JP7428173B2 - 細胞観察装置及び細胞観察方法 - Google Patents
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Description
a)細胞を対象とする顕微観察画像を観察画像として取得する観察画像取得部と、
b)前記観察画像取得部で取得された観察画像の全体又はその一部について、観察画像の入力に対し該観察画像中の2以上の特徴領域を区分けした画像を出力する機械学習モデルを利用して、2以上の細胞状態をそれぞれ示す特徴領域を識別する領域識別部と、
c)前記領域識別部により識別された2以上の特徴領域を、それぞれ視覚的に識別可能な態様で区分けして描出した領域識別画像を作成し、該領域識別画像と観察画像とを表示部の同一画面内に表示する画像表示処理部と、
を備えることを特徴としている。
これにより、作業者は例えば細胞1個程度のごく小さい範囲の細胞状態も正確に把握することができる。
これにより、作業者は、試料上の広い範囲における細胞状態の分布状態と、その中の一部の細かい細胞状態とを併せて把握することができる。
これにより、作業者は拡大画像を見ただけで該画像中の細胞状態を的確に把握することができる。
これにより、常に同じ範囲の領域識別画像と位相画像又は強度画像とを見比べることができるので、領域識別が適切かどうか等の確認を正確に行うことができる。また、作業者自らが一つ一つの画像を個別に拡大・縮小する必要がないので、観察作業を効率的に行うことができる。
図1は本実施例の細胞観察装置の概略構成図である。
顕微観察部10はインライン型ホログラフィック顕微鏡であり、レーザダイオードなどを含む光源部11とイメージセンサ12とを備え、光源部11とイメージセンサ12との間に、細胞コロニー(又は細胞単体)14を含む培養プレート13が配置される。
作業者は細胞コロニー14を含む培養プレート13を所定位置にセットして入力部30で所定の操作を行う。この操作を受けて撮影制御部21は、顕微観察部10を制御して以下のようにホログラムデータを取得する(ステップS1)。
11…光源部
12…イメージセンサ
13…培養プレート
14…細胞コロニー
15…参照光
16…物体光
20…制御・処理部
21…撮影制御部
22…ホログラムデータ記憶部
23…位相情報算出部
24…画像再構成部
25…再構成画像データ記憶部
26…領域識別処理部
27…領域識別画像作成部
28…領域識別結果データ記憶部
29…表示処理部
30…入力部
40…表示部
Claims (11)
- a)細胞を対象とした顕微観察画像を観察画像として取得する観察画像取得部と、
b)前記観察画像取得部で取得された観察画像の全体又はその一部について、観察画像の入力に対し該観察画像中の画素毎に3以上の特徴領域を識別することで該観察画像を該3以上の特徴領域に区分けした画像を出力する機械学習モデルを利用して、画像上で画素毎に前記3以上の特徴領域を識別してそれぞれ画素毎にラベル付けする領域識別部と、
c)前記領域識別部により画像上で画素毎にラベル付けされた前記3以上の特徴領域を、それぞれ視覚的に識別可能な態様で区分けして描出した領域識別画像を作成し、該領域識別画像と前記観察画像とを表示部の同一画面内に表示する画像表示処理部と、
を備え、前記観察画像中で区分けされた前記特徴領域のうちの一つは細胞領域であって且つ未分化細胞である領域であり、前記特徴領域のうちの別の一つは細胞領域であって且つ未分化逸脱細胞である領域であり、前記特徴領域のうちのさらに別の一つは異物が存在している領域であることを特徴とする細胞観察装置。 - 請求項1に記載の細胞観察装置であって、
前記画像表示処理部は、ユーザの操作により、前記表示部に表示された領域識別画像上で所定の範囲が選択されたときに、該所定の範囲の領域識別画像の拡大画像と、前記観察画像又は該観察画像内で前記拡大画像に対応した範囲の画像と、を同一画面内に表示することを特徴とする細胞観察装置。 - 請求項2に記載の細胞観察装置であって、
前記画像表示処理部は、前記領域識別画像の拡大画像と前記観察画像の拡大画像とのいずれかで拡大・縮小の操作がなされたときに、該操作に応じて前記領域識別画像及び前記観察画像を連動させて拡大・縮小させることを特徴とする細胞観察装置。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の細胞観察装置であって、
前記画像表示処理部は、前記領域識別画像と前記観察画像とを重ね合わせた合成画像を表示することを特徴とする細胞観察装置。 - 請求項4に記載の細胞観察装置であって、
前記画像表示処理部は、重ね合わせた少なくとも一方の画像の透明度をユーザによる操作に応じて調整することを特徴とする細胞観察装置。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の細胞観察装置であって、
前記機械学習モデルは、細胞についての観察画像と、該観察画像中の3以上の特徴領域を画素単位でラベル付けしたラベル画像である正解画像と、を教師データとして機械学習を行うことで作成された学習済みモデルである、ことを特徴とする細胞観察装置。 - 請求項1~6のいずれか1項に記載の細胞観察装置であって、
前記画像表示処理部は、画素単位又は隣接する複数の画素をまとめた小領域の単位で、異なる特徴領域を視覚的に識別可能な態様で区分けして描出することを特徴とする細胞観察装置。 - 請求項1~7のいずれか1項に記載の細胞観察装置であって、
前記画像表示処理部は、前記領域識別部での識別対象である細胞状態及び特徴領域毎の識別可能な態様を示す情報を前記領域識別画像と共に表示することを特徴とする細胞観察装置。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の細胞観察装置であって、
前記画像表示処理部は、ユーザの操作により、前記領域識別画像上で所定の範囲が選択されたときに、該範囲の拡大画像とその拡大前の領域識別画像とを同一画面内に表示することを特徴とする細胞観察装置。 - 請求項2、3又は9のいずれか1項に記載の細胞観察装置であって、
前記画像表示処理部は、前記領域識別部での識別対象である細胞状態及び特徴領域毎の識別可能な態様を示す情報を前記拡大画像と共に表示することを特徴とする細胞観察装置。 - a)細胞を対象とする顕微観察画像を観察画像として取得する観察画像取得ステップと、
b)取得された前記観察画像の全体又はその一部について、観察画像の入力に対し該観察画像中の画素毎に3以上の特徴領域を識別することで該観察画像を該3以上の特徴領域に区分けした画像を出力する機械学習モデルを利用して、画像上で画素毎に前記3以上の特徴領域を識別してそれぞれ画素毎にラベル付けする領域識別ステップと、
c)前記領域識別ステップにおいて画像上で画素毎にラベル付けされた前記3以上の特徴領域を、それぞれ視覚的に識別可能な態様で区分けして描出した領域識別画像を作成し、該領域識別画像と前記観察画像とを表示部の同一画面内に表示する画像表示ステップと、
を有し、前記観察画像中で区分けされた前記特徴領域のうちの一つは細胞領域であって且つ未分化細胞である領域であり、前記特徴領域のうちの別の一つは細胞領域であって且つ未分化逸脱細胞である領域であり、前記特徴領域のうちのさらに別の一つは異物が存在している領域であることを特徴とする細胞観察方法。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006080239A1 (ja) | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Olympus Corporation | 画像処理装置、顕微鏡システム、及び領域特定プログラム |
JP2008235989A (ja) | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 画像処理装置および画像処理方法 |
JP2009207416A (ja) | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Nikon Corp | 細胞観察における生細胞の判別手法、細胞観察の画像処理プログラム及び画像処理装置 |
JP2011002995A (ja) | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Riron Soyaku Kenkyusho:Kk | 細胞認識装置、インキュベータおよびプログラム |
WO2015141275A1 (ja) | 2014-03-17 | 2015-09-24 | 富士フイルム株式会社 | 細胞領域表示制御装置および方法並びにプログラム |
JP2016511845A (ja) | 2012-12-06 | 2016-04-21 | クラリエント ダイアグノスティック サービシーズ, インコーポレイテッド | 生体試料の分割画面表示及びその記録を取り込むためのシステム及び方法 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006080239A1 (ja) | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Olympus Corporation | 画像処理装置、顕微鏡システム、及び領域特定プログラム |
JP2008235989A (ja) | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 画像処理装置および画像処理方法 |
JP2009207416A (ja) | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Nikon Corp | 細胞観察における生細胞の判別手法、細胞観察の画像処理プログラム及び画像処理装置 |
JP2011002995A (ja) | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Riron Soyaku Kenkyusho:Kk | 細胞認識装置、インキュベータおよびプログラム |
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