JPH10506710A

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

Info

Publication number: JPH10506710A
Application number: JP8510980A
Authority: JP
Inventors: リー，シー−ヨン，ジェー．; オーティン，ウィリアム，イー．
Original assignee: ネオパス，インク．
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 1998-06-30
Also published as: CA2200446A1; GR980300047T1; DE782736T1; US5692066A; ES2121709T1; EP0782736A1; AU3512895A; WO1996009609A1; EP0782736A4

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０８／３０９，１１６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０８／３０９，２５０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５１６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５３６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６８０３０ＣＰＵを使用している。移動コントローラ５０４は、トレー・ハンドラ５１８、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５５８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７０８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、Ｉ_{high_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、Ｉ_edge 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Ｉ_edge７１９は、ＡＮＤ演算により、映像マスクＩ_{high_trans}７１７と組み合わされる。ＡＮＤ演算により、Ｉ_{high_trans}マスクに含まれているピクセルのＩ_edgeＧ値が保存され、ゼロがＩ_{high_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、Ｉ_{high_trans}７２１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、Ｉ_{high_trans}７２１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、Ｉ_hse７２５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、Ｉ_BINARY７２７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、Ｉ_{high_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、Ｉ_edge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、Ｉ_edge、はＡＮＤ演算により透過率の高い映像マスク、Ｉ_{high_trans}、と組み合わせされる。ＡＮＤ演算により、Ｉ_{high_trans}マスクに含まれているピクセルのＩ_edge値が保存され、Ｉ_{high_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、Ｉ_{high_trans}７２１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、Ｉ_{high_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４４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７０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。７０／３０ＲＴ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６５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ＣＣＤ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７０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、０．４５ＮＡ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１００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。０．１３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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０２Ｂ 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

【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（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、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（７１７）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（７１８）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（７２５）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（７２０）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（４２）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。