JP6039371B2 - 画像処理方法、プログラム、画像処理装置、および撮像装置 - Google Patents
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Description
ノイズ=a(1+Gausian(σ,m)) (21)
ここで、Gausian(σ,m)とは数iが出現する頻度P(i)が標準偏差σ、平均mのガウス分布に従うガウス乱数である。aは定数である。10%ガウシアンノイズとは式のaが画像の最大輝度の10%の値、σが1、mが0である場合を指す。光軸方向の位置を変えて取得した一連の画像にノイズを付加した後の画像の一例を図9に示す。図8と比較すると、画像全体にノイズが付加されていることが分かる。
Cr≧|fr| (24)
Cz≧|fz| (25)
Cr及びCzはユーザーが任意に設定可能な定数である。例えば、Cr=0.9NA/λ、Cz=0.5NA2/λ(数式12’)として作成したフィルタを図15にfy=0の断面で示す。図5(a)の場合と比べてfx方向に非0の領域が狭くなっていることが分かる。
Claims (27)
- 撮像光学系を介して被写体を撮像することで得られる3次元の画像データに含まれるノイズを低減する画像処理方法であって、
前記画像データに対して、前記撮像光学系の光軸方向における周波数変換を行うことで、3次元の変換画像データを算出する画像変換ステップと、
前記変換画像データの絶対値を第1の周波数領域において小さくすることで、3次元の変調画像データを算出する画像変調ステップと、
前記変調画像データに対して、前記光軸方向における前記周波数変換に対応する逆周波数変換を行うことで、3次元の逆変換画像データを算出する逆画像変換ステップと、
を有し、
前記光軸方向における空間周波数をfz、前記撮像光学系の前記被写体の側の開口数をNA、前記被写体からの光の波長をλ、とするとき、前記第1の周波数領域は、
|fz|>0.01NA2/λ
なる条件式で表わされる領域に含まれることを特徴とする画像処理方法。 - 前記画像データは、前記被写体の前記光軸方向における複数の異なる位置を撮像することで得られる、複数の画像を統合することにより取得されることを特徴とする請求項1に記載の画像処理方法。
- 前記周波数変換はフーリエ変換であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理方法。
- 前記第1の周波数領域は、次の条件式で表される領域に含まれることを特徴とする請求項3に記載の画像処理方法。
- 前記第1の周波数領域は、次の条件式で表される領域に含まれることを特徴とする請求項3または4に記載の画像処理方法。
- 前記周波数変換はコサイン変換であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理方法。
- 前記第1の周波数領域が、以下の条件式で表される領域であることを特徴とする請求項6に記載の画像処理方法。
- 前記第1の周波数領域が、以下の条件式で表される領域であることを特徴とする請求項6または7に記載の画像処理方法。
- 撮像光学系を介して被写体を撮像することで得られる3次元の画像データに含まれるノイズを、低減する画像処理方法であって、
前記画像データに対して、前記撮像光学系の光軸方向および光軸に垂直な2つの直交方向における周波数変換を行うことで、3次元の変換画像データを算出する画像変換ステップと、
前記変換画像データの絶対値を第1の周波数領域において小さくすることで、3次元の変調画像データを算出する画像変調ステップと、
前記変調画像データに対して、前記光軸方向および前記2つの直交方向における前記周波数変換に対応する逆周波数変換を行うことで、3次元の逆変換画像データを算出する逆画像変換ステップと、
を有し、
前記光軸方向における空間周波数をfz、前記撮像光学系の光軸に垂直な方向における空間周波数をfr、前記撮像光学系の被写体側の開口数をNA、前記被写体からの光の波長をλ、とするとき、前記第1の周波数領域は、以下の3つの条件式のうち少なくとも1つで表わされる領域に含まれることを特徴とする画像処理方法。
|fr|>0.01NA/λ
|fz|>0.01NA2/λ - 前記画像データは、前記被写体の前記光軸方向における複数の異なる位置を撮像することで得られる、複数の画像を統合することにより取得されることを特徴とする請求項9に記載の画像処理方法。
- 前記第1の周波数領域は、更に以下の条件式で表わされる領域に含まれることを特徴とする請求項9または10に記載の画像処理方法。
|fz|>0.5NA2/λ - 前記第1の周波数領域は、更に以下の条件式で表わされる領域に含まれることを特徴とする請求項9に記載の画像処理方法。
|fr|>0.9NA/λ - 前記周波数変換はフーリエ変換であることを特徴とする請求項9乃至12のうちいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 前記第1の周波数領域は、更に次の2つの条件式のうち少なくとも1つで表される領域に含まれることを特徴とする請求項13に記載の画像処理方法。
- 前記周波数変換はコサイン変換であることを特徴とする請求項9乃至12のうちいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 前記第1の周波数領域は、更に以下の3つの条件式のうち少なくとも1つで表わされる領域に含まれることを特徴とする請求項15に記載の画像処理方法。
|fr|>0.02NA/λ
|fz|>0.02NA2/λ - 前記第1の周波数領域が、更に以下の2つの条件式のうち少なくとも1つで表される領域に含まれることを特徴とする請求項15に記載の画像処理方法。
- 前記光軸方向の前記複数の異なる位置の間隔をΔzとするとき、以下の条件式が満たされることを特徴とする請求項1乃至17のうちいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 前記画像変調ステップは前記変換画像データの前記第1の周波領域での値を0にするステップであることを特徴とする請求項1乃至18のうちいずれか1項に記載の画像処理方法。
- 請求項1乃至19のうちいずれか1項に記載の画像処理方法をコンピュータによって実行可能なプログラム。
- 請求項20に記載のプログラムを記録した記録媒体。
- 請求項1乃至19のうちいずれか1項に記載の画像処理方法を実行する演算装置を有する撮像装置。
- 顕微鏡であることを特徴とする請求項22に記載の撮像装置。
- カメラであることを特徴とする請求項22に記載の撮像装置。
- 前記撮像装置は、300nmから1500nmの波長の範囲で画像データを取得し、
前記撮像装置は、前記波長の範囲の光で前記被写体を照明する照明ユニットを有することを特徴とする請求項22に記載の撮像装置。 - 前記被写体を部分コヒーレント照明する照明光学系を有することを特徴とする請求項22に記載の撮像装置。
撮像装置。 - 請求項1乃至19のうちいずれか1項に記載の画像処理方法を実行する演算手段を有する画像処理装置。
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