JP2010097482A - Image display system, image information management apparatus, display control apparatus, and method for controlling image display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、N(Nは3より大きい自然数)バンドのスペクトル成分からなる画像情報(以下、マルチスペクトル画像情報という。)から得られる3原色のスペクトル成分からなる表示用カラー画像情報、及び、マルチスペクトル画像に基づくスペクトル解析結果により得られるカラー画像を表示する画像表示システム、この画像表示システムに組み込まれる画像情報管理装置、表示制御装置、及び、画像表示制御方法に関するものである。 The present invention provides display color image information consisting of spectral components of three primary colors obtained from image information consisting of spectral components of N (N is a natural number greater than 3) band (hereinafter referred to as multispectral image information), and multi The present invention relates to an image display system that displays a color image obtained from a spectrum analysis result based on a spectrum image, an image information management device, a display control device, and an image display control method incorporated in the image display system.
サーバに高精細で巨大な画像を特殊な形式で保存しておくことにより、クライアント側で観察領域や倍率をユーザからの指示に応じて変更しながら表示する巨大静止画閲覧用の画像情報の検索表示システムがある。 By storing high-definition and huge images in a special format on the server, search for image information for viewing huge still images to be displayed while changing the observation area and magnification according to instructions from the user on the client side There is a display system.
一方、リモートセンシング、美術品デジタルアーカイブ、医用などの幅広い分野において、N(Nは3より大きい自然数)バンドのスペクトル成分からなる画像情報(以下、マルチスペクトル画像情報という。)に基づく画像解析の技術が古くから利用されている。マルチスペクトル画像情報を用いることで、特定の対象の分類や判別、領域抽出などの画像処理を高精度に行うことが可能となる(特許文献1、2)。しかし、既存の巨大静止画閲覧用の画像情報の検索表示システムは、マルチスペクトル画像情報に対応しておらず、また、既存の巨大静止画閲覧用の画像情報の検索表示システムにおいて表示されるカラー画像を単にスペクトル画像に置き換えただけでは、以下の理由によりユーザからの指示に応じた解析結果を迅速に提示することができない。
On the other hand, in a wide range of fields such as remote sensing, art digital archives, and medical use, image analysis technology based on image information (hereinafter referred to as multispectral image information) composed of N (N is a natural number greater than 3) band spectral components. Has been used since ancient times. By using multispectral image information, it is possible to perform image processing such as classification and discrimination of a specific target and region extraction with high accuracy (
第1の理由としては、マルチスペクトル画像はカラー画像としてそのまま表示することはできないため、表示するためには表示用カラー画像に変換する処理が必要となり、処理速度の観点から、観察領域や倍率等を変更しながら表示することが難しいからである。 The first reason is that since a multispectral image cannot be displayed as a color image as it is, processing to convert it into a display color image is necessary to display it. From the viewpoint of processing speed, the observation area, magnification, etc. This is because it is difficult to display while changing.
第2の理由としては、マルチスペクトル画像情報の画像容量はカラー画像情報と比較して大きいため、伝送容量の観点から、観察領域や倍率等を変更しながら表示することが難しいからである。 The second reason is that since the image capacity of the multispectral image information is larger than that of the color image information, it is difficult to display while changing the observation region, magnification, etc. from the viewpoint of transmission capacity.
このような問題点に対して、N(Nは3より大きい自然数)バンドのスペクトル成分からなるマルチスペクトル画像情報の圧縮符号化技術として、マルチスペクトル画像情報を3原色の色情報に対応する3バンド画像情報とそれ以外のスペクトル情報に対応する(N−3)バンドの画像情報とから構成されるNバンドの画像情報へ変換して、圧縮符号化する技術が提案されている(非特許文献1、2)。 To solve this problem, as a compression encoding technique for multispectral image information composed of spectral components of N (N is a natural number greater than 3) band, multiband image information is converted into three bands corresponding to color information of three primary colors. A technique has been proposed in which image information and (N-3) band image information corresponding to other spectrum information are converted into N band image information and compressed and encoded (Non-Patent Document 1). 2).
上述した非特許文献1、2に係る手法では、色情報に対応する3バンド画像情報に多くのビットを割り当てることで、色情報の劣化を小さく抑えることができるとともに、復号化したNバンド画像情報のうち3バンド画像情報のみを利用した場合に、従来のカラー画像を表示する画像表示システムとの互換性を保つことができる。
In the methods according to Non-Patent
しかしながら、上述した非特許文献1、2に係る方法では、マルチスペクトル画像を表示する際に、既存のカラー画像を表示する画像表示システムとの互換性を高めることはできるが、符号化された画像データのサイズは、オリジナルのNバンド画像情報を符号化したデータのサイズと大きな違いがない。したがって、この手法により実現される画像表示システムでは、伝送容量の観点から、表示装置側で必要に応じたマルチスペクトル画像情報の解析結果を示すカラー画像を、画像情報管理装置にアクセスして迅速にユーザ等に提示することができなかった。
However, in the methods according to
本発明は、このような実状に鑑みて提案されたものであり、例えば、巨大なマルチスペクトル画像をカラー画像として観察する際に、所望の観察領域や倍率のカラー画像を迅速にユーザー等に提示することが可能であり、かつ、ユーザ等の要求によりマルチスペクトル画像に基づいてスペクトル解析された所望のカラー画像も迅速に提示することが可能な画像表示システム、この画像表示システムに組み込まれる画像情報管理装置、表示制御装置、及び、画像表示制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such a situation. For example, when observing a huge multispectral image as a color image, a color image with a desired observation region and magnification is quickly presented to a user or the like. An image display system capable of promptly presenting a desired color image spectrum-analyzed based on a multispectral image at the request of a user or the like, and image information incorporated in the image display system It is an object to provide a management device, a display control device, and an image display control method.
上述した課題を解決するための手段として、本発明に係る画像表示システムは、N(Nは3より大きい自然数)バンドのスペクトル成分の画像情報を解析するためのスペクトル解析用画像情報と、Nバンドのスペクトル成分からなる画像情報から得られる3原色のスペクトル成分からなる表示用カラー画像情報とを対応付けて記憶する画像情報記憶部と、画像情報記憶部が記憶している画像情報を送信する第1の通信部と、第1の通信部を制御する第1の制御部とを有する画像情報管理装置と、画像情報管理装置から送信されてくる画像情報を受信する第2の通信部と、第2の通信部により受信した画像情報に応じたカラー画像を表示装置に表示する表示制御部と、表示装置による表示結果に応じたスペクトル解析を指示するスペクトル解析指示情報を入力する指示情報入力部と、表示装置による表示結果及び指示情報入力部により入力されたスペクトル解析指示情報に基づいて第2の通信部を制御する第2の制御部とを有する表示制御装置とを備え、第1の制御部は、画像情報記憶部が記憶している表示用カラー画像情報を表示制御装置に送信し、その後、当該表示制御装置から送信されてくるスペクトル画像解析指示情報を受信して、当該スペクトル画像解析指示情報で指示される画像情報を画像情報記憶部が記憶しているスペクトル解析用画像情報を参照して当該表示制御装置に送信するように、第1の通信部を制御し、第2の制御部は、指示情報入力部に入力されたスペクトル解析指示情報を画像情報管理装置に送信し、その後、当該画像情報管理装置から送信されてくる当該スペクトル解析指示情報で指示される画像情報を受信するように、第2の通信部を制御し、表示制御部は、第2の通信部により受信したスペクトル画像解析指示情報で指示される画像情報に応じたカラー画像を表示装置に表示する。 As means for solving the above-described problems, an image display system according to the present invention includes spectral analysis image information for analyzing spectral information of N (N is a natural number greater than 3) band spectral information, and N band. An image information storage unit that stores the display color image information including the spectral components of the three primary colors obtained from the image information including the spectral components, and the image information stored in the image information storage unit. An image information management device having a first communication unit and a first control unit that controls the first communication unit; a second communication unit that receives image information transmitted from the image information management device; A display control unit that displays on the display device a color image corresponding to the image information received by the communication unit, and a spectrum analysis that instructs spectrum analysis according to the display result of the display device Display control having an instruction information input unit for inputting display information, and a second control unit for controlling the second communication unit based on the display result by the display device and the spectrum analysis instruction information input by the instruction information input unit And the first control unit transmits the display color image information stored in the image information storage unit to the display control device, and then the spectral image analysis instruction information transmitted from the display control device. So that the image information indicated by the spectral image analysis instruction information is transmitted to the display control device with reference to the spectral analysis image information stored in the image information storage unit. The second control unit transmits the spectrum analysis instruction information input to the instruction information input unit to the image information management apparatus, and then transmits from the image information management apparatus. The second communication unit is controlled so as to receive the image information instructed by the spectrum analysis instruction information, and the display control unit is image information instructed by the spectrum image analysis instruction information received by the second communication unit. A color image corresponding to the above is displayed on the display device.
また、本発明に係る画像情報管理装置は、N(Nは3より大きい自然数)バンドのスペクトル成分の画像情報を解析するためのスペクトル解析用画像情報と、Nバンドのスペクトル成分からなる画像情報から得られる3原色のスペクトル成分からなる表示用カラー画像情報と対応付けて記憶する画像情報記憶部と、画像情報記憶部が記憶している画像情報に応じたカラー画像を表示する表示装置の表示制御を行う表示制御装置に送信する通信部と、通信部を制御する制御部とを備え、制御部は、表示制御装置による画像表示に応じたスペクトル解析を指示するスペクトル解析指示情報を表示制御装置から受信し、当該スペクトル画像解析指示情報で指示される画像情報を、画像情報記憶部が記憶しているスペクトル画像解析用画像情報を参照して表示制御装置に送信するように通信部を制御する。 The image information management apparatus according to the present invention includes spectral analysis image information for analyzing spectral information of N (N is a natural number greater than 3) band spectral information and image information including N band spectral components. Display information of a display device that displays color images corresponding to image information stored in the image information storage unit, and an image information storage unit that stores the color image information for display composed of spectral components of the three primary colors obtained. And a control unit that controls the communication unit. The control unit receives spectrum analysis instruction information that instructs spectrum analysis according to image display by the display control device from the display control device. Receive and refer to the image information for spectral image analysis stored in the image information storage unit for the image information specified by the spectral image analysis instruction information Te controls the communication unit to transmit to the display control device.
また、本発明に係る表示制御装置は、N(Nは3より大きい自然数)バンドのスペクトル成分の画像情報を解析するためのスペクトル解析用画像情報と、Nバンドのスペクトル成分からなる画像情報から得られる3原色のスペクトル成分からなる表示用カラー画像情報とを対応付けて管理する画像情報管理装置から送信されてくる画像情報を受信する通信部と、通信部により受信した画像情報に応じたカラー画像を表示装置に表示する表示制御部と、表示装置による表示結果に応じたスペクトル解析を指示するスペクトル解析指示情報を入力する指示情報入力部と、通信部を制御する制御部とを備え、制御部は、指示情報入力部に入力されたスペクトル解析指示情報を画像情報管理装置に送信し、その後、当該画像情報管理装置から送信されてくる当該スペクトル解析指示情報で指示される画像情報を受信するように、通信部を制御し、表示制御部は、通信部により受信した画像情報に応じた表示画像を表示装置に表示する。 The display control apparatus according to the present invention obtains from spectrum analysis image information for analyzing spectral information of N (N is a natural number greater than 3) band spectral information and image information consisting of N band spectral components. A communication unit that receives image information transmitted from an image information management apparatus that associates and manages display color image information including spectral components of the three primary colors, and a color image corresponding to the image information received by the communication unit A display control unit for displaying the information on the display device, an instruction information input unit for inputting spectrum analysis instruction information for instructing spectrum analysis according to a display result by the display device, and a control unit for controlling the communication unit. Transmits the spectrum analysis instruction information input to the instruction information input unit to the image information management apparatus, and then transmits the spectrum analysis instruction information from the image information management apparatus. Comes to receive image information indicated in the spectral analysis instruction information, controls the communication unit, the display control unit displays the display image corresponding to the image information received by the communication unit to the display device.
また、本発明にかかる画像表示制御方法は、N(Nは3より大きい自然数)バンドのスペクトル成分の画像情報を解析するためのスペクトル解析用画像情報と、Nバンドのスペクトル成分からなる画像情報から得られる3原色のスペクトル成分からなる表示用カラー画像情報とを対応付けて管理する画像情報管理装置から、表示用カラー画像情報を表示制御装置に送信する第1の送信制御ステップと、第1の送信制御ステップにより送信され、表示制御装置が受信した表示用カラー画像情報の画像を表示装置に表示する第1の表示制御ステップと、第1の表示制御ステップによる表示結果に応じたスペクトル解析を指示するスペクトル解析指示情報を入力する指示情報入力ステップと、指示情報入力ステップにより入力されたスペクトル解析指示情報を、表示制御装置から画像情報管理装置に送信する第2の送信制御ステップと、第2の送信制御ステップにより、画像情報管理装置が管理するスペクトル解析用画像情報を参照して、表示制御装置から送信されてくるスペクトル解析指示情報により指示される画像情報を、当該画像情報管理装置から当該表示制御装置に送信する第3の送信制御ステップと、第3の送信制御ステップにより、画像情報管理装置から表示制御装置に送信されてくる画像情報に応じた表示画像を表示装置に表示する第2の表示制御ステップとを有する。 The image display control method according to the present invention includes spectral analysis image information for analyzing spectral information of N (N is a natural number greater than 3) band spectral information and image information consisting of N band spectral components. A first transmission control step of transmitting display color image information to a display control device from an image information management device that manages display color image information comprising spectral components of the three primary colors obtained in association; A first display control step for displaying on the display device the image of the display color image information transmitted by the transmission control step and received by the display control device, and instructing spectrum analysis according to the display result of the first display control step The instruction information input step for inputting the spectrum analysis instruction information to be performed, and the spectrum analysis input by the instruction information input step Display control with reference to image information for spectrum analysis managed by the image information management device in the second transmission control step for transmitting the display information from the display control device to the image information management device, and the second transmission control step. Image information management is performed by a third transmission control step for transmitting image information instructed by spectrum analysis instruction information transmitted from the apparatus from the image information management apparatus to the display control apparatus, and a third transmission control step. And a second display control step for displaying on the display device a display image corresponding to the image information transmitted from the device to the display control device.
本発明は、表示装置による表示結果に応じたスペクトル解析指示情報で指示される画像情報を、画像情報管理装置が管理するスペクトル解析用画像情報を参照して、当該画像情報管理装置から当該表示制御装置に送信し、この画像情報管理装置から表示制御装置に送信されてくる画像情報に応じた表示画像を表示装置に表示するように制御する。このようにして、本発明では、画像情報管理装置で管理されている画像情報のうち、スペクトル解析指示情報により指示された画像情報のみを画像情報管理装置から表示制御装置に送信することによって、画像情報の伝送量の低減化を実現することができる。 The present invention relates to the display control from the image information management device by referring to the image information for spectrum analysis managed by the image information management device for the image information specified by the spectrum analysis instruction information according to the display result by the display device. Control is performed so that a display image corresponding to the image information transmitted from the image information management apparatus to the display control apparatus is displayed on the display apparatus. In this way, in the present invention, by transmitting only the image information instructed by the spectrum analysis instruction information from the image information management apparatus to the display control apparatus among the image information managed by the image information management apparatus, It is possible to reduce the amount of information transmitted.
したがって、本発明は、例えば、巨大なマルチスペクトル画像をカラー画像として観察する際に、所望の観察領域や倍率のカラー画像を迅速にユーザー等に提示することが可能であり、かつ、ユーザ等の要求によりマルチスペクトル画像に基づいてスペクトル解析された所望のカラー画像も迅速に提示することができる。 Therefore, for example, when observing a huge multispectral image as a color image, the present invention can quickly present a color image of a desired observation region or magnification to a user or the like. A desired color image that has been spectrally analyzed based on a multispectral image can also be quickly presented as required.
本発明が適用された画像表示システムは、N(Nは3より大きい自然数)バンドのスペクトル成分からなる画像情報(以下、マルチスペクトル画像情報という。)から得られる3原色のスペクトル成分からなる表示用カラー画像情報、及び、マルチスペクトル画像に基づくスペクトル解析結果により得られるカラー画像を表示するものである。本実施の形態では、図1に示すような画像表示システム1を用いて、本発明を実施するための形態について説明する。
An image display system to which the present invention is applied is for display comprising spectral components of three primary colors obtained from image information consisting of spectral components of N (N is a natural number greater than 3) band (hereinafter referred to as multispectral image information). A color image obtained from color image information and a spectrum analysis result based on a multispectral image is displayed. In the present embodiment, a mode for carrying out the present invention will be described using an
画像表示システム1は、図1に示すように、画像情報を管理する管理装置として機能するサーバ装置10と、サーバ装置10とインターネットなどの電気通信回線を介して接続されるクライアント装置20と、クライアント装置20で処理されたカラー画像を表示する表示装置30とから構成される。
As shown in FIG. 1, the
サーバ装置10は、例えば、ハードディスク等の大容量記憶装置と、CPUと、RAMと、ROMとを備えるコンピュータであって、マルチスペクトル画像情報を管理するため、次のような機能を有する。すなわち、サーバ装置10は、画像情報を記憶する画像情報記憶部11と、画像情報記憶部11に記憶されている画像情報に対して画像処理を施す画像処理部12と、画像処理部12のメインメモリとして機能するフレームメモリ13と、クライアント装置20との間で通信を行う通信部14と、これら各部を制御する制御部15とを備える。ここで、マルチスペクトル画像情報は、例えば複数の撮像素子を用いることにより、同一の被写体に対してNバンドのスペクトル成分を受光して得られた画像情報である。
The
画像情報記憶部11は、マルチスペクトル画像情報を解析するためのスペクトル解析用画像情報と、マルチスペクトル画像情報から得られる3原色のスペクトル成分からなる表示用カラー画像情報とを対応付けて記憶する。具体的に、画像情報記憶部11では、図2に示すように、xyz軸の三次元直交座標系において、被写体の観測位置をxy座標系で、倍率をz軸方向でそれぞれ規定して、スペクトル解析用画像情報が記憶される第1の記憶領域11aと、表示用カラー画像情報が記憶される第2の記憶領域11bとを対応付けて記憶する。すなわち、画像情報記憶部11では、観測位置と倍率とが、図2中の矢印Aで示すように、第1の記憶領域11aと第2の記憶領域11bとでお互い対応付けて管理される。
The image
画像処理部12は、制御部15からの制御命令に従って、画像情報記憶部11に記憶されている画像情報を読み出して、読み出した画像情報に対して、フレームメモリ13を用いて具体的には後述するような画像処理を施す。また、画像処理部12は、画像処理を施した画像情報を通信部14に供給する。
The
通信部14は、画像処理部12により画像処理が施された画像情報をクライアント装置20に送信する処理を含め、制御部15からの制御命令に従ってクライアント装置20との間でデータの送受信を行う。
The
制御部15は、クライアント装置20から通信部14に送信されてくる情報に応じて、各処理部の動作を制御する。
The
上述した構成からなるサーバ装置10と通信可能に接続されるクライアント装置20は、例えば、ハードディスク等の大容量記憶装置と、CPUと、RAMと、ROMとを備えるコンピュータであって、表示装置30にカラー画像を表示する表示制御装置として機能するため、次のような機能を有する。すなわち、クライアント装置20は、サーバ装置10と通信する通信部21と、通信部21を介してサーバ装置10から受信した画像情報に対して画像処理を施す画像処理部22と、画像処理部22のメインメモリとして機能するフレームメモリ23と、画像処理部22により復号処理された画像情報を表示装置30に表示する表示制御部24と、ユーザからの操作命令が入力される操作命令入力部25と、各処理部全体を制御する制御部26とを備える。
The
通信部21は、制御部26からの制御命令に従って、画像情報を取得するための情報をサーバ装置10に送信したり、サーバ装置10から送信されてくる画像情報を画像処理部22に供給する処理を含め、サーバ装置10との間で情報の送受信を行う。
The
画像処理部22は、制御部26からの制御命令に従って、通信部21を介してサーバ装置10から受信した画像情報に対して、フレームメモリ23を用いて具体的には後述するような画像処理を施す。また、画像処理部22は、画像処理を施した画像情報を表示制御部24に供給する。
In accordance with a control command from the
表示制御部24は、画像処理部22から供給される画像情報のカラー画像を表示装置30に表示する。
The
操作命令入力部25は、表示装置30により表示された表示結果に応じて、ユーザ等により操作命令が入力されるグラフィカルインタフェースとして機能する。操作命令入力部25は、ユーザにより入力された操作命令を制御部26に通知する。
The operation
制御部26は、操作命令入力部25に入力された操作命令に従って、上述した各処理部の動作を制御する。
The
以上のような構成からなるサーバ装置10とクライアント装置20とを有する画像表示システム1においては、スペクトル解析用画像情報として、マルチスペクトル画像情報を符号化したデータをサーバ装置10で管理すればよいが、記憶容量や伝送量の低減化等の観点から、表示用カラー画像情報から再構築されるマルチスペクトル画像情報とマルチスペクトル画像情報との差分の画像情報を含む画像情報(以下、Plus画像情報という。)を第1の記憶領域11aに記憶しても良い。
In the
<画像情報の生成について>
ここで、画像表示システム1の全体動作に係る説明に先立ち、マルチスペクトル画像情報から、3原色のスペクトル成分からなる表示用カラー画像情報、及び、Plus画像情報を生成する生成処理について図3を参照して説明する。
<Generation of image information>
Here, prior to the description of the overall operation of the
まず、K(Kは3より大きい自然数)バンドのスペクトル成分を検出するカメラにより対象物体の撮影を行い、Kバンドのマルチスペクトル画像情報D1を取得したとする。このとき、Kバンドのマルチスペクトル画像情報D1の画素(x,y)における信号値を、下記の(1)式のようにK次元列ベクトルm(x,y)で表すものとする。 First, it is assumed that a target object is photographed by a camera that detects a spectral component of a K (K is a natural number greater than 3) band, and K-band multispectral image information D1 is acquired. At this time, the signal value at the pixel (x, y) of the K-band multispectral image information D1 is represented by a K-dimensional column vector m (x, y) as shown in the following equation (1).
ここで、Tはベクトルの転置を表す。また、実際の対象物体の画素(x,y)に対応する位置から放射される光のスペクトル(波長λ1〜λL)をL次元列ベクトルs(x,y)とする。 Here, T represents transposition of the vector. Further, the spectrum (wavelength λ 1 to λ L ) of light emitted from the position corresponding to the pixel (x, y) of the actual target object is defined as an L-dimensional column vector s (x, y).
このとき、カメラの光電変換による非線形性を除去すれば、m(x,y)とs(x,y)の間には下記の(3)式の関係が成り立つ。 At this time, if the nonlinearity due to the photoelectric conversion of the camera is removed, the relationship of the following expression (3) is established between m (x, y) and s (x, y).
ここで、K×L行列Hは、カメラの分光感度特性によって決まる行列である。 Here, the K × L matrix H is a matrix determined by the spectral sensitivity characteristics of the camera.
次に、ステップS11において、マルチスペクトル画像情報MSIから表示用カラー画像情報であるRGB画像情報D2を生成する際には、3×Kの行列であるPを用いて、下記の(4)式により算出する。 Next, when generating RGB image information D2 that is display color image information from the multispectral image information MSI in step S11, the following equation (4) is used using P that is a 3 × K matrix. calculate.
ここで、c(x,y)は画素(x,y)におけるRGB画像情報D2の信号値であり3次元列ベクトルである。また、行列Pは下記の(5)式により求まる。 Here, c (x, y) is a signal value of the RGB image information D2 at the pixel (x, y) and is a three-dimensional column vector. Further, the matrix P is obtained by the following equation (5).
ここで、H+はK×L行列の行列でシステム行列Hの擬似逆行列であり、行列TRGBは3×L行列でTRGB=MTXYZとして算出するものであり、行列TXYZは3×L行列でCIEXYZ等色関数を行ベクトルとして持つ行列であり、行列MはCIEXYZ色空間からRGB色空間へと変換する3×3行列である。RGB色空間としては、sRGB色空間などを用いることができる。また、K×Lの行列Hの擬似逆行列とは、K<Lの場合、HH+がK×Kの単位行列となる条件を満たす行列のことである。一般に、擬似逆行列H+は一意には定まらないが、ここでは、Wiener推定理論に基づいて下記の(6)式により導出するものとする。 Here, H + is a K × L matrix and a pseudo inverse matrix of the system matrix H, the matrix T RGB is a 3 × L matrix and is calculated as T RGB = MT XYZ , and the matrix T XYZ is 3 × L. The L matrix is a matrix having a CIEXYZ color matching function as a row vector, and the matrix M is a 3 × 3 matrix for converting from the CIEXYZ color space to the RGB color space. An sRGB color space or the like can be used as the RGB color space. Further, the pseudo inverse matrix of the K × L matrix H is a matrix that satisfies the condition that HH + becomes a unit matrix of K × K when K <L. In general, the pseudo inverse matrix H + is not uniquely determined, but here it is derived from the following equation (6) based on Wiener estimation theory.
ここで、行列Rssはs(x,y)の相関行列であるL×L行列である。行列Rssの求め方は任意であるが、対象物体のスペクトルσ(i)=[σ(i,λ1),・・・,σ(i,λL)]Tを多数収集し、i=1,・・・Nとして、下記の(7)式により求まる。 Here, the matrix R ss is an L × L matrix that is a correlation matrix of s (x, y). The matrix R ss can be obtained in any way, but a large number of spectra T of the target object σ (i) = [σ (i, λ 1 ),..., Σ (i, λ L )] T are collected, and i = 1,... N can be obtained by the following equation (7).
また、Rssの(a,b)要素を Also, the (a, b) element of R ss
として生成した行列で代用することも可能である。このとき、ρは0.99〜0.9999の値が望ましい。 It is also possible to substitute the matrix generated as At this time, ρ is preferably a value of 0.99 to 0.9999.
ステップS12において、上述した処理によって生成されたRGB画像情報D2に対して符号化処理を施してデータ量を圧縮して、符号化したRGB画像情報D3を表示用カラー画像情報として画像情報記憶部11の第2の記憶領域11bに記憶する。
In step S12, the RGB image information D2 generated by the above-described processing is encoded to compress the data amount, and the encoded RGB image information D3 is used as display color image information for the image
ステップS13において、符号化したRGB画像情報D3に対して復号処理を施す。そして、ステップS14において、復号処理を施したRGB画像情報からマルチスペクトル画像情報を予測する。 In step S13, a decoding process is performed on the encoded RGB image information D3. In step S14, multispectral image information is predicted from the RGB image information subjected to the decoding process.
RGB画像情報D3に対して復号処理を施した画像の画素(x,y)における信号値をc’(x,y)とする。このとき、画素(x,y)に対応する予測マルチスペクトル画像情報D4の信号値 Let c ′ (x, y) be the signal value at pixel (x, y) of the image obtained by decoding the RGB image information D3. At this time, the signal value of the predicted multispectral image information D4 corresponding to the pixel (x, y)
は上述した(5)式で定義した3×Kの行列Pの擬似逆行列P+を用いて下記の式(8)から求まる。 Is obtained from the following equation (8) using the pseudo inverse matrix P + of the 3 × K matrix P defined by the above equation (5).
一般に、擬似逆行列は一意には定まらないが、ここでは、Wiener推定理論に基づいて下記の(9)式により導出するものとする。 In general, the pseudo inverse matrix is not uniquely determined, but here it is derived from the following equation (9) based on Wiener estimation theory.
ここで、行列Rmmはm(x,y)の相関行列であるK×Kの行列である。行列Rmmの求め方は任意であるが、マルチスペクトル画像情報D1の信号値m(x,y)を用いて下記の(10)式で求まる。 Here, the matrix R mm is a K × K matrix that is a correlation matrix of m (x, y). The matrix R mm can be obtained in any manner, but can be obtained by the following equation (10) using the signal value m (x, y) of the multispectral image information D1.
ここで、XとYはマルチスペクトル画像情報D1の縦と横の画素数を表しており、全ての画素の情報を用いて算出していることになる。また、マルチスペクトル画像情報D1から適当に選択した画素の情報のみを用いて上記の(10)式と同様に計算するようにしてもよく、これにより、計算量の軽減を図ることができる。 Here, X and Y represent the number of vertical and horizontal pixels of the multispectral image information D1, and are calculated using information on all the pixels. Further, the calculation may be performed in the same manner as the above equation (10) using only the information of the pixel appropriately selected from the multispectral image information D1, thereby reducing the amount of calculation.
上述したようにして、RGB画像情報D3から再構成したマルチスペクトル画像情報D4を生成すると、ステップS15に進む。 When the multispectral image information D4 reconstructed from the RGB image information D3 is generated as described above, the process proceeds to step S15.
ステップS15において、元のマルチスペクトル画像情報D1と、ステップS14により再構成したマルチスペクトル画像情報D4との差分の画像情報を含むPlus画像情報D5の画素(x,y)における信号値q(x,y)は下記の(11)式で求まる。 In step S15, the signal value q (x, x, y) in the pixel (x, y) of the Plus image information D5 including the difference image information between the original multispectral image information D1 and the multispectral image information D4 reconstructed in step S14. y) is obtained by the following equation (11).
ここで、 here,
は上記の(8)式により求まる値である。 Is a value obtained from the above equation (8).
上記(11)式から明らかなように、RGB画像情報D3から再構成したマルチスペクトル画像情報D4に、Plus画像情報D5から取り出した差分の画像情報を加算することで、元のマルチスペクトル画像情報D1を復元することができる。 As is apparent from the above equation (11), the original multispectral image information D1 is obtained by adding the difference image information extracted from the Plus image information D5 to the multispectral image information D4 reconstructed from the RGB image information D3. Can be restored.
上述した処理によって生成されたPlus画像情報D5に対して、ステップS16により、符号化処理を施してデータ量を圧縮して、符号化したPlus画像情報D6をスペクトル解析用画像情報として画像情報記憶部11の第1の記憶領域11aに記憶する。 The Plus image information D5 generated by the above-described process is subjected to an encoding process in step S16 to compress the data amount, and the encoded Plus image information D6 is used as spectrum analysis image information as an image information storage unit. 11 in the first storage area 11a.
このようにして、画像表示システム1では、RGB画像情報D3を表示用カラー画像情報としてサーバ装置10の画像情報記憶部11の第2の記憶領域11bで管理するとともに、Plus画像情報D6をマルチスペクトル解析用画像情報として画像情報記憶部11の第1の記憶領域11aで管理することで、単にマルチスペクトル画像情報D1を管理する場合に比べて画像情報記憶部11の記憶容量の低減化と、サーバ装置10からクライアント装置20への画像情報の伝送量の低減化を図ることができる。
In this way, in the
<画像表示システム1の全体動作について>
次に、画像表示システム1の全体動作について説明する。
<Overall Operation of
Next, the overall operation of the
画像表示システム1は、具体的には後述するマルチスペクトル画像情報に基づく画像処理を、主にクライアント装置20側で行うシステム構成(以下、クライアント側システムという。)と、主にサーバ装置10側で行うシステム構成(以下、サーバ側システムという。)との2種類のシステム構成でそれぞれ実現することができる。なお、本実施形態に係る画像表示システム1では、クライアント側システム及びサーバ側システムの2種類のシステム構成のうち、いずれか一方を実現するような機能を、サーバ装置10及びクライアント装置20の各部が有するようにすればよい。
Specifically, the
まず、図4を参照してクライアント側システムに係る動作例について説明する。 First, an operation example according to the client side system will be described with reference to FIG.
ステップS21において、クライアント装置20の制御部26は、操作命令入力部25から、ユーザから閲覧位置や倍率等の指示に応じたカラー画像を表示する指示情報が入力される。
In step S <b> 21, the
ステップS22において、クライアント装置20の制御部26は、ステップS21により入力された指示情報を、通信部21によりサーバ装置10へ伝送する。
In step S <b> 22, the
ステップS23において、サーバ装置10の制御部15は、クライアント装置20から伝送されてくる指示情報に従って、ユーザが指示した閲覧位置や倍率に対応する符号化された表示用カラー画像情報を、画像情報記憶部11の第2の記憶領域11bを参照して読み出す。
In step S23, the
ステップS24において、サーバ装置10の制御部15は、ステップS23により読み出した表示用カラー画像情報を通信部14によりクライアント装置20に伝送する。
In step S <b> 24, the
ステップS25において、クライアント装置20の制御部26は、サーバ装置10から伝送されてきた表示用カラー画像情報に対して、画像処理部22により復号処理を施す。
In step S <b> 25, the
ステップS26において、クライアント装置20の制御部26は、画像処理部22により、復号された表示用カラー画像情報に対して、フレームメモリ23を参照して閲覧位置近傍の画像情報を付加する。また、スペクトル解析用画像情報としてPlus画像情報をサーバ装置10が管理している場合、ステップS26aとして、画像処理部22は、復号された表示用カラー画像情報をフレームメモリ23に記憶しておく。
In step S <b> 26, the
ステップS27において、クライアント装置20の制御部26は、表示制御部24により、ステップS26により閲覧位置近傍の画像情報が付加された表示用カラー画像情報のカラー画像を表示装置30に表示する。
In step S27, the
ステップS28において、クライアント装置20の制御部26は、ステップS27による表示結果に応じたスペクトル解析を指示するスペクトル解析指示情報が、操作命令入力部25に入力される。
In step S <b> 28, the
ステップS29において、クライアント装置20の制御部26は、通信部21により、ステップS28により入力されたスペクトル解析指示情報をサーバ装置10に伝送する。
In step S29, the
ステップS30において、サーバ装置10の制御部15は、クライアント装置20から伝送されてくるスペクトル解析指示情報に従って、ステップS23で読み出した表示用カラー画像情報に対応付けられたスペクトル解析用画像情報を、画像情報記憶部11の第1の記憶領域11aから参照して読み出す。
In step S <b> 30, the
ステップS31において、サーバ装置10の制御部15は、スペクトル解析指示情報で指示される画像情報として、ステップS30により読み出したスペクトル解析用画像情報を通信部14によりクライアント装置20に伝送する。
In step S <b> 31, the
ステップS32において、クライアント装置20の制御部26は、サーバ装置10から伝送されてきたスペクトル解析用画像情報に対して、画像処理部22により復号処理を施す。
In step S <b> 32, the
ステップS33において、クライアント装置20の制御部26は、復号されたスペクトル解析用画像情報を参照して、ステップS28により入力されたスペクトル解析指示情報で指示される解析処理をして、当該解析結果をカラー表示するための解析結果表示用画像情報を生成する。
In step S33, the
ここで、スペクトル解析用画像情報としてPlus画像情報をサーバ装置10が管理している場合、画像処理部22は、ステップS26aによりフレームメモリ23に記憶されている表示用カラー画像情報からマルチスペクトル画像情報を再構成し、再構成したスペクトル画像情報とPlus画像情報から取り出した差分の画像情報とを加算することでマルチスペクトル画像情報を生成する。そして、画像処理部22は、生成したマルチスペクトル画像情報に対してスペクトル解析処理を施して、解析結果をカラー画像で表示するための解析結果表示用画像情報を生成する。
Here, when the
ステップS34において、クライアント装置20の制御部26は、表示制御部24により、ステップS23により生成された解析結果表示用画像情報の画像を表示装置30に表示する。
In step S <b> 34, the
以上のようにして、クライアント側システムでは、スペクトル解析指示情報で指示される画像情報として、サーバ装置10からクライアント装置20に解析結果表示用画像情報を送信して、クライアント装置20側で、解析結果表示用画像情報に対してスペクトル解析指示情報で指示される解析処理をして、当該解析結果から得られる解析結果表示用画像情報の画像を表示装置30に表示する。
As described above, in the client side system, the analysis result display image information is transmitted from the
次に、図5を参照してサーバ側システムに係る動作例について説明する。 Next, an operation example according to the server-side system will be described with reference to FIG.
ステップS41において、クライアント装置20の制御部26は、操作命令入力部25により、ユーザから閲覧位置や倍率等の指示に応じたカラー画像を表示する指示情報が入力される。
In step S <b> 41, the
ステップS42において、クライアント装置20の制御部26は、ステップS41により入力された指示情報を、通信部21によりサーバ装置10へ伝送する。
In step S <b> 42, the
ステップS43において、サーバ装置10の制御部15は、クライアント装置20から伝送されてくる指示情報に従って、ユーザが指示した閲覧位置や倍率に対応する表示用カラー画像情報を、画像情報記憶部11の第2の記憶領域11bから参照して読み出す。また、第1の記憶領域11aにおいてPlus画像情報をスペクトル解析用画像情報として記憶している場合、ステップS43aとして、画像処理部12は、上記の読み出した表示用カラー画像情報をフレームメモリ13に記憶しておく。
In step S <b> 43, the
ステップS44において、サーバ装置10の制御部15は、ステップS43により読み出した表示用カラー画像情報を通信部14によりクライアント装置20に伝送する。
In step S <b> 44, the
ステップS45において、クライアント装置20の制御部26は、サーバ装置10から伝送されてきた表示用カラー画像情報に対して、画像処理部22により復号処理を施す。
In step S <b> 45, the
ステップS46において、クライアント装置20の制御部26は、画像処理部22により、復号された表示用カラー画像情報に対して、フレームメモリ23を参照して、閲覧位置近傍の画像情報を付加する。
In step S <b> 46, the
ステップS47において、クライアント装置20の制御部26は、表示制御部24により、ステップS46により閲覧位置近傍の画像情報が付加された表示用カラー画像情報の画像を表示装置30に表示する。
In step S47, the
ステップS48において、クライアント装置20の制御部26は、ステップS47による表示結果に応じたスペクトル解析を指示するスペクトル解析指示情報が、操作命令入力部25に入力される。
In step S48, the
ステップS49において、クライアント装置20の制御部26は、通信部21により、ステップS48により入力されたスペクトル解析用画像情報をサーバ装置10に伝送する。
In step S <b> 49, the
ステップS50において、サーバ装置10の制御部15は、クライアント装置20から伝送されてくるスペクトル解析指示情報に従って、ステップS43で読み出した表示用カラー画像情報に対応付けられたスペクトル解析用画像情報を、画像情報記憶部11の第1の記憶領域11aから参照して読み出す。
In step S50, the
ステップS51において、サーバ装置10の制御部15は、ステップS50により読み出したスペクトル解析用画像情報に対して、画像処理部12により復号処理を施すように、画像処理部12を制御する。
In step S51, the
ステップS52において、サーバ装置10の制御部15は、復号されたスペクトル解析用画像情報に対しスペクトル解析指示情報で指示される解析処理をして、当該解析結果をカラー表示するための解析結果表示用画像情報を生成するように、画像処理部12を制御する。
In step S52, the
ここで、第1の記憶領域11aにおいてPlus画像情報をスペクトル解析用画像情報として記憶している場合、画像処理部12は、ステップS43aによりフレームメモリ13に記憶されている表示用カラー画像情報からマルチスペクトル画像情報を再構成して、当該再構成したマルチスペクトル画像情報とPlus画像情報から取り出した差分の画像情報とを加算することでマルチスペクトル画像情報を生成する。そして、画像処理部12は、生成したマルチスペクトル画像情報に対してスペクトル解析処理を施して、解析結果をカラー表示するための解析結果表示用画像情報を生成する。
Here, in the case where the Plus image information is stored as spectrum analysis image information in the first storage area 11a, the
ステップS53において、サーバ装置10の制御部15は、ステップS52により生成した解析結果表示用画像情報に対して、画像処理部12により符号化処理を施すように、画像処理部12を制御する。
In step S53, the
ステップS54において、サーバ装置10の制御部15は、スペクトル解析指示情報で指示される画像情報として、ステップS53により符号化された解析結果表示用画像情報を通信部14によりクライアント装置20に伝送する。
In step S <b> 54, the
ステップS55において、クライアント装置20の制御部26は、サーバ装置10から伝送されてきた解析結果表示用画像情報に対して、画像処理部22により復号処理を施す。
In step S <b> 55, the
ステップS56において、クライアント装置20の制御部26は、表示制御部24により、ステップS55により復号された解析結果表示用画像情報の画像を表示装置30に表示する。
In step S <b> 56, the
以上のようにして、クライアント側システムでは、サーバ装置10側で、スペクトル解析指示情報で指示される解析処理をして、当該解析結果から得られる解析結果表示用画像情報をスペクトル解析指示情報で指示される画像情報としてクライアント装置20に伝送する。
As described above, in the client side system, the
上述したクライアント側システム及びサーバ側システムで示したように、画像表示システム1では、表示装置30による表示結果に応じたスペクトル解析指示情報で指示される画像情報を、サーバ装置10が管理するスペクトル解析用画像情報を参照して、スペクトル解析指示情報で指示される画像情報をサーバ装置10からクライアント装置20に送信し、このサーバ装置10からクライアント装置20に送信されてくる画像情報に応じたカラー画像を表示装置30に表示する。このようにして、画像表示システム1では、サーバ装置10で管理されているマルチスペクトル画像情報のうち、スペクトル解析指示情報より指示された画像情報のみをサーバ装置10からクライアント装置20に送信することによって、画像情報の伝送量の低減化を実現することができる。したがって、画像表示システム1では、例えば、巨大なマルチスペクトル画像をカラー画像として観察するシステムとして適用した場合に、所望の観察領域や倍率のカラー画像を迅速にユーザー等に提示することが可能であり、かつ、ユーザ等の要求によりマルチスペクトル画像に基づいてスペクトル解析された所望のカラー画像も迅速に提示することができる。
As shown in the client-side system and the server-side system described above, in the
<比較例のシステム構成について>
次に、画像表示システム1に係る有用性を検証するため、比較対象となるシステム構成について説明する。
<System configuration of comparative example>
Next, in order to verify the usefulness of the
図6は、第1の比較例のシステム構成(以下、RGBシステム100という。)に係る動作例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an operation example according to the system configuration of the first comparative example (hereinafter referred to as the RGB system 100).
RGBシステム100は、表示用カラー画像情報のみを管理するサーバ装置101と、サーバ装置101に表示用カラー画像情報をアクセスして表示装置に表示するクライアント装置102を含んで構成されるものとする。
The
RGBシステム100において、クライアント装置102は、グラフィックユーザインタフェースによりユーザから操作命令が入力され(ステップS101)、閲覧位置や倍率等の指示に応じた表示用カラー画像を表示する指示情報を受け付け(ステップS102)、この指示情報をサーバ装置101に伝送する(ステップS103)。サーバ装置101は、クライアント装置102から伝送されてくる指示情報に応じて、当該サーバ装置101で管理している表示用カラー画像情報を読み出し(ステップS104)、読み出した表示用カラー画像情報をクライアント装置102に伝送する(ステップS105)。クライアント装置102は、サーバ装置101から伝送されてくる表示用カラー画像情報を復号化し(ステップS106)、復号化した表示用カラー画像情報をメモリにバッファして(ステップS107)、バッファした情報を用いて、表示用カラー画像情報に閲覧位置近傍の画像情報を付加し(ステップS108)、表示用カラー画像情報の画像を表示装置に表示する(ステップS109)。
In the
また、図7は、第2の比較例のシステム構成(以下、MSIクライアント側システム200という。)に係る動作例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating an operation example according to the system configuration of the second comparative example (hereinafter referred to as the MSI client-side system 200).
MSIクライアント側システム200は、マルチスペクトル画像情報のみを管理するサーバ装置201と、サーバ装置101から取得したマルチスペクトル画像情報を参照してスペクトル解析処理をしてカラー画像情報を生成して表示装置に表示するクライアント装置202を含んで構成されるものとする。
The MSI client-
MSIクライアント側システム200において、クライアント装置202は、グラフィックユーザインタフェースによりユーザから操作命令が入力され(ステップS201)、閲覧位置や倍率等の指示に応じた表示用カラー画像を表示する指示情報を受け付け(ステップS202)、この指示情報をサーバ装置201に伝送する(ステップS203)。サーバ装置201は、クライアント装置202から伝送されてくる指示情報に応じて、サーバ装置201で管理しているマルチスペクトル画像情報を読み出し(ステップS204)、読み出したマルチスペクトル画像情報をクライアント装置102に伝送する(ステップS205)。クライアント装置202は、サーバ装置201から伝送されてくるマルチスペクトル画像情報を復号化し(ステップS206)、復号化したマルチスペクトル画像情報をメモリにバッファする(ステップS207)。そして、クライアント装置202では、マルチスペクトル画像情報を表示用カラー画像情報に変換して(ステップS208)、メモリにバッファされた画像情報を参照してこの表示カラー画像情報に閲覧位置近傍の画像情報を付加し(ステップS209)、表示用カラー画像情報の画像を表示装置に表示する(ステップS210)。また、ステップS208〜S210の処理と並列して、クライアント装置202では、ステップS201による操作入力により受け付けたスペクトル解析指示情報(ステップS211)に基づきメモリにバッファされたマルチスペクトル画像情報を参照して解析結果表示用画像情報を生成して(ステップS212)、この解析結果表示用画像情報の画像を表示装置に表示する(ステップS213)。
In the MSI client-
また、図8は、第3の比較例のシステム構成(以下、MSIサーバ側システム300という。)に係る動作例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an operation example according to the system configuration of the third comparative example (hereinafter referred to as the MSI server side system 300).
MSIサーバ側システム300は、マルチスペクトル画像情報のみを管理するとともにマルチスペクトル画像情報から、表示用カラー画像情報と解析結果表示用画像情報とを生成するサーバ装置301と、サーバ装置301にアクセスして、表示用カラー画像情報と解析結果表示用画像情報とを表示装置に表示するクライアント装置302を含んで構成されるものとする。
The MSI
MSIサーバ側システム300において、クライアント装置302は、グラフィックユーザインタフェースによりユーザから操作命令が入力され(ステップS301)、閲覧位置や倍率等の指示に応じた表示用カラー画像を表示する指示情報を受け付け(ステップS302)、サーバ装置301に伝送する(ステップS303)とともに、ステップS301による操作入力により受け付けたスペクトル解析指示情報(ステップS304)をサーバ装置201に伝送する(ステップS305)。サーバ装置301は、クライアント装置302からの指示情報に応じて、管理するマルチスペクトル画像情報のうち、指示情報で指示される閲覧位置や倍率等のマルチスペクトル画像情報を読み出し(ステップS306)、マルチスペクトル画像情報を復号化し(ステップS307)、復号化したマルチスペクトル画像情報をメモリにバッファする(ステップS308)。そして、サーバ装置301では、マルチスペクトル画像情報を表示用カラー画像情報に変換して(ステップS309)、変換した表示用カラー画像情報を符号化し(ステップS310)、符号化した表示用カラー画像情報をクライアント装置302に伝送する(ステップS311)。ステップS309〜S311に係る処理と並列して、サーバ装置301では、ステップS303で伝送されたスペクトル解析指示情報に基づきフレームメモリにバッファされたマルチスペクトル画像情報を参照して解析結果表示用画像情報を生成し(ステップS312)、生成した解析結果表示用画像情報を符号化し(ステップS313)、符号化された解析結果表示用画像情報をクライアント装置302に伝送する(ステップS314)。
In the MSI server-
そして、クライアント装置302では、サーバ装置301から伝送された表示用カラー画像情報及び解析結果表示用画像情報をそれぞれ復号化して(ステップS315)、メモリにバッファし(ステップS316)、メモリにバッファされた画像情報を参照して表示用カラー画像情報及び解析結果表示用画像情報にそれぞれ閲覧位置近傍の画像情報を付加し(ステップS317)、これらの画像情報の画像を表示装置に表示する(ステップS318)。
The
<検証結果>
次に、画像表示システム1と、第1から3の比較例のシステム構成とについて、次のとおり評価した。下記の表1は、システム構成毎にサーバ装置が管理する画像情報の保存容量、各操作対象毎の伝送量を評価したものである。また、下記の表2は、各システム構成における共通処理を除いた必要な処理の工程数を示したものである。
<Verification results>
Next, the
上記の表1において、<RGB>は表示用カラー画像情報に対応するデータ容量であり、<MSI>はオリジナルのスペクトル画像情報に対応するデータ容量を表している。ここで、データ容量は、画像サイズや圧縮の程度によって変化するため、具体的な数値ではなく、これらの記号を用いて比較を行った。ただし、<RGB>は、<MSI>より小さいものとする。また、「Less than <MSI>」とは、Plus画像情報が<MSI>よりもデータ量が少ないことを表している。 In Table 1 above, <RGB> is a data capacity corresponding to display color image information, and <MSI> is a data capacity corresponding to original spectral image information. Here, since the data capacity changes depending on the image size and the degree of compression, the comparison was performed using these symbols instead of specific numerical values. However, <RGB> is smaller than <MSI>. Further, “Less than <MSI>” indicates that the amount of data of the Plus image information is smaller than that of <MSI>.
また、比較対照として用いた7種類のシステム構成は、次のようなものである。第1番目のシステム構成は上述したRGBシステム100であり、第2番目のシステム構成は上述したMSIクライアント側システム200であり、第3番目のシステム構成は上述したMSIサーバ側システム300である。
Also, the seven types of system configurations used as comparative controls are as follows. The first system configuration is the
これに対して、第4番目のシステム構成「RGB−MSIクライアント側」は、本実施形態に係る画像表示システム1においてシステム構成をクライアント側システムとして、サーバ装置10側で、スペクトル解析用画像情報としてマルチスペクトル画像情報MSIを管理するものである。
On the other hand, in the fourth system configuration “RGB-MSI client side”, the system configuration is the client side system in the
また、第5番目のシステム構成「RGB−MSIサーバー側」は、本実施形態に係る画像表示システム1においてシステム構成をサーバ側システムとして、サーバ装置10側で、スペクトル解析用画像情報としてマルチスペクトル画像情報MSIを管理するものである。
In the fifth system configuration “RGB-MSI server side”, the system configuration is the server side system in the
また、第6番目のシステム構成「RGB−Plusクライアント側」は、本実施形態に係る画像表示システム1においてシステム構成をクライアント側システムとして、サーバ装置10側で、スペクトル解析用画像情報としてPlus画像情報を管理するものである。
Further, the sixth system configuration “RGB-Plus client side” has the system configuration as a client side system in the
また、第7番目のシステム構成「RGB−Plusサーバ側」は、本実施形態に係る画像表示システム1においてシステム構成をサーバ側システムとして、サーバ装置10側で、スペクトル解析用画像情報としてPlus画像情報を管理するものである。
Further, the seventh system configuration “RGB-Plus server side” has the system configuration as the server side system in the
次に、表1と表2に基づいて、表示用カラー画像の閲覧に係る処理について以下のとおり評価する。比較対象システムの「MSIクライアント側システム」では、表示用カラー画像閲覧において<MSI>の伝送量が必要となり、伝送量の多さから、表示用カラー画像の閲覧における操作性が低下する。また、比較対象システムの「MSIサーバー側システム」では、表示用カラー画像閲覧において画像情報の復号化と符号化を繰り返す必要があり、表示用カラー画像の閲覧における操作性が低下する。これらと比較して、画像表示システム1では、表示用カラー画像情報の閲覧においては、伝送量と処理のいずれにおいても、RGBシステム100と同じ伝送量と処理内容となっており、表示用カラー画像情報の閲覧においてはRGBシステム100と同様の操作性を確保することができる。
Next, based on Table 1 and Table 2, the process relating to viewing of the display color image is evaluated as follows. In the “MSI client side system” of the comparison target system, the transmission amount of <MSI> is required for viewing the display color image, and the operability in viewing the display color image is reduced due to the large amount of transmission. In addition, in the “MSI server side system” of the comparison target system, it is necessary to repeat decoding and encoding of image information in browsing the display color image, and the operability in browsing the display color image is reduced. In comparison with these, in the display of the color image information for display, the
次に、表1と表2に基づいて、画像表示システム1として適用した4種類のシステム構成について以下のとおり評価する。
Next, based on Tables 1 and 2, four types of system configurations applied as the
まず、第1のシステム構成である「クライアント側システム」と第2のシステム構成である「サーバ側システム」とを比較した場合、「サーバ側システム」では、スペクトル画像解析を行った場合の伝送量が「クライアント側システム」より小さく、さらに、「クライアント側」に「スペクトル解析用ソフトウエア」をインストールすることなく、例えばWebブラウザ等のみで利用可能であるという利点がある。これに対して、「クライアント側システム」では、スペクトル画像解析を行った場合の符号化及び復号化に係る処理が「サーバ側システム」と比較して少ないという利点がある。 First, when the “client-side system” that is the first system configuration and the “server-side system” that is the second system configuration are compared, the transmission amount when the spectral image analysis is performed in the “server-side system”. Is smaller than the “client side system”, and further, there is an advantage that it can be used only by, for example, a Web browser without installing “spectrum analysis software” on the “client side”. On the other hand, the “client-side system” has an advantage that the processing related to encoding and decoding in the case of performing spectral image analysis is less than that of the “server-side system”.
また、サーバ装置10で管理するスペクトル解析用画像情報として、マルチスペクトル画像情報MSIとPlus画像情報との比較した場合、スペクトル解析用画像情報をマルチスペクトル画像情報MSIで管理する場合に比べて、Plus画像情報で管理する場合の方が、サーバ装置10が管理する画像情報の保存容量が小さく、さらに、現在の観察位置に対してスペクトル画像解析を行う場合の伝送量が小さい。なお、これらの差の程度は、オリジナルのマルチスペクトル画像情報MSIのバンド数や表示用カラー画像情報への圧縮の程度に依存して変わる。
Further, as the spectral analysis image information managed by the
<適用例について>
次に、画像表示システム1を用いたスペクトル解析処理の具体的な実施例について説明する。第1の実施例では、マルチスペクトル病理画像に対して、3バンドの表示用カラー画像情報とPlus画像情報に分離して圧縮符号化を行う場合と、3バンドの表示用カラー画像情報とオリジナルのマルチスペクトル画像情報MSIとを独立で圧縮符号化を行う従来例とを比較した。
<About application examples>
Next, specific examples of spectrum analysis processing using the
本実施例で用いた対象画像として、オリジナルのマルチスペクトル画像情報は、肝臓のHematoxylin&Eosin染色病理標本を16バンド顕微鏡で撮影した画像情報で、画素数2048×2048、波長方向16バンド、1画素16bitである。また、圧縮前の画像データサイズは134217728[Byte]≒134.2[MB]である。 As the target image used in this example, the original multispectral image information is image information obtained by imaging a hepatoxylin & Eosin-stained pathological specimen of the liver with a 16-band microscope. The number of pixels is 2048 × 2048, the wavelength direction is 16 bands, and one pixel is 16 bits. is there. The image data size before compression is 134217728 [Bytes] ≈134.2 [MB].
本実施例では、3バンドの表示用カラー画像情報の生成処理と圧縮符号化処理を次のように行った。すなわち、上述したマルチスペクトル画像情報から、Wiener推定に基づいてD65照明光下におけるCIEXYZ三刺激値を算出し、sRGB規格のRGB信号へと変換することで、3バンドの表示用カラー画像情報を生成した。圧縮前の3バンドの表示用カラー画像のデータサイズは、12582912[Byte]≒12.6[MB]である。3バンド表示用カラー画像情報の圧縮率として、既存システムで使用されていると考えられる5%〜30%の範囲で、5%、20%、30%の場合について検証した。また、圧縮符号化方法はJPEG2000を用いた。 In this embodiment, the generation processing and the compression encoding processing of the color image information for three bands are performed as follows. That is, CIEXYZ tristimulus values under D65 illumination light are calculated from the above-described multispectral image information based on Wiener estimation, and converted into sRGB standard RGB signals, thereby generating three-band display color image information. did. The data size of the three-band display color image before compression is 125829112 [Byte] ≈12.6 [MB]. As the compression rate of the color image information for three-band display, the cases of 5%, 20%, and 30% were verified in the range of 5% to 30% considered to be used in the existing system. In addition, JPEG2000 was used as the compression encoding method.
また、本実施例ではスペクトル解析用画像情報の圧縮符号化処理を次のように行った。すなわち、Plus画像情報とマルチスペクトル画像情報の圧縮符号化は次のように行った。圧縮前のPlus画像情報とマルチスペクトル画像情報はいずれも画素数2048×2048、波長方向16バンド、1画素16bitで表現され、画像データサイズは134217728[Byte]≒134.2[MB]である。これらの画像情報に対して、波長方向のKL変換を適用した後にJPEG2000により圧縮を行った。
Further, in the present embodiment, the compression encoding process of the image information for spectrum analysis was performed as follows. That is, compression encoding of Plus image information and multispectral image information was performed as follows. The pre-compression Plus image information and multispectral image information are both expressed by the number of pixels 2048 × 2048, the
図9は、スペクトル解析用画像情報の圧縮率と、16バンドマルチスペクトル画像情報のPSNR(Peak Signal toNoise Ratio)の関係を示している。PSNRが大きいほど、圧縮による劣化が小さいことを示している。Plus画像情報の場合は、別に伝送されている3バンドの表示用カラー画像情報と合わせてマルチスペクトル画像情報MSIを復元するため、3バンドの表示用カラー画像情報の圧縮率に結果が依存する。3バンドの表示用カラー画像情報の圧縮率が5%と高い場合には、Plus画像情報の結果はマルチスペクトル画像情報MSIの結果とほぼ同じとなっている。一方、20%や30%などの圧縮率がそれほど高くない場合には、例えばPSNR=40[dB]程度を実現するために、Plus画像情報を用いた場合には、オリジナルのマルチスペクトル画像情報MSIに対して3%まで圧縮できるのに対し、マルチスペクトル画像情報MSIを用いた場合では5%となり、Plus画像情報を用いたシステム構成の方がより少ないデータ量を伝送すればよいことがわかる。この結果から明らかなように、表示用カラー画像情報の圧縮率に依存するが、画像表示システム1では、スペクトル解析用画像情報として、Plus画像情報を記憶することで、マルチスペクトル画像情報MSIを記憶する場合に比べてサーバ装置10とクライアント装置20間での画像情報の伝送量を低減化することができる。したがって、画像表示システム1では、所望の観察領域や倍率のカラー画像を迅速にユーザー等に提示することが可能であり、かつ、ユーザ等の要求によりマルチスペクトル画像に基づいてスペクトル解析された所望のカラー画像も迅速に提示することができる。
FIG. 9 shows the relationship between the compression rate of image information for spectrum analysis and the PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) of 16-band multispectral image information. It shows that deterioration by compression is so small that PSNR is large. In the case of Plus image information, the multi-spectral image information MSI is restored together with the separately transmitted three-band display color image information, and the result depends on the compression rate of the three-band display color image information. When the compression rate of the 3-band display color image information is as high as 5%, the result of the Plus image information is almost the same as the result of the multispectral image information MSI. On the other hand, when the compression rate such as 20% or 30% is not so high, for example, when Plus image information is used to realize PSNR = about 40 [dB], the original multispectral image information MSI is used. However, when the multispectral image information MSI is used, it is 5%, and it can be seen that the system configuration using the Plus image information only needs to transmit a smaller amount of data. As is clear from this result, although depending on the compression rate of the display color image information, the
第2の実施例として、ヘマトキシリン・エオジン染色病理標本画像に対するスペクトル強調処理への適用例について説明する。 As a second embodiment, an application example to spectrum enhancement processing for a hematoxylin-eosin stained pathological specimen image will be described.
ヘマトキシリン・エオジン染色(HE染色)は標準染色と呼ばれ、ほぼ全ての病理標本に対して施される標準的な染色方法である。しかし、肝硬変等の肝臓の病気を診断する際に重要な指標とされている膠原繊維は、HE染色では平滑筋と同じ色として染色されるため、これを見分けるためには、特殊染色であるマッソン・トライクローム染色(MT染色)が必要となる。しかし、MT染色はHE染色と比較して染色の手間が大きいため、HE染色の病理標本画像から、画像処理により膠原繊維と平滑筋を識別し、両者を異なる色として表示することができれば、染色の手間が省け診断の迅速化や効率化が可能となる。これまでに、可視域の16バンドマルチスペクトル顕微鏡により取得したHE染色の画像に対して、特定のバンド画像を強調して表示することで、膠原繊維と平滑筋を異なる色として表示できることが下記の文献1に示されている。
Hematoxylin and eosin staining (HE staining) is called standard staining, and is a standard staining method applied to almost all pathological specimens. However, collagen fibers, which are important indicators for diagnosing liver diseases such as cirrhosis, are stained with the same color as smooth muscle in HE staining. -Trichrome staining (MT staining) is required. However, since MT staining is more laborious than HE staining, if collagen fibers and smooth muscles can be identified by image processing from the pathological specimen image of HE staining, and both can be displayed as different colors, This makes it possible to speed up diagnosis and improve efficiency. So far, it is possible to display collagen fibers and smooth muscles as different colors by emphasizing and displaying a specific band image with respect to an HE-stained image acquired by a 16-band multispectral microscope in the visible range as described below. It is shown in
文献1:P. A. Bautista, T. Abe, M. Yamaguchi, N. Ohyama, and Y. Yagi, “Multispectral Image Enhancement for H&E Stained Pathological Tissue Specimens,” Proc. SPIE Medical Imaging 2008, (2008) 691836.
上記のスペクトル強調処理を本実施形態に係る画像表示システム1で適用する場合には、次の条件が推奨される。
Reference 1: PA Bautista, T. Abe, M. Yamaguchi, N. Ohyama, and Y. Yagi, “Multispectral Image Enhancement for H & E Stained Pathological Tissue Specimens,” Proc. SPIE Medical Imaging 2008, (2008) 691836.
When applying the above spectrum enhancement processing in the
スペクトル画像の波長帯域数であるNは16前後とし、各波長帯域は可視域全域をほぼ等間隔でNに分割した帯域とする。また、画像情報の最高倍率とそれに対応する画素数は、通常のホールスライドイメージングシステムと同様とする。対象標本はHE染色標本とする。また、システム構成としては「サーバー側システム」を利用することが下記の点から望ましい。 N, which is the number of wavelength bands of the spectral image, is set to around 16, and each wavelength band is a band obtained by dividing the entire visible range into N at substantially equal intervals. The maximum magnification of image information and the number of pixels corresponding to the maximum magnification are the same as those in a normal hole slide imaging system. The target specimen is an HE-stained specimen. As a system configuration, it is desirable to use a “server side system” from the following points.
利用の手順は次の通りである。まず、病理医等が観察位置や倍率を変化させながら、HE染色病理標本を表示用カラー画像情報を用いて観察する。そして、膠原繊維の増殖が疑われる領域を見つけた時に、アプリケーションのGUI等を解して、スペクトル強調の指示を出す。この際、強調する波長帯域や強調する度合いを表す係数は、あらかじめ最適化されているため、クライアント側でこれらを調整する必要はない。クライアント装置20はサーバ装置10に、スペクトル解析指示情報として、スペクトル強調の指示を伝送する。サーバ装置10では、現在の観察位置と倍率に対応した圧縮形式のスペクトル解析用画像情報を復号化し、強調処理後の解析結果表示用画像情報を生成し、伝送用に圧縮を行い、クライアント装置20に伝送する。クライアント装置20では、受け取った解析結果表示用画像情報を復号化して表示する。
The procedure for use is as follows. First, a pathologist or the like observes a HE-stained pathological specimen using display color image information while changing the observation position and magnification. When a region where the collagen fiber is suspected to be proliferated is found, the GUI of the application is solved to give a spectrum enhancement instruction. At this time, since the wavelength band to be emphasized and the coefficient representing the degree of enhancement are optimized in advance, it is not necessary to adjust them on the client side. The
この実施例のように、スペクトルに基づく解析の内容やパラメータを少しずつ変化させる必要がない場合には、「サーバー側システム」がシステム構成として適している。これにより、スペクトルに基づく解析を行った際にサーバ装置10から伝送されるデータ容量が表示用カラー画像情報と同程度となると共に、クライアント装置20にスペクトル解析用ソフトウエアをインストールする必要なく利用できる。他のアプリケーションにおいても、この例のようにスペクトル解析の内容やパラメータを少しずつ変化させる必要がない場合には、「サーバー側システム」がシステム構成として適している。
As in this embodiment, when it is not necessary to change the analysis contents and parameters based on the spectrum little by little, the “server side system” is suitable as the system configuration. As a result, when the analysis based on the spectrum is performed, the data volume transmitted from the
第2の実施例として、ヘマトキシリン・エオジン染色病理標本画像に対する染色濃度調整について説明する。 As a second embodiment, adjustment of staining density for a hematoxylin / eosin stained pathological specimen image will be described.
生体組織は無色透明のため、観察時に異なる組織を識別するために、標本の染色が行われる。最も標準的な染色方法であるヘマトキシリン・エオジン染色(HE染色)は、主に細胞質と核を異なる色に染め分ける。このとき、染色時間等の染色工程が適切でないと、染色濃度が濃すぎたり薄すぎたりして、作成された標本の質が診断に適さない場合がある。さらに、染色施設や染色技師により染色工程が異なるために、異なる施設間において平均的な染色状態が異なり、遠隔病理診断等で他の染色施設の標本を診断する際に、医師が慣れている染色状態と異なる染色状態の標本を診断しなければならない場合がある。そのため、染色濃度を適切に、もしくは、好みに応じてデジタル画像処理により調整することができれば、標本の作り直しの手間を軽減すると共に、診断の質の向上に繋がると考えられる。これまでに、可視域の16バンドマルチスペクトル顕微鏡により取得したHE染色の画像に対して、任意の染色状態もしくは、目標とする染色標本と同じ染色状態へと調整して表示できることが、下記の文献2に示されている。 Since the biological tissue is colorless and transparent, the specimen is stained in order to distinguish different tissues at the time of observation. The most standard staining method, hematoxylin and eosin staining (HE staining), mainly dyes the cytoplasm and nucleus in different colors. At this time, if the staining process such as the staining time is not appropriate, the staining density may be too dark or too light, and the quality of the prepared specimen may not be suitable for diagnosis. Furthermore, because the staining process varies depending on the staining facility and the staining engineer, the average staining state differs between the different facilities, and the staining that doctors are accustomed to when diagnosing specimens from other staining facilities in remote pathological diagnosis etc. It may be necessary to diagnose a specimen that is stained differently from the condition. Therefore, if the staining density can be adjusted appropriately or according to preference by digital image processing, it will be possible to reduce the labor of sample preparation and improve the quality of diagnosis. Until now, it is possible to display an image of HE staining acquired by a 16-band multispectral microscope in the visible range by adjusting it to an arbitrary staining state or the same staining state as the target staining specimen. 2.
文献2:T. Abe, Y. Murakami, M. Yamaguchi, N. Ohyama, and Y. Yagi, “Color correction of pathological images based on dye amount quantification,” Optical Review, 12(4), 293-300 (2005).
上記の任意の染色濃度へと調整を行う機能を、本実施形態に係る画像表示システム1で適用する場合には、次の条件が推奨される。スペクトル画像の波長帯域数Nは16〜100程度とし、各波長帯域は可視域全域をほぼ等間隔でNに分割した帯域とする。また、画像の最高倍率とそれに対応する画素数は、通常のホールスライドイメージングシステムと同様とする。対象標本はHE染色標本とする。また、システム構成としては「クライアント側システム」を利用することが下記の点から望ましい。
Reference 2: T. Abe, Y. Murakami, M. Yamaguchi, N. Ohyama, and Y. Yagi, “Color correction of pathological images based on dye amount quantification,” Optical Review, 12 (4), 293-300 (2005 ).
The following conditions are recommended when applying the function of adjusting to an arbitrary staining density in the
利用の手順は次の通りである。まず、病理医等の観察者が観察位置や倍率を変化させながら、HE染色病理標本を表示用カラー画像情報を用いて観察する。そして、何らかの異常が疑われる領域を見つけた時に、スペクトル解析指示情報として、アプリケーションのGUI等を用いて観察者が染色濃度調整の指示を出す。この際、観察者はヘマトキシリン色素とエオジン色素の濃度調整量を指定する。クライアント装置20はサーバ装置10に、染色濃度調整の指示を伝送する。サーバ装置10では、現在の観察位置と倍率に対応した圧縮形式のスペクトル解析用画像情報をクライアント装置20に伝送する。クライアント装置20では、受け取ったスペクトル解析用画像情報を復号化し、フレームメモリ23に保存すると共に、染色濃度調整処理により、指定された、もしくは、デフォルトの濃度調整量の解析結果表示用画像情報を画像処理部22で生成し表示する。さらに、観察者は、アプリケーションのGUI等を用いて、染色濃度調整量を変化させるように指示する。クライアント装置20は、バッファに保存されたスペクトル解析用画像情報を用いて、新たに指定された調整量の解析結果表示用画像情報を生成し表示する。
The procedure for use is as follows. First, an observer such as a pathologist observes a HE-stained pathological specimen using display color image information while changing the observation position and magnification. When an area suspected of some abnormality is found, the observer gives an instruction to adjust the staining density using the application GUI or the like as spectrum analysis instruction information. At this time, the observer designates the concentration adjustment amount of the hematoxylin dye and the eosin dye. The
この実施例のように、スペクトルに基づく解析のパラメータを少しずつ変化させる必要がある場合には、「クライアント側システム」がシステム構成として適している。これにより、解析のパラメータを少しずつ変化させた際に、サーバ装置10から新たにデータを伝送することなく、クライアント装置20の処理のみで解析結果画像を生成できるため、解析指示の入力から解析結果画像の表示するまでの時間を短く抑えられる。他のアプリケーションにおいても、この実施例のようにスペクトル解析の内容やパラメータを少しずつ変化させる必要がある場合には、「クライアント側システム」がシステム構成として適しているといえる。
As in this embodiment, when it is necessary to change the analysis parameter based on the spectrum little by little, the “client side system” is suitable as the system configuration. As a result, when the analysis parameters are changed little by little, the analysis result image can be generated only by the processing of the
第3の実施例として、6バンド巨大画像の表示システムの実装について説明する。 As a third embodiment, an implementation of a 6-band giant image display system will be described.
本実施例においては、6バンド巨大画像の表示システムを、Adobe社製Flash CS3、ActionScrip2.0を用いて実装した。実装したシステムは、「クライアント側システム」に属する。 In this example, a 6-band giant image display system was implemented using Flash CS3 and ActionScript 2.0 manufactured by Adobe. The implemented system belongs to the “client side system”.
本実施例において、サーバーには、6バンドのマルチスペクトル画像情報から算出した表示用カラー画像情報と、6バンド画像情報の半分の1〜3バンドから構成される第1の3バンド画像情報と残り半分の4〜6バンドから構成される第2の3バンド画像情報を保存する。表示用カラー画像情報が通常の閲覧に用いる画像、第1、第2の3バンド画像情報がそれぞれスペクトル解析用画像となる。このとき、表示用カラー画像情報と第1、第2の3バンド画像情報とを、複数の解像度レベルに応じて互いに対応付けてに保存し、各解像度レベルの画像情報はそれぞれ、画素数の256×256のJPEG画像にタイル状に分割して保存している。 In this embodiment, the server includes display color image information calculated from 6-band multispectral image information, first 3-band image information composed of 1 to 3 bands, half of the 6-band image information, and the rest. The second 3-band image information composed of half 4-6 bands is stored. The display color image information is an image used for normal browsing, and the first and second three-band image information are spectrum analysis images. At this time, the display color image information and the first and second three-band image information are stored in association with each other according to a plurality of resolution levels, and the image information at each resolution level is 256 pixels. It is divided into tiles and stored in × 256 JPEG images.
Flashを用いて作成した表示用ソフトフェアはHTMLに埋め込まれており、マウスにより各操作のボタンをクリックすることで、この表示用ソフトフェアが動作する。表示用カラー画像情報の画像閲覧においては、拡大縮小、表示位置の移動が可能である。操作の指示が出るたびに、サーバー側からJPEGで保存された必要な表示用カラー画像情報が伝送され、表示される。 The display software created using Flash is embedded in HTML, and this display software is operated by clicking each operation button with the mouse. When viewing the color image information for display, enlargement / reduction and movement of the display position are possible. Each time an operation instruction is issued, necessary display color image information stored in JPEG is transmitted from the server side and displayed.
また、スペクトル画像解析のボタンをクリックすることで、現在閲覧中の解像度と位置の表示用カラー画像情報に対応した第1、第2の3バンド画像情報がサーバ装置10から伝送され、クライアント装置20のフレームメモリ23に書き込まれ、スペクトル画像解析の待機状態となる。次に、各スペクトル画像解析の指示に応じて、解析結果を表示する。今回実装した解析は次の3種類である。
Also, by clicking the spectral image analysis button, the first and second three-band image information corresponding to the color image information for displaying the resolution and position currently being browsed is transmitted from the
1種類目として、単バンド画像表示は、ある特定のバンドの画像のグレースケールで表示する機能である。この表示は、特定の波長帯域の特徴を画像として観察するために使用するものである。 As a first type, the single band image display is a function of displaying an image of a specific band in a gray scale. This display is used to observe the characteristics of a specific wavelength band as an image.
2種類目として、擬似カラー画像表示は、R,G,Bのそれぞれに、特定のバンド画像を割り当てて、カラー画像として表示する機能である。この表示は、複数の波長帯域の特徴をカラー画像として効率的に観察するために使用する。 As a second type, the pseudo color image display is a function of allocating a specific band image to each of R, G, and B and displaying it as a color image. This display is used for efficiently observing the characteristics of a plurality of wavelength bands as a color image.
3種類目として、スペクトルグラフ表示は、マウスポインタで指定された画素の6バンド分の信号値であるマルチスペクトル情報を折れ線グラフで表示する機能である。この表示は、特定の部位のスペクトルに関する特徴を観察するために使用する。 As a third type, the spectrum graph display is a function of displaying multispectral information, which is a signal value for six bands of a pixel designated by a mouse pointer, in a line graph. This display is used to observe features related to the spectrum of a specific site.
本実施例に係るシステムでは、FLASHの機能のみを利用しているため、処理時間も極めて小さく、高い応答性を確保することができる。 Since the system according to the present embodiment uses only the FLASH function, the processing time is extremely short and high responsiveness can be ensured.
以上のように、本実施形態に係る画像表示システム1では、様々な用途に応じてスペクトル画像解析処理を、サーバ装置10側で、またはクライアント装置20側で実装することによって、スペクトル画像解析処理において利便性の高い操作環境をユーザに対して提供することができる。
As described above, in the
なお、本発明は、以上の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。 In addition, this invention is not limited only to the above embodiment, Of course, a various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 画像表示システム、10、101、201、301 サーバ装置、11 画像情報記憶部、11a 第1の記憶領域、11b 第2の記憶領域、12、22 画像処理部、13、23 フレームメモリ、14、21 通信部、15、26 制御部、20、102、202、302 クライアント装置、24 表示制御部、25 操作命令入力部、30 表示装置、100 RGBシステム、200 クライアント側システム、300 サーバ側システム
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記画像情報管理装置から送信されてくる画像情報を受信する第2の通信部と、上記第2の通信部により受信した画像情報に応じたカラー画像を表示装置に表示する表示制御部と、上記表示装置による表示結果に応じたスペクトル解析を指示するスペクトル解析指示情報を入力する指示情報入力部と、上記表示装置による表示結果及び上記指示情報入力部により入力されたスペクトル解析指示情報に基づいて上記第2の通信部を制御する第2の制御部とを有する表示制御装置とを備え、
上記第1の制御部は、上記画像情報記憶部が記憶している表示用カラー画像情報を上記表示制御装置に送信し、その後、当該表示制御装置から送信されてくるスペクトル画像解析指示情報を受信して、当該スペクトル画像解析指示情報で指示される画像情報を上記画像情報記憶部が記憶しているスペクトル解析用画像情報を参照して当該表示制御装置に送信するように、上記第1の通信部を制御し、
上記第2の制御部は、上記指示情報入力部に入力されたスペクトル解析指示情報を上記画像情報管理装置に送信し、その後、当該画像情報管理装置から送信されてくる当該スペクトル解析指示情報で指示される画像情報を受信するように、上記第2の通信部を制御し、
上記表示制御部は、上記第2の通信部により受信したスペクトル画像解析指示情報で指示される画像情報に応じたカラー画像を上記表示装置に表示する画像表示システム。 N (where N is a natural number greater than 3) band spectral analysis image information for analyzing spectral band image information, and display consisting of spectral components of three primary colors obtained from the image information including the N band spectral components An image information storage unit that stores color image information in association with each other, a first communication unit that transmits image information stored in the image information storage unit, and a first control unit that controls the first communication unit. An image information management device having a control unit;
A second communication unit that receives image information transmitted from the image information management device; a display control unit that displays on the display device a color image corresponding to the image information received by the second communication unit; An instruction information input unit for inputting spectrum analysis instruction information for instructing spectrum analysis according to a display result by the display device, and a display result by the display device and the spectrum analysis instruction information input by the instruction information input unit. A display control device having a second control unit for controlling the second communication unit,
The first control unit transmits display color image information stored in the image information storage unit to the display control device, and then receives spectral image analysis instruction information transmitted from the display control device. Then, the first communication is performed such that the image information instructed by the spectrum image analysis instruction information is transmitted to the display control device with reference to the spectrum analysis image information stored in the image information storage unit. Control the part
The second control unit transmits the spectrum analysis instruction information input to the instruction information input unit to the image information management apparatus, and then indicates the spectrum analysis instruction information transmitted from the image information management apparatus. Controlling the second communication unit to receive the received image information,
The image display system, wherein the display control unit displays a color image corresponding to image information instructed by spectral image analysis instruction information received by the second communication unit on the display device.
上記第1の制御部は、上記画像情報生成部により生成した解析結果表示用画像情報を、上記スペクトル解析指示情報で指示される画像情報として、上記表示制御装置に送信するように上記第1の通信部を制御する請求項1記載の画像表示システム。 The image information management device refers to the spectrum analysis image information stored in the image information storage unit, performs an analysis process instructed by spectrum analysis instruction information transmitted from the display control device, and An image information generation unit for generating analysis result display image information for displaying the analysis result in color;
The first control unit transmits the analysis result display image information generated by the image information generation unit to the display control device as image information instructed by the spectrum analysis instruction information. The image display system of Claim 1 which controls a communication part.
上記第1の制御部は、上記表示制御装置から送信されてくる上記スペクトル解析指示情報で指示される画像情報として、上記画像情報記憶部から上記スペクトル解析用画像情報を読み出して当該表示制御装置に送信するように上記第1の通信部を制御し、
上記画像情報生成部は、上記画像情報管理装置から送信されてくるスペクトル解析用画像情報を参照して上記解析結果表示用画像情報を生成し、
上記表示制御部は、上記画像情報生成部により生成された解析結果表示用画像情報の画像を上記表示装置に表示する請求項1記載の画像表示システム。 The display control device refers to the image information transmitted from the image information management device, performs an analysis process instructed by the spectrum analysis instruction information, and displays an analysis result for displaying the analysis result in color. An image information generating unit for generating image information;
The first control unit reads out the spectrum analysis image information from the image information storage unit as image information instructed by the spectrum analysis instruction information transmitted from the display control device, and sends it to the display control device. Controlling the first communication unit to transmit,
The image information generation unit generates the analysis result display image information with reference to spectrum analysis image information transmitted from the image information management device,
The image display system according to claim 1, wherein the display control unit displays an image of the analysis result display image information generated by the image information generation unit on the display device.
上記画像情報生成部は、上記表示用カラー画像情報からNバンドのスペクトル成分からなる画像情報を再構成し、当該再構成した画像情報と上記スペクトル解析用画像情報から取り出した上記差分の画像情報とを加算処理してNバンドのスペクトル成分からなる画像情報を生成して、当該生成した画像情報から上記解析結果表示用画像情報を生成する請求項2又は3記載の画像表示システム。 The image information storage unit includes difference image information between the image information including the N-band spectral component and the image information including the N-band spectral component reconstructed from the three primary color spectral components of the display color image information. Is stored as the image information for spectrum analysis,
The image information generation unit reconstructs image information including N-band spectral components from the display color image information, and the difference image information extracted from the reconstructed image information and the spectrum analysis image information; 4. The image display system according to claim 2, wherein image information composed of N-band spectral components is generated by performing addition processing, and the analysis result display image information is generated from the generated image information.
上記画像情報記憶部が記憶している画像情報に応じたカラー画像を表示する表示装置の表示制御を行う表示制御装置に送信する通信部と、
上記通信部を制御する制御部とを備え、
上記制御部は、上記表示制御装置による画像表示に応じたスペクトル解析を指示するスペクトル解析指示情報を上記表示制御装置から受信し、当該スペクトル画像解析指示情報で指示される画像情報を、上記画像情報記憶部が記憶しているスペクトル画像解析用画像情報を参照して上記表示制御装置に送信するように上記通信部を制御する画像情報管理装置。 N (where N is a natural number greater than 3) band spectral analysis image information for analyzing spectral band image information, and display consisting of spectral components of three primary colors obtained from the image information including the N band spectral components An image information storage unit for storing color image information in association with each other;
A communication unit that transmits to a display control device that performs display control of a display device that displays a color image corresponding to the image information stored in the image information storage unit;
A control unit for controlling the communication unit,
The control unit receives spectrum analysis instruction information for instructing spectrum analysis according to image display by the display control apparatus from the display control apparatus, and receives image information instructed by the spectrum image analysis instruction information as the image information. An image information management device that controls the communication unit so as to transmit the image information for spectral image analysis stored in the storage unit to the display control device with reference to the image information.
上記通信部により受信した画像情報に応じたカラー画像を表示装置に表示する表示制御部と、
上記表示装置による表示結果に応じたスペクトル解析を指示するスペクトル解析指示情報を入力する指示情報入力部と、
上記通信部を制御する制御部とを備え、
上記制御部は、上記指示情報入力部に入力されたスペクトル解析指示情報を上記画像情報管理装置に送信し、その後、当該画像情報管理装置から送信されてくる当該スペクトル解析指示情報で指示される画像情報を受信するように、上記通信部を制御し、
上記表示制御部は、上記通信部により受信した画像情報に応じた表示画像を上記表示装置に表示する表示制御装置。 N (where N is a natural number greater than 3) band spectral analysis image information for analyzing spectral band image information, and display consisting of spectral components of three primary colors obtained from the image information including the N band spectral components A communication unit that receives image information transmitted from an image information management apparatus that manages color image information in association with each other;
A display control unit for displaying a color image corresponding to the image information received by the communication unit on a display device;
An instruction information input unit for inputting spectrum analysis instruction information for instructing spectrum analysis according to a display result by the display device;
A control unit for controlling the communication unit,
The control unit transmits the spectrum analysis instruction information input to the instruction information input unit to the image information management apparatus, and then the image specified by the spectrum analysis instruction information transmitted from the image information management apparatus. Control the communication unit to receive information,
The display control unit is configured to display a display image corresponding to the image information received by the communication unit on the display device.
上記第1の送信制御ステップにより送信され、上記表示制御装置が受信した表示用カラー画像情報の画像を表示装置に表示する第1の表示制御ステップと、
上記第1の表示制御ステップによる表示結果に応じたスペクトル解析を指示するスペクトル解析指示情報を入力する指示情報入力ステップと、
上記指示情報入力ステップにより入力されたスペクトル解析指示情報を、上記表示制御装置から上記画像情報管理装置に送信する第2の送信制御ステップと、
上記第2の送信制御ステップにより、上記画像情報管理装置が管理するスペクトル解析用画像情報を参照して、上記表示制御装置から送信されてくるスペクトル解析指示情報により指示される画像情報を、当該画像情報管理装置から当該表示制御装置に送信する第3の送信制御ステップと、
上記第3の送信制御ステップにより、上記画像情報管理装置から上記表示制御装置に送信されてくる画像情報に応じた表示画像を上記表示装置に表示する第2の表示制御ステップとを有する画像表示制御方法。 N (where N is a natural number greater than 3) band spectral analysis image information for analyzing spectral band image information, and display consisting of spectral components of three primary colors obtained from the image information including the N band spectral components A first transmission control step of transmitting the display color image information to a display control device from an image information management device that manages color image information in association with each other;
A first display control step of displaying on the display device an image of the color image information for display transmitted by the first transmission control step and received by the display control device;
An instruction information input step for inputting spectrum analysis instruction information for instructing spectrum analysis according to the display result of the first display control step;
A second transmission control step of transmitting the spectrum analysis instruction information input in the instruction information input step from the display control device to the image information management device;
By referring to the spectrum analysis image information managed by the image information management apparatus in the second transmission control step, the image information instructed by the spectrum analysis instruction information transmitted from the display control apparatus is changed to the image. A third transmission control step for transmitting from the information management device to the display control device;
Image display control comprising: a second display control step for displaying on the display device a display image corresponding to the image information transmitted from the image information management device to the display control device by the third transmission control step. Method.
Priority Applications (1)
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