JP6550719B2 - 撮像装置の制御装置、撮像装置、撮像方法、撮像プログラム、記憶媒体、及び顕微鏡システム - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置の制御装置、撮像装置、撮像方法、撮像プログラム、記憶媒体、及び顕微鏡システムに関する。

ＣＭＯＳセンサなどのイメージセンサは、撮像装置、顕微鏡装置などの各種光学装置に利用されている（下記の特許文献１および特許文献２参照）。特許文献１に係る顕微鏡は、撮像対象物を計測部において予備計測することで、撮像条件を決定するためのパラメータを検出する。特許文献２に係る撮像装置は、発光部の配光を考慮して、撮像素子の画像データ出力領域を制御する。

特開２０１０−８７９５７号公報 特許第４９５４３２１号明細書

ところで、撮像装置は、撮影レンズなどの光学系を介して対象物を撮像する。この光学系の視野は、撮像装置においてフォトダイオードが配置されるセンサ領域と必ずしも一致しない。例えば、光学系の倍率とセンサ領域の寸法によっては、センサ領域が光学系の視野よりも大きい場合がある。この場合に、視野の内側と外側の領域がともにセンサ領域に配置され、撮像された画像は、視野の内側と外側とで基準の明るさが異なることになる。このような画像は、各種の画像処理を施す際に暗い部分の情報が欠落することがある。また、複数の画像を継ぎ合わせた場合に、継ぎ目が目立ってしまうことがある。このような光学系による画像品質の低下は、センサ領域のうち撮像に使う領域を、ユーザーが指定することで解消されるが、ユーザーに負担をかけることになる。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、ユーザーの負担を減らしつつ光学系による画像品質の低下を抑制できる撮像装置の制御装置、撮像装置、撮像方法、撮像プログラム、記憶媒体、及び顕微鏡システムを提供することを目的とする。

本発明の態様に従えば、照明光学系を介して光源からの光を照明した撮像対象物を、結像光学系を介してセンサ領域で撮像する顕微鏡システムの撮像装置を制御する制御装置であって、センサ領域と結像光学系の視野との重複領域において、光源からの光の波長に対する照明光学系の減光率、及び結像光学系の減光率に基づく減光率が閾値以下となる第１領域に収まる矩形の第２領域を検出する領域検出部と、センサ領域のうち領域検出部が検出した第２領域に配置された画素からの画像のデータを抽出する抽出部と、を備える制御装置が提供される。
本発明の態様に従えば、照明光学系を介して光源からの光を照明した撮像対象物を、結像光学系を介して顕微鏡システムの撮像装置のセンサ領域で撮像する撮像方法であって、センサ領域と結像光学系の視野との重複領域において、光源からの光の波長に対する照明光学系の減光率、及び結像光学系の減光率に基づく減光率が閾値以下となる第１領域に収まる矩形の第２領域を検出することと、センサ領域のうち第２領域に配置された画素で撮像された画像のデータを抽出することと、を含む撮像方法が提供される。
本発明の態様に従えば、照明光学系を介して光源からの光を照明した撮像対象物を、結像光学系を介してセンサ領域で撮像する顕微鏡システムの撮像装置を制御するコンピュータに、センサ領域と結像光学系の視野との重複領域において、光源からの光の波長に対する照明光学系の減光率、及び結像光学系の減光率に基づく減光率が閾値以下となる第１領域に収まる矩形の第２領域を検出することと、センサ領域のうち第２領域に配置された画素で撮像された画像のデータを抽出することと、を実行させるプログラムが提供される。
本発明の第１の態様に従えば、撮像対象物を、光学系を介してセンサ領域で撮像する撮像装置を制御する制御装置であって、センサ領域と光学系の視野との重複領域において、減光率が閾値以下となる第１領域に収まる矩形の第２領域を検出する領域検出部と、センサ領域のうち領域検出部が検出した第２領域に配置された画素で撮像された画像のデータを抽出する抽出部と、を備える制御装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の制御装置を含む撮像装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、第１の態様の制御装置を搭載した顕微鏡システムが提供される。

本発明の第４の態様に従えば、撮像対象物を、光学系を介して撮像装置のセンサ領域で撮像する撮像方法であって、センサ領域と光学系の視野との重複領域において、減光率が閾値以下となる第１領域に収まる矩形の第２領域を検出することと、センサ領域のうち第２領域に配置された画素で撮像された画像のデータを抽出することと、を含む撮像方法が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、撮像対象物を、光学系を介してセンサ領域で撮像する撮像装置を制御するコンピュータに、センサ領域と光学系の視野との重複領域において、減光率が閾値以下となる第１領域に収まる矩形の第２領域を検出することと、センサ領域のうち第２領域に配置された画素で撮像された画像のデータを抽出することと、を実行させるプログラムが提供される。

本発明の第６の態様に従えば、第５の態様の撮像プログラムが記録され、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体が提供される。

本発明によれば、ユーザーの負担を減らしつつ光学系による画像品質の低下を抑制できる撮像装置の制御装置、撮像装置、撮像方法、撮像プログラム、記憶媒体、及び顕微鏡システムを提供することができる。

実施形態に係る顕微鏡システムの一例を示す図である。 減光許容エリアと画像エリアの例を示す図である。 制御装置が実行する設定処理を示すフローチャートである。 画像エリアを算出する処理を示すフローチャートである。 光学視野サークルの中心位置を検出する処理の一例を示す説明図である。 光学視野サークルの中心位置を検出する処理の他の例を示す説明図である。 減光許容エリアを検出する処理を示す説明図である。 画像エリアを算出する処理の一例を示す説明図である。 画像エリアを算出する処理の他の例を示す説明図である。

実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る顕微鏡システム１の構成を示す図である。この顕微鏡システム１は、顕微鏡２、カメラ３、制御装置４、入力装置５、表示装置６、及び記憶装置７を備えている。

顕微鏡システム１の各部は、概略すると以下のように動作する。顕微鏡２は、標本Ｓを照明するとともに、照明されている標本Ｓの像を形成する。カメラ３は、撮像装置であり、顕微鏡２が形成した標本Ｓの像を撮像する。制御装置４は、顕微鏡システム１の各部を制御する。入力装置５は、ユーザーから情報の入力を受け付けるとともに、入力された情報を制御装置４に出力する。表示装置６は、制御装置４から供給されるデータに従って、顕微鏡システム１に関する情報や標本Ｓに関する情報などを表示する。記憶装置７は、制御装置４にデータを供給し、また、制御装置４から供給されたデータを記憶する。

次に、顕微鏡システム１の各部について、より詳しく説明する。顕微鏡２は、ステージ１０、落射照明系１１、透過照明系１２、結像光学系１３、及び顕微鏡コントローラ１４を備えている。

ステージ１０は、観察対象の標本Ｓを保持して移動可能である。ステージ１０は、いわゆるＸＹステージあり、落射照明系１１の光軸１１ａに交差する２方向に移動可能である。ステージ１０は、顕微鏡コントローラ１４に制御されて、移動する。なお、ステージ１０は、光軸１１ａに交差する１方向のみに移動可能であってもよいし、光軸１１ａに交差する方向に移動不能であってもよい。また、ステージ１０は、落射照明系１１の光軸１１ａと平行な方向に移動可能であってもよい。

標本Ｓは、例えば、観察対象の試料を載置したプレートである。標本Ｓは、観察対象とする細胞を培地と共に収納した培養容器であってもよいし、生体以外の鉱物試料であってもよい。

落射照明系１１は、例えば蛍光観察などに利用され、標本Ｓに対して観察側（カメラ３の配置側）に配置されている。落射照明系１１は、光源１５、コンデンサレンズ１６、蛍光フィルターキューブ１７、及び対物レンズ１８を備えている。

光源１５は、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザーダイオード（ＬＤ）などの固体光源、ランプ光源の少なくとも一つを含む。光源１５が射出する光の波長は、標本Ｓの種類、観察法方法などに応じて適宜選択される。例えば、光源１５は、蛍光物質で染色された核の観察において、核（蛍光物質）を励起する波長の光を射出するものが用いられる。

コンデンサレンズ１６および対物レンズ１８は、例えばケーラー照明法により、ステージ１０に保持された標本Ｓを均一な明るさで照明する。コンデンサレンズ１６は、光源１５から射出された光の照度分布を、所定面において均一にする。対物レンズ１８は、コンデンサレンズ１６により照度分布が均一になる所定面と光学的に共役な共役面を形成する。この共役面は、いわゆる照明領域であり、標本Ｓは照明領域の位置またはその近傍に配置される。なお、コンデンサレンズ１６は、照度が均一な面を形成する光学系でなくてもよく、例えば縞状のパターン光（構造化照明光）を形成する光学系であってもよい。

蛍光フィルターキューブ１７は、コンデンサレンズ１６と対物レンズ１８との間の光路に、挿脱可能に配置される。蛍光フィルターキューブ１７は、波長選択膜１７ａを内部に有するプリズム状である。この波長選択膜１７ａは、光源１５からの光の少なくとも一部が反射し、標本Ｓからの光の少なくとも一部が通過する特性を有する。例えば、波長選択膜１７ａは、蛍光物質で染色された核の観察において、核を励起する波長の光が反射し、核で生じた蛍光が通るものが用いられる。波長選択膜１７ａは、コンデンサレンズ１６の光軸と約４５°の角度で傾斜している。コンデンサレンズ１６を通った光は、波長選択膜１７ａで反射して光路が約９０°折れ曲がり、対物レンズ１８を通って標本Ｓに入射する。

透過照明系１２は、例えば明視野観察などに利用され、標本Ｓに対して観察側の反対側に配置されている。透過照明系１２は、光源１９およびコンデンサレンズ２０を備えている。光源１９は、固体光源とランプ光源のいずれを含んでいてもよい。コンデンサレンズ２０は、光源１９から射出された光の照度分布を、所定面において所望の分布にする光学系である。この所定面は、いわゆる照明領域であり、標本Ｓは照明領域の位置またはその近傍に配置される。ステージ１０には、透過照明系１２から射出された光が通る窓１０ａが設けられている。窓１０ａは、空隙であってもよいし、光透過性を有する部材がはめ込まれていてもよい。

以上のような落射照明系１１および透過照明系１２は、顕微鏡コントローラ１４に制御される。顕微鏡コントローラ１４は、制御装置４からの指令に従って、光源１５の点灯や消灯、光源１９の点灯や消灯などを制御する。また、落射照明系１１および透過照明系１２には、それぞれ、開口絞り、視野絞りなどの光学部品が設けられており、顕微鏡コントローラ１４は、制御装置４からの指令に従って、各種絞りの開口率などを制御する。

顕微鏡コントローラ１４には、不揮発メモリなどの記憶部が設けられており、この記憶部には、落射照明系１１、透過照明系１２の特性を示す特性情報が記憶されている。この特性情報は、後に説明する制御装置４による画像エリアの算出に利用される。落射照明系１１に関する特性情報は、光源１５から射出される光の波長を示す第１光源情報、コンデンサレンズ１６の周辺減光率を示す第１レンズ情報、及び対物レンズ１８の周辺減光率を示す第２レンズ情報、落射照明系１１に設けられた絞りの開口率を示す開口率を示す情報を含む。透過照明系１２に関する特性情報は、光源１９から射出される光の波長を示す第２光源情報、コンデンサレンズ２０の周辺減光率を示す第３レンズ情報、及び透過照明系１２に設けられた絞りの開口率を示す開口率情報を含む。

ステージ１０に保持された標本Ｓは、落射照明系１１または透過照明系１２から射出された光により照明される。以下の説明において、落射照明系１１または透過照明系１２から射出される光を適宜、照明光という。また、照明光により照らされている標本Ｓから出た光を適宜、観察光という。

結像光学系１３は、照明光により照明されている標本Ｓの像を形成する。結像光学系１３は、対物レンズ１８およびリレーレンズ２１を備えている。すなわち、対物レンズ１８は、落射照明系１１および結像光学系１３で共用される。対物レンズ１８は、照明領域と光学的に共役な中間像面を形成する。照明領域に標本Ｓが配置されている状態において、中間像面には標本Ｓの中間像が形成される。リレーレンズ２１は、いわゆる中間変倍であり、中間像面と光学的に共役な像面を形成する。

本実施形態において、結像光学系１３のリレーレンズ２１は、リレーレンズ２２と交換可能である。図１において、リレーレンズ２１は、レボルバー２３の第１のポート２３ａに保持されている。レボルバー２３の第２のポート２３ｂにはリレーレンズ２２が保持されている。リレーレンズ２２は、リレーレンズ２１と同様に中間像面と光学的に共役な像面を形成するが、倍率がリレーレンズ２１と異なる。例えば、リレーレンズ２１は等倍であり、リレーレンズ２２は２倍である。

レボルバー２３は、結像光学系１３の光軸１３ａと平行な軸の回りで回動可能である。レボルバー２３の回転に伴って、リレーレンズ２１は、対物レンズ１８とカメラ３との間の光路から退出し、リレーレンズ２２が対物レンズ１８とカメラ３との間の光路に配置される。すなわち、レボルバー２３の第２のポート２３ｂが対物レンズ１８とカメラ３との間の光路に配置されている状態において、結像光学系１３は、対物レンズ１８およびリレーレンズ２２を含む。レボルバー２３は、顕微鏡コントローラ１４に制御され、図示しないアクチュエータにより駆動される。

以上のような結像光学系１３は、顕微鏡コントローラ１４に制御される。顕微鏡コントローラ１４には、開口絞り、視野絞りなどの光学部品が設けられており、顕微鏡コントローラ１４は、制御装置４からの指令に従って、各種絞りの開口率などを制御する。顕微鏡コントローラ１４の記憶部には、結像光学系１３の特性を示す特性情報が記憶されている。この特性情報は、後に説明する制御装置４による画像エリアの算出に利用される。結像光学系１３に関する特性情報は、対物レンズ１８の周辺減光率を示す第２レンズ情報、リレーレンズ２１の周辺減光率および倍率を示す第４レンズ情報、リレーレンズ２２の周辺減光率および倍率を示す第５レンズ情報、及び対物レンズ１８とカメラ３との間の光路に配置されているポート（以下、アクティブポートという）の識別情報を含む。

なお、レボルバー２３は手動であってもよく、この場合に、顕微鏡コントローラ１４は、レボルバー２３のアクティブポートを検出してもよい。また、レボルバー２３は手動であって、顕微鏡コントローラ１４がレボルバー２３のアクティブポートを検出しなくてもよい。この場合に、アクティブポートの識別情報、あるいはアクティブポートに取り付けられているリレーレンズの特性情報を、制御装置４に入力可能であってもよい。

カメラ３は、イメージセンサ２４、及びセンサコントローラ２５を備えている。イメージセンサ２４は、顕微鏡２のカメラポート２６に装着されている。カメラポート２６は、いわゆるレンズマウントであり、その内側は、結像光学系１３からイメージセンサ２４に向かう観察光の光路になっている。カメラポート２６の内径（マウント径）は、結像光学系１３の開口絞りが全開である場合に、結像光学系１３の視野の直径に相当する。

本実施形態において、イメージセンサ２４は、ＣＭＯＳセンサであるが、ＣＣＤセンサであってもよい。イメージセンサ２４は、二次元的に配列された複数の画素を有する。複数の画素のそれぞれには、光の入射により電荷が発生するフォトダイオード（光電変換素子）が配置されている。本明細書において、フォトダイオードが配列されている面をセンサ領域２４ａ（受光面）という。

センサ領域２４ａは、矩形状であり、例えば、その一辺の長さが約３６ｍｍであって他辺の長さが約２４ｍｍである。一般的に、ＣＭＯＳセンサは、ＣＣＤセンサと比較してセンサ領域２４ａが大判である。例えば、２／３インチ型（対角約１１ｍｍ）のＣＣＤセンサのセンサ領域２４ａは、一辺の長さが約８．８ｍｍであり、他辺の長さが約６．６ｍｍである。

本実施形態において、センサ領域２４ａは、結像光学系１３が形成する像面、すなわちステージ１０に保持された標本Ｓ（照明領域）と光学的に共役な面の位置に配置されている。センサ領域２４ａは、結像光学系１３の焦点深度の範囲内で結像光学系１３の像面からずれていてもよい。

イメージセンサ２４には、センサ領域２４ａに配置されている各画素のフォトダイオードから電荷を読み出す読み出し回路２７が設けられている。読み出し回路２７は、センサコントローラ２５に制御されて、センサ領域２４ａの任意のアドレスの画素から電荷を読み出すことができる。各画素から読み出された電荷は、増幅器により増幅された後、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換される。各画素の電荷に対応するデジタル信号は、例えば２５６階調の画素値である。この画素値は、読み出し元の画素のアドレスに応じて配列され、複数の画素から読み出した画素値により、画像のデータが得られる。このようにして生成された画像のデータは、センサコントローラ２５から制御装置４に出力される。なお、センサコントローラ２５は、その少なくとも一部がイメージセンサ２４と同じ基板に形成されていてもよい。

入力装置５は、例えばキーボードやタッチパネル、マウスなどの入力機器を含む。入力装置５は、制御装置４と通信可能に接続されている。入力装置５は、例えば、ユーザーからの指令やデータなど情報の入力を受け付ける。入力装置５は、入力された情報を制御装置４に送信する。

表示装置６は、例えば液晶ディスプレイを含む。表示装置６は、制御装置４と通信可能に接続されている。表示装置６は、制御装置４から受信した画像のデータに従って、画像を表示する。制御装置４は、例えば、カメラ３で撮影された画像のデータ、顕微鏡システム１の状態や設定を示す画像のデータなどを表示装置６に送信する。例えば、ユーザーは、表示装置６に表示された画像により、標本Ｓを観察することができる。また、ユーザーは、表示装置６に表示された顕微鏡システム１の状態や設定を示す画像を見ながら、入力装置５を使って、顕微鏡システム１の設定を変更することや、顕微鏡システム１に各種の処理を実行させることができる。

記憶装置７は、例えばハードディスクなどの大容量記憶装置である。記憶装置７は、制御装置４と通信可能に接続されている。記憶装置７は、カメラ３が撮影した画像のデータを制御装置４から受け取り、このデータを記憶する。また、記憶装置７は、制御装置４の制御に必要とされる各種の情報を記憶する。また、記憶装置７は、顕微鏡２の設定、状況を示す情報、カメラ３の設定、状況を示す情報を制御装置４から受け取り、これら情報を記憶する。

ところで、カメラ３のセンサ領域２４ａと同一面における結像光学系１３の視野は、センサ領域２４ａと必ずしも一致しない。以下の説明において、センサ領域２４ａと同一面における結像光学系１３の視野を光学視野サークルという。センサ領域２４ａが光学視野サークルよりも大きい場合には、センサ領域２４ａに光学視野サークルの内側と外側の領域がともに配置される。そのため、撮像された画像は、照度が均一な照明を用いた場合であっても、視野の内側と外側とで基準の明るさが異なることになる。このような画像に各種の画像処理を施す際に、例えば二値化の閾値が暗い領域の影響を受けて明るい領域に対して不適切な値になることがある。また、結像光学系１３の倍率を上げると標本Ｓの全域がセンサ領域２４ａに収まらなくなり、複数の画像を継ぎ合わせること（タイリング）で、広い範囲の画像を得ることがある。この場合に、視野の内側と外側とで基準の明るさが異なることにより、画像の継ぎ目が目立ってしまうことがある。このような画像品質の低下は、センサ領域２４ａのうち撮像に使う領域を、ユーザーが指定することで解消されるが、ユーザーに負担をかけることになる。本実施形態に係る制御装置４は、ユーザーの負担を減らしつつ画像品質の低下を抑制できる。以下、制御装置４について説明する。

図１に示す制御装置４は、カメラ制御部２８、画像エリア算出部２９、及び顕微鏡制御部３０を備えている。

カメラ制御部２８は、センサコントローラ２５と通信可能に接続されている。カメラ制御部２８は、カメラ３の設定情報をセンサコントローラ２５から取得し、取得した設定情報を記憶装置７に記憶させる。カメラ３の設定情報は、撮影条件のデフォルト値を含み、例えばイメージセンサ２４が撮像を開始あるいは終了するタイミング、露光時間、センサ領域２４ａのうち撮像を実行する画素のアドレスを含む。この撮影条件は、ユーザーの指定により変更可能である。カメラ制御部２８は、センサコントローラ２５を制御し、撮影条件を指定してイメージセンサ２４に撮像を実行させる。

カメラ制御部２８は、画像取得部３１および抽出部３２を備えている。画像取得部３１は、センサ領域２４ａに配置された画素で撮像された画像のデータを、カメラ３から取得する。画像取得部３１は、カメラ３から取得した画像のデータを記憶装置７に記憶させる。抽出部３２は、画像取得部３１がカメラ３から取得する画像データのうち、センサ領域２４ａの一部の領域に配置された画素で撮像される画像のデータを抽出する。抽出部３２については、後に詳しく説明する。

顕微鏡制御部３０は、顕微鏡コントローラ１４と通信可能に接続されている。顕微鏡制御部３０は、顕微鏡コントローラ１４を介して、顕微鏡２の各部を制御する。顕微鏡制御部３０は、光源１５の点灯と消灯、及び光源１９の点灯と消灯を制御する。また、顕微鏡制御部３０は、顕微鏡２に設けられる各種絞りの開口率を制御する。顕微鏡制御部３０は、レボルバー２３の駆動を制御し、いずれのリレーレンズをレボルバー２３のアクティブポートに配置するかを制御する。

また、顕微鏡制御部３０は、顕微鏡２の特性情報を顕微鏡コントローラ１４から取得し、取得した特性情報を記憶装置７に記憶させる。この特性情報は、照明光の波長、コンデンサレンズ１６の周辺減光率、対物レンズ１８の周辺減光率、コンデンサレンズ２０の周辺減光率、レボルバー２３のアクティブポートの識別情報（番地）、アクティブポートに装着されているリレーレンズの周辺減光率、カメラポート２６のマウント径、顕微鏡２に設けられた各種絞りの開口率を含む。

画像エリア算出部２９は、光学視野サークルのうち輝度が閾値以上の領域を減光許容エリアとして算出し、減光許容エリアに収まる矩形状の領域を画像エリアとして自動決定する。また、制御装置４は、センサ領域２４ａのうち画像エリアで撮像される画像のデータを抽出する。これにより、ユーザーの負担を減らしつつ画像品質の低下を抑制できる。

図２（Ａ）は、減光許容エリアＡ１と画像エリアＡ２の例を示す図である。図２（Ａ）の例は、結像光学系１３の中間変倍が等倍であり、リレーレンズ２１が選択されている場合である。センサ領域２４ａは、長辺の長さが約３６ｍｍであり、短辺の長さが約２４ｍｍである。ここで、カメラポート２６のマウント径が約２０ｍｍであることにすると、開口絞りが全開である場合の光学視野サークルＡ３の直径も約２０ｍｍとなる。本例においては、光学視野サークルＡ３の外周全体がセンサ領域２４ａに配置されている。

制御装置４は、光学視野サークルＡ３の中心位置Ｃから外側に向かう方向の輝度分布において、輝度の最大値に対する輝度の比率が閾値以上となる領域（減光率が閾値以下となる領域）を減光許容エリアＡ１として算出する。そして、制御装置４は、減光許容エリアＡ１とセンサ領域２４ａとの重複領域を算出する。本例において、重複領域は、減光許容エリアＡ１の全域である。そして、制御装置４は、重複領域に収まる矩形状の領域を、そのアスペクト比が予め設定した値になるように算出する。本例において、アスペクト比は１：１に設定されており、制御装置４は、減光許容エリアＡ１に収まる最大の正方形状の領域を、画像エリアＡ２として算出する。

図２（Ｂ）は、減光許容エリアＡ１と画像エリアＡ２の他の例を示す図である。図２（Ｂ）の例は、結像光学系１３のリレーレンズが２倍であり、リレーレンズ２２が選択されている場合である。この場合に光学視野サークルＡ３の直径は、約４０ｍｍとなる。本例においては、光学視野サークルＡ３の外周の一部が、センサ領域２４ａに配置されている。ここでは、重複領域Ａ４は、光学視野サークルＡ３の外周の一部とセンサ領域２４ａの長辺の一部とを外周とする形状である。本例において、アスペクト比は長辺と短辺の比が４：３に設定されている。本例において、制御装置４は、画像エリアＡ２の中心が光学視野サークルＡ３の中心位置Ｃと一致するように、長方形状の領域を、画像エリアＡ２として算出する。

図３は、制御装置４が実行する設定処理を示すフローチャートである。制御装置４は、顕微鏡２による観察に先立ち、顕微鏡システム１の各部の設定処理を実行する。図３のステップＳ１において、制御装置４は、顕微鏡２の観察条件の設定処理を実行する。制御装置４は、記憶装置７に記憶されている顕微鏡２の設定情報を読み出し、この情報を表示装置６に表示させる。ユーザーは、表示装置６に表示されている設定情報を見ながら、入力装置５を使って設定情報の変更を入力することができる。

例えば、制御装置４は、観察条件として「蛍光観察モード」と「明視野観察モード」のいずれを選択るかを表示装置６に表示させる。そして、制御装置４は、「蛍光観察モード」を選択する旨の入力が入力装置５になされたことを検出した場合に、落射照明系１１の光源１５を点灯させる。また、制御装置４は、蛍光フィルターキューブ１７を対物レンズ１８とリレーレンズ２１との間の光路に配置させる。また、制御装置４は、対物レンズ１８の候補を表示装置６に表示し、変更の有無をユーザーから受け付ける。

また、制御装置４は、「明視野観察モード」を選択する旨の入力が入力装置５になされたことを検出した場合に、透過照明系１２の光源１９を点灯させる。また、制御装置４は、蛍光フィルターキューブ１７を対物レンズ１８とリレーレンズ２１との間の光路から退避させておく。また、制御装置４は、対物レンズ１８の候補を表示装置６に表示し、変更の有無をユーザーから受け付ける。

次に、制御装置４は、ステップＳ２においてカメラ３の撮影条件の設定処理を実行する。制御装置４は、記憶装置７に記憶されているカメラ３の設定情報を読み出し、この情報を表示装置６に表示させる。ユーザーは、表示装置６に表示されている設定情報を見ながら、入力装置５を使って設定情報の変更を入力することができる。例えば、制御装置４は、「蛍光観察モード」と「明視野観察モード」のいずれが選択されているかに応じて、撮各観察モード用の露光時間やゲインのデフォルト値を表示装置６に表示させる。制御装置４は、変更の有無をユーザーから受け付け、変更の入力が入力装置５になされたことを検出した場合に、センサコントローラ２５に記憶されている設定値をユーザーから入力された値に更新する。

次に、制御装置４は、ステップＳ３において、撮影画像の自動設定を実行するか否かの入力を受け付ける。制御装置４は、自動設定を実行しない旨の入力が入力装置５になされたことを検出した場合（ステップＳ３；Ｎｏ）に、設定処理を終了する。また、制御装置４は、自動設定を実行する旨の入力が入力装置５になされたことを検出した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）に、ステップＳ４において、許容周辺減光率の設定処理を実行する。許容周辺減光率のデフォルト値は、記憶装置７に記憶されており、制御装置４は、記憶装置７から許容周辺減光率のデフォルト値を、記憶装置７から読み出して表示装置６に表示させる。制御装置４は、許容周辺減光率の変更の有無をユーザーから受け付け、変更の入力が入力装置５になされたことを検出した場合に、記憶装置７に記憶されている許容周辺減光率をユーザーから入力された値に更新する。

次に、制御装置４は、ステップＳ５において画像エリアＡ２のアスペクト比の設定処理を実行する。アスペクト比のデフォルト値は、記憶装置７に記憶されており、制御装置４は、記憶装置７からアスペクト比のデフォルト値を、記憶装置７から読み出して表示装置６に表示させる。制御装置４は、アスペクト比の変更の有無をユーザーから受け付け、変更の入力が入力装置５になされたことを検出した場合に、記憶装置７に記憶されているアスペクト比をユーザーから入力された値に更新する。

次に、制御装置４の画像エリア算出部２９（図１参照）は、ステップＳ６において画像エリアＡ２の自動算出処理を実行する。画像エリア算出部２９が実行する処理については後述する。制御装置４の画像エリア算出部２９は、算出した画像エリアＡ２の位置を示す情報を記憶装置７に記憶させる。

次に、制御装置４は、ステップＳ７において、ステップＳ６で算出された画像エリアＡ２の位置調整を行うか否かの入力を受け付ける。例えば、制御装置４は、画像エリアＡ２の位置を示す情報を記憶装置７から読み出す。そして、制御装置４は、ステップＳ６で算出された画像エリアＡ２とその中心を、例えば図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示したように、光学視野サークルＡ３とその中心位置Ｃ、及び減光許容エリアＡ１とともに、表示装置６に表示させる。

制御装置４は、位置調整を行う旨の入力が入力装置５になされたことを検出した場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）に、ステップＳ８において画像エリアＡ２の変更処理を実行する。制御装置４は、ステップＳ８において、変更後の画像エリアＡ２の位置とサイズの少なくとも一方の入力を受け付ける。制御装置４は、画像エリアＡ２の変更の入力が入力装置５になされたことを検出した場合に、記憶装置７に記憶されている画像エリアＡ２の位置を示す情報として情報を、ユーザーから入力された値に更新する。

制御装置４は、ステップＳ８において画像エリアＡ２の変更処理が終了した後、又はステップＳ７において位置調整を行わない旨の入力が入力装置５になされたことを検出した場合（ステップＳ７；Ｎｏ）に、ステップＳ９においてやり直すか否かの入力を受け付ける。制御装置４は、やり直す旨の入力が入力装置５になされたことを検出した場合（ステップＳ９；Ｙｅｓ）に、ステップＳ４の許容周辺減光率の設定処理を実行する。また、制御装置４は、やり直さない入力が入力装置５になされたことを検出した場合（ステップＳ９；Ｎｏ）に、設定処理を終了する。

次に、画像エリア算出部２９について説明する。画像エリア算出部２９は、カメラ制御部２８および顕微鏡制御部３０が取得した各種情報を、記憶装置７から読み出し可能である。画像エリア算出部２９は、記憶装置７から読み出した各種情報を使って、画像エリアＡ２を算出する。

画像エリア算出部２９は、領域検出部として、第１領域検出部４０および第２領域検出部４１を備えている。第１領域検出部４０は、図２に示したセンサ領域２４ａと光学視野サークルＡ３との重複領域において、輝度の最大値に対する比率が閾値以上となる（減光率が閾値以下となる）減光許容エリアＡ１を検出する。第２領域検出部４１は、第１領域検出部４０が検出した減光許容エリアＡ１に収まる矩形の画像エリアＡ２を検出する。

第１領域検出部４０は、視野中心検出部４２および第１領域算出部４３を備えている。視野中心検出部４２は、光学視野サークルＡ３の中心位置Ｃを検出する。本実施形態において、視野中心検出部４２は、視野算出部４４および中心算出部４５を備えている。視野算出部４４は、画像取得部３１が取得した画像のデータが示す輝度分布を使って、光学視野サークルＡ３を算出する。中心算出部４５は、視野算出部４４が算出した光学視野サークルＡ３の中心位置Ｃを算出する。

第１領域算出部４３は、視野中心検出部４２が検出した中心位置Ｃ、及び結像光学系１３の周辺減光特性を示す情報を使って、減光許容エリアＡ１を算出する。第１領域算出部４３は、結像光学系１３の特性情報を記憶した記憶装置７から結像光学系１３の周辺減光特性を示す情報を取得し、この情報を使って減光許容エリアＡ１を算出する。

第１領域算出部４３は、結像光学系１３の周辺減光特性を基に、光学視野サークルＡ３の輝度分布において周辺減光率が閾値以下の領域を減光許容エリアＡ１として算出する。第１領域算出部４３は、記憶装置７から許容周辺減光率を読み出して、許容周辺減光率を閾値として減光許容エリアＡ１を算出する。

第２領域検出部４１は、設定取得部４７および第２領域算出部４８を備えている。設定取得部４７は、記憶装置７に記憶されているアスペクト比の設定値を取得する。第２領域算出部４８は、第１領域検出部４０が検出した減光許容エリアＡ１とセンサ領域２４ａとの重複領域を算出する。また、第２領域算出部４８は、算出した重複領域と、設定取得部４７が取得したアスペクト比の設定値とを使って、画像エリアＡ２を算出する。第２領域算出部４８は、算出した画像エリアＡ２の位置およびサイズを示す情報を、記憶装置７に記憶させる。

次に、画像エリア算出部２９が実行する各処理の手順について説明する。図４は、画像エリアＡ２を算出する処理を示すフローチャートである。画像エリアＡ２を算出する処理が開始すると、第１領域検出部４０は、ステップＳ１１においてカメラ３に撮像を実行させる指令を、カメラ制御部２８に送る。ここでは、ステージ１０上には標本Ｓを配置しない状態で、かつ均一な照度の照明光を照射させておくとよい。また、カメラ制御部２８は、カメラ３のセンサ領域２４ａに配置されている全画素で撮像を行うように、カメラ３を設定しておく。第１領域検出部４０は、ステップＳ１１で撮像した画像のデータ（以下、テストデータという）を記憶装置７に記憶させる。

次に、第１領域検出部４０の視野中心検出部４２は、ステップＳ１２において、光学視野サークルの中心位置を検出する。図５は、光学視野サークルＡ３の中心位置Ｃを検出する処理の一例を示す説明図である

視野中心検出部４２の視野算出部４４は、テストデータを記憶装置７から読み出す。視野算出部４４は、図５（Ａ）に示すように、テストデータが示す輝度分布Ｑにおいて、画素間の輝度変化量が閾値よりも大きい位置を、光学視野サークルＡ３のエッジの位置Ｅｐとして検出する。視野算出部４４は、エッジ上の複数の位置Ｅｐを検出する。

視野中心検出部４２の視野算出部４４は、図５（Ｂ）に示すように、エッジ上の複数の位置Ｅｐの座標に最小二乗法を用いることで、光学視野サークルＡ３のエッジＥを示す円弧を算出し、その中心位置を算出する。

図６は、光学視野サークルＡ３の中心位置Ｃを検出する処理の他の例を示す説明図である。本例において、視野中心検出部４２は、各水平走査線上の画素の画素値の積算値を算出する。そして、各水平走査線の位置に対する積算値の分布において、積算値が最大となる水平走査線の位置Ｃｙを、垂直走査線の方向における光学視野サークルＡ３の中心の位置とする。同様に、視野中心検出部４２は、各垂直走査線上の画素の画素値の積算値を算出する。そして、各垂直走査線の位置に対する積算値の分布において、積算値が最大となる垂直走査線の位置Ｃｘを、水平走査線の方向における光学視野サークルＡ３の中心の位置とする。

なお、図６に示した例において、走査線上の画素値の積算値を用いる代わりに、走査線上の画素値の平均値を用いてもよい。また、積算値が最大となる位置の検出には、適宜、近似法による丸めが利用できる。

次に、図４のステップＳ１３において、第１領域算出部４３は、第１領域（減光許容エリアＡ１）を算出する。図７は、減光許容エリアＡ１を検出する処理を示す説明図である。

第１領域算出部４３は、結像光学系１３の各要素の情報を記憶装置７から読み出し、光学視野サークルＡ３の直径を決定する。例えば、第１領域算出部４３は、結像光学系１３に設けられる絞りの内径のうち最小値を、光学視野サークルＡ３の直径とする。ここでは、開口絞りが全開かつ視野絞りが開口絞りよりも大きいものとし、マウント径が２０ｍｍであって、対物レンズ１８の径が２５ｍｍであるとする。第１領域算出部４３は、マウント径と対物レンズ１８の径のうち小さい方（２０ｍｍ）を光学視野サークルＡ３の直径とする。

また、第１領域算出部４３は、観察条件に応じた顕微鏡２の特性情報を、記憶装置７から読み出す。例えば、第１領域算出部４３は、蛍光観察モードが選択されている場合に、光源１５から射出される光の波長（以下、光源波長という）を記憶装置７から読み出す。そして、第１領域算出部４３は、光源波長に対するコンデンサレンズ１６の周辺減光率、及び光源波長に対する対物レンズ１８の周辺減光率、を記憶装置７から読み出す。また、第１領域算出部４３は、照明光により励起された蛍光物質から放射される光の波長（以下、蛍光波長という）を記憶装置７から読み出す。そして、第１領域算出部４３は、蛍光波長に対する対物レンズ１８の周辺減光率、蛍光波長に対するリレーレンズ２１の周辺減光率を記憶装置７から読み出す。これらの周辺減光率を使うことにより、周辺減光特性が求まり、図７に示すような輝度分布Ｑが算出される。なお、明視野観察モードにおいては、コンデンサレンズ２０、対物レンズ１８、及びリレーレンズ２１のそれぞれについて、光源１９の光源波長に対する周辺減光率を使うことにより、周辺減光特性が求まる。

第１領域算出部４３は、図７に示す輝度分布Ｑにおいて、許容減光率ｎ％としたときに輝度が最大値の（１００−ｎ）％以上になる円状の領域を、減光許容エリアＡ１として算出する。許容減光率は記憶装置７に記憶されており、第１領域算出部４３は、許容減光率を記憶装置７から読み出す。許容減光率は、観察条件に応じて設定される。許容減光率は、例えば、蛍光観察モードにおいて５０％程度に設定され、明視野観察において２０％程度に設定される。第１領域算出部４３は、算出した減光許容エリアＡ１の位置および寸法を示す情報を記憶装置７に記憶させる。

次に、図４のステップＳ１５において、第２領域検出部４１は、第１領域（減光許容エリアＡ１）とセンサ領域２４ａとの重複領域を算出する。そして、ステップＳ１６において、第２領域検出部４１は、重複領域に収まる矩形領域を画像エリアＡ２として算出する。

図８は、画像エリアＡ２を算出する処理の一例を示す説明図である。図８に示す例は、図２（Ａ）に示した例に対応している。本例において、減光許容エリアＡ１の全域がセンサ領域２４ａに含まれている。そのため、第２領域検出部４１は、ステップＳ１５において、減光許容エリアＡ１の全域を重複領域とする。また、ステップＳ１６において、第２領域検出部４１の設定取得部４７は、記憶装置７に記憶されているアスペクト比の設定値を読み出す。そして、第２領域算出部４８は、アスペクト比が設定値と同じになる矩形領域を、画像エリアＡ２として算出する。ここでは、第２領域算出部４８は、重複領域（減光許容エリアＡ１）に内接する矩形領域、すなわち重複領域に収まる最大の矩形領域を、画像エリアＡ２として算出する。このようにすれば、１回の撮像で得られる画像サイズを最大化できる。

図９は、画像エリアＡ２を算出する処理の他の例を示す説明図である。図９に示す例は、図２（Ｂ）に示した例に対応している。本例において、減光許容エリアＡ１の一部がセンサ領域２４ａに含まれており、他の一部がセンサ領域２４ａに含まれていない。第２領域検出部４１は、ステップＳ１５において、減光許容エリアＡ１の外周の一部およびセンサ領域２４ａの長辺に囲まれる領域を重複領域４として算出する。そして、第２領域算出部４８は、アスペクト比が設定値と同じになる矩形領域を、画像エリアＡ２として算出する。ここでは、第２領域算出部４８は、中心が減光許容エリアＡ１の中心位置Ｃと同じになる矩形領域を、画像エリアＡ２として算出する。このようにすれば、画像エリアＡ２の輝度の平坦性が高くなる。

なお、図８の例において、第２領域算出部４８は、中心が減光許容エリアＡ１の中心位置Ｃと同じになる矩形領域を、画像エリアＡ２として算出してもよい。また、図９の例において、第２領域算出部４８は、重複領域に収まる最大の矩形領域を、画像エリアＡ２として算出してもよい。また、画像エリアＡ２の中心が減光許容エリアＡ１の中心位置Ｃと同じになり、かつ画像エリアＡ２が重複領域に収まる最大の矩形領域となるように、イメージセンサ２４を手動または自動で移動させつつ、画像エリアＡ２を算出してもよい。

以上のように画像エリアＡ２を算出した後、第２領域算出部４８は、算出した画像エリアＡ２の位置およびサイズを示す情報を記憶装置７に記憶させる。この情報は、例えば、センサ領域２４ａの各画素が画像エリアＡ２に含まれていることを１、含まれていないことを０で表したテーブル形式である。

図１に示したカメラ制御部２８の抽出部３２は、画像エリアＡ２の位置およびサイズを示す情報を記憶装置７から読み出す。そして、抽出部３２は、センサ領域２４ａの画素のうち画像エリアＡ２の画素に蓄積される電荷を選択的に撮像装置に読み出させる。これにより、センサコントローラ２５から出力される画像のデータは、輝度が閾値よりも低い領域を除いた画像のデータとなる。このようにして、制御装置４は、ユーザーの負担を減らしつつ顕微鏡２の光学系による画像品質の低下を抑制できる。

なお、抽出部３２は、センサ領域２４ａに配置された画素で撮像された画像のデータをカメラ３から取得し、カメラ３から取得した画像のデータから、第２領域検出部４１が検出した画像エリアＡ２に配置される画素で撮像された画像のデータを選択的に抽出してもよい。例えば、上述したようなテーブル形式で表された画像エリアＡ２を用いて、センサ領域２４ａの画素のうち画像エリアＡ２に含まれていない画素の画素値を０（黒）に置換する手法であってもよい。この構成においても、制御装置４は、ユーザーの負担を減らしつつ顕微鏡２の光学系による画像品質の低下を抑制できる。

このように、画像エリアＡ２が算出された条件と同じ条件で観察を行う場合に、記憶装置７から読み出した画像エリアＡ２の情報を使うことにより、処理を簡略化できる。なお、観察を行うたびに、画像エリアＡ２を算出してもよい。

なお、図１に示したように、顕微鏡２が複数のリレーレンズ（リレーレンズ２１、リレーレンズ２２）を備えている場合には、標本Ｓがステージ１０に配置されていない状態において、各リレーレンズを用いる条件での画像エリアＡ２を算出しておくとよい。

なお、制御装置４は、記憶装置７から情報を読み出して、読み出した情報を使って画像エリアＡ２を算出しているが、画像エリアＡ２の算出に必要とされる情報の少なくとも一部は、カメラ３または顕微鏡２から取得してもよいし、ユーザーが入力した情報であってもよい。

なお、所定時間ごとに画像取得を繰り返す実験（タイムラプス）や、複数の画像を継ぎ合わせて広範囲の画像を得るタイリング画像取得は、複数の異なる観察条件で行われることがありえる。例えば、蛍光観察モードにおいて、複数種類の蛍光物質を用いて、蛍光波長を切り替えながら画像を取得することがある。また、明視野観察モードと蛍光観察モードとを切り替えながら、画像を取得することがある。このような場合には、観察条件ごとに、対物レンズ、フィルター、カメラのシャッター速度などのパラメータを定義して、実験を実行させる。そのため、観察条件よって画像エリアＡ２のサイズが異なることがある。
そのような場合においては、観察条件のうち最小サイズの画像エリアＡ２を複数の観察条件で共通に用いてもよい。また、複数の観察条件で、各観察条件に合わせた画像エリアＡ２を用いるとともに、観察条件のうち最小サイズの画像エリアＡ２の外側の画素で撮像された領域を除去してもよい。

なお、上述したような制御装置４は、例えば、ＣＰＵおよびメモリ等を含むコンピュータシステムにより構成される。また、制御装置４は、コンピュータシステムと外部装置との通信を実行可能なインターフェースを含む。記憶装置７は、例えばＲＡＭ等のメモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体を含む。制御装置４は、入力装置５、表示装置６、及び記憶装置７の少なくとも１つを含んでいてもよい。

記憶装置７には、コンピュータシステムを制御するオペレーティングシステム（ＯＳ）がインストールされ、カメラ３を制御するためのプログラムが記憶されている。コンピュータシステムは、記憶装置７に記憶されているプログラムを読み出し可能である。

このプログラムは、撮像対象物を、光学系を介してセンサ領域で撮像する撮像装置を制御するコンピュータに、センサ領域と光学系の視野との重複領域において、輝度の最大値に対する比率が閾値以上となる第１領域を検出することと、第１領域検出部が検出した第１領域に収まる矩形の第２領域を検出することと、センサ領域のうち第２領域検出部が検出した第２領域に配置された画素で撮像された画像のデータを抽出することと、を実行させる。

なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上記の実施形態で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。

１ 顕微鏡システム、２ 顕微鏡、３ カメラ、４ 制御装置、２４ イメージセンサ
２４ａ センサ領域、３２ 抽出部、４０ 第１領域検出部（領域検出部）、４１ 第２領域検出部（領域検出部）、４２ 視野中心検出部、４３ 第１領域算出部、４４ 視野算出部、４５ 中心算出部、４７ 設定取得部、４８ 第２領域算出部、Ａ１ 減光許容エリア、Ａ２ 画像エリア、Ａ３ 光学視野サークル

Claims (14)

1. 照明光学系を介して光源からの光を照明した撮像対象物を、結像光学系を介してセンサ領域で撮像する顕微鏡システムの撮像装置を制御する制御装置であって、
   前記センサ領域と前記結像光学系の視野との重複領域において、前記光源からの光の波長に対する前記照明光学系の減光率、及び前記結像光学系の減光率に基づく減光率が閾値以下となる第１領域に収まる矩形の第２領域を検出する領域検出部と、
   前記センサ領域のうち前記領域検出部が検出した前記第２領域に配置された画素からの画像のデータを抽出する抽出部と、を備える制御装置。
2. 前記領域検出部は、前記光源からの光の波長に対する前記照明光学系の減光率、及び前記撮像対象物からの蛍光の波長に対する前記結像光学系の減光率に基づく減光率が閾値以下となる第１領域に収まる矩形の第２領域を検出する請求項１記載の制御装置。
3. 前記領域検出部は、前記光源からの光の波長に対する前記照明光学系の減光率、及び前記光源からの光の波長に対する前記結像光学系の減光率に基づく減光率が閾値以下となる第１領域に収まる矩形の第２領域を検出する請求項１または請求項２記載の制御装置。
4. 前記領域検出部は、
   前記結像光学系の視野の中心位置を検出する視野中心検出部と、
   前記視野中心検出部が検出した前記中心位置、前記照明光学系の周辺減光特性を示す情報、及び前記結像光学系の周辺減光特性を示す情報を使って、前記第１領域を算出する第１領域算出部と、を備える請求項１から請求項３のいずれか一項記載の制御装置。
5. 前記第１領域算出部は、前記照明光学系の情報、及び前記結像光学系の情報を記憶した記憶部から、前記照明光学系の周辺減光特性を示す情報、及び前記結像光学系の周辺減光特性を示す情報を取得して前記第１領域を算出する請求項４記載の制御装置。
6. 前記センサ領域で撮像された画像のデータを前記撮像装置から取得する画像取得部を備え、
   前記視野中心検出部は、
   前記画像取得部が取得した画像のデータが示す輝度分布を使って、前記結像光学系の視野を算出する視野算出部と、
   前記視野算出部が算出した前記視野の中心位置を算出する中心算出部と、を備える請求項４または請求項５記載の制御装置。
7. 前記領域検出部は、
   前記矩形のアスペクト比として予め設定された設定値を取得する設定取得部と、
   前記設定取得部が取得した前記設定値を使って、前記第２領域を算出する第２領域算出部と、を備える請求項１から請求項６のいずれか一項記載の制御装置。
8. 前記抽出部は、前記センサ領域の画素のうち前記第２領域の画素に蓄積された電荷を選択的に前記撮像装置に読み出させることで、前記抽出を行う請求項１から請求項７のいずれか一項記載の制御装置。
9. 前記抽出部は、前記センサ領域に配置された画素で撮像された画像のデータを前記撮像装置から取得し、前記撮像装置から取得した画像のデータから、前記領域検出部が検出した前記第２領域に配置された画素で撮像された画像のデータを選択的に抽出する請求項１から請求項７のいずれか一項記載の制御装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一項記載の制御装置を含む撮像装置。
11. 請求項１から請求項９のいずれか一項記載の制御装置を搭載した顕微鏡システム。
12. 照明光学系を介して光源からの光を照明した撮像対象物を、結像光学系を介して顕微鏡システムの撮像装置のセンサ領域で撮像する撮像方法であって、
    前記センサ領域と前記結像光学系の視野との重複領域において、前記光源からの光の波長に対する前記照明光学系の減光率、及び前記結像光学系の減光率に基づく減光率が閾値以下となる第１領域に収まる矩形の第２領域を検出することと、
    前記センサ領域のうち前記第２領域に配置された画素で撮像された画像のデータを抽出することと、を含む撮像方法。
13. 照明光学系を介して光源からの光を照明した撮像対象物を、結像光学系を介してセンサ領域で撮像する顕微鏡システムの撮像装置を制御するコンピュータに、
    前記センサ領域と前記結像光学系の視野との重複領域において、前記光源からの光の波長に対する前記照明光学系の減光率、及び前記結像光学系の減光率に基づく減光率が閾値以下となる第１領域に収まる矩形の第２領域を検出することと、
    前記センサ領域のうち前記第２領域に配置された画素で撮像された画像のデータを抽出することと、を実行させるプログラム。
14. 請求項１３記載のプログラムが記録され、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体。