JP2003283887A - 画像取得装置及び画像取得方法 - Google Patents
画像取得装置及び画像取得方法Info
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- H04N2209/045—Picture signal generators using solid-state devices having a single pick-up sensor using mosaic colour filter
Abstract
の適否を早期に確認することのできる画像取得装置及び
画像取得方法を提供する。 【解決手段】 撮像素子に入射する光束と該撮像素子と
の相対位置を移動させる画素ずらし手段と、相対位置が
特定位置にあるとき及び該特定位置から画素ずらし手段
による一連の動作により移動する少なくとも1つの位置
にあるときに撮影する撮影手段と、一連の動作において
撮影手段が撮影した複数の画像データから高解像度の新
たな画像を生成する画像生成手段と、新たな画像が生成
されるまでに撮影した複数の画像の内初期に撮影した画
像を表示させる表示制御手段とを備えた画像取得装置で
ある。
Description
能を有する画像取得装置に関する。
をデジタルデータとして記録する画像取得装置では、画
像の解像度は一般にその画像取得装置に用いられている
撮像素子の画素数によって決定される。しかし、顕微鏡
の標本を撮影する場合などでは、撮影する標本の種類に
よっては解像度を高めて撮影したいこともあり、このた
めにより解像度の高い撮像素子を備えた画像取得装置を
導入することはコストの点で問題がある。
を用い、撮像素子の画素数を増やさずに高解像度の撮影
を実現する技術として、画素をずらして撮影した画像を
用いる方法が提案されている(特開平6−225317
号公報)。
は、撮像素子に結像する光学像と撮像素子の空間的な相
対位置を1画素以下の画素ピッチでずらして撮影した複
数の画像と画素をずらさずに撮影した画像とを画像処理
することにより、撮像素子の画素数以上の解像度の画像
を取得するものである。尚、この画像取得装置では、画
素ずらしを行わない通常の撮影による画像も取得するこ
とができるように構成されている。
らし処理は複数回の処理動作を行う必要があるため、通
常での撮影時間に比べて多くの時間がかかってしまう。
すなわち、n回の画素ずらし処理を行って画像を取得す
る場合には、通常の撮影で必要とされる時間のn倍の時
間が必要となる。
取得装置を用いて、長時間露出による撮影を行う場合、
1回の露出時間が5秒ならば、露出時間だけで9倍の時
間、即ち45秒の時間が必要となる。従って、不適切な
露出条件、不適切なフレーミングなどによって撮影が失
敗していたときは、ユーザは45秒後に画素ずらし処理
結果を確認して初めて撮影の失敗に気付くことになる。
っても、画像ずらし処理結果として得られる高解像画像
はデータが膨大であるため多くの処理時間を要し、ユー
ザが処理結果の画像を確認するまでにはかなりの待ち時
間が生じていた。
たもので、画素ずらし機能を備えた画像取得装置におい
て、画素ずらし処理結果の適否を早期に確認することの
できる画像取得装置及び画像取得方法を提供することを
目的とする。
の本発明は、撮像素子に入射する光束と該撮像素子との
相対位置を移動させる画素ずらし手段と、相対位置が特
定位置にあるとき及び該特定位置から画素ずらし手段に
よる一連の動作により移動する少なくとも1つの位置に
あるときに撮影する撮影手段と、一連の動作において撮
影手段が撮影した複数の画像データから高解像度の新た
な画像を生成する画像生成手段と、新たな画像が生成さ
れるまでに撮影した複数の画像の内初期に撮影した画像
を表示させる表示制御手段とを備えた画像取得装置であ
る。
取得装置において、撮影者が指示入力をするための入力
手段と、該入力手段に入力された中止指示に基づいて画
素ずらし手段、撮影手段、画像生成手段の動作の内少な
くとも1つを中止させる動作中止手段とを備えた画像取
得装置である。
取得装置において、適正な露出時間を予測する露出予測
手段を有し、撮影手段は、予測された露出時間よりも短
い露出時間で撮影し、予測された露出時間と撮影に使用
された短い露出時間とに基づいて該撮影された画像の明
るさを補正する補正手段を備えた画像取得装置である。
取得装置において、表示制御手段は、予め定められた最
小露出時間よりも小さい露出時間で撮影された場合は該
撮影された画像を表示しない表示制限手段を備えた画像
取得装置である。
取得装置において、最小露出時間は、変更可能に設けら
れている画像取得装置である。
該撮像素子との相対位置を移動させる画素ずらし手順
と、相対位置が特定位置にあるとき及び該特定位置から
画素ずらし手順による一連の動作により移動する少なく
とも1つの位置にあるときに撮影する撮影手順と、一連
の動作において撮影手順で撮影した複数の画像データか
ら高解像度の新たな画像を生成する画像生成手順と、新
たな画像が生成されるまでに撮影した複数の画像の内初
期に撮影した画像を表示させる表示制御手順とを備えた
画像取得方法である。
置の第1の実施形態の構成を示す図である。
2、画像処理部3、画素ずらし制御部4、制御部5、イ
ンターフェース6、画像表示部23、及び入力装置24
で構成されている。
した光束を撮像素子7を用いて光電変換し、デジタル画
像データ(以下、「画像データ」と言う。)として出力
する。そして、撮像部1から出力された画像データはメ
モリ2に記録される。
る画像データを読み取り、画像演算を行った後にその結
果を再度メモリ2に書き戻し、またメモリ2から画像デ
ータを読み取りインターフェース6に出力する機能を備
えている。
画像データを、例えばPCIバス等を介して他の画像記
録装置や、画像表示装置等に送出する。本実施の形態で
はインターフェース6は画像表示部23に接続し、イン
ターフェース6が送出したデータは画像表示部23にお
いて画像として表示される。
種の指示等を入力するための装置であり、本実施の形態
では制御部5に接続され、オペレータからの処理中止指
示を制御部5に信号として入力する機能を備えている。
御しており、画素ずらし制御部4に対して撮像素子7の
水平方向と垂直方向の画素ずらしのための移動量を制御
する信号を出力すると共に、撮像部1に対して撮影を開
始する信号を出力する。さらに、制御部5は、処理中に
撮像部1及び画素ずらし制御部4に処理中止信号を出力
して処理を中止させる機能を有する。
撮像部1の構成を示す図である。
列している撮像素子7を備え、この撮像素子7の位置を
水平方向に移動させる圧電素子8及び垂直方向に移動さ
せる圧電素子9を一端を撮像素子7に、もう一端を撮像
部1に固定したガイド25に接着した形で有している。
される信号に対応した大きさの電圧を圧電素子8及び9
に印加すると、この印加電圧の大きさに応じて圧電素子
8及び9が、ガイド25を基準点として伸縮することに
より、撮像素子7は目的とする位置に移動される。
装置の概略の手順を示すフロー図である。
対して、初期位置に撮像素子7を移動する指示信号を出
力する。画素ずらし制御部4は、この信号を受け取ると
2つの圧電素子8及び9に電圧を印加し、この結果各圧
電素子は伸縮して撮像素子7を初期位置へ移動する(S
1)。
標として表されている。例えば、初期位置の座標は
(0,0)として表し、初期位置から水平方向に2/3
画素、垂直方向に4/3画素移動した位置の座標は、
(2/3、4/3)と表している。
光素子の配列の一部を示すモデル図である。
各矩形同士は画素1ピッチの間隔で配列されている。そ
して「R」はRフィルタによる赤色の輝度データを生成
する受光素子、「G」はGフィルタによる緑色の輝度デ
ータを生成する受光素子、「B」はBフィルタによる青
色の輝度データを生成する受光素子を示す。
御部5は撮像部1に対して露出時間を設定すると共に、
撮像部1に対して撮影開始信号を出力する。撮像部1で
は撮影開始信号を受け取ると、撮像素子7に結像した像
を設定された露出時間で露光し、光電変換して得た画像
データをメモリ2に出力する。メモリ2は、この画像デ
ータを初期位置で撮影した第1画像データとして記録す
る(S2)。尚、この際、制御部5は撮影に使用した露
出時間を内部のレジスタに記憶する。
を撮影部1が出力したRawデータとしてこれに公知の
処理である色再生処理を施したカラー画像を作成して、
メモリ2に記録する(S3)。尚、この色再生処理は、
本発明の特徴とするところではないため詳細な説明は省
略するが、本発明は特定の色再生処理に限定されるもの
ではない。
ターフェース6を介して画像表示部23に送出され撮像
された画像として画像表示部23に表示される(S
4)。ここで、画素ずらし処理によって高解像度処理さ
れた画像を得る前に、撮像された画像を画像表示部23
に送出しオペレータが確認できるように表示処理する機
能を、以下プレキャプチャー機能と呼び、画像表示部2
3に表示されるように処理された画像を以下プレキャプ
チャー画像と呼ぶ。
プレキャプチャー画像を参照し、露出時間、フォーカス
状態などを確認できる。このとき、処理が適切でないと
判断した場合は、残りの処理を停止するように入力装置
24に指示入力する。
に信号を出力し、制御部5は画素ずらし制御部4と撮像
部1に処理中止信号を出力する。これによって撮像部1
と画素ずらし制御部4は以降の処理動作(画素ずらし動
作、撮影動作、画像生成動作の内少なくとも1つの動
作)を停止する。
を確認している間も、制御部5および、画素ずらし制御
部4は処理動作を継続する。ここでは、最初の画素ずら
しを行った後に処理中止を指示入力する形態について説
明しているが、オペレータがプレキャプチャー画像を確
認するための時間を要するため、実際には処理中止が指
示入力されるのは、以降に続く処理動作中であることが
多い。しかしこの場合であっても、処理中止動作は前述
の内容で行われる。
対して初期位置から水平方向に2/3画素、撮像素子7
を移動するように信号を出力する。画素ずらし制御部4
は、この信号を受け取ると圧電素子8に電圧を印加して
撮像素子7を水平方向に2/3画素分移動させる(S
5)。
配列の一部を示すモデル図である。
素ずらし前の受光素子の位置を示し、矢印の到達する位
置の矩形は水平方向に2/3画素だけ撮像素子7をずら
したときの受光素子の位置を示している。尚、本図及び
後述する画素ずらしを説明する各図面は撮像素子7の移
動のイメージを説明するモデル図なので、画素の大きさ
や間隔、移動量等を正確に表している訳ではない。
テップS2で撮影した時に使用した露出時間を読出し撮
像部1に設定する。そして、ステップS2のときと同様
に、制御部5は撮像部1に対して撮影開始信号を出力
し、撮像部1は撮像素子7に結像した像を指定した露出
時間で露光した後、画像データに変換してメモリ2に出
力する。メモリ2は、この画像データを撮像素子7を水
平方向に2/3画素移動して撮影した第2の画像データ
として記録する(S6)。
7を初期位置から垂直方向が初期位置と同じで、水平方
向に4/3画素移動し(S7)、その位置で撮影した第
3画像データをメモリ2に記録する(S8)。尚、本図
及び以下の図ではこれまで移動した受光素子の位置の履
歴を併せて記載している。
期位置から垂直方向に2/3画素移動し(S9)、その
位置で撮影した第4画像データをメモリ2に記録する
(S10)。
期位置から垂直方向に2/3画素、水平方向に2/3移
動し(S11)、その位置で撮影した第5画像データを
メモリ2に記録する(S12)。
期位置から垂直方向に2/3画素、水平方向に4/3移
動し(S13)、その位置で撮影した第6画像データを
メモリ2に記録する(S14)。
初期位置から垂直方向に4/3画素移動し(S15)、
その位置で撮影した第7画像データをメモリ2に記録す
る(S16)。
初期位置から垂直方向に4/3画素、水平方向に2/3
移動し(S17)、その位置で撮影した第8画像データ
をメモリ2に記録する(S18)。
初期位置から垂直方向に4/3画素、水平方向に4/3
移動し(S19)、その位置で撮影した第9画像データ
をメモリ2に記録する(S20)。
タ〜第9画像データに基づいて、画像処理部3はBay
er画像を構成するRawImageを作成し(S2
1)、さらにこの画像から色再生処理を施してカラー画
像を作成し(S22)、これを最終的な撮影画像として
メモリ2に記録する。そして、この画像はインターフェ
ース6を介して画像表示装置や、他の画像記録装置に送
出される(S23)。
画像を作成したときと同様に、本発明の特徴とするとこ
ろではないので詳細な説明は省略するが、本発明は特定
の色再生処理に限定されるものではない。
有する画像取得装置は、初期の画素ずらしによって撮影
した画像を表示出力する機能を有しているため、オペレ
ータは画素ずらしによる実際の処理が終了する前に撮影
画像を確認することができる。
行う場合においては、早期に撮影像を確認できるため、
撮影が失敗したとオペレータが判断した場合は、以降の
処理を中止でき、全ての画素ずらし処理のための動作が
完了するまで待つ必要が無くなる。
例として説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、モノクロ画像の高解像度処理についても適用で
きることは当然のことである。
する。
りプレキャプチャー専用の撮影を別途行うようにしてい
る。本実施例では、実際の露出時間よりも短い時間にて
画像を撮影し、その画像の各画素に対して明るさを補正
し、適正な露出時間で撮影した場合と同等の明るさのプ
レキャプチャー画像を得る。そしてその後で、適切な露
出時間にて、実際の画素ずらしによる撮影を行う。
2の実施形態の構成を示す図である。本第2の実施形態
は、第1の実施形態と装置構成はほぼ同じであるが、制
御部5が画像処理部3の内部レジスタの値を参照できる
ようになっている点が異なっている。
部1から取得した画像データを元にして露出時間を予測
する機能(自動露出機能)を備えている。撮像部1は制
御部5から指定された露出時間で撮影を行った後、光電
変換した画像データをメモリ2に書き込む。画像処理部
3は、この画像データの任意領域の明るさを計算して画
像処理部3内部のレジスタに記憶する。制御部5はこの
レジスタの値を参照して次の撮影に使用する露出時間を
予測する。
を示す概略のフロー図である。
スタ値が適正な明るさよりも明るい場合には以前に指定
した露出時間を短く補正し、逆に暗い場合には露出時間
を長く補正することによって、次回の撮影に用いるべき
露出時間Tpを計算する(S30)。
め設定されている閾値THeと比較し(S31)、予測
露出時間Tpが閾値THeよりも大きい場合(S32)
は、次回撮影の露出時間としてTHeを採用する(S3
3)。一方、予測露出時間Tpが閾値THe以下の場合
(S32)は、次回撮影の露出時間としてTpを採用す
る(S34)。
設定すると共に、その値を制御部5の内部レジスタに記
録する。続いて、制御回路はプレキャプチャー動作を実
行する。
得装置の概略の手順を示すフロー図である。
対して、初期位置に撮像素子7を移動する指示信号を出
力する。画素ずらし制御部4は、この信号を受け取ると
2つの圧電素子8及び9に電圧を印加し、この結果各圧
電素子は伸縮して撮像素子7を初期位置へ移動する(T
1)。
像部1に対して撮影開始信号を出力する。撮像部1では
撮影開始信号を受け取ると、撮像素子7に結像した像を
設定された露出時間で露光し、光電変換して得た画像デ
ータをメモリ2に出力する。メモリ2は、この画像デー
タをプレキャプチャー画像データとして記録する(T
2)。
3)、予測露出時間Tpが閾値THeよりも大きい値で
あった場合は、プレキャプチャー画像データは予測露出
時間Tpよりも短い時間にて撮影しているので、プレキ
ャプチャー画像データの各画素に対して、例えば、係数
α=予測露出時間Tp/閾値THeを乗じるなどして、
予測露出時間Tpで撮影した場合の明るさと同等になる
ように各画素の明るさを補正する(T4)。予測露出時
間Tpが閾値THe以下の値であった場合は、適切な露
出時間にて撮影されているので、各画素に対する明るさ
を補正する必要はない。
画像データを撮影部1が出力したRawデータとしてこ
れに公知の処理である色再生処理を施したカラー画像を
作成して、メモリ2に記録する(T5)。メモリ2に記
憶されたカラー画像は、インターフェース6を介して画
像表示部23に送出され撮像された画像として画像表示
部23に表示される(T6)。
が、オペレータには既にプレキャプチャー画像が提示さ
れているので、第1の実施形態のステップS3とS4を
外して、ステップS1〜S23を実行する(T7、T
8)。
では、プレキャプチャー専用の撮影を別途行うように構
成されているため、オペレータは早期に提供される画像
に基づいて画素ずらしによる実際の撮影が終了する前に
撮影画像の良否を確認することができる。
を撮影する為の露出時間に対して閾値THeを設け、実
際の露出時間が閾値THe以上にならないように制限
し、撮影した画像の明るさを画像処理により補正してい
るので、撮影に要する時間を短くすることができる。従
って、特に長時間露光による撮影を行う場合に、さらに
早い段階で撮像素子と同等の解像度の画像を確認できる
ため、オペレータの待ち時間によるストレスを軽減する
ことができる。
する。本実施形態は、第2の実施形態と装置構成は同じ
であるが、制御部5が露出時間と予め設定された最小露
出時間を比較することにより、プレキャプチャーを行う
かどうかを自動的に判断する機能を有する点が異なって
いる。
測手順を示すフロー図である。
スタ値が適正な明るさよりも明るい場合には以前に指定
した露出時間を短く補正し、逆に暗い場合には露出時間
を長く補正することによって次回の撮影に用いる予測露
出時間Tpを算出する(S40)。
め設定された最小露出時間Tminと比較し(S4
1)、予測露出時間Tpが最小露出時間Tminよりも
大きい場合(S42)は、プレキャプチャーをする、し
ないを示す制御部5内部のプレキャプチャーフラグをO
Nとし(S43)、次回撮影の露出時間としてTmin
を採用する(S44)。
min以下の場合(S42)は、制御部5内部のプレキ
ャプチャーフラグをOFFとし(S45)、次回撮影の
露出時間としてTpを採用する(S46)。
設定すると共に、その値を制御部5の内部レジスタに記
録する(S47)。続いて、制御部5はプレキャプチャ
ー動作と画素ずらし動作の準備を行う。
得装置の概略の手順を示すフロー図である。
フラグがONかどうかを調べ(S50)、フラグがON
の場合は、第1の実施形態の図3のステップS1からS
4に記載した、画素ずらし処理である第1の画像データ
の撮影とプレキャプチャー画像の表示動作を実行する
(S51)。
の図3のステップS1からS2に記載した、画素ずらし
処理である第1の画像データの撮影を実行する(S5
2)がプレキャプチャーを行わないため、ステップS3
からS4に記載したプレキャプチャー画像の表示動作を
実行しない。そして、以降の処理であるステップS5か
らS23に記載した画素ずらし動作と高解像度画像の生
成動作を実行する(S53)。
要な処理時間がオペレータが長いと感じない時間である
ときは、オペレータがプレキャプチャー画像を参照する
必要が無いため、最小露出時間Tminをこの画素ずら
し動作時間に対応して設定すれば、自動的にプレキャプ
チャー機能である画像表示動作を実行させないようにで
きる。
する。本実施形態は、第3の実施形態と装置構成は同じ
であるが、オペレータが予め入力装置24を介して、最
小露出時間Tminを設定できるようになっている。そ
して、第3の実施形態と同様に、制御部5は露出時間と
オペレータが設定して最小露出時間Tminを比較する
ことにより、プレキャプチャーを行うかどうかを自動的
に判断する機能を有する。
して最小露出時間Tminを指定すると、そのデータは
制御部5に渡され制御部5の内部レジスタに記録され
る。そして、第3の実施形態と同様に、予測露出時間を
求めた後、予測露出時間が、内部レジスタに格納された
最小露出時間Tminよりも大きい場合(予測露出時間
>Tmin)は、プレキャプチャーをする、しないを示
す制御部5内部のプレキャプチャーフラグをONに設定
する。一方、予測露出時間が、最小露出時間Tmin以
下の場合(予測露出時間≦Tmin)はプレキャプチャ
ーフラグをOFFに設定する。
ーフラグがONかどうかを調べ、フラグがONの場合
は、第1の実施形態の図3のステップS1からS4に記
載した、画素ずらし処理である第1の画像データの撮影
とプレキャプチャ画像の表示動作を実行する。
の図3のステップS1からS2に記載した、画素ずらし
処理である第1の画像データの撮影を実行するが、ステ
ップS3からS4に記載したプレキャプチャ画像の表示
動作は実行しない。
5からS23に記載した画素ずらし動作を実行する。
ペレータが長いと感じる画素ずらし動作時間に対応して
設定できるように構成すれば、オペレータ毎の待ち時間
の感覚に従ってプレキャプチャー画像を表示するかどう
かを切り替えることができるため、操作性が向上し、オ
ペレータの撮影に対するストレスを軽減することができ
る。
成しても良く、また適宜組合せて構成しても良い。
する。第5の実施形態の構成は、第1の実施形態と比
べ、撮像部1の構成が異なっている。
1の構成を示す図である。
配列された受光素子であるラインセンサを2ライン水平
に並べた構成を持つ。そして図19に示すように、各受
光素子にはRGBの原色フィルタが配置され、その並び
はベイヤ配列を構成している。尚、本実施形態では、撮
像素子17はいわゆるベイヤ方式の原色フィルタ配列を
用いているが、本発明は撮像素子17の色フィルタの配
列パターンに依存するものではないので、撮像素子17
の受光素子には補色フィルタを用いてもよいし、またモ
ノクロの撮像素子であってもよい。
続されており、画素ずらし制御部4によって印加された
電圧に基いて圧電素子18を伸縮させることによって、
ガイド16を基準点として撮像素子17が水平方向に移
動する構成となっている。
らの信号により動作する駆動コントローラ14によって
制御される駆動装置13を有し、この駆動装置13の動
作によりギヤ15が上下動し、ギヤ15に歯合して接続
された撮像素子17が撮像範囲12を垂直方向に平行移
動できるように構成されている。
説明する。
得装置の概略の手順を示すフロー図である。
ず適正露出時間の予測を行う(S60)。
が結像した状態で、制御部5は画素ずらし制御部4に対
して、初期位置に撮像素子17を移動する信号を出力す
る。画素ずらし制御部4は、この信号を受け取ると撮像
素子17の初期位置である撮像範囲12の最上部に移動
するように駆動コントローラ14に制御信号を出力する
と共に、水平方向の初期位置に撮像素子17を移動する
ように、圧電素子18に電圧を印加する。
4からの制御信号に基いて撮像素子17が初期位置に移
動するように駆動装置13に駆動信号を出力する。駆動
装置13はこの信号に従って駆動動作を行い、撮像素子
17を垂直方向の初期位置まで移動させる。また、圧電
素子18は画素ずらし制御部4からの印加電圧によって
伸縮することで、水平方向の初期位置に撮像素子17を
移動させる。
ると、制御部5は撮像部1に対して撮影信号を出力す
る。撮像部1は、撮影信号を受け取ると、初期値として
設定されている露出時間で撮像素子17に結像した2ラ
イン分の像を露光し、光電変換後に画像データとしてメ
モリ2に出力する。メモリ2は、取得した画像データを
初期位置の2ライン分の画像として記録する。
ラ14に撮像素子17が初期位置から2画素分下方に移
動するように制御信号を出力し、この制御信号に基い
て、駆動コントローラ14は駆動信号を発する。駆動装
置13はこの駆動信号に従って、撮像素子17を初期位
置から垂直方向へ2画素分移動させる。撮像素子17の
移動が終わると制御部5は撮像部1に撮影信号を出力
し、撮像素子17に結像した像を光電変換後メモリ2に
順次出力させ、これをメモリ2は次の2ライン分の画像
データとして記憶する。
範囲12の全ての範囲を走査するまで繰り返すことによ
って、撮像範囲12に結像した像がメモリ2に記憶され
る。
した画像データに基づいて、撮像範囲12の任意領域の
明るさを計算し、その結果を画像処理部3内部のレジス
タに記憶する。制御部5はこのレジスタの値を参照し、
適正な明るさよりも明るい場合は、露出時間を短く補正
し、逆に適正な明るさよりも暗い場合は、露出時間を長
くするように補正して露出時間の予測を行い、その結果
を制御部5内部のレジスタに保存する。以上の処理によ
り、露出時間の予測が終了する。
たって撮影を行った画像データを元に露出時間の予測を
行っているが、撮像範囲12の特定部分、例えば中央部
のみを撮影し、その画像データを元に露出時間の予測を
行う構成としても良い。
て、予測した露出時間で画像を撮影する(S61)。
らし制御部4に対して、初期位置に撮像素子17を移動
する信号を出力する。画素ずらし制御部4は、この信号
を受け取ると撮像素子17を撮像範囲12の最上部の初
期位置に移動するように駆動コントローラ14に制御信
号を出力すると共に、水平方向の初期位置に撮像素子1
7を移動するように、圧電素子18に対応する大きさの
電圧を印加する。
初期位置に移動するように駆動装置13に駆動信号を発
し、駆動装置13はこの信号に従って撮像素子17を垂
直方向の目的の位置へ移動させる。また圧電素子18は
上述したように印加電圧の大きさに従って伸縮して、撮
像素子17を水平方向の目的の位置へ移動させる。
で、制御部5は、先に予測した露出時間を制御部5の内
部のレジスタより読み出し、撮像部1に対して設定し、
制御部5は撮像部1に対して撮影信号を出力する。
子17に結像した2画素ライン分の像を、設定された露
出時間で露光し、光電変換後に画像データとしてメモリ
2に出力する。メモリ2は、この画像データを初期位置
の2画素ライン分の画像として記録する。
ラ14に撮像素子17が初期位置から2画素分下方に移
動するように制御信号を出力し、この制御信号に基いて
駆動コントローラ14が発した駆動信号に従って駆動装
置13が稼動し、撮像素子17が初期位置から垂直方向
へ2画素分移動する。
5が撮像部1に撮影信号を出力し、撮像部1は撮像素子
17に結像した2画素ライン分の像を光電変換後メモリ
2に順次出力する。メモリ2はこの2画素ライン分の画
像データを初期位置の画像データの次の位置の画像デー
タとして記憶する。
行うことによって、撮像範囲12に結像した像を第1の
画像データとしてメモリ2に記憶することができる。
部3は、第1の画像データを撮影部1が出力したRaw
データとしてこれに公知の処理である色再生処理を施し
てカラー画像を作成し(S62)、プレキャプチャー画
像として、メモリ2に記録する。そして、インターフェ
ース6を介してプレキャプチャー画像を画像表示部23
に表示する(S63)。
めに第2画像データから第9画像データを撮影して保存
する(S64)。
置と垂直方向には同じで、水平方向に初期位置から2/
3画素ずれた位置に移動させるよう画素ずらし制御部4
に指示する制御信号を出力する。これにより画素ずらし
制御部4は、駆動コントローラ14に撮像素子17が垂
直方向に対して初期位置と同じ位置に移動させる制御信
号を発し、また電圧変移素子18に撮像素子17が水平
方向に対して初期位置とから2/3画素ずれた位置に移
動するような大きさの電圧を印可する。そして撮像素子
17の移動が完了すると、撮像素子17に結像した2画
素ライン分の像の撮影を行う。
つ垂直方向に移動して順次撮影を行い、2画素ライン分
の画像データをメモリ2へを順次転送する。この処理を
撮像範囲12の全域にわたって行うことによって、メモ
リ2に垂直方向に対しては初期位置と同じで、水平方向
に初期位置から2/3画素ずれた位置での第2画像デー
タが記録される。
位置と同じで、水平方向に4/3画素ずれた第3画像デ
ータ、初期位置から垂直方向に2/3画素ずれた第3画
像データ、初期位置から垂直方向に2/3画素、水平方
向に2/3ずれた第5画像データ、初期位置から垂直方
向に2/3画素、水平方向に4/3ずれた第6画像デー
タ、初期位置から垂直方向に4/3画素ずれた第7画像
データ、初期位置から垂直方向に4/3画素、水平方向
に2/3ずれた第8画像データ、初期位置から垂直方向
に4/3画素、水平方向に4/3ずれた第9画像データ
をメモリ2に記録する。
て、高解像度の画像が作成される(S65)。メモリ2
に保存された第1画像データから第9画像データに基づ
いて、画像処理部3はBayer画像を構成し、この画
像から公知の処理である色再生処理を施してカラー画像
を作成し、これを最終的な撮影画像としてメモリ2に記
録する。そしてまた、この画像はインターフェース6を
介して画像表示装置や、他の画像記録装置に転送され
る。
次元撮像素子で構成される画素ずらし機能を有する画像
取得装置において、初期の画素ずらしによって撮影した
画像をオペレータに提示するように構成しているため、
画素ずらしによる全画像データの撮影が終了する前に撮
影画像の良否を確認することができる。
て不適と判断した場合は、入力装置24から処理中止を
入力する。入力装置24は、ユーザから処理中止指示を
受けると制御部5に信号を発し、制御部5は画素ずらし
部制御部4と撮像部1に処理中止信号を発する。撮像部
1、および画素ずらし制御部4は、この信号を受け取る
と以降の処理動作(画素ずらし動作、撮影動作、画像生
成動作の内少なくとも1つの動作)を停止する。
ペレータが表示された画像を参照している間も、制御部
5および、画素ずらし制御部4は処理動作を継続する。
第1画像データを表示しても、オペレータが画像を参照
する時間があるので、通常処理中止が指示されるのは、
以降の画像データの処理動作中であるが、この場合も、
処理中止動作は、ここで説明したとおりに行われるのは
言うまでも無い。
する。
置構成において、露出時間を予測するために撮影した画
像に対して、初期露出時間と予測露出時間を用いて明る
さを補正し、この補正した画像をプレキャプチャー画像
としてオペレータに表示することにより、露出時間の予
測とプレキャプチャー画像の作成を同時に行う点が異な
っている。
値の露出時間で画像を撮影し、その画像を元に予測露出
時間を求めるが、この際、制御部5は画像処理部3に対
して、予測露出時間と画像を撮影したときに用いた初期
値の露出時間の関係から取得画像の各画素の明るさを補
正するように命令する。
の明るさを補正する。補正方法としては例えば、初期値
の露出時間と予測露出時間の比率α(=予測露出時間/
初期の露出時間)を各画素値に乗じることにより明るさ
を補正しても良い。
色再生処理を施してカラー画像を生成し、プレキャプチ
ャー画像として、メモリ2に記録する。そして、このプ
レキャプチャー画像を、インターフェース6を介して画
像表示部23に表示する。
い高精細画像を作成し、インターフェース6を介して画
像表示部へ画像を転送する。
間の予測のための撮影とプレキャプチャー画像作成のた
めの撮影を一つにすることができるため、1次元撮像素
子で構成される画素ずらし機能を有する画像取得装置に
おいて、プレキャプチャー画像をオペレータに提示する
までの時間をさらに短縮することができる。
本実施の形態は、水平方向及び垂直方向に光束と撮像部
1の撮像素子7の位置関係をずらす手段として、撮像素
子7に入射する光束の光路を変更するものである。
示す図である。
透過する平行平板21を設けて、その角度を変えること
により光路を変え、撮像素子7に入射する光束と撮像素
子7の相対位置関係をずらすように構成している。
としては、水平方向の画素ずらし用の圧電素子28及
び、垂直方向の画素ずらし用の圧電素子29が平行平板
21に設置されており、この圧電素子への印加電圧を画
素ずらし制御部4が制御することによって、平行平板2
1の傾きを変化させ、撮像素子7へ入射する光束の光路
を変更させる。
置を示す平面図である。
素ずらし用の圧電素子28及び、垂直方向の画素ずらし
用の圧電素子29によって支えられており、画素ずらし
制御部4が印加する電圧値に基いて各圧電素子28,2
9が伸縮することによって、支点22を支点としてその
傾きが変化する。この結果、平行平板21を透過する光
束は撮像素子1の水平、垂直方向にずらされた位置に結
像する。
装置の動作を説明する。
御部4が平行平板21の傾きを調節し、初期位置での第
1の画像データを撮影すると、次に、第1の実施形態と
同様に、画像処理部3は、第1の画像データを撮影部1
が出力したRawデータとしてこれに色再生処理を施し
てカラー画像を作成し、プレキャプチャー画像として、
メモリ2に記録する。そして、インターフェース6を介
してプレキャプチャー画像を画像表示部23に表示す
る。
期位置と同じで、水平方向に2/3画素ずれた第1の画
像データ、初期位置から垂直方向が初期位置と同じで、
水平方向に4/3画素ずれた第3の画像データ、初期位
置から垂直方向に2/3画素ずれた第4の画像データ、
初期位置から垂直方向に2/3画素、水平方向に2/3
ずれた第5の画像データ、初期位置から垂直方向に2/
3画素、水平方向に4/3ずれた第6の画像データ、初
期位置から垂直方向に4/3画素ずれた第7の画像デー
タ、初期位置から垂直方向に4/3画素、水平方向に2
/3ずれた第8の画像データ、初期位置から垂直方向に
4/3画素、水平方向に4/3ずれた第9の画像データ
を撮影してそれぞれメモリ2に記録する。
データがメモリ2に保存されると、画像処理部3は、こ
れらの画像データからBayer画像を構成し、この画
Bayer像から公知の処理である色再生処理を施して
カラー画像を作成して、これを最終的な高解像度の撮影
画像としてメモリ2に記録する。また、この画像はイン
ターフェース6を介して画像表示装置や、他の画像記録
装置に転送される。
行平板で構成される画素ずらし機能を有する画像取得装
置において、画素ずらし撮影において、初期の画素ずら
しによって撮影した画像をオペレータに提示することに
より、画素ずらしによる実際の撮影が終了する前に撮影
画像を確認させることができる。
を参照して撮像の適否を確認し、不適であると判断した
場合は、入力装置24を介して処理の中止を入力する。
入力装置24は、指示を受けると制御部5に信号を発
し、制御部5は画素ずらし部制御部4と撮像部1に処理
中止信号を発する。撮像部1、および画素ずらし制御部
4は、この信号を受け取ると以降の処理動作(画素ずら
し動作、撮影動作、画像生成動作の内少なくとも1つの
動作)を中止する。
像を確認できるために、オペレータの待ち時間によるス
トレスを軽減することができるとともに、撮影が失敗し
たとオペレータが判断した場合は、処理動作を中止でき
るために、全ての画素ずらしによる処理が完了するまで
待つ必要が無い。
く、また前述の各実施の形態と適宜組合せて構成しても
良い。
例として9回の画素ずらしを説明したが、本発明はこの
例に限定されるものではなく任意の回数の画素ずらしで
あっても適用することができる。
微鏡用の画像取得装置として好適なものである。例えば
蛍光観察や暗視野観察では、暗黒の背景の中に観察対象
物が光っている画像になるので、画像の平均輝度が非常
に低い。このような画像の場合、1フレームあたりの露
出時間が数十秒から1分を超える場合もある。顕微鏡の
観察像の撮影には高い解像度が求められるため画素ずら
しを行うことが好ましいが、合計の露出時間は10分を
超えてしまう場合もあり得る。しかし、本発明によれ
ば、画素すらし撮影の途中でも撮影が正しく行われたか
どうかを確認することができる。
素ずらし機能を有する画像取得装置であって画素ずらし
による処理が終了する前に、撮影画像をオペレータが確
認できるので、撮影が正しく行われたかどうかを処理終
了まで待つ必要がないという効果が得られる。
構成を示す図。
を示す図。
手順を示すフロー図。
一部を示すモデル図。
すモデル図。
すモデル図。
すモデル図。
すモデル図。
すモデル図。
示すモデル図。
示すモデル図。
示すモデル図。
構成を示す図。
ロー図。
手順を示すフロー図。
ロー図。
手順を示すフロー図。
図。
置を示す図。
手順を示すフロー図。
Claims (6)
- 【請求項1】 撮像素子に入射する光束と該撮像素子と
の相対位置を移動させる画素ずらし手段と、 前記相対位置が特定位置にあるとき、及び該特定位置か
ら前記画素ずらし手段による一連の動作により移動する
少なくとも1つの位置にあるときに撮影する撮影手段
と、 前記一連の動作において前記撮影手段が撮影した複数の
画像データから高解像度の新たな画像を生成する画像生
成手段と、 前記新たな画像が生成されるまでに、前記撮影した複数
の画像の内初期に撮影した画像を表示させる表示制御手
段とを備えたことを特徴とする画像取得装置。 - 【請求項2】 撮影者が指示入力をするための入力手段
と、 該入力手段に入力された中止指示に基づいて、前記画素
ずらし手段、前記撮影手段、前記画像生成手段の動作の
内少なくとも1つを中止させる動作中止手段とを備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の画像取得装置。 - 【請求項3】 適正な露出時間を予測する露出予測手段
を有し、 前記撮影手段は、前記予測された露出時間よりも短い露
出時間で撮影し、前記予測された露出時間と撮影に使用
された前記短い露出時間とに基づいて該撮影された画像
の明るさを補正する補正手段を備えたことを特徴とする
請求項1または2に記載の画像取得装置。 - 【請求項4】 前記表示制御手段は、予め定められた最
小露出時間よりも小さい露出時間で撮影された場合は該
撮影された画像を表示しない表示制限手段を備えたこと
を特徴とする請求項1乃至3の内1の請求項に記載の画
像取得装置。 - 【請求項5】 前記最小露出時間は、変更可能に設けら
れていることを特徴とする請求項1乃至4の内1の請求
項に記載の画像取得装置。 - 【請求項6】 撮像素子に入射する光束と該撮像素子と
の相対位置を移動させる画素ずらし手順と、 前記相対位置が特定位置にあるとき、及び該特定位置か
ら前記画素ずらし手順による一連の動作により移動する
少なくとも1つの位置にあるときに撮影する撮影手順
と、 前記一連の動作において前記撮影手順で撮影した複数の
画像データから高解像度の新たな画像を生成する画像生
成手順と、 前記新たな画像が生成されるまでに、前記撮影した複数
の画像の内初期に撮影した画像を表示させる表示制御手
順とを備えたことを特徴とする画像取得方法。
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