JPH0344608A - 自動焦点合わせ方法 - Google Patents
自動焦点合わせ方法Info
- Publication number
- JPH0344608A JPH0344608A JP18000789A JP18000789A JPH0344608A JP H0344608 A JPH0344608 A JP H0344608A JP 18000789 A JP18000789 A JP 18000789A JP 18000789 A JP18000789 A JP 18000789A JP H0344608 A JPH0344608 A JP H0344608A
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- JP
- Japan
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- optical system
- microscope
- camera
- focus
- image data
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- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
Landscapes
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、顕微鏡等の光学系における画像処理による自
動焦点合わせ方法に関するものである。
動焦点合わせ方法に関するものである。
［従来技術］
従来、この種の自動焦点合わせ方法においては、特開昭
６３−１０１１７号公報に示されているように、合焦位
置では対象物と背景とのコントラストが最も明瞭である
ことを利用し、画像データから求められた輝度ヒストグ
ラムの輝度分布をそれぞれ対象物および背景の分布に対
応する２つの輝度分布に分離し、前記各分布より求めら
れた２つの正規分布の重なる面積が最少となる点を合焦
位置としていた。
６３−１０１１７号公報に示されているように、合焦位
置では対象物と背景とのコントラストが最も明瞭である
ことを利用し、画像データから求められた輝度ヒストグ
ラムの輝度分布をそれぞれ対象物および背景の分布に対
応する２つの輝度分布に分離し、前記各分布より求めら
れた２つの正規分布の重なる面積が最少となる点を合焦
位置としていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、演算が複雑であるため焦点合わせに要す
る時間が長いという問題点があった。
る時間が長いという問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、迅速に焦点を合わせ得る自動焦点合わせ方法
を提供することを目的としている［課題を解決するため
の手段］ この目的を達成するために本発明の自動焦点合わせ方法
においては、焦点が合っている程対象物と背景とのコン
トラストが明瞭になり、輝度分布が広がることを利用す
ることにより、光学系レンズを通してカメラにて撮像さ
れた画像データから輝度分散を求め、前記輝度分散が最
大となる点を合焦位置として前記対象物に対する前記光
学系しンズの距離を設定することを特徴とする自動焦点
合わせ方法が提供される。
のであり、迅速に焦点を合わせ得る自動焦点合わせ方法
を提供することを目的としている［課題を解決するため
の手段］ この目的を達成するために本発明の自動焦点合わせ方法
においては、焦点が合っている程対象物と背景とのコン
トラストが明瞭になり、輝度分布が広がることを利用す
ることにより、光学系レンズを通してカメラにて撮像さ
れた画像データから輝度分散を求め、前記輝度分散が最
大となる点を合焦位置として前記対象物に対する前記光
学系しンズの距離を設定することを特徴とする自動焦点
合わせ方法が提供される。
［作用］
本発明においてカメラにて撮像された画像データは処理
装置により処理され、上記した方法により駆動装置にフ
ィードバックした信号を与え、対象物に対する光学系レ
ンズの距離を変えて自動的に焦点を合わせる。
装置により処理され、上記した方法により駆動装置にフ
ィードバックした信号を与え、対象物に対する光学系レ
ンズの距離を変えて自動的に焦点を合わせる。
［実施例］
以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
第１図は、本発明を実現するシステム例の構成図である
。
。
顕微鏡１０の台１１上にあるテーブル１２には撮像すべ
き対象物１３が載せられ、その面１３ａを照明２０の光
を利用して対物レンズ１４を通じて顕微鏡１０で拡大す
ると共にＴＶカメラ１５で撮像する。ステージ１６は対
物レンズ１４を含む光学系を対象物１３に対し合焦する
ための機械的部分である。ＴＶカメラ１５で撮像された
画像信号はデジタル画像に変換されフレームメモリ１７
に入力される。
き対象物１３が載せられ、その面１３ａを照明２０の光
を利用して対物レンズ１４を通じて顕微鏡１０で拡大す
ると共にＴＶカメラ１５で撮像する。ステージ１６は対
物レンズ１４を含む光学系を対象物１３に対し合焦する
ための機械的部分である。ＴＶカメラ１５で撮像された
画像信号はデジタル画像に変換されフレームメモリ１７
に入力される。
処理装置１８では後述のようにフレームメモリ１７に人
力された画像データから合焦位置を求め駆動装置１９に
フィードバックした信号を与えステージ１６を動かして
対象物１３に対する顕微鏡１０（ＴＶカメラ１５）の焦
点を自動的に合わせる。
力された画像データから合焦位置を求め駆動装置１９に
フィードバックした信号を与えステージ１６を動かして
対象物１３に対する顕微鏡１０（ＴＶカメラ１５）の焦
点を自動的に合わせる。
第２図は光学系と対象物１３の間の距離に対する画像デ
ータの輝度分散の変化を示すものである。
ータの輝度分散の変化を示すものである。
いま光学系は対象物１３から距離χだけ離れた位置Ｐχ
にあると仮定し、この光学系の焦点深度をｌとする。こ
のときＰχにおける輝度分散Ｖ１を求めた後、光学系を
距離ｌだけ適当な方向（例えば対象物１３から離れる方
向）に移動させて輝度分散Ｖ２を求めＶｌとＶ２の大小
を比較することにより位置Ｐχに対する合焦位置Ｆの方
向を予測することができる。すなわち第２図のようにｖ
ｌ＜ｖ２であれば合焦位置Ｆは位置Ｐχよりもっと対象
物１３から離れた位置にあり、逆にＶｌ＞Ｖ。
にあると仮定し、この光学系の焦点深度をｌとする。こ
のときＰχにおける輝度分散Ｖ１を求めた後、光学系を
距離ｌだけ適当な方向（例えば対象物１３から離れる方
向）に移動させて輝度分散Ｖ２を求めＶｌとＶ２の大小
を比較することにより位置Ｐχに対する合焦位置Ｆの方
向を予測することができる。すなわち第２図のようにｖ
ｌ＜ｖ２であれば合焦位置Ｆは位置Ｐχよりもっと対象
物１３から離れた位置にあり、逆にＶｌ＞Ｖ。
であればもっと近い位置に存在する。
次に光学系を合焦位置に移動させる方法について第３図
に示すフローチャートに沿って説明する。
に示すフローチャートに沿って説明する。
処理装置１８では先ずステップＳ１が実行され、現在位
置Ｐχでの輝度分散ｖ１の計算・記憶が行なわれる。次
にステップＳ２で光学系を対象物から離れる方向（正方
向）にｌだけ移動させステップ３で移動後の輝度分散ｖ
２が計算・記憶された後、ステップ４においてＶｔとＶ
２を比較し移動方向が決定される。もしｖ、＞Ｖ＝であ
ればステップＳ５において移動方向は負方向に変更され
、そうでなければ移動方向はそのままでステップＳ６に
進む。ステップＳ６では現在位置はＰχから移動後の位
置Ｐχ＋ｌとなり、現在位置での輝度分散Ｖ、はＶ２に
更新される。続いてステップＳ７において光学系の移動
、ステップＳ８で移動後の輝度分散Ｖ２の計算・記憶が
行なわれた後、ステップＳ９において焦点に近づいてい
るかの確認が行なわれる。前記ステップＳ９においてＶ
、＜ｖ２であれば光学系は合焦位置Ｆに近づいていると
判定しステップＳ６からの処理を繰返す。そして、ｖ、
＞ｖ２となると合焦位置Ｆを通り過ぎたと判定し、ステ
ップＳ１０で移動前の位置に復帰させて処理を終了する
。以上のようにすれば対象物１３に対する光学系の合焦
位置を効率的に発見することができる。
置Ｐχでの輝度分散ｖ１の計算・記憶が行なわれる。次
にステップＳ２で光学系を対象物から離れる方向（正方
向）にｌだけ移動させステップ３で移動後の輝度分散ｖ
２が計算・記憶された後、ステップ４においてＶｔとＶ
２を比較し移動方向が決定される。もしｖ、＞Ｖ＝であ
ればステップＳ５において移動方向は負方向に変更され
、そうでなければ移動方向はそのままでステップＳ６に
進む。ステップＳ６では現在位置はＰχから移動後の位
置Ｐχ＋ｌとなり、現在位置での輝度分散Ｖ、はＶ２に
更新される。続いてステップＳ７において光学系の移動
、ステップＳ８で移動後の輝度分散Ｖ２の計算・記憶が
行なわれた後、ステップＳ９において焦点に近づいてい
るかの確認が行なわれる。前記ステップＳ９においてＶ
、＜ｖ２であれば光学系は合焦位置Ｆに近づいていると
判定しステップＳ６からの処理を繰返す。そして、ｖ、
＞ｖ２となると合焦位置Ｆを通り過ぎたと判定し、ステ
ップＳ１０で移動前の位置に復帰させて処理を終了する
。以上のようにすれば対象物１３に対する光学系の合焦
位置を効率的に発見することができる。
［発明の効果］
以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
、比較的演算が容易な輝度分散をもとに対象物と光学系
レンズの距離を変化させていき、前記輝度分散が最大と
なる点を合焦位置とするような方法なので迅速に焦点を
合わせることができる効果を有する。
、比較的演算が容易な輝度分散をもとに対象物と光学系
レンズの距離を変化させていき、前記輝度分散が最大と
なる点を合焦位置とするような方法なので迅速に焦点を
合わせることができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図から第３図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図は自動焦点合わせシステムの構成図、
第２図は一実施例の原理を説明するための説明図、第３
図は一実施例の方法を説明するためのフローチャート図
である。 図中１３は対象物、１４は対物レンズ、１５はＴＶカメ
ラである。
すもので、第１図は自動焦点合わせシステムの構成図、
第２図は一実施例の原理を説明するための説明図、第３
図は一実施例の方法を説明するためのフローチャート図
である。 図中１３は対象物、１４は対物レンズ、１５はＴＶカメ
ラである。
Claims (1)
- １、顕微鏡等の光学系における画像処理による自動焦点
合わせ方法において、光学系レンズ（１４）を通してカ
メラ（１５）にて撮像された背景を含む対象物（１３）
の画像データから輝度分布の広がりを表わす輝度分散を
求め、前記輝度分散が最大となる点を合焦位置として前
記対象物（１３）に対する前記光学系レンズ（１４）の
距離を設定することを特徴とする自動焦点合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18000789A JPH0344608A (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 自動焦点合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18000789A JPH0344608A (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 自動焦点合わせ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0344608A true JPH0344608A (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=16075824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18000789A Pending JPH0344608A (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 自動焦点合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0344608A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003067230A1 (fr) * | 2002-02-07 | 2003-08-14 | Fuji Electric Holdings Co.,Ltd. | Procede et dispositif de mesure d'une image fluorescente |
| JP2007171710A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 合焦点装置 |
| JP2015184614A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | リコーイメージング株式会社 | 自動焦点調節装置 |
| WO2016146021A1 (zh) * | 2015-03-16 | 2016-09-22 | 浙江宇视科技有限公司 | 点光源场景的聚焦 |
-
1989
- 1989-07-12 JP JP18000789A patent/JPH0344608A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003067230A1 (fr) * | 2002-02-07 | 2003-08-14 | Fuji Electric Holdings Co.,Ltd. | Procede et dispositif de mesure d'une image fluorescente |
| JP2007171710A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 合焦点装置 |
| JP2015184614A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | リコーイメージング株式会社 | 自動焦点調節装置 |
| WO2016146021A1 (zh) * | 2015-03-16 | 2016-09-22 | 浙江宇视科技有限公司 | 点光源场景的聚焦 |
| US9979875B2 (en) | 2015-03-16 | 2018-05-22 | Zhejiang Uniview Technologies Co., Ltd | Focusing for point light source scene |
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