JP3861396B2

JP3861396B2 - Microscope image acquisition device

Info

Publication number: JP3861396B2
Application number: JP22098397A
Authority: JP
Inventors: 竜中村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1997-08-01
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2017-08-01
Also published as: JPH1155563A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は顕微鏡用画像取得装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像取得装置は、時間的に連続して複数の画像を取得する画像取得部と、画像取得部で取得した標本の画像を経時的に表示する表示装置と、画像を記録する記録装置とを備える。
【０００３】
従来、画像取得装置を用い、生体細胞（標本）に光を照射したときに生体細胞に起きる現象（経時的な変化）を画像として記録し、この記録した画像を再生して画像解析を行うことは一般的に行われている。
【０００４】
このとき、画像を確実に取得できるように、変化が起きている画像だけでなく、変化の前後の画像（コントロール画像）も記録されるのが一般的である。
【０００５】
ところで、この画像取得装置を例えば光走査型顕微鏡に用いた場合には、レーザ光の走査によって生体細胞や生体細胞内に予め注入されている蛍光色素の退色が進んでしまう。
【０００６】
そのため、従来は次のような２つの方法によって画像の記録が行われていた。
▲１▼コントロール画像を記録するタイミングと、変化が起きている画像を記録するタイミングとを、記録中の画像を観察しながら随時設定する。例えば、コントロール画像を１枚／秒の割合で記録し、変化が起きているときの画像をビデオレート（３０枚／秒）で記録すると設定しておき、記録中の画像を観察しながら、コントロール画像を記録するタイミングと変化が起きている画像を記録するタイミングとをマニュアルで切換える。
▲２▼変化が起きている画像を記録するタイミング、又はそのときの記録時間分解能（枚／秒）を予めプログラムしておく。例えば、画像の記録を、最初の１０秒間は１枚／秒、次の１０秒間はビデオレート（３０枚／秒）、更に次の１０秒間は１枚／秒、というようにプログラムによって予め記録タイミングや記録時間分解能を設定しておく。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、▲１▼の方法では、変化がゆっくりと起きる場合には、観察者が記録中の画像を観察しながら随時設定可能であるが、例えばビデオレート（３０枚／秒）より速く変化する場合（例えば、細胞内のある特定のカルシウムの変化等）に、たとえ変化が大きくても、人間の動態視力では変化をとらえることができないことが多く、画像取得中の記録タイミングの切換えは事実上不可能となる。
【０００８】
▲２▼の方法では、次に起きる変化が予想できる場合には非常に有効であるが、生体細胞を観察対象とする場合のように、細胞が何時、どのように変化するのかを予想することが難しい場合には採用できない。
【０００９】
また、いずれの方法にも、生体細胞や蛍光色素の退色を防止し、変化が起きている画像を確実に記録することは困難であるという問題があった。
【００１０】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は標本に対する光ダメージを最小限に抑えることができ、しかも変化が起きている画像を確実に記録することができる顕微鏡用画像取得装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明の顕微鏡用画像取得装置は、顕微鏡の照明手段からの照明光の光路中に配置され、前記照明光を標本に照射する状態と照射しない非照射の状態とにするためのシャッタと、前記シャッタを制御するシャッタ制御回路と、時系列的に複数の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段で取得した標本の画像を経時的に表示する表示手段と、前記画像を記録する記録手段とを備える顕微鏡用画像取得装置において、時間的に相前後して前記画像取得手段で取得される画像間の輝度の変化量に基づいて、所定時間内に取得する画像数又は画像取得間隔を決定する制御手段を備え、前記シャッタ制御回路は、前記制御手段で決定された画像数又は画像取得間隔に基づいて駆動されることを特徴とする。
【００１２】
制御手段が表示手段に時間的に相前後して画像取得手段で取得される画像間の輝度の変化量に基づいて、所定時間内に取得する画像数又は画像取得間隔が設定されるので、所定時間内に取得する画像数や画像取得間隔を自動的に設定することができ、標本に対する光ダメージを最小限に抑えることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明の顕微鏡用画像取得装置は、請求項１に記載の画像取得装置において、前記制御手段は前記画像間の輝度の変化量がないとき、前記画像取得間隔を変更することを特徴とする。
【００１４】
画像間の輝度の変化量がないとき、画像取得間隔を変更するので、適当な画像数や画像取得間隔で標本を記録できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１はこの発明に係る顕微鏡用画像取得装置を備えたレーザ走査型顕微鏡のブロック構成図である。
【００１７】
レーザ走査型顕微鏡は、レーザ光源１と、ダイクロイックミラー２と、ＸＹスキャナ３と、スキャナ制御回路（画像取得手段）４と、フォトマル（光電変換素子）５と、Ａ／Ｄ変換素子６と、画像処理回路７と、シャッタ１６と、シャッタ制御回路１７と、ＣＰＵ（制御手段）２１と、モニタ（表示手段）２２と、ハードディスク（記録手段）２３とを備える。
【００１８】
ダイクロイックミラー２は、レーザ光を反射し、試料８で励起された蛍光を透過させる。
【００１９】
ＸＹスキャナ３はステージ９に載置された試料８上でレーザ光を２次元的に走査させる。
【００２０】
スキャナ制御回路４は、ＣＰＵ２１の指令に基づいてＸＹスキャナ４の駆動を制御する。
【００２１】
フォトマル５は、試料８の蛍光を検出し、入力した光の強度を表す電気信号に変換する。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換素子６は光強度を表す電気信号をデジタル化し、例えば光強度を２５６段階に分割した値の一番近いレベルに割り当てる。
【００２３】
画像処理回路７はデジタル化された光強度を表す電気信号とＣＰＵ２１から出力される走査位置情報とに基づいて試料の画像信号を出力する。この画像処理回路７は、フレームメモリ、Ｄ／Ａ変換素子等の画像化するための回路を備える。
【００２４】
シャッタ１６はレーザ光の光路中に挿脱可能に配置され、シャッタ制御回路１７によって駆動される。
【００２５】
ＣＰＵ２１はモニタ２２に時間的に相前後して取得される画像間の輝度の変化量に基づいて、シャッタ制御回路１７の駆動を制御する。
【００２６】
ハードディスク２３は、複数枚の磁気ディスクから構成され、取得された画像を記録する。
【００２７】
モニタ２２は、例えばＣＲＴであり、細胞等の標本８の取得された画像を表示する。
【００２８】
上記構成におけるレーザ光の光路を説明する。
【００２９】
レーザ光源１から射出され、集光レンズ１０を透過したレーザ光は、ダイクロイックミラー２で反射され、ＸＹスキャナ３へ導かれる。レーザ光はスキャナ制御回路４によって２次元走査され、対物レンズ１１によって試料８に集光される。
【００３０】
試料８で励起された蛍光は励起光と同じ光路を逆行し、ＸＹスキャナ３でデスキャニングされ、ダイクロイックミラー２を透過し、励起光と分離される。ダイクロイックミラー２を透過した蛍光のうち、集光レンズ１２によって集光された蛍光だけがフォトマル５に入射する。
【００３１】
図２（ａ）は画像の取得のタイミングを説明する図、図２（ｂ）は経時的な輝度変化がないときの差分信号の波形図、図２（ｃ）はＣＰＵの出力信号の波形図である。
【００３２】
なお、図２（ｂ）において、縦軸は輝度変化量を、横軸は時間を示し、図２（ｃ）において、縦軸は電圧を、横軸は時間を示している。
【００３３】
コントロール画像（＃１〜＃１０）はそれぞれモニタ２２に時系列的に表示されている（図２（ａ）参照）。
【００３４】
ＣＰＵ２１は隣り合う画像間の輝度の変化量Δに相当する差分信号２２ａを入力する。また、ＣＰＵ２１はスキャナ制御回路４に画像取得の時間間隔の変更を指示する取得間隔変更信号２１ａを出力するとともに、ハードディスク２３に前記時間間隔で取得された画像を記録する取得画像数変更信号２１ｂを出力し、サンプル画像（コントロール画像）を取得する。
【００３５】
ところで、コントロール画像（＃１〜＃１０）は、通常同じ輝度を有し、差分信号２２ａは図２（ｂ）に示すように０である。
【００３６】
このように画像間に輝度の変化がない（画像（＃１）と画像（＃２）との輝度の変化量Δが「０」）場合、ＣＰＵ２１は画像（＃２）を表示した後、サンプル画像を取得する時間間隔を、画像２枚おきになるように変更し、図２（ａ）に示す取得間隔変更信号２１ａに基づいて所定時間の間シャッタ１６を閉じるようにシャッタ制御回路１７を駆動する。
【００３７】
ビデオレートの場合、２／３０秒（画像２枚分）後、パルスの立ち上がりに同期して、シャッタ１６を開き、スキャナ制御回路４で標本８の走査を行い、画像（＃５）を取得し、画像（＃５）をハードディスク２３に記録するとともに、モニタ２２に表示する。
【００３８】
画像（＃２）と画像（＃５）との輝度の変化量Δが演算され、変化量Δが「０」であるので、シャッタ１６を閉じ、再び２／３０秒（画像２枚分）後、パルスの立ち上がりに同期して、シャッタ１６を開き、スキャナ制御回路４で標本８の走査を行い、画像（＃８）を取得し、画像（＃８）をハードディスク２３に記録するとともに、モニタ２２に表示する。
【００３９】
図３は変化が起きている画像を取得し、記録する方法を説明する図、図４（ａ）は輝度変化量が一定の場合の差分信号の波形図、図４（ｂ）はＣＰＵの出力信号の波形図、図４（ｃ）は輝度量が変化する場合の差分信号の波形図である。
【００４０】
画像（＃１１）〜画像（＃１００）を変化が起きている画像とする。
【００４１】
ＣＰＵ２１は隣り合う画像間の輝度の変化量である差分信号１２２ａを入力する。また、ＣＰＵ２１はスキャナ制御回路４に画像取得の時間間隔の変更を指示する取得間隔変更信号１２１ａを出力するとともに、ハードディスク２３に前記時間間隔で取得された画像だけを記録する取得画像数変更信号１２１ｂを出力する。
【００４２】
ＣＰＵ２１は隣り合う画像、例えば画像（＃１０）と画像（＃１１）との間の輝度の変化量Δである差分信号１２１ａを検出する（図３参照）。
【００４３】
図４（ａ）に示すように、画像（＃１１）から画像（＃１００）までの変化量が一定の場合、ＣＰＵ２１は図４（ｂ）に示す取得間隔変更信号２１ａ及び取得画像数変更信号１２１ｂを出力する。
【００４４】
画像（＃１１）に対するパルスの立ち上がりに同期して、シャッタ１６を開き、スキャナ制御回路４で標本８の走査を行い、画像（＃１１）から画像（＃１００）までの画像を取得し、ハードディスク２３に記録するとともに、モニタ２２に表示する。
【００４５】
また、図４（ｃ）に示すように、輝度変化量Δが変化する場合、ＣＰＵ２１は輝度変化量Δを差分信号１２２ａとして検出し、前述の場合と同様に、画像（＃１１）から画像（＃１００）までの画像を取得し、ハードディスク２３に記録するとともに、モニタ２２に表示する。
【００４６】
図５（ａ）は変化が起きている画像を取得し、記録する他の方法を説明する図、図５（ｂ）は輝度変化量にしきい値を設定した場合の差分信号の波形図、図５（ｃ）はＣＰＵの出力信号の波形図である。
【００４７】
ＣＰＵ２１は隣り合う画像間の輝度の変化量Δである差分信号２２２ａを入力する。また、ＣＰＵ２１はスキャナ制御回路４に画像取得の時間間隔の変更を指示する取得間隔変更信号２２１ａを出力するとともに、ハードディスク２３に前記時間間隔で取得された画像だけを記録する取得画像数変更信号２２１ｂを出力する。
【００４８】
ＣＰＵ２１には隣り合う画像間の輝度の変化量Δに対して、図５（ｂ）に示すように所定のしきい値Ｔｈが設定されている。
【００４９】
画像の輝度量の変化量Δがしきい値以下の場合、ＣＰＵ２１は、図５（ａ）に示す取得間隔変更信号２２１ａ及び取得画像数変更信号２２１ｂを出力する。
【００５０】
その結果、パルスの立ち上がりに同期して、シャッタ１６を開き、スキャナ制御回路４で標本８の走査を行い、ハードディスク２３に画像（＃１３）をハードディスク２３に記録するとともに、モニタ２２に表示する。
【００５１】
同様に、画像（＃１６）〜画像（＃９５）及び画像（＃９７）以後がハードディスク２３に記録されるとともに、モニタ２２に表示される。
【００５２】
上記実施形態によれば、モニタ２２に表示される画像の輝度の変化量に基づいて、所定時間内に取得する画像数や画像取得間隔を自動的に設定することができる。
【００５３】
その結果、ビデオレート以上の速い変化であっても確実に変化が起きている画像を記録でき、予想できない変化にも対応することができる。しかも、変化が起きている画像の前後のコントロール画像を標本８に対するダメージを最小限に抑えて取得することができる。
【００５４】
なお、上記実施形態においては、輝度の変化量Δを、ＣＰＵ２１を制御するパラメータとして用いたが、パラメータは輝度の変化量Δに限るものではなく、微分であってもよい。
【００５５】
また、モニタに表示される画像全体でなく、ある特定領域における輝度情報をパラメータとしてもよい。
【００５６】
更に、上記実施形態ではモニタ２２に表示された画像に基づいて輝度の変化量を検出し、演算したが、モニタ２２に表示する前に演算を行うようにしてもよい。この構成によれば、図２（ａ）の場合、モニタ２２には画像（＃１）の次に画像（＃８）が表示される。
【００５７】
また、画像に基づいて輝度の変化量を検出するのではなく、例えばフォトマル５とともにセンサを設け、このセンサの出力値に基づいて輝度の変化量を検出してもよい。
【００５８】
更に、記録手段としてハードディスクを用いたが、光ディスク等を用いるようにしてもよく、ステージ９を画像取得手段として用いてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上に説明したように請求項１に記載の発明の顕微鏡用画像取得装置によれば、画像取得手段で取得される画像の輝度の変化量に基づいて、所定時間内に取得する画像数や画像取得間隔を自動的に設定することができるので、ビデオレート以上の速い変化であっても確実に変化が起きている画像を記録でき、予想できない変化にも対応することができ、しかも、変化が起きている画像の前後のコントロール画像を減少させて光の照射に起因する標本のダメージを最小限に抑えることができる。
【００６０】
請求項２記載の発明の顕微鏡用画像取得装置によれば、適当な画像数や画像取得間隔で標本を記録できる。変化が起きている画像の前後のコントロール画像を減少させて光の照射に起因する標本のダメージを最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明に係る顕微鏡用画像取得装置を備えたレーザ走査型顕微鏡のブロック構成図である。
【図２】図２（ａ）は画像の取得のタイミングを説明する図、図２（ｂ）は経時的な輝度変化がないときの差分信号の波形図、図２（ｃ）はＣＰＵの出力信号の波形図である。
【図３】図３は変化が起きている画像を取得し、記録する方法を説明する図である。
【図４】図４（ａ）は輝度変化量が一定の場合の差分信号の波形図、図４（ｂ）はＣＰＵの出力信号の波形図、図４（ｃ）は輝度量が変化する場合の差分信号の波形図である。
【図５】図５（ａ）は変化が起きている画像を取得し、記録する他の方法を説明する図、図５（ｂ）は輝度変化量にしきい値を設定した場合の差分信号の波形図、図５（ｃ）はＣＰＵの出力信号の波形図である。
【符号の説明】
１レーザ光源（照明手段）
４スキャナ制御回路（画像取得手段）
８標本
１６シャッタ
１７シャッタ制御回路
２１ＣＰＵ（制御手段）
２２モニタ（表示手段）
２３ハードディスク（記録手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a microscope image acquisition apparatus.
[0002]
[Prior art]
The image acquisition device includes an image acquisition unit that acquires a plurality of images continuously in time, a display device that displays a sample image acquired by the image acquisition unit over time, and a recording device that records the image. .
[0003]
Conventionally, using an image acquisition device, a phenomenon (change over time) that occurs in a living cell when the living cell (specimen) is irradiated with light is recorded as an image, and the recorded image is reproduced to perform image analysis. Is generally done.
[0004]
At this time, not only an image in which a change has occurred but also images before and after the change (control image) are generally recorded so that the image can be reliably acquired.
[0005]
By the way, when this image acquisition device is used in, for example, an optical scanning microscope, the fading of a living cell or a fluorescent dye previously injected into the living cell is advanced by scanning with a laser beam.
[0006]
Therefore, conventionally, images are recorded by the following two methods.
(1) The timing for recording a control image and the timing for recording an image in which a change has occurred are set as needed while observing the image being recorded. For example, the control image is recorded at a rate of 1 frame / second, the image when the change occurs is set to be recorded at the video rate (30 frames / second), and the control is performed while observing the image being recorded. The timing for recording an image and the timing for recording an image in which a change has occurred are manually switched.
{Circle around (2)} The timing for recording an image in which a change has occurred or the recording time resolution (sheets / second) at that time is programmed in advance. For example, image recording is performed in advance by a program such as 1 frame / second for the first 10 seconds, video rate (30 frames / second) for the next 10 seconds, and 1 frame / second for the next 10 seconds. Set the recording time resolution.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method (1), when the change occurs slowly, it can be set at any time while the observer observes the image being recorded. For example, the change is faster than the video rate (30 frames / second). Even if the change is large (for example, a change in a specific calcium in a cell), it is often impossible to detect the change with human dynamic vision, and switching of the recording timing during image acquisition is virtually impossible. It becomes possible.
[0008]
Method (2) is very effective when the next change can be predicted, but predicting when and how the cell will change, as in the case of living cells. If it is difficult, it cannot be adopted.
[0009]
In addition, each method has a problem that it is difficult to prevent fading of living cells and fluorescent dyes and to reliably record an image in which a change occurs.
[0010]
The present invention has been made in view of such circumstances, and the problem is that it is possible to minimize optical damage to the specimen, and to obtain an image for a microscope that can reliably record an image in which a change occurs. Is to provide a device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the microscope image acquisition apparatus according to the first aspect of the present invention is arranged in the optical path of the illumination light from the illumination means of the microscope, and is configured to irradiate the specimen with the illumination light and not to irradiate the sample. A shutter for setting a state, a shutter control circuit for controlling the shutter, an image acquisition unit for acquiring a plurality of images in time series, and an image of the specimen acquired by the image acquisition unit over time. In a microscope image acquisition device comprising a display means and a recording means for recording the image, a predetermined time period based on a change in luminance between images acquired by the image acquisition means before and after the time. a control means for determining the number of images or image acquisition interval to get to the shutter control circuit, characterized in that it is driven on the basis of the number of images or image acquisition interval determined by said control means
[0012]
Since the number of images to be acquired within a predetermined time or the image acquisition interval is set based on the amount of change in luminance between images acquired by the image acquisition unit in succession to the display unit in time, The number of images acquired in time and the image acquisition interval can be automatically set, and light damage to the specimen can be minimized.
[0013]
The image acquisition device for a microscope according to claim 2 is the image acquisition device according to claim 1, wherein the control means changes the image acquisition interval when there is no change in luminance between the images. It is characterized by.
[0014]
When there is no change in luminance between images, the image acquisition interval is changed, so that a sample can be recorded with an appropriate number of images and image acquisition interval.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a block diagram of a laser scanning microscope equipped with a microscope image acquisition apparatus according to the present invention.
[0017]
The laser scanning microscope includes a laser light source 1, a dichroic mirror 2, an XY scanner 3, a scanner control circuit (image acquisition means) 4, a photomultiplier (photoelectric conversion element) 5, an A / D conversion element 6, The image processing circuit 7 includes a shutter 16, a shutter control circuit 17, a CPU (control means) 21, a monitor (display means) 22, and a hard disk (recording means) 23.
[0018]
The dichroic mirror 2 reflects the laser light and transmits the fluorescence excited by the sample 8.
[0019]
The XY scanner 3 two-dimensionally scans the laser beam on the sample 8 placed on the stage 9.
[0020]
The scanner control circuit 4 controls driving of the XY scanner 4 based on a command from the CPU 21.
[0021]
The photomulti 5 detects the fluorescence of the sample 8 and converts it into an electric signal representing the intensity of the input light.
[0022]
The A / D conversion element 6 digitizes the electrical signal representing the light intensity, and assigns the light intensity to a level closest to a value obtained by dividing the light intensity into 256 levels, for example.
[0023]
The image processing circuit 7 outputs an image signal of the sample based on the digitized electrical signal indicating the light intensity and the scanning position information output from the CPU 21. The image processing circuit 7 includes a circuit for imaging such as a frame memory and a D / A conversion element.
[0024]
The shutter 16 is detachably disposed in the optical path of the laser beam and is driven by the shutter control circuit 17.
[0025]
The CPU 21 controls the driving of the shutter control circuit 17 based on the amount of change in luminance between images that is acquired by the monitor 22 before and after.
[0026]
The hard disk 23 is composed of a plurality of magnetic disks and records acquired images.
[0027]
The monitor 22 is a CRT, for example, and displays an acquired image of the specimen 8 such as a cell.
[0028]
The optical path of the laser beam in the above configuration will be described.
[0029]
The laser light emitted from the laser light source 1 and transmitted through the condenser lens 10 is reflected by the dichroic mirror 2 and guided to the XY scanner 3. The laser light is two-dimensionally scanned by the scanner control circuit 4 and focused on the sample 8 by the objective lens 11.
[0030]
The fluorescence excited by the sample 8 travels in the same optical path as the excitation light, is descanned by the XY scanner 3, passes through the dichroic mirror 2, and is separated from the excitation light. Of the fluorescence transmitted through the dichroic mirror 2, only the fluorescence collected by the condenser lens 12 enters the photomultiplier 5.
[0031]
2A is a diagram for explaining image acquisition timing, FIG. 2B is a waveform diagram of a difference signal when there is no luminance change over time, and FIG. 2C is a waveform diagram of an output signal of the CPU. It is.
[0032]
In FIG. 2B, the vertical axis indicates the luminance change amount, the horizontal axis indicates time, the vertical axis in FIG. 2C indicates voltage, and the horizontal axis indicates time.
[0033]
The control images (# 1 to # 10) are each displayed in time series on the monitor 22 (see FIG. 2A).
[0034]
The CPU 21 inputs a difference signal 22a corresponding to the luminance change amount Δ between adjacent images. Further, the CPU 21 outputs an acquisition interval change signal 21a for instructing the scanner control circuit 4 to change the time interval of image acquisition, and an acquired image number change signal 21b for recording the images acquired at the time interval on the hard disk 23. Output a sample image (control image).
[0035]
Incidentally, the control images (# 1 to # 10) usually have the same luminance, and the difference signal 22a is 0 as shown in FIG.
[0036]
As described above, when there is no change in luminance between images (the luminance change Δ between the image (# 1) and the image (# 2) is “0”), the CPU 21 displays the image (# 2), and then samples The time interval for acquiring images is changed so that every second image is obtained, and the shutter control circuit 17 is driven so as to close the shutter 16 for a predetermined time based on the acquisition interval change signal 21a shown in FIG. To do.
[0037]
In the case of the video rate, after 2/30 seconds (for two images), the shutter 16 is opened in synchronization with the rise of the pulse, the sample 8 is scanned by the scanner control circuit 4, and an image (# 5) is acquired. The image (# 5) is recorded on the hard disk 23 and displayed on the monitor 22.
[0038]
The luminance change amount Δ between the image (# 2) and the image (# 5) is calculated, and the change amount Δ is “0”. Therefore, the shutter 16 is closed and again after 2/30 seconds (for two images). In synchronization with the rise of the pulse, the shutter 16 is opened, the sample 8 is scanned by the scanner control circuit 4, an image (# 8) is acquired, the image (# 8) is recorded on the hard disk 23, and the monitor 22 To display.
[0039]
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of acquiring and recording an image in which a change occurs, FIG. 4A is a waveform diagram of a differential signal when the luminance change amount is constant, and FIG. 4B is an output of the CPU. FIG. 4C is a waveform diagram of the difference signal when the luminance amount changes.
[0040]
It is assumed that the image (# 11) to the image (# 100) have changed.
[0041]
The CPU 21 inputs a difference signal 122a that is a change in luminance between adjacent images. Further, the CPU 21 outputs an acquisition interval change signal 121a for instructing the scanner control circuit 4 to change the time interval of image acquisition, and also acquires an acquired image number change signal 121b for recording only the images acquired at the time interval on the hard disk 23. Is output.
[0042]
CPU21 detects the difference signal 121a which is the variation | change_quantity (DELTA) of the brightness | luminance between adjacent images, for example, an image (# 10) and an image (# 11) (refer FIG. 3).
[0043]
As shown in FIG. 4A, when the amount of change from the image (# 11) to the image (# 100) is constant, the CPU 21 obtains the acquisition interval change signal 21a and the acquired image number change signal shown in FIG. 121b is output.
[0044]
In synchronization with the rise of the pulse for the image (# 11), the shutter 16 is opened, the sample 8 is scanned by the scanner control circuit 4, images from the image (# 11) to the image (# 100) are acquired, and the hard disk 23 and recorded on the monitor 22.
[0045]
Further, as shown in FIG. 4C, when the luminance change amount Δ changes, the CPU 21 detects the luminance change amount Δ as the difference signal 122a, and from the image (# 11) to the image (# # 100) are acquired, recorded on the hard disk 23, and displayed on the monitor 22.
[0046]
FIG. 5A is a diagram for explaining another method for acquiring and recording an image in which a change occurs, and FIG. 5B is a waveform diagram of a differential signal when a threshold value is set for the amount of change in luminance. 5 (c) is a waveform diagram of the output signal of the CPU.
[0047]
The CPU 21 inputs a difference signal 222a that is a luminance change amount Δ between adjacent images. In addition, the CPU 21 outputs an acquisition interval change signal 221a for instructing the scanner control circuit 4 to change the time interval of image acquisition, and also acquires an acquired image number change signal 221b for recording only the images acquired at the time interval on the hard disk 23. Is output.
[0048]
As shown in FIG. 5B, a predetermined threshold value Th is set for the CPU 21 with respect to the luminance change amount Δ between adjacent images.
[0049]
When the change amount Δ of the luminance amount of the image is equal to or less than the threshold value, the CPU 21 outputs the acquisition interval change signal 221a and the acquired image number change signal 221b shown in FIG.
[0050]
As a result, in synchronization with the rise of the pulse, the shutter 16 is opened, the sample 8 is scanned by the scanner control circuit 4, and an image (# 13) is recorded on the hard disk 23 and displayed on the monitor 22.
[0051]
Similarly, the image (# 16) to image (# 95) and the image (# 97) and thereafter are recorded on the hard disk 23 and displayed on the monitor 22.
[0052]
According to the embodiment, the number of images to be acquired within a predetermined time and the image acquisition interval can be automatically set based on the amount of change in luminance of the image displayed on the monitor 22.
[0053]
As a result, an image in which a change has occurred can be recorded reliably even if the change is faster than the video rate, and an unexpected change can be dealt with. Moreover, the control images before and after the image where the change occurs can be acquired with the damage to the specimen 8 being minimized.
[0054]
In the above-described embodiment, the luminance change amount Δ is used as a parameter for controlling the CPU 21. However, the parameter is not limited to the luminance change amount Δ, and may be a derivative.
[0055]
In addition, luminance information in a specific area may be used as a parameter instead of the entire image displayed on the monitor.
[0056]
Further, in the above embodiment, the amount of change in luminance is detected and calculated based on the image displayed on the monitor 22, but the calculation may be performed before displaying on the monitor 22. According to this configuration, in the case of FIG. 2A, the monitor 22 displays the image (# 8) next to the image (# 1).
[0057]
Further, instead of detecting the amount of change in luminance based on the image, for example, a sensor may be provided together with Photomal 5 and the amount of change in luminance may be detected based on the output value of this sensor.
[0058]
Furthermore, although the hard disk is used as the recording means, an optical disk or the like may be used, and the stage 9 may be used as the image acquisition means.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the microscope image acquisition apparatus of the first aspect of the present invention, the number of images and images acquired within a predetermined time based on the amount of change in luminance of the image acquired by the image acquisition means. Since the acquisition interval can be set automatically, even if the change is faster than the video rate, it is possible to record an image in which the change has occurred, and it is possible to cope with an unexpected change. The control image before and after the image that is awakened can be reduced to minimize specimen damage due to light irradiation.
[0060]
According to the microscope image acquisition apparatus of the second aspect of the present invention, it is possible to record a specimen with an appropriate number of images and image acquisition intervals. The control image before and after the image where the change occurs can be reduced to minimize the damage to the specimen caused by the light irradiation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a laser scanning microscope provided with a microscope image acquisition apparatus according to the present invention.
2A is a diagram for explaining image acquisition timing, FIG. 2B is a waveform diagram of a differential signal when there is no change in luminance over time, and FIG. 2C is an output of a CPU. It is a wave form diagram of a signal.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for acquiring and recording an image in which a change has occurred.
4A is a waveform diagram of a differential signal when the luminance change amount is constant, FIG. 4B is a waveform diagram of an output signal of a CPU, and FIG. 4C is a case where the luminance amount changes. It is a wave form diagram of a difference signal.
FIG. 5A is a diagram for explaining another method for acquiring and recording an image in which a change has occurred, and FIG. 5B is a diagram showing a difference signal when a threshold value is set for the luminance change amount; FIG. 5C is a waveform diagram of the output signal of the CPU.
[Explanation of symbols]
1 Laser light source (illumination means)
4 Scanner control circuit (image acquisition means)
8 specimens
16 Shutter
17 Shutter control circuit 21 CPU (control means)
22 Monitor (display means)
23 Hard disk (recording means)

Claims

顕微鏡の照明手段からの照明光の光路中に配置され、前記照明光を標本に照射する状態と照射しない非照射の状態とにするためのシャッタと、
前記シャッタを制御するシャッタ制御回路と、
時系列的に複数の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段で取得した標本の画像を経時的に表示する表示手段と、
前記画像を記録する記録手段とを備える顕微鏡用画像取得装置において、
時間的に相前後して前記画像取得手段で取得される画像間の輝度の変化量に基づいて、所定時間内に取得する画像数又は画像取得間隔を決定する制御手段を備え、
前記シャッタ制御回路は、前記制御手段で決定された画像数又は画像取得間隔に基づいて駆動されることを特徴とする顕微鏡用画像取得装置。 A shutter disposed in the optical path of the illumination light from the illumination means of the microscope, and a state for irradiating the specimen with the illumination light and a non-irradiation state without irradiation;
A shutter control circuit for controlling the shutter;
Image acquisition means for acquiring a plurality of images in time series;
Display means for displaying the image of the specimen acquired by the image acquisition means over time;
In a microscope image acquisition device comprising a recording means for recording the image,
Control means for determining the number of images to be acquired within a predetermined time or an image acquisition interval based on the amount of change in luminance between images acquired by the image acquisition means before and after in time ,
The microscope image acquisition apparatus , wherein the shutter control circuit is driven based on the number of images or the image acquisition interval determined by the control means .

前記制御手段は前記画像間の輝度の変化量がないとき、前記画像取得間隔を変更することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用画像取得装置。The microscope image acquisition apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes the image acquisition interval when there is no change in luminance between the images.