图像解析装置、细胞培养观察装置、图像解析方法、程序及信息处理系统与流程

1.本发明涉及图像解析装置、细胞培养观察装置、图像解析方法、程序及信息处理系统。
2.本技术基于2019年9月4日在日本提出申请的特愿2019-161011号主张优先权，并在此援引其内容。


背景技术：

3.细胞的迁移能力与各种疾患关联很深。因此，谋求可定量地评价细胞的迁移能力。作为评价细胞的迁移能力的解析方法，已知划痕试验(scratch assay)。另外例如，已知一种通过基于图像解析评价脑神经细胞的迁移能力来判断伴随迁移障碍的疾患的装置(专利文献1)。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2014-150734号公报


技术实现要素：

7.本发明的一个方案为一种图像解析装置，具备：区域设定部，其从选自以时序拍摄细胞得到的多个图像的基准图像中提取出作为无细胞区域的划痕区域，并在上述多个图像中设定与上述划痕区域对应的基准区域；计算部，其从上述多个图像分别计算出上述基准区域内的细胞区域的面积及/或上述细胞区域相对于上述基准区域的面积比例；以及控制部，其使上述计算出的上述细胞区域的面积的时序变化及/或上述细胞区域的面积比例的时序变化显示于显示装置。
8.本发明的一个方案为细胞培养观察装置，具备上述的图像解析装置、对收纳于培养容器的上述细胞进行培养的培养装置、和拍摄上述多个图像的显微镜。
9.本发明的一个方案为一种图像解析方法，具备：区域设定过程，从选自以时序拍摄细胞得到的多个图像的基准图像中提取出作为无细胞区域的划痕区域，并在上述多个图像中设定与上述划痕区域对应的基准区域；计算过程，从上述多个图像分别计算出上述基准区域内的细胞区域的面积及/或上述细胞区域相对于上述基准区域的面积比例；以及控制过程，使上述计算出的上述细胞区域的面积的时序变化及/或上述细胞区域的面积比例的时序变化显示于显示装置。
10.本发明的一个方案为一种程序，用于使计算机执行如下步骤：区域设定步骤，从选自以时序拍摄细胞得到的多个图像的基准图像中提取出作为无细胞区域的划痕区域，并在上述多个图像中设定与上述划痕区域对应的基准区域；计算步骤，从上述多个图像分别计算出上述基准区域内的细胞区域的面积及/或上述细胞区域相对于上述基准区域的面积比例；以及控制步骤，使上述计算出的上述细胞区域的面积的时序变化及/或上述细胞区域的
面积比例的时序变化显示于显示装置。
11.本发明的一个方案为一种信息处理系统，利用云计算向用户的终端输出解析信息，其中，具备服务器，服务器具备：获取部，其经由网络获取以时序拍摄细胞得到的多个图像；区域设定部，其从选自以时序拍摄细胞得到的多个图像的基准图像中提取出作为无细胞区域的划痕区域，并在上述多个图像中设定与上述划痕区域对应的基准区域；计算部，其从上述多个图像分别计算出上述基准区域内的细胞区域的面积及/或上述细胞区域相对于上述基准区域的面积比例；以及控制部，其将上述计算出的上述细胞区域的面积的时序变化及/或上述细胞区域的面积比例的时序变化作为上述解析信息输出到上述用户的终端。
12.本发明的一个方案为一种图像解析装置，其中，上述图像解析装置具备：存储部，其存储由上述图像解析装置执行的程序；和控制部，其通过执行上述程序，控制上述图像解析装置的动作，上述控制部控制如下动作：从以时序拍摄细胞得到的多个图像选择基准图像，在上述基准图像中将无细胞区域提取为划痕区域，在上述多个图像各自中设定与上述划痕区域对应的基准区域，对上述多个图像各自的位于上述基准区域内的细胞区域设定规定颜色，将上述细胞区域的时序变化输出到显示装置。
附图说明
13.图1是表示包含第1实施方式的图像解析装置的培养器的概要的框图。
14.图2是表示第1实施方式的培养器的主视图的一例的图。
15.图3是表示第1实施方式的培养器的俯视图的一例的图。
16.图4是表示第1实施方式的划痕区域的一例的图。
17.图5是表示第1实施方式的培养器中的观察动作的一例的图。
18.图6是表示第1实施方式的运算部的功能结构的一例的图。
19.图7是表示第1实施方式的图像解析处理的一例的图。
20.图8是表示第1实施方式的被细胞浸润的划痕区域的一例的图。
21.图9是表示第1实施方式的基准区域内的细胞区域的面积的时序变化的一例的图。
22.图10是表示第2实施方式的运算部的功能结构的一例的图。
23.图11是表示第2实施方式的图像解析处理的一例的图。
24.图12是表示第2实施方式的划痕区域的面积的一例的图。
25.图13是表示第2实施方式的基准区域内的细胞区域的面积比例的时序变化的一例的图。
26.图14是表示第3实施方式的运算部的功能结构的一例的图。
27.图15是表示第3实施方式的迁移能力评价处理的一例的图。
28.图16是表示第4实施方式的gui的画面的一例的图。
29.图17是表示第4实施方式的gui的画面的一例的图。
30.图18是表示第4实施方式的gui的画面的一例的图。
具体实施方式
31.(第1实施方式)
32.以下，参照附图对第1实施方式进行说明。图1是表示包含实施方式的图像解析装
置的培养器11的概要的框图。另外，图2及图3是表示本实施方式的培养器11的主视图及俯视图的一例的图。
33.该培养器11是细胞培养观察装置的一例。
34.实施方式的培养器11具有上部壳体12和下部壳体13。在培养器11的组装状态下，上部壳体12载置于下部壳体13之上。此外，上部壳体12与下部壳体13的内部空间被基座板14沿上下分隔。
35.首先，说明上部壳体12的结构概要。在上部壳体12的内部形成有进行细胞培养的恒温室15。该恒温室15具有温度调节装置15a及湿度调节装置15b，恒温室15内维持为适于细胞培养的环境(例如温度37℃、湿度90％的氛围)(需要说明的是，省略了图2、图3中的温度调节装置15a、湿度调节装置15b的图示)。也就是说，恒温室15能够将内部维持为规定的环境条件。
36.在恒温室15的前表面配置有大门16、中门17、小门18。大门16覆盖上部壳体12及下部壳体13的前表面。中门17覆盖上部壳体12的前表面，在大门16打开时将恒温室15与外部的环境隔离。小门18是用于将培养细胞的培养容器19搬出搬入的门，安装于中门17。通过从该小门18搬入搬出培养容器19，能够抑制恒温室15的环境变化。此外，大门16、中门17、小门18分别通过衬垫sl1、衬垫sl2、衬垫sl3而维持气密性。培养容器19例如是孔板(例如具有6孔的板等)。
37.另外，在恒温室15配置有储存部21、观察单元22、容器搬送装置23、搬送台24。在此，搬送台24配置在小门18的近前，从小门18搬入搬出培养容器19。
38.储存部21在从上部壳体12的前面(图3的下侧，大门16等的门侧)观察时配置于恒温室15的左侧。储存部21具有多个架子，能够在储存部21的各个架子上收纳多个培养容器19。此外，在各个培养容器19中，收容有成为培养对象的细胞和培养基。像这样恒温室15收纳培养细胞的培养容器19。恒温室15是对收纳于培养容器19的细胞进行培养的培养装置的一例。
39.观察单元22在从上部壳体12的前面(图3的下侧，大门16等的门侧)观察时配置于恒温室15的右侧。该观察单元22能够执行培养容器19内的细胞的时差(time lapse)观察。在此，时差观察是指，基于预先设定的摄像日程，在每个规定的时间对样本(例如细胞)进行拍摄，由此以拍摄到的多个图像(时差图像，延时图像)为基础来观察样本的时序变化的手法。样本的拍摄可以以固定的时间间隔进行，也可以以不同的时间间隔进行。
40.在此，观察单元22嵌入于上部壳体12的基座板14的开口部而配置。观察单元22具有样品台31、伸出到样品台31上方的支架臂32、和内置有相位差观察用的显微光学系统及拍摄装置34的主体部分33。并且，样品台31及支架臂32配置于恒温室15，而主体部分33收纳于下部壳体13内。
41.样品台31由透光性材质构成，能够在其上载置培养容器19。该样品台31构成为能够沿水平方向移动，能够调节载置于上表面的培养容器19的位置。另外，在支架臂32中内置有led光源35。并且，拍摄装置34能够通过借助显微光学系统对由支架臂32从样品台31上侧透射照明的培养容器19的细胞进行拍摄而获取细胞的显微镜图像。拍摄装置34在每个规定时间对恒温室15内收容于培养容器的细胞进行拍摄。
42.在以下的说明中，将执行细胞的时差观察得到的时序性的图像数据(多个图像)称
为时差图像tp。在时差图像tp中包含拍摄细胞得到的多个图像。观察单元22是拍摄时差图像tp的显微镜的一例。
43.如上述那样在本实施方式中，观察单元22的显微光学系统作为一例利用相位差观察对培养容器19的细胞进行观察。也就是说，观察单元22的显微光学系统是相位差显微镜。因此，通过本实施方式的时差观察得到的时差图像tp为相位差图像。
44.此外，时差图像tp不限于相位差图像。例如，在观察单元22的显微光学系统为微分干涉显微镜的情况下，时差图像tp也可以是微分干涉图像，在观察单元22的显微光学系统为荧光显微镜的情况下，时差图像tp也可以是荧光图像。
45.容器搬送装置23在从上部壳体12的前面观察时配置于恒温室15的中央。该容器搬送装置23在储存部21、观察单元22的样品台31及搬送台24之间进行培养容器19的交接。
46.如图3所示，容器搬送装置23包括具有多关节臂的垂直机器人38、旋转载台39、小型载台36和臂部37。旋转载台39以能够经由旋转轴35a在水平方向上旋转180
°
的方式安装于垂直机器人38的前端部。因此，旋转载台39能够使臂部37分别与储存部21、样品台31及搬送台24相对。
47.另外，小型载台36以能够相对于旋转载台39在水平方向上滑动的方式安装。在小型载台36上安装有把持培养容器19的臂部37。
48.接下来，说明图2所示的下部壳体13的结构的概要。在下部壳体13的内部收纳有观察单元22的主体部分33、和培养器11的控制装置41。
49.控制装置41如图1所示与温度调节装置15a、湿度调节装置15b、观察单元22及容器搬送装置23分别连接。该控制装置41具备运算部(处理器)42和存储部43，按照规定程序统括控制培养器11的各部分。
50.作为一例，控制装置41分别控制温度调节装置15a及湿度调节装置15b而将恒温室15内维持为规定的环境条件。另外，控制装置41基于规定的观察日程，控制观察单元22及容器搬送装置23，自动执行培养容器19的观察顺序。
51.另外，控制装置41使运算部42执行拍摄装置34拍摄到的时差图像tp的图像解析。在由该运算部42执行的图像解析中例如包含以下处理：从时差图像tp的基准图像ps中将形成于细胞的培养区域的划痕区域设定为基准区域rs，从时差图像tp分别计算出所设定的基准区域内的细胞的细胞区域的面积。运算部42是图像解析装置的一例。
52.在此参照图4对划痕区域进行说明。图4是表示本实施方式的划痕区域的一例的图。在图4中，作为时差图像tp所包含的图像p的一例而示出了图像p1。在图像p1中，作为细胞的培养区域示出了培养区域r11。培养区域r11由培养区域r11-1和培养区域r11-2组成，在培养区域r11-1与培养区域r11-2之间形成有划痕区域r12。
53.划痕区域例如是在百分百融合的状态下在培养容器19中通过使用棒状部件等搔刮细胞的培养区域而形成的无细胞区域。换言之，划痕区域是形成于培养区域的间隙。划痕区域也可以说是通过搔刮细胞的培养区域而形成的损伤图案。
54.在此划痕区域是由观察者(例如用户)使用例如吸管尖(pipette tip)等搔刮细胞的培养区域而形成的。划痕区域的形状没有特别限定，在本实施方式中，作为一例，划痕区域的形状如图4所示的划痕区域r12那样为带状形状。
55.关于划痕区域，伴随着细胞的迁移和增殖，随着时间经过而逐渐被细胞掩埋。将划
痕区域被细胞掩埋这一情况也称为被细胞浸润。
56.接下来，返回图1继续培养器11的说明。
57.在时差观察中，拍摄装置34以上述划痕区域的位置在时差图像tp中位于共同位置的方式进行拍摄。拍摄装置34例如利用作为培养容器的孔板的标识(对准标记)进行对位。在划痕区域的位置偏离最初位置的情况下，拍摄装置34通过控制装置41使样品台31沿水平方向移动而进行位置修正。
58.显示部44显示包含各种图像的信息。例如，显示部44显示基于运算部42的图像解析处理的结果。显示部44具备显示器。
59.操作部45具备触摸面板、鼠标或键盘等。此外，在操作部45为触摸面板的情况下，操作部45和显示部44也可以一体构成。另外，操作部45和显示部44也可以构成为上部壳体12或下部壳体13上配置的触摸面板。
60.另外，观察者通过操作该操作部45来设定恒温室15的环境条件。
61.[观察动作的例子]
[0062]
接下来，参照图5的流程图说明培养器11中的观察动作的一例。
[0063]
图5是表示本实施方式的培养器11中的观察动作的一例的图。该图示出了按照登记的观察日程对被搬入恒温室15内的培养容器19进行时差观察的动作例。在此，在培养容器19中的各孔内，分别由观察者预先在该孔的细胞的培养区域中形成划痕区域。在以下的说明中，也将在形成有划痕区域的培养容器19中观察并分析细胞的手法称为划痕试验。
[0064]
步骤s101：运算部42对存储部43的管理数据的观察日程与当前日期时间进行比较，判断是否到了观察对象的培养容器19的观察开始时间。在为观察开始时间的情况下(步骤s101：是)，运算部42使处理转移到s102。另一方面，在并非培养容器19的观察时间的情况下(步骤s101：否)，运算部42等待直到接下来的观察日程的时刻。
[0065]
步骤s102：运算部42对容器搬送装置23指示搬送与观察日程相对应的观察对象的培养容器19。然后，容器搬送装置23将被指示的培养容器19从储存部21搬出并载置到观察单元22的样品台31。此外，在培养容器19被载置于样品台31的阶段，利用内置于支架臂32的鸟瞰相机(未图示)拍摄培养容器19的整体观察图像。
[0066]
步骤s103：运算部42对观察单元22指示细胞的显微镜图像(例如相位差图像)的拍摄。观察单元22使led光源35点亮而对培养容器19进行照明，并且驱动拍摄装置34来拍摄培养容器19内的细胞的显微镜图像。
[0067]
此时，拍摄装置34基于存储部43中存储的管理数据，根据观察者所指定的拍摄条件(物镜的倍率、容器内的观察地点)拍摄显微镜图像。例如，在观察培养容器19内的多个点的情况下，观察单元22通过样品台31的驱动逐次调节培养容器19的位置，在各个点分别拍摄显微镜图像。此外，s103中获取到的显微镜图像的数据被读入到控制装置41，并且在运算部42的控制下记录到存储部43。
[0068]
步骤s104：运算部42在观察日程结束后对容器搬送装置23指示搬送培养容器19。然后，容器搬送装置23将被指示的培养容器19从观察单元22的样品台31搬送到储存部21的规定的收纳位置。然后，运算部42结束观察程序并使处理返回s101。
[0069]
根据上述步骤，利用培养器11观察到的时序性的图像数据作为时差图像tp而存储于存储部43。在以下的说明中，也将得到时差图像tp这一情况称为时差拍摄(延时摄影)。
[0070]
[图像解析处理]
[0071]
接下来参照图6至图9说明运算部42的结构及基于运算部42进行的图像解析处理。
[0072]
图6是表示本实施方式的运算部42的功能结构的一例的图。运算部42具备图像获取部(获取部)420、图像处理部421、基准图像选择部422、细胞区域判断部423、划痕区域提取部424、区域设定部425、计算部426和显示控制部(控制部)427。
[0073]
运算部42作为一例由cpu(central processing unit)实现，图像获取部420、图像处理部421、基准图像选择部422、细胞区域判断部423、划痕区域提取部424、区域设定部425、计算部426、显示控制部427分别通过由cpu从rom(read only memory)读入程序并执行处理而实现。
[0074]
图像获取部420获取拍摄装置34拍摄得到的时差图像tp。在此图像获取部420从存储部43获取时差图像tp。
[0075]
图像处理部421对时差图像tp执行各种图像处理(例如噪声除去处理等)。
[0076]
基准图像选择部422从时差图像tp中选择规定的基准图像ps，并将基准图像ps存储到存储部43。在此基准图像ps是指时差图像tp所包含的图像p中的为了设定划痕区域而使用的图像。
[0077]
此外，基准图像ps的选择将后述，既可以是基于基准图像选择部422的自动选择，也可以是基于观察者的选择。
[0078]
细胞区域判断部423判断时差图像tp所包含的图像p中的细胞的细胞区域。细胞区域是指在时差图像tp所包含的图像p中拍摄到细胞的区域。在细胞区域中包含由多个细胞组成的细胞群的图像或一个细胞的图像。
[0079]
划痕区域提取部424从基准图像ps提取出划痕区域。
[0080]
区域设定部425从基准图像ps将划痕区域设定为基准区域rs，并将基准区域rs存储到存储部43。基准区域rs是指划痕区域内的成为用于计算出细胞区域的面积的基准的区域。
[0081]
计算部426从时差图像tp分别计算出基准区域rs内的细胞的细胞区域的面积。然后，计算部426将所计算出的基准区域rs内的细胞的细胞区域的面积(解析信息)与计算中使用的时差图像tp的各图像建立关联地存储到存储部43。
[0082]
显示控制部427控制显示部44的画面显示。在此例如，显示控制部427将由计算部426计算出的细胞区域的面积的时序变化作为解析信息(解析数据)输出到显示部44并显示。
[0083]
接下来，参照图7对运算部42的图像解析处理进行说明。图7是表示本实施方式的图像解析处理的一例的图。图7所示的图像解析处理作为一例，在按照图5中说明那样的观察日程利用培养器11执行了观察动作后(例如观察动作结束后、观察动作中等)执行。
[0084]
步骤s200：图像获取部420获取拍摄装置34拍摄到的包含划痕区域的培养容器19的时差图像tp。在此图像获取部420从存储部43获取时差图像tp。图像获取部420将获取到的时差图像tp向基准图像选择部422供给。
[0085]
在本实施方式中，图像获取部420获取的时差图像tp作为一例是在观察日程所示的每个观察时间拍摄得到的多个图像。例如，图像获取部420在观察时差图像tp结束后一次性获取。此外，图像获取部420也可以每次在观察日程所示的观察时间拍摄细胞的图像时，
都将拍摄得到的图像作为时差图像tp获取。
[0086]
另外，图像获取部420也可以取代从存储部43而是从拍摄装置34直接获取时差图像tp。
[0087]
步骤s202：图像处理部421对图像获取部420所获取到的时差图像tp执行滤波处理。图像处理部421通过滤波处理将时差图像tp变淡而使时差图像tp所包含的局部位置的亮度变化量减少。
[0088]
图像处理部421作为一例使用平均值滤波器执行滤波处理。在平均值滤波器中，处理对象的像素的亮度值与其附近的像素的亮度值的平均值被设为处理对象的像素的亮度值。在此处理对象的像素是图像中包含的所有像素。
[0089]
步骤s204：图像处理部421生成差分图像。在此图像处理部421将图像获取部420获取到的时差图像tp所包含的图像p与对该图像执行滤波处理得到的图像之间的像素值的按像素的差的绝对值计算为差分图像的像素值。
[0090]
步骤s206：图像处理部421执行阈值处理。图像处理部421作为阈值的一例而通过二值化处理执行阈值处理。图像处理部421生成对于所生成的差分图像的各像素使像素值为规定阈值以上的像素与二值中的一个值对应、使像素值为规定阈值以下的像素与二值中的另一个值对应的图像。
[0091]
在图7的图像解析处理的以下步骤的说明中，将实施了步骤s202、步骤s204及步骤206中说明的图像处理的图像改称为时差图像tp。
[0092]
步骤s208：细胞区域判断部423判断时差图像tp所包含的图像p中的细胞区域。在此细胞区域判断部423作为一例使用形态学处理来判断细胞区域。细胞区域判断部423通过对于执行了上述的步骤s207的阈值处理后的规定阈值以上的像素使边界变得平滑来判断细胞区域。此外，图像p中的细胞区域判断也可以称为提取图像p中的细胞区域。
[0093]
此外，通过图像处理部421和细胞区域判断部423判断细胞区域的手法不限于该例。图像处理部421和细胞区域判断部423也可以使用机械学习或图案匹配等来判断细胞区域。
[0094]
细胞区域判断部423向划痕区域提取部424和计算部426供给表示所判断出的细胞区域的细胞区域信息。
[0095]
步骤s210：划痕区域提取部424对通过细胞区域判断部423得到的基准图像ps中的细胞区域执行反转处理。在反转处理中，划痕区域提取部424针对基准图像ps的各像素使二值化后的亮度值反转。
[0096]
在此通过基准图像选择部422从时差图像tp中自动选择基准图像ps。基准图像选择部422作为一例而从时差图像tp中选择拍摄时刻最早的图像。另外，例如，基准图像选择部422从时差图像tp中选择形成上述划痕区域后的图像p，或者从时差图像tp中选择形成了上述划痕区域且细胞未迁移到该划痕区域的状态的图像p。基准图像选择部422将表示所选择的基准图像ps的信息即基准图像信息向划痕区域提取部424供给。划痕区域提取部424将时差图像tp所包含的图像p中的、从基准图像选择部422供给的基准图像信息所示的图像p用作基准图像ps。
[0097]
步骤s212：划痕区域提取部424将步骤s210的结果设为划痕区域。划痕区域提取部424基于通过反转处理将提取出细胞区域的图像反转后的亮度值，将基准图像ps所包含的
整体区域中的、从细胞区域判断部423供给的细胞区域信息所示的细胞区域以外的区域提取为划痕区域。也就是说，划痕区域提取部424通过将基于基准图像ps的亮度值提取出的细胞区域反转来识别划痕区域。
[0098]
划痕区域提取部424将表示提取出的划痕区域的信息即划痕区域信息向区域设定部425供给。
[0099]
步骤s214：区域设定部425将由划痕区域提取部424得到的划痕区域设定为从基准图像ps提取出的基准区域rs。设定基准区域rs是指，在作为各个像素具有细胞区域和划痕区域的图像(例如时差图像tp)中，将基准图像ps中的划痕区域的像素值的区域设为基准区域rs。
[0100]
在本实施方式中，基准图像ps是时差图像tp所包含的图像p中的拍摄时刻最早的图像，因此区域设定部425将从时差图像tp所包含的图像p中的拍摄时刻最早的图像中提取出的划痕区域设为基准区域rs。
[0101]
区域设定部425将基准区域rs和从时差图像tp得到的细胞区域向计算部426供给。
[0102]
如上述那样，区域设定部425从时差图像tp的基准图像ps中将形成于细胞的培养区域的划痕区域设定为基准区域rs。在此，区域设定部425将划痕区域提取部424提取出的划痕区域设定为基准区域rs。
[0103]
步骤s216：计算部426对于时差图像tp所包含的图像p各自中的细胞区域，判断基准区域rs所包含的细胞区域。在此计算部426基于从区域设定部425供给的基准区域rs、和从细胞区域判断部423供给的细胞区域信息所示的细胞区域进行判断。计算部426将基准区域rs和细胞区域中共通的区域判断为基准区域rs所包含的细胞区域。
[0104]
被判断成包含于基准区域rs的细胞区域与因细胞的迁移而浸润了划痕区域的细胞对应。
[0105]
在此参照图8对被细胞浸润的划痕区域(基准区域rs)进行说明。图8是表示本实施方式的被细胞浸润的划痕区域的一例的图。图像p1-1至图像p1-5是从对间充质干细胞(mesenchymal stem cell：msc)以每小时拍摄一次的方式摄像2天而得到的时差图像选取的图像。图像p1-1至图像p1-5从左向右按拍摄时刻的顺序排列。
[0106]
图像p1-1是拍摄时刻最早、在划痕区域刚形成之后(例如从培养开始起几分钟以内等)拍摄到的图像，划痕区域未被细胞浸润。可知从图像p1-2到图像p1-5随着时间经过而细胞向划痕区域迁移、划痕区域被浸润的面积(该情况下，是划痕区域中的细胞区域的面积)增加。
[0107]
此外，计算部426也可以在划痕区域中包含成为“飞地”的细胞区域来判断基准区域rs所包含的细胞区域。在此成为“飞地”的细胞区域是指，是包含于划痕区域的细胞区域且不与未包含于划痕区域的细胞区域接触的区域。换言之，成为“飞地”的细胞区是指，是包含于划痕区域的细胞区域且不与未包含于划痕区域的细胞区域连结的区域。也就是说，计算部426也可以将是包含于划痕区域的细胞区域且不与未包含于划痕区域的细胞区域连结的区域包括在内，来判断基准区域rs所包含的细胞区域。
[0108]
返回图7，继续图像解析处理的说明。
[0109]
步骤s218：计算部426从时差图像tp分别计算出基准区域rs内的细胞区域的面积。在此计算部426通过计测步骤s216中判断出的基准区域rs所包含的细胞区域的像素的数量
来计算出基准区域rs内的细胞区域的面积。计算部426将计算出的基准区域rs内的细胞区域的面积向显示控制部427供给。
[0110]
在此如上述那样基准区域rs内的细胞区域通过计算部426在基准区域rs中被判断为在基准区域rs和细胞区域信息所示的细胞区域中共通包含的区域。也就是说，基准区域rs内的细胞区域基于图像p中的预先判断出的细胞区域而被判断。因此，计算部426基于时差图像tp所包含的图像p中的细胞区域而计算出基准区域rs内的细胞区域的面积。
[0111]
步骤s220：显示控制部427将由计算部426计算出的基准区域rs内的细胞区域的面积的时序变化作为解析信息输出到显示部44并显示。
[0112]
经以上，运算部42结束图像解析处理。
[0113]
在此参照图9对基准区域rs内的细胞区域的面积的时序变化进行说明。图9是表示本实施方式的基准区域rs内的细胞区域的面积的时序变化的一例的图。在图9所示的曲线图中，针对时差图像tp所包含的图像p，相对于拍摄时刻描绘了基准区域rs内的细胞区域的面积。从图9所示的曲线图可知，随着拍摄时刻的经过，基准区域rs内的细胞区域的面积具有增加的倾向。基准区域rs内的细胞区域的面积的时序变化例如用于细胞的迁移能力的定量性评价。
[0114]
此外，显示控制部427也可以在基准区域rs内的细胞区域的面积的时序变化的基础上，如上述的图8所示那样，在图像p中对基准区域rs内的与细胞区域对应的像素设定规定颜色，并使时差图像tp所包含的图像p显示于显示部44。在此规定颜色优选是例如绿色或黄绿色等、与未被设定规定颜色的像素容易视觉区别的颜色。在显示控制部427对与细胞区域对应的像素设定规定颜色并使图像p显示于显示部44的情况下，计算部426将时差图像tp和针对时差图像tp所包含的图像p而表示基准区域rs内的细胞区域的信息向显示控制部427供给。
[0115]
此外，在本实施方式中，说明了基准区域rs内的细胞区域被判断为在基准区域rs和细胞区域信息所示的细胞区域中共通包含的区域的情况的一例，也就是说，说明了基准区域rs内的细胞区域基于图像p中的预先判断出的细胞区域而被判断的情况的一例，但不限于此。也可以不在图像p中预先判断细胞区域，而是在基准区域rs内直接判断细胞区域。
[0116]
在基准区域rs内直接判断细胞区域的情况下，例如，细胞区域判断部423在基准区域rs内判断细胞区域。也就是说，细胞区域判断部也可以基于划痕区域提取部424所提取出的划痕区域来判断细胞区域。
[0117]
此外，在本实施方式中，说明了基准区域rs内的细胞区域的面积基于细胞区域而计算出的情况的一例，但不限于此。基准区域rs内的细胞区域的面积也可以基于划痕区域而计算出。
[0118]
在基准区域rs内的细胞区域的面积基于划痕区域计算出的情况下，例如，划痕区域提取部424分别针对时差图像tp所包含的图像p提取出划痕区域。在此划痕区域例如通过基于机械学习的图像识别而提取出。计算部426基于从在某拍摄时刻拍摄到的图像p提取出的划痕区域的面积与从基准图像ps提取出的划痕区域的面积之差，针对在某拍摄时刻拍摄到的图像p计算出基准区域rs内的细胞区域的面积。
[0119]
此外，在本实施方式中，说明了划痕区域提取部424从基准图像ps提取出划痕区域、区域设定部425将划痕区域提取部424所提取出的划痕区域设定为基准区域rs的情况的
一例，但不限于此。划痕区域也可以由观察者指定。
[0120]
在划痕区域由观察者指定的情况下，运算部42例如具备操作信息获取部。该操作信息获取部获取表示在基准图像ps中由观察者指定的划痕区域的操作信息。在此观察者借助操作部45指定划痕区域。观察者例如通过使用鼠标或触控笔等在显示于显示部44的基准图像ps上描画线来指定划痕区域。观察者也可以在显示于显示部44的基准图像ps上，通过从操作部45输入用于指定多边形等形状的多个坐标来指定划痕区域。区域设定部425将操作信息获取部受理的操作信息所示的划痕区域设定为基准区域rs。
[0121]
此外，在本实施方式中，说明了作为基准图像ps而从时差图像tp中选择拍摄时刻最早的图像的情况的一例，但不限于此。对于基准图像ps，只要是在形成了划痕区域后、在细胞未迁移到划痕区域的时期拍摄到的图像，则也可以选择拍摄时刻最早的图像以外的图像。例如，作为基准图像ps，若细胞未迁移到划痕区域，则基准图像选择部422也可以选择拍摄时刻第2早或第3早等的图像。
[0122]
如以上说明那样，本实施方式的图像解析装置(在本实施方式中为具备运算部42的装置)具备区域设定部425和计算部426。区域设定部425从时差图像tp的基准图像ps中将形成于细胞的培养区域的划痕区域设定为基准区域rs。计算部426从时差图像tp分别计算出基准区域rs内的细胞的细胞区域的面积。
[0123]
根据该结构，在本实施方式的图像解析装置中，能够计算出被细胞浸润的划痕区域中的细胞区域的面积的时序变化(例如增减)，因此能够定量地评价细胞的迁移能力。
[0124]
另外，本实施方式的图像解析装置具备控制部(在本实施方式中为显示控制部427)。控制部(在本实施方式中为显示控制部427)使由计算部426计算出的基准区域rs内的细胞的细胞区域的面积的时序变化显示于显示装置(在本实施方式中为显示部44)。
[0125]
根据该结构，在本实施方式的图像解析装置中，由于能够显示划痕区域内的细胞区域的面积的时序变化，所以能够将细胞的迁移能力可视化。
[0126]
另外，在本实施方式的图像解析装置中，计算部426基于时差图像tp所包含的图像p中的细胞区域而计算出占据在基准区域rs内的细胞区域的面积。
[0127]
根据该结构，在本实施方式的图像解析装置中，由于能够基于细胞区域计算出划痕区域中的细胞区域的面积，所以与基于划痕区域计算出划痕区域中的细胞区域的面积的情况相比，能够通过简单的解析定量地评价细胞的迁移能力。在基于划痕区域计算出划痕区域中的细胞区域的面积的情况下，划痕区域例如基于机械学习进行判断。如上述那样在本实施方式的图像解析装置中，细胞区域通过边缘检测进行判断，因此与使用机械学习来提取划痕区域的情况相比，解析容易。
[0128]
另外，在本实施方式的图像解析装置中，具备细胞区域判断部423。细胞区域判断部423判断时差图像tp所包含的图像p中的细胞的细胞区域。
[0129]
根据该结构，在本实施方式的图像解析装置中，由于能够判断时差图像tp所包含的图像p中的细胞的细胞区域，所以除了定量地评价细胞的迁移能力的解析以外，还能够对细胞进行各种解析。在此针对细胞的各种解析包括例如细胞追踪、基于细胞密度的细胞成熟度的解析、基于从细胞图像提取出的特征量的解析等。
[0130]
另外，在本实施方式的图像解析装置中，具备划痕区域提取部424。划痕区域提取部424基于基准图像ps的亮度值从基准图像ps提取划痕区域。区域设定部425将划痕区域提
取部424所提取出的划痕区域设定为基准区域rs。
[0131]
根据该结构，在本实施方式的图像解析装置中，由于将从基准图像提取出的划痕区域设定为基准区域rs，所以能够节省用户指定基准区域的工夫。
[0132]
另外，在本实施方式的图像解析装置中，也可以具备操作信息获取部。操作信息获取部获取表示在基准图像ps中由用户(在本实施方式中为观察者)指定的划痕区域的操作信息。区域设定部425将操作信息获取部所受理的操作信息所示的划痕区域设定为基准区域rs。
[0133]
根据该结构，在本实施方式的图像解析装置中，由于用户能够设定基准区域，所以即使在时差图像tp所包含的图像p的图像解析处理中提取划痕区域的精度不够高的情况下，也能够基于用户所设定的基准区域来定量地评价细胞的迁移能力。
[0134]
另外，在本实施方式的图像解析装置中，具备基准图像选择部422。基准图像选择部422从时差图像tp中选择基准图像ps。
[0135]
根据该结构，在本实施方式的图像解析装置中，由于能够从时差图像tp中选择基准图像ps，所以能够节省用户选择基准图像ps的工夫。
[0136]
另外，在本实施方式的细胞培养观察装置(在本实施方式中为培养器11)中，具备上述的图像解析装置、培养装置(在本实施方式中为恒温室15)、和显微镜(在本实施方式中为观察单元22)。培养装置(在本实施方式中为恒温室15)对收纳于培养容器的细胞进行培养。显微镜(在本实施方式中为观察单元22)拍摄时差图像tp。
[0137]
根据该结构，在本实施方式的细胞培养观察装置(在本实施方式中为培养器11)中，由于能够计算出被细胞浸润的划痕区域的面积的时序变化，所以能够定量地评价细胞的迁移能力。
[0138]
(第2实施方式)
[0139]
以下，一边参照附图一边详细说明第2实施方式。
[0140]
在上述第1实施方式中，说明了图像解析装置在时差图像中计算出划痕区域中的细胞区域的面积的情况。在本实施方式中，对图像解析装置在时差图像中计算出划痕区域中的细胞区域的面积比例的情况进行说明。以下，也将划痕区域中的细胞区域的面积比例称为划痕区域封闭率。
[0141]
将本实施方式的运算部称为运算部42a。本实施方式中的图像解析装置是具备运算部42a的装置。
[0142]
图10是表示本实施方式的运算部42a的功能结构的一例的图。运算部42a具备图像获取部420、图像处理部421、基准图像选择部422、细胞区域判断部423、划痕区域提取部424、区域设定部425、计算部426、显示控制部427、基准区域面积计算部428a和面积比例计算部429a。
[0143]
若对本实施方式的运算部42a(图10)和第1实施方式的运算部42(图6)进行比较，则基准区域面积计算部428a和面积比例计算部429a不同。在此，其他结构要素(图像获取部420、图像处理部421、基准图像选择部422、细胞区域判断部423、划痕区域提取部424、区域设定部425、计算部426及显示控制部427)所具有的功能与第1实施方式相同。省略与第1实施方式相同的功能的说明，在第2实施方式中，以与第1实施方式不同的部分为中心进行说明。
[0144]
基准区域面积计算部428a计算出基准区域rs的面积。
[0145]
面积比例计算部429a基于基准区域rs的面积和基准区域rs中的细胞区域的面积而计算出占据在基准区域rs内的细胞区域的面积比例。也就是说，面积比例计算部429a计算出划痕区域封闭率。
[0146]
接下来参照图11说明运算部42a的图像解析处理。图11是表示本实施方式的图像解析处理的一例的图。
[0147]
此外，步骤s300、步骤s302、步骤s304、步骤s306、步骤s308、步骤s310、步骤s312、步骤s314、步骤s316及步骤s318的各处理与图7中的步骤s200、步骤s202、步骤s204、步骤s206、步骤s208、步骤s210、步骤s212、步骤s214、步骤s216及步骤s218的各处理相同，因此省略说明。
[0148]
步骤s320：基准区域面积计算部428a基于基准图像ps而计算出基准区域rs的面积。基准图像ps由于是例如时差图像tp中的拍摄时刻最早的图像p，因此换言之，基准区域面积计算部428a计算出时差图像tp中的拍摄时刻最早的图像p中的划痕区域的面积。
[0149]
在此，基准区域面积计算部428a通过计测基准图像ps中的基准区域rs的像素的数量来计算出基准区域rs的面积。基准区域面积计算部428a作为一例，基于划痕区域提取部424所提取出的划痕区域来计算出基准图像ps中的划痕区域的面积。此外，基准区域面积计算部428a也可以基于细胞区域判断部423所判断出的细胞区域，将判断出的细胞区域以外的区域设为划痕区域来计算出基准区域rs的面积。
[0150]
基准区域面积计算部428a将计算出的基准区域rs的面积向面积比例计算部429a供给。
[0151]
在此参照图12对划痕区域的面积进行说明。图12是表示本实施方式的划痕区域的面积的一例的图。在图12中，作为时差图像tp所包含的图像p的一例而示出了图像p2。图像p2是从形成了划痕区域起经过规定时间后拍摄到的图像。
[0152]
在图像p2中，作为细胞的培养区域，示出了培养区域r21。培养区域r21由培养区域r21-1和培养区域r21-2组成，在培养区域r21-1与培养区域r21-2之间形成有划痕区域r22。如图12所示，关于划痕区域r22的形状，划痕区域被左右的细胞区域的细胞浸润而从带状的形状发生变形。
[0153]
返回图11继续图像解析处理的说明。
[0154]
步骤s322：面积比例计算部429a基于基准区域面积计算部428a所计算出的基准区域rs的面积和计算部426所计算出的基准区域rs中的细胞区域的面积而计算出占据在基准区域rs内的细胞区域的面积比例。在此面积比例计算部429a对于时差图像tp所包含的图像p分别计算出占据在基准区域rs内的细胞区域的面积比例。此外，关于细胞区域的面积，针对时差图像tp所包含的图像p分别从计算部426向面积比例计算部429a供给。
[0155]
面积比例计算部429a将计算出的面积比例作为解析信息向显示控制部427供给。
[0156]
步骤s324：显示控制部427将由面积比例计算部429a计算出的占据在基准区域rs内的细胞区域的面积比例的时序变化作为解析信息输出到显示部44并显示。
[0157]
经以上，运算部42结束图像解析处理。
[0158]
在此参照图13说明基准区域rs内的细胞区域的面积比例的时序变化。图13是表示本实施方式的基准区域rs内的细胞区域的面积比例的时序变化的一例的图。在图13所示的
曲线图中，针对时差图像tp所包含的图像p，相对于拍摄时刻描绘了基准区域rs内的细胞区域的面积比例。从图13所示的曲线图可知，随着拍摄时刻的经过，基准区域rs内的细胞区域的面积比例具有增加的倾向。基准区域rs内的细胞区域的面积比例的时序变化例如用于细胞的迁移能力的定量性评价。
[0159]
如以上说明那样，本实施方式的图像解析装置(在本实施方式中为具备运算部42a的装置)具备基准区域面积计算部428a和面积比例计算部429a。基准区域面积计算部428a计算出基准区域rs的面积。面积比例计算部429a基于基准区域面积计算部428a所计算出的基准区域rs的面积和计算部426所计算出的细胞区域的面积而计算出占据在基准区域rs内的细胞区域的面积比例。
[0160]
根据该结构，在本实施方式的图像解析装置中，由于能够计算出划痕区域封闭率，所以能够基于划痕区域封闭率进行细胞的迁移能力的定量性评价。
[0161]
(第3实施方式)
[0162]
以下，一边参照附图一边详细说明第3实施方式。
[0163]
在上述第1实施方式和第2实施方式中，说明了图像解析装置在时差图像中计算出划痕区域中的细胞区域的面积和面积比例的情况。在本实施方式中，对图像解析装置基于划痕区域中的细胞区域的面积和/或面积比例来评价细胞的迁移能力的情况进行说明。
[0164]
将本实施方式的运算部称为运算部42b。本实施方式中的图像解析装置是具备运算部42b的装置。
[0165]
图14是表示本实施方式的运算部42b的功能结构的一例的图。运算部42b具备图像获取部420、图像处理部421、基准图像选择部422、细胞区域判断部423、划痕区域提取部424、区域设定部425、计算部426、显示控制部427、基准区域面积计算部428a、面积比例计算部429a和迁移能力评价部430b。
[0166]
若对本实施方式的运算部42b(图14)和第2实施方式的运算部42a(图10)进行比较，则迁移能力评价部430b不同。在此，其他结构要素(图像获取部420、图像处理部421、基准图像选择部422、细胞区域判断部423、划痕区域提取部424、区域设定部425、计算部426、显示控制部427、基准区域面积计算部428a及面积比例计算部429a)所具有的功能与第1实施方式及第2实施方式相同。省略与第1实施方式及第2实施方式相同的功能的说明，在第3实施方式中，以与第1实施方式及第2实施方式不同的部分为中心进行说明。
[0167]
迁移能力评价部430b基于基准区域rs中的细胞区域的面积的时序变化及/或面积比例的时序变化来评价细胞的迁移能力。
[0168]
接下来参照图15说明运算部42b的迁移能力评价处理。图15是表示本实施方式的迁移能力评价处理的一例的图。
[0169]
此外，步骤s400、步骤s402、步骤s404、步骤s406、步骤s408、步骤s410、步骤s412、步骤s414、步骤s416、步骤s418、步骤s420、步骤s422的各处理与图11中的步骤s300、步骤s302、步骤s304、步骤s306、步骤s308、步骤s310、步骤s312、步骤s314、步骤s316、步骤s318、步骤s320及步骤s322的各处理相同，因此省略说明。
[0170]
步骤s424：迁移能力评价部430b基于由计算部426计算出的基准区域rs中的细胞区域的面积的时序变化、及/或由面积比例计算部429a计算出的面积比例的时序变化来评价细胞的迁移能力。迁移能力评价部430b将迁移能力的评价结果作为解析信息向显示控制
部427供给。
[0171]
迁移能力评价部430b例如基于基准区域rs中的细胞区域的面积的时序变化，根据从时差图像tp的拍摄开始起至规定时间为止，基准区域rs中的细胞区域的面积是否成为规定阈值以上，来判断迁移能力。迁移能力评价部430b在判断成至规定时间为止基准区域rs中的细胞区域的面积成为规定阈值以上的情况下，判断成迁移能力高。另一方面，在判断成至规定时间为止基准区域rs中的细胞区域的面积小于规定阈值的情况下，判断成迁移能力低。
[0172]
迁移能力评价部430b也可以基于基准区域rs中的细胞区域的面积比例的时序变化，根据从时差图像tp的拍摄开始起至规定时间为止，基准区域rs中的细胞区域的面积比例是否成为规定阈值以上，来判断迁移能力。迁移能力评价部430b在判断成至规定时为止基准区域rs中的细胞区域的面积比例成为规定阈值以上的情况下，判断成迁移能力高。另一方面，在判断成至规定时间为止基准区域rs中的细胞区域的面积比例小于规定阈值的情况下，判断成迁移能力低。
[0173]
此外，迁移能力评价部430b也可以基于不同种类的细胞在同一条件下被培养且利用时差拍摄而拍摄到的时差图像tp，在不同种类的细胞之间比较基准区域rs中的细胞区域的面积的时序变化及/或面积比例的时序变化，由此对不同种类的细胞评价迁移能力。在此不同种类的细胞例如在作为培养容器的孔板中在不同的孔中分别被培养。同一条件是指例如，将形成于培养区域的带状的划痕区域的宽度设为相同。
[0174]
迁移能力评价部430b例如将在规定时间后示出规定比例以上的划痕区域封闭率的细胞判断成迁移能力高。在此规定时间是例如24小时。
[0175]
在此细胞的种类是例如基于来源的不同或继代数的不同而划分的种类。
[0176]
在基于来源的不同而划分的细胞的种类中，例如存在源于脂肪的msc和源于骨髓的msc。另外，在基于来源的不同而划分的细胞的种类中，例如存在基于捐献者的批次差而区分的种类。培养状态越良好则细胞的迁移能力越高，因此划痕区域被浸润的速度更快。也就是说，可以认为划痕区域封闭率的时序变化越大，则培养状态越良好。
[0177]
在基于继代数的不同而划分的细胞的种类中，存在继代数少的年轻细胞和继代数多的老化细胞。年轻细胞与老化细胞相比迁移能力更高，因此划痕区域被浸润的速度更快。也就是说，可以认为划痕区域封闭率的时序性的增加比例越大，则是继代数越少的年轻细胞。
[0178]
迁移能力评价部430b也可以基于迁移能力的评价结果，判断培养状态是否良好、是否是年轻细胞等，并将这些判断结果包含于迁移能力的评价结果而向显示控制部427供给。
[0179]
步骤s426：显示控制部427将由迁移能力评价部430b评价出的迁移能力的评价结果作为解析信息输出到显示部44并显示。在此显示控制部427例如将迁移能力的评价结果作为文本显示于显示部44。该文本在评价结果表示迁移能力高的情况下，是例如“迁移能力：高”等。
[0180]
经以上，运算部42结束迁移能力评价处理。
[0181]
如以上说明那样，本实施方式的图像解析装置(在本实施方式中为具备运算部42b的装置)具备评价部(在本实施方式中为迁移能力评价部430b)。评价部(在本实施方式中为
迁移能力评价部430b)基于由计算部426计算出的细胞区域的面积的时序变化来评价细胞的迁移能力。
[0182]
根据该结构，在本实施方式的图像解析装置中，由于能够基于划痕区域中的细胞区域的面积的时序变化来评价细胞的迁移能力，所以能够进行细胞的迁移能力的定量性评价。
[0183]
(第4实施方式)
[0184]
以下，一边参照附图一边详细说明第4实施方式。
[0185]
在本实施方式中，说明图像解析装置基于上述划痕区域中的细胞区域的面积和/或面积比例，使用图形用户界面(graphical user interface：gui)将细胞的迁移能力可视化的情况。
[0186]
将本实施方式的运算部称为运算部42c。本实施方式中的图像解析装置是具备运算部42c的装置。此外，在运算部42c、上述第1实施方式的运算部42(图6)、第2实施方式的运算部42a(图10)及第3实施方式的运算部42b(图14)中，显示控制部427的功能不同。在此其他结构要素(图像获取部420、图像处理部421、基准图像选择部422、细胞区域判断部423、划痕区域提取部424、区域设定部425、计算部426、显示控制部427、基准区域面积计算部428a、面积比例计算部429a及迁移能力评价部430b)所具有的功能与第1实施方式、第2实施方式及第3实施方式相同。省略运算部42c的功能结构的说明，在第4实施方式中，以显示控制部427使显示部44显示的gui的画面为中心进行说明。
[0187]
以下，参照图16至图18说明显示控制部427使显示部44显示的gui的画面d1、画面d2及画面d3。此外，gui的画面d1、画面d2及画面d3使用专用应用程序而显示于显示部44，或者使用网页浏览器而显示于显示部44。
[0188]
图16是表示本实施方式的gui的画面d1的一例的图。显示控制部427基于基准区域rs中的细胞区域的面积而使画面d1显示。画面d1作为多个显示栏包含画面d11、画面d12、文本d13、文本d14、显示窗d15和文本d16而构成。
[0189]
在画面d11中显示基准图像ps。基准图像ps如上所述是时差图像tp所包含的图像p中的拍摄时刻最早的图像，划痕区域未被细胞浸润。文本d13表示显示于画面d11的基准图像ps的经过时间或拍摄时刻的时间信息。
[0190]
在画面d12中例如显示时差图像tp所包含的图像p中的在最新的拍摄时刻拍摄到的图像。也就是说，显示控制部427在画面d12中即时显示利用时差拍摄而拍摄到的图像。
[0191]
在此显示控制部427以在图像p中示出基准区域rs中的细胞区域的方式显示图像p。例如，显示控制部427在图像p中对与基准区域rs中的细胞区域对应的像素设定规定颜色来表示细胞区域。显示控制部427在每次进行时差拍摄而新拍摄了图像p时都将显示于画面d12的图像p更新。
[0192]
文本d14表示显示于画面d12的图像p的经过时间或拍摄时刻的时间信息。显示窗d15表示显示于画面d12的图像p中的基准区域rs中的细胞区域的面积的值。
[0193]
文本d16表示画面d1的标题。在图16所示的例子中，画面d1基于基准区域rs中的细胞区域的面积而进行显示，因此文本d16显示为“面积的图像”。
[0194]
此外，显示控制部427也可以基于基准区域rs中的细胞区域的面积比例而显示画面d1。该情况下，显示控制部427以在图像p中示出基准区域rs中的细胞区域以外的区域的
方式显示图像p。例如，显示控制部427在图像p中对与基准区域rs中的细胞区域以外的区域对应的像素设定规定颜色而进行显示。该情况下，显示窗d15表示显示于画面d12的图像p中的基准区域rs中的细胞区域的面积比例(也就是说，划痕区域封闭率)。
[0195]
此外，显示控制部427也可基于基准区域rs中的细胞区域的面积和基准区域rs中的细胞区域的面积比例双方来显示画面d1。该情况下，显示控制部427在画面d12中并排显示在图像p中示出基准区域rs中的细胞区域的图像、和在图像p中示出基准区域rs中的细胞区域以外的区域的图像双方。
[0196]
显示控制部427显示于画面d12的图像的种类也可以由用户从在图像p中示出基准区域rs中的细胞区域的图像和在图像p中示出基准区域rs中的细胞区域以外的区域的图像选择。
[0197]
图17是表示本实施方式的gui的画面d2的一例的图。显示控制部427基于基准区域rs中的细胞区域的面积来显示画面d2。画面d2作为多个显示栏包含画面d21、画面d22、画面d23、长条(功能条，bar)d24、长条d25、按钮d26而构成。
[0198]
在画面d21中，显示表示基准区域rs内的细胞区域的面积的时序变化的曲线图。该显示于画面d21的曲线图是例如图9所示那样的曲线图。
[0199]
在画面d22中，作为动态画面而显示时差图像tp。在此时差图像tp所包含的图像p作为示出基准区域rs中的细胞区域的图像而显示。显示控制部427基于时刻参数选择时差图像tp所包含的图像p中的要显示于画面d22的图像。时刻参数与时差图像tp的拍摄时刻建立对应。若动态画面的播放开始，则时刻参数的值根据播放速度而与时间一起增加。
[0200]
在此在显示于画面d21的曲线图中重叠显示长条d24。长条d24在与时刻参数所示的拍摄时刻相应的位置显示在曲线图上。作为一例，长条d24是与显示于画面d21的曲线图的纵轴平行的线段，以线段的中点位于曲线图上的方式进行显示。
[0201]
在画面d23中，按照拍摄时刻的顺序从左向右沿横向并排显示时差图像tp所包含的图像p。在此显示于画面d23的时差图像tp所包含的图像p作为示出了基准区域rs中的细胞区域的图像而显示。在画面d23中重叠显示长条d25。长条d25重叠显示在与时刻参数所示的拍摄时刻相应的图像p上。
[0202]
若观察者等用户选择了画面d21上显示的曲线图的部分，则时刻参数的值变更为与所选择的部分相应的拍摄时刻。另外，若用户选择了并排显示于画面d23的图像p，则时刻参数的值变更为所选择的图像p的拍摄时刻。用户可以利用鼠标或触摸面板使长条d24在显示于画面d21的曲线图上移动。另外，用户可以使长条d25在显示于画面d23的时差图像tp上移动。用户的这些选择操作借助操作部45的鼠标或触摸面板而执行。
[0203]
若时刻参数的值变更，则时差图像tp所包含的图像p中的显示于画面d22的图像即刻变更。另外，若时刻参数的值变更，则长条d24在显示于画面d21的曲线图上的位置、长条d25在显示于画面d23的时差图像tp上的位置即刻变更。
[0204]
按钮d26是用于进行显示于画面d22上的时差图像tp的动态画面的播放及倒放的操作的按钮。
[0205]
此外，显示控制部427也可以取代基准区域rs中的细胞区域的面积，基于基准区域rs中的细胞区域的面积比例而显示画面d2。该情况下，在画面d21中显示表示基准区域rs内的细胞区域的面积比例的时序变化的曲线图。该显示于画面d21的曲线图是例如图13所示
那样的曲线图。另外该情况下，在画面d22中，时差图像tp所包含的图像p示出基准区域rs中的细胞区域以外的区域，并作为动态画面而显示。在画面d23中，时差图像tp所包含的图像p以示出基准区域rs中的细胞区域以外的区域的方式并排显示。
[0206]
图18是表示本实施方式的gui的画面d3的一例的图。显示控制部427基于基准区域rs中的细胞区域的面积及面积比例来显示画面d3。画面d3作为多个显示栏包含画面d31、画面d32、长条d33、长条d34和按钮d35而构成。
[0207]
在画面d31中，显示表示基准区域rs内的细胞区域的面积的时序变化的曲线图。该显示于画面d31的曲线图是例如图9所示那样的曲线图。
[0208]
在画面d32中，显示表示基准区域rs内的细胞区域的面积比例的时序变化的曲线图。该显示于画面d32的曲线图是例如图13所示那样的曲线图。
[0209]
长条d33、长条d34及按钮d35的功能与图17的长条d24及按钮d26的功能相同，因此省略说明。
[0210]
此外，在画面d32中，也可以取代基准区域rs内的细胞区域的面积比例的时序变化，而显示表示划痕区域封闭率的时序变化的曲线图。
[0211]
如以上说明那样，本实施方式的图像解析装置(在本实施方式中为运算部42c)具备控制部(在本实施方式中为显示控制部427)。控制部(在本实施方式中为显示控制部427)在计算部426所计算出的图像p中使基准区域rs中的细胞区域的面积的时序变化显示于显示装置(在本实施方式中为显示部44)，以及/或者，在面积比例计算部429a所计算出的图像p中使基准区域rs中的细胞区域的面积比例的时序变化显示于显示装置(在本实施方式中为显示部44)。
[0212]
根据该结构，在本实施方式的图像解析装置中，由于能够显示划痕区域内的细胞区域的面积的时序变化，所以能够将细胞的迁移能力可视化。
[0213]
此外，在上述的各实施方式中，说明了图像解析装置作为培养器11所具备的控制装置41的运算部42、运算部42a、运算部42b或运算部42c而分别实现的情况的一例，但不限于此。图像解析装置也可以与培养器11分体。在图像解析装置与培养器11分体的情况下，图像解析装置从外部装置获取时差图像tp并进行解析。
[0214]
在图像解析装置从外部装置获取时差图像tp并进行解析的情况下，图像解析装置是例如对时差图像tp进行解析的云计算的服务器。另外，外部装置是例如终端装置。该情况下，提供具备图像解析装置和外部装置的信息处理系统。
[0215]
并且，用户在终端装置(用户的终端)中启动网页浏览器，通过操作该网页浏览器上的gui，经由因特网将时差图像tp与识别信息(用户或终端的识别编号等)一起上传到作为服务器的图像解析装置。图像解析装置基于上传的时差图像tp，执行上述的各实施方式的图像解析处理、迁移能力评价处理。图像解析装置将这些图像解析处理、迁移能力评价处理的解析结果(上述的解析信息)与识别信息(用户或终端的识别编号等)一起输出到终端装置。
[0216]
终端装置将从作为服务器的图像解析装置输出而接收到的解析结果(上述的解析信息)显示到显示器(例如显示部44)。终端装置也可以被图像解析装置的显示控制部427控制而显示解析结果，还可以是，终端装置具备具有与显示控制部427相同的功能的显示控制部，通过该显示控制部来显示解析结果。例如，终端装置使用上述第4实施方式的画面d1、画
面d2或画面d3来显示解析结果。例如，利用云计算向用户的终端输出解析信息的信息处理系统作为服务器而具备上述的图像解析装置，服务器具备：经由网络获取细胞的时差图像tp的获取部(图像获取部420)；从时差图像tp的基准图像ps将形成于细胞的培养区域的划痕区域设定为基准区域rs的区域设定部425；计算部426，其从时差图像tp分别计算出基准区域rs内的细胞的细胞区域的面积，并基于所计算出的面积生成显示到用户的终端的网页浏览器中的上述解析信息；以及将该解析信息输出到用户的终端的控制部(例如显示控制部427)。此外，服务器(例如图像解析装置)也可以如上述的操作部45那样具备能够供用户输入信息的操作部(输入部)。
[0217]
如上述那样，图像解析装置具备：区域设定部，其从选自以时序拍摄细胞得到的多个图像的基准图像中提取出作为无细胞区域的划痕区域，并在多个图像中设定与划痕区域对应的基准区域；计算部，其从多个图像分别计算出基准区域内的细胞区域的面积及/或细胞区域相对于基准区域的面积比例；以及控制部，其使所计算出的细胞区域的面积的时序变化及/或细胞区域的面积比例的时序变化显示于显示装置。
[0218]
如上述那样，图像解析装置具备存储由图像解析装置执行的程序的存储部、和通过执行程序来控制图像解析装置的动作的控制部。控制部控制如下动作：从以时序拍摄细胞得到的多个图像选择基准图像，在基准图像中将无细胞区域提取为划痕区域，在多个图像各自中设定与划痕区域对应的基准区域，对多个图像各自的位于基准区域内的细胞区域设定规定颜色，将细胞区域的时序变化输出到显示装置。
[0219]
此外，上述实施方式中的图像解析装置(作为一例为运算部42、运算部42a、运算部42b或运算部42c)的一部分，例如图像获取部420、图像处理部421、基准图像选择部422、细胞区域判断部423、划痕区域提取部424、区域设定部425、计算部426、显示控制部427、基准区域面积计算部428a、面积比例计算部429a及迁移能力评价部430b可以由计算机实现。该情况下，可以通过将用于实现该控制功能的程序记录到计算机可读的记录介质、将记录于该记录介质的程序读入计算机系统并执行而实现。此外，在此所说的“计算机系统”是内置于图像解析装置(作为一例为运算部42、运算部42a、运算部42b或运算部42c)的计算机系统，设为包含os和周边设备等硬件。另外，“计算机可读的记录介质”是指软盘、光磁盘、rom、cd-rom等可移动介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。而且“计算机可读的记录介质”也可以包含如经由因特网等网络或电话线路等通信线路发送程序的情况下的通信线那样短时间内动态保持程序的介质、以及如该情况下的服务器或成为客户端的计算机系统内部的易失性存储器那样以一定时间保持程序的介质。另外上述程序可以用于实现前述的功能的一部分，而且也可以以与计算机系统中既已记录的程序的组合实现前述的功能。
[0220]
另外，也可以将上述的实施方式中的图像解析装置(作为一例为运算部42、运算部42a、运算部42b或运算部42c)的一部分或全部作为lsi(large scale integration)等集成电路而实现。图像解析装置(作为一例为运算部42、运算部42a、运算部42b或运算部42c)的各功能块可以单独处理器化，也可以将一部分或全部集成而处理器化。另外，集成电路化的手法不限于lsi，也可以由专用电路或通用处理器实现。另外，在随着半导体技术的进步而出现了取代lsi的集成电路化的技术的情况下，也可以使用基于该技术的集成电路。
[0221]
以上，参照附图详细说明了本发明的一个实施方式，但具体结构不限于上述说明，能够在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种各样的设计变更等。
[0222]
附图标记说明
[0223]
11
…
培养器，42、42a、42b、42c
…
运算部，422
…
基准图像选择部，423
…
细胞区域判断部，424
…
划痕区域提取部，426
…
计算部，427
…
显示控制部，428a
…
基准区域面积计算部，429a
…
面积比例计算部，430b
…
迁移能力评价部，tp
…
时差图像，p
…
图像，ps
…
基准图像，rs
…
基准区域。