JP2003195183A - Microscope and method of calculating scale of microscope - Google Patents

Microscope and method of calculating scale of microscope

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JP2003195183A
JP2003195183A JP2001391585A JP2001391585A JP2003195183A JP 2003195183 A JP2003195183 A JP 2003195183A JP 2001391585 A JP2001391585 A JP 2001391585A JP 2001391585 A JP2001391585 A JP 2001391585A JP 2003195183 A JP2003195183 A JP 2003195183A
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image
sample
scale
movement amount
calculating
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JP2001391585A
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Hisashi Okugawa
久 奥川
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Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily calculate the scale of a microscope with good accuracy without recognizing the comprehensive magnification determined from the magnifications, etc., of an objective lens and intermediate variable power device relating to a microscope system having a function to display the images of a specimen, and a method of calculating the scale of the microscope. <P>SOLUTION: A means for calculating an actual moving quantity calculates the actual moving quantity indicating the actual moving quantity of the specimen by detecting the moving quantity of a stage. A means for recognizing the images extracts the characteristics of the image of the specimen before the movement of the stage and the images of the specimen after the movement of the stage. A means for calculating the moving quantity of the images calculates the moving quantity of the images indicating the moving quantity of the images by accompanying the movement of the stage in accordance with the characteristics of the two images extracted by the means for recognizing the images. An arithmetic means calculates the scale indicating the length on the specimen corresponding to the unit pixels of the images by using the actual moving quantity and the moving quantity of the images. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、標本の画像を表示
する機能を備えた顕微鏡と、顕微鏡のスケール算出方法
とに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microscope having a function of displaying an image of a specimen and a microscope scale calculation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、顕微鏡により拡大された標本
の画像を、電子カメラを介して画像表示装置に表示する
顕微鏡システムが実用化されている。このような顕微鏡
システムのユーザにとって、画像表示装置に表示された
標本の画像を観察する際には、標本の各部位の実際の大
きさを知ることは重要である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a microscope system in which an image of a specimen magnified by a microscope is displayed on an image display device via an electronic camera has been put into practical use. It is important for the user of such a microscope system to know the actual size of each part of the sample when observing the image of the sample displayed on the image display device.

【0003】そのため、従来の顕微鏡システムには、標
本の各部位の実際の大きさをユーザが直感的に捉えられ
るように、画像表示装置にスケール画像を表示する機能
を備えたものがある。このようなスケール画像の表示に
は、画像上の単位画素に対応する標本上の長さ(以下、
「スケール」と称する)を算出することが不可欠であ
る。従来の顕微鏡システムは、このようなスケールを、
顕微鏡システム全体の総合的な倍率と、電子カメラ内の
撮像素子における画素ピッチとに基づいて、算出してい
た。
Therefore, some conventional microscope systems have a function of displaying a scale image on an image display device so that the user can intuitively grasp the actual size of each part of the specimen. To display such a scale image, the length on the sample corresponding to the unit pixel on the image (hereinafter,
It is essential to calculate the "scale"). Conventional microscope systems have such a scale
The calculation was performed based on the overall magnification of the entire microscope system and the pixel pitch in the image sensor in the electronic camera.

【0004】ここで、スケールを算出することとは、例
えば、1画素当たりの長さが標本上の如何なる長さ(例
えば、何ミクロン)に相当するかを計算することに相当
する。また、顕微鏡システム全体の総合的な倍率とは、
対物レンズの倍率や、中間変倍装置(対物レンズから電
子カメラ内の撮像素子までの光路上に位置する光学素子
に相当する)の倍率などを合わせた倍率である。
Here, calculating the scale corresponds to, for example, calculating what length (for example, how many microns) on the sample the length per pixel corresponds to. Also, what is the overall magnification of the entire microscope system?
It is a magnification that combines the magnification of the objective lens and the magnification of an intermediate magnification varying device (corresponding to an optical element located on the optical path from the objective lens to the image pickup element in the electronic camera).

【0005】一般に、対物レンズや中間変倍装置の倍率
は、ユーザによる入力によって認識されたり、所定の情
報に基づいて自動認識されている。
Generally, the magnification of the objective lens or the intermediate magnification varying device is recognized by the input by the user or is automatically recognized based on predetermined information.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、対物レンズの
倍率をユーザによる入力によって認識する方法では、例
えば、レボルバに複数の対物レンズが装着されている場
合、ユーザは、レボルバを回転させて対物レンズを切り
換える度に、その対物レンズの倍率を入力しなければな
らない。
However, in the method of recognizing the magnification of the objective lens by the input by the user, for example, when a plurality of objective lenses are attached to the revolver, the user rotates the revolver and the objective lens is rotated. Each time the is switched, the magnification of the objective lens must be input.

【0007】また、レボルバに複数の対物レンズが装着
されている状態で、検鏡時に使用されている対物レンズ
の倍率を自動認識するには、レボルバの回転位置を検出
するための機構が必要であるばかりでなく、レボルバの
各アドレスに装着されている対物レンズの倍率が予めユ
ーザによって入力されている必要がある。さらに、中間
変倍装置の倍率をユーザによる入力によって認識する方
法でも、同様に、ユーザは、中間変倍装置の倍率を変更
する度に、その倍率を入力しなければならない。
In addition, a mechanism for detecting the rotational position of the revolver is necessary for automatically recognizing the magnification of the objective lens used at the time of speculum when the revolver is equipped with a plurality of objective lenses. In addition, the magnification of the objective lens attached to each address of the revolver needs to be input by the user in advance. Further, even in the method of recognizing the magnification of the intermediate magnification changer by the input by the user, the user must input the magnification every time the magnification of the intermediate magnification changer is changed.

【0008】また、中間変倍装置のうち、段階的に変倍
される中間変倍装置の倍率は、比較的容易に自動認識す
ることが可能であるが、ズームレンズなどによる連続的
な変倍が可能な中間変倍装置の倍率は、検出が非常に複
雑である。そのため、連続的に変倍される中間変倍装置
の倍率を検出するには、高精度の検出機構が必要であ
り、コストアップを招いた。
Further, among the intermediate magnification changing devices, the magnification of the intermediate magnification changing device which is changed stepwise can be relatively easily recognized automatically, but the continuous magnification changing by the zoom lens or the like is possible. However, the magnification of the intermediate magnification changer, which is capable of being detected, is very complicated to detect. Therefore, a highly accurate detection mechanism is required to detect the magnification of the intermediate magnification varying device that is continuously magnified, which causes an increase in cost.

【0009】また、対物レンズに記載されている倍率
や、所定の検出機構によって検出される中間変倍装置の
倍率には、誤差が生じている場合がある。そのため、従
来の顕微鏡システムでは、このような誤差によって、上
述したようなスケールを精度良く算出することができな
い可能性があった。そこで、本発明は、対物レンズや中
間変倍装置の倍率などから決まる総合的な倍率を認識す
ることなく、スケールを容易かつ精度良く算出すること
を目的とする。また、本発明の他の目的は、高精度のス
ケール画像を表示することである。
In addition, an error may occur in the magnification stated on the objective lens or the magnification of the intermediate magnification varying device detected by a predetermined detection mechanism. Therefore, the conventional microscope system may not be able to accurately calculate the scale as described above due to such an error. Therefore, an object of the present invention is to easily and accurately calculate a scale without recognizing a total magnification determined by the magnification of an objective lens or an intermediate magnification varying device. Another object of the present invention is to display a highly accurate scale image.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の顕微鏡
は、標本が載置され、移動可能なステージと、観察光学
系を介して前記標本を撮像する撮像手段と、前記撮像手
段によって撮像された前記標本の画像を表示する表示手
段とを備えた顕微鏡において、前記ステージの移動量を
検出し、前記標本の実際の移動量を示す実移動量を算出
する実移動量算出手段と、前記ステージの移動前におけ
る標本の画像と、該ステージの移動後における標本の画
像との特徴を抽出する画像認識手段と、前記画像認識手
段によって抽出された2つの画像の特徴に基づき、前記
ステージの移動に伴う画像の移動量を示す画像移動量を
算出する画像移動量算出手段と、前記実移動量と前記画
像移動量とを用いて、画像の単位画素に対応する標本上
の長さを示すスケールを算出する演算手段とを備えたこ
とを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a microscope, in which a sample is placed, a movable stage, an imaging means for imaging the sample via an observation optical system, and an imaging means for imaging the sample. In a microscope equipped with a display means for displaying the image of the sample, the actual movement amount calculation means for detecting the movement amount of the stage and calculating the actual movement amount indicating the actual movement amount of the sample, Image recognition means for extracting features of the image of the specimen before the movement of the stage and the image of the specimen after the movement of the stage, and movement of the stage based on the characteristics of the two images extracted by the image recognition means. Image movement amount calculation means for calculating an image movement amount indicating the movement amount of the image, and a scale indicating a length on the sample corresponding to a unit pixel of the image using the actual movement amount and the image movement amount. Characterized by comprising a calculating means for calculating the Le.

【0011】請求項2に記載の顕微鏡は、請求項1に記
載の顕微鏡において、前記スケールに基づきスケール画
像データを生成し、前記表示手段にスケール画像を表示
するスケール画像表示手段を備えたことを特徴とする。
請求項3に記載の顕微鏡のスケール算出方法は、標本を
載置するステージと、観察光学系を介して前記標本を撮
像する撮像素子と、前記撮像素子によって撮像された前
記標本の画像を表示する表示装置とを備えた顕微鏡のス
ケール算出方法において、前記標本と前記観察光学系と
の相対位置の変化を検知し、該観察光学系に対する該標
本の移動量を示す実移動量を算出する実移動量算出ステ
ップと、前記撮像素子により撮像された前記標本の画像
データに基づき、該標本と前記観察光学系との相対位置
の変化に伴う該撮像素子上における該標本の画像の画像
移動量を算出する画像移動量算出ステップと、前記実移
動量と前記画像移動量とに基づき、前記撮像素子の単位
画素に対応する前記標本上の長さを示すスケールを算出
するスケール演算ステップとを備えたことを特徴とす
る。
A microscope according to a second aspect is the microscope according to the first aspect, further comprising scale image display means for generating scale image data based on the scale and displaying the scale image on the display means. Characterize.
The method for calculating a scale of a microscope according to claim 3, wherein a stage on which the sample is placed, an image pickup device that picks up the sample via an observation optical system, and an image of the sample picked up by the image pickup device are displayed. In a method of calculating a scale of a microscope including a display device, an actual movement that detects a change in relative position between the sample and the observation optical system and calculates an actual movement amount that indicates a movement amount of the sample with respect to the observation optical system. An amount of image movement of the image of the sample on the image sensor due to a change in the relative position of the sample and the observation optical system, based on the amount calculation step and image data of the sample imaged by the image sensor. And an image movement amount calculating step for calculating a scale indicating a length on the sample corresponding to a unit pixel of the image sensor based on the actual movement amount and the image movement amount. Characterized in that a step.

【0012】請求項4に記載の顕微鏡のスケール算出方
法は、請求項3に記載の顕微鏡のスケール算出方法にお
いて、前記実移動量算出ステップは、前記ステージと前
記観察光学系との少なくとも一方の移動量により、該標
本と該観察光学系との相対位置の変化を検知することを
特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a microscope scale calculating method according to the third aspect, wherein the actual movement amount calculating step is performed by moving at least one of the stage and the observation optical system. A change in the relative position between the sample and the observation optical system is detected by the amount.

【0013】請求項5に記載の顕微鏡のスケール算出方
法は、標本を載置するステージと、観察光学系を介して
前記標本を撮像する撮像素子と、前記撮像素子によって
撮像された前記標本の画像を表示する表示装置とを備え
た顕微鏡のスケール算出方法において、前記撮像素子に
よって前記標本を撮像し、該標本の第1画像データを取
得する第1画像取得ステップと、前記第1画像取得ステ
ップ後に、前記標本と前記観察光学系との相対位置を所
定量変化させる相対位置変化ステップと、前記相対位置
変化ステップ後に、前記標本を撮像し、該標本の第2画
像データを取得する第2画像取得ステップと、前記第1
画像データと前記第2画像データとに基づき、前記撮像
素子上における前記標本の画像移動量を算出する画像移
動量ステップと、前記相対位置変化ステップによる前記
標本と前記観察光学系との相対位置の変化量と前記画像
移動量とに基づき、前記撮像素子の単位画素に対応する
該標本上の長さを示すスケールを算出するスケール演算
ステップとを備えたことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a microscope scale calculating method, wherein a stage on which a sample is placed, an image pickup device for picking up the sample via an observation optical system, and an image of the sample picked up by the image pickup device. In a method of calculating a scale of a microscope including a display device that displays, a first image acquisition step of capturing an image of the sample by the image sensor and acquiring first image data of the sample, and after the first image acquisition step. A relative position changing step of changing a relative position of the sample and the observation optical system by a predetermined amount, and a second image acquisition for capturing an image of the sample and acquiring second image data of the sample after the relative position changing step. Step and the first
An image movement amount step of calculating an image movement amount of the sample on the image sensor based on the image data and the second image data, and a relative position of the sample and the observation optical system in the relative position changing step. A scale calculation step of calculating a scale indicating a length on the sample corresponding to a unit pixel of the image sensor based on the amount of change and the amount of image movement.

【0014】請求項6に記載の顕微鏡のスケール算出方
法は、請求項5に記載の顕微鏡のスケール算出方法にお
いて、相対位置変化ステップは、前記ステージと前記観
察光学系との少なくとも一方を所定量移動して、該標本
と該観察光学系との相対位置を所定量変化させることを
特徴とする。請求項7に記載の顕微鏡のスケール算出方
法は、請求項3ないし請求項6の何れか1項に記載の顕
微鏡のスケール算出方法において、前記スケールに基づ
きスケール画像データを生成し、前記表示装置にスケー
ル画像を表示する表示ステップを更に備えたことを特徴
とする。
A microscope scale calculating method according to a sixth aspect is the microscope scale calculating method according to the fifth aspect, wherein in the relative position changing step, at least one of the stage and the observation optical system is moved by a predetermined amount. Then, the relative position between the sample and the observation optical system is changed by a predetermined amount. A microscope scale calculation method according to claim 7 is the microscope scale calculation method according to any one of claims 3 to 6, wherein scale image data is generated based on the scale, and the scale image data is displayed on the display device. It is characterized by further comprising a display step of displaying the scale image.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施形態について詳細を説明する。図1は、本発明の実
施形態に対応する顕微鏡システム1の構成を示す図であ
る。図1において、顕微鏡システム1には、電子カメラ
10、正立型顕微鏡20、画像処理装置30、画像表示
装置40が設けられている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a microscope system 1 corresponding to the embodiment of the present invention. In FIG. 1, the microscope system 1 includes an electronic camera 10, an upright microscope 20, an image processing device 30, and an image display device 40.

【0016】正立型顕微鏡20は、中間変倍装置21、
レボルバ22、エンコーダ23を備えたステージ24な
どから成り、レボルバ22には、対物レンズ25が装着
されている。また、ステージ24上には、検鏡の対象と
なる標本が載置されている。画像処理装置30は、ケー
ブルによって、電子カメラ10、エンコーダ23、画像
表示装置40に接続されている。
The upright microscope 20 includes an intermediate magnification changing device 21,
The revolver 22 includes a stage 24 having a revolver 22 and an encoder 23, and an objective lens 25 is attached to the revolver 22. A sample to be inspected is placed on the stage 24. The image processing device 30 is connected to the electronic camera 10, the encoder 23, and the image display device 40 by a cable.

【0017】このような構成の顕微鏡システム1におい
て、対物レンズ25、中間変倍装置21を介し、電子カ
メラ10内の不図示の撮像素子によって撮像された標本
の画像は、画像処理装置30を介して画像表示装置40
に表示される。本実施形態では、電子カメラ10内の撮
像素子によって生成される画像は、ビニングや間引きな
どの処理を施されず、画像表示装置40に表示されるも
のとする。すなわち、電子カメラ10内の撮像素子の画
素と画像表示装置40の画素とは、1対1に対応するも
のとして説明を行う。
In the microscope system 1 having such a configuration, the image of the sample taken by the image pickup device (not shown) in the electronic camera 10 through the objective lens 25 and the intermediate magnification changing device 21 is passed through the image processing device 30. Image display device 40
Is displayed in. In the present embodiment, it is assumed that the image generated by the image sensor in the electronic camera 10 is displayed on the image display device 40 without being subjected to processing such as binning or thinning. That is, the pixel of the image pickup device in the electronic camera 10 and the pixel of the image display device 40 will be described as one-to-one correspondence.

【0018】また、顕微鏡システム1において、エンコ
ーダ23は、ステージ24の移動距離を検出し、その検
出結果を示すパルス信号を画像処理装置30に供給す
る。さらに、画像処理装置30は、このようにして供給
されるパルス信号と、標本の静止画像データとに基づ
き、後述するようにしてスケール画像データを生成し、
画像表示装置40に供給する。その結果、表示装置40
には、スケール画像100が表示されることになる。
Further, in the microscope system 1, the encoder 23 detects the moving distance of the stage 24 and supplies a pulse signal indicating the detection result to the image processing device 30. Further, the image processing device 30 generates scale image data as described later based on the pulse signal thus supplied and the still image data of the sample,
It is supplied to the image display device 40. As a result, the display device 40
Will display the scale image 100.

【0019】図2は、画像処理装置30におけるスケー
ル画像データの生成に係わる機能ブロック図である。図
2において、画像処理装置30は、画像認識部31、画
像移動量算出部32、実移動量算出部33、演算部3
4、スケール画像生成部35を有する。画像認識部31
には電子カメラ10から出力される標本の静止画像デー
タが入力され、画像認識部31の出力(後述するように
して抽出される静止画像の特徴)は画像移動量算出部3
2に入力される。
FIG. 2 is a functional block diagram relating to the generation of scaled image data in the image processing apparatus 30. In FIG. 2, the image processing device 30 includes an image recognition unit 31, an image movement amount calculation unit 32, an actual movement amount calculation unit 33, and a calculation unit 3.
4. It has a scale image generation unit 35. Image recognition unit 31
Is input with still image data of the sample output from the electronic camera 10, and the output of the image recognition unit 31 (feature of still image extracted as described later) is the image movement amount calculation unit 3.
Entered in 2.

【0020】実移動量算出部33にはエンコーダ23か
ら出力されるパルス信号が入力される。画像移動量算出
部32の出力(後述するようにして算出される画像移動
量L)および実移動量算出部33の出力(後述するよう
にして算出される実移動量M)は演算部34に入力さ
れ、演算部34の出力(後述するようにして算出される
スケールN)はスケール画像生成部35に入力される。
The pulse signal output from the encoder 23 is input to the actual movement amount calculation unit 33. The output of the image movement amount calculation unit 32 (the image movement amount L calculated as described below) and the output of the actual movement amount calculation unit 33 (the actual movement amount M calculated as described below) are sent to the calculation unit 34. The input and the output of the calculation unit 34 (scale N calculated as described later) are input to the scale image generation unit 35.

【0021】図3は、スケール画像データの生成に係わ
る画像処理装置30の動作フローチャートである。以
下、本実施形態に対応する顕微鏡システム1の動作を説
明するが、以下では、顕微鏡システム1の動作のうち、
画像処理装置30によるスケール画像データの生成に係
わる動作を図2および図3に基づいて説明し、他の動作
については説明を省略する。
FIG. 3 is an operation flowchart of the image processing apparatus 30 relating to the generation of scale image data. Hereinafter, the operation of the microscope system 1 corresponding to the present embodiment will be described. Below, among the operations of the microscope system 1,
The operation related to the generation of the scale image data by the image processing device 30 will be described based on FIGS. 2 and 3, and the description of other operations will be omitted.

【0022】まず、画像処理装置30は、不図示の操作
パネルを介し、ユーザによってスケール表示用のモード
が設定されると、電子カメラ10のレリーズボタンの押
下を促すメッセージを、画像表示装置40に表示する
(図3S1)。このようなメッセージにより、ユーザが
電子カメラ10のレリーズボタンを押下すると、画像処
理装置30には、電子カメラ10から標本の第1の静止
画像データが供給されることになる。
First, when the user sets a scale display mode through an operation panel (not shown), the image processing apparatus 30 sends a message to the image display apparatus 40 to prompt the user to press the release button of the electronic camera 10. It is displayed (FIG. 3S1). When the user presses the release button of the electronic camera 10 by such a message, the electronic camera 10 supplies the first still image data of the sample to the image processing apparatus 30.

【0023】画像処理装置30は、電子カメラ10から
標本の第1の静止画像データが供給されたか否かを繰り
返し判定し(図3S2)、標本の第1の静止画像データ
の供給が完了まで待機する。そして、電子カメラ10に
よる標本の第1の静止画像データの供給が完了すると、
画像処理装置30は、画像認識部31を介し、供給され
た標本の第1の静止画像データの特徴を抽出する(図3
S3)。
The image processing apparatus 30 repeatedly determines whether or not the first still image data of the sample is supplied from the electronic camera 10 (S2 in FIG. 3), and waits until the supply of the first still image data of the sample is completed. To do. Then, when the supply of the first still image data of the sample by the electronic camera 10 is completed,
The image processing device 30 extracts the characteristics of the first still image data of the supplied sample via the image recognition unit 31 (FIG. 3).
S3).

【0024】画像認識部31は、電子カメラ10から供
給される標本の第1の静止画像データにより、例えば、
標本の任意の部位の位置や形状などの特徴を抽出し、そ
の結果を画像移動量算出部32に供給する。次に、画像
処理装置30は、ステージ24の移動を促すメッセージ
を画像表示装置40に表示する(図3S4)。
The image recognition unit 31 uses, for example, the first still image data of the sample supplied from the electronic camera 10,
Features such as the position and shape of an arbitrary part of the sample are extracted, and the results are supplied to the image movement amount calculation unit 32. Next, the image processing device 30 displays a message prompting the movement of the stage 24 on the image display device 40 (S4 in FIG. 3).

【0025】ただし、この時のステージ24の移動量
は、画像表示装置40に既に表示されている標本の画像
の一部が、画像表示装置40の表示画面から外れない程
度である必要がある。そのため、メッセージには、ステ
ージ24の移動量に対する注釈も併せて表示すると良
い。また、画像処理装置30は、電子カメラ10のレリ
ーズボタンの押下を促すメッセージを、画像表示装置4
0に再び表示する(図3S5)。
However, the amount of movement of the stage 24 at this time needs to be such that a part of the image of the sample already displayed on the image display device 40 does not come off the display screen of the image display device 40. Therefore, it is advisable to display a comment on the amount of movement of the stage 24 in the message. In addition, the image processing device 30 displays a message prompting the user to press the release button of the electronic camera 10 on the image display device 4.
It is displayed again at 0 (S5 in FIG. 3).

【0026】さらに、画像処理装置30は、電子カメラ
10から標本の第2の静止画像データが供給されたか否
かを繰り返し判定し(図3S6)、標本の第2の静止画
像データの供給が完了するまで待機する。そして、電子
カメラ10による標本の第2の静止画像データの供給が
完了すると、画像処理装置30は、画像認識部31を介
し、供給された標本の第2の静止画像データの特徴を抽
出する(図3S7)。
Further, the image processing apparatus 30 repeatedly determines whether or not the second still image data of the sample is supplied from the electronic camera 10 (S6 in FIG. 3), and the supply of the second still image data of the sample is completed. Wait until you do. Then, when the supply of the second still image data of the sample by the electronic camera 10 is completed, the image processing device 30 extracts the characteristics of the second still image data of the supplied sample via the image recognition unit 31 ( 3S7).

【0027】したがって、この時点では、ステージ24
の移動前における標本の第1の静止画像データの特徴
と、ステージ24の移動後における標本の第2の静止画
像データの特徴とが抽出されていることになる。画像処
理装置30は、このような2つの静止画像データの特徴
に基づき、画像移動量算出部32を介して、画像移動量
Lを算出する(図3S8)。
Therefore, at this point, the stage 24
The feature of the first still image data of the sample before the movement of the stage 24 and the feature of the second still image data of the sample after the movement of the stage 24 are extracted. The image processing device 30 calculates the image movement amount L via the image movement amount calculation unit 32 based on the characteristics of such two still image data (S8 in FIG. 3).

【0028】ここで、画像移動量Lは、2つの静止画像
データにおける同一の部位のずれに相当する画素数を示
す。画像移動量算出部32は、2つの静止画像データの
特徴に基づき、各々の静止画像データにおける同一の部
位を検出し、その部位における中心座標のずれ量を画素
数で検出して、画像移動量Lの算出を実現する。そし
て、画像移動量算出部32は、算出した画像移動量Lを
演算部34に供給する。
Here, the image movement amount L indicates the number of pixels corresponding to the displacement of the same portion in the two still image data. The image movement amount calculation unit 32 detects the same portion in each still image data based on the characteristics of the two still image data, detects the shift amount of the center coordinates in the portion by the number of pixels, and calculates the image movement amount. Realize the calculation of L. Then, the image movement amount calculation unit 32 supplies the calculated image movement amount L to the calculation unit 34.

【0029】また、画像処理装置30は、上述したよう
に、ユーザによりステージ24が移動されてレリーズボ
タンが押下されると、実移動量算出部33を介して、実
移動量Mを算出する(図3S9)。ここで、実移動量M
は、ステージ24の移動による標本の実際の移動量を示
し、ステージ24の移動量に相当する。実移動量算出部
33は、エンコーダ23から供給されるパルス信号によ
り、実移動量Mを算出して演算部34に供給する。
As described above, when the user moves the stage 24 and presses the release button, the image processing apparatus 30 calculates the actual movement amount M via the actual movement amount calculation unit 33 ( 3S9). Here, the actual movement amount M
Indicates the actual movement amount of the sample due to the movement of the stage 24, and corresponds to the movement amount of the stage 24. The actual movement amount calculation unit 33 calculates the actual movement amount M from the pulse signal supplied from the encoder 23 and supplies the actual movement amount M to the calculation unit 34.

【0030】したがって、この時点では、演算部34に
は、画像移動量Lと実移動量Mとが供給されることにな
る。画像処理装置30は、このような画像移動量Lと実
移動量Mとに基づき、演算部34を介して、スケールN
を算出する(図3S10)。ここで、スケールNは、1
つの画素に対応する実際の標本上の長さを示し、以下の
式1によって算出される値である。
Therefore, at this point of time, the image moving amount L and the actual moving amount M are supplied to the calculating section 34. The image processing device 30 uses the image movement amount L and the actual movement amount M to calculate the scale N through the calculation unit 34.
Is calculated (S10 in FIG. 3). Here, the scale N is 1
An actual sample length corresponding to one pixel is shown, which is a value calculated by the following Expression 1.

【0031】 スケールN=実移動量M/画像移動量L ・・・式1 そして、画像処理装置30は、スケールNに基づき、ス
ケール画像生成部35を介して、スケール画像データを
生成する(図3S11)。ただし、スケールNに基づく
スケール画像データの生成は、既存の技術によって行え
るため、ここでは、説明を省略する。
Scale N = actual movement amount M / image movement amount L (Formula 1) Then, the image processing apparatus 30 generates scale image data via the scale image generation unit 35 based on the scale N (FIG. 3S11). However, since the generation of the scale image data based on the scale N can be performed by the existing technique, the description thereof will be omitted here.

【0032】以上説明したように、本実施形態の顕微鏡
システム1では、スケール画像データの生成に用いられ
るスケールNの算出に際し、対物レンズ25や中間変倍
装置21の倍率の認識が不要である。そのため、本実施
形態の顕微鏡システム1によれば、これらの倍率の認識
に必要である煩雑な操作を、ユーザに強いることがな
い。また、中間変倍装置21によって連続的な変倍が行
われる場合であっても、中間変倍装置21の倍率を検出
するための高価な検出機構を設ける必要がない。
As described above, in the microscope system 1 of the present embodiment, it is not necessary to recognize the magnification of the objective lens 25 or the intermediate magnification varying device 21 when calculating the scale N used for generating the scale image data. Therefore, according to the microscope system 1 of the present embodiment, the user is not forced to perform a complicated operation required to recognize these magnifications. Further, even when the intermediate variable power device 21 continuously performs variable power, it is not necessary to provide an expensive detection mechanism for detecting the magnification of the intermediate variable power device 21.

【0033】さらに、本実施形態の顕微鏡システム1に
よれば、対物レンズ25に記載されている倍率の誤差
や、中間変倍装置21の倍率の検出結果における誤差に
影響されることなく、スケールNを精度良く算出するこ
とができる。したがって、高精度のスケール画像を表示
することができる。なお、本実施形態では、スケールN
をスケール画像データの生成に用いたが、スケールN
は、標本の部位の長さや面積などの計算に用いても良
い。
Further, according to the microscope system 1 of the present embodiment, the scale N is not affected by the error of the magnification described in the objective lens 25 or the error in the detection result of the magnification of the intermediate variable magnification device 21. Can be calculated accurately. Therefore, a highly accurate scale image can be displayed. In the present embodiment, the scale N
Was used to generate the scale image data.
May be used to calculate the length and area of the site of the sample.

【0034】また、本実施形態では、エンコーダ23か
ら供給されるパルス信号により、ステージ24の移動量
に相当する実移動量Mが算出されるが、実移動量Mは、
このようなパルス信号に限らず、電圧や抵抗値など如何
なる測定値に基づいて算出されても良い。さらに、本実
施形態では、電子カメラ10内の撮像素子の画素と画像
表示装置40の画素とが、1対1に対応するものとして
説明を行ったが、例えば、電子カメラ10内の撮像素子
によって生成される画像にビニングや間引きなどの処理
を施して画像表示装置40に表示する場合、演算部34
において、ビニング数や間引き量を考慮してスケールN
を算出させると良い。
Further, in the present embodiment, the actual movement amount M corresponding to the movement amount of the stage 24 is calculated by the pulse signal supplied from the encoder 23. However, the actual movement amount M is
Not limited to such a pulse signal, it may be calculated based on any measured value such as voltage or resistance value. Furthermore, in the present embodiment, the description has been made assuming that the pixels of the image pickup device in the electronic camera 10 and the pixels of the image display device 40 have a one-to-one correspondence. When the generated image is displayed on the image display device 40 after being subjected to processing such as binning or thinning, the calculation unit 34
, The scale N considering the number of bins and the thinning amount
Should be calculated.

【0035】《他の実施形態》ところで、顕微鏡システ
ムには、電動ステージによって、対物レンズと標本との
相対位置を変えられるものがある。このような顕微鏡シ
ステムでは、以下に示すようにしてスケール画像データ
を生成することが可能である。図4は、ユーザが自動ス
ケール算出モードスイッチ(不図示)を操作することで
スケールを算出する方法を示し、電動ステージを備えた
顕微鏡システムの画像処理装置におけるスケール画像デ
ータの生成に係わる動作フローチャートである。
<< Other Embodiments >> By the way, in some microscope systems, the relative position between the objective lens and the sample can be changed by an electric stage. In such a microscope system, scale image data can be generated as shown below. FIG. 4 shows a method of calculating a scale by a user operating an automatic scale calculation mode switch (not shown), and is an operation flowchart relating to generation of scale image data in an image processing apparatus of a microscope system including an electric stage. is there.

【0036】ただし、このような画像処理装置は、電子
カメラによる撮像や電動ステージの移動を制御すること
が可能であり、電子カメラは、ユーザによってレリーズ
ボタンが押下された時だけでなく、画像処理装置からの
指示によって標本の静止画像データを生成し、電動ステ
ージは、画像処理装置からの指示によって所定移動量P
(例えば、10μm)だけ移動されるものとする。ま
た、図4では、上述した画像処理装置30と同様に行わ
れる処理については、図3と同じ符号を付与している。
However, such an image processing apparatus can control the image pickup by the electronic camera and the movement of the electric stage, and the electronic camera performs the image processing not only when the user presses the release button. Still image data of the sample is generated according to an instruction from the apparatus, and the electric stage is moved by a predetermined movement amount P according to an instruction from the image processing apparatus.
It is assumed that it is moved by (for example, 10 μm). Further, in FIG. 4, the same reference numerals as those in FIG. 3 are given to the processes performed in the same manner as the above-described image processing device 30.

【0037】以下、本発明の他の実施形態について詳細
を説明するが、以下では、図4を参照して、スケール画
像データの生成に係わる動作のみを説明し、他の動作に
ついては説明を省略する。まず、画像処理装置は、操作
パネルを介し、ユーザによってスケール表示用のモード
が設定されると、電子カメラにより標本の第1の静止画
像データを生成させる(図4S21)。
Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described in detail. In the following, with reference to FIG. 4, only operations related to generation of scale image data will be described, and description of other operations will be omitted. To do. First, when the user sets the scale display mode via the operation panel, the image processing apparatus causes the electronic camera to generate the first still image data of the sample (S21 in FIG. 4).

【0038】そして、画像処理装置は、内部の画像認識
部(図2の画像認識部31に相当する)を介し、標本の
第1の静止画像データの特徴を抽出する(図4S3)。
次に、画像処理装置は、電動ステージを所定移動量Pだ
け移動させ(図4S22)、電子カメラにより標本の第
2の静止画像データを生成させる(図4S23)。
Then, the image processing apparatus extracts the feature of the first still image data of the sample through the internal image recognition section (corresponding to the image recognition section 31 in FIG. 2) (S3 in FIG. 4).
Next, the image processing apparatus moves the electric stage by the predetermined movement amount P (FIG. 4S22), and causes the electronic camera to generate the second still image data of the sample (FIG. 4S23).

【0039】そして、画像処理装置は、内部の画像認識
部を介し、標本の第2の静止画像データの特徴を抽出し
(図4S7)、内部の画像移動量算出部(図2の画像移
動量算出部32に相当する)を介して、画像移動量Lを
算出する(図4S8)。次に、画像処理装置は、このよ
うな画像移動量Lと電動ステージの所定移動量Pとに基
づき、内部の演算部を介して、スケールNを算出する
(図4S24)。
Then, the image processing apparatus extracts the characteristics of the second still image data of the sample via the internal image recognition unit (FIG. 4S7), and the internal image movement amount calculation unit (the image movement amount in FIG. 2). The image movement amount L is calculated via (corresponding to the calculation unit 32) (S8 in FIG. 4). Next, the image processing apparatus calculates the scale N via the internal calculation unit based on the image movement amount L and the predetermined movement amount P of the electric stage (S24 in FIG. 4).

【0040】すなわち、演算部では、以下の式2によっ
てスケールNが算出される。 スケールN=所定移動量P/画像移動量L ・・・式2 そして、画像処理装置は、スケールNに基づき、内部の
スケール画像生成部(図2のスケール画像生成部35に
相当する)を介して、スケール画像データを生成する
(図4S11)。
That is, in the calculation section, the scale N is calculated by the following equation 2. Scale N = predetermined movement amount P / image movement amount L (Equation 2) Based on the scale N, the image processing apparatus uses an internal scale image generation unit (corresponding to the scale image generation unit 35 in FIG. 2). Then, scale image data is generated (S11 in FIG. 4).

【0041】したがって、ユーザの操作を最小限に抑え
つつ、高精度のスケール画像を表示することができる。
なお、対物レンズと標本との相対位置は、対物レンズを
水平移動することによって実現することができるので、
所定移動量Pだけ対物レンズを移動させることができる
顕微鏡システムでは、図4に示した動作と同様にしてス
ケール画像データを生成することが可能である。
Therefore, it is possible to display a highly accurate scale image while minimizing the user's operation.
Since the relative position between the objective lens and the sample can be realized by moving the objective lens horizontally,
In the microscope system capable of moving the objective lens by the predetermined movement amount P, it is possible to generate the scale image data in the same manner as the operation shown in FIG.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
総合的な倍率を認識することなく、スケールを容易かつ
精度良く算出することができ、また、高精度のスケール
画像を表示することもできる。
As described above, according to the present invention,
The scale can be calculated easily and accurately without recognizing the overall magnification, and a highly accurate scale image can be displayed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】顕微鏡システムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a microscope system.

【図2】画像処理装置におけるスケール画像の生成に係
わる機能ブロック図である。
FIG. 2 is a functional block diagram related to generation of a scale image in the image processing device.

【図3】スケール画像データの生成に係わる画像処理装
置の動作フローチャートである。
FIG. 3 is an operation flowchart of the image processing apparatus related to generation of scale image data.

【図4】電動ステージを備えた顕微鏡システムの画像処
理装置におけるスケール画像データの生成に係わる動作
フローチャートである。
FIG. 4 is an operation flowchart relating to generation of scale image data in an image processing apparatus of a microscope system including an electric stage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 顕微鏡システム 10 電子カメラ 20 正立型顕微鏡 21 中間変倍装置 22 レボルバ 23 エンコーダ 24 ステージ 25 対物レンズ 30 画像処理装置 31 画像認識部 32 画像移動量算出部 33 実移動量算出部 34 演算部 35 スケール画像生成部 40 画像表示装置 100 スケール画像 1 Microscope system 10 electronic camera 20 Upright microscope 21 Intermediate magnification changer 22 Revolver 23 encoder 24 stages 25 Objective lens 30 image processing device 31 Image recognition unit 32 Image movement amount calculation unit 33 Actual movement amount calculation unit 34 Operation part 35 Scale image generator 40 image display device 100 scale images

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 標本が載置され、移動可能なステージ
と、観察光学系を介して前記標本を撮像する撮像手段
と、前記撮像手段によって撮像された前記標本の画像を
表示する表示手段とを備えた顕微鏡において、 前記ステージの移動量を検出し、前記標本の実際の移動
量を示す実移動量を算出する実移動量算出手段と、 前記ステージの移動前における標本の画像と、該ステー
ジの移動後における標本の画像との特徴を抽出する画像
認識手段と、 前記画像認識手段によって抽出された2つの画像の特徴
に基づき、前記ステージの移動に伴う画像の移動量を示
す画像移動量を算出する画像移動量算出手段と、 前記実移動量と前記画像移動量とを用いて、画像の単位
画素に対応する標本上の長さを示すスケールを算出する
演算手段とを備えたことを特徴とする顕微鏡。
1. A stage on which a sample is placed and movable, an image pickup means for picking up the image of the sample through an observation optical system, and a display means for displaying an image of the sample picked up by the image pickup means. In a provided microscope, an actual movement amount calculating means for detecting the movement amount of the stage and calculating an actual movement amount indicating the actual movement amount of the specimen, an image of the specimen before the movement of the stage, and the stage An image recognition unit that extracts a feature of the image of the sample after the movement, and an image movement amount that indicates a movement amount of the image accompanying the movement of the stage, based on the features of the two images extracted by the image recognition unit. Image movement amount calculation means, and an arithmetic means for calculating a scale indicating a length on a sample corresponding to a unit pixel of an image using the actual movement amount and the image movement amount. Microscope and butterflies.
【請求項2】 請求項1に記載の顕微鏡において、 前記スケールに基づきスケール画像データを生成し、前
記表示手段にスケール画像を表示するスケール画像表示
手段を備えたことを特徴とする顕微鏡。
2. The microscope according to claim 1, further comprising scale image display means for generating scale image data based on the scale and displaying the scale image on the display means.
【請求項3】 標本を載置するステージと、観察光学系
を介して前記標本を撮像する撮像素子と、前記撮像素子
によって撮像された前記標本の画像を表示する表示装置
とを備えた顕微鏡のスケール算出方法において、 前記標本と前記観察光学系との相対位置の変化を検知
し、該観察光学系に対する該標本の移動量を示す実移動
量を算出する実移動量算出ステップと、 前記撮像素子により撮像された前記標本の画像データに
基づき、該標本と前記観察光学系との相対位置の変化に
伴う該撮像素子上における該標本の画像の画像移動量を
算出する画像移動量算出ステップと、 前記実移動量と前記画像移動量とに基づき、前記撮像素
子の単位画素に対応する前記標本上の長さを示すスケー
ルを算出するスケール演算ステップと を備えたことを特徴とする顕微鏡のスケール算出方法。
3. A microscope comprising: a stage on which a sample is placed; an image pickup device for picking up the sample via an observation optical system; and a display device for displaying an image of the sample picked up by the image pickup device. In the scale calculation method, an actual movement amount calculation step of detecting a change in relative position between the sample and the observation optical system, and calculating an actual movement amount indicating a movement amount of the sample with respect to the observation optical system; An image movement amount calculation step of calculating an image movement amount of the image of the sample on the image pickup device due to a change in relative position between the sample and the observation optical system, based on image data of the sample imaged by A scale calculation step of calculating a scale indicating a length on the sample corresponding to a unit pixel of the image sensor based on the actual movement amount and the image movement amount. How to calculate the scale of the microscope.
【請求項4】 請求項3に記載の顕微鏡のスケール算出
方法において、 前記実移動量算出ステップは、 前記ステージと前記観察光学系との少なくとも一方の移
動量により、該標本と該観察光学系との相対位置の変化
を検知することを特徴とする顕微鏡のスケール算出方
法。
4. The method of calculating a scale of a microscope according to claim 3, wherein the actual movement amount calculation step uses the movement amount of at least one of the stage and the observation optical system to move the sample and the observation optical system. A method for calculating a scale of a microscope, which comprises detecting a change in relative position of the.
【請求項5】 標本を載置するステージと、観察光学系
を介して前記標本を撮像する撮像素子と、前記撮像素子
によって撮像された前記標本の画像を表示する表示装置
とを備えた顕微鏡のスケール算出方法において、 前記撮像素子によって前記標本を撮像し、該標本の第1
画像データを取得する第1画像取得ステップと、 前記第1画像取得ステップ後に、前記標本と前記観察光
学系との相対位置を所定量変化させる相対位置変化ステ
ップと、 前記相対位置変化ステップ後に、前記標本を撮像し、該
標本の第2画像データを取得する第2画像取得ステップ
と、 前記第1画像データと前記第2画像データとに基づき、
前記撮像素子上における前記標本の画像移動量を算出す
る画像移動量ステップと、 前記相対位置変化ステップによる前記標本と前記観察光
学系との相対位置の変化量と前記画像移動量とに基づ
き、前記撮像素子の単位画素に対応する該標本上の長さ
を示すスケールを算出するスケール演算ステップとを備
えたことを特徴とする顕微鏡のスケール算出方法。
5. A microscope comprising: a stage on which a sample is placed; an image pickup device for picking up an image of the sample through an observation optical system; and a display device for displaying an image of the sample picked up by the image pickup device. In the scale calculation method, the sample is imaged by the image sensor, and a first image of the sample is obtained.
A first image acquisition step of acquiring image data; a relative position change step of changing a relative position of the specimen and the observation optical system by a predetermined amount after the first image acquisition step; A second image acquisition step of capturing an image of the sample and acquiring second image data of the sample; and based on the first image data and the second image data,
An image movement amount step of calculating an image movement amount of the sample on the image pickup device, based on a change amount of the relative position of the sample and the observation optical system by the relative position change step and the image movement amount, And a scale calculation step of calculating a scale indicating a length on the sample corresponding to a unit pixel of the image pickup element.
【請求項6】 請求項5に記載の顕微鏡のスケール算出
方法において、 相対位置変化ステップは、 前記ステージと前記観察光学系との少なくとも一方を所
定量移動して、該標本と該観察光学系との相対位置を所
定量変化させることを特徴とする顕微鏡のスケール算出
方法。
6. The method for calculating the scale of a microscope according to claim 5, wherein in the relative position changing step, at least one of the stage and the observation optical system is moved by a predetermined amount to move the sample and the observation optical system. A method of calculating a scale of a microscope, characterized in that the relative position of the is changed by a predetermined amount.
【請求項7】 請求項3ないし請求項6の何れか1項に
記載の顕微鏡のスケール算出方法において、 前記スケールに基づきスケール画像データを生成し、前
記表示装置にスケール画像を表示する表示ステップを更
に備えたことを特徴とする顕微鏡のスケール算出方法。
7. The scale calculation method for a microscope according to claim 3, further comprising a step of generating scale image data based on the scale and displaying the scale image on the display device. A method of calculating a scale of a microscope, further comprising:
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JP2013161020A (en) * 2012-02-08 2013-08-19 Shimadzu Corp Imaging device, microscope, and program for use in the imaging device and microscope

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