光学的CTスキャン顕微鏡による三次元組織細胞観察システムの開発

光学CT扫描显微镜三维组织细胞观察系统的开发

• 批准号: 17659164
• 负责人: 谷 重喜
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Hamamatsu University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17659164/
• 关键词: 画像再構築; FFT変換; ラドン変換; 断層撮影; 組織細胞; 3次元構築; 光学顕微鏡; バックプロジェクション

(1)透過光により顕微鏡から得られる画像を平面断層像と三次元立体像に変換するプログラムの開発として,透過画像を自由平面で断層像に変換するためのFFT変換,逆FFT変換,ラドン変換,逆ラドン変換プログラムの作成を行った.カラーが画像に対しての断層像の再構築を行うための方法としては,RGBの色要素に分けて変換操作を行った.(2)分光した画像を評価を行ったが,CCD画像センサの信号をFFT変換し特定波長域に分光する方法では,特定波長の画像に対して断層画像の変換を行うと画質の劣化が大きく生じた.(3)試料内部を通過する光の散乱による画質の劣化に対しては,フォトンマッピング法による光の散乱状態の計算から画質の改善を行うプログラムを検討したが,計算時間が多く要し実用的なものでなかった.そのため光源と受光器の間に偏向板を挿入して波長特性を揃えることにより改善を試み,多少ではあるが画質の向上を見た.(4)光透過性と画像表示精度を検証するためにダミーサンプルとしてアクリル樹脂に封入した有色素体や不透明体を利用し,透過特性,散乱特性,画像再構築に関する画像特性の評価と検証を行った(5)透過光源の均一性と等分散性を向上させるために光源用のオパールグラスフィルターの挿入を検討したが,等分散光から得られる透過画像の情報量が少ないため復元は困難であった.(6)顕微鏡光源の安定性と画像の安定性と画像ノイズの低減を目的とする安定化電源と低雑音画像増幅器の製作.(7)平成17年度作成した装置を光学的分光機能に変更する目的で,波長選択が可能な分光光源装置と高感度高分解能平面CCDセンサ装置の追加を行った.(8)染色した各細胞の組織画像に適応したが断層像は得られるものの散乱光による画像の劣化を防ぐ方法が今後の課題として残った.

(1) 开发将使用透射光从显微镜获得的图像转换为平面断层图像和三维立体图像、反氡图像的程序。我们创建了一个转换程序。作为将断层图像重建为彩色图像的方法，我们通过将其划分为 RGB 颜色元素来执行转换操作。(2) 评估光谱图像 然而，CCD 图像传感器的信号在对特定波长范围进行FFT转换和光谱分析的方法中，将断层图像转换为特定波长的图像导致图像质量显着恶化。 (3)由于穿过样品内部的光的散射而导致图像质量恶化为此，我们考虑了一种通过使用光子映射方法计算光的散射状态来提高图像质量的方案，但它需要大量的计算时间，并且可以通过插入板来对准来进行改进。波长特性。 (4)为了验证透光率和图像显示精度，我们使用密封在丙烯酸树脂中的着色体和不透明体作为虚拟样品，研究了透射特性和散射特性，对与相关的图像特性进行了评估和验证。 (5)我们考虑在光源处插入乳白玻璃滤光片来改善透射光源的均匀性和同色散性，但由于透射图像的信息量较小，恢复比较困难。 (6) 制作稳定电源和低噪声图像放大器，以稳定显微镜光源、稳定图像并降低图像噪声。 (7) 使用2005年制造的设备进行波长选择。可能用于改变功能的目的。我们添加了高性能光谱光源设备和高灵敏度、高分辨率平面 CCD 传感器设备，这仍然是未来的问题。