JP2005266718A - 顕微鏡画像撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、特に病理診断学の教材に使用可能な必要最小限の領域かつ高精細な顕微鏡ディジタル画像撮影可能な顕微鏡画像撮影装置を提供する。
【解決手段】 観察する標本の所望の位置を所望の倍率で撮影して画像として取り込み可能な顕微鏡画像撮影システムにおいて、異なる倍率で撮影した標本画像を関係づけて親画像と子画像の親子関係を形成させて記憶し、所定の子画像に対応する所定の親画像である対象親画像を親子関係情報に基づいて取得し、この対象親画像から子画像に撮影されている領域に対応する座標を検出し、この座標の情報と所定の倍率情報とに基づいて、該所定領域を分割した小区画を算出し、この小区画に対応する前記標本の部位を前記所定の倍率情報の示す倍率により順次撮影し、この撮影した複数の前記小区画の画像を連続した一枚の画像に合成することにより、上記課題の解決を図る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、顕微鏡画像撮影装置に係わり、特に病理診断学の教材用に用いられる顕微鏡ディジタル画像の撮像装置に関する。

顕微鏡画像をディジタル化して観察する方法として、次のものがある。特許文献１では、顕微鏡を用いて標本の観察をする場合、一度に観察できる範囲は主に対物レンズの倍率によって決定され、対物レンズが高倍率になると観察範囲が狭くなるが、その分高精細な画像を取得できることを利用して、この高倍率の対物における高精細な顕微鏡画像の画像を貼り合わせることにより、高解像および広画角な画像を形成する顕微鏡装置が提案されている。

また、特許文献２では、顕微鏡の観察手順について、現在の観察画像を親画像として、この親画像の一部について対物の倍率を上げて取り込んだ画像を子画像とし、親子関係情報を作成し、この親子関係に基づいて、観察画像をツリー構造図で表示し、観察過程を残す方法が提案されている。

上記の例のように、顕微鏡画像をディジタル化することにより、病理診断学の教材として利用することが可能であり、ディジタル画像のモニタ観察により、同一の臓器ブロックから複数枚の切り出し・スライドガラスの作成をする必要がなくなり、切り出し位置が異なることによる標本のばらつきをなくすことができる。
特開平０９−２８１４０５号公報 特開平０６−０５１２０９号公報

しかしながら、前述した従来例のうち、特許文献１では、対物レンズ倍率に応じたオーバーラップも考慮した取り込み位置制御はするが、標本の存在しない位置の画像の撮影や、標本がある位置でも診断には不要な位置までも撮影してしまい、無駄な時間・無駄な記録容量を必要とすると問題点があった。

また、特許文献２では、観察手順を親子情報として管理することにより任意の画像を迅速に且つ容易に選択、表示することができ、更には各画像に様々なコメントや印を付けることで、観察やその後のレポート等の作成が容易することができることが記載されているが、弱拡大倍率での解像度が不足しているという問題があった。

上記の課題に鑑み、本発明は、特に病理診断学の教材に使用可能な必要最小限の領域かつ高精細な顕微鏡ディジタル画像撮影可能な顕微鏡画像撮影システム、顕微鏡画像撮影方法、及び顕微鏡画像撮影プログラムを提供する。

上記課題は、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明によれば、観察する標本の所望の位置を所望の倍率で撮影して画像として取り込み可能な顕微鏡画像撮影システムにおいて、低倍率で取り込んだ前記画像を親画像とし、該親画像中の一部の領域に対応する前記標本の部位を倍率を上げて取り込んだ画像を子画像として、順次これらの取り込まれた画像間の親子関係情報を記憶する記憶手段と、前記子画像のうち所定の子画像に対応する所定の親画像である対象親画像を前記親子関係情報に基づいて決定する対象親画像決定手段と、前記対象親画像の座標情報と所定の倍率情報とに基づいて、該対象親画像の撮影領域を分割した小区画を算出する小区画算出手段と、前記小区画算出手段により算出された小区画に対応する前記標本の部位を前記所定の倍率情報の示す倍率により順次撮影する小区画撮影手段と、前記小区画撮影手段により撮影した複数の前記小区画の画像を連続した一枚の画像に合成する小区画合成手段と、を備えることを特徴とする顕微鏡画像撮影システムを提供することによって達成できる。

このように構成することによって、標本画像のうち必要な箇所のみを高精細な画像とすることができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項２に記載の発明によれば、観察する標本の所望の位置を所望の倍率で撮影して画像として取り込み可能な顕微鏡画像撮影システムにおいて、低倍率で取り込んだ前記画像を親画像とし、該親画像中の一部の領域に対応する前記標本の部位を倍率を上げて取り込んだ画像を子画像として、順次これらの取り込まれた画像間の親子関係情報を記憶する記憶手段と、前記子画像のうち所定の子画像の注目領域の座標を読み出す読み出し手段と、前記座標を含む所定領域を表す情報と所定の倍率情報とに基づいて、該所定領域を分割した小区画を算出する小区画算出手段と、前記小区画算出手段により算出された小区画に対応する前記標本の部位を前記所定の倍率情報の示す倍率により順次撮影する小区画撮影手段と、前記小区画撮影手段により撮影した複数の前記小区画の画像を連続した一枚の画像に合成する小区画合成手段と、を備えることを特徴とする顕微鏡画像撮影システムを提供することによって達成できる。

このように構成することによって、標本画像のうち必要な箇所のみを高精細な画像とすることができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項３に記載の発明によれば、前記顕微鏡画像撮影システムは、さらに、前記小区画合成手段により合成した画像である合成画像を前記対象親画像に関連付ける合成画像関連付け手段を備えることを特徴とする請求項１、又は２に記載の顕微鏡画像撮影システムを提供することによって達成できる。

このように構成することによって、作成した高精細な画像を全体画像に関連付けて、これらの画像間で親子関係を形成することができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項４に記載の発明によれば、前記顕微鏡画像撮影システムは、さらに、前記合成画像の表示倍率を変更する表示倍率変更手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡画像撮影システムを提供することによって達成できる。

このように構成することによって、高精細画像自体を拡大・縮小することができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項５に記載の発明によれば、前記顕微鏡画像撮影システムは、さらに、前記標本の撮影に使用される対物レンズと前記標本との間の光軸方向の相対位置を変化させる位置変化手段を備えることを特徴とする請求項１、又は２に記載の顕微鏡画像撮影システムを提供することによって達成できる。

このように構成することによって、撮影面に対して例えば垂直方向（ΔＺ）のみ異なる同一領域の高精細画像を複数取得することができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項６に記載の発明によれば、前記顕微鏡画像撮影システムは、さらに、１つ又は複数のクライアント装置を備え、前記クライアント装置から当該前記顕微鏡画像撮影システムを制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の顕微鏡画像撮影システムを提供することによって達成できる。

このように構成することによって、各クライアント装置から、標本画像のうち必要な箇所のみを高精細な画像として得ることができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項７に記載の発明によれば、観察する標本の所望の位置を所望の倍率で撮影して画像として取り込む顕微鏡画像撮影方法において、低倍率で取り込んだ前記画像を親画像とし、該親画像中の一部の領域に対応する前記標本の部位を倍率を上げて取り込んだ画像を子画像として、順次これらの取り込まれた画像間の親子関係情報を記憶し、前記子画像のうち所定の子画像に対応する所定の親画像である対象親画像を前記親子関係情報に基づいて決定し、前記対象親画像の座標情報と所定の倍率情報とに基づいて、該対象親画像の撮影領域を分割した小区画を算出し、前記小区画算出手段により算出された小区画に対応する前記標本の部位を前記所定の倍率情報の示す倍率により順次撮影し、前記小区画撮影手段により撮影した複数の前記小区画の画像を連続した一枚の画像に合成することを特徴とする顕微鏡画像撮影方法を提供することによって達成できる。

このように構成することによって、標本画像のうち必要な箇所のみを高精細な画像とすることができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項８に記載の発明によれば、観察する標本の所望の位置を所望の倍率で撮影して画像として取り込むために、コンピュータに実行させるための顕微鏡画像撮影プログラムにおいて、低倍率で取り込んだ前記画像を親画像とし、該親画像中の一部の領域に対応する前記標本の部位を倍率を上げて取り込んだ画像を子画像として、順次これらの取り込まれた画像間の親子関係情報を記憶する記憶処理と、前記子画像のうち所定の子画像に対応する所定の親画像である対象親画像を前記親子関係情報に基づいて決定する対象親画像決定処理と、前記対象親画像の座標情報と所定の倍率情報とに基づいて、該対象親画像の撮影領域を分割した小区画を算出する小区画算出処理と、前記小区画算出処理により算出された小区画に対応する前記標本の部位を前記所定の倍率情報の示す倍率により順次撮影する小区画撮影処理と、前記小区画撮影処理により撮影した複数の前記小区画の画像を連続した一枚の画像に合成する小区画合成処理と、を、コンピュータに実行させるための顕微鏡画像撮影プログラムを提供することによって達成できる。

このように構成することによって、標本画像のうち必要な箇所のみを高精細な画像とすることができる。

本発明によれば、広画角かつ高精細の顕微鏡画像を効率良く撮影・構築し、画像取り込み時間および画像記録容量の削減を図った顕微鏡画像撮影装置を提供でき、病理診断学の教材や病理医間のカンファレンス用としても必要充分な画質の画像を提供することができる。

＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態における顕微鏡画像撮影装置の全体構成を示す図である。顕微鏡画像撮影装置１００は、顕微鏡１０７、コンピュータ１２０、モニタ１０３、顕微鏡コントローラ１０５、ステージコントローラ１０６から構成される。顕微鏡１０７には、図示しない対物切り替え用電動レボルバ、光量調節、絞り調整、光路切り替え、準焦部制御等の電動機能を備えており、さらに電動ステージ１０８と顕微鏡像用のＴＶカメラ１０９を備えている。

この顕微鏡を制御する顕微鏡コントローラ１０５は、コンピュータから顕微鏡の動作命令を受け取って、顕微鏡各部のアクチュエータを動作命令通りに駆動させる駆動信号を作る。この顕微鏡コントローラ１０５は、顕微鏡本体１０７とコンピュータ１２０に接続されており、コンピュータ１２０から顕微鏡１０７についての所望の対物レンズ倍率、ＸＹ座標位置、Ｚ位置、明るさ、絞り等の調整を可能にしている。

コンピュータ１２０は、ＣＰＵ１１７、メモリ１１６その他モニタ表示用のディスプレイドライバ１０１と、ＴＶカメラからの画像信号を取りこむ画像キャプチャ１０２と、顕微鏡コントローラあるいはステージコントローラと通信をする通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）１１１，１１２と、キーボードやマウスまたはフットＳＷ（スイッチ）等の入力装置を制御する制御ドライバ１１４と、大容量の記録媒体１１３のユニットから構成される。各々のユニットは、ＣＰＵバス１１０に接続されており、これらはＣＰＵ１１７にて制御可能となっている。

大容量記録媒体１１３は、コンピュータ１２０に内蔵せずに、ファイバーチャネルなどの１Ｇｂｐｓを超える高速データ転送可能なインターフェースを有する外付け大容量ディスクを使用しても良い。コンピュータ１２０の周辺の制御機器は、キーボードあるいはマウス１１５が有り、コンピュータ１２０内のドライバ１１４を経由してＣＰＵバス１１０と接続する。

また、コンピュータ１２０の制御画面表示は、ディスプレイドライバ１０１を介してモニタ１０３に表示される。コンピュータ１２０には、図示しない顕微鏡画像撮影用アプリケーションソフトウェアが記録媒体１１３に記憶されており、このソフトウェアはＣＰＵ１１７の制御によってメモリ１１６にロードされ、モニタ１０３上に図示しない顕微鏡撮影用操作画面を表示する。

大容量記録媒体１１３は、ＴＶカメラ１０９からの画像信号をコンピュータ１２０内の画像キャプチャ１０２を通じて撮影した顕微鏡画像データと座標情報を含む画像付随データと共に記録可能にする。このような機器接続より操作者は、モニタ１０３上に表示している顕微鏡撮影用アプリケーションソフトウェア画面上をキーボードあるいはマウス１１５により操作し、顕微鏡１０７、ステージ１０８を制御し、顕微鏡画像撮影ができることになる。

図２は、本実施形態における画像取り込み手順のフローを示す。まず、病理診断できる指導医が診断を実施し、その観察手順を記録する（Ｓ２０１）。観察手順は、特許文献２に記載されているように、どのように観察したかその観察ログ（観察履歴であって、画像間の親子関係情報を含むもの）を保存し、その結果をツリー構造表示できるようにする。

ツリー構造の表示についてさらに説明すると、まず、観察者はプレパラートに標本をセットして、その標本を撮影し、その標本の全体画像を取り込む。そして、この全体画像をモニタ１０３に表示して、適当な弱拡大倍率の対物レンズの画角に相当する大きさのブロックで分割する。

次に、プレパラートを顕微鏡１０７の電動ステージ１０８に載せ換え、指定したブロックに対応する顕微鏡画像を順次取り込んでいく。これらの画像は全て大容量記憶媒体１１３に保存される。
こうして、全てのブロックに対応する画像が取り込まれると、コンピュータ１２０はブロックの枚数を基に最初のツリー構造図を作り、モニタ１０３に表示する（図３参照）。

そして、インデックス画像（ツリー構造図の分岐部分や枝部分等に用いられる画像、図３でいえば四角枠で表される部分）を用いるツリー構造図を表示する際には、対応する画像を外部記憶装置から呼び出し、画素を適当に間引くことによって、画像を縮小させる。例えば、もとの画像の２×２画像分の領域を適当な１画素で代表させることにより、画像の大きさは縦横それぞれ１／２に縮小される。

本実施形態では、１６×１６画素の領域を１画素で代表させることにより、原画の１／１６のインデックス画像をつくり、これをツリー構造図に用いた。このツリー構造図の任意のブロックあるいはインデックス画像をマウス１１５で選択することにより、それに対応する画像が外部記憶装置から読み出されモニタ１０３に再生・表示される。

そして、観察者は任意の画像をモニタ１０３に表示させた後、マウス１１５を用いて画像上に更に拡大観察したい領域を指定できると共に、メニューを操作することにより、希望の対物レンズを選択することができる。
こうして、これらの指定が終了すると、コンピュータ１２０から制御信号が発せられ、電動ステージ１０８が所定の位置に移動し、電動対物レンズレボルバが回転して所定の対物レンズに切り替わる。そして、ピント、絞りの調節を行う。その後、観察者は、この顕微鏡画像を取り込むことができ、新たに取り込まれた画像は外部記憶装置に保存される。このようにして画像の取り込みを繰り返す毎に観察ログが記録されていき、その結果、これらの顕微鏡画像は、ツリー構造状の親子関係を構成する。

以上のようにして観察ログがツリー構造状に記録されていき、この観察ログの中で、最終診断に至った重要な画像または画像内の所定箇所にマーキングを施す。マーキングは、従来行われている手法で行い、例えば、最終的に診断に至るために注目した画像について、診断した医師（指導医）によりマーキングしてもよいし（例えば、当該画像を管理するデータのうち、所定のフラグを「１」にするなど）、ツリー構造のうち最も下位にある画像をマーキングするようにしてもよい。

また、キーボードやマウスの代わりにフットＳＷ（不図示）を用いて、観察したログを引き出すトリガが取りだせるようにして、観察ログをツリー構造で保存しても良い。
次に、観察手順の中からマーキングされた重要な部分に関する座標を検出する（Ｓ２０２）。具体的には、指導医による診断が終了すると、所定の操作（例えば、所定のスイッチを押下する等）により、ＣＰＵ１１７は大容量記録媒体１１３から上記の観察ログを読み出し、診断に至った画像、つまりマーキングした画像（以下、マーキング画像）を検出する（上記の通り、このような画像には所定のフラグがＯＮになっているので、それを検出する）。このマーキング画像の上位の関係にある画像（親画像）のうち、所定の上位の画像（親画像）まで遡る。そして、この親画像を撮影領域として決定する（Ｓ２０３）。この処理については、図３で詳述する。

Ｓ２０３において撮影位置・領域を決定後、対物レンズ倍率を高倍に設定し、指定領域内を対物レンズでの視野サイズに応じて撮影開始する（Ｓ２０４）。このＳ２０４では、特許文献１に記載されているように、指定領域内を複数の小区画に分割し、各小区画を高倍で順に撮影していくようにしてもよい。また、観察に使う対象レンズの倍率（高倍）を操作者が決定すると、指定された撮影領域をそのレンズの視野で分割する処理を行い、その後の１つ１つの区画を順に撮影処理していくようにしてもよい。

このようにすることにより、現在観察している観察範囲を小区画に分割して、各小区画を現在の観察倍率よりも大きな観察倍率でそれぞれ入力できるので、高解像な顕微鏡画像を形成できる。
また、このとき、視野サイズに応じて画像の重なりを含ませて撮影しても良い。画像の重なりは、ステージ精度を考慮して決定する。この場合の処理は、特許文献１に記載されているように、標本範囲を複数の小区画に分割して小区画を入力可能な観察倍率とを決め、顕微鏡の観察倍率が小区画を入力可能な観察倍率に設定されるように顕微鏡コントローラ１０５に対して制御指令を与え、電動ステージ１０８を小区画の撮影が可能な位置へ移動させるための制御データを全小区画について作成して当該制御データをステージコントローラ１０６に対して制御指令として与え、大容量記憶媒体１１３から各小区画の画像情報を取り出して画像貼り合わせ処理を実行し複数の小区画に分割して入力した標本範囲を一枚の画像に形成する。

このようにすることにより、目的とする画像形成範囲を、複数の小区画に分割し、視野調節手段により該区画を観察視野内に納め、画像入力装置により画像を入力し、画像蓄積手段に該画像を格納する。画像形成範囲を複数の小区画に分割する場合、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に隣接する各小区画の端部画像領域が重複するように設定する。蓄積された複数枚の画像を貼り合わせ手段により繋ぎ合わせることにより、広画角な顕微鏡画像が形成される。

図３は、本実施形態における病理診断を行った結果の観察ログのツリー構造を示す。この図は、上記のＳ２０２とＳ２０３の処理を説明するものである。このツリー構造を用いて、所定の画像の重要領域を自動検出する。通常、全体像から順次倍率を上げて行き、診断に至る画像を取得するまで顕微鏡対物レンズを上げて観察を続ける。最終的に診断に至った画像にはマーキングが施されているものとする。同図では画像３０１（４０ｘ（倍）で撮影した画像）についてマーキングが施されている。

ツリー構造上で、この高倍で観察したマーキング画像３０１から遡って、この診断に至った画像３０１の上位関係にある低倍画像３０２を検索する。この低倍画像３０２からマーキング画像３０１が撮影された位置に対応する座標を取得する。
このようにすることで、診断に至った高倍画像の中心ではなく、診断結果を導くに至った画像を含む低倍での観察した位置を呼び出すことができる。なお、マーキング画像３０１から上位の画像に遡る場合、どこまで遡る（上位関係にあるどの低倍画像まで遡るか）かは、予め設定しておくようにする。本実施形態では、４ｘの倍率の画像３０２まで遡るように設定してある。

この診断結果を導くに至った画像３０１を含む低倍画像３０２から画像３０１の撮影された位置に相当する撮影位置または撮影領域をツリー構造の情報から検出し、この撮影領域内を高倍対物レンズの視野サイズに応じてステージ移動させ、撮影を行う（図４参照）。上記のＳ２０４で説明したように、このステージ移動操作と画像の撮影と画像貼り合わせを繰り返し、画像貼り合わせ結果を大容量記録媒体１１３に保存する。

図４は、本実施形態における撮影領域４０１内を高倍対物実視野サイズ４０２で区切り、撮影する例を示す。撮影領域を（０，０）〜（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）まで分割し、実際のステージ位置座標を算出し、ステージ移動、顕微鏡のフォーカス制御を施し高倍対物レンズでの分割画像を撮影する。図４（ａ）の矢印は撮影方向を示しているが、ステージ精度に応じて、図４（ｂ）のようにその移動方向を常に同じ方向になるようにしても良い。

このようにして高精細画像の取り込み・画像貼り合わせをし（Ｓ２０４）、結果を大容量記録媒体１１３に保存する。
図５は、図２の処理の結果、図３のツリー構造より新たに作成されたツリー構造を示す。このツリー構造は、図３のツリー構造と同様に大容量記憶媒体１１３に記憶されている。同図において、図３の画像３０２の配下の画像が、Ｓ２０４で作成した高精細画像６０２に置換されている。この高精細画像６０２は、本実施形態において４ｘ−４０ｘまで倍率の変更が可能である。

図６は、本実施形態における全体画像内で選択した領域に応じて通常の拡大画像又は高精細画像を表示させることを示す図であり、重要な部分のみ高精細に撮影された顕微鏡画像の観察について説明する図である。図６の（ａ）の画像７００は、モニタ１０３上に表示したアプリケーションソフト画像のうち標本の全体像部分を表しており、図５の全体像６００に対応する画像である。全体像７００を親画像としたさらに拡大した画像があるということを示す子画像枠７０１と７０２が、この全体像７００の画像上に重ねて表示される。

全体像画像上に重ねて表示された子画像枠７０１あるいは７０２の枠内をキーボードまたはマウス１１５で選択することにより、子画像をモニタ１０３のアプリケーションソフトウェア画面上に表示できるものとする。マウス１１５にて選択する場合は、全体像上に表示している子画像枠７０１内をクリックあるいはダブルクリックすることで子画像表示の切り替えができるようにしても良い。

上記の通り、図６（ａ）で子画像枠７０１内を選択すると、図６（ｂ）の画面へ遷移し、子画像がモニタ上に表示される。子画像枠７０１は診断に至った重要な画像が含まれていないので高精細画像はなく、図６（ｂ）に示すように通常の拡大表示となる。ここで、この図６（ｂ）の画像は、図５のツリー構造図で示される画像６０１に対応する画像である。

また、図６（ａ）で子画像枠７０２内を選択すると、図６（ｃ）の画面へ遷移し、子画像がモニタ上に表示される。この子画像は、図２のフローで生成された高精細画像であるので、所望の倍率および観察位置を変更できる。観察位置は、例えば子画像指定枠の倍率が４ｘで、この４ｘの領域を４０ｘの倍率で撮影・画像貼り合わせを行っていた場合、子画像枠７０２の拡大画像は、４ｘから４０ｘまで倍率変更を変えることができる。

図６（ｃ）のウィンドウ内には、倍率を大きくするための「＋」ボタン７１２と倍率を小さくするための「−」ボタン７１１が設けられた倍率変更ボックス７１０が表示される。マウス１１５で「＋」ボタン７１２をクリックする度に高精細画像は拡大され、マウス１１５で「−」ボタン７１１をクリックする度に高精細画像は縮小される。

高倍率の４０ｘで観察した場合、観察領域が狭くなるので、図６（ｃ）に示すようにウィンドウにスクロールバー７２０を表示し、観察位置を変更できるようにしても良い。
以上のようにして、一度指導医が診断した観察ログを記録保存し、この観察ログから重要な箇所を自動認識し、必要な領域のみ高精細な画像で撮影・画像合成することにより、無駄のない必要最小限の領域を高精細に画像構築でき、用途として学生の教育などに使用可能な病理画像を構築することができる。

＜第２の実施形態＞
本実施形態は、第１の実施形態の変形例である。第１の実施形態では、マーキング画像から元の親画像へ遡り、その遡った親画像の領域を高精細化するが、本実施形態では、ある子画像中の注目箇所がマーキングされている場合に、例えば、そのマーキング箇所を中心としたある領域（子画像よりも広い所定の領域）を高精細化するものである。

それでは、図２を参照しながら本実施形態について説明する。まず、第１の実施形態のＳ２０１と同様にして診断を実施し、観察ログが記録される。それから、この観察ログの中で、最終診断に至った重要な画像内の所定箇所にマーキングを施す。すなわち、ある子画像の観察対象部位にマーキングする。このマーキングは、顕微鏡の倍率サイズを指定、領域を任意サイズでモニタ１０３上に表示している顕微鏡画像撮影用アプリケーションソフトウェア画面上（不図示）により指定できる。

次に、観察手順の中から重要マーキング部分を検出する（Ｓ２０２）。ここでは、Ｓ２０１でマーキングされた画像のうち、そのマーキング部分の位置情報を取得する。子画像（または子画像を構成している各領域）は、全体画像における自身の座標位置を付帯しているので、その位置情報を取得する。

次に、このマーキング部分の位置情報を中心とした所定の領域を撮影領域として決定する（Ｓ２０３）。なお、この所定の領域は、子画像よりも広い領域としてもよい。
次に、第１の実施形態のＳ２０４と同様に撮影位置・領域を決定後、対物レンズ倍率を高倍に設定し、指定領域内を対物レンズでの視野サイズに応じて撮影開始する。

なお、前述の診断に至った重要なマーキング部は、複数個指定できるものとする。マーキング指定箇所が複数あった場合に、マーキング指定箇所を基に撮影位置・領域が複数個設定できることになる。
また、複数の撮影位置・領域に対して対物レンズ倍率を高倍にして指定領域内を対物レンズの視野サイズに応じて撮影開始するが、一度撮影した領域は、多重で撮影しない。これについて図７で説明する。

図７は、本実施形態における複数箇所のマーキングから複数の撮影領域の撮影をする際の例を示す。図７には第１の撮影領域５０１と第２の撮影領域５０２があり、更に２つの領域が重複する領域５０３があるとする。第１の撮影領域５０１で領域５０３を撮影した場合に、第２の撮影領域５０２の撮影時にはこの重複する領域５０３は撮影しないものとする。

なお、第１の実施形態においてもこのような重複する撮影領域は、本実施形態と同様に処理することができる。
以上より、本実施形態では、親画像を遡る必要がないので、処理が簡略化されて、処理の高速化を図ることができる。

＜第３の実施形態＞
図８は、本実施形態における顕微鏡画像撮影装置をネットワーク上に拡張した例を示す。ネットワーク８１０を介して、顕微鏡画像撮影装置８０１、コンピュータ８１１，８１２，８１３，８１４とを接続し、コンピュータ８１１，８１２，８１３，８１４のいずれからも顕微鏡画像撮影装置を制御可能にする。

ネットワーク８１０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）や公衆網を使って接続するワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）であっても良い。このような接続により、一度顕微鏡画像撮影装置８０１で撮影した必要最小限の領域内の高精細画像を、複数のユーザがコンピュータ８１１，８１２，８１３，８１４から観察することができる。

また、コンピュータ１２０，８１１，８１２，８１３，８１４の観察画面やマウスポインタを連携することで指導医からの観察手法の教授をしたりすることができたりする。また、一度、顕微鏡画像撮影装置８０１で撮影した画像を観察するだけでなく、ネットワーク８１０上のコンピュータ１２０，８１１，８１２，８１３，８１４のいずれからも必要最小限の領域内の高精細画像を撮影することができる。

また、病理医間のカンファレンスで用いる場合には、予め注目している領域を依頼側となる病理医が決定しておき、その領域を高精細画像で取り込んでおき、この画像情報をネットワーク上に接続している他の病理医に非同期に閲覧してもらうことも可能である。
＜第４の実施形態＞
第１の実施形態では、指導医が診断した観察ログから重要な箇所（マーキングされた箇所）を自動認識し、必要な領域のみ高精細な画像の作成をしており、２次元の画像が１枚構築されることになる。本実施形態では、重要な領域を３次元画像構築できるように複数のフォーカス位置で撮影をして高精細画像を作成することを提案する。

図９は、本実施形態におけるマーキングした重要な位置を含む領域内９０１を異なるＺ位置で撮影したものを示す。指導医が診断した観察ログから重要な箇所９０１を認識し、取り込む位置・領域を決定すると共に複数の異なるＺ位置を決定する。複数の異なるＺ位置は、対物レンズにより異なる焦点深度情報を元にＺ微動量（ΔＺ）を決定しても良い。

図１０は、本実施形態における画像取り込み手順のフローを示す図である。同図は、図２の変形であって、Ｓ２０４の処理の後、電動ステージまたは対物レンズをΔＺ移動させて（Ｓ２０５）、再びＳ２０４の処理を行う。このようにＳ２０４、Ｓ２０５を所定回数（ｎ（ｎ＞０）回）行う（Ｓ２０６）。これにより、ΔＺのみ異なる同一領域の高精細画像がｎ枚作成される。これにより、当該領域に関して３次元画像の構築が実現できる。

以上より、適切なＺ微動量により必要最小限の記録容量することができると共に、ステージの面精度が無くても、あるいは標本自体に平坦性がなくても、撮影時にフォーカスコントロールすることなく撮影できる。また、Ｚ軸方向に同一領域の画像が複数作成され、これより３次元画像が構築されているので、観察者は、一度撮影した異なるＺ位置の領域画像より顕微鏡を操作してフォーカスを微調整するように、この操作と同期した画像を表示させることが可能になる。また標本全体の領域について異なるＺ位置の撮影をすることがないので、必要最小限の記録容量で済むことになる。

なお、本実施形態は、第１の実施形態だけでなく、第２の実施形態に用いても良い。

第１の実施形態における顕微鏡画像撮影装置の全体構成を示す図である。 第１の実施形態における画像取り込み手順のフローを示す図である。 第１の実施形態における病理診断を行った結果の観察ログのツリー構造を示す図である。 第１の実施形態における撮影領域４０１内を高倍対物実視野サイズ４０２で区切り、撮影する例を示す図である。 第１の実施形態における新たに作成された観察ログのツリー構造を示す図である。 第１の実施形態における全体画像内で選択した領域に応じて通常の拡大画像又は高精細画像を表示させることを示す図である。 第２の実施形態における複数箇所のマーキングから複数の撮影領域の撮影をする際の例を示す図である。 第３の実施形態における顕微鏡画像撮影装置をネットワーク上に拡張した例を示す図である。 第４の実施形態におけるマーキングした重要な位置を含む領域内を異なるＺ位置で撮影したものを示す図である。 第４の実施形態における画像取り込み手順のフローを示す図である。

符号の説明

１００ 顕微鏡画像撮影装置
１０１ ディスプレイドライバ
１０２ 画像キャプチャ
１０３ モニタ
１０５ 顕微鏡コントローラ
１０６ ステージコントローラ
１０７ 顕微鏡
１０８ 電動ステージ
１０９ 顕微鏡像用のＴＶカメラ
１１０ ＣＰＵバス
１１１，１１２ 通信Ｉ／Ｆ
１１３ 大容量記録媒体
１１４ 制御ドライバ
１１５ キーボード／マウス
１１６ メモリ
１１７ ＣＰＵ
１２０ コンピュータ
８０１ 顕微鏡画像撮影装置
８１０ ネットワーク
８１１，８１２，８１３，８１４ コンピュータ

Claims (8)

1. 観察する標本の所望の位置を所望の倍率で撮影して画像として取り込み可能な顕微鏡画像撮影システムにおいて、
   低倍率で取り込んだ前記画像を親画像とし、該親画像中の一部の領域に対応する前記標本の部位を倍率を上げて取り込んだ画像を子画像として、順次これらの取り込まれた画像間の親子関係情報を記憶する記憶手段と、
   前記子画像のうち所定の子画像に対応する所定の親画像である対象親画像を前記親子関係情報に基づいて決定する対象親画像決定手段と、
   前記対象親画像の座標情報と所定の倍率情報とに基づいて、該対象親画像の撮影領域を分割した小区画を算出する小区画算出手段と、
   前記小区画算出手段により算出された小区画に対応する前記標本の部位を前記所定の倍率情報の示す倍率により順次撮影する小区画撮影手段と、
   前記小区画撮影手段により撮影した複数の前記小区画の画像を連続した一枚の画像に合成する小区画合成手段と、
   を備えることを特徴とする顕微鏡画像撮影システム。
2. 観察する標本の所望の位置を所望の倍率で撮影して画像として取り込み可能な顕微鏡画像撮影システムにおいて、
   低倍率で取り込んだ前記画像を親画像とし、該親画像中の一部の領域に対応する前記標本の部位を倍率を上げて取り込んだ画像を子画像として、順次これらの取り込まれた画像間の親子関係情報を記憶する記憶手段と、
   前記子画像のうち所定の子画像の注目領域の座標を読み出す読み出し手段と、
   前記座標を含む所定領域を表す情報と所定の倍率情報とに基づいて、該所定領域を分割した小区画を算出する小区画算出手段と、
   前記小区画算出手段により算出された小区画に対応する前記標本の部位を前記所定の倍率情報の示す倍率により順次撮影する小区画撮影手段と、
   前記小区画撮影手段により撮影した複数の前記小区画の画像を連続した一枚の画像に合成する小区画合成手段と、
   を備えることを特徴とする顕微鏡画像撮影システム。
3. 前記顕微鏡画像撮影システムは、さらに、
   前記小区画合成手段により合成した画像である合成画像を前記対象親画像に関連付ける合成画像関連付け手段
   を備えることを特徴とする請求項１、又は２に記載の顕微鏡画像撮影システム。
4. 前記顕微鏡画像撮影システムは、さらに、
   前記合成画像の表示倍率を変更する表示倍率変更手段
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡画像撮影システム。
5. 前記顕微鏡画像撮影システムは、さらに、
   前記標本の撮影に使用される対物レンズと前記標本との間の光軸方向の相対位置を変化させる位置変化手段
   を備えることを特徴とする請求項１、又は２に記載の顕微鏡画像撮影システム。
6. 前記顕微鏡画像撮影システムは、さらに、
   １つ又は複数のクライアント装置を備え、
   前記クライアント装置から当該前記顕微鏡画像撮影システムを制御すること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の顕微鏡画像撮影システム。
7. 観察する標本の所望の位置を所望の倍率で撮影して画像として取り込む顕微鏡画像撮影方法において、
   低倍率で取り込んだ前記画像を親画像とし、該親画像中の一部の領域に対応する前記標本の部位を倍率を上げて取り込んだ画像を子画像として、順次これらの取り込まれた画像間の親子関係情報を記憶し、
   前記子画像のうち所定の子画像に対応する所定の親画像である対象親画像を前記親子関係情報に基づいて決定し、
   前記対象親画像の座標情報と所定の倍率情報とに基づいて、該対象親画像の撮影領域を分割した小区画を算出し、
   前記小区画算出手段により算出された小区画に対応する前記標本の部位を前記所定の倍率情報の示す倍率により順次撮影し、
   前記小区画撮影手段により撮影した複数の前記小区画の画像を連続した一枚の画像に合成する
   ことを特徴とする顕微鏡画像撮影方法。
8. 観察する標本の所望の位置を所望の倍率で撮影して画像として取り込むために、コンピュータに実行させるための顕微鏡画像撮影プログラムにおいて、
   低倍率で取り込んだ前記画像を親画像とし、該親画像中の一部の領域に対応する前記標本の部位を倍率を上げて取り込んだ画像を子画像として、順次これらの取り込まれた画像間の親子関係情報を記憶する記憶処理と、
   前記子画像のうち所定の子画像に対応する所定の親画像である対象親画像を前記親子関係情報に基づいて決定する対象親画像決定処理と、
   前記対象親画像の座標情報と所定の倍率情報とに基づいて、該対象親画像の撮影領域を分割した小区画を算出する小区画算出処理と、
   前記小区画算出処理により算出された小区画に対応する前記標本の部位を前記所定の倍率情報の示す倍率により順次撮影する小区画撮影処理と、
   前記小区画撮影処理により撮影した複数の前記小区画の画像を連続した一枚の画像に合成する小区画合成処理と、
   を、コンピュータに実行させるための顕微鏡画像撮影プログラム。
   
   
   

Images