JPH10153737A - Confocal microscope - Google Patents
Confocal microscopeInfo
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- JPH10153737A JPH10153737A JP31452996A JP31452996A JPH10153737A JP H10153737 A JPH10153737 A JP H10153737A JP 31452996 A JP31452996 A JP 31452996A JP 31452996 A JP31452996 A JP 31452996A JP H10153737 A JPH10153737 A JP H10153737A
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- microscope
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- slice image
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- Pending
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【0002】光軸方向に複数のスライス画像を測定しこ
れらのスライス画像に基づき3次元の立体画像を得る共
焦点顕微鏡に関し、特に立体画像のデータ量の圧縮に関
する。[0002] The present invention relates to a confocal microscope that measures a plurality of slice images in an optical axis direction and obtains a three-dimensional stereoscopic image based on the slice images, and particularly relates to compression of a data amount of the stereoscopic image.
【従来の技術】共焦点顕微鏡は複数の集光手段及び開孔
の設けられた2枚の円板を回転させて光走査を行うこと
により共焦点画像を得るものである。2. Description of the Related Art A confocal microscope obtains a confocal image by rotating two discs provided with a plurality of condensing means and apertures to perform optical scanning.
【0003】この共焦点画像は光軸方向の分解能が良い
ので、光軸方向に順次移動させながら前記共焦点画像を
測定することにより試料のスライス画像が得られ、これ
らのスライス画像を画像変換することにより試料の3次
元の立体画像を得ることができる。Since this confocal image has a high resolution in the optical axis direction, slice images of the sample can be obtained by measuring the confocal image while sequentially moving in the optical axis direction, and these slice images are subjected to image conversion. Thereby, a three-dimensional stereoscopic image of the sample can be obtained.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなス
ライス画像データ量は極めて膨大なものであり、画像処
理時間や記憶容量等面で問題である。However, the amount of slice image data is extremely enormous, which is problematic in terms of image processing time and storage capacity.
【0005】例えば、8ビットA/D変換器を用いてデ
ータを取り込んだ場合、512×512点のスライス画
像の測定データは256KBになる。For example, when data is fetched using an 8-bit A / D converter, the measured data of a 512 × 512 slice image is 256 KB.
【0006】また、12ビットA/D変換器で1024
×1024点のデータを取り込むと1.5MBのデータ
量になり、一般に3次元の立体画像を得るためには10
0枚程度のスライス画像が必要なので、1つの立体画像
のデータ量は150MBと膨大になってしまうと言った
問題点があった。従って本発明が解決しようとする課題
は、立体画像のデータ量を圧縮することが可能な共焦点
顕微鏡を実現することにある。[0006] In addition, a 1024-bit A / D converter is used.
When the data of × 1024 points is taken in, the data amount becomes 1.5 MB. Generally, to obtain a three-dimensional stereoscopic image, 10 MB is required.
Since about 0 slice images are required, there is a problem that the data amount of one stereoscopic image is enormous at 150 MB. Therefore, an object of the present invention is to realize a confocal microscope capable of compressing the data amount of a stereoscopic image.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明の第1では、光軸方向に複数のスライ
ス画像を測定しこれらのスライス画像に基づき3次元の
立体画像を得る共焦点顕微鏡において、光軸方向に試料
若しくは対物レンズを移動させ前記スライス画像を測定
する顕微鏡部と、前記試料の移動を制御すると共に前記
顕微鏡部から前記スライス画像を取り込み、既に取り込
んだスライス画像に基づき前記スライス画像を圧縮して
保存する演算制御装置とを備えたことを特徴とするもの
である。In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a plurality of slice images are measured in the optical axis direction, and a three-dimensional stereoscopic image is obtained based on these slice images. In the confocal microscope, a microscope section for moving the sample or the objective lens in the optical axis direction to measure the slice image, and capturing the slice image from the microscope section while controlling the movement of the sample, to the already captured slice image An arithmetic control unit for compressing and storing the slice image based on the slice image.
【0008】このような課題を達成するために、本発明
の第2では、本発明の第1において、隣り合うスライス
画像の差分を抽出することにより前記スライス画像を圧
縮して保存することを特徴とするものである。In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the slice image is compressed and stored by extracting a difference between adjacent slice images. It is assumed that.
【0009】このような課題を達成するために、本発明
の第3では、本発明の第1において、エムペグのアルゴ
リズムを用いて前記スライス画像を圧縮して保存するこ
とを特徴とするものである。[0009] In order to achieve the above object, a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect of the present invention, the slice image is compressed and stored using an mpeg algorithm. .
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図1は本発明に係る共焦点顕微鏡の一実施例
を示す構成図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a confocal microscope according to the present invention.
【0011】図1において1は顕微鏡部、2は演算制御
装置、3は試料、100は画像信号、101は位置制御
信号である。In FIG. 1, 1 is a microscope unit, 2 is an arithmetic and control unit, 3 is a sample, 100 is an image signal, and 101 is a position control signal.
【0012】試料3は顕微鏡部1のステージ等(図示せ
ず。)に設置され光軸方向に移動される。顕微鏡部1か
らの画像信号100は演算制御装置2に接続され、演算
制御装置2からの位置制御信号101が顕微鏡部1に接
続される。The sample 3 is set on a stage or the like (not shown) of the microscope unit 1 and is moved in the optical axis direction. The image signal 100 from the microscope unit 1 is connected to the arithmetic and control unit 2, and the position control signal 101 from the arithmetic and control unit 2 is connected to the microscope unit 1.
【0013】ここで、図1に示す実施例の基本動作を図
2、図3及び図4を用いて説明する。図2は実施例の動
作を説明するフロー図であり、図3は試料3の一例を示
す斜視図であり、図4は得られたスライス画像の一例を
示す平面図である。Here, the basic operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2, 3 and 4. FIG. FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment, FIG. 3 is a perspective view illustrating an example of the sample 3, and FIG. 4 is a plan view illustrating an example of the obtained slice image.
【0014】先ず第1に、図2(a)に示すように演算
制御装置2は位置制御信号101を出力して顕微鏡部1
の共焦点が図3中”イ”に示す面にくるように試料3の
位置を制御する。First, as shown in FIG. 2A, the arithmetic and control unit 2 outputs a position control signal 101 and outputs the position control signal 101 to the microscope unit 1.
The position of the sample 3 is controlled so that the confocal point of "1" is on the plane indicated by "a" in FIG.
【0015】図2(b)に示すように演算制御装置2は
顕微鏡部1からの画像信号100を取り込み、演算制御
装置2内の記憶回路等に格納する。As shown in FIG. 2B, the arithmetic and control unit 2 takes in the image signal 100 from the microscope unit 1 and stores it in a storage circuit or the like in the arithmetic and control unit 2.
【0016】画像信号100としては、例えば、図4
(a)に示すようなスライス画像が取り込まれ、演算制
御装置2内の記憶回路等に格納される。As the image signal 100, for example, FIG.
A slice image as shown in FIG. 3A is fetched and stored in a storage circuit or the like in the arithmetic and control unit 2.
【0017】次に、図2(c)に示すように演算制御装
置2は位置制御信号101を出力して顕微鏡部1の共焦
点が図3中”ロ”に示す面にくるように試料3の位置を
制御する。Next, as shown in FIG. 2 (c), the arithmetic and control unit 2 outputs a position control signal 101 so that the confocal point of the microscope unit 1 is placed on the surface indicated by "b" in FIG. Control the position of.
【0018】図2(d)に示すように演算制御装置2は
顕微鏡部1からの画像信号100を取り込む。As shown in FIG. 2D, the arithmetic and control unit 2 takes in the image signal 100 from the microscope unit 1.
【0019】この時、図2(e)〜(j)に示すように
演算制御装置2は図4(b)に示す今回のスライス画像
を図4(a)に示す前回取り込んだスライス画像に基づ
き圧縮して演算制御装置2内の記憶回路等に格納する。At this time, as shown in FIGS. 2E to 2J, the arithmetic and control unit 2 converts the current slice image shown in FIG. 4B based on the previously acquired slice image shown in FIG. The data is compressed and stored in a storage circuit or the like in the arithmetic and control unit 2.
【0020】ここで、さらに、スライス画像の圧縮方法
について説明する。一般に細胞や花粉等の3次元試料の
外形はなめらかな曲線で形成されているので、Z軸方向
の隣り合うスライス画像は互いに類似している。Here, a method of compressing a slice image will be further described. In general, since the external shape of a three-dimensional sample such as a cell or pollen is formed by a smooth curve, adjacent slice images in the Z-axis direction are similar to each other.
【0021】従って、隣り合うスライス画像の差分等を
抽出して保存することによりデータの圧縮が可能にな
る。Therefore, data can be compressed by extracting and storing the difference between adjacent slice images and the like.
【0022】具体的には、図2(e)に示すように図4
(b)に示す今回のスライス画像と図4(a)に示す前
回取り込んだスライス画像とを比較する。More specifically, as shown in FIG.
The current slice image shown in FIG. 4B is compared with the previously captured slice image shown in FIG.
【0023】図2(f)に示すように比較結果が同じで
あれば、図2(g)に示すように「変化無し」を示すデ
ータを前述の記憶回路等に格納する。If the comparison results are the same as shown in FIG. 2 (f), data indicating "no change" is stored in the above-mentioned storage circuit or the like as shown in FIG. 2 (g).
【0024】図2(f)において比較結果が異なれば図
2(h)に示すように画像が移動したか否かを判断す
る。もし、画像が移動したものであれば図2(i)に示
すようにその移動ベクトルを前述の記憶回路等に格納す
る。If the comparison result is different in FIG. 2 (f), it is determined whether or not the image has moved as shown in FIG. 2 (h). If the image has moved, the movement vector is stored in the aforementioned storage circuit or the like as shown in FIG.
【0025】また、画像が移動したものではない場合は
図2(j)に示すようにスライス画像をそのまま前述の
記憶回路等に格納する。If the image is not a moving image, the slice image is stored as it is in the above-mentioned storage circuit or the like as shown in FIG.
【0026】同様にして図4(c)、(d)及び(e)
に示すような順次取り込んだスライス画像を圧縮して演
算制御装置2内の記憶回路等に格納することにより、立
体画像のデータ量を圧縮することが可能になる。Similarly, FIGS. 4 (c), (d) and (e)
By compressing the sequentially acquired slice images as shown in (1) and storing them in a storage circuit or the like in the arithmetic and control unit 2, the data amount of the stereoscopic image can be compressed.
【0027】この結果、スライス画像を順次圧縮するこ
とにより、全体の立体画像のデータ量を圧縮することが
可能になる。As a result, by sequentially compressing the slice images, the data amount of the entire stereoscopic image can be reduced.
【0028】なお、図1の説明に際しては試料3の位置
を移動させるためにステージを光軸方向に移動させてい
たが、試料3を固定し対物レンズや照射光そのものを用
いて共焦点を変化させても構わない。In the description of FIG. 1, the stage was moved in the optical axis direction to move the position of the sample 3, but the confocal was changed by fixing the sample 3 and using the objective lens and the irradiation light itself. You may let it.
【0029】また、スライス画像の圧縮方法としては図
2に示したMPEG(Moving Picture Experts Group、
エムペグ)アルゴリズムの例示だけではなく、単純に前
回のスライス画像との差分を記憶回路等に格納するもの
でも良い。As a method of compressing a slice image, MPEG (Moving Picture Experts Group, MPEG) shown in FIG.
Not only an example of the algorithm, but also a method of simply storing a difference from the previous slice image in a storage circuit or the like.
【0030】また、図2に示すような圧縮方法では非可
逆圧縮であるので、可逆圧縮であっても良い。Since the compression method shown in FIG. 2 is irreversible compression, it may be reversible compression.
【0031】さらに、圧縮のため基準とするスライス画
像は直前のスライス画像だけではなく、複数枚前までの
複数のスライス画像を基準としても良い。また、圧縮対
象のスライス画像の前後のスライス画像に基づき圧縮し
ても良い。Further, the reference slice image for compression may be not only the immediately preceding slice image but also a plurality of slice images up to a plurality of previous slice images. The compression may be performed based on the slice images before and after the compression target slice image.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。スライス画像を
順次圧縮することにより、立体画像のデータ量を圧縮す
ることが可能な共焦点顕微鏡が実現できる。As is apparent from the above description,
According to the present invention, the following effects can be obtained. By sequentially compressing the slice images, a confocal microscope capable of compressing the data amount of the stereoscopic image can be realized.
【図1】本発明に係る共焦点顕微鏡の一実施例を示す構
成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a confocal microscope according to the present invention.
【図2】実施例の動作を説明するフロー図である。FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment.
【図3】試料の一例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a sample.
【図4】スライス画像の一例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an example of a slice image.
1 顕微鏡部 2 演算制御装置 3 試料 100 画像信号 101 位置制御信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microscope part 2 Operation control device 3 Sample 100 Image signal 101 Position control signal
Claims (3)
れらのスライス画像に基づき3次元の立体画像を得る共
焦点顕微鏡において、 光軸方向に試料若しくは対物レンズを移動させ前記スラ
イス画像を測定する顕微鏡部と、 前記試料の移動を制御すると共に前記顕微鏡部から前記
スライス画像を取り込み、既に取り込んだスライス画像
に基づき前記スライス画像を圧縮して保存する演算制御
装置とを備えたことを特徴とする共焦点顕微鏡。1. A confocal microscope for measuring a plurality of slice images in an optical axis direction and obtaining a three-dimensional stereoscopic image based on the slice images, wherein a sample or an objective lens is moved in the optical axis direction to measure the slice images. And a calculation control device that controls the movement of the sample and captures the slice image from the microscope portion, compresses and stores the slice image based on the already captured slice image, Confocal microscope.
とにより前記スライス画像を圧縮して保存することを特
徴とする特許請求の範囲請求項1記載の共焦点顕微鏡。2. The confocal microscope according to claim 1, wherein the slice image is compressed and stored by extracting a difference between adjacent slice images.
イス画像を圧縮して保存することを特徴とする特許請求
の範囲請求項1記載の共焦点顕微鏡。3. The confocal microscope according to claim 1, wherein said slice image is compressed and stored by using Empeg's algorithm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31452996A JPH10153737A (en) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | Confocal microscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31452996A JPH10153737A (en) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | Confocal microscope |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10153737A true JPH10153737A (en) | 1998-06-09 |
Family
ID=18054391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31452996A Pending JPH10153737A (en) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | Confocal microscope |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10153737A (en) |
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1996
- 1996-11-26 JP JP31452996A patent/JPH10153737A/en active Pending
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