JPH11127382A - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
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- JPH11127382A JPH11127382A JP9291086A JP29108697A JPH11127382A JP H11127382 A JPH11127382 A JP H11127382A JP 9291086 A JP9291086 A JP 9291086A JP 29108697 A JP29108697 A JP 29108697A JP H11127382 A JPH11127382 A JP H11127382A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、構成が簡単で、しかもリアルタイム
の観察を可能にした画像処理装置を提供する。 【解決手段】複屈折結晶である二重焦点レンズ２を通し
ＣＣＤカメラ３で撮像された画像を画像処理装置４に入
力し、この画像処理装置４において二重焦点レンズ２の
一方の焦点面の画像を理想的に回復処理する空間周波数
フィルタを用いて、ＣＣＤカメラ３で撮像された画像全
体を回復する。
の観察を可能にした画像処理装置を提供する。 【解決手段】複屈折結晶である二重焦点レンズ２を通し
ＣＣＤカメラ３で撮像された画像を画像処理装置４に入
力し、この画像処理装置４において二重焦点レンズ２の
一方の焦点面の画像を理想的に回復処理する空間周波数
フィルタを用いて、ＣＣＤカメラ３で撮像された画像全
体を回復する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光軸方向に高さを
有する３次元物体の観察画像を生成するための信号処理
装置に関するものである。
有する３次元物体の観察画像を生成するための信号処理
装置に関するものである。
【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、開口の大きな
光学素子を用いた結像光学系が必要である。ところが、
レンズに代表される結像用光学素子は、開口が大きくな
ると、焦点深度が浅くなることから、このような焦点深
度が浅いままで、顕微鏡におよる検査観察において、例
えば半導体ウェハーのパターン、凹凸のある生物標本、
ＬＣＤパネル検査など、光軸方向に高さを有する３次元
物体の観察を行うと、観察画像にぼけ画像が混在して解
像度が著しく劣化するため、かかる観察画像に基づいた
検査過程に支障をきたすおそれがあった。
大きな画像を光学的に取り込むためには、開口の大きな
光学素子を用いた結像光学系が必要である。ところが、
レンズに代表される結像用光学素子は、開口が大きくな
ると、焦点深度が浅くなることから、このような焦点深
度が浅いままで、顕微鏡におよる検査観察において、例
えば半導体ウェハーのパターン、凹凸のある生物標本、
ＬＣＤパネル検査など、光軸方向に高さを有する３次元
物体の観察を行うと、観察画像にぼけ画像が混在して解
像度が著しく劣化するため、かかる観察画像に基づいた
検査過程に支障をきたすおそれがあった。
【０００３】そこで、従来、このような３次元物体の画
像を一括して観察可能にするため、焦点深度を拡大する
ことが考えられ、このような焦点深度を拡大する方法と
して、合焦位置の異なる観察画像を加え合わせ、得られ
た画像に適当な画像処理を行うことにより、解像度や明
るさを損なうことなく焦点深度の深い画像を再生するよ
うにしたものがある。
像を一括して観察可能にするため、焦点深度を拡大する
ことが考えられ、このような焦点深度を拡大する方法と
して、合焦位置の異なる観察画像を加え合わせ、得られ
た画像に適当な画像処理を行うことにより、解像度や明
るさを損なうことなく焦点深度の深い画像を再生するよ
うにしたものがある。
【０００４】つまり、このような考えに基づくものとし
て、特開平８−３１７２７３号公報に開示されるよう
に、標本の合焦面合わせを行うようにステージを駆動し
ながら、テレビカメラにより標本画像を撮像し、このテ
レビカメラで得られた標本画像をメモリに記憶し、さら
に記憶画像に対する加算タイミングで標本画像と記憶画
像を加算し、この加算画像を回復処理することで、合焦
位置の異なる複数の画像を加算した焦点深度の深い画像
を得るようにしたもの、あるいは、特開平８−２９４０
３５号公報に開示されるように、合焦時のコントラスト
が高く輝度変化の激しい部分についてはコントラスト情
報に基づく焦点位置検出を行い、残った部分について
は、輝度処理に基づく焦点位置検出を行い、これらより
得られた画像を合成して最終合焦画像を得るようにした
ものなどがある。
て、特開平８−３１７２７３号公報に開示されるよう
に、標本の合焦面合わせを行うようにステージを駆動し
ながら、テレビカメラにより標本画像を撮像し、このテ
レビカメラで得られた標本画像をメモリに記憶し、さら
に記憶画像に対する加算タイミングで標本画像と記憶画
像を加算し、この加算画像を回復処理することで、合焦
位置の異なる複数の画像を加算した焦点深度の深い画像
を得るようにしたもの、あるいは、特開平８−２９４０
３５号公報に開示されるように、合焦時のコントラスト
が高く輝度変化の激しい部分についてはコントラスト情
報に基づく焦点位置検出を行い、残った部分について
は、輝度処理に基づく焦点位置検出を行い、これらより
得られた画像を合成して最終合焦画像を得るようにした
ものなどがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来のものは、いずれも合焦位置の異なる複数の画像を
取り込み、これら画像を合成するようにしているので、
リアルタイムで観察することはできず、また、複数の画
像を取り込むのに、試料ステージまたは顕微鏡の光学系
部分を機械的に動かすようにしているため、これらを精
度よく駆動するための構成の複雑な機械的駆動機構が必
要となり、装置の大型化とともに、価格的にも高価にな
ってしまう。さらに、これらステージまたは顕微鏡の光
学系部分を直接動かすことは、観察対象を振動させる振
動源にもなる。このことは、観察対象に対してマニピュ
レータやピンセットによる作業を可能にした作業用顕微
鏡などの場合、観察対象が振動により移動してマニピュ
レータやピンセットに誤って触れてしまい、作業をやり
直ししなければならなくなるなど、作業上の効率低下を
招くおそれもあった。本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたもので、構成が簡単で、しかもリアルタイムの観察
を可能にした画像処理装置を提供することを目的とす
る。
従来のものは、いずれも合焦位置の異なる複数の画像を
取り込み、これら画像を合成するようにしているので、
リアルタイムで観察することはできず、また、複数の画
像を取り込むのに、試料ステージまたは顕微鏡の光学系
部分を機械的に動かすようにしているため、これらを精
度よく駆動するための構成の複雑な機械的駆動機構が必
要となり、装置の大型化とともに、価格的にも高価にな
ってしまう。さらに、これらステージまたは顕微鏡の光
学系部分を直接動かすことは、観察対象を振動させる振
動源にもなる。このことは、観察対象に対してマニピュ
レータやピンセットによる作業を可能にした作業用顕微
鏡などの場合、観察対象が振動により移動してマニピュ
レータやピンセットに誤って触れてしまい、作業をやり
直ししなければならなくなるなど、作業上の効率低下を
招くおそれもあった。本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたもので、構成が簡単で、しかもリアルタイムの観察
を可能にした画像処理装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
二重焦点光学系と、この二重焦点光学系で得られる画像
を撮像する撮像手段と、この撮像手段で撮像された画像
のうち前記二重焦点光学系の一方の焦点面の画像を理想
的に回復処理する空間周波数フィルタを有し、該空間周
波数フィルタを用いて前記撮像手段により撮像された画
像全体を回復する画像処理手段とにより構成している。
二重焦点光学系と、この二重焦点光学系で得られる画像
を撮像する撮像手段と、この撮像手段で撮像された画像
のうち前記二重焦点光学系の一方の焦点面の画像を理想
的に回復処理する空間周波数フィルタを有し、該空間周
波数フィルタを用いて前記撮像手段により撮像された画
像全体を回復する画像処理手段とにより構成している。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載にお
いて、空間周波数フィルタは、前記二重焦点光学系の２
つの焦点を構成する光線のうち一方の光線について焦点
が合い、他方の光線について焦点が合っていない物体面
での画像に対して、焦点の合っている光線のみによる画
像の空間周波数特性をＨ1 、焦点の合っていない光線の
みによる画像の空間周波数特性をＨ2 、焦点の合ってい
る物体面での両方の光線による画像の空間周波数特性を
Ｈ（＝Ｈ1 ＋Ｈ2 ）としたとき、該焦点の合っている物
体面の画像を理想的に回復するＭ＝（Ｈ1 −Ｈ2 ）／Ｈ
なる空間周波数特性を有している。
いて、空間周波数フィルタは、前記二重焦点光学系の２
つの焦点を構成する光線のうち一方の光線について焦点
が合い、他方の光線について焦点が合っていない物体面
での画像に対して、焦点の合っている光線のみによる画
像の空間周波数特性をＨ1 、焦点の合っていない光線の
みによる画像の空間周波数特性をＨ2 、焦点の合ってい
る物体面での両方の光線による画像の空間周波数特性を
Ｈ（＝Ｈ1 ＋Ｈ2 ）としたとき、該焦点の合っている物
体面の画像を理想的に回復するＭ＝（Ｈ1 −Ｈ2 ）／Ｈ
なる空間周波数特性を有している。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載にお
いて、二重焦点光学系は、少なくとも１枚以上の複屈折
結晶で作られたレンズからならなっている。この結果、
発明によれば、空間周波数フィルタにより二重焦点光学
系を通して撮像した画像から二重像の劣化成分を取り除
くことができ、分解能、作動距離を維持したまま焦点深
度を２倍にすることができる。また、空間周波数フィル
タによる直接の回復処理により劣化の回復を行うこと
で、リアルタイムによる観察が可能になる。
いて、二重焦点光学系は、少なくとも１枚以上の複屈折
結晶で作られたレンズからならなっている。この結果、
発明によれば、空間周波数フィルタにより二重焦点光学
系を通して撮像した画像から二重像の劣化成分を取り除
くことができ、分解能、作動距離を維持したまま焦点深
度を２倍にすることができる。また、空間周波数フィル
タによる直接の回復処理により劣化の回復を行うこと
で、リアルタイムによる観察が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従い説明する。図１は、本発明が適用される画像処
理装置の概略構成を示している。図において、１は顕微
鏡で、この顕微鏡１は、複屈折結晶である少なくとも１
枚以上の水晶を硝材として用いた二重焦点光学系である
二重焦点レンズ２と、この二重焦点レンズ２により結像
される像を撮像する撮像手段としてＣＣＤカメラ３を有
している。
面に従い説明する。図１は、本発明が適用される画像処
理装置の概略構成を示している。図において、１は顕微
鏡で、この顕微鏡１は、複屈折結晶である少なくとも１
枚以上の水晶を硝材として用いた二重焦点光学系である
二重焦点レンズ２と、この二重焦点レンズ２により結像
される像を撮像する撮像手段としてＣＣＤカメラ３を有
している。
【００１０】ここで、二重焦点レンズ２は、図２に示す
ように２つの焦点Ｆ1 、Ｆ2 を作る光線の焦点深度ｄ1
、ｄ2 が連続するように設計されている。また、この
ような複屈折結晶を硝材とするレンズは、菊田久男・岩
田耕一「複屈折レンズの光線追跡」、光技術コンタク
ト、Ｖｏｌ．３１．Ｎｏ５、ｐ２４７〜２５９（１９９
３）に記載されているように、複屈折結晶の光学軸に対
する入射光線の偏光方向の違いにより二つの位置で焦点
を結ぶようになっている。
ように２つの焦点Ｆ1 、Ｆ2 を作る光線の焦点深度ｄ1
、ｄ2 が連続するように設計されている。また、この
ような複屈折結晶を硝材とするレンズは、菊田久男・岩
田耕一「複屈折レンズの光線追跡」、光技術コンタク
ト、Ｖｏｌ．３１．Ｎｏ５、ｐ２４７〜２５９（１９９
３）に記載されているように、複屈折結晶の光学軸に対
する入射光線の偏光方向の違いにより二つの位置で焦点
を結ぶようになっている。
【００１１】なお、二重焦点レンズ２は、複屈折結晶を
使用したレンズでなくとも非球面レンズや回析レンズな
どによって、図２に示すように２つの焦点深度範囲ｄ1
、ｄ2 が連続し、同時に両方の画像が得られる二重焦
点レンズならば、特に、制限されるものでない。
使用したレンズでなくとも非球面レンズや回析レンズな
どによって、図２に示すように２つの焦点深度範囲ｄ1
、ｄ2 が連続し、同時に両方の画像が得られる二重焦
点レンズならば、特に、制限されるものでない。
【００１２】ＣＣＤカメラ３には、画像処理装置４を接
続している。この画像処理装置４は、空間周波数フィル
タリングによる回復処理を行うもので、二重焦点レンズ
２の２つの焦点Ｆ1 、Ｆ2 を構成する光線のうち、一方
の光線について焦点が合い、他方の光線について焦点が
合っていない物体面での画像（図２に示す（ｂ）または
（ｄ）の位置）に対して、焦点の合っている光線のみに
よる画像（図２に示す位置（ｂ）における光線１の像ま
たは位置（ｄ）の光線２による像）の空間周波数特性を
Ｈ1 、焦点の合っていない光線のみによる画像（図２に
示す位置（ｂ）における光線２の像または位置（ｄ）の
光線１による像）の空間周波数特性をＨ2 とし、焦点の
合っている物体面での光線１、光線２による画像の空間
周波数特性をＨ（＝Ｈ1 ＋Ｈ2 ）とすると、この焦点の
合っている物体面の画像を理想的に回復するための空間
周波数フィルタとして、Ｍ＝（Ｈ1 −Ｈ2 ）／Ｈが設定
されている。ここで、Ｈ1 は、本来焦点の合っている画
像の特性で、Ｈ2 は、焦点の合っていない画像の特性で
あるから、Ｈ1 −Ｈ2 は、焦点の合っている画像から焦
点の合っていない画像が引かれた二重焦点レンズ２によ
る二重像の劣化から回復された理想に近い画像の特性を
示している。
続している。この画像処理装置４は、空間周波数フィル
タリングによる回復処理を行うもので、二重焦点レンズ
２の２つの焦点Ｆ1 、Ｆ2 を構成する光線のうち、一方
の光線について焦点が合い、他方の光線について焦点が
合っていない物体面での画像（図２に示す（ｂ）または
（ｄ）の位置）に対して、焦点の合っている光線のみに
よる画像（図２に示す位置（ｂ）における光線１の像ま
たは位置（ｄ）の光線２による像）の空間周波数特性を
Ｈ1 、焦点の合っていない光線のみによる画像（図２に
示す位置（ｂ）における光線２の像または位置（ｄ）の
光線１による像）の空間周波数特性をＨ2 とし、焦点の
合っている物体面での光線１、光線２による画像の空間
周波数特性をＨ（＝Ｈ1 ＋Ｈ2 ）とすると、この焦点の
合っている物体面の画像を理想的に回復するための空間
周波数フィルタとして、Ｍ＝（Ｈ1 −Ｈ2 ）／Ｈが設定
されている。ここで、Ｈ1 は、本来焦点の合っている画
像の特性で、Ｈ2 は、焦点の合っていない画像の特性で
あるから、Ｈ1 −Ｈ2 は、焦点の合っている画像から焦
点の合っていない画像が引かれた二重焦点レンズ２によ
る二重像の劣化から回復された理想に近い画像の特性を
示している。
【００１３】そして、画像処理装置４には、モニタ５を
接続している。このモニタ５は、画像処理装置４により
回復処理された画像を表示するものである。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。
接続している。このモニタ５は、画像処理装置４により
回復処理された画像を表示するものである。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。
【００１４】いま、図示しない３次元物体の試料を二重
焦点レンズ２の焦点深度ｄ1 、ｄ2の範囲に配置し、こ
の試料を二重焦点レンズ２を通してＣＣＤカメラ３によ
り撮像する。そして、このＣＣＤカメラ３により撮像し
た画像を、画像処理装置４に入力するが、この画像処理
装置４に入力する前の画像の空間周波数特性（ＭＴＦ）
は、図２に示す位置（ａ）〜（ｅ）のそれぞれの物体面
に対し、それぞれ図３（ａ）〜（ｅ）に示すように与え
られる。
焦点レンズ２の焦点深度ｄ1 、ｄ2の範囲に配置し、こ
の試料を二重焦点レンズ２を通してＣＣＤカメラ３によ
り撮像する。そして、このＣＣＤカメラ３により撮像し
た画像を、画像処理装置４に入力するが、この画像処理
装置４に入力する前の画像の空間周波数特性（ＭＴＦ）
は、図２に示す位置（ａ）〜（ｅ）のそれぞれの物体面
に対し、それぞれ図３（ａ）〜（ｅ）に示すように与え
られる。
【００１５】ここで、図２に示す光線１と光線２のＮＡ
は、ほぼ等しいので、図３（ｂ）に示す空間周波数特性
と図３（ｄ）に示す空間周波数特性は、ほぼ等しくな
り、同様に図３（ａ）に示す空間周波数特性と図３
（ｅ）に示す空間周波数特性は、ほぼ等しくなる。
は、ほぼ等しいので、図３（ｂ）に示す空間周波数特性
と図３（ｄ）に示す空間周波数特性は、ほぼ等しくな
り、同様に図３（ａ）に示す空間周波数特性と図３
（ｅ）に示す空間周波数特性は、ほぼ等しくなる。
【００１６】このような空間周波数特性を有する画像
を、Ｍ＝（Ｈ1 −Ｈ2 ）／Ｈの空間周波数特性をもつ画
像処理装置４により処理する。この場合、二重焦点レン
ズ２による結像は、図２の（ｂ）に示す位置が支配的に
なっているので、この位置（ｂ）に注目すると、この位
置（ｂ）は、光線１について焦点が合い、光線２につい
て焦点が合っていない物体面となり、この物体面に対す
る焦点の合っている光線１による画像の空間周波数特性
Ｈ1 は、図４（ａ）に示すようになり、また、焦点の合
っていない光線２による画像の空間周波数特性Ｈ2 は、
同図（ｂ）に示すようになる。
を、Ｍ＝（Ｈ1 −Ｈ2 ）／Ｈの空間周波数特性をもつ画
像処理装置４により処理する。この場合、二重焦点レン
ズ２による結像は、図２の（ｂ）に示す位置が支配的に
なっているので、この位置（ｂ）に注目すると、この位
置（ｂ）は、光線１について焦点が合い、光線２につい
て焦点が合っていない物体面となり、この物体面に対す
る焦点の合っている光線１による画像の空間周波数特性
Ｈ1 は、図４（ａ）に示すようになり、また、焦点の合
っていない光線２による画像の空間周波数特性Ｈ2 は、
同図（ｂ）に示すようになる。
【００１７】これにより、画像処理装置４に入力される
画像である図２に示す位置（ｂ）の物体面に対する空間
周波数特性は、焦点の合っている物体面での光線１、光
線２による画像の空間周波数特性Ｈ1 とＨ2 を足したＨ
（＝Ｈ1 ＋Ｈ2 ）となる。
画像である図２に示す位置（ｂ）の物体面に対する空間
周波数特性は、焦点の合っている物体面での光線１、光
線２による画像の空間周波数特性Ｈ1 とＨ2 を足したＨ
（＝Ｈ1 ＋Ｈ2 ）となる。
【００１８】そして、このような空間周波数特性Ｈを有
する画像を画像処理装置４に入力して、図５に示すＭ＝
（Ｈ1 −Ｈ2 ）／Ｈの特性を有する空間周波数フィルタ
により回復処理を行うと、処理後の画像の特性は、 Ｈ×Ｍ＝（Ｈ1 ＋Ｈ2 ）×｛（Ｈ1 −Ｈ2 ）／Ｈ｝＝Ｈ
1 −Ｈ2 となる。
する画像を画像処理装置４に入力して、図５に示すＭ＝
（Ｈ1 −Ｈ2 ）／Ｈの特性を有する空間周波数フィルタ
により回復処理を行うと、処理後の画像の特性は、 Ｈ×Ｍ＝（Ｈ1 ＋Ｈ2 ）×｛（Ｈ1 −Ｈ2 ）／Ｈ｝＝Ｈ
1 −Ｈ2 となる。
【００１９】これにより、Ｈ1 は、本来焦点の合ってい
る画像の特性で、Ｈ2 は、焦点の合っていない画像の特
性であるから、回復処理後の画像の特性は、焦点の合っ
ている画像から焦点の合っていない画像が引かれたもの
となり、二重焦点レンズ２による二重像の劣化から理想
的に回復された鮮明な画像が得られ、この画像がモニタ
５に表示される。
る画像の特性で、Ｈ2 は、焦点の合っていない画像の特
性であるから、回復処理後の画像の特性は、焦点の合っ
ている画像から焦点の合っていない画像が引かれたもの
となり、二重焦点レンズ２による二重像の劣化から理想
的に回復された鮮明な画像が得られ、この画像がモニタ
５に表示される。
【００２０】そして、このような空間周波数フィルタに
よる回復処理を図２に示す各位置（ａ）〜（ｅ）のそれ
ぞれの物体面に対し実行すると、それぞれ図６（ａ）〜
（ｅ）に示すような特性となり、各物体面の画像は鮮明
となる方向に回復された。
よる回復処理を図２に示す各位置（ａ）〜（ｅ）のそれ
ぞれの物体面に対し実行すると、それぞれ図６（ａ）〜
（ｅ）に示すような特性となり、各物体面の画像は鮮明
となる方向に回復された。
【００２１】ちなみに、図７に示すように平面状の基板
６上に３次元物体のＩＣチップ７を取り付けたものを試
料として、二重焦点レンズ２を通してＣＣＤカメラ３に
より撮像した画像について、上述した空間周波数フィル
タによる回復処理の前後の状態を比較すると、回復処理
前は、図８（ａ）に示すように二重焦点レンズ２による
二重像の劣化成分が残っているものが、回復処理後は、
図８（ｂ）に示すように、これら二重像の劣化成分が除
去された理想的に回復された鮮明な表示画像が得られ
た。
６上に３次元物体のＩＣチップ７を取り付けたものを試
料として、二重焦点レンズ２を通してＣＣＤカメラ３に
より撮像した画像について、上述した空間周波数フィル
タによる回復処理の前後の状態を比較すると、回復処理
前は、図８（ａ）に示すように二重焦点レンズ２による
二重像の劣化成分が残っているものが、回復処理後は、
図８（ｂ）に示すように、これら二重像の劣化成分が除
去された理想的に回復された鮮明な表示画像が得られ
た。
【００２２】従って、このような構成によれば、複屈折
結晶である二重焦点レンズ２を通しＣＣＤカメラ３で撮
像された画像を画像処理装置４に入力し、この画像処理
装置４において、二重焦点レンズ２の一方の焦点面の画
像を理想的に回復処理する空間周波数フィルタを用い
て、ＣＣＤカメラ３で撮像された画像全体を回復するよ
うにしたので、構成を簡単にでき、しかも、二重焦点レ
ンズ２を介して撮像した画像から二重像の劣化成分を取
り除くことができ、従来の単焦点の顕微鏡と比べて、対
物レンズのＮＡ、つまり、分解能、作動距離を維持した
まま焦点深度を２倍にすることができ、焦点位置の異な
る複数の画像についても、鮮明に回復された画像を得る
ことができる。
結晶である二重焦点レンズ２を通しＣＣＤカメラ３で撮
像された画像を画像処理装置４に入力し、この画像処理
装置４において、二重焦点レンズ２の一方の焦点面の画
像を理想的に回復処理する空間周波数フィルタを用い
て、ＣＣＤカメラ３で撮像された画像全体を回復するよ
うにしたので、構成を簡単にでき、しかも、二重焦点レ
ンズ２を介して撮像した画像から二重像の劣化成分を取
り除くことができ、従来の単焦点の顕微鏡と比べて、対
物レンズのＮＡ、つまり、分解能、作動距離を維持した
まま焦点深度を２倍にすることができ、焦点位置の異な
る複数の画像についても、鮮明に回復された画像を得る
ことができる。
【００２３】また、画像の切り換えなどの手段を用いず
に、空間周波数フィルタによる直接の回復処理により劣
化の回復を行うため、リアルタイムによる観察が可能と
なり、効率の良い観察作業を実現することもできる。な
お、上述した画像処理装置４の空間周波数フィルタの図
２に示す位置（ｂ）での物体面に対する特性Ｈ1 、Ｈ2
に代えて、
に、空間周波数フィルタによる直接の回復処理により劣
化の回復を行うため、リアルタイムによる観察が可能と
なり、効率の良い観察作業を実現することもできる。な
お、上述した画像処理装置４の空間周波数フィルタの図
２に示す位置（ｂ）での物体面に対する特性Ｈ1 、Ｈ2
に代えて、
【００２４】
【数１】
【００２５】
【発明の効果】本発明は、構成を簡単にでき、しかも、
二重焦点光学系を介して撮像した画像から二重像の劣化
成分を取り除くことができ、従来の単焦点の顕微鏡と比
べて、対物レンズのＮＡ、つまり、分解能、作動距離を
維持したまま焦点深度を２倍にすることができるので、
焦点位置の異なる複数の画像についても、鮮明に回復さ
れた画像を得ることができる。
二重焦点光学系を介して撮像した画像から二重像の劣化
成分を取り除くことができ、従来の単焦点の顕微鏡と比
べて、対物レンズのＮＡ、つまり、分解能、作動距離を
維持したまま焦点深度を２倍にすることができるので、
焦点位置の異なる複数の画像についても、鮮明に回復さ
れた画像を得ることができる。
【００２６】また、画像の切り換えなどの手段を用いず
に、空間周波数フィルタによる直接の回復処理により劣
化の回復を行うため、リアルタイムによる観察が可能と
なり、効率の良い観察作業を実現することもできる。
に、空間周波数フィルタによる直接の回復処理により劣
化の回復を行うため、リアルタイムによる観察が可能と
なり、効率の良い観察作業を実現することもできる。
【図１】本発明の一実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】一実施の形態を説明するための図。
【図３】一実施の形態に用いられる二重焦点レンズの空
間周波数特性を示す図。
間周波数特性を示す図。
【図４】一実施の形態の異なる光源により得られる画像
の空間周波数特性を示す図。
の空間周波数特性を示す図。
【図５】一実施の形態に用いられる空間周波数フィルタ
の空間周波数特性を示す図。
の空間周波数特性を示す図。
【図６】一実施の形態の回復処理後の空間周波数特性を
示す図。
示す図。
【図７】一実施の形態の試料の具体例を示す図。
【図８】一実施の形態の具体的試料に対する回復処理前
後の画像表示例を示す図。
後の画像表示例を示す図。
１…顕微鏡、 ２…二重焦点レンズ、 ３…ＣＣＤカメラ、 ４…画像処理装置、 ５…モニタ、 ６…基板、 ７…ＩＣチップ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｇ０２Ｂ 3/10 Ｇ０６Ｆ 15/68 ４００Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 二重焦点光学系と、 この二重焦点光学系で得られる画像を撮像する撮像手段
と、 この撮像手段で撮像された画像のうち前記二重焦点光学
系の一方の焦点面の画像を理想的に回復処理する空間周
波数フィルタを有し、該空間周波数フィルタを用いて前
記撮像手段により撮像された画像全体を回復する画像処
理手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】 空間周波数フィルタは、前記二重焦点光
学系の２つの焦点を構成する光線のうち一方の光線につ
いて焦点が合い、他方の光線について焦点が合っていな
い物体面での画像に対して、焦点の合っている光線のみ
による画像の空間周波数特性をＨ1 、焦点の合っていな
い光線のみによる画像の空間周波数特性をＨ2 、焦点の
合っている物体面での両方の光線による画像の空間周波
数特性をＨ（＝Ｈ1 ＋Ｈ2 ）としたとき、該焦点の合っ
ている物体面の画像を理想的に回復するＭ＝（Ｈ1 −Ｈ
2 ）／Ｈなる空間周波数特性を有することを特徴とする
請求項１記載の画像処理装置。 - 【請求項３】 二重焦点光学系は、少なくとも１枚以上
の複屈折結晶で作られたレンズからなることを特徴とす
る請求項１記載の画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9291086A JPH11127382A (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9291086A JPH11127382A (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 画像処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11127382A true JPH11127382A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17764268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9291086A Pending JPH11127382A (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11127382A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-10-23 JP JP9291086A patent/JPH11127382A/ja active Pending
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| US9137426B2 (en) | 2009-09-01 | 2015-09-15 | Olympus Corporation | Optical device and image pickup device and image pickup system using the same |
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