JPH0442116A - Image data correcting method for scanning type microscope - Google Patents
Image data correcting method for scanning type microscopeInfo
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- JPH0442116A JPH0442116A JP14927990A JP14927990A JPH0442116A JP H0442116 A JPH0442116 A JP H0442116A JP 14927990 A JP14927990 A JP 14927990A JP 14927990 A JP14927990 A JP 14927990A JP H0442116 A JPH0442116 A JP H0442116A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は走査型顕微鏡の画像データ補正方法、特に詳細
には、照明光の走査ムラによる出力画像の歪みを防止で
きるようにした画像データ補正方法に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for correcting image data of a scanning microscope, and more particularly, to an image data correction method capable of preventing distortion of an output image due to uneven scanning of illumination light. It is about the method.
(従来の技術)
従来より、照明光を微小な光点に収束させ、この光点を
試料上において2次元的に走査させ、その際該試料を透
過した光あるいはそこで反射した光を光検出器で検出し
て、試料の拡大像を担持する電気信号を得るようにした
光学式走査型顕微鏡が公知となっている。なお特開昭6
2−217218号公報には、この光学式走査型顕微鏡
の一例が示されている。(Prior Art) Conventionally, illumination light is converged into a minute light spot, and this light spot is scanned two-dimensionally on a sample, and at that time, the light that has passed through the sample or the light that has been reflected there is detected by a photodetector. Optical scanning microscopes are known that detect electrical signals that carry an enlarged image of a sample. In addition, Japanese Patent Application Publication No. 6
2-217218 discloses an example of this optical scanning microscope.
この光学式走査型顕微鏡においては多くの場合、光検出
器の出力を周期的にサンプリングしてデジタルの画像デ
ータを得るようにしている。このサンプリングは、試料
上の格子状に整列した多数のサンプリング点に関して各
々の明るさが求められるように、周期を厳密に規定して
なされる。In many cases, this optical scanning microscope periodically samples the output of a photodetector to obtain digital image data. This sampling is performed with a strictly defined period so that the brightness of each of the many sampling points arranged in a grid on the sample can be determined.
(発明が解決しようとする課題)
上記の光学式走査型顕?Ik鏡においては、特に走査速
度を高速化すると、照明光走査機構のブレや走査速度の
変動が生じやすい。こうして照明光走査にムラが生じる
と、上述のようにサンプリング周期を厳密に規定してお
いても、得られたデジタル画像データは、試料上の互い
に歪んだ(つまり格子状に整列していない)点の情報を
担うものとなってしまう。このような画像データに基づ
いて顕微鏡像を出力すると、その像は当然歪んだものと
なってしまう。(Problem to be solved by the invention) The above optical scanning microscope? In an Ik mirror, especially when the scanning speed is increased, blurring of the illumination light scanning mechanism and fluctuations in the scanning speed are likely to occur. If this unevenness occurs in illumination light scanning, even if the sampling period is strictly defined as described above, the obtained digital image data will be distorted relative to each other on the sample (that is, not aligned in a grid pattern). It becomes something that carries point information. If a microscopic image is output based on such image data, the image will naturally be distorted.
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり
、照明光の走査ムラによる出力画像の歪みを防止するこ
とができる、走査型顕微鏡の画像データ補正方法を提供
することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide an image data correction method for a scanning microscope that can prevent distortion of output images due to uneven scanning of illumination light. It is something.
(課題を解決するための手段及び作用)本発明による走
査型顕微鏡の画像データ補正方法は、
前述したように試料を照明光によって主、副走査方向に
走査し、
そのときの試料からの光を光検出器により検出し、
この光検出器の出力を周期的にサンプリングしてデジタ
ルの画像データを得る走査型顕微鏡において、
上記画像データをサンプリングする毎に、そのときの実
際の照明光走査位置A (m、 n) [m、nは
各々主、副走査方向のサンプリング順を示し、m、n=
1.2.3、・・・・・・]を測定し、理想的サンプリ
ング点AH(m、n)に関するものとして得られた画像
データB (m、n)を、上記実際の照明光走査位置A
(m、 n)に最も近い理想的サンプリング点に関
するものとして置き換えることを特徴とするものである
。(Means and effects for solving the problem) The method for correcting image data of a scanning microscope according to the present invention scans a sample in the main and sub-scanning directions with illumination light as described above, and uses the light from the sample at that time. In a scanning microscope that detects with a photodetector and periodically samples the output of this photodetector to obtain digital image data, each time the image data is sampled, the actual illumination light scanning position A at that time is determined. (m, n) [m, n indicate the sampling order in the main and sub-scanning directions, respectively, m, n=
1.2.3, . A
(m, n) is characterized in that it is replaced with the ideal sampling point closest to (m, n).
上記のような画像データの置換えを行なえば、照明光走
査にどのようなムラが生じていても、光検出器出力をサ
ンプリングして得られる各デジタル画像データは、実際
の照明光走査位置に最も近い理想的サンプリング点につ
いてのデータとして活かされることになる。If the image data is replaced as described above, no matter how uneven the illumination light scanning is, each digital image data obtained by sampling the photodetector output will be most closely aligned with the actual illumination light scanning position. This will be used as data about ideal sampling points that are close to each other.
なおこのような画像データの置換えを行なうと、1つの
サンプリング点について複数の画像データが得られたり
、反対に、あるサンプリング点については画像データが
失われることもある。そこで前者の場合は、例えば複数
の画像データの平均値を最終的にそのサンプリング点に
ついての画像データとすればよい。また後者の場合は、
例えば画像データが欠落したサンプリング点の上下左右
のサンプリング点に関する画像データを平均し、その平
均値を、データ欠落サンプリング点のデータとすればよ
い。Note that when such image data replacement is performed, a plurality of image data may be obtained for one sampling point, or conversely, image data may be lost for a certain sampling point. Therefore, in the former case, for example, the average value of a plurality of image data may be used as the final image data for that sampling point. Also, in the latter case,
For example, image data regarding sampling points above, below, to the left, and to the right of a sampling point where image data is missing may be averaged, and the average value may be used as data at the data missing sampling point.
(実 施 例)
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.
第1図は、本発明の方法を実施する透過型の共焦点走査
型顕微鏡の一例を示すものであり、また第2図は、それ
に用いられた走査機構を詳しく示している。第1図に示
されるように、照明光11を発するレーザダイオード5
が、移動台15に一体的に保持されている。また移動台
15には、コリメーターレンズ16および対物レンズ1
7からなる送光光学系18と、対物レンズ19および集
光レンズ20からなる受光光学系21とが、互いに光軸
を一致させて固定されている。FIG. 1 shows an example of a transmission type confocal scanning microscope for carrying out the method of the present invention, and FIG. 2 shows in detail the scanning mechanism used therein. As shown in FIG. 1, a laser diode 5 emits illumination light 11.
is integrally held on the movable table 15. The moving stage 15 also includes a collimator lens 16 and an objective lens 1.
A light transmitting optical system 18 consisting of 7 and a light receiving optical system 21 consisting of an objective lens 19 and a condensing lens 20 are fixed with their optical axes aligned with each other.
これらの光学系18.2Iの間には、移動台15と別体
とされた試料台22が配されている。そして受光光学系
21の下方において移動台15には、光検出器9が固定
されている。この光検出器つとしては、例えばフォトダ
イオード等が用いられる。また光検出器9の前側(図中
上方)には、ピンホール8aを有するピノホール板8か
配されている。A sample stage 22, which is separate from the moving stage 15, is arranged between these optical systems 18.2I. A photodetector 9 is fixed to the movable table 15 below the light receiving optical system 21. As this photodetector, for example, a photodiode or the like is used. Further, in front of the photodetector 9 (upper side in the figure), a pinhole plate 8 having a pinhole 8a is disposed.
レーザダイオード5から発せられたレーザ光(照明光)
11は、つりメーターレンズ16によって平行光とされ
、次に対物レンズ17によって集光されて、試料台22
に載置された試料23上で(表面部分あるいはその内部
で)微小な光点Pに収束する。Laser light (illumination light) emitted from laser diode 5
11 is made into parallel light by the weight meter lens 16, then condensed by the objective lens 17, and then directed to the sample stage 22.
The light converges into a minute light spot P on the sample 23 placed on the surface (on the surface or inside it).
試料23を透過した各透過光11′の光束は、受光光学
系2Iの対物レンズI9によって平行光とされ、次に集
光レンズ20によって集光されて点像Qに結像する。こ
の点像Qは、光検出器9によって検出される。この光検
出器9からは、光点Pで照射された試料23の各部分の
萌るさを示す信号Sが出力される。The luminous flux of each transmitted light 11' that has passed through the sample 23 is made into parallel light by the objective lens I9 of the light receiving optical system 2I, and then condensed by the condensing lens 20 to form a point image Q. This point image Q is detected by the photodetector 9. This photodetector 9 outputs a signal S indicating the degree of budding of each part of the sample 23 irradiated with the light spot P.
次に、照明光11の光点Pの2次元走査について、第2
図も参照して説明する。移動台15は架台32に対して
、矢印X方向に移動自在に支持されている。Next, regarding the two-dimensional scanning of the light point P of the illumination light 11, the second
This will be explained with reference to the drawings. The movable table 15 is supported by the pedestal 32 so as to be movable in the direction of arrow X.
すなわち架台32には2本のガイドロッド40.40の
一端部が固定され、移動台15に設けられた2つのガイ
ド孔4L 41中にこれらのガイドロッド40.40が
遊嵌されている。上記移動台15と架台32との間には
、積層ピエゾ素子33が介装されている。この積層ピエ
ゾ素子33はピエゾ素子駆動回路34から駆動電力を受
けて、移動台15を矢印X方向に高速で往復移動させる
。That is, one end portions of two guide rods 40, 40 are fixed to the pedestal 32, and these guide rods 40, 40 are loosely fitted into two guide holes 4L 41 provided in the movable table 15. A laminated piezo element 33 is interposed between the movable table 15 and the pedestal 32. This laminated piezo element 33 receives driving power from a piezo element drive circuit 34 and causes the movable table 15 to reciprocate at high speed in the direction of arrow X.
一方試料台22は架台32に1.対して、上記矢印X方
向と直角な矢印Y方向に移動自在に支持されている。す
なわち架台32には、2本のガイドロッド45.45の
一端部か固定され、試料台22に設けられた2つのガイ
ド孔4B、4B中にこれらのガイドロッド45.45が
遊嵌されている。上記試料台22と架台32との間には
、積層ピエゾ素子47が介装されている。この積層ピエ
ゾ素子47はピエゾ素子駆動回路48から駆動電力を受
けて、試料台22を矢印Y方向に高速で往復移動させる
。それにより試料台22は移動台15に対して相対移動
され、前記光点Pが試料23上を、主走査方向Xと直交
するY方向に副走査する。On the other hand, the sample stand 22 is mounted on the stand 32 with 1. On the other hand, it is supported so as to be movable in the direction of arrow Y, which is perpendicular to the direction of arrow X. That is, one ends of two guide rods 45.45 are fixed to the pedestal 32, and these guide rods 45.45 are loosely fitted into the two guide holes 4B, 4B provided in the sample stage 22. . A laminated piezo element 47 is interposed between the sample stage 22 and the pedestal 32. This laminated piezo element 47 receives drive power from a piezo element drive circuit 48 and moves the sample stage 22 back and forth in the direction of arrow Y at high speed. Thereby, the sample stage 22 is moved relative to the moving stage 15, and the light spot P sub-scans the sample 23 in the Y direction perpendicular to the main scanning direction X.
以上のようにして光点Pが試料23上を2次元的に走査
することにより、該試料23の2次元像を担持するアナ
ログの信号Sが得られる。この信号Sは周期的にサンプ
リングされて、画素分割されたデジタル画像データとさ
れる。この画像データの生成については、後に詳しく説
明する。By scanning the light spot P two-dimensionally over the sample 23 as described above, an analog signal S carrying a two-dimensional image of the sample 23 is obtained. This signal S is periodically sampled and made into pixel-divided digital image data. Generation of this image data will be explained in detail later.
なおピエゾ素子駆動回路34および48には、図示しな
い制御回路から同期信号が入力され、それにより、光点
Pの主、副走査の同期が取られる。Note that a synchronization signal is inputted to the piezo element drive circuits 34 and 48 from a control circuit (not shown), whereby main and sub-scanning of the light spot P is synchronized.
次に、信号処理について説明する。第3図に示すように
前記光検出器9の出力Sは、アンプ50によって増幅さ
れた後、A/D変換器51によってデジタル画像データ
Sdに変換される。このA/D変換器51におけるA/
D変換のサンプリング周波数およびサンプリングを行な
うタイミングは、サンプリングクロック発生回路52か
ら入力されるサンプリングクロックS1によって定めら
れる。Next, signal processing will be explained. As shown in FIG. 3, the output S of the photodetector 9 is amplified by an amplifier 50 and then converted to digital image data Sd by an A/D converter 51. A/D in this A/D converter 51
The sampling frequency of the D conversion and the timing of sampling are determined by the sampling clock S1 input from the sampling clock generation circuit 52.
一方架台32には、第1図にも示されるように、移動台
15のX方向移動変位(主走査方向の変位)を検出する
変位センサ53と、試料台22のY方向移動変位(副走
査方向の変位)を検出する変位センサ54とが取り付け
られている。これらの変位センサ53.54のアナログ
出力Sx、Syはそれぞれアンプ55.56によって増
幅され、照明光光点Pの主走査方向変位、副走査方向変
位を示す変位信号としてA/D変換器51に入力される
。On the other hand, as shown in FIG. 1, the mount 32 includes a displacement sensor 53 that detects the displacement of the moving table 15 in the X direction (displacement in the main scanning direction), and the displacement sensor 53 that detects the displacement of the sample table 22 in the Y direction (displacement in the sub scanning direction). A displacement sensor 54 is attached to detect the displacement in the direction. The analog outputs Sx and Sy of these displacement sensors 53 and 54 are amplified by amplifiers 55 and 56, respectively, and sent to the A/D converter 51 as displacement signals indicating the displacement of the illumination light spot P in the main scanning direction and the sub-scanning direction. is input.
A/D変換器51は、光検出器9の出力Sのサンプリン
グと同じタイミングで、上記変位信号Sxおよ−びSy
をサンプリングする。こうして得ら・れたデジタル変位
信号Dx%Dyと、デジタル画像データSdは、演算部
57を通してまずメモリ58にすべて格納される。The A/D converter 51 receives the displacement signals Sx and Sy at the same timing as the sampling of the output S of the photodetector 9.
to sample. The digital displacement signal Dx%Dy and digital image data Sd thus obtained are first stored in the memory 58 through the calculation section 57.
二こで、もし照明光光点Pの主、副走査が全く理想的に
なされて、走査ムラが生じていなければ、光検出器出力
Sのサンプリングは、照明光光点Pが試料23上の格子
状に整列した理想的サンプリング点(第4図に黒丸で示
す)を通過する毎になされる。つま、リデジタル画像デ
ータSdは、各理想的サンプリング点AH(m、n)[
m、nは各々主、副走査方向のサンプリング順を示し、
m%。2. If the main and sub-scans of the illumination light spot P are completely ideal and no scanning unevenness occurs, the sampling of the photodetector output S is such that the illumination light spot P is on the sample 23. This is done every time ideal sampling points (indicated by black circles in FIG. 4) arranged in a grid are passed. In other words, the digital image data Sd consists of each ideal sampling point AH (m, n) [
m and n indicate the sampling order in the main and sub-scanning directions, respectively;
m%.
=1、2,3、・・・・・・]についての画像データB
(m、n)の集合となる。Image data B for =1, 2, 3,...]
It becomes a set of (m, n).
照明光光点Pの主、副走査にムラが生じている場合、各
画像データB (m、n)は必ずしも理想的サンプリン
グ点AM (m、n)についてのものとはならないが
、すべての画像データB (m、n)はとりあえず理想
的サンプリング点AH(m、n)と対応付けて、−メモ
リ58においてそれぞれm、 nの値と対応する各ア
ドレスに格納される。If there is unevenness in the main and sub-scanning of the illumination light point P, each image data B (m, n) is not necessarily about the ideal sampling point AM (m, n), but all images The data B (m, n) is temporarily associated with the ideal sampling point AH (m, n) and stored in the -memory 58 at each address corresponding to the values of m and n, respectively.
一方デジタル変位信号D x s D Yは、各画像デ
ータB (m、n)がサンプリングされたときの光点P
の主走査方向変位、副走査方向変位を示す。On the other hand, the digital displacement signal D x s DY is the light point P when each image data B (m, n) is sampled.
This shows the displacement in the main scanning direction and the displacement in the sub-scanning direction.
そこで演算部57は、これら両信号Dx、Dyに基づい
て、各画像データB (m、n)がサンプリングされた
ときの光点Pの実際の走査位置A’ (m。Therefore, the calculation unit 57 calculates the actual scanning position A' (m) of the light spot P when each image data B (m, n) is sampled, based on these both signals Dx and Dy.
n)を求める。こうして求められた実際の走査位置A’
(m、n)を示す情報は、メモリ58においてそれ
ぞれm、nの値と対応付けられた各アドレスに格納され
る。Find n). The actual scanning position A' thus obtained
Information indicating (m, n) is stored in the memory 58 at each address associated with the values of m and n, respectively.
次に、照明光光点Pの走査ムラに対処するための、画像
データB (m、n)の補正について説明する。まず演
算部57はメモリ58から、上記実際の走査位置A’
(m、n)を逐次読み出し、各走査位置A’ (m
、n)から、走査開始時の光点Pの位置を減算して、照
明光走査系における絶対的な(つまり、変位のDC成分
を差し引いた)実際の走査位置A (m、n)を求める
。Next, a description will be given of correction of the image data B (m, n) in order to deal with scanning unevenness of the illumination light spot P. First, the calculation unit 57 reads the actual scanning position A' from the memory 58.
(m, n) are read out sequentially, and each scanning position A' (m
, n), subtract the position of the light point P at the start of scanning to find the absolute (that is, the DC component of the displacement) actual scanning position A (m, n) in the illumination light scanning system. .
そして演算部57はその内部メモリに、m、nの鎖鋸の
理想的サンプリング点AH(m、n)を記憶しており、
この理想的サンプリング点AM (m。The calculation unit 57 stores ideal sampling points AH (m, n) of chain saws m and n in its internal memory,
This ideal sampling point AM (m.
n)と、上記実際の走査位置A (m、n)との偏差E
(m、n)を求める。この偏差E (m、n)は、主
走査方向および副走査方向について求められる。つまり
例えば第4図に示されるように、太い実線fに沿って理
想的サンプリング点AH(1゜n)、(2,n)、(3
,n)、・・・・・・を通過するように照明光走査かな
されるべきであるのに、実際は破線gに沿って照明光走
査がなされ、そのために、サンプリングがなされたとき
の実際の走査位置が白丸で示す各点A (1,n)、(
2,n)、(3,n)、・・・・・・であったとすると
、−例として偏差E (5,n)は、主走査方向につい
てはX(5,n)、副走査方向についてはY (5,n
)となる。n) and the above actual scanning position A (m, n) deviation E
Find (m, n). This deviation E (m, n) is determined in the main scanning direction and the sub-scanning direction. In other words, as shown in FIG. 4, for example, ideal sampling points AH (1°n), (2, n), (3
, n), . Each point A (1, n) whose scanning position is indicated by a white circle, (
2, n), (3, n), ...... - For example, the deviation E (5, n) is X (5, n) in the main scanning direction and X (5, n) in the sub scanning direction. is Y (5, n
).
次に演算部57は、このような偏差E (m、n)に基
づいて、実際の走査位置A (m、 n) カどの理
想的サンプリング点AHに最も近いかを示す、補正すべ
き配列引数を求める。すなわち上記偏差E (5,n)
の例で説明すれば、理想的サンプリング点AH(m、n
)の間隔つまり1画素間隔をLとしたとき、補正すべき
主走査方向配列引数k、補正すべき副走査方向配列引数
」を、
として求める。なおこのような整数化は、例えば小数第
1位の値を四捨五入する、等にて行なえばよい。Next, based on the deviation E (m, n), the calculation unit 57 generates an array argument to be corrected indicating which ideal sampling point AH the actual scanning position A (m, n) is closest to. seek. That is, the above deviation E (5, n)
To explain with an example, the ideal sampling point AH(m, n
), that is, the 1-pixel interval, is L, then the main scanning direction array argument k to be corrected and the subscanning direction array argument to be corrected are determined as follows. Note that such integer conversion may be performed, for example, by rounding off the value to the first decimal place.
第4図のA(5,n)の例では、以上のようにして求め
られる配列引数はそれぞれ、k−0,1−+1となる。In the example of A(5,n) in FIG. 4, the array arguments obtained in the above manner are k-0 and 1-+1, respectively.
つまり画像データB (5,n)は、理想的サンプリン
グ点AH(5,n)から主走査方向には0画素分(つま
り移動なし)、副走査方向には+1画素分だけずれた、
理想的サンプリング点A)l (5,n+1)の画像
データとして置き換えられるべきと判定されることにな
る。In other words, image data B (5, n) is shifted by 0 pixels in the main scanning direction (that is, no movement) and by +1 pixel in the sub-scanning direction from the ideal sampling point AH (5, n).
It is determined that the image data should be replaced as the image data of the ideal sampling point A)l (5, n+1).
演算部57は、以上のようにして全ての画像データB
(m、 n)について補正すべき配列引数k、1を求
め、そしてその配列引数に、1に従って画像データB
(m、n)を置き換える。この置換え後の画像データB
’ (m、n)は第3図図示のメモリ58に記憶され
、そこから適宜読み出されてD/A変換器59において
アナログ化され、例えばCRT表示装置、光走査記録装
置等の画像再生装置60に送られて、試料23の顕微鏡
像の再生のために供せられる。The calculation unit 57 calculates all the image data B as described above.
Find the array argument k, 1 to be corrected for (m, n), and add image data B according to 1 to the array argument.
Replace (m, n). Image data B after this replacement
' (m, n) are stored in the memory 58 shown in FIG. 3, read out from there as appropriate, and converted into analog data in the D/A converter 59, for example, in an image reproducing device such as a CRT display device or an optical scanning recording device. 60 for reproduction of the microscopic image of the sample 23.
なおメモリ58への画像データの書込み、およびそこか
らの読出しのタイミング、並びにD/A変換器59にお
けるD/A変換のタイミングは、前述したサンプリング
クロックS1によって規定される。Note that the timing of writing and reading image data into the memory 58 and the timing of D/A conversion in the D/A converter 59 are defined by the aforementioned sampling clock S1.
上述のような画像データB (m、 n)の置換えを
行なえば、照明光走査にどのようなムラが生していても
、置換え後の画像データB’ (m、 n)は、実
際の照明光走査位置に最も近い理想的サンプリング点に
ついてのデータとして活かされることになる。したがっ
て、この画像データB’ (m。If the image data B (m, n) is replaced as described above, no matter what unevenness occurs in illumination light scanning, the replaced image data B' (m, n) will match the actual illumination. This will be utilized as data about the ideal sampling point closest to the optical scanning position. Therefore, this image data B' (m.
n)に基づいて再生される顕微鏡像は、上記照明光走査
ムラの影響を排して、歪みの無いものとなり得る。The microscope image reproduced based on n) can be free from distortion by eliminating the influence of the illumination light scanning unevenness.
なお第4図の例において、例えば第(n −1)番目の
主走査が1点鎖線りに沿ってなされたとすると、画像デ
ータB(5,n−1)に関して補正すべき配列引数kl
!はに−0,1−0となり、この画像データB(5,n
−1)はそのまま、理想的サンプリング点AH(5,n
1)についてのものとされる。したがってこのまま
では、理想的サンプリング点A)l (5,n)につ
いての画像データBが欠落することになる。In the example of FIG. 4, for example, if the (n-1)th main scan is performed along the dashed line, the array argument kl to be corrected for image data B(5, n-1) is
! hani-0,1-0, and this image data B(5,n
-1) as is, the ideal sampling point AH(5, n
1). Therefore, if things continue as they are, the image data B for the ideal sampling point A)l (5, n) will be missing.
そこでこのような場合は、例えば、理想的サンプリング
点AH(5,n)の上下左右の理想的サンプリング点A
)Iに関する各画像データB’ (4゜n) 、B’
(6,n) 、B’ (5,n+1) 、B’(
5,n−1)を平均化し、その平均値を理想的サンプリ
ング点AH(5,n)に関する画像データとすればよい
。また、上記上下左右の理想的サンプリング点AHに関
して画像データB°が存在しないような場合は、例えば
置換え後の全画像データB’ (m、 n)の平均
値を、理想的サンプリング点An (5,n)に関す
る画像データとすればよい。Therefore, in such a case, for example, ideal sampling points A above, below, left and right of ideal sampling point AH (5, n)
) Each image data B' (4゜n), B' related to I
(6,n) ,B' (5,n+1) ,B'(
5, n-1) and use the average value as image data regarding the ideal sampling point AH (5, n). Furthermore, if image data B° does not exist with respect to the ideal sampling points AH on the upper, lower, left, and right sides, for example, the average value of all the image data B' (m, n) after replacement is calculated as the ideal sampling point An (5 , n).
また画像データB (m、n)の置換えを行なうと、上
記とは反対に、1つの理想的サンプリング点A)I (
m、n)について複数の画像データB゛(m、n)が得
られることもある。このような場合は、例えばそれら複
数の画像データB’ (m。Moreover, when image data B (m, n) is replaced, contrary to the above, one ideal sampling point A) I (
A plurality of image data B'(m, n) may be obtained for m, n). In such a case, for example, the plurality of image data B' (m.
n)の平均値を求め、その平均値を最終的にそのサンプ
リング点についての画像データとすればよい。The average value of n) may be determined and the average value may be finally used as the image data for that sampling point.
なお上記の実施例においては、補正すべき配列引数に、
Jを、照明光走査を行なう都度毎回求める−ようにして
いるが、これらの補正すべき配列引数kS1は、再現性
が高い場合は予め1回だけ求め、それらをメモリに記憶
しておいて、照明光走査の度にそれらを読み出して利用
するようにしても構わない。Note that in the above example, the array argument to be corrected is
J is calculated each time illumination light scanning is performed, but if the reproducibility is high, the array argument kS1 to be corrected is calculated only once in advance and stored in memory. They may be read out and used every time the illumination light is scanned.
また上記実施例の方法は、透過型の走査型顕微鏡に対し
て適用されたものであるが、本発明方法はそのような走
査型顕微鏡に限らず、反射型の走査型顕微鏡や走査型蛍
光顕微鏡に対しても同様に適用可能である。Further, the method of the above embodiment was applied to a transmission type scanning microscope, but the method of the present invention is not limited to such a scanning microscope, but can be applied to a reflection type scanning microscope or a scanning fluorescence microscope. It is similarly applicable to .
さらに本発明方法は、以上説明したような照明光走査機
構を有する走査型顕微鏡に限らず、照明光副走査も移動
台15の移動によって行なうようにした走査型顕微鏡や
、移動台15外に配した照明光光源から光ファイバーを
介して照明光を送光光学系に導くようにした走査型顕微
鏡や、照明光ビームを光偏向器により偏向させて照明光
走査を行なう走査型顕微鏡等、その他の照明光走査機構
を備えた走査型顕微鏡に対しても、同様に適用可能であ
る。Furthermore, the method of the present invention is applicable not only to a scanning microscope having the illumination light scanning mechanism as described above, but also to a scanning microscope in which the illumination light sub-scanning is also performed by moving the movable stage 15, or a scanning microscope arranged outside the movable stage 15. Other types of illumination, such as scanning microscopes in which illumination light is guided from an illumination light source to a light transmission optical system via an optical fiber, and scanning microscopes in which illumination light scanning is performed by deflecting the illumination light beam with an optical deflector. The present invention can be similarly applied to a scanning microscope equipped with an optical scanning mechanism.
また上記実施例では、照明光の主走査方向および副走査
方向についてのみ、画像データの置換え補正を行なうよ
うにしているが、さらに光軸方向(矢印Z方向)につい
て画像データの置換え補正を行なうことも勿論可能であ
る。Further, in the above embodiment, image data replacement correction is performed only in the main scanning direction and sub-scanning direction of illumination light, but image data replacement correction is also performed in the optical axis direction (arrow Z direction). Of course, it is also possible.
(発明の効果)
以上詳細に説明した通り、本発明による走査型顕微鏡の
画像データ補正方法においては、画像データをサンプリ
ングする毎に、そのときの実際の照明光走査位置を測定
し、各理想的サンプリング点に関するものとして得られ
た画像データを、実際の照明光走査位置に最も近い理想
的サンプリング点に関するものとして置き換えるように
したので、照明光走査にムラが生じていても、得られた
各デジタル画像データは、実際の照明光走査位置に最も
近い理想的サンプリング点についてのデータとして活か
されることになる。よって本方法によれば、照明光走査
ムラの影響を排して、歪みの無い顕微鏡像を再生可能と
なる。(Effects of the Invention) As explained in detail above, in the image data correction method for a scanning microscope according to the present invention, each time image data is sampled, the actual illumination light scanning position at that time is measured, and each ideal Since the image data obtained regarding the sampling point is replaced with that regarding the ideal sampling point closest to the actual illumination light scanning position, even if the illumination light scanning is uneven, each digital image obtained The image data will be utilized as data about the ideal sampling point closest to the actual illumination light scanning position. Therefore, according to this method, it is possible to eliminate the influence of illumination light scanning unevenness and reproduce a distortion-free microscope image.
第1図は、本発明の方法を実施する走査型顕微鏡の一例
を示す概略正面図、
第2図は、上記走査型顕微鏡の要部を示す斜視図、
第3図は、上記走査型顕微鏡の電気回路を示すブロック
図、
第4図は、本発明方法を説明するための説明図である。
5・・・レーザダイオード 9・・・光検出器11・・
・照明光 11°・・・透過光15−°゛移
動台 16・・・コリメーターレンズl7.
19・・・対物レンズ 18・・・送光光学系20・
・・集光レンズ 21・・・受光光学系22・・
・試料台 23・・・試料32・・・架台
33.47・・・積層ピエゾ素子34.4
8・・・ピエゾ素子駆動回路
50.55.56・・・アンプ 51・・・A/D変
換器52・・・サンプリングクロック発生回路53.5
4・・・変位センサ 57・・・演算部58・・・メ
モリ 59・・・D/A変換器60・・・画
像再生装置
第
図FIG. 1 is a schematic front view showing an example of a scanning microscope for carrying out the method of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing main parts of the scanning microscope, and FIG. FIG. 4, a block diagram showing an electric circuit, is an explanatory diagram for explaining the method of the present invention. 5... Laser diode 9... Photodetector 11...
- Illumination light 11°...Transmitted light 15-°Movement table 16...Collimator lens l7.
19... Objective lens 18... Light transmission optical system 20.
...Condensing lens 21... Light receiving optical system 22...
・Sample stand 23... Sample 32... Mount
33.47...Laminated piezo element 34.4
8... Piezo element drive circuit 50.55.56...Amplifier 51...A/D converter 52...Sampling clock generation circuit 53.5
4...Displacement sensor 57...Calculating unit 58...Memory 59...D/A converter 60...Image reproducing device Fig.
Claims (1)
きの試料からの光を光検出器により検出し、 この光検出器の出力を周期的にサンプリングしてデジタ
ルの画像データを得る走査型顕微鏡において、 前記画像データをサンプリングする毎に、そのときの実
際の照明光走査位置A(m、n)[m、nは各々主、副
走査方向のサンプリング順を示し、m、n=1、2、3
、……]を測定し、 理想的サンプリング点A_H(m、n)に関するものと
して得られた画像データB(m、n)を、前記実際の照
明光走査位置A(m、n)に最も近い理想的サンプリン
グ点に関するものとして置き換えることを特徴とする走
査型顕微鏡の画像データ補正方法。[Claims] A sample is scanned in the main and sub-scanning directions with illumination light, the light from the sample at that time is detected by a photodetector, and the output of this photodetector is periodically sampled to generate digital data. In a scanning microscope that obtains image data, each time the image data is sampled, the actual illumination light scanning position A (m, n) at that time [m and n indicate the sampling order in the main and sub-scanning directions, respectively; m, n=1, 2, 3
. A method for correcting image data of a scanning microscope, characterized in that image data is replaced with data related to ideal sampling points.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14927990A JPH0442116A (en) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | Image data correcting method for scanning type microscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14927990A JPH0442116A (en) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | Image data correcting method for scanning type microscope |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0442116A true JPH0442116A (en) | 1992-02-12 |
Family
ID=15471737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14927990A Pending JPH0442116A (en) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | Image data correcting method for scanning type microscope |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0442116A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3037492A1 (en) | 1979-10-05 | 1981-04-16 | Yoshida Kogyo K.K., Tokyo | FASTENING CLOSURE PARTS FOR CLOTHING PIECES |
US5587833A (en) * | 1993-07-09 | 1996-12-24 | Compucyte Corporation | Computerized microscope specimen encoder |
EP1178344A1 (en) * | 2000-08-03 | 2002-02-06 | Leica Microsystems Heidelberg GmbH | Method and apparatus for image restitution in scanning microscopy and scanning microscope |
KR20170005749A (en) | 2014-05-09 | 2017-01-16 | 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 | Sheet-formed container and food container |
-
1990
- 1990-06-07 JP JP14927990A patent/JPH0442116A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3037492A1 (en) | 1979-10-05 | 1981-04-16 | Yoshida Kogyo K.K., Tokyo | FASTENING CLOSURE PARTS FOR CLOTHING PIECES |
US5587833A (en) * | 1993-07-09 | 1996-12-24 | Compucyte Corporation | Computerized microscope specimen encoder |
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KR20170005749A (en) | 2014-05-09 | 2017-01-16 | 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 | Sheet-formed container and food container |
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