圖像獲取裝置、圖像獲取方法以及圖像獲取程序的製作方法
2023-09-13 17:49:10 1
專利名稱：圖像獲取裝置、圖像獲取方法以及圖像獲取程序的製作方法
技術領域：
本公開涉及使用顯微鏡獲取圖像的圖像獲取裝置、圖像獲取方法以及圖像獲取程序。
背景技術：
作為將諸如生物組織的微細顆粒進行分析和分類的方法，流式細胞分析術是已知的。流式細胞分析術裝置(流式細胞儀)能夠從諸如細胞的各個顆粒高速獲取形狀信息和螢光信息。形狀信息包括尺寸等。螢光信息是有關DNA/RNA螢光染色以及有關以螢光抗體染色的蛋白質等的信息。流式細胞分析術裝置(流式細胞儀)能夠分析其相互關係並且能夠從顆粒中分類目標細胞組。此外，作為基於細胞的螢光圖像來實施血細胞計數的方法，成像細胞分析術是已知的。在成像細胞分析術中，將載玻片上或培養皿中的生物樣本的螢光圖像進行放大並且拍照。關於螢光圖像中的各個細胞的信息被數位化和量化。例如，該信息包括標記了細胞的亮點的強度(亮度)、尺寸等。此外，分析細胞周期，並實施其他處理。在獲取螢光染色的生物樣本的螢光圖像的情況下，在生物樣本的厚度方向上以預定距離移動焦點。產生多個焦點處的各個螢光圖像作為圖像數據。因此，可以可靠地獲取標記目標細胞的所有亮點。然而，在這種情況下，針對一個生物樣本的螢光圖像的數量是極其巨大的。此外，用於一個生物樣本的處理負荷和數據量存在增加的趨勢。如果使得焦點位置之間的距離更大，則減少了針對一個生物樣本的螢光圖像的數量。然而，在這種情況下，不能獲取標記目標細胞的某些亮點。因此，降低了分析精度。此夕卜，將討論以下情況。即，通過降低物鏡的NA或通過其他方法來增加物鏡的焦點深度。然而，在這種情況下，一律地降低了所有螢光圖像的解析度。因此，畢竟降低了分析精度。與以上所提到的情況相關，例如，日本專利申請公開第2011-017982號公開了獲取螢光圖像的如下方法。根據此方法，螢光圖像獲取單元在Z軸方向(光軸方向)上移動可移動載臺，並在採樣點的厚度方向上移動光學系統的焦點。從可移動載臺在Z軸方向上開始移動時的時間點到可移動載臺完成移動時的時間點，螢光圖像獲取單元對圖像傳感器進行曝光。螢光圖像獲取單元從圖像傳感器獲取採樣點的螢光圖像。螢光圖像是作為曝光結果所獲取的、並在最終時間點所獲取的圖像。
發明內容
根據日本專利申請公開第2011-017982號的技術，可以通過合併作為成像對象的整個生物樣本在生物樣本的厚度方向上的多個焦點位置處的圖像來取得一個圖像。因此，獲取了所有亮點的圖像。亮點存在於整個生物樣本的厚度方向上。然而，亮點的圖像是模糊的。如上所述，當在整個生物樣本的厚度方向上移動焦點位置的同時，通過連續地曝光圖像傳感器來獲取圖像。然而，事實上，在該圖像中，存在於生物樣本的厚度方向的兩端的亮點與存在於中心部分的亮點相比，其尺寸較大而亮度較低。因此，會降低亮點的測量亮度、尺寸等的精度。鑑於以上所提到的情況，期望提供一種可以提高螢光標記的檢測精度的圖像獲取裝置、圖像獲取方法以及圖像獲取程序。根據本技術的實施方式，提供了一種圖像獲取裝置，包括:光源，被配置為以激發光照射具有螢光標記的生物樣本，該激發光激發螢光標記；包括物鏡的光學系統，該物鏡被配置為放大生物樣本的成像對象；圖像傳感器，被配置為形成物鏡所放大的成像對象的圖像；移動控制器，被配置為在延長範圍內移動光學系統的焦點位置，該延長範圍是通過在成像對象的厚度範圍內的兩端增加預定邊界所獲取的；以及曝光控制器，被配置為在延長範圍內移動光學系統的焦點位置的同時，對圖像傳感器進行曝光。在該圖像獲取裝置中，優選地，成像對象的厚度方向上的兩端的預定邊界相同。該圖像獲取裝置還可包括:光源，被配置為以激發光照射螢光標記。曝光控制器可被配置為當光學系統的焦點位置在延長範圍內移動的同時對圖像傳感器進行曝光，由此獲取成像對象的螢光圖像。該圖像獲取裝置還可包括分析器，被配置為檢測來自所獲取的螢光圖像的螢光標記，並獲取螢光標記的亮度和尺寸。根據本技術的另一實施方式，提供了一種圖像獲取方法，包括:以激發光照射具有螢光標記的生物樣本，該激發光激發螢光標記；在延長範圍內移動光學系統的焦點位置，通過在成像對象的厚度範圍內的兩端增加預定邊界來獲取該延長範圍，光學系統包括物鏡，該物鏡被配置為放大成像對象；以及光學系統的焦點位置在該延長範圍內移動的同時，對圖像傳感器進行曝光。根據本技術的另一實施方式，提供了一種圖像獲取程序，被配置為使計算機執行以下步驟:以來自光源的激發光照射具有突光標記的生物樣本，該激發光激發突光標記；在延長範圍內移動光學系統的焦點位置，該延長範圍是通過在成像對象的厚度方向的兩端增加預定邊界所獲取的，該光學系統包括物鏡，該物鏡被配置為放大成像對象；以及當在延長範圍內移動光學系統的焦點位置的同時，曝光圖像傳感器。如上所述，根據本技術，可提高螢光標記的檢測精度。如附圖中所說明，根據下列最佳模式實施方式的詳細描述，本公開的這些和其他目的、特徵以及優點將變得更為明顯。
圖1是示出了根據本技術第一實施方式的圖像獲取裝置的示意示圖；圖2是示出了作為對象的、其圖像由圖1的圖像獲取裝置所獲取的生物樣本的示圖；圖3是示出了圖1的圖像獲取裝置的數據處理單元的硬體構造的框圖；圖4是用於解釋通過典型的圖像獲取裝置來獲取生物樣本圖像的處理的示圖；圖5是示出了通過典型的圖像獲取裝置來獲取生物樣本圖像的實例的示圖；圖6是用於解釋通過圖1的圖像獲取裝置來獲取生物樣本圖像的處理的示圖7是示出了通過圖1的圖像獲取裝置所獲取的生物樣本圖像的實例的示圖；圖8是示出了通過圖1的圖像獲取裝置來獲取生物樣本圖像的處理的功能框圖；圖9是示出了通過圖1的圖像獲取裝置所成像的成像對象區域的示圖；圖10是通過圖1的圖像獲取裝置來檢測螢光標記物的結果的記錄實例；圖11是示出了生物樣本實例的示圖,該生物樣本對應於圖10中所示突光標記物的檢測結果的記錄實例；以及圖12是示出了通過圖11的生物樣本所獲取的生物樣本圖像的示圖。
具體實施例方式在下文中，將參照附圖描述本公開的實施方式。[圖像獲取裝置的結構]圖1是示出了根據第一實施方式的圖像獲取裝置100的示意圖。如圖1所示，該實施方式的圖像獲取裝置100包括顯微鏡10和數據處理單元20。[顯微鏡的結構]顯微鏡10包括載臺11、光學系統12、光源13以及圖像傳感器14。載臺11具有安裝面。生物樣本SPL放置在該安裝面上。生物樣本SPL的實例包括組織切片、細胞、諸如染色體的生物高聚物等。載臺11能夠在相對於安裝面的水平方向(X-Y面方向)上以及垂直方向(Z軸方向)上移動。圖2是示出了放置在上述載臺11上的生物樣本SPL的示圖。圖2示出了從載臺11 一側方向的生物樣本SPL。如圖2所示，例如，生物樣本SPL在Z方向上具有幾iim到幾十Pm的厚度。生物樣本SPL夾在載玻片SG和蓋玻片CG之間，並通過預定的固定方法進行固定。生物樣本SPL由螢光染料試劑染色。螢光染料試劑是以來自相同光源的激發光所照射的染料，從而發出螢光。例如，可使用DAPI (4』，6_ 二脒-2-苯基吲哚)、SpAqua、SpGreen等作為螢光染料試劑。再次參照圖1，光學系統12設置在載臺11上方。光學系統12包括物鏡12A、成像透鏡12B、二向色鏡12C、發射濾色鏡12D以及激發濾色片(excitation filter)12E。例如，光源13是諸如汞燈的電燈泡、LED (發光二極體)等。以來自光源13的激發光來照射生物樣本中的螢光標記。在獲取生物樣本SPL的螢光圖像的情況下，激發濾色片12E僅使光源13所發出的光中的具有激發螢光染色的激發波長的光通過，由此產生激發光。已透過激發濾色片並進入二向色鏡12C的激發光被二向色鏡12C反射，並被引導至物鏡12A。物鏡12A在生物樣本SPL上匯聚激發光。接著，物鏡12A和成像透鏡12B以預定倍率放大生物樣本SPL的圖像，並在圖像傳感器14的成像區域中形成經放大的圖像。在以激發光照射生物樣本SPL時，染料發出螢光。該染料結合至生物樣本SPL的各個組織。該螢光經由物鏡12A通過二向色鏡12C，並經由發射濾色鏡12D到達成像透鏡12B。發射濾色鏡12D吸收由以上所提到的物鏡12A所放大的並已通過激發濾色片12E的光。部分彩色光透過發射濾色鏡12D。如上所述，成像透鏡12B對從中損失了外部光的彩色光的圖像進行放大。該成像透鏡12B在圖像傳感器14上形成圖像。
例如，CXD (電荷耦合器件)、CMOS (互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器等被用作圖像傳感器14。圖像傳感器14具有光電轉換元件，其單獨地接收RGB (紅、綠、藍)顏色並將該顏色轉換成電信號。圖像傳感器14是基於入射光獲取彩色圖像的彩色成像器。數據處理單元20驅動光源13。通過使用圖像傳感器14，數據處理單元20獲取生物樣本SPL的螢光圖像。數據處理單元20存儲螢光圖像作為樣本數據。[數據處理單元的構造]圖3示出了數據處理單元20的硬體構造的框圖。例如，數據處理單元20由PC (個人計算機)配置而成。例如，數據處理單元20將從圖像傳感器14所獲取的生物樣本SPL的螢光圖像存儲為諸如JPG (聯合圖像專家組)的任意格式的數字圖像數據。如圖3中所示，數據處理單元20包括CPU (中央處理單元)21、ROM (只讀存儲器)22,RAM (隨機存取存儲器)23、操作輸入單元24、接口單元25、顯示單元26以及存儲器27。那些方框經由總線28彼此連接。ROM 22是用於存儲數據和多個程序(諸如執行各種處理的固件)的固定存儲器。RAM 23用作CPU 21的工作區，並暫時存儲作業系統(OS)、正被執行的各種應用程式以及正被處理的各種數據。例如，存儲器27是諸如HDD (硬碟驅動器)、閃速存儲器或其他固態存儲器的非易失性存儲器。OS、各種應用程式以及各種數據存儲在存儲器27中。具體地說，在該實施方式中，在存儲器27中存儲由圖像傳感器14捕獲的螢光圖像數據以及用於處理螢光圖像數據的圖像處理應用程式。接口單元25連接至包括載臺驅動器15、光源驅動器單元16以及圖像傳感器控制器17的控制板。載臺驅動器15驅動顯微鏡10的載臺11。光源驅動器單元16驅動顯微鏡10的光源13。圖像傳感器控制器17驅動顯微鏡10的圖像傳感器14。根據預定的通信標準，接口單元25將信號發送至控制板和數據處理單元20，並接收來自控制板和數據處理單兀的信號。CPU 21在RAM 23擴展ROM 22或存儲器27中所存儲的多個程序中對應於從操作輸入單元24所接收的指令的程序。CPU 21根據擴展程序任意地控制顯示單元26和存儲器27。操作輸入單元24是操作裝置，諸如定點裝置(例如滑鼠)、鍵盤或觸摸板。顯示單元26 (例如)是液晶顯示器、EL (電致發光)顯示器、等離子體顯示器、CRT(陰極射線管)顯示器等。顯示單元26可內置於數據處理單元20，或可外接至數據處理單元20。[獲取生物樣本圖像的典型處理]在描述由本實施方式的圖像獲取裝置100獲取生物樣本圖像的處理之前，將描述獲取生物樣本圖像的典型處理及其問題。圖4是用於描述通過典型的圖像獲取裝置獲取生物樣本圖像的處理的示圖。在生物樣本SPL的厚度方向上(在圖4中的垂直方向上)，典型的圖像獲取裝置在生物樣本SPL的厚度範圍內移動光學系統的焦點位置。同時，從焦點位置移動的初始時間點到移動的最終時間點，典型圖像獲取裝置對圖像傳感器進行曝光。典型的圖像獲取裝置在最終時間點從圖像傳感器捕獲像素數據。最後，獲取了一個螢光圖像。在該一個螢光圖像中，在生物樣本SPL的厚度方向上，合併了遍布在整個生物樣本SPL的各個焦點位置處的圖像。以此方式，焦點位置在整個生物樣本的厚度方向上移動的同時，對圖像傳感器進行曝光，藉此獲取螢光圖像。然而，實際上，位於生物樣本的厚度方向兩端的、用於標記對象的亮點(在下文中，稱為「螢光標記物」)圖像，在尺寸上大於中心部分的螢光標記物的圖像。此外，位於兩端部的螢光標記物的亮度低於中心部分的螢光標記物的亮度。因此，在基於尺寸和亮度來檢測螢光標記物的情況下以及其他情況下，檢測精度降低。圖4中，將描述在厚度方向上位於生物樣本SPL的中心部分的螢光標記物P1。焦點位置逐漸靠近螢光標記物P1，螢光標記物Pl進入焦點一次，然後焦點位置逐漸遠離螢光標記物P1。即，螢光標記物Pl的圖像從大而模糊的狀態逐漸變成小而清晰的狀態，此後，變成大而模糊的狀態。接著，將描述位於生物樣本SPL上部的螢光標記物P2。從遠於螢光標記物Pl情況下的位置，焦點位置靠近螢光標記物P2。因此，如圖5中所示，生物樣本SPL上部的螢光標記物P2的圖像比中心部分中的螢光標記物Pl的圖像更模糊並且更大。將描述位於生物樣本SPL下部的突光標記物P3。同樣,突光標記物P3進入焦點一次,然後，焦點位置離開得比螢光標記物Pl的情況下更遠。因此，螢光標記物P3的圖像比中心部分的螢光標記物P2的圖像更模糊並且更大。因此，在基於螢光標記物的尺寸和亮度來檢測螢光標記物的情況下以及其他情況下，檢測精度可能降低。為了解決以上提到的問題，如圖6中所示，本實施方式的圖像獲取裝置100在延長範圍(即，在生物樣本SPL厚度範圍的兩端增加預定邊界D)內移動光學系統12的焦點位置。結果，如圖7中所示，可獲取所有螢光標記Pl到P4的圖像被近似均勻地模糊的生物樣本圖像。因為獲取了所有螢光標記Pl到P4的圖像被近似均勻地模糊的生物樣本圖像，所以(例如)可提聞檢測突光標記物的精度，可提聞測量突光標記物的売度和尺寸的精度等。[獲取生物樣本圖像的具體處理]數據處理單元20的CPU 21在RAM 23中擴展ROM 22或存儲器27中所存儲的多個程序中的對應於從操作輸入單元24中所接收的指令的程序。CPU 21基於擴展後的程序(圖像獲取程序)來執行獲取生物樣本圖像的處理。圖8示出了用於獲取生物樣本圖像的處理的功能框圖。在圖8中，載臺控制器31 (移動控制器)順序地移動載臺11，以便生物樣本SPL的對象點(在下文中，也稱為「採樣點」)處於成像區域中。例如，如圖9中所示，載臺控制器31(移動控制器)將生物樣本SPL分配至成像區域AR。注意，在圖9中，生物樣本SPL的被分配至成像區域AR的區域彼此不重疊。可替換地，區域的一部分可與鄰近區域的一部分重疊。此外，載臺控制器31每次在Z軸方向上(物鏡12A的光軸方向)移動載臺11，對象採樣點移動至成像區域AR。載臺控制器31進行控制，從而在厚度方向上使焦點在採樣點上移動。在這裡，如圖6中所示，載臺控制器31在Z軸方向上移動載臺11，以便焦點位置在第一位置Zl和第二位置Z2 (延長範圍)之間移動。在下部方向中，第一位置Zl與生物樣本SPL厚度範圍的下部端相距預定邊界D。在上部方向中，第二位置Z2與生物樣本SPL厚度範圍的上部端相距預定邊界D。每次載臺控制器31將對象採樣點移動至成像區域AR，圖像獲取單元32 (曝光控制器)向圖像傳感器控制器17發送指令。該指令是從載臺11在Z軸方向上移動的初始時間點到最終時間點用於將圖像傳感器14進行曝光。當載臺11在Z軸方向上移動的最終時間點，圖像獲取單元32經由圖像傳感器控制器17獲得來自圖像傳感器14的圖像。該圖像是通過在移動的最終時間點與移動的初始時間點之間進行曝光所獲取的採樣點的圖像。接著，通過使用預定的整合算法，圖像獲取單元32將分配至成像區域AR的採樣點圖像分別組合，以由此產生整個生物樣本圖像。螢光標記物分析器33 (分析器)從圖像獲取單元32所產生的生物樣本圖像中檢測螢光標記物，該螢光標記物(在下文中，稱為「對象標記物」)標記對象活體組織。對於螢光標記物分析器33設定設置信息。例如，該設置信息包括對象標記物的顏色(在下文中，稱為「對象標記物顏色」)以及螢光標記物的顏色(在下文中，稱為「核標記物顏色」)。螢光標記物(在下文中，稱為「核標記物」)標記細胞核。此外，在使用標記控制基因(在下文中，稱為「控制標記物」)的螢光標記物情況下，設定了正常細胞核中的控制基因的數量。此外，在此情況下，也設定了用於標記控制基因的螢光標記物(在下文中，稱為「控制標記物」)的顏色(在下文中，稱為「控制標記物顏色」)。根據使用條件(諸如用於螢光染色的探針的製造商以及螢光標記物的種類)，該設置信息是唯一確定的。具體地說，例如，在HER-2探針套件(Abbott日本有限公司)的情況下，「紅色」被設定為ffiR-2基因的對象標記物顏色，「藍色」被設定為核標記物顏色。此外，在此情況下，控制基因是與染色體中ffiR-2基因相鄰的基因。「綠色」被設定為控制基因的控制標記物顏色。通常，「2」被設置為數量。接著，將描述由螢光標記物分析器33檢測螢光標記物的方法。螢光標記物分析器33從圖像獲取單元32產生的生物樣本圖像中檢測細胞核。細胞核是相鄰於以下像素的區域，即，該像素中的每一個都對應於被設置為細胞核顏色的核標記物顏色並具有等於或超過閥值的亮度。隨後，在檢測到的細胞核中，螢光標記物分析器33檢測對象標記物和控制標記物。這裡，焦點位置在生物樣本SPL的厚度方向上的延長範圍內移動的同時，通過曝光圖像傳感器14來獲取生物樣本圖像。因此，對象標記物和控制標記物在生物樣本圖像中被標記為近似圓形的模糊亮點。此外，如圖6中所示，通過焦點位置從第一位置Zl移動到第二位置Z2的同時曝光圖像傳感器14來獲取生物樣本圖像。在下部方向中，第一位置Zl與生物樣本SPL厚度範圍的下部端相距預定邊界D。在上部方向中，第二位置Z2與生物樣本SPL厚度範圍的上部端相距預定邊界D。結果，所有對象標記物和所有控制標記物在生物樣本圖像中被近似均勻地模糊。螢光標記物分析器33將滿足下列條件的區域(亮點)檢測為對象標記物。即，呈現出針對對象標記物設定的標記物顏色並且亮度等於或超過閥值的預定數量(面積)或更多的像素彼此鄰近，以由此形成近似圓形的形狀。同樣，螢光標記物分析器33檢測滿足下列條件的區域(亮點)作為控制標記物。即，呈現出針對控制標記物設定的標記物顏色並且亮度等於或超過閥值的預定數量(面積)或更多的像素彼此鄰近，以由此形成近似圓形的形狀。在這裡，除了所呈現的標記物顏色，用於確定對象標記物的條件可能與用於確定控制標記物的條件相同或不同。如上所述，滿足了具有等於或超過閥值亮度的預定數量(面積)或更多的像素彼此鄰近的條件的區域(亮點)被檢測為對象標記物或控制標記物。結果，螢光標記物分析器33完整地檢測了生物樣本圖像中被標記為近似均勻地模糊的亮點的所有對象標記物和控制標記物。此外，螢光標記物分析器33測量表明檢測的對象標記物面積的像素數量以及亮度平均值。螢光標記物分析器33測量表明檢測的控制標記物的像素數量以及亮度平均值。同時，數據記錄單元34組合由圖像獲取單元32所產生的各個採樣點的生物樣本圖像，以由此產生一個生物樣本圖像。數據記錄單元34編碼該一個生物樣本圖像，以由此獲取諸如JPEG (聯合圖像專家組)的預定壓縮格式的樣本數據，並將該樣本數據記錄在數據存儲器35中。該處理可在螢光標記物分析器33檢測螢光標記物之前執行。數據記錄單元34從螢光標記物分析器33接收螢光標記物的測量結果。接著，數據記錄單元34將測量結果數據記錄在數據存儲35中，與樣本數據關聯。圖10示出了來自螢光標記物分析器33所測量的生物樣本圖像(圖12)的螢光標記物的測量結果的記錄實例。圖12是通過此實施方式的圖像獲取裝置100、從如圖11中所示的生物樣本所獲取的生物樣本圖像。在此實例中，檢測了兩個細胞核Cl、C2。在一個細胞核Cl中，檢測出兩個對象標記物R11、R12以及兩個控制標記物G11、G12。在另一細胞核C2中，檢測出兩個對象標記物R21、R22以及兩個控制標記物G21、G22。用於在各個細胞核中標識各個對象標記物的一系列數字被賦予各個細胞核C1、C2中被檢測的各個對象標記物。用於在各個細胞核中標識控制標記物的一系列數字被賦予各個細胞核Cl、C2中被檢測的各個控制標記物。注意，以顏色來標識標記物的種類。此外，表示標記物面積的像素數量和亮度平均值被記錄在數據存儲器35中，與各個對象標記物和各個控制標記物相關。注意，除了圖10中所示的信息以外，例如，將關於患者名字、患者性別、患者年齡、生物樣本SPL獲取日期等的信息賦予由螢光標記物分析器33所測量的螢光標記物的測量結果的記錄數據。如上所述，根據此實施方式的構造，通過在將焦點位置從第一位置Zl移動到第二位置Z2的同時曝光圖像傳感器14，圖像獲取單元32獲取生物樣本圖像。在下部方向中，第一位置Zl與生物樣本SPL厚度範圍的下部端相距預定邊界D。在上部方向中，第二位置Z2與生物樣本SPL厚度範圍的上部端相距預定邊界D。如上所述，在所獲取的生物樣本圖像中，所有對象標記物和所有控制標記物被近似均勻地模糊。因此，螢光標記物分析器33將滿足亮度等於或超過閥值的預定數量(面積)或更多的像素彼此鄰近的條件的區域(亮點)檢測為對象標記物或控制標記物。在此情況下，螢光標記物分析器33完整地檢測了所有對象標記物和控制標記物。此外，螢光標記物分析器33可準確地測量表明檢測出的對象標記物的面積的像素數量以及亮度平均值。螢光標記物分析器33測量檢測出的控制標記物的像素數量以及亮度平均值。將描述邊界D的值。生物樣本SPL厚度範圍的下部端和焦點位置的下部端之間的距離稱為D1。相同範圍的上部端和焦點位置的上部端之間的距離稱為D2。Dl不必等於D2。然而，因為生物樣本SPL厚度範圍的上部的螢光標記的模糊儘可能地與下部的螢光標記的模糊相同，所以優選Dl等於D2。此外，如果邊界D太小，則不能足夠地減小生物樣本厚度範圍的中心部分的螢光標記物與相同範圍的兩端的螢光標記物之間的亮度差異以及面積大小的差異。同時，如果邊界D太大，所有螢光標記物的亮度太低。結果，難以檢測螢光標記物。邊界D優選的具體值或範圍取決於各種條件，諸如生物樣本SPL的厚度以及光學系統12的物鏡12A的數值孔徑NA (焦點深度)。例如，鑑於此，有一種方法來改變各種條件，以找到最優選的值。例如，根據此方法，按照與數值孔徑NA為0.8以及邊界為3 u m的情況下的相同水平來模糊螢光標記物。注意，在以上提到的實施方式的顯微鏡10的結構中，物鏡12A可以是目鏡透鏡。此外，在以上提到的實施方式中，移動載臺11從而移動焦點位置。可替換地，可以移動光學系統12的物鏡12A。在以上提到的實施方式中，數據處理單元20包括數據存儲器35。生物樣本圖像和螢光標記物的檢測結果記錄在數據存儲器35中。可替換地，其可記錄在外部存儲器中。顯微鏡10可以通過有線或無線傳輸媒介(諸如區域網、網際網路或數字衛星廣播)而非總線傳輸路徑來連接至數據處理單元20。注意，本技術可採用下列構造。(I) 一種圖像獲取裝置，包括:光源，被配置為以激發光照射具有螢光標記的生物樣本，所述激發光激發所述螢光標記；包括物鏡的光學系統，所述物鏡被配置為放大所述生物樣本的成像對象；圖像傳感器，被配置為形成由所述物鏡放大的所述成像對象的圖像；移動控制器，被配置為在延長範圍內移動所述光學系統的焦點位置，所述延長範圍是通過在所述成像對象的厚度範圍內的兩端增加預定邊界來獲得的；以及曝光控制器，被配置為在所述光學系統的所述焦點位置在所述延長範圍內移動的同時曝光所述圖像傳感器。(2)根據(I)所述的圖像獲取裝置，其中:所述成像對象的厚度範圍內的兩端的所述預定邊界相同。( 3 )根據(I)或(2 )所述的圖像獲取裝置，還包括:光源，被配置為以激發光照射螢光標記，其中所述曝光控制器被配置為通過在所述光學系統的所述焦點位置在所述延長範圍內移動的同時曝光所述圖像傳感器，從而獲取所述成像對象的螢光圖像。( 4 )根據(I)至(3 )中任一項所述的圖像獲取裝置，還包括:分析器，被配置為:從所獲取的所述螢光圖像中檢測所述螢光標記，以及獲取所述螢光標記的亮度和大小。本公開包含於2011年11月15日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP2011-249866中所公開的主題，將其全部內容結合於此作為參考。本領域的技術人員應當理解，根據設計要求和其他因素，可以進行各種修改、組合、子組合和變形，只要它們在所附權利要求或其等同物的範圍之內。
權利要求
1.一種圖像獲取裝置，包括: 光源，被配置為以激發光照射具有螢光標記的生物樣本，所述激發光激發所述螢光標記； 包括物鏡的光學系統，所述物鏡被配置為放大所述生物樣本的成像對象； 圖像傳感器，被配置為形成由所述物鏡放大的所述成像對象的圖像； 移動控制器，被配置為在延長範圍內移動所述光學系統的焦點位置，所述延長範圍是通過在所述成像對象的厚度範圍內的兩端增加預定邊界來獲得的；以及 曝光控制器，被配置為在所述光學系統的所述焦點位置在所述延長範圍內移動的同時曝光所述圖像傳感器。
2.根據權利要求1所述的圖像獲取裝置，其中: 所述成像對象的厚度範圍內的兩端的所述預定邊界相同。
3.根據權利要求2所述的圖像獲取裝置，還包括: 光源，被配置為以激發光照射螢光標記，其中 所述曝光控制器被配置為通過在所述光學系統的所述焦點位置在所述延長範圍內移動的同時曝光所述圖像傳感器，從而獲取所述成像對象的螢光圖像。
4.根據權利要求3所述的圖像獲取裝置，還包括: 分析器，被配置為: 從所獲取的所述螢光圖像中檢測所述螢光標記，以及 獲取所述突光標記的売度和大小。
5.一種圖像獲取方法，包括: 以激發光照射具有螢光標記的生物樣本，所述激發光激發所述螢光標記； 在延長範圍內移動光學系統的焦點位置，所述延長範圍是通過在所述生物樣本的成像對象的厚度範圍內的兩端增加預定邊界來獲得的，所述光學系統包括物鏡，所述物鏡被配置為放大所述成像對象；以及 當所述光學系統的所述焦點位置在所述延長範圍內移動時，對圖像傳感器進行曝光。
6.一種圖像獲取程序，被配置為使計算機執行以下步驟: 以來自光源的激發光照射具有螢光標記的生物樣本，所述激發光激發所述螢光標記；在延長範圍內移動光學系統的焦點位置，所述延長範圍是通過在所述生物樣本的成像對象的厚度範圍內的兩端增加預定邊界來獲取的，所述光學系統包括物鏡，所述物鏡被配置為放大所述成像對象；以及 當所述光學系統的所述焦點位置在所述延長範圍內移動時，對圖像傳感器進行曝光。
全文摘要
本申請公開了一種圖像獲取裝置、圖像獲取方法以及圖像獲取程序。其中，該圖像獲取裝置包括光源，被配置為以激發光照射具有螢光標記的生物樣本，該激發光激發該螢光標記；包括物鏡的光學系統，該物鏡被配置為放大生物樣本的成像對象；圖像傳感器，被配置為形成由物鏡放大的成像對象的圖像；移動控制器，被配置為在延長範圍內移動光學系統的焦點位置，該延長範圍是通過在成像對象的厚度範圍內的兩端增加預定邊界來獲得的；以及曝光控制器，被配置為在光學系統的焦點位置在延長範圍內移動的同時曝光圖像傳感器。
文檔編號G01N21/64GK103105381SQ201210445119
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月8日 優先權日2011年11月15日
發明者木島公一朗 申請人:索尼公司