CN103105381A - 图像获取装置、图像获取方法以及图像获取程序 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种图像获取装置、图像获取方法以及图像获取程序。其中，该图像获取装置包括：光源，被配置为以激发光照射具有荧光标记的生物样本，该激发光激发该荧光标记；包括物镜的光学系统，该物镜被配置为放大生物样本的成像对象；图像传感器，被配置为形成由物镜放大的成像对象的图像；移动控制器，被配置为在延长范围内移动光学系统的焦点位置，该延长范围是通过在成像对象的厚度范围内的两端增加预定边界来获得的；以及曝光控制器，被配置为在光学系统的焦点位置在延长范围内移动的同时曝光图像传感器。

Description

图像获取装置、图像获取方法以及图像获取程序

技术领域

本公开涉及使用显微镜获取图像的图像获取装置、图像获取方法以及图像获取程序。

背景技术

作为将诸如生物组织的微细颗粒进行分析和分类的方法，流式细胞分析术是已知的。流式细胞分析术装置（流式细胞仪）能够从诸如细胞的各个颗粒高速获取形状信息和荧光信息。形状信息包括尺寸等。荧光信息是有关DNA/RNA荧光染色以及有关以荧光抗体染色的蛋白质等的信息。流式细胞分析术装置（流式细胞仪）能够分析其相互关系并且能够从颗粒中分类目标细胞组。此外，作为基于细胞的荧光图像来实施血细胞计数的方法，成像细胞分析术是已知的。在成像细胞分析术中，将载玻片上或培养皿中的生物样本的荧光图像进行放大并且拍照。关于荧光图像中的各个细胞的信息被数字化和量化。例如，该信息包括标记了细胞的亮点的强度（亮度）、尺寸等。此外，分析细胞周期，并实施其他处理。

在获取荧光染色的生物样本的荧光图像的情况下，在生物样本的厚度方向上以预定距离移动焦点。产生多个焦点处的各个荧光图像作为图像数据。因此，可以可靠地获取标记目标细胞的所有亮点。然而，在这种情况下，针对一个生物样本的荧光图像的数量是极其巨大的。此外，用于一个生物样本的处理负荷和数据量存在增加的趋势。

如果使得焦点位置之间的距离更大，则减少了针对一个生物样本的荧光图像的数量。然而，在这种情况下，不能获取标记目标细胞的某些亮点。因此，降低了分析精度。此外，将讨论以下情况。即，通过降低物镜的NA或通过其他方法来增加物镜的焦点深度。然而，在这种情况下，一律地降低了所有荧光图像的分辨率。因此，毕竟降低了分析精度。

与以上所提到的情况相关，例如，日本专利申请公开第2011-017982号公开了获取荧光图像的如下方法。根据此方法，荧光图像获取单元在Z轴方向（光轴方向）上移动可移动载台，并在采样点的厚度方向上移动光学系统的焦点。从可移动载台在Z轴方向上开始移动时的时间点到可移动载台完成移动时的时间点，荧光图像获取单元对图像传感器进行曝光。荧光图像获取单元从图像传感器获取采样点的荧光图像。荧光图像是作为曝光结果所获取的、并在最终时间点所获取的图像。

发明内容

根据日本专利申请公开第2011-017982号的技术，可以通过合并作为成像对象的整个生物样本在生物样本的厚度方向上的多个焦点位置处的图像来取得一个图像。因此，获取了所有亮点的图像。亮点存在于整个生物样本的厚度方向上。然而，亮点的图像是模糊的。

如上所述，当在整个生物样本的厚度方向上移动焦点位置的同时，通过连续地曝光图像传感器来获取图像。然而，事实上，在该图像中，存在于生物样本的厚度方向的两端的亮点与存在于中心部分的亮点相比，其尺寸较大而亮度较低。因此，会降低亮点的测量亮度、尺寸等的精度。

鉴于以上所提到的情况，期望提供一种可以提高荧光标记的检测精度的图像获取装置、图像获取方法以及图像获取程序。

根据本技术的实施方式，提供了一种图像获取装置，包括：光源，被配置为以激发光照射具有荧光标记的生物样本，该激发光激发荧光标记；包括物镜的光学系统，该物镜被配置为放大生物样本的成像对象；图像传感器，被配置为形成物镜所放大的成像对象的图像；移动控制器，被配置为在延长范围内移动光学系统的焦点位置，该延长范围是通过在成像对象的厚度范围内的两端增加预定边界所获取的；以及曝光控制器，被配置为在延长范围内移动光学系统的焦点位置的同时，对图像传感器进行曝光。

在该图像获取装置中，优选地，成像对象的厚度方向上的两端的预定边界相同。

该图像获取装置还可包括：光源，被配置为以激发光照射荧光标记。

曝光控制器可被配置为当光学系统的焦点位置在延长范围内移动的同时对图像传感器进行曝光，由此获取成像对象的荧光图像。

该图像获取装置还可包括分析器，被配置为检测来自所获取的荧光图像的荧光标记，并获取荧光标记的亮度和尺寸。

根据本技术的另一实施方式，提供了一种图像获取方法，包括：以激发光照射具有荧光标记的生物样本，该激发光激发荧光标记；在延长范围内移动光学系统的焦点位置，通过在成像对象的厚度范围内的两端增加预定边界来获取该延长范围，光学系统包括物镜，该物镜被配置为放大成像对象；以及光学系统的焦点位置在该延长范围内移动的同时，对图像传感器进行曝光。

根据本技术的另一实施方式，提供了一种图像获取程序，被配置为使计算机执行以下步骤：

以来自光源的激发光照射具有荧光标记的生物样本，该激发光激发荧光标记；

在延长范围内移动光学系统的焦点位置，该延长范围是通过在成像对象的厚度方向的两端增加预定边界所获取的，该光学系统包括物镜，该物镜被配置为放大成像对象；以及

当在延长范围内移动光学系统的焦点位置的同时，曝光图像传感器。

如上所述，根据本技术，可提高荧光标记的检测精度。

如附图中所说明，根据下列最佳模式实施方式的详细描述，本公开的这些和其他目的、特征以及优点将变得更为明显。

附图说明

图1是示出了根据本技术第一实施方式的图像获取装置的示意示图；

图2是示出了作为对象的、其图像由图1的图像获取装置所获取的生物样本的示图；

图3是示出了图1的图像获取装置的数据处理单元的硬件构造的框图；

图4是用于解释通过典型的图像获取装置来获取生物样本图像的处理的示图；

图5是示出了通过典型的图像获取装置来获取生物样本图像的实例的示图；

图6是用于解释通过图1的图像获取装置来获取生物样本图像的处理的示图；

图7是示出了通过图1的图像获取装置所获取的生物样本图像的实例的示图；

图8是示出了通过图1的图像获取装置来获取生物样本图像的处理的功能框图；

图9是示出了通过图1的图像获取装置所成像的成像对象区域的示图；

图10是通过图1的图像获取装置来检测荧光标记物的结果的记录实例；

图11是示出了生物样本实例的示图，该生物样本对应于图10中所示荧光标记物的检测结果的记录实例；以及

图12是示出了通过图11的生物样本所获取的生物样本图像的示图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本公开的实施方式。

<第一实施方式>

[图像获取装置的结构]

图1是示出了根据第一实施方式的图像获取装置100的示意图。如图1所示，该实施方式的图像获取装置100包括显微镜10和数据处理单元20。

[显微镜的结构]

显微镜10包括载台11、光学系统12、光源13以及图像传感器14。

载台11具有安装面。生物样本SPL放置在该安装面上。生物样本SPL的实例包括组织切片、细胞、诸如染色体的生物高聚物等。载台11能够在相对于安装面的水平方向（X-Y面方向）上以及垂直方向（Z轴方向）上移动。

图2是示出了放置在上述载台11上的生物样本SPL的示图。图2示出了从载台11一侧方向的生物样本SPL。如图2所示，例如，生物样本SPL在Z方向上具有几μm到几十μm的厚度。生物样本SPL夹在载玻片SG和盖玻片CG之间，并通过预定的固定方法进行固定。生物样本SPL由荧光染料试剂染色。荧光染料试剂是以来自相同光源的激发光所照射的染料，从而发出荧光。例如，可使用DAPI（4'，6-二脒-2-苯基吲哚）、SpAqua、SpGreen等作为荧光染料试剂。

再次参照图1，光学系统12设置在载台11上方。光学系统12包括物镜12A、成像透镜12B、二向色镜12C、发射滤色镜12D以及激发滤色片（excitation filter）12E。例如，光源13是诸如汞灯的电灯泡、LED（发光二极管）等。以来自光源13的激发光来照射生物样本中的荧光标记。

在获取生物样本SPL的荧光图像的情况下，激发滤色片12E仅使光源13所发出的光中的具有激发荧光染色的激发波长的光通过，由此产生激发光。已透过激发滤色片并进入二向色镜12C的激发光被二向色镜12C反射，并被引导至物镜12A。物镜12A在生物样本SPL上汇聚激发光。接着，物镜12A和成像透镜12B以预定倍率放大生物样本SPL的图像，并在图像传感器14的成像区域中形成经放大的图像。

在以激发光照射生物样本SPL时，染料发出荧光。该染料结合至生物样本SPL的各个组织。该荧光经由物镜12A通过二向色镜12C，并经由发射滤色镜12D到达成像透镜12B。发射滤色镜12D吸收由以上所提到的物镜12A所放大的并已通过激发滤色片12E的光。部分彩色光透过发射滤色镜12D。如上所述，成像透镜12B对从中损失了外部光的彩色光的图像进行放大。该成像透镜12B在图像传感器14上形成图像。

例如，CCD（电荷耦合器件）、CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器等被用作图像传感器14。图像传感器14具有光电转换元件，其单独地接收RGB（红、绿、蓝）颜色并将该颜色转换成电信号。图像传感器14是基于入射光获取彩色图像的彩色成像器。

数据处理单元20驱动光源13。通过使用图像传感器14，数据处理单元20获取生物样本SPL的荧光图像。数据处理单元20存储荧光图像作为样本数据。

[数据处理单元的构造]

图3示出了数据处理单元20的硬件构造的框图。

例如，数据处理单元20由PC（个人计算机）配置而成。例如，数据处理单元20将从图像传感器14所获取的生物样本SPL的荧光图像存储为诸如JPG（联合图像专家组）的任意格式的数字图像数据。

如图3中所示，数据处理单元20包括CPU（中央处理单元）21、ROM（只读存储器）22、RAM（随机存取存储器）23、操作输入单元24、接口单元25、显示单元26以及存储器27。那些方框经由总线28彼此连接。

ROM 22是用于存储数据和多个程序（诸如执行各种处理的固件）的固定存储器。RAM 23用作CPU 21的工作区，并暂时存储操作系统（OS）、正被执行的各种应用程序以及正被处理的各种数据。

例如，存储器27是诸如HDD（硬盘驱动器）、闪速存储器或其他固态存储器的非易失性存储器。OS、各种应用程序以及各种数据存储在存储器27中。具体地说，在该实施方式中，在存储器27中存储由图像传感器14捕获的荧光图像数据以及用于处理荧光图像数据的图像处理应用程序。

接口单元25连接至包括载台驱动器15、光源驱动器单元16以及图像传感器控制器17的控制板。载台驱动器15驱动显微镜10的载台11。光源驱动器单元16驱动显微镜10的光源13。图像传感器控制器17驱动显微镜10的图像传感器14。根据预定的通信标准，接口单元25将信号发送至控制板和数据处理单元20，并接收来自控制板和数据处理单元的信号。

CPU 21在RAM 23扩展ROM 22或存储器27中所存储的多个程序中对应于从操作输入单元24所接收的指令的程序。CPU 21根据扩展程序任意地控制显示单元26和存储器27。

操作输入单元24是操作装置，诸如定点装置（例如鼠标）、键盘或触摸板。

显示单元26（例如）是液晶显示器、EL（电致发光）显示器、等离子体显示器、CRT（阴极射线管）显示器等。显示单元26可内置于数据处理单元20，或可外接至数据处理单元20。

[获取生物样本图像的典型处理]

在描述由本实施方式的图像获取装置100获取生物样本图像的处理之前，将描述获取生物样本图像的典型处理及其问题。

图4是用于描述通过典型的图像获取装置获取生物样本图像的处理的示图。

在生物样本SPL的厚度方向上（在图4中的垂直方向上），典型的图像获取装置在生物样本SPL的厚度范围内移动光学系统的焦点位置。同时，从焦点位置移动的初始时间点到移动的最终时间点，典型图像获取装置对图像传感器进行曝光。典型的图像获取装置在最终时间点从图像传感器捕获像素数据。最后，获取了一个荧光图像。在该一个荧光图像中，在生物样本SPL的厚度方向上，合并了遍布在整个生物样本SPL的各个焦点位置处的图像。

以此方式，焦点位置在整个生物样本的厚度方向上移动的同时，对图像传感器进行曝光，借此获取荧光图像。然而，实际上，位于生物样本的厚度方向两端的、用于标记对象的亮点（在下文中，称为“荧光标记物”）图像，在尺寸上大于中心部分的荧光标记物的图像。此外，位于两端部的荧光标记物的亮度低于中心部分的荧光标记物的亮度。因此，在基于尺寸和亮度来检测荧光标记物的情况下以及其他情况下，检测精度降低。

图4中，将描述在厚度方向上位于生物样本SPL的中心部分的荧光标记物P1。焦点位置逐渐靠近荧光标记物P1，荧光标记物P1进入焦点一次，然后焦点位置逐渐远离荧光标记物P1。即，荧光标记物P1的图像从大而模糊的状态逐渐变成小而清晰的状态，此后，变成大而模糊的状态。接着，将描述位于生物样本SPL上部的荧光标记物P2。从远于荧光标记物P1情况下的位置，焦点位置靠近荧光标记物P2。因此，如图5中所示，生物样本SPL上部的荧光标记物P2的图像比中心部分中的荧光标记物P1的图像更模糊并且更大。将描述位于生物样本SPL下部的荧光标记物P3。同样，荧光标记物P3进入焦点一次，然后，焦点位置离开得比荧光标记物P1的情况下更远。因此，荧光标记物P3的图像比中心部分的荧光标记物P2的图像更模糊并且更大。因此，在基于荧光标记物的尺寸和亮度来检测荧光标记物的情况下以及其他情况下，检测精度可能降低。

为了解决以上提到的问题，如图6中所示，本实施方式的图像获取装置100在延长范围（即，在生物样本SPL厚度范围的两端增加预定边界D）内移动光学系统12的焦点位置。结果，如图7中所示，可获取所有荧光标记P1到P4的图像被近似均匀地模糊的生物样本图像。因为获取了所有荧光标记P1到P4的图像被近似均匀地模糊的生物样本图像，所以（例如）可提高检测荧光标记物的精度，可提高测量荧光标记物的亮度和尺寸的精度等。

[获取生物样本图像的具体处理]

数据处理单元20的CPU 21在RAM 23中扩展ROM 22或存储器27中所存储的多个程序中的对应于从操作输入单元24中所接收的指令的程序。CPU 21基于扩展后的程序（图像获取程序）来执行获取生物样本图像的处理。

图8示出了用于获取生物样本图像的处理的功能框图。

在图8中，载台控制器31（移动控制器）顺序地移动载台11，以便生物样本SPL的对象点（在下文中，也称为“采样点”）处于成像区域中。例如，如图9中所示，载台控制器31（移动控制器）将生物样本SPL分配至成像区域AR。注意，在图9中，生物样本SPL的被分配至成像区域AR的区域彼此不重叠。可替换地，区域的一部分可与邻近区域的一部分重叠。

此外，载台控制器31每次在Z轴方向上（物镜12A的光轴方向）移动载台11，对象采样点移动至成像区域AR。载台控制器31进行控制，从而在厚度方向上使焦点在采样点上移动。在这里，如图6中所示，载台控制器31在Z轴方向上移动载台11，以便焦点位置在第一位置Z1和第二位置Z2（延长范围）之间移动。在下部方向中，第一位置Z1与生物样本SPL厚度范围的下部端相距预定边界D。在上部方向中，第二位置Z2与生物样本SPL厚度范围的上部端相距预定边界D。

每次载台控制器31将对象采样点移动至成像区域AR，图像获取单元32（曝光控制器）向图像传感器控制器17发送指令。该指令是从载台11在Z轴方向上移动的初始时间点到最终时间点用于将图像传感器14进行曝光。当载台11在Z轴方向上移动的最终时间点，图像获取单元32经由图像传感器控制器17获得来自图像传感器14的图像。该图像是通过在移动的最终时间点与移动的初始时间点之间进行曝光所获取的采样点的图像。接着，通过使用预定的整合算法，图像获取单元32将分配至成像区域AR的采样点图像分别组合，以由此产生整个生物样本图像。

荧光标记物分析器33（分析器）从图像获取单元32所产生的生物样本图像中检测荧光标记物，该荧光标记物（在下文中，称为“对象标记物”）标记对象活体组织。对于荧光标记物分析器33设定设置信息。例如，该设置信息包括对象标记物的颜色（在下文中，称为“对象标记物颜色”）以及荧光标记物的颜色（在下文中，称为“核标记物颜色”）。荧光标记物（在下文中，称为“核标记物”）标记细胞核。此外，在使用标记控制基因（在下文中，称为“控制标记物”）的荧光标记物情况下，设定了正常细胞核中的控制基因的数量。此外，在此情况下，也设定了用于标记控制基因的荧光标记物（在下文中，称为“控制标记物”）的颜色（在下文中，称为“控制标记物颜色”）。

根据使用条件（诸如用于荧光染色的探针的制造商以及荧光标记物的种类），该设置信息是唯一确定的。具体地说，例如，在HER-2探针套件（Abbott日本有限公司）的情况下，“红色”被设定为HER-2基因的对象标记物颜色，“蓝色”被设定为核标记物颜色。此外，在此情况下，控制基因是与染色体中HER-2基因相邻的基因。“绿色”被设定为控制基因的控制标记物颜色。通常，“2”被设置为数量。

接着，将描述由荧光标记物分析器33检测荧光标记物的方法。

荧光标记物分析器33从图像获取单元32产生的生物样本图像中检测细胞核。细胞核是相邻于以下像素的区域，即，该像素中的每一个都对应于被设置为细胞核颜色的核标记物颜色并具有等于或超过阀值的亮度。

随后，在检测到的细胞核中，荧光标记物分析器33检测对象标记物和控制标记物。这里，焦点位置在生物样本SPL的厚度方向上的延长范围内移动的同时，通过曝光图像传感器14来获取生物样本图像。因此，对象标记物和控制标记物在生物样本图像中被标记为近似圆形的模糊亮点。此外，如图6中所示，通过焦点位置从第一位置Z1移动到第二位置Z2的同时曝光图像传感器14来获取生物样本图像。在下部方向中，第一位置Z1与生物样本SPL厚度范围的下部端相距预定边界D。在上部方向中，第二位置Z2与生物样本SPL厚度范围的上部端相距预定边界D。结果，所有对象标记物和所有控制标记物在生物样本图像中被近似均匀地模糊。

荧光标记物分析器33将满足下列条件的区域（亮点）检测为对象标记物。即，呈现出针对对象标记物设定的标记物颜色并且亮度等于或超过阀值的预定数量（面积）或更多的像素彼此邻近，以由此形成近似圆形的形状。同样，荧光标记物分析器33检测满足下列条件的区域（亮点）作为控制标记物。即，呈现出针对控制标记物设定的标记物颜色并且亮度等于或超过阀值的预定数量（面积）或更多的像素彼此邻近，以由此形成近似圆形的形状。在这里，除了所呈现的标记物颜色，用于确定对象标记物的条件可能与用于确定控制标记物的条件相同或不同。

如上所述，满足了具有等于或超过阀值亮度的预定数量（面积）或更多的像素彼此邻近的条件的区域（亮点）被检测为对象标记物或控制标记物。结果，荧光标记物分析器33完整地检测了生物样本图像中被标记为近似均匀地模糊的亮点的所有对象标记物和控制标记物。

此外，荧光标记物分析器33测量表明检测的对象标记物面积的像素数量以及亮度平均值。荧光标记物分析器33测量表明检测的控制标记物的像素数量以及亮度平均值。

同时，数据记录单元34组合由图像获取单元32所产生的各个采样点的生物样本图像，以由此产生一个生物样本图像。数据记录单元34编码该一个生物样本图像，以由此获取诸如JPEG（联合图像专家组）的预定压缩格式的样本数据，并将该样本数据记录在数据存储器35中。该处理可在荧光标记物分析器33检测荧光标记物之前执行。

数据记录单元34从荧光标记物分析器33接收荧光标记物的测量结果。接着，数据记录单元34将测量结果数据记录在数据存储35中，与样本数据关联。

图10示出了来自荧光标记物分析器33所测量的生物样本图像（图12）的荧光标记物的测量结果的记录实例。图12是通过此实施方式的图像获取装置100、从如图11中所示的生物样本所获取的生物样本图像。

在此实例中，检测了两个细胞核C1、C2。在一个细胞核C1中，检测出两个对象标记物R11、R12以及两个控制标记物G11、G12。在另一细胞核C2中，检测出两个对象标记物R21、R22以及两个控制标记物G21、G22。用于在各个细胞核中标识各个对象标记物的一系列数字被赋予各个细胞核C1、C2中被检测的各个对象标记物。用于在各个细胞核中标识控制标记物的一系列数字被赋予各个细胞核C1、C2中被检测的各个控制标记物。注意，以颜色来标识标记物的种类。此外，表示标记物面积的像素数量和亮度平均值被记录在数据存储器35中，与各个对象标记物和各个控制标记物相关。

注意，除了图10中所示的信息以外，例如，将关于患者名字、患者性别、患者年龄、生物样本SPL获取日期等的信息赋予由荧光标记物分析器33所测量的荧光标记物的测量结果的记录数据。

如上所述，根据此实施方式的构造，通过在将焦点位置从第一位置Z1移动到第二位置Z2的同时曝光图像传感器14，图像获取单元32获取生物样本图像。在下部方向中，第一位置Z1与生物样本SPL厚度范围的下部端相距预定边界D。在上部方向中，第二位置Z2与生物样本SPL厚度范围的上部端相距预定边界D。

如上所述，在所获取的生物样本图像中，所有对象标记物和所有控制标记物被近似均匀地模糊。因此，荧光标记物分析器33将满足亮度等于或超过阀值的预定数量（面积）或更多的像素彼此邻近的条件的区域（亮点）检测为对象标记物或控制标记物。在此情况下，荧光标记物分析器33完整地检测了所有对象标记物和控制标记物。此外，荧光标记物分析器33可准确地测量表明检测出的对象标记物的面积的像素数量以及亮度平均值。荧光标记物分析器33测量检测出的控制标记物的像素数量以及亮度平均值。

将描述边界D的值。生物样本SPL厚度范围的下部端和焦点位置的下部端之间的距离称为D1。相同范围的上部端和焦点位置的上部端之间的距离称为D2。D1不必等于D2。然而，因为生物样本SPL厚度范围的上部的荧光标记的模糊尽可能地与下部的荧光标记的模糊相同，所以优选D1等于D2。

此外，如果边界D太小，则不能足够地减小生物样本厚度范围的中心部分的荧光标记物与相同范围的两端的荧光标记物之间的亮度差异以及面积大小的差异。同时，如果边界D太大，所有荧光标记物的亮度太低。结果，难以检测荧光标记物。边界D优选的具体值或范围取决于各种条件，诸如生物样本SPL的厚度以及光学系统12的物镜12A的数值孔径NA（焦点深度）。例如，鉴于此，有一种方法来改变各种条件，以找到最优选的值。例如，根据此方法，按照与数值孔径NA为0.8以及边界为3μm的情况下的相同水平来模糊荧光标记物。

注意，在以上提到的实施方式的显微镜10的结构中，物镜12A可以是目镜透镜。

此外，在以上提到的实施方式中，移动载台11从而移动焦点位置。可替换地，可以移动光学系统12的物镜12A。

在以上提到的实施方式中，数据处理单元20包括数据存储器35。生物样本图像和荧光标记物的检测结果记录在数据存储器35中。可替换地，其可记录在外部存储器中。

显微镜10可以通过有线或无线传输媒介（诸如局域网、互联网或数字卫星广播）而非总线传输路径来连接至数据处理单元20。

注意，本技术可采用下列构造。

（1）一种图像获取装置，包括：

光源，被配置为以激发光照射具有荧光标记的生物样本，所述激发光激发所述荧光标记；

包括物镜的光学系统，所述物镜被配置为放大所述生物样本的成像对象；

图像传感器，被配置为形成由所述物镜放大的所述成像对象的图像；

移动控制器，被配置为在延长范围内移动所述光学系统的焦点位置，所述延长范围是通过在所述成像对象的厚度范围内的两端增加预定边界来获得的；以及

曝光控制器，被配置为在所述光学系统的所述焦点位置在所述延长范围内移动的同时曝光所述图像传感器。

（2）根据（1）所述的图像获取装置，其中：

所述成像对象的厚度范围内的两端的所述预定边界相同。

（3）根据（1）或（2）所述的图像获取装置，还包括：

光源，被配置为以激发光照射荧光标记，其中

所述曝光控制器被配置为通过在所述光学系统的所述焦点位置在所述延长范围内移动的同时曝光所述图像传感器，从而获取所述成像对象的荧光图像。

（4）根据（1）至（3）中任一项所述的图像获取装置，还包括：

分析器，被配置为：

从所获取的所述荧光图像中检测所述荧光标记，以及获取所述荧光标记的亮度和大小。

本公开包含于2011年11月15日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2011-249866中所公开的主题，将其全部内容结合于此作为参考。

本领域的技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和变形，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (6)

1.一种图像获取装置，包括：

光源，被配置为以激发光照射具有荧光标记的生物样本，所述激发光激发所述荧光标记；

包括物镜的光学系统，所述物镜被配置为放大所述生物样本的成像对象；

图像传感器，被配置为形成由所述物镜放大的所述成像对象的图像；

移动控制器，被配置为在延长范围内移动所述光学系统的焦点位置，所述延长范围是通过在所述成像对象的厚度范围内的两端增加预定边界来获得的；以及

曝光控制器，被配置为在所述光学系统的所述焦点位置在所述延长范围内移动的同时曝光所述图像传感器。

2.根据权利要求1所述的图像获取装置，其中：

所述成像对象的厚度范围内的两端的所述预定边界相同。

3.根据权利要求2所述的图像获取装置，还包括：

光源，被配置为以激发光照射荧光标记，其中

所述曝光控制器被配置为通过在所述光学系统的所述焦点位置在所述延长范围内移动的同时曝光所述图像传感器，从而获取所述成像对象的荧光图像。

4.根据权利要求3所述的图像获取装置，还包括：

分析器，被配置为：

从所获取的所述荧光图像中检测所述荧光标记，以及

获取所述荧光标记的亮度和大小。

5.一种图像获取方法，包括：

以激发光照射具有荧光标记的生物样本，所述激发光激发所述荧光标记；

在延长范围内移动光学系统的焦点位置，所述延长范围是通过在所述生物样本的成像对象的厚度范围内的两端增加预定边界来获得的，所述光学系统包括物镜，所述物镜被配置为放大所述成像对象；以及

当所述光学系统的所述焦点位置在所述延长范围内移动时，对图像传感器进行曝光。

6.一种图像获取程序，被配置为使计算机执行以下步骤：

以来自光源的激发光照射具有荧光标记的生物样本，所述激发光激发所述荧光标记；

在延长范围内移动光学系统的焦点位置，所述延长范围是通过在所述生物样本的成像对象的厚度范围内的两端增加预定边界来获取的，所述光学系统包括物镜，所述物镜被配置为放大所述成像对象；以及

当所述光学系统的所述焦点位置在所述延长范围内移动时，对图像传感器进行曝光。

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