[發明專利]分析系統和分析方法

有效

• 申請號: 201410045313.9
• 申請日: 2014-02-07
• 公開（公告）號: CN103996204B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 大島志織;中川和博;松居惠理子
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06K9/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 吳孟秋,梁韜

相關申請的交叉參考

本申請要求提交于2013年2月14日的日本在先專利申請JP2013-027045和提交于2013年9月5日的日本在先專利申請JP2013-184034的利益，該兩個申請每個的全部內容通過引用結合到本文。

技術領域

本公開內容涉及用于分析隨時間推移成像的分析目標的視頻圖像的分析系統、分析程序和分析方法。

背景技術

借助創造iPS細胞(參見日本專利申請公開No.2011-188860)，再生醫學、組織工程、細胞工程等領域中已做出顯著進步。結果，評估細胞狀態以及評估藥物對細胞的效果和影響的需求增長。特別地，關于神經細胞，用于由胚胎干細胞例如iPS細胞形成神經細胞的方法已建立(參見日本專利申請公開No.2006-525210)，并存在用于分析神經細胞的有效方法的需求。

已作為用于分析細胞的方法，已研究了分析隨時間推移成像的作為分析目標的細胞的視頻圖像并基于可從該視頻圖像獲得的信息分析細胞的方法。例如，在含有一些細胞的視頻圖像中檢測運動矢量，并評估視頻圖像中含有的細胞的移動協同性的圖像處理器已在日本專利申請公開No.2012-105631(在下文中稱為專利文獻1)中披露。

發明內容

然而，在專利文獻1中描述的圖像處理器被配置為從視頻圖像計算一個評估值，但不能評估隨時間推移的視頻圖像中細胞移動。本發明人新發現一種分析技術，其能夠在隨時間推移成像的分析目標例如細胞的視頻圖像中評估隨時間推移的分析目標的移動。

鑒于上述的情況，希望提供能夠從隨時間推移成像的分析目標的視頻圖像評估隨時間推移的分析目標的移動的分析系統、分析程序和分析方法。

根據本公開內容的實施方式，提供包括特征值計算單元的分析系統。

特征值計算單元被配置為對每個時間范圍計算特征值，該特征值表示在分析目標隨時間推移成像的目標視頻圖像中的移動量的特征。

在目標視頻圖像中的移動量（運動矢量）根據在目標視頻圖像中含有的分析目標的移動而改變。每個時間范圍的特征值表示該時間范圍的移動量的特征。因此，可以使用特征值作為指標評估移動量的時間變化，這使得能夠評估分析目標的運動。

分析系統可以進一步包括特征值顯示單元，該特征值顯示單元被配置為將特征值的時間變化或空間變化可視化。

該配置允許用戶使用特征值的可視化時間變化或空間變化，由此評估目標的移動。

分析系統可以包括特征值顯示單元，該特征值顯示單元被配置為將特征值的時間變化可視化，并在目標視頻圖像上疊加特征值的可視化后的時間變化從而形成特征值顯示視頻圖像。

特征值顯示視頻圖像顯示目標視頻圖像和隨目標視頻圖像改變的特征值。這允許用戶通過參考由特征值代表的移動量的特征來觀察目標視頻圖像。

分析系統可以進一步包括范圍指定單元，該范圍指定單元被配置為指定目標視頻圖像的特定范圍作為計算范圍。特征值計算單元可以對每個計算范圍計算特征值。

借助該配置，特征值可以為目標視頻圖像的每個特定范圍（計算范圍）計算。這允許對各個范圍評估分析目標的運動。計算范圍可以是由用戶指定的范圍，或可以是目標視頻圖像被分成多個范圍的范圍。

特征值可以是從由移動的量或方向的平均值、最大值、最小值、標準差、方差和變化系數；頻率特征值；或其組合構成的組中選擇的至少一個。

由于上述各種特征值中的每個代表移動量的特征，因此可以使用這些特征值作為指標來評估分析目標的移動。另外，這可以使用這些特征值中的一個或多個。由于移動量的不同特性由不同種類的特征值代表，因此可以根據分析目標的運動選擇適當特征值來評估。

頻率特征值可以是從頻域分析獲得的平均強度、峰值頻率或平均功率頻率。

上述各種頻率特征值包括涉及移動量的頻率的信息，該信息可以從頻域分析例如快速傅里葉變換（FFT）、小波變換和最大熵法（MEM）獲得。因此，通過使用這些特征值作為指標，可以按照移動量的頻率評估分析目標的運動。另外，這可以使用這些特征值中的一個或多個。

分析目標可以是神經細胞。

神經細胞的移動（振動等）可能受到被施加至神經細胞的刺激的種類（抑制性、激勵性等）以及受到神經網絡的形成狀態的影響。然而，神經細胞的移動與心肌細胞的顫動等比較非常小，在分析中要求更高精確度。由于分析系統能夠使用特征值作為指標以高精確度評估細胞的運動，因此神經細胞可以是使用該分析系統的合適分析目標。

分析系統可以進一步包括對象區域指定單元。