JP2013085546A - Apparatus, method and program for processing image - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、試料の形態変化を定量的に観察できるようにした画像処理装置および方法、並びにプログラムに関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and method, and a program that allow a morphological change of a sample to be quantitatively observed.
従来、共焦点顕微鏡などにより、時間の経過とともに形態が変化していく試料を観察することがある(例えば、特許文献1参照)。例えば、時間とともに形態が変化する試料として、破骨前駆細胞が知られている。成熟破骨細胞は骨を吸収する細胞であり、破骨前駆細胞と呼ばれる状態から分化して、成熟破骨細胞へと変化する。 Conventionally, a sample whose form changes with the passage of time may be observed with a confocal microscope or the like (see, for example, Patent Document 1). For example, osteoclast precursor cells are known as samples whose morphology changes with time. Mature osteoclasts are cells that resorb bone, differentiate from a state called osteoclast precursor cells, and change to mature osteoclasts.
このような試料の観察時に、各時刻における試料の画像を撮像すれば、得られた画像を見ることで、ユーザは、試料の形態変化の過程を確認することができる。 If an image of the sample at each time is taken when observing such a sample, the user can check the process of changing the form of the sample by viewing the obtained image.
しかしながら、上述した技術では、観察対象となる試料の形態変化の過程を確認することはできるが、試料の形態変化を定量的に観察することはできなかった。 However, with the technique described above, it is possible to confirm the morphological change process of the sample to be observed, but it is not possible to quantitatively observe the morphological change of the sample.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、試料の形態変化を定量的に観察することができるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to quantitatively observe a change in the form of a sample.
本発明のプログラムにより実行される処理は、時間の経過とともに形態が変化する観察対象の観察画像から、前記観察対象の領域を検出する検出ステップと、所定の時刻の前記観察画像上の前記観察対象の領域と、前記所定の時刻より前の時刻の他の観察画像上の前記観察対象の領域とに共通する領域を特定する共通領域特定ステップと、前記共通領域特定ステップの処理により特定された前記観察対象の共通領域の面積、前記所定の時刻の前記観察画像上の前記観察対象の領域の面積、および前記他の観察画像上の前記観察対象の領域の面積の少なくとも一つを用いて、前記観察対象の形態変化の度合いを算出する演算ステップとを含むことを特徴とする。 The processing executed by the program of the present invention includes a detection step of detecting an observation target region from an observation image of the observation target whose form changes with time, and the observation target on the observation image at a predetermined time. A region common to both the region and the region to be observed on another observation image at a time before the predetermined time, and the region identified by the processing of the common region identification step Using at least one of the area of the common area of the observation object, the area of the observation object area on the observation image at the predetermined time, and the area of the observation object area on the other observation image, And a calculation step for calculating the degree of change in the shape of the observation target.
本発明によれば、試料の形態変化を定量的に観察することができる。 According to the present invention, the morphological change of the sample can be observed quantitatively.
以下、図面を参照して、本発明を適用した実施の形態について説明する。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
〈第1の実施の形態〉
[観察システムの構成例]
図1は、本発明を適用した観察システムの一実施の形態の構成例を示す図である。
<First Embodiment>
[Configuration example of observation system]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an embodiment of an observation system to which the present invention is applied.
この観察システムは、光源11、ビームエキスパンダ12、スキャンヘッド13、顕微鏡14、制御部15、コンピュータ16、および表示部17から構成され、観察対象の試料18を観察するものである。なお、試料18は、時間の経過とともに形態(形状)が変化するものであれば、どのようなものであってもよいが、以下では、特に試料18が破骨前駆細胞(および破骨前駆細胞から分化した成熟破骨細胞)であるものとして説明を続ける。
This observation system includes a
観察システムでは、光を走査させるスキャンヘッド13が顕微鏡14に取り付けられており、スキャンヘッド13および顕微鏡14が2光子顕微鏡付き共焦点顕微鏡(以下、単に共焦点顕微鏡という)として機能する。すなわち、この共焦点顕微鏡により、通常の1光子励起による共焦点観察と、2光子励起法による観察とが実現される。
In the observation system, a
光源11は、観察対象の試料18に照射する照明光(励起光)を射出する。例えば、試料18が2光子励起法により観察される場合には、光源11として、短パルスレーザ光源などが用いられる。
The
光源11から射出された照明光は、ビームエキスパンダ12によりビーム径が拡大するように整形されて平行光線とされ、スキャンヘッド13に入射する。
The illumination light emitted from the
このようにして、空間伝播によりスキャンヘッド13に導かれた照明光は、スキャンヘッド13に設けられたダイクロイックミラー31、走査ユニット32、およびリレーレンズ33を介して顕微鏡14に入射する。そして、顕微鏡14に入射した照明光は、顕微鏡14内のダイクロイックミラー34および対物レンズ35を介してステージ36上に載置された試料18に照射される。
In this way, the illumination light guided to the
このとき、走査ユニット32は、ダイクロイックミラー31から入射した照明光を、図中、左右方向および奥行き方向に偏向させることにより、試料18上で照明光を走査させる。試料18に照明光が照射されると、試料18からは観察光となる蛍光が発生し、この蛍光は対物レンズ35を介してダイクロイックミラー34に入射する。
At this time, the
2光子励起法の場合、集光点のごく近傍からしか蛍光が発生せず、それ自体で高い空間分解能を有するため、ピンホールは不要である。そのため、蛍光をより高い効率で検出するために、試料になるべく近い位置に検出器を置く構成が可能となる。 In the case of the two-photon excitation method, fluorescence is generated only from the very vicinity of the condensing point and has high spatial resolution by itself, so that a pinhole is unnecessary. Therefore, in order to detect fluorescence with higher efficiency, a configuration is possible in which the detector is placed as close as possible to the sample.
そのような構成の場合は、ダイクロイックミラー34は、必要に応じて対物レンズ35からの蛍光を反射して、集光レンズ37に入射させる。つまり、ダイクロイックミラー34は、物理的に移動するようになされており、2光子励起法により試料18から発生した蛍光をそのまま観察するときには、照明光の光路上、つまり被検光路上に配置され、通常の1光子励起法による蛍光を共焦点方式により観察するときには、被検光路上には配置されない。
In the case of such a configuration, the
ダイクロイックミラー34が被検光路上に配置されている場合、ダイクロイックミラー34は、リレーレンズ33からの照明光を透過させるとともに、試料18からの蛍光を反射して、集光レンズ37に入射させる。
When the
集光レンズ37に入射した蛍光は、集光レンズ37により集光されて光電検出素子38に受光され、光電変換される。そして光電変換により得られた電気信号は、光電検出素子38から制御部15を介してコンピュータ16に供給される。
The fluorescence incident on the
一方、ダイクロイックミラー34が被検光路上に配置されない場合、リレーレンズ33からの照明光は、対物レンズ35を介して試料18に照射される。そして、試料18からの蛍光は、照明光の光路を逆方向に通ってダイクロイックミラー31に入射する。すなわち、試料18から対物レンズ35に入射した蛍光は、リレーレンズ33および走査ユニット32を介してダイクロイックミラー31に入射する。
On the other hand, when the
ダイクロイックミラー31は、走査ユニット32からの蛍光を反射して集光レンズ39に入射させる。このダイクロイックミラー31は、照明光の波長の光を透過させて、蛍光の波長の光を反射する。
The dichroic mirror 31 reflects the fluorescence from the
ダイクロイックミラー31から集光レンズ39に入射した蛍光は、集光レンズ39により集光され、共焦点絞り40に設けられたピンホールを通って、光電検出素子41に受光される。そして、光電検出素子41が受光した蛍光を光電変換することにより得られた電気信号は、光電検出素子41から制御部15を介してコンピュータ16に供給される。
The fluorescence that has entered the
このように、1光子励起法による共焦点観察の場合は、蛍光は対物レンズ35から光電検出素子41までの経路をとる。また、2光子励起法による観察の場合もピンホールを開放にすることで、この経路による検出が可能である。
Thus, in the case of confocal observation by the one-photon excitation method, fluorescence takes a path from the
コンピュータ16は、制御部15を介して光電検出素子38または光電検出素子41から供給された電気信号に基づいて、試料18の観察画像の画像信号を生成するとともに、観察画像を適宜加工して、その加工結果を表示部17に表示させる。
The
すなわち、コンピュータ16の生成部51は、制御部15から供給された電気信号に基づいて観察画像を生成し、検出部52および加工部55に供給する。検出部52は、生成部51から供給された観察画像から試料18としての破骨前駆細胞を検出し、その検出結果を重畳部53に供給する。
That is, the
また、重畳部53は、検出部52からの検出結果に基づいて、異なる時刻に撮像された観察画像上の破骨前駆細胞を重ね合わせ、演算部54は、重畳部53により重ね合わされた観察画像上の破骨前駆細胞の各領域の面積に基づいて、破骨前駆細胞の形態変化の度合いを算出する。加工部55は、演算部54による演算結果に基づいて、生成部51からの観察画像を加工して表示部17に表示させる。
In addition, the superimposing unit 53 superimposes osteoclast precursor cells on the observation images captured at different times based on the detection result from the
[観察システムの動作の説明]
次に、図1の観察システムの動作について説明する。
[Description of operation of observation system]
Next, the operation of the observation system in FIG. 1 will be described.
例えば、2光子励起法での試料18の観察が指示されると、光源11は、照明光を射出し、この照明光は、ビームエキスパンダ12、およびダイクロイックミラー31乃至対物レンズ35を通って試料18に照射される。このとき、走査ユニット32は、照明光を偏向させることで、試料18上で照明光を走査させる。
For example, when observation of the
すると、試料18からは蛍光が発せられ、この蛍光は対物レンズ35を介してダイクロイックミラー34に入射し、さらにダイクロイックミラー34で反射された後、集光レンズ37により集光されて光電検出素子38に受光される。光電検出素子38は、受光した蛍光を光電変換し、その結果得られた電気信号を、制御部15を介して生成部51に供給する。
Then, fluorescence is emitted from the
生成部51は、光電検出素子38から供給された電気信号に基づいて、試料18の観察画像を生成する。これにより生成部51では、連続する各時刻の観察画像からなる画像群が得られる。生成部51は、生成した観察画像を検出部52および加工部55に供給する。
The
なお、生成部51で生成される観察画像群は、複数の静止画像からなる画像群であってもよいし、動画像であってもよい。以下においては、各時刻の観察画像のうち、n番目に撮像された観察画像をフレームnの観察画像とも称することとする。
Note that the observation image group generated by the
また、1光子励起法による共焦点観察の場合には、ダイクロイックミラー34は被検光路上に配置されず、試料18からの蛍光は、対物レンズ35、リレーレンズ33乃至ダイクロイックミラー31、集光レンズ39、および共焦点絞り40を介して光電検出素子41に受光される。そして、光電検出素子41において、受光された蛍光に対する光電変換が行なわれ、その結果得られた電気信号に基づいて、生成部51により各時刻の観察画像が生成される。
Further, in the case of confocal observation by the one-photon excitation method, the
このようにして各時刻の観察画像が生成されると、コンピュータ16は、画像加工処理を行って、観察画像を加工し、その加工結果を表示部17に表示させる。以下、図2のフローチャートを参照して、コンピュータ16による画像加工処理について説明する。
When the observation image at each time is generated in this way, the
ステップS11において、検出部52は、生成部51から供給された観察画像から、観察対象である破骨前駆細胞を検出する。
In step S <b> 11, the
例えば、検出部52は、観察画像の各画素について、画素の輝度値が所定の閾値以上であるか否かを判定し、観察画像上の輝度値が閾値以上である画素からなる領域を、破骨前駆細胞の領域であるとする。また、例えばパターンマッチングなどにより、観察画像から破骨前駆細胞が検出されるようにしてもよい。
For example, the
ステップS12において、検出部52は、破骨前駆細胞の検出結果に基づいて、観察画像上における破骨前駆細胞の領域を示すマスク画像を生成し、重畳部53に供給する。すなわち、検出部52は、観察画像の各画素について、破骨前駆細胞の領域を構成する画素の画素値を1とし、破骨前駆細胞の領域を構成しない画素の画素値を0とすることでマスク画像を生成する。したがって、マスク画像上において、画素値が1である画素からなる領域が破骨前駆細胞の領域であり、画素値が0である画素からなる領域は破骨前駆細胞のない領域となる。
In step S <b> 12, the
また、検出部52は、マスク画像上の各破骨前駆細胞に対して、それらの破骨前駆細胞を特定するIDを付与する。このとき、互いに異なるマスク画像上の同一の破骨前駆細胞に対しては、同じIDが付与される。
Moreover, the
ステップS13において、重畳部53は、検出部52から供給されたマスク画像上の同じ破骨前駆細胞を重ね合わせ、その結果を演算部54に供給する。ここで、破骨前駆細胞の特定は、各破骨前駆細胞に対して付与されたIDにより行なわれる。
In step S <b> 13, the superimposing unit 53 superimposes the same osteoclast precursor cells on the mask image supplied from the
例えば、重畳部53は、連続する複数フレームのマスク画像のなかから、いくつかのフレームのマスク画像を処理対象フレームのマスク画像として選択する。具体的には、10フレームなど、所定の間隔で並ぶフレームが処理対象フレームとして選択される。 For example, the superimposing unit 53 selects several frames of mask images as mask images of the processing target frame from among a plurality of consecutive frames of mask images. Specifically, frames arranged at predetermined intervals, such as 10 frames, are selected as processing target frames.
処理対象フレームを選択すると、重畳部53は、各処理対象フレームのマスク画像上の破骨前駆細胞について、その破骨前駆細胞の領域の重心位置を求める。そして、重畳部53は、時間方向に互いに隣接する2つの処理対象フレームについて、マスク画像上の同じ破骨前駆細胞の重心が重なるように、それらのマスク画像上の破骨前駆細胞を重ね合わせる。 When the processing target frame is selected, the superimposing unit 53 obtains the position of the center of gravity of the osteoclast precursor cell region for the osteoclast precursor cell on the mask image of each processing target frame. Then, the superimposing unit 53 superimposes the osteoclast precursor cells on the mask image so that the centroids of the same osteoclast precursor cells on the mask image overlap with each other in two processing target frames adjacent to each other in the time direction.
これにより、例えば図3に示すように、(t−1)番目の処理対象フレーム(t−1)の破骨前駆細胞の領域R(t−1)と、t番目の処理対象フレームtの破骨前駆細胞の領域R(t)とが重ね合わせられる。 As a result, for example, as shown in FIG. 3, the region R (t−1) of the osteoclast precursor cell in the (t−1) th processing target frame (t−1) and the t th processing target frame t are broken. The bone precursor cell region R (t) is superimposed.
図3の例では、領域R(t−1)の重心と領域R(t)の重心とが、矢印Gに示す位置となるように、それらの領域が重ね合わせられている。この場合、領域R(t−1)と領域R(t)からなる領域RHに対して、領域R(t−1)と領域R(t)が重なっている部分の領域RCが大きいほど、破骨前駆細胞の形態の変化が小さいということができる。 In the example of FIG. 3, these regions are overlapped so that the center of gravity of the region R (t−1) and the center of gravity of the region R (t) are at the position indicated by the arrow G. In this case, the larger the region RC where the region R (t-1) and the region R (t) overlap the region RH composed of the region R (t-1) and the region R (t), It can be said that the change in the morphology of osteoprogenitor cells is small.
つまり、異なる時刻の破骨前駆細胞の領域R(t−1)と領域R(t)を重ね合わせた場合に、それらの領域の共通する領域RCが小さいほど、処理対象フレーム(t−1)から処理対象フレームtの期間に、破骨前駆細胞がより大きく形態変化しているということができる。 That is, when the region R (t-1) and the region R (t) of osteoclast precursor cells at different times are overlapped, the smaller the region RC common to these regions, the smaller the processing target frame (t-1). From this, it can be said that the osteoclast precursor cells have undergone a greater morphological change during the processing target frame t.
なお、破骨前駆細胞の重ね合わせの方法は、重心を重ね合わせる方法に限らず、どのような方法とされてもよい。 The method for overlaying osteoclast precursor cells is not limited to the method for overlaying the center of gravity, and any method may be used.
例えば、破骨前駆細胞の領域R(t−1)に外接する円の中心と、破骨前駆細胞の領域R(t)に外接する円の中心とが重なるように、領域R(t−1)と領域R(t)が重ね合わせられてもよい。また、破骨前駆細胞の領域に外接する矩形の中心同士が重なるように、それらの領域が重ね合わせられてもよいし、破骨前駆細胞の領域に外接する多角形の重心同士が重なるように重ね合わせが行なわれてもよい。 For example, the region R (t−1) is such that the center of the circle circumscribing the region R (t−1) of the osteoclast precursor cell and the center of the circle circumscribing the region R (t) of the osteoclast precursor cell overlap. ) And region R (t) may be overlapped. In addition, these regions may be overlapped so that the centers of the rectangles circumscribing the osteoclast precursor cell region overlap, or the polygonal centroids circumscribing the osteoclast precursor cell region overlap each other. Superposition may be performed.
図2のフローチャートの説明に戻り、互いに隣接する処理対象フレームの各破骨前駆細胞の領域の重ね合わせが行なわれると、処理はステップS13からステップS14へと進む。 Returning to the description of the flowchart of FIG. 2, when the regions of the osteoclast precursor cells of the processing target frames adjacent to each other are overlapped, the process proceeds from step S13 to step S14.
ステップS14において、演算部54は、重畳部53から供給されたマスク画像上の破骨前駆細胞の重ね合わせの結果に基づいて、処理対象フレームごとに、観察対象である各破骨前駆細胞の形態変化の度合いFを算出する。 In step S <b> 14, the calculation unit 54 forms the form of each osteoclast precursor cell to be observed for each processing target frame based on the result of overlaying osteoclast precursor cells on the mask image supplied from the superimposing unit 53. The degree of change F is calculated.
例えば、図3に示した処理対象フレームtのマスク画像上の領域R(t)にある破骨前駆細胞について、形態変化の度合いFを算出する場合、演算部54は、領域RCの面積を領域RHの面積で除算して得られる値を、形態変化の度合いFの値とする。 For example, when calculating the degree F of morphological change for osteoclast precursor cells in the region R (t) on the mask image of the processing target frame t illustrated in FIG. 3, the calculation unit 54 determines the area of the region RC as the region A value obtained by dividing by the area of RH is a value of the degree F of the shape change.
この場合、形態変化の度合いFは、0<F≦1の範囲の値となる。ここで、破骨前駆細胞の形態変化が大きいほど、全体の領域RHに対する共通の領域RCの割合は小さくなるので、形態変化の度合いFは小さくなる。逆に、破骨前駆細胞の形態変化が小さければ、共通の領域RCは大きくなるので、形態変化の度合いFは大きくなる。 In this case, the degree F of the shape change is a value in the range of 0 <F ≦ 1. Here, since the ratio of the common area | region RC with respect to the whole area | region RH becomes small, the morphological change degree F becomes small, so that the morphological change of the osteoclast precursor cell is large. On the contrary, if the morphological change of osteoclast precursor cells is small, the common region RC becomes large, and the degree F of morphological change becomes large.
このように、時間的に前後する処理対象フレームにおける破骨前駆細胞の共通する領域RCの面積を、重ね合わせられた破骨前駆細胞の全体の領域RHの面積で除算すれば、破骨前駆細胞全体に対する形態変化した領域の割合を知ることができる。このようにして求めた形態変化の度合いFを用いれば、破骨前駆細胞の形態変化を定量的に観察することができる。 Thus, by dividing the area of the common region RC of the osteoclast precursor cells in the processing target frame that is temporally mixed by the area of the entire region RH of the superimposed osteoclast precursor cells, the osteoclast precursor cells It is possible to know the ratio of the area where the shape has changed with respect to the whole. Using the morphological change degree F thus obtained, the morphological change of osteoclast precursor cells can be quantitatively observed.
ステップS15において、演算部54は、処理対象フレームごとに、各破骨前駆細胞の形態変化の度合いFに対する閾値処理を行い、その閾値処理の結果を加工部55に供給する。具体的には、演算部54は、所定の処理対象フレームtの破骨前駆細胞の形態変化の度合いFの値が、所定の閾値th以上である場合、その処理対象フレームtにおいて、観察対象の破骨前駆細胞が分化したと判定する。 In step S <b> 15, the calculation unit 54 performs threshold processing for the degree F of morphological change of each osteoclast precursor cell for each processing target frame, and supplies the result of the threshold processing to the processing unit 55. Specifically, when the value F of the morphological change degree of osteoclast precursor cells in a predetermined processing target frame t is equal to or greater than a predetermined threshold th, the calculation unit 54 determines whether the observation target frame t It is determined that osteoclast precursor cells have differentiated.
例えば、破骨前駆細胞が分化する場合、分化の過程において破骨前駆細胞は時間とともに大きく形態(形状)が変化するが、分化が終了し、破骨前駆細胞が成熟破骨細胞となると、成熟破骨細胞は殆ど形態変化しなくなる。 For example, when osteoclast progenitor cells differentiate, osteoclast progenitor cells change in shape (shape) over time during the differentiation process, but when differentiation is completed and osteoclast progenitor cells become mature osteoclasts, Osteoclasts hardly change in shape.
そこで、演算部54は、注目している破骨前駆細胞の形態変化の度合いFが、所定の閾値th未満である期間は、破骨前駆細胞が分化していない(分化し終わっていない)未分化の期間であるとする。また、演算部54は、破骨前駆細胞の形態変化の度合いFが閾値th以上である期間は、破骨前駆細胞が分化した期間(分化が終わった期間)であるとする。 Therefore, the calculation unit 54 does not differentiate osteoclast precursor cells (not yet differentiated) during a period in which the degree F of morphological change of the osteoclast precursor cells of interest is less than the predetermined threshold th. Suppose that it is a period of differentiation. In addition, the calculation unit 54 assumes that the period during which the degree F of morphological change of osteoclast precursor cells is equal to or greater than the threshold th is a period during which osteoclast precursor cells have differentiated (a period in which differentiation has ended).
このように、演算部54は、破骨前駆細胞ごとに、その破骨前駆細胞について求めた形態変化の度合いFに基づいて、各時刻において破骨前駆細胞が分化したか否かを判定することで、破骨前駆細胞が分化した時刻を特定する。 Thus, the calculation unit 54 determines, for each osteoclast precursor cell, whether or not the osteoclast precursor cell has differentiated at each time based on the degree F of the morphological change obtained for the osteoclast precursor cell. Then, the time when osteoclast precursor cells differentiated is specified.
なお、時系列に並ぶ複数の処理対象フレームのうち、形態変化の度合いFが閾値th未満となる最後の処理対象フレームが検出され、検出された処理対象フレームより前の期間が、破骨前駆細胞が分化していない状態、つまり未分化の状態の期間とされてもよい。 Of the plurality of processing target frames arranged in chronological order, the last processing target frame in which the degree F of morphological change is less than the threshold th is detected, and the period before the detected processing target frame is an osteoclast precursor cell. May be in a state of not differentiated, that is, an undifferentiated state.
また、以上においては、閾値処理により、破骨前駆細胞が分化したか否かを判定する場合について説明したが、形態変化の度合いFと複数の閾値のそれぞれとを比較して、破骨前駆細胞が分化の過程のうちのどの段階の状態にあるかを判定するようにしてもよい。つまり、分化の過程を複数の段階に分け、破骨前駆細胞がそれらの段階のうちのどの段階の状態にあるかを、判定するようにしてもよい。 Moreover, in the above, the case where it was determined whether or not osteoclast precursor cells were differentiated by threshold processing was described. However, the degree F of morphological change was compared with each of a plurality of threshold values, and osteoclast precursor cells were compared. It may be determined in which stage of the differentiation process is in the state. In other words, the differentiation process may be divided into a plurality of stages, and it may be determined which stage the osteoclast precursor cells are in.
ステップS16において、加工部55は、演算部54からの閾値処理の結果に基づいて、生成部51から供給された観察画像を加工し、その結果得られた観察画像を表示部17に供給して表示させる。このとき、加工部55は、必要に応じて演算部54を介して重畳部53からマスク画像を取得し、マスク画像により各破骨前駆細胞の領域を特定する。
In step S <b> 16, the processing unit 55 processes the observation image supplied from the
例えば、加工部55は、閾値処理の結果に基づいて、各フレームの観察画像上の破骨前駆細胞が、分化前の状態(未分化の状態)であるか、分化した状態であるかを特定する。そして、加工部55は、観察画像上の各破骨前駆細胞が、未分化の状態であるか、または分化した状態であるかによって異なる表示形式で表示されるように、各フレームの観察画像に対して画像処理を施す。 For example, the processing unit 55 identifies whether the osteoclast precursor cells on the observation image of each frame are in a pre-differentiation state (undifferentiated state) or a differentiated state based on the threshold processing result. To do. Then, the processing unit 55 displays the observation image of each frame so that each osteoclast precursor cell on the observation image is displayed in a different display format depending on whether it is in an undifferentiated state or a differentiated state. Image processing is performed on the image.
これにより、例えば図4に示す観察画像が得られる。図4では、観察画像上の領域Q11乃至領域Q13が試料18としての破骨前駆細胞の領域となっている。
Thereby, for example, an observation image shown in FIG. 4 is obtained. In FIG. 4, regions Q11 to Q13 on the observation image are regions of osteoclast precursor cells as the
ここで、領域Q11に表示される破骨前駆細胞が分化した状態、つまり成熟破骨細胞の状態であり、領域Q12および領域Q13に表示される破骨前駆細胞が未分化の状態、つまり破骨前駆細胞の状態であるとする。そのような場合、領域Q11に赤い枠が表示され、領域Q12および領域Q13に青い枠が表示される。 Here, the osteoclast precursor cells displayed in the region Q11 are differentiated, that is, the state of mature osteoclasts, and the osteoclast precursor cells displayed in the regions Q12 and Q13 are undifferentiated, that is, osteoclasts. It is assumed that the state is a progenitor cell. In such a case, a red frame is displayed in the region Q11, and a blue frame is displayed in the region Q12 and the region Q13.
このように、分化した破骨前駆細胞(成熟破骨細胞)と、未分化の破骨前駆細胞とを異なる表示形式で表示することにより、ユーザは、観察画像上の各状態の破骨前駆細胞の領域を迅速に把握し、破骨前駆細胞の形態変化を定量的に観察することができる。 Thus, by displaying the differentiated osteoclast precursor cells (mature osteoclasts) and the undifferentiated osteoclast precursor cells in different display formats, the user can display the osteoclast precursor cells in each state on the observation image. It is possible to quickly grasp the region and to quantitatively observe the morphological change of osteoclast precursor cells.
なお、破骨前駆細胞の領域に異なる色の枠が表示される場合について説明したが、領域Q11と、領域Q12および領域Q13とが異なる色で表示されてもよいし、領域Q11と、領域Q12および領域Q13との何れかの領域に、点滅する枠が表示されてもよい。 In addition, although the case where the frame of a different color was displayed on the area | region of the osteoclast precursor cell was demonstrated, the area | region Q11, the area | region Q12, and the area | region Q13 may be displayed with a different color, or the area | region Q11 and the area | region Q12 A blinking frame may be displayed in any of the areas Q13 and Q13.
図2のフローチャートの説明に戻り、加工された観察画像が表示部17に供給されて表示されると、画像加工処理は終了する。
Returning to the description of the flowchart of FIG. 2, when the processed observation image is supplied to the
以上のようにして、コンピュータ16は、観察画像から破骨前駆細胞の領域を検出して、各時刻における破骨前駆細胞の形態変化の度合いを求め、得られた形態変化の度合いを用いて観察画像を加工する。このように、各時刻における破骨前駆細胞の形態変化の度合いを求めることで、破骨前駆細胞の形態変化を定量的に観察することができるようになる。さらに、形態変化の度合いに基づいて加工された観察画像を表示させれば、破骨前駆細胞が分化したか否かを簡単に視認することができるようになる。
As described above, the
なお、本実施形態では、共通の領域RCを特定するために、例えば図3に示すように、(t−1)番目の処理対象フレーム(t−1)の破骨前駆細胞の領域R(t−1)と、t番目の処理対象フレームtの破骨前駆細胞の領域R(t)とをコンピュータ16内の重畳部53において重ね合わせしているが、これに限られず、コンピュータ16において、破骨前駆細胞の領域R(t−1)を構成する画素の番地と、破骨前駆細胞の領域R(t)を構成する画素の番地から共通の画素番地を抽出し、共通の領域RCを特定してもよい。
In this embodiment, in order to specify the common region RC, for example, as shown in FIG. 3, the region R (t) of the osteoclast precursor cell of the (t−1) -th processing target frame (t−1). -1) and the osteoclast precursor cell region R (t) of the t-th processing target frame t are superimposed in the superimposing unit 53 in the
〈形態変化の度合いの変形例〉
なお、以上においては、形態変化の度合いFとして、共通部分の領域RCと、破骨前駆細胞を重ね合わせた全体の領域RHの比を求めると説明したが、形態変化の度合いFは、破骨前駆細胞全体の領域と共通部分との関係を示す値であれば、どのようなものであってもよい。
<Modification of the degree of form change>
In the above description, it has been described that the ratio F of the morphological change is obtained as the ratio of the region RC of the common part and the entire region RH where the osteoclast precursor cells are superimposed. Any value may be used as long as it indicates the relationship between the area of the entire progenitor cell and the common part.
例えば、図3の破骨前駆細胞の全体の領域RHの面積から共通部分の領域RCの面積を減算して得られる値(破骨前駆細胞の領域R(t−1)と領域R(t)との共通しない部分の領域の面積)を、破骨前駆細胞の領域R(t)の面積で除算して得られる値が、形態変化の度合いFとされるようにしてもよい。 For example, values obtained by subtracting the area of the common region RC from the area of the entire region RH of the osteoclast precursor cells in FIG. 3 (the osteoclast precursor cell region R (t−1) and the region R (t) The value obtained by dividing the area of the non-common part region by the area of the osteoclast precursor cell region R (t) may be the morphological change degree F.
また、破骨前駆細胞の全体の領域RHの面積から共通部分の領域RCの面積を減算して得られる値(破骨前駆細胞の領域R(t−1)と領域R(t)との共通しない部分の領域の面積)を、共通部分の領域RCの面積で除算して得られる値が、形態変化の度合いFとされるようにしてもよい。 Further, a value obtained by subtracting the area of the common region RC from the area of the entire region RH of osteoclast progenitor cells (the value common to the region R (t-1) and the region R (t) of osteoclast progenitor cells). A value obtained by dividing the area of the non-part area by the area of the common part area RC may be the degree F of the shape change.
さらに、共通部分の領域RCの面積に2を乗算して得られる値を、破骨前駆細胞の領域R(t−1)の面積と領域R(t)の面積の和で除算して得られる値が、形態変化の度合いFとされるようにしてもよい。 Further, the value obtained by multiplying the area of the common part region RC by 2 is obtained by dividing the value obtained by multiplying the area of the osteoclast precursor cell region R (t-1) and the area of the region R (t) by the sum. The value may be the degree F of the form change.
また、例えば破骨前駆細胞の全体の領域RHの面積から、共通部分の領域RCの面積を減算して得られる値が、形態変化の度合いFとされてもよい。 Further, for example, a value obtained by subtracting the area of the region RC of the common portion from the area of the entire region RH of osteoclast precursor cells may be the morphological change degree F.
さらに、処理対象フレームtの破骨前駆細胞の領域R(t)の面積から、共通部分の領域RCの面積を減算して得られた値を、領域R(t)の面積で除算して得られる値が、形態変化の度合いFとされるようにしてもよい。 Further, a value obtained by subtracting the area of the common region RC from the area of the osteoclast precursor cell region R (t) in the processing target frame t is obtained by dividing the value by the area of the region R (t). The obtained value may be the degree F of the shape change.
〈表示部への出力の変形例〉
また、以上においては、破骨前駆細胞の形態変化を定量的に観察する例として、破骨前駆細胞の分化時刻を特定し、観察画像において、分化した破骨前駆細胞(成熟破骨細胞)と未分化の破骨前駆細胞とを異なる表示形式で表示する場合について説明したが、その他、破骨前駆細胞の分化数などを表示してもよい。
<Modification of output to display>
Moreover, in the above, as an example of quantitatively observing the morphological change of osteoclast precursor cells, the differentiation time of osteoclast precursor cells is specified, and in the observed image, differentiated osteoclast precursor cells (mature osteoclasts) and Although the case where undifferentiated osteoclast precursor cells are displayed in a different display format has been described, the number of osteoclast precursor cells differentiated may be displayed.
例えば、観察対象の破骨前駆細胞の形態変化を定量的に観察する他の例として、図5に示すように、各時刻の観察画像における分化した破骨前駆細胞(成熟破骨細胞)の数と、分化していない破骨前駆細胞の数とを示すデータが生成されてもよい。なお、図中、横軸は時刻を示しており、縦軸は観察画像における破骨前駆細胞の数を示している。 For example, as another example of quantitatively observing the morphological change of the osteoclast precursor cells to be observed, as shown in FIG. 5, the number of differentiated osteoclast precursor cells (mature osteoclasts) in the observed images at each time And data indicating the number of undifferentiated osteoclast precursor cells may be generated. In the figure, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the number of osteoclast precursor cells in the observed image.
図5の例では、折れ線C11は観察画像上の分化した破骨前駆細胞(成熟破骨細胞)の数を示しており、折れ線C12は観察画像上の分化していない破骨前駆細胞の数を示している。これらの折れ線で示されるように、分化した破骨前駆細胞(成熟破骨細胞)の数は時間とともに増加していき、逆に、分化していない破骨前駆細胞の数は時間とともに減少している。 In the example of FIG. 5, the broken line C11 indicates the number of differentiated osteoclast precursor cells (mature osteoclasts) on the observation image, and the broken line C12 indicates the number of undifferentiated osteoclast precursor cells on the observation image. Show. As indicated by these lines, the number of differentiated osteoclast precursor cells (mature osteoclasts) increases with time, and conversely, the number of undifferentiated osteoclast precursor cells decreases with time. Yes.
各時刻における分化した破骨前駆細胞(成熟破骨細胞)の数と未分化の破骨前駆細胞の数とを示すグラフが生成される場合、加工部55は、演算部54からの閾値処理の結果に基づいて、観察画像上に分化した破骨前駆細胞(成熟破骨細胞)と未分化の破骨前駆細胞が、それぞれいくつあるかを求める。そして、加工部55は、各時刻の観察画像における分化した破骨前駆細胞(成熟破骨細胞)と未分化の破骨前駆細胞の数に基づいて、図5に示すグラフを生成し、表示部17に供給する。
When a graph indicating the number of differentiated osteoclast precursor cells (mature osteoclasts) and the number of undifferentiated osteoclast precursor cells at each time is generated, the processing unit 55 performs threshold processing from the calculation unit 54. Based on the results, the number of differentiated osteoclast precursor cells (mature osteoclasts) and undifferentiated osteoclast precursor cells are determined on the observed image. And the process part 55 produces | generates the graph shown in FIG. 5 based on the number of the differentiated osteoclast precursor cell (mature osteoclast) and the undifferentiated osteoclast precursor cell in the observation image of each time, and a
これにより、表示部17には、図5に示すグラフが表示される。このようなグラフが表示される場合においても、ユーザは破骨前駆細胞の形態変化を定量的に観察することが可能となる。なお、各時刻における分化細胞数と未分化細胞数とを示すデータは、図5に示したグラフに限らず、各時刻の分化細胞数と未分化細胞数を示す表などとされてもよい。
Thereby, the graph shown in FIG. 5 is displayed on the
また、破骨前駆細胞の形態変化を定量的に観察する他の例として、例えば図6に示すように、破骨前駆細胞の各時刻の形態変化の度合いFの値を示すデータが生成されてもよい。なお、図中、横軸は時刻を示しており、縦軸は形態変化の度合いFを示している。 As another example of quantitatively observing the morphological change of osteoclast precursor cells, for example, as shown in FIG. 6, data indicating the value F of the morphological change degree at each time of osteoclast precursor cells is generated. Also good. In the figure, the horizontal axis indicates the time, and the vertical axis indicates the degree F of the shape change.
図6の例では、折れ線C21は観察画像上の1つの破骨前駆細胞の各時刻における形態変化の度合いFの値を示している。折れ線C21で示されるように、この破骨前駆細胞の形態変化の度合いFは、時刻「9」以降において急激に大きくなり、時刻「15」以降は殆ど変化しなくなっている。したがって、この破骨前駆細胞は、時刻「15」付近では分化し終わった状態となり、成熟破骨細胞となっていることが分かる。 In the example of FIG. 6, the broken line C <b> 21 indicates the value of the degree F of morphological change at each time of one osteoclast precursor cell on the observation image. As indicated by the broken line C21, the degree F of morphological change of the osteoclast precursor cells rapidly increases after time “9”, and hardly changes after time “15”. Therefore, it can be seen that the osteoclast precursor cells are in a differentiated state around time “15” and are mature osteoclasts.
各時刻における破骨前駆細胞の形態変化の度合いFを示すグラフが生成される場合、加工部55は、演算部54から各時刻の観察画像について、観察画像上の各破骨前駆細胞の形態変化の度合いFを取得する。そして、加工部55は、破骨前駆細胞ごとに、破骨前駆細胞の各時刻における形態変化の度合いFの値に基づいて、図6に示すグラフを生成し、表示部17に供給する。つまり、図6に示されるグラフが破骨前駆細胞ごとに生成されることになる。
When a graph showing the degree F of morphological change of osteoclast progenitor cells at each time is generated, the processing unit 55 applies the morphological change of each osteoclast progenitor cell on the observation image from the calculation unit 54 to the observation image at each time. F is obtained. And the process part 55 produces | generates the graph shown in FIG. 6 based on the value of the morphological change degree F in each time of the osteoclast precursor cell for every osteoclast precursor cell, and supplies it to the
これにより、表示部17には、図6に示すグラフが表示される。このようなグラフが表示される場合においても、ユーザは破骨前駆細胞の形態変化を定量的に観察することが可能となる。特に、この場合、ユーザは、破骨前駆細胞が分化する速度(分化する様子)を視覚的に把握することができる。
Thereby, the graph shown in FIG. 6 is displayed on the
さらに、例えば図3の破骨前駆細胞の領域R(t−1)と領域R(t)との共通しない部分の領域の面積を、破骨前駆細胞の領域R(t)の面積で除算して得られる値が、形態変化の度合いFとされる場合、図7に示すグラフが加工部55により生成され、表示部17に表示される。なお、図中、横軸は時刻を示しており、縦軸は形態変化の度合いFを示している。
Further, for example, the area of the non-common part of the osteoclast precursor cell region R (t-1) and the region R (t) in FIG. 3 is divided by the area of the osteoclast precursor cell region R (t). 7 is generated by the processing unit 55 and displayed on the
図7の例では、折れ線C31は観察画像上の1つの破骨前駆細胞の各時刻における形態変化の度合いFの値を示している。折れ線C31で示されるように、この破骨前駆細胞の形態変化の度合いFは、時刻「10」までは急激に小さくなり、時刻「10」以降は殆ど変化しなくなっている。 In the example of FIG. 7, the polygonal line C31 indicates the value of the degree F of morphological change at each time of one osteoclast precursor cell on the observation image. As indicated by the broken line C31, the degree F of the morphological change of the osteoclast precursor cells rapidly decreases until the time “10”, and hardly changes after the time “10”.
この例では、形態変化の度合いFは、上述したように領域R(t−1)と領域R(t)の共通しない部分の領域の面積と、領域R(t)の面積の比により求められる。また、破骨前駆細胞の形態変化が小さければ、共通の領域RCは大きくなるので、領域R(t−1)と領域R(t)の共通しない部分の領域の面積は小さくなる。したがって、破骨前駆細胞の形態変化が小さいほど、形態変化の度合いFの値も小さくなる。 In this example, the degree F of the shape change is obtained by the ratio of the area of the non-common part of the region R (t−1) and the region R (t) and the area of the region R (t) as described above. . Further, if the morphological change of osteoclast precursor cells is small, the common region RC becomes large, so that the area of the region not common to the region R (t-1) and the region R (t) becomes small. Therefore, the smaller the morphological change of osteoclast precursor cells, the smaller the value F of the morphological change.
折れ線C31によれば、時刻「10」では形態変化の度合いFは小さい値となり、かつ時刻「10」以降は殆ど形態変化の度合いFが変化しないので、この破骨前駆細胞は、時刻「10」付近では分化し終わった状態となり、成熟破骨細胞となっていることが分かる。 According to the broken line C31, the degree of morphological change F is small at time “10” and the degree of morphological change F hardly changes after time “10”. In the vicinity, it is in a differentiated state, and it can be seen that it is a mature osteoclast.
なお、各時刻における形態変化の度合いFの値を示すデータは、図6や図7に示したグラフに限らず、各時刻の形態変化の度合いFの値を示す表などとされてもよい。 Note that the data indicating the value F of the form change at each time is not limited to the graphs illustrated in FIGS. 6 and 7 and may be a table indicating the value F of the form change at each time.
また、本実施形態では、破骨前駆細胞について求めた形態変化の度合いFに基づいて、破骨前駆細胞が分化したか否かを判定する例を説明したが、これに限られず、細胞の形態変化の度合いFに基づいて、細胞が活性したか否か等を判定するようにしてもよい。 Moreover, although this embodiment demonstrated the example which determines whether the osteoclast precursor cell differentiated based on the morphological change degree F calculated | required about the osteoclast precursor cell, it is not restricted to this, The form of a cell Based on the degree of change F, it may be determined whether or not the cell is activated.
さらに、試料18の観察時には、複数の試料18に異なる薬剤が添加され、試料18ごとに異なる観察条件の試料が用意される。そして、試料18が蛍光観察され、薬剤効果の判定が行なわれる。
Furthermore, at the time of observing the
多くの試料18では、各時刻における破骨前駆細胞の形態変化の度合いFを示すグラフから、破骨前駆細胞から成熟破骨細胞へ適切な分化が行なわれたと判定される。ところが、ある試料18で、各時刻における破骨前駆細胞の形態変化の度合いFを示すグラフから、破骨前駆細胞から成熟破骨細胞へ適切な分化が行なわれていないと判定された場合、ある試料18における観察条件では、薬剤効果があることが分かる。この場合、例えば加工部55は、その観察条件において、薬剤効果があると判定する。
In
なお、ユーザによる指定等により各時刻における破骨前駆細胞の形態変化の度合いFを示すグラフのリファレンズを設定し、リファレンズとの差が所定以上である場合に、薬剤効果があると判定されるようにしてもよい。この場合、定量的に試料ごとの薬剤効果の有無を判定することができるようになる。 In addition, when the referrer of the graph indicating the degree F of morphological change of the osteoclast precursor cells at each time is set by the user's designation and the difference from the referrer is not less than a predetermined value, it is determined that there is a drug effect. You may make it do. In this case, the presence or absence of the drug effect for each sample can be determined quantitatively.
破骨前駆細胞を培養している場合は、本実施形態で説明した、破骨前駆細胞について求めた形態変化の度合いFに基づいて破骨前駆細胞の温度,培地等の培養条件を決定してもよい。図1に示す観察システムを用いて、破骨前駆細胞の培養条件を決定する場合は、コンピュータ16内に演算部54で算出された破骨前駆細胞の形態変化の度合いFに基づいて温度,培地等の破骨前駆細胞の培養条件を決定する決定部を設けることにより実現する。
When osteoclast precursor cells are cultured, the culture conditions such as the temperature and culture medium of the osteoclast precursor cells are determined based on the degree F of the morphological change obtained for the osteoclast precursor cells described in this embodiment. Also good. When determining the osteoclast precursor cell culture conditions using the observation system shown in FIG. 1, the temperature and medium are determined based on the degree F of osteoclast precursor cell morphology change calculated by the calculation unit 54 in the
また、本実施形態では、破骨前駆細胞を例に説明したが、これに限らず、他の細胞にも応用可能である。 In the present embodiment, the osteoclast precursor cell has been described as an example. However, the present invention is not limited to this and can be applied to other cells.
また、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、例えばコンピュータ16により記録媒体から読み出されて記録される。そして、コンピュータ16に記録されたプログラムが、コンピュータ16により実行され、図2の画像加工処理等が行われる。
The series of processes described above can be executed by hardware or can be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software is read from a recording medium by, for example, the
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
13 スキャンヘッド, 14 顕微鏡, 16 コンピュータ, 18 試料, 51 生成部, 52 検出部, 53 重畳部, 54 演算部, 55 加工部 13 Scan Head, 14 Microscope, 16 Computer, 18 Sample, 51 Generation Unit, 52 Detection Unit, 53 Superimposition Unit, 54 Calculation Unit, 55 Processing Unit
Claims (36)
所定の時刻の前記観察画像上の前記観察対象の領域と、前記所定の時刻より前の時刻の他の観察画像上の前記観察対象の領域とに共通する領域を特定する共通領域特定ステップと、
前記共通領域特定ステップの処理により特定された前記観察対象の共通領域の面積、前記所定の時刻の前記観察画像上の前記観察対象の領域の面積、および前記他の観察画像上の前記観察対象の領域の面積の少なくとも一つを用いて、前記観察対象の形態変化の度合いを算出する演算ステップと
を含むことを特徴とする処理をコンピュータに実行させるプログラム。 From the observation image of the observation object whose form changes with the passage of time, a detection step for detecting the region of the observation object;
A common area specifying step of specifying an area common to the observation target area on the observation image at a predetermined time and the observation target area on another observation image at a time before the predetermined time;
The area of the common area of the observation target specified by the processing of the common area specifying step, the area of the observation target area on the observation image at the predetermined time, and the observation target on the other observation image And a calculation step of calculating a degree of change in the shape of the observation target using at least one of the areas of the region.
ことを特徴とする請求項1に記載のプログラム。 In the calculation step, the area of the common area of the observation target is determined by subtracting the common area of the observation target from the observation target area on the observation image at the predetermined time and the other observation image. The program according to claim 1, wherein the degree of the shape change is calculated by dividing by an area of a region including the region to be observed.
ことを特徴とする請求項1に記載のプログラム。 In the calculation step, the area of the region that is not common to the region to be observed on the observation image at the predetermined time and the region to be observed on the other observation image is defined as the observation image at the predetermined time. The program according to claim 1, wherein the degree of form change is calculated by dividing by the area of the region to be observed above.
ことを特徴とする請求項1に記載のプログラム。 In the calculation step, the area of the observation target area on the observation image at the predetermined time and the area of the observation target area on the other observation image that is not common are the areas of the observation target common area. The program according to claim 1, wherein the degree of form change is calculated by dividing by.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載のプログラム。 In the common region specifying step, the region of the observation target on the observation image at the predetermined time is overlapped with the region of the observation target on the other observation image at a time before the predetermined time. The program according to any one of claims 1 to 4, wherein a common area of the observation target is specified.
ことを特徴とする請求項5に記載のプログラム。 In the common region specifying step, the observation target region is overlapped so that a centroid of the observation target region on the observation image and a centroid of the observation target region on the other observation image overlap. The program according to claim 5.
ことを特徴とする請求項5に記載のプログラム。 In the common area specifying step, the center of the figure circumscribing the observation target area on the observation image and the center of the figure circumscribing the observation target area on the other observation image overlap. The program according to claim 5, wherein the regions to be observed are overlapped.
前記演算ステップにおける判定結果に基づいて、前記観察画像上において形態変化した前記観察対象と、形態変化していない前記観察対象とが異なる表示形式で表示されるように、前記観察画像を加工する加工処理ステップをさらにコンピュータに実行させる
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載のプログラム。 In the calculation step, based on the degree of the form change, it is determined whether or not the observation target has changed in form,
Processing that processes the observation image so that the observation object whose form has changed on the observation image and the observation object whose form has not changed are displayed in different display formats based on the determination result in the calculation step The program according to any one of claims 1 to 7, further causing the computer to execute processing steps.
前記演算ステップにおける判定結果に基づいて、各時刻における前記観察画像上の形態変化した前記観察対象の数と、形態変化していない前記観察対象の数とを示すデータを生成する加工処理ステップをさらにコンピュータに実行させる
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載のプログラム。 In the calculation step, for a plurality of observation images at different times, it is determined whether or not the observation target on the observation image has changed in form based on the degree of change in form.
A processing step of generating data indicating the number of the observation objects whose form has changed on the observation image at each time and the number of the observation objects whose form has not changed based on the determination result in the calculation step; The program according to any one of claims 1 to 7, wherein the program is executed by a computer.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載のプログラム。 The computer further executes a processing step for generating data indicating a degree of the shape change of the observation target on the observation image at each time. The listed program.
ことを特徴とする請求項10に記載のプログラム。 In the processing step, for the observation object observed under an observation condition to which a different drug is added, data indicating the degree of form change is generated for each observation condition, and based on the data indicating the degree of form change The program according to claim 10, wherein the effect of the drug added under different observation conditions is determined.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項11の何れか一項に記載のプログラム。 12. The computer is further configured to execute a culture condition determining step of determining a culture condition of the cell based on a degree of the morphological change of the cell as the observation target. The program as described in any one of.
所定の時刻の前記観察画像上の前記観察対象の領域と、前記所定の時刻より前の時刻の他の観察画像上の前記観察対象の領域とに共通する領域を特定する共通領域特定手段と、
前記共通領域特定手段により特定された前記観察対象の共通領域の面積、前記所定の時刻の前記観察画像上の前記観察対象の領域の面積、および前記他の観察画像上の前記観察対象の領域の面積の少なくとも一つを用いて、前記観察対象の形態変化の度合いを算出する演算手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 Detecting means for detecting the region of the observation target from the observation image of the observation target whose form changes over time;
A common area specifying means for specifying an area common to the observation target area on the observation image at a predetermined time and the observation target area on another observation image at a time before the predetermined time;
The area of the common area of the observation target specified by the common area specifying means, the area of the observation target area on the observation image at the predetermined time, and the area of the observation target on the other observation image An image processing apparatus comprising: an arithmetic unit that calculates the degree of change in shape of the observation target using at least one of the areas.
ことを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。 The calculation means calculates the area of the observation target common area from the observation target area on the observation image at the predetermined time and the observation target common area on the other observation image. The image processing apparatus according to claim 13, wherein the degree of the shape change is calculated by dividing by an area of a region including the region to be observed.
ことを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。 The calculation means calculates the area of the region that is not common to the region to be observed on the observation image at the predetermined time and the region to be observed on the other observation image as the observation image at the predetermined time. The image processing apparatus according to claim 13, wherein the degree of form change is calculated by dividing by an area of the region to be observed above.
ことを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。 The calculation means calculates the area of the region that is not common to the region of the observation target on the observation image at the predetermined time and the region of the observation target on the other observation image as the area of the common region of the observation target. The image processing apparatus according to claim 13, wherein the degree of the form change is calculated by dividing by.
ことを特徴とする請求項13乃至請求項16の何れか一項に記載の画像処理装置。 The common area specifying unit superimposes the observation target area on the observation image at the predetermined time and the observation target area on the other observation image at a time before the predetermined time. The image processing apparatus according to claim 13, wherein a common area of the observation target is specified.
ことを特徴とする請求項17に記載の画像処理装置。 The common area specifying means superimposes the observation target area so that a centroid of the observation target area on the observation image and a centroid of the observation target area on the other observation image overlap. The image processing apparatus according to claim 17.
ことを特徴とする請求項17に記載の画像処理装置。 The common area specifying unit is configured such that a center of a figure circumscribing the observation target area on the observation image overlaps a center of a figure circumscribing the observation target area on the other observation image. The image processing apparatus according to claim 17, wherein the regions to be observed are overlapped.
前記演算手段による判定結果に基づいて、前記観察画像上において形態変化した前記観察対象と、形態変化していない前記観察対象とが異なる表示形式で表示されるように、前記観察画像を加工する加工手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項13乃至請求項19の何れか一項に記載の画像処理装置。 The computing means determines whether or not the observation object has undergone a morphological change based on the degree of the morphological change,
Processing that processes the observation image so that the observation object whose form has changed on the observation image and the observation object whose form has not changed are displayed in different display formats based on the determination result by the computing means The image processing apparatus according to claim 13, further comprising: means.
前記演算手段による判定結果に基づいて、各時刻における前記観察画像上の形態変化した前記観察対象の数と、形態変化していない前記観察対象の数とを示すデータを生成する加工手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項13乃至請求項19の何れか一項に記載の画像処理装置。 The arithmetic means determines whether or not the observation target on the observation image has undergone morphological change based on the degree of morphological change for the plurality of observation images at different times,
Based on the determination result by the computing means, further includes processing means for generating data indicating the number of the observation objects whose form has changed on the observation image at each time and the number of the observation objects whose form has not changed. The image processing apparatus according to claim 13, wherein the image processing apparatus is an image processing apparatus.
ことを特徴とする請求項13乃至請求項19の何れか一項に記載の画像処理装置。 The image processing according to any one of claims 13 to 19, further comprising processing means for generating data indicating a degree of the shape change of the observation target on the observation image at each time. apparatus.
ことを特徴とする請求項22に記載の画像処理装置。 The processing means generates data indicating the degree of the morphological change for each of the observation conditions for the observation target observed under the observation conditions to which different drugs are added, and based on the data indicating the degree of the morphological change. The image processing apparatus according to claim 22, wherein the effect of the drug added under the different observation conditions is determined.
ことを特徴とする請求項13乃至請求項23の何れか一項に記載の画像処理装置。 24. The culture condition determining means for determining the culture condition of the cell based on the degree of the morphological change of the cell, wherein the observation target is a cell. The image processing apparatus according to one item.
所定の時刻の前記観察画像上の前記観察対象の領域と、前記所定の時刻より前の時刻の他の観察画像上の前記観察対象の領域とに共通する領域を特定する共通領域特定ステップと、
前記共通領域特定ステップの処理により特定された前記観察対象の共通領域の面積、前記所定の時刻の前記観察画像上の前記観察対象の領域の面積、および前記他の観察画像上の前記観察対象の領域の面積の少なくとも一つを用いて、前記観察対象の形態変化の度合いを算出する演算ステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。 From the observation image of the observation object whose form changes with the passage of time, a detection step for detecting the region of the observation object;
A common area specifying step of specifying an area common to the observation target area on the observation image at a predetermined time and the observation target area on another observation image at a time before the predetermined time;
The area of the common area of the observation target specified by the processing of the common area specifying step, the area of the observation target area on the observation image at the predetermined time, and the observation target on the other observation image An image processing method comprising: a calculation step of calculating a degree of change in shape of the observation target using at least one area of the region.
ことを特徴とする請求項25に記載の画像処理方法。 In the calculation step, the area of the common area of the observation target is determined by subtracting the common area of the observation target from the observation target area on the observation image at the predetermined time and the other observation image. 26. The image processing method according to claim 25, wherein the degree of the shape change is calculated by dividing by an area of a region including the region to be observed.
ことを特徴とする請求項25に記載の画像処理方法。 In the calculation step, the area of the region that is not common to the region to be observed on the observation image at the predetermined time and the region to be observed on the other observation image is defined as the observation image at the predetermined time. 26. The image processing method according to claim 25, wherein the degree of form change is calculated by dividing by the area of the region to be observed above.
ことを特徴とする請求項25に記載の画像処理方法。 In the calculation step, the area of the observation target area on the observation image at the predetermined time and the area of the observation target area on the other observation image that is not common are the areas of the observation target common area. 26. The image processing method according to claim 25, wherein the degree of form change is calculated by dividing by.
ことを特徴とする請求項25乃至請求項28の何れか一項に記載の画像処理方法。 In the common region specifying step, the region of the observation target on the observation image at the predetermined time is overlapped with the region of the observation target on the other observation image at a time before the predetermined time. The image processing method according to any one of claims 25 to 28, wherein a common area of the observation target is specified.
ことを特徴とする請求項29に記載の画像処理方法。 In the common region specifying step, the observation target region is overlapped so that a centroid of the observation target region on the observation image and a centroid of the observation target region on the other observation image overlap. 30. The image processing method according to claim 29.
ことを特徴とする請求項29に記載の画像処理方法。 In the common area specifying step, the center of the figure circumscribing the observation target area on the observation image and the center of the figure circumscribing the observation target area on the other observation image overlap. 30. The image processing method according to claim 29, wherein regions to be observed are overlapped.
前記演算ステップにおける判定結果に基づいて、前記観察画像上において形態変化した前記観察対象と、形態変化していない前記観察対象とが異なる表示形式で表示されるように、前記観察画像を加工する加工処理ステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項25乃至請求項31の何れか一項に記載の画像処理方法。 In the calculation step, based on the degree of the form change, it is determined whether or not the observation target has changed in form,
Processing that processes the observation image so that the observation object whose form has changed on the observation image and the observation object whose form has not changed are displayed in different display formats based on the determination result in the calculation step The image processing method according to any one of claims 25 to 31, further comprising a processing step.
前記演算ステップにおける判定結果に基づいて、各時刻における前記観察画像上の形態変化した前記観察対象の数と、形態変化していない前記観察対象の数とを示すデータを生成する加工処理ステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項25乃至請求項31の何れか一項に記載の画像処理方法。 In the calculation step, for a plurality of observation images at different times, it is determined whether or not the observation target on the observation image has changed in form based on the degree of change in form.
A processing step of generating data indicating the number of the observation objects whose form has changed on the observation image at each time and the number of the observation objects whose form has not changed based on the determination result in the calculation step; 32. The image processing method according to claim 25, further comprising:
ことを特徴とする請求項25乃至請求項31の何れか一項に記載の画像処理方法。 32. The image according to any one of claims 25 to 31, further comprising a processing step of generating data indicating a degree of the shape change of the observation target on the observation image at each time. Processing method.
ことを特徴とする請求項34に記載の画像処理方法。 In the processing step, for the observation object observed under an observation condition to which a different drug is added, data indicating the degree of form change is generated for each observation condition, and based on the data indicating the degree of form change The image processing method according to claim 34, wherein the effect of the drug added under different observation conditions is determined.
ことを特徴とする細胞の育成方法。 The cell to be observed is a cell, and the culture condition of the cell is determined based on the degree of the morphological change calculated by the image processing method according to any one of claims 25 to 35. Cell growth method.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016182142A (en) * | 2016-07-05 | 2016-10-20 | 株式会社ニコン | Image processor, image processing method, and program |
CN107085290A (en) * | 2017-06-12 | 2017-08-22 | 哈尔滨工业大学 | A kind of Laser Scanning Confocal Microscope parallel scan device and scan method based on scanning galvanometer and semiconductor laser |
WO2018083984A1 (en) * | 2016-11-02 | 2018-05-11 | ソニー株式会社 | Information processing device, information processing method and information processing system |
WO2018101004A1 (en) * | 2016-12-01 | 2018-06-07 | 富士フイルム株式会社 | Cell image evaluation system and program for controlling cell image evaluation |
CN111451399A (en) * | 2020-03-11 | 2020-07-28 | 南京航空航天大学 | Industrial robot incremental forming device and forming method |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05266199A (en) * | 1992-03-17 | 1993-10-15 | Fujitsu Ltd | Deciding device for similar image and correlation function arithmetic unit |
JP2000259669A (en) * | 1999-03-12 | 2000-09-22 | Ntt Data Corp | Document classification device and its method |
JP2004094734A (en) * | 2002-09-02 | 2004-03-25 | Toshiba Corp | Character recognition method and character recognition device |
JP2005123997A (en) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Seiko Epson Corp | Image processing apparatus, image processing program and image processing method |
JP2005283490A (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Japan Tobacco Inc | Micronuclei automatic counting program, computer-readable storage medium recording the program, and micronuclei automatic counting device |
JP2006350739A (en) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Olympus Corp | Image processing apparatus and image processing program |
WO2009031283A1 (en) * | 2007-09-03 | 2009-03-12 | Nikon Corporation | Culture apparatus, culture information management method, and program |
-
2011
- 2011-10-24 JP JP2011232479A patent/JP2013085546A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05266199A (en) * | 1992-03-17 | 1993-10-15 | Fujitsu Ltd | Deciding device for similar image and correlation function arithmetic unit |
JP2000259669A (en) * | 1999-03-12 | 2000-09-22 | Ntt Data Corp | Document classification device and its method |
JP2004094734A (en) * | 2002-09-02 | 2004-03-25 | Toshiba Corp | Character recognition method and character recognition device |
JP2005123997A (en) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Seiko Epson Corp | Image processing apparatus, image processing program and image processing method |
JP2005283490A (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Japan Tobacco Inc | Micronuclei automatic counting program, computer-readable storage medium recording the program, and micronuclei automatic counting device |
JP2006350739A (en) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Olympus Corp | Image processing apparatus and image processing program |
WO2009031283A1 (en) * | 2007-09-03 | 2009-03-12 | Nikon Corporation | Culture apparatus, culture information management method, and program |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016182142A (en) * | 2016-07-05 | 2016-10-20 | 株式会社ニコン | Image processor, image processing method, and program |
WO2018083984A1 (en) * | 2016-11-02 | 2018-05-11 | ソニー株式会社 | Information processing device, information processing method and information processing system |
JPWO2018083984A1 (en) * | 2016-11-02 | 2019-09-19 | ソニー株式会社 | Information processing apparatus, information processing method, and information processing system |
EP3530725A4 (en) * | 2016-11-02 | 2019-10-23 | Sony Corporation | Information processing device, information processing method and information processing system |
JP7001060B2 (en) | 2016-11-02 | 2022-01-19 | ソニーグループ株式会社 | Information processing equipment, information processing methods and information processing systems |
US11282201B2 (en) | 2016-11-02 | 2022-03-22 | Sony Corporation | Information processing device, information processing method and information processing system |
WO2018101004A1 (en) * | 2016-12-01 | 2018-06-07 | 富士フイルム株式会社 | Cell image evaluation system and program for controlling cell image evaluation |
JPWO2018101004A1 (en) * | 2016-12-01 | 2019-10-17 | 富士フイルム株式会社 | Cell image evaluation apparatus and cell image evaluation control program |
CN107085290A (en) * | 2017-06-12 | 2017-08-22 | 哈尔滨工业大学 | A kind of Laser Scanning Confocal Microscope parallel scan device and scan method based on scanning galvanometer and semiconductor laser |
CN107085290B (en) * | 2017-06-12 | 2019-02-01 | 哈尔滨工业大学 | A kind of Laser Scanning Confocal Microscope parallel scan device and scan method based on scanning galvanometer and semiconductor laser |
CN111451399A (en) * | 2020-03-11 | 2020-07-28 | 南京航空航天大学 | Industrial robot incremental forming device and forming method |
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