JP2005184641A - Imaging apparatus - Google Patents

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JP2005184641A JP2003424953A JP2003424953A JP2005184641A JP 2005184641 A JP2005184641 A JP 2005184641A JP 2003424953 A JP2003424953 A JP 2003424953A JP 2003424953 A JP2003424953 A JP 2003424953A JP 2005184641 A JP2005184641 A JP 2005184641A
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順三 桜井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus for storing an imaged image by allowing noise reduction processing to be operated in a moving picture mode and allowing the noise reduction processing not to be operated in a still picture mode. <P>SOLUTION: The imaging apparatus for outputting an image signal imaged by a CCD is provided with: signal processing sections (47, 49, 63, 64, 65, 66) for reducing noise included in the image signal; a SW (51) for switching whether or not the image signal is to pass through the signal processing sections (47, 49, 63, 64, 65, 66); and an image memory (46) for storing the image signal obtained by switching operation by the SW (51). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は固体撮像装置に関し、特に顕微鏡用カメラなどに好適な固体撮像装置のノイズリダクション方法に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device, and more particularly to a noise reduction method for a solid-state imaging device suitable for a microscope camera or the like.

近年、撮影レンズ等の撮影光学系によって光学的に撮影された被写体像を撮像素子等の撮像手段によって光電変換し、この光電変換された電気信号としての画像信号を電子的に記録するようにした電子カメラ等の電子的撮像装置(以下、電子カメラという)が広く普及している。このような電子カメラにおいては、撮像手段としてCCDなどが一般的に利用されている。   In recent years, a subject image optically photographed by a photographing optical system such as a photographing lens is photoelectrically converted by an image pickup means such as an image pickup device, and an image signal as an electric signal obtained by photoelectric conversion is electronically recorded. Electronic imaging devices such as electronic cameras (hereinafter referred to as electronic cameras) are widely used. In such an electronic camera, a CCD or the like is generally used as an imaging means.

通常の場合、CCDにより光電変換して得られる電気信号としての画像信号には、同CCDの製造過程中における種々の要因により発生する白点キズ等の欠陥による固定パターンノイズの他、ショットノイズ等のランダムノイズが混在する。
そこで、より良好な画像を表示手段等に表示するために、上記画像信号からノイズ等を抑圧又は除去するための様々な信号処理が施されている。また、被写体像を画像として忠実に表示するために、上記画像信号に対して各種の補正等を施す様々な信号処理が行われている。
Usually, the image signal as an electrical signal obtained by photoelectric conversion by a CCD includes fixed pattern noise due to defects such as white spot scratches caused by various factors during the manufacturing process of the CCD, shot noise, etc. Random noise.
Therefore, in order to display a better image on the display means or the like, various signal processing for suppressing or removing noise or the like from the image signal is performed. In addition, in order to faithfully display the subject image as an image, various signal processes for performing various corrections on the image signal are performed.

上記画像信号のノイズ軽減をリアルタイムに行うノイズリダクションの方式として図26のようなノイズコアリング方式による雑音圧縮装置が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3。)。この方式は、映像信号の高域成分中の小振幅成分ノイズを除去する方式である。   As a noise reduction method for performing noise reduction of the image signal in real time, a noise compression device using a noise coring method as shown in FIG. 26 is known (for example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). This method is a method for removing small amplitude component noise in the high frequency component of the video signal.

図26において、入力信号の所定周波数以下の低域信号成分を抽出するローパスフィルタ(以後、「LPF」と記す)47と、入力信号の所定周波数以上の高域信号成分を抽出するハイパスフィルタ(以後、「HPF」と記す)64と、HPF64を通した信号を所定のコアリングレベルでリミッタをかけるコアリング回路65と、コアリング回路65の出力信号とLPF47との出力信号を加算する加算器52と、が順次接続されている。   In FIG. 26, a low-pass filter (hereinafter referred to as “LPF”) 47 that extracts a low-frequency signal component that is equal to or lower than a predetermined frequency of an input signal, and a high-pass filter (hereinafter referred to as “LPF”) that extracts a high-frequency signal component that is higher than a predetermined frequency of the input signal 64), a coring circuit 65 for limiting the signal passed through the HPF 64 at a predetermined coring level, and an adder 52 for adding the output signal of the coring circuit 65 and the output signal of the LPF 47 And are sequentially connected.

図27は、一般的な電子的撮像装置におけるコアリング部によるコアリング処理の入出力特性を示す。同図に示されるように、通常のコアリング処理は、画像信号のA2信号から上記HPF部64によって抽出されたエッジ信号の入力A2に対する出力にコアリングレベルK(不感帯域)を設け、これによりエッジ信号の出力のノイズ成分を抑圧するというものである。すなわち、コアリング回路65の入力P1点とコアリング回路の出力P2点は、図27に示すようにコアリングレベルKの分リミッタをかけるようになっている。   FIG. 27 shows input / output characteristics of coring processing by the coring unit in a general electronic imaging apparatus. As shown in the figure, in the normal coring process, a coring level K (dead band) is provided to the output corresponding to the input A2 of the edge signal extracted from the A2 signal of the image signal by the HPF unit 64. The noise component of the output of the edge signal is suppressed. In other words, the input P1 point of the coring circuit 65 and the output P2 point of the coring circuit 65 are limited by the coring level K as shown in FIG.

このようなコアリング処理においては、上記コアリングレベルKを拡げて、抑圧すべきノイズレベルを上げる程、即ちコアリングレベルを上げる程、図28に示すようにS/N比は向上し、またコアリングレベルを低く設定すればS/N比も劣化するという傾向がある。   In such coring processing, the S / N ratio is improved as shown in FIG. 28 as the noise level to be suppressed is increased by increasing the coring level K, that is, as the coring level is increased. If the coring level is set low, the S / N ratio tends to deteriorate.

図29は、図26のノイズコアリング方式による雑音圧縮装置の動作を説明する図である。この雑音圧縮装置に、例えば入力信号として、図29(A)のようなノイズを含む撮像画像信号が入力される。LPF47では、この信号から図29(B)に示すような低域の成分のみの低域信号成分が抽出される。HPF64では、この信号から図29(C)に示すような撮像画像信号中の高域信号成分が得られる。この高域信号成分中の小振幅成分がノイズ成分である。   FIG. 29 is a diagram for explaining the operation of the noise compression apparatus according to the noise coring method of FIG. For example, a captured image signal including noise as shown in FIG. 29A is input to the noise compression apparatus as an input signal. The LPF 47 extracts low-frequency signal components including only low-frequency components as shown in FIG. 29B from this signal. In the HPF 64, a high frequency signal component in the captured image signal as shown in FIG. 29C is obtained from this signal. A small amplitude component in the high frequency signal component is a noise component.

そこでコアリング回路65では、コアリングレベルKによりリミッタレベルが設定され、このリミッタレベルより小さい振幅のノイズ成分が除去され、図29(D)に示すようなノイズ成分を除去した高域信号成分が得られる。最後にLPF47で抽出された低域信号成分とコアリング回路65でノイズを除去された高域信号成分とが加算器52で混合され、図29(E)に示すような、ノイズが除去された主力信号が出力される。   Therefore, in the coring circuit 65, the limiter level is set by the coring level K, the noise component having an amplitude smaller than the limiter level is removed, and the high frequency signal component from which the noise component is removed as shown in FIG. can get. Finally, the low-frequency signal component extracted by the LPF 47 and the high-frequency signal component from which noise is removed by the coring circuit 65 are mixed by the adder 52, and noise is removed as shown in FIG. Main signal is output.

上記従来の電子カメラにおいては、被写体像の撮影を行う際に必要となる露出調節や焦点調節等の動作を自動的に行わしめるためのAE(オートエクスポージャー)、AF(オートフォーカス)などの制御回路を設け、カメラの操作を容易にするようにしているものが普通である。また、AE、AFや画角を合わせるためのフレーミング等を行う時の動画モードと、静止画を記録媒体等に記録する静止画モードとに分別できる。   In the above-described conventional electronic camera, control circuits such as AE (auto exposure) and AF (auto focus) for automatically performing operations such as exposure adjustment and focus adjustment necessary for photographing a subject image. It is common to provide a camera to facilitate the operation of the camera. Further, it can be classified into a moving image mode when performing AE, AF, framing for adjusting the angle of view, and the like, and a still image mode for recording a still image on a recording medium or the like.

一方、顕微鏡の観察法のひとつである蛍光観察法等、微弱な光を扱っている分野においては、数値解析が必要となるため画像処理をしない生データが必要になる。
図30は、この微弱な光を静止画に取り込むときのタイミングチャートであり、上段から順に1フレーム単位の同期信号VD、CCD撮像素子の動作モード、電荷蓄積領域から垂直転送路への移送パルスTG、電荷蓄積領域の電荷を半導体基板(サブストレート=縦形オーバーフロードレインVOFD)に強制排出するための基板印加高電圧パルスVSUB、回路ゲイン状態、信号出力SIGの各信号と、メモリ記録動作、液晶やモニタ出力をする画像出力が示されている。
On the other hand, in a field that handles weak light, such as a fluorescence observation method that is one of the observation methods of a microscope, a numerical analysis is required, so that raw data without image processing is required.
FIG. 30 is a timing chart when this weak light is taken into a still image. The synchronization signal VD in units of one frame, the operation mode of the CCD image sensor, the transfer pulse TG from the charge accumulation region to the vertical transfer path in order from the top. , Substrate applied high voltage pulse VSUB for forcibly discharging charges in the charge storage region to the semiconductor substrate (substrate = vertical overflow drain VOFD), circuit gain state, signal output SIG signals, memory recording operation, liquid crystal and monitor The image output to output is shown.

被写体が微弱な光なため、フォーカスや画角を合わせるための動画モード時は、フレームレートを早くしたいためゲインアップ(静止画モード時の4倍)をし、静止画撮影時は長時間露光をして撮影をしている。そうすると、画像出力には、動画時のゲインアップのためにノイズが重畳されている。
特開平7−16288号公報 特開平11−112837号公報 特開平11−113012号公報
Since the subject is faint light, increase the gain (four times that in still image mode) to increase the frame rate in the movie mode to adjust the focus and angle of view, and expose for a long time during still image shooting. And shooting. Then, noise is superimposed on the image output in order to increase the gain during moving images.
JP 7-16288 A JP-A-11-112837 JP 11-1113012 A

しかしながら、顕微鏡等の測定・計測した画像データは、画像処理がされていない未加工のままのデータ(生データ)が必要な場合も試験・研究等の用途によってはあり得るので、このようなデータを別途格納する必要がある。
しかし、そのようなデータは静止画像のみでよく、動画像までも生データである必要はないので、静止画モード時には画像データを生データとして記憶し、動画モード時はノイズ除去等の画像処理をすることが考えられる。しかしながら、動画モード時においてはフレームレートが速くなるので、その分露光時間が短くなり、出力される画像信号のレベルが小さくなる。そのためゲインをアップさせて画像信号レベルを大きくするが、それに伴い、ノイズもゲインアップされてしまう。よって、このようにゲインアップをするため、S/Nが悪く、静止画を撮影してみないと、画像信号を確認できない場合が生じていた(ノイズが重畳しているため、画像信号がそのノイズに埋もれてしまうため)。
However, image data measured / measured by a microscope, etc., may be used depending on the purpose of testing / research, etc., even when raw data (raw data) that has not undergone image processing is required. Must be stored separately.
However, such data need only be still images, and even moving images need not be raw data, so image data is stored as raw data in still image mode, and image processing such as noise removal is performed in moving image mode. It is possible to do. However, since the frame rate increases in the moving image mode, the exposure time is correspondingly shortened and the level of the output image signal is reduced. Therefore, the gain is increased to increase the image signal level, but noise is also increased accordingly. Therefore, since the gain is increased in this way, the S / N is poor and there is a case where the image signal cannot be confirmed unless a still image is taken (because noise is superimposed, the image signal is Because it is buried in noise).

上記の課題に鑑み、本発明は、動画モード時はノイズリダクション処理を動作させ、静止画モード時はノイズリダクション処理動作をさせないで、撮像した画像を記憶する撮像装置を提供する。また、動画モード(レックビュー)時は露光時間を短くしてゲインを上げながらノイズリダクション処理を動作させ、静止画取り込み時は露光時間を長くしてゲインを下げ、ノイズリダクション処理動作をしないで記録することにより、高フレームレート高S/Nでかつ画像処理をしない静止画像を得ることができる撮像装置を提供する。   In view of the above-described problems, the present invention provides an imaging apparatus that stores a captured image without operating noise reduction processing in the moving image mode and without performing noise reduction processing operation in the still image mode. In video mode (rec view), noise reduction processing is performed while increasing the gain by shortening the exposure time, and when capturing still images, the exposure time is increased and the gain is decreased, and recording is performed without performing the noise reduction processing operation. Thus, an imaging apparatus capable of obtaining a still image with a high frame rate and a high S / N and without image processing is provided.

上記課題は、特許請求の範囲の請求項1に記載の発明によれば、撮像素子により撮像した画像信号を出力する撮像装置において、前記画像信号に含まれるノイズを軽減させるノイズ軽減手段と、前記画像信号と前記ノイズを軽減させた画像信号とのうちのいずれかを記憶させる制御を行う記憶制御手段と、を備え、前記ノイズ軽減手段は、前記画像信号の低域の周波数成分を抽出する低域成分抽出手段と、前記画像信号の高域の周波数成分を抽出する高域成分抽出手段と、前記高域成分抽出手段により抽出された高域の周波数成分のうち、所定値以上の振幅を抽出する振幅抽出手段と、前記低域の周波数成分と前記所定値以上の振幅である高域の周波数成分とを合成する合成手段と、を備えることを特徴とする撮像装置を提供することによって達成できる。   According to the first aspect of the present invention, in the imaging device that outputs an image signal captured by an imaging device, the noise reduction unit that reduces noise included in the image signal, and Storage control means for performing control for storing either an image signal or an image signal with reduced noise, wherein the noise reduction means extracts a low frequency component of the image signal. Among the high frequency components extracted by the high frequency component extraction means, the high frequency component extraction means for extracting the high frequency component of the image signal, and the high frequency component extraction means, an amplitude greater than a predetermined value is extracted. By providing an imaging device, comprising: an amplitude extracting unit configured to perform synthesis; and a synthesizing unit configured to combine the low frequency component and the high frequency component having an amplitude greater than or equal to the predetermined value. It can be achieved.

このように構成することによって、撮影した画像をノイズ軽減未処理の画像信号(生データ)、またはノイズ軽減処理した画像信号として記憶することができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項2に記載の発明によれば、前記記憶制御手段は、前記撮像装置で動画像の撮影を行う場合には、前記ノイズ軽減手段によりノイズを軽減した前記画像信号を記憶させ、前記撮像装置で静止画像の撮影を行う場合には、前記撮像素子により撮像されたままの前記画像信号を記憶させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置を提供することによって達成できる。
With this configuration, the captured image can be stored as an image signal (raw data) that has not been subjected to noise reduction or as an image signal that has undergone noise reduction processing.
According to the second aspect of the present invention, the storage control unit reduces the noise by the noise reduction unit when the moving image is captured by the imaging device. 2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein when the image signal is stored and a still image is captured by the imaging apparatus, the image signal that is captured by the imaging element is stored. Can be achieved.

このように構成することによって、静止画像をノイズ軽減未処理の画像信号(生データ)として、動画像をノイズ軽減処理した画像信号として記憶することができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項3に記載の発明によれば、動画像を取得する場合には、前記画像信号を増幅して当該画像信号のレベルを大きくし、かつ前記撮像素子の露光時間を短くし、静止画像を取得する場合には、前記画像信号のレベルを小さくし、かつ前記撮像素子の露光時間を長くすることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置を提供することによって達成できる。
With this configuration, a still image can be stored as an image signal (raw data) that has not been subjected to noise reduction, and a moving image can be stored as an image signal that has undergone noise reduction processing.
According to the third aspect of the present invention, when a moving image is acquired, the image signal is amplified to increase the level of the image signal, and 2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein when an exposure time is shortened and a still image is acquired, the level of the image signal is decreased and the exposure time of the imaging element is increased. Can be achieved.

このように構成することによって、動画モード(RECビュー)時は露光時間を短くしてゲインを上げながらノイズリダクション処理を動作させ、静止画取り込み時は露光時間を長くしてゲインを下げ、ノイズリダクション処理動作をしないで記録することにより、高フレームレート高S/Nでかつ画像処理をしない静止画像を得ることができる。   By configuring in this way, the noise reduction process is operated while increasing the gain by shortening the exposure time in the moving image mode (REC view), and the gain is decreased by increasing the exposure time when capturing a still image. By recording without performing the processing operation, it is possible to obtain a still image with a high frame rate and a high S / N and without image processing.

上記課題は、特許請求の範囲の請求項4に記載の発明によれば、前記撮像装置は、さらに第1の記憶手段と第2の記憶手段とを備え、前記記憶制御手段は、前記撮像装置で動画像の撮影を行う場合には、前記ノイズ軽減手段によりノイズを軽減した前記画像信号を前記第1の記憶手段に記憶させ、前記撮像装置で静止画像の撮影を行う場合には、前記撮像素子により撮像されたままの前記画像信号を前記第2の記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置を提供することによって達成できる。   According to a fourth aspect of the present invention, the imaging device further includes a first storage unit and a second storage unit, and the storage control unit includes the imaging device. When shooting a moving image, the image signal with the noise reduced by the noise reduction unit is stored in the first storage unit, and when shooting a still image with the imaging device, the imaging It can achieve by providing the image pick-up device according to claim 1, wherein the image signal which has been picked up by an element is stored in the second storage means.

このように構成することによって、動画像と静止画像を記憶する記憶装置を別々にすることができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項5に記載の発明によれば、前記記憶制御手段は、前記撮像装置で動画像の撮影を行う場合には、前記ノイズ軽減手段によりノイズを軽減した前記画像信号を記憶させ、前記撮像装置で静止画像の撮影を行う場合には、前記撮像素子により撮像されたままの前記画像信号と前記ノイズ軽減手段によりノイズを軽減した前記画像信号とを記憶させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置を提供することによって達成できる。
With this configuration, a storage device that stores a moving image and a still image can be provided separately.
According to the invention described in claim 5, the storage control means reduces the noise by the noise reduction means when the moving image is captured by the imaging device. When storing an image signal and capturing a still image with the imaging device, storing the image signal as captured by the imaging device and the image signal with noise reduced by the noise reduction means This can be achieved by providing the imaging device according to claim 1.

このように構成することによって、ノイズリダクション有り無しの静止画像を瞬時に記憶媒体に記録できる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項6に記載の発明によれば、前記振幅抽出手段は、前記画像信号に応じて、前記所定値が設定されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置を提供することによって達成できる。
With this configuration, a still image with and without noise reduction can be instantaneously recorded on a storage medium.
According to a sixth aspect of the present invention, the amplitude extracting unit is configured to set the predetermined value in accordance with the image signal. This can be achieved by providing an imaging device.

このように構成することによって、信号レベルに応じてコアリングレベルを可変できるため、レベル補正に応じたノイズリダクションが可能となる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項7に記載の発明によれば、前記撮像素子は、前記撮像した画像信号を該撮像素子内部で加算する素子内信号加算手段を備え、前記振幅抽出手段は、前記加算の結果に応じて、前記所定値が設定されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置を提供することによって達成できる。
With this configuration, the coring level can be varied according to the signal level, so that noise reduction according to the level correction is possible.
According to the seventh aspect of the present invention, the image pickup device includes an in-element signal adding unit that adds the picked-up image signal inside the image pickup device, and the amplitude extracting unit. Can be achieved by providing the imaging apparatus according to claim 1, wherein the predetermined value is set according to a result of the addition.

このように構成することによって、ビニング数に応じてコアリングレベルを可変できるため、最適なノイズリダクションが可能となる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項8に記載の発明によれば、前記低域成分抽出手段により抽出される前記周波数成分の範囲を制御する低域成分抽出範囲制御手段を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置を提供することによって達成できる。
By configuring in this way, the coring level can be varied according to the number of binning, so that optimum noise reduction is possible.
According to the invention described in claim 8, the above-described problem further includes low-frequency component extraction range control means for controlling the range of the frequency component extracted by the low-frequency component extraction means. This can be achieved by providing the imaging device according to claim 1.

このように構成することによって、ノイズリダクション効果を可変することが可能となる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項9に記載の発明によれば、前記周波数成分の範囲は、フィルタ行列の大きさ及び該行列の要素の重み付けにより制御されることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置を提供することによって達成できる。
With this configuration, it is possible to vary the noise reduction effect.
According to the ninth aspect of the present invention, the frequency component range is controlled by the size of a filter matrix and the weighting of elements of the matrix. This can be achieved by providing the imaging device according to 8.

このように構成することによって、ノイズリダクション効果を可変することが可能となる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項10に記載の発明によれば、前記高域成分抽出手段により抽出される前記周波数成分の範囲を制御する高域成分抽出範囲制御手段を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置を提供することによって達成できる。
With this configuration, it is possible to vary the noise reduction effect.
According to the invention described in claim 10, the above-mentioned problem further includes high frequency component extraction range control means for controlling the range of the frequency component extracted by the high frequency component extraction means. This can be achieved by providing the imaging device according to claim 1.

このように構成することによって、ノイズリダクション効果を可変することが可能となる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項11に記載の発明によれば、前記周波数成分の範囲は、フィルタ行列の大きさ及び該行列の要素の重み付けにより制御されることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置を提供することによって達成できる。
With this configuration, it is possible to vary the noise reduction effect.
According to the eleventh aspect of the present invention, the frequency component range is controlled by the size of a filter matrix and the weighting of elements of the matrix. 10 can be achieved.

このように構成することによって、ノイズリダクション効果を可変することが可能となる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項12に記載の発明によれば、請求項1〜11のうちいずれか1項に記載の撮像装置を備えた顕微鏡システムを提供することによって達成できる。
With this configuration, it is possible to vary the noise reduction effect.
According to the invention described in claim 12, the above object can be achieved by providing a microscope system provided with the imaging device described in any one of claims 1-11.

このように構成することによって、対物レンズの交換するなどして、解像度が変化した場合に適したLPFやコアリングレベルを設定することにより、S/Nのよい電子的撮像装置を使用した顕微鏡システムを提供することができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項13に記載の発明によれば、撮像素子により撮像した画像信号を出力する撮像装置の制御方法であって、前記画像信号とノイズを軽減させた前記画像信号とのうちのいずれかを記憶させる制御を行い、前記ノイズの軽減は、前記画像信号の低域の周波数成分を抽出し、前記画像信号の高域の周波数成分を抽出し、前記高域の周波数成分のうち、所定値以上の振幅を抽出し、前記低域の周波数成分と前記所定値以上の振幅である高域の周波数成分とを合成することにより、行うことを特徴とする撮像装置の制御方法を提供することによって達成できる。
By configuring in this way, a microscope system using an electronic imaging device having a good S / N by setting an LPF and a coring level suitable for changing the resolution by exchanging an objective lens or the like. Can be provided.
According to the invention described in claim 13 of the invention, the object is a method of controlling an image pickup apparatus that outputs an image signal picked up by an image pickup device, wherein the image signal and noise are reduced. One of the signals is stored, and the noise reduction is performed by extracting a low frequency component of the image signal, extracting a high frequency component of the image signal, An imaging apparatus comprising: extracting an amplitude greater than or equal to a predetermined value from frequency components, and combining the low frequency component and a high frequency component having an amplitude greater than or equal to the predetermined value. This can be achieved by providing a control method.

このように構成することによって、撮影した画像をノイズ軽減未処理の画像信号(生データ)、またはノイズ軽減処理した画像信号として記憶することができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項14に記載の発明によれば、前記撮像装置で動画像の撮影を行う場合には、前記画像信号の前記ノイズを軽減して記憶し、前記撮像装置で静止画像の撮影を行う場合には、前記撮像素子により撮像されたままの前記画像信号を記憶することを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法を提供することによって達成できる。
With this configuration, the captured image can be stored as an image signal (raw data) that has not been subjected to noise reduction or as an image signal that has undergone noise reduction processing.
According to the invention described in claim 14, when the moving image is captured by the imaging device, the noise of the image signal is reduced and stored, and the imaging device 14. When taking a still image, the image signal that has been picked up by the image pickup device is stored, and this can be achieved by providing a control method for an image pickup apparatus according to claim 13.

このように構成することによって、静止画像をノイズ軽減未処理の画像信号(生データ)として、動画像をノイズ軽減処理した画像信号として記憶することができる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項15に記載の発明によれば、動画像を取得する場合には、前記画像信号を増幅して当該画像信号のレベルを大きくし、かつ前記撮像素子の露光時間を短くし、静止画像を取得する場合には、前記画像信号のレベルを小さくし、かつ前記撮像素子の露光時間を長くすることを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法を提供することによって達成できる。
With this configuration, a still image can be stored as an image signal (raw data) that has not been subjected to noise reduction, and a moving image can be stored as an image signal that has undergone noise reduction processing.
According to the fifteenth aspect of the present invention, when a moving image is acquired, the image signal is amplified to increase the level of the image signal, and 14. The method of controlling an imaging apparatus according to claim 13, wherein when the exposure time is shortened and a still image is acquired, the level of the image signal is decreased and the exposure time of the imaging element is increased. Can be achieved by providing.

このように構成することによって、動画モード(RECビュー)時は露光時間を短くしてゲインを上げながらノイズリダクション処理を動作させ、静止画取り込み時は露光時間を長くしてゲインを下げ、ノイズリダクション処理動作をしないで記録することにより、高フレームレート高S/Nでかつ画像処理をしない静止画像を得ることができる。   By configuring in this way, the noise reduction process is operated while increasing the gain by shortening the exposure time in the moving image mode (REC view), and the gain is decreased by increasing the exposure time when capturing a still image. By recording without performing the processing operation, it is possible to obtain a still image with a high frame rate and a high S / N and without image processing.

上記課題は、特許請求の範囲の請求項16に記載の発明によれば、前記撮像装置で動画像の撮影を行う場合には、前記ノイズを軽減した前記画像信号を記憶し、前記撮像装置で静止画像の撮影を行う場合には、前記撮像素子により撮像されたままの前記画像信号と前記ノイズ軽減手段によりノイズを軽減した前記画像信号とを記憶することを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法を提供することによって達成できる。   According to the invention described in claim 16, when the moving image is captured by the imaging device, the image signal in which the noise is reduced is stored, and the imaging device 14. When capturing a still image, the image signal that has been picked up by the image pickup device and the image signal in which noise has been reduced by the noise reduction means are stored. This can be achieved by providing a method for controlling the imaging apparatus.

このように構成することによって、ノイズリダクション有り無しの静止画像を瞬時に記憶媒体に記録できる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項17に記載の発明によれば、前記所定値以上の振幅の抽出において、前記画像信号に応じて、当該所定値を設定することを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法を提供することによって達成できる。
With this configuration, a still image with and without noise reduction can be instantaneously recorded on a storage medium.
According to the invention described in claim 17 of the scope of the invention, the predetermined value is set in accordance with the image signal in the extraction of the amplitude greater than or equal to the predetermined value. This can be achieved by providing the control method of the image pickup apparatus according to 13.

このように構成することによって、信号レベルに応じてコアリングレベルを可変できるため、レベル補正に応じたノイズリダクションが可能となる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項18に記載の発明によれば、前記撮像素子は、前記撮像した画像信号を該撮像素子内部で加算する素子内信号加算手段を備え、前記所定値以上の振幅の抽出は、前記加算の結果に応じて、当該所定値を設定することを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法を提供することによって達成できる。
With this configuration, the coring level can be varied according to the signal level, so that noise reduction according to the level correction is possible.
According to the invention described in claim 18, the image pickup device includes an in-element signal adding means for adding the picked-up image signal inside the image pickup device, and is equal to or greater than the predetermined value. The amplitude can be extracted by setting the predetermined value according to the result of the addition, by providing the method for controlling the imaging apparatus according to claim 13.

このように構成することによって、ビニング数に応じてコアリングレベルを可変できるため、最適なノイズリダクションが可能となる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項19に記載の発明によれば、前記画像信号の低域の周波数成分の抽出において、当該周波数成分の範囲を制御することを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法を提供することによって達成できる。
By configuring in this way, the coring level can be varied according to the number of binning, so that optimum noise reduction is possible.
According to the invention described in claim 19 of the claim, the object is to control the range of the frequency component in extracting the low frequency component of the image signal. This can be achieved by providing the control method of the described imaging apparatus.

このように構成することによって、ノイズリダクション効果を可変することが可能となる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項20に記載の発明によれば、前記周波数成分の範囲は、フィルタ行列の大きさ及び該行列の要素の重み付けにより制御されることを特徴とする請求項19に記載の撮像装置の制御方法を提供することによって達成できる。
With this configuration, it is possible to vary the noise reduction effect.
According to the invention described in claim 20 of the claim, the range of the frequency component is controlled by the size of a filter matrix and the weighting of elements of the matrix. 19 can be achieved by providing the control method of the imaging apparatus according to 19.

このように構成することによって、ノイズリダクション効果を可変することが可能となる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項21に記載の発明によれば、前記画像信号の高域の周波数成分の抽出において、当該周波数成分の範囲を制御することを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法を提供することによって達成できる。
With this configuration, it is possible to vary the noise reduction effect.
According to the invention described in claim 21 of the scope of claim, the range of the frequency component is controlled in the extraction of the high frequency component of the image signal. This can be achieved by providing the control method of the described imaging apparatus.

このように構成することによって、ノイズリダクション効果を可変することが可能となる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項22に記載の発明によれば、前記周波数成分の範囲は、フィルタ行列の大きさ及び該行列の要素の重み付けにより制御されることを特徴とする請求項21に記載の撮像装置の制御方法を提供することによって達成できる。
With this configuration, it is possible to vary the noise reduction effect.
According to the invention described in claim 22 of the claim, the range of the frequency component is controlled by the size of the filter matrix and the weighting of the elements of the matrix. This can be achieved by providing the control method of the image pickup apparatus according to 21.

このように構成することによって、ノイズリダクション効果を可変することが可能となる。   With this configuration, it is possible to vary the noise reduction effect.

本発明を用いることにより、動画モード時はノイズリダクション処理を動作させ、静止画モード時はノイズリダクション処理動作をさせないで、撮像した画像を記憶することができる。また、動画モード(レックビュー)時は露光時間を短くしてゲインを上げながらノイズリダクション処理を動作させ、静止画取り込み時は露光時間を長くしてゲインを下げ、ノイズリダクション処理動作をしないで記録することにより、高フレームレート高S/Nでかつ画像処理をしない静止画像を得ることができる。   By using the present invention, it is possible to store a captured image without operating the noise reduction processing in the moving image mode and without performing the noise reduction processing operation in the still image mode. In video mode (rec view), noise reduction processing is performed while increasing the gain by shortening the exposure time, and when capturing still images, the exposure time is increased and the gain is decreased, and recording is performed without performing the noise reduction processing operation. By doing so, it is possible to obtain a still image that has a high frame rate and a high S / N and that is not subjected to image processing.

以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムの構成を示す図である。同図において、顕微鏡本体1には、ステージ26上の試料3に対向する対物レンズ27が配置されている。また、この対物レンズ27を介した観察光軸上には、三眼鏡筒ユニット5を介して接眼レンズユニット6が配置されているとともに、結像レンズユニット100を介して電子カメラ36が配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a microscope system according to an embodiment of the present invention. In the drawing, an objective lens 27 facing the sample 3 on the stage 26 is arranged in the microscope body 1. On the observation optical axis via the objective lens 27, an eyepiece lens unit 6 is disposed via the trinocular tube unit 5, and an electronic camera 36 is disposed via the imaging lens unit 100. Yes.

図2は、上記の顕微鏡システムの詳細な構成を示す図である。同図では、透過明視野観察、暗視野観察、位相差観察、微分干渉観察、蛍光観察などの各種の検鏡法を適宜選択可能な構成を示している。図2に示す顕微鏡システムには、照明系として、透過照明光学系11及び落射照明光学系12が備えられている。   FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the microscope system. This figure shows a configuration in which various spectroscopic methods such as transmitted bright field observation, dark field observation, phase difference observation, differential interference observation, and fluorescence observation can be selected as appropriate. The microscope system shown in FIG. 2 includes a transmission illumination optical system 11 and an epi-illumination optical system 12 as an illumination system.

透過照明光学系11には透過照明用光源13が備えられ、この透過照明用光源13から照射される透過照明光の光路上に、この透過照明光を集光するレクタレンズ14、透過用フィルタユニット15、透過視野絞り16、透過シャッタ161、折曲げミラー17、透過開口絞り18、コンデンサ光学素子ユニット19、及びトップレンズユニット20が配置されている。   The transmission illumination optical system 11 is provided with a transmission illumination light source 13, a rectifier lens 14 for condensing the transmission illumination light on the optical path of the transmission illumination light emitted from the transmission illumination light source 13, and a transmission filter unit. 15, a transmission field stop 16, a transmission shutter 161, a bending mirror 17, a transmission aperture stop 18, a condenser optical element unit 19, and a top lens unit 20 are disposed.

また、落射照明光学系12には、落射照明用光源21が備えられ、この落射照明用光源21から照射される落射照明光の光路上に、落射用フィルタユニット22、落射シャッタ23、落射視野絞り24、及び落射開口絞り25が配置されている。
透過照明光学系11と落射照明光学系12との各光軸が重なる観察光路S上には、観察の対象となる標本を載せる試料ステージ26、対物レンズ27が複数装着され、一つの対物レンズ27を回転動作で選択し観察光路S上に位置させるためのレボルバ28、対物レンズ側光学素子ユニット29、例えば透過明視野観察または蛍光観察などの各種検鏡法に応じて観察光路S上のダイクロイックミラーを切り替えるためのキューブユニット30、観察光路Sを観察光路Saと観察光路Sbとに分岐するビームスプリッタ31が配置されている。
The epi-illumination optical system 12 includes an epi-illumination light source 21, and the epi-illumination filter unit 22, the epi-illumination shutter 23, and the epi-illumination field stop are arranged on the optical path of the epi-illumination light emitted from the epi-illumination light source 21. 24 and an epi-illumination aperture stop 25 are arranged.
On the observation optical path S where the optical axes of the transmitted illumination optical system 11 and the epi-illumination optical system 12 overlap each other, a plurality of sample stages 26 and objective lenses 27 on which a specimen to be observed is placed are mounted. Is selected by rotation and positioned on the observation optical path S, an objective lens side optical element unit 29, for example, a dichroic mirror on the observation optical path S according to various spectroscopic methods such as transmitted bright field observation or fluorescence observation. And a beam splitter 31 that branches the observation optical path S into an observation optical path Sa and an observation optical path Sb.

このビームスプリッタ31は、三眼鏡筒ユニット5内に配置されている。ビームスプリッタ31で手前に折り曲げられた観察光路Sa上には、接眼レンズ6aが配置されている。また、ビームスプリッタ31を透過した観察光路Sb上には、中間変倍光学系(ズーム鏡筒)33、オートフォーカス(AF)ユニット371と写真接眼レンズユニット35からなる結像レンズユニット100、及び電子カメラ3 6が配置されている。   The beam splitter 31 is disposed in the trinocular tube unit 5. An eyepiece 6a is arranged on the observation optical path Sa bent forward by the beam splitter 31. Further, on the observation optical path Sb that has passed through the beam splitter 31, an intermediate variable power optical system (zoom lens barrel) 33, an imaging lens unit 100 including an autofocus (AF) unit 371 and a photographic eyepiece unit 35, and an electron Camera 36 is arranged.

中間変倍光学系(ズーム鏡筒)33は、電子カメラ36で撮像される像を変倍するための変倍ズームレンズ33aを内蔵している。なお、中間変倍が不要な場合は、この中間変倍光学系(ズーム鏡筒)33を取り外すことができる。電子カメラ36内には撮像素子42が配置されている。   The intermediate variable magnification optical system (zoom lens barrel) 33 incorporates a variable magnification zoom lens 33 a for changing the magnification of an image picked up by the electronic camera 36. If intermediate zooming is not required, the intermediate zooming optical system (zoom lens barrel) 33 can be removed. An image sensor 42 is disposed in the electronic camera 36.

対物レンズ27からの光像は、写真接眼レンズユニット35内の写真接眼レンズ35aによって撮像素子42の撮像面に結像する。オートフォーカス(AF)ユニット371内には、ビームスプリッタ34が配置され、ここで観察光路Sbから分岐された光路上には、AF用受光素子34aが配置されている。   The light image from the objective lens 27 is imaged on the imaging surface of the image sensor 42 by the photographic eyepiece lens 35 a in the photographic eyepiece unit 35. A beam splitter 34 is disposed in the autofocus (AF) unit 371, and an AF light receiving element 34a is disposed on the optical path branched from the observation optical path Sb.

オートフォーカスユニット371は、この受光素子34aからの出力信号をもとに合焦検出を行うもので、AF機能が不要な場合にはユニットごと取り外すことができる。透過照明光学系11における透過用フィルタユニット15、透過視野絞り16、透過シャッタ
161、透過開口絞り18、コンデンサ光学素子ユニット19、及びトップレンズユニット20、落射照明光学系12における落射用フィルタユニット22、落射シャッタ23、落射視野絞り24、及び落射開口絞り25、レボルバ28、対物レンズ側光学素子ユニット29、キューブユニット30、ビームスプリッタ31、中間変倍光学系(ズーム鏡筒)33は、それぞれモータライズされており、駆動回路部37からの各駆動信号によって図示しない各モータにより駆動される。
The autofocus unit 371 detects focus based on the output signal from the light receiving element 34a, and can be removed as a unit when the AF function is unnecessary. A transmission filter unit 15 in the transmission illumination optical system 11, a transmission field stop 16, a transmission shutter 161, a transmission aperture stop 18, a condenser optical element unit 19, and a top lens unit 20; an incident light filter unit 22 in the incident illumination optical system 12; The epi-illumination shutter 23, the epi-illumination field stop 24, the epi-illumination aperture stop 25, the revolver 28, the objective lens side optical element unit 29, the cube unit 30, the beam splitter 31, and the intermediate variable magnification optical system (zoom lens barrel) 33 are respectively motorized. It is driven by each motor (not shown) according to each drive signal from the drive circuit unit 37.

一方、レボルバ28には、観察光路S上に位置される対物レンズ27の種類を検出する対物レンズ検出部38が配置され、対物レンズ側光学素子ユニット29には、リタデーション調整動作を検出するリタデーション調整動作検出部39が配置され、写真接眼レンズユニット35には、写真接眼レンズの種類を検出する写真接眼レンズ検出部40が配置されている。   On the other hand, the revolver 28 is provided with an objective lens detector 38 that detects the type of the objective lens 27 positioned on the observation optical path S, and the objective lens side optical element unit 29 has a retardation adjustment that detects a retardation adjustment operation. An operation detection unit 39 is arranged, and the photographic eyepiece lens unit 35 is arranged with a photographic eyepiece lens detection unit 40 for detecting the type of the photographic eyepiece.

顕微鏡コントロール部41は、顕微鏡全体の動作を制御するもので、透過照明用光源13、落射照明用光源21、駆動回路部37、対物レンズ検出部38、リタデーション調整動作検出部39、写真接眼レンズ検出部40、及び電子カメラ36が接続されている。顕微鏡コントロール部41は、電子カメラ36での撮像条件等を決めるCPU60に従って、透過照明用光源13及び落射照明用光源21の調光を行うとともに、駆動回路部37に対して制御指示を行う。   The microscope control unit 41 controls the operation of the entire microscope. The transmission illumination light source 13, the epi-illumination light source 21, the drive circuit unit 37, the objective lens detection unit 38, the retardation adjustment operation detection unit 39, and the photographic eyepiece detection The unit 40 and the electronic camera 36 are connected. The microscope control unit 41 performs light control of the transmitted illumination light source 13 and the epi-illumination light source 21 and gives a control instruction to the drive circuit unit 37 in accordance with the CPU 60 that determines the imaging conditions of the electronic camera 36.

さらに顕微鏡コントロール部41は、透過照明用光源13及び落射照明用光源21に対する制御状態、駆動回路部37に対する制御状態を始め、対物レンズ検出部38、リタデーション調整動作検出部39、写真接眼レンズ検出部40からの検出情報を電子カメラ36へフィードバックする。   Further, the microscope control unit 41 starts a control state for the transmission illumination light source 13 and the epi-illumination light source 21 and a control state for the drive circuit unit 37, an objective lens detection unit 38, a retardation adjustment operation detection unit 39, and a photographic eyepiece lens detection unit. Detection information from 40 is fed back to the electronic camera 36.

<第1の実施形態>
図3は、本実施形態におけるシステム構成図である。同図は、上記顕微鏡システムに用いられる電子カメラの概念的な構成を示すブロック図である。同図において、電子カメラ36は、撮像素子(CCD)42、CDS回路43、増幅器(AMP)44と、A/D変換器45、画像メモリ46、メモリコントローラ55、低周波信号処理部200、高周波信号処理部201、加算器52、スイッチ(SW)51、液晶ディスプレイ(LCD)59、DRAM56と、圧縮伸長回路57と、記録媒体58、操作部61、タイミングジェネレータ(TG)53、及びシグナルジェネレータ(SG)54から構成されている。さらに、顕微鏡コントロール部41を制御するCPU60も含まれる。
<First Embodiment>
FIG. 3 is a system configuration diagram according to the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a conceptual configuration of an electronic camera used in the microscope system. In the figure, an electronic camera 36 includes an image pickup device (CCD) 42, a CDS circuit 43, an amplifier (AMP) 44, an A / D converter 45, an image memory 46, a memory controller 55, a low frequency signal processing unit 200, a high frequency signal. Signal processing unit 201, adder 52, switch (SW) 51, liquid crystal display (LCD) 59, DRAM 56, compression / decompression circuit 57, recording medium 58, operation unit 61, timing generator (TG) 53, and signal generator ( SG) 54. Furthermore, a CPU 60 that controls the microscope control unit 41 is also included.

低周波信号処理部200は、ローパスフィルタ(LPF)47と低周波用γ補正回路49からなる。また、高周波信号処理部201は、エッジ用γ補正回路63、HPF64、コアリング部65、及びエッジ強調回路66からなる。
撮像素子(CCD)42は、カラーあるいは白黒画像を撮像するものであり、上述した顕微鏡の写真接眼レンズユニット35とともに観察光路Sb上に配置されている。CCDなどの固体撮像素子(以下、単にCCDという)42は、顕微鏡により拡大される標本の観察像を撮像し光電変換する。
The low frequency signal processing unit 200 includes a low pass filter (LPF) 47 and a low frequency γ correction circuit 49. The high-frequency signal processing unit 201 includes an edge γ correction circuit 63, an HPF 64, a coring unit 65, and an edge enhancement circuit 66.
The image pickup device (CCD) 42 picks up a color or black-and-white image, and is disposed on the observation optical path Sb together with the above-described microscope photographic eyepiece unit 35. A solid-state image sensor (hereinafter simply referred to as a CCD) 42 such as a CCD captures and photoelectrically converts an observation image of a specimen magnified by a microscope.

CDS回路(相関二重サンプリング回路:Correlated Double Sampling)43は、CCD42の出力信号から画像信号成分を抽出する。増幅器(AMP)44は、CDS回路43の出力信号レベルを所定のゲイン値に調整するためのAGC回路等を含むゲイン制御手段である。   A CDS circuit (correlated double sampling circuit) 43 extracts an image signal component from the output signal of the CCD 42. The amplifier (AMP) 44 is gain control means including an AGC circuit for adjusting the output signal level of the CDS circuit 43 to a predetermined gain value.

A/D変換器45は、AMP44から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。画像メモリ46は、A/D変換器45から出力されるデジタル信号を記憶する。メモリコントローラ55は、画像メモリ46を制御する。ローパスフィルタ(LPF)47は、画像メモリ46から読み出された画像信号を低周波入力信号の所定周波数以下の低域信号成分を抽出する。   The A / D converter 45 converts the analog signal output from the AMP 44 into a digital signal. The image memory 46 stores the digital signal output from the A / D converter 45. The memory controller 55 controls the image memory 46. The low-pass filter (LPF) 47 extracts a low-frequency signal component having a frequency equal to or lower than a predetermined frequency of the low-frequency input signal from the image signal read from the image memory 46.

低周波用γ補正回路49は、主信号のガンマ(γ)補正を行う。高周波用γ補正回路63は、画像メモリ46から読み出された信号のガンマ(γ)補正を行う。ハイパスフィルタ(HPF)部64は、高周波用γ補正回路63から出力される信号の低周波成分を除去して輪郭信号(以下、エッジ信号という)を抽出する。   The low frequency γ correction circuit 49 performs gamma (γ) correction of the main signal. The high frequency γ correction circuit 63 performs gamma (γ) correction of the signal read from the image memory 46. The high pass filter (HPF) unit 64 removes the low frequency component of the signal output from the high frequency γ correction circuit 63 and extracts a contour signal (hereinafter referred to as an edge signal).

コアリング部65は、HPF64により生成されたエッジ信号のノイズ成分を抑圧して、S/N比を改善させるコアリング処理を行う。エッジ強調回路66は、このコアリング部65によってコアリング処理が施された高周波信号に所定の係数を掛け合わせる積算器を含み、エッジ強調処理を行う。   The coring unit 65 performs coring processing for suppressing the noise component of the edge signal generated by the HPF 64 and improving the S / N ratio. The edge enhancement circuit 66 includes an accumulator that multiplies a high-frequency signal subjected to coring processing by the coring unit 65 by a predetermined coefficient, and performs edge enhancement processing.

加算器52は、エッジ強調回路66から出力されるエッジ強調処理済みの高周波信号から低周波用γ補正回路49から出力される信号に加算する。スイッチ(SW)51は、加算器52から出力される信号と画像メモリ46から読み出された信号を切り替える。液晶ディスプレイ(LCD)59は、画像信号を表示可能な形態に処理する信号処理回路を含む表示手段である。   The adder 52 adds the edge-enhanced high-frequency signal output from the edge enhancement circuit 66 to the signal output from the low-frequency γ correction circuit 49. A switch (SW) 51 switches between a signal output from the adder 52 and a signal read from the image memory 46. A liquid crystal display (LCD) 59 is a display unit including a signal processing circuit that processes an image signal into a displayable form.

DRAM56は、画像信号を一時的に記憶するメモリ等からなるカメラ内蔵記憶手段である。圧縮伸長回路57は、画像信号に圧縮処理及び伸長処理を施す。記録媒体58は、画像信号を保存するメモリカード等の記憶媒体である。
操作部61は、撮影時にAF動作を開始させると共に、露光動作を開始させるトリガー信号を発生させ得るトリガースイッチ,対物レンズ動作スイッチ,開口絞り制御スイッチ等の複数のスイッチからなる。タイミングジェネレータ(TG)53は、CCD42の駆動パルス等の同期信号を発生させる。シグナルジェネレータ(SG)54は、TG53に同期信号を供給する。
The DRAM 56 is a camera built-in storage unit including a memory or the like that temporarily stores an image signal. The compression / decompression circuit 57 performs compression processing and decompression processing on the image signal. The recording medium 58 is a storage medium such as a memory card that stores image signals.
The operation unit 61 includes a plurality of switches such as a trigger switch, an objective lens operation switch, and an aperture stop control switch that can start an AF operation during shooting and generate a trigger signal for starting an exposure operation. A timing generator (TG) 53 generates a synchronization signal such as a drive pulse for the CCD 42. The signal generator (SG) 54 supplies a synchronization signal to the TG 53.

そして、上記各構成部材は、制御手段であるCPU60に電気的に接続されており、本実施形態の電子的撮像装置全体は、同CPU60によって統括的に制御されている。なお、上記CCD42は、SUB電圧変換回路等により電子シャッタ機能(手段)を有しており、これにより露光時間の制御を行うことができるようになっている。   The constituent members are electrically connected to a CPU 60 that is a control means, and the entire electronic imaging apparatus of the present embodiment is comprehensively controlled by the CPU 60. The CCD 42 has an electronic shutter function (means) by means of a SUB voltage conversion circuit or the like so that the exposure time can be controlled.

次に、以上のように構成された上記顕微鏡システムの作用を説明する。なお、ここでは撮影時に行われる作用のうち、本発明にかかわる部分のみを説明している。
蛍光観察検鏡法では、落射照明光学系12より出た光がキューブユニット30内の落射開口絞り25を通り、キューブユニット30内の蛍光キューブにより分光され、対物レンズ27を通って縮小されて標本3を照射する。標本3は前記照射された光より微弱な励起光が発光され、発光された光が対物レンズ27を通って拡大され、キューブユニット30内の蛍光キューブによって前記分光とは異なる波長で分光されてCCD42に照射する。
Next, the operation of the microscope system configured as described above will be described. Here, only the portion related to the present invention is described among the actions performed at the time of photographing.
In the fluorescence observation spectroscopic method, the light emitted from the epi-illumination optical system 12 passes through the epi-illumination aperture stop 25 in the cube unit 30, is dispersed by the fluorescent cube in the cube unit 30, is reduced through the objective lens 27, and is sampled. 3 is irradiated. The specimen 3 emits excitation light that is weaker than the irradiated light, the emitted light is enlarged through the objective lens 27, and is spectrally separated by the fluorescent cube in the cube unit 30 at a wavelength different from that of the spectrum. Irradiate.

上記CCD42によって得られた画像信号は、CDS回路43において画像信号成分が抽出され、AMP44において出力信号レベルが所定のゲイン値に調整され、A/D変換器45においてデジタル信号に変換される。このデジタル信号に変換された画像信号は、画像メモリ46に一時的に記憶される。   An image signal component is extracted from the image signal obtained by the CCD 42 in the CDS circuit 43, the output signal level is adjusted to a predetermined gain value in the AMP 44, and converted into a digital signal in the A / D converter 45. The image signal converted into the digital signal is temporarily stored in the image memory 46.

画像メモリ46に記憶された信号は、LPF47により高域を除去した低域信号ができる。また、HPF64により低域を除去した高域信号ができ、コアリング回路65により高域のノイズ成分を除去した信号ができ、エッジ強調回路66によりノイズを除去した高域信号のゲインをかけ、エッジを強調している。この信号と前記低域信号を加算することにより、高域のノイズ成分を除去した信号ができる。   The signal stored in the image memory 46 can be a low frequency signal from which the high frequency has been removed by the LPF 47. Further, the high frequency signal from which the low frequency band is removed can be obtained by the HPF 64, the signal from which the high frequency noise component is eliminated by the coring circuit 65, the gain of the high frequency signal from which the noise is eliminated by the edge enhancement circuit 66 is applied, and the edge Is emphasized. By adding this signal and the low-frequency signal, a signal from which high-frequency noise components have been removed can be obtained.

このノイズを除去した信号bと画像メモリ46に記憶された生信号aは、SW51により切り替えることができる。
ここで、低周波用γ補正回路49と高周波用γ補正回路63は、図4に示すようにγカーブ=1としており、画像メモリ46に記憶された生信号と同じリニアリティーとしている。通常は、(表示モニタのγ値を補正するために)γ=0.45で画像信号をγ補正しているが、本実施形態ではγ=1でγ補正をし、生信号と同じリニアリティーとしている。通常、顕微鏡等の計測的用途で用いる場合には、生信号はリニア(γ=1)で作成されることが多い。
The signal b from which the noise is removed and the raw signal a stored in the image memory 46 can be switched by the SW 51.
Here, the γ correction circuit 49 for low frequency and the γ correction circuit 63 for high frequency have a γ curve = 1 as shown in FIG. 4 and the same linearity as the raw signal stored in the image memory 46. Normally, the image signal is γ-corrected at γ = 0.45 (to correct the γ value of the display monitor), but in this embodiment, γ is corrected at γ = 1 to obtain the same linearity as the raw signal. Yes. Usually, when used in a measurement application such as a microscope, a raw signal is often created linearly (γ = 1).

図5は、本実施形態における静止画撮影時の露光時間が動画撮影時の露光時間より4倍長いときのタイミングを示した図である。上段から順に1フレーム単位の同期信号VD、CCD撮像素子の動作モード、電荷蓄積領域から垂直転送路への移送パルスTG、電荷蓄積領域の電荷を半導体基板(サブストレート=縦形オーバーフロードレインVOFD)に強制排出するための基板印加高電圧パルスVSUB、回路ゲイン状態、信号出力SIGの各信号と、メモリ46の記録動作、液晶やモニタ出力をする画像出力、及びSW51の動作(H/L)を示している。   FIG. 5 is a diagram showing the timing when the exposure time at the time of still image shooting in this embodiment is four times longer than the exposure time at the time of moving image shooting. The synchronization signal VD in units of one frame from the top, the CCD image sensor operation mode, the transfer pulse TG from the charge accumulation region to the vertical transfer path, and the charge in the charge accumulation region are forced to the semiconductor substrate (substrate = vertical overflow drain VOFD). Each signal of substrate applied high voltage pulse VSUB for discharging, circuit gain state, signal output SIG, recording operation of memory 46, image output for liquid crystal and monitor output, and operation of SW51 (H / L) are shown. Yes.

このとき、動画モード時は、静止画モード時よりも4倍ゲインアップしているので、A/D入力信号にノイズが発生している。従来例と異なるところは、動画モード時では、SW51をH(信号bが入力される)とし、高域成分のノイズ成分を除去した信号を出力させ、静止画モード時ではSW51をL(信号aが入力される)とし、ノイズ成分を除去しない未処理の信号を出力させているところである。   At this time, noise is generated in the A / D input signal because the gain in the moving image mode is four times higher than that in the still image mode. The difference from the conventional example is that SW51 is set to H (signal b is input) in the moving image mode, a signal from which the high frequency component noise component is removed is output, and SW51 is set to L (signal a in the still image mode). And an unprocessed signal that does not remove noise components is being output.

図6は、図5のタイミング図の変形例である。同図において、図5と異なるのは、SW51の切り換えのタイミングである。静止画2フレーム分を記録するのに、図5では2フレーム分とも生データを出力しているが、図6では一方のフレームをノイズリダクション出力(SW51の信号bの出力経由)で記録し、他方のフレームを生データ出力(SW51の信号aの出力経由)で記録している。   FIG. 6 is a modification of the timing diagram of FIG. In the figure, what is different from FIG. 5 is the switching timing of the SW 51. In order to record two frames of still images, raw data is output for both frames in FIG. 5, but in FIG. 6, one frame is recorded with a noise reduction output (via the output of signal b of SW51), The other frame is recorded by raw data output (via the output of signal a of SW51).

以上より、動画時はノイズリダクションによりフレームレートを早くしながらS/Nのよい画像を出力でき、静止画時は画像処理をしない生データを長時間露光によりS/Nよい画像を得ることができる。
また、静止画時の画像は、画像メモリ46に一時的に記憶させるため、記録媒体58に記憶する画像に関しては、生データ及びノイズリダクションを通したデータの両方を記憶することも可能である(図6参照)。
As described above, an image with a good S / N can be output while increasing the frame rate by noise reduction for a moving image, and an image with a good S / N can be obtained by exposing raw data without image processing for a long time to a still image. .
Further, since an image at the time of a still image is temporarily stored in the image memory 46, it is also possible to store both raw data and data through noise reduction for the image stored in the recording medium 58 ( (See FIG. 6).

<第2の実施形態>
ノイズは通常、光のショットノイズNaとCCDの暗電流や回路ノイズ等の暗ノイズNbに分類される。ノイズN(総合)は、この2種類のノイズ成分の下式によって表すことができる。
<Second Embodiment>
Noise is usually classified into light shot noise Na and dark noise Nb such as CCD dark current and circuit noise. The noise N (overall) can be expressed by the following equations of these two types of noise components.

N=SQRT(Na2+Nb2
図7は、入力信号に対するノイズレベルおけるノイズの成分の一例を示すグラフである。横軸は入力信号レベル(8bitで表される256レベル)、縦軸がノイズレベルである。この場合、コアリングによるノイズ除去は全領域カバーできない。例えば、同図のように、コアリングレベル=8を選んでも、約80レベルから高輝度部分(256レベル付近)に入力レベルが上昇するに従って、ノイズ除去効果が薄らいでしまう。
N = SQRT (Na 2 + Nb 2 )
FIG. 7 is a graph illustrating an example of a noise component at a noise level with respect to an input signal. The horizontal axis is the input signal level (256 levels represented by 8 bits), and the vertical axis is the noise level. In this case, noise removal by coring cannot cover the entire area. For example, as shown in the figure, even when the coring level = 8 is selected, the noise removal effect becomes weaker as the input level increases from about 80 level to the high luminance part (near 256 level).

一方、微弱蛍光を撮影する電子カメラは、ゲインを変えずに記録してからゲインを上げる、いわゆるレベル補正をすることが多い。これに関して、図8で説明する。
図8は、図7を4倍ゲインしたものを示す。例えば図7でコアリングレベル=8を選んでいた場合、図8ではコアリングレベル=32となるので、明らかにコアリングのかけすぎによりノイズ以外の必要な高周波成分までも除去してしまう。つまり、高周波成分のない画像となってしまう。そこで、入力信号レベルに応じてコアリングレベルを可変すれば、あらゆる信号レベルに対応することができる。これについて図9で説明する。
On the other hand, electronic cameras that capture weak fluorescence often perform so-called level correction in which gain is increased after recording without changing gain. This will be described with reference to FIG.
FIG. 8 shows the 4th gain of FIG. For example, if the coring level = 8 is selected in FIG. 7, the coring level = 32 in FIG. 8, so that obviously the necessary high frequency components other than noise are also removed due to excessive coring. That is, the image has no high frequency component. Therefore, if the coring level is varied according to the input signal level, any signal level can be supported. This will be described with reference to FIG.

図9は、本実施形態におけるシステム構成図を示す。図3のシステム構成と異なり、図9では、LPF62と、乗算器及び加算器50が搭載されている。ここでは、LPF62で高域をカットした信号に応じて、コアリング係数を乗算器50で変化させている。
図10は、図9のシステム構成を用いた場合のコアリング係数を示す。図10では、
信号レベル<32の時、コアリング係数=K×信号レベル/8+2
32≦信号レベル<128の時、コアリング係数=K×信号レベル/16+4
128≦信号レベルの時、コアリング係数=K×信号レベル/32+8
としている(K=1)。これらは、LPF62とコアリング係数を乗算器及び加算器50とで実現される。同図ではコアリングとノイズ(総合)レベルが、いずれの入力信号においても、ほぼ重なっており、必要以上にコアリングがかかることがない。これより、あらゆる信号において適切なコアリング値をとるようにできる。
FIG. 9 shows a system configuration diagram in the present embodiment. Unlike the system configuration of FIG. 3, in FIG. 9, an LPF 62 and a multiplier and adder 50 are mounted. Here, the coring coefficient is changed by the multiplier 50 in accordance with the signal obtained by cutting the high band by the LPF 62.
FIG. 10 shows coring coefficients when the system configuration of FIG. 9 is used. In FIG.
When signal level <32, coring coefficient = K × signal level / 8 + 2
When 32 ≦ signal level <128, coring coefficient = K × signal level / 16 + 4
When 128 ≦ signal level, coring coefficient = K × signal level / 32 + 8
(K = 1). These are realized by the LPF 62 and the coring coefficient by the multiplier / adder 50. In the figure, coring and noise (overall) level are almost overlapped in any input signal, and coring is not applied more than necessary. Thus, an appropriate coring value can be taken for every signal.

図11は、図10を4倍ゲインしたものを示す。同図において、レベル補正でゲインを4倍にしても、図10で決めたコアリング値は適切な値となっている。
なお、本実施形態のノイズ除去は、各画面のうち、部分ごと、すなわちLPF62を通過した信号ごとにレベル補正を行うことができる。
FIG. 11 shows the four times gain of FIG. In the figure, even if the gain is quadrupled by level correction, the coring value determined in FIG. 10 is an appropriate value.
In the noise removal according to the present embodiment, level correction can be performed for each portion of each screen, that is, for each signal that has passed through the LPF 62.

以上より、信号レベルに応じてコアリングレベルを可変できるため、レベル補正に応じたノイズリダクションが可能となる。
<第3の実施形態>
第2の実施形態では、信号によってコアリング量が異なるため、S/Nはよいが、明るいエッジと暗いエッジで強調度合いが異なるため不自然な画像となる恐れがある。
As described above, since the coring level can be varied according to the signal level, noise reduction according to the level correction becomes possible.
<Third Embodiment>
In the second embodiment, since the coring amount differs depending on the signal, the S / N is good, but since the degree of enhancement differs between a bright edge and a dark edge, an unnatural image may occur.

しかし、コアリング量を固定にすると、前述で示したようにレベル補正によってメリハリのない画像となってしまう。そこで、図12のシステムを用いる。
図12は、本実施形態におけるシステムの構成を示す図である。図3と異なるのは、LPF62が搭載されていることである。図12では、画像メモリ46から出力された信号をLPF62に通してCPUへ入力し、そのLPF62を通った信号を基に画像を解析し、ヒストグラムやピーク検出をしてからコアリング量を決める。
However, if the coring amount is fixed, an image having no sharpness is obtained by the level correction as described above. Therefore, the system of FIG. 12 is used.
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a system in the present embodiment. The difference from FIG. 3 is that the LPF 62 is mounted. In FIG. 12, the signal output from the image memory 46 is input to the CPU through the LPF 62, the image is analyzed based on the signal that has passed through the LPF 62, the histogram and peak detection are performed, and then the coring amount is determined.

このようにすることにより、画像ごとのヒストグラムやピーク検出をしてからコアリング量を決めることができる。これより、各画像に適したコアリング量によりノイズを除去することができる。また、レベル補正は、自動で行う場合、通常ピーク検出やヒストグラムをもとにゲイン値を決めている。よって、このゲイン値を予測するようにコアリング量を決めてあげればよい。   In this way, the coring amount can be determined after the histogram and peak detection for each image. Thus, noise can be removed with a coring amount suitable for each image. When level correction is performed automatically, the gain value is determined based on normal peak detection or a histogram. Therefore, the coring amount may be determined so as to predict this gain value.

以上より、信号レベルに応じてコアリングレベルを可変できるため、レベル補正に応じたノイズリダクションが可能となる。
<第4の実施形態>
本実施形態はCCD素子内で信号加算をしたときのノイズリダクション係数を変化させる場合について説明する。
As described above, since the coring level can be varied according to the signal level, noise reduction according to the level correction becomes possible.
<Fourth Embodiment>
In the present embodiment, a case will be described in which the noise reduction coefficient is changed when signals are added in the CCD element.

図13は、本実施形態におけるシステム構成図を示す。図13は、操作部61の操作に応じてビニングモード(コアリング係数1、又はコアリング係数2)を切り換えることができる。ここで、「ビニング」とは、CCDの素子内で画像信号を足してしまうことをいう。まず、CCDの動作について簡単に説明をする。   FIG. 13 shows a system configuration diagram in the present embodiment. In FIG. 13, the binning mode (coring coefficient 1 or coring coefficient 2) can be switched according to the operation of the operation unit 61. Here, “binning” means adding an image signal in the CCD element. First, the operation of the CCD will be briefly described.

図14は、インターラインのCCDの素子構造を示したものであり、フォトダイオード206に蓄積された信号電荷は垂直転送路(V転送路)202に移送される。この垂直転送路202の電荷は順次水平転送路203に移送される。この水平転送路203に転送された電荷は、電荷検出器204とアンプ205を介して信号出力される。   FIG. 14 shows an element structure of an interline CCD. Signal charges accumulated in the photodiode 206 are transferred to a vertical transfer path (V transfer path) 202. The charges on the vertical transfer path 202 are sequentially transferred to the horizontal transfer path 203. The charge transferred to the horizontal transfer path 203 is output as a signal through the charge detector 204 and the amplifier 205.

図15は、ビニングがない場合のCCD撮像素子内のタイミングチャートである。同図において、上からリセットパルスRST、水平転送路203を駆動させるパルスH1及びH2(2層で駆動させている)、画像の出力信号、TG53から出されたパルスSHP及びSHDが示されている。   FIG. 15 is a timing chart in the CCD image sensor when there is no binning. In the figure, a reset pulse RST, pulses H1 and H2 (driven by two layers) for driving the horizontal transfer path 203, an image output signal, and pulses SHP and SHD output from the TG 53 are shown from the top. .

電荷検出器204では通常、図15のように、リセットパルスRSTでリセットされた後、1ピクセル内で黒レベルと信号レベルを出力する。この信号をTG53から出されたパルスSHP、SHDのタイミングでCDS回路により信号出力をしている。
次にCCDの素子内加算について説明をする。CCD素子内加算には垂直方向の加算と水平方向の加算との2種類の方式がある。
As shown in FIG. 15, the charge detector 204 normally outputs a black level and a signal level within one pixel after being reset by a reset pulse RST. This signal is output by the CDS circuit at the timing of pulses SHP and SHD output from the TG 53.
Next, the intra-element addition of the CCD will be described. There are two types of addition in the CCD element: vertical addition and horizontal addition.

図16は、ビニング時のCCD撮像素子内のタイミングチャートである。まず、水平方向の素子内加算について説明をする。水平方向の素子内加算をするためには、図16に示すように、リセットパルスRSTを歯抜けにすればよい。例えば2ピクセルに1回リセットパルスRSTを出すようにすれば、電荷検出器204内で電荷が加算されることとなり、図16に示すように出力信号は2倍の信号を得ることができ、この2倍となった信号を取り出せるようにSHP、SHDパルスの周波数および位相を調整すれば、水平に隣あった信号を加算することが可能となる。   FIG. 16 is a timing chart in the CCD image pickup device during binning. First, the in-element addition in the horizontal direction will be described. In order to perform intra-element addition in the horizontal direction, as shown in FIG. 16, the reset pulse RST may be eliminated. For example, if the reset pulse RST is issued once for two pixels, the charge is added in the charge detector 204, and the output signal can be doubled as shown in FIG. If the frequency and phase of the SHP and SHD pulses are adjusted so that the doubled signal can be taken out, it becomes possible to add horizontally adjacent signals.

次に垂直方向の素子内加算について説明をする。垂直方向を加算するためには、垂直転送路202から水平転送路203に移送する時に連続に移送して水平転送路203内部で電荷を加算すればよい。
図17は、垂直方向の素子内加算時のタイミング図である。ここで、通常の読み出しと異なるところは、素子内加算時(図ではビニング時)にV転送パルスの本数が2倍になったところである。つまり、垂直転送路202から水平転送路203に移送する回数を2倍にして垂直加算を行っている。
Next, in-element addition in the vertical direction will be described. In order to add the vertical direction, when transferring from the vertical transfer path 202 to the horizontal transfer path 203, it is only necessary to transfer continuously and add charges inside the horizontal transfer path 203.
FIG. 17 is a timing chart at the time of intra-element addition in the vertical direction. Here, the difference from normal reading is that the number of V transfer pulses has doubled during intra-element addition (in the figure, during binning). That is, the number of times of transfer from the vertical transfer path 202 to the horizontal transfer path 203 is doubled to perform vertical addition.

なお、図17では、水平方向の素子内加算を含めてビニング時とし、信号出力は4倍の信号が図示されている。
このように、ビニング時においては信号レベルが4倍となる。ここで、前述で示したようなレベル補正を用いる場合、ゲイン値は1/4となるためレベル補正によるノイズ量増大が少なくなる。ノイズ量が少なくなった分コアリング量を小さくすることが可能となり、より不自然さのないノイズリダクションとなる。
In FIG. 17, binning is performed including intra-element addition in the horizontal direction, and the signal output is a quadruple signal.
Thus, the signal level is quadrupled during binning. Here, when the level correction as described above is used, the gain value becomes ¼, so that an increase in noise amount due to the level correction is reduced. As the amount of noise is reduced, the amount of coring can be reduced, resulting in noise reduction with no unnaturalness.

図13では、コアリング係数1又はコアリング係数2を設定することができるので、ビニング時において、コアリング量を調整することができる。なお、本実施形態では、選択可能なコアリング係数は2つであるが、これに限定されず、さらに複数存在しても良い。
以上より、ビニング数に応じてコアリングレベルを可変できるため、最適なノイズリダクションが可能となる。
In FIG. 13, since the coring coefficient 1 or the coring coefficient 2 can be set, the coring amount can be adjusted during binning. In the present embodiment, the number of coring coefficients that can be selected is two. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of coring coefficients may exist.
As described above, since the coring level can be varied according to the number of binning, optimal noise reduction is possible.

<第5の実施形態>
図18は、本実施形態におけるシステム構成図を示す。本実施形態では、図3と異なり、LPF47、HPF64、及びコアリング回路65の設定を操作部61により可変できるようにしている。
<Fifth Embodiment>
FIG. 18 shows a system configuration diagram in the present embodiment. In the present embodiment, unlike FIG. 3, the settings of the LPF 47, HPF 64, and coring circuit 65 can be changed by the operation unit 61.

本実施形態においては、LPF47は、後述するようにフィルタ行列を3段階(図中のLPF1,LPF2,LPF3)に切り換えることができ、これにより、ノイズ低減を効果的に行うことができる。また、HPF64についてもフィルタ行列を3段階(図中のHPF1,HPF2,HPF3)に切り換えることができる。また、コアリング回路65についても同様にコアリング係数を3段階(コアリング係数1、コアリング係数2、コアリング係数3)に切り換えることができる。   In the present embodiment, the LPF 47 can switch the filter matrix to three stages (LPF1, LPF2, and LPF3 in the figure) as will be described later, thereby effectively reducing noise. In addition, the filter matrix for HPF 64 can be switched to three stages (HPF1, HPF2, HPF3 in the figure). Similarly, the coring coefficient of the coring circuit 65 can be switched to three levels (coring coefficient 1, coring coefficient 2, and coring coefficient 3).

なお、上述の通り本実施形態では、LPF47、HPF64、コアリング回路65はそれぞれ、3段階に切り換えることができるが、これに限定されず、さらに複数段階あってもよい。
図19は、本実施形態のLPFとHPFとノイズの関係を示した図である。図19の右の列(C列)は、上から順に、2×2(C1)、4×4(C2)、6×6(C3)のLPFをフィルタ行列として表したものである。それぞれのフィルタ行列の行列要素には重み付けの値が示されている。
As described above, in the present embodiment, the LPF 47, the HPF 64, and the coring circuit 65 can be switched in three stages, but the present invention is not limited to this, and there may be a plurality of stages.
FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the LPF, HPF, and noise in this embodiment. The right column (column C) in FIG. 19 represents LPFs of 2 × 2 (C1), 4 × 4 (C2), and 6 × 6 (C3) as filter matrices in order from the top. A weighting value is shown in the matrix element of each filter matrix.

図19の左列(A列)の図は、MTF(Modulation Transfer Function)と周波数を示した図であり、LPFの上の斜線部分が高域成分である。MTFとは、コントラスト伝達関数の略であり、光学系の性能評価方法の一つである。空間周波数の増加に対する正弦波物体の像の変調を示したものであり、正弦波の強度分布を持つ物体を被検レンズによって結像したときに、像側の強度分布は物体側の強度分布と異なってくる。   The diagram in the left column (column A) of FIG. 19 is a diagram showing MTF (Modulation Transfer Function) and frequency, and the hatched portion above the LPF is a high-frequency component. MTF is an abbreviation for contrast transfer function and is one of performance evaluation methods for optical systems. This figure shows the modulation of a sinusoidal object image with an increase in spatial frequency. When an object with a sinusoidal intensity distribution is imaged by the test lens, the intensity distribution on the image side is the same as the intensity distribution on the object side. Come different.

A1は、生データと2×2LPFで処理されたデータを示している。2×2LPFで処理されたデータは、A1の斜線で示される高周波成分がなく、低周波成分のデータである。A2は、生データと4×4LPFで処理されたデータを示している。4×4LPFで処理されたデータは、A2の斜線で示される高周波成分がなく、低周波成分のデータである。A3は、生データと6×6LPFで処理されたデータを示している。6×6LPFで処理されたデータは、A1の斜線で示される高周波成分がなく、低周波成分のデータである。   A1 indicates raw data and data processed by 2 × 2 LPF. The data processed by the 2 × 2 LPF is data having a low frequency component without a high frequency component indicated by an oblique line A1. A2 indicates raw data and data processed by 4 × 4 LPF. The data processed by the 4 × 4 LPF has no high frequency component indicated by the hatched line A2, and is data of a low frequency component. A3 indicates raw data and data processed by 6 × 6 LPF. The data processed by the 6 × 6 LPF is data having a low frequency component without a high frequency component indicated by an oblique line A1.

図19の中央の列(B列)の図は、周波数とノイズ低減比率(ゲイン)を示した図である(コアリングが効いている場合)。LPFで処理するので、高周波数になるほどノイズが低減している。同図からは、ノイズの低減効果を確認することができる。B1は、2×2LPFで処理された場合のノイズの低減効果を示している。B2は、4×4LPFで処理された場合のノイズの低減効果を示している。B3は、6×6LPFで処理された場合のノイズの低減効果を示している。   The diagram in the center row (B row) in FIG. 19 shows the frequency and the noise reduction ratio (gain) (when coring is effective). Since the processing is performed by the LPF, the noise is reduced as the frequency becomes higher. From the figure, the noise reduction effect can be confirmed. B1 shows the noise reduction effect when processed by 2 × 2 LPF. B2 shows the noise reduction effect when processed by 4 × 4 LPF. B3 shows the noise reduction effect when processed by 6 × 6 LPF.

これより分かることは、6×6LPFのほうがノイズ低減比率が小さく、つまりノイズ低減となっている。すなわち、フィルタ行列の大きさが大きくなるほど、高周波成分として除去される周波数の領域が大きくなる。例えば、B1とB3の周波数0.50付近を比較してみると、B1でのノイズ低減比率は約0.70に対して、B3では約0.2である。ただし、その分、解像感が落ちるため、被写体やレンズにより設定する必要がある。   It can be seen that the 6 × 6 LPF has a smaller noise reduction ratio, that is, noise reduction. That is, as the size of the filter matrix increases, the frequency region that is removed as a high-frequency component increases. For example, when comparing the vicinity of the frequency 0.50 of B1 and B3, the noise reduction ratio in B1 is about 0.70, whereas in B3 it is about 0.2. However, since the resolution is reduced by that amount, it is necessary to set the subject or lens.

図20は、本実施形態におけるタイミングチャートを示す。レンズの倍率、レンズの種類、データを周波数解析させてから判断させ、出力する画像信号に高周波成分がないと判断した場合には静止画を6×6のフィルタを選べば、よりノイズを低減することが可能となる。なぜなら、出力する画像信号に高周波成分がないが、ノイズは高周波のものが存在するからであり、本実施形態によれば、そのノイズを取り除くことができる。   FIG. 20 shows a timing chart in the present embodiment. When the lens magnification, lens type, and data are analyzed after frequency analysis, and when it is determined that there is no high frequency component in the output image signal, noise can be further reduced by selecting a 6 × 6 filter for the still image. It becomes possible. This is because there is no high frequency component in the output image signal, but noise exists at a high frequency, and according to this embodiment, the noise can be removed.

また、HPFについてもLPFと同様である。つまり、HPFは、図19で言えば、A列の低周波成分が取り除かれた高周波成分(斜線部分)が抽出され、それを対象にノイズ除去されるだけであり、フィルタ行列についての考え方もノイズ軽減効果についての考え方もLPFと同様であり、フィルタ行列の大きさが大きくなるほど、低周波成分として除去される周波数の領域が大きくなる。   Also, HPF is the same as LPF. In other words, the HPF simply extracts a high-frequency component (shaded portion) from which the low-frequency component in the column A is removed and removes noise from the HPF as shown in FIG. The idea about the reduction effect is the same as that of the LPF, and the larger the filter matrix size, the larger the frequency region that is removed as the low frequency component.

なお、上述の通り本実施形態では、2×2、4×4、6×6のフィルタ行列を用いたが、これに限定されず、n×n(nは正数)のフィルタ行列でもよい。
以上より、ノイズリダクション効果を可変することが可能となる。
<第6の実施形態>
図21は、第5の実施形態を顕微鏡に応用したときのブロック図である。対物レンズの倍率27を上げたり、落射開口絞り25を絞ると限界の解像度が低下したり、MTFが変動したりすることが知られている。このことを図22、図23で説明する。
As described above, in the present embodiment, a 2 × 2, 4 × 4, and 6 × 6 filter matrix is used. However, the present invention is not limited to this, and an n × n (n is a positive number) filter matrix may be used.
As described above, it is possible to vary the noise reduction effect.
<Sixth Embodiment>
FIG. 21 is a block diagram when the fifth embodiment is applied to a microscope. It is known that when the magnification 27 of the objective lens is increased or the epi-illumination aperture stop 25 is reduced, the limit resolution is lowered or the MTF is fluctuated. This will be described with reference to FIGS.

図22は、対物レンズの倍率と限界解像度との関係を示す図である。同図に示すように、レンズ倍率が上がると、限界解像度は下がる。
図23は、対物レンズの開口絞りと限界解像度との関係を示す図である。同図に示すように、開口絞りを絞ると(深度は深くなる)、限界解像度は下がる。
FIG. 22 is a diagram illustrating the relationship between the magnification of the objective lens and the limit resolution. As shown in the figure, the limit resolution decreases as the lens magnification increases.
FIG. 23 is a diagram illustrating the relationship between the aperture stop of the objective lens and the limit resolution. As shown in the figure, when the aperture stop is reduced (depth becomes deeper), the limit resolution decreases.

そこで、対物レンズの倍率の変化に応じてLPFおよびHPFまたはコアリングレベルを変動させればよい。
例えば、解像が低くなった場合は、LPFの係数を大きくしたり、コアリングレベルを大きくすればS/Nがよい画像を得ることができる。この時、解像はもともと低いので影響はほとんどない。図24、図25にそのフロー図を示す。
Therefore, the LPF and HPF or the coring level may be changed according to the change in the magnification of the objective lens.
For example, when the resolution becomes low, an image with good S / N can be obtained by increasing the LPF coefficient or increasing the coring level. At this time, since the resolution is originally low, there is almost no influence. FIG. 24 and FIG. 25 show the flow charts.

図24は、本実施形態における開口絞りの切り換えに応じてノイズリダクション処理をON/OFFの切り換えを行うフローを示す。同図において、まず。顕微鏡システムの電源をONにする(ステップS1、以下ステップをSと略する。)。次に、試料ステージ26に試料3をセットする(S2)。   FIG. 24 shows a flow for switching ON / OFF the noise reduction processing in accordance with the switching of the aperture stop in the present embodiment. In the figure, first. The power supply of the microscope system is turned on (step S1, hereinafter, step is abbreviated as S). Next, the sample 3 is set on the sample stage 26 (S2).

次に、電子カメラ36の電源をONにする(S3)。次に、顕微鏡1を介して試料を電子カメラで動画モードで撮像する(動画 RECビュー)(S4)。次に、操作部61のセットをする(S5)。ここでは、操作部61を使って開口絞りを切り換える。次に、操作部61の静止画取り込みトリガをONにする(S6)と、静止画が画像メモリ46に記録される(S7)。   Next, the electronic camera 36 is turned on (S3). Next, the sample is imaged with the electronic camera in the moving image mode through the microscope 1 (moving image REC view) (S4). Next, the operation unit 61 is set (S5). Here, the aperture stop is switched using the operation unit 61. Next, when the still image capturing trigger of the operation unit 61 is turned on (S6), the still image is recorded in the image memory 46 (S7).

次に、開口絞りが切り換えられたか否かを判断する(S8)。開口絞りが切り換えられていない場合には、S14の処理へ進み、開口絞りが切り換えられている場合には、ノイズリダクション処理を行うか否か(ON/OFF)を操作部61の操作により決定する(S9)。次に、上述したように操作部61を用いて、LPFを決定し(S10)、HPFを決定し(S11)、コアリング値を決定する(S12)。S10−S12で決定した情報を信号処理部(低周波信号処理部200及び高周波信号処理部201)へ転送し(S13)、撮影された画像がメモリカード等の記憶媒体58に書き込まれ(記憶され)、S4の処理へ戻る。   Next, it is determined whether or not the aperture stop has been switched (S8). If the aperture stop has not been switched, the process proceeds to S14. If the aperture stop has been switched, whether to perform noise reduction processing (ON / OFF) is determined by operating the operation unit 61. (S9). Next, as described above, the LPF is determined using the operation unit 61 (S10), the HPF is determined (S11), and the coring value is determined (S12). The information determined in S10-S12 is transferred to the signal processing unit (low frequency signal processing unit 200 and high frequency signal processing unit 201) (S13), and the captured image is written (stored) in a storage medium 58 such as a memory card. ), The process returns to S4.

このようにすることにより、開口絞りが絞られると、限界解像度が下がるので、画像に含まれる高周波成分がなくなるが、高周波のノイズは存在しているので、そのノイズを除去することができる。
図25は、本実施形態における対物レンズの切り換えに応じてノイズリダクション処理をON/OFFの切り換えを行うフローを示す。同図において、まず。顕微鏡システムの電源をONにする(S21)。次に、試料ステージ26に試料3をセットする(S22)。
By doing so, when the aperture stop is narrowed, the limit resolution is lowered, so that the high-frequency component included in the image is eliminated, but since the high-frequency noise exists, the noise can be removed.
FIG. 25 shows a flow for switching ON / OFF the noise reduction process in accordance with the switching of the objective lens in the present embodiment. In the figure, first. The microscope system is turned on (S21). Next, the sample 3 is set on the sample stage 26 (S22).

次に、電子カメラ36の電源をONにする(S23)。次に、顕微鏡1を介して試料を電子カメラで動画モードで撮像する(動画 RECビュー)(S24)。次に、操作部61のセットをする(S25)。ここでは、操作部61を使って対物レンズを切り換える。次に、操作部61の静止画取り込みトリガをONにする(S26)と、静止画が画像メモリ46に記録される(S27)。   Next, the electronic camera 36 is turned on (S23). Next, the sample is imaged with the electronic camera in the moving image mode through the microscope 1 (moving image REC view) (S24). Next, the operation unit 61 is set (S25). Here, the objective lens is switched using the operation unit 61. Next, when the still image capturing trigger of the operation unit 61 is turned on (S26), the still image is recorded in the image memory 46 (S27).

次に、レンズの倍率が切り換えられたか否かを判断する(S8)。レンズの倍率が切り換えられていない場合には、S14の処理へ進み、レンズの倍率が切り換えられている場合には、ノイズリダクション処理を行うか否か(ON/OFF)を操作部61の操作により決定する(S9)。次に、上述したように操作部61を用いて、LPFを決定し(S10)、HPFを決定し(S11)、コアリング値を決定する(S12)。S10−S12で決定した情報を信号処理部(低周波信号処理部200及び高周波信号処理部201)へ転送し(S13)、撮影された画像がメモリカード等の記憶媒体58に書き込まれ(記憶され)、S4の処理へ戻る。   Next, it is determined whether or not the lens magnification has been switched (S8). If the lens magnification has not been switched, the process proceeds to S14. If the lens magnification has been switched, whether to perform noise reduction processing (ON / OFF) is determined by operating the operation unit 61. Determine (S9). Next, as described above, the LPF is determined using the operation unit 61 (S10), the HPF is determined (S11), and the coring value is determined (S12). The information determined in S10-S12 is transferred to the signal processing unit (low frequency signal processing unit 200 and high frequency signal processing unit 201) (S13), and the captured image is written (stored) in a storage medium 58 such as a memory card. ), The process returns to S4.

このようにすることにより、レンズの倍率が上げられると、限界解像度が下がるので、画像に含まれる高周波成分がなくなるが、高周波のノイズは存在しているので、そのノイズを除去することができる。
以上より、本実施形態によれば、対物レンズの交換するなどして、解像度が変化した場合に適したLPFやコアリングレベルを設定することにより、S/Nのよい電子的撮像装置を使用した顕微鏡システムを提供することができる。
In this way, when the magnification of the lens is increased, the limit resolution is lowered, so that the high-frequency component contained in the image is eliminated, but since the high-frequency noise exists, the noise can be removed.
As described above, according to the present embodiment, an electronic imaging device having a good S / N is used by setting an LPF and a coring level suitable for a case where the resolution changes, for example, by changing an objective lens. A microscope system can be provided.

本発明の実施の形態に係る顕微鏡システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the microscope system which concerns on embodiment of this invention. 図1の顕微鏡システムの詳細な構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the microscope system of FIG. 第1の実施形態におけるシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the system in 1st Embodiment. 第1の実施形態におけるγカーブの切り換えのグラフを示す図である。It is a figure which shows the graph of the switching of (gamma) curve in 1st Embodiment. 第1の実施形態における静止画撮影時の露光時間が動画撮影時の露光時間より4倍長いときのタイミングを示した図である。It is the figure which showed the timing when the exposure time at the time of still image photography in a 1st embodiment is 4 times longer than the exposure time at the time of animation photography. 図5のタイミング図の変形例である。6 is a modification of the timing diagram of FIG. 従来のコアリング係数とノイズレベルの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the conventional coring coefficient and a noise level. 図7を4倍ゲインしたものを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a gain obtained by multiplying FIG. 7 by four times. 第2の実施形態におけるシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the system in 2nd Embodiment. 第2の実施形態におけるコアリング係数とノイズレベルの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the coring coefficient and noise level in 2nd Embodiment. 図10を4倍ゲインしたものを示す図である。It is a figure which shows what obtained FIG. 10 4 times gain. 第3の実施形態におけるシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the system in 3rd Embodiment. 第4の実施形態におけるシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the system in 4th Embodiment. 第4の実施形態におけるCCD撮像素子の素子構造を示す図である。It is a figure which shows the element structure of the CCD image pick-up element in 4th Embodiment. 第4の実施形態におけるビニングがない場合のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing when there is no binning in 4th Embodiment. 第4の実施形態におけるビニングがある場合のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing when there exists binning in 4th Embodiment. 第4の実施形態における垂直方向の素子内加算時のタイミング図である。It is a timing chart at the time of vertical intra-element addition in the fourth embodiment. 第5の実施形態におけるシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the system in 5th Embodiment. 第5の実施形態におけるLPFとHPFとノイズの関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between LPF, HPF, and noise in 5th Embodiment. 第5の実施形態におけるタイミングチャートを示す図である。It is a figure which shows the timing chart in 5th Embodiment. 第6の実施形態における、第5の実施形態を顕微鏡に応用したときのブロック図である。It is a block diagram when applying 5th Embodiment to a microscope in 6th Embodiment. 第6の実施形態における対物レンズの倍率と限界解像度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the magnification of the objective lens and limit resolution in 6th Embodiment. 第6の実施形態における対物レンズの開口絞りと限界解像度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the aperture stop of the objective lens in 6th Embodiment, and limit resolution. 第6の実施形態における開口絞り切り換えのフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of aperture stop switching in 6th Embodiment. 第6の実施形態における対物レンズ切り換えのフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the objective lens switching in 6th Embodiment. 従来におけるノイズコアリング方式による雑音圧縮装置を示す図である。It is a figure which shows the noise compression apparatus by the conventional noise coring system. 一般的な電子的撮像装置におけるコアリング部によるコアリング処理の入出力特性を示す図である。It is a figure which shows the input / output characteristic of the coring process by the coring part in a general electronic imaging device. 一般的な電子的撮像装置における撮影時のコアリングレベルと画像信号のS/N比の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the coring level at the time of imaging | photography in a general electronic imaging device, and S / N ratio of an image signal. 図26のノイズコアリング方式による雑音圧縮装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the noise compression apparatus by the noise coring system of FIG. 従来における微弱な光を静止画に取り込むときのタイミングチャートである。It is a timing chart when taking in the weak light in the past in a still picture.

符号の説明Explanation of symbols

1 顕微鏡本体
3 試料
5 三眼鏡筒ユニット
6 接眼レンズユニット
11 透過照明光学系
12 落射照明光学系
13 透過照明用光源
14 コレクタレンズ
15 透過用フィルタユニット
16 透過視野絞り
161 透過シャッタ
17 折曲げミラー
18 透過開口絞り
19 コンデンサ光学素子ユニット
20 トップレンズユニット
21 落射照明用光源
22 落射用フィルタユニット
23 落射シャッタ
24 落射視野絞り
25 落射開口絞り
26 試料ステージ
27 対物レンズ
28 レボルバ
29 対物レンズ側光学素子ユニット
30 キューブユニット
31 ビームスプリッタ
33 中間変倍光学系(ズーム鏡筒)
34 ビームスプリッタ
35 写真接眼レンズユニット
36 電子カメラ
37 駆動回路部
38 対物レンズ検出部
39 リタデーション調整動作検出部
40 写真接眼レンズ検出部
41 顕微鏡コントロール部
42 撮像素子(CCD)
43 CDS回路
44 増幅器(AMP)
45 A/D変換器
46 画像メモリ
55 メモリコントローラ
52 加算器
51 スイッチ(SW)
53 タイミングジェネレータ(TG)
54 シグナルジェネレータ(SG)
56 DRAM56
57 圧縮伸長回路
58 記録媒体
59 液晶ディスプレイ(LCD)
60 CPU
61 操作部
200 低周波信号処理部
201 高周波信号処理部
202 V転送路
202 垂直転送路
203 水平転送路203
204 電荷検出器
205 アンプ
206 フォトダイオード

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microscope main body 3 Sample 5 Trinocular tube unit 6 Eyepiece unit 11 Transmission illumination optical system 12 Epi-illumination optical system 13 Transmission illumination light source 14 Collector lens 15 Transmission filter unit 16 Transmission field stop 161 Transmission shutter 17 Bending mirror 18 Transmission Aperture stop 19 Condenser optical element unit 20 Top lens unit 21 Epi-illumination light source 22 Epi-illumination filter unit 23 Epi-illumination shutter 24 Epi-illumination field stop 25 Epi-illumination aperture stop 26 Sample stage 27 Objective lens 28 Revolver 29 Objective lens-side optical element unit 30 Cube unit 31 Beam splitter 33 Intermediate zoom optical system (zoom lens barrel)
34 beam splitter 35 photographic eyepiece unit 36 electronic camera 37 drive circuit unit 38 objective lens detection unit 39 retardation adjustment operation detection unit 40 photographic eyepiece lens detection unit 41 microscope control unit 42 imaging device (CCD)
43 CDS circuit 44 Amplifier (AMP)
45 A / D converter 46 Image memory 55 Memory controller 52 Adder 51 Switch (SW)
53 Timing Generator (TG)
54 Signal Generator (SG)
56 DRAM56
57 Compression / decompression circuit 58 Recording medium 59 Liquid crystal display (LCD)
60 CPU
61 Operation Unit 200 Low Frequency Signal Processing Unit 201 High Frequency Signal Processing Unit 202 V Transfer Path 202 Vertical Transfer Path 203 Horizontal Transfer Path 203
204 Charge detector 205 Amplifier 206 Photodiode

Claims (22)

撮像素子により撮像した画像信号を出力する撮像装置において、
前記画像信号に含まれるノイズを軽減させるノイズ軽減手段と、
前記画像信号と前記ノイズを軽減させた画像信号とのうちのいずれかを記憶させる制御を行う記憶制御手段と、を備え、
前記ノイズ軽減手段は、
前記画像信号の低域の周波数成分を抽出する低域成分抽出手段と、
前記画像信号の高域の周波数成分を抽出する高域成分抽出手段と、
前記高域成分抽出手段により抽出された高域の周波数成分のうち、所定値以上の振幅を抽出する振幅抽出手段と、
前記低域の周波数成分と前記所定値以上の振幅である高域の周波数成分とを合成する合成手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
In an imaging apparatus that outputs an image signal captured by an imaging element,
Noise reduction means for reducing noise contained in the image signal;
Storage control means for performing control for storing either the image signal or the image signal with reduced noise;
The noise reduction means is
Low-frequency component extracting means for extracting a low-frequency component of the image signal;
High-frequency component extracting means for extracting a high-frequency component of the image signal;
Amplitude extraction means for extracting an amplitude greater than or equal to a predetermined value from the high frequency components extracted by the high frequency component extraction means;
A synthesizing unit that synthesizes the low-frequency component and the high-frequency component having an amplitude greater than or equal to the predetermined value;
An imaging apparatus comprising:
前記記憶制御手段は、
前記撮像装置で動画像の撮影を行う場合には、前記ノイズ軽減手段によりノイズを軽減した前記画像信号を記憶させ、
前記撮像装置で静止画像の撮影を行う場合には、前記撮像素子により撮像されたままの前記画像信号を記憶させる
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The storage control means
When capturing a moving image with the imaging device, the image signal with noise reduced by the noise reduction means is stored,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein when the still image is captured by the imaging apparatus, the image signal that is captured by the imaging element is stored.
動画像を取得する場合には、前記画像信号を増幅して当該画像信号のレベルを大きくし、かつ前記撮像素子の露光時間を短くし、
静止画像を取得する場合には、前記画像信号のレベルを小さくし、かつ前記撮像素子の露光時間を長くする
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
When acquiring a moving image, the image signal is amplified to increase the level of the image signal, and the exposure time of the image sensor is shortened.
The imaging apparatus according to claim 1, wherein when a still image is acquired, the level of the image signal is reduced and the exposure time of the imaging element is increased.
前記撮像装置は、さらに第1の記憶手段と第2の記憶手段とを備え、
前記記憶制御手段は、
前記撮像装置で動画像の撮影を行う場合には、前記ノイズ軽減手段によりノイズを軽減した前記画像信号を前記第1の記憶手段に記憶させ、
前記撮像装置で静止画像の撮影を行う場合には、前記撮像素子により撮像されたままの前記画像信号を前記第2の記憶手段に記憶させる
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The imaging apparatus further includes a first storage unit and a second storage unit,
The storage control means
When shooting a moving image with the imaging device, the image signal reduced in noise by the noise reduction means is stored in the first storage means,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein when taking a still image with the imaging apparatus, the image signal that has been captured by the imaging element is stored in the second storage unit.
前記記憶制御手段は、
前記撮像装置で動画像の撮影を行う場合には、前記ノイズ軽減手段によりノイズを軽減した前記画像信号を記憶させ、
前記撮像装置で静止画像の撮影を行う場合には、前記撮像素子により撮像されたままの前記画像信号と前記ノイズ軽減手段によりノイズを軽減した前記画像信号とを記憶させる
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The storage control means
When capturing a moving image with the imaging device, the image signal with noise reduced by the noise reduction means is stored,
When the still image is captured by the imaging device, the image signal that has been captured by the imaging device and the image signal in which noise is reduced by the noise reduction unit are stored. The imaging apparatus according to 1.
前記振幅抽出手段は、前記画像信号に応じて、前記所定値が設定されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the predetermined value is set in the amplitude extraction unit according to the image signal. 前記撮像素子は、前記撮像した画像信号を該撮像素子内部で加算する素子内信号加算手段を備え、
前記振幅抽出手段は、前記加算の結果に応じて、前記所定値が設定されることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The image sensor includes an in-element signal adding means for adding the captured image signal inside the image sensor,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the predetermined value is set in the amplitude extraction unit according to the result of the addition.
前記低域成分抽出手段により抽出される前記周波数成分の範囲を制御する低域成分抽出範囲制御手段を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a low-frequency component extraction range control unit that controls a range of the frequency component extracted by the low-frequency component extraction unit. 前記周波数成分の範囲は、フィルタ行列の大きさ及び該行列の要素の重み付けにより制御されることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 8, wherein the range of the frequency component is controlled by a size of a filter matrix and weighting of elements of the matrix. 前記高域成分抽出手段により抽出される前記周波数成分の範囲を制御する高域成分抽出範囲制御手段を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, further comprising high-frequency component extraction range control means for controlling a range of the frequency component extracted by the high-frequency component extraction means. 前記周波数成分の範囲は、フィルタ行列の大きさ及び該行列の要素の重み付けにより制御されることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 10, wherein the range of the frequency component is controlled by a size of a filter matrix and weighting of elements of the matrix. 請求項1〜11のうちいずれか1項に記載の撮像装置を備えた顕微鏡システム。   The microscope system provided with the imaging device of any one of Claims 1-11. 撮像素子により撮像した画像信号を出力する撮像装置の制御方法であって、
前記画像信号とノイズを軽減させた前記画像信号とのうちのいずれかを記憶させる制御を行い、
前記ノイズの軽減は、
前記画像信号の低域の周波数成分を抽出し、
前記画像信号の高域の周波数成分を抽出し、
前記高域の周波数成分のうち、所定値以上の振幅を抽出し、
前記低域の周波数成分と前記所定値以上の振幅である高域の周波数成分とを合成する
ことにより、行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。
An image pickup apparatus control method for outputting an image signal picked up by an image pickup element,
Performing control to store either the image signal or the image signal with reduced noise;
The noise reduction is
Extracting the low frequency component of the image signal,
Extract high frequency components of the image signal,
Of the high frequency components, extract an amplitude greater than a predetermined value,
A method for controlling an imaging apparatus, comprising: combining a low-frequency component with a high-frequency component having an amplitude greater than or equal to the predetermined value.
前記撮像装置で動画像の撮影を行う場合には、前記画像信号の前記ノイズを軽減して記憶し、
前記撮像装置で静止画像の撮影を行う場合には、前記撮像素子により撮像されたままの前記画像信号を記憶する
ことを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法。
When shooting a moving image with the imaging device, the noise of the image signal is reduced and stored,
The method of controlling an imaging apparatus according to claim 13, wherein when the imaging apparatus captures a still image, the image signal that has been captured by the imaging element is stored.
動画像を取得する場合には、前記画像信号を増幅して当該画像信号のレベルを大きくし、かつ前記撮像素子の露光時間を短くし、
静止画像を取得する場合には、前記画像信号のレベルを小さくし、かつ前記撮像素子の露光時間を長くする
ことを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法。
When acquiring a moving image, the image signal is amplified to increase the level of the image signal, and the exposure time of the image sensor is shortened.
The method for controlling an image pickup apparatus according to claim 13, wherein when a still image is acquired, the level of the image signal is reduced and the exposure time of the image pickup element is increased.
前記撮像装置で動画像の撮影を行う場合には、前記ノイズを軽減した前記画像信号を記憶し、
前記撮像装置で静止画像の撮影を行う場合には、前記撮像素子により撮像されたままの前記画像信号と前記ノイズ軽減手段によりノイズを軽減した前記画像信号とを記憶する
ことを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法。
When shooting a moving image with the imaging device, the image signal with reduced noise is stored,
When the still image is captured by the imaging device, the image signal that has been captured by the imaging device and the image signal in which noise is reduced by the noise reduction unit are stored. 14. A method for controlling the imaging apparatus according to 13.
前記所定値以上の振幅の抽出において、
前記画像信号に応じて、当該所定値を設定する
ことを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法。
In extracting an amplitude greater than or equal to the predetermined value,
The method according to claim 13, wherein the predetermined value is set according to the image signal.
前記撮像素子は、前記撮像した画像信号を該撮像素子内部で加算する素子内信号加算手段を備え、
前記所定値以上の振幅の抽出は、前記加算の結果に応じて、当該所定値を設定することを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法。
The image sensor includes an in-element signal adding means for adding the captured image signal inside the image sensor,
14. The method of controlling an imaging apparatus according to claim 13, wherein the extraction of an amplitude greater than or equal to the predetermined value sets the predetermined value according to the result of the addition.
前記画像信号の低域の周波数成分の抽出において、
当該周波数成分の範囲を制御する
ことを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法。
In extracting the low frequency component of the image signal,
The method of controlling an imaging apparatus according to claim 13, wherein the range of the frequency component is controlled.
前記周波数成分の範囲は、フィルタ行列の大きさ及び該行列の要素の重み付けにより制御されることを特徴とする請求項19に記載の撮像装置の制御方法。   The method of controlling an imaging apparatus according to claim 19, wherein the range of the frequency component is controlled by the size of a filter matrix and the weighting of elements of the matrix. 前記画像信号の高域の周波数成分の抽出において、
当該周波数成分の範囲を制御する
ことを特徴とする請求項13に記載の撮像装置の制御方法。
In extracting the high frequency component of the image signal,
The method of controlling an imaging apparatus according to claim 13, wherein the range of the frequency component is controlled.
前記周波数成分の範囲は、フィルタ行列の大きさ及び該行列の要素の重み付けにより制御されることを特徴とする請求項21に記載の撮像装置の制御方法。


The method of controlling an imaging apparatus according to claim 21, wherein the range of the frequency component is controlled by a size of a filter matrix and weighting of elements of the matrix.


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