CN108802991A - 观察装置、观察方法和记录介质 - Google Patents

Abstract

提供观察装置、观察方法和记录介质。观察装置(1)具有：摄像元件(21)，其对培养容器(7)内收容的细胞进行拍摄；偏射照明装置(23)，其从摄像元件(21)的光轴外的多个照明方向对细胞进行偏射照明；控制部，其检测培养容器(7)的位置与摄像元件(21)的位置之间的关系，根据检测到的培养容器(7)的位置与摄像元件(21)的位置之间的关系对偏射照明装置(23)的照明方向进行切换；以及图像处理部，其根据偏射照明装置(23)的照明方向，对由摄像元件(21)得到的细胞的图像实施减轻由于偏射照明而产生的细胞的阴影的处理。

Description

观察装置、观察方法和记录介质

技术领域

本发明涉及观察装置、观察方法和记录介质。

背景技术

以往，公知有对培养中的细胞进行偏射照明来取得该细胞的图像的观察装置(例如参照专利文献1)。在专利文献1所记载的观察装置中，在容器的下方，在物镜的周围配置多个LED光源，使从各LED光源射出的照明光在配置于容器上方的顶板进行反射，从斜上方对细胞进行照明，对点亮的LED光源进行切换，由此，能够从不同的方向进行偏射照明。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2016/158780号

发明内容

发明要解决的课题

但是，有时对培养细胞的图像进行处理来提取细胞，进行求出细胞的数量、大小、密度等的解析，但是，在专利文献1所记载的观察装置中，细胞中的阴影的附带方式根据照明方向而不同，当切换偏射照明的方向时，图像上的细胞的形状变化。因此，存在由于针对细胞的照明方向而使图像上的细胞的解析结果不稳定这样的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供如下的观察装置、观察方法和记录介质：与偏射照明的方向无关，能够取得可得到试样的稳定的解析结果的图像。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明采用以下手段。

本发明的第1方式是一种观察装置，所述观察装置具有：摄像部，其对容器内收容的试样进行拍摄；偏射照明部，其从该摄像部的光轴外的多个照明方向对所述试样进行偏射照明；相对位置检测部，其检测所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系；照明方向切换部，其根据由该相对位置检测部检测到的所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系，对所述偏射照明部的所述照明方向进行切换；以及图像处理部，其根据所述偏射照明部的所述照明方向，对由所述摄像部得到的所述试样的图像实施减轻由于所述偏射照明而产生的所述试样的阴影的处理。

根据本方式，通过偏射照明部对容器中收容的试样进行偏射照明，通过摄像部对其进行拍摄。并且，根据由相对位置检测部检测到的容器的位置与摄像部的位置之间的关系，通过照明方向切换部对偏射照明部的照明方向进行切换。由此，避免了由于容器的位置和形状等而遮挡了针对试样的照明，能够高效地对试样进行偏射照明。

该情况下，试样中的阴影的附带方式根据照明方向而不同，当切换偏射照明的方向时，图像上的试样的形状会变化，但是，通过图像处理部，根据照明方向对由摄像部得到的试样的图像实施减轻由于偏射照明而产生的试样的阴影的处理，由此，能够抑制照明方向不同的图像之间的试样的形状的变化。因此，与偏射照明的方向无关，能够取得可得到试样的稳定的解析结果的图像。

在上述方式中，也可以是，所述相对位置检测部具有：载置所述容器的工作台；工作台移动机构，其使该工作台至少在与所述摄像部的光轴交叉的方向上移动；以及工作台位置检测部，其根据该工作台移动机构实现的所述工作台的移动量来检测该工作台的位置，所述相对位置检测部根据由该工作台位置检测部检测到的所述工作台的位置，检测所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系。

通过这样构成，根据工作台移动机构实现的移动量，能够容易地得知工作台的位置。并且，容器与工作台一体地移动。因此，根据由工作台位置检测部检测到的工作台的位置，能够容易地检测容器的位置。由此，能够容易且准确地检测摄像部的位置与容器的位置之间的关系。

在上述方式中，也可以是，所述相对位置检测部具有检测在所述容器上附带的规定的标记的传感器，根据由该传感器检测到的所述规定的标记，检测所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系。

通过这样构成，不需要检测容器整体，仅通过传感器检测规定的标记就能够容易地检测容器的位置。由此，能够容易且准确地检测摄像部的位置与容器的位置之间的关系。

在上述方式中，也可以是，所述相对位置检测部具有：对所述容器进行拍摄的照相机；以及对由该照相机得到的图像进行解析的图像解析部，根据该图像解析部得到的所述图像的解析结果，检测所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系。

通过这样构成，根据通过图像解析部对容器的图像进行解析而得到的信息，能够容易且准确地检测容器的位置。由此，能够容易且准确地检测摄像部的位置与容器的位置之间的关系。

在上述方式中，也可以是，所述相对位置检测部具有：设置所述容器的容器设置部；以及感测所述容器在该容器设置部中接触的位置的传感器，所述相对位置检测部根据由该传感器感测到的所述容器接触的位置，检测所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系。

通过这样构成，仅通过传感器感测容器在容器设置部上的接触位置，就能够容易且准确地检测容器的位置。由此，能够容易且准确地检测摄像部的位置与容器的位置之间的关系。

在上述方式中，也可以是，所述相对位置检测部具有：摄像部移动机构，在该摄像部移动机构上搭载有所述摄像部，且该摄像部移动机构至少能够在与该摄像部的光轴交叉的方向上移动；以及摄像部位置检测部，其根据该摄像部移动机构的位置信息检测所述摄像部的位置，所述相对位置检测部根据由该摄像部位置检测部检测到的所述摄像部的位置，检测所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系。

通过这样构成，通过摄像部移动机构，根据容器的位置或容器内的试样的位置对摄像部的位置进行变更，能够可靠地对期望的试样进行拍摄。该情况下，即使在移动了摄像部的情况下，通过摄像部位置检测部，也容易地得知移动后的摄像部的位置。由此，能够容易且准确地检测摄像部的位置与容器的位置之间的关系。

在上述方式中，也可以是，所述偏射照明部具有能够相互独立地对光量进行变更的多个光源、以及对这些多个光源的光量进行调整的光量调整部。

通过这样构成，能够通过光量调整部单独地对各光源的光量进行变更，能够根据容器的位置或形状，通过期望的一个或多个光源对试样进行偏射照明。

在上述方式中，也可以是，所述光量调整部对多个所述光源的点亮和熄灭进行切换。

通过这样构成，避免了来自不期望方向的偏射照明，能够仅从期望方向对试样进行偏射照明。

在上述方式中，也可以是，多个所述光源绕着所述摄像部的光轴呈圆环状排列。

通过这样构成，通过切换进行照明的光源的周向位置，能够对从周向上不同的方向进行照明的试样的像进行拍摄。

在上述方式中，也可以是，多个所述光源在所述摄像部的周围配置在从该摄像部的光轴起的径向上的相互不同的位置。

通过这样构成，通过切换进行照明的光源的径向位置，能够拍摄相对于沿着摄像部的光轴的方向以不同的角度进行照明的试样的像。即，能够从配置在径向上的与摄像部的光轴较近的位置的光源以相对于摄像部的光轴较小的角度对试样进行偏射照明，另一方面，从配置在径向上与摄像部的光轴较远的位置的光源以相对于摄像部的光轴较大的角度对试样进行偏射照明。

在上述方式中，也可以是，所述偏射照明部具有：能够在与所述该摄像部的光轴交叉的方向上移动的光源、以及使该光源移动的光源移动机构。

通过这样构成，通过光源移动机构对光源的位置进行变更，由此，能够利用较少数量的光源切换照明方向并对试样进行偏射照明。

在上述方式中，也可以是，所述图像处理部根据如下的增益图对所述试样的图像乘以增益值，该增益图是由沿着针对所述试样的所述照明方向越靠近近前侧则越小、越靠近里侧则越大的增益值构成的。

通过这样构成，能够抑制由于照明方向而在图像上产生的阴影(shading)。

在上述方式中，也可以是，所述图像处理部对所述试样的图像实施傅里叶变换，对该傅里叶变换后的傅里叶变换图像中的如下区域乘以-1后实施傅里叶逆变换，该区域相对于与沿着针对所述试样的所述照明方向的方向垂直且通过所述傅里叶变换图像的中心的直线而位于被照射照明光的一侧。

通过这样构成，能够使试样的图像中的沿着照明方向的频率的相位偏移。该情况下，试样的边缘等高频成分在外观上的变化较小，所以依然保留，试样的阴影等中频成分在外观上的变化较大，所以减少。因此，能够高效地减轻由于偏射照明而产生的试样的阴影。

在上述方式中，也可以是，所述图像处理部对所述傅里叶变换后的所述图像应用高通滤波器。

通过这样构成，能够去除傅里叶变换后的图像中的试样的边缘和阴影以外的颜色变化较少的部分即低频成分。由此，通过对傅里叶变换后的图像的一部分区域乘以-1，削减了低频成分中产生的条纹图案，能够提高画质。

本发明的第2方式是一种观察方法，其中，所述观察方法包含以下步骤：切换步骤，根据收容试样的容器的位置与对该容器内的所述试样进行拍摄的摄像部的位置之间的关系，切换对所述试样进行偏射照明的照明方向；照明步骤，从通过该切换步骤切换后的所述照明方向对所述试样进行所述偏射照明；拍摄步骤，通过所述摄像部拍摄通过该照明步骤进行所述偏射照明后的所述试样；以及图像处理步骤，根据所述偏射照明的所述照明方向，对由所述摄像部得到的所述试样的图像实施减轻由于所述偏射照明而产生的所述试样的阴影的处理。

根据本方式，从偏射照明的照明方向，通过照明步骤对试样进行偏射照明，通过拍摄步骤对该试样进行拍摄，该偏射照明的照明方向是通过切换步骤基于容器的位置与摄像部的位置之间的关系进行切换的偏射照明的照明方向。由此，避免了由于容器的位置和形状等而遮挡了针对试样的照明，能够高效地对试样进行偏射照明。

该情况下，通过图像处理步骤，根据照明方向对通过拍摄步骤得到的试样的图像实施减轻由于偏射照明而产生的试样的阴影的处理，由此，能够抑制照明方向不同的图像之间的试样的形状的变化。因此，与偏射照明的方向无关，能够取得得到试样的稳定的解析结果的图像。

本发明的第3方式是一种记录介质，该记录介质记录有如下程序，该程序使观察装置执行以下步骤：切换步骤，根据收容试样的容器的位置与对该容器内的所述试样进行拍摄的摄像部的位置之间的关系，切换对所述试样进行偏射照明的照明方向；照明步骤，从通过该切换步骤切换后的所述照明方向对所述试样进行所述偏射照明；拍摄步骤，通过所述摄像部拍摄通过该照明步骤进行所述偏射照明后的所述试样；以及图像处理步骤，根据所述偏射照明的所述照明方向，对由所述摄像部得到的所述试样的图像实施减轻由于所述偏射照明而产生的所述试样的阴影的处理。

发明效果

根据本发明，发挥如下效果：与偏射照明的方向无关，能够取得可得到试样的稳定的解析结果的图像。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的观察装置的概略结构图。

图2是示出图1的观察装置的框图。

图3是在沿着摄像光轴的方向上观察LED光源的配置的一例的俯视图。

图4是示出对培养容器的中央进行观察时的照明方向的一例的图。

图5是示出对培养容器的左端进行观察时的照明方向的一例的图。

图6是示出对培养容器的右端进行观察时的照明方向的一例的图。

图7是示出增益图的一例的图。

图8是说明对傅里叶变换后的图像乘以-1的处理的图。

图9是说明对傅里叶变换后的图像应用高通滤波器的处理的图。

图10是说明发明的一个实施方式的观察方法的流程图。

图11是示出在培养容器的斜上方配置多个LED光源的变形例的结构的立体图。

图12是在沿着摄像光轴的方向上观察呈圆环状排列多个LED光源的变形例的结构的俯视图。

图13是在沿着摄像光轴的方向上观察以能够绕着规定的旋转轴移动的方式配置LED光源和摄像元件的变形例的结构的俯视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一个实施方式的观察装置和观察方法进行说明。

如图1和图2所示，本实施方式的观察装置1具有取得细胞(试样、省略图示)的图像的摄像装置3、以及进行摄像装置3的控制和图像信息的存储处理等的PC(Personalcomputer)5。

摄像装置3具有：壳体13，其具有载置收容了细胞的培养容器(容器)7的光学上透明的玻璃板11；定位部15，其使培养容器7抵靠在玻璃板11上进行定位；以及摄像单元17，其配置在壳体13内的玻璃板11的下方，对培养容器7内的细胞进行拍摄。

培养容器7例如是具有顶板的细胞培养烧瓶，整体由光学上透明的树脂形成。细胞收容在培养容器7内并投入到培养箱(Incubator)9中，在培养箱9中进行培养。

玻璃板11例如形成为矩形状，配置在壳体13的上表面上。例如，设玻璃板11的短边方向为X方向、长度方向为Y方向、玻璃板11的厚度方向为Z方向。

定位部15例如设置在玻璃板11的一个角部，在Z方向上立起，具有在X方向和Y方向上延伸的抵靠面15a。通过使载置在玻璃板11上的培养容器7抵靠在抵靠面15a上，该定位部15能够在X方向和Y方向上对培养容器7进行定位。因此，通过定位部15，培养容器7的位置固定。

摄像单元17具有接收从细胞透射过玻璃板11的光而对细胞进行拍摄的摄像元件(摄像部)21、透射过玻璃板11而向上方射出照明光的偏射照明装置(偏射照明部)23、以及使摄像元件21和偏射照明装置23在玻璃板11的下方在与摄像光轴交叉的方向上一体地移动的移动机构25。

摄像元件21具有沿着Z方向延伸的摄像光轴，与玻璃板11对置配置。由摄像元件21取得的细胞的图像信息被送到PC5。

如图3所示，偏射照明装置23具有在摄像元件21的周围在周向上隔开等间隔配置的多个(在本实施方式中为4个。)LED光源27(以下单独称为LED光源27A、ED光源27B、LED光源27C、LED光源27D。)。这4个LED光源27中的2个LED光源27以在中间夹持摄像元件21的方式在X方向上隔开间隔配置，其余2个LED光源27以在中间夹持摄像元件21的方式在Y方向上隔开间隔配置。

各LED光源27从玻璃板11的下方朝向斜上方射出照明光，透射过玻璃板11和培养容器7的底面后，使照明光在培养容器7的顶板进行反射，从斜上方对细胞照射照明光。该偏射照明装置23能够独立地点亮各LED光源27。

如图2所示，PC5具有：根据来自用户的输入进行各种设定或对摄像单元17进行控制的控制部(相对位置检测部、照明方向切换部、光量调整部)31、存储容器信息和图像信息的存储部33、以及对由摄像装置3得到的细胞的图像进行处理的图像处理部35。

控制部31从移动机构25中读出摄像元件21的位置信息。并且，控制部31根据移动机构25的位置信息，检测摄像元件21的位置与由定位部15进行定位的培养容器7的位置的关系(相对位置)。

并且，例如，控制部31根据检测到的培养容器7的位置与摄像元件21的位置之间的关系以及存储部33中存储的培养容器7的形状，对偏射照明装置23的照明方向进行切换，以使得照明光不穿过培养容器7的周缘部7a(参照图4、5、6。)。例如，在从摄像元件21的中心朝向各LED光源27延伸直线的情况下，控制部31从位于各个直线上的LED光源27中选择与各个直线的延长方向上的培养容器7的周缘部7a之间的距离最远的LED光源27进行点亮。

更具体而言，如图4所示，在对培养容器7的中央进行观察的情况下，无论点亮LED光源27A、27B、27C、27D中的哪个，照明光都不会被遮挡(可以点亮任意LED光源27。)。在通过移动机构25使摄像元件21和4个LED光源27移动而对培养容器7的左端(图5中相对于纸面比培养容器7的中央更靠左侧)或培养容器7的右端(图6中相对于纸面比培养容器7的中央更靠右侧)进行观察的情况下，从靠近培养容器7的周缘部7a的LED光源27发出的照明光在培养容器7的该周缘部7a被遮挡。在图4、5、6中，标号S表示观察位置。

在本实施方式中，在对培养容器7的左端进行观察的图5的情况下，控制部31点亮相对于纸面靠右侧的LED光源27B，在对培养容器7的右端进行观察的图6的情况下，控制部31点亮相对于纸面靠左侧的LED光源27A。并且，同样，在对培养容器7的图4中的纸面里侧进行观察的情况下，控制部31点亮图3所示的LED光源27D，在对培养容器7的图4中的纸面近前侧进行观察的情况下，控制部31点亮图3所示的LED光源27C。由此，照明光不会在培养容器7的周缘部7a被遮挡，能够进行适当的偏射照明。由控制部31点亮的LED光源27的位置信息作为与偏射照明装置23的照明方向有关的信息被送到图像处理部35。

图像处理部35根据从控制部31送来的与偏射照明装置23的照明方向有关的信息，对由摄像元件21得到的细胞的图像实施减轻由于偏射照明而产生的细胞的阴影的处理。

具体而言，图像处理部35生成图7所示的增益图，该增益图由沿着针对细胞的照明方向越靠近近前侧则越小、越靠近里侧则越大的增益值构成，根据所生成的增益图，对细胞的图像乘以增益值。并且，图像处理部35对细胞的图像实施傅里叶变换，如图8所示，对傅里叶变换后的傅里叶变换图像中的如下区域(图8中描阴影的区域。)乘以-1，其中，该区域相对于与针对细胞的照明方向垂直且通过所述傅里叶变换图像的中心的直线而位于被照射照明光的一侧。接着，如图9所示，图像处理部35对傅里叶变换后的图像应用高通滤波器，然后，对细胞的图像实施傅里叶逆变换。

并且，如图10的流程图所示，本实施方式的观察方法包含以下步骤：切换步骤S1，根据收容细胞的培养容器7的位置与对培养容器7内的细胞进行拍摄的摄像元件21的位置之间的关系，切换对细胞进行偏射照明的照明方向；照明步骤S2，从通过切换步骤S1切换后的照明方向对细胞S进行偏射照明；拍摄步骤S3，通过摄像元件21对通过照明步骤S2进行偏射照明后的细胞进行拍摄；以及图像处理步骤S4，根据偏射照明的照明方向，对由摄像元件21得到的细胞的图像实施减轻由于偏射照明而产生的细胞的阴影的处理。

对这样构成的观察装置1和观察方法的作用进行说明。

为了通过本实施方式的观察装置1对细胞进行观察，首先，用户将收容了细胞的培养容器7载置在摄像装置3的玻璃板11上，使培养容器7抵靠在定位部15上进行定位。由此，培养容器7成为预先决定的固定位置。然后，用户通过PC5设定培养容器7内的多个拍摄位置。并且，通过移动机构25对摄像元件21和偏射照明装置23的位置进行调整。

用户设定拍摄位置后，通过控制部31从移动机构25中读出摄像元件21的位置信息，检测培养容器7的位置与摄像元件21的位置之间的关系。然后，通过控制部31，根据检测到的培养容器7的位置与摄像元件21的位置之间的关系以及培养容器7的形状，例如，在从摄像元件21的中心朝向各LED光源27延伸直线的情况下，从位于各个直线上的LED光源27中选择与各个直线的延长方向上的与培养容器7的边缘之间的距离最远的LED光源27进行点亮(切换步骤S1)。

从由控制部31选择出的LED光源27朝向斜上方射出的照明光从下向上透射过玻璃板11和培养容器7的底面，在培养容器7的顶板进行反射，从斜上方对细胞进行照射(照明步骤S2)。

对细胞照射的照明光中的透射过细胞的照明光的透射光从上向下透射过培养容器7的底面和玻璃板11，被摄像元件21接收。此时，照明光根据细胞的形状和折射率进行折射、散射，或者，根据细胞的透射率进行减光，由此，成为载有细胞信息的透射光，而被摄像元件21拍摄(拍摄步骤S3)。

将摄像元件21取得的细胞的图像信息与从控制部31送来的与偏射照明装置23的照明方向有关的信息对应起来送到图像处理部35。

接着，通过图像处理部35，根据从控制部31送来的与偏射照明装置23的照明方向有关的信息，生成图7所示的阴影(shading)校正用的增益图，该增益图由沿着针对细胞的照明方向越靠近近前侧则越小、越靠近里侧则越大的增益值构成。然后，通过图像处理部35，根据所生成的阴影(shading)校正用的增益图，对细胞的图像乘以增益值(图像处理步骤S4)。由此，能够抑制由于照明方向而在图像上产生的阴影(shading)。

接着，通过图像处理部35，对细胞的图像实施傅里叶变换，如图8所示，对傅里叶变换后的图像中的如下区域乘以-1，该区域包含沿着针对细胞的照明方向的频率中的与阴影有关的频率成分(图像处理步骤S4)。由此，能够使细胞的图像中的沿着照明方向的频率的相位偏移。该情况下，细胞的边缘等高频成分在外观上的变化较小，所以依然保留，细胞的阴影等中频成分在外观上的变化较大，所以减少。因此，能够高效地减轻由于偏射照明而产生的细胞的阴影。

接着，通过图像处理部35，如图9所示，对傅里叶变换后的细胞的图像应用高通滤波器，然后，实施傅里叶逆变换(图像处理步骤S4)。由此，能够去除傅里叶变换后的图像中的细胞边缘和阴影以外的颜色变化较少的部分即低频成分。因此，通过对傅里叶变换后的图像的一部分区域乘以-1的处理，削减了低频成分中产生的条纹图案，能够提高画质。

通过图像处理部35进行图像处理后的细胞的图像存储在存储部33中。

如以上说明的那样，根据本实施方式的观察装置1，根据培养容器7的位置与摄像元件21的位置之间的关系对照明方向进行切换，对培养容器7内的细胞进行偏射照明，由此，避免了由于培养容器7的位置和形状等而遮挡了针对细胞的照明，能够高效地对细胞进行偏射照明。

该情况下，细胞中的阴影的附带方式根据照明方向而不同，当切换偏射照明的方向时，图像上的细胞的形状会变化，但是，通过图像处理部35，根据照明方向对细胞的图像实施减轻由于偏射照明而产生的细胞的阴影的处理，由此，能够抑制照明方向不同的图像之间的细胞的形状的变化。因此，与偏射照明的方向无关，能够取得可得到细胞的稳定的解析结果的图像。

在本实施方式中，控制部31通过切换进行点亮的LED光源27而对偏射照明装置23的照明方向进行切换，但是，也可以在点亮多个LED光源27的状态下，对它们的光量的减小和增大进行切换，由此，对偏射照明装置23的照明方向进行切换。

并且，本实施方式能够如下进行变形。

在第1变形例中，也可以采用通过用户输入培养容器7的位置信息的位置信息输入部。

该情况下，例如，PC5可以具有鼠标或键盘等位置信息输入部，用户通过PC5的位置信息输入部输入摄像装置3的玻璃板11上的培养容器7的位置信息。

由此，能够直接使用用户输入的培养容器7的位置信息作为培养容器7的位置。

在第2变形例中，代替玻璃板11，摄像装置3也可以具有载置培养容器7的工作台、使工作台至少在与摄像元件21的摄像光轴交叉的方向上移动的工作台移动机构、根据工作台移动机构实现的工作台的移动量来检测工作台的位置的工作台位置检测部(均省略图示)，来作为相对位置检测部。该情况下，定位部15在工作台上对培养容器7进行定位即可。

由此，根据工作台移动机构实现的移动量，能够容易地得知工作台的位置，并且，通过定位部15在工作台上进行定位后的培养容器7与工作台一体地移动。因此，能够根据由工作台位置检测部检测到的工作台的位置，通过控制部31，容易地检测摄像元件(摄像部)21的位置与培养容器7的位置之间的关系(相对位置)。

在第3变形例中，也可以预先在培养容器7上附带规定的标记，摄像装置3具有读取附带在培养容器7上的规定的标记来检测标记的位置的传感器(省略图示)，来作为相对位置检测部。

由此，不需要检测培养容器7整体，仅通过传感器检测规定的标记，就能够容易地检测培养容器7的位置。因此，能够根据由传感器检测到的规定的标记的位置，通过控制部31，容易地检测摄像元件(摄像部)21的位置与培养容器7的位置之间的关系(相对位置)。

在第4变形例中，摄像装置3也可以具有对培养容器7整体进行拍摄的照相机、以及对由照相机得到的培养容器7的图像进行解析的图像解析部(均省略图示)，作为相对位置检测部。

由此，根据通过图像解析部对培养容器7整体的图像进行解析而得到的信息，能够容易且准确地检测培养容器7的位置。因此，能够根据由图像解析部得到的培养容器7的图像的解析结果，通过控制部31，容易地检测摄像元件(摄像部)21的位置与培养容器7的位置之间的关系(相对位置)。

在第5变形例中，代替玻璃板11，摄像装置3也可以具有设定培养容器7的触摸面板(容器设置部)、以及通过重量等感测培养容器7在触摸面板中接触的位置的传感器(均省略图示)，来作为相对位置检测部。

由此，仅通过传感器感知触摸面板上的培养容器7接触的位置，就能够容易且准确地检测培养容器7的位置。因此，能够根据由传感器感知的培养容器7接触的位置，通过控制部31，容易地检测摄像元件(摄像部)21的位置与培养容器7的位置的关系(相对位置)。

并且，在上述实施方式中，在摄像元件21的周围配置4个LED光源27，但是，取而代之，也可以如下进行变形。

作为第6变形例，例如，也可以如图11所示，摄像元件21配置在玻璃板11的下方，在玻璃板11的斜上方在周向上隔开间隔配置多个(在图11所示的例子中为4个。)LED光源27。

该情况下，如图11所示，也可以在玻璃板11的周围配置多个在铅直方向上延伸的支柱37，通过这些支柱37在培养容器7的斜上方支承各LED光源27。

通过这样构成，能够从斜上方对培养容器7内的细胞照射照明光，而不透射过玻璃板11。由此，能够避免由于透射过玻璃板11而引起的照明光的光量损失。

作为第7变形例，例如，也可以如图12所示，在摄像元件21的周围呈圆环状排列多个(在图12所示的例子中为16个。)LED光源27。该情况下，可以与摄像元件21一起将各LED光源27也配置在玻璃板11的下方，也可以是摄像元件21配置在玻璃板11的下方，各LED光源27配置在玻璃板11的斜上方。

由此，通过切换进行照明的LED光源27的周向位置，能够对从周向上不同的方向进行照明的细胞的像进行拍摄。

作为第8变形例，也可以在摄像元件21的周围在从摄像光轴起的径向上的相互不同的位置配置多个LED光源27。

由此，通过切换进行照明的LED光源27的径向位置，能够拍摄相对于沿着摄像元件21的摄像光轴的方向以不同的角度进行照明的细胞的像。即，能够从配置在径向上的与摄像光轴较近的位置的LED光源27以相对于摄像光轴较小的角度对细胞进行偏射照明，另一方面，从配置在径向上的与摄像光轴较远的位置的LED光源27以相对于摄像光轴较大的角度对细胞进行偏射照明。

作为第9变形例，例如，也可以如图13所示，偏射照明装置23具有能够在与摄像元件21的摄像光轴交叉的方向上移动的LED光源27、以及使LED光源27移动的光源移动机构。

该情况下，作为光源移动机构，可以采用图13所示的能够绕沿着摄像元件21的摄像光轴的规定旋转轴进行旋转的转台39。而且，也可以在转台39上安装LED光源27，使转台39进行旋转，由此，使LED光源27以摄像元件21为中心在周向上移动。

由此，通过转台39对LED光源27的位置进行变更，由此，能够利用较少数量的LED光源27切换照明方向并对细胞进行偏射照明。

并且，作为第10变形例，观察装置1也可以具有搭载摄像元件21且至少能够在与摄像元件21的摄像光轴交叉的方向上移动的摄像部移动机构、以及根据摄像部移动机构的位置信息检测摄像元件21的位置的摄像部位置检测部(均省略图示)，来作为相对位置检测部。

由此，通过摄像部移动机构，根据培养容器7的位置和形状、以及培养容器7内的细胞的位置对摄像元件21的位置进行变更，能够可靠地对期望的细胞进行拍摄。该情况下，即使在移动了摄像元件21的情况下，通过摄像部位置检测部，也容易地得知移动后的摄像元件21的位置。因此，能够根据由摄像部位置检测部检测到的摄像元件21的位置，通过控制部31容易地检测摄像元件(摄像部)21的位置与培养容器7的位置之间的关系(相对位置)。

并且，作为第11变形例，也可以不具有移动机构25，而使摄像装置3固定，并且，使搭载培养容器7的玻璃板11也固定，用户一边利用摄像元件21进行图像观察，一边手动移动玻璃板11上的培养容器7的位置。

关于以上实施方式或变形例中说明的技术中主要利用流程图说明的控制，能够使用程序实现。该程序能够收纳在记录介质或记录装置中。针对该记录介质或记录装置的记录方法各种各样，可以在产品出厂时进行记录，也可以利用发布的记录介质进行记录，还可以利用经由因特网的下载进行记录。

标号说明

1：观察装置；7：培养容器(容器)；21：摄像元件(摄像部)；23：偏射照明装置(偏射照明部)；31：控制部(相对位置检测部、照明方向切换部、光量调整部)；35：图像处理部；S1：切换步骤；S2：照明步骤；S3：拍摄步骤；S4：图像处理步骤。

Claims (16)

1.一种观察装置，所述观察装置具有：

摄像部，其对容器内收容的试样进行拍摄；

偏射照明部，其从该摄像部的光轴外的多个照明方向对所述试样进行偏射照明；

相对位置检测部，其检测所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系；

照明方向切换部，其根据由该相对位置检测部检测到的所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系，对所述偏射照明部的所述照明方向进行切换；以及

图像处理部，其根据所述偏射照明部的所述照明方向，对由所述摄像部得到的所述试样的图像实施减轻由于所述偏射照明而产生的所述试样的阴影的处理。

2.根据权利要求1所述的观察装置，其中，

所述相对位置检测部具有：

载置所述容器的工作台；

工作台移动机构，其使该工作台至少在与所述摄像部的光轴交叉的方向上移动；以及

工作台位置检测部，其根据该工作台移动机构实现的所述工作台的移动量来检测该工作台的位置，

所述相对位置检测部根据由该工作台位置检测部检测到的所述工作台的位置，检测所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系。

3.根据权利要求1所述的观察装置，其中，

所述相对位置检测部具有检测所述容器上附带的规定的标记的传感器，根据由该传感器检测到的所述规定的标记，检测所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系。

4.根据权利要求1所述的观察装置，其中，

所述相对位置检测部具有：

对所述容器进行拍摄的照相机；以及

对由该照相机得到的图像进行解析的图像解析部，

所述相对位置检测部根据该图像解析部得到的所述图像的解析结果，检测所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系。

5.根据权利要求1所述的观察装置，其中，

所述相对位置检测部具有：

设置所述容器的容器设置部；以及

感测所述容器在该容器设置部中接触的位置的传感器，

所述相对位置检测部根据由该传感器感测到的所述容器接触的位置，检测所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系。

6.根据权利要求1或3所述的观察装置，其中，

所述相对位置检测部具有：

摄像部移动机构，在该摄像部移动机构上搭载有所述摄像部，且该摄像部移动机构至少能够在与该摄像部的光轴交叉的方向上移动；以及

摄像部位置检测部，其根据该摄像部移动机构的位置信息检测所述摄像部的位置，

所述相对位置检测部根据由该摄像部位置检测部检测到的所述摄像部的位置，检测所述容器的位置与所述摄像部的位置之间的关系。

7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的观察装置，其中，

所述偏射照明部具有：

能够相互独立地对光量进行变更的多个光源；以及

对这些多个光源的光量进行调整的光量调整部。

8.根据权利要求7所述的观察装置，其中，

所述光量调整部对多个所述光源的点亮和熄灭进行切换。

9.根据权利要求7或8所述的观察装置，其中，

多个所述光源绕着所述摄像部的光轴呈圆环状排列。

10.根据权利要求7或8所述的观察装置，其中，

多个所述光源在所述摄像部的周围配置在从该摄像部的光轴起的以该光轴为中心的径向上的相互不同的位置。

11.根据权利要求1～6中的任意一项所述的观察装置，其中，

所述偏射照明部具有：

能够在与所述该摄像部的光轴交叉的方向上移动的光源；以及

使该光源移动的光源移动机构。

12.根据权利要求1～11中的任意一项所述的观察装置，其中，

所述图像处理部根据如下的增益图对所述试样的图像乘以增益值，该增益图是由沿着针对所述试样的所述照明方向越靠近近前侧则越小、越靠近里侧则越大的增益值构成的。

13.根据权利要求1～12中的任意一项所述的观察装置，其中，

所述图像处理部对所述试样的图像实施傅里叶变换，对该傅里叶变换后的傅里叶变换图像中的如下区域乘以-1后实施傅里叶逆变换，该区域相对于与沿着针对所述试样的所述照明方向的方向垂直且通过所述傅里叶变换图像的中心的直线而位于被照射照明光的一侧。

14.根据权利要求13所述的观察装置，其中，

所述图像处理部对所述傅里叶变换后的所述图像应用高通滤波器。

15.一种观察方法，所述观察方法包含以下步骤：

切换步骤，根据收容试样的容器的位置与对该容器内的所述试样进行拍摄的摄像部的位置之间的关系，切换对所述试样进行偏射照明的照明方向；

照明步骤，从通过该切换步骤切换后的所述照明方向对所述试样进行所述偏射照明；

拍摄步骤，通过所述摄像部拍摄通过该照明步骤进行了所述偏射照明的所述试样；以及

图像处理步骤，根据所述偏射照明的所述照明方向，对由所述摄像部得到的所述试样的图像实施减轻由于所述偏射照明而产生的所述试样的阴影的处理。

16.一种记录介质，该记录介质记录有如下程序，该程序使观察装置执行以下步骤：

切换步骤，根据收容试样的容器的位置与对该容器内的所述试样进行拍摄的摄像部的位置之间的关系，切换对所述试样进行偏射照明的照明方向；

照明步骤，从通过该切换步骤切换后的所述照明方向对所述试样进行所述偏射照明；

拍摄步骤，通过所述摄像部拍摄通过该照明步骤进行了所述偏射照明的所述试样；以及

图像处理步骤，根据所述偏射照明的所述照明方向，对由所述摄像部得到的所述试样的图像实施减轻由于所述偏射照明而产生的所述试样的阴影的处理。