專利名稱：細(xì)胞培養(yǎng)裝置、圖像處理裝置和細(xì)胞檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可從在細(xì)胞培養(yǎng)中所取得的多幅圖像數(shù)據(jù)中抽出細(xì)胞部分的細(xì)胞培養(yǎng)裝置、圖像處理裝置和細(xì)胞檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的過程中，對細(xì)微的細(xì)胞的培養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行圖像觀察，不過其主要在大學(xué)和研究所等的實驗室中，采用研究者從高溫槽中取出培養(yǎng)中的細(xì)菌培養(yǎng)器皿，用顯微鏡來觀察細(xì)胞的方法。
還有，為了從在培養(yǎng)中取得的圖像數(shù)據(jù)中抽出細(xì)胞，以象素值的分布為基礎(chǔ)來算出閾值，將該閾值以上或閾值以下的象素作為細(xì)胞抽出。但是，在上述基于閾值處理的方法中，因向細(xì)胞照射的光的強度，圖像過白，有時檢測為細(xì)胞存在實際的細(xì)胞量以上。即，為了不受到培養(yǎng)基的顏色變化、光源的光量變化、圖像中心部和周邊部的亮暗差和圖像中包含的噪聲等的影響，而穩(wěn)定抽出細(xì)胞，需要在細(xì)胞抽出處理之前進(jìn)行噪聲去除、平滑濾波和輪廓強調(diào)等的濾波處理。
專利文獻(xiàn)1記載了監(jiān)視圖像數(shù)據(jù)內(nèi)亮度的變化，在特定的閾值下發(fā)生觸發(fā)信號，在預(yù)定的延遲時間后重復(fù)，通過攝像機來進(jìn)行拍攝而求出其算術(shù)平均的方法。
專利文獻(xiàn)1特開2000-275539號公報還有，非專利文獻(xiàn)1中記載了在培養(yǎng)裝置內(nèi)，其間夾著培養(yǎng)器來相對配置光源和CCD攝像機，通過CCD攝像機來拍攝培養(yǎng)器內(nèi)的培養(yǎng)初始階段的細(xì)胞，而可觀測細(xì)胞的運動狀態(tài)的技術(shù)。
非專利文獻(xiàn)1Journal of Bioscience and Bioengineering Vol.94，no.4，351-356.2002“Characterization of Cellular Motion Through DirectObservation of Individual Cells at Early Stage in Anchorage-DependentCulture”發(fā)明內(nèi)容發(fā)明打算解決的課題在如現(xiàn)有技術(shù)那樣，從恒溫槽中取出培養(yǎng)中的細(xì)胞而用顯微鏡觀察的方法中，有因細(xì)胞接觸實驗室中的氛圍氣而混入了不是培養(yǎng)目的的細(xì)菌的危險，有在顯微鏡觀察結(jié)束后，重新繼續(xù)培養(yǎng)變困難的問題。
為了解決該問題，可以考慮將顯微鏡組裝到培養(yǎng)裝置內(nèi)，這種情況下，新產(chǎn)生培養(yǎng)裝置大型化，成本還升高的問題。
還有，如現(xiàn)有技術(shù)這樣，進(jìn)行濾波處理的情況中，細(xì)胞抽出處理之前的濾波處理對細(xì)胞抽出精度有很大的影響。可以通過該濾波處理，某種程度地去除圖像中心部和周邊部的亮暗差、圖像中包含的噪聲等，還有，專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)也可以某種程度地去除圖像中包含的噪聲等。但是，有根據(jù)圖像數(shù)據(jù)其效果變少，或細(xì)胞的輪廓變得不清晰的情況等。
還有，上述非專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)是單純拍攝培養(yǎng)器內(nèi)的細(xì)胞，所以在培養(yǎng)的初始階段中可以分離識別各個細(xì)胞，但是若培養(yǎng)過程進(jìn)行下去，則很難分離識別該細(xì)胞。
本發(fā)明鑒于上述方面而作出，其目的是提供一種可以觀察細(xì)胞培養(yǎng)的進(jìn)程，而不用將細(xì)胞取出到裝置外的細(xì)胞培養(yǎng)裝置。
還有，本發(fā)明提供一種可以通過圖像抽出細(xì)胞，而不受到培養(yǎng)基的顏色變化、光量的變化、圖像的中心部和周邊部的明暗差、噪聲等的影響的細(xì)胞培養(yǎng)裝置、圖像處理裝置和細(xì)胞檢測系統(tǒng)。
用于解決課題的方案本發(fā)明的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于，包括以下單元，該單元具有可形成與外部氛圍氣隔斷的空間的容納容器，在所述容納容器內(nèi)配置了培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)容器；將光照射到所述培養(yǎng)容器內(nèi)的培養(yǎng)過程中的細(xì)胞的光源；以及將相對所述光源設(shè)置在培養(yǎng)容器的背面，拍攝培養(yǎng)過程中的細(xì)胞的圖像的圖像取得裝置，并且，處理通過所述圖像取得裝置取得的圖像，生成用于抽出細(xì)胞的圖像數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于，包括培養(yǎng)細(xì)胞過程中的培養(yǎng)器單元；從所述培養(yǎng)器單元中取得所述細(xì)胞的圖像的圖像取得單元；使所述圖像取得單元和所述培養(yǎng)器單元的其中一個移動，而調(diào)整所述圖像取得單元的焦點，使其位于所述培養(yǎng)器單元的培養(yǎng)中的細(xì)胞的前后的焦點位置調(diào)整單元；對在通過所述焦點位置調(diào)整單元設(shè)置的多個焦點位置，通過所述圖像取得單元取得的所述焦點位置不同的多幅圖像數(shù)據(jù)實施差分處理，對差分處理所得的圖像進(jìn)行二值處理，從而僅抽出細(xì)胞部分的抽出單元。
其為可相對移動作為圖像取得單元的攝像機或培養(yǎng)器的構(gòu)造，可以取得任意焦點的圖像。并且，使攝像機的焦點位置變化來拍攝的多幅圖像具有培養(yǎng)基、噪聲成分大致相同的象素值。因此，如本發(fā)明這樣，通過對在不同的焦點上拍攝的多幅圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，培養(yǎng)基的顏色變化、光量的變化、圖像的中心部和周邊部的明暗差、噪聲等的影響就會消失，僅抽出細(xì)胞部分。
本發(fā)明的細(xì)胞培養(yǎng)裝置在所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置中包括為了取得用于所述抽出單元進(jìn)行的僅抽出細(xì)胞部分的最佳圖像，而算出所述圖像取得單元的焦點位置的焦點位置算出單元。
其對所取得的圖像使用輪廓、傅立葉變換、微分等來算出細(xì)胞的輪廓清晰的焦點位置或者圖像取得單元的位置。在所算出的焦點位置上取得的圖像是適用于細(xì)胞抽出處理的圖像。并且，通過在下次測量時，對所算出的焦點位置進(jìn)行圖像取得單元的定位，通?？梢砸酝痪葋硎菇裹c匹配。
本發(fā)明的細(xì)胞培養(yǎng)裝置包括校正通過所述圖像取得單元取得的多幅圖像的位置的位置校正單元。
其通過圖像處理來校正焦點變化時產(chǎn)生的圖像的X、Y方向和旋轉(zhuǎn)方向的位置偏差，可以防止因多幅圖像的位置偏差引起的細(xì)胞抽出精度的降低。
本發(fā)明的圖像處理裝置，其特征在于，包括取得分散在平面上，具有預(yù)定范圍的厚度的物體的圖像的圖像取得單元；調(diào)整所述圖像取得單元的焦點，使其位于所述物體的厚度方向的前后的焦點位置調(diào)整單元；以及對在通過所述焦點位置調(diào)整單元設(shè)定的多個焦點位置，通過所述圖像取得單元取得的所述焦點位置不同的多幅圖像數(shù)據(jù)實施差分處理，從而僅抽出物體的抽出單元。
其通過使用圖像取得單元對以不同的焦點拍攝的多幅圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，可以僅抽出細(xì)胞部分，而不受到培養(yǎng)基的顏色變化、光量的變化、圖像中心部和周邊部的明暗差、噪聲等的影響。
本發(fā)明的細(xì)胞檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括取得在平面上延伸的細(xì)胞的圖像的圖像取得單元；把所述圖像取得單元的焦點調(diào)整到在所述平面上延伸的細(xì)胞與上述平面的正交方向的上下的焦點位置調(diào)整單元；以及對在通過所述焦點位置調(diào)整單元設(shè)定的多個焦點位置，通過所述圖像取得單元取得的所述焦點位置不同的多幅圖像數(shù)據(jù)實施差分處理，從而僅抽出物體的抽出單元。
其通過使用圖像取得單元對以不同的焦點拍攝的多幅圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，可以僅抽出細(xì)胞部分，而不受到培養(yǎng)基的顏色變化、光量的變化、圖像中心部和周邊部的明暗差、噪聲等的影響。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，由于可以不將培養(yǎng)過程中的細(xì)胞取到裝置外來觀察，所以不會混入培養(yǎng)對象外的細(xì)菌。
根據(jù)本發(fā)明，可以僅抽出細(xì)胞部分，而不受到培養(yǎng)基的顏色變化、光量的變化、圖像的中心部和周邊部的明暗差和噪聲等的影響。


圖1是表示本實施方式的細(xì)胞培養(yǎng)裝置、圖像處理裝置和細(xì)胞檢測系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖；圖2是表示培養(yǎng)裝置內(nèi)的各構(gòu)成單元的配置的大致情況的圖；圖3是表示圖1的圖像處理單元的細(xì)節(jié)的圖；圖4是表示圖像處理單元執(zhí)行的細(xì)胞抽出處理的一例的流程圖；圖5是表示攝像機的移動距離和相鄰象素值的差的總和的關(guān)系的圖；圖6是表示物鏡的焦點位置位于培養(yǎng)器的底面的情況下的圖像的一例的圖；圖7是表示物鏡的焦點位置位于培養(yǎng)器底面前側(cè)(攝像機側(cè))的情況下的圖像的一例的圖；圖8是表示物鏡的焦點位置位于培養(yǎng)器底面后側(cè)(光源側(cè))的情況下的圖像的一例的圖；圖9是表示對圖7和圖8的圖像來實施差分·定位處理和二值化處理后的情況下的圖像的圖。
符號說明11細(xì)胞培養(yǎng)裝置，12培養(yǎng)器，13CCD攝像機，14圖像處理單元，15轉(zhuǎn)換器，16攝像機·培養(yǎng)器驅(qū)動裝置，17電機控制器，18光源，21移動用導(dǎo)軌，22物鏡，31數(shù)據(jù)總線來，32CPU，33主存儲器，34外部存儲裝置，35通信端口，36監(jiān)視器，37鍵盤具體實施例下面，根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實施方式。圖1是表示本實施方式的細(xì)胞培養(yǎng)裝置、圖像處理裝置和細(xì)胞檢測系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖。如圖所示，細(xì)胞培養(yǎng)裝置11具有其內(nèi)部與外部空間隔斷的箱型構(gòu)造，其內(nèi)部由培養(yǎng)細(xì)胞的培養(yǎng)器12、用于拍攝該培養(yǎng)器12內(nèi)的細(xì)胞的CCD攝像機13、用于將從該CCD攝像機13得到的圖像數(shù)據(jù)傳送到圖像處理單元14的轉(zhuǎn)換器15、用于移動CCD攝像機13或培養(yǎng)器12的攝像機·培養(yǎng)器驅(qū)動裝置16、用于將攝像機·培養(yǎng)器驅(qū)動裝置16移動到任意的位置的電機控制器17和在CCD攝像機13的上部設(shè)置的光源18構(gòu)成。培養(yǎng)器12底面透明，CCD攝像機13構(gòu)成為拍攝從光源18照射的光，即，透過培養(yǎng)器12的底面后的透過光。上述構(gòu)造中，CCD攝像機13最好具有40萬象素左右的CCD設(shè)備，還有，光源最好是發(fā)出擴散光而不是平行光的LED或小燈泡。
圖2是表示培養(yǎng)裝置11內(nèi)的各構(gòu)成單元的配置的示意圖，分別表示在培養(yǎng)裝置11中移動CCD攝像機13的情況下的培養(yǎng)器12、攝像機·培養(yǎng)器驅(qū)動單元16、移動用導(dǎo)軌21和物鏡22的配置的圖。從該圖可以看出，光源18安裝在培養(yǎng)裝置11內(nèi)的上面部。在該光源18的下側(cè)配置培養(yǎng)器12，進(jìn)一步，在該培養(yǎng)器12的中央附近下側(cè)配置具有物鏡22的CCD攝像機13。CCD攝像機13通過根據(jù)從CPU32輸出的指令來動作的攝像機·培養(yǎng)器驅(qū)動裝置16的驅(qū)動控制，沿移動用導(dǎo)軌21來上下移動，沿上下方向改變焦點位置而拍攝培養(yǎng)器12內(nèi)的細(xì)胞的圖像。另外，組合了CCD攝像機13和物鏡22后的攝像裝置最好構(gòu)成為可拍攝位于培養(yǎng)器12的中心附近的底面附近的微小面積，例如1.5mm(縱)×2.0mm(橫)左右的微小區(qū)域。
圖3是表示圖1的圖像處理單元14的細(xì)節(jié)的圖。圖像處理單元14由經(jīng)數(shù)據(jù)總線31來進(jìn)行運算處理的CPU32、該CPU32暫時作為存儲區(qū)域來使用的主存儲器33、存儲圖像數(shù)據(jù)和位置信息的外部存儲裝置34、用于與電機控制器17進(jìn)行通信的通信端口35、顯示細(xì)胞抽出后的圖像的監(jiān)視器36和接受用戶的輸入的鍵盤37構(gòu)成。該圖像處理單元14經(jīng)轉(zhuǎn)換器15來取得來自CCD攝像機13的圖像，來進(jìn)行各種圖像處理。
圖4是表示通過圖像處理單元執(zhí)行的細(xì)胞抽出處理的一例的流程圖。以下說明圖4所示的細(xì)胞抽出處理步驟。
圖4所記載的一系列的步驟通過預(yù)先安裝的軟件，以細(xì)胞培養(yǎng)過程中的預(yù)定時間間隔，例如以1次/日的頻率來重復(fù)，并根據(jù)從CPU32輸出的指令，來依次驅(qū)動控制圖1到圖3所記載的單元來加以執(zhí)行。用于以預(yù)定時間間隔來重復(fù)執(zhí)行圖4記載的一系列步驟的計時可使用CPU32中具有的時鐘發(fā)生器的輸出。
該步驟S41中，CPU32對電機控制器17輸出命令而使CCD攝像機13沿上下方向移動，同時，以預(yù)定間距間隔，例如以27um間隔來執(zhí)行拍攝圖像的圖像取得動作。將通過該圖像取得動作取得的多個圖像數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換器15保存在外部存儲裝置34上。
該步驟S42中，在取得所有圖像結(jié)束后，執(zhí)行圖像選擇處理。該圖像選擇處理中，從外部存儲裝置34上存儲的多個圖像中，選擇至少2幅以上細(xì)胞的邊緣清晰的圖像。細(xì)胞的邊緣清晰的圖像比不清晰的圖像，象素值的變化大。因此，算出相鄰象素值的差的絕對值，求出這些的總和，而保持在主存儲器33上。圖5是表示攝像機的移動距離和相鄰象素值的差的總和的關(guān)系圖。圖5中，有兩個位置的峰值，表示該峰值的圖像為細(xì)胞的邊緣清晰的圖像。圖6到圖8表示圖5中的代表性的攝像機的焦點位置上的圖像。這里，圖6是表示物鏡22的焦點位置位于培養(yǎng)器12的底面的情況下的圖像的一例，圖7是表示物鏡的焦點位置位于培養(yǎng)器底面前側(cè)(攝像機側(cè))的情況下的圖像的一例的圖；圖8是表示物鏡的焦點位置位于培養(yǎng)器底面后側(cè)(光源側(cè))的情況下的圖像的一例的圖。由于這些圖像任何一個都是僅將焦點距離設(shè)置在稍微不同的位置上而取得的圖像，所以這些圖像的濃度差大致相同。從這些圖可以看出，從發(fā)明者的實驗可以明白物鏡22的焦點位置相對培養(yǎng)器12的底面向前后之一挪動可取得細(xì)胞的邊緣清晰的圖像。
該步驟S43中，進(jìn)行是否可選擇與所述兩個位置的峰值相應(yīng)的兩幅以上的圖像，即，是否可取得圖7和圖8所示的細(xì)胞的邊緣清晰的圖像(是否通過CPU32算出該位置)的判斷，在yes的情況下，進(jìn)入到下面的步驟S44，在no的情況下，返回到步驟S42。在該圖像選擇步驟中，對所述外部存儲裝置34上存儲的圖像，使用輪廓(profile)處理、傅立葉變換、微分等來進(jìn)行圖像處理，進(jìn)行細(xì)胞圖像的輪廓抽出。并且，還包含求出取得了細(xì)胞圖像的輪廓清晰的圖像的CCD攝像機13的位置。將清晰得到了該細(xì)胞圖像的CCD攝像機13的位置存儲在所述主存儲器33等中，在下一細(xì)胞抽出處理時使用。
該步驟S44中，對步驟S42～S43中選擇出的兩幅圖像，對圖像的中心部設(shè)置256象素×256象素的小圖像區(qū)域，同時，使一個圖像的小象素區(qū)域?qū)α硪粓D像的小圖像區(qū)域沿X(橫)方向、Y方向一個象素接一個象素地取差分，用于進(jìn)行使兩個圖像中的細(xì)胞的位置匹配的差分·位置匹配處理。這里，兩個圖像的位置匹配步驟包含在實施方式中的理由是考慮到若CCD攝像機13向培養(yǎng)器12的方向移動，則隨裝置的組裝精度的好差而不同，在各拍攝位置上在圖像上會產(chǎn)生若干的位置偏差的情況。因此，在即使移動CCD攝像機13也不產(chǎn)生所拍攝的圖像的位置偏差的裝置中，可以省略位置匹配的步驟。
根據(jù)之前的步驟S44的差分·位置匹配處理的結(jié)果來進(jìn)行下一判斷。即，在所述小圖像區(qū)域中所描繪出的細(xì)胞的圖像沿縱方向梯度很大的情況下，判斷細(xì)胞數(shù)是否最小。其理由是因為在細(xì)胞梯度很大的情況下，若位置匹配不正確，則因差分看上去細(xì)胞成為雙重，如同細(xì)胞數(shù)存在很多。還有，在所述小圖像區(qū)域中描繪的細(xì)胞的圖像沿橫方向梯度很大的情況下，進(jìn)行該細(xì)胞的長度的總和是否是最小的判斷。其理由是因為在細(xì)胞橫向排列的情況下，若位置匹配不正確，則因差分看上去細(xì)胞比實際的橫長。判斷的結(jié)果，在yes的情況下，在該位置上兩個圖像的差分·位置匹配處理結(jié)束，而進(jìn)入到步驟S46，在no的情況下，返回到步驟S44。進(jìn)行差分·位置匹配處理直到該步驟S45的判斷是yes。這里，若通過差分·位置匹配處理，兩個圖像的位置匹配結(jié)束，則這時的差分圖像上描繪出了細(xì)胞。雖然其原因不明，但是發(fā)明人估計為這是因為從LED燈這樣的點光源照射的光與細(xì)胞接觸帶來的焦點位置不同的兩個圖像具有細(xì)胞的表面的光的散射狀態(tài)不同的信息。還有，如步驟S42中說明的，供給到差分處理的圖像彼此如圖5所示，濃度差為約19％，但是通過采用差分，可以使培養(yǎng)基的顏色變化、光量的變化、圖像的中心部和周邊部的明暗差、噪聲等的影響幾乎消失。
該步驟S46中，為了容易進(jìn)行細(xì)胞的長度、個數(shù)和形狀等的分析，進(jìn)行圖像的二值化處理。圖9是表示對圖7和圖8的圖像的差分·位置匹配處理的結(jié)果，對于細(xì)胞數(shù)最小，且該細(xì)胞的長度的總和最小的差分圖像，實施了二值化處理后的結(jié)果的圖像的圖。這樣，通過使細(xì)胞數(shù)最小，且該細(xì)胞的長度的總和最小的差分圖像二值化，而將各個細(xì)胞作為白色部分清晰描繪出。還有，該步驟S46中的二值化處理使之后的數(shù)據(jù)的基于計算機的處理，例如后述的細(xì)胞數(shù)的計數(shù)、細(xì)胞彼此的間隔測量、細(xì)胞的大小測量等變得容易，若不進(jìn)行這些測量，則可以省略本步驟S46。
根據(jù)圖9的圖像，可以容易進(jìn)行細(xì)胞的長度、個數(shù)和形狀等的分析。即，圖9的二值化圖像中的白色部分表示細(xì)胞，所以通過對該象素數(shù)進(jìn)行計數(shù)可以估計細(xì)胞的增殖率，還可以通過測量細(xì)胞的間隔，即黑色的幅度來估計細(xì)胞的增殖率。進(jìn)一步，通過測量細(xì)胞的長度，可以估計細(xì)胞的成長程度。
如以上所說明的，根據(jù)本發(fā)明，具有其內(nèi)部與外部空間隔斷的箱型構(gòu)造，其內(nèi)部包含培養(yǎng)細(xì)胞的培養(yǎng)器12、用于拍攝該培養(yǎng)器12內(nèi)的細(xì)胞的CCD攝像機13、用于將從該CCD攝像機13得到的圖像數(shù)據(jù)傳送到圖像處理單元14的轉(zhuǎn)換器15、用于移動CCD攝像機13或培養(yǎng)器12的攝像機·培養(yǎng)器驅(qū)動裝置16、用于將攝像機·培養(yǎng)器驅(qū)動裝置16移動到任意的位置的電機控制器17、在CCD攝像機13的上部設(shè)置的光源18來構(gòu)成細(xì)胞培養(yǎng)裝置，所以可以觀測細(xì)胞的增殖程度，而不用將培養(yǎng)過程中的細(xì)胞取到裝置外。還有，由于通過預(yù)先安裝的軟件可以定期自動進(jìn)行細(xì)胞的圖像分析，所以可以實現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)的省力化。
本發(fā)明可不改變本發(fā)明的精神來進(jìn)行各種變形。例如，圖1的構(gòu)造中，通過將監(jiān)視用顯示器，例如液晶顯示器連接到圖像單元14，來將圖像信息供給監(jiān)視用顯示器，從而可以顯示通過攝像機拍攝的細(xì)胞的圖像，和進(jìn)行了差分處理后的圖像。進(jìn)一步，還可通過CPU32測量圖像上細(xì)胞的大小(長度和直徑)和培養(yǎng)器內(nèi)的細(xì)胞的分布密度，而將該測量結(jié)果顯示到監(jiān)視用顯示器上。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于，包括以下單元，該單元具有可形成與外部氛圍氣隔斷的空間的容納容器，在所述容納容器內(nèi)配置了培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)容器；將光照射到所述培養(yǎng)容器內(nèi)的培養(yǎng)過程中的細(xì)胞的光源；以及將相對所述光源設(shè)置在培養(yǎng)容器的背面，拍攝培養(yǎng)過程中的細(xì)胞的圖像的圖像取得裝置，并且，處理通過所述圖像取得裝置取得的圖像，生成抽出細(xì)胞的圖像數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于所述圖像取得裝置設(shè)置成在光源方向可移動，把焦點設(shè)定在不同的多個位置上，并在每個焦點位置取得所述細(xì)胞圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于所述圖像數(shù)據(jù)生成單元包括從改變所述焦點位置取得的圖像中選擇細(xì)胞的邊緣清晰的至少兩個圖像的單元；進(jìn)行所選擇的圖像彼此的位置匹配的單元；以及進(jìn)行位置匹配后的圖像彼此的差分處理的單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于所述圖像數(shù)據(jù)生成單元還包括對差分處理所得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化處理的單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于所述圖像的位置匹配和差分處理針對比所取得的圖像小的區(qū)域來執(zhí)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于包括按預(yù)定期間來自動重復(fù)進(jìn)行所述圖像取得、圖像分析和細(xì)胞的培養(yǎng)程度的判斷用數(shù)據(jù)的生成的單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于包括顯示以通過所述圖像取得單元取得的圖像為基礎(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)的顯示單元。
8.一種細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于，包括培養(yǎng)細(xì)胞過程中的培養(yǎng)器單元；從所述培養(yǎng)器單元中取得所述細(xì)胞的圖像的圖像取得單元；使所述圖像取得單元和所述培養(yǎng)器單元的其中一個移動，而調(diào)整所述圖像取得單元的焦點，使其位于所述培養(yǎng)器單元的培養(yǎng)中的細(xì)胞的前后的焦點位置調(diào)整單元；以及對在通過所述焦點位置調(diào)整單元設(shè)定的多個焦點位置，通過所述圖像取得單元取得的所述焦點位置不同的多幅圖像數(shù)據(jù)實施差分處理，從而僅抽出細(xì)胞部分的抽出單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于包括為了取得用于所述抽出單元進(jìn)行的僅抽出細(xì)胞部分的最佳圖像，而算出所述圖像取得單元的焦點位置的焦點位置算出單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于包括校正通過所述圖像取得單元取得的多幅圖像的位置的位置校正單元。
11.一種圖像處理裝置，其特征在于，包括取得分散在平面上，具有預(yù)定范圍的厚度的物體的圖像的圖像取得單元；調(diào)整所述圖像取得單元的焦點，使其位于所述物體的厚度方向的前后的焦點位置調(diào)整單元；以及對在通過所述焦點位置調(diào)整單元設(shè)定的多個焦點位置，通過所述圖像取得單元取得的所述焦點位置不同的多幅圖像數(shù)據(jù)實施差分處理，從而僅抽出物體的抽出單元。
12.一種細(xì)胞檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括取得在平面上延伸的細(xì)胞的圖像的圖像取得單元；把所述圖像取得單元的焦點調(diào)整到在所述平面上延伸的細(xì)胞與上述平面的正交方向的上下的焦點位置調(diào)整單元；以及對在通過所述焦點位置調(diào)整單元設(shè)定的多個焦點位置，通過所述圖像取得單元取得的所述焦點位置不同的多幅圖像數(shù)據(jù)實施差分處理，從而僅抽出物體的抽出單元。
全文摘要
一種細(xì)胞培養(yǎng)裝置，是在細(xì)胞培養(yǎng)裝置的容納容器內(nèi)，夾著培養(yǎng)器相對配置光源和攝像機，并且可相對移動攝像機或培養(yǎng)器的構(gòu)造，以任意的焦點取得培養(yǎng)器內(nèi)的細(xì)胞的圖像。使攝像機的焦點變化而拍攝到的多幅圖像由于具有培養(yǎng)基、圖像濃度和噪聲差分大致相同的像素值，所以通過對這樣以不同的焦點拍攝的多幅圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理，就可以僅抽出細(xì)胞部分，而不受培養(yǎng)基的顏色變化、光量的變化、圖像的中心部和周邊部的明暗差、噪聲等的影響。
文檔編號C12M1/00GK101048492SQ200580037238
公開日2007年10月3日 申請日期2005年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月9日
發(fā)明者小森義廣, 鈴木力 申請人:株式會社日立醫(yī)藥