JP4869837B2 - 顕微鏡用撮像装置、顕微鏡用撮像プログラムおよび顕微鏡用撮像方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の顕微鏡用撮像装置は、顕微鏡に用いられる顕微鏡用撮像装置であって、撮像のトリガとなるトリガ信号を検出するトリガ信号検出手段と、前記トリガ信号検出手段によって前記トリガ信号が検出されると、前記撮像のための露光を開始して前記撮像を実行する撮像手段と、前記トリガ信号検出手段が前記トリガ信号を検出してから前記撮像手段が前記露光を開始するまでの時間を計時する計時手段と、前記計時手段によって計時した時間を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明の顕微鏡用撮像装置は、前記出力手段が、前記時間または前記画像データを表示装置に表示出力することが望ましい。
また、本発明の顕微鏡用撮像装置は、前記出力手段が、前記時間または前記画像データを電子データとして記録媒体に記録出力することが望ましい。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る顕微鏡撮像システムの概略構成を示す図である。
図2において、光源部108は、光源401とシャッタ制御部402とシャッタ403とを有している。光源401は、水銀ランプやキセノンランプ等の生物標本に照射するための光源であり、シャッタ403を介して顕微鏡101の投光管へと接続されている。シャッタ403は、光源401と顕微鏡101との間の光軸上に設置され、シャッタ制御部402からの制御信号に応じてシャッタ403を開閉することで、顕微鏡101への光源光の入射、遮断を切り替える。シャッタ制御部402は、シャッタ403、PC106、CPU109と接続され、PC106からの入力信号に応じてシャッタ403の開閉を制御するとともに、シャッタ403開閉タイミングを通知するトリガ信号をCPU109に送信する。
タイマ111はCPU109に接続され、CPU109からの指示するタイミングで時間を測定する。撮像部102には顕微鏡101から標本像が入射する。
顕微鏡101から撮像部102に入射した標本像は、撮像レンズ201によって固体撮像素子202に結像される。駆動部(TGV−drv)205は固体撮像素子202、制御バス110と接続されており、CPU109から設定された条件で固体撮像素子202の駆動信号を生成し、固体撮像素子202に出力する。固体撮像素子202は、この駆動信号に応じて入射光を光電変換し、駆動部205から入力される水平同期信号(HD)、垂直同期信号(VD)に応じて信号電荷を読み出し、アナログ信号としてCDS/AGC回路203に出力する。
画像処理部103は、制御バス110を介して接続されたCPU109からの命令に応じて、入力画像データに対し様々な画像処理をおこなう。
撮像部101からの入力画像データは、まず内部にRGB変換部301を通じてベイヤデータからRGBデータに同時化され、ホワイトバランス(WB)補正部302に出力される。ホワイトバランス補正部302は、各色データに対してCPU109から設定された係数を乗ずることによってホワイトバランスを補正し、後段の色マトリックス303に出力する。つぎに、色マトリックス303への入力画像データは、RGB各色に対する3×3の行列演算によって固体撮像素子202の色再現性を補正した後、階調補正部304に出力される。階調補正部304に入力した画像データは、図示しないLUT(ルックアップテーブル)によって階調補正された後、輪郭強調部305に出力される。輪郭強調部305はバンドパスフィルタを有しており、そのバンドパスフィルタによって抽出された入力画像データの高周波成分が入力画像データに加算され、輪郭強調された画像データが、I/F部104に出力される。
I/F部104は、PC106、画像処理部103、CPU109と接続しており、データ形式の変換を行いつつPC106とCPU109との間のデータ送受信を行う。また、I/F部104は、内部にバッファメモリを有しており、画像処理部103から入力される撮像画像データを一時保存し、PC106とタイミング調整を図りつつ画像データをPC106に送信する。
表示部107は、TFT液晶表示装置やCRT表示装置等のモニタであり、PC106からの入力信号に応じてモニタに撮影画像や操作者が各種操作を実行するためのGUI、文字等を表示する。
操作者は、撮像調整ボタン群603から撮影条件を設定し、撮影開始ボタン602によって撮影開始を指示する。撮影状態表示窓604には、撮影状態が表示される。撮影表示窓601には、撮影された生物標本の撮影画像等が表示される。なお、表示部107とPC106は、モニタケーブル112によって接続されている。
入力装置105はボタン、キーボード、マウス等、操作者が撮影条件や撮影開始、終了等の指示を与えるための入力デバイスであり、PC106に接続される。
図6は、第1の実施の形態における顕微鏡用撮像処理の流れを示すフローチャートである。
図7において、撮影状態表示窓604には、タイマ読み取り値がタイマ値表示枠701に表示され、露出時間が露出時間表示枠702に表示されている。
本第2の実施の形態の特徴は、生物標本への刺激から露光撮影開始までの遅延時間を予測し、操作者に通知することにある。
図8は、第2の実施の形態における顕微鏡用撮像処理の流れを示すフローチャートである。
本第3の実施の形態の特徴は、生物標本への刺激をトリガとしたタイムラプス撮影時に、トリガ入力から複数の撮影画像の露光開始までの時間差を観察者に通知することにある。
図10は、第3の実施の形態における顕微鏡用撮像処理の流れを示すフローチャートである。
まず、操作者が顕微鏡部、顕微鏡用撮像装置100、PC部等の各装置に電源を入れた(ステップS601)後、撮影条件を設定(ステップS603)するまでは、図6を用いて説明した第1の実施の形態と同様である。
本第4の実施の形態の特徴は、外部からランダムなタイミング(すなわち、いつでもトリガ信号を受け付けられるタイミング)で入力されるトリガ信号(ランダムトリガ)に応じて露光する顕微鏡用撮像装置において、トリガ入力信号から露光開始までの時差を表示することにある。
図11に示した第4の実施の形態係る顕微鏡撮像システムの構成は、図1に示した第1の実施の形態係る顕微鏡撮像システムの構成と同様であるが、光源部108のシャッタ制御部402が、CPU109、PC106のみならず撮像部102内の駆動部205にも接続されており、トリガ信号線をCPU109、駆動部205で共有している点が異なっている。そして、CPU109は、駆動部205の生成する同期信号線が入力ポートに接続されている。また、固体撮像素子202は電子シャッタ機能を有している。
本第4の実施の形態においては、PC106がシャッタ制御部402に対して、シャッタ403を開けてから時間t1後にCPU109に露光開始のトリガ信号を出力するように設定した場合を例として説明する。
101 顕微鏡
102 撮像部
103 画像処理部
104 I/F部
105 入力装置
106 PC
107 表示部
108 光源部
109 CPU
110 制御バス
111 タイマ
112 モニタケーブル
201 撮像レンズ
202 固体撮像素子
203 CDS/AGC回路
204 A/D変換器
205 駆動部(TGV−drv)
301 RGB変換部
302 ホワイトバランス(WB)補正部
303 色マトリックス
304 階調補正部
305 輪郭強調部
401 光源
402 シャッタ制御部
403 シャッタ
601 撮影画像表示窓
602 撮影開始ボタン
603 撮像調整ボタン群
604 撮影状態表示窓
701 タイマ値表示枠
702 露出時間表示枠
901 文字
Claims (13)
- 顕微鏡に用いられる顕微鏡用撮像装置において、
撮像のトリガとなるトリガ信号を検出するトリガ信号検出手段と、
前記トリガ信号検出手段によって前記トリガ信号が検出されると、前記撮像のための露光を開始して前記撮像を実行する撮像手段と、
前記トリガ信号検出手段が前記トリガ信号を検出してから前記撮像手段が前記露光を開始するまでの時間を計時する計時手段と、
前記計時手段によって計時した時間を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする顕微鏡用撮像装置。 - 前記出力手段は、前記計時した時間とともに前記撮像手段によって撮像した画像データを出力することを特徴とする、請求項1に記載の顕微鏡用撮像装置。
- 前記出力手段は、前記計時した時間または前記画像データを表示装置に表示出力することを特徴とする、請求項1または2に記載の顕微鏡用撮像装置。
- 前記出力手段は、前記計時した時間または前記画像データを記録媒体に記録出力することを特徴とする、請求項1乃至3の何れか1項に記載の顕微鏡用撮像装置。
- 前記出力手段は、前記計時した時間または前記画像データを電子データとして記録媒体に記録出力することを特徴とする、請求項4に記載の顕微鏡用撮像装置。
- さらに、ホストコンピュータと通信するための通信手段を備え、前記計時手段は、前記通信手段によって前記ホストコンピュータと通信する通信時間を計時することを特徴とする、請求項1乃至5の何れか1項に記載の顕微鏡用撮像装置。
- 前記撮像手段は、連続して複数回の撮像を実行するタイムラプス撮像機能を有し、前記計時手段は、前記トリガ信号検出手段が前記トリガ信号を検出してから前記撮像手段が前記タイムラプス撮像機能を用いて撮像する複数回の撮像それぞれにおける露光開始までの時間を計時することを特徴とする、請求項1乃至6の何れか1項に記載の顕微鏡用撮像装置。
- 前記撮像手段は固体撮像素子を含み、前記計時手段は、前記トリガ信号検出手段が前記トリガ信号を検出してから前記固体撮像素子を駆動するための同期信号が変化するまでの時間を計時することを特徴とする、請求項1乃至7の何れか1項に記載の顕微鏡用撮像装置。
- 顕微鏡に用いられる顕微鏡用撮像装置のコンピュータを、
撮像のトリガとなるトリガ信号を検出するトリガ信号検出手段、
前記トリガ信号検出手段によって前記トリガ信号が検出されると、前記撮像のための露光を開始して前記撮像を実行する撮像手段、
前記トリガ信号検出手段が前記トリガ信号を検出してから前記撮像手段が前記露光を開始するまでの時間を計時する計時手段、そして、
前記計時手段によって計時した時間を出力する出力手段、
として機能させるための顕微鏡用撮像プログラム。 - 顕微鏡に用いられる顕微鏡用撮像装置において実行される顕微鏡用撮像方法であって、
トリガ信号検出手段が、撮像のトリガとなるトリガ信号を検出し、
撮像手段が、前記トリガ信号検出手段によって前記トリガ信号が検出されると、前記撮像のための露光を開始して前記撮像を実行し、
計時手段が、前記トリガ信号検出手段が前記トリガ信号を検出してから前記撮像手段が前記露光を開始するまでの時間を計時し、
出力手段が、前記計時手段によって計時した時間を出力する、
ことを特徴とする顕微鏡用撮像方法。 - 前記トリガ信号は、照明光を試料に照射した際に生成されることを特徴とする、請求項1乃至8の何れか1項に記載の顕微鏡用撮像装置。
- 前記トリガ信号は、試料に刺激を与えた際に生成されることを特徴とする、請求項1乃至8の何れか1項に記載の顕微鏡用撮像装置。
- 前記試料への刺激は、光を照射することで与えられることを特徴とする、請求項12に記載の顕微鏡用撮像装置。
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