JP2008504060A5 - - Google Patents

Claims (25)

1. 連続するビュー間で物体検出器の相対的な運動を補正する方法であって、
   対象となる物体（１）を照光し、イメージを作成する工程（１１１）と、
   前記イメージの水平方向のオフセット補正値を決定する工程（１１４）と、
   前記イメージの軸方向のオフセット補正値を決定する工程（１１５）と、
   前記水平方向のオフセット補正値と前記軸方向のオフセット補正値とを前記イメージに適用し、補正されたファイル・イメージを作成する工程（ｌ１６）とを備える方法。
2. 前記イメージの水平方向のオフセット補正値を決定する工程（１１４）は、
   前記イメージをしきい値化する工程（２１）と、
   前記イメージをテンプレート・イメージと相互相関する工程（２２、２３、２４、２５、２６、２７）とをさらに備える請求項１に記載の方法。
3. 前記テンプレート・イメージは、
   あらかじめ指定された位置に少なくとも２本の白線を作成し、暫定的なテンプレート・イメージを作成する工程と、
   前記暫定的なテンプレート・イメージを拡張して２次元にゼロを埋め込み、拡張されたテンプレート・イメージを作成する工程と、
   前記拡張されたテンプレート・イメージに対して２次元のＦＦＴを実行（２２）して最終的なテンプレート・イメージを作成する工程とを備える方法で作成される（１１１）請求項２に記載の方法。
4. 前記イメージをしきい値化する工程（２１）は、
   複数のビンを含む前記イメージのグレースケール・ヒストグラムを検出する工程と、
   ピクセル数が最大のビンを特定する工程と、
   前記イメージ内で前記ビンのグレースケール値以上のすべてのピクセルを前記イメージのコピー内でゼロに設定する工程と、
   前記イメージの前記コピーに２次元のＦＦＴを適用してフーリエ変換を作成する工程（２２）と、
   前記フーリエ変換に前記テンプレート・イメージのフーリエ変換の複素共役をかけて新しいイメージ配列を作成する工程（２３）と、
   複数の行のそれぞれについて前記新しいイメージ配列を合計し、水平方向の合計配列を計算する工程（２４）と、
   前記水平方向の合計配列の１次元フーリエ変換を計算し、前記元のイメージの前記コピーと前記テンプレート・イメージについて行の相互相関を検出する工程（２５）と、
   上側の管壁の補正されない位置を前記水平方向の合計配列の最大値の位置として設定する工程（２６）と、
   前記水平方向のオフセットを前記上側の管壁の前記補正されない位置とあらかじめ指定された管壁の端の位置との差として決定する工程（２８）とをさらに備える請求項３に記載の方法。
5. 前記イメージの軸方向のオフセット補正値を決定する工程は、
   前記イメージをしきい値化する工程（３１）と、
   前記イメージを前のイメージのしきい値化されたものと相互相関する工程（３２、３３、３４、３５、３６、３７）と、
   軸方向のオフセットを前記２つのイメージの前記水平方向の補正の差に対応する行に沿った前記相互相関関数の最大値として決定する工程（３８）とをさらに備える請求項４に記載の方法。
6. 軸方向のオフセットを決定する工程は、
   複数のビンを含む前記イメージの前記グレースケール・ヒストグラムを検出する工程と、
   前記ピクセル数が最大のビンを特定する工程と、
   前記元のイメージ内の前記ビンのグレースケール値以上のすべてのピクセルを前記元のイメージのコピー内でゼロに設定する工程と、
   前記しきい値化されたイメージに低域通過フィルタを適用する工程（３３）と、
   前記しきい値化され、低域通過フィルタを適用されたイメージと前のイメージのしきい値化され、低域通過フィルタを適用されたものとの相互相関を計算する工程（３５、３６）と、
   前記２つのイメージの前記水平方向のオフセットの差に対応する前記得られた相互相関の前記行における最大の補正値を検出する工程（３７）と、
   前記補正値を前記前の軸方向のオフセットのすべての合計に加える工程とをさらに備える請求項５に記載の方法。
7. 前記上側の管壁の位置をファイルに書き込む工程と、
   前記現在のイメージと前記テンプレート・イメージとの前記相互相関の前記最大値をファイルに書き込む工程と、
   前記相互相関の適切な行の前記最大の補正値の位置をファイルに書き込み、前記適切な行は前記２つのイメージの水平方向のオフセットの前記差に対応する行である工程と、
   前記最大の補正値をファイルに書き込む工程と、
   １つまたは２つの辺から適切な数のピクセルを切り取り、残りのピクセルを前記切り取った数だけシフトすることによって補正されたイメージを生成する工程とをさらに備える請求項６に記載の方法。
8. 前記対象となる物体（１）は細胞または細胞核である請求項１に記載の方法。
9. 前記相互相関の前記最大値の大きさがあらかじめ指定された値より小さい場合に、前記ヒストグラムのビンの数を別の値にして前記工程を繰り返す工程をさらに備える請求項４に記載の方法。
10. イメージング・システムにおける位置決めと運動の誤差を補正する装置であって、
    物体（１）の少なくとも２つのビューを取得する手段（５、４３、５０、６０）と、
    Ｍ行Ｎ列のイメージ輝度データを含む前記少なくとも２つのビューと、
    取得した各ビューのイメージ輝度データのパターンを対応するイメージ輝度データの標準パターンと比較してそれらの間の類似性に関する情報を含む２つの係数「Ａ」と「Ｂ」を求める手段（７）とを備えており、
    前記比較の手段（７）は、
    輝度レベルが指定された範囲内にあるピクセルに対して輝度レベルの変更が適用された前記取得した１つのイメージの変更されたコピーを作成する第１の手段と、
    前記取得した１つのビューの前記変更されたコピーと前記標準ビューとの相互相関を実行する第２の手段と、
    前記得られた相互相関関数の最大値を検出して評価し、前記最大値がある行または列に基づいて前記係数「Ａ」の値を決定する第３の手段と、
    輝度レベルが指定された範囲内にあるピクセルに対して輝度レベルの変更が適用された前記取得した複数のイメージの変更されたコピーを作成する第４の手段と
    取得した連続するイメージの前記変更されたコピー２つの間の相互相関を実行する第５の手段と、
    前記得られた相互相関関数の制限された最大値を検出および評価し、前記制限は、前記制限された最大値がある行または列が、係数「Ａ」がある行または列に直交し、それを横切る必要があることである第６の手段と、
    係数「Ｂ」を決定する前記制限された最大値の場所とを含む装置。
11. 前記係数「Ａ」と「Ｂ」の前記値に応答して前記取得したビューを２つの直交する方向にシフトし、前記量の方向と大きさは前記係数「Ａ」と「Ｂ」の前記値に関連する手段を備える請求項１０に記載の装置。
12. 前記相互相関を実行して係数「Ａ」を決定する手段は、前記行または列を合計して１次元配列を取得し、前記合計は前記係数「Ａ」によって大きさが決定される前記シフトの方向と直交する方向に実行される工程を含む請求項１０に記載の装置。
13. 前記標準パターンは、１つまたは複数の行または列を除いてすべてのピクセルが同じ輝度の値をとり、前記１つまたは複数の行または列は均等であるが、他のピクセルとは大きく異なる輝度値をとるＭ行Ｎ列のイメージ輝度データの配列を備える請求項１０に記載の装置。
14. 前記標準パターンは、１つまたは複数の行または列で構成される２つのグループを除いてすべてのピクセルが同じ輝度の値をとり、前記２つのグループは均等であるが、他のピクセルとは実質的に異なる輝度値をとるＭ行Ｎ列のイメージ輝度データの配列を備えており、前記２つのグループは、微小毛細血管（３）の向かい合う壁の明らかな分離に対応する分離を備え、前記向かい合う壁の両方が２つ以上の連続するイメージの視野に表れ、前記微小毛細血管（３）は対象となる物体を含む請求項１０に記載の装置。
15. 前記対象となる物体（１）は生物学的な細胞または細胞核である請求項１４に記載の装置。
16. しきい値化、相互相関、および前記相互相関の最大値の検出および評価の工程を繰り返す手段を含み、前記繰り返しの手段は複数のしきい値化に基づく前記最大の相関の最大値を検出する手段を含む請求項１０に記載の装置。
17. ２つのグループすなわち行または列の分離は取得された１つまたは複数のイメージに基づいて計算される請求項１４に記載の装置。
18. 対象となる物体の３次元の（３Ｄ）再構成を行う方法であって、
    （ａ）対象となる一連の物体を線形の容器に充填する工程（８１）と、
    （ｂ）少なくとも１つの光学投影ビームを使用して前記対象となる一連の物体の少なくとも１つの物体を照光する工程（５０）と、
    （ｃ）前記対象となる少なくとも１つの物体が前記少なくとも１つの光学投影ビームの範囲内に入るまで、前記線形の容器を平行移動する工程（８２）と、
    （ｄ）必要に応じて前記少なくとも１つの物体を中心に配置する工程（８３）と、
    （ｅ）複数の放射角を使用して前記少なくとも１つの物体を回転させる工程（８４）と、
    （ｆ）前記複数の放射角のそれぞれの角度で一連の投影イメージを生成する工程（８４）と、
    （ｇ）前記対象となる一連の物体（１）の走査が完了するまで、工程（ｂ）〜（ｆ）を繰り返す工程（８５）と、
    （ｈ）前記走査されたイメージの水平方向のオフセット補正値を決定し、前記走査されたイメージの軸方向のオフセット補正値を決定し、さらに前記水平方向のオフセット補正値と前記軸方向のオフセット補正値を前記走査されたイメージに適用して補正されたファイル・イメージを作成することによって、前記走査された対象となる一連の物体（１）の運動を補正する工程（８６）とを備える方法。
19. 前記少なくとも１つの物体（１）は細胞または細胞核である請求項１８に記載の方法。
20. 前記一連の対象となる物体を線型の容器に充填する工程（８１）は、複数の細胞を微小毛細血管（３）に充填する工程を備える請求項１８に記載の方法。
21. 連続するビュー間の物体検出器の相対的な運動を補正する方法であって、
    対象となる物体（１）をイメージングしてイメージを作成する工程（１１１）と、
    前記イメージの軸方向のオフセット補正値を決定し、前記イメージの軸方向のオフセット補正値を決定する工程はさらに前記イメージをしきい値化する工程（３１）と、前記イメージと前のイメージのしきい値化されたものと相互相関する工程（３２、３３、３５、３６）と、軸方向のオフセットを前記２つのイメージの前記水平方向の補正値の差に対応する行に沿った前記相互相関関数の最大値として決定する工程（３７）とを備える工程（１１５）と、
    前記イメージの水平方向のオフセット補正値を決定する工程（１１４）と、
    前記水平方向のオフセット補正値と前記軸方向のオフセット補正値とを前記イメージに適用し、補正されたファイル・イメージを作成する工程（ｌ１６）とを備える方法。
22. 複数のイメージが作成されて１つの入力イメージ・ファイルが生成され、複数の補正されたファイル・イメージは前記入力イメージ・ファイルの切り取られたコピーであり、切り取られていない部分は垂直方向および／または水平方向にシフトされ、入力ファイル・イメージのサイズを維持するために１つまたは２つのボーダーに追加の空白のピクセルが挿入される請求項１に記載の方法。
23. 前記補正されたファイル・イメージは、デジタル・ファイルに保存された計算されたオフセット値を備える請求項１に記載の方法。
24. 前記計算されたオフセット値はコンピュータ・ワードプロセッシングで処理されて変更されたテキスト・ファイルが作成され、前記変更されたテキスト・ファイルは２本の軸のオフセットを生成するのに使用され、前記イメージの水平方向のオフセット補正値を決定する工程は繰り返されて最大値が検出される請求項２３に記載の方法。
25. 前記計算されたオフセット値は、
    前記上側の管壁の位置と、
    現在のイメージと前記テンプレート・イメージとの相互相関の最大値と、
    前記現在のイメージと前記テンプレート・イメージとの相互相関に対応する行の最大相互相関の位置と、
    最大相互相関値と
    を備える請求項２２に記載の方法。