[发明专利]图像处理装置、摄像装置、显微镜装置、图像处理方法以及图像处理程序

说明书

技术领域

本发明涉及从试样的影像图像来特定分子位置的图像处理装置、摄像装置、显微镜装置、图像处理方法以及图像处理程序。

背景技术

一直以来，尝试对来自包含荧光分子等的试样的光进行摄像并使用其结果所获得的图像数据来特定荧光分子等的分子的位置。例如，在下述非专利文献1中公开了从试样的光学图像制作超分辨率图像的方法。在该方法中，将构成光学图像的像素中亮度值最大的像素作为候补分子来特定，并且在相对于该图像配合(fitting)模型分子的亮度分布之后从图像减去配合的模型分子的亮度分布，然后存储上述候补分子。于是，以被减去的图像为对象，再次重复候补分子的特定、配合、从图像减去亮度分布、以及候补分子的存储，基于被存储的候补分子，生成超分辨率图像。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：SeamusJ Holden,Stephan Uphoff&Achillefs N Kapanidis,“DAOSTORM:an algorithm for high density super-resolution microscopy”,Nature Methods,vol.8no.4,April2011

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在上述非专利文献1所记载的方法中，能够应用于多个分子互相分离的情况，但是，在多个分子之间的距离近的情况下，因为在来自各个分子的光重叠的状态下生成光学图像，所以，在基于亮度值特定候补分子的方法中，分离多个分子并进行判别是困难的。或者，也会有搞错多个分子而作为1个分子来进行特定的情况。

因此，本发明是有鉴于上述问题而悉心研究的结果，其目的在于，提供一种能够高精度地特定多个分子的图像处理装置、摄像装置、显微镜装置、图像处理方法以及图像处理程序。

解决课题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的一个侧面所涉及的图像处理装置，是基于由摄像元件取得的试样的影像图像来特定分子位置的图像处理装置，具备：模板(template)制作单元，从包含于对应于分子模型的M行M列(M为3以上的整数)的像素中的模板，制作对应于以规定的比例将分子模型的形状分割后的形状的部分模板；评价值计算单元，在影像图像中使用对应于将选择的注视像素作为中心每旋转规定角度的形状的部分模板来评价影像图像与该部分模板的一致度并对多个注视像素中的每一个注视像素计算评价值；分子位置特定单元，基于相对于影像图像中的多个注视像素计算的评价值，特定影像图像中的分子位置。

或者，本发明的其他的侧面所涉及的摄像装置具备上述的图像处理装置、以及取得影像图像的摄像元件。

或者，本发明的其他的侧面所涉及的显微镜装置具备上述的图像处理装置、取得影像图像的摄像元件、以及相对于摄像元件生成试样的图像的光学系统。

或者，本发明的其他的侧面所涉及的图像处理方法，是基于由摄像元件取得的试样的影像图像来特定分子位置的图像处理方法，具备：模板制作步骤，图像处理装置从包含于对应于分子模型的M行M列(M为3以上的整数)的像素中的模板制作对应于以规定的比例将分子模型的形状分割后的形状的部分模板；评价值计算步骤，图像处理装置在影像图像中使用对应于将选择的注视像素作为中心每旋转规定角度的形状的部分模板来评价影像图像与该部分模板的一致度并对多个注视像素中的每一个注视像素计算评价值；分子位置特定步骤，图像处理装置基于相对于影像图像中的多个注视像素计算的评价值特定影像图像中的分子位置。

或者，本发明的其他的侧面所涉及的图像处理程序是基于由摄像元件取得的试样的影像图像来特定分子位置的图像处理程序，使计算机起到作为下述单元的功能：模板制作单元，从包含于对应于分子模型的M行M列(M为3以上的整数)的像素中的模板制作对应于以规定的比例将分子模型的形状分割后的形状的部分模板；评价值计算单元，在影像图像中使用对应于将选择的注视像素作为中心每旋转规定角度后的形状的部分模板来评价影像图像与该部分模板的一致度并对多个注视像素中的每一个注视像素计算评价值；分子位置特定单元，基于相对于影像图像中的多个注视像素计算的评价值特定影像图像中的分子位置。