JPH05176228A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １台のディスプレイを用いて通常の画像とプ
ロファイル画像とを共にリアルタイムで表示する。 【構成】 画像検出器１により検出された画像信号が書
き込まれるビデオメモリ９と、ビデオメモリ９から読み
出した画像データをＣＲＴディスプレイ４に供給するＤ
／Ａ変換器１０と、ビデオメモリ９に書き込まれた画像
データの中から予め設定されたライン又は面に対応する
画像データをＣＲＴディスプレイ４に供給する制御手段
１２，１３，１４，１１とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子顕微鏡の観
察画像を表示するために使用して好適な画像表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば走査型電子顕微鏡による２次元の
観察画像をＣＲＴディスプレイに表示するような場合に
は、その観察画像の内の或る特定のラインに沿う画像の
断面の輪郭、即ち断面のプロファイルを同時にリアルタ
イムで観察したいときがある。２次元の観察画像の断面
のプロファイルとは、或る特定のライン上の座標を例え
ば横軸に取って、そのライン上の各画素の濃度に対応す
る例えば縦軸上の位置にそれぞれ所定の色の点をプロッ
トして得られた曲線を言う。同様に、ＩＴＶカメラで撮
影した３次元物体の画像の斜視図をＣＲＴディスプレイ
に表示しているような場合には、その３次元物体の画像
の内の或る特定の断面におけるプロファイルを同時にリ
アルタイムで観察したいときがある。

【０００３】そのように或る特定のライン又は面におけ
る観察画像の断面のプロファイルをリアルタイムで観察
するための従来の画像表示装置は、図２に示すような構
造であった。この図２において、１は画像検出器を示
し、例えば走査型電子顕微鏡の場合には画像検出器１は
２次電子を検出するための検出器であり、ＩＴＶカメラ
の場合には画像検出器１は撮像素子である。その画像検
出器１から出力される画像信号は、画像増幅器２を介し
てフレームメモリ３に格納され、フレームメモリ３から
読み出された画像信号がＣＲＴディスプレイ４に供給さ
れる。これにより、画像検出器１により得られた画像信
号に対応する２次元画像がリアルタイムでＣＲＴディス
プレイ４に表示される。

【０００４】それと並行して、画像増幅器２から出力さ
れる画像信号はプロファイル表示用のＣＲＴディスプレ
イ５にも供給されている。従って、画像増幅器２は画像
検出器１から出力される画像信号をフレームメモリ３及
びＣＲＴディスプレイ５に共に最適となるように調節す
る。そして、ＣＲＴディスプレイ５では、供給される画
像信号の中から１フレーム毎に或る特定のライン上の画
像信号が抽出され、そのラインの座標を例えば横軸とし
て、縦軸上のそのライン上の画像信号のレベルに対応す
る位置に所定の色の点が連続的に表示される。これによ
り、画像検出器１が観察対象とする２次元画像の内の或
る特定のラインに沿う断面のプロファイルが、リアルタ
イムでそのＣＲＴディスプレイ５に表示される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の画像表示装置においては、プロファイル表示用の
ＣＲＴディスプレイが別途必要であり、全体で２台のＣ
ＲＴディスプレイが必要である。従って、画像表示装置
が全体として大型化すると共に、製造コストが高い不都
合があった。また、必ずしもプロファイル表示が必要で
ない場合にも、別途プロファイル表示用のディスプレイ
が設けてあるのは不経済でもある。本発明は斯かる点に
鑑み、１台のディスプレイを用いて通常の画像とプロフ
ァイル画像とを共にリアルタイムで表示できる画像表示
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による画像表示装
置は、例えば図１に示す如く、画像検出手段（１）と、
この画像検出手段（１）により検出された画像データが
リアルタイムで書き込まれる画像メモリ（９）と、表示
手段（４）と、その画像メモリ（９）から読み出した画
像データをその表示手段（４）に供給することにより、
その画像検出手段（１）で検出された画像データに対応
する画像をリアルタイムでその表示手段（４）に表示す
る第１の制御手段（１０）と、その画像メモリ（９）に
書き込まれた画像データの中から予め設定されたライン
又は面に対応する画像データをその表示手段（４）に供
給することにより、そのライン又は面での断面に対応す
る画像をリアルタイムでその表示手段（４）に表示する
第２の制御手段（１２，１３，１４，１１）とを有する
ものである。なお、リアルタイムとは、画像検出手段
（１）で検出されてから表示手段（４）で表示されるま
での遅延時間がせいぜい１フレーム周期〜２フレーム周
期程度であることを意味する。

【０００７】

【作用】斯かる本発明によれば、画像検出手段（１）で
検出された画像データに対応する画像（これを「原画
像」とする）は画像メモリ（９）を介してリアルタイム
でそのまま表示手段（４）に表示される。一方、第２の
制御手段により、画像メモリ（９）の画像データの中か
ら予め設定されたラインに対応する画像データをその表
示手段（４）に供給することにより、その表示手段
（４）には原画像に重畳された形式でその原画像の設定
されたラインに沿う断面のプロファイルがリアルタイム
で表示される。

【０００８】同様に、予め設定された面に対応する画像
データをその表示手段（４）に供給することにより、そ
の表示手段（４）にはその原画像の設定された面に沿う
断面のプロファイルが重畳された形式でリアルタイムに
表示される。この場合、２次元の原画像とこの原画像の
プロファイル画像とがリアルタイムで重畳して表示され
ているため、表示手段（４）が１台で済む。

【０００９】

【実施例】以下、本発明による画像表示装置の一実施例
につき図１を参照して説明する。本実施例は、例えば走
査電子顕微鏡の観察画像の表示用として使用できる表示
装置であり、この図１において図２に対応する部分には
同一符号を付してその詳細説明を省略する。また、本実
施例では簡単のため、所謂モノクロで観察画像を表示す
る場合を扱う。

【００１０】図１は本実施例のブロック図であり、１は
２次電子検出器等の画像検出器、６は全体としてフレー
ムメモリ、７は全体の動作を制御する計算機を示す。そ
の画像検出器１から出力されるアナログの画像信号を、
画像増幅器２を介してフレームメモリ６に供給し、画像
増幅器２は、その画像信号のレベルをフレームメモリ６
に格納するのに最適なレベルに調節する。フレームメモ
リ６は、画像増幅器２から連続的に供給されて来る画像
信号をメモリを介してＣＲＴディスプレイ４に供給す
る。これにより、画像検出器１により得られた画像信号
に対応する２次元の原画像がリアルタイムでＣＲＴディ
スプレイ４に表示される。また、フレームメモリ６は、
その２次元の原画像の内の計算機７から指定されたライ
ンに沿う画像信号をプロファイル展開してＣＲＴディス
プレイ４に供給する。これにより、そのプロファイル展
開された画像が２次元の原画像に重畳された形式でリア
ルタイムにＣＲＴディスプレイ４に表示される。

【００１１】以下、そのフレームメモリ６の内部構成及
び動作について説明する。画像増幅器２からフレームメ
モリ６に供給されたアナログの画像信号を、入力段のア
ナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器８により所定のサン
プリング周波数ｆ_INで逐次８ビットのデジタルの画像デ
ータに変換した後、順次ビデオメモリ９に格納する。ビ
デオメモリ９は１画素毎に８ビットの記憶容量を有す
る。１０は８ビットの画像データをアナログの画像信号
に変換するデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器、１１
は２入力の加算器を示す。ビデオメモリ９内の全領域の
画像データを、Ａ／Ｄ変換器８のサンプリングとは全く
非同期に、且つ、書き込み時のサンプリング周波数ｆ_IN
よりもはるかに高い変換周波数ｆ_OUT で、Ｄ／Ａ変換器
１０を介してアナログの画像信号に変換し、この画像信
号を加算器１１の一方の入力端子に供給し、加算器１１
の出力信号を常時ＣＲＴディスプレイ４に供給する。こ
れにより、ＣＲＴディスプレイ４には画像検出器１から
出力される画像信号に対応する２次元画像が常時リアル
タイムで表示される。

【００１２】１２はフレームメモリ６の動作を制御する
中央処理ユニット（ＣＰＵ）、１３はテキストメモリを
示し、テキストメモリ１３の水平方向のアドレスはビデ
オメモリ９の水平方向のアドレスと同じ構造であり、テ
キストメモリ１３の垂直方向のアドレスは８ビット以上
であればよい。また、テキストメモリ１３は１画素毎に
１ビットの記憶容量を有し、記憶される画像データは
“１”又は“０”である。断面のプロファイルを同時に
観察しない場合には、テキストメモリ１３の画像データ
は全て“０”である。

【００１３】２次元の原画像の内の或るラインに沿う断
面のプロファイルであるラインプロファイル（より正確
にはそのライン上の画像データの濃淡を曲線で表したも
の）をリアルタイムで観察する場合には、計算機７から
ＣＰＵ１２に対してラインプロファイルの重畳表示の指
示コマンド及び当該ラインのアドレス（ラインアドレ
ス）を伝達する。これに対応して、ＣＰＵ１２はビデオ
メモリ９の記憶領域からそのラインアドレス上の各８ビ
ットの画像データを順次読み取り、テキストメモリ１３
の記憶領域において、そのラインアドレス上の座標を水
平アドレスとして各画像データの濃度を垂直アドレスと
する画素の画像データとして“１”を書き込む。テキス
トメモリ１３上のその他の記憶領域には“０”が書き込
まれている。

【００１４】これにより、そのラインアドレスに沿うビ
デオメモリ９の各画素の濃度を示す８ビットの画像デー
タが、テキストメモリ１３の垂直方向にビット展開され
る。具体的に説明するに、ビデオメモリ９に格納されて
いる画像データに対応する画像は、図１のビデオメモリ
９の表面に描かれている周辺が暗く内部が明るい図形で
あるとする。このときラインアドレスとしてその図形を
横切る水平走査ラインのアドレスを選択すると、そのラ
インに沿う一連の画素の濃度はその図形の外部で淡く内
部で濃くなる。従って、そのラインアドレスに沿う画像
のラインプロファイルは、図１のテキストメモリ１３の
表面に示すように、水平方向の両側で値が小さく中央部
で値が大きい曲線となり、この曲線の２値の画像データ
がテキストメモリ１３に格納される。

【００１５】テキストメモリ１３に記憶されている画像
データも、上記のビデオメモリ９の画像データを読み出
すタイミングと同期して読み出してレベル変換器１４に
供給する。レベル変換器１４は、入力された２値の画像
データのレベルを変換して加算器１１の他方の入力端子
に供給する。この場合、レベル変換器１４では例えば入
力される画像データの値が“０”及び“１”のときにそ
れぞれレベルが０Ｖ及び１Ｖの画像信号を加算器１１に
供給し、加算器１１の出力信号のレベルは１Ｖで飽和す
るものとする。また、Ｄ／Ａ変換器１０の出力信号の範
囲も０Ｖ〜１Ｖであるとする。従って、テキストメモリ
１３から読み出される画像データが“０”のときには、
加算器１１からはＤ／Ａ変換器１０の出力信号がそのま
ま出力され、テキストメモリ１３から読み出される画像
データが“１”のときには、加算器１１からはレベル変
換器１４の出力信号がそのまま出力される。

【００１６】従って、ＣＲＴディスプレイ４には、２次
元の原画像に対して指定されたラインに沿う画像の断面
のプロファイルが重畳してリアルタイムで表示される。
具体的に、図１のＣＲＴディスプレイ４の表面に示すよ
うに、その２次元の原画像と平行に指定されたラインに
沿う断面のプロファイルが表示される。この場合、画像
検出器１から画像増幅器２を介してフレームメモリ６へ
供給される入力画像信号に対応する画像が、１フレーム
毎に状態が変化する動画であっても、指定されたライン
アドレスのラインプロファイル画像は、常にその動画に
追従してリアルタイムで同一のＣＲＴディスプレイ４上
に重畳して表示される。本実施例におけるリアルタイム
とは、画像検出器１で検出されてからせいぜい１フレー
ム周期〜２フレーム周期程度の遅延時間で、という意味
である。

【００１７】このように本例によれば、１台のＣＲＴデ
ィスプレイ４に２次元の原画像と指定されたラインに沿
う断面のプロファイルとが重畳してリアルタイムに表示
されるので、従来のように２台のＣＲＴディスプレイを
使用する場合と比べて全体の形状が小型化されると共
に、製造コストが低くなる利点がある。更に、ＣＲＴデ
ィスプレイ４の表示画像を図示省略したプリンターで印
刷することにより、１枚の画像ハードコピーに、上述の
２種類の画像情報を記録できる利点もある。

【００１８】また、図１の例では２次元の原画像の中か
ら所定のラインに沿う画像のラインプロファイルを重畳
して表示しているが、画像検出器１では３次元的な斜視
図に相当する画像の画像信号を検出し、フレームメモリ
６中のテキストメモリ１３には、その斜視図の内の或る
指定された面の断面のプロファイルを書き込むようにし
てもよい。これにより、ＣＲＴディスプレイ４には３次
元的な原画像に対して指定された面の断面の２次元的な
プロファイルが重畳して表示される。

【００１９】なお、上述実施例は、ＣＲＴディスプレイ
４はモノクロで画像表示を行っているが、ＣＲＴディス
プレイ４をカラー表示にして２次元の原画像とラインプ
ロファイル画像とを色分けし、両者が重なって表示され
る場合でも観察者が容易に両者を識別できるようにする
ことは当然に可能である。このようにカラー表示を行う
場合には、例えばフレームメモリ６中のビデオメモリ９
は１画素についてそれぞれ８×３ビット分の記憶容量を
持ち、テキストメモリ１３は１画素についてそれぞれ３
ビット分の記憶容量を持ち、加算器１１等を３組用意す
ればよい。

【００２０】更に、ＣＰＵ１２がフレームメモリ６の中
のテキストメモリ１３上に展開するラインプロファイル
のＣＲＴディスプレイ４の表示画面における位置や高さ
を、計算機７から簡単に指示できるパラメータとしても
よい。このように、本発明は上述実施例に限定されず本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、画像表示用の表示手段
は１台で済むので、画像表示装置全体を小型化できる効
果がある。また、例えば２次元画像とその指定されたラ
インに沿うラインプロファイルとを１台の表示手段でリ
アルタイムで同時に観察できるので、オペレータによる
画像調節も容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像表示装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。

【図２】従来の表示装置の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 画像検出器 ４ ＣＲＴディスプレイ ６ フレームメモリ ７ 計算機 ９ ビデオメモリ １１ 加算器 １２ 中央処理ユニット（ＣＰＵ） １３ テキストメモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像検出手段と、 該画像検出手段により検出された画像データがリアルタ
   イムで書き込まれる画像メモリと、 表示手段と、 前記画像メモリから読み出した画像データを前記表示手
   段に供給することにより前記画像検出手段で検出された
   画像データに対応する画像をリアルタイムで前記表示手
   段に表示する第１の制御手段と、 前記画像メモリに書き込まれた画像データの中から予め
   設定されたライン又は面に対応する画像データを前記表
   示手段に供給することにより前記ライン又は面での断面
   に対応する画像をリアルタイムで前記表示手段に表示す
   る第２の制御手段とを有する事を特徴とする画像表示装
   置。