JP2017538160A5

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Publication number: JP2017538160A5
Application number: JP2017528223A
Authority: JP
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2035-11-30

Claims

デジタルホログラフィによって記録される、少なくとも１つのオブジェクトについて最適化された焦点面を決定するためのオートフォーカス方法であって、前記焦点面は、焦点深度パラメータによって規定され、
前記少なくとも１つのオブジェクトのホログラフィ画像を再構成して、異なる複数の焦点深度で再構成画像を提供するステップ（２０１）であって、前記再構成画像は、併せて位相の情報と振幅の情報をエンコードする実数成分および虚数成分を含むステップと、
前記互いに異なる複数の焦点深度のうち少なくとも２つの深度について、前記実数成分に対して第１エッジ検出を実施し、前記少なくとも２つの深度について、前記虚数成分に対して第２エッジ検出を実施するステップ（２０３）と、
前記第１エッジ検出に関する第１統計的ばらつき測定値に基づいて前記少なくとも２つの深度のそれぞれについて、前記少なくとも１つのオブジェクトのエッジまたは境界の第１鮮明さ測定値を取得し、かつ、前記第２エッジ検出に関する第２統計的ばらつき測定値に基づいて前記少なくとも２つの深度のそれぞれについて第２鮮明さ測定値を取得するステップ（２０４）と、
前記少なくとも２つの深度について測定したスカラー鮮明さ測定値の比較に基づいて、前記少なくとも１つのオブジェクトについて前記少なくとも２つの深度で再構成された画像間で最適化された焦点面を決定するステップ（２０５）とを含み、
前記スカラー鮮明さ測定値は、前記第１鮮明さ測定値と前記第２鮮明さ測定値に基づくものである、
方法。
前記再構成画像に含まれる該少なくとも１つのオブジェクトを特定するステップ（２０２）をさらに含み、
前記第１エッジ検出および前記第２エッジ検出を実施するステップ（２０３）、前記第１鮮明さ測定値および前記第２鮮明さ測定値を取得するステップ（２０４）、および、前記最適化された焦点面を決定するステップ（２０５）は、少なくとも１つの特定された該または各オブジェクトに対応する再構成画像の局所領域に適用される、
請求項１に記載の方法。
前記特定するステップ（２０２）は、前記再構成画像をデジタル化するステップ（４０２）と、同じデジタル値を有する接続領域群を特定するステップ（４０３）と、前記接続領域群のそれぞれを分割するステップとを含む、
請求項２に記載の方法。
前記ステップ（２０２）では、複数のオブジェクトを特定し、
前記ステップ（２０５）では、前記複数のオブジェクトに対応する複数の最適化された焦点面を決定し、
この方法は、前記対応する最適化された焦点面内の前記複数のオブジェクトのそれぞれに対応する画像領域を縫合し、複数のオブジェクトのそれぞれを含む合成画像を作るステップをさらに含む、
請求項２または３に記載の方法。
前記第１統計的ばらつき測定値および／または前記第２統計的ばらつき測定値は、標準偏差を含む、
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
前記第１鮮明さ測定値を取得するステップおよび／または第２鮮明さ測定値を取得するステップは、前記第１エッジ検出の結果および／または前記第２エッジ検出の結果の勾配の大きさを取得するステップと、前記勾配の大きさの標準偏差を取得するステップとを含む、
請求項４に記載の方法。
前記互いに異なる複数の焦点深度のうち少なくとも２つの深度は、所定範囲内で均一に分布した複数の深度を含む、
請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
前記所定範囲内で均一に分布した複数の深度は、前記所定範囲における第１の四分位点、第２の四分位点および第３の四分位点を含む、
請求項７に記載の方法。
前記ステップ（２０５）で決定した最適化された焦点面に基づいて、前記互いに異なる複数の焦点深度のうち少なくとも１つの更なる深度を決定するステップと、
前記少なくとも１つの更なる深度について前記第１エッジ検出および前記第２エッジ検出を実施するステップ（２０３）、および、前記少なくとも１つの更なる深度について前記第１鮮明さ測定値および前記第２鮮明さ測定値を取得するステップ（２０４）を繰り返すステップと、
前記少なくとも１つの更なる深度について、前記スカラー鮮明さ測定値に基づいて前記焦点面を調節するステップとをさらに含む、
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
前記ステップ（２０５）で決定した最適化された焦点面に基づいて、前記互いに異なる複数の焦点深度のうち少なくとも１つの更なる深度を決定するステップと、
前記再構成画像の振幅に基づいて、前記少なくとも１つの更なる深度について第２段階のエッジ検出を実施するステップと、
前記第２段階のエッジ検出の結果に基づいて、前記オブジェクトについての第２段階の鮮明さ測定値を評価するステップとをさらに含む、
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
前記少なくとも２つの深度は、所定の第１深度範囲内で均一に分布し、
前記少なくとも１つの更なる深度は、第２深度範囲内で均一に分布し、
前記第２深度範囲は、前記所定の第１深度範囲よりも狭く、
前記第２深度範囲は、前記少なくとも２つの深度についての前記スカラー鮮明さ測定値の比較結果を考慮に入れることにより決定する、
請求項９または１０に記載の方法。
前記第１エッジ検出および／または前記第２エッジ検出を実施するステップ（２０３）は、ラプラシアンマスクを用いて前記実数成分および／または前記虚数成分にそれぞれ畳み込みを行うステップを含む、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
最適化された焦点面を決定するためのオートフォーカスシステム（１０）において用いられる計算デバイス（２０）であって、プロセッサを含み、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法を実行するようにプログラムされた、計算デバイス（２０）。
測定下のサンプル（１２）に向けて光を照射するための光源（１１）と、
前記サンプル（１２）のホログラムを取得するためのイメージャ（１４）とを備えたオートフォーカスシステム（１０）であって、
最適化された焦点面を決定するために請求項１３に記載の計算デバイス（２０）をさらに備えた、
オートフォーカスシステム（１０）。
請求項１３に記載の計算デバイス（２０）で実行したときに、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法を実施するためのコンピュータプログラム製品。