特開 2024-103219 質量分析画像の処理方法、画像の処理方法および質量分析装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024103219

(43)【公開日】2024-08-01

(54)【発明の名称】質量分析画像の処理方法、画像の処理方法および質量分析装置

(51)【国際特許分類】

   G06T 5/70 20240101AFI20240725BHJP

【ＦＩ】

G06T5/00 705

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023007433

(22)【出願日】2023-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100172362

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達哉

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 真

【テーマコード（参考）】

5B057

【Ｆターム（参考）】

5B057AA20

5B057CA02

5B057CA20

5B057CD05

(57)【要約】

【課題】解像度が低い質量分析画像と、解像度が高い光学画像とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成する際に、解像度を向上させつつ、ノイズ量を適切に調整することが可能な質量分析画像の処理方法を提供する。
【解決手段】この質量分析画像１０の処理方法は、被写体９０の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像１０を取得するステップと、被写体９０を撮影することにより生成された、質量分析画像１０よりも解像度が高い光学画像１１を取得するステップと、解像度が高い光学画像１１の画素値と、解像度が低い質量分析画像１０の画素値とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像１２を生成するステップとを備え、高解像度質量分析画像１２を生成するステップにおいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理を行う。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被写体の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像を取得するステップと、
被写体を撮影することにより生成された、前記質量分析画像よりも解像度が高い光学画像を取得するステップと、
解像度が高い前記光学画像の画素値と、解像度が低い前記質量分析画像の画素値とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成するステップとを備え、
前記高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理を行う、質量分析画像の処理方法。

【請求項2】

前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理において、ユーザによって予め設定され、前記質量分析画像の画素値の変動量の調整に用いる係数に基づいて、前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する、請求項１に記載の質量分析画像の処理方法。

【請求項3】

ユーザの入力に基づいて、前記係数の入力を受け付けるステップをさらに備え、
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理において、ユーザによって入力された前記係数に基づいて、前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する、請求項２に記載の質量分析画像の処理方法。

【請求項4】

ユーザの入力に基づいて、既に入力された前記係数を変更するステップをさらに備え、
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理において、変更された前記係数に基づいて、前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する、請求項３に記載の質量分析画像の処理方法。

【請求項5】

前記高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、前記高解像度質量分析画像の画素値である第１画素値と、前記質量分析画像の画素値である第２画素値との差を小さくする処理を繰り返し行い、
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理は、前記第１画素値と前記第２画素値との差を小さくする際の、前記第２画素値の変動量を調整することにより行われる、請求項４に記載の質量分析画像の処理方法。

【請求項6】

前記係数は、値が小さくなると、前記第２画素値の変動量が大きくなる第１係数、または、値が大きくなるほど、前記第２画素値の変動量が大きくなる第２係数を含み、
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理は、前記第１係数の値を調整するか、または、前記第２係数の値を調整するかによって行われる、請求項５に記載の質量分析画像の処理方法。

【請求項7】

前記高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、前記光学画像と前記質量分析画像と前記高解像度質量分析画像とに基づいて中間画像を生成し、生成した前記中間画像と、前記第１係数とに基づいて、前記高解像度質量分析画像を生成し、
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理は、前記第１係数を用いて行われる、請求項６に記載の質量分析画像の処理方法。

【請求項8】

前記高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、前記光学画像に基づいて、中間画像を生成し、生成した前記中間画像と、前記第２係数とに基づいて、前記高解像度質量分析画像を生成し、
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理は、前記第２係数を用いて行われる、請求項６に記載の質量分析画像の処理方法。

【請求項9】

前記高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、生成した前記中間画像に対して、複数の前記係数のマトリクスである係数マトリクスを乗算することにより前記高解像度質量分析画像を生成するステップと、前記高解像度質量分析画像の画素値と、前記質量分析画像の画素値との差が小さくなるように、前記係数マトリクスを更新するステップと、を繰り返す、請求項８に記載の質量分析画像の処理方法。

【請求項10】

第１画像を取得するステップと、
前記第１画像よりも解像度が高い第２画像を取得するステップと、
解像度が高い前記第２画像の画素値と、解像度が低い前記第１画像の画素値とに基づいて、解像度が高い第３画像を生成するステップとを備え、
前記第３画像を生成するステップにおいて、前記第２画像の画素値の変動量を調整する処理を行う、画像の処理方法。

【請求項11】

被写体の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像を取得する質量分析画像取得部と、
被写体を撮影することにより生成された、前記質量分析画像よりも解像度が高い光学画像を取得する光学画像取得と、
解像度が高い前記光学画像の画素値と、解像度が低い前記質量分析画像の画素値とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成する画像処理部と、を備え、
前記画像処理部は、前記高解像度質量分析画像を生成する際に、前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理を行うように構成されている、質量分析装置。

【請求項12】

被写体の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像を取得するステップと、
被写体を撮影することにより生成された、前記質量分析画像よりも解像度が高い光学画像を取得するステップと、
前記光学画像に基づいて、中間画像を生成するステップと、
解像度が高い前記光学画像と、前記中間画像と、解像度が低い前記質量分析画像とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成するステップとを備え、
前記高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、前記中間画像と、複数の係数のマトリクスである係数マトリクスとに基づいて、前記高解像度質量分析画像を生成するステップと、前記高解像度質量分析画像の画素値と、前記質量分析画像の画素値との差が小さくなるように、前記係数マトリクスを更新するステップと、を繰り返すことによって前記係数マトリクスを最適化し、最適化した前記係数マトリクスと前記中間画像とに基づいて、前記高解像度質量分析画像を生成する、質量分析画像の処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、質量分析画像の処理方法、画像の処理方法および質量分析装置に関し、特に、解像度を向上させた質量分析画像を生成する質量分析画像の処理方法、画像の処理方法および質量分析装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、解像度を向上させた質量分析画像を生成する質量分析画像の処理方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１に開示されている分子イメージングシステムは、顕微鏡装置と、イメージング質量分析システムと、顕微鏡特徴抽出器と、イメージング質量分析計特徴抽出器と、モデリングコンポーネントと、を備える。上記特許文献１に開示されているモデリングコンポーネントは、顕微鏡特徴抽出器によって抽出された色度のパラメータと、イメージング質量分析計抽出器によって抽出されたスペクトルピークのパラメータとに基づいて、イメージング質量分析システムによって取得された画像の解像度を向上させるように構成されている。すなわち、上記特許文献１に開示されている構成は、解像度の高い顕微鏡画像と、解像度の低い質量分析画像とに基づいて、解像度の高い質量分析画像を生成する。また、上記特許文献１に開示されている構成では、解像度を向上させた質量分析画像の画素値と、解像度を向上させる前の質量分析画像の画素値とを比較し、解像度を向上させた質量分析画像の画素値を、解像度を向上させる前の質量分析画像の画素値に近付けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１５／０１３１８８８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、質量分析画像は、被写体に投与された測定対象の化合物の濃度が低い場合には、ノイズが多く重畳し、測定対象の化合物とノイズとの判別が困難になる場合がある。しかしながら、上記特許文献１に開示されている構成では、解像度の高い顕微鏡画像（光学画像）と、解像度の低い質量分析画像とに基づいて、解像度を向上させた質量分析画像（高解像度質量分析画像）を生成する際に、高解像度質量分析画像の画素値を、解像度を向上させる前の質量分析画像の画素値に近づける。そのため、たとえば、解像度を向上させる前の質量分析画像にノイズが多く重畳している場合、高解像度質量分析画像に対してもノイズが多く重畳する。したがって、高解像度質量分析画像において、ノイズに起因して視認性が低下するという不都合がある。この場合、たとえば、近傍画素値の重み付き平均に基づいて質量分析画像のノイズを低減することにより、高解像度質量分析画像に重畳するノイズを低減することが考えられる。しかしながら、質量分析画像に対して近傍画素値の重み付き平均に基づいてノイズを低減する処理を行うと、質量分析画像に画像ぼけが生じる。質量分析画像に画像ぼけが生じると、高解像度質量分析画像における測定対象の化合物の視認性が低下するという不都合がある。すなわち、質量分析画像に重畳するノイズを低減した場合、却って、高解像度質量分析画像における測定対象の化合物の分布をユーザが把握することが困難になる場合がある。そこで、高解像度質量分析画像を生成する際に、解像度を向上させつつ、ノイズ量を適切に調整することが可能な技術が望まれている。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、解像度が低い質量分析画像と、解像度が高い光学画像とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成する際に、解像度を向上させつつ、ノイズ量を適切に調整することが可能な質量分析画像の処理方法、画像の処理方法および質量分析装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における質量分析画像の処理方法は、被写体の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像を取得するステップと、被写体を撮影することにより生成された、質量分析画像よりも解像度が高い光学画像を取得するステップと、解像度が高い光学画像の画素値と、解像度が低い質量分析画像の画素値とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成するステップとを備え、高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理を行う。なお、本明細書において、「画素値の変動量を調整する」とは、「画素値の変化を許容する度合いを調整する」ことを意味する。また、本明細書において、「解像度が高い」とは、画像に含まれる画素数が多いことを意味する。また、本明細書において、「解像度が低い」とは、画像に含まれる画素数が少ないことを意味する。

【0008】

また、この発明の第２の局面における画像の処理方法は、第１画像を取得するステップと、第１画像よりも解像度が高い第２画像を取得するステップと、解像度が高い第２画像の画素値と、解像度が低い第１画像の画素値とに基づいて、解像度が高い第３画像を生成するステップとを備え、第３画像を生成するステップにおいて、第２画像の画素値の変動量を調整する処理を行う。

【0009】

また、この発明の第３の局面における質量分析装置は、被写体の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像を取得する質量分析画像取得部と、被写体を撮影することにより生成された、質量分析画像よりも解像度が高い光学画像を取得する光学画像取得と、解像度が高い光学画像の画素値と、解像度が低い質量分析画像の画素値とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成する画像処理部と、を備え、画像処理部は、高解像度質量分析画像を生成する際に、質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理を行うように構成されている。

【0010】

また、この発明の第４の局面における質量分析画像の処理方法は、被写体の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像を取得するステップと、被写体を撮影することにより生成された、質量分析画像よりも解像度が高い光学画像を取得するステップと、光学画像に基づいて、中間画像を生成するステップと、解像度が高い光学画像と、中間画像と、解像度が低い質量分析画像とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成するステップとを備え、高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、中間画像と、複数の係数のマトリクスである係数マトリクスとに基づいて、高解像度質量分析画像を生成するステップと、高解像度質量分析画像の画素値と、質量分析画像の画素値との差が小さくなるように、係数マトリクスを更新するステップと、を繰り返すことによって係数マトリクスを最適化し、最適化した係数マトリクスと中間画像とに基づいて、高解像度質量分析画像を生成する。

【発明の効果】

【0011】

上記第１局面における質量分析画像の処理方法、および、第３の局面における質量分析装置では、上記のように、解像度が高い光学画像と、解像度が低い質量分析画像とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成する際に、質量分析画像の画素値の変動量を調整する。これにより、ノイズが重畳した質量分析画像に基づいて高解像度質量分析画像を生成する場合に、質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理を行うことにより、高解像度質量分析画像に重畳するノイズ量を適切に調整することができる。その結果、解像度が低い質量分析画像と、解像度が高い光学画像とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成する際に、解像度を向上させつつ、ノイズ量を適切に調整することができる。

【0012】

また、上記第２の局面における画像の処理方法では、解像度が高い第２画像の画素値と、解像度が低い第１画像の画素値とに基づいて、解像度が高い第３画像を生成する際に、第２画像の画素値の変動量を調整する。これにより、上記第１の局面における質量分析画像の処理方法と同様に、解像度が低い第１画像と、解像度が高い第２画像とに基づいて、解像度が高い第３画像を生成する際に、解像度を向上させつつ、ノイズ量を適切に調整することが可能な画像の処理方法を提供することができる。

【0013】

また、上記第４の局面における質量分析画像の処理方法では、光学画像に基づいて、中間画像を生成するステップと、解像度が高い光学画像と、中間画像と、解像度が低い質量分析画像とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成するステップとを備え、高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、中間画像と、複数の係数のマトリクスである係数マトリクスとに基づいて、高解像度質量分析画像を生成するステップと、高解像度質量分析画像の画素値と、質量分析画像の画素値との差が小さくなるように、係数マトリクスを更新するステップと、を繰り返すことによって係数マトリクスを最適化し、最適化した係数マトリクスと中間画像とに基づいて、高解像度質量分析画像を生成する。

【0014】

ここで、中間画像と、１つの係数（スカラー値の係数）とに基づいて高解像度質量分析画像を生成する構成の場合、質量分析画像に対する係数の数が小さくなる。この場合、係数を決定するための系が、未知数よりも方程式の方が多くなる過剰決定系となる。過剰決定系では、一般的に、解が存在せず、質量分析画像に基づいて生成される高解像度質量分析画像において、局所的に画素値が取得されない画素が生じる。この場合、高解像度質量分析画像のコントラストが低下する。そこで、上記のように、中間画像と、複数の係数のマトリクスである係数マトリクスとに基づいて、高解像度質量分析画像を生成することによって、係数マトリクスに含まれる係数の数と、質量分析画像の画素数とを等しくすることができる。したがって、係数マトリクスに含まれる係数を調整することにより、高解像度質量分析画像の各画素の画素値を、質量分析画像に基づいて取得することができる。その結果、高解像度質量分析画像のコントラストが低下することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態による質量分析装置の全体構成を示すブロック図である。

【図2】第１実施形態による質量分析装置が生成する光学画像を示す模式図である。

【図3】第１実施形態による質量分析装置が生成する質量分析画像を示す模式図である。

【図4】第１実施形態による質量分析装置が生成する高解像度質量分析画像を示す模式図である。

【図5】質量分析画像を拡大した第１拡大画像を示す模式図である。

【図6】高解像度質量分析画像を拡大した第２拡大画像を示す模式図である。

【図7】第１実施形態による質量分析装置が、高解像度質量分析画像を生成する構成を説明するための模式図である。

【図8】第１係数を異ならせた高解像度質量分析画像を示す模式図（Ａ）～模式図（Ｃ）である。

【図9】第１実施形態における質量分析装置による高解像度質量分析画像のノイズ調整処理を説明するためのフローチャートである。

【図10】第１実施形態における質量分析装置による高解像度質量分析画像の生成処理を説明するためのフローチャートである。

【図11】第２実施形態による質量分析装置の全体構成を示すブロック図である。

【図12】第２実施形態による質量分析装置が高解像度質量分析画像を生成する構成を説明するための模式図である。

【図13】第２実施形態による質量分析装置が生成する光学画像、質量分析画像、および、高解像度質量分析画像を示す模式図である。

【図14】第２実施形態における質量分析装置による高解像度質量分析画像の生成処理を説明するためのフローチャートである。

【図15】第２実施形態の変形例による質量分析装置の全体構成を示すブロック図である。

【図16】第２実施形態の変形例における質量分析装置による高解像度質量分析画像のノイズ調整処理を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0017】

［第１実施形態］
図１～図８を参照して、第１実施形態による質量分析装置１００（図１参照）の構成、および、質量分析装置１００による質量分析画像１０（図１参照）の処理方法について説明する。なお、質量分析画像１０は、特許請求の範囲における「第１画像」の一例である。

【0018】

（質量分析装置の構成）
まず、図１を参照して、第１実施形態による質量分析装置１００の構成について説明する。質量分析装置１００は、たとえば、被写体９０に投与された試料（被写体９０に投与された測定対象の化合物）の分布などを測定するために、質量分析画像１０を生成する装置である。被写体９０は、たとえば、マウスなどの臓器である。第１実施形態では、被写体９０は、マウスの脳の切片である。

【0019】

図１に示すように、質量分析装置１００は、質量分析画像生成部１と、光学画像生成部２と、質量分析画像取得部３と、光学画像取得部４と、画像処理部５と、を備える。また、第１実施形態では、質量分析装置１００は、制御部６と、記憶部７と、入力受付部８と、表示部９とを備える。

【0020】

質量分析画像生成部１は、被写体９０の測定対象である測定対象領域９０ａの各測定点９０ｂに対する質量分析を行うように構成されている。また、質量分析画像生成部１は、被写体９０の質量分析データに基づいて、質量分析画像１０を生成するように構成されている。質量分析画像生成部１は、たとえば、ＭＡＬＤＩ（Ｍａｔｒｉｘ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ／Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ）イオン源、イオン輸送光学系、イオントラップ、飛行時間型質量分析器、イオン検出器などを含み、測定点９０ｂに対応する所定サイズの微小領域に対し所定質量電荷比範囲に亘る質量分析を実行する。

【0021】

また、質量分析画像生成部１は、被写体９０が載置されたステージ（図示せず）を平面内の２軸方向に高精度で移動させる駆動部（図示せず）を含み、被写体９０を所定ステップ幅で移動させる毎に質量分析を実行することにより、任意のサイズの領域に対する質量分析データ（マススペクトルデータ）の収集が可能となっている。また、質量分析画像生成部１は、収集したマススペクトルデータに基づいて、質量分析画像１０を生成するように構成されている。

【0022】

光学画像生成部２は、被写体９０を撮影することにより、被写体９０の光学画像１１を生成するように構成されている。光学画像生成部２は、光学顕微鏡を含む。光学画像生成部２は、被写体９０の測定対象領域９０ａを撮影することにより、質量分析画像１０に写る被写体９０と同様の被写体９０が写る光学画像１１を生成する。なお、光学画像１１は、特許請求の範囲における「第２画像」の一例である。

【0023】

質量分析画像取得部３は、被写体９０の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像１０を取得するように構成されている。具体的には、質量分析画像取得部３は、質量分析画像生成部１が生成した質量分析画像１０を取得するように構成されている。質量分析画像取得部３は、たとえば、入出力インタフェースである。

【0024】

光学画像取得部４は、被写体９０を撮影することにより生成された、質量分析画像１０よりも解像度が高い光学画像１１を取得するように構成されている。具体的には、光学画像取得部４は、光学画像生成部２が生成した光学画像１１を取得するように構成されている。光学画像取得部４は、たとえば、入出力インタフェースである。

【0025】

画像処理部５は、解像度が高い光学画像１１の画素値と、解像度が低い質量分析画像１０の画素値とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像１２を生成するように構成されている。画像処理部５は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、または、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサ、画像処理用に構成されたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、または、回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）を含む。画像処理部５が高解像度質量分析画像１２を生成する構成の詳細については、後述する。なお、高解像度質量分析画像１２は、特許請求の範囲における「第３画像」の一例である。

【0026】

制御部６は、質量分析装置１００の各部を制御するように構成されている。制御部６は、たとえば、ＣＰＵなどのプロセッサ、または、回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）を含む。

【0027】

記憶部７は、質量分析画像１０、光学画像１１、および、高解像度質量分析画像１２を記憶するように構成されている。また、記憶部７は、後述する第１係数２０を記憶するように構成されている。記憶部７は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、または、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶装置を含む。

【0028】

入力受付部８は、操作者の操作入力を受け付けるように構成されている。入力受付部８は、たとえば、マウス、および、キーボードなどの入力装置を含む。

【0029】

表示部９は、質量分析画像１０、光学画像１１、および、高解像度質量分析画像１２のうちの少なくともいずれかの画像を表示するように構成されている。表示部９は、たとえば、液晶モニタ、または、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）モニタなどの表示装置である。

【0030】

（光学画像、質量分析画像、および、高解像度質量分析画像）
次に、図２～図４を参照して、光学画像１１（図２参照）、質量分析画像１０（図３参照）、および、高解像度質量分析画像１２（図４参照）について説明する。

【0031】

図２に示す光学画像１１は、光学画像生成部２（図１参照）によって撮影された被写体９０の光学画像である。第１実施形態では、光学画像１１は、被写体９０として、マウスの脳のスライス切片が写る。より具体的には、光学画像１１は、被写体９０として、マウスに対して測定対象となる化合物を投与した後の、脳のスライス切片が写る。

【0032】

図３に示す質量分析画像１０は、被写体９０の測定対象領域９０ａ（図１参照）における所定の質量電荷比（ｍ／ｚ）の化合物を画像化した画像である。質量分析画像１０は、所定のｍ／ｚの信号強度を画素値とした画像であり、白色に近づくほど、化合物の濃度が高いことを示している。なお、図３に示す質量分析画像１０は、便宜的に、図２に示す光学画像１１と同じ大きさで図示しているが、実際には光学画像１１よりも小さい画像である。すなわち、質量分析画像１０は、光学画像１１よりも、解像度が低い画像である。

【0033】

図４に示す高解像度質量分析画像１２は、光学画像１１（図２参照）および質量分析画像１０（図３参照）に基づいて生成された、解像度が高い質量分析画像である。第１実施形態では、高解像度質量分析画像１２は、光学画像１１と同じ解像度を有する。

【0034】

図５に示す第１拡大画像１３は、図３に示す質量分析画像１０のうちの、領域３０を拡大した画像である。質量分析画像１０の解像度が低いため、第１拡大画像１３に写る被写体９０の輪郭９０ｃが階段状にギザギザしている。

【0035】

図６に示す第２拡大画像１４は、図４に示す高解像度質量分析画像１２のうちの、領域３１を拡大した画像である。高解像度質量分析画像１２の解像度は、質量分析画像１０（図３参照）よりも高いため、第２拡大画像１４に写る被写体９０の輪郭９０ｃは、第１拡大画像１３（図５参照）に写る被写体９０の輪郭９０ｃよりも、滑らかになっている。

【0036】

ここで、図３に示す質量分析画像１０の領域３２は、白い点が多く分布している。この白い点が、測定対象の化合物に起因するものか、または、ノイズであるのかが、判別しづらくなっている。

【0037】

また、図４に示す高解像度質量分析画像１２の領域３３においても、図３に示す質量分析画像１０の領域３２と同様に、白い点が多く分布しており、白い点が測定対象の化合物に起因するものか、または、ノイズであるのかが、判別しづらくなっている。

【0038】

そこで、第１実施形態では、画像処理部５（図１参照）は、光学画像１１（図２参照）と、質量分析画像１０（図３参照）とに基づいて高解像度質量分析画像１２（図４参照）を生成する際に、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理を行うように構成されている。なお、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整するとは、言い換えると、質量分析画像１０の画素値の変化を許容する度合いを調整することである。

【0039】

（高解像度質量分析画像の生成および質量分析画像の画素値の変動量の調整）
次に、図７を参照して、画像処理部５（図１参照）が、高解像度質量分析画像１２（図４参照）を生成する構成、および、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する構成について説明する。

【0040】

第１実施形態では、画像処理部５は、光学画像１１の構造の情報を取得し、反映する処理４０と、高解像度質量分析画像１２の画素値を質量分析画像１０の画素値に近づける処理４１とを繰り返すことにより、高解像度質量分析画像１２を生成する。

【0041】

第１実施形態では、画像処理部５は、処理４１において、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理を行う。具体的には、画像処理部５は、ユーザによって予め設定され、質量分析画像１０の画素値の変動量の調整に用いる係数に基づいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する。より具体的には、画像処理部５は、ユーザによって入力された係数に基づいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する。係数は、値が小さくなると、第２画素値の変動量が大きくなる第１係数２０、または、値が大きくなるほど、第２画素値の変動量が大きくなる第２係数２３（図１５参照）を含む。第１実施形態では、係数は、第１係数２０である。第１係数２０は、０（ゼロ）より大きく、１よりも小さい数値である。

【0042】

第１実施形態では、画像処理部５は、光学画像１１の構造の情報を取得し、反映する処理４０を行う前に、バイリニア、バイキュービックなどの既知の補間処理によって質量分析画像１０を拡大することにより、高解像度質量分析画像１２ａを生成する。高解像度質量分析画像１２ａは、既知の補間処理によって質量分析画像１０を拡大した画像であるため、被写体９０（図５参照）の輪郭９０ｃ（図５参照）が不鮮明である。そこで、画像処理部５は、処理４０において、光学画像１１に写る被写体９０（図２参照）の輪郭９０ｃ（図２参照）の情報に基づいて、高解像度質量分析画像１２ａに写る被写体９０の輪郭９０ｃを鮮明する。また、画像処理部５は、高解像度質量分析画像１２に写る被写体９０の内部構造についても、光学画像１１に写る被写体９０の内部構造に基づいて、鮮明にする。

【0043】

具体的には、画像処理部５は、光学画像１１の近傍類似度から重み付けしたフィルタ２１を生成する。そして、画像処理部５は、生成したフィルタ２１を高解像度質量分析画像１２ａに重畳することにより、光学画像１１の構造の情報が反映された高解像度質量分析画像１２ｂを生成する。すなわち、画像処理部５は、高解像度質量分析画像１２ａに対してフィルタ２１を重畳することにより、高解像度質量分析画像１２ｂに写る被写体９０の輪郭９０ｃおよび内部構造を、光学画像１１に写る被写体９０の輪郭９０ｃおよび内部構造に近づける。

【0044】

処理４０によって、光学画像１１に写る被写体９０の輪郭９０ｃに近づくため、高解像度質量分析画像１２ｂに写る被写体９０の輪郭９０ｃは鮮明になる。しかしながら、処理４０によって、光学画像１１の画素値が反映されるため、高解像度質量分析画像１２ｂの各画素の画素値は、質量分析画像１０の対応する画素値とは異なる値になる。

【0045】

そこで、第１実施形態では、画像処理部５は、高解像度質量分析画像１２ｂの画素値を質量分析画像１０の画素値に近づける処理４１を行う。

【0046】

処理４１において、画像処理部５は、光学画像１１と質量分析画像１０と高解像度質量分析画像１２とに基づいて中間画像１７を生成する。また、画像処理部５は、生成した中間画像１７と、係数とに基づいて、高解像度質量分析画像１２ｃを生成する。

【0047】

中間画像１７は、高解像度質量分析画像１２ｂに基づいて生成される。具体的には、処理４１において、画像処理部５は、高解像度質量分析画像１２ｂを縮小することにより、縮小画像１５を生成する。なお、画像処理部５が縮小画像１５を生成する処理は、縮小画像１５の解像度が質量分析画像１０の解像度と等しくなるように、既知の補間処理によって高解像度質量分析画像１２ｂを縮小することにより行われる。

【0048】

次に、画像処理部５は、縮小画像１５から質量分析画像１０を減算することにより、差分画像１６を生成する。そして、画像処理部５は、差分画像１６を拡大することにより、中間画像１７を生成する。なお、画像処理部５が中間画像１７を生成する処理は、既知の補間処理によって差分画像１６を拡大することにより行われる。具体的には、画像処理部５は、中間画像１７の解像度が、高解像度質量分析画像１２ｂの解像度と等しくなるように、差分画像１６を拡大する。

【0049】

次に、画像処理部５は、中間画像１７に対して第１係数２０を乗算し、中間画像１７ａを生成する。そして、画像処理部５は、高解像度質量分析画像１２ｂから第１係数２０が乗算された中間画像１７ａを減算することにより、高解像度質量分析画像１２ｃを生成する。

【0050】

画像処理部５は、処理４０と処理４１とを繰り返すことにより、高解像度質量分析画像１２を生成する。すなわち、画像処理部５は、処理４０と処理４１とを繰り返すことにより、光学画像１１に写る被写体９０の輪郭９０ｃの情報を高解像度質量分析画像１２に反映する処理を繰り返し行うとともに、高解像度質量分析画像１２の画素値である第１画素値と、質量分析画像１０の画素値である第２画素値との差を小さくする処理を繰り返し行い、高解像度質量分析画像１２を生成する。第１実施形態では、画像処理部５は、高解像度質量分析画像１２の画素値の変化量が、閾値未満になるまで、処理４０と処理４１とを繰り返す。なお、２度目以降の処理４０においてフィルタ２１が重畳される高解像度質量分析画像１２ａは、処理４１によって生成される高解像度質量分析画像１２ｃである。

【0051】

第１実施形態では、画像処理部５は、高解像度質量分析画像１２の生成が完了するまでは、第１係数２０として同一の値を用いる。生成された高解像度質量分析画像１２がユーザの所望する画像でない場合、ユーザの入力によって、係数が変更される。すなわち、画像処理部５は、変更された第１係数２０に基づいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する。

【0052】

図８（Ａ）～図８（Ｃ）に示す第１高解像度質量分析画像１２ｄ～第３高解像度質量分析画像１２ｆは、第１係数２０を変更して生成された画像である。図８（Ａ）に示す第１高解像度質量分析画像１２ｄは、第１係数２０（図７参照）の値が最も大きく、図８（Ｂ）に示す第２高解像度質量分析画像１２ｅ、図８（Ｃ）に示す第３高解像度質量分析画像１２ｆの順に、第１係数２０の値が小さい。

【0053】

第１係数２０の値が大きいほど、元の画像である質量分析画像１０（図３参照）の画素値の変動量が小さくなるので、質量分析画像１０と同様の画素値を有する画像となる。一方、第１係数２０の値が小さいほど、質量分析画像１０の画素値の変動量が大きくなるので、質量分析画像１０に重畳したノイズが低減される。なお、ノイズが低減されるとともに、質量分析画像１０の画素値が反映される割合も低下するため、第１係数２０の値が小さい高解像度質量分析画像１２の画素値は、質量分析画像１０の画素値との差異が大きくなる。

【0054】

第１高解像度質量分析画像１２ｄの領域３４、第２高解像度質量分析画像１２ｅの領域３５、および、第３高解像度質量分析画像１２ｆの領域３６を比較すると、領域３４では、白い点が多く分布しているのに対して、領域３５では、白い点の分布が局所的になっている。また、領域３６では、白い点ではなく、白い領域として写っている。また、第３高解像度質量分析画像１２ｆの領域３７では、黒い点が明瞭に写っている。一方、第１高解像度質量分析画像１２ｄの領域３８では、黒い点が明瞭でない。すなわち、第１高解像度質量分析画像１２ｄの領域３８では、画素値を有さない画素が黒い点として写っているのか、ノイズが黒い点として写っているのかが、判然としない。一方、第３高解像度質量分析画像１２ｆの領域３７では、黒い点が明瞭に写っている。したがって、領域３８における黒い点は、ノイズではなく、画素値を有さない画素であることがわかる。

【0055】

すなわち、第１係数２０の値を調整することにより、ノイズの調整、および、高解像度質量分析画像１２に対する質量分析画像１０の画素値の反映の割合を調整することが可能となる。そのため、ユーザは、第１係数２０の値を調整することにより、所望する高解像度質量分析画像１２が得られる。

【0056】

（高解像度質量分析画像のノイズ調整処理）
次に、図９を参照して、第１実施形態による画像処理部５（図１参照）が、高解像度質量分析画像１２（図４参照）のノイズの調整を行う処理について説明する。

【0057】

ステップ１０１において、制御部６（図１参照）は、ユーザの入力に基づいて、係数の入力を受け付ける。第１実施形態では、制御部６は、第１係数２０（図１参照）の入力を受け付ける。

【0058】

ステップ１０２において、制御部６は、第１係数２０を、記憶部７（図１参照）に記憶する。

【0059】

ステップ１０３において、画像処理部５は、解像度が高い第２画像の画素値と、解像度が低い第１画像の画素値とに基づいて、解像度が高い第３画像を生成する。具体的には、画像処理部５は、解像度が高い光学画像１１（図２参照）の画素値と、解像度が低い質量分析画像１０（図３参照）の画素値とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像１２を生成する。なお、第１実施形態では、ステップ１０３において、画像処理部５は、第２画像の画素値の変動量を調整する処理を行う。具体的には、画像処理部５は、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理を行う。第１実施形態では、画像処理部５は、ユーザによって入力された係数に基づいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する。画像処理部５が高解像度質量分析画像１２を生成する処理、および、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理の詳細については、後述する。

【0060】

ステップ１０４において、制御部６は、係数を更新する入力があったか否かを判定する。具体的には、制御部６は、第１係数２０を更新する入力があったか否かを判定する。第１係数２０を更新する入力がなかった場合、処理は、終了する。第１係数２０を更新する入力があった場合、処理は、ステップ１０５へ進む。

【0061】

ステップ１０５において、制御部６は、ユーザの入力に基づいて、既に入力された係数を変更する。具体的には、制御部６は、ユーザによって入力された値によって、記憶部７（図１参照）に記憶された第１係数２０を更新する。その後、処理は、ステップ１０３へ進む。なお、係数（第１係数２０）が変更（更新）された後のステップ１０３の処理（質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理）では、画像処理部５は、変更された係数に基づいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する。

【0062】

上記のように、画像処理部５は、ステップ１０１～ステップ１０５の処理を行うことにより、ユーザが所望する第１係数２０によって、高解像度質量分析画像１２を生成する。

【0063】

（高解像度質量分析画像の生成処理）
次に、図１０を参照して、第１実施形態による画像処理部５（図１参照）が、高解像度質量分析画像１２（図４参照）を生成する処理について説明する。

【0064】

ステップ１０３ａにおいて、光学画像取得部４（図１参照）は、第１画像よりも解像度が高い第２画像を取得する。具体的には、光学画像取得部４は、被写体９０を撮影することにより生成された、質量分析画像１０（図３参照）よりも解像度が高い光学画像１１（図２参照）を取得する。

【0065】

ステップ１０３ｂにおいて、画像処理部５は、光学画像１１に基づいて、フィルタ２１（図７参照）を生成する。

【0066】

ステップ１０３ｃにおいて、質量分析画像取得部３は、第１画像を取得する。具体的には、質量分析画像取得部３は、被写体９０の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像１０を取得する。

【0067】

ステップ１０３ｄにおいて、画像処理部５は、質量分析画像１０を拡大し、高解像度質量分析画像１２ａ（図７参照）を生成する。

【0068】

ステップ１０３ｅにおいて、画像処理部５は、高解像度質量分析画像１２ａに対して、フィルタ２１を重畳し、高解像度質量分析画像１２ｂを生成する。

【0069】

ステップ１０３ｆにおいて、画像処理部５は、高解像度質量分析画像１２ｂを縮小することにより縮小画像１５（図７参照）を生成する。

【0070】

ステップ１０３ｇにおいて、画像処理部５は、縮小画像１５から質量分析画像１０を差分することにより、差分画像１６（図７参照）を生成する。

【0071】

ステップ１０３ｈにおいて、画像処理部５は、差分画像１６を拡大することにより、中間画像１７（図７参照）を生成する。すなわち、画像処理部５は、光学画像１１と質量分析画像１０と高解像度質量分析画像１２とに基づいて中間画像１７を生成する。

【0072】

ステップ１０３ｉにおいて、画像処理部５は、第１係数２０を取得する。具体的には、画像処理部５は、記憶部７に記憶された第１係数２０を取得する。

【0073】

ステップ１０３ｊにおいて、画像処理部５は、中間画像１７に対して第１係数２０を乗算する。これにより、画像処理部５は、第１係数２０が乗算された中間画像１７ａ（図７参照）を生成する。

【0074】

ステップ１０３ｋにおいて、画像処理部５は、高解像度質量分析画像１２ｂから第１係数２０を乗算した中間画像１７ａを減算する。これにより、画像処理部５は、高解像度質量分析画像１２ｃ（図７参照）を生成する。すなわち、画像処理部５は、生成した中間画像１７と、第１係数２０とに基づいて、高解像度質量分析画像１２ｃを生成する。

【0075】

ステップ１０３ｌにおいて、制御部６は、高解像度質量分析画像１２の画素値である第１画素値の変化量が、閾値以下であるか否かを判定する。第１画素値の変化量が閾値よりも大きい場合、処理は、ステップ１０３ｅへ進む。第１画素値の変化量が閾値以下の場合、処理は、ステップ１０４へ進む。なお、最初にステップ１０３ｌの処理を行う際には、第１画素値は変化していないため、第１画素値の変化量が閾値以下であるか否かの判定は行わず、処理は、ステップ１０３ｅへ進む。

【0076】

なお、ステップ１０３ａおよびステップ１０３ｂの処理と、ステップ１０３ｃおよびステップ１０３ｄの処理とは、どちらが先に行われてもよい。また、ステップ１０３ｉの処理は、ステップ１０３ｊの処理が行われる前であれば、いつ行われてもよい。

【0077】

第１実施形態では、画像処理部５は、上記のように、ステップ１０３ｅ～ステップ１０３ｌの処理を繰り返し行うことにより、高解像度質量分析画像１２の画素値である第１画素値と、質量分析画像１０の画素値である第２画素値との差を小さくする処理を繰り返し行う。また、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理は、第１画素値と第２画素値との差を小さくする際の、第２画素値の変動量を調整することにより行われる。質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理は、第１係数２０の値を調整するか、または、第２係数２３の値を調整するかによって行われる。第１実施形態では、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理は、第１係数２０を用いて行われる。

【0078】

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0079】

第１実施形態では、上記のように、質量分析画像１０の処理方法は、被写体９０の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像１０を取得するステップと、被写体９０を撮影することにより生成された、質量分析画像１０よりも解像度が高い光学画像１１を取得するステップと、解像度が高い光学画像１１の画素値と、解像度が低い質量分析画像１０の画素値とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像１２を生成するステップとを備え、高解像度質量分析画像１２を生成するステップにおいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理を行う。

【0080】

これにより、たとえば、ノイズが重畳した質量分析画像１０に基づいて、高解像度質量分析画像１２を生成する際に、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理を行うことにより、高解像度質量分析画像１２に重畳するノイズ量を適切に調整することができる。その結果、解像度が低い質量分析画像１０と、解像度が高い光学画像１１とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像１２を生成する際に、解像度を向上させつつ、ノイズ量を適切に調整することができる。

【0081】

また、第１実施形態では、上記のように、画像の処理方法は、第１画像を取得するステップと、第１画像よりも解像度が高い第２画像を取得するステップと、解像度が高い第２画像の画素値と、解像度が低い第１画像の画素値とに基づいて、解像度が高い第３画像を生成するステップとを備え、第３画像を生成するステップにおいて、第２画像の画素値の変動量を調整する処理を行う。

【0082】

これにより、上記第１実施形態による質量分析画像１０の処理方法と同様に、解像度が低い第１画像と、解像度が高い第２画像とに基づいて、解像度が高い第３画像を生成する際に、解像度を向上させつつ、ノイズ量を適切に調整することが可能な画像の処理方法を提供することができる。

【0083】

また、第１実施形態では、上記のように、質量分析装置１００は、被写体９０の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像１０を取得する質量分析画像取得部３と、被写体９０を撮影することにより生成された、質量分析画像１０よりも解像度が高い光学画像１１を取得する光学画像取得部４と、解像度が高い光学画像１１の画素値と、解像度が低い質量分析画像１０の画素値とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像１２を生成する画像処理部５と、を備え、画像処理部５は、高解像度質量分析画像１２を生成する際に、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理を行うように構成されている。

【0084】

これにより、上記第１実施形態による質量分析画像１０の処理方法と同様に、解像度が低い質量分析画像１０と、解像度が高い光学画像１１とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像１２を生成する際に、解像度を向上させつつ、ノイズ量を適切に調整することが可能な質量分析装置１００を提供することができる。

【0085】

また、上記第１実施形態では、以下のように構成したことによって、下記のような更なる効果が得られる。

【0086】

すなわち、第１実施形態では、上記のように、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理において、ユーザによって予め設定され、質量分析画像１０の画素値の変動量の調整に用いる係数に基づいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する。これにより、ユーザは、予め係数を設定することによって、質量分析画像１０の画素値の変動量を容易に調整することができる。

【0087】

また、第１実施形態では、上記のように、ユーザの入力に基づいて、係数の入力を受け付けるステップをさらに備え、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理において、ユーザによって入力された係数に基づいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する。これにより、ユーザは、所望の係数を入力することにより、質量分析画像１０に応じて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整することができる。したがって、たとえば、質量分析画像１０に重畳するノイズ量が多い場合には、質量分析画像１０の画素値の変動量を大きくすることにより、高解像度質量分析画像１２に重畳するノイズ量を低減することができる。また、たとえば、質量分析画像１０に重畳するノイズ量が少ない場合には、質量分析画像１０の画素値の変動量を小さくすることにより、高解像度質量分析画像１２の画素値を、質量分析画像１０の画素値に近づけることができる。したがって、高解像度質量分析画像１２の各画素の画素値の精度を向上させることができる。これらの結果、質量分析画像１０に応じてユーザが所望する係数を入力することにより、高解像度質量分析画像１２を生成する際の質量分析画像１０の画素値の変動量を容易に調整することが可能となるので、ユーザの利便性（ユーザビリティ）を向上させることができる。

【0088】

また、第１実施形態では、上記のように、ユーザの入力に基づいて、既に入力された係数を変更するステップをさらに備え、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理において、変更された係数に基づいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する。ここで、ユーザは、被写体９０の測定対象領域９０ａの質量分析データのうち、質量電荷比（ｍ／ｚ）を変更することにより、質量分析画像１０として画像化する化合物を容易に変更することができる。しかしながら、ｍ／ｚを変更した場合、質量分析画像１０に重畳するノイズも変化し得る。したがって、ｍ／ｚを変更する前の化合物においてノイズの調整に適した係数であったとしても、ｍ／ｚを変更した後の化合物においては、ノイズの調整に適さない場合がある。そこで、上記のように構成することにより、ｍ／ｚを変更することによって質量分析画像１０として画像化する化合物を変更した場合でも、ユーザは、ｍ／ｚを変更した後の質量分析画像１０に応じて係数を変更することにより、ｍ／ｚを変更した後の質量分析画像１０の画素値の変動量を容易に調整できる。その結果、被写体９０の測定対象領域９０ａのうち、画像化するｍ／ｚを変更した場合でも、ｍ／ｚを変更した後の質量分析画像１０の画素値の変動量を容易に調整することが可能となるので、ユーザの利便性（ユーザビリティ）をより向上させることができる。

【0089】

また、第１実施形態では、上記のように、高解像度質量分析画像１２を生成するステップにおいて、高解像度質量分析画像１２の画素値である第１画素値と、質量分析画像１０の画素値である第２画素値との差を小さくする処理を繰り返し行い、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理は、第１画素値と第２画素値との差を小さくする際の、第２画素値の変動量を調整することにより行われる。これにより、高解像度質量分析画像１２の第１画素値を質量分析画像１０の第２画素値に近づける際に、第２画素値の変動量が調整されるので、たとえば、質量分析画像１０にノイズが重畳している場合には、第２画素値の変動量を大きくすることにより、高解像度質量分析画像１２に対してノイズが重畳することを抑制することができる。また、たとえば、質量分析画像１０に重畳するノイズが少ない場合には、第２画素値の変動量を小さくすることにより、高解像度質量分析画像１２における第１画素値の値を、質量分析画像１０の画像値である第２画素値に近づけることができる。これらの結果、質量分析画像１０に重畳するノイズ量に応じて第２画素値の変動量を調整することにより、高解像度質量分析画像１２におけるノイズ量、および、第２画素値に対する第１画素値の精度をユーザが容易に調整することができる。

【0090】

また、第１実施形態では、上記のように、係数は、値が小さくなると、第２画素値の変動量が大きくなる第１係数２０、または、値が大きくなるほど、第２画素値の変動量が大きくなる第２係数２３を含み、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理は、第１係数２０の値を調整するか、または、第２係数２３の値を調整するかによって行われる。これにより、ユーザは、第１係数２０の値、または、第２係数２３の値を調整することにより、質量分析画像１０の変動量を容易に調整することができる。

【0091】

また、第１実施形態では、上記のように、高解像度質量分析画像１２を生成するステップにおいて、光学画像１１と質量分析画像１０と高解像度質量分析画像１２とに基づいて中間画像１７を生成し、生成した中間画像１７と、第１係数２０とに基づいて、高解像度質量分析画像１２を生成し、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理は、第１係数２０を用いて行われる。これにより、ユーザは、中間画像１７と第１係数２０とに基づいて高解像度質量分析画像１２を生成する際に、第１係数２０を調整することによって、質量分析画像１０の画素値の変動量を容易に調整することができる。

【0092】

［第２実施形態］
次に、図１１～図１３を参照して、第２実施形態による質量分析装置２００（図１１参照）について説明する。第２実施形態では、第１係数２０（図１参照）を用いて質量分析画像１０（図１参照）の画素値の変動量を調整する質量分析装置１００を示した上記第１実施形態とは異なり、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整することなく、高解像度質量分析画像２１０を生成する質量分析装置２００の構成について説明する。なお、第２実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

【0093】

第２実施形態による質量分析装置２００は、画像処理部５の代わりに画像処理部２０１を備える点で、上記第１実施形態による質量分析装置１００とは異なる。また、第２実施形態による質量分析装置２００が備える記憶部７は、第１係数２０の代わりに係数マトリクス２２を記憶する点で、上記第１実施形態による記憶部７とは異なる。

【0094】

画像処理部２０１は、光学画像１１に基づいて、中間画像２１１（図１２参照）を生成する点、および、解像度が高い光学画像１１と、中間画像２１１と、解像度が低い質量分析画像１０とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像２１０を生成する点で、上記第１実施形態による画像処理部５とは異なる。

【0095】

（高解像度質量分析画像の生成）
次に、図１２を参照して、第２実施形態による画像処理部２０１（図１１参照）が、高解像度質量分析画像２１０を生成する構成について説明する。

【0096】

図１２に示すように、画像処理部２０１は、光学画像１１に基づいて、複数の中間画像２１１を生成する。中間画像２１１は、たとえば、光学画像１１から色度毎に抽出された基底画像である。なお、中間画像２１１は、基底画像を累乗した画像、基底画像にフィルタ処理を行った画像を含み得る。

【0097】

図１２では、画像処理部２０１は、中間画像２１１として、第１中間画像２１１ａ～第ｎ中間画像２１１ｃを生成する例を示している。なお、中間画像２１１の解像度は、光学画像１１の解像度と互いに等しい。すなわち、第１中間画像２１１ａ～第ｎ中間画像２１１ｃの各々の解像度は、光学画像１１の解像度と互いに等しい。なお、解像度が等しいとは、互いの画像の画素数が等しいことを意味する。

【0098】

第２実施形態では、画像処理部２０１は、中間画像２１１と、複数の係数のマトリクスである係数マトリクス２２とに基づいて、高解像度質量分析画像２１０を生成する。なお、係数マトリクス２２は、質量分析画像１０の画素数と同数以上の係数（パラメータ）を含む。第２実施形態では、係数マトリクス２２は、質量分析画像１０の画素数と同数の係数を含む。また、第２実施形態では、画像処理部２０１は、係数マトリクス２２を、中間画像２１１の解像度と同じ解像度となるように、画像補間により拡大している。なお、係数マトリクス２２は、複数の係数マトリクスを含む。具体的には、係数マトリクス２２は、中間画像２１１と同数の係数マトリクスを含む。したがって、第２実施形態では、係数マトリクス２２は、第１係数マトリクス２２ａ～第ｎ係数マトリクス２２ｃを含む。

【0099】

画像処理部２０１は、各中間画像２１１と、各係数マトリクス２２とに基づいて、高解像度質量分析画像２１０を生成する。

【0100】

以下に示す式（１）に示すように、中間画像２１１を定義するとともに、式（２）に示すように、係数マトリクス２２を定義する。

【数1】

ここで、ｉは、１～中間画像２１１の横方向の画素数までの自然数である。また、ｊは、１～中間画像２１１の縦方向の画素数までの自然数である。また、ｓは、１～係数マトリクス２２の横方向の画素数（質量分析画像１０の横方向の画素数）までの自然数である。また、ｔは、１～係数マトリクス２２の縦方向の画素数（質量分析画像１０の縦方向の画素数）までの自然数である。

【0101】

画像処理部２０１は、各中間画像２１１の画素と、対応する係数マトリクス２２の係数との積（アダマール積）を計算し、足し合わせることにより、高解像度質量分析画像２１０を生成する。なお、係数マトリクス２２は、解像度が質量分析画像１０と等しいため、そのままでは中間画像２１１とのアダマール積を計算することができない。そこで、本実施形態では、以下に示す式（３）で定義した画像を拡大するための補間関数によって係数マトリクス２２を拡大する。

【数2】

【0102】

拡大した後の係数マトリクス２２は、以下に示す式（４）によって表すことができる。

【数3】

【0103】

なお、中間画像２１１は、光学画像１１に基づいて生成される画像であるため、高解像度質量分析画像２１０の各画素の画素値は、質量分析画像１０の各画素の画素値とは異なる値となっている。そこで、画像処理部２０１は、質量分析画像１０に基づいて、複数の係数マトリクス２２の各々の係数を最適化することにより、高解像度質量分析画像２１０の各画素の画素値を、質量分析画像１０の各画素の画素値に近づけるように構成されている。

【0104】

質量分析画像１０を以下に示す式（５）で定義した場合、高解像度質量分析画像２１０は、以下に示す式（６）で表すことができる。

【数4】

【0105】

上記式（１）、式（２）、および、式（６）に基づいて式（６）を変形することにより、高解像度質量分析画像２１０は、以下に示す式（７）で表すことができる。

【数5】

【0106】

なお、高解像度質量分析画像２１０は、質量分析画像１０よりも解像度が高いため、そのままでは画素値を比較することができない。そこで、本実施形態では、画像処理部２０１は、以下に示す式（８）によって定義する画像の縮小関数によって、高解像度質量分析画像２１０を縮小した後、縮小後の高解像度質量分析画像２１０（縮小画像２１２）と、質量分析画像１０の画素値とを比較する。

【数6】

【0107】

具体的には、画像処理部２０１は、以下に示す式（９）が最小となるような係数マトリクス２２を求めることにより、高解像度質量分析画像２１０の画素値を、質量分析画像１０の画素値に近づける。

【数7】

ここで、λｇ（ａ）は、式（９）の解が発散することを防ぐための正則化項である。また、λは、係数であり、ユーザによって予め設定されており、記憶部７に記憶されている。λは、たとえば、０よりも大きい数値である。

【0108】

第２実施形態では、画像処理部２０１は、高解像度質量分析画像２１０の画素値と、質量分析画像１０の画素値との差が小さくなるように、係数マトリクス２２を更新する。画像処理部２０１は、たとえば、係数を変更した際に、どれだけ誤差が減少するかを求める処理を繰り返し行い、最適な係数を取得する最急降下法によって、最適な係数マトリクス２２を取得する。

【0109】

最適な係数マトリクス２２を以下に示す式（１０）で定義した場合、高解像度質量分析画像２１０は、以下に示す式（１１）で表すことができる。

【数8】

【0110】

図１３に示すように、画像処理部２０１（図１１参照）は、解像度が高い光学画像１１と、解像度が低い質量分析画像１０とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像２１０を生成する。なお、図１３に示す例では、便宜的に、質量分析画像１０を、光学画像１１および高解像度質量分析画像２１０と同じ大きさで図示しているが、実際には、質量分析画像１０のサイズは、光学画像１１および高解像度質量分析画像２１０よりも小さい。

【0111】

図１３に示すように、質量分析画像１０は、解像度が低いため、被写体９０の輪郭９０ｃが階段状にギザギザしている。一方、光学画像１１は、解像度が高いため、被写体９０の輪郭９０ｃが滑らかである。また、高解像度質量分析画像２１０に写る被写体９０の輪郭９０ｃについても、光学画像１１に写る被写体９０の輪郭９０ｃと同様に、滑らかである。

【0112】

また、高解像度質量分析画像２１０では、各画素の画素値が、質量分析画像１０の各画素の画素値と略等しくなっている。すなわち、高解像度質量分析画像２１０の各画素の画素値は、質量分析画像１０の各画素の画素値が反映されている。したがって、高解像度質量分析画像２１０は、各画素の画素値の精度が高い画像であるといえる。

【0113】

（高解像度質量分析画像の生成処理）
次に、図１４を参照して、第２実施形態による質量分析装置２００（図１１参照）が、高解像度質量分析画像２１０（図１３参照）を生成する処理について説明する。

【0114】

ステップ３００において、光学画像取得部４は、被写体９０を撮影することにより生成された、質量分析画像１０よりも解像度が高い光学画像１１（図１３参照）を取得する。

【0115】

ステップ３０１において、画像処理部２０１（図１１参照）は、光学画像１１に基づいて、中間画像２１１（図１２参照）を生成する。

【0116】

ステップ３０２において、画像処理部２０１は、係数マトリクス２２（図１１参照）を取得する。具体的には、画像処理部２０１は、記憶部７に記憶された係数マトリクス２２を取得する。

【0117】

ステップ３０３において、質量分析画像取得部３は、被写体９０（図１３参照）の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像１０（図１３参照）を取得する。

【0118】

ステップ３０４において、画像処理部２０１は、生成した中間画像２１１と、係数マトリクス２２とに基づいて、高解像度質量分析画像２１０を生成する。すなわち、画像処理部２０１は、解像度が高い光学画像１１と、中間画像２１１と、解像度が低い質量分析画像１０とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像２１０を生成する。

【0119】

ステップ３０５において、画像処理部２０１は、高解像度質量分析画像２１０を縮小した縮小画像２１２（図１２参照）を取得する。

【0120】

ステップ３０６において、画像処理部２０１は、縮小画像２１２から質量分析画像１０を減算することにより、上記式（９）によって表す目的関数を取得する。

【0121】

ステップ３０７において、制御部６は、目的関数が最小化されたか否かを判定する。目的関数が最小化されている場合、処理は、終了する。目的関数が最小化されていない場合、処理は、ステップ３０８へ進む。

【0122】

ステップ３０８において、画像処理部２０１は、係数マトリクス２２の各係数を更新する。その後、処理は、ステップ３０４へ進む。なお、画像処理部２０１は、ステップ３０８において、高解像度質量分析画像２１０の画素値と、質量分析画像１０の画素値との差が小さくなるように、係数マトリクス２２を更新する。

【0123】

第２実施形態では、上記のように、画像処理部２０１は、中間画像２１１と、複数の係数のマトリクスである係数マトリクス２２とに基づいて、高解像度質量分析画像２１０を生成するステップ（ステップ３０４）と、ステップ３０５～ステップ３０７の処理と、高解像度質量分析画像２１０の画素値と、質量分析画像１０の画素値との差が小さくなるように、係数マトリクス２２を更新するステップ（ステップ３０８）と、を繰り返すことによって係数マトリクス２２を最適化する。具体的には、生成した中間画像２１１に対して、複数の係数のマトリクスである係数マトリクス２２を乗算することにより高解像度質量分析画像２１０を生成するステップ（ステップ３０４）と、高解像度質量分析画像２１０の画素値と、質量分析画像１０の画素値との差が小さくなるように、係数マトリクス２２を更新するステップ（ステップ３０８）と、を繰り返す。そして、画像処理部２０１は、係数マトリクス２２を最適化し、最適化した係数マトリクス２２と中間画像２１１とに基づいて、高解像度質量分析画像２１０を生成する。

【0124】

なお、ステップ３００およびステップ３０１の処理と、ステップ３０２の処理と、ステップ３０３の処理とは、いずれの処理が先に行われてもよい。

【0125】

第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態による構成と同様である。

【0126】

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0127】

第２実施形態では、上記のように、質量分析画像１０の処理方法は、被写体９０の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像１０を取得するステップと、被写体９０を撮影することにより生成された、質量分析画像１０よりも解像度が高い光学画像１１を取得するステップと、光学画像１１に基づいて、中間画像２１１を生成するステップと、解像度が高い光学画像１１と、中間画像２１１と、解像度が低い質量分析画像１０とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像２１０を生成するステップとを備え、高解像度質量分析画像２１０を生成するステップにおいて、中間画像２１１と、複数の係数のマトリクスである係数マトリクス２２とに基づいて、高解像度質量分析画像２１０を生成するステップと、高解像度質量分析画像２１０の画素値と、質量分析画像１０の画素値との差が小さくなるように、係数マトリクス２２を更新するステップと、を繰り返すことによって係数マトリクス２２を最適化し、最適化した係数マトリクス２２と中間画像２１１とに基づいて、高解像度質量分析画像２１０を生成する。

【0128】

ここで、中間画像２１１と、１つの係数（スカラー値の係数）とに基づいて高解像度質量分析画像２１０を生成する構成の場合、質量分析画像１０に対する係数の数が小さくなる。この場合、係数を決定するための系が、未知数よりも方程式の方が多くなる過剰決定系となる。過剰決定系では、一般的に、解が存在せず、質量分析画像１０に基づいて生成される高解像度質量分析画像２１０において、局所的に画素値が取得されない画素が生じる。この場合、高解像度質量分析画像２１０のコントラストが低下する。そこで、上記のように、中間画像２１１と、複数の係数のマトリクスである係数マトリクス２２とに基づいて、高解像度質量分析画像２１０を生成することによって、係数マトリクス２２に含まれる係数の数と、質量分析画像１０の画素数とを等しくすることができる。したがって、係数マトリクス２２に含まれる係数を調整することにより、高解像度質量分析画像２１０の各画素の画素値を、質量分析画像１０に基づいて取得することができる。その結果、高解像度質量分析画像２１０のコントラストが低下することを抑制することができる。

【0129】

また、上記第２実施形態では、以下のように構成したことによって、下記のような更なる効果が得られる。

【0130】

すなわち、第２実施形態では、上記のように、高解像度質量分析画像２１０を生成するステップにおいて、生成した中間画像２１１に対して、複数の係数のマトリクスである係数マトリクス２２を乗算することにより高解像度質量分析画像２１０を生成するステップと、高解像度質量分析画像２１０の画素値と、質量分析画像１０の画素値との差が小さくなるように、係数マトリクス２２を更新するステップと、を繰り返す。これにより、係数マトリクス２２に含まれる係数を容易に最適化することができる。その結果、高解像度質量分析画像２１０のコントラストが低下することを抑制することが可能な係数マトリクス２２を容易に取得することができる。

【0131】

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態の効果と同様である。

【0132】

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0133】

（第２実施形態の変形例）
上記第２実施形態では、画像処理部２０１が、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整しない構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１５に示す第２実施形態の変形例による画像処理部４０１のように、係数マトリクス２２を用いて高解像度質量分析画像２１０を生成する構成において、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整するように構成されていてもよい。

【0134】

図１５に示すように、第２実施形態の変形例による質量分析装置４００は、画像処理部２０１の代わりに、画像処理部４０１を備える点で、上記第２実施形態による質量分析装置２００とは異なる。

【0135】

また、画像処理部４０１は、高解像度質量分析画像２１０を生成する際に、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する点で、上記第２実施形態による画像処理部２０１とは異なる。また、第２実施形態の変形例による記憶部７は、後述する第２係数２３を記憶する点で、上記第２実施形態による記憶部７とは異なる。

【0136】

第２実施形態の変形例による画像処理部４０１は、上記式（９）におけるλの値を調整することにより、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する。すなわち、上記式（９）におけるλは、第２係数２３である。言い換えると、第２実施形態の変形例では、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理は、第２係数２３を用いて行われる。

【0137】

また、第２係数２３は、０よりも大きい値であり、値が大きくなるにつれ、上記式（９）の解が発散することを抑止することができる。言い換えると、第２係数２３の値が大きくなるにつれて、質量分析画像１０の画素値の変動量が大きくなる。

【0138】

なお、第２実施形態の変形例による質量分析装置４００のその他の構成は、上記第２実施形態による質量分析装置２００の構成と同様の構成である。

【0139】

（高解像度質量分析画像のノイズ調整処理）
次に、図１６を参照して、第２実施形態の変形例による画像処理部４０１（図１５参照）が、高解像度質量分析画像２１０（図１５参照）のノイズの調整を行う処理について説明する。

【0140】

ステップ４１０において、制御部６（図１５参照）は、ユーザの入力に基づいて、係数の入力を受け付ける。第２実施形態の変形例では、制御部６は、第２係数２３（図１５参照）の入力を受け付ける。

【0141】

ステップ４１１において、制御部６は、第２係数２３を、記憶部７（図１５参照）に記憶する。

【0142】

ステップ４１２において、画像処理部４０１は、高解像度質量分析画像２１０を生成する。具体的には、画像処理部４０１は、生成した中間画像２１１と、第２係数２３と、係数マトリクス２２（図１５参照）とに基づいて、高解像度質量分析画像２１０を生成する。なお、第２実施形態の変形例による画像処理部４０１が高解像度質量分析画像２１０を生成する構成は、上記式（９）のλの値として第２係数２３を用いる点を除いて、第２実施形態による画像処理部２０１（図１１参照）が、図１４に示すステップ３００～ステップ３０８の処理によって高解像度質量分析画像２１０を生成する構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0143】

ステップ４１３において、制御部６は、係数を更新する入力があったか否かを判定する。具体的には、制御部６は、第２係数２３を更新する入力があったか否かを判定する。第２係数２３を更新する入力がなかった場合、処理は、終了する。第２係数２３を更新する入力があった場合、処理は、ステップ４１４へ進む。

【0144】

ステップ４１４において、制御部６は、ユーザの入力に基づいて、既に入力された係数を変更する。具体的には、制御部６は、ユーザによって入力された値によって、記憶部７に記憶された第２係数２３を更新する。その後、処理は、ステップ４１２へ進む。

【0145】

上記のように、ステップ４１０～ステップ４１４の処理を行うことにより、第２実施形態の変形例による画像処理部４０１は、ユーザが所望する第２係数２３によって、高解像度質量分析画像２１０を生成する。また、画像処理部４０１は、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理を行う。具体的には、画像処理部４０１が質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理は、第２係数２３を用いて行う。なお、第２係数２３が変更（更新）された後の上記ステップ４１２の処理では、変更された第２係数２３によって高解像度質量分析画像２１０が生成されるため、画像処理部４０１は、変更された第２係数２３に基づいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する。

【0146】

第２実施形態の変形例によるその他の構成は、上記第２実施形態よる構成と同様の構成である。

【0147】

第２実施形態の変形例では、上記のように、高解像度質量分析画像２１０を生成するステップにおいて、光学画像１１に基づいて、中間画像２１１を生成し、生成した中間画像２１１と、第２係数２３とに基づいて、高解像度質量分析画像２１０を生成し、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する処理は、第２係数２３を用いて行われる。これにより、ユーザは、中間画像２１１と第２係数２３とに基づいて高解像度質量分析画像２１０を生成する際に、第２係数２３を調整することによって、質量分析画像１０の画素値の変動量を容易に調整することができる。

【0148】

なお、上記第２実施形態の変形例のその他の効果は、上記第２実施形態の効果と同様である。

【0149】

なお、上記第２実施形態の変形例では、画像処理部４０１が、第２係数２３として、式（９）におけるλの値を調整することにより、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、画像処理部は、以下に示す式（１２）のαの値を調整することにより、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整するように構成されていてもよい。

【数9】

【0150】

（その他の変形例）
また、上記第１および第２実施形態の変形例では、画像処理部５（画像処理部４０１）が、ユーザによって予め設定された係数（第１係数２０または第２係数２３）に基づいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、画像処理部は、ユーザによって設定されていない固有の係数に基づいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整するように構成されていてもよい。しかしながら、ユーザによって設定されていない固有の係数に基づいて質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する構成の場合、ユーザが所望する調整を行うことができない。したがって、画像処理部は、ユーザによって予め設定された係数に基づいて質量分析画像１０の画素値の変動量を調整するように構成されることが好ましい。

【0151】

また、上記第１および第２実施形態の変形例では、画像処理部５（画像処理部４０１）が、ユーザによって入力された係数（第１係数２０または第２係数２３）によって、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、画像処理部は、ユーザの入力によらず、ユーザによって予め設定された係数に基づいて、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整するように構成されていてもよい。しかしながら、ユーザによって予め設定された係数に基づいて質量分析画像１０の画素値の変動量を調整する構成の場合、質量分析画像１０に応じた係数によって質量分析画像１０の画素値の変動量を調整することができない。この場合、質量分析画像１０に応じてユーザが所望するノイズの調整を行うことができなくなる。したがって、画像処理部は、ユーザによって入力された係数によって、質量分析画像１０の画素値の変動量を調整するように構成されることが好ましい。

【0152】

また、上記第１および第２実施形態では、質量分析装置１００（質量分析装置２００）が、光学画像生成部２を備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、質量分析装置は、光学画像生成部２を備えていなくてもよい。この場合、質量分析装置は、質量分析装置とは別個に設けられた顕微鏡などによって生成された光学画像１１を、光学画像取得部４によって取得するように構成されればよい。

【0153】

また、上記第１および第２実施形態では、質量分析装置１００（質量分析装置２００）が、高解像度質量分析画像１２（高解像度質量分析画像２１０）を生成する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、画像処理部を備えるコンピュータによって、高解像度質量分析画像を生成するように構成されていてもよい。すなわち、上記第１および第２実施形態による質量分析画像の処理方法は、画像処理部を備えるコンピュータにおいて実行されてもよい。

【0154】

また、上記第１実施形態では、画像処理部５が、高解像度質量分析画像１２の画素値の変化量が、閾値未満になるまで、処理４０と処理４１とを繰り返す構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、画像処理部は、予めユーザによって設定された回数分、処理４０と処理４１とを繰り返すように構成されていてもよい。

【0155】

また、上記第２実施形態では、係数マトリクス２２に含まれる係数の数が、質量分析画像１０の画素数と等しい構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。係数マトリクス２２に含まれる係数の数は、質量分析画像１０の画素数以上であれば、どのような数であってもよい。

【0156】

また、本明細書において、第１実施形態と第２実施形態とを、互いに異なる実施形態として記載したが、本発明はこれに限られない。たとえば、質量分析装置は、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせた構成としてもよい。

【0157】

また、上記第１および第２実施形態では、第１画像が質量分析画像１０であり、第２画像が光学画像１１であり、第３画像が高解像度質量分析画像１２（高解像度質量分析画像２１０）である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１画像がＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像であり、第２画像がＣＴ画像よりも解像度が高いＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）画像であり、第３画像が、ＣＴ画像の解像度を向上させた高解像度ＣＴ画像であってもよい。解像度が低い第１画像と、解像度が高い第２画像とから、第１画像の画素値に近づけた画素値を有するとともに、第２画像の構造（たとえば、被写体９０の輪郭９０ｃの情報）を適用し、解像度が高い第３画像を生成する構成であれば、第１画像、第２画像、および、第３画像は、どのような画像であってもよい。

【0158】

［態様］
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0159】

（項目１）
被写体の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像を取得するステップと、
被写体を撮影することにより生成された、前記質量分析画像よりも解像度が高い光学画像を取得するステップと、
解像度が高い前記光学画像の画素値と、解像度が低い前記質量分析画像の画素値とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成するステップとを備え、
前記高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理を行う、質量分析画像の処理方法。

【0160】

（項目２）
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理において、ユーザによって予め設定され、前記質量分析画像の画素値の変動量の調整に用いる係数に基づいて、前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する、項目１に記載の質量分析画像の処理方法。

【0161】

（項目３）
ユーザの入力に基づいて、前記係数の入力を受け付けるステップをさらに備え、
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理において、ユーザによって入力された前記係数に基づいて、前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する、項目２に記載の質量分析画像の処理方法。

【0162】

（項目４）
ユーザの入力に基づいて、既に入力された前記係数を変更するステップをさらに備え、
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理において、変更された前記係数に基づいて、前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する、項目３に記載の質量分析画像の処理方法。

【0163】

（項目５）
前記高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、前記高解像度質量分析画像の画素値である第１画素値と、前記質量分析画像の画素値である第２画素値との差を小さくする処理を繰り返し行い、
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理は、前記第１画素値と前記第２画素値との差を小さくする際の、前記第２画素値の変動量を調整することにより行われる、項目４に記載の質量分析画像の処理方法。

【0164】

（項目６）
前記係数は、値が小さくなると、前記第２画素値の変動量が大きくなる第１係数、または、値が大きくなるほど、前記第２画素値の変動量が大きくなる第２係数を含み、
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理は、前記第１係数の値を調整するか、または、前記第２係数の値を調整するかによって行われる、項目５に記載の質量分析画像の処理方法。

【0165】

（項目７）
前記高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、前記光学画像と前記質量分析画像と前記高解像度質量分析画像とに基づいて中間画像を生成し、生成した前記中間画像と、前記第１係数とに基づいて、前記高解像度質量分析画像を生成し、
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理は、前記第１係数を用いて行われる、項目６に記載の質量分析画像の処理方法。

【0166】

（項目８）
前記高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、前記光学画像に基づいて、中間画像を生成し、生成した前記中間画像と、前記第２係数とに基づいて、前記高解像度質量分析画像を生成し、
前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理は、前記第２係数を用いて行われる、項目６に記載の質量分析画像の処理方法。

【0167】

（項目９）
前記高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、生成した前記中間画像に対して、複数の前記係数のマトリクスである係数マトリクスを乗算することにより前記高解像度質量分析画像を生成するステップと、前記高解像度質量分析画像の画素値と、前記質量分析画像の画素値との差が小さくなるように、前記係数マトリクスを更新するステップと、を繰り返す、項目８に記載の質量分析画像の処理方法。

【0168】

（項目１０）
第１画像を取得するステップと、
前記第１画像よりも解像度が高い第２画像を取得するステップと、
解像度が高い前記第２画像の画素値と、解像度が低い前記第１画像の画素値とに基づいて、解像度が高い第３画像を生成するステップとを備え、
前記第３画像を生成するステップにおいて、前記第２画像の画素値の変動量を調整する処理を行う、画像の処理方法。

【0169】

（項目１１）
被写体の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像を取得する質量分析画像取得部と、
被写体を撮影することにより生成された、前記質量分析画像よりも解像度が高い光学画像を取得する光学画像取得部と、
解像度が高い前記光学画像の画素値と、解像度が低い前記質量分析画像の画素値とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成する画像処理部と、を備え、
前記画像処理部は、前記高解像度質量分析画像を生成する際に、前記質量分析画像の画素値の変動量を調整する処理を行うように構成されている、質量分析装置。

【0170】

（項目１２）
被写体の質量分析データに基づいて生成された質量分析画像を取得するステップと、
被写体を撮影することにより生成された、前記質量分析画像よりも解像度が高い光学画像を取得するステップと、
前記光学画像に基づいて、中間画像を生成するステップと、
解像度が高い前記光学画像と、前記中間画像と、解像度が低い前記質量分析画像とに基づいて、解像度が高い高解像度質量分析画像を生成するステップとを備え、
前記高解像度質量分析画像を生成するステップにおいて、前記中間画像と、複数の係数のマトリクスである係数マトリクスとに基づいて、前記高解像度質量分析画像を生成するステップと、前記高解像度質量分析画像の画素値と、前記質量分析画像の画素値との差が小さくなるように、前記係数マトリクスを更新するステップと、を繰り返すことによって前記係数マトリクスを最適化し、最適化した前記係数マトリクスと前記中間画像とに基づいて、前記高解像度質量分析画像を生成する、質量分析画像の処理方法。

【符号の説明】

【0171】

３ 質量分析画像取得部
４ 光学画像取得部
５、２０１、４０１ 画像処理部
１０ 質量分析画像（第１画像）
１１ 光学画像（第２画像）
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、２１０ 高解像度質量分析画像（第３画像）
１７、２１１ 中間画像
２０ 第１係数
２２ 係数マトリクス
２３ 第２係数
９０ 被写体
１００、２００、４００ 質量分析装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】