特開 2024-117376 画像生成方法

(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】P2024117376

(43)【公開日】2024-08-29

(54)【発明の名称】画像生成方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/60 20230101AFI20240822BHJP

   H04N 1/387 20060101ALI20240822BHJP

   H04N 1/393 20060101ALI20240822BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

H04N23/60 500

H04N23/60 300

H04N1/387 110

H04N1/393

G03B15/00 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023023443

(22)【出願日】2023-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100135013

【弁理士】

【氏名又は名称】西田 隆美

(72)【発明者】

【氏名】安田 拓矢

【テーマコード（参考）】

5C076

5C122

【Ｆターム（参考）】

5C076AA19

5C076AA22

5C076AA36

5C076BA06

5C122DA12

5C122EA12

5C122EA68

5C122FH07

5C122FH09

5C122FH11

5C122FH14

5C122FH18

5C122GA20

5C122GA28

5C122HB01

(57)【要約】

【課題】撮影により得られた複数の画像を合成することにより、観察用の画像を生成する処理において、メモリに必要とされる記憶容量を低減できる技術を提供する。
【解決手段】まず、複数の部分画像のそれぞれを縮小することにより、複数の縮小部分画像を生成する（Ｓ１）。次に、複数の縮小部分画像を合成することにより、縮小合成画像を生成する（Ｓ２）。続いて、縮小合成画像において、観察領域に相当する縮小観察領域を検出する（Ｓ３）。そして、縮小観察領域に基づいて、縮小されていない観察領域を算出する（Ｓ４）。その後、複数の部分画像のうち、観察領域に対応する部分画像を合成することにより、観察画像を生成する（Ｓ５－Ｓ６）。これにより、縮小されていない合成画像において観察領域を検出する場合よりも、メモリの記憶容量を低減できる。また、撮影領域全体の合成画像を生成する場合よりも、メモリの記憶容量を低減できる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

観察対象物を含む撮影領域を複数の領域に分けて撮影することにより得られた複数の部分画像から、前記撮影領域よりも狭い観察領域の合成画像である観察画像を生成する画像生成方法であって、
メモリを有するコンピュータに、
（ａ）前記複数の部分画像のそれぞれを縮小することにより、複数の縮小部分画像を生成する工程と、
（ｂ）前記複数の縮小部分画像を合成することにより、縮小合成画像を生成する工程と、
（ｃ）前記縮小合成画像において、前記観察領域に相当する縮小観察領域を検出する工程と、
（ｄ）前記縮小観察領域に基づいて、縮小されていない前記観察領域を算出する工程と、
（ｅ）前記複数の部分画像のうち、前記観察領域に対応する部分画像を合成することにより、前記観察画像を生成する工程と、
を実行させる、画像生成方法。

【請求項2】

請求項１に記載の画像生成方法であって、
前記工程（ｄ）の後、前記複数の部分画像のうち、前記観察領域に対応しない部分画像を前記メモリから削除する、画像生成方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の画像生成方法であって、
前記工程（ｅ）は、
（ｅ－１）前記観察領域を、第１分割領域および第２分割領域を含む複数の領域に分割する工程と、
（ｅ－２）前記複数の部分画像のうち、前記第１分割領域に対応する部分画像を合成することにより、前記第１分割領域の合成画像を生成する工程と、
（ｅ－３）前記複数の部分画像のうち、前記第２分割領域に対応する部分画像を合成することにより、前記第２分割領域の合成画像を生成する工程と、
を含み、
前記工程（ｅ－２）の完了後に、前記工程（ｅ－３）を実行する、画像生成方法。

【請求項4】

請求項３に記載の画像生成方法であって、
前記工程（ｅ－２）の後、前記第１分割領域に対応する部分画像を前記メモリから削除する、画像生成方法。

【請求項5】

請求項１または請求項２に記載の画像生成方法であって、
前記工程（ｃ）では、前記観察領域中の注目領域に相当する縮小注目領域をさらに検出し、
前記工程（ｄ）では、前記縮小注目領域に基づいて、縮小されていない前記注目領域を算出する、画像生成方法。

【請求項6】

請求項５に記載の画像生成方法であって、
前記工程（ａ）では、前記部分画像を１／Ｎ倍に縮小し、
前記工程（ｄ）では、前記縮小注目領域をＮ倍に拡大した領域よりも広い領域を、前記注目領域として決定する、画像生成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮影により得られた複数の画像を合成して、観察用の画像を生成する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ウェルプレート等の試料容器内で培養された細胞を、高解像度で撮影する撮像装置が知られている。従来の撮像装置については、例えば、特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１６１３８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種の撮像装置は、試料容器を複数の領域に分けて撮影し、得られた画像を合成することにより、１枚の観察画像を生成する。しかしながら、試料容器をより高倍率・高解像度で撮影しようとすると、画像の合成処理において取り扱うデータのサイズが大きくなる。その場合、当該合成処理を行うコンピュータに、大容量のメモリが必要となる。また、取り扱うデータのサイズが大きくなると、画像の合成処理を、高速で行うことが困難となる。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、撮影により得られた複数の画像を合成することにより、観察用の画像を生成する処理において、メモリに必要とされる記憶容量を低減できる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、観察対象物を含む撮影領域を複数の領域に分けて撮影することにより得られた複数の部分画像から、前記撮影領域よりも狭い観察領域の合成画像である観察画像を生成する画像生成方法であって、メモリを有するコンピュータに、（ａ）前記複数の部分画像のそれぞれを縮小することにより、複数の縮小部分画像を生成する工程と、（ｂ）前記複数の縮小部分画像を合成することにより、縮小合成画像を生成する工程と、（ｃ）前記縮小合成画像において、前記観察領域に相当する縮小観察領域を検出する工程と、（ｄ）前記縮小観察領域に基づいて、縮小されていない前記観察領域を算出する工程と、（ｅ）前記複数の部分画像のうち、前記観察領域に対応する部分画像を合成することにより、前記観察画像を生成する工程と、を実行させる。

【0007】

本願の第２発明は、第１発明の画像生成方法であって、前記工程（ｄ）の後、前記複数の部分画像のうち、前記観察領域に対応しない部分画像を前記メモリから削除する。

【0008】

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の画像生成方法であって、前記工程（ｅ）は、（ｅ－１）前記観察領域を、第１分割領域および第２分割領域を含む複数の領域に分割する工程と、（ｅ－２）前記複数の部分画像のうち、前記第１分割領域に対応する部分画像を合成することにより、前記第１分割領域の合成画像を生成する工程と、（ｅ－３）前記複数の部分画像のうち、前記第２分割領域に対応する部分画像を合成することにより、前記第２分割領域の合成画像を生成する工程と、を含み、前記工程（ｅ－２）の完了後に、前記工程（ｅ－３）を実行する。

【0009】

本願の第４発明は、第３発明の画像生成方法であって、前記工程（ｅ－２）の後、前記第１分割領域に対応する部分画像を前記メモリから削除する。

【0010】

本願の第５発明は、第１発明から第４発明までのいずれか１発明の画像生成方法であって、前記工程（ｃ）では、前記観察領域中の注目領域に相当する縮小注目領域をさらに検出し、前記工程（ｄ）では、前記縮小注目領域に基づいて、縮小されていない前記注目領域を算出する。

【0011】

本願の第６発明は、第５発明の画像生成方法であって、前記工程（ａ）では、前記部分画像を１／Ｎ倍に縮小し、前記工程（ｄ）では、前記縮小注目領域をＮ倍に拡大した領域よりも広い領域を、前記注目領域として決定する。

【発明の効果】

【0012】

第１発明～第６発明によれば、縮小合成画像において検出された縮小観察領域に基づいて、縮小されていない観察領域を算出する。これにより、縮小されていない合成画像において観察領域を検出する場合よりも、取り扱うデータのサイズを小さくすることができる。その結果、メモリに必要とされる記憶容量を低減できる。

【0013】

また、第１発明～第６発明によれば、複数の部分画像のうち、観察領域に対応する部分画像のみを合成して、観察画像を生成する。これにより、撮影領域全体の合成画像を生成する場合よりも、取り扱うデータのサイズを小さくすることができる。その結果、メモリに必要とされる記憶容量を低減できる。

【0014】

特に、第２発明によれば、観察領域に対応しない部分画像をメモリから削除することにより、メモリに必要とされる記憶容量を、より低減できる。

【0015】

特に、第３発明によれば、分割領域ごとに、異なるタイミングで部分画像の合成を行う。これにより、各時点において必要なメモリの記憶容量を、より低減できる。

【0016】

特に、第４発明によれば、合成済みの部分画像をメモリから削除することにより、記憶領域を開放する。これにより、必要なメモリの記憶容量を、より低減できる。

【0017】

特に、第５発明によれば、縮小合成画像において検出された縮小注目領域に基づいて、縮小されていない注目領域を算出する。これにより、縮小されていない合成画像において注目領域を検出する場合よりも、必要なメモリの記憶容量を低減できる。

【0018】

特に、第６発明によれば、縮小注目領域の誤差を考慮して、注目領域を広めに設定する。これにより、注目領域を不足なく設定できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】撮像装置の例を示した図である。

【図2】複数の部分画像の例を示した図である。

【図3】観察画像の生成手順を示したフローチャートである。

【図4】ステップＳ１の処理の様子を示した図である。

【図5】ステップＳ２の処理の様子を示した図である。

【図6】ステップＳ３の処理の様子を示した図である。

【図7】ステップＳ４の処理の様子を示した図である。

【図8】ステップＳ５の処理の様子を示した図である。

【図9】ステップＳ６の処理の様子を示した図である。

【図10】ステップＳ６の処理の様子を示した図である。

【図11】第１変形例に係る観察画像の生成手順を示したフローチャートである。

【図12】ステップＳ４～Ｓ４Ａの処理の様子を示した図である。

【図13】ステップＳ５Ａの処理の様子を示した図である。

【図14】第２変形例に係る観察画像の生成手順を示したフローチャートである。

【図15】ステップＳ３Ｂの処理の様子を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0021】

＜１．撮像装置について＞
図１は、本発明の画像生成方法が実行される撮像装置１の例を示した図である。この撮像装置１は、観察対象物である細胞９を保持した試料容器を、高解像度で撮影する装置である。試料容器には、例えばウェルプレート９０が用いられる。ウェルプレート９０は、光を透過する透明な樹脂により形成される。ウェルプレート９０は、複数のウェル９１を有する。ウェル９１は、ウェルプレート９０の上面から下方へ向けて窪んだ凹部である。上面視におけるウェル９１の形状は、例えば円形である。細胞９は、各ウェル９１の中に、培養液とともに保持される。

【0022】

観察対象物は、単一の細胞９であってもよく、あるいは、複数の細胞９により形成される細胞塊（スフェロイド）であってもよい。また、観察対象物は、生体の組織または組織の一部分であってもよい。

【0023】

図１に示すように、撮像装置１は、ステージ１０、投光部２０、投光部移動機構３０、カメラ４０、カメラ移動機構５０、およびコンピュータ６０を備えている。

【0024】

ステージ１０は、ウェルプレート９０を保持する載置台である。撮像装置１内におけるステージ１０の位置は、少なくとも撮影時には固定される。ステージ１０の中央には、上下に貫通する矩形の開口部１１が設けられている。また、ステージ１０は、開口部１１の周囲に、ウェルプレート９０の外形に沿った支持面１２を有する。ウェルプレート９０は、開口部１１に嵌め込まれるとともに、支持面１２によって水平に支持される。したがって、複数のウェル９１の上部および下部は、ステージ１０に塞がれることなく露出する。

【0025】

投光部２０は、ステージ１０に保持されたウェルプレート９０の上方に配置される。投光部２０は、ＬＥＤ等の光源を有する。細胞９の撮影時には、投光部２０内の光源が発光する。これにより、投光部２０からウェルプレート９０へ向けて、下向きの照明光（落射照明）が出射される。

【0026】

投光部移動機構３０は、ステージ１０に保持されたウェルプレート９０の上面に沿って、投光部２０を水平方向に移動させる機構である。投光部移動機構３０には、例えば、モータの回転運動をボールねじを介して直進運動に変換する機構が用いられる。投光部移動機構３０は、ウェルプレート９０に対して投光部２０を、図１中の左右方向および奥行き方向に、微小なピッチで移動させることができる。投光部２０の移動のピッチは、１つのウェル９１の大きさよりも小さい。

【0027】

カメラ４０は、ステージ１０に保持されたウェルプレート９０の下方に配置される。カメラ４０は、レンズ等の光学系４１と、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子４２とを有する。細胞９の撮影時には、投光部２０からウェルプレート９０の一部分へ向けて、下向きの照明光を出射しつつ、カメラ４０が、ウェルプレート９０の当該部分を撮影する。これにより、カメラ４０は、ウェルプレート９０の当該部分の画像を取得する。画像は、画素毎に階調値をもつデジタルデータである。カメラ４０は、取得された画像をコンピュータ６０へ出力する。

【0028】

カメラ移動機構５０は、ステージ１０に保持されたウェルプレート９０の下面に沿って、カメラ４０を水平に移動させる機構である。カメラ移動機構５０には、例えば、モータの回転運動をボールねじを介して直進運動に変換する機構が用いられる。カメラ移動機構５０は、ウェルプレート９０に対してカメラ４０を、図１中の左右方向および奥行き方向に、微小なピッチで移動させることができる。カメラ４０の移動のピッチは、１つのウェル９１の大きさよりも小さい。

【0029】

上述した投光部移動機構３０と、カメラ移動機構５０とは、同一のピッチで同期駆動される。これにより、投光部２０とカメラ４０とは、上面視において、常に同じ位置に配置される。すなわち、投光部２０とカメラ４０とは、同じ向きに同じ距離だけ移動し、ウェルプレート９０のある部分の下方位置にカメラ４０が配置されたときには、必ず、ウェルプレート９０の当該部分の上方位置に投光部２０が配置される。

【0030】

コンピュータ６０は、ＣＰＵ等のプロセッサ６１、ＲＡＭ等のメモリ６２、およびハードディスクドライブ等の記憶部６３を有する。記憶部６３には、撮像装置１に撮影処理を実行させるための制御プログラムＰ１と、撮影により得られた画像を処理する画像処理プログラムＰ２とが、記憶されている。

【0031】

図１に示すように、コンピュータ６０は、上述した投光部２０、投光部移動機構３０、カメラ４０、およびカメラ移動機構５０と、それぞれ通信可能に接続されている。コンピュータ６０は、制御プログラムＰ１に従って、これらの各部を動作制御する。これにより、撮像装置１における撮影処理が進行する。

【0032】

カメラ４０は、１つのウェル９１を含む撮影領域を、複数の領域に分けて撮影する。すなわち、カメラ４０が１回の撮影で撮影する領域は、平面視における１つのウェル９１の大きさよりも小さい。撮像装置１は、カメラ４０による撮影と、投光部移動機構３０およびカメラ移動機構５０による投光部２０およびカメラ４０の微小移動と、を繰り返す。これにより、ウェルプレート９０の微小な領域の画像（以下「部分画像８１」と称する）が、複数取得される。カメラ４０は、撮影により得られた複数の部分画像８１を、コンピュータ６０へ出力する。これにより、コンピュータ６０は、複数の部分画像８１を取得する。

【0033】

＜２．観察画像の生成について＞
コンピュータ６０は、カメラ４０から入力された複数の部分画像８１を、画像処理プログラムＰ２に従って処理することにより、観察用の合成画像（以下「観察画像８７」と称する）を生成する。以下では、当該観察画像８７の生成処理について、説明する。

【0034】

図２は、複数の部分画像８１の例を示した図である。図２では、ウェル９１に相当する部分がグレーで示され、ウェル９１以外の部分が黒色で示されている。図３の例では、１つのウェル９１を含む撮影領域が、３６枚の部分画像８１に分けて撮影されている。複数の部分画像８１は、互いにオーバーラップする部分を有していてもよい。コンピュータ６０は、得られた複数の部分画像８１を、メモリ６２および記憶部６３に記憶させる。

【0035】

図３は、複数の部分画像８１に基づいて観察画像８７を生成する手順を示したフローチャートである。図３に示すように、コンピュータ６０は、まず、複数の部分画像８１のそれぞれを縮小する（ステップＳ１）。これにより、オリジナルサイズの部分画像８１よりもサイズが小さい複数の縮小部分画像８２が生成される。図４は、ステップＳ１の処理の様子を示した図である。図４の例では、図２の３６枚の部分画像８１のそれぞれが縮小されて、３６枚の縮小部分画像８２が生成されている。

【0036】

部分画像８１の縮小率は、一定の倍率としてコンピュータ６０に設定されていてもよい。あるいは、コンピュータ６０が、メモリ６２の空き容量に基づいて、縮小率を決定してもよい。

【0037】

コンピュータ６０は、生成された複数の縮小部分画像８２を、メモリ６２に記憶させる。このとき、コンピュータ６０は、メモリ６２の記憶容量を節約するために、複数の縮小部分画像８２を生成した後に、複数のオリジナルサイズの部分画像８１を、メモリ６２から一旦削除してもよい。

【0038】

次に、コンピュータ６０は、複数の縮小部分画像８２を合成することにより、縮小合成画像８３を生成する（ステップＳ２）。縮小合成画像８３は、撮影領域全体の画像であり、かつ、オリジナルサイズの部分画像８１を合成した場合の合成画像よりもサイズが小さい画像である。図５は、ステップＳ２の処理の様子を示した図である。図５の例では、図４で生成された３６枚の縮小部分画像８２が合成されて、１つの縮小合成画像８３が生成されている。

【0039】

コンピュータ６０は、生成された縮小合成画像８３を、メモリ６２に記憶させる。このとき、コンピュータ６０は、メモリ６２の記憶容量を節約するために、縮小合成画像８３を生成した後に、複数の縮小部分画像８２を、メモリ６２から削除してもよい。

【0040】

続いて、コンピュータ６０は、縮小合成画像８３において、撮影領域よりも狭い観察領域に相当する縮小観察領域８４を検出する（ステップＳ３）。図６は、ステップＳ３の処理の様子を示した図である。図６の例では、ウェル９１に相当する円形の領域を含む矩形状の領域が、縮小観察領域８４として検出されている。縮小観察領域８４は、画素毎に階調値をもつ画像データではなく、二次元の座標範囲を示す情報である。このため、縮小観察領域８４のデータ量は、同じサイズの画像のデータ量よりも小さい。

【0041】

コンピュータ６０は、検出された縮小観察領域８４を、メモリ６２に記憶させる。このとき、コンピュータ６０は、メモリ６２の記憶容量を節約するために、縮小観察領域８４を検出した後に、縮小合成画像８３を、メモリ６２から削除してもよい。

【0042】

続いて、コンピュータ６０は、縮小観察領域８４に基づいて、縮小されていないオリジナルサイズの観察領域８５を算出する（ステップＳ４）。図７は、ステップＳ４の処理の様子を示した図である。図７のように、コンピュータ６０は、縮小観察領域８４を、所定の原点を中心として拡大することにより、オリジナルサイズの観察領域８５を算出する。観察領域の拡大率は、ステップＳ１における部分画像８１の縮小率の逆数とする。例えば、Ｎを１よりも大きい数として、ステップＳ１で部分画像８１を１／Ｎ倍に縮小した場合、ステップＳ４では、縮小観察領域８４をＮ倍に拡大する。

【0043】

続いて、コンピュータ６０は、複数のオリジナルサイズの部分画像８１のうち、観察領域８５に対応する部分画像８１を選択する（ステップＳ５）。図８は、ステップＳ５の処理の様子を示した図である。図８に示すように、コンピュータ６０は、複数の部分画像８１のうち、観察領域８５の少なくとも一部分を含む部分画像８１を選択する。そして、選択された部分画像８１を記憶部６３からメモリ６２へ読み出す。

【0044】

コンピュータ６０は、複数の部分画像８１のうち、観察領域８５に対応しない部分画像８１（図８において二点鎖線で示した部分画像８１）は、メモリ６２へ読み出さない。また、観察領域８５に対応しない部分画像８１がメモリ６２に記憶されている場合には、当該部分画像８１をメモリ６２から削除する。

【0045】

その後、コンピュータ６０は、ステップＳ５で選択された複数の部分画像８１を合成することにより、観察領域８５の合成画像である観察画像８７を生成する（ステップＳ６）。図９および図１０は、ステップＳ６の処理の様子を示した図である。コンピュータ６０は、まず、図９のように、選択された複数の部分画像８１を合成することにより、合成画像８６を生成する。その後、コンピュータ６０は、図１０のように、合成画像８６から観察領域８５を切り出す。これにより、オリジナルサイズの観察領域８５の画像である観察画像８７が生成される。

【0046】

以上のように、コンピュータ６０は、最初に、複数の部分画像８１を縮小してから合成することにより、縮小合成画像８３を生成する。そして、コンピュータ６０は、縮小合成画像８３において、観察領域に相当する縮小観察領域８４を検出する。そして、コンピュータ６０は、当該縮小観察領域８４から、縮小されていないオリジナルサイズの観察領域８５を算出する。これにより、縮小されていない合成画像において観察領域８５を検出する場合よりも、観察領域８５の検出に必要なメモリ６２の記憶容量を低減できる。また、取り扱うデータのサイズが小さくなるため、コンピュータ６０は、観察領域８５の検出を高速で行うことができる。

【0047】

また、コンピュータ６０は、複数の部分画像８１のうち、観察領域８５に対応する部分画像８１のみを合成して、観察画像８７を生成する。これにより、撮影領域の全ての部分画像８１を使用して撮影領域全体の合成画像を生成する場合よりも、合成画像の生成に必要なメモリ６２の記憶容量を低減できる。また、取り扱うデータのサイズが小さくなるため、コンピュータ６０は、観察画像８７の生成を高速で行うことができる。

【0048】

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。以下では、種々の変形例について、上記実施形態との相違点を中心に説明する。

【0049】

＜３－１．第１変形例＞
図１１は、第１変形例に係る観察画像の生成手順を示したフローチャートである。図１１の手順は、上述したステップＳ５～Ｓ６に代えて、ステップＳ４Ａ～７Ａを実行する点が、図３の手順と異なる。

【0050】

図１１の例では、ステップＳ４にて観察領域８５を算出した後、コンピュータ６０は、観察領域８５を、複数の分割領域に分割する（ステップＳ４Ａ）。図１２は、ステップＳ４～Ｓ４Ａの処理の様子を示した図である。図１２の例では、観察領域８５が、第１分割領域８５１～第４分割領域８５４に分割されている。コンピュータ６０は、分割された第１分割領域８５１～第４分割領域８５４を、メモリ６２に記憶させる。

【0051】

次に、コンピュータ６０は、複数のオリジナルサイズの部分画像８１のうち、第１分割領域８５１に対応する部分画像８１を選択する（ステップＳ５Ａ）。図１３は、ステップＳ５Ａの処理の様子を示した図である。図１３に示すように、コンピュータ６０は、複数の部分画像８１のうち、第１分割領域８５１の少なくとも一部分を含む部分画像８１を選択する。そして、選択された部分画像８１を記憶部６３からメモリ６２へ読み出す。

【0052】

コンピュータ６０は、複数の部分画像８１のうち、第１分割領域８５１に対応しない部分画像８１（図１３において二点鎖線で示した部分画像８１）は、メモリ６２へ読み出さない。また、第１分割領域８５１に対応しない部分画像８１がメモリ６２に記憶されている場合には、当該部分画像８１をメモリ６２から削除する。

【0053】

続いて、コンピュータ６０は、ステップＳ５Ａで選択された複数の部分画像８１を合成することにより、第１分割領域８５１の合成画像である第１観察画像を生成する（ステップＳ６Ａ）。具体的には、上述したステップＳ６と同様に、選択された複数の部分画像８１を合成した後、得られた合成画像から第１分割領域８５１を切り出す。

【0054】

コンピュータ６０は、第１観察画像の生成が完了すると、第１分割領域８５１に対応する部分画像８１をメモリ６２から削除する。その後、コンピュータ６０は、全ての分割領域について、観察画像の生成が完了したか否かを判定する（ステップＳ７Ａ）。

【0055】

全ての分割領域について観察画像の生成が完了していない場合（ステップＳ７Ａ：Ｎｏ）、コンピュータ６０は、次の分割領域について、ステップＳ５Ａ～Ｓ６Ａの処理を実行する。このように、このように、ステップＳ５Ａ～Ｓ６Ａの処理を繰り返すことにより、第１分割領域８５１、第２分割領域８５２、第３分割領域８５３、および第４分割領域８５４のそれぞれに対応する観察画像を順次に生成する。

【0056】

やがて、全ての分割領域について観察画像の生成が完了すると（ステップＳ７Ａ：Ｙｅｓ）、コンピュータ６０は、観察画像の生成処理を終了する。

【0057】

以上のように、この第１変形例では、コンピュータ６０は、観察領域８５を複数の分割領域８５１～８５４に分割する。そして、コンピュータ６０は、観察領域８５よりも小さい分割領域毎に、異なるタイミングで部分画像８１の合成を行う。これにより、各時点において必要なメモリ６２の記憶容量を、より低減できる。

【0058】

特に、この第１変形例では、コンピュータ６０は、ステップＳ６Ａにおいて１つの分割領域に対応する観察画像を生成した後、当該分割領域に対応する部分画像８１を、メモリ６２から削除する。このように、合成済みの部分画像８１を、順次にメモリ６２から削除すれば、メモリ６２の記憶領域を効率よく開放することができる。これにより、観察画像の生成に必要なメモリ６２の記憶容量を、より低減できる。

【0059】

なお、図１２の例では、１つの観察領域８５を４つの分割領域８５１～８５４に分割した。しかしながら、観察領域８５の分割数は、２つ、３つ、または５つ以上であってもよい。

【0060】

＜３－２．第２変形例＞
図１４は、第２変形例に係る観察画像８７の生成手順を示したフローチャートである。図１４の手順は、上述したステップＳ３～Ｓ４に代えて、ステップＳ３Ｂ～４Ｂを実行する点が、図３の手順と異なる。

【0061】

図１４の例では、コンピュータ６０は、縮小合成画像８３を生成した後、縮小観察領域８４だけではなく、ウェル９１に相当する縮小注目領域８８を検出する（ステップＳ３Ｂ）。図１５は、ステップＳ３Ｂの処理の様子を示した図である。図１５の例では、縮小観察領域８４の内側に、ウェル９１に相当する円形の縮小注目領域８８が検出されている。縮小注目領域８８は、二次元座標上において、直線、ｎ次多項式、円、またはこれらを組み合わせた近似式により表される。コンピュータ６０は、検出された縮小注目領域８８を、メモリ６２に記憶させる。

【0062】

次に、コンピュータ６０は、縮小観察領域８４および縮小注目領域８８に基づいて、縮小されていないオリジナルサイズの観察領域８５および注目領域を算出する（ステップＳ４Ｂ）。コンピュータ６０は、縮小観察領域８４と同様に、縮小注目領域８８も、所定の原点を中心として拡大することにより、オリジナルサイズの注目領域を算出する。

【0063】

以上のように、この第２変形例では、コンピュータ６０は、縮小合成画像８３において、縮小観察領域８４だけではなく、縮小注目領域８８を検出する。そして、縮小注目領域８８を拡大することにより、オリジナルサイズの注目領域を算出する。このようにすれば、オリジナルサイズの合成画像において注目領域を検出する場合よりも、注目領域の検出に必要なメモリ６２の記憶容量を低減できる。また、取り扱うデータのサイズが小さくなるため、コンピュータ６０は、注目領域の検出を高速で行うことができる。

【0064】

ステップＳ４Ｂにおける注目領域の拡大率は、ステップＳ１における部分画像８１の縮小率の逆数とする。例えば、Ｎを１よりも大きい数として、ステップＳ１で部分画像８１を１／Ｎ倍に縮小した場合、ステップＳ４Ｂでは、縮小注目領域８８をＮ倍に拡大する。ただし、縮小注目領域８８を拡大するときに誤差が拡大されることを考慮して、縮小注目領域８８をＮ倍に拡大した領域よりも若干広い領域を、注目領域として決定してもよい。これにより、オリジナルサイズの観察画像８７において、注目領域を不足なく設定できる。

【0065】

＜３－３．他の変形例＞
上記の実施形態では、撮像装置１の動作制御と、観察画像８７を生成するための画像処理とが、同一のコンピュータ６０により行われていた。しかしながら、撮像装置１の動作制御と、観察画像８７を生成するための画像処理とは、別々のコンピュータにより行われていてもよい。すなわち、本発明の画像生成方法は、複数の部分画像を取得する撮像装置のコンピュータとは別のコンピュータにより実行されるものであってもよい。

【0066】

また、上記の実施形態では、複数の部分画像８１は、透過光の下で撮影されたものであった。しかしながら、本発明における複数の部分画像は、反射光などの他の条件の下で撮影されたものであってもよい。

【0067】

また、上記の実施形態では、ウェルプレート９０の各ウェル９１の上面視における形状が、円形であった。しかしながら、各ウェル９１の上面視における形状は、円形以外の形状であってもよい。例えば、各ウェル９１の上面視における形状は、角部が丸い矩形であってもよい。

【0068】

また、上記の実施形態では、観察対象物を保持する容器が、複数のウェル９１を有するウェルプレート９０であった。しかしながら、観察対象物を保持する容器は、単一の凹部を有するシャーレ（ペトリディッシュ）等であってもよい。

【0069】

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0070】

１ 撮像装置
９ 細胞
１０ ステージ
２０ 投光部
３０ 投光部移動機構
４０ カメラ
５０ カメラ移動機構
６０ コンピュータ
６１ プロセッサ
６２ メモリ
６３ 記憶部
８１ 部分画像
８２ 縮小部分画像
８３ 縮小合成画像
８４ 縮小観察領域
８５ 観察領域
８６ 合成画像
８７ 観察画像
８８ 縮小注目領域
９０ ウェルプレート
９１ ウェル
８５１ 第１分割領域
８５２ 第２分割領域
８５３ 第３分割領域
８５４ 第４分割領域
Ｐ１ 制御プログラム
Ｐ２ 画像処理プログラム

【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】