高速時分割トラッキングによる一千万個細胞群の個体識別システム

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平成19年度は主として,1.複数細胞の高速時分割トテッキングアルゴリズム開発,2.複数細胞への高速フォーカシングアルゴリズム開発,の2点を行った.1.複数細胞の高速時分割トラッキングアルゴリズム二次元的に分布する光学顕微鏡下の複数の対象を,視野スキャンを行いながら高速に個体を識別し,長時間に渡って各個体を追跡するアルゴリズムを構築した.複数対象の識別は平成18年度に開発した,複数細胞の高速認識アルゴリズムを利用して行い,その各個体位置をデータベースに登録し,スキャンごとにその各個体位置を更新することで,細胞の移動などにも対応可能なアルゴリズムを構築した.また,実際にこのアルゴリズムをC言語を用いて実装し,毎秒1000枚の画像を計測可能な高速ビジョンと,自動ステージとを組み合わせてイースト菌を対象としてその評価実験を行った.その結果,対象の画像が安定して計測できる場合は機能するが,スキャンに伴い対象がフォーカス面から外れてしまうという問題が顕在化した.2.複数細胞への高速フォーカシングアルゴリズム開発1.で細胞への高速オートフォーカスが必須であることがわかったため,視野内に複数の細胞が存在しても,対象に高速にオートフォーカス可能なアルゴリズムを開発した.平成18年度に開発した細胞単体に対するオートフォーカスアルゴリズムを拡張し,視野内に複数の細胞がいても,それらの回折像情報を抽出してオートフォーカスを可能とする画像処理アルゴリズムを開発した.実際に開発したアルゴリズムをC言語を用いて実装し,イースト菌群を顕微鏡下で高速にスキャンしながら,対象にフォーカスを合わせ続けることが可能であることを確認した.