JP5339065B2 - 対象物追跡装置 - Google Patents
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Description
(1.細胞の培養および撮影)
本発明に係る細胞画像解析装置を利用して細胞画像の解析を行うにあたり、事前に細胞を培養し、培養した細胞を撮影する工程が必要になる。まず、この細胞の培養および撮影について説明する。細胞の遊走方向を制御するためには、ある程度、細胞の移動先を誘導してやる必要がある。そこで、本実施形態では、細胞接着性領域/非接着性領域が所定の幅のラインパターンを底部に設けた細胞培養ディッシュを用意し、この細胞培養ディッシュ内で細胞を培養する。本実施形態では、東海ヒット社の顕微鏡用培養装置INUG2−ONIを用いて培養する。
動画ファイルが取得できたら、本発明に係る対象物追跡装置により、この動画ファイル内の対象物の追跡を行う。まず、本発明に係る対象物追跡装置の構成について説明する。図1は本発明に係る対象物追跡装置の構成図である。図1において、10は動画ファイル記憶手段、20は画像表示手段、30は入力指示手段、40は演算処理部、41は追跡フレーム群設定手段、42は対象物特定手段、43は追跡処理手段、44は軌跡描画手段である。
次に、図1に示した対象物追跡装置の処理動作について、図2のフローチャートを用いて説明する。まず、追跡フレーム群設定手段41が、利用者に対して、動画データを構成するフレームのうち、追跡対象とするフレーム群である追跡フレーム群を指定するよう促す。具体的には、画像表示手段20に対して、先頭フレームと最終フレームのフレーム番号の入力欄を表示し、フレーム番号を入力させるようにする。利用者が、入力指示手段30を用いてフレーム番号を入力すると、追跡フレーム群設定手段41は、先頭フレームから最終フレームまでのフレーム群を追跡フレーム群として設定する(S1)。このように、動画データ全体を幾つかのフレーム群に分割して追跡処理を行い、動画データ全体に対して一度に追跡処理を行なわない理由は、途中のフレームで後述する追跡条件を逸脱するような対象物の動きが発生すると、それ以降のフレームでは追跡不能に陥るか、あるいは他の対象物を誤って追跡する可能性があるためである。追跡条件を逸脱するような対象物の動きが発生する場合としては、何らかの要因により対象物が急激な速度で移動する場合や、対象物が3次元的に奥行き方向に移動することにより、2次元的に撮像しているカメラの視野から一時的に消失したり突如に再登場する場合が考えられる。
Xg=Σx,y∈R´(i-1)B(x,y)・x/Σx,y∈R´(i-1)B(x,y)
Yg=Σx,y∈R´(i-1)B(x,y)・y/Σx,y∈R´(i-1)B(x,y)
d(X,Y)=Σx,y∈R(i-1) |V(i,x+X,y+Y)−V(i−1,x,y)|
偏向角度=tan-1{(Ye−Ys)/(Xe−Xs)}
20・・・画像表示手段
30・・・入力指示手段
40・・・演算処理部
41・・・追跡フレーム設定手段
42・・・対象物特定手段
43・・・追跡処理手段
44・・・軌跡描画手段
Claims (3)
- 複数のフレームで構成される動画ファイルに対して、対象物を追跡する複数のフレームで構成される追跡フレーム群を設定する追跡フレーム群設定手段と、
前記追跡フレーム群の先頭フレームF(0)内の対象物を特定し、当該対象物の位置を特定する対象物中心座標を前記先頭フレームF(0)上で設定するとともに、前記対象物の存在する領域を示す対象物領域R(0)を設定する対象物特定手段と、
前記追跡フレーム中の各フレームF(i)において、先行フレームF(i−1)の対象物領域R(i−1)と同サイズの比較領域を、前記対象物領域R(i−1)の中心位置を基準に上下左右に所定の範囲に渡って(+X,+Y)だけ移動させて複数設定し、各比較領域について前記対象物領域R(i−1)との対応する画素同士の差分の総和d(X,Y)を算出し、当該総和d(X,Y)が最小となる比較領域を、前記フレームF(i)の対象物領域R(i)として設定するとともに、当該対象物領域R(i)の中心に位置する画素に対象物中心座標を設定する追跡処理手段と、
前記各フレームF(i)において、前記対象物中心座標が設定された画素を含む所定の範囲に幾何学形状の対象物マークを上書きする軌跡描画手段と、を有し、
前記追跡処理手段の処理により前記総和d(X,Y)が最小となる比較領域を特定できなかった場合、前記追跡フレーム群設定手段が前記追跡フレーム群を再設定することを特徴とする対象物追跡装置。 - 請求項1において、
前記軌跡描画手段は、さらに、先行するフレームF(1)〜F(i−1)の各対象物マークが設定された画素と同位置の画素を線分で結んで上書きすることにより、軌跡が記録された各フレームF(i)を作成するものであることを特徴とする対象物追跡装置。 - 請求項1または請求項2に記載の対象物追跡装置として、コンピュータを機能させるためのプログラム。
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