JP2004070140A - 顕微鏡画像撮影装置、顕微鏡画像撮影方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蛍光観察状態に顕微鏡を切り替える蛍光切替部と、Z軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置であって、中央演算部は、撮影した画像を周波数変換して周波数変換データを取得する周波数変換手段21と、周波数変換データから特徴量を計算する特徴量計算手段23と、特徴量からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定手段25とを有し、フォーカス位置決定手段は、顕微鏡の明視野観察状態においてオートフォーカスを実行してフォーカス位置を決定した後、蛍光切替部を制御して顕微鏡を蛍光観察状態に切り替えて蛍光観察状態におけるフォーカス位置の画像を取得する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡の蛍光観察で撮影対象の褪色を抑えたオートフォーカスを行う顕微鏡画像撮影装置および顕微鏡画像撮影方法ならびにその顕微鏡画像撮影方法を実行するためのプログラムおよび記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
生化学分野における各種の試験では、動植物の細胞や微生物などを種々の条件下で培養し、時間経過に伴う変化や成長の度合いを観察することが行われる。その中でも蛍光観察の需要は高く、蛍光画像の解析によって細胞内のたんぱく質の局在などが調べられている。このときに使用する明視野画像(明視野観察状態において撮影された画像)や蛍光画像(蛍光観察状態において撮影された画像)の撮影はもっぱら人手に依存しており、実験担当者が顕微鏡視野内での細胞の目視によってフォーカスを合わせ、画像撮影して、その画像を解析するという作業が行われていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような人手による画像撮影作業は多くの時間と手間がかかるため、とくに蛍光画像の撮影においては、蛍光状態で人手によってフォーカスをあわせるため、蛍光光源の励起光の観察対象への照射時間が長くなり、観察対象が褪色するという問題点を有していた。
【0004】
この顕微鏡画像撮影装置、顕微鏡画像撮影方法、プログラムおよび記録媒体では、励起光照射時間の短い蛍光画像のオートフォーカスを行って撮影対象の褪色を抑制することが要求されている。
【0005】
本発明は、この要求を満たすため、励起光照射時間の短い蛍光画像のオートフォーカスを行って撮影対象の褪色を抑制することができる顕微鏡画像撮影装置、および、励起光照射時間の短い蛍光画像のオートフォーカスを行って撮影対象の褪色を抑制するための顕微鏡画像撮影方法、ならびに、その顕微鏡画像撮影方法を実行するためのプログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の顕微鏡画像撮影装置は、蛍光観察状態に顕微鏡を切り替える蛍光切替部と、Z軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置であって、中央演算部は、撮影した画像を周波数変換して周波数変換データを取得する周波数変換手段と、周波数変換データから特徴量を計算する特徴量計算手段と、特徴量からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定手段とを有し、フォーカス位置決定手段は、顕微鏡の明視野観察状態においてオートフォーカスを実行してフォーカス位置を決定した後、蛍光切替部を制御して顕微鏡を蛍光観察状態に切り替えて蛍光観察状態におけるフォーカス位置の画像を取得する構成を備えている。
【0007】
これにより、励起光照射時間の短い蛍光画像のオートフォーカスを行って撮影対象の褪色を抑制することができる顕微鏡画像撮影装置が得られる。
【0008】
上記課題を解決するために本発明の顕微鏡画像撮影方法は、蛍光観察状態に顕微鏡を切り替える蛍光切替部と、Z軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置における顕微鏡画像撮影方法であって、撮影した画像を周波数変換して周波数変換データを取得する周波数変換工程と、周波数変換データから特徴量を計算する特徴量計算工程と、特徴量からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定工程とを有し、フォーカス位置決定工程においては、顕微鏡の明視野観察状態においてオートフォーカスを実行してフォーカス位置を決定した後、蛍光切替部を制御して顕微鏡を蛍光観察状態に切り替えて蛍光観察状態におけるフォーカス位置の画像を取得する構成を備えている。
【0009】
これにより、励起光照射時間の短い蛍光画像のオートフォーカスを行って撮影対象の褪色を抑制するための顕微鏡画像撮影方法が得られる。
【0010】
上記課題を解決するために本発明のプログラムは、上記顕微鏡画像撮影方法の各工程を実行させるためのプログラムである構成を備えている。
【0011】
これにより、上記顕微鏡画像撮影方法を実行するためのプログラムが得られる。
【0012】
上記課題を解決するために本発明の記録媒体は、コンピュータに上記顕微鏡画像撮影方法の各工程を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である構成を備えている。
【0013】
これにより、上記顕微鏡画像撮影方法を実行するための記録媒体が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の顕微鏡画像撮影装置は、蛍光観察状態に顕微鏡を切り替える蛍光切替部と、Z軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置であって、中央演算部は、撮影した画像を周波数変換して周波数変換データを取得する周波数変換手段と、周波数変換データから特徴量を計算する特徴量計算手段と、特徴量からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定手段とを有し、フォーカス位置決定手段は、顕微鏡の明視野観察状態においてオートフォーカスを実行してフォーカス位置を決定した後、蛍光切替部を制御して顕微鏡を蛍光観察状態に切り替えて蛍光観察状態におけるフォーカス位置の画像を取得することとしたものである。
【0015】
この構成により、顕微鏡の明視野観察状態におけるオートフォーカスを実行してから、蛍光観察状態におけるオートフォーカスを実行して、そのフォーカス位置の画像を取得するようにしたので、蛍光観察状態におけるオートフォーカスは、明視野観察状態におけるオートフォーカスにおいて位置的に絞り込まれた後のフォーカス動作であるので、そのフォーカス動作が迅速に行われるようにすることができ、蛍光観察状態における励起光照射時間を短くして撮影対象の褪色を抑制することができるという作用を有する。
【0016】
請求項2に記載の顕微鏡画像撮影装置は、請求項1に記載の顕微鏡画像撮影装置において、フォーカス位置決定手段は、明視野観察状態におけるフォーカス画像を得ることとしたものである。
【0017】
この構成により、蛍光観察状態におけるフォーカス画像のみならず、明視野観察状態におけるフォーカス画像をも取得することができ、互いの比較検討等に使用することができるという作用を有する。
【0018】
請求項3に記載の顕微鏡画像撮影装置は、請求項1または2に記載の顕微鏡画像撮影装置において、蛍光切替部は、明視野観察状態におけるオートフォーカスを実行した後に、蛍光フィルタの切替えと蛍光光源のシャッタの開口とを行って顕微鏡を蛍光観察状態に切り替え、蛍光観察状態における画像撮影時にも蛍光光源のシャッタの開閉制御を行うこととしたものである。
【0019】
この構成により、明視野観察状態におけるオートフォーカス位置を中心とした狭い範囲で蛍光観察状態におけるオートフォーカスを行うようにすることができるので、蛍光観察状態での撮影枚数を減らして励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができるという作用を有する。
【0020】
請求項4に記載の顕微鏡画像撮影装置は、請求項1乃至3のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置において、画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に動かして、対物レンズとステージとの間隔を変化させ、間隔に応じてカメラの外部シャッタ信号を出力して、明視野観察状態におけるフォーカス位置を中心として指定したZ軸範囲の画像を撮影することとしたものである。
【0021】
この構成により、Z軸方向に一定の間隔で数枚の画像を撮影してフォーカス位置の画像であるフォーカス画像を取得することができるという作用を有する。
【0022】
請求項5に記載の顕微鏡画像撮影装置は、画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に動かして明視野観察状態におけるフォーカス位置に移動し、カメラの外部シャッタ信号を出力して画像を1枚撮影し、蛍光観察状態におけるフォーカス画像を得ることとしたものである。
【0023】
この構成により、明視野観察状態におけるフォーカス位置においてのみ撮影対象を撮影するので、蛍光観察状態におけるフォーカス画像の取得を極めて迅速に行うことができるという作用を有する。
【0024】
請求項6に記載の顕微鏡画像撮影装置は、請求項1乃至5のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置において、特徴量計算手段は、周波数変換後データの少なくとも高周波成分を用いて、蛍光観察状態におけるオートフォーカス用の特徴量を計算することとしたものである。
【0025】
この構成により、周波数変換後データの少なくとも高周波成分を用いるので、蛍光観察状態におけるオートフォーカス用の特徴量を正確かつ迅速に計算することができるという作用を有する。
【0026】
請求項7に記載の顕微鏡画像撮影装置は、請求項1乃至6のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置において、フォーカス位置決定手段は、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置とし、特徴量が最大となる位置の画像をフォーカス画像として選択することとしたものである。
【0027】
この構成により、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置とし、その位置に移動して1枚フォーカス画像を撮影するので、励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができるという作用を有する。
【0028】
請求項8に記載の顕微鏡画像撮影装置は、請求項1乃至6のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置において、フォーカス位置決定手段は、特徴量データを用いて二次関数の近似を行い、二次関数の頂点のZ位置をフォーカス位置として予測し、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に移動させて予測位置に移動し、カメラの外部シャッタ信号を出力して画像を1枚画撮影し、蛍光フォーカス画像を得ることとしたものである。
【0029】
この構成により、二次関数の頂点のZ位置をフォーカス位置として予測し、その予測した位置に移動して1枚フォーカス画像を撮影するので、励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができるという作用を有する。
【0030】
請求項9に記載の顕微鏡画像撮影方法は、蛍光観察状態に顕微鏡を切り替える蛍光切替部と、Z軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置における顕微鏡画像撮影方法であって、撮影した画像を周波数変換して周波数変換データを取得する周波数変換工程と、周波数変換データから特徴量を計算する特徴量計算工程と、特徴量からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定工程とを有し、フォーカス位置決定工程においては、顕微鏡の明視野観察状態においてオートフォーカスを実行してフォーカス位置を決定した後、蛍光切替部を制御して顕微鏡を蛍光観察状態に切り替えて蛍光観察状態におけるフォーカス位置の画像を取得することとしたものである。
【0031】
この構成により、顕微鏡の明視野観察状態におけるオートフォーカスを実行してから、蛍光観察状態におけるオートフォーカスを実行して、そのフォーカス位置の画像を取得するようにしたので、蛍光観察状態におけるオートフォーカスは、明視野観察状態におけるオートフォーカスにおいて位置的に絞り込まれた後のフォーカス動作であるので、そのフォーカス動作が迅速に行われるようにすることができ、蛍光観察状態における励起光照射時間を短くして撮影対象の褪色を抑制することができるという作用を有する。
【0032】
請求項10に記載の顕微鏡画像撮影方法は、請求項9に記載の顕微鏡画像撮影方法において、フォーカス位置決定工程においては、明視野観察状態におけるフォーカス位置とフォーカス画像を得ることとしたものである。
【0033】
この構成により、蛍光観察状態におけるフォーカス画像のみならず、明視野観察状態におけるフォーカス画像をも取得することができ、互いの比較検討等に使用することができるという作用を有する。
【0034】
請求項11に記載の顕微鏡画像撮影方法は、請求項9または10に記載の顕微鏡画像撮影方法において、蛍光切替部は、フォーカス位置決定工程において明視野観察状態におけるオートフォーカスを実行した後に、蛍光フィルタの切替えと蛍光光源のシャッタの開口とを行って顕微鏡を蛍光観察状態に切り替え、蛍光観察状態における画像撮影時にも蛍光光源のシャッタの開閉制御を行うこととしたものである。
【0035】
この構成により、明視野観察状態におけるオートフォーカス位置を中心とした狭い範囲で蛍光観察状態におけるオートフォーカスを行うようにすることができるので、蛍光観察状態での撮影枚数を減らして励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができるという作用を有する。
【0036】
請求項12に記載の顕微鏡画像撮影方法は、請求項9乃至11のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法において、画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に動かして対物レンズとステージとの間隔を変化させ、間隔に応じてカメラの外部シャッタ信号を出力して、明視野観察状態におけるフォーカス位置を中心として指定したZ軸範囲の画像を撮影することとしたものである。
【0037】
この構成により、Z軸方向に一定の間隔で数枚の画像を撮影してフォーカス位置の画像であるフォーカス画像を取得することができるという作用を有する。
【0038】
請求項13に記載の顕微鏡画像撮影方法は、請求項9乃至11のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法において、画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に動かして明視野観察状態におけるフォーカス位置に移動し、カメラの外部シャッタ信号を出力して画像を1枚撮影し、蛍光観察状態におけるフォーカス画像を得ることとしたものである。
【0039】
この構成により、明視野観察状態におけるフォーカス位置においてのみ撮影対象を撮影するので、蛍光観察状態におけるフォーカス画像の取得を極めて迅速に行うことができるという作用を有する。
【0040】
請求項14に記載の顕微鏡画像撮影方法は、請求項9乃至13のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法において、特徴量計算工程においては、周波数変換後データの少なくとも高周波成分を用いて、蛍光観察状態におけるオートフォーカス用の特徴量を計算することとしたものである。
【0041】
この構成により、周波数変換後データの少なくとも高周波成分を用いるので、蛍光観察状態におけるオートフォーカス用の特徴量を正確かつ迅速に計算することができるという作用を有する。
【0042】
請求項15に記載の顕微鏡画像撮影方法は、請求項9乃至14のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法において、フォーカス位置決定工程においては、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置とし、特徴量が最大となる位置の画像をフォーカス画像として選択することとしたものである。
【0043】
この構成により、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置とし、その位置に移動して1枚フォーカス画像を撮影するので、励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができるという作用を有する。
【0044】
請求項16に記載の顕微鏡画像撮影方法は、請求項9乃至14のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法において、フォーカス位置決定工程においては、特徴量データを用いて二次関数の近似を行い、二次関数の頂点のZ位置をフォーカス位置として予測し、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に移動させて予測位置に移動し、カメラの外部シャッタ信号を出力して画像を1枚画撮影し、蛍光フォーカス画像を得ることとしたものである。
【0045】
この構成により、二次関数の頂点のZ位置をフォーカス位置として予測し、その予測した位置に移動して1枚フォーカス画像を撮影するので、励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができるという作用を有する。
【0046】
請求項17に記載のプログラムは、請求項9乃至16のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法の各工程を実行させるためのプログラムであることとしたものである。
【0047】
この構成により、プログラムに基づいて汎用コンピュータを動作させることにより、請求項9乃至16のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法の各工程を任意の場所で任意の時間に実行させることができるという作用を有する。
【0048】
請求項18に記載の記録媒体は、コンピュータに請求項9乃至16のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法の各工程を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることとしたものである。
【0049】
この構成により、汎用コンピュータは、記録したプログラムを読み取って、請求項9乃至16のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法の各工程を任意の場所で任意の時間に実行させることができるという作用を有する。
【0050】
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図7を用いて説明する。
【0051】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による顕微鏡画像撮影装置としての細胞画像撮影装置を示すブロック図である。
【0052】
図1において、ステージ1上には、観察対象を収容する容器2が載置されている。容器2は外部から視認可能な透明体であり、内部には撮影対象の細胞が入った試料3が収容されている。容器2としては、プレート、プレパラート、フラスコ等がある。ステージ1の下には対物レンズ4が配設されており、対物レンズ4の下方には蛍光フィルタ5、蛍光光源6、カメラ8が配置されている。機構制御部9により、ステージ1の上方に配設された照明装置7を点灯して容器2を照明した状態で、対物レンズ4を介してカメラ8によって容器2内の試料3を撮像することにより、カメラ8は明視野の細胞画像のデジタル画像データを取得する。また、蛍光切替部10により、蛍光フィルタ5の切替えと蛍光光源6のシャッタ開閉を行うことにより、明視野観察(照明装置7の照明による観察)と蛍光観察(蛍光光源6の照明による観察)の切替えと、蛍光撮影時の蛍光光源6のシャッタ制御を行うことができる。ステージ1および対物レンズ4は機構制御部9と接続されており、機構制御部9によってステージ1もしくは対物レンズ4を制御し、カメラ8に外部シャッタ信号を送ることにより、容器2内の所望の位置をカメラ8によって撮像することができる。カメラ8は画像記憶部11と接続されており、カメラ8によって取得されたデジタル画像データは画像記憶部11に記憶される。第1の記憶部12はプログラム記憶部であり、周波数変換処理を行うプログラムや、周波数変換されたデータに基づいてフォーカス位置を決定するプログラムなど、各種の演算、動作制御の処理を行うプログラムを記憶する。記憶媒体ドライブ13は、フロッピーディスクなどの磁気ディスクやメモリーカードなど、携行可能な記憶媒体14からのデータの読み取りを行うドライブ装置である。記憶媒体14には、撮影画像データが記憶されており、細胞画像撮影装置によって取得された画像の読み取りができる。中央演算部15はCPUであり、第1の記憶部12に記憶されたプログラムに従って各種の演算や動作制御を実行する。表示部16はモニタ装置であり、カメラ8によって取得した画像を表示するほか、操作・入力時の案内画面を表示する。第2の記憶部17はデータ記憶部であり、撮影画像データを記憶する。操作・入力部18はキーボードやマウスなどの入力手段であり、操作コマンド入力やデータ入力を行う。通信部19は有線や無線の通信ネットワークを介して外部装置とのデータの授受を行う。
【0053】
次に、図2を参照して顕微鏡画像撮影装置の処理機能について説明する。図2は図1の細胞画像撮影装置の処理機能を示す機能ブロック図である。
【0054】
図2に示す周波数変換手段21、特徴量計算手段23、フォーカス位置決定手段25は、中央演算部15が第1の記憶部12に記憶されたプログラムを実行することにより実現される機能実現手段である。また撮影画像記憶部20、周波数変換データ記憶部22、特徴量記憶部24は、第2の記憶部17に設定される記憶領域を示すものである。
【0055】
図2において、撮影画像記憶部20にはカメラ8によって撮影されたデータが記憶される。記憶されたデータはまず周波数変換手段21によって周波数変換され、周波数変換データとして周波数変換データ記憶部22に格納される。特徴量計算手段23は、周波数変換データ記憶部22に記憶された周波数変換データのうち、高周波数成分の平均値や総和等で表わされるフォーカス決定用の特徴量を計算し、特徴量記憶部24に格納する。フォーカス位置決定手段25は、特徴量記憶部24に格納された特徴量データが最大値となる点をフォーカス位置として決定する。
【0056】
このように構成された顕微鏡画像撮影装置(細胞画像撮影装置)について、その動作を図3を用いて説明する。図3は、図1の顕微鏡画像撮影装置の動作を示すフローチャートである。
【0057】
図3において、まず、撮影対象の細胞を含む試料3を収容した容器2をステージ1上に載置し、明視野オートフォーカスを行い、フォーカス位置の情報とフォーカス位置の画像(フォーカス画像)を取得する(S1)。明視野オートフォーカスとは、照明装置7の照明を用いた状態(明視野観察状態)において、フォーカス位置決定手段25が、周波数変換データから計算された特徴量を用いてフォーカス位置を決定することである。明視野オートフォーカスの動作後、蛍光切替部10により、蛍光フィルタ5の切替えと、蛍光光源6のシャッタを開き、蛍光観察状態に切り替える(S2)。蛍光観察状態のまま、明視野のフォーカス位置を中心とした狭い範囲で細胞画を撮影する(S3)。撮影が終った時点で蛍光光源6のシャッタを閉じる(S4)。次いで、この画像データに対して周波数変換手段21によって周波数変換を実行する(S5)。これにより画像信号は周波数変換データとして周波数帯域毎に周波数変換データ記憶部22に記憶される。周波数変換は所定回数反復される。すなわち変換処理後に周波数変換データ記憶部22に記憶されたデータのうち低周波数空間のデータ(DC成分)は再び周波数変換手段21に読み込まれ、再び周波数変換が実行される。次に、周波数変換データ記憶部22記憶されたデータの少なくとも高周波成分を用いて特徴量計算手段23がフォーカス決定用特徴量を計算し、特徴量記憶部24に格納する(S6)。特徴量としては、高周波成分の総和や平均値などが用いられる。フォーカス位置決定手段25は、特徴量記憶部23に格納されている特徴量が最大となる位置を求め、その位置をフォーカス位置として決定し(S7)、その位置に対応する画像を撮影画像記憶部20の中から選択して、蛍光観察状態時のフォーカス画像とする(S8)。
【0058】
図6は蛍光観察状態時のフォーカス位置(蛍光フォーカス位置)P1を示す説明図である。本実施の形態では、上述したように、特徴量が最大となる位置を求め、その位置をフォーカス位置とする。
【0059】
以上のように本実施の形態によれば、蛍光観察状態に顕微鏡を切り替える蛍光切替部10と、Z軸方向に対物レンズ4とステージ1との間隔を制御しながらカメラ8で画像を撮影する画像撮影部8、9と、全体を制御する中央演算部15とを有する顕微鏡画像撮影装置であって、中央演算部15は、撮影した画像を周波数変換して周波数変換データを取得する周波数変換手段21と、周波数変換データから特徴量を計算する特徴量計算手段23と、特徴量からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定手段25とを有し、フォーカス位置決定手段25は、顕微鏡の明視野観察状態においてオートフォーカスを実行してフォーカス位置を決定した後、蛍光切替部10を制御して顕微鏡を蛍光観察状態に切り替えて蛍光観察状態におけるフォーカス位置の画像を取得することにより、顕微鏡の明視野観察状態におけるオートフォーカスを実行してから、蛍光観察状態におけるオートフォーカスを実行して、そのフォーカス位置の画像を取得するようにしたので、蛍光観察状態におけるオートフォーカスは、明視野観察状態におけるオートフォーカスにおいて位置的に絞り込まれた後のフォーカス動作であるので、そのフォーカス動作が迅速に行われるようにすることができ、蛍光観察状態における励起光照射時間を短くして撮影対象の褪色を抑制することができる。
【0060】
また、フォーカス位置決定手段25は、明視野観察状態におけるフォーカス画像を得ることにより、蛍光観察状態におけるフォーカス画像のみならず、明視野観察状態におけるフォーカス画像をも取得することができ、互いの比較検討等に使用することができる。
【0061】
さらに、蛍光切替部10は、明視野観察状態におけるオートフォーカスを実行した後に、蛍光フィルタ5の切替えと蛍光光源6のシャッタの開口とを行って顕微鏡を蛍光観察状態に切り替え、蛍光観察状態における画像撮影時にも蛍光光源のシャッタの開閉制御を行うことにより、明視野観察状態におけるオートフォーカス位置を中心とした狭い範囲で蛍光観察状態におけるオートフォーカスを行うようにすることができるので、蛍光観察状態での撮影枚数を減らして励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができる。
【0062】
さらに、画像撮影部8、9は、対物レンズ4もしくはステージ1をZ軸方向に動かして、対物レンズ4とステージ1との間隔を変化させ、間隔に応じてカメラ8の外部シャッタ信号を出力して、明視野観察状態におけるフォーカス位置を中心として指定したZ軸範囲の画像を撮影することにより、Z軸方向に一定の間隔で数枚の画像を撮影してフォーカス位置の画像であるフォーカス画像を取得することができる。
【0063】
さらに、特徴量計算手段23は、周波数変換後データの少なくとも高周波成分を用いて、蛍光観察状態におけるオートフォーカス用の特徴量を計算することにより、周波数変換後データの少なくとも高周波成分を用いるので、蛍光観察状態におけるオートフォーカス用の特徴量を正確かつ迅速に計算することができる。
【0064】
さらに、フォーカス位置決定手段25は、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置とし、特徴量が最大となる位置の画像をフォーカス画像として選択することにより、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置とし、その位置に移動して1枚フォーカス画像を撮影するので、励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができる。
【0065】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2による顕微鏡画像撮影装置の構成は、実施の形態1の場合と同様に、図1、図2に示す構成である。
【0066】
このように構成された顕微鏡画像撮影装置(細胞画像撮影装置)について、その動作を図4を用いて説明する。図4は、本発明の実施の形態2による顕微鏡画像撮影装置の動作を示すフローチャートである。
【0067】
図4において、まず、撮影対象の細胞を含む試料3を収容した容器2をステージ1上に載置し、明視野オートフォーカスを行い、フォーカス位置の情報とフォーカス位置の画像を取得する(S11)。明視野オートフォーカスの動作後、明視野のオートフォーカス位置に移動する(S12)。次に、蛍光切替部10により、蛍光フィルタ5を切り替え、蛍光光源6のシャッタを開き、蛍光観察状態に切り替える(S13)。次に、蛍光フォーカス画像として蛍光画像を1枚撮影する(S14)。撮影が終った時点で蛍光光源6のシャッタを閉じる(S15)。
【0068】
以上のように本実施の形態によれば、画像撮影部8、9は、対物レンズ4もしくはステージ1をZ軸方向に動かして明視野観察状態におけるフォーカス位置に移動し、カメラ8の外部シャッタ信号を出力して画像を1枚撮影し、蛍光観察状態におけるフォーカス画像を得ることにより、明視野観察状態におけるフォーカス位置においてのみ撮影対象を撮影するので、蛍光観察状態におけるフォーカス画像の取得を極めて迅速に行うことができる。
【0069】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3による顕微鏡画像撮影装置の構成は、実施の形態1の場合と同様に、図1、図2に示す構成である。
【0070】
このように構成された顕微鏡画像撮影装置(細胞画像撮影装置)について、その動作を図5を用いて説明する。図5は、本発明の実施の形態3による顕微鏡画像撮影装置の動作を示すフローチャートである。
【0071】
図5において、まず、撮影対象の細胞を含む試料3を収容した容器2をステージ1上に載置し、明視野オートフォーカスを行い、フォーカス位置の情報とフォーカス位置の画像を取得する(S21)。明視野オートフォーカスの動作後、蛍光切替部10により、蛍光フィルタ5を切り替え、蛍光光源6のシャッタを開き、蛍光観察状態に切り替える(S22)。蛍光観察状態のまま、明視野状態のフォーカス位置を中心とした狭い範囲で細胞画像を撮影する(S23)。撮影が終った時点で蛍光光源6のシャッタを閉じる(S24)。次いで、この画像データに対して周波数変換手段21によって周波数変換を実行する(S25)。これにより画像信号は周波数変換データとして周波数帯域毎に周波数変換データ記憶部22に記憶される。周波数変換は所定回数反復される。すなわち変換処理後に周波数変換データ記憶部22に記憶されたデータのうち低周波数空間のデータ(DC成分)は再び周波数変換手段21に読み込まれ、再び周波数変換が実行される。次に、周波数変換データ記憶部22記憶されたデータのうち少なくとも高周波成分を用いて特徴量計算手段23がフォーカス決定用の特徴量を計算し、特徴量記憶部24に格納する(S26)。特徴量としては、高周波成分の総和や平均値などが用いられる。フォーカス決定手段25は、特徴量記憶部23に格納されている特徴量データに対して2次関数近似を行い、2次関数のグラフの頂点位置をフォーカス位置として予測する(S27)。予測したフォーカス位置の撮影ができるように、対物レンズ4もしくはステージ1を移動させる(S28)。移動後、蛍光切替部10は蛍光光源6のシャッタを開く(S29)。蛍光状態のフォーカス画像として、その位置で1枚蛍光画像を撮影する(S30)。撮影後、蛍光光源6のシャッタを閉じる(S31)。
【0072】
図7は蛍光観察状態時のフォーカス位置(蛍光フォーカス位置)P2を示す説明図である。本実施の形態では、上述したように、特徴量データに対して2次関数近似を行い、2次関数のグラフの頂点位置をフォーカス位置とする。
【0073】
以上のように本実施の形態によれば、フォーカス位置決定手段25は、特徴量データを用いて二次関数の近似を行い、二次関数の頂点のZ位置をフォーカス位置として予測し、対物レンズ4もしくはステージ1をZ軸方向に移動させて予測位置に移動し、カメラ8の外部シャッタ信号を出力して画像を1枚画撮影し、蛍光フォーカス画像を得ることにより、二次関数の頂点のZ位置をフォーカス位置として予測し、その予測した位置に移動して1枚フォーカス画像を撮影するので、励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができる。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、蛍光観察状態に顕微鏡を切り替える蛍光切替部と、Z軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置であって、中央演算部は、撮影した画像を周波数変換して周波数変換データを取得する周波数変換手段と、周波数変換データから特徴量を計算する特徴量計算手段と、特徴量からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定手段とを有し、フォーカス位置決定手段は、顕微鏡の明視野観察状態においてオートフォーカスを実行してフォーカス位置を決定した後、蛍光切替部を制御して顕微鏡を蛍光観察状態に切り替えて蛍光観察状態におけるフォーカス位置の画像を取得することにより、顕微鏡の明視野観察状態におけるオートフォーカスを実行してから、蛍光観察状態におけるオートフォーカスを実行して、そのフォーカス位置の画像を取得するようにしたので、蛍光観察状態におけるオートフォーカスは、明視野観察状態におけるオートフォーカスにおいて位置的に絞り込まれた後のフォーカス動作であるので、そのフォーカス動作が迅速に行われるようにすることができ、蛍光観察状態における励起光照射時間を短くして撮影対象の褪色を抑制することができるという有利な効果が得られる。
【0075】
請求項2に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、請求項1に記載の顕微鏡画像撮影装置において、フォーカス位置決定手段は、明視野観察状態におけるフォーカス画像を得ることにより、蛍光観察状態におけるフォーカス画像のみならず、明視野観察状態におけるフォーカス画像をも取得することができ、互いの比較検討等に使用することができるという有利な効果が得られる。
【0076】
請求項3に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、請求項1または2に記載の顕微鏡画像撮影装置において、蛍光切替部は、明視野観察状態におけるオートフォーカスを実行した後に、蛍光フィルタの切替えと蛍光光源のシャッタの開口とを行って顕微鏡を蛍光観察状態に切り替え、蛍光観察状態における画像撮影時にも蛍光光源のシャッタの開閉制御を行うことにより、明視野観察状態におけるオートフォーカス位置を中心とした狭い範囲で蛍光観察状態におけるオートフォーカスを行うようにすることができるので、蛍光観察状態での撮影枚数を減らして励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができるという有利な効果が得られる。
【0077】
請求項4に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、請求項1乃至3のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置において、画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に動かして、対物レンズとステージとの間隔を変化させ、間隔に応じてカメラの外部シャッタ信号を出力して、明視野観察状態におけるフォーカス位置を中心として指定したZ軸範囲の画像を撮影することにより、Z軸方向に一定の間隔で数枚の画像を撮影してフォーカス位置の画像であるフォーカス画像を取得することができるという有利な効果が得られる。
【0078】
請求項5に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に動かして明視野観察状態におけるフォーカス位置に移動し、カメラの外部シャッタ信号を出力して画像を1枚撮影し、蛍光観察状態におけるフォーカス画像を得ることにより、明視野観察状態におけるフォーカス位置においてのみ撮影対象を撮影するので、蛍光観察状態におけるフォーカス画像の取得を極めて迅速に行うことができるという有利な効果が得られる。
【0079】
請求項6に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、請求項1乃至5のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置において、特徴量計算手段は、周波数変換後データの少なくとも高周波成分を用いて、蛍光観察状態におけるオートフォーカス用の特徴量を計算することにより、周波数変換後データの少なくとも高周波成分を用いるので、蛍光観察状態におけるオートフォーカス用の特徴量を正確かつ迅速に計算することができるという有利な効果が得られる。
【0080】
請求項7に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、請求項1乃至6のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置において、フォーカス位置決定手段は、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置とし、特徴量が最大となる位置の画像をフォーカス画像として選択することにより、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置とし、その位置に移動して1枚フォーカス画像を撮影するので、励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができるという有利な効果が得られる。
【0081】
請求項8に記載の顕微鏡画像撮影装置によれば、請求項1乃至6のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置において、フォーカス位置決定手段は、特徴量データを用いて二次関数の近似を行い、二次関数の頂点のZ位置をフォーカス位置として予測し、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に移動させて予測位置に移動し、カメラの外部シャッタ信号を出力して画像を1枚画撮影し、蛍光フォーカス画像を得ることにより、二次関数の頂点のZ位置をフォーカス位置として予測し、その予測した位置に移動して1枚フォーカス画像を撮影するので、励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができるという有利な効果が得られる。
【0082】
請求項9に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、蛍光観察状態に顕微鏡を切り替える蛍光切替部と、Z軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置における顕微鏡画像撮影方法であって、撮影した画像を周波数変換して周波数変換データを取得する周波数変換工程と、周波数変換データから特徴量を計算する特徴量計算工程と、特徴量からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定工程とを有し、フォーカス位置決定工程においては、顕微鏡の明視野観察状態においてオートフォーカスを実行してフォーカス位置を決定した後、蛍光切替部を制御して顕微鏡を蛍光観察状態に切り替えて蛍光観察状態におけるフォーカス位置の画像を取得することにより、顕微鏡の明視野観察状態におけるオートフォーカスを実行してから、蛍光観察状態におけるオートフォーカスを実行して、そのフォーカス位置の画像を取得するようにしたので、蛍光観察状態におけるオートフォーカスは、明視野観察状態におけるオートフォーカスにおいて位置的に絞り込まれた後のフォーカス動作であるので、そのフォーカス動作が迅速に行われるようにすることができ、蛍光観察状態における励起光照射時間を短くして撮影対象の褪色を抑制することができるという有利な効果が得られる。
【0083】
請求項10に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、請求項9に記載の顕微鏡画像撮影方法において、フォーカス位置決定工程においては、明視野観察状態におけるフォーカス位置とフォーカス画像を得ることにより、蛍光観察状態におけるフォーカス画像のみならず、明視野観察状態におけるフォーカス画像をも取得することができ、互いの比較検討等に使用することができるという有利な効果が得られる。
【0084】
請求項11に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、請求項9または10に記載の顕微鏡画像撮影方法において、蛍光切替部は、フォーカス位置決定工程において明視野観察状態におけるオートフォーカスを実行した後に、蛍光フィルタの切替えと蛍光光源のシャッタの開口とを行って顕微鏡を蛍光観察状態に切り替え、蛍光観察状態における画像撮影時にも蛍光光源のシャッタの開閉制御を行うことにより、明視野観察状態におけるオートフォーカス位置を中心とした狭い範囲で蛍光観察状態におけるオートフォーカスを行うようにすることができるので、蛍光観察状態での撮影枚数を減らして励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができるという有利な効果が得られる。
【0085】
請求項12に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、請求項9乃至11のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法において、画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に動かして対物レンズとステージとの間隔を変化させ、間隔に応じてカメラの外部シャッタ信号を出力して、明視野観察状態におけるフォーカス位置を中心として指定したZ軸範囲の画像を撮影することにより、Z軸方向に一定の間隔で数枚の画像を撮影してフォーカス位置の画像であるフォーカス画像を取得することができるという有利な効果が得られる。
【0086】
請求項13に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、請求項9乃至11のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法において、画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に動かして明視野観察状態におけるフォーカス位置に移動し、カメラの外部シャッタ信号を出力して画像を1枚撮影し、蛍光観察状態におけるフォーカス画像を得ることにより、明視野観察状態におけるフォーカス位置においてのみ撮影対象を撮影するので、蛍光観察状態におけるフォーカス画像の取得を極めて迅速に行うことができるという有利な効果が得られる。
【0087】
請求項14に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、請求項9乃至13のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法において、特徴量計算工程においては、周波数変換後データの少なくとも高周波成分を用いて、蛍光観察状態におけるオートフォーカス用の特徴量を計算することにより、周波数変換後データの少なくとも高周波成分を用いるので、蛍光観察状態におけるオートフォーカス用の特徴量を正確かつ迅速に計算することができるという有利な効果が得られる。
【0088】
請求項15に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、請求項9乃至14のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法において、フォーカス位置決定工程においては、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置とし、特徴量が最大となる位置の画像をフォーカス画像として選択することにより、特徴量が最大となる位置をフォーカス位置とし、その位置に移動して1枚フォーカス画像を撮影するので、励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができるという有利な効果が得られる。
【0089】
請求項16に記載の顕微鏡画像撮影方法によれば、請求項9乃至14のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法において、フォーカス位置決定工程においては、特徴量データを用いて二次関数の近似を行い、二次関数の頂点のZ位置をフォーカス位置として予測し、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に移動させて予測位置に移動し、カメラの外部シャッタ信号を出力して画像を1枚画撮影し、蛍光フォーカス画像を得ることにより、二次関数の頂点のZ位置をフォーカス位置として予測し、その予測した位置に移動して1枚フォーカス画像を撮影するので、励起光の照射時間を短くすることができ、撮影対象の褪色を抑制した蛍光観察状態のオートフォーカスを実現することができるという有利な効果が得られる。
【0090】
請求項17に記載のプログラムによれば、請求項9乃至16のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法の各工程を実行させるためのプログラムであることにより、プログラムに基づいて汎用コンピュータを動作させることにより、請求項9乃至16のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法の各工程を任意の場所で任意の時間に実行させることができるという有利な効果が得られる。
【0091】
請求項18に記載の記録媒体によれば、コンピュータに請求項9乃至16のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法の各工程を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることにより、汎用コンピュータは、記録したプログラムを読み取って、請求項9乃至16のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法の各工程を任意の場所で任意の時間に実行させることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による顕微鏡画像撮影装置としての細胞画像撮影装置を示すブロック図
【図2】図1の細胞画像撮影装置の処理機能を示す機能ブロック図
【図3】図1の顕微鏡画像撮影装置の動作を示すフローチャート
【図4】本発明の実施の形態2による顕微鏡画像撮影装置の動作を示すフローチャート
【図5】本発明の実施の形態3による顕微鏡画像撮影装置の動作を示すフローチャート
【図6】蛍光観察状態時のフォーカス位置を示す説明図
【図7】蛍光観察状態時のフォーカス位置を示す説明図
【符号の説明】
1 ステージ
2 容器
3 試料
4 対物レンズ
5 蛍光フィルタ
6 蛍光光源
7 照明装置
8 カメラ
9 機構制御部
10 蛍光切替部
11 画像記憶部
12 第1の記憶部
13 記憶媒体ドライブ
14 記憶媒体
15 中央演算部
16 表示部
17 第2の記憶部
18 操作・入力部
19 通信部
20 撮影画像記憶部
21 周波数変換手段
22 周波数変換データ記憶部
23 特徴量計算手段
24 特徴量記憶部
25 フォーカス位置決定手段
Claims (18)
- 蛍光観察状態に顕微鏡を切り替える蛍光切替部と、Z軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置であって、
前記中央演算部は、前記撮影した画像を周波数変換して周波数変換データを取得する周波数変換手段と、前記周波数変換データから特徴量を計算する特徴量計算手段と、前記特徴量からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定手段とを有し、
前記フォーカス位置決定手段は、顕微鏡の明視野観察状態においてオートフォーカスを実行してフォーカス位置を決定した後、前記蛍光切替部を制御して顕微鏡を蛍光観察状態に切り替えて前記蛍光観察状態におけるフォーカス位置の画像を取得することを特徴とする顕微鏡画像撮影装置。 - 前記フォーカス位置決定手段は、前記明視野観察状態におけるフォーカス画像を得ることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡画像撮影装置。
- 前記蛍光切替部は、前記フォーカス位置決定手段が前記明視野観察状態におけるオートフォーカスを実行した後に、蛍光フィルタの切替えと蛍光光源のシャッタの開口とを行って顕微鏡を蛍光観察状態に切り替え、前記蛍光観察状態における画像撮影時にも蛍光光源のシャッタの開閉制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の顕微鏡画像撮影装置。
- 前記画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に動かして、対物レンズとステージとの間隔を変化させ、間隔に応じてカメラの外部シャッタ信号を出力して、前記明視野観察状態におけるフォーカス位置を中心として指定したZ軸範囲の画像を撮影することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置。
- 前記画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に動かして前記明視野観察状態におけるフォーカス位置に移動し、カメラの外部シャッタ信号を出力して画像を1枚撮影し、前記蛍光観察状態におけるフォーカス画像を得ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置。
- 前記特徴量計算手段は、前記周波数変換後データの少なくとも高周波成分を用いて、前記蛍光観察状態におけるオートフォーカス用の前記特徴量を計算することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置。
- 前記フォーカス位置決定手段は、前記特徴量が最大となる位置をフォーカス位置とし、前記特徴量が最大となる位置の画像をフォーカス画像として選択することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置。
- 前記フォーカス位置決定手段は、前記特徴量データを用いて二次関数の近似を行い、前記二次関数の頂点のZ位置をフォーカス位置として予測し、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に移動させて予測位置に移動し、カメラの外部シャッタ信号を出力して画像を1枚画撮影し、蛍光フォーカス画像を得ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影装置。
- 蛍光観察状態に顕微鏡を切り替える蛍光切替部と、Z軸方向に対物レンズとステージとの間隔を制御しながらカメラで画像を撮影する画像撮影部と、全体を制御する中央演算部とを有する顕微鏡画像撮影装置における顕微鏡画像撮影方法であって、
前記撮影した画像を周波数変換して周波数変換データを取得する周波数変換工程と、前記周波数変換データから特徴量を計算する特徴量計算工程と、前記特徴量からフォーカス位置を決定するフォーカス位置決定工程とを有し、
前記フォーカス位置決定工程においては、顕微鏡の明視野観察状態においてオートフォーカスを実行してフォーカス位置を決定した後、前記蛍光切替部を制御して顕微鏡を蛍光観察状態に切り替えて前記蛍光観察状態におけるフォーカス位置の画像を取得することを特徴とする顕微鏡画像撮影方法。 - 前記フォーカス位置決定工程においては、前記明視野観察状態におけるフォーカス位置とフォーカス画像を得ることを特徴とする請求項9に記載の顕微鏡画像撮影方法。
- 前記蛍光切替部は、前記フォーカス位置決定工程において前記明視野観察状態におけるオートフォーカスを実行した後に、蛍光フィルタの切替えと蛍光光源のシャッタの開口とを行って顕微鏡を蛍光観察状態に切り替え、前記蛍光観察状態における画像撮影時にも蛍光光源のシャッタの開閉制御を行うことを特徴とする請求項9または10に記載の顕微鏡画像撮影方法。
- 前記画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に動かして対物レンズとステージとの間隔を変化させ、間隔に応じてカメラの外部シャッタ信号を出力して、前記明視野観察状態におけるフォーカス位置を中心として指定したZ軸範囲の画像を撮影することを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法。
- 前記画像撮影部は、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に動かして前記明視野観察状態におけるフォーカス位置に移動し、カメラの外部シャッタ信号を出力して画像を1枚撮影し、前記蛍光観察状態におけるフォーカス画像を得ることを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法。
- 前記特徴量計算工程においては、前記周波数変換後データの少なくとも高周波成分を用いて、前記蛍光観察状態におけるオートフォーカス用の前記特徴量を計算することを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法。
- 前記フォーカス位置決定工程においては、前記特徴量が最大となる位置をフォーカス位置とし、前記特徴量が最大となる位置の画像をフォーカス画像として選択することを特徴とする請求項9乃至14のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法。
- 前記フォーカス位置決定工程においては、前記特徴量データを用いて二次関数の近似を行い、前記二次関数の頂点のZ位置をフォーカス位置として予測し、対物レンズもしくはステージをZ軸方向に移動させて予測位置に移動し、カメラの外部シャッタ信号を出力して画像を1枚画撮影し、蛍光フォーカス画像を得ることを特徴とする請求項9乃至14のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法。
- 請求項9乃至16のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法の各工程を実行させるためのプログラム。
- コンピュータに請求項9乃至16のいずれか1に記載の顕微鏡画像撮影方法の各工程を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070116 |