた黒補正データを減算する処理を行う。
【００２４】
メイン制御系２１４は、装置１０２内のサブ制御系２２８から取得した制御指示や、指示を判断するための情報を用いて、これまで説明してきた各構成の制御を行う。
【００２５】
＜画像処理装置＞
装置１０２は、装置１０１から取得した原画像データから、焦点面の位置を補正するための補正量を算出する。また、原画像データを基にユーザの要求に応じて、表示装置１０４に表示するための表示データを生成する。装置１０２は、ユーザ情報取得部２１５（以下「取得部２１５」と呼ぶ）、面生成部２１７（以下「生成部２１７」と呼ぶ）、焦点位置補正部２１６（以下「補正部２１６」と呼ぶ）、及び画像位置補正部２２０（以下「補正部２２０」と呼ぶ）を有する。また、装置１０２は、現像処理部２２１、表示データ生成部２２７（以下、「生成部２２４」と呼ぶ）及びサブ制御系２２８を有する。
【００２６】
補正部２１６は、位置取得部２１８（以下、「取得部２１８」と呼ぶ）、補正量取得部２１９（以下、「取得部２１９」と呼ぶ）を有する。現像処理部２２１は、ゲイン調整部２２２（以下、「調整部２２２」と呼ぶ）、画像合成処理部２２３（以下、「処理部２２３」と呼ぶ）、及び色再現画像生成部２２４（以下、「生成部２２４」と呼ぶ）を有する。さらに、現像処理部２２１は、デジタルフィルター処理部２２５（以下、「処理部２２５」と呼ぶ）、圧縮処理部２２６（以下、「処理部２２６」と呼ぶ）を有する。
【００２７】
取得部２１５は、コンピュータ１０３内の記憶装置上から、装置１０１の撮像条件情報、現像処理部２２１による色再現画像データを生成する際の色再現情報を取得する。撮像条件情報、色再現情報は事前にＵＩ等を介してユーザによって入力され、記憶装置に保持されている。または、プリセットされたものを使用したり、サブ制御系２２８に自動的に判断させたりしても良い。一例として、撮像範囲であれば、プレパラートの縮小画像を表示し、ＧＵＩで撮像範囲をユーザに指定させる。同様に、色再現情報の取得の一例としては、等色関数の候補等を表示してユーザに選択させる。取得した情報の内、撮像条件情報はサブ制御系２２８を通じてメイン制御系２１４及び現像処理部２２１に、色再現情報は現像処理部２２１に送る。
【００２８】
補正部２１６では、検体から検出した焦点面の位置情報を基に、想定取得面と予想焦点面を取得し、タイル画像取得時の焦点面の位置を補正するための補正量を算出する。焦点面の位置情報の取得や、算出した補正量はサブ制御系２２８を介して行われる。本実施形態では、補正量はステージの高さ方向（光軸方向）の移動量となる。補正部２１６の各機能ブロックにおける詳細な処理工程は後述する。想定取得面とは、被写体２０８のうち撮像により画像を取得したい面のことで、被写体２０８の中の検体が存在する位置を撮像できるように生成される。
【００２９】
生成部２１７は、検体の位置を検出するステージＸＹ位置を決定し、ステージＸＹ位置にて検体の位置を検出し記録する。記録した検体の位置に基づいて想定取得面を生成する。取得部２１８は、サブ制御系２２８を通して、撮像センサ２３１とステージ２０４との相対的な傾き（撮像センサ２３１の焦点面の傾き）パラメータを取得する。次いで、タイル画像の取得を行ったタイルと隣接するタイル間でのステージ走り平行度の影響による焦点面の位置変動を補正する。その後、前述の傾きパラメータと合わせて、隣接タイル内の任意のＸＹ位置での予想位置を算出する。取得部２１９は、想定取得面と予想位置を基に、タイル画像撮像時の焦点面の位置の補正量を算出する。
【００３０】
補正部２２０は、装置１０１から取得した複数の原画像データ間の位置ずれを補正する。
【００３１】
現像処理部２２１では、装置１０１で取得した原画像データを用いて、表示装置１０４に表示する色再現画像データを生成する。
【００３２】
調整部２２２は、装置１０１において、各色のフィルターに対する画像データのゲインを調整することによって、露光量の差を補正する。処理部２２３は、原画像データを継ぎ合わせて、撮像条件情報に基づく大領域の被写体の画像のデータを生成する。生成部２２４は、処理部２２３で生成された画像データをＸＹＺ色度座標値に変換する。この変換されたタイル画像のデータを、ＸＹＺ画像データと称する。処理部２２５は、ＸＹＺ画像データに含まれる高周波成分の抑制、ノイズ除去、解像感強調を実現するデジタルフィルターの機能を有する。
【００３３】
処理部２２６は、大領域の被写体の二次元画像のデータの伝送の効率化および保存する際のデータ容量削減が目的で行われる静止画像圧縮の符号化処理である。静止画像の圧縮手法として、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）、ＪＰＥＧを改良、進化させたＪＰＥＧ２０００やＪＰＥＧ  ＸＲ等の規格化された符号化方式が広く一般に知られている。圧縮された画像のデータはコンピュータ１０３内の記憶装置に送られ、蓄えられる。生成部２２７は現像処理部２２１で生成されたＸＹＺ画像データを、ルックアップテーブルを用いて、表示装置１０４で表示可能なＲＧＢ表色系に変換する。
【００３４】
サブ制御系２２８は、装置１０２内のこれまで説明してきた各種ユニットの制御を行い、メイン制御系２１４を通じて装置１０１の制御に関する情報を送受信する。また必要に応じて、取得部２１５に入力された情報や、記憶装置上に蓄えられた撮像に関する情報を用いて、撮像条件等を自動的に判断、決定する。
【００３５】
図３は、コンピュータ１０３のハードウェア構成を示すブロック図である。本実施形態では、一般的なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）に専用処理ボードである装置１０２を組み込んでいる。コンピュータ１０３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、記憶装置３０３、データ入出力Ｉ／Ｆ３０５、およびこれらを互いに接続する内部バス３０４を備える。
【００３６】
ＣＰＵ３０１は、必要に応じてＲＡＭ３０２等に適宜アクセスし、各種演算処理を行いながらＰＣの各ブロック全体を統括的に制御する。ＲＡＭ３０２は、ＣＰＵ３０１の作業用領域等として用いられ、ＯＳ、実行中の各種プログラム、各種データを一時的に保持する。ＲＡＭ３０２には、図４（ａ）から図４（ｇ）のフローチャートに対応するプログラムが記憶されており、ＣＰＵ３０１がそれを読み込んで実行することで各処理が行われる。
【００３７】
記憶装置３０３は、ＣＰＵ３０１に実行させるＯＳ、プログラムや各種パラメータなどのファームウェアが固定的に記憶されている情報を記録し読み出す補助記憶装置である。ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の磁気ディスクドライブもしくはＦｌａｓｈメモリを用いたやＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｉｓｋ）等の半導体デバイスが用いられる。
【００３８】
データ入出力Ｉ／Ｆ３０５には、専用処理ボードである装置１０２と、ネットワークに接続するためのＬＡＮ  Ｉ／Ｆ３０６、グラフィクスボード３０７、外部装置Ｉ／Ｆ３０８、操作Ｉ／Ｆ３０９が接続される。さらに、グラフィクスボード３０７に表示装置１０４、外部装置Ｉ／Ｆ３０８に装置１０１、操作Ｉ／Ｆ３０９にキーボード３１０やマウス３１１が、それぞれ接続される。
【００３９】
＜表示装置＞
表示装置１０４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。ＷＳＩ装置システムの概略構成で述べたように、表示装置１０４とコンピュータ１０３とが一体化したノートＰＣを想定してもよい。操作Ｉ／Ｆ４０９との接続デバイスとしてキーボード４１０やマウス４１１等のポインティングデバイスを想定している。タッチパネル等表示装置１０４の画面が直接入力デバイスとなる構成を取ることも可能である。その場合、タッチパネルは表示装置１０４と一体となり得る。
【００４０】
＜画像取得工程＞
本実施形態の装置１０１及び装置１０２での画像データ取得工程について図８も用いて説明する。本実施形態では画像データの取得時に焦点面の位置補正を行う。
【００４１】
画像データの取得にあたっては、タイル画像の撮像を開始する前に、まず、検体上の少なくとも３点で検体の位置検出を行う。この位置検出を行う点は、ステージ走り平行度の影響を低減するため、後述するキャリブレーションデータの存在する位置にて取得する。
【００４２】
ここで、キャリブレーションデータとは、事前にステージ２０４のＸＹ方向における複数の特定の位置のそれぞれで位置検出をして取得したデータである。このキャリブレーションデータを用いれば、ステージの走り平行度の影響による焦点面の位置変動を補正して、ステージの走り平行度による影響を低減する方法も考えらえる。しかしながら、この方法は、キャリブレーションデータを取得した位置でしか補正が実行できない。そのため、検体が入れ替えられ、撮像範囲の位置や大きさが変更になる度に、キャリブレーションデータを取得する必要がある。さもなければ、撮像範囲の位置や大きさ、上述した撮像範囲に対するタイルの割り付けが固定化されるために柔軟性に欠けることとなり、余分に検体の存在しない領域を撮像する必要が出てしまう可能性がある。
【００４３】
位置検出は、ステージ２０４の位置を光軸方向（高さ方向、Ｚ軸方向）に変化させた際に撮像センサ２３１で撮像される画像のコントラストを評価し、最もコントラストが高くなるステージ位置を合焦位置とする。もちろんこの方法に限らず、別光学系を用いる方法や、位相差を検知する方法等、一般的にオートフォーカスを行う方法を使用可能である。位置検出を行ったら、位置検出を行った点を含む想定取得面９０１を生成する（図８（ａ））。生成した想定取得面９０１はタイル画像の撮像時の焦点面の位置を算出するための指標として用いる。この想定取得面９０１を使用することにより上述した、撮像センサ２３１とステージ２０４の積載面、撮像対象である検体９１０との間での相対的な傾きの影響で画像を取得する際の焦点面が検体９１０からはずれていくという課題に対応する。
【００４４】
続いて、タイル画像の撮像は、撮像とステージ移動とを含むステップ動作を繰り返しながら行う。この時、図８（ｂ）に示したように、あるステップで撮像したタイルを基準タイル（第２の領域）９２０、基準タイル９２０を撮像して取得したタイル画像を基準タイル画像とする。さらに、他のステップで撮像する、基準タイル９２０と隣接するタイルを被補正タイル（第１の領域）９２１、被補正タイル９２１を撮像して取得したタイル画像を被補正タイル画像とする。
【００４５】
基準タイル画像と被補正タイル画像のそれぞれから、基準タイル９２０と被補正タイル９２１の重複領域内（重複領域９２２内）における焦点面の位置をそれぞれ検出し、重複領域９２２での焦点面の位置が同じになるように補正量を求める。基準タイル９２０と被補正タイル９２１との間での焦点面の位置補正を行うことで、上述したステージ走り平行度の影響による焦点面の位置変動と、焦点面の傾きによる焦点位置のズレに対応する。
【００４６】
しかし、このままでは、多数のタイル画像を継ぎ合わせると、焦点面の傾きによるタイル画像の端部での焦点面の位置の違いが蓄積されていく。このため、取得した画像の焦点面が検体９１０から乖離した状態になる可能性がある。そこで、被補正タイル９２１において、基準タイル９２０と被補正タイル９２１との間での焦点面の位置の補正を行った後の焦点面の位置に、撮像センサ２３１の焦点面傾きを加味したものを予想焦点面９３１として算出する（図８（ｃ））。この予想焦点面９３１を、基準タイル９２０から結像光学部２０９の被写界深度以内の範囲で、想定取得面９０１に近づける（図８（ｄ））。なお、本明細書における「被写界深度（Ｄｅｐｔｈ  ｏｆ  ｆｉｅｌｄ：Ｄ．Ｏ．Ｆ）」は、±Ｄ．Ｏ．Ｆ＝±λ／｛２（ＮＡ）２｝という式で表されるものと定義する。ここで、λは光の波長、ＮＡは撮像光学系１０２の開口数である。
【００４７】
このように、隣接タイル同士の重複領域９２３において焦点面の位置を揃え、撮像センサ２３１の焦点面として予想焦点面９３１を取得する。この予想焦点面９３１を、被写界深度の範囲で想定取得面９０１に近づけることによって、焦点面が検体から乖離することを防ぎ、アーチファクトを低減した画像の取得を行う。
【００４８】
画像取得工程の詳細について図４（ａ）から図４（ｇ）のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ４０１では、メイン制御系２１４が、装置１０１の初期化を行う。装置１０１の初期化に係る工程を図４（ｂ）のフローチャートに示す。
【００４９】
ステップＳ４１５では、ユーザが、プレパラート２０８上の撮像範囲、撮像センサ２３１の露光時間、撮像に使用するフィルターやそれらの透過波長帯、結像光学部２０９の倍率等の撮像条件情報を、コンピュータ１０３を介して装置１０２に入力する。この際、必要に応じて、等色関数などの色再現情報も入力する。入力された情報は一度、記憶装置３０３に蓄えられ、その後取得部２１５が取得する。撮像条件情報はユーザが入力する他に、プリセットされた値からユーザが選択しても良いし、サブ制御系２２８等に自動的に判断させても良い。ステップＳ４１６では、メイン制御系２１４が、ステップＳ４１５で入力された情報を、サブ制御系２２８を通して、取得部２１５より取得する。
【００５０】
ステップＳ４１７では、メイン制御系２１４が、ステップＳ４１６で取得した条件に従い、対物レンズの被写界深度の計算、撮像範囲のタイルへの分割、タイル分割結果に基づくステージ２０４の移動距離の計算と、移動順の決定を行う。また、移動順に従って、各タイルにＩＤ番号を振り、ステージ２０４におけるＸＹ位置と関連づける。同時に、撮像センサ２３１、ステージ２０４、照明部２０１の光源等の初期化を行う。なお、撮像範囲のタイルへの分割に際しては、各々のタイル間で重複領域を持つように分割を行う（図７、図８（ｂ）を参照）。また、本ステップで求めた被写界深度や移動順、ＩＤ番号とステージＸＹ位置情報はＲＡＭ３０２または、記憶装置３０３に蓄えられ、後述する工程で適宜読みだして使用する。
【００５１】
ステップＳ４０２では、メイン制御系２１４が、撮像センサ２３１とステージ２０４との相対的な傾きによって生じる、撮像センサ２３１の焦点面のステージ２０４に対する傾きを表すパラメータ（傾きパラメータ）を取得する。傾きパラメータは、一様に平坦で画像による焦点検出が可能なチャートやターゲットパターンを備えた校正用スライドを用いて撮像した画像内の焦点面の位置を基に算出する。位置検出は、例えば撮像した画像のコントラスト等を評価することで自動的に行う。他に、測距装置などを使用して算出することも可能である。
【００５２】
傾きパラメータの算出は、ステップＳ４０２の工程に到達した時点で開始しても良いし、装置起動時等、事前に算出しても良い。この場合、算出した結果を記憶装置３０３に蓄えておき、適宜読みだして使用することとなる。また、焦点面傾きパラメータは、一般的な三次元空間内の面を表す式で表しても良いし、焦点面内の任意の位置での光軸方向の位置をテーブルとして記録したものを用いても良い。
【００５３】
ステップＳ４０３では、生成部２１７が、想定取得面９０１の生成を行う。想定取得面９０１の生成に係る各ステップを図４（ｃ）のフローチャートに示す。
【００５４】
ステップＳ４１８では、生成部２１７が、想定取得面の生成を行う際に使用する位置と前記位置を取得するステージＸＹ平面上の位置（焦点検出ＸＹ位置）を決定する。焦点検出ＸＹ位置の決定に係る工程を図４（ｄ）のフローチャートに示す。
【００５５】
ステップＳ４２１では、生成部２１７が、上述したキャリブレーションデータの生成又は取得を行う。キャリブレーションデータは、ステージ２０４のＸＹ座標ごとのステージ高さ方向の変動、すなわち検体９１０に対する焦点面の位置変動を記録したテーブルである。焦点面の位置の変動は、例えば、ステージ２０４のＸＹ方向における原点位置で検出した焦点位置を基準として変位量で表される。変位量は、上述した焦点面の傾きパラメータ同様に、校正用スライドを用いて撮像した画像内の焦点位置を基に算出することや、レーザー変位計等を用いて変位量を検出することで求めることができる。
【００５６】
キャリブレーションデータは、ステップＳ４２１の工程に到達した時点で生成しても良いが、撮像工程の実行時間を考慮すると、装置起動時等に生成し、記憶装置３０３に蓄えていたものを取得することが望ましい。後述するように、焦点検出ＸＹ位置はキャリブレーションデータの存在する位置にて設定する。そのため、キャリブレーションデータに上述したような撮像範囲の位置や大きさに対しての柔軟性を持たせる必要はない。
【００５７】
ステップＳ４２２では、生成部２１７が、焦点検出ＸＹ位置の数を設定する。焦点検出ＸＹ位置の数は、撮像範囲に応じてサブ制御系２２８に判断させてもよいし、ユーザに入力させても良い。ただし、少なくとも２点（この場合は、この２点を通る直線を含む平面の傾きを指定する必要がある）、または３点以上設定する必要がある。この時、点同士の距離は、各タイルの長さより長くなるように設定する。ステップＳ４２３では、ステップＳ４１６で取得した撮像範囲と、Ｓ４２１で取得したキャリブレーションデータを比較し、撮像範囲内のＸＹ位置におけるキャリブレーションデータを調べる。
【００５８】
ステップＳ４２４では、生成部２１７が、ステップＳ４２３で比較した結果を基に、焦点検出ＸＹ位置を仮決定する。仮決定する位置は、一度も焦点検出ＸＹ位置が決定されていない場合、撮像範囲内のＸＹ位置におけるキャリブレーションデータの内、撮像範囲の外周部に相当するタイルの内部に設定する。既に他の焦点検出ＸＹ位置が決定されている場合は、決定済みの焦点検出ＸＹ位置から、最も遠い位置に存在するタイルの内部に設定する。後段のステップＳ４２５で、仮決定した位置に検体９１０が存在しないことが判明している場合は、仮決定の際に選択したタイルに隣接するタイルを新たに選択する。
【００５９】
ステップＳ４２５では、生成部２１７が、ステップＳ４２４で仮決定したＸＹ位置に検体９１０が存在するか判断する。検体９１０が存在していればステップＳ４２６へ、存在していなければステップＳ４２４へ移行する。ステップＳ４２６では、ステップＳ４２４で仮決定したＸＹ位置を焦点検出ＸＹ位置として想定取得面生成テーブルに記録する。ステップＳ４２７では、ステップＳ４２２で取得した数だけ焦点検出ＸＹ位置が決定したか判断する。決定していればステップＳ４１９へ、決定していなければステップＳ４２４へ移行する。
【００６０】
なお、本実施形態においては自動的に焦点検出ＸＹ位置を決定するために、ステップＳ４２４からステップＳ４２７の工程を実行するが、ユーザがマニュアルで焦点検出ＸＹ位置を指定することも可能である。その場合は、ステップＳ４２４からステップＳ４２７の工程を実行しなくとも良い。また、ステップＳ４２４からステップＳ４２７の工程の実行によって決定した焦点検出ＸＹ位置を、候補としてユーザに提示し、焦点検出ＸＹ位置として採用するかをユーザに判断させても良い。
【００６１】
ステップＳ４１９では、生成部２１７が、ステップＳ４１８で決定した焦点検出ＸＹ位置において位置検出を行い、結果を想定取得面生成テーブルに記録する。位置検出は、上述した方法で自動的に検出させるが、必要に応じてユーザがマニュアルで行っても良い。位置検出を画像のコントラスト等を評価して行う場合、検体９１０内に例えば核等のコントラストがはっきり出る構造が存在することによって、検出される焦点面の位置が最適な位置から外れる可能性がある。この可能性を軽減するため、焦点検出ＸＹ位置を含むある程度の大きさ（タイルサイズ等）の範囲を定め、その範囲内にいくつかの小さな位置（パッチ）を設ける。各パッチで位置検出した結果を平均化する等して統計的に処理し、焦点検出ＸＹ位置における焦点面の位置とする。パッチを一つとし、パッチ範囲を大きく取ることでも同様に効果を奏する。
【００６２】
ステップＳ４２０では、生成部２１７が、想定取得面生成テーブルの記録に基づいて、想定取得面９０１を生成する。想定取得面９０１の生成に当たっては、一般的な三次元空間内の平面を規定する式を用いることができる。また、必要に応じて、平面ではなく多次元関数等、関数を使用して曲面を規定しても良い。本実施形態では想定取得面は三次元空間内の平面とする。
【００６３】
ステップＳ４０４では、ステージ制御系２０５が、ステップＳ４０１で決定した移動順に従って、最初に撮像するタイルにステージ２０４を移動する。その後、装置１０１は、ステップＳ４０３で生成した想定取得面９０１に従って、プレパラート２０８の検体９１０内の組織にフォーカスを合わせる。この際、ステップＳ４２１で取得したキャリブレーションデータを用いて、焦点面の位置の調整を行うことが望ましい。その後、撮像部２１３が、タイル画像を撮像し、画像データを記憶装置３０３に蓄える。画像データにはタイル画像を撮像した際の焦点面の位置情報をヘッダ部に記録しておく。もしくは画像データと関連付けて別個に記憶装置３０３に記録してしても良い。
【００６４】
ステップＳ４０５では、ステージ制御系２０５が、ステップＳ４０１で決定した移動順に従って、ステージ２０４を駆動させ、次に撮像するタイルへ移動する。移動後のタイル、つまりこれからタイル画像の撮像を試みるタイルを以後、現在位置タイルと称する。なお、これは、後述の焦点面の位置補正の工程において、上述の被補正タイル（第１の領域）９２１に相当する。
【００６５】
ステップＳ４０６では、取得部２１８が、タイル画像のデータを取得済みのタイルの内、現在位置タイルに隣接しているタイル全ての中に、現在位置タイルとの重複領域９２２内に検体９１０が存在しているものがあるかを判断する。検体９１０が存在しているタイルがあればステップＳ４０８へ、１つもなければステップＳ４０７へ移行する。
【００６６】
ステップＳ４０７では、取得部２１８が、現在位置タイルのＩＤをスキップリストに登録する。ステップＳ４０６で重複領域９２２に検体なしと判断されたタイルは、焦点面の位置変動を補正できない。そこで現工程ステップでのタイル画像の撮像は行わず、スキップリストに登録し、後段の工程にてタイル画像の撮像を再度試みる。
【００６７】
ステップＳ４０８では、取得部２１８が、予想位置を取得する。予想位置の取得に係る工程を図４（ｅ）のフローチャートに示す。
【００６８】
ステップＳ４２８では、取得部２１８が、ステップＳ４０６で判断した重複領域９２２内に検体９１０が存在するタイルを基準タイル９２０（第２の領域）として設定する。重複領域９２２内に検体９１０が存在するタイルが複数ある場合は、補正誤差の蓄積を低減するために、時系列的に最も過去に撮像したタイルを基準タイル９２０として設定する。
【００６９】
ステップＳ４２９では、取得部２１８は、ステップＳ４２８で設定した基準タイル９２０と被補正タイル９２１との重複領域９２２内の同一点における光軸方向の位置をそれぞれ取得又は検出し、比較する。この比較により、ステージ走り平行度の影響で発生する焦点面の位置変動の変動量を算出する。基準タイル９２０における焦点面の位置は、タイル画像を撮像した際の焦点面の位置の情報を画像のデータのヘッダ部または記憶装置３０３から読みだすことで取得することが処理速度の面から望ましい。
【００７０】
ステップＳ４３０では、取得部２１８が、ステップＳ４２９で算出した変動量と、ステップＳ４０２で取得した焦点面の傾きパラメータと、を用いて予想位置を算出する。予想位置は、焦点面の位置変動を補正し、かつ焦点面の傾きの影響を加味した場合の被補正タイル９２１における予想焦点面９３１内の任意の位置における位置である。
【００７１】
ステップＳ４０９では、取得部２１９が、実際に撮像センサ２３１で撮像する撮像位置を補正するための処理を行う。撮像位置の調整に係る工程を図４（ｆ）のフローチャートに示す。
【００７２】
ステップＳ４３１では、取得部２１９は、ステップＳ４０３で生成部２１７が生成した想定取得面９０１とステップＳ４０８で取得部２８１が取得した予想位置との比較を行い、互いのズレ量を算出する。ズレ量の算出は、任意のＸＹ位置での予想位置と、同じＸＹ位置での想定取得面９０１によって構成される焦点面の位置との差を取る。補正精度を上げるため、複数のＸＹ位置で差を取ることが望ましい。複数の差を取る場合、焦点面の傾きの影響を確実に捉えるために、被補正タイル９２１の外周部について行うことが望ましい。例えば、被補正タイル９２１が矩形であれば、その四隅で行うことが望ましい。取得した複数の差の中で最大のものをズレ量とする。
【００７３】
ステップＳ４３２では、取得部２１９は、ステップＳ４３１で算出したズレ量を、結像光学部２０９の被写界深度と比較する。ズレ量が被写界深度より小さければステップＳ４３３へ、大きければステップＳ４３４へ移行する。
【００７４】
ステップＳ４３３では、取得部２１９は、ステップＳ４３２で算出したズレ量に基づいて、予想位置をズレ量の分だけ想定取得面９０１に近づけた位置にステージ２０４を駆動し、タイル画像撮像時の焦点面の位置の変更を行う。
【００７５】
ステップＳ４３４では、取得部２１９は、ステップ４２８で基準タイル９２０の画像のデータから取得した重複領域９２２における焦点面の位置から被写界深度の分だけ、予想位置を想定取得面９０１に近づけた場合の位置を算出する。この位置の算出結果をもって予想位置の更新を行う。
【００７６】
ステップＳ４３５では、取得部２１９は、ステップＳ４３４で更新した予想位置の全てが、想定取得面９０１を中心とした被写界深度の範囲内に収まるように、被補正タイル９２１のＸＹ位置を変更して重複領域９２２を拡大する。なお、重複領域９２２の拡大においては、タイルサイズの変更は行わず、被補正タイル９２１のＸＹ位置の平行移動で行う。取得部２１９は、この際の平行移動による焦点面の位置の変更量を補正量として取得する。すなわち、取得部２１９は、ステップＳ４３４、Ｓ４３５において、予想位置が被写界深度の範囲内となるように、光軸方向及び光軸方向と垂直な方向に被補正タイル９２１を移動するためのステージ２０４の位置の変更量を補正量とする。
【００７７】
ステップＳ４３６では、取得部２１９は、ステップＳ４３５で算出したタイルＸＹ位置の平行移動量に基づいて、ステップＳ４１６で設定した撮像範囲のタイル分割状況を更新する。この際、タイルのＸＹ位置の変更によって、撮像範囲内にタイルが割り当てられていない領域、つまり撮像されない領域（欠落領域）が発生する場合、欠落領域に新たにタイルを割り当てる。新たなタイルは、タイルサイズを他のタイルと同一とし、他のタイルとの重複領域の大きさを調整することで欠落領域をカバーさせる。
【００７８】
ステップＳ４３７では、ステージ制御系２０５が、ステップＳ４３４、Ｓ４３５の算出結果に基づいて、ステージ２０４を駆動させ、ステージ２０４は、ＸＹ位置又は焦点位置を変更する。
【００７９】
ステップＳ４１０では、撮像センサ２３１が被補正タイルを撮像してタイル画像のデータを取得する。ステップＳ４０４と同様に、画像データを記憶装置３０３に蓄える。画像データにはタイル画像を撮像した際の焦点面の位置の情報をヘッダ部に記録しておく。もしくは画像データと関連付けて別個に記憶装置３０３に記録してしても良い。ステップＳ４１１では、サブ制御系２０８が、スキップリストに登録したタイル以外のすべてのタイルについて撮像を行ったか判断する。すべてのタイルで撮像を行っていればステップＳ４１２へ、まだ撮像を行っていないタイルがあればステップＳ４０５へ移行する。
【００８０】
ステップＳ４１２では、装置１０１が、ステップＳ４０７でスキップリストに登録されたタイル（スキップタイル）の再撮像を行う。スキップタイルの再撮像に係る工程を図４（ｇ）のフローチャートに示す。
【００８１】
ステップＳ４３８では、スキップリストよりスキップタイルのＸＹ位置を読み込み、ステージ制御系２０５が、ステージＸＹ位置を変更する。この際、時系列的に新しく登録されたタイルから撮像されるようにすること（いわゆるＬａｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）が、ステージ２０４の移動にかかる時間を短縮できるため、望ましい。ステップＳ４３９はステップＳ４０６と同様に、取得部２１８が、タイル画像撮像済みのタイルの内、現在位置タイルに隣接しているタイルについて、現在位置タイルとの重複領域に検体９１０が存在しているものがあるか判断する。検体９１０があればステップＳ４０８へ、１つもなければステップＳ４４０へ移行する。
【００８２】
ステップＳ４０８、Ｓ４０９は上述したステップと同様、補正部２１６が、タイル画像の撮像位置の補正のための処理を行う。ただし、欠落領域が発生し、新たにタイルを割り当てた場合、サブ制御系２２８は、ステップＳ４３６においてタイルの分割状況の更新を行い、また、新たなタイルのＸＹ位置をスキップリストに追加する。
【００８３】
ステップＳ４４０では、取得部２１８が、現在位置タイル内に検体９１０が存在するか判断する。検体９１０が存在しない場合、現在位置タイルは空白タイルとみなす。この場合、隣接タイルとのつながりを考慮する必要がないため、撮像位置調整を行わずにステップＳ４１０へ移行する。検体９１０が存在する場合、ステップＳ４４１へ移行する。
【００８４】
現在位置タイル内の検体９１０は、すべての隣接タイルとの重複領域には検体９１０が存在しないことから、タイルサイズ未満の大きさであり、かつ周囲の検体９１０から孤立した状態であるとみなせる。そのため、隣接タイルとのつながりを考慮する必要がないため、ステップＳ４４１では、個別に上述の方法を用いて位置検出を行い、焦点面の位置にステージ２０４を移動する。
【００８５】
ステップＳ４１０では、撮像センサ２３１は、現在位置タイルを撮像する。ステップＳ４４２では、サブ制御系２２８は、スキップリストに登録したすべてのタイルにおいて撮像を行ったか判断する。すべてのタイルで撮像を行っていればステップＳ４１３へ、まだ撮像を行っていないタイルがあればステップＳ４３８へ移行する。
【００８６】
以降のステップは、補正部２２０、処理部２２１並びに生成部２２７での処理となる。ステップＳ４１３では、まず、補正部２２０が記憶装置３０３より各タイル画像のデータを取得する。タイル画像のデータに対し、コーナー検出法（Ｈａｒｒｉｓ法など）又はＳＵＲＦ（Ｓｐｅｅｄｅｄ  Ｕｐ  Ｒｏｂｕｓｔ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ）法等の公知な方法によって、タイル画像間のＸＹ方向の位置ずれを補正する。位置ずれを補正したタイル画像のデータに対し、調整部２２２がゲイン調整を施す。次に、ゲイン調整されたタイル画像のデータを理部２２３でつなぎ合わせる。その後、つなぎ合わせて生成された被写体２０８の画像のデータをもとに、生成部２２４が色再現画像の生成を行う。生成部２２４は、ステップＳ４０１でユーザによって入力された色再現情報か、あらかじめ記憶装置３０３に蓄えられていた色再現情報に基づいて色再現画像を生成する。さらに、処理部２２５で処理を行い、色再現画像のデータを生成する。
【００８７】
ステップＳ４１４では、処理部２２６が、ステップＳ４１５で生成した色再現画像のデータを圧縮し、圧縮したデータを生成部２２７及び記憶装置３０３に送る。生成部２２７は、圧縮したデータを用いて表示データを生成し、表示装置１０４へ出力する。処理部２２６における処理と処理部２２７における処理とは同時並行で進めてもよい。
【００８８】
以上のように、本実施形態では、ステージ２０４移動時の焦点面の位置の変化を隣接するタイル同士の重複領域における焦点面の位置の差から補正しつつ、想定取得面９０１に焦点面を近づけることができる。これにより、ステージ走り平行度の影響による焦点面の位置変動や、ステージ２０４と撮像センサ２３１との間の相対的な傾きによって発生する焦点面の検体からの乖離及びタイル画像同士の継ぎ目におけるアーチファクトを低減できる。結果として、タイル画像合成時の継ぎ目に発生するアーチファクトが抑制された高品質な画像を効率的にかつ精度よく取得することができる。
【００８９】
（第２の実施形態）
本実施形態の画像取得装置の構成は、第１の実施形態と同様である。本実施形態の画像取得方法は、第１の実施形態の画像取得方法に、プレ撮像を行うステップを加えるものである。また、タイル画像の取得の際に、光軸方向に異なる複数の位置で撮像を行い、複数のタイル画像のデータを取得する。第１の実施形態の画像取得方法と異なる点についてのみ説明する。
【００９０】
本実施形態では、第１の実施形態におけるタイル画像の撮像を開始する前、具体的にはステップＳ４０１に、結像光学部２０９として撮像範囲全体を捉えられるような低倍率の対物レンズを用いて、被写体２０８の撮像範囲全体を撮像するプレ撮像を組み込む。プレ撮像によって得られた撮像範囲全体の画像のデータを用いることで、想定取得面９０１の生成における焦点検出ＸＹ位置の決定において、検体９１０の存在の判定を行うステップ（Ｓ４２３、Ｓ４２４、Ｓ４２５）等を削減できる。また、第１の実施形態では逐次行っていた基準タイル９２０の設定（Ｓ４２８）、およびスキップリストへの登録（Ｓ４０７）を撮像開始前に一括して行うことが可能となる。以上の様に、プレ撮像を組み込むことによって、より高速に画像を取得することが可能となる。
【００９１】
また、第１の実施形態では、想定取得面９０１と予想位置とのズレを任意のＸＹ一での予想位置と、同じＸＹ位置での想定取得面９０１によって構成される焦点面の位置との差を取ることが行った。本実施形態では、ズレを想定取得面と予想位置によって構成される面とがなす角の大きさを用いて算出する。この場合、想定取得面と予想位置とがなす角の大きさをパラメータとして保持しておけばよい。これにより、想定取得面と予想位置それぞれの焦点面の位置を常時保持しておく必要が無くなり、焦点面の位置の情報を格納する例えばＲＡＭ３０２等の記憶媒体の容量を節約できる。この方法は特に、想定取得面の面積及びタイルの面積が大きくなるほど効果を発揮する。
【００９２】
さらに、第１の実施形態では、想定取得面９０１と予想位置とに被写界深度以上のズレが存在する場合、被補正タイル９２１のＸＹ位置を移動して、重複領域９２２の面積を調整する。これにより、予想位置が想定取得面９０１から被写界深度内に収まるようにしていた。本実施形態では、この被写界深度以上のズレへの対応方法として、光軸方向に異なる複数の位置において複数のタイル画像（Ｚスタック画像）を取得する。取得した複数のタイル画像から、ズレが被写界深度以下のものを抽出する。この方法では、第１の実施形態のように欠落領域を無くすために撮像画像の分割状況の更新及び新たに割り当てたタイル画像の取得を行う必要がない。そのため、検体９１０が前記被写界深度以上のズレが多数発生するようなうねりの強いものであっても、取得するタイル画像のデータが最終的に低減でき、より高速に画像を取得することが可能となる。
【００９３】
本実施形態では、第１の実施形態のように、ステージ２０４移動時の焦点面の位置の変化を隣接するタイル同士の重複領域における焦点面の位置の差から補正しつつ、想定取得面９０１に焦点面を近づけることができる。これにより、アーチファクトを低減した画像を効率的に取得できる。
【００９４】
（第３の実施形態）
本実施形態のＷＳＩ装置システムについて図５を参照して説明する。図５は、本実施形態のＷＳＩ装置システムの構成を説明する図である。このスライドスキャナシステムは、ネットワークを介して、顕微鏡装置５０１（以下、「装置５０１」と呼ぶ）と、専用処理ボードである画像処理装置５０２（以下、「装置５０２」と呼ぶ）を備えたコンピュータ５０３と、を接続する。被写体となるプレパラート２０８上の検体９１０の顕微鏡像を高解像かつ大サイズ（広画角）のデジタル画像として、取得するためのシステム構成である。
【００９５】
ＷＳＩ装置システムは、装置５０１、装置５０２、コンピュータ５０３、及び、表示装置１０４によって構成される。装置５０１とコンピュータ５０３との間は、ネットワーク５０４を介して、専用もしくは汎用Ｉ／ＦのＬＡＮケーブル５０５で接続され、コンピュータ５０３と表示装置１０４の間は、汎用のＩ／Ｆのケーブル１０６で接続される。
【００９６】
装置６０１は、第１の実施形態における装置１０１と同様の形態をとるが、ネットワーク接続用のＬＡＮ  Ｉ／Ｆを備える点で異なる。装置５０２及び表示装置１０４の装置構成は第１の実施形態と同様である。コンピュータ５０３のハードウェア構成も第１の実施形態と同様であるが、ＬＡＮ  Ｉ／Ｆとネットワークを介して装置５０１と接続されている点で異なる。
【００９７】
本実施形態の装置５０１及び装置５０２における焦点面の位置補正について図９を参照して説明する。本実施形態では、検体９１０が存在する範囲から定めた撮像範囲１０１０を複数のタイル１０１１に分割して撮像する。各タイル１０１１において光軸方向（Ｚ軸方向）に異なる複数の位置で撮像したタイル画像を用いて、タイル画像を合成した際に全面で焦点の合った画像を取得する。なおこれ以降、各タイル１０１１における光軸方向の位置それぞれをＺレイヤー１００１、各Ｚレイヤーで取得した画像をＺレイヤー画像、複数のＺレイヤーをまとめてＺスタック１００２、複数のＺレイヤー画像をまとめたものをＺスタック画像と呼ぶ。装置５０１の補正部２１６は、タイル画像を合成した際に、全面で焦点の合った画像を取得できるように、Ｚスタック画像から画像の合成に用いるＺレイヤー画像又はＺレイヤー画像の一部を抽出する抽出部である。
【００９８】
本実施形態では、第１の実施形態と補正部２１６における処理が異なる。具体的には、補正部２１６は、タイル画像撮像時ではなく、上述したＺスタック画像を用いて、タイル画像の合成時に補正を実行する。各タイル１０１１におけるＺスタック画像は装置５０１にて、あらかじめ撮像し、記憶装置３０３等に蓄えておく。なお、Ｚスタック画像の取得に係る工程の詳細な説明は割愛する。
【００９９】
次に、装置５０２は、撮像済みのＺスタック画像を取得する。補正部２１６は、Ｚスタック画像を撮像した際のタイル１０１１のステージＸＹ位置情報とＺスタック画像より検出した焦点面の位置情報を用いて、想定取得面９０１を生成する。続いて、補正部２１６は、生成した想定取得面９０１の光軸方向に、対物レンズの被写界深度分の幅を持たせ、想定取得範囲とする。Ｚスタック画像を構成している光軸方向に異なる複数の位置それぞれで撮像されたＺレイヤー画像について、焦点面が想定取得範囲に収まっているＺレイヤー画像又は画像の一部を抽出する。これを各タイル１０１１について行い、抽出した画像を合成して、上述したように全面に焦点の合った画像を取得する。
【０１００】
Ｚスタック画像を用いた焦点面の位置補正に係る工程を図６（ａ）から図６（ｅ）のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施形態のＲＡＭ３０２には、図６（ａ）から図６（ｅ）のフローチャートに対応するプログラムが記憶されており、ＣＰＵ３０１がそれを読み込んで実行することで各処理が行われる。
【０１０１】
ステップＳ６０１では、メイン制御系２１４が、Ｚスタック画像を撮像した際の撮像条件を取得する。撮像条件は、例えば、プレパラート２０８上の撮像範囲、タイルの分割状況、上述したタイルＩＤ番号と、ＩＤ番号に関連付けられたステージＸＹ位置情報、撮像時の焦点面の位置情報などである。また、撮像センサの露光時間、撮像に使用するフィルターやそれらの透過波長帯、等色関数などの色再現情報を含めても良い。これら撮像条件は、メイン制御系２１４が、記憶装置３０３等から、サブ制御系２２８を通して取得する。その他にネットワーク５０４を介して、遠隔地にあるサーバー等から取得しても良い。
【０１０２】
ステップＳ６０２では、補正部２１６が、記憶装置３０３等からＺスタック画像のデータを取得する。上述した撮像条件の取得と同様に、ネットワーク５０４を介して、遠隔地にあるサーバー等から取得しても良い。ステップＳ４０２では、メイン制御系２１４が、焦点面の傾きパラメータを取得する。第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。ステップＳ６０３では、生成部２１７が、想定取得面の生成を行う。想定取得面の生成に係る工程を図６（ｂ）のフローチャートに示す。
【０１０３】
ステップＳ６０８では、生成部２１７が、想定取得面の生成を行う際に使用する焦点面の位置と前記位置を取得するＸＹ位置（焦点検出ＸＹ位置）を決定する。焦点検出ＸＹ位置の決定に係る工程を図６（ｃ）のフローチャートに示す。
【０１０４】
ステップＳ６１１では、生成部２１７が、第１の実施形態と同様に、焦点検出ＸＹ位置の点数を設定する。ステップＳ６１２では、生成部２１７が、ステップＳ６０２で取得したタイルのＺスタック画像に対して、焦点検出を行うタイルを仮決定する。仮決定するタイルは、第１の実施形態と同様の方法で決定する。ステップＳ６１３では、生成部２１７が、ステップＳ６１２で仮決定したタイルに検体９１０が存在するか判断する。検体９１０が存在していればステップＳ６１４へ、存在していなければステップＳ６１２へ移行する。
【０１０５】
ステップＳ６１４では、生成部２１７が、ステップＳ６１２で仮決定したタイルに対し、検体９１０が存在する領域に位置検出を行うためのタイル内焦点検出ＸＹ位置を設定する。タイル内焦点検出ＸＹ位置と、タイルを撮像した際のステージＸＹ位置情報と、を用いて、焦点検出ＸＹ位置を求め想定取得面生成テーブルに記録する。
【０１０６】
ステップＳ６１５では、生成部２１７が、ステップＳ６１１で取得した点数だけ焦点検出ＸＹ位置が決定したか判断する。決定していればステップＳ６０４へ、決定していなければステップＳ６０９へ移行する。
【０１０７】
ステップＳ６０９では、生成部２１７が、ステップＳ６０８で決定した焦点検出ＸＹ位置において位置検出を行い、その結果を想定取得面生成テーブルに記録する。位置検出は、第１の実施形態と同様、パッチを用いて行う。ステップＳ６１０では、生成部２１７が、第１の実施形態と同様の方法で、想定取得面生成テーブルの記録に基づいて、想定取得面９０１を計算する。
【０１０８】
ステップＳ６０４では、補正部２１６が、ステップＳ６１０で生成した想定取得面９０１に対し、光軸方向に結像光学部２０９の被写界深度分の幅を持たせた三次元空間における立体的な範囲を想定取得範囲として生成する。ステップＳ６０５では、補正部２１６が、１つのタイルについて取得したＺスタック画像から、想定取得範囲に収まるＺレイヤー画像を抽出する。Ｚレイヤー画像の抽出に係る工程を図６（ｄ）のフローチャートに示す。
【０１０９】
ステップＳ６１６では、補正部２１６が、ステップＳ６０１で取得した撮像時の焦点面の位置情報とステップＳ４０２で取得した焦点面の傾きパラメータとに基づいて、各Ｚレイヤー画像内の任意の位置における焦点面の位置（Ｚレイヤー焦点位置）を算出する。ステップＳ６１７では、補正部２１６が、ステップＳ６１６の算出結果と想定取得範囲とを比較し、各Ｚレイヤー画像を撮像した時の焦点面全体が想定取得範囲内に収まるＺレイヤー画像が存在するかを判断する。存在すればステップＳ６１８へ、存在しなければステップＳ６１９へ移行する。
【０１１０】
ステップＳ６１８では、ステップＳ６１７での比較結果に基づいて、該当するＺレイヤー画像を抽出する。ステップＳ６１９では、補正部２１６が、各Ｚレイヤー画像を撮像した際の焦点面が想定取得範囲内に収まっている面積が最も大きいＺレイヤー画像から、想定取得範囲に収まっている部分の画像（部分画像１）のデータを抽出する。
【０１１１】
ステップＳ６２０では、補正部２１６が、ステップＳ６１９で部分画像１のデータの抽出に用いたＺレイヤー画像の１つ上もしくは１つ下、またはその両方の）Ｚレイヤー画像から想定取得範囲に収まっている部分の画像（部分画像２）のデータを抽出する。必要であれば、さらに光軸方向に異なる位置で取得したＺレイヤー画像部分画像のデータを抽出する。この際、後段のステップＳ６２１における合成処理を効率的に行うため、部分画像１の一部分と部分画像２の一部分とが重複するように抽出すると良い。
【０１１２】
ステップＳ６２１では、処理部２２３が、ステップＳ６１９、Ｓ６２０で抽出された画像を合成する。合成する際の継ぎ合わせ処理は、上述した部分画像同士の重複領域を用いて、第１の実施形態で説明したタイル画像の継ぎ合わせ処理と同様の処理を行う。この合成画像を、ステップＳ６１８で抽出したＺレイヤー画像に相当するものとして後段の処理を行う。
【０１１３】
ステップＳ６０６では、サブ制御系２２８が、ステップＳ６０１で取得した撮像条件に基づいて、すべてのタイルにてステップＳ６０５のＺレイヤー画像の抽出が行われたか判断する。抽出が行われていればステップＳ４１３へ、行われていなければステップＳ６０７へ移行する。
【０１１４】
ステップＳ６０７では、サブ制御系２２８が、ステップＳ６０１で取得した撮像条件に基づいて、まだＺレイヤーの抽出が行われていないタイルを参照する。その後、参照したタイルについて、ステップＳ６０５の処理を行う。なお、本実施形態では、ステップＳ６０５からステップＳ６０７で１つずつのタイルについてＺレイヤー抽出を行うシリアルな処理としたが、ステップＳ６０５をパラレル（複数のタイル１０１１について同時）に行っても良い。以降のステップＳ４１３、Ｓ４１４については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１１５】
以上のように、本実施形態では、あらかじめ撮像したＺスタック画像より、想定取得範囲に収まるＺレイヤー画像を抽出し、大画像を合成する。これにより、アーチファクトが抑制された高品質な画像を、効率的に取得できる。
【０１１６】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では装置１０２を専用ボードとしてコンピュータ１０３に組み込む構成としたが、同様の機能をコンピュータ１０３上で実行するソフトウェアで実現してもよい。
【０１１７】
また、第３の実施形態では、装置５０１で取得したＺスタック画像データを、ネットワーク５０４上に配置したサーバーに記憶させておいてもよい。その場合、サーバー内のＺスタック画像データを用いて、装置５０２並びにコンピュータ５０３で色再現画像を生成するシステム構成をとってもよい。
【０１１８】
上述の実施形態では、ステージ２０４の光軸方向における位置及び光軸方向と垂直な方向における位置を変更することにより、焦点面の位置と被写体との相対位置を変更した。しかし、これに限らず、撮像センサ及び結像光学部２０９の移動によって相対位置を変更することによって実現してもよい。また、焦点面と被写体との光軸方向における相対位置と、光軸方向と垂直な方向における相対位置と、を異なる変更部と用いて変更してもよい。
【０１１９】
また、上述の実施形態では、焦点面の位置を決定する際の画像の評価方法として、コントラストを用いている。評価方法はこれに限らず、各画素の勾配ベクトルを用いるＴｅｎｅｎｂａｕｍ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ法や、画像の情報量を用いるエントロピー法等の公知のオートフォーカスアルゴリズムで使用される評価手法を使用してもよい。
【０１２０】
タイル画像撮像時の焦点面の位置情報を、画像データのヘッダ部分に記録したが、別ファイルとして記憶装置やネットワーク上のリンク情報として格納してもよい。
【０１２１】
本発明の目的を、これまで説明してきた上述の各実施形態並びに、上述したその他の実施形態を組み合わせて実現してもよい。例えば、第１の実施形態において、装置１０１と装置１０２とは、第３の実施形態のようにネットワークを介して接続されていてもよい。また、各実施形態における様々な技術を適宜組み合わせることで得られる構成も本発明の範疇に属する。
【０１２２】
また、本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
２０９  結像光学部
２１３  撮像部
２１７  面生成部
２１６  焦点位置補正部、抽出部
２１８  位置取得部
２１９  補正量取得部
【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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