JPH10506710A - 映像面の変調パターンを認識するための方法および装置 - Google Patents
映像面の変調パターンを認識するための方法および装置Info
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- JPH10506710A JPH10506710A JP8510980A JP51098095A JPH10506710A JP H10506710 A JPH10506710 A JP H10506710A JP 8510980 A JP8510980 A JP 8510980A JP 51098095 A JP51098095 A JP 51098095A JP H10506710 A JPH10506710 A JP H10506710A
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Abstract
(57)【要約】
関連材料のガラス・スライド(20)の映像上の光学的ストライプの検出。空間輝度均質化装置(40)を持つ照明部材(508)を備えた自動化顕微鏡システム(511)は、顕微鏡スライド標本(20)に空間的に均質な照明を供給する。照明システム(508)から形成された周期的光学的パターンは、コンピュータ・システム(540)によって検出される。コンピュータ(540)は、生物学的標本(20)の映像(712)の透過率の高いマスク(717)を形成する。映像の縁部が検出され(716)、透過率が低い部分(718)が処理される。水平ストライプが強調される(720)。最終しきい値決定(722)により、パターンの二進法の映像(727)を生成する。パターンのストライプが検出され(724)、ストライプ・フラグ(706)およびストライプ面積(708)の計算が行われる。
Description
【発明の詳細な説明】
映像面の変調パターンを認識するための方法および装置
本発明は、カバー・ガラスで覆われた顕微鏡標本の映像面でライナー変調パタ
ーンを生成し、検出するための方法および装置に関する。上記のパターンが検出
された場合には、カバー・ガラスにひびが入っているか汚染していることを示す
。本発明は、特に自動化細胞学装置用の照明システムのアパーチャ空間の周期的
な縞模様の光の生成に関する。この周期的な縞模様の光は、標本のカバー・ガラ
ス上の人工的な映像とともに、標本の映像面に変調パターンを作り出す。本発明
の方法および装置は、ひびの入ったまたは汚染したカバー・ガラスに関する上記
変調パターンを検出する。
発明の背景
生物的標本を自動分析する際に、正確で再現性のある検査を行うためには、高
度の空間的、時間的な均質性が必要になる。多くの場合、上記検査は、核および
細胞質の濃度のような測光特性を測定することによって行われる。上記特性を正
確にまた再現できるように測定するには、照明を視野全体にわたり、また収集し
た各映像に対して高度に一定に保つ必要がある。さらに、より綿密に分析するた
めに、視野内の種々の対象物を分割するため、形態学上の操作が行われる。この
ような分析により、サイズ、形および周波数成分等に関する種々の特徴の数値の
測定が行われる。上記対象物の分析に使用される操作は、使用される種々のしき
い値の決定方針により非直線的な行動を示す。それ故、これらの処理方法の中の
正確で再現性を持つ操作も、また視野全体にわたって、また各収集映像について
高度の均一性を必要とする。さらに、これらの対象物は、本来三次元的な傾向を
持ち、そのため照明の角度による影により影響を受ける恐れがある。さらに、こ
れら対象物の映像は、上記標本のカバー・ガラス上の塵および指紋等により悪影
響を受けることがある。
光源の照明の輝度の空間的な変動、光源の物理的な移動、スライドの厚さの変
動、および照明装置の光学的表面上の塵や屑のような要因により、照明の均質性
が失われると、細胞学で使用する自動化装置により測定した結果に誤差を生じた
り、変動を生じたりする恐れがある。
自動化細胞学システムは、基板の厚さの変動による他の問題を抱えている。実
際には、基板、すなわち、顕微鏡スライドの厚さは、0.9ミリ変化することも
ありうる。顕微鏡スライドが光学通路に導入されると、そのスライドは標本を照
明する光学装置の一部となる。この素子の厚さが変動すると、システムの光学的
絞り、特に視野絞りまたは検出装置の面の軸上の位置が影響を受けることがある
。スライドの厚さが変化すると、映像が照明系に結ばれているので、検出装置の
位置が光学軸の沿って移動する傾向がある。多くの場合、上記移動が起こると、
検出装置の面の上記移動が、照明系の一つまたはそれ以上の素子面に移動するこ
とになる。これにより、上記表面の塵や欠陥が検出装置上に映像を結び、それに
より映像面に人工的な映像を生じ、標本の映像が劣化する。
従来技術においては、ほとんど言及されなかったか、全然言及されなかった最
後の問題は、カバー・ガラスの表面の塵、屑、指紋および他の汚染物の検出であ
る。完全な照明を行っても、標本のカバー・ガラス上の上記汚染物のような人工
的な映像は、上記標本の映像面に含まれている情報の統合性を損なう恐れがある
。これは、波頭を離れた後で、照明システムと対象物との間の光の相互作用によ
り生成される光学的波頭が変化するためである。いずれにせよ、映像面の検出装
置へのパス上の波頭がハッキリしないか、または収差を起こしている場合には、
対象物の特性に関する波頭に含まれている情報の統合性が損なわれる場合がある
。照明システムは、カバー・ガラス上の汚染物を映像面でハッキリと目立つよう
にする働きをする場合がある。
それ故、本発明の目的は、乳首塗抹標本の自動分析の際の照明に関する問題を
考慮しながら、乳頭塗抹標本のカバーガラス上の汚染物をリアルタイムで検出す
ることができる照明を提供することである。
発明の概要
本発明は、照明を受けているスライド上に落ちたか、またはその上に存在する
塵、ゴミまたは他の障害物の映像上に現れる黒い帯、すなわち、「ストライプ」
を検出するための方法および装置を提供する。空間輝度均質化装置を持つ照明部
材付きの自動顕微鏡システムは、顕微鏡スライド標本に空間的に均質の照明を行
う。照明システムから形成された周期的光学的パターンは、コンピュータ・シス
テムにより検出される。コンピュータは、生物学的制標本の映像の透過率の高い
マスクを形成する。映像の縁部が検出され、透過率の低い領域のプロセスが行わ
れる。水平ストライプが強調される。最後のしきい値決定により、パターンの二
進法の映像を生成する。パターンのストライプは、ストライプ・フラグにより検
出され、ストライプの面積が計算される。これらのパターンは映像の真の情報内
容を変化させるので、ストライプは、水平変調パターンを検出する。変調の程度
が所定のレベルを超えている場合には、そのスライドは処理に適していないと見
なされる。
当業者なら、好適な実施例の説明、請求の範囲および図面を見れば、本発明の
他の目的、特徴および利点を理解できるだろう。なお、図面中類似のエレメント
には類似の番号が使用されている。
図面の簡単な説明
本発明を説明するために、添付の図面を参照しながら、好適な実施例について
説明する。
図1は、倍率が20倍の本発明の照明装置の略図である。
図2は、倍率が4倍の本発明の照明装置の略図である。
図3は、本発明の照明装置の他の実施例である。
図4A、図4Bおよび図4Cは、光パイプの略図である。
図4Dは、最も外側の三本の光線による、光の一点に対する光の均質化の効果
である。
図5は、光の複数の小さなアークを生成する光パイプの略図である。
図6Aおよび図6Bは、光の輝度の安定に対する光の供給がが十分でない場合
の効果を示す。
図7A、図7Bおよび図7Cは、本発明の装置の略図である。
図8は、倍率20倍の視野の映像を処理するための、本発明のストライプ処理
である。
図9は、高速映像を、ストライプ・フラグおよびストライプ面積に処理するた
めの処理フローチャートである。
図10は、標本を照明する小さなアークである。
図11は、ケラー照明である。
図12Aおよび図12Bは、照明が不十分な場合の影響である。
図13は、変調パターンを生成するためのアパーチャ空間に適しているマスク
である。
好適な実施例の詳細な説明
本発明の好適な実施例の場合には、開示のシステムは、1992年2月18日
出願のアラン C.ネルソンの「通常の生物医学標本の識別方法」という名称の
米国特許出願第07/838,064号;1992年2月18日出願のジェーム
ズ・リー他の「データ処理技術を使用して対象物を識別するための方法」という
名称の米国特許出願第07/838,395号の部分継続である1994年1月
10日出願の米国特許出願第08/179,812号;1992年2月18日出
願のリチャード S.ジョンストンらの「データ・シーケンスを迅速に処理する
ための方法および装置」という名称の現在は米国特許第5,315,700号と
なっている、米国特許出願第07/838,070号;1992年2月18日出
願のジョン W.ハイエンガ他の「顕微鏡映像信号の動的修正のための方法およ
び装置」という名称の米国特許出願第07/838,065号;および1992
年2月18日出願の第07/838,063号の部分継続であるハイエンガ他の
「焦点が合っている顕微鏡映像を迅速に捕捉するための方法および装置」という
名称の1994年9月7日出願の米国特許出願第08/302,355号に開示
されている頸管乳首塗沫標本を分析するためのシステムで使用されている。これ
ら特許および特許出願の全文は、参考文献として本明細書に組み込まれている。
本発明は、また本発明の譲渡人に譲渡されている、他に別段の指定のない限り
、1994年9月20日出願の下記特許出願に開示されている、生物学的および
細胞学的システムにも関連している。上記特許出願は、すべて参考文献として本
明細書に組み込まれている。上記特許出願とは、コーン他の「フィールド優先化
装置および方法」という名称の米国特許出願第08/309,118号;ウイル
ヘルム他の「生物学的標本上の細胞グループの自動識別用の装置」という名称の
米国特許出願第08/309,061号;メイヤ他の「生物学的標本上の厚い細
胞グループの自動識別用の装置」という名称の米国特許出願第08/309,1
16号;リー他の「生物学的分析システムの自己較正装置」という名称の米国特
許出願第08/309,115号、リー他の「多重細胞パターンの識別および保
全のための装置」という名称の米国特許出願第08/308,992号;リー他
の「細胞学的システムの動的正規化用の方法」という名称の米国特許出願第08
/309,063号;ロゼンロフ他の「顕微鏡スライドのカバー・ガラスを検出
するための方法および装置」という名称の米国特許出願第08/309,248
号;ローゼンロフ他の「カバー・ガラスの接着剤の気泡を検出するための装置」
という名称の米国特許出願第08/309,077号;リー他の「細胞学的スラ
イド
検査装置」という名称の米国特許出願第08/309,931号;リー他の「自
由に動ける細胞を識別するための装置」という名称の米国特許出願第08/30
9,250号;オー他の「頑丈な生物学的標本を分類するための方法および装置
」という米国特許出願第08/309,209号;およびウイルヘルム他の「自
動細胞学的検査のための不適当な条件を検出するための方法および装置」という
名称の米国特許出願第08/309,117号である。
本明細書に記載する種々のプロセスは、ディジタル・プロセッサにより動作す
るのに適しているソフトウェアで実行することができることを理解されたい。上
記ソフトウェアは、例えば、中央プロセッサ540に内蔵することもできる。
図7A、図7Bおよび図7Cについて説明すると、これらの図は、本発明の装
置を使用している自動化細胞学分析システムの略図である。この細胞学システム
は、映像化システム502、移動制御システム504、映像処理システム536
、中央処理システム540、およびワークステーション542からなる。映像化
システム502は、本発明の均質照明部材10、映像化光学系510、CCDカ
メラ512、照明センサ514および映像捕捉/焦点システム516からなる。
映像捕捉/焦点システム516は、CCDカメラ512にビデオ・タイミング・
データを供給し、CCDカメラ512は、映像捕捉/焦点システム516に走査
線からなる映像を供給する。照明センサの輝度は、映像捕捉/焦点システム51
6に送られ、そこで照明センサ514は、光学系510から映像のサンプルを受
光する。本発明のある実施例の場合には、上記光学系は、さらに自動顕微鏡を含
む。照明部材508は、スライドを照明する。映像捕捉/焦点システム516は
、VMEバス538にデータを供給する。VMEバスは、映像処理システム53
6にデータを分配する。映像処理システム536は、視野プロセッサ568から
なる。映像は、映像バス564を通して、映像捕捉/焦点システム516から送
られる。中央プロセッサ540は、VMEバス538を通して本発明の動作を制
御する。本発明の一実施例の場合には、中央プロセッサ562は、モトローラ社
の680
30CPUを使用している。移動コントローラ504は、トレー・ハンドラ51
8、顕微鏡載物台コントローラ520、顕微鏡トレー・コントローラ522、お
よび較正スライド524からなる。モータ駆動装置526が、スライドを光学装
置の下に位置させる。バー・コード・リーダ528は、スライド524上のバー
・コードを読む。触覚センサ530は、スライドが顕微鏡の対物レンズに下にあ
るかどうかを判断し、ドアが開いている場合には、ドア・インターロック532
が動作を禁止する。移動コントローラ534は、中央プロセッサ540の指示に
従って、モータ駆動装置526を制御する。イーサネット通信システム560が
、システムを制御するために、ワークステーション542と通信する。ハード・
ディスク544は、ワークステーション550により制御される。本発明の一実
施例の場合には、ワークステーション550は、サン・スパーク・クラシック(
登録商標)ワークステーションを使用している。テープ・ドライブ546は、ワ
ークステーション550およびモデム548、モニタ552、キーボード554
およびマウス・ポインティング・デバイス556に接続している。プリンタ55
8は、イーサネット通信システム560に接続している。
視野プロセッサ568が映像データを入手している間に、映像捕捉/焦点シス
テム516は、ストロボ輝度センサ91の出力に比例する量でピクセル値の調整
を行う。本発明は、スライドに対する照明の変動を補償するために、CCDアレ
イの出力を動的に補償する。本発明の別の実施例の場合には、ストロボの輝度の
現在の平均値が計算され、その計算された平均値がスライドに対する照明の変動
を補償するために使用される。照明輝度の300のサンプルの現在の平均値は、
FOVプロセッサのメモリに記憶することができる。
リアルタイム動作システムを駆動している中央コンピュータ540は、顕微鏡
からの映像を入手し、ディジタル化するために顕微鏡を制御する。例えば、コン
ピュータ制御の触覚センサを使用して、スライドの四隅を接触させることによっ
て、スライドの平面度をチェックすることができる。コンピュータ540も、顕
微鏡の対物レンズ、およびコンピュータ540の制御の下で映像を受光する1−
15視野(FOV)プロセッサ568の下に標本を置くために、顕微鏡の載物台
を制御する。
スライド処理中に、コンピュータ540は、20倍FOVで表される水平変調
パターンを検出する。この変調パターンは、カバー・ガラスの汚れまたは擦り傷
によるもので、プラスチック製のカバー・ガラス上に現れることが最も多い。カ
バーガラス上の油による指紋も、上記変調パターンを生成する。上記変調パター
ンは、カバー・ガラス上の擦り傷の方向に関連する水平軸に圧倒的に多く現れる
。水平方向に擦り傷を持つスライドが対象物の面で90度回転すると、パターン
は回転しながら移動し、水平方向に現れる。
図8について説明すると、この図はストライプを処理するための本発明の一実
施例である。ほとんどの場合、パターンの空間周波数は、カバーガラス上の擦り
傷の空間周波数より高い。そのため、集光レンズのアパーチャ空間に周期的に変
化する明るい帯と暗い帯を生成する。今まで研究してきた大部分の動的パターン
は、200カウントの平均バックグラウンド上に±5カウントの変調を示してい
る。観察した大部分のパターンは、±2.5カウント変調に近い変調を示してい
る。
これらのパターンは、映像の本当の情報の内容を変えてしまうので、スライド
分類システムの性能が影響を受ける恐れがある。本発明の方法および装置は、水
平変調パターンを検出するように設計されている。変調度が所定のレベルを超え
ている場合には、そのスライドを処理に適さないと見なさなければならない。
コンピュータ・システム540は、ストライプの存在を認識しようとする前に
、20倍に拡大された映像を入手する。本発明は、ストライプ・フラグ706お
よびストライプ面積カウント708を生成する。1,000より大きいか、等し
い水平ストライプの有意の量がFOVで検出された場合は、ストライプ・フラグ
706は「真」である。そうでない場合には、ストライプ・フラグは「偽」にセ
ッ
トされる。
ストライプ領域708は、FOVで検出されたストライプの領域を指定する。
ストライプ・フラグ706が「真」である場合には、ストライプ面積は検出され
たストライプ・ピクセルの数である。ストライプ・フラグ706が「偽」である
場合には、ストライプ領域はゼロに設定される。ストライプ・フラグ706およ
びストライプ面積は、20倍のFOVからのデータを処理する次のレベルを決定
するために使用することができる。
本発明は、塵またはゴミがスライド上に落ちた場合に、映像に現れる「ストラ
イプ」を補償する。ストライプ・パターンは、20倍の映像702上に現れ、そ
の結果、ストライプ・パターンの映像が変調される。図8に、ストライプ・フラ
グ706およびストライプ面積カウント708を示す。ある実施例の場合には、
1,000より大きいか、等しい水平ストライプの有意の量がFOV702で検
出された場合、ストライプ・フラグ706は「真」であり、そうでない場合には
、ストライプ・フラグ706は「偽」にセットされる。
ストライプ領域708は、FOV702で検出されたストライプの面積を指定
する。ストライプ・フラグ706が「真」である場合には、ストライプ領域70
8は検出されたストライプ・ピクセルの数である。ストライプ・フラグ706が
「偽」である場合には、ストライプ領域はゼロに設定される。ストライプ・フラ
グ706およびストライプ領域708は、FOVの積分702が行われている間
使用される。
図9について説明すると、この図は六つの処理ステップからなる本発明のスト
ライプ検出方法である。ストライプは、背景の光透過率が高い場合に映像712
で最もハッキリ見ることができる。この処理ステップ714においては、高い透
過率を持つ映像712の領域が分離される。本発明の一実施例の場合には、ピク
セル値で表した上記光透過率は210以上である。それにより、全体のしきい値
210が元の映像に適用され、210以上のピクセル値を持つ領域の二進法の映
像マスクが作られる。その後、高い透過率を持つ映像マスクは、二つの形態学上
の浸食操作により大きさが小さくなる。構成部分は大きさが5x5ピクセルの正
方形と、ダイヤモンドの形をしたカーネル、中央ピクセルと、垂直および水平方
向の四つの隣接ピクセルを含む。結果として得られる高い透過率のマスクは、Ihigh_trans
717と呼ばれる。
映像の縁部勾配を検出するために、縁部検出716が元の映像712に対して
行われる。それにより、水平変調パターンの高い周波数の情報内容が改善される
。最初に、元の映像に対して、グレースケールの形態学上の膨張が行われる。使
用する構造化素子は、長さが19ピクセルの垂直ラインである。その後で、元の
映像712が膨張した映像から差し引かれる。この差の映像が縁部検出結果、Iedge
719である。
低い透過率の領域を排除するステップ718は、映像712の高い透過率領域
に含まれている縁部情報だけに焦点を当てている。縁部情報Iedge719は、A
ND演算により、映像マスクIhigh_trans717と組み合わされる。AND演算
により、Ihigh_transマスクに含まれているピクセルのIedgeG値が保存され、
ゼロがIhigh_transマスクに含まれていないピクセルに割り当てられる。これに
より、高い透過率の縁部映像、Ihigh_trans721が形成される。水平ストライ
プ改善ステップ720においては、高い透過率の縁部映像、Ihigh_trans721
は、水平および垂直の縁部の両方を含む。垂直の縁部を除去し、長い水平の縁部
だけを維持するために、垂直および短い水平縁部を除去するために、グレースケ
ールの形態学上の開き操作が適用される。使用された構造化素子は、41ピクセ
ルの水平ラインであり、水平ストライプ改善映像は、Ihse725と呼ばれる。
最後のしきい値ステップ722の場合、水平ストライプが強調された映像725
のしきい値は数値2に設定される。2より大きい水平ストライプ勾配値を持つピ
クセルには、数値「255」が割り当てられ、残りのピクセルには数値「0」が
割り当てられる。結果として得られる二進法の映像、IBINARY727は、検出さ
れたストライプ領域に対応する。
ストライプ検出/測定ステップ724においては、検出されたストライプ映像
マスクに含まれるピクセルの数は、ヒストグラムにより測定される。ストライプ
・ピクセルの全数が、1,000より大きいか、等しい場合には、ストライプ・
フラグ706は「真」にセットされる。そうでない場合には、ストライプ・フラ
グ706は「偽」にセットされる。ストライプ・フラグ706が「真」である場
合には、ヒストグラムにより測定されたストライプ・ピクセルの数は、出力変数
、ストライプ領域708に記憶される。ストライプ・フラグ706が「偽」であ
る場合には、上記ストライプ・ピクセル数はゼロにセットされる。
ストライプは、映像バックグラウンドの光透過率が高い場合に最もハッキリ見
ることができる。この処理ステップにおいては、ピクセル値で表した上記光透過
率が210以上である、高い透過率を持つ映像の領域が分離される。それにより
、全体のしきい値210が元の映像に適用され、210以上のピクセル値を持つ
領域の二進法の映像マスクが作られる。その後、高い透過率を持つ映像マスクは
、二つの形態学上の浸食操作により小さくなる。構成部分は、大きさが5x5ピ
クセルの正方形と、ダイヤモンドの形をしたカーネル、中央ピクセルと、垂直お
よび水平方向の四つの隣接ピクセルを含む。結果として得られる高い透過率のマ
スクは、Ihigh_transと呼ばれる。
映像の縁部勾配を検出するために、縁部検出プロセスが元の映像に対して行わ
れる。それにより、水平変調パターンの高い周波数の情報内容が改善される。最
初に、元の映像に対して、グレースケールの形態学上の膨張が行われる。使用さ
れた構造化素子は、長さが19ピクセルの垂直ラインである。その後で、元の映
像が膨張した映像から差し引かれる。この差の映像が、縁部検出結果、Iedgeで
ある。
映像の透過率の高い領域に含まれる縁部情報だけに焦点を当てるために、縁部
の映像、Iedge、はAND演算により透過率の高い映像マスク、Ihigh_trans、
と組み合わせされる。AND演算により、Ihigh_transマスクに含まれているピ
クセルのIedge値が保存され、Ihigh_transマスクに含まれていないピクセルに
ゼロが割り当てられる。これにより、高い透過率の縁部映像、Ihigh_trans72
1が形成される。
水平ストライプ改善が行われている間に、水平および垂直の縁部の両方を含む
高い透過率の縁部映像、Ihigh_edgeの処理が行われる。垂直の縁部を除去し、
長い水平の縁部だけを維持するために、垂直および短い水平縁部を除去するため
、グレースケールの形態学上の開き操作が適用される。使用された構造化素子は
、41ピクセルの水平ラインである。
最後のしきい値ステップ722の場合、水平ストライプが改善された映像のし
きい値は数値2に設定される。2より大きい水平ストライプ勾配値を持つピクセ
ルには、数値「255」が割り当てられ、残りのピクセルには数値「0」が割り
当てられる。結果として得られる二進法の映像は、検出されたストライプ領域に
対応する。
ストライプ検出/測定ステップ724においては、検出されたストライプ映像
マスクに含まれるピクセルの数は、ヒストグラムにより測定される。ストライプ
・ピクセルの全数が、1,000より大きいか、等しい場合には、ストライプ・
フラグ706は「真」にセットされる。そうでない場合には、ストライプ・フラ
グ706は「偽」にセットされる。ストライプ・フラグ706が「真」である場
合には、ヒストグラムにより測定されたストライプ・ピクセルの数は、出力変数
、ストライプ領域に記憶される。ストライプ・フラグ706が「偽」である場合
には、上記ストライプ・ピクセル数はゼロにセットされる。
当業者なら、光学通路の他の光学的素子上の屑や塵のような他の周期的な光学
的妨害物も、本発明により検出できることを理解できるだろう。一般的にいって
、本発明は、その原因は何であれ、すべての類似の周期的なパターンの存在を検
出することができる。
図1について説明すると、この図は本発明の照明の一実施例の略図である。本
発明の照明装置は、光10、光学的状態調整システム12、光パイプ40、光パ
イプ40からの光を遮断するために、指定の場所に位置している素子54および
56を持つ機械的スライド、および集光光学系18からなる。この構成の上記装
置は、顕微鏡スライド20上の生物学的標本の4倍という倍率に適している照明
を提供する。
光学状態調整システム12は、コリメータ・レンズ24、開口絞り26、帯域
フィルタ28、集光レンズ30、反射鏡32、および中性濃度フィルタ34を含
む。光学状態調整システム12の光学的素子は、中性濃度くさび34を除いては
、光学軸36に沿って設置されている。
光10は、光源22およびフラッシュ電源17からなる。光源22は、コリメ
ータ・レンズ24を照明するためのものである。本発明の好適な一実施例の場合
には、輝度の高いアーク・ランプ22が、光源23の働きをしている。通常、ア
ーク・ランプ23のアークは、適当なものではなく、フラッシュの度毎に移動し
て、照明を変動させる傾向がある。
光学状態調整システム12は、焦点距離が29.5ミリのコリメータ・レンズ
24と、開口絞り26と、帯域フィルタ28と、焦点距離が100ミリ他のレン
ズ30と、反射鏡32と、中性濃度フィルタ34とを含む。アーク・ランプ23
は、コリメータ・レンズ24を照明するためのものである。コリメータは、ラン
プ23からの光を集め、ビーム25に収束する。このビームは、開口絞りの方向
に向けられ、開口絞り26を光で過度に満たす。コリメータ・レンズ24は、光
源22と開口絞り26の間の光学軸36に沿って設置されている。コリメータ・
レンズ24は、光ビーム25を開口絞り26を通して送る。開口絞り26は、光
ビーム25が開口絞り26を過度に満たすように選択される。
その後、ビームは570ナノメートルを中心として、10ナノメートルの通過
帯域幅を持つスペクトル帯域フィルタ28を通過する。これらのフィルタの特性
は、パパニコロー色素で染色した標本の核と細胞質との間に、最大のコントラス
トができるように選択される。標本の特性によっては、他のフィルタも使用する
ことができる。本発明の他の実施例の場合には、スペクトル帯域フィルタは、中
性濃度フィル(NDF)からなる。NDF34を通過すると光の透過率が変化す
るので、NDF34を光均質装置40の後に置くと、輝度が変化する小さなアー
ク21がアパーチャを通して供給されるか、スライド20のところで輝度が変化
する照明の場ができる。同様に、NDF34を入力アパーチャの前に置くと、そ
の輝度が角度によって変化する照明が得られる。等質化装置は、光の角度による
分布を保持するので、光の角度分布を修正する効果はない。NDF34を等質化
装置の後に置くと、空間による輝度変動または角度による輝度変動が起きるか、
両者が結合した変動が起こる。
中性濃度フィルタ34は、光ビーム25に直角に設置されている。中性濃度フ
ィルタ34は、制御入力を持ち、制御信号43に従って中性濃度フィルタ34を
通過した光ビーム25の伝送を規制し、減衰した光ビーム35を供給する。制御
信号43は、光10の較正が行われている間に供給することができる。本発明の
一実施例の中性濃度フィルタ34は、パイの形をしたセクションに透明な部分を
持つディスクからなる。ディスクの残りの部分は、半径方向に0.0の光学的濃
度から3.0の光学的濃度まで、濃度が直線的に変化する。光学的濃度は、下記
の式に示すような方法で、透過率と関連している。
OD=log(1/T)
但し、Tは透過率、ODは光学的濃度である。フィルタは、システムの必要に
従って、種々の量の光を通過させるために、その回転を変化させるため駆動モー
タ33に接続している。中性濃度フィルタ34、すなわち、NDF34は、入力
アパーチャ42の近く(2ミリ)に設置されている。光パイプ40はこの変動を
均等にする。
アーク・ランプ22により供給された光ビーム25は、時間の経過、エネルギ
ー量の変動および他の原因により変化する場合がある。光ビーム25が供給する
光の輝度が高すぎると、中性濃度フィルタ34が回転して、光学的透過領域が小
さくなる。光ビーム25が供給する輝度が低すぎると、光学的透過領域が広くな
る。本発明の好適なある実施例の場合には、中性濃度フィルタ34は、連続的に
変化する可変透過率を持っている。
その後、ビームは、レンズ素子30を通過するが、このレンズ素子30は、自
分から100ミリ離れた位置に3倍の倍率で、アーク・ランプ35の映像を作る
。この映像は、光パイプ40の入力アパーチャ42と共役関係にある。しかし、
光パイプ40に到着する前に、ビームは中性濃度フィルタを通り、反射鏡32に
より90度屈折する。当業者なら、反射鏡32が設計した通りの動作を行うこと
、また本発明の範囲から逸脱しないで他の構成も可能であることを理解できるだ
ろう。レンズ素子24および30と一緒に、開口絞り26は、光パイプ40への
入力開口率をNA0.13に制限する。レンズの組み合わせ24および30は、
光パイプ40の入力のところで、アーク23を3:1の倍率で拡大する。アーク
の拡大された映像35は、光パイプ40への入力アパーチャの約1.8ミリのと
ころにある。入力アパーチャ42は、一辺が2.6ミリの正方形である。この寸
法は光の損失を起こすような遮断を起こさないで、アークが横に移動できるよう
に、光が光パイプ40への入力アパーチャを十分に満たさないように選択される
。当業者なら、本発明の範囲から逸脱しないで、他の比率の不十分な照明を行う
ことができることを理解できるだろう。
光パイプ40は、入力アパーチャ42と出力アパーチャ44を持つ。入力アパ
ーチャ42のところからパイプ40に入る光は、出口41から外へ出るまで、壁
から反射しながら、光学軸に沿って一方向に進む。薄皮16が密閉されたクリー
ンな空間で光パイプ40の端部を包んでいる。それにより、塵が出力アパーチャ
41上に侵入し、標本20上に映像を結ぶのを防止する。塵がアパーチャ41上
の標本20の焦点がずれたところに入り込まないように、薄皮16が上記アパー
チャ41の前方かなり遠いところまで設置されている。ある焦点距離を持つレン
ズ56が、出力アパーチャ41からの光パイプ40の出力ビームを視準するため
に設置されている。さらに、レンズ56は、光パイプ40の入力アパーチャ42
の映像を、レンズ56の主要な平面から約21.6ミリ前方の点に結ぶ。この点
は、反射鏡54の約1ミリ前である。焦点距離100ミリのレンズ58は、レン
ズ56からの視準された光ビームを受光し、出力アパーチャ41の映像252を
作る。このパスは、二つの反射鏡54により二回90度屈折する。レンズ58は
、また入力アパーチャの映像250を視準する。ビームは反射鏡54により再び
90度屈折し、レンズ59に入る。焦点距離100ミリのレンズ59は、軸に沿
って設置されていて、出力アパーチャ41の映像252を視準する。同時に、レ
ンズ59はレンズ59の主要な面から100ミリ先の点に、入力アパーチャ42
の映像253を作る。映像253は、光パイプ40および上記の素子の相互作用
により形成された複数の小さなアークの映像からなる。
スライド20自身が、光学的特性により視野絞り映像の位置を変える。絞り4
4のサイズを大きくすると、照明が全体に対して行われる。
透過に対する反射の比率が70:30のビーム・スプリッタ62は、ビームを
遮断し、入射光の30%を通過させる。70%の光は90度屈折し、集光レンズ
70のひとみ73の付近に映像253を作る。焦点距離20ミリの集光レンズ7
0は、標本平面20と共役関係にある、出口アパーチャ41の二次映像256を
作る。この映像を形成している光は、最初顕微鏡スライド258を通過する。こ
の映像256は、0.13の開口率を持ち、一辺の長さが2.6ミリである。好
適な実施例の場合には、光パイプ40の出力アパーチャ41は、照明システムの
視野絞りとしての働きをする。この視野絞りは、スライド上のCCD映像の二倍
の大きさを持つ。これにより、出力アパーチャ41の縁部のところの照明のテー
パ角度が完全でないことによって生じる、視野の縁部のところでの照明の低下の
原因であるぼかしを防止することができる。
スライド20は、光21の多数の小さなアークにより照らされる。図6Aおよ
び図6Bに小さな各アーク21のさらに詳細な略図を示す。集光レンズ70は、
小さなアーク21の焦点を無限大またはほぼ無限大に結ぶことによって、スライ
ド20を均等に照明する。スライドが20倍の倍率で映像化されている場合、倍
率20倍の構成に対して、スライドは、0.52ミリの場および0.45の開口
率で照明される。焦点距離が2ミリの集光レンズ70は、その主要面が焦点位置
から20ミリ後に設置される。主要面71の20ミリ後に、開口絞り73が設置
され、スライドへの角度を持った広がり(すなわち、開口率)を制限する。70
/30 RTのビーム・スプリッタ62は、球形レンズ64を通して、ストロボ
・センサ65に、小さなアークの映像の30%を供給する。ストロボ・センサ6
5は、標本の場と同じ場所において、共役関係にある。球形レンズ64は、小さ
なアークの照明の側面への広がり、および角度を持った広がりをすべて受光する
ことができる大きさを持つ。ビーム・スプリッタ62は、開口絞り73の後65
ミリのところに置くのが好ましい。
ビーム・スプリッタ62から35ミリのところに、レンズ59の主要な平面が
ある。レンズ59は、開口絞り73のところに、小さなアーク21の映像を結び
、出力アパーチャ44からの映像を視準する。光均質化装置40の出力アパーチ
ャ44も、また視野絞りとして動作し、塵や屑の映像がスライド20上に結ぶの
を防止するために、薄皮47により囲まれている。出力アパーチャ44上に塵や
屑が入り込むのが防止されているので、レンズ59および70は、協力して光パ
イプ40の出力アパーチャ44を5倍に拡大する。ある好適な実施例の場合には
、視野絞りは、CCDカメラ・サイズに合わせるためにスライド上2.6ミリの
ところに置くことができる。出力アパーチャ44のサイズは、スライド上のCC
D映像と比較すると大きい。そのため、出力アパーチャ44の縁部には全テーパ
角度が存在しないので、縁部での照明を低下させるぼかしが防止される。
図2について説明すると、この図は20倍の顕微鏡の照明用として適している
、
本発明の他の実施例である。この実施例の場合には、光がレンズ素子59へ自由
に通ることができるように、機械的なスライド52が設置されている。レンズ素
子59の位置は、機械的スライドが、光学通路から素子56および54を取り出
すように設置された時、出力アパーチャ41からの光ビームに対する、光パイプ
40の出力が視準するように選択される。レンズ素子59は、また集光レンズ7
0のひとみ73の付近に、光パイプ40の入力アパーチャ42の映像を結ぶ。焦
点距離が20ミリである集光レンズ70は、標本20上に出力アパーチャ41の
映像256を結ぶ。この映像は、NA.60で一辺の大きさが0.52ミリの照
明の場を提供する。しかし、倍率20倍の場合の集光レンズのひとみは、0.4
5NAに設定される。この設定と、結像対物レンズの0.75の開口率により、
標本の問題の周波数のコントラストが最大になる。
図3について説明すると、この図は標本20に均一の照明を与えるための、本
発明の装置の一実施例の他の略図である。光源22は、その光により光学的状態
調整システム12を照明する。光学状態調整システム12は、光パイプ40へ、
所定の開口率、所定のスペクトル周波数通過帯域幅、および所定の輝度の光束を
供給する。光学状態調整システム12は、光パイプ40の入力に不十分な光を供
給する。光パイプ40は、移送光学システム50に空間的に均質化された光束を
供給する。移送光学システム50は、集光レンズ・システム100のひとみ73
の付近に、光パイプ40の入力端末42の映像を結びながら、光パイプ40の出
力アパーチャ41を視準する。入力端部の映像を結ぶと、入力アパーチャ42の
一次映像の中心が光学軸に位置している状態で、光パイプ40での内部反射によ
り、光パイプ40の入力42の複数の映像ができる。この複数の映像は、集光レ
ンズ・システム100のひとみ73の入力を満たす。集光レンズ・システム10
0は、標本20上に出力アパーチャ41に対応する視準した光の映像を結ぶ。光
学的センサ122は、均一に照明標本20の映像を受光する。
図4A、図4B、図4C、図4Dおよび図5について説明すると、これらの図
は、小さなアーク21を生成し、入力光のパターンを均質化するための光パイプ
40の動作を示す。光パイプ40は、好適にはBK7でできていることが好まし
い中空でないガラスの平行なパイプである。平行なパイプの六つのすべての面は
、光学的に見て平滑な状態に磨きあげられる。本発明の一実施例の光パイプ40
のアスペクト比は、100:1であり、一辺の大きさは2.6ミリである。本発
明の範囲から逸脱しないで、他のアスペクト比を選択することもできる。0.1
3の開口率により形成される最も外側の光線の角度の場合には、当業者なら、光
学通路0の内側で、最も外側の光線の反射が8回以上起こることを理解できるだ
ろう。この反射は、全内反射の法則に従って起こるので、実用上から見れば損失
を起こさない。
図4Dは、光の一点の均質化の効果を示す。この場合、最も外側の光線3本だ
けが通過している。図4A、図4Bおよび図4Cは、一次入力アパーチャ42の
点Aから小さな映像A′、B′およびC′を作るために、レンズ260と接続し
ている光パイプ40の影響を示す。点Aからの扇状の光線が、反射しないで光パ
イプ40を通り、レンズ260により映像A′を作ることに留意されたい。映像
B′は、下記の最も外側の光線により形成されている扇状の光線を持つ、点Aか
らの扇状の光線により形成される。扇状の光線の最も外側の一本の光線は、点A
からのもので、光パイプ40から外へ出る直前に、出力アパーチャ41の縁部の
ところで、光パイプ40の側面から反射する。扇状の光線を形成している他の最
も外側の光線は、点Aから発し、それぞれ入力アパーチャ42および出力アパー
チャ41の中間の一点で、光パイプ40から反射する。空間中をこれら光線を逆
方向に辿れば、点線300および301で示すように、上記光線は同じ平面から
の空間、すなわち、入力アパーチャ42中の一点で交差する。これら光線は、ま
た点Aから正確にアパーチャの幅一つだけ離れている一点でも交差する。同様に
、映像C′およびその相補の虚像の対象物Cも、同じ方法で形成される。光パイ
プ40の損失を起こさない全内反射により、映像A′、B′およびC′は実用上
す
べて同じ輝度レベルを持っていることに留意されたい。当業者なら、映像の追加
の組のA″、B″およびC″等も、点Aからの光学軸の他の側の相補の扇状の光
線によるプライム符号をつけた映像から、軸の他の側の上に形成されることも理
解できるだろう。
本発明の好適な実施例の場合には、当業者なら、入力NAと組み合わされた光
パイプ40の長さの場合、入力アパーチャ42の約16の映像が、光学軸の両側
に八つずつ集光レンズのひとみ73のところに形成されることを理解できるだろ
う。また、当業者なら、一次アーク映像Aが入力アパーチャ42上を横に移動す
ると、プライム符号をつけた映像A′、B′およびC′が、二重プライム符号を
つけた映像A″、B″およびC″から、符号の反対方向に移動することも理解で
きるだろう。それにより、入力アパーチャ42のところでのアークの動きによる
影の形成による影響が緩和される。
図5は、光パイプ40およびレンズ・システム260により、集光レンズのひ
とみを満たしている複数の小さなアークの映像の斜視図である。当業者なら、本
発明の範囲から逸脱しないで、NAおよび長さの他の組み合わせを行うことがで
きることを理解できるだろう。
図6Aおよび図6Bは、不十分な光が供給されると、光の輝度の安定性にどの
ような影響があるかを示す。図6Aは、開口絞り26の中心に位置しているアー
クを示す。図6Bにおいては、アークはアパーチャの縁部に移動している。アー
クの倍率が開口絞り26に十分な光を供給しないように選択されているので、ア
ークのこの移動によって、開口絞り26を通過した光の輝度は有意の影響を受け
ない。アークが開口絞り26を満たすまで拡大されている場合には、アークが上
記のように移動すると、アークの半分以上が隠れてしまい、同じ割合で開口絞り
26を通過した光の輝度が低下する。
小さなアークの代わりに、集光レンズのアパーチャ空間にマスクを設置するこ
とができる。このマスクは、ほとんど不透明または半透明の領域の周期的な縞模
様を含むことができる。図13は上記マスクである。このマスクは、標本に対す
る円錐形の照明に角度による輝度の変動を生成する。この角度による輝度の変動
により、カバー・ガラス上の傷や汚染物が標本の映像面に所定の空間周波数の影
を投げる。当業者なら、この目的にために多数のマスクを使用することができる
こと、またそのことは本発明の範囲から逸脱しないことを理解することができる
だろう。
また、当業者なら、本発明の範囲から逸脱しないで、蛍光灯、レーザ、レーザ
・ダイオード、発光ダイオードおよび連続アーク・ランプおよび蛍光光源のよう
な多くの他の光源を使用することができることを理解できるだろう。
また、当業者なら、本発明の範囲から逸脱しないで、映像のフーリエ分解のよ
うな他の検出技術を使用した後で、映像面の変調パターンの周波数に対応するス
ペクトル・ピークの識別および測定を行うことができることを理解できるだろう
。
特許法に適合するように、また当業者に新規な原理を適用し、専門的な構成部
材を組み立て、使用するために必要な情報を供給するために、本発明をかなり詳
細に説明してきた。しかし、本発明は特定の異なる装置によって実行することが
できること、また装置の詳細および作動手順の両方を、本発明の範囲から逸脱し
ないで修正することができることを理解されたい。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
G02B 21/06 G02B 21/06
G06T 1/00 G06F 15/70 355
7/60 15/62 380
(72)発明者 オーティン,ウィリアム,イー.
アメリカ合衆国.98019 ワシントン,デ
ヴォール,ワンハンドレッドアンドフォー
ティナインス レーン 27531 ノースイ
ースト
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.標本がひびの入ったカバーガラスによって覆われている場合に、照明部材シ ステムによって照明されている標本の映像面の所定の空間周波数の変調パターン を検出するための方法であって、 (a)照明部材システム(508)によって照明されている顕微鏡スライド (258)上の調製された標本(20)の映像(712)の入手、 (b)標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターン(704)の認識 からなる方法。 2.標本の映像面のほぼ周期的な変調パターン(704)を認識するステップが 、 (a)上記映像のストライプ部分(704)を検出するステップと、 (b)検出されたストライプの面積を測定し、ストライプ・フラグ(706 )およびストライプ面積の利点(708)を生成するステップとをさらに含む請 求の範囲第1項に記載の方法。 3.ストライプ部分(704)を検出するステップが、 (a)映像(712)の透過率が高いマスク(714)を作るステップと、 (b)縁部の映像(719)を生成するために、透過率の高いマスクの映像 (716)を検出するステップと、 (c)縁部の映像(719)から高い縁部のマスク(721)を生成するス テップと、 (d)ストライプ映像(725)を生成するために、高い縁部のマスクのス トライプ(720)を強調するステップと、 (e)二進法の映像(727)を生成するために、ストライプ映像の最終的 なしきい値(722)を決定するステップとをさらに含む請求の範囲第1項に記 載の方法。 4.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンが、カバー・ガラス上の 汚れ、擦り傷または汚染によるものである請求の範囲第1項に記載の方法。 5.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンが、カバー・プラスチッ クの傷によるものである請求の範囲第4項に記載の方法。 6.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンが、カバー・ガラスの表 面の指紋によるものである請求の範囲第1項に記載の方法。 7.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンが、カバー・ガラス上の 擦り傷の方向と相関関係を持つ軸に主として現れる請求の範囲第1項に記載の方 法。 8.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンの面積を求めるステップ をさらに含む請求の範囲第1項に記載の方法。 9.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンの面積が、所定の限界を 超えているかいないかを検出するステップ(724)をさらに含む請求の範囲第 7項に記載の方法。 10.映像の透過率の高い映像マスク(714)を作るステップが、 (a)元の映像(712)に所定の数値の全体的しきい値を適用するステッ プと、 (b)所定の数値より大きいピクセル値を持つ領域の二進法の映像マスクを 作るステップと、 (c)所定のサイズだけ、透過率の高い映像マスク(717)を縮めるステ ップとをさらに含む請求の範囲第2項に記載の方法。 11.縁部(716)を検出するステップが、 (a)膨張した映像を入手するために、元の映像(712)に対してグレー スケールの形態学上の膨張を行うステップと、 (b)縁部(716)を検出するために、元の映像(712)から膨張した 映像を差し引くステップとをさらに含む請求の範囲第3項に記載の方法。 12.高い縁部のマスク(718)を作るステップが、AND演算により、縁部 の映像(719)を透過率の高い映像マスク(717)と組み合わせるステップ をさらに含む請求の範囲第3項に記載の方法。 13.水平ストライプを強調(720)するステップが、水平および垂直の縁部 の両方を処理するステップをさらに含む請求の範囲第3項に記載の方法。 14.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンにほぼ垂直な、すべて の縁部(720)を除去するステップと、 ほぼ垂直な成分および短いほぼ平行な縁部を除去するために適用される、グ レースケールの形態学的開き動作により、長いほぼ平行な縁部だけを維持するス テップとをさらに含む請求の範囲第13項に記載の方法。 15.結果としての二進法の映像(727)が、検出されたストライプ面積(7 08)に対応する場合で、所定の数値より大きいストライプ勾配値を持つピクセ ルに数値1が割り当てられ、残りのピクセルに他の数値が割り当てられる場合に 、ストライプ強調映像(725)の最終的なしきい値(722)を決定するステ ップが、所定の数値によりしきい値の決定をする請求の範囲第3項に記載の方法 。 16.ストライプの検出および測定(724)をするステップが、検出したスト ライプ映像マスクに含まれるピクセルの数を測定するステップをさらに含む請求 の範囲第3項に記載の方法。 17.ストライプのピクセルの数を測定するためのステップが、ヒストグラムを 使用する方法をさらに含む請求の範囲第16項に記載の方法。 18.ストライプ・ピクセルの全数が、所定の限度より大きいか、または等しい かを判断し、その後で、イエスの場合にはストライプ・フラグ(706)を「真 」にセットし、ノーの場合には「偽」にセットするステップをさらに含む請求の 範囲第16項に記載の方法。 19.ストライプ・フラグ(706)が「真」である場合には、ストライプ・ピ クセルの数を出力変数、すなわち、ストライプ面積(708)として記憶し、 ストライプ・フラグ(706)が「偽」である場合には、ゼロにセットするステ ップをさらに含む請求の範囲第17項に記載の方法。 20.標本がひびの入ったカバー・ガラスによって覆われている場合に、標本の 映像面の所定の空間周波数の変調パターンを検出するための装置であって、 (a)照明部材システム(508)によって照明されている、顕微鏡スライ ド上の調製された標本(20)の映像(712)を入手するための手段と、 (b)標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターン(704)を認識 するための手段とを含む装置。 21.標本の映像面のほぼ周期的な変調パターン(704)を認識するための手 段が、 (a)上記映像のストライプを検出(704)するための手段と、 (b)ストライプ・フラグ(706)およびストライプ面積(708)を生 成するために、検出されたストライプの面積を測定するための手段とをさらに含 む請求の範囲第20項に記載の装置。 22.ストライを検出(704)するための手段が、 (a)映像(712)の透過率が高いマスク(717)を作るための手段( 714)と、 (b)縁部の映像(719)を生成するために、透過率の高いマスク(71 7)の縁部(716)を検出するための手段と、 (c)縁部の映像(719)から高い縁部のマスク(721)を生成(71 8)するための手段と、 (d)水平ストライプ映像(725)を生成するために、高い縁部のマスク (721)のストライプ(720)を強調するための手段と、 (e)二進法の映像(727)を生成するために、水平ストライプ映像(7 25)の最終的なしきい値(722)を決定するための手段とをさらに含む請求 の範囲第21項に記載の装置。 23.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンが、カバー・ガラス上 の汚れ、擦り傷または汚染によるものである請求の範囲第20項に記載の装置。 24.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンが、カバー・プラスチ ックの傷によるものである請求の範囲第19項に記載の装置。 25.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンが、カバー・ガラスの 表面の指紋によるものである請求の範囲第19項に記載の装置。 26.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンが、カバー・ガラス上 の擦り傷の方向と相関関係を持つ軸に主として現れる請求の範囲第20項に記載 の装置。 27.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンの面積を求めるための 手段をさらに含む請求の範囲第26項に記載の装置。 28.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンの面積が、所定の限界 を超えているかいないかを検出するための手段(724)をさらに含む請求の範 囲第27項に記載の装置。 29.透過率の高い映像マスク(714)を作るための手段が、 (a)元の映像(712)に所定の数値の全体的しきい値を適用(540) するための手段と、 (b)所定の数値より大きいピクセル値を持つ領域の二進法の映像マスクを 作る(540)ための手段と、 (c)所定のサイズだけ、透過率の高い映像マスク(717)を縮めるため の手段(540)とをさらに含む請求の範囲第22項に記載の装置。 30.縁部(716)を検出するための手段が、 (a)元の映像(712)に対してグレースケールの形態学上の膨張を行う (540)ための手段と、 (b)縁部を検出するために、元の映像(712)から膨張した映像を差し 引く(540)ための手段とをさらに含む請求の範囲第22項に記載の装置。 31.高い縁部のマスク(721)を作る(718)ための手段が、AND演算 により、縁部の映像(719)を透過率の高い映像マスク(717)と組み合わ せるための手段をさらに含む請求の範囲第22項に記載の方法。 32.水平ストライプを改善(720)するための手段が、水平および垂直の縁 部の両方を処理するための手段をさらに含む請求の範囲第22項記載の装置。 33.標本(20)の映像面のほぼ周期的な変調パターンにほぼ垂直な縁部(7 20)を除去するための手段と、 ほぼ垂直な成分および短いほぼ平行な縁部を除去するために適用されるグレ ースケールの形態学的開き動作により、長くまたほぼ平行な縁部だけを維持する ための手段(540)とをさらに含む請求の範囲第32項に記載の装置。 34.ストライプ強調映像(725)の最終的なしきい値(722)を決定する ための手段が、結果としての二進法の映像(727)が検出されたストライプ部 分(708)に対応する場合で、所定の数値より大きいストライプ勾配値を持つ ピクセルに数値1が割り当てられ、残りのピクセルに他の数値が割り当てられる 場合に、所定の数値によりしきい値を決定をするための手段を含む請求の範囲第 22項に記載の装置。 35.ストライプの検出および測定をするための手段(724)が、検出したス トライプ映像マスクに含まれるピクセルの数を測定するための手段(540)を さらに含む請求の範囲第22項に記載の装置。 36.上記ピクセルの数を測定するための手段(540)が、ヒストグラムを使 用するための手段(540)をさらに含む請求の範囲第35項に記載の装置。 37.ストライプ・ピクセルの全数が、所定の限度より大きいか、または等しい かを判断するための手段と、 イエスの場合にはストライプ・フラグ(706)を「真」にセットし、ノー の場合には「偽」にセットするための手段とをさらに含む請求の範囲第34項に 記載の装置。 38.ストライプ・フラグ(706)が「真」である場合には、ストライプ・ピ クセルの数を出力変数、すなわち、ストライプ面積(708)として記憶し、ス トライプ・フラグ(706)が「偽」である場合には、ゼロにセットするための 手段をさらに含む請求の範囲第35項に記載の装置。 39.標本がひびの入ったカバー・ガラスによって覆われている場合に、標本の 映像面で、所定の空間周波数の変調パターンを生成するための顕微鏡スライド標 本照明装置であって、 (a)光を供給するための光源(22)と、 (b)光を受光するよう位置している入力アパーチャ(42)と、顕微鏡ス ライド上の標本(20)を照明するために、複数の入力アパーチャ映像(253 )からなる条件を調整した光を供給する出力アパーチャ(41)を持つ光パイプ (40)とを含む装置。 40.(a)複数の入力アパーチャ映像出力(253)を持つ条件を調整した光 を受光するように設置された第一のレンズと、 (b)複数の入力アパーチャ映像の中の一つ映像(253)が、第二のレン ズ(70)のアパーチャ付近に作られるように、複数の入力アパーチャ映像出力 (253)を受光するように設置されている第二のレンズ(70)とをさらに含 む請求の範囲第37項に記載の装置。 41.光源が、 (a)光を供給するためのアーク(23)を持つランプ(22)と、 (b)アーク(23)から光を集め、アーク(23)が入力アパーチャ(4 2)を光で十分に照明しないように、上記光の焦点を入力アパーチャ(42)に 結ばせるための条件づけ光学系(12)とを含む請求の範囲第37項に記載の装 置。 42.条件を調整した光を受光し、所定のサイズと所定の開口率で場を照明する ために、条件を調整した光の焦点を結ばせるための標本光学系(70)をさら に含む請求の範囲第37項に記載の装置。 43.第二のレンズ(70)が、顕微鏡集光レンズを含む請求の範囲第38項に 記載の装置。 44.標本がひびの入ったカバー・ガラスによって覆われている場合に、標本の 映像面で、所定の空間周波数の変調パターンを生成するための顕微鏡スライド標 本照明装置であって、 (a)光を供給するための光源(22)と、 (b)集光レンズ(70)と、 (c)集光レンズ(70)のアパーチャのマスク(図13)と、 (d)水平ストライプを供給するために、マスク(図13)の位置決め基準 点とを含む装置。 45.マスク(図13)が、半透明な部分および光が通過しない部分からなるほ ぼ周期的なパターンをさらに含む請求の範囲第42項に記載の装置。 46.光源(22)が、 (a)光を供給するためのタングステン・フィラメント(23)と、 (b)フィラメント(23)からの光を集め、その焦点をマスク(図13) 上に結ばせるための条件づけ光学系(12)とを含む、請求の範囲第42項に記 載の装置。 47.(a)光を供給するためのレーザと、 (b)レーザからの光を集め、その焦点をマスク(図13)上に結ばせるた めの条件づけ光学系(12)とを含む、請求の範囲第42項に記載の光源。 48.集光レンズ(70)が、マスク(図13)を通して光を受光し、適当な大 きさおよび開口率で、顕微鏡スライドの標本(20)上に焦点を結ばせる請求の 範囲第42項に記載の装置。
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