JP5185151B2 - Microscope observation system - Google Patents

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Description

本発明は、顕微鏡を備えた顕微鏡観察システムに関する。   The present invention relates to a microscope observation system including a microscope.

生体組織標本、特に病理標本では、臓器摘出によって得たブロック標本や針生検によって得た標本を数μm程度に薄切りした後、様々な所見を得るために顕微鏡を用いて拡大観察することが広く行われている。中でも、光学顕微鏡を用いた透過観察は、機材が比較的安価で取り扱いが容易である上、歴史的に古くから行われてきたこともあって、最も普及している観察方法の1つである。この場合、薄切りされた生体標本は、光をほとん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。   In biological tissue specimens, especially pathological specimens, block specimens obtained by organ excision and specimens obtained by needle biopsy are sliced into several μm, and are then widely observed with a microscope to obtain various findings. It has been broken. Above all, transmission observation using an optical microscope is one of the most popular observation methods because the equipment is relatively inexpensive and easy to handle and has been historically used for a long time. . In this case, the sliced biological specimen hardly absorbs and scatters light and is almost colorless and transparent. Therefore, it is general that the specimen is stained with a dye prior to observation.

染色手法としては種々のものが提案されており、その総数は100種類以上にも達するが、特に病理標本に関しては、色素として青紫色のヘマトキシリンと赤色のエオジンとの2つを用いるヘマトキシリン−エオジン染色(以下、「HE染色」と呼ぶ。)が標準的に用いられている。   Various dyeing methods have been proposed, and the total number thereof reaches 100 or more. Particularly, regarding pathological specimens, hematoxylin-eosin staining using two of blue-purple hematoxylin and red eosin as pigments is proposed. (Hereinafter referred to as “HE staining”) is used as standard.

H&E染色された病理標本(以下、「染色標本」と呼ぶ。)に対する診断では、病理医は、観察したい組織の形状や分布を総合的に判断する。場合によっては、病理標本にH&E染色とは異なる特殊染色を施し、観察したい組織の色を変えて視覚的に強調する手法が臨床的に用いられている。この特殊染色は、例えば、H&E染色では確認が難しい組織を観察する場合や、癌の進行によって観察したい組織の形態が崩れて視認が難しい場合等に用いられる。しかしながら、特殊染色を施す場合、臨床現場でのコストや作業工程を増加させてしまうという問題があった。また、染色状態によっては、染色が不十分で視認性が改善されず、観察したい組織の特定が困難な場合もあった。   In diagnosis of a pathological specimen (hereinafter referred to as “stained specimen”) stained with H & E, the pathologist comprehensively determines the shape and distribution of the tissue to be observed. In some cases, a method is used clinically in which a pathological specimen is subjected to special staining different from H & E staining, and the color of the tissue to be observed is changed and visually enhanced. This special staining is used, for example, when observing a tissue that is difficult to confirm by H & E staining, or when it is difficult to visually recognize the tissue shape to be observed due to the progression of cancer. However, when special staining is performed, there is a problem in that costs and work processes at the clinical site are increased. Further, depending on the dyeing state, the dyeing may be insufficient and the visibility may not be improved, and it may be difficult to identify the tissue to be observed.

このため、実際に特殊染色を施すことなく、画像処理によって組織を特定しようとする試みが提案されている(例えば特許文献1を参照)。この特許文献1では、顕微鏡光学系による病理標本の観察像をマルチバンド撮像し、得られたマルチバンド画像をもとに病理標本のスペクトル(分光透過率)を推定している。そして、推定した分光透過率から病理標本の色素量を推定し、色素量分布から核と細胞質の分布を取得してこれらの分布比をもとに癌部位を推定している。   For this reason, an attempt to identify a tissue by image processing without actually performing special staining has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this patent document 1, an observation image of a pathological specimen by a microscope optical system is taken as a multiband image, and a spectrum (spectral transmittance) of the pathological specimen is estimated based on the obtained multiband image. Then, the pigment amount of the pathological specimen is estimated from the estimated spectral transmittance, the distribution of the nucleus and cytoplasm is obtained from the pigment amount distribution, and the cancer site is estimated based on these distribution ratios.

ところで、マルチバンド画像は、マルチバンドカメラを用い、バンドを切り換えながら染色標本を撮像することで得られる。ここで、バンドを切り換える際には、切り換えるバンドに応じてマルチバンドカメラの設定を変更する必要がある。例えば、特許文献2には、マルチバンドカメラの設定に必要なパラメータを予めバンド毎に記憶しておき、バンドを切り換える際に対応するパラメータを読み出して必要な設定を自動的に行う技術が開示されている。   By the way, a multiband image can be obtained by using a multiband camera and capturing a stained specimen while switching bands. Here, when switching the band, it is necessary to change the setting of the multiband camera in accordance with the band to be switched. For example, Patent Document 2 discloses a technique in which parameters necessary for setting a multiband camera are stored in advance for each band, and the parameters corresponding to switching between bands are read out to automatically perform necessary settings. ing.

特開2004−286666号公報JP 2004-286666 A 特許第4112469号公報Japanese Patent No. 4112469

特許文献1の技術を適用すれば、染色標本をマルチバンド撮像することによって推定した染色標本のスペクトル特徴をもとに、色の違いからは判別が困難な組織や、染色状態等の影響を受けて視認が困難な組織の判別が可能である。しかしながら、実際には、染色の種類や採取した臓器、観察したい組織、染色を施した施設等の染色標本毎に個別に定まる属性値によって特徴的なスペクトルの帯域やその帯域幅が異なる。このため、観察対象の染色標本の属性値に応じて、場合によっては複数の属性値の組み合わせに応じて顕微鏡やマルチバンドカメラの動作環境(システム環境)を設定する必要があり、特許文献2のように事前にパラメータを設定しておくのは難しい。   If the technique of Patent Document 1 is applied, it is affected by the tissue that is difficult to discriminate from the difference in color, the staining state, etc., based on the spectral characteristics of the stained sample estimated by multiband imaging of the stained sample. Therefore, it is possible to discriminate tissues that are difficult to visually recognize. However, in practice, the characteristic spectrum band and its bandwidth differ depending on the attribute values that are individually determined for each type of stained specimen, such as the type of staining, the collected organ, the tissue to be observed, and the stained facility. For this reason, it is necessary to set the operating environment (system environment) of the microscope and the multiband camera according to the attribute value of the stained specimen to be observed, and depending on the combination of a plurality of attribute values. It is difficult to set parameters in advance.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、観察対象の標本の特徴を取得するために最適なシステム環境を自動的に設定することができる顕微鏡観察システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a microscope observation system capable of automatically setting an optimum system environment for acquiring characteristics of a specimen to be observed. .

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観察システムは、顕微鏡を用いて標本を観察する観察部と、前記観察部の動作を制御する観察システム制御部と、前記標本の属性を示す属性値に応じて定められた特性データを前記属性値毎に記憶する特性データ記憶部と、を備え、前記観察システム制御部は、観察対象の標本の属性値を指定する標本属性指定部と、前記特性データ記憶部に記憶された特性データの中から、前記標本属性指定部によって指定された属性値に応じた少なくとも1つの特性データを選択する特性データ選択部と、前記特性データ選択部によって選択された特性データを解析する特性データ解析部と、前記特性データ解析部による解析結果をもとに、前記観察対象の標本を観察する際の前記観察部の動作環境を設定するためのシステムパラメータを設定するシステム環境設定部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a microscope observation system according to an aspect of the present invention includes an observation unit that observes a sample using a microscope, and an observation system control unit that controls the operation of the observation unit And a characteristic data storage unit that stores, for each attribute value, characteristic data determined according to an attribute value indicating the attribute of the sample, and the observation system control unit determines the attribute value of the sample to be observed. A specimen attribute designating unit for designating, and a characteristic data selecting unit for selecting at least one characteristic data corresponding to the attribute value designated by the sample attribute designating unit from the characteristic data stored in the characteristic data storage unit; A characteristic data analyzing unit that analyzes the characteristic data selected by the characteristic data selecting unit, and observing the specimen to be observed based on an analysis result by the characteristic data analyzing unit Wherein the observation unit system environment setting unit for setting the system parameters for setting the operation environment, characterized in that it comprises a.

この態様にかかる顕微鏡観察システムによれば、標本の属性を示す属性値に応じて定められた特性データを属性値毎に記憶しておき、観察対象の標本の属性値に応じた特性データを選択することができる。そして、選択した特性データの解析結果をもとに、観察対象の標本を観察する際の観察部の動作環境を設定するためのシステムパラメータを設定することができる。したがって、観察対象の標本の特徴を取得するために最適なシステム環境を自動的に設定することができる。   According to the microscope observation system according to this aspect, the characteristic data determined according to the attribute value indicating the specimen attribute is stored for each attribute value, and the characteristic data according to the attribute value of the specimen to be observed is selected. can do. Then, based on the analysis result of the selected characteristic data, it is possible to set a system parameter for setting the operating environment of the observation unit when observing the specimen to be observed. Therefore, it is possible to automatically set an optimal system environment for acquiring the characteristics of the specimen to be observed.

本発明によれば、観察対象の標本の特徴を取得するために最適なシステム環境を自動的に設定することができる。   According to the present invention, it is possible to automatically set an optimal system environment for acquiring the characteristics of a specimen to be observed.

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。本実施の形態では、H&E染色された病理標本である染色標本を被写体とし、この染色標本をマルチバンド撮像して観察する顕微鏡観察システムについて説明する。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。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a microscope observation system will be described in which a stained specimen, which is a pathological specimen stained with H & E, is used as a subject, and this stained specimen is observed by multiband imaging. Note that the present invention is not limited to the embodiments. Moreover, in description of drawing, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the same part.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1の顕微鏡観察システム1の全体構成を説明する模式図である。また、図2は、顕微鏡観察システム1の機能構成を示すブロック図である。実施の形態1の顕微鏡観察システム1は、観察部3と、観察システム制御部5と、特性データ記憶部7とを備え、これらの間がデータの授受可能に接続されて構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the microscope observation system 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the microscope observation system 1. The microscope observation system 1 according to the first embodiment includes an observation unit 3, an observation system control unit 5, and a characteristic data storage unit 7, which are connected so as to be able to exchange data.

観察部3は、染色標本を観察するための染色標本観察部31と、染色標本画像を撮像するための染色標本画像撮像部33とを備える。   The observation unit 3 includes a stained sample observation unit 31 for observing a stained sample, and a stained sample image capturing unit 33 for capturing a stained sample image.

染色標本観察部31は、染色標本を透過観察可能な顕微鏡で構成され、照明光を射出する光源や対物レンズ、観察対象の染色標本(以下、観察対象の染色標本を「観察染色標本」と呼ぶ。)を載置して対物レンズの光軸方向およびこの光軸方向と垂直な面内を移動する電動ステージ、電動ステージ上の観察染色標本を透過照明するための照明光学系、対物レンズ、観察染色標本の観察像を結像させるための観察光学系等を備える。この染色標本観察部31は、照明光学系によって光源からの照明光を観察染色標本に照射するとともに、対物レンズと協働し、観察光学系によって観察染色標本の観察像を結像させる。   The stained specimen observation unit 31 includes a microscope capable of observing the stained specimen through transmission, and includes a light source and an objective lens that emit illumination light, and a stained specimen to be observed (hereinafter, the stained specimen to be observed is referred to as an “observed stained specimen”). .) Is mounted on the motorized stage that moves in the optical axis direction of the objective lens and in the plane perpendicular to the optical axis direction, the illumination optical system for illuminating the observation stained specimen on the motorized stage, the objective lens, and the observation An observation optical system for forming an observation image of the stained specimen is provided. The stained specimen observation unit 31 irradiates the observation stained specimen with illumination light from a light source by the illumination optical system, and forms an observation image of the observation stained specimen by the observation optical system in cooperation with the objective lens.

染色標本画像撮像部33は、観察染色標本の観察像をマルチバンド撮像するマルチバンドカメラで構成され、例えば、チューナブルフィルタや二次元CCDカメラ、チューナブルフィルタを透過する光の波長を調整するフィルタ制御器、二次元CCDカメラを制御するカメラ制御器等で構成される。この染色標本画像撮像部33は、染色標本観察部31によって観察される観察染色標本の観察像をチューナブルフィルタを介して二次元CCDカメラの撮像素子上に投影し、染色標本画像として撮像する。チューナブルフィルタは、透過光の波長を電気的に調整可能なフィルタであって、実施の形態1では、1〔nm〕以上の任意の幅(以下、「選択波長幅」と呼ぶ。)の波長帯域を選択可能なものを用いる。例えば、ケンブリッジリサーチアンドインストルメンテーション社製の液晶チューナブルフィルタ「VariSpec(バリスペック)」等、市販のものを適宜用いることができる。この染色標本画像撮像部33によって、染色標本画像はマルチバンド画像として得られる。ここで、染色標本画像の画素値は、チューナブルフィルタによって任意に選択した波長帯域における光の強度に相当し、観察染色標本の各点について選択した波長帯域の画素値が得られる。なお、観察染色標本の各点とは、投影された撮像素子の各画素に対応する観察染色標本上の各点のことであり、以下では、観察染色標本上の各点が染色標本画像の各画素位置に対応しているものとする。   The stained specimen image capturing unit 33 includes a multiband camera that captures an observation image of the observed stained specimen in a multiband manner. For example, a tunable filter, a two-dimensional CCD camera, or a filter that adjusts the wavelength of light transmitted through the tunable filter. It consists of a controller, a camera controller for controlling a two-dimensional CCD camera, and the like. The stained specimen image imaging unit 33 projects an observation image of the observed stained specimen observed by the stained specimen observation unit 31 onto an imaging element of a two-dimensional CCD camera via a tunable filter and captures it as a stained specimen image. The tunable filter is a filter capable of electrically adjusting the wavelength of transmitted light. In the first embodiment, the tunable filter has a wavelength of an arbitrary width of 1 [nm] or more (hereinafter referred to as “selected wavelength width”). Use a band selectable one. For example, commercially available products such as a liquid crystal tunable filter “VariSpec (VariSpec)” manufactured by Cambridge Research and Instrumentation may be used as appropriate. The stained sample image capturing unit 33 obtains a stained sample image as a multiband image. Here, the pixel value of the stained specimen image corresponds to the intensity of light in the wavelength band arbitrarily selected by the tunable filter, and the pixel value of the wavelength band selected for each point of the observation stained specimen is obtained. Note that each point on the observation stained specimen refers to each point on the observation stained specimen corresponding to each pixel of the projected image sensor. Assume that it corresponds to the pixel position.

以上、染色標本画像撮像部33の構成としてチューナブルフィルタを用いた構成を例示したが、これに限定されるものではなく、観察染色標本の各点における光の強度情報が取得できればよい。例えば、特開平7−120324号公報に開示されている撮像方式を用い、所定枚数(例えば16枚)のバンドパスフィルタをフィルタホイールで回転させて切り替えながら、面順次方式で観察染色標本をマルチバンド撮像する構成としてもよい。   As described above, the configuration using the tunable filter is exemplified as the configuration of the stained specimen image capturing unit 33. However, the configuration is not limited to this, and it is only necessary to obtain the light intensity information at each point of the observation stained specimen. For example, an imaging method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-120324 is used, and an observation stained specimen is multibanded by a surface sequential method while switching a predetermined number (for example, 16) of bandpass filters by rotating them with a filter wheel. It is good also as a structure which images.

また、観察システム制御部5は、観察部3の染色標本画像撮像部33によって撮像された染色標本画像を医師等が観察・診断するためのものであり、ワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータで実現される。この観察システム制御部5は、観察部3を構成する染色標本観察部31および染色標本画像撮像部33に対する動作指示を行い、染色標本画像撮像部33から入力される染色標本画像を処理してディスプレイに表示する。   The observation system control unit 5 is for a doctor or the like to observe and diagnose the stained sample image captured by the stained sample image capturing unit 33 of the observation unit 3, and is realized by a general-purpose computer such as a workstation or a personal computer. Is done. The observation system control unit 5 gives an operation instruction to the stained specimen observation unit 31 and the stained specimen image capturing unit 33 constituting the observation unit 3, processes the stained specimen image input from the stained specimen image capturing unit 33, and displays it. To display.

この観察システム制御部5は、図2に示すように、操作部51と、表示部52と、処理部54と、記憶部55とを備える。   As shown in FIG. 2, the observation system control unit 5 includes an operation unit 51, a display unit 52, a processing unit 54, and a storage unit 55.

操作部51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54に出力する。表示部52は、LCDやELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ、あるいはCRT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54から入力される表示信号に従って各種画面を表示する。   The operation unit 51 is realized by, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, various switches, and the like, and outputs an operation signal corresponding to the operation input to the processing unit 54. The display unit 52 is realized by a flat panel display such as an LCD or an EL display, or a display device such as a CRT display, and displays various screens according to display signals input from the processing unit 54.

処理部54は、CPU等のハードウェアによって実現される。この処理部54は、操作部51から入力される操作信号や観察部3の染色標本画像撮像部33から入力される染色標本画像の画像データ、記憶部55に記憶されるプログラムやデータ等をもとに観察システム制御部5を構成する各部への指示やデータの転送等を行い、あるいは観察部3の染色標本観察部31や染色標本画像撮像部33に対する各種動作指示を行って、顕微鏡観察システム1全体の動作を統括的に制御する。   The processing unit 54 is realized by hardware such as a CPU. The processing unit 54 includes an operation signal input from the operation unit 51, image data of a stained sample image input from the stained sample image capturing unit 33 of the observation unit 3, a program and data stored in the storage unit 55, and the like. In addition, the microscopic observation system is configured such that instructions and data transfer to the respective units constituting the observation system control unit 5 are performed, or various operation instructions are given to the stained specimen observation unit 31 and the stained specimen image capturing unit 33 of the observation unit 3. 1 Overall control of the overall operation.

この処理部54は、染色標本属性指定部541と、特性データ選択部542と、特性データ解析部543と、システム環境設定部544と、注目対象抽出部545とを含む。   The processing unit 54 includes a stained specimen attribute designation unit 541, a characteristic data selection unit 542, a characteristic data analysis unit 543, a system environment setting unit 544, and a target object extraction unit 545.

染色標本属性指定部541は、観察染色標本の属性を示す属性値をユーザ操作に従って指定する。ここでは、染色標本の属性(以下、染色標本の属性を「染色標本属性」と呼ぶ。)を、染色種類、臓器、注目対象組織および施設の4つの属性項目で構成されることとし、染色標本属性指定部541は、観察染色標本に関するこれら4つの属性項目の属性値をユーザ操作に従って指定する。また、実施の形態1では、ユーザは、この観察染色標本の染色標本属性の指定と併せて、その観察染色標本を観察する際の顕微鏡(染色標本観察部31)の観察倍率を指定するようになっている。   The stained specimen attribute designating unit 541 designates an attribute value indicating the attribute of the observed stained specimen in accordance with a user operation. Here, the attribute of the stained specimen (hereinafter, the attribute of the stained specimen is referred to as “stained specimen attribute”) is composed of the four attribute items of the staining type, the organ, the target tissue, and the facility. The attribute designation unit 541 designates attribute values of these four attribute items related to the observation stained specimen according to a user operation. In the first embodiment, the user designates the observation magnification of the microscope (stained specimen observation unit 31) when observing the observed stained specimen together with designation of the stained specimen attribute of the observed stained specimen. It has become.

特性データ選択部542は、染色標本属性指定部541によって指定された染色標本属性をもとに、特性データ記憶部7に記憶されている特性データの中から1つ以上の特性データを選択する。   The characteristic data selection unit 542 selects one or more characteristic data from the characteristic data stored in the characteristic data storage unit 7 based on the stained specimen attribute designated by the stained specimen attribute designation unit 541.

特性データ解析部543は、特性データ選択部542によって選択された1つ以上の特性データをもとに、観察染色標本、より詳細には注目対象組織について特徴的な波長を特徴波長として決定する。   The characteristic data analysis unit 543 determines a characteristic wavelength of the observation stained specimen, more specifically, a target tissue as a characteristic wavelength, based on one or more characteristic data selected by the characteristic data selection unit 542.

システム環境設定部544は、特性データ解析部543によって決定された特徴波長を含む所定幅の波長帯域に対して感度が向上するように、観察部3の動作環境(システム環境)を設定するためのシステムパラメータを設定する。例えば、システム環境設定部544は、染色標本観察部31の動作環境を設定するための観察パラメータと、染色標本画像撮像部33の動作環境を設定するための撮像パラメータとをシステムパラメータとして設定する。   The system environment setting unit 544 is for setting the operating environment (system environment) of the observation unit 3 so that the sensitivity is improved with respect to a wavelength band having a predetermined width including the characteristic wavelength determined by the characteristic data analysis unit 543. Set system parameters. For example, the system environment setting unit 544 sets an observation parameter for setting the operating environment of the stained specimen observation unit 31 and an imaging parameter for setting the operating environment of the stained specimen image capturing unit 33 as system parameters.

注目対象抽出部545は、観察部3の染色標本画像撮像部33が撮像した染色標本画像を画像処理し、この染色標本画像から注目対象組織が映る領域を抽出する。   The target object extraction unit 545 performs image processing on the stained sample image captured by the stained sample image capturing unit 33 of the observation unit 3, and extracts a region in which the target tissue is reflected from the stained sample image.

記憶部55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、内蔵あるいはデータ通信端子で接続されたハードディスク、CD−ROM等の情報記憶媒体およびその読取装置等によって実現されるものである。この記憶部55には、観察システム制御部5を動作させ、この観察システム制御部5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憶される。また、記憶部55には、観察システム制御プログラム551が記憶される。この観察システム制御プログラム551は、観察染色標本の染色標本属性をもとにシステムパラメータを設定して観察部3の動作を制御し、染色標本画像を取得する処理を実現するためのプログラムである。   The storage unit 55 is realized by various IC memories such as ROM and RAM such as flash memory that can be updated and stored, an information storage medium such as a built-in or connected data communication terminal, a CD-ROM, and a reading device thereof. It is. The storage unit 55 stores a program for operating the observation system control unit 5 and realizing various functions provided in the observation system control unit 5, data used during the execution of the program, and the like. . In addition, the storage unit 55 stores an observation system control program 551. The observation system control program 551 is a program for realizing a process of setting a system parameter based on the stained specimen attribute of the observation stained specimen, controlling the operation of the observation unit 3, and acquiring a stained specimen image.

また、特性データ記憶部7は、染色標本属性の各属性項目の属性値に応じた特性データを記憶する。この特性データ記憶部7は、例えばネットワークを介して観察システム制御部5と接続されるデータベース装置で実現され、観察システム制御部5とは離れた別の場所に設置されて特性データを記憶し、特性データを管理する。なお、この特性データは、観察システム制御部5の記憶部55に記憶しておく構成としてもよい。   The characteristic data storage unit 7 stores characteristic data corresponding to the attribute value of each attribute item of the stained specimen attribute. The characteristic data storage unit 7 is realized by, for example, a database device connected to the observation system control unit 5 via a network, and is installed in a separate place away from the observation system control unit 5 to store characteristic data. Manage characteristic data. The characteristic data may be stored in the storage unit 55 of the observation system control unit 5.

図3〜図5は、特性データ記憶部7に記憶される特性データのデータ構成例を説明する図である。ここで、図3は、特性データ記憶部7において、属性項目の1つである染色種類と関連付けられて記憶される特性データの一覧を示している。また、図4は、特性データ記憶部7において、属性項目の1つである注目対象組織と関連付けられて記憶される特性データの一覧を示している。また、図5は、特性データ記憶部7において、属性項目の1つである施設と関連付けられて記憶される特性データの一覧を示している。図3〜図5に示した属性項目毎の特性データの関連付けは、例えば公知のデータベース管理ツールを用いて管理される。ただし、特性データのデータ構成はこれに限定されるものではなく、各属性項目の属性値を指定することによってその属性値に応じた特性データを取得可能な構成であればよい。   3 to 5 are diagrams for explaining examples of the data structure of the characteristic data stored in the characteristic data storage unit 7. Here, FIG. 3 shows a list of characteristic data stored in the characteristic data storage unit 7 in association with the staining type that is one of the attribute items. FIG. 4 shows a list of characteristic data stored in the characteristic data storage unit 7 in association with the target tissue that is one of the attribute items. FIG. 5 shows a list of characteristic data stored in the characteristic data storage unit 7 in association with a facility that is one of the attribute items. The association of the characteristic data for each attribute item shown in FIGS. 3 to 5 is managed using, for example, a known database management tool. However, the data structure of the characteristic data is not limited to this, and any structure may be used as long as the characteristic data corresponding to the attribute value can be acquired by specifying the attribute value of each attribute item.

具体的には、特性データ記憶部7には、図3に示すように、染色種類についての特性データとして、その属性値毎に、属性項目の1つである施設と、観察パラメータである観察倍率と、測定日付と、観察分光特性とが関連付けられて記憶される。この染色種類と関連付けられる観察分光特性(データセットA−01〜−06,・・・)は、対応する染色種類の染色色素について予め測定した分光特性データ(スペクトルデータ)であって、対応する医療施設で、対応する観察倍率で、対応する測定日に測定した分光特性データを記憶する。ここで、観察分光特性は、光に対する物質の特性を表し、例えば、分光透過率や吸光度、分光反射率等のスペクトル特徴値を用いることができる。   Specifically, as shown in FIG. 3, in the characteristic data storage unit 7, as characteristic data on the staining type, for each attribute value, a facility that is one of the attribute items and an observation magnification that is an observation parameter And the measurement date and the observation spectral characteristic are stored in association with each other. The observation spectral characteristics (data set A-01 to -06,...) Associated with the staining type are spectral characteristic data (spectral data) measured in advance for the staining dye of the corresponding staining type, and the corresponding medical characteristics. The spectral characteristic data measured at the corresponding measurement date at the facility at the corresponding observation magnification is stored. Here, the observation spectral characteristic represents the characteristic of the substance with respect to light, and for example, spectral characteristic values such as spectral transmittance, absorbance, spectral reflectance, and the like can be used.

また、特性データ記憶部7には、図4に示すように、注目対象組織についての特性データとして、その属性値毎に、属性項目である染色種類、施設および臓器と、観察パラメータである焦点位置および絞りと、測定日付と、観察分光特性とが関連付けられて記憶される。この注目対象組織と関連付けられる観察分光特性(データセットB−01〜B−09,・・・)は、対応する臓器の注目対象組織について予め測定した分光特性であって、対応する医療施設で、対応する焦点位置および絞りで、対応する測定日に測定した分光特性データを記憶する。なお、図4では、注目対象組織の一例として、弾性線維と膠原線維とが挙げられているが、この他、細胞質や核等の医師が観察・診断時に注目する注目対象組織についての分光特性が予め測定され、特性データ記憶部7に記憶される。   In addition, as shown in FIG. 4, the characteristic data storage unit 7 stores, as characteristic data about the target tissue, for each attribute value, the staining type, facility, and organ as attribute items, and the focal position as an observation parameter. The aperture, the measurement date, and the observation spectral characteristics are stored in association with each other. The observation spectral characteristics (data sets B-01 to B-09,...) Associated with the target tissue of interest are spectral characteristics measured in advance with respect to the target tissue of the corresponding organ. The spectral characteristic data measured at the corresponding measurement date is stored at the corresponding focal position and aperture. In FIG. 4, elastic fibers and collagen fibers are listed as examples of the target tissue. However, in addition to this, the spectral characteristics of the target tissue that the doctor, such as cytoplasm and nucleus, pays attention during observation / diagnosis are shown. It is measured in advance and stored in the characteristic data storage unit 7.

また、特性データ記憶部7には、図5に示すように、施設についての特性データとして、その属性値毎に、属性項目である染色種類および臓器と、観察パラメータである観察倍率と、測定日付と、白色画像信号値、照明分光特性およびカメラ分光特性の各システム分光特性とが関連付けられて記憶される。この施設と関連付けられるシステム分光特性は、対応する施設で測定されたシステムに関する分光特性データを記憶する。詳細には、白色画像信号値(データセットC−01〜C−05,・・・)は、組織が存在していない領域を撮像した画像信号値であって、対応する観察倍率で、対応する測定日に測定された画像信号値を記憶する。また、照明光分光特性(データセットC−11〜C−15,・・・)は、対応する観察倍率で、対応する測定日に分光計等を用いて測定された染色標本観察部31の照明の分光特性である。また、カメラ分光特性(データセットC−21〜C−25,・・・)は、対応する観察倍率で、対応する測定日に測定された染色標本画像撮像部33のカメラ(二次元CCDカメラ)の分光特性である。   Further, as shown in FIG. 5, in the characteristic data storage unit 7, as characteristic data about the facility, for each attribute value, a staining type and an organ that are attribute items, an observation magnification that is an observation parameter, and a measurement date Are stored in association with the system spectral characteristics of the white image signal value, the illumination spectral characteristic, and the camera spectral characteristic. The system spectral characteristic associated with this facility stores spectral characteristic data for the system measured at the corresponding facility. Specifically, the white image signal values (data sets C-01 to C-05,...) Are image signal values obtained by imaging an area where no tissue exists, and correspond with corresponding observation magnifications. The image signal value measured on the measurement date is stored. The illumination light spectral characteristics (data sets C-11 to C-15,...) Are illuminations of the stained specimen observation unit 31 measured using a spectrometer or the like at a corresponding observation magnification at a corresponding observation magnification. The spectral characteristics of Further, the camera spectral characteristics (data sets C-21 to C-25,...) Are the cameras (two-dimensional CCD camera) of the stained specimen image capturing unit 33 measured at the corresponding observation magnification and the corresponding measurement date. The spectral characteristics of

なお、線維領域や位相物体等について特殊撮影を行う場合に対応し、例えばNA値やデフォーカス量、光量といった観察パラメータが異なる条件で分光特性を測定し、測定時の条件と対応付けて特性データ記憶部7に記憶しておくこととしてもよい。また、施設によっては、染色過程や染色に用いる試薬等が異なる場合がある。このような場合に対応し、施設毎に対応する条件で分光特性を測定し、測定時の条件と対応付けて特性データ記憶部7に記憶しておくこととしてもよい。   In addition, it corresponds to the case where special imaging is performed for a fiber region or a phase object, for example, spectral characteristics are measured under different observation parameters such as an NA value, a defocus amount, and a light amount, and the characteristic data is associated with the measurement conditions. It may be stored in the storage unit 7. In addition, depending on the facility, the staining process and reagents used for staining may differ. Corresponding to such a case, the spectral characteristics may be measured under conditions corresponding to each facility, and stored in the characteristic data storage unit 7 in association with the measurement conditions.

図6は、実施の形態1の観察システム制御部5が行う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、記憶部55に記憶された観察システム制御プログラム551に従って観察システム制御部5の各部が動作することによって実現される。   FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the observation system control unit 5 according to the first embodiment. Note that the processing described here is realized by the operation of each unit of the observation system control unit 5 in accordance with the observation system control program 551 stored in the storage unit 55.

先ず、染色標本属性指定部541が、染色標本属性指定画面を表示部52に表示して染色標本属性の指定依頼を通知する処理を行い、操作部51を介してユーザによる染色標本属性および観察倍率の指定操作を受け付ける(ステップa1)。   First, the stained specimen attribute designating unit 541 performs a process of displaying a stained specimen attribute designation screen on the display unit 52 and notifying a designation of designation of a stained specimen attribute, and the stained specimen attribute and observation magnification by the user via the operation unit 51. Is received (step a1).

図7は、実施の形態1における染色標本属性指定画面の一例を示す図である。図7に示す染色標本属性指定画面には、染色種類、臓器、注目対象組織および施設の4つの属性項目の属性値を指定するためのスピンボックスB11〜B14、観察倍率を指定するためのスピンボックスB15、これらの各スピンボックスでの操作を確定するOKボタンBTN11、操作をキャンセルするキャンセルボタンBTN12等が配置されている。各スピンボックスB11〜B14は、該当する属性項目について指定可能な属性値の一覧を選択肢として提示し、指定操作を受け付けるものあり、特性データ記憶部7に記憶されている各属性項目の属性値が選択肢として提示される。例えば、染色種類を指定するためのスピンボックスB11では、図3〜図5に例示したHE染色やVB染色、オルセイン染色、MT染色、DAB染色等の染色種類の属性値と、該当する属性値が含まれない場合に指定する「その他」の各選択肢が提示される。臓器、注目対象組織および施設の各スピンボックスB12〜B14も同様に、特性データ記憶部7に記憶されている属性値や、「その他」の各選択肢が提示される。また、スピンボックスB15は、観察倍率の値として指定可能な値を選択肢として提示し、選択を促すものであり、特性データ記憶部7に記憶されている観察倍率の値が選択肢として提示される。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a stained specimen attribute designation screen according to the first embodiment. In the stained specimen attribute designation screen shown in FIG. 7, spin boxes B11 to B14 for designating attribute values of four attribute items of a staining type, an organ, a target tissue and a facility, and a spin box for designating an observation magnification B15, an OK button BTN11 for confirming the operation in each of these spin boxes, a cancel button BTN12 for canceling the operation, and the like are arranged. Each of the spin boxes B11 to B14 presents a list of attribute values that can be specified for the corresponding attribute item as an option and accepts a specifying operation. The attribute value of each attribute item stored in the characteristic data storage unit 7 is Presented as an option. For example, in the spin box B11 for designating the staining type, the attribute values of the staining types such as HE staining, VB staining, orcein staining, MT staining, and DAB staining exemplified in FIGS. Each option of “Others” to be specified when not included is presented. Similarly, the spin values B12 to B14 of the organ, the target tissue, and the facility are also presented with attribute values stored in the characteristic data storage unit 7 and options of “others”. Further, the spin box B15 presents a value that can be specified as the value of the observation magnification as an option and prompts the selection, and the value of the observation magnification stored in the characteristic data storage unit 7 is presented as an option.

この染色標本属性指定画面においてユーザは、染色種類として、観察染色標本に施されている染色の種類を指定する。また、ユーザは、臓器として、その観察染色標本が採取された臓器を指定する。また、ユーザは、その観察染色標本を観察・診断する際に注目する注目対象の組織(注目対象組織)を指定する。また、ユーザは、施設として、例えばその観察染色標本を採取した医療施設を指定する。また、ユーザは、これら4つの染色標本属性とともに、観察倍率を指定する。   On this stained specimen attribute designation screen, the user designates the type of staining applied to the observed stained specimen as the staining type. Further, the user designates the organ from which the observed stained specimen is collected as the organ. In addition, the user designates a target tissue (attention target tissue) to be noted when observing and diagnosing the observation stained specimen. In addition, the user designates, for example, a medical facility where the observed stained specimen is collected as a facility. The user also specifies the observation magnification together with these four stained specimen attributes.

また、染色標本属性指定画面には、メモ欄M11が配置されており、例えばその染色標本を作成した日付や、その染色標本を観察・診断した日付といった事項をユーザが自由に記入できるようになっている。   Further, a memo column M11 is arranged on the stained specimen attribute designation screen, and the user can freely enter items such as the date when the stained specimen is created and the date when the stained specimen is observed and diagnosed. ing.

染色標本属性の属性値が指定されたならば、続いて図6に示すように、特性データ選択部542が、特性データ記憶部7を参照し、指定された染色標本属性の属性値に応じた1つ以上の特性データを選択する(ステップa3)。続いて特性データ解析部543が、ステップa3で選択された特性データをもとに、先ず特徴波長候補決定処理を行い(ステップa4)、続いて特徴波長決定処理を行って(ステップa5)、注目対象組織の特徴波長を決定する。続いてシステム環境設定部544が、ステップa5で決定された特徴波長をもとに、システムパラメータ(観察パラメータおよび撮像パラメータ)を設定する(ステップa7)。システム環境設定部544は、設定したシステムパラメータを染色標本観察部31および染色標本画像撮像部33に出力して各部に対する動作指示を行う。この結果、観察部3は、システム環境設定部544が設定したシステムパラメータに従って動作し、染色標本の観察像をマルチバンド撮像して染色標本画像を取得する(ステップa9)。そして、注目対象抽出部545が注目対象組織抽出処理を行い、染色標本画像を画像処理して染色標本画像中の注目対象組織が映る領域を抽出する(ステップa11)。抽出手法については、公知の手法を適用することができる。   If the attribute value of the stained specimen attribute is designated, then, as shown in FIG. 6, the characteristic data selection unit 542 refers to the characteristic data storage unit 7 and corresponds to the designated attribute value of the stained specimen attribute. One or more characteristic data is selected (step a3). Subsequently, the characteristic data analysis unit 543 first performs a characteristic wavelength candidate determination process based on the characteristic data selected in step a3 (step a4), and subsequently performs a characteristic wavelength determination process (step a5). The characteristic wavelength of the target tissue is determined. Subsequently, the system environment setting unit 544 sets system parameters (observation parameters and imaging parameters) based on the characteristic wavelength determined in step a5 (step a7). The system environment setting unit 544 outputs the set system parameters to the stained sample observation unit 31 and the stained sample image capturing unit 33 to instruct operation of each unit. As a result, the observation unit 3 operates according to the system parameters set by the system environment setting unit 544, and obtains a stained sample image by performing multiband imaging of the observation image of the stained sample (step a9). The attention target extraction unit 545 performs attention target tissue extraction processing, and performs image processing on the stained specimen image to extract a region in which the attention target tissue appears in the stained specimen image (step a11). As the extraction method, a known method can be applied.

ここで、図7の染色標本属性指定画面においてユーザが、染色種類を「HE染色」、臓器を「腎臓」、注目対象組織を「弾性線維」、施設を「A病院」、観察倍率を「20倍」として指定した場合を例にとり、ステップa3〜ステップa11の各処理を詳細に説明する。   Here, on the stained specimen attribute designation screen shown in FIG. 7, the user selects “HE staining” as the staining type, “kidney” as the organ, “elastic fiber” as the target tissue, “A hospital” as the facility, and “20” as the observation magnification. Taking the case of “double” as an example, each processing of step a3 to step a11 will be described in detail.

先ず、図6のステップa3について説明する。例示した条件の場合、特性データ選択部542は、特性データ記憶部7を参照し、図3に示した染色種類についての特性データの中から、染色種類が「HE染色」であり施設が「A病院」であり観察倍率が「20倍」であるレコードR11,R12を選択し、対応する観察分光特性のデータセットA−01,A−03を取得する。また、特性データ選択部542は、図4に示した注目対象組織についての特性データの中から、注目対象組織が「弾性線維」であり染色種類が「HE染色」であり施設が「A病院」であり臓器が「腎臓」であるレコードR21〜R23を選択し、対応する観察分光特性のデータセットB−01,B−02,B−03を取得する。また、特性データ選択部542は、図5に示した施設についての特性データの中から、施設が「A病院」であり染色種類が「HE染色」であり臓器が「腎臓」であり観察倍率が「20倍」であるレコードR31を選択し、対応するシステム分光特性のデータセットC−01,C−11,C−21を取得する。取得した観察分光特性のデータセットA−01,A−03,B−01,B−02,B−03およびシステム分光特性(白色画像信号値、照明分光特性およびカメラ分光特性)のデータセットC−01,C−11,C−21は、染色標本属性指定画面において指定された各属性項目の属性値および観察倍率の値とともに記憶部55に記憶しておく。   First, step a3 in FIG. 6 will be described. In the case of the exemplified conditions, the characteristic data selection unit 542 refers to the characteristic data storage unit 7, and among the characteristic data for the staining type shown in FIG. 3, the staining type is “HE staining” and the facility is “A Records R11 and R12 having “hospital” and an observation magnification of “20 times” are selected, and corresponding observation spectral characteristic data sets A-01 and A-03 are acquired. In addition, the characteristic data selection unit 542 selects the “target elastic tissue”, the staining type “HE staining”, and the facility “A hospital” from the characteristic data on the target tissue shown in FIG. And records R21 to R23 whose organ is “kidney” are selected, and corresponding observation spectral characteristic data sets B-01, B-02, and B-03 are acquired. In addition, the characteristic data selection unit 542 selects, from the characteristic data for the facility shown in FIG. 5, the facility is “Hospital A”, the staining type is “HE staining”, the organ is “kidney”, and the observation magnification is The record R31 that is “20 times” is selected, and the corresponding system spectral characteristic data sets C-01, C-11, and C-21 are acquired. Data sets A-01, A-03, B-01, B-02, B-03 of observation spectral characteristics and system spectral characteristics (white image signal values, illumination spectral characteristics and camera spectral characteristics) C- 01, C-11, and C-21 are stored in the storage unit 55 together with the attribute value and observation magnification value of each attribute item designated on the stained specimen attribute designation screen.

続いて、図6のステップa4の特徴波長候補決定処理について説明する。この特徴波長候補決定処理では、特性データ解析部543は、前述のようにして取得された観察分光特性(データセット)をもとに、注目対象組織の特徴波長候補Cλ(i)(i=1,2,3,・・・,n)を決定する。実施の形態1では、例えば、観察分光特性の各波長間変化率をもとに、波長間変化率が所定の閾値を超えた波長を特徴波長候補とする。図8は、特徴波長候補決定処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。   Next, the characteristic wavelength candidate determination process in step a4 in FIG. 6 will be described. In this characteristic wavelength candidate determination process, the characteristic data analysis unit 543 performs the characteristic wavelength candidate Cλ (i) (i = 1) of the target tissue based on the observation spectral characteristic (data set) acquired as described above. , 2, 3,..., N) are determined. In the first embodiment, for example, based on the change rate between wavelengths of observation spectral characteristics, a wavelength at which the change rate between wavelengths exceeds a predetermined threshold is set as a feature wavelength candidate. FIG. 8 is a flowchart showing a detailed processing procedure of the characteristic wavelength candidate determination processing.

図8に示すように、先ず、特性データ解析部543は、図6のステップa3で選択した特性データの観察分光特性(データセット)を読み出して取得する(ステップb11)。続いて、特性データ解析部543は、取得した観察分光特性の各波長間変化率r(λ)を算出する(ステップb13)。波長間変化率r(λ)は、波長λにおける観察分光特性をA(λ)、波長間隔をα〔nm〕とすると、次式(1)で表される。ここでの処理によって、取得された各データセットA−01,A−03,B−01,B−02,B−03の各観察分光特性それぞれの各波長間変化率r(λ)が算出される。
As shown in FIG. 8, first, the characteristic data analysis unit 543 reads and acquires the observation spectral characteristic (data set) of the characteristic data selected in step a3 in FIG. 6 (step b11). Subsequently, the characteristic data analysis unit 543 calculates an inter-wavelength change rate r (λ) of the acquired observation spectral characteristic (step b13). The rate of change r (λ) between wavelengths is expressed by the following equation (1), where A (λ) is the observation spectral characteristic at the wavelength λ, and α [nm] is the wavelength interval. Through this processing, the inter-wavelength change rate r (λ) of each observation spectral characteristic of each acquired data set A-01, A-03, B-01, B-02, B-03 is calculated. The

続いて、特性データ解析部543は、特徴波長候補を決定するための閾値Thを算出する(ステップb15)。先ず、特性データ解析部543は、波長間変化率平均Eと、観察分光特性の標準偏差stdとを算出する。ここで、最小波長をλMIN、波長数をSnum、観察分光特性の平均をaveとすると、波長間変化率平均Eは次式(2)で表され、観察分光特性の標準偏差stdは次式(3)で表される。
Subsequently, the characteristic data analysis unit 543 calculates a threshold value Th for determining a characteristic wavelength candidate (step b15). First, the characteristic data analysis unit 543 calculates an inter-wavelength change rate average E and a standard deviation std of observation spectral characteristics. Here, assuming that the minimum wavelength is λ MIN , the number of wavelengths is S num , and the average of observation spectral characteristics is ave, the average change rate between wavelengths E is expressed by the following equation (2), and the standard deviation std of the observation spectral characteristics is It is represented by Formula (3).

ただし、波長数Snumは、次式(4)で表される。λMAXは最大波長を表す。
However, the number of wavelengths S num is expressed by the following equation (4). λ MAX represents the maximum wavelength.

そして、特性データ解析部543は、次式(5)に従って閾値Thを算出する。kは、任意に設定される係数である。
Th=E+k×std ・・・(5)
And the characteristic data analysis part 543 calculates threshold value Th according to following Formula (5). k is a coefficient set arbitrarily.
Th = E + k × std (5)

続いて、特性データ解析部543は、ステップb13で算出した観察分光特性の各波長間変化率r(λ)をステップb15で算出した閾値Thを用いて順次閾値処理する。そして、特性データ解析部543は、波長間変化率r(λ)が閾値Thよりも大きい場合に(ステップb17:Yes)、その閾値Thよりも大きい波長間変化率r(λ)を算出した2つの波長(λ+α,λ)を特徴波長候補Cλ(i)とする(ステップb19)。全ての波長間変化率r(λ)について閾値処理したならば、図6のステップa4にリターンし、その後ステップa5に移行する。ここでの処理によって、各データセットA−01,A−03,B−01,B−02,B−03の各観察分光特性それぞれについて算出した各波長間変化率r(λ)のうち、閾値Th以上である波長間変化率r(λ)を算出した2つの波長λ+α,λがそれぞれ特徴波長候補Cλ(i)として決定される。   Subsequently, the characteristic data analysis unit 543 sequentially performs threshold processing on the change rate r (λ) between the wavelengths of the observation spectral characteristics calculated in step b13 using the threshold Th calculated in step b15. Then, when the inter-wavelength change rate r (λ) is larger than the threshold Th (step b17: Yes), the characteristic data analysis unit 543 calculates the inter-wavelength change rate r (λ) larger than the threshold Th 2 Two wavelengths (λ + α, λ) are set as feature wavelength candidates Cλ (i) (step b19). If the threshold processing is performed for all the inter-wavelength change rates r (λ), the process returns to step a4 in FIG. By the processing here, the threshold value among the inter-wavelength change rates r (λ) calculated for the observation spectral characteristics of the data sets A-01, A-03, B-01, B-02, and B-03. Two wavelengths λ + α and λ for which an inter-wavelength change rate r (λ) that is equal to or greater than Th are calculated are determined as characteristic wavelength candidates Cλ (i).

続いて、図6のステップa5の特徴波長決定処理について説明する。この特徴波長決定処理では、特性データ解析部543は、ステップa4で決定された特徴波長候補Cλ(i)の中から特徴波長を決定する。染色色素によってどの組織が優先的に染色されるか(染色され易いか)は物理化学的に決まっている。このため、注目対象組織と染色色素との関係(具体的には、注目対象組織を優先的に染色する染色色素および注目対象組織を染色しない染色色素)に従って、特徴波長Kλ(i)(i=1,2,3,・・・,n)を決定する。図9は、特徴波長決定処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。   Next, the characteristic wavelength determination process in step a5 in FIG. 6 will be described. In this characteristic wavelength determination process, the characteristic data analysis unit 543 determines a characteristic wavelength from the characteristic wavelength candidates Cλ (i) determined in step a4. Which tissue is preferentially stained with the staining dye (whether it is easily stained) is determined physicochemically. Therefore, in accordance with the relationship between the target tissue and the staining pigment (specifically, a staining pigment that preferentially stains the target tissue and a staining pigment that does not stain the target tissue), the characteristic wavelength Kλ (i) (i = 1, 2, 3,..., N) are determined. FIG. 9 is a flowchart showing a detailed processing procedure of the characteristic wavelength determination processing.

ここで、染色種類についての観察分光特性(ここではデータセットA−01,A−03)は、対応する染色色素(ここでは色素H,E)の特性を示しているが、これらのうち、注目対象組織を優先的に染色する染色色素についての観察分光特性から得られた特徴波長候補をD1λ(k)(k=1,2,3,・・・,m1)とし、注目対象組織を染色しない染色色素から得られた特徴波長候補をD2λ(j)(j=1,2,3,・・・,m2)とする。例えば、実施の形態1で注目対象組織として例示している弾性線維は色素Eによって優先的に染色される。このため、色素Eに対応する観察分光特性(データセットA−03)から得られた特徴波長候補をD1λ(k)とする。また、色素Hは弾性線維を染色しない染色色素であるため、色素Hに対応する観察分光特性(データセットA−01)から得られた特徴波長候補をD2λ(k)とする。 Here, the observation spectral characteristics (here, data sets A-01 and A-03) of the staining types indicate the characteristics of the corresponding staining dyes (here, dyes H and E). The feature wavelength candidate obtained from the observation spectral characteristic of the staining dye that preferentially stains the target tissue is D 1 λ (k) (k = 1, 2, 3,..., M 1 ), and the target tissue of interest Let D 2 λ (j) (j = 1, 2, 3,..., M 2 ) be a characteristic wavelength candidate obtained from a staining dye that does not stain. For example, the elastic fibers exemplified as the target tissue in Embodiment 1 are preferentially stained with the dye E. For this reason, the characteristic wavelength candidate obtained from the observation spectral characteristic (data set A-03) corresponding to the dye E is defined as D 1 λ (k). In addition, since the dye H is a dye that does not stain elastic fibers, a characteristic wavelength candidate obtained from the observation spectral characteristics (data set A-01) corresponding to the dye H is defined as D 2 λ (k).

図9に示すように、先ず、特性データ解析部543は、特徴波長候補Cλ(i)(i=1,2,3,・・・,n)を特徴波長Kλ(i)(i=1,2,3,・・・,n)に登録する(ステップb21)。続いて、特性データ解析部543は、Cλ(i)(i=1,2,3,・・・,n)とD2λ(j)(j=1,2,3,・・・,m2)とを比較し、Cλ(i)の各波長が、D2λ(j)のいずれかの波長と一致しているか判定する。Cλ(i)の波長の中に、D2λ(j)の波長と一致する波長がある場合には(ステップb23:Yes)、特徴波長Kλ(i)(i=1,2,3,・・・,n)から、一致すると判定したCλ(i)の波長を除外する(ステップb25)。 As shown in FIG. 9, first, the characteristic data analysis unit 543 converts the characteristic wavelength candidate Cλ (i) (i = 1, 2, 3,..., N) into the characteristic wavelength Kλ (i) (i = 1, 2, 3, ..., n) (step b21). Subsequently, the characteristic data analysis unit 543 performs Cλ (i) (i = 1, 2, 3,..., N) and D 2 λ (j) (j = 1, 2, 3,..., M 2 ) to determine whether each wavelength of Cλ (i) matches any wavelength of D 2 λ (j). If there is a wavelength that matches the wavelength of D 2 λ (j) among the wavelengths of Cλ (i) (step b23: Yes), the characteristic wavelength Kλ (i) (i = 1, 2, 3,. .., N), the wavelength of Cλ (i) determined to match is excluded (step b25).

続いて特性データ解析部543は、Cλ(i)(i=1,2,3,・・・,n)とD1λ(k)(k=1,2,3,・・・,m1)とを比較し、D1λ(k)の各波長が、Cλ(i)のいずれかの波長と一致しているか判定する。D1λ(k)の波長の中に、Cλ(i)のいずれの波長とも一致しない波長がある場合には(ステップb27:Yes)、特徴波長Kλ(i)(i=1,2,3,・・・,n)に、一致しないと判定したD1λ(k)の波長を追加する(ステップb29)。そして、特性データ解析部543は、最終的にKλ(i)(i=1,2,3,・・・,n)に登録されたままの波長を特徴波長として決定する。その後、図6のステップa5にリターンし、ステップa7に移行する。 Subsequently, the characteristic data analysis unit 543 performs Cλ (i) (i = 1, 2, 3,..., N) and D 1 λ (k) (k = 1, 2, 3,..., M 1). ) To determine whether each wavelength of D 1 λ (k) matches any wavelength of Cλ (i). If there is a wavelength that does not match any wavelength of Cλ (i) among the wavelengths of D 1 λ (k) (step b27: Yes), the characteristic wavelength Kλ (i) (i = 1, 2, 3). ,..., N) is added with the wavelength of D 1 λ (k) determined not to match (step b29). Then, the characteristic data analysis unit 543 finally determines the wavelength still registered in Kλ (i) (i = 1, 2, 3,..., N) as the characteristic wavelength. Thereafter, the process returns to step a5 in FIG. 6 and proceeds to step a7.

なお、特徴波長を決定した後、特徴波長確認画面を表示部52に表示処理し、決定した特徴波長をユーザに提示する構成としてもよい。図10は、特徴波長確認画面の一例を示す図である。図10に示すように、例えば特徴波長確認画面には、観察染色標本の染色標本属性に応じて選択した特性データの観察分光特性がグラフ化されて表示され、決定した特長波長が破線によって示されて識別表示される。ここで、図10は、注目対象組織を「弾性線維」として選択した特性データの観察分光特性(例えばデータセットB−02)をグラフ化した図であり、観察分光特性として分光透過率を用いた場合を例示している。   In addition, after the characteristic wavelength is determined, the characteristic wavelength confirmation screen may be displayed on the display unit 52, and the determined characteristic wavelength may be presented to the user. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a characteristic wavelength confirmation screen. As shown in FIG. 10, for example, on the characteristic wavelength confirmation screen, the observation spectral characteristic of the characteristic data selected according to the stained specimen attribute of the observation stained specimen is graphed and displayed, and the determined characteristic wavelength is indicated by a broken line. Is displayed. Here, FIG. 10 is a graph of the observed spectral characteristics (for example, data set B-02) of the characteristic data in which the target tissue is selected as “elastic fiber”, and the spectral transmittance is used as the observed spectral characteristics. The case is illustrated.

また、ここで説明した特徴波長の決定方法は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、閾値Thによる閾値処理を行わずに、波長間変化率が最大となる波長を特徴波長としてもよい。また、各データセットの観察分光特性の主成分分析を予め行い、その主成分分析結果を用いて寄与度が高い波長を特徴波長としてもよい。   The characteristic wavelength determination method described here is merely an example, and the present invention is not limited to this. For example, a wavelength at which the rate of change between wavelengths is maximized may be set as the characteristic wavelength without performing threshold processing using the threshold Th. Alternatively, a principal component analysis of observation spectral characteristics of each data set may be performed in advance, and a wavelength with a high contribution may be used as a characteristic wavelength using the principal component analysis result.

あるいは、特性データ選択部542によって取得された観察分光特性のデータセット同士を比較し、特徴波長を決定するようにしてもよい。例えば上記のように、観察分光特性のデータセットとして、顕微鏡(観察部3)の焦点位置や絞り等の観察パラメータが異なる複数のデータセットB−01,B−02,B−03が取得された場合には、これらのデータセットB−01,B−02,B−03を比較し、特徴波長を決定するようにしてもよい。例えば、取得されたデータセットの組み合わせ(この場合にはB−01とB−02、B−01とB−03、B−02とB−03の3つの組み合わせ)毎に次の処理を行う。すなわち、各組み合わせそれぞれについて波長毎に観察分光特性の差分を算出する。そして、算出した差分が予め設定される所定の閾値よりも大きい波長を特徴波長として決定する。   Alternatively, the characteristic wavelength may be determined by comparing observation spectral characteristic data sets acquired by the characteristic data selection unit 542. For example, as described above, a plurality of data sets B-01, B-02, and B-03 having different observation parameters such as a focus position and a diaphragm of the microscope (observation unit 3) were acquired as observation spectral characteristics data sets. In such a case, the feature wavelength may be determined by comparing these data sets B-01, B-02, and B-03. For example, the following processing is performed for each combination of acquired data sets (in this case, three combinations of B-01 and B-02, B-01 and B-03, and B-02 and B-03). That is, the difference in observation spectral characteristics is calculated for each wavelength for each combination. Then, a wavelength at which the calculated difference is larger than a predetermined threshold set in advance is determined as the characteristic wavelength.

続いて、図6のステップa7について説明する。先ず、システム環境設定部544は、前述のようにして決定された特徴波長をもとに観察パラメータおよび撮像パラメータ(システムパラメータ)を設定する。   Next, step a7 in FIG. 6 will be described. First, the system environment setting unit 544 sets an observation parameter and an imaging parameter (system parameter) based on the characteristic wavelength determined as described above.

ここで、撮像パラメータは、マルチバンドカメラの動作に関する値であり、システム環境設定部544は、設定した撮像パラメータの値を染色標本画像撮像部33に通知して染色標本画像撮像部33に対する動作指示を行う。染色標本画像撮像部33は、このシステム環境設定部544による動作指示に応答し、通知された撮像パラメータに従って、例えばゲインの設定、露光時間の設定、チューナブルフィルタによって選択する波長帯域(選択波長幅)の設定等を行ってマルチバンドカメラを駆動する。   Here, the imaging parameter is a value related to the operation of the multiband camera, and the system environment setting unit 544 notifies the stained specimen image capturing unit 33 of the set imaging parameter value and instructs the stained specimen image capturing unit 33 to operate. I do. The stained specimen image capturing unit 33 responds to the operation instruction from the system environment setting unit 544 and, for example, sets the gain, sets the exposure time, and selects the wavelength band (selected wavelength width) by the tunable filter according to the notified imaging parameter. ) To drive the multiband camera.

実施の形態1では、システム環境設定部544は、この撮像パラメータの1つとして、チューナブルフィルタの選択波長帯域(選択波長幅)を設定する。例えば、特徴波長の前後5〔nm〕の波長帯域における選択波長幅を、チューナブルフィルタによって選択可能な最小の波長幅である1〔nm〕に設定する。また、特徴波長の前後5〔nm〕の波長帯域以外の波長帯域における選択波長幅を、初期値(例えば25〔nm〕)に設定する。染色標本画像撮像部33は、ここで設定される波長帯域毎の選択波長幅に従い、チューナブルフィルタによって選択する波長帯域を順次選択し、選択した波長帯域毎に染色標本画像を撮像する。   In the first embodiment, the system environment setting unit 544 sets a selected wavelength band (selected wavelength width) of the tunable filter as one of the imaging parameters. For example, the selected wavelength width in the wavelength band of 5 [nm] before and after the characteristic wavelength is set to 1 [nm] which is the minimum wavelength width that can be selected by the tunable filter. Further, the selection wavelength width in a wavelength band other than the wavelength band of 5 [nm] before and after the characteristic wavelength is set to an initial value (for example, 25 [nm]). The stained specimen image capturing unit 33 sequentially selects wavelength bands to be selected by the tunable filter according to the selected wavelength width for each wavelength band set here, and captures a stained specimen image for each selected wavelength band.

また、システム環境設定部544は、2つ目の撮像パラメータとして露光時間を設定する。例えば、システム環境設定部544は、特性データ選択部542が選択した白色画像信号値のデータセット(ここではデータセットC−01)を用い、白色画像信号値の最大値が所定輝度値を持つように露光時間を調整し、特徴波長の前後5〔nm〕の波長帯域以外の波長帯域における露光時間とする。一方、特徴波長の前後5〔nm〕の波長帯域における露光時間については、システム環境設定部544は先ず、観察部3の染色標本観察部31や染色標本画像撮像部33に対する各種動作指示を行い、指定された観察倍率で白色画像信号値を取得する。そして、システム環境設定部544は、取得した白色画像信号値を用い、測定波長毎に露光時間を算出する。これによれば、特徴波長付近について、観察時(染色標本画像の撮像時)の環境に応じて露光時間を設定できる。   The system environment setting unit 544 sets the exposure time as the second imaging parameter. For example, the system environment setting unit 544 uses a data set of white image signal values (here, data set C-01) selected by the characteristic data selection unit 542 so that the maximum value of the white image signal values has a predetermined luminance value. The exposure time is adjusted to an exposure time in a wavelength band other than the wavelength band of 5 [nm] before and after the characteristic wavelength. On the other hand, for the exposure time in the wavelength band of 5 nm before and after the characteristic wavelength, the system environment setting unit 544 first gives various operation instructions to the stained specimen observation unit 31 and the stained specimen image capturing unit 33 of the observation unit 3, A white image signal value is acquired at a specified observation magnification. Then, the system environment setting unit 544 calculates the exposure time for each measurement wavelength using the acquired white image signal value. According to this, the exposure time can be set in the vicinity of the characteristic wavelength according to the environment at the time of observation (when the stained specimen image is captured).

なお、ここでは、チューナブルフィルタの選択波長帯域(選択波長幅)および露光時間の2つを撮像パラメータとして設定することとしたが、これ以外の設定に関する値についても、必要に応じて適宜撮像パラメータとして設定することができる。   Here, the selected wavelength band (selected wavelength width) and exposure time of the tunable filter and the exposure time are set as the imaging parameters. However, other values related to the settings are also appropriately set as necessary. Can be set as

一方、観察パラメータは、顕微鏡の動作に関する値であり、システム環境設定部544は、設定した観察パラメータの値を染色標本観察部31に通知して染色標本観察部31に対する動作指示を行う。染色標本観察部31は、このシステム環境設定部544による動作指示に応答し、通知された観察パラメータ等に従って例えば対物レンズの観察倍率の切り換えや切り換えた観察倍率等に応じた光源の調光制御、各種光学素子の切り換え、電動ステージの移動等、観察染色標本の観察に伴う顕微鏡各部の調整を行う。   On the other hand, the observation parameter is a value related to the operation of the microscope, and the system environment setting unit 544 notifies the stained sample observation unit 31 of the set observation parameter value and gives an operation instruction to the stained sample observation unit 31. In response to the operation instruction from the system environment setting unit 544, the stained specimen observation unit 31 switches light source dimming control according to, for example, switching of the observation magnification of the objective lens or the switched observation magnification according to the notified observation parameter, etc. Adjustment of various parts of the microscope accompanying observation of the observation stained specimen is performed, such as switching of various optical elements and movement of the electric stage.

実施の形態1では、システム環境設定部544は、この観察パラメータとして、顕微鏡の観察倍率、焦点位置および絞りのとして各値を設定する。   In the first embodiment, the system environment setting unit 544 sets each value as the observation magnification, the focal position, and the aperture of the microscope as the observation parameters.

観察倍率については、指定された観察倍率を設定する。焦点位置および絞りについては、決定した特徴波長(Kλ(i)の波長)を取得する際に用いた観察分光特性(データセット)に対応する値を特性データ記憶部7から読み出して設定する。例えば、特徴波長Kλ(i)が、データセットB−02の観察分光特性から算出された波長間変化率をもとに決定されたのであれば、データセットB−02に対応する図4のレコードR22に示す焦点位置「±ゼロ」および絞り「倍率×0.6」を観察パラメータとして設定する。そして、染色標本観察部31は、ここで設定された観察パラメータを用い、染色標本画像撮像部33がこの特徴波長Kλ(i)を含む波長帯域で染色標本画像を撮像する際の焦点位置および絞りの値を設定する。   For the observation magnification, the designated observation magnification is set. For the focal position and the stop, values corresponding to the observation spectral characteristics (data set) used when acquiring the determined characteristic wavelength (wavelength of Kλ (i)) are read from the characteristic data storage unit 7 and set. For example, if the characteristic wavelength Kλ (i) is determined based on the rate of change between wavelengths calculated from the observation spectral characteristics of the data set B-02, the record of FIG. 4 corresponding to the data set B-02. The focal position “± zero” and the aperture “magnification × 0.6” shown in R22 are set as observation parameters. The stained specimen observation unit 31 uses the observation parameters set here, and the focal position and aperture when the stained specimen image imaging unit 33 captures the stained specimen image in a wavelength band including the characteristic wavelength Kλ (i). Set the value of.

なお、複数の観察分光特性(データセット)が取得された場合であって、特徴波長Kλ(i)が、異なるデータセットの観察分光特性をもとに算出された波長間変化率をもとに決定された場合(例えば、特徴波長Kλ(i)が、データセットB−01,B−02,B−03の各観察分光特性からそれぞれ個別に算出された波長間変化率をもとに重複して決定された場合)には、その特徴波長Kλ(i)における各観察分光特性から算出された波長間変化率のうち、値が最も大きい波長間変化率を得た観察分光特性(データセット)に対応する焦点位置および絞りを観察パラメータとして設定する。   Note that, in the case where a plurality of observation spectral characteristics (data sets) are acquired, the characteristic wavelength Kλ (i) is based on the rate of change between wavelengths calculated based on the observation spectral characteristics of different data sets. When determined (for example, the characteristic wavelength Kλ (i) overlaps based on the inter-wavelength change rates calculated individually from the observation spectral characteristics of the data sets B-01, B-02, and B-03. The observed spectral characteristics (data set) obtained the inter-wavelength change rate having the largest value among the inter-wavelength change rates calculated from the observed spectral characteristics at the characteristic wavelength Kλ (i). Is set as an observation parameter.

また、変形例として上記したように、波長間変化率が最大となる波長を特徴波長とする場合には、この波長間変化率の算出に際して参照したデータセットに対応する焦点位置および絞りを特性データ記憶部7から読み出して設定する。また、各データセットの観察分光特性の主成分分析結果を用い、寄与度が最も高い波長を特徴波長とする場合には、この寄与度が最も高い波長を得た主成分分析結果のデータセットに対応する焦点位置および絞りを特性データ記憶部7から読み出して設定する。   Further, as described above as a modification, when the wavelength having the maximum rate of change between wavelengths is set as the characteristic wavelength, the focal point position and the aperture corresponding to the data set referred to in calculating the rate of change between wavelengths are set as characteristic data Read from the storage unit 7 and set. In addition, when the principal component analysis result of the observation spectral characteristics of each data set is used and the wavelength having the highest contribution is set as the characteristic wavelength, the data set of the principal component analysis result having the wavelength having the highest contribution is obtained. The corresponding focal position and aperture are read from the characteristic data storage unit 7 and set.

また、複数の観察分光特性(データセット)が取得された場合であって、各データセットの組み合わせそれぞれについて波長毎に観察分光特性の差分を算出することで特徴波長を決定した場合であれば、その特徴波長を決定した際に参照した各データセットに対応する焦点位置および絞りをそれぞれ読み出し、指定された観察倍率と併せて2通りの観察パラメータを設定する。例えば、ある波長におけるデータセットB−01とB−02の観察分光特性の差分が大きくその波長が特徴波長として決定された場合には、「データセットB−01に対応する図4のレコードR21に示す焦点位置「−(マイナス)」および絞り「ゼロ」を読み出し、第1の観察パラメータを設定する。さらに、データセットB−02に対応する図4のレコードR22に示す焦点位置「±ゼロ」および絞り「倍率×0.6」を読み出し、第2の観察パラメータを設定する。   In addition, if a plurality of observation spectral characteristics (data sets) are acquired, and if the characteristic wavelength is determined by calculating the difference of the observation spectral characteristics for each wavelength for each combination of each data set, The focal position and aperture corresponding to each data set referred to when the characteristic wavelength is determined are read out, and two types of observation parameters are set together with the designated observation magnification. For example, when the difference between the observation spectral characteristics of the data sets B-01 and B-02 at a certain wavelength is large and the wavelength is determined as the characteristic wavelength, “record R21 in FIG. 4 corresponding to the data set B-01” The indicated focal position “− (minus)” and aperture “zero” are read out, and the first observation parameter is set. Further, the focus position “± zero” and the aperture “magnification × 0.6” shown in the record R22 of FIG. 4 corresponding to the data set B-02 are read, and the second observation parameter is set.

また、ここでは、顕微鏡の観察倍率、焦点位置および絞りの3つを観察パラメータとして設定することとしたが、これ以外の設定に関する値についても、必要に応じて適宜観察パラメータとして設定することができる。   In this example, the observation magnification of the microscope, the focus position, and the diaphragm are set as observation parameters. However, values related to other settings can be set as appropriate observation parameters as necessary. .

以上のようにして設定したシステムパラメータ(観察パラメータおよび撮像パラメータ)は、染色標本属性と対応付けられたシステム設定ファイルとして記憶部55に記憶しておく。このように設定したシステムパラメータをシステム設定ファイルとして記憶しておくことで、以後同一の染色標本属性および観察倍率の組み合わせが指定された場合に、このシステム設定ファイルを読み出すことでシステムパラメータを設定することが可能となる。   The system parameters (observation parameters and imaging parameters) set as described above are stored in the storage unit 55 as a system setting file associated with the stained specimen attribute. By storing the system parameters set in this way as a system setting file, when the same combination of stained specimen attributes and observation magnification is designated thereafter, the system parameters are set by reading the system setting file. It becomes possible.

そして、図6のステップa9において、システム環境設定部544は、順次選択波長幅とともに該当する波長帯域における露光時間を染色標本画像撮像部33に出力するとともに、観察パラメータとして設定した観察倍率、焦点位置および絞りの各値を染色標本観察部31に出力し、選択波長幅毎に染色標本画像を取得する。取得した染色標本画像の画像データは、記憶部55に記憶しておく。このとき、変形例として上記したように、観察パラメータとして、第1の観察パラメータおよび第2の観察パラメータの2通りを設定した場合には、システム環境設定部544は、第1の観察パラメータおよび第2の観察パラメータを順次染色標本観察部31に出力し、観察パラメータを異ならせて染色標本画像を2回取得する。すなわち、観察パラメータを第1のパラメータとして染色標本を観察し、マルチバンド撮像した第1の染色標本画像と、観察パラメータを第2のパラメータとして染色標本を観察し、マルチバンド撮像した第2の染色標本画像とを得る。   In step a9 of FIG. 6, the system environment setting unit 544 sequentially outputs the exposure time in the corresponding wavelength band together with the selected wavelength width to the stained specimen image capturing unit 33, and sets the observation magnification and focus position set as observation parameters. Then, each value of the aperture is output to the stained specimen observation unit 31, and a stained specimen image is acquired for each selected wavelength width. The acquired image data of the stained specimen image is stored in the storage unit 55. At this time, as described above as a modified example, when two types of observation parameters, the first observation parameter and the second observation parameter, are set, the system environment setting unit 544 sets the first observation parameter and the first observation parameter. The two observation parameters are sequentially output to the stained specimen observation unit 31, and the stained specimen images are acquired twice with different observation parameters. That is, a stained specimen is observed using the observation parameter as the first parameter, the first stained specimen image obtained by multiband imaging, and the stained specimen is observed using the observation parameter as the second parameter, and the second staining obtained by multiband imaging. A sample image is obtained.

続いて、図6のステップa11の注目対象抽出処理について説明する。図11は、注目対象抽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11に示すように、注目対象抽出処理では、注目対象抽出部545は先ず、特徴波長およびこの特徴波長の前後1〔nm〕の波長での染色標本画像(分光画像)をもとに、変化率分光画像を作成する(ステップc1)。「分光画像」とは、染色標本画像のうちの特定の波長における染色標本画像のことをいう。   Next, the target object extraction process in step a11 in FIG. 6 will be described. FIG. 11 is a flowchart showing a detailed processing procedure of the target extraction process. As shown in FIG. 11, in the target extraction process, the target target extraction unit 545 first changes based on a characteristic wavelength and a stained specimen image (spectral image) at a wavelength of 1 [nm] before and after the characteristic wavelength. A rate spectral image is created (step c1). The “spectral image” refers to a stained sample image at a specific wavelength among the stained sample images.

すなわち先ず、注目対象抽出部545は、特徴波長ω〔nm〕の分光画像と波長ω−1〔nm〕の分光画像とから変化率分光画像を作成する。具体的には、特徴波長ω〔nm〕および波長ω−1〔nm〕における分光画像の画像信号値と白色画像信号値に基づいて、画素毎に対応する染色標本の各点における分光透過率を算出する処理を行う。そして、画素毎に算出した分光透過率を用い、特性データ解析部543による算出手順と同様の要領で、上記した式(1)に従い、分光透過率の分光画像間での波長間変化率r(λ)(すなわち、特徴波長ω〔nm〕,ω−1〔nm〕間の分光透過率の差分の絶対値)を画素毎に算出する。そして、波長間変化率r(λ)が最大となる画素の画素値を“255”、波長間変化率r(λ)がゼロである画素の画素値を“0(ゼロ)”として波長間変化率r(λ)の大きさに応じた画素値を各画素に割り当て、グレースケール画像として変化率分光画像を作成する。また、同様にして特徴波長ω〔nm〕の分光画像と波長ω+1〔nm〕の分光画像とから変化率分光画像を作成する。   That is, first, the target object extraction unit 545 creates a change rate spectral image from the spectral image of the characteristic wavelength ω [nm] and the spectral image of the wavelength ω-1 [nm]. Specifically, the spectral transmittance at each point of the stained specimen corresponding to each pixel is calculated based on the image signal value and the white image signal value of the spectral image at the characteristic wavelength ω [nm] and the wavelength ω-1 [nm]. Processing to calculate is performed. Then, using the spectral transmittance calculated for each pixel, in the same manner as the calculation procedure by the characteristic data analysis unit 543, according to the above-described equation (1), the change rate r (the inter-wavelength change rate r (between spectral images). λ) (that is, the absolute value of the difference in spectral transmittance between the characteristic wavelengths ω [nm] and ω-1 [nm]) is calculated for each pixel. Then, the pixel value of the pixel having the maximum inter-wavelength change rate r (λ) is “255”, and the pixel value of the pixel having the inter-wavelength change rate r (λ) is zero is set to “0 (zero)”. A pixel value corresponding to the size of the rate r (λ) is assigned to each pixel, and a change rate spectral image is created as a grayscale image. Similarly, a change rate spectral image is created from the spectral image of the characteristic wavelength ω [nm] and the spectral image of the wavelength ω + 1 [nm].

そして、注目対象抽出部545は、作成した2枚の変化率分光画像を合成し、変化率合成分光画像を作成する(ステップc3)。図12は、変化率合成分光画像の一例を示す図である。この変化率合成分光画像は、波長間変化率r(λ)の大きい画素が強調された画像として得られる。ここで、図9の特徴波長決定処理によって複数の波長が特徴波長として決定されている場合には、ステップc1〜ステップc3の処理を各特徴波長それぞれについて行い、特徴波長毎に変化率合成分光画像を作成する。そして、作成した特徴波長毎の変化率合成分光画像を合成して1枚の変化率合成分光画像を作成する。また、変形例として上記したように観察パラメータを2通り設定した場合には、第1の染色標本画像および第2の染色標本画像それぞれについて同様の処理を行う。作成した1枚または複数の変化率合成分光画像の画像データは、記憶部55に記憶しておく。   Then, the target object extraction unit 545 combines the created two change rate spectral images to create a change rate combined spectral image (step c3). FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the change rate combined spectral image. This change rate composite spectral image is obtained as an image in which pixels having a large inter-wavelength change rate r (λ) are emphasized. Here, when a plurality of wavelengths are determined as the characteristic wavelengths by the characteristic wavelength determination processing of FIG. 9, the processing of step c1 to step c3 is performed for each characteristic wavelength, and the change rate combined spectral image for each characteristic wavelength. Create Then, the change rate synthesized spectral image for each characteristic wavelength is synthesized to create one change rate synthesized spectral image. Further, when two types of observation parameters are set as described above as a modification, the same processing is performed for each of the first stained sample image and the second stained sample image. The created image data of one or more change rate combined spectral images is stored in the storage unit 55.

続いて、注目対象抽出部545は、作成した変化率合成分光画像から注目対象組織の領域を抽出し、注目対象画像を作成する(ステップc5)。例えば、変化率合成分光画像に対し、平滑化や2値化、エッジ抽出、モフォロジー(膨張・収縮)といった公知の画像処理を適宜選択的に組み合わせて行い、注目対象組織の領域を抽出する。なお、このとき、注目対象組織が核や赤血球等のような特徴的な形状を有する組織の場合には、変化率合成分光画像に対して粒子解析を行い、面積や円形度等のパラメータを求めることとしてもよい。これによれば、注目対象組織の領域をより精度良く抽出できる。作成した注目対象画像のデータは、記憶部55に記憶しておく。   Subsequently, the attention target extraction unit 545 extracts a region of the target tissue from the created change rate combined spectroscopic image, and generates the attention target image (step c5). For example, the region of the target tissue is extracted by appropriately combining known image processing such as smoothing, binarization, edge extraction, and morphology (expansion / contraction) on the change rate combined spectral image. At this time, when the target tissue is a tissue having a characteristic shape such as a nucleus or red blood cell, particle analysis is performed on the change rate composite spectral image to obtain parameters such as area and circularity. It is good as well. According to this, the region of the target tissue can be extracted with higher accuracy. The generated data of the target image is stored in the storage unit 55.

より詳細には、複数の波長が特徴波長として決定されている場合には、前述のように特徴波長毎の変化率合成分光画像およびこれら特徴波長毎の変化率合成分光画像を1枚に合成した変化率合成分光画像が作成される。また、変形例として上記したように観察パラメータを2通り設定した場合には、2通りの変化率合成分光画像が作成される。このため、注目対象抽出部545は、これら複数の変化率合成分光画像を表示部52に表示処理し、ユーザ操作に従って手動でまたは自動的に1枚の変化率合成分光画像を選択する。そして、注目対象抽出部545は、選択した変化率合成分光画像に対してステップc5の処理を行い、注目対象画像を作成する。   More specifically, when a plurality of wavelengths are determined as feature wavelengths, the rate-of-change synthesized spectroscopic image for each feature wavelength and the rate-of-change synthesized spectroscopic image for each feature wavelength are synthesized into one sheet as described above. A change rate composite spectral image is created. In addition, when two types of observation parameters are set as described above as a modification, two types of change rate combined spectral images are created. Therefore, the target object extraction unit 545 displays the plurality of change rate combined spectral images on the display unit 52, and selects one change rate combined spectral image manually or automatically according to a user operation. Then, the target object extraction unit 545 performs the process of step c5 on the selected change rate combined spectral image to create a target object image.

図13は、変化率合成分光画像選択画面の一例を示す図である。この変化率合成分光画像選択画面は、複数の変化率合成分光画像が作成された場合に表示部52に表示される。図13に示すように、変化率合成分光画像選択画面には、複数の変化率合成分光画像I201が例えばサムネイル形式で並べて表示される。この変化率合成分光画像選択画面は、複数の変化率合成分光画像のうちの1枚を選択画像として表示する画像表示部W201を備え、ユーザ操作に従って手動でまたは自動的に選択した1枚の変化率合成分光画像が拡大表示されるようになっている。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a change rate combined spectral image selection screen. This change rate combined spectral image selection screen is displayed on the display unit 52 when a plurality of change rate combined spectral images are created. As shown in FIG. 13, a plurality of change rate composite spectral images I201 are displayed side by side in, for example, a thumbnail format on the change rate composite spectral image selection screen. This rate-of-change synthesized spectral image selection screen includes an image display unit W201 that displays one of a plurality of rate-of-change synthesized spectral images as a selected image, and one change selected manually or automatically according to a user operation. The rate-combination spectral image is enlarged and displayed.

また、変化率合成分光画像選択画面には、複数の変化率合成分光画像から1枚の変化率分光合成画像を手動選択するのか自動選択するのかを択一的に選択可能なラジオボタンB201,B202や、操作を確定するOKボタンBTN201、操作をキャンセルするキャンセルボタンBTN202等が配置されている。   In addition, the change rate combined spectral image selection screen includes radio buttons B201 and B202 that can alternatively select whether to manually select or automatically select one change rate spectral combined image from a plurality of change rate combined spectral images. In addition, an OK button BTN201 for confirming the operation, a cancel button BTN202 for canceling the operation, and the like are arranged.

例えば、図13においてラジオボタンB201を選択すると、操作部51を介してカーソルCS201を移動させることで複数の変化率合成分光画像のうちの1枚が手動で選択することができるようになっており、カーソルCS201によって選択されている変化率合成分光画像が選択画像として画像表示部W201に拡大表示される。一方、ラジオボタンB202を選択した場合には、複数の変化率合成分光画像のうちの1枚が自動的に選択されて選択された変化率合成分光画像が選択画像として画像表示部W201に拡大表示される。この場合の内部処理としては、注目対象抽出部545が、変化率合成分光画像毎に、それぞれ全画素の画素平均値を算出する。そして、注目対象抽出部545は、算出した画素平均値が最大となる変化率合成分光画像を選択し、画像表示部W201に表示処理する。ユーザは、画像表示部W201において所望の変化率合成分光画像が選択画像として表示された状態でOKボタン201を押下操作する。   For example, when the radio button B201 is selected in FIG. 13, by moving the cursor CS201 via the operation unit 51, one of a plurality of change rate composite spectral images can be manually selected. The change rate combined spectral image selected by the cursor CS201 is enlarged and displayed on the image display unit W201 as a selected image. On the other hand, when the radio button B202 is selected, one of the plurality of change rate combined spectral images is automatically selected, and the selected change rate combined spectral image is enlarged and displayed as a selected image on the image display unit W201. Is done. As an internal process in this case, the target object extraction unit 545 calculates a pixel average value of all the pixels for each change rate combined spectral image. Then, the target object extraction unit 545 selects the change rate combined spectral image that maximizes the calculated pixel average value, and performs display processing on the image display unit W201. The user presses the OK button 201 in a state where a desired change rate combined spectral image is displayed as a selected image on the image display unit W201.

なお、分光画像や変化率分光画像、変化率合成分光画像を表示部52に表示して注目対象組織の抽出処理を行うようにしてもよい。そして、変化率合成分光画像に施す2値化処理で用いる閾値の指定や、注目対象組織の領域を抽出するために行う平滑化や2値化、エッジ抽出、モフォロジー(膨張・収縮)等の画像処理の指定を受け付ける構成としてもよい。   Note that a spectral image, a change rate spectral image, or a change rate combined spectral image may be displayed on the display unit 52 to perform extraction processing of the target tissue. Then, the threshold value used in the binarization processing applied to the rate-of-change synthesized spectral image, the smoothing, binarization, edge extraction, and morphology (expansion / shrinkage) images used to extract the region of the target tissue It may be configured to accept processing designation.

図14は、観察対象組織抽出画面の一例を示す図である。図14に示すように、観察対象組織抽出画面は、分光画像、変化率分光画像または変化率合成分光画像と、変化率合成分光画像に対して画像処理を施して得られた注目対象画像とを並べて表示する画像表示部W21を備え、画像表示部W21に向かって左側に表示させる配置分光画像、変化率分光画像または変化率合成分光画像をリストボックスB21で選択できるようになっている。図14では、リストボックスB21によって変化率合成分光画像が選択されており、画像表示部W21の向かって左側にステップc1で作成した変化率合成分光画像I21が表示され、向かって右側に画像処理後の注目対象画像I22が表示される。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an observation target tissue extraction screen. As shown in FIG. 14, the observation target tissue extraction screen includes a spectroscopic image, a change rate spectroscopic image, or a change rate composite spectroscopic image, and a target image obtained by performing image processing on the change rate composite spectroscopic image. An image display unit W21 that displays side by side is provided, and an arrangement spectral image, a change rate spectral image, or a change rate combined spectral image to be displayed on the left side toward the image display unit W21 can be selected in the list box B21. In FIG. 14, the change rate combined spectral image is selected by the list box B21, the change rate combined spectral image I21 created in step c1 is displayed on the left side of the image display unit W21, and after image processing on the right side. The target image I22 is displayed.

また、観察対象組織抽出画面には、コントラストを調整するためのスライダーバーS21や、2値化処理で用いる閾値を指定するためのスライダーバーS22、変化率合成分光画像に施す画像処理を選択するためのチェックボックスC21、操作を確定するOKボタンBTN21、操作をキャンセルするキャンセルボタンBTN22等が配置されている。図14では、チェックボックスC21として、シード設定、膨張、収縮、エッジ抽出および平滑化を個別に選択するための5つのチェックボックスが配置されている。ここで、シード設定のチェックボックスを選択すると、画像表示部W21の注目対象画像I22上にポインタP21が表示されるようになっている。例えば、ユーザが、操作部51を操作して注目対象組織が映る変化率合成分光画像上の位置にポインタP21を移動させ、OKボタンBTN21を押下操作したとする。この場合には、例えば、ポインタP21の位置を始点として設定し、分光画像中で始点の画素値と類似する画素値を探索する処理が行われて注目対象組織の領域が抽出される。   In addition, on the observation target tissue extraction screen, a slider bar S21 for adjusting contrast, a slider bar S22 for specifying a threshold value used in binarization processing, and image processing to be applied to the change rate composite spectral image are selected. Check box C21, an OK button BTN21 for confirming the operation, a cancel button BTN22 for canceling the operation, and the like. In FIG. 14, as the check box C21, five check boxes for individually selecting seed setting, dilation, contraction, edge extraction, and smoothing are arranged. Here, when the seed setting check box is selected, the pointer P21 is displayed on the target image I22 of the image display unit W21. For example, it is assumed that the user operates the operation unit 51 to move the pointer P21 to a position on the change rate combined spectral image where the target tissue is reflected, and presses the OK button BTN21. In this case, for example, the position of the pointer P21 is set as the start point, and a process of searching for a pixel value similar to the pixel value of the start point in the spectral image is performed, and the region of the target tissue is extracted.

このようにすれば、ユーザは、分光画像や変化率分光画像、変化率合成分光画像を見ながら閾値の設定や変化率合成分光画像に施す画像処理を指定することができる。   In this way, the user can set threshold values and specify image processing to be performed on the change rate combined spectral image while viewing the spectral image, change rate spectral image, and change rate combined spectral image.

続いて、図11に示すように、注目対象抽出部545は、染色標本画像の各画素について求めた分光透過率の値をRGB値に変換し、表示用のRGB画像(染色標本RGB画像)を作成する(ステップc7)。ここで、染色標本画像上の点(画素)xにおける分光透過率をT(x)とするとRGB値GRGB(x)は、次式(6)で表される。
RGB(x)=HT(x) ・・・(6)
Subsequently, as illustrated in FIG. 11, the target object extraction unit 545 converts the spectral transmittance value obtained for each pixel of the stained specimen image into an RGB value, and displays a display RGB image (stained specimen RGB image). Create (step c7). Here, if the spectral transmittance at a point (pixel) x on the stained specimen image is T (x), the RGB value G RGB (x) is expressed by the following equation (6).
G RGB (x) = HT (x) (6)

ここで、式(6)のHはシステム行列であり、次式(7)で表される。
H=FSE ・・・(7)
Here, H in Expression (6) is a system matrix and is expressed by the following Expression (7).
H = FSE (7)

Fは、チューナブルフィルタの分光透過率である。Sは、カメラの分光感度特性であり、観察染色標本の染色標本属性の属性値をもとに選択した施設についての特性データに対応するカメラ分光特性のデータセット(ここでは、データセットC−21)を用いる。Eは、単位時間当たりの照明の分光放射特性であり、選択した施設についての特性データに対応する照明分光特性のデータセット(ここでは、データセットC−01)を用いる。染色標本画像の全ての画素位置xについて分光透過率の値が算出されているので、画像位置xについてT(x)をRGB値に変換する処理を画像全体に亘って反復すれば、撮像したマルチバンド画像と同じ幅と高さを有するRGB画像が得られる。作成した染色標本RGB画像のデータは、記憶部55に記憶しておく。   F is the spectral transmittance of the tunable filter. S is a spectral sensitivity characteristic of the camera, and a camera spectral characteristic data set (here, data set C-21) corresponding to the characteristic data of the facility selected based on the attribute value of the stained specimen attribute of the observation stained specimen. ) Is used. E is a spectral emission characteristic of lighting per unit time, and a data set of lighting spectral characteristics (here, data set C-01) corresponding to the characteristic data of the selected facility is used. Since the spectral transmittance values are calculated for all the pixel positions x of the stained specimen image, if the process of converting T (x) into RGB values for the image position x is repeated over the entire image, the captured multi An RGB image having the same width and height as the band image is obtained. Data of the created stained specimen RGB image is stored in the storage unit 55.

そして、注目対象抽出部545は、染色標本RGB画像上に注目対象画像を重畳させて仮想特殊染色画像を作成する(ステップc9)。作成した仮想特殊染色画像のデータは、記憶部55に記憶しておく。図15は、仮想特殊染色画像の一例を示す図である。この仮想特殊染色画像は、注目対象組織を染色する特殊染色を標本に施したような画像として得られ、染色標本画像中の注目対象組織の領域を視認性良く判別できる。   Then, the attention object extraction unit 545 creates a virtual special stained image by superimposing the attention object image on the stained specimen RGB image (step c9). The data of the created virtual special stained image is stored in the storage unit 55. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a virtual special stained image. This virtual specially stained image is obtained as an image obtained by applying special staining for staining the target tissue of interest to the specimen, and the region of the target tissue of interest in the stained specimen image can be distinguished with high visibility.

なお、ここで説明した領域の抽出方法は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、サポートベクターマシン(SVM)等の判別器を用い、観察分光特性を特徴量とした学習判別処理によって注目対象組織の画素を抽出することとしてもよい。例えば、注目対象組織の観察分光特性(ここではデータセットB−01等)をもとに波長ω,ω−1間の波長間変化率および波長ω,ω+1間の波長間変化率をそれぞれ算出し、これらを合成して変化率合成データを得る。そして、ステップc3で作成した変化率合成分光画像に対し、得られた変化率合成データを教師データとして学習判別処理を行うことによって、注目対象組織の画素を抽出することとしてもよい。またこのとき、特徴波長のみを有効波長として用いて学習判別処理を行うこととしてもよい。これによれば、次元数を削減でき、判別精度を向上させることができる。   Note that the region extraction method described here is an example, and the present invention is not limited to this. For example, using a discriminator such as a support vector machine (SVM), the pixel of the target tissue may be extracted by learning discrimination processing using the observation spectral characteristic as a feature amount. For example, the rate of change between wavelengths ω and ω−1 and the rate of change between wavelengths ω and ω + 1 are calculated based on the observed spectral characteristics of the target tissue (in this case, data set B-01, etc.). These are combined to obtain change rate composite data. Then, the pixel of the target tissue may be extracted by performing learning determination processing on the change rate composite spectral image created in step c3 using the obtained change rate composite data as teacher data. At this time, the learning discrimination process may be performed using only the characteristic wavelength as the effective wavelength. According to this, the number of dimensions can be reduced, and the discrimination accuracy can be improved.

以上説明したように、実施の形態1によれば、予め染色標本属性の属性値毎に測定した分光特性を含む特性データを特性データ記憶部7に記憶しておくことができる。そして、指定された観察染色標本の属性値に応じた特性データを選択し、選択した特性データを解析することによって注目対象組織の特徴波長を決定し、観察染色標本を観察する際の観察部3の動作環境を設定するためのシステムパラメータを設定することができる。このとき、決定した注目対象組織の特徴波長をもとに、染色標本画像を撮像する際のチューナブルフィルタの選択波長帯域(選択波長幅)を設定することができる。具体的には、特徴波長付近において選択波長幅を狭くし、観察時(染色標本画像の撮像時)の実際の環境に応じてシステムパラメータを設定することができる。   As described above, according to the first embodiment, the characteristic data including spectral characteristics measured for each attribute value of the stained specimen attribute can be stored in the characteristic data storage unit 7 in advance. Then, characteristic data corresponding to the attribute value of the designated observation stained specimen is selected, the characteristic wavelength of the target tissue is determined by analyzing the selected characteristic data, and the observation unit 3 when observing the observation stained specimen System parameters for setting the operating environment can be set. At this time, based on the determined characteristic wavelength of the target tissue of interest, it is possible to set a selection wavelength band (selection wavelength width) of the tunable filter when capturing a stained specimen image. Specifically, the selection wavelength width can be narrowed in the vicinity of the characteristic wavelength, and the system parameters can be set according to the actual environment at the time of observation (when the stained specimen image is captured).

結果的に、注目対象組織のスペクトル特徴を精度良く取得できるので、注目対象組織の領域を高精度に抽出可能な染色標本画像を取得するためのシステムパラメータを適切に設定することができる。したがって、観察対象の標本の特徴を取得するために最適なシステム環境を自動的に設定することができ、注目対象組織の領域を観察し易く、診断がし易い染色観察像を取得することができる。   As a result, since the spectral feature of the target tissue can be acquired with high accuracy, it is possible to appropriately set the system parameters for acquiring the stained specimen image that can extract the region of the target tissue with high accuracy. Therefore, it is possible to automatically set an optimal system environment for acquiring the characteristics of the specimen to be observed, and to obtain a stained observation image that allows easy observation and easy diagnosis of the region of the target tissue. .

また、設定したシステムパラメータに従って取得された染色標本画像を画像処理し、注目対象組織が映る領域を抽出することができる。そして、注目対象組織の領域とそれ以外の領域とを識別表示した仮想特殊染色画像を作成することができ、例えば標本に施された染色が不十分な場合や、染色ムラがある場合であっても、注目対象組織の領域をその他の組織と視認性良く識別することができる。   In addition, the stained specimen image acquired according to the set system parameters can be image-processed to extract a region where the target tissue is reflected. Then, it is possible to create a virtual special staining image in which the region of the target tissue and the other region are identified and displayed. For example, when the staining applied to the specimen is insufficient or when there is uneven staining In addition, the region of the target tissue can be distinguished from other tissues with high visibility.

従来、注目対象組織の領域の視認がし難い場合には、観察し易い染色標本画像が得られるまで、直接顕微鏡やマルチバンドカメラを操作しながら染色標本画像を繰り返し取得していた。あるいは、取得された染色標本画像の染色が不十分で視認性が悪い場合には、標本に再度染色を施すよう臨床検査技師に依頼していた。ここで、注目対象組織について特徴的な波長を探す作業は、熟練を要し、ユーザの負担が高い。   Conventionally, when it is difficult to visually recognize the region of the target tissue of interest, the stained sample image is repeatedly acquired while directly operating the microscope or the multiband camera until a stained sample image that is easy to observe is obtained. Alternatively, if the acquired stained specimen image is not sufficiently stained and has poor visibility, the laboratory technician is requested to re-stain the specimen. Here, the task of searching for a characteristic wavelength for the target tissue of interest requires skill and a high burden on the user.

これに対し、実施の形態1では、ユーザ(病理医)は、顕微鏡やマルチバンドカメラを操作する必要がなく、観察部3が設置された場所とは別の場所で表示部52に表示された仮想特殊染色画像等を見ながら観察・診断が行える。また、臨床検査技師に再度標本の染色を依頼し、染色をし直すといった工程が必要ない。したがって、ユーザの手間を省き、染色標本画像を取得する際の顕微鏡やマルチバンドカメラの操作といった作業負担を軽減できる。これにより、染色が不十分な場合の診断精度への影響を抑えるとともに、診断に関わる人員の削減や診断時間の短縮化が図れ、コスト削減を実現できる。   On the other hand, in the first embodiment, the user (pathologist) does not need to operate the microscope or the multiband camera, and is displayed on the display unit 52 at a place different from the place where the observation unit 3 is installed. Observation and diagnosis can be performed while looking at virtual special stained images. In addition, there is no need for a process of requesting a laboratory technician to stain the specimen again and re-staining. Therefore, it is possible to reduce the work burden such as operation of a microscope and a multiband camera when acquiring a stained specimen image, saving a user's trouble. As a result, it is possible to suppress the influence on the diagnosis accuracy when the staining is insufficient, reduce the number of persons involved in diagnosis, shorten the diagnosis time, and realize cost reduction.

なお、上記した実施の形態では、特徴波長を自動的に決定してシステムパラメータを設定し、染色標本画像を取得することとした。これに対し、決定した特徴波長やこの特徴波長を決定する際に用いる上記式(5)の係数kをユーザ操作に従って変更可能に構成することとしてもよい。   In the above-described embodiment, the characteristic wavelength is automatically determined, the system parameters are set, and the stained specimen image is acquired. On the other hand, the determined characteristic wavelength and the coefficient k in the above formula (5) used when determining the characteristic wavelength may be configured to be changeable according to a user operation.

図16は、特徴波長変更画面の一例を示す図である。図16に示す特徴波長変更画面には、特徴波長を変更するためのスライダーバーS31や係数kを変更するためのスライダーバーS32、スライダーバーS31やスライダーバーS32での操作を確定するOKボタンBTN31、操作をキャンセルするキャンセルボタンBTN32等が配置されている。また、特徴波長変更画面には、観察染色標本の染色標本属性に応じて選択した特性データの観察分光特性を表す図16のグラフと同様のグラフG31が表示されている。そして、グラフG31と併せて、現在の特徴波長が破線によって示されている。ここで、染色色素について、撮像パラメータの1つとして設定するチューナブルフィルタの選択波長帯域(選択波長幅)として適切ではない波長が予め定められている場合には、図16中に一点鎖線で示すように、変更できない波長または波長帯域選択できない波長をグラフG31と併せて示すようにしてもよい。   FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a characteristic wavelength change screen. The characteristic wavelength change screen shown in FIG. 16 includes a slider bar S31 for changing the characteristic wavelength, a slider bar S32 for changing the coefficient k, an OK button BTN31 for confirming the operation on the slider bar S31 and the slider bar S32, A cancel button BTN32 or the like for canceling the operation is arranged. Further, on the characteristic wavelength change screen, a graph G31 similar to the graph of FIG. 16 representing the observation spectral characteristics of the characteristic data selected according to the stained specimen attribute of the observed stained specimen is displayed. Along with the graph G31, the current characteristic wavelength is indicated by a broken line. Here, in the case where a wavelength that is not appropriate as a selection wavelength band (selection wavelength width) of a tunable filter set as one of imaging parameters for a staining dye is determined in advance, this is indicated by a one-dot chain line in FIG. Thus, the wavelength that cannot be changed or the wavelength that cannot be selected may be shown together with the graph G31.

なお、このとき、決定した特徴波長(Kλ(i)の波長)を取得する際に用いた観察分光特性(データセット)に応じて例えば破線の色を変更し、異なる観察分光特性から決定した特徴波長を識別可能に表示することとしてもよい。あるいは、線種を変更して識別表示してもよい。   At this time, for example, the color of the broken line is changed according to the observation spectral characteristic (data set) used when acquiring the determined characteristic wavelength (the wavelength of Kλ (i)), and the characteristic is determined from a different observation spectral characteristic. It is good also as displaying a wavelength so that identification is possible. Alternatively, the line type may be changed for identification display.

この特徴波長変更画面において、ユーザは、例えばスライダーバーS31を操作して特徴波長を変更する。あるいは、スライダーバーS32を操作して係数kの値を変更する。その後、OKボタンBTN31が押下操作されると、スライダーバーS31が操作された場合であればその値を特徴波長として変更し、変更後の特徴波長に従ってグラフG31における特徴波長を示す破線表示が更新される。一方、スライダーバーS32が操作された場合であれば、その値を係数kの値として閾値Thを変更する。そして、この閾値Thを用いて上記した処理を行い、特徴候補波長を再度取得し、特徴波長を決定し直す。この場合も、変更後の特徴波長に従ってグラフG31における特徴波長を示す破線表示が更新される。   In this characteristic wavelength change screen, the user changes the characteristic wavelength by operating, for example, the slider bar S31. Alternatively, the value of the coefficient k is changed by operating the slider bar S32. Thereafter, when the OK button BTN31 is pressed, if the slider bar S31 is operated, the value is changed as the characteristic wavelength, and the broken line display indicating the characteristic wavelength in the graph G31 is updated according to the changed characteristic wavelength. The On the other hand, if the slider bar S32 is operated, the threshold value Th is changed with the value as the value of the coefficient k. Then, the above-described processing is performed using the threshold Th, the feature candidate wavelengths are acquired again, and the feature wavelengths are determined again. Also in this case, the broken line display indicating the characteristic wavelength in the graph G31 is updated according to the characteristic wavelength after the change.

本変形例によれば、ユーザは、観察分光特性のグラフを確認しながら直接特徴波長を調整したり、係数kの値を修正することによって特徴波長を調整するといったことが可能となり、システム環境の設定をより適切に行うことができる。   According to this modification, the user can directly adjust the characteristic wavelength while checking the observation spectral characteristic graph, or adjust the characteristic wavelength by correcting the value of the coefficient k. Settings can be made more appropriately.

(実施の形態2)
図17は、実施の形態2の顕微鏡観察システム1bの機能構成を示すブロック図である。なお、図17において、実施の形態1で説明した顕微鏡観察システム1bと同一の構成については同一の符号を付して示している。
(Embodiment 2)
FIG. 17 is a block diagram illustrating a functional configuration of the microscope observation system 1b according to the second embodiment. In FIG. 17, the same components as those in the microscope observation system 1b described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図17に示すように、実施の形態2の観察システム制御部5bは、操作部51と、表示部52と、処理部54bと、記憶部55bとを備える。   As shown in FIG. 17, the observation system control unit 5b according to the second embodiment includes an operation unit 51, a display unit 52, a processing unit 54b, and a storage unit 55b.

処理部54bは、染色標本属性指定部541bと、特性データラベリング部546bと、特性データ解析部543bと、システム環境設定部544bと、染色標本画像解析部547bとを含む。   The processing unit 54b includes a stained sample attribute specifying unit 541b, a characteristic data labeling unit 546b, a characteristic data analyzing unit 543b, a system environment setting unit 544b, and a stained sample image analyzing unit 547b.

染色標本属性指定部541bは、観察染色標本についての染色標本属性の属性値および観察倍率をユーザ操作に従って指定する。実施の形態2では、属性項目の1つである注目対象組織として複数の注目対象組織が指定可能に構成されている。注目対象組織として1つの組織が選択された場合については実施の形態1で説明した。以下では、注目対象組織として2以上の組織が指定された場合に着目して説明する。   The stained specimen attribute designating unit 541b designates the attribute value of the stained specimen attribute and the observation magnification for the observed stained specimen according to the user operation. In the second embodiment, a plurality of target organizations can be designated as target organizations that are one of the attribute items. The case where one organization is selected as the target organization has been described in the first embodiment. Hereinafter, a description will be given focusing on the case where two or more organizations are designated as the target organization.

特性データラベリング部546bは、指定された染色標本属性をもとに、特性データ記憶部7に記憶されている特性データの中から1つ以上の特性データを選択するとともに、指定された2つ以上の注目対象組織に応じて選択した特性データをラベリングする。   The characteristic data labeling unit 546b selects one or more characteristic data from the characteristic data stored in the characteristic data storage unit 7 on the basis of the specified stained specimen attribute, and two or more specified Label the characteristic data selected according to the target tissue.

特性データ解析部543bは、特性データラベリング部546bによって選択された1つ以上の特性データをもとに、各注目対象組織の特徴波長を決定する。   The characteristic data analysis unit 543b determines the characteristic wavelength of each target tissue based on one or more characteristic data selected by the characteristic data labeling unit 546b.

システム環境設定部544bは、特性データ解析部543bによって決定された各注目対象組織の特徴波長を比較し、特徴波長を含む所定の波長帯域に対して感度が向上するように、システムパラメータを設定する。   The system environment setting unit 544b compares the characteristic wavelengths of the target tissues determined by the characteristic data analysis unit 543b, and sets system parameters so that the sensitivity is improved for a predetermined wavelength band including the characteristic wavelengths. .

染色標本画像解析部547bは、染色標本画像撮像部33が撮像した染色標本画像を画像処理し、この染色標本画像から指定された各注目対象組織が映る領域を個別に抽出する。   The stained specimen image analysis unit 547b performs image processing on the stained specimen image captured by the stained specimen image capturing unit 33, and individually extracts a region in which each designated target tissue appears from the stained specimen image.

また、記憶部55bには、観察染色標本の染色標本属性をもとにシステムパラメータを設定して観察部3の動作を制御し、染色標本画像を取得する処理を実現するための観察システム制御プログラム551bが記憶される。   Further, in the storage unit 55b, an observation system control program for realizing a process of setting a system parameter based on the stained specimen attribute of the observation stained specimen, controlling the operation of the observation section 3, and acquiring a stained specimen image 551b is stored.

図18は、実施の形態2の観察システム制御部5bが行う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、記憶部55bに記憶された観察システム制御プログラム551bに従って観察システム制御部5bの各部が動作することによって実現される。   FIG. 18 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the observation system control unit 5b according to the second embodiment. Note that the processing described here is realized by the operation of each unit of the observation system control unit 5b according to the observation system control program 551b stored in the storage unit 55b.

先ず、染色標本属性指定部541bが、染色標本属性指定画面を表示部52に表示して染色標本属性の指定依頼を通知する処理を行い、操作部51を介してユーザによる染色標本属性および観察倍率の指定操作を受け付ける(ステップd1)。   First, the stained specimen attribute designating unit 541b performs a process of displaying a stained specimen attribute designation screen on the display unit 52 and notifying a designation of designation of a stained specimen attribute, and the stained specimen attribute and observation magnification by the user via the operation unit 51. Is received (step d1).

図19は、実施の形態2における染色標本属性指定画面の一例を示す図である。図19に示す染色標本属性指定画面には、染色種類、臓器、施設の各属性項目の属性値を指定するためのスピンボックスB41,B42,B44や、注目対象組織の数(注目対象組織数)を指定するためのスピンボックスB43、スピンボックスB43で指定された数の注目対象組織を個別に指定するためのスピンボックスB431,B432等、観察倍率を指定するためのスピンボックスB45、これらの各スピンボックスでの操作を確定するOKボタンBTN41、操作をキャンセルするキャンセルボタンBTN42、メモ欄M41等が配置されている。実施の形態2では、ユーザは、この染色標本属性指定画面において対象注目組織として指定する組織の数を指定するとともに、指定した数の注目対象組織を指定する。なお、図19では、最大4つの注目対象組織が指定できるようになっているが、指定可能な注目対象組織の数は特に限定されない。   FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a stained specimen attribute designation screen according to the second embodiment. On the stained specimen attribute designation screen shown in FIG. 19, spin boxes B41, B42, and B44 for designating attribute values of attribute items of staining type, organ, and facility, and the number of target tissues (number of target tissues) Spin box B43 for designating observation, spin boxes B431 and B432 for individually designating the number of target tissues designated by spin box B43, spin box B45 for designating observation magnification, and each of these spins An OK button BTN41 for confirming the operation on the box, a cancel button BTN42 for canceling the operation, a memo column M41, and the like are arranged. In the second embodiment, the user designates the number of tissues to be designated as the target tissue of interest on this stained specimen attribute designation screen and designates the designated number of tissues of interest. In FIG. 19, a maximum of four attention target tissues can be designated, but the number of attention target tissues that can be designated is not particularly limited.

染色標本属性の属性値が指定されたならば、続いて図18に示すように、特性データラベリング部546bが、特性データ記憶部7を参照し、染色標本属性指定部541bによる指定依頼の通知に応答して指定された染色標本属性に応じた1つ以上の特性データを選択する(ステップd3)。特性データの選択は、実施の形態1と同様にして行うことができる。   If the attribute value of the stained specimen attribute is designated, then, as shown in FIG. 18, the characteristic data labeling unit 546b refers to the characteristic data storage unit 7 and notifies the designation request by the stained specimen attribute designation unit 541b. One or more characteristic data corresponding to the stained specimen attribute designated in response is selected (step d3). The selection of characteristic data can be performed in the same manner as in the first embodiment.

そして、特性データラベリング部546bは、指定された2つ以上の注目対象組織に例えば通し番号を割り振ってラベルを割り当て、各注目対象組織それぞれについて選択した特性データをラベリングする(ステップd5)。具体的には、特性データラベリング部546bは、注目対象組織に応じて選択した特性データに対し、注目対象組織に割り当てたラベルLn(n=1,2,3,・・・,注目対象組織数)を付与する。例えば、図19に例示したように、スピンボックスB431で1つ目の注目対象組織1として“弾性線維”を選択し、スピンボックスB432で2つ目の注目対象組織2として“細胞質”を指定した場合には、“弾性線維”をもとに選択した特性データに対してラベルL1、“細胞質”をもとに選択した特性データに対してラベルL2を付与する。 Then, the characteristic data labeling unit 546b assigns a label, for example, by assigning a serial number to two or more designated attention target tissues, and labels the selected characteristic data for each of the attention target tissues (step d5). Specifically, the characteristic data labeling unit 546b applies the label L n (n = 1, 2, 3,..., Attention target tissue) assigned to the attention target tissue for the characteristic data selected according to the attention target tissue. Number). For example, as illustrated in FIG. 19, “elastic fiber” is selected as the first target tissue 1 in the spin box B431, and “cytoplasm” is specified as the second target tissue 2 in the spin box B432. In this case, the label L 1 is assigned to the characteristic data selected based on “elastic fiber”, and the label L 2 is assigned to the characteristic data selected based on “cytoplasm”.

続いて特性データ解析部543bが、ステップd3で選択された特性データをもとに、注目対象組織の特徴波長を決定する(ステップd7)。特性波長の決定手法については、実施の形態1と同様にして行うことができる。ただしこのとき、注目対象組織毎に特徴波長を決定する。決定した特徴波長は、該当する注目対象組織にラベルLnと対応付けて記憶部55bに記憶しておく。 Subsequently, the characteristic data analysis unit 543b determines the characteristic wavelength of the target tissue based on the characteristic data selected in step d3 (step d7). The method for determining the characteristic wavelength can be performed in the same manner as in the first embodiment. However, at this time, the characteristic wavelength is determined for each target tissue. The determined characteristic wavelength is stored in the storage unit 55b in association with the label L n corresponding to the target tissue of interest.

続いてシステム環境設定部544bが、ステップd7で決定された特徴波長をもとに、システムパラメータ(観察パラメータおよび撮像パラメータ)を設定する(ステップd9)。システムパラメータの設定手法については、実施の形態1と同様にして行うことができる。ただし、このとき、注目対象組織毎にシステムパラメータを設定する。この結果、注目対象組織毎に決定された特徴波長に従ってチューナブルフィルタの選択波長帯域(選択波長幅)が設定される。設定したシステムパラメータは、該当する注目対象組織を表すラベルLnと対応付けて記憶部55bに記憶しておく。 Subsequently, the system environment setting unit 544b sets system parameters (observation parameters and imaging parameters) based on the characteristic wavelength determined in step d7 (step d9). The system parameter setting method can be performed in the same manner as in the first embodiment. However, at this time, system parameters are set for each target organization. As a result, the selected wavelength band (selected wavelength width) of the tunable filter is set according to the characteristic wavelength determined for each target tissue. The set system parameter is stored in the storage unit 55b in association with the label L n representing the corresponding target tissue of interest.

そして、システム環境設定部544bは、設定したシステムパラメータを観察部3の染色標本観察部31や染色標本画像撮像部33に出力して各部に対する動作指示を行う。この結果、観察部3は、システム環境設定部544bが設定したシステムパラメータに従って動作し、染色標本の観察像をマルチバンド撮像して染色標本画像を取得する(ステップd11)。   Then, the system environment setting unit 544b outputs the set system parameters to the stained specimen observation unit 31 and the stained specimen image capturing unit 33 of the observation unit 3 to instruct operation of each unit. As a result, the observation unit 3 operates according to the system parameters set by the system environment setting unit 544b, and obtains a stained sample image by performing multiband imaging of the observed image of the stained sample (step d11).

続いて、染色標本画像解析部547bが、染色標本画像解析処理を行い、染色標本画像を画像処理して染色標本画像中の注目対象組織が映る領域を抽出する(ステップd13)。具体的には、染色標本画像解析部547bは、各注目対象組織に共通する特徴波長での染色標本画像および異なる特徴波長での染色標本画像をもとに注目対象組織の領域を抽出する。   Subsequently, the stained specimen image analysis unit 547b performs a stained specimen image analysis process, and performs image processing on the stained specimen image to extract a region where the target tissue in the stained specimen image is reflected (step d13). Specifically, the stained specimen image analysis unit 547b extracts a region of the target tissue based on a stained specimen image having a characteristic wavelength common to each target tissue and a stained specimen image having a different characteristic wavelength.

図20は、染色標本画像解析処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図20に示すように、染色標本画像解析処理では、染色標本画像解析部547bは、注目対象組織を順次処理対象とし、各注目対象組織それぞれについてループAの処理を行う(ステップe1〜ステップe9)。   FIG. 20 is a flowchart showing a detailed processing procedure of the stained specimen image analysis processing. As shown in FIG. 20, in the stained sample image analysis process, the stained sample image analysis unit 547b sequentially processes the target tissue as the processing target, and performs the processing of loop A for each target tissue (step e1 to step e9). .

ループAでは、染色標本画像解析部547bは先ず、処理対象の注目対象組織の特徴波長およびこの特徴波長の前後1〔nm〕の波長での染色標本画像(分光画像)をもとに、特徴波長毎の変化率分光画像を作成する(ステップe3)。変化率分光画像の作成は、実施の形態1と同様にして行うことができる。   In the loop A, the stained specimen image analysis unit 547b firstly uses the characteristic wavelength of the target tissue to be processed and the characteristic wavelength based on the stained specimen image (spectral image) at a wavelength of 1 [nm] before and after the characteristic wavelength. A rate-of-change spectral image for each is created (step e3). The change rate spectral image can be created in the same manner as in the first embodiment.

続いて、染色標本画像解析部547bは、作成した特徴波長毎の変化率分光画像を合成し、変化率合成分光画像を作成する(ステップe5)。変化率合成分光画像を作成は、実施の形態1と同様にして行うことができる。そして、染色標本画像解析部547bは、特徴波長毎に得られた変化率合成分光画像を合成して全波長変化率合成分光画像を作成する(ステップe7)。   Subsequently, the stained specimen image analysis unit 547b synthesizes the created change rate spectral image for each characteristic wavelength to create a change rate synthesized spectral image (step e5). The change rate composite spectral image can be created in the same manner as in the first embodiment. Then, the stained specimen image analysis unit 547b synthesizes the change rate combined spectral image obtained for each characteristic wavelength and creates a total wavelength change rate combined spectral image (step e7).

例えば、上記のように“弾性線維”および“細胞質”の2つの注目対象組織が指定され、各注目対象組織にラベルL1,L2が付与された場合を例にとって説明する。ここで、ラベルL1が付与された注目対象組織“弾性線維”について決定された特徴波長をΛ1n(n=1,2,3,・・・)、ラベルL2が付与された注目対象組織“細胞質”について決定された特徴波長をΛ2n(n=1,2,3,・・・)とする。この場合には、ラベルL1の注目対象組織“弾性線維”の特徴波長Λ1n(n=1,2,3,・・・)およびこの特徴波長の前後1〔nm〕の波長Λ1n±1(n=1,2,3,・・・)での染色標本画像(分光画像)をもとに、変化率分光画像を作成し、この変化率分光画像をもとに変化率合成分光画像を作成し、全波長変化率合成分光画像を得る。同様に、ラベルL2の注目対象組織“細胞質”の特徴波長Λ2n(n=1,2,3,・・・)およびこの特徴波長の前後1〔nm〕の波長Λ2n±1(n=1,2,3,・・・)での染色標本画像(分光画像)をもとに、変化率分光画像を作成し、この変化率分光画像をもとに変化率合成分光画像を作成し、全波長変化率合成分光画像を得る。 For example, a case will be described as an example in which two target tissues of “elastic fiber” and “cytoplasm” are designated as described above, and labels L 1 and L 2 are assigned to the target tissues of interest. Here, the characteristic wavelength determined for the target tissue “elastic fiber” to which the label L 1 is assigned is Λ1 n (n = 1, 2, 3,...), And the target tissue to which the label L 2 is assigned. Let the characteristic wavelength determined for “cytoplasm” be Λ2 n (n = 1, 2, 3,...). In this case, the characteristic wavelength Λ1 n (n = 1, 2, 3,...) Of the target tissue “elastic fiber” of the label L 1 and the wavelength Λ1 n ± 1 of 1 [nm] before and after this characteristic wavelength. Based on the stained specimen image (spectral image) at (n = 1, 2, 3,...), A change rate spectroscopic image is created, and based on this change rate spectroscopic image, a change rate composite spectroscopic image is generated. Create and obtain a total spectral change rate spectral image. Similarly, the characteristic wavelength Λ2 n (n = 1, 2, 3,...) Of the target tissue “cytoplasm” of the label L 2 and the wavelength Λ2 n ± 1 (n = 1 nm before and after this characteristic wavelength) 1, 2, 3, ...) based on the stained specimen image (spectral image), create a change rate spectral image, create a change rate composite spectral image based on this change rate spectral image, A total spectral change rate spectral image is obtained.

続いて、図20に示すように、染色標本画像解析部547bは、注目対象組織毎に得た全波長変化率合成分光画像をもとに、論理差分光画像を作成する(ステップe11)。図21は、論理差分光画像の作成工程を説明する図である。図21(a)は、ラベルL1の注目対象組織“弾性線維”について得た全波長変化率合成分光画像の一例を示している。また、図21(b)は、ラベルL2の注目対象組織“細胞質”について得た全波長変化率合成分光画像の一例を示している。そして、図21(c)は、(a)の全波長変化率合成分光画像および(b)の全波長変化率合成分光画像を合成して得た論理差分光画像の一例を示す図である。 Subsequently, as illustrated in FIG. 20, the stained specimen image analysis unit 547b creates a logical difference light image based on the total wavelength change rate combined spectral image obtained for each target tissue (step e11). FIG. 21 is a diagram illustrating a process of creating a logical difference optical image. FIG. 21 (a) shows an example of a full wavelength change rate composite spectral image obtained for the label L 1 of the target tissue of interest "elastic fibers". Further, FIG. 21 (b) shows an example of a full wavelength change rate composite spectral image obtained for the target tissue of interest "cytoplasmic" label L 2. FIG. 21C is a diagram illustrating an example of a logical difference light image obtained by combining the total wavelength change rate combined spectroscopic image of FIG. 21A and the total wavelength change rate composite spectroscopic image of FIG.

ここでは、染色標本画像解析部547bは、ラベルL1の注目対象組織“弾性線維”について得た全波長変化率合成分光画像の各画素から、ラベルL2の注目対象組織“細胞質”について得た全波長変化率合成分光画像において画素値が予め設定される閾値T以上である画素の画素値を例えば“0(ゼロ)”とし、論理差分光画像とする。ラベルL2の注目対象組織“細胞質”について得た全波長変化率合成分光画像についても、同様に論理差分光画像を作成する。この論理差分光画像を作成することによって、他の注目対象組織の全波長変化率合成分光画像と共通する特徴を除去することによって、各注目対象組織の特徴をより正確に再現できる。この論理差分光画像は、他の注目対象組織で重複しない波長間変化率の大きい画素が強調された画像として得られる。 Here, the stained specimen image analysis unit 547b obtains the target tissue “cytoplasm” of the label L 2 from each pixel of the total wavelength change rate composite spectral image obtained for the target tissue “elastic fiber” of the label L 1 . For example, the pixel value of a pixel whose pixel value is equal to or greater than a preset threshold value T in the all-wavelength change rate combined spectral image is set to “0 (zero)” to obtain a logical difference light image. Similarly, a logical difference light image is created for the total wavelength change rate combined spectroscopic image obtained for the target tissue “cytoplasm” of the label L 2 . By creating this logical difference light image, the features common to the all-wavelength change rate combined spectral images of the other target tissue can be removed, so that the features of each target tissue can be reproduced more accurately. This logical difference light image is obtained as an image in which pixels having a large rate of change between wavelengths that do not overlap with other target tissue are emphasized.

続いて、染色標本画像解析部547bは、作成した注目対象組織毎の論理差分光画像から対応する注目対象組織の領域を抽出し、注目対象画像を作成する(ステップe13)。例えば、論理差分光画像に対し、実施の形態1と同様にして平滑化や2値化、エッジ抽出、モフォロジー(膨張・収縮)といった公知の画像処理を適宜選択的に組み合わせて行い、注目対象組織の領域を抽出する。その後、染色標本画像解析部547bは、実施の形態1と同様にして染色標本RGB画像を作成し(ステップe15)、染色標本RGB画像と注目対象画像とを重畳して仮想特殊染色画像を作成する(ステップe17)。例えば、染色標本RGB画像と“弾性線維”についての注目対象画像とを重畳した仮想特殊染色画像は、“弾性線維”を染色する特殊染色を標本に施したような画像として得られ、染色標本画像中の“弾性線維”の領域を視認性良く判別できる。“細胞質”についても、同様の仮想特殊染色画像が得られ、染色標本画像中の“細胞質”の領域を視認性良く判別できる。   Subsequently, the stained specimen image analysis unit 547b extracts a corresponding target tissue region from the created logical difference light image for each target tissue, and generates a target image (step e13). For example, a known image processing such as smoothing, binarization, edge extraction, and morphology (expansion / contraction) is appropriately and appropriately combined with the logical difference light image in the same manner as in the first embodiment, and the target tissue of interest Extract the region. Thereafter, the stained specimen image analysis unit 547b creates a stained specimen RGB image in the same manner as in the first embodiment (step e15), and creates a virtual special stained image by superimposing the stained specimen RGB image and the target image. (Step e17). For example, a virtual special stained image in which a stained specimen RGB image and an image of interest about “elastic fiber” are superimposed is obtained as an image obtained by applying special staining for staining “elastic fiber” to the specimen. The region of “elastic fiber” inside can be distinguished with good visibility. For the “cytoplasm”, a similar virtual special stained image is obtained, and the “cytoplasm” region in the stained specimen image can be distinguished with high visibility.

以上説明したように、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とともに、複数の注目対象組織が指定された場合であっても、染色標本画像から各注目対象組織が映る領域を個別に抽出し、各注目対象組織の領域とそれ以外の領域とを識別表示した論理差分光画像を作成することができる。そして、この論理差分光画像によって、各注目対象組織の領域を、他の注目対象組織やその他の組織と視認性良く識別することができる。   As described above, according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and each target target tissue can be identified from the stained specimen image even when a plurality of target target tissues are designated. It is possible to create a logical difference light image in which the regions to be reflected are individually extracted and the regions of each target tissue and the other regions are identified and displayed. Then, with this logical difference light image, the region of each target tissue can be distinguished from other target tissue and other tissues with high visibility.

実施の形態1の顕微鏡観察システムの全体構成を説明する模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a microscope observation system according to a first embodiment. 実施の形態1の顕微鏡観察システムの機能構成を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the microscope observation system according to Embodiment 1. FIG. 特性データのデータ構成例を説明する図である。It is a figure explaining the data structural example of characteristic data. 特性データのデータ構成例を説明する他の図である。It is another figure explaining the example of a data structure of characteristic data. 特性データのデータ構成例を説明する他の図である。It is another figure explaining the example of a data structure of characteristic data. 実施の形態1の観察システム制御部が行う処理手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by an observation system control unit according to the first embodiment. 実施の形態1における染色標本属性指定画面の一例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of a stained specimen attribute designation screen according to Embodiment 1. FIG. 特徴波長候補決定処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed process sequence of a characteristic wavelength candidate determination process. 特徴波長決定処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed process sequence of a characteristic wavelength determination process. 特徴波長確認画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the characteristic wavelength confirmation screen. 注目対象抽出処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed process sequence of an attention object extraction process. 変化率合成分光画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a change rate synthetic | combination spectral image. 変化率合成分光画像選択画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a change rate synthetic | combination spectral image selection screen. 観察対象組織抽出画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an observation object organization extraction screen. 仮想特殊染色画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a virtual special dyeing | staining image. 特徴波長変更画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the characteristic wavelength change screen. 実施の形態2の顕微鏡観察システムの機能構成を示すブロック図である。6 is a block diagram illustrating a functional configuration of a microscope observation system according to a second embodiment. FIG. 実施の形態2の観察システム制御部が行う処理手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the observation system control unit according to the second embodiment. 実施の形態2における染色標本属性指定画面の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a stained specimen attribute designation screen in the second embodiment. 染色標本画像解析処理の詳細な処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed process sequence of a stained specimen image analysis process. 論理差分光画像の作成処理を説明する図である。It is a figure explaining the creation process of a logical difference optical image.

1,1b 顕微鏡観察システム
3 観察部
31 染色標本観察部
33 染色標本画像撮像部
5,5b 観察システム制御部
51 操作部
52 表示部
54,54b 処理部
541,541b 染色標本属性指定部
542 特性データ選択部
543,543b 特性データ解析部
544,544b システム環境設定部
545 注目対象抽出部
546b 特性データラベリング部
547b 染色標本画像解析部
55,55b 記憶部
551,551b 観察システム制御プログラム
7 特性データ記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1b Microscope observation system 3 Observation part 31 Stained specimen observation part 33 Stained specimen image imaging part 5,5b Observation system control part 51 Operation part 52 Display part 54,54b Processing part 541,541b Stained specimen attribute designation part 542 Characteristic data selection Unit 543, 543b characteristic data analysis unit 544, 544b system environment setting unit 545 attention object extraction unit 546b characteristic data labeling unit 547b stained specimen image analysis unit 55, 55b storage unit 551, 551b observation system control program 7 characteristic data storage unit

Claims (7)

顕微鏡によって構成される標本観察部と、撮像する波長または波長帯域を選択可能なマルチバンドカメラによって構成され、標本を撮像する標本画像撮像部と、を備え、前記標本を観察する観察部と、
前記観察部の動作を制御する観察システム制御部と、
前記標本の属性を示す属性値に応じて定められ、前記属性値毎に予め測定された分光特性情報を含む特性データを前記属性値毎に記憶する特性データ記憶部と、
を備え、
前記観察システム制御部は、
観察対象の標本の属性値を指定する標本属性指定部と、
前記特性データ記憶部に記憶された特性データの中から、前記標本属性指定部によって指定された属性値に応じた少なくとも1つの特性データを選択する特性データ選択部と、
前記特性データ選択部によって選択された特性データを解析し、該特性データの分光特性情報をもとに、前記観察対象の標本についての特徴波長を決定する特性データ解析部と、
前記特性データ解析部による解析結果をもとに、前記標本観察部の動作環境を設定するための観察パラメータおよび/または前記標本画像撮像部の動作環境を設定するための撮像パラメータをシステムパラメータとして設定するシステム環境設定部であって、前記特徴波長をもとに前記標本画像撮像部が撮像する波長または波長帯域を前記撮像パラメータとして設定するシステム環境設定部と、
を備えることを特徴とする顕微鏡観察システム。
A sample observation unit configured by a microscope, a sample image imaging unit configured by a multiband camera capable of selecting a wavelength or wavelength band to be imaged and imaging a sample, and an observation unit for observing the sample;
An observation system control unit for controlling the operation of the observation unit;
A characteristic data storage unit which is determined according to an attribute value indicating the attribute of the sample and stores characteristic data including spectral characteristic information measured in advance for each attribute value;
With
The observation system controller is
A sample attribute specifying unit for specifying an attribute value of a sample to be observed;
A characteristic data selection unit that selects at least one characteristic data corresponding to the attribute value designated by the sample attribute designation unit from the characteristic data stored in the characteristic data storage unit;
Analyzing the characteristic data selected by the characteristic data selection unit, and based on the spectral characteristic information of the characteristic data, a characteristic data analysis unit for determining a characteristic wavelength for the specimen to be observed ;
Set based on the analysis result of the characteristic data analyzing unit, the imaging parameters for setting the observation parameters and / or operating environment of the sample image capturing unit for setting an operation environment of the specimen observation section as a system parameter A system environment setting unit configured to set, as the imaging parameter, a wavelength or wavelength band captured by the sample image capturing unit based on the characteristic wavelength ;
A microscope observation system comprising:
前記システム環境設定部は、前記撮像する波長または波長帯域をもとに、前記マルチバンドカメラの露光時間を前記撮像パラメータとして設定することを特徴とする請求項に記載の顕微鏡観察システム。 The microscope observation system according to claim 1 , wherein the system environment setting unit sets an exposure time of the multiband camera as the imaging parameter based on the wavelength or wavelength band to be imaged. 前記観察システム制御部は、前記システム環境設定部によって設定されたシステムパラメータに従って前記標本画像撮像部が撮像した標本画像から、注目対象の領域を抽出する注目対象抽出部を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の顕微鏡観察システム。 The observation system control unit includes an attention target extraction unit that extracts a region of interest from a sample image captured by the sample image capturing unit in accordance with a system parameter set by the system environment setting unit. Item 3. The microscope observation system according to Item 1 or 2. 前記注目対象抽出部は、前記標本画像内における前記注目対象の領域を識別可能に表して表示部に表示処理することを特徴とする請求項に記載の顕微鏡観察システム。 4. The microscope observation system according to claim 3 , wherein the target object extraction unit displays the region of the target object in the sample image so as to be identifiable, and performs display processing on the display unit. 前記標本は所定の色素によって染色された生体組織標本であり、
前記標本に関する属性は、前記生体組織標本に施された染色の種類、前記生体組織標本を採取した臓器、前記生体組織標本中の注目対象の組織および前記生体組織標本に染色を施した施設の各属性項目を含むことを特徴とする請求項に記載の顕微鏡観察システム。
The specimen is a biological tissue specimen stained with a predetermined pigment,
Attributes related to the specimen include the type of staining applied to the biological tissue specimen, the organ from which the biological tissue specimen is collected, the tissue of interest in the biological tissue specimen, and the facility where the biological tissue specimen is stained The microscope observation system according to claim 3 , further comprising an attribute item.
前記注目対象抽出部は、前記標本属性指定部によって前記観察対象の標本の属性値として指定された前記注目対象の組織が映る領域を前記注目対象の領域として抽出し、前記標本画像内において前記注目対象の組織が映る領域を識別表示した仮想特殊染色画像を作成することを特徴とする請求項に記載の顕微鏡観察システム。 The attention object extraction unit extracts, as the attention object region, an area in which the tissue of the attention object specified by the sample attribute specification unit as the attribute value of the observation target sample is reflected, and the attention image is extracted in the sample image. 6. The microscope observation system according to claim 5 , wherein a virtual specially stained image in which an area in which a target tissue is shown is identified and displayed is created. 前記標本属性指定部は、前記注目対象の組織として2以上の組織を指定し、
前記注目対象抽出部は、前記標本属性指定部によって指定された2以上の注目対象の組織が映る領域をそれぞれ前記注目対象の領域として抽出し、前記標本画像内における前記2以上の注目対象の組織の領域のうちの1つを選択的に識別表示して前記仮想特殊染色画像を作成することを特徴とする請求項に記載の顕微鏡観察システム。
The specimen attribute designating unit designates two or more tissues as the target tissue of interest,
The target object extracting unit extracts, as the target target areas, regions where two or more target target tissues specified by the sample attribute specifying unit are shown, and the two or more target target tissues in the sample image The microscope observation system according to claim 5 , wherein the virtual special stained image is created by selectively identifying and displaying one of the regions.
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