JP2009207416A - 細胞観察における生細胞の判別手法、細胞観察の画像処理プログラム及び画像処理装置 - Google Patents
細胞観察における生細胞の判別手法、細胞観察の画像処理プログラム及び画像処理装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】観察視野内に位置する物体を所定時間を隔てて撮影した第1画像及び第2画像を取得するステップS10と、取得された各画像から写し込まれた物体の像を抽出するステップS20と、画像平面上における物体の回転角度姿勢を揃えて相関値を算出するステップS60,S65と、算出された相関値に基づいて物体が生細胞であるか否かを判断するステップS70と、物体に対する判断結果を出力するステップS80,S85とを備えて細胞観察の画像処理プログラムが構成される。
【選択図】図1
Description
生細胞の判別処理に先立って、画像内に含まれる物体(生細胞及びゴミ等の異物を含む物の領域、以下オブジェクトという)Oの最外輪郭を抽出する。図4は、この最外輪郭抽出処理の状況を例示した模式図であり、撮像装置55c(54c)によって撮影された時刻tの画像(説明の便宜上、第1画像という)(a)、及び第1画像よりも所定時間前に撮影された時刻t−1の画像(同様に、第2画像という)を取得し、これらの画像に対して(b)に示すようにオブジェクトOの最も外側の輪郭を抽出する。この最外輪郭抽出処理には、例えば輝度値により二値化させる手法、分散フィルタを施したのち二値化させる手法、SnakesやLevel Set法などの動的輪郭抽出手法などが挙げられる。上記所定時間は、観察対象である生細胞の運動状況に応じて設定され、例えば生細胞の運動が比較的活発な場合には10分〜1時間程度、生細胞の運動が比較的低調な場合には30分〜2時間程度の時間が設定される。
次に、対応づけられた各オブジェクトについて、第1画像のオブジェクトの像(第1像という)と、第2画像のオブジェクトの像(第2像という)の、画像平面上における回転角度姿勢(細胞の方位角)を揃える。その具体的手法として、対応づけられた各オブジェクト(例えば、O1とO1´)について、図心(重心)を通る軸廻りの断面二次モーメント(慣性モーメント)を算出し、第1像の断面二次モーメントI1と、第2像の断面二次モーメントI2との相関値が最大となる角度位置で、第1像と第2像の回転角度姿勢が揃えられる。なお、各オブジェクトOを楕円形近似して近似された楕円モデルの長軸方向を揃えるように構成してもよい。また、オブジェクトの輪郭形状が円形に近い場合には、第1像または第2像の一方について、図心を通る軸廻りに一定角度ずつ回転させながら二つの像の相関を計算し、相関値が最大となる角度で揃えられる。
GP 画像処理プログラム
C 観察細胞
54 マクロ観察系 54c 撮像装置
55 顕微観察系 55c 撮像装置
100 画像処理装置 120 画像解析部
130 出力部
Claims (15)
- 観察視野内に位置する物体を撮像装置により所定時間を隔てて撮影した第1画像及び第2画像を取得し、
前記第1画像に写し込まれた前記物体の第1像、及び前記第2画像に写し込まれた前記物体の第2像を抽出して画像平面上における前記物体の回転角度姿勢を揃え、
前記回転角度姿勢が揃えられた前記第1像と前記第2像との相関値または差分を算出し、
算出された前記相関値または差分に基づいて前記物体が生細胞であるか否かを判断することを特徴とする細胞観察における生細胞の判別手法。 - 前記物体の回転角度姿勢は、前記第1像の断面二次モーメントと前記第2像の断面二次モーメントとの相関値が最大となる角度で揃えられることを特徴とする請求項1に記載の細胞観察における生細胞の判別手法。
- 前記物体の回転角度姿勢は、前記第1像の断面二次モーメントと前記第2像の断面二次モーメントとの差分が最小となる角度で揃えられることを特徴とする請求項1に記載の細胞観察における生細胞の判別手法。
- 前記物体の回転角度姿勢は、前記第1像または前記第2像を図心を通る軸廻りに回転させながら前記第1像と前記第2像との相関を計算したときに、前記第1像と前記第2像との相関値が最大となる角度で揃えられることを特徴とする請求項1に記載の細胞観察における生細胞の判別手法。
- 前記物体の回転角度姿勢は、前記第1像または前記第2像を図心を通る軸廻りに回転させながら前記第1像と前記第2像との差分を計算したときに、前記第1像と前記第2像との差分が最小となる角度で揃えられることを特徴とする請求項1に記載の細胞観察における生細胞の判別手法。
- 観察視野内に位置する物体を撮像装置により所定時間を隔てて撮影した第1画像及び第2画像を取得するステップと、
取得された前記第1画像及び前記第2画像から、第1画像に写し込まれた前記物体の第1像及び前記第2画像に写し込まれた前記物体の第2像を抽出して画像平面上における前記物体の回転角度姿勢を揃えるステップと、
前記回転角度姿勢が揃えられた前記第1像と前記第2像との相関値または差分を算出するステップと、
算出された前記相関値または差分に基づいて前記物体が生細胞であるか否かを判断するステップと、
前記物体に対する判断結果を出力するステップと
を備えてなることを特徴とする細胞観察の画像処理プログラム。 - 前記物体の回転角度姿勢は、前記第1像の断面二次モーメントと前記第2像の断面二次モーメントとの相関値が最大となる角度で揃えられることを特徴とする請求項6に記載の細胞観察の画像処理プログラム。
- 前記物体の回転角度姿勢は、前記第1像の断面二次モーメントと前記第2像の断面二次モーメントとの差分が最小となる角度で揃えられることを特徴とする請求項6に記載の細胞観察の画像処理プログラム。
- 前記物体の回転角度姿勢は、前記第1像または前記第2像を図心を通る軸廻りに回転させながら前記第1像と前記第2像との相関を計算したときに、前記第1像と前記第2像との相関値が最大となる角度で揃えられることを特徴とする請求項6に記載の細胞観察の画像処理プログラム。
- 前記物体の回転角度姿勢は、前記第1像または前記第2像を図心を通る軸廻りに回転させながら前記第1像と前記第2像との差分を計算したときに、前記第1像と前記第2像との差分が最小となる角度で揃えられることを特徴とする請求項6に記載の細胞観察の画像処理プログラム。
- 物体を撮影する撮像装置と、
前記撮像装置により所定時間を隔てて前記物体が撮影された第1画像及び第2画像を取得して、前記第1画像に写し込まれた前記物体の第1像と前記第2画像に写し込まれた前記物体の第2像とから、前記物体が生細胞であるか否かを判断する画像解析部と、
前記画像解析部により判断された判断結果を外部に出力する出力部とを備え、
前記画像解析部が、前記第1像及び前記第2像を抽出して画像平面上における前記物体の回転角度姿勢を揃え、前記回転角度姿勢が揃えられた前記第1像と前記第2像との相関値または差分を算出して、算出された前記相関値または差分に基づいて前記物体が生細胞であるか否かを判断するように構成したことを特徴とする細胞観察の画像処理装置。 - 前記物体の回転角度姿勢は、前記第1像の断面二次モーメントと前記第2像の断面二次モーメントとの相関値が最大となる角度で揃えられることを特徴とする請求項11に記載の細胞観察の画像処理装置。
- 前記物体の回転角度姿勢は、前記第1像の断面二次モーメントと前記第2像の断面二次モーメントとの差分が最小となる角度で揃えられることを特徴とする請求項11に記載の細胞観察の画像処理装置。
- 前記物体の回転角度姿勢は、前記第1像または前記第2像を図心を通る軸廻りに回転させながら前記第1像と前記第2像との相関を計算したときに、前記第1像と前記第2像との相関値が最大となる角度で揃えられることを特徴とする請求項11に記載の細胞観察の画像処理装置。
- 前記物体の回転角度姿勢は、前記第1像または前記第2像を図心を通る軸廻りに回転させながら前記第1像と前記第2像との差分を計算したときに、前記第1像と前記第2像との差分が最小となる角度で揃えられることを特徴とする請求項11に記載の細胞観察の画像処理装置。
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