JPH1196334A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、画像をリアルタイムに復元処理し、
試料の輝度分布に近い画像を得る。 【解決手段】画像データを４ラインバッファ１４で逐次
取り込んで所定サイズ分の画像データを一時保存し、復
元の処理における無近接法に基づく係数マトリックスｋ
が予め設定された空間フィルタ１５により４ラインバッ
ファ１４からから逐次出力される画像データに対して空
間フィルタ処理して無近接法に基づく復元像ｆを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光学顕微鏡
等の光学機器の観察により得られる画像データの光学機
器によるボケを簡易的に除去して画質を改善した復元像
を得る画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】物体を光学顕微鏡等の光学機器で観察し
た画像は、元の物体に比べて光学機器によるボケの分だ
け画質が劣化する。このようなボケのある画像から数値
計算により光学機器のボケを取り除き、理想的な画像を
得る技術は、像の復元或いはデコンボリューション（de
convolution ）と呼ばれている。

【０００３】これと同様な処理に像の強調があるが、い
ずれにしても画像のコントラストを改善する技術であ
り、これらは復元が元の物体の輝度分布を正確に再現す
ることを目的とし、強調がそれにとらわれず観察したい
部分を明瞭にすることを目的とするところに違いがあ
る。

【０００４】ところで、光学顕微鏡により試料に対して
深さ方向を等間隔で変位させながら撮像し、３次元画像
（積層画像）を得る方法を光学切片法（optical sectio
ning）という。

【０００５】このように積層画像を得た場合、光学顕微
鏡のボケ（点像分布関数：ＰＳＦ）は、図５に示すよう
に各画像ｇ_i-1 、ｇ_i 、ｇ_i+1 において水平方向（ｘｙ
方向）に比べて深さ方向（ｚ方向）に大きく広がってい
るので、積層画像の中の各画像ｇ_i-1 、ｇ_i 、ｇ_i+1
は、試料の輝度分布を正確に反映した断面積にはなら
ず、例えば画像ｇ_i ではその上下の各画像ｇ_i-1 、ｇ
_i+1 から漏れてくるボケが重畳している。

【０００６】このような積層画像から簡易的にボケを除
去する復元アルゴリズムの１つに最近接法（nearest ne
ighbor algorithm）がある。この最接近法としては、例
えば、D.A.Agard,“Optical Sectioning Microscopy ：
Cellular Architecture in Three Dimensions ”，Ann.
Rev.Biophys.Bioeng.Vol.13,p.191-219,(1984)及びD.A.
Agard et al., “Fluorescence Microscopy in Three D
imensions ”，Methods in Cell Biology Vol.30,p.353
-377, (1989)を参照。

【０００７】この最近接法は、対象となる例えば１枚の
画像ｇ_i の上下に隣接する各画像ｇ_i-1 、ｇ_i+1 からの
影響だけを除去し、それに比べて影響の小さい他の平面
からの寄与は無視するものであり、近似の度合いに応じ
て何種類かの最近接法アルゴリズムが提案されている。

【０００８】最も簡単な例は、復元像ｆ_i をｉ番目の積
層画像ｇ_i 及びその上下の各画像ｇ_i-1 、ｇ_i+1 から、 ｆ_i ＝ｃ₂ ［ｇ_i −ｃ₁ （ｇ_i-1 ＋ｇ_i+1 ）＊ｈ …(1) という画像演算により求めるものである。

【０００９】ここで、ｃ₁ 、ｃ₂ はボケの除去を調整す
るパラメータ、ｈはｉ番目の画像データに点像分布関数
ＰＳＦの中心をおいたときの上下の各画像ｇ_i-1 、ｇ
_i+1 における点像分布関数ＰＳＦの値である。そして、
＊は畳み込み積分を表す。

【００１０】このような復元アルゴリズムにおいて、積
層画像の深さ方向のサンプリング間隔が適度に小さい
と、ｉ番目の積層画像ｇ_i とその上下の各画像ｇ_i-1 、
ｇ_i+1とは殆ど同じ画像になる。そこで、上下の各画像
ｇ_i-1 、ｇ_i+1 もｉ番目の積層画像ｇ_i で兼用して最近
接法を行っても、上下の各画像ｇ_i-1 、ｇ_i+1 から侵入
するボケを疑似的に除去することができる。この復元ア
ルゴリズムは無近接法（no-neighbor algorithm ）と呼
ばれる。

【００１１】この無近接法による復元像ｆ_i は、 ｆ_i ＝ｃ₂ ［ｇ_i −２ｃ₁ （ｇ_i ＊ｈ）］ …(2) の画像演算を行って求められる。この無近接法では、上
下の近接画像ｇ_i-1 、ｇ_i+1 を参照する必要がないの
で、積層画像でない１枚の画像データに対しても処理で
きる。

【００１２】点像分布関数ＰＳＦの値ｈは、一般に理論
値が用いられる。この値の小さい部分を切り捨てると、
通常マトリックス５×５〜１１×１１の大きさになる。
従って、この点像分布関数ＰＳＦの値ｈと積層画像ｇ_i
の畳み込み積分は、ｈを係数マトリックスとした空間フ
ィルタ処理となる。一般的に強調手段である空間フィル
タ処理と異なり、無近接法では係数マトリックスの大き
さや値が点像分布関数ＰＳＦの理論値で常に最適化され
る長所がある。

【００１３】このような無近接法を適用した例として図
６に示す構成の共焦点レーザ走査顕微鏡（ＣＬＳＭ）が
ある。ＣＰＵ１は、走査ドライバ２を駆動してレーザ光
の収束光を試料上に走査する。このとき、フォトマル等
の受光素子３は、試料からの戻り光を受光ピンホールを
通して受光して光電変換し、その画像信号として出力す
る。この画像信号は、Ａ／Ｄコンバータ４でディジタル
化され、ＣＰＵ１によりサンプリングされて画像データ
として一旦メモリ５に保存される。

【００１４】次に、ＣＰＵ１は、一旦メモリ５に保存さ
れた画像データを読み出し、上記式(2) の画像演算を実
行して復元像ｆ_i を得、これをモニタテレビジョン６に
表示する。このような処理により、試料の輝度分布に近
くコントラストの高い画像が得られる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように無近接法
は、画像データが１枚であっても光学機器の点像分布関
数ＰＳＦに基づいた３次元的な復元を簡易に実施できる
が、他の復元と同様に画像データを一旦メモリ５に保存
し、この後にメモリ５から画像データを読み出して画像
演算を行って復元像ｆ_i を得るために、リアルタイムの
観察には利用できない。

【００１６】本来、共焦点レーザ走査顕微鏡は、深さ方
向の分解能が高いので、試料の３次元輝度分布を忠実に
再現できる特徴があるが、試料からの戻り光が弱い場
合、受光側のピンホール径を大きくして光量不足を補う
必要がある。

【００１７】このようにピンホール径を大きくすること
は、深さ方向の分解能の低下を伴うため、像は明るくな
るが、コントラストが低下して不明瞭になってくる。こ
れを無近接法などの復元で補い、試料の輝度分布に近い
像にするには、上記の通り画像データを一旦メモリ５に
保存し、この後にメモリ５から画像データを読み出して
画像演算を行って復元像ｆ_i を得るしかなかった。

【００１８】又、単に画像データを明瞭に映し出すため
に映像信号を強調して表示する方法もあるが、この場
合、表示される画像が実際の輝度分布を忠実に再現する
保証はない。

【００１９】なお、広視野の光学顕微鏡の場合、元々深
さ方向の分解能が低いため、何等かの復元を行わない
と、正確な断面輝度分布は得られない。そこで本発明
は、画像をリアルタイムに復元処理し、試料の輝度分布
に近い画像を得ることができる画像処理装置を提供する
ことを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、撮像
装置から逐次出力される画像信号を逐次画像データに変
換する変換手段を有し、この画像データに対して復元の
処理を実行して画像データのボケを除去した復元像を得
る画像処理装置において、画像データを逐次取り込んで
所定サイズ分の画像データを一時保存する保存手段と、
復元の処理における無近接法に基づく係数が予め設定さ
れ、保存手段と変換手段から逐次出力される画像データ
に対して空間フィルタ処理して無近接法に基づく復元像
を得る空間フィルタと、を備えた画像処理装置である。

【００２１】請求項２によれば、請求項１記載の画像処
理装置において、空間フィルタは、保存手段と変換手段
から出力される画像データをｇ、ディラックのデルタ関
数をδ、点像分布関数の理論値をｈ、定数をｃ₁ 、ｃ₂
とすると、 ｇ＊｛ｃ₂ （δ−２ｃ₁ ｈ）｝ 但し、＊は畳み込み積分を表すの空間フィルタ処理して
無近接法に基づく復元像を得る機能を有する。

【００２２】

【発明の実施の形態】

(1) 以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参
照して説明する。図１は共焦点レーザ走査顕微鏡に適用
した画像処理装置の構成図である。走査ドライバ１０
は、ＣＰＵ１１の管理下で共焦点レーザ走査顕微鏡の走
査系を制御するものである。走査系は、レーザ光源から
出力されたレーザ光をガルバノミラー等によりレーザの
収束光を試料の表面や内部を２次元的に走査（rastersc
anning ）する。

【００２３】一方、受光素子１２は、走査ドライバ１０
でレーザ光の収束光を試料の表面や内部に２次元的に走
査したときに、試料からの微弱な戻り光を共焦点レーザ
走査顕微鏡の受光ピンホールを通して受光し、光電変換
してその画像信号を得るもので、例えば光電子増倍管
（ＰＭＴ）が用いられている。

【００２４】この受光素子１２の出力端子には、受光素
子１２からの画像信号をディジタル化して画像データを
得るＡ／Ｄコンバータ１３を介して４ラインバッファ１
４及び５×５マトリックスの空間フィルタ１５が接続さ
れている。

【００２５】４ラインバッファ１４は、Ａ／Ｄコンバー
タ１３からの画像データを逐次取り込んで所定サイズ分
の画像データを一時保存、すなわち１ライン分、２ライ
ン分、３ライン分、４ライン分だけそれぞれ遅延された
第２ラインから第５ラインまでの各画像データを空間フ
ィルタ１５に送出する保存手段としての機能を有してい
る。

【００２６】空間フィルタ１５は、復元の処理における
無近接法に基づく係数が予め設定され、４ラインバッフ
ァ１４とＡ／Ｄコンバータ１３から逐次出力される画像
データに対して空間フィルタ処理して無近接法に基づく
復元像を得る機能を有している。

【００２７】図２はかかる空間フィルタ１５の具体的な
構成図である。この空間フィルタ１５は、第１ラインか
ら第５ラインの各行に対応する第１から第５のブロック
１５−１〜１５−５に分割され、このうち第１のブロッ
ク１５−１にはＡ／Ｄコンバータ１３から出力される画
像データがそのまま入力され、第２〜第５のブロック１
５−２〜１５−５には４ラインバッファ１４で１ライン
分から４ライン分まで順次遅延された画像データがそれ
ぞれ入力されるものとなっている。

【００２８】これら第１〜第５のブロック１５−１〜１
５−５の構成は同一であり、第１のブロック１５−１を
参照して各ブロック１５−１〜１５−５の構成について
説明する。

【００２９】第１のブロック１５−１は、直列に接続さ
れた５つのデータラッチ回路１６〜２０を備え、このう
ち入力側端部に接続されたデータラッチ回路１６にＡ／
Ｄコンバータ１３が接続されている。これにより、第１
のブロック１５−１に入力した１ライン目の画像データ
は、５つのデータラッチ回路１６〜２０の間を１画素づ
つシフトし、１ラインで連続する５つの画素データが第
１のブロック１５−１に保持されるものとなっている。

【００３０】又、第１のブロック１５−１には、５つの
係数レジスタ２１〜２５が備えられている。これら係数
レジスタ２１〜２５は、それぞれＣＰＵ１１からデータ
バスを通して復元の処理における無近接法に基づく係
数、すなわち係数マトリックスが予め設定されるものと
なっている。

【００３１】すなわち、１回の空間フィルタ処理で無近
接法を実現するためには、復元像ｆを示す上記式(2)
を、 ｆ＝ｇ＊ｋ …(3) 但し、ｋ＝ｃ₂ （δ−２ｃ₁ ｈ） …（４）
に変形する。

【００３２】ここで、δはディラックのデルタ関数であ
り、この場合、図３（ａ） に示すように中心だけが
「１」で他の係数が「０」のｍ行ｎ列マトリックスであ
る。なお、ｍ、ｎは奇数である。

【００３３】点像分布関数ＰＳＦの理論値ｈには、光の
波長や共焦点レーザ走査顕微鏡の対物レンズ開口数、受
光ピンホール径などを考慮したＰＳＦ理論値が用いられ
る。この点像分布関数ＰＳＦの理論値ｈは、図３(b) に
示すように５行５列マトリックスｈ＝［ｈ_ij］の各要素
ｈ_ij（i,j=-2, …,2）を、３次元点像分布関数ＰＳＦの
理論値ｈ(x,y,z) より、 ｈ_ij＝ｈ（ｉ・Δｘ，ｊ・Δｙ，Δｚ） …(5) と求め、続いて全要素の和が「１」になるように規格化
する。但し、ΔｘとΔｙとは、画像データの縦横のサン
プリング間隔であり、Δｚは上下の近接画像データとの
仮想的な間隔である。このΔｚには焦点深度程度の値が
設定される。

【００３４】２つのパラメータ（定数）ｃ₁ 、ｃ₂ は、
それぞれ０．４５と１０程度の値が効果的である。な
お、無近接法の効果は、Δｚ及びｃ₁ 、ｃ₂ により変化
するので、処理された画像を見ながら最適な値に調整す
る必要がある。

【００３５】従って、以上のような上記式(4) に示す計
算がＣＰＵ１１において行われ、これにより求められた
係数マトリックスｋが各係数レジスタ２１〜２５に設定
される。

【００３６】これら係数レジスタ２１〜２５には、それ
ぞれ係数ラッチ回路２６〜３０を介して各乗算部３１〜
３５が接続されている。このうち各係数ラッチ回路２６
〜３０は、それぞれ外部例えばＣＰＵ１１からの係数変
更信号を受けて各係数レジスタ２１〜２５に設定されて
いる係数マトリックスｋをラッチして各乗算部３１〜３
５に送出する機能を有している。

【００３７】これら乗算部３１〜３５は、各データラッ
チ回路１６〜２０によりラッチした連続する５つの画素
データに対してそれぞれ各係数ラッチ２６〜３０でラッ
チした係数マトリックスｋを乗算し、その乗算信号を加
算器３６に送る機能を有している。

【００３８】この加算器３６は、第１〜第５のブロック
１５−１〜１５−５から出力される各乗算信号を加算
し、空間フィルタ出力としてフレームメモリ３７に送出
する機能を有している。

【００３９】位相同期ループ（ＰＬＬ）３８は、試料に
対するレーザ収束光の走査に同期させるためにＣＰＵ１
１から出力される同期信号に基づいてＡ／Ｄコンバータ
１３、４ラインバッファ１４、空間フィルタ１５及びフ
レームメモリ３７を動作管理する機能を有している。

【００４０】上記ＣＰＵ１１は、上記の如く上記式(4)
に示す計算を演算して係数マトリックスｋを求めて各係
数レジスタ２１〜２５に設定し、かつフレームメモリ３
７から画像データを読み出し、これをモニタテレビジョ
ン３９に表示する機能を有している。

【００４１】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。先ず、共焦点レーザ走査顕微鏡の対物レ
ンズ開口数などを基にしてＣＰＵ１１は、上記式(4) に
示す計算を行って係数マトリックスｋ｛＝ｃ₂ （δ−２
ｃ₁ ｈ）｝を求め、この係数マトリックスｋを各係数レ
ジスタ２１〜２５に設定する。

【００４２】次に、共焦点レーザ走査顕微鏡は、ＣＰＵ
１１の指示によって走査ドライバ１０を駆動し、レーザ
光源から出力されたレーザ光をガルバノミラー等により
レーザの収束光を試料の表面や内部を２次元的に走査す
る。

【００４３】このようにレーザ光の収束光を試料の表面
や内部に２次元的に走査したとき、共焦点レーザ走査顕
微鏡の受光ピンホールを通過した試料からの微弱な戻り
光を受光素子１２で受光し、光電変換してその画像信号
を出力する。

【００４４】この受光素子１２から出力された画像信号
は、Ａ／Ｄコンバータ１３によりディジタル化され、画
像データとして４ラインバッファ１４及び空間フィルタ
１５に送られる。

【００４５】４ラインバッファ１４は、Ａ／Ｄコンバー
タ１３からの画像データを逐次取り込み、１ライン分、
２ライン分、３ライン分、４ライン分だけそれぞれ遅延
して第２ラインから第５ラインまでの画像データを空間
フィルタ１５に送出する。

【００４６】この空間フィルタ１５は、復元の処理にお
ける無近接法に基づく係数を用い、４ラインバッファ１
４とＡ／Ｄコンバータ１３から逐次出力される画像デー
タに対して空間フィルタ処理して無近接法に基づく復元
像を得る。

【００４７】すなわち、図２に示すように空間フィルタ
１５において、第１のブロック１５−１にはＡ／Ｄコン
バータ１３から出力される画像データがそのまま入力
し、第２〜第５のブロック１５−２〜１５−５には４ラ
インバッファ１４で１ライン分から４ライン分まで順次
遅延された画像データがそれぞれ入力する。

【００４８】このうち第１のブロック１５−１では、入
力側端部に接続されたデータラッチ回路１６から１ライ
ン目の画像データを入力し、この画像データを５つのデ
ータラッチ回路１６〜２０の間で１画素づつシフトし、
１ラインで連続する５つの画素データを保持する。

【００４９】又、各係数ラッチ回路２６〜３０は、それ
ぞれ外部例えばＣＰＵ１１からの係数変更信号を受けて
各係数レジスタ２１〜２５に設定されている係数マトリ
ックスｋをラッチして各乗算部３１〜３５に送出する。

【００５０】しかるに、各乗算部３１〜３５は、各デー
タラッチ回路１６〜２０によりラッチした連続する５つ
の画素データを受け取るとともに各係数ラッチ回路２６
〜３０にラッチされている係数マトリックスｋを受け取
り、これら画素データと係数マトリックスｋとを乗算
し、その乗算信号を加算器３６に送る。

【００５１】第２〜第５のブロック１５−２〜１５−５
においても第１のブロック１５−１と同様の動作が行わ
れ、連続する５つの画素データと各係数マトリックスｋ
との乗算信号が加算器３６に送られる。

【００５２】この加算器３６は、第１〜第５のブロック
１５−１〜１５−５から出力される各乗算信号を加算
し、空間フィルタ出力としてフレームメモリ３７に送出
し、蓄積する。

【００５３】１ライン部の処理が終了したら、４ライン
バッファ１４のラインデータを１ラインずつ下にシフト
して、再び次の１ラインの画像データを処理する。共焦
点レーザ走査顕微鏡による１画面分の走査が終了する
と、ＣＰＵ１１は、フレームメモリ３７から画像データ
を読み出し、モニタテレビジョン３９に表示する。この
表示画面は次回のフレームメモリ３７からの画像データ
の読み出しまで保持される。

【００５４】以下、ＣＰＵ１１から停止の指示があるま
で試料の走査と画像の表示とが繰り返される。なお、係
数マトリックスｋを変更する場合は、新たな係数マトリ
ックスｋをＣＰＵ１１から各係数レジスタ２１〜２５に
送り、さらにＣＰＵ１１から係数変更信号を空間フィル
タ１５の各係数ラッチ回路２６〜３０に送ることによ
り、これら係数ラッチ回路２６〜３０で新たな係数マト
リックスｋをラッチする。

【００５５】このように上記第１の実施の形態において
は、画像データを４ラインバッファ１４で逐次取り込ん
で所定サイズ分の画像データを一時保存し、復元の処理
における無近接法に基づく係数マトリックスｋが予め設
定された空間フィルタ１５により４ラインバッファ１４
からから逐次出力される画像データに対して空間フィル
タ処理して無近接法に基づく復元像ｆを得るようにした
ので、画像をリアルタイムに復元処理し、試料の輝度分
布に近い画像をモニタテレビジョン３９に表示できる。
従って、共焦点レーザ走査顕微鏡の受光ピンホール径を
大きくしても、コンストラストが高く、実際の試料の輝
度分布に近い断面像を観察できる。

【００５６】又、１周期の動作毎に、試料を深さ方向に
一定量づつ変位させれば、無近接法処理された積層画面
を得ることができ、それを画像ファイルとして保存して
おけば、後に改めて画像処理する必要がなくなる。

【００５７】なお、上記第１の実施の形態は、次の通り
に変形してもよい。例えば、Ａ／Ｄコンバータ１３の代
わりに、ＣＰＵ１１から４ラインバッファ１４と空間フ
ィルタ１５とに生画像データを供給するように変更する
ことは容易であり、このように構成すると、未処理のま
ま保存された画像データを空間フィルタ１５を利用して
高速に無近接法処理することができる。

【００５８】又、点像分布関数ＰＳＦの理論値ｈの実測
値があれば、理論値の代わりに用いてもよい。 (2) 次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参
照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を
付してその詳しい説明は省略する。

【００５９】図４は通常の広視野光学顕微鏡に適用した
本発明による画像処理装置の構成図である。撮像素子４
０は、例えば光学顕微鏡の観察像を撮像するモノクロー
ムのＣＣＤ素子から構成されている。この撮像素子４０
から出力される画像信号は、Ａ／Ｄコンバータ１３でデ
ィジタルの画像データに変換され、４ラインバッファ１
４及び空間フィルタ１５に送られるようになっている。

【００６０】一方、空間フィルタ１５の出力側に接続さ
れるＤ／Ａコンバータ４１は、空間フィルタ１５で空間
フィルタ処理された画像データをアナログの画像信号に
変換し、モニタテレビジョン３９に送出する機能を有し
ている。

【００６１】又、同期分離回路４２は、撮像素子４０か
ら出力される画像信号から同期信号を分離し、この同期
信号を位相同期ループ３８に送り、Ａ／Ｄコンバータ１
３、４ラインバッファ１４、空間フィルタ１５及びＤ／
Ａコンバータ４１を動作管理させるものとなっている。

【００６２】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。先ず、広視野顕微鏡の対物レンズ開口数
などを基にしてＣＰＵ１１は、上記式(4) に示す計算を
行って係数マトリックスｋ｛＝ｃ₂ （δ−２ｃ₁ ｈ）｝
を求め、この係数マトリックスｋを各係数レジスタ２１
〜２５に設定する。

【００６３】次に、撮像素子４０は、広視野顕微鏡の観
察像を撮像し、その画像信号を出力する。この撮像素子
４０から出力された画像信号は、Ａ／Ｄコンバータ１３
によりディジタル化され、画像データとして４ラインバ
ッファ１４及び空間フィルタ１５に送られる。

【００６４】４ラインバッファ１４は、Ａ／Ｄコンバー
タ１３からの画像データを逐次取り込み、１ライン分、
２ライン分、３ライン分、４ライン分だけそれぞれ遅延
して第２ラインから第５ラインまでの画像データを空間
フィルタ１５に送出する。

【００６５】この空間フィルタ１５は、上記同様に、復
元の処理における無近接法に基づく係数マトリックスｋ
を用い、４ラインバッファ１４とＡ／Ｄコンバータ１３
から逐次出力される画像データに対して空間フィルタ処
理して無近接法に基づく復元像の画像データを出力す
る。

【００６６】この画像データは、Ｄ／Ａコンバータ４１
によりアナログの画像信号に変換され、モニタテレビジ
ョン３９に送出され、表示される。なお、係数マトリッ
クスｋを変更する場合は、新たな係数マトリックスｋを
ＣＰＵ１１から各係数レジスタ２１〜２５に送り、さら
にＣＰＵ１１から係数変更信号を空間フィルタ１５の各
係数ラッチ回路２６〜３０に送ることにより、これら係
数ラッチ回路２６〜３０で新たな係数マトリックスｋを
ラッチする。

【００６７】このように上記第２の実施の形態によれ
ば、通常の深さ方向の分解能が低い広視野顕微鏡に適用
しても、この広視野顕微鏡の画像をリアルタイムで無近
接法処理して、実際の試料の輝度分布に近い断面像とし
て観察できる。

【００６８】なお、上記第２の実施の形態は、次の通り
に変形してもよい。例えば、上記構成を並置してＲＧＢ
成分を独立に並列処理すれば、カラー画像にも対応でき
るものであり、この場合、ＲＧＢ成分毎に対応して個別
に最適化した係数マトリックスｋを用いると効果的であ
る。

【００６９】

【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項１及
び２によれば、画像をリアルタイムに復元処理し、試料
の輝度分布に近い画像を得ることができる画像処理装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる画像処理装置を共焦点レーザ走
査顕微鏡に適用した第１の実施の形態を示す構成図。

【図２】同装置における空間フィルタの具体的な構成
図。

【図３】ディラックのデルタ関数及び点像分布関数の理
論値を示す模式図。

【図４】本発明に係わる画像処理装置を広視野光学顕微
鏡に適用した第２の実施の形態を示す構成図。

【図５】積層画像から簡易的にボケを除去する復元アル
ゴリズムを説明するための模式図。

【図６】無近接法を適用した共焦点レーザ走査顕微鏡の
構成図。

【符号の説明】

１０…走査ドライバ、 １１…ＣＰＵ、 １２…受光素子、 １４…４ラインバッファ、 １５…空間フィルタ、 １５−１〜１５−５…第１〜第５のブロック、 １６〜２０…データラッチ回路、 ２１〜２５…係数レジスタ、 ２６〜３０…係数ラッチ回路、 ３１〜３５…乗算部、 ３６…加算器、 ３７…フレームメモリ、 ３８…位相同期ループ（ＰＬＬ）、 ３９…モニタテレビジョン、 ４０…撮像素子、 ４２…同期分離回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像装置から逐次出力される画像信号を
   逐次画像データに変換する変換手段を有し、この画像デ
   ータに対して復元の処理を実行して前記画像データのボ
   ケを除去した復元像を得る画像処理装置において、 前記画像データを逐次取り込んで所定サイズ分の画像デ
   ータを一時保存する保存手段と、 前記復元の処理における無近接法に基づく係数が予め設
   定され、前記保存手段と前記変換手段から逐次出力され
   る前記画像データに対して空間フィルタ処理して前記無
   近接法に基づく前記復元像を得る空間フィルタと、を具
   備したことを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記空間フィルタは、前記保存手段と前
   記変換手段から出力される前記画像データをｇ、ディラ
   ックのデルタ関数をδ、点像分布関数の理論値をｈ、定
   数をｃ₁ 、ｃ₂ とすると、 ｇ＊｛ｃ₂ （δ−２ｃ₁ ｈ）｝ 但し、＊は畳み込み積分を表すの空間フィルタ処理して
   前記無近接法に基づく前記復元像を得る機能を有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。