JP2015104105A - 画像取得装置、及び画像取得方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 アーチファクトが低減された画像をより効率的に取得できる画像取得装置、及び画像取得方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 画像取得装置は、被写体を複数の領域ごとに撮像して前記被写体の画像を取得する画像取得装置であって、結像光学系２０９及び撮像部２１３を有する撮像装置１０１と、撮像装置の温度を測定する温度測定部２１０と、第１の領域の画像を参照して第１の領域と隣接する第２の領域における基準情報として温度又は評価関数を選択する選択部２１７と、温度又は評価関数を基準情報として取得する情報取得部２１８と、基準情報に基づいて、撮像部の受光面と共役な面と被写体との結像光学系の光軸方向における相対位置を調整する制御部２１４とを有し、評価関数は、第１の領域と第２の領域との重複領域の光軸方向に異なる複数の位置を撮像した複数の重複領域画像の情報と複数の位置との関係を表す関数である。
【選択図】 図２

Description

本発明はＷＳＩ（Ｗｈｏｌｅ Ｓｌｉｄｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置システムにおける画像取得装置、及び画像取得方法に関する。

従来、癌検査などにおいて、患者から採取した組織をプレパラートにし、光学顕微鏡で観察して、病変の種類や状態を見分ける病理診断が行われている。これに対し、プレパラートをデジタル撮像し、画像を取得する画像取得装置を用いることで、ディスプレイに表示される画像によって診断を行うことが可能となる。これにより、遠隔診断の迅速化、デジタル画像を用いた患者への説明、希少症例の共有化等の様々なメリットを得ることができる。

画像取得装置によって被写体全面の画像を取得する場合、顕微鏡装置で被写体を複数の領域毎に撮像した画像（以下、タイル画像と呼ぶ）を取得し、それらを合成して大領域画像を生成する。しかし、温度変化にともなって発生する合焦位置の変化（以下、ドリフトと呼ぶ）によって、タイル画像合成時の継ぎ目にアーチファクトが現れるという課題があった。このアーチファクトは、デジタル画像を用いた診断等の効率低下の原因となる。

これを解決する手段として、特許文献１では、スライドのＸＹ平面上の任意の位置に合焦位置の光軸方向の位置を検出する領域を設け、一定の条件となった際にその位置を検出することでドリフトを補正する方法を開示している。光軸方向の位置は、取得した画像の評価関数（コントラスト関数）のプロファイルから検出する。また、特許文献２では、顕微鏡装置の温度を測定し、あるタイミングを基準とした温度との差より、ドリフト補正量を割り出す方法を開示している。

特許０４３０７８１５号公報 特開２０１１−２２１２９４号公報

特許文献１の方法では、評価関数のプロファイルを取得するために、ある領域の光軸方向に異なる複数の位置を撮像して、複数の画像データ（以下、Ｚスタック画像データと呼ぶ）を取得する必要があり、ドリフトの補正には時間を要した。また、特許文献２の方法は、評価関数のプロファイルを取得する方法より高速に補正が可能であるが、温度変化の速さや、温度が上昇中であるか下降中であるか等の温度変化の傾向によっては精度が落ちることがあった。

本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、アーチファクトが低減された画像をより効率的に取得できる画像取得装置、及び画像取得方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての画像取得装置は、被写体を複数の領域ごとに撮像することにより前記被写体の画像を取得する画像取得装置であって、前記被写体の像を形成する結像光学系、及び前記被写体の像を撮像する撮像部を有する撮像装置と、前記撮像装置の温度を測定する温度測定部と、前記複数の領域のうち第１の領域の画像を参照して、前記第１の領域と隣接する第２の領域における基準情報として前記温度又は評価関数を選択する選択部と、前記選択部で選択した前記温度又は前記評価関数を前記基準情報として取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得した前記基準情報に基づいて、前記撮像部の受光面と共役な面と、前記被写体と、の前記結像光学系の光軸方向における相対位置を調整し、前記撮像部に前記第２の領域を撮像させる制御部と、を有し、前記評価関数は、前記第１の領域と前記第２の領域との重複領域の前記光軸方向に異なる複数の位置を撮像した複数の重複領域画像の情報と前記複数の位置との関係を表す関数であることを特徴とする。

本発明の一側面としての画像取得装置によれば、アーチファクトが抑制された画像をより効率的に取得できる。

ＷＳＩ装置システムの構成を説明する模式図。 画像取得装置のブロック図。 画像処理装置のハードウェア構成のブロック図。 第一の実施形態に係る画像取得方法のフローチャート。 第二の実施形態に係る画像取得方法のフローチャート。 第三の実施形態に係る画像取得装置の全体図。 第三の実施形態に係る画像取得方法のフローチャート。 第四の実施形態に係る画像取得方法のフローチャート。 重複領域および参照領域の概念図。

［第一の実施形態］
本実施形態の画像取得装置について説明する。本実施形態の画像取得装置は、ＷＳＩ装置システムに含まれている。

＜ＷＳＩ装置システムの構成＞
＜全体構成＞
まず、本実施形態の画像取得装置を含むＷＳＩ装置システムの構成について説明する。図１は第一の実施形態に係るＷＳＩ装置システムの構成を説明する模式図である。このＷＳＩ装置システムは、被写体としてのプレパラートの中の検体の光学顕微鏡像を、高解像かつ大サイズ（広画角）のデジタル画像として取得するシステムである。

ＷＳＩ装置システムは、撮像装置としての顕微鏡装置１０１及び画像処理装置１０２を有する画像取得装置と、コンピュータ１０３と、表示装置１０４と、を有する。画像処理装置１０２は、専用処理ボードとしてコンピュータ１０３に組み込まれている。顕微鏡装置１０１とコンピュータ１０３との間は、専用もしくは汎用Ｉ／Ｆのケーブル１０５で接続され、コンピュータ１０３と表示装置１０４との間は、汎用のＩ／Ｆのケーブル１０６で接続される。

ＷＳＩ装置システムの各構成について図２を参照して詳細に説明する。まず、撮像装置としての顕微鏡装置１０１の構成について説明する。図２は顕微鏡装置１０１及び画像処理装置１０２を含む画像取得装置のブロック図である。

＜顕微鏡装置＞
顕微鏡装置１０１は、平面内の直交する二軸に沿った複数の異なる位置でカラーフィルターを切換えつつ、画像データを取得する。顕微鏡装置１０１は、照明ユニット２０１、フィルターホイールユニット２０２、照明光学系２０３、ステージ２０４、ステージ制御ユニット２０５、結像光学系２０９、撮像部２１３、制御部２１４を有する。また、本実施形態の顕微鏡装置１０１には、温度測定部２１０を有する。

照明ユニット２０１は、照明光学系２０３と合わせて用いて、ステージ２０４に配置された被写体としてのプレパラート２０８に対して均一に光を照射する手段であり、光源、および光源駆動の制御系から構成される。

フィルターホイールユニット２０２は、複数のカラーフィルターと、それらを切換えるためのフィルタホイールと、切換えを制御するフィルタホイール制御系とを含む。

ステージ２０４は、被写体としてのプレパラートを配置する部分で、ステージ制御ユニット２０５によって駆動制御され、結像光学系２０９の光軸方向をＺ方向、光軸方向と直行する方向をＸ軸及びＹ軸として、ＸＹＺの三軸方向への移動が可能である。

プレパラート２０８は、観察対象となる組織の切片や塗抹した細胞等の検体をスライドグラス上に貼り付け、封入剤とともにカバーグラスの下に固定した部材である。

ステージ制御ユニット２０５は、駆動制御系２０６とステージ駆動機構２０７とを含む。駆動制御系２０６は、制御部２１４からの指示を受け、ステージ２０４の駆動制御を行う。ステージ駆動機構２０７は、駆動制御系２０６からの指示に従い、ステージ２０４を駆動する。

結像光学系２０９は、プレパラート２０８の光学像を撮像部２１３に含まれる撮像センサーの受光面へ結像させて、被写体の像を形成するためのレンズ群である。

温度測定部２１０は、顕微鏡装置１０１の温度を測定する部分で、温度センサー２１１と温度取得系２１２とを含み構成される。温度センサー２１１は、熱電対等の接触式のものや、光温度計等の非接触式のものでもよい。

本実施形態では、結像光学系２０９に接触する位置に温度センサー２１１を配置しているが、顕微鏡装置１０１の温度変化と合焦位置の変化とに相関がある位置であれば他の位置に配置することもできる。温度取得系２１２は、温度センサー２１１から温度情報を取得する。なお、ここでの合焦位置とは、結像光学系を介して撮像部２１３（の撮像面）と光学的に共役な位置のことである。

撮像部２１３は、撮像センサー、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）、黒調整部を含み、ステージ２０４に支持された被写体を撮像する。ステージ制御ユニット２０５がステージをＸＹ方向に駆動することにより、撮像部２１３は被写体を複数の領域毎に撮像できる。その結果取得できる複数のタイル画像を、以降、原画像データと称する。撮像センサーは、二次元の光学像を光電変換によって電気的な物理量へ変える二次元のイメージセンサーであり、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳデバイスが用いられる。撮像センサーからは、光の強度に応じた電気信号が出力される。

ＡＦＥは、撮像センサーから出力されたアナログ信号をデジタル信号へ変換する回路である。ＣＭＯＳを用いたイメージセンサーの場合、ＡＦＥの機能が撮像センサーに一体化される構成であっても良い。

黒補正部は、撮像センサーおよびＡＦＥによって取得された画像データの各画素から、遮光時に得られた黒補正データを減算する処理を行う。

制御部２１４は、画像処理装置１０２内のサブ制御系２２８から取得した制御指示や、指示を判断するための情報を用いて、ステージ制御ユニット２０５及び撮像部２１３等のこれまで説明してきた各種ユニットの制御を行う。

＜画像処理装置＞
続いて、画像処理装置１０２の構成を説明する。画像処理装置１０２は、顕微鏡装置１０１から取得した原画像データと温度情報から、合焦位置の補正量を取得したり、原画像データを基にユーザーの要求に応じて表示装置１０４に表示するための表示データを生成したりする。画像処理装置１０２は、ユーザー情報取得部２１５、ドリフト補正ユニット２１６、画像位置補正部２２０、現像処理ユニット２２１、表示データ生成部２２７、サブ制御系２２８、を有する。

ドリフト補正ユニット２１６は、選択部２１７と、情報取得部としての基準情報取得部２１８と、補正量取得部２１９と、を有する。また、現像処理ユニット２２１は、ゲイン調整部２２２、画像合成処理部２２３、色再現画像生成部２２４、デジタルフィルター処理部２２５、圧縮処理部２２６、を有する。

ユーザー情報取得部２１５は、コンピュータ１０３に含まれる記憶装置から、顕微鏡装置１０１の撮像条件情報、現像処理ユニット２２１による色再現画像データを生成する際の色再現情報等を取得する。撮像条件情報及び色再現情報は、事前にＵＩ等を介してユーザーによって入力され、記憶装置に保持されている。

例えば撮像条件情報の一例である撮像範囲の入力であれば、プレパラートの縮小画像を表示装置１０４に表示し、ＧＵＩで撮像範囲をユーザーに指定させる。同様に、色再現情報の一例としては、等色関数の候補等をユーザーに選択させ、それを取得する。取得した情報のうち、撮像条件情報はサブ制御系２２８を通じて制御部２１４と現像処理ユニット２２１に、色再現情報は現像処理ユニット２２１に送られる。

ドリフト補正ユニット２１６では、顕微鏡装置で取得した原画像データと温度情報とを用いて、ドリフトの補正を行うために必要な情報及び補正量の取得等を行う。補正量は、本実施形態では、ステージのＺ方向（結像光学系２０９の光軸方向）への移動量となる。ドリフトの補正を行う方法の詳細な処理工程は後述する。

選択部２１７は、各タイル画像を取得する際のドリフト補正に用いる基準情報を選択する。

基準情報取得部２１８は、選択部２１７で決定された基準情報を、サブ制御系２２８を通じて顕微鏡装置１０１より取得したデータから取得する。

補正量取得部２１９は、基準情報取得部２１８が取得した基準情報を基に、ドリフトの補正量を取得する。

画像位置補正部２２０は、顕微鏡装置１０１から取得した複数の原画像データ間のＸＹ方向における位置ずれを補正する。

現像処理ユニット２２１では、顕微鏡装置１０１で取得した原画像データを用いて、表示装置１０４に表示する画像データを生成する。

ゲイン調整部２２２は、顕微鏡装置１０１において、各色のフィルターに対する原画像データのゲインを調整することによって、露光量の差を補正する。

画像合成処理部２２３は、原画像データをつなぎ合わせて、撮像条件情報に基づいて、被写体の画像としての大領域画像データを生成する。

色再現画像生成部２２４は、画像合成処理部２２３で生成された大領域画像データをＸＹＺ色度座標値に変換する。この変換された画像データを、ＸＹＺ画像データと称する。

デジタルフィルター処理部２２５は、ＸＹＺ画像データに含まれる高周波成分の抑制、ノイズ除去、解像感強調を実現するデジタルフィルターの機能を有する。

圧縮処理部２２６は、ＸＹＺ画像データのような大領域の二次元画像データの伝送の効率化及び保存する際のデータ容量削減が目的で行われる、静止画像圧縮の符号化処理を行う。静止画像の圧縮手法として、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）、ＪＰＥＧを改良、進化させたＪＰＥＧ２０００やＪＰＥＧ ＸＲ等の規格化された符号化方式を用いることができる。圧縮されたＸＹＺ画像データはコンピュータ１０３の記憶装置に送られ、蓄えられる。

表示データ生成部２２７は、現像処理ユニット２２１で生成されたＸＹＺ画像データを、ルックアップテーブルを用いて、表示装置１０４で表示可能なＲＧＢ表色系に変換する。

サブ制御系２２８は、画像処理装置１０２が有するこれまで説明してきた各種ユニットの制御を行い、制御部２１４を通じて顕微鏡装置１０１の制御に関する情報を送受信する。また必要に応じて、ユーザー情報取得部２１５に入力された情報や、記憶装置に蓄えられた撮像に関する情報を用いて、撮像条件等を自動的に判断、決定する。

＜コンピュータ１０３のハードウェア構成＞
図３は、コンピュータ１０３のハードウェア構成を示すブロック図である。本実施形態のコンピュータ１０３は、一般的なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）に専用処理ボードである画像処理装置１０２を組み込んでいる。

コンピュータ１０３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、記憶装置３０３、データ入出力Ｉ／Ｆ３０５、及びこれらを互いに接続する内部バス３０４を備える。

ＣＰＵ３０１は、必要に応じてＲＡＭ３０２等に適宜アクセスし、各種演算処理を行いながらＰＣの各ブロック全体を統括的に制御する。

ＲＡＭ３０２は、ＣＰＵ３０１の作業用領域等として用いられ、ＯＳ、実行中の各種プログラム、各種データを一時的に保持する。

記憶装置３０３は、ＣＰＵ３０１に実行させるＯＳ、プログラムや各種パラメータ等のファームウェアが固定的に記憶されている情報を記録し読み出す補助記憶装置である。ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｉｓｋ）等の磁気ディスクドライブもしくはＦｌａｓｈメモリを用いた半導体デバイスが用いられる。

入出力Ｉ／Ｆ３０５には、専用処理ボードである画像処理装置１０２と、ネットワークに接続するためのＬＡＮ Ｉ／Ｆ３０６と、グラフィックスボード３０７と、外部装置Ｉ／Ｆ３０８と、操作Ｉ／Ｆ３０９と、が接続される。さらに、グラフィックスボード３０７に表示装置１０４が、外部装置Ｉ／Ｆ３０８に顕微鏡装置１０１が、操作Ｉ／Ｆ３０９にキーボード３１０やマウス３１１が、それぞれ接続される。

＜表示装置＞
表示装置１０４は、画像取得装置が取得した画像を表示する部分で、例えば液晶、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等を用いた表示デバイスである。ＷＳＩ装置システムの概略構成で述べたように、表示装置１０４とコンピュータ１０３とが一体化したノートＰＣを用いてもよい。

操作Ｉ／Ｆ４０９との接続デバイスとしてキーボード４１０やマウス４１１等のポインティングデバイスを想定している。また、タッチパネルのように、表示装置１０４の画面が直接入力デバイスとなる構成を取ることも可能である。その場合、タッチパネルは表示装置１０４と一体となり得る。

＜画像取得工程＞
本実施形態の顕微鏡装置１０１及び画像処理装置１０２を有する画像取得装置において、ドリフトを補正する方法について簡単に説明する。本実施形態ではタイル画像を取得するために、被写体を複数の領域毎に撮像する際にドリフト補正を行う。ドリフト補正は、基準情報として評価関数、又は、撮像部２１３が各領域を撮像したときの顕微鏡装置１０１の温度に基づいて行う。

評価関数は、被写体の複数の領域のうち第１の領域と、第１の領域と隣接する第２の領域と、の重複領域の光軸方向に異なる複数の位置を撮像した複数の重複領域画像の情報と、各重複領域画像を撮像したときの複数の位置との関係を表す関数である。なお、本明細書では、２つの領域が重複している領域を含む場合も、２つの領域は隣接しているとする。

重複領域画像は、具体的には、図９（ａ）に示すような、タイル画像９０１とタイル画像９０２とを合成処理する際の重複領域９０３内の任意の位置に一定数設けた参照領域９０４の画像を使用する。なお、以降の説明では、被写体の複数の領域を、それぞれタイルと呼ぶ。

図９（ｂ）は本実施形態の画像取得方法を説明するための被写体の一例の模式図である。被写体の撮像範囲を６つのタイルに分割し、分割されたタイルそれぞれを順番に撮像することで複数のタイル画像を取得する。図９（ｂ）では、取得する順番に応じてタイル１から６としている。

初めに、第１の領域としてのタイル１に注目し、タイル１と隣接する第２の領域としてのタイル２と６について、タイル１との重複領域の一部である参照領域に検体が存在するかを検出し、検出結果に応じてタイル２と６の補正に使用する基準情報を選択する。基準情報を選択したら次のステップのタイル（タイル２）に移行し、タイル２と隣接するタイルについて基準情報を選択する。これを繰り返して撮像範囲全域にわたってドリフト補正に用いるための基準情報を選択できる。

本実施形態のドリフト補正は、各タイルを撮像する際に、撮像部２１３の受光面と共役な面と被写体との光軸方向における相対位置を調整することにより行う。具体的には、選択された基準情報に基づいてステージ２０４の位置を移動することにより相対位置を調整して、相対位置を調整した状態で撮像を行うことにより、ドリフト補正されてアーチファクトが低減された画像を取得できる。

詳細な工程を図４（ａ）から図４（ｅ）のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施形態ならびに以後の実施形態では、評価関数として、複数の重複領域画像のコントラストと複数の位置との関係を表すコントラスト関数を用いる。これは、縦軸にコントラスト評価値、横軸に各重複領域画像を取得した際の光軸方向における複数の位置をプロットすることで取得する。

ステップＳ４０１では顕微鏡装置１０１の初期化を行う。顕微鏡装置の初期化に係る工程を図４（ｂ）のフローチャートに示す。

ステップＳ４０９では、プレパラート２０８上の撮像範囲、撮像センサーの露光時間、撮像に使用するフィルターやそれらの透過波長帯等の撮像条件の情報を、ユーザーがコンピュータ１０３を介して画像処理装置１０２に入力する。この際、必要に応じて、等色関数などの色再現情報も入力する。入力された情報は一度、記憶装置３０３に蓄えられ、その後ユーザー情報取得部２１５が取得する。

ステップＳ４１０では、制御部２１４が、ステップＳ４０９で入力された情報を、サブ制御系２２８を通して、ユーザー情報取得部２１５より取得する。

ステップＳ４１１では、ステップＳ４１０で取得した条件に従い、制御部２１４が、撮像範囲を分割し、ステージ２０４の移動距離の計算と、移動順の決定を行う。同時に、撮像センサー、ステージ、光源等の初期化を行う。その後、ステージ制御ユニット２０５が、最初のタイル画像位置にステージを移動し、プレパラート２０８の検体内の組織にフォーカスを合わせる。フォーカス合わせはコントラストを検知する方法、外部装置を用いて位相差を検知する方法等、公知の方法で行うことができる。ユーザーがマニュアルでフォーカスを合わせても良い。

ステップＳ４１２では、ステップＳ４１１で合わせたタイル画像位置、並びにフォーカス位置にて、撮像部２１３が光軸方向に異なる複数の位置で撮像することによりＺスタック画像データの取得を行う。取得された画像データは記憶装置３０３に蓄えられる。

ステップＳ４０２では、前のステップで撮像した第１のタイル（第１の領域）と隣接する第２のタイル（第２の領域）、又は、第１のタイルを撮像した直後に撮像する第３のタイル（第３の領域）を撮像する際のドリフト補正に使用する基準情報を選択する。基準情報の選択に係る工程を図４（ｃ）に示す。なお、本工程は選択部２１７にて実行される。

ステップＳ４１３では、現在のステップにおけるタイルである第１のタイルから見て、隣接しているタイル（第２のタイル）、又は、第１のタイルを撮像した直後に撮像するタイル（次のステップのタイル）のいずれかを選択する。なお、次のステップのタイルは、第２のタイルと同一である場合もあるし、第２のタイルと異なる、すなわち第１のタイルと隣接しない第３のタイルである場合もある。

ステップＳ４１４では、ステップＳ４１３にて選択したタイル（以下、選択タイルと呼ぶ）における基準情報が既に選択されているか判断する。選択されていればステップＳ４１８へ、選択されていなければステップＳ４１５へ移行する。

ステップＳ４１５では、第１のタイルのタイル画像を参照して、第１のタイルと選択タイルとの間に重複領域が存在するか判断する。重複領域が存在すればステップＳ４１６へ、存在しなければステップＳ４１７へ移行する。

ステップＳ４１６では、第１のタイルのタイル画像を参照して、第１のタイルと選択タイルとの間の参照領域に検体が存在するか判断する。検体が存在すればステップＳ４２０へ、存在しなければステップＳ４１７へ移行する。

ステップＳ４１７では選択タイルが、次に撮像するタイルであるか、すなわち、次のステップで到達するタイルであるか判断する。次のステップで到達するのであればステップＳ４１９へ、到達しないのであればステップＳ４１８へ移行する。

ステップＳ４１８では、現在のステップにおいて、選択タイルのドリフト補正に使用する基準情報の選択を見送ることを決定する。ステップＳ４１８で基準情報が選択されなかったタイルは、該タイルを撮像する直前に撮像されるタイル、又は、第１のタイルと異なる該タイルと隣接するタイルの画像を参照して基準情報を選択する。

ステップＳ４１９では、選択タイルのドリフト補正に使用する基準情報を温度と決定する。

ステップＳ４２０では、選択タイルのドリフト補正に使用する基準情報を参照領域において取得するコントラスト関数のプロファイルであると決定する。

ステップＳ４２１では、ステップＳ４１９またはＳ４２０の何れかで決定した結果を記憶装置３０３に格納する。

ステップＳ４２２では、第１のタイルと隣接するすべてのタイルと、次のステップで到達するタイルについて、ステップＳ４１３からＳ４２１の操作を行ったか判断する。すべてのタイルについて操作が済んでいればステップＳ４０３へ、済んでいなければステップＳ４１３へ移行する。

ステップＳ４０３では、第１のタイルの画像から、ステップＳ４０２で決定した基準情報の取得を行う。

基準情報の取得に係る工程を図４（ｄ）に示す。なお、本工程における各ステップのうちステップＳ４２７、Ｓ４０４を除く各ステップは、基準情報取得部２１８にて実行される。

ステップＳ４２３では、ステップＳ４０２で選択した第２のタイル、又は第３のタイルにおける基準情報の種類を記憶装置３０３より取得する。

ステップＳ４２４では、ステップＳ４２３で取得した基準情報の種類が温度であるか判断する。判断の結果、温度であればステップＳ４２９へ、温度でなければステップＳ４２５へ移行する。

ステップＳ４２５では、ステップＳ４２３で取得した基準情報の種類がコントラスト関数であるか判断する。コントラスト関数であればステップＳ４２６へ、コントラスト関数でなければステップＳ４３１へ移行する。

ステップＳ４２６では、第１のタイルのタイル画像にて、Ｚスタック画像データが取得済みであるか判断する。取得済みであればステップＳ４２８へ、取得していなければステップＳ４２７へ移行する。

ステップＳ４２７では、撮像部２１３が、第１のタイルのＺスタック画像データの取得を行う。取得されたＺスタック画像データは記憶装置３０３に蓄えられる。

ステップＳ４２８では、第１のタイルのＺスタック画像のうち重複領域の画像（重複領域画像）を用いてコントラスト関数を取得する。具体的には、撮像部２１３のＺスタック画像データのうち複数の参照領域画像からコントラスト関数（以下、基準コントラスト関数と呼ぶ）のプロファイルを取得し、選択タイルにおける基準情報とする。

ステップＳ４２９では、顕微鏡装置１０１の温度（以下、基準温度と呼ぶ）を取得し、選択タイルにおける基準情報とする。

ステップＳ４３０では、ステップＳ４２８又はステップＳ４２９の何れかにおいて取得した基準情報を記憶装置３０３に格納する。同時に基準情報を、第１のタイルにおいて取得されたＺスタック画像データのヘッダ部分に記録する。

ステップＳ４３１では、隣接するすべてのタイルと、次のステップで到達するタイルの基準情報を取得したか判断する。取得済みであればステップＳ４０４へ、取得していなければステップＳ４２３へ移行する。

ステップＳ４０４では、ステージ制御ユニット２０５が、ステージ２０４を駆動して次に撮像するタイルへ移動する。

ステップＳ４０５では、ステップＳ４０２において決定された基準情報に基づいて、ドリフトの補正を行う。ドリフトの補正に係る工程を図４（ｅ）に示す。なお、本工程の各ステップは、基準情報取得部２１８並びに補正量取得部２１９にて実行される。

ステップＳ４３２では、ステップＳ４０２において決定された基準情報を記憶装置３０３、または、基準情報を決定したタイルにおいて取得したＺスタック画像データのヘッダ部分から取得する。

ステップＳ４３３では、ステップＳ４３２で取得した基準情報の種類が温度であるか判断する。温度であればステップＳ４３７へ、温度でなければステップＳ４３４へ移行する。

ステップＳ４３４では、ステップＳ４３２で取得した基準情報の種類がコントラスト関数であるか判断する。コントラスト関数であればステップＳ４３５へ、コントラスト関数でなければステップＳ４４１へ移行する。

ステップＳ４３５では、基準情報取得部２１８が、ステップＳ４０３で基準コントラスト関数を取得した参照領域と少なくとも一部同じ特徴を持つ領域を含む参照領域においてコントラスト関数（以下、被補正用コントラスト関数と呼ぶ）のプロファイルを取得する。

ステップＳ４３６では、補正量取得部２１９が、基準コントラスト関数のプロファイルと被補正用コントラスト関数のプロファイルとを比較し、光軸方向の位置の補正量を取得する。

ステップＳ４３７では、基準情報取得部２１８が、現在の装置温度（被補正用温度）を取得する。

ステップＳ４３８では、補正量取得部２１９が、基準温度と被補正用温度との差に基づいてステージの光軸方向の位置の補正量を取得する。

ステップＳ４３９では、ステップＳ４３６またはＳ４３８で取得された補正量に基づき、ステージ制御ユニット２０５が、ステージの位置を変更する。

ステップＳ４４０では、撮像部２１３が、現在のステップのタイル画像におけるＺスタック画像データを取得する。取得されたＺスタック画像データは記憶装置３０３に蓄えらえる。

ステップＳ４４１では、表示装置１０４等にメッセージを表示し、ドリフト補正工程にエラーがあることを通知する。

ステップＳ４０６では、ステップＳ４０１にて決定した撮像範囲におけるタイル画像をすべて取得済みであるか判断する。取得済みであればステップＳ４０７へ、取得済みでなければステップＳ４０２へ移行する。

以降のステップは、画像位置補正部２２０、現像処理ユニット２２１並びに表示データ生成部２２７での処理となる。

ステップＳ４０７では、まず、画像位置補正部２２０が、記憶装置３０３より各タイルのＺスタック画像データを取得する。その後、取得したＺスタック画像データに対し、コーナー検出法（Ｈａｒｒｉｓ法など）やＳＵＲＦ（Ｓｐｅｅｄｅｄ Ｕｐ Ｒｏｂｕｓｔ Ｆｅａｔｕｒｅｓ）法などを用いる公知な方法によって、タイル画像間のＸＹ方向の位置ずれを補正する。位置ずれを補正したＺスタック画像データに対し、ゲイン調整部２２２にて、ゲイン調整を施す。

次に、ゲイン調整された画像データを画像合成処理部２２３でつなぎ合わせる。その後、つなぎ合わせて生成された大サイズのＺスタック画像データをもとに、色再現画像生成部２２４にて色再現画像の生成を行う。色再現画像の生成はステップＳ４０１でユーザーによって入力された色再現情報か、あらかじめ記憶装置３０３に蓄えられていた色再現情報に基づいて行う。さらに、デジタルフィルター処理部２２５で処理を行い、色再現画像データを生成する。

ステップＳ４０８では、ステップＳ４０７で生成した色再現画像データを圧縮処理部２２６によって圧縮し、記憶装置３０３へ送る。その後、表示データ生成部２２７が、表示データを生成し、表示装置１０４へ出力する。圧縮処理部２２６と表示データ処理部２２７の処理は同時並行で進めてもよい。

以上のように、本実施形態では、撮像したタイル（第１のタイル）と隣接するタイル（第２のタイル）における基準情報の選択を繰り返すことで、各タイルにおける基準情報を取得する。第１のタイルの画像を参照して、参照領域に検体が存在しているかによって基準情報を選択することで、評価関数のプロファイルを用いる精度の高い補正と、温度差に基づく高速な補正とを切換え、アーチファクトが低減された画像を効率的に取得できる。

また、本実施形態のドリフト補正工程に従えば、評価関数のプロファイルを用いる補正は、過去のステップの基準情報を用いるため、補正誤差の蓄積による精度悪化を抑えられる。同様に、温度差に基づく補正は、最新のステップの基準情報を用いるため、温度変化が大きくなることによる補正精度の悪化を低減できる。

本実施形態では、第１のタイルと隣接するタイル（第２のタイル）及び第１のタイルを撮像した直後に撮像する次のステップのタイルにおける基準情報を選択し、取得した。この派生系として、基本的に現在のステップのタイルと隣接しているタイルを次のステップで撮像する場合は、次のステップのタイルのみの基準情報を選択、取得し、次ステップのタイルのみを補正していく方法でもよい。この方法では、基準情報の種類を判断する工程を削減できる。具体的にはステップＳ４１４、Ｓ４１７、Ｓ４１８、Ｓ４２２が必要なくなる。このため、より高速にドリフト補正が可能となる。

［第二の実施形態］
第二の実施形態に係るＷＳＩ装置システムの装置構成は第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態の顕微鏡装置１０１及び画像処置装置１０２におけるドリフト補正について簡単に説明する。本実施形態では、第一の実施形態と同様に、各タイルを撮像する前にドリフト補正を行う。ただし、補正に際して二つのモードを搭載する点が異なる。

モードの一つは、顕微鏡装置１０１の温度変化を監視し、温度変化の状況によって評価関数のプロファイルによるドリフト補正と温度によるドリフト補正とを切換える、温度変化監視モードである。温度を基準情報としてドリフト補正を行うステップ数（温度依存ステップ数）は、あらかじめデータテーブルとして保持しておいた顕微鏡装置１０１の温度とドリフトとの関係から設定する。また、単位時間当たりの温度の変化量、温度の昇降（温度変化の傾向）から予測されるドリフト量が特定の値に収まるステップ数を計算することでも設定できる。

もう一つのモードは、ある一定ステップ（規定ステップ）の間、評価関数のプロファイルを取得せず温度差によって高速にドリフト補正を行う、規定ステップ温度補正モードである。

上述の２つのモードに加えて、一定ステップの間、連続して参照領域に検体が存在しなかった場合に、一時的にドリフト補正を見送るという機能（以下、スキップ巻き戻り補正機能）を新たに搭載する点も、第一の実施形態と異なる。具体的には、一時的にドリフト補正を見送り、評価関数による補正が可能なタイルが現れるまでステップを進める。評価関数による補正が可能なタイルの補正が完了したら、ステップを巻き戻り、補正を見送っていたタイルの補正を行う、という機能を新たに搭載する。

詳細な工程を図５（ａ）から図５（ｃ）のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ４０１は第一の実施形態と同様なので説明を省略する。

ステップＳ５０１では、ユーザーがコンピュータ１０３を介してドリフト補正のモードを画像処理装置１０２に入力する。必要に応じて、規定ステップ温度補正モードで使用する規定ステップの数を入力する。また、ステップ巻き戻り補正機能の実行に移行する閾値として、参照領域内に検体が存在しない状態が連続するステップ数を入力する。規定ステップの数、ステップ巻き戻り補正機能実行への閾値は、ステップＳ４０１における撮像条件や、過去の使用履歴等からサブ制御系２２８又はコンピュータ１０３に自動で判断させてもよい。

ステップＳ５０２では、ステップＳ５０１で入力されたドリフト補正モードが温度変化監視モードであるか判断する。温度変化監視モードであれば、ステップＳ５０３へ、そうでなければステップＳ５０６へ移行する。

ステップＳ５０３では、現在の顕微鏡装置１０１の温度を温度測定部２１０より取得する。取得した温度情報は記憶装置３０３に蓄えられる。ステップＳ５０４では、記憶装置３０３より、温度情報を取得し、温度変化の傾向を計算する。ステップＳ５０５では、ステップＳ５０４における温度変化傾向の計算結果に基づき、温度依存ステップ数を設定する。

ステップＳ５０６では、ステップＳ５０１で入力されたドリフト補正モードが規定ステップモードであるか判断する。規定ステップモードであれば、ステップＳ５０７へ、そうでなければ、ステップＳ５０１へ移行する。

ステップＳ５０７では、ステップＳ５０１で入力された規定ステップ数を設定する。以上のステップＳ５０２からＳ５０７は、サブ制御系２２８で実行される。

ステップＳ５０８ではドリフト補正に使用する基準情報を選択する。ステップＳ５０８の基準情報の選択に係る工程を図５（ｂ）に示す。この工程は、選択部２１７で実行される。

ステップＳ５１３では、現在のステップのタイル（第１のタイル）における基準情報が、温度であるか判断する。基準情報が温度であればステップＳ５１４へ、基準情報が未決定である又は温度以外である場合はステップＳ５１５へ移行する。

ステップＳ５１４では、続いて第１のタイルを撮像した直後に撮像するタイル（次のステップのタイル）のドリフト補正に用いる基準情報が既に決定しているか判断する。決定していればステップＳ４０３へ、決定していなければステップＳ５１５へ移行する。

ステップＳ５１５では、第１のタイルと隣接しているタイル（第２のタイル）と、ステップＳ５０５又はＳ５０７で決定した温度依存ステップ数又は規定ステップ数先までのタイルにおける基準情報を決定する。

ステップＳ５１５の基準情報の決定に係る工程を図５（ｃ）に示す。この工程も、選択部２１７で実行される。

ステップＳ５２１では、現在のステップのタイルと隣接するタイルと規定ステップ数の先までのタイルの何れかを選択する。

ステップＳ５２２では、ステップＳ５２１で選択したタイル（選択タイル）の基準情報が既に決定されているか判断する。決定されていればステップＳ５３１へ、決定されていなければステップＳ５２３へ移行する。

ステップＳ５２３では、選択タイルが、第１のタイルと隣接しているタイルであるか判断する。隣接しているタイルであればステップＳ５２４へ、隣接していなければステップＳ５２９へ移行する。

ステップＳ５２４では、第１のタイルから見てステップＳ５０５またはＳ５０７で設定された温度依存ステップ数又は規定ステップ数が１未満であるか判断する。１未満であればステップＳ５２６へ、１未満でなければ、ステップＳ５２５へ移行する。

ステップＳ５２５では、第１のタイルから見て、選択タイルが２ステップ以上離れているか判断する。離れていればステップＳ５２６へ、離れていなければＳ５２９へ移行する。

ステップＳ５２６では、第１のタイルの画像を参照して、第１のタイルと選択タイルとの間に重複領域が存在するか判断する。重複領域が存在すればステップＳ５２７へ、存在しなければステップＳ５２９へ移行する。

ステップＳ５２７では、現在のステップのタイルと、選択タイルとの間の参照領域に検体が存在するか判断する。検体が存在すればステップＳ５２８へ、検体が存在しなければステップＳ５２９へ移行する。

ステップＳ５２８では、選択タイルにおける基準情報としてコントラスト関数のプロファイルを選択する。

ステップＳ５２９では、選択タイルにおける基準情報として温度を選択する。

ステップＳ５３０では、ステップＳ５２８又はＳ５２９で選択した基準情報を記憶装置３０３へ格納する。

ステップＳ５３１では、現在のステップのタイルと隣接するすべてのタイルと、温度依存ステップ数又は規定ステップ数の先までのタイルにおける基準情報の選択を行ったか確認する。選択を行っていればステップＳ５１６へ、行っていなければステップＳ５２１へ移行する。

ステップＳ５１６では、現在のステップのタイルから見て、２ステップ以上離れたタイルのすべてが、温度を基準情報としているか判断する。対象となるタイルすべてが温度を基準情報としていればステップＳ５１７へ移行し、していなければステップＳ４０３へ移行する。

ステップＳ５１７では、現在のステップのタイルから見て、次のステップのタイルとの間に重複領域が存在するか判断する。重複領域が存在すればステップＳ５１８へ、存在しなければステップＳ４０３へ移行する。

ステップＳ５１８では、現在のステップのタイルから見て、次のステップのタイルとの間の参照領域内に検体が存在するか判断する。検体が存在していればステップＳ５１９へ、存在していなければステップＳ４０３へ移行する。

ステップＳ５１９では、現在のステップのタイルから見て、次のステップのタイルにおける基準情報を、コントラスト関数のプロファイルに変更する。

ステップＳ５２０では、ステップＳ５１９の結果に基づき、基準情報を記憶装置３０３に格納する。その後、図５（ａ）のステップＳ４０３に移行する。ステップＳ４０３およびＳ４０４は第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ５０９では、サブ制御系２２８又はコンピュータ１０３が、ステップＳ５０１で定めたステップ巻き戻り補正機能実行への閾値を超えて、参照領域に検体が存在していない状態が連続しているか判断する。検体が存在していなければステップＳ５１０へ、存在していればステップＳ４０５へ移行する。

ステップＳ５１０では、現在のステップのタイルから見て、次のステップのタイルの補正が、コントラスト関数のプロファイルに基づいて行われるか判断する。基準情報がコントラスト関数のプロファイルであればステップＳ４０４へ、コントラスト関数でなければステップＳ５３２へ移行する。

ステップＳ４０４に移行したら、ステップＳ４０５を経てステップＳ５１１に移行する。ステップＳ４０４及びＳ４０５は第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。ステップＳ５１１では、ステップＳ５０９及びＳ５１０を経たことで、補正がスキップされ、まだ補正が行われていないタイルが存在するか判断する。補正が行われていないタイルが存在すればステップＳ４０２へ、存在しなければステップＳ５３２へ移行する。

ステップＳ５１１からステップＳ４０２に移行した後、ステップＳ４０２及びＳ４０３を経てステップＳ５１２に移行する。ステップＳ４０２及びＳ４０３は、第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。ステップＳ５１２では、ステージ制御ユニット２０５が、補正がスキップされたタイルの位置へステージ２０４を移動する。

ステップＳ５３２では、ステップＳ４０１において決定した撮像範囲におけるすべてのタイルを撮像して、タイル画像を取得済みであるか判断する。取得済みであればステップＳ４０７へ、取得済みでなければステップＳ５０２へ移行する。

ステップＳ４０７およびＳ４０８は第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。

以上のように、本実施形態では、各ステップのタイル（第１のタイル）と隣接するタイル（第２のタイル）における基準情報を、第１のタイルの画像を参照して選択し、各ステップのタイルごとに基準情報を取得する。第１のタイルの画像を参照して、参照領域に検体が存在しているかによって基準情報を選択することで、評価関数のプロファイルを用いる精度の高い補正と、温度差に基づく高速な補正を切換え、アーチファクトが低減された画像を効率的に取得できる。

また、本実施形態では、補正に際して温度変化監視モードと規定ステップ温度補正モードの２つのモードを備え、さらにスキップ巻き戻り機能を備える。温度変化監視モードでは、温度変化の傾向に応じて、ドリフト補正に用いる基準情報をコントラスト関数と温度から適宜切り換えることによって、高い位置決め精度と補正速度の高速化の両立が可能となる。規定ステップ温度補正モードでは、一定ステップの間、コントラスト関数のプロファイルの取得を行わないことで、さらに高速なドリフト補正が可能となる。

また、スキップ巻き戻り機能により、参照領域に検体の存在しないタイルに関してドリフト補正を見送り、コントラスト関数によるドリフト補正を行うタイルから巻き戻って補正を行う。この結果、温度を基準情報としたドリフト補正が多数のステップの間連続することによって発生する、ドリフト補正誤差の蓄積を低減することが可能となる。

以上の２つのモードとスキップ巻き戻り機能とによって、高い位置決め精度と補正速度、ドリフト補正誤差蓄積の低減を実現し、ドリフト補正の精度と画像取得に要する速度とを両立した効果的な補正を行うことが可能となる。

［第三の実施形態］
＜ＷＳＩ装置システム構成＞
図６は第三の実施形態に係るＷＳＩ装置システムの概略構成を説明する模式図である。このスライドスキャナシステムは、撮像装置としての顕微鏡装置６０１と画像処置装置６０２とを含む画像取得装置を備える。専用処理ボードである画像処理装置６０２は、コンピュータ６０３に備えられており、ネットワークを介して、顕微鏡装置６０１とコンピュータ６０３とが接続される。被写体となるプレパラート上の被検試料の顕微鏡像を高解像かつ大サイズ（広画角）のデジタル画像として、取得するためのシステム構成である。

ＷＳＩ装置システムは、撮像装置としての顕微鏡装置６０１と画像処理装置６０２とを含む画像取得装置、コンピュータ６０３、表示装置１０４を有する。顕微鏡装置６０１とコンピュータ６０３との間は、ネットワーク６０４を介して、専用もしくは汎用Ｉ／ＦのＬＡＮケーブル６０５で接続され、コンピュータ６０３と表示装置１０４との間は、汎用のＩ／Ｆのケーブル１０６で接続される。

顕微鏡装置６０１は、第一の実施形態における顕微鏡装置１０１と同様の形態をとるが、ネットワーク接続用のＬＡＮ Ｉ／Ｆを備える点で異なる。

画像処理装置６０２、表示装置１０４の装置構成は第一の実施形態と同様である。コンピュータ６０３のハードウェア構成も第一の実施形態と同様であるが、顕微鏡装置６０１がＬＡＮ Ｉ／Ｆとネットワークを介して接続される点で異なる。

＜画像取得工程＞
本実施形態の画像取得装置におけるドリフト補正について簡単に説明する。本実施形態では、まず、撮像部２１３が、検体存在領域である撮像範囲全体を検体の厚み方向（結像光学系の光軸方向）に異なる位置で撮像することにより、プレマップ画像データを取得する。その後、第一の実施形態と同様に撮像範囲を複数のタイルに分割し、タイル毎にＺスタック画像データを取得する。

ここで、プレマップ画像データ及びＺスタック画像データは共に、光軸方向に異なる複数の位置で撮像した複数の画像データを含んでいる。複数の画像データそれぞれの光軸方向における位置を、それぞれの画像データの持つ高さ情報と呼ぶ。

本実施形態は取得したタイル画像とプレマップ上のＸＹ方向の位置とを対応づけ、プレマップ画像データの持つ高さ情報と、各タイルのＺスタック画像データのそれぞれの画像データの高さ情報とを利用してドリフト補正を行う。

具体的には、あるタイル画像（以下、第１のタイルの画像と呼ぶ）に注目し、第１のタイルの画像を参照して、第１のタイルと隣接する第２のタイルにおける基準情報を選択する。基準情報の選択工程は第一の実施形態と同様である。ただし、基準情報の取得をプレマップ画像における第１のタイルに対応する領域の画像から行い、また、ドリフト補正をステージの位置の変更によるものではなく、Ｚスタック画像データの高さ情報を用いて行う点が第一の実施形態と異なる。

詳細な工程を図７（ａ）から（ｅ）のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ７０１は、顕微鏡装置６０１の初期化を行う。具体的な操作は、図７（ｂ）に示したように、第一の実施形態のステップＳ４０９からＳ４１１を行い、その後ステップＳ７０２に移行する。ステップＳ４０９からＳ４１１は第一の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

ステップＳ７０２では、ステップＳ７０１にて取得した撮像範囲を撮像部２１３で撮像し、プレマップ画像データを取得する。このとき、撮像部２１３は、撮像範囲全体と二次元平面内を同じくする領域において、検体の厚み方向の結像位置が異なる、すなわち結像光学系２０９の光軸方向（Ｚ軸）に対して異なる複数の位置を撮像する。また、温度測定部２１０が、プレマップ画像データ取得時の顕微鏡装置６０１の温度を測定し、プレマップ画像データのヘッダ部分に記録する。

ステップＳ７０３では、ステップＳ７０１で分割した複数のタイルとステップＳ７０２で取得したプレマップ画像における二次元平面方向の位置関係とを対応づける。

ステップＳ７０４では、ステップＳ７０１で設定したタイル毎に、撮像部２１３が、タイル画像の取得を行う。タイル画像の取得工程を図７（ｃ）のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ７１１は、第１のタイルを、撮像部２１３が光軸方向に異なる複数の位置で撮像することにより、Ｚスタック画像データを取得する。取得の際の温度は、Ｚスタック画像データのヘッダ部分に記録する。

その後、ステップＳ７１２で、ステージ制御ユニット２０５がステージ２０４を駆動して、次のステップのタイルへ移動する。

ステップＳ７１３では、制御部２１４が、ステップＳ７０１で決定した撮像範囲においてすべてのタイル画像を取得済みであるか判断する。取得済みであればステップＳ７０５へ、取得済みでなければステップＳ７１１へ移行する。

ステップＳ７０５では、各タイルにおける基準情報を選択する。基準情報を選択する処理工程の内容は第一の実施形態におけるＳ４０２と同様で、選択部２１７が、第１のタイルの画像を参照して、第１のタイルと隣接する第２のタイル及び次に撮像するタイルにおける基準情報を選択する。

しかし、第一の実施形態では、撮像部２１３が第１のタイルを撮像して取得した画像を参照していたが、本実施形態では、プレマップ画像データ上の第１のタイルと対応した領域を第１のタイルの画像として用いて、基準情報を選択する。その他の処理工程の内容は第一の実施形態におけるＳ４０２と同様のため、詳細な説明は省略する。

ステップＳ７０６では、ステップＳ７０５で決定された基準情報をプレマップ画像データから取得する。プレマップ画像データからの基準情報の取得工程を図７（ｄ）のフローチャートを用いて説明する。本工程における各ステップは、基準情報取得部２１８にて実行される。

まず、ステップＳ４２３で基準情報の種類を取得する。ステップＳ４２３は第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ７１４では、ステップＳ４２３で取得した基準情報の種類が温度であるか判断する。基準情報が温度であればステップＳ７１６へ、温度でなければステップＳ７１５へ移行する。

ステップＳ７１５では、ステップＳ４２３で取得した基準情報の種類がコントラスト関数のプロファイルであるか判断する。基準情報の種類がコントラスト関数のプロファイルであればステップＳ７１７へ、コントラスト関数のプロファイルでなければステップＳ４３１へ移行する。

ステップＳ７１６では、基準情報として、プレマップ画像データ取得時の顕微鏡装置１０１の温度を取得する。

ステップＳ７１７では、基準情報として、参照領域に相当する位置のコントラスト関数のプロファイルをプレマップ画像データより算出する。

ステップＳ４３０では、取得した基準情報を記憶装置３０３に格納し、Ｓ４３１に移行する。ステップ４３０及びＳ４３１は、第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。ステップＳ７０６が終了したら、ステップＳ７０７に移行する。

ステップＳ７０７では、ステップＳ７０６で取得した基準情報に基づいて、補正量取得部２１９が、ドリフトの補正量を取得する。取得した補正量を用いて、第１のタイルの画像における撮像部２１３の受光面と共役な面と被写体との相対位置と同じ相対位置で撮像した画像データをＺスタック画像データから抽出する。ここでは、第１のタイルの画像における相対位置ではなく、プレマップ画像データにおける相対位置と同じ相対位置の画像データを抽出してもよい。ドリフト補正工程を図７（ｅ）のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ４３２で基準情報の種類を取得する。ステップＳ４３２は、第一の実施形態と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ７１８では、ステップＳ７０６で取得した基準情報の種類が温度であるか判断する。温度であればステップＳ７２０へ、温度でなければステップＳ７１９へ移行する。

ステップＳ７１９では、ステップＳ４３２で取得した基準情報の種類がコントラスト関数のプロファイルであるか判断する。コントラスト関数のプロファイルであればステップＳ７２１へ、コントラスト関数のプロファイルでなければステップＳ４４１へ移行する。

ステップＳ７２０では、補正量取得部２１９が、タイル画像を取得した際の顕微鏡装置１０１の温度を、Ｚスタック画像データのヘッダ部分から取得する。

ステップＳ７２１では、基準コントラスト関数のプロファイルの取得に用いた複数の参照領域画像を取得した位置と、検体のＸＹ平面上で略一致する位置となるタイル画像データ上の参照領域において、コントラスト関数のプロファイルを取得する。ここで取得したコントラスト関数のプロファイルを、以下、被補正用コントラスト関数と呼ぶ。ひ補正用コントラスト関数は、基準情報取得部２１８で取得した後、補正量取得部２１９に伝送ｓれる。また、補正量取得部２１９が直接取得してもよい。

ステップＳ４３６及びＳ４３８では、ステップＳ７２１、Ｓ７２０で取得した基準情報に基づいて、補正量取得部２１９が補正量を取得する。なお、ステップＳ４３６及びＳ４３８、Ｓ４４１は第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ７２２では、サブ制御系２２８が、ステップＳ４３６又はＳ４３８で取得した補正量に基づき、被写体の画像の形成に用いる画像データを、Ｚスタック画像データから抽出する。この際、第１のタイルの画像データ又はプレマップ画像データを取得したときの相対位置と同一の相対位置で撮像した画像データを抽出する。相対位置が同一となる画像データが存在しない場合は、相対位置の差が最も小さい画像データを抽出する。

なお、本実施形態では、処理部としてのサブ制御系２２８が被写体の画像の形成に用いる画像データの抽出を行っているが、サブ制御系２２８に限らず、コンピュータ１０３等が行って構成としてもよい。なお、画像の抽出を行う処理部は、サブ制御系２２８に限らず、コンピュータ１０３等が行う構成であってもよい。

ステップＳ７２３では、ステップＳ７２２で抽出したＺスタック画像データ内の画像データをリストに記録する。

ステップＳ７０８では、すべてのタイル画像についてドリフト補正を行ったか判断する。ドリフト補正を行っていればステップＳ７１０へ、行っていなければステップＳ７０９へ移行する。

ステップＳ７０９では、注目するタイルを変更する。この時、注目するタイルの決定は、ステップＳ７０４でタイル画像を取得した際の順番にならうことが望ましい。

ステップＳ７１０では、第一の実施形態におけるステップＳ４０７と同様の工程で、色再現画像データを生成する。この際、画像合成処理部２２３での画像データのつなぎ合わせを、ステップＳ７２３でリストに記録した情報を基にして行うことで、ドリフトが補正された大サイズの被写体の画像データを生成する。

ステップＳ４０８は、ステップＳ７１０で生成した色再現画像データを圧縮処理部２２６によって圧縮し、記憶装置３０３へ送る。第一の実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。

以上のように、本実施形態では、ドリフト補正に用いる基準情報を、タイル画像の取得前に取得したプレマップ画像データを参照して選択し、基準情報が評価関数である場合には、プレマップ画像データを用いて取得する。これにより、プレマップ画像データから、各タイルの撮像を行う間に発生したドリフトを補正することができる。結果として、プレマップ画像データと同じフォーカス位置の大サイズの画像データを取得することが可能となり、アーチファクトが低減された画像を効率的に取得することができる。

［第四の実施形態］
第四の実施形態に係るＷＳＩ装置システムの装置構成は第三の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態の顕微鏡装置６０１及び画像処置装置６０２におけるドリフト補正について簡単に説明する。本実施形態では、第三の実施形態と同様に、各タイルの光軸方向に異なる複数の位置を撮像部２１３で撮像してＺスタック画像データを取得する。Ｚスタック画像データから大サイズの被写体の画像データの生成に用いる画像を抽出することにより、ドリフトを補正する。ただし、本実施形態ではプレマップ画像データの取得は行わない。

さらに、ドリフト補正の基準情報として顕微鏡装置１０１の温度が設定されたタイルが一定の回数以上連続する場合、コントラスト関数のプロファイルを基準情報としたドリフト補正が行われるまで、補正をスキップする機能（補正工程スキップ機能）を有する。スキップしたタイルについては、これまでにコントラス関数を基準情報として取得した補正量のうち、最後の補正量とその一つ前の補正量との差を線形補間して、ドリフト補正量とする。

詳細な工程を図８（ａ）から（ｄ）のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ７０１は、撮像条件の一つに、補正工程スキップ機能の実行に移行する閾値として、基準情報を温度とするタイル画像が連続する回数をユーザーが入力する点を除いて、第三の実施形態と同様であるので説明を省略する。なお、上記閾値は、撮像条件や、過去の使用履歴等からコンピュータ１０３に自動で判断させてもよい。

ステップＳ７０４およびステップＳ４０２は、第三の実施形態と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ８０１では、ステップＳ４０２で選択した基準情報の取得を行う。基準情報の取得に係る工程を図８（ｂ）に示す。

ステップＳ４２３は、第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ８０３では、基準情報取得部２１８が、ステップＳ４０２で選択した基準情報の種類が温度であるか判断する。基準情報の種類が温度であればステップＳ８０５へ、温度でなければステップＳ８０４へ移行する。

ステップＳ８０４では、基準情報取得部２１８が、ステップＳ４２３で取得した基準情報の種類が評価関数としてのコントラスト関数のプロファイルであるか判断する。基準情報の種類がコントラスト関数であればステップＳ８０６へ、コントラスト関数でなければステップＳ４３１へ移行する。

ステップＳ８０５では、基準情報取得部２１８が、現在注目しているタイル画像を取得した時の温度（以下、基準温度）をＺスタック画像のヘッダ部分より取得し、ドリフト補正の基準情報とする。

ステップＳ８０６では、基準情報取得部２１８が、参照領域内においてコントラスト関数（以下、基準コントラスト関数）のプロファイルを取得し、ドリフト補正の基準情報とする。

ステップＳ４３０およびＳ４３１は、第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ８０２では、ステップＳ８０１で取得した基準情報を用いてドリフト補正を行う。ドリフトの補正に係る工程を図８（ｃ）に示す。この工程は、補正量取得部２１９が行う。

ステップＳ８０７では、連続して温度を基準情報としたドリフト補正が行われた回数が、ステップＳ７０１で定めた閾値を超えているかを判断する。行われていれば、ステップＳ８０８へ、行われていなければ、ステップＳ８１０へ移行する。

ステップＳ８０８では、現在注目しているタイルの次のステップのタイルが、コントラスト関数のプロファイルを基準情報としてドリフト補正を行うか判断する。コントラスト関数のプロファイルを基準情報としていれば、ステップＳ８０９へ、そうでなければ、Ｓ７０８へ移行する。

ステップＳ８０９では、現在注目している第１のタイルから見て、次のタイルに注目する。

ステップＳ８１０では、補正量取得部２１９が、ステップＳ８０１で取得した基準情報に基づいてドリフトの補正量を取得する。ドリフトの補正量の取得に係る工程を図８（ｄ）に示す。

図８（ｄ）中の、基準情報の種類を取得するステップＳ４３２、各基準情報を取得するＳ４３６及びＳ４３８、エラー処理を行うＳ４４１は第一の実施形態と同様であるので、説明を省略する。また、ステップＳ７１８からＳ７２１は第三の実施形態と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ８１１では、ステップＳ４３６又はＳ４３８において補正量取得部２１９が取得した補正量に基づき、サブ制御系２２８が、大領域画像の形成に用いる画像データをＺスタック画像データから抽出する。このとき、基準情報の取得に用いた第１の領域のタイルを撮像したときの撮像部２１３の受光面と共役な面と被写体との相対位置と、同一の相対位置で撮像した画像データをＺスタック画像データから抽出する。同一となる画像データが存在しない場合は、相対位置の差が最も小さい画像データを抽出する。なお、画像データの抽出は、コンピュータ１０３が行ってもよい。

ステップＳ８１２では、ステップＳ８１０で取得した補正量を記憶装置３０３に記録する。

ステップＳ８１３では、ステップＳ８０７及びＳ８０８を経たことで、補正がスキップされ、まだ補正が行われていないタイルが存在するか判断する。存在すればステップＳ８１４へ、存在しなければＳ７０８へ移行する。

ステップＳ８１４では、補正をスキップされたタイルに注目する。

ステップＳ８１５では、補正量取得部２１９が、ステップＳ８１２で記録した補正量の内、時系列的に最後に記録された補正量とその１つ前の補正量とを取得し、その間を線形補間して、ステップＳ８１４で対象としたタイル画像の補正量を算出する。

ステップＳ８１６では、サブ制御系２２８が、ステップＳ８１５で算出した補正量に対応する高さ情報を持つ画像データをＺスタック画像データから抽出する。一致する画像データが存在しない場合は、ドリフト補正量に対応する高さに最も近い高さ情報を持つ画像データを抽出する。

ステップＳ８１７では、ステップＳ８１６で取得したＺスタック画像データ内の画像データをリストに記録する。

ステップＳ７０８からＳ７１０は第三の実施形態と、ステップＳ４０８は第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。

以上のように、本実施形態では、温度を基準情報としたドリフト補正が一定の回数連続した際に、ドリフト補正を見送る。ドリフト補正が見送られたタイル画像は、コントラスト関数のプロファイルを基準情報としたドリフト補正の結果を利用して、補正量を決定する。これにより、温度を基準情報としたドリフト補正が連続することによって発生する、ドリフト補正誤差の蓄積を低減することが可能となる。その結果、アーチファクトが低減された画像を効率的に取得することができる。また、ドリフト補正の精度を向上できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、第一から第四の実施形態では、画像処理装置を専用ボードとしてコンピュータに組み込む構成としたが、同様の機能をコンピュータ上で実行するソフトウェアで実現してもよい。また、ＷＳＩ装置システムの構成は上述の実施形態に限らず、例えば、顕微鏡装置１０１に画像処理装置１０２を組み込んでもよいし、コンピュータ１０３と表示装置１０４を一体としたノートＰＣ、または、すべてを一体とした装置を用いて構成してもよい。

また、上述の実施形態では、顕微鏡装置６０１で取得したＺスタック画像データを、ネットワーク６０４上に配置したサーバに記憶させておく。その後に、サーバ内のＺスタック画像データを用いて、画像処理装置６０２並びにコンピュータ６０３で色再現画像を生成するシステム構成をとってもよい。

第一及び第二の実施形態において、ドリフトの補正をステージの高さを変更することで実現したが、撮像センサーや結像光学系２０９の移動によって実現してもよい。

撮像センサーとして、二次元のイメージセンサーを用いたが、一次元のイメージセンサー（ラインセンサー）を用いることもできる。その場合、一回のスキャンによって取得する画像データを本発明の実施形態におけるタイル画像とみなすことで適用可能である。

また、上述の実施形態では、評価関数としてコントラスト関数を用いた。これに限らず、各画素の勾配ベクトルを用いるＴｅｎｅｎｂａｕｍ Ｇｒａｄｉｅｎｔ法や、画像の情報量を用いるエントロピー法などの公知のオートフォーカスアルゴリズムで使用される評価関数を使用してもよい。さらに、本明細書において評価関数とは、重複領域の光軸方向に異なる複数の位置を撮像した複数の重複領域画像の情報と複数の位置との関係を示す式でもよい。また、重複領域の光軸方向に異なる複数の位置を撮像した複数の重複領域画像の情報と複数の位置との関係を示す表でもよい。

各タイルにおける基準情報及び画像を取得する際の顕微鏡装置の温度を、画像データのヘッダ部分に記録したが、別ファイルとして記憶装置やネットワーク上のリンク情報として格納してもよい。

これまで説明してきた第一から第四の実施形態並びに、上述したその他の実施形態を組み合わせて実現してもよい。例えば、第一の実施形態において、顕微鏡装置１０１と画像処理装置１０２は第三の実施形態のようにネットワークを介して接続されていてもよい。第二の実施形態において、第三の実施形態のようにプレマップ画像データの取得を行い、ドリフト補正に用いてもよい。上記各実施形態における様々な技術を適宜組み合わせることで得られる構成も本発明の範疇に属する。

なお、本発明は例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。また、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

また、本発明はソフトウェアのプログラムをシステム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによって前述した実施形態の機能が達成される場合を含む。この場合、供給されるプログラムは実施形態で図に示したフローチャートに対応したコンピュータプログラムである。従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。

つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。

コンピュータプログラムを供給するためのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ等でも良い。また、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などでも良い。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムをハードディスク等の記憶媒体にダウンロードすることが挙げられる。この場合、ダウンロードされるプログラムは、圧縮され自動インストール機能を含むファイルであっても良い。また、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザーに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

１０１ 顕微鏡装置（撮像装置）
２０９ 結像光学系
２１０ 温度測定部
２１３ 撮像部
２１４ 制御部
２１７ 選択部
２１８ 情報取得部
２２８ サブ制御系（処理部）

Claims (15)

1. 被写体を複数の領域ごとに撮像することにより前記被写体の画像を取得する画像取得装置であって、
   前記被写体の像を形成する結像光学系、及び前記被写体の像を撮像する撮像部を有する撮像装置と、
   前記撮像装置の温度を測定する温度測定部と、
   前記複数の領域のうち第１の領域の画像を参照して、前記第１の領域と隣接する第２の領域における基準情報として前記温度又は評価関数を選択する選択部と、
   前記選択部で選択した前記温度又は前記評価関数を前記基準情報として取得する情報取得部と、
   前記情報取得部で取得した前記基準情報に基づいて、前記撮像部の受光面と共役な面と、前記被写体と、の前記結像光学系の光軸方向における相対位置を調整し、前記撮像部に前記第２の領域を撮像させる制御部と、を有し、
   前記評価関数は、前記第１の領域と前記第２の領域との重複領域の前記光軸方向に異なる複数の位置を撮像した複数の重複領域画像の情報と前記複数の位置との関係を表す関数である
   ことを特徴とする画像取得装置。
2. 被写体を複数の領域ごとに撮像することにより前記被写体の画像を取得する画像取得装置であって、
   前記被写体の像を形成する結像光学系、及び前記被写体の像を撮像する撮像部を有する撮像装置と、
   前記撮像装置の温度を測定する温度測定部と、
   前記複数の領域のうち第１の領域の画像を参照して、前記第１の領域と隣接する第２の領域における基準情報として前記温度又は評価関数を選択する選択部と、
   前記選択部で選択した前記温度又は前記評価関数を前記基準情報として取得する情報取得部と、
   前記情報取得部で取得した前記基準情報に基づいて前記第２の領域の前記結像光学系の光軸方向に異なる複数の位置を前記撮像部で撮像した複数の前記第２の領域の画像から前記被写体の画像の形成に用いる前記第２の領域の画像を抽出する処理部と、を有し、
   前記評価関数は、前記第１の領域と前記第２の領域との重複領域の前記光軸方向に異なる複数の位置を撮像した複数の重複領域画像の情報と前記重複領域の前記光軸方向に異なる前記複数の位置との関係を表す関数である
   ことを特徴とする画像取得装置。
3. 前記選択部は、前記第１の領域の画像の前記重複領域に前記被写体の中の検体が存在するか否かに基づいて前記基準情報として前記温度又は前記評価関数を選択する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像取得装置。
4. 前記制御部は、前記第１の領域を撮像したときの前記相対位置と前記第２の領域を撮像するときの前記相対位置とが等しくなるように、前記相対位置を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像取得装置。
5. 前記処理部は、前記被写体の画像の形成に用いる前記第１の領域の画像における前記撮像部の受光面と共役な面と前記被写体との相対位置と前記被写体の画像の形成に用いる前記第２の領域の画像における前記相対位置との差が最も小さくなるように、前記被写体の画像の形成に用いる前記第２の領域の画像を抽出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像取得装置。
6. 前記撮像装置は、前記被写体を支持して移動するステージを有し、
   前記制御部は、前記ステージを前記光軸方向に移動することにより前記相対位置を調整する
   ことを特徴とする請求項１又は４に記載の画像取得装置。
7. 前記評価関数は、前記複数の重複領域画像のコントラストと前記複数の位置との関係を表す関数である
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像取得装置。
8. 前記選択部は、前記重複領域に前記被写体の中の検体が存在する場合に、前記基準情報として前記評価関数を選択する
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像取得装置。
9. 前記選択部は、前記重複領域に前記被写体の中の検体が存在せず、且つ、前記撮像部が前記第１の領域を撮像した直後に前記第２の領域を撮像する場合は、前記基準情報として前記温度を選択する
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像取得装置。
10. 前記選択部は、前記重複領域に前記被写体の中の検体が存在せず、且つ、前記撮像部が前記第１の領域を撮像した直後に前記第２の領域と異なる領域を撮像する場合は、前記第２の領域と隣接する前記第１の領域と異なる領域又は前記第２の領域を撮像する直前に撮像する領域の画像を参照して前記基準情報を選択する
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像取得装置。
11. 前記選択部は、前記第１の領域を撮像した直後に前記第１の領域と隣接しない第３の領域を撮像する場合は、前記第３の領域における基準情報として前記温度を選択し、
    前記情報取得部は、前記温度を取得し、
    前記制御部は、前記情報取得部で取得した前記温度に基づいて前記相対位置を調整し、
    前記撮像部に前記第３の領域を撮像させる
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像取得装置。
12. 前記選択部は、前記第１の領域を撮像した直後に前記第１の領域と隣接しない第３の領域を撮像する場合は、前記第３の領域における基準情報として前記温度を選択し、
    前記情報取得部は、前記温度を取得し、
    前記処理部は、前記情報取得部で取得した前記温度に基づいて複数の前記第２の領域の画像から前記被写体の画像の形成に用いる前記第２の領域の画像を抽出する
    ことを特徴とする請求項２に記載の画像取得装置。
13. 被写体の像を形成する結像光学系と前記被写体の像を撮像する撮像部とを有する撮像装置を用いて、前記被写体を複数の領域ごとに撮像して前記被写体の画像を取得する画像取得方法であって、
    前記複数の領域のうち第１の領域を撮像する第１の撮像ステップと、
    前記撮像装置の温度を測定する温度測定ステップと、
    前記第１の領域の画像を参照して、前記第１の領域と隣接する第２の領域における基準情報として前記温度又は評価関数を選択する選択ステップと、
    前記選択ステップで選択した前記温度又は前記評価関数を前記基準情報として取得する情報取得ステップと、
    前記情報取得ステップで取得した前記基準情報に基づいて、前記撮像部の受光面と共役な面と、前記被写体と、の前記結像光学系の光軸方向における相対位置を調整する制御ステップと、
    前記相対位置を調整した状態で前記第２の領域を撮像する第２の撮像ステップと、を有し、
    前記評価関数は、前記第１の領域と前記第２の領域との重複領域の前記光軸方向に異なる複数の位置を撮像した複数の重複領域画像の情報と前記複数の位置との関係を表す関数である
    ことを特徴とする画像取得方法。
14. 被写体の像を形成する結像光学系と前記被写体の像を撮像する撮像部とを有する撮像装置を用いて、前記被写体を複数の領域ごとに撮像して前記被写体の画像を取得する画像取得方法であって、
    前記第１の領域の前記結像光学系の光軸方向に異なる複数の位置を前記撮像部で撮像して複数の前記第１の領域の画像を取得する第１の撮像ステップと、
    前記撮像装置の温度を測定する温度測定ステップと、
    前記複数の前記第１の領域の画像から前記被写体の画像の形成に用いる前記第１の領域の画像を抽出する第１の処理ステップと、
    前記第２の領域の前記結像光学系の光軸方向に異なる複数の位置を前記撮像部で撮像して複数の前記第２の領域の画像を取得する第２の撮像ステップと、
    第１の領域の画像を参照して、前記第２の領域における基準情報として前記温度又は評価関数を選択する選択ステップと、
    前記選択ステップで選択した前記温度又は前記評価関数を前記基準情報として取得する情報取得ステップと、
    前記情報取得ステップで取得した前記基準情報に基づいて前記複数の前記第２の領域の画像から前記被写体の画像の形成に用いる前記第２の領域の画像を抽出する第２の処理ステップと、を有し、
    前記評価関数は、前記第１の領域と前記第２の領域との重複領域の前記光軸方向に異なる複数の位置を撮像した複数の重複領域画像の情報と前記重複領域における前記光軸方向に異なる前記複数の位置との関係を表す関数である
    ことを特徴とする画像取得方法。
15. 請求項１３又は１４に記載の画像取得方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。

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