JP2016051168A

JP2016051168A - 画像取得装置およびその制御方法

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Publication number: JP2016051168A
Application number: JP2015105482A
Authority: JP
Inventors: 剛志岩佐; Tsuyoshi Iwasa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-05-25
Publication date: 2016-04-11
Also published as: WO2016031214A1

Abstract

【課題】簡易な構成で高速かつ高精度に撮像範囲を決定することのできる画像取得装置を提供する。
【解決手段】試料を複数の領域に分けて、各領域について光軸方向に焦点位置の異なる複数層または単層の画像を撮像する画像取得装置であって、以下の構成を有する。試料を撮像する撮像手段を有する。さらに、撮像手段により撮像された試料の第１領域の単層または複数層の画像に基づいて第１領域と異なる試料の第２領域に含まれる検体の光軸方向の存在範囲または最合焦位置を推定し、その推定結果に基づいて第２領域の光軸方向の撮像範囲を設定する検体情報取得手段を備える。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、画像取得装置およびその制御方法に関する。

近年、病理学の分野において、組織片等の病理標本の顕微鏡像をデジタル画像として取得するバーチャルスライドシステム等の画像取得装置が注目されている。病理診断画像のデジタル化により、データ管理の効率化や遠隔診断等が可能となる。

装置の撮像対象となる試料はスライド（プレパラートともいう）であり、数〜数十［ｕｍ］程度に薄くスライスされた組織片が、封入剤を介してスライドグラスとカバーグラスの間に固定されている。一般に、組織片はその厚みが一定であるとは限らず、また表面が凸凹を有していることに加えて組織片自体も略平面形状とは限らずにうねりを有している。したがって、組織片の厚み方向の存在範囲即ち光軸方向の撮像層の範囲を装置の撮像野である撮像範囲毎に適切に設定する必要がある。高解像度であるが故に被写界深度が０．５〜１［ｕｍ］程度と浅い病理観察用顕微鏡の光学系を介して組織片の厚み方向全域の合焦画像を取得するためである。

こうした課題に対して隣接する撮像範囲との重複部分の画素データに基づいて算出された合焦位置を、隣接する撮像範囲の撮像開始位置とし、そこから光軸方向に沿って上下それぞれにスキャンする。そうすることで必要な撮像範囲を決定する方法が提案されている（特許文献１）。

また、位相差像を結像及び撮像する系を別途設けることで被写体の凹凸を検出し、検出した凹凸範囲と被写界深度との関係に基づいて、光軸方向の探索処理を行わずに撮像層の範囲を決定する方法が提案されている（特許文献２）。

特開２０１３−０２９５５１号公報特開２０１１−０９０２２２号公報

しかしながら、上記のような従来の画像取得装置では、次のような課題があった。すなわち、特許文献１のような撮像範囲毎に光軸方向にスキャン処理を行う方法では、光軸方向における撮像層の範囲を決定するのに時間を要し、スループットを向上させることが困難であった。

また、特許文献２のように合焦専用の光学系及び撮像素子を設ける方法では、高速な処理が期待できるが、装置の大型化及び高コスト化を回避することは困難であった。

本出願に係る発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で高速かつ高精度に撮像範囲を決定することのできる画像取得装置を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため、本発明は以下の構成を採用する。すなわち、試料を複数の領域に分けて、各領域について光軸方向に焦点位置の異なる複数層または単層の画像を撮像す
る画像取得装置であって、前記試料を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記試料の第１領域の単層または複数層の画像に基づいて前記第１領域と異なる前記試料の第２領域に含まれる検体の前記光軸方向の存在範囲または最合焦位置を推定し、その推定結果に基づいて前記第２領域の前記光軸方向の撮像範囲を設定する検体情報取得手段とを備える画像取得装置である。
また本発明は以下の構成を採用する。すなわち、試料を複数の領域に分けて、各領域について光軸方向に焦点位置の異なる複数層または単層の画像を撮像する画像取得装置の制御方法であって、前記試料の第１領域の単層または複数層の画像を撮像するステップと、前記撮像された前記試料の第１領域の単層または複数層の画像に基づいて前記第１領域と異なる前記試料の第２領域に含まれる検体の前記光軸方向の存在範囲または最合焦位置を推定するステップと、前記推定の結果に基づいて前記第２領域の前記光軸方向の撮像範囲を設定するステップとを有する画像取得装置の制御方法である。

以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で高速かつ高精度に撮像範囲を決定することのできる画像取得装置を提供できる。

本発明の画像取得装置の実施例１を示すブロック図（実施例１）実施例１における画像取得装置のスライドを示す断面図実施例１における画像取得装置の撮像プロセスを示すフローチャート実施例１におけるＸＹ撮像範囲の算出方法を示す模式図実施例１におけるＺ方向の多層撮像を示す模式図実施例１におけるＺスタック撮像のフローチャート実施例１におけるＺ探索撮像を示すフローチャート実施例１におけるＺスタック範囲の設定方法を示す図本発明の画像処理装置の実施例２を示すフローチャート（実施例２）実施例２におけるＺスタック撮像の追加撮像を示す図本発明の画像取得装置の実施例３を示す斜視図（実施例３）本発明の画像取得装置の実施例４を示す斜視図（実施例４）

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施例で説明されている特長の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

＜実施例１＞
（装置構成）
図１Ａは、本発明の画像取得装置の実施例１を示すブロック図である。画像取得装置１（以下「装置１」と略称する）は、本撮像を行う本撮像装置２００（撮像手段に対応する）、本撮像に先立って予備撮像を行う広域撮像装置３００（広域撮像手段に対応する）、装置の動作制御や画像処理等を行う本体統括部１００とで構成される。図中、破線矢印は画像情報に係るデータ信号を示し、実線矢印は制御指令信号やステータス信号等を示す。まず、これらの概要について説明する。また、これ以外にも図示しないものもあるが、それらについては適宜後述する。

本撮像装置２００は、組織片等の検体を封入した試料であるスライド１０の顕微鏡像を撮像するものである。そして、本撮像装置２００は、スライド１０に光を照射する照明部２１０、スライド１０の位置決めを行うとともにスライド１０すなわち試料を支持するステージ２２０を有する。さらに、スライド１０からの光を集光及び結像する結像光学系であ
るレンズ部２３０、結像された光を電気信号に変換する撮像素子２４０を有する。なお、本実施例では、図１Ａに示す通り、レンズ部２３０の光軸方向をＺ方向、光軸方向に直交する水平面方向をＸＹ方向と規定する。撮像方法としては、後述する小区画毎（各領域毎）に、後述する検体１４の多層画像（Ｚスタック画像）を取得する。以下、この多層画像をＺスタック画像と記す。このＺスタック画像とは光軸方向に焦点位置を少しずつ変えながら被写体を撮像し、その撮像結果として得られた複数枚の２次元画像を指す。すなわち焦点位置毎に撮像した結果として得られた画像である。また、Ｚスタック撮像とは光軸方向に焦点位置を少しずつ変えながら被写体を撮像することで、複数枚の２次元画像を得る処理を指す。また、Ｚスタック画像を構成する、各焦点位置での２次元画像をレイヤー画像という。

広域撮像装置３００は、スライド１０を上から見た全体像を撮像するもので、スライド１０を設置する試料載置部３１０、スライド１０の撮像を行う広域撮像部３２０とで構成される。ここで取得された画像は、スライド１０のサムネイル画像の作成、後述する小区画８０１の分割生成、スライド１０にバーコードや２次元コード等の試料識別情報の記載がある場合にはその取得などに用いられる。

本体統括部１００は、装置１の動作制御及び図示しない外部装置との通信を行う制御部１１０、広域撮像部３２０や撮像素子２４０の撮像データに対する画像処理及び図示しない外部装置への画像データ出力を行う画像処理部１２０を有する。さらに、合焦に関する演算を行う演算部１３０（検体情報取得手段に対応する）を有する。なお、図では便宜上機能毎にブロックを分けているが実現手段としてはＣＰＵやＤＳＰ上で動作するソフトウェアとして、或いはＡＳＩＣやＦＰＧＡ等のハードウェアとして実装しても良く、その切り分けも適宜設計すれば良い。図示しない外部装置としては、装置１と使用者との間のユーザーインターフェースや画像ビューワとして機能するＰＣワークステーション、画像データの保存管理等を行う外部記憶装置や画像管理システム等が挙げられる。この他、装置１に含まれる図示しないものとして、多数のスライド１０をセットするスライドストッカ、スライド１０を載置台すなわち試料載置部３１０やステージ２２０へと搬送する試料搬送手段等が挙げられる。これら図示しないものについては詳細な説明を省略する。

上記各構成要素についてさらに説明する。照明部２１０は、光を照射する光源と、光をスライド１０に対して集光するための光学系とで構成される。光源としては、ハロゲンランプやＬＥＤ等を用いる。ステージ２２０は、スライド１０を保持してＸＹＺ各方向に精密に移動させる位置制御機構を有し、これはモータとボールネジの組合せやピエゾ素子等の駆動機構によって実現される。また、ステージ移動時の加速度によるスライド１０の位置ずれ防止のため、バキューム等スライドの保持固定機構を備える。レンズ部２３０は、対物レンズと結像レンズとで構成され、照明部２１０から照射されたスライド１０の透過光を撮像素子２４０の受光面上に結像させる。レンズとして、物体側のＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ
ｏｆＶｉｅｗ：視野、撮像範囲）が略１［ｍｍ］四方且つ被写界深度が０．５［ｕｍ］程度のものが望ましい。撮像素子２４０は、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）等によるイメージセンサである。制御部１１０からの制御信号に基づいて設定された露光時間やセンサゲイン、露光開始タイミング等に従って受光した光を光電変換して電気信号とし、それを画像処理部１２０や演算部１３０に出力する。試料載置部３１０は、スライド１０を載置するための台である。台には、スライド１０のＸＹ位置を試料載置部３１０に対して位置決めできるよう突き当て機構が設けられている。なお、図１Ａの構成に限られず、試料載置部３１０をステージ２２０が兼ねても良く、その場合はステージ２２０のＸＹ可動範囲を広げることで構成できる。

広域撮像部３２０は、試料載置部３１０に載置されたスライド１０に照明光を照射する図示しない照明部と、レンズや撮像素子等から成る図示しないカメラ部とで構成される。制
御部１１０からの制御信号に基づいて露光時間やセンサゲイン、露光開始タイミング、照明量等が設定され、撮像されたデータは画像処理部１２０に出力される。なお、レンズ周囲に設けたリング照明による暗視野照明を行い、一回の撮像でスライド１０の全体像を撮像できるよう倍率や位置等が構成されている。カメラ部の解像度は、検体１４の存在範囲のラフ検出を行えるよう本撮像装置２００における撮像範囲程度、或いは２次元コードが識別できる程度の低解像度または低分解能でよいため低コストに構成できる。

制御部１１０は、後述の動作プロセスに基づいて装置１の各構成要素の動作制御を行う。具体的には動作条件の設定や動作タイミングの指示等を行う。広域撮像部３２０に対しては、露光時間やセンサゲイン、露光開始タイミング、照明光量等の設定及び制御を行う。照明部２１０に対しては、光量、絞り、カラーフィルタの切替等の指示を行う。ステージ２２０に対しては、演算部１３０の出力結果や後述の小区画８０１に関する情報、図示しないエンコーダ等によりステージの現在位置情報等に基づいて、ステージをＸＹＺ方向に移動させてスライド１０の所望の部位を撮像できるよう制御する。撮像素子２４０に対しては、露光時間やセンサゲイン、露光開始タイミング等の設定及び制御を行う。画像処理部１２０との間では、動作モードやタイミングの設定及び制御、小区画やバーコードに関する情報等の広域撮像データの処理結果の受信を行う。さらに、制御部１１０は、図示しない外部装置と通信を行う。具体的には、使用者が外部装置を介して設定した動作条件の取得や、装置の動作スタート／ストップの制御、画像処理部１２０への画像データの出力指示等を行う。

画像処理部１２０は、主に二つの機能を有する。一つ目は、広域撮像部３２０から受信するスライド１０の広域撮像データの処理である。広域撮像データを解析し、バーコード情報の読取、検体１４のＸＹ方向における存在範囲のラフ（粗）検出および小区画８０１群の分割生成、サムネイル画像の生成を行う。ここでいう「ラフ」とは上記のようにたとえば広域撮像部３２０の分解能または解像度は本撮像装置２００の分解能または解像度に比べて低いということである。また、本撮像装置２００の結像光学系が拡大光学系であるのに対し、広域撮像部３２０の結像光学系は縮小光学系である。このように構成することで広域撮像部３２０を安価に構成することができるとともに画像処理の際に計算量が低減されるので画像処理の速度が速くなる。ここで制御部１１０は、生成された小区画８０１群の情報（座標、枚数等）に基づいて、本撮像装置２００を用いた本撮像処理を制御する。なお、小区画８０１群の分割生成に関して、「実施例１におけるＸＹ方向撮像範囲の算出」の項で詳述する。二つ目は、撮像素子２４０から受信したスライド１０の本撮像データの処理である。本撮像データに対し、ＲＧＢ間の感度差やγカーブ等の各種補正処理、必要に応じたデータ圧縮処理、プロトコル変換処理等を施した上で、制御部１１０の指示に基づいてビューワや画像保存装置等の外部装置へデータ伝送を行う。

演算部１３０は、分布算出部１３１、検体推定部１３２、設定部１３３とで構成される。演算部１３０は、撮像素子２４０から受信した本撮像データに基づいて、合焦に関する演算を行い、その演算結果に基づいてＺスタック範囲を決定する。なお、Ｚスタック範囲とは、Ｚスタック撮像の、最初の撮像時の焦点位置（Ｚ方向の位置）から最後の撮像時の焦点位置（Ｚ方向の位置）までの範囲のことである。なお、Ｚスタック撮像とは、上記Ｚスタック範囲内（撮像範囲内）で、光軸方向に焦点位置を少しずつ変えながら被写体を撮像することで、複数枚の２次元画像を得る処理のことである。そして、その決定したＺスタック範囲を制御部１１０に出力する。分布算出部１３１は、本撮像装置２００が各レイヤーごとに本撮像して取得した本撮像データの各画素の合焦評価指標（例えばコントラスト値）の２次元分布を算出し、その各レイヤーの２次元分布を組み合わせて検体１４の合焦評価指標の３次元分布を算出する。検体推定部１３２は、分布算出部１３１からの３次元分布を入力し、その入力した３次元分布に基づいて、この小区画８０１に隣接し、次に撮像する小区画８０１の検体１４の合焦評価指標の３次元分布を推定する。設定部１３３は
、検体推定部１３２から推定された３次元分布を入力する。その入力した３次元分布に基づいて次に撮像する小区画８０１のＺスタック範囲を、検体１４が存在すると推定される範囲が過不足なく含まれるように設定し、この設定結果を制御部１１０に出力する。なお、演算部の動作については、「Ｚ方向撮像範囲の算出」の項で詳述する。

なお、本発明の実施は本実施例に限るものではない。例えば、複数の撮像素子を有し、各々が光軸方向に移動することで異なるＺ位置に合焦した複数の画像を同時に取得する構成としても良い。この場合、多層画像を得るのに必要な撮像回数が低減されるため、装置のスループットの向上が期待できる。また、光学的な共役関係が上記説明した構成と不変であるならば、例えば試料を載置台に固定して、撮像素子並びにレンズ部をステージ等によって位置制御する構成としても良い。

図１Ｂは、実施例１における画像取得装置のスライドを示す断面図である。スライド１０では、撮像対象である組織片等の検体１４が、スライドの土台となるスライドグラス１２と保護膜であるカバーグラス１１との間に封入剤１３を介して固定されている。

（撮像プロセス）
図２は、実施例１における画像取得装置の撮像プロセスを示すフローチャートである。撮像プロセスは、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の予備撮像（広域撮像）、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８の初回Ｚ探索、ステップＳ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１０９〜Ｓ１１３の本撮像という三つのステップに大別される。

フローは、試料載置部３１０にスライド１０を設置されることにより開始する。この設置は、画像の取得の準備段階であり、スライドストッカから試料搬送手段によって自動処理されても良いし、人手によって行っても良い。ステップＳ１０１で、広域撮像装置３００が、スライド１０の全域を一括撮像する。ステップＳ１０２で、画像処理部１２０がこの撮像データに基づいて後述するＸＹ平面上における検体１４の存在範囲を粗く検出する。この検出の精度は本撮像装置２００のＦＯＶ即ち撮像範囲に略一致する程度で良い。すなわち、広域撮像装置３００により撮像された全体像の画像の１画素の大きさが本撮像装置２００の撮像野（撮像範囲）以下であれば足りる。画像処理部１２０は、この全体像の画像に基づいてＸＹ平面上における検体１４の存在範囲を検出する。ステップＳ１０３で、演算部１３０が、検体１４の存在範囲のすべてをカバーするように後述する複数の小区画８０１に分割する処理を行う。なお、ステップＳ１０２、Ｓ１０３の具体的な処理方法については、「ＸＹ方向撮像範囲の算出」で詳述する。なお、ステップＳ１０２、Ｓ１０３と並行して、広域撮像を終えたスライド１０は、ステージ２２０に載置するとともに固定される。このスライド移動処理は前述の通り、人手で行っても良いし、搬送機構によって自動で行っても良い。或いは、ステージ２２０が試料載置部３１０を兼ねることで移動処理を省略できる構成としても良い。予備撮像であるステップＳ１０１〜ステップＳ１０３が終了するとステップＳ１０４に移行する。

ステップＳ１０４で、スライド１０を載置したステージ２２０は、本撮像装置２００による最初の撮像を行う小区画８０１がレンズ部２３０が有するレンズ直下に位置するように制御部１１０により移動される。最初に撮像する小区画８０１は任意に決められるが、全小区画を一筆書きのように移動しつつ撮像できるような位置にあるものを選択することが望ましい。ステップＳ１０５で、この時点では初回探索処理は行われていないためＮＯへ進みステップＳ１０６へ移行する。すなわち、ステップＳ１０５は始めの一度だけＮＯに進み、二度目からはスライド１０に対する全ての撮像処理が終了するまでＹＥＳにしか進まない。ステップＳ１０６で、本撮像装置２００が、初回撮像区画でのみ行う後述のＺ探索のための撮像処理を行う。ステップＳ１０７で、分布算出部１３１が、ステップＳ１０６で取得されたＺ方向における多層撮像データ（Ｚスタック画像データ）に基づいて合焦
評価指標の算出を行い、後述するＺ方向における検体１４の存在範囲を算出する。ステップＳ１０８で、演算部１３０が、この算出された存在範囲をカバーするように本撮像を行うためにＺスタック範囲を設定する。ステップＳ１０６〜Ｓ１０８のＺ探索は、光軸方向における検体存在範囲の検出のための撮像処理であり、「Ｚ方向撮像範囲の探索」で詳述する。

最初に撮像する小区画８０１に対してのみ行うＺ探索が終了すると、ステップＳ１０９で、この小区画８０１に対して本撮像装置２００が、Ｚ方向の連続多層撮像（Ｚスタック撮像）を行う。ステップＳ１０９については「Ｚ方向の連続多層撮像」で詳述する。ステップＳ１１０で、分布算出部１３１が、ステップＳ１０９で取得された連続多層撮像データに基づいて合焦評価指標の３次元分布の算出を行う。ステップＳ１１１で、演算部１３０が、最後に本撮像した小区画８０１が最終小区画か否かの判定を行う。ここでは最終小区画ではないためＮＯへ進みステップＳ１１２へ移行する。ステップＳ１１２で、分布算出部１３１により算出された合焦評価指標の３次元分布が検体推定部１３２に入力される。そして、検体推定部１３２が、その３次元分布に基づいて次に撮像する隣接した小区画８０１の合焦評価指標の３次元分布（検体１４の存在範囲）を推定する。そして、ステップＳ１１３で、設定部１３３が、検体推定部１３２からの推定された３次元分布を入力してこの推定された検体１４の合焦評価指標の３次元分布の全てを含むように、次に撮像する小区画８０１におけるＺスタック範囲を設定する。そして、再びステップＳ１０４へ移行する。なお、ステップＳ１１０、Ｓ１１２〜Ｓ１１３については、「Ｚ方向撮像範囲の設定」で詳述する。ステップＳ１０４で、次に撮像する隣接した小区画８０１までステージがＸＹ移動する。後は、ステップＳ１０４、Ｓ１０５、Ｓ１０９〜Ｓ１１３で表す本撮像処理を全ての小区画について撮像し終えるまで反復し、最後の小区画撮像時におけるステップＳ１１１でＹＥＳに進み、フローを終了する。

（ＸＹ方向撮像範囲の算出）
図３は、実施例１におけるＸＹ撮像範囲の算出方法を示す模式図である。これは演算部１３０がスライド１０内の検体１４を全て含むように、複数の小区画８０１に分割した様子を示す。広域撮像装置３００がスライド１０の全域を広域撮像して得た広域撮像データから検体１４の存在範囲を検出する画像処理方法としては、画像のコントラストの二値化によって高コントラスト領域を判別するものが代表的である。これは、スライド１０内の細胞や組織片等は周囲の封入剤１３と区別するため染色し、その結果としてコントラストが高く描出されることを利用している。その他にも、コントラストの変化に着目して検体１４のエッジを検出し、その内側を検体１４の存在範囲とする方法も挙げられる。すなわち、スライドに稀に付着したゴミや埃等を検体１４と誤検知することを防止或いは除去し、検体１４のみを撮像対象とするようなアルゴリズムとすることが望ましい。小区画８０１は、広域撮像装置３００の一画素の大きさに略等しいか、或いは広域撮像装置３００の複数の画素データを平均化等してその大きさを本撮像装置２００のＦＯＶ即ち撮像範囲に略一致させたものである。なお、後段の画像処理で隣接する区画の画像をズレや歪みなくつなげるために、実際の撮像範囲（小区画）は図３に示すものよりも若干大きい。そのため実際には隣り合う小区画同士はその四辺が若干重なるようにする。

（Ｚ方向撮像範囲の探索）
図４は、実施例１におけるＺ方向の多層撮像を示す模式図である。図４（ａ）は、スライド１０の横断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）における一点鎖線領域９０１を拡大し、最初に撮像する小区画８０１に対してのみ実施されるＺ探索撮像処理であるステップＳ１０６の方法を併せて示したものである。撮像範囲８０２は、ＸＹ方向の撮像範囲（小区画）とＺ方向の被写界深度とで決まるものであり、一回の露光で撮像できる３次元領域である。図４（ｂ）中、Ｚ方向に一定の間隔ｄで複数の撮像範囲８０２が配置されている。領域９０１上端即ちカバーグラス１１下端近傍から、領域９０１下端即ちスライドグラ
ス１２上端に至るまで撮像範囲８０２を配置する。そして、撮像範囲８０２同士の間隔ｄを薄い検体厚程度（数ｕｍ程度）とすることで、検体１４が存在する可能性のある範囲を全て含めることができる。このように配置すれば検体１４の歪等により検体１４といずれかの撮像範囲８０２とが重なる領域ができる。そのため検体１４が存在する可能性のある範囲を全て含めることができる。

図４（ｃ）は、図４（ｂ）におけるａ−ａ’断面（撮像範囲右端）の線上における合焦評価指標の分布を模式的に示した図である。図４（ｂ）で８枚ある撮像範囲８０２で本撮像装置２００が本撮像して得た撮像データを分布算出部１３１が入力し、その分布算出部１３１が、その撮像データに対してＺ方向に内挿補間して、合焦評価指標の分布を算出する（Ｓ１０７）。合焦評価指標としては、画像のコントラストや輝度を用いることができる。そして演算部１３０は、検体存在範囲Ｒを全て含むようＺスタック範囲を設定する（Ｓ１０８）。検体存在範囲Ｒとは、予め設定した所定の閾値Ｔｈ以上の合焦評価指標のＺ方向の幅Ｒである。さらに、Ｚ方向における検体１４の存在範囲Ｒは検体１４の厚みとみなすことができるため、範囲Ｒは検体厚と判定できる。本撮像プロセスにより過不足なく検体１４の多層画像を取得することができる。

図６は、実施例１におけるＺ探索撮像を示すフローチャートである。即ちステップＳ１０６のサブルーチンを示すフローである。以下、図６を用いて上記Ｚ探索撮像を説明する。上記のように図２のステップＳ１０５でＮＯが選択され、ステップＳ１０６へ移行することでフローを開始する。ステップＳ３０１で、最初に間隔ｄを検体１４の厚み程度に設定する。ステップＳ３０２で、最初の撮像層（図４（ｂ）のカバーグラス下端に最も近い側の撮像範囲８０２が含まれる層）であるカバーグラス下端近傍を撮像できる状態となるようにステージ２２０をＺ移動し、ステップＳ３０３で撮像する。ステップＳ３０４で、撮像層（図４（ｂ）のカバーグラス下端に最も遠い側の撮像範囲８０２が含まれる層）が最後のスライドグラス上端に達したか否かの判定を行う。ステップＳ３０５で、間隔ｄだけステージをＺ方向にステップ移動させて次の撮像層を撮像できる状態にする。以後、ステップＳ３０３〜Ｓ３０５を反復し、撮像層が最後のスライドグラス上端に達した時点のステップＳ３０４でＹＥＳに進み、フローすなわちＺ探索撮像の処理を終了する。なお、Ｚステップ移動方向、即ちステップＳ３０２の撮像開始Ｚ位置とステップＳ３０４の撮像終了Ｚ位置は、この順である必要はない。

（Ｚ方向の連続多層撮像）
図４（ｄ）は、図４（ａ）に示すスライド１０の横断面像における一点鎖線領域９０２を拡大し、本撮像プロセスにおけるＺスタック撮像（Ｓ１０９）の方法を併せて示したものである。Ｚ探索撮像（Ｓ１０６、図４（ｂ））と異なるのは、ステップＳ１０８で演算部１３０により設定されたＺスタック範囲に隙間なく撮像範囲８０２を配置する点である。このときの撮像範囲８０２同士の間隔すなわち撮像系のＺ方向におけるステップ移動の間隔は、被写界深度に等しいかそれより小さくする。
図５は、実施例１におけるＺスタック撮像のフローチャートであり、ステップＳ１０９のサブルーチンの中身を具体的に示したものである。まず、ステップＳ２０１で、Ｚ方向における撮像間隔即ち撮像範囲８０２同士の間隔を、撮像系の被写界深度に等しく設定する。ステップＳ２０２で、最初の撮像層であるＺスタック撮像最上層を撮像できる状態となるようステージ２２０をＺ方向に移動する。ステップＳ２０３で、現在の撮像層を撮像する。ステップＳ２０４で、最後の撮像層であるＺスタック範囲の最下層に達したか否かの判定を行う。最後の撮像層でない場合はＮＯに進み、ステップＳ２０５に移行する。ステップＳ２０５で、ステップＳ２０１で決められた間隔だけステージをＺ方向にステップ移動させて次の撮像層を撮像できる状態にする。以後、Ｓ２０３〜Ｓ２０５を反復し、撮像層が最後のＺスタック範囲最下層に達した時点のステップＳ２０４ではＹＥＳに進み、Ｚスタック撮像のフローを終了する。なお、Ｚステップ移動の方向、即ちステップＳ２０２
の撮像開始Ｚ位置とステップＳ２０４の撮像終了Ｚ位置は、この順である必要はない。

（Ｚ方向撮像範囲の設定）
図７は、実施例１におけるＺスタック範囲の設定方法を示す図である。図７（ａ）は、ある小区画８０１ａにおいてＺスタック撮像（Ｓ１０９）および合焦評価指標の算出（Ｓ１１０）が完了した状態を示す。即ち、撮像範囲８０２がＺ方向に隙間なく複数連続することで検体１４を過不足なく含んだ複数層（図７では８層）の画像データが本撮像装置２００により取得される。その後、これに基づいて分布算出部１３１が、合焦評価指標の３次元分布を算出し、予め定めた所定の閾値以上の合焦評価指標の値を示す領域を検体存在範囲として判定する。図７（ａ）では、太実線部７０１，７０２はそれぞれ上記のようにして判定した検体存在範囲の上端面７０１及び検体存在範囲の下端面７０２を示す。なお、面７０１、７０２とも上記の通り３次元空間における曲面であるものの、図７がＹ軸に垂直なＸＺ平面における横断面図のため、図中では面７０１、７０２は線として描出されている。ステップＳ１１２で、検体推定部１３２が既に撮像された上記小区画８０１における合焦評価指標の３次元分布に外挿演算を施し、すでに撮像された小区画８０１ａに隣接した小区画８０１ｂにおける合焦評価指標の３次元分布を推定する。そして、設定部１３３が、推定された３次元分布に基づいて次に撮像する小区画８０１ｂのＺスタック範囲を設定する。

図７（ｂ）は、次に撮像する小区画８０１ｂのＺスタック範囲が設定された様子を示す。図７（ｂ）中の太点線部７５１，７５２は、それぞれ上記のようにして推定した検体存在範囲の上端面７５１及び検体存在範囲の下端面７５２を示す。なお、面７５１、７５２とも実際には上記の通り３次元空間における曲面であるものの、図７はＸＺ平面で上記検体存在範囲及び画像データを仮想的に切断した横断面図を示すため、図中では面７５１、７５２は線として描出される。図中細点線で示した領域８５１は、次に撮像するＺスタック範囲を示しており、面７５１と面７５２で挟まれた検体が存在すると推定された範囲を全て撮像領域に含む。既に撮像された小区画８０１ａにおけるコントラスト値等の合焦評価指標の３次元分布から、小区画８０１ａの周囲に隣接した８つの小区画８０１ｂにおける検体の存在範囲を推定する方法として、本実施例では外挿法を用いる。

上記外挿演算として具体的には以下の３つが挙げられる。第１の方法は、小区画８０１ａの合焦評価指標の３次元分布そのものを外挿する方法である。これは３次元分布を形成する合焦評価指標のすべての値について外挿演算をする方法である。第２の方法は、小区画８０１ａの上端面７０１を検出し、上端面７０１を外挿演算することにより小区画８０１ｂの上端面７５１を推定する。同様にして小区画８０１ａの下端面７０２を検出し、その下端面７０２を外挿演算することにより小区画８０１ｂの下端面７５２を推定する。そして小区画８０１ｂにおいて、推定された上端面７５１と下端面７５２との間には検体が存在しているとみなすのである。第３の方法は、まず小区画８０１ａにおける合焦評価指標の３次元分布から検体が存在していることを表す所定の値を超える合焦評価指標を検出する。そして、所定の値を超える合焦評価指標の分布の形状を検出する。そして、その形状を外挿演算することで小区画８０１ｂの合焦評価指標の３次元分布を推定する方法である。なお、外挿演算は公知の技術であり、様々な方法が知られている。検体１４の形状は単純な板状のものとは限らず複雑な形状を有する場合があるため、線形外挿では推定誤差が大きくなる可能性がある。よって、できるだけ高次のスプライン関数等を用いた外挿を行うことが望ましい。

なお、本実施例では、既に撮像された一つの小区画８０１ａにおける合焦評価指標の３次元分布に外挿演算を施すことで、直前に本撮像した小区画８０１ａの周囲に隣接した小区画８０１ｂの合焦評価指標の３次元分布を推定する方法を示した。しかしながら、精度向上のため、既に撮像された二つ以上の小区画８０１における合焦評価指標の３次元分布の
データに外挿補間を施すことも望ましい。外挿演算に用いる３次元分布データのデータ量が多い程、外挿精度の向上が期待できる。また、既に撮像された一つの小区画８０１に隣接する小区画８０１の内、既に撮像されて合焦評価指標の３次元分布が算出されている小区画８０１については、再び演算を行う必要がない。これにより、演算時間を短縮できる。

以上のように、既に撮像された一つ以上の小区画８０１における合焦評価指標の３次元分布を取得する。その取得した３次元分布に外挿演算を施して上記小区画８０１に隣接した小区画８０１の合焦評価指標の３次元分布を推定する。そして推定した３次元分布に基づいて、次に撮像する小区画８０１並びにＺスタック範囲を設定する。そうすることで、位相差ＡＦ装置等特別な合焦装置機構を追加することなく検体１４の多層画像を取得することができる。更には、Ｚ探索撮像のプロセス（図２のステップＳ１０６〜Ｓ１０８）を初回に撮像する小区画８０１に対して以外は省略することができ、装置のスループットを向上させることができる。

＜実施例２＞
図８は、本発明の画像処理装置の実施例２を示すフローチャートである。本発明の画像処理装置の実施例２は、本撮像処理の一部に撮像対象となる層を検証して追加するための処理を追加した以外は実施例１と同様であるため、その同様な部分については詳細な説明は省略する。図８は、図２におけるステップＳ１０９〜Ｓ１１１の区間を抜粋し、本実施例に特有の部分を太線と太枠で追加したものである。実施例１と同様にステップＳ１０９で、本撮像装置２００が、小区画８０１のＺスタック撮像を行い、複数層の画像データ（Ｚスタック画像データ）を取得する。ステップＳ１１０で、分布算出部１３１が、Ｚスタック画像データから合焦評価指標の３次元分布を算出する。ステップＳ４０１では、分布算出部１３１が、ステップＳ１１０で算出された３次元分布に基づき当該小区画８０１における検体１４の実際の存在範囲を検出する。そして、ステップＳ１０９で撮像したＺスタック範囲が検体１４の実際の存在範囲を包含しているかをチェックする。Ｚスタック範囲が検体１４の実際の存在範囲を包含していれば（Ｓ４０１；Ｙｅｓ）、当該小区画８０１に存在する検体１４の画像は漏れなく取得できているので、最終小区画判定（Ｓ１１１）の処理に移行する。一方、検体１４の実際の存在範囲がＺスタック範囲から外れている、つまりＺスタック範囲が検体１４の実際の存在範囲より狭いか、ずれている場合には、ステップＳ１０９で撮像したＺスタック画像データに不足がある（ステップＳ４０１；Ｎｏ）。その場合は、ステップＳ４０２で、設定部１３３が不足分を補うべく追加で撮像すべき層（追加撮像対象層）の焦点位置の設定を行い、再びステップＳ１０９へ移行する。ステップＳ１０９で、本撮像装置２００により追加撮像対象層の撮像が行われ、追加撮像データが元のＺスタック画像データに追加される。なお、追加後のＺスタック画像データにおいても未だ不足がある場合には、ステップＳ４０１、Ｓ４０２、Ｓ１０９の処理が繰り返される。

図９（ａ）を参照して、上記のような追加撮像が必要となる例を説明する。小区画８０１ａのＺスタック画像データから検出された検体１４の存在範囲に基づいて、隣の小区画８０１ｂにおける検体１４のＺ方向の存在範囲を推定した場合に、推定結果と実際の検体１４の存在範囲との間にずれ（誤差）が生じる可能性がある。例えば、図９（ａ）では、小区画８０１ａで検出された検体存在範囲（上端面７０１、下端面７０２）に基づき、小区画８０１ｂにおける検体存在範囲（上端面７６１、下端面７５２）が推定されている。ここで、推定した上端面７６１は検体１４の実際の上端面（細実線）に比べてやや低い位置にある。そのため、推定した存在範囲（上端面７６１から下端面７５２の範囲）に基づき小区画８０１ｂのＺスタック範囲８５２ａを設定すると、検体１４の右上端部がＺスタック範囲８５２ａから外れてしまうこととなる。

図９（ｂ）に、小区画８０１ｂに対するＺスタック撮像の結果と追加撮像の様子を模式的に示す。まず、本撮像装置２００では、推定された検体存在範囲に基づきＺスタック範囲８５２ｂが設定され、小区画８０１ｂのＺスタック撮像が行われる（Ｓ１０９）。その後、分布算出部１３１が、その撮像データに基づいて小区画８０１ｂ内の検体１４の実際の存在範囲を検出する（Ｓ１１０、Ｓ４０１）。符号７１１、７１２がそれぞれ検出された検体存在範囲の上端面と下端面を示している。分布算出部１３１は、検出した検体存在範囲とＺスタック範囲８５２ｂとを比較し、その比較結果に基づいてＺスタック範囲８５２ｂが検体存在範囲を包含しているかチェックする（Ｓ４０１）。この例では、検体存在範囲の上端面７１１がＺスタック範囲８５２ｂの上端を超えているため、撮像データに不足あり（Ｓ４０１；Ｎｏ）と判断され、追加撮像対象層８５３が追加される。その後、追加撮像対象層８５３の本撮像が行われ、Ｚスタック画像データに追加されることで、小区画８０１ｂ内の検体１４を包含するＺスタック画像データが取得できる。

なお、追加で撮像すべき層の要否判断（Ｓ４０１）はいかなる方法を用いてもよい。たとえば、以下の２つが挙げられる。第１の方法は、Ｚスタック範囲の最上層（又は最下層）における検体領域の面積を比べる方法である。小区画８０１ｂにおける実際に本撮像して得られた合焦評価指標の３次元分布に基づき、最上層の画像中で合焦評価指標が所定の値を超える画素の個数Ｎ１を取得する。個数Ｎ１は最上層における検体領域の面積に相当する。また、推定して得られた小区画８０１ｂの合焦評価指標の３次元分布からも同様に、最上層の画像中で合焦評価指標が所定の値を超える画素の個数Ｍ１を取得する。そして、個数Ｎ１と個数Ｍ２とを比較する。そしてその比較の結果、個数Ｎ１のほうが個数Ｍ２よりも多い（つまり、実際の検体領域の面積の方が大きい）と判定されるときは本撮像された最上層の上にさらに追加撮像対象層８５３を設定する方法である。その結果、Ｚスタック範囲の結像光学系に近い側の検体１４を漏れなく撮像することができる。なお、Ｚスタック範囲の結像光学系に遠い側（最下層側）についても同じように判断することができる。第２の方法は、検体存在範囲の上端面（又は下端面）の高さを比べる方法である。まず、小区画８０１ｂにおける実際に本撮像して得た上端面７１１の高さと、推定して得た上端面７６１の高さとを比較する。そして、その比較の結果、上端面７１１のほうが高いと判定されるときは、本撮像された最上層の上にさらに追加撮像対象層８５３を設定する方法である。その結果、Ｚスタック範囲の結像光学系に近い側の検体１４を漏れなく撮像することができる。なお、第２の方法については、以下の構成をさらに採用しても良い。すなわち、下端面７５２と下端面７１２とを比較する。そして、下端面７５２の高さが下端面７１２の高さよりも高いと判定されるときは、本撮像された最下層の下にさらに追加撮像対象層を設定する。そうすることで追加撮像対象層を結像光学系に遠い側にも設けることができる。その結果、Ｚスタック範囲の結像光学系に近い側と遠い側の検体１４を漏れなく撮像することができる。

なお、上記追加撮像に関する処理を有効とするか否かの動作モードを、使用者が不図示の外部装置であるＰＣワークステーション等を介して、装置１に対して設定することができる。有効とした場合は撮像データの取得範囲に対する精度が優先され、無効とした場合はスループットが優先される。

以上説明したように、Ｚスタック撮像データの不足判定および追加撮像のプロセスを有する。そうすることで、外挿演算による合焦評価指標の３次元分布推定に有意な誤差が生じた場合にも、最小限のダウンタイムで検体１４の多層画像（Ｚスタック画像）を不足なく取得することができる。

＜実施例３＞
図１０は、本発明の画像取得装置の実施例３を示す斜視図である。実施例１と共通の構成については同一の番号を付して説明を省略する。分布算出部１３１におけるＺスタック撮
像により取得された画像データに基づいた合焦評価指標の３次元分布の算出処理、及び検体推定部１３２における上記３次元分布の外挿演算処理の演算量は、撮像素子２４０の画素数にも依る。したがって、Ｚスタック撮像により取得された画像データの全画素分のデータを用いる場合は演算量が多くなる。本実施例では、上記各処理において全画素分のデータを用いるのではなく、所定の間隔で抽出された複数の点または領域のデータのみを用いる。すなわち、実施例１〜３では全画素に対してコントラスト値または輝度値を計算するが実施例３では全画素に対してではなくそのうちのいくつかの画素に対して上記計算を施す。

図１０（ａ）は、小区画８０１と検体１４の関係を示す図である。細実線枠を持つ小区画８０１一つあたり、細点線によって六つの小領域に区切ることで、隣接する小区画８０１との境界線上も含め、格子点が１２点存在する。図１０（ｂ）は、検体存在範囲の３次元プロットを示す図である。すなわち、その太実線群は後述する複数の一次元分布に基づいて判定した検体存在範囲を３次元プロットしたものである。すなわちその一次元分布とは、既に取得された左下の小区画８０１におけるＺスタック撮像により取得された画像データの内（画像中に対応する）、格子点を通りＺ軸に平行な直線上に存在するデータを用いて算出した合焦評価指標の複数の一次元分布である。太実線部７０１が検体存在範囲の上端面７０１、太実線部７０２が同下端面７０２である。図１０（ｂ）の太点線群は、上記の合焦評価指標の複数の一次元分布に外挿演算を施して、周囲にある小区画８０１の格子点上における同分布を推定して求めた検体存在範囲を示したものである。なお、簡単化のため図示する範囲を限定し、既に撮像された小区画８０１と、周囲に隣接する８つの小区画の内、次に撮像する領域に設定された小区画８０１との、２つの小区画のみとしている。太点線部７５１が推定された検体存在範囲上端面７５１、太点線部７５２が同下端面７５２である。ここで、実際にデータが存在するのは、図中の黒点を含む、格子点を通りＺ軸に平行な直線上のみであり、太線群は描画の便宜上、面を表すために黒点間を線形補間したものである。このようにして推定した右側の小区画８０１における検体存在範囲を全て撮像範囲に含むよう、Ｚスタック範囲を設定する。なお、本実施例では簡単のため小区画８０１を六分割したが、これに限定されるものではなく、格子点が多いほど演算精度は高い。

以上説明したように、合焦評価指標の３次元分布の算出処理に用いるＺスタック撮像により取得された画像データを、所定の間隔で抽出した点または領域のデータのみ用いることで、演算量を低減することができる。

＜実施例４＞
図１１は、本発明の画像取得装置の実施例４を示す斜視図である。実施例１と共通の構成については同一の番号を付して説明を省略する。本実施例は、検体存在範囲の内、最もフォーカスの良い（最合焦位置での）単層画像を効率よく得るための撮像方法についてのものである。なお、この撮像方法は、小区画８０１の全てでＺスタック撮像を行うものではない。図１１（ａ）は、これまで説明したＺスタック撮像の様子を示したものである。縦横２つずつの小区画８０１においてＺスタック撮像が行われ、合焦評価指標の演算が行われる。その演算の結果、撮像範囲８０２群のうち網目が施されたものが最合焦位置であるとされる。そして、これらに基づいて外挿演算が行われ、次に撮像されるＺスタック範囲８５１が設定される。本実施例においても、撮像開始後の数タイルは、図１１（ａ）のようにこれまでと同様の撮像が行われる。最初のタイルでは、Ｚ探索撮像が必要だからである。また、撮像開始直後において、単層撮像のみを用いる場合には、原理的に最合焦位置の外挿演算による推定精度が低くなるからである。

図１１（ｂ）は、既に単層撮像した複数の小区画８０１における最合焦位置の分布から、次に撮像される小区画８０１の最合焦位置が外挿演算により推定され、次の撮像範囲８７
１として設定された様子を模式的に示したものである。図１１（ｂ）では、説明の簡便化のため、小区画８０１や最合焦位置の配置等を図１１（ａ）のものと揃えている。図１１（ｂ）は、４枚の小区画８０１の最合焦位置から次に撮像する小区画８０１における最合焦位置を推定する場合を示している。次に撮像する最合焦位置の推定精度は、原理的に推定元となる小区画８０１の枚数が多いほど高くなる。このため、撮像の推定精度は、初期のものから後のものになるほど高くなるものである。したがって、この推定元となる小区画８０１の枚数の少ない初期の撮像では、推定精度を確保するため図１１（ａ）のように複数層の撮像が行われ、合焦評価指標の三次元分布が演算されるようにすることが望ましい。これにより、初期の撮像での推定精度を十分に確保可能である。また、撮像過程におけるどの時点で単層撮像に切り替えるか、また一気に切り替えるのか徐々に切り替えるのか等の装置のシステム構成は、システムに要求されるスループットや精度に応じて、実験的に最適な設計値を求めることで構成しても良い。

以上説明したように、既に撮像した領域における最合焦位置の分布から次に撮像される領域における最合焦位置が外挿演算により求められて撮像位置に設定されるようにする。これにより、検体の単層画像が効率よく取得される。なお、本実施例の撮像方法は、他の本発明における各種撮像方法と組み合わせてもよく、何ら限定されるものではない。例えば、次の撮像範囲８７１の撮像データから合焦評価指標が算出されるようにする。そして、その算出された合焦評価指標が最合焦位置から外れているか否かが判断されるようにする。そして、外れていると判断される場合、隣接する層が追加撮像され、最合焦位置の撮像データが更新されるようにする。この場合、追加撮像された複数層の合焦評価指標分布が、その後に撮像される領域の最合焦位置の推定に用いられるようにする。これにより、更なる撮像精度の向上を実現することができる。また、最合焦位置に相当する撮像領域８０２のＸＹ座標は、小区画８０１の中心としても良いし、小区画８０１内で最も合焦評価指標が高い点の座標としても良い。後者は、次の撮像範囲８７１の推定精度を向上させるものである。

＜実施例５＞
また、本発明の目的は、以下によって達成される。すなわち、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを格納した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行う。その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も、本発明の範囲に含まれる。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれたとする。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も、本発明の範囲に含まれる。本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。

＜その他の実施例＞
上記各実施例における様々な技術を適宜組み合わせて新たなシステムを構成することは当業者であれば容易に相当し得るものであるので、このような様々な組み合わせによるシステムもまた、本発明の範疇に属するものである。また、本発明の種々の実施は上記に説明した実施例に限るものではない。

１０スライド、１２０画像処理部、１３０演算部、２００本撮像装置、２２０ステージ

Claims

試料を複数の領域に分けて、各領域について光軸方向に焦点位置の異なる複数層または単層の画像を撮像する画像取得装置であって、
前記試料を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記試料の第１領域の単層または複数層の画像に基づいて前記第１領域と異なる前記試料の第２領域に含まれる検体の前記光軸方向の存在範囲または最合焦位置を推定し、その推定結果に基づいて前記第２領域の前記光軸方向の撮像範囲を設定する検体情報取得手段とを備える画像取得装置。
前記検体情報取得手段は前記第１領域の単層または複数層の画像から前記第１領域の前記検体の存在範囲、最合焦位置、または前記最合焦位置の分布を求め、前記第１領域の前記検体の存在範囲、最合焦位置、または前記最合焦位置の分布に基づいて前記第２領域に含まれる前記検体の前記光軸方向の存在範囲または最合焦位置を推定する請求項１に記載の画像取得装置。
前記第１領域の前記検体の存在範囲は前記第１領域の複数層の画像から求めた合焦評価指標の３次元分布である請求項２に記載の画像取得装置。
前記検体情報取得手段は前記設定された前記第２領域の撮像範囲にしたがって前記撮像手段により撮像された前記第２領域の単層または複数層の画像から、前記第２領域の実際の検体の存在範囲または合焦評価指標を求め、前記設定された前記第２領域の撮像範囲が、前記第２領域の実際の前記検体の存在範囲または最合焦位置を包含するか否かを判定する請求項３に記載の画像取得装置。
前記検体情報取得手段は前記設定された前記第２領域の撮像範囲が、前記第２領域の実際の前記検体の存在範囲または最合焦位置を包含しないと判定した場合は、前記第２領域について追加で撮像すべき層を設定する請求項４に記載の画像取得装置。
前記合焦評価指標はコントラスト値または輝度値である請求項３乃至５のいずれか１項に記載の画像取得装置。
前記第１領域と前記第２領域とは隣り合う請求項３乃至６のいずれか１項に記載の画像取得装置。
前記検体情報取得手段は前記第１領域の単層または複数層の画像中の一部の画素から前記合焦評価指標の３次元分布または最合焦位置の分布を取得する請求項３乃至７のいずれか１項に記載の画像取得装置。
前記検体情報取得手段は前記第２領域における合焦評価指標の３次元分布を推定することにより、前記第２領域に含まれる前記検体の前記光軸方向の存在範囲を算出する請求項３乃至８のいずれか１項に記載の画像取得装置。
前記検体情報取得手段は前記第１領域における合焦評価指標の３次元分布を外挿演算することにより、前記第２領域における合焦評価指標の３次元分布を推定する請求項９に記載の画像取得装置。
前記検体情報取得手段は前記第１領域における最合焦位置の分布を外挿演算することにより、前記第２領域における最合焦位置を推定する請求項３乃至８のいずれか１項に記載の画像取得装置。
試料を複数の領域に分けて、各領域について光軸方向に焦点位置の異なる複数層または単層の画像を撮像する画像取得装置の制御方法であって、
前記試料の第１領域の複数層の画像を撮像するステップと、
前記撮像された前記試料の第１領域の単層または複数層の画像に基づいて前記第１領域と異なる前記試料の第２領域に含まれる検体の前記光軸方向の存在範囲または最合焦位置を推定するステップと、
前記推定の結果に基づいて前記第２領域の前記光軸方向の撮像範囲を設定するステップとを有する画像取得装置の制御方法。
請求項１２記載の画像取得装置の制御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。