[發(fā)明專利]圖像獲取裝置、圖像獲取方法以及圖像獲取程序

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210445119.0
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103105381A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 木島公一朗
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G02B21/36
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)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(shù)

作為將諸如生物組織的微細(xì)顆粒進(jìn)行分析和分類的方法，流式細(xì)胞分析術(shù)是已知的。流式細(xì)胞分析術(shù)裝置（流式細(xì)胞儀）能夠從諸如細(xì)胞的各個顆粒高速獲取形狀信息和熒光信息。形狀信息包括尺寸等。熒光信息是有關(guān)DNA/RNA熒光染色以及有關(guān)以熒光抗體染色的蛋白質(zhì)等的信息。流式細(xì)胞分析術(shù)裝置（流式細(xì)胞儀）能夠分析其相互關(guān)系并且能夠從顆粒中分類目標(biāo)細(xì)胞組。此外，作為基于細(xì)胞的熒光圖像來實(shí)施血細(xì)胞計(jì)數(shù)的方法，成像細(xì)胞分析術(shù)是已知的。在成像細(xì)胞分析術(shù)中，將載玻片上或培養(yǎng)皿中的生物樣本的熒光圖像進(jìn)行放大并且拍照。關(guān)于熒光圖像中的各個細(xì)胞的信息被數(shù)字化和量化。例如，該信息包括標(biāo)記了細(xì)胞的亮點(diǎn)的強(qiáng)度（亮度）、尺寸等。此外，分析細(xì)胞周期，并實(shí)施其他處理。

在獲取熒光染色的生物樣本的熒光圖像的情況下，在生物樣本的厚度方向上以預(yù)定距離移動焦點(diǎn)。產(chǎn)生多個焦點(diǎn)處的各個熒光圖像作為圖像數(shù)據(jù)。因此，可以可靠地獲取標(biāo)記目標(biāo)細(xì)胞的所有亮點(diǎn)。然而，在這種情況下，針對一個生物樣本的熒光圖像的數(shù)量是極其巨大的。此外，用于一個生物樣本的處理負(fù)荷和數(shù)據(jù)量存在增加的趨勢。

如果使得焦點(diǎn)位置之間的距離更大，則減少了針對一個生物樣本的熒光圖像的數(shù)量。然而，在這種情況下，不能獲取標(biāo)記目標(biāo)細(xì)胞的某些亮點(diǎn)。因此，降低了分析精度。此外，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(diǎn)深度。然而，在這種情況下，一律地降低了所有熒光圖像的分辨率。因此，畢竟降低了分析精度。

與以上所提到的情況相關(guān)，例如，日本專利申請公開第2011-017982號公開了獲取熒光圖像的如下方法。根據(jù)此方法，熒光圖像獲取單元在Z軸方向（光軸方向）上移動可移動載臺，并在采樣點(diǎn)的厚度方向上移動光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)。從可移動載臺在Z軸方向上開始移動時的時間點(diǎn)到可移動載臺完成移動時的時間點(diǎn)，熒光圖像獲取單元對圖像傳感器進(jìn)行曝光。熒光圖像獲取單元從圖像傳感器獲取采樣點(diǎn)的熒光圖像。熒光圖像是作為曝光結(jié)果所獲取的、并在最終時間點(diǎn)所獲取的圖像。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)日本專利申請公開第2011-017982號的技術(shù)，可以通過合并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(diǎn)位置處的圖像來取得一個圖像。因此，獲取了所有亮點(diǎn)的圖像。亮點(diǎn)存在于整個生物樣本的厚度方向上。然而，亮點(diǎn)的圖像是模糊的。

如上所述，當(dāng)在整個生物樣本的厚度方向上移動焦點(diǎn)位置的同時，通過連續(xù)地曝光圖像傳感器來獲取圖像。然而，事實(shí)上，在該圖像中，存在于生物樣本的厚度方向的兩端的亮點(diǎn)與存在于中心部分的亮點(diǎn)相比，其尺寸較大而亮度較低。因此，會降低亮點(diǎn)的測量亮度、尺寸等的精度。

鑒于以上所提到的情況，期望提供一種可以提高熒光標(biāo)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(jù)本技術(shù)的實(shí)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(fā)光照射具有熒光標(biāo)記的生物樣本，該激發(fā)光激發(fā)熒光標(biāo)記；包括物鏡的光學(xué)系統(tǒng)，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，被配置為在延長范圍內(nèi)移動光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置，該延長范圍是通過在成像對象的厚度范圍內(nèi)的兩端增加預(yù)定邊界所獲取的；以及曝光控制器，被配置為在延長范圍內(nèi)移動光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置的同時，對圖像傳感器進(jìn)行曝光。

在該圖像獲取裝置中，優(yōu)選地，成像對象的厚度方向上的兩端的預(yù)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(fā)光照射熒光標(biāo)記。

曝光控制器可被配置為當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置在延長范圍內(nèi)移動的同時對圖像傳感器進(jìn)行曝光，由此獲取成像對象的熒光圖像。

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熒光圖像的熒光標(biāo)記，并獲取熒光標(biāo)記的亮度和尺寸。

根據(jù)本技術(shù)的另一實(shí)施方式，提供了一種圖像獲取方法，包括：以激發(fā)光照射具有熒光標(biāo)記的生物樣本，該激發(fā)光激發(fā)熒光標(biāo)記；在延長范圍內(nèi)移動光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置，通過在成像對象的厚度范圍內(nèi)的兩端增加預(yù)定邊界來獲取該延長范圍，光學(xué)系統(tǒng)包括物鏡，該物鏡被配置為放大成像對象；以及光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置在該延長范圍內(nèi)移動的同時，對圖像傳感器進(jìn)行曝光。

根據(jù)本技術(shù)的另一實(shí)施方式，提供了一種圖像獲取程序，被配置為使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟：

以來自光源的激發(fā)光照射具有熒光標(biāo)記的生物樣本，該激發(fā)光激發(fā)熒光標(biāo)記；