專利名稱：記錄設(shè)備及其記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及記錄設(shè)備，更具體地涉及記錄具有周期性地執(zhí)行運(yùn)動(dòng)的物體的圖像內(nèi)容的移動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的記錄設(shè)備及其記錄方法。
背景技術(shù)：
在再生藥物領(lǐng)域，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了用于再生細(xì)胞或者使用通過(guò)培養(yǎng)細(xì)胞創(chuàng)造的培養(yǎng)細(xì)胞來(lái)恢復(fù)由于意外事故、疾病等導(dǎo)致的人體的身體功能、組織、器官缺失等的技術(shù)?？梢允褂酶鞣N細(xì)胞組織來(lái)制造這種培養(yǎng)細(xì)胞。其中，心肌細(xì)胞被用來(lái)治療心臟。培養(yǎng)的心肌細(xì)胞自身執(zhí)行對(duì)應(yīng)于心臟跳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。所以，在培養(yǎng)的心肌細(xì)胞的制造過(guò)程中，例如有必要執(zhí)行對(duì)于以上運(yùn)動(dòng)是否更為可取的質(zhì)量評(píng)估。當(dāng)執(zhí)行這種培養(yǎng)的心肌細(xì)胞的質(zhì)量評(píng)估時(shí)，例如在當(dāng)前時(shí)間執(zhí)行目視觀測(cè)。然而， 在目視觀測(cè)中，質(zhì)量評(píng)估很可能取決于觀測(cè)者的主觀印象，所以很難獲得客觀可靠的評(píng)估結(jié)果。所以，相關(guān)技術(shù)中存在以下的一種已知技術(shù)。即，通過(guò)在個(gè)人計(jì)算機(jī)中記錄通過(guò)對(duì)心肌細(xì)胞進(jìn)行成像獲取的數(shù)字信號(hào)來(lái)獲取亮度數(shù)據(jù)。相對(duì)于具有這樣獲得的亮度數(shù)據(jù)的圖像對(duì)測(cè)量點(diǎn)的亮度進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，以基于所測(cè)量的亮度的改變來(lái)測(cè)量心肌細(xì)胞的心跳周期 (例如，參見(jiàn)日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 63-233392(圖1))。為了可靠地再現(xiàn)作為運(yùn)動(dòng)圖像的基于培養(yǎng)的心肌細(xì)胞的心跳的運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該提供一定水平以上的圖像質(zhì)量。即，每單位時(shí)間的幀圖像的數(shù)目應(yīng)該處于一定水平以上。也就是說(shuō)，應(yīng)該提供具有一定水平以上的高幀率的運(yùn)動(dòng)圖像。另外，圖像清晰度也應(yīng)該具有一定水平或更高水平。在當(dāng)前的技術(shù)中，完全有可能生成并記錄具有評(píng)估培養(yǎng)的心肌細(xì)胞所必需的清晰度和幀率的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。然而，當(dāng)運(yùn)動(dòng)圖像的清晰度和幀率變高時(shí)，運(yùn)動(dòng)圖像的數(shù)據(jù)尺寸變大。例如實(shí)際上，當(dāng)創(chuàng)建用于評(píng)估培養(yǎng)的心肌細(xì)胞的系統(tǒng)時(shí)，可能由于某些限制而難以將存儲(chǔ)設(shè)備的大多數(shù)容量分配用于記錄運(yùn)動(dòng)圖像。

發(fā)明內(nèi)容
期望提供一種記錄設(shè)備及其記錄方法，其中該設(shè)備和方法能夠在使用運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)評(píng)估諸如培養(yǎng)的心肌細(xì)胞之類的執(zhí)行周期性運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)保持運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量，并能夠減小其尺寸。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種記錄設(shè)備，包括運(yùn)動(dòng)周期確定部件，該運(yùn)動(dòng)周期確定部件接收包括物體的圖像內(nèi)容的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)，該物體執(zhí)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)被周期性地交替重復(fù)的運(yùn)動(dòng)，并確定對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的運(yùn)行時(shí)期和對(duì)應(yīng)于非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的靜止時(shí)期；以及記錄控制部件，該記錄控制部件在運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)被記錄時(shí)，記錄用于形成靜止時(shí)段中的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的每單位時(shí)間的幀圖像數(shù)據(jù)的數(shù)目使之小于用于形成運(yùn)行時(shí)段中的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的每單位時(shí)間的幀圖像數(shù)據(jù)的數(shù)目。所以，在物體的圖像運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中運(yùn)動(dòng)圖像被以高幀率記錄，并且在物體的圖像非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中運(yùn)動(dòng)圖像被以低幀率記錄。另外，在本實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)周期確定部件可以包括幀差異檢測(cè)部件，該幀差異檢測(cè)部件檢測(cè)用于形成運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的幀圖像數(shù)據(jù)的時(shí)間序列中的兩個(gè)連續(xù)幀的圖像數(shù)據(jù)的幀差異值；以及時(shí)段確定部件，該時(shí)段確定部件基于檢測(cè)出的幀差異值確定運(yùn)行時(shí)段，并且將不同于運(yùn)行時(shí)段的時(shí)段確定為靜止時(shí)段。所以，運(yùn)行時(shí)段和靜止時(shí)段是通過(guò)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的時(shí)間序列中的兩個(gè)連續(xù)幀的圖像數(shù)據(jù)的幀差異值確定的。另外，在本實(shí)施例中，時(shí)段確定部件可以包括峰值檢測(cè)部件，該峰值檢測(cè)部件檢測(cè)幀差異值的峰值；以及運(yùn)行時(shí)段確定部件，該運(yùn)行時(shí)段確定部件基于對(duì)應(yīng)于其中檢測(cè)出了峰值的幀差異值的時(shí)間確定運(yùn)行時(shí)段。所以，運(yùn)行時(shí)段是通過(guò)檢測(cè)幀差異值的峰值確定的。另外，在本實(shí)施例中，峰值檢測(cè)部件可以按照時(shí)間序列接收作為檢測(cè)目標(biāo)的幀差異值，并基于作為檢測(cè)目標(biāo)的幀差異值和閾值之間的比較結(jié)果檢測(cè)峰值。時(shí)段確定部件可以進(jìn)一步包括閾值設(shè)置部件，該閾值設(shè)置部件根據(jù)對(duì)應(yīng)于作為當(dāng)前檢測(cè)目標(biāo)的幀差異值的檢測(cè)目標(biāo)時(shí)間和下一個(gè)峰值出現(xiàn)時(shí)間之間的差來(lái)改變并設(shè)置閾值，其中該下一個(gè)峰值出現(xiàn)時(shí)間是基于與在檢測(cè)目標(biāo)時(shí)間之前檢測(cè)到峰值的幀差異值相對(duì)應(yīng)的時(shí)間估計(jì)出來(lái)的。所以，用于峰值檢測(cè)的閾值根據(jù)幀差異值的峰值出現(xiàn)可能性而改變。另外，在本實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)周期確定部件可以以預(yù)定的時(shí)間間隔接收對(duì)應(yīng)于特定時(shí)間的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)，并確定運(yùn)行時(shí)段和靜止時(shí)段。所以，運(yùn)行時(shí)段和靜止時(shí)段的確定結(jié)果被以預(yù)定的時(shí)間間隔更新。另外，在本實(shí)施例中，記錄控制部件可以記錄由運(yùn)行時(shí)段中的每個(gè)幀周期的幀圖像數(shù)據(jù)形成的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)，并記錄由靜止時(shí)段中的每預(yù)定多個(gè)幀周期的一塊幀圖像數(shù)據(jù)形成的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。所以，在運(yùn)行時(shí)段中，運(yùn)動(dòng)圖像被以一般幀率記錄，并且在靜止時(shí)段中，運(yùn)動(dòng)圖像被以低于一般幀率的幀率記錄。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以保持用于執(zhí)行周期性運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)評(píng)估的足夠的圖像質(zhì)量，并且可以減小運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的大小。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的培養(yǎng)的心機(jī)細(xì)胞評(píng)估系統(tǒng)的配置示例的示意圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成記錄裝置的配置示例的示意圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)周期確定部件的配置示例的示意圖；圖4是示出差異值時(shí)間序列、運(yùn)行時(shí)段、以及靜止時(shí)段之間的關(guān)系的示意圖；圖5是示出運(yùn)行時(shí)段確定部件的配置示例的示意圖；圖6是示出閾值計(jì)算部件計(jì)算閾值時(shí)所用的系數(shù)的設(shè)置示例的示意圖；圖7是示出利用運(yùn)行時(shí)段周期確定部件計(jì)算運(yùn)行時(shí)段Tmv的定時(shí)的計(jì)算示例的示意圖；圖8A和圖8B是示出幀細(xì)化(frame thinning)處理部件的操作示例的示意圖；圖9是示出由運(yùn)動(dòng)周期確定部件執(zhí)行的處理過(guò)程的示例的示意圖；圖10是示出由運(yùn)行時(shí)間確定部件執(zhí)行的運(yùn)行時(shí)段確定處理的過(guò)程示例的示意圖；以及圖11是示出由幀細(xì)化處理部件執(zhí)行的處理過(guò)程的示例的示意圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。描述是按照以下的順序做出的。1.第一實(shí)施例(檢測(cè)運(yùn)行時(shí)段和靜止時(shí)段并且通過(guò)細(xì)化靜止時(shí)段中的幀來(lái)記錄運(yùn)動(dòng)圖像的示例)2.變型<1.第一實(shí)施例>[培養(yǎng)的心肌細(xì)胞評(píng)估系統(tǒng)的配置示例]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的培養(yǎng)的心肌細(xì)胞評(píng)估系統(tǒng)100的配置示例的示意圖。圖中所示的培養(yǎng)的心肌細(xì)胞評(píng)估系統(tǒng)100對(duì)培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。在再生藥物中，使用培養(yǎng)的細(xì)胞來(lái)治療人類身體的各種組織、器官等的技術(shù)被廣泛使用。培養(yǎng)細(xì)胞是通過(guò)培養(yǎng)細(xì)胞創(chuàng)造的細(xì)胞組織，并且培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500是指創(chuàng)造用于心臟治療的培養(yǎng)的心肌細(xì)胞。最近，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了這樣的技術(shù)以這種方式培養(yǎng)的細(xì)胞可以被大規(guī)模生產(chǎn)，以為醫(yī)學(xué)實(shí)踐提供大量的低成本的培養(yǎng)細(xì)胞。在培養(yǎng)細(xì)胞被這樣大規(guī)模生產(chǎn)的情況下，所創(chuàng)造的培養(yǎng)細(xì)胞應(yīng)該被有效并可靠地評(píng)估。培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500自身執(zhí)行對(duì)應(yīng)于心跳的運(yùn)動(dòng)。培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500可以評(píng)估根據(jù)心跳的運(yùn)動(dòng)是否是更可取的，從而確定其質(zhì)量?；谠摯_定結(jié)果，培養(yǎng)的心肌細(xì)胞評(píng)估系統(tǒng)100記錄通過(guò)對(duì)培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500進(jìn)行成像獲取的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)，并且基于對(duì)所記錄的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)靠的評(píng)估結(jié)果。至此，如圖中所示，培養(yǎng)的心肌細(xì)胞評(píng)估系統(tǒng)100包括例如圖中所示的圖像捕捉裝置110、評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成記錄裝置200、評(píng)估索引數(shù)據(jù)生成裝置300、以及評(píng)估裝置 400。圖像捕捉裝置110對(duì)作為評(píng)估目標(biāo)的培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500進(jìn)行成像。在圖中，培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500由圖像成像裝置110直接成像，而在實(shí)際中，例如，培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500 的宏觀圖像被捕捉。另外，在圖像捕捉時(shí)，圖像捕捉裝置110相對(duì)于培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的圖像捕捉位置是固定的。評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成記錄裝置200基于從圖像捕捉裝置110輸入的圖像信號(hào)生成評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)，并記錄所生成的評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)用于存儲(chǔ)。這里，所生成的評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)是例如由通過(guò)捕捉培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500獲取的圖像信號(hào)生成的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。 另外，作為評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于預(yù)定的特定時(shí)間量。即，運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)是由預(yù)定塊的幀圖像數(shù)據(jù)形成的。另外，評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成記錄裝置200將所生成的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)記錄在例如內(nèi)部記錄介質(zhì)中，從而存儲(chǔ)評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)。評(píng)估索引數(shù)據(jù)生成裝置300接收由評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成記錄裝置200存儲(chǔ)的作為評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)，并且生成用作用于培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的評(píng)估的索引的評(píng)估索引數(shù)據(jù)。評(píng)估裝置400通過(guò)處理由評(píng)估索引數(shù)據(jù)生成裝置300生成的評(píng)估索引數(shù)據(jù)來(lái)獲取評(píng)估結(jié)果。
[評(píng)估索引數(shù)據(jù)生成裝置的配置示例]圖2是示出評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成記錄裝置200的配置示例的示意圖。圖中的評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成記錄裝置200包括幀圖像數(shù)據(jù)生成部件210、運(yùn)動(dòng)周期確定部件220、 幀細(xì)化處理部件230、以及評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)記錄部件M0。幀圖像數(shù)據(jù)生成部件210接收從圖像捕捉裝置110輸入的圖像信號(hào)，并利用預(yù)定的格式順序生成用于形成運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的幀圖像數(shù)據(jù)。作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的幀周期的具體示例，例如，存在120幀至240幀每秒的幀周期。由幀圖像數(shù)據(jù)生成部件210生成的幀圖像數(shù)據(jù)被輸出到運(yùn)動(dòng)周期確定部件220和幀細(xì)化處理部件230。如從以上描述可以理解的，由幀圖像數(shù)據(jù)生成部件210生成的幀圖象數(shù)據(jù)形成的運(yùn)動(dòng)圖像具有培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的圖像內(nèi)容，并且圖像中的培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500執(zhí)行心跳運(yùn)動(dòng)。心跳運(yùn)動(dòng)具有這樣的特性，即培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500實(shí)際生成運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)行時(shí)段和培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500不生成運(yùn)動(dòng)并且?guī)缀醣３朱o止時(shí)的靜止時(shí)段交替出現(xiàn)。另外，運(yùn)行時(shí)段和靜止時(shí)段不是以隨機(jī)的時(shí)間間隔生成的，而是以某個(gè)程度的恒定時(shí)間間隔周期性地生成的。運(yùn)動(dòng)周期確定部件220基于順序輸入的幀圖像數(shù)據(jù)確定運(yùn)動(dòng)周期。即，運(yùn)動(dòng)周期確定部件220確定運(yùn)行時(shí)段和靜止時(shí)段被生成時(shí)的定時(shí)。所以，在本發(fā)明的實(shí)施例中，例如，運(yùn)行時(shí)段的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間被如隨后所述地估計(jì)。不同于運(yùn)行時(shí)段的時(shí)段是靜止時(shí)段。所確定的運(yùn)行時(shí)段和靜止時(shí)段被生成時(shí)的定時(shí)是周期性的，并且具有恒定的時(shí)間間隔。另外，運(yùn)動(dòng)周期確定部件220根據(jù)運(yùn)行時(shí)段和靜止時(shí)段的各定時(shí)的確定結(jié)果，輸出指示當(dāng)前時(shí)間是運(yùn)行時(shí)段還是靜止時(shí)段的周期指示信號(hào)。幀細(xì)化處理部件230根據(jù)周期指示信號(hào)對(duì)從幀圖像數(shù)據(jù)生成部件210輸入的幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化處理，并且將細(xì)化處理后的幀圖像數(shù)據(jù)輸出到評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)記錄部件 2400幀細(xì)化處理部件230是權(quán)利要求中公開(kāi)的記錄控制部件的示例。評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)記錄部件240設(shè)置有預(yù)定的記錄介質(zhì)，例如其中，如上所述的從幀細(xì)化處理部件230輸出的幀圖像數(shù)據(jù)被記錄并存儲(chǔ)在該記錄介質(zhì)中。即，通過(guò)圖像捕捉裝置110捕捉培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500所獲取的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)。這樣存儲(chǔ)的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)變?yōu)樵u(píng)估索引數(shù)據(jù)生成裝置300所使用的評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)。[運(yùn)動(dòng)周期確定部件的配置示例]圖3是示出運(yùn)動(dòng)周期確定部件220的配置示例的示意圖。圖中的運(yùn)動(dòng)周期確定部件220包括幀存儲(chǔ)器221、幀差異檢測(cè)部件222、幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223、以及運(yùn)行時(shí)段確定部件250。幀存儲(chǔ)器221將輸入幀圖像數(shù)據(jù)保持對(duì)應(yīng)于一個(gè)幀周期的一段時(shí)間。幀差異檢測(cè)部件222檢測(cè)從幀圖像數(shù)據(jù)生成部件210輸入的當(dāng)前幀圖像數(shù)據(jù)和從幀存儲(chǔ)器221輸入的前一幀圖像數(shù)據(jù)之間的差異。差異檢測(cè)例如被如下執(zhí)行。幀差異檢測(cè)部件222計(jì)算兩塊輸入幀圖像數(shù)據(jù)中相同位置的像素之間的差異值。 然后，對(duì)針對(duì)像素所獲取的差異值求和，以獲取對(duì)應(yīng)于一個(gè)幀周期的一塊幀差異數(shù)據(jù)。幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223存儲(chǔ)并保持由幀差異檢測(cè)部件222獲取的幀差異數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，例如在培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的成像記錄被執(zhí)行時(shí)的時(shí)段中，通過(guò)幀差異檢測(cè)部件222以預(yù)定的時(shí)間間隔在特定時(shí)間執(zhí)行幀差異檢測(cè)處理。幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223存儲(chǔ)通過(guò)在特定時(shí)間執(zhí)行的幀差異檢測(cè)處理獲取的T幀差異數(shù)據(jù)。這里，幀差異數(shù)據(jù)的值(幀差異值)代表培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的運(yùn)動(dòng)量。作為計(jì)算圖像中的物體的運(yùn)動(dòng)量的技術(shù)，例如，可以采用通過(guò)塊匹配之類的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)處理。可以通過(guò)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)處理獲取運(yùn)動(dòng)矢量信息。然而，在本發(fā)明的實(shí)施例中，為了確定心跳運(yùn)動(dòng)周期， 只需要計(jì)算運(yùn)動(dòng)量。在這種情況下，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)處理作為僅計(jì)算運(yùn)動(dòng)量的處理是過(guò)度的，所以效率不高。所以，在本發(fā)明的實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)量是通過(guò)比運(yùn)動(dòng)檢測(cè)輕松的被稱為幀差異檢測(cè)的處理計(jì)算出來(lái)的。當(dāng)T幀差異數(shù)據(jù)被完全存儲(chǔ)在幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223中時(shí)，運(yùn)行時(shí)段確定部件 250例如使用T幀差異數(shù)據(jù)來(lái)確定運(yùn)行時(shí)段的定時(shí)。運(yùn)行時(shí)段確定部件250是權(quán)利要求中公開(kāi)的時(shí)段確定部件的示例。[有關(guān)由運(yùn)動(dòng)周期確定部件確定的運(yùn)行時(shí)段和靜止時(shí)段的描述]圖4是示意性地示出以時(shí)間序列存儲(chǔ)在幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223中的幀差異數(shù)據(jù)的示意圖?？v軸是幀差異數(shù)據(jù)值(幀差異值)，橫軸代表幀，即時(shí)間。在圖4中所示的幀差異值的時(shí)間序列中，以基本恒定的時(shí)間間隔迅速上升到恒定值以上的峰值P被獲取。峰值P在培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500實(shí)際在心跳運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)被獲取。 如上所述，心跳運(yùn)動(dòng)具有周期性地特性。所以，峰值P周期性地出現(xiàn)。在對(duì)應(yīng)于峰值P的幀差異值沒(méi)有發(fā)生改變的時(shí)段內(nèi)，幀差異值幾乎變?yōu)?。幀差異值為0的狀態(tài)代表培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500在心跳運(yùn)動(dòng)中處于沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的靜止?fàn)顟B(tài)。所以，如圖中所示，幀差異值的時(shí)間序列代表運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst分別以被看作恒定的時(shí)間間隔交替出現(xiàn)。運(yùn)行時(shí)段Tmv 是隨著培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的運(yùn)動(dòng)與峰值P的幀差異值發(fā)生改變的時(shí)段相對(duì)應(yīng)的。另一方面，靜止時(shí)段Tst是隨著培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的幾乎靜止幀差異值幾乎變?yōu)?的時(shí)段。運(yùn)動(dòng)周期確定部件220基于指示培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的運(yùn)動(dòng)的幀差異數(shù)據(jù)，確定運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst的發(fā)生定時(shí)(occurrencetiming)。所以，圖3中的運(yùn)行時(shí)段確定部件250確定運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst中的運(yùn)行時(shí)段Tmv的發(fā)生定時(shí)。由于不同于運(yùn)行時(shí)段Tmv的時(shí)段變?yōu)殪o止時(shí)段Tst，所以運(yùn)行時(shí)段Tmv的發(fā)生定時(shí)的確定是與靜止時(shí)段Tst的發(fā)生定時(shí)的確定相對(duì)應(yīng)的。另外，在圖7中，作為小于峰值P的值出現(xiàn)的峰值是在例如培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500暫時(shí)執(zhí)行不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)時(shí)生成的噪聲ns。本實(shí)施例中的運(yùn)行時(shí)段確定部件250改變與幀差異值相比較的閾值，從而使得噪聲ns不會(huì)被錯(cuò)誤地檢測(cè)為下面描述的原始峰值P。所以，可以高度精確地確定運(yùn)行時(shí)段Tmv的發(fā)生定時(shí)。[運(yùn)行時(shí)段確定部件的配置示例]圖5是示出運(yùn)行時(shí)段確定部件250的配置示例的示意圖。圖中的運(yùn)行時(shí)段確定部件250包括峰值檢測(cè)部件251、平均峰值計(jì)算部件252、平均峰值周期計(jì)算部件253、閾值計(jì)算部件254、以及運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255。峰值檢測(cè)部件251輸入以時(shí)間序列存儲(chǔ)在幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223中的T幀差異數(shù)據(jù)，并檢測(cè)每個(gè)時(shí)間幀差異數(shù)據(jù)是否為峰值P。峰值檢測(cè)部件251使用的幀差異數(shù)據(jù)已經(jīng)被T存儲(chǔ)在幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223中。所以，為了通過(guò)峰值檢測(cè)部件251從幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223中讀出幀差異數(shù)據(jù)，與幀周期的同步不是必需的。因此，例如，隨后將描述的由運(yùn)行時(shí)段確定部件250中的每個(gè)部分執(zhí)行的處理可以由高于幀周期的速度的操作執(zhí)行。 然后，峰值檢測(cè)部件251將與作為檢測(cè)目標(biāo)的幀差異數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的幀周期當(dāng)作當(dāng)前時(shí)間，并且將其顯示為時(shí)間t。在這種情況下，峰值檢測(cè)部件251使用與時(shí)間t相對(duì)應(yīng)而設(shè)置的閾值TH(t)，確定時(shí)間t處的幀差異數(shù)據(jù)x(t)滿足以下峰值檢測(cè)條件等式的情況，即確定峰值。χ (t) > χ (t-Ι)，χ (t) > χ (t+Ι)，χ (t) > TH (t)S卩，檢測(cè)作為峰值的具有大于前一時(shí)間和下一個(gè)時(shí)間的幀差異數(shù)據(jù)x(t-l)和 x(t+l)且大于閾值TH(t)的值的幀差異數(shù)據(jù)x(t)。當(dāng)檢測(cè)出時(shí)間t處的幀差異數(shù)據(jù)x(t)為峰值時(shí)，峰值檢測(cè)部件251輸出指示檢測(cè)結(jié)果的峰值檢測(cè)信息Pd(t)。峰值檢測(cè)信息Pd(t) 包括作為峰值P的幀差異數(shù)據(jù)值和指示峰值P被檢測(cè)出來(lái)的時(shí)間的信息。平均峰值計(jì)算部件252計(jì)算平均峰值I^av，其中該平均峰值是在與作為當(dāng)前檢測(cè)目標(biāo)的幀差異數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的時(shí)間t之前檢測(cè)出來(lái)的N個(gè)峰值P1至的平均值。例如，可以使用第k個(gè)檢測(cè)出來(lái)的峰值Pk通過(guò)以下等式來(lái)計(jì)算平均峰值I^av 該等式計(jì)算簡(jiǎn)單平均數(shù)作為平均峰值I^v，但是平均值的計(jì)算方法不限于此。例如，平均值可以被作為加權(quán)平均數(shù)計(jì)算。另外這里，計(jì)算一直到與當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間t相對(duì)應(yīng)而獲取的所有峰值P的平均值。替代地，可以計(jì)算從一直到與當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間t相對(duì)應(yīng)而獲取的峰值P中最新確定的數(shù)目的峰值P的運(yùn)動(dòng)平均數(shù)作為平均峰值P。例如，平均峰值 Pav的計(jì)算方法可以考慮由實(shí)際的確定結(jié)果獲取的運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst的精確度來(lái)確定。這被類似地應(yīng)用于隨后將描述的平均峰值周期Cav。平均峰值周期計(jì)算部件253計(jì)算使用相對(duì)于與作為當(dāng)前檢測(cè)目標(biāo)的幀差異數(shù)據(jù)的時(shí)間t相對(duì)應(yīng)的前一幀差異數(shù)據(jù)作為其目標(biāo)檢測(cè)出的N個(gè)峰值P1至Pn出現(xiàn)時(shí)的周期中的平均值(平均峰值周期)Cav。假設(shè)檢測(cè)出第k個(gè)峰值Pk的時(shí)間為tk，并且檢測(cè)出第k+1 個(gè)峰值Pk+1的時(shí)間為tk+1，則平均峰值周期Cav可以利用以下等式計(jì)算出來(lái)。

閾值計(jì)算部件254使用基于一直到與作為當(dāng)前檢測(cè)目標(biāo)的幀差異數(shù)據(jù)的時(shí)間t 相對(duì)應(yīng)的峰值檢測(cè)結(jié)果獲取的平均峰值Pav和平均峰值周期Cav，設(shè)置時(shí)間t處的閾值 TH(t)。閾值TH(t)可以利用例如下面的等式計(jì)算出來(lái)，假設(shè)時(shí)間t處的系數(shù)為α (t)。

如等式中所示，時(shí)間t處的閾值TH(t)是通過(guò)將時(shí)間t處的系數(shù)α (t)與平均峰值Pav相乘計(jì)算出來(lái)的，但是系數(shù)α (t)是按如下確定的。圖6是示出根據(jù)閾值計(jì)算部件2M設(shè)置的時(shí)間t的流逝的系數(shù)α的示意圖。閾值計(jì)算部件2Μ使用一直到當(dāng)前時(shí)間t為止峰值P最終被檢測(cè)出來(lái)時(shí)的時(shí)間tl作為原點(diǎn)， 將系數(shù)α設(shè)置為直到時(shí)間(tl+C-d)為止的時(shí)段中的預(yù)定最大值。另外，在時(shí)間(tl+C+d) 之后的時(shí)段中設(shè)置最大值。另外，在從時(shí)間(tl+C-d)到時(shí)間(tl+C+d)的時(shí)段中，系數(shù)α 被設(shè)置為隨著其移動(dòng)到時(shí)間(tl+C)而減小，并且在時(shí)間(tl+C)處被設(shè)置為最小值。另外， 閾值計(jì)算部件邪4基于上述設(shè)置確定對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間t的系數(shù)α具有的值。所確定的值變?yōu)橄禂?shù)α (t)。當(dāng)系數(shù)α變?yōu)樽钚≈禃r(shí)的時(shí)間(tl+C)變?yōu)榛诋?dāng)前時(shí)間計(jì)算出的平均峰值周期Cav這樣估計(jì)出的峰值出現(xiàn)時(shí)間，其中下一時(shí)間以及隨后的峰值P被檢測(cè)出來(lái)的可能性最大。即，在峰值P被檢測(cè)出來(lái)的可能性比較高時(shí)的定時(shí)處，系數(shù)α被設(shè)置為較小的值，并且另一方面，在峰值P被檢測(cè)出來(lái)的可能性比較小時(shí)的定時(shí)處，系數(shù)α被設(shè)置為較大的值。所以，在峰值P被檢測(cè)出來(lái)的可能性較小時(shí)閾值TH(t)被設(shè)置為較高的值，并且在峰值P被檢測(cè)出來(lái)的可能性較高時(shí)閾值TH(t)被設(shè)置為較小的值。閾值計(jì)算部件邪4是權(quán)利要求中公開(kāi)的閾值設(shè)置部件的示例。峰值檢測(cè)部件251可以使用如上所述的閾值TH(t)，可靠地檢測(cè)出根據(jù)實(shí)際心跳獲取的峰值P。另一方面，峰值檢測(cè)部件251進(jìn)行操作，從而使得在峰值P出現(xiàn)時(shí)間以外的時(shí)段生成的噪聲的峰值不被檢測(cè)到。這樣，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以通過(guò)改變將根據(jù)估計(jì)的峰值P的出現(xiàn)周期設(shè)置的閾值TH(t)，來(lái)高度精確地檢測(cè)出峰值P的存在與否。所以，可以高度精確地獲取由運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255(隨后將描述)計(jì)算出的運(yùn)行時(shí)段Tmv。運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255確定運(yùn)行時(shí)段Tmv的發(fā)生定時(shí)。如上所述，運(yùn)行時(shí)段 Tmv的發(fā)生定時(shí)是周期性出現(xiàn)的運(yùn)行時(shí)段Tmv的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255在確定運(yùn)行時(shí)段Tmv的發(fā)生定時(shí)時(shí)，接收通過(guò)執(zhí)行對(duì)于整個(gè)T幀差異數(shù)據(jù)的峰值檢測(cè)最終獲取的平均峰值周期Cav。另外，運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255獲取在對(duì)于整個(gè)T幀差異數(shù)據(jù)的峰值檢測(cè)完成的狀態(tài)下有關(guān)最終從峰值檢測(cè)部件251檢測(cè)出的峰值檢測(cè)信息 Pd(tl)的信息。即，運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255獲取有關(guān)最終檢測(cè)出的峰值P和時(shí)間tl的信息。另外，運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255接收幀差異數(shù)據(jù)x(t)。在圖7中，時(shí)間tl代表最終的峰值P被檢測(cè)出來(lái)時(shí)的時(shí)間。運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255首先利用最終的峰值P被檢測(cè)出來(lái)時(shí)的時(shí)間tl作為原點(diǎn)計(jì)算時(shí)間間隔“士d”。如果在時(shí)間tl處獲取的最終的峰值被表示為P (tl)，則時(shí)間間隔“士d”滿足以下條件。P(tl士d) > β XP(tl)(0 < β < 1)S卩，根據(jù)該等式，當(dāng)根據(jù)時(shí)間tl之前和之后的峰值P的幀差異數(shù)據(jù)的改變發(fā)生時(shí)的時(shí)段被獲取，作為關(guān)于最終的峰值P被檢測(cè)出來(lái)時(shí)的時(shí)間tl的時(shí)間間隔“士d”。這里，首先，相對(duì)于時(shí)間tl的由時(shí)間間隔“士d”產(chǎn)生的時(shí)段被設(shè)置為運(yùn)行時(shí)段Tmv。這樣獲取的時(shí)間間隔“士d”返回閾值計(jì)算部件254，從而可以被用作例如在設(shè)置圖6中所述的系數(shù)α (t) 時(shí)的峰值出現(xiàn)時(shí)間的時(shí)間間隔“士 d ”。接著，運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255計(jì)算在平均峰值周期Cav從時(shí)間tl開(kāi)始流逝時(shí)的時(shí)間t2，并且將相對(duì)于時(shí)間t2由于時(shí)間間隔“士d”產(chǎn)生的時(shí)段設(shè)置為下一個(gè)運(yùn)行時(shí)段 Tmv0另外，運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255計(jì)算在平均峰值周期Cav從時(shí)間t2開(kāi)始流逝時(shí)的時(shí)間t3，并且將相對(duì)于時(shí)間t2由于時(shí)間間隔“士d”產(chǎn)生的時(shí)段設(shè)置為下一個(gè)運(yùn)行時(shí)段Tmv。 這樣，基于平均峰值周期Cav和時(shí)間間隔“士d”，在時(shí)間tl之后變?yōu)檫\(yùn)行時(shí)段Tmv的發(fā)生定時(shí)被計(jì)算出來(lái)。另外，如果運(yùn)行時(shí)段Tmv被這樣計(jì)算出來(lái)，則作為不同于運(yùn)行時(shí)段Tmv的時(shí)段的靜止時(shí)段Tst的發(fā)生定時(shí)也被以類似的方式規(guī)定。運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255基于以上計(jì)算出來(lái)的運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst的發(fā)生定時(shí)，向幀細(xì)化處理部件230輸出指示當(dāng)前時(shí)間是運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst中的哪一個(gè)的周期指示信號(hào)。運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255是權(quán)利要求中公開(kāi)的運(yùn)行時(shí)段確定部件的示例。
[幀細(xì)化處理部件]圖8A和8B是示意性地示出幀細(xì)化處理部件230根據(jù)周期指示信號(hào)執(zhí)行的操作的示例的示意圖。圖8A示出了例如對(duì)于每個(gè)幀周期從幀圖像數(shù)據(jù)生成部件210順序輸入到幀細(xì)化處理部件230的幀圖像數(shù)據(jù)Fl至F30。另外，周期指示信號(hào)指示對(duì)應(yīng)于幀圖像數(shù)據(jù) Fl至F15被輸入時(shí)的時(shí)段的靜止時(shí)段Tst。幀細(xì)化處理部件230在例如靜止時(shí)段Tst，通過(guò)對(duì)由圖中所示的波狀線指示的幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化處理來(lái)執(zhí)行記錄。即，在這種情況下， 幀細(xì)化處理部件230對(duì)對(duì)應(yīng)于每三幀中的兩幀的幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化，提取剩余的一塊幀圖像數(shù)據(jù)，并且將其記錄在評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)記錄部件240中。結(jié)果，運(yùn)動(dòng)圖像在靜止時(shí)段 Tst中被以低于一般速率的幀率記錄。接著，如圖8A中所示，假設(shè)周期指示信號(hào)被切換到指示幀圖像數(shù)據(jù)F16至F22被輸入時(shí)的時(shí)段中的運(yùn)行時(shí)段Tmv的狀態(tài)。相應(yīng)地，幀細(xì)化處理部件230將幀圖像數(shù)據(jù)F16 至F23中的每一個(gè)輸出到圖中所示的評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)記錄部件MO以進(jìn)行記錄。這樣， 運(yùn)動(dòng)圖像在運(yùn)行時(shí)段Tmv中被以一般幀率記錄。然后，在圖8A和8B中，周期指示信號(hào)被改變?yōu)橹甘編瑘D像數(shù)據(jù)FM的定時(shí)處的靜止時(shí)段Tst的狀態(tài)。相應(yīng)地，以類似于幀圖像數(shù)據(jù)Fl至F15的方式，幀細(xì)化處理部件230 在執(zhí)行對(duì)于兩幀的細(xì)化處理的同時(shí)記錄幀圖像數(shù)據(jù)。對(duì)應(yīng)于這種類型的細(xì)化處理的細(xì)化率 (thinning rate)為例如 2/3。如果幀圖像數(shù)據(jù)被這樣記錄在評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)記錄部件240中，則圖8A中所示的幀圖像數(shù)據(jù)Fl至F30中的圖8B中所示的幀圖像數(shù)據(jù)被記錄作為評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)。艮口， 幀圖像數(shù)據(jù)Fl、F4、F7、F10、F13、F16至F24、F27以及F30被記錄。通過(guò)對(duì)比圖8A和圖8B 可以理解，在本發(fā)明的實(shí)施例中，相對(duì)于一般記錄被以一般幀率執(zhí)行的情況，可以大大減少每單位時(shí)間被記錄為運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的幀圖像數(shù)據(jù)的數(shù)目。即，可以大大減小對(duì)應(yīng)于相同成像時(shí)間的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的大小。這里，由于靜止時(shí)段Tst是不存在培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的運(yùn)動(dòng)的靜止時(shí)段，所以靜止時(shí)段Tst中的幀圖像數(shù)據(jù)具有基本相同的圖像內(nèi)容。相應(yīng)地，即使幀率被設(shè)置為較低的值也沒(méi)有問(wèn)題。另一方面，在運(yùn)行時(shí)段Tmv中，一般幀率被設(shè)置，從而足以評(píng)估運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)間方向的清晰度被獲取。這樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，相對(duì)于通過(guò)圖像捕捉和記錄培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500獲取的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)(評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù))，可以保持用于評(píng)估的充足的圖像質(zhì)量，同時(shí)使得尺寸大大降低。圖8B中所示的細(xì)化率是一個(gè)示例，所以可以考慮實(shí)際的作為靜止時(shí)期Tst必需的時(shí)間方向分辨率來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。另外，當(dāng)再現(xiàn)如圖8B中所示地記錄的評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)時(shí)，評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)記錄部件240連續(xù)再現(xiàn)三幀上的幀圖像數(shù)據(jù)F1，然后類似地連續(xù)再現(xiàn)三幀上的幀圖像數(shù)據(jù)F4。然后，以類似的方式，評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)記錄部件240連續(xù)再現(xiàn)三幀上的幀圖像數(shù)據(jù)F7、F10、及F13。即，評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)記錄部件240在根據(jù)細(xì)化率的幀數(shù)目上，連續(xù)再現(xiàn)對(duì)應(yīng)于靜止時(shí)段Tst細(xì)化記錄的幀圖像數(shù)據(jù)。另外，評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)記錄部件240通過(guò)一幀原樣連續(xù)再現(xiàn)對(duì)應(yīng)于運(yùn)行時(shí)段Tmv記錄的幀圖像數(shù)據(jù)F16至F24。 通過(guò)這樣執(zhí)行再現(xiàn)，當(dāng)培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500被記錄圖像時(shí)，根據(jù)相同的時(shí)間上的處理的培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的運(yùn)動(dòng)再次出現(xiàn)。[評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成記錄設(shè)備的處理過(guò)程示例]
圖9是示出由評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)生成記錄裝置200中的運(yùn)動(dòng)周期確定部件220執(zhí)行的處理過(guò)程的示例的流程圖。圖中所示的每個(gè)步驟中的處理由圖3中所示的運(yùn)動(dòng)周期確定部件220中的幀差異檢測(cè)部件222和運(yùn)行時(shí)段確定部件250之一適當(dāng)?shù)貓?zhí)行。另外，例如，由幀差異檢測(cè)部件222和運(yùn)行時(shí)段確定部件250執(zhí)行的處理可以由硬件實(shí)現(xiàn)。另外，例如，該處理可以通過(guò)使CPU (中央處理單元)、DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)等執(zhí)行程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，在圖9中，例如，在幀圖像數(shù)據(jù)由幀圖像數(shù)據(jù)生成部件210生成的情況下，幀差異檢測(cè)部件222等待運(yùn)動(dòng)周期確定執(zhí)行定時(shí)(步驟S901)。如上所述，作為運(yùn)動(dòng)周期確定的一系列處理被預(yù)先設(shè)置為在以下的特定時(shí)間執(zhí)行的處理，該時(shí)間是以預(yù)定的時(shí)間間隔獲取T幀差異數(shù)據(jù)所必需的。當(dāng)在步驟S901中確定運(yùn)動(dòng)周期確定執(zhí)行定時(shí)到來(lái)時(shí)，幀差異檢測(cè)部件222執(zhí)行檢測(cè)當(dāng)前時(shí)間和前一時(shí)間處的幀圖像數(shù)據(jù)的差異值的處理(步驟S902)。檢測(cè)出的差異數(shù)據(jù)被作為幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223中。接下來(lái)，幀差異檢測(cè)部件222重復(fù)步驟S902和S903中的處理，直到確定在步驟 S902中最初檢測(cè)差異值的處理開(kāi)始之后經(jīng)過(guò)了特定時(shí)間為止(步驟S904)。所以，幀差異數(shù)據(jù)隨著幀周期的流逝被順序生成，并且被存儲(chǔ)在幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223中。在步驟S904中，在確定經(jīng)過(guò)了特定時(shí)間的階段，T幀差異數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223中。所以，運(yùn)行時(shí)段確定部件250執(zhí)行確定運(yùn)行時(shí)段Tmv的周期時(shí)間的處理(運(yùn)行時(shí)段確定部件)(步驟S910)。當(dāng)運(yùn)行時(shí)段Tmv的周期時(shí)間被確定時(shí)，靜止時(shí)段Tst 的周期時(shí)間被如上所述地規(guī)定。然后，運(yùn)行時(shí)段確定部件250將根據(jù)確定結(jié)果指示當(dāng)前時(shí)間是運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst中的任意一個(gè)的周期指示信號(hào)輸出到幀細(xì)化處理部件 230 (步驟 S905)。如上所述，運(yùn)動(dòng)周期確定處理被以例如特定的時(shí)間間隔執(zhí)行。因此，由周期指示信號(hào)指示的運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst被根據(jù)特定的時(shí)間間隔更新。例如，可以采用這樣的配置，其中運(yùn)動(dòng)周期確定處理在培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的圖像記錄開(kāi)始時(shí)被執(zhí)行一次，然后指示此時(shí)確定的運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst的周期指示信號(hào)被輸出。然而，實(shí)際的心跳定時(shí)和運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst的定時(shí)之間的間隙有可能隨著時(shí)間的流逝逐漸變大。 所以，如果像本發(fā)明的實(shí)施例一樣周期性地更新運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst，即使在很長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng)的心肌細(xì)胞500的圖像記錄中也可以追蹤實(shí)際的心跳定時(shí)。圖10是示出圖9中的步驟S910中所示的運(yùn)行時(shí)段確定處理的過(guò)程示例的流程圖。圖中所示的每個(gè)步驟中的處理是適當(dāng)?shù)貓?zhí)行圖5中所示的運(yùn)行時(shí)段確定部件250中的峰值檢測(cè)部件251、平均峰值計(jì)算部件252、平均峰值周期計(jì)算部件253、閾值計(jì)算部件254、 以及運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255中的任意一個(gè)的處理。另外，圖中所示的處理也可以通過(guò)使硬件、CPU、DSP等執(zhí)行程序?qū)崿F(xiàn)。首先，峰值檢測(cè)部件251對(duì)幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223中存儲(chǔ)的幀差異數(shù)據(jù)中的對(duì)應(yīng)于時(shí)間t的幀差異數(shù)據(jù)x(t)執(zhí)行峰值檢測(cè)處理(步驟S911)。例如，峰值檢測(cè)部件251根據(jù)幀差異數(shù)據(jù)x(t)是否滿足上述峰值檢測(cè)條件等式，來(lái)檢測(cè)輸入的幀差異數(shù)據(jù)x(t)是否被當(dāng)作峰值P。當(dāng)基于峰值檢測(cè)條件等式進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，幀差異數(shù)據(jù)x(t)及其前一個(gè)和后一各幀差異數(shù)據(jù)x(t-l)、x(t+l)被從存儲(chǔ)在幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223中的幀差異數(shù)據(jù)中讀出以供使用。所以，作為峰值檢測(cè)處理的結(jié)果，確定峰值P是否被實(shí)際檢測(cè)出來(lái)(步驟S912)。
11
當(dāng)在步驟S912中確定峰值P被實(shí)際檢測(cè)到時(shí)，平均峰值計(jì)算部件252利用有關(guān)在當(dāng)前時(shí)間最新檢測(cè)到的峰值檢測(cè)信息Pd(t)的信息，重新計(jì)算并更新平均峰值I^av(步驟 S913)。此時(shí)，例如，被指示為(等式1)的計(jì)算被執(zhí)行。類似地，平均峰值周期計(jì)算部件253 利用例如(等式2、所指示的計(jì)算重新計(jì)算并更新平均峰值周期Cav (步驟S914)。另一方面，在步驟S912中確定沒(méi)有實(shí)際檢測(cè)到峰值P時(shí)，步驟S913和S914的處理被省去。接下來(lái)，閾值計(jì)算部件2M如圖6中所述地計(jì)算對(duì)應(yīng)于時(shí)間t的閾值TH(t)(步驟 S915)。隨后，峰值檢測(cè)部件251增大指示時(shí)間(幀)的變量“t”(步驟S916)。另外，確定峰值檢測(cè)是否是對(duì)于幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223中存儲(chǔ)的整個(gè)T幀差異數(shù)據(jù)執(zhí)行的(步驟 S917)。這里，在確定峰值檢測(cè)不是對(duì)整個(gè)幀差異數(shù)據(jù)執(zhí)行的情況下，過(guò)程返回到步驟S911。 所以，相對(duì)于接下來(lái)的時(shí)間t的幀差異數(shù)據(jù)x(t)的峰值檢測(cè)、根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)平均峰值I^v 和平均峰值周期Cav的更新、以及閾值TH(t)的計(jì)算等被執(zhí)行。所以，如果在步驟S917中確定峰值檢測(cè)是對(duì)整個(gè)幀差異數(shù)據(jù)執(zhí)行的，則運(yùn)行時(shí)段周期確定部件255執(zhí)行圖7中所述的計(jì)算運(yùn)行時(shí)段Tmv的處理(步驟S918)。圖11是示出幀細(xì)化處理部件230執(zhí)行的處理過(guò)程的示例的流程圖。圖中所示的處理也可以通過(guò)使硬件、CPU、DSP等執(zhí)行程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，在幀圖像數(shù)據(jù)被輸入時(shí)的幀周期的每個(gè)開(kāi)始定時(shí)處，幀細(xì)化處理部件230 確定當(dāng)前的周期指示信號(hào)是否指示靜止時(shí)段Tst (步驟S921)。在步驟S921中確定靜止時(shí)段Tst沒(méi)有被指示的情況下，周期指示信號(hào)代表運(yùn)行時(shí)段Tmv。所以，在這種情況下，當(dāng)前幀周期中輸入的當(dāng)前幀圖像數(shù)據(jù)被記錄在評(píng)估目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)記錄部件MO中(步驟S923)。接著，零被替換為變量“f”(步驟S9M)，然后過(guò)程在下一個(gè)幀周期的開(kāi)始定時(shí)處返回到步驟S921的處理。如隨后描述的，當(dāng)周期指示信號(hào)指示靜止時(shí)段Tst時(shí)幀圖像數(shù)據(jù)的細(xì)化處理被執(zhí)行時(shí)，變量“f”代表連續(xù)執(zhí)行幀圖像數(shù)據(jù)的細(xì)化處理的次數(shù)。另外，在步驟S921中確定當(dāng)前的周期指示信號(hào)指示靜止時(shí)段Tst的情況下，確定當(dāng)前變量“f”是否處于等于最大值M的狀態(tài)下(步驟S922)。最大值M被確定為實(shí)際設(shè)置的幀圖像數(shù)據(jù)的細(xì)化率。具體地，如圖8B中所示，如果細(xì)化率被設(shè)置為每三幀中有兩幀被細(xì)化處理(細(xì)化率為“2/3”)，則最大值M變?yōu)?。在步驟S922中確定變量“f”沒(méi)有達(dá)到最大值M的情況下，當(dāng)前幀圖像數(shù)據(jù)被丟棄 (步驟S925)。即，當(dāng)前幀圖像數(shù)據(jù)沒(méi)有被記錄，但是被細(xì)化處理。另外，在當(dāng)前幀圖像數(shù)據(jù)在步驟S925中被丟棄時(shí)，變量“f”增大，然后過(guò)程返回到步驟S921。另外，在步驟S922中確定變量“f”達(dá)到最大值M的情況下，步驟S923和S9M的處理被執(zhí)行。所以，在靜止時(shí)段 Tst中，幀圖像數(shù)據(jù)的記錄被執(zhí)行，同時(shí)以預(yù)定的細(xì)化率執(zhí)行細(xì)化處理。<2.變型〉接下來(lái)，將描述本發(fā)明實(shí)施例的變型。首先，在上述實(shí)施例中，當(dāng)培養(yǎng)的心肌細(xì)胞 500的圖像記錄被執(zhí)行時(shí)，例如，每當(dāng)T幀差異數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223中時(shí)， 運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst的發(fā)生定時(shí)被確定。然而，例如，運(yùn)行時(shí)段確定部件250可以實(shí)時(shí)接收由幀差異檢測(cè)部件222獲取的幀差異數(shù)據(jù)，以分別確定運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段 Tst的發(fā)生定時(shí)。在這種情況下，運(yùn)動(dòng)周期確定部件220被如此配置，使得幀差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件223在圖3中被省去，并且由幀差異檢測(cè)部件222針對(duì)每個(gè)幀周期獲取的幀差異數(shù)據(jù)被輸入到運(yùn)行時(shí)段確定部件250。另外，運(yùn)行時(shí)段確定部件250的峰值檢測(cè)部件251執(zhí)行對(duì)于每個(gè)幀周期的幀差異數(shù)據(jù)x(t)輸入的峰值檢測(cè)。此時(shí)，如果基于前一峰值檢測(cè)條件等式的峰值檢測(cè)被執(zhí)行，則實(shí)際檢測(cè)出幀差異數(shù)據(jù)χ (t)為峰值P時(shí)的定時(shí)為一幀之后的時(shí)間(t+Ι)。當(dāng)峰值P被檢測(cè)出來(lái)時(shí)，平均峰值計(jì)算部件252和平均峰值周期計(jì)算部件253使用當(dāng)前重新獲取的峰值檢測(cè)信息P (t)，分別重新計(jì)算并更新平均峰值Pav和平均峰值周期Cav。另外， 閾值計(jì)算部件2M根據(jù)圖6中描述的相同處理，使用當(dāng)前的平均峰值Cav計(jì)算對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間t的閾值TH(t)，然后將計(jì)算出的閾值TH(t)輸入到峰值檢測(cè)部件251。然后，例如，每當(dāng)峰值P被重新檢測(cè)出來(lái)時(shí)，運(yùn)行時(shí)期確定部件255根據(jù)圖7中描述的相同處理計(jì)算隨后的運(yùn)行時(shí)段Tmv和靜止時(shí)段Tst各自的發(fā)生定時(shí)。另外，在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，為了提高峰值檢測(cè)的精確度從而使得噪聲不會(huì)被錯(cuò)誤地檢測(cè)為峰值P，根據(jù)所估計(jì)的峰值P的定時(shí)來(lái)改變閾值TH(t)。另一方面，在其變型中，例如，在噪聲實(shí)際上被錯(cuò)誤地檢測(cè)為峰值的可能性較小的情況下，可以通過(guò)將閾值TH 設(shè)置為固定值來(lái)執(zhí)行峰值檢測(cè)。另外，在上述實(shí)施例中，在運(yùn)行時(shí)段Tmv中，記錄被以一般幀率執(zhí)行，并且在靜止時(shí)段Tst中，記錄被以低于一般幀率的幀率執(zhí)行。另一方面，例如，在運(yùn)行時(shí)段Tmv中，記錄可以被以高于一般幀率的幀率執(zhí)行，并且在靜止時(shí)段Tst中，記錄可以被以一般幀率執(zhí)行。 也就是說(shuō)，在本發(fā)明中，在靜止時(shí)段Tst中，運(yùn)動(dòng)圖像被以低于運(yùn)行時(shí)段Tmv中的幀率記錄。這些實(shí)施例是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示例。如上所述，本發(fā)明的實(shí)施例中的元件分別對(duì)應(yīng)于權(quán)利要求中的具體元件。類似地，權(quán)利要求中的具體元件對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的實(shí)施例中的具有相同參考標(biāo)號(hào)的元件。然而，本發(fā)明不限于此，并且在不脫離本發(fā)明的精神的條件下可以實(shí)現(xiàn)各種變型。另外，本發(fā)明的實(shí)施例中描述的處理過(guò)程可以被作為這種一系列過(guò)程的方法提供，也可以被作為用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行一系列過(guò)程的程序以及存儲(chǔ)該程序的記錄介質(zhì)提供。 可以使用CD (壓縮盤(pán))、MD (迷你盤(pán))、DVD (數(shù)字多用盤(pán))、存儲(chǔ)卡、以及藍(lán)光光盤(pán)(注冊(cè)商標(biāo))等作為記錄介質(zhì)。本申請(qǐng)包含涉及于2010年3月四日遞交日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP 2010-074307中公開(kāi)的主題，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離所附權(quán)利要求及其等同物的條件下，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素做出各種變型、組合、子組合、以及改變。
權(quán)利要求
1.一種記錄設(shè)備，包括運(yùn)動(dòng)周期確定部件，該運(yùn)動(dòng)周期確定部件接收包括物體的圖像內(nèi)容的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)， 該物體執(zhí)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)被周期性地交替重復(fù)的運(yùn)動(dòng)，并且該運(yùn)動(dòng)周期確定部件確定對(duì)應(yīng)于所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的運(yùn)行時(shí)段和對(duì)應(yīng)于所述非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的靜止時(shí)段；以及記錄控制部件，該記錄控制部件在所述運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)被記錄時(shí)，記錄用于形成所述靜止時(shí)段中的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的每單位時(shí)間的幀圖像數(shù)據(jù)的數(shù)目使之小于用于形成所述運(yùn)行時(shí)段中的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的每單位時(shí)間的幀圖像數(shù)據(jù)的數(shù)目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄設(shè)備，其中所述運(yùn)動(dòng)周期確定部件包括幀差異檢測(cè)部件，該幀差異檢測(cè)部件檢測(cè)用于形成所述運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的幀圖像數(shù)據(jù)的時(shí)間序列中的兩個(gè)連續(xù)幀的圖像數(shù)據(jù)的幀差異值；以及時(shí)段確定部件，該時(shí)段確定部件基于檢測(cè)出的幀差異值確定所述運(yùn)行時(shí)段，并且將不同于所述運(yùn)行時(shí)段的時(shí)段確定為所述靜止時(shí)段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的記錄設(shè)備，其中所述時(shí)段確定部件包括峰值檢測(cè)部件，該峰值檢測(cè)部件檢測(cè)所述幀差異值的峰值；以及運(yùn)行時(shí)段確定部件，該運(yùn)行時(shí)段確定部件基于與其中檢測(cè)出了所述峰值的幀差異值相對(duì)應(yīng)的時(shí)間確定所述運(yùn)行時(shí)段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的記錄設(shè)備，其中所述峰值檢測(cè)部件按照時(shí)間序列接收作為檢測(cè)目標(biāo)的幀差異值，并基于作為所述檢測(cè)目標(biāo)的所述幀差異值和閾值之間的比較結(jié)果檢測(cè)所述峰值，并且其中所述時(shí)段確定部還包括閾值設(shè)置部件，該閾值設(shè)置部件根據(jù)對(duì)應(yīng)于作為當(dāng)前檢測(cè)目標(biāo)的幀差異值的檢測(cè)目標(biāo)時(shí)間和下一個(gè)及其后的峰值出現(xiàn)時(shí)間之間的差來(lái)改變并設(shè)置所述閾值，所述下一個(gè)及其后的峰值出現(xiàn)時(shí)間是基于與在所述檢測(cè)目標(biāo)時(shí)間之前檢測(cè)到峰值的幀差異值相對(duì)應(yīng)的時(shí)間估計(jì)出來(lái)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)周期確定部件以預(yù)定的時(shí)間間隔接收對(duì)應(yīng)于特定時(shí)間的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)，并確定所述運(yùn)行時(shí)段和所述靜止時(shí)段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的記錄設(shè)備，其中，所述記錄控制部件記錄由所述運(yùn)行時(shí)段中的每個(gè)幀周期的幀圖像數(shù)據(jù)形成的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)，并且記錄由所述靜止時(shí)段中的每預(yù)定多個(gè)幀周期的一個(gè)幀圖像數(shù)據(jù)形成的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)。
7.一種記錄方法，包括如下步驟接收包括物體的圖像內(nèi)容的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)，該物體執(zhí)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)被周期性地交替重復(fù)的運(yùn)動(dòng)，并確定對(duì)應(yīng)于所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的運(yùn)行時(shí)段和對(duì)應(yīng)于所述非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的靜止時(shí)段；以及當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)被記錄時(shí)，記錄用于形成所述靜止時(shí)段中的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的每單位時(shí)間的幀圖像數(shù)據(jù)的數(shù)目使之小于用于形成所述運(yùn)行時(shí)段中的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的每單位時(shí)間的幀圖像數(shù)據(jù)的數(shù)目。
全文摘要
公開(kāi)了一種記錄設(shè)備及其記錄方法。該記錄設(shè)備包括運(yùn)動(dòng)周期確定部件，其接收包括物體的圖像內(nèi)容的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)，該物體執(zhí)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)被周期性地交替重復(fù)的運(yùn)動(dòng)，并且確定對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的運(yùn)行時(shí)期和對(duì)應(yīng)于非運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的靜止時(shí)期；以及記錄控制部件，其在運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)被記錄時(shí)，記錄用于形成靜止時(shí)段中的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的每單位時(shí)間的幀圖像數(shù)據(jù)的數(shù)目，使之小于用于形成運(yùn)行時(shí)段中的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)的每單位時(shí)間的幀圖像數(shù)據(jù)的數(shù)目。
文檔編號(hào)A61B5/11GK102204820SQ201110073218
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者內(nèi)田真史, 國(guó)弘威, 早川智廣, 松居惠理子 申請(qǐng)人:索尼公司