JP2013254236A - 情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び顕微鏡システム - Google Patents
情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び顕微鏡システム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 複数のデジタル画像を高精度に繋ぎ合わせて、広視野かつ高解像度の顕微鏡観察画像を合成することが可能な情報処理装置、情報処理方法、プラグラム及び顕微鏡システムを提供する。
【解決手段】情報処理装置に設けられた画像解析部により、観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域毎に分割し、領域毎に観察対象物の存在度合いを示す尤度を算出する。そして、高倍率で高解像度の広視野顕微鏡観察像を合成するために、情報処理装置に設けられた繋合順序生成部及び繋合判定部などにより、複数の部分画像に相関する画像領域が存在するか否かを判定する。否の判定の場合には繋合順序を再構築し、撮像し、再判定し、存在するの判定の場合にはこれら部分画像を合成する。
【選択図】図１
【解決手段】情報処理装置に設けられた画像解析部により、観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域毎に分割し、領域毎に観察対象物の存在度合いを示す尤度を算出する。そして、高倍率で高解像度の広視野顕微鏡観察像を合成するために、情報処理装置に設けられた繋合順序生成部及び繋合判定部などにより、複数の部分画像に相関する画像領域が存在するか否かを判定する。否の判定の場合には繋合順序を再構築し、撮像し、再判定し、存在するの判定の場合にはこれら部分画像を合成する。
【選択図】図１
Description
本技術は、顕微鏡により撮像された画像情報を処理する情報処理装置、情報処理方法、そのプログラム及び情報処理装置を備えた顕微鏡システムに関する。より詳しくは、観察対象領域を分割撮像し、得られた複数の部分画像を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する技術に関する。
医療、病理、生物及び材料などの分野においては、広視野でかつ高倍率の顕微鏡画像を得るために、デジタル顕微鏡により観察対象領域を分割撮像し、得られた複数の部分画像を繋ぎ合わせる技術が用いられている。この技術を用いたバーチャル顕微鏡システムは、得られた顕微鏡観察画像について、ユーザーが任意の位置を任意の倍率で表示させることが可能であり、またネットワークを介して離れた場所で表示させることも可能であることから、病理診察における組織・細胞検査用途で特に注目されている。
一方、バーチャル顕微鏡システムにおいて、高画像度の顕微鏡観察画像を得るには、観察対象領域をより小さな区分に分割して撮像すればよいが、部分画像の数が多くなるほど、より高い精度で撮像及び繋ぎ合わせ（スティッチング）処理を行う必要がある。そこで、従来、バーチャル顕微鏡システムにおいて、高品質の顕微鏡観察画像を短時間で得るため、種々の検討がなされている（例えば、特許文献１〜３参照）。
例えば、特許文献１には、処理時間の短縮化を目的として、部分画像を生成する処理装置と、繋ぎ合わせ処理を行う処理装置とを別にした顕微鏡システムが提案されている。また、特許文献２には、走査時の撮像位置のずれによる誤差を防止するため、部分画像を撮像する際に位置ずれを検出し、その結果に基づいて各部分画像の繋ぎ合わせ位置を補正する顕微鏡装置が提案されている。更に、特許文献３には、繋ぎ合わされる各部分画像に重なり合う領域を設け、この領域についてマッチング処理を行い、その結果と位置情報に基づいて繋ぎ合わせ処理を行うことで、歪みのない顕微鏡観察画像を合成する技術が提案されている。
しかしながら、前述した技術には、部分画像同士の繋ぎ合わせ精度が十分ではないという問題点がある。具体的には、特許文献２に記載の顕微鏡装置のように、撮像位置情報のみに基づいて繋ぎ合わせ処理を行うと、繋ぎ合わせた部分に誤差が生じる可能性が高く、繋ぎ合わせる部分画像の数が多くなる程、繋ぎ合わせ誤差が大きくなる。
この繋ぎ合わせ誤差は、特許文献３に記載の技術のようにマッチング処理を行うことで低減することが可能であるが、この方法でも、重なり合う領域（マッチング部分）に検体が存在しないとマッチングがとれないため、位置情報に基づいて部分画像同士を繋ぎ合わせることとなる。このような理由から、バーチャル顕微鏡システムでは、多数の部分画像を高精度に繋ぎ合わせることが可能な技術の開発が求められている。
そこで、本開示は、複数のデジタル画像を高精度に繋ぎ合わせて、広視野かつ高解像度の顕微鏡観察画像を合成することが可能な情報処理装置、情報処理方法、プラグラム及び顕微鏡システムを提供することを主目的とする。
本開示に係る情報処理装置は、観察対象領域の一部が撮影された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成部と、第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、相関する画像領域が存在するか否かを判定する繋合判定部と、前記繋合判定部により前記相関する画像領域が存在すると判定された場合、前記第１の部分画像に対して前記第２の部分画像の繋合位置を調整する繋合位置調整部と、を有し、前記繋合順序生成部は、前記繋合判定部により前記相関する画像領域が存在しないと判定された場合、前記繋ぎ合わせ順序を変更する。
本開示の情報処理装置では、撮影された複数の部分画像が繋がらないと判断されたときは、繋ぎ合わせ順序を再構築する。この再構築により、マッチングが取れる分割画像同士を繋ぎ合わせることが可能となる。このため繋ぎ合わせが不定となることが低減するので、繋ぎ合わせ精度が向上する。
この情報処理装置では、前記繋合順序生成部は、前記部分画像よりも低倍率で、観察対象領域全体を撮像した全体画像に基づいて、前記部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成してもよい。これにより、全体画像に基づいて順序を作成することが可能となる。
この情報処理装置では、前記繋合判定部が前記繋ぎ合わせ順序の再作成を指示すると、前記繋合順序生成部は、前記マッチング部が存在しないと判定された部分画像以後の繋ぎ合わせ順序を再作成してもよい。これにより、マッチング部が存在しない部分画像以後のシーケンスを作成することが可能となる。
この情報処理装置では、前記全体画像に基づいて、前記部分画像の撮像順序を作成する撮像順序生成部を有し、前記繋合順序生成部は、前記部分画像の撮像順序に従った繋ぎ合わせ順序を作成してもよい。これにより、撮像順序と繋合順序とを共有化することが可能となる。
この情報処理装置では、前記繋合順序生成部が前記繋ぎ合わせ順序の再作成の指示を受けると、前記撮像順序生成部は、前記マッチング部が存在しないと判定された画像以後の撮像順序を再作成してもよい。これにより、撮像順序を再構築することが可能となる。
この情報処理装置では、前記繋合判定部においてマッチング部が存在しないと判定された部分画像を一時的に記憶するキャッシュ部を有してもよい。これにより、キャッシュに保存することが可能となる。
この情報処理装置では、前記全体画像を前記部分画像に対応する複数の領域に分割し、領域毎に試料が存在する可能性を示す尤度を算出する画像解析部を有してもよい。これにより、全体画像を分割し尤度を算出することが可能となる。
この情報処理装置では、前記繋合順序生成部は、前記全体画像の各領域の尤度に基づき、前記試料が存在する可能性がより高い部分画像から順に繋ぎ合わされるように、前記繋ぎ合わせ順序を作成してもよい。これにより、尤度に基づいて繋ぎ合わせ順序を作成することが可能となる。
本開示の情報処理装置では、撮影された複数の部分画像が繋がらないと判断されたときは、繋ぎ合わせ順序を再構築する。この再構築により、マッチングが取れる分割画像同士を繋ぎ合わせることが可能となる。このため繋ぎ合わせが不定となることが低減するので、繋ぎ合わせ精度が向上する。
この情報処理装置では、前記繋合順序生成部は、前記部分画像よりも低倍率で、観察対象領域全体を撮像した全体画像に基づいて、前記部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成してもよい。これにより、全体画像に基づいて順序を作成することが可能となる。
この情報処理装置では、前記繋合判定部が前記繋ぎ合わせ順序の再作成を指示すると、前記繋合順序生成部は、前記マッチング部が存在しないと判定された部分画像以後の繋ぎ合わせ順序を再作成してもよい。これにより、マッチング部が存在しない部分画像以後のシーケンスを作成することが可能となる。
この情報処理装置では、前記全体画像に基づいて、前記部分画像の撮像順序を作成する撮像順序生成部を有し、前記繋合順序生成部は、前記部分画像の撮像順序に従った繋ぎ合わせ順序を作成してもよい。これにより、撮像順序と繋合順序とを共有化することが可能となる。
この情報処理装置では、前記繋合順序生成部が前記繋ぎ合わせ順序の再作成の指示を受けると、前記撮像順序生成部は、前記マッチング部が存在しないと判定された画像以後の撮像順序を再作成してもよい。これにより、撮像順序を再構築することが可能となる。
この情報処理装置では、前記繋合判定部においてマッチング部が存在しないと判定された部分画像を一時的に記憶するキャッシュ部を有してもよい。これにより、キャッシュに保存することが可能となる。
この情報処理装置では、前記全体画像を前記部分画像に対応する複数の領域に分割し、領域毎に試料が存在する可能性を示す尤度を算出する画像解析部を有してもよい。これにより、全体画像を分割し尤度を算出することが可能となる。
この情報処理装置では、前記繋合順序生成部は、前記全体画像の各領域の尤度に基づき、前記試料が存在する可能性がより高い部分画像から順に繋ぎ合わされるように、前記繋ぎ合わせ順序を作成してもよい。これにより、尤度に基づいて繋ぎ合わせ順序を作成することが可能となる。
本開示に係る情報処理方法は、繋合順序生成部により、観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成工程と、繋合判定部により、第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、マッチング部が存在するか否かを判定し、前記マッチング部が存在しないと判定されたときは、前記繋合判定部が前記繋合順序生成部に前記繋ぎ合わせ順序の再作成を指示し、前記マッチング部が存在すると判定されたときは、前記繋合判定部が画像生成部に前記第１の部分画像と前記第２の部分画像の繋ぎ合わせを指示する繋合判定工程と、を有する。
前記画像生成部により、マッチング部が存在すると判定された部分画像同士を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する画像生成工程を有してもよい。
前記画像生成部により、マッチング部が存在すると判定された部分画像同士を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する画像生成工程を有してもよい。
本開示に係るプログラムは、観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する画像生成機能と、前記部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成機能と、第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、マッチング部が存在するか否かを判定し、前記マッチング部が存在しないと判定したときは、前記繋合順序生成部に前記繋ぎ合わせ順序の再作成を指示し、前記マッチング部が存在すると判定したときは、前記画像生成部に前記第１の部分画像と前記第２の部分画像の繋ぎ合わせを指示する繋合判定機能と、を情報処理装置に実行させる。
本開示に係る顕微鏡システムは、観察対象領域全体を撮像する全体画像撮像部と、前記観察対象領域の一部を前記全体画像よりも高倍率で撮像する部分画像撮像部とを少なくとも備える顕微鏡装置と、前記顕微鏡装置を制御すると共に、前記顕微鏡装置で撮像された各画像を処理する情報処理装置と、を少なくとも備え、前記情報処理装置には、観察対象領域の一部が撮影された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成部と、第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、相関する画像領域が存在するか否かを判定する繋合判定部と、を有し、前記繋合順序生成部は、前記繋合判定部により前記相関する画像領域が存在しないと判定された場合、前記繋ぎ合わせ順序を変更する。
本開示によれば、繋ぎ合わせ精度が向上するため、多数の部分画像を高精度に繋ぎ合わせて、広視野かつ高精度の顕微鏡観察画像を合成することができる。
以下、本開示を実施するための形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す各実施形態に限定されるものではない。また、説明は、以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
（部分画像が繋がらないときは、繋合順序を再構築する繋合判定部及びこれを有する顕微鏡システムの例）
２．第２の実施の形態
（部分画像が繋がらないときは、繋合順序を再構築し変更後の部分画像を撮影する動的シーケンスの顕微鏡システムの例）
３．第３の実施の形態
（部分画像が繋がらないときは、その部分画像の繋合順序を後回しにする顕微鏡システムの例）
１．第１の実施の形態
（部分画像が繋がらないときは、繋合順序を再構築する繋合判定部及びこれを有する顕微鏡システムの例）
２．第２の実施の形態
（部分画像が繋がらないときは、繋合順序を再構築し変更後の部分画像を撮影する動的シーケンスの顕微鏡システムの例）
３．第３の実施の形態
（部分画像が繋がらないときは、その部分画像の繋合順序を後回しにする顕微鏡システムの例）
＜１．第１の実施の形態＞
〔顕微鏡システムの構成〕
先ず、本開示の第１の実施形態に係るバーチャル顕微鏡システムについて説明する。図１は実施形態の顕微鏡システムの概要を示す図である。本実施形態の顕微鏡システムは、各プレパラート標本を高倍率で撮像して観察するものであり、図１に示すように、デジタル顕微鏡１と情報処理装置２とを少なくとも備える。
〔顕微鏡システムの構成〕
先ず、本開示の第１の実施形態に係るバーチャル顕微鏡システムについて説明する。図１は実施形態の顕微鏡システムの概要を示す図である。本実施形態の顕微鏡システムは、各プレパラート標本を高倍率で撮像して観察するものであり、図１に示すように、デジタル顕微鏡１と情報処理装置２とを少なくとも備える。
また、本実施形態の顕微鏡システムには、サーバ３及び／又は画像表示装置４が設けられていてもよい。その場合、情報処理装置２、サーバ３及び画像表示装置４は、直接接続することもできるが、ネットワーク５を介して相互に通信可能に接続することもできる。
［デジタル顕微鏡１］
デジタル顕微鏡１は、光源、対物レンズ、撮像素子及びステージなどを備えており、ステージ上に載置されたプレパラート標本に対して所定の証明光を照射し、観察対象物を透過した光や観察対象物から発せられた光などを撮像する。図２はデジタル顕微鏡１の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態の顕微鏡システムが備えられるデジタル顕微鏡１には、全体画像撮像部１１と部分画像撮像部１２とが設けられている。
デジタル顕微鏡１は、光源、対物レンズ、撮像素子及びステージなどを備えており、ステージ上に載置されたプレパラート標本に対して所定の証明光を照射し、観察対象物を透過した光や観察対象物から発せられた光などを撮像する。図２はデジタル顕微鏡１の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態の顕微鏡システムが備えられるデジタル顕微鏡１には、全体画像撮像部１１と部分画像撮像部１２とが設けられている。
全体画像撮像部１１は、光源、低倍率の対物レンズ及び低解像度の撮像素子などで構成されており、ステージ上載置されたプレパラート標本の観察対象領域全体を、低倍率かつ低画像度で撮影する。一方、部分画像撮像部１２は、光源、高倍率の対物レンズ及び高解像度の撮像素子などで構成されており、ステージ上に載置されたプレパラート標本の観察対象領域の一部を、高倍率かつ高解像度で撮影する。即ち、デジタル顕微鏡１では、低解像度の全体画像（サムネイル画像）と、全体画像よりも高解像度の部分画像（スライド画像）が撮像される。
また、デジタル顕微鏡１には、全体画像撮像部１１及び部分画像撮像部１２による撮像処理を制御する撮像装置コントローラ１３や、情報処理装置２と接続するための入出力インターフェイス部１４などが設けられていてもよい。入出力インターフェイス部１４を設けることで、情報処理装置２からの制御コマンドの入力や、情報処理装置２に対する全体画像撮像部１１及び部分画像撮像部１２で撮像された各画像データの出力が可能となる。
［情報処理装置２］
図３は情報処理装置２の構成例を示すブロップ図である。
情報処理装置２は、デジタル顕微鏡１の駆動を制御する撮像制御部２４と、デジタル顕微鏡１で撮像された複数の部分画像（スライド画像）を繋ぎ合わせて、高倍率かつ高解像度の広視野顕微鏡撮像画像を合成する画像合成部２５と、を備えている。さらに、情報処理装置２は、デジタル顕微鏡１で撮像された各画像を処理する画像処理部２３を備えている。また、情報処理装置２には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、メモリ２２、入出力インターフェイス部２６及びハードディスク２７などが設けられていてもよい。
図３は情報処理装置２の構成例を示すブロップ図である。
情報処理装置２は、デジタル顕微鏡１の駆動を制御する撮像制御部２４と、デジタル顕微鏡１で撮像された複数の部分画像（スライド画像）を繋ぎ合わせて、高倍率かつ高解像度の広視野顕微鏡撮像画像を合成する画像合成部２５と、を備えている。さらに、情報処理装置２は、デジタル顕微鏡１で撮像された各画像を処理する画像処理部２３を備えている。また、情報処理装置２には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、メモリ２２、入出力インターフェイス部２６及びハードディスク２７などが設けられていてもよい。
（画像処理部２３）
図４は画像処理部２３の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、画像処理部２３には、観察対象領域全体を撮像した全体画像（サムネイル画像）を解析する画像解析部２３２が設けられている。この画像解析部２３２では、観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域に分割し、領域毎に観察対象物が存在するか否かを判断する。
図４は画像処理部２３の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、画像処理部２３には、観察対象領域全体を撮像した全体画像（サムネイル画像）を解析する画像解析部２３２が設けられている。この画像解析部２３２では、観察対象領域全体を撮像した全体画像を複数の領域に分割し、領域毎に観察対象物が存在するか否かを判断する。
画像解析部２３２において観察対象物が存在するか否かを判断する方法は、特に限定されるものではないが、例えば領域毎に観察対象物が存在する可能性を示す尤度を算出する方法を採用することができる。なお、ここでいう「尤度」には、観察対象物の存在確率だけでなく、存在の有無の概念も含む。
また、画像処理部２３には、画像解析部２３２の判断結果に基づいて、各領域の存在レベルを決定する存在レベル処理部２３３が設けられていてもよい。例えば、存在レベル処理部２３３では、全体画像領域の各領域を、尤度に応じて、観察対象物が存在している領域（レベル２）、観察対象が存在しているかもしれない領域（レベル１）、観察対象物が存在していない領域（レベル０）の３段階に分類してもよい。また、この３段階に限定されず、レベル１〜２、レベル１〜５など任意に多段階に分類することが可能である。
更に、画像処理部２３には、存在マップ生成部２３４が設けられていてもよい。この存在マップ生成部２３４では、画像解析部２３２の判断結果に基づいて、各領域における観察対象物の存在情報を示す存在マップを生成する。なお、画像処理部２３に存在レベル処理部２３３が設けられていた場合は、存在マップ生成部２３４は、存在レベル処理部２３３で決定された存在レベルに基づいて、存在マップを作成する。
また、画像解析部２３２での尤度を算出している場合には、存在マップ生成部２３４は、各領域の尤度に基づいて存在マップを作成することができる。
また、画像解析部２３２での尤度を算出している場合には、存在マップ生成部２３４は、各領域の尤度に基づいて存在マップを作成することができる。
更にまた、画像処理部２３には、デジタル顕微鏡１で部分画像を撮像する順序を作成する撮像順序生成部２３５が設けられていてもよい。この撮像順序生成部２３５では、画像解析部２３２の判断結果などに基づいて撮像順序（撮像シーケンス）を作成する。また、撮像順序生成部２３５は、繋合順序生成部２５２として使用することも可能であり、繋合順序生成部２５２を撮像順序生成部２３５として使用することも可能である。
また、撮像順序は、観察対象物が存在する可能性がより高い領域から撮像し、撮像移動距離がより小さくなるように作成されていることが好ましい。更に、撮像順序生成部２３５は、画像解析部２３２で算出された尤度、存在レベル処理部２３３で決定された存在レベル又は存在マップ生成部２３４で作成された存在マップに基づいて、撮像順序を作成してもよい。なお、撮像順序は、インターフェイス２３１を介して、撮像制御部２４に出力される。
なお、画像合成部２５にて繋ぎ合わせ順序の再作成の指示を受けた場合には、撮像順序生成部２３５は撮像順序を再構築することが好ましい。撮像順序再構築の際に撮像順序生成部２３５は、マッチング部が存在しないと判定された以後の撮像順序を再作成することが好ましい。
（撮像制御部２４）
撮像制御部２４は、画像解析部２３２の判断結果、画像合成部２５の判断結果などに基づいて、デジタル顕微鏡１により部分画像を撮像する際の駆動を制御する。
例えば、撮像制御部２４は、撮像順序生成部２３５で作成された撮像順序又は繋合順序生成部２５２で再構築した繋合順序に基づき、部分画像を撮像するように制御してもよい。また、撮像制御部２４は、繋合順序生成部２５２で再構築した繋合順序を撮像順序として、再構築以後の部分画像を撮像するように制御してもよい。
撮像制御部２４は、画像解析部２３２の判断結果、画像合成部２５の判断結果などに基づいて、デジタル顕微鏡１により部分画像を撮像する際の駆動を制御する。
例えば、撮像制御部２４は、撮像順序生成部２３５で作成された撮像順序又は繋合順序生成部２５２で再構築した繋合順序に基づき、部分画像を撮像するように制御してもよい。また、撮像制御部２４は、繋合順序生成部２５２で再構築した繋合順序を撮像順序として、再構築以後の部分画像を撮像するように制御してもよい。
また、画像解析部２３２において各領域の尤度を算出していた場合、撮像制御部２４は、尤度が高い領域から撮像されるようにデジタル顕微鏡１の駆動を制御してもよい。なお、画像処理部２３に撮像順序生成部２３５が設けられている場合は、撮像順序生成部２３５で作成された撮像順序（撮像シーケンス）に従い、デジタル顕微鏡１の駆動を制御することもできる。
（ＣＰＵ２１）
ＣＰＵ２１は、情報処理部２に設けられた各部を統括的に制御するものであり、例えば前述した画像処理部２３や撮像制御部２４、画像合成部２５などを統括的に制御するプログラムを実行する。また、ＣＰＵ２１は情報処理装置２の各部で実行される演算処理を行ったり、画像のエンドコードや後述する画像合成部２５で実装される部分画像パターンマッチング処理などを行うこともできる。
ＣＰＵ２１は、情報処理部２に設けられた各部を統括的に制御するものであり、例えば前述した画像処理部２３や撮像制御部２４、画像合成部２５などを統括的に制御するプログラムを実行する。また、ＣＰＵ２１は情報処理装置２の各部で実行される演算処理を行ったり、画像のエンドコードや後述する画像合成部２５で実装される部分画像パターンマッチング処理などを行うこともできる。
（画像合成部２５）
画像合成部２５は、デジタル顕微鏡１で撮像された複数の部分画像（スライド画像）を繋ぎ合わせて、高倍率かつ高解像度の広視野顕微鏡観察画像を合成する。この画像合成部２５には、入出力インターフェイス部２６を介して、部分画像（スライド画像）が順次入力される。そして、部分画像（スライド画像）は、撮像順にマッチング処理が行われ、その結果に基づいて繋ぎ合わせ（スティッチイング）処理される。
画像合成部２５は、デジタル顕微鏡１で撮像された複数の部分画像（スライド画像）を繋ぎ合わせて、高倍率かつ高解像度の広視野顕微鏡観察画像を合成する。この画像合成部２５には、入出力インターフェイス部２６を介して、部分画像（スライド画像）が順次入力される。そして、部分画像（スライド画像）は、撮像順にマッチング処理が行われ、その結果に基づいて繋ぎ合わせ（スティッチイング）処理される。
図５は画像合成部２５の構成例を示すブロック図である。図５に示すように、画像合成部２５には、繋合順序生成部２５２、繋合判定部２５３及び繋合位置調整部２５４が設けられている。これにより、より確実にマッチングがとれる分割画像同士を繋ぎ合わせることができるため、繋ぎ合わせ処理時に誤差が発生しにくくなり、繋ぎ合わせ精度が向上する。これにより、広視野かつ高精度の顕微鏡観察画像を合成することができる。
繋合順序生成部２５２は、観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する。繋合順序生成部２５２は、画像処理部２３で前述したように、全体画像の各領域の尤度に基づき、観察対象の試料が存在する可能性がより高い部分画像から順に繋ぎ合わせるように、繋ぎ合わせ順序を作成することが好ましい。
また、繋合順序生成部２５２は、前述の部分画像の撮像順序に従った繋ぎ合わせ順序を作成することが好ましい。
そして、繋合順序生成部２５２は、繋合判定部２５３により相関する画像領域が存在しないと判定された場合には、繋ぎ合わせ順序を変更する。繋合判定部２５３が繋ぎ合わせ順序の再作成を指示すると、マッチング部が存在しないと判定された以後の部分画像の繋ぎ合わせ順序を再作成することが好ましい。
また、繋合順序生成部２５２は、前述の部分画像の撮像順序に従った繋ぎ合わせ順序を作成することが好ましい。
そして、繋合順序生成部２５２は、繋合判定部２５３により相関する画像領域が存在しないと判定された場合には、繋ぎ合わせ順序を変更する。繋合判定部２５３が繋ぎ合わせ順序の再作成を指示すると、マッチング部が存在しないと判定された以後の部分画像の繋ぎ合わせ順序を再作成することが好ましい。
繋合順序生成部２５２は、部分画像よりも低倍率で、観察対象領域全体を撮像した全体画像に基づいて、部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成することが好ましい。例えば、全体画像を分割した部分画像の位置情報などに基づいて部分画像同士の繋ぎ合わせ順序を作成することが可能である。部分画像の位置情報などに基づくことにより、動的シーケンスを行わなくとも部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成することが可能となる。
繋合判定部２５３は、第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、相関する画像領域が存在するか否かを判定する。
繋合判定部２５３は、存在すると判定した場合には、隣接する次の部分画像との繋ぎ合わせ判定を行なってもよい。また、第１の部分画像と第２の部分画像の繋合位置を調整するように繋合位置調整部２５４に指示してもよい。この指示により、該繋合位置調整部２５４は、第１の部分画像に対して第２の部分画像の繋合位置を調整する。
また、繋合判定部２５３は、存在しないと判定した場合には繋ぎ合わせ順序を変更するように繋合順序生成部２５２に指示する。これにより、該繋合順序生成部２５２は、繋ぎ合わせ順序を再構築する。
繋合判定部２５３は、存在すると判定した場合には、隣接する次の部分画像との繋ぎ合わせ判定を行なってもよい。また、第１の部分画像と第２の部分画像の繋合位置を調整するように繋合位置調整部２５４に指示してもよい。この指示により、該繋合位置調整部２５４は、第１の部分画像に対して第２の部分画像の繋合位置を調整する。
また、繋合判定部２５３は、存在しないと判定した場合には繋ぎ合わせ順序を変更するように繋合順序生成部２５２に指示する。これにより、該繋合順序生成部２５２は、繋ぎ合わせ順序を再構築する。
また、画像合成部２５には、観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像を繋ぎ合わせて、高倍率かつ高解像度の広視野顕微鏡画像を合成する画像合成部２５５が設けられていることが好ましい。これにより、マッチング部が存在すると判定された部分画像同士を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成することが可能となる。
また、画像合成部２５には、単数又は複数の部分画像などを一時的に記憶するキャッシュ部２５６が設けられていてもよい。記憶する部分画像として、例えば、マッチング部が存在しないと判定された部分画像や広視野の顕微鏡画像を合成するための部分画像の全てなどがあるが、特に限定されるものではない。
また、画像合成部２５には、単数又は複数の部分画像などを一時的に記憶するキャッシュ部２５６が設けられていてもよい。記憶する部分画像として、例えば、マッチング部が存在しないと判定された部分画像や広視野の顕微鏡画像を合成するための部分画像の全てなどがあるが、特に限定されるものではない。
（ハードディスク２７）
ハードディスク２７には、例えば画像処理部２３及び画像合成部２５での処理結果（各領域の尤度、存在レベル、存在マップ、撮像順序、繋合順序、部分画像、合成された広視野顕微鏡観察画像など）が記憶される。
ハードディスク２７には、例えば画像処理部２３及び画像合成部２５での処理結果（各領域の尤度、存在レベル、存在マップ、撮像順序、繋合順序、部分画像、合成された広視野顕微鏡観察画像など）が記憶される。
なお、これらのデータの一部又は全部は、ネットワーク５上のサーバ３に記憶することもできる。その場合、情報処理装置２に、サーバ３との接続用インターフェイス（図示せず）を設け、ネットワーク５を介して相互に通信可能とすればよい。
また、前述した情報処理装置２の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作成し、パーソナルコンピュータなどに実装することが可能である。このようなコンピュータプログラムは、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどの記録媒体に格納されていてもよく、また、ネットワークを介して配信することもできる。
［サーバ３］
サーバ３は、情報処理装置２からアップロードされた各種データを管理し、要求に応じて画像表示装置４や情報処理装置２に出力する。また、サーバ３は、画像表示装置４で閲覧可能な画像について、画像表示装置４のユーザのためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を生成する。
サーバ３は、情報処理装置２からアップロードされた各種データを管理し、要求に応じて画像表示装置４や情報処理装置２に出力する。また、サーバ３は、画像表示装置４で閲覧可能な画像について、画像表示装置４のユーザのためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を生成する。
［画像表示装置４］
画像表示装置４は、サーバ３又は情報処理装置２から出力された部分画像（スライド画像）や複数の部分画像（スライド画像）を合成した広視野顕微鏡観察画像を表示する。例えば、プレパラート標本が病理標本である場合は、画像表示装置４のユーザ（画像の閲覧者）は医師などであり、表示された画像に基づいて病理診断を行う。
画像表示装置４は、サーバ３又は情報処理装置２から出力された部分画像（スライド画像）や複数の部分画像（スライド画像）を合成した広視野顕微鏡観察画像を表示する。例えば、プレパラート標本が病理標本である場合は、画像表示装置４のユーザ（画像の閲覧者）は医師などであり、表示された画像に基づいて病理診断を行う。
［ネットワーク５］
ネットワーク５は、情報処理装置２、サーバ３及び画像表示装置４を、互いに双方向通信可能に接続する通信回線網である。このネットワーク５は、例えば、インターネット、電話回線網、衛星通信網、同報通信路などの公衆回線網や、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＰ−ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ワイヤレスＬＡＮなどの専用回線網などで構成されており、有線か無線かは問わない。また、このネットワーク５は、本実施形態の顕微鏡システムに専用に設けられた通信回線網であってもよい。
ネットワーク５は、情報処理装置２、サーバ３及び画像表示装置４を、互いに双方向通信可能に接続する通信回線網である。このネットワーク５は、例えば、インターネット、電話回線網、衛星通信網、同報通信路などの公衆回線網や、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＰ−ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ワイヤレスＬＡＮなどの専用回線網などで構成されており、有線か無線かは問わない。また、このネットワーク５は、本実施形態の顕微鏡システムに専用に設けられた通信回線網であってもよい。
［動作］
次に、本実施形態の顕微鏡システムの動作の一例について説明する。図６は本実施形態の顕微鏡システムの全体動作の概要を示すフローチャート図であり、図７はその情報処理装置２における処理及びデータの流れを示すシーケンス図である。
図８は、本実施形態の画像処理部２３及び画像生成部２５５による撮像順序作成の処理の流れを示す図である。図９は、画像合成部２５での撮像順序生成処理の流れを示すフローチャート図である。
次に、本実施形態の顕微鏡システムの動作の一例について説明する。図６は本実施形態の顕微鏡システムの全体動作の概要を示すフローチャート図であり、図７はその情報処理装置２における処理及びデータの流れを示すシーケンス図である。
図８は、本実施形態の画像処理部２３及び画像生成部２５５による撮像順序作成の処理の流れを示す図である。図９は、画像合成部２５での撮像順序生成処理の流れを示すフローチャート図である。
図６に示すように、本実施形態の顕微鏡システムにより対象物の顕微鏡観察する場合は、まず、デジタル顕微鏡１の全体画像撮像部１１が、ステージ上に載置されたプレパラート標本の観察対象領域全体を、低倍率かつ低解像度で撮影する（ステップＳ１）。このステップＳ１で撮像された全体画像（サムネイル画像）を図８Ａに示す。この全体画像は、デジタル顕微鏡１のインターフェイス１４から出力され、情報処理装置２のインターフェイス２６を介して、画像処理部２３に入力される。
そして、画像処理部２３の画像解析部２３２において、入力された全体画像（サムネイル画像）を複数の領域に分割し、例えば尤度を算出するなどの方法で、領域毎に観察対象物が存在するか否かを判断する（ステップＳ２）。例えば、各領域の尤度は、画像認識処理などによって算出することができる。
引き続き、存在レベル処理部２３３で、各領域の存在レベルを決定する（ステップＳ３）。例えば、存在レベル処理部２３３では、全体画像の領域の各領域を、尤度に応じて、観察対象物６が存在している領域（レベル２）、観察対象物６が存在しているかもしれない領域（レベル１）、観察対象物６が存在していない領域（レベル０）の３段階に分類する。
次に、存在マップ生成部２３４において、存在レベル処理部２３３で決定された存在レベルに基づいて、各領域における観察対象物の存在情報を示す存在マップを作成する（ステップＳ４）。そして、存在マップから存在レベルの高い順からステージ移動距離が少なくなるように、撮像順序生成部２３５において、存在マップに基づいて、部分画像の撮像順序を作成する（ステップＳ５）。同じ存在レベルがベースの部分画像の周囲に存在する場合には、次に接続される部分画像をメカ的に任意に選択してもよい。
例えば、観察対象物６の全体撮影を行った際に、各領域に観察対象物６が存在し、存在レベルは同じである場合、図８Ｂに示すように各領域は観察対象物６が存在している領域（レベル２）と決定する。そして、図８Ｃに示すように、ステージ移動距離が少なくなる、２−１，２−２，２−３，２−４の順に初期の撮像順序が作成される。また、撮像順序は、繋合順序生成部２５２にて作成された繋合順序でもよい。
例えば、観察対象物６の全体撮影を行った際に、各領域に観察対象物６が存在し、存在レベルは同じである場合、図８Ｂに示すように各領域は観察対象物６が存在している領域（レベル２）と決定する。そして、図８Ｃに示すように、ステージ移動距離が少なくなる、２−１，２−２，２−３，２−４の順に初期の撮像順序が作成される。また、撮像順序は、繋合順序生成部２５２にて作成された繋合順序でもよい。
次に、撮像順序生成部２３５で作成された撮像順序（撮像シーケンス）は、インターフェイス２３１を介して撮像制御部２４に出力され、撮像制御部２４は、撮像順序に基づいてデジタル顕微鏡１の部分画像撮像部１２により、部分画像が撮像される（ステップＳ６）。撮像された部分画像は、キャッシュ部２５６、ハードディスク２７などの記憶部に記憶される。
なお、ステップＳ６は、繋合順序生成部２５２にて作成された繋合順序を、撮像順序として行なってもよい。
なお、ステップＳ６は、繋合順序生成部２５２にて作成された繋合順序を、撮像順序として行なってもよい。
部分画像撮像部１２で撮像された部分画像は、情報処理装置２に出力される。このとき、キャッシュ部２５６に記憶されていた部分画像を情報処理装置２に出力させてもよい。
そして、観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像は、画像合成部２５における繋合判定部２５３にて、隣接する複数の部分画像との間で、マッチング部が存在するか否かを判定する。マッチング部が存在しないと判定されたときは、繋合判定部２５３が繋合順序生成部２５２に繋ぎ合わせ順序の再作成を指示する。マッチング部が存在すると判定されたときは、繋合判定部２５３が繋合位置調整部２５４に部分画像の繋ぎ合わせ位置の調整を指示する（ステップ７）。この繋合判定による判断結果などに基づき、マッチング部が存在すると判定された部分画像同士を繋ぎ合わせて、広視野顕微鏡画像を合成することが可能となる。
そして、観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像は、画像合成部２５における繋合判定部２５３にて、隣接する複数の部分画像との間で、マッチング部が存在するか否かを判定する。マッチング部が存在しないと判定されたときは、繋合判定部２５３が繋合順序生成部２５２に繋ぎ合わせ順序の再作成を指示する。マッチング部が存在すると判定されたときは、繋合判定部２５３が繋合位置調整部２５４に部分画像の繋ぎ合わせ位置の調整を指示する（ステップ７）。この繋合判定による判断結果などに基づき、マッチング部が存在すると判定された部分画像同士を繋ぎ合わせて、広視野顕微鏡画像を合成することが可能となる。
図９及び図６を参照して、ステップＳ７における繋合判定について具体的に説明する。
ステップＳ５では、撮像順序生成部２３５にて、初期撮像順序が作成される。また、繋合順序生成部２５２にて作成された繋合順序を初期撮像順序とすることが好ましい。繋合順序生成部２５２にて、前記部分画像よりも低倍率で、観察対象領域全体を撮像した全体画像に基づいて、前記部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成することが好ましい。
ステップ６では、撮像制御部２４にて、初期撮像順序（繋合順序）に従って、観察対象全ての部分画像が撮像される。これら部分画像はキャッシュ部２５６、ハードディスク２７、半導体メモリ（例えばＵＳＢ）などの不揮発性で読み書き可能な内部・外部記憶部に記憶させてもよい。
ステップＳ５では、撮像順序生成部２３５にて、初期撮像順序が作成される。また、繋合順序生成部２５２にて作成された繋合順序を初期撮像順序とすることが好ましい。繋合順序生成部２５２にて、前記部分画像よりも低倍率で、観察対象領域全体を撮像した全体画像に基づいて、前記部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成することが好ましい。
ステップ６では、撮像制御部２４にて、初期撮像順序（繋合順序）に従って、観察対象全ての部分画像が撮像される。これら部分画像はキャッシュ部２５６、ハードディスク２７、半導体メモリ（例えばＵＳＢ）などの不揮発性で読み書き可能な内部・外部記憶部に記憶させてもよい。
ステップ７では、繋ぎ合わせ判定、繋合順序の再構築、繋合位置調整などが行われる。
繋合判定部２５３にて、撮像された、第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、相関する画像領域（マッチング部分）が存在するか否かを判定する。
相関する画像領域が存在すると判定された場合には、初期の撮像順序（繋合順序）に従って、順次、部分画像の繋ぎ合わせ判定を行う。
また、相関する画像領域が存在しないと判定された場合には、繋合順序生成部２５１にて、観察対象の一部が撮像された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を変更する。そして、変更後の繋ぎ合わせ順序（再構築）について、繋合判定部２５３にて前述と同様に、第１の部分画像と変更後の第２の部分画像との間に相関する画像領域（マッチング部分）が存在するか否かを判定する。存在しない場合には、前述と同様に繋ぎ合わせ順序を再び変更し、再々構築する。存在する場合には、変更後の繋ぎ合わせ順序（再構築）に従って、順次部分画像の繋ぎ合わせ判定を行う。
この繋ぎ合わせ判定を残りの画像がなくなるまで、繰り返し行う。この際、マッチングが出来ない部分画像を記憶し、この部分画像の繋ぎ合わせ順序を後回しにする；マッチングが出来ない画像とは別の部分画像でマッチングを再開するなどの処理を行なってもよい。
残り画像がなくなった際には、前述の存在すると判定され作成された繋ぎ合わせ順序に従って、順次、部分画像の繋ぎ合わせ位置を調整する。例えば、第１の部分画像（ベース画像）に対して第２の部分画像（接続画像）の繋ぎ合わせ位置を調整する。
繋合判定部２５３にて、撮像された、第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、相関する画像領域（マッチング部分）が存在するか否かを判定する。
相関する画像領域が存在すると判定された場合には、初期の撮像順序（繋合順序）に従って、順次、部分画像の繋ぎ合わせ判定を行う。
また、相関する画像領域が存在しないと判定された場合には、繋合順序生成部２５１にて、観察対象の一部が撮像された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を変更する。そして、変更後の繋ぎ合わせ順序（再構築）について、繋合判定部２５３にて前述と同様に、第１の部分画像と変更後の第２の部分画像との間に相関する画像領域（マッチング部分）が存在するか否かを判定する。存在しない場合には、前述と同様に繋ぎ合わせ順序を再び変更し、再々構築する。存在する場合には、変更後の繋ぎ合わせ順序（再構築）に従って、順次部分画像の繋ぎ合わせ判定を行う。
この繋ぎ合わせ判定を残りの画像がなくなるまで、繰り返し行う。この際、マッチングが出来ない部分画像を記憶し、この部分画像の繋ぎ合わせ順序を後回しにする；マッチングが出来ない画像とは別の部分画像でマッチングを再開するなどの処理を行なってもよい。
残り画像がなくなった際には、前述の存在すると判定され作成された繋ぎ合わせ順序に従って、順次、部分画像の繋ぎ合わせ位置を調整する。例えば、第１の部分画像（ベース画像）に対して第２の部分画像（接続画像）の繋ぎ合わせ位置を調整する。
前述の繋ぎ合わせ判定、繋合順序の再構築を行うことで、部分画像の繋ぎ合わせが不定となることを回避することができる（例えば、図８Ｃの部分画像２−３と２−４の部分）。当該部分画像の繋ぎ合わせ判定の情報処理により、部分画像を高精度に繋ぎ合わせることができる。その結果、画像合成時の繋ぎ合わせ精度が向上するので、広視野かつ高解像度の顕微鏡観察画像を合成することが可能となる。
なお、繋合順序生成部２５２は、部分画像の撮像順序に従った繋合順序を作成することが好ましい。
また、繋合判定部２５３にてマッチング部が存在しないと判断された場合、繋合順序生成部は繋ぎ合わせ順序の再指示を受ける。このとき、マッチングが存在しないと判断された画像以後の撮像順序を再作成することが好ましい。
また、存在しないと判定された部分画像以後の撮像順序を再作成してもよい。
部分画像（例えば、全ての部分画像、マッチング部が存在しないと判定された部分画像など）を、キャッシュ部２５６などの記憶部に一時的に記憶してもよい。又は、ハードディスク２７、半導体メモリ（例えばＵＳＢ）などの不揮発性で読み書き可能な内部・外部記憶部に記憶させてもよい。
また、繋合判定部２５３にてマッチング部が存在しないと判断された場合、繋合順序生成部は繋ぎ合わせ順序の再指示を受ける。このとき、マッチングが存在しないと判断された画像以後の撮像順序を再作成することが好ましい。
また、存在しないと判定された部分画像以後の撮像順序を再作成してもよい。
部分画像（例えば、全ての部分画像、マッチング部が存在しないと判定された部分画像など）を、キャッシュ部２５６などの記憶部に一時的に記憶してもよい。又は、ハードディスク２７、半導体メモリ（例えばＵＳＢ）などの不揮発性で読み書き可能な内部・外部記憶部に記憶させてもよい。
さらに、図１０及び図６に示すように、前述の繋合順序生成工程、繋合判定工程及び繋合位置調整工程（図９参照）、さらにマッチング部が存在すると判定された部分画像同士を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する画像合成工程の情報処理を行う。この情報処理を行うことにより、観察対象領域全体の高倍率かつ高解像度の広視野顕微鏡観察画像を合成することが可能である。
また、相関する画像領域が存在すると判定された場合には、繋合位置調整部２５４にて、第１の部分画像に対して第２の部分画像の繋合位置を調整し、この複数の部分画像から観察対象領域の一部の顕微鏡画像を合成してもよい。そして、最終的に観察対象全体の広視野顕微鏡画像が合成されるまで、前述の繋合判定、繋合位置調整、画像合成、繋合順序再構築などを繰り返し行えばよい。観察対象領域の一部を合成した画像がある場合には、その合成画像以外の部分画像にて繋合順序の作成を行なってもよい。
また、相関する画像領域が存在すると判定された場合には、繋合位置調整部２５４にて、第１の部分画像に対して第２の部分画像の繋合位置を調整し、この複数の部分画像から観察対象領域の一部の顕微鏡画像を合成してもよい。そして、最終的に観察対象全体の広視野顕微鏡画像が合成されるまで、前述の繋合判定、繋合位置調整、画像合成、繋合順序再構築などを繰り返し行えばよい。観察対象領域の一部を合成した画像がある場合には、その合成画像以外の部分画像にて繋合順序の作成を行なってもよい。
＜第２の実施の形態＞
次に、本開示の第２の実施形態に係る顕微鏡システムについて説明する。本実施形態の顕微鏡システムでは、繋合判定部２５３及び繋合順序生成部２５２の判断結果などに基づき、撮影をしながら撮像順序を変えていき、広視野顕微鏡画像を合成する。図１０は本実施形態の顕微鏡システムにおける動的シーケンスの変更の概要を示す図である。
次に、本開示の第２の実施形態に係る顕微鏡システムについて説明する。本実施形態の顕微鏡システムでは、繋合判定部２５３及び繋合順序生成部２５２の判断結果などに基づき、撮影をしながら撮像順序を変えていき、広視野顕微鏡画像を合成する。図１０は本実施形態の顕微鏡システムにおける動的シーケンスの変更の概要を示す図である。
本実施形態の顕微鏡システムでは、繋合判定部２５３から繋合順序生成部２５２が繋ぎ合わせ順序の再作成の指示を受けた際には、繋合順序生成部２５２は部分画像の繋合順序を作成する。該繋合順序生成部２５２の判断結果に基づいた繋合順序を、撮像順序として部分画像の撮像を行なう。該繋合順序生成部２５２は、マッチング部が存在しないと判定された画像以後の部分画像の撮像順序を再作成することが好ましい。
図６のステップＳ５〜Ｓ７を図１０を参照して説明する。ステップＳ１〜Ｓ４については前述した第１の実施形態と同様である。
全体画像から初期撮像順序を作成し、該初期撮像順序に従って部分画像の撮像を行う。繋合判定部２５３は、前述の第１の実施の形態と同様に、相関する画像領域が存在するか否かを判定する。
相関する画像領域が存在すると判定された場合には、繋合位置調整部２５４にて、第１の部分画像に対して第２の部分画像の繋合位置を調整する。第１の部分画像と第２の部分画像との繋合位置を調整し、繋ぎ合わせ処理がされ、観察対象領域の一部の広視野の顕微鏡画像が合成される。
また、相関する画像領域が存在しないと判定された場合には、繋合順序生成部２５１にて、観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を変更する。この繋合順序作成の以前にマッチングし合成した画像が作成されている際には、その合成以後の部分画像にて繋合順序の作成を行なってもよい。
その結果、動的シーケンスの変更にて、観察対象物の高倍率かつ高解像度の広視野顕微鏡観察画像を合成することができる。
なお、本実施形態の顕微鏡システムにおける上記の動的シーケンス以外の構成及び効果は、前述した第１の実施形態と同様である。
図６のステップＳ５〜Ｓ７を図１０を参照して説明する。ステップＳ１〜Ｓ４については前述した第１の実施形態と同様である。
全体画像から初期撮像順序を作成し、該初期撮像順序に従って部分画像の撮像を行う。繋合判定部２５３は、前述の第１の実施の形態と同様に、相関する画像領域が存在するか否かを判定する。
相関する画像領域が存在すると判定された場合には、繋合位置調整部２５４にて、第１の部分画像に対して第２の部分画像の繋合位置を調整する。第１の部分画像と第２の部分画像との繋合位置を調整し、繋ぎ合わせ処理がされ、観察対象領域の一部の広視野の顕微鏡画像が合成される。
また、相関する画像領域が存在しないと判定された場合には、繋合順序生成部２５１にて、観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を変更する。この繋合順序作成の以前にマッチングし合成した画像が作成されている際には、その合成以後の部分画像にて繋合順序の作成を行なってもよい。
その結果、動的シーケンスの変更にて、観察対象物の高倍率かつ高解像度の広視野顕微鏡観察画像を合成することができる。
なお、本実施形態の顕微鏡システムにおける上記の動的シーケンス以外の構成及び効果は、前述した第１の実施形態と同様である。
より具体的な一例として、図８を参照して説明する。図８に示すように、全体撮像し（図８Ａ）、存在マップ作成後（図８Ｂ）、初期撮像順序が決定される（図８Ｃ）。そして、初期撮像順序にて２−１、２−２の部分撮像を得る（図８Ｄ）。
これら２−１，２−２の部分画像のマッチング部分でマッチングができないため、相関する画像領域が存在しないと判定される（図８Ｅ）。そして、図８Ｆに示すように、部分画像２−１に隣接する部分画像の繋合順序２−４を２−２に変更するように、部分画像の繋ぎ合わせ順序を変更する。
そして、変更後の部分画像２−２を撮影し、変更後の部分画像２−１、２−２のマッチング部分のマッチングができるか否かを判定する。マッチング部分が存在する場合には複数の部分画像の繋ぎ合わせ位置を調整し、広視野顕微鏡観察画像を合成する。さらに、変更後の２−２と２−３、２−３と２−４の順に処理を行い、最終的に観察対象領域全体の広視野顕微鏡画像を得る。
これら２−１，２−２の部分画像のマッチング部分でマッチングができないため、相関する画像領域が存在しないと判定される（図８Ｅ）。そして、図８Ｆに示すように、部分画像２−１に隣接する部分画像の繋合順序２−４を２−２に変更するように、部分画像の繋ぎ合わせ順序を変更する。
そして、変更後の部分画像２−２を撮影し、変更後の部分画像２−１、２−２のマッチング部分のマッチングができるか否かを判定する。マッチング部分が存在する場合には複数の部分画像の繋ぎ合わせ位置を調整し、広視野顕微鏡観察画像を合成する。さらに、変更後の２−２と２−３、２−３と２−４の順に処理を行い、最終的に観察対象領域全体の広視野顕微鏡画像を得る。
＜第３の実施の形態＞
次に、本開示の第３の実施形態に係る顕微鏡システムについて説明する。本実施形態の顕微鏡システムでは、繋合判定部２５３及び繋合順序生成部２５２の判断結果などに基づき、繋ぎ合わせが出来なかった部分画像の撮像順序又は繋合順序を後回しに変更し、広視野顕微鏡画像を合成する。図１２は本実施形態の顕微鏡システムにおける繋ぎ合わせ出来なかった部分画像の順序変更の概要を示す図である。
次に、本開示の第３の実施形態に係る顕微鏡システムについて説明する。本実施形態の顕微鏡システムでは、繋合判定部２５３及び繋合順序生成部２５２の判断結果などに基づき、繋ぎ合わせが出来なかった部分画像の撮像順序又は繋合順序を後回しに変更し、広視野顕微鏡画像を合成する。図１２は本実施形態の顕微鏡システムにおける繋ぎ合わせ出来なかった部分画像の順序変更の概要を示す図である。
繋合判定部２５３において、第１の部分画像（ベース画像）と、マッチング部が存在しないと判定された第２の部分画像（接続画像）を一時的にキャッシュ部２５６などの記憶部に記憶する。前述の第２の部分画像の撮像順序は、同じ存在レベルを持つグループの最後にブッシュされる。撮像順序生成部２３５は、第２の部分画像を除いた第１の部分画像と隣接する部分画像（接続画像）の撮像順序を格上げする。残りの部分画像（接続画像）において、存在確率の高い部分画像などに基づき、撮像順序を再構築する。また、残りの部分画像の何れもマッチングができない場合には、第１の部分画像とは別の部分画像を新たなベース画像として新たに撮像順序を作成してもよく、変更なしに終了してもよい。その結果、作業効率よく、高倍率かつ高解像度の広視野顕微鏡観察画像を合成することができる。
なお、本実施形態の顕微鏡システムにおける上記以外の構成及び効果は、前述した第１の実施形態又は第２の実施形態と同様である。
なお、本実施形態の顕微鏡システムにおける上記以外の構成及び効果は、前述した第１の実施形態又は第２の実施形態と同様である。
また、本開示は、以下のような構成をとることもできる。
（１）
観察対象領域の一部が撮影された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成部と、
第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、相関する画像領域が存在するか否かを判定する繋合判定部と、
前記繋合判定部により前記相関する画像領域が存在すると判定された場合、前記第１の部分画像に対して前記第２の部分画像の繋合位置を調整する繋合位置調整部と、
を有し、
前記繋合順序生成部は、前記繋合判定部により前記相関する画像領域が存在しないと判定された場合、前記繋ぎ合わせ順序を変更する情報処理装置。
（２）
前記繋合順序生成部は、前記部分画像よりも低倍率で、観察対象領域全体を撮像した全体画像に基づいて、前記部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する（１）に記載の情報処理装置。
（３）
前記繋合判定部が前記繋ぎ合わせ順序の再作成の指示すると、前記繋合順序生成部は、前記マッチング部が存在しないと判定された部分画像以後の繋ぎ合わせ順序を再作成する（１）又は（２）に記載の情報処理装置。
（４）
前記全体画像に基づいて、前記部分画像の撮像順序を作成する撮像順序生成部を有し、前記繋合順序生成部は、前記部分画像の撮像順序に従った繋ぎ合わせ順序を作成する（１）〜（３）のいずれかに記載の情報処理装置。
（５）
前記融合順序生成部が前記繋ぎ合わせ順序の再作成の指示を受けると、前記撮像順序生成部は、前記マッチング部が存在しないと判定された画像以後の撮像順序を再作成する（１）〜（４）のいずれかに記載の情報処理装置。
（６）
前記繋合判定部においてマッチング部が存在しないと判定された部分画像を一時的に記憶するキャッシュ部を有する（１）〜（５）のいずれかに記載の情報処理装置。
（７）
前記全体像を前記部分画像に対応する複数の領域に分割し、領域毎に試料が存在する可能性を示す尤度を算出する画像解析部を有する（１）〜（６）のいずれかに記載の情報処理装置。
（８）
前記繋合順序生成部は、前記全体画像の各領域の尤度に基づき、前記試料が存在する可能性がより高い部分画像から順に繋ぎ合わされるように、前記繋ぎ合わせ順序を作成する（１）〜（７）のいずれかに記載の情報処理装置。
（９）
繋合順序生成部により、観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成工程と、
繋合判定により、第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わさせる第２の部分画像との間に、マッチング部が存在するか否かを判定し、前記マッチング部が存在しないと判定されたときは、前記繋合判定部が前記繋合順序生成部に前記繋ぎ合わせ順序の再作成と指示し、前記マッチング部が存在すると判定されたときは、前記繋合判定部が画像生成部に前記第１の部分画像と前記第２の部分画像の繋ぎ合わせを指示する繋合判定工程と、
前記画像生成部により、マッチング部が存在すると判定された部分画像同士を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する画像生成工程と、
を有する情報処理方法。
（２）〜（８）のいずれかに記載の工程を有する（９）に記載の情報処理方法。
（１０）
観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する画像生成機能と、
前記部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成機能と、
第１の部分画像と、該第１の部分画像を繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、マッチング部が存在するか否かを判定し、前記マッチング部が存在しないと判定したときは、前記繋合順序生成部に前記繋ぎ合わせ順序の再作成を指示し、前記マッチング部が存在すると判定する繋合判定機能と、
を情報処理装置に実行させるプログラム。
さらに、前記画像生成部により、マッチング部が存在すると判定された部分画像同士を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する画像生成工程を有することが好ましい。
（２）〜（８）のいずれかに記載の機能を情報装置に実行させる（９）に記載のプログラム。
（１１）
観察対象領域全体を撮像する全体画像撮像部と、前記観察対象領域の一部を前記全体画像よりも高倍率で撮像する部分画像撮像部とを少なくとも備える顕微鏡装置と、
前記顕微鏡装置を制御すると共に、前記顕微鏡装置で撮像された各画像を処理する情報処理装置と、を少なくとも備え、
前記情報処理装置には、
観察対象領域の一部が撮影された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成部と、
第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、相関する画像領域が存在するか否かを判定する繋合判定部と、
を有し、
前記繋合順序生成部は、前記繋合判定部により前記相関する画像領域が存在しないと判定された場合、前記繋ぎ合わせ順序を変更する顕微鏡システム。
（１）〜（６）のいずれかに記載の情報処理装置を有する（１１）に記載の顕微鏡システム。
（１）
観察対象領域の一部が撮影された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成部と、
第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、相関する画像領域が存在するか否かを判定する繋合判定部と、
前記繋合判定部により前記相関する画像領域が存在すると判定された場合、前記第１の部分画像に対して前記第２の部分画像の繋合位置を調整する繋合位置調整部と、
を有し、
前記繋合順序生成部は、前記繋合判定部により前記相関する画像領域が存在しないと判定された場合、前記繋ぎ合わせ順序を変更する情報処理装置。
（２）
前記繋合順序生成部は、前記部分画像よりも低倍率で、観察対象領域全体を撮像した全体画像に基づいて、前記部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する（１）に記載の情報処理装置。
（３）
前記繋合判定部が前記繋ぎ合わせ順序の再作成の指示すると、前記繋合順序生成部は、前記マッチング部が存在しないと判定された部分画像以後の繋ぎ合わせ順序を再作成する（１）又は（２）に記載の情報処理装置。
（４）
前記全体画像に基づいて、前記部分画像の撮像順序を作成する撮像順序生成部を有し、前記繋合順序生成部は、前記部分画像の撮像順序に従った繋ぎ合わせ順序を作成する（１）〜（３）のいずれかに記載の情報処理装置。
（５）
前記融合順序生成部が前記繋ぎ合わせ順序の再作成の指示を受けると、前記撮像順序生成部は、前記マッチング部が存在しないと判定された画像以後の撮像順序を再作成する（１）〜（４）のいずれかに記載の情報処理装置。
（６）
前記繋合判定部においてマッチング部が存在しないと判定された部分画像を一時的に記憶するキャッシュ部を有する（１）〜（５）のいずれかに記載の情報処理装置。
（７）
前記全体像を前記部分画像に対応する複数の領域に分割し、領域毎に試料が存在する可能性を示す尤度を算出する画像解析部を有する（１）〜（６）のいずれかに記載の情報処理装置。
（８）
前記繋合順序生成部は、前記全体画像の各領域の尤度に基づき、前記試料が存在する可能性がより高い部分画像から順に繋ぎ合わされるように、前記繋ぎ合わせ順序を作成する（１）〜（７）のいずれかに記載の情報処理装置。
（９）
繋合順序生成部により、観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成工程と、
繋合判定により、第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わさせる第２の部分画像との間に、マッチング部が存在するか否かを判定し、前記マッチング部が存在しないと判定されたときは、前記繋合判定部が前記繋合順序生成部に前記繋ぎ合わせ順序の再作成と指示し、前記マッチング部が存在すると判定されたときは、前記繋合判定部が画像生成部に前記第１の部分画像と前記第２の部分画像の繋ぎ合わせを指示する繋合判定工程と、
前記画像生成部により、マッチング部が存在すると判定された部分画像同士を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する画像生成工程と、
を有する情報処理方法。
（２）〜（８）のいずれかに記載の工程を有する（９）に記載の情報処理方法。
（１０）
観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する画像生成機能と、
前記部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成機能と、
第１の部分画像と、該第１の部分画像を繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、マッチング部が存在するか否かを判定し、前記マッチング部が存在しないと判定したときは、前記繋合順序生成部に前記繋ぎ合わせ順序の再作成を指示し、前記マッチング部が存在すると判定する繋合判定機能と、
を情報処理装置に実行させるプログラム。
さらに、前記画像生成部により、マッチング部が存在すると判定された部分画像同士を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する画像生成工程を有することが好ましい。
（２）〜（８）のいずれかに記載の機能を情報装置に実行させる（９）に記載のプログラム。
（１１）
観察対象領域全体を撮像する全体画像撮像部と、前記観察対象領域の一部を前記全体画像よりも高倍率で撮像する部分画像撮像部とを少なくとも備える顕微鏡装置と、
前記顕微鏡装置を制御すると共に、前記顕微鏡装置で撮像された各画像を処理する情報処理装置と、を少なくとも備え、
前記情報処理装置には、
観察対象領域の一部が撮影された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成部と、
第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、相関する画像領域が存在するか否かを判定する繋合判定部と、
を有し、
前記繋合順序生成部は、前記繋合判定部により前記相関する画像領域が存在しないと判定された場合、前記繋ぎ合わせ順序を変更する顕微鏡システム。
（１）〜（６）のいずれかに記載の情報処理装置を有する（１１）に記載の顕微鏡システム。
１ デジタル顕微鏡
２ 情報処理装置
３ サーバ
４ 画像表示装置
５ ネットワーク
６ 観察対象物
１１ 全体画像撮像部
１２ 部分画像撮像部
１３ 撮像装置コントローラ
１４、２６、２３１ インターフェイス
２１ ＣＰＵ
２２ メモリ
２３ 画像処理部
２４ 撮像制御部
２５ 画像合成部
２７ ハードディスク
２３２ 画像解析部
２３３ 存在レベル処理部
２３４ 存在マップ生成部
２３５ 撮像順序生成部
２５２ 繋合順序生成部
２５３ 繋合判定部
２５４ 繋合位置調整部
２５５ 画像生成部
２５６ キャッシュ部
２ 情報処理装置
３ サーバ
４ 画像表示装置
５ ネットワーク
６ 観察対象物
１１ 全体画像撮像部
１２ 部分画像撮像部
１３ 撮像装置コントローラ
１４、２６、２３１ インターフェイス
２１ ＣＰＵ
２２ メモリ
２３ 画像処理部
２４ 撮像制御部
２５ 画像合成部
２７ ハードディスク
２３２ 画像解析部
２３３ 存在レベル処理部
２３４ 存在マップ生成部
２３５ 撮像順序生成部
２５２ 繋合順序生成部
２５３ 繋合判定部
２５４ 繋合位置調整部
２５５ 画像生成部
２５６ キャッシュ部
Claims (12)
- 観察対象領域の一部が撮影された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成部と、
第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、相関する画像領域が存在するか否かを判定する繋合判定部と、
前記繋合判定部により前記相関する画像領域が存在すると判定された場合、前記第１の部分画像に対して前記第２の部分画像の繋合位置を調整する繋合位置調整部と、
を有し、
前記繋合順序生成部は、前記繋合判定部により前記相関する画像領域が存在しないと判定された場合、前記繋ぎ合わせ順序を変更する情報処理装置。 - 前記繋合順序生成部は、前記部分画像よりも低倍率で、観察対象領域全体を撮像した全体画像に基づいて、前記部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する請求項１に記載の情報処理装置。
- 前記繋合判定部が前記繋ぎ合わせ順序の再作成を指示すると、前記繋合順序生成部は、前記マッチング部が存在しないと判定された部分画像以後の繋ぎ合わせ順序を再作成する請求項１に記載の情報処理装置。
- 前記全体画像に基づいて、前記部分画像の撮像順序を作成する撮像順序生成部を有し、
前記繋合順序生成部は、前記部分画像の撮像順序に従った繋ぎ合わせ順序を作成する請求項１に記載の情報処理装置。 - 前記繋合順序生成部が前記繋ぎ合わせ順序の再作成の指示を受けると、前記撮像順序生成部は、前記マッチング部が存在しないと判定された画像以後の撮像順序を再作成する請求項４に記載の情報処理装置。
- 前記繋合判定部においてマッチング部が存在しないと判定された部分画像を一時的に記憶するキャッシュ部を有する請求項１に記載の情報処理装置。
- 前記全体画像を前記部分画像に対応する複数の領域に分割し、領域毎に試料が存在する可能性を示す尤度を算出する画像解析部を有する請求項２に記載の情報処理装置。
- 前記繋合順序生成部は、前記全体画像の各領域の尤度に基づき、前記試料が存在する可能性がより高い部分画像から順に繋ぎ合わされるように、前記繋ぎ合わせ順序を作成する請求項７に記載の情報処理装置。
- 繋合順序生成部により、観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成工程と、
繋合判定部により、第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、マッチング部が存在するか否かを判定し、前記マッチング部が存在しないと判定されたときは、前記繋合判定部が前記繋合順序生成部に前記繋ぎ合わせ順序の再作成を指示し、前記マッチング部が存在すると判定されたときは、前記繋合判定部が画像生成部に前記第１の部分画像と前記第２の部分画像の繋ぎ合わせを指示する繋合判定工程と、
を有する情報処理方法。 - さらに前記画像生成部により、マッチング部が存在すると判定された部分画像同士を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する画像生成工程を有する請求項９記載の情報処理方法。
- 観察対象領域の一部が撮像された複数の部分画像を繋ぎ合わせて、広視野の顕微鏡画像を合成する画像生成機能と、
前記部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成機能と、
第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、マッチング部が存在するか否かを判定し、前記マッチング部が存在しないと判定したときは、前記繋合順序生成部に前記繋ぎ合わせ順序の再作成を指示し、前記マッチング部が存在すると判定したときは、前記画像生成部に前記第１の部分画像と前記第２の部分画像の繋ぎ合わせを指示する繋合判定機能と、
を情報処理装置に実行させるプログラム。 - 観察対象領域全体を撮像する全体画像撮像部と、前記観察対象領域の一部を前記全体画像よりも高倍率で撮像する部分画像撮像部とを少なくとも備える顕微鏡装置と、
前記顕微鏡装置を制御すると共に、前記顕微鏡装置で撮像された各画像を処理する情報処理装置と、を少なくとも備え、
前記情報処理装置には、
観察対象領域の一部が撮影された複数の部分画像の繋ぎ合わせ順序を作成する繋合順序生成部と、
第１の部分画像と、該第１の部分画像に繋ぎ合わされる第２の部分画像との間に、相関する画像領域が存在するか否かを判定する繋合判定部と、
を有し、
前記繋合順序生成部は、前記繋合判定部により前記相関する画像領域が存在しないと判定された場合、前記繋ぎ合わせ順序を変更する顕微鏡システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012127682A JP5874540B2 (ja) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | 情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び顕微鏡システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012127682A JP5874540B2 (ja) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | 情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び顕微鏡システム |
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| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012127682A Active JP5874540B2 (ja) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | 情報処理装置、情報処理方法、プログラム及び顕微鏡システム |
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-
2012
- 2012-06-05 JP JP2012127682A patent/JP5874540B2/ja active Active
Patent Citations (5)
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| US20050163398A1 (en) * | 2003-05-13 | 2005-07-28 | Olympus Corporation | Image processing apparatus |
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