JPWO2013179723A1 - 情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び顕微鏡システム - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の情報処理装置では、観察対象物が存在する可能性がある領域のうち観察対象物が存在しない領域と隣接する領域に対応する第2の部分画像を後に撮像しているため、観察対象物が存在しない部分画像同士の繋ぎ合わせ処理が低減する。これにより、繋ぎ合わせ処理時時に誤差が発生しにくくなるため、繋ぎ合わせ精度が向上する。
前記画像解析部は、前記領域毎に観察対象物が存在する可能性を示す尤度を算出してもよい。
その場合、前記撮像制御部は、前記尤度が高い領域から撮像されるように前記部分画像の撮像を制御することができる。
また、この情報処理装置には、前記観察対象物が存在する可能性がある領域のうち前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域の尤度を下げる存在レベル処理部が設けられていてもよい。
前記存在レベル処理部は、例えば、前記観察対象物が存在する可能性がある領域のうち前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域の尤度を、前記観察対象物が存在すると判断される範囲で最小の尤度に置換することができる。
また、前記存在レベル処理部は、前記全体画像の各領域を、前記観察対象物が第1の尤度で存在する第1領域と、第1の尤度よりも低い第2の尤度で存在する第2領域と、前記観察対象物が存在しない第3領域とに分類すると共に、前記観察対象物が存在する可能性がある領域のうち前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域は前記第2領域に分類してもよい。
更に、前記存在レベル処理部は、前記観察対象物が存在しない領域のうち前記観察対象物が存在している可能性がある領域と隣接する領域を、前記観察対象物が存在すると判断される範囲で最小の尤度に置換することもできる。
更にまた、前記存在レベル処理部は、前記全体画像の各領域を、前記観察対象物が第1の尤度で存在する第1領域と、第1の尤度よりも低い第2の尤度で存在する第2領域と、前記観察対象物が存在しない第3領域とに分類し、前記観察対象物が存在しない領域のうち前記観察対象物が存在している可能性がある領域と隣接する領域の分類を、前記第3領域から前記第2領域に変更してもよい。
一方、本開示の情報処理装置には、前記画像解析部の判断結果に基づいて、観察対象物の存在情報を示す存在マップを作成する存在マップ生成部を設けることもできる。
また、前記画像解析部の判断結果に基づいて、前記部分画像の撮像順序を作成する撮像順序生成部を設け、前記撮像制御部は、前記撮像順序生成部で作成された撮像順序に基づいて、前記顕微鏡の駆動を制御してもよい。
その場合、前記撮像順序生成部は、移動距離がより小さくなるように撮像順序を作成することができる。
更に、前記全体画像が記憶される全体画像記憶部を備えていてもよい。
更にまた、前記部分画像を繋ぎ合わせて、前記全体画像よりも高倍率の顕微鏡観察画像を合成する画像合成部を備えていてもよい。
更にまた、ネットワーク上のサーバと通信可能な通信部を設け、前記画像解析部は、前記通信部を介して、前記画像解析部による前記領域の判断結果に関する情報を、前記サーバに送信することもできる。
1.第1の実施の形態
(外側を後に撮像する顕微鏡システムの例)
2.第2の実施の形態
(存在マップを広く作成する顕微鏡システムの例)
[顕微鏡システムの構成]
先ず、本開示の第1の実施形態に係るバーチャル顕微鏡システムについて説明する。図1は本実施形態の顕微鏡システムの概要を示す図である。本実施形態の顕微鏡システムは、各種プレパラート標本を高倍率で撮像して観察するものであり、図1に示すように、デジタル顕微鏡1と情報処理装置2とを少なくとも備える。
デジタル顕微鏡1は、光源、対物レンズ、撮像素子及びステージなどを備えており、ステージ上に載置されたプレパラート標本に対して所定の照明光を照射し、観察対象物を透過した光や観察対象物から発せられた光などを撮像する。図2はデジタル顕微鏡1の構成例を示すブロック図である。図2に示すように、本実施形態の顕微鏡システムが備えるデジタル顕微鏡1には、全体画像撮像部11と部分画像撮像部12とが設けられている。
図3は情報処理装置2の構成例を示すブロック図である。情報処理装置2は、デジタル顕微鏡1の駆動を制御する撮像制御部24と、デジタル顕微鏡1で撮像された各画像を処理する画像処理部23とを備えている。また、情報処理装置2には、CPU(Central Processing Unit)21、メモリ22、画像合成部25、入出力インターフェイス部26及びハードディスク27などが設けられていてもよい。
図4は画像処理部23の構成例を示すブロック図である。図4に示すように、画像処理部23には、観察対象領域全体を撮像した全体画像(サムネイル画像)を解析する画像解析部232が設けられている。この画像解析部232では、観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域に分割し、領域毎に観察対象物が存在するか否かを判断する。
撮像制御部24は、画像解析部232の判断結果などに基づいて、デジタル顕微鏡1により部分画像を撮像する際の駆動を制御する。具体的には、撮像制御部24は、観察対象物が存在する可能性がありかつ観察対象物が存在する可能性がある領域に隣接する領域に対応する第1の部分画像を撮像した後で、観察対象物が存在する可能性がありかつ観察対象物が存在しない領域と隣接する領域に対応する第2の部分画像を撮像するように制御する。
CPU21は、情報処理装置2に設けられた各部を統括的に制御するものであり、例えば前述した画像処理部23や撮像制御部24などを統括的に制御するプログラムを実行する。また、CPU21は情報処理装置2の各部で実行される演算処理や、画像のエンコードや後述する画像合成部25で実行される部分画像のパターンマッチング処理などを行うこともできる。
メモリ22は、CPU21の作業領域として用いられ、デジタル顕微鏡1で撮影され入出力インターフェイス部26から入力された部分画像(スライド画像)や全体画像(サムネイル画像)などを一時的に記憶する。
画像合成部25には、デジタル顕微鏡1で撮像された複数の部分画像(スライド画像)を繋ぎ合わせて、高倍率かつ高解像度の広視野顕微鏡観察画像を合成する。この画像合成部25には、入出力インターフェイス部26を介して、部分画像(スライド画像)が順次入力される。そして、部分画像(スライド画像)は、撮像順にマッチング処理が行われ、その結果に基づいて繋ぎ合わせ(スティッチング)処理される。
ハードディスク27には、例えば画像処理部23での処理結果(各領域の尤度、存在レベル、存在マップ、撮像順序など)や画像合成部25で合成された広視野顕微鏡観察画像などが記憶される。
サーバ3は、情報処理装置2からアップロードされた各種データを管理し、要求に応じて画像表示装置4や情報処理装置2に出力する。また、サーバ3は、画像表示装置4で閲覧可能な画像について、画像表示装置4のユーザーのためのGUI(Graphical User Interface)を生成する。
画像表示装置4は、サーバ3又は情報処理装置2から出力された部分画像(スライド画像)や複数の部分画像(スライド画像)を合成した広視野顕微鏡観察画像を表示する。例えば、プレパラート標本が病理標本である場合は、画像表示装置4のユーザ(画像の閲覧者)は医師などであり、表示された画像に基づいて病理診断を行う。
ネットワーク5は、情報処理装置2、サーバ3及び画像表示装置4を、互いに双方向通信可能に接続する通信回線網である。このネットワーク5は、例えば、インターネット、電話回線網、衛星通信網、同報通信路などの公衆回線網や、WAN(Wide Area Network)、LAN(Local Area Network)、IP−VPN(Internet Protocol−Virtual Private Network)、Ethernet(登録商標)、ワイヤレスLANなどの専用回線網などで構成されており、有線か無線かは問わない。また、このネットワーク5は、本実施形態の顕微鏡システムに専用に設けられた通信回線網であってもよい。
次に、本実施形態の顕微鏡システムの動作の一例について説明する。図5は本実施形態の顕微鏡システムの全体動作の概要を示すフローチャート図であり、図6はその情報処理装置2における処理及びデータの流れを示すシーケンス図である。
次に、本開示の第2の実施形態に係る顕微鏡システムについて説明する。本実施形態の顕微鏡システムでは、撮り逃がしを避けるために、観察対象物が存在する可能性がある領域よりも広い領域が撮像されるよう尤度を変更する。図11は本実施形態の顕微鏡システムにおける撮影範囲割増処理の概要を示す図である。
(1)
観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域に分割し、領域毎に観察対象物が存在するか否かを判断する画像解析部と、
該画像解析部の判断結果に基づいて、前記領域に対応する前記全体画像よりも高倍率の部分画像の撮像を制御する撮像制御部と、を有し、
前記撮像制御部は、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在する可能性がある領域に隣接する領域に対応する第1の部分画像を撮像した後、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域に対応する第2の部分画像を撮像するように撮像を制御する情報処理装置。
(2)
前記画像解析部は、前記領域毎に観察対象物が存在する可能性を示す尤度を算出する(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記撮像制御部は、前記尤度が高い領域から撮像されるように前記部分画像の撮像を制御する(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記観察対象物が存在する可能性がある領域のうち前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域の尤度を下げる存在レベル処理部を有する(2)又は(3)に記載の情報処理装置。
(5)
前記存在レベル処理部は、前記観察対象物が存在する可能性がある領域のうち前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域の尤度を、前記観察対象物が存在すると判断される範囲で最小の尤度に置換する(4)に記載の情報処理装置。
(6)
前記存在レベル処理部は、前記全体画像の各領域を、前記観察対象物が第1の尤度で存在する第1領域と、第1の尤度よりも低い第2の尤度で存在する第2領域と、前記観察対象物が存在しない第3領域とに分類すると共に、前記観察対象物が存在する可能性がある領域のうち前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域は前記第2領域に分類する(4)又は(5)に記載の情報処理装置。
(7)
前記存在レベル処理部は、前記観察対象物が存在しない領域のうち前記観察対象物が存在している可能性がある領域と隣接する領域を、前記観察対象物が存在すると判断される範囲で最小の尤度に置換する(4)〜(6)のいずれかに記載の情報処理装置。
(8)
前記存在レベル処理部は、前記全体画像の各領域を、前記観察対象物が第1の尤度で存在する第1領域と、第1の尤度よりも低い第2の尤度で存在する第2領域と、前記観察対象物が存在しない第3領域とに分類し、前記観察対象物が存在しない領域のうち前記観察対象物が存在している可能性がある領域と隣接する領域の分類を、前記第3領域から前記第2領域に変更する(4)〜(7)のいずれかに記載の情報処理装置。
(9)
前記画像解析部の判断結果に基づいて、観察対象物の存在情報を示す存在マップを作成する存在マップ生成部を有する(1)〜(8)のいずれかに記載の情報処理装置。
(10)
前記画像解析部の判断結果に基づいて、前記部分画像の撮像順序を作成する撮像順序生成部を有し、
前記撮像制御部は、前記撮像順序生成部で作成された撮像順序に基づいて、前記顕微鏡の駆動を制御する請求項(1)〜(9)のいずれかに記載の情報処理装置。
(11)
前記撮像順序生成部は、移動距離がより小さくなるように撮像順序を作成する請求項10に記載の情報処理装置。
(12)
更に、前記全体画像が記憶される全体画像記憶部を備える(1)〜(11)のいずれかに記載の情報処理装置。
(13)
更に、前記部分画像を繋ぎ合わせて、前記全体画像よりも高倍率の顕微鏡観察画像を合成する画像合成部を備え(1)〜(12)のいずれかに記載の情報処理装置。
(14)
更に、ネットワーク上のサーバと通信可能な通信部を備え、
前記画像解析部は、前記通信部を介して、前記画像解析部による前記領域の判断結果に関する情報を、前記サーバに送信する(1)〜(13)のいずれかに記載の情報処理装置。
(15)
画像解析部によって、観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域に分割し、領域毎に観察対象物が存在するか否かを判断する画像解析工程と、
撮像制御部によって、前記画像解析工程での判断結果に基づいて、前記領域に対応し前記全体画像よりも高倍率の部分画像の撮像を制御する撮像制御工程と、を有し、
前記撮像制御工程では、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在する可能性がある領域に隣接する領域に対応する第1の部分画像を撮像した後、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域に対応する第2の部分画像を撮像するように撮像を制御する情報処理方法。
(16)
観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域に分割し、領域毎に観察対象物が存在するか否かを判断する画像解析機能と、
該画像解析機能による判断結果に基づいて、前記領域に対応する前記全体画像よりも高倍率の部分画像を撮像する際、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在する可能性がある領域に隣接する領域に対応する第1の部分画像を撮像した後、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域に対応する第2の部分画像を撮像するように撮像を制御する撮像制御機能と、
を情報処理装置に実行させるプログラム。
(17)
観察対象領域全体を撮像する全体画像撮像部と、前記観察対象領域の一部を前記全体画像よりも高倍率で撮像する部分画像撮像部とを少なくとも備える顕微鏡装置と、
前記顕微鏡装置を制御すると共に、前記顕微鏡装置で撮像された各画像を処理する情報処理装置と、を少なくとも備え、
前記情報処理装置には、
観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域に分割し、領域毎に観察対象物が存在するか否かを判断する画像解析部と、
該画像解析部の判断結果に基づいて、前記領域に対応する前記全体画像よりも高倍率の部分画像の撮像を制御する撮像制御部と、
が設けられており、
前記撮像制御部は、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在する可能性がある領域に隣接する領域に対応する第1の部分画像を撮像した後、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域に対応する第2の部分画像を撮像するように撮像を制御する顕微鏡システム。
2 情報処理装置
3 サーバ
4 画像表示装置
5 ネットワーク
6 観察対象物
11 全体画像撮像部
12 部分画像撮像部
13 撮像装置コントローラ
14、26、231 インターフェイス
21 CPU
22 メモリ
23 画像処理部
24 撮像制御部
25 画像合成部
27 ハードディスク
232 画像解析部
233 存在レベル処理部
234 存在マップ生成部
235 撮像順序生成部
Claims (17)
- 観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域に分割し、領域毎に観察対象物が存在するか否かを判断する画像解析部と、
該画像解析部の判断結果に基づいて、前記領域に対応する前記全体画像よりも高倍率の部分画像の撮像を制御する撮像制御部と、を有し、
前記撮像制御部は、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在する可能性がある領域に隣接する領域に対応する第1の部分画像を撮像した後、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域に対応する第2の部分画像を撮像するように撮像を制御する情報処理装置。 - 前記画像解析部は、前記領域毎に観察対象物が存在する可能性を示す尤度を算出する請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記撮像制御部は、前記尤度が高い領域から撮像されるように前記部分画像の撮像を制御する請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記観察対象物が存在する可能性がある領域のうち前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域の尤度を下げる存在レベル処理部を有する請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記存在レベル処理部は、前記観察対象物が存在する可能性がある領域のうち前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域の尤度を、前記観察対象物が存在すると判断される範囲で最小の尤度に置換する請求項4に記載の情報処理装置。
- 前記存在レベル処理部は、前記全体画像の各領域を、前記観察対象物が第1の尤度で存在する第1領域と、第1の尤度よりも低い第2の尤度で存在する第2領域と、前記観察対象物が存在しない第3領域とに分類すると共に、前記観察対象物が存在する可能性がある領域のうち前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域は前記第2領域に分類する請求項4に記載の情報処理装置。
- 前記存在レベル処理部は、前記観察対象物が存在しない領域のうち前記観察対象物が存在している可能性がある領域と隣接する領域を、前記観察対象物が存在すると判断される範囲で最小の尤度に置換する請求項4に記載の情報処理装置。
- 前記存在レベル処理部は、前記全体画像の各領域を、前記観察対象物が第1の尤度で存在する第1領域と、第1の尤度よりも低い第2の尤度で存在する第2領域と、前記観察対象物が存在しない第3領域とに分類し、前記観察対象物が存在しない領域のうち前記観察対象物が存在している可能性がある領域と隣接する領域の分類を、前記第3領域から前記第2領域に変更する請求項4に記載の情報処理装置。
- 前記画像解析部の判断結果に基づいて、観察対象物の存在情報を示す存在マップを作成する存在マップ生成部を有する請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記画像解析部の判断結果に基づいて、前記部分画像の撮像順序を作成する撮像順序生成部を有し、
前記撮像制御部は、前記撮像順序生成部で作成された撮像順序に基づいて、前記顕微鏡の駆動を制御する請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記撮像順序生成部は、移動距離がより小さくなるように撮像順序を作成する請求項10に記載の情報処理装置。
- 更に、前記全体画像が記憶される全体画像記憶部を備える請求項1に記載の情報処理装置。
- 更に、前記部分画像を繋ぎ合わせて、前記全体画像よりも高倍率の顕微鏡観察画像を合成する画像合成部を備える請求項1に記載の情報処理装置。
- 更に、ネットワーク上のサーバと通信可能な通信部を備え、
前記画像解析部は、前記通信部を介して、前記画像解析部による前記領域の判断結果に関する情報を、前記サーバに送信する請求項1に記載の情報処理装置。 - 画像解析部によって、観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域に分割し、領域毎に観察対象物が存在するか否かを判断する画像解析工程と、
撮像制御部によって、前記画像解析工程での判断結果に基づいて、前記領域に対応し前記全体画像よりも高倍率の部分画像の撮像を制御する撮像制御工程と、を有し、
前記撮像制御工程では、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在する可能性がある領域に隣接する領域に対応する第1の部分画像を撮像した後、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域に対応する第2の部分画像を撮像するように撮像を制御する情報処理方法。 - 観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域に分割し、領域毎に観察対象物が存在するか否かを判断する画像解析機能と、
該画像解析機能による判断結果に基づいて、前記領域に対応する前記全体画像よりも高倍率の部分画像を撮像する際、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在する可能性がある領域に隣接する領域に対応する第1の部分画像を撮像した後、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域に対応する第2の部分画像を撮像するように撮像を制御する撮像制御機能と、
を情報処理装置に実行させるプログラム。 - 観察対象領域全体を撮像する全体画像撮像部と、前記観察対象領域の一部を前記全体画像よりも高倍率で撮像する部分画像撮像部とを少なくとも備える顕微鏡装置と、
前記顕微鏡装置を制御すると共に、前記顕微鏡装置で撮像された各画像を処理する情報処理装置と、を少なくとも備え、
前記情報処理装置には、
観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域に分割し、領域毎に観察対象物が存在するか否かを判断する画像解析部と、
該画像解析部の判断結果に基づいて、前記領域に対応する前記全体画像よりも高倍率の部分画像の撮像を制御する撮像制御部と、
が設けられており、
前記撮像制御部は、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在する可能性がある領域に隣接する領域に対応する第1の部分画像を撮像した後、前記観察対象物が存在する可能性がありかつ前記観察対象物が存在しない領域と隣接する領域に対応する第2の部分画像を撮像するように撮像を制御する顕微鏡システム。
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