JP2007171455A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像装置は、顕微鏡本体11からの観察光18を撮像する撮像素子1を備えた撮像部2と、撮像素子1により撮像された観察光18の画像から、撮像素子1の中心の位置と撮像素子1へ入射した観察光18の光軸中心の位置とを検出するPC3と、その撮像素子1の中心の位置と撮像素子1へ入射した観察光18の光軸中心の位置とを表示するモニタ4を備える。
【選択図】図1
Description
顕微鏡観察時には、レンズや照明などの光学系に起因して、観察像周辺部の輝度が中心部に比べて暗くなる周辺光量ムラ(いわゆる「シェーディング」)が発生する。デジタルカメラによる観察時においても、同様にシェーディングが発生するため、その改善策としてシェーディング補正機能を備えたデジタルカメラもある。シェーディング補正の代表的な手法では、取得された画像上においてシェーディングが発生している箇所に対して画像処理を施すことにより、当該箇所が中央部と同等の輝度になるように画像が補正される。
ところで、顕微鏡とデジタルカメラの嵌合ずれ等の理由により、デジタルカメラの撮像素子へ入射する光の光軸中心と撮像素子の中心とがずれることがある。これはコンデンサの芯出しが上手くできていない場合にも発生するが、接眼レンズへ入射する光の光軸中心と撮像素子へ入射する光の光軸中心が独立であるため、接眼レンズにおいて芯出しをしたとしても、撮像素子へ入射する光の光軸中心が撮像素子の中心とずれている場合がある。このような場合には、撮像素子の中心以外の方向へ光が偏って入射することになり、モニタ上においても上下左右によってシェーディングの発生量が異なってしまう。そのため、モニタ上には極端に光量が低下する箇所が発生するほか、シェーディング補正を行う際にも、期待される輝度ムラの改善が為されない、或いは反対に、補正効果が大きすぎて周辺が明るくなりすぎる等、ユーザの意図しない結果になる場合がある。また、高輝度部が中央部とずれてしまうことから、シェーディング補正を行う際の基準値が適切でなくなり、画像処理後の画像に影響を及ぼす虞もある。
図1乃至図6は、本実施例に係る撮像装置の説明に用いる図であり、図1は本実施例に係る撮像装置を含む顕微鏡システムの全体構成を示す図、図2は光軸ずれの説明図、図3は本実施例に係るGUI(Graphical User Interface)の一例を示す図、図4は本実施例に係る動作を示すフローチャート、図5は光軸中心位置を導出する際の説明図、図6は標本画像から白サンプル点を抽出する際の説明図である。
図1において、本実施例に係る撮像装置は、撮像素子1を備えた撮像部2、PC3、及びモニタ4を備えて構成されている。PC3は、撮像部2の駆動や、撮像された画像に対する画像処理や、モニタ4への画像表示等といった、各種の制御処理を行う。
ここで、嵌合部5、7、10の嵌合は、ロックねじやねじ込みなどの機械的手法により行われるため、締結部には必然的に微小な空間(遊び)が生じる(レボルバ等の嵌合の場合も同様である)。そのため、接眼レンズ8から観察光18の光軸中心が中央に見える場合であっても、各部位の締結具合によっては撮像素子1へ入射する観察光18の光軸中心と撮像素子1の中心との間で微小なずれが生じてしまうことがある。その様子を図2に示す。
実行(Calculate)ボタン29は、点Pの位置の検出や点OP間の距離の計算を開始させるためのボタンである。
尚、本動作は、PC3において当該CPUが当該ROMに記憶されている制御プログラムを読み出し実行することによって行われるものである。
続いて、S1で撮像して得た画像から輝度平均値Yaveを算出し、これに、GUI上の調整パラメータ入力部28に入力されている調整パラメータ(一定係数αとする)を掛けて中心検出閾値TH(=αYave)を算出する(S2)。
以上、本実施例に係る撮像装置によれば、観察者は、簡単な操作により、撮像素子1の中心と、撮像素子1に入射する観察光18の光軸中心と、その中心間のずれ量を、明確に確認することができる。そのため、そのずれの存在に気付かずにモニタ観察や撮像が行われてしまうのを防止するほか、そのずれを観察者が確認した場合には、そのずれを手動により調整するためのサポート機能として用いることもできる。
例えば、本実施例に係る撮像装置では、観察光18の光軸中心(点P)の座標を中心検出閾値THを用いて求めるようにしたが、他の手法により求めるようにしてもよい。他の手法としては、S1で得られた画像上から所定の数点を取り出し、その輝度値をプロットして、輝度値の分布を2次曲面で近似する手法があげられる。これにより、導出された2次曲面の形状を分析することにより、光軸中心(点P)を求めることが可能となる。
図7及び図8は、本実施例に係る撮像装置の説明に用いる図であり、図7は本実施例に係る撮像装置を含む顕微鏡システムの一部構成を示す図、図8は本実施例に係る動作を示すフローチャートである。尚、本実施例の説明では、実施例1と同様の構成については説明を省略する。
同図に示したように、撮像部2において、撮像素子1は、撮像素子調整ステージ36に設置されており、その撮像素子1が設置されている撮像素子調整ステージ36は、X方向駆動モータ37及びY方向駆動モータ38の駆動により、X方向及びY方向に移動可能に構成されている。尚、これら駆動モータ37、38の駆動制御は、PC3が行う。
尚、本動作も、PC3によって行われるものである。
以上、本実施例に係る撮像装置によれば、観察者が煩雑な操作を行うことなく、撮像素子1の中心(点O)と撮像素子1へ入射する観察光18の光軸中心(点P)のずれを、自動補正することができる。そのため、そのずれを調整するための細かい調整操作を観察者が行う必要はなく、操作の利便性を格段に向上させることができる。また、シェーディングの偏りを解消することもできるので、観察像の最適化を実現することもできる。
例えば、本実施例に係る撮像装置では、撮像素子1が設置された撮像素子調整ステージ36の移動をモータ駆動により行っているが、ピエゾ素子駆動など他の手段により行うようにしてもよい。特に、ピエゾ素子駆動等による画素ずらし機能を既に有している撮像装置に対しては、装置の大幅な改良を要することなく当該補正機能を実装することができる利点がある。
観察者が、図3に示すGUI上のcalculateボタン29を押下すると、本動作が開始する。図4に示すS5までは、第1実施例と同様である。このとき、光軸中心位置をPC3内に保持する(S22)。
はじめに、倍率入力部103に設定された入力値を参照し、PC3からその組み合わせに相当するシェーディング補正情報ShOB,TV(x,y)を取得する。次に、点Pの位置を基準とするために、シェーディング補正式に対し点Pと点Oの距離分だけ参照値をずらす。これにより、中心座標をずらしてシェーディング補正をかけることができるようになる。
以上の手法により、画像の周辺光量ムラを補正することができる。
2 撮像部
3 PC
4 モニタ
5 嵌合部
6 テレビアダプタ
7 嵌合部
8 接眼レンズ
9 鏡筒
10 嵌合部
11 顕微鏡本体
12 レボルバ
13 対物レンズ
14 ステージ
15 コンデンサレンズ
16 ランプハウス
17 標本
18 観察光
21 ライブ画表示部
22 撮像素子の中心を示す印
23 観察光の光軸中心を示す印
24 中心間の距離
25 ラジオボタン
26 倍率入力部
27 画素サイズ入力部
28 調整パラメータ入力部
29 実行ボタン
31 画像
32 円形領域
33 xy座標系
36 撮像素子調整ステージ
37 X方向駆動モータ
38 Y方向駆動モータ
101 ライブ画表示部
102 ラジオボタン
103 倍率入力部
104 撮像ボタン
Claims (8)
- 光学機器からの入射光を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子により撮像された前記入射光の画像から、前記撮像素子の中心の位置と前記撮像素子へ入射した前記入射光の光軸中心の位置とを検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置とを表示する位置表示手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記位置検出手段により検出された前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置との間の距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段により算出された距離を表示する距離表示手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記撮像素子を移動させる移動手段を更に備え、
前記位置検出手段により検出された前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置とが一致するように、前記撮像素子を前記移動手段により移動させる、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置。 - 光学機器からの入射光を撮像する撮像素子と、
前記入射光を前記撮像素子で撮像した際に発生する、光軸中心からの減光度情報を予め記憶した記憶手段と、
前記入射光の光軸中心の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された光軸中心位置を基準とし、前記記憶手段に記憶された減光度情報を用いて撮像画像の周辺光量ムラを均一に補正する画像処理手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 撮像素子を備える撮像装置の表示方法であって、
光学機器からの入射光を前記撮像素子により撮像して得た画像から、前記撮像素子の中心の位置と前記撮像素子へ入射した前記入射光の光軸中心の位置とを検出し、
検出した前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置とを表示する、
ことを特徴とする撮像装置の表示方法。 - 撮像素子を備える撮像装置の画像処理方法であって、
光学機器からの第1の入射光を前記撮像素子により撮像して得た画像から、前記撮像素子へ入射した前記第1の入射光の光軸中心の位置を検出し、
検出した前記第1の入射光の光軸中心の位置の画素値を基準値として、前記光学機器からの第2の入射光を前記撮像素子により撮像して得た画像の周辺光量ムラを均一に補正する、
ことを特徴とする撮像装置の表示方法。 - 撮像素子を備える撮像装置のコンピュータに、
光学機器からの入射光を前記撮像素子により撮像して得た画像から、前記撮像素子の中心の位置と前記撮像素子へ入射した前記入射光の光軸中心の位置とを検出する位置検出機能と、
前記位置検出機能により検出された前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置とを表示する表示機能と、
を実現させるためのプログラム。 - 撮像素子を備える撮像装置のコンピュータに、
光学機器からの第1の入射光を前記撮像素子により撮像して得た画像から、前記撮像素子へ入射した前記第1の入射光の光軸中心の位置を検出する位置検出機能と、
前記位置検出機能により検出された前記第1の入射光の光軸中心の位置の画素値を基準値として、前記光学機器からの第2の入射光を前記撮像素子により撮像して得た画像の周辺光量ムラを均一に補正する画像処理機能と、
を実現させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005367722A JP2007171455A (ja) | 2005-12-21 | 2005-12-21 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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JP2005367722A Pending JP2007171455A (ja) | 2005-12-21 | 2005-12-21 | 撮像装置 |
Country Status (1)
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