JP6643470B2 - デジタルホログラフィック撮像装置、撮像方法 - Google Patents
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Description
はじめに、本発明に係るいくつかの実施の形態の概要を説明する。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
φR(x,y)=arg(g(x’,y’)) …(6)
以上が演算部30による位相回復法による演算処理である。
図6は、第1修正アルゴリズムを示すフローチャートである。このフローチャートは、図3のフローチャートに加えて、補間処理S101をさらに備える。補間処理S101では、画像データS2が表す強度分布IS(x,y)の欠陥画素の強度を、その周囲の非欠陥画素の強度から補間することにより、補間画像データIINT(x,y)を生成する。そして、元の光強度分布IS(x,y)に代えて、この補間画像データIINT(x、y)が、繰り返し演算のループに入る前の初期画像として用いられる。具体的には、ステップS104aにおいて、補間画像データIINT(x,y)およびp(x,y)にもとづいて複素振幅分布f(x,y)が計算される。第1修正アルゴリズムでは、繰り返し演算のループ中の処理S114では、測定された光強度分布IS(x,y)がそのまま使用される。
図8は、第2修正アルゴリズムを示すフローチャートである。第2修正アルゴリズムでは、繰り返し演算のループ中で欠陥位置情報S3が利用される。図8のフローチャートでは、図3の処理S114が修正されている。修正前の処理S114では、欠陥画素を含めた全画素について、強度を置換するものであった。これに対して修正後の処理S114mでは、欠陥位置情報S3を参照して欠陥画素を特定し、非欠陥画素については処理S114と同様に画像データS2の強度IS(x,y)を用いて置換を行い、欠陥画素については置換を行わず、それまでの繰り返し演算で得られた強度を用いる。
図9は、第3修正アルゴリズムを示すフローチャートである。第3修正アルゴリズムは、第1修正アルゴリズムと第2修正アルゴリズムの組み合わせと把握することができる。すなわち、繰り返し演算のループに入る前の補間処理S101において、補間画像データIINT(x,y)が生成され、それが繰り返し演算のループに入る前の初期画像として用いられる。
図10は、第4修正アルゴリズムを示すフローチャートである。第4修正アルゴリズムでは、繰り返し演算のループに入る前の補間処理S101において、補間画像データIINT(x,y)が生成され、それが繰り返し演算のループに入る前の初期画像として用いられる。さらに繰り返し演算のループ中の処理S114nでは、全画素について、補間画像データIINT(x,y)を用いて置換を行っている。
g(x’,y’)←{g(x’,y’)・g*(x’,y’)}1/2 …(7)
Claims (9)
- 照明光を被検物に照射する照明部と、
2次元状に配置された複数の画素を含み、前記被検物と作用した前記照明光が形成する干渉パターンの強度分布を撮像し、画像データを出力する撮像素子と、
前記撮像素子の欠陥画素の位置を示す欠陥位置情報を取得する欠陥情報取得部と、
前記画像データと前記欠陥位置情報にもとづいて、前記被検物を表す被写体画像を再構成する演算部と、
を備え、
前記演算部は、前記被写体画像の再構成のための繰り返し演算のループ中に、前記欠陥位置情報を利用することを特徴とするデジタルホログラフィック撮像装置。 - 前記欠陥情報取得部は、前記被検物の測定に先立って特定された前記欠陥画素の位置を記憶する欠陥位置記憶部を含むことを特徴とする請求項1に記載のデジタルホログラフィック撮像装置。
- 前記欠陥情報取得部は、前記撮像素子の出力にもとづいて、前記欠陥画素の位置を特定することを特徴とする請求項1または2に記載のデジタルホログラフィック撮像装置。
- 前記欠陥情報取得部は、前記撮像素子の出力を空間的に微分することにより、前記欠陥画素の位置を特定することを特徴とする請求項3に記載のデジタルホログラフィック撮像装置。
- 前記欠陥情報取得部は、前記照明光の強度を既定値としたときに得られる各画素の画素値にもとづいて、前記欠陥画素の位置を特定することを特徴とする請求項3に記載のデジタルホログラフィック撮像装置。
- 前記演算部は、前記被写体画像の再構成のための繰り返し演算において、非欠陥画素については前記画像データの強度を用い、前記欠陥画素についてはそれまでの繰り返し演算で得られた強度を用いることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のデジタルホログラフィック撮像装置。
- 前記被写体画像の再構成のための繰り返し演算は、
前記撮像素子が位置する第1面における複素振幅から前記被検物が位置する第2面における複素振幅を演算するステップと、
前記第2面における複素振幅を、所定の制約条件にもとづいて更新するステップと、
前記第2面における更新後の複素振幅から、前記第1面における複素振幅を演算するステップと、
前記第1面における複素振幅を更新するステップであって、非欠陥画素の強度を、前記画像データの対応する画素の強度に置換し、前記欠陥画素の強度を維持するステップと、
を含むことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のデジタルホログラフィック撮像装置。 - 前記演算部は、前記画像データの前記欠陥画素の強度をその周囲の画素の強度から補間して得られる補間画像データを、前記被写体画像の再構成のための繰り返し演算のループに入る前の初期画像として用いることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のデジタルホログラフィック撮像装置。
- 被検物を表す被写体画像を撮像する方法であって、
照明光を前記被検物に照射するステップと、
2次元状に配置された複数の画素を含む撮像素子を用いて、前記被検物と作用した前記照明光が形成する干渉パターンの強度分布を撮像し、画像データを生成するステップと、
前記撮像素子の欠陥画素の位置を示す欠陥位置情報を取得するステップと、
前記画像データと前記欠陥位置情報にもとづいて、前記被写体画像を再構成するステップと、
を備え、
前記被写体画像の再構成のための繰り返し演算のループ中に、前記欠陥位置情報が利用されることを特徴とする方法。
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