[发明专利]细胞观察装置以及细胞观察方法

说明书

一种细胞观察装置，具备：摄像装置，其通过改变焦点位置来能够对容纳有细胞的容器进行摄像；照明装置，其对所述容器进行照射；控制部，其对所述摄像装置进行控制。控制部包括：包围曝光摄像控制部，其使摄像装置在改变所述焦点位置的同时、拍摄多张包围曝光图像D1；方差值计算部，其计算各包围曝光图像D1的像素值的方差值D2；边缘指标值计算部，其计算表示各包围曝光图像D1的边缘强度的边缘指标值D3；聚焦评价值计算部，其根据方差值D2和边缘指标值D3，计算在对焦位置具有极小值的聚焦评价值D4；对焦位置推测部，其计算聚焦评价值D4具有极小值的焦点位置，对对焦位置进行推测。

技术领域

本发明涉及一种细胞观察装置以及细胞观察方法。

背景技术

在对培养于培养容器内的细胞进行观察时，需要找出适于细胞观察的焦点位置。以往，已知为了检测对培养容器内的细胞的对焦位置，进行所谓包围曝光摄像(z-stackimaging)，即在偏移焦点位置的同时取得多张图像。关于包围曝光摄像，例如，在专利文献1中有所记载(第0019段)。

专利文献1：日本特开2015-82096号公报。

对于多个包围曝光图像(z-stack images)，例如，通过求出其像素值的方差值，能够推测出对焦位置。然而，所述方差值在对焦位置附近发生急剧变化。因此，为了以良好的精度推测对焦位置，需要缩短摄像间隔。即，包围曝光摄像的拍摄张数越多，越能够准确地推测出对焦位置。然而，在摄像时，由于对细胞照射照明光，所以，包围曝光摄像的摄像次数越多，照明光对细胞造成的损伤就变得越大。因此，为了将照明光对细胞造成的损伤控制在最小、同时适当地对细胞进行观察，需要通过较少的张数的包围曝光摄像图像，以良好的精度准确地推测对焦位置。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种在抑制包围曝光摄像的摄像次数的同时，以良好的精度推测对焦位置的技术。

为解决上述课题，本申请的第一发明是一种对经二维培养的细胞进行观察的细胞观察装置，包括：摄像装置，其通过改变焦点位置来能够对容纳有所述细胞的容器进行摄像，照明装置，其对所述容器进行照射，控制部，其对所述摄像装置进行控制；所述控制部包括：包围曝光摄像控制部，其使所述摄像装置在改变所述焦点位置的同时、拍摄多个包围曝光图像，方差值计算部，其对每一张所述包围曝光图像计算像素值的方差值，边缘指标值计算部，其对每一张所述包围曝光图像计算表示边缘(edge)强度的边缘指标值，聚焦评价值计算部，其基于所述方差值和所述边缘指标值，对每一张所述包围曝光图像计算在所述对焦位置具有极小值的聚焦(focus)评价值，对焦位置推测部，其基于对每一张所述包围曝光图像的所述聚焦评价值，计算所述聚焦评价值具有极小值的所述焦点位置，从而对所述对焦位置进行推测。

本申请的第二发明是如第一发明所述的细胞观察装置，其中，所述边缘指标值计算部对每一张所述包围曝光图像进行高通滤波(high-pass filter)处理，生成高频分量图像，并基于所述高频分量图像计算边缘成分越多具有越大的值的所述边缘指标值。

本申请的第三发明是如第二发明所述的细胞观察装置，其中，所述边缘指标值计算部将所述高频分量图像的方差值作为所述边缘指标值。

本申请的第四发明是如第一发明至第三发明中任一项所述的细胞观察装置，其中，所述聚焦评价值计算部按照聚焦评价值＝方差值/(边缘指标值)^2来计算所述聚焦评价值。

本申请的第五发明是如第一发明所述的细胞观察方法，其中，所述控制部还具有观察用图像摄像控制部，所述观察用图像摄像控制部将从所述对焦位置推测部推测的所述对焦位置偏移规定的距离的位置作为焦点位置，使所述摄像装置拍摄所述细胞的观察用图像。