JPWO2002067039A1 - 画像比較装置、画像比較方法及び画像比較をコンピュータに実行させるプログラム - Google Patents

Abstract

画像比較装置は、試料のマクロ的観察像又は前記試料のミクロ的観察像の少なくとも一方を取り込む観察像取り込み手段と、前記観察像取り込み手段より取り込まれた観察像を撮影する撮影手段と、予め用意された参照画像を記録する記録手段と、前記撮影手段により撮影される観察像を比較画像として表示すると共に前記記録手段に記録された参照画像を前記表示手段に比較可能に表示する表示手段とを具備する。

Description

技術分野
本発明は、見本となる参照画像と、比較対象となる比較画像を画像比較するための画像比較装置、画像比較方法および画像比較をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
背景技術
近年、印刷物の偽造や、身分証明書等の特殊印刷、加工の偽造などの事件が多く発生している。そして、それらの事件に係る偽造方法も巧妙で鑑識するのも困難になっている。また、偽造を防止するための印刷や加工そのものが、人間の目視で確認するのが困難なほど精密になっている。
このような背景から、最近、図１に示すような比較顕微鏡が提案されている。
この比較顕微鏡は、２個の顕微鏡本体２０２ａ，２０２ｂを備えている。顕微鏡本体２０２ａ，２０２ｂは、それぞれ対物レンズ２０３ａ，２０３ｂを有する。対物レンズ２０３ａ，２０３ｂに対応するステージ２０５ａ，２０５ｂ上には、印刷物等の試料２０４ａ，２０４ｂが載置されている。また、顕微鏡本体２０２ａ，２０２ｂには、共通の比較鏡筒２０１が接続されている。本構成により、顕微鏡本体２０２ａ，２０２ｂによる観察像が観察鏡筒２００から同時に観察できる。すなわち、例えば、顕微鏡本体２０２ａのステージ２０５ａに見本となる試料２０４ａを載置する。そして、顕微鏡本体２０２ｂのステージ２０５ｂに比較対象となる試料２０４ｂを載置する。試料２０４ａの視野右半分の観察像と試料２０４ｂの視野左半分の観察像を突き合わせて１つの観察像として観察鏡筒２００から観察できるようにする。これにより、左右の観察像の比較を可能にし、試料２０４ａと２０４ｂが同一のものかを容易に確認できる。
しかしながら、上記のような比較顕微鏡を用いた装置は、偽造を鑑識したい比較対象の試料の他に、見本となる実物の試料が必要である。従って、見本の試料を持たない観察者は比較作業を行うことができないので、偽造鑑識するのが困難である。加えて、２台の顕微鏡本体２０２ａ、２０２ｂを用いているために、顕微鏡本体２０２ａ、２０２ｂ間での光学系の明るさや色のばらつきにより、比較画像と参照画像の画像比較が困難になる場合がある。また、偽造の鑑識では画像の比較したい位置を合わせ、相違を確認し易くするのが重要である。しかし、このような位置合わせを行うには、ステージ２０５ａ、２０５ｂ上の試料２０４ａ，２０４ｂの位置を移動させるなどの面倒な作業を必要とする。
一方、デジタル画像として記憶された参照画像を用いて比較観察を行う画像比較装置が知られている（特開平０６−６８０７号公報参照）。この画像比較装置は、テレビカメラから取込んだ画像をデジタルデータとして複数記憶する。次に、参照画像のうち半分の画像と比較画像のうち半分の画像を取り出して、それぞれを貼り合わせて１枚の画像としてモニタ上に表示する。これにより、左右の画像が一致しているか容易に確認できる。
上記のような画像比較装置においては、記録されているデジタル画像を呼び出してテレビモニタ上で比較している。しかし、すでに取込まれ（記憶され）ている静止画同志を並べ合わせるので参照画像の比較したい位置を比較画像に合わせるのが難しい。更に、単純に画像を左右に並べるだけであるので、相違点を観察するのが難しい場合がある。さらに、参照画像と比較画像を比較する場合には、これら画像の倍率、位置、明るさなど画像の撮影条件を同じにすることが望ましい。しかし、過去に撮影した画像ファイルを使用して比較するような場合は、撮影条件が分からないことが多いため正確な画像の比較観察が困難になってしまうこともある。また、解像度を落とさないために観察画面を２つに分割表示して２つの画像を比較する場合には、画像を半分づつ比較しなければならず、少なくとも２回の画像の比較観察が必要になる。さらに、観察画面を２つに分割して表示した場合には、どちらの画像が参照画面なのか、又は比較画面なのかが分からなくなってしまうことがある。さらにまた、２つの画像の違いは、観察者が目視で確認しているため、見落としなどの問題が発生する場合がある。
発明の開示
本発明は、参照画像と比較画像の比較観察を簡単な操作で、精度よく、しかも効率よく行うことができる画像比較装置、画像比較方法及び画像比較をコンピュータに実行させるプログラムを提供することを目的とする。
本発明の第１局面に係る画像比較装置は、試料のマクロ的観察像又は前記試料のミクロ的観察像の少なくとも一方を取り込む観察像取り込み手段と、前記観察像取り込み手段より取り込まれた観察像を撮影する撮影手段と、予め用意された参照画像を記録する記録手段と、前記撮影手段により撮影される観察像を比較画像として表示すると共に前記記録手段に記録された参照画像を前記表示手段に比較可能に表示する表示手段と、を具備したことを特徴とする。
本発明の第２局面に係る画像比較装置は、試料のマクロ的観察像を取り込むマクロ観察ユニットと、前記試料のミクロ的観察像を取り込むミクロ観察ユニットと、前記マクロ観察ユニットと前記ミクロ観察ユニットの間で前記試料を移動させるステージと、前記マクロ観察ユニットおよび前記ミクロ観察ユニットより取り込まれる前記ステージ上の試料の観察像を撮影するカメラと、前記マクロ観察ユニットまたは前記ミクロ観察ユニットより前記カメラへの光路を切換える光路切換え手段と、前記カメラより撮影された観察像を参照画像として記録する記録媒体と、前記カメラより撮影される観察像を比較画像として表示すると共に前記記録媒体に記録された参照画像を比較可能に表示する表示手段と、を具備したことを特徴とする。
本発明の第３局面に係る画像比較方法は、試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像の少なくとも一方の観察像を取り込み、取り込まれた前記観察像を撮影し、撮影された前記観察像より得られる比較画像の全体または一部と、予め用意された参照画像の全体または一部を比較可能に表示することを特徴とする。
本発明の第４局面に係る画像比較方法は、試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、取り込まれた前記観察像を撮影し、撮影された前記観察像より得られる比較画像と予め用意された参照画像とを任意の比率で足し合わせた加算画像を表示することを特徴とする。
本発明の第５局面に係る画像比較方法は、試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、取り込まれた前記観察像を撮影し、撮影された前記観察像より得られる比較画像と予め用意された参照画像を所定の時間間隔で交互に表示することを特徴とする。
本発明の第６局面に係る画像比較方法は、試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、取り込まれた前記観察像を撮影し、撮影された前記観察像と予め用意された参照画像とのサブトラクションを行い、その結果に基づいて表示を行うことを特徴とする。
本発明の第７局面に係る画像比較方法は、少なくとも２つ以上の画像比較装置と、少なくとも１つ以上の画像を保存可能な画像サーバを、データ通信可能なネットワークを介して接続したシステムに適用される画像比較方法であって、各画像比較装置において、試料から取得される比較画像との比較に使用される参考画像を前記画像サーバからネットワークを介して読み出し可能にしたことを特徴とする。
本発明の第８局面に係るコンピュータで実行可能なプログラムは、試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、取り込まれた前記観察像を撮影し、撮影された前記観察像より得られる比較画像の全体または一部と、予め用意された参照画像の全体または一部を比較可能に表示することを特徴とする。
本発明の第９局面に係るコンピュータで実行可能なプログラムは、試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、取り込まれた前記観察像を撮影し、撮影された前記観察像より得られる比較画像と予め用意された参照画像とを任意の比率で足し合わせた加算画像を表示することを特徴とする。
本発明の第１０局面に係るコンピュータで実行可能なプログラムは、試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、取り込まれた前記観察像を撮影し、撮影された前記観察像より得られる比較画像と予め用意された参照画像を所定の時間間隔で交互に表示することを特徴とする。
本発明の第１１局面に係るコンピュータで実行可能なプログラムは、試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、取り込まれた前記観察像を撮影し、撮影された前記観察像と予め用意された参照画像とのサブトラクションを行い、その結果に基づいて表示を行うことを特徴とする。
本発明の第１２局面に係るコンピュータで実行可能なプログラムは、少なくとも２つ以上の画像比較装置と、少なくとも１つ以上の画像を保存可能な画像サーバを、データ通信可能なネットワークを介して接続したシステムに適用され、
各画像比較装置において、試料から取得される比較画像との比較に使用される参考画像を前記画像サーバからネットワークを介して読み出しすることを特徴とする。
本発明の第１３局面に係る画像比較方法は、試料の観察像を撮影する撮影手段と、撮影された観察像を比較する表示手段と、画像比較する表示方法を通信する手段とを備えた装置と、データ通信可能なネットワークを介して接続した制御装置により指示された表示画面を通信により表示させることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
（第１の実施の形態）
図２は、本発明に係る画像比較装置の一実施形態としての顕微鏡画像比較装置のブロック図である。
図において、図示しない試料を観察する観察装置１は、試料のミクロ的観察像を取り込むミクロ観察像取り込み手段として顕微鏡観察像を取り込むミクロ観察ユニット２と、試料のマクロ的観察像を取り込むマクロ観察像取り込み手段としてマクロ観察ユニット３と、撮影手段としてＴＶカメラ４とを有する。観察装置１は、ミクロ観察ユニット２またはマクロ観察ユニット３で取り込まれた観察像をＴＶカメラ４を介して制御手段としてパソコン本体５に向けデジタル画像として送出する。
パソコン本体５は、画像入力ボード６、ビデオカード７、ＲＡＭ８、ＣＰＵ９、記録媒体１０、インターフェース１１およびバス１２を有する。パソコン本体５は、画像入力ボード６に取込まれたＴＶカメラ４からのデジタル画像を、ＲＡＭ８に記憶したり、ビデオカード７を介して表示手段としてパソコン用モニタ１３に静止画像または動画像として表示させる（動画像はＴＶカメラ４のビデオレートの動画像が映し出される）。記録媒体１０には、予め用意された複数のデジタル化された参照画像が記録される。更に、記録媒体１０には、後述する画像比較ソフト等のプログラム１０ａが記録されている。プログラム１０ａはＲＡＭ８に一旦記録され、ＣＰＵ９により実行されて画像の比較処理を行う。インターフェース１１には、プログラム１０ａを実行する際の指示を入力するキーボード１４およびマウス１５が接続されている。
図３は、図２の顕微鏡画像比較装置のシステム構成図であり、図２と同一部分には、同符号を付している。
図３において、ミクロ観察ユニット２は、試料の精密な印刷や加工を拡大して観察するミクロ観察像取り込み手段として用いられている。ミクロ観察ユニット２には、ベース２０上に載置された図示しない試料に対向させて対物レンズ２１が配置されている。試料の精密な印刷や加工状態が対物レンズ２１を通して拡大して接眼レンズ２２により目視観察可能であり、ＴＶカメラ４で撮像されてパソコン本体５に取込まれる。
ミクロ観察ユニット２は、偏光照明２３、落射照明２４、透過照明２５、落射蛍光照明２６、偏射照明２７を備えている。偏光照明２３は、対物レンズ２１を介してベース２０上に載置された試料に偏光した照明光を光軸に沿って照射する。落射照明２４は、対物レンズ２１の光軸から外れた位置から試料に照射できるように設置されている。透過照明２５は、ベース２０内部から対物レンズ２１の方向に照射され、試料の外形や試料を透過した像の観察を可能にしている。落射蛍光照明２６は蛍光像を観察するための照明であり、試料の蛍光印刷を施した特殊印刷を観察できる。偏射照明２７は、試料を斜めから照明できる位置に配置され、試料の刻印等など凹凸のある特殊加工を観察するのに用いられる。
偏光照明２３、落射照明２４、透過照明２５、落射蛍光照明２６、偏射照明２７は、ミクロ用コントロールボックス２８により点灯、消灯の操作および明るさの調整ができるようになっている。
マクロ観察ユニット３は、試料を比較的広視野広範囲で観察するマクロ観察像取り込み手段として用いられる。マクロ観察ユニット３には、ベース２８１上に載置された図示しない試料に対向させてマクロレンズ２９が配置されている。試料の像はマクロレンズ２９およびマクロ用フォーカシングハンドル３６を介してミクロ観察ユニット２側の光路に導かれる。ミクロ観察ユニット２側の光路に導かれた試料の像は、接眼レンズ２２により目視観察可能になっているとともに、ＴＶカメラ４で撮像されてパソコン本体５に取込まれる。
マクロ観察ユニット３は、照明装置として偏光照明３０、落射照明３１、透過照明３２、落射蛍光照明３３、偏射照明３４を備えている。偏光照明３０は、マクロレンズ２９を介してベース２８１上に載置された試料に偏光した照明光を光軸に沿って照射する。落射照明３１は、マクロレンズ２９の光軸から外れた位置から試料に照射できるように設置されている。透過照明３２は、ベース２８１内部からマクロレンズ２９の方向に照射され試料の外形や試料を透過した像の観察を可能にしている。落射蛍光照明３３は、蛍光像を観察するための照明であり試料の蛍光印刷を施した特殊印刷を観察できる。偏射照明３４は、試料を斜めから照明できる位置に配置され、試料の刻印等など凹凸のある特殊加工を観察するのに用いる。
偏光照明３０、落射照明３１、透過照明３２、落射蛍光照明３３、偏射照明３４は、マクロ用コントロールボックス３５により点灯、消灯の操作および明るさの調整ができるようになっている。
図４は、上述した記録媒体１０に記録されたプログラム１０ａの画像比較ソフトを起動した時に表示されるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）４１の一例を示している。ＧＵＩ４１は、例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社のＷｉｎｄｏｗｓ等のオペレーションシステムを使用してＷｉｎｄｏｗ画面として表示される。
ＧＵＩ４１は、第１の画像表示領域としての静止画像表示領域４２と第２の画像表示領域としての動画像表示領域４３を有している。静止画像表示領域４２には、参照画像として、デジタル画像が静止画として表示可能である。ここで、参照画像は、例えば文章の文字や印刷物試料の偽造した部分を撮影した画像でもよいし、または、ミクロ観察ユニット２またはマクロ観察ユニット３により取り込まれた試料のミクロ観察像またはマクロ観察像をＴＶカメラ４で撮影した画像でもよい。これらの参照画像は、予めパソコン本体５の記録媒体１０に記録されている。動画像表示領域４３には、比較画像として動画像が表示可能である。比較画像は、参照画像と比較したい（又は比較するための）試料の画像でである。比較画像は、ミクロ観察ユニット２またはマクロ観察ユニット３により取り込まれた試料のミクロ観察像またはマクロ観察像をＴＶカメラ４で撮影した動画像（又は静止画像）である。この場合、比較画像を得るためにＴＶカメラ４により撮影する像は、ミクロ観察ユニット２側でもマクロ観察ユニット３側のいずれの観察ユニットから得られる画像であってもよく、目的に応じて観察したい方を観察者が任意に選択可能である。動画像表示領域４３は、動画像を表示可能になっているが、試料を移動して観察したい位置を決定した後は、一時的に静止画として表示することも可能である。
ＧＵＩ４１は、第３の画像表示領域として観察画像表示領域４４を有している。この観察画像表示領域４４には、静止画像表示領域４２で表示されている静止画像と動画像表示領域４３で表示されている動画像とを、以下述べるような様々な表示方法で表示することが可能になっている。
図５Ａ〜図１０Ｃは、観察画像表示領域４４での様々な表示例について説明するための図である。
図５Ａ〜図５Ｆは、観察画像表示領域４４において、静止画像表示領域４２の参照画像と動画像表示領域４３の比較画像を左右に並べて比較する場合の第１の表示例である。図５Ａは、静止画像表示領域４２の参照画像を示す図であり、その左半分は静止画左４２Ｌであり、右半分は静止画右４２Ｒである。図５Ｂは動画像表示領域４３の比較画像を示す図であり、その左半分は動画左４３Ｌであり、右半分は動画右４３Ｒである。
図５Ｃは、観察画像表示領域４４での観察画像を示す図であり、観察画像の左半分に静止画左４２Ｌの参照画像を表示し、右半分に動画右４３Ｒの比較画像を表示している。同様に、図５Ｄでは、左半分に動画右４３Ｒの比較画像、右半分に静止画左４２Ｌの参照画像を表示している。同様に、図５Ｅでは、左半分に動画左４３Ｌの比較画像、右半分には静止画右４２Ｒの参照画像を表示している。同様に、図５Ｆでは、左半分に静止画右４２Ｒの参照画像、右半分に動画左４３Ｌの比較画像を表示している。ここでの動画左４３Ｌ及び動画右４３Ｒは、それぞれＴＶカメラ４で撮影した画像をリアルタイム（ビデオレート）で表示している。そのため、試料を移動させながら、静止画左４２Ｌ、または静止画右４２Ｒに対して観察したい位置を合わせ込むことができる。観察画像の位置を合わせ込んだ時点で一時的に静止画として比較することも可能である。
なお、図５Ａ〜図５Ｆでは、左右の分割比を同一にしているが、分割比を変更することも可能である。例えば図５Ｃにおいて、静止画左４２Ｌの幅を狭くし、動画右４３Ｒの幅を広くすることも可能である。
このようにして参照画像と比較画像を左右に並べて表示することにより、例えば、本物と偽造印刷の相違点を視覚的に発見しやすくできる。
図６Ａ〜図６Ｆは、観察画像表示領域４４において、静止画像表示領域４２の参照画像と動画像表示領域４３の比較画像を上下に並べて比較する場合の第２の表示例である。図６Ａは、静止画像表示領域４２の参照画像を示す図であり、その上半分は静止画上４２Ｕであり、下半分は静止画下４２Ｄである。図６Ｂは動画像表示領域４３の比較画像を示す図であり、その上半分は動画上４３Ｕであり、下半分は動画下４３Ｄである。
図６Ｃは、観察画像表示領域４４での観察画像を示す図であり、観察画像では上半分に静止画上４２Ｕの参照画像を表示し、下半分に動画下４３Ｄの比較画像を表示している。同様に、図６Ｄでは上半分に動画下４３Ｄの比較画像、下半分に静止画上４２Ｕの参照画像を表示している。同様に、図６Ｅでは上半分に動画上４３Ｕの比較画像、下半分には静止画下４２Ｄの参照画像を表示している。同様に、図６Ｆでは、上半分に静止画下４２Ｄの参照画像、下半分に動画上４３Ｕの比較画像を表示している。ここでも、動画上４３Ｕ及び動画下４３ＤはそれぞれＴＶカメラ４で撮影した画像をリアルタイム（ビデオレート）で表示している。そのため、試料を移動させながら、静止画上４２Ｕ、または静止画下４２Ｄに対して観察したい位置を合わせ込むことができる。観察画像の位置を合わせ込んだ時点で一時的に静止画として比較することも可能である。
図５Ａ〜図５Ｆおよび図６Ａ〜図６Ｆに示す画面表示の切り換えは、ＧＵＩ４１上の例えば「分割表示」のアイコン４５をクリックすることで、容易に実行することができる。
このようにして参照画像と比較画像を上下に並べて表示するようにしても、例えば、本物の偽造印刷の相違点を視覚的に発見しやすくできる。
図７Ａ〜図７Ｄは、観察画像表示領域４４において、静止画像表示領域４２の参照画像と動画像表示領域４３の比較画像とをオーバーラップ（画像加算して）比較する場合の方法を示す第３の表示例である。図７Ａは観察画像表示領域４４の観察画像を示す図である。図７Ａでは、静止画像表示領域４２の参照画像である静止画像４２Ａのみが表示されている。図７Ｂは、オーバーラップ画像４６ａの一例を示す図であって、静止画像４２Ａに、動画像表示領域４３の比較画像である動画像４３Ｂ（図７Ｄ参照）が所定の割合で重畳されて表示されている（この処理を以下、「オーバーラップ処理」と称する）。この場合、２つの画像（例えば、Ａ画像及びＢ画像）の加算は、、Ａ画像のある１画素（画素位置を（ｘ、ｙ）で表した時）の輝度をＩａ（ｘ，ｙ）、Ｂ画像の同位置画素の輝度Ｉｂ（ｘ，ｙ）とすれば、オーバーラップ画像の輝度Ｉ（ｘ，ｙ）は、
Ｉ（ｘ，ｙ）＝Ｉａ（ｘ，ｙ）×ｍ＋Ｉｂ（ｘ，ｙ）×ｎ
ただし、ｍ＝１−ｎ；（０≦ｍ、ｎ≦１）
で求められる。この計算を全ての画素で行うことにより画像の加算を行う。図７Ｂのオーバーラップ画像４６ａでは、静止画像４２Ａの割合が動画像４３Ｂの割合より多いため静止画像４２Ａの画像の方がはっきりと見えている。図７Ｃに示すように静止画像４２Ａの割合を動画像４３Ｂの割合より少なくすると、図７Ｂに示すオーバーラップ画像４６ａと異なり静止画像４２Ａよりも動画像４３Ｂの画像の方がはっきりと見えるようになる。すなわち、静止画像４２Ａの割合を増やしていけば最終的に図７Ａの静止画像４２Ａのみの画像となり、動画像４３Ｂの割合を増やしていけば図７Ｄの動画像４３Ｂのみの画像となる。
上記のようなオーバーラップ処理を図８に示すフロチャートを参照して説明する。
ステップＳ１で、記録媒体１０に記録されている静止画像４２Ａと動画像４３Ｂのオーバーラップ比率（デフォルト値又は前回の設定値）を読み出す。このオーバーラップ比率は、上述した式のｍとｎとの比に相当する。なお、オーバーラップ比率は、図４に示すＧＵＩ４１上のスライダー４７をオペレータが動かすことで容易に調整することができる。次に、ステップＳ２で、静止画像４２Ａと動画像４３Ｂを、読み出したオーバーラップ比率で加算して合成して観察画像表示領域４４に表示する。ここで比率の計算は、上述した式で行い画像の全画素分計算し表示する。次に、ステップＳ３で、スライダーでオーバーラップ比率が変更されたかどうかを確認する。スライダー４７でオーバーラップ比率が変更されたら、ステップＳ４で、スライダー４７で指定された値をＲＡＭ８もしくは記録媒体１０に記憶しているオーバーラップ比率の値として再設定する。
そして、ステップＳ１にもどり同様の処理を繰り返す。
また、ステップＳ３で、オーバーラップ比率が変更されていない場合は、ステップＳ５へ進み、オーバーラップ処理を終了するかどうか確認する。オーバーラップ処理を終了しない場合、ステップＳ３へもどり同様の処理が繰り返す。オーバーラップ処理を終了する場合、オーバーラップ処理の一連の処理を終了する。
上記のように参照画像と比較画像を加算し重ね合わせて、オーバーラップ表示させることで、例えば、本物と偽造印刷を重ね合わせることにより、両者の相違点を視覚的に発見しやすくできる。
図９は、観察画像表示領域４４において、静止画像表示領域４２の参照画像と動画像表示領域４３の比較画像のそれぞれを、所定の時間間隔で交互に切換えて表示することにより両画像を比較する場合の第４の表示例である。
この場合において、まず静止画像表示領域４２で表示される参照画像は観察画像表示領域４４に静止画像４２Ｅとして表示される。その後、一定時間をおいて動画像表示領域４３で表示される比較画像が観察画像表示領域４４に動画像４３Ｆとして表示される。さらに一定時間をおいて静止画像４２Ｅが表示される。このような処理を連続で実行する。このような画像切換え表示処理は、ＧＵＩ４１上の所定のアイコンをクリックすることでプログラムを実行できる。また、画像の切換時間は、ＧＵＩ４１から上述の一定時間の間隔を入力することで、任意の値に変更することができる。
このようにして２枚の画像をアニメーションのように所定の時間間隔で交互に切換え表示して人間の目の残像を利用することにより、例えば、本物の文書と偽造文書の印刷の相違点を視覚的に発見しやすくできる。
次に、図１０Ａ〜図１０Ｃは、静止画像表示領域４２の参照画像と動画像表示領域４３の比較画像のそれぞれの異なる部分を強調表示する場合の第５の表示例である。
参照画像と比較画像との異なる部分を検出する異部自動検出方法の概略を説明する。異部自動検出方法は、次のように、異部を検出する。静止画像表示領域４２に表示される静止画像４３Ｇと動画像表示領域４３で表示される動画像４３Ｈを比較する。比較結果に基づいて観察画像表示領域４４に異部強調画像４３Ｉとして異なる部分を強調して表示する。
異なる部分の自動検出は、例えば参照画像と比較画像とのサブトラクションで行う。例えば「Ｂ」画像のある１画素の輝度をＩｂ（ｘ，ｙ）、「Ｂ′」画像の同位置画素の輝度Ｉｂ′（ｘ，ｙ）とすれば、サブトラクション後の画像の輝度Ｉ（ｘ，ｙ）は、
Ｉ（ｘ，ｙ）＝｜Ｉｂ（ｘ，ｙ）−Ｉｂ′（ｘ，ｙ）｜
で求められる。ここで輝度Ｉが０より大きければ画素が異なる事になる。ただし、ノイズ等もあるのでしきい値を設定し、輝度が所定値以上（例えば、５０以上）の場合に画素が異なると判断するようにしてもよい。この計算を全ての画素で行えば画像のサブトラクションを行うことができる。図１０Ｃは、図１０Ａと図１０Ｂとの異なる部分を強調表示した異部強調画像４３Ｉである。異部強調画像は、図１０Ａの静止画像４３Ｇの領域４８の部分が図１０Ｂの動画像４３Ｈと異なっているので、領域４８を異部４８Ａとして求めることができる。図１０Ｃに示すように、異部強調画像４３Ｉにおいて、領域４８Ａに強調する色や模様を付けて領域４８Ａとして表示しても良い。また、異部強調画像４３Ｉにおいて、異なる領域４８Ａのみ表示しても良いし、静止画像４３Ｇ、動画像４３Ｈ、或いは静止画像と動画像をオーバーラップした画像に重畳して表示しても良い。画像全体の画素数に対する輝度の異なる画素の画素数の割合を求め、その割合の値を画像の一致率として画像の相違を評価することもできる。
このようにして静止画像４３Ｇと動画像４３Ｈの異なる部分を（自動的に或いは手動で）強調表示することで、両画像の異なる部分を容易に把握でき、かつ、自動で異なる部分の有無判断を行うことができる。従って、オペレータによる個人差を防止することができる。
ここで、画像、例えば、動画像４３Ｈ、の明るさが足りない場合の対策について説明する。画像の明るさが足りない場合、図３で説明したように照明を調整して画像を明るくする方法がある。しかし、照明を最大の明るさにしても画像が暗い場合がある。特に蛍光画像を観察するような場合は画像が非常に暗くなる。そこで、このような場合には、動画像４３Ｈについて積算処理を行うことが好ましい。この積算処理は例えば、次のように行う。図２に示すＴＶカメラ４で撮影したアナログ画像を画像入力ボード６によりビデオレートで順次デジタル画像に変換する。順次変換されたデジタル画像をビデオカード７中の図示していない記憶装置に一時的に記憶する際に、加算する。そして、加算されたデジタル画像を順次パソコン用モニタ１３に動画像４３Ｈとして表示する。積算処理は、順次デジタル画像に変換している１枚１枚の画像を加算しながら記憶装置に記憶している。これにより画像の輝度を高くすることができる。また、デジタル画像を加算していくことで、画像のちらつくようなノイズ画素が平均化され滑らかな画像にすることもできる。すなわち、画像のノイズが低減される。
上記のように、試料のマクロ的観察像を取り込むマクロ観察ユニット３または試料のミクロ的観察像を取り込むミクロ観察ユニット２より取り込まれた観察像をＴＶカメラ４で撮影し、この撮影された観察像からなる比較画像と予め用意された参照画像を同一のパソコン用モニタ１３上に、様々な表示方法で、比較可能に表示できるようにしたので、試料、例えば印刷物や身分証明書の特殊印刷など、の比較観察を簡単に、しかも効率的に行うことができる。
また、試料に合わせて各種の照明方法を使い分けることができるので、特に、見づらい印刷や加工を視覚的に観察しやすくでき、精度の高い画像比較を行うことができる。
さらに、参照画像の取り込みの際の撮影条件などを保存しておくことが好ましい。これにより、比較画像の取り込み時に、同じ撮影条件で取り込むことができるので、比較する画像間に違和感がなく、精度の高い画像比較を行うことができる。
さらにまた、複数の画像比較モード（例えば、上記の第１の表示例から第５の表示例）の中から比較する試料に合ったモードを選択して適用できるので、最適な条件の下で画像比較を行うことができる。
さらにまた、例えば第５の表示例のように、画像表示上に２つの画像の異なる所に色やマークなどを付け、注意を促すようなこともできるので、視覚的に画像の相違を簡単に確認することができる。
なお、第１の実施の形態では、試料として印刷物等について説明をしたが、試料は印刷物に限らず顕微鏡で観察できるウィルスや生物の細胞など、デジタル画像で保存できるものなら何でもよい。
（第２の実施の形態）
図１１を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。
第２の実施形態において、装置構成およびＧＵＩは、第１の実施の形態で述べた図２、図３および図４と同様なので、これら図を援用して説明を省略する。
図１１は、図４に示すＧＵＩ４１の観察画像表示領域４４に表示した観察画像である。図１１において、観察画像表示領域４４の観察画像上に、一定の間隔をもつ格子５１を表示する。格子５１は、図１１に示すように９×６にしてもよいし、２×２など任意に変更可能である。これにより、第１の実施の形態で述べた静止画像表示領域４２の参照画像と動画像表示領域４３の比較画像を並べて表示するような場合に、各画像の比較したい模様、印刷文字等のサイズや位置関係等を視覚的に比較し易くでき、両者の相違点を発見しやすくできる。
（第３の実施の形態）
図１２を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。
上述した顕微鏡画像比較装置のようにスタンドアロンで使用する場合には、試料の偽造印刷等の画像や情報などを持っていても、その装置でしか使うことができない。このため、例えば異なる場所、例えば、各地で偽造印刷等疑わしいものが発見されても、同じ偽造物か否か確認することができない。また、本物の印刷物等の画像も、本物の試料を各地に持っておき、それぞれの顕微鏡画像比較装置にデジタル画像として取込んでおかなければならず、このような作業を全ての顕微鏡画像比較装置について行わなければならないため時間がかかるなど、運用効率が極めて悪い。
そこで、第３の実施の形態では、複数台の顕微鏡画像比較装置をネットワークを介して接続している。
この場合、図１２に示すように、複数台の顕微鏡画像比較装置として、例えば、東京の顕微鏡画像比較装置Ａ６１、大阪の顕微鏡画像比較装置Ｂ６２、福岡の顕微鏡画像比較装置Ｃ６３が各地に点在しているものとする。顕微鏡画像比較装置Ａ６１、顕微鏡画像比較装置Ｂ６２、顕微鏡画像比較装置Ｃ６３は、それぞれのパソコン本体５が不図示のネットワークインターフェイスを介してネットワーク６４に接続されている。ネットワーク６４は、ＩＳＤＮ等の専用回線でもインターネットでも可能である。また、ネットワーク６４には、画像サーバ６５が接続されており、画像サーバ６５は、顕微鏡画像比較装置Ａ６１、顕微鏡画像比較装置Ｂ６２、及び顕微鏡画像比較装置Ｃ６３とのデータ通信が可能になっている。
上記のような構成において、画像サーバ６５に必要なデジタル画像と、その情報たとえば文章の偽造個所の説明等を保存しておく。そして、例えば、大阪地区で、偽造として疑わしいものが発見されたとき、大阪の顕微鏡画像比較装置Ｂ６２のパソコン本体５から関連する情報をネットワーク６４を介して画像サーバ６５内の当該偽造として疑わしいものに関する情報を検索して、必要な情報をダウンロードして比較を行う。
また、各地で新たに見つかった偽造物の画像や情報を画像サーバ６５に、その都度保存しておくことで、リアルタイムで当該偽造物に関する情報を入手できる。また、それらの新しい情報が画像サーバに保存したら、画像サーバが自動的に各顕微鏡画像比較装置６１、６２、６３にメッセージ等を送るようにして、各地のオペレータが常に最新の情報を受けられるようにしてもよい。
上記のように複数の顕微鏡画像比較装置が各地に点在するような場合に、これら顕微鏡画像比較装置をネットワーク６４を介して接続するとともに、画像サーバ６５によりデータ通信可能にすることにより、画像データやその他の情報を複数の顕微鏡画像比較装置で共有化することができる。これにより各地から集まる最新の画像データを使用して画像比較を行うことができる。従って、各地で偽造印刷等疑わしいものが発見されたような場合においても、同じ偽造物か否かの確認を他の地区で発見された偽造物の最新情報を用いて直ちに行うことができるなど、運用効率を飛躍的に高めることができる。
なお、第３の実施形態においては、ネットワークを介して画像サーバによる画像ファイル等の共有化について説明している。ネットワークを利用した次のような構成も適用可能である。各地の装置においては、比較する画像の撮影と画像比較方法のみを選択し、これらの情報をネットワークを介して集中的に処理する制御装置に通信する。これらの情報に基づいて制御装置は、各地の装置に画像比較するための表示画面を通信する。これにより、各地の装置では、撮影画像と制御装置から送信された画像とに基づいて画像比較するようにしても良い。
（第４の実施の形態）
図１３を参照して本発明の第４の実施の形態を説明する。
上述した第１の実施の形態では、マクロ観察ユニット３を用いてベース２８１上の試料を広視野広範囲の観点で参照画像と比較観察を行い、必要に応じて試料をミクロ観察ユニット２のベース２０上に移し替えて精密な印刷や加工を拡大して参照画像と比較観察するようにしている。第４の実施の形態では、これらの作業を自動化できるようにしている。
図１３は、第４の実施形態に係る顕微鏡画像比較装置のシステム構成図を示す図である。
図１３において、顕微鏡画像比較装置は、観察装置６９と画像処理装置７０を備えている。
観察装置６９は、一体的に構成されたミクロ観察像取り込み手段としてのミクロ観察ユニット７１とマクロ観察像取り込み手段としてのマクロ観察ユニット７２とを備えている。ミクロ観察ユニット７１およびマクロ観察ユニット７２には、それぞれのベース（ミクロ用）７３およびベース（マクロ用）７４上に共通のマクロミクロ電動ステージ（自動Ｘ−Ｙステージ）７５が設けられている。マクロミクロ電動ステージ７５を駆動することで、ミクロ観察ユニット７１とマクロ観察ユニット７２の間で試料の受渡しが自動的にできる。
また、ミクロ観察ユニット７１とマクロ観察ユニット７２に対して、これらの観察像を撮影するためのＴＶカメラ７６が設けられている。ＴＶカメラ７６は、ミクロ観察ユニット７１では、ミクロマクロ用ズームハンドル７７、対物レンズ７８を介して試料を撮影する。ここで、フォーカスの調整はミクロ用フォーカシングハンドル７９で行う。さらに、ＴＶカメラ７６は、マクロ観察ユニット７２では、ミクロマクロ用ズームハンドル７７、不図示の光路切換え装置、マクロレンズ８０を介して試料の撮影を行う。ここで、フォーカスの調整はマクロ用フォーカシングハンドル８１で行う。
この場合において、ミクロ観察ユニット７１およびマクロ観察ユニット７２のフォーカシングハンドル７９、８１、不図示の調光装置、不図示の光路切換え装置およびＴＶカメラ７６は、それぞれ画像処理装置７０の一部を構成する制御手段であるパソコン本体８２より自動で制御可能となっている。
また、ミクロ観察ユニット７１およびマクロ観察ユニット７２には、各種の照明が設けられている。ミクロ観察ユニット７１には、偏光照明８３、落射照明８４、落射蛍光照明８５、偏射照明８６、透過照明８７、赤外線透過照明８８が設けられている。マクロ観察ユニット７２には、偏光照明８９、落射照明９０、落射蛍光照明９１、偏射照明９２、透過照明９３、赤外線透過照明９４が設けられている。これらの照明装置は、対象となる試料の観察部位などに適した照明方法に応じてパソコン本体８２やミクロ用コントロールボックス（手動操作ボックス）９５、マクロ用コントロールボックス（手動操作ボックス）９６により選択されるようになっている。
なお、接眼レンズ９７は、ミクロ観察ユニット７１およびマクロ観察ユニット７２により得られる試料の観察像を直接目視で見るためのレンズである。
観察装置６９は、マクロミクロ通信ケーブル９８、テレビカメラビデオケーブル９９およびテレビカメラ通信ケーブル１００を介して画像処理装置７０に接続されている。
画像処理装置７０は、パソコン本体８２の他に、観察画像の表示や制御用のＧＵＩ等を表示する表示手段としてのパソコン用モニタ１０１、入力装置のキーボード１０２、マウス１０３を有している。また、画像処理装置７０は、マクロミクロ通信ケーブル９８を介して観察装置６９の制御を行う。画像処理装置７０は、テレビカメラビデオケーブル９９を介してＴＶカメラ７６からの映像信号を取り込む。画像処理装置７０は、さらに、テレビカメラ通信ケーブル１００を介してＴＶカメラ７６のブライトネス、コントラスト等の制御を行う。すなわち、画像処理装置７０は、ＴＶカメラ７６からの撮像信号をパソコン本体８２内の画像入力ボード６を介してビデオカード７に取り込み、デジタル画像としてパソコン用モニタ１０１に表示する。
パソコン本体８２には、システム制御するためのメニュー、ボタン表示、画像表示のためのパソコン用モニタ１０１、メニュー及びボタンを操作するためのキーボード１０２およびマウス１０３が接続されている。
パソコン本体８２は、ＴＶカメラ７６で撮影した画像を表示させるためのフレームメモリ機能、システム制御のためのメニュー及びボタン操作機能、観察装置６９を制御するための通信機能などを備えている。パソコン本体８２は、さらに、一時的に画像データを保存するためのメモリ機能も備えている。また、パソコン本体８２は、ＴＶカメラ７６で撮影した画像及び撮影条件などのデータを他のパソコン（或いはサーバ、周辺機器等）に保存させてデータを共有したり、他のパソコン（或いはサーバ、周辺機器等）とのデータの授受を行うために必要な通信手段（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、ＧＰ−ＩＢ、パラレル、シリアル等）を備えている。さらに、パソコン本体８２は、マクロミクロ電動ステージ７５の駆動指令、ミクロ観察ユニット７１およびマクロ観察ユニット７２に対するフォーカス、ズーム、光路切換え、照明方法の切換え、調光等の指令や、ＴＶカメラ７６の制御指令などをインターフェースを介して観察装置６９に出力する。インターフェースは、観察装置６９とパソコン本体８２に内蔵されており、例えば、ＲＳ−２３２Ｃ、ＧＰ−ＩＢ、パラレル、シリアル、ＳＣＳＩ等がある。
図１４から図１７を参照して上記のように構成された第４の実施形態に係る動作を説明する。
図１４は、パソコン用モニタ１０１での表示例である。図１５乃至図１７は、作業手順と動作を説明するためのフローチャートである。
まず、画像を比較するときの基準となる参照画像の取得、登録を行う（後述のステップＳ１１〜Ｓ２３）。図１５に示すステップＳ１１で、観察者は、観察装置６９での観察ユニットを選択する。つまり、観察者は、試料上の観察したい領域の大きさなどによりマクロ観察ユニット７２またはミクロ観察ユニット７１を選択する。この場合、図１４に示すモニタの操作画面１０５上で、マクロ観察ユニット７２およびミクロ観察ユニット７１に対応するマクロボタン１０６またはミクロボタン１０７をクリックして光路切換えを行い、所望する観察ユニットを選択する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。次に、モニタの操作画面１０５上で、動画ボタン１０８ａを選択して、ＴＶカメラ７６で撮影している動画像を観察画像表示領域１０９に表示させる（ステップＳ１４）。この場合、フリーズボタン１３４を選択すれば、ＴＶカメラ７６で撮影された画像を静止画像として観察画像表示領域１０９に表示できる。
次に、観察者は、参照画像を生成するため見本となる試料を、選択した観察ユニット側のマクロミクロ電動ステージ７５上にセットする（ステップＳ１５）。そして、観察画像表示領域１０９に表示される動画像（観察画像）を参照しながら、試料に適した照明をマクロ用コントロールボックス９６またはミクロ用コントロールボックス９５を用いて選択し、明るさを調整する（ステップＳ１６）。
次に、観察者は、観察画像の細部を拡大観察するかどうかを判断する（ステップＳ１７）。観察画像の細部を拡大したい場合（Ｙｅｓ）は、倍率変更ボタン１１０で拡大倍率を設定する。そして、観察画像上にマウス１０３のポインタを移動させる。すると、観察画像上において、ポインタで指定された倍率の撮り込みエリアが表示される。観察者が撮り込みたい位置をクリックして拡大位置を決定し（ステップＳ１８）、操作画面１０５の設定ボタン１１１をクリックする。この動作により、パソコン本体８２は、現状のステージ位置、設定倍率および観察画像上でのマウスポインタの位置から拡大する画像の中心位置を算出する。そして、パソコン本体８２は、選択している観察ユニットの光軸上に拡大する画像の中心位置が一致するように自動的にマクロミクロ電動ステージ７５を移動させる。これにより、試料の観察したい位置が設定される（ステップＳ１９）。
次に、観察者は、試料の観察したい領域が表示されるようにズーム倍率を調整し、フォーカスを合せる（ステップＳ２０）。
なお、ステップＳ１７で、観察画像の細部を拡大観察しないと判断した場合は、直ちにステップＳ２０に進み、観察者は、試料の観察したい領域が表示されるようにズーム倍率を調整し、フォーカスを合せるようになる。
次に、観察者は、観察画像のコントラストは充分か判断する（ステップＳ２１）。ここで、蛍光照明や試料のコントラストが少ないと、はっきりした参照画像が生成できず、精度の高い画像比較ができない。この場合は、画像積算処理を行う（ステップＳ２２）。
この場合、観察者は、まず、モニタの操作画面１０５上の自動コントラストボタン１１２を選択して自動コントラスト処理を行う。これにより、パソコン本体８２は、撮り込んだ画像に輝度レベルが最適になるようにゲインまたはオフセット調整を行い、画像データを変更した上で、観察画像表示領域１０９に再表示する。観察者は、この画像を見ながら、試料の観察位置、倍率、フォーカスを合せる。次に、モニタの操作画面１０５上の積算ボタン１１３を選択して画像積算処理を開始する。これにより、パソコン本体８２は、撮り込んだ画像を設定された画像枚数分保存し、画像データを加算して、観察画像表示領域１０９に再表示する。観察者は、試料の明るさによりモニタの操作画面１０５上の積算数１１４で積算回数を調整し、観察し易い画像に調整する。
これらの準備ができたところで、モニタの操作画面１０５上の画像登録ボタン１１５を操作して、表示されている画像を参照画像として登録する（ステップＳ２３）。この場合、パソコン本体８２は、ＴＶカメラ７６からの映像信号を画像入力ボード６を介してデジタル画像で取り込み、参照画像として記憶媒体１０に記憶させるとともに、静止画像表示領域１１６に表示する。また、パソコン本体８２は、この時の撮影条件を観察装置６９とＴＶカメラ７６との通信によって確認し、パソコン本体８２内の撮影条件ファイル等に記録する。この通信は、マクロ・ミクロ通信ケーブル９８およびテレビカメラ通信ケーブル１００を介して行われる。
なお、参照画像の登録は、モニタの操作画面１０５にあるファイル読込ボタン１１７を選択して、例えば、パソコン本体８２内またはネットワーク等の通信手段により他のパソコンの記録媒体に保存されている参照画像のデータを読み込んで登録してもよい。この場合は、ステップＳ１１〜Ｓ２３の手順は、不要になる。また、ステップＳ１１からステップＳ２３は、観察者の操作によらず、自動化可能な部分は自動化しても良い。
次に、比較を行う試料の観察画像の取得及び参照画像との比較作業を行う（後述のステップＳ２４〜Ｓ４２）。観察者は、マクロミクロ電動ステージ７５上にセットされている参照画像生成のための見本試料に代えて、比較画像を生成するための比較用の試料をセットする（ステップＳ２４）。そして、撮影条件ボタン１１８を選択する。すると、パソコン本体８２は、参照画像を登録した時点の撮影条件ファイルを読み出して、マクロミクロ電動ステージ７５の位置、ズーム倍率、照明方法、調光、光路切換え、ＴＶカメラ７６の設定などをマクロ・ミクロ通信ケーブル９８を介して観察装置６９側を自動制御し、参照画像の取得時に観察条件に一致させる。そして、ＴＶカメラ７６で撮影される観察像の動画像を観察画像表示領域１０９に表示させる。
なお、同じ撮影条件で撮影しても照明装置のランプの劣化やレンズなどによるミクロ観察ユニット７１およびマクロ観察ユニット７２の機差により画像の色あいなどの違いが発生する。そこで、パソコン本体８２は、参照画像と比較画像の色再現が一致するように、画像入力ボードの色調整を行う。例えば、参照画像の特徴点とバックの色情報として赤・緑・青の輝度情報が、比較画像と合うように画像入力ボードの色調整を行う。
次に、観察者は、観察画像表示領域１０９の画面から試料の観察したい領域が表示されているか確認し、ズーム倍率を調整し、フォーカスを合せる（ステップＳ２５）。
ここで、観察者は、画像のコントラストは充分か判断する（ステップＳ２６）。この場合、蛍光照明や試料のコントラストが少ない場合は、そのまま観察してもはっきりした画像にならず、精度の高い画像比較ができない。この場合も画像積算処理を行う（ステップＳ２７）。
この場合、観察者は、まず、モニタの操作画面１０５上の自動コントラストボタン１１２を選択し自動コントラスト処理を行う。これにより、パソコン本体８２は、撮り込んだ画像を観察しやすい輝度レベルになるようにゲインまたはオフセット調整を行い、画像データを変更した上で、観察画像表示領域１０９に再表示する。観察者は、この画像を見ながら、試料の観察位置、倍率、フォーカスを合せる。次に、モニタの操作画面１０５にある積算ボタン１１３を選択して、画像積算処理を開始する。これにより、パソコン本体８２は、撮り込んだ画像を設定された画像枚数分保存し、画像データを加算して、観察画像表示領域１０９に再表示する。観察者は、試料の明るさによりモニタの操作画面１０５上の積算数１１４で積算回数を調整し、観察し易い画像に調整する。なお、ステップＳ２４からステップＳ２７における観察画像の取得及び表示についても、参照画像の取得の場合と同様に、自動化可能である。
これにより、参照画像と比較画像の撮影条件が一致し、画像比較し易い画像が撮影できることとなり、次に、画像を比較する作業に入る。
この場合、図１７において、観察者は、モニタの操作画面にある分割画像表示、オーバーラップ表示、画像切換え表示より試料に適した画像比較モードを選択する（ステップＳ２８）。また、この画像比較モードの選択により、ＴＶカメラ７６からの画像は、動画像表示領域１１９に比較画像として表示される。
まず、第一の画像比較モードとして分割画像表示は、観察画像表示領域１０９を上下または左右の２つの領域に分割し、一方の分割領域に静止画像からなる参照画像を表示し、他方の分割領域に動画像または静止画像からなる比較画像を表示する。また、この分割モードの選択で、分割画像表示の表示方法を選択する（ステップＳ２９）。この分割画像表示の表示方法は、左：参照画像・右：比較画像、左：比較画像・右：参照画像、上：参照画像・下：比較画像、上：比較画像・下：参照画像があり、これらはボタン１２０で選択できる。なお、領域を分割する境界線の罫線は、罫線移動ボタン１３３により移動できる。
観察者は、試料の比較したい領域により適した分割画像表示の表示方法を選択する。この場合、観察画像表示領域１０９の一方の分割領域に表示される参照画像には、縦スクロールバー１２１、横スクロールバー１２２が配置されており、観察者は、スクロールバーを移動させることにより参照画像の表示位置を調整する（ステップＳ３０）。ここで、パソコン本体８２は、スクロールバーの移動量に合せて、参照画像の画像表示位置と比較画像の画像表示位置が同じ位置になるように、自動的にマクロミクロ電動ステージ７５を移動させる。また、観察画像表示領域１０９の一方の分割領域に表示される比較画像は、動画像にて表示されており、観察者は、必要により位置を微調整したい場合は、画像を確認しながらマクロミクロ電動ステージ７５を移動させる事により比較画像の表示位置を調整する。
次に、第二の画像比較モードとしてオーバーラップ表示は、参照画像と比較画像の輝度の割合を任意の整数ｎ，ｍ（但し、ｎ≧ｍ）において、ｍ／ｎ倍した画像と（ｎ−ｍ）／ｎ倍した画像とを加算した画像を観察画像表示領域１０９に表示することにより、参照画像と比較画像が透けて見える画像を観察することができる。なお、整数ｎ，ｍを変更して参照画像と比較画像の輝度の割合いを徐々に変更することにより、片側の画像を強調させて表示することもできる。
この場合、観察者は、オーバーラップボタン１２３を選択し（ステップＳ３１）、参照画像と比較画像の位置調整により（ステップＳ３２）、参照画像と比較画像の微妙な位置ずれを、オーバーラップ画像を確認しながらマクロミクロ電動ステージ７５を移動させることにより一致させる。そして、観察者は、オーバーラップ画像を確認し、一致していない部分を確認する。なお、表示割合の調整で（ステップＳ３３）、観察者はどちらかの画像を強調したい場合は、表示割合調整バー１２４を変更することにより、どちらかの画像の表示割合を強調して表示させることができる。
次に、第三の画像比較モードとして画像切換え表示（アニメーション）は、参照画像と比較画像の２つの画像を所定時間間隔で交互に観察画像表示領域に繰返し切換え表示する。観察者は、前もって、オーバーラップボタン１２３を選択し（ステップＳ３４）、参照画像と比較画像の位置調整により（ステップＳ３５）、参照画像と比較画像の微妙な位置ずれを一致させる。次に、画像切換え表示（アニメーション）ボタン１２５を選択し（ステップＳ３６）、切り換わる画像を確認しながら、一致していない部分を確認する。つまり、画像を交互に切り換えることにより、画像の残像効果によって異なる部分を認識する。この場合、観察者は、切換え時間を設定して（ステップＳ３７）、比較しやすい切り換わり時間を設定時間ボタン１２６を操作し設定して観察する。
なお、参照画像の表示方法を変更するために、静止画像表示領域１１６に、上下ボタン１２７、左右ボタン１２８、ネガボタン１２９が設けられている。上下ボタン１２７、左右ボタン１２８により、例えば、試料の裏表の状態を比較する場合、裏側より撮影した画像と表側の画像の方向を一致させるために、参照画像を上下反転と左右反転ができる。ネガボタン１２９により、試料により片側の画像をポジネガ反転されて画像の比較が認識しやすくなる。
画像比較が終了したところで、異物自動検出ボタン１３０を選択する。すると、異物自動検出処理により（ステップＳ３８）、パソコン本体８２にて参照画像と比較画像の二値化画像が比較され、異なる部分を色付けし、またはマークなどで表示することで、観察者の画像比較を支援する。そして、観察者が異物自動検出処理を参考に目視にて画像を観察し、画像を比較する（ステップＳ３９）。
次に、コメントボタン１３１を選択すると、描画機能により参照画像、比較画像、画像比較モードによる観察画像上にコメント入力が可能になり（ステップＳ４０）、補足説明を書き加える。また、観察者は、保存が必要な画像を観察画像表示領域１０９に表示させ、画像保存ボタン１３２を選択すると、保存したい記憶媒体に画像が保存される（ステップＳ４１）。なお、この時に、パソコン本体８２は、保存画像の観察条件も合せて保存する。
次に、観察者は、さらに試料の観察部分を変更して詳細な比較観察を続けるかを判断する（ステップＳ４２）。ここで、比較観察を続ける場合は、最初のステップＳ１１に戻って、上述した動作を繰り返し、また、比較観察を続けない場合は、観察を終了する。
従って、このようにすれば、ミクロ観察ユニット７１とマクロ観察ユニット７２、各種照明装置、各種の画像比較モードを用いることにより、試料の特徴部分をより鮮明に、且つ容易にして、参照画像と比較画像の比較観察を行うことができる。
また、予め保存されていた参照画像とミクロ観察ユニット７１またはマクロ観察ユニット７２により撮影中の比較画像が、過去の観察条件と同じ条件で観察ができる。更に、過去に観察した試料の特徴と現在観察している試料の特徴を容易に同一条件で比較観察するができる。
さらに、画像を保存した時の観察条件は、画像データと共に保存される。例えば、観察条件を共用の記憶媒体に保存しておけば、どのシステムでも過去に使った画像にて画像比較を行った時と同じ観察条件にて自動的に設定され、再検査の効率を大幅に向上することができる。
さらに、倍率や位置を変更して観察を続けたい場合は、倍率と位置を指定すると、マクロミクロ電動ステージ７５が自動的に観察位置に移動するとともに、倍率が変更する。従って、参照画像と比較画像の比較したい位置・倍率を容易に設定することができる。また、各種画像比較モードを用いることで参照画像と比較画像の比較が容易になり画像の相違点を発見しやすくなり、精度の高い画像比較を行うこともできる。
なお、上述した各実施の形態では、試料の観察像を取り込む手段として、ミクロ観察ユニット２とマクロ観察ユニット３の両方を設けた場合を述べたが、これらミクロ観察ユニット２およびマクロ観察ユニット３の一方のみを用いても、本発明が成立することは勿論である。
なお、本発明の実施の形態には、以下のプログラムや当該プログラムを記録した記録媒体が含まれる。
（１）試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、取り込まれた観察像を撮影し、撮影された観察像より得られる比較画像の全体または一部と、予め用意された参照画像の全体または一部を比較可能に表示するプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
（２）（１）記載において、少なくとも前記比較画像を動画状態で表示するプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
（３）試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、取り込まれた観察像を撮影し、撮影された観察像より得られる比較画像と、予め用意された参照画像を任意の比率で足し合わせ、加算画像として表示するプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
（４）試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、取り込まれた観察像を撮影し、撮影された観察像より得られる比較画像と、予め用意された参照画像を一定の時間間隔で交互に表示するプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
（５）（１）〜（４）のいずれかの記載において、前記観察像より得られる比較画像は、積算処理により明るさを調整可能にして表示するプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
（６）（１）〜（４）のいずれかの記載において、前記比較画像と参照画像とに、一定間隔の格子を重ねて表示するプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
（７）試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、取り込まれた観察像を撮影し、撮影された観察像より得られる比較画像と予め用意された参照画像を引き算し、その結果に基づいて強調表示を行うプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
以上述べたように本発明によれば、参照画像と比較画像の比較観察を簡単な操作で、精度よく、しかも効率的に行うことができる画像比較装置、画像比較方法及び画像比較をコンピュータに実行させるプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来の比較顕微鏡の概略構成を示す図。
図２は、本発明の第１の実施の形態の顕微鏡画像比較装置のブロック図。
図３は、第１の実施の形態の顕微鏡画像比較装置のシステム構成を示す図。
図４は、第１の実施の形態に用いられるモニタの表示例を示す図。
図５Ａ〜図５Ｆは、第１の実施の形態での参照画像と比較画像を比較するための第１の表示例を示す図。
図６Ａ〜図６Ｆは、第１の実施の形態での参照画像と比較画像を比較するための第２の表示例を示す図。
図７Ａ〜図７Ｄは、第１の実施の形態での参照画像と比較画像を比較するための第３の表示例を示す図。
図８は、第１の実施の形態でのオーバーラップ処理を説明するためのフロチャート。
図９は、第１の実施の形態での参照画像と比較画像を比較するための第４の表示例を示す図。
図１０Ａ〜図１０Ｃは、第１の実施の形態での参照画像と比較画像を比較するための第５の表示例を示す図。
図１１は、本発明の第２の実施の形態での参照画像と比較画像を比較するための表示例を示す図。
図１２は、本発明の第３の実施の形態の概略構成を示す図。
図１３は、本発明の第４の実施の形態の顕微鏡画像比較装置のシステム構成を示す図。
図１４は、第４の実施の形態に用いられるモニタの表示例を示す図。
図１５は、第４の実施の形態の動作を説明するためのフロチャート。
図１６は、第４の実施の形態の動作を説明するためのフロチャート。
図１７は、第４の実施の形態の動作を説明するためのフロチャート。

Claims (29)

1. 試料のマクロ的観察像又は前記試料のミクロ的観察像の少なくとも一方を取り込む観察像取り込み手段と、
   前記観察像取り込み手段より取り込まれた観察像を撮影する撮影手段と、
   予め用意された参照画像を記録する記録手段と、
   前記撮影手段により撮影される観察像を比較画像として表示すると共に前記記録手段に記録された参照画像を前記表示手段に比較可能に表示する表示手段と、を具備したことを特徴とする画像比較装置。
2. 前記観察像取り込み手段は、
   前記試料に光を照射しその散乱光を観察可能にする照明手段と、
   前記試料に光を照射しその蛍光を観察可能にする照明手段と、
   前記試料に偏光した光を照射しその散乱光を観察可能にする照明手段と、
   前記試料に光を透過しその透過光を観察可能にする照明手段と、
   の少なくとも１つの照明手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像比較装置。
3. 前記表示手段は、前記比較画像を動画像として表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像比較装置。
4. 前記表示手段は、前記比較画像と前記参照画像を任意の比率で足し合わせた加算画像を表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像比較装置。
5. 前記表示手段は、前記比較画像と前記参照画像を所定の時間間隔で交互に表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像比較装置。
6. 前記表示手段は、前記比較画像又は前記参照画像の少なくとも一方を積算処理して明るさを調整した後に表示することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像比較装置。
7. 前記表示手段は、前記比較画像と前記参照画像とに、一定間隔の格子を更に重ねて表示することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像比較装置。
8. 前記表示手段は、前記比較画像と前記参照画像とのサブトラクションを行い、その結果に基づいて表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像比較装置。
9. 試料のマクロ的観察像を取り込むマクロ観察ユニットと、
   前記試料のミクロ的観察像を取り込むミクロ観察ユニットと、
   前記マクロ観察ユニットと前記ミクロ観察ユニットの間で前記試料を移動させるステージと、
   前記マクロ観察ユニットおよび前記ミクロ観察ユニットより取り込まれる前記ステージ上の試料の観察像を撮影するカメラと、
   前記マクロ観察ユニットまたは前記ミクロ観察ユニットより前記カメラへの光路を切換える光路切換え手段と、
   前記カメラより撮影された観察像を参照画像として記録する記録媒体と、
   前記カメラより撮影される観察像を比較画像として表示すると共に前記記録媒体に記録された参照画像を比較可能に表示する表示手段と、
   を具備したことを特徴とする画像比較装置。
10. 前記マクロ観察ユニットおよび前記ミクロ観察ユニットによる前記試料の観察像の取り込みに適した照明方法を選択できるように偏光照明、落射照明、蛍光照明、偏射照明、透過照明、赤外線照明のうち少なくとも１つの照明と、前記照明の明るさと点灯動作、消灯動作を操作する手段を更に備えたことを特徴とする請求項９記載の画像比較装置。
11. 前記表示手段は、
    参照画像を表示する第１の画像表示領域と、
    比較画像を表示する第２の画像表示領域と、
    前記参照画像および前記比較画像を同時に表示する第３の画像表示領域と
    を有し、前記第３の画像表示領域にて前記参照画像と前記比較画像を比較観察可能にしたことを特徴とする請求項１または請求項９に記載の画像比較装置。
12. 前記表示手段の第３の画像表示領域を上下または左右に２分割し、該分割された第１の部分領域を参照画像の表示領域、第２の部分領域を比較画像の表示領域として表示し、それぞれの画像の位置を上下左右に移動可能な機能を有した分割画像表示手段と、
    前記第３の画像表示領域に参照画像と比較画像の輝度の割合を任意の整数ｎ，ｍ（但し、ｎ≧ｍ）においてｍ／ｎ倍した画像と（ｎ−ｍ）／ｎ倍した画像とを加算した画像で表示し、整数ｎ，ｍを変更して参照画像と比較画像の輝度の割合を徐々に変更調整可能な機能を有したオーバーラップ画像表示手段と、
    前記第３の画像表示領域に参照画像と比較画像を一定時間間隔で交互に画像を切換えて表示するとともに、この画像を切換え時間を調整可能な機能を有した画像切換え表示手段と、を更に備え、
    前記第３の画像表示領域にて前記参照画像と比較画像との比較観察を可能にしたことを特徴とする請求項１１に記載の画像比較装置。
13. 試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像の少なくとも一方の観察像を取り込み、
    取り込まれた前記観察像を撮影し、
    撮影された前記観察像より得られる比較画像の全体または一部と、予め用意された参照画像の全体または一部を比較可能に表示することを特徴とする画像比較方法。
14. 前記表示が、前記比較画像又は前記参照画像の少なくとも一方を動画状態で表示することを含むことを特徴とする請求項１３に記載の画像比較方法。
15. 試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、
    取り込まれた前記観察像を撮影し、
    撮影された前記観察像より得られる比較画像と予め用意された参照画像とを任意の比率で足し合わせた加算画像を表示することを特徴とする画像比較方法。
16. 試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、
    取り込まれた前記観察像を撮影し、
    撮影された前記観察像より得られる比較画像と予め用意された参照画像を所定の時間間隔で交互に表示することを特徴とする画像比較方法。
17. 前記観察像より得られる比較画像又は参照画像は、積算処理により明るさを調整した後に表示することを特徴とする請求項１３乃至請求項１６のいずれか１項に記載の画像比較方法。
18. 前記比較画像と前記参照画像に、一定間隔の格子を重ねて表示することを特徴とする請求項１３乃至請求項１６のいずれか１項に記載の画像比較方法。
19. 試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、
    取り込まれた前記観察像を撮影し、
    撮影された前記観察像と予め用意された参照画像とのサブトラクションを行い、その結果に基づいて表示を行うことを特徴とする画像比較方法。
20. 少なくとも２つ以上の画像比較装置と、少なくとも１つ以上の画像を保存可能な画像サーバを、データ通信可能なネットワークを介して接続したシステムに適用される画像比較方法において、
    各画像比較装置において、試料から取得される比較画像との比較に使用される参考画像を前記画像サーバからネットワークを介して読み出し可能にしたことを特徴とする画像比較方法。
21. 試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、
    取り込まれた前記観察像を撮影し、
    撮影された前記観察像より得られる比較画像の全体または一部と、予め用意された参照画像の全体または一部を比較可能に表示するコンピュータで実行可能なプログラム。
22. 前記表示が、前記比較画像又は前記参照画像の少なくとも一方を動画状態で表示することを含むことを請求項２１に記載のコンピュータで実行可能なプログラム。
23. 試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、
    取り込まれた前記観察像を撮影し、
    撮影された前記観察像より得られる比較画像と予め用意された参照画像とを任意の比率で足し合わせた加算画像を表示するコンピュータで実行可能なプログラム。
24. 試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、
    取り込まれた前記観察像を撮影し、
    撮影された前記観察像より得られる比較画像と予め用意された参照画像を所定の時間間隔で交互に表示するコンピュータで実行可能なプログラム。
25. 前記観察像より得られる比較画像又は参照画像は、積算処理により明るさを調整した後に表示することを特徴とする請求項２１乃至２４のいずれか１項に記載のコンピュータで実行可能なプログラム。
26. 前記比較画像と前記参照画像に、一定間隔の格子を重ねて表示することを特徴とする請求項２１乃至２４のいずれか１項に記載のコンピュータで実行可能なプログラム。
27. 試料のマクロ的観察像またはミクロ的観察像を取り込み、
    取り込まれた前記観察像を撮影し、
    撮影された前記観察像と予め用意された参照画像とのサブトラクションを行い、その結果に基づいて表示を行うコンピュータで実行可能なプログラム。
28. 少なくとも２つ以上の画像比較装置と、少なくとも１つ以上の画像を保存可能な画像サーバを、データ通信可能なネットワークを介して接続したシステムに適用され、
    各画像比較装置において、試料から取得される比較画像との比較に使用される参考画像を前記画像サーバからネットワークを介して読み出しするコンピュータで実行可能なプログラム。
29. 試料の観察像を撮影する撮影手段と、撮影された観察像を比較する表示手段と、画像比較する表示方法を通信する手段とを備えた装置と、データ通信可能なネットワークを介して接続した制御装置により指示された表示画面を通信により表示させることを特徴とする画像比較方法。

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