JP5153599B2 - 顕微鏡システム及び該動作方法 - Google Patents
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Description
を備えることを特徴とする。
また、本発明によれば、前記到達目標位置決定手段は、前記画像内の所定の画素と該所定画素以外の各画素との輝度差を測定し、該輝度差が閾値を越えた画素のうち該閾値を超えない画素と隣接する画素同士を結んだ線の形状に基づいて、前記対物レンズのレンズ特性を特定するレンズ特性特定手段と、前記特定したレンズ特性に応じて、現在の撮像位置で撮像した第1の画像と、次に撮像される画像であって予め設定した走査方向の画像である第2の画像との相対する側部の重ね合わせ量を決定し、該第2の画像を撮像する位置である前記到達目標位置を、該第1の画像の該走査方向側の側部から該重ね合わせ量だけ内側の位置とする重ね合わせ量決定手段と、を備えることを特徴とする。
で移動させることができる顕微鏡装置とからなる顕微鏡システムにおいて、広画角かつ高繊細の顕微鏡デジタル画像を簡易操作で取得することを可能にする。
ステージには、標本が載置される。ステージは、例えば本実施形態で言えば、ステージ12に相当する。
到達目標位置決定手段は、前記撮像した画像の状態及び該撮像したステージ位置に基づいて、該ステージの次の撮像位置である到達目標位置を決定する。到達目標位置決定手段は、例えば本実施形態で言えば、輝度差測定部33、重ね合わせ量算出部34に相当する。
輝度差測定手段は、前記画像内の所定の画素と該所定画素以外の任意の画素との輝度差を測定する。より具体的には、前記輝度差測定手段は、前記画像内の中心位置の画素の輝度と側部の画素の輝度との輝度差を測定する。輝度差測定手段は、例えば本実施形態で言えば、輝度差測定部33に相当する。
する側部の重ね合わせ量を決定し、該第2の画像を撮像する位置である前記到達目標位置を、該第1の画像の該走査方向側の側部から該重ね合わせ量だけ内側の位置とする。重ね合わせ量決定手段は、例えば本実施形態で言えば、重ね合わせ量算出部34に相当する。
レンズ特性特定手段は、前記画像内の所定の画素と該所定画素以外の各画素との輝度差を測定し、該輝度差が閾値を越えた画素のうち該閾値を超えない画素と隣接する画素同士を結んだ線の形状に基づいて、前記対物レンズのレンズ特性を特定する。レンズ特性特定手段は、例えば本実施形態で言えば、輝度差測定部33に相当する。
4に相当する。
また、前記顕微鏡システムは、さらに、画像合成手段を有している。画像合成手段は、前記到達目標位置において撮像された画像を逐次つなぎ合わせて合成画像を生成する。より具体的には、画像合成手段は、前記第1の画像と前記第2の画像それぞれから前記重ね合わさった部分を削除して、つなぎ合わせて合成画像を生成する。画像合成手段は、例えば本実施形態で言えば、合成画像生成部27に相当する。
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
る。ビームスプリッタ21は、観察光路を検眼レンズ22側とカメラ3側に分岐する。
本実施形態では、マニュアル顕微鏡における画像のつなぎ合わせにおいて、ユーザの操作によるステージ移動を目標到達位置まで誘導することにより、ユーザが容易に小画角画像を撮像できる顕微鏡システムについて説明する。
画像処理部24で画像処理がなされ、表示部5に表示される。ステージX−Y移動ハンドル14を操作して、表示部5に表示された標本画像の表示領域を撮像開始位置に合わせる。それから、ステージZ軸移動ハンドル15を操作して合焦位置に合わせる。それから、カメラ3による撮影を行う(S102)。
ステージ12が到達目標位置に達したら(S106で「Yes」)、ステージ位置指示部31は、表示部5に「OK」を表示させる。その「OK」表示がされたステージ位置で、ユーザはステージX−Y移動ハンドル14の操作を停止して、ステージ12の移動を停止する。
第1の画像に対応する座標情報とを読み出す。合成画像生成部27は、第1の画像の座標及び第2の画像の座標に応じて、第1の画像に対して第2の画像をつなぎ合わせる(画像合成する)(S108)。合成画像生成部27は、その合成画像を第1の画像として合成画像記録部28に記録する。それから、表示制御部30は、表示部5にその合成された第1の画像を固定表示する。
本実施形態では、ステージ位置指示部31及びステージ位置警告部32はそれぞれ、移動方向、及び警告を表示部5に表示させるようにしたが、これに限定されず、音声により移動方向及び警告を出力するようにしてもよい。
本実施形態では、画像内の中心付近の輝度と周辺の輝度との輝度差(ΔI)に応じて重ね合わせ量を調整する顕微鏡システムについて説明する。
本実施形態では、第2の実施形態で決定された重ね合わせ量に基づいてステージ移動の到達目標位置を決定する顕微鏡システムについて説明する。
本実施形態では、対物レンズのレンズ特性に応じて、重ね合わせ量を決定する顕微鏡システムについて説明する。
図9は、本実施形態(実施例1)におけるシェーディングの発生した撮像画像の一例を示す。同図に示すように、画像の周辺部が中心部に比べて暗くなるという輝度ムラが生じている状態をシェーディングという。
テージ移動を促す「矢印」を表示部5に表示する(図2のS104)。これ以降は、図2のフローと同様である。
(My1+My2))まで移動するように、ステージ12を下側垂直方向へ移動させるように誘導する。ユーザは、その誘導に対して、実際に到達目標位置にステージ12を移動させ、画像合成する位置を決める。ユーザにより画像合成位置が決められて、その位置で第2の画像の静止画像が撮像される。
実施例1では、輝度差測定部33は、輝度差ΔIiが閾値th1を越える画素のうち該閾値を超えない画素と隣接する画素同士を結んだ線の形状に基づいてシェーディング状態の画像かどうかを判断した。それに対して実施例2では、所定の標本を用いてレンズ歪状態の画像かどうかを判断する。
まず、観察光路と交差するステージ12上の位置に、標本13の代わりに、格子パターンが付されたサンプル110を載せる(S131)。それから、画像合成を実行する予定の高倍率の対物レンズ18を選択する(S132)。このとき、図2のS101〜S103が行われる。
(付記1) ステージを移動させながら高倍率の対物レンズを用いて撮像を繰り返し、該撮像した小画角の画像をつなぎ合わせて高画角の画像を取得する顕微鏡システムにおいて、
標本が載置されるステージと、
前記ステージを光軸に対して少なくとも垂直方向に移動させるステージ駆動手段と、
前記ステージの位置を検出するステージ位置検出手段と、
前記標本の光学画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像した画像の状態及び該撮像したステージ位置に基づいて、該ステージの次の撮像位置である到達目標位置を決定する到達目標位置決定手段と、
前記到達目標位置において撮像された画像を逐次つなぎ合わせて合成画像を生成する画像合成手段と、
を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
前記画像内の所定の画素と該所定画素以外の任意の画素との輝度差を測定する輝度差測定手段と、
前記輝度差に応じて、現在の撮像位置で撮像した第1の画像と、次に撮像される画像であって予め設定した走査方向の画像である第2の画像との相対する側部の重ね合わせ量を決定し、該第2の画像を撮像する位置である前記到達目標位置を、該第1の画像の該走査方向側の側部から該重ね合わせ量だけ内側の位置とする重ね合わせ量決定手段と、
を備えることを特徴とする付記1に記載の顕微鏡システム。
ことを特徴とする付記2に記載の顕微鏡システム。
ことを特徴とする付記2に記載の顕微鏡システム。
前記画像内の所定の画素と該所定画素以外の各画素との輝度差を測定し、該輝度差が閾値を越えた画素のうち該閾値を超えない画素と隣接する画素同士を結んだ線の形状に基づいて、前記対物レンズのレンズ特性を特定するレンズ特性特定手段と、
前記特定したレンズ特性に応じて、現在の撮像位置で撮像した第1の画像と、次に撮像される画像であって予め設定した走査方向の画像である第2の画像との相対する側部の重ね合わせ量を決定し、該第2の画像を撮像する位置である前記到達目標位置を、該第1の画像の該走査方向側の側部から該重ね合わせ量だけ内側の位置とする重ね合わせ量決定手段と、
を備えることを特徴とする付記1に記載の顕微鏡システム。
ことを特徴とする付記5に記載の顕微鏡システム。
ことを特徴とする付記6に記載の顕微鏡システム。
ことを特徴とする付記5に記載の顕微鏡システム。
前記到達目標位置決定手段は、
前記画像内の格子パターンを構成する線であって該線の曲率が閾値を越えるもののうち、最小の曲率を有する曲線を特定することにより、前記対物レンズのレンズ歪状態を特定するレンズ特性特定手段と、
前記特定したレンズ歪状態に応じて、現在の撮像位置で撮像した第1の画像と、次に撮像される画像であって予め設定した走査方向の画像である第2の画像との相対する側部の
重ね合わせ量を決定し、該第2の画像を撮像する位置である前記到達目標位置を、該第1の画像の該走査方向側の側部から該重ね合わせ量だけ内側の位置とする重ね合わせ量決定手段と、
を備えることを特徴とする付記1に記載の顕微鏡システム。
ことを特徴とする付記9に記載の顕微鏡システム。
ことを特徴とする付記9に記載の顕微鏡システム。
ことを特徴とする付記9に記載の顕微鏡システム。
2 ホストシステム
3 カメラ
4 操作部
5 表示部
6 照明用光源
7 コレクタレンズ
8 減光フィルタ
9 視野絞り
10 反射鏡
11 開口絞り
12 ステージ
13 標本
14 ステージX−Y方向移動ハンドル
15 ステージZ軸方向移動ハンドル
16 ステージX−Y位置検出部
17 ステージZ位置検出部
18,18a,18b 対物レンズ
19 レボルバ
21 ビームスプリッタ
22 検眼レンズ
23 顕微鏡操作検出部
24 画像処理部
25 座標変換部
26 分割画像記録部
27 合成画像生成部
28 合成画像記録部
29 指示・表示制御部
30 表示制御部
31 ステージ位置指示部
32 ステージ位置警告部
33 輝度差測定部
34 重ね合わせ量算出部
Claims (8)
- ステージを手動で移動させながら高倍率の対物レンズを用いて撮像を繰り返し、該撮像した小画角の画像をつなぎ合わせて高画角の画像を取得する顕微鏡システムにおいて、
標本が載置されるステージと、
前記ステージを光軸に対して少なくとも垂直方向に手動で移動させるステージ駆動手段と、
前記ステージの位置を検出するステージ位置検出手段と、
前記標本の光学画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像した画像の状態及び該撮像したステージ位置に基づいて、該ステージの次の撮像位置である到達目標位置を決定する到達目標位置決定手段と、
前記検出されたステージ位置と前記決定した到達目標位置とに基づいて、ユーザに前記到達目標位置まで前記ステージを移動させることを促す旨の出力を行うステージ移動誘導手段と、
を備えることを特徴とする顕微鏡システム。 - 前記顕微鏡システムは、さらに、
前記到達目標位置から離れる方向へ前記ステージが移動させられた場合、その旨の警告を出力する警告手段、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。 - 前記到達目標位置決定手段は、
前記画像内の所定の画素と該所定画素以外の任意の画素との輝度差を測定する輝度差測定手段と、
前記輝度差に応じて、現在の撮像位置で撮像した第1の画像と、次に撮像される画像であって予め設定した走査方向の画像である第2の画像との相対する側部の重ね合わせ量を決定し、該第2の画像を撮像する位置である前記到達目標位置を、該第1の画像の該走査方向側の側部から該重ね合わせ量だけ内側の位置とする重ね合わせ量決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の顕微鏡システム。 - 前記顕微鏡システムは、さらに、
前記第1の画像と前記第2の画像それぞれから前記重ね合わさった部分を削除して、つなぎ合わせて合成画像を生成する画像合成手段、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の顕微鏡システム。 - 前記輝度差測定手段は、前記画像内の中心位置の画素の輝度と側部の画素の輝度との輝度差を測定する
ことを特徴とする請求項3に記載の顕微鏡システム。 - 前記到達目標位置決定手段は、
前記画像内の所定の画素と該所定画素以外の各画素との輝度差を測定し、該輝度差が閾値を越えた画素のうち該閾値を超えない画素と隣接する画素同士を結んだ線の形状に基づいて、前記対物レンズのレンズ特性を特定するレンズ特性特定手段と、
前記特定したレンズ特性に応じて、現在の撮像位置で撮像した第1の画像と、次に撮像される画像であって予め設定した走査方向の画像である第2の画像との相対する側部の重ね合わせ量を決定し、該第2の画像を撮像する位置である前記到達目標位置を、該第1の画像の該走査方向側の側部から該重ね合わせ量だけ内側の位置とする重ね合わせ量決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。 - 前記顕微鏡システムは、さらに、
前記第1の画像と前記第2の画像それぞれから前記重ね合わさった部分を削除して、つなぎ合わせて合成画像を生成する画像合成手段、
を備えることを特徴とする請求項6に記載の顕微鏡システム。 - 標本が載置され、光軸に対して少なくとも垂直方向に移動可能なステージを手動で移動させながら、高倍率の対物レンズを用いて撮像を繰り返し、該撮像した小画角の画像をつなぎ合わせて高画角の画像を取得する顕微鏡システムの動作方法において、
前記ステージの位置を検出し、
前記標本の光学画像を撮像し、
前記撮像した画像の状態及び該撮像したステージ位置に基づいて、該ステージの次の撮像位置である到達目標位置を決定し、
前記検出されたステージ位置と前記決定した到達目標位置とに基づいて、ユーザに前記到達目標位置まで前記ステージを移動させることを促す旨の出力を行う
ことを特徴とする顕微鏡システムの動作方法。
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