JP5972715B2 - Image clipping method and image acquisition apparatus - Google Patents

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本発明は、複数の窪部を有する試料容器の撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す画像切り出し方法および画像取得装置に関する。   The present invention relates to an image cutout method and an image acquisition device for cutting out image data for each depression from imaged image data of a sample container having a plurality of depressions.

医薬品を研究・開発する過程では、医薬品の候補となる化合物を絞り込むスクリーニングが行われる。スクリーニングにおいては、例えば、細胞を投入した培養液を複数用意し、各培養液に、種々の条件を変更しつつ化合物を添加して、細胞を培養する。そして、細胞の培養状態に基づいて、医薬品の候補となる化合物を絞り込む。   In the process of researching and developing pharmaceuticals, screening is performed to narrow down compounds that are drug candidates. In screening, for example, a plurality of culture solutions containing cells are prepared, and the cells are cultured by adding compounds to each culture solution while changing various conditions. Then, based on the culture state of the cells, the compounds that are drug candidates are narrowed down.

このようなスクリーニングにおいては、従来、光学的な測定によって、細胞の培養状態を評価することが、行われていた。具体的には、細胞内の特定の分子(DNA、タンパク質、化学物質など)を蛍光発光させて蛍光の強さを測定する方法や、細胞内の特定の分子を吸光測定する方法が、用いられていた。しかしながら、これらの光学的な測定には、高価な試薬が必要となる。   In such screening, conventionally, the culture state of cells has been evaluated by optical measurement. Specifically, a method of measuring the intensity of fluorescence by fluorescing a specific molecule (DNA, protein, chemical substance, etc.) in the cell, or a method of measuring the absorption of a specific molecule in the cell is used. It was. However, these optical measurements require expensive reagents.

また、近年では、より生体内に近い環境における医薬品の効用を調べるために、細胞を立体的に培養する三次元培養が行われている。このような三次元培養においては、三次元的に成長した細胞集塊(スフェロイド)の状態が、重要な観察対象となる。しかしながら、上記の光学的な測定は、細胞集塊の観察には適していない。   In recent years, three-dimensional culture in which cells are three-dimensionally cultured has been performed in order to examine the effects of pharmaceuticals in an environment closer to the living body. In such a three-dimensional culture, the state of cell clusters (spheroids) grown three-dimensionally is an important observation target. However, the above optical measurement is not suitable for observing cell clumps.

このため、近年では、試薬を用いることなく、細胞を高解像度で撮影することによって、細胞の培養状態を観察する装置の開発が試みられている。当該装置では、培養用の複数の窪部を有するウエルプレートを、所定時間おきに撮影し、得られた撮影画像から窪部ごとの画像を切り出す。そして、切り出された画像を径時的に比較・分析することによって、各窪部における細胞の培養状態を評価する。   For this reason, in recent years, an attempt has been made to develop an apparatus for observing the culture state of a cell by photographing the cell with high resolution without using a reagent. In this apparatus, a well plate having a plurality of depressions for culture is photographed every predetermined time, and an image for each depression is cut out from the obtained photographed image. Then, the cultured state of the cells in each depression is evaluated by comparing and analyzing the cut out images over time.

ここで、ウエルプレートを装置にセットするときには、ウエルプレートの水平位置や回転位置に、微小なずれが生じる場合がある。また、ウエルプレート自体が、僅かに伸縮している場合もある。このため、ウエルプレートの撮影画像から窪部ごとの画像を正確に切り出すためには、これらのずれを考慮して、切り出し位置を設定する必要がある。撮影画像のずれを補正する他分野の従来技術については、例えば、特許文献1および特許文献2に記載されている。   Here, when the well plate is set in the apparatus, a slight shift may occur in the horizontal position or the rotational position of the well plate. Further, the well plate itself may be slightly expanded and contracted. For this reason, in order to accurately cut out the image of each depression from the photographed image of the well plate, it is necessary to set the cutout position in consideration of these deviations. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe conventional techniques in other fields for correcting a deviation of a captured image.

特開2004−192506号公報JP 2004-192506 A 特開2012−47463号公報JP 2012-47463 A

画像の切り出し位置を設定するための方法として、例えば、パターンマッチングにより各窪部の位置を特定することが考えられる。しかしながら、ウエルプレートには、空の窪部と、培養液のみを保持する窪部と、培養液および細胞を保持する窪部とが、混在する。また、細胞の培養状態や、培養液による照明光の散乱状態も、窪部ごとに異なる。このため、精度の高いパターンマッチングを行うためには、多数の参照画像を用意する必要がある。   As a method for setting the cutout position of the image, for example, it is conceivable to specify the position of each depression by pattern matching. However, the well plate contains an empty recess, a recess that holds only the culture solution, and a recess that holds the culture solution and cells. In addition, the culture state of the cells and the scattering state of the illumination light by the culture solution are also different for each depression. For this reason, in order to perform pattern matching with high accuracy, it is necessary to prepare a large number of reference images.

また、ウエルプレートには、複数の窪部が近接して配置されている。このため、仮に、多数の参照画像を用意したとしても、各参照画像が、意図した窪部にマッチングするとは限らない。例えば、ある窪部用の参照画像が、当該窪部より高いマッチングスコアで、他の窪部にマッチングする可能性もある。   In addition, a plurality of recesses are arranged close to the well plate. For this reason, even if a large number of reference images are prepared, each reference image does not always match the intended depression. For example, a reference image for a certain depression may be matched with another depression with a higher matching score than the depression.

このように、パターンマッチングのみで全ての窪部の位置を特定することは、困難である。特に、ウエルプレート内における窪部の数が増えて、各窪部が小さくなるほど、パターンマッチングは困難となり、画像処理が複雑化する。   Thus, it is difficult to specify the positions of all the depressions only by pattern matching. In particular, as the number of recesses in the well plate increases and each recess becomes smaller, pattern matching becomes more difficult and image processing becomes more complicated.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、撮影画像の回転ずれおよび位置ずれを補正して、精度の高い切り出し画像を得ることができる画像切り出し方法および画像取得装置を、提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an image cutout method and an image acquisition apparatus that can obtain a cutout image with high accuracy by correcting rotational deviation and positional deviation of a captured image. For the purpose.

上記課題を解決するため、本願の第1発明は、複数の窪部を有する試料容器の撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す画像切り出し方法であって、a)前記試料容器の理想データにおいて、基準点と、少なくとも2つの窪部に対応する少なくとも2つの着目点とを、指定する工程と、b)前記着目点のそれぞれを原点とする前記基準点の相対座標を求める工程と、c)前記試料容器の撮影画像データにおいて、前記着目点のそれぞれに相当する実着目点を特定する工程と、d)複数の前記実着目点と、前記実着目点に対応する前記相対座標とに基づいて、前記基準点に相当する基準点候補位置を求め、前記基準点候補位置から、前記撮影画像データの回転ずれ量および位置ずれ量を求める工程と、e)予め設定された切り出し位置を、前記回転ずれ量および前記位置ずれ量に基づいて補正し、補正後の切り出し位置を用いて、前記撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す工程と、を含む画像切り出し方法である。   In order to solve the above-mentioned problem, the first invention of the present application is an image cutout method for cutting out image data for each depression from photographed image data of a sample container having a plurality of depressions, and a) an ideal of the sample container In the data, a step of designating a reference point and at least two points of interest corresponding to at least two depressions; b) determining relative coordinates of the reference point with each of the points of interest as an origin; c) in the captured image data of the sample container, a step of identifying an actual target point corresponding to each of the target points; d) a plurality of the actual target points and the relative coordinates corresponding to the actual target points. A step of obtaining a reference point candidate position corresponding to the reference point, and obtaining a rotational deviation amount and a positional deviation amount of the photographed image data from the reference point candidate position; and e) a preset clipping. And a step of cutting out image data for each depression from the photographed image data using the cutout position after correction based on the rotational deviation amount and the positional deviation amount. is there.

本願の第2発明は、第1発明の画像切り出し方法であって、前記工程d)は、d−1)複数の前記実着目点と、前記実着目点に対応する前記相対座標とに基づいて、前記基準点に相当する複数の基準点候補位置の組を求める投票処理を、前記撮影画像データを微小角度ずつ回転させながら、複数回繰り返す工程と、d−2)複数の前記投票処理のうち、複数の前記基準点候補位置の組が、最も集中したときの前記撮影画像データの回転角を、前記撮影画像データの回転ずれ量として求める工程と、を含む画像切り出し方法である。   The second invention of the present application is the image clipping method of the first invention, wherein the step d) is based on d-1) a plurality of the actual attention points and the relative coordinates corresponding to the actual attention points. A step of repeating a voting process for obtaining a set of a plurality of reference point candidate positions corresponding to the reference point a plurality of times while rotating the photographed image data by a minute angle, and d-2) of the plurality of voting processes And a step of obtaining a rotation angle of the photographed image data when a set of a plurality of reference point candidate positions is most concentrated as an amount of rotational deviation of the photographed image data.

本願の第3発明は、第2発明の画像切り出し方法であって、前記工程d−1)では、前記撮影画像データの回転角と、前記撮影画像データの伸縮率とを変更しつつ、前記投票処理を複数回繰り返し、前記工程d−2)では、複数の前記投票処理のうち、複数の前記基準点候補位置の組が、最も集中したときの前記撮影画像データの回転角および伸縮率を、それぞれ、前記撮影画像データの回転ずれ量および伸縮誤差として求め、前記工程e)では、予め設定された切り出し位置を、前記回転ずれ量、前記伸縮誤差、および前記位置ずれ量に基づいて補正する画像切り出し方法である。   A third invention of the present application is the image clipping method according to the second invention, wherein in the step d-1), the voting is performed while changing the rotation angle of the photographed image data and the expansion / contraction ratio of the photographed image data. The process is repeated a plurality of times, and in step d-2), among the plurality of voting processes, the rotation angle and the expansion / contraction rate of the captured image data when the plurality of reference point candidate position sets are most concentrated, Respectively obtained as the rotational deviation amount and the expansion / contraction error of the photographed image data, and in the step e), an image for correcting the preset clipping position based on the rotational deviation amount, the expansion / contraction error, and the positional deviation amount. This is a cutting method.

本願の第4発明は、第2発明または第3発明の画像切り出し方法であって、前記工程d)は、d−3)複数の前記投票処理のうち、複数の前記基準点候補位置の組が、最も集中したときの複数の前記基準点候補位置の平均座標と、前記理想データにおける前記基準点の座標との差を、前記撮影画像データの位置ずれ量として求める工程をさらに含む画像切り出し方法である。   A fourth invention of the present application is the image clipping method of the second invention or the third invention, wherein the step d) includes d-3) a plurality of sets of reference point candidate positions among the plurality of voting processes. An image clipping method further comprising a step of obtaining a difference between an average coordinate of the plurality of reference point candidate positions when most concentrated and a coordinate of the reference point in the ideal data as a positional deviation amount of the captured image data. is there.

本願の第5発明は、第1発明から第4発明までのいずれかの画像切り出し方法であって、前記工程b)では、前記着目点を原点とする前記基準点の極座標を、前記相対座標として求める画像切り出し方法である。   A fifth invention of the present application is any one of the image cutting methods from the first invention to the fourth invention, and in the step b), polar coordinates of the reference point with the point of interest as the origin are used as the relative coordinates. This is a desired image clipping method.

本願の第6発明は、第1発明から第5発明までのいずれかの画像切り出し方法であって、前記工程a)では、少なくとも2つの空の窪部に対応する点を、前記着目点として指定し、前記工程c)では、空の窪部を表す参照画像データを用いたパターンマッチングにより、前記実着目点を特定する画像切り出し方法である。   A sixth invention of the present application is any one of the image cutting methods from the first invention to the fifth invention, and in step a), a point corresponding to at least two empty depressions is designated as the point of interest. The step c) is an image cutout method for specifying the actual point of interest by pattern matching using reference image data representing an empty depression.

本願の第7発明は、第6発明の画像切り出し方法であって、前記工程a)では、前記理想データ内の全ての窪部に対応する点を、前記着目点として指定し、前記工程c)では、空の窪部を表す参照画像データを用いたパターンマッチングにより、前記撮影画像データ内の空の窪部に対応する実着目点を特定する画像切り出し方法である。   A seventh invention of the present application is the image clipping method of the sixth invention, wherein in the step a), points corresponding to all depressions in the ideal data are designated as the points of interest, and the step c) Then, it is an image cut-out method for specifying an actual point of interest corresponding to an empty depression in the captured image data by pattern matching using reference image data representing an empty depression.

本願の第8発明は、複数の窪部を有する試料容器を撮影し、得られた撮影画像データから窪部ごとの画像データを切り出す画像取得装置であって、前記試料容器を水平に保持する保持部と、前記試料容器に対して光を照射する投光部と、前記試料容器を撮影して、前記試料容器の撮影画像データを取得する撮像部と、前記撮影画像データから窪部ごとの画像データを切り出す画像処理部と、を備え、前記画像処理部は、前記試料容器の理想データにおいて、少なくとも2つの窪部に対応する少なくとも2つの着目点のそれぞれを原点とする所定の基準点の相対座標を求める相対座標演算部と、前記撮影画像データにおいて、前記着目点のそれぞれに相当する実着目点を特定する実着目点特定部と、複数の前記実着目点と、前記実着目点に対応する前記相対座標とに基づいて、前記基準点に相当する基準点候補位置を求め、前記基準点候補位置から、前記撮影画像データの回転ずれ量および位置ずれ量を求めるずれ量演算部と、予め設定された切り出し位置を、前記回転ずれ量および前記位置ずれ量に基づいて補正し、補正後の切り出し位置を用いて、前記撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す画像切り出し部と、を有する画像取得装置である。   An eighth invention of the present application is an image acquisition device that takes an image of a sample container having a plurality of depressions and cuts out image data for each depression from the obtained captured image data, and holds the sample container horizontally. Unit, a light projecting unit that irradiates light to the sample container, an imaging unit that captures the sample container and obtains captured image data of the sample container, and an image of each depression from the captured image data An image processing unit that cuts out data, and the image processing unit has a relative relative of a predetermined reference point with the origin of each of at least two points of interest corresponding to at least two depressions in the ideal data of the sample container. Corresponding to a relative coordinate calculation unit for obtaining coordinates, an actual focused point identifying unit that identifies an actual focused point corresponding to each of the focused points, a plurality of actual focused points, and the actual focused points in the captured image data A deviation amount calculation unit that obtains a reference point candidate position corresponding to the reference point based on the relative coordinates and obtains a rotational deviation amount and a positional deviation amount of the captured image data from the reference point candidate position; An image cutout unit that corrects the set cutout position based on the rotational deviation amount and the positional deviation amount, and uses the cutout position after correction to cut out image data for each depression from the captured image data; Is an image acquisition device.

本願の第1発明によれば、撮影画像データの回転ずれおよび位置ずれを考慮した精度の高い切り出し画像を得ることができる。   According to the first invention of the present application, it is possible to obtain a cutout image with high accuracy in consideration of rotational deviation and positional deviation of captured image data.

特に、本願の第2発明によれば、複数の基準点候補位置のばらつきに基づいて、撮影画像データの回転ずれ量を、適切に求めることができる。   In particular, according to the second invention of the present application, it is possible to appropriately determine the rotational deviation amount of the captured image data based on the variation of the plurality of reference point candidate positions.

特に、本願の第3発明によれば、複数の基準点候補位置のばらつきに基づいて、撮影画像データの回転ずれ量および伸縮誤差を、適切に求めることができる。   In particular, according to the third invention of the present application, it is possible to appropriately obtain the rotational deviation amount and the expansion / contraction error of the photographed image data based on the variation of the plurality of reference point candidate positions.

特に、本願の第4発明によれば、撮影画像データの位置ずれ量を、適切に求めることができる。   In particular, according to the fourth invention of the present application, it is possible to appropriately determine the amount of positional deviation of the captured image data.

特に、本願の第5発明によれば、極座標を採用することによって、工程d)の演算量を低減できる。   In particular, according to the fifth invention of the present application, the calculation amount of step d) can be reduced by employing polar coordinates.

特に、本願の第6発明によれば、空の窪部を利用して、精度の高いパターンマッチングを行うことができる。したがって、実着目点を精度よく特定できる。   In particular, according to the sixth invention of the present application, it is possible to perform highly accurate pattern matching using an empty recess. Therefore, the actual attention point can be specified with high accuracy.

特に、本願の第7発明によれば、パターンマッチングを用いて、全ての窪部から空の窪部を抽出し、空の窪部に対応する実着目点を特定できる。   In particular, according to the seventh invention of the present application, it is possible to extract an empty depression from all the depressions using pattern matching and specify an actual point of interest corresponding to the empty depression.

また、本願の第8発明によれば、撮影画像データの回転ずれおよび位置ずれを考慮した精度の高い切り出し画像を得ることができる。   Further, according to the eighth invention of the present application, it is possible to obtain a cutout image with high accuracy in consideration of rotational deviation and positional deviation of captured image data.

ウエルプレートの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a well plate. 画像取得装置の構成を概念的に示した図である。It is the figure which showed notionally the structure of the image acquisition apparatus. 撮影画像データから複数の窪部画像データを切り出すときの画像処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of an image process when cutting out several hollow part image data from picked-up image data. 理想データの例を示した図である。It is the figure which showed the example of ideal data. テーブルデータの例を示した図である。It is the figure which showed the example of table data. 撮影画像データの例を示した図である。It is the figure which showed the example of picked-up image data. 撮影画像データの例を示した図である。It is the figure which showed the example of picked-up image data.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<1.画像取得装置の構成>
図1は、画像取得装置1にセットされるウエルプレート9の一例を示す斜視図である。ウエルプレート9は、複数の窪部91を有する略板状の試料容器である。ウエルプレート9の材料には、例えば、光を透過する透明な樹脂が使用される。図1に示すように、複数の窪部91は、ウエルプレート9の上面に、規則的に配列されている。各窪部91の深さは、各窪部91の上部に位置する開口部の直径よりも長い。図1の例では、複数の窪部91のうち、最外周を除く内側領域(図1において破線で囲まれた領域)90に配置された各窪部91内に、培養液92とともに細胞が保持されている。また、各窪部91内の培養液92には、濃度や組成の異なる化合物が、それぞれ添加される。
<1. Configuration of Image Acquisition Device>
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a well plate 9 set in the image acquisition apparatus 1. The well plate 9 is a substantially plate-like sample container having a plurality of recesses 91. As the material of the well plate 9, for example, a transparent resin that transmits light is used. As shown in FIG. 1, the plurality of recesses 91 are regularly arranged on the upper surface of the well plate 9. The depth of each recess 91 is longer than the diameter of the opening located at the top of each recess 91. In the example of FIG. 1, the cells are held together with the culture solution 92 in each of the recesses 91 arranged in the inner region (the region surrounded by the broken line in FIG. 1) 90 excluding the outermost periphery among the plurality of recesses 91. Has been. In addition, compounds having different concentrations and compositions are added to the culture solution 92 in each recess 91.

なお、複数の窪部91を有するウエルプレート9では、一般的に、最外周を除く内側領域90に配置された窪部91のみを使用することが推奨される。これは、ウエルプレート9の全ての窪部91を使用すると、最外周の窪部91と内側領域90の窪部91との間に熱勾配が生じ、細胞の培養条件が不均一となりやすいためである。本実施形態においても、最外周に配置された窪部91は、使用禁止とされている。使用禁止の窪部91は、画像取得装置1での撮影時にも、細胞および培養液92を保持しない空の状態のままとなる。   In the well plate 9 having a plurality of recesses 91, it is generally recommended to use only the recesses 91 arranged in the inner region 90 excluding the outermost periphery. This is because if all the recesses 91 of the well plate 9 are used, a thermal gradient is generated between the outermost recess 91 and the recess 91 in the inner region 90, and the cell culture conditions tend to be uneven. is there. Also in this embodiment, the recessed part 91 arrange | positioned at the outermost periphery is prohibited. The use-prohibited depression 91 remains in an empty state that does not hold the cells and the culture solution 92 even when the image acquisition device 1 captures an image.

図2は、本発明の一実施形態に係る画像取得装置1の構成を、概念的に示した図である。この画像取得装置1は、ウエルプレート9を撮影し、得られた撮影画像データD1から、窪部91ごとの画像データ(以下、「窪部画像データ」と称する)D2を切り出す装置である。画像取得装置1は、例えば、医薬品の研究開発分野において、医薬品の候補となる化合物を絞り込むスクリーニング工程に、使用される。スクリーニング工程の担当者は、この画像取得装置1を用いて、各ウエルプレート9の複数の窪部画像データD2を取得する。そして、取得された複数の窪部画像データD2に基づいて、各窪部91内における細胞の培養状態を比較・分析することにより、培養液92に添加された化合物の効用を検証する。   FIG. 2 is a diagram conceptually showing the configuration of the image acquisition apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The image acquisition device 1 is a device that takes an image of the well plate 9 and cuts out image data (hereinafter referred to as “recessed portion image data”) D2 for each recessed portion 91 from the obtained captured image data D1. The image acquisition device 1 is used, for example, in a screening process for narrowing down compounds that are drug candidates in the field of drug research and development. The person in charge of the screening process acquires a plurality of depression image data D2 of each well plate 9 using the image acquisition device 1. Then, the utility of the compound added to the culture solution 92 is verified by comparing and analyzing the culture state of the cells in each recess 91 based on the acquired plurality of recess image data D2.

図2に示すように、本実施形態の画像取得装置1は、プレート保持部10、投光部20、撮像部30、表示部40、入力部50、およびコンピュータ60を備えている。プレート保持部10、投光部20、撮像部30、表示部40、および入力部50は、それぞれ、コンピュータ60と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 2, the image acquisition apparatus 1 of the present embodiment includes a plate holding unit 10, a light projecting unit 20, an imaging unit 30, a display unit 40, an input unit 50, and a computer 60. The plate holding unit 10, the light projecting unit 20, the imaging unit 30, the display unit 40, and the input unit 50 are each electrically connected to the computer 60.

プレート保持部10は、ウエルプレート9を保持する載置台である。ウエルプレート9は、底部が下側となる水平姿勢で、プレート保持部10にセットされる。また、プレート保持部10は、ウエルプレート9を横方向に移動させる駆動機構(図示省略)を有している。駆動機構は、例えば、モータと、モータの駆動力を伝達するボールねじ等の動力伝達機構とで、構成される。駆動機構を動作させると、撮像部30に対してウエルプレート9が相対移動し、撮像部30の視野に入る窪部91が入れ替わる。   The plate holding unit 10 is a mounting table that holds the well plate 9. The well plate 9 is set on the plate holding portion 10 in a horizontal posture with the bottom portion on the lower side. The plate holder 10 has a drive mechanism (not shown) that moves the well plate 9 in the lateral direction. The drive mechanism includes, for example, a motor and a power transmission mechanism such as a ball screw that transmits the driving force of the motor. When the drive mechanism is operated, the well plate 9 moves relative to the imaging unit 30, and the recess 91 that enters the field of view of the imaging unit 30 is replaced.

投光部20および撮像部30は、プレート保持部10に保持されたウエルプレート9の上方および下方に、それぞれ配置されている。撮像部30は、例えば、レンズ等の光学系と、CCDやCMOS等の撮像素子とを有するラインセンサにより実現される。ウエルプレート9を撮影するときには、投光部20からウエルプレート9の一部分へ向けて白色光を照射しつつ、撮像部30が、ウエルプレート9の当該一部分を撮影する。そして、ウエルプレート9を横方向に移動させて、同様の撮影を繰り返す。その結果、ウエルプレート9全体の撮影画像データD1が取得される。   The light projecting unit 20 and the imaging unit 30 are respectively disposed above and below the well plate 9 held by the plate holding unit 10. The imaging unit 30 is realized by, for example, a line sensor having an optical system such as a lens and an imaging element such as a CCD or a CMOS. When photographing the well plate 9, the imaging unit 30 photographs the part of the well plate 9 while irradiating white light from the light projecting unit 20 toward a part of the well plate 9. Then, the well plate 9 is moved in the horizontal direction and the same photographing is repeated. As a result, captured image data D1 of the entire well plate 9 is acquired.

なお、投光部20は、ウエルプレート9に対して光を照射するものであればよい。したがって、投光部20の光源自体は、ウエルプレート9の上方から外れた位置に配置され、ミラー等の光学系を介して、ウエルプレート9に光が照射される構成であってもよい。また、投光部20がウエルプレート9の下方に配置され、撮像部30が、ウエルプレート9の上方に配置されていてもよい。また、ウエルプレート9において反射された光が、撮像部30に入射する構成となっていてもよい。   The light projecting unit 20 may be anything that irradiates light to the well plate 9. Therefore, the light source itself of the light projecting unit 20 may be arranged at a position off the upper side of the well plate 9 and the well plate 9 may be irradiated with light via an optical system such as a mirror. Further, the light projecting unit 20 may be disposed below the well plate 9, and the imaging unit 30 may be disposed above the well plate 9. Further, the light reflected by the well plate 9 may be configured to enter the imaging unit 30.

表示部40は、画像取得装置1の処理に関わる種々の情報(撮影画像データD1、窪部画像データD2、理想データD3、GUI等)を表示する部位である。表示部40は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置により実現される。入力部50は、コンピュータ60に対して種々のコマンドを入力するための部位である。入力部50は、例えば、キーボードやマウスにより実現される。画像取得装置1のユーザは、表示部40を確認しながら、入力部50を操作して、種々のコマンドをコンピュータ60に送信できる。   The display unit 40 is a part that displays various types of information related to the processing of the image acquisition device 1 (photographed image data D1, hollow image data D2, ideal data D3, GUI, and the like). The display unit 40 is realized by a display device such as a liquid crystal display, for example. The input unit 50 is a part for inputting various commands to the computer 60. The input unit 50 is realized by a keyboard or a mouse, for example. The user of the image acquisition apparatus 1 can transmit various commands to the computer 60 by operating the input unit 50 while checking the display unit 40.

なお、表示部40の機能と、入力部50の機能との双方が、タッチパネル式のディスプレイなどの単一のデバイスにより、実現されていてもよい。   Note that both the function of the display unit 40 and the function of the input unit 50 may be realized by a single device such as a touch panel display.

コンピュータ60は、画像取得装置1の上記各部を動作制御する制御部としての機能と、取得された撮影画像データD1から複数の窪部画像データD2を切り出す画像処理部としての機能と、の双方を有する。コンピュータ60は、CPUやメモリを有し、予め設定されたコンピュータプログラム、入力信号、および種々のデータに従って、CPUが動作することにより、上述した駆動機構、投光部20、および撮像部30の動作を制御する。これにより、画像取得装置1におけるウエルプレート9の撮影が実行される。   The computer 60 has both a function as a control unit that controls the operation of each unit of the image acquisition device 1 and a function as an image processing unit that cuts out a plurality of depression image data D2 from the acquired captured image data D1. Have. The computer 60 includes a CPU and a memory, and the operation of the drive mechanism, the light projecting unit 20, and the imaging unit 30 described above is performed by the CPU operating in accordance with preset computer programs, input signals, and various data. To control. Thereby, photographing of the well plate 9 in the image acquisition device 1 is executed.

また、図2において概念的に示すように、本実施形態のコンピュータ60は、記憶部61、相対座標演算部62、マッチング処理部63、ずれ量演算部64、および画像切り出し部65を有している。相対座標演算部62、マッチング処理部63、ずれ量演算部64、および画像切り出し部65の各機能は、コンピュータ60のCPUが、記憶部61に記憶されたコンピュータプログラム70を参照しつつ演算処理を行うことにより、実現される。   As conceptually shown in FIG. 2, the computer 60 of the present embodiment includes a storage unit 61, a relative coordinate calculation unit 62, a matching processing unit 63, a deviation amount calculation unit 64, and an image cutout unit 65. Yes. The functions of the relative coordinate calculation unit 62, the matching processing unit 63, the deviation amount calculation unit 64, and the image cutout unit 65 are calculated by the CPU of the computer 60 while referring to the computer program 70 stored in the storage unit 61. It is realized by doing.

記憶部61は、画像取得装置1において取り扱われる種々のデータを記憶する部位である。記憶部61は、例えば、ハードディスクドライブやRAM等の記憶装置により実現される。記憶部61は、図2のように、コンピュータ60を構成するハードウエアの一部であってもよく、あるいは、コンピュータ60に接続された外付けの記憶装置であってもよい。   The storage unit 61 is a part that stores various data handled in the image acquisition apparatus 1. The storage unit 61 is realized by a storage device such as a hard disk drive or a RAM, for example. As shown in FIG. 2, the storage unit 61 may be a part of hardware constituting the computer 60, or may be an external storage device connected to the computer 60.

図2に示すように、本実施形態の記憶部61には、コンピュータプログラム70、ウエルプレート9の理想データD3、および後述するマッチング処理に使用される窪部91の参照画像データD4が、予め記憶されている。また、記憶部61には、撮像部30において取得される撮影画像データD1、後述する相対座標Cを記録したテーブルデータD5、および撮影画像データD1から切り出される複数の窪部画像データD2も、記憶される。   As shown in FIG. 2, in the storage unit 61 of the present embodiment, a computer program 70, ideal data D3 of the well plate 9, and reference image data D4 of the recess 91 used for matching processing described later are stored in advance. Has been. The storage unit 61 also stores captured image data D1 acquired by the imaging unit 30, table data D5 in which relative coordinates C described later are recorded, and a plurality of depression image data D2 cut out from the captured image data D1. Is done.

<2.画像データの切り出し処理について>
図3は、ウエルプレート9の撮影画像データD1から、複数の窪部画像データD2を切り出すときの画像処理の流れを示すフローチャートである。以下では、図2および図3を参照しつつ、当該画像処理の流れについて、説明する。
<2. Image data cutout process>
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of image processing when a plurality of depression image data D2 are cut out from the photographed image data D1 of the well plate 9. Hereinafter, the flow of the image processing will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

撮影画像データD1から複数の窪部画像データD2を切り出すために、コンピュータ60は、まず、記憶部61に記憶されたウエルプレート9の理想データD3を参照する。理想データD3には、例えば、回転ずれ、位置ずれ、および伸縮誤差の無いウエルプレート9の仕様データが使用される。ただし、予め撮影されたウエルプレート9の画像データで、回転ずれ、位置ずれ、および伸縮誤差の小さいものを、理想データD3として使用してもよい。図4は,理想データD3の一例を示した図である。   In order to cut out the plurality of depression image data D2 from the photographed image data D1, the computer 60 first refers to the ideal data D3 of the well plate 9 stored in the storage unit 61. As the ideal data D3, for example, specification data of the well plate 9 having no rotation deviation, position deviation, and expansion / contraction error is used. However, image data of the well plate 9 photographed in advance may be used as the ideal data D3 with small rotational deviation, positional deviation, and expansion / contraction error. FIG. 4 is a diagram showing an example of the ideal data D3.

画像取得装置1のユーザは、まず、この理想データD3において、基準点Oiを設定する(ステップS1)。具体的には、表示部40に表示された理想データD3を参照しつつ、入力部50を操作して、理想データD3上の一点を、基準点Oiとして設定する。例えば、図4のように、理想データD3におけるウエルプレート9の中央の点を、基準点Oiとして指定すればよい。   First, the user of the image acquisition device 1 sets a reference point Oi in the ideal data D3 (step S1). Specifically, while referring to the ideal data D3 displayed on the display unit 40, the input unit 50 is operated to set one point on the ideal data D3 as the reference point Oi. For example, as shown in FIG. 4, the center point of the well plate 9 in the ideal data D3 may be designated as the reference point Oi.

ただし、基準点Oiの位置は、必ずしもウエルプレート9の中央でなくてもよい。このステップS1では、理想データD3上の任意の点を、基準点Oiとして指定することができる。また、基準点Oiを指定するタイミングは、必ずしもステップS2の直前でなくてもよい。例えば、予め指定された基準点Oiの情報が、記憶部61に保持されていてもよい。   However, the position of the reference point Oi is not necessarily the center of the well plate 9. In this step S1, an arbitrary point on the ideal data D3 can be designated as the reference point Oi. In addition, the timing for designating the reference point Oi does not necessarily have to be immediately before step S2. For example, information on the reference point Oi designated in advance may be held in the storage unit 61.

次に、画像取得装置1のユーザは、理想データD3に含まれる複数の窪部91の中から、2つ以上の窪部91を選択する。具体的には、表示部40に表示された理想データD3を参照しつつ、入力部50を操作して、理想データD3上の窪部91を、任意に2つ以上選択する。そうすると、コンピュータ60は、選択された各窪部91に対応する点を、着目点Wiとして指定する(ステップS2)。   Next, the user of the image acquisition device 1 selects two or more depressions 91 from the plurality of depressions 91 included in the ideal data D3. Specifically, while referring to the ideal data D3 displayed on the display unit 40, the input unit 50 is operated to arbitrarily select two or more depressions 91 on the ideal data D3. Then, the computer 60 designates a point corresponding to each selected depression 91 as the point of interest Wi (step S2).

図4の例では、理想データD3におけるウエルプレート9の四隅の窪部91が、選択されている。そして、選択された4つの窪部91のそれぞれの中央の点が、着目点Wi(1)〜Wi(4)として指定されている。なお、着目点Wiは、各窪部91に対して一定の相対位置にある点であればよい。したがって、着目点Wiは、必ずしも窪部91の中央の点でなくてもよい。   In the example of FIG. 4, the recesses 91 at the four corners of the well plate 9 in the ideal data D3 are selected. And the center point of each of the four selected hollows 91 is designated as the points of interest Wi (1) to Wi (4). Note that the point of interest Wi may be a point at a certain relative position with respect to each recess 91. Therefore, the point of interest Wi does not necessarily have to be the center point of the recess 91.

また、このステップS2では、着目点Wiが、少なくとも2つ指定されればよい。すなわち、ユーザは、ウエルプレート9の一部の窪部91のみを選択してもよく、あるいは、ウエルプレート9の全ての窪部91を選択してもよい。   In step S2, at least two points of interest Wi may be designated. That is, the user may select only some of the recesses 91 of the well plate 9 or may select all of the recesses 91 of the well plate 9.

ただし、後述するステップS5において、パターンマッチングの精度を高めるためには、このステップS2において、使用禁止の窪部(実際のウエルプレート9において空の窪部)91を選択することが、好ましい。また、後述するステップS5〜S7において、種々のずれ量を演算するときの誤差を小さくするためには、複数の着目点Wiの中に、基準点Oiからなるべく遠い点が含まれていることが、好ましい。これらの観点から、図4の例では、最外周に配置された使用禁止の窪部91の中から、4つの窪部が選択されている。   However, in step S5, which will be described later, in order to increase the accuracy of pattern matching, it is preferable to select a useless depression (empty depression in the actual well plate 9) 91 in step S2. Further, in steps S5 to S7, which will be described later, in order to reduce an error when calculating various deviation amounts, a plurality of points of interest Wi include a point as far as possible from the reference point Oi. ,preferable. From these viewpoints, in the example of FIG. 4, four depressions are selected from the use-prohibited depressions 91 arranged on the outermost periphery.

基準点Oiおよび複数の着目点Wiが指定されると、コンピュータ60の相対座標演算部62は、各着目点Wiを原点とする基準点Oiの相対座標Cを求める(ステップS3)。そして、当該相対座標Cの情報を、テーブルデータD5として記憶する。図5は、ステップS3において得られるテーブルデータD5の例を示した図である。図5のテーブルデータD5では、4つの着目点Wi(1)〜Wi(4)と、各着目点Wi(1)〜Wi(4)を原点とする基準点Oiの相対座標C(1)〜C(4)とが、一対一に対応付けられている。   When the reference point Oi and the plurality of points of interest Wi are designated, the relative coordinate calculation unit 62 of the computer 60 obtains the relative coordinates C of the reference point Oi with each point of interest Wi as the origin (step S3). Then, the information of the relative coordinate C is stored as table data D5. FIG. 5 is a diagram showing an example of the table data D5 obtained in step S3. In the table data D5 of FIG. 5, four relative points C (1) to Wi (1) to Wi (4) and relative coordinates C (1) to the reference point Oi having the respective target points Wi (1) to Wi (4) as origins. C (4) is associated one-to-one.

なお、図5の例では、各着目点Wiを原点とする基準点Oiの極座標(距離rと偏角θとで規定される座標)が、相対座標Cとされている。極座標を採用すれば、後述するステップS5において、回転角を変更しつつ基準点候補位置Opを求める投票処理の演算が、シンプルとなる。このため、極座標を採用すれば、直交座標を採用する場合より、演算量を低減できるメリットがある。ただし、相対座標Cは、xy座標等の直交座標であってもよい。   In the example of FIG. 5, the relative coordinates C are polar coordinates (coordinates defined by the distance r and the deviation angle θ) of the reference point Oi with each point of interest Wi as the origin. If polar coordinates are employed, the calculation of the voting process for obtaining the reference point candidate position Op while changing the rotation angle in step S5 described later becomes simple. For this reason, if polar coordinates are adopted, there is a merit that the amount of calculation can be reduced as compared with the case where orthogonal coordinates are adopted. However, the relative coordinates C may be orthogonal coordinates such as xy coordinates.

続いて、マッチング処置部63が、記憶部61に記憶された参照画像データD4を読み出す。参照画像データD4には、単一の窪部91を現す典型的な画像が使用される。マッチング処理部63は、参照画像データD4を用いたパターンマッチングにより、撮影画像データD1において、ステップS2で選択された複数の窪部91の位置を検出する。そして、検出された各窪部91の中央の点を、上述した着目点Wiに相当する実着目点Wrとして、特定する(ステップS4)。   Subsequently, the matching processing unit 63 reads the reference image data D4 stored in the storage unit 61. For the reference image data D4, a typical image showing a single depression 91 is used. The matching processing unit 63 detects the positions of the plurality of depressions 91 selected in step S2 in the captured image data D1 by pattern matching using the reference image data D4. Then, the detected center point of each depression 91 is specified as the actual focus point Wr corresponding to the focus point Wi described above (step S4).

図6は、撮影画像データD1の例を示した図である。図6の例では、ウエルプレート9の四隅の窪部91の位置が、パターンマッチングにより検出されている。そして、検出された4つの窪部91のそれぞれの中央の点が、実着目点Wr(1)〜Wr(4)として特定されている。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the captured image data D1. In the example of FIG. 6, the positions of the recesses 91 at the four corners of the well plate 9 are detected by pattern matching. And the center point of each of the four detected hollows 91 is specified as actual attention points Wr (1) to Wr (4).

なお、上述したステップS2において、使用禁止の窪部91を選択した場合には、このステップS4において、空の窪部91を現す参照画像データD4を用いて、パターンマッチングを行えばよい。空の窪部91は、培養液のメニスカスや屈折率の影響が無いため、培養液92を保持した窪部91と比べて、外観の変化が小さい。このため、空の窪部91を利用すれば、精度の高いパターンマッチングを行うことができる。したがって、実着目点Wrを精度よく特定できる。   When the use-prohibited depression 91 is selected in step S2 described above, pattern matching may be performed using the reference image data D4 representing the empty depression 91 in step S4. Since the empty depression 91 is not affected by the meniscus or refractive index of the culture solution, the change in appearance is smaller than that of the depression 91 holding the culture solution 92. For this reason, if the empty hollow part 91 is utilized, a highly accurate pattern matching can be performed. Therefore, the actual attention point Wr can be specified with high accuracy.

また、パターンマッチングを行うときには、ステップS2で選択された窪部91の理想的な位置の周辺のみで、参照画像データD4との照合を行うとよい。そうすれば、パターンマッチングに掛かる時間を、より短縮できる。   Further, when performing pattern matching, it is preferable to perform collation with reference image data D4 only around the ideal position of the recess 91 selected in step S2. By doing so, the time required for pattern matching can be further shortened.

また、このステップS4では、少なくとも2つの窪部91を検出できればよい。すなわち、パターンマッチングにおいて、必ずしもステップS2で選択された全ての窪部91を検出できなくてもよい。パターンマッチングの結果、最も高いマッチングスコアを示した所定数の窪部91を、検出結果としてもよい。   In step S4, it is sufficient that at least two recesses 91 can be detected. That is, in the pattern matching, it is not always necessary to detect all the recesses 91 selected in step S2. As a result of pattern matching, a predetermined number of depressions 91 showing the highest matching score may be used as detection results.

複数の実着目点Wrが特定されると、続いて、ずれ量演算部64が、記憶部61に記憶されたテーブルデータD5を読み出す。そして、各実着目点Wrと、当該実着目点Wrに対応する相対座標Cとに基づいて、基準点Oiに相当する基準点候補位置Opを求める。その結果、複数の基準点候補位置Opの組が得られる。図6の例では、4つの実着目点Wr(1)〜Wr(4)と、それらに対応する相対座標C(1)〜C(4)とに基づいて、4つの基準点候補位置Op(1)〜Op(4)の組が、求められている。   When the plurality of actual attention points Wr are specified, the deviation amount calculation unit 64 reads the table data D5 stored in the storage unit 61. Then, a reference point candidate position Op corresponding to the reference point Oi is obtained based on each actual attention point Wr and the relative coordinates C corresponding to the actual attention point Wr. As a result, a set of a plurality of reference point candidate positions Op is obtained. In the example of FIG. 6, based on the four actual attention points Wr (1) to Wr (4) and the corresponding relative coordinates C (1) to C (4), four reference point candidate positions Op ( A set of 1) to Op (4) is required.

このように、複数の実着目点Wrと、実着目点Wrに対応する相対座標Cとに基づいて、複数の基準点候補位置Opの組を求める処理を、以下では「投票処理」と称する。   A process for obtaining a set of a plurality of reference point candidate positions Op based on the plurality of actual target points Wr and the relative coordinates C corresponding to the actual target point Wr is hereinafter referred to as “voting process”.

撮影画像データD1に回転ずれや伸縮誤差があると、図6のように、各実着目点Wrから求められた複数の基準点候補位置Opは、一致しない。ずれ量演算部64は、撮影画像データD1を微小角度ずつ回転させたり、伸縮させたりしながら、上述した投票処理を行う。すなわち、撮影画像データD1の回転角と伸縮率との組み合わせを変更しつつ、上述した投票処理を、複数回繰り返す(ステップS5)。そして、複数回の投票処理のうち、複数の基準点候補位置Opの組が、最も集中したとき(複数の基準点候補位置Opの座標のばらつきが最小となったとき)の撮影画像データD1の回転角および伸縮率を、撮影画像データD1の回転ずれ量および伸縮誤差として求める(ステップS6)。   If the photographed image data D1 has a rotational shift or an expansion / contraction error, the plurality of reference point candidate positions Op obtained from the actual attention points Wr do not match as shown in FIG. The deviation amount calculation unit 64 performs the above-described voting process while rotating or expanding / contracting the captured image data D1 by a minute angle. That is, the voting process described above is repeated a plurality of times while changing the combination of the rotation angle and the expansion / contraction rate of the photographed image data D1 (step S5). Of the plurality of voting processes, the set of the plurality of reference point candidate positions Op is most concentrated (when the variation in the coordinates of the plurality of reference point candidate positions Op is minimized). The rotation angle and the expansion / contraction rate are obtained as the rotational deviation amount and expansion / contraction error of the captured image data D1 (step S6).

なお、本実施形態では、複数回の投票処理を行う際に、回転角および伸縮率の2つのパラメータを変化させている。しかしながら、伸縮誤差がほぼ無いと見なせる場合には、回転角のみを変化させてもよい。   In the present embodiment, when the voting process is performed a plurality of times, the two parameters of the rotation angle and the expansion / contraction rate are changed. However, when it can be considered that there is almost no expansion / contraction error, only the rotation angle may be changed.

続いて、ずれ量演算部64は、複数の基準点候補位置Opの組が最も集中したときの複数の基準点候補位置Opの平均座標を求め、当該平均座標により規定される点を、撮影画像データD1における基準点とする。そして、撮影画像データD1における基準点と、理想データD3における基準点Oiとの座標の差を、撮影画像データD1の水平面内における位置ずれ量として求める(ステップS7)。   Subsequently, the deviation amount calculation unit 64 obtains the average coordinates of the plurality of reference point candidate positions Op when the set of the plurality of reference point candidate positions Op is most concentrated, and takes a point defined by the average coordinates as a captured image. The reference point in the data D1. Then, a difference in coordinates between the reference point in the captured image data D1 and the reference point Oi in the ideal data D3 is obtained as a positional deviation amount in the horizontal plane of the captured image data D1 (step S7).

その後、画像切り出し部65は、理想データD3において予め設定された切り出し位置を、ステップS6で求められた回転ずれ量および伸縮誤差と、ステップS7で求められた位置ずれ量とに基づいて、補正する。そして、補正後の切り出し位置を用いて、撮影画像データD1から、複数の窪部画像データD2を切り出す(ステップS8)。   Thereafter, the image cutout unit 65 corrects the cutout position set in advance in the ideal data D3 based on the rotational deviation amount and the expansion / contraction error obtained in Step S6 and the positional deviation amount obtained in Step S7. . Then, using the cutout position after correction, a plurality of depression image data D2 is cut out from the photographed image data D1 (step S8).

得られた複数の窪部画像データD2は、どのウエルプレート9のどの窪部91に対応するものであるかを示す識別情報とともに、記憶部61に記憶される。画像取得装置1のユーザは、記憶部61に蓄積された複数の窪部画像データD2の中から、同一の識別情報を有する窪部画像データD2を読み出して、表示部40に表示させ、それらを比較・分析することができる。   The obtained plurality of depression image data D2 is stored in the storage unit 61 together with identification information indicating which depression 91 of which well plate 9 corresponds. The user of the image acquisition device 1 reads out the depression image data D2 having the same identification information from the plurality of depression image data D2 accumulated in the storage unit 61, displays the depression image data D2 on the display unit 40, and displays them. Can be compared and analyzed.

以上のように、本実施形態の画像取得装置1では、撮影画像データD1において、複数の基準点候補位置Opを求め、基準点候補位置Opのばらつきに基づいて、撮影画像データD1の回転ずれ量、伸縮誤差、および位置ずれ量を求める。そして、求められた回転ずれ量、伸縮誤差、および位置ずれ量に基づいて補正された切り出し位置を用いて、撮影画像データD1から複数の窪部画像データD2を切り出す。これにより、撮影画像データの回転ずれ、伸縮、および位置ずれを考慮した精度の高い切り出し画像を得ることができる。   As described above, in the image acquisition device 1 of the present embodiment, a plurality of reference point candidate positions Op are obtained in the captured image data D1, and the rotational deviation amount of the captured image data D1 is determined based on variations in the reference point candidate positions Op. Then, the expansion / contraction error and the positional deviation amount are obtained. Then, a plurality of depression image data D2 is cut out from the photographed image data D1 using the cutout position corrected based on the obtained rotation deviation amount, expansion / contraction error, and position deviation amount. Thereby, it is possible to obtain a cutout image with high accuracy in consideration of rotational deviation, expansion / contraction, and positional deviation of the captured image data.

特に、本実施形態では、ステップS4のパターンマッチングにおいて、少なくとも2つの窪部91の位置が、特定できればよい。このため、ウエルプレート9内の各窪部91が小さく、全ての窪部91の位置をパターンマッチングで正確に特定することが困難な場合であっても、個々の窪部画像データD2を適切に切り出すことができる。   In particular, in the present embodiment, it is only necessary that the positions of at least two recesses 91 can be specified in the pattern matching in step S4. For this reason, even if each depression 91 in the well plate 9 is small and it is difficult to accurately specify the positions of all depressions 91 by pattern matching, the individual depression image data D2 is appropriately stored. Can be cut out.

また、本実施形態では、ウエルプレート9内の窪部91を利用して、着目点Wiおよび実着目点Wrを定めている。このため、窪部91とは別に、着目点Wiおよび実着目点Wrとして使用するアライメントマークを、ウエルプレート9上に形成しておく必要はない。   In the present embodiment, the point of interest Wi and the actual point of interest Wr are determined using the recess 91 in the well plate 9. For this reason, it is not necessary to form on the well plate 9 the alignment mark used as the focused point Wi and the actual focused point Wr separately from the recess 91.

<3.変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
<3. Modification>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment.

上述した実施形態では、空の窪部91を利用して、ステップS4のパターンマッチングを行っていた。しかしながら、ウエルプレート9の全ての窪部91が使用されている場合には、培養液を保持した窪部91を現す参照画像データD4を用いて、パターンマッチングを行ってもよい。また、複数種類の参照画像データD4を用いて、パターンマッチングを行ってもよい。   In the above-described embodiment, the pattern matching of step S4 is performed using the empty depression 91. However, when all the depressions 91 of the well plate 9 are used, pattern matching may be performed using the reference image data D4 that represents the depressions 91 holding the culture solution. Further, pattern matching may be performed using a plurality of types of reference image data D4.

また、ステップS2において、ウエルプレート9内の全ての窪部91を選択して全ての窪部91に対応する点を着目点として指定し、ステップS4において、空の窪部91を現す参照画像データD4を用いて、パターンマッチングを行ってもよい。この場合、撮影画像データD1内の空の窪部91のみが、高いマッチングスコアで検出される。そして、空の窪部91に対応する実着目点Wrが特定される。このように、パターンマッチングを利用して、空の窪部91を抽出するようにしてもよい。そうすれば、ステップS2において、ユーザが、複数の窪部91の中から空の窪部91を探して選択する手間を、省くことができる。空の窪部91は、必ずしも、図1のように最外周に配置されたものでなくてもよい。   In step S2, all the depressions 91 in the well plate 9 are selected and points corresponding to all the depressions 91 are designated as points of interest. In step S4, the reference image data representing the empty depressions 91 is displayed. Pattern matching may be performed using D4. In this case, only the empty recess 91 in the captured image data D1 is detected with a high matching score. And the actual attention point Wr corresponding to the empty hollow part 91 is specified. In this manner, the empty depression 91 may be extracted using pattern matching. Then, in step S2, it is possible to save the user from searching for and selecting the empty depression 91 from among the plurality of depressions 91. The empty recess 91 is not necessarily arranged on the outermost periphery as shown in FIG.

また、上述したステップS5において、どの実着目点Wrがどの着目点Wiに相当するかが不明の場合には、図7に示すように、各実着目点Wr(1)〜Wr(4)に対して、全ての相対座標C(1)〜C(4)を適用して、可能性のある全ての基準点候補位置Opを、一旦求めてもよい。この場合、最も接近している4つの基準点候補位置Opを残して、他の基準点候補位置Opを消去すればよい。   In addition, in step S5 described above, when it is unclear which actual target point Wr corresponds to which target point Wi, each actual target point Wr (1) to Wr (4) is shown in FIG. On the other hand, by applying all the relative coordinates C (1) to C (4), all possible reference point candidate positions Op may be obtained once. In this case, the remaining four reference point candidate positions Op may be left and the other reference point candidate positions Op may be deleted.

また、ウエルプレート9に含まれる窪部91の数は、図1の例と相違していてもよい。また、各窪部91の形状は、図1のように上面視において円形であってもよく、矩形等の他の形状であってもよい。   Further, the number of the recesses 91 included in the well plate 9 may be different from the example of FIG. Further, the shape of each recess 91 may be circular as viewed from above as shown in FIG. 1, or may be another shape such as a rectangle.

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。   Moreover, you may combine suitably each element which appeared in said embodiment and modification in the range which does not produce inconsistency.

1 画像取得装置
9 ウエルプレート
10 プレート保持部
20 投光部
30 撮像部
40 表示部
50 入力部
60 コンピュータ
61 記憶部
62 相対座標演算部
63 マッチング処理部
64 ずれ量演算部
65 画像切り出し部
70 コンピュータプログラム
91 窪部
92 培養液
D1 撮影画像データ
D2 窪部画像データ
D3 理想データ
D4 参照画像データ
D5 テーブルデータ
Oi 基準点
Op 基準点候補位置
Wi 着目点
Wr 実着目点
C 相対座標
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image acquisition apparatus 9 Well plate 10 Plate holding part 20 Light projection part 30 Imaging part 40 Display part 50 Input part 60 Computer 61 Memory | storage part 62 Relative coordinate calculation part 63 Matching process part 64 Deviation amount calculation part 65 Image cutout part 70 Computer program 91 depression 92 culture medium D1 photographed image data D2 depression image data D3 ideal data D4 reference image data D5 table data Oi reference point Op reference point candidate position Wi attention point Wr actual attention point C relative coordinates

Claims (8)

複数の窪部を有する試料容器の撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す画像切り出し方法であって、
a)前記試料容器の理想データにおいて、基準点と、少なくとも2つの窪部に対応する少なくとも2つの着目点とを、指定する工程と、
b)前記着目点のそれぞれを原点とする前記基準点の相対座標を求める工程と、
c)前記試料容器の撮影画像データにおいて、前記着目点のそれぞれに相当する実着目点を特定する工程と、
d)複数の前記実着目点と、前記実着目点に対応する前記相対座標とに基づいて、前記基準点に相当する基準点候補位置を求め、前記基準点候補位置から、前記撮影画像データの回転ずれ量および位置ずれ量を求める工程と、
e)予め設定された切り出し位置を、前記回転ずれ量および前記位置ずれ量に基づいて補正し、補正後の切り出し位置を用いて、前記撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す工程と、
を含む画像切り出し方法。
An image cutout method for cutting out image data for each depression from the image data of a sample container having a plurality of depressions,
a) designating a reference point and at least two points of interest corresponding to at least two depressions in the ideal data of the sample container;
b) obtaining relative coordinates of the reference point with each of the points of interest as the origin;
c) identifying actual points of interest corresponding to each of the points of interest in the captured image data of the sample container;
d) Based on the plurality of actual target points and the relative coordinates corresponding to the actual target points, a reference point candidate position corresponding to the reference point is obtained, and from the reference point candidate position, the captured image data Obtaining a rotational deviation amount and a positional deviation amount;
e) correcting a preset cutout position based on the rotational deviation amount and the positional deviation amount, and using the cutout position after correction, cutting out image data for each depression from the photographed image data; ,
Image clipping method including
請求項1に記載の画像切り出し方法であって、
前記工程d)は、
d−1)複数の前記実着目点と、前記実着目点に対応する前記相対座標とに基づいて、前記基準点に相当する複数の基準点候補位置の組を求める投票処理を、前記撮影画像データを微小角度ずつ回転させながら、複数回繰り返す工程と、
d−2)複数の前記投票処理のうち、複数の前記基準点候補位置の組が、最も集中したときの前記撮影画像データの回転角を、前記撮影画像データの回転ずれ量として求める工程と、
を含む画像切り出し方法。
The image clipping method according to claim 1,
Said step d)
d-1) A voting process for obtaining a set of a plurality of reference point candidate positions corresponding to the reference point based on the plurality of actual attention points and the relative coordinates corresponding to the actual attention points, A process of repeating the data several times while rotating the data by a minute angle;
d-2) obtaining a rotation angle of the photographed image data when a set of a plurality of reference point candidate positions is most concentrated among the plurality of voting processes as an amount of rotational deviation of the photographed image data;
Image clipping method including
請求項2に記載の画像切り出し方法であって、
前記工程d−1)では、前記撮影画像データの回転角と、前記撮影画像データの伸縮率とを変更しつつ、前記投票処理を複数回繰り返し、
前記工程d−2)では、複数の前記投票処理のうち、複数の前記基準点候補位置の組が、最も集中したときの前記撮影画像データの回転角および伸縮率を、それぞれ、前記撮影画像データの回転ずれ量および伸縮誤差として求め、
前記工程e)では、予め設定された切り出し位置を、前記回転ずれ量、前記伸縮誤差、および前記位置ずれ量に基づいて補正する画像切り出し方法。
The image clipping method according to claim 2,
In the step d-1), the voting process is repeated a plurality of times while changing the rotation angle of the captured image data and the expansion / contraction rate of the captured image data,
In the step d-2), the rotation angle and the expansion / contraction rate of the photographed image data when the plurality of reference point candidate position sets are most concentrated among the plurality of voting processes are respectively set to the photographed image data. Calculated as the amount of rotational deviation and expansion / contraction error of
In the step e), an image cutout method for correcting a preset cutout position based on the rotational deviation amount, the expansion / contraction error, and the positional deviation amount.
請求項2または請求項3に記載の画像切り出し方法であって、
前記工程d)は、
d−3)複数の前記投票処理のうち、複数の前記基準点候補位置の組が、最も集中したときの複数の前記基準点候補位置の平均座標と、前記理想データにおける前記基準点の座標との差を、前記撮影画像データの位置ずれ量として求める工程
をさらに含む画像切り出し方法。
The image clipping method according to claim 2 or claim 3, wherein
Said step d)
d-3) Among the plurality of voting processes, the average coordinates of the plurality of reference point candidate positions when the set of the plurality of reference point candidate positions is most concentrated, and the coordinates of the reference points in the ideal data An image cut-out method further comprising a step of obtaining a difference between the two as a positional deviation amount of the captured image data.
請求項1から請求項4までのいずれかに記載の画像切り出し方法であって、
前記工程b)では、前記着目点を原点とする前記基準点の極座標を、前記相対座標として求める画像切り出し方法。
An image clipping method according to any one of claims 1 to 4, wherein
In the step b), an image cutout method for obtaining polar coordinates of the reference point with the point of interest as an origin as the relative coordinates.
請求項1から請求項5までのいずれかに記載の画像切り出し方法であって、
前記工程a)では、少なくとも2つの空の窪部に対応する点を、前記着目点として指定し、
前記工程c)では、空の窪部を表す参照画像データを用いたパターンマッチングにより、前記実着目点を特定する画像切り出し方法。
An image cutout method according to any one of claims 1 to 5,
In step a), a point corresponding to at least two empty depressions is designated as the point of interest,
In the step c), an image cut-out method for specifying the actual attention point by pattern matching using reference image data representing an empty depression.
請求項6に記載の画像切り出し方法であって、
前記工程a)では、前記理想データ内の全ての窪部に対応する点を、前記着目点として指定し、
前記工程c)では、空の窪部を表す参照画像データを用いたパターンマッチングにより、前記撮影画像データ内の空の窪部に対応する実着目点を特定する画像切り出し方法。
The image cutout method according to claim 6,
In step a), the points corresponding to all the depressions in the ideal data are designated as the points of interest,
In the step c), an image cut-out method for specifying an actual point of interest corresponding to an empty depression in the captured image data by pattern matching using reference image data representing an empty depression.
複数の窪部を有する試料容器を撮影し、得られた撮影画像データから窪部ごとの画像データを切り出す画像取得装置であって、
前記試料容器を水平に保持する保持部と、
前記試料容器に対して光を照射する投光部と、
前記試料容器を撮影して、前記試料容器の撮影画像データを取得する撮像部と、
前記撮影画像データから窪部ごとの画像データを切り出す画像処理部と、
を備え、
前記画像処理部は、
前記試料容器の理想データにおいて、少なくとも2つの窪部に対応する少なくとも2つの着目点のそれぞれを原点とする所定の基準点の相対座標を求める相対座標演算部と、
前記撮影画像データにおいて、前記着目点のそれぞれに相当する実着目点を特定する実着目点特定部と、
複数の前記実着目点と、前記実着目点に対応する前記相対座標とに基づいて、前記基準点に相当する基準点候補位置を求め、前記基準点候補位置から、前記撮影画像データの回転ずれ量および位置ずれ量を求めるずれ量演算部と、
予め設定された切り出し位置を、前記回転ずれ量および前記位置ずれ量に基づいて補正し、補正後の切り出し位置を用いて、前記撮影画像データから、窪部ごとの画像データを切り出す画像切り出し部と、
を有する画像取得装置。
An image acquisition device for photographing a sample container having a plurality of depressions and cutting out image data for each depression from the obtained captured image data,
A holding unit for holding the sample container horizontally;
A light projecting unit for irradiating light to the sample container;
An imaging unit that images the sample container and acquires captured image data of the sample container;
An image processing unit that cuts out image data for each depression from the captured image data;
With
The image processing unit
In the ideal data of the sample container, a relative coordinate calculation unit that obtains relative coordinates of a predetermined reference point with the origin of each of at least two points of interest corresponding to at least two depressions;
In the captured image data, an actual point of interest specifying unit for specifying an actual point of interest corresponding to each of the points of interest;
Based on the plurality of actual target points and the relative coordinates corresponding to the actual target points, a reference point candidate position corresponding to the reference point is obtained, and the rotational deviation of the captured image data is determined from the reference point candidate position. A deviation amount calculation unit for obtaining an amount and a positional deviation amount;
An image cutout unit that corrects a preset cutout position based on the rotation shift amount and the position shift amount, and cuts out image data for each depression from the captured image data using the cutout position after correction; ,
An image acquisition apparatus.
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