JP2016099486A - 観察対象抽出処理装置、方法およびプログラム並びに観察画像撮像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】観察対象支持部材のパターンが適切に除かれ、観察対象が抽出された画像を生成する観察対象抽出処理装置、方法およびプログラム並びに観察画像撮像表示システムを提供する。【解決手段】観察対象支持部材へ光を照射することによって、観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第１および第２の画像を取得する補正画像取得部５１と、第１および第２の画像に基づいて補正係数を算出する補正係数算出部５２と、観察対象が設置された観察対象支持部材へ光を照射することによって、観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第３および第４の画像を取得する観察画像取得部５３と、第３および第４の画像のうちの一方の画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と他方の画像とに基づいて、観察対象が抽出された抽出画像を生成する抽出処理部５４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂シートなどの観察対象支持部材に設置された観察対象を撮像した画像から観察対象を抽出した画像を生成する観察対象抽出処理装置、方法およびプログラム並びに観察画像撮像表示システムに関するものである。

従来、細胞や微生物などの生物、食品および結晶などの観察対象を樹脂などからなるシート部材上に設置して顕微鏡観察を行う場合がある。具体的には、たとえば多孔質なシート部材上に細胞を配置して培養し、その細胞の画像を顕微鏡によって撮像して観察することによって、細胞の培養過程を確認する場合などがある。

このようにシート部材上に設置された細胞の画像を顕微鏡によって撮像する場合、細胞などの観察対象とシート部材の孔のパターンとが混在した画像が撮像されるため、観察対象のみを抽出した画像を生成する必要がある。

観察対象のみを抽出した画像を生成する方法としては、たとえばシート部材の孔のパターンが予め既知である規則的なパターンである場合には、シート部材の周期構造を表す信号をテンプレート信号として予め保存しておき、撮像した画像信号からテンプレート信号を減算することによって観察対象のみを抽出した画像を生成する方法がある。

特開２０１２−３９９３０号公報

しかしながら、たとえばシート部材が不規則なパターンを有する場合、撮像視野によって孔のパターンが変わるため、撮像視野が変わると同じテンプレート信号を用いることができず、観察対象の画像をシート部材のパターンの画像と分離して抽出するのが困難である。

また、複数枚のタイムラプス画像を用いて、時間変動しないシート部材の成分を除去することによって観察対象を抽出した画像を生成する方法も考えられるが、たとえば細胞を観察する場合、インキュベータ設備などといった細胞の時間変化を観察するための装置が必要となり、コストアップとなる。

また、シート部材の成分を周波数画像処理により除去することによって観察対象を抽出した画像を生成する方法もあるが、シート部材が不規則なパターンを有する場合、周波数空間でのピークが乱れ、シート部材のパターンを適切に除去できない問題がある。

また、細胞が存在しない状態でシート部材を予め撮像しておき、細胞がある程度培養された段階で撮像した画像と上述したシート部材の画像との間でレジストレーションなどのマッチングの画像処理手法を用いて、シート部材の画像を除去する方法も考えられるが、シート部材が不規則なパターンを有する場合、レジストレーションに用いるマッチングポイントも不規則に変化し、シート部材のパターンを適切に除去できない場合がある。なお、細胞を培養する前のシート部材と細胞が設置されてある程度培養された段階のシート部材とを全く同じ視野で撮像することは現実的に困難である。

また、シート部材に最もピントがあった画像と、観察対象に最もピントが合った画像を含む複数枚の画像を撮像し、その差分成分を強調することによって観察対象のみを抽出した画像を生成する方法も考えられるが、シート部材が不規則なパターンを有する場合、適切なピントずれ量を予め知ることが困難であり、シート部材のパターンを適切に除去できない場合がある。

なお、特許文献１には、複数種類のストライプパターンの照明光をディッシュに照射して複数の画像を取得し、その複数の画像を解析することによって培地の領域を識別することが提案されているが、上述したようにシート部材を除去し、細胞のみを抽出した画像を生成する方法については、何も提案されていない。

本発明は、上記の問題に鑑み、観察対象が設置される観察対象支持部材が不規則なパターンを有する場合でも、観察対象支持部材のパターンが適切に除かれ、観察対象が抽出された画像を生成することができる観察対象抽出処理装置、方法およびプログラム並びに観察画像撮像表示システムを提供することを目的とする。

本発明の観察対象抽出処理装置は、観察対象を支持するシート状の観察対象支持部材へ光を照射し、その観察対象支持部材から出射された光を検出することによって観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第１および第２の画像を取得する補正画像取得部と、第１および第２の画像に基づいて補正係数を算出する補正係数算出部と、観察対象が設置された観察対象支持部材へ光を照射し、その観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光を検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第３および第４の画像を取得する観察画像取得部と、第３および第４の画像のうちの一方の画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と他方の画像とに基づいて、観察対象が抽出された抽出画像を生成する抽出処理部とを備えたことを特徴とする。

また、上記本発明の観察対象抽出処理装置においては、第１および第２の画像は、観察対象支持部材へ分光特性の異なる２種類の光をそれぞれ照射し、その観察対象支持部材から出射された光をそれぞれ検出することによって観察対象支持部材を撮像した画像であり、第３および第４の画像は、観察対象が設置された観察対象支持部材へ２種類の光をそれぞれ照射し、その観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光をそれぞれ検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した画像であることが好ましい。

また、第１および第２の画像は、観察対象支持部材へ励起光を照射し、その観察対象支持部材から発せられた蛍光を検出することによって観察対象支持部材を撮像した蛍光画像と、観察対象支持部材へ可視光を照射し、その観察対象支持部材を透過した透過光を検出することによって観察対象支持部材を撮像した透過画像であり、第３および第４の画像は、観察対象が設置された観察対象支持部材へ励起光を照射し、その観察対象が設置された観察対象支持部材から発せられた蛍光を検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した蛍光画像と、観察対象が設置された観察対象支持部材へ可視光を照射し、その観察対象が設置された観察対象支持部材を透過した透過光を検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した透過画像であることが好ましい。

また、補正係数算出部は、第１および第２の画像のうちの蛍光画像に対して鮮鋭度強調処理を施し、第１および第２の画像のうちの透過画像に対して、観察対象を培養する培地成分の画像を抑制するレベル補正処理を施し、鮮鋭度強調処理の施された蛍光画像とレベル補正処理の施された透過画像に基づいて、補正係数を算出することができる。

また、抽出処理部は、第３および第４の画像のうちの蛍光画像に対して鮮鋭度強調処理を施し、第３および第４の画像のうちの透過画像に対して、観察対象を培養する培地成分の画像を抑制するレベル補正処理を施し、鮮鋭度強調処理の施された蛍光画像を用いて補正画像を生成し、その補正画像とレベル補正処理の施された透過画像とを用いて抽出画像を生成することができる。

また、第１および第２の画像は、観察対象支持部材へ光を照射し、その観察対象支持部材から出射された光であって分光特性の異なる２種類のフィルタを通過した光を検出することによって観察対象支持部材を撮像した画像であり、第３および第４の画像は、観察対象が設置された観察対象支持部材へ光を照射し、その観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光であって分光特性の異なる２種類のフィルタを通過した光を検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した画像であることが好ましい。

また、第１および第２の画像は、観察対象支持部材へ励起光を照射し、その観察対象支持部材から発せられた蛍光のうちの第１のフィルタを通過した第１の蛍光成分を検出することによって観察対象支持部材を撮像した第１の蛍光画像と、蛍光のうちの第２のフィルタを通過した第２の蛍光成分を検出することによって観察対象支持部材を撮像した第２の蛍光画像であり、第３および第４の画像は、観察対象が設置された観察対象支持部材へ励起光を照射し、観察対象が設置された観察対象支持部材から発せられた蛍光のうちの第１のフィルタを通過した第３の蛍光成分を検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した第３の蛍光画像と、蛍光のうちの第２のフィルタを通過した第４の蛍光成分を検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した第４の蛍光画像であることが好ましい。

また、補正係数算出部は、第１および第２の蛍光画像に対して鮮鋭度強調処理を施し、その鮮鋭度強調処理の施された第１および第２の蛍光画像を用いて補正係数を算出することができる。

また、抽出処理部は、第３および第４の蛍光画像に対して鮮鋭度強調処理を施し、その鮮鋭度強調処理の施された第３または第４の蛍光画像を用いて補正画像を生成し、その補正画像と第３または第４の蛍光画像とを用いて抽出画像を生成することができる。

また、第１および第２の画像は、観察対象支持部材から出射された光を分光感度の異なる撮像部によりそれぞれ検出することによって観察対象支持部材を撮像した画像であり、第３および第４の画像は、観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光を分光感度の異なる撮像部によりそれぞれ検出することによって観察対象支持部材が設置された観察対象支持部材を撮像した画像であることが好ましい。

また、第１および第２の画像は、観察対象支持部材へ可視光を照射し、観察対象支持部材を透過した透過光を第１の撮像部により検出することによって観察対象支持部材を撮像した第１の透過画像と、透過光を第２の撮像部により検出することによって観察対象支持部材を撮像した第２の透過画像であり、第３および第４の画像は、観察対象が設置された観察対象支持部材へ可視光を照射し、観察対象が設置された観察対象支持部材を透過した透過光を第１の撮像部により検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した第３の透過画像と、透過光を第２の撮像部により検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した第４の透過画像であることが好ましい。

また、第１の撮像部の分光感度は可視光帯域以外の帯域であり、第２の撮像部の分光感度は可視光帯域であることが好ましい。

また、補正係数算出部は、第１および第２の透過画像に対して、観察対象を培養する培地成分の画像を抑制するレベル補正処理を施し、そのレベル補正処理の施された第１および第２の透過画像を用いて補正係数を算出することができる。

また、抽出処理部は、第３および第４の透過画像に対して、観察対象を培養する培地成分の画像を抑制するレベル補正処理を施し、そのレベル補正処理の施された第３または第４の透過画像を用いて補正画像を生成し、その補正画像と第３または第４の透過画像とを用いて抽出画像を生成することができる。

また、補正係数算出部は、第１の画像と第２の画像の濃度情報の比に基づいて補正係数を算出することができる。

また、抽出処理部は、上記他方の画像から補正画像を減算した減算画像を生成し、その減算画像に対してモルフォロジー処理を施すことによって抽出画像を生成することができる。

また、観察対象支持部材は、平面方向にパターンを有するシートであることが好ましい。

また、上記パターンは、不規則性を有することができる。

また、上記パターンは、規則性を有することができる。

また、シートとして、ハニカムフィルムを用いることができる。

本発明の観察対象抽出処理装置は、観察対象が設置された、観察対象を支持するシート状の観察対象支持部材へ光を照射し、観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光を検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の画像を取得する観察画像取得部と、２種類の画像に基づいて補正係数を算出する補正係数算出部と、２種類の画像のうちの一方の画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と他方の画像とに基づいて、観察対象が抽出された抽出画像を生成する抽出処理部とを備えたことを特徴とする。

本発明の観察対象抽出処理方法は、観察対象を支持するシート状の観察対象支持部材へ光を照射し、その観察対象支持部材から出射された光を検出することによって観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第１および第２の画像を取得し、第１および第２の画像に基づいて補正係数を算出し、観察対象が設置された観察対象支持部材へ光を照射し、その観察対象の設置された観察対象支持部材から出射された光を検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第３および第４の画像を取得し、第３および第４の画像のうちの一方の画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と他方の画像とに基づいて、観察対象が抽出された抽出画像を生成することを特徴とする。

本発明の観察対象抽出処理方法は、観察対象が設置された、観察対象を支持するシート状の観察対象支持部材へ光を照射し、その観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光を検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像して分光特性の異なる２種類の画像を取得し、その２種類の画像に基づいて補正係数を算出し、その２種類の画像のうちの一方の画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と他方の画像とに基づいて、観察対象が抽出された抽出画像を生成することを特徴とする。

本発明の観察対象抽出処理プログラムは、観察対象を支持するシート状の観察対象支持部材へ光を照射し、その観察対象支持部材から出射された光を検出することによって観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第１および第２の画像を取得する補正画像取得部と、第１および第２の画像に基づいて補正係数を算出する補正係数算出部と、観察対象が設置された観察対象支持部材へ光を照射し、その観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光を検出することによって観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第３および第４の画像を取得する観察画像取得部と、第３および第４の画像のうちの一方の画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と他方の画像とに基づいて、観察対象が抽出された抽出画像を生成する抽出処理部としてコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明の観察対象抽出処理プログラムは、観察対象が設置された、観察対象を支持するシート状の観察対象支持部材へ光を照射し、観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光を検出することによって分光特性の異なる２種類の画像を取得する観察画像取得部と、２種類の画像に基づいて補正係数を算出する補正係数算出部と、２種類の画像のうちの一方の画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と他方の画像とに基づいて、観察対象が抽出された抽出画像を生成する抽出処理部としてコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明の観察画像撮像表示制御システムは、上記観察対象抽出処理装置と、第１から第４の画像を撮像する撮像装置と、撮像装置における第１から第４の画像の撮像と、観察対象抽出処理装置における第１から第４の画像に基づく抽出画像の生成と、抽出画像の表示とを制御する制御部と、撮像開始指示の入力を受け付ける撮像開始指示受付部とを備え、制御部が、撮像開始指示の入力に応じて、第１から第４の画像の撮像と、第１から第４の画像に基づく抽出画像の生成と、抽出画像の表示とを連続して自動的に行うことを特徴とする。

本発明の観察画像撮像表示制御システムは、上記観察対象抽出処理装置と、２種類の画像を撮像する撮像装置と、撮像装置における２種類の画像の撮像と、観察対象抽出処理装置における２種類の画像に基づく抽出画像の生成と、抽出画像の表示とを制御する制御部と、撮像開始指示の入力を受け付ける撮像開始指示受付部とを備え、制御部が、撮像開始指示の入力に応じて、２種類の画像の撮像と、２種類の画像に基づく抽出画像の生成と、抽出画像の表示とを連続して自動的に行うことを特徴とする。

本発明の観察対象抽出処理装置、方法およびプログラム並びに観察画像撮像表示制御システムによれば、観察対象支持部材への光の照射によって、分光特性の異なる第１および第２の画像を取得し、第１および第２の画像に基づいて補正係数を算出し、観察対象が設置された観察対象支持部材への光の照射によって、分光特性の異なる２種類の第３および第４の画像を取得する。そして、第３および第４の画像のうちの一方の画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と他方の画像とに基づいて、観察対象が抽出された抽出画像を生成するようにしたので、たとえば観察対象が設置される観察対象支持部材が不規則なパターンを有する場合でも、観察対象支持部材のパターンが適切に除かれ、観察対象が抽出された抽出画像を生成することができる。

本発明の観察対象抽出処理装置、方法およびプログラム並びに観察画像撮像表示制御システムによれば、観察対象支持部材への光の照射によって、分光特性の異なる２種類の画像を取得する。そして、その２種類の画像に基づいて補正係数を算出し、２種類の画像のうちの一方の画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と他方の画像とに基づいて、観察対象が抽出された抽出画像を生成するようにしたので、たとえば観察対象が設置される観察対象支持部材が不規則なパターンを有する場合でも、観察対象支持部材の画像が適切に除かれ、観察対象が抽出された抽出画像を生成することができる。

本発明の観察対象抽出処理装置の第１の実施形態を用いた顕微鏡システムの概略構成を示す図 スリット板の具体的な構成を示す平面図 位相板の具体的な構成を示す平面図 本発明の観察対象抽出処理装置の第１の実施形態を用いた顕微鏡システムの作用を説明するためのフローチャート 第１のグレー画像と第２のグレー画像とを模式的に示した図 第３のグレー画像と第４のグレー画像とを模式的に示した図 減算画像の一例を示す図 抽出画像の一例を示す図 図１に示す顕微鏡システムの変形例を示す概略構成図 本発明の観察対象抽出処理装置の第２の実施形態を用いた顕微鏡システムの概略構成を示す図 本発明の観察対象抽出処理装置の第２の実施形態を用いた顕微鏡システムの作用を説明するためのフローチャート 第１の蛍光画像と第２の蛍光画像とを模式的に示した図 第３の蛍光画像と第４の蛍光画像とを模式的に示した図 本発明の観察対象抽出処理装置の第３の実施形態を用いた顕微鏡システムの概略構成を示す図 本発明の観察対象抽出処理装置の第３の実施形態を用いた顕微鏡システムの作用を説明するためのフローチャート

以下、本発明の観察対象抽出処理装置の一実施形態を用いた顕微鏡システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の観察対象抽出処理装置の第１の実施形態を用いた顕微鏡システムの概略構成を示す図である。

第１の実施形態の顕微鏡システムは、顕微鏡本体１と、観察対象抽出処理装置５０と、表示装置６０とを備えている。

第１の実施形態の顕微鏡本体１は、図１に示すように、可視光照射部１０と、励起光照射部２０と、結像光学系３０と、撮像部４０とを備えている。

可視光照射部１０と結像光学系３０との間には、ステージ８２が設けられており、このステージ８２上に観察対象Ｓが収容された培養容器８０が設置される。そして、本実施形態の顕微鏡システムは、ステージ８２を、互いに直交するＸ方向およびＹ方向に移動させるステージ駆動機構（図示省略）を備えている。Ｘ方向およびＹ方向は、観察対象Ｓの設置面に並行な面上において互いに直交する方向である。

培養容器８０としては、シャーレ、ディッシュまたはウェルプレートなどを用いることができる。また、培養容器８０およびステージ８２は、可視光照射部１０から出射された可視光を透過する材料から形成されるものである。

培養容器８０の底面には、観察対象Ｓを支持する観察対象支持部材８１が設けられている。観察対象支持部材８１としては、シート状の多孔質部材を用いることができる。特に、本実施形態の観察対象支持部材８１は、励起光照射部２０から出射された励起光の照射を受けて蛍光を発する材料から形成されたものである。観察対象支持部材８１の材料としては、たとえば蛍光を発する蛍光体を含有させた蛍光体含有樹脂を用いるようにしてもよいし、蛍光を発する樹脂を用いるようにしてもよい。

また、観察対象支持部材８１としては、上述したように、その平面方向に多数の孔が所定のパターンで配置された多孔質部材を用いることが望ましい。多数の孔は、不規則に配置されることが望ましい。この場合、観察対象支持部材８１は、たとえば自己組織化作用によって形成されたものでもよいし、または、インクジェットプリンタや３Ｄプリンタなどの無版印刷の技術を用いて形成されたものでもよい。自己組織化作用による製法としては、たとえば疎水性溶媒系の溶液キャスト製膜法に水蒸気の結露現象を組み合わせた製法を用いることができる。また、多数の孔のパターンは必ずしも不規則なパターンでなくてもよく、規則的なパターンで孔が配置された樹脂シートを観察対象支持部材８１として用いるようにしてもよい。具体的には、観察対象支持部材８１として、たとえばハニカムフィルムなどを用いるようにしてもよい。

観察対象Ｓとしては、たとえば培養される細胞群があり、具体的には、たとえばｉＰＳ細胞およびＥＳ細胞といった多能性幹細胞、幹細胞から分化誘導された神経、皮膚、心筋または肝臓の細胞、もしくは人体から取り出された皮膚、網膜、心筋、血球、神経または臓器の細胞などがある。なお、観察対象Ｓは、上述したような細胞に限らず、微生物、食品または結晶などでもよい。

また、本実施形態の培養容器８０内には、上述した観察対象支持部材８１および観察対象Ｓと、観察対象Ｓを培養するための培養液Ｃとが収容される。

顕微鏡本体１の可視光照射部１０は、培養容器８０内に収容された観察対象Ｓおよび観察対象支持部材８１に対して、いわゆる位相差計測のための照明光Ｌ１を照射するものであり、本実施形態では、その位相差計測用照明光としてリング状照明光Ｌ１を照射する。具体的には、本実施形態の可視光照射部１０は、白色光を出射する白色光源１１と、リング形状のスリットを有し、白色光源１１から出射された白色光が入射されてリング状照明光Ｌ１を出射するスリット板１２と、スリット板１２から射出されたリング状照明光Ｌ１が入射され、その入射されたリング状照明光Ｌ１を観察対象Ｓに対して照射する第１の対物レンズ１３とを備えている。

図２は、スリット板１２の具体的な構成を示す図である。図２に示すように、スリット板１２は、白色光源１１から出射された白色光を遮光する遮光板１２ｂに対して白色光を透過するリング形状のスリット１２ａが設けられたものであり、白色光がスリット１２ａを通過することによってリング状照明光Ｌ１が形成される。

励起光照射部２０は、励起光Ｌ２を出射する励起光源２１と、励起光源２１から出射された励起光Ｌ２を平行光とするコリメートレンズ２２とを備えている。励起光源２１としては、たとえば発光ダイオード、レーザダイオード、高圧水銀光源およびハロゲン光源などを用いることができる。励起光源２１から射出される励起光Ｌ２は、白色光源１１から出射される白色光とは異なる分光特性を有する光である。

具体的には、たとえば励起光源２１として発光ダイオードを用いる場合、３４０ｎｍ〜４１０ｎｍに間にピーク波長を有する光を用いることができる。また、励起光源２１として、発光ダイオードやレーザダイオードを用いた場合には、観察対象Ｓに与える熱を抑制することができ、また、照射のオンおよびオフを高速に安定して切り替えることができる。

結像光学系３０は、第２の対物レンズ３１と、位相板３２と、ハーフミラー３３と、結像レンズ３４とを備えたものである。図３は、位相板３２の具体的な構成を示す平面図である。図３に示すように、位相板３２は、リング状照明光Ｌ１の波長に対して透明な透明板３２ｂに対して位相リング３２ａを形成したものである。なお、上述したスリット１２ａの大きさは、この位相リング３２ａと共役な関係にある。

位相リング３２ａは、入射された光の位相を１／４波長ずらす位相膜と、入射された光を減光する減光フィルタとがリング状に形成されたものである。位相リング３２ａに入射された直接光は、位相リング３２ａを通過することによって位相が１／４波長ずれるとともに、その明るさが弱められる。一方、観察対象Ｓによって回折された回折光は大部分が位相板３２の透明板３２ｂを通過し、その位相および明るさは変化しない。

第２の対物レンズ３１は、結像光学系駆動部（図示省略）によってＺ方向に移動するものである。この第２の対物レンズ３１のＺ方向への移動によってオートフォーカス制御が行われ、撮像部４０によって撮像される画像のコントラストが調整される。

ハーフミラー３３は、観察対象Ｓおよび位相板３２を通過した透過光Ｌ３（直接光および回折光）を透過し、かつ励起光照射部２０から出射された励起光Ｌ２を観察対象Ｓの方向に反射する光学特性を有するものである。また、ハーフミラー３３は、観察対象支持部材８１への励起光Ｌ２の照射によって観察対象支持部材８１から発せられた蛍光Ｌ４を透過する光学特性を有するものである。

結像レンズ３４は、ハーフミラー３３を通過した透過光Ｌ３または蛍光Ｌ４が入射され、これらの光を撮像部４０に結像するものである。

撮像部４０は、結像レンズ３４によって結像された蛍光像および透過像を撮像する撮像素子を備えたものである。撮像素子としては、ＣＣＤ（charge-coupled device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサなどが用いられる。本実施形態においては、撮像部４０として、ＲＧＢのカラーフィルタが設けられた撮像素子が用いられる。ただし、撮像素子としては、カラーフィルタが設けられたものに限らず、モノクロの撮像素子を用いるようにしてもよい。

観察対象抽出処理装置５０は、コンピュータに対して本発明の観察対象抽出処理プログラムの一実施形態がインストールされたものである。観察対象抽出処理装置５０は、中央処理装置、半導体メモリおよびハードディスクなどを備えており、ハードディスクに観察対象抽出処理プログラムの一実施形態がインストールされている。そして、このプログラムが中央処理装置によって実行されることによって、図１に示すような、補正画像取得部５１、補正係数算出部５２、観察画像取得部５３、抽出処理部５４および表示制御部５５が動作する。

補正画像取得部５１は、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１への励起光Ｌ２の照射によって、観察対象支持部材８１から発せられた蛍光Ｌ４を検出することによって観察対象支持部材８１を撮像した蛍光画像（以下、第１の画像という）と、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１へのリング状照明光Ｌ１の照射によって、観察対象支持部材８１を透過した透過光Ｌ３を検出することによって観察対象支持部材８１を撮像した透過画像（以下、第２の画像という）とを取得するものである。

補正係数算出部５２は、補正画像取得部５１によって取得された第１および第２の画像に基づいて補正係数を算出するものである。補正係数の算出方法については、後で詳述する。

観察画像取得部５３は、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１への励起光Ｌ２の照射によって、観察対象支持部材８１から発せられた蛍光Ｌ４を検出することによって観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１を撮像した蛍光画像（以下、第３の画像という）と、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１への観察対象支持部材８１へのリング状照明光Ｌ１の照射によって、観察対象支持部材８１および観察対象Ｓを透過した透過光Ｌ３を検出することによって観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１を撮像した透過画像（以下、第４の画像という）とを取得するものである。

なお、第３の画像と第４の画像は、同視野で可視光Ｌ１の照射と励起光Ｌ２の照射を切り替えることによって撮像されるものである。これに対し、上述した第１の画像および第２の画像は、必ずしも同視野で撮像されたものでなくてもよく、別の視野で撮像された画像でもよい。

抽出処理部５４は、蛍光を検出することによって撮像した第３の画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と第４の画像とに基づいて、観察対象Ｓが抽出された抽出画像を生成するものである。なお、抽出画像の生成処理については、後で詳述する。

表示制御部５５は、抽出処理部５４において生成された抽出画像を表示装置６０に表示させるものである。

観察対象抽出処理装置５０には、表示装置６０が接続されている。表示装置６０は、液晶ディスプレイなどの表示デバイスから構成されるものであり、抽出処理部５４において生成された抽出画像などを表示するものである。

次に、本実施形態の顕微鏡システムの作用について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１と培養液Ｃが収容された培養容器８０がステージ８２上に設置される。そして、励起光照射部２０から観察対象支持部材８１に向けて励起光Ｌ２が照射され、観察対象支持部材８１の蛍光像が撮像部４０によって撮像され、補正画像取得部５１によって第１の画像が取得される（Ｓ１０）。

次に、可視光照射部１０から観察対象支持部材８１に向けてリング状照明光Ｌ１が照射され、観察対象支持部材８１の透過像が撮像部４０によって撮像され、補正画像取得部５１によって第２の画像が取得される（Ｓ１２）。

補正画像取得部５１によって取得された第１の画像と第２の画像は、補正係数算出部５２に出力される。そして、補正係数算出部５２は、第１の画像と第２の画像とに対してグレースケール変換処理を施してグレー化し、第１のグレー画像と第２のグレー画像とを生成する（Ｓ１４）。なお、図５Ｉは、第１のグレー画像を模式的に示したものであり、図５ＩＩは第２のグレー画像を模式的に示した図である。

次に、補正係数算出部５２は、第１のグレー画像の濃度コントラストａと第２の画像の濃度コントラストｂとを算出し、これらの比ｂ/ａを補正係数ｆとして算出する（Ｓ１６）。

なお、観察対象支持部材８１の蛍光画像は、エッジ部分がボケる場合がある。そこで、このボケを抑制するために、補正係数ｆを算出する前に、第１のグレー画像に対してアンシャープマスク処理などの鮮鋭度強調処理を施すようにしてもよい。また、たとえば培養液Ｃ（培地に相当する）として色が着いたものを利用した場合、観察対象支持部材８１の透過画像内に培養液Ｃの色が現れる場合がある。そこで、この培養液Ｃの色を抑制するレベル補正処理を第２のグレー画像に施すようにしてもよい。培養液Ｃの色信号は、画像面内に均一に含まれるので、このようなレベル補正処理によって除去することができる。

また、本実施形態においては、上述したように補正係数ｆを算出する際、第１および第２の画像の濃度コントラストの比を算出するようにしたが、濃度コントラストの比に限らず、たとえば画像を構成する画素の値の平均値、最大値、最小値または中央値などの比を求めるようにしてもよい。また、２つの画像の対応する画素値の比を補正係数ｆとして算出するようにしてもよい。この場合、画素毎に補正係数ｆが算出される。

補正係数算出部５２によって算出された補正係数ｆは、抽出処理部５４に出力される。

次に、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１と培養液Ｃが収容された培養容器８０がステージ８２上に設置される。そして、励起光照射部２０から観察対象支持部材８１に向けて励起光Ｌ２が照射され、観察対象支持部材８１の蛍光像が撮像部４０によって撮像され、観察画像取得部５３によって第３の画像が取得される（Ｓ１８）。

次に、可視光照射部１０から観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１に向けてリング状照明光Ｌ１が照射され、観察対象支持部材８１および観察対象Ｓの透過像が撮像部４０によって撮像され、観察画像取得部５３によって第４の画像が取得される（Ｓ２０）。

そして、観察画像取得部５３によって取得された第３の画像と第４の画像は、抽出処理部５４に出力される。抽出処理部５４は、第１の画像および第２の画像と同様に、第３の画像と第４の画像とに対してグレースケール変換処理を施してグレー化し、第３のグレー画像と第４のグレー画像とを生成する（Ｓ２２）。

なお、図６Ｉは、第３のグレー画像を模式的に示したものであり、図６ＩＩは第４のグレー画像を模式的に示した図である。図６Ｉおよび図６ＩＩに示すように、本実施形態においては、観察対象Ｓの細胞群からは蛍光は発せられず、第３のグレー画像上には観察対象Ｓの画像は現れず、透過画像である第４のグレー画像上のみに観察対象Ｓの画像が現れるものとする。

なお、ここで、上述した第１のグレー画像と同様に、第３のグレー画像に対してアンシャープマスク処理などの鮮鋭度強調処理を施すようにしてもよい。また、第２のグレー画像と同様に、第４のグレー画像に対してレベル補正処理を施すようにしてもよい。

次いで、抽出処理部５４は、第３のグレー画像に対して上述した補正係数ｆを乗算し、補正画像を生成する（Ｓ２４）。そして、抽出処理部５４は、第４のグレー画像から補正画像を減算することによって、観察対象支持部材８１の画像が除かれた減算画像を生成する（Ｓ２６）。図７は、減算画像を模式的に示した図であり、図７に示す点線は、上述した減算処理によって第４のグレー画像から除かれた観察対象支持部材８１の画像の部分を示している。

図７に示すように、第４のグレー画像から補正画像を減算した場合、観察対象支持部材８１の部分が除かれるため、この処理にともなって、観察対象支持部材８１と観察対象Ｓとが重なった部分まで除かれてしまう。そこで、抽出処理部５４は、第４のグレー画像から補正画像を減算した減算画像に対してモルフォロジー処理のクロージング処理などを施すことによって、観察対象支持部材８１と観察対象Ｓとが重なった部分を埋める処理を行う。図８は、減算画像に対してクロージング処理を施すことによって生成された抽出画像を模式的に示した図である。

そして、抽出処理部５４によって生成された抽出画像は表示制御部５５に出力され、表示制御部５５は、入力された抽出画像を表示装置６０に表示させる（Ｓ２８）。

上記第１の実施形態の顕微鏡システムによれば、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１へ可視光および励起光を照射して、観察対象支持部材８１を撮像した第１および第２の画像を取得し、第１および第２の画像に基づいて補正係数を算出し、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１へ可視光および励起光を照射し、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１を撮像した第３および第４の画像を取得する。そして、第３の画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と第４の画像とに基づいて、観察対象が抽出された抽出画像を生成するようにしたので、観察対象支持部材８１が不規則なパターンを有する場合でも、観察対象支持部材８１のパターンが適切に除かれ、観察対象Ｓが抽出された抽出画像を生成することができる。

なお、上記第１の実施形態の顕微鏡システム（観察画像撮像表示制御システムに相当する）において、図９に示すように、顕微鏡本体１（撮像装置に相当する）と観察対象抽出処理装置５０とを自動的に制御する制御部５００と、ユーザによる撮像開始指示の入力を受け付ける撮像開始指示受付部５０１とを設けるようにしてもよい。撮像開始指示受付部５０１は、たとえばキーボードやマウスなどの入力デバイスを備えたものである。

そして、制御部５００が、撮像開始指示受付部５０１によって受け付けられた撮像開始指示の入力に応じて、上述した第１から第４の画像の撮像と、第１から第４の画像を用いた抽出画像の生成と、抽出画像の表示とを連続して自動的に行うようにしてもよい。なお、この際、第１および第２の画像の撮像から抽出画像の表示までの一例の動作を１分以内で完了することが望ましい。

また、上記第１の実施形態の顕微鏡システムにおいては、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１を撮像した第１の画像と第２の画像を用いて補正係数を算出するようにしたが、画質は多少劣化する可能性はあるが、第１の画像と第２の画像の撮像を行うことなく、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１を撮像した第３の画像と第４の画像を用いて補正係数を算出するようにしてもよい。また、この場合も、制御部５００が、撮像開始指示受付部５０１によって受け付けられた撮像開始指示の入力に応じて、上述した第３および第４の画像の撮像と、第３および第４の画像を用いた抽出画像の生成と、抽出画像の表示とを連続して自動的に行うようにしてもよい。この場合も、第３および第４の画像の撮像から抽出画像の表示までの一例の動作を１分以内で完了することが望ましい。

次に、本発明の観察対象抽出処理装置の第２の実施形態を用いた顕微鏡システムについて説明する。図１０は、本発明の観察対象抽出処理装置の第２の実施形態を用いた顕微鏡システムの概略構成を示す図である。

第２の実施形態の顕微鏡システムは、顕微鏡本体２と、観察対象抽出処理装置７０と、表示装置６０とを備えている。第２の実施形態の顕微鏡システムは、第１の実施形態の顕微鏡システムとは、顕微鏡本体２の構成が異なり、また、観察対象抽出処理装置７０における抽出画像の生成処理が異なる。

第２の実施形態の顕微鏡本体２は、第１の実施形態の顕微鏡本体１のように可視光の照射による透過画像の撮像は行わず、励起光の照射によって観察対象Ｓおよび観察対象支持部材８１から発せられた蛍光を、分光特性の異なる２種類のフィルタを用いて検出するものである。なお、本実施形態においては、観察対象支持部材８１だけでなく、観察対象Ｓからも蛍光が発せられるものとする。観察対象Ｓは、それ自体が蛍光を発するものでもよいし、蛍光標識されたものでもよい。

第２の実施形態の顕微鏡本体２は、具体的には、図１０に示すように、励起光照射部２０と、結像光学系３００と、撮像部４０とを備えている。なお、図１０に示す培養容器８０と、培養容器８０内に収容された観察対象Ｓ、培養液Ｃおよび観察対象支持部材８１と、ステージ８２とは、第１の実施形態とほぼ同様である。ただし、本実施形態の培養容器８０およびステージ８２は、励起光の照射によって観察対象Ｓおよび観察対象支持部材８１から発せられた蛍光を透過する材料から形成されたものである。

励起光照射部２０は、第１の実施形態と同様の構成であり、励起光Ｌ２を出射する励起光源２１と、励起光源２１から出射された励起光Ｌ２を平行光とするコリメートレンズ２２とを備えている。

結像光学系３００は、対物レンズ３０１と、ハーフミラー３０２と、結像レンズ３０３と、フィルタ部３０４とを備えたものである。

対物レンズ３０１は、結像光学系駆動部（図示省略）によってＺ方向に移動するものである。この対物レンズ３０１のＺ方向への移動によってオートフォーカス制御が行われ、撮像部４０によって撮像される画像のコントラストが調整される。

ハーフミラー３０２は、励起光照射部２０から出射された励起光Ｌ２を観察対象Ｓの方向に反射し、かつ励起光Ｌ２の照射によって観察対象Ｓおよび観察対象支持部材８１から発せられた蛍光を透過する光学特性を有するものである。

結像レンズ３０３は、ハーフミラー３０２を通過した蛍光が入射され、その入射された蛍光を撮像部４０に結像するものである。

フィルタ部３０４は、図１０に示すように、結像レンズ３０３と撮像部４０との間に設けられたものであり、分光特性が異なる２種類の蛍光フィルタを備えたものである。本実施形態のフィルタ部３０４は、具体的には、図１０に示すように、第１の蛍光フィルタ３０４ａと第２の蛍光フィルタ３０４ｂとこれらのフィルタを交換する交換機構（図示省略）とを備えている。第１の蛍光フィルタ３０４ａと第２の蛍光フィルタ３０４ｂは、上述したようにそれぞれ異なる分光特性を有するものであり、たとえば第１の蛍光フィルタ３０４ａとして、３３０ｎｍ〜３８５ｎｍに透過ピーク波長を有するものを用い、第２の蛍光フィルタ３０４ｂとして、４６０ｎｍ〜４９５ｎｍに透過ピーク波長を有するものを用いることができる。ただし、このような分光特性の蛍光フィルタの組み合わせに限らず、その他の組み合わせでもよい。

本実施形態においては、分光特性の異なる２種類の蛍光画像を取得するために、上述した第１の蛍光フィルタ３０４ａと第２の蛍光フィルタ３０４ｂを切り替える構成としたが、このような構成に限らず、励起光を透過するフィルタと蛍光を吸収する吸収フィルタとダイクロイックミラーとを組み合わせた蛍光ミラーユニットを２種類用い、これらの蛍光ミラーユニットを交換する構成としてしてもよい。上記蛍光ミラーユニットとしては、たとえばU-MWIB3（オリンパス株式会社製）とU-MWU2（オリンパス株式会社製）との組み合わせを用いることができる。ただし、これらの組み合わせに限らず、その他の蛍光ミラーユニットの組み合わせを用いるようにしてもよい。

撮像部４０は、第１の蛍光フィルタ３０４ａを通過した蛍光像および第２の蛍光フィルタ３０４ｂを通過した蛍光像を撮像する撮像素子を備えたものである。撮像素子としては、たとえばＲＧＢのカラーフィルタが設けられた撮像素子が用いられる。なお、ＲＧＢのカラーフィルタに限らず、分光特性の異なる複数のフィルタが設けられた撮像素子であれば、その他の撮像素子を用いるようにしてもよい。

第２の実施形態の観察対象抽出処理装置７０は、第１の実施形態の観察対象抽出処理装置５０と同様に、補正画像取得部７１、補正係数算出部７２、観察画像取得部７３、抽出処理部７４および表示制御部７５を備えている。

補正画像取得部７１は、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１への励起光Ｌ２の照射によって、観察対象支持部材８１から発せられた蛍光であって、第１の蛍光フィルタ３０４ａを通過した蛍光Ｌ５を検出することによって観察対象支持部材８１を撮像した蛍光画像（以下、第１の蛍光画像という）と、励起光Ｌ２の照射によって、観察対象支持部材８１から発せられた蛍光であって、第２の蛍光フィルタ３０４ｂを通過した蛍光Ｌ６を検出することによって観察対象支持部材８１を撮像した蛍光画像（以下、第２の蛍光画像という）とを取得するものである。

補正係数算出部５２は、補正画像取得部５１によって取得された第１および第２の蛍光画像に基づいて補正係数を算出するものである。補正係数の算出方法については、後で詳述する。

観察画像取得部５３は、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１への励起光Ｌ２の照射によって、観察対象支持部材８１および観察対象Ｓから発せられた蛍光であって、第１の蛍光フィルタ３０４ａを通過した第１の蛍光Ｌ５を検出することによって観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１を撮像した蛍光画像（以下、第３の蛍光画像という）と、励起光Ｌ２の照射によって、観察対象支持部材８１および観察対象Ｓから発せられた蛍光であって、第２の蛍光フィルタ３０４ｂを通過した第２の蛍光Ｌ６を検出することによって観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１を撮像した蛍光画像（以下、第４の蛍光画像という）を取得するものである。

なお、第３の蛍光画像と第４の蛍光画像は、同視野での励起光Ｌ２の照射によって撮像されるものである。これに対し、上述した第１の蛍光画像および第２の蛍光画像は、必ずしも同視野で撮像されたものでなくてもよく、別の視野で撮像された画像でもよい。

抽出処理部７４は、第１の蛍光フィルタ３０４ａを通過した第１の蛍光Ｌ５を検出することによって観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１を撮像した第３の蛍光画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と第４の蛍光画像とに基づいて、観察対象Ｓが抽出された抽出画像を生成するものである。なお、抽出画像の生成処理については、後で詳述する。

表示制御部７５は、抽出処理部７４において抽出処理の施された抽出画像を表示装置６０に表示させるものである。

次に、本実施形態の顕微鏡システムの作用について、図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１と培養液Ｃが収容された培養容器８０がステージ８２上に設置される。そして、第１の蛍光フィルタ３０４ａが蛍光の光路上に配置された状態で、励起光照射部２０から観察対象支持部材８１に向けて励起光Ｌ２が照射される。この励起光Ｌ２の照射によって観察対象支持部材８１から発せられた蛍光であって、第１の蛍光フィルタ３０４ａを通過した蛍光像が撮像部４０によって撮像され、補正画像取得部７１によって第１の蛍光画像が取得される（Ｓ３０）。

次に、フィルタ部３０４の交換機構によって、第１の蛍光フィルタ３０４ａが蛍光の光路上から外され、その代わりに第２の蛍光フィルタ３０４ｂが蛍光の光路上に配置される。そして、第２の蛍光フィルタ３０４ｂが蛍光の光路上に配置された状態で、励起光照射部２０から観察対象支持部材８１に向けて励起光Ｌ２が再び照射される。この励起光Ｌ２の照射によって観察対象支持部材８１から発せられた蛍光であって、第２の蛍光フィルタ３０４ｂを通過した蛍光像が撮像部４０によって撮像され、補正画像取得部７１によって第２の蛍光画像が取得される（Ｓ３２）。なお、図１２Ｉは、第１の蛍光画像を模式的に示したものであり、図１２ＩＩは第２の蛍光画像を模式的に示した図である。

補正画像取得部７１によって取得された第１の蛍光画像と第２の蛍光画像は、補正係数算出部７２に出力される。そして、本実施形態の補正係数算出部７２は、カラー画像である第１の蛍光画像からＲ（red）成分の蛍光画像（以下、第１のＲ成分蛍光画像という）とＧ（green）成分の蛍光画像（以下、第１のＧ成分蛍光画像という）とＢ（blue）成分の蛍光画像（以下、第１のＢ成分蛍光画像という）とを生成する。また、カラー画像である第２の蛍光画像からＲ（red）成分の蛍光画像（以下、第２のＲ成分蛍光画像という）とＧ（green）成分の蛍光画像（以下、第２のＧ成分蛍光画像という）とＢ（blue）成分の蛍光画像（以下、第２のＢ成分蛍光画像という）とを生成する。

そして、補正係数算出部７２は、第１のＲ成分蛍光画像の濃度コントラストａ（Ｒ）と第２のＲ成分蛍光画像の濃度コントラストｂ（Ｒ）とを算出し、これらの比ｂ（Ｒ）/ａ（Ｒ）を補正係数ｆ（Ｒ）として算出する（Ｓ３４）。また、同様に、第１のＧ成分蛍光画像の濃度コントラストと第２のＧ成分蛍光画像の濃度コントラストに基づいて補正係数ｆ（Ｇ）を算出し、第１のＢ成分蛍光画像の濃度コントラストと第２のＢ成分蛍光画像の濃度コントラストに基づいて補正係数ｆ（Ｂ）を算出する。

なお、補正係数ｆ（Ｒ），ｆ（Ｇ）およびｆ（Ｂ）を算出する前に、第１および第２の蛍光画像に対してアンシャープマスク処理などの鮮鋭度強調処理を施すようにしてもよい。また、本実施形態においては、上述したように補正係数ｆ（Ｒ），ｆ（Ｇ）およびｆ（Ｂ）を算出する際、濃度コントラストの比を算出するようにしたが、濃度コントラストの比に限らず、たとえば画像を構成する画素の値の平均値、最大値、最小値または中央値などの比を求めるようにしてもよい。また、２つの画像の対応する画素値の比を補正係数ｆ（Ｒ），ｆ（Ｇ）およびｆ（Ｂ）として算出するようにしてもよい。この場合、画素毎に補正係数ｆ（Ｒ），ｆ（Ｇ）およびｆ（Ｂ）が算出される。

補正係数算出部７２によって算出された補正係数ｆ（Ｒ），ｆ（Ｇ）およびｆ（Ｂ）は、抽出処理部７４に出力される。

次に、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１と培養液Ｃが収容された培養容器８０がステージ８２上に設置される。そして、再び第１の蛍光フィルタ３０４ａが蛍光の光路上に配置された状態で、励起光照射部２０から観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１に向けて励起光Ｌ２が照射される。この励起光Ｌ２の照射によって観察対象支持部材８１および観察対象Ｓから発せられた蛍光であって、第１の蛍光フィルタ３０４ａを通過した蛍光像が撮像部４０によって撮像され、観察画像取得部７３によって第３の蛍光画像が取得される（Ｓ３６）。

次に、フィルタ部３０４の交換機構によって、第１の蛍光フィルタ３０４ａが蛍光の光路上から外され、その代わりに第２の蛍光フィルタ３０４ｂが蛍光の光路上に配置される。そして、第２の蛍光フィルタ３０４ｂが蛍光の光路上に配置された状態で、励起光照射部２０から観察対象支持部材８１および観察対象Ｓに向けて励起光Ｌ２が再び照射される。この励起光Ｌ２の照射によって観察対象支持部材８１から発せられた蛍光であって、第２の蛍光フィルタ３０４ｂを通過した蛍光像が撮像部４０によって撮像され、観察画像取得部７３によって第４の蛍光画像が取得される（Ｓ３８）。

そして、観察画像取得部７３によって取得された第３の蛍光画像と第４の蛍光画像は、抽出処理部７４に出力される。なお、図１３Ｉは、第３の蛍光画像を模式的に示したものであり、図１３ＩＩは第４の蛍光画像を模式的に示した図である。図１３Ｉおよび図１３ＩＩに示すように、本実施形態においては、観察対象Ｓの細胞群から蛍光が発せられるので、第３および第４の蛍光画像上には観察対象Ｓの画像が現れる。

なお、ここで、上述した第１および第２の蛍光画像と同様に、第３および第４の蛍光画像に対してアンシャープマスク処理などの鮮鋭度強調処理を施すようにしてもよい。

次いで、抽出処理部７４は、カラー画像である第３の蛍光画像からＲ（red）成分の蛍光画像（以下、第３のＲ成分蛍光画像という）とＧ（green）成分の蛍光画像（以下、第３のＧ成分蛍光画像という）とＢ（blue）成分の蛍光画像（以下、第３のＢ成分蛍光画像という）とを生成する。また、カラー画像である第４の蛍光画像からＲ（red）成分の蛍光画像（以下、第４のＲ成分蛍光画像という）とＧ（green）成分の蛍光画像（以下、第４のＧ成分蛍光画像という）とＢ（blue）成分の蛍光画像（以下、第４のＢ成分蛍光画像という）とを生成する。

そして、抽出処理部７４は、第３のＲ成分蛍光画像に対して上述した補正係数ｆ（Ｒ）を乗算し、Ｒ成分の補正画像を生成し、第３のＧ成分蛍光画像に対して上述した補正係数ｆ（Ｇ）を乗算し、Ｇ成分の補正画像を生成し、第３のＢ成分蛍光画像に対して上述した補正係数ｆ（Ｂ）を乗算し、Ｂ成分の補正画像を生成する（Ｓ４０）。

次いで、抽出処理部７４は、第４のＲ成分蛍光画像からＲ成分の補正画像を減算することによってＲ成分減算画像を生成し、第４のＧ成分蛍光画像からＧ成分の補正画像を減算することによってＧ成分減算画像を生成し、第４のＢ成分蛍光画像からＢ成分の補正画像を減算することによってＢ成分減算画像を生成する。

上述したように減算処理を行うことによって、観察対象支持部材８１のＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分の画像は除かれるが、観察対象支持部材８１の蛍光像と観察対象Ｓの蛍光像とはＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分のバランスが異なるので、Ｒ成分減算画像、Ｇ成分減算画像およびＢ成分減算画像は、観察対象Ｓが抽出された画像となる。

そして、抽出処理部７４は、上記第１の実施形態と同様に、Ｒ成分減算画像、Ｇ成分減算画像およびＢ成分減算画像に対してモルフォロジー処理のクロージング処理などを施すことによって、観察対象支持部材８１と観察対象Ｓとが重なった部分を埋める処理を行って、Ｒ成分抽出画像、Ｇ成分抽出画像およびＢ成分抽出画像を生成する（Ｓ４２）
抽出処理部７４によって生成されたＲ成分抽出画像、Ｇ成分抽出画像およびＢ成分抽出画像は表示制御部７５に出力され、表示制御部７５は、入力されたＧ成分抽出画像およびＢ成分抽出画像に基づいて、表示装置６０にカラーの抽出画像を表示させる（Ｓ４４）。

上記第２の実施形態の顕微鏡システムによれば、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１への励起光の照射によって、第１の蛍光フィルタ３０４ａを通過した第１の蛍光画像と第２の蛍光フィルタ３０４ｂを通過した第２の蛍光画像とを取得し、第１および第２の蛍光画像に基づいて補正係数を算出し、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１への励起光の照射によって、第１の蛍光フィルタ３０４ａを通過した第３の蛍光画像と第２の蛍光フィルタ３０４ｂを通過した第４の蛍光画像とを取得する。そして、第３の蛍光画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と第４の蛍光画像とに基づいて、観察対象が抽出された抽出画像を生成するようにしたので、観察対象支持部材８１が不規則なパターンを有する場合でも、観察対象支持部材８１のパターンが適切に除かれ、観察対象Ｓが抽出された抽出画像を生成することができる。

なお、上記第２の実施形態の顕微鏡システム（観察画像撮像表示制御システムに相当する）においても、第１の実施形態と同様に、顕微鏡本体２（撮像装置に相当する）と観察対象抽出処理装置７０とを自動的に制御する制御部と、ユーザによる撮像開始指示の入力を受け付ける撮像開始指示受付部とを設け、制御部が、撮像開始指示受付部によって受け付けられた撮像開始指示の入力に応じて、上述した第１から第４の蛍光画像の撮像と、第１から第４の蛍光画像を用いた抽出画像の生成と、抽出画像の表示とを連続して自動的に行うようにしてもよい。なお、この際、第１および第２の蛍光画像の撮像から抽出画像の表示までの一例の動作を１分以内で完了することが望ましい。

また、上記第２の実施形態の顕微鏡システムにおいては、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１を撮像した第１の蛍光画像と第２の蛍光画像を用いて補正係数を算出するようにしたが、画質は多少劣化する可能性はあるが、第１の蛍光画像と第２の蛍光画像の撮像を行うことなく、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１を撮像した第３の蛍光画像と第４の蛍光画像を用いて補正係数を算出するようにしてもよい。

また、この場合も、制御部が、撮像開始指示受付部によって受け付けられた撮像開始指示の入力に応じて、上述した第３および第４の蛍光画像の撮像と、第３および第４の蛍光画像を用いた抽出画像の生成と、抽出画像の表示とを連続して自動的に行うようにしてもよい。そして、この場合も、第３および第４の蛍光画像の撮像から抽出画像の表示までの一例の動作を１分以内で完了することが望ましい。

次に、本発明の観察対象抽出処理装置の第３の実施形態を用いた顕微鏡システムについて説明する。図１４は、本発明の観察対象抽出処理装置の第３の実施形態を用いた顕微鏡システムの概略構成を示す図である。

第３の実施形態の顕微鏡システムは、顕微鏡本体３と、観察対象抽出処理装置９０と、表示装置６０とを備えている。第３の実施形態の顕微鏡システムは、第１の実施形態の顕微鏡システムとは、顕微鏡本体２の構成が異なり、また、観察対象抽出処理装置９０における抽出画像の生成処理が異なる。

第３の実施形態の顕微鏡本体３は、第１の実施形態の顕微鏡本体１のように励起光の照射による蛍光画像の撮像は行わず、可視光の照射によって観察対象Ｓおよび観察対象支持部材８１を透過した透過光を、分光感度の異なる撮像部によって撮像するものである。

第３の実施形態の顕微鏡本体３は、具体的には、図１４に示すように、可視光照射部１０と、結像光学系３１０と、撮像部４００とを備えている。なお、図１４に示す培養容器８０と、培養容器８０内に収容された観察対象Ｓ、培養液Ｃおよび観察対象支持部材８１と、ステージ８２とは、第１の実施形態と同様である。

可視光照射部１０は、第１の実施形態と同様に、白色光源１１と、スリット板１２と、第１の対物レンズ１３とを備え、培養容器８０内に収容された観察対象Ｓおよび観察対象支持部材８１に対して、リング状照明光Ｌ１を照射するものである。

結像光学系３１０は、第２の対物レンズ３１１と、位相板３１２と、結像レンズ３１３とを備えたものである。

第２の対物レンズ３１１は、結像光学系駆動部（図示省略）によってＺ方向に移動するものである。この第２の対物レンズ３１１のＺ方向への移動によってオートフォーカス制御が行われ、撮像部４００によって撮像される画像のコントラストが調整される。

位相板３１２は、第１の実施形態の位相板３２と同様の構成である。

結像レンズ３１３は、位相板３１２を通過した透過光Ｌ３（直接光および回折光）が入射され、この透過光Ｌ３を撮像部４００に結像するものである。

撮像部４００は、結像レンズ３１３によって結像された透過像を撮像するものであるが、本実施形態の撮像部４００は、上述したように分光感度の異なる２種類の撮像部を備えたものである。

具体的には、本実施形態の撮像部４００は、図１４に示すように、第１の撮像部４１と第２の撮像部４２とこれらの撮像部を交換する交換機構（図示省略）とを備えている。第１の撮像部４１と第２の撮像部４２は、上述したようにそれぞれ異なる分光感度を有するものであり、たとえば第１の撮像部４１は、可視光帯域以外の帯域に分光感度を有するものであり、第２の撮像部４２は、可視光帯域に分光感度を有するものである。第１の撮像部４１としては、たとえば赤外光または紫外光に分光感度を有するものを用いることができる。

なお、可視光帯域に分光感度を有するとは、可視光帯域に対する感度が可視光帯域以外の帯域に対する感度よりも相対的に高ければよい。また、逆に、可視光帯域以外の帯域に分光感度を有するとは、可視光帯域以外の帯域に対する感度が可視光帯域に対する感度よりも相対的に高ければよい。

第３の実施形態の観察対象抽出処理装置９０は、第１の実施形態の観察対象抽出処理装置５０と同様に、補正画像取得部９１、補正係数算出部９２、観察画像取得部９３、抽出処理部９４および表示制御部９５を備えている。

補正画像取得部９１は、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１へのリング状照明光Ｌ１の照射によって、観察対象支持部材８１を透過した透過光Ｌ３を第１の撮像部４１により検出することによって観察対象支持部材８１を撮像した透過画像（以下、第１の透過画像という）と、リング状照明光Ｌ１の照射によって、観察対象支持部材８１を透過した透過光Ｌ３を第２の撮像部により検出することによって観察対象支持部材８１を撮像した透過画像（以下、第２の透過画像という）とを取得するものである。

補正係数算出部９２は、補正画像取得部９１によって取得された第１および第２の透過画像に基づいて補正係数を算出するものである。補正係数の算出方法については、後で詳述する。

観察画像取得部９３は、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１へのリング状照明光Ｌ１の照射によって、観察対象支持部材８１および観察対象Ｓを透過した透過光Ｌ３を第１の撮像部４１により検出することによって観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１を撮像した透過画像（以下、第３の透過画像という）と、リング状照明光Ｌ１の照射によって、観察対象支持部材８１および観察対象Ｓを透過した透過光Ｌ３を第２の撮像部４２により検出することによって観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１を撮像した透過画像（以下、第４の透過画像という）とを取得するものである。

なお、第３の透過画像と第４の透過画像は、同視野でのリング状照明光Ｌ１の照射によって撮像されるものである。これに対し、上述した第１の透過画像および第２の透過画像は、必ずしも同視野で撮像されたものでなくてもよく、別の視野で撮像された画像でもよい。

抽出処理部９４は、第１の撮像部４１によって撮像された第３の透過画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と第４の透過画像とに基づいて、観察対象Ｓが抽出された抽出画像を生成するものである。なお、抽出画像の生成処理については、後で詳述する。

表示制御部９５は、抽出処理部９４において抽出処理の施された抽出画像を表示装置６０に表示させるものである。

次に、本実施形態の顕微鏡システムの作用について、図１５に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１と培養液Ｃが収容された培養容器８０がステージ８２上に設置される。そして、結像レンズ３１３の結像位置に第１の撮像部４１が設置された状態で、可視光照射部１０から観察対象支持部材８１に向けてリング状照明光Ｌ１が照射され、観察対象支持部材８１を透過した透過光Ｌ３が第１の撮像部４１により検出され、補正画像取得部９１によって第１の透過画像が取得される（Ｓ５０）。

次に、撮像部４００の交換機構によって、結像レンズ３１３の結像位置から第１の撮像部４１が外され、その代わりに結像レンズ３１３の結像位置に第２の撮像部４２が配置される。そして、結像レンズ３１３の結像位置に第２の撮像部４２が配置された状態で、可視光照射部１０から観察対象支持部材８１に向けてリング状照明光Ｌ１が照射され、観察対象支持部材８１を透過した透過光Ｌ３が第２の撮像部４２によって検出され、補正画像取得部９１によって第２の透過画像が取得される（Ｓ５２）。

補正画像取得部９１によって取得された第１の透過画像と第２の透過画像は、補正係数算出部９２に出力される。そして、本実施形態の補正係数算出部９２は、第１の透過画像からＲ（red）成分の透過画像（以下、第１のＲ成分透過画像という）とＧ（green）成分の透過画像（以下、第１のＧ成分透過画像という）とＢ（blue）成分の透過画像（以下、第１のＢ成分透過画像という）とを生成する。また、第２の透過画像からＲ（red）成分の透過画像（以下、第２のＲ成分透過画像という）とＧ（green）成分の透過画像（以下、第２のＧ成分透過画像という）とＢ（blue）成分の透過画像（以下、第２のＢ成分透過画像という）とを生成する。

そして、補正係数算出部９２は、第１のＲ成分透過画像の濃度コントラストａ（Ｒ）と第２のＲ成分透過画像の濃度コントラストｂ（Ｒ）とを算出し、これらの比ｂ（Ｒ）/ａ（Ｒ）を補正係数ｆ（Ｒ）として算出する（Ｓ５４）。また、同様に、第１のＧ成分透過画像の濃度コントラストと第２のＧ成分透過画像の濃度コントラストに基づいて補正係数ｆ（Ｇ）を算出し、第１のＢ成分透過画像の濃度コントラストと第２のＢ成分透過画像の濃度コントラストに基づいて補正係数ｆ（Ｂ）を算出する。

なお、補正係数ｆ（Ｒ），ｆ（Ｇ）およびｆ（Ｂ）を算出する前に、第１および第２の透過画像に対して、上述した培養液Ｃの色を抑制するレベル補正処理を施すようにしてもよい。また、本実施形態においては、上述したように補正係数ｆ（Ｒ），ｆ（Ｇ）およびｆ（Ｂ）を算出する際、濃度コントラストの比を算出するようにしたが、濃度コントラストの比に限らず、たとえば画像を構成する画素の値の平均値、最大値、最小値または中央値などの比を求めるようにしてもよい。また、２つの画像の対応する画素値の比を補正係数ｆ（Ｒ），ｆ（Ｇ）およびｆ（Ｂ）として算出するようにしてもよい。この場合、画素毎に補正係数ｆ（Ｒ），ｆ（Ｇ）およびｆ（Ｂ）が算出される。

補正係数算出部９２によって算出された補正係数ｆ（Ｒ），ｆ（Ｇ）およびｆ（Ｂ）は、抽出処理部９４に出力される。

次に、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１と培養液Ｃが収容された培養容器８０がステージ８２上に設置される。そして、結像レンズ３１３の結像位置に第１の撮像部４１が再び設置された状態で、可視光照射部１０から観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１に向けてリング状照明光Ｌ１が照射され、観察対象支持部材８１および観察対象Ｓを透過した透過光Ｌ３が第１の撮像部４１によって検出され、観察画像取得部９３によって第３の透過画像が取得される（Ｓ５６）。

次に、撮像部４００の交換機構によって、結像レンズ３１３の結像位置から第１の撮像部４１が外され、その代わりに結像レンズ３１３の結像位置に第２の撮像部４２が配置される。そして、結像レンズ３１３の結像位置に第２の撮像部４２が配置された状態で、可視光照射部１０から観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１に向けてリング状照明光Ｌ１が照射され、観察対象支持部材８１および観察対象Ｓを透過した透過光Ｌ３が第２の撮像部４２によって検出され、観察画像取得部９３によって第４の透過画像が取得される（Ｓ５８）。

そして、観察画像取得部９３によって取得された第３の透過画像と第４の透過画像は、抽出処理部９４に出力される。なお、本実施形態においては、第３および第４の透過画像の両方に観察対象Ｓの画像が現れる。

なお、ここで、上述した第１および第２の透過画像と同様に、第３および第４の透過画像に対してレベル補正処理を施すようにしてもよい。

次いで、抽出処理部９４は、第３の透過画像からＲ（red）成分の透過画像（以下、第３のＲ成分透過画像という）とＧ（green）成分の透過画像（以下、第３のＧ成分透過画像という）とＢ（blue）成分の透過画像（以下、第３のＢ成分透過画像という）とを生成する。また、第４の透過画像からＲ（red）成分の透過画像（以下、第４のＲ成分透過画像という）とＧ（green）成分の透過画像（以下、第４のＧ成分透過画像という）とＢ（blue）成分の透過画像（以下、第４のＢ成分透過画像という）とを生成する。

そして、抽出処理部９４は、第３のＲ成分透過画像に対して上述した補正係数ｆ（Ｒ）を乗算し、Ｒ成分の補正画像を生成し、第３のＧ成分透過画像に対して上述した補正係数ｆ（Ｇ）を乗算し、Ｇ成分の補正画像を生成し、第３のＢ成分透過画像に対して上述した補正係数ｆ（Ｂ）を乗算し、Ｂ成分の補正画像を生成する（Ｓ６０）。

次いで、抽出処理部９４は、第４のＲ成分透過画像からＲ成分の補正画像を減算することによってＲ成分減算画像を生成し、第４のＧ成分透過画像からＧ成分の補正画像を減算することによってＧ成分減算画像を生成し、第４のＢ成分透過画像からＢ成分の補正画像を減算することによってＢ成分減算画像を生成する。

上述したように減算処理を行うことによって、観察対象支持部材８１のＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分の画像は除かれるが、観察対象支持部材８１の透過画像と観察対象Ｓの透過画像とはＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分のバランスが異なるので、Ｒ成分減算画像、Ｇ成分減算画像およびＢ成分減算画像は、観察対象Ｓが抽出された画像となる。

そして、抽出処理部９４は、上記第１の実施形態と同様に、Ｒ成分減算画像、Ｇ成分減算画像およびＢ成分減算画像に対してモルフォロジー処理のクロージング処理などを施すことによって、観察対象支持部材８１と観察対象Ｓとが重なった部分を埋める処理を行って、Ｒ成分抽出画像、Ｇ成分抽出画像およびＢ成分抽出画像を生成する（Ｓ６２）。

抽出処理部９４によって生成されたＲ成分抽出画像、Ｇ成分抽出画像およびＢ成分抽出画像は表示制御部９５に出力され、表示制御部９５は、入力されたＧ成分抽出画像およびＢ成分抽出画像に基づいて、表示装置６０にカラーの抽出画像を表示させる（Ｓ６４）。

上記第３の実施形態の顕微鏡システムによれば、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１への可視光の照射によって、第１の撮像部４１によって撮像された第１の透過画像と第２の撮像部４２によって撮像された第２の透過画像とを取得し、第１および第２の透過画像に基づいて補正係数を算出し、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１への可視光の照射によって、第１の撮像部４１によって撮像された第３の透過画像と第２の撮像部よって撮像された第４の透過画像とを取得する。そして、第３の透過画像を補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、その補正画像と第４の透過画像とに基づいて、観察対象が抽出された抽出画像を生成するようにしたので、観察対象支持部材８１が不規則なパターンを有する場合でも、観察対象支持部材８１のパターンが適切に除かれ、観察対象Ｓが抽出された抽出画像を生成することができる。

なお、上記第３の実施形態の顕微鏡システム（観察画像撮像表示制御システムに相当する）においても、第１の実施形態と同様に、顕微鏡本体３（撮像装置に相当する）と観察対象抽出処理装置９０とを自動的に制御する制御部と、ユーザによる撮像開始指示の入力を受け付ける撮像開始指示受付部とを設け、制御部が、撮像開始指示受付部によって受け付けられた撮像開始指示の入力に応じて、上述した第１から第４の透過画像の撮像と、第１から第４の透過画像を用いた抽出画像の生成と、抽出画像の表示とを連続して自動的に行うようにしてもよい。なお、この際、第１および第２の透過画像の撮像から抽出画像の表示までの一例の動作を１分以内で完了することが望ましい。

また、上記第３の実施形態の顕微鏡システムにおいては、観察対象Ｓが設置されていない観察対象支持部材８１を撮像した第１の透過画像と第２の透過画像を用いて補正係数を算出するようにしたが、画質は多少劣化する可能性はあるが、第１の透過画像と第２の透過画像の撮像を行うことなく、観察対象Ｓが設置された観察対象支持部材８１を撮像した第３の透過画像と第４の透過画像を用いて補正係数を算出するようにしてもよい。

また、この場合も、制御部が、撮像開始指示受付部によって受け付けられた撮像開始指示の入力に応じて、上述した第３および第４の透過画像の撮像と、第３および第４の透過を用いた抽出画像の生成と、抽出画像の表示とを連続して自動的に行うようにしてもよい。この場合も、第３および第４の透過画像の撮像から抽出画像の表示までの一例の動作を１分以内で完了することが望ましい。

また、上記第１から第３の実施形態の顕微鏡システムにおいては、透過画像として位相差画像を撮像するようにしたが、これに限らず、明視野画像を撮像する構成としてもよい。

また、上記第１から第３の実施形態の顕微鏡システムにおいて、観察対象抽出処理装置が、抽出処理部において生成された抽出画像を保存する機能を有していることが望ましい。抽出画像を保存する場所としては、観察対象抽出処理装置内でもよいし、通信ネットワークを介してクラウドサーバなどに保存するようにしてもよい。

また、上記第１から第３の実施形態の顕微鏡システムにおいては、観察対象支持部材８１に設置された観察対象Ｓの撮像範囲を複数の範囲に分割して撮像することによって複数の部分抽出画像を生成し、この複数の部分抽出画像をタイリングすることによって１つの抽出画像を生成するようにしてもよい。

１，２，３ 顕微鏡本体
１０ 可視光照射部
１１ 白色光源
１２ スリット板
１２ａ スリット
１２ｂ 遮光板
１３ 第１の対物レンズ
２０ 励起光照射部
２１ 励起光源
２２ コリメートレンズ
３０ 結像光学系
３１ 第２の対物レンズ
３２ 位相板
３２ａ 位相リング
３２ｂ 透明板
３３ ハーフミラー
３４ 結像レンズ
４０ 撮像部
４１ 第１の撮像部
４２ 第２の撮像部
５０，７０，９０ 観察対象抽出処理装置
５１，７１，９１ 補正画像取得部
５２，７２，９２ 補正係数算出部
５３，７３，９３ 観察画像取得部
５４，７４，９４抽出処理部
５５，７５，９５表示制御部
６０ 表示装置
８０ 培養容器
８１ 観察対象支持部材
８２ ステージ
３００ 結像光学系
３０１ 対物レンズ
３０２ ハーフミラー
３０３ 結像レンズ
３０４ フィルタ部
３０４ａ 第１の蛍光フィルタ
３０４ｂ 第２の蛍光フィルタ
３１０ 結像光学系
３１１ 第２の対物レンズ
３１２ 位相板
３１３ 結像レンズ
４００ 撮像部
５００ 制御部
５０１ 撮像開始指示受付部

Claims (27)

1. 観察対象を支持するシート状の観察対象支持部材へ光を照射し、該観察対象支持部材から出射された光を検出することによって前記観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第１および第２の画像を取得する補正画像取得部と、
   前記第１および第２の画像に基づいて補正係数を算出する補正係数算出部と、
   前記観察対象が設置された前記観察対象支持部材へ光を照射し、該観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光を検出することによって前記観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第３および第４の画像を取得する観察画像取得部と、
   前記第３および第４の画像のうちの一方の画像を前記補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、該補正画像と他方の画像とに基づいて、前記観察対象が抽出された抽出画像を生成する抽出処理部とを備えたことを特徴とする観察対象抽出処理装置。
2. 前記第１および第２の画像が、前記観察対象支持部材へ分光特性の異なる２種類の光をそれぞれ照射し、該観察対象支持部材から出射された光をそれぞれ検出することによって前記観察対象支持部材を撮像した画像であり、
   前記第３および第４の画像が、前記観察対象が設置された観察対象支持部材へ前記２種類の光をそれぞれ照射し、該観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光をそれぞれ検出することによって前記観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した画像である請求項１記載の観察対象抽出処理装置。
3. 前記第１および前記第２の画像が、前記観察対象支持部材へ励起光を照射し、該観察対象支持部材から発せられた蛍光を検出することによって前記観察対象支持部材を撮像した蛍光画像と、前記観察対象支持部材へ可視光を照射し、該観察対象支持部材を透過した透過光を検出することによって前記観察対象支持部材を撮像した透過画像であり、
   前記第３および前記第４の画像が、前記観察対象が設置された観察対象支持部材へ前記励起光を照射し、該観察対象が設置された観察対象支持部材から発せられた蛍光を検出することによって前記観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した蛍光画像と、前記観察対象が設置された観察対象支持部材へ前記可視光を照射し、該観察対象が設置された観察対象支持部材を透過した透過光を検出することによって前記観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した透過画像である請求項２記載の観察対象抽出処理装置。
4. 前記補正係数算出部が、前記第１および前記第２の画像のうちの前記蛍光画像に対して鮮鋭度強調処理を施し、前記第１および前記第２の画像のうちの前記透過画像に対して、前記観察対象を培養する培地成分の画像を抑制するレベル補正処理を施し、前記鮮鋭度強調処理の施された蛍光画像と前記レベル補正処理の施された透過画像に基づいて、前記補正係数を算出する請求項３記載の観察対象抽出処理装置。
5. 前記抽出処理部が、前記第３および前記第４の画像のうちの前記蛍光画像に対して鮮鋭度強調処理を施し、前記第３および前記第４の画像のうちの前記透過画像に対して、前記観察対象を培養する培地成分の画像を抑制するレベル補正処理を施し、前記鮮鋭度強調処理の施された蛍光画像を用いて前記補正画像を生成し、該補正画像と前記レベル補正処理の施された透過画像とを用いて前記抽出画像を生成する請求項３または４記載の観察対象抽出処理装置。
6. 前記第１および第２の画像が、前記観察対象支持部材へ光を照射し、該観察対象支持部材から出射された光であって分光特性の異なる２種類のフィルタを通過した光を検出することによって前記観察対象支持部材を撮像した画像であり、
   前記第３および第４の画像が、前記観察対象が設置された観察対象支持部材へ光を照射し、該観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光であって分光特性の異なる２種類のフィルタを通過した光を検出することによって前記観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した画像である請求項１記載の観察対象抽出処理装置。
7. 前記第１および前記第２の画像が、前記観察対象支持部材へ励起光を照射し、該観察対象支持部材から発せられた蛍光のうちの第１のフィルタを通過した第１の蛍光成分を検出することによって前記観察対象支持部材を撮像した第１の蛍光画像と、前記蛍光のうちの第２のフィルタを通過した第２の蛍光成分を検出することによって前記観察対象支持部材を撮像した第２の蛍光画像であり、
   前記第３および前記第４の画像が、前記観察対象が設置された観察対象支持部材へ前記励起光を照射し、前記観察対象が設置された観察対象支持部材から発せられた蛍光のうちの前記第１のフィルタを通過した第３の蛍光成分を検出することによって前記観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した第３の蛍光画像と、前記蛍光のうちの前記第２のフィルタを通過した第４の蛍光成分を検出することによって前記観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した第４の蛍光画像である請求項６記載の観察対象抽出処理装置。
8. 前記補正係数算出部が、前記第１および前記第２の蛍光画像に対して鮮鋭度強調処理を施し、該鮮鋭度強調処理の施された第１および第２の蛍光画像を用いて前記補正係数を算出する請求項７記載の観察対象抽出処理装置。
9. 前記抽出処理部が、前記第３および前記第４の蛍光画像に対して鮮鋭度強調処理を施し、該鮮鋭度強調処理の施された第３または第４の蛍光画像を用いて前記補正画像を生成し、該補正画像と前記第３または前記第４の蛍光画像とを用いて前記抽出画像を生成する請求項７または８記載の観察対象抽出処理装置。
10. 前記第１および第２の画像が、前記観察対象支持部材から出射された光を分光感度の異なる撮像部によりそれぞれ検出することによって前記観察対象支持部材を撮像した画像であり、
    前記第３および第４の画像が、前記観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光を前記分光感度の異なる撮像部によりそれぞれ検出することによって前記観察対象支持部材が設置された観察対象支持部材を撮像した画像である請求項１記載の観察対象抽出処理装置。
11. 前記第１および前記第２の画像が、前記観察対象支持部材へ可視光を照射し、前記観察対象支持部材を透過した透過光を第１の撮像部により検出することによって前記観察対象支持部材を撮像した第１の透過画像と、前記透過光を第２の撮像部により検出することによって前記観察対象支持部材を撮像した第２の透過画像であり、
    前記第３および前記第４の画像が、前記観察対象が設置された観察対象支持部材へ前記可視光を照射し、前記観察対象が設置された前記観察対象支持部材を透過した透過光を前記第１の撮像部により検出することによって前記観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した第３の透過画像と、前記透過光を前記第２の撮像部により検出することによって前記観察対象が設置された前記観察対象支持部材を撮像した第４の透過画像である請求項１０記載の観察対象抽出処理装置。
12. 前記第１の撮像部の分光感度が可視光帯域以外の帯域であり、前記第２の撮像部の分光感度が可視光帯域である請求項１０または１１記載の観察対象抽出処理装置。
13. 前記補正係数算出部が、前記第１および前記第２の透過画像に対して、前記観察対象を培養する培地成分の画像を抑制するレベル補正処理を施し、該レベル補正処理の施された第１および第２の透過画像を用いて前記補正係数を算出する請求項１１記載の観察対象抽出処理装置。
14. 前記抽出処理部が、前記第３および前記第４の透過画像に対して、前記観察対象を培養する培地成分の画像を抑制するレベル補正処理を施し、該レベル補正処理の施された第３または第４の透過画像を用いて前記補正画像を生成し、該補正画像と前記第３または前記第４の透過画像とを用いて前記抽出画像を生成する請求項１１または１３記載の観察対象抽出処理装置。
15. 前記補正係数算出部が、前記第１の画像と第２の画像の濃度情報の比に基づいて前記補正係数を算出する請求項１から１４いずれか１項記載の観察対象抽出処理装置。
16. 前記抽出処理部が、前記他方の画像から前記補正画像を減算した減算画像を生成し、該減算画像に対してモルフォロジー処理を施すことによって前記抽出画像を生成する請求項１から１５いずれか１項記載の観察対象抽出処理装置。
17. 前記観察対象支持部材が、平面方向にパターンを有するシートである請求項１から１６いずれか１項記載の観察対象抽出処理装置。
18. 前記パターンが、不規則性を有する請求項１７記載の観察対象抽出処理装置。
19. 前記パターンが、規則性を有する請求項１７記載の観察対象抽出処理装置。
20. 前記シートが、ハニカムフィルムである請求項１９記載の観察対象抽出処理装置。
21. 観察対象が設置された、前記観察対象を支持するシート状の観察対象支持部材へ光を照射し、前記観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光を検出することによって前記観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の画像を取得する観察画像取得部と、
    前記２種類の画像に基づいて補正係数を算出する補正係数算出部と、
    前記２種類の画像のうちの一方の画像を前記補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、該補正画像と他方の画像とに基づいて、前記観察対象が抽出された抽出画像を生成する抽出処理部とを備えたことを特徴とする観察対象抽出処理装置。
22. 観察対象を支持するシート状の観察対象支持部材へ光を照射し、該観察対象支持部材から出射された光を検出することによって前記観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第１および第２の画像を取得し、
    前記第１および第２の画像に基づいて補正係数を算出し、
    前記観察対象が設置された前記観察対象支持部材へ光を照射し、該観察対象の設置された観察対象支持部材から出射された光を検出することによって前記観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第３および第４の画像を取得し、
    前記第３および第４の画像のうちの一方の画像を前記補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、該補正画像と他方の画像とに基づいて、前記観察対象が抽出された抽出画像を生成することを特徴とする観察対象抽出処理方法。
23. 観察対象が設置された、前記観察対象を支持するシート状の観察対象支持部材へ光を照射し、該観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光を検出することによって前記観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像して分光特性の異なる２種類の画像を取得し、
    前記２種類の画像に基づいて補正係数を算出し、
    前記２種類の画像のうちの一方の画像を前記補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、該補正画像と他方の画像とに基づいて、前記観察対象が抽出された抽出画像を生成することを特徴とする観察対象抽出処理方法。
24. 観察対象を支持するシート状の観察対象支持部材へ光を照射し、該観察対象支持部材から出射された光を検出することによって前記観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第１および第２の画像を取得する補正画像取得部と、
    前記第１および第２の画像に基づいて補正係数を算出する補正係数算出部と、
    前記観察対象が設置された前記観察対象支持部材へ光を照射し、該観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光を検出することによって前記観察対象が設置された観察対象支持部材を撮像した分光特性の異なる２種類の第３および第４の画像を取得する観察画像取得部と、
    前記第３および第４の画像のうちの一方の画像を前記補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、該補正画像と他方の画像とに基づいて、前記観察対象が抽出された抽出画像を生成する抽出処理部としてコンピュータを機能させることを特徴とする観察対象抽出処理プログラム。
25. 観察対象が設置された、前記観察対象を支持するシート状の観察対象支持部材へ光を照射し、前記観察対象が設置された観察対象支持部材から出射された光を検出することによって分光特性の異なる２種類の画像を取得する観察画像取得部と、
    前記２種類の画像に基づいて補正係数を算出する補正係数算出部と、
    前記２種類の画像のうちの一方の画像を前記補正係数に基づいて補正して補正画像を生成し、該補正画像と他方の画像とに基づいて、前記観察対象が抽出された抽出画像を生成する抽出処理部としてコンピュータを機能させることを特徴とする観察対象抽出処理プログラム。
26. 請求項１から２０いずれか１項記載の観察対象抽出処理装置と、
    前記第１から第４の画像を撮像する撮像装置と、
    該撮像装置における前記第１から第４の画像の撮像と、前記観察対象抽出処理装置における前記第１から第４の画像に基づく前記抽出画像の生成と、前記抽出画像の表示とを制御する制御部と、
    撮像開始指示の入力を受け付ける撮像開始指示受付部とを備え、
    前記制御部が、前記撮像開始指示の入力に応じて、前記第１から第４の画像の撮像と、前記第１から第４の画像に基づく前記抽出画像の生成と、前記抽出画像の表示とを連続して自動的に行うことを特徴とする観察画像撮像表示制御システム。
27. 請求項２１記載の観察対象抽出処理装置と、
    前記２種類の画像を撮像する撮像装置と、
    該撮像装置における前記２種類の画像の撮像と、前記観察対象抽出処理装置における前記２種類の画像に基づく前記抽出画像の生成と、前記抽出画像の表示とを制御する制御部と、
    撮像開始指示の入力を受け付ける撮像開始指示受付部とを備え、
    前記制御部が、前記撮像開始指示の入力に応じて、前記２種類の画像の撮像と、前記２種類の画像に基づく前記抽出画像の生成と、前記抽出画像の表示とを連続して自動的に行うことを特徴とする観察画像撮像表示制御システム。