[发明专利]图像采集设备、图像采集方法以及计算机程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过使用显微镜采集图像的图像采集设备，以及涉及一种图像采集方法和一种计算机程序。

背景技术

在病理学诊断中，使用了生物样本的高分辨率图像。这种高分辨率图像是通过以预定的放大倍率放大诸如组织切片的生物样本来获得的。针对这一点，提出了一种显微镜设备，其将放置有生物样本的区域划分为多个小区域、以预定的放大倍率放大多个小区域、然后对这些区域成像以采集分割的图像以及将多个分隔的图像彼此结合，以生成生物样本的高分辨率图像。

此外，生物样本的某一区域在间隔几μm的多个焦点位置处成像，因此可看到由此获得的图像。由显微镜在不同的焦点位置状态下捕获的图像组被称作“Z堆叠（Z stack）”（例如，参见日本专利申请公开第2008-500643号）。

发明内容

例如，当厚度为10μm的生物样本在焦点位置之间以1μm间隔成像时，需执行十次成像。换句话说，一个小区域需要十张图像。此外，在采用的焦点深度为1μm的光学系统的情况下，担心当间距大约为1μm时可能会漏看观察目标。为此，提出了许多建议，即合适的间隔为0.5μm以下。然而，随着焦点位置之间的间隔变短，组成一个Z堆叠的图像数据的总大小将增加。此外，对应于一个生物样本的数据的总大小将变大。这将由于包含在显微镜装置中的存储由该装置捕获的图像数据的诸如HDD（硬盘驱动器）的存储器的更新周期太短，而导致维护管理变得麻烦，并且由于诸如从显微镜装置至数据存储装置的数据传输以及开发过程的瓶颈而导致成像速度变慢。

鉴于以上说明的情况，期望提供能改进有效性并方便用户的一种图像采集设备、图像采集方法以及计算机程序。

根据本发明的实施方式，提供了一种图像采集设备，包括：光学系统，包括用于放大成像目标的部分；成像装置，能执行所有像素同时曝光并且被配置为对由光学系统放大的部分成像；移动控制器，被配置为在成像目标部分的厚度方向上移动物镜的焦点；以及多个曝光处理单元，被配置为在多个位置处执行成像装置的多重曝光，使得针对由焦点可移动的方向上的位置所划分的每个范围，可获得覆盖每个范围的平均图像。

该范围可以是小于等于光学系统的焦点深度乘以曝光的重数获得的值的长度。

该多重曝光处理单元可在物镜的焦点位置移动的同时执行成像装置的多重曝光。

该多重曝光处理单元可横跨多个位置使成像装置连续曝光。

在每个范围中连续曝光的多个位置可连续位于每个范围中。

根据本发明的另一实施方式，本文提供了一种图像采集方法，包括：通过移动控制器在观察目标部分的厚度方向上移动物镜的焦点；由多重曝光处理单元在多个位置处执行成像装置的多重曝光，使得在由焦点可移动的方向上的位置所划分的每个范围中获得覆盖每个范围的平均图像。

根据本发明的又一实施方式，本文提供了一种使控制显微镜的计算机运行的程序，该显微镜包括光学系统，该光学系统包括用于放大成像目标的一部分的物镜，以及成像装置，能够执行所有像素同时曝光，并被配置为对由光学系统放大的部分进行成像，该程序使计算机作为以下装置操作：移动控制器，被配置为在成像目标的一部分的厚度方向上移动物镜的焦点；以及多重曝光处理单元，被配置为在多个位置处执行成像装置的多重曝光，使得在由焦点可移动的方向上的位置所划分的每个范围中，获得覆盖每个范围的平均图像。

如以上说明，根据本发明，能够提高效率并方便用户。

如附图中示出的，根据本发明的最佳形式的实施方式的以下详细描述，本发明的这些和其他目的、特征和优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1是示出了典型的Z堆叠成像方法的示图；

图2是示出了根据本发明实施方式的成像方法的示图；

图3是示出了根据本发明第一实施方式的图像采集设备的结构的框图；

图4是示出了图3所示的图像采集设备中的数据处理单元的硬件结构的框图；

图5是示出了图4中所示的数据处理单元的功能结构的框图；

图6是示出了将要由图3中所示的图像采集设备成像的区域的示图；

图7是示出了图3中所示的图像采集设备的各个单元在由图像采集设备进行Z堆叠成像时的操作的时序图；

图8是示出了由根据第一实施方式的图像采集设备获取的Z堆叠与用于对比的典型Z堆叠的示图；

图9是示出了Z堆叠、平均图像与图6中示出的待成像的区域的固定焦点图像之间的关系的示图；

图10是示出了平均图像和用于对比的固定焦点图像的示图；