KR102186448B1 - 디지털 현미경 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 디지털 현미경은, 샘플의 일측에 배치되는 대물렌즈; 상기 대물렌즈의 일측에 배치되고, 상기 대물렌즈를 통해 확대된 상기 샘플의 이미지를 획득하는 이미지 센서; 상기 샘플과 상기 대물렌즈 간의 간격을 가변하기 위한 가변수단; 및 상기 이미지 센서로부터, 상기 대물렌즈와 상기 샘플 간의 간격이 제1 간격일 때 획득된 제1 이미지 및 상기 간격이 제2 간격일 때 획득된 제2 이미지를 입력받고, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 융합하여 융합 이미지를 생성하는 이미지 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디지털 현미경 및 그것의 동작 방법{Digital microscope and operating method thereof}

본 발명은 현미경에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이미지 센서를 탑재한 디지털 현미경 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.

일반적으로 현미경은 관찰 대상물을 크게 확대하여 관찰하기 위한 것으로서, 생물분야, 의학분야, 과학분야, 학습 교재용으로 및 반도체 검사장비 등과 같이 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되어지고 있다.

통상의 광학계 현미경은 그 구조상 여러 사람이 동시에 관찰 대상물을 볼 수 없는 불편함이 있을 뿐만 아니라 관찰 대상물을 이미지 형태로 기록 저장하기가 곤란한 단점이 있었다.

광학계 현미경이 지닌 단점들을 개선하고자 이미지 센서를 탑재한 디지털 현미경이 개발되었다. 디지털 현미경은 그 용도에 부합하기 위해 배율을 높이고 상의 화질을 높이기 위한 여러 가지 부속 장비가 부가됨에 따라 부피가 크고 복잡하여 제조단가가 높아 고가일 뿐만 아니라 사용환경의 제약이 크며, 이로 인해 관찰 대상이 제한되어 활용성이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 제조비용이 절감되고 소형화에 유리하며 고해상도 이미지를 제공할 수 있고 다양한 분야에 활용하는 것이 가능한 디지털 현미경 및 그것의 동작 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 디지털 현미경은, 샘플의 일측에 배치되는 대물렌즈; 상기 대물렌즈의 일측에 배치되고, 상기 대물렌즈를 통해 확대된 상기 샘플의 이미지를 획득하는 이미지 센서; 상기 샘플과 상기 대물렌즈 간의 간격을 가변하기 위한 가변수단; 및 상기 이미지 센서로부터, 상기 대물렌즈와 상기 샘플 간의 간격이 제1 간격일 때 획득된 제1 이미지 및 상기 간격이 제2 간격일 때 획득된 제2 이미지를 입력받고, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 융합하여 융합 이미지를 생성하는 이미지 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이미지 처리부는 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 주파수 영역에서 융합할 수 있다.

상기 제1 이미지는 상기 이미지 센서의 중심에 포커싱된 이미지이고, 상기 제2 이미지는 상기 이미지 센서의 중심 바깥쪽에 포커싱된 이미지일 수 있다. 여기서 상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 작을 수 있다.

상기 이미지 처리부는, 상기 제1 및 제2 이미지로부터 각각 DWT(Discrete Wavelet Transform)를 통해 제1 및 제2 주파수 영역 이미지를 획득하고, 상기 제1 및 제2 주파수 영역 이미지를 융합하여 주파수 영역 융합 이미지를 획득하고, 상기 주파수 영역 융합 이미지로부터 IDWT(Inverse Discrete Wavelet Transform)를 통해 상기 융합 이미지를 획득할 수 있다.

상기 이미지 처리부는, 상기 제1 및 제2 주파수 영역 이미지로부터 각각 피라미드 확장(pyramid expansion)을 통해 제1 피라미드 레벨 이미지들과 제2 피라미드 레벨 이미지들을 획득하고, 상기 제1 피라미드 레벨 이미지들과 상기 제2 피라미드 레벨 이미지들을 레벨 별로 융합하여 융합 피라미드 레벨 이미지들을 획득하고, 상기 융합 피라미드 레벨 이미지들로부터 피라미드 압축(pyramid compression)을 통해 상기 주파수 영역 융합 이미지를 획득할 수 있다.

상기 디지털 현미경은, 상기 샘플에 광을 조사하는 광원; 및 상기 광원으로부터의 광을 집속하는 집속렌즈를 더 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 디지털 현미경의 동작 방법에 있어서, 상기 디지털 현미경은, 샘플의 일측에 배치되는 대물렌즈, 및 상기 대물렌즈의 일측에 배치되고, 상기 대물렌즈를 통해 확대된 상기 샘플의 이미지를 획득하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 동작 방법은, 상기 대물렌즈와 상기 샘플 간의 간격이 제1 간격일 때 상기 이미지 센서로 상기 샘플의 제1 이미지를 획득하는 단계; 상기 대물렌즈와 상기 샘플 간의 간격이 제2 간격일 때 상기 이미지 센서로 상기 샘플의 제2 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 융합하여 융합 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 융합 이미지를 생성하는 단계는 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 주파수 영역에서 융합할 수 있다.

상기 제1 이미지는 상기 이미지 센서의 중심에 포커싱된 이미지이고, 상기 제2 이미지는 상기 이미지 센서의 중심 바깥쪽에 포커싱된 이미지일 수 있다. 여기서 상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 작을 수 있다.

상기 융합 이미지를 생성하는 단계는, 상기 제1 및 제2 이미지로부터 각각 DWT(Discrete Wavelet Transform)를 통해 제1 및 제2 주파수 영역 이미지를 획득하는 단계; 상기 제1 및 제2 주파수 영역 이미지를 융합하여 주파수 영역 융합 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 주파수 영역 융합 이미지로부터 IDWT(Inverse Discrete Wavelet Transform)를 통해 상기 융합 이미지를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 주파수 영역 융합 이미지를 획득하는 단계는, 상기 제1 및 제2 주파수 영역 이미지로부터 각각 피라미드 확장(pyramid expansion)을 통해 제1 피라미드 레벨 이미지들과 제2 피라미드 레벨 이미지들을 획득하는 단계; 상기 제1 피라미드 레벨 이미지들과 상기 제2 피라미드 레벨 이미지들을 레벨 별로 융합하여 융합 피라미드 레벨 이미지들을 획득하는 단계; 및 상기 융합 피라미드 레벨 이미지들로부터 피라미드 압축(pyramid compression)을 통해 상기 주파수 영역 융합 이미지를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 디지털 현미경은, 상기 샘플에 광을 조사하는 광원 및 상기 광원으로부터의 광을 집속하는 집속렌즈를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 디지털 현미경 및 그것의 동작 방법은, 제조비용이 절감되고 소형화에 유리하며 고해상도 이미지를 제공할 수 있고 다양한 분야에 활용하는 것이 가능한 장점들이 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 현미경의 개략적인 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 현미경의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 대물렌즈(20)와 샘플(S) 간의 간격이 각각 제1 간격 및 제2 간격으로 설정된 상태에서 제1 이미지와 제2 이미지가 얻어지는 것을 나타낸다.
도 4는 도 2의 230단계, 즉 이미지 센서(30)의 중심에 포커싱된 제1 이미지와 이미지 센서(30)의 중심 바깥쪽에 포커싱된 제2 이미지를 융합하여 융합 이미지를 생성하는 과정을 구체적으로 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 4의 흐름도에 따라 제1 이미지와 제2 이미지로부터 융합 이미지가 생성되는 과정을 도식화하여 보여준다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 얻어진 제1 이미지, 제2 이미지, 융합 이미지를 부분적으로 확대하여 비교한 것을 나타내는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 현미경의 개략적인 구성을 나타낸다.

본 실시예에 따른 디지털 현미경은, 샘플(S)을 올려놓기 위한 스테이지(10), 샘플(S)의 일측에 배치되어 상을 확대하는 대물렌즈(20), 대물렌즈(20)의 일측에 배치되어, 대물렌즈(20)를 통해 확대된 샘플(S)의 이미지를 획득하는 이미지 센서(30), 샘플(S)의 타측에 배치되어, 샘플(S)에 광을 조사하는 광원(예컨대 LED 광원)(40), 광원(40)으로부터의 광을 샘플(S)에 집속하는 집속렌즈(50), 및 이미지 센서(30)로부터 입력되는 이미지를 처리하는 이미지 처리부(60)를 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 광원(40)에서 나온 광이 집속렌즈(50)에 의해 샘플(S)에 집속되고, 샘플(S)을 통과한 광이 대물렌즈(20)로 입사되고, 대물렌즈(20)를 통과한 광이 이미지 센서(30)에 의해 감지된다. 이에 따라 이미지 센서(30)에서는 대물렌즈(20)를 통해 확대된 샘플(S)의 이미지가 획득된다.

본 실시예는 광원(40)과 집속렌즈(50)가 샘플(S)을 대물렌즈(20)와 마주보도록 샘플(S), 대물렌즈(20) 및 이미지 센서(30)와 동일 축 상에 배치되는 구조이나, 실시예에 따라서는 이와 달리 대물렌즈(20)와 이미지 센서(30) 사이에 광 분할기가 배치되고 그 측면에 광원(40)과 집속렌즈(50)이 배치되는 구조일 수도 있다. 이러한 구조에 따르면, 광원(40)에서 나온 광이 광 분할기에 의해 진행 경로가 바뀌어 대물렌즈(20)를 통해 샘플(S)에 조사되고, 샘플(S)에서 반사된 광이 대물렌즈(20)로 입사되고, 대물렌즈(20)를 통과한 광이 이미지 센서(30)에 의해 감지된다. 이러한 구조에서 스테이지(10)는 생략될 수 있다.

본 발명의 특징 중 하나는, 통상의 현미경 광학계라면 대물렌즈와 이미지 센서 사이에 구비되어야 하는 경통 내지는 튜브렌즈가 생략되는 것이다. 본 발명은 경통이나 튜브렌즈를 생략함으로써 대물렌즈(20)와 이미지 센서(30)를 근접하게 배치할 수 있다. 경통이나 튜브렌즈 없이 대물렌즈(20)와 이미지 센서(30)가 근접하게 배치됨에 따라, 광학 구성 요소의 감소로 인하여 광의 감쇠가 적어지고 구조가 간단해지며 현미경의 크기가 감소되는 장점을 가진다. 또한 이미지 센서(30)가 대물렌즈(20)에 근접하므로, 작은 크기의 픽셀을 가지는 고화질 이미지 센서를 사용할 수 있고, 이미지 센서의 크기를 줄일 수 있으며, 보다 넓은 시야(Field of View)를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 현미경은 비교적 저렴한 상용의 유한 타입 대물렌즈의 사용이 가능하다. 광학 구성 요소의 감소와 저렴한 대물렌즈의 사용 등으로 인해, 현미경의 제조비용은 현저하게 절감될 수 있다.

경통이나 튜브렌즈를 생략하고 대물렌즈(20)와 이미지 센서(30)를 근접하게 배치함으로 인해, 대물렌즈(20)를 통과한 광의 이미지 센서(30)에서의 초점면(focal plane)은 평면이 아니라 구면에 가깝게 된다. 그로 인해 주어진 시야(FOV) 내에서 이미지의 불균일한 포커싱이 발생하여, 초점이 맞춰진 부분은 선명하지만 초점이 벗어난 부분은 덜 선명한 이미지가 획득된다.

본 발명의 특징 중 다른 하나는 대물렌즈(20)를 통과한 광의 초점면이 평면이 아님에도 불구하고 전체적으로 선명한 이미지를 얻기 위한 것으로, 대물렌즈(20)와 샘플(S) 간의 간격을 조정함으로써 이미지 센서(30) 상의 다른 부분에 초점이 맞춰진 둘 이상의 이미지들을 얻고, 그 이미지들을 융합하여 전체적으로 선명한 최종 이미지를 얻는 것이다. 이하에서는 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 디지털 현미경의 추가적인 구성 및 동작 방법을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 디지털 현미경은 샘플(S)과 대물렌즈(20) 간의 간격을 가변하기 위한 가변수단(미도시)을 포함한다. 상기 가변수단은, 대물렌즈(20)와 이미지 센서(30)가 고정된 상태에서 스테이지(10)를 축 방향으로 이동시키는 방식으로 구현되거나, 샘플(S) 또는 스테이지(10)가 고정된 상태에서 대물렌즈(20)와 이미지 센서(30)를 축 방향으로 이동시키는 방식으로 구현될 수 있다. 상기 가변수단은 수동으로 동작하도록 구현될 수도 있고, 자동으로 동작하도록 구현될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 현미경의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.

대물렌즈(20)와 샘플(S) 간의 간격을 제1 간격으로 설정하고 이미지 센서(30)로 샘플(S)의 제1 이미지를 획득하고(210단계), 대물렌즈(20)와 샘플(S) 간의 간격을 제2 간격으로 설정하고 이미지 센서(30)로 샘플(S)의 제1 이미지를 획득한다(220단계). 이미지 센서(30)에 의해 획득된 제1 및 제2 이미지는 이미지 처리부(60)로 입력된다.

도 3은 예컨대 상기 가변수단이 스테이지(10)를 이동시키는 방식으로 구현된 경우, 대물렌즈(20)와 샘플(S) 간의 간격이 각각 제1 간격 및 제2 간격으로 설정된 상태에서 제1 이미지와 제2 이미지가 얻어지는 것을 나타낸다.

도 3의 좌측 설정을 참조하면, 대물렌즈(20)를 통과한 광의 초점면(fp1)이 이미지 센서 평면(30')의 중심(O)을 지나도록 대물렌즈(20)와 샘플(S) 간의 간격이 제1 간격(d1)으로 설정되어, 이미지 센서(30)의 중심(O)에 포커싱된 제1 이미지가 획득된다. 따라서 제1 이미지는 중심(O) 부분은 선명하지만 중심 바깥쪽 부분은 덜 선명한 이미지가 된다.

도 3의 우측 설정을 참조하면, 대물렌즈(20)를 통과한 광의 초점면(fp2)이 이미지 센서 평면(30')의 중심(O)으로부터 R만큼 떨어진 바깥쪽 지점을 지나도록 대물렌즈(20)와 샘플(S) 간의 간격이 제2 간격(d2)으로 설정되어, 이미지 센서(30)의 중심 바깥쪽(R)에 포커싱된 제2 이미지가 획득된다. 여기서 제2 간격(d2)은 제1 간격(d1)보다 작은 값이 된다. 따라서 제2 이미지는 중심 바깥쪽(R) 부분은 선명하지만 중심(O) 부분은 덜 선명한 이미지가 된다.

다시 도 2를 참조하면, 이미지 처리부(60)는 위와 같이 이미지 센서(30)의 중심에 포커싱된 제1 이미지와 이미지 센서(30)의 중심 바깥쪽에 포커싱된 제2 이미지를 주파수 영역에서 융합하여, 중심과 중심 바깥쪽이 모두 선명한 융합 이미지를 생성한다(230단계). 융합 이미지는 이미지 처리부(60)와 연결된 디스플레이 장치(미도시)를 통해 표시된다. 필요에 따라서는(이를테면, 중심 또는 바깥쪽의 원하는 지점에 초점을 맞추기 위해) 샘플(S)과 대물렌즈(20) 간의 간격을 조정하는 과정에서 제1 이미지와 제2 이미지가 디스플레이 장치(미도시)를 통해 표시될 수 있다.

본 실시예에서는 두 이미지, 즉 이미지 센서(30)의 중심에 포커싱된 제1 이미지와 이미지 센서(30)의 중심 바깥쪽의 일 지점에 포커싱된 제2 이미지를 획득하고, 이 두 이미지를 융합하는 것으로 설명하였으나, 셋 이상의 이미지를 획득하여 융합할 수도 있다. 이를테면, 이미지 센서(30)의 중심에 포커싱된 제1 이미지, 이미지 센서(30)의 중심 바깥쪽 첫 번째 지점에 포커싱된 제2 이미지, 이미지 센서(30)의 중심 바깥쪽 두 번째 지점에 포커싱된 제3 이미지를 획득하고, 제1 내지 제3 이미지를 융합하여 융합 이미지를 획득할 수도 있다.

도 4는 도 2의 230단계, 즉 이미지 센서(30)의 중심에 포커싱된 제1 이미지와 이미지 센서(30)의 중심 바깥쪽에 포커싱된 제2 이미지를 융합하여 융합 이미지를 생성하는 과정을 구체적으로 나타내는 흐름도이고, 도 5는 도 4의 흐름도에 따라 제1 이미지와 제2 이미지로부터 융합 이미지가 생성되는 과정을 도식화하여 보여준다.

이미지 처리부(60)는, 중심에 포커싱된 제1 이미지(510)로부터 이산 웨이블릿 변환(Discrete Wavelet Transform : DWT)을 통해 제1 주파수 영역 이미지(530)를 획득하고(231단계), 중심 바깥쪽에 포커싱된 제2 이미지(520)로부터 DWT를 통해 제2 주파수 영역 이미지(540)를 획득한다(232단계). 웨이블릿 변환은 마이크로스케일 구조와 같은 고립된 선명한 객체를 표현하는데 효과적이다.

다음에 이미지 처리부(60)는, 제1 주파수 영역 이미지(530)로부터 피라미드 확장(pyramid expansion)을 통해 복수 개의 제1 피라미드 레벨 이미지들(550)을 획득하고(233단계), 제2 주파수 영역 이미지(540)로부터 피라미드 확장을 통해 복수 개의 제2 피라미드 레벨 이미지들(560)을 획득한다(234단계). 피라미드 확장을 통해, 가령 5개 레벨의 피라미드 레벨 이미지들이 얻어질 수 있으며, 총 레벨 수는 원본 이미지의 크기에 따라 결정될 수 있다. 피라미드 확장은 가우시안 블러(Gaussian blur)를 이용하여 이미지를 크기를 조정(resize)하는 것이다. 피라미드 확장에서, 이미지의 광역적(global) 및 지역적(local) 정보를 활용하는 라플라시안 피라미드(Laplacian pyramid)가 사용될 수 있다.

다음에 이미지 처리부(60)는 제1 피라미드 레벨 이미지들(550)과 제2 피라미드 레벨 이미지들(560)을 레벨 별로 웨이블릿 영역에서 융합하여, 융합 피라미드 레벨 이미지들(570)을 획득한다(235단계).

다음에 이미지 처리부(60)는 융합 피라미드 레벨 이미지들(570)로부터 피라미드 압축을 통해 주파수 영역 융합 이미지(580)를 획득한다(236단계). 피라미드 압축은 233단계에서의 피라미드 확장의 역변환에 해당한다.

다음에 이미지 처리부(60)는 주파수 영역 융합 이미지(580)로부터 역 이산 웨이블릿 변환(Inverse Discrete Wavelet Transform : IDWT)을 통해 융합 이미지(590)를 획득한다(237단계). 융합 이미지(590)는 중심 영역과 중심 바깥쪽 영역 모두 선명한 이미지가 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 얻어진 제1 이미지, 제2 이미지, 융합 이미지를 부분적으로 확대하여 비교한 것을 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 중심에 포커싱된 제1 이미지(510)는 중심 영역은 선명하지만 중심 바깥쪽 영역은 흐릿하고, 중심 바깥쪽에 포커싱된 제2 이미지(520)는 중심 바깥쪽 영역은 선명하지만 중심 영역은 흐릿한 반면, 융합 이미지(590)는 중심 영역과 중심 바깥쪽 영역 모두 선명한 것을 확인할 수 있다.

본 발명에 따른 디지털 현미경은, 밀리미터 단위, 마이크로미터 단위에서 서브마이크로미터 단위의 이미징, 인큐베이터 내의 생체 이미징, 산업 현장에서의 실시간 모니터링이나 미세 패턴의 검사, 현장 검사((point of care )를 위한 휴대용 현미경 등 다양한 분야에 활용될 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

본 발명의 실시예들은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예는 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩 업 테이블(look-up table) 등과 같은 집적 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 실시예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 실시예는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. "매커니즘", "요소", "수단", "구성"과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.

실시예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

1. 샘플의 일측에 배치되는 대물렌즈;
   상기 대물렌즈의 일측에 배치되고, 상기 대물렌즈를 통해 확대된 상기 샘플의 이미지를 획득하는 이미지 센서;
   상기 샘플에 광을 조사하는 광원;
   상기 광원으로부터의 광을 상기 샘플에 집속하는 집속렌즈; 및
   상기 샘플과 상기 대물렌즈 간의 간격을 가변하기 위한 가변수단을 포함하고,
   상기 대물렌즈와 상기 이미지 센서 사이는 별도의 경통이나 렌즈가 없이 비어 있고,
   상기 대물렌즈를 통과한 광의 상기 이미지 센서에서의 초점면이 평면이 아니도록 상기 대물렌즈와 상기 이미지 센서는 서로 근접하게 배치되고,
   상기 가변수단은, 상기 대물렌즈를 통과한 광의 초점면이 상기 이미지 센서의 중심을 지나도록 상기 대물렌즈와 상기 샘플 간의 간격을 제1 간격으로 설정하고, 또한 상기 대물렌즈를 통과한 광의 초점면이 상기 이미지 센서 상의 상기 중심으로부터 소정 거리 떨어진 지점을 지나도록 상기 대물렌즈와 상기 샘플 간의 간격을 상기 제1 간격보다 작은 제2 간격으로 설정하고,
   상기 이미지 센서로부터, 상기 대물렌즈와 상기 샘플 간의 간격이 상기 제1 간격일 때 획득되어 상기 이미지 센서의 중심에 포커싱된 제1 이미지 및 상기 대물렌즈와 상기 샘플 간의 간격이 상기 제2 간격일 때 획득되어 상기 이미지 센서 상의 상기 중심으로부터 소정 거리 떨어진 지점에 포커싱된 제2 이미지를 입력받고, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 융합하여 융합 이미지를 생성하는 이미지 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 현미경.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이미지 처리부는 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 주파수 영역에서 융합하는 것을 특징으로 하는 디지털 현미경.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,
   상기 이미지 처리부는, 상기 제1 및 제2 이미지로부터 각각 DWT(Discrete Wavelet Transform)를 통해 제1 및 제2 주파수 영역 이미지를 획득하고, 상기 제1 및 제2 주파수 영역 이미지를 융합하여 주파수 영역 융합 이미지를 획득하고, 상기 주파수 영역 융합 이미지로부터 IDWT(Inverse Discrete Wavelet Transform)를 통해 상기 융합 이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 디지털 현미경.
6. 제5항에 있어서,
   상기 이미지 처리부는, 상기 제1 및 제2 주파수 영역 이미지로부터 각각 피라미드 확장(pyramid expansion)을 통해 제1 피라미드 레벨 이미지들과 제2 피라미드 레벨 이미지들을 획득하고, 상기 제1 피라미드 레벨 이미지들과 상기 제2 피라미드 레벨 이미지들을 레벨 별로 융합하여 융합 피라미드 레벨 이미지들을 획득하고, 상기 융합 피라미드 레벨 이미지들로부터 피라미드 압축(pyramid compression)을 통해 상기 주파수 영역 융합 이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 디지털 현미경.
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