(57)【要約】【課題】被写体に対する視野をずらしつつ順次撮像を行う場合において、高品質の画像を従来よりも短時間に取得することができる撮像装置等を提供する。【解決手段】撮像装置２０は、被写体を撮像して、該被写体の画像を取得する撮像部２１１と、被写体に対する撮像部２１１の観察領域を、互いに異なる少なくとも２つの方向に移動させながら撮像部２１１に撮像を実行させる撮像制御部２２と、観察領域を移動させたことにより撮像部２１１が取得した画像に生じた劣化を表す劣化情報を取得する劣化情報取得部２３１と、上記撮像部２１１により取得された、観察領域が同一で観察領域の移動方向が互いに異なる少なくとも２つの画像に対し、画像合成処理と上記劣化情報に基づく画像復元処理とを施す画像処理部２３２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して、該被写体の画像を取得する撮像部と、
前記被写体に対する前記撮像部の観察領域を、互いに異なる少なくとも２つの方向に移動させながら前記撮像部に撮像を実行させる撮像制御部と、
前記観察領域を移動させたことにより前記撮像部が取得した画像に生じた劣化を表す劣化情報を取得する劣化情報取得部と、
前記撮像部により取得された、前記観察領域が同一で前記観察領域の移動方向が互いに異なる少なくとも２つの画像に対し、画像合成処理と、前記劣化情報に基づく画像復元処理とを施す画像処理部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記撮像部によって取得された前記少なくとも２つの画像を合成することにより合成画像を作成し、該合成画像に前記画像復元処理を施す、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記撮像部によって取得された前記少なくとも２つの画像に前記画像復元処理を施す、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、前記少なくとも２つの画像にそれぞれ含まれ、前記少なくとも２つの画像間で対応する領域の画像である少なくとも２つの領域画像のうち、選択された領域画像に対して前記画像復元処理を施す、
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記画像処理部は、前記画像復元処理を施す１つの領域画像を、所定の評価値を用いて選択し、該１つの領域画像に前記画像復元処理を施した画像を、当該領域の復元画像として用いる、
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記画像処理部は、
前記画像復元処理を施す１つ以上の領域画像を、所定の評価値を用いて選択し、
１つの領域画像を選択した場合に、該１つの領域画像に前記画像処理復元処理を施した画像を、当該領域の復元画像として用い、
２つ以上の領域画像を選択した場合に、該２つ以上の領域画像の各々に前記画像復元処理を施した上で合成した画像を、当該領域の復元画像として用いる、
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記画像処理部は、前記少なくとも２つの画像の各々に前記画像復元処理を施すことにより少なくとも２つの復元画像を作成し、該２つの復元画像を合成する、
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置と、
前記被写体が載置されるステージと、
前記被写体と前記撮像部とのいずれか一方を他方に対して移動させる移動手段と、
を備えることを特徴とする顕微鏡システム。
【請求項９】
被写体に対する観察領域を互いに異なる少なくとも２つの方向に移動させながら前記被写体を撮像して、該被写体の画像を取得する撮像ステップと、
前記観察領域を移動させたことにより前記撮像ステップにおいて取得された画像に生じた劣化を表す劣化情報を取得する劣化情報取得ステップと、
前記撮像ステップにおいて取得された、前記観察領域が同一で前記観察領域の移動方向が互いに異なる少なくとも２つの画像に対し、画像合成処理と、前記劣化情報に基づく画像復元処理とを施す画像処理ステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に対する視野をずらしながら標本を部分的に順次撮像し、それによって取得された複数の画像を貼り合わせることにより被写体全体の画像を作成する撮像装置、顕微鏡システム及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡を用いて標本を観察する場合、一度に観察できる範囲は、主に対物レンズの倍率によって決定される。例えば、対物レンズの倍率を高くするほど高精細な画像が得られる反面、観察範囲が狭くなる。そこで、電動ステージ等を利用して標本に対する視野をずらしながら、標本を部分的に順次撮像し、それによって取得された複数の画像を貼り合わせることにより、広視野且つ高解像の顕微鏡画像を作成する、所謂バーチャルスライドシステムが知られている。バーチャルスライドシステムにより作成された顕微鏡画像は、バーチャルスライド画像とも呼ばれる。
【０００３】
顕微鏡のステージを移動させながら撮像を行う技術として、例えば特許文献１には、ＸＹステージ上に載置された被計測物を移動させながらカメラにて被計測物を撮像し、取得した画像に対して画像処理を施すことにより、被計測物の輪郭形状を計測する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９５８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般的なバーチャルスライドシステムにおいては、画像のブレを防止するため、撮像を１回行うたびにステージを停止させている。しかしながら、標本が広範囲にわたる場合、例えば数百回の撮像が必要になることもあるため、撮像の度にステージを停止させると、標本全体を撮像し終えるまでに長時間を要してしまう。
【０００６】
全体の撮像時間を短縮するためには、移動時におけるステージの速度を速くすることや、ステージの加速及び減速を制御してステージの移動及び停止を効率良く行うことが考えられる。しかしながら、隣接する領域を撮像する際のステージの移動量が小さい場合には、ステージの大幅な加速及び減速の制御は困難である。
【０００７】
上記特許文献１においては、ＸＹステージを停止させるのではなく、撮像した画像のブレが１画素以内になるように、ＸＹステージの移動速度及びシャッタ速度を設定している。即ち、画像のブレを押さえるために、ステージ移動速度を極めて低速度に制限しているため、被計測物全体の撮像を終えるまでに、やはり長時間を要してしまう。
【０００８】
このように、標本等の被写体に対する視野をずらしながら順次撮像を行う場合、ステージを停止させずに撮像を行うと、ブレにより画質が劣化して、高解像画像の取得が困難となる。一方、１回の撮像ごとにステージを停止させ、或いは、ステージの移動速度を極めて低速度に制限すると、全体の撮像時間が長くなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被写体に対する視野をずらしつつ順次撮像を行う場合において、高品質の画像を従来よりも短時間に取得することができる撮像装置、顕微鏡システム及び撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、被写体を撮像して、該被写体の画像を取得する撮像部と、前記被写体に対する前記撮像部の観察領域を、互いに異なる少なくとも２つの方向に移動させながら前記撮像部に撮像を実行させる撮像制御部と、前記観察領域を移動させたことにより前記撮像部が取得した画像に生じた劣化を表す劣化情報を取得する劣化情報取得部と、前記撮像部により取得された、前記観察領域が同一で前記観察領域の移動方向が互いに異なる少なくとも２つの画像に対し、画像合成処理と、前記劣化情報に基づく画像復元処理とを施す画像処理部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記撮像装置において、前記画像処理部は、前記撮像部によって取得された前記少なくとも２つの画像を合成することにより合成画像を作成し、該合成画像に前記画像復元処理を施す、ことを特徴とする。
【００１２】
上記撮像装置において、前記画像処理部は、前記撮像部によって取得された前記少なくとも２つの画像に前記画像復元処理を施す、ことを特徴とする。
【００１３】
上記撮像装置において、前記画像処理部は、前記少なくとも２つの画像にそれぞれ含まれ、前記少なくとも２つの画像間で対応する領域の画像である少なくとも２つの領域画像のうち、選択された領域画像に対して前記画像復元処理を施す、ことを特徴とする。
【００１４】
上記撮像装置において、前記画像処理部は、前記画像復元処理を施す１つの領域画像を、所定の評価値を用いて選択し、該１つの領域画像に前記画像復元処理を施した画像を、当該領域の復元画像として用いる、ことを特徴とする。
【００１５】
上記撮像装置において、前記画像処理部は、前記画像復元処理を施す１つ以上の領域画像を、所定の評価値を用いて選択し、１つの領域画像を選択した場合に、該１つの領域画像に前記画像処理復元処理を施した画像を、当該領域の復元画像として用い、２つ以上の領域画像を選択した場合に、該２つ以上の領域画像の各々に前記画像復元処理を施した上で合成した画像を、当該領域の復元画像として用いることを特徴とする。
【００１６】
上記撮像装置において、前記画像処理部は、前記少なくとも２つの画像の各々に前記画像復元処理を施すことにより少なくとも２つの復元画像を作成し、該２つの復元画像を合成する、ことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る顕微鏡システムは、上記撮像装置と、前記被写体が載置されるステージと、前記被写体と前記撮像部とのいずれか一方を他方に対して移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る撮像方法は、被写体に対する観察領域を互いに異なる少なくとも２つの方向に移動させながら前記被写体を撮像して、該被写体の画像を取得する撮像ステップと、前記観察領域を移動させたことにより前記撮像ステップにおいて取得された画像に生じた劣化を表す劣化情報を取得する劣化情報取得ステップと、前記撮像ステップにおいて取得された、前記観察領域が同一で前記観察領域の移動方向が互いに異なる少なくとも２つの画像に対し、画像合成処理と、前記劣化情報に基づく画像復元処理とを施す画像処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、被写体に対する観察領域を、互いに異なる少なくとも２つの方向に移動させながら撮像を実行することにより取得した少なくとも２つの画像に対し、画像合成処理と劣化情報に基づく画像復元処理とを施すので、移動方向に応じて欠落した情報が高精度に補正された画像を得ることができる。従って、被写体に対する視野をずらしつつ順次撮像を行う場合において、従来よりも高品質な画像を短時間に取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す顕微鏡装置の構成例を示す模式図である。
【図３】図３は、一般的な顕微鏡装置のシステムパラメータの一例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、一般的な顕微鏡装置のシステムパラメータの別の例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、一般的な顕微鏡装置のシステムパラメータの別の例を示す図である。
【図５】図５は、図１に示す顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。
【図６Ａ】図６Ａは、Ｘ方向におけるスキャン方法を説明する図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、Ｙ方向におけるスキャン方法を説明する図である。
【図７】図７は、標本を撮像する動作の詳細を示すフローチャートである。
【図８Ａ】図８Ａは、スキャン範囲の設定方法を説明する図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、スキャン範囲の設定方法を説明する図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、スキャン範囲の設定方法を説明する図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１における合成画像の作成処理を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、２方向のスキャンにより取得された画像の合成処理を説明する図である。
【図１１】図１１は、２方向のスキャンにより取得された画像の合成処理を説明する図である。
【図１２】図１２は、画像のスキャン方向に応じた劣化関数を示す模式図である。
【図１３】図１３は、劣化関数を用いた画像復元処理を説明する図である。
【図１４】図１４は、復元合成画像の貼り合わせ処理の一例を説明する図である。
【図１５】図１５は、４方向のスキャンを行う場合の撮像動作の例を説明する図である。
【図１６】図１６は、４方向のスキャンにより取得された画像の合成処理を説明する図である。
【図１７】図１７は、４方向のスキャンにより取得された画像の合成処理を説明する図である。
【図１８】図１８は、画像のスキャン方向に応じた劣化関数を示す模式図である。
【図１９】図１９は、合成画像の貼り合わせ処理の別の例を説明する図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態２に係る顕微鏡システムの構成例を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、図２０に示す顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、本発明の実施の形態２における合成復元画像の作成処理を示すフローチャートである。
【図２３】図２３は、本発明の実施の形態２における合成復元画像の作成処理を説明する図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態２における合成復元画像の作成処理を説明する図である。
【図２５】図２５は、劣化関数を用いた領域画像の復元処理及び復元画像の合成処理の具体例を説明する図である。
【図２６】図２６は、変形例２−３における領域画像の復元処理及び復元画像の合成処理の具体例を説明する図である。
【図２７】図２７は、本発明の実施の形態３に係る顕微鏡システムの構成例を示すブロック図である。
【図２８】図２８は、図２７に示す顕微鏡システムの動作を示すフローチャートである。
【図２９】図２９は、画像のスキャン方向に応じた、基準となる劣化関数を示す模式図である。
【図３０】図３０は、劣化関数を用いた画像の復元処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る撮像装置、顕微鏡システム及び撮像装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００２２】
また、以下の実施の形態においては、本発明を、被写体と対向して設けられた対物レンズを介して該被写体の画像を取得する顕微鏡システムに適用する例を説明するが、例えばデジタルカメラのように、被写体と対向して設けられた光学系を介して被写体の画像を取得可能な装置やシステムであれば、本発明を適用することができる。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る顕微鏡システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すように、実施の形態１に係る顕微鏡システム１は、顕微鏡装置１０と、該顕微鏡装置１０における観察対象である標本を撮像して画像を取得する撮像装置２０とを備える。なお、上述したとおり、顕微鏡装置１０は、撮像機能を備える装置（例えば、デジタルカメラ等）であれば、どのような装置でも適用可能である。
【００２４】
図２は、顕微鏡装置１０の構成例を示す模式図である。図２に示すように、顕微鏡装置１０は、略Ｃ字形のアーム１０ａと、該アーム１０ａに設けられた落射照明ユニット１１及び透過照明ユニット１２と、アーム１０ａに取り付けられ、被写体が固定された標本Ｓが載置される電動ステージ１３ａを含む電動ステージユニット１３と、鏡筒１５の一端側に三眼鏡筒ユニット１６を介して電動ステージ１３ａと対向するように設けられ、被写体からの観察光を結像する対物レンズ１４と、接眼レンズユニット１７とを備える。
【００２５】
落射照明ユニット１１は、落射照明用光源１１ａ及び落射照明光学系１１ｂを備え、標本Ｓに対して落射照明光を照射する。落射照明光学系１１ｂは、落射照明用光源１１ａから出射した照明光を集光して観察光路Ｌの方向に導く種々の光学部材（フィルタユニット、シャッタ、視野絞り、開口絞り等）を含む。
【００２６】
透過照明ユニット１２は、透過照明用光源１２ａ及び透過照明光学系１２ｂを備え、標本Ｓに対して透過照明光を照射する。透過照明光学系１２ｂは、透過照明用光源１２ａから出射した照明光を集光して観察光路Ｌの方向に導く種々の光学部材（フィルタユニット、シャッタ、視野絞り、開口絞り等）を含む。
【００２７】
これらの落射照明ユニット１１及び透過照明ユニット１２は、検鏡法に応じていずれかが選択されて使用される。なお、顕微鏡装置１０に、落射照明ユニット１１と透過照明ユニット１２とのいずれか一方のみを設けることとしても良い。
【００２８】
電動ステージユニット１３は、電動ステージ１３ａと、該電動ステージ１３ａを駆動させる駆動部１３ｂと、位置検出部１３ｃとを備える。駆動部１３ｂは、例えばモータによって構成され、後述する撮像制御部２２の制御の下で電動ステージ１３ａを対物レンズ１４の光軸と直交する面内（即ちＸＹ平面内）において移動させる移動手段である。このように電動ステージ１３ａを移動させることにより、対物レンズ１４の視野に入る標本Ｓ内の観察領域が変化する。また、駆動部１３ｂは、電動ステージ１３ａをＺ軸に沿って移動させることにより、対物レンズ１４を標本Ｓに対して合焦する。
【００２９】
なお、実施の形態１においては、対物レンズ１４及び鏡筒１５を含む観察光学系の位置を固定し、電動ステージ１３ａ側を移動させているが、標本Ｓが載置されるステージの位置を固定し、観察光学系側を移動させても良い。或いは、電動ステージ１３ａと観察光学系との双方を互いに反対方向に移動させても良い。つまり、観察光学系と標本Ｓとが相対的に移動する構成であれば、どのような構成であっても構わない。
【００３０】
位置検出部１３ｃは、例えばモータからなる駆動部１３ｂの回転量を検出するエンコーダによって構成され、電動ステージ１３ａの位置を検出して検出信号を出力する。なお、駆動部１３ｂ及び位置検出部１３ｃの代わりに、後述する撮像制御部２２の制御に従ってパルスを発生するパルス発生部及びステッピングモータを設けても良い。
【００３１】
対物レンズ１４は、倍率が互いに異なる複数の対物レンズ（例えば、対物レンズ１４’）を保持可能なレボルバ１４ａに取り付けられている。レボルバ１４ａを回転させ、電動ステージ１３ａと対向する対物レンズ１４、１４’を変更することにより、撮像倍率を変化させることができる。なお、図２は、対物レンズ１４が電動ステージ１３ａと対向している状態を示している。
【００３２】
三眼鏡筒ユニット１６は、対物レンズ１４から入射した観察光を、ユーザが標本Ｓを直接観察するための接眼レンズユニット１７と、後述する撮像部２１１との方向に分岐する。
【００３３】
再び図１を参照すると、撮像装置２０は、被写体である標本Ｓを撮像することにより画像を取得する画像取得部２１と、標本Ｓを移動させながら画像取得部２１に撮像を実行させる撮像動作を制御する撮像制御部２２と、当該撮像装置２０における各種動作を制御すると共に、画像取得部２１が取得した画像に対する所定の画像処理を実行する制御部２３と、各種画像データや制御プログラムなどが記憶される記憶部２４と、当該撮像装置２０に対する指示や情報の入力を受け付ける入力部２５と、制御部２３による処理の結果やその他所定の情報を出力する出力部２６とを備える。
【００３４】
以下において、対物レンズ１４に対して標本ＳをＸＹ平面内で移動させながら標本Ｓを撮像することを、スキャンするという。
【００３５】
画像取得部２１は、撮像部２１１と、メモリ２１２と、スキャン判定処理部２１３とを備える。撮像部２１１は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる撮像素子２１１ａを備え、撮像素子２１１ａが備える各画素においてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各バンドにおける画素レベル（画素値）を持つカラー画像を撮像可能なカメラを用いて構成される。なお、本実施の形態においてはカラー画像を撮像することとしているが、これに限られたものではなく、撮像素子はカラーフィルタを備えないモノクロ画像を取得することとしてもかまわない。撮像部２１１は、対物レンズ１４から鏡筒１５を介して撮像素子２１１ａの受光面に入射した標本Ｓの観察光を受光し（図２参照）、観察光に対応する画像データを生成する。なお、撮像部２１１は、ＲＧＢ色空間で表された画素値を、ＹＣｂＣｒ色空間で表された画素値に変換した画像データを生成しても良い。
【００３６】
メモリ２１２は、例えば更新記録可能なフラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭといった半導体メモリ等の記録装置からなり、撮像部２１１が生成した画像データを一時的に記憶する。
【００３７】
スキャン判定処理部２１３は、位置検出部１３ｃから出力された電動ステージ１３ａの位置検出結果に基づき、各撮像タイミングにおける標本Ｓ内の観察領域の位置情報（以下、画像位置情報という）、電動ステージ１３ａの移動方向、各撮像タイミングに対応するカメラフレーム番号等の情報を取得し、標本Ｓに対するスキャン範囲の設定、標本Ｓに対するスキャン動作の終了判定、及び制御部２３における画像処理に不要なフレームの判定等を実行する。
【００３８】
撮像制御部２２は、顕微鏡装置１０に対して所定の制御信号を出力し、電動ステージ１３ａを所定の方向に所定の速度で移動させることにより、対物レンズ１４の視野に入る標本Ｓ内の観察領域を変化させると共に、画像取得部２１に対し、対物レンズ１４の視野に入る標本Ｓ内の観察領域を撮像させる制御を行う。
【００３９】
制御部２３は、例えばＣＰＵ等のハードウェアによって構成され、記憶部２４に記憶されたプログラムを読み込むことにより、記憶部２４に記憶された各種データや入力部２５から入力される各種情報に基づき、撮像装置２０及び顕微鏡システム１全体の動作を統括的に制御すると共に、画像取得部２１から入力された画像データに対応する画像を用いて、バーチャルスライド画像を作成する画像処理を実行する。
【００４０】
より詳細には、制御部２３は、劣化関数取得部２３１及び画像処理部２３２を備える。  このうち、劣化関数取得部２３１は、撮像時のスキャンにより画像に生じた劣化（ブレ）を表す劣化情報を取得する劣化情報取得部であり、スキャン方向及びスキャン速度に応じた劣化に、顕微鏡装置１０そのものに起因する劣化（後述するシステムパラメータ）を加味した劣化関数を取得する。
【００４１】
画像処理部２３２は、合成処理部２３３と、画像復元処理部２３４と、貼り合わせ処理部２３５とを備える。
合成処理部２３３は、電動ステージ１３ａを互いに異なる少なくとも２つの方向に移動させながら撮像を行うことにより取得された画像群から、標本Ｓ内の同一の観察領域が写った少なくとも２つの画像を選択し、これらの画像を合成した合成画像を作成する。
【００４２】
画像復元処理部２３４は、合成処理部２３３が作成した合成画像に対し、劣化関数取得部２３１が取得した劣化情報を用いて画像復元処理を行うことにより、スキャンによる劣化が低減された画像を復元（即ち、復元画像を作成）する。以下、画像復元処理部２３４により復元された合成画像を復元合成画像という。
【００４３】
貼り合わせ処理部２３５は、画像復元処理部２３４により復元された復元合成画像のうち、互いに隣接する観察領域が写った復元合成画像を貼り合わせることにより、標本Ｓの全体、又は標本Ｓ内の必要な範囲が写ったバーチャルスライド画像を作成する。
【００４４】
記憶部２４は、更新記録可能なフラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭといった半導体メモリ等の記録装置や、内蔵若しくはデータ通信端子で接続されたハードディスク、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の記録媒体と該記録媒体に記録された情報を読み取る読取装置とを含む記録装置等によって構成される。記憶部２４は、システムパラメータ記憶部２４１と、画像処理部２３２により画像処理が施された画像を記憶する画像記憶部２４２と、スキャン判定処理部２１３により取得された各種情報（標本Ｓ内の各観察領域の位置情報、電動ステージ１３ａの移動方向、各撮像タイミングにおけるカメラフレーム番号等）を記憶する画像位置情報記憶部２４３と、当該撮像装置２０に所定の動作を実行させるための制御プログラムや制御部２３に所定の画像処理を実行させるための画像処理プログラム等を記憶するプログラム記憶部２４４とを備える。
【００４５】
ここで、システムパラメータとは、顕微鏡システムに固有の振動や光学系の点像分布関数（点拡がり関数）、照明の熱によるＺ方向のボケ量といったパラメータであり、劣化関数取得部２３１が劣化関数を取得する際に用いられる。システムパラメータ記憶部２４１は、このようなシステムパラメータを予め記憶している。
【００４６】
図３は、一般的な顕微鏡装置のシステムパラメータの一例を示す図である。図３の上段は、顕微鏡装置の電動ステージの静止時におけるモータの振動を表すグラフである。また、図３の下段は、モータの振動により生じる変化する点像を示す模式図である。モータの振動に起因する像ぶれの劣化関数は、このような点像を電動ステージの静止時に記録しておくことにより取得することができる。
【００４７】
図４Ａ及び図４Ｂは、一般的な顕微鏡装置のシステムパラメータの別の例を説明するための図である。図４Ａは、ＸＹ平面における光学系の点像を示す模式図であり、顕微鏡装置の光学系に起因するＸＹ平面内におけるボケ量を表している。一方、図４Ｂは、ＸＺ平面における光学系の点像を示す模式図であり、Ｚ方向のボケ量を表している。
【００４８】
入力部２５は、キーボード、各種ボタン、各種スイッチ等の入力デバイスや、マウスやタッチパネル等のポインティングデバイス等により構成され、これらのデバイスを介して入力された信号を受け付けて、制御部２３に入力する。
【００４９】
出力部２６は、制御部２３により作成されたバーチャルスライド画像や、その他所定の情報を、例えばＬＣＤ、ＥＬディスプレイ又はＣＲＴディスプレイからなる表示装置２７等の外部機器に出力する外部インタフェースである。なお、実施の形態１においては、表示装置２７を撮像装置２０の外部に設けているが、顕微鏡画像等を表示する表示部を撮像装置２０の内部に設けても良い。
【００５０】
このような撮像装置２０は、例えばパーソナルコンピュータやワークステーション等の汎用の装置に、外部インタフェース（図示せず）を介して汎用のデジタルカメラを組み合わせることによって構成することができる。
【００５１】
次に、顕微鏡システム１の動作について説明する。図５は、顕微鏡システム１の動作を示すフローチャートである。また、図６Ａは、Ｘ方向におけるスキャン方法を説明する図であり、図６Ｂは、Ｙ方向におけるスキャン方法を説明する図である。
【００５２】
まず、ステップＳ１０において、制御部２３は、標本Ｓをスキャンする方向を複数設定する。スキャン方向は、互いに異なる２方向以上であれば特に限定されない。好ましくは、スキャン方向同士がなす角度をできるだけ大きくすると良い。例えば、スキャン方向を２つ設定する場合には、スキャン方向同士を直交させることが好ましい。また、スキャン方向を３つ設定する場合には、スキャン方向同士が互いに６０度で交わるようにすることが好ましい。実施の形態１においては、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、標本Ｓの２辺に沿って、Ｘ方向及びＹ方向の２方向においてスキャンを行う。
【００５３】
続くステップＳ１１において、顕微鏡システム１は、複数方向に視野を順次移動させながら標本Ｓを撮像する。図７は、標本Ｓを撮像する動作の詳細を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、ステップＳ１１１において、顕微鏡システム１は、ステップＳ１０において設定された第１の方向（例えばＸ方向）において、１回目のスキャンを行う。より詳細には、撮像制御部２２は、電動ステージユニット１３を制御して、電動ステージ１３ａをＸ方向に沿って移動させると共に、電動ステージ１３ａを停止させることなく、撮像部２１１に所定の撮像周期で撮像を実行させる。なお、電動ステージ１３ａの移動速度は、標本Ｓ内の観察領域が互いに隣接する行間及び列間において部分的に重複するように、撮像部２１１の撮像周期に応じて決定される。観察領域を重複させる範囲は、１つの視野に対応する画像サイズの例えば１０％にすると良い。撮像部２１１が生成した画像データは、メモリ２１２に一時的に記憶される。
【００５５】
スキャン判定処理部２１３は、撮像部２１１が撮像を１回行う毎に、スキャン方向を示すフラグを立てる（例えば、Ｘ方向フラグを０から１に変更する）と共に、位置検出部１３ｃが出力した検出信号に基づく各観察領域Ｐiの位置情報（座標（ｘ，ｙ））を含む視野ラベル、及び各観察領域Ｐiを撮像した際のカメラフレーム番号等の情報（以下、これらの情報を関連情報という）をメモリ２１２に記憶させ、撮像部２１１が生成した画像データと関連づける。なお、各スキャン方向を表すフラグは、当初「０」に初期設定されている。
【００５６】
例えば図６Ａに示すように、標本Ｓが対物レンズ１４により図中の矢印に沿ってＸ方向にスキャンされると、標本Ｓ内の各観察領域Ｐi（ｉは１〜Ｎの自然数）が順次撮像され、撮像された観察領域ＰiのＸ方向フラグが順次「１」に設定される。
【００５７】
なお、対物レンズ１４の視野を隣の行に移す際、折り返し位置の観察領域ＰiはＹ方向にもスキャンされる。このような観察領域Ｐiに対し、スキャン判定処理部２１３は、Ｘ方向フラグに加え、Ｙ方向フラグも「１」に設定する。従って、Ｘ方向のスキャンが標本Ｓ全体に対して終了した時点で、Ｘ方向及びＹ方向のスキャンが共に完了した領域Ｒ１が得られる。なお、図６Ａ及び図６Ｂにおいては、領域Ｒ１を斜線で示している。
【００５８】
続くステップＳ１１２において、スキャン判定処理部２１３は、標本Ｓ上のスキャン範囲を設定する。図８Ａ〜図８Ｃは、スキャン範囲の設定方法を説明する図である。ここで、例えば図８Ａに示すように、標本Ｓ内の一部にしか組織Ｔが存在しておらず、組織Ｔを含む領域に対してのみ、高精細な画像を取得すれば足りる場合、標本Ｓの全体を全方向でスキャンする必要はない。このような場合、スキャン判定処理部２１３は、以下に説明するように、組織Ｔを含む領域をスキャン範囲に設定する。
【００５９】
まず、スキャン判定処理部２１３は、ステップＳ１１１において取得された画像データに基づき、公知の画像認識処理により、組織Ｔが含まれる観察領域Ｐiを抽出する。そして、例えば図８Ｂに示すように、組織Ｔを含む観察領域Ｐiうち、観察領域の座標（ｘ，ｙ）の最小値から最大値によって囲まれる矩形の範囲を、組織存在範囲Ｒtissueに設定する。具体的には、組織Ｔを含む観察領域Ｐiの中では、観察領域ＰA2のＸ座標ｘmaxがＸ方向の最大値、Ｙ座標ｙminがＹ方向の最小値となり、観察領域ＰA3のＸ座標ｘminがＸ方向の最小値、Ｙ座標ｙmaxがＹ方向の最大値となる。従って、観察領域ＰA1（ｘmin，ｙmin）、ＰA2（ｘmax，ｙmin）、ＰA3（ｘmin，ｙmax）、ＰA4（ｘmax，ｙmax）で囲まれる範囲が組織存在範囲Ｒtissueとなる。
【００６０】
続いて、スキャン判定処理部２１３は、組織存在範囲Ｒtissueの四隅の観察領域ＰA1、ＰA2、ＰA3、ＰA4が組織Ｔを含むか否かを判定する。図８Ｂの場合、観察領域ＰA2及びＰA3が組織Ｔを含んでいる。このように、四隅の観察領域ＰA1、ＰA2、ＰA3、ＰA4のいずれかが組織Ｔを含む場合、スキャン判定処理部２１３は、組織Ｔを含まなくなるように組織存在範囲Ｒtissueを拡張した領域を、スキャン範囲として設定する。具体的には、図８Ｃに示すように、組織存在範囲Ｒtissueの四隅をＸ方向に１観察領域ずつ拡張した座標、即ち、観察領域ＰB1（ｘmin−１，ｙmin）、ＰB2（ｘmax＋１，ｙmin）、ＰB3（ｘmin−１，ｙmax）、ＰB4（ｘmax＋１，ｙmax）によって囲まれる矩形の範囲が、スキャン範囲Ｒscanとなる。なお、組織存在範囲ＲtissueをＹ方向に拡張した領域をスキャン範囲として設定しても良い。
【００６１】
ステップＳ１１３において、スキャン判定処理部２１３は、ステップＳ１１１において取得された画像データのうち、スキャン範囲Ｒscan外の観察領域Ｐiの画像データ及びその関連情報を不要フレームとして削除する。なお、スキャン範囲Ｒscan内の領域であれば、組織Ｔが存在していない領域であっても、標本全体像（最終的に表示されるバーチャルスライド画像）の一部として表示されるので、不要フレームとはしない。
また、ステップＳ１１２及びＳ１１３は必須ではなく、標本Ｓ全体をスキャン範囲としてステップＳ１１４以降の処理を行っても良い。
【００６２】
続くステップＳ１１４において、顕微鏡システム１は、ステップＳ１１１におけるスキャン方向とは異なる方向において、２回目以降のスキャンを行う。例えば、ステップＳ１１１においてＸ方向のスキャン（図６Ａ参照）を行った場合、ステップＳ１１４においてはＹ方向のスキャン（図６Ｂ参照）を行う。
【００６３】
ここで、２回目以降のスキャンを行う場合、同一の観察領域Ｐiに対し、同じ方向のスキャンが重複してなされることがある。例えば、図６Ｂに示すように、Ｙ方向のスキャンにおいて対物レンズ１４の視野を隣の行に移す際、折り返し位置の観察領域Ｐiに対して２回目のＸ方向のスキャンがなされてしまう。このような場合、スキャン判定処理部２１３は、既に方向フラグが「１」となっている観察領域Ｐiに対して同一方向のスキャンが行われた時点で、その際に取得されたスキャン方向が重複する画像データを不要フレームとして削除する。図６Ｂに示す矢印はスキャンの軌跡であり、矢印のうちの破線部分は、不要フレームとして画像データが削除される領域を示す。
【００６４】
ステップＳ１１５において、スキャン判定処理部２１３は、ステップＳ１０において設定された全方向のスキャンが終了したか否かを判定する。具体的には、スキャン判定処理部２１３は、各観察領域Ｐiに対し、方向フラグの総和がステップＳ１０において設定されたスキャン方向の数（Ｘ方向及びＹ方向の場合、２）に達しているか否かを判定する。そして、スキャン範囲Ｒscan内の観察領域Ｐiのうち、四隅を除く観察領域Ｐiの全てにおいて、方向フラグの総和が上記スキャン方向の数に達している場合に、全方向のスキャンが終了したと判断する。
【００６５】
未だスキャンされていない方向が残っている場合（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、顕微鏡システム１の動作はステップＳ１１４に戻る。それにより、スキャン範囲Ｒscanに対し、先のステップＳ１１４とは異なる方向でのスキャンが実行される。
【００６６】
一方、全方向におけるスキャンが終了したと判断された場合（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、顕微鏡システム１の動作はメインルーチンに戻る。
【００６７】
なお、画像取得部２１は、取得した画像データ及び関連情報を、全ての観察領域Ｐiに対し全方向のスキャンが終了した時点で制御部２３に出力しても良いし、全ての方向フラグが「１」になった観察領域Ｐiから随時、制御部２３に出力しても良い。後者の場合、制御部２３は、全方向のスキャンが終了した観察領域Ｐiから、画像データに対する処理を開始できるので、トータルの処理時間を短縮することができて好ましい。
【００６８】
ステップＳ１１に続いて、顕微鏡システム１は、スキャン範囲Ｒscan内の四隅を除く各観察領域Ｐiについて、ループＡの処理を実行する。
ステップＳ１２において、合成処理部２３３は、画像取得部２１から出力された画像データに対して所定の画像処理を施すことにより、同一の観察領域Ｐiに対する複数方向のスキャンによりそれぞれ取得された複数の画像の合成画像を作成する。図９は、合成画像の作成処理の詳細を示すフローチャートである。また、図１０及び図１１は、Ｘ方向及びＹ方向の２方向のスキャンにより取得された画像の合成処理を説明する図である。以下においては一例として、観察領域Ｐiに対するＸ方向のスキャンにより取得された画像Ｍi(X)と、Ｙ方向のスキャンにより取得された画像Ｍi(Y)との合成画像を作成する場合について説明する。
【００６９】
ステップＳ１２１において、合成処理部２３３は、まず、同一の組織が写った画素同士が重なり合うように、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)の位置合わせを行う。位置合わせは、例えば位相限定相関法等の公知技術を用いて実行することができる。
【００７０】
続くステップＳ１２２において、合成処理部２３３は、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)の共通の範囲Ｒtrmをトリミングし、両画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)を合成する合成範囲を決定する。
【００７１】
続くステップＳ１２３において、合成処理部２３３は、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)において互いに対応する画素（同一の組織が写った画素）、即ち、トリミング後の画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)間で同一座標の画素における画素値の加算平均を算出する。図１１に示す部分画像ｍ(X)、ｍ(Y)は、図１０に示す画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)間で互いに対応する領域（部分画像ｍ(X)、ｍ(Y)）の拡大図である。図１１に示すように、合成処理部２３３は、各部分画像ｍ(X)、ｍ(Y)内の座標（ｘ，ｙ）の画素における画素値Ｉ(a)、Ｉ(b)を抽出し、これらの画素値の加算平均（Ｉ(a)＋Ｉ(b)）／２を算出する。
【００７２】
続くステップＳ１２４において、合成処理部２３３は、ステップＳ１２３において算出した加算平均の値を合成画像の各画素の画素値とすることにより、合成画像を作成する。このように、複数方向のスキャンにより取得された画像の画素値を加算平均することにより、スキャン方向に応じて劣化した画像情報を補正することができる。
この後、顕微鏡システム１の動作はメインルーチンに戻る。
【００７３】
ステップＳ１２に続くステップＳ１３において、劣化関数取得部２３１は、観察領域が同一でスキャン方向が互いに異なる複数画像の関連情報を読み出し、スキャン方向、スキャン速度及びシステムパラメータに基づいて劣化関数を取得する。より詳細には、劣化関数取得部２３１は、まず、各画像のスキャン方向及びスキャン速度に応じて、基準となる劣化関数を取得する。図１２は、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)のスキャン方向に応じた劣化関数ｆdeg(X)、ｆdeg(Y)を示す模式図である。劣化関数取得部２３１は、これらの劣化関数ｆdeg(X)、ｆdeg(Y)に対して畳み込み演算を行うことにより、平均化された劣化関数（以下、平均化劣化関数）ｆdeg(X,Y)を取得する。さらに、劣化関数取得部２３１は、システムパラメータ記憶部２４１に記憶されているシステム固有のパラメータ（劣化関数ｆsys）を取得する。そして、平均化劣化関数ｆdeg(X,Y)に対し、システム固有のパラメータの畳み込み演算を行うことにより、システム固有の劣化情報を付与する。それにより、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)の復元処理に用いる劣化関数を取得することができる。
【００７４】
続くステップＳ１４において、画像復元処理部２３４は、ステップＳ１２において作成された合成画像を、ステップＳ１３において取得された劣化関数を用いて復元する。図１３は、劣化関数を用いた画像復元処理を説明する図である。図１３に示すように、画像復元処理部２３４は、平均化劣化関数ｆdeg(X,Y)に劣化関数ｆsysを畳み込んだ劣化関数ｆdeg(X,Y)’を用いて、ウィーナー（wiener）フィルタ、最大事後確立（Maximum  a  posteriori：ＭＡＰ）推定等の公知のアルゴリズムにより、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)の合成画像Ｍi(com)を復元する。それにより、復元された合成画像（復元合成画像）Ｍiが得られる。
【００７５】
続くステップＳ１５において、制御部２３は、ステップＳ１４において復元した復元合成画像Ｍiを、もとの画像Ｍi(X)、画像Ｍi(Y)の関連情報に含まれる画像位置情報と関連付けて画像記憶部２４２に記憶させると共に、画像位置情報を画像位置情報記憶部２４３に記憶させる。
【００７６】
各観察領域Ｐiに対するループＡの処理が終了した後、ステップＳ１６において、貼り合わせ処理部２３５は、画像記憶部２４２に記憶された復元合成画像を読み出し、各復元合成画像と関連付けられた画像位置情報を参照して、互いに隣接する復元合成画像を貼り合わせる。図１４は、復元合成画像の貼り合わせ処理の一例を説明する図である。
【００７７】
上述したように、標本Ｓ（スキャン範囲Ｒscan）内の隣接する観察領域Ｐiは互いに、部分的に重複するように撮像されている。そのため、貼り合わせ処理部２３５は、例えばＸ方向に並ぶ観察領域Ｐi-1、Ｐi、Ｐi+1に対応する復元合成画像Ｍi-1、Ｍi、Ｍi+1を貼り合わせる際、観察領域Ｐi-1、Ｐi、Ｐi+1間の重複範囲に対応する共通領域が重なるように位置合わせを行った上で、共通領域についてはいずれか一方の画像を採用する。いずれの画像を採用するかについては特に限定されず、例えば、座標値が大きい側の画像（例えば、復元合成画像Ｍi-1、Ｍiの共通領域では復元合成画像Ｍi、復元合成画像Ｍi、Ｍi+1の共通領域では復元合成画像Ｍi+1）を採用するなど、適宜設定すれば良い。
【００７８】
このような画像合成処理により、スキャン範囲Ｒscan全体が写った標本画像（バーチャルスライド画像）が得られる。なお、貼り合わせ処理部２３５は、スキャン範囲Ｒscan内の四隅を除く全観察領域Ｐiに対する復元合成画像の作成が終了した後で、貼り合わせ処理を開始しても良いし、互いに隣接する観察領域Ｐi-1とＰi、ＰiとＰi+1、…に対応する復元合成画像が揃った時点で、貼り合わせ処理を順次実行しても良い。
【００７９】
ステップＳ１７において、制御部２３は、このようにして作成された標本画像（バーチャルスライド画像）を記憶部２４に記憶させる。或いは、標本画像を表示装置２７に表示させても良い。
【００８０】
以上説明したように、実施の形態１によれば、標本（スキャン範囲）に対する視野の移動を停止させることなく各観察領域を撮像するので、撮像のたびに移動を停止させる従来の技術と比較して、トータルの撮像時間を大幅に短縮することができる。また、実施の形態１によれば、互いに異なる複数方向のスキャンにより同一の観察領域を撮像するので、画像の劣化方向（情報が欠落する方向）、言い換えると、画像が劣化されずに情報が残る方向が互いに異なる複数の画像を得ることができる。そのため、これらの画像を合成することにより、画像の劣化を補正することができる。
【００８１】
さらに、実施の形態１によれば、スキャン方向に応じた劣化関数を平均化した平均化劣化関数を用いて合成画像を復元するので、合成画像に残った劣化をさらに低減させ、高品質な画像を得ることができる。ここで、画像復元処理は一般に演算処理の負荷が大きいが、実施の形態１においては、合成画像に対して画像復元処理を行うので、１つの観察領域に対して１回の画像復元処理で済む。このため、トータルの演算処理量を最小限に抑えることができる。従って、このような復元合成画像を貼り合わせることにより、高品質なバーチャルスライド画像を高速に（短時間に）取得することが可能となる。
【００８２】
（変形例１−１）
次に、実施の形態１の変形例について説明する。
上記実施の形態１においては、Ｘ方向及びＹ方向の２方向においてスキャンを行ったがスキャン方向及びスキャン方向の数はこれに限定されない。例えば、Ｘ方向から反時計回りに４５度回転させた方向（以下、４５度方向という）、及びＸ方向から反時計周りに１３５度回転させた方向（以下、１３５度方向という）の２方向においてスキャンを行っても良いし、Ｘ方向、Ｙ方向、４５度方向及び１３５度方向の４方向においてスキャンを行っても良い。以下、上記４方向のスキャンを行う場合の撮像動作の例を説明する。
【００８３】
この場合、図５のステップＳ１１において、顕微鏡システム１は、実施の形態１と同様にＸ方向及びＹ方向のスキャンを順次行った後（図６Ａ及び図６Ｂ参照）、図１５（ａ）に示すように、左上の観察領域Ｐ（１，１）から、１３５度方向のスキャンを右上の観察領域Ｐ（ｍ，１）に向けて開始する。なお、ｍは２以上の自然数であり、Ｘ方向における観察領域数を示す。また、図１５に示す矢印は当該方向のスキャンの軌跡であり、矢印のうちの破線部分は、不要フレームとして画像データが削除される領域を示す。
【００８４】
対物レンズ１４の視野が観察領域Ｐ（ｍ，１）に至ると、続いて、顕微鏡システム１は、図１５（ｂ）に示すように、当該観察領域Ｐ（ｍ，１）から、４５度方向のスキャンを左上の観察領域Ｐ（１，１）に向けて開始する。なお、図１５（ｂ）に示す細い点線は、前回のスキャン（図１５（ａ）に示す１３５度方向のスキャン）の軌跡を示す。
【００８５】
図１５（ｃ）に示すように、４５度方向のスキャンにより再び対物レンズ１４の視野が観察領域Ｐ（１，１）に至った段階で、Ｘ方向、Ｙ方向、４５度方向及び１３５度方向の全方向のスキャンが完了した領域（方向フラグの総和＝４となった観察領域）Ｒ２が得られる。なお、図１５においては、全方向のスキャンが完了した領域Ｒ２を斜線で示している。
【００８６】
次に、顕微鏡システム１は、図１５（ｄ）に示すように、観察領域Ｐ（１，１）から、１３５度方向のスキャンを左下の観察領域Ｐ（１，ｎ）に向けて開始する。なお、ｎは２以上の自然数であり、Ｙ方向における観察領域数を示す。このスキャンにより、全方向のスキャンが完了した領域Ｒ２はさらに増加する。
【００８７】
対物レンズ１４の視野が観察領域Ｐ（１，ｎ）に達すると、続いて、図１５（ｅ）に示すように、当該観察領域Ｐ（１，ｎ）から、４５度方向のスキャンを右下の観察領域Ｐ（ｍ，ｎ）に向けて開始する。そして、対物レンズ１４の視野が観察領域Ｐ（ｍ，ｎ）に達すると、図１５（ｆ）に示すように、スキャン範囲の四隅の観察領域Ｐ（１，１）、Ｐ（ｍ，１）、Ｐ（１，ｎ）、Ｐ（ｍ，ｎ）を除く全ての観察領域Ｐiに対する全方向のスキャンが完了する。
【００８８】
なお、各方向のスキャンの開始位置やスキャンの順序等を含むスキャン方法は上述した例に限定されない。ステップＳ１０において設定した全ての方向に対してスキャンを行うことができれば、どのようなスキャン方法を用いても良い。
【００８９】
図１６及び図１７は、観察領域Ｐiに対するＸ方向、Ｙ方向、４５度方向及び１３５度方向の４方向のスキャンにより取得された画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)及びＭi(135)の合成処理を説明するための模式図である。合成処理部２３３は、まず、位相限定相関法等の公知技術により、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)の位置合わせを行い、これらの画像において共通の範囲Ｒtrmをトリミングする。
【００９０】
図１７に示す部分画像ｍ(X)、ｍ(Y)、ｍ(45)、ｍ(135)は、図１６に示す画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)内の互いに対応する部分画像ｍ(X)、ｍ(Y)、ｍ(45)、ｍ(135)の拡大図である。続いて、合成処理部２３３は、図１７に示すように、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)において互いに対応する画素、即ち、トリミング後の画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)で同一座標の画素における画素値Ｉ(a)、Ｉ(b)、Ｉ(c)、Ｉ(d)の加算平均（Ｉ(a)＋Ｉ(b)＋Ｉ(c)＋Ｉ(d)）／４を算出する。そして、算出した加算平均の値を、合成画像の各画素の画素値とする。
【００９１】
図１８は、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)のスキャン方向に応じた劣化関数ｆdeg(X)、ｆdeg(Y)、ｆdeg(45)、ｆdeg(135)を示す模式図である。劣化関数取得部２３１は、これらの劣化関数ｆdeg(X)、ｆdeg(Y)、ｆdeg(45)、ｆdeg(135)に対して畳み込み演算を行うことにより、平均化劣化関数ｆdeg(X,Y,45,135)を取得する。このように、スキャン方向を増やした場合には、スキャン方向に応じた数だけ劣化関数を取得し、それらの劣化関数を平均化した劣化関数ｆdeg(X,Y,45,135)とシステムパラメータ（劣化関数ｆsys）とを用いて合成画像を復元すれば良い。以降の処理については、実施の形態１と同様である。
【００９２】
（変形例１−２）
次に、実施の形態１の変形例１−２について説明する。
実施の形態１においては、隣接する合成画像を貼り合わせる際に、合成画像の端部の共通領域（図１４参照）については、いずれか一方の画像を採用することとした。しかしながら、各合成画像においては、画像の中心付近の情報が最も安定していると考えられる。そこで、各合成画像の端部を切り落とし、合成画像の中心領域を多く含む画像同士を貼り合わせることとしても良い。具体的には、貼り合わせ処理部２３５は、図１９に示すように合成画像Ｍi-1、Ｍi、Ｍi+1を貼り合わせる際、合成画像の共通領域が重なるように位置合わせを行った後、各合成画像Ｍi-1、Ｍi、Ｍi+1の端部の共通領域を半分ずつ切り落とし、残った領域Ｃi-1、Ｃi、Ｃi+1同士を接続すれば良い。
【００９３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図２０は、実施の形態２に係る顕微鏡システムの構成例を示すブロック図である。図２０に示すように、実施の形態２に係る顕微鏡システム２は、図１に示す撮像装置２０の代わりに、撮像装置３０を備える。
【００９４】
撮像装置３０は、図１に示す制御部２３の代わりに、制御部３１を備える。制御部３１以外の撮像装置３０の各部の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。
【００９５】
制御部３１は、劣化関数取得部３１１及び画像処理部３１２を備える。このうち、劣化関数取得部３１１は、撮像時のスキャンにより画像に生じた劣化（ブレ）を表す劣化情報を取得する劣化情報取得部であり、スキャン方向及びスキャン速度に応じた劣化に、顕微鏡装置１０そのものに起因する劣化を加味した劣化関数を取得する。
【００９６】
画像処理部３１２は、合成復元画像作成部３１３及び貼り合わせ処理部２３５を備える。このうち、貼り合わせ処理部２３５の動作は、実施の形態１と同様である。
合成復元画像作成部３１３は、画像取得部２１により互いに異なる複数方向のスキャンによって取得された画像群から、標本Ｓ上の同一の観察領域が写った複数の画像を選択し、これらの画像を合成することにより劣化が低減された画像を作成する。
【００９７】
より詳細には、合成復元画像作成部３１３は、方向判定処理部３１３ａと、画像選択処理部３１３ｂと、画像復元処理部３１３ｃと、画像補完部３１３ｄとを備える。
方向判定処理部３１３ａは、画像取得部２１から入力された各画像のスキャン方向を判定し、スキャン方向に基づく画像選択評価値（以下、単に評価値ともいう）を算出する。
【００９８】
画像選択処理部３１３ｂは、観察領域が同一でスキャン方向が互いに異なる複数の画像から、上記評価値に基づいて、後述する画像補完部３１３ｄにおける画像合成の対象として採用する各画像内の部分的な領域の画像を選択する。以下、画像内の一部の領域（又は画素）の画像のことを、領域画像という。
【００９９】
画像復元処理部３１３ｃは、画像選択処理部３１３ｂによって選択された領域画像に対し、劣化関数取得部３３１が取得した劣化情報を用いて画像復元処理を行うことにより、スキャンによる劣化が低減された復元画像を作成する。
【０１００】
画像補完部３１３ｄは、復元された領域画像（復元画像）を合成することにより合成画像を作成する。以下、復元画像を合成した画像を、合成復元画像という。
【０１０１】
次に、顕微鏡システム２の動作について説明する。図２１は、顕微鏡システム２の動作を示すフローチャートである。なお、図２１に示すステップＳ１０及びＳ１１は、実施の形態１と同様である。
【０１０２】
ステップＳ１１に続いて、顕微鏡システム２は、スキャン範囲Ｒscan内の四隅を除く各観察領域Ｐiについて、ループＢの処理を実行する。
ステップＳ２１において、劣化関数取得部３３１は、観察領域が同一でスキャン方向が互いに異なる複数画像の関連情報を読み出し、スキャン方向、スキャン速度及びシステムパラメータに基づいて劣化関数を取得する。例えば、当該観察領域Ｐiに対してＸ方向、Ｙ方向、４５度方向、及び１３５度方向の４方向のスキャンが行われた場合、劣化関数取得部３３１は、まず、基準となる劣化関数ｆdeg(X)、ｆdeg(Y)、ｆdeg(45)、ｆdeg(135)を取得する。そして、各劣化関数ｆdeg(X)、ｆdeg(Y)、ｆdeg(45)、ｆdeg(135)に対し、システムパラメータ記憶部２４１に記憶されているシステム固有のパラメータ（劣化関数ｆsys）を取得して畳み込み演算を行うことにより、システム固有の劣化情報が付与された劣化関数ｆdeg(X)’、ｆdeg(Y  ’、ｆdeg(45)’、ｆdeg(135)’を取得する。
【０１０３】
続くステップＳ２２において、合成復元画像作成部３１３は、画像取得部２１から出力された画像データに対して所定の画像処理を施すことにより、同一の観察領域Ｐiに対する複数方向のスキャンによりそれぞれ取得された複数の画像から復元画像を作成して合成する。図２２は、合成復元画像の作成処理の詳細を示すフローチャートである。また、以下においては一例として、図２３に示すように、Ｘ方向、Ｙ方向、４５度方向及び１３５度方向のスキャンによりそれぞれ取得された画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)及びＭi(135)をもとに合成復元画像を作成する場合について説明する。
【０１０４】
ステップＳ２０１において、合成復元画像作成部３１３は、まず、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)の位置合わせを行う。位置合わせは、例えば位相限定相関法等の公知技術を用いて実行することができる。
【０１０５】
続くステップＳ２０２において、合成復元画像作成部３１３は、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)の共通の範囲Ｒtrmをトリミングし、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)を合成する合成範囲を決定する。
【０１０６】
続くステップＳ２０３において、方向判定処理部３１３ａは、各画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)のスキャン方向に基づき、画像選択評価値を算出する。ここで、画像選択評価値とは、合成画像を作成する際に各画像から採用する領域画像を選択する際に用いられる評価値のことである。
【０１０７】
画像選択評価値の算出方法を、図２４を参照しながら説明する。図２４に示す部分画像ｍ(X)、ｍ(Y)、ｍ(45)、ｍ(135)は、図２３に示す画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)間で互いに対応する部分画像ｍ(X)、ｍ(Y)、ｍ(45)、ｍ(135)の拡大図である。
【０１０８】
方向判定処理部３１３ａは、まず、各画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)の関連情報からスキャン方向を取得し、スキャン方向に応じたエッジ抽出フィルタｆX、ｆY、ｆ45、ｆ135を用いて、各画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)からエッジを抽出する。スキャン方向に応じたエッジ抽出フィルタｆX、ｆY、ｆ45、ｆ135は、スキャン方向と平行なエッジを抽出するように設定されている。この処理により、各部分画像ｍ(X)、ｍ(Y)、ｍ(45)、ｍ(135)から抽出されたエッジからなるエッジ画像ｍ(X)’、ｍ(Y)’、ｍ(45)’、ｍ(135)’が算出される。
【０１０９】
ここで、スキャンしながら標本Ｓを撮像した場合であっても、スキャン方向と平行な方向においてはブレがあまり生じないため、各エッジ画像ｍ(X)’、ｍ(Y)’、ｍ(45)’、ｍ(135)’に示すように、スキャン方向に対して平行なエッジは保存される。従って、画像Ｍi(X)からは主にＸ方向において強いエッジが抽出され、画像Ｍi(Y)からは主にＹ方向において強いエッジが抽出され、画像Ｍi(45)からは主に４５度方向において強いエッジが抽出され、画像Ｍi(135)からは主に１３５度方向において強いエッジが抽出される。
【０１１０】
このようにして算出されたエッジ画像ｍ(X)’、ｍ(Y)’、ｍ(45)’、ｍ(135)’の各画素の画素値（即ち、エッジ強度）が、画像選択評価値として用いられる。
【０１１１】
なお、エッジ抽出フィルタｆX、ｆY、ｆ45、ｆ135の具体的な形態は、図２４に例示するものに限定されない。また、図２４においては、エッジ抽出フィルタｆX、ｆYとして３×３のマトリックス状のフィルタを例示し、エッジ抽出フィルタｆ45、ｆ135として５×５のマトリックス状のフィルタを例示しているが、フィルタのサイズについてもこれらの例に限定されない。一例として、エッジ抽出フィルタｆ45、ｆ135として３×３のマトリックス状のフィルタを用い、処理を高速化しても良い。
また、スキャン方向と平行なエッジを抽出することができれば、エッジの抽出方法は上記説明をした方法に限定されない。
【０１１２】
続くステップＳ２０４において、画像選択処理部３１３ｂは、画像合成に用いる最適な領域画像を、画像選択評価値に基づいて、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)から選択する。より詳細には、画像選択処理部３１３ｂは、画像内の部分的な領域又は画素毎に、スキャン方向別の４つの画像選択評価値を互いに比較し、画像選択評価値が最も大きいスキャン方向（即ち、エッジが強い方向）を選択する。そして、選択したスキャン方向の画像を、当該部分的な領域又は画素における最適な領域画像として選択する。例えば、図２４の各エッジ画像ｍ(X)’、ｍ(Y)’、ｍ(45)’、ｍ(135)’に示す画素ｐx(1)、ｐx(2)、ｐy(1)、ｐy(2)、ｐ45(1)、ｐ45(2)、ｐ135(1)、ｐ135(2)は、Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)間で互いに対応する画素のうち、画像選択評価値が最も大きい画素を示している。
【０１１３】
続くステップＳ２０５において、画像復元処理部３１３ｃは、ステップＳ２０４において選択された領域画像の劣化関数を取得する。詳細には、ステップＳ２１において取得された劣化関数ｆdeg(X)’、ｆdeg(Y)’、ｆdeg(45)’、ｆdeg(135)’のうちから、選択された領域画像のエッジ方向に応じた劣化関数を選択する。例えば、図２４及び図２５に示すように、Ｘ方向のエッジを有する領域画像（画素ｐx(1)、ｐx(2)）に対しては、劣化関数ｆdeg(X)’が選択される。同様に、Ｙ方向のエッジを有する領域画像（画素ｐy(1)、ｐy(2)）、４５度方向のエッジを有する領域画像（画素ｐ45(1)、ｐ45(2)）、１３５度方向のエッジを有する領域画像（画素ｐ135(1)、ｐ135(2)）に対しては、劣化関数ｆdeg(Y)’、ｆdeg(45)’、ｆdeg(135)’がそれぞれ選択される。
【０１１４】
続くステップＳ２０６において、画像復元処理部３１３ｃは、ステップＳ２０４において選択された領域画像を、ステップＳ２０４において取得された劣化関数で復元することにより、領域ごとの復元画像を作成する。
【０１１５】
例えば図２５の場合、部分画像ｍ(X)内の領域画像である画素ｐx(1)、ｐx(2)に対し、劣化関数ｆdeg(X)’を用いて画像復元処理を施すことにより、復元画像ｐx(1)’、ｐx(2)’が作成される。同様に、部分画像ｍ(y)内の画素ｐy(1)、ｐy(2)から復元画像ｐy(1)’、ｐy(2)’が作成され、部分画像ｍ(X)内の画素ｐ45(1)、ｐ45(2)から復元画像ｐ45(1)’、ｐ45(2)’が作成され、部分画像ｍ(135)内の画素ｐ135(1)、ｐ135(2)から復元画像ｐ135(1)’、ｐ135(2)’が作成される。即ち、１つの領域又は画素に対応する複数の領域画像の間では、選択された１つの領域画像のみに画像復元処理が施される。なお、画像復元処理の手法については、実施の形態１で説明したとおりである（図５のステップＳ１４参照）。
【０１１６】
続くステップＳ２０７において、画像補完部３１３ｄは、画像復元処理部３１３ｃにより復元された領域画像（領域ごとの復元画像）を合成することにより、合成復元画像を作成する。具体的には、図２５に示すように、画像補完部３１３ｄは、復元画像ｐx(1)’、ｐx(2)’、ｐy(1)’、ｐy(2)’、ｐ45(1)’、ｐ45(2)’、ｐ135(1)’、ｐ135(2)’の画素値を、合成画像ｍcomにおける当該領域又は画素の画素値とする。
【０１１７】
ステップＳ２２に続くステップＳ２３において、制御部３１は、ステップＳ２２において作成された合成復元画像をもとの画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)の関連情報に含まれる画像位置情報と関連付けて画像記憶部２４２に記憶させると共に、画像位置情報を画像位置情報記憶部２４３に記憶させる。
【０１１８】
各観察領域Ｐiに対するループＢの処理が終了した後、ステップＳ２４において、貼り合わせ処理部２３５は、画像記憶部２４２に記憶された合成復元画像を読み出し、各合成復元画像と関連付けられた画像位置情報を参照して、互いに隣接する合成復元画像を貼り合わせる。なお、合成復元画像の貼り合わせ処理の詳細は、実施の形態１において説明した復元合成画像の貼り合わせ処理と同様である（図１４、図１９参照）。
【０１１９】
続くステップＳ２５において、制御部３１は、このようにして作成された標本画像（バーチャルスライド画像）を記憶部２４に記憶させる。或いは、標本画像を表示装置２７に表示させても良い。
【０１２０】
以上説明したように、実施の形態２においては、複数方向のスキャンにより、画像の劣化方向（画像が劣化されずに情報が残る方向）が互いに異なる複数の画像を取得し、これらの画像から、画像選択評価値に基づいて画像合成に用いる領域画像を選択する。そして、選択した領域画像にのみ劣化関数を用いた画像復元処理を施して復元画像を作成し、これらの復元画像を合成することにより合成復元画像を作成する。そのため、あるスキャン方向の画像に生じた情報の欠落を、別のスキャン方向の画像から補完することができ、画像の劣化を高精度に補正することができる。
【０１２１】
また、実施の形態２においては、１つの領域又は画素に対応する複数の領域画像のうち、エッジが最も強い領域画像のみを、該エッジの方向に応じた劣化関数を用いて復元し、復元した領域画像（復元画像）同士を合成する。ここで、画像復元処理は一般に演算処理の負荷が大きいが、実施の形態２においては、１つの領域に対して１回のみ画像復元処理を行うので、画像復元処理に要するトータルの演算量を最小限に抑えることができる。また、異なる劣化関数を平均化するのではなく、当該領域画像に最適な劣化関数を用いて画像復元処理を行うので、画像復元精度を向上させることができる。従って、このようにして作成された合成復元画像を貼り合わせることにより、さらに高品質なバーチャルスライド画像を高速に（短時間に）取得することが可能となる。
【０１２２】
（変形例２−１）
次に、実施の形態２の変形例について説明する。
画像選択評価値を算出する際には、実施の形態１又はその変形例１−１と同様に、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)を加算平均して得られた画像からエッジを抽出しても良い。この場合、加算平均により得られた画像に対し、Ｘ方向、Ｙ方向、４５度方向及び１３５度方向のエッジをそれぞれ抽出する４つのフィルタ処理を施すことにより、４つのエッジ画像を算出し、これらのエッジ画像の画素値（エッジ強度）をスキャン方向別の画像選択評価値として用いる。
【０１２３】
（変形例２−２）
上記実施の形態２においては、画像選択評価値としてエッジ強度を用いたが、スキャン方向別に画像の劣化の度合いを評価することができれば、エッジ強度に限らず用いることができる。例えば、画像内の隣接する微小領域又は隣接する画素のコントラスト変化を画像選択評価値として用いても良い。
【０１２４】
（変形例２−３）
上記実施の形態２においては、１つの領域又は画素に対応する複数の領域画像のうち１つの領域画像のみに画像復元処理を施したが、画像選択評価値に基づいて複数の領域画像を抽出し、抽出した複数の領域画像に対して画像復元処理を施しても良い。図２６は、本変形例２−３における領域画像の復元処理及び復元画像の合成処理の具体例を説明する図である。
【０１２５】
本変形例２−３においては、図２２に示すステップＳ２０４において、ステップＳ２０３において算出された画像選択評価値に基づいて、１つ以上の領域画像を選択する。詳細には、画像選択処理部３１３ｂは、画像内の部分的な領域又は画素毎に、スキャン方向別の複数（例えば４つ）の画像選択評価値を互いに比較し、画像選択評価値が最も大きいスキャン方向と、画像選択評価値が２番目に大きいスキャン方向とを選択する。
【０１２６】
画像選択処理部３１３ｂは、最も大きい画像選択評価値（以下、最大評価値）と、２番目に大きい画像選択評価値（以下、第２評価値）とを比較し、最大評価値に対して第２評価値が十分に小さい場合には、最大評価値を有する領域画像のみを選択する。一方、画像選択処理部３１３ｂは、最大評価値と第２評価値との差が小さい場合には、最大評価値を有する領域画像と、第２評価値を有する領域とを選択する。
【０１２７】
この際の判断は、例えば、最大評価値と他の画像選択評価値との差分に基づく閾値を設定して行うと良い。具体的には、次のように閾値を設定すると良い。まず、対応する複数の領域画像の画像選択評価値Ｅ1、Ｅ2、…を取得する。そして、これらのうちの最大の画像選択評価値Ｅmaxと各画像選択評価値Ｅ1、Ｅ2、…との差分ΔＥ1（＝Ｅmax−Ｅ1）、ΔＥ2（＝Ｅmax−Ｅ2）、…を算出する。さらに、これらの差分ΔＥ1、ΔＥ2、…の平均μ及び標準偏差σを算出し、平均と標準偏差の和μ＋σを閾値とする。
【０１２８】
領域画像の選択に際しては、最大評価値と第２評価値と差分が上記閾値μ＋σよりも大きい場合、最大評価値を有する領域画像のみを選択し、最大評価値と第２評価値との差分が該閾値μ＋σ以下である場合、最大評価値を有する領域画像と第２評価値を有する領域とを選択すれば良い。なお、最大評価値との差分が上記閾値μ＋σ以下である画像選択評価値が３つ以上存在する場合には、それらの画像選択評価値を有する領域画像を全て選択しても良い。
【０１２９】
図２６は、ｘ方向のスキャンにより得られた部分画像ｍ(X)内の画素ｐx(3)と、４５度方向のスキャンにより得られた部分画像ｍ(45)内で該画素ｐx(3)と対応する画素ｐ45(3)とが選択され、ｙ方向のスキャンにより得られた部分画像ｍ(Y)内の画素ｐy(4)と、１３５度方向のスキャンにより得られた部分画像ｍ(135)内で該画素ｐy(4)と対応する画素ｐ135(4)とが選択された状態を示している。
【０１３０】
ステップＳ２０４において１つの領域又は画素に対応する複数の領域画像から２つ以上の領域画像が選択された場合、ステップＳ２０５において、劣化関数取得部３１１は、選択された各領域画像に対して、エッジ方向に応じた劣化関数を取得する。図２６の場合、画素ｐx(3)、ｐy(4)、ｐ45(3)、ｐ135(4)に対し、劣化関数ｆdeg(X)’、ｆdeg(Y)’、ｆdeg(45)’、ｆdeg(135)’がそれぞれ取得される。
【０１３１】
また、この場合、ステップＳ２０６において、画像復元処理部３１３ｃは、選択された各領域画像に対して、劣化関数を用いて画像復元処理を施す。図２６の場合、対応する領域画像である画素ｐx(3)、ｐ45(3)を、劣化関数ｆdeg(X)’、ｆdeg(45)’を用いてそれぞれ復元することにより、復元画像ｐx(3)’、ｐ45(3)’を取得する。また、対応する領域画像である画素ｐy(4)、ｐ135(4)を、劣化関数ｆdeg(Y)’ｆdeg(135)’を用いてそれぞれ復元することにより、復元画像ｐy(4)’、ｐ135(4)’を取得する。即ち、ここでは、１つの領域又は画素に対して、２回の画像復元処理が行われたことになる。
【０１３２】
この場合、ステップＳ２０７における合成処理は、以下のようにして行われる。画像補完部３１３ｄは、対応する複数の復元画素の画素値を取得し、それらの復元画素の画素値の平均値を、当該領域又は画素の画素値とする。図２６の場合、復元画像ｐx(3)、ｐy(4)、ｐ45(3)、ｐ135(4)の画素値を、それぞれ、Ｉpx(3)、Ｉpy(4)、Ｉp45(3)、Ｉp135(4)とすると、合成復元画像における画素ｐ3の画素値は、（Ｉpx(3)＋Ｉp45(3)）／２で与えられる。また、合成復元画像における画素ｐ4の画素値は、（Ｉpy(4)＋Ｉp135(4)）／２で与えられる。
【０１３３】
以上説明したように、本変形例２−３においては、１つの領域又は画素に対応する複数の領域画像のうち、２つ以上の領域画像に対して画像復元処理を行う。ここで、被写体の構造は必ずしもスキャン方向と完全に一致しているわけではないので、スキャン方向と異なる方向における情報が全く劣化せずに残っているとは限らない。このような場合に、画像選択評価値に基づいて、残っている情報が多いと考えられる複数方向の情報を利用することにより、１方向だけでは欠落してしまう情報を高精度に補完することができる。従って、このようにして作成された合成復元画像を貼り合わせることにより、さらに高品質なバーチャルスライド画像を取得することが可能となる。
【０１３４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
図２７は、実施の形態３に係る顕微鏡システムの構成例を示すブロック図である。図２７に示すように、実施の形態３に係る顕微鏡システム３は、図２０に示す撮像装置３０の代わりに、撮像装置４０を備える。
【０１３５】
撮像装置４０は、図１に示す制御部２３の代わりに制御部４１を備える。制御部４１以外の撮像装置４０の各部の構成及び動作は、実施の形態２と同様である。
制御部４１は、劣化関数取得部３１１と、画像処理部４１１と、貼り合わせ処理部２３５とを備える。このうち、劣化関数取得部３１１の動作は、実施の形態２と同様である。また、貼り合わせ処理部２３５の動作は、実施の形態１と同様である。
【０１３６】
画像処理部４１１は、画像復元処理部４１２及び合成復元画像作成部４１３を備える。画像復元処理部４１２は、画像取得部２１により互いに異なる複数方向のスキャンによって取得された画像の各々に対し、各画像のスキャン方向に応じた劣化関数を用いて画像復元処理を施すことにより、復元画像を作成する。
【０１３７】
合成復元画像作成部４１３は、画像復元処理部４１２により作成された複数の復元画像を合成することにより、合成復元画像を作成する。
より詳細には、合成復元画像作成部４１３は、方向判定処理部４１３ａと、画像選択処理部４１３ｂと、画像補完部４１３ｃとを備える。
【０１３８】
方向判定処理部４１３ａは、画像復元処理部４１２により作成された各復元画像のスキャン方向を判定し、スキャン方向に基づく画像選択評価値を算出する。
【０１３９】
画像選択処理部４１３ｂは、観察領域が同一でスキャン方向が互いに異なる複数の復元画像から、上記評価値に基づいて、後述する画像補完部４１３ｃにおける画像合成の対象として採用する各復元画像内の領域を選択する。
【０１４０】
画像補完部４１３ｃは、画像選択処理部４１３ｂにより選択された領域同士を合成することにより、合成復元画像を作成する。
【０１４１】
次に、顕微鏡システム３の動作について説明する。図２８は、顕微鏡システム３の動作を示すフローチャートである。なお、図２８のステップＳ１０及びＳ１１は、実施の形態１と同様である（図５参照）。
【０１４２】
ステップＳ１１に続いて、制御部４１は、ステップＳ１１において取得された各観察領域について、ループＣの処理を実行する。
まず、ステップＳ３１において、劣化関数取得部３１１は、観察領域が同一でスキャン方向が互いに異なる複数画像の関連情報を読み出し、スキャン方向、スキャン速度及びシステムパラメータに基づいて劣化関数を取得する。具体的には、図２９に示すように、劣化関数取得部３１１は、各画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)のスキャン方向及びスキャン速度に応じて、基準となる劣化関数ｆdeg(X)、ｆdeg(Y)、ｆdeg(45)、ｆdeg(135)を取得する。また、劣化関数取得部３１１は、システムパラメータ記憶部２４１に記憶されているシステム固有のパラメータ（劣化関数ｆsys）を取得する。そして、基準の劣化関数に対してシステム固有のパラメータの畳み込み演算を行うことにより、システム固有の劣化情報を付与することにより、画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)の復元処理に用いる劣化関数ｆdeg(X)’、ｆdeg(Y)’、ｆdeg(45)’、ｆdeg(135)’を取得する。
【０１４３】
続くステップＳ３２において、画像復元処理部４１２は、ステップＳ３１において取得された劣化関数を用いて、スキャンにより劣化した画像を復元する。図３０は、劣化関数を用いた画像の復元処理を説明する図である。図３０に示すように、例えば画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)に対して劣化関数ｆdeg(X)’、ｆdeg(Y)’、ｆdeg(45)’、ｆdeg(135)’を用いて復元することにより、復元画像Ｍi(X)’、Ｍi(Y)’、Ｍi(45)’、Ｍi(135)’が得られる。なお、画像復元処理の手法については、実施の形態１で説明したとおりである（図５のステップＳ１４参照）。
【０１４４】
続くステップＳ３３において、合成復元画像作成部４１３は、ステップＳ３２により復元された復元画像を合成する。以下、復元画像の合成処理を、図２３及び図２４を参照しながら説明する。以下の説明において、図２３及び図２４に示す画像Ｍi(X)、Ｍi(Y)、Ｍi(45)、Ｍi(135)は復元画像Ｍi(X)’、Ｍi(Y)’、Ｍi(45)’、Ｍi(135)’に読み替えられる。
【０１４５】
合成復元画像作成部４１３は、まず、復元画像Ｍi(X)’、Ｍi(Y)’、Ｍi(45)’、Ｍi(135)’の位置合わせを行う。位置合わせは、例えば位相限定相関法等の公知技術を用いて実行することができる。
【０１４６】
続いて、合成復元画像作成部４１３は、復元画像Ｍi(X)’、Ｍi(Y)’、Ｍi(45)’、Ｍi(135)’の共通の範囲Ｒtrmをトリミングし、画像Ｍi(X)’、Ｍi(Y)’、Ｍi(45)’、Ｍi(135)’を合成する合成範囲を決定する。
【０１４７】
続いて、方向判定処理部３１３ａは、各復元画像Ｍi(X)’、Ｍi(Y)’、Ｍi(45)’、Ｍi(135)’のスキャン方向に基づき、復元画像Ｍi(X)’、Ｍi(Y)’、Ｍi(45)’、Ｍi(135)’内の部分的な領域又は画素の画像（領域画像）に対して画像選択評価値を算出する。なお、画像選択評価値の算出方法は、実施の形態２と同様である（図２２のステップＳ２０３及び図２４参照）。
【０１４８】
続いて、画像選択処理部４１３ｂは、画像選択評価値に基づいて、画像合成に用いる最適な領域画像を、画像選択評価値に基づいて、復元画像Ｍi(X)’、Ｍi(Y)’、Ｍi(45)’、Ｍi(135)’から選択する。なお、領域画像の選択方法は、実施の形態２と同様である（図２２のステップＳ２０４及び図２４参照）。
【０１４９】
続いて、画像補完部４１３ｃは、画像選択処理部３１３ｂにより選択された領域画像を合成することにより、合成復元画像を作成する。なお、領域画像の合成方法は、実施の形態２と同様である（図２２のステップＳ２０７参照）。
【０１５０】
続くステップＳ３４において、制御部４１は、復元画像Ｍi(X)’、Ｍi(Y)’、Ｍi(45)’、Ｍi(135)’の合成により取得した合成復元画像に観察領域Ｐiの画像位置情報を関連付け、合成復元画像及び画像位置情報を、画像記憶部２４２及び画像位置情報記憶部２４３にそれぞれ記憶させる。
【０１５１】
ステップＳ３５において、貼り合わせ処理部２３５は、画像記憶部２４２に記憶された合成復元画像を読み出し、各合成復元画像と関連付けられた画像位置情報を参照して、互いに隣接する合成復元画像を貼り合わせる。なお、合成復元画像の貼り合わせ処理の詳細は、実施の形態１と同様である（図１４、図１９参照）。
【０１５２】
さらに、ステップＳ３６において、制御部４１は、このようにして作成された標本画像（バーチャルスライド画像）を記憶部２４に記憶させる。或いは、標本画像を表示装置２７に表示させても良い。
【０１５３】
以上説明したように、実施の形態３によれば、スキャン方向に応じた劣化関数を用いて画像を復元するので、その後の画像合成処理において、位置合わせを容易に行うことができる。また、復元された画像においては、スキャン方向に応じたエッジが強くなるので、画像選択評価値に基づく最適な領域画像の選択精度を向上させることができる。従って、各観察領域の復元画像を合成した合成復元画像を貼り合わせることにより、さらに高品質なバーチャルスライド画像を取得することが可能となる。
【０１５４】
（変形例３−１）
上記実施の形態３においては、実施の形態２と同様の手法により、復元画像Ｍi(X)’、Ｍi(Y)’、Ｍi(45)’、Ｍi(135)’の合成画像を作成したが、実施の形態１と同様に、復元画像Ｍi(X)’、Ｍi(Y)’、Ｍi(45)’、Ｍi(135)’間で対応する画素における画素値の加算平均値を用いて合成画像を作成しても良い。
【０１５５】
以上説明した実施の形態１〜３及び変形例はそのままに限定されるものではなく、各実施の形態及び変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成してもよい。あるいは、異なる実施の形態に示した構成要素を適宜組み合わせて形成してもよい。
【符号の説明】
【０１５６】
１、２、３  顕微鏡システム
１０  顕微鏡装置
１０ａ  アーム
１１  落射照明ユニット
１１ａ  落射照明用光源
１１ｂ  落射照明光学系
１２  透過照明ユニット
１２ａ  透過照明用光源
１２ｂ  透過照明光学系
１３ｃ  位置検出部
１３  電動ステージユニット
１３ａ  電動ステージ
１３ｂ  駆動部
１４  対物レンズ
１４ａ  レボルバ
１５  鏡筒
１６  三眼鏡筒ユニット
１７  接眼レンズユニット
２０  撮像装置
２１、３０、４０  画像取得部
２２  撮像制御部
２３、３１、４１  制御部
２４  記憶部
２５  入力部
２６  出力部
２７  表示装置
２１１  撮像部
２１１ａ  撮像素子
２１２  メモリ
２１３  スキャン判定処理部
２３１、３１１  劣化関数取得部
２３２、３１２、４１１  画像処理部
２３３  合成処理部
２３４、４１２  画像復元処理部
２３５  貼り合わせ処理部
２４１  システムパラメータ記憶部
２４２  画像記憶部
２４３  画像位置情報記憶部
２４４  プログラム記憶部
３１３、４１３  合成復元画像作成部
３１３ａ、４１３ａ  方向判定処理部
３１３ｂ、４１３ｂ  画像選択処理部
３１３ｃ  画像復元処理部
３１３ｄ、４１３ｃ  画像補完部
【図１】
2014115609.tif 000003
【図２】
2014115609.tif 000004
【図５】
2014115609.tif 000005
【図６Ａ】
2014115609.tif 000006
【図６Ｂ】
2014115609.tif 000007
【図７】
2014115609.tif 000008
【図８Ａ】
2014115609.tif 000009
【図８Ｂ】
2014115609.tif 000010
【図８Ｃ】
2014115609.tif 000011
【図９】
2014115609.tif 000012
【図１０】
2014115609.tif 000013
【図１１】
2014115609.tif 000014
【図１２】
2014115609.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
2014115609.tif 000017
【図１５】
2014115609.tif 000018
【図１６】
2014115609.tif 000019
【図１７】
2014115609.tif 000020
【図１８】
2014115609.tif 000021
【図１９】
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【図２０】
2014115609.tif 000023
【図２１】
2014115609.tif 000024
【図２２】
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【図２３】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2014115609.tif 000031
【図３０】
2014115609.tif 000032
【図３】
2014115609.tif 000033
【図４Ａ】
2014115609.tif 000034
【図４Ｂ】
2014115609.tif 000035
【図２４】
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