【手続補正書】
【提出日】平成25年6月20日(2013.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間的に異なる複数の解析領域を有する画像を取得する解析領域画像取得ステップを有し、前記解析領域の各画像は、時系列的に取得された複数のデータをそれぞれ有する複数のピクセルから構成されており、さらに、
前記解析領域を有する画像のピクセルのデータを使用して二つの解析領域の相互相関を求める相関解析ステップとを有する画像解析方法。
【請求項２】
前記解析領域画像取得ステップは、
前記解析領域を含む観察領域の画像を取得する観察領域画像取得ステップを有し、前記観察領域の画像は、同時又は時系列的に取得された複数のデータをそれぞれ有する複数のピクセルから構成されており、さらに、
前記観察領域の画像に対して前記解析領域を設定する解析領域設定ステップと、
前記観察領域の画像から前記解析領域に対応するピクセルのデータを抽出するデータ抽出ステップとを有する請求項１に記載の画像解析方法。
【請求項３】
前記観察領域画像取得ステップは、前記観察領域の複数フレームの画像を取得する請求項２に記載の画像解析方法。
【請求項４】
前記解析領域画像取得ステップは、複数の光学系を使用して前記解析領域を有する画像をそれぞれ取得する請求項１に記載の画像解析方法。
【請求項５】
前記解析領域画像取得ステップは、前記解析領域を有する画像を同時に取得する請求項４に記載の画像解析方法。
【請求項６】
前記解析領域画像取得ステップは、前記解析領域を有する複数フレームの画像を取得する請求項４に記載の画像解析方法。
【請求項７】
前記相関解析ステップは、蛍光強度、ピクセル時間、ライン時間、フレーム時間、ピクセル位置関係、ピクセルサイズまたはそれについての統計値を使用して相互相関を求める請求項３または６に記載の画像解析方法。
【請求項８】
前記相関解析ステップは、前記データの平均値、最大値、最小値、相対差または絶対差のいずれかを使用して相互相関を求める請求項１に記載の画像解析方法。
【請求項９】
前記相関解析ステップは、前記データを再構成して得た再構成データを使用して相互相関を求める請求項１に記載の画像解析方法。
【請求項１０】
前記解析領域を有する各画像は二次元画像であり、相互相関を求める前記二つの解析領域は解析領域１と解析領域２であり、前記相関解析ステップは、下記の式（１）を用いて相関計算を行ない、前記相関計算の結果に対して下記の式（２）を用いてフィッティングを行なって二次元解析領域の相互相関を求める請求項１に記載の画像処理方法、
【数１】
2012008055.tif 000001
ここで、ＧｓはＲＩＣＳの空間相互相関値、Ｉ１は解析領域１を有する画像のピクセルのデータ、Ｉ２は解析領域２を有する画像のピクセルのデータ、ｘ，ｙは測定点の空間的座標、ξ，ψは測定点からの空間的座標の変化量、Ｍ１２は解析領域１と解析領域２のデータの積和計算の回数、Ｍ１は解析領域１のデータ総数、Ｍ２は解析領域２のデータ総数である、
【数２】
2012008055.tif 000002
ここで、ＧｓはＲＩＣＳの空間相関値、ＳはＲＩＣＳの解析におけるスキャンの影響、ＧはＲＩＣＳの解析における時間遅延の影響、Ｄは拡散定数、δｒはピクセルサイズ、Ｎは分子数、ξ，ψは測定点からの空間的座標の変化量、Ｗ０は励起レーザビームの横方向の半径、ＷＺは励起レーザビームの縦方向の半径、τｐはピクセル時間、τｌはライン時間である。
【請求項１１】
前記解析領域を有する各画像は三次元画像であり、相互相関を求める前記二つの解析領域は解析領域１と解析領域２であり、前記相関解析ステップは、下記の式（３）を用いて相関計算を行ない、前記相関計算の結果に対して下記の式（４）を用いてフィッティングを行なって三次元解析領域の相互相関を求める請求項１に記載の画像処理方法、
【数３】
2012008055.tif 000003
ここで、ＧｓはＲＩＣＳの空間相互相関値、Ｉ１は解析領域１を有する画像のピクセルのデータ、Ｉ２は解析領域２を有する画像のピクセルのデータ、ｘ，ｙ，ｚは測定点の空間的座標、ξ，ψ，ηは測定点からの空間的座標の変化量、Ｍ１２は解析領域１と解析領域２中のデータの積和計算の回数、Ｍ１は解析領域１のデータ総数、Ｍ２は解析領域２のデータ総数である、
【数４】
2012008055.tif 000004
ここで、ＧｓはＲＩＣＳの空間相互相関値、ＳはＲＩＣＳの解析におけるスキャンの影響、ＧはＲＩＣＳの解析における時間遅延の影響、Ｄは拡散定数、δｒはピクセルサイズ、Ｎは分子数、ξ，ψ，ηは空間的座標の変化量、Ｗ０は励起レーザビームの横方向の半径、ＷＺは励起レーザビームの縦方向の半径、τｐはピクセル時間、τｌはライン時間、τｆはフレーム時間である。
【請求項１２】
空間的に異なる複数の解析領域を有する画像を取得する解析領域画像取得部を有し、前記解析領域を有する各画像は、時系列的に取得された複数のデータをそれぞれ有する複数のピクセルから構成されており、さらに、
前記解析領域を有する画像のピクセルのデータを使用して二つの解析領域の相互相関を求める相関解析処理部とを有する画像解析装置。
【請求項１３】
前記解析領域画像取得部は、
前記解析領域を含む観察領域の画像を取得する観察領域画像取得部を有し、前記観察領域の画像は、時系列的に取得された複数のデータをそれぞれ有する複数のピクセルから構成されており、さらに、
前記観察領域の画像に対して前記解析領域を設定する解析領域設定部と、
前記観察領域の画像から前記解析領域に対応するピクセルのデータを抽出するデータ抽出部とを有する請求項１２に記載の画像解析装置。
【請求項１４】
前記観察領域画像取得部は、前記観察領域の複数フレームの画像を取得する請求項１３に記載の画像解析装置。
【請求項１５】
前記解析領域画像取得部は、前記解析領域を有する画像をそれぞれ取得する複数の光学系を有する請求項１２に記載の画像解析装置。
【請求項１６】
前記解析領域画像取得部は、前記解析領域を有する画像を同時に取得する請求項１５に記載の画像解析装置。
【請求項１７】
前記解析領域画像取得部は、前記解析領域を有する複数フレームの画像を取得する請求項１５に記載の画像解析装置。
【請求項１８】
前記相関解析部は、蛍光強度、ピクセル時間、ライン時間、フレーム時間、ピクセル位置関係、ピクセルサイズまたはそれについての統計値を使用して相互相関を求める請求項１４または請求項１７に記載の画像解析装置。
【請求項１９】
前記相関解析部は、前記データの平均値、最大値、最小値、相対差または絶対差のいずれかを使用して相互相関を求める請求項１２に記載の画像解析装置。
【請求項２０】
前記相関解析部は、前記データを再構成して得た再構成データを使用して相互相関を求める請求項１２に記載の画像解析装置。
【請求項２１】
前記解析領域を有する各画像は二次元画像であり、相互相関を求める前記二つの解析領域は解析領域１と解析領域２であり、前記相関解析部は、下記の式（１）を用いて相関計算を行ない、前記相関計算の結果に対して下記の式（２）を用いてフィッティングを行なって二次元解析領域の相互相関を求める請求項１２に記載の画像処理装置、
【数５】
2012008055.tif 000005
ここで、ＧｓはＲＩＣＳの空間相互相関値、Ｉ１は解析領域１を有する画像のピクセルのデータ、Ｉ２は解析領域２を有する画像のピクセルのデータ、ｘ，ｙは測定点の空間的座標、ξ，ψは測定点からの空間的座標の変化量、Ｍ１２は解析領域１と解析領域２のデータの積和計算の回数、Ｍ１は解析領域１のデータ総数、Ｍ２は解析領域２のデータ総数である、
【数６】
2012008055.tif 000006
ここで、ＧｓはＲＩＣＳの空間相関値、ＳはＲＩＣＳの解析におけるスキャンの影響、ＧはＲＩＣＳの解析における時間遅延の影響、Ｄは拡散定数、δｒはピクセルサイズ、Ｎは分子数、ξ，ψは測定点からの空間的座標の変化量、Ｗ０は励起レーザビームの横方向の半径、ＷＺは励起レーザビームの縦方向の半径、τｐはピクセル時間、τｌはライン時間である。
【請求項２２】
前記解析領域を有する各画像は三次元画像であり、相互相関を求める前記二つの解析領域は解析領域１と解析領域２であり、前記相関解析部は、下記の式（３）を用いて相関計算を行ない、前記相関計算の結果に対して下記の式（４）を用いてフィッティングを行なって三次元解析領域の相互相関を求める請求項１２に記載の画像処理装置、
【数７】
2012008055.tif 000007
ここで、ＧｓはＲＩＣＳの空間相互相関値、Ｉ１は解析領域１を有する画像のピクセルのデータ、Ｉ２は解析領域２を有する画像のピクセルのデータ、ｘ，ｙ，ｚは測定点の空間的座標、ξ，ψ，ηは測定点からの空間的座標の変化量、Ｍ１２は解析領域１と解析領域２中のデータの積和計算の回数、Ｍ１は解析領域１のデータ総数、Ｍ２は解析領域２のデータ総数である、
【数８】
2012008055.tif 000008
ここで、ＧｓはＲＩＣＳの空間相互相関値、ＳはＲＩＣＳの解析におけるスキャンの影響、ＧはＲＩＣＳの解析における時間遅延の影響、Ｄは拡散定数、δｒはピクセルサイズ、Ｎは分子数、ξ，ψ，ηは空間的座標の変化量、Ｗ０は励起レーザビームの横方向の半径、ＷＺは励起レーザビームの縦方向の半径、τｐはピクセル時間、τｌはライン時間、τｆはフレーム時間である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明による画像解析方法は、空間的に異なる複数の解析領域を有する画像を取得する解析領域画像取得ステップを有する。解析領域を有する各画像は、同時または時系列的に取得された複数のデータをそれぞれ有する複数のピクセルから構成されている。画像解析方法はさらに、前記解析領域を有する画像のピクセルのデータを使用して二つの解析領域の相互相関を求める相関解析ステップを有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
走査制御部１６２は、試料Ｓの蛍光画像を取得する際、励起光の照射位置を試料Ｓに対してラスター走査するようにガルバノミラー１２４を制御する。走査制御部１６２はまた、必要であれば、励起光の照射位置を試料Ｓに対してｚ走査するように対物レンズ駆動機構１２８を制御する。画像形成部１６４は、走査制御部１６２から入力される励起光の照射位置の情報と光検出器１４２ａ，…，１４２ｍの出力信号とから試料Ｓの蛍光画像を形成する。これにより、蛍光画像が取得される。記憶部１６６は、画像形成部１６４で形成された蛍光画像を記憶する。表示部１６８は、試料Ｓの蛍光画像や解析処理結果を表示する。入力部１７０は、たとえばマウスやキーボードを含み、表示部１６８と共同してＧＵＩを構成する。このＧＵＩは、観察領域や解析領域の設定などに利用される。ステージ制御部１８０は、たとえば観察領域を設定するために、入力部１７０からの入力情報にしたがって試料ステージ１９０を制御する。解析領域設定部１７２は、入力部１７０からの入力情報にしたがって解析領域を設定する。データ抽出部１７４は、相関を求める二つの解析領域のデータを抽出する。解析処理部１７６は、二つの解析領域を有する画像のピクセルのデータを使用して相互相関を求める。解析処理部１７６の処理の詳細は後述する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
【数１】
2012008055.tif 000009
ここで、ＧｓはＲＩＣＳの空間相互相関値、Ｉ１は解析領域１を有する画像のピクセルのデータたとえば蛍光強度データ、Ｉ２は解析領域２を有する画像のピクセルのデータたとえば蛍光強度データ、ｘ，ｙは測定点の空間的座標、ξ，ψは測定点からの空間的座標の変化量、Ｍ１２は解析領域１と解析領域２のデータの積和計算の回数、Ｍ１は解析領域１のデータ総数、Ｍ２は解析領域２のデータ総数である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
【数３】
2012008055.tif 000010
ここで、ＧｓはＲＩＣＳの空間相互相関値、Ｉ１は解析領域１を有する画像のピクセルのデータたとえば蛍光強度データ、Ｉ２は解析領域２を有する画像のピクセルのデータたとえば蛍光強度データ、ｘ，ｙ，ｚは測定点の空間的座標、ξ，ψ，ηは測定点からの空間的座標の変化量、Ｍ１２は解析領域１と解析領域２中のデータの積和計算の回数、Ｍ１は解析領域１のデータ総数、Ｍ２は解析領域２のデータ総数である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
解析処理部２７６による画像の解析処理は、第一実施形態における二つの解析領域を有する画像が画像形成部２６４Ａ，２６４Ｂで取得された二つの観察領域の画像に代わるほかは、第一実施形態の解析処理部１７６による画像の解析処理と同様に行なわれる。