JP2024018082A - 画像解析装置、画像解析システム、画像解析方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】任意の複数の画像データに対して一括解析を可能とする。
【解決手段】画像解析装置は。表示制御部６と、解析部５を備える。表示制御部６は、複数のファイルを利用者に指定させる画面を表示部７に表示させる。複数のファイルの各々は、顕微鏡で取得した顕微鏡画像の画像ファイル、又は、顕微鏡で取得した２つ以上の顕微鏡画像の画像データを管理する画像管理ファイルである。解析部５は、複数のファイルによって特定される複数の画像データのそれぞれに対して同じ解析を行う。表示制御部６は、さらに、解析部５が複数の画像データのそれぞれに対して行った解析の結果である複数の解析結果を比較可能に表示部７に表示させる。
【選択図】図４

Description

本明細書の開示は、画像解析装置、画像解析システム、画像解析方法、及び、プログラムに関する。

細胞培養の分野において、特許文献１に記載されるように、レーザ走査顕微鏡を用いて画像を取得し、取得した画像から認識された個々の細胞を計測・解析し、計測・解析した細胞の特性の分布を示すグラフを生成するシステムが知られている。

特許文献１では、培養対象を収容する容器としてシャーレが例示されているが、マイクロプレートの様に複数の収容部を有する容器も使用される。複数の収容部の各々に収容されている培養対象について画像データを取得し、取得した複数の画像データを一括して計測・解析（以降、計測・解析をまとめて単に解析と記す。）し、それらの解析結果を比較表示することは、培養状態を把握する上で有益である。

特開２０１９－７０７２９号公報

ところで、上記の様に複数の画像データを一括して解析して解析結果を比較表示するためには、複数の画像データのそれぞれを識別しながら全体をまとめて管理する必要である。例えば、一連の処理でマイクロプレートの各ウェル（収容部）を撮影する場合であれば、撮影で得られた複数の画像データと共に画像管理ファイルが作成される。この画像管理ファイルを用いることで、複数の画像データのグループ化と各画像データの識別が可能となるため、上述した一括解析と比較表示を行うことができる。

しかしながら、一括解析が望まれる画像データは、一連の処理で取得されたものに限らない。例えば、ある一連の処理で得られた培養対象の複数の画像データと、別の一連の処理で得られた複数の画像データとを一括で解析したい、といった要求も存在する。この場合、一括解析を行うべき複数の画像データと画像管理ファイルが管理する複数の画像データとが一致せず、既存の一括解析と比較表示の機能を活用することができない。

以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、任意の複数の画像データに対して一括解析を可能とする技術を提供することである。

本発明の一態様に係る画像解析装置は、複数のファイルを利用者に指定させる画面を表示部に表示させる表示制御部であって、前記複数のファイルの各々は、顕微鏡で取得した顕微鏡画像の画像ファイル、又は、顕微鏡で取得した２つ以上の顕微鏡画像の画像データを管理する画像管理ファイルである、前記表示制御部と、前記複数のファイルによって特定される複数の画像データのそれぞれに対して同じ解析を行う解析部と、を備える。前記表示制御部は、さらに、前記解析部が前記複数の画像データのそれぞれに対して行った前記解析の結果である複数の解析結果を比較可能に前記表示部に表示させる。

本発明の一態様に係る画像解析システムは、上述した態様の画像解析装置と、前記複数のファイルを指定する利用者の操作を受け付ける入力部と、前記画像解析装置が前記複数の画像データのそれぞれに対して行った前記解析の結果である複数の解析結果を比較可能に表示する前記表示部と、を備える。

本発明の一態様に係る画像解析方法は、複数のファイルを利用者に指定させる画面を表示部に表示させることであって、前記複数のファイルの各々は、顕微鏡で取得した顕微鏡画像の画像ファイル、又は、顕微鏡で取得した２つ以上の顕微鏡画像の画像データを管理する画像管理ファイルである、ということと、前記複数のファイルによって特定される複数の画像データのそれぞれに対して同じ解析を行うことと、前記複数の画像データのそれぞれに対して行った前記解析の結果である複数の解析結果を比較可能に前記表示部に表示させることと、を含む。

本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、複数のファイルを利用者に指定させる画面を表示部に表示させることであって、前記複数のファイルの各々は、顕微鏡で取得した顕微鏡画像の画像ファイル、又は、顕微鏡で取得した２つ以上の顕微鏡画像の画像データを管理する画像管理ファイルである、ということと、前記複数のファイルによって特定される複数の画像データのそれぞれに対して同じ解析を行うことと、前記複数の画像データのそれぞれに対して行った前記解析の結果である複数の解析結果を比較可能に前記表示部に表示させることと、を実行させる。

本発明の別の態様に係る画像解析装置は、複数のファイルを利用者に指定させる画面を表示部に表示させる表示制御部であって、前記複数のファイルの各々は、顕微鏡で取得した顕微鏡画像の画像ファイル、又は、顕微鏡で取得した２つ以上の顕微鏡画像の画像データを管理する画像管理ファイルである、前記表示制御部と、前記複数のファイルに基づいて決定された複数の画像データを管理する新たな画像管理ファイルを作成するファイル作成部と、を備える。

上記の態様によれば、任意の複数の画像データに対して一括解析を可能とする技術を提供することができる。

第１の実施形態に係る画像解析システムを例示した図である。 画像管理ファイルの構成を説明するための図である。 表示装置に表示される画面の一例を示した図である。 第１の実施形態に係る画像解析システムの機能的構成を例示した図である。 ファイル選択領域の一例を示した図である。 画像管理ファイルの作成例を示した図である。 画像管理ファイルの別の作成例を示した図である。 画像管理ファイルの更に別の作成例を示した図である。 容器の選択方法を説明するための図である 画像管理ファイルの更に別の作成例を示した図である。 画像解析結果の比較表示の一例を示した図である。 画像解析結果の比較表示の別の例を示した図である。 画像解析結果の比較表示の更に別の例を示した図である。 画像解析結果の比較表示の更に別の例を示した図である。 画像解析結果の比較表示の更に別の例を示した図である。 第２の実施形態に係る画像解析システムの機能的構成を例示した図である。 画像解析装置を実現するためのコンピュータのハードウェア構成を例示した図である。 画像解析システムの変形例を示した図である。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る画像解析システムを例示した図である。図１に示すシステム１は、画像解析システムの一例であり、顕微鏡１０と、顕微鏡１０を制御する制御装置２０と、表示装置３０と、入力装置４０と、を備える顕微鏡システムである。システム１では、入力装置４０を用いた利用者の選択に応じて、制御装置２０が顕微鏡１０で取得した複数の顕微鏡画像の画像データを一括して解析し、表示装置３０がそれによって得られた複数の解析結果を比較可能に表示する。

図２は、画像管理ファイルの構成を説明するための図である。制御装置２０は、複数の画像データを一括して解析し、表示装置３０に比較可能に複数の解析結果を表示させる画像解析装置である。制御装置２０は、図２に示す画像管理ファイルＦ１から、解析対象である複数の画像データを特定し、それら複数の画像データを解析する。

図２では、画像管理ファイルＦ１に、複数の画像ファイル（画像ファイルＦ１１から画像ファイルＦ１６）が含まれている。ただし、画像管理ファイルは、２つ以上の画像データを管理するファイルであればよい。画像管理ファイルは、図２に示すように、画像データのファイルである画像ファイルを直接含んでもよく、画像ファイルへのリンク（参照情報）を含むことによって画像データを管理してもよい。換言すると、画像管理ファイルは、管理対象である２つ以上の画像データに対応する情報（画像対応情報と記す。）を含んでいればよく、画像対応情報の具体例が、画像ファイルや画像ファイルへのリンクである。なお、画像ファイルは、画像データのファイルであり、画像データの一例である。

図３は、表示装置３０に表示される画面の一例を示した図である。システム１では、制御装置２０が、表示装置３０に、図３に示すアプリケーションウィンドウＷを表示させる。図３に示すアプリケーションウィンドウＷは、利用者に画像解析対象の画像データを選択させる画面であり、且つ、利用者に解析結果を提供する画面である。アプリケーションウィンドウＷには、６つの領域（領域Ｒ１から領域Ｒ６）が含まれている。

領域Ｒ１は、一括解析を行う複数の画像データを特定するために、利用者にファイルを選択させる領域である。領域Ｒ２は、解析対象の複数の画像データの容器中における位置を表示する領域である。領域Ｒ３は、解析対象の画像データに基づく画像を表示する領域である。領域Ｒ４は、解析対象の複数の画像データに対する複数の解析結果を表形式で表示する領域である。領域Ｒ５は、解析対象の複数の画像データに対する複数の解析結果をグラフ形式で表示する領域である。領域Ｒ６は、解析対象の複数の画像データに対する複数の解析結果をヒートマップ形式で表示する領域である。

システム１において制御装置２０が行う画像解析の内容は、特に限定しない。制御装置２０は、例えば、画像データから利用者が認識パラメータで指定した認識対象のオブジェクトを認識し、認識対象のオブジェクトを解析パラメータで指定した特徴に着目して解析してもよい。画像データが培養中の細胞を撮影した細胞画像のデータの場合であれば、認識パラメータとして選択可能なパラメータには、例えば、「スフェロイド」や「オルガノイド」といった細胞凝集塊、「細胞」、「細胞核」、「細胞小器官」、「細胞シート」などが含まれる。制御装置２０は、認識パラメータで指定されたオブジェクトを、ＬｏＧ（Laplacian Of Gaussian）フィルタなどを用いたフィルタ処理を通じて認識してもよく、機械学習済みの画像認識モデルを用いて認識してもよい。また、解析パラメータとして選択可能なパラメータには、例えば、数、総強度、平均強度、最大強度、最小強度、標準偏差、面積、表面積、体積、円形度、真球度、などが含まれる。ただし、上述したパラメータは、あくまで例示であり、その他のパラメータが認識パラメータや解析パラメータとして指定されてもよい。

なお、本明細書において一括して解析するとは、複数の画像データを順次読み込んで、それぞれの画像データに対して同じ解析を行い、解析結果を生成することをいう。また、生成された複数の解析結果を比較可能に表示するとは、これらの解析結果を互いに区別可能に表示することをいう。従って、区別可能であれば複数の解析結果は単一のグラフや表内に表示されてもよく、それぞれの解析結果が別々のグラフや表に表示されてもよい。また、複数の解析結果は同時に表示されることが望ましいが、必ずしも同時に表示される必要はなく適宜切り替えて表示されてもよい。比較可能な表示の態様の詳細については、後に改めて説明する。

図４は、本実施形態に係る画像解析システムの機能的構成を例示した図である。図５は、ファイル選択領域の一例を示した図である。図６から図８及び図１０は、管理ファイルの作成例を示した図である。図９は、容器の選択方法を説明するための図である。図１１から図１５は、画像解析結果の比較表示例を示した図である。以下、図４から図１５を参照しながら、システム１についてさらに詳細に説明する。

上述したように、システム１では、一括して解析する画像データを、画像管理ファイルから参照する。即ち、画像解析対象の複数の画像データは、画像管理ファイルが管理する複数の画像データと一致している。しかしながら、既存の画像管理ファイルが管理する複数の画像データは、利用者が解析結果を比較表示することを希望する複数の画像データとは必ずしも一致しない。このような理由から、従来のシステムでは、利用者が希望する任意の複数の画像データの解析結果を比較表示することはできない。システム１は、図４に示す構成を有することで、この課題を解決する。

システム１は、図４に示すように、入力部２と、ファイル作成部３と、参照部４と、解析部５と、表示制御部６と、表示部７を備えている。入力部２は、例えば、入力装置４０によって実現されてもよい。ファイル作成部３から表示制御部６は、例えば、制御装置２０によって実現されてもよい。表示部７は、例えば、表示装置３０によって実現されてもよい。

入力部２は、複数のファイルを指定する利用者の操作を受け付ける。複数のファイルの各々は、画像ファイル、又は、画像管理ファイルである。ファイル作成部３は、複数のファイルに基づいて決定された複数の画像データを管理する新たな画像管理ファイルを作成する。複数のファイルは、入力部２で受け付けた利用者の操作によって指定されたものである。

参照部４は、ファイル作成部３が作成した画像管理ファイルから、複数の画像データを参照する。複数の画像データは、ファイル作成部３が作成した画像管理ファイルが管理している画像データである。解析部５は、複数のファイルによって特定される複数の画像データ、つまり、ファイル作成部３が作成した画像管理ファイルが管理している複数の画像データ、のそれぞれに対して同じ解析を行う。

表示制御部６は、複数のファイルを利用者に指定させる画面を表示部７に表示させる。また、表示制御部６は、解析部５が複数の画像データのそれぞれに対して行った解析の結果である複数の解析結果を比較可能に表示部７に表示させる。表示部７は、複数の解析結果を比較可能に表示する。

以上の様に構成されたシステム１では、まず、表示制御部６が複数のファイルを利用者に指定させる画面を表示部７に表示させる。具体的には、例えば、利用者が図３に示すアプリケーションウィンドウＷの［Open Image］ボタンを押下すると、表示制御部６は、図５に示すように、アプリケーションウィンドウＷの領域Ｒ１内に、ファイルが格納されているフォルダを指定するための領域Ｒ１１と、指定されたフォルダ内のファイルをリストする領域Ｒ１２と、を表示する。利用者は、領域Ｒ１１で任意のフォルダを選択し、領域Ｒ１２に表示されたファイルの中から複数のファイルを指定することができる。

その後、入力部２が複数のファイルを指定する利用者の操作を受け付ける。具体的には、例えば、入力部２は、利用者が図５に示す領域Ｒ１２にリストされたファイルから任意の複数のファイルを指定する操作を受け付ける。

入力部２が操作を受け付けると、ファイル作成部３が新たな画像管理ファイルを作成し、システム１内に不揮発的に記憶される。具体的には、ファイル作成部３は、指定された複数のファイルに基づいて管理対象の複数の画像データを決定する。さらに、ファイル作成部３は、決定した複数の画像データを管理する新たな画像管理ファイルを作成する。

例えば、図６に示すように、画像管理ファイルＦ２と画像管理ファイルＦ３が指定された場合であれば、ファイル作成部３は、画像管理ファイルＦ２が管理する複数の画像ファイル（画像ファイルＦ２１から画像ファイルＦ２６）と、画像管理ファイルＦ３が管理する複数の画像ファイル（画像ファイルＦ３１から画像ファイルＦ３６）と、を管理する新たな画像管理ファイルＦ４を生成してもよい。

また、例えば、図７に示すように、それぞれが単独の画像ファイルである１つ以上の画像ファイル（画像ファイルＦ５１から画像ファイルＦ５６）と、画像管理ファイルＦ６と、が指定された場合であれば、ファイル作成部３は、１つ以上の画像ファイル（画像ファイルＦ５１から画像ファイルＦ５６）と、画像管理ファイルＦ６が管理する複数の画像ファイル（画像ファイルＦ６１から画像ファイルＦ６６）と、を管理する新たな画像管理ファイルＦ７を生成してもよい。

また、例えば、図８に示すように、それぞれが単独の画像ファイルである複数の画像ファイル（画像ファイルＦ８１から画像ファイルＦ８６）が指定された場合であれば、ファイル作成部３は、複数の画像ファイル（画像ファイルＦ８１から画像ファイルＦ８６）を管理する新たな画像管理ファイルＦ８を生成してもよい。

即ち、ファイル作成部３は、指定された複数のファイルに基づいて、複数のファイルによって特定される複数の画像データを管理する単一の画像管理ファイルを生成すればよい。複数のファイルは、図６に示すように、複数の画像管理ファイルであってもよく、図８に示すように、複数の画像ファイルであってもよい。また、複数の画像ファイルには、図７に示すように、画像管理ファイルと画像ファイルが混在してもよい。

ファイル作成部３が作成する画像管理ファイルには、プロパティ情報が含まれ得る。即ち、画像管理ファイルには、プロパティ情報と、複数の画像対応情報と、を含んでいる。画像管理ファイルのプロパティ情報には、複数の画像データ間の関係を表す複数の情報が含まれることが望ましい。特に、画像データ間の関係は位置関係であることが望ましく、従って、プロパティ情報は位置情報を含むことが望ましい。複数の位置情報の各々は、例えば、マルチウェルプレートのウェル番号又はウェル位置を示す情報を含んでもよい。複数の位置情報は、利用者が画像データを識別するための識別情報として機能してもよく、後述する解析結果の比較表示において利用されてもよい。さらに、画像管理ファイルのプロパティ情報には、管理対象の複数の画像ファイルのそれぞれのプロパティ情報が含まれてもよい。画像ファイルのプロパティ情報は、画像データ以外の付帯情報全てをいい、例えば、画像データを特定するパスやファイル名などを含む。画像ファイルのプロパティ情報には、さらに、例えば、顕微鏡画像取得時又はその後に記録された各種設定や条件（例えば、撮影位置、撮影日時、検出波長、観察深さ、標本の染色方法、標本に滴下する薬液の種類や濃度、に関する情報）が含まれてもよい。

例えば、図６に示す画像管理ファイルＦ４には、複数の画像データに加えて、複数の画像データの各々に対応するウェル番号を示す情報やウェル位置を示す情報がプロパティ情報として含まれてもよい。具体的には、画像ファイルＦ２１に対応するプロパティ情報として、ウェル番号を示す情報（１）やウェル位置を示す情報（１、１）が含まれてもよい。また、画像ファイルＦ３６に対応するプロパティ情報として、ウェル番号を示す情報（１２）やウェル位置を示す情報（３、４）が含まれてもよい。これらのウェル番号やウェル位置が、比較表示において画像データを識別する情報として利用されてもよい。

ファイル作成部３が作成する画像管理ファイルは、上述したプロパティ情報（特に、複数の位置情報）を含むことで、管理対象の複数の画像データを特定の容器に収容された複数の標本の画像データのように見做して管理してもよい。例えば、図６に示す画像管理ファイルＦ４と図７に示す画像管理ファイルＦ７の各々は、管理する１２個の画像データを、３×４ウェルのマルチウェルプレートに収容された標本の画像データと見做して管理してもよい。また、図８に示す画像管理ファイルＦ８は、管理する６個の画像データを、３×２ウェルのマルチウェルプレートに収容された標本の画像データと見做して管理してもよい。なお、あくまで管理の都合上そのように見做すのであり、従って、各画像データが実際にそのウェル番号（ウェル位置）で撮影した画像のデータであることは要しない。

図６及び図７では、指定されたファイルに画像管理ファイルが含まれている場合にファイル作成部３で新たに作成される画像管理ファイルに、指定された画像管理ファイルが管理する全ての画像データが管理される例を示した。しかしながら、新たに作成される画像管理ファイルは、必ずしも全ての画像データを管理しなくてもよい。

例えば、表示制御部６は、図９に示すように、アプリケーションウィンドウＷの領域Ｒ１内に、利用者に複数の標本を収容する容器を指定させるためのリストＬを表示させてもよく、利用者が指定した容器に応じて、ファイル作成部３が作成する画像管理ファイルで管理する画像データの数を制限してもよい。図９には、リストＬに表示されたウェル数の異なる複数のマルチウェルプレートの中から、利用者が３×２のマルチウェルプレートを指定する様子が示されている。

入力部２が複数の標本を収容する容器を指定する利用者の操作を受け付けると、画像管理ファイルＦ２と画像管理ファイルＦ３が指定された場合であれば、ファイル作成部３は、指定された容器に対応する数（この例では６個）の画像データを管理する図１０に示す画像管理ファイルＦ９を生成してもよい。即ち、ファイル作成部３は、入力部２で受け付けた操作によって指定された複数のファイルと容器とに基づいて複数の画像データを決定し、決定した複数の画像データを管理する画像管理ファイルを作成してもよい。

画像管理ファイルＦ９が管理する画像データを決定する方法は、特に限定しない。ファイル作成部３は、図１０に示すように、同じ位置情報を有する一組の画像データ（例えば、画像ファイルＦ２１と画像ファイルＦ３１など）が含まれるように、管理対象の画像データを決定してもよい。また、ファイル作成部３は、利用者の操作に基づいて管理対象の画像データを決定してもよい。例えば、入力部２は、利用者によって画像管理ファイルが指定されたときに、その画像管理ファイルが管理する２つ以上の画像データの中から１つ以上の画像データを指定する操作を受け付けてもよく、ファイル作成部３は、その操作で指定された画像データが含まれるように新たな画像管理ファイルを作成してもよい。

新たな画像管理ファイルが作成されると、参照部４は、その画像管理ファイルからその画像管理ファイルが管理する複数の画像データを参照する。その後、解析部５は、参照部４が参照した複数の画像データの各々に対して同じ解析を行い、複数の画像データに対応する複数の解析結果を作成する。最後に、表示制御部６は、図１１から図１５に示すように、複数の解析結果を比較可能に表示部７に表示させる。より具体的には、表示制御部６が画像管理ファイルに含まれる複数の位置情報に基づいて複数の解析結果を表示部７に表示することで、比較可能に複数の解析結果が表示される。

複数の解析結果は、例えば、図１１及び図１２に示すように、単一のグラフ内で比較可能に表示されてもよい。図１１に示すグラフＧ１は、位置情報によって特定されるウェル（位置）毎に、ウェル内の細胞の核の数をプロットした散布図である。この例では、グラフＧ１内の各点が解析結果に相当するため、グラフＧ１によって、複数の解析結果が比較可能に表示されている。また、図１２に示すグラフＧ２は、異なる波長の光を検出する２つのチャンネルのそれぞれで検出される光の強度を縦軸と横軸として、ウェル内の各細胞に対応する光の強度をプロットした散布図であり、ウェル毎に異なる形状のマーカーが用いられている。この例では、グラフＧ２内の同じ形状のマーカーの集合が解析結果に相当するため、グラフＧ２によって、複数の解析結果が比較可能に表示されている。

また、図１１及び図１２に示すグラフ内における各マーカーの色は、プロパティ情報に基づいて決定されてもよい。例えば、プロパティ情報に標本に滴下した薬液の濃度が含まれている場合には、薬液の濃度によってマーカーの色を変更してもよい。例えば、薬液の濃度が低いときは寒色のマーカーを表示し、高いときは暖色のマーカーを表示してもよい。このように、表示制御部６は、ファイル作成部３で作成した画像管理ファイルのプロパティ情報、又は、その画像管理ファイルが管理する画像ファイルのプロパティ情報を、複数の解析結果に対応付けて、表示部７に表示させてもよい。解析結果とともにプロパティ情報が表示されることで、より充実した情報を利用者に提供することができる。例えば、上述した薬液の濃度を解析結果と対応付けることで、薬液の濃度と解析結果の相関の有無などを利用者が認識することが可能となる。

なお、プロパティ情報を色で解析結果と対応付ける例を示したが、プロパティ情報の違いが認識できればよく、プロパティ情報は色以外（例えば、濃淡、網掛け、サイズ、線幅など）の方法で解析結果と対応付けられてもよい。

複数の解析結果は、それぞれ別々のグラフに表示してもよい。例えば、図１３に示すように、それらを並べて表示することで、複数の解析結果が比較可能に表示されてもよい。なお、図１３に示すグラフＧ２１からグラフＧ２６は、図１２に示すグラフＧ２にまとめて表示されていた各ウェルのデータを別々に表示したものである。即ち、２つのチャンネルのそれぞれで検出される光の強度を縦軸と横軸として、各ウェル内の各細胞に対応する光の強度をプロットした散布図である。

複数の解析結果は、例えば、図１４に示すように、マルチウェルプレートを模した図形上のヒートマップにより、比較可能に表示されてもよい。図１４に示すヒートマップＨ１は、４８個の画像データを６×８のマルチウェルプレート上の各ウェルに割り当てて、４８個の画像データの解析結果を各ウェルの色の濃淡で表したものである。なお、解析結果は、例えば、各ウェル内の細胞の平均体積を表している。この例では、ヒートマップＨ１内の各区画（ウェル）の濃度が解析結果に相当するため、ヒートマップＨ１によって、複数の解析結果が比較可能に表示されている。

複数の解析結果は、例えば、図１５に示すように、表を用いて比較可能に表示されてもよい。図１５に示すテーブルＴ１は、６つの画像データを３×２のマルチウェルプレートの６つのウェルのデータとして表示したものであり、各ウェル内の細胞の平均体積が数値で示されている。この例では、テーブルＴ１の各行が解析結果に相当するため、テーブルＴ１によって、複数の解析結果が比較可能に表示されている。

以上の様に、本実施形態に係る制御装置２０、及び、システム１では、画像ファイルや画像管理ファイルを再構成することで、任意の複数の画像データを後発的にグループ化することができる。このため、撮影単位とは異なる単位で一括解析を行うことができる。従って、制御装置２０及びシステム１によれば、予め一括解析を考慮して撮影単位を決定することなく、利用者が希望する任意の複数の画像データを一括して解析し解析結果を比較表示することができる。

（第２の実施形態）
図１６は、本実施形態に係る画像解析システムの機能的構成を例示した図である。以下、図１６を参照しながら、本実施形態に係るシステム１ａについて説明する。

システム１ａは、画像解析システムであり、システム１と同様に、例えば、顕微鏡システムである。システム１ａは、図１６に示すように、入力部２と、参照部４ａと、解析部５と、表示制御部６と、表示部７を備えている。即ち、システム１ａは、制御装置２０の代わりに、ファイル作成部３を含まず且つ参照部４の代わりに参照部４ａを含む、制御装置を含む点が、システム１とは異なっている。その他の点は、システム１と同様である。

システム１ａの制御装置では、ファイル作成部３によって新たな画像管理ファイルは作成されない。その代わりに、入力部２で受け付けた利用者の操作によって指定された複数のファイルに基づいて、参照部４ａが複数の画像データを特定し、それら複数の画像データを参照する。即ち、システム１では、利用者が指定した複数のファイルから一括管理対象の画像データを管理する画像管理ファイルを作成し、不揮発的にシステム１内に記憶した上で、その画像管理ファイルから、一括管理対象の複数の画像データを参照する。これに対して、システム１ａでは、画像管理ファイルを作成することなく、利用者が指定した複数のファイルから、一括管理対象の複数の画像データを特定して参照する。

本実施形態に係る制御装置及びシステム１ａによっても、第１の実施形態に係る制御装置２０及びシステム１と同様に、撮影単位とは異なる単位で一括解析を行うことが可能である。従って、予め一括解析を考慮して撮影単位を決定することなく、利用者が希望する任意の複数の画像データを一括して解析し解析結果を比較表示することができる。

図１７は、上述した画像解析装置を実現するためのコンピュータ１００のハードウェア構成を例示した図である。図１７に示すハードウェア構成は、例えば、プロセッサ１０１、メモリ１０２、記憶装置１０３、読取装置１０４、通信インタフェース１０６、及び入出力インタフェース１０７を備える。なお、プロセッサ１０１、メモリ１０２、記憶装置１０３、読取装置１０４、通信インタフェース１０６、及び入出力インタフェース１０７は、例えば、バス１０８を介して互いに接続されている。

プロセッサ１０１は、例えば、シングルプロセッサであっても、マルチプロセッサやマルチコアプロセッサであってもよい。プロセッサ１０１は、記憶装置１０３に格納されているプログラムを読み出して実行することで、図４、図１６等で例示された機能的構成を実現する。

メモリ１０２は、例えば、半導体メモリであり、ＲＡＭ領域およびＲＯＭ領域を含んでいてよい。記憶装置１０３は、例えばハードディスク、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、または外部記憶装置である。

読取装置１０４は、例えば、プロセッサ１０１の指示に従って着脱可能記憶媒体１０５にアクセスする。着脱可能記憶媒体１０５は、例えば、半導体デバイス、磁気的作用により情報が入出力される媒体、光学的作用により情報が入出力される媒体などにより実現される。なお、半導体デバイスは、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリである。また、磁気的作用により情報が入出力される媒体は、例えば、磁気ディスクである。光学的作用により情報が入出力される媒体は、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、Ｂｌｕ－ｒａｙ Ｄｉｓｃ等（Ｂｌｕ－ｒａｙは登録商標）である。

通信インタフェース１０６は、例えば、プロセッサ１０１の指示に従って、他の装置（例えば、顕微鏡１０）と通信する。入出力インタフェース１０７は、例えば、表示装置３０および入力装置４０との間のインタフェースである。

プロセッサ１０１が実行するプログラムは、例えば、下記の形態でコンピュータに提供される。
（１）記憶装置１０３に予めインストールされている。
（２）着脱可能記憶媒体１０５により提供される。
（３）プログラムサーバなどのサーバから提供される。

なお、図１７を参照して述べた制御装置を実現するためのコンピュータのハードウェア構成は例示であり、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、上述の構成の一部が、削除されてもよく、また、新たな構成が追加されてもよい。また、別の実施形態では、例えば、上述の処理装置の一部または全部の機能がＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－Ｃｈｉｐ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、およびＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）などによるハードウェアとして実装されてもよい。

上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。上述の実施形態を変形した変形形態および上述した実施形態に代替する代替形態が包含され得る。つまり、各実施形態は、その趣旨および範囲を逸脱しない範囲で構成要素を変形することが可能である。また、１つ以上の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、新たな実施形態を実施することができる。また、各実施形態に示される構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよく、または実施形態に示される構成要素にいくつかの構成要素を追加してもよい。さらに、各実施形態に示す処理手順は、矛盾しない限り順序を入れ替えて行われてもよい。即ち、本発明の画像解析装置、画像解析システム、画像解析方法、及び、プログラムは、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。

上述した実施形態では、顕微鏡システムの制御装置が画像解析装置として機能する例を示したが、画像解析装置は、顕微鏡システムの制御装置に限らない。また、上述した実施形態では、一括解析対象の複数の画像データが顕微鏡画像の画像データである場合を例示したが、一括解析対象の複数の画像データは、顕微鏡で取得した画像データに限らない。なお、複数の画像データは、撮影位置、撮影日時、検出波長、観察深さの少なくとも１つを互いに異なる条件で顕微鏡を用いて撮像した標本の画像データであることが望ましい。

図１８は、画像解析システムの変形例を示した図である。システム１ｂは、画像取得装置５０と、サーバ装置６０と、クライアント端末７０を備える画像解析システムである。画像取得装置５０は、通常の形状の正立型の顕微鏡である画像取得装置５１を含んでもよく、通常の形状の顕微鏡とは異なる箱型形状であり、箱型の上面に試料容器を配置し、下方から試料の画像を取得する顕微鏡である画像取得装置５２を含んでもよい。また、画像取得装置５０は、デジタルカメラである画像取得装置５３やその他の画像取得装置を含んでもよい。また、画像取得装置５１は倒立型の顕微鏡でもよく、観察方法が異なる顕微鏡、例えば、共焦点顕微鏡でもよい。サーバ装置６０は、画像取得装置５０で取得した画像データを保存するファイルサーバやデータベースサーバを含んでもよい。また、サーバ装置６０は、上述した一括解析と比較表示のプログラムを実行するアプリケーションサーバであってもよい。クライアント端末７０は、ノートブック型のクライアント端末７１を含んでもよく、タブレット型のクライアント端末７２を含んでもよく、デスクトップ型のクライアント端末７３を含んでもよい。画像取得装置５０とサーバ装置６０とクライアント端末７０は、例えば、インターネットなどのネットワーク８０を介して接続されればよい。

システム１ｂによっても、システム１とシステム１ａと同様に、利用者が希望する任意の複数の画像データを一括して解析し解析結果を比較表示することができる。

１、１ａ、１ｂ：システム
２ ：入力部
３ ：ファイル作成部
４、４ａ ：参照部
５ ：解析部
６ ：表示制御部
７ ：表示部
１０ ：顕微鏡
２０ ：制御装置
３０ ：表示装置
４０ ：入力装置
５０～５３ ：画像取得装置
６０ ：サーバ装置
７０～７３ ：クライアント端末
８０ ：ネットワーク
１００ ：コンピュータ
１０１ ：プロセッサ
１０２ ：メモリ
１０３ ：記憶装置
Ｆ１～Ｆ９ ：画像管理ファイル
Ｆ１１～Ｆ１６、Ｆ２１～Ｆ２６、Ｆ３１～Ｆ３６、Ｆ５１～Ｆ５６、Ｆ６１～Ｆ６６、Ｆ８１～Ｆ８６ ：画像ファイル
Ｇ１、Ｇ２ ：グラフ
Ｈ１ ：ヒートマップ
Ｌ ：リスト
Ｒ１～Ｒ６、Ｒ１１、Ｒ１２ ：領域
Ｔ１ ：テーブル
Ｗ ：アプリケーションウィンドウ

Claims (14)

1. 複数のファイルを利用者に指定させる画面を表示部に表示させる表示制御部であって、前記複数のファイルの各々は、顕微鏡で取得した顕微鏡画像の画像ファイル、又は、顕微鏡で取得した２つ以上の顕微鏡画像の画像データを管理する画像管理ファイルである、前記表示制御部と、
   前記複数のファイルによって特定される複数の画像データのそれぞれに対して同じ解析を行う解析部と、を備え、
   前記表示制御部は、さらに、前記解析部が前記複数の画像データのそれぞれに対して行った前記解析の結果である複数の解析結果を比較可能に前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする画像解析装置。
2. 請求項１に記載の画像解析装置において、さらに、
   前記複数のファイルに基づいて決定された前記複数の画像データを管理する新たな画像管理ファイルを作成するファイル作成部と、
   前記ファイル作成部が作成した前記新たな画像管理ファイルから前記複数の画像データを参照する参照部と、を備える
   ことを特徴とする画像解析装置。
3. 請求項２に記載の画像解析装置において、
   前記新たな画像管理ファイルは、前記複数の画像データに対応する複数の画像対応情報と、プロパティ情報と、を含み、
   前記複数の画像対応情報の各々は、画像データ又は画像データへのリンクであり、
   前記表示制御部は、前記新たな画像管理ファイルの前記プロパティ情報、又は、前記新たな画像管理ファイルが管理する画像ファイルのプロパティ情報を、前記複数の解析結果に対応付けて、前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする画像解析装置。
4. 請求項３に記載の画像解析装置において、
   前記新たな画像管理ファイルの前記プロパティ情報は、前記複数の画像データ間の関係を表す複数の情報を含み、
   前記表示制御部は、前記複数の情報に基づいて、前記複数の解析結果を前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする画像解析装置。
5. 請求項４に記載の画像解析装置において、
   前記複数の情報の各々は、前記複数の画像データ間の位置関係を表す位置情報を含む
   ことを特徴とする画像解析装置。
6. 請求項４に記載の画像解析装置において、
   前記複数の情報の各々は、マルチウェルプレートのウェル番号又はウェル位置を示す情報を含む
   ことを特徴とする画像解析装置。
7. 請求項３に記載の画像解析装置において、
   前記複数の画像データは、撮影位置、撮影日時、検出波長、観察深さの少なくとも１つを互いに異なる条件で顕微鏡を用いて撮像した標本の画像データであり、
   前記複数の画像データのプロパティ情報は、前記撮影位置、前記撮影日時、前記検出波長、前記観察深さに関する情報を含む
   ことを特徴とする画像解析装置。
8. 請求項７に記載の画像解析装置において、
   前記新たな画像管理ファイルの前記プロパティ情報は、前記撮影位置、前記撮影日時、前記検出波長、前記観察深さに関する情報を含む
   ことを特徴とする画像解析装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像解析装置と、
   前記複数のファイルを指定する利用者の操作を受け付ける入力部と、
   前記画像解析装置が前記複数の画像データのそれぞれに対して行った前記解析の結果である複数の解析結果を比較可能に表示する前記表示部と、を備える
   ことを特徴とする画像解析システム。
10. 請求項９に記載の画像解析システムにおいて、
    前記入力部は、さらに、複数の標本を収容する容器を指定する利用者の操作を受け付け、
    前記複数の画像データは、前記入力部で受け付けた前記操作によって指定された前記複数のファイルと前記容器とに基づいて決定される
    ことを特徴とする画像解析システム。
11. 請求項９に記載の画像解析システムにおいて、
    前記入力部は、前記入力部で受け付けた前記操作によって指定された前記複数のファイルに前記画像管理ファイルが含まれる場合に、さらに、前記画像管理ファイルが管理する２つ以上の画像データの中から１つ以上の画像データを指定する操作を受け付ける
    ことを特徴とする画像解析システム。
12. 複数のファイルを利用者に指定させる画面を表示部に表示させることであって、前記複数のファイルの各々は、顕微鏡で取得した顕微鏡画像の画像ファイル、又は、顕微鏡で取得した２つ以上の顕微鏡画像の画像データを管理する画像管理ファイルである、ということと、
    前記複数のファイルによって特定される複数の画像データのそれぞれに対して同じ解析を行うことと、
    前記複数の画像データのそれぞれに対して行った前記解析の結果である複数の解析結果を比較可能に前記表示部に表示させることと、を含む
    ことを特徴とする画像解析方法。
13. コンピュータに、
    複数のファイルを利用者に指定させる画面を表示部に表示させることであって、前記複数のファイルの各々は、顕微鏡で取得した顕微鏡画像の画像ファイル、又は、顕微鏡で取得した２つ以上の顕微鏡画像の画像データを管理する画像管理ファイルである、ということと、
    前記複数のファイルによって特定される複数の画像データのそれぞれに対して同じ解析を行うことと、
    前記複数の画像データのそれぞれに対して行った前記解析の結果である複数の解析結果を比較可能に前記表示部に表示させることと、を実行させる
    ことを特徴とするプログラム。
14. 複数のファイルを利用者に指定させる画面を表示部に表示させる表示制御部であって、前記複数のファイルの各々は、顕微鏡で取得した顕微鏡画像の画像ファイル、又は、顕微鏡で取得した２つ以上の顕微鏡画像の画像データを管理する画像管理ファイルである、前記表示制御部と、
    前記複数のファイルに基づいて決定された複数の画像データを管理する新たな画像管理ファイルを作成するファイル作成部と、を備える
    ことを特徴とする画像解析装置。

Images