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公開番号2024094506
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-10
出願番号2022211086
出願日2022-12-28
発明の名称画像取得装置、画像取得方法および画像取得プログラム
出願人横河電機株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01N 21/64 20060101AFI20240703BHJP(測定;試験)
要約【課題】検出精度の高い蛍光画像を取得すること。
【解決手段】画像取得装置200は、所定の励起波長および所定の受光波長を用いた第1の撮像条件で、撮像装置2によってDNAマイクロアレイ20が撮像された蛍光画像を取得し、励起波長および受光波長のうち少なくとも1つが第1の撮像条件とは異なる第2の撮像条件で、撮像装置2によってDNAマイクロアレイ20が撮像されたサンプルノイズ補正用画像を取得し、サンプルノイズ補正用画像を用いて、蛍光画像に含まれるDNAマイクロアレイ20に由来するサンプルノイズを除去したノイズ補正蛍光画像を生成する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
所定の励起波長および所定の受光波長を用いた第１の撮像条件で、撮像装置によって測定対象試料が撮像された蛍光画像を取得し、
前記励起波長および前記受光波長のうち少なくとも１つが前記第１の撮像条件とは異なる第２の撮像条件で、前記撮像装置によって前記測定対象試料が撮像された第１の補正用画像を取得する取得部と、
前記第１の補正用画像を用いて、前記蛍光画像に含まれる前記測定対象試料に由来するサンプルノイズを除去したノイズ補正蛍光画像を生成する生成部と、
を備える画像取得装置。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記取得部は、
前記第１の撮像条件で、前記撮像装置によって前記測定対象試料とは異なる補正用試料が撮像された第２の補正用画像をさらに取得し、
前記生成部は、
前記第２の補正用画像を用いて、前記蛍光画像に含まれる前記撮像装置に由来する装置ノイズをさらに除去した前記ノイズ補正蛍光画像を生成する、
請求項１に記載の画像取得装置。
【請求項３】
前記取得部は、
前記第２の撮像条件で、前記撮像装置によって前記補正用試料が撮像された第３の補正用画像をさらに取得し、
前記生成部は、
前記第３の補正用画像を用いて、前記第１の補正用画像に含まれる前記装置ノイズをさらに除去し、
前記装置ノイズを除去した前記第１の補正用画像を用いて、前記蛍光画像に含まれる前記装置ノイズをさらに除去した前記ノイズ補正蛍光画像を生成する、
請求項２に記載の画像取得装置。
【請求項４】
前記取得部は、
励起光を照射しない第３の撮像条件で前記撮像装置によって撮像された第４の補正用画像をさらに取得し、
前記生成部は、
前記第４の補正用画像を用いて、前記蛍光画像、前記第１の補正用画像、前記第２の補正用画像、および前記第３の補正用画像に含まれる前記撮像装置の暗電流に由来するダークノイズをさらに除去し、前記ノイズ補正蛍光画像を生成する、
請求項３に記載の画像取得装置。
【請求項５】
前記取得部は、
所定の波長の励起光を照射する第１の光源および所定の波長の蛍光を選択する第１のフィルタを用いた前記第１の撮像条件で、前記撮像装置によって前記測定対象試料が撮像された前記蛍光画像を取得し、
前記第１の光源とは異なる波長の励起光を照射する第２の光源および前記第１のフィルタとは異なる波長の蛍光を選択する第２のフィルタのうち少なくとも１つを用いた前記第２の撮像条件で、前記撮像装置によって前記測定対象試料が撮像された前記第１の補正用画像を取得し、
前記第１の撮像条件で、前記撮像装置によって、前記補正用試料として、前記測定対象試料が発する蛍光が含まれない試料、またはミラーが撮像された前記第２の補正用画像を取得し、
前記第２の撮像条件で、前記撮像装置によって前記補正用試料が撮像された前記第３の補正用画像を取得し、
前記第１の光源および前記第２の光源いずれからも励起光を照射しない前記第３の撮像条件で、前記撮像装置によって前記測定対象試料または前記補正用試料が撮像された前記第４の補正用画像を取得する、
請求項４に記載の画像取得装置。
【請求項６】
前記生成部は、
前記ダークノイズを除去した前記第２の補正用画像から輝度値または光量に基づく第１の装置ノイズ補正用係数を算出し、前記ダークノイズを除去した前記蛍光画像に対して前記第１の装置ノイズ補正用係数を除算することによって、前記蛍光画像から前記装置ノイズを除去した装置ノイズ補正蛍光画像を生成し、
前記ダークノイズを除去した前記第３の補正用画像から輝度値または光量に基づく第２の装置ノイズ補正用係数を算出し、前記ダークノイズを除去した前記第１の補正用画像に対して前記第２の装置ノイズ補正用係数を除算することによって、前記第１の補正用画像から前記装置ノイズを除去した第５の補正用画像を生成し、
前記装置ノイズ補正蛍光画像に対して前記第５の補正用画像を除算することによって、前記装置ノイズ補正蛍光画像から前記サンプルノイズを除去した前記ノイズ補正蛍光画像を生成する、
請求項５に記載の画像取得装置。
【請求項７】
前記取得部は、
前記測定対象試料が発する光量が読出ノイズ以上となるように信号にゲインをかけるイメージセンサ、または読出ノイズが所定値以下となるイメージセンサを有する前記撮像装置を用いて撮像された前記蛍光画像を取得する、
請求項６に記載の画像取得装置。
【請求項８】
前記測定対象試料は、ＤＮＡマイクロアレイである、
請求項１から７のいずれか１項に記載の画像取得装置。
【請求項９】
コンピュータが、
所定の励起波長および所定の受光波長を用いた第１の撮像条件で、撮像装置によって測定対象試料が撮像された蛍光画像を取得し、
前記励起波長および前記受光波長のうち少なくとも１つが前記第１の撮像条件とは異なる第２の撮像条件で、前記撮像装置によって前記測定対象試料が撮像された第１の補正用画像を取得し、
前記第１の補正用画像を用いて、前記蛍光画像に含まれる前記測定対象試料に由来するサンプルノイズを除去したノイズ補正蛍光画像を生成する、
処理を実行する画像取得方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
所定の励起波長および所定の受光波長を用いた第１の撮像条件で、撮像装置によって測定対象試料が撮像された蛍光画像を取得し、
前記励起波長および前記受光波長のうち少なくとも１つが前記第１の撮像条件とは異なる第２の撮像条件で、前記撮像装置によって前記測定対象試料が撮像された第１の補正用画像を取得し、
前記第１の補正用画像を用いて、前記蛍光画像に含まれる前記測定対象試料に由来するサンプルノイズを除去したノイズ補正蛍光画像を生成する、
処理を実行させる画像取得プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像取得装置、画像取得方法および画像取得プログラムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
サンプルに含まれる特定のデオキシリボ核酸（ＤＮＡ：Deoxyribonucleic Acid）等の核酸配列を有するターゲットを計測する手法として、ＤＮＡマイクロアレイを用いるＤＮＡマイクロアレイ法が広く知られている。ＤＮＡマイクロアレイ法は、ＤＮＡマイクロアレイに添加されたサンプル中の蛍光分子で修飾されたターゲットが、ハイブリダイズ反応によりＤＮＡマイクロアレイの検出プローブに捕集される性質を利用してターゲットを計測する手法である。ＤＮＡマイクロアレイ法では、蛍光画像の画像解析によりＤＮＡスポット部分の輝度値または光量を算出することで、ターゲットがサンプルに含まれるか否かの判定に加えて、サンプルに含まれるターゲットの量を計測することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－２０３１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、ＤＮＡマイクロアレイ法において検出精度の高い蛍光画像を取得することが難しい。例えば、上記の従来技術では、蛍光画像におけるＤＮＡスポット部の光量が背景部のノイズより低くなると、ＤＮＡスポットが検出できなくなることがある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、検出精度の高い蛍光画像を取得することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、所定の励起波長および所定の受光波長を用いた第１の撮像条件で、撮像装置によって測定対象試料が撮像された蛍光画像を取得し、前記励起波長および前記受光波長のうち少なくとも１つが前記第１の撮像条件とは異なる第２の撮像条件で、前記撮像装置によって前記測定対象試料が撮像された第１の補正用画像を取得する取得部と、前記第１の補正用画像を用いて、前記蛍光画像に含まれる前記測定対象試料に由来するサンプルノイズを除去したノイズ補正蛍光画像を生成する生成部と、を備える画像取得装置を提供する。
【０００７】
また、本発明は、コンピュータが、所定の励起波長および所定の受光波長を用いた第１の撮像条件で、撮像装置によって測定対象試料が撮像された蛍光画像を取得し、前記励起波長および前記受光波長のうち少なくとも１つが前記第１の撮像条件とは異なる第２の撮像条件で、前記撮像装置によって前記測定対象試料が撮像された第１の補正用画像を取得し、前記第１の補正用画像を用いて、前記蛍光画像に含まれる前記測定対象試料に由来するサンプルノイズを除去したノイズ補正蛍光画像を生成する、処理を実行する画像取得方法を提供する。
【０００８】
また、本発明は、コンピュータに、所定の励起波長および所定の受光波長を用いた第１の撮像条件で、撮像装置によって測定対象試料が撮像された蛍光画像を取得し、前記励起波長および前記受光波長のうち少なくとも１つが前記第１の撮像条件とは異なる第２の撮像条件で、前記撮像装置によって前記測定対象試料が撮像された第１の補正用画像を取得し、前記第１の補正用画像を用いて、前記蛍光画像に含まれる前記測定対象試料に由来するサンプルノイズを除去したノイズ補正蛍光画像を生成する、処理を実行させる画像取得プログラムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検出精度の高い蛍光画像を取得することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ＤＮＡマイクロアレイ法の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
参考技術に係る画像取得システムを説明するための図である。
参考技術に係る画像取得処理の流れを説明するためのフローチャートである。
参考技術に係るＤＮＡマイクロアレイ蛍光画像を説明するための図である。
参考技術に係るＤＮＡマイクロアレイ蛍光画像の蛍光スポットのラインプロファイルを説明するための図である。
実施形態に係る画像取得システムの構成例を示す図である。
実施形態に係る画像取得装置および撮像装置の構成例を示すブロック図である。
実施形態に係る装置波長の選択に用いる３次元蛍光スペクトルの一例を示す図である。
実施形態に係るノイズ補正信号画像生成処理の一例を示す図である。
実施形態に係るＤＮＡマイクロアレイ上のラインプロファイルの具体例１を示す図である。
実施形態に係るＤＮＡマイクロアレイ上のラインプロファイルの具体例２を示す図である。
実施形態に係るサンプルノイズ補正および装置ノイズ補正によるノイズ低減効果の一例を示す図である。
実施形態に係る画像取得処理の流れの一例を示すフローチャートである。
実施形態に係るハードウェア構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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