JP2013080101A - 画像処理装置および画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像から所望の領域を容易に抽出可能な画像処理装置および画像処理プログラムを提供する。
【解決手段】共通の画像データに基づく複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄが表示部２６０の画像表示領域２６１の画像配置領域２６１ａ〜２６１ｄにそれぞれ表示される。しきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓが操作されることにより画像ＩＭａ〜ＩＭｄの領域を抽出するためのしきい値が調整される。調整後のしきい値が複数の画像ＩＭａ〜ＩＭｄにそれぞれ設定される。複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄの各々から設定されたしきい値を用いて領域が抽出される。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像を処理する画像処理装置および画像処理プログラムに関する。

拡大観察装置においては、観察対象物の画像から特定の領域を抽出することにより、例えば領域の大きさおよび面積等を算出することができる。これにより、拡大観察装置のユーザは、観察対象物を定量的に解析することができる。

特開２０１０−０７９７８０号公報

特許文献１に記載された画像処理装置においては、観察対象物の画像から特定の領域を抽出するために、しきい値等の抽出条件を設定することができるとともに、観察対象物の画像に対してぼかし処理等の処理を施すことができる。これにより、所望の領域を適切に抽出することができる。

観察対象物の画像に対して施す処理としては、例えば画像中の空間的な高周波ノイズの軽減を目的とした処理、または画像中の明るさムラの軽減を目的とした処理等がある。ユーザは、目的に応じて種々の処理を選択することができる。

しかしながら、画像処理の専門知識の少ないユーザには、複数の処理から適切な処理の種類およびその処理の度合いを適切に選択することは困難である。そのため、ユーザは、画像から所望の領域を抽出するために、処理の選択と抽出条件の設定とを繰り返す必要があり、手間が発生する。

本発明の目的は、画像から所望の領域を容易に抽出可能な画像処理装置および画像処理プログラムを提供することである。

（１）第１の発明に係る画像処理装置は、共通の画像データに基づく複数種類の画像を表示するための表示部と、画像の領域を抽出するための共通種類の抽出条件を受け付けるための受付部と、受付部により受け付けられた抽出条件を表示部に表示される複数の画像に設定することにより表示部に表示される複数種類の画像の各々から設定された抽出条件を満たす領域を抽出する処理部とを備えるものである。

この画像処理装置においては、共通の画像データに基づく複数種類の画像が表示される。受付部により画像の領域を抽出するための共通種類の抽出条件が受け付けられる。受け付けられた抽出条件が複数の画像に設定されることにより複数種類の画像の各々から設定された抽出条件を満たす領域が抽出される。この場合、ユーザは、複数種類の画像から所望の領域を含む画像を選択することができる。それにより、ユーザは所望の領域を容易に抽出することができる。

（２）処理部は、共通の画像データに一または複数の処理を行うことにより複数種類の画像データを生成するように構成され、表示部は、処理部により生成された複数種類の画像データに基づく複数種類の画像を表示してもよい。

この場合、複数種類の画像データは、共通の画像データに一または複数の処理が行われることにより生成される。これにより、共通の画像データに基づく複数種類の画像データが容易かつ確実に生成されるとともに、複数種類の画像データに基づいて複数種類の画像が表示部により表示される。それにより、ユーザは所望の領域を含む画像を容易に抽出することができる。

（３）表示部は、複数種類の画像について処理部により抽出された領域を表示してもよい。この場合、ユーザは、複数種類の画像について抽出された領域を容易に対比して観察することができる。

（４）受付部により受け付けられる共通種類の抽出条件が変更されることにより、複数種類の画像について処理部により抽出される領域のうち少なくとも１つの画像について抽出される領域が変化してもよい。

この場合、共通種類の抽出条件が変更されることにより、複数種類の画像について抽出条件が変更される。これにより、複数種類の画像について抽出される領域のうち少なくとも１つの画像について抽出される領域が変化する。したがって、ユーザは抽出される領域を容易に変化させることができる。

（５）第２の発明に係る画像処理プログラムは、共通の画像データに基づく複数種類の画像を表示するための処理と、画像の領域を抽出するための共通種類の抽出条件を受け付けるための処理と、受け付けられた抽出条件を表示される複数の画像に設定することにより表示される複数種類の画像の各々から設定された抽出条件を満たす領域を抽出する処理とを、処理装置に実行させるものである。

この画像処理プログラムによれば、共通の画像データに基づく複数種類の画像が表示される。画像の領域を抽出するための共通種類の抽出条件が受け付けられる。受け付けられた抽出条件が複数の画像に設定されることにより複数種類の画像の各々から設定された抽出条件を満たす領域が抽出される。この場合、ユーザは、複数種類の画像から所望の領域を含む画像を選択することができる。それにより、ユーザは所望の領域を容易に抽出することができる。

本発明によれば、画像から所望の領域を容易に抽出することができる。

本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を備えた拡大観察装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を備えた拡大観察装置の顕微鏡を示す斜視図である。 顕微鏡の撮像装置がＺ方向と平行に固定されている状態を示す模式図である。 顕微鏡の撮像装置がＺ方向から所望の角度まで傾斜された状態を示す模式図である。 表示部の画面の一例を示す模式図である。 複数種類の画像が表示された表示部を示す模式図である。 画像の輝度値のヒストグラムとしきい値との関係を示す図である。 しきい値設定バー上のスライダと各画像の輝度値の範囲との関係を示す図である。 初期状態において２値化された複数種類の画像を示す模式図である。 しきい値設定バーのスライダが正方向に移動したときに２値化された複数種類の画像を示す模式図である。 しきい値設定バーのスライダが正方向に移動したときに２値化された複数種類の画像を示す模式図である。 しきい値設定バーのスライダが正方向に移動したときに２値化された複数種類の画像を示す模式図である。 しきい値設定バーのスライダが負方向に移動したときに２値化された複数種類の画像を示す模式図である。 しきい値設定バーのスライダが負方向に移動したときに２値化された複数種類の画像を示す模式図である。 しきい値設定バーのスライダが負方向に移動したときに２値化された複数種類の画像を示す模式図である。 複数種類の画像から選択された画像についての抽出領域を示す模式図である。 画像処理装置による領域抽出処理を示すフローチャートである。 画像処理装置による領域抽出処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を備えた拡大観察装置について図面を参照しながら説明する。

（１）拡大観察装置の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像処理装置を備えた拡大観察装置の構成を示すブロック図である。

以下において、水平面内で直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向（鉛直方向）をＺ方向とする。

図１に示すように、拡大観察装置３００は、顕微鏡１００および画像処理装置２００を備える。

顕微鏡１００は、撮像装置１０、ステージ装置２０および回転角度センサ３０を含む。撮像装置１０は、カラーＣＣＤ（電荷結合素子）１１、ハーフミラー１２、対物レンズ１３、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）１５、照明用光源１６およびレンズ駆動部１７を含む。ステージ装置２０は、ステージ２１、ステージ駆動部２２およびステージ支持部２３を含む。ステージ２１上には、観察対象物Ｓが載置される。

照明用光源１６は、例えば白色光を発生するハロゲンランプまたは白色ＬＥＤ（発光ダイオード）である。照明用光源１６により発生された白色光は、ハーフミラー１２により反射された後、対物レンズ１３によりステージ２１上の観察対象物Ｓに集光される。

観察対象物Ｓにより反射された白色光は、対物レンズ１３およびハーフミラー１２を透過してカラーＣＣＤ１１に入射する。カラーＣＣＤ１１は、赤色波長の光を受光する複数の赤色用画素、緑色波長の光を受光する複数の緑色用画素、および青色波長の光を受光する複数の青色用画素を有する。複数の赤色用画素、複数の緑色用画素および複数の青色用画素は二次元的に配列される。カラーＣＣＤ１１の各画素からは、受光量に対応する電気信号が出力される。カラーＣＣＤ１１の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器１５によりデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１５から出力されるデジタル信号は、画像データとして画像処理装置２００に順次与えられる。カラーＣＣＤ１１に代えてＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサ等の撮像素子が用いられてもよい。

対物レンズ１３は、Ｚ方向に移動可能に設けられる。レンズ駆動部１７は、画像処理装置２００の制御により対物レンズ１３をＺ方向に移動させる。それにより、撮像装置１０の焦点の位置がＺ方向において移動する。

ステージ２１は、Ｚ方向の軸の周りで回転可能にステージ支持部２３上に設けられる。ステージ駆動部２２は、画像処理装置２００から与えられる移動指令信号（駆動パルス）に基づいてステージ２１をステージ支持部２３に対して相対的に後述するｘ方向およびｙ方向に移動させる。ステージ駆動部２２には、ステッピングモータが用いられる。回転角度センサ３０は、ステージ２１の回転角度を検出し、検出した角度を示す角度検出信号を画像処理装置２００に与える。

画像処理装置２００は、インタフェース２１０、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２２０、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）２３０、記憶装置２４０、入力装置２５０、表示部２６０および作業用メモリ２７０を含む。

ＲＯＭ２３０には、システムプログラムが記憶される。記憶装置２４０は、ハードディスク等からなる。記憶装置２４０には、画像処理プログラムが記憶されるとともに、顕微鏡１００からインタフェース２１０を通して与えられる画像データ等の種々のデータを記憶する。画像処理プログラムの詳細は後述する。入力装置２５０は、キーボードおよびポインティングデバイスを含む。ポインティングデバイスとしては、マウスまたはジョイスティック等が用いられる。

表示部２６０は、例えば液晶ディスプレイパネルまたは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルにより構成される。

作業用メモリ２７０は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）からなり、種々のデータの処理のために用いられる。

ＣＰＵ２２０は、記憶装置２４０に記憶された画像処理プログラムを実行することにより作業用メモリ２７０を用いて画像データに基づく後述する領域抽出処理等の画像処理を行うとともに、画像データに基づく画像を表示部２６０に表示させる。また、ＣＰＵ２２０は、インタフェース２１０を通して顕微鏡１００のカラーＣＣＤ１１、照明用光源１６、レンズ駆動部１７およびステージ駆動部２２を制御する。

図２は、本発明の一実施の形態に係る画像処理装置２００を備えた拡大観察装置３００の顕微鏡１００を示す斜視図である。図２においては、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向が矢印で示される。

図２に示すように、顕微鏡１００はベース１を有する。ベース１上には、第１の支持台２が取り付けられるとともに、この第１の支持台２の前面に嵌め込まれるように第２の支持台３が取り付けられる。

第１の支持台２の上端部には、連結部４がＹ方向に延びる回動軸Ｒ１の周りに回動可能に取り付けられる。連結部４には回動支柱５が取り付けられる。それにより、回動支柱５は連結部４の回動に伴って回動軸Ｒ１を支点としてＺ方向に平行な垂直面内で傾斜可能である。使用者は、固定つまみ９により連結部４を第１の支持台２に対して固定することができる。

連結部６の前面には環状の支持部７が取り付けられる。支持部７には、略円筒状の撮像装置１０が取り付けられる。図２の状態では、撮像装置１０の光軸Ｒ２はＺ方向に平行である。支持部７は、撮像装置１０を水平面内で移動させるための複数の調整ネジ４１を有する。複数の調整ネジ４１を用いて撮像装置１０の光軸Ｒ２が回動軸Ｒ１に垂直に交差するように撮像装置１０の位置を調整することができる。

ベース１上の第２の支持台３の前面には、Ｚ方向に摺動可能にスライダ８が取り付けられる。第２の支持台３の側面には、調整つまみ４２が設けられる。スライダ８のＺ方向（高さ方向）の位置は、調整つまみ４２により調整可能である。

ステージ装置２０の支持部２３は、スライダ８上に取り付けられる。ステージ２１は、支持部２３に対してＺ方向の回転軸Ｒ３の周りに回転可能に設けられる。また、ステージ２１には、水平面内で互いに直交するｘ方向およびｙ方向が設定される。ステージ２１は、図１のステージ駆動部２２によりｘ方向およびｙ方向に移動可能に設けられる。ステージ２１が回転軸Ｒ３の周りに回転すると、ステージ２１のｘ方向およびｙ方向も回転する。それにより、ステージ２１のｘ方向およびｙ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に対して水平面内で傾斜する。

撮像装置１０の撮像範囲（視野範囲）は、撮像装置１０の倍率により異なる。以下、撮像装置１０の撮像範囲を単位領域と呼ぶ。ステージ２１をｘ方向およびｙ方向に移動させることにより複数の単位領域の画像データを取得することができる。複数の単位領域の画像データを連結することにより複数の単位領域の画像を図１の表示部２６０に表示することができる。

図３は顕微鏡１００の撮像装置１０がＺ方向と平行に固定されている状態を示す模式図である。また、図４は顕微鏡１００の撮像装置１０がＺ方向から所望の角度まで傾斜された状態を示す模式図である。

図３に示すように、回動支柱５がＺ方向に平行な状態で固定つまみ９を締めることにより連結部４が第２の支持台３に固定される。それにより、撮像装置１０の光軸Ｒ２がＺ方向に平行な状態で回動軸Ｒ１に垂直に交差する。この場合、撮像装置１０の光軸Ｒ２はステージ２１の表面に垂直となる。

固定つまみ９を緩めることにより連結部４が回動軸Ｒ１の周りに回動可能となり、回動支柱５が回動軸Ｒ１を支点として傾斜可能となる。それにより、図４に示すように、撮像装置１０の光軸Ｒ２をＺ方向に対して任意の角度θ傾斜させることができる。この場合、撮像装置１０の光軸Ｒ２は回動軸Ｒ１に垂直に交差する。同様にして、撮像装置１０の光軸Ｒ２をＺ方向に対して図４と逆側に任意の角度傾斜させることができる。

したがって、ステージ２１上の観察対象物の表面の高さを回動軸Ｒ１の高さに一致させることにより、観察対象物の同じ部分を垂直な方向および斜め方向から観察することができる。

（２）画像処理装置
本実施の形態に係る画像処理装置２００においては、表示部２６０に表示される観察対象物の画像から設定された抽出条件を満たす１または複数の領域が抽出され、抽出された領域が表示部２６０に表示される。以下、抽出条件に基づいて抽出される領域を抽出領域と呼ぶ。

図５は、表示部２６０の画面の一例を示す模式図である。図５に示すように、表示部２６０の画面上には、画像表示領域２６１および抽出条件設定領域２６２が表示される。

画像表示領域２６１には、図１の記憶装置２４０に記憶される画像データに基づいて観察対象物の画像が表示される。画像は、複数の画素から構成される。以下、記憶装置２４０に記憶される画像データに基づいて画像表示領域２６１に表示される画像を初期画像ＩＭと呼ぶ。抽出条件設定領域２６２には、次へボタン２６３ａ、戻るボタン２６３ｂおよび保存ボタン２６３ｃ等が表示される。また、抽出条件設定領域２６２には、しきい値設定バー２６４が表示される。しきい値設定バー２６４は、水平方向に移動可能なスライダ２６４ｓを有する。さらに、抽出条件設定領域２６２には、輝度チェックボックス２６５ａ，２６５ｂ、穴埋め処理チェックボックス２６６および小粒子除去チェックボックス２６７が表示される。

図５においては、初期画像ＩＭの異なる輝度が複数のドットパターンおよびハッチングパターンにより表されている。具体的には、初期画像ＩＭの略中央における領域Ａが第１のドットパターンで表されている。領域Ａを取り囲む領域Ｂが第２のドットパターンで表されている。領域Ｂを取り囲む領域Ｃが第３のドットパターンで表されている。領域Ｃを取り囲む領域Ｄが第１のハッチングパターンで表されている。領域Ｄを取り囲む領域Ｅが第２のハッチングパターンで表されている。領域Ｅを取り囲む領域Ｆが第３のハッチングパターンで表されている。また、初期画像ＩＭには、複数の斑点（ブロブ）からなる領域ＢＬが含まれている。複数の領域ＢＬは、第４のハッチングパターンで表されている。

領域Ａの輝度が最も高く、領域Ｂの輝度が２番目に高く、領域Ｃの輝度が３番目に高く、領域Ｄの輝度が４番目に高く、領域Ｅの輝度が５番目に高く、領域Ｆの輝度が６番目に高く、領域ＢＬの輝度が最も低い。

本実施の形態では、表示部２６０に表示される初期画像ＩＭから輝度を抽出条件として領域が抽出される。この場合、表示部２６０に表示される画像を輝度のしきい値（以下、しきい値と略記する。）を用いて２値化することにより抽出領域が決定される。抽出領域の画素は“１”で表され、背景の画素は“０”で表される。なお、輝度の代わりに色相、彩度または明度等の他の抽出条件に基づいて抽出領域が決定されてもよい。

以下の例では、表示部２６０に表示される初期画像ＩＭから抽出領域として複数の領域ＢＬのみが抽出される。この場合、複数の領域ＢＬと他の背景とを区別する適切なしきい値が設定される。ここで、輝度チェックボックス２６５ａが指定されている場合、しきい値よりも低い輝度値を有する画素が抽出領域として決定される。一方、輝度チェックボックス２６５ｂが指定されている場合、しきい値よりも高い輝度値を有する画素が抽出領域として決定される。したがって、初期画像ＩＭから複数の領域ＢＬを抽出する場合には、輝度チェックボックス２６５ａが指定される。

なお、穴埋め処理チェックボックス２６６が指定されている場合、抽出された領域に囲まれた“０”の画素の部分（以下、孔と呼ぶ。）も抽出領域として決定される。抽出領域として決定される孔の大きさ（画素数）はユーザにより任意に設定されてもよい。また、抽出領域として決定される孔の画素数は、複数の抽出領域のうち最大の抽出領域の画素数の例えば５％以下に設定されてもよい。

小粒子除去チェックボックス２６７が指定されている場合、抽出された領域のうち予め設定された画素数（例えば５画素）以下の画素数を有する領域（以下、小粒子と呼ぶ。）は抽出領域から除去される。抽出領域から除去される小粒子の画素数はユーザにより任意に設定されてもよい。また、抽出領域から除去される小粒子の画素数は、複数の抽出領域のうち最大の抽出領域の画素数の例えば５％以下に設定されてもよい。

（３）しきい値の設定
図５に示すように表示部２６０に初期画像ＩＭが表示された状態で、図１の画像処理装置２００のユーザは、入力装置２５０を用いて図５の抽出条件設定領域２６２の次へボタン２６３ａを操作する。この場合、図１のＣＰＵ２２０は、図５の画像表示領域２６１に表示されている初期画像ＩＭに対応する共通の画像データに異なる処理を行うことにより複数種類の画像データを生成する。本実施の形態では、ＣＰＵ２２０は記憶装置２４０に記憶される共通の画像データに初期画像ＩＭの輝度を変更する処理を行う。それにより、共通の画像データから異なる輝度を有する複数種類（本実施の形態においては４種類）の画像データが生成される。

その他の処理として、ＣＰＵ２２０は、記憶装置２４０に記憶される共通の画像データに初期画像ＩＭの色相、彩度または明度等の他の表示パラメータを変更する処理を行ってもよい。この場合、共通の画素データから異なる色相、彩度または明度等の表示パラメータを有する複数種類の画像データが生成される。また、ＣＰＵ２２０は、記憶装置２４０に記憶される共通の画像データに輝度むらの除去処理（シェーディング補正）を行ってもよい。この場合、共通の画素データから輝度むらの除去処理が行われた画像データと除去処理が行われていない画像データとが生成される。または、共通の画素データから輝度むらの除去の程度が異なる複数種類の画像データが生成される。さらに、ＣＰＵ２２０は、記憶装置２４０に記憶される共通の画像データにぼかし処理を行ってもよい。この場合、共通の画素データからぼかし処理が行われた画像データとぼかし処理が行われていない画像データとが生成される。または、共通の画素データからぼかしの程度が異なる複数種類の画像データが生成される。

さらに、共通の画像データに上記の輝度を変更する処理、他の表示パラメータを変更する処理、輝度むらの除去処理またはぼかし処理等の異なる複数種類の処理を行うことにより、複数種類の画像データを生成してもよい。

生成された複数種類の画像データに基づく複数種類の画像が図１の表示部２６０に表示される。図６は、複数種類の画像が表示された表示部２６０を示す模式図である。図６に示すように、表示部２６０の画像表示領域２６１は、複数の画像配置領域２６１ａ，２６１ｂ，２６１ｃ，２６１ｄに分割される。画像配置領域２６１ａ〜２６１ｄには、それぞれ複数種類の画像データに基づく画像ＩＭａ，ＩＭｂ，ＩＭｃ，ＩＭｄが配置される。なお、図６の表示部２６０において、ユーザが入力装置２５０を用いて抽出条件設定領域２６２の戻るボタン２６３ｂを操作することにより、図５の表示部２６０の表示に戻る。

図６の例では、画像ＩＭａ〜ＩＭｄは異なる平均輝度を有する。画像ＩＭａの平均輝度が最も低く、画像ＩＭｂの平均輝度が２番目に低く、画像ＩＭｃの平均輝度が３番目に低く、画像ＩＭａの平均輝度が最も高い。初期状態では、画像ＩＭａ〜ＩＭｄには、それぞれ異なるしきい値が設定される。本実施の形態において、画像ＩＭａ〜ＩＭｄの各画素の輝度値は８ビットのデータで表される。したがって、画像ＩＭａ〜ＩＭｄの各画素は、０から＋２５５までの２５６段階の輝度値を有する。

図５のしきい値設定バー２６４上のスライダ２６４ｓの位置は、画像ＩＭａ〜ＩＭｄに設定されるしきい値に対応する。したがって、図１の画像処理装置２００のユーザは、図１の入力装置２５０を用いて図５のしきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓを水平方向に移動させることにより、画像ＩＭａ〜ＩＭｄに設定されるしきい値を同時に変更することができる。スライダ２６４ｓは、−２５５から＋２５５までの目盛の範囲で移動可能である。初期状態においては、スライダ２６４ｓはしきい値設定バー２６４の中央の目盛０の位置にある。

図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、画像ＩＭａ〜ＩＭｄの輝度値のヒストグラムとしきい値との関係を示す図である。図７（ａ）〜（ｄ）の横軸および縦軸はそれぞれ輝度値および画素数を示す。初期状態では、画像ＩＭａ〜ＩＭｄの輝度値のヒストグラムに基づいて候補となるしきい値が自動的に設定される。ここで、初期状態で画像ＩＭａ〜ＩＭｄに設定されたしきい値がしきい値設定バー２６４の目盛０に対応する。

具体的には、図７（ａ）に示すように、画像ＩＭａの初期状態のしきい値は例えば＋５１に設定される。したがって、画像ＩＭａの輝度値０〜＋２５５は、しきい値設定バー２６４の目盛の−５１から＋２０４までの範囲に対応する。図７（ｂ）に示すように、画像ＩＭｂの初期状態のしきい値は例えば＋１０２に設定される。したがって、画像ＩＭｂの輝度値０〜＋２５５は、しきい値設定バー２６４の目盛の−１０２から＋１５３までの範囲に対応する。図７（ｃ）に示すように、画像ＩＭｃの初期状態のしきい値は例えば＋１５３に設定される。したがって、画像ＩＭｃの輝度値０〜＋２５５は、しきい値設定バー２６４の目盛の−１５３から＋１０２までの範囲に対応する。図７（ｄ）に示すように、画像ＩＭｄの初期状態のしきい値は例えば＋２０４に設定される。したがって、画像ＩＭｄの輝度値０〜＋２５５は、しきい値設定バー２６４の目盛の−２０４から＋５１までの範囲に対応する。

図８は、しきい値設定バー２６４上のスライダ２６４ｓと各画像ＩＭａ〜ＩＭｄの輝度値の範囲との関係を示す図である。図８に示すように、初期状態においては、スライダ２６４ｓがしきい値設定バー２６４の中央の目盛０に位置する。この場合、各画像ＩＭａ〜ＩＭｄのしきい値は、図７に示されるように、それぞれ＋５１、＋１０２、＋１５３および＋２０４である。したがって、画像ＩＭａにおいては、２値化により輝度値０以上＋５１以下の画素の値は“１”となり、輝度値＋５１を超えかつ＋２５５以下の画素の値は“０”となる。画像ＩＭｂにおいては、２値化により輝度値０以上＋１０２以下の画素の値は“１”となり、輝度値＋１０２を超えかつ＋２５５以下の画素の値は“０”となる。画像ＩＭｃにおいては、２値化により輝度値０以上＋１５３以下の画素の値は“１”となり、輝度値＋１５３を超えかつ＋２５５以下の画素の値は“０”となる。画像ＩＭｄにおいては、２値化により輝度値０以上＋２０４以下の画素の値は“１”となり、輝度値＋２０４を超えかつ＋２５５以下の画素の値は“０”となる。

スライダ２６４ｓがしきい値設定バー２６４上を負方向に移動した場合、画像ＩＭａ〜ＩＭｄのしきい値が減少する。なお、スライダ２６４ｓが目盛−５１より小さい位置まで移動した場合、画像ＩＭａのしきい値は目盛−５１に対応する値０から変化しない。スライダ２６４ｓが目盛−１０２より小さい位置まで移動した場合、画像ＩＭｂのしきい値は目盛−１０２に対応する値０から変化しない。スライダ２６４ｓが目盛−１５３より小さい位置まで移動した場合、画像ＩＭｃのしきい値は目盛−１５３に対応する値０から変化しない。スライダ２６４ｓが目盛−２０４より小さい位置まで移動した場合、画像ＩＭｄのしきい値は目盛−２０４に対応する値０から変化しない。

同様に、スライダ２６４ｓがしきい値設定バー２６４上を正方向に移動した場合、画像ＩＭａ〜ＩＭｄのしきい値が増加する。なお、スライダ２６４ｓが目盛＋５１より大きい位置まで移動した場合、画像ＩＭｄのしきい値は目盛＋５１に対応する値＋２５５から変化しない。スライダ２６４ｓが目盛＋１０２より大きい位置まで移動した場合、画像ＩＭｃのしきい値は目盛＋１０２に対応する値＋２５５から変化しない。スライダ２６４ｓが目盛＋１５３より大きい位置まで移動した場合、画像ＩＭｂのしきい値は目盛＋１５３に対応する値＋２５５から変化しない。スライダ２６４ｓが目盛＋２０４より大きい位置まで移動した場合、画像ＩＭａのしきい値は目盛＋２０４に対応する値＋２５５から変化しない。

このように、本実施の形態においては、スライダ２６４ｓがしきい値設定バー２６４の目盛−２０４より小さい位置およびしきい値設定バー２６４の目盛＋２０４より大きい位置で移動しても画像ＩＭａ〜ＩＭｄのしきい値は変化しない。したがって、スライダ２６４ｓの移動範囲がしきい値設定バー２６４の目盛しきい値設定バー２６４の目盛−２０４から目盛＋２０４までの範囲に制限されてもよい。

図６に示すように表示部２６０に複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄが表示された状態で、図１の画像処理装置２００のユーザは、入力装置２５０を用いて図６の抽出条件設定領域２６２の次へボタン２６３ａを操作する。この場合、図１のＣＰＵ２２０は、初期状態におけるしきい値で画像ＩＭａ〜ＩＭｄを２値化する。

図９は、初期状態において２値化された複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄを示す模式図である。図９に示すように、スライダ２６４ｓがしきい値設定バー２６４の中央に位置する。このスライダ２６４ｓの位置をスライダ位置０と呼ぶ。スライダ２６４ｓがスライダ位置０に位置する場合、画像ＩＭａ〜ＩＭｄにおいて、それぞれのしきい値＋５１、＋１０２、＋１５３および＋２０４以下の輝度値を有する画素の値は“１”となり、他の画素の値は“０”となる。この場合、値“１”の画素が抽出領域となる。

図９においては、画像ＩＭａ〜ＩＭｄにおける抽出領域が黒く表示されている。なお、本実施の形態においては、２値化前の画像ＩＭａ〜ＩＭｄに重なるように抽出領域が表示されるが、これに限定されない。抽出領域のみを含む２値化後の画像ＩＭａ〜ＩＭｄが表示されてもよい。

図９の例においては、画像ＩＭａ〜ＩＭｄの複数の領域ＢＬが抽出領域に含まれている。しかしながら、画像ＩＭａ〜ＩＭｄのいずれにおいても、しきい値が適切に設定されていないため、領域ＢＬと異なる他の領域が抽出領域に含まれている。したがって、画像ＩＭａ〜ＩＭｄにおいては、複数の領域ＢＬのみを抽出することができない。この場合、図１の画像処理装置２００のユーザは、図１の入力装置２５０を用いて図９のしきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓを正方向または負方向に移動させることにより、画像ＩＭａ〜ＩＭｄのしきい値を同時に変更することができる。

図１０〜図１２は、しきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓが正方向に移動したときに２値化された複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄを示す模式図である。

図１０に示すように、スライダ２６４ｓがしきい値設定バー２６４上でスライダ位置０よりも所定量だけ正方向に移動される。このスライダ２６４ｓの位置をスライダ位置＋１と呼ぶ。スライダ２６４ｓがスライダ位置＋１にある場合、画像ＩＭａ〜ＩＭｄにそれぞれ設定されるしきい値が所定量（例えば１０）ずつ増加する。それにより、スライダ２６４ｓがスライダ位置＋１にある場合には、スライダ２６４ｓがスライダ位置０にある場合に比べて画像ＩＭａ〜ＩＭｄの抽出領域が拡大する。

図１１に示すように、スライダ２６４ｓがしきい値設定バー２６４上でスライダ位置＋１よりも所定量だけさらに正方向に移動される。このスライダ２６４ｓの位置をスライダ位置＋２と呼ぶ。スライダ２６４ｓがスライダ位置＋２にある場合、画像ＩＭａ〜ＩＭｄにそれぞれ設定されるしきい値が所定量ずつ増加する。それにより、スライダ２６４ｓがスライダ位置＋２にある場合には、スライダ２６４ｓがスライダ位置＋１にある場合に比べて画像ＩＭａ〜ＩＭｄの抽出領域が拡大する。

図１２に示すように、スライダ２６４ｓがしきい値設定バー２６４上でスライダ位置＋２よりも所定量だけさらに正方向に移動される。このスライダ２６４ｓの位置をスライダ位置＋３と呼ぶ。スライダ２６４ｓがスライダ位置＋３にある場合、画像ＩＭａ〜ＩＭｄにそれぞれ設定されるしきい値が所定量ずつ増加する。それにより、スライダ２６４ｓがスライダ位置＋３にある場合には、スライダ２６４ｓがスライダ位置＋２にある場合に比べて画像ＩＭａ〜ＩＭｄの抽出領域が拡大する。

図１０〜図１２の例においても、画像ＩＭａ〜ＩＭｄの複数の領域ＢＬが抽出領域に含まれている。しかしながら、画像ＩＭａ〜ＩＭｄのいずれにおいても、しきい値が適切に設定されていないため、領域ＢＬと異なる他の領域が抽出領域に含まれている。したがって、図１０〜図１２の画像ＩＭａ〜ＩＭｄにおいては、複数の領域ＢＬのみを抽出することができない。

図１３〜図１５は、しきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓが負方向に移動したときに２値化された複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄを示す模式図である。

図１３に示すように、スライダ２６４ｓがしきい値設定バー２６４上でスライダ位置０よりも所定量だけ負方向に移動される。このスライダ２６４ｓの位置をスライダ位置−１と呼ぶ。スライダ２６４ｓがスライダ位置−１にある場合、画像ＩＭａ〜ＩＭｄにそれぞれ設定されるしきい値が所定量（例えば１０）ずつ減少する。それにより、スライダ２６４ｓがスライダ位置−１にある場合には、スライダ２６４ｓがスライダ位置０にある場合に比べて画像ＩＭａ〜ＩＭｄの抽出領域が縮小する。

図１３の例においては、画像ＩＭａ〜ＩＭｄの複数の領域ＢＬが抽出領域に含まれている。この場合、画像ＩＭａ〜ＩＭｃにおいては、しきい値が適切に設定されていないため、領域ＢＬとは異なる他の領域が抽出領域に含まれている。したがって、画像ＩＭａ〜ＩＭｃにおいては、複数の領域ＢＬのみを抽出することができない。一方、画像ＩＭｄにおいては、しきい値が適切に設定されているため、領域ＢＬとは異なる他の領域が抽出領域に含まれない。したがって、画像ＩＭｄにおいては、複数の領域ＢＬのみを抽出することができる。

図１４に示すように、スライダ２６４ｓがしきい値設定バー２６４上でスライダ位置−１よりも所定量だけさらに負方向に移動される。このスライダ２６４ｓの位置をスライダ位置−２と呼ぶ。スライダ２６４ｓがスライダ位置−２にある場合、画像ＩＭａ〜ＩＭｄにそれぞれ設定されるしきい値が所定量ずつ減少する。それにより、スライダ２６４ｓがスライダ位置−２にある場合には、スライダ２６４ｓがスライダ位置−１にある場合に比べて画像ＩＭａ〜ＩＭｄの抽出領域が縮小する。

図１４の例においては、画像ＩＭａ〜ＩＭｃの複数の領域ＢＬが抽出領域に含まれている。この場合、画像ＩＭａ，ＩＭｂにおいては、しきい値が適切に設定されていないため、領域ＢＬとは異なる他の領域が抽出領域に含まれている。また、画像ＩＭｄにおいては、全ての領域が抽出領域に含まれない。したがって、画像ＩＭａ，ＩＭｂ，ＩＭｄにおいては、複数の領域ＢＬのみを抽出することができない。一方、画像ＩＭｃにおいては、しきい値が適切に設定されているため、領域ＢＬとは異なる他の領域が抽出領域に含まれない。したがって、画像ＩＭｃにおいては、複数の領域ＢＬのみを抽出することができる。

図１５に示すように、スライダ２６４ｓがしきい値設定バー２６４上でスライダ位置−２よりも所定量だけさらに負方向に移動される。このスライダ２６４ｓの位置をスライダ位置−３と呼ぶ。スライダ２６４ｓがスライダ位置−３にある場合、画像ＩＭａ〜ＩＭｄにそれぞれ設定されるしきい値が所定量ずつ減少する。それにより、スライダ２６４ｓがスライダ位置−２にある場合には、スライダ２６４ｓがスライダ位置−１にある場合に比べて画像ＩＭａ〜ＩＭｄの抽出領域が縮小する。

図１５の例においては、画像ＩＭａ，ＩＭｂの複数の領域ＢＬが抽出領域に含まれている。この場合、画像ＩＭａにおいては、しきい値が適切に設定されていないため、領域ＢＬとは異なる他の領域が抽出領域に含まれている。また、画像ＩＭｃ，ＩＭｄにおいては、全ての領域が抽出領域に含まれない。したがって、画像ＩＭａ，ＩＭｃ，ＩＭｄにおいては、複数の領域ＢＬのみを抽出することができない。一方、画像ＩＭｂにおいては、しきい値が適切に設定されているため、領域ＢＬとは異なる他の領域が抽出領域に含まれない。したがって、画像ＩＭｂにおいては、複数の領域ＢＬのみを抽出することができる。

図１６は、複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄから選択された画像についての抽出領域を示す模式図である。図１の画像処理装置２００のユーザは、入力装置２５０を用いて図１３の画像ＩＭｄ、図１４の画像ＩＭｃまたは図１５の画像ＩＭｂを選択し、図１３〜図１５の保存ボタン２６３ｃを操作する。これにより、図１のＣＰＵ２２０は、図１３の画像ＩＭｄ、図１４の画像ＩＭｃまたは図１５の画像ＩＭｂにおける抽出領域を示すデータを抽出領域データとして図１の記憶装置２４０に記憶する。また、ＣＰＵ２２０は、図１６に示すように抽出領域を表示部２６０に表示する。ＣＰＵ２２０は、記憶装置２４０に記憶された抽出領域データに基づいて各抽出領域の寸法、面積および数等を算出することができる。

（４）領域抽出処理
図１７および図１８は、画像処理装置２００による領域抽出処理を示すフローチャートである。領域抽出処理は、ＣＰＵ２２０が記憶装置２４０に記憶された画像処理プログラムを実行することにより行われる。以下、図１７および図１８のフローチャートにしたがって、初期画像ＩＭから複数の領域ＢＬを抽出する処理を説明する。

図１のＣＰＵ２２０は、ユーザにより図１の記憶装置２４０に記憶された画像データが選択されたか否かを判定する（ステップＳ１）。画像データが選択されていない場合、ＣＰＵ２２０はユーザにより画像データが選択されるまで待機する。

ステップＳ１でユーザにより画像データが選択された場合、ＣＰＵ２２０は選択された画像データに基づいて初期画像ＩＭを図５の表示部２６０の画像表示領域２６１に表示する（ステップＳ２）。次に、ＣＰＵ２２０は、ユーザが図５の次へボタン２６３ａを操作することにより初期画像ＩＭの画像処理が指示されたか否かを判定する（ステップＳ３）。画像処理が指示されていない場合、ＣＰＵ２２０はユーザにより画像処理が指示されるまで待機する。

ステップＳ４でユーザにより画像処理が指示された場合、ＣＰＵ２２０は初期画像ＩＭに一または複数の画像処理を実行する（ステップＳ４）。また、ＣＰＵ２２０は画像処理された複数の画像ＩＭａ〜ＩＭｄを図６の表示部２６０の画像表示領域２６１の画像配置領域２６１ａ〜２６１ｄに表示する（ステップＳ５）。次に、ＣＰＵ２２０は、ユーザが図６の次へボタン２６３ａを操作することにより画像ＩＭａ〜ＩＭｄの２値化が指示されたか否かを判定する（ステップＳ６）。画像ＩＭａ〜ＩＭｄの２値化が指示されていない場合、ＣＰＵ２２０はユーザにより画像ＩＭａ〜ＩＭｄの２値化が指示されるまで待機する。

ステップＳ７でユーザにより画像ＩＭａ〜ＩＭｄの２値化が指示された場合、ＣＰＵ２２０は複数の画像ＩＭａ〜ＩＭｄの２値化を実行する（ステップＳ７）。それにより、複数の画像ＩＭａ〜ＩＭｄについてそれぞれ抽出領域が得られる。また、ＣＰＵ２２０は図９の表示部２６０の画像表示領域２６１の画像配置領域２６１ａ〜２６１ｄの複数の画像ＩＭａ〜ＩＭｄ上にそれぞれ２値化により得られた抽出領域を表示する（ステップＳ８）。次に、ＣＰＵ２２０は、２値化後のいずれかの画像ＩＭａ〜ＩＭｄがユーザにより選択されたか否かを判定する（ステップＳ９）。

ステップＳ９でいずれかの画像ＩＭａ〜ＩＭｄが選択されない場合、ＣＰＵ２２０は、ユーザが図９のしきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓを操作することによりしきい値が変更されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。しきい値が変更されない場合、ＣＰＵ２２０はステップＳ９の処理に戻る。

ステップＳ１１でしきい値が変更された場合、ＣＰＵ２２０は変更されたしきい値を用いて画像ＩＭａ〜ＩＭｄの２値化を再度実行する（ステップＳ１２）。それにより、複数の画像ＩＭａ〜ＩＭｄについてそれぞれ抽出領域が更新される。その後、ＣＰＵ２２０はステップＳ８の処理に戻り、図９の表示部２６０の画像表示領域２６１の画像配置領域２６１ａ〜２６１ｄの複数の画像ＩＭａ〜ＩＭｄ上にそれぞれ更新された抽出領域を表示する（ステップＳ８）。次に、ＣＰＵ２２０は、２値化後のいずれかの画像ＩＭａ〜ＩＭｄがユーザにより選択されたか否かを判定する（ステップＳ９）。

ステップＳ９でいずれかの画像ＩＭａ〜ＩＭｄが選択されない場合、ステップＳ１１，Ｓ９の処理が繰り返されるか、またはステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ８，Ｓ９の処理が繰り返される。ステップＳ９でいずれかの画像ＩＭａ〜ＩＭｄが選択された場合、ＣＰＵ２２０はユーザにより選択された画像を図１６の表示部２６０の画像表示領域２６１に表示し（ステップＳ１０）、領域抽出処理を終了する。

（５）効果
本実施の形態においては、共通の画像データに基づく複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄが表示部２６０の画像表示領域２６１の画像配置領域２６１ａ〜２６１ｄにそれぞれ表示される。しきい値設定バー２６４のスライダ２６４ｓの操作により画像ＩＭａ〜ＩＭｄの領域を抽出するためのしきい値が調整され、調整後のしきい値が複数の画像ＩＭａ〜ＩＭｄにそれぞれ設定される。複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄの各々が設定されたしきい値を用いて２値化される。それにより、複数の画像ＩＭａ〜ＩＭｄについて抽出領域が得られる。この場合、ユーザは、複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄから所望の抽出領域を含む画像を選択することができる。したがって、ユーザは所望の領域を容易に抽出することができる。

また、複数種類の画像データは、共通の画像データに一または複数の処理が行われることにより生成される。これにより、共通の画像データに基づく複数種類の画像データが容易かつ確実に生成されるとともに、複数種類の画像データに基づいて複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄが表示部２６０により表示される。

この場合、表示部２６０の画像表示領域２６１の画像配置領域２６１ａ〜２６１ｄには、複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄについての抽出領域がそれぞれ表示されるので、ユーザは複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄについての抽出領域を容易に対比して観察することができる。それにより、ユーザは所望の抽出領域を含む画像ＩＭａ〜ＩＭｄを容易に選択することができる。

さらに、しきい値設定バー２６４上のスライダ２６４ｓの位置が変更されることにより、複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄに設定されたしきい値が変更されるので、複数種類の画像ＩＭａ〜ＩＭｄについて抽出領域が変化する。したがって、ユーザは抽出領域を容易に変化させることができる。

（６）他の実施の形態
上記実施の形態においては、共通の画像データから４種類の画像データが生成されるが、これに限定されない。共通の画像データから２種類または３種類の画像データが生成されてもよく、５種類以上の画像データが生成されてもよい。

また、上記実施の形態においては、輝度チェックボックス２６５ａ，２６５ｂのいずれかが指定されることにより、しきい値よりも低い輝度値または高い輝度値を有する画素が抽出領域として決定されるが、これに限定されない。複数種類の画像データのうち一部の画像データについてはしきい値よりも低い輝度値を有する画素が抽出領域として決定され、他の画像データについてはしきい値よりも高い輝度値を有する画素が抽出領域として決定されてもよい。この場合、表示部２６０の抽出条件設定領域２６２には輝度チェックボックス２６５ａ，２６５ｂが表示されない。

（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

画像ＩＭａ〜ＩＭｄが画像の例であり、表示部２６０が表示部の例であり、しきい値が抽出条件の例であり、スライダ２６４ｓが受付部の例であり、ＣＰＵ２２０が処理部および処理装置の例であり、画像処理装置２００が画像処理装置の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

本発明は、種々の画像処理装置および画像処理プログラムに有効に利用することができる。

１ ベース
２，３ 支持台
４，６ 連結部
５ 回動支柱
７ 支持部
８ スライダ
９ 固定つまみ
１０ 撮像装置
１１ カラーＣＣＤ
１２ ハーフミラー
１３ 対物レンズ
１５ Ａ／Ｄ変換器
１６ 照明用光源
１７ レンズ駆動部
２０ ステージ装置
２１ ステージ
２２ ステージ駆動部
２３ ステージ支持部
３０ 回転角度センサ
４１ 調整ネジ
４２ 調整つまみ
１００ 顕微鏡
２００ 画像処理装置
２１０ インタフェース
２２０ ＣＰＵ
２３０ ＲＯＭ
２４０ 記憶装置
２５０ 入力装置
２６０ 表示部
２６１ 画像表示領域
２６１ａ〜２６１ｄ 画像配置領域
２６２ 抽出条件設定領域
２６３ａ 次へボタン
２６３ｂ 戻るボタン
２６３ｃ 保存ボタン
２６４ しきい値設定バー
２６４ｓ スライダ
２６５ａ，２６５ｂ 輝度チェックボックス
２６６ 穴埋め処理チェックボックス
２６７ 小粒子除去チェックボックス
２７０ 作業用メモリ
３００ 拡大観察装置
Ａ〜Ｆ，ＢＬ 領域
ＩＭ 初期画像
ＩＭａ〜ＩＭｄ 画像
Ｒ１ 回動軸
Ｒ２ 光軸
Ｒ３ 回転軸
Ｓ 観察対象物

Claims (5)

1. 共通の画像データに基づく複数種類の画像を表示するための表示部と、
   画像の領域を抽出するための共通種類の抽出条件を受け付けるための受付部と、
   前記受付部により受け付けられた抽出条件を前記表示部に表示される複数の画像に設定することにより前記表示部に表示される複数種類の画像の各々から設定された抽出条件を満たす領域を抽出する処理部とを備える、画像処理装置。
2. 前記処理部は、前記共通の画像データに一または複数の処理を行うことにより複数種類の画像データを生成するように構成され、
   前記表示部は、前記処理部により生成された複数種類の画像データに基づく前記複数種類の画像を表示する、請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記表示部は、前記複数種類の画像について前記処理部により抽出された領域を表示する、請求項１または２記載の画像処理装置。
4. 前記受付部により受け付けられる共通種類の抽出条件が変更されることにより、前記複数種類の画像について前記処理部により抽出される領域のうち少なくとも１つの画像について抽出される領域が変化する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
5. 共通の画像データに基づく複数種類の画像を表示するための処理と、
   画像の領域を抽出するための共通種類の抽出条件を受け付けるための処理と、
   受け付けられた抽出条件を表示される複数種類の画像に設定することにより表示される複数種類の画像の各々から設定された抽出条件を満たす領域を抽出する処理とを、
   処理装置に実行させる、画像処理プログラム。

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