JP5918956B2 - Image display device - Google Patents
Image display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5918956B2 JP5918956B2 JP2011209942A JP2011209942A JP5918956B2 JP 5918956 B2 JP5918956 B2 JP 5918956B2 JP 2011209942 A JP2011209942 A JP 2011209942A JP 2011209942 A JP2011209942 A JP 2011209942A JP 5918956 B2 JP5918956 B2 JP 5918956B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image data
- wavelength
- image
- basic color
- captured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
本発明は、撮像対象から射出される光のうち特定の波長域のみを抽出して撮像された画像について、その色や波長強度等の分析を補助するための画像表示装置に関するものである。 The present invention relates to an image display device for assisting in analyzing the color, wavelength intensity, and the like of an image picked up by extracting only a specific wavelength region from light emitted from an imaging target.
撮像対象の反射率やその色等の分析を撮像された画像に基づいて行う場合、例えば分光スペクトルを分析することが前記撮像対象の特徴をつかむのに役立つ。従来であれば、図９（ａ）のような撮像画像があった場合、ある撮像地点すなわち画素ごとに撮像された光の波長の強度分布である分光スペクトルを図９（ｂ）のようにグラフ化することによりその部分の分析を行うことが行われている。 When analysis of the reflectance and color of the imaging target is performed based on the captured image, for example, analyzing a spectral spectrum is useful for grasping the characteristics of the imaging target. Conventionally, when there is a captured image as shown in FIG. 9A, a spectral spectrum that is an intensity distribution of the wavelength of light captured for each imaging point, that is, for each pixel, is graphed as shown in FIG. 9B. The analysis of that part is done by making it.
このような分光スペクトルのグラフを部位ごとに作成する手法では、一部分ごとの分析は精密に行えるものの、画像全体、すなわち、撮像対象全体がどのような光学的な特性を有したものであるかを分析することは難しい。 In such a method of creating a spectrum graph for each part, although analysis of each part can be performed precisely, it is possible to determine what optical characteristics the entire image, that is, the entire imaging target has. It is difficult to analyze.
そこで、近年、特許文献１で示されるような分光イメージング装置とよばれるような撮像対象から射出される光を分光して、その分光された波長ごとに前記撮像対象の画像を作成する装置により、画像全体について波長ごとの特性を分析しようと試みられている。このような分光イメージング装置により、同一の撮像対象について単波長ごとに分解して撮像された画像群の一例を図１０に示す。図１０では、423nmから750nmまで波長域で単波長により構成された画像をそれぞれ示してある。 Therefore, in recent years, an apparatus that separates light emitted from an imaging target called a spectral imaging apparatus as shown in Patent Document 1 and creates an image of the imaging target for each of the split wavelengths, Attempts have been made to analyze the characteristics of each wavelength for the entire image. FIG. 10 shows an example of an image group obtained by decomposing for each single wavelength with the spectral imaging apparatus. FIG. 10 shows images each composed of a single wavelength in the wavelength range from 423 nm to 750 nm.
このようにある波長のみを抽出して撮像された画像であれば、画像全体についてその抽出された波長における強度の違いを明暗差として知ることができる。より具体的には、例えばある色に対応する波長の光が撮像対象のどの部分から強く現れているか等を分析することには効果を発揮する。 In this way, if an image is picked up by extracting only a certain wavelength, the difference in intensity at the extracted wavelength can be known as a light-dark difference for the entire image. More specifically, for example, it is effective to analyze from which part of the imaging target the light of a wavelength corresponding to a certain color appears strongly.
しかしながら、図１０示すように単波長の画像を並べて表示するだけでは、ある波長から長波長側、あるいは、単波長側になるにつれてどのように強度変化が生じているのかを直観的に知ることは難しい。より具体的に説明すると、５２０ｎｍの単波長画像と、その前後の５００ｎｍ、５４０ｎｍの単波長の画像との比較を行っても、長波長側に行くほど画像全体として強度が上昇しているのか、短波長側に行くほど画像全体として強度が上昇しているのかを判別する事は難しい。前述したようにある部分については分光スペクトルのグラフを作成すればその傾向は分かるかもしれないが、画像全体における強度変化等の傾向は分かりにくい。 However, as shown in FIG. 10, it is intuitive to know how the intensity changes from a certain wavelength to the long wavelength side or the single wavelength side only by displaying the images side by side. difficult. More specifically, even if a comparison is made between a single-wavelength image of 520 nm and single-wavelength images of 500 nm and 540 nm before and after that, does the intensity increase as the entire image increases toward the longer wavelength side? It is difficult to determine whether the intensity of the entire image increases as the wavelength goes shorter. As described above, if a graph of a spectral spectrum is created for a certain part, the tendency may be understood, but the tendency such as intensity change in the entire image is difficult to understand.
本発明は、上述したような問題を鑑みてなされたものであり、２次元画像全体におけるスペクトルの変化等を直観的に把握することを補助するとともに、画像による様々な分析をより容易に進めることを可能とする画像表示装置を提供する事を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and assists intuitively grasping changes in the spectrum of the entire two-dimensional image, and facilitates various analyzes using the image more easily. An object of the present invention is to provide an image display device that can perform the above-described functions.
すなわち、本発明の画像表示装置は、撮像対象から射出される所定の波長域の光に基づいて撮像された画像を構成するデータであり、撮像された波長域を示す波長データと、撮像された画像の各画素に関連付けられている撮像された波長域の光の強度である強度データと、からなる波長域別画像データを、前記撮像対象について複数の波長域ごとに記憶する波長域別画像データ記憶部と、撮像された波長域の異なる複数の波長域別画像データを選択し、選択された各波長域別画像データから、それぞれ異なる基本色のみで表現され、各画素が各強度データにそれぞれ対応した輝度を有する基本色画像を構成する基本色画像データをそれぞれ作成する基本色画像データ作成部と、複数の基本色の異なる基本色画像データを合成して１つの合成画像データを作成する合成画像データ作成部と、前記合成画像データを画像として表示する合成画像表示部と、を備えたことを特徴とする。 That is, the image display device of the present invention is data constituting an image captured based on light in a predetermined wavelength range emitted from the imaging target, and is captured with wavelength data indicating the captured wavelength range. Intensity data that is the intensity of light in the picked-up wavelength region associated with each pixel of the image, and image data by wavelength region that stores image data by wavelength region for each of the plurality of wavelength regions for the imaging target Select a plurality of wavelength-specific image data for the storage unit and the captured wavelength ranges, and from each selected wavelength-specific image data, each pixel is represented by only a different basic color. A basic color image data creating unit for creating basic color image data constituting a basic color image having a corresponding luminance, and a plurality of basic color image data having different basic colors are combined into one composite image. A synthetic image data generating unit which generates data, characterized in that and a composite image display unit for displaying the synthesized image data as an image.
ここで、「波長域」とはある波長から別の波長までの全て又はいくつかを含んだものから単波長のものまでを含む概念である。 Here, the “wavelength range” is a concept including all or some of a certain wavelength to another wavelength to a single wavelength.
このようなものであれば、撮像対象からの光のうち、所定波長域の光を抽出した画像であり、強度の違いが例えば明暗として現れるモノトーン画像である波長域別画像をそのまま表示するのではなく、複数の波長域別画像データからそれぞれ異なる基本色のみで表現されており、もとの波長域別画像データの強度データに対応した輝度を有する基本色画像データを作成し、複数の基本色の異なる基本色画像データを合成した合成画像を表示部に表示するようにしているので、合成画像には、複数の波長域別データの情報、特に強度の差分情報を画像全体に表すことができる。より具体的には、各波長域別画像データを単純に表示してもモノトーンでしか表されず、それを見た人は単に波長域における光の強度を画像全体で把握できるに過ぎないが、本発明であれば波長域別画像データをそのまま表示した場合に実際に人の目に見える色とは異なる色で表現された基本色画像データを作成し、それらを合成して表示することで、疑似的なカラー画像として表示することができる。各基本色画像データでは、元の波長域別画像データの強度データには変更を加えていないので、基本色画像データの輝度には測定された強度の測定値が反映されており、各基本色画像データを合成した合成画像データでは、複数の波長域別画像データの光の強度で混色されていることなる。従って、人が合成画像データを見た場合には、各波長域別画像データ間の強度データにおける傾向の違いによって、モニタに表示される合成画像の色が異なって見えることになる。つまり、画像全体の強度変化等の情報が合成画像データの色の違いとして人は知覚する事が可能となり、画像全体の強度変化等といった情報を分析しやすくなる。 If this is the case, it is an image obtained by extracting light in a predetermined wavelength region from the light from the imaging target, and an individual wavelength region image that is a monotone image in which the difference in intensity appears as, for example, light and dark is not displayed as it is. The basic color image data that has brightness corresponding to the intensity data of the original image data by wavelength range is created from multiple image data by wavelength range. Since the synthesized image obtained by synthesizing different basic color image data is displayed on the display unit, the synthesized image can express information on a plurality of data for each wavelength region, in particular, intensity difference information in the entire image. . More specifically, even if the image data for each wavelength range is simply displayed, it is represented only in monotone, and the person who sees it can simply grasp the light intensity in the wavelength range with the entire image, By creating basic color image data expressed in a color different from the color that is actually visible to the human eye when displaying the image data by wavelength range as it is in the present invention, combining them and displaying them, It can be displayed as a pseudo color image. In each basic color image data, the intensity data of the original image data by wavelength range has not been changed, so the measured intensity value is reflected in the brightness of the basic color image data. In the synthesized image data obtained by synthesizing the image data, the colors are mixed with the light intensity of the plurality of image data for each wavelength region. Therefore, when a person views the composite image data, the color of the composite image displayed on the monitor looks different due to the difference in the tendency of the intensity data between the image data for each wavelength region. That is, information such as intensity change of the entire image can be perceived by a person as a color difference of the composite image data, and information such as intensity change of the entire image can be easily analyzed.
波長域別画像データを容易に撮像し、前記波長域別データの作成するための具体例としては、前記撮像対象から射出される光を分光し、波長域ごとに電気信号に変換する分光撮像機構と、前記電気信号に基づいて、前記波長域別画像データを作成し、前記波長域別画像データ記憶部に記憶させる波長域別画像データ作成部と、を更に備えたものであればよい。 As a specific example for easily capturing image data by wavelength range and creating the data by wavelength range, a spectral imaging mechanism that splits light emitted from the imaging target and converts it into an electrical signal for each wavelength range And an image data creation unit for each wavelength region that creates the image data for each wavelength region based on the electrical signal and stores it in the image data storage unit for each wavelength region.
各波長域別データ間のスペクトル変化等を画像全体で把握しやすくするには、前記基本色画像データ作成部が、撮像された波長域の異なる３つの波長域別画像データを選択し、選択された各波長域別画像データから、撮像された各波長域の長い方から順番に、赤、緑、青でのみで表現され、各画素が各強度データに対応した輝度を有する基本色画像を構成する３つの基本色画像データを作成するように構成されたものであればよい。このようなものであれば、人が見慣れた色の三原色により各波長域別画像データの強度が表現されるので、各波長域別画像データの光の強度変化、すなわちスペクトルの変化等が合成画像データが表示された際の色の違いとして現れることになる。つまり、合成画像データが表示部に表示された際に画像全体でどのような色が表れているかを人が見ることによってスペクトル変化等の傾向を掴みやすい。また、見慣れた基本原色によりモノトーンから疑似カラーへと変更しているので、人にとっても変化を直観的に理解しやすい。 In order to make it easy to grasp the spectral change between the data for each wavelength region in the entire image, the basic color image data creation unit selects and selects the three image data for each wavelength region in which the captured wavelength regions are different. From the image data for each wavelength range, in order from the longer one of the captured wavelength ranges, it is expressed only in red, green and blue, and each pixel constitutes a basic color image having a luminance corresponding to each intensity data What is necessary is just to be comprised so that three basic color image data to create may be produced. If this is the case, the intensity of the image data for each wavelength range is expressed by the three primary colors that people are familiar with, so the change in the light intensity of the image data for each wavelength range, that is, the change in the spectrum, etc. It will appear as a color difference when the data is displayed. That is, when the synthesized image data is displayed on the display unit, it is easy for a person to grasp a tendency such as a spectrum change by seeing what kind of color appears in the entire image. In addition, because the basic colors that are familiar to us have changed from monotone to pseudo-color, it is easy for people to understand the changes intuitively.
前記合成画像データを表示部に表示した際の合成画像の色が特にスペクトル変化の変化率、すなわち、波長変化に対する光の強度の変化率を表すようにして、画像全体におけるスペクトル変化等をより簡単に人が認識できるようにするには、前記基本色画像データ作成部が、ある波長域で撮像された波長域別画像データと、その前後の波長域で撮像された２つの波長域別画像データを選択して、赤、緑、青の３つの基本色画像データを作成するように構成されたものであればよい。 When the composite image data is displayed on the display unit, the color of the composite image particularly represents the change rate of the spectrum change, that is, the change rate of the light intensity with respect to the wavelength change, so that the spectrum change in the entire image can be simplified. In order to enable human recognition, the basic color image data creation unit includes image data for each wavelength region captured in a certain wavelength region and two image data for each wavelength region captured in the preceding and subsequent wavelength regions. As long as it is configured to generate three basic color image data of red, green, and blue.
さらに広い範囲の波長域でのスペクトル変化を画像全体で認識しやすくするには、前記合成画像表示部が、組み合わせの異なる波長域別画像データに基づいて作成された複数の合成画像データを同一画面上に同時に表示するように構成されたものであればよい。このようにすれば、例えば、表示されている合成画像において色の変化等の大きいものをピックアップする等して、どの波長域にピークが偏っているか等を分析しやすくなる。 In order to make it easy to recognize spectral changes in a wider wavelength range in the entire image, the composite image display unit displays a plurality of composite image data created based on image data for different wavelength regions in different combinations on the same screen. Any device may be used as long as it is configured to be displayed at the same time. In this way, it becomes easy to analyze in which wavelength range the peak is biased, for example, by picking up a large change in color or the like in the displayed composite image.
このように本発明の画像表示装置によれば、波長域別画像データをそのまま表示するのはなく、複数の波長域別画像データについて強度データに関しては保存したまま、別の色の波長を割り当てて、複数の基本色画像データを作成し、それらを合成することで、各波長域別画像データの強度情報を反映した色を有する疑似カラーの合成画像を表示部に表示するように構成しているので、例えばスペクトル変化等を直観的に認識しやすくできる。 As described above, according to the image display device of the present invention, the image data for each wavelength range is not displayed as it is, and the wavelength data of a plurality of wavelength ranges is assigned to the wavelength of another color while maintaining the intensity data. By creating a plurality of basic color image data and combining them, a pseudo color composite image having a color reflecting the intensity information of the image data for each wavelength region is displayed on the display unit. Therefore, it is possible to easily recognize, for example, spectrum changes and the like intuitively.
本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の画像表示装置１００は、図１に示すように撮像対象から射出される光を分光して、波長ごとに撮像を行う分光イメージングユニット２００とともに用いられて、分光イメージングシステム３００の一部を構成するものである。この画像表示装置１００は、例えば、紫外１００−３８０ｎｍ、可視３８０−７８０ｎｍ、金赤外７８０−２５００ｎｍの領域における画像全体のスペクトル強度の変化を直観的に把握するために用いるためのものであるが、その他、Ｘ線領域、真空紫外線領域０．１ｎｍ−１００ｎｍの領域や、あるいは、赤外２．５−３０μｍ、３０μｍ以上、テラヘルツ領域（３０μｍ−３ｍｍ）でも有効に用いることができる。 An image display apparatus 100 according to the present embodiment is used together with a spectral imaging unit 200 that splits light emitted from an imaging target and performs imaging for each wavelength as shown in FIG. It constitutes. The image display device 100 is used for intuitively grasping the change in the spectral intensity of the entire image in the region of ultraviolet 100-380 nm, visible 380-780 nm, and gold infrared 780-2500 nm, for example. In addition, it can be effectively used in the X-ray region, the vacuum ultraviolet region of 0.1 nm-100 nm, the infrared region of 2.5-30 μm, 30 μm or more, and the terahertz region (30 μm-3 mm).
前記分光イメージングユニット２００は、撮像対象からの光を集光するレンズ２１と、前記レンズ２１を通過した光を分光し、分光された波長ごとに電気信号に変換する分光撮像機構２２と、前記分光撮像機構２２を水平方向に駆動するためのステージ２３と、前記分光撮像機構２２からの電気信号の処理及び前記ステージ２３の駆動制御を行う分光撮像制御部と、から構成してある。 The spectral imaging unit 200 condenses the light from the imaging target, the spectral imaging mechanism 22 that splits the light that has passed through the lens 21 and converts it into an electrical signal for each spectral wavelength, and the spectral The stage 23 is configured to drive the imaging mechanism 22 in the horizontal direction, and a spectral imaging control unit that performs processing of electrical signals from the spectral imaging mechanism 22 and drive control of the stage 23.
まず、分光イメージングユニット２００の各部について詳述する。 First, each part of the spectroscopic imaging unit 200 will be described in detail.
この分光イメージングユニット２００は、図２に示すように測定対象のうち一部を短冊状に切り取った領域からの光を分光し、同時に複数の波長のモノクロ画像を撮像できるように構成してある。 As shown in FIG. 2, the spectral imaging unit 200 is configured to spectrally divide light from a region in which a part of a measurement target is cut into a strip shape and simultaneously capture monochrome images of a plurality of wavelengths.
より具体的には、前記分光撮像機構２２は、前記レンズ２１を通過した光を上下方向に延び得るスリット２２１を通した後、プリズムやグレーティング部材等により構成してある分光要素２２２を通過させて分光させ、その後ＣＣＤ等の撮像素子２２３により電気信号に変換するものである。従って、分光撮像機構２２を駆動せずに撮像を行った場合、図２に示すように撮像対象の上下方向の一部、すなわち一次元の領域について波長ごとの画像要素を撮像できることになる。従って、前記ステージ２３により前記スリット２２１の延びる方向と直交する方向であるＸ軸方向に走査していくことで、各波長について一次元の画像である画像要素を並べていくことで、２次元画像を構成する画像データを作成することができる。さらに詳述すると図２の前記撮像素子２２３の近傍に示しているように、本実施形態では上下方向に視野軸を設定してあり、水平方向に波長軸を設定してある。前記波長軸に示すように図面視において右側から左側に進むにつれて長波長の光による撮像が行われて画像要素が形成されることになる。 More specifically, the spectral imaging mechanism 22 passes light passing through the lens 21 through a slit 221 that can extend in the vertical direction, and then passes through a spectral element 222 that is configured by a prism, a grating member, or the like. The light is dispersed and then converted into an electric signal by an image pickup device 223 such as a CCD. Therefore, when imaging is performed without driving the spectral imaging mechanism 22, as shown in FIG. 2, an image element for each wavelength can be captured for a part of the imaging target in the vertical direction, that is, for a one-dimensional region. Therefore, by scanning in the X-axis direction, which is a direction orthogonal to the direction in which the slit 221 extends, by the stage 23, a two-dimensional image is formed by arranging image elements that are one-dimensional images for each wavelength. The image data to be configured can be created. More specifically, as shown in the vicinity of the image sensor 223 in FIG. 2, in this embodiment, the viewing axis is set in the vertical direction, and the wavelength axis is set in the horizontal direction. As shown in the wavelength axis, as the drawing proceeds from the right side to the left side, an image element is formed by imaging with light having a longer wavelength.
前記ステージ２３は、前記ＣＣＤによる撮像に必要な時間と同期して、逐次Ｘ軸方向に前記撮像機構を移動させるためのものである。このステージ２３の制御はステージドライバ２６を後述するステージ指令部２５からの指令により制御するようにしてある。 The stage 23 is for sequentially moving the imaging mechanism in the X-axis direction in synchronization with the time required for imaging by the CCD. The stage 23 is controlled by a command from a stage command unit 25 described later.
前記分光撮像制御部は、ＣＰＵ、メモリ、入出力手段、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ等を備えたいわゆるコンピュータＣによりその機能を実現されるものである。本実施形態では、前記ステージ２３の制御を行うステージ指令部２５と、前記撮像機構から出力される電気信号をコンピュータＣ内で取り扱うことのできるデータへと変換する信号処理部２４としての機能を発揮するように構成してある。 The spectral imaging controller is realized by a so-called computer C having a CPU, memory, input / output means, A / D converter, D / A converter, and the like. In the present embodiment, the stage command unit 25 that controls the stage 23 and the signal processing unit 24 that converts the electrical signal output from the imaging mechanism into data that can be handled in the computer C are exhibited. It is comprised so that it may do.
前記画像表示装置１００は、前記分光撮像装置から出力される電気信号に基づいて、撮像対象に関して波長域ごとの２次元画像を構成するデータを作成する単波長画像データ作成部１１と、複数の異なる波長で撮像された単波長画像データを記憶する単波長画像データ記憶部１２と、複数の異なる波長の単波長画像データから、撮像した波長を変更して基本色画像データを作成する基本色画像データ作成部１３と、複数のそれぞれ基本色の異なる基本色画像データを合成して合成画像データを作成する合成画像データ作成部１４と、前記合成画像データを表示部であるモニタ上に表示する合成画像表示部１５とから構成してある。 The image display device 100 is different from the single-wavelength image data creation unit 11 that creates data constituting a two-dimensional image for each wavelength range with respect to an imaging target based on an electrical signal output from the spectral imaging device. Single-wavelength image data storage unit 12 that stores single-wavelength image data captured at a wavelength, and basic-color image data that creates basic color image data by changing the captured wavelength from single-wavelength image data of a plurality of different wavelengths A generating unit 13; a composite image data generating unit 14 that generates a composite image data by combining a plurality of basic color image data having different basic colors; and a composite image that displays the composite image data on a monitor that is a display unit. The display unit 15 is configured.
この画像表示装置１００に関しても、いわゆるコンピュータＣによりその機能を実現されるものであり、前記メモリに格納されたプログラムを実行することにより上述した、前記単波長画像データ作成部１１、前記単波長画像データ記憶部１２、前記基本色画像データ作成部１３、前記合成画像データ作成部１４、前記合成画像表示部１５としての機能を発揮するように構成してある。 The image display device 100 also has its function realized by a so-called computer C, and the above-described single wavelength image data creation unit 11, single wavelength image is executed by executing a program stored in the memory. The data storage unit 12, the basic color image data creation unit 13, the composite image data creation unit 14, and the composite image display unit 15 are configured to exhibit their functions.
各部について詳述するとともに、図３に示す撮像対象に基づいて画像表示装置１００としての単波長画像データ、基本色画像データ、合成画像データを作成する動作について説明する。 Each part will be described in detail, and an operation of creating single wavelength image data, basic color image data, and composite image data as the image display device 100 based on the imaging target shown in FIG. 3 will be described.
前記単波長画像データ作成部１１は、請求項での波長域別画像データ作成部に相当するものであり、前記撮像機構から出力される前記電気信号に基づいて、前記単波長画像データを作成し、前記単波長画像データ記憶部１２に記憶させるように構成してある。 The single-wavelength image data creation unit 11 corresponds to the image data creation unit for each wavelength range in the claims, and creates the single-wavelength image data based on the electrical signal output from the imaging mechanism. The single wavelength image data storage unit 12 is configured to store the data.
より具体的には、図４に示すよう前記信号処理部２４からは所定時間ごとに撮像対象の異なる部位を撮像した画像要素が出力されてくるのを、撮像されている単波長λ１、λ２、λ３・・・λｎ（λ１＜λ２＜λ３＜・・・＜λｎ）ごとに画像要素を並べていくことにより、前記単波長画像データ作成部１１は、２次元画像を構成する単波長画像データを作成する。この単波長画像データは、撮像された波長λｎを示す波長データと、前記２次元画像の各画素に関連付けられている撮像された単波長の光の強度である強度データと、から構成されるものである。図４に示すように、各単波長画像データは、１つの波長の強度しか情報として有していないため、仮にモニタ等で表示した場合にはその強度によって明暗が生じたモノトーン画像となり、撮像された波長によってその明暗が異なっている。ここで各単波長の間隔の一例としては可視（３８０−７８０ｎｍ）領域において本実施形態の画像表示装置１００を用いる場合には、５、１０、２０ｎｍ等が好ましい。これは、一般的な等色関数が５、１０、２０ｎｍで規定されているからである。しかしながら、その他の間隔で単波長画像を撮像しても構わない。 More specifically, as shown in FIG. 4, the signal processing unit 24 outputs image elements obtained by imaging different parts to be imaged at predetermined time intervals. The captured single wavelengths λ 1 and λ 2 , λ 3 ... Λ n (λ 1 <λ 2 <λ 3 < ... <Λ n ), whereby the single wavelength image data creation unit 11 converts the two-dimensional image into a two-dimensional image. Create single-wavelength image data. This single-wavelength image data is composed of wavelength data indicating the captured wavelength λn and intensity data that is the intensity of the captured single-wavelength light associated with each pixel of the two-dimensional image. It is. As shown in FIG. 4, each single-wavelength image data has only the intensity of one wavelength as information, so if it is displayed on a monitor or the like, it becomes a monotone image in which light and darkness occurs due to the intensity and is captured. The brightness varies depending on the wavelength. Here, as an example of the interval of each single wavelength, in the case where the image display device 100 of the present embodiment is used in the visible (380 to 780 nm) region, 5, 10, 20 nm, etc. are preferable. This is because general color matching functions are defined at 5, 10, and 20 nm. However, single wavelength images may be taken at other intervals.
前記単波長画像データ記憶部１２は、同一の撮像対象を撮像したものであり、その撮像された波長が異なって単波長画像データを複数記憶しているものである。本実施形態では、前記分光撮像機構２２から作成された単波長画像データを記憶しているが、その他の手段で撮像された単波長画像を併せて保存するようにしても構わない。 The single-wavelength image data storage unit 12 is an image of the same imaging target, and stores a plurality of single-wavelength image data with different captured wavelengths. In the present embodiment, the single wavelength image data created from the spectral imaging mechanism 22 is stored. However, the single wavelength image captured by other means may be stored together.
前記基本色画像データ作成部１３は、撮像された波長域の異なる複数の単波長画像データを選択し、選択された各波長域別画像データから、それぞれ異なる基本色のみで表現され、各画素が各強度データにそれぞれ対応した輝度を有する基本色画像を構成する基本色画像データをそれぞれ作成するように構成してある。 The basic color image data creation unit 13 selects a plurality of single-wavelength image data having different captured wavelength ranges, and is represented by only different basic colors from the selected image data for each wavelength range. Basic color image data constituting a basic color image having a luminance corresponding to each intensity data is created.
より具体的には、前記基本色画像データ作成部１３は、図５に示すように撮像された単波長λ１、λ２、λ３・・・λｎの単波長画像データから連続して並ぶ３つの単波長で撮像された単波長画像データを選択して、それぞれ波長の長い順に、対応する表示系デバイスに合致するようにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応する波長へと変更して、３つの基本色画像データを作成するように構成してある。この基本色画像データを作成する際には、画素ごとに関連付けられている光の強度に関しては変更を加えていないので、図５に示すように前記単波長画像データのモノトーン状態から、Ｒ、Ｇ、Ｂの濃淡で表現される状態に変更して基本色画像データは作成される。選択された各単波長画像は、ｓＲＧＢ表色系の各原色のみで表現するようにしてあり、ディスプレイにおいて表示される輝度が前記強度データと対応するように値付けしてある。ここで、Ｒはｘ＝０．６４００、ｙ＝０．３３００で規定される色度、Ｇはｘ＝０．３０００、ｙ＝０．６０００で規定される色度、Ｂはｘ＝０．１５００、ｙ＝０．６００で規定される色度であり、それぞれの各画素における輝度は元となった単波長画像データの強度データに比例して設定する。この単波長画像データから基本色画像データの作成は、連続する単波長の組み合わせが無くなるまで、すなわち、ｎＣ３回繰り返される。 More specifically, the basic color image data creation unit 13 has three single wavelengths successively arranged from single wavelength image data of single wavelengths λ1, λ2, λ3... Λn, as shown in FIG. Select single-wavelength image data picked up in, and change to wavelengths corresponding to R (red), G (green), and B (blue) to match the corresponding display device in the order of longer wavelength. Thus, three basic color image data are generated. When the basic color image data is created, the light intensity associated with each pixel is not changed. Therefore, as shown in FIG. 5, from the monotone state of the single wavelength image data, R, G The basic color image data is created by changing to a state expressed by light and shade of B. Each selected single-wavelength image is expressed by only each primary color of the sRGB color system, and is priced so that the luminance displayed on the display corresponds to the intensity data. Here, R is chromaticity defined by x = 0.6400 and y = 0.300, G is chromaticity defined by x = 0.3000 and y = 0.6000, and B is x = 0.1500. Y = 0.600. The luminance at each pixel is set in proportion to the intensity data of the original single-wavelength image data. The creation of the basic color image data from the single wavelength image data is repeated nC3 times until there is no combination of continuous single wavelengths.
前記合成画像データ作成部１４は、複数の基本色波長の異なる基本色画像データを合成して１つの合成画像データを作成するものであり、本実施形態では、３つの連続する単波長画像データに基づいて作成されたＲ、Ｇ、Ｂの基本色画像データから合成画像データを作成する。つまり、図６に示すように３つのＲＧＢの基本色画像データから、疑似カラー画像データが合成されることになる。図６に示しているようにこの合成画像データは、前記単波長画像データに対して本来とは異なる基本色で表現しているため、本来の撮像対象の色とは異なる色調になる可能性が高い。 The composite image data creation unit 14 creates a single composite image data by combining a plurality of basic color image data having different fundamental color wavelengths. In the present embodiment, the composite image data creation unit 14 generates three continuous single wavelength image data. Composite image data is created from the basic color image data of R, G, and B created based on this. That is, as shown in FIG. 6, pseudo color image data is synthesized from the three RGB basic color image data. As shown in FIG. 6, the composite image data is expressed by a basic color different from the original color with respect to the single-wavelength image data, and thus may have a color tone different from the original color to be captured. high.
ここで、合成画像データで表現される色がどのような意味合いを有するのかについて説明すると、図７（ａ）に示すように前記合成画像データを作成するために用いた３つの単波長撮像画像データのうち短波長で撮像された単波長画像データの強度が相対的に強い場合には、その部分が青色系の色で表現されることになる。また、図７（ｂ）に示すように全ての単波長画像データの強度が略等しい場合には、合成画像データにおける色としては灰色系の色として表現されることになる。さらに、図７（ｃ）に示すように長波長で撮像された単波長画像データの強度が相対的に強い場合には、合成画像データにおける色としては赤色系で表現されることになる。従って、前記モニタに前記合成画像データを表示した際の色を見ることで、画像全体におけるスペクトルの変化傾向を分析することができる。具体的には、前記モニタに表示されている合成画像を見た際に、赤色の部分があれば、スペクトルが長波長側ほど強くなる傾向があり、灰色の部分はあまりスペクトルが変化しておらず、青色系の部分は単波長側ほどスペクトルが強くなっているといったことを画像全体で識別する事が可能となる。すなわち本実施形態の合成画像の色は、近接する波長に関する強度の変化率を示すものであるから、画像全体においてスペクトルの微分が表れていると考えることもできる。いわば、この合成画像は波長微分画像として捉えられる。 Here, the meaning of the colors expressed by the composite image data will be described. As shown in FIG. 7A, the three single-wavelength imaged image data used to create the composite image data is shown. When the intensity of single-wavelength image data captured at a short wavelength is relatively high, the portion is expressed in a blue color. Further, as shown in FIG. 7B, when the intensity of all the single wavelength image data is substantially equal, the color in the composite image data is expressed as a gray color. Furthermore, as shown in FIG. 7C, when the intensity of single-wavelength image data captured at a long wavelength is relatively strong, the color in the composite image data is expressed in red. Therefore, by looking at the color when the composite image data is displayed on the monitor, it is possible to analyze the change tendency of the spectrum in the entire image. Specifically, when looking at the composite image displayed on the monitor, if there is a red part, the spectrum tends to be stronger as the wavelength is longer, and the gray part is not changed much. In other words, it is possible to identify in the entire image that the spectrum of the blue-colored portion is stronger toward the single wavelength side. That is, since the color of the composite image of the present embodiment indicates the rate of change of the intensity with respect to the adjacent wavelength, it can be considered that the spectrum differentiation appears in the entire image. In other words, this composite image is regarded as a wavelength differential image.
さらに、前記合成画像表示部１５は、図８に示すように組み合わせの異なる波長域別画像データに基づいて作成された複数の合成画像データをモニタの同一画面上に同時に並べて表示するように構成してある。例えば、本実施形態の分光イメージングユニット２００で撮像された単波長画像から作成された複数の合成画像データを中心波長ごとに並べて表示すれば、どの波長域での変化に着目するべきかをすぐに判別することができる。また、図８のように合成画像データを一画面上に並べて表示しておくことにより、画像全体の全波長におけるスペクトル変化を直観的に把握する事が可能となる。より具体的には、図８に示されるように各合成画像の色の変化やその輝度からどの波長領域における強度変化がどの程度生じているのかを定性的に知ることができる。 Further, the composite image display unit 15 is configured to simultaneously display a plurality of composite image data created based on different combinations of wavelength region image data as shown in FIG. 8 on the same screen of the monitor. It is. For example, if a plurality of composite image data created from a single wavelength image captured by the spectral imaging unit 200 of the present embodiment is displayed side by side for each central wavelength, it is immediately determined which wavelength range to focus on. Can be determined. Further, by displaying the composite image data side by side on one screen as shown in FIG. 8, it is possible to intuitively grasp the spectrum change at all wavelengths of the entire image. More specifically, as shown in FIG. 8, it is possible to know qualitatively how much intensity change has occurred in which wavelength region from the color change and brightness of each composite image.
このように本実施形態の分光イメージングシステム３００によれば、従来難しかった撮像された画像全体におけるスペクトルの変化等の情報を直観的に人に理解させることが可能となる。 As described above, according to the spectral imaging system 300 of the present embodiment, it is possible to intuitively understand information such as a change in spectrum in the entire captured image, which has been difficult in the past.
その他の実施形態について説明する。 Other embodiments will be described.
前記実施形態では、前記基本色画像データ作成部は、現在一般的なｓＲＧＢ表色系を用いて、単波長データの色表示を決定していたが、その他の色表示径を基本とした色決定を行ってもかまわない。例えば、少し以前のＮＴＳＣ表色系、より色表示系を広げた新規ＲＧＢ表色系等様々な、基準色度座標に合致した、表示系の色彩基本色を用いても構わない。 In the embodiment, the basic color image data creation unit has determined the color display of single-wavelength data using the currently general sRGB color system, but the color determination is based on other color display diameters. You can go. For example, various basic color colors of the display system that match the reference chromaticity coordinates such as the NTSC color system a little earlier and a new RGB color system with a wider color display system may be used.
前記実施形態では、単波長画像データを用いていたが、分解能等に応じてある波長区間ごとに分光して撮像された波長域別画像データを用いて合成画像データを作成し、そこから分析を行うようにしても構わない。また基本色画像データを作成する際に、前記実施形態では撮像された画像が連続する３つの単波長画像データを選択していたが、例えば、撮像された波長が１つとばしで異なるように選択する等してもよい。要するに撮像されたときの波長が異なっていればよく、どのように選択しても構わない。 In the embodiment, single-wavelength image data is used. However, composite image data is created using image data classified by wavelength region that is spectrally imaged for each wavelength section according to resolution or the like, and analysis is performed therefrom. You may make it. In creating the basic color image data, three single-wavelength image data in which the captured images are continuous are selected in the embodiment. For example, the captured wavelengths are selected to be different from each other. You may do it. In short, any wavelength may be selected as long as the wavelengths at the time of imaging are different.
前記分光撮像機構のように分光により各波長の撮像を行うのではなく、透過させる波長を可変できるバンドパスフィルタ等を用いて複数の単波長画像データを作成できるようにしても構わない。 Instead of imaging each wavelength by spectroscopy as in the spectral imaging mechanism, a plurality of single-wavelength image data may be created using a bandpass filter or the like that can vary the wavelength to be transmitted.
１００・・・画像表示装置
１１ ・・・単波長画像データ作成部（波長域別画像データ作成部）
１２ ・・・単波長画像データ記憶部（波長域別画像データ記憶部）
１３ ・・・基本色画像データ記憶部
１４ ・・・合成画像データ作成部
１５ ・・・合成画像表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Image display apparatus 11 ... Single wavelength image data preparation part (Image data preparation part according to wavelength range)
12... Single wavelength image data storage unit (image data storage unit for each wavelength region)
13 ... Basic color image data storage unit 14 ... Composite image data creation unit 15 ... Composite image display unit
Claims (4)
撮像された波長域の異なる複数の波長域別画像データを選択し、選択された各波長域別画像データから、それぞれ異なる基本色のみで表現され、各画素が各強度データにそれぞれ対応した輝度を有する基本色画像を構成する基本色画像データをそれぞれ作成する基本色画像データ作成部と、
複数の基本色の異なる基本色画像データを合成して１つの合成画像データを作成する合成画像データ作成部と、
前記合成画像データを画像として表示する合成画像表示部と、を備え、
前記合成画像表示部が、組み合わせの異なる波長域別画像データに基づいて作成された複数の合成画像データを同一画面上に同時に表示するように構成されたことを特徴とする画像表示装置。 This is data constituting an image captured based on light in a predetermined wavelength range emitted from the imaging target, and is associated with wavelength data indicating the captured wavelength range and each pixel of the captured image Intensity data that is the intensity of the light in the wavelength range, and the image data by wavelength range that stores the image data by wavelength range for the plurality of wavelength ranges for the imaging target,
Select multiple image data for each wavelength range that has been captured, and each pixel is represented by only a different basic color, and each pixel has a brightness corresponding to each intensity data. A basic color image data creation unit for creating basic color image data constituting a basic color image,
A composite image data generation unit that generates a single composite image data by combining a plurality of basic color image data having different basic colors;
A composite image display unit that displays the composite image data as an image,
An image display device, wherein the composite image display unit is configured to simultaneously display a plurality of composite image data created based on different combinations of image data for different wavelength ranges on the same screen .
前記電気信号に基づいて、前記波長域別画像データを作成し、前記波長域別画像データ記憶部に記憶させる波長域別画像データ作成部と、を更に備えた請求項１記載の画像表示装置。 A spectral imaging mechanism that splits light emitted from the imaging target and converts it into an electrical signal for each wavelength range;
The image display device according to claim 1, further comprising: an image data by wavelength region creating unit that creates the image data by wavelength region based on the electrical signal and stores the image data by wavelength region in the image data storage unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011209942A JP5918956B2 (en) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | Image display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011209942A JP5918956B2 (en) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | Image display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013072664A JP2013072664A (en) | 2013-04-22 |
| JP5918956B2 true JP5918956B2 (en) | 2016-05-18 |
Family
ID=48477299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011209942A Active JP5918956B2 (en) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | Image display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5918956B2 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06121325A (en) * | 1992-10-07 | 1994-04-28 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Color image pickup device |
| JP3730424B2 (en) * | 1998-12-07 | 2006-01-05 | ホーチキ株式会社 | Differential spectrum image processing device |
| JP4080812B2 (en) * | 2002-08-09 | 2008-04-23 | 浜松ホトニクス株式会社 | System that can measure chromaticity in visible and invisible regions |
| JP2005114530A (en) * | 2003-10-07 | 2005-04-28 | Olympus Corp | Image display device and method |
| JP5874116B2 (en) * | 2009-07-30 | 2016-03-02 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Image photographing apparatus and image photographing method |
-
2011
- 2011-09-26 JP JP2011209942A patent/JP5918956B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013072664A (en) | 2013-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10605661B2 (en) | Image capturing with filters of overlapping passbands | |
| JP6939000B2 (en) | Imaging device and imaging method | |
| EP1994875B1 (en) | Living body observation device | |
| US9494768B2 (en) | Image capturing module and image capturing apparatus | |
| JP6322939B2 (en) | Imaging system and color inspection system | |
| JP5432793B2 (en) | Fluorescence endoscope device | |
| US20150153559A1 (en) | Image processing apparatus, imaging system, and image processing system | |
| WO2016052101A1 (en) | Image pickup device and image data generating program | |
| JP2023123641A (en) | Color image formation by discrete narrow-band synchronized illumination | |
| JP6341335B2 (en) | Two-dimensional color measuring device | |
| JP6885694B2 (en) | Gas image sensor device, gas image imaging measurement device, and gas image imaging measurement system | |
| US11994469B2 (en) | Spectroscopic imaging apparatus and fluorescence observation apparatus | |
| JP5918956B2 (en) | Image display device | |
| JP2014109562A (en) | Color and luminance display apparatus and color and luminance display method | |
| US7589330B2 (en) | Ultraviolet microscope apparatus | |
| JP6211229B2 (en) | Image processing apparatus and endoscope system | |
| JP2012189342A (en) | Microspectrometry apparatus | |
| JP6645504B2 (en) | Image processing device, image processing program, imaging device, and imaging program | |
| WO2017195863A1 (en) | Imaging device | |
| JP6896053B2 (en) | Systems and methods for creating HDR monochrome images of fluorescent phosphors, especially for microscopes and endoscopes | |
| JP2017227538A (en) | Gas image sensor device and gas image imaging measurement device and gas image imaging measurement system | |
| JP4998782B2 (en) | Microscope image processing apparatus and microscope image processing method | |
| KR20160091220A (en) | Camera, Device and Method for Generating Multispectral Image | |
| JP6819273B2 (en) | Imaging device and imaging control program | |
| KR101562163B1 (en) | Camera, Device and Method for Generating Multispectral Image |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140917 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150617 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150818 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151019 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20151019 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160322 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160411 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5918956 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |