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JP2009294463A - Microscope system - Google Patents

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JP2009294463A
JP2009294463A JP2008148406A JP2008148406A JP2009294463A JP 2009294463 A JP2009294463 A JP 2009294463A JP 2008148406 A JP2008148406 A JP 2008148406A JP 2008148406 A JP2008148406 A JP 2008148406A JP 2009294463 A JP2009294463 A JP 2009294463A
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JP
Japan
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color
color conversion
microscope
specimen
conversion matrix
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2008148406A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Tanemura
隆 種村
Takako Matsuzaki
貴子 松崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2008148406A priority Critical patent/JP2009294463A/en
Publication of JP2009294463A publication Critical patent/JP2009294463A/en
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Abstract

【課題】標本の色を忠実に再現するために必要な標本の染色方法を、取得した標本画像から自動的に決定することが可能な顕微鏡システムを提供すること。
【解決手段】標本像を拡大観察する顕微鏡1と、前記顕微鏡で得た前記標本像を撮像して標本画像を出力する撮像手段21と、前記標本画像の色味を判別する色味判別手段2311と、前記色味判別手段の結果と予め用意されている基準の色分布データとから前記標本の染色方法を決定する染色方法決定手段2313と、前記染色方法決定手段により決定された前記染色方法に対応する色変換マトリクスを選択する色変換マトリクス選択手段2306と、選択された前記色変換マトリクスを用いて前記観察画像の色変換を行う色変換手段2304と、を有することを特徴とする顕微鏡システム100。
【選択図】図2
To provide a microscope system capable of automatically determining a staining method of a specimen necessary for faithfully reproducing a specimen color from an obtained specimen image.
A microscope 1 for magnifying and observing a specimen image, an imaging means 21 for capturing the specimen image obtained by the microscope and outputting the specimen image, and a tint discrimination means 2311 for discriminating the hue of the specimen image. The staining method determining means 2313 for determining the staining method of the specimen from the result of the color discrimination means and reference color distribution data prepared in advance, and the staining method determined by the staining method determining means. A microscope system 100 comprising color conversion matrix selection means 2306 for selecting a corresponding color conversion matrix, and color conversion means 2304 for performing color conversion of the observation image using the selected color conversion matrix. .
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、顕微鏡システムに関する。   The present invention relates to a microscope system.

従来、顕微鏡で拡大された標本像をデジタルカメラで撮像し、撮像された標本画像に含まれる色成分を、あらかじめユーザが入力した染色方法に対応する色変換マトリクスを参照してこの色変換マトリクスを用いて忠実な色を再現する顕微鏡用デジタルカメラが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003-230154号公報
Conventionally, a sample image magnified by a microscope is picked up by a digital camera, and the color component contained in the picked-up sample image is referred to a color conversion matrix corresponding to a staining method input in advance by a user, and this color conversion matrix is obtained. A digital camera for a microscope that reproduces a faithful color by using it has been proposed (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-230154

しかしながら、従来の装置では、染色方法に対応する色変換マトリクスをユーザが標本観察時に染色方法を確認、入力する等の煩雑な作業が発生すると言う問題がある。   However, the conventional apparatus has a problem that troublesome operations such as a user confirming and inputting a staining method at the time of specimen observation of a color conversion matrix corresponding to the staining method occur.

上記課題を解決するため、本発明は、標本を拡大観察する顕微鏡と、前記顕微鏡で得た前記標本の像を撮像して標本画像を出力する撮像手段と、前記標本画像の色味を判別する色味判別手段と、前記色味判別手段の結果と予め用意されている基準の色分布データとから前記標本の染色方法を決定する染色方法決定手段と、前記染色方法決定手段により決定された前記染色方法に対応する色変換マトリクスを選択する色変換マトリクス選択手段と、選択された前記色変換マトリクスを用いて前記観察画像の色変換を行う色変換手段と、を有することを特徴とする顕微鏡システムを提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention discriminates the color of the specimen image, a microscope that magnifies and observes the specimen, an imaging means that captures an image of the specimen obtained by the microscope and outputs the specimen image Color determination means, staining method determination means for determining the staining method of the sample from the result of the color determination means and reference color distribution data prepared in advance, and the color determined by the staining method determination means A microscope system comprising color conversion matrix selection means for selecting a color conversion matrix corresponding to a staining method, and color conversion means for performing color conversion of the observation image using the selected color conversion matrix I will provide a.

本発明によれば、標本の色を忠実に再現するために必要な標本の染色方法を、取得した標本画像から自動的に決定することが可能な顕微鏡システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the microscope system which can determine automatically the staining method of the sample required in order to reproduce the color of a sample faithfully from the acquired sample image can be provided.

以下、本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムについて図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、発明の理解の容易化のためのものに過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を施すことを排除することは意図していない。   Hereinafter, a microscope system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are merely for facilitating understanding of the invention, and excluding additions and substitutions that can be performed by those skilled in the art without departing from the technical idea of the present invention. It is not intended.

図1は、実施の形態に係る顕微鏡システムの概略構成図を示す。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a microscope system according to an embodiment.

図1において、顕微鏡1に接続された撮像装置2は、顕微鏡1のステージ12上に置かれた試料13を照明装置14で照明し後述する観察画像をカメラ部21で撮像する。カメラ部21で撮像した観察画像は、ケーブル22を介してカメラ部21からCCU23(Camera Control Unit)へ送られる。なお、レボルバ15を回転することで使用する対物レンズ16を交換し、試料13の観察画像の倍率を変更することができる。   In FIG. 1, an imaging device 2 connected to a microscope 1 illuminates a sample 13 placed on a stage 12 of the microscope 1 with an illumination device 14 and captures an observation image, which will be described later, with a camera unit 21. An observation image captured by the camera unit 21 is sent from the camera unit 21 to the CCU 23 (Camera Control Unit) via the cable 22. The objective lens 16 to be used can be exchanged by rotating the revolver 15, and the magnification of the observation image of the sample 13 can be changed.

CCU23は、カメラ部21から送られた観察画像に後述する色補正および色変換処理を行い、標本13の染色方法に応じた好適な観察画像をモニタ3に表示する。このとき、ユーザはマウス5を操作することにより、CCU23が実行する画像処理内容を指示することができる。   The CCU 23 performs later-described color correction and color conversion processing on the observation image sent from the camera unit 21, and displays a suitable observation image on the monitor 3 according to the staining method of the specimen 13. At this time, the user can instruct the image processing content to be executed by the CCU 23 by operating the mouse 5.

また、顕微鏡1はUSBインターフェースケーブル18を介してCCU23に接続され、CCU23は顕微鏡1に制御コマンドを発行することにより顕微鏡1の情報を取得したり、顕微鏡1の光路中に後述する色フィルタの交換動作を行ったりすることができる。また、顕微鏡1の接眼レンズ17を介して標本像の目視観察も可能である。このようにして顕微鏡システム100が構成されている。   Further, the microscope 1 is connected to the CCU 23 via the USB interface cable 18, and the CCU 23 obtains information on the microscope 1 by issuing a control command to the microscope 1 or replaces a color filter described later in the optical path of the microscope 1. Can perform actions. In addition, visual observation of the specimen image is possible through the eyepiece 17 of the microscope 1. In this way, the microscope system 100 is configured.

また、顕微鏡システム100では、標本13は主に無色の細胞であり、目視で明確に判別できるようにするために選択した染色液を滴下して細胞を染色している。現在、その用途により様々な染色方法が知られており、顕微鏡システム100はカメラ部21で撮像した観察画像をモニタ3で好適な画像として観察可能にするために、標本13の染色方法に好適な色補正および色変換処理を実行することができる。   In the microscope system 100, the specimen 13 is mainly colorless cells, and the cells are stained by dropping a selected staining solution so that the sample 13 can be clearly identified visually. Currently, various staining methods are known depending on the application, and the microscope system 100 is suitable for the staining method of the specimen 13 so that the observation image captured by the camera unit 21 can be observed as a suitable image on the monitor 3. Color correction and color conversion processing can be executed.

以下、図2を参照しつつ観察画像処理について説明する。   Hereinafter, the observation image processing will be described with reference to FIG.

図2は、実施の形態に係る顕微鏡システム100のCCU23の機能ブロック図を示す。   FIG. 2 is a functional block diagram of the CCU 23 of the microscope system 100 according to the embodiment.

図2において、カメラ部21でデジタル化されたRAW形式の標本画像情報はカメラヘッドインターフェース部2301を介して補正処理ブロック2301に入力される。補正処理ブロック2302は、入力された観察画像に色バランス補正、欠陥補正、シェーディング補正、γ値補正等の各種補正処理を行う。   In FIG. 2, sample image information in the RAW format digitized by the camera unit 21 is input to the correction processing block 2301 via the camera head interface unit 2301. The correction processing block 2302 performs various correction processes such as color balance correction, defect correction, shading correction, and γ value correction on the input observation image.

その後、RGB画素補間ブロック2303でモニタ3に表示可能なRGB形式に変換され、色変換ブロック2304で色変換がさらに行われ、モニタ表示制御部2305を介してモニタ3に標本画像が表示される。   Thereafter, the RGB pixel interpolation block 2303 converts the image data into an RGB format that can be displayed on the monitor 3, the color conversion block 2304 further performs color conversion, and the sample image is displayed on the monitor 3 via the monitor display control unit 2305.

また、CPU2306は、USB制御部2308を介して顕微鏡1にステージ12を移動する指示を出して対物レンズ16を標本13が無く照明光が当たる位置に移動させて照明光のみの画像をカメラ部21で撮像する。撮像された画像は、カメラヘッドインターフェース部2301、補正処理ブロック2302、RGB画素補間ブロック2303、色変換ブロック2304を介して取得後、CPU2306がホワイトバランスを計算する。そしてCPU2306は、計算したホワイトバランス値をホワイトバランス値記憶部2309へ格納する。この値は補正処理ブロック2302において色バランス補正等の補正の際に使用される。   Further, the CPU 2306 issues an instruction to move the stage 12 to the microscope 1 via the USB control unit 2308 and moves the objective lens 16 to a position where the sample 13 is not present and the illumination light strikes, and the camera unit 21 displays an image of only the illumination light. Take an image with. After the captured image is acquired via the camera head interface unit 2301, the correction processing block 2302, the RGB pixel interpolation block 2303, and the color conversion block 2304, the CPU 2306 calculates the white balance. The CPU 2306 stores the calculated white balance value in the white balance value storage unit 2309. This value is used for correction such as color balance correction in the correction processing block 2302.

また、CPU2306は顕微鏡1から照明光の色温度をUSB制御部2308を介して取得し、取得した色温度を色補正回路2310に格納する。この色温度情報は、後述する色味判別において使用される。この後、CPU2306は再びUSB制御部2308を介して顕微鏡1にステージ12を移動する指示を出し、対物レンズ16を標本13のある位置に移動させ標本画像をカメラ部21で取得する。   Further, the CPU 2306 acquires the color temperature of the illumination light from the microscope 1 via the USB control unit 2308 and stores the acquired color temperature in the color correction circuit 2310. This color temperature information is used in the color discrimination described later. Thereafter, the CPU 2306 again instructs the microscope 1 to move the stage 12 via the USB control unit 2308, moves the objective lens 16 to a position where the sample 13 is located, and acquires the sample image by the camera unit 21.

このとき、操作者が染色された標本13を図1に示す顕微鏡1のステージ12上に置き、入力デバイス5を操作し、入力デバイス制御部2321、およびメニュー表示部2322を介してCPU2306に入力して、モニタ表示制御部2305を介してモニタ3上に表示したメニュー画面上で色調整の指示操作等を行うことができる。   At this time, the operator places the stained specimen 13 on the stage 12 of the microscope 1 shown in FIG. 1, operates the input device 5, and inputs it to the CPU 2306 via the input device control unit 2321 and the menu display unit 2322. Thus, a color adjustment instruction operation or the like can be performed on the menu screen displayed on the monitor 3 via the monitor display control unit 2305.

CPU2306は、入力デバイス5によるモニタ3上のメニュー表示部からの色調整開始指示を受け取ると、色変換ブロック2304で使用する色変換マトリクスとして色変換マトリクス記憶部2307に格納されている標準色変換マトリクス2307sを選択する。   When the CPU 2306 receives a color adjustment start instruction from the menu display unit on the monitor 3 by the input device 5, the standard color conversion matrix stored in the color conversion matrix storage unit 2307 as the color conversion matrix used in the color conversion block 2304. 2307s is selected.

色補正回路2310は、色変換ブロック2304から出力されたRGB標本画像より色温度の影響を取り除いたRGB値を既知の方法で求め、色味判別部2311に入力する。   The color correction circuit 2310 obtains an RGB value obtained by removing the influence of the color temperature from the RGB sample image output from the color conversion block 2304 by a known method, and inputs the RGB value to the color determination unit 2311.

色味判別部2311では、取得した1フレームの標本画像のRGB値をYCbCr値に下記の変換式群(1)に基づき変換して存在する色を判別して染色方法決定部2313に出力する。
Y = 0.2990R 十 0.5870G 十 0.1140B
Cb =−0.1687R − 0.3313G 十 0.5000B (1)
Cr = 0.5000R − 0.4187G − 0.0813B
The color discrimination unit 2311 converts the RGB value of the acquired sample image of one frame into a YCbCr value based on the following conversion equation group (1), discriminates the existing color, and outputs it to the staining method determination unit 2313.
Y = 0.2990R + 0.5870G + 0.1140B
Cb = -0.1687R-0.3313G + 0.5000B (1)
Cr = 0.5000R-0.4187G-0.0813B

染色方法決定部2313は、YCbCr値を色分布データ記億部2312に格納されている、例えばHE染色色分布データ2312a、アザン染色色分布データ2312b、ワンギーソン染色色分布データ2312c、マッソントリクローム染色色分布データ2312d等、各染色方法に対応する色分布データと比較して標本画像から標本13の染色方法を決定する。   The staining method determination unit 2313 stores the YCbCr value in the color distribution data storage unit 2312. For example, the HE staining color distribution data 2312a, the Azan staining color distribution data 2312b, the one-Geeson staining color distribution data 2312c, and the Masson trichrome staining color. The staining method of the specimen 13 is determined from the specimen image by comparison with the color distribution data corresponding to each staining method such as the distribution data 2312d.

ここで、図3から図5を参照しつつ色味判別部2311の処理について説明する。   Here, the processing of the color determination unit 2311 will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

図3は、CbCr座標を所定領域に分割(16分割)した図を示す。図4は図3に示す領域1から16に対する画素数の一例を示す図である。図5は登録されている色分布データ2312a〜dの一例で図3に示す領域1から16に対する、各染色方法の重み付けを示す図である。   FIG. 3 shows a diagram in which CbCr coordinates are divided into predetermined regions (16 divisions). FIG. 4 is a diagram showing an example of the number of pixels for the regions 1 to 16 shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing the weighting of each staining method for the regions 1 to 16 shown in FIG. 3 as an example of registered color distribution data 2312a to 23d.

図3に示すように、色味判別部2311は出力されたYCbCrデータのうちCbCrデータを16個の領域i(1〜16)に分割し、CbCr画素がどの領域に属しているのかを1フレームの画素すべて、または指定した領域について調べる。CbおよびCrはそれぞれー128〜128までの値をとるので、各領域は原点と半径128の円周上の点を結ぶ線分がX軸となす角θによって分類することができる。
領域1はO≦θ<π/8
領域2はπ/8≦θ<2π/8
領域3は2π/8≦θ<3π/8
領域4は3π/8≦θ<4π/8
・・・・・
領域16は15π/8≦θ<16π/8
となる。
As shown in FIG. 3, the color determination unit 2311 divides the CbCr data of the output YCbCr data into 16 regions i (1 to 16), and determines which region the CbCr pixels belong to 1 frame. Check all the pixels or the specified area. Since Cb and Cr each take a value of −128 to 128, each region can be classified by an angle θ formed by a line segment connecting the origin and a point on the circumference of the radius 128 with the X axis.
Region 1 is O ≦ θ <π / 8
Region 2 is π / 8 ≦ θ <2π / 8
Region 3 is 2π / 8 ≦ θ <3π / 8
Region 4 is 3π / 8 ≦ θ <4π / 8
...
Region 16 is 15π / 8 ≦ θ <16π / 8
It becomes.

出力されたCbCr画素を分類するには画素データの座標の点と原点を結ぶ線分が成す角θを求めればよい。今、出力されたCb画素の値をa、Cr画素の値をbとすると、
θ=tan−1(b/a)
となる。
In order to classify the output CbCr pixels, an angle θ formed by a line segment connecting the coordinate point of the pixel data and the origin may be obtained. Assuming that the output Cb pixel value is a and the Cr pixel value is b,
θ = tan −1 (b / a)
It becomes.

出力された全CbCr画素について上式に基づいて各領域に分類し、各領域に属する画素数をカウントし、図4に示す領域iと画素数Xiのデーク表を作成する。   All the output CbCr pixels are classified into each region based on the above formula, the number of pixels belonging to each region is counted, and a data table of region i and pixel number Xi shown in FIG. 4 is created.

次に、あらかじめ格納しておく色分布データ2312aの作成方法を説明する。これはある染色方法に関して存在し得る色の領域を特定しておき、それに重み付けをしたものである。   Next, a method for creating color distribution data 2312a stored in advance will be described. In this method, a region of a color that can exist for a certain staining method is specified and weighted.

例えばHE染色画像には領域5と10と12の色をもつ画素が含まれるとする。領域5重み付けY55を0とし、その位置から離れていく領域ごとにY5iの値を+1して1〜8までの数字を割り振る。また、領域10と12に関しても同様に重み付けを行ないY10iとY12iを決定する。これを図7に示す。これら3つの領域に関する重み付けデータ(Y5i,Y10i,Y12i)の中から最小のものをその染色方法のYiとする。作成された2312a色分布データの例を図5に示す。以下同様の方法で各染色方法に関して特定した存在し得る色の領域より色分布データ2312b〜dを計算し登録しておく。Yiは該当する染色方法で撮像した画像に存在しない画素の確率を示している。つまり存在し得る色との違いが顕著になるほど値は大きくなり存在する確率が低い。   For example, it is assumed that the HE-stained image includes pixels having colors of regions 5, 10, and 12. The area 5 weighting Y55 is set to 0, and the value of Y5i is incremented by 1 for each area away from the position, and numbers 1 to 8 are assigned. Similarly, the areas 10 and 12 are also weighted to determine Y10i and Y12i. This is shown in FIG. The smallest of the weighting data (Y5i, Y10i, Y12i) regarding these three regions is defined as Yi of the staining method. An example of the created 2312a color distribution data is shown in FIG. In the same manner, color distribution data 2312b to 2312d are calculated and registered from the possible color areas specified for each staining method. Yi indicates the probability of a pixel that does not exist in the image captured by the corresponding staining method. In other words, the greater the difference from a possible color, the greater the value and the lower the probability of existence.

染色方法決定部2313における染色方法の判定は、以下の判定係数を計算することにより行う。
判定係数=ΣXiYi
Determination of the staining method in the staining method determination unit 2313 is performed by calculating the following determination coefficient.
Determination coefficient = ΣXiYi

ここでXiは標本画像の画素中で領域iに存在する画素の存在率(図4参照)、Yiは色分布データにおける領域iの重み付けの値である(図5参照)。   Here, Xi is the presence rate of the pixels in the region i among the pixels of the sample image (see FIG. 4), and Yi is the weighting value of the region i in the color distribution data (see FIG. 5).

染色方法決定部2313は、判定係数の計算を登録されているすべて色分布データ2312a、2312b、2312c、2312dに対して行い、最も小さい判定係数となる色分布データの染色方法が標本13を染色した染色方法と決定する。CPU2306は染色方法決定部2313により決定された染色方法情報を受取、色変換マトリクス(HE染色色変換マトリクス2307a、アザン染色色変換マトリクス2307b、ワンギーソン染色色変換マトリクス2303c、マッソントリクローム染色色変換マトリクス2307d等)から対応する色変換マトリクスを色変換マトリクス記憶部2307より読み出して色変換ブロック2304にセットする。   The staining method determination unit 2313 performs determination coefficient calculation on all registered color distribution data 2312a, 2312b, 2312c, and 2312d, and the staining method of the color distribution data that provides the smallest determination coefficient stains the sample 13. Determine the staining method. The CPU 2306 receives the staining method information determined by the staining method determination unit 2313, and receives a color conversion matrix (HE staining color conversion matrix 2307a, Azan staining color conversion matrix 2307b, One-Geeson staining color conversion matrix 2303c, Masson trichrome staining color conversion matrix 2307d. The corresponding color conversion matrix is read from the color conversion matrix storage unit 2307 and set in the color conversion block 2304.

また、CPU2306は、色調整フィルタNo記憶部2314(HE染色色調整儀フィルタNo(2314a)、アザニン染色色調整儀フィルタNo(2314b)、ワンギーソン染色色調整儀フィルタNo(2314c)、マッソントリクローム染色色調整儀フィルタNo(2314d))から上記の決定された染色方法に最適な色調整フィルタNoを読み出してUSB制御部2308を介し、顕微鏡1の色フィルタ交換装置19に色フィルタの交換指示を出す。   In addition, the CPU 2306 performs color adjustment filter No storage unit 2314 (HE staining color adjustment filter No (2314a), azanine staining color adjustment filter No (2314b), One Gieson staining color adjustment filter No (2314c), Masson trichrome staining. The color adjustment filter No (2314d)) is read out from the color adjustment filter No. optimal for the determined staining method, and a color filter replacement instruction is issued to the color filter replacement device 19 of the microscope 1 via the USB control unit 2308. .

このようにCCU23は、カメラ部21で撮像した標本画像に色補正および色変換処理を行うことで、標本13の染色方法に対応した色補正および色変換処理を自動で行い、モニタ3に表示することが可能できる。   As described above, the CCU 23 automatically performs color correction and color conversion processing corresponding to the staining method of the sample 13 by performing color correction and color conversion processing on the sample image picked up by the camera unit 21 and displays it on the monitor 3. Can be possible.

次に、図2、図6を参照して色補正および色変換処理フローについて説明する。図6は色補正および色変換処理フローを示す。以下、ステップ毎に説明する。   Next, the color correction and color conversion processing flow will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows a color correction and color conversion processing flow. Hereinafter, each step will be described.

(ステップS1)
CPU2306は、USB制御部2308を介して顕微鏡1に照明装置14の色温度測定指示を出す。
(Step S1)
The CPU 2306 issues a color temperature measurement instruction for the illumination device 14 to the microscope 1 via the USB control unit 2308.

(ステップS2)
顕微鏡1は、CPU2306からの指示を受け、照明装置14の照明光の色温度計測を行う。
(Step S2)
The microscope 1 receives the instruction from the CPU 2306 and measures the color temperature of the illumination light of the illumination device 14.

(ステップS3)
顕微鏡1は、計測した色温度情報をCPU2306にUSB制御部2308を介して送信する。
(Step S3)
The microscope 1 transmits the measured color temperature information to the CPU 2306 via the USB control unit 2308.

(ステップS4)
CPU2306は、顕微鏡1からの色温度情報を取得し色補正回路2310に入力する。
(Step S4)
The CPU 2306 acquires color temperature information from the microscope 1 and inputs it to the color correction circuit 2310.

(ステップS5)
CPU2306は、顕微鏡1およびカメラ部21に対して標本13の標本画像を取得するよう指示を出す。カメラ部21は標本の像を撮像して標本画像をCCU23に出力する。
(Step S5)
The CPU 2306 instructs the microscope 1 and the camera unit 21 to acquire a sample image of the sample 13. The camera unit 21 captures an image of the sample and outputs the sample image to the CCU 23.

(ステップS6)
カメラ部21から出力された標本画像は、カメラヘッドインターフェース部2301を介して補正処理ブロック2302に入力する。補正処理ブロック2302では、前もって計測しているホワイトバランス値(ホワイトバランス値記憶部2309)等を参照して色バランス補正、欠陥補正、シェーディング補正、γ値補正等の各種補正を行い、RGB画素補間ブロック2303、色変換ブロック2304を介して色味判別部2311に入力する。このとき、CPU2306は、色変換マトリクス記憶部2307から標準色変換マトリクス2307sを色変換ブロック2304に送り色変換に使用される。
(Step S6)
The sample image output from the camera unit 21 is input to the correction processing block 2302 via the camera head interface unit 2301. In the correction processing block 2302, various corrections such as color balance correction, defect correction, shading correction, and γ value correction are performed with reference to the white balance value (white balance value storage unit 2309) measured in advance, and RGB pixel interpolation is performed. The color is input to the color determination unit 2311 via the block 2303 and the color conversion block 2304. At this time, the CPU 2306 sends the standard color conversion matrix 2307 s from the color conversion matrix storage unit 2307 to the color conversion block 2304 and is used for color conversion.

(ステップS7)
色味判別部2311は、前述のYCrCb値処理等を行うことで標本画像の色味を画素ごとに判別する。このとき、前もって計測されている色温度情報が色補正回路2310を介して色味判定部2311で使用される。この判別結果は染色方法決定部2313に入力され、染色方法決定部2313は、色味判別結果と色分布データ記憶部2012の各染色色分布データ2312a〜2312dとを比較して、標本13の染色方法を決定する。
(Step S7)
The color determination unit 2311 determines the color of the sample image for each pixel by performing the above-described YCrCb value processing and the like. At this time, the color temperature information measured in advance is used by the color determination unit 2311 via the color correction circuit 2310. The determination result is input to the staining method determination unit 2313, and the staining method determination unit 2313 compares the color determination result with each of the stained color distribution data 2312a to 2312d in the color distribution data storage unit 2012 to stain the sample 13. Decide how.

(ステップS8)
CPU2306は、染色方法決定部2313で決定された染色方法に対応する色変換マトリクスを色変換マトリクス記憶部2307から選択して色変換ブロック2304に送る。例えば、HE染色色分布データ2312aが最も近い染色方法であると染色方法決定部2313が決定したとき、色変換マトリクス記憶部2307からHE染色色変換マトリクス2307aがCPU2306により選択される。そして、この選択されたHE染色色変換マトリクス2307aに基づき標本画像の色変換が色変換ブロック2304で行われる。色変換ブロック2304で色変換された標本画像は、モニタ表示制御部2305を介してモニタ3に表示される。
(Step S8)
The CPU 2306 selects a color conversion matrix corresponding to the staining method determined by the staining method determination unit 2313 from the color conversion matrix storage unit 2307 and sends it to the color conversion block 2304. For example, when the staining method determination unit 2313 determines that the HE staining color distribution data 2312a is the closest staining method, the HE staining color conversion matrix 2307a is selected from the color conversion matrix storage unit 2307 by the CPU 2306. Then, the color conversion of the specimen image is performed in the color conversion block 2304 based on the selected HE-stained color conversion matrix 2307a. The sample image color-converted by the color conversion block 2304 is displayed on the monitor 3 via the monitor display control unit 2305.

(ステップS9)
CPU2306は、染色方法決定部2313で決定された染色方法に適した色調整フィルタNoを色調整フィルタNo記憶部2314から選択してUSB制御部2308を介して顕微鏡1に伝達する。例えば、HE染色色分布データ2312aが最も近い染色方法であると染色方法決定部2313が決定したとき、色調整フィルタNo記憶部2314からHE染色色調整フィルタNo(2314a)がCPU2306により選択される。
(Step S9)
The CPU 2306 selects a color adjustment filter No suitable for the staining method determined by the staining method determination unit 2313 from the color adjustment filter No storage unit 2314 and transmits it to the microscope 1 via the USB control unit 2308. For example, when the staining method determination unit 2313 determines that the HE staining color distribution data 2312a is the closest staining method, the CPU 2306 selects the HE staining color adjustment filter No (2314a) from the color adjustment filter No storage unit 2314.

(ステップS10)
顕微鏡1では、CPU2306が指示した色フィルタを色フィルタ交換装置19が照明光学系の光路中に挿入する。この結果、標本13の染色方法に好適な色フィルタが照明光学系にセットされ、標本13の標本画像の色強調が行われる。
(Step S10)
In the microscope 1, the color filter replacement device 19 inserts the color filter instructed by the CPU 2306 into the optical path of the illumination optical system. As a result, a color filter suitable for the staining method of the specimen 13 is set in the illumination optical system, and the color enhancement of the specimen image of the specimen 13 is performed.

以上で、標本13の染色方法の決定と標本画像の色補正および色変換処理が行われると共に、顕微鏡1の色フィルタの交換が行われる。   As described above, determination of the staining method of the specimen 13, color correction and color conversion processing of the specimen image are performed, and the color filter of the microscope 1 is exchanged.

なお、この後、ステップS3からステップS10を再度実行することで、標本画像の色味をより染色方法に対応した色味に近づけることができる。再実行時にステップS6で用いられる色変換マトリクスは、ステップS8で決定された染色方向に対応する色変換マトリクス(例えば、HE染色色変換マトリクス(2307a))である。   After that, by executing Step S3 to Step S10 again, the color of the specimen image can be made closer to the color corresponding to the staining method. The color conversion matrix used in step S6 at the time of re-execution is a color conversion matrix (for example, the HE staining color conversion matrix (2307a)) corresponding to the staining direction determined in step S8.

また、ステップS3からステップS10の再実行は、色味をより良く再現するために実行する処理であり、実施の形態に係る顕微鏡システム100では、ステップS1からステップS10を1度実行することで十分な効果を奏することは言うまでもない。   Further, the re-execution from step S3 to step S10 is a process executed to better reproduce the color, and in the microscope system 100 according to the embodiment, it is sufficient to execute step S1 to step S10 once. Needless to say, it produces a great effect.

以上述べたように、実施の形態に係る顕微鏡システム100では、CCU23は標本13の標本画像から標本13が染色された染色方法を標本画像の色情報から自動的に判別して対応する色変換マトリクスを選択し、染色方法に好適な色味になるように標本画像を色変換することができる。   As described above, in the microscope system 100 according to the embodiment, the CCU 23 automatically determines the staining method in which the specimen 13 is stained from the specimen image of the specimen 13 from the color information of the specimen image, and the corresponding color conversion matrix. And the sample image can be color-converted so as to have a color suitable for the staining method.

また、実施の形態に係る顕微鏡システム100は、顕微鏡1の照明光に染色方法に最適な色フィルタを設定し、さらに良好な標本画像を取得することができる。   In addition, the microscope system 100 according to the embodiment can set a color filter optimal for the staining method to the illumination light of the microscope 1 and can acquire a better specimen image.

実施の形態に係る顕微鏡システムの概略構成図を示す。1 is a schematic configuration diagram of a microscope system according to an embodiment. 実施の形態に係る顕微鏡システム100のCCUの機能ブロック図を示す。The functional block diagram of CCU of the microscope system 100 which concerns on embodiment is shown. YCbCr座標を所定領域に分割(16分割)した図示す。The figure which divided the YCbCr coordinate into the predetermined area (16 divisions) is shown. 図3に示す領域1から16に対する画素の存在比率の一例を示す図。The figure which shows an example of the pixel existing ratio with respect to the area | regions 1-16 shown in FIG. 図3に示す領域1から16に対する、ある色分布データの重み付け値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the weighting value of a certain color distribution data with respect to the area | regions 1-16 shown in FIG. 色補正および色変換処理フローを示す。The color correction and color conversion processing flow is shown. 色分布データ2312a作成時の重み付け結果表の一例。An example of the weighting result table | surface at the time of color distribution data 2312a creation.

符号の説明Explanation of symbols

1 顕微鏡
2 撮像装置
3 モニタ
5 入力デバイス(マウス)
12 ステージ
13 標本
14 照明装置
15 レボルバ
16 対物レンズ
17 接眼レンズ
18 USBケーブル
19 色フィルタ交換装置
21 カメラ部
22 ケーブル
23 カメラコントロールユニット(CCU)
100 顕微鏡システム
2301 カメラヘッドインターフェース部
2302 補正処理ブロック
2303 RGB画素補間ブロック
2304 色変換ブロック
2305 モニタ表示制御部
2306 CPU
2307 色変換マトリクス記憶部
2308 USB制御部
2309 ホワイトバランス値記憶部
2310 色補正回路
2311 色味判定部
2312 色分布データ記憶部
2313 染色方法決定部
2314 色調整フィルタNo記憶部
2321 入力デバイス制御部
2322 メニュー表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microscope 2 Imaging device 3 Monitor 5 Input device (mouse)
12 Stage 13 Specimen 14 Illumination Device 15 Revolver 16 Objective Lens 17 Eyepiece 18 USB Cable 19 Color Filter Replacement Device 21 Camera Unit 22 Cable 23 Camera Control Unit (CCU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Microscope system 2301 Camera head interface part 2302 Correction process block 2303 RGB pixel interpolation block 2304 Color conversion block 2305 Monitor display control part 2306 CPU
2307 Color conversion matrix storage unit 2308 USB control unit 2309 White balance value storage unit 2310 Color correction circuit 2311 Tint determination unit 2312 Color distribution data storage unit 2313 Dyeing method determination unit 2314 Color adjustment filter No storage unit 2321 Input device control unit 2322 Menu Display section

Claims (8)

標本を拡大観察する顕微鏡と、
前記顕微鏡で得た前記標本の像を撮像して標本画像を出力する撮像手段と、
前記標本画像の色味を判別する色味判別手段と、
前記色味判別手段の結果と予め用意されている基準の色分布データとから前記標本の染色方法を決定する染色方法決定手段と、
前記染色方法決定手段により決定された前記染色方法に対応する色変換マトリクスを選択する色変換マトリクス選択手段と、
選択された前記色変換マトリクスを用いて前記観察画像の色変換を行う色変換手段と、を有することを特徴とする顕微鏡システム。
A microscope for magnifying the specimen,
Imaging means for capturing an image of the specimen obtained by the microscope and outputting the specimen image;
A tint discriminating means for discriminating the tint of the sample image;
Staining method determining means for determining the staining method of the specimen from the result of the color determination means and reference color distribution data prepared in advance;
Color conversion matrix selection means for selecting a color conversion matrix corresponding to the staining method determined by the staining method determination means;
A microscope system comprising: color conversion means for performing color conversion of the observation image using the selected color conversion matrix.
前記色分布データを記憶する色分布データ記憶部を有することを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。   The microscope system according to claim 1, further comprising a color distribution data storage unit that stores the color distribution data. 前記色変換マトリクスを記憶する色変換マトリクス記憶部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の顕微鏡システム。   The microscope system according to claim 1, further comprising a color conversion matrix storage unit that stores the color conversion matrix. 前記色変換マトリクス記憶部は、標準色変換マトリクスを有することを特徴とする請求項3に記載の顕微鏡システム。   The microscope system according to claim 3, wherein the color conversion matrix storage unit includes a standard color conversion matrix. 前記顕微鏡の照明光の色温度を検出する色温度検出手段と、
検出された前記色温度で前記標本画像を色補正する色補正手段と、をさらに有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の顕微鏡システム。
Color temperature detection means for detecting the color temperature of the illumination light of the microscope;
The microscope system according to any one of claims 1 to 4, further comprising color correction means for correcting the color of the specimen image with the detected color temperature.
選択された前記色変換マトリクスに対応する色フィルタを選択する色フィルタ選択手段と、
選択された前記色フィルタを前記顕微鏡の光路に挿入する色フィルタ交換手段と、
を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の顕微鏡システム。
Color filter selection means for selecting a color filter corresponding to the selected color conversion matrix;
Color filter replacement means for inserting the selected color filter into the optical path of the microscope;
The microscope system according to claim 1, comprising:
前記色フィルタの番号を記憶する色フィルタ番号記憶部を有することを特徴とする請求項6に記載の顕微鏡システム。   The microscope system according to claim 6, further comprising a color filter number storage unit that stores a number of the color filter. 前記顕微鏡は、明視野観察を含むことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の顕微鏡システム。   The microscope system according to claim 1, wherein the microscope includes bright field observation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012242297A (en) * 2011-05-20 2012-12-10 Canon Inc Imaging system and image processing device
WO2013168348A1 (en) * 2012-05-10 2013-11-14 ソニー株式会社 Information processing device, information processing method, information processing program, image acquiring device, image acquiring system, and image acquiring and viewing system

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