图像处理装置、图像处理系统和程序的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理装置、图像处理系统和程序。
【背景技术】
[0002]当诊断胎儿时，通过检测和利用源于胎儿并且包含在子宫的血液中的极少数量的有核红细胞(NRBC，下文中将称作“目标细胞”)来执行诊断。由于子宫的血液中存在的NRBC的数量极少，因此视觉地检测NRBC的工作量大。如专利文献I中讨论的，提出了通过从目标图像中搜索符合诸如NRBC的颜色、形状、位置关系和面积比的状况的细胞来机械地检测NRBC的一种技术。
[0003]引文列表
[0004]专利文献
[0005]PTL 1:日本专利 N0.4346923
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]本发明的一个目的是，与未设置本发明的构造的情况相比，降低通过进行图像处理来从通过对有核目标细胞进行成像而获得的捕获图像中搜索目标细胞时错误检测的可能性。
[0008]技术方案
[0009]权利要求1的发明提供了一种图像处理装置，该图像处理装置包括:像素提取装置，其从包括在捕获图像中的像素中提取用作核备选的像素，捕获图像是通过对包括具有核的目标细胞的样本进行成像获得的；连接像素组提取装置，其从由像素提取装置提取的像素中提取由预定数量的邻近连接像素或更多邻近连接像素构成的连接像素组；以及确定装置，其确定指示目标细胞被包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的可能性的值，基于通过聚集表达亮度梯度的图像特征量而获得的值来确定指示所述可能性的值，该亮度梯度是不对包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的多个不同局部区中的各个局部区执行标准化而基于所述多个不同局部区中的亮度分布确定的，还基于根据通过聚集表达亮度梯度的图像特征量所获得的值而机器学习的图像特征量的状况来确定指示所述可能性的值，该亮度梯度是不对包括在由样本图像占据的区中的各局部区执行标准化而基于各局部区中的亮度分布确定的。
[0010]权利要求2的发明提供了一种图像处理装置，该图像处理装置包括:像素提取装置，其从包括在捕获图像中的像素中提取用作核备选的像素，捕获图像是通过对包括具有核的目标细胞的样本进行成像获得的；连接像素组提取装置，其从由像素提取装置提取的像素中提取由预定数量的邻近连接像素或更多邻近连接像素构成的连接像素组；以及确定装置，其确定指示目标细胞被包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的可能性的值，基于表达定向亮度梯度的图像特征量来确定指示所述可能性的值，该定向亮度梯度是基于包围连接像素组的区中的亮度分布确定的，其中在表达定向亮度梯度的图像特征量中从暗位置向亮位置的亮度梯度和从亮位置向暗位置的亮度梯度被区别地对待。
[0011]权利要求3的发明提供了一种图像处理系统，该图像处理系统包括:图像处理装置；光学显微镜，其连接至图像处理装置；以及显示装置，其连接至图像处理装置。光学显微镜捕获包括具有核的目标细胞的样本的图像。所述图像处理装置包括:像素提取装置，其从包括在捕获图像中的像素中提取用作核备选的像素，捕获图像作为光学显微镜对包括具有核的目标细胞的样本进行成像的结果而获得；连接像素组提取装置，其从由像素提取装置提取的像素中提取由预定数量的邻近连接像素或更多邻近连接像素构成的连接像素组；以及确定装置，其确定指示目标细胞被包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的可能性的值，基于通过聚集表达亮度梯度的图像特征量而获得的值来确定指示所述可能性的值，该亮度梯度是不对包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的多个不同局部区中的各局部区执行标准化而基于所述多个不同局部区中的亮度分布确定的，还基于根据通过聚集表达亮度梯度的图像特征量所获得的值而机器学习的图像特征量的状况来确定指示所述可能性的值，该亮度梯度是不对包括在由样本图像占据的区中的各局部区执行标准化而基于各局部区中的亮度分布确定的。显示装置在捕获图像中显示表达目标细胞的位置的图像，基于通过确定装置确定的值来产生所述图像。
[0012]权利要求4的发明提供了一种图像处理系统，该图像处理系统包括:图像处理装置；光学显微镜，其连接至图像处理装置；以及显示装置，其连接至图像处理装置。光学显微镜捕获包括具有核的目标细胞的样本的图像。所述图像处理装置包括:像素提取装置，其从包括在捕获图像中的像素中提取用作核备选的像素，捕获图像作为光学显微镜对包括具有核的目标细胞的样本进行成像的结果而获得；连接像素组提取装置，其从由像素提取装置提取的像素中提取由预定数量的邻近连接像素或更多邻近连接像素构成的连接像素组；以及确定装置，其确定指示目标细胞被包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的可能性的值，基于表达定向亮度梯度的图像特征量来确定指示所述可能性的值，该定向亮度梯度是基于包围连接像素组的区中的亮度分布确定的，其中，在表达定向亮度梯度的图像特征量中从暗位置向亮位置的亮度梯度和从亮位置向暗位置的亮度梯度被区别地对待。显示装置在捕获图像中显示表达目标细胞的位置的图像，基于由确定装置确定的值来产生所述图像。
[0013]权利要求5的发明提供了一种使得计算机用作以下装置的程序，所述装置即:像素提取装置，其从包括在捕获图像中的像素中提取用作核备选的像素，捕获图像是通过对包括具有核的目标细胞的样本进行成像获得的；连接像素组提取装置，其从由像素提取装置提取的像素中提取由预定数量的邻近连接像素或更多邻近连接像素构成的连接像素组；以及确定装置，其确定指示目标细胞被包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的可能性的值，基于通过聚集表达亮度梯度的图像特征量而获得的值来确定指示所述可能性的值，该亮度梯度是不对包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的多个不同局部区中的各局部区执行标准化而基于所述多个不同局部区中的亮度分布确定的，还基于根据通过聚集表达亮度梯度的图像特征量所获得的值而机器学习的图像特征量的状况来确定指示所述可能性的值，该亮度梯度是不对包括在由样本图像占据的区中的各局部区执行标准化而基于各局部区中的亮度分布确定的。
[0014]权利要求6的发明提供了一种使得计算机用作以下装置的程序，所述装置即:像素提取装置，其从包括在捕获图像中的像素中提取用作核备选的像素，捕获图像是通过对包括具有核的目标细胞的样本进行成像获得的；连接像素组提取装置，其从由像素提取装置提取的像素中提取由预定数量的邻近连接像素或更多邻近连接像素构成的连接像素组；以及确定装置，其确定指示目标细胞被包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的可能性的值，基于表达定向亮度梯度的图像特征量来确定指示所述可能性的值，该定向亮度梯度是基于包围连接像素组的区中的亮度分布确定的，其中，在表达定向亮度梯度的图像特征量中从暗位置向亮位置的亮度梯度和从亮位置向暗位置的亮度梯度被区别地对待。
[0015]权利要求7的发明提供了一种图像处理装置，该图像处理装置包括:捕获图像获取装置，其获取通过对包括具有核的目标细胞的样本进行成像获得的捕获图像；像素提取装置，其从包括在捕获图像中的像素中提取用作核备选的像素；连接像素组提取装置，其从由像素提取装置提取的像素中提取由预定数量的邻近连接像素或更多邻近连接像素构成的连接像素组；以及确定装置，其确定指示目标细胞被包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组中的至少一部分的区中的可能性的值，基于根据所述区中的相对于多个不同颜色分量的亮度分布确定的图像特征量来确定指示所述可能性的值，还基于根据目标细胞的样本图像中的相对于多个不同颜色分量的亮度分布而机器学习的图像特征量的状况来确定指示所述可能性的值。
[0016]根据本发明的权利要求8的发明，在权利要求7所述的图像处理装置中，确定装置确定指示目标细胞被包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的可能性的值是基于表达根据所述区中的亮度分布确定的定向亮度梯度的图像特征量以及还基于表达根据目标细胞的样本图像中的亮度分布而机器学习的定向亮度梯度的图像特征量的状况的。
[0017]根据本发明的权利要求9的发明，在权利要求7或8所述的图像处理装置中，指示目标细胞被包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的可能性的值由确定装置基于通过聚集表达亮度梯度的图像特征量而获得的值而确定，该亮度梯度是不对包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的多个不同局部区中的各局部区执行标准化而基于所述多个不同局部区中的亮度分布确定的，确定装置还基于根据通过聚集表达亮度梯度的图像特征量获得的值而机器学习的图像特征量的状况来确定指示所述可能性的值，该亮度梯度是不对包括在由样本图像占据的区中的各局部区执行标准化而基于各局部区中的亮度分布确定的。
[0018]根据本发明的权利要求10的发明，在权利要求7至9中的任一项所述的图像处理装置中，指示目标细胞被包括在包围由连接像素组提取装置提取的连接像素组的区中的可能性的值是通过确定装置基于根据所述区中的相对于绿色分量和蓝色分量的亮度分布而确定的图像特征量确定的，确定装置还基于根据目标细胞的样本图像中的相对于绿色分量和蓝色分量的亮度分布而机器学习的图像特征量的状况来确定指示所述可能性的值。
[0019]根据本发明的权利要求11的发明，在根据权利要求7至10中的任一项所述的图像处理装置中，像素提取装置基于与颜色和亮度中的至少一个有关的状况来提取用作核备选的像素。
[0020]权利要求12的发明提供了一种图像处理系统，该图像处理系统包括:图像处理装置；光学显微镜，其连接至图像处理装置；以及显示装置，其连接至图像处理装置。光学显微镜捕获包括具有核的目标细胞的样本的图像。图像处理装置包括:捕获图像获取装置，其获取作为光学显微镜对包括具有核的目标细胞的样本进