JP5161052B2 - 顕微鏡システム、標本観察方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数の色素によって多重染色された標本を撮像した標本画像を顕微鏡を用いて取得し、取得した標本画像を表示して標本を観察する顕微鏡システム、標本観察方法およびプログラムに関するものである。

例えば病理診断では、臓器摘出や針生検によって得た組織検体を厚さ数ミクロン程度に薄切して標本を作成し、様々な所見を得るために光学顕微鏡を用いて拡大観察することが広く行われている。ここで、標本は光を殆ど吸収および散乱せず無色透明に近いため、観察に先立って色素による染色を施すのが一般的である。

染色手法としては種々のものが提案されているが、特に組織標本に関しては、標本の形態を観察するための形態観察染色として、ヘマトキシリンおよびエオジンの２つの色素を用いるヘマトキシリン・エオジン染色（以下、「ＨＥ染色」と称す。）が標準的に用いられている。例えば、ＨＥ染色された標本をマルチバンド撮像し、標本位置の分光スペクトルを推定することで標本を染色している色素の色素量を算出（推定）して、表示用のＲＧＢ画像を合成する手法が開示されている（例えば、特許文献１，２，３等を参照）。なお、この他の形態観察染色としては、例えば細胞診では、パパニコロウ染色（Ｐａｐ染色）等が知られている。

また、病理診断では、標本に分子情報の発現を確認するための分子標的染色を施し、遺伝子やタンパクの発現異常といった機能異常の診断に用いている。例えば、ＩＨＣ（immunohistochemistry：免疫組織化学）法、ＩＣＣ（immunocytochemistry：免疫細胞化学）法、ＩＳＨ（in situ hybridization）法等で標本を蛍光標識して蛍光観察し、あるいは酵素標識して明視野観察するといったことが行われている。ここで、蛍光標識による標本の蛍光観察では、例えば共焦点レーザ顕微鏡が使用される。この蛍光標識による観察では、感度の高いシャープな画像が得られ、標本を３次元的に観察し、あるいは標本を所望の方向から観察することができる。また、複数の標的分子を同時に標識することができるといった利点がある。しかしながら、標本を長期間保存できず、診断に時間を要するとともに、専用の暗室が必要となるため、手軽に実施できないという問題があった。加えて、標本の形態観察と同時に行うことが困難であるという難点もあり、病理診断では実用的でない面があった。

これに対し、酵素標識による明視野観察（ＩＨＣ法、ＩＣＣ法、ＣＩＳＨ法）では、標本を半永久的に保存できる。また、光学顕微鏡を用いるため、その観察を形態観察と併せて行うことができ、病理診断では標準的に用いられている。

ところで、顕微鏡を用いて標本を観察する場合、１度に観察可能な範囲（視野範囲）は、主に対物レンズの倍率によって決定される。ここで、対物レンズの倍率が高いほど高精細な画像が得られる反面、視野範囲が狭くなる。この種の問題を解決するため、従来から、標本を載置する電動ステージを動かす等して視野範囲を移動させながら、倍率の高い対物レンズを用いて標本像を部分毎に撮像し、撮像した部分毎の画像を繋ぎ合わせることによって高精細でかつ広視野の標本画像を生成するといったことが行われており（例えば特許文献４，５を参照）、バーチャル顕微鏡システムと呼ばれている。以下、バーチャル顕微鏡システムで生成される標本画像を、「ＶＳ画像」と称す。

このバーチャル顕微鏡システムによれば、実際に標本が存在しない環境であっても観察が行える。また、生成したＶＳ画像をネットワークを介して閲覧可能に公開しておけば、時間や場所を問わずに標本の観察が行える。このため、バーチャル顕微鏡システムは、病理診断の教育現場、あるいは遠隔地に在る病理医間のコンサルテーション等で活用されている。

特開２００８−５１６５４号公報 特開平７−１２０３２４号公報 特表２００２−５２１６８２号公報 特開平９−２８１４０５号公報 特開２００６−３４３５７３号公報

例えば標本に形態観察のための染色を施すとともに、明視野観察可能な分子標的染色によって標的分子を標識する場合、あるいは分子標的染色によって複数の標的分子を標識する場合、特許文献１，２，３等に開示されている技術を適用することで、標本を染色している色素毎に色素量を算出することができ、表示用に合成したＲＧＢ画像を表示装置上に表示して観察することができる。しかしながら、各色素の染め分けは難しく、複数の色素の色が重畳されて表示されてしまうため、視認性が劣化し、異常部位を見落とす等診断に悪影響を及ぼすという問題があった。また、同一の標本上でこれらを同時に観察するのは困難であり、このような場合には、個別に標本を用意して染色を施さなければならず、手間であるとともに観察効率が低下するという問題もあった。また、生検組織材料のような小さな標本を扱う場合、複数の標本を用意できない場合もある。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて為されたものであり、複数の色素で多重染色された標本を撮像した標本画像を表示する際の視認性を向上させることができる顕微鏡システム、標本観察方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するための、本発明のある態様にかかる顕微鏡システムは、顕微鏡を用い、標本の形態を標識するための形態観察用色素および所定の標的分子の発現を標識するための分子標的用色素を含む複数の色素によって多重染色された標本を撮像した標本画像を取得する画像取得手段と、前記標本画像の画素毎に、対応する標本上の位置を染色している前記形態観察用色素および前記分子標的用色素を含む複数の色素の色素量を色素毎に取得する色素量取得手段と、前記複数の色素の中から表示対象色素を選択する色素選択手段と、前記標本画像の各画素における前記表示対象色素の色素量をもとに、前記表示対象色素による前記標本の染色状態を表した表示画像を生成する表示画像生成手段と、前記表示画像を表示部に表示する処理を行う表示処理手段と、前記分子標的用色素によって標識されている前記標的分子の高発現部位を抽出し、注目領域として設定する注目領域設定手段と、前記注目領域を撮像した注目領域画像を取得する注目領域画像取得手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記注目領域設定手段は、前記色素量取得手段によって取得された前記分子標的用色素の色素量に基づいて、前記分子標的用色素によって標識されている前記標的分子の高発現部位を抽出し、注目領域として設定することを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記注目領域設定手段は、前記標本画像中から低輝度部位を抽出し、前記注目領域として設定することを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記画像取得手段は、前記標本を撮像する際の露光条件を段階的に設定する露光条件設定手段を有し、前記露光条件設定手段によって設定された露光条件に従って前記注目領域画像を取得することを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記画像取得手段は、前記標本と対物レンズとを前記対物レンズの光軸と直交する面内で相対的に移動させながら、前記標本を部分毎に撮像して複数の標本画像を取得し、前記複数の標本画像を繋ぎ合せて１枚の標本画像を生成する標本画像生成手段を備えることを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記顕微鏡による前記標本の観察倍率を、前記標本画像を取得したときの前記標本の観察倍率よりも高い観察倍率に変更する倍率変更手段を備え、前記注目領域画像取得手段は、前記倍率変更手段によって変更された観察倍率で、前記注目領域を撮像した注目領域画像を取得することを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記露光条件設定手段は、前記標本画像において前記分子標的用色素によって染色されている位置が占める面積が所定の面積以上である場合に、前記露光条件の段階的な設定を行うことを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記注目領域画像取得手段は、前記対物レンズの光軸方向に沿って前記標本と前記対物レンズとの相対距離を変化させながら、前記注目領域を撮像した複数の注目領域画像を取得することを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記複数の色素のうちの少なくとも１つの色素の選択を依頼する色素選択依頼手段を備え、前記色素選択手段は、前記色素選択依頼手段による依頼に応答して選択された色素を前記表示対象色素として選択することを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記色素量取得手段によって前記表示対象色素について取得された色素量を所定の補正係数を用いて補正する色素量補正手段を備え、前記表示画像生成手段は、前記色素量補正手段による補正後の前記表示対象色素の色素量をもとに、前記表示画像を生成することを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記複数の色素のうちの所定の色素に対して、該色素による染色状態を表すための表示色を割り当てる表示色割当手段を備え、前記表示画像生成手段は、前記表示色割当手段によって前記表示対象色素に前記表示色が割り当てられている場合に、該表示対象色素の色素量をもとに、前記表示対象色素による前記標本の染色状態を前記割り当てられている表示色で表した表示画像を生成することを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる顕微鏡システムは、上記の発明において、前記表示色割当手段は、前記分子標的用色素に対して前記表示色を割り当てることを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかる標本観察方法は、顕微鏡を用い、標本の形態を標識するための形態観察用色素および所定の標的分子の発現を標識するための分子標的用色素を含む複数の色素によって多重染色された標本を撮像した標本画像を取得する画像取得工程と、前記標本画像の画素毎に、対応する標本上の位置を染色している前記形態観察用色素および前記分子標的用色素を含む複数の色素の色素量を色素量毎に取得する色素量取得工程と、前記複数の色素の中から表示対象色素を選択する色素選択工程と、前記標本画像の各画素における前記表示対象色素の色素量をもとに、前記表示対象色素による前記標本の染色状態を表した表示画像を生成する表示画像生成工程と、前記表示画像を表示部に表示する処理を行う表示処理工程と、前記分子標的用色素によって標識されている前記標的分子の高発現部位を抽出し、注目領域として設定する注目領域設定工程と、前記注目領域を撮像した注目領域画像を取得する注目領域画像取得工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明の別の態様にかかるプログラムは、コンピュータに、顕微鏡に対する動作指示を用い、標本の形態を標識するための形態観察用色素および所定の標的分子の発現を標識するための分子標的用色素を含む複数の色素によって多重染色された標本を撮像した標本画像を取得する画像取得ステップと、前記標本画像の画素毎に、対応する標本上の位置を染色している前記形態観察用色素および前記分子標的用色素を含む複数の色素の色素量を色素毎に取得する色素量取得ステップと、前記複数の色素の中から表示対象色素を選択する色素選択ステップと、前記標本画像の各画素における前記表示対象色素の色素量をもとに、前記表示対象色素による前記標本の染色状態を表した表示画像を生成する表示画像生成ステップと、前記表示画像を表示部に表示する処理を行う表示処理ステップと、前記分子標的用色素によって標識されている前記標的分子の高発現部位を抽出し、注目領域として設定する注目領域設定ステップと、前記注目領域を撮像した注目領域画像を取得する注目領域画像取得ステップと、を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、標本を染色している複数の色素の中から選択した表示対象色素の色素量をもとに、表示対象色素による標本の染色状態を表した表示画像を生成して表示部に表示することができる。したがって、複数の色素で多重染色された標本を撮像した標本画像を高い視認性で表示することができるという効果を奏する。

以下、図面を参照し、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、この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、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。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の顕微鏡システム１の全体構成例を説明する模式図である。図１に示すように、顕微鏡システム１は、顕微鏡装置２とホストシステム４とがデータの送受可能に接続されて構成されている。なお、図１では、顕微鏡装置２の構成を模式的に示すとともに、ホストシステム４の主要な機能ブロックを示している。以下、図１に示す対物レンズ２７の光軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向と垂直な平面をＸＹ平面として定義する。

顕微鏡装置２は、標本Ｓが載置される電動ステージ２１と、側面視略コの字状を有し、電動ステージ２１を支持するとともにレボルバ２６を介して対物レンズ２７を保持する顕微鏡本体２４と、顕微鏡本体２４の底部後方（図１の右方）に配設された光源２８と、顕微鏡本体２４の上部に載置された鏡筒２９とを備える。また、鏡筒２９には、標本Ｓの標本像を目視観察するための双眼部３１と、標本Ｓの標本像を撮像するためのＴＶカメラ３２が取り付けられている。

ここで、電動ステージ２１に載置される標本Ｓは、複数の色素で多重染色された多重染色標本である。より具体的には、標本Ｓは、その形態を観察するための形態観察染色と、分子情報の発現を確認するための分子標的染色とを施したものである。

形態観察染色は、細胞核や細胞質、結合組織等を染色して可視化するものである。この形態観察染色によれば、組織を構成する要素の大きさや位置関係等を把握でき、標本の状態を形態学的に判断することが可能となる。ここで、形態観察染色としては、上記したＨＥ染色やＰａｐ染色の他、ヘマトキシリン染色（Ｅ染色）、ギムザ染色、エラスチカワンギーソン染色といった特殊染色、ＨＥ染色と併せて弾性繊維を特異的に染色するビクトリア青染色を施す３重染色等がある。なお、Ｐａｐ染色やギムザ染色は、細胞診用標本を対象とした染色手法である。

一方、分子標的染色の中のＩＨＣ法又はＩＣＣ法は、局在を検討したい物質（主にタンパク質）に対する特異的な抗体を組織に作用させてその物質に結合させることにより、その状態を可視化するものである。例えば、抗原に結合した抗体の局在を酵素反応による発色によって可視化する酵素抗体法が知られており、酵素としては、例えばペルオキシダーゼやアルカリホスファターゼが汎用的に用いられている。

すなわち、本発明において標本Ｓを染色する色素とは、染色によって可視化される色成分と、例えば酵素反応による発色等によって可視化される色成分とを含む意味である。以下、形態観察染色によって可視化される色素を「形態観察用色素」と呼び、分子標的染色によって可視化される色素を「分子標的用色素」と呼び、実際に標本Ｓを染色している色素を「染色色素」と称す。

そして、以下では、形態観察染色としてヘマトキシリン（以下、「Ｈ色素」と称す。）およびエオジン（以下、「Ｅ色素」と称す。）の２つの色素を用いたＨＥ染色を施すとともに、分子標的染色としてＫｉ−６７抗原を認識するＭＩＢ−１抗体を用い、ＤＡＢ反応による発色（以下、「ＤＡＢ色素」と称す。）で標識を施した組織標本を例にとって説明する。すなわち、標本Ｓの染色色素がＨ色素、Ｅ色素およびＤＡＢ色素であり、標本Ｓが、Ｈ色素によって細胞核が青紫色に染色され、Ｅ色素によって細胞質や結合組織が薄赤色に染色され、ＤＡＢ色素によってＫｉ−６７抗原が茶褐色に標識されているものとして説明する。ここで、Ｋｉ−６７抗原は、細胞周期の増殖期に発現する核内タンパクである。なお、本発明は、酵素抗体法によって多重に染色された標本を観察する場合にも適用できる。また、酵素抗体法によって染色された標本に限定されるものではなく、例えばＣＩＳＨ法で標識された標本にも適用できる。あるいは、ＩＨＣ法およびＣＩＳＨ法で同時標識された（多重に染色された）標本にも適用できる。

電動ステージ２１は、ＸＹＺ方向に移動自在に構成されている。すなわち、電動ステージ２１は、モータ２２１およびこのモータ２２１の駆動を制御するＸＹ駆動制御部２２３によってＸＹ平面内で移動自在である。ＸＹ駆動制御部２２３は、顕微鏡コントローラ３３の制御のもと、図示しないＸＹ位置の原点センサによって電動ステージ２１のＸＹ平面における所定の原点位置を検知し、この原点位置を基点としてモータ２２１の駆動量を制御することによって、標本Ｓ上の観察箇所を移動させる。そして、ＸＹ駆動制御部２２３は、観察時の電動ステージ２１のＸ位置およびＹ位置を適宜顕微鏡コントローラ３３に出力する。また、電動ステージ２１は、モータ２３１およびこのモータ２３１の駆動を制御するＺ駆動制御部２３３によってＺ方向に移動自在である。Ｚ駆動制御部２３３は、顕微鏡コントローラ３３の制御のもと、図示しないＺ位置の原点センサによって電動ステージ２１のＺ方向における所定の原点位置を検知し、この原点位置を基点としてモータ２３１の駆動量を制御することによって、所定の高さ範囲内の任意のＺ位置に標本Ｓを焦準移動させる。そして、Ｚ駆動制御部２３３は、観察時の電動ステージ２１のＺ位置を適宜顕微鏡コントローラ３３に出力する。

レボルバ２６は、顕微鏡本体２４に対して回転自在に保持され、対物レンズ２７を標本Ｓの上方に配置する。対物レンズ２７は、レボルバ２６に対して倍率（観察倍率）の異なる他の対物レンズとともに交換自在に装着されており、レボルバ２６の回転に応じて観察光の光路上に挿入されて標本Ｓの観察に用いる対物レンズ２７が択一的に切り換えられるようになっている。なお、実施の形態１では、レボルバ２６は、対物レンズ２７として、例えば２倍，４倍といった比較的倍率の低い対物レンズ（以下、適宜「低倍対物レンズ」と称す。）と、１０倍，２０倍，４０倍といった低倍対物レンズの倍率に対して高倍率である対物レンズ（以下、適宜「高倍対物レンズ」と称す。）とを少なくとも１つずつ保持していることとする。ただし、低倍および高倍とした倍率は一例であり、少なくとも一方の倍率が他方の倍率に対して高ければよい。

顕微鏡本体２４は、底部において標本Ｓを透過照明するための照明光学系を内設している。この照明光学系は、光源２８から射出された照明光を集光するコレクタレンズ２５１、照明系フィルタユニット２５２、視野絞り２５３、開口絞り２５４、照明光の光路を対物レンズ２７の光軸に沿って偏向させる折曲げミラー２５５、コンデンサ光学素子ユニット２５６、トップレンズユニット２５７等が、照明光の光路に沿って適所に配置されて構成される。光源２８から射出された照明光は、照明光学系によって標本Ｓに照射され、観察光として対物レンズ２７に入射する。

また、顕微鏡本体２４は、その上部においてフィルタユニット３０を内設している。フィルタユニット３０は、標本像として結像する光の波長帯域を所定範囲に制限するための光学フィルタ３０３を回転自在に保持し、この光学フィルタ３０３を、適宜対物レンズ２７後段において観察光の光路上に挿入する。対物レンズ２７を経た観察光は、このフィルタユニット３０を経由して鏡筒２９に入射する。

鏡筒２９は、フィルタユニット３０を経た観察光の光路を切り換えて双眼部３１またはＴＶカメラ３２へと導くビームスプリッタ２９１を内設している。標本Ｓの標本像は、このビームスプリッタ２９１によって双眼部３１内に導入され、接眼レンズ３１１を介して検鏡者に目視観察される。あるいはＴＶカメラ３２によって撮像される。ＴＶカメラ３２は、標本像（詳細には対物レンズ２７の視野範囲）を結像するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えて構成され、標本像を撮像し、標本像の画像データをホストシステム４に出力する。

ここで、フィルタユニット３０について詳細に説明する。フィルタユニット３０は、ＴＶカメラ３２によって標本像をマルチバンド撮像する際に用いられる。図２は、フィルタユニット３０の構成を説明する模式図である。図２に示すフィルタユニット３０は、光学素子を装着するための装着穴が例えば３つ形成された回転式の光学フィルタ切換部３０１を有し、この３つの装着穴のうちの２つにそれぞれ異なる分光透過率特性を有する２枚の光学フィルタ３０３（３０３ａ，３０３ｂ）が装着され、残りの１つの穴が空穴３０５として構成されている。

図３は、一方の光学フィルタ３０３ａの分光透過率特性を示す図であり、図４は、他方の光学フィルタ３０３ｂの分光透過率特性を示す図である。図３，４に示すように、各光学フィルタ３０３ａ，３０３ｂは、それぞれＴＶカメラ３２のＲ，Ｇ，Ｂ各バンドを２分割する分光特性を有している。標本Ｓをマルチバンド撮像する場合は先ず、光学フィルタ切換部３０１を回転させて光学フィルタ３０３ａを観察光の光路上に挿入し、ＴＶカメラ３２によって標本像の第１の撮像を行う。次いで、光学フィルタ切換部３０１の回転によって光学フィルタ３０３ｂを観察光の光路上に挿入し、ＴＶカメラ３２によって標本像の第２の撮像を行う。この第１の撮像及び第２の撮像によって、それぞれ３バンドの画像が得られ、双方を合わせることによって６バンドのマルチバンド画像が得られる。

このように、フィルタユニット３０を用いて標本像をマルチバンド撮像する場合には、光源２８から射出されて照明光学系によって標本Ｓに照射された照明光は、観察光として対物レンズ２７に入射し、その後光学フィルタ３０３ａまたは光学フィルタ３０３ｂを経由してＴＶカメラ３２の撮像素子上に結像する。図５は、標本像をＴＶカメラ３２で撮像する際のＲ，Ｇ，Ｂ各バンドの分光感度の例を示す図である。

なお、通常の撮像を行う場合（標本像のＲＧＢ画像を撮像する場合）には、図２の光学フィルタ切換部３０１を回転させて空穴３０５を観察光の光路上に配置すればよい。また、ここでは、光学フィルタ３０３ａ，３０３ｂを対物レンズ２７後段に配置する場合を例示したが、これに限定されるものではなく、光源２８からＴＶカメラ３２に至る光路上のいずれかの位置に配置することとしてよい。また、光学フィルタの数は２枚に限定されず、適宜３枚以上の光学フィルタを用いてフィルタユニットを構成してよく、マルチバンド画像のバンド数も６バンドに限定されるものではない。例えば、背景技術で示した特許文献２に開示されている技術を用い、１６枚のバンドパスフィルタを切り換えながら面順次方式でマルチバンド画像を撮像し、１６バンドのマルチバンド画像を撮像するようにしてもよい。また、マルチバンド画像を撮像する構成は、光学フィルタを切り換える手法に限定されるものではない。例えば、複数のＴＶカメラを用意する。そして、ビームスプリッタ等を介して各ＴＶカメラに観察光を導き、分光特性を相補的に補完する結像光学系を構成してもよい。これによれば、各ＴＶカメラで同時に標本像を撮像し、これらを合わせることによって１度にマルチバンド画像が得られるので、処理の高速化が図れる。

そして、顕微鏡装置２は、図１に示すように、顕微鏡コントローラ３３とＴＶカメラコントローラ３４とを備える。顕微鏡コントローラ３３は、ホストシステム４の制御のもと、顕微鏡装置２を構成する各部の動作を統括的に制御する。例えば、顕微鏡コントローラ３３は、レボルバ２６を回転させて観察光の光路上に配置する対物レンズ２７を切り換える処理や、切り換えた対物レンズ２７の倍率等に応じた光源２８の調光制御や各種光学素子の切り換え、あるいはＸＹ駆動制御部２２３やＺ駆動制御部２３３に対する電動ステージ２１の移動指示等、標本Ｓの観察に伴う顕微鏡装置２の各部の調整を行うとともに、各部の状態を適宜ホストシステム４に通知する。ＴＶカメラコントローラ３４は、ホストシステム４の制御のもと、自動ゲイン制御のＯＮ／ＯＦＦ切換、ゲインの設定、自動露出制御のＯＮ／ＯＦＦ切換、露光時間の設定等を行ってＴＶカメラ３２を駆動し、ＴＶカメラ３２の撮像動作を制御する。

一方、ホストシステム４は、入力部４１、表示部４３、処理部４５、記録部４７等を備える。

入力部４１は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等によって実現されるものであり、操作入力に応じた操作信号を処理部４５に出力する。表示部４３は、ＬＣＤやＥＬディスプレイ等の表示装置によって実現されるものであり、処理部４５から入力される表示信号をもとに各種画面を表示する。

処理部４５は、ＣＰＵ等のハードウェアによって実現される。この処理部４５は、入力部４１から入力される入力信号や、顕微鏡コントローラ３３から入力される顕微鏡装置２各部の状態、ＴＶカメラ３２から入力される画像データ、記録部４７に記録されるプログラムやデータ等をもとにホストシステム４を構成する各部への指示やデータの転送等を行い、あるいは顕微鏡コントローラ３３やＴＶカメラコントローラ３４に対する顕微鏡装置２各部の動作指示を行い、顕微鏡システム１全体の動作を統括的に制御する。そして例えば、処理部４５は、電動ステージ２１をＺ方向に移動させながら、ＴＶカメラ３２から入力される画像データをもとに各Ｚ位置における画像のコントラストを評価し、合焦している焦点位置（合焦位置）を検出するＡＦ（自動焦点）の処理を行う。また、処理部４５は、ＴＶカメラ３２から入力される画像データの記録部４７への記録処理や表示部４３への表示処理に際し、ＪＰＥＧやＪＰＥＧ２０００等の圧縮方式に基づく圧縮処理や伸張処理を行う。この処理部４５は、ＶＳ画像生成部４５１と、表示処理手段としてのＶＳ画像表示処理部４５４とを備える。

ＶＳ画像生成部４５１は、標本像の低解像画像および高解像画像を取得してＶＳ画像を生成する。ここで、ＶＳ画像とは、顕微鏡装置２によって撮像した１枚または２枚以上の画像を繋ぎ合せて生成した画像のことであるが、以下では、高倍対物レンズを用いて標本Ｓを部分毎に撮像した複数の高解像画像を繋ぎ合せて生成した画像であって、標本Ｓの全域を映した広視野で且つ高精細のマルチバンド画像のことをＶＳ画像と称す。

このＶＳ画像生成部４５１は、低解像画像取得処理部４５２と、画像取得手段および標本画像生成手段としての高解像画像取得処理部４５３とを含む。低解像画像取得処理部４５２は、顕微鏡装置２各部の動作指示を行って標本像の低解像画像を取得する。高解像画像取得処理部４５３は、顕微鏡装置２各部の動作指示を行って標本像の高解像画像を取得する。ここで、低解像画像は、標本Ｓの観察に低倍対物レンズを用い、ＲＧＢ画像として取得される。これに対し、高解像画像は、標本Ｓの観察に高倍対物レンズを用い、マルチバンド画像として取得される。

ＶＳ画像表示処理部４５４は、ＶＳ画像をもとに標本Ｓ上の各標本位置を染色している染色色素毎の色素量を算出するとともに、染色色素のうちの表示対象の色素（表示対象色素）の色素量を選択的に表示した表示画像を表示部４３に表示する処理を行う。このＶＳ画像表示処理部４５４は、色素量取得手段としての色素量算出部４５５と、色素選択手段および色素選択依頼手段としての色素選択処理部４５６と、表示画像生成手段としての表示画像生成部４５７とを含む。色素量算出部４５５は、ＶＳ画像を構成する画素毎に対応する標本Ｓ上の各標本位置における分光透過率を推定し、推定した分光透過率（推定スペクトル）をもとに各標本位置における染色色素毎の色素量を算出する。色素選択処理部４５６は、入力部４１を介してユーザによる表示対象色素の選択操作を受け付け、操作入力に従って表示対象色素を選択する。表示画像生成部４５７は、表示対象色素の色素量をもとに、表示対象色素による染色状態を表した表示画像を生成する。

記録部４７は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭといった各種ＩＣメモリ、内蔵或いはデータ通信端子で接続されたハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体およびその読書装置等によって実現されるものである。この記録部４７には、ホストシステム４を動作させ、このホストシステム４が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、このプログラムの実行中に使用されるデータ等が記録される。

そして、記録部４７には、処理部４５をＶＳ画像生成部４５１として機能させてＶＳ画像生成処理を実現するためのＶＳ画像生成プログラム４７１と、処理部４５をＶＳ画像表示処理部４５４として機能させてＶＳ画像表示処理を実現するためのＶＳ画像表示処理プログラム４７３とが記録される。また、記録部４７には、ＶＳ画像ファイル５が記録される。このＶＳ画像ファイル５は、例えば標本像の低解像画像や高解像画像の画像データ、各標本位置における色素量のデータ等を、標本Ｓの識別情報や標本Ｓの染色情報等とともに記録したものである。なお、このＶＳ画像ファイル５の詳細については後述する。

なお、ホストシステム４は、ＣＰＵやビデオボード、メインメモリ（ＲＡＭ）等の主記憶装置、ハードディスクや各種記憶媒体等の外部記憶装置、通信装置、表示装置や印刷装置等の出力装置、入力装置、各部を接続し、あるいは外部入力を接続するインターフェース装置等を備えた公知のハードウェア構成で実現でき、例えばワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータを利用することができる。

次に、実施の形態１におけるＶＳ画像生成処理およびＶＳ画像表示処理の処理について順番に説明する。先ず、ＶＳ画像生成処理について説明する。図６は、ホストシステム４の処理部４５がＶＳ画像生成処理を行うことによって実現される顕微鏡システム１の動作を示すフローチャートである。なお、ここで説明する顕微鏡システム１の動作は、ＶＳ画像生成部４５１が記録部４７に記録されたＶＳ画像生成プログラム４７１を読み出して実行することによって実現される。

先ず、ＶＳ画像生成部４５１の低解像画像取得処理部４５２が、標本Ｓの観察に用いる対物レンズ２７を低倍対物レンズに切り換える指示を顕微鏡コントローラ３３に出力する（ステップａ１）。これに応答して顕微鏡コントローラ３３は、必要に応じてレボルバ２６を回転させ、低倍対物レンズを観察光の光路上に配置する。

続いて、低解像画像取得処理部４５２は、フィルタユニット３０を空穴３０５に切り換える指示を顕微鏡コントローラ３３に出力する（ステップａ３）。これに応答して、顕微鏡コントローラ３３は、必要に応じてフィルタユニット３０の光学フィルタ切換部３０１を回転させ、空穴３０５を観察光の光路上に配置する。

続いて、低解像画像取得処理部４５２は、顕微鏡コントローラ３３やＴＶカメラコントローラ３４に対する顕微鏡装置２各部の動作指示を行って、標本像の低解像画像（ＲＧＢ画像）を取得する（ステップａ５）。

図７は、スライドガラス標本６の一例を示す図である。図１に示した電動ステージ２１上の標本Ｓは、実際には、図７に示すように、スライドガラス６０上に標本Ｓを載置したスライドガラス標本６として電動ステージ２１上に載置される。標本Ｓは、スライドガラス６０上の予め定められた所定の領域（例えば、スライドガラス６０の図７に向かって左側の縦：２５ｍｍ×横：５０ｍｍの領域）である標本サーチ範囲６１に載置されるようになっている。そして、このスライドガラス６０には、標本サーチ範囲６１に載置した標本Ｓに関する情報を記載したラベル６３が予め定められた所定の領域（例えば標本サーチ範囲６１の右側の領域）に貼付される。このラベル６３には、例えば、標本Ｓを特定するための識別情報であるスライド標本番号を所定の規格に従ってコード化したバーコードが印字され、顕微鏡システム１を構成する図示しないバーコードリーダによって読み取られるようになっている。

図６のステップａ５の低解像画像取得処理部４５２による動作指示に応答して、顕微鏡装置２は、図７に示すスライドガラス６０の標本サーチ範囲６１の画像を撮像する。具体的には、ステップａ１で切り換えた低倍対物レンズの倍率に応じて定まる視野範囲（換言すると、標本Ｓの観察に低倍対物レンズを用いたときのＴＶカメラ３２の撮像範囲）のサイズをもとに標本サーチ範囲６１を分割し、分割した区画サイズに従って電動ステージ２１をＸＹ平面内で移動させながら、標本サーチ範囲６１の標本像を区画毎にＴＶカメラ３２で順次撮像していく。ここで撮像された画像データはホストシステム４に出力され、低解像画像取得処理部４５２において標本像の低解像画像として取得される。

そして、低解像画像取得処理部４５２は、図６に示すように、ステップａ５で取得した区画毎の低解像画像を結合し、図７の標本サーチ範囲６１を映した１枚の画像をスライド標本全体画像として生成する（ステップａ７）。

続いて、高解像画像取得処理部４５３が、標本Ｓの観察に用いる対物レンズ２７を高倍対物レンズに切り換える指示を顕微鏡コントローラ３３に出力する（ステップａ９）。これに応答して顕微鏡コントローラ３３は、レボルバ２６を回転させ、高倍対物レンズを観察光の光路上に配置する。

続いて、高解像画像取得処理部４５３は、ステップａ７で生成したスライド標本全体画像をもとに、図７の標本サーチ範囲６１内の実際に標本Ｓが載置されている標本領域６５を自動抽出して決定する（ステップａ１１）。この標本領域の自動抽出は、公知の手法を適宜採用して行うことができる。例えば、スライド標本全体画像の各画素を２値化して標本Ｓの有無を画素毎に判定し、標本Ｓを映した画素と判定された画素範囲を囲う矩形領域を標本領域として決定する。なお、入力部４１を介してユーザによる標本領域の選択操作を受け付け、操作入力に従って標本領域を決定することとしてもよい。

続いて、高解像画像取得処理部４５３は、スライド標本全体画像からステップａ１１で決定した標本領域の画像（標本領域画像）を切り出し、この標本領域画像の中から合焦位置を実測する位置を選出してフォーカス位置を抽出する（ステップａ１３）。

図８は、スライド標本全体画像から切り出した標本領域画像７の一例を示す図であり、図８では、図７の標本領域６５の画像を示している。先ず高解像画像取得処理部４５３は、図８に示すように、標本領域画像７を格子状に分割し、複数の小区画を形成する。ここで、小区画の区画サイズは、ステップａ９で切り換えた高倍対物レンズの倍率に応じて定まる視野範囲（換言すると、標本Ｓの観察に高倍対物レンズを用いたときのＴＶカメラ３２の撮像範囲）のサイズに相当する。

次いで高解像画像取得処理部４５３は、形成した複数の小区画の中から、フォーカス位置とする小区画を選出する。これは、全ての小区画について合焦位置を実測しようとすると処理時間が増大してしまうためであり、例えば各小区画の中から所定数の小区画をランダムに選出する。あるいは、フォーカス位置とする小区画を例えば所定数の小区画おきに選出する等、所定の規則に従って選出してもよい。また、小区画の数が少ない場合には、全ての小区画をフォーカス位置として選出するようにしてもよい。そして、高解像画像取得処理部４５３は、標本領域画像７の座標系（ｘ，ｙ）における選出した小区画の中心座標を算出するとともに、算出した中心座標を顕微鏡装置２の電動ステージ２１の座標系（Ｘ，Ｙ）に変換してフォーカス位置を得る。なお、この座標変換は、標本Ｓの観察に用いる対物レンズ２７の倍率、あるいはＴＶカメラ３２を構成する撮像素子の画素数や画素サイズ等に基づいて行われ、例えば特許文献４に記載の公知技術を適用して実現できる。

続いて、高解像画像取得処理部４５３は、図６に示すように、顕微鏡コントローラ３３やＴＶカメラコントローラ３４に対する顕微鏡装置２各部の動作指示を行って、フォーカス位置の合焦位置を測定する（ステップａ１５）。このとき、高解像画像取得処理部４５３は、抽出した各フォーカス位置を顕微鏡コントローラ３３に出力する。これに応答して、顕微鏡装置２は、電動ステージ２１をＸＹ平面内で移動させて各フォーカス位置を順次対物レンズ２７の光軸位置に移動させる。そして、顕微鏡装置２は、各フォーカス位置で電動ステージ２１をＺ方向に移動させながらＴＶカメラ３２によってフォーカス位置の画像データを取り込む。取り込まれた画像データはホストシステム４に出力され、高解像画像取得処理部４５３において取得される。高解像画像取得処理部４５３は、各Ｚ位置における画像データのコントラストを評価して各フォーカス位置における標本Ｓの合焦位置（Ｚ位置）を測定する。

高解像画像取得処理部４５３は、以上のようにして各フォーカス位置における合焦位置を測定したならば、続いて、各フォーカス位置の合焦位置の測定結果をもとにフォーカスマップを作成し、記録部４７に記録する（ステップａ１７）。具体的には、高解像画像取得処理部４５３は、ステップａ１３でフォーカス位置として抽出されなかった小区画の合焦位置を、近傍するフォーカス位置の合焦位置で補間演算することによって全ての小区画について合焦位置を設定し、フォーカスマップを作成する。

図９は、フォーカスマップのデータ構成例を示す図である。図９に示すように、フォーカスマップは、配列番号と電動ステージ位置とを対応付けたデータテーブルである。配列番号は、図８に示した標本領域画像７の各小区画を示している。具体的には、ｘで示す配列番号は、左端を初順としてｘ方向に沿って各列に順番に付した通し番号であり、ｙで示す配列番号は、最上段を初順としてｙ方向に沿って各行に順番に付した通し番号である。なお、ｚで示す配列番号は、ＶＳ画像を３次元画像として生成する場合に設定される値である。電動ステージ位置は、対応する配列番号が示す標本領域画像の小区画について合焦位置と設定された電動ステージ２１のＸ，Ｙ，Ｚの各位置である。例えば、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（１，１，−）の配列番号は、図８の小区画７１を示しており、座標系（ｘ，ｙ）における小区画７１の中心座標を電動ステージ２１の座標系（Ｘ，Ｙ）に変換したときのＺ位置及びＹ位置が、Ｘ₁₁およびＹ₁₁にそれぞれ相当する。また、この小区画について設定した合焦位置（Ｚ位置）がＺ₁₁に相当する。

続いて高解像画像取得処理部４５３は、図６に示すように、フィルタユニット３０を光学フィルタ３０３ａ，３０３ｂに切り換える指示を顕微鏡コントローラ３３に順次出力するとともに、フォーカスマップを参照しながら顕微鏡コントローラ３３やＴＶカメラコントローラ３４に対する顕微鏡装置２各部の動作指示を行って、標本領域画像の小区画毎に標本像をマルチバンド撮像し、高解像画像（以下、適宜「標本領域区画画像」と称す。）を取得する（ステップａ１９）。

これに応答して、顕微鏡装置２は、フィルタユニット３０の光学フィルタ切換部３０１を回転させ、先ず光学フィルタ３０３ａを観察光の光路上に配置した状態で電動ステージ２１を移動させながら、標本領域画像の小区画毎の標本像をそれぞれの合焦位置においてＴＶカメラ３２で順次撮像していく。次いで、観察光の光路上に光学フィルタ３０３ｂを切り換えて配置し、同様にして標本領域画像の小区画毎の標本像を撮像する。ここで撮像された画像データはホストシステム４に出力され、高解像画像取得処理部４５３において標本像の高解像画像（標本領域区画画像）として取得される。

続いて高解像画像取得処理部４５３は、ステップａ１９で取得した高解像画像である標本領域区画画像を結合し、図７の標本領域６５の全域を映した１枚の画像をＶＳ画像として生成する（ステップａ２１）。

なお、上記のステップａ１３〜ステップａ２１では、標本領域画像を高倍対物レンズの視野範囲に相当する小区画に分割することとした。そして、この小区画毎に標本像を撮像して標本領域区画画像を取得し、これらを結合してＶＳ画像を生成することとした。これに対し、隣接する標本領域区画画像がその隣接位置で互いに一部重複（オーバーラップ）するように小区画を設定するようにしてもよい。そして、隣接する標本領域区画画像間の位置関係が合うように貼り合わせて合成し、１枚のＶＳ画像を生成するようにしてもよい。具体的な処理は、例えば特許文献４や特許文献５に記載の公知技術を適用して実現できるが、この場合には、取得される各標本領域区画画像の端部部分がそれぞれ隣接する標本領域区画画像との間で重複するように、小区画の区画サイズを高倍対物レンズの視野範囲よりも小さいサイズに設定する。このようにすれば、電動ステージ２１の移動制御の精度が低く、隣接する標本領域区画画像間が不連続となる場合であっても、重複部分によって繋ぎ目が連続した自然なＶＳ画像を生成できる。

以上説明したＶＳ画像生成処理の結果、標本Ｓの全域を映した広視野で且つ高精細なマルチバンド画像が得られる。ここで、ステップａ１〜ステップａ２１の処理は自動的に行われる。このため、ユーザは、標本Ｓ（詳細には図７のスライドガラス標本６）を電動ステージ２１上に載置し、入力部４１を介してＶＳ画像生成処理の開始指示を操作入力するだけでよい。なお、ステップａ１〜ステップａ２１の各ステップで適宜処理を中断し、ユーザの操作を介在可能に構成してもよい。例えば、ステップａ９の後の操作入力に従って、使用する高倍対物レンズを別の倍率の対物レンズに変更する処理や、ステップａ１１の後の操作入力に従って、決定した標本領域を修正する処理、ステップａ１３の後の操作入力に従って、抽出したフォーカス位置を変更、追加または削除する処理等を適宜行うようにしてもよい。

図１０〜図１２は、ＶＳ画像生成処理の結果得られて記録部４７に記録されるＶＳ画像ファイル５のデータ構成例を説明する図である。図１０（ａ）に示すように、ＶＳ画像ファイル５は、付帯情報５１と、スライド標本全体画像データ５２と、ＶＳ画像データ５３とを含む。

付帯情報５１には、図１０（ｂ）に示すように、観察法５１１やスライド標本番号５１２、スライド標本全体画像の撮像倍率５１３、染色情報５１４、データ種別５１７等が設定される。

観察法５１１は、ＶＳ画像の生成に用いた顕微鏡装置２の観察法であり、実施の形態１では、例えば「明視野観察法」が設定される。暗視野観察や蛍光観察、微分干渉観察等の他の観察法で標本の観察が可能な顕微鏡装置を用いた場合には、ＶＳ画像を生成したときの観察法が設定される。

スライド標本番号５１２には、例えば図７に示したスライドガラス標本６のラベル６３から読み取ったスライド標本番号が設定される。このスライド標本番号は、例えば、スライドガラス標本６に固有に割り当てられたＩＤであり、これによって、標本Ｓを個別に識別できる。スライド標本全体画像の撮像倍率５１３には、スライド標本全体画像の取得時に用いた低倍対物レンズの倍率が設定される。スライド標本全体画像データ５２は、スライド標本全体画像の画像データである。

染色情報５１４には、標本Ｓの染色色素が設定される。すなわち、実施の形態１では、Ｈ色素、Ｅ色素およびＤＡＢ色素が設定されるが、この染色情報５１４は、後述のＶＳ画像表示処理の過程でユーザが標本Ｓを染色している色素を操作入力して登録することで設定される。

具体的には、染色情報５１４は、図１１（ａ）に示すように、染色色素のうちの形態観察用色素が設定される形態観察染色情報５１５と、分子標的用色素が設定される分子標的染色情報５１６とを含む。

そして、図１１（ｂ）に示すように、形態観察染色情報５１５は、色素数５１５１と、色素数５１５１に相当する数の色素情報（１）〜（ｎ）５１５３とを含む。色素数５１５１には、標本Ｓを染色している形態観察用色素の数が設定され、色素情報（１）〜（ｎ）５１５３には、例えば形態観察用色素の色素名がそれぞれ設定される。実施の形態１では、色素数５１５１として「２」が設定され、「Ｈ色素」および「Ｅ色素」が２つの色素情報５１５３として設定される。分子標的染色情報５１６も同様に構成され、図１１（ｃ）に示すように、色素数５１６１と、色素数５１６１に相当する数の色素情報（１）〜（ｎ）５１６３とを含む。そして、色素数５１６１には、標本Ｓを染色している分子標的用色素の数が設定され、色素情報（１）〜（ｎ）５１６３には、例えば分子標的用色素の色素名がそれぞれ設定される。実施の形態１では、色素数５１６１として「１」が設定され、「ＤＡＢ色素」が１つの色素情報５１６３として設定される。

図１０（ｂ）のデータ種別５１７は、ＶＳ画像のデータ種別を表す。例えば、ＶＳ画像データ５３において、画像データ５８（図１２（ｂ）を参照）としてＶＳ画像の画像データ（生データ）のみが記録されているのか、あるいは、各画素について色素量が算出されており、色素量データ５９（図１２（ｂ）を参照）として記録されているのかを識別するためのものである。例えば、ＶＳ画像生成処理の実行時は、その生データが画像データ５８として記録されるのみであるので、データ種別５１７には、生データを示す識別情報が設定される。なお、後述のＶＳ画像表示処理の実行時においてＶＳ画像の各画素における色素毎の色素量が算出され、色素量データ５８として記録される。このとき、データ種別５１７は、色素量データを示す識別情報に更新される。

ＶＳ画像データ５３には、ＶＳ画像に関する各種情報が設定される。すなわち、図１２（ａ）に示すように、ＶＳ画像データ５３は、ＶＳ画像数５４と、ＶＳ画像数５４に相当する数のＶＳ画像情報（１）〜（ｎ）５５とを含む。ＶＳ画像数５４は、ＶＳ画像データ５３に記録されるＶＳ画像情報５５の数であり、ｎに相当する。図１２（ａ）に示すＶＳ画像データ５３のデータ構成例は、１つの標本について複数のＶＳ画像を生成する場合を想定している。図７に示して上述した例では、スライドガラス標本６において実際に標本Ｓが載置されている領域として１つの標本領域６５を抽出する場合を説明したが、顕微鏡システム１において観察対象とするスライド標本の中には、複数の標本が離れて点在しているものも存在する。このような場合には、標本が存在しない領域のＶＳ画像を生成する必要はない。このため、複数の標本がある程度離れて点在している場合には、これらの点在する標本の領域をそれぞれ個別に抽出し、抽出した標本の領域毎にＶＳ画像を生成するが、このときに生成するＶＳ画像の数がＶＳ画像数５４として設定される。そして、各ＶＳ画像に関する各種情報が、それぞれＶＳ画像情報（１）〜（ｎ）５５として設定される。なお、図７の例においても、標本領域６５内に２つの標本の領域が含まれるが、これらの位置が近いために１つの標本領域６５として抽出される。そして、各ＶＳ画像情報５５には、図１２（ｂ）に示すように、撮影情報５６、フォーカスマップデータ５７、画像データ５８、色素量データ５９等が設定される。

撮影情報５６には、図１２（ｃ）に示すように、ＶＳ画像の撮像倍率５６１、スキャン開始位置（Ｘ位置）５６２、スキャン開始位置（Ｙ位置）５６３、ｘ方向のピクセル数５６４、ｙ方向のピクセル数５６５、Ｚ方向の枚数５６６、バンド数５６７等が設定される。

ＶＳ画像の撮像倍率５６１には、ＶＳ画像の取得時に用いた高倍対物レンズの倍率が設定される。また、スキャン開始位置（Ｘ位置）５６２、スキャン開始位置（Ｙ位置）５６３、ｘ方向のピクセル数５６４およびｙ方向のピクセル数５６５は、ＶＳ画像の撮像範囲を示している。すなわち、スキャン開始位置（Ｘ位置）５６２は、ＶＳ画像を構成する各標本領域区画画像の撮像を開始したときの電動ステージ２１のスキャン開始位置のＸ位置であり、スキャン開始位置（Ｙ位置）５６３は、スキャン開始位置のＹ位置である。そして、ｘ方向のピクセル数５６４はＶＳ画像のｘ方向のピクセル数であり、ｙ方向のピクセル数５６５はｙ方向のピクセル数であって、ＶＳ画像のサイズを示している。

Ｚ方向の枚数５６６は、Ｚ方向のセクショニング数に相当し、実施の形態１では「１」が設定される。なお、ＶＳ画像を３次元画像として生成する際には、Ｚ方向の撮像枚数が設定される。また、ＶＳ画像は、マルチバンド画像として生成される。そのバンド数がバンド数５６７に設定され、実施の形態１では、「６」が設定される。

図１２（ｂ）のフォーカスマップデータ５７は、図９に示したフォーカスマップのデータである。画像データ５８は、ＶＳ画像の画像データである。例えば、画像データ５８には、ＶＳ画像生成処理の実行時は６バンドの生データが設定される。色素量データ５９には、後述のＶＳ画像表示処理の過程で画素毎に算出される染色色素毎の色素量のデータが設定される。

次に、ＶＳ画像表示処理について説明する。ここで、実施の形態１のＶＳ画像表示処理では、画素毎の色素量を算出する処理（色素量の算出処理）と、この色素量の算出処理の結果算出された色素量を用いてＶＳ画像を表示する処理（ＶＳ画像の表示処理）とを行なう。図１３は、色素量の算出処理の処理手順を示すフローチャートである。一方、図１４は、ＶＳ画像の表示処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１３および図１４を参照して説明する各処理は、ＶＳ画像表示処理部４５４が記録部４７に記録されたＶＳ画像生成プログラム４７１を読み出して実行することによって実現される。

色素量の算出処理では、図１３に示すように、先ずＶＳ画像表示処理部４５４の色素量算出部４５５が、標本Ｓを染色している染色色素の登録依頼の通知を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｂ１１）。続いて色素量算出部４５５は、この登録依頼の通知に応答してユーザが操作入力した色素を染色色素とし、染色情報５１４（図１０（ｂ）等を参照）としてＶＳ画像ファイル５に設定して登録する（ステップｂ１３）。すなわち実施の形態１では、ここで、Ｈ色素、Ｅ色素およびＤＡＢ色素が染色色素として登録される。

そして、色素量算出部４５５は、生成したＶＳ画像の各画素の画素値をもとに、対応する標本Ｓ上の各標本位置における色素量を染色色素毎にを算出する（ステップｂ１５）。色素量の算出は、例えば特許文献１に記載の公知技術を適用して実現できる。

簡単に処理手順を説明すると先ず、色素量算出部４５５は、ＶＳ画像の画素値をもとに、対応する標本Ｓ上の各標本位置のスペクトル（推定スペクトル）を画素毎に推定する。マルチバンド画像からスペクトルを推定する手法としては例えば、ウィナー（Wiener）推定を用いることができる。次いで色素量算出部４５５は、予め測定されて記録部４７に記録されている算出対象の色素（染色色素）の基準色素スペクトルを用いて標本Ｓの色素量を画素毎に推定（算出）する。

ここで、色素量の算出について簡単に説明する。一般に、光を透過する物質では、波長λ毎の入射光の強度Ｉ₀（λ）と射出光の強度Ｉ(λ)との間に、次式（１）で表されるランベルト・ベール（Lambert-Beer）の法則が成り立つことが知られている。
ｋ（λ）は波長に依存して決まる物質固有の値、ｄは物質の厚さをそれぞれ表す。また、式（１）の左辺は分光透過率ｔ（λ）を意味している。

例えば、標本が色素１，色素２，・・・，色素ｎのｎ種類の色素で染色されている場合、ランベルト・ベールの法則により各波長λにおいて次式（２）が成立する。
ｋ₁（λ），ｋ₂（λ），・・・，ｋ_n（λ）は、それぞれ色素１，色素２，・・・，色素ｎに対応するｋ（λ）を表し、例えば、標本を染色している各色素の基準色素スペクトルである。またｄ₁，ｄ₂，・・・，ｄ_nは、マルチバンド画像の各画像位置に対応する標本Ｓ上の標本位置における色素１，色素２，・・・，色素ｎの仮想的な厚さを表す。本来色素は、標本中に分散して存在するため、厚さという概念は正確ではないが、標本が単一の色素で染色されていると仮定した場合と比較して、どの程度の量の色素が存在しているかを表す相対的な色素量の指標となる。すなわち、ｄ₁，ｄ₂，・・・，ｄ_nはそれぞれ色素１，色素２，・・・，色素ｎの色素量を表しているといえる。なお、ｋ₁（λ），ｋ₂（λ），・・・，ｋ_n（λ）は、色素１，色素２，・・・，色素ｎの各色素を用いてそれぞれ個別に染色した標本を予め用意し、その分光透過率を分光器で測定することによって、ランベルト・ベールの法則から容易に求めることができる。

式（２）の両辺の対数を取ると、次式（３）となる。

上記のようにしてＶＳ画像の画素毎に推定した推定スペクトルの波長λに対応する要素をｔ＾（ｘ，λ）とし、これを式（３）に代入すると、次式（４）を得る。なお、ｔ＾は、ｔの上に推定値を表すハット「＾」が付いていることを示す。

式（４）において未知変数はｄ₁，ｄ₂，・・・，ｄ_nのｎ個であるから、少なくともｎ個の異なる波長λについて式（４）を連立させれば、これらを解くことができる。より精度を高めるために、ｎ個以上の異なる波長λに対して式（４）を連立させ、重回帰分析を行ってもよい。

以上が、色素量算出の簡単な手順であるが、実施の形態１で算出対象とする染色色素はＨ色素、Ｅ色素およびＤＡＢ色素であり、ｎ＝３となる。色素量算出部４５５は、ＶＳ画像の各画素について推定した推定スペクトルをもとに、対応する各標本位置に固定されたＨ色素、Ｅ色素およびＤＡＢ色素それぞれの色素量を推定する。

一方、ＶＳ画像の表示処理では、図１４に示すように、先ず色素選択処理部４５６が、表示対象色素の選択依頼の通知を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｂ２１）。そして、この選択依頼の通知に応答した操作入力がなければ（ステップｂ２２：Ｎｏ）、ステップｂ２６に移行する。一方、ユーザが色素を操作入力した場合には（ステップｂ２２：Ｙｅｓ）、色素選択処理部４５６は、その色素を表示対象色素として選択する（ステップｂ２３）。

そして、表示画像生成部４５７が、ＶＳ画像ファイル５を参照し、選択した表示対象色素の色素量をもとにＶＳ画像の表示画像を生成する（ステップｂ２４）。具体的には、各画素における表示対象色素の色素量をもとに各画素のＲＧＢ値を算出し、ＶＳ画像の表示画像として生成する。ここで、色素量をＲＧＢ値に変換する処理は、例えば特許文献１に記載の公知技術を適用して実現できる。

簡単に処理手順を説明すると先ず、ステップｂ１５で算出した色素量ｄ₁，ｄ₂，・・・，ｄ_nに選択係数α₁，α₂，・・・，α_nをそれぞれ乗じて上記した式（２）に代入し、次式（５）を得る。そして、表示対象色素に乗じる選択係数α_nを１とし、非対象とする色素に乗じる選択係数α_nを０とすることで、選択した表示対象色素の色素量のみを対象とした分光透過率ｔ^*（ｘ，λ）を得る。

撮像されたマルチバンド画像の任意の点（画素）ｘについて、バンドｂにおける画素値ｇ（ｘ，ｂ）と、対応する標本上の点の分光透過率ｔ（ｘ，λ）との間には、カメラの応答システムに基づく次式（６）の関係が成り立つ。
λは波長、ｆ（ｂ，λ）はｂ番目のフィルタの分光透過率、ｓ（λ）はカメラの分光感度特性、ｅ（λ）は照明の分光放射特性、ｎ（ｂ）はバンドｂにおける観測ノイズをそれぞれ表す。ｂはバンドを識別する通し番号であり、ここでは１≦ｂ≦６を満たす整数値である。

したがって、式（５）を上記した式（６）に代入し、次式（７）に従って画素値を求めることによって、選択された表示対象色素の色素量を表示した表示画像（表示対象色素による染色状態を表した表示画像）の画素値ｇ^*（ｘ，ｂ）を求めることができる。この場合、観測ノイズｎ（ｂ）をゼロとして計算してよい。

そして、ＶＳ画像表示処理部４５４が、生成した表示画像を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｂ２５）。その後、ステップｂ２６に移行し、ＶＳ画像表示処理部４５４は、ＶＳ画像表示処理の終了判定を行う。終了する場合には（ステップｂ２６：Ｙｅｓ）、本処理を終える。一方、終了しない場合には（ステップｂ２６：Ｎｏ）、ステップｂ２２に戻って操作入力を受け付ける。

なお、色素量の算出処理は、ＶＳ画像の表示処理に先立って１度行なえばよい。一方、ＶＳ画像の表示処理は、そのＶＳ画像を表示するたびに行われる。

次に、ＶＳ画像を観察する際の操作例について説明する。先ず、ＶＳ画像の観察に先立って行う染色色素の登録操作について説明する。図１５は、標本Ｓの染色色素の登録依頼を通知する色素登録画面の一例を示す図である。図１５に示すように、色素登録画面は、形態観察用登録画面Ｗ１１および分子標的用登録画面Ｗ１３の２画面で構成される。

形態観察用登録画面Ｗ１１は、形態観察用色素の数を入力する入力ボックスＢ１１３と、形態観察用色素を選択するための複数のスピンボックスＢ１１５とが配置されている。スピンボックスＢ１１５は、それぞれ色素名の一覧を選択肢として提示し、選択を促す。提示される色素については特に例示しないが、形態観察染色で知られている色素を適宜含む。ユーザは、入力部４１を操作し、入力ボックスＢ１１３において実際に標本Ｓを染色している形態観察用色素の数を入力するとともに、スピンボックスＢ１１５でその色素名を選択することによって染色色素を登録する。形態観察用色素が２以上の場合には、別個のスピンボックスＢ１１５で該当する色素名をそれぞれ選択する。

また、形態観察用登録画面Ｗ１１は、定型染色選択部Ｂ１１１を備え、この定型染色選択部Ｂ１１１において、形態観察染色として代表的なＨＥ染色で用いる色素（ＨＥ）、Ｐａｐ染色で用いる色素（Ｐａｐ）およびＨ染色で用いる色素（Ｈのみ）がそれぞれ選択肢として個別に提示されている。なお、この定型染色選択部Ｂ１１１で提示する選択肢は例示したものに限らず、ユーザが設定できるようにしてもよいが、ここで提示した色素については該当する項目をチェックすることで登録でき、登録操作が簡略化される。例えば図１５に示すように、「ＨＥ」をチェックすると、入力ボックスＢ１１３に「２」が自動入力されるとともに、色素（１）および（２）のスピンボックスＢ１１５にそれぞれ「Ｈ」と「Ｅ」とが自動入力される。実施の形態１では、標本ＳをＨＥ染色しているため、ユーザは、定型染色選択部Ｂ１１１で「ＨＥ」にチェックすることで染色色素（形態観察用色素）を登録できる。ここで登録した染色色素の情報は、染色情報５１４（図１０（ｂ）参照）の形態観察染色情報５１５（図１１（ｂ）を参照）としてＶＳ画像ファイル５に設定される。

分子標的用登録画面Ｗ１３は、形態観察用登録画面Ｗ１１と同様に、分子標的用色素の数を入力する入力ボックスＢ１３３と、分子標的用色素を選択するためのスピンボックスＢ１３５とが配置されている。スピンボックスＢ１３５は、色素名の一覧を選択肢として提示し、選択を促す。提示される色素については特に例示しないが、分子標的染色で知られている色素を適宜含む。ユーザは、入力部４１を操作して入力ボックスＢ１３３に実際に標本Ｓを染色している分子標的用色素の数を入力するとともに、スピンボックスＢ１３５でその色素名を選択することによって染色情報を登録する。

また、分子標的用登録画面Ｗ１３は、主要な標識酵素やその組み合わせを提示した定型染色選択部Ｂ１３１を備える。なお、この定型染色選択部Ｂ１３１で提示する選択肢は例示したものに限らず、ユーザが設定できるようにしてもよい。実施の形態１の分子標的用色素はＤＡＢ色素であり、図１５に示すように、定型染色選択部Ｂ１３１において「ＤＡＢ」をチェックすることで、染色色素（分子標的用色素）を登録できる。ここで登録した染色色素の情報は、染色情報５１４（図１０（ｂ）参照）の分子標的染色情報５１６（図１１（ｂ）を参照）としてＶＳ画像ファイル５に設定される。またチェックの結果、入力ボックスＢ１３３に「１」が自動入力されるとともに、色素（１）のスピンボックスＢ１３５に「ＤＡＢ」が自動入力される。

次に、表示画像を表示部４３に表示してＶＳ画像を観察する際の操作例について説明する。図１６は、ＶＳ画像観察画面の一例を示す図である。図１６に示すように、ＶＳ画像観察画面は、メイン画面Ｗ２１と、標本全体像ナビゲーション画面Ｗ２３と、倍率選択部Ｂ２１と、観察範囲選択部Ｂ２３と、表示切換ボタンＢ２７とを備える。

メイン画面Ｗ２１には、高解像画像である標本領域区画画像を結合して得たＶＳ画像をもとに、表示対象色素に従って表示用に生成した表示画像が表示される。ユーザは、このメイン画面Ｗ２１において、実際に顕微鏡装置２で高倍対物レンズを用いて標本Ｓを観察するのと同様の要領で、標本Ｓの全域あるいは標本Ｓを部分毎に高解像度で観察することができる。

このメイン画面Ｗ２１に表示されている表示画像上でマウスを右クリックすると、図１６に例示するような表示対象色素の選択メニューＢ２５１が表示されるようになっている。表示対象色素の選択メニューＢ２５１には、染色色素が選択肢として提示されており、この表示対象色素の選択メニューＢ２５１でチェックされた染色色素が表示対象色素として選択される。実施の形態１では、染色色素である「Ｈ」「Ｅ」「ＤＡＢ」が提示される。そして、例えば表示対象色素の選択メニューＢ２５１において「Ｈ」をチェックすると、図１４のステップｂ２３〜ステップｂ２５の処理が行われる。すなわち、表示画像生成部４５７がＶＳ画像の現在の観察範囲内の各画素におけるＨ色素の色素量をもとにＨ色素の染色状態のみを表した表示画像を生成し、ＶＳ画像表示処理部４５４が表示画像を表示部４３（詳細にはメイン画面Ｗ２１）に表示する。「Ｅ」や「ＤＡＢ」を選択した場合も同様である。なお、図１６に示した表示対象色素の選択メニューＢ２５１では、「Ｈ」「Ｅ」「ＤＡＢ」が全てチェックされており、メイン画面Ｗ２１の表示画像は、染色色素「Ｈ」「Ｅ」「ＤＡＢ」の色素量をもとに、各色素の染色状態を全て表したものとなる。

標本全体像ナビゲーション画面Ｗ２３には、スライド標本全体画像が縮小表示される。そして、スライド標本全体画像上において、現在メイン画面Ｗ２１に表示されている表示画像の範囲である観察範囲を示すカーソルＫ２３１が表示される。ユーザは、この標本全体像ナビゲーション画面Ｗ２３において、標本Ｓのどの部位を観察しているのかが容易に把握できる。

倍率選択部Ｂ２１は、メイン画面Ｗ２１の表示画像の表示倍率を選択するためのものであり、図示の例では、「全体」「１倍」「２倍」「４倍」「１０倍」「２０倍」の各表示倍率を選択する倍率変更ボタンＢ２１１が配置されている。なお、この倍率選択部Ｂ２１では、例えば標本Ｓの観察に用いた高倍対物レンズの倍率を最大の表示倍率として提示する。ユーザが、例えば入力部４１を構成するマウスで所望する倍率変更ボタンＢ２１１をクリックすると、メイン画面Ｗ２１に表示されている表示画像が選択された表示倍率に従って拡縮されて表示される。

観察範囲選択部Ｂ２３は、メイン画面Ｗ２１の観察範囲を移動させるためのものであり、例えば上下左右の各矢印をマウスでクリックすると、所望の移動方向に観察範囲が移動した表示画像がメイン画面Ｗ２１に表示される。また、例えば入力部４１を構成するキーボードが備える矢印キーの操作や、メイン画面Ｗ２１上でのマウスのドラッグ操作等に応じて観察範囲を移動させることができるようにしてもよい。ユーザは、この観察範囲選択部Ｂ２３を操作する等してメイン画面Ｗ２１の観察範囲を移動させることで、メイン画面Ｗ２１において標本Ｓを部位毎に観察できる。

表示切換ボタンＢ２７は、メイン画面Ｗ２１の表示を切り換える。図１７は、表示切換ボタンＢ２７の押下によって切り替えられるメイン画面Ｗ２１−２の一例を示す図である。図１６のメイン画面Ｗ２１および図１７のメイン画面Ｗ２１−２に示すように、表示切換ボタンＢ２７の押下によって、１枚の表示画像をメイン画面Ｗ２１に表示する単一モードと、メイン画面Ｗ２１−２を２以上の複数画面に分割して複数の表示画像を表示するマルチモードとを切り換えることができる。なお、図１７では、マルチモードとして２画面構成のメイン画面Ｗ２１−２を例示しているが、３つ以上に画面分割して３枚以上の表示画像を表示してもよい。

メイン画面Ｗ２１−２の各分割画面Ｗ２１１，Ｗ２１３では、それぞれ個別に表示対象色素を選択できるようになっており、その色素量を表示した表示画像を表示する。具体的には、図１７に示すように、分割画面Ｗ２１１上でマウスを右クリックすると表示対象色素の選択メニューＢ２５３が表示され、この表示対象色素の選択メニューＢ２５３で表示対象色素をチェックすることで所望の色素の色素量を表示した表示画像を表示させることができる。同様に、分割画面Ｗ２１３上でマウスを右クリックすれば、表示対象色素の選択メニューＢ２５５が表示され、この表示対象色素の選択メニューＢ２５５で表示対象色素をチェックすることで所望の色素の色素量を表示した表示画像を表示させることができる。例えば、図１７に向かって左側の分割画面Ｗ２１１上の表示対象色素の選択メニューＢ２５３では「Ｈ」および「Ｅ」が選択されており、分割画面Ｗ２１１の表示画像は、染色色素「Ｈ」「Ｅ」の色素量をもとに、これら２つの色素の染色状態を表したものとなる。一方、図１７に向かって右側の分割画面Ｗ２１３上の表示対象色素の選択メニューＢ２５５では「Ｈ」および「ＤＡＢ」が選択されており、分割画面Ｗ２１３の表示画像は、染色色素「Ｈ」「ＤＡＢ」の色素量をもとに、これら２つの色素の染色状態を表したものとなる。なお、この表示対象色素の選択メニューＢ２５３，Ｂ２５５や図１６に示した表示対象色素の選択メニューＢ２５１は、これらの表示を避けて画面上をマウスで左クリックすると消えるようになっており、必要に応じて表示させることが可能である。

これによれば、例えば、単一モードでは、図１６のメイン画面Ｗ２１に示すようにＨ色素、Ｅ色素およびＤＡＢ色素の各色素の染色状態を全て表した表示画像を観察する一方、マルチモードでは、例えば図１７のメイン画面Ｗ２１−２に例示するように、形態観察用色素であるＨ色素およびＥ色素の染色状態を表した表示画像と、分子標的用色素であるＤＡＢ色素および対比染色であるＨ色素の染色状態を表した表示画像とを並べて、両者を比較しながら観察するといったことが可能となる。

以上説明したように、実施の形態１によれば、複数の色素で多重に染色されている標本Ｓの全域を映した広視野でかつ高精細なＶＳ画像を生成するとともに、このＶＳ画像をもとに表示画像を生成して表示部４３に表示することができる。そしてこのとき、ユーザ操作に従って選択した表示対象色素の染色状態を表した表示画像を生成して表示部４３に表示することができるので、表示画像の視認性を向上させることができるという効果を奏する。ユーザは、染色色素のうち、所望の色素を選択してその染色状態を個別にあるいは組み合わせて観察することができる。したがって、標本Ｓの形態と発現している分子情報とを同一の標本上で対比させながら観察することができる。

なお、上記した実施の形態１では、ＶＳ画像の表示画像を表示対象色素が選択されるたびに生成することとしたが、表示対象色素をＨ色素およびＥ色素とした表示画像や、表示対象色素をＨ色素およびＤＡＢ色素とした表示画像（すなわち、Ｈ染色による核の対比染色付きの標的分子の発現を表した表示画像）等、予め代表的な色素を組み合わせた表示画像を生成し、ＶＳ画像ファイル５に記録しておくこととしてもよい。そして、表示対象画素としてこの代表的な色素の組み合わせが選択された場合には、記録しておいた表示画像を読み出して表示部４３に表示するようにしてもよい。これによれば、ＶＳ画像表示処理の高速化が実現できる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、ＶＳ画像の各画素の画素値をもとに、対応する標本Ｓ上の各標本位置における色素量を算出することとした。これに対し、算出した色素量を補正可能に構成してもよい。図１８は、実施の形態２におけるホストシステム４ａの主要な機能ブロックを示す図である。なお、実施の形態１で説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付する。図１８に示すように、実施の形態２の顕微鏡システムを構成するホストシステム４ａは、入力部４１、表示部４３、処理部４５ａ、記録部４７ａ等を備える。

そして、処理部４５ａのＶＳ画像表示処理部４５４ａは、色素量算出部４５５と、色素選択処理部４５６と、表示画像生成部４５７ａと、色素量補正手段としての色素量補正部４５８ａとを含む。色素量補正部４５８ａは、ユーザによる補正対象の色素（補正対象色素）の選択およびその補正係数の操作入力を受け付け、入力された補正係数に従って各画素における補正対象色素の色素量を補正する。また、記録部４７ａには、処理部４５ａをＶＳ画像表示処理部４５４ａとして機能させるためのＶＳ画像表示処理プログラム４７３ａが記録される。

実施の形態２では、例えば色素量補正部４５８ａは、ＶＳ画像表示処理の実行中に入力部４１を介して色素量の補正指示が操作入力された場合に、補正係数に従って補正対象色素の色素量を補正する。色素量補正部４５８ａが色素量を補正した場合には、続いて表示画像生成部４５７ａが、補正後の色素量（補正色素量）をもとに各画素のＲＧＢ値を再度算出して表示画像を生成する。そして、ＶＳ画像表示処理部４５４ａが、生成した表示画像を表示部４３（例えば、図１６に示した単一モードのメイン画面Ｗ２１や図１７に示したマルチモードのメイン画面２１−２）に更新表示する処理を行う。

ここで、色素量補正部４５８ａが行う色素量の補正は、例えば特許文献１に記載の公知技術を適用して実現できる。簡単に処理手順を説明すると先ず、表示対象色素の色素量のうち、補正対象色素として選択された色素の色素量に入力された補正係数を乗じて上記した式（２）に代入し、図１４のステップｂ２４で説明した色素量をＲＧＢ値に変換する処理と同様にして各画素のＲＧＢ値を算出する。すなわち、表示対象色素の色素量のみを対象とし、かつ、表示対象色素のうちの補正対象色素の色素量を補正色素量として、ＲＧＢ値を求める。

ここで、色素量を補正する際の操作例について説明する。実施の形態２では、例えば図１６に示したＶＳ画像観察画面において色素量の補正メニューを提示する。補正メニューの提示は、例えば画面上に補正メニューを選択するためのボタンを配置して実現してもよいし、ＶＳ画像観察画面上でのマウスの右クリックに応じて提示するようにしてもよい。ユーザは、補正対象色素を選択して色素量を補正する際には、この補正メニューを選択する。

図１９は、補正メニューの選択時に表示部４３に表示される色素補正画面の一例を示す図である。図１９に示すように、色素補正画面は、補正色素選択画面Ｗ３１と、補正係数調整画面Ｗ３３とを備える。補正色素選択画面Ｗ３１には、現在選択している表示対象色素を個別に選択するための色素選択ボタンが配置されている。例えば、色素選択ボタンＢ３１を押下すると、ＤＡＢ色素が補正対象色素として選択される。一方、補正係数調整画面Ｗ３３には、補正係数を調整するためのスライダーＳ３３が表示されており、ユーザは、このスライダーＳ３３を移動させて補正対象色素に対する所望の補正係数を操作入力する。

また、図２０は、補正係数調整画面の他の例を示す図である。図２０の補正係数調整画面Ｗ４１には、補正係数の値を大きく調整する＋ボタンＢ４１と、補正係数の値を小さく調整する−ボタンＢ４３とが配置されている。ユーザは、この＋ボタンＢ４１や−ボタンＢ４３を押下して補正対象色素に対する所望の補正係数を操作入力する。

例えば、図１６のメイン画面Ｗ２１上にＨ色素、Ｅ色素およびＤＡＢ色素を表示対象色素とした表示画像を表示している場合に、形態観察を優先させたいといった場合がある。実施の形態２によれば、このような場合において、形態観察がし易いようにＤＡＢ色素の色素量を抑え（淡くして）、Ｈ色素およびＥ色素の視認性を向上させた表示画像を表示することができる。

あるいは例えば、Ｈ色素とＤＡＢ色素とを表示対象色素とした表示画像を表示しているとする。このようにＨ色素とＤＡＢ色素とを表示対象色素とすると、Ｈ色素による核の対比染色下において、ＤＡＢ色素の染色状態（すなわちその標的分子の発現）を観察することができる。この場合に、観察がし易いように、Ｈ色素の色素量を抑え、ＤＡＢ色素の視認性を向上させた表示画像を表示することができる。

また、標本に形態観察染色を施し、さらに分子標的染色を施して多重染色する場合、標本上で複数の色素が重畳し、標本の透過率が低下するという問題がある。実施の形態２によれば、例えば標本のＨＥ染色を通常よりも薄く施し、表示画像を生成する際に適切にＨＥ染色された標本と同等の色を有する画像に補正するといったことが可能となり、前述の問題を解決できる。

以上のように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を奏することができるとともに、ユーザが表示対象色素の明るさを選択的に調整することができ、表示画像上での表示対象色素の染色状態の視認性を向上させることができる。

なお、色素量の補正は、図１９や図２０で示したように補正係数の値を直接的に入力することによって行う場合に限定されるものではない。例えば、ＶＳ画像の画素値をもとに算出した色素量を入力色素量として入力し、補正色素量を出力色素量として出力するルックアップテーブルを予め定義して記録部４７ａに記録しておき、このルックアップテーブルを参照して色素量を補正するようにしてもよい。図２１は、ルックアップテーブルの一例を示す図であり、図２２は、ルックアップテーブルの他の例を示す図である。図２１および図２２では、それぞれ横軸を入力される色素量（入力色素量）、縦軸を出力される補正色素量（出力色素量）としてルックアップテーブルを模式的に示している。すなわち、ルックアップテーブルは、図２１に示すように、入力色素量と補正色素量との対応関係を定義したデータテーブルとして定義しておくこととしてもよいし、図２２に示すように関数として定義しておくこととしてもよい。

また、実施の形態２では、１つの補正対象色素を選択し、選択した補正対象色素について色素量を補正することとしたが、次のようにしてもよい。すなわち、補正メニューが選択された場合に、各表示対象色素の補正係数をそれぞれ調整するためのスライダーやボタンを並べて配置した補正係数調整画面を表示し、複数の表示対象色素を補正対象色素とし、同時に調整できるようにしてもよい。

また、補正係数調整画面は、図１６のメイン画面Ｗ２１や図１７のメイン画面Ｗ２１−２上に表示し、スライダーやボタンの操作に応じてメイン画面Ｗ２１，Ｗ２１−２上の表示画像をリアルタイムに更新表示するようにしてもよい。これによれば、ユーザは、メイン画面Ｗ２１，Ｗ２１−２上で表示画像を見ながら補正係数を調整し、その表示対象色素の染色状態を見易いように変更するといったことが可能となり、操作性が向上する。

（実施の形態３）
図２３は、実施の形態３におけるホストシステム４ｂの主要な機能ブロックを示す図である。なお、実施の形態１で説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付する。図２３に示すように、実施の形態３の顕微鏡システムを構成するホストシステム４ｂは、入力部４１、表示部４３、処理部４５ｂ、記録部４７ｂ等を備える。

そして、処理部４５ｂのＶＳ画像表示処理部４５４ｂは、色素量算出部４５５ｂと、色素選択処理部４５６と、表示画像生成部４５７ｂと、表示色割当手段としての擬似表示色割当部４５９ｂとを含む。一方、記録部４７ｂには、処理部４５ｂをＶＳ画像表示処理部４５４ｂとして機能させるためのＶＳ画像表示処理プログラム４７３ｂが記録される。また、記録部４７ｂには、擬似表示色データ４７５ｂが記録される。

図２４は、擬似表示色の分光透過率特性（スペクトル）の一例を示す図であり、図２４では、２種類の擬似表示色Ｃ１および擬似表示色Ｃ２のスペクトルとともに、Ｈ色素、Ｅ色素およびＤＡＢ色素のスペクトルを示している。実施の形態３では、図２４に示す擬似表示色Ｃ１や擬似表示色Ｃ２のように、形態染色用色素であるＨ色素やＥ色素のスペクトルとは異なるスペクトルであって、例えばＨ色素やＥ色素と比べて彩度の高いスペクトルを有する擬似表示色のスペクトルを用意する。そして、擬似表示色データ４７５ｂとして予め記録部４７ｂに記録しておき、この擬似表示色のスペクトルを分子標的用色素のスペクトルとして用いる。

図２５は、実施の形態３におけるＶＳ画像の表示処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、ここで説明する処理は、ＶＳ画像表示処理部４５４ｂが記録部４７ｂに記録されたＶＳ画像表示処理プログラム４７３ｂを読み出して実行することによって実現される処理であり、実施の形態１と同様の処理工程には、同一の符号を付する。

図２５に示すように、実施の形態３では、先ず擬似表示色割当部４５９ｂが、染色色素に含まれる分子標的用色素に割り当てる擬似表示色の割当依頼の通知を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｃ２０１）。例えば、擬似表示色割当部４５９ｂは、用意しておいた擬似表示色を一覧で提示し、分子標的用色素に割り当てる擬似表示色の選択操作を受け付ける。また、染色色素に分子標的用色素が複数含まれる場合には、各分子標的用色素に割り当てる擬似表示色の選択操作を個別に受け付ける。そして、擬似表示色割当部４５９ｂは、割当依頼の通知に応答したユーザの操作入力に応じて分子標的用色素に擬似表示色を割り当てる（ステップｃ２０２）。

続いて、色素選択処理部４５６が、実施の形態１と同様にして、表示対象色素の選択依頼の通知を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｂ２１）。そして、この選択依頼の通知に応答した操作入力がなければ（ステップｂ２２：Ｎｏ）、ステップｂ２６に移行する。一方、ユーザが色素を操作入力した場合には（ステップｂ２２：Ｙｅｓ）、色素選択処理部４５６は、その色素を表示対象色素として選択する（ステップｂ２３）。

続いて、表示画像生成部４５７ｂが、表示対象色素として分子標的用色素が選択されたか否かを判定する。分子標的用色素が選択されなかった場合には（ステップｃ２４１：Ｎｏ）、ステップｃ２４３に移行する。一方、分子標的用色素が選択された場合には（ステップｃ２４１：Ｙｅｓ）、表示画像生成部４５７ｂは、ステップｃ２０２でこの分子標的用色素に割り当てられた擬似表示色を取得する（ステップｃ２４２）。

そして、続くステップｃ２４３では、表示画像生成部４５７ｂは、各画素における表示対象色素毎の色素量をもとに各画素のＲＧＢ値を算出して表示画像を生成するが、このとき、表示対象色素に分子標的用色素が含まれる場合には、分子標的用色素の基準色素スペクトルとして、ステップｃ２０２で取得した擬似表示色（すなわち、擬似表示色割当部４５９ｂがこの分子標的用色素に割り当てた擬似表示色）のスペクトルを用い、ＲＧＢ値を算出する。詳細には、上記した式（５）に代入して用いる分子標的用色素の基準色素スペクトルｋ_n（λ）を、その分子標的用色素に割り当てた擬似表示色のスペクトルに置き換えてスペクトル推定を行い、推定結果をもとにＲＧＢ値を算出する。

上記した実施の形態１では、ＶＳ画像を構成する画素毎に対応する標本Ｓ上の各標本位置における色素量を算出し、算出した色素量をもとに各画素のＲＧＢ値を算出して表示画像を生成することとした。ここで、形態観察染色が形態を観察するためのものであるのに対し、標本の分子標的染色は、標的分子の発現の程度を知るためのものである。このため、分子標的染色による染色状態の表示については、実際の標本を染色している色とは別の色で表示しても問題がない。

以上説明したように、実施の形態３によれば、実施の形態１と同様の効果を奏することができるとともに、分子標的用色素に擬似表示色を割り当てることができる。そして、分子標的用色素の基準色素スペクトルとして、本来その色素が有しているスペクトル（ここでは分光透過率特性）とは別のスペクトルを用いることができる。すなわち例えば、形態観察用色素の染色状態については、実際に標本を染色している色素と同様の色を再現して表し、分子標的用色素の染色状態については、例えば形態観察用色素に対してコントラストが向上するような擬似表示色で表示することができる。このようにすれば、例えば分子標的用色素による染色状態を高コントラストで表示することができる。したがって、分子標的用色素と形態観察用色素や他の分子標的用色素とが類似色で可視化される場合であっても、これらを識別容易に表示することが可能となり、観察時の視認性を高めることができる。

なお、擬似表示色割当部４５９ｂが分子標的用色素に擬似表示色を割り当てた場合に、この分子標的用色素と擬似表示色との対応関係を記録部４７ｂに記録しておくようにしてもよい。これによれば、標本が変わるたびに図２５のステップｃ２０１〜ｃ２０２の処理を行ってその染色色素に含まれる分子標的用色素の擬似表示色を設定する必要がなく、操作性を向上させることができる。

（実施の形態４）
図２６は、実施の形態４におけるホストシステム４ｃの主要な機能ブロックを示す図である。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付する。図２６に示すように、ホストシステム４ｃは、入力部４１、表示部４３、処理部４５ｃ、記録部４７ｃ等を備える。

なお、図示しないが、実施の形態４の顕微鏡システムでは、このホストシステム４ｃと接続される顕微鏡装置のレボルバに、実施の形態１で説明した高倍対物レンズおよび低倍対物レンズと、高倍対物レンズよりもさらに高倍率の対物レンズ（最高倍対物レンズ）とが装着されている。以下、倍率が例えば２倍の対物レンズを低倍対物レンズとし、１０倍の対物レンズを高倍対物レンズとし、６０倍の対物レンズを最高倍対物レンズとして例示する。

実施の形態４のホストシステム４ｃでは、処理部４５ｃのＶＳ画像生成部４５１ｃが、低解像画像取得処理部４５２と、高解像画像取得処理部４５３と、色素量算出部４６０ｃと、注目領域設定手段としての注目領域設定部４６１ｃと、注目領域画像取得手段および倍率変更手段としての注目領域画像取得処理部４６２ｃとを含む。注目領域設定部４６１ｃは、例えば標的分子が高発現している部位を注目領域として選択する。注目領域画像取得処理部４６２ｃは、顕微鏡装置各部の動作指示を行って注目領域の高解像画像を取得する。ここで、注目領域画像は、最高倍対物レンズを標本の観察に用い、マルチバンド画像として複数のＺ位置で取得される。

すなわち、実施の形態４では、低解像画像取得処理部４５２が２倍の対物レンズ（低倍対物レンズ）を用いて低解像画像を取得し、高解像画像取得処理部４５３が１０倍の対物レンズ（高倍対物レンズ）を用いて高解像画像を取得し、注目領域画像取得処理部４６２ｃが６０倍の対物レンズ（最高倍対物レンズ）を用いて注目領域の３次元画像（注目領域画像）を取得する。そして、色素量算出部４６０ｃは、実施の形態１と同様の手法で、高解像画像を構成する各画素の画素値をもとに対応する標本上の各標本位置における染色色素毎の色素量を算出するとともに、注目領域画像を構成する各画素の画素値をもとに対応する標本上の各標本位置における染色色素毎の色素量を算出する。

また、ＶＳ画像表示処理部４５４ｃは、色素選択処理部４５６と、表示画像生成部４５７とを含む。実施の形態４では、ＶＳ画像表示処理部４５４ｃは、ＶＳ画像表示処理として、図１４に示して説明したＶＳ画像の表示処理を行う。色素量の算出については、ＶＳ画像生成処理で行う。

一方、記録部４７ｃには、処理部４５ｃをＶＳ画像生成部４５１ｃとして機能させるためのＶＳ画像生成プログラム４７１ｃと、処理部４５ｃをＶＳ画像表示処理部４５４ｃとして機能させるためのＶＳ画像表示処理プログラム４７３ｃと、ＶＳ画像ファイル５ｃが記録される。

次に、実施の形態４におけるＶＳ画像生成処理について説明する。図２７は、ホストシステム４ｃの処理部４５ｃがＶＳ画像生成処理を行うことによって実現される実施の形態４の顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。なお、ここで説明する顕微鏡システムの動作は、処理部４５ｃが記録部４７ｃに記録されたＶＳ画像生成プログラム４７１ｃを読み出して実行することによって実現される処理であり、実施の形態１と同様の処理工程には、同一の符号を付する。

実施の形態４では、ステップａ２１において高解像画像取得処理部４５３がＶＳ画像を生成した後、続いてＶＳ画像生成部４５１ｃが、標本を染色している染色色素の登録依頼の通知を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｄ２３）。続いてＶＳ画像生成部４５１ｃは、この登録依頼の通知に応答してユーザが操作入力した色素を染色色素として登録する（ステップｄ２５）。そして、色素量算出部４６０ｃが、生成したＶＳ画像の各画素の画素値をもとに、対応する標本上の各標本位置における色素量を染色色素毎に算出する（ステップｄ２７）。

続いて注目領域設定部４６１ｃが、ＶＳ画像から、例えば標的分子が高発現している部位を抽出し、注目領域として設定する（ステップｄ２９）。例えば、注目領域設定部４６１ｃは、染色色素に含まれる分子標的用色素であるＤＡＢ色素の色素量が予め設定される所定の閾値以上の高濃度の場合であって、かつ高発現している領域の面積が予め設定される所定面積（例えば高倍対物レンズの視野範囲）より大きい部位を、Ｎ個所（例えば５箇所）選択する。

具体的には先ず、注目領域設定部４６１ｃは、前述の所定面積に従ってＶＳ画像内を領域分割し、分割した領域毎に、その領域内においてＤＡＢ色素の色素量が所定の閾値以上である画素数を計数する。そして、注目領域設定部４６１ｃは、計数値が所定の基準画素数以上の領域のうち、値の大きい領域から順に５つを選択して注目領域とする。計数値が基準画素数以上である領域が５つ未満の場合には、この５つ未満の全ての領域を注目領域とする。なお、ＶＳ画像上を例えば左上端部からスキャンし、ｎ画素毎（例えば４画素毎）に所定面積の領域をシフトさせながら、各領域についてＤＡＢ色素の色素量が所定の閾値以上である画素数を計数することとしてもよい。そして、計数値が基準画素数以上の領域のうちの５つを注目領域としてもよい。

そして、注目領域として設定した領域がない場合、すなわち、領域毎に計数した計数値が基準画素数以上である領域がない場合には（ステップｄ３１：Ｎｏ）、本処理を終える。すなわち、標的分子が高発現している部位のない標本については、最高倍対物レンズを用いた注目領域画像の生成を行わない。

一方、注目領域が設定された場合には（ステップｄ３１：Ｙｅｓ）、注目領域画像取得処理部４６２ｃが、標本の観察に用いる対物レンズを最高倍対物レンズに切り換える指示を顕微鏡装置の顕微鏡コントローラに出力する（ステップｄ３３）。これに応答して顕微鏡コントローラは、レボルバを回転させて最高倍対物レンズを観察光の光路上に配置する。

続いて、注目領域画像取得処理部４６２ｃは、対象注目領域番号Ｍを“１”に初期化する（ステップｄ３５）。そして、注目領域画像取得処理部４６２ｃは、標本をマルチバンド撮像するための光学フィルタを順次切り換える指示を顕微鏡コントローラに出力するとともに、顕微鏡コントローラやＴＶカメラコントローラに対する顕微鏡装置各部の動作指示を行って、対象注目領域番号Ｍの注目領域の標本像を異なる複数のＺ位置でマルチバンド撮像し、Ｚ位置毎の注目領域画像を取得する（ステップｄ３７）。

これに応答して、顕微鏡装置は、先ずフィルタユニットの一方の光学フィルタを観察光の光路上に配置した状態で、電動ステージのＺ位置を移動させながら対象注目領域番号Ｍの注目領域の標本像をＴＶカメラで順次撮像していく。次いで、観察光の光路上に他方の光学フィルタを切り換えて配置し、同様にして対象注目領域番号Ｍの注目領域の標本像を異なる複数のＺ位置で撮像する。撮像された画像データはホストシステム４ｃに出力され、注目領域画像取得処理部４６２ｃにおいて対象注目領域番号Ｍの注目領域のＺ位置毎の注目領域画像（３次元画像）として取得される。

なお、３次元画像の生成は、例えば特許文献５に記載の公知技術を適用して実現できるが、撮像するＺ方向の注目領域画像の枚数（セクショニング数）は、予めＶＳ画像ファイル５ｃにおいてＺ方向の枚数５６６（図１２（ｃ）を参照）として設定される。

続いて注目領域画像取得処理部４６２ｃは、対象注目領域番号Ｍをインクリメントして更新する（ステップｄ３９）。そして、注目領域画像取得処理部４６２ｃは、対象注目領域番号Ｍが注目領域数を超えない間は（ステップｄ４１：Ｎｏ），ステップｄ３７に戻って処理を繰り返し、設定された各注目領域それぞれについて、Ｚ位置毎の注目領域画像を取得する。

そして、対象注目領域番号Ｍが注目領域数を超えた場合には（ステップｄ４１：Ｙｅｓ）、続いて色素量算出部４６０ｃが、各注目領域について取得したＺ位置毎の注目領域画像それぞれについて、各画素における染色色素毎の色素量を算出する（ステップｄ４３）。

図２８は、ＶＳ画像生成処理の結果得られて記録部４７ｃに記録されるＶＳ画像ファイル５ｃのデータ構成例を説明する図である。実施の形態４のＶＳ画像ファイル５ｃは、図２８（ａ）に示すように、付帯情報５１と、スライド標本全体画像データ５２と、ＶＳ画像データ５３と、注目領域指定情報８とを含む。

注目領域指定情報８は、図２８（ｂ）に示すように、注目領域数８１と、注目領域画像の撮像倍率８２と、注目領域数８１に相当する数の注目領域情報（１）〜（ｎ）８３とを含む。注目領域数８１は、ｎに相当し、図２７のステップｄ２９の処理で用いたＮの値が設定される。注目領域情報（１）〜（ｎ）８３は、注目領域毎に取得した注目領域画像に関する各種情報が設定される。すなわち、各注目領域情報８３には、図２８（ｃ）に示すように、ＶＳ画像番号８３１、左上コーナー位置（ｘ座標）８３２、左上コーナー位置（ｙ座標）８３３、ｘ方向のピクセル数８３４、ｙ方向のピクセル数８３５、Ｚ方向の枚数８３６、画像データ８３７、色素量データ８３８等が設定される。

ＶＳ画像番号８３１は、その注目領域が属するＶＳ画像の画像番号である。１つの標本について複数のＶＳ画像を生成する場合があり得るため、そのＶＳ画像を識別するために設定される。左上コーナー位置（ｘ座標）８３２、左上コーナー位置（ｙ座標）８３３、ｘ方向のピクセル数８３４およびｙ方向のピクセル数８３５は、該当する注目領域画像のＶＳ画像中における位置を特定するための情報である。すなわち、左上コーナー位置（ｘ座標）８３２は、ＶＳ画像中における該当する注目領域画像の左上コーナー位置のｘ座標であり、左上コーナー位置（ｙ座標）８３３は、左上コーナー位置のｙ座標である。そして、ｘ方向のピクセル数８３４は該当する注目領域画像のｘ方向のピクセル数であり、ｙ方向のピクセル数８３５はｙ方向のピクセル数であって、注目領域画像のサイズを示している。Ｚ方向の枚数８３６は、Ｚ方向のセクショニング数であり、その注目領域について生成した注目領域画像の枚数（Ｚ位置の数）が設定される。

画像データ８３７には、該当する注目領域のＺ位置毎の注目領域画像の画像データが設定される。そして、色素量データ８３８には、図２７のＶＳ画像表示処理のステップｄ３７でＺ位置毎の注目領域画像それぞれについて画素毎に算出される染色色素毎の色素量のデータが設定される。

分子標的染色によって過剰発現が確認された部位について、発現の妥当性を判断するために、さらに高い倍率の対物レンズで核情報を立体的に観察したい場合がある。実施の形態４によれば、実施の形態１と同様の効果を奏することができるとともに、分子標的用色素の色素量をもとに、標的分子の高発現部位を抽出して注目領域とすることができる。そして、この注目領域について、高倍対物レンズよりもさらに倍率の高い最高倍対物レンズで観察した注目領域画像を３次元画像として取得することができる。したがって、分子標的染色によって発現が確認される標的分子が高発現している部位の細胞状態を高精細でかつ立体的に確認でき、標本の形態と発現している分子情報とを対比させながら観察し、細胞の詳細な核所見等を得ることができる。またこのとき、ユーザは、ＶＳ画像から標的分子が高発現している部位を選択したり、対物レンズを交換するといった操作入力が必要ないため、操作性が向上する。

なお、ＶＳ画像生成処理において、図２７のステップｄ２３，ｄ２５の処理を事前にまたはＶＳ画像生成処理の最初に行う構成とすれば、途中でユーザによる操作の介在が不要となる。

また、上記した実施の形態４では、染色色素に含まれる分子標的用色素を１種類とし、１種類の標的分子を対象として高発現部位を抽出する場合について説明した。これに対し、染色色素に複数の分子標的用色素が含まれる場合には、その標的分子毎にそれぞれ高発現部位を抽出して注目領域を設定するようにしてもよい。あるいは、ユーザ操作に従って注目領域を設定する標的分子を選択し、選択した標的分子の高発現部位を注目領域として設定するようにしてもよい。またこの場合に、高発現部位を抽出する標的分子の選択を事前にまたはＶＳ画像生成処理の最初に行う構成とすれば、途中でユーザによる操作の介在が不要となる。

また、ユーザ操作に従って注目領域の設定を行うようにしてもよい。例えば、図２７のステップａ２１で生成したＶＳ画像を表示部４３に表示する処理を行ってユーザに提示し、このＶＳ画像上での領域選択操作を受け付けて注目領域を設定することとしてもよい。

また、ＶＳ画像中の低輝度部位を注目領域として設定するようにしてもよい。具体的には、ＶＳ画像中の低輝度部位を抽出して注目領域を設定する。そして、設定した注目領域のＺ位置毎の注目領域画像を取得するようにしてもよい。これによれば、例えば標本上で色素が重畳する等した低輝度部位を高精細でかつ立体的に確認できる。

また、低輝度部位を注目領域として設定する場合には、図２７のステップａ７で生成したスライド標本全体画像中の低輝度部位を注目領域として設定するようにしてもよい。この場合には、図２７のＶＳ画像生成処理において、ステップａ１１〜ステップａ２１の処理を行わない構成としてもよい。これによれば、高解像度での観察が必要と推定される低輝度部位のみ高解像画像を取得するので、処理負荷が軽減し、記録部４７ｃへの記録に要する記録容量も削減できる。また、染色色素を途中で登録する必要がないのでユーザによる操作が介在しない。したがって例えば、標本のオートローダシステムと組み合わせた場合に、大量の標本に対するバッチ処理による連続自動化処理が可能となる。

（実施の形態５）
図２９は、実施の形態５におけるホストシステム４ｄの主要な機能ブロックを示す図である。なお、実施の形態１で説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付する。図２９に示すように、実施の形態５の顕微鏡システムを構成するホストシステム４ｄは、入力部４１、表示部４３、処理部４５ｄ、記録部４７ｄ等を備える。

そして、処理部４５ｄのＶＳ画像生成部４５１ｄは、低解像画像取得処理部４５２と、高解像画像取得処理部４５３ｄと、色素量算出部４６０ｄと、露光条件設定手段としての露光条件設定部４６３ｄとを含む。高解像画像取得処理部４５３ｄは、顕微鏡装置２各部の動作指示を行って、露光条件を段階的に変化させながら標本像の高解像画像（標本領域区画画像）を順次取得する。露光条件設定部４６３ｄは、露光条件の一例である露出時間Ｔを段階的に増加させて設定し、高解像画像取得処理部４５３ｄに出力する。

ここで、ホストシステム４ｄと接続される顕微鏡装置を構成するＴＶカメラの露光量は、露出時間と入射光量の積によって定まる。したがって、入射光量が一定であれば、ＴＶカメラの露光量は露出時間によって決定される。例えば、露出時間が２倍になれば露光量も２倍になる。すなわち、低輝度の画素については、露出時間を長くすることによってダイナミックレンジを広くでき、色素量の推定精度を向上させることができる。実施の形態５は、露出時間Ｔを順次定数倍（例えば２倍）して段階的に設定し、露出時間Ｔを設定するたびに標本領域区画画像をマルチバンド撮像することによって色素量の推定精度を向上させるものである。

また、ＶＳ画像表示処理部４５４ｄは、色素選択処理部４５６と、表示画像生成部４５７とを含む。実施の形態５では、ＶＳ画像表示処理部４５４ｄは、ＶＳ画像表示処理として、図１４に示して説明したＶＳ画像の表示処理を行う。色素量の算出については、ＶＳ画像生成処理で行う。

一方、記録部４７ｄには、処理部４５ｄをＶＳ画像生成部４５１ｄとして機能させるためのＶＳ画像生成プログラム４７１ｄと、処理部４５ｄをＶＳ画像表示処理部４５４ｄとして機能させるためのＶＳ画像表示処理プログラム４７３ｄと、ＶＳ画像ファイル５が記録される。

図３０は、実施の形態５のＶＳ画像生成処理によって実現される顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。なお、ここで説明する処理は、ＶＳ画像生成部４５１ｄが記録部４７ｄに記録されたＶＳ画像生成プログラム４７１ｄを読み出して実行することによって実現される処理であり、実施の形態１と同様の処理工程には、同一の符号を付する。

図３０に示すように、実施の形態５では、先ず、ＶＳ画像生成部４５１ｄが、標本を染色している染色色素の登録依頼の通知を表示部４３に表示する処理を行う（ステップｅ１１）。続いてＶＳ画像生成部４５１ｄは、この登録依頼の通知に応答してユーザが操作入力した色素を染色色素として登録する（ステップｅ１３）。そして、ステップａ１に移る。

また、ステップａ１７においてフォーカスマップを作成した後、多段色素量算出処理に移る（ステップｅ１９）。図３１は、多段色素量算出処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。

図３１に示すように、多段色素量算出処理では先ず、露光条件設定部４６３ｄが、繰り返し回数ｉを“１”に初期化し（ステップｆ１）、露出時間Ｔを予め設定される初期値に設定する（ステップｆ３）。なお、ここで露出時間Ｔの初期値として設定される値は、例えば撮像素子の出力信号を８ｂｉｔのＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換する場合であれば、背景部分（標本が存在しない透過率が最も高い部分）のＲ，Ｇ，Ｂの各値が２３０〜１９０の範囲内に入るように決定される。

続いて高解像画像取得処理部４３３ｄが、標本をマルチバンド撮像するための光学フィルタを順次切り換える指示を顕微鏡コントローラに出力するとともに、顕微鏡コントローラやＴＶカメラコントローラに対する顕微鏡装置各部の動作指示を行って、標本領域画像の小区画毎の標本像を露光条件設定部４６３ｄによって設定された今回の露出時間Ｔでマルチバンド撮像し、小区画毎の標本領域区画画像（高解像画像）を取得する（ステップｆ５）。

これに応答して、顕微鏡装置は、先ずフィルタユニットの一方の光学フィルタを観察光の光路上に配置した状態で、ＴＶカメラにより標本領域画像の小区画毎の標本像を指示された今回の露出時間Ｔで順次撮像していく。次いで、観察光の光路上に他方の光学フィルタを切り換えて配置し、同様にして標本領域画像の小区画毎の標本像を今回の露出時間Ｔで撮像する。撮像された画像データはホストシステム４ｄに出力され、高解像画像取得処理部４５３ｄにおいて標本領域区画画像として取得される。

続いて露光条件設定部４６３ｄが、繰り返し回数ｉをインクリメントして更新するとともに（ステップｆ７）、前回露光条件設定部４６３ｄが設定した現在の露出時間Ｔを例えば２倍して今回の露出時間Ｔを更新する（ステップｆ９）。そして、繰り返し回数ｉが予め設定されている最大回数（例えば５回）を超えない間は（ステップｆ１１：Ｎｏ）、ステップｆ５に戻って処理を繰り返し、露出時間Ｔを段階的に設定して標本領域区画画像を取得する。

そして、繰り返し回数ｉが最大回数を超えた場合には（ステップｆ１１：Ｙｅｓ）、続いて色素量算出部４６０ｄが、異なる露出時間Ｔで取得された標本領域区画画像それぞれについて、各画素における染色色素毎の色素量を算出する（ステップｆ１３）。具体的には、色素量算出部４６０ｄは、画素毎に次の処理を行う。先ず、各バンドにおいてＴＶカメラの撮像素子の検出能を超えない最大の画素値を最適画素値として選択し、その露出時間に応じて補正する。そして、補正後の最適画素値をもとに、実施の形態１と同様の要領で対応する標本位置の色素量を染色色素毎に推定（算出）する。これによって、ダイナミックレンジを拡大して色素量を推定できる。その後、得られた色素量を、露出時間Ｔの初期値に相当する色素量に変換する。

以上説明したように、実施の形態５によれば、実施の形態１と同様の効果を奏することができるとともに、標本上で色素が重畳する等した低輝度部位の色素量を精度良く算出することが可能となる。結果的に、ＶＳ画像表示処理において表示対象色素の色素量のみを表示対象とした表示画像の表示精度を向上させることができる。

なお、上記した実施の形態５では、標本領域画像の各小区画それぞれについて多段色素量算出処理を行うこととした。これに対し、スライド標本全体画像画素値（ＲＧＢ値）をもとに、各画素の輝度値（輝度値Ｙ＝0.29891Ｒ＋0.58661Ｇ＋0.11448Ｂ）を算出する。そして、全ての輝度値が所定値以上である小区画については色素量の算出精度を十分確保できると判定し、多段色素量算出処理を行わないこととしてもよい。これによれば、処理時間が短縮できる。

また、上記した実施の形態５では、予め設定される最大回数（５回）に従って露光条件を段階的に変化させ、露出時間Ｔの異なる５枚の標本領域区画画像を取得することとしたが、必ず５枚の標本領域区画画像を取得する必要はない。すなわち、露出時間Ｔを変更して標本領域区画画像を取得するたびに取得した標本領域区画画像を構成する各画素の画素値を参照し、予め設定される基準画素値に満たない画素の有無を判定するようにしてもよい。そして、基準画素値に満たない画素がない場合には、標本領域区画画像の取得を終了して色素量の算出ステップ（図３１のステップｆ１３）に移行するようにしてもよい。このようにすることで、処理時間の短縮が図れる。

また、上記した実施の形態５では、露出時間を変更することで露光条件を段階的に設定する場合について説明したが、顕微鏡装置を構成する絞りの調整や照明特性の調整によって露光条件を決定することとしてもよい。また、本実施の形態５は、実施の形態４で説明した注目領域の３次元画像を取得する場合にも同様に適用可能である。

また、上記した実施の形態５では、常に多段色素量算出処理を行うこととしたが、所定の条件を満たした場合に多段色素量算出処理を行うようにしてもよい。図３２は、本変形例のＶＳ画像生成処理によって実現される顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態５と同様の処理工程には、同一の符号を付する。

図３２に示すように、本変形例では、ステップａ１７でフォーカスマップを作成した後、標本領域画像の小区画毎にループＡの処理を行う（ステップｇ１９〜ステップｇ３１）。以下、ループＡで処理の対象とする標本領域画像の小区画を「処理小区画」と称す。

すなわち先ず、高解像画像取得処理部４５３ｄが、標本をマルチバンド撮像するための光学フィルタを順次切り換える指示を顕微鏡コントローラに出力するとともに、顕微鏡コントローラやＴＶカメラコントローラに対する顕微鏡装置各部の動作指示を行い、処理小区画の標本像をマルチバンド撮像して高解像画像（標本領域区画画像）を取得する（ステップｇ２１）。続いて色素量算出部４６０ｄが、取得した標本領域区画画像の各画素の画素値をもとに、処理小区画に対応する標本上の各標本位置における色素量を染色色素毎に算出する（ステップｇ２３）。

続いてＶＳ画像生成部４５１ｄが、標本領域区画画像の画素値をもとに、輝度値が予め設定される基準輝度値以下の画素数を計数することにより、明るさ判定手段として標本領域区画画像の明るさを判定する。そして、所定数より多い場合、すなわち標本領域区画画像が暗ければ（ステップｇ２５：Ｎｏ）、多段色素量算出処理に移る（ステップｇ２９）。

またＶＳ画像生成部４５１ｄは、輝度値が基準輝度値以下である画素数が所定数以下の場合には（ステップｇ２５：Ｙｅｓ）、処理小区画が標的分子の高発現部位か否かを判定する。具体的には例えば、ＶＳ画像生成部４５１ｄは、標本領域区画画像を構成する画素のうち、分子標的用色素であるＤＡＢ色素の色素量が予め設定される所定の閾値以上の高濃度である画素数を計数する。次いで、ＶＳ画像生成部４５１ｄは、画素数をもとに高濃度である領域の面積が予め設定される所定面積より大きいか否かを判定する。そして、ＶＳ画像生成部４５１ｄは、所定面積より大きい場合に、処理小区画を標的分子の高発現部位と判定する。判定の結果、処理小区画が標的分子の高発現部位でなければ（ステップｇ２７：Ｎｏ）、処理小区画についてのループＡの処理を終える。

一方、高発現部位がある場合には（ステップｇ２７：Ｙｅｓ）、多段色素量算出処理に移る（ステップｇ２９）。そして、標本領域画像の全ての小区画についてループＡの処理を実行したならば、本処理を終える。

本変形例によれば、標本領域画像の小区画のうち、輝度値が基準輝度値以下である画素数が所定数より多い小区画について多段色素量算出処理を行い、露光条件を段階的に変化させて撮像した標本領域区画画像を取得し、色素量を算出することができる。すなわち、ある程度明るい小区画については多段色素量算出処理を行わない。また、標的分子の高発現部位と判定された小区画について多段色素量算出処理を行い、露光条件を段階的に変化させて撮像した標本領域区画画像を取得し、色素量を算出することができる。すなわち例えば、分子標的染色による標的分子の発現がある程度の範囲に広がって目視確認できる場合に、発現評価対象となる場合がある。このような事態を事前に判定し、多段色素量算出処理を適切に行うことができる。したがって、処理効率を向上させ、処理時間の短縮化が図れる。

なお、本変形例では、輝度値が基準輝度値以下である画素数が所定数より多く、暗い小区画について多段色素量算出処理を行うこととした。これに対し、輝度値が基準輝度値以下である画素数が所定数より多い場合であって、且つこの小区画の画素がＤＡＢ色素によって染色されている標本位置の画素を含む場合に、多段色素量算出処理を行うようにしてもよい。

実施の形態１の顕微鏡システムの全体構成例を説明する模式図である。 フィルタユニットの構成を説明する模式図である。 一方の光学フィルタの分光透過率特性を示す図である。 他方の光学フィルタの分光透過率特性を示す図である。 Ｒ，Ｇ，Ｂ各バンドの分光感度の例を示す図である。 実施の形態１における顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。 スライドガラス標本の一例を示す図である。 標本領域画像の一例を示す図である。 フォーカスマップのデータ構成例を示す図である。 実施の形態１におけるＶＳ画像ファイルのデータ構成例を説明する図である。 実施の形態１におけるＶＳ画像ファイルのデータ構成例を説明する他の図である。 実施の形態１におけるＶＳ画像ファイルのデータ構成例を説明する他の図である。 実施の形態１における色素量の算出処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態１におけるＶＳ画像の表示処理の処理手順を示すフローチャートである。 標本の染色色素の登録依頼を通知する色素登録画面の一例を示す図である。 ＶＳ画像観察画面の一例を示す図である。 表示切換ボタンの押下によって切り替えられるメイン画面の一例を示す図である。 実施の形態２におけるホストシステムの主要な機能ブロックを示す図である。 色素補正画面の一例を示す図である。 補正係数調整画面の他の例を示す図である。 ルックアップテーブルの一例を示す図である。 ルックアップテーブルの他の例を示す図である。 実施の形態３におけるホストシステムの主要な機能ブロックを示す図である。 擬似表示色のスペクトルの一例を示す図である。 実施の形態３におけるＶＳ画像の表示処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態４におけるホストシステムの主要な機能ブロックを示す図である。 実施の形態４における顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。 実施の形態４におけるＶＳ画像ファイルのデータ構成例を説明する図である。 実施の形態５におけるホストシステムの主要な機能ブロックを示す図である。 実施の形態５における顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。 多段色素量算出処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。 変形例における顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 顕微鏡システム
２ 顕微鏡装置
２１ 電動ステージ
２２１，２３１ モータ
２２３ ＸＹ駆動制御部
２３３ Ｚ駆動制御部
２４ 顕微鏡本体
２５１ コレクタレンズ
２５２ 照明系フィルタユニット
２５３ 視野絞り
２５４ 開口絞り
２５５ 折曲げミラー
２５６ コンデンサ光学素子ユニット
２５７ トップレンズユニット
２６ レボルバ
２７ 対物レンズ
２８ 光源
２９ 鏡筒
２９１ ビームスプリッタ
３０ フィルタユニット
３０３ 光学フィルタ
３１ 双眼部
３１１ 接眼レンズ
３２ ＴＶカメラ
３３ 顕微鏡コントローラ
３４ ＴＶカメラコントローラ
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ ホストシステム
４１ 入力部
４３ 表示部
４５，４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ 処理部
４５１，４５１ｃ，４５１ｄ ＶＳ画像生成部
４５２ 低解像画像取得処理部
４５３，４５３ｄ 高解像画像取得処理部
４５４，４５４ａ，４５４ｂ，４５４ｃ，４５４ｄ ＶＳ画像表示処理部
４５５，４５５ｂ，４６０ｃ，４６０ｄ 色素量算出部
４５６ 色素選択処理部
４５７，４５７ａ，４５７ｂ 表示画像生成部
４５８ａ 色素量補正部
４５９ｂ 擬似表示色割当部
４６１ｃ 注目領域設定部
４６２ｃ 注目領域画像取得処理部
４６３ｄ 露光条件設定部
４７，４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄ 記録部
４７１，４７１ｃ，４７１ｄ ＶＳ画像生成プログラム
４７３，４７３ａ，４７３ｂ，４７３ｃ，４７３ｄ ＶＳ画像表示処理プログラム
４７５ｂ 擬似表示色データ
５，５ｃ ＶＳ画像ファイル
Ｓ 標本

Claims (14)

1. 顕微鏡を用い、標本の形態を標識するための形態観察用色素および所定の標的分子の発現を標識するための分子標的用色素を含む複数の色素によって多重染色された標本を撮像した標本画像を取得する画像取得手段と、
   前記標本画像の画素毎に、対応する標本上の位置を染色している前記形態観察用色素および前記分子標的用色素を含む複数の色素の色素量を色素毎に取得する色素量取得手段と、
   前記複数の色素の中から表示対象色素を選択する色素選択手段と、
   前記標本画像の各画素における前記表示対象色素の色素量をもとに、前記表示対象色素による前記標本の染色状態を表した表示画像を生成する表示画像生成手段と、
   前記表示画像を表示部に表示する処理を行う表示処理手段と、
   前記分子標的用色素によって標識されている前記標的分子の高発現部位を抽出し、注目領域として設定する注目領域設定手段と、
   前記注目領域を撮像した注目領域画像を取得する注目領域画像取得手段と、
   を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
2. 前記注目領域設定手段は、前記色素量取得手段によって取得された前記分子標的用色素の色素量に基づいて、前記分子標的用色素によって標識されている前記標的分子の高発現部位を抽出し、注目領域として設定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. 前記注目領域設定手段は、前記標本画像中から低輝度部位を抽出し、前記注目領域として設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡システム。
4. 前記画像取得手段は、前記標本を撮像する際の露光条件を段階的に設定する露光条件設定手段を有し、前記露光条件設定手段によって設定された露光条件に従って前記注目領域画像を取得することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
5. 前記画像取得手段は、前記標本と対物レンズとを前記対物レンズの光軸と直交する面内で相対的に移動させながら、前記標本を部分毎に撮像して複数の標本画像を取得し、
   前記複数の標本画像を繋ぎ合せて１枚の標本画像を生成する標本画像生成手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
6. 前記顕微鏡による前記標本の観察倍率を、前記標本画像を取得したときの前記標本の観察倍率よりも高い観察倍率に変更する倍率変更手段を備え、
   前記注目領域画像取得手段は、前記倍率変更手段によって変更された観察倍率で、前記注目領域を撮像した注目領域画像を取得することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
7. 前記露光条件設定手段は、前記標本画像において前記分子標的用色素によって染色されている位置が占める面積が所定の面積以上である場合に、前記露光条件の段階的な設定を行うことを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡システム。
8. 前記注目領域画像取得手段は、対物レンズの光軸方向に沿って前記標本と前記対物レンズとの相対距離を変化させながら、前記注目領域を撮像した複数の注目領域画像を取得することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
9. 前記複数の色素のうちの少なくとも１つの色素の選択を依頼する色素選択依頼手段を備え、
   前記色素選択手段は、前記色素選択依頼手段による依頼に応答して選択された色素を前記表示対象色素として選択することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
10. 前記色素量取得手段によって前記表示対象色素について取得された色素量を所定の補正係数を用いて補正する色素量補正手段を備え、
    前記表示画像生成手段は、前記色素量補正手段による補正後の前記表示対象色素の色素量をもとに、前記表示画像を生成することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
11. 前記複数の色素のうちの所定の色素に対して、該色素による染色状態を表すための表示色を割り当てる表示色割当手段を備え、
    前記表示画像生成手段は、前記表示色割当手段によって前記表示対象色素に前記表示色が割り当てられている場合に、該表示対象色素の色素量をもとに、前記表示対象色素による前記標本の染色状態を前記割り当てられている表示色で表した表示画像を生成することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の顕微鏡システム。
12. 前記表示色割当手段は、前記分子標的用色素に対して前記表示色を割り当てることを特徴とする請求項１１に記載の顕微鏡システム。
13. 顕微鏡を用い、標本の形態を標識するための形態観察用色素および所定の標的分子の発現を標識するための分子標的用色素を含む複数の色素によって多重染色された標本を撮像した標本画像を取得する画像取得工程と、
    前記標本画像の画素毎に、対応する標本上の位置を染色している前記形態観察用色素および前記分子標的用色素を含む複数の色素の色素量を色素毎に取得する色素量取得工程と、
    前記複数の色素の中から表示対象色素を選択する色素選択工程と、
    前記標本画像の各画素における前記表示対象色素の色素量をもとに、前記表示対象色素による前記標本の染色状態を表した表示画像を生成する表示画像生成工程と、
    前記表示画像を表示部に表示する処理を行う表示処理工程と、
    前記分子標的用色素によって標識されている前記標的分子の高発現部位を抽出し、注目領域として設定する注目領域設定工程と、
    前記注目領域を撮像した注目領域画像を取得する注目領域画像取得工程と、
    を含むことを特徴とする標本観察方法。
14. コンピュータに、
    顕微鏡に対する動作指示を用い、標本の形態を標識するための形態観察用色素および所定の標的分子の発現を標識するための分子標的用色素を含む複数の色素によって多重染色された標本を撮像した標本画像を取得する画像取得ステップと、
    前記標本画像の画素毎に、対応する標本上の位置を染色している前記形態観察用色素および前記分子標的用色素を含む複数の色素の色素量を色素毎に取得する色素量取得ステップと、
    前記複数の色素の中から表示対象色素を選択する色素選択ステップと、
    前記標本画像の各画素における前記表示対象色素の色素量をもとに、前記表示対象色素による前記標本の染色状態を表した表示画像を生成する表示画像生成ステップと、
    前記表示画像を表示部に表示する処理を行う表示処理ステップと、
    前記分子標的用色素によって標識されている前記標的分子の高発現部位を抽出し、注目領域として設定する注目領域設定ステップと、
    前記注目領域を撮像した注目領域画像を取得する注目領域画像取得ステップと、
    を実行させることを特徴とするプログラム。