觀測(cè)系統(tǒng)、觀測(cè)程序和觀測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及觀測(cè)系統(tǒng)、觀測(cè)程序和觀測(cè)方法。一種觀測(cè)系統(tǒng)包括顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)、圖像拾取單元、圖像拾取控制單元、檢測(cè)單元以及觀測(cè)控制單元。圖像拾取單元被配置為拍攝顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的圖像。圖像拾取控制單元被配置為使圖像拾取單元在多個(gè)焦點(diǎn)位置處拍攝視野范圍中在觀測(cè)樣本的圖像并且生成檢測(cè)圖像。檢測(cè)單元被配置為從檢測(cè)圖像中檢測(cè)觀測(cè)樣本中的觀測(cè)目標(biāo)物體的三維位置。觀測(cè)控制單元被配置為使顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍適合于三維位置。
【專利說明】觀測(cè)系統(tǒng)、觀測(cè)程序和觀測(cè)方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2013年5月10日提交的日本在先專利申請(qǐng)JP2013-100142的權(quán)益， 通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合與本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開涉及通過使用顯微鏡用于觀測(cè)目標(biāo)物體的觀測(cè)系統(tǒng)、觀測(cè)程序和觀測(cè)方 法。

【背景技術(shù)】
[0004] 在當(dāng)觀測(cè)諸如細(xì)胞的觀測(cè)目標(biāo)物體時(shí)，在一些情況下觀測(cè)目標(biāo)物體難以被帶入顯 微鏡的視野中。具體地，例如，在觀測(cè)漂浮在培養(yǎng)液中的漂浮的細(xì)胞的情況下，細(xì)胞自身在 培養(yǎng)液中移動(dòng)或者由于與載物臺(tái)（Stage)的移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)等導(dǎo)致細(xì)胞移動(dòng)。在這種情 況下，使用者必須調(diào)整載物臺(tái)或焦點(diǎn)位置并且在注視著顯微鏡的視野的同時(shí)對(duì)期望的觀測(cè) 目標(biāo)物體進(jìn)行搜尋。具體地，當(dāng)觀測(cè)時(shí)長變的更長時(shí)，使用者必須針對(duì)每個(gè)預(yù)定時(shí)間段對(duì)觀 測(cè)目標(biāo)物體進(jìn)行搜尋，所以這個(gè)任務(wù)是使用者的沉重的負(fù)擔(dān)。
[0005] 同時(shí)，已開發(fā)出了通過圖像處理來追蹤觀測(cè)目標(biāo)物體移動(dòng)的技術(shù)。例如，日本專利 申請(qǐng)公開第2012-200156號(hào)公開了細(xì)胞追蹤處理方法，其中圖像處理是針對(duì)以預(yù)定時(shí)間間 隔拍攝的包括多個(gè)細(xì)胞的觀測(cè)圖像來執(zhí)行的，并且基于通過分析特征量所獲得的細(xì)胞的形 態(tài)特征，觀測(cè)圖像之間的細(xì)胞是相關(guān)的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 然而，在如日本專利申請(qǐng)公開第2012-200156號(hào)中所公開的追蹤中，必須以幾分 鐘至幾十分鐘的間隔觀測(cè)該觀測(cè)目標(biāo)物體。因此，存在由于光毒性會(huì)損壞觀測(cè)目標(biāo)物體的 顧慮。此外，近年來，已建立了單細(xì)胞分選技術(shù)，其中在設(shè)置有多個(gè)孔（well)的孔板（well plate)上，在每個(gè)孔中存儲(chǔ)一個(gè)細(xì)胞。在其中每個(gè)孔存儲(chǔ)多個(gè)細(xì)胞的情況下，細(xì)胞必須被追 蹤和識(shí)別。相反，在單細(xì)胞分選中，細(xì)胞不必被識(shí)別，并且僅需要掌握細(xì)胞的放置位置，從而 使得可以執(zhí)行觀測(cè)。
[0007] 有鑒于如上所述的情況，期望提供能夠?qū)τ^測(cè)目標(biāo)物體自動(dòng)搜尋的觀測(cè)系統(tǒng)、觀 測(cè)程序和觀測(cè)方法。
[0008] 根據(jù)本公開的實(shí)施方式，提供了一種包括顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)、圖像拾取單元、圖像拾 取控制單元、檢測(cè)單元和觀測(cè)控制單元的觀測(cè)系統(tǒng)。
[0009] 圖像拾取單元被配置為拍攝顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的圖像。
[0010] 圖像拾取控制單元被配置為使圖像拾取單元在多個(gè)焦點(diǎn)位置處拍攝視野范圍中 的觀測(cè)樣本的圖像并且生成檢測(cè)圖像。
[0011] 檢測(cè)單元被配置為從檢測(cè)圖像中檢測(cè)觀測(cè)樣本中的觀測(cè)目標(biāo)物體的三維位置。
[0012] 觀測(cè)控制單元被配置為使顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍適合三維位置。
[0013] 使用這個(gè)結(jié)構(gòu)，通過檢測(cè)單元從圖像拾取控制單元使圖像拾取單元拍攝的檢測(cè)圖 像中，檢測(cè)觀測(cè)目標(biāo)物體的三維位置。觀測(cè)控制單元使顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍適合檢 測(cè)到的三維位置，從而使得視野范圍與觀測(cè)目標(biāo)物體相匹配。即，觀測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)地對(duì)觀測(cè)目 標(biāo)物體進(jìn)行搜尋。通過使用與觀測(cè)目標(biāo)物體相匹配的視野范圍，如上所述，觀測(cè)控制單元可 執(zhí)行詳細(xì)的觀測(cè)，或者使用者可執(zhí)行詳細(xì)的觀測(cè)。
[0014] 圖像拾取控制單元可將顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率設(shè)定為第一放大倍率并且使 圖像拾取單元拍攝顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的圖像。
[0015] 觀測(cè)控制單元可將顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率設(shè)定為高于第一放大倍率的第二 放大倍率并且使顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍適合三維位置。
[0016] 使用這個(gè)結(jié)構(gòu)，通過使用被設(shè)定為較低放大倍率（第一放大倍率）的顯微鏡光學(xué) 系統(tǒng)，觀測(cè)系統(tǒng)可檢測(cè)大范圍的觀測(cè)樣本的檢測(cè)目標(biāo)物體。通過使用被設(shè)定為較高放大倍 率（第二放大倍率）的顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，使用者或觀測(cè)控制單元可對(duì)觀測(cè)目標(biāo)物體執(zhí)行詳 細(xì)的觀測(cè)。
[0017] 觀測(cè)控制單元可使圖像拾取單元拍攝適合三維位置的顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范 圍的圖像。
[0018] 使用這個(gè)結(jié)構(gòu)，圖像拾取單元拍攝與觀測(cè)目標(biāo)物體相匹配的視野范圍的圖像。在 當(dāng)圖像拾取控制單元使圖像拾取單元拍攝檢測(cè)圖像時(shí)，顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率被設(shè)定 為高于放大倍率（第一放大倍率）的第二放大倍率，并且因此圖像拍攝使得可以生成觀測(cè) 目標(biāo)物體的詳細(xì)圖像。
[0019] 觀測(cè)系統(tǒng)可進(jìn)一步包括被配置為對(duì)從顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)入射的的紫外光、可見光和 紅外光中的一個(gè)進(jìn)行分光的紫外光、可見光和紅外光分光單兀。
[0020] 觀測(cè)控制單元可使紫外光、可見光和紅外光分光單元掃描適合三維位置的顯微鏡 光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍。
[0021] 使用這個(gè)結(jié)構(gòu)，紫外光，可見光和紅外光分光單元針對(duì)與觀測(cè)目標(biāo)物體相匹配的 視野范圍來執(zhí)行紫外光分光、可見光分光或紅外光分光。為了執(zhí)行分光，必須進(jìn)行掃描（行 掃描等）。因?yàn)轱@微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍與觀測(cè)目標(biāo)物體相匹配，故通過掃描視野范圍， 觀測(cè)控制單元可執(zhí)行分光。
[0022] 觀測(cè)系統(tǒng)可進(jìn)一步包括拉曼散射分光單元，該單元被配置為對(duì)從顯微鏡光學(xué)系統(tǒng) 入射的拉曼散射光進(jìn)行分光。
[0023] 觀測(cè)控制單元可使拉曼散射分光單元掃描適合于三維位置的顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的 視野范圍。
[0024] 使用這個(gè)結(jié)構(gòu)，拉曼散射分光單元針對(duì)與觀測(cè)目標(biāo)物體相匹配的視野范圍執(zhí)行拉 曼散射分光。為了執(zhí)行分光，必須進(jìn)行掃描（行掃描等）。因?yàn)轱@微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍 與觀測(cè)目標(biāo)物體相匹配，故通過掃描視野范圍，觀測(cè)控制單元可執(zhí)行分光。
[0025] 觀測(cè)樣本可被存儲(chǔ)在設(shè)置在孔板中的多個(gè)孔的每一個(gè)孔中。
[0026] 觀測(cè)目標(biāo)物體可以是播種到孔板的多個(gè)孔的每一個(gè)孔中的細(xì)胞。
[0027] 通過使用流式細(xì)胞儀進(jìn)行單細(xì)胞分選，細(xì)胞可被分別逐一地播種至孔板的孔。在 其中細(xì)胞被分別逐一播種到孔的情況下，不需要通過追蹤來追蹤細(xì)胞。當(dāng)在孔中檢測(cè)到物 質(zhì)時(shí)，該物質(zhì)可以被認(rèn)為是細(xì)胞。因此，根據(jù)本技術(shù)的觀測(cè)系統(tǒng)尤其適合于其中被設(shè)定作為 觀測(cè)目標(biāo)的細(xì)胞被分別逐一播種至孔的孔板的情況。
[0028] 圖像拾取控制單元將通過檢測(cè)單元檢測(cè)單元從中檢測(cè)到觀測(cè)目標(biāo)物體的孔和所 述觀測(cè)目標(biāo)物體的所述三維位置一起登記為觀測(cè)目標(biāo)孔，并且將通過檢測(cè)單元將從中沒有 檢測(cè)到觀測(cè)目標(biāo)物體的孔從觀測(cè)目標(biāo)孔中排除。
[0029] 使用這個(gè)結(jié)構(gòu)，將從中檢測(cè)述觀測(cè)目標(biāo)物體的孔和所述觀測(cè)目標(biāo)物體的所述三維 位置一起登記為觀測(cè)目標(biāo)孔，所以可以使用先前觀測(cè)中所登記的三維位置拍攝檢測(cè)圖像的 圖像。此外，將從中沒有檢測(cè)出觀測(cè)目標(biāo)物體的孔從觀測(cè)目標(biāo)孔中排除，所以可以停止后 續(xù)觀測(cè)并防止多余的觀測(cè)。
[0030] 圖像拾取控制單元可以對(duì)觀測(cè)目標(biāo)孔進(jìn)行慢速（time-lapse)圖像拍攝。
[0031] 在其中以預(yù)定時(shí)間間隔連續(xù)進(jìn)行圖像拍攝的慢速圖像拍攝的情況下，使用從先前 的觀測(cè)中所獲得的觀測(cè)目標(biāo)孔和觀測(cè)目標(biāo)物體的三維位置，結(jié)果是可以對(duì)觀測(cè)目標(biāo)物體執(zhí) 行有效的觀測(cè)。
[0032] 觀測(cè)系統(tǒng)可進(jìn)一步包括標(biāo)識(shí)符讀取單元和標(biāo)識(shí)符管理單元。
[0033] 標(biāo)識(shí)符讀取單元被配置為從提供給孔板的識(shí)別標(biāo)記中讀取孔板的標(biāo)識(shí)符。
[0034] 標(biāo)識(shí)符管理單元被配置為將從標(biāo)識(shí)符讀取單元所供給的標(biāo)識(shí)符與先前已觀測(cè)到 的孔板的標(biāo)識(shí)符進(jìn)行核對(duì)并且將與所供給的標(biāo)識(shí)符相對(duì)應(yīng)的孔板的觀測(cè)數(shù)據(jù)供應(yīng)至圖像 拾取控制單兀。
[0035] 使用這個(gè)結(jié)構(gòu)，當(dāng)圖像拾取控制單元拍攝檢測(cè)圖像時(shí)，可以參照針對(duì)每個(gè)孔板的 先前的觀測(cè)數(shù)據(jù)。具體地，圖像拾取控制單元可省略對(duì)于先前觀測(cè)中從觀測(cè)目標(biāo)孔排除的 孔的檢測(cè)圖像的拍攝，或者使僅拍攝先前觀測(cè)中檢測(cè)到的觀測(cè)目標(biāo)物體的三維圖像附近的 圖像。
[0036] 根據(jù)本技術(shù)的另一實(shí)施方式，提供了一種使計(jì)算機(jī)起到圖像拾取控制單元、檢測(cè) 單元和觀測(cè)控制單元的作用的觀測(cè)程序。
[0037] 圖像拾取控制單元被配置為使拍攝顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的圖像的圖像拾 取單元在多個(gè)焦點(diǎn)位置處拍攝視野范圍中觀測(cè)樣本的圖像并且生成檢測(cè)圖像。
[0038] 檢測(cè)單元被配置為從檢測(cè)圖像檢測(cè)觀測(cè)樣本中的觀測(cè)目標(biāo)物體的三維位置。
[0039] 觀測(cè)控制單元被配置為使顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍適合于三維位置。
[0040] 根據(jù)本技術(shù)的另一實(shí)施方式，提供了一種觀測(cè)方法，該方法包括通過圖像拾取控 制單元使拍攝顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的圖像的圖像拾取單元在多個(gè)焦點(diǎn)位置處拍攝 視野范圍中的觀測(cè)樣本的圖像并且生成檢測(cè)圖像。
[0041] 通過檢測(cè)單元從檢測(cè)圖像檢測(cè)出觀測(cè)樣本中的觀測(cè)目標(biāo)物體的三維位置。
[0042] 通過觀測(cè)控制單元使顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍適合于三維位置。
[0043] 如上所述，根據(jù)本技術(shù)，可以提供能夠自動(dòng)搜尋觀測(cè)目標(biāo)物體的觀測(cè)系統(tǒng)、觀測(cè)程 序和觀測(cè)方法。
[0044] 根據(jù)如在附圖中示出的本公開的最佳模式的實(shí)施方式的以下詳細(xì)描述，本公開的 這些和其他目標(biāo)、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045] 圖1是示出了根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式的觀測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0046] 圖2是示出了通過觀測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)的孔板的示意圖；
[0047] 圖3是示出了觀測(cè)系統(tǒng)的操作的流程圖；
[0048] 圖4是示出了相對(duì)于孔的觀測(cè)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的大小的示意圖；
[0049] 圖5是示出了在拍攝檢測(cè)目標(biāo)圖像時(shí)觀測(cè)系統(tǒng)的顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的 示意圖；
[0050] 圖6是示出了在通過觀測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)時(shí)的顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的示意圖；
[0051] 圖7是示出了根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式的具有孔板識(shí)別功能的觀測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的 示意圖；以及
[0052] 圖8是示出了觀測(cè)系統(tǒng)的操作的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0053] (觀測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)）
[0054] 圖1是示出了根據(jù)本實(shí)施方式的觀測(cè)系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，觀測(cè)系統(tǒng)100由 顯微鏡單元110和控制單元120組成。控制單元120可以與顯微鏡單元110整體形成或者 可以是獨(dú)立于顯微鏡單元110的信息處理裝置。
[0055] 顯微鏡單元110包括載物臺(tái)111、顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112、自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)113、光路切 換單元114、圖像拾取單元115、紫外光、可見光和紅外光分光單元116、拉曼散射分光單元 117以及透射照明118。此外，在載物臺(tái)111上放置培養(yǎng)器N。
[0056] 載物臺(tái)111支撐培養(yǎng)器N并且限定培養(yǎng)器N與顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112之間的相對(duì)位 置。通過諸如電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)源，載物臺(tái)111可以是在水平方向（X-Y方向）上可移動(dòng)的X-Y 載物臺(tái)。此外，載物臺(tái)111在除水平方向之外的堅(jiān)直方向（Z方向）上是可移動(dòng)的。通過由 控制單元120控制，載物臺(tái)111可相對(duì)于顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112來移動(dòng)位置。
[0057] 培養(yǎng)器N存儲(chǔ)其中包含觀測(cè)目標(biāo)物體（細(xì)胞等）的孔板并且可利用所保持的培養(yǎng) 環(huán)境來執(zhí)行各種觀測(cè)。圖2是示出了孔板P的示意圖。如圖所示，孔板P包括多個(gè)孔W。在 每個(gè)孔W中，存儲(chǔ)包含觀測(cè)目標(biāo)物體C的觀測(cè)樣本L。觀測(cè)目標(biāo)物體C可以是通過單細(xì)胞分 選逐一播種到每個(gè)孔W中的細(xì)胞，并且觀測(cè)樣本L可以是細(xì)胞培養(yǎng)液。
[0058] 顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112設(shè)置有諸如物鏡（objective len)和光圈的各種透鏡。顯微 鏡光學(xué)系統(tǒng)112增加透射通過觀測(cè)樣本的光（包括紫外光和紅外光）或者在觀測(cè)樣本上生 成的光并且使光進(jìn)入光路切換單元114。期望的是顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112可執(zhí)行至諸如稍后 描述的第一放大倍率和第二放大倍率的多個(gè)放大倍率的改變。
[0059] 自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)113調(diào)整顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的焦點(diǎn)位置。具體地，通過由控制單 元120來控制，自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)113調(diào)整物鏡與載物臺(tái)111之間的距離和不同的透鏡之間的 間隔，從而在Z方向上移動(dòng)顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的焦點(diǎn)位置。期望的是自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)113 可以移動(dòng)顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的焦點(diǎn)位置，使得可拍攝Z堆棧（Z-Stack)圖像（在Z方向 上移動(dòng)焦點(diǎn)的同時(shí)拍攝圖像）。
[0060] 光路切換單元114將從顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112中出射的光以預(yù)定的百分比分配給圖 像拾取單元115、紫外光、可見光和紅外光分光單元116以及拉曼散射分光單元117。此外， 光路切換單元114也可以將入射光以預(yù)定百分比分配給圖像拾取單元115、紫外光、可見光 和紅外光分光單元116以及拉曼散射分光單元117的任意一個(gè)或兩個(gè)或多個(gè)，以用于觀測(cè) 觀測(cè)目標(biāo)物體。此外，光路切換單元114使得從拉曼散射分光單元117出射的用于拉曼散 射觀測(cè)的激發(fā)光（excitation light)進(jìn)入顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112。
[0061] 圖像拾取單元115使用顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112拍攝觀測(cè)樣本的顯微鏡圖像。圖像 拾取單元115設(shè)置有諸如CCD(電荷稱合元件（charge coupled device))圖像傳感器和 CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）圖像傳感器的圖像拾取元件并且可拍攝觀測(cè)樣本的圖像。 根據(jù)顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112、透射照明118等的結(jié)構(gòu)，圖像拾取單元115可拍攝亮視野圖像、暗 視野圖像、相位差圖像、熒光圖像、偏光顯微鏡圖像等中的所有或至少一個(gè)。
[0062] 紫外光、可見光和紅外光分光單元116對(duì)透射通過觀測(cè)樣本的紫外光、可見光或 紅外光進(jìn)行分光。從透射照明118出射的紫外光、可見光或紅外光透射通過觀測(cè)樣本，并通 過顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112以預(yù)定放大倍率放大，并且通過光路切換單元114引導(dǎo)至紫外光、 可見光和紅外光分光單兀116。紫外光、可見光和紅外光分光單兀116可從紫外光、可見光 或紅外光在觀測(cè)樣本的紫外光區(qū)域、可見光區(qū)域或紅外光區(qū)域生成二維的光譜圖像，并且 可從二維光譜圖像生成紫外光、可見光或紅外光的吸收光譜（紫外光、可見光或紅外光分 光光譜）。紫外光、可見光或紅外光分光光譜是相對(duì)于透射通過觀測(cè)樣本的紫外光、可見光 或紅外光的波長的吸收曲線并且包括與觀測(cè)樣本的特性（分子結(jié)構(gòu)或化學(xué)狀態(tài)）相關(guān)的信 肩、。
[0063] 應(yīng)注意的是紫外光、可見光和紅外光分光單元116僅需要獲得紫外光、可見光和 紅外光區(qū)域中的至少一個(gè)的吸收光譜或者可獲得紫外光、可見光和紅外光區(qū)域的所有區(qū)域 中的吸收光譜。此外，紫外光、可見光和紅外光分光單元116也可以通過預(yù)先針對(duì)觀測(cè)樣本 執(zhí)行熒光標(biāo)記來獲得熒光的紫外光、可見光或紅外光分光光譜。
[0064] 拉曼散射分光單元117對(duì)在觀測(cè)樣本中生成的拉曼散射光進(jìn)行分光。具體地，拉 曼散射分光單元117使用通過顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的具有特定波長的激發(fā)光（激光）照射 觀測(cè)樣本。因此從觀測(cè)樣本出射的拉曼散射光通過顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112被引導(dǎo)至拉曼散射 分光單元117。
[0065] 從入射的拉曼散射光中，拉曼散射分光單元117可生成由觀測(cè)樣本所產(chǎn)生的拉曼 散射的二維光譜圖像，并且可從二維光譜圖像中生成拉曼散射光譜（拉曼光譜）。拉曼散射 光的波長偏移（拉曼位移）根據(jù)觀測(cè)樣本的特性（分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)）而不同。即，拉 曼光譜包括與觀測(cè)樣本有關(guān)的特性。
[0066] 透射照明118將照明光發(fā)射至觀測(cè)樣本。如上所述，圖像拾取單元115可拍攝亮 視野圖像、暗視野圖像、相位差圖像、熒光圖像、偏光顯微鏡圖像等中的所有或者至少一個(gè)， 并且透射照明118可使用與其相對(duì)應(yīng)的光來照射觀測(cè)樣本。此外，透射照明118可使用如 上所述的紫外光、可見光、紅外光等照射觀測(cè)樣本。
[0067](控制單元的結(jié)構(gòu)和操作）
[0068] 控制單元120控制顯微鏡單元110的相應(yīng)的部分。圖3是示出了控制單元120的 操作的流程圖。如圖1中所示，控制單元120包括圖像拾取控制單元121、檢測(cè)單元122和 觀測(cè)控制單元123。
[0069] 圖像拾取控制單元121使得圖像拾取單元115在多個(gè)焦點(diǎn)位置處拍攝觀測(cè)樣本的 圖像并且生成檢測(cè)圖像（StlOl)。具體地，圖像拾取控制單元121控制圖像拾取單元115、 自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)113和載物臺(tái)111等以將顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的視野范圍設(shè)定至特定孔并且 將顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的放大倍率設(shè)定為預(yù)定的放大倍率（如第一放大倍率）。
[0070] 這里，顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的視野范圍是由圖像拾取單元115的圖像的大小和顯 微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的放大倍率（第一放大倍率）來確定的。圖4是不出了孔W和顯微鏡光 學(xué)系統(tǒng)112的視野范圍S的大小的實(shí)例的示意圖。例如，在其中2/3英寸（8. 8mm x6. 6mm) 的(XD圖象傳感器被設(shè)置至圖像拾取單元115,并且顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率是4X的情 況下，視野的范圍S是2. 2mm xl. 65mm。這里，在其中孔板P是96孔顯微板的情況下，底面 的內(nèi)徑是大約Φ6. 4mm，所以視野范圍S小于孔W的尺寸。圖5是示出了這時(shí)在視野范圍S 中的觀測(cè)目標(biāo)物體R (細(xì)胞等）的示意圖。
[0071] 圖像拾取控制單元121在通過自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)113在Z方向上移動(dòng)顯微鏡光學(xué)系統(tǒng) 112的焦點(diǎn)位置的同時(shí)使圖像拾取單元115拍攝觀測(cè)樣本的圖像并且生成視野范圍中的觀 測(cè)樣本的Z堆棧圖像。應(yīng)注意的是圖像拾取控制單元121可通過移動(dòng)載物臺(tái)111在多個(gè) 焦點(diǎn)位置處拍攝觀測(cè)樣本的圖像。在下文中，將在多個(gè)焦點(diǎn)位置處拍攝的觀測(cè)樣本的圖像 (諸如Z堆棧圖像）被設(shè)定為檢測(cè)圖像。
[0072] 在其中顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的視野范圍小于孔的情況下，圖像拾取控制單元121 針對(duì)一個(gè)視野范圍拍攝檢測(cè)圖像，然后將視野范圍S移動(dòng)至還未拍攝圖像的孔W中的區(qū)域， 并且可產(chǎn)生其將被拍攝的檢測(cè)圖像。以這種方法，圖像拾取控制單元121可針對(duì)孔的整個(gè) 區(qū)域來拍攝檢測(cè)圖像。
[0073] 應(yīng)注意，在其中觀測(cè)目標(biāo)物體的位置不改變的情況下，例如，在其中流式細(xì)胞儀的 分選準(zhǔn)確度高的情況下，不總是需要拍攝孔的整個(gè)區(qū)域的圖像，而是僅在一個(gè)視野中拍攝 孔的中心的圖像就足夠了。在這種情況下，圖像拾取控制單元121使得僅拍攝孔的中心上 的視野的圖像并且使得生成檢測(cè)圖像。
[0074] 以這種方式，在其中針對(duì)其獲得的檢測(cè)圖像的視野范圍相對(duì)于孔的大小不充分情 況下（Stl02中的否），圖像拾取控制單元121使得視野范圍被移動(dòng)至仍未拍攝圖像的區(qū)域， 并且使得圖像拾取單元115再次拍攝檢測(cè)圖像（StlOl)。另一方面，在其中針對(duì)其獲得的檢 測(cè)圖像的視野范圍相對(duì)于孔的尺寸充分的情況下（Stl02中的是），圖像拾取控制單元121 將從圖像拾取單元115獲得的檢測(cè)圖像供應(yīng)至檢測(cè)單元122。
[0075] 檢測(cè)單元122分析檢測(cè)圖像（Stl03)。具體地，檢測(cè)單元122使用通過邊緣過濾器 (edge filter)的輪廓抽取或圖案匹配來分析檢測(cè)目標(biāo)圖像，從而檢測(cè)觀測(cè)目標(biāo)物體。應(yīng)注 意，當(dāng)在一個(gè)孔中針對(duì)多個(gè)視野范圍拍攝檢測(cè)圖像時(shí)，則對(duì)每個(gè)檢測(cè)圖像進(jìn)行分析。
[0076] 在其中通過如上所述的單細(xì)胞分選等僅一個(gè)觀測(cè)目標(biāo)物體被存儲(chǔ)在每個(gè)孔中的 情況下，檢測(cè)單元122檢測(cè)每個(gè)孔中的一個(gè)觀測(cè)目標(biāo)物體或者不檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)單元122從 檢測(cè)圖像中檢測(cè)觀測(cè)目標(biāo)物體時(shí)（Stl04中的是），檢測(cè)單元122將檢測(cè)到的觀測(cè)目標(biāo)物體 的三維位置（在下文中，稱作觀測(cè)目標(biāo)位置）供應(yīng)給觀測(cè)控制單元123。
[0077] 此外，檢測(cè)單元122將觀測(cè)目標(biāo)位置通知給圖像拾取控制單元121，并且圖像拾 取控制單元121登記觀測(cè)目標(biāo)位置與從中執(zhí)行檢測(cè)的孔（在下文中，稱作觀測(cè)目標(biāo)孔） (Stl05)。另一方面，在其中檢測(cè)單元122從檢測(cè)圖像中沒有檢測(cè)到觀測(cè)目標(biāo)物體的情況下 (Stl04中的否），檢測(cè)單元122通知圖像拾取控制單元121其中拍攝了檢測(cè)圖像的孔。因 此，圖像拾取控制單元121把該孔從觀測(cè)目標(biāo)孔中排除（Stl06)。
[0078] 觀測(cè)控制單元123使得圖像拾取單元115、紫外光、可見光和紅外光分光單元116 或者拉曼散射分光單元117基于從檢測(cè)單元122所供應(yīng)的觀測(cè)目標(biāo)位置來觀測(cè)觀測(cè)樣本 (Stl07)。具體地，觀測(cè)控制單元123將顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的放大倍率設(shè)定為在拍攝檢測(cè) 圖像時(shí)高于第一放大倍率的第二放大倍率，并且以觀測(cè)目標(biāo)位置與顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的 視野范圍的中心相對(duì)應(yīng)的這樣的方式來整顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112。結(jié)果，以高的放大倍率放大 的顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的視野范圍與觀測(cè)目標(biāo)物體相匹配。圖6是示出了此時(shí)觀測(cè)目標(biāo)物 體R在視野范圍S中的示意圖。
[0079] 在其中通過使用圖像拾取單元115觀測(cè)觀測(cè)目標(biāo)物體的情況下，觀測(cè)控制單元 123控制光路切換單元114以將光路切換至圖像拾取單元115。觀測(cè)控制單元123可增加 顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的放大倍率，減小視野深度，并且使得以高的放大倍率來拍攝顯微鏡 圖像。此外，觀測(cè)控制單元123通過對(duì)比度檢測(cè)系統(tǒng)來執(zhí)行自動(dòng)調(diào)焦等，從而分析具有更高 準(zhǔn)確度的Z位置。此后，觀測(cè)控制單元123可以以高的放大倍率詳細(xì)地執(zhí)行觀測(cè)目標(biāo)物體 的形態(tài)觀測(cè)。
[0080] 另外，觀測(cè)控制單元123控制光路切換單元114以將光路切換至紫外光、可見光和 紅外光分光單兀116并且控制紫外光、可見光和紅外光分光單兀116以掃描視野范圍，結(jié)果 是可生成紅外吸收光譜。此外，觀測(cè)控制單元123控制光路切換單元114以將光路切換至 拉曼散射分光單元117并且控制拉曼散射分光單元117以掃描視野范圍，結(jié)果是可生成拉 曼散射光譜。
[0081] 應(yīng)注意，觀測(cè)控制單元123僅可以使設(shè)定為第二放大倍率的顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112 的視野范圍適合于觀測(cè)目標(biāo)物體。因此，通過使用適合于觀測(cè)目標(biāo)物體的視野范圍，使用 者可使用圖像拾取單元115、紫外光、可見光和紅外光分光單元116以及拉曼散射分光單元 117來觀測(cè)觀測(cè)目標(biāo)物體。
[0082] 在其中孔板P上仍存在未搜尋的孔（拍攝檢測(cè)圖像的后續(xù)步驟）的情況下（Stl08 中的是），圖像拾取控制單元121將顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的視野范圍移動(dòng)至孔（Stl09)并且 執(zhí)行該步驟。另一方面，在其中不存在沒有被搜尋到的孔的情況下（Stl08中的否），圖像拾 取控制單元121終止操作。
[0083] 在其中以預(yù)定時(shí)間間隔觀測(cè)（慢速觀測(cè)）觀測(cè)目標(biāo)物體的情況下，圖像拾取控制 單元121使得再次針對(duì)每個(gè)孔拍攝檢測(cè)圖像并且通過檢測(cè)單元122執(zhí)行觀測(cè)目標(biāo)物體的檢 測(cè)，以及通過觀測(cè)控制單元123進(jìn)行觀測(cè)。這里，如上所述，因?yàn)閺闹袥]有檢測(cè)到觀測(cè)目標(biāo) 物體的孔被從觀測(cè)目標(biāo)孔中排除，故防止了圖像拾取控制單元121對(duì)不存在觀測(cè)目標(biāo)物體 的孔的圖像的多余的拍攝。
[0084] 另外，在其中第二圖像的拍攝中，在顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112的視野相對(duì)于孔的大小 狹窄的情況下或者在其中自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)113的擺動(dòng)（stroke)短的情況下，并且其后，圖像 拾取控制單元121使得主要針對(duì)先前登記的觀測(cè)目標(biāo)位置來拍攝檢測(cè)圖像，從而使得可以 減少針對(duì)一個(gè)孔的圖像拍攝次數(shù)。
[0085] 如上所述，在觀測(cè)系統(tǒng)中，圖像拾取控制單元121拍攝檢測(cè)圖像，并且檢測(cè)單元 122從檢測(cè)圖像中檢測(cè)觀測(cè)目標(biāo)物體，結(jié)果是觀測(cè)控制單元123可觀測(cè)觀測(cè)目標(biāo)物體。結(jié) 果，不需要由使用者針對(duì)觀測(cè)樣本中的觀測(cè)目標(biāo)物體進(jìn)行搜尋，所以可執(zhí)行高效的觀測(cè)。另 夕卜，與現(xiàn)有技術(shù)中的追蹤技術(shù)不同，在該觀測(cè)系統(tǒng)中不需要使用光進(jìn)行長時(shí)間的照射，并且 可以防止針對(duì)觀測(cè)目標(biāo)物體的光毒性。
[0086](關(guān)于孔板的自動(dòng)識(shí)別）
[0087] 如上所述，孔板被存儲(chǔ)在培養(yǎng)器N中（參見圖1)，并且可在培養(yǎng)觀測(cè)目標(biāo)物體（細(xì) 胞等）的同時(shí)執(zhí)行觀測(cè)。然而，在其中觀測(cè)時(shí)長長的情況下，例如，在慢速觀測(cè)的情況下，一 個(gè)孔板占用觀測(cè)系統(tǒng)，所以可能不可以將觀測(cè)系統(tǒng)用于另一個(gè)觀測(cè)。出于這個(gè)原因，在當(dāng)慢 速觀測(cè)的單個(gè)觀測(cè)的定時(shí)終止時(shí)，孔板可以被移動(dòng)至另一個(gè)培養(yǎng)器。
[0088] 在其中存在多個(gè)如上所述的孔板的情況下，需要對(duì)孔板進(jìn)行識(shí)別。期望的是觀測(cè) 系統(tǒng)可如下自動(dòng)地識(shí)別孔板。應(yīng)注意的是包括孔板的標(biāo)識(shí)符的識(shí)別標(biāo)記（諸如條型碼和使 用者手寫的標(biāo)記）被分別預(yù)先提供至孔板。
[0089] 圖7是示出了具有孔板識(shí)別功能的觀測(cè)系統(tǒng)的示意圖。在觀測(cè)系統(tǒng)100中，顯微 鏡單元110被進(jìn)一步設(shè)置有標(biāo)識(shí)符讀取單元119,并且控制單元120進(jìn)一步包括標(biāo)識(shí)符管理 單元124。
[0090] 標(biāo)識(shí)符讀取單元119從設(shè)置至孔板的識(shí)別標(biāo)記中讀取標(biāo)識(shí)符。標(biāo)識(shí)符讀取單元 119是照相機(jī)或條型碼讀取器并且不受具體限制，只要標(biāo)識(shí)符讀取單元119可讀取標(biāo)識(shí)符 即可。標(biāo)識(shí)符讀取單元119將讀取的標(biāo)識(shí)符供應(yīng)至標(biāo)識(shí)符管理單元124。
[0091] 圖9是示出了具有孔板識(shí)別功能的觀測(cè)系統(tǒng)的操作的流程圖。當(dāng)孔板被設(shè)定為培 養(yǎng)器時(shí)（St201)，載物臺(tái)111被驅(qū)動(dòng)，并且孔板與培養(yǎng)器一起被移動(dòng)至標(biāo)識(shí)符讀取區(qū)域。標(biāo) 識(shí)符讀取單元119讀取孔板的標(biāo)識(shí)符（St202)并且將標(biāo)識(shí)符供應(yīng)給標(biāo)識(shí)符管理單元124。
[0092] 標(biāo)識(shí)符管理單元124將先前觀測(cè)到的孔板的標(biāo)識(shí)符與從標(biāo)識(shí)符讀取單元119供應(yīng) 的標(biāo)識(shí)符進(jìn)行核對(duì)（St203)。在其中所供應(yīng)的標(biāo)識(shí)符與先前觀測(cè)到的孔板的標(biāo)識(shí)符一致的 情況下（St204中的是），標(biāo)識(shí)符管理單元124讀取先前觀測(cè)到的孔板的觀測(cè)數(shù)據(jù)（St205)。 先前觀測(cè)到的孔板的觀測(cè)數(shù)據(jù)包括在先前觀測(cè)中的觀測(cè)目標(biāo)位置和通過檢測(cè)單元122從 中檢測(cè)到觀測(cè)目標(biāo)物體的觀測(cè)目標(biāo)孔（參見Stl05)。標(biāo)識(shí)符管理單元124將讀取的觀測(cè)數(shù) 據(jù)供應(yīng)至圖像拾取控制單元121。
[0093] 因此，當(dāng)圖像拾取控制單元121使得圖像拾取單元115拍攝檢測(cè)圖像時(shí)（StlOl)， 可以將其中不存在觀測(cè)目標(biāo)物體的孔從拍攝的圖像的目標(biāo)中排除并且使得主要針對(duì)其中 在先前觀測(cè)中執(zhí)行檢測(cè)的觀測(cè)目標(biāo)位置進(jìn)行拍攝。
[0094] 在其中從標(biāo)識(shí)符讀取單元119所供應(yīng)的標(biāo)識(shí)符與先前觀測(cè)的孔板的標(biāo)識(shí)符不 一致的情況下（St204中的否），標(biāo)識(shí)符管理單元124將提取的標(biāo)識(shí)符登記為新的孔板 (St206)。結(jié)果，當(dāng)在后續(xù)觀測(cè)中觀測(cè)孔板時(shí)，圖像拾取控制單元121可使用本觀測(cè)數(shù)據(jù)。 [0095] 如上所述，在其中觀測(cè)系統(tǒng)具有孔板識(shí)別功能的情況下，觀測(cè)系統(tǒng)可以針對(duì)每個(gè) 孔板將先前的觀測(cè)數(shù)據(jù)用于觀測(cè)。結(jié)果，觀測(cè)系統(tǒng)可將無需執(zhí)行觀測(cè)的孔從觀測(cè)目標(biāo)中排 除并且基于先前觀測(cè)中檢測(cè)到的觀測(cè)目標(biāo)物體的三維位置來設(shè)定圖像拍攝的范圍，結(jié)果是 可執(zhí)行高效的觀測(cè)。
[0096] 應(yīng)注意，標(biāo)識(shí)符讀取單元119不需要一定是讀取標(biāo)識(shí)符。圖像拾取單元115可從 通過顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)112拍攝的顯微鏡圖像中讀取標(biāo)識(shí)符。例如，在其中顯微鏡光學(xué)系統(tǒng) 112的放大倍率是4X的情況下，視野范圍S是2. 2mm xl. 65mm，因此如果提供了具有這個(gè)大 小或更小的識(shí)別標(biāo)記，則可以從顯微鏡所拍攝的圖像中讀取標(biāo)識(shí)符。另外，在其中顯微鏡光 學(xué)系統(tǒng)112的放大倍率是2X的情況下，可以讀取具有4. 4mm x3. 3mm的大小或更小的識(shí)別 標(biāo)記。即，根據(jù)識(shí)別標(biāo)記的大小，即使在難以將標(biāo)識(shí)符管理單元119提供至結(jié)構(gòu)（圖1中所 示的結(jié)構(gòu)）的情況下，可讀取標(biāo)識(shí)符。
[0097] 應(yīng)注意，本公開可以采用以下構(gòu)造。
[0098] (1) 一種觀測(cè)系統(tǒng)，包括：
[0099] 顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)；
[0100] 圖像拾取單元，被配置為拍攝所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的圖像；
[0101] 圖像拾取控制單元，被配置為使所述圖像拾取單元在多個(gè)焦點(diǎn)位置處拍攝所述視 野范圍中的觀測(cè)樣本的圖像并且生成檢測(cè)圖像；
[0102] 檢測(cè)單元，被配置為從所述檢測(cè)圖像中檢測(cè)所述觀測(cè)樣本中的觀測(cè)目標(biāo)物體的三 維位置；以及
[0103] 觀測(cè)控制單元，被配置為使所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍適合所述三維位 置。
[0104] ⑵根據(jù)條款⑴所述的觀測(cè)系統(tǒng)，其中，
[0105] 所述圖像拾取控制單元將所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率設(shè)定為第一放大倍率 并且使所述圖像拾取單元拍攝所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍的圖像，以及
[0106] 所述觀測(cè)控制單元將所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率設(shè)定為高于所述第一放大 倍率的第二放大倍率并且使所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍適合所述三維位置。
[0107] (3)根據(jù)條款⑴或⑵所述的觀測(cè)系統(tǒng)，其中，
[0108] 所述觀測(cè)控制單元使所述圖像拾取單元拍攝適合所述三維位置的所述顯微鏡光 學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍的圖像。
[0109] (4)根據(jù)條款（1)至（3)中任一項(xiàng)所述的觀測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括：
[0110] 紫外光、可見光和紅外光分光單元，被配置為對(duì)從所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)入射的紫 外光、可見光和紅外光中的一個(gè)進(jìn)行分光，其中，
[0111] 所述觀測(cè)控制單元使所述紫外光、可見光和紅外光分光單元掃描適合于所述三維 位置的所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍。
[0112] (5)根據(jù)條款（1)至（4)中任一項(xiàng)所述的觀測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括：
[0113] 拉曼散射分光單元，被配置為對(duì)從所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)入射的拉曼散射光進(jìn)行分 光，其中，
[0114] 所述觀測(cè)控制單元使所述拉曼散射分光單元掃描適合所述三維位置的所述顯微 鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍。
[0115] (6)根據(jù)條款⑴至（5)任一項(xiàng)所述的觀測(cè)系統(tǒng)，其中，
[0116] 所述觀測(cè)樣本被存儲(chǔ)在設(shè)置有多個(gè)孔的孔板的每個(gè)孔中，以及
[0117] 所述觀測(cè)目標(biāo)物體是播種到所述孔板的所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔中的細(xì)胞。
[0118] (7)根據(jù)條款⑴到（6)的任一項(xiàng)所述的觀測(cè)系統(tǒng)，其中，
[0119] 所述圖像拾取控制單元將通過所述檢測(cè)單元從中檢測(cè)到所述觀測(cè)目標(biāo)物體的孔 和所述觀測(cè)目標(biāo)物體的所述三維位置一起登記為觀測(cè)目標(biāo)孔，并且將通過所述檢測(cè)單元從 中沒有檢測(cè)到所述觀測(cè)目標(biāo)物體的孔從所述觀測(cè)目標(biāo)孔中排除。
[0120] (8)根據(jù)條款⑴至（7)中任一項(xiàng)所述的觀測(cè)系統(tǒng)，其中，
[0121] 所述圖像拾取控制單元對(duì)所述觀測(cè)目標(biāo)孔進(jìn)行慢速的圖像拍攝。
[0122] (9)根據(jù)條款（1)至（8)中任一項(xiàng)所述的觀測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括：
[0123] 標(biāo)識(shí)符讀取單元，被配置為從設(shè)置至所述孔板的識(shí)別標(biāo)記中讀取所述孔板的標(biāo)識(shí) 符；以及
[0124] 標(biāo)識(shí)符管理單元，被配置為將從所述標(biāo)識(shí)符讀取單元提供的標(biāo)識(shí)符與先前觀測(cè)到 的所述孔板的標(biāo)識(shí)符進(jìn)行核對(duì)并且將與所提供的標(biāo)識(shí)符相對(duì)應(yīng)的所述孔板的觀測(cè)數(shù)據(jù)提 供給所述圖像拾取控制單元。
[0125] (10) -種觀測(cè)程序，使計(jì)算機(jī)起到以下作用：
[0126] 圖像拾取控制單元，被配置為使拍攝顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的圖像的圖像拾 取單元在多個(gè)焦點(diǎn)位置處拍攝所述視野范圍中的觀測(cè)樣本的圖像并且生成檢測(cè)圖像；
[0127] 檢測(cè)單元，被配置為從所述檢測(cè)圖像中檢測(cè)所述觀測(cè)樣本中的觀測(cè)目標(biāo)物體的三 維位置；以及
[0128] 觀測(cè)控制單元，被配置為使所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍適合所述三維位置。
[0129] (11) -種觀測(cè)方法，包括：
[0130] 通過圖像拾取控制單元使拍攝顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的圖像的圖像拾取單 元在多個(gè)焦點(diǎn)位置處拍攝所述視野范圍中的觀測(cè)樣本的圖像并且生成檢測(cè)圖像；
[0131] 通過檢測(cè)單元從所述檢測(cè)圖像中檢測(cè)所述觀測(cè)樣本中的觀測(cè)目標(biāo)物體的三維位 置；以及
[0132] 通過觀測(cè)控制單元使所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍適合所述三維位置。
[0133] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解的是，只要它們?cè)谒綑?quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)， 可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素進(jìn)行各種變形、組合、子組合和修改。
【權(quán)利要求】
1. 一種觀測(cè)系統(tǒng)，包括： 顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)； 圖像拾取單元，被配置為拍攝所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的圖像； 圖像拾取控制單元，被配置為使所述圖像拾取單元在多個(gè)焦點(diǎn)位置處拍攝所述視野范 圍中的觀測(cè)樣本的圖像并且生成檢測(cè)圖像； 檢測(cè)單元，被配置為從所述檢測(cè)圖像中檢測(cè)所述觀測(cè)樣本中的觀測(cè)目標(biāo)物體的三維位 置；以及 觀測(cè)控制單元，被配置為使所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍適合于所述三維位 置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀測(cè)系統(tǒng)，其中， 所述圖像拾取控制單元將所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率設(shè)定為第一放大倍率并且 使所述圖像拾取單元拍攝所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍的圖像，以及 所述觀測(cè)控制單元將所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率設(shè)定為高于所述第一放大倍率 的第二放大倍率并且使所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍適合于所述三維位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的觀測(cè)系統(tǒng)，其中， 所述觀測(cè)控制單元使所述圖像拾取單元拍攝適合于所述三維位置的所述顯微鏡光學(xué) 系統(tǒng)的所述視野范圍的圖像。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的觀測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括： 紫外光、可見光和紅外光分光單兀，被配置為對(duì)從所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)入射的紫外光、 可見光和紅外光中的一個(gè)進(jìn)行分光，其中， 所述觀測(cè)控制單元使所述紫外光、可見光和紅外光分光單元掃描適合于所述三維位置 的所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的觀測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括： 拉曼散射分光單元，被配置為對(duì)從所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)入射的拉曼散射光進(jìn)行分光， 其中， 所述觀測(cè)控制單元使所述拉曼散射分光單元掃描適合于所述三維位置的所述顯微鏡 光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觀測(cè)系統(tǒng)，其中， 所述觀測(cè)樣本被存儲(chǔ)在設(shè)置有多個(gè)孔的孔板的每個(gè)孔中，以及 所述觀測(cè)目標(biāo)物體是播種到所述孔板的所述多個(gè)孔中的每個(gè)孔中的細(xì)胞。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的觀測(cè)系統(tǒng)，其中， 所述圖像拾取控制單元將通過所述檢測(cè)單元從中檢測(cè)到所述觀測(cè)目標(biāo)物體的孔和所 述觀測(cè)目標(biāo)物體的所述三維位置一起登記為觀測(cè)目標(biāo)孔，并且將通過所述檢測(cè)單元從中沒 有檢測(cè)到所述觀測(cè)目標(biāo)物體的孔從所述觀測(cè)目標(biāo)孔中排除。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的觀測(cè)系統(tǒng)，其中， 所述圖像拾取控制單元對(duì)所述觀測(cè)目標(biāo)孔進(jìn)行慢速圖像拍攝。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的觀測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括： 標(biāo)識(shí)符讀取單元，被配置為從設(shè)置至所述孔板的識(shí)別標(biāo)記中讀取所述孔板的標(biāo)識(shí)符； 以及 標(biāo)識(shí)符管理單元，被配置為將從所述標(biāo)識(shí)符讀取單元提供的標(biāo)識(shí)符與先前觀測(cè)到的所 述孔板的標(biāo)識(shí)符進(jìn)行核對(duì)并且將與所提供的標(biāo)識(shí)符相對(duì)應(yīng)的所述孔板的觀測(cè)數(shù)據(jù)提供給 所述圖像拾取控制單元。
10. -種觀測(cè)程序，使計(jì)算機(jī)起到以下作用： 圖像拾取控制單元，被配置為使拍攝顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的圖像的圖像拾取單 元在多個(gè)焦點(diǎn)位置處拍攝所述視野范圍中的觀測(cè)樣本的圖像并且生成檢測(cè)圖像， 檢測(cè)單元，被配置為從所述檢測(cè)圖像中檢測(cè)所述觀測(cè)樣本中的觀測(cè)目標(biāo)物體的三維位 置，以及 觀測(cè)控制單元，被配置為使所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍適合于所述三維位 置。
11. 一種觀測(cè)方法，包括： 通過圖像拾取控制單元使拍攝顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的視野范圍的圖像的圖像拾取單元在 多個(gè)焦點(diǎn)位置處拍攝所述視野范圍中的觀測(cè)樣本的圖像并且生成檢測(cè)圖像； 通過檢測(cè)單元從所述檢測(cè)圖像中檢測(cè)所述觀測(cè)樣本中的觀測(cè)目標(biāo)物體的三維位置；以 及 通過觀測(cè)控制單元使所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍適合于所述三維位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的觀測(cè)方法，進(jìn)一步包括： 通過所述圖像拾取控制單元將所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率設(shè)定為第一放大倍率 并且使所述圖像拾取單元拍攝所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍的圖像；以及 通過所述觀測(cè)控制單元將所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率設(shè)定為高于所述第一放大 倍率的第二放大倍率并且使所述顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的所述視野范圍適合于所述三維位置。
【文檔編號(hào)】G01N15/00GK104142287SQ201410182917
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月10日
【發(fā)明者】堂脅優(yōu), 大島志織, 松居惠理子, 中畑龍俊, 齋藤潤, 丹羽明 申請(qǐng)人:索尼公司, 國立大學(xué)法人京都大學(xué)