JP2018522267A - 構造化照明イメージングシステムにおいて使用される交換可能な照明フィルタセットのためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
蛍光顕微鏡は、反射および吸収の代わりに、またはこれに加えて、蛍光を用いて有機または無機物質の特性を調べるのに使用される光学顕微鏡である。蛍光顕微鏡は、特定の波長の光を照射されたときに、特定の物質が可視光として検出可能なエネルギーを放射する現象に基づく。サンプルは、その自然の形態が蛍光発光性である(クロロフィルのような)か、蛍光染色で処理されるかのいずれかで有り得る。
Claims (41)
- 構造化照明画像を生成する装置であって、
筐体と、
フォトマスク上のパターンに対応する焦点の合った光のパターンがサンプル上に投射されるように照明源からの照明を焦点合わせするよう構成された、前記筐体内に取り付けられたイメージング光学系と、
前記筐体内に取り付けられ、前記照明をサンプルに反射するよう構成されたリフレクタと、
前記照明されたサンプルからの放射のみがセンサを透過することを可能にするよう構成された、前記筐体内に取り付けられた1つ以上のフィルタを含むフィルタ装置と、
前記装置がイメージングシステム内に設置されることを可能にするよう構成された、前記筐体上の取り付け機構と、を備える、装置。 - 前記筐体は、フォトマスクを含むスライドを前記照明源と前記イメージング光学系との間の前記筐体内に挿入することを可能にする開口をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記筐体内に取り付けられ、前記照明源からの照明をフォトマスク上に焦点合わせするよう構成された照明源光学系をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記筐体内に取り付けられた照明源をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記照明源は、発光ダイオード(LED)である、請求項4に記載の装置。
- 前記スライドは、1つ以上のピンホールマスクまたはクリア窓を含む、請求項2に記載の装置。
- 前記1つ以上のピンホールマスクは、座標系によって規定されるピンホールのパターンを含む、請求項2に記載の装置。
- 合成画像を生成するのに必要な複数の画像をキャプチャする必要に応じて、前記スライドを動かすよう構成された移動装置をさらに備える、請求項2に記載の装置。
- 前記リフレクタは、ダイクロイックミラーである、請求項1に記載の装置。
- 前記筐体上または前記筐体内に取り付けられ、前記装置が制御システムと通信することを可能にするよう構成された回路をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記回路は、前記装置についての情報を前記制御システムに提供するよう構成される、請求項9に記載の装置。
- 前記照明源およびフィルタ装置は、特定の種類のサンプル染色に対して最適化される、請求項1に記載の装置。
- 前記取り付け機構は、前記装置が設置されるたびに、前記装置に関連付けられた光路内の同じ位置および方向に前記リフレクタを位置付けるように、前記装置の前記位置を少なくとも部分的に制約するよう構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記取り付け機構は、運動ガイド、ダブテールガイド、または他の機械的ガイドのうちの少なくとも1つを含む、またはこれと協働するよう構成される、請求項1に記載の装置。
- 構造化照明システムであって、
筐体、
フォトマスク上のパターンに対応する焦点の合った光のパターンがサンプル上に投射されるように照明源からの照明を焦点合わせするよう構成された、前記筐体内に取り付けられたイメージング光学系、
前記筐体内に取り付けられ、前記照明をサンプルに反射するよう構成されたリフレクタ、
前記照明されたサンプルからの放射のみがセンサを透過することを可能にするよう構成された、前記筐体内に取り付けられた1つ以上のフィルタを含むフィルタ装置、および
前記装置がイメージングシステム内に設置されることを可能にするよう構成された、前記筐体上の取り付け機構、を備えるイメージング装置と、
複数のイメージング装置が前記システム上または前記システム内に取り付けられることを可能にするよう構成された取り付け機構と、を備えるシステム。 - 前記筐体は、フォトマスクを含むスライドを前記筐体内の前記照明源と前記イメージング光学系との間の前記筐体内に挿入することを可能にする開口をさらに備える、請求項15に記載のシステム。
- 前記筐体に取り付けられ、前記照明源からの照明をフォトマスク上に焦点合わせするよう構成された照明源光学系をさらに備える、請求項15に記載のシステム。
- 照明源をさらに備える、請求項15に記載のシステム。
- 前記照明源は、前記筐体内に取り付けられる、請求項18に記載のシステム。
- 前記照明源は、発光ダイオード(LED)である、請求項18に記載のシステム。
- 前記スライドは、1つ以上のピンホールマスクまたはクリア窓を含む、請求項16に記載のシステム。
- 前記1つ以上のピンホールマスクは、座標系によって規定されるピンホールのパターンを含む、請求項16に記載のシステム。
- 合成画像を生成するのに必要な複数の画像をキャプチャする必要に応じて、前記スライドを動かすよう構成された移動装置をさらに備える、請求項16に記載のシステム。
- 前記リフレクタは、ダイクロイックミラーである、請求項15に記載のシステム。
- 前記筐体上または前記筐体内に取り付けられ、前記装置が制御システムと通信することを可能にするよう構成された回路をさらに備える、請求項15に記載のシステム。
- 前記回路は、前記装置についての情報を前記制御システムに提供するよう構成される、請求項25に記載のシステム。
- 前記照明源およびフィルタ装置は、特定の種類のサンプル色素に対して最適化される、請求項15に記載のシステム。
- 前記複数のイメージング装置それぞれは、特定の種類の色素に対して最適化され、前記システムは、前記複数のイメージング装置の特定の1つを、前記関連する色素を含むサンプルを撮像するのに使用される位置とすることを可能にする機構を備える、請求項27に記載のシステム。
- 照明源および特定のサンプル色素に対して最適化された光学系を含む筐体を備えるイメージングシステムを構成する方法であって、
イメージング光学系を前記筐体内に取り付けて、前記イメージング光学系を、フォトマスク上のパターンに対応する焦点の合った光のパターンがサンプル上に投射されるように、照明源からの照明を焦点合わせするよう構成することと、
1つ以上のフィルタを含むフィルタ装置を前記筐体内に取り付けることであって、前記フィルタ装置は前記照明されたサンプルからの放射のみが前記センサを透過することを可能にするよう構成される、取り付けることと、
前記照明源、イメージング光学系、およびフィルタ装置を、前記サンプルを照明するために較正することと、
前記筐体を取り付け構造に取り付けることと、を含む方法。 - 照明源光学系を前記筐体に取り付けることと、前記照明源光学系を、前記照明源、イメージング光学系、およびフィルタと共に較正することと、をさらに含む、請求項29に記載の方法。
- リフレクタを前記筐体に取り付けることと、前記リフレクタを、前記照明源、イメージング光学系、およびフィルタと共に較正することと、をさらに含む、請求項29に記載の方法。
- 前記筐体が前記取り付け機構上に取り付けられると、照明源を用いて、ピンホールパターンを含むフォトマスクを通してサンプルを照明することと、
センサを用いて、前記サンプルの画像をキャプチャすることと、
前記画像をデータに変換することと、
処理モジュールにおいて、
前記ピンホールパターンのピンホールの既知の間隔を用いて前記データをフィルタして、前記間隔に対応するデータを取得することと、
閾値を用いて、ピンホールに関連付けるのに十分に明るい残存データの領域を特定することと、
前記領域の重心を算出することと、
前記ピンホールパターンに対する既知のパターンを、前記データに対する最良適合を特定するために前記領域に適合させることと、
記憶媒体に、前記最良適合データを以後の画像キャプチャルーチンで使用するために保存することと、をさらに含む、請求項29に記載の方法。 - 前記処理モジュールにおいて、前記キャプチャした画像に対応する前記データを高めることをさらに含む、請求項32に記載の方法。
- 前記データを高めることが、前記データの鮮明度およびコントラストをブーストすることを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記データをフィルタすることが、前記データを周波数ドメインに変換し、バンドパスフィルタを前記変換したデータに適用することを含む、請求項32に記載の方法。
- 前記処理モジュールにおいて、雑音を除去し、前記フィルタされたデータにおける輝度変化を算出することをさらに含む、請求項32に記載の方法。
- 前記処理モジュールにおいて、輝度閾値を上回る前記フィルタされたデータにおけるデータのみを維持することをさらに含む、請求項36に記載の方法。
- ヒストグラムビニング技法を用いて、前記輝度閾値を上回るデータを特定する、請求項37に記載の方法。
- 前記処理モジュールにおいて、回転、スケールおよびオフセット係数のうちの少なくとも1つを、反復プロセスにおいて一対の重心に適用して、前記最良適合を特定することを助けることをさらに含む、請求項32に記載の方法。
- 前記最良適合データを用いて前記サンプルの合成画像を取得することをさらに含む、請求項32に記載の方法。
- 前記筐体に照明源を取り付けることをさらに含む、請求項29に記載の方法。
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