JPH10253896A

JPH10253896A - 画像入力装置

Info

Publication number: JPH10253896A
Application number: JP9150723A
Authority: JP
Inventors: Shinji Matsushita; 真治松下; Yasutada Miura; 靖忠三浦
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-01-08
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 1998-09-25
Anticipated expiration: 2017-06-09
Also published as: JP4146916B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、操作が簡単で、しかも速やかに被写
物体に応じて最適で良好な高深度画像を構築できる画像
入力装置を提供する。【解決手段】始めにステージ１０２を少し移動させた時
のコントラストの変化から、コントラストカーブのどち
ら側にいるかをすばやく判断し、コントラストが下がる
方向にステージ１０２を移動し、その後、ステージ１０
２の移動をコントラスト値がピーク値に向かう方向に反
転し、この移動で標本に対する各合焦位置での撮像画像
のコントラスト値の変化の程度が、所定の条件に達した
時点から、画像加算回路１０２により画像加算を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学顕微鏡で観察
する厚みのある被写物体の各高さ位置のそれぞれの合焦
面での画像を加算して焦点深度が拡大された画像（以
下、高深度画像という）を生成する画像入力装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】被写物体の入力画像を用いて、この被写
物体を画像解析するような場合、入力画像として、明る
く高解像で、さらに焦点深度の深い画像であることが要
求される。

【０００３】そこで、このように解像度に優れ、しかも
高倍率で明るい画像を光学的に取り込むには、開口数の
大きな光学素子を用いた結像光学系が用いられている。

【０００４】ところが、レンズに代表される結像光学素
子は、開口数が大きくなると焦点深度が浅くなるため、
大きな倍率を確保するために開口の大きい結像光学素子
を使用すると、焦点深度が浅くなることから、仮に、厚
みのある被写物体で、光軸方向に異なる高さ位置が存在
するような場合には、一つの高さ位置にしかピントを合
わせることができず、その他の部分の画像はぼけてしま
う。

【０００５】そこで、従来から顕微鏡、カメラ、内視鏡
などの画像機器を利用する分野では、被写物体の異なる
高さ位置の全てに焦点が合うように焦点深度を深くする
手段が種々考えられている。

【０００６】一例として、特開平５−３１３０６８号公
報は、マルチエリア測距装置なるもので、各エリア内の
空間周波数特性を、レンズ駆動装置でレンズを駆動して
物体面における合焦位置を変えながら測定し、各物体ま
での距離を予め測定した後（前処理）、視野内の複数枚
の物体面の像の空間周波数的特性が、累積加算された画
像の各エリアにおいて最も均一に近くなるような画像
を、レンズ駆動装置でレンズを駆動して累積加算して合
成する（後処理）技術が開示されている。

【０００７】また、特開昭６０−６８３１２号公報に
は、撮影視野内の試料の最も凸なる部分の合焦位置か
ら、最も凹なる部分の合焦位置の間で合焦位置を移動
し、フィルム上で光量を順次積算する事で、焦点深度が
拡大された画像を構築する技術が開示されている。

【０００８】さらに、特開平１−３０９４７８号公報に
は、光学系の合焦位置を、適当に設定した距離間隔およ
び距離範囲で離散的に変えながら、画像を取り込み積算
していく技術やＴＶカメラの受光素子部に画像が蓄積さ
れる時間の間で、試料の合焦面を、フォーカスレベル駆
動装置によって連続的に変えて画像を取り込み積算して
いく技術が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平５−
３１３０６８号公報に開示されるものは、画像を取り込
む動作の前に、予め、予想される物体の合焦範囲でレン
ズを駆動して、空間周波数特性を測定しなければならな
いため、高深度画像を構築するまでに余分な時間が必要
となる問題があり、また、特開昭６０−６８３１２号公
報に開示されるものは、試料の最も凸なる部分と最も凹
なる部分を始めに設定しなくてはならないため、操作が
煩わしい上にその分時間がかかるという問題があり、さ
らに特開平１−３０９４７８号公報に開示されるもの
は、予め設定した距離間隔および距離範囲が試料ごとに
異なる場合、試料を変えるたびに設定し直さなければな
らないので、操作が面倒になるという問題があった。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、操作が簡単で、しかも速やかに被写物体に応じて最
適で良好な高深度画像を構築できる画像入力装置を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
被写物体を撮像する撮像手段と、この撮像手段に対する
上記被写物体の合焦位置を移動させる合焦位置移動手段
と、この合焦位置移動手段により移動される上記被写物
体の上記撮像手段より撮像される画像を加算する画像加
算手段と、上記撮像手段より撮像される上記被写物体の
画像のコントラスト値を演算するコントラスト演算手段
と、このコントラスト演算手段により演算される上記被
写物体の撮像画像のコントラスト値の変化を監視すると
ともに、該コントラスト値の所定の変化により上記画像
加算手段の画像加算を指示する制御手段とにより構成し
ている。

【００１２】請求項２記載の発明は、被写物体を撮像す
る撮像手段と、この撮像手段に対する上記被写物体の合
焦位置を移動させる合焦位置移動手段と、この合焦位置
移動手段により移動される上記被写物体の上記撮像手段
より撮像される画像を加算する画像加算手段と、上記撮
像手段より撮像される上記被写物体の画像のコントラス
ト値を演算するコントラスト演算手段と、上記被写物体
ごとに上記コントラスト演算手段より演算されるコント
ラスト値より画像取り込み用パラメータを算出するパラ
メータ算出手段と、このパラメータ算出手段より算出さ
れた画像取り込み用パラメータに基づいて上記画像加算
手段に画像加算を指示する制御手段とにより構成してい
る。

【００１３】請求項３記載の発明は、被写物体を撮像す
る撮像手段と、この撮像手段に対する上記被写物体の合
焦位置を移動させる合焦位置移動手段と、上記撮像手段
で撮像した画像を記憶する記憶手段と、上記合焦位置移
動手段による合焦点の移動によって上記撮像手段で得ら
れる画像に生じるぶれ量を検出する検出手段と、この検
出手段で検出したぶれ量により上記記憶手段の書込み、
読出しアドレスを制御するアドレス制御手段と、このア
ドレス制御手段のアドレス制御により上記記憶手段より
読出した画像に上記撮像手段で得た画像を加算し、該加
算された画像を上記記憶手段に書込む画像加算手段と上
記撮像手段で撮像する上記被写物体の画像のコントラス
ト値を演算するコントラスト演算手段と、このコントラ
スト演算手段で演算する上記被写物体の画像のコントラ
スト値の変化を監視するとともに、該コントラスト値の
変化が所定の変化になったとき上記画像加算手段に画像
加算を指示する制御手段とにより構成している。

【００１４】請求項４記載の発明は、上記請求項１また
は３記載の発明において、上記制御手段は、所定のコン
トラスト値を上記画像加算手段の画像加算のスタート位
置に設定可能としている。

【００１５】請求項５記載の発明は、被写物体を撮像す
る撮像手段と、この撮像手段に対する上記被写物体の合
焦位置を移動させる合焦位置移動手段と、上記撮像手段
で撮像した画像を記憶する記憶手段と、上記合焦位置移
動手段による合焦点の移動によって上記撮像手段で得ら
れる画像に生じるぶれ量を検出する検出手段と、この検
出手段で検出したぶれ量により上記記憶手段の書込み、
読出しアドレスを制御するアドレス制御手段と、上記撮
像手段で撮像する上記被写物体の画像のコントラスト値
を演算するコントラスト演算手段と、このコントラスト
演算手段で演算する上記被写物体の画像のコントラスト
値の変化を監視するとともに、該コントラスト値の変化
が所定の変化になったとき上記記憶手段に画像の記憶を
指示する制御手段とにより構成している。

【００１６】この結果、請求項１記載の発明によれば、
被写物体の異なる合焦位置での撮像画像のコントラスト
値が所定の変化を呈する時点から画像加算を行なうよう
にできるので、コントラスト値が急激に増加する安定し
た画像領域を選択して画像加算を行なうようにでき、被
写物体に応じて最適で良好な高深度画像を速やかに構築
できる。また、従来に見られる事前に被写物体に応じた
種々の条件を設定するなどの作業を必要としないので、
操作も簡単にできる。

【００１７】請求項２記載の発明によれば、エラーにな
ってしまうようなサンプルに対しても、画像取り込み前
にプリサンプルを行ない、そのサンプルのコントラスト
カーブを用いて画像の取り込み用パラメータを設定でき
るようにしたので、次回からの画像取り込みに、このパ
ラメータを用いることで、それまでエラーと判断され、
最終画像が得られなかったサンプルに対しても、高深度
画像が得られる。

【００１８】請求項３記載の発明によれば、高深度画像
を自動的に構築する際に、観察標本を載置したステージ
に移動によるぶれが生じた場合でも、ぶれを生じない場
合と同様にコントラスト計算を行ない、正確な合焦範囲
を決定することができると共に、この決定した合焦範囲
によって画像の取り込入力時に画像の積算に対してもぶ
れ補正を行なって、正確な画像をぶれなく入力し、良好
な高深度画像を取得することができる。

【００１９】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
１または３記載の発明の作用に加えて、画像加算のスタ
ート位置を設定することでぼけた画像を取り込むことが
なく、所定のコントラスト値以上の画像のみを取り込む
ようになるので、加算画像の画質を劣化させることな
く、良質な高深度画像を構築することができる。

【００２０】請求項５記載の発明によれば、観察標本を
載置したステージに移動によるぶれが生じた場合でも、
ぶれを生じない場合と同様にコントラスト計算を行な
い、正確な合焦位置を決定し、この決定した合焦位置で
の画像の取り込入力時にぶれ補正を行なって、正確な画
像をぶれなく入力することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。

【００２２】（第１の実施の形態）図１は、本発明が適
用される画像入力装置の概略構成を示している。この場
合、画像入力装置は、撮像手段１、装置本体２、テレビ
モニター３および操作部４から構成している。

【００２３】撮像手段１は、光学顕微鏡１０１による被
写物体の観察像を撮像するもので、ここでは、光学顕微
鏡１０１のステージ１０２に載置される被写物体として
の標本の観察像を中間倍率レンズ１０３を通してＣＣＤ
カメラ１０４で撮像するようにしている。この場合、光
学顕微鏡１０１のステージ１０２は、ステージ駆動回路
１０５により光軸方向、つまり上下方向に移動可能にし
ている。

【００２４】装置本体２は、画像入力手段としての画像
取り込み回路２０１、画像加算記憶手段としての画像加
算回路２０２、加算メモリ２０３、コントラスト演算手
段としてのコントラスト計算用メモリ２０４、ＤＳＰ２
０５、中央制御手段としてのＣＰＵ２０６、加算された
画像に回復処理を施すための空間フィルタ回路２０７、
空間フィルタ回路２０７で回復処理された画像を表示、
記憶するための表示メモリ２０８、テレビモニター３に
画像を表示するための画像表示回路２０９を有してい
る。この場合、撮像手段１のＣＣＤカメラ１０４の映像
出力端子に画像取り込み回路２０１を接続し、画像取り
込み回路２０１の出力端子を画像加算回路２０２の２つ
ある入力の内の一方とコントラスト計算用メモリ２０４
にそれぞれ接続している。コントラスト計算用メモリ２
０４には、ＤＳＰ２０５を接続し、このＤＳＰ２０５に
は、ＣＰＵ２０６を接続している。また、画像加算回路
２０２の出力端子には、加算メモリ２０３を接続し、こ
の加算メモリ２０３の出力端子には、空間フィルタ回路
２０７の入力端子と画像加算回路２０２のもう一方の入
力端子を接続している。空間フィルタ回路２０７の出力
端子には、表示メモリ２０８の入力端子を接続し、その
出力端子には、画像表示回路２０９の入力端子を接続し
ている。そして、この画像表示回路２０９の出力端子に
は、テレビモニター３を接続している。また、ＣＰＵ２
０６には、画像加算回路２０２、加算メモリ２０３、空
間フィルタ回路２０７、表示メモリ２０８および画像表
示回路２０９を接続し、さらに、上述した撮像手段１に
対する合焦位置移動手段としてのステージ駆動回路１０
５、操作部４を接続している。

【００２５】テレビモニター３は、装置本体２で加工さ
れた画像を画像表示回路２０９を介して表示するもので
ある。操作部４は、動作の開始設定を始めとする各種の
制御のための操作を行なうもので、例えば、図２（ａ）
（ｂ）に示すように顕微鏡１０１のステージ１０２を光
軸方向に上下させるための焦準ハンドル４０１、レディ
ーＬＥＤ４０２、高深度画像を構築する動作を開始する
ための開始ボタン４０３およびコントラストレベルを決
定するためのコントララストレベル調整ツマミ４０４を
有している。

【００２６】次に、以上のように構成した実施の形態の
動作を説明する。

【００２７】いま、光学顕微鏡１０１のステージ１０２
に載置される標本の観察像を中間倍率レンズ１０３を通
してＣＣＤカメラ１０４で撮像すると、この映像信号
は、装置本体２の画像取り込み回路２０１でアナログ信
号からデジタル信号に変換され、デジタル画像データと
して画像加算回路２０２とコントラスト計算用メモリ２
０４に順次送られる。

【００２８】コントラスト計算用メモリ２０４の画像デ
ータは、ＤＳＰ２０５により読出され、画像コントラス
トが求められる。この場合、図３に示すように画像デー
タの画面１１の中央の縦横のライン１２、１３と対角線
上のライン１４、１５について、それぞれのコントラス
トを計算し、画面１１全体のコントラスト値を求めるよ
うにする。また、コントラスト値のＳ／Ｎを向上するた
め、フィールド（１）で記憶された画素（図示の斜線を
付した丸）のうち、図３の（ａ）〜（ｄ）に示すように
画面１１の中央の縦横のライン１２、１３、対角線上の
ライン１４、１５のそれぞれの４画素（図示の黒丸）を
１ブロックとみなし、これら４画素の平均をそのブロッ
クの平均画素データとしてから、隣り合うブロックの平
均画素データの差の２乗を全ブロックで加算して画面１
１のコントラスト値を求めるようにしている。つまり、
ＣＣＤカメラ１０４は、一般的にインターレース走査方
式を取っており、１画面分の映像信号は、２枚のフィー
ルド（１）、（２）に分けられるが、ＤＳＰ２０５で
は、これを利用して、始めのフィールド（１）が終了し
たことを確認した後、このフィールド（１）の画像デー
タにより、図３の（ａ）〜（ｄ）で示す各ライン１２〜
１５でのコントラスト値を求めている。

【００２９】そして、ＤＳＰ２０５は、コントラスト計
算が終了すると、図４に示すように垂直同期信号Ｖに対
応するフィールド（１）、（２）のうち、フィールド
（２）の期間中にＣＰＵ２０６に対して、コントラスト
計算が終了したことを知らせるＤＳＰ割り込み信号を発
生する。

【００３０】一方、画像加算回路２０２では、加算メモ
リ２０３から読出した画像データと画像取り込み回路２
０１により取り込まれた画像データとの間での加算処理
が行なわれ、この加算された画像データは、再び、加算
メモリ２０３に格納される。そして、加算メモリ２０３
から読出された画像データは、空間フィルタ回路２０７
に入力される。空間フィルタ回路２０７では、例えば７
×７画素サイズまでの２次元の画像処理が施され、画像
の回復が行なわれ、その後、画像データは、表示のため
表示メモリ２０８に一時格納された後、画像表示回路２
０９によって映像信号に変換され、テレビモニター３に
表示される。

【００３１】この状態で、操作部４のコントラストレベ
ル調整ツマミ４０４により事前に設定された高深度画像
構築を開始するコントラストレベルと、ＤＳＰ２０５が
求めたコントラスト値のレベルがＣＰＵ２０６で比較さ
れ、ＤＳＰ２０５のコントラスト値のレベルの方が高い
と判断されると、レディーＬＥＤ４０２が点灯され、高
深度画像を得るための開始ボタン４０３の使用が許可さ
れるようになる。

【００３２】次に、このような高深度画像を得るための
動作をさらに説明する。

【００３３】この場合、使用者は、誤動作を防止するた
め、始めの１回だけ操作部４のコントラストレベル調整
ツマミ４０４を操作して、高深度画像を構築する動作
（以下、Ａ動作という）が開始できるコントラストレベ
ル（以下、スタートレベルという）を設定する。

【００３４】このスタートレベルの設定は、顕微鏡１０
１のステージ１０２に観察したい標本を載置し、操作部
４の焦準ハンドル４０１を回して標本にピントを合わせ
た後、コントラストレベル調整ツマミ４０４を操作し、
レディＬＥＤ４０２が点灯する位置にすることで完了す
る。この場合、確実に標本にピントが合っている必要は
なく、おおむね、標本が認識できる程度で十分である。

【００３５】仮に、この設定により、標本にピントが合
っていない場合には、レディＬＥＤ４０２は、点灯せ
ず、操作部４の開始ボタン４０３を押してもＡ動作を開
始することができなくなる。これにより、万が一、標本
に対して大きくピントがずれている場合は、Ａ動作を開
始することがなくなり、以後説明する、Ａ動作の基本と
なるアルゴリズムの誤動作を防止することができる。ま
た、ピントが大きく外れている状態では、前後の標本画
像を加算し、高深度画像を構築しても何も意味を持たな
いことも、理解できる。

【００３６】この状態から、操作部４のレディＬＥＤ４
０２が点灯するところまで、顕微鏡１０１のステージ１
０２を操作部４の焦準ハンドル４０１の操作により移動
させ、ステージ１０２を操作部４の焦準ハンドル４０１
で移動した後、開始ボタン４０３を押し操作する。

【００３７】すると、図６に示すように、ステップ６０
１で、Ａ動作を実行するためのＶ′の割り込みを許可
し、ステップ６０２で、Ｖ′の割り込み処理ルーチン内
で使用する変数をｍｏｄｅ＝１、ｓｔｕｔａｓ＝１に初
期化する。なお、このＶ′の割り込みは、図４に示すよ
うにフィールド（１）、（２）の垂直同期信号Ｖのう
ち、フィールド（１）の垂直同期信号Ｖに同期して行な
われる。

【００３８】そして、これ以後、Ｖ′の割り込み処理ル
ーチンに記述された図７〜図１１に示すアルゴリズムに
従って、Ａ動作が実行される。

【００３９】なお、ステージ１０２を上から下まで移動
した時のコントラスト値の変化は、おおむね、図５のよ
うになるものとする図８〜図１１は、図７のフローチャ
ートに示す処理１〜処理３に対応したものである。そし
て、図７に示すルーチンは、Ｖ′の割込み毎に呼び出さ
れるため、何回目の呼び出しかを表す変数としてｓｔａ
ｔｕｓを使用している。このｓｔｕｔｕｓは、処理１〜
処理３の中で１加算され、次の割り込み時の呼び出しに
備える。また、例外として、ｓｔａｔｕｓを加算せずに
次の割り込み時の呼び出しを待てば、もう一度、同じ処
理を行なうことができる。

【００４０】まず、ステップ７０１のｍｏｄｅ＝１で、
ステップ７０２の処理１が呼び出される。この処理１
は、図８および図９に示すフローチャートが実行され
る。この処理１の概要は、ステージ１０２を上下のいず
れかに移動し、標本画像に十分ピントが合っていないス
テージ位置（以後、ステージ位置という）を決定するこ
とである。

【００４１】最初に、ｓｔａｔｕｓ＝１で、３０μｍ／
ｓｅｃの一定速度でステージ１０２を下方向に移動開始
し、各種の変数を初期化する（ステップ８０１〜８０
３）。ここで、一つ前のコントラスト値ｂｅｆｏｒｅＣ
と現在のコントラスト値ｎｏｗＣが等しければ、ｓｔａ
ｔｕｓをインクリメントし、Ｅｒｒ＝１でなければ、次
の割り込みを待ち、Ｅｒｒ＝１ならば、ステージ停止、
Ｖ′の割り込みを禁止し（ステップ８０４〜８０６）、
Ａ動作が成功しなかったことを使用者に知らせるように
なる。

【００４２】次に、ｓｔａｔｕｓ＝２がないのでｓｔａ
ｔｕｓ＝３まで処理は待たされる。これは、ｓｔａｔｕ
ａ＝１でステージ１０２の移動を開始して十分にステー
ジ１０２が安定して移動するまでのウェイトを置くため
である。

【００４３】ｓｔａｔｕｓ＝３で、現在のコントラスト
値ｎｏｗＣをスタート時のコントラスト値ｓｔａｒｔＣ
に格納し、ｎｏｗＣが、画像がない時のコントラスト値
ｎｏｎｉｍｇＣより小さいかどうか判断し、小さけれ
ば、後述するステップ８２６以降の処理に移行し、現在
のステージ位置をスタート位置とする処理を行なう（ス
テップ８０７〜８０９）。また、そうでなければ、上述
のステップ８０４〜８０６の処理に移行する。

【００４４】次に、ｓｔａｔｕｓ＝４で、一つ前のコン
トラスト値ｂｅｆｏｒｅＣとｎｏｗＣを比較して、ｎｏ
ｗＣが小さい時は、次のｓｔａｔｕｓ＝６にすぐ移行で
きるようにｓｔａｔｕｓを１加算して、変数を初期化す
る（ステップ８１０〜８１３）。そうでなければ、現時
点よりステージ１０２のどちらの方向に標本のコントラ
ストの最大点があるかを示す変数ＰＫＤＩＲをＰＫＤＩ
Ｒ＝０として、ステージ１０２の移動を停止し、今まで
とは逆の上の方向に３０μｍ／ｓｅｃでステージ１０２
の移動を開始し、変数を初期化する（ステップ８１４、
８１３）。そして、上述のステップ８０４〜８０６の処
理に移行する。

【００４５】このｓｔａｔｕｓ＝４では、一つ前のコン
トラスト値と現在のコントラスト値を比較することでス
テージ１０２の現在位置が、図５に示すコントラストカ
ーブのどちらかの斜面にいるのかを判定している。

【００４６】次に、ｓｔａｔｕｓ＝６で、ｃｎｔが１５
より小さく、ｎｏｗＣとｎｏｎｉｍｇＣを比較してｎｏ
ｗＣが小さければ、後述するステップ８２６以降の処理
に移行し、また、ｎｏｗＣとｂｅｆｏｒｅＣを比較して
ｎｏｗＣが小さく、かつ、ｂｅｆｏｒｅＣ−ｎｏｗＣと
標本にピントがかなり合っていない時のコントラスト値
ｕｎｆｏｕｃＣを比較して、ｕｎｆｏｕｃＣが大きけれ
ば、ｎｐｃｎｔを１加算し（ステップ８１５〜８２
１）、そして、ｎｐｃｎｔが２以上になれば、ステップ
８０４〜８０６の処理に移行する。一方、ｎｏｗＣとｂ
ｅｆｏｒｅＣを比較してｎｏｗＣが大きく、ｂｅｆｏｒ
ｅＣ−ｎｏｗＣと標本にピントがかなり合っていない時
のコントラスト値ｕｎｆｏｕｃＣを比較して、ｕｎｆｏ
ｕｃＣが小さければ、ｎｐｃｎｔを０とし、ｃｎｔを１
加算し、ｓｔａｔｕｓを１減算して（ステップ８２２、
８２３）、ステップ８０４〜８０６の処理に移行する。
さらに、ｃｎｔが１５を越える時は、Ｅｒｒを１とし
（ステップ８２４）、後述するステップ８２６以降の処
理に移行する。

【００４７】このｓｔａｔｕｓ＝６では、そのステージ
位置でのコントラストの微分係数がｕｎｆｏｕｃＣ以
下、つまり、コントラストカーブが緩やかになってきた
ことを確認している。

【００４８】そして、ｓｔａｔｕｓ＝７では、ステージ
１０２の移動を止め、ｎｏｗＣとＣＣＤカメラ１０４が
汚れている時のコントラスト値ｃｃｄＣを比較して、ｎ
ｏｗＣが大きければ、エラーとしてエラー処理を行なう
ための変数Ｅｒｒを１とする（ステップ８２５〜８２
８）。そうでなければ、現在のコントラスト値ｎｏｗＣ
をスタート位置のコントラスト値ｓｔａｒｔＣとする
（ステップ８２９、８３０）。ここで、ｃｃｄＣは、Ｃ
ＣＤカメラ１０４に汚れがあり、全体のコントラストレ
ベルが高い時にエラーとする働きがある。そして、ステ
ップ８０４〜８０６の処理に移行する。

【００４９】つまり、かかる処理１では、図５に示す
（１）にステージ１０２が合った場合は、（２）の位置
までステージ１０２を移動し、また、同図（４）にステ
ージ１５が合った場合は、（５）の位置までステージ１
０２を移動するようにしている。つまり、処理１では、
一旦コントラストが低くなる方向を検出し、その方向に
ステージ１０２を移動させ、その後の移動に備えるよう
にしているので、ステージ１０２が無駄に移動するのを
防止できる。

【００５０】次に、図７に戻って、処理１がエラーなく
終了すると、ｒｅｔ＝１を判断し、、ｍｏｄｅ＝ｍｏｄ
ｅ＋１、ｓｔａｔｕｓ＝１として（ステップ７０３、７
０４）、処理２を呼び出すようになる。この場合、コン
トラスト値のピークＭａｘＣよりｎｏｗＣが小さけれ
ば、処理を終了し、また、コントラスト値のピークＭａ
ｘＣよりｎｏｗＣが大きければ、ＭａｘＣ＝ｎｏｗＣと
して、処理を終了する（ステップ７０５、７０６）。

【００５１】ステップ７０７のｍｏｄｅ＝２では、ステ
ップ７０８の処理２が呼び出される。この処理２は、図
１０に示すフローチャートが実行される。この処理２の
概要は、ステージ１０２をゆっくり移動し、高深度画像
を構築するために画像の加算を開始するステージ位置を
決定することである。

【００５２】まず、ｓｔａｔｕｓ＝１で、処理１で求め
たＰＫＤＩＲに従って、ステージ１０２の移動方向を決
める。ここで、ＰＫＤＩＲが０ならば、標本のコントラ
ストのピークは、下にステージ１０２を移動する方向に
あり、また、１ならば、上に移動する方向にあることを
示すので、これらに従って、ステージ１０２を移動させ
る（ステップ１００１〜１００４）。この時、ステージ
１０２の移動速度は、Ｖ′の割込みがインターレース走
査の２倍の周期で発生すること、つまり、１／３０ｓｅ
ｃ毎、さらに対物レンズの焦点深度を、約０．４μｍ程
度として、ＣＣＤカメラ１０４で１画面の映像を０．４
μｍピッチで撮影するために下式より、１２μｍ／ｓｅｃ＝０．４μｍ×３０画面／ｓｅｃとしている。そして、変数を初期化する（ステップ１０
０５）。

【００５３】ここで、一つ前のコントラスト値ｂｅｆｏ
ｒｅＣと現在のコントラスト値ｎｏｗＣが等しければ、
ｓｔａｔｕｓをインクリメントし、Ｅｒｒ＝１でなけれ
ば、次の割り込みを待ち、Ｅｒｒ＝１ならば、ステージ
停止、Ｖ′の割り込みを禁止し（ステップ１００６〜１
００８）、Ａ動作が成功しなかったことを使用者に知ら
せるようになる。

【００５４】次に、ｓｔａｔｕｓ＝３で、ｃｎｔが３１
より小さく、ｎｏｗＣがｓｔａｒｔＣより大きく、ｎｏ
ｗＣ−ｂｅｆｏｒｅＣ、つまり、微分係数が１００を超
えた場合には、次の処理に移行出来るようになってい
る。そうでない場合は、ｃｎｔを１加算してエラー処理
に備え、ｓｔａｔｕｓを１減算し、もう一度、ｓｔａｔ
ｕｓ＝３の処理を実行可能にしている（ステップ１００
９〜１０１３）。そして、ステップ１００６〜１００８
の処理に移行する。また、ｃｎｔが３１を越える時は、
条件に合わないとしてＥｒｒを１とし（ステップ１０１
４）、ステップ１００６〜１００８の処理に移行する。

【００５５】ここで、ｓｔａｔｕｓ＝１からｓｔａｔｕ
ｓ＝３に飛んでいるのは、ステージ１０２が完全に動き
出すのを確認するとともに、一定速度運動に入るまでの
ウェイトである。

【００５６】次に、ｓｔａｔｕｓ＝４で、画像の加算処
理を開始するとともに変数を初期化し、処理２を終了す
る（ステップ１０１５、１０１６）。

【００５７】次に、図７に戻って、処理２がエラーなく
終了すると、ｒｅｔ＝１を判断し、、ｍｏｄｅ＝ｍｏｄ
ｅ＋１、ｓｔａｔｓｕ＝１として（ステップ７０９、７
１０）、処理３を呼び出すようになる。

【００５８】ステップ７１１のｍｏｄｅ＝３では、ステ
ップ７１２の処理３が呼び出される。この処理３は、図
１１に示すフローチャートが実行される。この処理３の
概要は、処理２で開始された画像の加算処理を、図５に
示すコントラストカーブを低コントラスト側からコント
ラストのピークを超えて再度低コントラスト側にきた
時、適切に終了させることである。

【００５９】まず、ｓｔａｔｕｓ＝１で、ｎｏｗＣとｂ
ｅｆｏｒｅＣを比較してコントラストの変化が下がって
いく方向にくるのを待つ（ステップ１１０１）。ｎｏｗ
Ｃの方が大きい時はまだ、コントラストのカーブの上り
にいることを示し、小さくなった時、下りにいることを
判断する。ここで、ｎｏｗＣがｓｔａｒｔＣよりも小さ
くなったのであれば、直ちに、ｓｔａｔｕｓを１加算し
て次の処理へ移行する（ステップ１１０４）。そうでな
ければ、確実にコントラストが下がっている事を確認す
るために、連続で４回下がっていることをｎｐｃｎｔで
カウントする。さらに、４回連続で下がって、コントラ
スト値のピークＭａｘＣとｓｔａｒｔＣの差の１／２
（＝ｔｍｐ）より、ｎｏｗＣが小さければ、次の処理に
移行する（ステップ１１０５〜１１０７、ステップ１１
０４）。また、ステップ１１０２で、ｎｏｗＣがｂｅｆ
ｏｒｅＣより大きいままならば、ｎｐｃｎｔを０にし
て、ｃｎｔを１加算、ｓｔａｔｕｓを１減算して、次の
処理へ移行し（ステップ１１０８、１１０９）、また、
ステップ１１０５で、ｎｐｃｎｔが３以下またはステッ
プ１１０７で、ｔｍｐよりｎｏｗＣが大きければ、ステ
ップ１１１０で、ｎｐｃｎｔを１加算し、ステップ１１
０９に進むようになる。

【００６０】次に、ｓｔａｔｓｕ＝３で、画像の加算処
理とステージ１０２の移動を停止し（ステップ１０１１
〜１０１３）、Ｖ′の割り込みを禁止して処理３を終了
する。

【００６１】この処理３では、画像の加算処理の終了を
コントラスト値のピークＭａｘＣとｓｔｓｒｔＣの差の
１／２より、ｎｏｗＣが小さいという条件で判断してい
るので、無駄に低コントラストな画像を加算することが
なくなり、高深度画像の画質を劣化させることはない。

【００６２】このようにして、処理１〜処理３までをエ
ラーなく終了したならば、加算メモリ２０３の加算画像
を、空間フィルタ回路２０７に送り、対物レンズの特性
やＣＣＤカメラ１０４のサイズ、顕微鏡１０１とＣＣＤ
カメラ１０４の間の中間倍率レンズ１０３等の結像光学
系の特性より求められる２次元の画像処理フィルタ係数
によって、画像の回復処理を行なう。この際、加算メモ
リ２０３から画像データをノンインターレース走査形式
で読出し、空間フィルタ回路２０７で処理すれば、画質
を劣化させることなく処理できる。

【００６３】そして、この空間フィルタ回路２０７で処
理した画像データを、ノンインターレース走査形式で表
示メモリ２０８に格納し、さらに画像表示回路２０９に
送られる。この場合、画像表示回路２０９では、表示メ
モリ２０８から画像データを読出す際にテレビモニター
３の表示形式に合わせて、インターレース走査、ノンイ
ンターレース走査のいずれかの方式で行なえばよい。

【００６４】従って、このようにすれば、始めにステー
ジ１０２を少し移動させた時のコントラストの変化か
ら、コントラストカーブのどちら側にいるかをすばやく
判断し、コントラストが下がる方向にステージ１０２を
移動し、その後、ステージ１０２の移動をコントラスト
値がピーク値に向かう方向に反転し、この移動で、標本
に対する撮像画像のコントラスト値が所定の変化を呈す
る時点から画像加算回路１０２により画像加算を行なう
ようにしたので、合焦位置を全体に渡って移動するよう
な無駄な動きがなくなり、しかも、コントラスト値が急
激に増加する安定した画像領域を選択して画像加算を行
なうようにできるので、被写物体に応じて最適で良好な
高深度画像を速やかに構築できる。また、従来に見られ
る事前に被写物体に応じた種々の条件を設定するなどの
作業を必要としないので、操作の簡単化も実現できる。

【００６５】また、画像の加算の最低条件として、スタ
ート位置を設定しているので、ぼけた画像を取り込むこ
とがなく、所定のコントラスト値以上の画像のみを取り
込むようになって、加算画像の画質を劣化させることな
く、良好な高深度画像を構築することができる。

【００６６】これにより、光学顕微鏡１０１を用いた厚
みのある標本の各高さ位置に、それぞれ焦点の合った複
数枚の入力画像から標本の各高さ位置全てに焦点が合っ
ていて、あたかも焦点深度が拡大されたような高深度画
像を安定して得られる。

【００６７】なお、上述した第１の実施の形態では、コ
ントラストを求める際の計算領域として画面１１の縦横
ライン１２、１３、対角方向のライン１４、１５を用い
たが、それに限らず、また、コントラストの計算は、飛
び飛びの画素を４つまとめて平均を取る方法でＳ／Ｎを
向上させていたが、これに限らない。さらに、処理１か
ら処理３で用いた定数は、これに限定されない。ステー
ジの駆動速度もこれに限らず、対物レンズの焦点深度を
正確に求めておき、対物レンズが変わる度に駆動速度を
変えても良い。この装置は、ＣＣＤカメラの映像信号の
方式は、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭなどに制限させ
る事はなく、それぞれに対応可能である。

【００６８】（第２の実施の形態）上述した第１の実施
の形態では、画像取り込み用のパラメータが固定であっ
たが、この第２の実施の形態では、サンプル毎に画像取
り込み用のパラメータを算出することにより、エラーと
判断されるようなサンプルの場合でも、画像の取り込み
を可能にして、高深度画像を得られるようにしている。

【００６９】図１２は、第２の実施の形態の概略構成を
示すもので、図１と同一部分には、同符号を付してい
る。

【００７０】この場合、ＣＰＵ２０６には、画像取り込
み時のパラメータを計算するサンプル登録部２１０、計
算したパラメータを記憶するデータ記憶部２１１を接続
している。ここでのデータ記憶部２１１には、ＮＶＲＡ
Ｍなどの不揮発性のメモリを用いている。

【００７１】また、操作部４は、図１３（ａ）（ｂ）に
示すように、顕微鏡１０１のステージ１０２を光軸方向
に上下させるためのステージ移動用の準焦ハンドル４０
１、レディーＬＥＤ４０２、高深度画像を構築する動作
を開始するための開始ボタン４０３、コントラストレベ
ルを決定するためのコントラストレベル調整ツマミ４０
４の他に、画像取り込みをマニュアルで行なうか自動で
行なうかを設定するモードセレクトツマミ４０５および
サンプル登録開始ボタン４０６を有している。

【００７２】しかして、このような構成において、通常
の画像自動取り込みでは、第１の実施の形態で述べたア
ルゴリズムにより、コントラスト値の計算およびＣＰＵ
２０６による画像取り込みの可否の判断が行なわれる
が、この際に、コントラストレベルが低すぎると、画像
取り込み範囲にサンプル画像がないと判断して、画像取
り込みを中止してしまうことがある。

【００７３】そこで、このような場合、使用者は、サン
プル登録部２１０により、以下の方法でサンプルの登録
を行ない、画像取り見込みパラメータを再設定し、取り
込み範囲を指定し直すことで、サンプル画像の取り込み
を可能にしている。

【００７４】まず、サンプル登録は、サンプル登録開始
位置から合焦画像がなくなる±２０μm の範囲でプリス
キャナを行ない、この範囲のコントラストカーブを求め
る。このコントラストカーブの求め方は、上述した図３
の方法が用いられる。

【００７５】そして、ＤＳＰ２０５によりコントラスト
計算を終了すると、ＣＰＵ２０６に対し、図４に示すコ
ントラスト計算が終了したことを知らせるＤＳＰ割り込
み信号が発生する。

【００７６】このような作業を図１４に示すように、サ
ンプル登録開始位置ＳＳから±２０μm の範囲内で行な
い、コントラスト値を計算し、ワーク用のメモリに格納
する。次いで、プリスキャンが終了したならば、図１５
に示すように計算により得られたコントラストカーブか
ら、コントラスト値が最大になるコントラスト最大値Ｃ
_MAXを求め、さらに、この位置から±１５μm の位置の
コントラスト値の平均Ｃ_nonを画像中に合焦面のない、
ぼけ画像のコントラスト値とする。つまり、コントラス
ト値が、これ以下になる領域は、画面中に合焦面がな
く、画面全体がぼけている領域とする。

【００７７】次に、こうして求めた画像のコントラスト
の最大値Ｃ_MAXの中間位置Ｚ_startを画像加算開始位置
に、Ｚ_endを画像加算の終了位置にする（図１６）。そ
して、次回から、このパラメータを用いて画像取り込み
を行なうようになる。この計算した画像取り込み用のパ
ラメータは、スイッチなどのチャンネルを切り替えて、
データ記録部２１１に各サンプルごとに保存する。ま
た、サンプルが変わった時には、保存の時と同様にスイ
ッチなどでチャンネルを切り替え、操作部４の開始ボタ
ン４０４が押されたときにパラメータの読出しを行なっ
て画像取り込みを行ない、複数のサンプルに対しても適
応可能にしている。

【００７８】次に、実際にサンプル登録を行なって画像
を取り込む方法を説明する。

【００７９】まず、使用者は、始めに１回だけ操作部４
のコントラストレベル調整ツマミ４０４を走査して、高
深度画像を構築する動作が開始できるコントラストレベ
ル（以下、スタートレベル）を設定する。この設定は、
高深度画像を構築する際に、誤動作を防止するために行
なう。なぜなら、ＣＰＵ２０６は、コントラスト値が低
くなる方向にステージ１０２を移動させるが、例えばサ
ンプルが無かったり、ピントが合っていなかったりする
と、この時得られるコントラストカーブは、まったく無
意味になって、誤動作の原因になるためで、これを防止
するため、コントラストレベル調整ツマミ４０４により
スタートレベルをおおむね標本が認識できる位置に設定
している。

【００８０】この設定は、ステージ１０２に観察したい
標本を載せ、操作部４の焦準ハンドル４０１を回し標本
にピント合わせをたのち、コントラストレベル調整ツマ
ミ４０４を回して、レディＬＥＤ４０２が点灯する位置
にする。この場合、確実に標本にピントが合っている必
要はなく、おおむね標本が認識できる程度で十分であ
る。

【００８１】次に、モードセレクトツマミ４０５によ
り、サンプル登録のチャンネルＡＵＴＯ１〜ＡＵＴＯ３
の内の１つを選んで設定する。なお、モードセレクトツ
マミ４０５に書かれている１〜６は、マニュアルの画像
取り込みモード時の画像取り込み範囲を示すものであ
る。

【００８２】ここでのサンプル登録では、自動取り込み
モードの１〜３（ＡＵＴＯ１〜ＡＵＴＯ３）選択する。
そして、登録するチャンネルを決定した後は、サンプル
登録開始ボタン４０６を押す。すると、この位置をサン
プル登録開始位置として、サンプル登録が開始される。

【００８３】この場合、図１７に示すように、まず、ス
テップ１７０１で、ＣＰＵ２０６は、ステージ駆動部１
０５により、サンプル登録開始位置から２０μm ステー
ジを下げる。次に、ステップ１７０２で、その位置から
上方向に４０μm 、すなわちサンプル登録開始位置から
±２０μm のプリスキャンを行なう。

【００８４】そして、ステップ１７０３で、ＤＳＰ２０
５は、プリスキャンの間にＶ´の割り込みがくる度にコ
ントラスト計算用メモリ２０４から画像データを読出
し、画像のコントラスト値を計算し、図４に示すＤＳＰ
割り込み信号を発生させることで、ＣＰＵ２０６に計算
が終了したことを知らせる。ＣＰＵ２０６は、割り込み
を確認すると、ステップ１７０４で、現在の位置コント
ラスト値を読み込み、ワークメモリに格納する。

【００８５】このようなステップ１７０３と１７０４の
動作は、ステップ１７０５で、上方向への移動距離が４
０μm になると判断されるまで繰り返す。

【００８６】次に、ステップ１７０６で、格納されたコ
ントラストデータからコントラストの最大値Ｃ_MAXを調
べ、その座標Ｚ_MAXを求め、さらに、ステップ１７０７
で、Ｚ_MAX−１５μm の位置をＺ_a、Ｚ_MAX＋１５μm
の位置をＺ_bとして、ステップ１７０８で、それぞれの
位置コントラスト値の平均値Ｃ_non＝Ｃ（Ｚ_a）＋Ｃ（Ｚ_b）／２からぼけ画像のコントラストレベルＣ_nonを設定し、さ
らに、ステップ１７０９で、Ｃ_MAXとＣ_nonの平均値Ｃ_th＝（Ｃ_MAX＋Ｃ_non）／２から画像積算の開始および終了のレベルＣ_thを設定す
る。

【００８７】そして、これらパラメータが決定すると、
ステップ１７１０で、ＣＰＵ２０６により、これらパラ
メータをデータ記憶部２１１のＮＶＲＡＭなどの不揮発
性メモリに保存し、サンプル登録を終了する。

【００８８】次に、次回からの画像取り込み方法を図１
８ににより説明する。

【００８９】まず、使用者は、レディーＬＥＤ４０２の
点灯する位置から、操作部４の開始ボタン４０３を押
す。すると、ステップ１８０１で、ＣＰＵ２０６は、ス
テージ駆動部１０５によりステージ１０２を下方向に移
動する。次に、ステップ１８０２で、ＤＳＰ２０５によ
り、Ｖ´の割り込み毎にコントラスト値を計算し、計算
が終了すると、ステップ１８０３で、ＤＳＰ割り込みを
受けてコントラストが減少しているかを調べる。

【００９０】ここで、コントラストが増加しているので
あれば、ステップ１８０４で、ステージ１０２を上方向
に移動させ、ステップ１８０２に戻る。

【００９１】また、コントラストが減少していれば、ス
テップ１８０５で、ＣＰＵ２０６により、コントラスト
値がＣ_th以下になったかを調べる。ここで、まだＣ_th以
上であれば、ステップ１８０３に戻って、ステージ１０
２の移動を続け、Ｃ_th以下になったのであれば、ステー
ジの移動を停止する。

【００９２】そして、今度は、ステップ１８０６で、ス
テージ１０２を逆方向に移動しながら画像積算を開始す
る。そして、ステップ１８０７で、Ｖ´の立下がり毎に
コントラスト値を計算し、ステップ１８０８で、コント
ラスト値を監視し、再びＣ_th以下になると、ステップ１
８０９で、ステージ１０２を停止するとともに、画像取
り込みも終了する。

【００９３】これ以降は、第１の実施の形態と同様に、
空間フィルタ２０８による回復処理を行なった後、表示
メモリ２０８に一時記憶された後、画像表示回路２０９
によりアナログの映像信号に変換され、テレビモニター
３に表示される。

【００９４】従って、このようにすれば、自動取り込み
では、ＣＣＤ面の汚れや、標本画像がないと判断してエ
ラーになってしまうようなサンプルに対しても、画像取
り込み前にプリサンプルを行ない、そのサンプルのコン
トラストカーブを用いて画像の取り込み用パラメータを
設定できるようにしたので、次回からの画像取り込み
に、このパラメータを使うことで、それまでエラーと判
断され、最終画像が得られなかったサンプルに対して
も、高深度画像が得られるようになる。

【００９５】また、事前にサンプル登録を行なうことに
より、その都度、画像取り込みの前処理を行なうプリス
キャンやパラメータの計算にかかる時間を短縮でき、さ
らにサンプル交換の際も、パラメータを切り替えるモー
ドを用意しているので、サンプル交換ごと、電源投入毎
のサンプル登録が不要になり、能率のよい、この種の作
業を実現できる。

【００９６】さらに、パラメータの書込みに、不揮発性
のメモリを用いることで、サンプル登録する回数を最小
限にできる。

【００９７】なお、上述した第２の実施の形態でも、コ
ントラストを求める計算領域として対角方向のラインを
選んでいるが、これに限らず別の計算方法でも構わな
い。また、コントラストの計算は、飛び飛びの画素を４
つ纏めて平均を取る方法でＳ／Ｎを向上させていたが、
これに限らない。さらにサンプル登録で用いるプリスキ
ャンの範囲は、±２０μm に限定する必要はなく、サン
プルのコントラストカーブの特性を認識できる範囲でよ
い。ぼけ画像のコントラストレベル、画像取り込みレベ
ルを決定する計算式も、今回用いた式に限定する必要は
なく、計算に用いる定数も変更して構わない。また操作
部の形状、機能も今回のものに限らない。サンプルの登
録の方法も、専用の登録ボタンである必要はなく、別の
ボタンと兼用してもよい。そして、この装置は、ＣＣＤ
カメラの映像信号の方式は、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣ
ＡＭなどに制限させる事はなく、それぞれに対応可能で
ある。また、標本と対物レンズの距離を調節する方法と
して、ステージを駆動する方法だけでなく、対物レボル
バの駆動によるもの、テレビカメラの撮像素子前の結像
レンズ駆動でもよく、駆動方法としても、電磁モータ、
超音波モータ、ピエゾ素子などでもよく、その方法は限
定されない。

【００９８】（第３の実施の形態）図１９は、本発明が
適用される画像入力装置の概略構成を示しており、２１
が光学顕微鏡本体である。この光学顕微鏡本体２１は、
ステージ２２上に載置した試料標本２３の観察像を対物
レンズを含む観察光学系を介して顕微鏡観察用テレビカ
メラ２４にて撮像するようにしている。

【００９９】テレビカメラ２４にはＡ／Ｄ変換器２５を
接続しており、このＡ／Ｄ変換器２５はテレビカメラ２
４からのビデオ信号をデジタル信号に変換して加算器２
６及び輝度メモリ３３へ送出する。

【０１００】加算器２６は、テレビカメラ２４からの入
力画像と加算用画像メモリ２７に記憶されている画像と
を加算するもので、その加算結果は加算用画像メモリ２
７へ出力される。加算用画像メモリ２７は、加算器２６
で加算された結果を格納するもので、格納内容は上記加
算器２６と除算器２８とに読出される。

【０１０１】除算器２８は、加算用画像メモリ２７に蓄
えられた加算画像を加算枚数を除数とした除算を行なっ
て１枚分の画像を得るためのもので、この除算器２８で
得た画像に対して空間フィルタ２９で後述するＣＰＵ３
８に選択された特性の空間周波数フィルタでの回復処理
を行ない、回復処理した表示画像データを表示用画像メ
モリ３０に記憶させる。そして、この表示用画像メモリ
３０に記憶された表示画像データをＤ／Ａ変換器３１が
読出してアナログデータに変換し、上記表示部３２より
表示させる。

【０１０２】上記輝度メモリ３３は、輝度メモリコント
ローラ３５の制御の下にＡ／Ｄ変換器２５から送られて
くる輝度データを書込み、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳ
ｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）３４へ読出す。

【０１０３】ＤＳＰ３４は、輝度メモリ３３から読出し
た輝度データによりコントラスト値の計算を行なうもの
で、算出したコントラスト値は合焦範囲検出部３７へ送
出される。

【０１０４】合焦範囲検出部３７は、計算されたコント
ラスト値からステージ２２の合焦範囲を検出するもの
で、その検出結果はＣＰＵ３８へ送られる。

【０１０５】ＣＰＵ３８は、装置全体の動作制御を司る
もので、特に上記加算器２６、空間フィルタ２９、輝度
メモリコントローラ３５、画像メモリコントローラ３
６、ステージ駆動部３９に対して画像処理、像ぶれ補正
及び駆動制御のための制御指令を送出し、また操作部４
３からダイナミックフォーカスを含む装置全体の操作を
受付けている。

【０１０６】しかして、上記ステージ２２にはぶれ検出
部としての光学式エンコーダ４０を設け、また光学顕微
鏡本体２１の対物レンズに対応させて対物レンズ情報取
得部４１を設けている。ここで光学式エンコーダ４０
は、光学顕微鏡本体２１のステージ２２に固定して設け
られ、ステージ２２のＸ，Ｙ方向へのぶれ量を検出する
ものであって、検出したぶれ量は像ぶれ補正量計算部４
２へ送られる。

【０１０７】一方、対物レンズ情報取得部４１は、現在
使用している対物レンズの倍率を読取るもので、読取っ
た対物レンズの倍率情報は同じく像ぶれ補正量計算部４
２へ送られる。

【０１０８】像ぶれ補正量計算部４２は、光学式エンコ
ーダ４０から検出されたぶれ量と対物レンズ情報取得部
４１の対物レンズの倍率情報とにより補正画素数を計算
するもので、算出した補正画素数情報は上記輝度メモリ
コントローラ３５及び画像メモリコントローラ３６へ出
力される。

【０１０９】輝度メモリコントローラ３５は、像ぶれ補
正量計算部４２で計算された像ぶれ補正量に基づいて輝
度メモリ３３での書込み、読出しアドレスを制御するも
のである。

【０１１０】また画像メモリコントローラ３６は、像ぶ
れ補正量計算部４２で計算された像ぶれ補正量に基づい
て上記加算用画像メモリ２７での書込み、読出しアドレ
スを制御するものである。

【０１１１】上記ステージ駆動部３９は、ＣＰＵ１６か
らの制御指令により上記ステージ２２をＺ方向、つまり
観察光軸の方向に駆動する。

【０１１２】上記のように構成された装置にあって、ぶ
れ検出とそれに基づく画像の補正、コントラスト値の計
算、画像の加算、及び回復処理についてまず処理信号の
流れに沿って簡単に説明する。

【０１１３】操作部４３での操作により画像の取り込み
の開始を指示すると、ステージ駆動部３９によりステー
ジ２２をＺ方向に駆動する。そして、テレビカメラ２４
により試料標本２３の画像を得るのに同期して、光学式
エンコーダ４０でステージ２２のＸ，Ｙ方向へのぶれ量
を検出する。

【０１１４】検出したぶれ量は像ぶれ補正量計算部４２
に送られ、ここで対物レンズ情報取得部４１により得た
対物レンズの倍率情報をもって補正する画素数の計算が
行なわれるもので、算出した補正画素数は輝度メモリコ
ントローラ３５及び画像メモリコントローラ３６に送ら
れる。

【０１１５】一方、テレビカメラ２４により得た試料標
本２３の画像はＡ／Ｄ変換器２５でデジタル化された後
にＡ／Ｄ変換器２５と輝度メモリ３３に送られる。ここ
で輝度メモリ３３では、上述した如くずれ量に対応した
補正画素数が輝度メモリコントローラ３５に送られてい
るため、輝度データを書込んだ後、この補正画素数に応
じて輝度メモリコントローラ３５により読出しアドレス
位置が調整、制御されて、記憶されている輝度データが
読出されるもので、具体的には例えば図２０に示すよう
なずれを生じたライン１２〜１５に沿った輝度データを
メモリ３３に書込んだ上で、上記の輝度メモリコントロ
ーラ３５によるアドレス調整を行なうことで、ずれの影
響を排除した位置で輝度データが読出されるようになる
ものである。

【０１１６】こうして輝度メモリ３３から読出された輝
度データはＤＳＰ３４へ送られ、ここでコントラスト値
が計算されて、そのコントラスト値から合焦範囲検出部
３７によりコントラストカーブにおける所定のしきい値
Ｃth以上のコントラストの高い範囲が画像加算を行なう
べき合焦範囲として決定され、ＣＰＵ３８に出力され
る。

【０１１７】しかるに、上記合焦範囲では、Ａ／Ｄ変換
器２５より得られるデジタル化された画像が加算器２６
で加算用画像メモリ２７に記憶されているそれ以前に得
られた同画像と加算され、その和が加算用画像メモリ２
７にあらためて記憶されるもので、この際、画像メモリ
コントローラ３６は像ぶれ補正量計算部４２からの補正
画素数を用いて読出しアドレスを調整し、記憶されてい
た画像と新しく得た画像とのずれをなくした状態で加算
させる。

【０１１８】しかして、加算用画像メモリ２７に記憶さ
れた加算画像は除算器２８にて除算され、１枚分の画像
とされた後に空間フィルタ２９でＣＰＵ３８から選択さ
れた特性の同フィルタを用いて回復処理がなされるもの
で、回復処理された画像が表示用画像メモリ３０に一旦
格納された後に読出され、Ｄ／Ａ変換器３１でアナログ
化された後に表示部３２で表示出力される。

【０１１９】次いで実際の処理内容について図２１のフ
ローチャートを参照して説明する。

【０１２０】この図２１の処理はＣＰＵ３８の制御の下
に行なわれるものであり、処理を開始すると、ステージ
駆動部３９によってステージ２２をＺ方向に沿って移動
させ、そのときにＤＳＰ３４、合焦範囲検出部３７によ
って図２２に示すようにコントラスト値がしきい値Ｃth
以上となるステージ２２のＺ方向の位置Ｚａ乃至Ｚｂの
範囲を取込む。

【０１２１】このため、まずステージ駆動部３９により
ステージ２２を下方向に移動させる（ステップＡ１）。
このとき、Ａ／Ｄ変換器２５から得られるデジタル値の
ビデオ信号中の垂直同期信号（Ｖ）の立下がりタイミン
グ毎に画像のコントラスト値をＤＳＰ３４で計算させる
（ステップＡ２）。

【０１２２】図２３はこの時にＣＰＵ３８が行なうコン
トラスト値計算のサブルーチンを示すもので、まず始め
にステージ２２のぶれ量を光学式エンコーダ４０によっ
て検出する（ステップＢ１）。これと共に、対物レンズ
情報取得部４１によって光学顕微鏡本体２１の観察光軸
中に挿入されている対物レンズの倍率情報を取得し（ス
テップＢ２）、これらを基に像ぶれ補正量計算部４２が
検出したぶれ量がテレビカメラ２４のＣＣＤ面上で何画
素分に相当するのかを表わす像ぶれ補正量を計算する
（ステップＢ３）。

【０１２３】次いで、像ぶれ補正量計算部４２が計算に
より得た像ぶれ補正量を輝度メモリコントローラ３５及
び画像メモリコントローラ３６に送出すると、輝度メモ
リコントローラ３５では輝度メモリ３３に書込まれてい
る画像の輝度データが像ぶれの影響を全く含まないよう
に読出しアドレスを調整してＤＳＰ３４に読出させるも
ので（ステップＢ４）、ＤＳＰ３４では像ぶれが全くな
いが如く処理された輝度データを用いて画像のコントラ
スト値の計算を行なう（ステップＢ５）。

【０１２４】コントラスト値は、画面上の連続する輝度
データを用いて以下の如く計算する。すなわち、コント
ラスト値を計算するｉ番目のライン上のｊ番目の点位置
の輝度データをＹi,j とすると、そのコントラスト値Ｃ
i,j(Ｚk)はＣi,j(Ｚk)＝（Ｙi,j(Ｚk)−Ｙi,j-1(Ｚk)）² …(1) として、ｉ番目のラインのコントラスト値の総和Ｃi,j
を

【数１】

【０１２５】のように求め、さらにすべてのラインのコ
ントラスト値の総和を

【数２】

【０１２６】として求める。得たコントラスト値Ｃ（Ｚ
k)は、図２４に示すように像ぶれ量が多く、計算に用い
た各ラインの画素数が減少することを考慮して、計算の
ライン上の画素数で正規化してＺ＝Ｚk でのコントラス
ト値、すなわちＣ（Ｚk)＝Ｃ（Ｚk)／Ｄnum …(4) （但し、Ｄnum ：計算に用いたライン上の画素数。）を
求め、以上でこの図２３のサブルーチンを終了する。

【０１２７】こうしてステージ２２のぶれ量を補正した
画像のコントラスト値の計算が終了すると、図２１のメ
インルーチンに戻り、同ＤＳＰ３４からの割込みを受け
るＣＰＵ３８は、計算したコントラスト値がその前のタ
イミングで計算したコントラスト値と比して減少してい
るか否かを判断する（ステップＡ３）。

【０１２８】コントラスト値が減少している場合には、
ステージ２２の下降によりコントラスト値が減少してい
ることから、図２２に示すコントラストカーブ上の左半
分にあって、図中に矢印Ｉで示す方向に移動しているも
のと判断し、次に計算したコントラスト値がしきい値Ｃ
th未満であるか否か判断する（ステップＡ５）。

【０１２９】ここで、計算したコントラスト値がしきい
値Ｃth未満となった場合には、その時点でのステージ２
２の位置がＺａであることとなるので、あらためてステ
ージ駆動部３９によりステージ２２の移動方向を逆、す
なわち上方向に設定した上で（ステップＡ６）、ステー
ジ２２を移動させながらテレビカメラ２４で得られる試
料標本２３の画像による加算を実行する（ステップＡ
７）。

【０１３０】図２５はこの時にＣＰＵ３８が行なう画像
加算のサブルーチンを示すもので、まず始めに上記図２
３のコントラスト計算で用いた像ぶれ補正量を像ぶれ補
正量計算部４２から画像メモリコントローラ３６に読込
ませ（ステップＣ１）、この画像メモリコントローラ３
６で加算用画像メモリ２７における画像の読出しアドレ
スを該像ぶれ補正量を用いて調整して、画像の輝度デー
タが像ぶれの影響を全く含まないように加算器２６及び
除算器２８に読出させる（ステップＣ２）。

【０１３１】次に、テレビカメラ２４からＡ／Ｄ変換器
２５を介して送られてくる新たな画像の加算領域を同じ
く像ぶれ補正量を用いて調整して決定し（ステップＣ
３）、この新たな画像と加算用画像メモリ２７から読出
した画像とで加算器２６により画像の加算を実行させる
（ステップＣ４）。

【０１３２】その後、２つの画像の和として、得られた
加算画像を画像メモリコントローラ３６により書込みア
ドレスが調整されながら加算用画像メモリ２７に書込み
設定され（ステップＣ５，Ｃ６）、以上でこの図２５の
サブルーチンを終了する。

【０１３３】こうして画像の加算実行後、図２１のメイ
ンルーチンに戻り、再度上記図２３で説明した如くＡ／
Ｄ変換器２５から得られるデジタル値のビデオ信号中の
垂直同期信号の立下がりタイミング毎に各画像のコント
ラスト値をＤＳＰ３４で計算する（ステップＡ８）。

【０１３４】そして、計算したコントラスト値がしきい
値Ｃth未満となったか否か判断する（ステップＡ９）。
ここで、計算したコントラスト値がしきい値Ｃth以上で
あれば、上記ステップＡ７に戻って、画像の加算処理を
繰返し続行する。

【０１３５】その後、ステップＡ９で計算したコントラ
スト値がしきい値Ｃth未満となった時点で、ステージ２
２の移動によりステージ２２の位置が上記図２２中のＺ
ｂとなったこととなり、合焦範囲内での画像の加算を終
えたこととなるので、ステージ駆動部３９によるステー
ジ２２の移動を停止すると共に、テレビカメラ２４によ
る画像の取込みを終了し（ステップＡ１０）、その時点
で加算用画像メモリ２７に記憶されている合焦範囲内の
多数の画像を加算した加算画像を読出し、除算器２８に
て画像数で除算して１枚分の画像とした後に空間フィル
タ２９によって回復処理を行ない（ステップＡ１１）、
得られた高深度画像を表示用画像メモリ３０に一時記憶
させた後にＤ／Ａ変換器３１でアナログ化して表示部３
２により表示させる。

【０１３６】なお、上記ステップＡ３で、ステージ２２
を下方向に移動させた際に算出したコントラスト値がそ
の前のタイミングで計算したコントラスト値と比して減
少していないと判断した場合には、ステージ２２の位置
が上記図２２に示すコントラストカーブ上の右半分にあ
ることとなるので、ステージ駆動部３９によりステージ
２２を上方向に移動させるものとして移動方向を転換設
定した上で（ステップＡ４）、再びステップＡ２からの
処理に戻り、ステップＡ２〜Ａ５の処理を繰返し実行し
て、得られるコントラスト値がしきい値Ｃth未満となる
地点、すなわち図２２中のＺｂの位置までステージ２２
を移動させる。

【０１３７】その後、ステップＡ６であらためてステー
ジ２２を逆方向である下方向に移動させるものとして設
定してから、ステップＡ７〜Ａ９の処理を繰返し実行
し、ステージ２２を下方向に移動させながら、合焦範囲
内で得られる画像を順次加算していく。

【０１３８】そして、ステップＡ９で得られるコントラ
スト値がしきい値Ｃth未満となる地点、すなわち図２２
中のＺａの位置までステージ２２を移動させた状態で、
合焦範囲内での画像の加算を終えたこととなるので、上
記と同様にステップＡ１０以下の処理に移行する。

【０１３９】以上のように、複数枚の顕微鏡画像を加算
処理した後に回復処理して高深度画像を得る過程におい
て、試料標本２３を載置したステージ２２に移動による
ぶれが生じた場合でも、ぶれを生じない場合と同様にコ
ントラスト計算を行ない、正確な合焦範囲を決定するこ
とができると共に、この決定した合焦範囲によって画像
の取込入力時に画像の加算に対してもぶれ補正を行なっ
て、ぶれの影響を排除した正確な画像を順次加算した上
で回復処理し、良好な高深度画像を取得することができ
る。

【０１４０】なお、上記実施の形態において、画像の取
込速度に対するステージ２２の移動は、無段階に連続し
て高速移動するものとしてもよいし、ステップ状に画像
取込み時のみ停止する如く移動するものとしてもよい。

【０１４１】これは、例えばステージ駆動部３９をパル
スモータで構成してステージ２２を高速直線移動させる
ものとした場合に、テレビカメラ２４がＮＴＳＣ方式で
は１画面の画像入力を標準ではＣＣＤの１フレーム蓄積
時間約１／３０［秒］で行なうので、この時間内に所望
の合焦面の画像データを入力するべく、すなわち入力す
る合焦面が光学顕微鏡本体２１の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範囲内を移動している
間に画像入力が行なえるように一定速度で駆動するもの
である。

【０１４２】なお、上記テレビカメラ２４が撮像する画
像のテレビジョン方式は特にＮＴＳＣ方式に限らず、他
のＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ、ハイビジョン等の方式であって
もよい。

【０１４３】また、試料標本２３に対する合焦位置を変
化させる手段としてステージ駆動部３９によりステージ
２２を移動させるものとして説明したが、要は観察光軸
の方向に沿って移動して試料標本２３の合焦を行なうこ
とができるのであれば、ステージ２２に代えて対物レン
ズを取付けたレボルバや、テレビカメラ２４のＣＣＤの
前位置にある結像レンズ等を移動できるものとし、これ
をパルスモータ、電磁モータ、超音波モータ、あるいは
ピエゾ素子等により駆動制御するものとしてもよい。

【０１４４】さらに、画像のコントラスト値を求める計
算領域として対角方向のライン４本を選択するものとし
たが、そのラインの本数や方向、他に計算式等に関して
も本実施の形態の方法に限定するものではない。

【０１４５】また、ぶれ量を検出する検出部に光学式エ
ンコーダ４０を用いるものとして説明したが、顕微鏡画
像のテレビカメラ２４のＣＣＤ面上での画素単位の検出
精度を有するものであれば、他の検出機構であっても構
わない。

【０１４６】そして、像ぶれ補正を行なう輝度メモリ３
３へのアクセスは、輝度メモリコントローラ３５による
読出しアドレスを調整するものとしたが、書込みアドレ
スを調整しても、同様に像ぶれ補正を行なうことができ
るのはいうまでもない。

【０１４７】（第４の実施の形態）次に本発明を顕微鏡
用の自動合焦機構に適用した場合の第４の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。

【０１４８】図２６はその概略構成を示すもので、基本
的には上記図１９で示したものと同様であるので、同一
部分には同一符号を付してその説明は省略する。

【０１４９】しかるに、テレビカメラ２４で撮像され、
Ａ／Ｄ変換器２５でデジタル化された画像データは輝度
メモリ３３と直接表示用画像メモリ３０とに与えられ
る。

【０１５０】また、ステージ２２にぶれ検出部として設
けられる光学式エンコーダ４０からのぶれ量と、対物レ
ンズ情報取得部４１からの対物レンズの倍率情報とによ
り補正画素数を計算する像ぶれ補正量計算部４２は、算
出した補正画素数情報を像ぶれ補正量として輝度メモリ
コントローラ３５及び表示用メモリコントローラ５１へ
出力する。

【０１５１】輝度メモリコントローラ３５は、ＣＰＵ３
８′の制御の下に像ぶれ補正量計算部４２からの像ぶれ
補正量に基づいて輝度メモリ３３での書込み、読出しア
ドレスを制御するものである。

【０１５２】また表示用メモリコントローラ５１は、像
ぶれ補正量計算部４２からの像ぶれ補正量に基づいて上
記表示用画像メモリ３０の書込み、読出しアドレスを制
御するものである。

【０１５３】ＤＳＰ３４で算出された画像のコントラス
ト値は合焦位置検出部５２に送出され、合焦位置検出部
５２はこのコントラスト値から正確な合焦位置を検出し
て検出結果をＣＰＵ３８′へ送出する。

【０１５４】ＣＰＵ３８′は、装置全体の動作制御を司
るもので、特に上記輝度メモリコントローラ３５、表示
用メモリコントローラ５１、ステージ駆動部３９に対し
て像ぶれ補正及び駆動制御のための制御指令を送出し、
また操作部４３からオートフォーカスを含む装置全体の
操作指示を受付けている。

【０１５５】上記のような構成にあって、光学顕微鏡本
体２１のステージ２２上に載置された試料標本２３を対
物レンズを含む観察光学系を介してテレビカメラ２４で
撮像する。

【０１５６】撮像された試料標本２３の画像はＡ／Ｄ変
換器２５でデジタル化された後に輝度メモリ３３及び表
示用画像メモリ３０へ送られ、輝度メモリ３３はこの画
像データ（輝度データ）を輝度メモリコントローラ３５
の制御に基づいて一時記憶し、ＤＳＰ３４へ読出す。

【０１５７】ＤＳＰ３４では輝度メモリ３３からの輝度
データにより該画像のコントラスト値を計算するもの
で、その計算には、観察者が必要としている領域を画面
１１の計算領域を図２７に示すように設けるものとす
る。

【０１５８】この場合の具体的なコントラスト値の計算
については上記図２３で説明したものと同様であるもの
としてその説明は省略するが、光学式エンコーダ４０に
よりステージ２２のぶれ量を検出し、対物レンズの倍率
情報を用いて像ぶれ補正量を計算して、算出した像ぶれ
補正量を用いて輝度メモリコントローラ３５が輝度メモ
リ３３の読出しアドレスを調整する。

【０１５９】そして、ＤＳＰ３４により算出したコント
ラスト値が最大になる位置を合焦位置として検出し、検
出結果をＣＰＵ３８′へ送出するものである。

【０１６０】輝度メモリ３３での読出しアドレスの調整
と同時に、表示用メモリコントローラ５１により表示用
画像メモリ３０の読出しアドレスの調整を行なうこと
で、加算用画像メモリ２７を介して除算器２８で表示す
る試料標本２３の画像も、ステージ２２でのぶれを排除
した精細なものとすることができる。

【０１６１】なお、上記実施の形態においても、試料標
本２３に対する合焦位置を変化させる手段としてステー
ジ駆動部３９によりステージ２２を移動させるものとし
て説明したが、要は観察光軸の方向に沿って移動して試
料標本２３の合焦を行なうことができるのであれば、ス
テージ２２に代えて対物レンズを取付けたレボルバや、
テレビカメラ２４のＣＣＤの前位置にある結像レンズ等
を移動できるものとし、これをパルスモータ、電磁モー
タ、超音波モータ、あるいはピエゾ素子等により駆動制
御するものとしてもよい。

【０１６２】また、画像のコントラスト値を求める計算
領域として対角方向のライン４本を選択するものとした
が、そのラインの本数や方向、他に計算式等に関しても
本実施の形態の方法に限定するものではない。

【０１６３】さらに、ぶれ量を検出する検出部に光学式
エンコーダ４０を用いるものとして説明したが、顕微鏡
画像のテレビカメラ２４のＣＣＤ面上での画素単位の検
出精度を有するものであれば、他の検出機構であっても
構わない。

【０１６４】そして、像ぶれ補正を行なう輝度メモリ３
３へのアクセスは、輝度メモリコントローラ３５による
読出しアドレスを調整するものとしたが、書込みアドレ
スを調整しても、同様に像ぶれ補正を行なうことができ
るのはいうまでもない。

【０１６５】その他、本発明は上記第１乃至第４の実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲内で種々変形して実施することが可能であるもの
とする。

【０１６６】

【発明の効果】以上、述べたように本発明によれば、コ
ントラスト値が急激に増加する安定した画像領域を選択
して画像加算を行うようにできるので、被写物体に応じ
て最適で良好な高深度画像を速やかに構築できる。ま
た、従来に見られる事前に被写物体に応じた種々の条件
を設定するなどの作業を必要としないので、操作も簡単
にできる。さらに、画像加算のスタート位置を設定する
ことにより、ぼけた画像を取り込むことがなく、所定の
コントラスト値以上の画像のみを取り込むようになるの
で、加算画像の画質を劣化させることなく、良質な高深
度画像を構築することができる。

【０１６７】また、自動取り込みアルゴリズムでは、有
効な範囲を取り込めなかった標本のうち、コントラスト
が比較的高いが、パラメータの値がサンプルに対して適
当でなく、画像が取り込めない場合や、コントラストが
高すぎてＣＣＤ上のごみなどと判断してしまうような場
合でも、高深度画像が得られる。さらに、マニュアルに
よる画像取り込みに比べ、画像取り込み位置の調整、サ
ンプルの厚さ調整なども不要になり、能率のよい作業を
実現できる。

【０１６８】さらに、観察標本を載置したステージに移
動によるぶれが生じた場合でも、ぶれを生じない場合と
同様にコントラスト計算を行ない、正確な合焦範囲を決
定することができると共に、この決定した合焦範囲によ
って画像の取込入力時に画像の積算に対してもぶれ補正
を行なって、正確な合焦範囲をぶれなく入力することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る概略構成を示
すブロック図。

【図２】同実施の形態に係る操作部の概略構成を示す
図。

【図３】同実施の形態に係る１画面のコントラスト値を
求める方法を説明するための図。

【図４】同実施の形態に係るコントラスト計算が終了し
たことを知らせるＤＳＰ割り込み信号のタイミングを説
明する図。

【図５】同実施の形態に係るステージを上から下まで移
動した時のコントラスト値の変化を示す図。

【図６】同実施の形態に係る動作を説明するためのフロ
ーチャート。

【図７】同実施の形態に係る動作を説明するためのフロ
ーチャート。

【図８】同実施の形態に係る動作を説明するためのフロ
ーチャート。

【図９】同実施の形態に係る動作を説明するためのフロ
ーチャート。

【図１０】同実施の形態に係る動作を説明するためのフ
ローチャート。

【図１１】同実施の形態に係る動作を説明するためのフ
ローチャート。

【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る概略構成を
示すブロック図。

【図１３】同実施の形態に係る操作部の概略構成を示す
図。

【図１４】同実施の形態に係るサンプル登録方法を説明
するための図。

【図１５】同実施の形態に係るサンプル登録方法を説明
するための図。

【図１６】同実施の形態に係るサンプル登録方法を説明
するための図。

【図１７】同実施の形態に係る動作を説明するためのフ
ローチャート。

【図１８】同実施の形態に係る動作を説明するためのフ
ローチャート。

【図１９】本発明の第３の実施の形態に係る概略構成を
示すブロック図。

【図２０】同実施の形態に係る撮像画面中の画像のずれ
を説明する図。

【図２１】同実施の形態に係る動作処理の内容を示すフ
ローチャート。

【図２２】同実施の形態に係るステージの位置とコント
ラスト値の関係を示す図。

【図２３】図２１の処理中のコントラスト値の計算のサ
ブルーチンを示すフローチャート。

【図２４】同実施の形態に係る撮像画面中の画像のずれ
を説明する図。

【図２５】図２１の処理中の画像加算のサブルーチンを
示すフローチャート。

【図２６】本発明の第４の実施の形態に係る概略構成を
示すブロック図。

【図２７】同実施の形態に係る画像中のコントラスト値
の計算方向を示す図。

【符号の説明】

１…撮像手段１０１…光学顕微鏡１０２…ステージ１０３…中間倍率レンズ１０４…ＣＣＤカメラ１０５…ステージ駆動回路２…装置本体２０１…画像取り込み回路２０２…画像加算回路２０３…加算メモリ２０４…コントラスト計算用メモリ２０５…ＤＳＰ２０６…ＣＰＵ２０７…空間フィルタ回路２０８…表示メモリ２０９…画像表示回路２１０…サンプル登録部２１１…データ記憶部３…テレビモニター４…操作部４０１…焦準ハンドル４０２…レディーＬＥＤ４０３…開始ボタン４０４…コントララストレベル調整ツマミ１１…画面１２，１３…縦横ライン、１４，１５…対角線上のライン。２１…光学顕微鏡本体２２…ステージ２３…試料標本２４…テレビカメラ２５…Ａ／Ｄ変換器２６…加算器２７…加算用画像メモリ２８…除算器２９…空間フィルタ３０…表示用画像メモリ３１…Ｄ／Ａ変換器３２…表示部３３…輝度メモリ３４…ＤＳＰ３５…輝度メモリコントローラ３６…画像メモリコントローラ３７…合焦範囲検出部３８…ＣＰＵ３９…ステージ駆動部４０…光学式エンコーダ４１…対物レンズ情報取得部４２…像ぶれ補正量計算部４３…操作部５１…表示用メモリコントローラ５２…合焦位置検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写物体を撮像する撮像手段と、この撮像手段に対する上記被写物体の合焦位置を移動さ
せる合焦位置移動手段と、この合焦位置移動手段により移動される上記被写物体の
上記撮像手段より撮像される画像を加算する画像加算手
段と、上記撮像手段より撮像される上記被写物体の画像のコン
トラスト値を演算するコントラスト演算手段と、このコントラスト演算手段により演算される上記被写物
体の撮像画像のコントラスト値の変化を監視するととも
に、該コントラスト値の変化が所定の変化になったとき
上記画像加算手段に画像加算を指示する制御手段とを具
備したことを特徴とする画像入力装置。
【請求項２】被写物体を撮像する撮像手段と、この撮像手段に対する上記被写物体の合焦位置を移動さ
せる合焦位置移動手段と、この合焦位置移動手段により移動される上記被写物体の
上記撮像手段より撮像される画像を加算する画像加算手
段と、上記撮像手段より撮像される上記被写物体の画像のコン
トラスト値を演算するコントラスト演算手段と、上記被写物体ごとに上記コントラスト演算手段より演算
されるコントラスト値より画像取り込み用パラメータを
算出するパラメータ算出手段と、このパラメータ算出手段より算出された画像取り込み用
パラメータに基づいて上記画像加算手段に画像加算を指
示する制御手段とを具備したことを特徴とする画像入力
装置。
【請求項３】被写物体を撮像する撮像手段と、この撮像手段に対する上記被写物体の合焦位置を移動さ
せる合焦位置移動手段と、上記撮像手段で撮像した画像を記憶する記憶手段と、上記合焦位置移動手段による合焦点の移動によって上記
撮像手段で得られる画像に生じるぶれ量を検出する検出
手段と、この検出手段で検出したぶれ量により上記記憶手段の書
込み、読出しアドレスを制御するアドレス制御手段と、このアドレス制御手段のアドレス制御により上記記憶手
段より読出した画像に上記撮像手段で得た画像を加算
し、該加算された画像を上記記憶手段に書込む画像加算
手段と上記撮像手段で撮像する上記被写物体の画像のコ
ントラスト値を演算するコントラスト演算手段と、このコントラスト演算手段で演算する上記被写物体の画
像のコントラスト値の変化を監視するとともに、該コン
トラスト値の変化が所定の変化になったとき上記画像加
算手段に画像加算を指示する制御手段とを具備したこと
を特徴とする画像入力装置。
【請求項４】上記制御手段は、所定のコントラスト値
を上記画像加算手段の画像加算のスタート位置に設定可
能としたことを特徴とする請求項１または３記載の画像
入力装置。
【請求項５】被写物体を撮像する撮像手段と、この撮像手段に対する上記被写物体の合焦位置を移動さ
せる合焦位置移動手段と、上記撮像手段で撮像した画像を記憶する記憶手段と、上記合焦位置移動手段による合焦点の移動によって上記
撮像手段で得られる画像に生じるぶれ量を検出する検出
手段と、この検出手段で検出したぶれ量により上記記憶手段の書
込み、読出しアドレスを制御するアドレス制御手段と、上記撮像手段で撮像する上記被写物体の画像のコントラ
スト値を演算するコントラスト演算手段と、このコントラスト演算手段で演算する上記被写物体の画
像のコントラスト値の変化を監視するとともに、該コン
トラスト値の変化が所定の変化になったとき上記記憶手
段に画像の記憶を指示する制御手段とを具備したことを
特徴とする画像入力装置。