特開 2024-16839 撮像装置および方法

(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】P2024016839

(43)【公開日】2024-02-07

(54)【発明の名称】撮像装置および方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/64 20060101AFI20240131BHJP

   G02B 21/06 20060101ALI20240131BHJP

   G02B 21/36 20060101ALI20240131BHJP

【ＦＩ】

G01N21/64 F

G01N21/64 E

G02B21/06

G02B21/36

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023120997

(22)【出願日】2023-07-25

(31)【優先権主張番号】22186898

(32)【優先日】2022-07-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】511079735

【氏名又は名称】ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｌｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ ＣＭＳ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｅｒｎｓｔ－Ｌｅｉｔｚ－Ｓｔｒａｓｓｅ １７－３７， Ｄ－３５５７８ Ｗｅｔｚｌａｒ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ファルク シュラウドラフ

【テーマコード（参考）】

2G043

2H052

【Ｆターム（参考）】

2G043AA03

2G043BA16

2G043DA06

2G043EA01

2G043FA02

2G043FA06

2G043HA09

2G043KA09

2G043LA03

2H052AA09

2H052AC14

2H052AF14

2H052AF25

(57)【要約】      （修正有）

【課題】高速でかつ試料に対して引き起こされるストレスを少なくするような試料の蛍光撮像を可能にする撮像装置および試料を撮像するための方法を提供する。
【解決手段】試料１０２を撮像するための撮像装置１００は、試料の第１の特徴１０４および試料の第２の特徴１０６に付着した蛍光体を励起するための励起光１１１を発光するように構成された励起ユニット１１０を含む。撮像装置は、励起された蛍光体からの蛍光１２０を受光し、受光された蛍光から蛍光画像を生成するように構成された検出ユニット１１２と、コントローラ１２２と、をさらに含む。コントローラは、画像分割に基づいて、第１の特徴に対応する蛍光画像の第１の画像領域１０４’と、第２の特徴に対応する蛍光画像の第２の画像領域１０６’と、を決定し、第１の画像領域と第２の画像領域とを含む合成画像１２８を生成するように構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料（１０２）を撮像するための撮像装置（１００）であって、前記撮像装置（１００）は、
前記試料（１０２）の第１の特徴（１０４）および前記試料（１０２）の少なくとも１つの第２の特徴（１０６）に付着した蛍光体を励起するための励起光（１１１）を発光するように構成された励起ユニット（１１０）と、
励起された蛍光体からの蛍光（１２０）を受光し、受光された前記蛍光（１２０）から少なくとも１つの蛍光画像を生成するように構成された検出ユニット（１１２）と、
コントローラ（１２２）と、
を含み、
前記コントローラ（１２２）は、画像分割に基づいて、前記第１の特徴（１０４）に対応する蛍光画像の第１の画像領域（１０４’）と、前記第２の特徴（１０６）に対応する蛍光画像の第２の画像領域（１０６’）と、を決定し、前記第１の画像領域（１０４’）に基づいて第１の画像（４００）を生成し、前記第２の画像領域（１０６’）に基づいて第２の画像（５００）を生成し、かつ／または、少なくとも前記第１の画像領域（１０４’）と前記第２の画像領域（１０６’）とを含む合成画像（１２８，７００）を生成するように構成されている、
撮像装置（１００）。

【請求項2】

前記コントローラ（１２２）は、前記第１の特徴（１０４）および／または前記第２の特徴（１０６）の事前知識に基づいて前記画像分割を実行するように構成されている、
請求項１記載の撮像装置（１００）。

【請求項3】

前記検出ユニット（１１２）は、受光された前記蛍光（１２０）から複数の蛍光発光信号を検出するように構成され、
前記コントローラ（１２２）は、前記蛍光発光信号の各々を、前記第１の特徴（１０４）に関連付けられた前記第１の画像領域（１０４’）または前記第２の特徴（１０６）に関連付けられた前記第２の画像領域（１０６’）に選択的に割り当てることによって、前記画像分割を実行するように構成されている、
請求項１または２記載の撮像装置（１００）。

【請求項4】

前記蛍光画像は、複数の画素を含み、各前記画素は、前記蛍光発光信号の１つまたは複数に対応し、前記コントローラ（１２２）は、前記画像分割に基づいて、前記第１の画像領域（１０４’）に対応する前記蛍光画像の画素と、前記第２の画像領域（１０６’）に対応する前記蛍光画像の画素と、を決定するように構成されている、
請求項３記載の撮像装置（１００）。

【請求項5】

前記第１の画像（４００）および前記第２の画像（５００）は、偽色画像であり、前記第１の画像（４００）は、第１の色を有し、前記第２の画像（５００）は、第２の色を有し、前記第２の色は、前記第１の色とは異なっている、
請求項１から４までのいずれか１項記載の撮像装置（１００）。

【請求項6】

前記合成画像（１２８，７００）は、偽色画像であり、前記合成画像（１２８，７００）内の前記第１の画像領域（１０４’）は、第１の色を有し、前記合成画像（１２８，７００）内の前記第２の画像領域（１０６’）は、第２の色を有する、
請求項１から５までのいずれか１項記載の撮像装置（１００）。

【請求項7】

前記励起ユニット（１１０）は、前記試料（１０２）の第３の特徴（１０８）に付着した第２の蛍光体を励起するための第２の励起光（１１１）を発光するように構成され、
前記検出ユニット（１１２）は、受光された前記蛍光（１２０）を少なくとも２つのスペクトルチャネル、すなわち第１の蛍光体の発光スペクトルの少なくとも一部を含む第１の波長帯域に対応する第１のスペクトルチャネルと、第２の蛍光体の発光スペクトルの少なくとも一部を含む第２の波長帯域に対応する第２のスペクトルチャネルと、に分離し、前記第１のスペクトルチャネルにおいて受光された前記蛍光（１２０）に基づいて第１の蛍光画像（３００）を生成し、前記第２のスペクトルチャネルにおいて受光された前記蛍光（１２０）に基づいて第２の蛍光画像（６００）を生成するように構成されている、
請求項１から６までのいずれか１項記載の撮像装置（１００）。

【請求項8】

光学的検出ユニット（１１２）は、
少なくとも２つの検出器素子と、
前記第１の波長帯域内の波長を有する受光された蛍光（１２０）を第１の検出器素子（１１８ａ）に配向し、前記第２の波長帯域内の波長を有する受光された光を第２の検出器素子（１１８ｂ）に配向するように構成されたビームスプリッタ（１１６）と、
を含んでいる、
請求項７記載の撮像装置（１００）。

【請求項9】

前記コントローラ（１２２）は、少なくとも前記第１の画像領域（１０４’）および前記第２の画像領域（１０６’）を含みかつ前記第２の蛍光画像（６００）に基づいた前記合成画像（１２８，７００）を生成するように構成され、前記第１の画像領域（１０４’）は、第１の色を有し、前記第２の画像領域（１０６’）は、第２の色を有し、前記第２の蛍光画像（６００）は、第３の色を有し、前記第３の色は、前記第１の色および前記第２の色とは異なっている、
請求項７または８記載の撮像装置（１００）。

【請求項10】

前記コントローラ（１２２）は、少なくとも前記第１の画像領域（１０４’）および前記第２の画像領域（１０６’）に基づいて前記蛍光画像の背景領域を決定し、前記第１の画像（４００）、前記第２の画像（５００）、前記合成画像（１２８，７００）、前記第１の蛍光画像（３００）および／または前記第２の蛍光画像（６００）から前記背景領域を除去するように構成されている、
請求項１から９までのいずれか１項記載の撮像装置（１００）。

【請求項11】

前記撮像装置（１００）は、顕微鏡である、
請求項１から１０までのいずれか１項記載の撮像装置（１００）。

【請求項12】

試料（１０２）を撮像するための方法であって、前記方法は、以下のステップ、すなわち、
前記試料（１０２）の第１の特徴（１０４）および前記試料（１０２）の少なくとも１つの第２の特徴（１０６）に付着した蛍光体を励起するステップと、
励起された前記蛍光体からの蛍光（１２０）を受光し、受光された前記蛍光（１２０）から少なくとも１つの蛍光画像を生成するステップと、
画像分割に基づいて、前記第１の特徴（１０４）に対応する前記蛍光画像の第１の画像領域（１０４’）と、前記第２の特徴（１０６）に対応する前記蛍光画像の第２の画像領域（１０６’）と、を決定するステップと、
前記第１の画像領域（１０４’）に基づいて第１の画像（４００）を生成し、前記第２の画像領域（１０６’）に基づいて第２の画像（５００）を生成し、かつ／または、少なくとも前記第１の画像領域（１０４’）と前記第２の画像領域（１０６’）とを含む合成画像（１２８，７００）を生成するステップと、
を含んでいる方法。

【請求項13】

前記方法は、以下の付加的なステップ、すなわち、
前記第１の特徴（１０４）および前記第２の特徴（１０６）を第１の蛍光体で染色し、第３の特徴（１０８）を第２の蛍光体で染色するステップと、
受光された前記蛍光（１２０）を少なくとも２つのスペクトルチャネル、すなわち前記第１の蛍光体の発光スペクトルの少なくとも一部を含む第１の波長帯域に対応する第１のスペクトルチャネルと、前記第２の蛍光体の発光スペクトルの少なくとも一部を含む第２の波長帯域に対応する第２のスペクトルチャネルと、に分離するステップと、
前記第１のスペクトルチャネルにおいて受光された前記蛍光（１２０）に基づいて第１の蛍光画像（３００）を生成し、前記第２のスペクトルチャネルにおいて受光された前記蛍光（１２０）に基づいて第２の蛍光画像（６００）を生成するステップと、
を含む、
請求項１２記載の方法。

【請求項14】

前記方法は、実験の一部であり、前記第１の特徴（１０４）および前記第２の特徴（１０６）における可能性のある変化は、前記第３の特徴（１０８）における変化よりも前記実験との関連性が低い、
請求項１３記載の方法。

【請求項15】

コンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムがプロセッサ上で実行されるときに、請求項１２から１４までのいずれか１項記載の方法を実行するように構成されたプログラムコードを含んでいる、
コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置に関する。さらに、本発明は、試料を撮像するための方法およびコンピュータプログラム製品に関する。

【背景技術】

【0002】

蛍光顕微鏡では、例えば細胞壁や細胞核などの試料の特徴をマークするために蛍光体が使用される。蛍光体は、蛍光を発光するために、励起光、典型的には特定の波長の光によって励起することができる。この蛍光は、試料の画像を生成するために使用されてよい。試料内の特徴を蛍光体でマーキングすることにより、この特徴が蛍光撮像のために可視化される。典型的には、試料の各特徴は、それらを区別するために異なる蛍光体でマークされる。例えば、試料内のすべての細胞壁は、１つの蛍光体でマークされ、すべての細胞核は、異なる蛍光体でマークされる。異なる蛍光体は、異なる発光特性を有し、それによって蛍光体、ひいては蛍光体が付着している特徴を識別することができる。

【0003】

典型的には、異なる蛍光体は、順次撮像される。これは、異なる蛍光体の各々が、別個の撮像ステップにおいて個別に励起され、撮像されることを意味する。しかしながら、順次撮像には時間がかかり、繰り返される露光のために試料に対するストレスが引き起こされる。また、異なる蛍光体を区別する別のやり方として、試料によって発光された蛍光を異なるスペクトルチャネルに分離する方法があり、ここでの各スペクトルチャネルは、異なる波長帯域を含んでいる。しかしながら、この方法では試料に対するストレスは軽減されない。なぜなら、異なる蛍光体の各々はまだ個別に励起する必要があるからである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって、本発明の課題は、より高速でかつ試料に対して引き起こされるストレスを少なくするような試料の蛍光撮像を可能にする撮像装置および試料を撮像するための方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前述の課題は、独立請求項の対象によって達成される。好適な実施形態は、従属請求項および以下の説明で定義される。

【0006】

試料を撮像するための提案された撮像装置は、試料の第１の特徴および試料の少なくとも１つの第２の特徴に付着した蛍光体を励起するための励起光を発光するように構成された励起ユニットを含む。撮像装置の検出ユニットは、励起された蛍光体からの蛍光を受光し、受光された蛍光から少なくとも１つの蛍光画像を生成するように構成されている。撮像装置は、コントローラをさらに含む。このコントローラは、画像分割に基づいて、第１の特徴に対応する蛍光画像の第１の画像領域と、第２の特徴に対応する蛍光画像の第２の画像領域と、を決定し、第１の画像領域に基づいて第１の画像を生成し、第２の画像領域に基づいて第２の画像を生成し、かつ／または少なくとも第１の画像領域と第２の画像領域とを含む合成画像を生成するように構成されている。

【0007】

撮像装置は、蛍光撮像を用いて第１の特徴および第２の特徴を撮像するように構成されている。第１の特徴および第２の特徴を撮像するために、第１の特徴および第２の特徴は、最初に同じ蛍光体でマークされる。次いで、蛍光体は、蛍光を発光するために励起光で励起される。蛍光は検出ユニットによって受光され、検出ユニットは、蛍光画像を生成する。蛍光画像は、第１の特徴および第２の特徴の両方を含んでいる。第１の特徴と第２の特徴とを区別するために、画像分割が実行される。この画像分割に基づいて、コントローラは、第１の特徴に対応する第１の画像領域と、第２の特徴に対応する第２の画像領域と、を決定する。次いで、コントローラは、第１の特徴を含んだ第１の画像と、第２の特徴を含んだ第２の画像と、を生成する。代替的または付加的に、コントローラは、第１の特徴および第２の特徴の両方を含んだ合成画像を生成する。提案された撮像装置では、第１の特徴および第２の特徴が、単一の撮像ステップにおいて撮像される。これは、第１の特徴および第２の特徴を連続して撮像するよりもかなり高速である。さらに、試料は、励起光で一度だけ照明され、結果として、露光が少なくなり、試料に対するストレスも少なくなる。

【0008】

撮像装置は、試料の付加的な特徴を撮像するように構成されてよい。付加的な特徴のいくつかは、第１の特徴および第２の特徴と同じ蛍光体でマークされてもよい。同じ蛍光体でマークされた付加的な各特徴について、コントローラは、画像分割に基づいて、付加的な特徴に対応する付加的な画像領域を決定するように構成されている。

【0009】

一実施形態によれば、コントローラは、第１の特徴および／または第２の特徴の事前知識に基づいて画像分割を実行するように構成されている。この実施形態では、試料の特徴は既知の特性によって識別される。例えば、これらの特徴は、それらの形状、サイズおよび／または構造によって識別されてよい。これらの特徴は、発光された蛍光の強度によって識別されてもよい。なぜなら、いくつかの生物学的構造は、蛍光体の発光特性に影響を与えるからである。特に、コントローラは、少なくとも第１の特徴および第２の特徴の既知の特性を含むデータベースを使用して画像分割を実行するように構成されている。好適には、コントローラは、機械学習を使用することなく画像分割を実行するように構成されている。既知の特性に基づいて画像分割を実行することは、画像分割の他の方法よりもかなり高速であり、計算労力も少なくてすむ。

【0010】

別の実施形態によれば、検出ユニットは、受光された蛍光から複数の蛍光発光信号を検出するように構成されている。コントローラは、蛍光発光信号の各々を、第１の特徴に関連付けられた第１の画像領域または第２の特徴に関連付けられた第２の画像領域に選択的に割り当てることによって、画像分割を実行するように構成されてよい。蛍光発光信号の各々は、試料の同じ近傍に由来する受光された蛍光の複数の光子に対応する。蛍光画像は、蛍光発光信号を組み合わせることによって生成されてよい。この実施形態では、第１の画像領域および第２の画像領域の各々は、複数の蛍光発光信号の一部を含む。画像分割は、どの蛍光発光信号が第１の構造部から発光された蛍光に対応し、どの蛍光発光信号が第２の構造部から発光された蛍光に対応するかを識別することによって実行される。この識別は、特に、隣接する蛍光発光信号がどの画像領域に対応するかに基づいていてよい。この識別は、蛍光の発光特性、例えば強度に基づいていてもよい。

【0011】

別の実施形態によれば、蛍光画像は複数の画素を含む。各画素は、蛍光発光信号の１つまたは複数に対応することができる。コントローラは、画像分割に基づいて、第１の画像領域に対応する蛍光画像の画素と、第２の画像領域に対応する蛍光画像の画素と、を決定するように構成されてよい。この実施形態では、第１の画像領域および第２の画像領域の各々は、蛍光画像の画素の集まりを含む。各画素は、２以上の蛍光発光信号に対応する可能性があるため、画素のいくつかは、第１の画像領域および第２の画像領域両方の一部であってよい。そのような場合、コントローラは、問題の画素が、第１の画像領域または第２の画像領域のいずれかに割り当てられていることを決定することができる。割り当ては、例えば、蛍光発光信号の強度または光子数に基づいていてよい。割り当ては、隣接する画素がどの画像領域に対応するかに基づいていてもよい。複数の画素は、画像データを容易に検索可能な手法で記憶する簡単なやり方である。しかしながら代替的な手段も存在する。例えば、蛍光画像は、ボクセルまたは点群を含むボリューム画像であってもよく、ここで、各ボクセルまたは点群の各点は、１つまたは複数の蛍光発光信号に対応する。

【0012】

別の実施形態によれば、第１の画像および第２の画像は偽色画像である。第１の画像は第１の色を有し、第２の画像は第２の色を有し、第２の色は第１の色とは異なっている。この実施形態では、第１の画像と第２の画像とが異なる色で提供される。このことは、ユーザーにとって第１の特徴と第２の特徴とを区別するための支援となり、それによって、撮像装置の使用を容易にさせる。

【0013】

別の実施形態によれば、合成画像は偽色画像である。合成画像内の第１の画像領域は第１の色を有し、合成画像内の第２の画像領域は第２の色を有する。第１の特徴は合成画像内で第１の色を有し、それに対して、第２の特徴は合成画像内で第２の色を有する。このことは、ユーザーにとって合成画像内の第１の特徴と第２の特徴とを区別するための支援となり、それによって、撮像装置の使用を容易にさせる。

【0014】

別の実施形態によれば、励起ユニットは、試料の第３の特徴に付着した第２の蛍光体を励起するための第２の励起光を発光するように構成されている。検出ユニットは、受光された蛍光を少なくとも２つのスペクトルチャネル、すなわち第１の蛍光体の発光スペクトルの少なくとも一部を含む第１の波長帯域に対応する第１のスペクトルチャネルと、第２の蛍光体の発光スペクトルの少なくとも一部を含む第２の波長帯域に対応する第２のスペクトルチャネルと、に分離するように構成されている。検出ユニットは、第１のスペクトルチャネルにおいて受光された蛍光に基づいて第１の蛍光画像を生成し、第２のスペクトルチャネルにおいて受光された蛍光に基づいて第２の蛍光画像を生成するようにさらに構成されている。好適には、第１の波長帯域と第２の波長帯域とは重ならない。

【0015】

この実施形態では、撮像装置は、蛍光撮像を用いて第３の特徴も撮像するように構成されている。第１の特徴および第２の特徴が同じ第１の蛍光体でマークされる一方で、第３の特徴は、第１の蛍光体とは異なる第２の蛍光体でマークされる。次いで、２つの蛍光体は、蛍光を発光するために励起ユニットによって励起される。蛍光は、検出ユニットによって受光され、第１のスペクトルチャネルと第２のスペクトルチャネルとに分離される。第１の蛍光画像は、第１のスペクトルチャネルに基づいて生成され、第１の特徴と第２の特徴とを含んでいる。第２の蛍光画像は、第２のスペクトルチャネルに基づいて生成され、第３の特徴を含んでいる。第１の蛍光画像からは、画像分割に基づいて、第１の画像領域と第２の画像領域とが決定される。このことは、たとえそれらが同じスペクトルチャネルで撮像されていても、第１の特徴と第２の特徴との区別を可能にする。好適には、画像分割は、第２のチャネルについては実行されない。第１の画像領域および第２の画像領域は、いわば２つの仮想スペクトルチャネルを形成する。これにより、撮像装置は、利用可能なスペクトルチャネルを最適に使用する。試料は２回照明されるにもかかわらず、露光される光は、第１の特徴と第２の特徴とが異なる蛍光体でマークされていた場合よりもまだ少ない。なぜなら、２つの異なる蛍光体は、異なる励起光によって励起されなければならないからである。

【0016】

本実施形態による撮像装置は、特に、第１の特徴および第２の特徴を背景として使用して第２のスペクトルチャネルにおける第３の特徴を観察するために使用されてよい。例えば、ユーザーが試料を観察しているとき、試料の多くの特徴、例えば細胞壁、細胞核および所定のオルガネラなどはすでに既知であり、関心が薄い。しかしながら、これらの既知の特徴、すなわち第１の特徴および第２の特徴は、関心のある特徴、すなわち観察されるかもしれない第３の特徴に対する背景として役立たせることができる。このことは、関心のある特徴を、試料内で容易に位置特定可能にさせる。

【0017】

別の実施形態によれば、光学的検出ユニットは、少なくとも２つの検出器素子と、第１の波長帯域内の波長を有する受光された蛍光を第１の検出器素子に配向し、第２の波長帯域内の波長を有する受光された光を第２の検出器素子に配向するように構成されたビームスプリッタと、を含んでいる。この実施形態では、ビームスプリッタ、第１の検出器素子および第２の検出器素子は、第１のスペクトルチャネルおよび第２のスペクトルチャネルを生成するための手段として使用される。第１および第２のスペクトルチャネルを生成するための他の手段と比較して、ビーム分割素子ならびに第１および第２の検出器素子を使用することは、実装が容易であり、費用対効果が高く、さらに信頼性も高い。

【0018】

別の実施形態によれば、コントローラは、少なくとも第１の画像領域、第２の画像領域を含みかつ第２の蛍光画像に基づいた合成画像を生成するように構成されている。第１の画像領域は第１の色を有し、第２の画像領域は第２の色を有し、第２の蛍光画像は第３の色を有し、第３の色は第１の色および第２の色とは異なる。これらの特徴の各々は、合成画像内の異なる色で存在する。このことは、ユーザーにとって合成画像内の異なる特徴を区別するための支援となり、それによって、撮像装置の使用を容易にさせる。

【0019】

別の実施形態によれば、コントローラは、少なくとも第１の画像領域および第２の画像領域に基づいて蛍光画像の背景領域を決定し、第１の画像、第２の画像、合成画像、第１の蛍光画像および／または第２の蛍光画像からこの背景領域を除去するように構成されている。この背景領域は、ユーザーにとって関心の少ない試料の領域であってよい。また、この背景領域は、第１の蛍光画像および／または第２の蛍光画像において多分にノイズを含んだ領域であってもよい。この実施形態では、背景領域は、第１の特徴および第２の特徴に基づいて除去される。特に、コントローラは、第１の特徴または第２の特徴のいずれにも対応しないすべての蛍光発光信号または画素を除去する。例えば、試料をマウント装着するための基板として使用される所定のポリマーは、所定の蛍光体と同じ波長領域で蛍光を発光する。例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フォイルは、レーザー顕微解剖用の基板として使用されている。しかしながら、ＰＥＮは、３６５ｎｍの波長を有する照明光を使用した場合、ＤＡＰＩと同じ波長領域の蛍光を発光する。ＤＡＰＩで染色された第１の特徴および第２の特徴を第１の蛍光画像において識別し、背景を除去することにより、第１の蛍光画像に対するＰＥＮ基板の自己蛍光の寄与が除去される。これにより、撮像装置は、蛍光撮像において所定のポリマー基板の使用を可能にし、自身をさらに汎用性の高いものにする。全体として、背景領域を除去することにより、結果として乱雑さの少ないより鮮明な画像が生じる。

【0020】

別の実施形態によれば、撮像装置は顕微鏡である。好適には、光学的検出ユニットは、目標領域に配向され、試料からの蛍光を受光するように構成された少なくとも１つの顕微鏡対物レンズを含む。顕微鏡は、ユーザーにとって裸眼では視認不能な試料の詳細を見ることができるような倍率を提供する。しかしながら、撮像装置は、顕微鏡に限定されるものでもない。例えば、撮像装置は、スライドスキャナー、ライトシートシステム、フローサイトメーター、または蛍光撮像に適した任意の他の撮像装置であってもよい。

【0021】

本発明は、試料を撮像するための方法にも関している。この方法は、以下のステップ：試料の第１の特徴および試料の少なくとも１つの第２の特徴に付着した蛍光体を励起するステップ、励起された蛍光体からの蛍光を受光し、受光された蛍光から少なくとも１つの蛍光画像を生成するステップ、画像分割に基づいて、第１の特徴に対応する蛍光画像の第１の画像領域と、第２の特徴に対応する蛍光画像の第２の画像領域と、を決定するステップ、第１の画像領域に基づいて第１の画像を生成し、第２の画像領域に基づいて第２の画像を生成し、かつ／または少なくとも第１の画像領域と第２の画像領域とを含む合成画像を生成するステップを含んでいる。

【0022】

本方法は、上述した撮像装置と同じ利点を有し、撮像装置に向けられた従属請求項の特徴を使用して補足することができる。

【0023】

一実施形態によれば、本方法は、以下の付加的ステップ：
第１の特徴および第２の特徴を第１の蛍光体で染色し、第３の特徴を第２の蛍光体で染色するステップ、受光された蛍光を少なくとも２つのスペクトルチャネル、すなわち第１の蛍光体の発光スペクトルの少なくとも一部を含む第１の波長帯域に対応する第１のスペクトルチャネルと、第２の蛍光体の発光スペクトルの少なくとも一部を含む第２の波長帯域に対応する第２のスペクトルチャネルと、に分離するステップ、第１のスペクトルチャネルにおいて受光された蛍光に基づいて第１の蛍光画像を生成し、第２のスペクトルチャネルにおいて受光された蛍光に基づいて第２の蛍光画像を生成するステップを含む。好適には、画像分割は、第２のチャネルについては実行されない。第１の画像領域と第２の画像領域とは、２つの仮想スペクトルチャネルを形成し、これにより、利用可能なスペクトルチャネルの数が増加する。この実施形態では、利用可能なスペクトルチャネルの最適な使用が行われる。

【0024】

別の実施形態によれば、本方法は、実験の一部であり、ここで、第１の特徴および第２の特徴における可能性のある変化は、第３の特徴における変化よりも実験との関連性が低い。この実施形態では、第３の特徴は、第１の特徴および第２の特徴を背景として使用して第２のスペクトルチャネルにおいて観察される。例えば、第１の特徴および第２の特徴は、すでに既知であり、かつ／または実験にとって関心が薄い場合もある。しかしながら、第１の特徴および第２の特徴は、関心のある特徴、すなわち観察される第３の特徴に対する背景としてまだ使用されてよい。これにより、第１の特徴および第２の特徴は、いわば試料内で第３の特徴を容易に位置特定可能にさせるロードマップを提供する。

【0025】

本発明はさらに、コンピュータプログラム製品がプロセッサ上で実行されるときに、上述の方法を実行するように構成されたプログラムコードを含んでいる、コンピュータプログラム製品に関する。

【0026】

このコンピュータプログラム製品は、上述した撮像装置および方法と同じ利点を有し、それぞれ撮像装置および撮像装置を制御するための方法に向けられた従属請求項の特徴を使用して補足することができる。

【0027】

以下では、特定の実施形態を、図面を参照して説明する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】一実施形態による撮像装置の概略図である。

【図2】図１による撮像装置を用いて試料を撮像するための方法のフローチャートである。

【図3】図１による撮像装置によって生成された第１の蛍光画像の概略図である。

【図4】図３による第１の蛍光画像の第１の画像領域の概略図である。

【図5】図３による第１の蛍光画像の第２の画像領域の概略図である。

【図6】図１による撮像装置によって生成された第２の蛍光画像の概略図である。

【図7】図１による撮像装置によって生成された合成画像の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

図１は、一実施形態による、試料１０２を撮像するための撮像装置１００の概略図である。

【0030】

試料１０２は、例示的に生物学的試料として示されている。試料１０２は、特に、肝臓または脳の切片などの組織切片であってよい。第１の蛍光体は、試料１０２の第１の特徴１０４と試料１０２の第２の特徴１０６とに付着している。図１では、第１の特徴１０４は例示的に細胞壁から選択され、第２の特徴１０６は例示的に細胞核から選択されている。第２の蛍光体は、試料１０２の第３の特徴１０８に付着している。

【0031】

撮像装置１００は、励起光１１１を発光するように構成された励起ユニット１１０を含む。特に、励起ユニット１１０は、第１の蛍光体を励起するための第１の励起光を発光し、第２の蛍光体を励起するための第２の励起光を発光するように構成されている。図１では、第１および第２の励起光は、明瞭にするために同じ参照符号１１１によって示されている。励起ユニット１１０は、特に、励起光１１１を生成するために１つまたは複数のレーザー光源を含むことができる。例えば、それぞれ１つのレーザー光源が、第１および第２の励起光１１１のために設けられてよい。代替的に、広帯域レーザー光を生成するように構成された単一の広帯域レーザー光源が設けられてもよい。次いで、第１および第２の励起光１１１は、例えばフィルタを用いて、特に音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ）を用いて、広帯域レーザー光から生成されてよい。励起ユニット１１０は、第１および第２の励起光１１１を試料１０２に配向するように構成された光学素子をさらに含むことができる。特に、励起ユニット１１０は、第１および第２の励起光１１１を試料１０２の異なる領域に選択的に配向するように構成された走査ユニットを含むことができる。

【0032】

撮像装置１００の検出ユニット１１２は、顕微鏡対物レンズ１１４、ビームスプリッタ１１６、第１の検出器素子１１８ａおよび第２の検出器素子１１８ｂを含む。顕微鏡対物レンズ１１４は、試料１０２に配向され、励起された蛍光体からの蛍光１２０を受光し、蛍光１２０をビームスプリッタ１１６に配向するように構成されている。ビームスプリッタ１１６は、例示的にダイクロイックビームスプリッタとして形成されている。ビームスプリッタ１１６は、第１の波長帯域内の波長を有する蛍光１２０を第１の検出器素子１１８ａに配向し、第２の波長帯域内の波長を有する蛍光１２０を第２の検出器素子１１８ｂに配向するように構成されている。第１の波長帯域は、第１の蛍光体の発光スペクトルの少なくとも一部を含む。好適には、第１の波長帯域は、第１の蛍光体の発光極大値を含む。同様に、第２の波長帯域は、第２の蛍光体の発光スペクトルの少なくとも一部を含む。好適には、第２の波長帯域は、第２の蛍光体の発光極大値を含む。第１の検出器素子１１８ａと第２の検出器素子１１８ｂとの間で蛍光１２０を分割することにより、２つのスペクトルチャネルが形成される。より多くのビームスプリッタおよび検出器素子を設けることにより、より多くのスペクトルチャネルが容易に形成されてもよい。

【0033】

第１の蛍光体によって発光された蛍光１２０の大部分は、第１の検出器素子１１８ａによって捕捉されるため、第１の特徴１０４および第２の特徴１０６は、第１の検出器素子１１８ａによって撮像される。同様に、第２の蛍光体によって発光された蛍光１２０の大部分は、第２の検出器素子１１８ｂによって捕捉され、第３の特徴１０８は、第２の検出器素子１１８ｂによって撮像される。換言すれば、第１の特徴１０４および第２の特徴１０６は、第１のスペクトルチャネルにおいて撮像され、第３の特徴１０８は、第２のスペクトルチャネルにおいて撮像される。

【0034】

第１の検出器素子１１８ａおよび第２の検出器素子１１８ｂによって検出された蛍光１２０は、蛍光発光信号に変換される。各蛍光発光信号は、蛍光１２０の１つまたは複数の光子に対応する。検出ユニット１１２は、第１の検出器素子１１８ａによって生成された蛍光発光信号から第１の蛍光画像３００（図３参照）を形成し、第２の検出器素子１１８ｂによって生成された蛍光発光信号から第２の蛍光画像６００（図６参照）を形成する。第１の蛍光画像３００は、第１の特徴１０４と第２の特徴１０６とを含む。第２の蛍光画像６００は、第３の特徴１０８を含む。第１および第２の蛍光画像６００は、特にモノクロ画像である。本実施形態では、第１の蛍光画像３００および第２の蛍光画像６００は、複数の画素を含み、各画素は蛍光発光信号の１つまたは複数に対応する。第１の蛍光画像３００および第２の蛍光画像６００は、それぞれ図３および図６を参照して以下でより詳細に説明される。

【0035】

本実施形態では、撮像装置１００は、例示的に顕微鏡として、より具体的には、試料１０２の観察領域全体を同時に撮像するように構成された広視野顕微鏡として形成される。また、撮像装置１００は、連続した撮像ステップにおいて試料１０２の観察領域を走査するように構成された走査型顕微鏡として形成されてもよい。特に、撮像装置１００は、共焦点顕微鏡として形成されてよい。しかしながら、撮像装置１００は、顕微鏡であることに限定されるものでもない。

【0036】

図１では、励起光１１１のビーム光路と蛍光１２０のビーム光路とが重なっていない。しかしながら、撮像装置１００は、励起光１１１のビーム光路と蛍光１２０のビーム光路とが少なくとも部分的に一致するように構成されてよい。例えば、励起光１１１は、顕微鏡対物レンズ１１４を通るように試料に配向されてよい。

【0037】

撮像装置１００は、コントローラ１２２と出力ユニット１２４とをさらに含む。コントローラ１２２は、記憶素子１２６を含み、励起ユニット１１０、検出ユニット１１２および出力ユニット１２４を制御するように構成されている。コントローラ１２２は、さらに試料１０２を撮像するための方法を実行するように構成されている。この方法は、特に、コントローラ１２２が、第１の蛍光画像３００内の第１の特徴１０４に対応する第１の画像領域１０４’と、第１の蛍光画像３００内の第２の特徴１０６に対応する第２の画像領域１０６’と、を決定するステップを含む。本方法は、図２～図７を参照して以下でより詳細に説明される。

【0038】

図１では、出力ユニット１２４は、第１の画像領域１０４’、第２の画像領域１０６’および第２の蛍光画像６００に基づきコントローラ１２２によって生成された合成画像１２８を例示的に表示する。第１の画像領域１０４’は、第１の特徴１０４、すなわち試料１０２の細胞壁に対応し、図１では破線で示されている。第２の画像領域１０６’は第２の特徴１０６、すなわち試料１０２の細胞核に対応し、図１では点線で示されている。第３の特徴１０８は、例示的に試料１０２のフィラメントであり、図１では実線で示されている。

【0039】

図２は、図１による撮像装置１００を用いて試料１０２を撮像するための方法のフローチャートである。

【0040】

本方法は、特に、実験の一部であってよく、ここで、第１の特徴１０４および第２の特徴１０６における可能性のある変化は、第３の特徴１０８における変化よりも実験との関連性が低い。そのような実験では、第１の特徴１０４および第２の特徴１０６は、第３の特徴１０８と比較してすでに十分既知であり、かつ／または関心が低い可能性がある。そのような場合、第１の特徴１０４および第２の特徴１０６は、第３の特徴１０８における変化が観察される背景として使用される。

【0041】

本プロセスは、ステップＳ２００において開始される。ステップＳ２０２では、第１の特徴１０４および第２の特徴１０６が、第１の蛍光体で染色され、第３の特徴１０８が第２の蛍光体で染色される。ステップＳ２０４では、コントローラ１２２は、第１および第２の励起光１１１を発光するために励起ユニット１１０を制御し、これによって、第１の蛍光体および第２の蛍光体が励起される。第１および第２の励起光１１１は、任意の順序で同時にもしくは連続して発光されてよい。ステップＳ２０６では、制御装器１２２は、例えば顕微鏡対物レンズ１１４を試料１０２上に集束させることにより、励起された蛍光体からの蛍光１２０を受光するように検出ユニット１１２を制御する。ステップＳ２０８では、検出ユニット１１２は、受光された蛍光１２０を第１のスペクトルチャネルと第２のスペクトルチャネルとに分離する。ステップ２１０では、コントローラ１２２は、第１の検出器素子１１８ａによって検出された蛍光１２０から第１の蛍光画像３００が生成され、第２の検出器素子１１８ｂによって検出された蛍光１２０から第２の蛍光画像６００が生成されるように検出ユニット１１２を制御する。撮像装置１００が広視野顕微鏡である場合、第１の蛍光画像３００および第２の蛍光画像６００は、単一の撮像ステップにおいてそれぞれ第１の検出器素子１１８ａと第２の検出器素子１１８ｂとによって捕捉された画像である。撮像装置１００が走査型顕微鏡である場合、第１の蛍光画像３００および第２の蛍光画像６００は、複数の連続した撮像ステップにおいて生成された蛍光発光信号から生成される。

【0042】

ステップＳ２１２では、コントローラ１２２は、第１の特徴１０４および第２の特徴１０６の事前知識に基づいて第１のスペクトルチャネルにおける画像分割を実行する。このステップでは、第１の特徴１０４および第２の特徴１０６は、例えばそれらの形状および／またはサイズなどの既知の特性によって識別される。本実施形態では、これらの既知の特性が事前知識を構成している。コントローラ１２２は、当該コントローラ１２２の記憶素子１２６に格納されてよいデータベース内でこれらの既知の特性を検索することができる。また、データベースは、１つまたは複数のリモート記憶素子に格納され、コンピュータネットワークを介してアクセスされてもよい。コントローラ１２２は、画像分割を実行するために機械学習アルゴリズムを使用しない。既知の特性を画像分割のために使用するならば、より高速で、計算量が少なくなり、トレーニングも不要になる。画像分割は、第１の蛍光画像３００に対して実行してよい。代替的に、コントローラ１２２が、第１の検出器素子１１８ａによって生成された蛍光発光信号に対して画像分割を実行する。後者の場合では、ステップＳ２１２は、ステップＳ２１０において第１の蛍光画像３００が生成される前に実行されてよい。

【0043】

ステップＳ２１４では、コントローラ１２２は、画像分割に基づいて、第１の画像領域１０４’と第２の画像領域１０６’とを決定する。第１の画像領域１０４’は第１の特徴１０４に対応し、第２の画像領域１０６’は第２の特徴１０６に対応する。ステップＳ２１６では、コントローラ１２２は、第１の画像領域１０４’に基づいて第１の画像４００（図４参照）を生成し、第２の画像領域１０６’に基づいて第２の画像５００（図５参照）を生成する。第１の画像４００は、第１の特徴１０４を示し、図４を参照して以下でより詳細に説明される。第２の画像５００は、第２の特徴１０６を示し、図５を参照して以下でより詳細に説明される。第１の画像４００および第２の画像５００は、コントローラ１２２により、モノクロ画像として、または偽色画像として生成されてよい。代替的または付加的に、ステップＳ２１６では、コントローラ１２２は、少なくとも第１の画像領域１０４’および第２の画像領域１０６’を含んだ合成画像１２８を生成する。合成画像１２８は、この合成画像１２８が第１の特徴１０４、第２の特徴１０６および第３の特徴１０８を示すように第２の蛍光画像６００を含んでいてもよい。任意付加的なステップＳ２１８では、コントローラ１２２は背景領域を決定し、この背景領域を第１の画像４００、第２の画像５００、合成画像１２８、第１の蛍光画像３００および／または第２の蛍光画像６００から除去する。特に、コントローラ１２２は、第１の特徴１０４または第２の特徴１０６のいずれにも対応しない、第１の検出器素子１１８ａによって検出されたすべての蛍光発光信号を背景領域に割り当てる。別の任意付加的なステップＳ２２０では、コントローラ１２２は、第１の蛍光画像３００、第２の蛍光画像６００、第１の画像４００、第２の画像５００および／または合成画像１２８を、出力ユニット１２４を介してユーザーに表示する。本プロセスは、ステップＳ２２２で終了する。

【0044】

図３は、図１による撮像装置１００によって生成された第１の蛍光画像３００の概略図である。

【0045】

第１の蛍光画像３００は複数の画素を含み、各画素は、第１の検出器素子１１８ａによって検出された蛍光発光信号に対応する。図３において、第１の蛍光画像３００は、明瞭化のために反転されている。これは、より暗い画素がより強い蛍光発光信号に対応することを意味する。同じ理由から、図３では、第１の特徴１０４および第２の特徴１０６のすべてのインスタンスが参照符号でマークされているわけではない。第１の検出器素子１１８ａは、第１の特徴１０４および第２の特徴１０６に付着した第１の蛍光体によって発光された蛍光１２０のみを検出する。したがって、図３に見られ得るように、第１の蛍光画像３００は、例示的に細胞壁として示された第１の特徴１０４と、例示的に細胞核として示された第２の特徴１０６と、を含む。

【0046】

図４は、図３による第１の蛍光画像３００の第１の画像領域１０４’の概略図である。

【0047】

第１の画像４００は、コントローラ１２２により第１の画像領域１０４’に基づいて生成されたものであり、第１の特徴１０４、すなわち細胞壁のみを示している。第１の画像４００は、第１の画像領域１０４’に対応する第１の蛍光画像３００の画素を含む。図４において、第１の画像４００は、明瞭化のために反転されている。同じ理由から、図４では、第１の特徴１０４のすべてのインスタンスが参照符号でマークされているわけではない。図４はモノクロ画像であるが、第１の画像４００は偽色画像、好適には単一色を有する偽色画像であってもよい。

【0048】

図５は、図３による第１の蛍光画像３００の第２の画像領域１０６’の概略図である。

【0049】

第２の画像５００は、コントローラ１２２により第２の画像領域１０６’に基づいて生成されたものであり、第２の特徴１０６、すなわち細胞核のみを示している。第２の画像５００は、第２の画像領域１０６’に対応する第１の蛍光画像３００の画素を含む。図５において、第２の画像５００は、明瞭化のために反転されている。同じ理由から、図３では、第２の特徴１０６のすべてのインスタンスが参照符号でマークされているわけではない。図５はモノクロ画像であるが、第２の画像５００は偽色画像、好適には第１の画像４００の単一色とは異なる単色を有する偽色画像であってもよい。

【0050】

図６は、図１による撮像装置１００によって生成された第２の蛍光画像６００の概略図である。

【0051】

第２の蛍光画像６００は複数の画素を含み、各画素は、第２の検出器素子１１８ｂによって検出された蛍光発光信号に対応する。図６において、第２の蛍光画像６００は、明瞭化のために反転されている。同じ理由から、図６では、第３の特徴１０８のすべてのインスタンスが参照符号でマークされているわけではない。第２の検出器素子１１８ｂは、第３の特徴１０８に付着した第２の蛍光体によって発光された蛍光１２０のみを検出する。したがって、図３に見られ得るように、第２の蛍光画像６００は、例示的にオルガネラとして示された第３の特徴１０８を含む。

【0052】

図７は、図１による撮像装置１００によって生成された合成画像７００の概略図である。

【0053】

合成画像７００は、コントローラ１２２により、第１の画像領域１０４’、第２の画像領域１０６’および第２の蛍光画像６００に基づいて生成されたものである。換言すれば、合成画像７００は、第１の特徴１０４、第２の特徴１０６および第３の特徴１０８を示す。図７において、合成画像７００は、明瞭化のために反転されている。同じ理由から、図３では、第１の特徴１０４、第２の特徴１０６および第３の特徴１０８のすべてのインスタンスが参照符号でマークされているわけではない。図７はモノクロ画像であるが、合成画像７００は好適には偽色画像である。例えば、第１の特徴１０４は青色で示され、第２の特徴１０６は赤色で示され、さらに第３の特徴１０８は黄色で示されてよい。

【0054】

すべての図面において、同一または類似の動作要素には同一の参照符号が付されている。本明細書で使用されるように、用語「および／または（かつ／または）」は、関連する記載項目のうちの１つまたは複数の項目のあらゆるすべての組み合わせを含んでおり、「／」として略記されることがある。実施形態の個々の特徴および実施形態の個々の特徴相互間のすべての組み合わせは開示されたものとみなされ、ならびに前述の説明および／または特許請求の範囲の個々の特徴または特徴グループとの組み合わせにおいても開示されたものとみなされる。

【0055】

いくつかの態様を装置の文脈において説明してきたが、これらの態様が、対応する方法の説明も表していることが明らかであり、ここではブロックまたは装置がステップまたはステップの特徴に対応している。同様に、ステップの文脈において説明された態様は、対応する装置の対応するブロックまたは項目または特徴の説明も表している。

【0056】

いくつかの実施形態は、図１に関連して説明されたようなシステムを含んでいる顕微鏡に関する。択一的に、顕微鏡は、図１に関連して説明されたようなシステムの一部であってもよい、または図１に関連して説明されたようなシステムに接続されていてもよい。図１は本明細書に記載された方法を実施するように構成されたシステム１００の概略図を示している。システム１００は、顕微鏡１１２とコンピュータシステム１２２とを含んでいる。顕微鏡１１２は、撮像するように構成されており、かつコンピュータシステム１２２に接続されている。コンピュータシステム１２２は、本明細書に記載された方法の少なくとも一部を実施するように構成されている。コンピュータシステム１２２は、機械学習アルゴリズムを実行するように構成されていてもよい。コンピュータシステム１２２と顕微鏡１１２は別個の存在物であってもよいが、１つの共通のハウジング内に一体化されていてもよい。コンピュータシステム１２２は、顕微鏡１１２の中央処理システムの一部であってもよく、かつ／またはコンピュータシステム１２２は、顕微鏡１１２のセンサ、アクター、カメラまたは照明ユニット等の、顕微鏡１１２の従属部品の一部であってもよい。

【0057】

コンピュータシステム１２２は、１つまたは複数のプロセッサおよび１つまたは複数のストレージデバイスを備えるローカルコンピュータデバイス（例えば、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、タブレットコンピュータまたは携帯電話）であってもよく、または分散コンピュータシステム（例えば、ローカルクライアントおよび／または１つまたは複数のリモートサーバファームおよび／またはデータセンター等の様々な場所に分散されている１つまたは複数のプロセッサおよび１つまたは複数のストレージデバイスを備えるクラウドコンピューティングシステム）であってもよい。コンピュータシステム１２２は、任意の回路または回路の組み合わせを含んでいてもよい。１つの実施形態では、コンピュータシステム１２２は、任意の種類のものとすることができる、１つまたは複数のプロセッサを含んでいてもよい。本明細書で使用されるように、プロセッサは、例えば、顕微鏡または顕微鏡部品（例えばカメラ）のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、複合命令セットコンピューティング（ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、グラフィックプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マルチコアプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または任意の他の種類のプロセッサまたは処理回路等のあらゆる種類の計算回路を意図していてもよいが、これらに限定されない。コンピュータシステム１２２に含まれ得る他の種類の回路は、カスタム回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等であってもよく、例えばこれは、携帯電話、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、双方向無線機および類似の電子システム等の無線装置において使用される１つまたは複数の回路（通信回路等）等である。コンピュータシステム１２２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）の形態のメインメモリ等の特定の用途に適した１つまたは複数の記憶素子を含み得る１つまたは複数のストレージデバイス、１つまたは複数のハードドライブおよび／またはコンパクトディスク（ＣＤ）、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等のリムーバブルメディアを扱う１つまたは複数のドライブ等を含んでいてもよい。コンピュータシステム１２２はディスプレイ装置、１つまたは複数のスピーカーおよびキーボードおよび／またはマウス、トラックボール、タッチスクリーン、音声認識装置を含み得るコントローラ、またはシステムのユーザーがコンピュータシステム１２２に情報を入力することおよびコンピュータシステム１２２から情報を受け取ることを可能にする任意の他の装置も含んでいてもよい。

【0058】

ステップの一部または全部は、例えば、プロセッサ、マイクロプロセッサ、プログラマブルコンピュータまたは電子回路等のハードウェア装置（またはハードウェア装置を使用すること）によって実行されてもよい。いくつかの実施形態では、極めて重要なステップのいずれか１つまたは複数が、そのような装置によって実行されてもよい。

【0059】

一定の実装要件に応じて、本発明の実施形態は、ハードウェアまたはソフトウェアで実装され得る。この実装は、非一過性の記録媒体によって実行可能であり、非一過性の記録媒体は、各方法を実施するために、プログラマブルコンピュータシステムと協働する（または協働することが可能である）、電子的に読取可能な制御信号が格納されている、デジタル記録媒体等であり、これは例えば、フロッピーディスク、ＤＶＤ、ブルーレイ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭおよびＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはＦＬＡＳＨメモリである。したがって、デジタル記録媒体は、コンピュータ読取可能であってもよい。

【0060】

本発明のいくつかの実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法が実施されるように、プログラマブルコンピュータシステムと協働することができる、電子的に読取可能な制御信号を有するデータ担体を含んでいる。

【0061】

一般的に、本発明の実施形態は、プログラムコードを備えるコンピュータプログラム製品として実装可能であり、このプログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されるときにいずれかの方法を実施するように作動する。このプログラムコードは、例えば、機械可読担体に格納されていてもよい。

【0062】

別の実施形態は、機械可読担体に格納されている、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのコンピュータプログラムを含んでいる。

【0063】

したがって、換言すれば、本発明の実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。

【0064】

したがって、本発明の別の実施形態は、プロセッサによって実行されるときに本明細書に記載のいずれかの方法を実施するために、格納されているコンピュータプログラムを含んでいる記録媒体（またはデータ担体またはコンピュータ読取可能な媒体）である。データ担体、デジタル記録媒体または被記録媒体は、典型的に、有形である、かつ／または非一過性である。本発明の別の実施形態は、プロセッサと記録媒体を含んでいる、本明細書に記載されたような装置である。

【0065】

したがって、本発明の別の実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは信号シーケンスである。データストリームまたは信号シーケンスは例えば、データ通信接続、例えばインターネットを介して転送されるように構成されていてもよい。

【0066】

別の実施形態は、処理手段、例えば、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するように構成または適合されているコンピュータまたはプログラマブルロジックデバイスを含んでいる。

【0067】

別の実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するために、インストールされたコンピュータプログラムを有しているコンピュータを含んでいる。

【0068】

本発明の別の実施形態は、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためのコンピュータプログラムを（例えば、電子的にまたは光学的に）受信機に転送するように構成されている装置またはシステムを含んでいる。受信機は、例えば、コンピュータ、モバイル機器、記憶装置等であってもよい。装置またはシステムは、例えば、コンピュータプログラムを受信機に転送するために、ファイルサーバを含んでいてもよい。

【0069】

いくつかの実施形態では、プログラマブルロジックデバイス（例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）が、本明細書に記載された方法の機能の一部または全部を実行するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイは、本明細書に記載のいずれかの方法を実施するためにマイクロプロセッサと協働してもよい。一般的に、有利には、任意のハードウェア装置によって方法が実施される。

【符号の説明】

【0070】

１００ 撮像装置
１０２ 試料
１０４，１０６，１０８ 特徴
１０４’，１０６’ 画像領域
１１０ 励起ユニット
１１１ 励起光
１１２ 検出ユニット
１１４ 顕微鏡対物レンズ
１１６ ビームスプリッタ
１１８ａ，１１８ｂ 検出器素子
１２０ 蛍光
１２２ コントローラ
１２４ 出力ユニット
１２６ 記憶素子
１２８ 合成画像
３００，４００，５００，６００，７００ 画像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【外国語明細書】