JPS63191063A - 顕微鏡画像の処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は顕微鏡とテレビカメラを用いてなる検査工程
での画像処理方式に関するしのである。

〈従来の技術〉 顕微鏡を用いる検査工程は特に医療関連、バイオテクノ
ロジー分野において重要な役目をもっている。

例えば人体中の白血球、赤血球の数を計数するとか、バ
イオテクノロジー分野では培養している細胞の増殖度を
計数により測定する等の工程がある。

従来、これらの検査工程は人手によって行なわれていた
が、余りにも繁雑な作業であり、しかも正確さが要求さ
れることから近年画像処理工学を応用してオートメーシ
ョン化しようとでる試みも盛んになされている。

又、扱う対象が円形に近いものが多い等の理由から画像
処理装置の導入し易い分野でもある。

第２図は従来の検査装置による検査方法を示すもので、
細胞培養におけるトレイ１の１穴を光学顕微ＳＩ　２で
検査している様子である。

この図て３はテレビカメラ、４は該カメラとコード５に
より接続された画像処理装置である。

細胞の大きさと画像処理装置４に適合した倍率等の関係
から１穴を更に小領域に分割し、その一つを第３図のよ
うに顕微鏡画像６として取込み、細胞数を計数とする。

この例のｊ閉合では、顕微鏡２で見ることができる領域
はａの範囲であるから１穴の細胞数の計数のためには３
２の画［１理をしなければならない。

その処理方法は次の通りである。

即ち、顕微鏡画像にて、ある領域について検査したあと
、トレイを１画面分ずらし、新しい領域を観察する。

そのとき、トレイは例えばステッピングモータにより駆
動されるＸ−Ｙステージにて移動させるが、第３図の顕
微鏡画像６中の矢印のようなトレイの移動が実現される
。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記のような従来方法における問題点は、トレイの移動
に要する時間である。

例え、高速の画像処理装置が開発されたとしても全体の
処理時間がトレイの移動時間により規制されることにな
る。

その理由は例えば動物の細胞培養はＣｏ雰囲気の恒温槽
の中で行なわれるが、それを顕微鏡検査のために空気中
の雰囲気に放置しておけるのはＵいぜい３０分で、それ
以上放置すると１［１胞が死亡しはじめるといわれてい
る。

従って３０分以内に全ての検査を終了さゼでしまう必要
があるが、通常の細胞培養のトレイには１００近くの培
養穴があり、それぞれに３２の画面にて検査すると１ト
レイ３０００画面程度の処理となる。

ところが、３０分という制限は顕微鏡検査だけでなく、
空気中にさらす時間を全て含めてのことであるから顕微
鏡検査に正味使える時間は更に短くなる。

トレイの移動時間ｒＩ綿で問題となるのは加速減速の期
間が大きいということである。例えば１画面分トレイを
移動さゼた後、停止させるときには、その振動がおさま
るまで待ってから画面を取込む必要がある。

従って、加減速なしでトレイを移動できることが望まし
い。しかし、加減速なしで定速度でトレイを移動させ、
画像を取込むと画面がプしてしまい処理不可能となる。

このように画面がブレでしまうのはテレビカメラの特性
によるが、ｌｌａｌＱ面へ露光された光はビデ第１９号
のフレーム周波数で走査される方式であるから１７３０
秒間露光されて生じた電荷が１．’３０秒毎に取出され
ることになる。

即ち１７３０秒のシャッタをもったカメラと等価である
。これは、ｆｉａ像管を用いた従来のものも、ＣＣ−Ｄ
方式のものも同様である。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明は上記のような従来の検査装置の問題点を解決
するためなされたもので、顕微鏡にて１ｑられる像をテ
レビカメラにて処理装置に取込み、各種の検査を自動処
理する装置であって、シャッタ機能を付加したテレビカ
メラと、観察物体を移動させ、る駆！！ｌｌ　１ｍ　Ｍ
Ａ及び制御装置と、画像を取込むべき位置にてシャッタ
を開かせるためのシャッタ駆動回路とからなり高速シャ
ッタ機能にて！Ｉｌ狗体を静止画像として取込み、観察
物体をその都度停止させる手間を省くことで、画像処理
を高速化するようにしたものである。

又、シャッタ機能としてメカニカルシャッタ、ＰＬ２Ｔ
電子式シャッタ、ストロボ光源等を用いるものである。

即ち、この発明はテレビカメラの持つ特性からの従来不
可能であった顕微ｖｌ象を、トレイの移勤め停止動作を
含まずに、顕微鏡像を連続的に取込む方式を提供するも
のである。

〈実施例〉 第１図はこの発明の一実施例を示すものである。

この図において、１１は顕微鏡、１２は該顕微Ｖ１１１
の上に設けたシャッタで、その上にテレビカメラ１４が
取付けである。

１５は画像処理装置で、この画像処３！！！装置１５と
前記のカメラ１４とはビデオ＠号用のコード１６と、同
期信号用コード１７により接続されている。

１８はトレイで、Ｘ−Ｙステージ１９上に固定しである
。該ステージ１９はＸ方向の駆動用のモータドライブの
ボールネジｆｉｖ４２１と、Ｙ方向の駆動用のモータド
ライブのボールネジＲ４Ｍ　２２によりＸ−Ｙ方向に自
由に移動でさる。

但し、このようなモータドライブのボールネジｎ　８Ｍ
以外の各種の駆動手段を用いることができる。

２３は中央制御装置であって、例えばマイクロコンピュ
ータを使用したコンピュータシスツムを用いる。Ｘ−Ｙ
ステージ１９の位置は中央制御装置２３にフィードバッ
クされ、中央制御１装置２３は、モータドライバ２４に
制御信号を送って、ボールネジは闘２１．２２のモータ
を制御して、ステージ１９を、例えば第４図の矢印のよ
うに動かすことができる。

又、中央制御１１菰閘２３は第３図の顕微鏡画像６中に
黒丸で示した位置にトレイ１８がさしかかった時点でシ
ャッタ駆動回路２５にパルス信号を送る。

このシャッタ駆動回路２５はパルス信号を合図としてシ
ャッタ１２を所定の時間だけ聞く。

又、該パルス信号は画像処理装置１５の回路にも入力し
て、処理すべき画像であることを知らせる。

但し、単純なこのままの構成では、カメラ１４の走査途
中でシャッタ１２が開くこともあり得る。

そうなると、画面の上半分は画像のない黒となってしま
う。このような不都合を避けるためにカメラ１４の外部
同期モードとしてシャツタ開指令のパルスが入った時点
から強制的に走査を開始づるように画像処理装置１５側
から制御２Ｉｌする。

この方法はメカニカルシャッタだけてなく、ビデオカメ
ラに通常よく用いているＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔ電子式シャッタ
を用いて同様の偶成としてもよい。

又ストロボ光源を用いる方法もある。この場合はシャッ
タ駆動回路部分がストロボ光源の電源回路となる。

暗室もしくは暗箱内で、顕微鏡観察を行ないシャッタ間
の時間だけストロボにて照明するというものである。

この方法は□械的な可動部がないので、メカニカルシャ
ッタに比較して寿命が長く、μ５−ｍ５の超高速シャッ
タも実現可能になる。

〈効果〉 この発明は上記のように顕微鏡にて得られる画像をテレ
ビカメラによって処理装置に取込み、各種の検査を自動
処理づ゛る装置において、シャッタ１能を付加したテレ
ビカメラを用いることにより、テレビカメラの特質であ
るところの１／３０秒露光という不都合を回避して、駆
動は構によって移動させている観察物体を静止画像とし
て取込むものであるから、従来の自動顕ｙｌｉ鏡検査装
置のように、顕微鏡観察位置において、観察物体を停止
させることなく画像の取込みが行なえる。

従って観察物体が停止して画像のブレが止まるのを待っ
て画像の取込みを行なう繁雑さがなくなるのて゛画＠処
理の高速化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図を含む斜視
図、第２図は従来の装置の斜視図、第３図は顕微鏡で見
る領域の平面図である。 １１・・・光学顕微Ｖ１１２・・・シャッタ１４・・・
テレビカメラ　　　　１５・・・画像処理装置１８・・
・トレイ　　　　　　　　１９・・・Ｘ−Ｙステージ２
２・・・モータドライブのボールネジ様格２３・・・中
央処理装置 ２４・・・モータドライバ、シャッタ駆動回路出願人代
理人　　弁理士　　和　１）昭　　　　１し−、−力 第２図 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）顕微鏡にて得られる像をテレビカメラにて処理装
   置に取込み、各種の検査を自動処理する装置であつて、
   シャッタ機能を付加したテレビカメラと、観察物体を移
   動させる駆動機構及び制御装置と、画像を取込むべき位
   置にてシャッタを開かせるためのシャッタ駆動回路とか
   らなり、高速シャッタ機能にて動物体を静止画像として
   取込み、観察物体をその都度停止させる手間を省くこと
   で、画像処理を高速化するようにしたことを特徴とする
   顕微鏡画像の処理方式。
2. （２）前記シャッタ機能としてメカニカルシャッタを用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の顕微
   鏡画像の処理方式。
3. （３）前記シャッタ機能としてＰＬＺＴ電子式シャッタ
   を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の顕微鏡画像の処理方式。
4. （４）前記シャッタ機能としてストロボ光源を用いるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の顕微鏡画
   像の処理方式。