JP3453205B2 - 画像表示装置および画像中の領域画定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置に関する
ものであり、さらに詳細には、表示された画像中の所定
の領域を画定することができる画像表示装置および該領
域の画定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放射性標識を付与した物質を、生物体に
投与した後、その生物体あるいはその生物体の組織の一
部を試料とし、この試料を、高感度Ｘ線フィルムなどの
放射線フィルムに一定時間重ね合わせることによって、
放射線フィルムを感光させ或いは露光し、放射線フィル
ムの感光された部位に基づき、試料中の放射性標識物質
の位置情報を得るようにしたオートラジオグラフィ検出
方法や、蛋白質、核酸配列などの固定された高分子を、
化学発光物質と接触して、化学発光を生じさせる標識物
質により、選択的に標識し、標識物質によって選択的に
標識された高分子と、化学発光物質とを接触させて、化
学発光物質と標識物質との接触によって生ずる可視光波
長域の化学発光を検出することによって、遺伝子情報な
どの高分子に関する情報を得るようにした化学発光検出
方法、金属試料などに電子線を照射し、試料の回折像あ
るいは透過像などを検出して、元素分析、試料の組成解
析、試料の構造解析などをおこなう電子顕微鏡による検
出方法、放射線を試料に照射し、得られた放射線回折像
を検出して、試料の構造解析などをおこなう放射線回折
画像検出方法などが知られている。

【０００３】これらの方法においては、従来、得られた
オートラジオグラフィ画像や、化学発光画像、電子顕微
鏡画像、放射線回折画像などを、写真フイルムに記録
し、観察をしていたが、写真フイルムの階調特性の問題
もあり、写真フイルムに記録されたこれらの画像は、鮮
明でないことが多く、所望の検出をなし得ない場合が多
々あった。そこで、従来の写真フイルムに代えて、放射
線、可視光、電子線などが照射されると、そのエネルギ
ーを吸収して、蓄積し、その後に、特定の波長域の電磁
波を用いて励起すると、照射された放射線、可視光、電
子線などのエネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発す
る特性を有する輝尽性蛍光体を、放射線、可視光、電子
線などの検出材料として用い、輝尽性蛍光体から発せら
れた輝尽光を、光電的に検出して、ディジタル信号に変
換し、所定の画像処理を施した後に、ＣＲＴ画面などの
表示手段あるいは写真フイルム上に再生するようにした
オートラジオグラフィ検出方法、化学発光検出方法、電
子顕微鏡による検出方法、放射線回折画像検出方法が提
案されている（たとえば、特公平１−６０７８４号公
報、特公平１−６０７８２号公報、特公平４−３９５２
号公報、特開平３−２０５５５０号公報、特開平４−２
３２８６４号公報、特開昭６１−５１７３８号公報、特
開昭６１−９３５３８号公報、特開昭５９−１５８４３
号公報など）。

【０００４】この輝尽性蛍光体を用いた検出方法によれ
ば、写真フイルムの階調特性によって、得られる画像の
階調が制限されることもなく、また、得られたディジタ
ル信号に、所望のように、画像処理を施すことにより、
観察適性の向上した画像を再生することができるという
利点がある。

【０００５】

【発明の解決しようとする課題】オートラジオグラフィ
検出方法の分野においては、輝尽性蛍光体を検出材料と
して用い、オートラジオグラフィ画像をディジタル化し
た画像信号の信号レベルに応じて、自動的に、ＣＲＴ画
面などの表示手段あるいは写真フイルム上に、所望の階
調を有するオートラジオグラフィ画像を再生するように
したオートラジオグラフィ画像表示装置が知られてい
る。あるオートラジオグラフィ画像表示装置は、ＣＲＴ
などの表示装置に再生された画像中の一点を、マウスな
どの入力装置を用いて指定し、この点に対応する画素の
画像データの値よりも大きな値を有する領域を自動的に
画定することができるように構成され、この領域に含ま
れる画像データの濃度値の積算などをすることができ
る。このようなオートラジオグラフィ画像表示装置にお
いては、指定された点に対応する画素の単位画像データ
の値を閾値として、該閾値よりも大きな値を有する点を
検索することにより、所定の領域を画定している。この
検索を実行する際に、指定された点に対応する画素の周
囲の８画素分の単位画像データの値から、閾値よりも大
きな値を有する単位画像データを探しだす処理を繰り返
している。

【０００６】しかしながら、従来のオートラジオグラフ
ィ画像表示装置においては、ノイズの多い画像の場合、
すなわち、周囲の単位画像データの値が比較的一定であ
るにもかかわらず、それらとは異なる値を有する単位画
像データが数多く存在する場合に、このようなノイズに
対応する画素の単位画像データをも、領域に含まれると
判断する場合がある。その結果、画定された領域が、滑
らかなものではないおそれがある。オートラジオグラフ
ィ画像や、化学発光画像、電子顕微鏡画像、放射線回折
画像などを、一旦、写真フイルムに記録し、記録された
画像を光電的に読み取り、ディジタル信号化し、得られ
た画像信号に、所望の信号処理を施すことにより、ＣＲ
Ｔ画面などの表示手段や写真フイルム上に再生する場合
にも、同様な問題が生ずる。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、ノイズが比較的多い画像であ
っても、なめらかな領域を自動的に画定することができ
る画像表示装置および領域画定方法を提供することを目
的とする。

【０００８】

【発明の構成】本発明の目的は、各々が一画素に対応す
る単位画像データから構成される画像データに所定の処
理を施す画像データ処理手段と、前記画像データに対応
する画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示さ
れた画像中の所望の画素に対応する位置を指定する指定
手段とを備え、前記所望の画素を含む所定の領域を画定
する画像表示装置であって、前記指定手段により指定さ
れた位置を示す指定位置データと、前記所望の画素およ
び該画素を中心とする所定範囲に存在する画素に対応す
る複数の単位画像データの値を平滑化した値を有する閾
値データとを生成する閾値生成手段と、画定すべき前記
所定の領域に対応する画像データを構成する単位画像デ
ータの各々の位置を示す領域位置データを生成する位置
データ生成手段であって、前記指定位置データに対応す
る位置を始点として、領域位置データとして適切か否か
を判断するための候補点を決定し、前記候補点に対応す
る画素およびこれを中心とする所定範囲の画素に対応す
る複数の単位画像データの値を平滑化した値を有する平
滑化データを生成し、前記平滑化データの値と前記閾値
データの値とを比較することにより、前記候補点が、前
記領域位置データとして適切か否かを判断して、前記領
域位置データを生成する位置データ生成手段と、画定さ
れた前記所定の領域が含まれる画像を、前記表示装置に
再生するために、前記表示画像データと、前記領域位置
データとを合成する画像データ合成手段とを備えたこと
を特徴とする画像表示装置により達成される。

【０００９】本発明の好ましい実施態様においては、前
記閾値データおよび前記平滑化データが、前記複数の単
位画像データの値の平均値に対応するように構成されて
いる。本発明のさらに好ましい実施態様においては、さ
らに、前記画定された領域に含まれる画像に対応する単
位画像データのデータ値を積算して、定量データを生成
する定量手段と、前記定量データを記憶する定量データ
記憶手段とを備えている。本発明のさらに好ましい実施
態様においては、さらに、前記定量データ記憶手段に記
憶された前記定量データに基づいて、前記表示手段に表
示すべき表に対応する表データを生成する表データ生成
手段を備えている。本発明の目的は、各々が一画素に対
応する単位画像データから構成される画像データに対応
する画像中の所望の画素を含む領域を画定するための領
域画定方法であって、前記所望の画素に対応する位置を
指定し、前記位置を示す位置データと、前記所望の画素
および該画素を中心とする所定範囲に存在する画素に対
応する複数の単位画像データのデータ値を平滑化した値
を有する閾値データとを生成し、前記位置を始点とし
て、前記領域に含まれる点として適切か否かを判断する
候補点の位置を示す候補点位置データを決定し、前記候
補点の画素および該画素を中心とする所定範囲に存在す
る画素に対応する複数の単位画像データの値を平滑化し
た値を有する平滑化データを生成し、前記平滑化データ
と前記閾値データとを比較し、前記比較に基づいて、前
記候補点が、前記領域に含まれる点として適切か否かを
判断し、適切である場合に、候補点位置データを領域位
置データとすることにより、前記所望の画素を含む領域
を画定する領域画定方法によっても達成される。

【００１０】本発明の好ましい実施態様においては、前
記閾値データを生成するステップが、前記複数の単位画
像データの値の平均値を算出し、かつ、前記平滑化デー
タを生成するステップが、前記複数の単位画像データの
値の平均値を算出するように構成されている。本発明の
さらに好ましい実施態様においては、前記画像が、オー
トラジオグラフィ画像、放射線回折画像、電子顕微鏡画
像および化学発光画像よりなる群から選ばれる画像によ
り構成されている。本発明のさらに好ましい実施態様に
おいては、オートラジオグラフィ画像、放射線回折画像
または電子顕微鏡画像が、試料から発せられる放射線ま
たは電子線を、輝尽性蛍光体に蓄積、吸収させ、しかる
後に、前記輝尽性蛍光体に、電磁波を照射して、該輝尽
性蛍光体から発せられた光を光電変換することにより得
ている。本発明のさらに好ましい実施態様においては、
化学発光画像が、試料から発せられる可視光を、輝尽性
蛍光体に蓄積、吸収させ、しかる後に、前記輝尽性蛍光
体に、電磁波を照射して、該輝尽性蛍光体から発せられ
た光を光電変換することにより得ている。

【００１１】本発明において、オートラジオグラフィ画
像、放射線回折画像または電子顕微鏡画像を生成するた
めに使用することのできる輝尽性蛍光体としては、放射
線または電子線のエネルギーを蓄積可能で、電磁波によ
って励起され、蓄積している放射線または電子線のエネ
ルギーを光の形で放出可能なものであればよく、とくに
限定されるものではないが、可視光波長域の光によって
励起可能であるものが好ましい。具体的には、たとえ
ば、特開昭５５−１２１４５号公報に開示されたアルカ
リ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体（Ｂａ_1-x,Ｍ
²⁺ｘ）ＦＸ：ｙＡ（ここに、Ｍ²⁺はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、
ＺｎおよびＣｄからなる群より選ばれる少なくとも一種
のアルカリ土類金属元素、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩから
なる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲン、ＡはＥ
ｕ、Ｔｂ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｅ、Ｎｄ、Ｙｂ
およびＥｒからなる群より選ばれる少なくとも一種の３
価金属元素、ｘは０≦ｘ≦０．６、ｙは０≦ｙ≦０．２
である。）、特開平２−２７６９９７号公報に開示され
たアルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体ＳｒＦ
Ｘ：Ｚ（ここに、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩからなる群よ
り選ばれる少なくとも一種のハロゲン、ＺはＥｕまたは
Ｃｅである。）、特開昭５９−５６４７９号公報に開示
されたユーロピウム付活複合ハロゲン物系蛍光体ＢａＦ
Ｘ・ｘＮａＸ’：ａＥｕ²⁺（ここに、ＸおよびＸ’はい
ずれも、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選ばれる少
なくとも一種のハロゲンであり、ｘは０＜ｘ≦２、ａは
０＜ａ≦０．２である。）、特開昭５８−６９２８１号
公報に開示されたセリウム付活三価金属オキシハロゲン
物系蛍光体であるＭＯＸ：ｘＣｅ（ここに、ＭはＰｒ、
Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｅ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、ＹｂおよびＢｉからなる群より選ばれる少なくとも
一種の三価金属元素、ＸはＢｒおよびＩのうちの一方あ
るいは双方、ｘは、０＜ｘ＜０．１である。）、特開昭
６０−１０１１７９号公報および同６０−９０２８８号
公報に開示されたセリウム付活希土類オキシハロゲン物
系蛍光体であるＬｎＯＸ：ｘＣｅ（ここに、ＬｎはＹ、
Ｌａ、ＧｄおよびＬｕからなる群より選ばれる少なくと
も一種の希土類元素、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩからなる
群より選ばれる少なくとも一種のハロゲン、ｘは、０＜
ｘ≦０．１である。）および特開昭５９−７５２００号
公報に開示されたユーロピウム付活複合ハロゲン物系蛍
光体Ｍ^IIＦＸ・ａＭ^I Ｘ’・ｂＭ^'II Ｘ^''ｚ²⁺ｃＭ^III
Ｘ^''1 ₃・ｘＡ：ｙＥｕ²⁺（ここに、Ｍ^IIはＢａ、Ｓｒお
よびＣａからなる群より選ばれる少なくとも一種のアル
カリ土類金属元素、Ｍ^I はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂおよび
Ｃｓからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ
金属元素、Ｍ^'II はＢｅおよびＭｇからなる群より選ば
れる少なくとも一種の二価金属元素、Ｍ^III はＡｌ、Ｇ
ａ、ＩｎおよびＴｌからなる群より選ばれる少なくとも
一種の三価金属元素、Ａは金属酸化物、ＸはＣｌ、Ｂｒ
およびＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロ
ゲン、Ｘ’、Ｘ^''およびＸ^''1 はＦ、Ｃｌ、Ｂｒおよび
Ｉからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンで
あり、ａは、０≦ａ≦２、ｂは、０≦ｂ≦１０^-2、ｃ
は、０≦ｃ≦１０^-2で、かつ、ａ＋ｂ＋ｃ≧１０^-2であ
り、ｘは、０＜ｘ≦０．５で、ｙは、０＜ｙ≦０．２で
ある。）が、好ましく使用し得る。

【００１２】本発明において、化学発光画像を生成する
ために、使用することのできる輝尽性蛍光体としては、
可視光波長域の光のエネルギーを蓄積可能で、電磁波に
よって励起され、蓄積している可視光波長域の光のエネ
ルギーを光の形で放出可能なものであればよく、とくに
限定されるものではないが、可視光波長域の光によって
励起可能であるものが好ましい。具体的には、たとえ
ば、特開平４−２３２８６４号公報に開示された金属ハ
ロリン酸塩系蛍光体、希土類元素付活蛍光体、アルミン
酸塩系蛍光体、珪酸塩系蛍光体、フッ化物系蛍光体が、
好ましく使用し得る。

【００１３】

【作用】本発明によれば、候補点に対応する画素および
これを中心とする画素に対応する複数の単位画像データ
の値を平滑化した値を有する平滑化データの値と、所望
の画素およびこれを中心とする画素に対応する複数の単
位画像データの値を平滑化した値を有する閾値データの
値とを比較し、これに基づいて、領域位置データを生成
するため、周囲の単位画像データの値が比較的一定であ
るにもかかわらず、それらとは異なる値を有する単位画
像データの値が平滑化され、したがって、このような値
を有する単位画像データに対応する画素を領域に含むと
判断することがなくなる。その結果、滑らかな領域を画
定することが可能となる。本発明の好ましい実施態様に
よれば、閾値データおよび平滑化データが、複数の単位
画像データの平均値に対応するように構成されているた
め、簡単な演算により、適切な領域位置データを生成す
ることが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例
につき、詳細に説明を加える。図１は、本発明の実施例
にかかる画像表示装置により、表示すべき画像データを
生成する画像読み取り装置の略斜視図である。図１にお
いて、蓄積性蛍光体シート１は、輝尽性蛍光体からなる
輝尽性蛍光体層（図示せず）を有し、輝尽性蛍光体層に
は、試料（図示せず）の画像が、電子線エネルギーの形
で蓄積されている。本実施例においては、電子顕微鏡
（図示せず）の画像検出材料として、蓄積性蛍光体シー
ト１が用いられおり、金属試料（図示せず）に、電子線
が照射され、金属試料を透過した電子線のエネルギー
が、蓄積性蛍光体シート１の輝尽性蛍光体層に蓄積され
ている。こうして、金属試料を透過した電子線のエネル
ギーが蓄積された蓄積性蛍光体シート１の輝尽性蛍光体
層を、レーザ光２によって、走査して、輝尽性蛍光体を
励起し、輝尽光を発光させる。レーザ光２は、レーザ光
源３により発生され、フィルタ４を通過することによ
り、レーザ光２による励起によって蓄積性蛍光体シート
１から発生する輝尽光の波長領域に対応する波長領域の
部分がカットされる。次いで、レーザ光２は、ビーム・
エクスパンダ５により、そのビーム径が正確に調整さ
れ、ガルバノミラー等の光偏向器６に入射する。光偏向
器６によって偏向されたレーザ光２は、ｆθレンズ７を
介して、平面反射鏡８により反射され、蓄積性蛍光体シ
ート１上に、一次元的に入射する。ｆθレンズ７は、蓄
積性蛍光体シート１上を、レーザ光２により走査すると
きに、つねに、均一のビーム速度で、走査がなされるこ
とを保証するものである。

【００１５】このようなレーザ光２による走査と同期し
て、蓄積性蛍光体シート１は、図１において、矢印Ａの
方向に移動され、その全面が、レーザ光２によって走査
されるようになっている。蓄積性蛍光体シート１は、レ
ーザ光２が照射されると、蓄積記録していた電子線エネ
ルギーに比例する光量の輝尽光を発光し、発光した輝尽
光は、導光性シート９に入射する。導光性シート９は、
その受光端部が直線状をなし、蓄積性蛍光体シート１上
の走査線に対向するように近接して配置され、また、そ
の射出端部は、円環状をなし、フォトマルチプライアな
どの光電変換型の光検出器１０の受光面に接続されてい
る。この導光性シート９は、アクリル系合成樹脂などの
透明な熱可塑性樹脂シートを加工して作られており、受
光端部から入射した光が、その内面で、全反射を繰り返
しながら、射出端部を経て、光検出器１０の受光面に伝
達されるように、その形状が定められている。したがっ
て、レーザ光２の照射に応じて、蓄積性蛍光体シート１
から発光した輝尽光は、導光性シート９に入射し、その
内部で、全反射を繰り返しながら、射出端部を経て、光
検出器１０によって受光される。

【００１６】光検出器１０の受光面には、蓄積性蛍光体
シート１から発光される輝尽光の波長領域の光のみを透
過し、レーザ光２の波長領域の光をカットするフィルタ
が貼着されており、光検出器１０は、蓄積性蛍光体シー
ト１から発光された輝尽光のみを光電的に検出するよう
に構成されている。光検出器１０によって光電的に検出
された輝尽光は、電気信号に変換され、所定の増幅率を
有する増幅器１１によって、所定のレベルの電気信号に
増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１２に入力される。電気信
号は、Ａ／Ｄ変換器１２において、信号変動幅に適した
スケールファクタで、ディジタル信号に変換され、ライ
ンバッファ１３に入力される。ラインバッファ１３は、
走査線１列分の画像データを一時的に記憶するものであ
り、以上のようにして、走査線１列分の画像データが記
憶されると、そのデータを、ラインバッファ１３の容量
よりもより大きな容量を有する送信バッファ１４に出力
し、送信バッファ１４は、所定の容量の画像データが記
憶されると、画像データを、画像表示装置に出力するよ
うに構成されている。図２は、本発明の実施例にかかる
画像表示装置および画像読み取り装置のブロックダイア
グラムである。

【００１７】図２において、画像表示装置３０は、蓄積
性蛍光体シート１に蓄積記録され、画像読み取り装置２
０により読み取られて、ディジタル信号に変換された試
料の電子線透過画像の画像データを受け、濃度、色調、
コントラストなどが適正で、観察解析特性に優れた可視
画像を再生し得るように、信号処理を施す信号処理手段
４０と、画像読み取り装置２０から信号処理手段４０に
与えられ、信号処理が施された画像データを記憶する画
像データ記憶手段５０と、メインウィンドウおよび複数
のサブウィンドウ上に画像を表示することができるよう
に構成され、試料の電子線透過画像の画像データを画像
として再生するＣＲＴ６０と、観察者が所望の情報を入
力することができる入力装置７０とを備えている。画像
読み取り装置２０の送信バッファ１４に、一時的に記憶
された画像データは、画像表示装置３０の信号処理手段
４０の受信バッファ４１に入力されて、一時的に記憶さ
れ、受信バッファ４１内に、所定量の画像データが記憶
されると、記憶された画像データが、画像データ記憶手
段５０の画像データ一時記憶部５１に出力され、記憶さ
れる。このようにして、画像読み取り装置２０の送信バ
ッファ１４から、信号処理手段４０の受信バッファ４１
に送られ、一時的に記憶された画像データは、さらに、
受信バッファ４１から、画像データ記憶手段５０の画像
データ一時記憶部５１に記憶される。こうして、蓄積性
蛍光体シート１の全面を、レーザ光２によって走査して
得られた画像データが、画像データ記憶手段５０の画像
データ一時記憶部５１に記憶されると、信号処理手段４
０の制御部４２は、画像データ一時記憶部５１から画像
データを読み出し、これに必要な信号処理を施した後、
このような画像データのみを、画像データ記憶手段５０
の画像データ記憶部５２に記憶させ、しかる後に、画像
データ一時記憶部５１に記憶された画像データを消去す
る。

【００１８】画像データ記憶手段５０の画像データ記憶
部５２に記憶された画像データは、観察者が、画像を観
察解析するために、制御部４２の所定の指示にしたがっ
て、信号処理部４３により、読み出されて、所定の処理
を施された後に、ＣＲＴ６０の画面上に表示されるよう
になっている。図３は、本発明の実施例にかかる画像表
示装置の信号処理部およびこれに関連する周辺部を示す
ブロックダイアグラムである。図３に示すように、信号
処理部４２は、画像記憶部５２の所定の領域に記憶され
た画像データを読みだし、これを一時的に記憶するとと
もに、所定の処理を施してＣＲＴ６０に表示可能な表示
画像データを生成する表示画像生成部８２と、画像デー
タ中の所定の領域を画定するために、画像中に設定され
た点に対応する画素の位置を示す位置データを生成する
とともに、この位置に対応する一画素の単位画像データ
の値に基づいて、閾値を設定する閾値設定部８４と、表
示画像生成部８２に一時的に記憶された画像データか
ら、閾値設定部８４により設定された閾値以上の値を有
する画像データの領域の位置を示す領域位置データを生
成し、これを記憶する画像領域認識部８６と、画像領域
認識部８６により生成される領域位置データにより画定
される領域に含まれる画像データの各画素に対応する単
位画像データの値を積算し、定量データを生成する定量
処理部８８と、表示画像生成部８２により生成された表
示画像データと、画像領域認識部８６により生成された
領域位置データとに基づいて、合成画像データを生成す
る画像合成部９０と、画像合成部９０からの合成画像デ
ータなど展開するウィンドウメモリ９２と、定量処理部
８８により生成された定量データを記憶する定量データ
記憶部９４と、定量データ記憶部９６から読みだした定
量データに基づいて、ＣＲＴ６０に表として表示可能な
表データを生成し、これをウィンドウメモリ９２に出力
する表データ生成部９６とを備えている。

【００１９】表示画像生成部８２は、操作者が入力装置
を用いて与えた指示にしたがって、画像記憶部５２の所
定の領域に記憶された画像データを読みだし、この画像
データを一時的に記憶する。本実施例において、画像デ
ータを構成する単位画像データ、すなわち、一画素に対
応するデータの値は、０ないし４０９５の何れかとなっ
ている。その一方、ＣＲＴに表示可能な一画素に対応す
る単位表示画像データは、赤色、青色および緑色のそれ
ぞれが、０から２５５の値の何れかであるような値（Ｒ
ＧＢ値）から構成されている。したがって、表示画像生
成部８２は、データ変換テーブル（図示せず）にしたが
って、その値が０ないし４０９５の何れかである単位画
像データを、所定のＲＧＢ値から構成される単位表示画
像データに変換し、単位表示画像データから構成される
表示画像データを生成し、これを画像合成部９０に出力
する。後述するように、ＣＲＴ６０に画面上に表示され
た画像上の一点が、マウスなどにより指定され、それに
したがって閾値設定部８４および画像領域認識部８６が
作動する以前には、画像領域認識部８６から画像合成部
９０には、何も出力されていない。したがって、この場
合には、画像合成部９０からは、表示画像データが、合
成画像データとしてウィンドウメモリ９２に出力され、
ＣＲＴ６０の画面上には、表示画像データに対応する画
像が再生される。

【００２０】閾値設定部８４は、操作者が、マウスなど
入力装置７０を用いて、ＣＲＴ６０の画面上に再生され
た画像中の一点を指定したときに、表示画像生成部８２
に一時的に記憶されている画像データ中の、指定された
点に対応する画素の位置を示す位置データを算出し、さ
らに、この画素を中心とする３×３個の画素に対応する
９つの単位画像データを読みだして、これらの値の平均
値を算出して、閾値データを生成する。閾値設定部８４
により生成された位置データおよび閾値データは、画像
領域認識部８６に与えられる。画像領域認識部８６は、
位置データおよび閾値データを受け入れ、以下に述べる
アルゴリズムにしたがって、前述したように画像中に指
定された一点に対応する画素を始点として、所定の領域
を画定する。ここに、図４は、画像領域認識部８６によ
る領域を画定する処理を示すフローチャートである。図
４に示すように、初期的に、閾値設定部８４により生成
された位置データを、領域位置データ、すなわち、画定
すべき領域を示す位置データの始点Ｐ₀(i,j)として（ス
テップ４０１）、候補点に対応する位置データＱn (i,
j) を決定する（ステップ４０３）。ここに、候補点と
は、領域位置データとして適切か否かを判断するための
画素をいう。候補点に対応する位置データＱn(i,j)は、
前回の処理において候補点に対応する位置データであっ
たＱ _(n-1)(i,j)から、領域位置データＰm(i,j)を中心
として時計回りに一画素分だけ進められた点に対応す
る。また、Ｑ₁(i,j)は、前回の処理において決定された
領域位置データＰ_m-1(i,j)から、領域位置データＰm(i,
j)を中心として時計回りに一画素分だけ進められた点が
対応し、特に、ステップ４０１が終了して引き続き決定
されるＱ₁(i,j)は、その画素を中心とする９画素（３×
３画素）に対応する単位画像データの値の平均値が、閾
値よりも小さな任意の点に対応する。

【００２１】候補点に対応する位置データＱn (i,j) が
決定すると、この位置データに対応する画素を中心とす
る９画素（３×３画素）に対応する単位画像データを、
表示画像生成部８２に一時的に記憶されている画像デー
タから読みだし、これら単位画像データの値の平均値を
算出し、平均画像データＱ'n(i,j) を生成する（ステッ
プ４０４）。次いで、平均画像データＱ'n(i,j) の値
が、閾値データの値ＱTH以上であるか否かを判断し（ス
テップ４０５）、平均画像データＱ'n(i,j) の値が、小
さい場合には、ｎを一つ進めて（ステップ４０６）、次
の候補点に対応する位置データＱn (i,j) を決定する
（ステップ４０３）。これに対して、平均画像データ
Ｑ'n(i,j) の値が、閾値データの値Ｑth以上である場合
には、この位置データＱn (i,j) を、領域位置データＰ
m(i,j)とする（ステップ４０７）。次いで、今回のルー
プで得られた領域位置データＰm(i,j)および前回のルー
プで得られた領域位置データＰ_m-1(i,j)が、それぞれ、
Ｐ₂(i,j)およびＰ₁(i,j)に一致するか否かを判断する
（ステップ４０８）。これは、領域位置データＰ₁(i,j)
ないしＰ_m-1(i,j)に対応する画素により、閉じた領域が
画定され、かつ、領域を囲むべきベクトルの方向が一致
しているかを判断するものである。ステップ４０９にお
いてYES と判断された場合には処理を終了し、その一
方、NOと判断された場合には、ｍを一つすすめ（ステッ
プ４０９）るとともに、ｎを初期化し（ステップ４０
２）、次の領域位置データを生成する処理を開始する。

【００２２】このような処理を繰り返すことにより、所
望の領域が画定され、ステップ４０１ないしステップ４
０８を実行することにより得られた一群の領域位置デー
タＰ ₁(i,j)ないしＰk(i,j)は、所定の領域番号を示すデ
ータとともに、領域認識部８６に設けられた領域データ
記憶部（図示せず）に記憶される。また、この一群の領
域位置データは、定量処理部８８および画像合成部９０
に与えられる。定量処理部８８は、領域位置データによ
り画定される領域に含まれる画像に対応する画像データ
を、表示画像生成部８２に一時的に記憶された画像デー
タから読みだし、この画像データを構成する単位画像デ
ータの値、すなわち、各画素の濃度値の和を算出し、こ
れを定量データとして、関連する領域番号とともに、定
量データ記憶部９４の定量データベースに記憶する。画
像合成部９０は、領域認識部８６から領域位置データが
与えられた場合には、表示画像生成部８２から与えられ
た表示画像データ中の各領域位置データに対応する各単
位表示画像データに所望の値を与え、表示画像データに
基づく画像が、ＣＲＴ５０の画面上に再生された場合
に、観察者が、画像中に、所定の領域が形成されている
ことが観察できるようにしている。

【００２３】表データ生成部９６は、定量データ記憶部
９４の定量データベースに記憶された領域番号およびこ
れに関連する定量データに基づいて、所定の表データを
生成し、これをウィンドウメモリ９２に与える。以上の
ように構成された画像表示装置の動作を説明する。観察
者が、入力装置７０を用いて所定の指令を与えると、画
像記憶部５２の所定の領域に記憶されていた画像データ
が、表示画像生成部８２により読みだされ、一時的に記
憶される。表示画像生成部８２は、この画像データに基
づき、表示画像データを生成し、これを画像合成部９０
に出力する。前述したように、この時点では、画像合成
部９０には、画像領域認識部８６からの領域位置データ
が与えられていないため、画像合成部９０は、表示画像
データをウィンドウメモリ９２に出力し、これに対応す
る画像が、ＣＲＴ６０の画面上に再生される。次いで、
観察者が、マウスなど入力装置７０を用いて、ＣＲＴ６
０の画面上に表示された画像中の所望の点を指定する
と、閾値設定部８４は、この点に対応する座標データ
と、閾値データとを算出し、これらを画像領域認識部８
６に与える。

【００２４】画像領域認識部８６は、座標データおよび
閾値データを受け入れ、図４に示す処理フローにしたが
って、所定の領域の領域位置データを生成する。ここ
に、図５（ａ）は、表示画像生成部８２に一時的に記憶
された画像データの部分を概略的に示す図であり、図５
（ｂ）は、本実施例にかかる領域を画定する処理を説明
するために平均画像データの値を示す図である。図５
（ａ）に示すように、ＣＲＴ６０の画面上に再生された
画像中、マウスなどの入力装置７０により指定された点
に対応する画像データ上の位置に対応する位置データが
Ｐ₁(i,j)であった場合には、位置データＰ₁(i,j)と、こ
の点に対応する画素を中心とした９画素（３×３画素）
分の画像データの値の平均値（１６＋１７＋１７＋３＋
１５＋１７＋０＋９＋２０）／９＝１３からなる閾値デ
ータとが、画像領域認識部８６に与えられる。画像領域
認識部８６は、図５（ａ）に示すように、候補点に対応
する位置データＱ₁(i,j)を決定し、図５（ｂ）に示すよ
うに、この画素を中心とした９画素（３×３画素）分の
画像データの平均画像データＱ'₁(i,j) を算出し、この
値が、１３以上であるか否かを判断する。この場合に
は、Ｑ'₁(i,j) ＜１３であるため、ｎをインクリメント
して、位置データＰ₀(i,j)に対応する画素を中心とし
て、Ｑ₁(i,j)から時計方向に存在するＱ₂(i,j)を決定す
る。このようにして、図５（ａ）および図５（ｂ）に示
すように、候補点に対応する位置データＱ₂(i,j)ないし
Ｑ₅(i,j)が、順次決定され、これに対応する平均画像デ
ータＱ'₂(i,j) ないしＱ'₅(i,j) が算出される。ここ
に、Ｑ'₅(i,j) ≧１３であるため、Ｐ₁(i,j)＝Ｑ ₅(i,j)
となる。このような処理を繰り返すことにより、図５
（ａ）および図５（ｂ）の矢印に示すように、領域位置
データＰ₂(i,j)ないしＰ₇(i,j)を得ることができる。

【００２５】前述したように、画像領域認識部８６によ
り算出された一群の領域位置データＰ₁(i,j)ないしＰk
(i,j)は、所定の領域番号を示すデータとともに、領域
認識部８６に設けられた領域データ記憶部（図示せず）
に記憶される。なお、この領域番号は、一群の領域位置
データが作成された順に与えられる。このように生成さ
れた一群の領域位置データは、画像合成部９０に与えら
れる。画像合成部９０においては、この領域位置データ
に対応する単位表示画像データのそれぞれに、所定の値
を与えた後に、所定の値を与えられた単位表示画像デー
タを含む表示画像データを、ウィンドウメモリ９２に出
力する。これにより、図６に示すように、ＣＲＴ６０の
画面１００上に表示された画像中に、一群の領域位置デ
ータに対応する所定の領域１０２が画定される。次い
で、観察者が、入力装置７０を用いて、所定の指令を与
えることにより、定量処理部８８は、領域座標データに
より画定される領域に含まれる画像データを、表示画像
生成部８２に一時的に記憶された画像データから読みだ
し、この画像データを構成する単位画像データの値を積
算して、この領域内に含まれる濃度値および単位面積あ
たりの濃度値を含む定量データを生成し、この領域に関
連する領域番号を示すデータとともに、定量データを定
量データ記憶部９４の定量データベースに記憶する。

【００２６】さらに、定量記憶部９４の定量データベー
スに記憶された定量データは、表データ生成部９６に与
えられ、領域番号ごとに、領域内に含まれる濃度値、領
域の面積、単位面積あたりの濃度値を含む表に対応する
表データが生成され、これがウィンドウメモリ９２に出
力される、その結果、ＣＲＴ６０の画面上に、画定され
た領域に関する表が表示される。本実施例によれば、閾
値設定部８４は、観察者が入力装置７０を用いて指定し
た、ＣＲＴ６０の画面上に表示された画像中の点に対応
する画素の位置データと、この画素を中心とした９画素
分の画像データの値の平均値からなる閾値データとを算
出し、画像領域設定部８６が、候補点に対応する位置デ
ータＱを決定して、このＱに対応する画素を中心とした
９画素分の画像データの平均値を算出し、これが閾値以
上であるか否かを判断し、閾値以上である場合に、位置
データＱを領域座標データＰとする。したがって、周囲
の単位画像データの値が比較的一定であるにもかかわら
ず、それらとは異なる値を有する単位画像データが存在
する場合、すなわち、いわゆるスポット的なノイズが画
像中に存在する場合であっても、このようなノイズに対
応する位置を、領域として認識することがなくなり、そ
の結果、なめらかな外郭を有する領域を画定することが
可能となる。

【００２７】本発明は、以上の実施例に限定されること
なく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種
々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含
されるものであることは言うまでもない。たとえば、前
記実施例においては、閾値設定部８４が、画像中に指定
された点に対応する画素を中心する３×３画素分の単位
画像データを読みだして、これらデータの値の平均値を
算出し、かつ、画像領域認識部８６が、候補点を中心と
する３×３画素分の単位画像データの値の平均値を算出
するように構成されているが、これに限定されるもので
はなく、画像中に指定された点に対応する画素および候
補点を中心とする５×５画素分、７×７画素分、あるい
はそれ以上の画素分の単位画像データの値の平均値を算
出するように構成してもよい。また、前記実施例におい
ては、閾値設定部８４および画像領域認識部８６は、画
像中に指定された点に対応する画素および候補点を中心
とする複数画素分の単位画像データのデータ値の平均値
を算出するように構成されているが、これに限定される
ものではなく、たとえば、画像中に指定された点に対応
する画素および候補点から離間するごとに段階的に値が
変更された重み付け係数を設定し、各画素に対応する単
位画像データのデータ値に重み付けをして、平滑微分さ
れた値を用いてもよい。

【００２８】さらに、前記実施例においては、候補点に
対応する位置データＱn(i,j)を決定するごとに、平均画
像データＱ'n(i,j) を生成するように構成しているが、
領域座標データＰm(i,j)が生成されるごとに、これに関
連する複数の平均画像データを生成し、或いは、初期的
に、すべての平均画像データＱ'n(i,j) を生成しておい
てもよいことは明らかである。さらに、前記実施例にお
いては、電子顕微鏡を用いて生成された金属試料の電子
線透過画像を表示する場合につき、説明を加えたが、本
発明は、金属試料の電子線透過画像のみならず、金属試
料の電子線回折画像など、その他の電子顕微鏡画像を表
示する場合はもとより、サザン・ブロット・ハイブリダ
イゼーション法を用いた遺伝子のオートラジオグラフィ
画像、蛋白質の薄層クロマトグラフィによって生成され
たオートラジオグラフィ画像、ポリアクリルアミドゲル
電気泳動法によって、蛋白質の分離、同定、あるいは、
分子量、特性の評価などをおこなうためのオートラジオ
グラフィ画像、マウスなどの実験動物における投与物質
の代謝、吸収、排泄の経路、状態などを研究するための
オートラジオグラフィ画像などのオートラジオグラフィ
画像を表示する場合にも、サザン・ブロット・ハイブリ
ダイゼーション法を用いた遺伝子の化学発光画像、蛋白
質の薄層クロマトグラフィによって生成された化学発光
画像、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法によって、蛋
白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評価など
をおこなうための化学発光画像などの化学発光法を利用
した化学発光画像を表示する場合にも、さらには、金属
試料などの放射線回折画像を表示する場合にも、広く適
用することができる。

【００２９】また、本発明は、観察者が、表示される画
像の階調を調整することがある画像であれば、オートラ
ジオグラフィ検出方法、化学発光検出方法、電子顕微鏡
による検出方法、放射線回折画像検出方法以外の方法に
より、生成された画像を表示する場合にも、適用するこ
とができる。さらに、本明細書において、手段とは、必
ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機
能が、ソフトウエアによって実現される場合も包含す
る。また、一つの手段の機能が二以上の物理的手段によ
り実現されても、二以上の手段の機能が一つの物理的手
段により実現されてもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、ノイズが比較的多い画
像であっても、なめらかな領域を自動的に画定すること
ができる画像表示装置および領域画定方法を提供するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例にかかる画像表示装置
により、表示すべき画像データを生成する画像読み取り
装置の略斜視図である。

【図２】図２は、本発明の実施例にかかる画像表示装置
および画像読み取り装置のブロックダイアグラムであ
る。

【図３】図３は、本発明の実施例にかかる画像表示装置
の信号処理部およびこれに関連する周辺部を示すブロッ
クダイアグラムである。

【図４】図４は、画像領域認識部による領域を認識する
処理を示すフローチャートである。

【図５】図５（ａ）は、表示画像生成部に一時的に記憶
された画像データの部分を示す図であり、図５（ｂ）
は、本実施例にかかる領域認識処理を説明するために平
均画像データの値を示す図である。

【図６】ＣＲＴの画面上に再生された画像の部分略拡大
図である。

【符号の説明】

１ 蓄積性蛍光体シート ２ レーザ光 ３ レーザ光源 ４ フィルタ ５ ビーム・エクスパンダ ６ 光偏向器 ７ ｆθレンズ ８ 平面反射鏡 ９ 導光性シート １０ 光検出器 １１ 増幅器 １２ Ａ／Ｄ変換器 １３ ラインバッファ ２０ 画像読み取り装置 ３０ オートラジオグラフィ画像形成／解
析装置 ４０ 信号処理手段 ４１ ラインバッファ ４２ 制御部 ４３ 信号処理部 ５０ 画像データ記憶手段 ５１ 画像データ一時記憶部 ５２ 画像データ記憶部 ６０ ＣＲＴ ７０ 入力装置 ８２ 表示画像生成部 ８４ 閾値設定部 ８６ 画像領域認識部 ８８ 定量処理部 ９０ 画像合成部 ９２ ウィンドウメモリ ９４ 定量データ記憶部 ９６ 表データ生成部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 7/60 G01N 33/58 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々が一画素に対応する単位画像データ
   から構成される画像データに所定の処理を施す画像デー
   タ処理手段と、前記画像データに対応する画像を表示す
   る表示手段と、前記表示手段に表示された画像中の所望
   の画素に対応する位置を指定する指定手段とを備え、前
   記所望の画素を含む所定の領域を画定する画像表示装置
   であって、 前記指定手段により指定された位置を示す指定位置デー
   タと、前記所望の画素および該画素を中心とする所定範
   囲に存在する画素に対応する複数の単位画像データの値
   を平滑化した値を有する閾値データとを生成する閾値生
   成手段と、 画定すべき前記所定の領域に対応する画像データを構成
   する単位画像データの各々の位置を示す領域位置データ
   を生成する位置データ生成手段であって、前記指定位置
   データに対応する位置を始点として、領域位置データと
   して適切か否かを判断するための候補点を決定し、前記
   候補点に対応する画素およびこれを中心とする所定範囲
   の画素に対応する複数の単位画像データの値を平滑化し
   た値を有する平滑化データを生成し、前記平滑化データ
   の値と前記閾値データの値とを比較することにより、前
   記候補点が、前記領域位置データとして適切か否かを判
   断して、前記領域位置データを生成する位置データ生成
   手段と、 画定された前記所定の領域が含まれる画像を、前記表示
   装置に再生するために、前記表示画像データと、前記領
   域位置データとを合成する画像データ合成手段とを備え
   たことを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 前記閾値データおよび前記平滑化データ
   が、前記複数の単位画像データの値の平均値に対応する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 【請求項３】 さらに、前記画定された領域に含まれる
   画像に対応する単位画像データのデータ値を積算して、
   定量データを生成する定量手段と、前記定量データを記
   憶する定量データ記憶手段とを備えたことを特徴とする
   請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 【請求項４】 さらに、前記定量データ記憶手段に記憶
   された前記定量データに基づいて、前記表示手段に表示
   すべき表に対応する表データを生成する表データ生成手
   段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の画像表示
   装置。
5. 【請求項５】 各々が一画素に対応する単位画像データ
   から構成される画像データに対応する画像中の所望の画
   素を含む領域を画定するための画像中の領域画定方法で
   あって、 前記所望の画素に対応する位置を指定し、 前記位置を示す位置データと、前記所望の画素および該
   画素を中心とする所定の範囲に存在する画素に対応する
   複数の単位画像データのデータ値を平滑化した値を有す
   る閾値データとを生成し、 前記位置を始点として、前記領域に含まれる点として適
   切か否かを判断する候補点の位置を示す候補点位置デー
   タを決定し、 前記候補点の画素および該画素を中心とする所定範囲に
   存在する画素に対応する複数の単位画像データの値を平
   滑化した値を有する平滑化データを生成し、 前記平滑化データと前記閾値データとを比較し、 前記比較に基づいて、前記候補点が、前記領域に含まれ
   る点として適切か否かを判断し、適切である場合に、候
   補点位置データを領域位置データとすることにより、前
   記所望の画素を含む領域を画定することを特徴とする画
   像中の領域画定方法。
6. 【請求項６】 前記閾値データを生成するステップが、
   前記複数の単位画像データの値の平均値を算出し、か
   つ、 前記平滑化データを生成するステップが、前記複数の単
   位画像データの値の平均値を算出するように構成された
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像中の領域認識方
   法。