JPWO2013132998A1 - 画像処理装置、顕微鏡システム、及び画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ことを特徴とする。
図1は、本発明の実施の形態1に係る顕微鏡システムの構成を示す図である。図1に示すように、実施の形態1に係る顕微鏡システム1は、顕微鏡装置10と、該顕微鏡装置10において観察される標本の画像(顕微鏡観察画像)に対する処理を行う画像処理装置30とを備える。
ステップS123において、波長分離/画素抽出部352は、処理対象の画素の蛍光強度スペクトルが血球の蛍光強度スペクトルと一致するか否かを判断する。この判断は、蛍光強度スペクトルのピーク波長及び波形に基づいて行われる。
次に、実施の形態1の変形例1について説明する。
図8は、変形例1に係る演算部の構成を示すブロック図である。変形例1に係る顕微鏡システム1は、図1に示す演算部35の代わりに、図8に示す演算部37を備える。なお、演算部37以外の顕微鏡システムの各部の構成については、実施の形態1と同様である。
この場合、画像生成部353は、画素抽出部372に抽出された画素群に基づいて画像を生成する。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
図9は、実施の形態2に係る画像処理方法を含む標本観察方法を示すフローチャートである。なお、図9に示すステップS10、S11、及びS12における処理は、実施の形態1と共通である。また、実施の形態2に係る顕微鏡システムの構成は、図1に示すものと同様である。
次に、実施の形態2の変形例2について説明する。
実施の形態2においては、顕微鏡装置10に設けられた落射照明光学系12aを介した落射照明により蛍光観察画像を撮像し、透過照明光学系13aを介した透過照明により明視野観察画像を撮像した。しかしながら、透過照明光学系13aに対して励起フィルタ及び暗視野コンデンサを挿入することにより暗視野観察用の照明を行って、標本Sの蛍光観察画像を撮像しても良い。この場合、透過照明光学系のみを備えた顕微鏡装置を用いて、明視野観察画像及び蛍光観察画像の両方を取得することができる。従って、安価な装置構成で、標本Sに対する画像分析を行うことが可能となる。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
図11は、実施の形態3に係る顕微鏡システムが備える演算部の構成を示すブロック図である。図11に示すように、実施の形態3に係る顕微鏡システムは、図1に示す演算部35の構成に対し、蛍光強度比較判定部381及び画像合成部382をさらに有する演算部38を備える。なお、実施の形態3における蛍光強度比較判定部381及び画像合成部382以外の演算部38の構成、及び顕微鏡システム全体の構成は、実施の形態1と同様である。
画像合成部382は、標本Sの明視野観察画像に対して特定の標本構成要素を重畳した合成画像を生成する。
ステップS344において、蛍光強度比較判定部381は、処理対象の画素の蛍光強度が閾値a以上であるか否かを判定する。蛍光強度が閾値a以上である場合(ステップS344:Yes)、画像合成部382は、当該処理対象の画素を明視野観察画像に重畳する(ステップS345)。一方、蛍光強度が閾値aよりも小さい場合(ステップS344:No)、演算部38の動作は、そのまま次の処理対象画素に対する処理に移る。
次に、本発明の実施の形態1〜3の変形例3について説明する。
上記実施の形態1〜3においては、蛍光観察画像内に、互いに異なる波長の自家蛍光を発生する複数の標本構成要素が存在する場合について説明した。しかしながら、標本Sを染色する明視野観察用の色素の種類や標本構成要素、或いはそれらの組み合わせによっては、複数の標本構成要素が発生する自家蛍光の波長が一致してしまう場合がある。
次に、本発明の実施の形態1〜3の変形例4について説明する。
上記実施の形態1〜3においては、明視野観察用の染色が施された標本の蛍光観察画像を撮像する際に、蛍光キューブU−MWUを用いたが、それ以外にも、オリンパス株式会社製の蛍光キューブU−MWIBAやU−MWIG等の種々の蛍光キューブを用いることができる。図16は、図3に示す画像M1に対応する標本を同蛍光キューブU−MWIBAを用いて撮像した蛍光観察画像であり、全体として緑色系をなしている。また、図17は、画像M1に対応する標本を同蛍光キューブU−MWIGを用いて撮像した蛍光観察画像であり、全体としてオレンジ色系をなしている。
次に、本発明の実施の形態1〜3の変形例5について説明する。
上記実施の形態1〜3においては、標本に対して形態観察用の染色として知られるHE染色を施したが、明視野観察可能な染色であれば、どのような染色を施しても良い。
次に、本発明の実施の形態4について説明する。
上記実施の形態1〜3においては、蛍光観察画像から標本構成要素として弾性繊維及び血球を抽出して表示する画像処理について説明したが、本実施の形態4においては、抽出された弾性繊維に基づく病変の自動診断について説明する。
まず、ステップS40において、特殊染色が施されていない標本の蛍光観察画像を撮像する。即ち、未染色又はHE染色が施された病理標本(標本S)を標本ステージ14(図1参照)に載置し、落射照明用光源12及び落射照明光学系12aから標本Sに励起光を照射し、撮像部20により複数バンドで撮像を行う。それにより、標本Sから発生した蛍光光によって表される観察像の画像データが、画像取得部32を介して画像処理装置40に入力され、記憶部34に記憶される。なお、撮像動作の詳細は、実施の形態1のステップS11と同様である。
次に、本発明の実施の形態5について説明する。
図28は、実施の形態5に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態5に係る顕微鏡システムは、図1に示す画像処理装置30の代わりに、演算部51を有する画像処理装置50を備える。なお、顕微鏡装置10及び撮像部20の構成及び動作、並びに、演算部51以外の画像処理装置50の各部の構成及び動作は、実施の形態4と同様である。
その後のステップS49は、実施の形態4と同様である。
次に、本発明の実施の形態6について説明する。
図32は、実施の形態6に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態6に係る顕微鏡システムは、図1に示す画像処理装置30の代わりに、演算部61を有する画像処理装置60を備える。なお、顕微鏡装置10及び撮像部20の構成及び動作、並びに、演算部61以外の画像処理装置60の各部の構成及び動作は、実施の形態4と同様である。
その後のステップS49は、実施の形態4と同様である。
弾性繊維E1
最大脈管径(外径):519画素
最小脈管径(外径):309画素
弾性繊維E2
最大脈管径(外径):307画素
最小脈管径(外径):210画素
弾性繊維E1
脈管の外径:309画素
脈管の内径:230画素
脈壁厚 :79画素
平均脈壁厚/最小脈管径(%):
(79/230)×100=34.3%
判定結果:正常
弾性繊維E2
脈管の外径:210画素
脈管の内径:191画素
脈壁厚 :19画素
平均脈壁厚/最小脈管径(%):
(19/191)×100=9.9%
判定結果:正常
次に、本発明の実施の形態7について説明する。
図35は、実施の形態7に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態7に係る顕微鏡システムは、図1に示す画像処理装置30の代わりに、図35に示す画像処理装置70を備える。この画像処理装置70は、図32に示す演算部61及び記憶部34の代わりに、演算部71及び記憶部72をそれぞれ備える。なお、顕微鏡装置10及び撮像部20の構成及び動作、並びに、演算部71及び記憶部72以外の画像処理装置70の各部の構成及び動作は、実施の形態6と同様である。
なお、図36A〜図38Bに示す具体的な数値は、単に一例を示している。
その後、演算部71は当該蛍光観察画像に対する処理を終了する。
次に、本発明の実施の形態8について説明する。
図41は、実施の形態8に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態8に係る顕微鏡システムは、図1に示す画像処理装置30の代わりに、図41に示す画像処理装置80を備える。なお、顕微鏡装置10及び撮像部20の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
未染色またはヘマトキシリン・エオシン染色が施された標本の蛍光観察画像を表す画像情報を取得する画像取得部と、
前記画像情報に基づいて、前記標本が発生する前記蛍光の強度に対応する値を蛍光強度として算出する蛍光強度算出部と、
前記蛍光強度算出部により算出された前記蛍光強度に基づいて、前記蛍光観察画像に写った血管における異常の有無を判定する異常判定部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
前記異常判定部は、
前記蛍光強度に基づいて、血管の形態特徴量を算出する血管特徴量算出部と、
前記血管の形態特徴量に基づいて、前記血管の異常の有無を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする付記1に記載の画像処理装置。
前記蛍光強度に基づいて、前記蛍光観察画像から弾性繊維を抽出する弾性繊維抽出部をさらに備え、
前記異常判定部は、
前記弾性繊維の連続性を判定する弾性繊維連続性判定部と、
前記連続性の判定結果に基づいて、前記血管における異常の有無を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする付記1に記載の画像処理装置。
前記弾性繊維連続性判定部は、前記弾性繊維によって囲まれる領域の面積及び前記弾性繊維の円形度に基づいて、前記弾性繊維の連続性を判定する、
ことを特徴とする付記3に記載の画像処理装置。
前記蛍光強度に基づいて、前記蛍光観察画像から弾性繊維を抽出する弾性繊維抽出部をさらに備え、
前記異常判定部は、
前記弾性繊維をもとに、前記血管の脈壁の厚みを算出する脈壁厚算出部と、
前記厚みに基づいて、前記血管が正常であるか又は異常であるかを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする付記1に記載の画像処理装置。
前記脈壁厚算出部は、
前記弾性繊維をもとに前記血管の外径を測定し、
前記弾性繊維をもとに前記弾性繊維の内側の領域を抽出し、
前記内側の領域をもとに前記血管の内径を測定し、
前記血管の外径及び前記血管の内径をもとに前記脈壁の厚みを算出する
ことを特徴とする付記5に記載の画像処理装置。
前記血管の形態特徴量と前記血管における異常の有無及び/又は異常の程度の判定結果とを関連付けたルックアップテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記判定部は、前記ルックアップテーブルを参照して前記異常の有無及び/又は異常の程度を判定する、
ことを特徴とする付記2に記載の画像処理装置。
前記弾性繊維の連続性の判定結果と前記血管における異常の有無及び/又は異常の程度の判定結果とを関連付けたルックアップテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記判定部は、前記ルックアップテーブルを参照して前記異常の有無及び/又は異常の程度を判定する、
ことを特徴とする付記3又は4に記載の画像処理装置。
前記脈壁の厚みに関する評価値と前記血管における異常の有無及び/又は異常の程度の判定結果とを関連付けたルックアップテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記判定部は、前記ルックアップテーブルを参照して前記異常の有無及び/又は異常の程度を判定する、ことを特徴とする付記5又は6に記載の画像処理装置。
前記蛍光観察画像内の各画素の分光スペクトルを生成するスペクトル生成部をさらに備え、
前記蛍光強度算出部は、前記スペクトル生成部により生成された分光スペクトルが所定の特徴を有する画素の領域に対して、前記蛍光強度を算出する、
ことを特徴とする付記1〜9のいずれか1項に記載の画像処理装置。
前記蛍光観察画像は、波長帯域が300nm以上400nm以下の励起光の下で撮像され、
前記蛍光強度算出部は、前記分光スペクトルのピーク波長が560nmである画素の領域に対して、前記蛍光強度を算出する、
ことを特徴とする付記10に記載の画像処理装置。
付記1〜11のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
標本が載置されるステージと、
前記ステージに向けて前記励起光を照射する照明光学系と、
前記ステージと対向して設けられ、前記標本の方向からの光を入射させる対物光学系と、
前記対物光学系を通過した前記標本の観察光を撮像して画像情報を生成する撮像部と、
を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
前記撮像部は、互いに異なる複数の波長帯域における画像を撮像可能なカメラからなることを特徴とする付記12に記載の顕微鏡システム。
未染色またはヘマトキシリン・エオシン染色が施された標本に励起光を照射し、前記標本から発生する蛍光を観察することにより取得された画像を表す画像情報を取得する画像取得ステップと、
前記画像情報に基づいて、前記標本が発生する前記蛍光の強度に対応する値を蛍光強度として算出する蛍光強度算出ステップと、
前記蛍光強度算出ステップにおいて算出された前記蛍光強度に基づいて、前記画像に写った血管における異常の有無を判定する異常判定ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
10 顕微鏡装置
11 アーム部
12 落射照明用光源
12a 落射照明光学系
13 透過照明用光源
13a 透過照明光学系
14 標本ステージ
15 対物レンズユニット
151、152 対物レンズ
153 レボルバ
16 キューブユニット
16a 励起フィルタ
16b ダイクロイックミラー
16c 吸収フィルタ
161、162 光学キューブ
163 キューブ切換部
17 三眼鏡筒ユニット
18 接眼レンズユニット
19 結像レンズユニット
20 撮像部
20a 受光面
30、40、50、60、70、80 画像処理装置
31 入力部
32 画像取得部
33 画像表示部
34、72 記憶部
341 画像処理プログラム記憶部
35、37、38、41、51、61、71、81 演算部
351 スペクトル生成部
352 波長分離/画素抽出部
353 画像生成部
36 制御部
371 画素クラス分類部
372 画素抽出部
381 蛍光強度比較判定部
382 画像合成部
411 蛍光強度算出部
413、511、611、711 異常判定部
412 弾性繊維抽出部
413a 血管特徴量算出部
413b、511b、611b、711a 判定部
511a 弾性繊維連続性判定部
611a 脈壁厚算出部
721 ルックアップテーブル(LUT)記憶部
Claims (26)
- ヘマトキシリン・エオシン染色が施された標本の蛍光観察画像を表す画像情報を取得する画像取得部と、
前記蛍光観察画像内の複数の画素における蛍光強度の波長分布をそれぞれ表す複数のスペクトルを生成するスペクトル生成部と、
前記複数の画素から、特定のスペクトルの特徴を有する画素群を少なくとも2つ抽出する画素抽出部と、
抽出された前記画素群に基づいて画像を生成する画像生成部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記画素抽出部は、前記標本内の少なくとも2種類の構成要素に関して予めそれぞれ取得された少なくとも2つの蛍光強度のスペクトルを参照して、前記少なくとも2つの画素群を抽出することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記画素抽出部は、前記少なくとも2つの蛍光強度のスペクトルにおけるピーク波長と同じピーク波長を有する画素群をそれぞれ、前記少なくとも2つの画素群として抽出することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記画素抽出部は、
前記ピーク波長が560nmである画素群を、前記標本内の弾性繊維を表す画素群として抽出し、
前記ピーク波長が570nmである画素群を、前記標本内の血球を表す画素群として抽出することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記画素抽出部は、
前記ピーク波長が560nmである前記画素群内の複数の画素のうち、ピーク波長における蛍光強度が所定の閾値以上である画素群を、前記弾性繊維を表す画素群として抽出することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記画像取得部は、ヘマトキシリン・エオシン染色が施された標本の明視野観察画像を表す第2の画像情報をさらに取得し、
前記画像生成部は、前記第2の画像情報に基づく第2の画像をさらに生成することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記画像と前記第2の画像との内の少なくとも1つを表示する画像表示部をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記第2の画像に対して前記画像を重畳した合成画像を生成する画像合成部をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記画像と、前記第2の画像と、前記合成画像との内の少なくとも1つを表示する画像表示部をさらに備えることを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 明視野観察用の染色が施された標本の蛍光観察画像を表す画像情報を取得する画像取得部と、
前記蛍光観察画像内の複数の画素の画素値に基づいて、前記標本内の特定の構成要素に対応する画素群を抽出する画素抽出部と、
前記画素群に基づいて画像を生成する画像生成部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記弾性繊維を表す画素群に基づいて、前記蛍光観察画像に写った血管における異常の有無を判定する異常判定部をさらに備えることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像処理装置。
- 前記異常判定部は、
前記弾性繊維を表す画素群に基づいて、血管の形態特徴量を算出する血管特徴量算出部と、
前記血管の形態特徴量に基づいて、前記血管の異常の有無を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。 - 前記異常判定部は、
前記弾性繊維の連続性を判定する弾性繊維連続性判定部と、
前記連続性の判定結果に基づいて、前記血管における異常の有無を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。 - 前記弾性繊維連続性判定部は、前記弾性繊維によって囲まれる領域の面積及び前記弾性繊維の円形度に基づいて、前記弾性繊維の連続性を判定する、
ことを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。 - 前記異常判定部は、
前記弾性繊維をもとに、前記血管の脈壁の厚みを算出する脈壁厚算出部と、
前記厚みに基づいて、前記血管が正常であるか又は異常であるかを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。 - 前記脈壁厚算出部は、
前記弾性繊維をもとに前記血管の外径を測定し、
前記弾性繊維をもとに前記弾性繊維の内側の領域を抽出し、
前記内側の領域をもとに前記血管の内径を測定し、
前記血管の外径及び前記血管の内径をもとに前記脈壁の厚みを算出する、
ことを特徴とする請求項15に記載の画像処理装置。 - 前記血管の形態特徴量と前記血管における異常の有無及び/又は異常の程度の判定結果とを関連付けたルックアップテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記判定部は、前記ルックアップテーブルを参照して前記異常の有無及び/又は異常の程度を判定する、
ことを特徴とする請求項12に記載の画像処理装置。 - 前記弾性繊維の連続性の判定結果と前記血管における異常の有無及び/又は異常の程度の判定結果とを関連付けたルックアップテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記判定部は、前記ルックアップテーブルを参照して前記異常の有無及び/又は異常の程度を判定する、
ことを特徴とする請求項13又は14に記載の画像処理装置。 - 前記脈壁の厚みに関する評価値と前記血管における異常の有無及び/又は異常の程度の判定結果とを関連付けたルックアップテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記判定部は、前記ルックアップテーブルを参照して前記異常の有無及び/又は異常の程度を判定する、
ことを特徴とする請求項15又は16に記載の画像処理装置。 - 請求項1〜5及び11〜19のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
前記標本が載置されるステージと、
前記ステージに向けて励起光を照射する落射照明光学系と、
前記ステージと対向して設けられ、前記標本の方向からの光を入射させる対物光学系と、
前記対物光学系を透過した前記光から蛍光光を抽出するフィルタと、
前記対物光学系を透過した光の光路上に設けられ、前記標本の観察像を撮像して画像情報を生成する撮像部と、
を備えることを特徴とする顕微鏡システム。 - 請求項1〜9及び11〜19のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
前記標本が載置されるステージと、
前記ステージに向けて励起光を照射する落射照明光学系と、
前記ステージに向けて照明光を照射する透過照明光学系と、
前記標本に照射される前記励起光と前記照明光とを切り替える切換手段と、
前記ステージと対向して設けられ、前記標本の方向からの光を入射させる対物光学系と、
前記対物光学系を透過した光の光路上に挿脱可能に設けられ、該光から所定の波長帯域の蛍光光を抽出するフィルタと、
前記対物光学系を透過した光の光路上に設けられ、前記標本の観察像を撮像して画像情報を生成する撮像部と、
を備えることを特徴とする顕微鏡システム。 - 前記励起光の波長帯域は、300nm以上400nm以下であることを特徴とする請求項20又は21に記載の顕微鏡システム。
- 前記蛍光光の波長帯域は、520nm以上650nm以下であることを特徴とする請求項22に記載の顕微鏡システム。
- 前記撮像部は、複数の波長帯域において撮像可能なカメラであることを特徴とする請求項20〜23のいずれか1項に記載の顕微鏡システム。
- ヘマトキシリン・エオシン染色が施された標本の蛍光観察画像を表す画像情報を取得する画像取得ステップと、
前記蛍光観察画像内の複数の画素における蛍光強度の波長分布をそれぞれ表す複数のスペクトルを生成するスペクトル生成ステップと、
前記複数の画素から、特定のスペクトルの特徴を有する画素群を少なくとも2つ抽出する画素抽出ステップと、
抽出された前記画素群に基づいて画像を生成する画像生成ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 前記スペクトルが所定の波長においてピークを示す画素を前記標本内の弾性繊維を表す画素として抽出し、該画素に基づいて、前記蛍光観察画像に写った血管における異常の有無を判定する異常判定ステップをさらに含むことを特徴とする請求項25に記載の画像処理方法。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010500571A (ja) * | 2006-08-07 | 2010-01-07 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 組織マイクロアレイの多チャネル画像の共位置合わせシステム及び方法 |
JP2011002341A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Olympus Corp | 顕微鏡システム、標本観察方法およびプログラム |
JP2011181015A (ja) * | 2010-03-03 | 2011-09-15 | Olympus Corp | 診断情報配信装置および病理診断システム |
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Family Cites Families (4)
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Patent Citations (4)
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J. M. APGAR ET AL.: "Fluorescence microscopy of rat embryo sections stained with haematoxyin-eosin and Masson's trichrome", JOURNAL OF MICROSCOPY, vol. Vol.191, Pt. 1, JPN6013012571, July 1998 (1998-07-01), pages 20 - 27, ISSN: 0003499156 * |
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