JP4878913B2 - 顕微鏡システム、顕微鏡画像の合成方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
なお、このとき、前記表示手段により表示される前記ワイド画像には、前記動画像の表示として当該ワイド画像に併せて表示されている前記顕微鏡画像の撮像位置を示す枠が重ねられて表示されるように構成することもできる。
また、前述した本発明に係る顕微鏡システムにおいて、前記顕微鏡は、前記観察体を載置するステージを備えており、前記位置情報は、前記ステージの位置を示す座標情報である、ように構成することもできる。
また、本発明の別の態様のひとつである顕微鏡画像の合成方法は、ホスト側システムとセンタ側システムとを有しており、通信網を介して当該ホスト側システムと当該センタ側システムとの間で各種のデータを授受する通信を行う顕微鏡システムが行う顕微鏡画像の合成方法であって、前記ホスト側システムは、観察体を撮像して得られる時系列の顕微鏡画像を動画像として取得すると共に、当該顕微鏡画像の各々に対応付けられている情報であって当該顕微鏡画像が撮像されたときの顕微鏡の観察状態を示している当該情報である顕微鏡情報を取得し、前記顕微鏡情報に含まれており前記顕微鏡画像が撮像されたときの前記観察体の位置を示している位置情報に基づいて、前記動画像を構成している各顕微鏡画像を合成することで、当該顕微鏡画像よりも視野の広いワイド画像を生成し、前記センタ側システムは、前記ホスト側システムから前記通信網を介して送付される、前記動画像を構成している各顕微鏡画像と前記ワイド画像とを併せて表示装置に表示し、前記ホスト側システムは、前記動画像を構成している顕微鏡画像の各々に対応付けられている前記顕微鏡情報を、前記通信により前記センタ側システムへ送付し、前記センタ側システムは、当該センタ側システムにおいて当該顕微鏡画像の各々より選択される顕微鏡画像に対応付けられている前記顕微鏡情報を、前記通信により前記ホスト側システムへ送付し、前記ホスト側システムは、前記顕微鏡を制御して、前記センタ側システムから送付される顕微鏡情報によって示されている観察状態を当該顕微鏡に再現させ、前記表示装置により表示される前記ワイド画像に対する領域の選択の指示に応じ、当該選択に係る領域に対応する顕微鏡画像を、前記動画像を構成している顕微鏡画像より検索して選び出し、前記センタ側システムは、前記選び出された顕微鏡画像に対応付けられている前記顕微鏡情報を、前記通信により前記ホスト側システムへ送付する、ことを特徴とするものである。
図1において、顕微鏡装置1に接続されたホストシステム2は、顕微鏡装置1の制御を行うと共に、観察体19の動画像データと顕微鏡装置1の観察状態と観察体19の座標とを同期して記録を行う。ビデオカメラ3は顕微鏡装置1を用いて取得される観察体19の顕微鏡画像の撮影を行う。ホストシステム2に接続されたモニタ5は各種の画像の表示を行う。
なお、ホストシステム2は、ごく標準的な構成のコンピュータであり、制御プログラムの実行によって顕微鏡システム全体の動作制御を司るCPU(中央演算装置)、このCPUが必要に応じてワークメモリとして使用するメインメモリ、マウスやキーボードなどといったユーザからの各種の指示を取得するための入力部、この顕微鏡システムの各構成要素との間で各種データの授受を管理するインタフェースユニット、及び、各種のプログラムやデータを記憶しておく例えばハードディスク装置なとの補助記憶装置を有している。
図2は、図1のホストシステム2によって行われる制御処理の処理内容をフローチャートで示したものである。この処理は、ホストシステム2のCPUが所定の制御プログラムを実行することによって実現され、図1の顕微鏡システムのユーザによりなされる観察体19の撮像開始の指示をホストシステム2が取得すると開始される。
動画像の録画を開始させた後、ユーザは、観察体19の観察像を見ながら顕微鏡操作部34に備えられている不図示のジョイスティック等を操作して電動ステージ20を移動させ、観察体19の任意の場所を観察する(スクリーニング)。この間、観察体19の顕微鏡画像は動画像として記録されると共に、各顕微鏡画像の取得時における顕微鏡装置1の観察状態を示している顕微鏡情報も記録される。
次に図4について説明する。同図は、図2のS206の処理であるワイド画像作成処理の処理内容をフローチャートで示したものである。この処理は、データ記録部4で保存されている観察体19の動画像のデータと当該動画像を構成している各顕微鏡画像に対応付けられている顕微鏡情報とに基づいて、観察体19の全体像が表されているワイド画像を作成する処理である。
ここで図5について説明する。同図は、観察体19の動画像を構成している顕微鏡画像の撮像領域の位置関係の例を示している。
図5の例においては、X座標が最大である位置で撮像された顕微鏡画像は「D」であり、そのX座標は11000である。また、Y座標が最大である位置で撮像された顕微鏡画像は「C」であり、X座標が最小である位置で撮像された顕微鏡画像は「A」であり、Y座標が最小である位置で撮像された顕微鏡画像は「B」である。
S405及びS406では、図3に例示した顕微鏡情報から顕微鏡画像の倍率の情報を検索して読み出すと共に、ビデオカメラ3の1フレームの画素数と実視野との関係を示す情報を、当該情報が予め記録されているホストシステム2の補助記憶装置から読み出す処理が行われる。そして、読み出した情報に基づいて、作成するワイド画像の外周枠のサイズを算出する処理がS407において行われる。
まず、動画像を構成している各顕微鏡画像が撮像されたときの電動ステージ20の位置を示すX及びY座標の各々で最大のものと最小のものとの差を算出する。図5の例では、
X座標:11000−2000=9000
Y座標: 7000−1000=6000
となる。この算出結果は、動画像の撮像時における電動ステージ20の座標の変化範囲を表している。
X方向移動範囲:9000×2μm=18000μm
Y方向移動範囲:6000×2μm=12000μm
となる。
X方向実視野寸法:18000μm+2.0mm=20.0mm
Y方向実視野寸法:12000μm+1.5mm=13.5mm
となる。従って、ワイド画像枠は、20.0mm×13.5mmの実視野領域に相当するものとなる。ここで、1画素当たりの表示領域が10μmであるから、この実視野領域全体の画面表示に必要な画素数は、
(20.0[mm]×100[画素])×(13.5[mm]×100[画素])
=2000画素×1350画素
となる。つまり、2000×1350画素分の画像領域がワイド画像の作成用として準備され、ワイド画像の外周枠は、この画像領域を囲むサイズとなる。
S408では、観察体19の動画像を構成している各顕微鏡画像を、当該顕微鏡画像の取得時における電動ステージ20のX及びY座標に対応するワイド画像の画像領域の位置に配置して嵌め込む配置処理が行われる。
以上までの処理がワイド画像作成処理である。
図6Aは、観察体19の全体と、その観察像を動画像として記録しながら電動ステージ20を移動させた際の軌跡との例を表す模式図である。同図に描かれている複数の長方形は、ビデオカメラ3の撮像領域を示す枠であり、この例では、左下の開始位置から観察体19の観察を始め、その後は順に上方向、右方向、右下方向へと電動ステージ20を移動させていることが分かる。
図7は、ホストシステム2がモニタ5に表示させる画像表示画面の例を示している。
ところで、参照像表示部710は、拡大再生表示部720に表示させる動画フレームの選択指示を行うことができるように構成されている。すなわち、図7において、γの枠をマウス等により操作可能なポインタでドラッグ操作すると、動画像の撮像時における電動ステージ20の軌跡に沿ってγの枠を移動させることができ、移動させたγの枠位置に対応する動画フレームが、拡大再生表示部720に表示される。また、α及びβのいずれかの枠若しくは枠内に対しクリック操作が行われたときには、それぞれ開始位置及び終了位置での動画フレームを拡大再生表示部720に表示する。更に、δの枠若しくは枠内に対しクリック操作が行われたときには、データ記録部4で保存されている詳細観察像が拡大再生表示部720に表示される。
図9に示した顕微鏡システムでも、まず、ホストシステム2側でユーザが顕微鏡操作部34を操作しながら観察体19の顕微鏡観察像の動画の撮像を行い、続いて、取得された動画像から観察体19のワイド画像を生成する。この一連の動作は、実施例1におけるものと同様であり、図2及び図4に示した制御処理をホストシステム2が行うことによって実現される。
このS1003の処理によってモニタ91に表示される画面例を図11に示す。
S1004では、ライブモード選択ボタン1003に対する押下操作が取得されたか否かを判定する処理がセンタ側のコンピュータ90で行われる。ここで、当該操作を取得したと判定したとき(判定結果がYesのとき)にはS1005に処理を進める。一方、当該操作を取得していないと判定したとき(判定結果がNoのとき)にはS1003へと処理を戻して上述した処理が繰り返される。
2 ホストシステム
3 ビデオカメラ
4 データ記録部
5 モニタ
6 透過照明用光源
7 コレクタレンズ
8 透過用フィルタユニット
9 透過視野絞り
10 透過開口絞り
11 コンデンサ光学素子ユニット
12 トップレンズユニット
13 落射照明用光源
14 コレクタレンズ
15 落射用フィルタユニット
16 落射シャッタ
17 落射視野絞り
18 落射開口絞り
19 観察体
20 電動ステージ
21 ステージX−Y駆動制御部
22 ステージZ駆動制御部
23、23a、23b 対物レンズ
24 レボルバ
25 キューブユニット
26 接眼レンズ
27 ビームスプリッタ
28 ポラライザ
29 DICプリズム
30 アナライザ
31 顕微鏡コントローラ
32 ビデオボード
33 カメラコントローラ
34 顕微鏡操作部
90 コンピュータ
91 モニタ
92、95 通信部
93 キーボード
94 マウス装置
700 操作部
701 コントロールBOX
702 モード切り替えボタン
710 参照像表示部
720 拡大再生表示部
1001 動画モード選択ボタン
1002 合成ワイド画像モード選択ボタン
1003 ライブモード選択ボタン
Claims (8)
- 観察体を撮像して得られる時系列の顕微鏡画像を動画像として取得すると共に、当該顕微鏡画像の各々に対応付けられている情報であって当該顕微鏡画像が撮像されたときの顕微鏡の観察状態を示している当該情報である顕微鏡情報を取得する取得手段と、
前記顕微鏡情報に含まれており前記顕微鏡画像が撮像されたときの前記観察体の位置を示している位置情報に基づいて、前記動画像を構成している各顕微鏡画像を合成することで、当該顕微鏡画像よりも視野の広いワイド画像を生成する画像合成手段と、
を有し、
前記画像合成手段は、
前記動画像を構成している各顕微鏡画像に対応付けられている前記位置情報に基づいて前記ワイド画像の外周枠の寸法を算出する算出手段と、
前記動画像を構成している顕微鏡画像の各々を、当該顕微鏡画像に対応付けられている前記位置情報に基づいて前記外周枠内に配置する画像配置手段と、
を有する、
ことを特徴とする顕微鏡システム。 - 前記画像合成手段は、前記外周枠内における前記画像配置手段による配置後の余白部分へ所定の画像を配置して埋めることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。
- ホスト側システムと、センタ側システムと、通信網を介して当該ホスト側システムと当該センタ側システムとの間で各種のデータを授受する通信手段とを有する顕微鏡システムであって、
前記ホスト側システムは、
顕微鏡と、
観察体を前記顕微鏡により撮像して得られる時系列の顕微鏡画像を動画像として取得すると共に、当該顕微鏡画像の各々に対応付けられている情報であって当該顕微鏡画像が撮像されたときの当該顕微鏡の観察状態を示している当該情報である顕微鏡情報を取得する取得手段と、
前記顕微鏡情報に含まれており前記顕微鏡画像が撮像されたときの前記観察体の位置を示している位置情報に基づいて、前記動画像を構成している各顕微鏡画像を合成することで、当該顕微鏡画像よりも視野の広いワイド画像を生成する画像合成手段と、
を有し、
前記センタ側システムは、前記ホスト側システムから前記通信網を介して送付される、前記動画像を構成している各顕微鏡画像と前記ワイド画像とを併せて表示する表示手段を有し、
前記通信手段は、前記動画像を構成している顕微鏡画像の各々に対応付けられている前記顕微鏡情報を前記ホスト側システムから前記センタ側システムへ更に送付すると共に、当該センタ側システムにおいて当該顕微鏡画像の各々より選択される顕微鏡画像に対応付けられている前記顕微鏡情報を当該センタ側システムから当該ホスト側システムへ送付し、
前記ホスト側システムは、
前記顕微鏡を制御して、前記センタ側システムから送付される顕微鏡情報によって示されている観察状態を当該顕微鏡に再現させる顕微鏡制御手段と、
前記表示手段により表示される前記ワイド画像に対する領域の選択の指示に応じ、当該選択に係る領域に対応する顕微鏡画像を、前記動画像を構成している顕微鏡画像より検索して選び出す検索手段と、
を更に有し、
前記通信手段は、前記検索手段が選び出した顕微鏡画像に対応付けられている前記顕微鏡情報を前記センタ側システムから前記ホスト側システムへ送付する、
ことを特徴とする顕微鏡システム。 - 前記表示手段により表示される前記ワイド画像には、前記動画像の表示として当該ワイド画像に併せて表示されている前記顕微鏡画像の撮像位置を示す枠が重ねられて表示されることを特徴とする請求項3に記載の顕微鏡システム。
- 前記顕微鏡は、前記観察体を載置するステージを備えており、
前記位置情報は、前記ステージの位置を示す座標情報である、
ことを特徴とする請求項1から4のうちのいずれか一項に記載の顕微鏡システム。 - 観察体を撮像して得られる時系列の顕微鏡画像を動画像として取得すると共に、当該顕微鏡画像の各々に対応付けられている情報であって当該顕微鏡画像が撮像されたときの顕微鏡の観察状態を示している当該情報である顕微鏡情報を取得し、
前記顕微鏡情報に含まれており前記顕微鏡画像が撮像されたときの前記観察体の位置を示している位置情報に基づいて、前記動画像を構成している各顕微鏡画像を合成することで、当該顕微鏡画像よりも視野の広いワイド画像を生成し、
前記ワイド画像の生成では、
前記動画像を構成している各顕微鏡画像に対応付けられている前記位置情報に基づいて前記ワイド画像の外周枠の寸法を算出し、
前記動画像を構成している顕微鏡画像の各々を、当該顕微鏡画像に対応付けられている前記位置情報に基づいて前記外周枠内に配置する、
ことを特徴とする顕微鏡画像の合成方法。 - ホスト側システムとセンタ側システムとを有しており、通信網を介して当該ホスト側システムと当該センタ側システムとの間で各種のデータを授受する通信を行う顕微鏡システムが行う顕微鏡画像の合成方法であって、
前記ホスト側システムは、
観察体を撮像して得られる時系列の顕微鏡画像を動画像として取得すると共に、当該顕微鏡画像の各々に対応付けられている情報であって当該顕微鏡画像が撮像されたときの顕微鏡の観察状態を示している当該情報である顕微鏡情報を取得し、
前記顕微鏡情報に含まれており前記顕微鏡画像が撮像されたときの前記観察体の位置を示している位置情報に基づいて、前記動画像を構成している各顕微鏡画像を合成することで、当該顕微鏡画像よりも視野の広いワイド画像を生成し、
前記センタ側システムは、前記ホスト側システムから前記通信網を介して送付される、前記動画像を構成している各顕微鏡画像と前記ワイド画像とを併せて表示装置に表示し、
前記ホスト側システムは、前記動画像を構成している顕微鏡画像の各々に対応付けられている前記顕微鏡情報を、前記通信により前記センタ側システムへ送付し、
前記センタ側システムは、当該センタ側システムにおいて当該顕微鏡画像の各々より選択される顕微鏡画像に対応付けられている前記顕微鏡情報を、前記通信により前記ホスト側システムへ送付し、
前記ホスト側システムは、
前記顕微鏡を制御して、前記センタ側システムから送付される顕微鏡情報によって示されている観察状態を当該顕微鏡に再現させ、
前記表示装置により表示される前記ワイド画像に対する領域の選択の指示に応じ、当該選択に係る領域に対応する顕微鏡画像を、前記動画像を構成している顕微鏡画像より検索して選び出し、
前記センタ側システムは、前記選び出された顕微鏡画像に対応付けられている前記顕微鏡情報を、前記通信により前記ホスト側システムへ送付する、
ことを特徴とする顕微鏡画像の合成方法。 - 観察体を撮像して得られる時系列の顕微鏡画像を動画像として取得すると共に、当該顕微鏡画像の各々に対応付けられている情報であって当該顕微鏡画像が撮像されたときの顕微鏡の観察状態を示している当該情報である顕微鏡情報を取得する処理と、
前記顕微鏡情報に含まれており前記顕微鏡画像が撮像されたときの前記観察体の位置を示している位置情報に基づいて、前記動画像を構成している各顕微鏡画像を合成することで、当該顕微鏡画像よりも視野の広いワイド画像を生成する処理と、
をコンピュータに行わせ、
前記ワイド画像を生成する処理は、
前記動画像を構成している各顕微鏡画像に対応付けられている前記位置情報に基づいて前記ワイド画像の外周枠の寸法を算出する処理と、
前記動画像を構成している顕微鏡画像の各々を、当該顕微鏡画像に対応付けられている前記位置情報に基づいて前記外周枠内に配置する処理と、
を含む、
ことを特徴とするプログラム。
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