JP2813348B2

JP2813348B2 - 細胞画像切出記憶処理装置および方法

Info

Publication number: JP2813348B2
Application number: JP63099490A
Authority: JP
Inventors: 時弘小坂
Original assignee: 東亜医用電子株式会社
Priority date: 1988-04-22
Filing date: 1988-04-22
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: JPH01270177A; US5068906A; EP0338370A2; DE68928590D1; EP0338370B1; EP0338370A3

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、画像データ専用バスを有する細胞画像処理
に関するものであり、詳しくは、１枚の画像中に多数個
の細胞が存在する場合にも、各々の細胞の存在する位置
情報から、一度に効率良く多数個の細胞画像を処理でき
る細胞画像切出記憶処理方法および装置に関する。

（従来の技術）まず最初に、画像データ専用バスを有する画像処理装
置の一般的なアーキテクチャーと、その動作を簡単に説
明する。

第１図は、画像データ専用バスを有する画像処理装置
の一つの例を示すブロック図である。

一番上位には汎用マイクロコンピュータ12が配置さ
れ、このシステムのホストプロセッサとして統括的な機
能をする。一番下位には実際の画像をハードウェア的に
処理するボード（スレーブボード）が通常は複数枚配置
され、これらのボードはその上位に配置されるマスタコ
ントローラ＆プロセッサ14により、その動作、機能がコ
ントロールされる。すなわち、これらの各ボードは、そ
の動作モード、機能、パラメータ等がマスタコントロー
ラ＆プロセッサ14によりスレーブボード制御用バス16を
介して設定されることによって動作する。また、これら
のボードは、通常８ビットデータバスを１チャンネルと
して６〜９チャンネルの画像データ専用バス18を介して
お互いに結合される。

画像データ専用バス上のデータの流れは、テレビにお
けるラスタスキャン方式と同じく時系列的であり、１枚
の画像データを全て受け渡しするのに1/60秒かかる。つ
まり、この画像データ専用バスは、水平同期、垂直同期
をタイミングのベースとしており、１枚の画像データに
対するランダムなアクセスは、このデータバス18を介し
ては出来ない。画像データ専用バスが垂直同期をタイミ
ングのベースとしていることから、これに繋がる各ボー
ドによる処理も、垂直同期周期（1/60秒）を１回の処理
サイクルとしている。したがって、マスタコントローラ
＆プロセッサからの各スレーブボードへの動作モード、
機能、パラメータ等の設定は、通常、垂直帰線期間中に
行われる。このマスタコントローラ＆プロセッサは、一
番上位に位置する汎用マイクロコンピュータからの画像
処理要求に応じて各スレーブボードを制御するが、それ
とともに、イメージプロセッサボード20の処理によって
得られたデータを基に、細胞像に対するエッジトレー
ス、面積、周囲長等の特徴パラメータを計算する役目も
担っている。さらに、スレーブボード制御用バスを介し
て、イメージメモリボード22,24の内容をランダムにア
クセスすることも可能であり、細胞の写っている位置を
知って、その部分のみの画像データを取り込んで、さら
に別の特徴パラメータを計算することも出来るようにな
っている。

次に、平面シースフロー中を流動する細胞の静止画像
を撮像し画像処理によって細胞をその種類に応じて分類
する場合を例に挙げて、上記一般的画像処理装置10の動
作について概略を説明する。

平面シースフローとは、対象とする粒子のうちの最も
厚みの厚い粒子と同程度の厚さと、最も幅の広い粒子よ
り何倍も、たとえば、100倍以上も広い幅を持つ流れの
ことであり、その流れの中に対象とする粒子を厚さ方向
には互いに重ならないように流すものである。この平面
シースフローを具体化した装置の一例は特表昭57-50099
5号公報および米国特許第4338024号に開示されている。

平面シースフロー中での細胞の静止画像をとらえるた
めに、発光時間の短いストロボ光またはパルスレーザ光
を上記流れの厚さ方向から照射し、対物レンズを介し
て、ビデオカメラ（カラーカメラ）26の撮像面に画像を
結ばせる。カメラからは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の３色に分解されたアナログ信号が出力され、そ
れらは画像入力ボード28に入力され、アナログ／デジタ
ル変換（A/D変換）される。A/D変換されたＲ、Ｇ、Ｂそ
れぞれのデータは、３チャンネル分の画像データバスを
介して、イメージメモリボード22に記憶される。同時
に、そのデータはイメージプロセッサボードにも入力さ
れ、細胞が写っているか否かの判定のための、および細
胞のエッジを検出するための前処理が行われる。前処理
とは、たとえば画像の各点（画素）において、Ｇ（緑）
とＢ（青）のデータの平均値を出して、その画面全体の
ヒストグラムをリアルタイムに作るといった処理のこと
である。イメージプロセッサボードで処理加工されたデ
ータは、画像データ専用バスを介してイメージメモリボ
ード24に記憶される。２枚のイメージメモリボード22,2
4の使用法は特に限定されるわけでは無いが、本発明で
は、イメージメモリボード22をオリジナル画像データの
記憶用に、イメージメモリボード24を処理加工後のデー
タの記憶用にしている。

垂直帰線期間中にマスタコントローラ＆プロセッサは
イメージプロセッサボード内に作成されたヒストグラム
をチェックし、１枚の撮像画面内に細胞が存在している
か否かを判断する。もし、細胞が存在しないと判断され
れば、次の新しい撮像画面に対する処理に戻ることにな
り、細胞が存在すると判断されれば、画像処理の次のス
テップへ進むことになる。次の画像処理ステップとして
は、予め記憶されているバックグラウンドのデータの画
像データからの引き算およびその結果からのヒストグラ
ムの作成、さらに細胞のエッジをトレースするための前
処理としての画像データの２値化、細胞のエッジ検出等
の処理が挙げられ、エッジ検出情報は画像データ専用バ
スを介してイメージメモリボードに記憶される。エッジ
検出情報とは、たとえば、１枚の画面の各画素に対して
８ビットのデータを対応させ、０以外の値をとる画素は
エッジ点とし、その値によって次に隣り会うエッジ点が
どちら方向にあるかを示すものである。以上の処理が完
了すると、次にマスタコントローラ＆プロセッサはイメ
ージメモリボードに記憶されているエッジ検出情報等を
スレーブボード制御用バスを介して参照し、各細胞ごと
のエッジトレースをマイクロプログラムによって実行し
ていく。それと同時に各細胞の面積、周囲長、さらには
累積色度情報、形状パラメータ等の計算を行う。こうし
て得られた特徴パラメータより各細胞のクラス分け（細
胞分類）を行う。

さらに、観測された細胞の画像をセーブ（記憶）して
おく必要のあるシステムでは、各細胞に対するエッジト
レースの結果より、各細胞の画面中における存在位置を
知り、オリジナルな画面のうちの細胞存在領域のみを切
り出し、細胞のクラスごとにまとめてメモリにセーブし
ていくといった処理が必要である。各クラスごとにセー
ブされた細胞画像データは、画像データ専用バスを介し
て表示プロセッサボード30に入力され、カラーモニタ32
上に表示される。以上が、画像データ専用バスを有する
画像処理装置での画像処理の概略である。

本発明が解決しようとする課題は、観測された多数の
細胞画像を第９図に示されるように切り出しセーブ（記
憶）する処理を効率良く行うことのできる細胞画像切出
記憶処理に関係する。

上記切出記憶処理は、基本的には次のように行われ
る。マスタコントローラ＆プロセッサは、各細胞に対す
るエッジトレースの結果からイメージメモリに記憶され
ているオリジナルな、ある１枚の撮像画面内での各細胞
の存在範囲を知る。その存在範囲は通常真四角で表現さ
れ、その存在範囲内のデータは別のイメージメモリにセ
ーブされるよう転送される。この転送の仕方には、いく
つかの方法があり、以下それについての代表的な従来方
法２例について説明する。

従来方法Ｉ各細胞の存在範囲を知ったマスタコントローラ＆プロ
セッサは、その存在範囲を真四角で表現し、オリジナル
の撮像画面が記憶されいてるイメージメモリをアクセス
し、上記存在範囲内の画像データのみを１画素ごとにス
レーブボード制御用バスに読み出し、一旦マスタコント
ローラ＆プロセッサボード内のレジスタに取り込む。次
に、細胞画像セーブ用の別のイメージメモリボードに対
して、上記取り込まれた画像データをスレーブボード制
御用バス上に乗せて、セーブ用メモリに書き込む。以上
一連の処理の流れを第10図の〜に示す。

オリジナル画像用イメージメモリ22に対して、転送し
ようとする画像データが記憶されている番地をスレーブ
ボード制御用バス16を介して設定する。

転送しようとする画像データを１画素分、オリジナル
画像用イメージメモリよりスレーブボード制御用バスに
読み出して、マスタコントローラ＆プロセッサボード14
内のレジスタへ取り込む。

細胞画像セーブ用イメージメモリ24に対して、画像を
セーブしようとする番地をスレーブボード制御用バスを
介して設定する。

上記レジスタ内のデータをスレーブボード制御用バス
に乗せ、細胞画像セーブ用イメージメモリに書き込む。

以上のステップを繰り返し実行することにより、細胞
画像部分のみの転送、編集がなされる。

この処理方式の欠点は、画像データの転送速度が遅い
ことで、通常、上記からまでのステップで１画素分
のデータを処理するのに数μｓ（マイクロセカンド）程
度かかってしまう。たとえば、64×64画素分のＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）３色のデータを転送するの
に20〜30ms（ミリセカンド）かかる。この時間は、垂直
同期周期の16.7msよりも長く、このことは1/60秒ごとに
変わる撮像面に対するパイプライン処理および並行処理
によるリアルタイム処理を不可能にしてしまい、画像デ
ータ専用バスを設けた利点が生かされないことになる。
転送範囲が32×32画素分で良い場合には、1/60秒内に転
送することが可能であるが、１枚の画面内に多数個の細
胞が存在した場合には、1/60秒以上の転送時間を要する
ことになる。

この方式のもう一つの欠点はマスタコントローラ＆プ
ロセツサに対する負荷を増大させることにあり、このマ
スタコントローラ＆プロセツサの処理能力の限界が画像
処理システム全体の処理能力を制限してしまうことにな
り、画像データ専用バスを設けた意味が失われてしま
う。画像データ専用バスの本来の利点は、必要があれ
ば、そのバスにいくつものプロセツサボードおよびイメ
ージメモリボードをつなぐことにより、処理の分散化、
並行化、パイプライン化を図り、1/60秒ごとに変化する
画像に対してもリアルタイムな処理を実現可能とするこ
とにある。

従来方法II この方法は、イメージメモリボード内にウィンドウア
クセス機能を持たせることにより実現されるものであ
る。ここで言うウィンドウとは、第11図に示すように水
平、垂直同期信号をタイミングのベースとした時間的な
領域を意味する。

ウィンドウアクセス機能とは、このウィンドウ内期間
中にのみ画像データを画像データ専用バスに乗せる、あ
るいはウィンドウ内期間中のみ画像データ専用バス上の
データをピックアップしてメモリに取り込むという機能
のことである。このウィンドウ機能により、どの部分の
画像データを画像データ専用バスに乗せるか、あるい
は、画像データ専用バスからピックアップしたデータを
セーブ用イメージメモリのどの番地に書き込むかは、ウ
ィンドウの最初の画素に相応する物理的なイメージメモ
リアドレスを、あらかじめ垂直帰線期間中にマスタコン
トローラ＆プロセツサよりイメージメモリボード内のア
ドレスカウンタに設定しておくことにより指定される。

アドレスカウンタとしてプリセツトカウンタを使用し
て、上記ウィンドウ機能を実現した従来例のブロック図
を第12図に示す。この回路はイメージメモリボード22ま
たは24内に設けられるものであり、１個のウィンドウを
指定するために第12図に示す回路全体が必要である。多
数個のウィンドウを指定するためには、そのウィンドウ
の個数だけの同回路が必要である。

200,202,204,206はプリセットカウンタであり、それ
ぞれＸオフセット用、Ｙオフセット用、Ｘウィンドウ幅
用、Ｙウィンドウ幅用に用いられる。スレーブボード制
御用バス16に接続されるバスライン208を介して各プリ
セツト値がプリセツトカウンタ200,202,204,206に設定
される。プリセツトカウンタ200,202,204および206の各
プリセツト値は、第11図に示されるＸオフセット、Ｙオ
フセット、Ｘウィンドウ幅、Ｙウィンドウ幅の値から下
式で計算される。

カウンタの最大計数可能値−Ｘオフセット値カウンタの最大計数可能値−Ｙオフセット値カウンタの最大計数可能値−Ｘウィンドウ幅値カウンタの最大計数可能値−Ｙウィンドウ幅値たとえ
ば、Ｘオフセット値が100であり、カウンタの最大計数
可能値が1024である場合には、924（1024-100）がプリ
セツトカウンタ200に設定される。また、Ｘウィンドウ
幅値が300である場合には、724（1024-300）がプリセツ
トカウンタ204に設定される。

ピクセル（画素）クロックはライン210を介してプリ
セツトカウンタ200および204に入力される。水平同期パ
ルスはライン212を介してプリセツトカウンタ202および
206に入力される。プリセツトカウンタ200,202,204,206
からのキャリーアウト信号は、それぞれライン214,216,
218,220を介して論理回路222へ入力される。論理回路22
2からはカウントイネーブル信号がライン224,226を介し
てプリセツトカウンタ204,206へ出力される。また、論
理回路222からはウィンドウ内期間中であることを表す
信号がライン228から出力される。

上記回路の動作を説明する。プリセットカウント200
にはＸオフセットに関する上記プリセット値が、プリセ
ットカウンタ204にはＸウィンドウ幅に関する上記プリ
セット値が、それぞれ水平帰線期間中に設定される。プ
リセットカウンタ202,206に対するプリセット値の設定
は垂直帰線期間中に設定される。各水平ラインごとにプ
リセットカウンタに上記プリセット値が設定されると、
プリセットカウンタ200はピクセルクロックのカウント
を始める。このときプリセットカウンタ204は、論理回
路222からのカウントイネーブル信号が最初はディスエ
ーブル（禁止）状態にあるため、カウントを始めていな
い。プリセットカウンタ200がピクセルクロックをＸオ
フセット値分だけカウントするプリセットカウンタ200
からキャリーアウト信号がライン214へ出力される。す
なわち、上記数値例のような場合にはプリセット値は92
4であったからピクセルクロックを100個（すなわち100
画素分）カウントしてカウンタの最大計数可能値1024に
達するとキャリーアウト信号が出力される。プリセット
カウンタ200からキャリーアウト信号を受けると、論理
回路222はカウントイネーブル信号をカウント許可状態
にしてライン224を介してプリセットカウンタ204へ出力
する。すると、プリセットカウンタ204はカウント可能
状態となり、ピクセルクロックのカウントを始める。上
記数値例のような場合にはプリセットカウンタ204のプ
リセット値は724であったからピクセルクロックを300個
（すなわち300画素分）カウントしてカウンタの最大計
数可能値1024に達するとキャリーアウト信号がライン21
8へ出力される。論理回路222からはウィンドウ内期間中
であることを表すウィンドウ期間信号がライン228から
出力される。このウィンドウ期間信号が出ている間に細
胞画像の転送、記憶が行われる。上記ウィンドウ期間の
出力は、Ｙウィンドウ幅内の各水平ラインごとに行われ
る。Ｙオフセット値およびＹウィンドウ幅値のカウント
は、プリセットカウンタ202および206を用いて上記Ｘオ
フセット値およびＸウィンドウ幅値のカウントと同様に
行われる。

上記のようなアドレスカウンタを使用してウィンドウ
アクセス機能が実現される。以下、このウィンドウアク
セス機能を用いての細胞画像の転送、編集方法について
第13図を参照して簡単に説明する。

オリジナル画像用イメージメモリ22に対して、転送し
ようとする細胞画像範囲の最初の画素（図中の黒点）が
記憶されているメモリの番地を設定する。

（画像バス上での画像データの流れはテレビのラスタ
スキャン方式と同じであるから、最初の画素とは転送し
ようとする画像範囲の左上すみの画素のことである。）上記画像範囲を転送するタイミングを水平同期、垂直
同期をタイミングのベースとして設定する。

すなわち、Ｘオフセット、Ｘウィンドウ幅、Ｙオフセ
ット、Ｙウィンドウ幅を設定する。

細胞画像セーブ用イメージメモリ24に対して、上記画
像を書き込もうとするメモリの最初の番地を設定する。

（通常この番地は、後で画像データ専用バス18および
表示プロセッサボード30を介してカラーモニタ32上に表
示させたときに、都合の良い表示位置になるように決め
られる。）上記画像範囲のデータを画像データ専用バスよりピッ
クアップするタイミングを設定する。すなわちと同様
にウィンドウ指定用パラメータを設定する。基本的には
での設定値と同じで良いが、転送時間による水平方向
のタイミングのずれを考慮したＸオフセット値を設定す
る。

以上のからまでの設定は、全て垂直帰線期間中に
マスタコントローラ＆プロセッサよりスレーブボード制
御用バス16を介して設定される。

垂直帰線期間が終わって、設定されたウィンドウ期間
になると、転送すべき画像データは画像データ専用バス
に次々と出力されていき、そのデータは画像セーブ用イ
メージメモリの方に取り込まれる。画像データ専用バス
をR,G,B3色用に同時に３チャンネル分使用すれば、１回
の垂直同期周期で転送が完了する。

１枚の撮像画面の中に２個以上の細胞が存在する場合
には、からまでのステップをセーブしようとする細
胞画像数だけ繰り返す必要がある。

この転送方式は、マスタコントローラ＆プロセッサに
負荷を与えることもなく、かつ画像データ専用バスの利
点を生かしたものであり、従来方法Ｉと比較すると一歩
進んだ方式と言える。しかし、この転送方式も以下の様
な欠点を有している。

（ａ）どんな小さい画像範囲に対しても、それを転送す
るためには1/60秒かかってしまう。

（ｂ）１枚の撮像画面の中にセーブしようとする細胞画
像が２個以上存在する場合には、それらをセーブするた
めには1/60秒×画像数だけの時間を要する。したがっ
て、1/60秒ごとに撮像される画像をパイプライン処理お
よび並行処理によってリアルタイムに処理することは不
可能になる。

（ｃ）マスタコントローラ＆プロセッサは転送先のメモ
リのアドレスの計算あるいは細胞をクラス分けしてセー
ブする場合のメモリのページ等を逐次管理しておく必要
がある。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上述のような従来の方法による細胞画像の
切り出し、転送、記憶処理の問題点を解決し、１画面内
に複数の細胞画像が存在する場合にも、1/60秒ごとに変
わる撮像画に対するリアルタイム処理を低コストで実現
するものである。

（課題を解決するための手段）（１）本願発明は、細胞画像を撮像する撮像手段で撮像
された画像中からウィンドウ手段によって細胞部分画像
を切り出し、予め前記ウィンドウをサイズ毎に複数の種
類に分類し、複数のページを有する編集用メモリの所定
ページに所定種類の前記ウィンドウの細胞部分画像を記
憶させる細胞画像切出記憶装置において、（ａ）前記画
像内の各細胞部分の前記ウィンドウのサイズおよび前記
記憶ページを検出する第１の制御手段と、（ｂ）前記第
１の制御手段からのデータを初期データとして記憶する
第１の記憶手段と、（ｃ）前記各細胞部分画像の前記画
像上の位置情報に基づいて前記ウィンドウの前記画像中
の位置を各ウィンドウ毎に記憶するウィンドウ設定用メ
モリと、（ｄ）前記画像の走査信号に同期して前記ウィ
ンドウ設定用メモリの内容から前記各々のウィンドウの
切出タイミングを検出するウィンドウ切出タイミング制
御手段と、（ｅ）前記切出タイミングが検出された前記
ウィンドウを記憶させる前記ページを前記初期データに
基づいて設定するページコード設定手段と、（ｆ）前記
各々のウィンドウの前記編集用メモリの前記ページへの
記憶アドレスを設定するアドレス設定手段と、（ｇ）前
記ウィンドウ切出タイミング制御手段の出力および前記
アドレス設定手段からの情報に基づいて前記各々のウィ
ンドウの細胞部分画像が前記編集メモリのページに画素
情報で記憶されるように制御する第２の制御手段とを備
えたことを特徴とする。

（２）上記本発明は、前記アドレス設定手段が、（ａ）
前記各ページ内に記憶されている細胞部分画像数を計数
する画像数カウント手段の出力と、前記初期データから
判別された前記ウィンドウのサイズとに基づいて前記ペ
ージへの記憶アドレスの先頭アドレスを演算・指示する
先頭アドレス設定手段と、（ｂ）前記先頭アドレスが入
力され各細胞部分画像を前記ページの前記先頭アドレス
位置から１画素毎に記憶していく位置を順次設定する記
憶アドレス設定手段と、を含むことが好ましい。

（３）本発明は、細胞画像を撮像する手段と、前記撮像
手段で撮像された画像中からウィンドウによって細胞部
分画像を切出すウィンドウ手段と、前記ウィンドウ手段
により切出された細胞部分画像を記憶する編集用メモリ
と、を備えた細胞画像切出記憶処理装置において、前記
ウィンドウ手段が、前記各細胞部分画像の前記画像上の
位置に対応する記憶領域を有するウィンドウ設定用メモ
リと、前記ウィンドウの範囲を設定する場合に、各ウィ
ンドウ毎に前記ウィンドウの前記画像上の開始および終
了位置に対応する前記記憶領域にウィンドウ設定信号を
記憶させる手段と、を備え、前記ウィンドウ設定用メモ
リが、前記画像のＸ座標値をアドレスとして、各ビットが各
ウィンドウにそれぞれに割り当てられた複数のビットで
構成されたウィンドウのＸ座標値設定用メモリと、前記
画像のＹ座標値をアドレスとし、各ビットが各ウィンド
ウにそれぞれ割り当てられた複数のビットで構成された
ウィンドウのＹ座標値設定用メモリとを備え、前記ウィ
ンドウを設定する場合に各ウィンドウの開始位置および
終了位置のＸ座標値に対応した前記Ｘ座標値設定用メモ
リのアドレス位置のビットをウィンドウ設定信号として
生成し、各ウィンドウの開始位置および終了位置のＹ座
標値に対応した前記Ｙ座標値設定用メモリのアドレス位
置のビットをウィンドウ設定信号として生成する、こと
を特徴とする。

（４）本発明は、オリジナルな撮像画面中の細胞部分の
画像をウィンドウにより切出し、編集用メモリに記憶す
る方法において、（ａ）編集用メモリの１ページ内に既
に記憶された細胞画像数、（ｂ）ウィンドウの大きさ、
（ｃ）１ページ内に各細胞画像を並べる配列方法、以上
（ａ）〜（ｃ）の情報を用いて次に細胞画像を記憶する
ときの編集用メモリの先頭アドレスを発生するためのア
ドレステーブルを設けたことを特徴とする。

（作用）本発明の細胞画像切出記憶処理方法および装置におい
ては、オリジナルな撮像画面中の細胞部分の画像をウィ
ンドウにより切り出し、編集用メモリに記憶する際に、
ウィンドウの設定用にメモリを使用しており、１回の垂
直同期サイクルで多数個の細胞画像を記憶することがで
きる。また、細胞画像を記憶するときの編集用メモリの
先頭アドレスは編集用メモリに細胞画像が何個記憶され
ているかによってアドレステーブルから自動的に発生さ
れるので、マスタコントローラ＆プロセッサに負担をか
けずに細胞画像が記憶される。さらに、編集用メモリが
複数のページを有しており、各細胞をクラス分けし画像
サイズを指定して各ページに記憶する場合には、各細胞
画像ごとに、ページコードおよび画像サイズコードがメ
モリボード内で発生され、これらのコードおよび各ペー
ジに記憶されている細胞画像の数から編集用メモリの先
頭アドレスがアドレステーブルから自動的に発生され、
同じくマスタコントローラ＆プロセッサに負担をかけず
に細胞画像が記憶される。

（実施例）本発明の方法および装置について以下、図面を参照し
て詳述する。

第２図は、本発明の細胞画像切出記憶処理方法の全体
の流れを示す概略フローチャートである。

第３図は、本発明の一実施例のメモリボード34の主要
部を示すブロック図である。本メモリボードは第１図中
に示されるイメージメモリボード24と置き換えて配置さ
れてもよく、また、イメージメモリボード24とは別個に
配置されてもよいが、他のスレーブボードと並列に配置
される。

本実施例のメモリボード34は大きく分けてウィンドウ
設定手段36とページコード発生手段38と画像サイズコー
ド発生手段40と画像数カウント手段42と先頭アドレス発
生手段44とセーブアドレス発生手段46と編集用メモリ48
とから構成される。

ウィンドウ設定手段36はＸタイミングカウンタ50、Ｙ
タイミングカウンタ52、ウィンドウ設定用メモリ54、5
6、タイミング制御回路58により構成される。ページコ
ード発生手段38はページ設定用レジスタ60、コードセレ
クタ62により構成される。画像サイズコード発生手段40
は画像サイズ設定用レジスタ64、コードセレクタ66によ
り構成される。画像数カウント手段42は画像数カウンタ
68,70,72,74により構成される。先頭アドレス発生手段4
4はＸアドレステーブル76,Yアドレステーブル78により
構成される。セーブアドレス発生手段46はＸアドレスカ
ウンタ80,82,84,Yアドレスカウンタ86,88,90により構成
される。

編集用メモリ48は各細胞の種類（クラス）毎にページ
分けされており、クラス分けされた各細胞画像が各ペー
ジに編集されて記憶（セーブ）される。このページと
は、モニタ32に表示するときの１画面に相当するもので
ある。本実施例では編集用メモリは４ページに分けられ
ている。

前述の様な周知の方法により各細胞をエッジトレース
することにより、撮像画面内の各細胞画像の存在範囲お
よびその細胞のクラスを知ったマスタコントローラ＆プ
ロセッサ14は、メモリボード34に対して以下の設定をス
レーブボード制御用バス16を介して行う。

編集用メモリ48の各ページにセーブされる細胞画像の
サイズを各ページ毎に画像サイズ設定用レジスタ64に設
定する。本実施例においては、細胞画像サイズは４種類
の大きさの四角形の画像サイズの中から選択できるよう
になっており、各ページにセーブされる細胞画像サイズ
を２ビットの画像サイズコードとして設定する。

各細胞画像をそのクラスに応じて編集用メモリ48のど
のページにセーブするかを、細胞ごとにページ設定用レ
ジスタ60に設定する。本実施例においては、１枚の撮像
画面当たり最大３個までの細胞画像各々に対して、上記
４ページの内のどのページにセーブするかを設定でき
る。設定は各細胞毎に２ビットのページコードとして行
われる。

オリジナル撮像画面中での各細胞の存在位置を、上記
画像サイズに応じてウィンドウ設定用メモリ54,56に設
定する。設定は次の２段階で行う。

ｉセーブしたい細胞画像範囲の左上すみの画素に対応
するＸ方向タイミング値およびＹ方向タイミング値（第
４図参照）をそれぞれウィンドウ設定用メモリ54および
56のアドレスとして供給し、その番地のメモリの所定ビ
ットが“1"となるように設定する。本実施例において
は、各番地のビット数を４とし、その内の３ビットを１
画面中の各細胞に対応させ、残りの１ビットを画像デー
タ専用バス18を介してモニタ32に表示するときのウィン
ドウ設定用に割り当てている。

ii 次に、セーブしたい細胞画像範囲の右下すみの画素
に対応するＸ方向およびＹ方向タイミング値をそれぞれ
ウィンドウ設定用メモリ54および56のアドレスとして供
給し、その番地のメモリの所定ビットが“1"となるよう
に設定する。

上記の設定の具体例を第5,6,7図に基づいて説明す
る。第５図はオリジナル撮像画面の一例を示す図であ
る。第６図はウィンドウ設定用メモリ54の各番地の内容
を示す図、第７図はウィンドウ設定用メモリ56の各番地
の内容を示す図である。

第５図においては細胞（Cell）0,1,2の三つの細胞画
像が示されている。細胞０の画像サイズは縦横100画素
分に、細胞１の画像サイズは縦横80画素分に、細胞２の
画像サイズは縦横60画素分に、それぞれ取られている。
同図において水平方向をＸ座標、垂直方向をＹ座標と
し、各画素の座標を（X,Y）で表している。また、画面
左上の点を原点（0,0）とし、各細胞画像の四隅の点の
座標が示されている。

ウィンドウ設定用メモリ54,56のビットD0は細胞０用
に、ビットD1は細胞１用に、ビットD2は細胞２用に使用
される。ウィンドウ設定用メモリ54はＸ座標設定用に、
ウィンドウ設定用メモリ56はＹ座標設定用に使用され
る。

まず、上記のｉのステップによって、第６図、第７
図に示されるように、細胞０の左上の点の座標（100,8
0）に対応して、ウィンドウ設定用メモリのＸ＝100番地
およびＹ＝80番地のD0に“1"が設定され、細胞１の左上
の点の座標（400,150）に対応して、ウィンドウ設定用
メモリのＸ＝400番地およびＹ＝150番地のD1に“1"が設
定され、細胞２の左上の点の座標（180,280）に対応し
て、ウィンドウ設定用メモリのＸ＝180番地およびＹ＝2
80番地のD2に“1"が設定される。

次に、上記のiiのステップによって、細胞０の右下
の点の座標（200,180）に対応して、ウィンドウ設定用
メモリのＸ＝200番地およびＹ＝180番地のD0に“1"が設
定され、細胞１の右下の点の座標（480,230）に対応し
て、ウィンドウ設定用メモリのＸ＝480番地およびＹ＝2
30番地のD1に“1"が設定され、細胞２の右下の点の座標
（240,340）に対応して、ウィンドウ設定用メモリのＸ
＝240番地およびＹ＝340番地のD2に“1"が設定される。

なお、上記〜の設定は、垂直帰線期間中に行わ
れ、この期間が終わるとオリジナル画像の記憶されてい
るイメージメモリボード22より、その画像データが画像
データ専用バス18に出力される。画像データ専用バス上
でのデータの流れは、テレビにおけるラスタスキャン方
式と同じである。以下、本実施例において、どのように
細胞画像がセーブされるかを、第３図のブロック図に基
づいて説明する。

前述のようにウィンドウ設定手段36にはＸタイミング
カウンタ50,Yタイミングカウンタ52が設けられており、
それぞれ水平同期パルス、垂直同期パルスによってリセ
ットされる（第３図においては信号線を省略してい
る）。Ｘタイミングカウンタ50,Yタイミングカウンタ52
は、それぞれピクセル（画素）クロック、水平同期パル
スによってカウントアップされ、その出力はそれぞれウ
ィンドウ設定用メモリ54,56のアドレスとして供給され
る。従って、上記で設定された細胞画像のタイミング
になるとウィンドウ設定用メモリ54,56からは細胞0,1,2
用のいずれかの出力ラインから対応するビットの内容
“1"が出力される。たとえば、第５図の座標点（100,8
0）のタイミングにおいては、ウィンドウ設定用メモリ5
4,56のアドレス指定される番地のビットD0が“1"である
ので、細胞０用の出力ライン（Cell0）92,94からは“1"
が出力される。

次に、タイミング制御回路58はウィンドウ設定用メモ
リ54,56からの上記信号を受け、どの細胞画像のタイミ
ングであるかを判定し、細胞番号コードをライン96を介
してコードセレクタ62へ出力する。コードセレクタ62へ
はページ設定用レジスタ60から各細胞画像を編集用メモ
リのどのページにセーブするかを指定するページコード
が出力されているから、上記細胞番号コードが与えられ
ると、コードセレクタ62からは、その細胞画像をセーブ
するページを指定する２ビットのページコードがライン
98,100へ出力される。

このページコードはデコーダ102,ライン104を介して
コードセレクタ66およびタイミング制御回路58へ送られ
る。コードセレクタ66へは画像サイズ設定用レジスタ64
から編集用メモリの各ページにセーブする細胞画像の画
像サイズを指定する画像サイズコードが出力されている
から、上記ページコードが与えられると、コードセレク
タ66からは、そのページにセーブされる画像サイズを指
定する２ビットの画像サイズコードがライン106,108へ
出力される。

一方、ライン104を介してページコードを受けたタイ
ミング制御回路58はページコードで指定されたページ用
の画像数カウンタ（68,70,72,74のいずれか）のカウン
ト値を＋１する。画像数カウンタ68,70,72,74において
は編集用メモリのページ0,1,2,3にセーブされた細胞画
像数がそれぞれカウントされる。

画像数カウンタのカウント値はライン110を介してＸ
アドレステーブル76およびＹアドレステーブル78へ供給
される。また、上記画像サイズコードもライン106,108
を介してＸアドレステーブル76およびＹアドレステーブ
ル78へ供給される。このアドレステーブルには、編集用
メモリの１枚のページにセーブされている細胞画像数と
その画像サイズおよび画像の並べ方に応じて、次にセー
ブすべきそのページ内のメモリの先頭アドレスを予め計
算した数表が記憶されている。たとえば、画像サイズが
64×64画素であり、既に３個の細胞画像が１ページ内に
記憶されている場合、次の細胞画像の１画素目をセーブ
するメモリのアドレスとしてＸアドレステーブル76から
はデータ“192"がライン112へ出力され、Ｙアドレステ
ーブル78からはデータ“0"がライン114へ出力される。
ただし、これは編集用メモリの１ページ内に細胞画像を
第８図（ａ）に示される並べ方でセーブする場合の数値
例であり、第８図（ｂ）に示されるように並べ方が変わ
れば、上記ライン112,114へ出力されるデータも当然変
わる。

Ｘアドレステーブル76およびＹアドレステーブル78か
らの出力は、Ｘアドレスカウンタ80,82,84およびＹアド
レスカウンタ86,88,90により構成されるセーブアドレス
発生手段46に入力され、アドレスカウンタのカウント値
をプリセットする。カウンタ80および86は細胞０用に、
カウンタ82および88は細胞１用に、カウンタ84および90
は細胞２用に使用される。タイミング制御回路58から細
胞番号コードが図示せぬラインを介してセーブアドレス
発生手段46へ送られると、細胞番号に応じてカウンタ80
および86、カウンタ82および88、カウンタ84および90の
いずれかの組が選択され、Ｘアドレステーブル76および
Ｙアドレステーブル78からのデータが入力される。たと
えば、細胞番号が０の場合は、Ｘアドレステーブル76か
らのデータはＸアドレスカウンタ80に入力され、Ｙアド
レステーブル78からのデータはＹアドレスカウンタ86に
入力され、各カウンタのカウント値をプリセットする。
なお、Ｘアドレスカウンタは必ずしも細胞ごとに必要で
はなく、１個で済ますことも可能であるが、回路構成を
簡単にするために、本実施例においては各細胞用に１個
ずつ設けている。

ＸアドレスカウンタおよびＹアドレスカウンタの上記
プリセット値はセーブアドレスとして、それぞれライン
116および118を介して編集用メモリ48のアドレスライン
へ供給される。編集用メモリ48のページアドレスライン
には前述のページコードがライン98,100を介して入力さ
れる。したがって、上記ページコードおよびセーブアド
レスによって、編集用メモリ内のどのページのどのメモ
リ番地から細胞画像のセーブを開始するかがアドレス指
定される。そのとき、画像データ専用バス18に接続され
ているライン120からは撮像画面内のセーブしようとす
る画素の画像データが入力されているので、その画像デ
ータは上記アドレス指定されたメモリ番地の内容として
書き込まれる。

以後、Ｘアドレスカウンタはライン122から供給され
るピクセルクロックによって１画素ごとにカウントアッ
プされていき、そのカウント値をセーブアドレスとして
編集用メモリ48へ順次供給していく。このＸアドレスカ
ウンタのカウントアップは各水平ラインにおいて細胞画
像範囲が終了するＸ方向タイミングになるまで続く。た
とえば、第５図の細胞０（Cell0）の場合には、Ｘ＝100
に対応する値がＸアドレスカウンタ80にプリセットさ
れ、Ｘ＝200までカウントアップされ、その間の画像デ
ータが編集用メモリ48にセーブされる。Ｘ＝200の画素
まで到達すると、第６図に示されるようにウィンドウ設
定用メモリ54のＸ＝200番地のビットD0には“1"が書き
込まれているので、ライン92へ“1"が出力され、タイミ
ング制御回路58の働きによって、Ｘ＝201の画素以後の
画像データは編集用メモリ48にセーブされなくなる。ま
た、上記例の場合、細胞０のＹ方向の画像範囲であるＹ
＝80からＹ＝180までの間、Ｘアドレスカウンタ80は、
タイミング制御回路からの指令によって各水平ラインの
Ｘ＝100のタイミングごとにＸアドレステーブルから供
給される値にプリセットされる。同一水平ラインに複数
の細胞画像範囲が存在する場合、たとえば、第５図のＹ
＝150の水平ラインの場合、Ｘ＝200で細胞０のセーブが
一旦止められた後、Ｘ＝400からＸ＝480までの画像デー
タが細胞１のものとして編集用メモリ48へセーブされ
る。このときの編集用メモリ48へのセーブアドレスの供
給はＸアドレスカウンタ82によって行われる。

一方、Ｙアドレスカウンタはライン124から供給され
る水平同期パルスによってカウントアップされていく。
第５図の細胞０（Cell0）の場合には、Ｙ＝80に対応す
る値がＹアドレスカウンタ86にプリセットされ、Ｙ＝18
0までカウントアップされ、その間のＸ＝100から200ま
での画像データが編集用メモリ48にセーブされる。Ｙ＝
180まで到達すると、第７図に示されるようにウィンド
ウ設定用メモリ56のＹ＝180番地のビットD0には“1"が
書き込まれているので、ライン94へ“1"が出力され、タ
イミング制御回路58の働きによって、Ｙ＝181以後の画
像データは細胞０としては編集用メモリ48にセーブされ
なくなる。細胞１に対してはＹ＝150からＹ＝230までに
対応するセーブアドレスがＹアドレスカウンタ88から編
集用メモリ48へ供給され、その間のＸ＝400からＸ＝480
までの画像データがセーブされる。

上記のようにして１撮像画面分の画像データが全て画
像データ専用バス18上に流れると、本実施例においては
最大３個までの細胞画像が。１回の垂直同期サイクルで
編集用メモリ48にセーブされる。

なお、第３図には図示していないが、画像数カウント
手段42から出力される各ページの記憶画像数をマスタコ
ントローラ＆プロセツサ14がスレーブボード制御用バス
16を介して読み取ることも可能となっている。また、ア
ドレステーブルからの出力の内の１ビットを編集用メモ
リの１ページ内にセーブできる画像数のオーバーフロー
を示すステイタスビットとし、その情報のマスタコント
ローラ＆プロセツサによる読み取りも可能となってい
る。

以上のように細胞のクラス別に編集用メモリ48にセー
ブされた画像は１ページを１画面としてモニタ32に表示
することができる。それは、編集用メモリ内の表示した
いページの番号をページ設定用レジスタ60に設定し、ま
た、モニタ32上での表示範囲（タイミング）をウィンド
ウ設定用メモリに設定し、そのページの画像データを画
像データ専用バス18へ流し、表示プロセッサボードへ入
力することで実現される。バス出力用Ｘアドレスカウン
タ126およびバス出力用Ｙアドレスカウンタ128は表示開
始タイミングになると０から順にカウントアップされて
いき、その出力は編集用メモリ48内の表示されるページ
に対するアドレスとなる。

なお、１回の垂直同期サイクルでセーブできる細胞画
像数や、編集用メモリのページ数の変更は、第３図に示
される回路を若干変更することにより簡単に実現でき
る。

また、細胞をクラス分けせず、画像サイズも常に一定
に取る場合には、ページコード発生手段38および画像サ
イズコード発生手段40は省略でき、画像数カウンタも１
個だけ有ればよい。

（発明の効果） 1.ウィンドウ設定用にメモリを使用することにより、１
回の垂直同期サイクルで多数個の細胞画像をクラス分け
してセーブすることが簡単な構成で実現できる。

2.マスタコントローラ＆プロセッサは本発明のメモリボ
ードに対して、オリジナル画面内での各細胞の切り出し
範囲および、その画像のセーブ先である編集用メモリの
ページを設定するだけでよく、従来方式のように転送先
のメモリの番地の計算や、同一ページ内にいくつの細胞
画像をセーブしたか等については管理する必要がない。
そのため、マスタコントローラ＆プロセッサに負担がか
からず、マスタコントローラ＆プロセッサの処理能力の
限界が画像処理装置全体の処理能力を制限してしまうこ
とが無くなり、画像データバスアーキテクチャーの特徴
が生かせる。

3.上記1.〜2.の効果により1/60秒ごとに変わる撮像画に
対するリアルタイム処理が低コストで実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像データ専用バスを有する画像処理装置の一
例を示すブロック図、第２図は本発明の細胞画像切出記
憶処理方法の全体の流れを示す概略フローチャート、第
３図は本発明の一実施例に使用されるメモリボードの構
成を示す要部ブロック図、第４図は細胞画像範囲のタイ
ミングを示す説明図、第５図はオリジナル撮像画面の一
例を示す説明図、第６、７図はウィンドウ設定用メモリ
の各番地の内容の一例を示す説明図、第８図（ａ）、
（ｂ）は１ページ内に細胞画像を並べる配列方法を示す
説明図、第９図はオリジナル撮像画中の多数の細胞画像
を切り出し記憶する処理を示す説明図、第10図は従来方
法Ｉによる細胞画像切出記憶処理方法を示す説明図、第
11図はウィンドウを示す説明図、第12図はウィンドウ機
能を実現した従来例を示すブロック図、第13図は従来方
法IIによる細胞画像切出記憶処理方法を示す説明図であ
る。 10……画像データ専用バスを有する画像処理装置、12…
…汎用マイクロコンピュータ、14……マスタコントロー
ラ＆プロセッサ、16……スレーブボード制御用バス、18
……画像データ専用バス、20……イメージプロセッサボ
ード、22,24……イメージメモリボード、26……ビデオ
カメラ、28……画像入力部、30……表示プロセッサボー
ド、32……カラーモニタ、34……メモリボード、36……
ウィンドウ設定手段、38……ページコード発生手段、40
……画像サイズコード発生手段、42……画像数カウント
手段、44……先頭アドレス発生手段、46……セーブアド
レス発生手段、48……編集用メモリ、54,56……ウィン
ドウ設定用メモリ、76……Ｘアドレステーブル、78……
Ｙアドレステーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06T 1/00 G06T 7/00 G01N 33/48

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】細胞画像を撮像する撮像手段で撮像された
画像中からウィンドウ手段によって細胞部分画像を切り
出し、予め前記ウィンドウをサイズ毎に複数の種類に分
類し、複数のページを有する編集用メモリの所定ページ
に所定種類の前記ウィンドウの細胞部分画像を記憶させ
る細胞画像切出記憶装置において、（ａ）前記画像内の各細胞部分の前記ウィンドウのサイ
ズおよび前記記憶ページを検出する第１の制御手段と、（ｂ）前記第１の制御手段からのデータを初期データと
して記憶する第１の記憶手段と、（ｃ）前記各細胞部分画像の前記画像上の位置情報に基
づいて前記ウィンドウの前記画像中の位置を各ウィンド
ウ毎に記憶するウィンドウ設定用メモリと、（ｄ）前記画像の走査信号に同期して前記ウィンドウ設
定用メモリの内容から前記各々のウィンドウの切出タイ
ミングを検出するウィンドウ切出タイミング制御手段
と、（ｅ）前記切出タイミングが検出された前記ウィンドウ
を記憶させる前記ページを前記初期データに基づいて設
定するページコード設定手段と、（ｆ）前記各々のウィンドウの前記編集用メモリの前記
ページへの記憶アドレスを設定するアドレス設定手段
と、（ｇ）前記ウィンドウ切出タイミング制御手段の出力お
よび前記アドレス設定手段からの情報に基づいて前記各
々のウィンドウの細胞部分画像が前記編集メモリのペー
ジに画素情報で記憶されるように制御する第２の制御手
段と、を備えたことを特徴とする細胞画像切出記憶装置。
【請求項２】前記アドレス設定手段が、（ａ）前記各ページ内に記憶されている細胞部分画像数
を計数する画像数カウント手段の出力と、前記初期デー
タから判別された前記ウィンドウのサイズとに基づいて
前記ページへの記憶アドレスの先頭アドレスを演算・指
示する先頭アドレス設定手段と、（ｂ）前記先頭アドレスが入力され各細胞部分画像を前
記ページの前記先頭アドレス位置から１画素毎に記憶し
ていく位置を順次設定する記憶アドレス設定手段と、を含む請求項１に記載の細胞画像切出記憶装置。
【請求項３】細胞画像を撮像する手段と、前記撮像手段で撮像された画像中からウィンドウによっ
て細胞部分画像を切出すウィンドウ手段と、前記ウィンドウ手段により切出された細胞部分画像を記
憶する編集用メモリと、を備えた細胞画像切出記憶処理装置において、前記ウィンドウ手段が、前記各細胞部分画像の前記画像上の位置に対応する記憶
領域を有するウィンドウ設定用メモリと、前記ウィンドウの範囲を設定する場合に、各ウィンドウ
毎に前記ウィンドウの前記画像上の開始および終了位置
に対応する前記記憶領域にウィンドウ設定信号を記憶さ
せる手段と、を備え、前記ウィンドウ設定用メモリが、前記画像のＸ座標値をアドレスとして、各ビットが各ウ
ィンドウにそれぞれに割り当てられた複数のビットで構
成されたウィンドウのＸ座標値設定用メモリと、前記画
像のＹ座標値をアドレスとし、各ビットが各ウィンドウ
にそれぞれ割り当てられた複数のビットで構成されたウ
ィンドウのＹ座標値設定用メモリとを備え、前記ウィン
ドウを設定する場合に各ウィンドウの開始位置および終
了位置のＸ座標値に対応した前記Ｘ座標値設定用メモリ
のアドレス位置のビットをウィンドウ設定信号として生
成し、各ウィンドウの開始位置および終了位置のＹ座標
値に対応した前記Ｙ座標値設定用メモリのアドレス位置
のビットをウィンドウ設定信号として生成する、ことを特徴とする細胞画像切出記憶装置。
【請求項４】オリジナルな撮像画面中の細胞部分の画像
をウィンドウにより切出し、編集用メモリに記憶する方
法において、（ａ）編集用メモリの１ページ内に既に記憶された細胞
画像数（ｂ）ウィンドウの大きさ（ｃ）１ページ内に各細胞画像を並べる配列方法以上（ａ）〜（ｃ）の情報を用いて次に細胞画像を記憶
するときの編集用メモリの先頭アドレスを発生するため
のアドレステーブルを設けたことを特徴とする細胞画像
切出記憶方法。