JP2009300520A - Living body observation device - Google Patents

Living body observation device Download PDF

Info

Publication number
JP2009300520A
JP2009300520A JP2008151875A JP2008151875A JP2009300520A JP 2009300520 A JP2009300520 A JP 2009300520A JP 2008151875 A JP2008151875 A JP 2008151875A JP 2008151875 A JP2008151875 A JP 2008151875A JP 2009300520 A JP2009300520 A JP 2009300520A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
marker
image
living body
distance
scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008151875A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kayu Muraki
香由 村木
Seiya Takahashi
誠也 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2008151875A priority Critical patent/JP2009300520A/en
Publication of JP2009300520A publication Critical patent/JP2009300520A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a living body observation device capable of providing a fine image at an arbitrary timing. <P>SOLUTION: The living body observation device comprises: a light source part for emitting an excitation light beam; a scanning optical system for scanning the excitation light beam; an objective lens for irradiating a living body sample with the excitation light beam; and a living body contact surface that contacts the living body sample. The living body observation device further comprises: marker assignment means in which a marker which can be restored based on the difference between the distance of a marker fragment in a first scanning line by the scanning optical system and the distance of a marker fragment in a second scanning line is disposed on the living body contact surface; a detection optical system for detecting detection light from the living body sample; an image display means for displaying an electric signal outputted from the detection optical system as image data; and an image reconfiguration means for reconfiguring the image data displayed by the image display means based on the position information of the marker. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、振動する生体から静止画像を得る画像再構成機能を備えた生体観察装置に関する。   The present invention relates to a living body observation apparatus having an image reconstruction function for obtaining a still image from a vibrating living body.

生体機能の解析や病理解明などのため、生体を観察する手法に関心が集まってきている。しかし、生体は生きているがゆえに呼吸や拍動・脈動による振動を有している。この振動は観察像をブレさせるなど、観察を阻害する要因として非常に大きな問題である。   In order to analyze biological functions and elucidate pathology, there is an increasing interest in techniques for observing living bodies. However, because the living body is alive, it has vibration due to breathing, pulsation, and pulsation. This vibration is a very big problem as a factor that obstructs observation, such as blurring of the observation image.

このような動的挙動を観察するものとしては、顕微鏡画像撮像装置が知られている(例えば、特許文献1)。
特開2005−274783
As a device for observing such a dynamic behavior, a microscope image pickup device is known (for example, Patent Document 1).
JP-A-2005-274783

しかしながら、このような従来の顕微鏡写真撮像装置は、生体の動きを検出して、生体が動いていないときの画像のみを抽出することにより、生体振動による像ブレのない画像を得るものであり、生体が動いていない瞬間しか撮像することができない。   However, such a conventional microscopic image pickup device detects a movement of a living body and extracts only an image when the living body is not moving, thereby obtaining an image free from image blur due to a living body vibration. Images can only be captured at the moment when the living body is not moving.

さらに、麻酔下のマウスでは心拍数が毎秒約10回、呼吸は毎秒約1回発生する。マウスの肝臓において、心拍による振動は300μm程度、呼吸による振動は2mm程度の振幅を有している。このような生体を拡大光学系で観察しようとすると、常に生体の振動によって像ブレが発生することになる。つまり、従来技術では、任意の時間の生体を観察できないばかりか、拡大して詳細な観察を行う際にはほとんど精細な画像を得ることができないという問題があった。   Furthermore, in anesthetized mice, heart rate occurs about 10 times per second and breathing occurs about once per second. In the mouse liver, vibration due to heartbeat has an amplitude of about 300 μm, and vibration due to respiration has an amplitude of about 2 mm. When attempting to observe such a living body with the magnifying optical system, image blur always occurs due to vibration of the living body. That is, the conventional technology has a problem that not only a living body for an arbitrary time can be observed, but also a fine image cannot be obtained when performing detailed observation by enlarging.

従って、本発明の目的は、任意のタイミングで精細な画像を得ることができる生体観察装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a living body observation apparatus that can obtain a fine image at an arbitrary timing.

本発明者は、鋭意研究の結果、マーカ付与手段を生体観察装置に新たに設け、マーカ情報に基づいて画像を再構成することで上記課題を解決するに至った。   As a result of earnest research, the present inventor has newly provided a marker providing means in the living body observation apparatus and reconstructed an image based on the marker information, thereby solving the above problem.

即ち、本発明は、励起光ビームを射出するための光源部と、前記励起光ビームを走査するための走査光学系と、前記励起光ビームを生体試料に照射するための対物レンズと、前記生体試料に接触する生体接触面を有し、かつ前記走査光学系による第1の走査線におけるマーカ断片の距離と、第2の走査線におけるマーカ断片の距離との違いに基づいて復元可能なマーカが前記生体接触面上に配置された、マーカ付与手段と、前記生体試料からの検出光を検出する検出光学系と、前記検出光学系から出力された電気信号を画像データとして表示する画像表示手段と、前記画像表示手段によって表示された画像データを前記マーカの位置情報に基づいて再構成する画像再構成手段と、を具備する、生体観察装置を提供する。   That is, the present invention relates to a light source unit for emitting an excitation light beam, a scanning optical system for scanning the excitation light beam, an objective lens for irradiating the biological sample with the excitation light beam, and the living body A marker having a living body contact surface in contact with a sample and capable of being restored based on a difference between a marker fragment distance in the first scanning line and a marker fragment distance in the second scanning line by the scanning optical system. Marker providing means, a detection optical system for detecting detection light from the biological sample, and an image display means for displaying an electrical signal output from the detection optical system as image data, disposed on the biological contact surface. There is provided a living body observation apparatus comprising: an image reconstruction unit that reconstructs image data displayed by the image display unit based on position information of the marker.

本発明は、任意のタイミングで精細な画像を得ることができる生体観察装置を提供することができる。   The present invention can provide a living body observation apparatus that can obtain a fine image at an arbitrary timing.

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の構成を詳細に説明するために例示的に示したものに過ぎない。従って、本発明は、以下の実施形態に記載された説明に基づいて限定解釈されるべきではない。本発明の範囲には、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内にある限り、以下の実施形態の種々の変形、改良形態を含む全ての実施形態が含まれる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the embodiments described below are merely examples for explaining the configuration of the present invention in detail. Accordingly, the present invention should not be construed as being limited based on the description given in the following embodiments. The scope of the present invention includes all embodiments including various modifications and improvements of the following embodiments as long as they are within the scope of the invention described in the claims.

<第1の実施形態>
図1
図1は、第1の実施形態における生体観察装置100の模式図である。本発明の生体観察装置100は、励起光ビームを射出するための光源部110と、前記励起光ビームを走査するための走査光学系120と、前記励起光ビームを生体試料に照射するための対物レンズ130と、前記生体試料に接触する生体接触面を有し、かつ前記走査光学系による第1の走査線におけるマーカ断片の距離と、第2の走査線におけるマーカ断片の距離との違いに基づいて復元可能なマーカが前記生体接触面上に配置された、マーカ付与手段140と、前記生体試料からの検出光を検出する検出光学系150と、前記検出光学系から出力された電気信号を画像データとして表示する画像表示手段160と、前記画像表示手段によって表示された画像データを前記マーカの位置情報に基づいて再構成する画像再構成手段160と、を具備する。
<First Embodiment>
FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram of a living body observation apparatus 100 in the first embodiment. The biological observation apparatus 100 of the present invention includes a light source unit 110 for emitting an excitation light beam, a scanning optical system 120 for scanning the excitation light beam, and an objective for irradiating the biological sample with the excitation light beam. Based on the difference between the distance of the marker fragment in the first scanning line by the scanning optical system and the distance of the marker fragment in the second scanning line, which has a lens 130 and a biological contact surface in contact with the biological sample. The marker providing means 140 in which a marker that can be restored is arranged on the biological contact surface, the detection optical system 150 that detects detection light from the biological sample, and the electrical signal output from the detection optical system The image display means 160 displayed as data, and the image reconstruction means 160 which reconfigure | reconstructs the image data displayed by the said image display means based on the positional information on the said marker are provided.

光源部110は、励起光を発するレーザ光源111と、レーザ光源111から発せられた励起光を伝達する光ファイバ112(マルチモードファイバ)と、光ファイバ112によって伝達された励起光を励起光ビームとして射出する射出部113とを有している。射出部113より射出された励起光ビームは、集光レンズ171によって集光された後、ダイクロイックミラー172および173によって反射され、走査光学系120に入射する。   The light source unit 110 includes a laser light source 111 that emits excitation light, an optical fiber 112 (multimode fiber) that transmits the excitation light emitted from the laser light source 111, and the excitation light transmitted by the optical fiber 112 as an excitation light beam. And an injection part 113 for injection. The excitation light beam emitted from the emission unit 113 is collected by the condenser lens 171, reflected by the dichroic mirrors 172 and 173, and enters the scanning optical system 120.

走査光学系120は、ガルバノミラー(XYガルバノミラーユニット)や音響光学素子などの光ビームを走査する公知の走査素子を用いて構成される。走査光学系120に入射した励起光は偏向され、投影レンズ174および結像レンズ175を通して対物レンズ130に入射し、対物レンズ130を介して生体試料Aに励起光ビームが照射される。生体試料Aからの検出光(蛍光、反射光)は、同じ経路を通って戻され、ダイクロイックミラー173を透過し、集光レンズ176に集光された後、検出光学系150に入射する。   The scanning optical system 120 is configured using a known scanning element that scans a light beam such as a galvanometer mirror (XY galvanometer mirror unit) or an acoustooptic device. The excitation light that has entered the scanning optical system 120 is deflected, enters the objective lens 130 through the projection lens 174 and the imaging lens 175, and the biological sample A is irradiated with the excitation light beam through the objective lens 130. Detection light (fluorescence and reflected light) from the biological sample A is returned through the same path, passes through the dichroic mirror 173, is collected on the condenser lens 176, and then enters the detection optical system 150.

マーカ付与手段140は、生体接触面141を有し、かつ生体接触面141にマーカを配置することが可能な公知の部材、例えば、スタビライザやカバーガラスで構成される。特に、スタビライザを使用する場合、光軸方向(Z軸方向)への生体の振動を抑制することによって、光軸方向への像ズレに起因した画像情報の欠損を防止することができる。   The marker imparting means 140 has a living body contact surface 141 and is formed of a known member capable of placing a marker on the living body contact surface 141, for example, a stabilizer or a cover glass. In particular, when a stabilizer is used, it is possible to prevent image information from being lost due to image shift in the optical axis direction by suppressing vibration of the living body in the optical axis direction (Z-axis direction).

スタビライザを使用する場合、スタビライザの生体接触面に配置されたガラスとの摺動摩擦を低減するために、マーカの生体接触面と裏面の材質を変えてもよい。この場合、生体に接触する面は、生体と相性がよく、密着しやすいガラスを、裏面には光学的に透明な摺動性の樹脂を用いればよい。もしくは、スタビライザの生体接触面に配置されたガラスを光学的に透明で摺動性のよい樹脂に変更してもよい。また、生体接触面の反対側に摺動性を向上させるコーティングを施してもよい。もしくは、摺動性のよい光学的に透明な樹脂をマウスに生体用接着剤を用いて固定する方法をとってもよい。   When a stabilizer is used, the material of the biological contact surface and the back surface of the marker may be changed in order to reduce sliding friction with the glass disposed on the biological contact surface of the stabilizer. In this case, the surface in contact with the living body is compatible with the living body and easily adheres to the glass, and an optically transparent slidable resin may be used on the back surface. Alternatively, the glass disposed on the biological contact surface of the stabilizer may be changed to a resin that is optically transparent and has good slidability. Moreover, you may give the coating which improves slidability to the other side of a biological contact surface. Alternatively, an optically transparent resin having good slidability may be fixed to the mouse using a biological adhesive.

生体試料Aはステージ190に載置される。生体試料Aの所望の位置を観察するために、ステージ190は回転ステージおよびXYステージで構成されることが好ましい。   The biological sample A is placed on the stage 190. In order to observe a desired position of the biological sample A, the stage 190 is preferably composed of a rotary stage and an XY stage.

検出光学系150は、生体試料からの検出光(蛍光または反射光)を入射させる入射部151と、入射部151に入射した検出光を伝達する光ファイバ152(マルチモードファイバ)と、光ファイバ152によって伝達された検出光を、その光強度を反映した電気信号に変換して出力する検出器153とを有している。   The detection optical system 150 includes an incident unit 151 that allows detection light (fluorescence or reflected light) from a biological sample to enter, an optical fiber 152 (multimode fiber) that transmits the detection light incident on the incident unit 151, and an optical fiber 152. A detector 153 that converts the detection light transmitted by the light into an electric signal reflecting the light intensity and outputs the electric signal.

画像表示手段160は、検出器153から出力された電気信号を画像を構成する各画素情報に変換する演算処理部161と、演算処理の結果を画像として表示するモニタ162により構成される。演算処理部161は、走査光学系120による生体試料Aの走査によって順次得られる電気信号を、その電気信号が得られた位置に対応する画素情報として取得し、順次各画素の輝度を決定していくことによって、生体試料Aの走査範囲における生体画像をモニタ162上に表示する。   The image display means 160 includes an arithmetic processing unit 161 that converts the electrical signal output from the detector 153 into pixel information that constitutes an image, and a monitor 162 that displays the result of the arithmetic processing as an image. The arithmetic processing unit 161 acquires electrical signals sequentially obtained by scanning the biological sample A by the scanning optical system 120 as pixel information corresponding to the position where the electrical signals are obtained, and sequentially determines the luminance of each pixel. As a result, the biological image in the scanning range of the biological sample A is displayed on the monitor 162.

このとき、生体試料Aは絶えず振動しているため、画像表示手段160によって表示された画像データは、副走査方向にずれを生じている。ここで副走査方向とは、走査方向に対して垂直な方向であり、例えば、XY平面上でX軸方向に走査が行われる場合、Y軸方向が副走査方向となる。走査光学系120は、X軸方向に走査を行った後(第1の走査)、第1の走査の幅分Y軸方向に移動した後、同じくX軸方向に走査を行う(第2の走査)。X軸方向の走査は非常に短時間で行われるため、各走査で得られた生体画像がぶれることはほとんどない。しかし、第1の走査と第2の走査との間にはタイムラグが生じ、このタイムラグによって生体画像にずれが生じる。画像再構成手段160は、この生体画像のずれ、より具体的には、生体振動に起因した第1の走査線と第2の走査線の間に生じる画像のずれを、マーカ情報に基づいて補正し、正しい位置関係に復元する手段である。   At this time, since the biological sample A constantly vibrates, the image data displayed by the image display means 160 is shifted in the sub-scanning direction. Here, the sub-scanning direction is a direction perpendicular to the scanning direction. For example, when scanning is performed in the X-axis direction on the XY plane, the Y-axis direction is the sub-scanning direction. The scanning optical system 120 scans in the X-axis direction (first scan), moves in the Y-axis direction by the width of the first scan, and then scans in the X-axis direction (second scan). ). Since scanning in the X-axis direction is performed in a very short time, the living body image obtained by each scanning is hardly blurred. However, a time lag occurs between the first scan and the second scan, and the biological image is shifted due to the time lag. The image reconstruction unit 160 corrects the deviation of the biological image, more specifically, the deviation of the image generated between the first scanning line and the second scanning line due to the biological vibration based on the marker information. This is a means for restoring the correct positional relationship.

画像再構成手段160は、画像表示手段160によって表示された画像データ情報をマーカの位置情報に基づいて再構成する演算処理部161と、前記演算処理の結果として再構成された画像を表示するモニタ162により構成される。なお、画像表示手段160および画像再構成手段160は同一PC内で構築すればよく、いずれも演算処理部161およびモニタ162によって構成される手段とすることができる。   The image reconstruction unit 160 includes an arithmetic processing unit 161 that reconstructs image data information displayed by the image display unit 160 based on marker position information, and a monitor that displays an image reconstructed as a result of the arithmetic processing. 162. Note that the image display unit 160 and the image reconstruction unit 160 may be constructed in the same PC, and both can be configured by the arithmetic processing unit 161 and the monitor 162.

図2
図2は、マーカ付与手段140の生体接触面141を表した模式図である。
FIG.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the biological contact surface 141 of the marker applying unit 140.

マーカ1が、マーカ付与手段140の生体接触面141上に配置されている。マーカ1は、第1の走査線におけるマーカ断片の距離d1と、第2の走査線におけるマーカ断片の距離d2との違いに基づいて復元可能な形状において配置されている。 The marker 1 is disposed on the biological contact surface 141 of the marker applying unit 140. Marker 1 is a distance d 1 of the marker fragments in the first scan line, they are arranged in a recoverable form on the basis of the difference between the distance d 2 of the marker fragments in the second scan line.

ここで、第1の走査線とは、走査光学系120による任意の1走査線を意味し(図では例示的に走査線10として表わす)、第2の走査線とは、同じく走査光学系120による任意の1走査線であって、かつ第1の走査線とは異なる走査線を意味する(図では例示的に走査線20として表わす)。いずれもある特定の走査線を意味するものではなく、第nの走査線(nは自然数)と第nの走査線以外の任意の走査線との関係を表わしている。なお、以下の各図では、例示的にX軸方向を走査方向とし、副走査方向をY軸方向として表わしている。   Here, the first scanning line means an arbitrary scanning line by the scanning optical system 120 (illustrated as the scanning line 10 in the figure), and the second scanning line is the same as the scanning optical system 120. Means a scan line that is different from the first scan line and is illustratively represented as scan line 20 in the figure. None of them means a specific scanning line, and represents the relationship between the nth scanning line (n is a natural number) and an arbitrary scanning line other than the nth scanning line. In the following drawings, for example, the X-axis direction is represented as a scanning direction, and the sub-scanning direction is represented as a Y-axis direction.

マーカ断片の距離d1とは、第1の走査線10におけるマーカのエッジ間距離を意味し、マーカ断片の距離d2とは、第2の走査線20におけるマーカのエッジ間距離を意味する。ここで、マーカ1を距離d1と距離d2が異なるように配置すれば、第1の走査線10および第2の走査線20の位置情報は、それぞれ距離d1をもつマーカ断片と距離d2をもつマーカ断片によって保存される。すなわち、生体の振動によって第1の走査線10と第2の走査線20との間にずれが生じた場合、第1の走査線10上の距離d1をもつマーカ断片と、第2の走査線20上の距離d2をもつマーカ断片に基づいて、第1の走査線10と第2の走査線20との相対的位置関係を復元することができる。その結果、生体の振動によって像ブレが生じた画像を復元し、精細な静止画像として再現することができる。 The marker fragment distance d 1 means the distance between the edges of the marker in the first scanning line 10, and the marker fragment distance d 2 means the distance between the marker edges in the second scanning line 20. Here, if the marker 1 is arranged so that the distance d 1 and the distance d 2 are different, the position information of the first scanning line 10 and the second scanning line 20 is the distance between the marker fragment having the distance d 1 and the distance d. Stored by marker fragment with 2 . That is, when a deviation occurs between the first scanning line 10 and the second scanning line 20 due to the vibration of the living body, the marker fragment having the distance d 1 on the first scanning line 10 and the second scanning Based on the marker fragment having the distance d 2 on the line 20, the relative positional relationship between the first scanning line 10 and the second scanning line 20 can be restored. As a result, it is possible to restore an image in which image blur has occurred due to vibration of the living body and reproduce it as a fine still image.

また、後述するように、補助マーカを含め、複数のマーカが付与されている場合、各マーカ間の距離をdnとして定義することもある。重要なことは、各走査線上のマーカ情報が他の走査線のマーカ情報と区別できるということである。マーカ情報が各走査線の位置情報を保存できていれば、距離dnの定義の方法に特に制限はない。 Further, as described later, including the auxiliary marker, if multiple markers are given, sometimes to define the distance between each of the markers as d n. What is important is that the marker information on each scanning line can be distinguished from the marker information on other scanning lines. If the marker information is only to be saved to the positional information of each scanning line, and there is no particular limitation on the definition of the method of the distance d n.

マーカの形状は、上述した要件を満たせば特に制限はない。例えば、図2に示した直角三角形のマーカは、走査方向に対して傾斜B-Bを有しているので、第1の走査線におけるマーカ断片の距離d1と第2の走査線におけるマーカ断片の距離d2は必ず異なる。従って、全ての走査線の位置情報はマーカ断片の距離によって保存されるので、生体振動によって各走査線の間にずれが生じた場合、マーカの形状を復元するように各走査線の位置を調節することによって、精細な静止画像を復元することができる。その他のマーカの形状として、例えば四角形、五角形、六角形、七角形、八角形などの多角形マーカや、直線または曲線マーカを使用することができる。 The shape of the marker is not particularly limited as long as the above-described requirements are satisfied. For example, since the right triangular marker shown in FIG. 2 has an inclination BB with respect to the scanning direction, the marker fragment distance d 1 in the first scanning line and the marker fragment in the second scanning line. The distance d 2 is always different. Therefore, since the position information of all the scanning lines is stored according to the distance of the marker fragment, the position of each scanning line is adjusted so that the shape of the marker is restored when a deviation occurs between the scanning lines due to biological vibration. By doing so, a fine still image can be restored. As other marker shapes, for example, polygonal markers such as quadrangular, pentagonal, hexagonal, heptagonal, octagonal, etc., and linear or curved markers can be used.

マーカ1の種類には特に制限はなく、出願時に公知の全てのマーカを使用することができる。   There is no restriction | limiting in particular in the kind of marker 1, All the markers well-known at the time of application can be used.

例えば、第1に、非蛍光かつ非反射のマーカを使用することができる。非蛍光かつ非反射のマーカは、生体の蛍光観察画像へのマーカから発する強輝度の光の映り込みを防止することができ、また、マーカの撮像のためにレーザを使わないので、観察用の蛍光を複数自由に選択することができる。この場合、観察画像においてマーカ部位は黒く抜けるため、マーカのエッジの位置情報を容易に抽出することができる。   For example, first, non-fluorescent and non-reflective markers can be used. The non-fluorescent and non-reflective marker can prevent the reflection of intense light emitted from the marker on the fluorescence observation image of the living body, and does not use a laser for imaging the marker. A plurality of fluorescence can be freely selected. In this case, since the marker part is black in the observation image, the position information of the edge of the marker can be easily extracted.

第2に、反射膜をマーカとして使用することもできる。反射膜マーカは、生体観察用の励起光と同じ波長で検出することができるため、マーカを励起するためのレーザが不要であり、その分観察用の蛍光を自由に複数選択することができる。また、反射効率は、蛍光の励起効率に比べ1オーダ高いので、マーカがクリアに撮像できる。この結果、エッジの検出がしやすくなり、高精度に画像を再構成できる。   Second, the reflective film can be used as a marker. Since the reflection film marker can be detected at the same wavelength as the excitation light for living body observation, a laser for exciting the marker is unnecessary, and a plurality of observation fluorescence can be freely selected accordingly. In addition, since the reflection efficiency is one order higher than the fluorescence excitation efficiency, the marker can be imaged clearly. As a result, it becomes easier to detect the edge, and the image can be reconstructed with high accuracy.

第3に、マーカとして蛍光材を使用することもできる。生体観察用の蛍光とは異なる波長を有する蛍光材をマーカとして使用すれば、観察の妨げにはならない。さらにまた、マーカとして使用する蛍光材が生体観察用の蛍光と同じ波長を有していてもよい。この場合は、観察用の蛍光強度よりもマーカの蛍光強度を強く設定する。そして、生体の蛍光よりも明るく、マーカの蛍光よりも暗いレベルを閾値として2値化し、2値化画像からマーカのエッジの位置情報を容易に抽出することができる。この場合、観察用に使用できる蛍光の種類が減ることもなく、多種類の蛍光を生体観察に使用することができる。   Third, a fluorescent material can be used as a marker. If a fluorescent material having a wavelength different from that for fluorescence for living body observation is used as a marker, observation is not hindered. Furthermore, the fluorescent material used as the marker may have the same wavelength as the fluorescence for living body observation. In this case, the fluorescence intensity of the marker is set stronger than the observation fluorescence intensity. Then, binarization is performed using a level brighter than the fluorescence of the living body and darker than the fluorescence of the marker as a threshold, and the position information of the edge of the marker can be easily extracted from the binarized image. In this case, many types of fluorescence can be used for living body observation without reducing the types of fluorescence that can be used for observation.

図3
図3Aは、画像表示手段160によって表示された画像である。第1の走査10と第2の走査20との間のタイムラグによって各走査線の位置情報にずれが生じている。
FIG.
FIG. 3A is an image displayed by the image display means 160. Due to the time lag between the first scan 10 and the second scan 20, the position information of each scan line is shifted.

図3Bは、画像再構成手段160によってマーカ1の位置情報に基づいて再構成された画像である。第1の走査線10と第2の走査線20との相対的位置関係を、マーカ断片の距離d1およびd2のもつ位置情報に基づいて特定する。そして、特定された位置情報に基づいてマーカの形状が復元されるように第1の走査線10と第2の走査線20との位置関係を移動調節することによって、像ブレのない精細な静止画像を復元することができる。なお、繰り返しになるが、ここでいう第1および第2の走査線とは、特定の走査線を意味するものではなく、任意の2つの走査線を表わしている。 FIG. 3B is an image reconstructed by the image reconstruction unit 160 based on the position information of the marker 1. The relative positional relationship between the first scanning line 10 and the second scanning line 20 is specified based on the positional information of the marker fragment distances d 1 and d 2 . Then, by moving and adjusting the positional relationship between the first scanning line 10 and the second scanning line 20 so that the shape of the marker is restored based on the specified position information, fine stillness without image blurring is achieved. Images can be restored. It should be noted that the first and second scanning lines here do not mean specific scanning lines, but represent arbitrary two scanning lines.

ここで、画像再構成手段160は、各走査線の移動調節後、全走査線の左端のうち最大値を有する左端(図3BのC-C線)から、全走査線の右端のうち最小値を有する右端(図3BのD-D線)までを画像として表示する。その結果、画像再構成手段160によって再構成された画像には画像情報として欠けるところはなく、補完画像情報を与えなくとも完全な生体画像を提供することができる。   Here, the image reconstructing means 160 adjusts the movement of each scanning line, from the left end (CC line in FIG. 3B) having the maximum value among the left ends of all scanning lines, to the minimum value among the right ends of all scanning lines. Up to the right end (D-D line in FIG. 3B) having a is displayed as an image. As a result, the image reconstructed by the image reconstructing means 160 does not lack image information, and a complete biological image can be provided without providing supplementary image information.

モニタ162には、マーカ1のベストな位置をうすく表示してもよい。観察者が、このうすく表示されたマーカ1の位置情報に基づいて1スキャンラインごとに位置ずれを補正することによって像ブレした生体画像からクリアな静止画像を復元することができる。   The monitor 162 may display the best position of the marker 1 lightly. The observer can restore a clear still image from the blurred biological image by correcting the positional deviation for each scan line based on the position information of the marker 1 displayed lightly.

図4
図4は、画像再構成手段160によって行われる演算処理のフローチャートである。
FIG.
FIG. 4 is a flowchart of the arithmetic processing performed by the image reconstruction unit 160.

蛍光による生体観察において、マーカとして使用する蛍光材が生体観察用の蛍光と同じ波長を有している場合、先ず、生体の蛍光より明るく、マーカの蛍光より暗いレベルを閾値として2値化し、2値化画像を得る(31)。この2値化画像からマーカ1のエッジ位置を検出することができる。   When the fluorescent material used as a marker has the same wavelength as the fluorescence for living body observation in the living body observation using fluorescence, first, it is binarized using a level brighter than the fluorescence of the living body and darker than the fluorescence of the marker as a threshold. A valued image is obtained (31). The edge position of the marker 1 can be detected from this binarized image.

次に、マーカ1のエッジの位置情報を抽出する(32)。そして、前記抽出された位置情報からエッジ間距離を算出する(33)。   Next, the position information of the edge of the marker 1 is extracted (32). Then, an edge-to-edge distance is calculated from the extracted position information (33).

前記算出されたエッジ間距離を、予め記憶されているマーカ1の形状の情報と照合し、y軸方向の位置を決定する(34)。そして、予め記憶されているマーカ1の位置情報と照合し、x軸方向の位置を決定する(35)。   The calculated distance between the edges is collated with the shape information of the marker 1 stored in advance, and the position in the y-axis direction is determined (34). Then, the position information in the x-axis direction is determined by collating with the position information of the marker 1 stored in advance (35).

以上の工程をスキャン毎に行うことによって画像を再構成することができる。   An image can be reconstructed by performing the above steps for each scan.

非蛍光かつ非反射のマーカを使用する場合、あるいは生体観察用の蛍光とは異なる波長を有する蛍光材をマーカとして使用する場合は、2値化工程(31)は不要であり、その後の工程は全て同じである。   When a non-fluorescent and non-reflective marker is used, or when a fluorescent material having a wavelength different from fluorescence for living body observation is used as a marker, the binarization step (31) is unnecessary, and the subsequent steps are as follows. All are the same.

図5
図5は、マーカの向きを補正するための、画像再構成手段160によって行われる演算処理のフローチャートである。
FIG.
FIG. 5 is a flowchart of a calculation process performed by the image reconstruction unit 160 for correcting the orientation of the marker.

マーカの形状を多角形とした場合、あらかじめ記憶されているマーカの形状から、パターンマッチングを用いてマーカの向きを補正する必要がある。   When the marker shape is a polygon, it is necessary to correct the orientation of the marker using pattern matching from the marker shape stored in advance.

2値化画像を取得後(41)、記憶されているマーカ(マスクパターン)を読み出す(42)。次に、マスクパターンを回転させ(43)、2値化画像と重ね合わせる(44)。このとき、2値化画像のマスクの向きとマスクパターンのマスクの向きが合致しているか否かを判定し(45)、合致していない場合は、再度マスクパターンを回転させ(43)、2値化画像を重ね合わせる(44)。   After acquiring the binarized image (41), the stored marker (mask pattern) is read (42). Next, the mask pattern is rotated (43) and superimposed with the binarized image (44). At this time, it is determined whether or not the orientation of the mask of the binarized image matches the orientation of the mask of the mask pattern (45). If not, the mask pattern is rotated again (43), 2 The digitized images are overlaid (44).

上記演算処理を行うことによって、正しい向きに静止画像を復元することができる。   By performing the above arithmetic processing, a still image can be restored in the correct orientation.

図6
図6は、補助マーカ(キャリブレーションマーク)が配置された生体接触面141を表わす模式図である。
FIG.
FIG. 6 is a schematic diagram showing the biological contact surface 141 on which auxiliary markers (calibration marks) are arranged.

図6では、生体接触面141を対角方向に横切る1本の直線マーカ1が付与され、生体接触面141全面にわたって複数の補助マーカ2が付与されている。   In FIG. 6, one linear marker 1 that diagonally crosses the biological contact surface 141 is provided, and a plurality of auxiliary markers 2 are provided over the entire biological contact surface 141.

本発明のマーカ1は、各走査線の位置情報を担っているため、観察視野全体に写りこむ程度に大きい必要がある。この点、直線または曲線で構成されたマーカは、マーカ領域が少ないにもかかわらず、観察視野全体に写りこむような構成に容易にすることができ、優れている。しかしながら、例えば、直線で構成されたマーカは、第1の走査線10におけるマーカ断片の距離d1と、第2の走査線20におけるマーカ断片の距離d2とが同一となり、各走査線の位置情報を担うことができない。従って、直線マーカが各走査線の位置情報を担うことができように、1以上の補助マーカ2(キャリブレーションマーク)を付与する必要がある。補助マーカ2が、第1の走査線10におけるマーカ断片の距離と、第2の走査線20におけるマーカ断片の距離とを異ならせることによって、直線マーカ1による画像の再構成が可能となる。 Since the marker 1 of the present invention bears the position information of each scanning line, it needs to be large enough to be reflected in the entire observation field. In this regard, a marker constituted by a straight line or a curve is excellent because it can be easily configured so as to be reflected in the entire observation field even though the marker area is small. However, for example, in a marker constituted by a straight line, the distance d 1 of the marker fragment in the first scanning line 10 is the same as the distance d 2 of the marker fragment in the second scanning line 20, and the position of each scanning line Cannot carry information. Accordingly, it is necessary to provide one or more auxiliary markers 2 (calibration marks) so that the linear marker can carry position information of each scanning line. When the auxiliary marker 2 makes the marker fragment distance in the first scanning line 10 different from the marker fragment distance in the second scanning line 20, the image can be reconstructed by the linear marker 1.

なお、ここでいう各走査線におけるマーカ断片の距離とは、直線マーカ1のX軸方向の幅を意味するものではなく、補助マーカ2を含めた各走査線に存在するマーカ間の距離情報を意味する。例えば、図6では、補助マーカ2が生体接触面141の全面にわたって均等に配置されている。このとき、第1の走査線10におけるマーカ断片の距離とは、d1-1、d1-2、およびd1-3で規定される距離情報を意味する。また、第2の走査線20におけるマーカ断片の距離とは、d2-1、d2-2、およびd2-3で規定される距離情報を意味する。これらの距離情報は識別可能であり、その結果、これらの距離情報は、第1の走査線10と第2の走査線20の生体接触面141上における位置情報を担うことができる。基本的には、補助マーカ2は、各走査線に2以上入るように配置されているのが好ましい。 Here, the distance between the marker fragments in each scanning line does not mean the width of the linear marker 1 in the X-axis direction, but the distance information between the markers existing in each scanning line including the auxiliary marker 2. means. For example, in FIG. 6, the auxiliary marker 2 is arranged uniformly over the entire surface of the biological contact surface 141. At this time, the distance of the marker fragment in the first scanning line 10 means distance information defined by d 1-1 , d 1-2 , and d 1-3 . In addition, the distance between the marker fragments on the second scanning line 20 means distance information defined by d 2-1 , d 2-2 , and d 2-3 . These distance information can be identified, and as a result, these distance information can carry position information on the living body contact surface 141 of the first scanning line 10 and the second scanning line 20. Basically, it is preferable that the auxiliary marker 2 is arranged so as to enter two or more in each scanning line.

図7
図7は、補助マーカ2に加えて、太さの異なる直線マーカが配置された生体接触面141を表わす模式図である。
FIG.
FIG. 7 is a schematic diagram showing the biological contact surface 141 in which linear markers having different thicknesses are arranged in addition to the auxiliary marker 2.

図7では、補助マーカ2に加えて、太さの異なる直線マーカ1bおよび1cが、直線マーカ1と交わる方向に配置されている。このように、補助マーカ2に加えて、各走査線に2本以上の線が含まれるように構成することによって、各走査線のマーカ断片によって与えられる位置情報がいっそう明確となり、確実かつ容易に静止画像を再構成することができる。基本的には、マーカ1は直交しない格子状(ひし形が並んでいるような状態)に配置された細線とし、各走査線に2本以上の線が含まれるように配置され、かつ走査方向に対して傾斜をもって配置されていることが好ましい。なお、この場合も上記と同様、マーカ断片の距離とは、各走査線に散在する複数のマーカ間の距離によって与えられる位置情報を意味する。   In FIG. 7, in addition to the auxiliary marker 2, linear markers 1 b and 1 c having different thicknesses are arranged in a direction intersecting with the linear marker 1. In this way, in addition to the auxiliary marker 2, each scanning line is configured to include two or more lines, so that the position information given by the marker fragment of each scanning line becomes clearer and more reliably and easily. Still images can be reconstructed. Basically, the marker 1 is a thin line arranged in a lattice shape (diamonds arranged in a line) that are not orthogonal to each other, each scanning line is arranged so that two or more lines are included, and in the scanning direction. It is preferable that they are arranged with an inclination. Also in this case, as described above, the distance between the marker fragments means position information given by the distances between a plurality of markers scattered on each scanning line.

また、マーカ1の線は、生体の振動の変位量に相当する範囲では、それぞれ区別できるようになっている(例えば、太さが違う、色が違う、励起効率が違う、反射効率が違うなど)。たとえば、10μmの振動がある場合は、10μm間隔で同じパターンを繰り返せばよい。   The lines of the marker 1 can be distinguished from each other in a range corresponding to the displacement amount of the vibration of the living body (for example, different thickness, different color, different excitation efficiency, different reflection efficiency, etc.). ). For example, if there is a vibration of 10 μm, the same pattern may be repeated at 10 μm intervals.

また、マーカの間隔は、補正単位内に少なくとも1つ以上のマーカが含まれるように規定する。例えば、1ラインスキャンするのに0.1secかけて512×512の画像を得る場合は、生体の振動によって像がブレない(許容できる)時間内にスキャンできるピクセルを1まとまりとして補正する。たとえば、1msecに相当するピクセル数(ここでは5ピクセル)をまとめて補正する。この場合、1×5ピクセル中にマーカの線が1つ以上含まれるようにマーカ間隔を規定する。なお、マーカに阻害されて像が写らない部分は、近接するピクセルの平均値で画像を補完してもよい。   The marker interval is defined so that at least one marker is included in the correction unit. For example, when an image of 512 × 512 is obtained over 0.1 sec for one line scan, the pixels that can be scanned within a time when the image is not blurred (allowable) due to vibration of the living body are corrected as one unit. For example, the number of pixels corresponding to 1 msec (here, 5 pixels) is corrected together. In this case, the marker interval is defined so that one or more marker lines are included in 1 × 5 pixels. It should be noted that an image may be complemented with an average value of adjacent pixels in a portion where an image is not captured due to inhibition by the marker.

図8
図8は、画像情報の欠落部位を異なる撮像データによって補完する様子を示した模式図である。
FIG.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which a missing part of image information is complemented by different imaging data.

光軸方向(Z軸方向)の生体の振動が極微量の場合、あるいはZ軸方向への生体の振動が認められても、スタビライザ等のマーカ付与手段140によってZ軸方向の生体の振動が十分に抑制できている場合、理論的には撮像データは全て合焦しており、上述したXY方向への補正のみによって完全な静止画像を再構成することができる。   When the vibration of the living body in the optical axis direction (Z-axis direction) is extremely small, or even when the vibration of the living body in the Z-axis direction is recognized, the vibration of the living body in the Z-axis direction is sufficient by the marker applying means 140 such as a stabilizer. In theory, all of the imaging data is in focus, and a complete still image can be reconstructed only by the correction in the XY directions described above.

しかし、Z軸方向への生体の振動がある一定レベル以上で存在する場合、生体の場所によってはスタビライザ等のマーカ付与手段140を配置できない部位があり、このような生体部位を観察すると、Z軸方向への振動が原因で合焦しない走査線が発生してくる。この合焦しない走査線を画像情報として使用すると像ブレが生じ、精細な静止画像を得ることができない。従って、精細な静止画像を得るためには、1枚目の撮像によって合焦せず、欠落してしまった画像情報を、2枚目の撮像によって補完する必要がある。   However, when the vibration of the living body in the Z-axis direction exists at a certain level or more, depending on the position of the living body, there is a part where the marker providing means 140 such as a stabilizer cannot be arranged. Scan lines that are not in focus are generated due to vibration in the direction. When this unfocused scanning line is used as image information, image blurring occurs and a fine still image cannot be obtained. Therefore, in order to obtain a fine still image, it is necessary to complement the missing image information by the second imaging without focusing on the first imaging.

図8Aは、1枚目の撮像データを示している。各走査線ごとに像ズレが生じた生体画像(A−1)を、画像再構成手段160がマーカ1の位置情報に基づいて画像を再構成する(A−2)。X方向に一部データの存在しない領域が発生する場合は、図3Bで示したように全データがそろっている領域だけ抽出すればよい。もしくは、全データがそろうまで繰り返し撮像を行う方法も考えられる。   FIG. 8A shows the first image data. The image reconstruction unit 160 reconstructs an image of the living body image (A-1) in which the image shift has occurred for each scanning line based on the position information of the marker 1 (A-2). When a region where some data does not exist in the X direction occurs, it is sufficient to extract only a region where all the data is gathered as shown in FIG. 3B. Alternatively, a method in which imaging is repeatedly performed until all the data is obtained can be considered.

このとき、画像再構成手段160は、同時に像ブレのある画像情報を特定し、これを画像情報から除去する(A−2のP1、P2およびP3)。合焦度は、マーカのエッジのシャープさから判断する。そして、合焦していると判断された画像データのみを画像情報として確定する(A−3)。 At this time, the image reconstruction means 160 simultaneously identifies image information with image blur and removes it from the image information (P 1 , P 2 and P 3 in A-2). The degree of focus is determined from the sharpness of the marker edge. Then, only the image data determined to be in focus is determined as image information (A-3).

図8Bは、2枚目の撮像データを示している。1枚目の撮像データ同様、各走査線ごとに像ズレが生じた生体画像(B−1)を、画像再構成手段160が再構成する(B−2)。   FIG. 8B shows the second image data. Similar to the first image data, the image reconstruction unit 160 reconstructs the biological image (B-1) in which the image shift occurs for each scanning line (B-2).

2枚目以降の撮像データは、1枚目の撮像データのうち、不足しているデータ領域だけを注目領域とし(P1、P2およびP3領域)、注目領域に対してのみ合焦度の判定を行う。このようにすることで、演算時間を短くすることができる。撮り始めの時間のデータを優先し、できるだけ1枚目のデータを多用することが重要である。これは、ユーザが何らかの反応に対して、興味ある時点での画像を希望する際に、できるだけ希望された時間近傍の情報を優先するためである。 In the second and subsequent image data, only the deficient data area of the first image data is set as the attention area (P 1 , P 2 and P 3 areas), and the degree of focus only on the attention area. Judgment is made. By doing in this way, calculation time can be shortened. It is important to prioritize the data at the start of shooting and to use as much data as possible on the first sheet. This is because, when a user desires an image at a point of interest for a certain reaction, priority is given to information in the vicinity of the desired time as much as possible.

画像再構成手段160は、P1、P2およびP3領域についてのみ合焦度の判定を行い、合焦していないP1-2、P2-2領域を特定し、これらを画像情報から除去する(B−2)。そして、合焦していると判断された画像データのみを1枚目で確定された画像情報(A−3)に加え、これを画像情報として確定する(B−3)。 The image reconstruction means 160 determines the degree of focus only for the P 1 , P 2, and P 3 regions, identifies the P 1-2 and P 2-2 regions that are not in focus, and extracts these from the image information. Remove (B-2). Then, only the image data determined to be in focus is added to the image information (A-3) determined for the first image, and this is determined as image information (B-3).

図8Cは、3枚目の撮像データを示している。1枚目および2枚目の撮像データ同様、各走査線ごと(Y軸方向)に像ズレが生じた生体画像(C−1)を、画像再構成手段160が再構成する(C−2)。そして、画像再構成手段160は、2枚目までで不足しているデータ領域(P1-2、P2-2領域)についてのみ合焦度の判定を行う。そして、合焦していると判断された画像データを1枚目および2枚目で確定された画像情報(B−3)に加え、これを画像情報として確定する(C−3)。 FIG. 8C shows the third image data. Similar to the first and second image data, the image reconstructing means 160 reconstructs the biological image (C-1) in which the image shift occurs in each scanning line (Y-axis direction) (C-2). . Then, the image reconstruction means 160 determines the degree of focus only for the data areas (P 1-2 and P 2-2 areas) that are insufficient up to the second sheet. Then, the image data determined to be in focus is added to the image information (B-3) determined for the first and second images, and this is determined as image information (C-3).

図8では、例示的に3枚目の撮像データまでで全ての不足データが補完されているが、3枚目でも全ての不足データが補完されない場合、引き続き4枚目、5枚目の撮像データによって補完していけばよい。   In FIG. 8, all the missing data is supplemented up to the third image data by way of example, but if all the missing data are not supplemented even in the third image, the fourth and fifth image data are continued. Completion by

最終的に得られた図8C−3の画像は、1枚目の撮像データをベースにしつつ、不足したデータが2枚目以降の撮像データで補われた完全かつ精細な静止画像である。このような画像再構成手段による撮像データの補完作業によって、光軸方向(Z軸方向)への振動が激しい生体を撮像した場合であっても、確実かつ精細な静止画像を得ることができる。   The finally obtained image of FIG. 8C-3 is a complete and fine still image in which the deficient data is supplemented with the second and subsequent imaging data while being based on the first imaging data. Even when a living body that vibrates strongly in the optical axis direction (Z-axis direction) is captured by such an image reconstruction means complementing operation of the image data, a reliable and fine still image can be obtained.

その他、1枚目のデータを優先するのではなく、各撮像データからマーカがクリアに撮像されているところだけ抜き出し、最後に一度に合成を行ってもよい。この場合、全撮像中の平均的な状態を表示することができる。具体的には、すべての画像から合焦している領域を抽出し、複数の画像で重複した部分は平均値をとる。このようにすることで、ノイズも低減できるので、画質の向上効果も得ることができる。   In addition, instead of giving priority to the first data, it is possible to extract only the portion where the marker is clearly imaged from each imaged data and finally combine them at once. In this case, an average state during all imaging can be displayed. Specifically, an in-focus area is extracted from all images, and an average value is obtained for the overlapping portions of a plurality of images. By doing so, noise can also be reduced, and an effect of improving image quality can be obtained.

第1の実施形態における生体観察装置100の模式図Schematic diagram of the biological observation apparatus 100 in the first embodiment マーカ付与手段140の生体接触面141を表した模式図Schematic diagram showing the biological contact surface 141 of the marker applying means 140 画像表示手段160によって表示された画像(図3A)および画像再構成手段160によってマーカ1の位置情報に基づいて再構成された画像(図3B)An image displayed by the image display means 160 (FIG. 3A) and an image reconstructed by the image reconstruction means 160 based on the position information of the marker 1 (FIG. 3B) 画像再構成手段160によって行われる演算処理のフローチャートFlowchart of arithmetic processing performed by image reconstruction means 160 マーカの向きを補正するための、画像再構成手段160によって行われる演算処理のフローチャートFlowchart of arithmetic processing performed by the image reconstruction means 160 for correcting the direction of the marker 補助マーカ(キャリブレーションマーク)が配置された生体接触面141を表わす模式図Schematic diagram showing the biological contact surface 141 on which an auxiliary marker (calibration mark) is arranged 補助マーカ2に加えて、太さの異なる直線マーカが配置された生体接触面141を表わす模式図The schematic diagram showing the biological body contact surface 141 in which the linear marker from which thickness differs in addition to the auxiliary marker 2 is arrange | positioned 画像情報の欠落部位を異なる撮像データによって補完する様子を示した模式図Schematic diagram showing how the missing part of image information is complemented by different imaging data

符号の説明Explanation of symbols

1・・・マーカ、1b、1c・・・太さの異なる直線マーカ、2・・・補助マーカ、10・・・第1の走査線、20・・・第2の走査線、100・・・本発明の生体観察装置、110・・・光源部、111・・・レーザ光源、112、152・・・光ファイバ、113・・・射出部、120・・・走査光学系、130・・・対物レンズ、140・・・マーカ付与手段、141・・・生体接触面、150・・・検出光学系、151・・・入射部、153・・・検出器、160・・・画像表示手段、画像再構成手段、161・・・演算処理部、162・・・モニタ、171、176・・・集光レンズ、172、173・・・ダイクロイックミラー、174・・・投影レンズ、175・・・結像レンズ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Marker, 1b, 1c ... Linear marker of different thickness, 2 ... Auxiliary marker, 10 ... 1st scanning line, 20 ... 2nd scanning line, 100 ... Biological observation apparatus of the present invention, 110 ... light source unit, 111 ... laser light source, 112, 152 ... optical fiber, 113 ... ejecting unit, 120 ... scanning optical system, 130 ... objective Lens: 140 ... Marker applying means, 141 ... Living body contact surface, 150 ... Detection optical system, 151 ... Incident part, 153 ... Detector, 160 ... Image display means, Image replay Configuration means 161 ... arithmetic processing unit 162 ... monitor 171 176 ... condensing lens, 172, 173 ... dichroic mirror, 174 ... projection lens, 175 ... imaging lens .

Claims (8)

励起光ビームを射出するための光源部と、
前記励起光ビームを走査するための走査光学系と、
前記励起光ビームを生体試料に照射するための対物レンズと、
前記生体試料に接触する生体接触面を有し、かつ前記走査光学系による第1の走査線におけるマーカ断片の距離と、第2の走査線におけるマーカ断片の距離との違いに基づいて復元可能なマーカが前記生体接触面上に配置された、マーカ付与手段と、
前記生体試料からの検出光を検出する検出光学系と、
前記検出光学系から出力された電気信号を画像データとして表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段によって表示された画像データを前記マーカの位置情報に基づいて再構成する画像再構成手段と
を具備する、生体観察装置。
A light source unit for emitting an excitation light beam;
A scanning optical system for scanning the excitation light beam;
An objective lens for irradiating the biological sample with the excitation light beam;
It has a biological contact surface in contact with the biological sample, and can be restored based on the difference between the marker fragment distance on the first scanning line and the marker fragment distance on the second scanning line by the scanning optical system. A marker providing means in which a marker is disposed on the biological contact surface;
A detection optical system for detecting detection light from the biological sample;
Image display means for displaying the electrical signal output from the detection optical system as image data;
A living body observation apparatus comprising: image reconstruction means for reconstructing image data displayed by the image display means based on position information of the marker.
前記マーカが多角形で構成され、かつ前記多角形が、第1の走査線におけるマーカ断片の距離と、第2の走査線におけるマーカ断片の距離とが異なるように配置されている、請求項1に記載の生体観察装置。   The marker is formed of a polygon, and the polygon is arranged such that the distance between the marker fragments in the first scanning line is different from the distance between the marker fragments in the second scanning line. The biological observation apparatus described in 1. 前記マーカが直線または曲線で構成され、かつ第1の走査線におけるマーカ断片の距離と、第2の走査線におけるマーカ断片の距離とを異ならせるための補助マーカが、前記直線または曲線の周囲に配置されている、請求項1に記載の生体観察装置。   The marker is formed of a straight line or a curve, and an auxiliary marker for making the distance of the marker fragment in the first scanning line different from the distance of the marker fragment in the second scanning line is around the straight line or the curve. The living body observation apparatus according to claim 1, which is arranged. 前記マーカ付与手段が、スタビライザまたはカバーガラスで構成され、
前記スタビライザまたはカバーガラスの生体接触面に1以上の前記マーカが付与されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の生体観察装置。
The marker applying means is composed of a stabilizer or a cover glass,
The living body observation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein one or more of the markers are provided on the living body contact surface of the stabilizer or the cover glass.
励起光ビームを射出するための光源部と、
前記励起光ビームを走査するための走査光学系と、
前記励起光ビームを生体試料に照射するための対物レンズと、
前記生体試料に接触する生体接触面を有し、かつ前記走査光学系による第1の走査線におけるマーカ断片の距離と、第2の走査線におけるマーカ断片の距離との違いに基づいて復元可能なマーカが前記生体接触面上に配置された、マーカ付与手段と、
前記生体試料からの検出光を検出する検出光学系と、
前記検出光学系から出力された電気信号を画像データとして表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段によって表示された画像データを前記マーカの位置情報に基づいて再構成する画像再構成手段と
を具備する、生体観察装置を使用した画像処理方法であって、
各走査線における各マーカ断片の距離を決定するステップと、
前記決定された距離情報に基づいて各走査線を移動調節し、画像を再構成するステップと
を含む、画像処理方法。
A light source unit for emitting an excitation light beam;
A scanning optical system for scanning the excitation light beam;
An objective lens for irradiating the biological sample with the excitation light beam;
It has a biological contact surface in contact with the biological sample, and can be restored based on the difference between the marker fragment distance on the first scanning line and the marker fragment distance on the second scanning line by the scanning optical system. A marker providing means in which a marker is disposed on the biological contact surface;
A detection optical system for detecting detection light from the biological sample;
Image display means for displaying the electrical signal output from the detection optical system as image data;
An image processing method using a biological observation apparatus, comprising image reconstruction means for reconstructing image data displayed by the image display means based on position information of the marker,
Determining the distance of each marker fragment in each scan line;
And reconstructing an image by moving and adjusting each scanning line based on the determined distance information.
前記画像を再構成するステップが、マーカを復元する第1のステップと、復元されたマーカの向きを補正する第2のステップとを含む、請求項5に記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 5, wherein the step of reconstructing the image includes a first step of restoring a marker and a second step of correcting the orientation of the restored marker. 前記第1のステップが、
マーカのエッジの位置情報を抽出するステップと、
前記エッジ間の距離を算出するステップと、
記憶されているマーカの形状の情報からy方向の位置を決定するステップと、
記憶されているマーカの位置情報からx方向の位置を決定するステップと
を含む、請求項6に記載の画像処理方法。
The first step comprises:
Extracting the position information of the edge of the marker;
Calculating a distance between the edges;
Determining a position in the y direction from the stored marker shape information;
The image processing method according to claim 6, further comprising: determining a position in the x direction from the stored marker position information.
前記第2のステップが、
記憶されているマーカを読み出すステップと、
第1のステップによって再構成されたマーカを回転させるステップと、
前記再構成されたマーカを、前記記憶されているマーカと重ね合わせるステップと、
前記再構成されたマーカの向きと前記記憶されているマーカの向きが合致しているか否かを判定するステップと
を含む、請求項6に記載の画像処理方法。
The second step comprises:
Reading the stored marker;
Rotating the marker reconstructed by the first step;
Superimposing the reconstructed marker with the stored marker;
The image processing method according to claim 6, further comprising a step of determining whether or not the direction of the reconstructed marker matches the direction of the stored marker.
JP2008151875A 2008-06-10 2008-06-10 Living body observation device Withdrawn JP2009300520A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008151875A JP2009300520A (en) 2008-06-10 2008-06-10 Living body observation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008151875A JP2009300520A (en) 2008-06-10 2008-06-10 Living body observation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009300520A true JP2009300520A (en) 2009-12-24

Family

ID=41547514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008151875A Withdrawn JP2009300520A (en) 2008-06-10 2008-06-10 Living body observation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009300520A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5829621B2 (en) Microscope sensor
US20170031151A1 (en) Scanning Imaging For Encoded PSF Identification and Light Field Imaging
JP4978470B2 (en) Microscope apparatus and observation method
JP5633099B1 (en) Defect classification method and inspection device
JP5447516B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, program, and microscope
JP2005128086A5 (en)
US9372329B2 (en) Method for correcting image distortions in a confocal scanning microscope
CN109416464B (en) Artifact reduction in angle-selective lighting
JP2010537166A (en) How to image a sample
US20100231703A1 (en) Method and system for digitizing a specimen with fluorescent target points
JP4700299B2 (en) Confocal scanning microscope
WO2018208687A1 (en) Scanned line angular projection microscopy
CN104603668A (en) Image processing apparatus, image processing program, and image processing method
JP2016099370A (en) Microscope system
JPWO2007055082A1 (en) Confocal microscope
JP6300739B2 (en) Image acquisition apparatus and image acquisition method
JP2011515710A (en) Two-dimensional array of radiation spots in an optical scanning device
JP2005164815A (en) Optical device
JPH10284359A (en) Device and method for recognizing wafer
JP2009300520A (en) Living body observation device
JP5019279B2 (en) Confocal microscope and method for generating focused color image
JP4350365B2 (en) Laser scanning microscope
JP2009151163A (en) Shading correcting device and shading correcting method
EP2979122A1 (en) An image forming method of a fluorescent sample
JP2019045737A (en) Observation device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20110906