JPH09196621A - 合焦面検出方法及び画像入出力装置 - Google Patents
合焦面検出方法及び画像入出力装置Info
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- JPH09196621A JPH09196621A JP651496A JP651496A JPH09196621A JP H09196621 A JPH09196621 A JP H09196621A JP 651496 A JP651496 A JP 651496A JP 651496 A JP651496 A JP 651496A JP H09196621 A JPH09196621 A JP H09196621A
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- optical axis
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- Focusing (AREA)
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】どのような凹凸の試料であっても加算すべき適
切な合焦面を検出することができる合焦面検出方法を提
供すること。 【解決手段】観察像を標本の光軸方向の複数位置に焦点
を合わせて取込み、この取込まれた複数枚の画像のコン
トラストデータに基づいて前記標本の光軸方向のコント
ラストカーブを求め、この光軸方向のコントラストカー
ブからしきい値を越えるピーク位置及び前記しきい値を
越える複数位置を合焦面として選択する合焦面検出方法
である。
切な合焦面を検出することができる合焦面検出方法を提
供すること。 【解決手段】観察像を標本の光軸方向の複数位置に焦点
を合わせて取込み、この取込まれた複数枚の画像のコン
トラストデータに基づいて前記標本の光軸方向のコント
ラストカーブを求め、この光軸方向のコントラストカー
ブからしきい値を越えるピーク位置及び前記しきい値を
越える複数位置を合焦面として選択する合焦面検出方法
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学顕微鏡から取
り込まれた観察画像を加算して焦点深度の深い画像を生
成する画像機器において、標本の加算すべき複数の合焦
面を検出するための合焦面検出方法に関する。
り込まれた観察画像を加算して焦点深度の深い画像を生
成する画像機器において、標本の加算すべき複数の合焦
面を検出するための合焦面検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、解像度にすぐれ、かつ、明るさ
の大きな画像を光学的に取り込むためには、画像を形成
する結像光学系に開口の大きな光学素子を用いる必要が
ある。ところが、レンズに代表される結像用光学素子
は、一般に開口が大きくなるのに応じて焦点深度が浅く
なる傾向にある。しかるに、顕微鏡、カメラ、内視鏡等
の画像機器の分野では、得られた画像が解像度や明るさ
に優れていることが望ましいのは勿論のこと、同時に焦
点深度の深い画像であることが強く望まれる。
の大きな画像を光学的に取り込むためには、画像を形成
する結像光学系に開口の大きな光学素子を用いる必要が
ある。ところが、レンズに代表される結像用光学素子
は、一般に開口が大きくなるのに応じて焦点深度が浅く
なる傾向にある。しかるに、顕微鏡、カメラ、内視鏡等
の画像機器の分野では、得られた画像が解像度や明るさ
に優れていることが望ましいのは勿論のこと、同時に焦
点深度の深い画像であることが強く望まれる。
【０００３】たとえば、光学顕微鏡による標本検査観察
においては、半導体ウエハのパターン、凹凸のある生物
標本、液晶パネル等、段差のある標本検査では、従来の
焦点深度の浅いままの画像では観察画像にぼけ画像が混
在して検査過程に支障をきたす可能性がある。特に、半
導体ウエハのパターン検査工程では、簡単な操作により
ぼけの少ない焦点深度を拡大した画像を得ることが強く
望まれる。
においては、半導体ウエハのパターン、凹凸のある生物
標本、液晶パネル等、段差のある標本検査では、従来の
焦点深度の浅いままの画像では観察画像にぼけ画像が混
在して検査過程に支障をきたす可能性がある。特に、半
導体ウエハのパターン検査工程では、簡単な操作により
ぼけの少ない焦点深度を拡大した画像を得ることが強く
望まれる。
【０００４】従来は、合焦位置の異なる複数の画像を加
算し、この加算画像にフーリエ変換等の適当な回復処理
を施すことにより、解像度や明るさを損なうこと無く、
焦点深度の深い画像を再生していた。具体的には、被写
体をプリスキャンして画像を取り込み、その画像から被
写体の合焦面の数、及び位置を検出し、その中から必要
とする合焦面のみを選択して加算し、この加算画像に回
復処理を加えることにより処理画像を得ている。
算し、この加算画像にフーリエ変換等の適当な回復処理
を施すことにより、解像度や明るさを損なうこと無く、
焦点深度の深い画像を再生していた。具体的には、被写
体をプリスキャンして画像を取り込み、その画像から被
写体の合焦面の数、及び位置を検出し、その中から必要
とする合焦面のみを選択して加算し、この加算画像に回
復処理を加えることにより処理画像を得ている。
【０００５】特開平５−２９６７６５号に、複数の合焦
面の検出方法が開示されている。この検出方法によれ
ば、撮影した画像からコントラストを検出し、このコン
トラスト検出を被写体を移動しながら撮影した画像に対
して行い、各合焦方向位置（Ｚ位置）に対するコントラ
ストカーブを求める。このコントラストカーブに対して
フーリエ変換を行うことによりノイズとなる低周波成分
を除去する。さらに、逆フーリエ変換することにより得
られたコントラストカーブからピークを検出し、ピーク
位置を合焦面と判断する。図１０は、以上の処理によっ
て得られたコントラストカーブの具体例を示している。
ピークａ，ｂ，ｃに対応したｚa ，ｚb ，ｚc が合焦位
置となる。
面の検出方法が開示されている。この検出方法によれ
ば、撮影した画像からコントラストを検出し、このコン
トラスト検出を被写体を移動しながら撮影した画像に対
して行い、各合焦方向位置（Ｚ位置）に対するコントラ
ストカーブを求める。このコントラストカーブに対して
フーリエ変換を行うことによりノイズとなる低周波成分
を除去する。さらに、逆フーリエ変換することにより得
られたコントラストカーブからピークを検出し、ピーク
位置を合焦面と判断する。図１０は、以上の処理によっ
て得られたコントラストカーブの具体例を示している。
ピークａ，ｂ，ｃに対応したｚa ，ｚb ，ｚc が合焦位
置となる。
【０００６】上記した合焦面検出方法では、各合焦位置
の合焦情報として画像のコントラストカーブを検出し、
この検出したコントラストカーブのピーク値から加算す
べき必要な合焦面を選択している。この合焦面検出方法
は、合焦画像とぼけ画像の差に違いが見えるような被写
体、特にぼけ画像の中にコントラストのはっきりとした
部分がなかったり、又はその逆の被写体に対しては有効
であり、最終的に加算し回復処理することにより良好な
処理画像が得られる。
の合焦情報として画像のコントラストカーブを検出し、
この検出したコントラストカーブのピーク値から加算す
べき必要な合焦面を選択している。この合焦面検出方法
は、合焦画像とぼけ画像の差に違いが見えるような被写
体、特にぼけ画像の中にコントラストのはっきりとした
部分がなかったり、又はその逆の被写体に対しては有効
であり、最終的に加算し回復処理することにより良好な
処理画像が得られる。
【０００７】ところが、顕微鏡で観察するような試料で
は、上述したようなコントラストカーブから各合焦面に
おいてコントラストのピーク値が現れるとは限らない。
画像全体の面積に対して合焦領域が小さくなるような試
料では、合焦面でのコントラスト値が極めて小さいの
で、図１１に示すように全体的にブロードなコントラス
ト特性のカーブとなってしまう。このようなコントラス
トカーブではピーク値がはっきりせずコントラストのピ
ーク値による合焦面選択法が適用できない。
は、上述したようなコントラストカーブから各合焦面に
おいてコントラストのピーク値が現れるとは限らない。
画像全体の面積に対して合焦領域が小さくなるような試
料では、合焦面でのコントラスト値が極めて小さいの
で、図１１に示すように全体的にブロードなコントラス
ト特性のカーブとなってしまう。このようなコントラス
トカーブではピーク値がはっきりせずコントラストのピ
ーク値による合焦面選択法が適用できない。
【０００８】図１１に示すようなブロードなコントラス
ト特性の被写体の場合は、上述した合焦面選択法が適用
できないので、図１２に示すように焦点深度に等しい間
隔で画像（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）を加算
し、必要な合焦情報を持つ画像を形成している。
ト特性の被写体の場合は、上述した合焦面選択法が適用
できないので、図１２に示すように焦点深度に等しい間
隔で画像（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）を加算
し、必要な合焦情報を持つ画像を形成している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示すコントラストカーブのピーク値から必要な合焦面
を選択して加算することにより焦点深度の深い画像を取
得する方法は、図１１に示すようなピーク値を判断でき
ないコントラスト特性を示す被写体の場合には合焦面ま
たは合焦範囲を選択できない場合があり、処理画像の情
報に欠陥が生じる可能性がある。
に示すコントラストカーブのピーク値から必要な合焦面
を選択して加算することにより焦点深度の深い画像を取
得する方法は、図１１に示すようなピーク値を判断でき
ないコントラスト特性を示す被写体の場合には合焦面ま
たは合焦範囲を選択できない場合があり、処理画像の情
報に欠陥が生じる可能性がある。
【００１０】また、図１２に示すように適当な間隔で画
像を加算することにより焦点深度の深い画像を取得する
方法は、どの面を選択しても合焦情報に漏れがなく、処
理画像として観察できる利点はあるが、図１０に示すコ
ントラストカーブを持った試料の場合には、画質を劣化
させるコントラストの低い画像まで加算する可能性があ
る。
像を加算することにより焦点深度の深い画像を取得する
方法は、どの面を選択しても合焦情報に漏れがなく、処
理画像として観察できる利点はあるが、図１０に示すコ
ントラストカーブを持った試料の場合には、画質を劣化
させるコントラストの低い画像まで加算する可能性があ
る。
【００１１】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、どのような凹凸の試料であっても加算すべ
き適切な合焦面を検出することができ、合焦範囲でぼけ
のない画像を取りこぼすこと無く順次入力加算でき、良
好な観察画像を得ることのできる合焦面検出方法を提供
することを目的とする。
れたもので、どのような凹凸の試料であっても加算すべ
き適切な合焦面を検出することができ、合焦範囲でぼけ
のない画像を取りこぼすこと無く順次入力加算でき、良
好な観察画像を得ることのできる合焦面検出方法を提供
することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下のような手段を講じた。請求項１に対
応する本発明は、観察像を標本の光軸方向の複数位置に
焦点を合わせて取込み、この取込まれた複数枚の画像の
コントラストデータに基づいて前記標本の光軸方向のコ
ントラストカーブを求め、この光軸方向のコントラスト
カーブからしきい値を越えるピーク位置及び前記しきい
値を越える複数位置を合焦面として選択する。
成するために以下のような手段を講じた。請求項１に対
応する本発明は、観察像を標本の光軸方向の複数位置に
焦点を合わせて取込み、この取込まれた複数枚の画像の
コントラストデータに基づいて前記標本の光軸方向のコ
ントラストカーブを求め、この光軸方向のコントラスト
カーブからしきい値を越えるピーク位置及び前記しきい
値を越える複数位置を合焦面として選択する。
【００１３】請求項２に対応する本発明は、結像光学系
を通過した観察像を標本の光軸方向の複数位置に焦点を
合わせて取込む工程と、この取込まれた複数枚の画像に
ついてＸ軸方向及びＹ軸方向のコントラスト値の変化を
示すＸラインコントラストカーブ及びＹラインコントラ
ストカーブをそれぞれ求める工程と、前記Ｘラインコン
トラストカーブをＹ軸方向に連続する複数のＸラインに
ついて加算することによりＸライン代表カーブを求め、
前記ＹラインコントラストカーブをＸ軸方向に連続する
複数のＹラインについて加算することによりＹライン代
表カーブを求める工程と、前記複数枚の画像について求
めた前記Ｘライン代表カーブを加算してＸライン代表コ
ントラスト値を求め、前記複数枚の画像について求めた
前記Ｙライン代表カーブを加算してＹライン代表コント
ラスト値を求める工程と、Ｘライン代表コントラスト値
とＹライン代表コントラスト値とを比較して、光軸方向
の各位置において大きい方の値を選択して前記標本の光
軸方向のコントラストカーブを求める工程と、前記光軸
方向のコントラストカーブから予め設定したしきい値を
越えるピーク位置を検出して該ピーク位置を合焦面とし
て選択し、前記コントラストカーブが前記しきい値を下
回るまで前記ピーク位置を起点として前記光軸方向の前
後に前記結像光学系の焦点深度だけ繰り返し移動して移
動後の各点を合焦面として選択する工程とを備える。
を通過した観察像を標本の光軸方向の複数位置に焦点を
合わせて取込む工程と、この取込まれた複数枚の画像に
ついてＸ軸方向及びＹ軸方向のコントラスト値の変化を
示すＸラインコントラストカーブ及びＹラインコントラ
ストカーブをそれぞれ求める工程と、前記Ｘラインコン
トラストカーブをＹ軸方向に連続する複数のＸラインに
ついて加算することによりＸライン代表カーブを求め、
前記ＹラインコントラストカーブをＸ軸方向に連続する
複数のＹラインについて加算することによりＹライン代
表カーブを求める工程と、前記複数枚の画像について求
めた前記Ｘライン代表カーブを加算してＸライン代表コ
ントラスト値を求め、前記複数枚の画像について求めた
前記Ｙライン代表カーブを加算してＹライン代表コント
ラスト値を求める工程と、Ｘライン代表コントラスト値
とＹライン代表コントラスト値とを比較して、光軸方向
の各位置において大きい方の値を選択して前記標本の光
軸方向のコントラストカーブを求める工程と、前記光軸
方向のコントラストカーブから予め設定したしきい値を
越えるピーク位置を検出して該ピーク位置を合焦面とし
て選択し、前記コントラストカーブが前記しきい値を下
回るまで前記ピーク位置を起点として前記光軸方向の前
後に前記結像光学系の焦点深度だけ繰り返し移動して移
動後の各点を合焦面として選択する工程とを備える。
【００１４】請求項１又は請求項２に対応する本発明に
よれば、どのような凹凸の試料であっても加算すべき適
切な合焦面を検出することができる。
よれば、どのような凹凸の試料であっても加算すべき適
切な合焦面を検出することができる。
【００１５】請求項３に対応する本発明は、光学機器か
ら取込まれた画像及び加算画像を記憶する画像メモリ
と、前記光学機器から取込まれた画像を前記画像メモリ
から読み出された画像又は加算画像に加算して再び前記
画像メモリに記憶する画像加算手段と、前記画像加算手
段から読出した加算画像に対して回復処理を加える画像
処理手段と、前記画像処理手段で回復処理した加算画像
を表示する表示手段と、前記光学機器に光軸方向の画像
取込み位置を指示する駆動制御手段と、前記駆動制御手
段に設定する光軸方向の画像取込み位置を検出する合焦
面検出手段とを備えた画像入出力装置である。合焦面検
出手段は、前記光学機器を制御して標本の光軸方向の複
数位置に焦点を合わせて観察像を取込む工程と、この取
込まれた複数枚の画像のコントラストデータに基づいて
前記標本の光軸方向のコントラストカーブを求める工程
と、この光軸方向のコントラストカーブからしきい値を
越えるピーク位置及び前記しきい値を越える複数位置を
合焦面として選択する工程と、合焦面として検出した光
軸方向の各位置を画像取込み位置として駆動制御手段に
設定する工程とからなる前処理を実行する機能を備え
る。
ら取込まれた画像及び加算画像を記憶する画像メモリ
と、前記光学機器から取込まれた画像を前記画像メモリ
から読み出された画像又は加算画像に加算して再び前記
画像メモリに記憶する画像加算手段と、前記画像加算手
段から読出した加算画像に対して回復処理を加える画像
処理手段と、前記画像処理手段で回復処理した加算画像
を表示する表示手段と、前記光学機器に光軸方向の画像
取込み位置を指示する駆動制御手段と、前記駆動制御手
段に設定する光軸方向の画像取込み位置を検出する合焦
面検出手段とを備えた画像入出力装置である。合焦面検
出手段は、前記光学機器を制御して標本の光軸方向の複
数位置に焦点を合わせて観察像を取込む工程と、この取
込まれた複数枚の画像のコントラストデータに基づいて
前記標本の光軸方向のコントラストカーブを求める工程
と、この光軸方向のコントラストカーブからしきい値を
越えるピーク位置及び前記しきい値を越える複数位置を
合焦面として選択する工程と、合焦面として検出した光
軸方向の各位置を画像取込み位置として駆動制御手段に
設定する工程とからなる前処理を実行する機能を備え
る。
【００１６】本発明の画像入出力装置によれば、どのよ
うな凹凸の試料であっても加算すべき適切な合焦面を検
出することができるので、合焦範囲でぼけのない画像を
取りこぼすこと無く順次入力加算でき、良好な観察画像
を得ることができる。
うな凹凸の試料であっても加算すべき適切な合焦面を検
出することができるので、合焦範囲でぼけのない画像を
取りこぼすこと無く順次入力加算でき、良好な観察画像
を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１に本発明の実施の形態を示す。同図に
示す光学顕微鏡１は、搭載した標本を互いに直交する３
軸方向となるＸ，Ｙ，Ｚ方向へ移動可能なステージ２を
備える。顕微鏡本体には、ステージ２上の標本を照明す
るための照明装置２が取り付けられると共に、対物レン
ズ４から取り込まれる標本像を撮影するためのＴＶカメ
ラ５が装備されている。ＴＶカメラ５から送出される映
像信号は画像入出力部６に入力する。
て説明する。図１に本発明の実施の形態を示す。同図に
示す光学顕微鏡１は、搭載した標本を互いに直交する３
軸方向となるＸ，Ｙ，Ｚ方向へ移動可能なステージ２を
備える。顕微鏡本体には、ステージ２上の標本を照明す
るための照明装置２が取り付けられると共に、対物レン
ズ４から取り込まれる標本像を撮影するためのＴＶカメ
ラ５が装備されている。ＴＶカメラ５から送出される映
像信号は画像入出力部６に入力する。
【００１８】画像入出力部６は、試料の合焦面検出、顕
微鏡画像の加算及び回復処理を行う部分である。ＴＶカ
メラ５から画像入出力部６へ入力する映像信号をＡ／Ｄ
コンバータ７でアナログ／デジタル変換して演算加算器
８に入力する。演算加算器８の出力段に第１の画像メモ
リ９が接続される。第１の画像メモリ９から読み出した
画像データを演算加算器８に与えてＡ／Ｄコンバータ７
から出力された画像データに加算するようにしている。
微鏡画像の加算及び回復処理を行う部分である。ＴＶカ
メラ５から画像入出力部６へ入力する映像信号をＡ／Ｄ
コンバータ７でアナログ／デジタル変換して演算加算器
８に入力する。演算加算器８の出力段に第１の画像メモ
リ９が接続される。第１の画像メモリ９から読み出した
画像データを演算加算器８に与えてＡ／Ｄコンバータ７
から出力された画像データに加算するようにしている。
【００１９】また、第１の画像メモリ９の出力段に加算
画像の回復処理を行う空間フィルタ１１が設けられ、空
間フィルタ１１の出力段に第２の画像メモリ１２が接続
されている。第１及び第２の画像メモリ９，１２のリー
ド／ライト及び同期制御を記憶制御部１３がコントロー
ルする。演算加算器８から第２の画像メモリ１２の間の
画像処理部及びステージ駆動部１７を含む駆動制御部全
体をＣＰＵ１４がコントロールする。
画像の回復処理を行う空間フィルタ１１が設けられ、空
間フィルタ１１の出力段に第２の画像メモリ１２が接続
されている。第１及び第２の画像メモリ９，１２のリー
ド／ライト及び同期制御を記憶制御部１３がコントロー
ルする。演算加算器８から第２の画像メモリ１２の間の
画像処理部及びステージ駆動部１７を含む駆動制御部全
体をＣＰＵ１４がコントロールする。
【００２０】第２の画像メモリ１２から読出した画像デ
ータはＤ／Ａコンバータ１５でデジタル／アナログ変換
して表示部１６に表示できるようにしている。また、ス
テージ２のＸ，Ｙ，Ｚ方向の移動はステージ駆動部１７
によって行われる。ＣＰＵ１４は、ステージ駆動部１７
に移動方向と移動距離相当のパルス信号を与えて移動距
離及び移動方向を制御する。
ータはＤ／Ａコンバータ１５でデジタル／アナログ変換
して表示部１６に表示できるようにしている。また、ス
テージ２のＸ，Ｙ，Ｚ方向の移動はステージ駆動部１７
によって行われる。ＣＰＵ１４は、ステージ駆動部１７
に移動方向と移動距離相当のパルス信号を与えて移動距
離及び移動方向を制御する。
【００２１】以上のように構成された実施の形態の具体
的な動作内容について説明する。図７に、加算すべき複
数の画像を選択するために観察標本の凹凸に対応した複
数の合焦面位置を検出する前処理に関するフローチャー
トを示す。前処理では、オペレータがステージ２の移動
方向（アプローチ方向）と移動距離を指示するパルス数
とをＣＰＵ１４に対して入力する。ＣＰＵ１４は、ステ
ージ駆動部１７に光軸方向のアプローチのスタート基準
位置１へ測定画像位置が移動するようにステージ２を駆
動する指令を与える。図２はステージ２のアプローチ方
向を示している。
的な動作内容について説明する。図７に、加算すべき複
数の画像を選択するために観察標本の凹凸に対応した複
数の合焦面位置を検出する前処理に関するフローチャー
トを示す。前処理では、オペレータがステージ２の移動
方向（アプローチ方向）と移動距離を指示するパルス数
とをＣＰＵ１４に対して入力する。ＣＰＵ１４は、ステ
ージ駆動部１７に光軸方向のアプローチのスタート基準
位置１へ測定画像位置が移動するようにステージ２を駆
動する指令を与える。図２はステージ２のアプローチ方
向を示している。
【００２２】ＣＰＵ１４が、ステージ駆動部１７に対し
て上記入力条件に基づいたパルスモータ駆動用パルスを
与えてステージ２をスタート基準位置１からアプローチ
方向に向けて所定間隔で移動する。ＣＰＵ１４は、ステ
ージ２が目的の位置に来たら１枚ずつ観察標本の画像デ
ータを取り込み内部メモリに保存する。
て上記入力条件に基づいたパルスモータ駆動用パルスを
与えてステージ２をスタート基準位置１からアプローチ
方向に向けて所定間隔で移動する。ＣＰＵ１４は、ステ
ージ２が目的の位置に来たら１枚ずつ観察標本の画像デ
ータを取り込み内部メモリに保存する。
【００２３】次に、ＣＰＵ１４が画像データを使用して
コントラスト計算を実行する。図８はコントラスト計算
の詳細を示すフローチャートである。ＣＰＵ１４は、光
軸方向の各位置で取り込んで画像から最初に取り込んだ
画像データをメモリより読み出し、その輝度画像データ
からＸ軸方向，Ｙ軸方向について隣接する画素間の輝度
差の２乗値を計算し、それぞれＸ軸方向，Ｙ軸方向のコ
ントラスト値とする。この計算を２次元平面のＸ軸，Ｙ
軸方向の縦横各ラインについて実行し、それぞれのコン
トラストの変化カーブを求める。図３は、解析対象とな
る輝度画像データ、及び上記した計算にて求めたコント
ラストの変化カーブを示している。Ｘ軸，Ｙ軸方向それ
ぞれの各ラインｙj ，Ｘj におけるコントラスト値ＣＸ
11，ＣＹ11は、次のように表せる。
コントラスト計算を実行する。図８はコントラスト計算
の詳細を示すフローチャートである。ＣＰＵ１４は、光
軸方向の各位置で取り込んで画像から最初に取り込んだ
画像データをメモリより読み出し、その輝度画像データ
からＸ軸方向，Ｙ軸方向について隣接する画素間の輝度
差の２乗値を計算し、それぞれＸ軸方向，Ｙ軸方向のコ
ントラスト値とする。この計算を２次元平面のＸ軸，Ｙ
軸方向の縦横各ラインについて実行し、それぞれのコン
トラストの変化カーブを求める。図３は、解析対象とな
る輝度画像データ、及び上記した計算にて求めたコント
ラストの変化カーブを示している。Ｘ軸，Ｙ軸方向それ
ぞれの各ラインｙj ，Ｘj におけるコントラスト値ＣＸ
11，ＣＹ11は、次のように表せる。
【００２４】ＣＸ11（ｘi ，ｙj ）＝（（Ｄ（ｘi ，ｙ
j ）−Ｄ（ｘi+1 ，ｙj ））2 ＣＸ11（ｘj ，ｙi ）＝（（Ｄ（ｘj ，ｙi ）−Ｄ（ｘ
j ，ｙi+1 ））2 ここで、ｘi ，ｙi は画像の位置座標で、Ｄ（ｘi ，ｙ
i ）はその位置での画像データである。ＣＰＵ１４で、
コントラスト値ＣＸ11，ＣＹ11を計算することにより、
Ｘ軸，Ｙ軸方向それぞれの各ラインのコントラスト変化
カーブを求めることができる。
j ）−Ｄ（ｘi+1 ，ｙj ））2 ＣＸ11（ｘj ，ｙi ）＝（（Ｄ（ｘj ，ｙi ）−Ｄ（ｘ
j ，ｙi+1 ））2 ここで、ｘi ，ｙi は画像の位置座標で、Ｄ（ｘi ，ｙ
i ）はその位置での画像データである。ＣＰＵ１４で、
コントラスト値ＣＸ11，ＣＹ11を計算することにより、
Ｘ軸，Ｙ軸方向それぞれの各ラインのコントラスト変化
カーブを求めることができる。
【００２５】さらに、ＣＰＵ１４において、Ｘ軸，Ｙ軸
方向の各ラインのコントラスト変化カーブを、Ｘ軸，Ｙ
軸方向の同方向毎に加算して、Ｘ軸，Ｙ軸方向のそれぞ
れの代表カーブＣＸ12，ＣＹ12を求める。図４は、Ｘ
軸，Ｙ軸方向のそれぞれのラインの代表カーブＣＸ12，
ＣＹ12の具体例を示している。Ｘ，Ｙ軸方向のラインの
代表カーブＣＸ12，ＣＹ12は、次のように表せる。
方向の各ラインのコントラスト変化カーブを、Ｘ軸，Ｙ
軸方向の同方向毎に加算して、Ｘ軸，Ｙ軸方向のそれぞ
れの代表カーブＣＸ12，ＣＹ12を求める。図４は、Ｘ
軸，Ｙ軸方向のそれぞれのラインの代表カーブＣＸ12，
ＣＹ12の具体例を示している。Ｘ，Ｙ軸方向のラインの
代表カーブＣＸ12，ＣＹ12は、次のように表せる。
【００２６】
【数１】
【００２７】ここで、ｘj ，ｙj はコントラスト変化カ
ーブの座標位置である。
ーブの座標位置である。
【００２８】以上の処理により１枚の画像についてＸ，
Ｙ軸方向のラインの代表カーブＣＸ12，ＣＹ12が求めら
れたならば、次に光軸方向の位置で取り込んだ画像デー
タをメモリから読出し、その輝度画像データを使用して
上記同様の計算によって該２枚目の画像についてのＸ，
Ｙ軸方向の代表カーブＣＸ12，ＣＹ12を求める。以下、
同様にして、先に取り込んだ全ての画像についてＸ，Ｙ
軸方向の代表カーブＣＸ12，ＣＹ12を求める。
Ｙ軸方向のラインの代表カーブＣＸ12，ＣＹ12が求めら
れたならば、次に光軸方向の位置で取り込んだ画像デー
タをメモリから読出し、その輝度画像データを使用して
上記同様の計算によって該２枚目の画像についてのＸ，
Ｙ軸方向の代表カーブＣＸ12，ＣＹ12を求める。以下、
同様にして、先に取り込んだ全ての画像についてＸ，Ｙ
軸方向の代表カーブＣＸ12，ＣＹ12を求める。
【００２９】次に、ＣＰＵ１４でＸ，Ｙ軸方向の代表カ
ーブＣＸ12，ＣＹ12をＸ，Ｙ軸方向毎に加算し、当該標
本画像でのＸ，Ｙ成分の画像のコントラストの代表値Ｃ
Ｘ1（ｚ），ＣＹ1 （ｚ）とする。図５（ａ）（ｂ）
は、ある標本でのＸ，Ｙ成分の画像のコントラストの代
表値ＣＸ，ＣＹの具体例を示している。
ーブＣＸ12，ＣＹ12をＸ，Ｙ軸方向毎に加算し、当該標
本画像でのＸ，Ｙ成分の画像のコントラストの代表値Ｃ
Ｘ1（ｚ），ＣＹ1 （ｚ）とする。図５（ａ）（ｂ）
は、ある標本でのＸ，Ｙ成分の画像のコントラストの代
表値ＣＸ，ＣＹの具体例を示している。
【００３０】Ｘ，Ｙ成分の画像のコントラストの代表値
ＣＸ1 （ｚ），ＣＹ1 （ｚ）は、次のように表せる。
ＣＸ1 （ｚ），ＣＹ1 （ｚ）は、次のように表せる。
【００３１】
【数２】
【００３２】次に、上記ＣＸ1 （ｚ），ＣＹ1 （ｚ）を
用いて、光軸方向の各位置においてＸ軸方向、Ｙ軸方向
のどちらのコントラスト値ＣＸ1 （ｚ），ＣＹ1 （ｚ）
が大きいかを判断し、大きい方のコントラスト値から代
表コントラスト値Ｃ（ｚ）のコントラスカーブＣ（ｚ）
を作成する。
用いて、光軸方向の各位置においてＸ軸方向、Ｙ軸方向
のどちらのコントラスト値ＣＸ1 （ｚ），ＣＹ1 （ｚ）
が大きいかを判断し、大きい方のコントラスト値から代
表コントラスト値Ｃ（ｚ）のコントラスカーブＣ（ｚ）
を作成する。
【００３３】
【数３】
【００３４】以上の処理によって光軸方向に対する画像
のコントラストカーブＣ（ｚ）が求まる。図５（ｃ）
は、このようにして求めたコントラストカーブＣ（ｚ）
の具体例を示している。
のコントラストカーブＣ（ｚ）が求まる。図５（ｃ）
は、このようにして求めたコントラストカーブＣ（ｚ）
の具体例を示している。
【００３５】以上のようなコントラストカーブＣ（ｚ）
の計算が完了したら、次に合焦面の検出を行う。
の計算が完了したら、次に合焦面の検出を行う。
【００３６】なお、図５（ｃ）に示すコントラストカー
ブＣ（ｚ）では波形が複雑であるので、説明を分かり易
くするために図６に示す波形のコントラストカーブＣ
（ｚ）が絵得られたものとして以下の説明を行う。
ブＣ（ｚ）では波形が複雑であるので、説明を分かり易
くするために図６に示す波形のコントラストカーブＣ
（ｚ）が絵得られたものとして以下の説明を行う。
【００３７】図６に示すように、求められたコントラス
トカーブＣ（ｚ）に対して、予め設定したしきい値を越
えるピーク位置（ａ，ｄ）を求める。
トカーブＣ（ｚ）に対して、予め設定したしきい値を越
えるピーク位置（ａ，ｄ）を求める。
【００３８】次に、コントラストカーブＣ（ｚ）がしき
い値を越える範囲が、しきい値ラインと交差する点を求
め、各ピーク位置（ａ，ｄ）から前後の交差点までの長
さ（ｌａ1 ，ｌａ2 ，ｌｄ1 ，ｌｄ2 ）を求める。
い値を越える範囲が、しきい値ラインと交差する点を求
め、各ピーク位置（ａ，ｄ）から前後の交差点までの長
さ（ｌａ1 ，ｌａ2 ，ｌｄ1 ，ｌｄ2 ）を求める。
【００３９】ピーク位置ａについてみれば、ピーク位置
ａからコントラストカーブＣ（ｚ）がしきい値ラインと
交差する点までの距離（ｌａ1 ，ｌａ2 ）は顕微鏡の焦
点深度（１ｆ）の長さを越えていない。このように顕微
鏡の焦点深度を越えない場合は、そのピーク位置ａのみ
を合焦面として採用する。
ａからコントラストカーブＣ（ｚ）がしきい値ラインと
交差する点までの距離（ｌａ1 ，ｌａ2 ）は顕微鏡の焦
点深度（１ｆ）の長さを越えていない。このように顕微
鏡の焦点深度を越えない場合は、そのピーク位置ａのみ
を合焦面として採用する。
【００４０】一方、ピーク位置ｄについてみれば、ピー
ク位置ｄからコントラストカーブＣ（ｚ）がしきい値ラ
インと交差する点までの距離（ｌｄ1 ，ｌｄ2 ）は顕微
鏡の焦点深度（１ｆ）の長さを越えている。このように
顕微鏡の焦点深度を越える場合は、ピーク位置ｄを中心
として前後に焦点深度の長さ（１ｆ）だけ移動した位置
（ｃ，ｅ）のコントラスト値をしきい値と比較する。こ
の位置でのコントラスト値がしきい値を越えている場合
には、新たに位置ｃ，ｅも入力加算に用いる合焦面位置
として採用する。この新たに加えた位置ｃ，ｅの各々に
ついて、さらにその前後へ焦点深度の幅だけ移動し、コ
ントラスト値がしきい値を越えるかどうかを求める。移
動後の位置でコントラスト値がしきい値を越えなくなる
まで、各移動後の位置を入力加算用の合焦面位置として
加えていく。図６に示す例であれば、位置Ｚa 〜Ｚe が
入力加算用の合焦面位置として検出されたことになる。
ク位置ｄからコントラストカーブＣ（ｚ）がしきい値ラ
インと交差する点までの距離（ｌｄ1 ，ｌｄ2 ）は顕微
鏡の焦点深度（１ｆ）の長さを越えている。このように
顕微鏡の焦点深度を越える場合は、ピーク位置ｄを中心
として前後に焦点深度の長さ（１ｆ）だけ移動した位置
（ｃ，ｅ）のコントラスト値をしきい値と比較する。こ
の位置でのコントラスト値がしきい値を越えている場合
には、新たに位置ｃ，ｅも入力加算に用いる合焦面位置
として採用する。この新たに加えた位置ｃ，ｅの各々に
ついて、さらにその前後へ焦点深度の幅だけ移動し、コ
ントラスト値がしきい値を越えるかどうかを求める。移
動後の位置でコントラスト値がしきい値を越えなくなる
まで、各移動後の位置を入力加算用の合焦面位置として
加えていく。図６に示す例であれば、位置Ｚa 〜Ｚe が
入力加算用の合焦面位置として検出されたことになる。
【００４１】ここで、しきい値の決め方は、プリスキャ
ンを行って求めたコントラストカーブから、（コントラ
スト最大値−コントラスト最小値）を求め、この値に係
数を掛けることによって決定することができる。又は、
入力加算用に用いるメモリ容量が限定されている場合
は、そのメモリ容量から物理的に入力可能な画像取り込
み枚数を求め、コントラストカーブにしきい値を設定す
る際に、コントラスト値がしきい値を越え、合焦面とし
て検出される画面数が入力加算可能な枚数になるよう
に、しきい値を決めることもできる。
ンを行って求めたコントラストカーブから、（コントラ
スト最大値−コントラスト最小値）を求め、この値に係
数を掛けることによって決定することができる。又は、
入力加算用に用いるメモリ容量が限定されている場合
は、そのメモリ容量から物理的に入力可能な画像取り込
み枚数を求め、コントラストカーブにしきい値を設定す
る際に、コントラスト値がしきい値を越え、合焦面とし
て検出される画面数が入力加算可能な枚数になるよう
に、しきい値を決めることもできる。
【００４２】次に、以上の前処理により求められた合焦
面位置（Ｚa 〜Ｚe ）に応じたパルス数をＣＰＵ１４か
らステージ駆動部１７に設定する。ステージ駆動部１７
がＣＰＵ１４から設定されたパルス数だけステージ２を
駆動することにより最初の合焦面位置（Ｚa ）に移動す
る。この位置Ｚa で対物レンズ４から取り込まれてＴＶ
カメラ５の撮像面上に結像された標本像が映像信号に変
換され画像入出力部６へ送出される。
面位置（Ｚa 〜Ｚe ）に応じたパルス数をＣＰＵ１４か
らステージ駆動部１７に設定する。ステージ駆動部１７
がＣＰＵ１４から設定されたパルス数だけステージ２を
駆動することにより最初の合焦面位置（Ｚa ）に移動す
る。この位置Ｚa で対物レンズ４から取り込まれてＴＶ
カメラ５の撮像面上に結像された標本像が映像信号に変
換され画像入出力部６へ送出される。
【００４３】画像入出力部６では、位置Ｚa で撮像され
た標本の映像信号がＡ／Ｄコンバータ７で所定周期のク
ロック信号に同期してＡ／Ｄ変換し、演算加算器８を通
過して第１の画像メモリ９に記憶される。
た標本の映像信号がＡ／Ｄコンバータ７で所定周期のク
ロック信号に同期してＡ／Ｄ変換し、演算加算器８を通
過して第１の画像メモリ９に記憶される。
【００４４】同様にして、ＣＰＵ１４からパルス数の設
定されたステージ駆動部１７がステージ２を順次合焦面
位置（Ｚb 〜Ｚe ）へ移動して、各位置で画像が取り込
まれて画像入出力部６へ送られる。画像入出力部６で
は、位置Ｚb の画像データが入って来た時には、第１の
画像メモリ９から読出した位置Ｚa の画像データが演算
加算器８に入力しているようにタイミングが制御され、
演算加算器８で位置Ｚaの画像データと位置Ｚb の画像
データとが加算される。この加算画像は第１の画像メモ
リ９に記憶され、位置Ｚc の画像データが演算加算器８
に入力したと時に（Ｚa ＋Ｚb ）の加算画像が演算加算
器８に入力しているようにタイミングが制御される。最
終的に、（Ｚa 〜Ｚe ）の全画像を加算した加算画像を
空間フィルタ１１へ入力する。なお、第１の画像メモリ
９に対する画像の記憶及び読出しのタイミング制御は記
憶制御部１３によってコントロールされている。
定されたステージ駆動部１７がステージ２を順次合焦面
位置（Ｚb 〜Ｚe ）へ移動して、各位置で画像が取り込
まれて画像入出力部６へ送られる。画像入出力部６で
は、位置Ｚb の画像データが入って来た時には、第１の
画像メモリ９から読出した位置Ｚa の画像データが演算
加算器８に入力しているようにタイミングが制御され、
演算加算器８で位置Ｚaの画像データと位置Ｚb の画像
データとが加算される。この加算画像は第１の画像メモ
リ９に記憶され、位置Ｚc の画像データが演算加算器８
に入力したと時に（Ｚa ＋Ｚb ）の加算画像が演算加算
器８に入力しているようにタイミングが制御される。最
終的に、（Ｚa 〜Ｚe ）の全画像を加算した加算画像を
空間フィルタ１１へ入力する。なお、第１の画像メモリ
９に対する画像の記憶及び読出しのタイミング制御は記
憶制御部１３によってコントロールされている。
【００４５】第１の画像メモリ９から加算後の標本画像
データが入力した空間フィルタ１１では、加算画像に対
して周波数成分の高いエッジ部などを強調して加算後の
ぼけ部分を除いて焦点の合った画像のみを復元する回復
処理を行う。このようにして回復処理の行なわれた画像
データを第２の画像メモリ１２に記憶する。そして、第
２の画像メモリ１２から回復処理を施した画像データを
読出し、Ｄ／Ａコンバータ１５でデジタル／アナログ変
換して表示部１６に処理した標本画像を表示させる。
データが入力した空間フィルタ１１では、加算画像に対
して周波数成分の高いエッジ部などを強調して加算後の
ぼけ部分を除いて焦点の合った画像のみを復元する回復
処理を行う。このようにして回復処理の行なわれた画像
データを第２の画像メモリ１２に記憶する。そして、第
２の画像メモリ１２から回復処理を施した画像データを
読出し、Ｄ／Ａコンバータ１５でデジタル／アナログ変
換して表示部１６に処理した標本画像を表示させる。
【００４６】このような実施の形態によれば、被写体を
光軸方向の複数位置で撮像した複数枚の画像からＸ，Ｙ
軸方向の代表カーブＣＸ12，ＣＹ12を求め、これら代表
カーブＣＸ12，ＣＹ12を画像間でＸ，Ｙ軸方向毎に加算
してコントラストの代表値ＣＸ1 （ｚ），ＣＹ1 （ｚ）
を求め、このコントラストの代表値ＣＸ1 （ｚ），ＣＹ
1 （ｚ）から代表コントラスト値Ｃ（ｚ）のコントラス
カーブＣ（ｚ）を作成し、このコントラスカーブＣ
（ｚ）にしきい値を設定して、ピーク位置からしきい値
ラインと交差する点までの距離が焦点深度を越えるま
で、ピーク位置を中心として前後に焦点深度の長さ（１
ｆ）だけ移動した位置を合焦面位置として検出するよう
にしたので、コントラスト値がピーク値を持つ標本、ま
たはブロードな特性を持つ標本であっても、画像加算に
使用すべき合焦面を検出することができ、位置を焦点深
度範囲内で注目する合焦範囲でぼけのない画像を取りこ
ぼすことなく順次入力加算でき、回復処理を行うことで
最終的に良好な観察画像が得られる。
光軸方向の複数位置で撮像した複数枚の画像からＸ，Ｙ
軸方向の代表カーブＣＸ12，ＣＹ12を求め、これら代表
カーブＣＸ12，ＣＹ12を画像間でＸ，Ｙ軸方向毎に加算
してコントラストの代表値ＣＸ1 （ｚ），ＣＹ1 （ｚ）
を求め、このコントラストの代表値ＣＸ1 （ｚ），ＣＹ
1 （ｚ）から代表コントラスト値Ｃ（ｚ）のコントラス
カーブＣ（ｚ）を作成し、このコントラスカーブＣ
（ｚ）にしきい値を設定して、ピーク位置からしきい値
ラインと交差する点までの距離が焦点深度を越えるま
で、ピーク位置を中心として前後に焦点深度の長さ（１
ｆ）だけ移動した位置を合焦面位置として検出するよう
にしたので、コントラスト値がピーク値を持つ標本、ま
たはブロードな特性を持つ標本であっても、画像加算に
使用すべき合焦面を検出することができ、位置を焦点深
度範囲内で注目する合焦範囲でぼけのない画像を取りこ
ぼすことなく順次入力加算でき、回復処理を行うことで
最終的に良好な観察画像が得られる。
【００４７】なお、上記説明ではステージ駆動部１７に
よるステージ２の移動はステップ状の駆動であったが、
一定速度で移動する直線駆動にしても良い。例えばＮＴ
ＳＣ方式による画像入力を行う場合、画像入力時間とな
る撮像素子の１フレーム蓄積時間が約１／３０秒であ
る。パルスモータの移動速度が高速直線駆動に対応でき
るのであれば、１フレーム蓄積時間内に所望の合焦面の
画像データを入力できるように駆動する。つまり、入力
する合焦面が対物レンズの特性から導かれる光軸方向の
標本焦点深度内を移動している間に画像入力が完了する
ような一定速度で駆動する。この条件を満たすように駆
動速度を決定して設定する。また、画像取り込み位置情
報は前処理により算出した合焦面の位置データを基に画
像取り込みタイミングを発生させる。
よるステージ２の移動はステップ状の駆動であったが、
一定速度で移動する直線駆動にしても良い。例えばＮＴ
ＳＣ方式による画像入力を行う場合、画像入力時間とな
る撮像素子の１フレーム蓄積時間が約１／３０秒であ
る。パルスモータの移動速度が高速直線駆動に対応でき
るのであれば、１フレーム蓄積時間内に所望の合焦面の
画像データを入力できるように駆動する。つまり、入力
する合焦面が対物レンズの特性から導かれる光軸方向の
標本焦点深度内を移動している間に画像入力が完了する
ような一定速度で駆動する。この条件を満たすように駆
動速度を決定して設定する。また、画像取り込み位置情
報は前処理により算出した合焦面の位置データを基に画
像取り込みタイミングを発生させる。
【００４８】また、以上の説明では標本の合焦制御にパ
ルスモータステージ駆動部１７を使用しているが、対物
レンズ４を保持しているレボルバーを昇降させることに
より、又はテレビカメラ５に標本像を結像させる結像レ
ンズを光軸方向に駆動させることにより、検出した各合
焦面へ合焦制御しても良い。また、駆動部の駆動源にパ
ルスモータではなく、電磁モータ、超音波モータ、ピエ
ゾ素子を用いることもできる。さらに、テレビカメラ５
の方式は、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭの信号方式のものを使用
したり、より高帯域の映像を撮像できるハイビジョン方
式のものを使用することもできる。
ルスモータステージ駆動部１７を使用しているが、対物
レンズ４を保持しているレボルバーを昇降させることに
より、又はテレビカメラ５に標本像を結像させる結像レ
ンズを光軸方向に駆動させることにより、検出した各合
焦面へ合焦制御しても良い。また、駆動部の駆動源にパ
ルスモータではなく、電磁モータ、超音波モータ、ピエ
ゾ素子を用いることもできる。さらに、テレビカメラ５
の方式は、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭの信号方式のものを使用
したり、より高帯域の映像を撮像できるハイビジョン方
式のものを使用することもできる。
【００４９】また、カラー画像を表示する場合は、図９
に示すようにテレビカメラ５の出力段にデコーダを設
け、デコーダの出力段に画像処理部６−１〜６−３を併
設する。各画像処理部６−１〜６−３は図１に示す画像
処理部６と同一構成であるものとする。
に示すようにテレビカメラ５の出力段にデコーダを設
け、デコーダの出力段に画像処理部６−１〜６−３を併
設する。各画像処理部６−１〜６−３は図１に示す画像
処理部６と同一構成であるものとする。
【００５０】この様な構成において、テレビカメラ５か
ら出力される映像のコンポジット信号をデコーダでＲ，
Ｇ，Ｂの信号成分に分離し、Ｒ，Ｇ，Ｂの成分別に画像
処理部６−１〜６−３へ入力して上記実施の形態と同様
の処理を行うようにする。なお、合焦面の検出はいずれ
か一つの画像処理部にて代表して行っても良いし、又は
標本によって注目する色成分に対して合焦面検出、画像
加算を行ってもよい。本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で
種々変形実施可能である。
ら出力される映像のコンポジット信号をデコーダでＲ，
Ｇ，Ｂの信号成分に分離し、Ｒ，Ｇ，Ｂの成分別に画像
処理部６−１〜６−３へ入力して上記実施の形態と同様
の処理を行うようにする。なお、合焦面の検出はいずれ
か一つの画像処理部にて代表して行っても良いし、又は
標本によって注目する色成分に対して合焦面検出、画像
加算を行ってもよい。本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で
種々変形実施可能である。
【００５１】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、ど
のような凹凸の試料であっても加算すべき適切な合焦面
を検出することができ、合焦範囲でぼけのない画像を取
りこぼすこと無く順次入力加算でき、良好な観察画像を
得ることのできる合焦面検出方法を提供できる。
のような凹凸の試料であっても加算すべき適切な合焦面
を検出することができ、合焦範囲でぼけのない画像を取
りこぼすこと無く順次入力加算でき、良好な観察画像を
得ることのできる合焦面検出方法を提供できる。
【図１】本発明の実施の形態に係る顕微鏡及び画像処理
部の構成を示す図である。
部の構成を示す図である。
【図２】ステージのアプローチ方向を示す図である。
【図３】入力画像のＸ軸、Ｙ軸方向の１ラインの輝度デ
ータを示す図である。
ータを示す図である。
【図４】ある画像のＸ軸、Ｙ軸方向のコントラストカー
ブを示す図である。
ブを示す図である。
【図５】全画像のコントラストカーブをＸ軸、Ｙ軸方向
毎に加算したコントラストカーブを示す図、及び代表コ
ントラストカーブを示す図である。
毎に加算したコントラストカーブを示す図、及び代表コ
ントラストカーブを示す図である。
【図６】合焦面検出原理を説明するための代表コントラ
ストカーブを示す図である。
ストカーブを示す図である。
【図７】本実施の形態における合焦面検出動作を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図８】コントラストＣ（ｚ）の計算の詳細を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図９】カラー画像に拡張した実施の形態の構成図であ
る。
る。
【図１０】ピークの現れるコントラストカーブを示す図
である。
である。
【図１１】ブロードなコントラストカーブを示す図であ
る。
る。
【図１２】ブロードなコントラストカーブを持つ標本の
加算画像位置を示す図である。
加算画像位置を示す図である。
１…光学顕微鏡 ２…ステージ ３…照明装置 ４…対物レンズ ５…テレビカメラ ６…画像入出力部 ７…Ａ／Ｄコンバータ ８…演算加算器 ９…第１の画像メモリ １１…空間フィルタ １２…第２の画像メモリ １３…記憶制御部 １４…ＣＰＵ １５…Ｄ／Ａコンバータ １６…表示部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 13/36 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｈ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 観察像を標本の光軸方向の複数位置に焦
点を合わせて取込み、この取込まれた複数枚の画像のコ
ントラストデータに基づいて前記標本の光軸方向のコン
トラストカーブを求め、この光軸方向のコントラストカ
ーブからしきい値を越えるピーク位置及び前記しきい値
を越える複数位置を合焦面として選択することを特徴と
する合焦面検出方法。 - 【請求項２】 結像光学系を通過した観察像を標本の光
軸方向の複数位置に焦点を合わせて取込む工程と、 この取込まれた複数枚の画像についてＸ軸方向及びＹ軸
方向のコントラスト値の変化を示すＸラインコントラス
トカーブ及びＹラインコントラストカーブをそれぞれ求
める工程と、 前記ＸラインコントラストカーブをＹ軸方向に連続する
複数のＸラインについて加算することによりＸライン代
表カーブを求め、前記ＹラインコントラストカーブをＸ
軸方向に連続する複数のＹラインについて加算すること
によりＹライン代表カーブを求める工程と、 前記複数枚の画像について求めた前記Ｘライン代表カー
ブを加算してＸライン代表コントラスト値を求め、前記
複数枚の画像について求めた前記Ｙライン代表カーブを
加算してＹライン代表コントラスト値を求める工程と、 Ｘライン代表コントラスト値とＹライン代表コントラス
ト値とを比較して、光軸方向の各位置において大きい方
の値を選択して前記標本の光軸方向のコントラストカー
ブを求める工程と、 前記光軸方向のコントラストカーブから予め設定したし
きい値を越えるピーク位置を検出して該ピーク位置を合
焦面として選択し、前記コントラストカーブが前記しき
い値を下回るまで前記ピーク位置を起点として前記光軸
方向の前後に前記結像光学系の焦点深度だけ繰り返し移
動して移動後の各点を合焦面として選択する工程とを具
備したことを特徴とする合焦面検出方法。 - 【請求項３】 光学機器から取込まれた画像及び加算画
像を記憶する画像メモリと、前記光学機器から取込まれ
た画像を前記画像メモリから読み出された画像又は加算
画像に加算して再び前記画像メモリに記憶する画像加算
手段と、前記画像加算手段から読出した加算画像に対し
て回復処理を加える画像処理手段と、前記画像処理手段
で回復処理した加算画像を表示する表示手段と、前記光
学機器に光軸方向の画像取込み位置を指示する駆動制御
手段と、前記駆動制御手段に設定する光軸方向の画像取
込み位置を検出する合焦面検出手段とを備えた画像入出
力装置であり、 前記合焦面検出手段は、 前記光学機器を制御して標本の光軸方向の複数位置に焦
点を合わせて観察像を取込む工程と、 この取込まれた複数枚の画像のコントラストデータに基
づいて前記標本の光軸方向のコントラストカーブを求め
る工程と、 この光軸方向のコントラストカーブからしきい値を越え
るピーク位置及び前記しきい値を越える複数位置を合焦
面として選択する工程と、 合焦面として検出した光軸方向の各位置を画像取込み位
置として駆動制御手段に設定する工程とからなる前処理
を実行することを特徴とする画像入出力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP651496A JP3794744B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 合焦面検出方法及び画像入出力装置及び光学顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP651496A JP3794744B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 合焦面検出方法及び画像入出力装置及び光学顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09196621A true JPH09196621A (ja) | 1997-07-31 |
| JP3794744B2 JP3794744B2 (ja) | 2006-07-12 |
Family
ID=11640525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP651496A Expired - Fee Related JP3794744B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | 合焦面検出方法及び画像入出力装置及び光学顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3794744B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004062167A (ja) * | 2002-06-03 | 2004-02-26 | Olympus Corp | 画像処理装置 |
| JP2004294100A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Toshiba Corp | パターン計測装置、パターン計測方法および半導体装置の製造方法 |
| JP2004361581A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Olympus Corp | オートフォーカス方法及びその装置 |
| JP2005518570A (ja) * | 2002-02-22 | 2005-06-23 | バクス リサーチ ラボラトリーズ インコーポレイテッド | 集束可能な仮想顕微鏡装置及びその方法 |
| JP2006201283A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Nikon Corp | デジタルカメラ |
| WO2007145196A1 (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | 培養物観察システム |
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