JP2017097227A - 顕微鏡システムおよび顕微鏡システムの細胞計測プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電動化されていない顕微鏡にも組み込み可能で、細胞数や細胞密度を精度よく計測可能な顕微鏡システムおよび顕微鏡システムの細胞計測プログラムを提供する。【解決手段】本発明の顕微鏡システム１００は、ディッシュ２０に収容された試料Ｓに照明光を照射する透過照明光学系４と、試料Ｓを透過した観察光を結像する観察光学系１０と、観察光学系１０により生成された観察像を撮像して画像を取得する撮像部１４と、画像中の細胞数および／または細胞密度を計測する計測処理部６１と、画像の取得の際の総合倍率情報、撮像素子のサイズ情報、および培養表面積情報と、に基づき、取得された１以上の画像から、ディッシュ２０内の培養表面積当たりの細胞数および／または平均細胞密度を算出する算出部６２と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、培養容器に収容された試料中の細胞数および細胞密度を計測する顕微鏡システムおよび顕微鏡システムの細胞計測プログラムに関する。

動植物の細胞や微生物などの試料を培養して増殖させ観察することが、生化学分野における研究等において日常的に行われている。培養の進行状況等の判断のために、細胞数等の計測が必要となるが、従来、計測は目視によって行うか、培養容器から試料を剥離してセルカウンター等により行われていた（例えば、特許文献１参照）。

近年、目視による計測や、培養容器からの試料の剥離作業は、時間と手間を要するため、容器に収容された試料を直接カメラで撮像し、得られた画像データから細胞数等を計測する計測装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

米国特許出願公開第２０１２／０３１４０９２号明細書 特開２００５−２１８３７９号公報

しかしながら、特許文献２に記載の計測装置を顕微鏡システムに組み込む場合、細胞数等の状態の計測に要するパラメータの取得を自動で行うこととなり、システムが大掛かりになってしまい、コストが上昇してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電動化されていない顕微鏡にも組み込み可能で、細胞数や細胞密度を低コストで精度よく計測可能な顕微鏡システムおよび顕微鏡システムの細胞計測プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る顕微鏡システムは、容器に収容された試料に照明光を照射する照明光学系と、前記試料を透過した観察光を結像して観察像を生成する観察光学系と、前記観察光学系により生成された観察像を、撮像素子により撮像して画像を取得する撮像部と、前記画像中の細胞数および／または細胞密度を計測する計測処理部と、総合倍率情報、前記撮像素子のサイズ情報、および培養表面積情報と、に基づき、取得された１以上の前記画像から、培養表面積当たりの細胞数および／または細胞密度を算出する算出部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記計測処理部は、前記画像中の輝点抽出により細胞核を抽出して前記細胞数を計測することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記計測処理部は、バンドパスフィルターにより細胞の微小構造をぼやかし、該細胞毎に輝点抽出することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記総合倍率情報、前記撮像素子のサイズ情報、および前記培養表面積情報等のパラメータの入力を受け付ける操作入力部と、前記試料の画像と、前記細胞数および細胞密度の計測処理に関するパラメータ設定画面と、を表示する表示部を有し、前記表示部は前記バンドパスフィルター周波数帯域を選択する閾値選択画面を表示し、前記操作入力部は前記閾値の入力を受け付けることを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記表示部は、選択された前記閾値に基づき計測された細胞核を前記試料の観察像に重ねて表示することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記表示部は、表示する前記画像内に対して計測処理可能な細胞のスケールバーを表示することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記表示部は、前記計測処理部による前記細胞密度の計測の際、細胞領域および背景領域に対応する画素をそれぞれ選択する特徴部位設定画面を表示することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムは、上記発明において、前記表示部は、前記特徴部位設定画面により選択された特徴部位に基づき計測された細胞領域および背景領域を前記試料の観察像に重ねて表示することを特徴とする。

また、本発明にかかる顕微鏡システムの細胞計測プログラムは、容器に収容された試料に照明光を照射する照明光学系と、前記試料を透過した観察光を結像して観察像を生成する観察光学系と、前記観察光学系により生成された観察像を、撮像素子により撮像して画像を取得する撮像部と、を備えた顕微鏡システムの細胞計測プログラムであって、計測処理部が、前記画像中の細胞数および／または細胞密度を計測する計測手順と、算出部が、総合倍率情報、前記撮像素子のサイズ情報、および培養表面積情報と、に基づき、取得された１以上の前記画像から、培養表面積当たりの細胞数および／または細胞密度を算出する算出手順と、を、コンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、電動化されていない顕微鏡システムにも組み込み可能であって、異なる培養容器内の試料についても培養表面積当たりの細胞数や細胞密度の計測が可能になり、細胞計測を低コストで正確かつ簡易に行うことができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムを模式的に示す側面図である。 図２は、表示部の表示画面を説明する図である。 図３は、記憶部が記憶する培養容器と培養表面積テーブルの一例を示す図である。 図４は、記憶部が記憶する対物レンズの倍率テーブルの一例を示す図である。 図５は、記憶部が記憶するアダプタレンズの倍率テーブルの一例を示す図である。 図６は、記憶部が記憶する撮像素子−サイズテーブルの一例を示す図である。 図７は、細胞数の計測の際の閾値設定画面を説明する図である。 図８Ａは、画像表示部に観察像を表示した図である。 図８Ｂは、画像表示部に表示される観察像に計測した細胞核を重ねて表示した図である（閾値設定前）。 図８Ｃは、画像表示部に表示される観察像に計測した細胞核を重ねて表示した図である（閾値設定後）。 図９Ａは、細胞密度の計測の際の特徴部位（細胞）の選択を説明する図である。 図９Ｂは、細胞密度の計測の際の特徴部位（背景）の選択を説明する図である。 図１０Ａは、画像表示部に観察像を表示した図である。 図１０Ｂは、画像表示部に表示される観察像に計測した細胞領域と背景領域を重ねて表示した図である。 図１１は、細胞数および細胞密度の計測結果画面を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これら実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。図面は模式的なものであり、各部の寸法の関係や比率は、現実と異なることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。

図１は、本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムを模式的に示す側面図である。図１に示すように、顕微鏡システム１００は、ディッシュ２０に収容された試料Ｓを観察する顕微鏡１と、顕微鏡システム１００の各種の操作の入力を受け付ける操作入力部３０と、顕微鏡１が撮像した画像データに対応する画像やライブ画像を表示する表示部４０と、顕微鏡システム１００を駆動する各種プログラムやパラメータ等を記録する記憶部５０と、顕微鏡１および表示部４０を制御する制御部６０と、を備える。顕微鏡１、操作入力部３０、表示部４０、記憶部５０および制御部６０は、データが送受信可能に有線または無線で接続されている。

顕微鏡１は、ディッシュ２０に収容された試料Ｓを下方から観察する倒立型の顕微鏡であって、ディッシュ２０を載置するステージ２と、試料Ｓに照明光を照射する透過照明光学系４及び落射照明光学系５とを備える。

顕微鏡１には、試料Ｓの観察像を目視観察するための接眼部７と、試料Ｓを撮像するための撮像部１４と、が取り付けられた鏡筒６が載置されるとともに、複数の対物レンズ８を保持するレボルバ９が設けられている。また、顕微鏡１の内部には、観察光学系１０の一部をなす結像レンズ１０ａ、ミラー１０ｂ、１０ｃおよび１０ｅ、リレーレンズ１０ｄが取り付けられている。

レボルバ９は回転可能に設けられており、レボルバ９に装着された対物レンズ８のうち一の対物レンズ８を光軸Ｌ１上に配置する。

観察光学系１０は、試料Ｓの観察を可能にするもので、顕微鏡１及び鏡筒６にわたって設けられている。観察光学系１０は、上述した対物レンズ８、結像レンズ１０ａ、ミラー１０ｂ、１０ｃおよび１０ｅ、リレーレンズ１０ｄ、及び鏡筒６内に設けられた結像レンズ１０ｆを含む。

顕微鏡１の上部には、透過照明光学系４、及び集光レンズ保持部１１を支持する柱部１２が設けられている。透過照明装置４ａから出射した照明光は、透過照明光学系４を構成するミラー４ｂによって光路を折り曲げられ、集光レンズ保持部１１に保持された集光レンズ１１ａによって試料Ｓに集光される。このようにして試料Ｓに照射され、試料Ｓを透過した光は、対物レンズ８に入射して、観察光学系１０に入射する。

落射照明光学系５は、落射照明装置５ａおよびフィルターユニット１３からなる。フィルターユニット１３は、図示しない蛍光ミラーターレットを介して顕微鏡１に支持される。フィルターユニット１３は、励起フィルタ、ダイクロイックミラー、バリアフィルタを備えて構成したもので、試料Ｓに染色された蛍光色素に対応したものがターレットに複数用意してあり、ターレットを所定の軸心回りに回転させることによって最適なものを択一的に光軸Ｌ１に挿入することが可能である。

撮像部１４は、結像レンズ１０ａ、ミラー１０ｂ、および１０ｃ、リレーレンズ１０ｄ、ミラー１０ｅを経て入射された試料Ｓの観察像を、図示しない撮像素子により撮像して画像データを生成し、この画像データを制御部６０へ出力する。撮像部１４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を用いて構成される。

操作入力部３０は、顕微鏡１の各種の操作の入力を受け付け、この入力操作に応じた指示信号を制御部６０へ出力する。操作入力部３０は、キーボード、マウス、ジョイスティックおよびタッチパネル等を用いて構成される。また、操作入力部３０は、試料Ｓの細胞数および／または細胞密度の計測のパラメータである、撮像部１４が撮像した画像の取得の際の総合倍率情報、撮像素子のサイズ情報、および培養表面積情報に関する入力を受け付ける。

表示部４０は、制御部６０の制御のもと、撮像部１４から入力される画像データに対応する画像を表示する。表示部４０は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等からなる表示パネルを用いて構成される。

記憶部５０は、顕微鏡１に実行させる各種プログラム、プログラムの実行中に使用される各種データを記録する。記憶部５０は、フラッシュメモリおよびＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリを用いて構成される。

制御部６０は、ＣＰＵ等を用いて構成され、顕微鏡１を構成する各部の動作を統括的に制御する。また、制御部６０は、記憶部５０に記憶された各種の作動プログラムを実行する。制御部６０は、撮像部１４により撮像され、表示部４０に表示された画像中の細胞数、および／または細胞密度を計測する計測処理部６１と、画像の取得の際の総合倍率情報、撮像部１４内の撮像素子のサイズ情報、および培養表面積情報と、に基づき、取得された１以上の画像から、ディッシュ２０内の培養表面積当たりの細胞数および／または平均細胞密度を算出する算出部６２と、計測処理部６１および算出部６２の処理に関するパラメータ、例えば、画像の取得の際の総合倍率情報、撮像部１４内の撮像素子のサイズ情報、培養表面積情報、閾値情報、および特徴部位情報等を記憶するパラメータ記憶部６３と、を有する。

次に、図２を参照して、顕微鏡システム１００における試料の細胞数および細胞密度の計測について説明する。図２は、表示部４０の表示画面を説明する図であって、細胞数および細胞密度を計測する際に表示される。

表示部４０には、撮像部１４が撮像した試料の画像データを表示する画像表示部４１と、画像表示部４１に表示される画像データを拡大、縮小するズーム画面４２と、細胞数および／または細胞密度の計測の際のパラメータを設定、表示するパラメータ設定画面４３と、計測可能な細胞の大きさを示すスケールバー４６と、が表示される。

ズーム画面４２は、画像データを拡大、縮小する操作ボタン４２１、４２２と、ピクセル等倍ボタン４２３と、倍率表示部４２４とを表示する。観察者は、画像表示部４１に表示される画像を縮小したい場合には操作ボタン４２１をクリックし、拡大したい場合には操作ボタン４２２をクリックする。また、画像表示部４１に表示される画像が拡大または縮小されている場合にピクセル等倍ボタン４２３をクリックすると、等倍表示となる。

パラメータ設定画面４３には、画像源表示部４３１と、培養表面積表示部４３３と、対物レンズ表示部４３５と、アダプタレンズ表示部４３７と、撮像素子サイズ表示部４３９と、細胞数計測ボタン４４１と、細胞密度計測ボタン４４３と、計測画像数表示部４４５と、スタートボタン４４８とが表示される。

まず、観察者は、計測する画像源を、画像源選択ボタン４３２をクリックして選択する。本発明の実施の形態では、制御部６０で制御可能な撮像部１４が顕微鏡システム１００に接続され、撮像部１４が撮像する画像について計測を行うため、「ＤＰ」が選択されている。すでに撮像した画像について計測する場合（「画像選択」）や、制御部６０で制御されない撮像部１４’で撮像しながら計測することもでき（「フォルダ」）、係る場合は、「画像選択」や「フォルダ」を選択すればよい。なお、制御部６０で制御されない撮像部１４’で撮像した画像データは、有線または無線通信によりフォルダに格納されたものである。

培養表面積表示部４３３には、試料Ｓが収容される容器の種類と、培養表面積が表示される。観察者は、培養容器選択ボタン４３４をクリックして使用する容器を選択する。記憶部５０には、図３に示すような、培養容器の種類と培養表面積との関係を示すテーブルが記憶されている。培養容器選択ボタン４３４がクリックされると、図３のＴｙｐｅ欄が選択肢として表示され、この選択肢をクリックして培養容器を選択する。培養容器が選択されると、選択された培養容器が培養表面積とともに表示される。図３のテーブルの１〜１２に例示される培養容器以外を使用する場合には、カスタムを選択し、培養表面積を直接入力する。

対物レンズ表示部４３５には、使用する対物レンズ８の倍率が表示される。観察者は、対物レンズ選択ボタン４３６をクリックして使用する対物レンズを選択する。記憶部５０には、図４に示すような、対物レンズ８の倍率テーブルが記憶されている。対物レンズ選択ボタン４３６がクリックされると、図４のＭａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ欄が選択肢として表示され、この選択肢をクリックして対物レンズ８の倍率を選択する。図４のテーブルの１〜３に例示される倍率以外を使用する場合には、カスタムを選択し、倍率を直接入力する。

アダプタレンズ表示部４３７には、使用するアダプタレンズの倍率が表示される。観察者は、アダプタレンズ選択ボタン４３８をクリックして顕微鏡１に接続されているカメラアダプタを選択する。記憶部５０には、図５に示すような、アダプタレンズの倍率テーブルが記憶されている。アダプタレンズ選択ボタン４３８がクリックされると、図５のＭａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ欄が選択肢として表示され、この選択肢をクリックしてアダプタレンズの倍率を選択する。図５のテーブルの１または２に例示される倍率以外を使用する場合には、カスタムを選択し、倍率を直接入力する。

撮像素子サイズ表示部４３９には、使用する撮像素子のサイズが表示される。観察者は、撮像素子サイズ選択ボタン４４０をクリックして顕微鏡１に接続されている撮像部１４の撮像素子を選択する。記憶部５０には、図６に示すような、撮像素子−サイズテーブルが記憶されている。撮像素子サイズ選択ボタン４４０がクリックされると、図６のＴｙｐｅ ｏｆ Ｓｅｎｓｏｒ欄が選択肢として表示され、この選択肢をクリックして撮像素子を選択する。図６のテーブルの１〜３に例示される撮像素子以外を使用する場合には、カスタムを選択し、サイズを直接入力する。

細胞数を計測する場合には、細胞数計測ボタン４４１をクリックしてチェックを入れ、細胞密度を計測する場合には、細胞密度計測ボタン４４３をクリックしてチェックを入れる。

細胞数および細胞密度の計測は、計測処理部６１により行われる。計測処理部６１は、細胞数を計測する際、細胞核をピークとするなだらかな領域を抽出するために輝点抽出し、輝点抽出によって得られた点を細胞数として計測する。また、細胞数の計測の際、ノイズを除去するためにバンドパスフィルターを使用する。

細胞数を精度よく計測するために、バンドパスフィルターの周波数領域である閾値を設定する。閾値は、キャリブレーションボタン４４２をクリックして、図７に示す閾値設定画面４７を表示する。本実施の形態では、バンドパスフィルターの上限は固定され、下限を閾値設定画面４７により設定する。閾値設定画面４７では、スライダーバー４７１と、閾値操作ボタン４７２、４７３と、スライダ４７４と、閾値表示部４７５と、ＯＫボタン４７６と、キャンセルボタン４７７とが表示される。閾値の調整は、閾値操作ボタン４７２、４７３をクリック、またはスライダ４７４をドラッグするか、閾値表示部４７５に直接数値を入力すればよい。

図８Ａは、画像表示部４１に観察像を表示した図である。図８Ｂは、画像表示部４１に表示される観察像に計測した細胞核を重ねて表示した図である（閾値設定前）。図８Ｃは、画像表示部に表示される観察像に計測した細胞核を重ねて表示した図である（閾値設定後）。

図８Ａに示す画像について、計測処理部６１が、細胞核の輝点抽出により細胞数を計測すると、表示部４０は、図８Ｂに示すように、計測された細胞核を画像表示部４１の試料の観察像に重ねて表示する。計測された細胞核の表示は、例えば、赤丸等で示される。図８Ｂは、閾値設定前、すなわち、閾値の下限が０の状態のものである。バンドパスフィルターの閾値が設定されていない場合、ノイズを細胞核としてカウントしてしまい、図８Ｂに示すように、実際の細胞より細胞数を多く計測してしまう。本実施の形態では、観察者が、画像表示部４１に表示される試料Ｓの細胞の観察像と、計測された細胞核の目印となる点（赤丸）とを見ながら、閾値操作ボタン４７２、４７３、またはスライダ４７４を操作して、１つ細胞の中に１つの細胞核を示す点（計測された細胞核を示す赤丸）が表示されるように閾値を設定する。本実施の形態では、観察者が視認しながら閾値を設定できるので、より正確に細胞数を計測することができる。

また、本実施の形態では、表示部４０は、スケールバー４６を表示する。スケールバー４６は、計測可能な細胞のサイズを明示する。スケールバー４６は、計測できる細胞の最小サイズ（ＭＩＮ）と、最大サイズ（ＭＡＸ）を示している。細胞の大きさが、左端のバーからＭＩＮのバーまでの長さより小さい場合は、輝点抽出による細胞核の抽出がし難くなる。細胞の大きさが、左端のバーからＭＡＸのバーまでの長さより大きい場合は、輝点抽出により細胞核以外まで計測してしまう。画像表示部４１に表示されている細胞の大きさが、スケールバー４６で規定する最小サイズより小さい、または最大サイズより大きい場合は、対物レンズを変更することにより、画像表示部４１に表示される細胞の大きさを変更して、細胞数の計測を行うことが好ましい。

一方、細胞密度を計測するためには、観察像中で細胞領域および背景領域に対応する画素を設定する。細胞領域および背景領域の設定は、キャリブレーションボタン４４４をクリックして、図９Ａに示す細胞領域設定画面４８−１を表示する。

細胞領域設定画面４８−１は、特徴部位設定部４８１と、ＯＫボタン４８２と、キャンセルボタン４８３と、を表示する。細胞領域の設定は、特徴部位設定部４８１に表示される部分のうち、細胞部分をドラッグすることにより行う。ドラッグした線は、たとえば、青色等で明示される。細胞領域の設定後、ＯＫボタン４８２をクリックすると、図９Ｂに示す、背景領域設定画面４８−２が表示される。

背景領域設定画面４８−２は、特徴部位設定部４８４と、ＯＫボタン４８５と、キャンセルボタン４８６と、を表示する。背景領域の設定は、特徴部位設定部４８４に表示される部分のうち、細胞部分以外の背景をドラッグすることにより行う。ドラッグした線は、たとえば、緑色等で明示される。背景領域の設定後、ＯＫボタン４８５をクリックすると、図２に示す、パラメータ設定画面４３が表示される。

細胞領域設定画面４８−１および背景領域設定画面４８−２により特徴領域が設定されると、計測処理部６１は、輝度変化の大きい細胞領域と、輝度変化の少ない背景領域の特徴ベクトルを生成し、細胞領域と背景領域との分離を行い、細胞密度を計測する。表示部４０は、画像表示部４１に表示される観察像に、計測処理部６１により計測された細胞領域および背景領域を重ねて表示する。

図１０Ａは、画像表示部４１に観察像を表示した図である。図１０Ｂは、図１０Ａの画像表示部４１に表示される観察像に計測した細胞領域と背景領域を重ねて表示した図である。観察像に計測した細胞領域と背景領域を重ねて表示する場合、例えば、細胞領域を青色、背景領域を緑色等で色分けして示す。

細胞領域設定画面４８−１および背景領域設定画面４８−２での特徴部位の設定が不十分な場合、背景領域まで細胞領域として計測してしまう。本実施の形態では、観察者が、図１０Ｂに示すように、画像表示部４１に表示される試料の観察像と、計測された細胞領域および背景領域とを見て、実際の細胞領域と計測された細胞領域の整合がとれていないと判断した場合、再度、キャリブレーションボタン４４４により細胞領域設定画面４８−１および背景領域設定画面４８−２を表示させ、特徴部位設定部４８１、４８４を操作して、特徴部位を設定すればよい。本実施の形態では、観察者が視認しながら特徴部位を設定できるので、より正確な細胞密度を計測することができる。

計測画像数表示部４４５は、細胞数および/または細胞密度を計測する画像数を表示する。計測画像数は、画像数設定ボタン４４６、４４７をクリックして設定する。

画像源、培養表面積、対物レンズ倍率、アダプタレンズ倍率、撮像素子サイズ等のパラメータ、ならびに閾値および特徴部位の設定が完了後、パラメータ設定画面４３のスタートボタン４４８がクリックされると、画像データの細胞数および細胞密度が計測される。

図１１は、細胞数および細胞密度の計測結果画面を説明する図である。計測結果画面４９には、細胞数表示部４９１と、細胞密度表示部４９２と、スナップボタン４９３と、ストップボタン４９４とが表示される。

細胞数表示部４９１には、直前に測定した画像の細胞数（Ｓｉｎｇｌｅ）と、それまでに計測した画像の細胞数の平均（Ａｖｅｒａｇｅ）と、培養表面積当たりの細胞数（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）とが表示される。培養表面積当たりの細胞数は、画像の取得の際の総合倍率情報、撮像素子のサイズ情報、および培養表面積情報と、に基づき、算出部６２が算出した数値である。また、算出部６２は、取得した１以上の画像から、細胞数の平均（Ａｖｅｒａｇｅ）を算出する。

細胞密度表示部４９２には、直前に測定した画像の細胞密度（Ｓｉｎｇｌｅ）と、それまでに計測した画像の細胞密度の平均（Ａｖｅｒａｇｅ）と、が表示される。算出部６２は、取得した１以上の画像から、細胞密度の平均（Ａｖｅｒａｇｅ）を算出する。

以上のようにして、画像表示部４１に表示される画像について細胞数および/または細胞密度を計測する。試料Ｓについて再度画像を取得し、細胞数および/または細胞密度を計測する場合は、ディッシュ２０を移動して撮像位置を変更し、ピントを調整した後、スナップボタン４９３をクリックすることにより、画像表示部４１に表示される画像について、細胞数および/または細胞密度の計測を行うことができる。

なお、倍率情報、前記撮像素子のサイズ情報、および培養表面積情報の入力は、リスト、及び、テキストボックスで説明しているが、ボタン選択/チェックボックスによる入力でも良く、画像を縮小、拡大する操作は、ボタンによる操作以外に、ピンチアウト、ピンチインといったタッチパネル主体の操作でもよい。

以上説明したように、本実施の形態に係る顕微鏡システム１００は、電動化されていない、比較的低価格の顕微鏡システムに導入可能であって、試料Ｓを培養容器から剥離することなく、正確に細胞数および/または細胞密度の計測を行うことができる。

１ 顕微鏡
２ ステージ
４ 透過照明光学系
４ａ 透過照明装置
４ｂ ミラー
５ 落射照明光学系
５ａ 落射照明装置
６ 鏡筒
７ 接眼部
８ 対物レンズ
９ レボルバ
１０ 観察光学系
１０ａ、１０ｆ 結像レンズ
１０ｂ、１０ｃ、１０ｅ ミラー
１０ｄ リレーレンズ
１１ 集光レンズ保持部
１１ａ 集光レンズ
１２ 柱部
１３ フィルターユニット
１４ 撮像部
３０ 操作入力部
４０ 表示部
４１ 画像表示部
４２ ズーム画面
４２１、４２２ 操作ボタン
４２３ ピクセル等倍ボタン
４２４ 倍率表示部
４３ パラメータ設定画面
４３１ 画像源表示部
４３２ 画像源選択ボタン
４３３ 培養表面積表示部
４３４ 培養容器選択ボタン
４３５ 対物レンズ表示部
４３６ 対物レンズ選択ボタン
４３７ アダプタレンズ表示部
４３８ アダプタレンズ選択ボタン
４３９ 撮像素子サイズ表示部
４４０ 撮像素子サイズ選択ボタン
４４１ 細胞数計測ボタン
４４２、４４４ キャリブレーションボタン
４４３ 細胞密度計測ボタン
４４５ 計測画像数表示部
４４６、４４７ 画像数設定ボタン
４４８ スタートボタン
４６ スケールバー
４７ 閾値設定画面
４７１ スライダーバー
４７２、４７３ 閾値操作ボタン
４７４ スライダ
４７５ 閾値表示部
４７６、４８２、４８５ ＯＫボタン
４７７、４８３、４８６ キャンセルボタン
４８−１ 細胞領域設定画面
４８−２ 背景領域設定画面
４８１、４８４ 特徴部位設定部
４９ 計測結果画面
４９１ 細胞数表示部
４９２ 細胞密度表示部
４９３ スナップボタン
４９４ ストップボタン
１００ 顕微鏡システム

Claims (9)

1. 容器に収容された試料に照明光を照射する照明光学系と、
   前記試料を透過した観察光を結像して観察像を生成する観察光学系と、
   前記観察光学系により生成された観察像を、撮像素子により撮像して画像を取得する撮像部と、
   前記画像中の細胞数および／または細胞密度を計測する計測処理部と、
   総合倍率情報、前記撮像素子のサイズ情報、および培養表面積情報と、に基づき、取得された１以上の前記画像から、培養表面積当たりの細胞数および／または細胞密度を算出する算出部と、
   を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
2. 前記計測処理部は、前記画像中の輝点抽出により細胞核を抽出して前記細胞数を計測することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡システム。
3. 前記計測処理部は、バンドパスフィルターにより細胞の微小構造をぼやかし、該細胞毎に輝点抽出することを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡システム。
4. 前記総合倍率情報、前記撮像素子のサイズ情報、および前記培養表面積情報等のパラメータの入力を受け付ける操作入力部と、
   前記試料の画像と、前記細胞数および細胞密度の計測処理に関するパラメータ設定画面と、を表示する表示部を有し、
   前記表示部は前記バンドパスフィルター周波数帯域を選択する閾値選択画面を表示し、前記操作入力部は前記閾値の入力を受け付けることを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡システム。
5. 前記表示部は、選択された前記閾値に基づき計測された細胞核を前記試料の観察像に重ねて表示することを特徴とする請求項３または４に記載の顕微鏡システム。
6. 前記表示部は、表示する前記画像内に対して計測処理可能な細胞のスケールバーを表示することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
7. 前記表示部は、前記計測処理部による前記細胞密度の計測の際、細胞領域および背景領域に対応する画素をそれぞれ選択する特徴部位設定画面を表示することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の顕微鏡システム。
8. 前記表示部は、前記特徴部位設定画面により選択された特徴部位に基づき計測された細胞領域および背景領域を前記試料の観察像に重ねて表示することを特徴とする請求項７に記載の顕微鏡システム。
9. 容器に収容された試料に照明光を照射する照明光学系と、前記試料を透過した観察光を結像して観察像を生成する観察光学系と、前記観察光学系により生成された観察像を、撮像素子により撮像して画像を取得する撮像部と、を備えた顕微鏡システムの細胞計測プログラムであって、
   計測処理部が、前記画像中の細胞数および／または細胞密度を計測する計測手順と、
   算出部が、総合倍率情報、前記撮像素子のサイズ情報、および培養表面積情報と、に基づき、取得された１以上の前記画像から、培養表面積当たりの細胞数および／または細胞密度を算出する算出手順と、
   を、コンピュータに実行させることを特徴とする顕微鏡システムの細胞計測プログラム。