CN103123321A - 图像获取装置、图像获取方法和图像获取程序 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像获取装置、图像获取方法和图像获取程序。该图像获取装置包括：光源，被配置为用激发光照射具有荧光标记的生物样品，所述激发光激发所述荧光标记；焦点移动单元，被配置为在所述生物样品的厚度方向上移动光学系统的焦点位置；以及数据处理单元，被配置为将图像传感器暴露在光下，同时在多个预设扫描范围中的每个扫描范围内移动所述光学系统的焦点位置，从而获取生物样品的荧光图像，所述多个扫描范围中的每个扫描范围具有预定的扫描长度，所预定的扫描长度小于所述生物样品的厚度方向上的亮点检测范围的长度，在厚度方向上所述扫描范围的中心位置彼此不同。
Description
技术领域
本公开涉及通过使用显微镜获取图像的图像获取装置、图像获取方法和图像获取程序。
背景技术
一些乳腺癌患者的癌细胞比正常细胞有更多的HER-2受体，该受体是一种蛋白质。鉴于此，通过HER-2（人上皮生长因子受体2型）检查方法来检查手术摘取样品。基于该结果，选择将在手术后对患者给药的药物。在HER-2检查方法中，用在HER-2DNA探针试剂盒中称为PathVysion的试剂来染色手术摘取样品（乳腺组织）。试剂包括探针。一个探针杂交HER-2/neu基因，该基因编码HER-2蛋白。另一个探针在17号染色体的着丝点区中杂交α-卫星DNA序列。
当样品被激发光照射时，所述激发光激发探针，探针被激发并发射荧光。在这种情况下，从杂交HER-2/neu基因的探针发射的荧光的波长不同于从杂交α-卫星DNA序列的探针发射的荧光的波长。换言之，HER-2/neu基因发射红色荧光，而α-卫星DNA序列发射绿色荧光。在诊断中，基于红色亮点的数量和绿色亮点数量之间的比率判定HER-2/neu基因是否增加。红色亮点是显示细胞核中的HER-2/neu基因的荧光标记。绿色亮点是显示细胞核中的α-卫星DNA序列的荧光标记。在显示HER-2/neu基因的荧光标记数和显示α-卫星DNA序列的荧光标记数的比率等于或大于2.2的情况下，判定HER-2阳性反应（见HER-2Examination Guide，3rd edition，Trastuzumab Pathology Working Group，September 2009，p.10<FISH-method determination method>）。
此外，日本专利申请公开第2011-107669号公开了一种技术，其用于根据生物样品的荧光图像来检测记靶细胞的亮点。日本专利申请公开第2011-107669号公开了生物样品图像获取装置。生物样品图像获取装置在生物样品的目标位点（target site）的厚度方向上移动物镜的焦点。同时，生物样品图像获取装置在表面方向上移动由物镜放大的图像（其由图像传感器形成）。生物样品图像获取装置能够区分由荧光标记发射光产生的亮点与由噪音产生的亮点。因此，可以提高检测亮点的精度。
发明内容
同时，光学系统的数值孔径（NA）越高，使用荧光显微镜观测的图像的分辨率和亮点的亮度越高。因此，通过使用采用数值孔径（NA）高的光学系统的显微镜可增加诊断的准确度。然而，如果光学系统的数值孔径（NA）高，则焦点深度窄。因此，远离焦点深度的亮点的荧光图像模糊。其结果是，各种亮度等级和各种大小的亮点的图像混合在一起。因此，可能无法对亮点准确计数。
鉴于上述情况，可以采用以下方法。即，连续移动焦点位置，并且在每次焦点位置移动时拍摄图像。从所拍摄的图像检索各自包括在焦点上的亮点的图像。测量每个图像中每个亮点的亮度和大小。然而，该方法需要大容量的存储器来存储多个图像数据，图像数据个数对应于所拍摄的图像数。此外，需要参考多个图像数据片，以便在一个细胞核中拾取亮点。该方法需要很多步骤，并且是低效的。
鉴于上述情况，期望提供可提高作为荧光标记的亮点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，其被配置为用激发光照射具有荧光标记的生物样品，所述激发光激发荧光标记；包括物镜的光学系统，所述物镜被配置为放大生物样品的成像目标；图像传感器，其被配置为形成由物镜放大的成像目标的图像；焦点移动单元，其被配置为在生物样品的厚度方向上移动光学系统的焦点位置；以及数据处理单元，其被配置为将图像传感器暴露在光下，同时在多个预设扫描范围中的每个扫描范围内移动光学系统的焦点位置，从而获取生物样品的荧光图像，所述多个扫描范围中的每个扫描范围具有预定的扫描长度，预定的扫描长度上小于生物样品的厚度方向的亮点检测范围的长度，在厚度方向上扫描范围的中心位置彼此不同。
在图像获取装置中，优选的是，在生物样品的厚度方向上，一个扫描范围的中心位置和紧邻所述一个扫描范围的另一个扫描范围的中心位置之间的距离小于预定的扫描长度。
在图像获取装置中，数据处理单元可被配置为进行相应的扫描范围的荧光图像的频率分析，从而确定包括最多高频分量的荧光图像。
在图像获取装置中，数据处理单元可被配置为对所确定的荧光图像中的每个细胞核中的亮点的数量进行计数，所述亮点满足预定的亮度和大小的条件。
生物样品可以是手术摘取样品。
根据本技术的另一个实施方式，提供了一种图像获取方法，其包括：用激发光照射具有荧光标记的生物样品，所述激发光激发荧光标记；在多个预设的扫描范围中的每个扫描范围内移动包括物镜的光学系统的焦点位置，所述多个扫描范围中的每个扫描范围具有预定的扫描长度，预定的扫描长度小于生物样品的厚度方向上的亮点检测范围的长度，扫描范围的中心位置在厚度方向上彼此不同；以及当焦点位置在扫描范围中的每个扫描范围内移动时将图像传感器暴露在光下，从而获取各扫描范围的荧光图像。
根据本技术的另一个实施方式，提供了一种图像获取程序，其被配置为使计算机执行以下步骤：用激发光照射具有荧光标记的生物样品，所述激发光激发荧光标记；在多个预设的扫描范围中的每个扫描范围内移动包括物镜的光学系统的焦点位置，所述多个扫描范围中的每个扫描范围具有预定的扫描长度，预定的扫描长度小于生物样品的厚度方向上的亮点检测范围的长度，扫描范围的中心位置在厚度方向上彼此不同；以及当所述焦点位置在扫描范围中的每个扫描范围内移动时将图像传感器暴露在光下，从而获取各扫描范围的荧光图像。
如上所述，根据这种技术，可以提高作为荧光标记的亮点的检测精度。
根据如附图中示出的实施方式的以下详细描述，本公开的上述和其它目的、特征和优点将变得更加显而易见。
附图说明
图1是示出根据本技术的第一实施方式的图像获取装置的示意图；
图2是作为目标的生物样品的图，所述生物样品的图像是通过图1的图像获取装置所获取的；
图3是示出图1的图像获取装置的数据处理单元的硬件配置的框图；
图4是用于说明通过典型的图像获取装置获取生物样品荧光图像的处理的图；
图5是示出通过典型的图像获取装置获取的生物样品图像的实例的图；
图6是用于说明通过图1的图像获取装置获取生物样品荧光图像的处理的图；
图7是示出通过图1的图像获取装置获取生物样品荧光图像的处理的功能框图；
图8是示出通过图1的图像获取装置获取生物样品荧光图像的处理的流程图；以及
图9是示出通过图1的图像获取装置成像的成像目标区的图。
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是根据第一实施方式示出图像获取装置100的示意图。如图1所示，本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包括平台11、光学系统12、光源13和图像传感器14。
平台11具有安装表面。生物样品SPL安装在安装表面上。生物样品SPL的实例包括组织切片、细胞、如染色体的生物高分子等。平台11能够相对于在安装表面的水平方向（X-Y平面方向）和在垂直方向（Z轴方向）上移动。在此，生物样品SPL是，例如手术摘取样品，其是HER-2（人类上皮生长因子受体2型）检查方法的检查目标（检查对象），或其他样品。
图2是示出安装在上述平台11上的生物样品SPL的图。图2从平台11的侧面的方向上示出了生物样品SPL。如图2所示，生物样品SPL的厚度例如在Z轴方向为几μm至几十μm。生物样品SPL被夹持在载玻片SG和盖玻片CG之间，并且由预定的固定方法固定。用荧光染色试剂染色生物样品SPL。荧光染色试剂是用来自相同的光源的激发光照射后发射荧光的染色剂。作为荧光染色试剂，可使用例如，DAPI（4',6-二脒基-2-苯基吲哚）、SpAqua、SpGreen等。
再次参照图1，光学系统12设置在平台11的上方。光学系统12包括物镜12A、成像透镜12B、分色镜12C、发射滤光片12D和激发滤光片12E。光源13是例如灯泡，诸如汞灯、LED（发光二极管）等。生物样品中的荧光标记被来自光源13的激发光照射。
在获取生物样品SPL的荧光图像的情况下，激发滤光片12E仅让从光源13发射的光中的具有用于激发荧光染料的激发波长的光穿过，由此产生激发光。通过激发滤光片并进入分色镜12C的激发光被分色镜12C反射，并被引导至物镜12A。物镜12A将激发光会聚在生物样品SPL上。然后，物镜12A和成像透镜12B以预定的倍数放大生物样品SPL的图像，并在图像传感器14的成像区域中形成放大图像。
当用激发光照射生物样品SPL时，染色剂发射荧光。染色剂被结合至生物样品SPL中的各个组织。荧光经由物镜12A通过分色镜12C，并经由发射滤光片12D到达成像透镜12B。发射滤光片12D吸收由上述物镜12A放大并通过激发滤光片12E的光。仅一部分彩色光通过发射滤光片12D。如上所述，成像透镜12B放大彩色光的图像，外部光从该图像中丢失。成像透镜12B在图像传感器14上形成图像。
作为图像传感器14，使用例如，CCD（电荷耦合器件）、CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器等。图像传感器14具有光电转换元件，其分别接收RGB（红、绿、蓝）颜色，并将其转换成电信号。图像传感器14是彩色成像仪，其基于入射光获取彩色图像。
数据处理单元20驱动光源13。数据处理单元20通过使用图像传感器14获取生物样品SPL的荧光图像。数据处理单元20存储荧光图像作为样品数据。
[数据处理单元的配置]
图3是示出数据处理单元20的硬件配置的框图。
通过例如PC（个人计算机）配置数据处理单元20。数据处理单元20存储从图像传感器14中获取的生物样品SPL的荧光图像，例如，作为任意格式（诸如JPEG（联合摄影专家组））的数字图像数据。
如图3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和存储器27。这些模块经由总线28彼此连接。
ROM 22是固定的存储器，用于存储数据和多个程序，诸如执行各种处理的固件。RAM 23被用作CPU 21的工作区域，并暂时存储OS（操作系统）、正在执行的各种应用程序以及正在处理的各种数据。
存储器27是例如非易失性存储器，诸如HDD（硬盘驱动器）、闪速存储器或其他固态存储器。OS、各种应用程序和各种数据被存储在存储器27中。具体地，在本实施方式中，由图像传感器14捕捉的荧光图像数据和用于处理荧光图像数据的图像处理应用程序被存储在存储器27中。
接口单元25连接至控制基板，其包括平台驱动器单元15、光源驱动器单元16和图像传感器控制器17。平台驱动器单元15驱动显微镜10的平台11。光源驱动单元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。接口单元25根据预定的通信标准发送信号至控制基板与数据处理单元20并接收来自控制基板与数据处理单元20的信号。在此，平台11和平台驱动单元15作为焦点移动单元。焦点移动单元在生物样品的厚度方向上移动光学系统12的焦点位置。
CPU 21在RAM 23中展开存储在ROM 22或存储器27中的多个程序中的对应于从操作输入单元24接收的指令的程序。CPU 21基于展开的程序任意控制显示单元26和存储器27。
操作输入单元24是诸如定位装置（例如，鼠标）、键盘或触摸面板的操作装置。
显示单元26是例如液晶显示器、EL（电致发光）显示器、等离子显示器、CRT（阴极射线管）显示器等。显示单元26可内置在数据处理单元20中，或可以从外部连接至数据处理单元20。
[获取生物样品荧光图像的典型方法]
在描述通过本实施方式的图像获取装置100获取生物样品荧光图像的方法之前，将描述获取生物样品荧光图像的典型方法及其问题。
图4是用于说明过典型图像获取装置获取生物样品荧光图像的处理的图。
根据该典型方法，例如，选择光学系统的数值孔径（NA），使得可以获取亮点的所需分辨率和亮度。在生物样品SPL的厚度（高度）方向上的中间设置光学系统的焦点位置Za。拍摄生物样品SPL的图像，从而获取生物样品荧光图像。根据该典型的方法，如图5所示，亮点的图像（例如P1）是明亮且清晰的。该亮点存在于厚度（高度）方向上的生物样品SPL的中间位置Za附近。然而，荧光图像P2、P3、P4是远离焦点位置Za的亮点的图像。根据在厚度（高度）方向上与位置Za的距离，荧光图像P2、P3、P4模糊。很难准确地判定是否满足亮点的条件（亮度、大小（面积）等）。
为了解决准确性的问题，以下方法可以用作另一个典型例子。根据该方法，焦点位置连续移动预定量，并且在每次焦点位置移动后拍摄图像。从所拍摄的图像中检索各个包括聚焦的亮点的图像。基于该图像测量每个亮点的亮度和大小。然而，该方法需要大容量的存储器来存储多个图像数据，图像数据的个数对应于所拍摄的图像数。此外，需要参考多个图像数据，以便在一个细胞核中拾取亮点。该方法需要很多步骤，并且是低效的。
根据本实施方式，图像获取装置100在生物样品的厚度方向上从亮点检测范围的一端移动焦点位置达第一预定量。图像获取装置100将图像传感器14连续暴露在光下，同时以上述方式移动焦点位置。结果，图像获取装置100拍摄平均图像。在此，在连续曝光期间，焦点位置的可动范围被称为“扫描范围”。图像获取装置100从最新扫描范围的中心位置移动扫描范围的中心位置达第二预定量。然后，图像获取装置100同样地重复上述处理。图像获取装置100重复上述处理直到扫描范围的端部到达生物样品的亮点检测范围的另一端。结果，获取具有不同中心位置的多个扫描范围的生物样品荧光图像。此外，在相应的扫描范围内的生物样品荧光图像中，生物样品中的亮点P1-P4被获取为均匀地模糊至某个程度的图像。
参照图6，将详细描述根据本实施方式的生物样品荧光图像获取处理方法。在图6中，Zr表示生物样品SPL的亮点检测范围。在此，亮点检测范围Zr大致对应于生物样品SPL的厚度。然而，亮点检测范围Zr可对应于通过在上部和/或下部方向上增加生物样品SPL的厚度而获得的范围。或者，亮点检测范围Zr可对应于通过在上部和/或下部方向上缩小生物样品SPL的厚度而获得的范围。
zscan_1、Zscan_2、Zscan_3和Zscan_4分别表示扫描范围。例如，以Zscan_1、Zscan_2、Zscan_3和Zscan_4的顺序扫描。或者，可以Zscan_4、Zscan_3、Zscan_2和Zscan_1的顺序扫描。在该实例中，扫描范围数是“4”。然而，根据本技术，扫描范围数是大于1的任何数。扫描范围数可小于、等于或大于4。
第一扫描范围Zscan_1对应于在从亮点检测范围Zr的一端到亮点检测范围Zr的另一端的方向上从所述一端至距离所述一端达第一预定量Z1的位置的范围。即，扫描范围的长度是Z1。所有扫描范围Zscan_1、Zscan_2、Zscan_3和Zscan_4中的每个扫描范围具有长度Z1。
第二扫描范围Zscan_2对应于具有以下中心位置的范围：该中心位置在至亮点检测范围Zr的所述另一端的方向上与第一扫描范围Zscan_1的中心位置相距第二预定量G1。
类似地，第三扫描范围Zscan_3对应于具有以下中心位置的范围：该中心位置在至亮点检测范围Zr的所述另一端的方向上与第二扫描范围Zscan_2的中心位置相距第二预定量G1。
类似地，第四扫描范围Zscan_4对应于具有以下中心位置的范围：该中心位置在至亮点检测范围Zr的所述另一端的方向上与第三扫描范围Zscan_3的中心位置相距第二预定量G1。
在此，第二预定量G1对应于在生物样品的厚度方向（z方向）上一个扫描范围的中心位置和紧邻所述一个扫描范围的另一个扫描范围的中心位置之间的距离。第一预定量Z1对应于各扫描范围的长度。第二预定量G1被设定为小于第一预定量Z1。因此，多个所获取的生物样品荧光图像覆盖生物样品的整个亮点检测范围。多个所获取的生物样品荧光图像对应于通过分割亮点检测获得的具有更高分辨率的范围。
请注意，具体地，在亮点检测范围Zr是例如为6μm的情况下，第一预定量（扫描长度）Z1可为约3μm，而第二预定量G1可为1μm。此外，第一预定量（扫描长度）Z1可为光学系统的焦点深度的约两到四倍。第二预定量G1可为焦点深度的约一到两倍。请注意，可根据诸如生物样品的厚度和光学系统的数值孔径（NA）的各种条件任意确定这些值。因此，在本技术中，这些值可不限于上述值。请注意，必要条件是，第一预定量（扫描长度）Z1小于亮点检测范围Zr。此外，所有第二预定量G1不一定都相同。例如，均位于亮点检测范围Zr的中间部分的一个扫描范围的中心位置和紧邻该一个扫描范围的扫描范围的中心位置之间的距离可小于位于亮点检测范围Zr的各个端部的一个扫描范围的中心位置和紧邻该一个扫描范围的扫描范围的中心位置之间的距离。结果，可增加亮点检测范围Zr的中间部分的分辨率。
图像获取装置100针对每个扫描范围将图像传感器14连续暴露在光下。结果，图像获取装置100获取生物样品荧光图像，作为相应扫描范围的平均图像。然后，图像获取装置100进行各个扫描范围的生物样品荧光图像的频率分析。图像获取装置100从多个生物样品荧光图像中确定一个包括最多高频分量的生物样品荧光的图像。换言之，在扫描期间具有最大数量的焦点对准的亮点的扫描范围的生物样品荧光图像为包括最多高频分量的生物样品荧光图像。因此，该扫描范围的生物样品荧光图像被选择为从其检测亮点并用其计算每个细胞核中的亮点数目的图像。在这种情况下，即使从一个图像也能够对亮点数准确地计数。
[通过图像获取装置获取生物样品图像的具体处理]
数据处理单元20的CPU 21在RAM 23中展开存储在ROM 22或存储器27中的多个程序中的对应于从操作输入单元24接收的指令的程序。CPU 21基于展开的程序（图像获取程序）执行获取生物样品荧光图像的处理。
图7是获取生物样品荧光图像的处理的功能框图。图8是示出获取生物样品荧光图像的处理的流程图。
平台控制器31顺序移动平台11，使得生物样品SPL的目标位点（在下文中，也被称为“采样点”）位于成像区域中。例如，如图9所示，平台控制器31（移动控制器）将生物样品SPL分配至成像区域AR。请注意，在图9中，将被分配至成像区域AR的生物样品SPL的区域彼此不重叠。或者，区域的一部分可以与相邻区域的一部分重叠。
首先，在步骤S101（见图8）中，拍摄成像区域中的每个采样点的多个扫描范围的生物样品荧光图像。即，如图6所示，平台控制器31针对每个扫描范围在z轴方向（物镜12A的光轴方向）上移动平台11。
同时，图像获取单元32将指令发送至图像传感器控制器17，以针对每个上述扫描范围将图像传感器14暴露于光下。针对每个上述扫描范围，将图像传感器14暴露于光下，从而获取采样点的荧光图像。图像获取单元32经由图像传感器控制器17从图像传感器14获取荧光图像。结果，在成像区域中针对每个采样点获取多个扫描范围的生物样品荧光图像（步骤S101）。
随后，在步骤S102中，图像获取单元32对所获取的各个扫描范围的采样点的荧光图像进行频率分析（步骤S102）。图像获取单元32判定在相应扫描范围的采样点的荧光图像中，包括最多高频分量的采样点荧光图像（步骤S103）。在此之后，除了图像获取单元32判定在相应的扫描范围的采样点的荧光图像中包括最多高频分量的采样点荧光图像以外，图像获取单元32删除其他荧光图像（步骤S104）。
针对所有采样点重复上述操作。
图像获取单元32针对所有采样点中的每个采样点，判定包括最多上述预定频率分量的、扫描范围的采样点的荧光图像（步骤S105，是）。然后，图像获取单元32通过使用预定的组合算法组合采样点的荧光图像，从而生成完整的生物样品荧光图像（步骤S106）。结果，获取一个生物样品荧光图像。该生物样品荧光图像对于测量亮点的荧光图像的亮度和大小（面积）是最优选的。
随后，亮点分析仪33分析亮点（步骤S107）。即，亮点分析仪33从由图像获取单元32产生的生物样品荧光图像来检测细胞核（图6中的C）。细胞核是像素旁边的区域，每个所述像素对应于被设置为细胞核颜色的核标记颜色，并且具有等于或大于阈值的亮度。随后，亮点分析仪33在检测出的细胞核内检测作为目标标记（图6中的P1至P4）以及对照标记的亮点。即，亮点分析仪33检测满足下列条件的区域（亮点）作为目标标记。即，预定数目（面积）以上的像素（其呈现被设置用于目标标记的标记颜色，并具有等于或大于阈值的亮度）彼此相邻，从而形成大致圆形形状。同样地，亮点分析仪33检测满足下列条件的区域（亮点）作为对照标记。即，预定数目（面积）以上的像素（其呈现被设置用于对照标记的标记颜色，并具有等于或大于阈值的亮度）彼此相邻，从而形成大致圆形形状。
然后，亮点分析仪33对每个细胞核的所检测出的目标标记数量和所检测出的对照标记数量计数。亮点分析仪33将目标标记数量和对照标记数量提供至数据记录单元34，作为分析亮点的结果。
同时，数据记录单元34编码生物样品荧光图像，该生物样品荧光图像是由图像获取单元32组合相应采样点的生物样品荧光图像而获取的，从而获取预定压缩格式（诸如JPEG（联合图像专家组））的样品数据。数据记录单元34在数据存储器35中记录样品数据。数据记录单元34从亮点分析仪33中接收分析亮点的结果。然后，数据记录单元34在数据存储器35中与样品数据相关联地记录分析结果数据（步骤S107）。
如上所述，本实施方式的图像获取装置100对每个扫描范围将图像传感器14连续暴露在光下。结果，图像获取装置100获取生物样品荧光图像，作为生物样品SPL的相应扫描范围的平均图像。图像获取装置100进行相应生物样品荧光图像的频率分析。图像获取装置100从多个生物样品荧光图像中确定一个包括最多高频分量的生物样品荧光图像。换言之，图像获取装置100确定一个在扫描期间具有最大数量的焦点对准的亮点的扫描范围的生物样品荧光图像。图像获取装置100使用该生物样品荧光图像来分析亮点。结果，图像获取装置100即使仅从一个图像也能够准确地检测亮点。图像获取装置100能够准确地对细胞核中的亮点数量计数。此外，可以减少用于存储生物样品荧光图像作为亮点分析目标的存储器的容量。
请注意，在上述实施方式的显微镜10的结构中，物镜12A可是目镜透镜。
此外，在上述的实施方式中，移动平台11，从而移动焦点位置。或者，可移动光学系统12的物镜12A。
在上述实施方式中，数据处理单元20包括数据存储器35。生物样品图像和荧光标记的检测结果被记录在数据存储器35中。或者，它们可以被记录在外部存储器中。
显微镜10可不通过总线传输路径而是通过有线或无线传输介质（诸如局域网、互联网或数字卫星广播）连接至数据处理单元20。
请注意，本技术可以采用以下配置。
（1）一种图像获取装置，其包括：
光源，被配置为用激发光照射具有荧光标记的生物样品，激发光激发荧光标记；
包括物镜的光学系统，所述物镜被配置为放大生物样品的成像目标；
图像传感器，被配置为形成由物镜放大的成像目标的图像；
焦点移动单元，被配置为在生物样品的厚度方向上移动光学系统的焦点位置；以及
数据处理单元，被配置为将图像传感器暴露在光下，同时在多个预设扫描范围中的每个扫描范围内移动光学系统的焦点位置，从而获取生物样品的荧光图像，所述多个扫描范围中的每个扫描范围具有预定的扫描长度，预定的扫描长度小于生物样品的厚度方向上的亮点检测范围的长度，扫描范围的中心位置在厚度方向上彼此不同。
（2）根据（1）所述的图像获取装置，其中，
在生物样品的厚度方向上，一个扫描范围的中心位置和紧邻所述一个扫描范围的另一个扫描范围的中心位置之间的距离小于预定的扫描长度。
（3）根据（1）或（2）所述的图像获取装置，其中，
数据处理单元被配置为进行各扫描范围的荧光图像的频率分析，从而确定包括最多高频分量的荧光图像。
（4）根据（1）至（3）中任一项所述的图像获取装置，其中，
数据处理单元被配置对所确定的荧光图像中的每个细胞核中的亮点数进行计数，所述亮点满足预定的亮度和大小的条件。
（5）根据（1）至（4）中任一项所述的图像获取装置，其中，
生物样品是手术摘取样品。
本公开包含2011年11月18日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2011-252643中公开的主题，其全部内容通过引用的方式并入本文。
本领域的技术人员应当理解的是，根据设计要求和其它因素可进行各种修改、组合、子组合和变更，只要它们是在所附权利要求书或其等同方案的范围内。
Claims (7)
1.一种图像获取装置，包括：
光源，被配置为用激发光照射具有荧光标记的生物样品，所述激发光激发所述荧光标记；
光学系统，包括物镜，所述物镜被配置为放大所述生物样品的成像目标；
图像传感器，被配置为形成由所述物镜放大的成像目标的图像；
焦点移动单元，被配置为在所述生物样品的厚度方向上移动所述光学系统的焦点位置；以及
数据处理单元，被配置为将所述图像传感器暴露在光下，同时在多个预设扫描范围中的各个扫描范围内移动所述光学系统的焦点位置，从而获取所述生物样品的荧光图像，所述多个扫描范围中的各个扫描范围具有预定的扫描长度，所述预定的扫描长度小于所述生物样品的厚度方向上的亮点检测范围的长度，所述扫描范围的中心位置在厚度方向上彼此不同。
2.根据权利要求1所述的图像获取装置，其中，
在所述生物样品的厚度方向上，一个扫描范围的中心位置和紧邻所述一个扫描范围的另一个扫描范围的中心位置之间的距离小于所述预定的扫描长度。
3.根据权利要求2所述的图像获取装置，其中，
所述数据处理单元被配置为对相应扫描范围的荧光图像进行频率分析，从而确定包括最多高频分量的荧光图像。
4.根据权利要求3所述的图像获取装置，其中，
所述数据处理单元被配置为对所确定的荧光图像中的每个细胞核中的亮点的数量进行计数，所述亮点满足预定的亮度和大小的条件。
5.根据权利要求1所述的图像获取装置，其中，
所述亮点检测范围对应于所述生物样品的厚度或者对应于通过在上部和/或下部方向上增加或减小生物样品的厚度而获得的范围。
6.一种图像获取方法，其包括：
用激发光照射具有荧光标记的生物样品，所述激发光激发所述荧光标记；
在多个预设的扫描范围中的每个扫描范围内移动包括物镜的光学系统的焦点位置，所述多个扫描范围中的每个扫描范围具有预定的扫描长度，所述预定的扫描长度小于所述生物样品的厚度方向上的亮点检测范围的长度，在所述厚度方向上所述扫描范围的中心位置彼此不同；以及
当所述焦点位置在所述扫描范围中的各个扫描范围内移动时将图像传感器暴露在光下，从而获取相应扫描范围的荧光图像。
7.一种图像获取程序，被配置为使计算机执行以下步骤：
用激发光照射具有荧光标记的生物样品，所述激发光激发所述荧光标记；
在多个预设的扫描范围中的每个扫描范围内移动包括物镜的光学系统的焦点位置，所述多个扫描范围中的每个扫描范围具有预定的扫描长度，所述预定的扫描长度小于所述生物样品的厚度方向上的亮点检测范围的长度，在所述厚度方向上所述扫描范围的中心位置彼此不同；以及
当所述焦点位置在所述扫描范围中的各个扫描范围内移动时将图像传感器暴露在光下，从而获取相应扫描范围的荧光图像。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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