JP2010217761A - 画像取得装置、画像取得方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数枚の画像を取得する画像取得方法において、観測された画像の像の一部の領域を所定の大きさに拡大した新たな観測像を生成し、新たな観測像について一部の領域の指定と拡大とを繰り返す毎に、拡大された像の画像を拡大画像として取得し、最後に拡大された状態で、時系列で複数の画像を観測画像として取得し、複数枚の観測画像を取得した後に、拡大像生成手段が繰り返した拡大を逆に辿った順序で縮小される像の画像を縮小画像として取得し、拡大画像及び縮小画像には指定された一部の領域が他の領域と区別して表される画像取得方法である。
【選択図】図8
Description
しかしながら、解析結果を評価しようとしても、これら一連の情報は取得されていないため、関連する情報を再度確認あるいは測定することが必要となり効率的な判断が阻害されている状況も生じていた。
レーザ顕微鏡システムは、顕微鏡本体1、レーザコンバイナー2、スキャンユニット3、ディテクタユニット4、コントロールユニット5、表示装置6及び記憶装置7を備えている。
サンプル8aにレーザ光を繰り返して走査照射して複数枚の蛍光画像8bを得る。このそれぞれの蛍光画像8bに基づいて蛍光強度に関するデータ8cを求めて、解析ソフトウエアに入力する。解析ソフトウエアは、それぞれのデータ8cに基づいてRICS解析を実行する。即ち、空間相関計算を行って空間相関関数図8dを求め、その結果と基準となる空間相関関数図との間でフィッティング解析を行う。
*ステップ1:ターゲット(蛍光)分子がピクセル毎に検出できるようにレーザ光をスキャンする。
図2は、精度の良い測定に関連する諸量を示す模式図である。
図2には、ターゲット10の移動する速度(軌跡)と、ターゲット10に照射されたレーザスポット11の大きさと、検出素子のピクセル位置(1,2,・・・)とが表されている。
図3は、フレームの取得動作を説明する図である。
1つのフレーム12のサイズ(縦長さ×横長さ)はステップ1において解析者が設定する。レーザ光は、このフレーム領域内をスキャンユニット3によって走査される。例えば、フレーム領域の左上の位置から右方向にレーザ光を1ライン走査し、続いて1段下のラインを左から右方向に走査する。この動作を一番下のラインまで繰り返して1フレーム走査を完了する。
このフレーム走査を同様にして複数回繰り返して実行して、複数のフレーム画像を取得する。
2枚の同一フレーム12を、X軸方向にξ、Y軸方向にψだけずらして重ね合わせる。そして、重なり合った位置の蛍光強度値を乗算した値をフレーム全体にわたって加算する。加算結果を正規化した値を点(ξ、ψ)における空間相関値とする。このξ、ψを2次元平面上で変化させて、2次元の空間相関値を取得する。
上述の式からわかるように、図5の中心に位置する原点(0,0)において、相関関数値は最大値(=1)をとる。
このようにして得られた2D相関関数図に基いて高さ方向(Z軸方向)に蛍光強度値をプロットすると、原点を中心とした山形の形状が得られる。この測定した形状を、複数の基準パターンの形状と比較して、良くフィットする基準パターンを特定する。
図の下側には、演算によって得られた相関関数値を3次元で表している。図の上側には、ある基準パターンとの差を3次元で表している。この差が最も小さいと評価される基準パターンを特定する。そして、特定された基準パターンに対応する分子数と拡散速度とをサンプルの平均分子数と平均拡散速度として得ることができる。
従って、解析結果を評価しようとした際、取得した画像に基づいて効率的に評価が行えるように予め複数の画像を取得することが望まれる。
なお、使用した解析サンプルは溶液内あるいは細胞内で観察される蛍光(蛋白質)標識蛋白質であり、その分子の動き情報及びそれから導かれるサイズ情報をRICSなどの手法によって計測した。
以下、図7,8を参照しつつ処理手順を説明する。
ステップS04でNoの場合、即ち、倍率が適正でないと判断した場合は、ステップS01に戻って上述のステップを繰り返して実行する。
そして、解析開始をシステムに入力すると、ステップS06において、フレーム取得処理が実行される。即ち、スキャンユニット3によってレーザ光がこの領域(ROI)内を走査し、サンプル試料の蛍光像を撮影したフレームが設定された枚数取得される。取得された複数のフレームはそれぞれ取得画像cとして保存される。
なお、取得画像a,b、a’、b’には、解析者が設定した領域(ROI)が表示されている。
そしてステップS10において、コントロールユニット5は、図9に示すように、RICS解析状況を示す画面とともに拡大操作時の取得画像a,b、縮小時の取得画像a’,b’を表示装置6に表示する。
図10は、取得画像a,a’及び取得画像b、b’を対照させて表示した図である。
例えば、取得画像aと取得画像a’とを比較して、ROI内の細胞像に色彩などの変化が見られるかどうか、またROI内の細胞像とROI外の細胞像との間で色彩などの変化が見られるかどうかでブリーチングの有無を判断することができる。
例えば、取得画像bのROI内外の画像と、取得画像b’ のROI内外の画像とを比較して、細胞の存在する位置、大きさ、範囲などが変化しているか否かで形態変化の有無を判断することができる。
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
Claims (8)
- 複数枚の画像を取得する画像取得装置において、
観測された画像の像の一部の領域を所定の大きさに拡大した新たな観測像を生成する拡大像生成手段と、
前記新たな観測像について前記一部の領域の指定と拡大とを繰り返す毎に、拡大された像の画像を拡大画像として取得する拡大画像取得手段と、
最後に拡大された状態で、時系列で複数の画像を観測画像として取得する観測画像取得手段と、
複数枚の前記観測画像を取得した後に、前記拡大像生成手段が繰り返した拡大を逆に辿った順序で縮小される像の画像を縮小画像として取得する縮小画像取得手段とを有し、
前記拡大画像及び縮小画像には指定された前記一部の領域が他の領域と区別して表されていることを特徴とする画像取得装置。 - 前記拡大画像と前記観測画像と前記縮小画像とを関連付けて保存する画像記憶手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の画像取得装置。
- 前記拡大画像と前記縮小画像とを対応付けて表示する表示手段を更に有することを特徴とする請求項2に記載の画像取得装置。
- 前記観測画像を用いて解析演算を実行する解析手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の画像取得装置。
- 前記複数枚の時系列で取得された観測画像は、同一の測定視野に対して光学的に走査して得られる時系列の画像であることを特徴とする請求項4に記載の画像解析装置。
- 前記解析演算は、空間相関演算を含むRICS解析であることを特徴とする請求項5に記載の画像解析装置。
- 複数枚の画像を取得する画像取得方法において、
観測された画像の像の一部の領域を所定の大きさに拡大した新たな観測像を生成し、
前記新たな観測像について前記一部の領域の指定と拡大とを繰り返す毎に、拡大された像の画像を拡大画像として取得し、
最後に拡大された状態で、時系列で複数の画像を観測画像として取得し、
複数枚の前記観測画像を取得した後に、前記拡大像生成手段が繰り返した拡大を逆に辿った順序で縮小される像の画像を縮小画像として取得し、
前記拡大画像及び縮小画像には指定された前記一部の領域が他の領域と区別して表されていることを特徴とする画像取得方法。 - 複数枚の画像を取得する画像取得プログラムにおいて、
コンピュータに、
観測された画像の像の一部の領域を所定の大きさに拡大した新たな観測像を生成する手順、
前記新たな観測像について前記一部の領域の指定と拡大とを繰り返す毎に、拡大された像の画像を拡大画像として取得する手順、
最後に拡大された状態で、時系列で複数の画像を観測画像として取得する手順、
複数枚の前記観測画像を取得した後に、前記拡大像生成手段が繰り返した拡大を逆に辿った順序で縮小される像の画像を縮小画像として取得する手順、
をコンピュータに実行させ、
前記拡大画像及び縮小画像には指定された前記一部の領域が他の領域と区別して表されていることを特徴とするプログラム。
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