JP2010079522A - 画像処理装置及び画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 観察対象となる細胞と、観察対象以外の細胞とを明確に区別する。
【解決手段】 カラー画像の各画素の色情報から少なくとも色相を求める色情報取得部と、色相の色空間上の最頻値を検出する検出部と、検出部により検出された色相の最頻値を含む色空間上の所定の範囲を対象範囲として設定する範囲設定部と、対象範囲を仮想的に拡張することで、対象範囲に含まれる画素の色相を変更する変更部と、対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報を、無彩色を示す色情報に変換する情報変換部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図９

Description

本発明は、カラー画像を処理する画像処理装置および画像処理プログラムに関する。

ヒトを含む動物における様々な疾患を正確に診断するためには病理組織・細胞診断が欠かせない。その中でも血液・骨髄を構成する細胞の種類・数・形態に関する情報は多くの疾患の診断において必須なため、血液や骨髄から細胞を採取し、標本を作製し、顕微鏡を用いて専門技術者が細胞の形態や色調の差異を観察し、個々の細胞の種類や異常を判定している。このような作業（顕微鏡を直接覗いて専門技術者が自らの経験に則って手作業で判定すること）は世界中の病院の検査室においてルーチンに行われている。

一方、最近のデジタル技術の発展により、顕微鏡画像の各要素がデジタル化され、画像をスクリーンなどへ直接投影するばかりではなく、ソフトウェアを用いて様々に加工することが可能になっている。これまでの専門技術者の経験による判定作業が、誰にでも識別できる方法により一般化されると、その作業に掛かっていた時間・費用を大幅に削減することが可能になる。

そこで、染色された標本のカラー画像を取り込み、この画像に基づいて標本の病理診断が行われている。画像に現れた標本像の形態の差異によって、個々の細胞種を同定することが一般的である（例えば非特許文献1を参照）。また、標本像の形態の差異による診断ではなく、標本のカラー画像の各画素の値を所定の色空間にプロットし、この色空間の中で各画素の値が占める領域（サブボリューム）に基づいて細胞種ごとの色差を区別し、個々の細胞種を同定することも提案されている（例えば特許文献1を参照）。
Clim.Lab.Heam2003，25，139・147，「Differential counting of blood leukocytes using automated microscopy and a decision support system based on artificial neural networks-evaluation of DiffMaster Octavia」 特表２００３−５０６７９６号公報

しかし、色空間におけるサブボリュームに基づいて細胞種ごとの色差を区別する方法は間接的な方法である。近年では、標本のカラー画像（実画像）において細胞種ごとの色差を直接的に区別し、色差による診断を行うことが望まれるようになってきた。ところが、実画像における細胞種ごとの色差は極僅かであることから、観察対象である細胞と観察対象以外の細胞とが混在している場合には、実画像から観察対象である細胞と、それ以外の細胞とを区別することが難しいという問題がある。
本発明は、観察対象となる細胞と、観察対象以外の細胞とを明確に区別することができる画像処理装置及び画像処理プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、第１の発明の画像処理装置は、カラー画像の各画素の色情報から少なくとも色相を求める色情報取得部と、前記色相の色空間上の最頻値を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記色相の最頻値を含む前記色空間上の所定の範囲を対象範囲として設定する範囲設定部と、前記対象範囲を仮想的に拡張することで、該対象範囲に含まれる画素の色相を変更する変更部と、前記対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報を、無彩色を示す色情報に変換する情報変換部と、を備えたことを特徴とする。

また、第２の発明の画像処理装置は、カラー画像の各画素の色情報から少なくとも色相を求める色情報取得部と、前記色相の色空間上の最頻値を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記色相の最頻値を含む前記色空間上の所定の範囲を対象範囲として設定する範囲設定部と、前記対象範囲を仮想的に拡張することで、該対象範囲に含まれる画素の色相を変更する変更部と、前記対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報を、前記変更部により変更される色相とは異なる単一の色相の色情報に変換する情報変換部と、を備えたことを特徴とする。

また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記変更部は、拡張後の前記対象範囲に含まれる色相が全ての色相とならないように、前記対象範囲を拡張することを特徴とする。

また、第４の発明は、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記色情報取得部は、前記色相の他に、前記カラー画像の各画素の彩度を求め、前記検出部は、前記カラー画像の各画素の色相及び彩度を前記色相及び前記彩度により示される平面上に展開することで前記色相の最頻値を求めることを特徴とする。

また、第５の発明は、第４の発明において、前記範囲設定部は、前記平面の中心と前記色相の最頻値とを結ぶ直線に対して、前記色相方向における所定範囲を前記対象範囲として設定することを特徴とする。

また、第６の発明は、第５の発明において、前記変更部は、前記平面の中心と前記色相の最頻値とを結ぶ直線を基準にして、前記対象範囲を色相方向に拡張することで、前記対象範囲に含まれる色相を変更することを特徴とする。

また、第７の発明は、第１から第６の発明のいずれかにおいて、前記変更部は、前記対象範囲に含まれる色相を変更する他に、前記彩度を変更することを特徴とする。

また、第８の発明の画像処理プログラムは、カラー画像の各画素の色情報から少なくとも色相を求める色情報取得工程と、前記色相の色空間上の最頻値を検出する検出工程と、前記検出部により検出された前記色相の最頻値を含む前記色空間上の所定の範囲を対象範囲として設定する範囲設定工程と、前記対象範囲を仮想的に拡張することで、該対象範囲に含まれる画素の色相を変更する変更工程と、前記対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報を、無彩色を示す色情報に変換する情報変換工程と、を備えたことを特徴とする。

また、第９の発明の画像処理プログラムは、カラー画像の各画素の色情報から少なくとも色相を求める色情報取得工程と、前記色相の色空間上の最頻値を検出する検出工程と、前記検出部により検出された前記色相の最頻値を含む前記色空間上の所定の範囲を対象範囲として設定する範囲設定工程と、前記対象範囲を仮想的に拡張することで、該対象範囲に含まれる画素の色相を変更する変更工程と、前記対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報を、前記変更部により変更される色相とは異なる単一の色相の色情報に変換する情報変換工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、対象範囲を拡張することで変更される色相の色相差を大きくすることができるので、染色された細胞などにおける細かな差異を容易に見分けることが可能となる。また、対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報は無彩色を示す色情報や、単一の色相の色情報に変換されることから、観察対象となる細胞と、観察対象以外の細胞とを明確に区別することができるので、観察対象となる細胞を主体として観察することができる。

図１は、検査装置１０の構成を示す機能ブロック図である。検査装置１０は、標本２０の病理診断に用いられる。標本２０は、図２に示すような複数の細胞２１〜２４を含む。検査装置１０には、デジタルカメラなどの撮像装置１１と、画像処理装置１２と、入力装置１３と、表示装置１４とが設けられる。この検査装置１０において、撮像装置１１は、標本２０の撮影を行い、画像処理装置１２に標本２０のカラー画像（ＲＧＢ画像）を出力する。

画像処理装置１２は、標本２０のカラー画像を取り込み、カラー画像を処理する。処理の際には、必要に応じて、入力装置１３からのユーザ指示を参照する。また、必要に応じて、処理中または処理後のカラー画像を衷示装置１４に出力する。

画像処理装置１２は、例えば画像処理プログラムがインストールされたコンピュータが挙げられる。この画像処理装置１２では、以下の処理（図３に示す処理）が実行される。
１）ＲＧＢ→ＨＳＩ変換処理（図３におけるブロック３１）
２）色相の最頻値の検出処理（図３におけるブロック３２）
３）対象範囲の設定処理（図３におけるブロック３３）
４）色情報の変換処理（図３におけるブロック３４）
５）色相の変更処理（図３におけるブロック３５）
６）ＨＳＩ→ＲＧＢ変換処理（図３におけるブロック３６）
なお、画像処理装置１２において処理される画像としては、標本２０のカラー画像（Ｒ
ＧＢ画像）が挙げられる。

１）ＲＧＢ→ＨＳＩ変換処理
ＲＧＢ→ＨＳＩ変換処理は、カラー画像の各画素の赤緑青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各色成分値からなる色情報から、色相（Ｈ：Ｈｕｅ）、彩度（Ｓ：Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）及び輝度（Ｉ：Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）の色情報に変換する。なお、本実施形態では、ＲＧＢの各色成分値からなる色情報を、色相、彩度及び輝度の成分値からなる色情報に変換しているが、これに限定する必要はなく、例えば、ＹＣｂＣｒ等の明るさと色差とからなる色情報に変換しても良い。

２）色相の最頻値の検出処理
ＲＧＢ→ＨＳＩ変換処理により変換された各画素の色情報を用いて、所定の色空間に各画素をプロットする。上述した変換処理により、各画素の色情報が、色相、彩度及び輝度の色情報となることから、これら色情報を用いて色相、彩度及び輝度からなるＨＳＩ色空間上に各画素をプロットする。なお、図４中「・」で示すものが各画素の色情報に基づいてプロットされたものである。図４は、ＨＳＩ色空間を示すものであり、紙面内の周方向を色相軸、径方向を彩度軸とし、紙面に垂直な方向を輝度軸としている。例えば、図４の場合には、カラー画像から得られる各画素の色相がマゼンタの簡域に分布した色相分布となる。この生成された色相分布を用いて色相の最頻値を検出する。色相の最頻値としては、各色の領域に分布した全画素の色相分布のうち、最も多くプロットされている画素の領域の色相が検出される。なお、図４で示される色相分布の場合には、図４中「△」で示す画素の色相が、色相分布における色相の最頻値となる。

３）対象範囲の設定処理
図５に示すように、色相の最頻値が検出されると、輝度軸と色相の最頻値とを結ぶ直線
を基準線Ｌ１とする。この基準線Ｌ１から反時計方向に角度θ₁回転させた線Ｌ２と、基準線Ｌ１から時計方向に角度θ₂回転させた線Ｌ３とをそれぞれ求め、直線Ｌ２と直線Ｌ３とにより挟まれる範囲を対象範囲として設定する。なお、対象範囲は、例えばカラー画像２０において、染色された細胞のうち、観察対象となる細胞の色相が取り得る範囲である。この角度θ₁や角度θ₂は、同一の角度であっても異なる角度であってもよいが、これら角度は過去の研究や病理診断により設定される。

４）色情報の変換処理
上述したように、対象範囲は、観察対象の細胞の色相が取り得る範囲であることから、対象範囲に含まれる画素の色相を後述するように変更すればよいが、この対象範囲に含まれる画素の色相を変更した場合、変更された画素の色相と、対象範囲に含まれない画素の色相が同一の色相になる、つまり色相差が生じなくなる場合がある。このように色相差が生じない場合には、色相の変更後のカラー画像においては、異なる要素であっても、同一の要素であると誤認識してしまうことになる。このため、本発明では、対象範囲に含まれる色相を変更する前に、対象範囲外となる色相を有する画素の色情報を変換する。なお、色情報を変換する方法としては以下の方法が挙げられる。

カラー画像２０の各画素の色情報は有彩色を示す情報からなる。この色情報の変換処理としては、対象範囲（直線Ｌ２と直線Ｌ３とに挟まれる角度θ₁＋θ₂の範囲）に含まれない色相を有する画素の色情報を、無彩色を示す色情報に変換する。詳細には、対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報のうち、彩度の成分を０に置き換える。これにより、カラー画像においては、観察対象となる細胞のみが有彩色で、それ以外の領域が無彩色となる。これにより、画像処理後のカラー画像においては、観察対象となる細胞以外の領域が無彩色で表示され、観察対象となる細胞を主体として観察することができる。また、カラー画像内の構成を変化させることがないので、カラー画像全体の構成を観察することもできる。なお、カラー画像の画素として、無彩色を示す色情報を有する画素が含まれている場合、この画素に対しては色情報を変換する処理は実行する必要はない。

５）色相の変更処理
色空間上にプロットされた各画素の色相を変更する処理である。上述したように、対象範囲として、直線Ｌ２と直線Ｌ３とにより挟まれる角度（θ₁＋θ₂）の範囲が設定されている。色相の変更としては、基準線Ｌ１と直線Ｌ２とにより挟まれる角度θ₁の範囲を基準線Ｌ１と直線Ｌ２’とにより挟まれる角度θ₃の範囲に仮想的に拡張し、基準線Ｌ１と直線Ｌ３とにより挟まれる角度θ₂の範囲を基準線Ｌ１と直線Ｌ３’とにより挟まれる角度θ_４の範囲に仮想的に拡張する（図７参照）。

この対象範囲の拡張の際に、例えば対象範囲のうち、基準線Ｌ１と直線Ｌ２とに挟まれる角度θ₁の範囲の色相は、以下に示す方法によって色相が変更される。図６に示すように、基準線Ｌ１と直線Ｌ２との間の範囲に含まれる色相を示す点Ｐｂと輝度軸とを結ぶ直線Ｌｂとし、基準線Ｌ１とのなす角度を角度θ_bで示す。上述したように、基準線Ｌ１と直線Ｌ２とに挟まれる角度θ₁の範囲は、基準線Ｌ１と直線Ｌ２’とにより挟まれる角度θ₃の範囲に仮想的に拡張されるので、色相を示す点Ｐｂと輝度軸とを結ぶ直線Ｌｂは、反時計方向にθ₃／θ₁倍された位置、つまり、基準線Ｌ１から反時計方向にθ₃／θ₁×θ_b°の位置まで回転される。つまり、点Ｐｂは図7に示す点Ｐｂ’まで回転される。この回転により、例えば点Ｐｂがマゼンタを示す色相であれば、色相が赤色に変更される。なお、基準線Ｌ１から反時計方向に角度θ₃の範囲は、マゼンタと赤色との境界Ｈ_MR、赤色と黄色との境界Ｈ_RY及び黄色と緑色Ｈ_GYを含んでいることから、基準線Ｌ１と直線Ｌ２とに挟まれる角度θ₁の範囲にプロットされる画素の色相はマゼンタ、赤色、黄色、緑色のいずれかの色相に変更される。

同様にして、基準線Ｌ１と直線Ｌ３とにより挟まれる角度θ₂の範囲に含まれる色相は、以下に示す方法によって色相が変更される。図６に示すように、基準線Ｌ１と直線Ｌ３との間の範囲に含まれる色相を示す点Ｐｃと輝度軸とを結ぶ直線Ｌｃとし、基準線Ｌ１とのなす角度を角度θ_cで示す。上述したように、基準線Ｌ１と直線Ｌ３とにより挟まれる角度θ₂の範囲は、基準線Ｌ１と直線Ｌ３’とにより挟まれる角度θ_４の範囲に仮想的に拡張されるので、色相を示す点Ｐｃと輝度軸とを結ぶ直線Ｌｃは、反時計方向にθ_４／θ₂倍された位置、つまり、基準線Ｌ１から反時計方向にθ_４／θ₂×θ_c°の位置まで回転される。言い換えれば、点Ｐｃは、図７で示す点Ｐｃ’まで回転される。この回転により、例えば点Ｐｃがマゼンタを示す色相であれば、色相が青色に変更される。なお、基準線Ｌ１から時計方向に角度θ_４の範囲は、マゼンタと青色との境界Ｈ_BM、青色とシアンとの境界Ｈ_CB及びシアンと緑色との境界Ｈ_GCを含んでいることから、基準線Ｌ１と直線Ｌ２とに挟まれる角度θ₁の範囲にプロットされる画素の色相は、マゼンタ、青色、シアン、緑色のいずれかの色相に変更される。

なお、上述した角度θ₃と角度θ_４とは同一角度であっても、異なる角度であってもよいが、角度θ₃と角度θ_４とは、拡張された対象範囲に全ての色相が含まれないような角度に設定される。つまり、これら角度を、拡張された対象範囲に全ての色相が含まれるように設定した場合には、拡張前に生じた色相差が無くなってしまう。つまり、角度θ₃や角度θ_４は、２つの色相の境界が含まれる角度を最小の角度とし、角度θ₃と角度θ_４とを合計した角度が拡張された対象範囲に全ての色相が含まれないような角度を最大の角度として、これら最小の角度と最大の角度との間で、これら角度θ₃と角度θ_４とを設定すればよい。

なお、これら角度θ₃や角度θ_４は、自動的に設定されるものであってもよいし、ユーザによる入力換作によって設定されるものであってもよい。ユーザによる入力操作によって設定される場合には、これら角度を再設定できるようにしておけば、一度設定された角度θ₃や角度θ_４が小さすぎる（色相差があまり明確に現れない）場合に、これら角度θ₃や角度θ_４を再設定することができるので便利となる。

６）ＨＳＩ→ＲＧＢ変換処理
ＨＳＩ→ＲＧＢ変換処理は、色相が変換された各画素の色相、彩度、輝度からなる色情報を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色成分値からなる色情報に変換する。これにより、対象領域の色相が変更され、且つ対象領域外の部分が無彩色に変換されたカラー画像２０’に変換される。この変換処理が実行された標本のカラー画像２０’は表示装置１４に出力される。これにより、図８に示すように、表示装置１４には、観察対象となる細胞の色相差が明確になったカラー画像が表示される。なお、図８においては、各細胞が異なる色相にて表示される場合を示すために、細胞毎に異なるハッチングを用いているが、例えば細胞の状態によっては、核の部分が同一の色相で、細胞質の色相が異なる場合もあるので、このような場合には、色相によって目視により細胞の状態を把握することができる。

次に、画像処理の流れを、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ１０１は、標本のカラー画像を取り込む、つまり画像の入力処理である。このステップＳ１０１における画像の入力処理が終了するとステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２は、ＲＧＢ→ＨＳＩ変換処理である。このＲＧＢ→ＨＳＩ変換処理によって、カラー画像の各画素の色情報が、ＲＧＢの各色成分からＨＳＩの各成分に変換される。

ステップＳ１０３は、色相の最頻値を検出する処理である。ステップＳ１０２の処理を実行することによって、カラー画像の各画素の色情報が、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分からＨ、Ｓ、Ｉの各成分に変換される。このＨ、Ｓ、Ｉの各成分を用いて、上述した色空間に各画素をプロットする。カラー画像の全画素を色空間にプロットすることで、全画素に対する色相分布が得られる。この得られた色相分布から、最も多くプロットされている領域の色相を、色相の最頻値として検出する。図４の場合、マゼンタの領域に最も多くの画素が分布していることから、この場合には、図４中「△」で示す色相が色相の最頻値として検出される。ステップＳ１０３の処理が終了すると、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４は、対象範囲を設定する処理である。ステップＳ１０３の処理を実行することで、カラー画像における色相分布が得られ、また、色相の最頻値が検出される。ステップＳ１０４の処理としては、まず、検出された色相の最頻値と明度軸とを結ぶ直線を基準線Ｌ１として設定する。図５に示すように、基準線Ｌ１に対して反時計方向に角度θ₁回転させた直線Ｌ２と、時計方向に角度θ₂回転させた直線Ｌ３とを求め、直線Ｌ２と直線Ｌ３とで挟まれる範囲を対象範囲として設定する。例えば角度θ₁及び角度θ₂がそれぞれ１０°に設定されている場合には、角度２０°の範囲が対象範囲となる。

ステップＳ１０５は、対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報を変換する処理である。詳細には、対象範囲の色相を有する画素の色情報を無彩色の色情報に変換する。カラー画像の各画素の色情報は、対象範囲に含まれるか否かに関係なく、有彩色を示す色情報である。このステップＳ１０５の処理では、対象範囲に含まれない色相となる画素の色情報のうち、彩度の成分を０に置き換えることで、対象範囲に含まれない色相となる画素の色情報を無彩色を示す色情報に変換する。これにより、対象範囲に含まれる画素の色情報のみが、有彩色を示す色情報となる。

ステップＳ１０６は、色相を変更する処理である。ステップＳ１０４において対象範囲が設定されているので、この設定された対象範囲を拡張することで、対象範囲に含まれる画素の色相を変更する。上述したように、対象範囲は、基準線Ｌ１と該基準線Ｌ１に対して反時計方向に角度θ₁回転された直線Ｌ２とに挟まれた範囲と、基準線Ｌ１と該基準線Ｌ１に対して時計方向に角度θ₂回転された直線Ｌ３とに挟まれた範囲とからなる。そこで、対象範囲の拡張としては、基準線Ｌ１と直線Ｌ２とに挟まれた角度θ₁の範囲を基準線Ｌ１と直線Ｌ２’とに挟まれた角度θ₃の範囲に、また、基準線Ｌ１と直線Ｌ３とに挟まれた角度θ₂の範囲を基準線Ｌ１と直線Ｌ３’とに挟まれた角度θ_４の範囲にそれぞれ拡張する（図７参照）。この対象範囲の拡張により、対象範囲に含まれる色相が変更される。

図６に示すように、例えば対象範囲に含まれる色相が点Ｐｂで示す位置にある場合について説明する。点Ｐｂと明度軸とを結んだ直線Ｌｂと、基準線Ｌ１とのなす角度が角度θ_bとなる場合、上述した対象範囲の拡張によって、直線Ｌｂは、基準線Ｌ１から反時計方向に角度θ₃／θ₁×θ_bの位置まで回転する。つまり、点Ｐｂで示される色相が点Ｐｂ’で示される色相に変更される。このようにして、基準線Ｌ１と直線Ｌ２との間の範囲にプロットされた画素の色相（Ｈ）がそれぞれ変更されることになるが、基準線Ｌ１と該基準線Ｌ１に対して反時計方向に角度θ₁回転された直線Ｌ２との間の範囲に含まれる色相は、それぞれ同一の倍率で回転されることから、色相の相関関係を維持した状態で、各画素の色相における色相差を大きくすることができる。

また、対象範囲に含まれる色相が点Ｐｃで示す位置にある場合も、同様である。点Ｐｃと明度軸とを結んだ直線Ｌｃと基準線Ｌ１とのなす角度が角度θ_cとなる場合、上述した対象範囲の拡張によって、直線Ｌｃは、基準線Ｌ１から時計方向に角度θ_４／θ₂×θ_cの位置まで回転する。つまり、点Ｐｃで示される色相が点Ｐｃ’で示される色相に変更される。このようにして、基準線Ｌ１と直線Ｌ３との間の範囲にプロットされた画素の色相がそれぞれ変更される。なお、この場合も、基準線Ｌ１と該基準線Ｌ１に対して反時計方向に角度θ₂回転された直線Ｌ３との間の範囲に含まれる色相は、それぞれ同一の倍率で回転されることから、色相の相関関係を維持した状態で、各画素の色相における色相差を大きくすることができる。

ステップＳ１０７は、ＨＳＩ→ＲＧＢ変換処理である。ステップＳ１０６によって色相が変換されたカラー画像の各画素の色情報を、色相、彩度及び輝度の各成分から、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分に変換する。これにより、色相が変更されたカラー画像が取得される。このカラー画像は表示装置１４により表示される。なお、表示装置１４には、観察対象となる細胞が複数の色相に分類されて表示されるとともに、観察対象となる細胞以外は、無彩色となるカラー画像が表示される。つまり、観察対象となる細胞が有彩色で、且つ細胞の微小な差異が色相差として明確に表示されているので、目視で容易に細胞の微小な差異を確認することができる。また、観察対象以外となる部分は無彩色で表示されることから、観察対象に注目させることができ、また、カラー画像内の構成を維持させた状態を保つことが可能となる。なお、無彩色で表示される観察対象意外となる部分は、輝度値による明暗が現れるので、カラー画像内の情報を壊すことなく表示することができる。

図１０は、肥満細胞白血病患者骨髄から採取した骨髄液の塗末標本をギムザ染色した細胞の画像を示す。図１０中に示す画像５０のうち、符号５１は前骨髄球（ｐｒｏｍｙｅｌｏｃｙｔｅ）の細胞質に見られる構造物を示し、符号５２は骨髄球（ｍｙｌｏｃｙｔｅ）の細胞室内に見られる構造物を示している。これら構造物５０，５１は、ほぼ同様な好塩基性に染まる、例えば紫色の顆粒の集合物として認識されていることから、この画像５０からは、これら構造物の区別を行うことが困難である。図１１に示すように、画像５０に対して本発明の技術を用いた処理を施すと、構造物５１は、赤色の顆粒を含む構造物（図中符号５１‘）に変化し、構造物５２は、緑色の顆粒を含む構造物（図中符号５２’）に変化することから、細胞室内に見られる構造物の色相の違いから、構造物を区別することが可能となる。

本実施形態では、対象範囲外となる色相を有する画素の色情報を、無彩色を示す色情報に変換した後に、対象範囲に含まれる色相の変更処理を行っているが、これに限定する必要はなく、対象範囲内色相を変更する際に対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報を、単一の色相の色情報に変換することも可能である。この場合、画像処理装置の構成や画像処理の流れは、本実施形態で示す図３の構成と同一となるが、図３中符号３４で示す色情報の変換処理の内容や図９のステップＳ１０５の処理の内容が異なる。つまり、対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報を無彩色を示す色情報に変換するのではなく、色相の変更時に拡張される対象範囲に含まれる色相とは異なる単一の色相の色情報に変換する。上述したように、対象範囲は色相（Ｈ）の最頻値を基準として、拡張後の対象範囲に含まれる色相が全ての色相とならないように拡張される。例えば、図７においては、対象範囲が直線Ｌ２’と直線Ｌ３’とに挟まれる角度θ₁＋角度θ₂の範囲に拡張される場合、対象範囲に含まれない色相（図５に示す直線Ｌ２と直線Ｌ３とに挟まれる範囲にない色相）を有する画素の色情報を、角度（３６０−（θ₃＋θ_４））°の範囲に含まれる単一の色相の色情報に変換すればよい。

本実施形態では、対象範囲に含まれる色相を変更することにより、観察対象となる細胞の色相差を大きくするようにしているが、例えば観察対象によっては、対象範囲に含まれる色相を有する画素の彩度が小さい場合もあり、色相差を大きくしただけでは観察対象となる細胞の微細な差異を目視では観察できない場合がある。このような場合には、対象範囲にプロットされた画素の色相を変更する他に、彩度を変更することが可能である。

例えば各画素の色情報は、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の各色成分から、色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、輝度（Ｉ）の成分に変換されることから、各画素の彩度の値は予めわかっている。この場合、予め彩度を変更する基準となる閾値（基準値）を予め設定しておく。そして、設定される対象範囲に含まれる色相を有する画素の彩度の最大値を求めた後、上述した閾値と最大値とを比較し、最大値が閾値以下、又は最小値が閾値以上となる場合に、色相の変更時に、彩度の値を変更すればよい。この彩度の変更としては、例えば、彩度をｎ倍することが考えられる。例えば全ての画素における彩度の最大値が閾値以下となる場合にはｎ＞1に設定される。この場合、彩度の値が飽和してしまう場合もあることから、彩度の値の倍率は、例えば対象範囲に含まれる色相を有する画素の彩度が飽和しないように設定すればよい。また、彩度の最小値が閾値以上となる場合にはｎ＜1となるが、この場合は、彩度の最大値が閾値以下とならないように設定すればよい。

本実施形態では、色相の最頻値に基づいて設定される対象範囲を拡張することで該対象範囲に含まれる色相を変更しているが、例えば設定される対象範囲の位置によっては、単に対象範囲を拡張するだけでは、変更された色相の色相差が出にくい場合がある。この場合、対象範囲の設定の後、色空間上にプロットされる色相分布を、輝度軸を中心にして所定量回転させた後に、対象範囲の拡張を行うようにすることも可能である。

本実施形態では、画像処理装置について説明しているが、これに限定される必要はなく、図３に示す処理や、図９のフローチャートに示す処理をコンピュータに実行させることが可能な画像処理プログラムであってもよい。さらに、図３に示す処理や、図９のフローチャートに示す処理を実行させる画像処理プログラムは、コンピュータに読み取り可能な、例えばメモリーカードや、磁気ディスクや光学ディスクなどの記憶媒体に記憶されていることが好ましい。

検査装置の構成の概略を示すブロック図である。 標本のカラー画像の一例を示す説明図である。 カラー画像を処理する際のデータ経路の一例を示す図である。 ＨＳＩ変換後の各画素の値（色相／彩度／輝度）を所定の色空間にプロットして説明する図である。 プロットされた色相と対象範囲とを示す図である。 対象範囲に含まれる色相を変更する場合について説明する図である。 基準線Ｌ１を基準にして対象範囲を拡張した後の色相を示す図である。 色相が変更されたカラー画像の一例を示す説明図である。 画像処理装置における画像処理の流れを示すフローチャートである。 骨髄液の塗末標本をギムザ染色した細胞の画像の一例を示す図である。 図１０の画像の色相を変更した後の細胞の画像の一例を示す図である。

符号の説明

１０…検査装置、１２…画像処理装置、１４…表示装置、２０…カラー画像、２１〜２４…細胞

Claims (9)

1. カラー画像の各画素の色情報から少なくとも色相を求める色情報取得部と、
   前記色相の色空間上の最頻値を検出する検出部と、
   前記検出部により検出された前記色相の最頻値を含む前記色空間上の所定の範囲を対象範囲として設定する範囲設定部と、
   前記対象範囲を仮想的に拡張することで、該対象範囲に含まれる画素の色相を変更する変更部と、
   前記対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報を、無彩色を示す色情報に変換する情報変換部と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. カラー画像の各画素の色情報から少なくとも色相を求める色情報取得部と、
   前記色相の色空間上の最頻値を検出する検出部と、
   前記検出部により検出された前記色相の最頻値を含む前記色空間上の所定の範囲を対象範囲として設定する範囲設定部と、
   前記対象範囲を仮想的に拡張することで、該対象範囲に含まれる画素の色相を変更する変更部と、
   前記対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報を、前記変更部により変更される色相とは異なる単一の色相の色情報に変換する情報変換部と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像処理装置において、
   前記変更部は、拡張後の前記対象範囲に含まれる色相が全ての色相とならないように、前記対象範囲を拡張することを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか1項に記載の画像処理装置において、
   前記色情報取得部は、前記色相の他に、前記カラー画像の各画素の彩度を求め、
   前記検出部は、前記カラー画像の各画素の色相及び彩度を前記色相及び前記彩度により示される平面上に展開することで前記色相の最頻値を求めることを特徴とする画像処理装置。
5. 請求項４に記載の画像処理装置において、
   前記範囲設定部は、前記平面の中心と前記色相の最頻値とを結ぶ直線に対して、前記色相方向における所定範囲を前記対象範囲として設定することを特徴とする画像処理装置。
6. 請求項５に記載の画像処理装置において、
   前記変更部は、前記平面の中心と前記色相の最頻値とを結ぶ直線を基準にして、前記対象範囲を色相方向に拡張することで、前記対象範囲に含まれる色相を変更することを特徴とする画像処理装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか1項に記載の画像処理装置において、
   前記変更部は、前記対象範囲に含まれる色相を変更する他に、前記彩度を変更することを特徴とする画像処理装置。
8. カラー画像の各画素の色情報から少なくとも色相を求める色情報取得工程と、
   前記色相の色空間上の最頻値を検出する検出工程と、
   前記検出部により検出された前記色相の最頻値を含む前記色空間上の所定の範囲を対象範囲として設定する範囲設定工程と、
   前記対象範囲を仮想的に拡張することで、該対象範囲に含まれる画素の色相を変更する変更工程と、
   前記対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報を、無彩色を示す色情報に変換する情報変換工程と、
   を備えたことを特徴とする画像処理プログラム。
9. カラー画像の各画素の色情報から少なくとも色相を求める色情報取得工程と、
   前記色相の色空間上の最頻値を検出する検出工程と、
   前記検出部により検出された前記色相の最頻値を含む前記色空間上の所定の範囲を対象範囲として設定する範囲設定工程と、
   前記対象範囲を仮想的に拡張することで、該対象範囲に含まれる画素の色相を変更する変更工程と、
   前記対象範囲に含まれない色相を有する画素の色情報を、前記変更部により変更される色相とは異なる単一の色相の色情報に変換する情報変換工程と、
   を備えたことを特徴とする画像処理プログラム。