JP2010197251A - Image capturing apparatus, method and program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image capturing apparatus, method and program, capable of reducing the number of background images which are used to remove noise from a sample image. <P>SOLUTION: A background image memory section stores one background image for each pattern class so as to correspond to the pattern class being a class of a location pattern of a well in the background image, among background images which are captured images of a microarray chip where no sample is disposed. A removing section acquires a background image from the background image memory, which is stored so as to correspond to the pattern class of a sample image being a captured image of the microarray chip where a sample is disposed, and removes the noise contained in the sample image by using the acquired background image. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、撮影装置、撮影方法および撮影プログラムに関する。   The present invention relates to a photographing apparatus, a photographing method, and a photographing program.

バイオテクノロジー、生化学、分子生物学の分野では、細胞や細菌などの試料に対して遺伝子を組み込み、組み込んだ遺伝子の配列と、試料によって産生されるたんぱく質との関係を調査したり、化学物質が試料に与える影響を調査したりすることが行われている。このような調査では、スクリーニング装置を用いて試料を分別することにより、たんぱく質が産生されているか否かを判別したり、化学物質が試料に与える影響度を判別したりする。   In the fields of biotechnology, biochemistry, and molecular biology, genes are incorporated into samples such as cells and bacteria, and the relationship between the sequence of the incorporated gene and the protein produced by the sample is investigated. The influence on the sample is being investigated. In such an investigation, a sample is sorted using a screening device to determine whether or not a protein is produced or to determine the degree of influence of a chemical substance on the sample.

図28および図29を用いて、従来のスクリーニング装置を用いた試料の分別手法について説明する。まず、試料が滴下されるマイクロアレイチップについて説明する。図28は、マイクロアレイチップの概観図を示す。図28に示すように、マイクロアレイチップは、試料が配置される複数のウェルを有する。図28に示した例では、マイクロアレイチップは、1万〜数十万個のウェルを有する。また、図28に示した例において、ウェルの直径は、20[μm(マイクロメートル)]であり、ウェルとウェルとの中心間の距離は50[μm]である。   A sample sorting method using a conventional screening apparatus will be described with reference to FIGS. First, a microarray chip onto which a sample is dropped will be described. FIG. 28 shows an overview of the microarray chip. As shown in FIG. 28, the microarray chip has a plurality of wells in which samples are arranged. In the example shown in FIG. 28, the microarray chip has 10,000 to several hundred thousand wells. In the example shown in FIG. 28, the diameter of the well is 20 [μm (micrometer)], and the distance between the centers of the wells is 50 [μm].

スクリーニング装置は、マイクロアレイチップに励起光を照射して、かかるマイクロアレイチップを所定の撮影範囲で撮影する。図29に、従来のスクリーニング装置における撮影範囲の一例を示す。図29に示した例では、スクリーニング装置は、1回に最大9個(縦3個×横3個)のウェルを撮影する。そして、スクリーニング装置は、撮影位置を移動させながらマイクロアレイチップを9回に分けて撮影することにより、マイクロアレイチップが有する全てのウェルを撮影する。そして、スクリーニング装置は、撮影画像から得られる試料の蛍光や発光の強度(輝度)に基づいて、試料を分別する。   The screening apparatus irradiates the microarray chip with excitation light and images the microarray chip within a predetermined imaging range. FIG. 29 shows an example of an imaging range in a conventional screening apparatus. In the example shown in FIG. 29, the screening apparatus images a maximum of nine wells (3 vertical × 3 horizontal) at a time. Then, the screening apparatus photographs all the wells of the microarray chip by photographing the microarray chip in nine times while moving the photographing position. Then, the screening apparatus sorts the sample based on the fluorescence or luminescence intensity (luminance) of the sample obtained from the captured image.

ところで、マイクロアレイチップの撮影画像には、試料の蛍光や発光の他に、撮像素子のノイズや、マイクロアレイチップ自体の蛍光が含まれる。そのため、スクリーニング装置は、撮影画像から試料自体の蛍光や発光の輝度だけを算出することができない。なお、本願では、撮像素子のノイズと、マイクロアレイチップ自体の蛍光とを総称して「背景ノイズ」と呼ぶこととする。   By the way, the captured image of the microarray chip includes the noise of the image sensor and the fluorescence of the microarray chip itself in addition to the fluorescence and light emission of the sample. For this reason, the screening apparatus cannot calculate only the fluorescence or emission luminance of the sample itself from the captured image. In the present application, the noise of the image sensor and the fluorescence of the microarray chip itself are collectively referred to as “background noise”.

図30および図31を用いて、背景ノイズについて説明する。図30は、撮像素子のノイズを説明するための図である。なお、図30に示した画像は、励起光が照射されていない状態において撮影されたマイクロアレイチップの画像である。図30に示すように、励起光が照射されていない状態であっても、撮像素子のノイズにより、撮影画像の輝度は、「0」にならず、微小な値になる。このような撮像素子のノイズにより現れる輝度は、一般に、撮影範囲内において不均一である。例えば、図30に示した例において、Y座標「0」〜「300」の輝度は、Y座標「300」〜「630」の輝度よりも小さい。   Background noise will be described with reference to FIGS. 30 and 31. FIG. FIG. 30 is a diagram for explaining noise of the image sensor. Note that the image shown in FIG. 30 is an image of a microarray chip taken in a state where excitation light is not irradiated. As shown in FIG. 30, even when excitation light is not irradiated, the brightness of the captured image does not become “0” but becomes a minute value due to noise of the image sensor. The luminance that appears due to such noise of the image sensor is generally non-uniform within the imaging range. For example, in the example illustrated in FIG. 30, the luminance at Y coordinates “0” to “300” is smaller than the luminance at Y coordinates “300” to “630”.

図31は、マイクロアレイチップ自体の蛍光を説明するための図である。なお、図31に示した画像は、励起光が照射されており、かつ、試料が滴下されていない状態において撮影されたマイクロアレイチップの画像である。図31に示すように、試料が滴下されていない場合であっても、マイクロアレイチップは、励起光を照射されると発光する。特に、図31に示した例のように、ウェルの縁が発光する場合が多い。なお、図31に示した画像は、撮影装置によって撮影されているので、撮像素子のノイズも含まれる。すなわち、撮影画像には、試料の蛍光や発光の他に、図31に示したような撮像素子のノイズや、マイクロアレイチップ自体の蛍光も含まれる。   FIG. 31 is a diagram for explaining the fluorescence of the microarray chip itself. Note that the image shown in FIG. 31 is an image of the microarray chip taken in a state where the excitation light is irradiated and the sample is not dropped. As shown in FIG. 31, even if the sample is not dropped, the microarray chip emits light when irradiated with excitation light. In particular, as in the example shown in FIG. 31, the edge of the well often emits light. Note that since the image shown in FIG. 31 is taken by the photographing apparatus, noise of the image sensor is also included. That is, the captured image includes the noise of the image sensor as shown in FIG. 31 and the fluorescence of the microarray chip itself in addition to the fluorescence and light emission of the sample.

近年では、試料自体の蛍光や発光の輝度を算出することを目的として、撮影画像から背景ノイズを除去するスクリーニング装置が知られている。具体的には、かかるスクリーニング装置は、試料が滴下されていないマイクロアレイチップを予め撮影しておき、撮影位置ごとに背景ノイズが含まれる画像(以下、「背景画像」と言う)を生成する。そして、かかるスクリーニング装置は、ウェルに試料が配置されたマイクロアレイチップを撮影し、試料の蛍光画像(以下、「試料画像」と言う)を生成する。そして、かかるスクリーニング装置は、撮影位置が試料画像の撮影位置と同一である背景画像を用いて、かかる試料画像の背景ノイズを除去する。   In recent years, a screening apparatus that removes background noise from a captured image is known for the purpose of calculating the luminance of fluorescence or light emission of the sample itself. Specifically, such a screening apparatus images in advance a microarray chip on which no sample is dropped, and generates an image including background noise (hereinafter referred to as “background image”) for each imaging position. Such a screening apparatus photographs a microarray chip in which a sample is placed in a well, and generates a fluorescent image of the sample (hereinafter referred to as “sample image”). And this screening apparatus removes the background noise of this sample image using the background image whose imaging position is the same as the imaging position of the sample image.

特開2004−184379号公報JP 2004-184379 A

しかしながら、上述した従来の技術には、背景画像の数が膨大になるという問題があった。具体的には、スクリーニング装置は、上述したように、撮影位置を移動させながらマイクロアレイチップを複数回撮影するので、1個のマイクロアレイチップに対して膨大な数の背景画像を生成していた。背景画像の数が膨大になると、記憶容量を圧迫するという問題や、背景画像を生成するための撮影時間が長くなるという問題を招く。   However, the conventional technique described above has a problem that the number of background images is enormous. Specifically, as described above, the screening apparatus images the microarray chip a plurality of times while moving the imaging position, and thus generates a huge number of background images for one microarray chip. When the number of background images becomes enormous, the problem of pressing the storage capacity and the time taken for generating the background image become longer.

例えば、現在の撮影倍率の場合、スクリーニング装置は、マイクロアレイチップを約500回に分けて撮影する。かかる場合、スクリーニング装置は、1個のマイクロアレイチップに対して500枚程度の背景画像を生成することになる。また、マイクロアレイチップ1枚当たりのウェル数は年々増加しているため、将来的には、スクリーニング装置は、5000枚程度の背景画像を生成するようになることも考えられる。   For example, in the case of the current imaging magnification, the screening apparatus shoots the microarray chip by dividing it into about 500 times. In such a case, the screening apparatus generates about 500 background images for one microarray chip. In addition, since the number of wells per microarray chip is increasing year by year, it is conceivable that the screening apparatus will generate about 5000 background images in the future.

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、試料画像からノイズを除去するために用いる背景画像の数を減らすことができる撮影装置、撮影方法および撮影プログラムを提供することを目的とする。   The disclosed technology has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an imaging device, an imaging method, and an imaging program that can reduce the number of background images used for removing noise from a sample image. To do.

本願の開示する撮影装置は、一つの態様において、試料が配置されるウェルを有するマイクロアレイチップを、撮影位置を移動させながら所定の撮影範囲で撮影する撮影装置であって、前記試料が配置されていないマイクロアレイチップの撮影画像である背景画像のうち、背景画像内におけるウェルの配置パターンの種類であるパターン種別ごとに1個の背景画像を、該パターン種別に対応付けて記憶する背景画像記憶部と、前記背景画像記憶部から、試料が配置されているマイクロアレイチップの撮影画像である試料画像のパターン種別に対応付けて記憶されている背景画像を取得し、取得した背景画像を用いて、前記試料画像に含まれるノイズを除去する除去部とを備えることを要件とする。   An imaging apparatus disclosed in the present application is, in one aspect, an imaging apparatus that images a microarray chip having a well in which a sample is arranged in a predetermined imaging range while moving an imaging position, wherein the sample is arranged. A background image storage unit that stores one background image for each pattern type, which is a type of the arrangement pattern of wells in the background image, among background images that are photographed images of no microarray chip; A background image stored in association with a pattern type of a sample image that is a captured image of a microarray chip on which the sample is arranged is acquired from the background image storage unit, and the sample is acquired using the acquired background image. It is a requirement to include a removal unit that removes noise included in the image.

なお、本願に開示する撮影装置の構成要素、表現または構成要素の任意の組合せを、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造などに適用したものも、他の態様として有効である。   In addition, what applied the component of the imaging device disclosed by this application, the expression, or arbitrary combinations of a component to a method, an apparatus, a system, a computer program, a recording medium, a data structure etc. is effective as another aspect. .

本願の開示する撮影装置の一つの態様によれば、試料画像からノイズを除去するために用いる背景画像の数を減らすことができるという効果を奏する。   According to one aspect of the photographing apparatus disclosed in the present application, there is an effect that the number of background images used for removing noise from a sample image can be reduced.

図1は、実施例1に係るスクリーニング装置における撮影範囲の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an imaging range in the screening apparatus according to the first embodiment. 図2は、実施例1に係るスクリーニング装置によって生成される背景画像の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a background image generated by the screening apparatus according to the first embodiment. 図3は、実施例1に係るスクリーニング装置によって生成される試料画像の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a sample image generated by the screening apparatus according to the first embodiment. 図4は、背景ノイズが除去された試料画像の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a sample image from which background noise has been removed. 図5は、実施例1に係るスクリーニング装置の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the screening apparatus according to the first embodiment. 図6は、パターン対応記憶部の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the pattern correspondence storage unit. 図7は、背景画像記憶部の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the background image storage unit. 図8は、試料画像の輝度と露光時間との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the brightness of the sample image and the exposure time. 図9は、除去部による背景除去処理の一例を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining an example of background removal processing by the removal unit. 図10は、シェーディングを説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining shading. 図11−1は、シェーディング係数の算出手法を説明するための図である。FIG. 11A is a diagram for explaining a shading coefficient calculation method. 図11−2は、シェーディング係数の算出手法を説明するための図である。FIG. 11B is a diagram for explaining a shading coefficient calculation method. 図11−3は、シェーディング係数の算出手法を説明するための図である。FIG. 11C is a diagram for explaining a shading coefficient calculation method. 図11−4は、シェーディング係数の算出手法を説明するための図である。FIG. 11D is a diagram for explaining a shading coefficient calculation method. 図12−1は、分別部による分別処理の一例を説明するための図である。FIG. 12A is a diagram for explaining an example of a sorting process by the sorting unit. 図12−2は、分別部による分別処理の一例を説明するための図である。FIG. 12-2 is a diagram for explaining an example of the sorting process by the sorting unit. 図13は、実施例1に係るスクリーニング装置による試料分別処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart illustrating a procedure of sample separation processing by the screening apparatus according to the first embodiment. 図14は、撮影制御部による背景撮影処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart illustrating a procedure of background photographing processing by the photographing control unit. 図15は、除去部による背景除去処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart illustrating a procedure of background removal processing by the removal unit. 図16は、ウェルの配置パターンが千鳥格子であるマイクロアレイチップの例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of a microarray chip having a well arrangement pattern of a staggered pattern. 図17は、実施例2に係るスクリーニング装置による試料分別処理を説明するための図である。FIG. 17 is a diagram for explaining sample separation processing by the screening apparatus according to the second embodiment. 図18−1は、暗ノイズ画像の一例を示す図である。FIG. 18A is a diagram illustrating an example of a dark noise image. 図18−2は、ウェル背景画像の一例を示す図である。FIG. 18-2 is a diagram illustrating an example of a well background image. 図19は、実施例2に係るスクリーニング装置による背景画像生成処理を説明するための図である。FIG. 19 is a diagram for explaining background image generation processing performed by the screening apparatus according to the second embodiment. 図20は、実施例2に係るスクリーニング装置による背景画像生成処理を説明するための図である。FIG. 20 is a diagram for explaining the background image generation processing by the screening apparatus according to the second embodiment. 図21は、実施例2における情報処理装置の構成を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating the configuration of the information processing apparatus according to the second embodiment. 図22は、実施例2に係るスクリーニング装置による試料分別処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 22 is a flowchart illustrating a procedure of sample separation processing by the screening apparatus according to the second embodiment. 図23は、撮影制御部によるウェル背景撮影処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 23 is a flowchart illustrating a procedure of well background photographing processing by the photographing control unit. 図24は、除去部による背景画像生成処理および背景除去処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 24 is a flowchart illustrating a procedure of background image generation processing and background removal processing by the removal unit. 図25−1は、撮像素子のノイズにより現れる輝度の分布例を示す図である。FIG. 25A is a diagram illustrating a distribution example of luminance that appears due to noise of the image sensor. 図25−2は、背景ノイズの輝度の分布例を示す図である。FIG. 25B is a diagram of an example of luminance distribution of background noise. 図25−3は、マイクロアレイチップ自体の蛍光の輝度の分布例を示す図である。FIG. 25C is a diagram illustrating a distribution example of fluorescence luminance of the microarray chip itself. 図26は、実施例3に係るスクリーニング装置によるシェーディング係数算出処理手順を示すフローチャートである。FIG. 26 is a flowchart illustrating the shading coefficient calculation processing procedure performed by the screening apparatus according to the third embodiment. 図27は、撮影プログラムを実行するコンピュータを示す図である。FIG. 27 is a diagram illustrating a computer that executes an imaging program. 図28は、マイクロアレイチップの概観図を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing an overview of the microarray chip. 図29は、従来のスクリーニング装置における撮影範囲の一例を示す図である。FIG. 29 is a diagram illustrating an example of an imaging range in a conventional screening apparatus. 図30は、撮像素子のノイズを説明するための図である。FIG. 30 is a diagram for explaining noise of the image sensor. 図31は、マイクロアレイチップ自体の蛍光を説明するための図である。FIG. 31 is a diagram for explaining the fluorescence of the microarray chip itself.

以下に、本願の開示する撮影装置、撮影方法および撮影プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願の開示する撮影装置、撮影方法および撮影プログラムが限定されるものではない。例えば、以下の実施例では、本願の開示する撮影装置をスクリーニング装置に適用する例について説明するが、本願の開示する撮影装置は、試料を分別しない顕微鏡装置にも適用することができる。   Embodiments of a photographing apparatus, a photographing method, and a photographing program disclosed in the present application will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, the imaging device, the imaging method, and the imaging program disclosed in the present application are not limited by this embodiment. For example, in the following embodiment, an example in which the imaging apparatus disclosed in the present application is applied to a screening apparatus will be described. However, the imaging apparatus disclosed in the present application can also be applied to a microscope apparatus that does not separate samples.

[実施例1に係るスクリーニング装置による試料分別処理]
まず、実施例1に係るスクリーニング装置100による試料分別処理について説明する。実施例1に係るスクリーニング装置100は、背景画像を生成する場合に、特定の撮影位置だけでマイクロアレイチップを撮影する。具体的には、スクリーニング装置100は、撮影範囲内におけるウェルの配置パターンが同一になる撮影位置が複数存在する場合、かかる複数の撮影位置のうち1つの撮影位置だけでマイクロアレイチップを撮影して背景画像を生成する。
[Sample Separation Processing by Screening Apparatus According to Example 1]
First, the sample separation process by the screening apparatus 100 according to the first embodiment will be described. The screening apparatus 100 according to the first embodiment images a microarray chip only at a specific imaging position when generating a background image. Specifically, when there are a plurality of imaging positions where the well arrangement pattern is the same in the imaging range, the screening apparatus 100 images the microarray chip at only one imaging position among the plurality of imaging positions. Generate an image.

そして、スクリーニング装置100は、生成した背景画像の中から、ウェルの配置パターンが、試料画像におけるウェルの配置パターンと一致する背景画像を選択する。続いて、スクリーニング装置100は、試料画像の輝度から、選択した背景画像の輝度を画素ごとに減算することにより、試料画像の背景ノイズを除去する。そして、スクリーニング装置100は、背景ノイズが除去された試料画像を用いて、試料の輝度を算出し、算出した輝度に基づいて試料を分別する。   Then, the screening apparatus 100 selects a background image in which the well arrangement pattern matches the well arrangement pattern in the sample image from the generated background images. Subsequently, the screening apparatus 100 removes the background noise of the sample image by subtracting the luminance of the selected background image for each pixel from the luminance of the sample image. And the screening apparatus 100 calculates the brightness | luminance of a sample using the sample image from which background noise was removed, and classifies a sample based on the calculated brightness | luminance.

ここで、ウェルの配置パターンが同一になる背景画像を1個だけ生成する理由について説明する。上述したように、背景画像は、試料画像から背景ノイズを除去するために用いられる。背景ノイズのうち、撮像素子のノイズにより現れる輝度は、撮影範囲のサイズが同一であれば、撮影位置が異なる場合であっても同一になる。   Here, the reason why only one background image with the same well arrangement pattern is generated will be described. As described above, the background image is used to remove background noise from the sample image. Among the background noises, the luminance that appears due to the noise of the image sensor is the same even if the shooting position is different if the size of the shooting range is the same.

また、背景ノイズのうち、マイクロアレイチップ自体の蛍光は、撮影範囲内におけるウェルの配置パターンが同一であれば、撮影位置が異なる場合であっても同一になる。すなわち、撮影範囲のサイズが同一であり、かつ、試料画像におけるウェルの配置パターンと背景画像におけるウェルの配置パターンとが一致する場合、スクリーニング装置100は、かかる背景画像を用いて、試料画像の背景ノイズを除去することができる。このようなことから、スクリーニング装置100は、ウェルの配置パターンが同一になる撮影位置が存在する場合、かかる撮影位置のうち1つの撮影位置でマイクロアレイチップを撮影して背景画像を生成する。   In addition, among the background noise, the fluorescence of the microarray chip itself is the same even if the imaging position is different if the well arrangement pattern in the imaging range is the same. That is, when the size of the imaging range is the same and the well arrangement pattern in the sample image matches the well arrangement pattern in the background image, the screening apparatus 100 uses the background image to use the background of the sample image. Noise can be removed. Therefore, when there is an imaging position where the well arrangement pattern is the same, the screening apparatus 100 generates a background image by imaging the microarray chip at one of the imaging positions.

上述した試料分別処理について、図1〜図4を用いて具体的に説明する。図1は、実施例1に係るスクリーニング装置100における撮影範囲の一例を示す図である。図1に示した例において、スクリーニング装置100は、マイクロアレイチップC10を、撮影位置H11〜H13、H21〜H23、H31〜H33で撮影する。   The sample separation process described above will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an imaging range in the screening apparatus 100 according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 1, the screening apparatus 100 images the microarray chip C10 at the imaging positions H11 to H13, H21 to H23, and H31 to H33.

なお、実施例1において、スクリーニング装置100の撮影位置は、予め決められているものとする。また、スクリーニング装置100は、各撮影位置におけるウェルの配置パターンを予め認識しているものとする。すなわち、図1に示した例において、スクリーニング装置100は、マイクロアレイチップC10を撮影する撮影位置が、予め撮影位置H11〜H13、H21〜H23、H31〜H33に決められている。また、スクリーニング装置100は、撮影位置H11〜H13、H21〜H23、H31〜H33におけるウェルの配置パターンを予め認識している。   In the first embodiment, it is assumed that the photographing position of the screening apparatus 100 is determined in advance. Further, it is assumed that the screening apparatus 100 recognizes in advance the arrangement pattern of wells at each imaging position. That is, in the example shown in FIG. 1, in the screening apparatus 100, the photographing positions for photographing the microarray chip C10 are determined in advance as photographing positions H11 to H13, H21 to H23, and H31 to H33. The screening apparatus 100 recognizes in advance the arrangement pattern of wells at the imaging positions H11 to H13, H21 to H23, and H31 to H33.

図1に示した例において、撮影位置H11、H12、H21およびH22におけるウェルの配置パターンは同一である。したがって、スクリーニング装置100は、撮影位置H11、H12、H21またはH22のいずれか1つの撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影して背景画像を生成する。   In the example shown in FIG. 1, the well arrangement patterns at the photographing positions H11, H12, H21, and H22 are the same. Accordingly, the screening apparatus 100 shoots the microarray chip C10 at any one of the shooting positions H11, H12, H21, or H22 to generate a background image.

また、撮影位置H13およびH23におけるウェルの配置パターンが同一であるので、スクリーニング装置100は、撮影位置H13またはH23のいずれか一方の撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影して背景画像を生成する。同様に、スクリーニング装置100は、撮影位置H31またはH32のいずれか一方の撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影して背景画像を生成する。また、スクリーニング装置100は、撮影位置H33でマイクロアレイチップC10を撮影して背景画像を生成する。すなわち、図1に示した例において、スクリーニング装置100は、合計4個の背景画像を生成する。なお、以下では、各撮影位置で取り得るウェルの配置パターンを「基本パターン」と呼ぶこととする。   Also, since the well arrangement patterns at the photographing positions H13 and H23 are the same, the screening apparatus 100 photographs the microarray chip C10 at one of the photographing positions H13 or H23 to generate a background image. Similarly, the screening apparatus 100 shoots the microarray chip C10 at one of the shooting positions H31 or H32 to generate a background image. In addition, the screening apparatus 100 captures the microarray chip C10 at the capturing position H33 and generates a background image. That is, in the example illustrated in FIG. 1, the screening apparatus 100 generates a total of four background images. Hereinafter, a well arrangement pattern that can be taken at each imaging position is referred to as a “basic pattern”.

図2に、実施例1に係るスクリーニング装置100によって生成される背景画像の一例を示す。図2に示した例では、スクリーニング装置100は、図1に示した撮影位置H11、H13、H31、H33でマイクロアレイチップC10を撮影して、背景画像B11、B13、B31、B33を生成している。   FIG. 2 shows an example of a background image generated by the screening apparatus 100 according to the first embodiment. In the example illustrated in FIG. 2, the screening apparatus 100 captures the microarray chip C10 at the capturing positions H11, H13, H31, and H33 illustrated in FIG. 1, and generates background images B11, B13, B31, and B33. .

なお、実施例1において、スクリーニング装置100は、背景画像を生成する場合に、どの撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影するかが予め決められているものとする。すなわち、図2に示した例において、スクリーニング装置100は、背景画像を生成する場合には、撮影位置H11、H13、H31、H33でマイクロアレイチップC10を撮影することが予め決められている。   In the first embodiment, it is assumed that the screening apparatus 100 determines in advance at which imaging position the microarray chip C10 is to be imaged when generating a background image. That is, in the example shown in FIG. 2, when the background image is generated, the screening apparatus 100 is predetermined to photograph the microarray chip C10 at the photographing positions H11, H13, H31, and H33.

続いて、スクリーニング装置100は、ウェルに試料が配置されたマイクロアレイチップC10を、全ての撮影位置で撮影して、撮影位置ごとに試料画像を生成する。図3に、実施例1に係るスクリーニング装置100によって生成される試料画像の一例を示す。図3に示した例では、スクリーニング装置100は、撮影位置H11〜H13、H21〜H23、H31〜H33においてマイクロアレイチップC10を撮影して、試料画像S11〜S13、S21〜S23、S31〜S33を生成している。   Subsequently, the screening apparatus 100 images the microarray chip C10 in which the sample is arranged in the well at all imaging positions, and generates a sample image for each imaging position. FIG. 3 shows an example of a sample image generated by the screening apparatus 100 according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 3, the screening apparatus 100 images the microarray chip C10 at the imaging positions H11 to H13, H21 to H23, and H31 to H33, and generates sample images S11 to S13, S21 to S23, and S31 to S33. is doing.

具体的には、スクリーニング装置100は、ウェルW11−6に試料C11が配置されたマイクロアレイチップC10を撮影位置H11で撮影することにより、試料画像S11を生成している。同様に、スクリーニング装置100は、試料C12を含む試料画像S12と、試料C22aおよびC22bを含む試料画像S22と、試料C31を含む試料画像S31と、試料C33を含む試料画像S33とを生成している。また、スクリーニング装置100は、試料を含まない試料画像S13、S21、S23、S32も生成している。   Specifically, the screening apparatus 100 generates the sample image S11 by shooting the microarray chip C10 in which the sample C11 is placed in the well W11-6 at the shooting position H11. Similarly, the screening apparatus 100 generates a sample image S12 including the sample C12, a sample image S22 including the samples C22a and C22b, a sample image S31 including the sample C31, and a sample image S33 including the sample C33. . The screening apparatus 100 also generates sample images S13, S21, S23, and S32 that do not include a sample.

続いて、スクリーニング装置100は、予め生成しておいた背景画像の中から、ウェルの配置パターンが、試料画像におけるウェルの配置パターンと一致する背景画像を選択する。続いて、スクリーニング装置100は、選択した背景画像を用いて、試料画像から背景ノイズを除去する。   Subsequently, the screening apparatus 100 selects a background image in which the well arrangement pattern matches the well arrangement pattern in the sample image from the background images generated in advance. Subsequently, the screening apparatus 100 removes background noise from the sample image using the selected background image.

図1〜図3に示した例を用いて説明する。例えば、スクリーニング装置100は、図3に示した試料画像S11の背景ノイズを除去する場合、図2に示した背景画像B11、B13、B31、B33の中から、背景画像B11を選択する。これは、試料画像S11におけるウェルの配置パターンと、背景画像B11におけるウェルの配置パターンとが同一であるからである。続いて、スクリーニング装置100は、試料画像S11の輝度から、背景画像B11の輝度を画素ごとに減算することにより、試料画像S11から背景ノイズを除去する。   This will be described using the example shown in FIGS. For example, when removing the background noise of the sample image S11 shown in FIG. 3, the screening apparatus 100 selects the background image B11 from the background images B11, B13, B31, and B33 shown in FIG. This is because the well arrangement pattern in the sample image S11 and the well arrangement pattern in the background image B11 are the same. Subsequently, the screening apparatus 100 removes background noise from the sample image S11 by subtracting the luminance of the background image B11 for each pixel from the luminance of the sample image S11.

同様にして、スクリーニング装置100は、背景画像B11を用いて、試料画像S12、S21およびS22の背景ノイズを除去する。また、スクリーニング装置100は、背景画像B13を用いて、試料画像S13およびS23の背景ノイズを除去する。また、スクリーニング装置100は、背景画像B31を用いて、試料画像S31およびS32の背景ノイズを除去する。また、スクリーニング装置100は、背景画像B33を用いて、試料画像S33の背景ノイズを除去する。   Similarly, the screening apparatus 100 uses the background image B11 to remove background noise from the sample images S12, S21, and S22. Moreover, the screening apparatus 100 removes the background noise of the sample images S13 and S23 using the background image B13. Moreover, the screening apparatus 100 removes the background noise of the sample images S31 and S32 using the background image B31. Moreover, the screening apparatus 100 removes the background noise of the sample image S33 using the background image B33.

図4に、背景ノイズが除去された試料画像の一例を示す。図4に示した試料画像は、図3に示した試料画像S11〜S13、S21〜S23、S31〜S33から背景ノイズが除去された画像であるものとする。図4に示すように、背景ノイズが除去された試料画像には、試料C11、C12、C22a、C22b、C31、C33自体の蛍光または発光が現れる。スクリーニング装置100は、図4に示した試料画像に基づいて、試料C11、C12、C22a、C22b、C31、C33を分別する。   FIG. 4 shows an example of a sample image from which background noise has been removed. The sample image shown in FIG. 4 is an image obtained by removing background noise from the sample images S11 to S13, S21 to S23, and S31 to S33 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the fluorescence or luminescence of the samples C11, C12, C22a, C22b, C31, and C33 themselves appears in the sample image from which background noise has been removed. The screening apparatus 100 sorts the samples C11, C12, C22a, C22b, C31, and C33 based on the sample image shown in FIG.

以上のように、実施例1に係るスクリーニング装置100は、ウェルの配置パターンが同一になる背景画像を重複させることなく生成する。そして、スクリーニング装置100は、ウェルの配置パターンが、試料画像におけるウェルの配置パターンと同一である背景画像を選択し、選択した背景画像を用いて試料画像から背景ノイズを除去する。これにより、実施例1に係るスクリーニング装置100は、試料画像からノイズを除去するために用いる背景画像を少数にすることができる。その結果、スクリーニング装置100は、記憶容量を圧迫することなく、背景画像を生成するための撮影時間を短くすることができる。   As described above, the screening apparatus 100 according to the first embodiment generates background images with the same well arrangement pattern without overlapping. Then, the screening apparatus 100 selects a background image whose well arrangement pattern is the same as the well arrangement pattern in the sample image, and removes background noise from the sample image using the selected background image. Thereby, the screening apparatus 100 according to the first embodiment can reduce the number of background images used for removing noise from the sample image. As a result, the screening apparatus 100 can shorten the photographing time for generating the background image without squeezing the storage capacity.

例えば、従来のスクリーニング装置は、1万〜数十万個のウェルを有するマイクロアレイチップを500回程度に分けて撮影するので、500個程度の背景画像を生成していた。一方、実施例1に係るスクリーニング装置100は、マイクロアレイチップを500回程度に分けて撮影する場合であっても、基本パターンの数の分だけ背景画像を生成するので、背景画像の数を従来のスクリーニング装置よりも少なくすることができる。   For example, since a conventional screening apparatus shoots a microarray chip having 10,000 to several hundred thousand wells in about 500 times, it generates about 500 background images. On the other hand, the screening apparatus 100 according to the first embodiment generates the background images by the number of the basic patterns even when the microarray chip is imaged about 500 times. It can be less than a screening device.

なお、上記では説明を省略したが、実施例1に係るスクリーニング装置100は、励起光を照射する時間(以下、「露光時間」と言う)を変化させながら、マイクロアレイチップを複数回撮影して、撮影位置ごとに露光時間の異なる複数の背景画像を生成する。以下では、露光時間の異なる複数の背景画像を生成する処理も含めて、実施例1に係るスクリーニング装置100について詳細に説明する。   Although not described above, the screening apparatus 100 according to the first embodiment images the microarray chip a plurality of times while changing the time for irradiating the excitation light (hereinafter referred to as “exposure time”), A plurality of background images having different exposure times for each photographing position are generated. Hereinafter, the screening apparatus 100 according to the first embodiment will be described in detail including processing for generating a plurality of background images having different exposure times.

[実施例1に係るスクリーニング装置100の構成]
次に、実施例1に係るスクリーニング装置100の構成について説明する。図5は、実施例1に係るスクリーニング装置100の構成を示す図である。
[Configuration of Screening Apparatus 100 According to Embodiment 1]
Next, the configuration of the screening apparatus 100 according to the first embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the screening apparatus 100 according to the first embodiment.

図5に示すように、スクリーニング装置100は、ステージ101と、培養ディッシュ102と、LED(Light Emitting Diode)103と、ピペット104と、マニピュレータ105と、対物レンズ106と、蛍光ランプ107と、シャッタ108と、蛍光フィルタ109と、反射鏡110と、反射鏡111と、CCD(Charge Coupled Device)カメラ112と、対物レンズ駆動モータ113と、LEDコントローラ114と、ステージコントローラ115と、シャッタコントローラ116と、フォーカスコントローラ117と、RS(Recommended Standard)232C変換部118と、DIO(Digital Input Output)119と、RS232C変換部120と、AIO(Analog Input Output)121と、USB(Universal Serial Bus)122と、アンプ123と、情報処理装置130とを有する。   As shown in FIG. 5, the screening apparatus 100 includes a stage 101, a culture dish 102, an LED (Light Emitting Diode) 103, a pipette 104, a manipulator 105, an objective lens 106, a fluorescent lamp 107, and a shutter 108. , Fluorescent filter 109, reflecting mirror 110, reflecting mirror 111, CCD (Charge Coupled Device) camera 112, objective lens drive motor 113, LED controller 114, stage controller 115, shutter controller 116, focus Controller 117, RS (Recommended Standard) 232C converter 118, DIO (Digital Input Output) 119, RS232C converter 120, AIO (Analog Input Output) 121, USB (Universal Serial Bus) 122, and amplifier 123 And information And a management device 130.

ステージ101は、水平方向に移動可能なXYステージであり、培養ディッシュ102と、マイクロアレイチップC10とを搭載する。スクリーニング装置100は、ステージ101を移動させることにより撮影位置を変更する。培養ディッシュ102は、細胞や細菌などの試料が培養されるための皿である。   The stage 101 is an XY stage that can move in the horizontal direction, and is equipped with a culture dish 102 and a microarray chip C10. The screening apparatus 100 changes the imaging position by moving the stage 101. The culture dish 102 is a dish for culturing samples such as cells and bacteria.

LED103は、マイクロアレイチップC10に対して上方から光を照射する。ピペット104は、先端を微細化した中空のガラス針であり、マイクロアレイチップC10上の細胞に遺伝子等の目的物を注入する。マニピュレータ105は、ピペット104を移動させる。対物レンズ106は、拡大倍率の異なる複数のレンズを有し、マイクロアレイチップC10の一部分を拡大する。   The LED 103 irradiates light to the microarray chip C10 from above. The pipette 104 is a hollow glass needle whose tip is miniaturized, and injects an object such as a gene into cells on the microarray chip C10. The manipulator 105 moves the pipette 104. The objective lens 106 includes a plurality of lenses having different magnifications and enlarges a part of the microarray chip C10.

蛍光ランプ107は、励起光をマイクロアレイチップC10に照射する。シャッタ108は、蛍光ランプ107によって照射された励起光の光路を開閉する。蛍光フィルタ109は、蛍光ランプ107によって照射された励起光のうち、試料の励起に用いられる波長の光を抽出する。反射鏡110は、蛍光ランプ107によって照射された励起光をマイクロアレイチップC10へ向けて反射させる。   The fluorescent lamp 107 irradiates the microarray chip C10 with excitation light. The shutter 108 opens and closes the optical path of the excitation light emitted by the fluorescent lamp 107. The fluorescent filter 109 extracts light having a wavelength used for excitation of the sample from the excitation light irradiated by the fluorescent lamp 107. The reflecting mirror 110 reflects the excitation light irradiated by the fluorescent lamp 107 toward the microarray chip C10.

反射鏡111は、対物レンズ106によって拡大されたマイクロアレイチップC10の画像をCCDカメラ112へ向けて反射させる。CCDカメラ112は、反射鏡111により反射されたマイクロアレイチップC10の一部分を撮影して撮影画像を生成する。対物レンズ駆動モータ113は、対物レンズ106を駆動させる。   The reflecting mirror 111 reflects the image of the microarray chip C10 enlarged by the objective lens 106 toward the CCD camera 112. The CCD camera 112 captures a part of the microarray chip C10 reflected by the reflecting mirror 111 and generates a captured image. The objective lens driving motor 113 drives the objective lens 106.

LEDコントローラ114は、LED103に光を照射させるか否かを制御する。ステージコントローラ115は、ステージ101の移動を制御する。シャッタコントローラ116は、シャッタ108の開閉を制御することにより、マイクロアレイチップC10に励起光が照射される時間(露光時間)を制御する。フォーカスコントローラ117は、対物レンズ駆動モータ113を制御することにより、拡大倍率を変更する。   The LED controller 114 controls whether or not the LED 103 is irradiated with light. The stage controller 115 controls the movement of the stage 101. The shutter controller 116 controls the time (exposure time) during which the microarray chip C10 is irradiated with excitation light by controlling the opening and closing of the shutter 108. The focus controller 117 changes the enlargement magnification by controlling the objective lens driving motor 113.

RS232C変換部118、DIO119、RS232C変換部120、AIO121は、インタフェースであり、USB122を介して、情報処理装置130と接続される。具体的には、RS232C変換部118は、ステージコントローラ115と情報処理装置130とを接続する。また、DIO119は、シャッタコントローラ116と情報処理装置130とを接続する。また、RS232C変換部120は、フォーカスコントローラ117と情報処理装置130とを接続する。また、AIO121は、LEDコントローラ114と情報処理装置130とを接続する。   The RS232C conversion unit 118, the DIO119, the RS232C conversion unit 120, and the AIO 121 are interfaces, and are connected to the information processing apparatus 130 via the USB 122. Specifically, the RS232C conversion unit 118 connects the stage controller 115 and the information processing apparatus 130. The DIO 119 connects the shutter controller 116 and the information processing apparatus 130. The RS232C conversion unit 120 connects the focus controller 117 and the information processing apparatus 130. The AIO 121 connects the LED controller 114 and the information processing apparatus 130.

アンプ123は、後述するサーボコントローラ134から入力された制御信号を増幅して、増幅した制御信号をピペット104やマニピュレータ105に出力する。   The amplifier 123 amplifies a control signal input from a servo controller 134, which will be described later, and outputs the amplified control signal to the pipette 104 or the manipulator 105.

情報処理装置130は、図5に示すように、表示部131と、入力部132と、記憶部133と、サーボコントローラ134と、CCDコントローラ135と、撮影制御部136と、除去部137と、シェーディング補正部138と、分別部139とを有する。   As shown in FIG. 5, the information processing apparatus 130 includes a display unit 131, an input unit 132, a storage unit 133, a servo controller 134, a CCD controller 135, a shooting control unit 136, a removal unit 137, and shading. A correction unit 138 and a sorting unit 139 are provided.

表示部131は、各種情報を表示する表示デバイスであり、例えば、液晶ディスプレイである。入力部132は、各種情報や操作指示を入力するための入力デバイスであり、例えば、キーボードやマウスである。   The display unit 131 is a display device that displays various types of information, and is, for example, a liquid crystal display. The input unit 132 is an input device for inputting various information and operation instructions, and is, for example, a keyboard or a mouse.

記憶部133は、各種情報を記憶する記憶デバイスであり、例えば、メモリやハードディスクである。実施例1における記憶部133は、パターン対応記憶部133aと、背景画像記憶部133bとを有する。   The storage unit 133 is a storage device that stores various types of information, and is, for example, a memory or a hard disk. The storage unit 133 in the first embodiment includes a pattern correspondence storage unit 133a and a background image storage unit 133b.

パターン対応記憶部133aは、撮影位置に対応付けて、かかる撮影位置におけるウェルの配置パターンの種別を記憶する。図6に、パターン対応記憶部133aの一例を示す。図6に示すように、パターン対応記憶部133aは、「撮影位置」と、「パターン種別」といった項目を有する。   The pattern correspondence storage unit 133a stores the type of the well arrangement pattern at the photographing position in association with the photographing position. FIG. 6 shows an example of the pattern correspondence storage unit 133a. As illustrated in FIG. 6, the pattern correspondence storage unit 133 a includes items such as “photographing position” and “pattern type”.

「撮影位置」は、スクリーニング装置100がマイクロアレイチップC10を撮影する際の撮影位置を示す。なお、図6に示した「撮影位置」に記憶されている情報は、図1における撮影位置に付した符号H11〜H13、H21〜H23、H31〜H33に対応する。「パターン種別」は、基本パターンの種別を示す。   The “imaging position” indicates an imaging position when the screening apparatus 100 images the microarray chip C10. The information stored in the “shooting position” shown in FIG. 6 corresponds to the symbols H11 to H13, H21 to H23, and H31 to H33 attached to the shooting positions in FIG. “Pattern type” indicates the type of the basic pattern.

すなわち、図6に示したパターン対応記憶部133aの1行目は、撮影位置H11におけるウェルの配置パターンが、基本パターンPT1であることを示している。また、図6に示したパターン対応記憶部133aの2行目は、撮影位置H12におけるウェルの配置パターンが、基本パターンPT1であることを示している。このように、図6に示したパターン対応記憶部133aは、撮影位置H11、H12、H21およびH22におけるウェルの配置パターンが同一であることを示している。同様に、図6に示したパターン対応記憶部133aは、撮影位置H13およびH23におけるウェルの配置パターンが同一であり、撮影位置H31およびH32におけるウェルの配置パターンが同一であることを示している。   That is, the first row of the pattern correspondence storage unit 133a illustrated in FIG. 6 indicates that the well arrangement pattern at the imaging position H11 is the basic pattern PT1. Further, the second row of the pattern correspondence storage unit 133a illustrated in FIG. 6 indicates that the well arrangement pattern at the imaging position H12 is the basic pattern PT1. As described above, the pattern correspondence storage unit 133a illustrated in FIG. 6 indicates that the well arrangement patterns at the photographing positions H11, H12, H21, and H22 are the same. Similarly, the pattern correspondence storage unit 133a illustrated in FIG. 6 indicates that the well arrangement patterns at the photographing positions H13 and H23 are the same, and the well arrangement patterns at the photographing positions H31 and H32 are the same.

背景画像記憶部133bは、パターン種別に対応付けて、露光時間ごとに背景画像を記憶する。背景画像記憶部133bは、後述する撮影制御部136によって各種情報を記憶される。図7に、背景画像記憶部133bの一例を示す。図7に示すように、背景画像記憶部133bは、「パターン種別」、「露光時間」、「背景画像」といった項目を有する。   The background image storage unit 133b stores a background image for each exposure time in association with the pattern type. In the background image storage unit 133b, various types of information are stored by a shooting control unit 136 described later. FIG. 7 shows an example of the background image storage unit 133b. As illustrated in FIG. 7, the background image storage unit 133 b includes items such as “pattern type”, “exposure time”, and “background image”.

「パターン種別」は、図6に示した「パターン種別」に対応する。「露光時間」は、背景画像が撮影される際にマイクロアレイチップC10に励起光が照射されていた時間を示す。「背景画像」は、背景画像のファイル名(デバイス名や、ディレクトリ名、フォルダ名等を含む)を示す。   The “pattern type” corresponds to the “pattern type” shown in FIG. The “exposure time” indicates the time during which excitation light is applied to the microarray chip C10 when the background image is taken. “Background image” indicates the file name (including device name, directory name, folder name, etc.) of the background image.

すなわち、図7に示した背景画像記憶部133bの1行目は、ウェルの配置パターンが基本パターンPT1であり、かつ、露光時間が1[ms]である背景画像が、背景画像B1(1)であることを示している。また、図7に示した背景画像記憶部133bの2行目は、ウェルの配置パターンが基本パターンPT1であり、かつ、露光時間が2[ms]である背景画像が、背景画像B1(2)であることを示している。   That is, in the first row of the background image storage unit 133b shown in FIG. 7, the background image whose well arrangement pattern is the basic pattern PT1 and whose exposure time is 1 [ms] is the background image B1 (1). It is shown that. In the second row of the background image storage unit 133b shown in FIG. 7, the background image whose well arrangement pattern is the basic pattern PT1 and whose exposure time is 2 [ms] is the background image B1 (2). It is shown that.

サーボコントローラ134は、アンプ123を介して所定の制御信号をピペット104やマニピュレータ105へ出力することにより、培養液や試料をマイクロアレイチップC10上に滴下させる。CCDコントローラ135は、後述する撮影制御部136の指示に従ってCCDカメラ112を制御する。   The servo controller 134 outputs a predetermined control signal to the pipette 104 or the manipulator 105 via the amplifier 123, thereby dropping the culture solution or sample onto the microarray chip C10. The CCD controller 135 controls the CCD camera 112 in accordance with instructions from a shooting control unit 136 described later.

撮影制御部136は、CCDコントローラ135に対して、マイクロアレイチップC10を撮影するように指示して、CCDコントローラ135から試料画像や背景画像を取得する。以下に、撮影制御部136による処理を、試料撮影処理と背景撮影処理とに分けて具体的に説明する。   The imaging control unit 136 instructs the CCD controller 135 to image the microarray chip C10, and acquires a sample image and a background image from the CCD controller 135. Hereinafter, the processing by the imaging control unit 136 will be specifically described by dividing it into a sample imaging process and a background imaging process.

まず、撮影制御部136による試料撮影処理について説明する。撮影制御部136は、試料画像を取得する場合、ステージコントローラ115に対して、ステージ101を移動するように指示する。例えば、スクリーニング装置100の撮影位置が、図1に示した撮影位置H11〜H13、H21〜H23、H31〜H33に決められているものとする。また、スクリーニング装置100は、試料画像を取得する場合、撮影位置H11、H12、H13、H21、・・・、H32、H33の順に撮影することが決められているものとする。かかる場合、撮影制御部136は、撮影位置が、撮影位置H11になるようにステージ101を移動するように指示する。   First, the sample photographing process by the photographing control unit 136 will be described. When acquiring a sample image, the imaging control unit 136 instructs the stage controller 115 to move the stage 101. For example, it is assumed that the imaging positions of the screening apparatus 100 are determined as the imaging positions H11 to H13, H21 to H23, and H31 to H33 shown in FIG. In addition, it is assumed that the screening apparatus 100 is configured to capture images in the order of the imaging positions H11, H12, H13, H21,..., H32, and H33 when acquiring a sample image. In such a case, the imaging control unit 136 instructs the stage 101 to move so that the imaging position becomes the imaging position H11.

かかる指示を受け付けたステージコントローラ115は、ステージ101を移動させる。続いて、撮影制御部136は、撮影時の露光時間を所定の初期値に設定する。そして、撮影制御部136は、かかる露光時間が経過した場合にマイクロアレイチップC10を撮影するように、CCDコントローラ135に対して指示する。CCDコントローラ135は、かかる指示に従って撮影するようにCCDカメラ112を制御する。そして、CCDカメラ112は、所定の露光時間が経過した場合に、マイクロアレイチップC10を撮影して試料画像を生成し、生成した試料画像を、CCDコントローラ135を介して撮影制御部136へ送信する。   The stage controller 115 that has received such an instruction moves the stage 101. Subsequently, the photographing control unit 136 sets the exposure time at the time of photographing to a predetermined initial value. Then, the photographing control unit 136 instructs the CCD controller 135 to photograph the microarray chip C10 when the exposure time has elapsed. The CCD controller 135 controls the CCD camera 112 to take a picture according to such an instruction. Then, when a predetermined exposure time has elapsed, the CCD camera 112 shoots the microarray chip C10 to generate a sample image, and transmits the generated sample image to the shooting control unit 136 via the CCD controller 135.

続いて、撮影制御部136は、CCDカメラ112から受け付けた試料画像が飽和しているか否かを判定する。例えば、CCDカメラ112の仕様により画像の輝度を12ビットで表すことが定められている場合、撮影制御部136は、試料画像に輝度「4095」の画素が含まれているか否かを判定する。そして、撮影制御部136は、試料画像に輝度「4095」の画素が含まれている場合、かかる試料画像が飽和していると判定する。   Subsequently, the imaging control unit 136 determines whether the sample image received from the CCD camera 112 is saturated. For example, when the specification of the CCD camera 112 defines that the luminance of the image is represented by 12 bits, the imaging control unit 136 determines whether or not the sample image includes a pixel of luminance “4095”. Then, when the sample image includes a pixel with luminance “4095”, the imaging control unit 136 determines that the sample image is saturated.

試料画像が飽和しているか否かを判定する理由は、試料画像の輝度が飽和してしまうと、各試料の輝度の大小関係を正確に把握できなくなるからである。例えば、試料画像Aの輝度よりも試料画像Bの輝度の方が大きい場合であっても、露光時間が長すぎると、試料画像Aと試料画像Bの輝度は最大値(上記例では、輝度「4095」)になるため、同一に見えてしまう。そこで、スクリーニング装置100は、輝度が飽和していない試料画像を用いることによって、各試料の輝度の大小関係を正確に把握することを可能にしている。   The reason for determining whether or not the sample image is saturated is that if the luminance of the sample image is saturated, the magnitude relationship of the luminance of each sample cannot be accurately grasped. For example, even when the brightness of the sample image B is larger than the brightness of the sample image A, if the exposure time is too long, the brightness of the sample image A and the sample image B is the maximum value (in the above example, the brightness “ 4095 "), they look the same. Therefore, the screening apparatus 100 makes it possible to accurately grasp the magnitude relationship of the brightness of each sample by using a sample image whose brightness is not saturated.

試料画像が飽和している場合、撮影制御部136は、露光時間を前回に指示したときよりも短い時間に設定する。そして、撮影制御部136は、CCDコントローラ135に対して、かかる露光時間が経過した場合にマイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。撮影制御部136は、試料画像が飽和しなくなるまで、露光時間を徐々に短くしながら、CCDコントローラ135に対してマイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。   When the sample image is saturated, the imaging control unit 136 sets the exposure time to be shorter than when the previous instruction was given. Then, the imaging control unit 136 instructs the CCD controller 135 to image the microarray chip C10 when the exposure time has elapsed. The imaging control unit 136 instructs the CCD controller 135 to image the microarray chip C10 while gradually shortening the exposure time until the sample image is no longer saturated.

試料画像が飽和していない場合、撮影制御部136は、ステージコントローラ115に対して、ステージ101を他の撮影位置へ移動するように指示する。上記例と同様に、撮影位置H11、H12、・・・、H32、H33の順に撮影することが決められている場合、撮影制御部136は、撮影位置が、撮影位置H12になるようにステージ101を移動するように指示する。   If the sample image is not saturated, the imaging control unit 136 instructs the stage controller 115 to move the stage 101 to another imaging position. Similarly to the above example, when it is determined that the shooting positions H11, H12,..., H32, and H33 are shot in this order, the shooting control unit 136 causes the stage 101 to set the shooting position to the shooting position H12. To move.

そして、撮影制御部136は、露光時間を初期値に設定して、かかる露光時間が経過した場合に、マイクロアレイチップC10を撮影するように、CCDコントローラ135に対して指示する。続いて、撮影制御部136は、上述した試料画像が飽和しているか否かを判定する処理を行う。撮影制御部136は、全ての撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影するまで、ステージ移動処理と、露光時間を設定する処理と、飽和しているか否かを判定する処理と、を繰り返し行う。   Then, the photographing control unit 136 sets the exposure time to an initial value, and instructs the CCD controller 135 to photograph the microarray chip C10 when the exposure time has elapsed. Subsequently, the imaging control unit 136 performs processing for determining whether or not the above-described sample image is saturated. The imaging control unit 136 repeatedly performs the stage movement process, the process for setting the exposure time, and the process for determining whether or not it is saturated until the microarray chip C10 is imaged at all imaging positions.

次に、撮影制御部136による背景撮影処理について説明する。撮影制御部136は、背景画像を取得する場合、ステージコントローラ115に対して、撮影範囲内のウェルの配置パターンが基本パターンになるように、ステージ101を移動するように指示する。例えば、図2に示した例のように、スクリーニング装置100は、背景画像を生成する場合に、撮影位置H11、H13、H31、H33でマイクロアレイチップC10を撮影することが予め決められているものとする。また、スクリーニング装置100は、背景画像を取得する場合、撮影位置H11、H13、H31、H33の順に撮影することが決められているものとする。かかる場合、撮影制御部136は、撮影位置が、撮影位置H11になるようにステージ101を移動するように指示する。   Next, background photographing processing by the photographing control unit 136 will be described. When acquiring the background image, the imaging control unit 136 instructs the stage controller 115 to move the stage 101 so that the arrangement pattern of the wells in the imaging range becomes the basic pattern. For example, as in the example illustrated in FIG. 2, when the screening apparatus 100 generates a background image, it is determined in advance that the microarray chip C10 is imaged at the imaging positions H11, H13, H31, and H33. To do. Further, it is assumed that the screening apparatus 100 is determined to shoot in the order of the shooting positions H11, H13, H31, and H33 when acquiring the background image. In such a case, the imaging control unit 136 instructs the stage 101 to move so that the imaging position becomes the imaging position H11.

かかる指示を受け付けたステージコントローラ115は、ステージ101を移動させる。続いて、撮影制御部136は、CCDコントローラ135に対して、所定の露光時間が経過した場合にマイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。このとき、撮影制御部136は、複数の露光時間(例えば、1、2、4、・・・、1024[ms])を指定して、指定した露光時間が経過するたびにマイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。   The stage controller 115 that has received such an instruction moves the stage 101. Subsequently, the imaging control unit 136 instructs the CCD controller 135 to image the microarray chip C10 when a predetermined exposure time has elapsed. At this time, the photographing control unit 136 designates a plurality of exposure times (for example, 1, 2, 4,... 1024 [ms]), and photographs the microarray chip C10 every time the designated exposure time elapses. To instruct.

CCDカメラ112は、指定された露光時間が経過するたびに、マイクロアレイチップC10を撮影して背景画像を生成し、生成した背景画像を撮影制御部136へ送信する。そして、撮影制御部136は、CCDカメラ112から受け付けた背景画像と、かかる背景画像の露光時間と、かかる背景画像のウェルの配置パターンを示すパターン種別とを対応付けて背景画像記憶部133bに記憶させる。   Each time the designated exposure time elapses, the CCD camera 112 captures the microarray chip C10 to generate a background image, and transmits the generated background image to the imaging control unit 136. Then, the imaging control unit 136 associates the background image received from the CCD camera 112, the exposure time of the background image, and the pattern type indicating the well arrangement pattern of the background image, and stores them in the background image storage unit 133b. Let

続いて、撮影制御部136は、ステージコントローラ115に対して、撮影範囲内のウェルの配置パターンが未撮影の基本パターンになるように、ステージ101を移動するように指示する。上記例と同様に、撮影位置H11、H13、H31、H33の順に撮影することが決められている場合、撮影制御部136は、撮影位置が、撮影位置H13になるようにステージ101を移動するように指示する。撮影制御部136は、全ての基本パターンについて背景画像を取得するまで、CCDコントローラ135に対してマイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。   Subsequently, the imaging control unit 136 instructs the stage controller 115 to move the stage 101 so that the well arrangement pattern in the imaging range becomes an unphotographed basic pattern. Similarly to the above example, when it is determined that the shooting positions H11, H13, H31, and H33 are shot in this order, the shooting control unit 136 moves the stage 101 so that the shooting position becomes the shooting position H13. To instruct. The imaging control unit 136 instructs the CCD controller 135 to image the microarray chip C10 until background images are acquired for all basic patterns.

図1に示した例を用いて、撮影制御部136による背景撮影処理について説明する。ここでは、最初に、撮影位置H11でマイクロアレイチップC10を撮影して背景画像を取得するものとする。まず、撮影制御部136は、ステージコントローラ115に対して、撮影位置が撮影位置H11になるように、ステージ101を移動するように指示する。   The background photographing process by the photographing control unit 136 will be described using the example shown in FIG. Here, first, it is assumed that the background image is acquired by photographing the microarray chip C10 at the photographing position H11. First, the imaging control unit 136 instructs the stage controller 115 to move the stage 101 so that the imaging position becomes the imaging position H11.

ステージ101が移動した後、撮影制御部136は、CCDコントローラ135に対して、例えば、露光時間1[ms]、2[ms]、4[ms]、・・・、1024[ms]が経過した場合にマイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。かかる指示をCCDコントローラ135から受け付けたCCDカメラ112は、露光時間1[ms]、2[ms]、4[ms]、・・・、1024[ms]が経過するたびに、マイクロアレイチップC10を撮影して背景画像を生成する。   After the stage 101 has moved, the imaging control unit 136 has passed an exposure time of 1 [ms], 2 [ms], 4 [ms],..., 1024 [ms] with respect to the CCD controller 135, for example. In this case, the microarray chip C10 is instructed to be photographed. The CCD camera 112 that has received such an instruction from the CCD controller 135 shoots the microarray chip C10 every time the exposure time 1 [ms], 2 [ms], 4 [ms],... 1024 [ms] elapses. To generate a background image.

そして、撮影制御部136は、CCDカメラ112から、露光時間1[ms]で撮影された背景画像を受け付けた場合に、かかる背景画像のファイル名と、露光時間1[ms]と、パターン種別「PT1」とを対応付けて背景画像記憶部133bに記憶させる。同様に、撮影制御部136は、背景画像を受け付けるたびに、背景画像等を背景画像記憶部133bに記憶させる。   Then, when receiving a background image shot with an exposure time of 1 [ms] from the CCD camera 112, the shooting control unit 136 receives the background image file name, the exposure time of 1 [ms], and the pattern type “ “PT1” is associated with and stored in the background image storage unit 133b. Similarly, every time a background image is received, the imaging control unit 136 causes the background image storage unit 133b to store the background image and the like.

ここで、露光時間の異なる複数の背景画像を取得する理由について説明する。上述したように、撮影制御部136は、試料画像を取得する場合に、試料画像の輝度が飽和しなくなるまで、露光時間を変化させる。そのため、露光時間は、試料画像によって異なる場合がある。スクリーニング装置100は、試料画像から背景ノイズを除去する場合、露光時間が、試料画像の露光時間と一致する背景画像を用いることが望ましい。これは、露光時間によって背景ノイズが変化するからである。   Here, the reason for acquiring a plurality of background images having different exposure times will be described. As described above, when acquiring the sample image, the imaging control unit 136 changes the exposure time until the luminance of the sample image is not saturated. Therefore, the exposure time may vary depending on the sample image. When removing background noise from the sample image, the screening apparatus 100 desirably uses a background image whose exposure time matches the exposure time of the sample image. This is because the background noise changes depending on the exposure time.

図8を用いて具体的に説明する。図8は、試料画像の輝度と露光時間との関係を示す図である。図8において、グラフL10は、試料画像の輝度を示す。また、グラフN11は、撮像素子のノイズにより現れる輝度を示す。また、グラフN12は、マイクロアレイチップC10自体の蛍光の輝度を示す。図8に示すように、露光時間が長くなるほど、試料画像の輝度は大きくなる。また、露光時間が長くなるほど、撮像素子のノイズにより現れる輝度と、マイクロアレイチップC10自体の蛍光の輝度も大きくなる。   This will be specifically described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the brightness of the sample image and the exposure time. In FIG. 8, a graph L10 indicates the luminance of the sample image. A graph N11 shows the luminance that appears due to noise of the image sensor. A graph N12 shows the fluorescence brightness of the microarray chip C10 itself. As shown in FIG. 8, the brightness of the sample image increases as the exposure time increases. Further, the longer the exposure time, the higher the luminance that appears due to the noise of the image sensor and the fluorescence luminance of the microarray chip C10 itself.

このようなことから、撮影制御部136は、試料画像の露光時間と同一または近似の露光時間において撮影された背景画像を用いることができるように、露光時間の異なる複数の背景画像を取得する。   For this reason, the imaging control unit 136 acquires a plurality of background images having different exposure times so that a background image captured at the same or approximate exposure time as the exposure time of the sample image can be used.

除去部137は、撮影制御部136によって生成された試料画像から背景ノイズを除去する。具体的には、除去部137は、まず、パターン対応記憶部133aから、試料画像のパターン種別を取得する。続いて、除去部137は、背景画像記憶部133bから、試料画像のパターン種別に対応付けて記憶されている背景画像を取得する。さらに、除去部137は、取得した背景画像の中から、露光時間が、試料画像の露光時間以下である背景画像と、試料画像の露光時間以上である背景画像とを選択する。   The removal unit 137 removes background noise from the sample image generated by the imaging control unit 136. Specifically, the removal unit 137 first acquires the pattern type of the sample image from the pattern correspondence storage unit 133a. Subsequently, the removal unit 137 acquires a background image stored in association with the pattern type of the sample image from the background image storage unit 133b. Further, the removal unit 137 selects a background image whose exposure time is equal to or shorter than the exposure time of the sample image and a background image whose time is equal to or longer than the exposure time of the sample image from the acquired background images.

続いて、除去部137は、選択した2個の背景画像を補間することにより、試料画像の露光時間に対応する背景画像を算出する。具体的には、除去部137は、以下の式(1)により、試料画像の露光時間に対応する背景画像を算出する。なお、以下では、試料画像の露光時間に対応する背景画像を「背景画像Bs」と呼び、除去部137によって選択された2個の背景画像を、「背景画像B(j)」、「背景画像B(j+1)」と呼ぶこととする。   Subsequently, the removing unit 137 calculates a background image corresponding to the exposure time of the sample image by interpolating the two selected background images. Specifically, the removal unit 137 calculates a background image corresponding to the exposure time of the sample image by the following equation (1). Hereinafter, the background image corresponding to the exposure time of the sample image is referred to as “background image Bs”, and the two background images selected by the removal unit 137 are referred to as “background image B (j)” and “background image”. B (j + 1) ".

Is=Ia+{Ts−Tb(j)}/{Tb(j+1)−Tb(j)}×(Ib−Ia)・・・(1)   Is = Ia + {Ts−Tb (j)} / {Tb (j + 1) −Tb (j)} × (Ib−Ia) (1)

上記式(1)において、Isは、背景画像Bsの所定の画素Psの輝度を示す。また、Iaは、画素Psに対応する背景画像B(j)の画素Paの輝度を示す。また、Ibは,画素Psに対応する背景画像B(j+1)の画素Pbの輝度を示す。また、Tsは、試料画像の露光時間を示す。また、Tb(j)は、背景画像B(j)の露光時間を示す。また、Tb(j+1)は、背景画像B(j+1)の露光時間を示す。   In the above formula (1), Is indicates the luminance of the predetermined pixel Ps of the background image Bs. Ia indicates the luminance of the pixel Pa of the background image B (j) corresponding to the pixel Ps. Ib indicates the luminance of the pixel Pb of the background image B (j + 1) corresponding to the pixel Ps. Ts indicates the exposure time of the sample image. Tb (j) represents the exposure time of the background image B (j). Tb (j + 1) indicates the exposure time of the background image B (j + 1).

除去部137は、上記式(1)を用いて、背景画像Bsの全画素の輝度を算出する。そして、除去部137は、試料画像の輝度から、算出した背景画像の輝度を画素ごとに減算する。   The removing unit 137 calculates the luminance of all the pixels of the background image Bs using the above equation (1). Then, the removal unit 137 subtracts the calculated luminance of the background image for each pixel from the luminance of the sample image.

除去部137による背景除去処理について、図9に示す例を用いて説明する。図9は、除去部137による背景除去処理の一例を説明するための図である。ここでは、図3に示した試料画像S12の背景ノイズを除去する場合を例に挙げて説明する。なお、試料画像S12の露光時間Tsは、820[ms]であるものとする。また、背景画像記憶部133bは、図7に示した状態であるものとする。   The background removal processing by the removal unit 137 will be described using the example shown in FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining an example of background removal processing by the removal unit 137. Here, a case where background noise of the sample image S12 shown in FIG. 3 is removed will be described as an example. It is assumed that the exposure time Ts of the sample image S12 is 820 [ms]. The background image storage unit 133b is assumed to be in the state shown in FIG.

かかる場合、除去部137は、まず、パターン対応記憶部133aから、試料画像S12(撮影位置H12)のパターン種別「PT1」を取得する。続いて、除去部137は、背景画像記憶部133bから、パターン種別が、試料画像S12のパターン種別「PT1」と一致する背景画像B1(1)〜B1(11)を取得する。さらに、除去部137は、背景画像B1(1)〜B1(11)の中から、例えば、露光時間が、露光時間Ts以下である背景画像B1(10)と、露光時間Ts以上である背景画像B1(11)とを選択する。そして、除去部137は、背景画像B1(10)と背景画像B1(11)とを線形補間して、露光時間Ts(820[ms])に対応する背景画像B11sを算出する。   In such a case, the removal unit 137 first acquires the pattern type “PT1” of the sample image S12 (imaging position H12) from the pattern correspondence storage unit 133a. Subsequently, the removal unit 137 acquires background images B1 (1) to B1 (11) whose pattern type matches the pattern type “PT1” of the sample image S12 from the background image storage unit 133b. Furthermore, the removal unit 137, for example, from among the background images B1 (1) to B1 (11), for example, the background image B1 (10) whose exposure time is equal to or shorter than the exposure time Ts and the background image whose exposure time is equal to or longer than Ts. B1 (11) is selected. Then, the removing unit 137 linearly interpolates the background image B1 (10) and the background image B1 (11) to calculate a background image B11s corresponding to the exposure time Ts (820 [ms]).

具体的には、除去部137は、図9に示すように、画素P11aの輝度I11aと、画素P11aに対応する画素P11bの輝度I11bとを上記式(1)に代入することにより、背景画像B11sの画素P11sにおける輝度I11sを算出する。同様にして、除去部137は、背景画像B11sの全ての画素の輝度を算出する。   Specifically, as illustrated in FIG. 9, the removing unit 137 substitutes the luminance I11a of the pixel P11a and the luminance I11b of the pixel P11b corresponding to the pixel P11a into the above formula (1), thereby obtaining the background image B11s. The luminance I11s at the pixel P11s is calculated. Similarly, the removal unit 137 calculates the luminance of all the pixels of the background image B11s.

そして、除去部137は、試料画像S12の輝度から、背景画像B11sの輝度を画素ごとに減算する。これにより、除去部137は、試料画像S12の露光時間Ts(820[ms])に対応する背景画像B11sを用いて、試料画像S12から背景ノイズを除去することができる。   Then, the removal unit 137 subtracts the luminance of the background image B11s for each pixel from the luminance of the sample image S12. Accordingly, the removing unit 137 can remove background noise from the sample image S12 using the background image B11s corresponding to the exposure time Ts (820 [ms]) of the sample image S12.

なお、除去部137は、記憶部133に記憶されている背景画像のうち、露光時間が、試料画像の露光時間と一致する背景画像が存在する場合、除去部137は、かかる背景画像を用いて、試料画像から背景ノイズを除去する。このような場合、除去部137は、試料画像の露光時間に対応する背景画像を算出する処理を行わない。   If the background image stored in the storage unit 133 has a background image whose exposure time matches the exposure time of the sample image, the removal unit 137 uses the background image. Remove background noise from the sample image. In such a case, the removal unit 137 does not perform a process of calculating a background image corresponding to the exposure time of the sample image.

シェーディング補正部138は、除去部137によって背景ノイズが除去された試料画像に対して、シェーディング補正を行う。具体的には、シェーディング補正部138は、除去部137によって背景ノイズが除去された試料画像の各画素の輝度に、予め算出されているシェーディング係数を除算する。   The shading correction unit 138 performs shading correction on the sample image from which the background noise has been removed by the removal unit 137. Specifically, the shading correction unit 138 divides the shading coefficient calculated in advance by the luminance of each pixel of the sample image from which the background noise has been removed by the removal unit 137.

図10を用いて、シェーディングについて簡単に説明する。シェーディングとは、図10に示すように、(A)光源(蛍光ランプ107)のムラや、(B)レンズと光源との位置の誤差や、(C)(D)cos4乗則などの要因により、画像の本来の輝度と映像信号との間に不整合が発生する現象を言う。例えば、シェーディングが発生すると、撮影画像の周辺部分は、中心部分よりも暗くなる。シェーディング補正部138は、このようなシェーディングによる輝度の歪みを、予め算出されているシェーディング係数を用いて補正する。   The shading will be briefly described with reference to FIG. As shown in FIG. 10, shading is caused by factors such as (A) unevenness of the light source (fluorescent lamp 107), (B) error in the position of the lens and the light source, and (C) (D) cos 4th power law. A phenomenon in which a mismatch occurs between the original luminance of an image and a video signal. For example, when shading occurs, the peripheral part of the captured image becomes darker than the central part. The shading correction unit 138 corrects the luminance distortion due to such shading using a shading coefficient calculated in advance.

ここで、図11−1〜図11−4を用いて、シェーディング係数の算出手法について簡単に説明する。図11−1〜図11−4は、シェーディング係数の算出手法を説明するための図である。   Here, a method for calculating a shading coefficient will be briefly described with reference to FIGS. FIG. 11A to FIG. 11D are diagrams for explaining a method for calculating a shading coefficient.

まず、スクリーニング装置100は、マイクロアレイチップC10の背景画像を生成する。続いて、スクリーニング装置100は、均質な物質が配置されているマイクロアレイチップC10に対して励起光を照射して、マイクロアレイチップC10を撮影して蛍光画像を生成する。図11−1は、かかる蛍光画像の輝度の分布例を示している。   First, the screening apparatus 100 generates a background image of the microarray chip C10. Subsequently, the screening apparatus 100 irradiates the microarray chip C10 on which a homogeneous substance is arranged with excitation light, images the microarray chip C10, and generates a fluorescent image. FIG. 11A illustrates an example of the luminance distribution of the fluorescent image.

続いて、スクリーニング装置100は、生成した蛍光画像から背景ノイズを除去する。図11−2は、背景ノイズが除去された蛍光画像の輝度の分布例を示している。続いて、スクリーニング装置100は、蛍光画像の各画素に対して、関数近似もしくは平均化処理を行うことにより、光源と光学系の影響だけを抽出する。図11−3は、光源と光学系の影響だけが抽出された蛍光画像の輝度の分布例を示している。   Subsequently, the screening apparatus 100 removes background noise from the generated fluorescent image. FIG. 11B illustrates an example of the luminance distribution of the fluorescent image from which background noise has been removed. Subsequently, the screening apparatus 100 extracts only the influence of the light source and the optical system by performing function approximation or averaging processing on each pixel of the fluorescence image. FIG. 11C illustrates an example of the luminance distribution of the fluorescent image in which only the influence of the light source and the optical system is extracted.

そして、スクリーニング装置100は、光源と光学系の影響だけが抽出された蛍光画像について、輝度の最大値を「1」として規格化することにより、シェーディング係数を算出する。なお、図11−4は、シェーディング補正された蛍光画像の一例を示している。   Then, the screening apparatus 100 calculates a shading coefficient by normalizing the maximum luminance value as “1” for the fluorescent image from which only the influence of the light source and the optical system is extracted. FIG. 11-4 illustrates an example of a fluorescent image that has been subjected to shading correction.

図5の説明に戻って、分別部139は、シェーディング補正部138によってシェーディング補正された試料画像から試料の輝度を算出して、算出した輝度に基づいて試料を分別する。具体的には、分別部139は、試料画像から、ウェルを含み、かつ、ウェルよりもやや広い範囲の画像を抽出し、抽出した画像の輝度の総和を算出する。このとき、分別部139は、隣接するウェルを含まないように、試料画像からウェルよりもやや広い範囲の画像を抽出することが好ましい。例えば、分別部139は、中点がウェルの中心であり、直径がウェルの直径の1.5倍である円に含まれる画像を抽出して、抽出した画像の輝度の総和を算出する。   Returning to the description of FIG. 5, the classification unit 139 calculates the luminance of the sample from the sample image subjected to the shading correction by the shading correction unit 138, and classifies the sample based on the calculated luminance. Specifically, the classification unit 139 extracts an image including a well and a slightly wider range than the well from the sample image, and calculates the sum of the luminances of the extracted images. At this time, it is preferable that the classification unit 139 extracts an image of a slightly larger range than the well from the sample image so as not to include an adjacent well. For example, the classification unit 139 extracts an image included in a circle whose middle point is the center of the well and whose diameter is 1.5 times the diameter of the well, and calculates the total luminance of the extracted images.

続いて、分別部139は、輝度の総和Isを以下に示す式(2)により規格化する。   Subsequently, the classification unit 139 normalizes the luminance sum Is by the following equation (2).

Is=I×T0/Tb・・・(2)   Is = I × T0 / Tb (2)

上記式(2)において、Iは、分別部139によって算出された輝度の総和を示し、T0は基準露光時間を示し、Tbは、試料に対する露光時間を示す。   In the above formula (2), I represents the sum of the luminances calculated by the classification unit 139, T0 represents the reference exposure time, and Tb represents the exposure time for the sample.

例えば、試料C1に対する露光時間Tbが1000[ms]であり、試料C1を含む画像の輝度の総和が200であるものとする。また、例えば、試料C2に対する露光時間Tbが500[ms]であり、試料C2を含む画像の輝度の総和が200であるものとする。そして、基準露光時間T0が「100」である場合、試料C1の輝度の総和は、上記式(2)により、200×100/1000=20に規格化される。また、試料C2の輝度の総和は、200×100/500=40に規格化される。   For example, it is assumed that the exposure time Tb for the sample C1 is 1000 [ms], and the total luminance of the image including the sample C1 is 200. Further, for example, it is assumed that the exposure time Tb for the sample C2 is 500 [ms], and the total luminance of the image including the sample C2 is 200. When the reference exposure time T0 is “100”, the total luminance of the sample C1 is normalized to 200 × 100/1000 = 20 by the above equation (2). Further, the total luminance of the sample C2 is normalized to 200 × 100/500 = 40.

そして、分別部139は、規格化した輝度の総和に基づいて試料を分別する。例えば、分別部139は、輝度の高い順番に試料をソートしたり、所定の範囲の輝度ごとに試料を分別したりする。   Then, the sorting unit 139 sorts the sample based on the normalized luminance sum. For example, the sorting unit 139 sorts the samples in the order of high luminance, or sorts the samples for each predetermined range of luminance.

ここで、分別部139がウェルよりもやや広い範囲の画像を抽出する理由について説明する。スクリーニング装置100は、ステージ101を移動させることによって、撮影位置を変更する。すなわち、ステージ101の位置決め精度に誤差が存在すると、背景画像におけるウェルの位置と、試料画像におけるウェルの位置との間にも誤差が生じる場合がある。このような誤差が生じた場合、試料画像からウェルの大きさ分の画像を抽出しても、抽出した画像は背景ノイズが正しく除去されていない可能性がある。かかる場合、分別部139は、試料の輝度を正しく算出することができない。そこで、分別部139は、ウェルよりもやや広い範囲の画像を抽出することにより、ウェルの位置のばらつきを吸収する。これにより、分別部139は、試料の輝度を正しく算出することができる。   Here, the reason why the classification unit 139 extracts an image of a slightly wider range than the well will be described. The screening apparatus 100 changes the imaging position by moving the stage 101. That is, if there is an error in the positioning accuracy of the stage 101, an error may occur between the well position in the background image and the well position in the sample image. When such an error occurs, even if an image corresponding to the size of the well is extracted from the sample image, there is a possibility that background noise is not correctly removed from the extracted image. In such a case, the classification unit 139 cannot correctly calculate the luminance of the sample. Therefore, the classification unit 139 absorbs the variation in the position of the well by extracting an image of a slightly wider range than the well. Thereby, the classification | category part 139 can calculate the brightness | luminance of a sample correctly.

図12−1および図12−2を用いて、図3に示した試料C11の輝度を算出する場合を例に挙げて説明する。図12−1および図12−2は、分別部139による分別処理の一例を説明するための図である。なお、図12−1は、ステージ101の位置決め精度に誤差がない場合を示している。また、図12−2は、ステージ101の位置決め精度に誤差がある場合を示している。   The case where the luminance of the sample C11 shown in FIG. 3 is calculated will be described as an example with reference to FIGS. 12-1 and 12-2. 12A and 12B are diagrams for explaining an example of the sorting process by the sorting unit 139. FIG. FIG. 12A shows a case where there is no error in the positioning accuracy of the stage 101. FIG. 12-2 shows a case where there is an error in the positioning accuracy of the stage 101.

図12−1および図12−2に示した例において、分別部139は、中点がウェルW11−6の中心であり、直径がウェルW11−6の直径よりも所定の値だけ大きい円に含まれる画像を抽出している。図12−1および図12−2に示した例において、画像S11−6は、試料画像の一部分である。また、画像B11−6は、背景画像の一部分である。また、画像S´11−6は、除去部137によって背景ノイズが除去され、かつ、シェーディング補正部138によってシェーディング補正された試料画像の一部分である。   In the example shown in FIGS. 12A and 12B, the sorting unit 139 is included in a circle whose midpoint is the center of the well W11-6 and whose diameter is larger than the diameter of the well W11-6 by a predetermined value. Images to be extracted. In the example illustrated in FIGS. 12A and 12B, the image S11-6 is a part of the sample image. The image B11-6 is a part of the background image. The image S′11-6 is a part of the sample image from which the background noise is removed by the removing unit 137 and the shading correction is performed by the shading correcting unit 138.

ここで、図12−1に示した試料画像S11−6と、図12−2に示した試料画像S11−6とは、輝度の総和が同一である。これは、双方の試料画像S11−6に、試料C11の蛍光と、ウェルW11−6の蛍光が欠けることなく含まれているからである。また、図12−1に示した背景画像B11−6と、図12−2に示した背景画像B11−6とは、輝度の総和が同一である。これは、双方の背景画像B11−6に、ウェルW11−6の蛍光が欠けることなく含まれているからである。したがって、図12−1に示した画像S´11−6と、図12−2に示した画像S´11−6とは、輝度の総和が同一になる。このように、分別部139が、ウェルよりもやや広い範囲の画像を抽出することにより、ステージ101の位置決め精度に誤差が存在する場合であっても、試料を正しく分別することができる。   Here, the sample image S11-6 shown in FIG. 12A and the sample image S11-6 shown in FIG. This is because the fluorescence of the sample C11 and the fluorescence of the well W11-6 are included in both sample images S11-6 without being lost. The background image B11-6 shown in FIG. 12A and the background image B11-6 shown in FIG. This is because the fluorescence of the well W11-6 is included in both the background images B11-6 without loss. Therefore, the image S′11-6 illustrated in FIG. 12A and the image S′11-6 illustrated in FIG. As described above, the sorting unit 139 extracts an image in a range slightly wider than the well, so that the sample can be correctly sorted even when there is an error in the positioning accuracy of the stage 101.

[実施例1に係るスクリーニング装置による処理の手順]
次に、図13を用いて、実施例1に係るスクリーニング装置100による試料分別処理の手順について説明する。図13は、実施例1に係るスクリーニング装置100による試料分別処理の手順を示すフローチャートである。
[Processing Procedure by Screening Apparatus According to Embodiment 1]
Next, the procedure of the sample separation process performed by the screening apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart illustrating the procedure of the sample separation process performed by the screening apparatus 100 according to the first embodiment.

図13に示すように、スクリーニング装置100は、マイクロアレイチップC10に培養液が滴下された後、処理を開始する旨の指示を受け付けた場合に(ステップS101肯定)、処理を開始する。具体的には、スクリーニング装置100のステージコントローラ115は、撮影制御部136からの指示に従って、撮影範囲内のウェルの配置パターンが基本パターンになるように、ステージ101を移動させる(ステップS102)。   As illustrated in FIG. 13, the screening apparatus 100 starts the process when an instruction to start the process is received after the culture solution is dropped onto the microarray chip C10 (Yes in step S101). Specifically, the stage controller 115 of the screening apparatus 100 moves the stage 101 according to an instruction from the imaging control unit 136 so that the well arrangement pattern in the imaging range becomes a basic pattern (step S102).

続いて、シャッタコントローラ116は、シャッタ108を開いて、マイクロアレイチップC10に励起光を照射させる(ステップS103)。続いて、撮影制御部136は、背景画像を取得する背景撮影処理を行う(ステップS104)。なお、背景撮影処理については、後に、図14を用いて詳述する。続いて、シャッタコントローラ116は、シャッタ108を閉じて、励起光を遮断する(ステップS105)。   Subsequently, the shutter controller 116 opens the shutter 108 and irradiates the microarray chip C10 with excitation light (step S103). Subsequently, the shooting control unit 136 performs background shooting processing for acquiring a background image (step S104). The background photographing process will be described later in detail with reference to FIG. Subsequently, the shutter controller 116 closes the shutter 108 and blocks the excitation light (step S105).

そして、基本パターンを全て撮影していない場合(ステップS106否定)、ステージコントローラ115は、撮影制御部136からの指示に従って、撮影範囲内のウェルの配置パターンが未撮影の基本パターンになるように、ステージ101を移動させる(ステップS102)。後の処理は、上記のステップS103〜S105における処理手順と同様である。一方、基本パターンを全て撮影した場合(ステップS106肯定)、スクリーニング装置100は、次の処理手順ステップS107における処理を行う。   If all the basic patterns have not been photographed (No at Step S106), the stage controller 115 follows the instruction from the photographing control unit 136 so that the arrangement pattern of the wells in the photographing range becomes an unphotographed basic pattern. The stage 101 is moved (step S102). The subsequent processing is the same as the processing procedure in steps S103 to S105. On the other hand, when all the basic patterns have been photographed (Yes at step S106), the screening apparatus 100 performs the processing at the next processing procedure step S107.

具体的には、マイクロアレイチップC10に試料が滴下された後(ステップS107)、ステージコントローラ115は、撮影制御部136からの指示に従って、ステージ101を所定の位置に移動させる(ステップS108)。このとき、ステージコントローラ115は、撮影範囲内のウェルの配置パターンが基本パターンのいずれかになるように、ステージ101を移動させる。   Specifically, after the sample is dropped onto the microarray chip C10 (step S107), the stage controller 115 moves the stage 101 to a predetermined position in accordance with an instruction from the imaging control unit 136 (step S108). At this time, the stage controller 115 moves the stage 101 so that the arrangement pattern of the wells in the imaging range becomes one of the basic patterns.

続いて、スクリーニング装置100は、露光時間Tsを初期値1024[ms]に設定する(ステップS109)。なお、図13では、露光時間Tsの初期値を1024[ms]とする例を示すが、露光時間Tsの初期値はこれに限られず、例えば、2048[ms]や、512[ms]、1000[ms]などでもよい。   Subsequently, the screening apparatus 100 sets the exposure time Ts to the initial value 1024 [ms] (step S109). FIG. 13 shows an example in which the initial value of the exposure time Ts is set to 1024 [ms], but the initial value of the exposure time Ts is not limited to this, for example, 2048 [ms], 512 [ms], 1000 [Ms] may be used.

続いて、シャッタコントローラ116は、シャッタ108を開いて、マイクロアレイチップC10に励起光を照射させる。続いて、撮影制御部136は、CCDコントローラ135に対して、露光時間Ts(1024[ms])が経過した場合にマイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。CCDカメラ112は、CCDコントローラ135から指示を受け付け、露光時間Ts(1024[ms])が経過した場合に、マイクロアレイチップC10を撮影して試料画像Sを生成する。そして、撮影制御部136は、CCDカメラ112から試料画像Sを取得する(ステップS110)。   Subsequently, the shutter controller 116 opens the shutter 108 and irradiates the microarray chip C10 with excitation light. Subsequently, the photographing control unit 136 instructs the CCD controller 135 to photograph the microarray chip C10 when the exposure time Ts (1024 [ms]) has elapsed. The CCD camera 112 receives an instruction from the CCD controller 135, and when the exposure time Ts (1024 [ms]) has elapsed, the CCD camera 112 captures the microarray chip C10 and generates a sample image S. Then, the imaging control unit 136 acquires the sample image S from the CCD camera 112 (step S110).

続いて、撮影制御部136は、取得した試料画像Sが飽和している場合に(ステップS111肯定)、露光時間Tsを、前回撮影時における露光時間よりも短くする(ステップS112)。ここでは、撮影制御部136は、露光時間Tsを、前回撮影時における露光時間1024[ms]に対して0.8を乗算した値820[ms]に設定するものとする。続いて、撮影制御部136は、CCDコントローラ135に対して、露光時間Ts(820[ms])が経過した場合にマイクロアレイチップC10を撮影するように指示して、試料画像Sを取得する(ステップS110)。   Subsequently, when the acquired sample image S is saturated (Yes at Step S111), the imaging control unit 136 sets the exposure time Ts to be shorter than the exposure time at the previous imaging (Step S112). Here, the photographing control unit 136 sets the exposure time Ts to a value 820 [ms] obtained by multiplying the exposure time 1024 [ms] at the previous photographing by 0.8. Subsequently, the imaging control unit 136 instructs the CCD controller 135 to image the microarray chip C10 when the exposure time Ts (820 [ms]) has elapsed, and acquires the sample image S (Step S1). S110).

撮影制御部136は、試料画像Sが飽和しなくなるまで、上記ステップS110〜S112における処理を繰り返し行う。なお、図13では、露光時間Tsを短くする場合に、前回撮影時における露光時間に対して0.8を乗算する例を示すが、露光時間Tsを短くする度合いは、これに限られない。例えば、撮影制御部136は、前回撮影時における露光時間に対して0.9を乗算してもよいし、前回撮影時における露光時間から100[ms]減算してもよい。   The imaging control unit 136 repeats the processes in steps S110 to S112 until the sample image S is no longer saturated. Note that FIG. 13 shows an example in which when the exposure time Ts is shortened, the exposure time at the previous photographing is multiplied by 0.8. However, the degree of shortening the exposure time Ts is not limited to this. For example, the shooting control unit 136 may multiply the exposure time at the previous shooting by 0.9, or may subtract 100 [ms] from the exposure time at the previous shooting.

そして、試料画像Sが飽和していない場合(ステップS111否定)、除去部137は、試料画像Sから背景ノイズを除去する背景除去処理を行う(ステップS113)。なお、背景除去処理については、後に、図15を用いて詳述する。   If the sample image S is not saturated (No at Step S111), the removal unit 137 performs background removal processing for removing background noise from the sample image S (Step S113). The background removal process will be described in detail later with reference to FIG.

続いて、シェーディング補正部138は、除去部137によって背景ノイズが除去された試料画像Sに対してシェーディング補正を行う(ステップS114)。   Subsequently, the shading correction unit 138 performs shading correction on the sample image S from which the background noise has been removed by the removal unit 137 (step S114).

全ての撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影していない場合(ステップS115否定)、ステージコントローラ115は、撮影位置が未撮影の撮影位置になるように、ステージ101を移動させる(ステップS108)。撮影制御部136は、全ての撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影するまで、上記ステップS108〜S115における処理を繰り返し行う。   When the microarray chip C10 is not photographed at all photographing positions (No at Step S115), the stage controller 115 moves the stage 101 so that the photographing position becomes an unphotographed photographing position (Step S108). The imaging control unit 136 repeats the processes in steps S108 to S115 until the microarray chip C10 is imaged at all imaging positions.

全ての撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影した場合(ステップS115肯定)、分別部139は、シェーディング補正部138によってシェーディング補正された試料画像から、中点がウェルの中心であり、直径がウェルの直径の1.5倍である円に含まれる画像を抽出して、抽出した画像の輝度の総和を算出する(ステップS116)。なお、図13では、分別部139が、直径がウェルの直径の1.5倍である円に含まれる画像を抽出する例を示すが、分別部139が抽出する画像の範囲はこれに限らない。例えば、分別部139は、中点がウェルの中心であり、直径がウェルの直径の1.2倍である円に含まれる画像を抽出してもよいし、直径がウェルの直径の2倍である円に含まれる画像を抽出してもよい。   When the microarray chip C10 is photographed at all photographing positions (Yes at step S115), the classification unit 139 determines that the midpoint is the center of the well and the diameter is the diameter of the well from the sample image corrected by the shading correction unit 138. An image included in a circle that is 1.5 times as large is extracted, and the sum of the luminances of the extracted images is calculated (step S116). FIG. 13 shows an example in which the classification unit 139 extracts an image included in a circle whose diameter is 1.5 times the diameter of the well, but the range of the image extracted by the classification unit 139 is not limited to this. . For example, the classification unit 139 may extract an image included in a circle whose midpoint is the center of the well and whose diameter is 1.2 times the diameter of the well, or when the diameter is twice the diameter of the well. Images included in a certain circle may be extracted.

そして、分別部139は、算出した輝度の総和を所定の基準露光時間で規格化した後に、規格化した輝度の総和に基づいて試料を分別する(ステップS117)。   Then, the sorting unit 139 sorts the sample based on the normalized sum of luminances after normalizing the calculated sum of luminances with a predetermined reference exposure time (step S117).

[背景撮影処理]
次に、図14を用いて、図13のステップS104における背景撮影処理について詳細に説明する。図14は、撮影制御部136による背景撮影処理の手順を示すフローチャートである。なお、図14に示した処理手順は、基本パターンごとに行われる。
[Background processing]
Next, the background photographing process in step S104 of FIG. 13 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart illustrating a procedure of background photographing processing by the photographing control unit 136. Note that the processing procedure shown in FIG. 14 is performed for each basic pattern.

図14に示すように、撮影制御部136は、まず、露光時間Tb(i)を1[ms]に設定する(ステップS201)。ここで、カウンタiの初期値は「1」であるものとする。すなわち、撮影制御部136は、露光時間Tb(1)を1[ms]に設定する。なお、図14では、露光時間Tb(1)を1[ms]とする例を示すが、露光時間Tb(1)の値はこれに限られず、例えば、2[ms]、10[ms]などでもよい。   As shown in FIG. 14, the imaging control unit 136 first sets the exposure time Tb (i) to 1 [ms] (step S201). Here, it is assumed that the initial value of the counter i is “1”. That is, the imaging control unit 136 sets the exposure time Tb (1) to 1 [ms]. FIG. 14 shows an example in which the exposure time Tb (1) is 1 [ms]. However, the value of the exposure time Tb (1) is not limited to this, and for example, 2 [ms], 10 [ms], etc. But you can.

続いて、撮影制御部136は、CCDコントローラ135に対して、露光時間1[ms](Tb(1))が経過した場合にマイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。CCDカメラ112は、CCDコントローラ135から指示を受け付け、露光時間1[ms](Ts)が経過した場合に、マイクロアレイチップC10を撮影して背景画像B(i)を生成する。   Subsequently, the photographing control unit 136 instructs the CCD controller 135 to photograph the microarray chip C10 when the exposure time 1 [ms] (Tb (1)) has elapsed. The CCD camera 112 receives an instruction from the CCD controller 135, and when the exposure time of 1 [ms] (Ts) has elapsed, captures the microarray chip C10 and generates a background image B (i).

そして、撮影制御部136は、CCDカメラ112から背景画像B(i)を取得して(ステップS202)、取得した背景画像B(i)、露光時間、背景画像B(i)のパターン種別を背景画像記憶部133bに記憶させる。   Then, the imaging control unit 136 acquires the background image B (i) from the CCD camera 112 (step S202), and sets the acquired background image B (i), exposure time, and pattern type of the background image B (i) as the background. The image is stored in the image storage unit 133b.

続いて、露光時間Tb(i)が1024[ms]以上でない場合(ステップS203否定)、撮影制御部136は、露光時間Tb(i+1)を、露光時間Tb(i)に2を乗算した値である2[ms]に設定する(ステップS204)。   Subsequently, when the exposure time Tb (i) is not 1024 [ms] or more (No at Step S203), the imaging control unit 136 is a value obtained by multiplying the exposure time Tb (i + 1) by 2 by the exposure time Tb (i). A certain 2 [ms] is set (step S204).

続いて、撮影制御部136は、CCDコントローラ135に対して、露光時間2[ms](Tb(i+1))が経過した場合にマイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。そして、撮影制御部136は、CCDカメラ112から背景画像B(i+1)を取得する(ステップS202)。   Subsequently, the photographing control unit 136 instructs the CCD controller 135 to photograph the microarray chip C10 when the exposure time 2 [ms] (Tb (i + 1)) has elapsed. Then, the imaging control unit 136 acquires the background image B (i + 1) from the CCD camera 112 (step S202).

撮影制御部136は、露光時間Tb(i)が1024[ms]以上になるまで、露光時間Tb(i+1)を、前回撮影時の露光時間Tb(i)に2を乗算した値に設定し(ステップS204)、背景画像B(i+1)を取得する(ステップS202)。   The shooting control unit 136 sets the exposure time Tb (i + 1) to a value obtained by multiplying the exposure time Tb (i) at the previous shooting by 2 until the exposure time Tb (i) becomes 1024 [ms] or more ( Step S204), the background image B (i + 1) is acquired (Step S202).

そして、撮影制御部136は、露光時間Tbが1024[ms]以上になった場合(ステップS203肯定)、処理を終了する。図14に示した例では、撮影制御部136は、背景画像B(1)、B(2)、・・・、B(11)を取得する。   When the exposure time Tb is 1024 [ms] or longer (Yes at Step S203), the imaging control unit 136 ends the process. In the example illustrated in FIG. 14, the imaging control unit 136 acquires background images B (1), B (2),..., B (11).

なお、図14では、露光時間を2倍にしながら背景画像を取得する例を示したが、撮影制御部136は、露光時間を1.5倍や、3倍にしながら背景画像を取得してもよい。また、図14では、露光時間が1024[ms]以上になるまで撮影処理を繰り返す例を示したが、撮影制御部136は、露光時間が500[ms]以上や、2000[ms]以上になるまで撮影処理を繰り返してもよい。   Although FIG. 14 shows an example in which the background image is acquired while doubling the exposure time, the imaging control unit 136 may acquire the background image while increasing the exposure time by 1.5 times or 3 times. Good. FIG. 14 shows an example in which the imaging process is repeated until the exposure time reaches 1024 [ms] or more. However, the imaging control unit 136 sets the exposure time to 500 [ms] or more, or 2000 [ms] or more. The imaging process may be repeated until

[背景除去処理]
次に、図15を用いて、図13のステップS113における背景除去処理について詳細に説明する。図15は、除去部137による背景除去処理の手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、背景画像記憶部133bは、図14において説明した背景画像B(1)、B(2)、・・・、B(11)を、基本パターンごとに記憶しているものとする。
[Background removal]
Next, the background removal process in step S113 of FIG. 13 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart showing the procedure of background removal processing by the removal unit 137. Here, it is assumed that the background image storage unit 133b stores the background images B (1), B (2),..., B (11) described with reference to FIG. .

図15に示すように、除去部137は、まず、背景画像記憶部133bから、ウェルの配置パターンが、試料画像Sにおけるウェルの配置パターンと一致する背景画像を選択する(ステップS301)。さらに、除去部137は、試料画像Sの露光時間Tsと背景画像Bの露光時間Tbとの間で、条件「Tb(j)≦Ts≦Tb(j+1)」を満たす背景画像B(j)およびB(j+1)を選択する(ステップS302)。   As shown in FIG. 15, the removal unit 137 first selects a background image in which the well arrangement pattern matches the well arrangement pattern in the sample image S from the background image storage unit 133b (step S301). Further, the removing unit 137 includes a background image B (j) that satisfies the condition “Tb (j) ≦ Ts ≦ Tb (j + 1)” between the exposure time Ts of the sample image S and the exposure time Tb of the background image B. B (j + 1) is selected (step S302).

続いて、除去部137は、背景画像B(j)およびB(j+1)を用いて、試料画像Sの露光時間Tsに対応する背景画像Bsを算出する。具体的には、除去部137は、背景画像B(j)の所定の画素Paにおける輝度Iaと、画素Paに対応する背景画像B(j+1)の画素Pbにおける輝度Ibを、上記式(1)に代入する。これにより、除去部137は、画素PaおよびPbに対応する背景画像Bsの画素Psにおける輝度Isを算出する(ステップS303)。   Subsequently, the removing unit 137 calculates a background image Bs corresponding to the exposure time Ts of the sample image S using the background images B (j) and B (j + 1). Specifically, the removal unit 137 calculates the luminance Ia at a predetermined pixel Pa of the background image B (j) and the luminance Ib at the pixel Pb of the background image B (j + 1) corresponding to the pixel Pa by the above formula (1). Assign to. Thereby, the removal unit 137 calculates the luminance Is at the pixel Ps of the background image Bs corresponding to the pixels Pa and Pb (step S303).

続いて、除去部137は、画素PaおよびPbに対応する試料画像Sの画素における輝度から、上記ステップS303において算出した輝度Isを減算する(ステップS304)。除去部137は、試料画像Sの全ての画素に対して上記減算処理を行っていない場合(ステップS305否定)、処理対象の画素を次の画素に移して(ステップS306)、上記ステップS303〜S306における処理を繰り返し行う。   Subsequently, the removing unit 137 subtracts the luminance Is calculated in step S303 from the luminance in the pixel of the sample image S corresponding to the pixels Pa and Pb (step S304). When the subtracting process is not performed on all the pixels of the sample image S (No at Step S305), the removing unit 137 moves the processing target pixel to the next pixel (Step S306), and the above Steps S303 to S306. The process in is repeated.

そして、除去部137は、試料画像Sの全ての画素に対して上記減算処理を行った場合(ステップS305肯定)、処理を終了する。   And the removal part 137 complete | finishes a process, when the said subtraction process is performed with respect to all the pixels of the sample image S (step S305 affirmation).

[実施例1の効果]
上述してきたように、実施例1に係るスクリーニング装置100は、パターン種別ごとに1個の背景画像をパターン種別に対応付けて背景画像記憶部133bに記憶させる。そして、スクリーニング装置100は、パターン種別が試料画像のパターン種別と同一である背景画像を用いて、かかる試料画像から背景ノイズを除去する。これにより、実施例1に係るスクリーニング装置100は、背景画像の数を減らすことができる。その結果、スクリーニング装置100は、記憶容量を圧迫することなく、背景画像を生成するための撮影時間を短くすることができる。
[Effect of Example 1]
As described above, the screening apparatus 100 according to the first embodiment stores one background image for each pattern type in the background image storage unit 133b in association with the pattern type. Then, the screening apparatus 100 removes background noise from the sample image using a background image whose pattern type is the same as the pattern type of the sample image. Thereby, the screening apparatus 100 according to the first embodiment can reduce the number of background images. As a result, the screening apparatus 100 can shorten the photographing time for generating the background image without squeezing the storage capacity.

特に、上記例のように、露光時間の異なる複数の背景画像を撮影する場合、従来のスクリーニング装置のように、全ての撮影位置でマイクロアレイチップを撮影すると、背景画像の数が膨大になる。一方、実施例1に係るスクリーニング装置100では、パターン種別が同一になる背景画像を重複させることなく記憶するので、露光時間の異なる複数の背景画像を撮影する場合であっても、背景画像の数を数十個程度に抑えることができる。   In particular, when shooting a plurality of background images having different exposure times as in the above example, if the microarray chip is shot at all shooting positions as in a conventional screening apparatus, the number of background images becomes enormous. On the other hand, in the screening apparatus 100 according to the first embodiment, the background images having the same pattern type are stored without being overlapped. Therefore, even when shooting a plurality of background images having different exposure times, the number of background images Can be reduced to several tens.

また、実施例1に係るスクリーニング装置100は、露光時間を変化させて背景画像を生成する。そして、スクリーニング装置100は、露光時間が試料画像の露光時間と一致する背景画像を用いて、かかる試料画像から背景ノイズを除去する。これにより、実施例1に係るスクリーニング装置100は、試料画像から正確に背景ノイズを除去することができる。   In addition, the screening apparatus 100 according to the first embodiment generates a background image by changing the exposure time. Then, the screening apparatus 100 removes background noise from the sample image using a background image whose exposure time matches the exposure time of the sample image. Thereby, the screening apparatus 100 according to the first embodiment can accurately remove background noise from the sample image.

また、実施例1に係るスクリーニング装置100は、露光時間が試料画像の露光時間と一致する背景画像が存在しない場合に、複数の背景画像を露光時間によって補間することにより、試料画像の露光時間に対応する背景画像を算出する。そして、算出した背景画像を用いて、試料画像から背景ノイズを除去する。これにより、実施例1に係るスクリーニング装置100は、露光時間が試料画像の露光時間と一致する背景画像が存在しない場合であっても、試料画像から正確に背景ノイズを除去することができる。   In addition, the screening apparatus 100 according to the first embodiment interpolates a plurality of background images according to the exposure time when there is no background image whose exposure time matches the exposure time of the sample image, thereby obtaining the exposure time of the sample image. The corresponding background image is calculated. Then, the background noise is removed from the sample image using the calculated background image. Thereby, the screening apparatus 100 according to the first embodiment can accurately remove background noise from the sample image even when there is no background image whose exposure time matches the exposure time of the sample image.

また、実施例1に係るスクリーニング装置100は、背景ノイズが除去された試料画像のうち、ウェルを含み、かつ、該ウェルよりもやや広い範囲の画像を抽出して、抽出した画像の輝度の総和に基づいて試料を分別する。これにより、実施例1に係るスクリーニング装置100は、ステージ101の位置決め精度に誤差が存在する場合であっても、試料を正しく分別することができる。   In addition, the screening apparatus 100 according to the first embodiment extracts the image of the sample image from which the background noise has been removed, which includes a well and is slightly wider than the well, and sums the luminance of the extracted image. The sample is sorted based on Thereby, the screening apparatus 100 according to the first embodiment can correctly sort the sample even when there is an error in the positioning accuracy of the stage 101.

なお、上記実施例1では、ウェルの配置パターンが格子である場合を例に挙げて説明したが(図1を参照)、本願の開示する撮影装置は、ウェルの配置パターンが格子以外であっても適用することができる。例えば、本願の開示する撮影装置は、ウェルの配置パターンが千鳥格子であっても適用することができる。図16に、ウェルの配置パターンが千鳥格子であるマイクロアレイチップの例を示す。図16に示した例では、例えば、撮影位置H111、H112、H114、H121、H122、H124、H131、H134、H141、H142、H144におけるウェルの配置パターンが基本パターンに該当する。すわなち、スクリーニング装置100は、撮影位置H111、H112、H114、H121、H122、H124、H131、H134、H141、H142、H144でマイクロアレイチップC20を撮影して背景画像を生成する。これにより、スクリーニング装置100は、試料画像から背景ノイズを除去することができる。なお、基本パターンは、撮影範囲によって変動するので、上述した基本パターンはあくまで一例である。   In the first embodiment, the case where the well arrangement pattern is a lattice has been described as an example (see FIG. 1). However, in the imaging apparatus disclosed in the present application, the well arrangement pattern is other than the lattice. Can also be applied. For example, the imaging device disclosed in the present application can be applied even if the well arrangement pattern is a staggered pattern. FIG. 16 shows an example of a microarray chip whose well arrangement pattern is a staggered pattern. In the example shown in FIG. 16, for example, the well arrangement pattern at the photographing positions H111, H112, H114, H121, H122, H124, H131, H134, H141, H142, and H144 corresponds to the basic pattern. In other words, the screening apparatus 100 captures the microarray chip C20 at the photographing positions H111, H112, H114, H121, H122, H124, H131, H134, H141, H142, and H144 to generate a background image. Thereby, the screening apparatus 100 can remove background noise from the sample image. Since the basic pattern varies depending on the shooting range, the basic pattern described above is merely an example.

また、上記実施例1では、露光時間の異なる複数の背景画像を生成する例を示したが、一定の露光時間で試料画像を取得するシステムの場合には、スクリーニング装置100は、露光時間ごとに背景画像を生成しなくてもよい。   In the first embodiment, an example in which a plurality of background images with different exposure times is generated has been shown. However, in the case of a system that acquires a sample image with a constant exposure time, the screening apparatus 100 performs each exposure time. The background image may not be generated.

また、上記実施例1では、試料撮影処理を行う場合に、全ての撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影する例を示したが、スクリーニング装置100は、全ての撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影しなくてもよい。例えば、スクリーニング装置100は、試料が配置されているウェルを予め認識している場合には、試料が配置されているウェルを含む撮影位置のみでマイクロアレイチップC10を撮影してもよい。   In the first embodiment, when the sample photographing process is performed, an example in which the microarray chip C10 is photographed at all photographing positions has been described. However, the screening apparatus 100 does not photograph the microarray chip C10 at all photographing positions. May be. For example, when the screening apparatus 100 recognizes in advance the well in which the sample is disposed, the screening apparatus 100 may photograph the microarray chip C10 only at the photographing position including the well in which the sample is disposed.

また、上記実施例1では、背景画像を生成する場合に、どの撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影するかが予め決められていることを前提として説明した。しかし、スクリーニング装置100は、背景画像を生成する場合に、どの撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影するかが予め決められていない場合であっても、試料画像からノイズを除去するために用いる背景画像の数を減らすことができる。以下に、背景画像を撮影する撮影位置が予め決められていない場合におけるスクリーニング装置100による処理について2つ例を挙げて説明する。   In the first embodiment, the background image is generated on the premise that the shooting position at which the microarray chip C10 is shot is determined in advance. However, when the background image is generated, the screening apparatus 100 uses the background image to remove noise from the sample image even if the shooting position at which the microarray chip C10 is shot is not predetermined. The number of can be reduced. Hereinafter, two examples of the processing performed by the screening apparatus 100 when the photographing position for photographing the background image is not predetermined will be described.

まず、1個目の処理例を、図1に示した例を用いて説明する。例えば、スクリーニング装置100は、全ての撮影位置H11〜H13、H21〜H23、H31〜H33でマイクロアレイチップC10を撮影して、撮影位置ごとに背景画像を生成する。そして、スクリーニング装置100は、生成した背景画像のうち、ウェルの配置パターンのパターン種別ごとに1個の背景画像を背景画像記憶部133bに記憶させる。すなわち、スクリーニング装置100は、全ての撮影位置で背景画像を生成した後に、重複する背景画像を破棄して必要最低限の背景画像を背景画像記憶部133bに記憶させる。このように処理することで、スクリーニング装置100は、背景画像の数を減らすことができる。   First, a first processing example will be described using the example shown in FIG. For example, the screening apparatus 100 images the microarray chip C10 at all the imaging positions H11 to H13, H21 to H23, and H31 to H33, and generates a background image for each imaging position. Then, the screening apparatus 100 causes the background image storage unit 133b to store one background image for each pattern type of the well arrangement pattern among the generated background images. That is, after generating background images at all shooting positions, the screening apparatus 100 discards overlapping background images and stores the minimum necessary background images in the background image storage unit 133b. By processing in this way, the screening apparatus 100 can reduce the number of background images.

続いて、2個目の処理例を、図1に示した例を用いて説明する。スクリーニング装置100は、背景画像を生成する場合、撮影位置におけるウェルの配置パターンと、既に生成した背景画像のウェルの配置パターンとが同一であるか否かを判定する。そして、ウェルの配置パターンが同一である場合、スクリーニング装置100は、撮影処理を行わず、背景画像を生成しない。一方、ウェルの配置パターンが同一でない場合、スクリーニング装置100は、撮影処理を行って背景画像を生成する。このように処理することで、スクリーニング装置100は、背景画像の数を減らすことができる。   Next, a second processing example will be described using the example shown in FIG. When the background image is generated, the screening apparatus 100 determines whether the well arrangement pattern at the photographing position is the same as the well arrangement pattern of the already generated background image. When the well arrangement patterns are the same, the screening apparatus 100 does not perform the photographing process and does not generate a background image. On the other hand, when the well arrangement patterns are not the same, the screening apparatus 100 performs a photographing process to generate a background image. By processing in this way, the screening apparatus 100 can reduce the number of background images.

上記実施例1では、基本パターンの数だけ背景画像を生成する例を示したが、本願の開示する撮影装置は、1個の背景画像を用いて試料分別処理を行うこともできる。そこで、実施例2では、1個の背景画像を用いて試料分別処理を行う例について説明する。   In the first embodiment, an example in which background images are generated as many as the number of basic patterns is shown. However, the imaging apparatus disclosed in the present application can also perform sample separation processing using one background image. Therefore, in the second embodiment, an example in which sample separation processing is performed using one background image will be described.

[実施例2に係るスクリーニング装置による試料分別処理]
まず、実施例2に係るスクリーニング装置200による試料分別処理について説明する。実施例2に係るスクリーニング装置200は、任意のウェルを含み、かつ、かかるウェルよりもやや広い範囲の背景画像(以下、「ウェル背景画像」という)を保存しておく。そして、スクリーニング装置200は、ウェル背景画像を用いて、試料画像に対応する背景画像を生成し、生成した背景画像を用いて試料画像の背景ノイズを除去する。
[Sample separation process by screening apparatus according to Example 2]
First, the sample separation process by the screening apparatus 200 according to the second embodiment will be described. The screening apparatus 200 according to the second embodiment stores an arbitrary well, and stores a background image (hereinafter referred to as “well background image”) in a slightly wider range than the well. Then, the screening apparatus 200 generates a background image corresponding to the sample image using the well background image, and removes background noise of the sample image using the generated background image.

上述した試料分別処理について、図17〜図20を用いて具体的に説明する。図17は、実施例2に係るスクリーニング装置200による試料分別処理を説明するための図である。スクリーニング装置200は、まず、マイクロアレイチップC10に励起光を照射せずに、任意の撮影位置でマイクロアレイチップC10を撮影して撮影画像を生成する。   The sample separation process described above will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 17 is a diagram for explaining the sample separation process by the screening apparatus 200 according to the second embodiment. The screening apparatus 200 first shoots the microarray chip C10 at an arbitrary shooting position without irradiating the microarray chip C10 with excitation light, and generates a shot image.

ここでは、図17に示すように、スクリーニング装置200は、撮影位置H11でマイクロアレイチップC10を撮影して撮影画像を生成するものとする。以下では、励起光が遮断された状態で撮影されたマイクロアレイチップC10の画像を「暗ノイズ画像」と呼ぶこととする。図18−1に、暗ノイズ画像の一例を示す。図18−1に示した暗ノイズ画像U11は、図30に示した画像と同様に撮像素子のノイズを含む。   Here, as shown in FIG. 17, the screening apparatus 200 captures the microarray chip C10 at the capturing position H11 and generates a captured image. Hereinafter, an image of the microarray chip C10 taken in a state where the excitation light is blocked is referred to as a “dark noise image”. FIG. 18A shows an example of a dark noise image. The dark noise image U11 illustrated in FIG. 18A includes noise of the image sensor as in the image illustrated in FIG.

続いて、スクリーニング装置200は、撮影範囲の中心に任意のウェルが位置するように、ステージ101を移動させた後に、マイクロアレイチップC10を撮影して背景画像を生成する。ここでは、図17に示すように、スクリーニング装置200は、撮影位置H11の中心にウェルW11−5が位置する撮影位置H11でマイクロアレイチップC10を撮影して背景画像を生成するものとする。   Subsequently, the screening apparatus 200 moves the stage 101 so that an arbitrary well is positioned at the center of the imaging range, and then images the microarray chip C10 to generate a background image. Here, as shown in FIG. 17, the screening apparatus 200 shoots the microarray chip C10 at the shooting position H11 where the well W11-5 is located at the center of the shooting position H11 to generate a background image.

続いて、スクリーニング装置200は、生成した背景画像から、ウェル背景画像を抽出して、抽出したウェル背景画像を記憶部133に記憶させる。図18−2に、ウェル背景画像の一例を示す。図18−2に示した例では、スクリーニング装置200は、背景画像B11を9等分し、9等分された各画像のうち、ウェルW11−5を含むウェル背景画像WB11−5を記憶部133に記憶させる。   Subsequently, the screening apparatus 200 extracts a well background image from the generated background image, and stores the extracted well background image in the storage unit 133. FIG. 18-2 shows an example of a well background image. In the example illustrated in FIG. 18B, the screening apparatus 200 divides the background image B11 into nine equal parts, and among the images divided into nine equal parts, the well background image WB11-5 including the well W11-5 is stored in the storage unit 133. Remember me.

スクリーニング装置200は、このようにして取得した暗ノイズ画像U11と、ウェル背景画像WB11−5とに基づいて、任意の撮影位置に対応する背景画像を生成する。ここで、スクリーニング装置200による背景画像生成処理について説明する。   The screening apparatus 200 generates a background image corresponding to an arbitrary shooting position based on the dark noise image U11 and the well background image WB11-5 acquired in this way. Here, background image generation processing by the screening apparatus 200 will be described.

まず、スクリーニング装置200は、ウェル背景画像WB11−5の輝度から、暗ノイズ画像U11の輝度を画素ごとに減算した画像を生成する。なお、以下では、ウェル背景画像の輝度から、暗ノイズ画像の輝度が減算された画像を「チップ蛍光画像」と呼ぶこととする。   First, the screening apparatus 200 generates an image obtained by subtracting the luminance of the dark noise image U11 for each pixel from the luminance of the well background image WB11-5. Hereinafter, an image obtained by subtracting the luminance of the dark noise image from the luminance of the well background image will be referred to as a “chip fluorescence image”.

かかるチップ蛍光画像は、マイクロアレイチップC10自体の蛍光だけを含む画像である。具体的に説明すると、暗ノイズ画像U11には、撮像素子のノイズが含まれる。一方、ウェル背景画像WB11−5には、撮像素子のノイズと、マイクロアレイチップC10自体の蛍光とが含まれる。したがって、スクリーニング装置200は、ウェル背景画像WB11−5の輝度から、暗ノイズ画像U11の輝度を画素ごとに減算することにより、マイクロアレイチップC10自体の蛍光だけを含むチップ蛍光画像を生成することができる。   Such a chip fluorescence image is an image including only the fluorescence of the microarray chip C10 itself. More specifically, the dark noise image U11 includes noise of the image sensor. On the other hand, the well background image WB11-5 includes noise of the image sensor and fluorescence of the microarray chip C10 itself. Therefore, the screening apparatus 200 can generate a chip fluorescence image including only the fluorescence of the microarray chip C10 itself by subtracting the luminance of the dark noise image U11 for each pixel from the luminance of the well background image WB11-5. .

ここで、マイクロアレイチップC10自体の蛍光は、撮影範囲内において均一なので、チップ蛍光画像の輝度は、1つの撮影範囲内におけるマイクロアレイチップC10自体の蛍光の輝度を示すと言える。すなわち、スクリーニング装置200は、チップ蛍光画像を用いて、1つの撮影範囲内におけるマイクロアレイチップC10自体の蛍光を得ることができると言える。   Here, since the fluorescence of the microarray chip C10 itself is uniform within the imaging range, it can be said that the luminance of the chip fluorescence image indicates the luminance of the fluorescence of the microarray chip C10 itself within one imaging range. That is, it can be said that the screening apparatus 200 can obtain the fluorescence of the microarray chip C10 itself within one imaging range using the chip fluorescence image.

しかし、マイクロアレイチップC10自体の蛍光には、本来、シェーディングによる輝度の歪みが含まれる。したがって、チップ蛍光画像の輝度を、1つの撮影範囲内におけるマイクロアレイチップC10自体の蛍光の輝度として用いても、シェーディングによる輝度の歪みが考慮されないことになる。   However, the fluorescence of the microarray chip C10 itself inherently includes luminance distortion due to shading. Therefore, even if the luminance of the chip fluorescent image is used as the fluorescent luminance of the microarray chip C10 itself within one photographing range, the luminance distortion due to shading is not considered.

そこで、スクリーニング装置200は、チップ蛍光画像の輝度に対して、シェーディング係数を乗算、除算することにより、1つの撮影範囲内におけるマイクロアレイチップC10自体の蛍光を得る。これにより、スクリーニング装置200は、シェーディングによる輝度の歪みを考慮したマイクロアレイチップC10自体の蛍光を得ることができる。   Therefore, the screening apparatus 200 obtains the fluorescence of the microarray chip C10 itself within one imaging range by multiplying and dividing the luminance of the chip fluorescence image by a shading coefficient. Thereby, the screening apparatus 200 can obtain fluorescence of the microarray chip C10 itself in consideration of luminance distortion due to shading.

そして、スクリーニング装置200は、シェーディングによる輝度の歪みを考慮した蛍光の輝度に、暗ノイズ画像U11の輝度を画素ごとに加算することにより、1つの撮影範囲内における背景画像を生成する。   Then, the screening apparatus 200 generates a background image within one photographing range by adding the luminance of the dark noise image U11 for each pixel to the luminance of fluorescence in consideration of luminance distortion due to shading.

次に、図19および図20を用いて、上述した背景画像生成処理について詳細に説明する。図19および図20は、実施例2に係るスクリーニング装置200による背景画像生成処理を説明するための図である。なお、以下では、暗ノイズ画像U11およびウェル背景画像WB11−5を用いて背景画像B11を生成する場合を例に挙げて説明する。   Next, the background image generation process described above will be described in detail with reference to FIGS. 19 and 20. 19 and 20 are diagrams for explaining background image generation processing by the screening apparatus 200 according to the second embodiment. Hereinafter, a case where the background image B11 is generated using the dark noise image U11 and the well background image WB11-5 will be described as an example.

まず、スクリーニング装置200は、ウェル背景画像WB11−5に対応する暗ノイズ画像を抽出する。具体的には、スクリーニング装置200は、ウェル背景画像WB11−5に対応する暗ノイズ画像として、図18−1に示した暗ノイズ画像U11−5を抽出する。そして、スクリーニング装置200は、ウェル背景画像WB11−5の輝度から、暗ノイズ画像U11−5の輝度を画素ごとに減算し、チップ蛍光画像BU11−5を生成する。   First, the screening apparatus 200 extracts a dark noise image corresponding to the well background image WB11-5. Specifically, the screening apparatus 200 extracts the dark noise image U11-5 illustrated in FIG. 18A as the dark noise image corresponding to the well background image WB11-5. Then, the screening apparatus 200 subtracts the luminance of the dark noise image U11-5 for each pixel from the luminance of the well background image WB11-5 to generate a chip fluorescence image BU11-5.

続いて、スクリーニング装置200は、図19の左側に示すように、チップ蛍光画像BU11−5を用いて、チップ蛍光画像BU11−1〜BU11−4およびBU11−6〜BU11−9を算出する。図20を用いて、チップ蛍光画像BU11−5を用いて、チップ蛍光画像BU11−1を算出する処理について説明する。   Subsequently, as shown on the left side of FIG. 19, the screening apparatus 200 calculates chip fluorescence images BU11-1 to BU11-4 and BU11-6 to BU11-9 using the chip fluorescence image BU11-5. Processing for calculating the chip fluorescence image BU11-1 using the chip fluorescence image BU11-5 will be described with reference to FIG.

図20に示すように、スクリーニング装置200は、チップ蛍光画像BU11−5の所定の画素P11−5aの輝度I11−5aに対して、画素P11−5aに対応するシェーディング係数を除算する。続いて、スクリーニング装置200は、除算した値に対して、チップ蛍光画像BU11−1の画素P11−1aに対応するシェーディング係数を乗算する。これにより、スクリーニング装置200は、チップ蛍光画像BU11−1の画素P11−1aの輝度を算出することができる。スクリーニング装置200は、チップ蛍光画像BU11−5の全ての画素について上記処理を行うことにより、チップ蛍光画像BU11−1を算出する。スクリーニング装置200は、同様の処理を行うことにより、チップ蛍光画像BU11−2〜BU11−4およびBU11−6〜BU11−9を算出する。   As shown in FIG. 20, the screening apparatus 200 divides the shading coefficient corresponding to the pixel P11-5a with respect to the luminance I11-5a of the predetermined pixel P11-5a of the chip fluorescence image BU11-5. Subsequently, the screening apparatus 200 multiplies the divided value by a shading coefficient corresponding to the pixel P11-1a of the chip fluorescence image BU11-1. Thereby, the screening apparatus 200 can calculate the luminance of the pixel P11-1a of the chip fluorescent image BU11-1. The screening apparatus 200 calculates the chip fluorescence image BU11-1 by performing the above process on all the pixels of the chip fluorescence image BU11-5. The screening apparatus 200 calculates chip fluorescence images BU11-2 to BU11-4 and BU11-6 to BU11-9 by performing the same processing.

図19の説明に戻って、スクリーニング装置200は、チップ蛍光画像BU11−1〜BU11−9の輝度に、暗ノイズ画像U11の輝度を画素ごとに加算する。これにより、スクリーニング装置200は、撮影位置H11における背景画像B11を生成することができる。   Returning to the explanation of FIG. 19, the screening apparatus 200 adds the luminance of the dark noise image U11 to the luminance of the chip fluorescent images BU11-1 to BU11-9 for each pixel. Thereby, the screening apparatus 200 can generate the background image B11 at the photographing position H11.

スクリーニング装置200は、暗ノイズ画像U11およびウェル背景画像WB11−5を用いた背景画像生成処理を、他の撮影位置(例えば、図17に示した撮影位置H31や、H33)にも適用することができる。   The screening apparatus 200 may apply the background image generation processing using the dark noise image U11 and the well background image WB11-5 to other shooting positions (for example, the shooting positions H31 and H33 shown in FIG. 17). it can.

このように、実施例2に係るスクリーニング装置200は、1個の暗ノイズ画像と、1個のウェル背景画像だけを用いて、背景画像を生成するので、予め保持しておく背景画像の数をより少なくすることができる。   As described above, since the screening apparatus 200 according to the second embodiment generates a background image using only one dark noise image and one well background image, the number of background images to be stored in advance is set. Can be less.

なお、上記では、暗ノイズ画像を生成する場合に、図17に示した撮影位置H11で撮影する例を示したが、スクリーニング装置200は、他の撮影位置(例えば、撮影位置H31やH33)でマイクロアレイチップC10を撮影して暗ノイズ画像を生成してもよい。   In the above description, when generating a dark noise image, an example of shooting at the shooting position H11 shown in FIG. 17 has been shown. However, the screening apparatus 200 can be used at other shooting positions (for example, shooting positions H31 and H33). The microarray chip C10 may be photographed to generate a dark noise image.

また、上記では、ウェルW11−5を含む背景画像をウェル背景画像とする例を示したが、スクリーニング装置200は、他のウェル(例えば、ウェルW31−5やW33−4)を含む背景画像をウェル背景画像としてもよい。   In the above description, the background image including the well W11-5 is used as the well background image. However, the screening apparatus 200 uses the background image including other wells (for example, wells W31-5 and W33-4). It may be a well background image.

また、上記では、背景画像を9等分し、9等分された各画像のうち真ん中の画像をウェル背景画像とする例を示した。しかし、スクリーニング装置200は、任意のウェルを含む背景画像であれば、いかなる背景画像をウェル背景画像にしてもよい。例えば、スクリーニング装置200は、背景画像を任意の数に等分し、等分された各画像のうち所定のウェルを含む画像をウェル背景画像としてもよい。また、スクリーニング装置200は、背景画像を等分せずに、任意のウェルを含む所定の領域の背景画像をウェル背景画像としてもよい。   In the above description, the background image is divided into nine equal parts, and the middle image among the nine divided images is used as the well background image. However, the screening apparatus 200 may use any background image as a well background image as long as the background image includes an arbitrary well. For example, the screening apparatus 200 may equally divide the background image into an arbitrary number and may use an image including a predetermined well among the equally divided images as the well background image. Moreover, the screening apparatus 200 may use a background image of a predetermined region including an arbitrary well as a well background image without equally dividing the background image.

[実施例2に係るスクリーニング装置200の構成]
次に、実施例2に係るスクリーニング装置200の構成について説明する。実施例2に係るスクリーニング装置200の構成は、図5に示したスクリーニング装置100の構成と比較して、情報処理装置130の代わりに、情報処理装置230を有する。図21に、実施例2における情報処理装置230の構成を示す。
[Configuration of Screening Device 200 According to Example 2]
Next, the configuration of the screening apparatus 200 according to the second embodiment will be described. The configuration of the screening apparatus 200 according to the second embodiment includes an information processing apparatus 230 instead of the information processing apparatus 130 as compared with the configuration of the screening apparatus 100 illustrated in FIG. FIG. 21 shows the configuration of the information processing apparatus 230 in the second embodiment.

図21に示すように、情報処理装置230は、図5に示した情報処理装置130と比較して、記憶部133、撮影制御部136、除去部137の代わりに、記憶部233、撮影制御部236、除去部237を有する。   As illustrated in FIG. 21, the information processing device 230 is different from the information processing device 130 illustrated in FIG. 5 in that a storage unit 233, a photographing control unit is used instead of the storage unit 133, the photographing control unit 136, and the removal unit 137. 236 and a removal unit 237.

記憶部233は、ウェル背景画像記憶部233aを有する。ウェル背景画像記憶部233aは、暗ノイズ画像や、ウェル背景画像を記憶する。なお、以下に、フローチャートを用いて詳細に説明するが、ウェル背景画像記憶部233aは、露光時間ごとに、ウェル背景画像を記憶する。   The storage unit 233 includes a well background image storage unit 233a. The well background image storage unit 233a stores a dark noise image and a well background image. The well background image storage unit 233a stores a well background image for each exposure time, which will be described in detail below using a flowchart.

撮影制御部236は、CCDコントローラ135に対して、励起光が照射されていないマイクロアレイチップC10を撮影させる。これにより、撮影制御部336は、CCDカメラ112から、暗ノイズ画像Uを取得して、取得した暗ノイズ画像Uをウェル背景画像記憶部233aに記憶させる。また、撮影制御部236は、ウェル背景画像を取得するウェル背景撮影処理を行う。かかるウェル背景撮影処理については、図23を用いて後述する。   The imaging control unit 236 causes the CCD controller 135 to image the microarray chip C10 that is not irradiated with excitation light. Thereby, the imaging control unit 336 acquires the dark noise image U from the CCD camera 112, and stores the acquired dark noise image U in the well background image storage unit 233a. In addition, the imaging control unit 236 performs well background imaging processing for acquiring a well background image. The well background photographing process will be described later with reference to FIG.

除去部237は、背景画像生成処理および背景除去処理を行う。かかる背景画像生成処理および背景除去処理については、図24を用いて後述する。   The removal unit 237 performs background image generation processing and background removal processing. Such background image generation processing and background removal processing will be described later with reference to FIG.

[実施例2に係るスクリーニング装置による試料分別処理の手順]
次に、実施例2に係るスクリーニング装置200による試料分別処理の手順について説明する。図22は、実施例2に係るスクリーニング装置200による試料分別処理の手順を示すフローチャートである。
[Procedure for Sample Sorting by Screening Apparatus According to Example 2]
Next, a procedure of sample separation processing by the screening apparatus 200 according to the second embodiment will be described. FIG. 22 is a flowchart illustrating the procedure of the sample separation process performed by the screening apparatus 200 according to the second embodiment.

図22に示すように、マイクロアレイチップC10に培養液が滴下された後、処理を開始する旨の指示を受け付けた場合に(ステップS401肯定)、ステージコントローラ115は、撮影範囲の中心に任意のウェルが位置するように、ステージ101を移動させる(ステップS402)。   As shown in FIG. 22, when an instruction to start processing is received after the culture solution is dropped on the microarray chip C10 (Yes at step S401), the stage controller 115 sets an arbitrary well at the center of the imaging range. The stage 101 is moved so that is positioned (step S402).

続いて、シャッタコントローラ116は、シャッタ108を閉じて、励起光を遮断する。続いて、撮影制御部236は、CCDコントローラ135に対して、マイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。CCDカメラ112は、CCDコントローラ135から指示を受け付け、マイクロアレイチップC10を撮影して暗ノイズ画像Uを生成する。そして、撮影制御部236は、CCDカメラ112から暗ノイズ画像Uを取得し(ステップS403)、取得した暗ノイズ画像Uをウェル背景画像記憶部233aに記憶させる。   Subsequently, the shutter controller 116 closes the shutter 108 and blocks the excitation light. Subsequently, the photographing control unit 236 instructs the CCD controller 135 to photograph the microarray chip C10. The CCD camera 112 receives an instruction from the CCD controller 135 and shoots the microarray chip C10 to generate a dark noise image U. Then, the photographing control unit 236 acquires the dark noise image U from the CCD camera 112 (step S403), and stores the acquired dark noise image U in the well background image storage unit 233a.

続いて、シャッタコントローラ116は、シャッタ108を開いて、マイクロアレイチップC10に励起光を照射させる(ステップS404)。続いて、撮影制御部236は、ウェル背景画像を取得するウェル背景撮影処理を行う(ステップS405)。なお、ウェル背景撮影処理については、後に、図23を用いて詳述する。続いて、シャッタコントローラ116は、シャッタ108を閉じて、励起光を遮断する(ステップS406)。   Subsequently, the shutter controller 116 opens the shutter 108 and irradiates the microarray chip C10 with excitation light (step S404). Subsequently, the imaging control unit 236 performs well background imaging processing for acquiring a well background image (step S405). The well background photographing process will be described in detail later with reference to FIG. Subsequently, the shutter controller 116 closes the shutter 108 and blocks the excitation light (step S406).

続いて、マイクロアレイチップC10に試料が滴下された後(ステップS407)、ステージコントローラ115は、撮影範囲の中心に任意のウェルが位置するように、ステージ101を移動させる(ステップS408)。   Subsequently, after the sample is dropped onto the microarray chip C10 (step S407), the stage controller 115 moves the stage 101 so that an arbitrary well is positioned at the center of the imaging range (step S408).

続いて、スクリーニング装置200は、露光時間Tsを初期値1024[ms]に設定する(ステップS409)。続いて、シャッタコントローラ116は、シャッタ108を開いて、マイクロアレイチップC10に励起光を照射させる。続いて、撮影制御部236は、CCDカメラ112に対して、露光時間Ts(1024[ms])が経過した場合にマイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。CCDカメラ112は、CCDコントローラ135から指示を受け付け、露光時間Ts(1024[ms])が経過した場合に、マイクロアレイチップC10を撮影して試料画像Sを生成する。そして、撮影制御部236は、CCDカメラ112から試料画像Sを取得する(ステップS410)。   Subsequently, the screening apparatus 200 sets the exposure time Ts to the initial value 1024 [ms] (step S409). Subsequently, the shutter controller 116 opens the shutter 108 and irradiates the microarray chip C10 with excitation light. Subsequently, the photographing control unit 236 instructs the CCD camera 112 to photograph the microarray chip C10 when the exposure time Ts (1024 [ms]) has elapsed. The CCD camera 112 receives an instruction from the CCD controller 135, and when the exposure time Ts (1024 [ms]) has elapsed, the CCD camera 112 captures the microarray chip C10 and generates a sample image S. Then, the imaging control unit 236 acquires the sample image S from the CCD camera 112 (step S410).

続いて、撮影制御部236は、取得した試料画像Sが飽和している場合(ステップS411肯定)、露光時間Tsを、前回撮影時における露光時間1024[ms]に対して0.8を乗算した値820[ms]に設定する(ステップS412)。続いて、撮影制御部236は、CCDカメラ112に対して、露光時間820[ms]が経過した場合に、マイクロアレイチップC10を撮影するように指示して、試料画像Sを取得する(ステップS410)。撮影制御部236は、試料画像Sが飽和しなくなるまで、上記ステップS410〜S412における処理を繰り返し行う。   Subsequently, when the acquired sample image S is saturated (Yes at Step S411), the imaging control unit 236 multiplies the exposure time Ts by 0.8 to the exposure time 1024 [ms] at the previous imaging. The value is set to 820 [ms] (step S412). Subsequently, the imaging control unit 236 instructs the CCD camera 112 to image the microarray chip C10 when the exposure time 820 [ms] has elapsed, and acquires the sample image S (step S410). . The imaging control unit 236 repeats the processes in steps S410 to S412 until the sample image S is no longer saturated.

そして、試料画像Sが飽和していない場合(ステップS411否定)、除去部237は、背景画像生成処理および背景除去処理を行う(ステップS413)。なお、背景画像生成処理および背景除去処理については、後に、図24を用いて詳述する。   If the sample image S is not saturated (No at Step S411), the removal unit 237 performs background image generation processing and background removal processing (Step S413). The background image generation process and the background removal process will be described in detail later with reference to FIG.

続いて、シェーディング補正部138は、除去部237によって背景ノイズが除去された試料画像Sに対してシェーディング補正を行う(ステップS414)。   Subsequently, the shading correction unit 138 performs shading correction on the sample image S from which the background noise has been removed by the removal unit 237 (step S414).

撮影対象のウェルを全て撮影していない場合(ステップS415否定)、ステージコントローラ115は、撮影範囲に撮影対象のウェルが位置するように、ステージ101を移動させる(ステップS408)。スクリーニング装置200は、撮影対象のウェルを全て撮影するまで、上記ステップS408〜S415における処理を繰り返し行う。   When all the imaging target wells have not been captured (No at step S415), the stage controller 115 moves the stage 101 so that the imaging target well is located in the imaging range (step S408). The screening apparatus 200 repeats the processes in steps S408 to S415 until all wells to be imaged are imaged.

撮影対象のウェルを全て撮影した場合(ステップS415肯定)、分別部139は、シェーディング補正部138によってシェーディング補正された試料画像から、中点がウェルの中心であり、直径がウェルの直径の1.5倍である円に含まれる画像を抽出して、抽出した画像の輝度の総和を算出する(ステップS416)。そして、分別部139は、算出した輝度の総和を所定の基準露光時間で規格化した後に、規格化した輝度の総和に基づいて試料を分別する(ステップS417)。   When all the wells to be imaged are photographed (Yes at step S415), the classification unit 139 determines that the center point is the center of the well and the diameter is 1. of the well diameter from the sample image corrected by the shading correction unit 138. An image included in a circle that is 5 times larger is extracted, and the sum of the luminances of the extracted images is calculated (step S416). Then, the sorting unit 139 sorts the sample based on the normalized sum of luminances after normalizing the calculated sum of luminances with a predetermined reference exposure time (step S417).

[ウェル背景撮影処理]
次に、図23を用いて、図22のステップS405におけるウェル背景撮影処理について詳細に説明する。図23は、撮影制御部236によるウェル背景撮影処理の手順を示すフローチャートである。
[Well background photography processing]
Next, the well background photographing process in step S405 of FIG. 22 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 23 is a flowchart showing a procedure of well background photographing processing by the photographing control unit 236.

図23に示すように、撮影制御部236は、まず、露光時間Tb(i)を1[ms]に設定する(ステップS501)。ここで、カウンタiの初期値は「1」であるものとする。すなわち、撮影制御部236は、露光時間Tb(1)を1[ms]に設定する。   As shown in FIG. 23, the imaging control unit 236 first sets the exposure time Tb (i) to 1 [ms] (step S501). Here, it is assumed that the initial value of the counter i is “1”. That is, the imaging control unit 236 sets the exposure time Tb (1) to 1 [ms].

続いて、撮影制御部236は、CCDコントローラ135に対して、露光時間1[ms](Tb(1))が経過した場合にマイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。そして、撮影制御部236は、CCDカメラ112から背景画像B(i)を取得する(ステップS502)。続いて、撮影制御部236は、取得した背景画像B(i)から、所定の範囲のウェル背景画像WB(i)を抽出し(ステップS503)、抽出したウェル背景画像WB(i)と露光時間とを対応付けて、ウェル背景画像記憶部233aに記憶させる。   Subsequently, the imaging control unit 236 instructs the CCD controller 135 to image the microarray chip C10 when the exposure time 1 [ms] (Tb (1)) has elapsed. Then, the photographing control unit 236 acquires the background image B (i) from the CCD camera 112 (step S502). Subsequently, the imaging control unit 236 extracts a well background image WB (i) within a predetermined range from the acquired background image B (i) (step S503), and the extracted well background image WB (i) and exposure time. Are stored in the well background image storage unit 233a.

続いて、撮影制御部236は、露光時間Tb(i)が1024[ms]以上でない場合(ステップS504否定)、露光時間Tb(i+1)を、露光時間Tb(i)に2を乗算した値である2[ms]に設定する(ステップS505)。   Subsequently, when the exposure time Tb (i) is not 1024 [ms] or more (No in step S504), the imaging control unit 236 multiplies the exposure time Tb (i + 1) by 2 to the exposure time Tb (i). A certain 2 [ms] is set (step S505).

続いて、撮影制御部236は、CCDカメラ112に対して、露光時間2[ms](Tb(i+1))が経過した場合にマイクロアレイチップC10を撮影するように指示する。そして、撮影制御部236は、CCDカメラ112から背景画像B(i+1)を取得し(ステップS502)、背景画像B(i+1)からウェル背景画像WB(i+1)を抽出する(ステップS503)。そして、撮影制御部236は、ウェル背景画像WB(i+1)と露光時間とを対応付けて、ウェル背景画像記憶部233aに記憶させる。   Subsequently, the photographing control unit 236 instructs the CCD camera 112 to photograph the microarray chip C10 when the exposure time 2 [ms] (Tb (i + 1)) has elapsed. Then, the imaging control unit 236 acquires the background image B (i + 1) from the CCD camera 112 (step S502), and extracts the well background image WB (i + 1) from the background image B (i + 1) (step S503). Then, the imaging control unit 236 associates the well background image WB (i + 1) with the exposure time, and stores them in the well background image storage unit 233a.

撮影制御部236は、露光時間Tb(i)が1024[ms]以上になるまで、露光時間Tb(i+1)を、前回撮影時の露光時間Tb(i)に2を乗算した値に設定し(ステップS505)、ウェル背景画像WB(i+1)を取得する(ステップS503)。   The shooting control unit 236 sets the exposure time Tb (i + 1) to a value obtained by multiplying the exposure time Tb (i) at the previous shooting by 2 until the exposure time Tb (i) becomes 1024 [ms] or more ( In step S505, a well background image WB (i + 1) is acquired (step S503).

そして、撮影制御部236は、露光時間Tbが1024[ms]以上になった場合(ステップS504肯定)、処理を終了する。図23に示した例では、撮影制御部236は、ウェル背景画像WB(1)、WB(2)、・・・、WB(11)を生成する。   Then, when the exposure time Tb is 1024 [ms] or longer (Yes at Step S504), the imaging control unit 236 ends the process. In the example illustrated in FIG. 23, the imaging control unit 236 generates well background images WB (1), WB (2),..., WB (11).

[背景画像生成処理および背景除去処理]
次に、図24を用いて、図22のステップS413における背景画像生成処理および背景除去処理について詳細に説明する。図24は、除去部237による背景画像生成処理および背景除去処理の手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、撮影制御部236は、図23において説明したウェル背景画像WB(1)、WB(2)、・・・、WB(11)を記憶しているものとする。
[Background image generation processing and background removal processing]
Next, the background image generation processing and background removal processing in step S413 in FIG. 22 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 24 is a flowchart illustrating a procedure of background image generation processing and background removal processing by the removal unit 237. Here, it is assumed that the imaging control unit 236 stores the well background images WB (1), WB (2),..., WB (11) described in FIG.

図24に示すように、除去部237は、まず、ウェル背景画像記憶部233aの中から、試料画像Sの露光時間Tsとウェル背景画像WBの露光時間Tbとの間で、条件「Tb(j)≦Ts≦Tb(j+1)」を満たすウェル背景画像WB(j)およびWB(j+1)を選択する(ステップS601)。   As shown in FIG. 24, the removing unit 237 first selects the condition “Tb (j) between the exposure time Ts of the sample image S and the exposure time Tb of the well background image WB from the well background image storage unit 233a. Well background images WB (j) and WB (j + 1) satisfying “) ≦ Ts ≦ Tb (j + 1)” are selected (step S601).

続いて、除去部237は、ウェル背景画像WB(j)およびWB(j+1)を用いて、試料画像Sの露光時間Tsに対応するウェル背景画像WBsを算出する(ステップS602)。具体的には、除去部237は、図15に示した処理手順と同様に、画素毎に輝度を線形補間することにより、ウェル背景画像WBsを算出する。   Subsequently, the removing unit 237 calculates the well background image WBs corresponding to the exposure time Ts of the sample image S using the well background images WB (j) and WB (j + 1) (step S602). Specifically, the removal unit 237 calculates the well background image WBs by linearly interpolating the luminance for each pixel, similarly to the processing procedure illustrated in FIG.

続いて、除去部237は、ウェル背景画像WBsに対応する暗ノイズ画像を抽出する。例えば、ウェル背景画像WBが、図18−2に示した例と同様に、背景画像を9等分したうちの真ん中の画像であるものとする。かかる場合、除去部237は、ウェル背景画像WBsに対応する暗ノイズ画像として、図18−1に示した暗ノイズ画像U11−5を抽出する。   Subsequently, the removing unit 237 extracts a dark noise image corresponding to the well background image WBs. For example, it is assumed that the well background image WB is the middle image obtained by dividing the background image into nine equal parts as in the example illustrated in FIG. In such a case, the removing unit 237 extracts the dark noise image U11-5 illustrated in FIG. 18A as the dark noise image corresponding to the well background image WBs.

続いて、除去部237は、ウェル背景画像WBsの輝度から、暗ノイズ画像(上記例では、暗ノイズ画像U11−5)の輝度を画素ごとに減算し、チップ蛍光画像BUsを生成する(ステップS603)。   Subsequently, the removal unit 237 subtracts the luminance of the dark noise image (in the above example, the dark noise image U11-5) for each pixel from the luminance of the well background image WBs to generate a chip fluorescent image BUs (step S603). ).

続いて、除去部237は、チップ蛍光画像BUsを用いて、撮影範囲のサイズ分のチップ蛍光画像BUを算出する(ステップS604)。具体的には、除去部237は、図20に示したように、チップ蛍光画像BUsの所定の画素の輝度に対して、かかる画素に対応するシェーディング係数を除算する。続いて、除去部237は、除算した値に対して、算出したいチップ蛍光画像(図20に示した例では、チップ蛍光画像BU11−1)の画素に対応するシェーディング係数を乗算する。除去部237は、チップ蛍光画像BUの全ての画素について上記処理を行うことにより、チップ蛍光画像BUを算出する。   Subsequently, the removing unit 237 calculates the chip fluorescence image BU corresponding to the size of the imaging range using the chip fluorescence image BUs (step S604). Specifically, as shown in FIG. 20, the removal unit 237 divides the shading coefficient corresponding to the pixel with respect to the luminance of a predetermined pixel of the chip fluorescent image BUs. Subsequently, the removing unit 237 multiplies the divided value by a shading coefficient corresponding to the pixel of the chip fluorescence image to be calculated (in the example illustrated in FIG. 20, the chip fluorescence image BU11-1). The removal unit 237 calculates the chip fluorescence image BU by performing the above process on all the pixels of the chip fluorescence image BU.

続いて、撮影制御部236は、チップ蛍光画像BUの輝度に、暗ノイズ画像Uの輝度を画素ごとに加算することにより、背景画像Bを生成する(ステップS605)。そして、撮影制御部236は、試料画像Sの輝度から、背景画像Bの輝度を画素ごとに減算する(ステップS606)。   Subsequently, the imaging control unit 236 generates the background image B by adding the luminance of the dark noise image U for each pixel to the luminance of the chip fluorescent image BU (step S605). Then, the imaging control unit 236 subtracts the luminance of the background image B for each pixel from the luminance of the sample image S (step S606).

[実施例2の効果]
上述してきたように、実施例2に係るスクリーニング装置200は、1個の暗ノイズ画像と、1個のウェル背景画像だけを用いて、背景画像を生成する。そして、スクリーニング装置200は、生成した背景画像を用いて、試料画像の背景ノイズを除去する。これにより、実施例2に係るスクリーニング装置200は、予め保持しておく背景画像の数をより少なくすることができる。
[Effect of Example 2]
As described above, the screening apparatus 200 according to the second embodiment generates a background image using only one dark noise image and one well background image. Then, the screening apparatus 200 removes background noise from the sample image using the generated background image. Thereby, the screening apparatus 200 according to the second embodiment can reduce the number of background images to be held in advance.

ところで、上記実施例1において、シェーディング係数の算出手法(図11−1〜図11−4)を説明したが、シェーディング係数は、図11−1〜図11−4に示した手法以外の手法によって算出されてもよい。そこで、実施例3では、図11−1〜図11−4に示した手法以外の手法によりシェーディング係数を算出する例について説明する。   In the first embodiment, the shading coefficient calculation method (FIGS. 11-1 to 11-4) has been described. The shading coefficient is calculated by a method other than the method shown in FIGS. 11-1 to 11-4. It may be calculated. Therefore, in the third embodiment, an example in which the shading coefficient is calculated by a method other than the method illustrated in FIGS. 11A to 11D will be described.

[実施例3におけるシェーディング係数算出処理]
まず、図25−1〜図25−3を用いて、実施例3に係るスクリーニング装置300によるシェーディング係数算出処理について説明する。図25−1は、撮像素子のノイズにより現れる輝度の分布例を示す図である。図25−1に示すように、撮像素子のノイズには、シェーディングによる輝度の歪みが含まれない。なお、図25−1に示した例では、撮像素子のノイズが、画像内において均一であるが、実際には不均一ある。
[Shading coefficient calculation processing in Embodiment 3]
First, a shading coefficient calculation process performed by the screening apparatus 300 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 25-1 to 25-3. FIG. 25A is a diagram illustrating a distribution example of luminance that appears due to noise of the image sensor. As illustrated in FIG. 25A, the noise of the image sensor does not include luminance distortion due to shading. In the example illustrated in FIG. 25A, the noise of the image sensor is uniform in the image, but is actually non-uniform.

図25−2は、背景ノイズの輝度の分布例を示す図である。図25−2に示すように、背景ノイズには、シェーディングによる輝度の歪みが含まれる。したがって、図25−2に示すような背景ノイズの輝度から、シェーディング係数を算出することも考えられる。しかし、背景ノイズには、撮像素子のノイズが含まれる。そして、かかる撮像素子のノイズは、画像内において不均一である。そのため、図25−2に示すような背景ノイズの輝度から、正確なシェーディング係数を算出することができない。   FIG. 25B is a diagram of an example of luminance distribution of background noise. As illustrated in FIG. 25B, the background noise includes luminance distortion due to shading. Therefore, it is conceivable to calculate the shading coefficient from the luminance of the background noise as shown in FIG. However, the background noise includes noise of the image sensor. And the noise of this image pick-up element is non-uniform in an image. Therefore, an accurate shading coefficient cannot be calculated from the luminance of background noise as shown in FIG.

そこで、実施例3に係るスクリーニング装置300は、図25−2に示した背景ノイズの輝度から、図25−1に示した撮像素子のノイズにより現れる輝度を画素ごとに減算することにより、マイクロアレイチップC10自体の蛍光だけを示す輝度を求める。図25−3に、マイクロアレイチップC10自体の蛍光の輝度の分布例を示す。図25−3に示すように、マイクロアレイチップC10自体の蛍光には、シェーディングによる輝度の歪みが含まれ、撮像素子のノイズが含まれない。   Therefore, the screening apparatus 300 according to the third embodiment subtracts the luminance that appears due to the noise of the image sensor shown in FIG. 25-1 from the luminance of the background noise shown in FIG. The luminance showing only the fluorescence of C10 itself is obtained. FIG. 25-3 shows an example of the fluorescence luminance distribution of the microarray chip C10 itself. As shown in FIG. 25-3, the fluorescence of the microarray chip C10 itself includes luminance distortion due to shading and does not include noise of the image sensor.

そして、スクリーニング装置300は、図25−3に示したマイクロアレイチップC10自体の蛍光を現す輝度に基づいて、シェーディング係数を算出する。具体的には、スクリーニング装置300は、マイクロアレイチップC10自体の蛍光を現す輝度の最大値を「1」として、各画素のシェーディング係数を算出する。   Then, the screening apparatus 300 calculates a shading coefficient based on the luminance representing the fluorescence of the microarray chip C10 itself shown in FIG. Specifically, the screening apparatus 300 calculates the shading coefficient of each pixel by setting the maximum value of the luminance representing the fluorescence of the microarray chip C10 itself as “1”.

例えば、図25−3に示した例において、輝度の最大値が「1000」であるものとする。また、図25−3に示した例において、画素Aの輝度が「1000」であり、画素Bの輝度が「500」であり、画素Cの輝度が「100」であるものとする。かかる場合、スクリーニング装置300は、画素Aのシェーディング係数を「1」とする。また、スクリーニング装置300は、画素Bのシェーディング係数を、画素Bの輝度「500」を画素Aの輝度「1000」により除算した値「0.5」とする。また、スクリーニング装置300は、画素Cのシェーディング係数を、画素Cの輝度「100」を画素Aの輝度「1000」により除算した値「0.1」とする。   For example, in the example illustrated in FIG. 25C, the maximum luminance value is “1000”. In the example illustrated in FIG. 25C, it is assumed that the luminance of the pixel A is “1000”, the luminance of the pixel B is “500”, and the luminance of the pixel C is “100”. In such a case, the screening apparatus 300 sets the shading coefficient of the pixel A to “1”. Further, the screening apparatus 300 sets the shading coefficient of the pixel B to a value “0.5” obtained by dividing the luminance “500” of the pixel B by the luminance “1000” of the pixel A. Further, the screening apparatus 300 sets the shading coefficient of the pixel C to a value “0.1” obtained by dividing the luminance “100” of the pixel C by the luminance “1000” of the pixel A.

[実施例3に係るスクリーニング装置300の構成]
次に、実施例3に係るスクリーニング装置300の構成について説明する。実施例3に係るスクリーニング装置300の構成は、図5に示したスクリーニング装置100の構成と同様である。ただし、図示することを省略するが、実施例3における情報処理装置130は、図5に示した撮影制御部136の代わりに、撮影制御部336を有する。
[Configuration of Screening Apparatus 300 According to Embodiment 3]
Next, the configuration of the screening apparatus 300 according to the third embodiment will be described. The configuration of the screening apparatus 300 according to the third embodiment is the same as that of the screening apparatus 100 shown in FIG. However, although illustration is omitted, the information processing apparatus 130 according to the third embodiment includes a shooting control unit 336 instead of the shooting control unit 136 illustrated in FIG. 5.

撮影制御部336は、実施例1において説明した撮影制御部136と同様の処理を行う。さらに、実施例3における撮影制御部336は、シェーディング係数算出処理を行う。具体的には、撮影制御部336は、CCDコントローラ135に対して、励起光が照射されていないマイクロアレイチップC10を撮影させる。これにより、撮影制御部336は、CCDカメラ112から、暗ノイズ画像Uを取得する。続いて、撮影制御部336は、撮影範囲内にウェルが位置しないようにステージ101を移動させた後、CCDコントローラ135に対して、励起光が照射されているマイクロアレイチップC10を撮影させる。これにより、撮影制御部336は、CCDカメラ112から、背景画像Bを取得する。そして、撮影制御部336は、背景画像Bの輝度から、暗ノイズ画像Uの輝度を画素ごとに減算し、減算した輝度に基づいて、シェーディング係数を画素ごとに算出する。   The shooting control unit 336 performs the same processing as the shooting control unit 136 described in the first embodiment. Further, the shooting control unit 336 according to the third embodiment performs a shading coefficient calculation process. Specifically, the imaging control unit 336 causes the CCD controller 135 to image the microarray chip C10 that is not irradiated with excitation light. Thereby, the imaging control unit 336 acquires the dark noise image U from the CCD camera 112. Subsequently, the imaging control unit 336 moves the stage 101 so that the well is not located within the imaging range, and then causes the CCD controller 135 to image the microarray chip C10 irradiated with the excitation light. Thereby, the imaging control unit 336 acquires the background image B from the CCD camera 112. Then, the photographing control unit 336 subtracts the luminance of the dark noise image U for each pixel from the luminance of the background image B, and calculates a shading coefficient for each pixel based on the subtracted luminance.

[実施例3に係るスクリーニング装置によるシェーディング係数算出処理]
次に、図26を用いて、実施例3に係るスクリーニング装置300によるシェーディング係数算出処理の手順について説明する。図26は、実施例3に係るスクリーニング装置300によるシェーディング係数算出処理手順を示すフローチャートである。
[Shading coefficient calculation processing by screening apparatus according to embodiment 3]
Next, the procedure of the shading coefficient calculation process performed by the screening apparatus 300 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 26 is a flowchart illustrating a shading coefficient calculation processing procedure performed by the screening apparatus 300 according to the third embodiment.

図26に示すように、まず、スクリーニング装置300のシャッタコントローラ116は、シャッタ108を閉じて、励起光を遮断する(ステップS701)。続いて、撮影制御部336は、CCDコントローラ135に対して、マイクロアレイチップC10を撮影するように指示し、CCDカメラ112から暗ノイズ画像Uを取得する(ステップS702)。   As shown in FIG. 26, first, the shutter controller 116 of the screening apparatus 300 closes the shutter 108 and blocks the excitation light (step S701). Subsequently, the imaging control unit 336 instructs the CCD controller 135 to image the microarray chip C10, and acquires the dark noise image U from the CCD camera 112 (step S702).

続いて、ステージコントローラ115は、撮影範囲内にウェルが位置しないように、ステージ101を移動させる(ステップS703)。続いて、シャッタコントローラ116は、シャッタ108を開いて、マイクロアレイチップC10に励起光を照射させる(ステップS704)。   Subsequently, the stage controller 115 moves the stage 101 so that the well is not located within the imaging range (step S703). Subsequently, the shutter controller 116 opens the shutter 108 and irradiates the microarray chip C10 with excitation light (step S704).

続いて、撮影制御部336は、CCDコントローラ135に対して、マイクロアレイチップC10を撮影するように指示し、CCDカメラ112から背景画像Bを取得する(ステップS705)。続いて、シャッタコントローラ116は、シャッタ108を閉じて、励起光を遮断する(ステップS706)。   Subsequently, the photographing control unit 336 instructs the CCD controller 135 to photograph the microarray chip C10, and acquires the background image B from the CCD camera 112 (step S705). Subsequently, the shutter controller 116 closes the shutter 108 and blocks the excitation light (step S706).

続いて、撮影制御部336は、背景画像Bの輝度から、暗ノイズ画像Uの輝度を画素ごとに減算する(ステップS707)。撮影制御部336は、減算した輝度に基づいて、シェーディング係数を画素ごとに算出する(ステップS708)。   Subsequently, the imaging control unit 336 subtracts the luminance of the dark noise image U for each pixel from the luminance of the background image B (step S707). The imaging control unit 336 calculates a shading coefficient for each pixel based on the subtracted luminance (step S708).

[実施例3の効果]
上述してきたように、実施例3に係るスクリーニング装置300は、背景画像の輝度から、暗ノイズ画像の輝度を画素ごとに減算し、減算した輝度に基づいて、各画素におけるシェーディング係数を算出する。これにより、スクリーニング装置300は、正確なシェーディング係数を算出することができる。
[Effect of Example 3]
As described above, the screening apparatus 300 according to the third embodiment subtracts the luminance of the dark noise image for each pixel from the luminance of the background image, and calculates a shading coefficient for each pixel based on the subtracted luminance. Thereby, the screening apparatus 300 can calculate an accurate shading coefficient.

ところで、本願に開示する撮影装置は、上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよい。そこで、実施例4では、本願に開示する撮影装置の他の実施例について説明する。   By the way, the imaging device disclosed in the present application may be implemented in various different forms other than the above-described embodiments. Therefore, in the fourth embodiment, another embodiment of the photographing apparatus disclosed in the present application will be described.

[システム構成等]
上記実施例1〜3において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
[System configuration, etc.]
Among the processes described in the first to third embodiments, all or a part of the processes described as being automatically performed can be manually performed, or the processes described as being manually performed. All or a part of the above can be automatically performed by a known method. In addition, the processing procedure, control procedure, specific name, and information including various data and parameters shown in the above-mentioned document and drawings can be arbitrarily changed unless otherwise specified.

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPU及び当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。   Each component of each illustrated device is functionally conceptual and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured. Further, all or a part of each processing function performed in each device may be realized by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or may be realized as hardware by wired logic.

[プログラム]
また、上記実施例1〜3で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図27を用いて、上記の実施例1と同様の機能を有する撮影プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図27は、撮影プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
[program]
The various processes described in the first to third embodiments can be realized by executing a program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. Therefore, in the following, an example of a computer that executes an imaging program having the same function as that of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 27 is a diagram illustrating a computer that executes an imaging program.

図27に示すように、コンピュータ1000は、RAM(Random Access Memory)1010、キャッシュ1020、HDD1030、ROM(Read Only Memory)1040、及びCPU(Central Processing Unit)1050が、バス1060によって接続されている。ここで、ROM1040には、上記の実施例1と同様の機能を発揮する撮影プログラム、つまり、図27に示すように、撮影制御プログラム1041と、除去プログラム1042と、シェーディング補正プログラム1043と、分別プログラム1044とが予め記憶されている。   As shown in FIG. 27, in a computer 1000, a RAM (Random Access Memory) 1010, a cache 1020, an HDD 1030, a ROM (Read Only Memory) 1040, and a CPU (Central Processing Unit) 1050 are connected by a bus 1060. Here, the ROM 1040 has a shooting program that exhibits the same function as that of the first embodiment, that is, as shown in FIG. 27, the shooting control program 1041, the removal program 1042, the shading correction program 1043, and the classification program. 1044 is stored in advance.

そして、CPU1050は、これらのプログラム1041〜1044各々を読み出して実行する。これにより、各プログラム1041〜1044各々は、図27に示すように、撮影制御プロセス1051、除去プロセス1052、シェーディング補正プロセス1053、分別プロセス1054となる。なお、各プロセス1051〜1054各々は、図5に示した、撮影制御部136、除去部137、シェーディング補正部138、分別部139に対応する。   The CPU 1050 reads out and executes each of these programs 1041 to 1044. Accordingly, each of the programs 1041 to 1044 becomes an imaging control process 1051, a removal process 1052, a shading correction process 1053, and a classification process 1054, as shown in FIG. Each of the processes 1051 to 1054 corresponds to the imaging control unit 136, the removal unit 137, the shading correction unit 138, and the sorting unit 139 illustrated in FIG.

また、HDD1030には、図27に示すように、画像データ1031が設けられる。なお、画像データ1031は、図5に示した、記憶部133に対応する。   The HDD 1030 is provided with image data 1031 as shown in FIG. The image data 1031 corresponds to the storage unit 133 illustrated in FIG.

ところで、上記した各プログラム1041〜1044については、必ずしもROM1040に記憶させておく必要はない。例えば、コンピュータ1000に挿入されるフレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MOディスク、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラム1041〜1044を記憶させてもよい。または、コンピュータ1000の内外に備えられるハードディスクドライブ(HDD)などの「固定用の物理媒体」に各プログラム1041〜1044を記憶させてもよい。さらには、公衆回線、インターネット、LAN、WANなどを介してコンピュータ1000に接続される「他のコンピュータ(またはサーバ)」に各プログラム1041〜1044を記憶させてもよい。そして、コンピュータ1000が上述した「可搬用の物理媒体」や、「固定用の物理媒体」や、「他のコンピュータ(またはサーバ)」から各プログラム1041〜1044を読み出して実行するようにしてもよい。   By the way, the above-described programs 1041 to 1044 are not necessarily stored in the ROM 1040. For example, the programs 1041 to 1044 may be stored in a “portable physical medium” such as a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO disk, a DVD disk, a magneto-optical disk, and an IC card inserted into the computer 1000. Good. Alternatively, the programs 1041 to 1044 may be stored in a “fixed physical medium” such as a hard disk drive (HDD) provided inside or outside the computer 1000. Furthermore, the programs 1041 to 1044 may be stored in “another computer (or server)” connected to the computer 1000 via a public line, the Internet, a LAN, a WAN, or the like. The computer 1000 may read and execute each of the programs 1041 to 1044 from the above-mentioned “portable physical medium”, “fixed physical medium”, or “other computer (or server)”. .

C10 マイクロアレイチップ
C20 マイクロアレイチップ
100、200、300 スクリーニング装置
101 ステージ
102 培養ディッシュ
103 LED
104 ピペット
105 マニピュレータ
106 対物レンズ
107 蛍光ランプ
108 シャッタ
109 蛍光フィルタ
110 反射鏡
111 反射鏡
112 CCDカメラ
113 対物レンズ駆動モータ
114 LEDコントローラ
115 ステージコントローラ
116 シャッタコントローラ
117 フォーカスコントローラ
118、120 RS232C変換部
119 DIO
121 AIO
122 USB
123 アンプ
130 情報処理装置
131 表示部
132 入力部
133 記憶部
133a パターン対応記憶部
133b 背景画像記憶部
134 サーボコントローラ
135 CCDコントローラ
136 撮影制御部
137 除去部
138 シェーディング補正部
139 分別部
230 情報処理装置
233 記憶部
233a ウェル背景画像記憶部
236 撮影制御部
237 除去部
336 撮影制御部
1000 コンピュータ
1010 RAM
1020 キャッシュ
1030 HDD
1031 画像データ
1040 ROM
1041 撮影制御プログラム
1042 除去プログラム
1043 シェーディング補正プログラム
1044 分別プログラム
1050 CPU
1051 撮影制御プロセス
1052 除去プロセス
1053 シェーディング補正プロセス
1054 分別プロセス
1060 バス
C10 Microarray chip C20 Microarray chip 100, 200, 300 Screening apparatus 101 Stage 102 Culture dish 103 LED
104 Pipette 105 Manipulator 106 Objective Lens 107 Fluorescent Lamp 108 Shutter 109 Fluorescent Filter 110 Reflective Mirror 111 Reflective Mirror 112 CCD Camera 113 Objective Lens Drive Motor 114 LED Controller 115 Stage Controller 116 Shutter Controller 117 Focus Controller 118, 120 RS232C Conversion Unit 119 DIO
121 AIO
122 USB
123 Amplifier 130 Information Processing Device 131 Display Unit 132 Input Unit 133 Storage Unit 133a Pattern Corresponding Storage Unit 133b Background Image Storage Unit 134 Servo Controller 135 CCD Controller 136 Imaging Control Unit 137 Removal Unit 138 Shading Correction Unit 139 Sorting Unit 230 Information Processing Device 233 Storage unit 233a Well background image storage unit 236 Shooting control unit 237 Removal unit 336 Shooting control unit 1000 Computer 1010 RAM
1020 Cache 1030 HDD
1031 Image data 1040 ROM
1041 Shooting control program 1042 Removal program 1043 Shading correction program 1044 Sorting program 1050 CPU
1051 Imaging control process 1052 Removal process 1053 Shading correction process 1054 Sorting process 1060 Bus

Claims (8)

試料が配置されていないマイクロアレイチップの撮影画像である背景画像のうち、背景画像内におけるウェルの配置パターンの種類であるパターン種別ごとに背景画像を、該パターン種別に対応付けて記憶する背景画像記憶部と、
前記背景画像記憶部から、試料が配置されているマイクロアレイチップの撮影画像である試料画像のパターン種別に対応付けて記憶されている背景画像を取得し、取得した背景画像を用いて、前記試料画像に含まれるノイズを除去する除去部と
を備えたことを特徴とする撮影装置。
Background image storage for storing a background image in association with the pattern type for each pattern type, which is the type of well arrangement pattern in the background image, of the background image that is a photographed image of the microarray chip on which no sample is arranged And
A background image stored in association with a pattern type of a sample image that is a photographed image of a microarray chip on which a sample is arranged is acquired from the background image storage unit, and the sample image is acquired using the acquired background image And a removal unit that removes noise contained in the image pickup apparatus.
前記背景画像を生成する際に、ウェルの配置パターンが同一になる複数の撮影位置が存在する場合には、該複数の撮影位置のうち1つの撮影位置で前記マイクロアレイチップを撮影し、ウェルの配置パターンが他の撮影位置におけるウェルの配置パターンと同一にならない撮影位置が存在する場合には、該撮影位置で前記マイクロアレイチップを撮影する撮影部をさらに備え、
前記背景画像記憶部は、前記撮影部によって撮影された背景画像と、該背景画像のパターン種別とを対応づけて記憶することを特徴とする請求項1に記載の撮影装置。
When generating the background image, if there are a plurality of shooting positions where the well arrangement pattern is the same, the microarray chip is shot at one of the plurality of shooting positions and the well arrangement is performed. When there is a shooting position where the pattern is not the same as the arrangement pattern of the wells at other shooting positions, the camera further includes a shooting unit for shooting the microarray chip at the shooting position,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the background image storage unit stores a background image captured by the imaging unit and a pattern type of the background image in association with each other.
前記背景画像記憶部は、前記背景画像と、該背景画像のパターン種別と、前記マイクロアレイチップに励起光を照射する時間である露光時間とを対応付けて記憶し、
前記除去部は、前記背景画像記憶部から、前記試料画像のパターン種別と一致し、かつ、前記試料画像の露光時間と一致する背景画像を取得し、取得した背景画像を用いて、前記試料画像に含まれるノイズを除去することを特徴とする請求項1に記載の撮影装置。
The background image storage unit stores the background image, the pattern type of the background image, and an exposure time that is a time for irradiating the microarray chip with excitation light,
The removal unit acquires a background image that matches the pattern type of the sample image and matches the exposure time of the sample image from the background image storage unit, and uses the acquired background image to acquire the sample image The photographing apparatus according to claim 1, wherein noise included in the image is removed.
前記除去部は、前記背景画像記憶部から、前記試料画像のパターン種別と一致する複数の背景画像を取得し、取得した複数の背景画像を露光時間によって補間することにより、前記試料画像の露光時間に対応する背景画像を算出し、算出した背景画像を用いて、前記試料画像に含まれるノイズを除去することを特徴とする請求項3に記載の撮影装置。   The removing unit acquires a plurality of background images that match the pattern type of the sample image from the background image storage unit, and interpolates the acquired plurality of background images according to the exposure time, whereby the exposure time of the sample image The imaging apparatus according to claim 3, wherein a background image corresponding to is calculated, and noise included in the sample image is removed using the calculated background image. 試料が配置されていないマイクロアレイチップの撮影画像である背景画像のうち、任意のウェルを含み、かつ、該任意のウェルよりもやや広い範囲の画像であるウェル背景画像と、励起光が照射されていないマイクロアレイチップの撮影画像である暗ノイズ画像とを記憶するウェル背景画像記憶部と、
前記ウェル背景画像記憶部に記憶されているウェル背景画像と暗ノイズ画像とを用いて、試料が配置されているマイクロアレイチップの撮影画像である試料画像に対応する背景画像である対応背景画像を生成し、生成した対応背景画像を用いて、前記試料画像に含まれるノイズを除去する除去部と
を備えたことを特徴とする撮影装置。
Of the background image that is a photographed image of the microarray chip on which the sample is not arranged, the well background image that includes an arbitrary well and is slightly wider than the arbitrary well, and excitation light is irradiated A well background image storage unit for storing a dark noise image which is a photographed image of a non-microarray chip;
Using a well background image and a dark noise image stored in the well background image storage unit, a corresponding background image that is a background image corresponding to a sample image that is a photographed image of a microarray chip on which the sample is arranged is generated. And a removing unit that removes noise contained in the sample image using the generated corresponding background image.
前記除去部によってノイズが除去された試料画像のうち、ウェルを含み、かつ、該ウェルよりもやや広い範囲の画像を抽出して、抽出した画像の輝度の総和に基づいて前記試料を分別する分別部をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の撮影装置。   Sorting the sample image from which noise has been removed by the removing unit by extracting an image including a well and a slightly wider range than the well, and sorting the sample based on the sum of the luminances of the extracted images The imaging device according to claim 1, further comprising a unit. ウェルの配置パターンが同一になる複数の撮影位置が存在する場合には、該複数の撮影位置のうち1つの撮影位置で試料が配置されていないマイクロアレイチップを撮影し、ウェルの配置パターンが他の撮影位置におけるウェルの配置パターンと同一にならない撮影位置が存在する場合には、該撮影位置で試料が配置されていないマイクロアレイチップを撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップによって撮影されたマイクロアレイチップの撮影画像である背景画像と、該背景画像内におけるウェルの配置パターンの種類であるパターン種別とを対応付けて背景画像記憶部に記憶させる背景画像記憶ステップと、
前記背景画像記憶部から、試料が配置されているマイクロアレイチップの撮影画像である試料画像のパターン種別に対応付けて記憶されている背景画像を取得し、取得した背景画像を用いて、前記試料画像に含まれるノイズを除去する除去ステップと
を含んだことを特徴とする撮影方法。
When there are a plurality of imaging positions where the well arrangement pattern is the same, a microarray chip on which no sample is arranged at one of the plurality of imaging positions is imaged, and the well arrangement pattern is changed to another When there is an imaging position that is not the same as the well arrangement pattern at the imaging position, an imaging step of imaging a microarray chip on which no sample is arranged at the imaging position;
A background image storage step of associating a background image that is a captured image of the microarray chip imaged in the imaging step with a pattern type that is a type of a well arrangement pattern in the background image in a background image storage unit; ,
A background image stored in association with a pattern type of a sample image that is a photographed image of a microarray chip on which a sample is arranged is acquired from the background image storage unit, and the sample image is acquired using the acquired background image And a removal step for removing noise contained in the image.
ウェルの配置パターンが同一になる複数の撮影位置が存在する場合には、該複数の撮影位置のうち1つの撮影位置で試料が配置されていないマイクロアレイチップを撮影し、ウェルの配置パターンが他の撮影位置におけるウェルの配置パターンと同一にならない撮影位置が存在する場合には、該撮影位置で試料が配置されていないマイクロアレイチップを撮影する撮影手順と、
前記撮影手順によって撮影されたマイクロアレイチップの撮影画像である背景画像と、該背景画像内におけるウェルの配置パターンの種類であるパターン種別とを対応付けて背景画像記憶部に記憶させる背景画像記憶手順と、
前記背景画像記憶部から、試料が配置されているマイクロアレイチップの撮影画像である試料画像のパターン種別に対応付けて記憶されている背景画像を取得し、取得した背景画像を用いて、前記試料画像に含まれるノイズを除去する除去手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とする撮影プログラム。
When there are a plurality of imaging positions where the well arrangement pattern is the same, a microarray chip on which no sample is arranged at one of the plurality of imaging positions is imaged, and the well arrangement pattern is changed to another When there is an imaging position that is not the same as the well arrangement pattern at the imaging position, an imaging procedure for imaging the microarray chip on which the sample is not arranged at the imaging position;
A background image storage procedure in which a background image that is a captured image of the microarray chip imaged by the imaging procedure and a pattern type that is a type of a well arrangement pattern in the background image are associated and stored in the background image storage unit; ,
A background image stored in association with a pattern type of a sample image that is a photographed image of a microarray chip on which a sample is arranged is acquired from the background image storage unit, and the sample image is acquired using the acquired background image An imaging program that causes a computer to execute a removal procedure for removing noise contained in the computer.
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