(57)【要約】【課題】観察画像のホワイトバランス補正またはブラックバランス補正において、誤った補正部位の指定に起因する不適切な着色を抑止し、より確実に補正処理を行なうことができる顕微鏡用撮像装置、方法、プログラムを提供すること。【解決手段】顕微鏡（１）による観察画像を撮像する撮像手段（１０２）と、前記撮像手段で撮像した観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう画像処理手段（１０４）と、前記観察画像を表示する表示手段（１０６）と、前記観察画像の任意の領域を指定する領域指定手段（１０３）と、指定された領域がホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうのに適した領域か否かを特定の判断基準に基づいて判断する補正判断手段（１０５）と、を具備し、前記補正判断手段の判断結果に基づいて前記観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう。【選択図】　　図１
2004086031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡による観察画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像した観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう画像処理手段と、
前記画像処理手段によって処理された観察画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示する観察画像の任意の領域を指定する領域指定手段と、
前記領域指定手段により指定された領域がホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうのに適した領域か否かを特定の判断基準に基づいて判断する補正判断手段と、を具備し、
前記画像処理手段は、前記補正判断手段の判断結果に基づいて前記観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうことを特徴とする顕微鏡用撮像装置。
【請求項２】
前記補正判断手段における判断基準は、前記顕微鏡の検鏡法、照明状態、対物レンズの種類、及び挿入フィルターの少なくとも一つによって可変とすることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用撮像装置。
【請求項３】
前記補正判断手段は、前記領域指定手段により指定された領域をホワイトバランス補正またはブラックバランス補正に不適切な領域と判断したとき、あらかじめ前記補正判断手段に格納された補正値によってホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用撮像装置。
【請求項４】
前記補正判断手段は、前記領域指定手段により指定された領域をホワイトバランス補正またはブラックバランス補正に不適切な領域と判断したとき、前記顕微鏡の検鏡法、照明状態、対物レンズの種類、及び挿入フィルターの少なくとも一つを検出し、その検出状態に応じて補正値を可変とすることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用撮像装置。
【請求項５】
前記表示手段は、前記補正判断手段において前記領域指定手段により指定された領域がホワイトバランス補正またはブラックバランス補正に不適切な領域であると判断されたとき、所定のメッセージを表示することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用撮像装置。
【請求項６】
前記表示手段は、前記補正判断手段においてホワイトバランス補正またはブラックバランス補正に不適切であると判断された領域を不適切領域として表示し、前記画像処理手段は、前記不適切領域内の画像データをホワイトバランス補正またはブラックバランス補正に使用しないことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用撮像装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記不適切領域を前記顕微鏡の標本の移動、光源の光量変化、及び検鏡法の変化のいずれかの時に消去することを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡用撮像装置。
【請求項８】
前記補正判断手段における判断結果に対して有効または無効を選択する選択手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用撮像装置。
【請求項９】
前記選択手段で無効が選択されたとき、前記画像処理手段は、前記補正判断手段の判断結果に関わらず、前記領域指定手段により指定された領域の画像データを基に強制的にホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうことを特徴とする請求項８に記載の顕微鏡用撮像装置。
【請求項１０】
前記補正判断手段は、前記領域指定手段により指定された領域の広さに応じて前記判断結果の有効または無効を選択することを特徴とする請求項８に記載の顕微鏡用撮像装置。
【請求項１１】
顕微鏡による観察画像を撮像する第１のステップと、
前記第１のステップで撮像した観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう第２のステップと、
前記第２のステップによって処理された観察画像を表示する第３のステップと、
前記第３のステップで表示する観察画像の任意の領域を指定する第４のステップと、
前記第４のステップで指定された領域がホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうのに適した領域か否かを特定の判断基準に基づいて判断する第５のステップと、
前記第５のステップの判断結果に基づいて前記観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう第６のステップと、
を有することを特徴とする顕微鏡用撮像方法。
【請求項１２】
コンピュータに、
顕微鏡による観察画像を撮像する第１のステップと、
前記第１のステップで撮像した観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう第２のステップと、
前記第２のステップによって処理された観察画像を表示する第３のステップと、
前記第３のステップで表示する観察画像の任意の領域を指定する第４のステップと、
前記第４のステップで指定された領域がホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうのに適した領域か否かを特定の判断基準に基づいて判断する第５のステップと、
前記第５のステップの判断結果に基づいて前記観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう第６のステップと、
を実行させるための顕微鏡用撮像プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡の観察画像を撮像し表示する顕微鏡用撮像装置、顕微鏡用撮像方法、及び顕微鏡用撮像プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
顕微鏡によって標本を観察する場合、それぞれの標本に対して異なる光量の照明光を照射する。このとき照明光の調光によっては、光源の色温度が変化する。したがって、顕微鏡の観察像を撮像装置で撮像する場合、好適なカラー画像を得るためには、調光された照明光の色バランスが一定になるように撮像画像のホワイトバランスを調整する必要がある。
【０００３】
従来、ホワイトバランス補正の方法としては、画面全体の色バランスの平均値を算出し、この色バランスが白色になるように常時補正を行う自動追尾方式が知られている。また、フィルタの挿脱、光源の光量変化時に、標本を撮像視野から外して画面全体を白色にし、この白色を基準ホワイトバランスとして設定し、次に設定を変えるまで基準ホワイトバランスが保たれるように補正を行ないつつ撮像する方式が知られている。
【０００４】
しかし、上述したホワイトバランス補正法を顕微鏡の観察像を撮像する撮像装置に適用する場合、種々の問題が生じる。例えば、観察画面全体の色バランスの平均値が白色になるように補正を行なう方式では、画面全体を平均化した色信号が白色と等価になるという仮定が前提になっているが、顕微鏡の標本は特定の単色を多く含む場合が多い。このため、観察像の撮像にこの方式を適用すると、緑色の標本に対しては、緑色を打ち消すようにホワイトバランスを補正してしまうため、全体がマゼンダ色に着色してしまう。また、撮影条件を変えたときに撮像画面に標本像が入らないように標本を移動させて基準ホワイトバランスを設定する方式では、設定のたびに余分な操作を行なわなければならず、観察者にとっては操作性が悪い。
【０００５】
上述した問題に対して、特開２００１−７５０１３号公報に開示されているホワイトバランス補正方法においては、観察画像内の所望の白色部位を指定し、その部位に対してホワイトバランス補正をする。これにより、観察画像内に単色を多く含む標本が存在しても不自然な着色を防止し、さらに、補正設定毎に標本画像を視野外に移動させる手間も不要としている。
【０００６】
一方、顕微鏡観察においては、蛍光観察を行なう標本の長時間露光撮像時に、画像内の標本以外の部位に現れる自家発光による輝度成分を強制的に補正し、コントラストの良い蛍光標本像を得るための手段として、ブラックバランス補正が用いられている。
【０００７】
従来、ブラックバランス補正の方法として、暗視野観察時に蛍光標本以外の特定の暗黒部位を指定し、その指定部位のブラックバランスを検出し、画像全体からその暗黒部分の輝度値をオフセットとして取り除く方法が知られている。ブラックバランス補正を行なうと、画像の黒ぬきが良くなり、自家発光等によるコントラストの低下を防止することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したホワイトバランス補正、ブラックバランス補正において、補正の基準となる部位を指定する際に操作者が誤って標本像上を指定した場合、不自然な着色がなされてしまう。また、自動追尾方式で常時補正を行なっているときに標本を移動させて、標本像と指定部位が重なった場合も、観察者の意図しない補正処理が行なわれて不適切な着色がなされてしまうおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、観察画像のホワイトバランス補正またはブラックバランス補正において、誤った補正部位の指定に起因する不適切な着色を抑止し、より確実に補正処理を行なうことができる顕微鏡用撮像装置、顕微鏡用撮像方法、及び顕微鏡用撮像プログラムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の顕微鏡用撮像装置、顕微鏡用撮像方法、及び顕微鏡用撮像プログラムは以下の如く構成されている。
【００１１】
（１）本発明の顕微鏡用撮像装置は、顕微鏡による観察画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像した観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう画像処理手段と、前記画像処理手段によって処理された観察画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示する観察画像の任意の領域を指定する領域指定手段と、前記領域指定手段により指定された領域がホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうのに適した領域か否かを特定の判断基準に基づいて判断する補正判断手段と、を具備し、前記画像処理手段は、前記補正判断手段の判断結果に基づいて前記観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう。
【００１２】
（２）本発明の顕微鏡用撮像装置は上記（１）に記載の装置であり、かつ前記補正判断手段における判断基準は、前記顕微鏡の検鏡法、照明状態、対物レンズの種類、及び挿入フィルターの少なくとも一つによって可変とする。
【００１３】
（３）本発明の顕微鏡用撮像装置は上記（１）に記載の装置であり、かつ前記補正判断手段は、前記領域指定手段により指定された領域をホワイトバランス補正またはブラックバランス補正に不適切な領域と判断したとき、あらかじめ前記補正判断手段に格納された補正値によってホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう。
【００１４】
（４）本発明の顕微鏡用撮像装置は上記（１）に記載の装置であり、かつ前記補正判断手段は、前記領域指定手段により指定された領域をホワイトバランス補正またはブラックバランス補正に不適切な領域と判断したとき、前記顕微鏡の検鏡法、照明状態、対物レンズの種類、及び挿入フィルターの少なくとも一つを検出し、その検出状態に応じて補正値を可変とする。
【００１５】
（５）本発明の顕微鏡用撮像装置は上記（１）に記載の装置であり、かつ前記表示手段は、前記補正判断手段において前記領域指定手段により指定された領域がホワイトバランス補正またはブラックバランス補正に不適切な領域であると判断されたとき、所定のメッセージを表示する。
【００１６】
（６）本発明の顕微鏡用撮像装置は上記（１）に記載の装置であり、かつ前記表示手段は、前記補正判断手段においてホワイトバランス補正またはブラックバランス補正に不適切であると判断された領域を不適切領域として表示し、前記画像処理手段は、前記不適切領域内の画像データをホワイトバランス補正またはブラックバランス補正に使用しない。
【００１７】
（７）本発明の顕微鏡用撮像装置は上記（６）に記載の装置であり、かつ前記表示手段は、前記不適切領域を前記顕微鏡の標本の移動、光源の光量変化、及び検鏡法の変化のいずれかの時に消去する。
【００１８】
（８）本発明の顕微鏡用撮像装置は上記（１）に記載の装置であり、かつ前記補正判断手段における判断結果に対して有効または無効を選択する選択手段を備えている。
【００１９】
（９）本発明の顕微鏡用撮像装置は上記（８）に記載の装置であり、かつ前記選択手段で無効が選択されたとき、前記画像処理手段は、前記補正判断手段の判断結果に関わらず、前記領域指定手段により指定された領域の画像データを基に強制的にホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう。
【００２０】
（１０）本発明の顕微鏡用撮像装置は上記（８）に記載の装置であり、かつ前記補正判断手段は、前記領域指定手段により指定された領域の広さに応じて前記判断結果の有効または無効を選択する。
【００２１】
（１１）本発明の顕微鏡用撮像方法は、顕微鏡による観察画像を撮像する第１のステップと、前記第１のステップで撮像した観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう第２のステップと、前記第２のステップによって処理された観察画像を表示する第３のステップと、前記第３のステップで表示する観察画像の任意の領域を指定する第４のステップと、前記第４のステップで指定された領域がホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうのに適した領域か否かを特定の判断基準に基づいて判断する第５のステップと、前記第５のステップの判断結果に基づいて前記観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう第６のステップと、を有する。
【００２２】
（１２）本発明の顕微鏡用撮像プログラムは、コンピュータに、顕微鏡による観察画像を撮像する第１のステップと、前記第１のステップで撮像した観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう第２のステップと、前記第２のステップによって処理された観察画像を表示する第３のステップと、前記第３のステップで表示する観察画像の任意の領域を指定する第４のステップと、前記第４のステップで指定された領域がホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうのに適した領域か否かを特定の判断基準に基づいて判断する第５のステップと、前記第５のステップの判断結果に基づいて前記観察画像に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう第６のステップと、を実行させる。
【００２３】
上記手段を講じた結果、それぞれ以下のような作用を奏する。
【００２４】
（１）本発明の顕微鏡用撮像装置によれば、操作者が誤ってホワイトバランス補正あるいはブラックバランス補正の領域を指定したときに、観察画像に操作者の望まない着色がなされること防止することができる。
【００２５】
（２）本発明の顕微鏡用撮像装置によれば、前記補正判断手段において正確な判断を下すことができる。
【００２６】
（３）本発明の顕微鏡用撮像装置によれば、操作者の望まない観察画像の着色を防止しつつ、より適切なホワイトバランス補正あるいはブラックバランス補正を行なえる。
【００２７】
（４）本発明の顕微鏡用撮像装置によれば、正確なホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうことができる。
【００２８】
（５）本発明の顕微鏡用撮像装置によれば、操作者の再度の誤操作を防止することができる。
【００２９】
（６）本発明の顕微鏡用撮像装置によれば、不適切と判断された領域は不適切領域として重ねて継続的に表示され、その領域内の画像データは、ホワイトバランス補正あるいはブラックバランス補正に再度使用しないため、操作者の再度の誤操作を防止しつつ、効率的に補正処理をすることができる。
【００３０】
（７）本発明の顕微鏡用撮像装置によれば、追加表示される不適切領域を適宜消去するため、無駄に多くの不適切領域が観察画像に表示されることが抑止され、操作者は円滑に操作することができる。
【００３１】
（８）本発明の顕微鏡用撮像装置によれば、操作者は、指定領域がホワイトバランス補正あるいはブラックバランス補正に適切な領域であるか否かの判断結果に対して、有効あるいは無効のいずれかを選択することができる。
【００３２】
（９）本発明の顕微鏡用撮像装置によれば、判断結果が操作者の所望する観察状態に適応しない場合に、指定領域の補正判断結果を無効にすることができる。
【００３３】
（１０）本発明の顕微鏡用撮像装置によれば、補正処理を効率的に行なうことができる。
【００３４】
（１１）本発明の顕微鏡用撮像方法によれば、操作者が誤ってホワイトバランス補正あるいはブラックバランス補正の領域を指定したときに、観察画像に操作者の望まない着色がなされること防止することができる。
【００３５】
（１２）本発明の顕微鏡用撮像プログラムによれば、操作者が誤ってホワイトバランス補正あるいはブラックバランス補正の領域を指定したときに、観察画像に操作者の望まない着色がなされること防止することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３８】
図１において、顕微鏡１の観察像は撮像部１０２によって撮像された後、画像データとして画像処理部１０４に入力される。画像処理部１０４は、領域指定部１０３で指定された領域内の画像データを補正判断部１０５へ送信する。補正判断部１０５は、画像処理部１０４より入力された画像データから指定領域がホワイトバランス補正あるいはブラックバランス補正に適切であるかを判断し、その結果に応じた補正値を画像処理部１０４へ送信する。
【００３９】
画像処理部１０４は、補正判断部１０５から受信した補正値に応じて画像データに対してホワイトバランス補正あるいはブラックバランス補正を行ない、表示部１０６へ出力する。表示部１０６は、画像処理部１０４から入力される画像データをもとに顕微鏡１の観察像を表示する。
【００４０】
図２は、上記顕微鏡用撮像装置の詳細な構成を示すブロック図である。図２において図１と同一な部分には同符号を付してある。顕微鏡１は、透過観察用光学系３、落射観察用光学系４を備えている。透過観察用光学系３では、ハロゲンランプ等の透過観察用光源５から放射された光がコレクタレンズ６、透過用フィルタユニット７、透過視野絞り８、折り曲げミラー９、コンデンサ光学素子ユニット１０，１１、トップレンズユニット１２を通って、ステージ１８上の図示しない標本に照射される。一方、落射観察用光学系４において、落射照明用光源１３から放射された光は、落射フィルタユニット１４、落射シャッタ１５、落射視野絞り１６、落射開口絞り１７、キューブユニット２１、対物レンズ１９を通り標本に照射される。
【００４１】
キューブユニット２１では、明視野観察、蛍光観察など各種検鏡法に応じて設置されたダイクロイックミラーが切り替えられる。落射照明光学系４と透過照明光学系３との各光軸が重なる観察光路Ｓ上には、対物レンズ１９を切り替えるためのレボルバー２０、さらに観察光路Ｓを接眼レンズ側と撮像装置側に分岐するビームスプリッター２２が配置されている。ビームスプリッター２２を透過した光は、撮像部１０２に入射される。
【００４２】
顕微鏡コントロール部２４は、駆動回路部２３に接続されており、図示しない入力装置からの操作者の指示に応じて、顕微鏡１の各駆動部位を駆動させるための信号を駆動回路部２３へ送信する。また、顕微鏡コントロール部２４は光源回路にも接続されており、光源５，１３の電圧を制御し、照明の光量を変化させる。なお、顕微鏡コントロール部２４は、図示しない入力装置からの操作者の指示情報を内部メモリに記憶し、顕微鏡１の検鏡法、照明、対物レンズ等の設定情報を保持している。
【００４３】
駆動回路部２３は、顕微鏡１の各部を駆動するための回路である。駆動回路部２３は、顕微鏡コントロール部２４からの指示信号を受信して、所望の検鏡法による観察ができるようにフィルタユニットを光路内外に移動させたり、シャッタ、絞りを開閉させたり、コンデンサ光学素子ユニット１０、キューブユニット２１に観察光路Ｓ内に入るコンデンサやキューブを切り替えさせたりする。また、駆動回路部２３は、レボルバー２０を回転させ、観察光路Ｓに入る対物レンズを所望の倍率のものに切り替える。
【００４４】
撮像部１０２は観察光路Ｓ上に配置され、撮像素子３１、Ａ／Ｄ変換部４９、前置処理部３２から構成されている。撮像素子３１の出力端子はＡ／Ｄ変換部４９に、Ａ／Ｄ変換部４９の出力端子は前置処理部３２に接続されている。撮像素子３１上では、顕微鏡１から入射される所定の倍率で拡大された観察標本像が結像し、光電変換されアナログ電気信号としてＡ／Ｄ変換部４９へ出力される。Ａ／Ｄ変換部４９によって、アナログ電気信号はデジタル画像信号に変換され、前置処理部３２へ出力される。前置処理部３２において、デジタル画像信号はＲ，Ｇ，Ｂ各色の信号に分離され画像処理部１０４へ出力される。
【００４５】
画像処理部１０４に入力されるＲ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号に対して、可変利得演算器３３において、利得設定部３４によって設定される利得を各色別に乗じることでホワイトバランスを補正し、減算回路３７に出力する。減算回路３７は、オフセット設定部３８によって設定されたオフセット値を画像データから一様に引き、ブラックバランス補正を行なった後、フレームメモリ４１へ画像データを出力する。フレームメモリ４１は、撮像部１０２において撮像される観察標本像の１フレーム分の画像データを記憶するものである。
【００４６】
領域指定部１０３は画像制御部４２を介して座標データをフレームメモリ４１内の画像データに挿入し、例えば図３に示す観察画像３００内に矩形の領域３０１を表示させる。領域指定部１０３は図示しないマウス等の入力装置の入力に応じて領域３０１を移動させ、その大きさを観察画像３００内で任意に変える。操作者は、観察画像３００内の領域３０１を、ホワイトバランス補正あるいはブラックバランス補正を行なう領域として指定する。もちろん、領域３０１の形状は種々に変形可能である。
【００４７】
画像制御部４２は、領域指定部１０３によって指定された観察標本上の任意領域内の画像データをフレームメモリ４１から読み出し、ホワイトバランス検出部３５、ブラックバランス検出部３９、及び補正判断部１０５に入力する。画像制御部４２は、領域指定部１０３によって指定された矩形の領域３０１の幅、高さ情報も、同時に補正判断部１０５に入力する。
【００４８】
ホワイトバランス検出部３５は、画像制御部４２から入力された指定領域内の画像データのホワイトバランスを算出し、ホワイトバランスが崩れている場合、ホワイトバランス補正のために、検出結果に応じて可変利得演算器３３に設定すべき利得をホワイトバランス補正判断部４６へ出力する。ホワイトバランスが保たれている場合、画像制御部４２から入力された画像のＲ：Ｇ：Ｂの比は１：１：１になる。
【００４９】
補正判断部１０５は、ホワイトバランス補正判断部４６とブラックバランス補正判断部４７とで構成されている。ホワイトバランス補正判断部４６とブラックバランス補正判断部４７には、画像制御部４２から指定領域内の画像データと領域の幅、高さ情報が入力される。ホワイトバランス補正判断部４６は、入力画像データ、すなわち指定領域内の全画素データを累積加算し、幅、高さにて割ることで、指定領域内の輝度平均値を算出する。
【００５０】
図４は、ホワイトバランス補正に関する処理手順を示すフローチャートである。以下、本第１の実施の形態のホワイトバランス補正に関する処理手順を図４を基に説明する。
【００５１】
輝度平均値があらかじめ設定された基準値以上である場合（ステップＳ１）、ホワイトバランス補正判断部４６は、ホワイトバランス検出部３５から入力された利得をそのまま利得設定部３４に入力する（ステップＳ２）。輝度平均値が基準値未満である場合（ステップＳ１）、ホワイトバランス補正判断部４６は、画像制御部４２を介してフレームメモリ４１内の画像データを置き換え、観察画像の特定の部位にメッセージを表示させるように（ステップＳ３）、あらかじめ標準として設定された照明光に対するホワイトバランス補正をするための各色の利得を利得設定部３４に設定する（ステップＳ４）。
【００５２】
ホワイトバランス設定部３６は利得設定部３４と接続され、操作者のトリガに応じてホワイトバランス補正実行を指示する信号を利得設定部３４へ送信する。その信号を受信した利得設定部３４は、設定した利得を可変利得演算器３３へ出力し、画像データに対してホワイトバランス補正を行なう。可変利得演算器３３に入力された利得は、次回操作者がホワイトバランス設定部３６から補正タイミングのトリガをかけるまで保持される。
【００５３】
一方、ブラックバランス検出部３９は、画像制御部４２から入力された指定領域内の画像データのブラックバランスを算出し、ブラックバランスが崩れている場合、ブラックバランス補正のために、検出結果に応じて減算回路３７に設定すべきオフセット値をブラックバランス補正判断部４７へ出力する。ブラックバランス補正判断部４７は、入力画像データ、すなわち指定領域内の全画素データを累積加算し、幅、高さにて割ることで、指定領域内の輝度平均値を算出する。
【００５４】
輝度平均値があらかじめ設定された基準値未満であるときは、ブラックバランス補正判断部４７は、ブラックバランス検出部３９から入力されたオフセット値をそのままオフセット設定部３８に入力する。輝度平均値が基準値以上であるときは、ブラックバランス補正判断部４７は、画像制御部４２を介してフレームメモリ４１内の画像データを置き換え、観察画像の特定の部位にメッセージを表示させ、あらかじめ標準として設定されたブラックバランス補正のオフセット値をオフセット設定部３８に設定する。
【００５５】
ブラックバランス設定部４０はオフセット設定部３８と接続され、操作者のトリガに応じてブラックバランス補正実行を指示する信号をオフセット設定部３８へ送信する。その信号を受信したオフセット設定部３８は、設定したオフセット値を減算回路３７へ出力し、画像データに対してブラックバランス補正を行なう。減算回路３７に入力されたオフセット値は、次回操作者がブラックバランス設定部４０から補正タイミングのトリガをかけるまで保持される。
【００５６】
以上のホワイトバランス補正、ブラックバランス補正の画像処理がなされた観察画像データがフレームメモリ４１から表示部１０６へ出力される。表示部１０６に入力された画像データは、表示処理部４３において表示サイズや表示速度など表示装置４５に適した信号に変えられてＤ／Ａ変換部４４に出力される。表示装置４５は、Ｄ／Ａ変換部４４によってアナログ信号に変換された観察画像データ、指定補正領域を示す枠、およびメッセージを表示する。
【００５７】
以下、上記の如く構成された顕微鏡撮像装置の作用について述べる。
【００５８】
図５は、従来のホワイトバランス補正機能あるいはブラックバランス補正機能を有する顕微鏡用撮像装置の構成を示す図である。図５において図２と同一な部分には同符号を付してある。図５において、ホワイトバランス補正判断部４６、ブラックバランス補正判断部４７以外の構成は、図２と同様である。
【００５９】
ホワイトバランス検出部３５、ブラックバランス検出部３９において、画像制御部４２から入力される指定領域内の画像データを元に算出した補正値は、ホワイトバランス設定部３６、ブラックバランス設定部４０からのトリガ入力に応じて、利得設定部３４、オフセット設定部３８に設定される。
【００６０】
まず、ホワイトバランス補正について述べる。
【００６１】
図５に示す従来の顕微鏡用撮像装置において、例えば図３に示す明視野観察画像上で標本３０３の存在しない照明部分の領域３０１にホワイトバランス補正を指示する。この場合、領域指定部１０３から操作者によって入力された領域３０１の座標データは、画像制御部４２を介してフレームメモリ４１内に入力され、その座標に対応する画像データがフレームメモリ４１から画像制御部４２を介してホワイトバランス検出部３５に入力される。
【００６２】
ホワイトバランス検出部３５は、指定領域３０１内の画像データの各色の平均値から補正のための利得を算出し、利得設定部３４へ出力する。例えば、領域３０１内の画像データの各色平均値が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，９０，９０）（以下，輝度の最大値は１００とする）である赤みがかった照明の場合、各色の利得は、（Ｒ利得，Ｇ利得，Ｂ利得）＝（１，１００／９０，１００／９０）＝（１，１．１，１．１）に設定される。この利得値は、ホワイトバランス設定部３６からの操作者のトリガによって可変利得演算部３３に入力され、可変利得演算部３３において撮像部１０２から入力される観察画像データの各色成分に乗算される。可変利得演算器３３から出力される画像データは、減算回路３７、フレームメモリ４１を通って表示部１０６に入力され、表示装置４５において観察画像として表示される。
【００６３】
このとき、例えば、撮像部１０２から入力される標本３０３内のある部位の各色平均値が、緑成分が多く、例えば（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）＝（１０，４０，１０）であった場合、表示装置４５に表示される出力画像は（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）＝（１０×１，４０×１．１，１０×１．１）＝（１０，４４，１１）となり、入力画像と比べてＲ成分の比率が小さくなる。したがって、観察照明のもつ赤成分が除かれて、ホワイトバランスが（Ｒ：Ｇ：Ｂ）＝（１：１：１）に補正されるため、観察者の意図する白色を再現することができる。
【００６４】
また、操作者が図３に示す標本３０３内の領域３０２にホワイトバランス補正を指示した場合も、同様な動作が生じる。例えば、領域３０２の各色平均値が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，６０，１０）の場合、前述のホワイトバランス検出部３５において算出される利得は、（Ｒ利得，Ｇ利得，Ｂ利得）＝（６０／１０，１，６０／１０）＝（６，１，６）となる。この利得値が利得設定部３４を介して可変利得演算器３３へ出力され、可変利得演算器３３に入力される各色の画像データに乗算され、その画像データが減算回路３７、フレームメモリ４１を通り、表示部１０６に入力され、観察画像として表示される。
【００６５】
この結果、例えば標本上の特定部位の各色値が、緑成分が多く（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）＝（１０，３０，１０）の場合、表示装置４５に出力される画像は、（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）＝（１０×６，３０×１，１０×６）＝（６０，３０，６０）とマゼンダ色に着色してしまう。
【００６６】
一方、図２に示す本発明の顕微鏡用撮像装置において、図３に示す明視野観察画像３００上で標本３０３の存在しない照明部分の領域３０１にホワイトバランス補正を指示する。この場合、ホワイトバランス検出部３５は、従来の顕微鏡用撮像装置と同様に画像制御部４２から入力された指定領域３０１内の画像データの各色の平均値から補正のための利得を算出し、ホワイトバランス補正判断部４６へ出力する。例えば、標本外照明領域３０１内の画像データの各色平均値が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１００，９０，９０）である場合、各色の利得（Ｒ利得，Ｇ利得，Ｂ利得）＝（１，１００／９０，１００／９０）＝（１，１．１，１．１）をホワイトバランス補正判断部４６へ出力する。
【００６７】
次に、ホワイトバランス補正判断部４６は、画像制御部４２から入力された指定領域３０１内の各色の画像データ、指定領域３０１の高さ、幅データから領域内の輝度平均値９３≒（１００＋９０＋９０）／３を算出する。ここで、あらかじめ設定された判断基準値が８０であるとすれば、９３（輝度平均値）＞８０（判断基準値）である。このため可変利得演算器３３には、ホワイトバランス検出部３５から入力された利得（Ｒ利得，Ｇ利得，Ｂ利得）＝（１，１．１，１．１）が利得設定部３４を介して設定される。この利得値が、可変利得演算器３３において、撮像部１０２から入力される観察画像データ全体に乗算され、その画像データは、減算回路３７、フレームメモリ４１を通って表示部１０６に入力され、表示装置４５において観察画像として表示される。
【００６８】
ここで、上記従来例と同様に、撮像部１０２から入力される標本３０３内のある部位の各色平均値が、緑成分が多く、例えば（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）＝（１０，４０，１０）であった場合、表示装置４５に表示される出力画像は（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）＝（１０，４４，１１）となる。したがって、観察照明のもつ赤成分が除かれて、ホワイトバランスが（Ｒ：Ｇ：Ｂ）＝（１：１：１）に補正されるため、観察者の意図する白色が再現される。
【００６９】
また、操作者が誤って図３に示す標本３０３内の領域３０２をホワイトバランス補正領域として指定したとき、例えば、緑色を多く含む領域３０２内の画像データの各色平均値が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１０，６０，１０）である場合、ホワイトバランス検出部３５において上述と同様な処理によって各色の利得（Ｒ利得，Ｇ利得，Ｂ利得）＝（６０／１０，１，６０／１０）＝（６，１，６）が算出され、ホワイトバランス補正判断部４６に入力される。
【００７０】
次に、ホワイトバランス補正判断部４６は、入力された指定領域３０２内の画像データをもとに輝度平均値２６≒（１０＋６０＋１０）／３を算出する。このとき２６（輝度平均値）＜８０（判断基準値）である。このためホワイトバランス補正判断部４６は、画像制御部４２を介してフレームメモリ４１内の特定部位の画像データを置き換えることで、補正領域として不適切である旨を通知するメッセージを表示装置４５に表示させる。さらにホワイトバランス補正判断部４６は、あらかじめ標準として設定されている利得、例えば（Ｒ利得，Ｇ利得，Ｂ利得）＝（１，１．２，１．２）を、利得設定部３４を介して可変利得演算器３３に設定する。
【００７１】
このとき、撮像部１０２から入力される画像データの内、標本３０３内のある部位の各色平均値が、緑成分が多く（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）＝（１０，４０，１０）であった場合、表示装置４５に表示される出力画像は（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）＝（１０×１，４０×１．２，１０×１．２）＝（１０，４８，１２）となり、入力画像と比べてＲ成分の比率が低くなる。この結果、観察照明のもつ赤成分が除かれる。
【００７２】
したがって本第１の実施の形態によれば、顕微鏡用撮像装置において操作者が誤って標本内の領域にホワイトバランス補正を指示した場合、観察標本を含む領域の画像データからホワイトバランス補正をすることなく、代わりに標準的な照明時の補正値によってホワイトバランス補正を実行する。このため、観察標本像全体の色成分が大きく変化してしまうような誤った不自然な着色が画面全体になされることを防止しつつ、ホワイトバランス補正をすることができる。
【００７３】
次に、ブラックバランス補正について述べる。
【００７４】
図５に示す従来の顕微鏡用撮像装置において、例えば図６に示す蛍光観察画像１０００上で標本１００３の存在しない暗黒領域１００１にブラックバランス補正を指示する。この場合、領域指定部１０３から操作者によって入力された領域１００１の座標データは、画像制御部４２を介してフレームメモリ４１内に入力され、その座標に対応する画像データがフレームメモリ４１から画像制御部４２を介してブラックバランス検出部３９に入力される。
【００７５】
ブラックバランス検出部３９は、指定領域１００１内の画像データの各色の平均値から補正のためのオフセット値を算出し、オフセット設定部３８へ出力する。例えば、領域１００１内の画像データの各色平均値が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，５）（以下、輝度の最大値は１００とする）である青みがかった自家発光部位を含む場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの最大値が一様にオフセット値（Ｒｏｆｆ，Ｇｏｆｆ，Ｂｏｆｆ）＝（５，５，５）として設定される。このオフセット値は、ブラックバランス設定部４０からの操作者のトリガによって減算回路３７に入力され、減算回路３７において、撮像部１０２から可変利得演算器３３を介して入力される観察画像データの各色成分から減算される。減算回路３７から出力される画像データは、フレームメモリ４１を通って表示部１０６に入力され、表示装置４５において観察画像として表示される。
【００７６】
このとき、例えば、撮像部１０２から入力される蛍光標本１００３内のある部位の各色平均値が、緑成分が多く、例えば（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）＝（０，４０，５）であった場合、表示装置４５に表示される出力画像は（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）＝（０−５，４０−５，５−５）＝（０，３５，０）（Ｒは最小値０でクリップ処理）となり、入力画像のＢ成分が除かれる。その結果、自家発光による青成分が除去され、コントラストの良い蛍光標本の画像を表示することができる。
【００７７】
また、操作者が図６に示す標本１００３内の領域１００２にブラックバランス補正を指示した場合も、同様な動作が生じる。例えば、領域１００２の各色平均値が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，３０，５）の場合、前述のブラックバランス検出部３９において算出されるオフセット値は、各色平均値の最大値より（Ｒｏｆｆ，Ｇｏｆｆ，Ｂｏｆｆ）＝（３０，３０，３０）となる。このオフセット値がオフセット設定部３８を介して減算回路３７へ出力され、減算回路３７において、入力される観察画像データの各色成分から減算される。減算回路３７から出力される画像データは、フレームメモリ４１を通って表示部１０６に入力され、表示装置４５において観察画像として表示される。
【００７８】
この結果、例えば標本上の特定部位の各色値が、緑成分が多く（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）＝（０，４０，５）の場合、表示装置４５に出力される画像は、（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）＝（０−３０，４０−３０，５−３０）＝（０，１０，０）となり、青色の自家発光成分のみならず、緑の標本の輝度成分も著しく減少してしまい、標本像が暗くなってしまう。
【００７９】
一方、図２に示す本発明の顕微鏡用撮像装置において、図６に示す蛍光観察画像１０００上で標本１００３の存在しない暗黒の領域１００１にブラックバランス補正を指示する。この場合、ブラックバランス検出部３９は、従来の顕微鏡用撮像装置と同様に、画像制御部４２から入力された指定領域１００１内の画像データの各色の平均値から補正のためのオフセット値を算出し、ブラックバランス補正判断部４７へ出力する。例えば、標本外暗黒領域１００１内の画像データの各色平均値が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，５）である場合、各色の最大値からオフセット値（Ｒｏｆｆ，Ｇｏｆｆ，Ｂｏｆｆ）＝（５，５，５）をブラックバランス補正判断部４７へ出力する。
【００８０】
次に、ブラックバランス補正判断部４７は、画像制御部４２から入力された指定領域１００１内の各色の画像データ、指定領域１００１の高さ、幅データから領域内の輝度平均値を算出する。ここで、あらかじめ設定された判断基準値が１０であるとすれば、輝度平均値≒１＜１０（判断基準値）である。このため減算回路３７には、ブラックバランス検出部３９から入力されたオフセット値（Ｒｏｆｆ，Ｇｏｆｆ，Ｂｏｆｆ）＝（５，５，５）がオフセット設定部３８を介して設定される。このオフセット値が、減算回路３７において、撮像部１０２から入力される観察画像データ全体から減算され、その画像データは、フレームメモリ４１を通って表示部１０６に入力され、表示装置４５において観察画像として表示される。
【００８１】
ここで、上記従来例と同様に、撮像部１０２から入力される標本１００３内のある部位の各色平均値が、緑成分が多く、例えば（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）＝（０，４０，５）であった場合、表示装置４５に表示される出力画像は（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）＝（０−５，４０−５，５−５）＝（０，３５，０）となる。したがって、自家発光による青成分が除去され、コントラストの良い蛍光標本の画像を表示することができる。
【００８２】
また、操作者が誤って図６に示す標本１００３内の領域１００２をブラックバランス補正領域として指定したとき、例えば、緑色を多く含む標本領域１００２内の画像データの各色平均値が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，３０，５）である場合、ブラックバランス検出部３９において上述と同様な処理によって各色のオフセット値（Ｒｏｆｆ，Ｇｏｆｆ，Ｂｏｆｆ）＝（３０，３０，３０）が算出され、ブラックバランス補正判断部４７に入力される。
【００８３】
次に、ブラックバランス補正判断部４７は、入力された指定領域１００２内の画像データをもとに輝度平均値を算出する。このとき輝度平均値≒１１＞１０（判断基準値）である。このためブラックバランス補正判断部４７は、画像制御部４２を介してフレームメモリ４１内の特定部位の画像データを置き換えることで、補正領域として不適切である旨を通知するメッセージを表示装置４５に表示させる。さらにブラックバランス補正判断部４７は、あらかじめ標準として設定されているオフセット値、例えば（Ｒｏｆｆ，Ｇｏｆｆ，Ｂｏｆｆ）＝（７，７，７）を、オフセット設定部３８を介して減算回路３７に設定する。
【００８４】
このとき、撮像部１０２から入力される画像データの内、標本１００３内のある部位の各色平均値が、緑成分が多く（Ｒｉｎ，Ｇｉｎ，Ｂｉｎ）＝（０，４０，５）であった場合、表示装置４５に表示される出力画像は（Ｒｏｕｔ，Ｇｏｕｔ，Ｂｏｕｔ）＝（０−７，４０−７，５−７）＝（０，３３，０）となり、入力画像の青成分が除去される。この結果、自家発光の青成分が除去され、コントラストの良い蛍光観察像を得ることができる。
【００８５】
したがって本第１の実施の形態によれば、顕微鏡用撮像装置において操作者が観察画像の特定の領域にホワイトバランス補正、もしくはブラックバランス補正を指定したときに、その指定領域が補正に適切か否かを輝度平均値によって判断し、不適切であった場合には適切な補正値に置き換えるため、操作者が誤って標本内の領域を指定した際の不自然な着色を防止することができる。
【００８６】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の特徴は、顕微鏡の照明状態に応じて指定領域のホワイトバランス補正、ブラックバランス補正の判断基準を可変とすることにある。
【００８７】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の詳細な構成を示すブロック図である。図７において図２と同一な部分には同符号を付してある。図７において、顕微鏡コントロール部２４と補正判断部１０５とが互いに接続されている以外の構成は、図２と同様である。
【００８８】
図８は、ホワイトバランス補正に関する処理手順を示すフローチャートである。以下、本第２の実施の形態のホワイトバランス補正に関する処理手順を図８を基に説明する。
【００８９】
まず、顕微鏡コントロール部２４は、駆動回路部２３に指示している照明状態の情報を補正判断部１０５へ送信する。ホワイトバランス補正判断部４６は、顕微鏡コントロール部２４からの入力データを元に、補正基準値を設定する（ステップＳ１１）。すなわち、図９のテーブルに示すように、光源の電圧値に応じてホワイトバランスの補正輝度基準値を可変させる。例えば、光源の電圧値が１１．５Ｖのときは１００、９．６Ｖのときは８０に判断輝度基準値を設定する。
【００９０】
その後、ホワイトバランス補正指定領域内の輝度平均値が判断輝度基準値以上の場合（ステップＳ１２）、ホワイトバランス検出部３５において検出された利得を利得設定部３４に入力し（ステップＳ１３）、輝度平均値が判断輝度基準値未満場合（ステップＳ１２）、指定領域が補正に不適切である旨を通知するメッセージを表示し（ステップＳ１４）、あらかじめ設定された標準となる利得を利得設定部３４に入力する（ステップＳ１５）までの動作は第１の実施の形態と同様である。
【００９１】
次に、本第２の実施の形態の作用について述べる。
【００９２】
ホワイトバランス補正判断部４６において、顕微鏡コントロール部２４から入力される顕微鏡１の光源の電圧値（光量）が１０．５Ｖで、指定領域内の各色の輝度平均値が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（９０，９０，１００）である場合、全体の輝度平均値≒９３になる。このとき、図９のテーブルから９０（判断輝度基準値）＜９３（輝度平均値）であるから、指定領域はホワイトバランス補正に適正な領域と判断され、利得（Ｒ利得，Ｇ利得，Ｂ利得）＝（１００／９０，１００／９０，１）＝（１．１，１．１，１）に設定され、ホワイトバランスが補正される。
【００９３】
また、顕微鏡１の光源の電圧値（明るさ）が上述した例より小さく９．５Ｖで、入力される指定領域内の各色の輝度平均値が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（８０，８０，９０）である場合、全体の輝度平均値≒８３になる。このとき、図９のテーブルから８０（判断輝度基準値）＜８３（輝度平均値）であるから、指定領域はホワイトバランス補正に適正な領域と判断され、利得（Ｒ利得，Ｇ利得，Ｂ利得）＝（９０／８０，９０／８０，１）＝（１．１，１．１，１）に設定されホワイトバランスが補正される。
【００９４】
もし、操作者が事前に補正領域の判断輝度基準値を９０に設定した場合、前者の例では補正に適切な領域と判断されるが、後者の例では、不適切な領域と判断される。また、判断輝度輝度値を低く７０程度に設定した場合、両者の例において適切な領域と判断されるが、標本内の輝度値の高い領域を補正領域として誤って選択した場合に、誤補正してしまう可能性がある。したがって、操作者は誤判断されないために、照明の光量が変動するたびに判断輝度基準値を設定し直さなければいけない。
【００９５】
しかし、本第２の実施の形態によれば、顕微鏡１の照明光の光量が変化するたびに補正輝度基準値が修正されるので、操作者が輝度基準値を再三設定し直す手間を省きつつ、正確な補正領域の判断をすることができる。また、照明光量だけでなく、顕微鏡の検鏡法、対物レンズの種類、挿入されるフィルター等の情報も検出し、パラメータとして加えて図９に示すようなテーブルを作成すれば、より多くの観察状態に対して正確なホワイトバランス補正領域の判断を行なうことができる。
【００９６】
なお、ブラックバランス補正に関しても、ホワイトバランス補正と同様に観察状態を顕微鏡から取得し、検鏡法等に応じて補正領域の判断基準を可変とすることで、より正確にブラックバランス補正領域の判断を行なえる。
【００９７】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態の特徴は、指定領域の補正判断においてホワイトバランス補正、ブラックバランス補正に不適切な領域と判断された後、置換する補正値を顕微鏡の照明情報に応じて可変とすることにある。本第３の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の構成は、図７と同様である。
【００９８】
図１０は、ホワイトバランス補正に関する処理手順を示すフローチャートである。以下、本第３の実施の形態のホワイトバランス補正に関する処理手順を図１０を基に説明する。
【００９９】
まず、ホワイトバランス補正判断部４６において、操作者の指定領域に対する平均輝度値を算出し、あらかじめ設定された判断輝度基準値と比較し、（領域内の輝度平均値≧判断輝度基準値）の条件を満たす場合に（ステップＳ２１）、指定領域内の画像データをもとにホワイトバランス補正を行なう（ステップＳ２２）までの処理手順は、第１の実施の形態と同様である。
【０１００】
次に、前述の判断により操作者による指定領域がホワイトバランス補正に不適切な領域であると判断された場合（ステップＳ２１）、表示部１０６の表示装置４５にメッセージを表示し（ステップＳ２３）、ホワイトバランス補正判断部４６は、顕微鏡コントロール部２４からの光源の電圧値を元に、図１１に示すテーブルにしたがって補正利得値を利得設定部３４に設定する（ステップＳ２４）。すなわち、光源の電圧値が１１．５Ｖのときは（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１，１，０．８）、８．５Ｖのときは（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０．９，１，１）に判断輝度値を設定する。
【０１０１】
補正指定領域が、上記の手順に従って補正に不適切な領域と判断された場合、ホワイトバランス補正の置換利得は、光源の電圧値が大きいとき赤の利得比が小さく、電圧値が小さいときは青の利得比が小さくなる。すなわち、ホワイトバランス補正の利得が光源の色温度に応じて設定される。
【０１０２】
したがって本第３の実施の形態によれば、操作者によるホワイトバランス補正またはブラックバランス補正の指定領域が不適切であると判断された場合に、代替の利得値によって置換設定する際にも、観察照明の色温度に対応したより正確なホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうことができる。なお、補正に不適切な領域と判断された場合の置換利得値は、顕微鏡の検鏡法、対物レンズの種類、挿入されるフィルター等の情報もパラメータとして加えて図１１に示すようなテーブルを作成すれば、さらに正確なホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なうことができる。
【０１０３】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態の特徴は、操作者による補正指定領域の中で不適切な領域と判断された領域が、観察画像内に補正不可領域として表示され、再度同じ領域を指定してもその領域内の画像データは補正値として使用せず、また、その補正不可領域は、補正に適切な領域が選択された後に非表示になることにある。
【０１０４】
図１２は、本発明の第４の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の詳細な構成を示すブロック図である。図１２において図２と同一な部分には同符号を付してある。図１２において、補正不可領域記憶部１５０１が設けられている以外の構成は、図２と同様である。補正不可領域記憶部１５０１は、ホワイトバランス補正判断部４６、ブラックバランス補正判断部４７、及び画像制御部４２に接続されている。補正不可領域記憶部１５０１は、補正判断部４６，４７から入力される画像アドレス（座標）値を内部メモリに記憶し、画像制御部４２からの読み出し信号に従って、記憶したアドレス値とそのアドレス値に対応する画像データを出力する。
【０１０５】
図１３は、ホワイトバランス補正に関する処理手順を示すフローチャートである。以下、本第４の実施の形態のホワイトバランス補正に関する処理手順を図１３を基に説明する。
【０１０６】
まず、ホワイトバランス補正判断部４６において、操作者の指定領域に対する平均輝度値を算出し、あらかじめ設定された判断輝度輝度値と比較し、（領域内の輝度平均値≧判断輝度基準値）の条件を満たす場合に（ステップＳ３１）、指定領域内の画像データをもとにホワイトバランス補正を行なう（ステップＳ３２）までの処理手順は、第１の実施の形態と同様である。
【０１０７】
次に、上記の判断により操作者による指定領域がホワイトバランス補正に不適切な領域であると判断された場合（ステップＳ３１）、表示部１０６の表示装置４５にメッセージを表示し（ステップＳ３３）、ホワイトバランス補正判断部４６は、そのときの指定領域内に含まれる画像のアドレスを補正不可領域記憶部１５０１へ出力する。画像制御部４２は、補正不可領域記憶部１５０１に格納されたアドレスを読み取り、フレームメモリ４１内の画像データにおける読み取ったアドレスに対応する領域の画像データをグレー色の画素で一様に置換することで、一度補正に不適切な領域と判断された領域をグレー色で表示する（ステップＳ３４）。
【０１０８】
次に、操作者が図１４に示す画像１９００上で補正不適切領域１９０１を含む領域１９０３を指定した場合、画像制御部４２は、補正不可領域記憶部１５０１に記憶されたアドレスを参照し、指定領域１９０３内の画像データから不適切領域１９０１の画像データを取り除いて、ホワイトバランス補正判断部４６に入力する。この入力画像データが、ホワイトバランス補正判断部４６において補正不適切領域であると判断された場合（ステップＳ３５）、再度上述した手順にしたがって、指定領域がグレー色の補正不適切領域として画像内に追加表示される（ステップＳ３４）。一方、補正適正領域であると判断された場合（ステップＳ３５）、ホワイトバランス補正判断部４６は、ホワイトバランス検出部３５によって算出される利得を利得設定部３４に設定し、補正を行なったのち、補正不可領域記憶部１５０１の内部メモリの値をリセットする（ステップＳ３６）。このとき、補正不適切領域と判断された領域のアドレス値は消滅する。
【０１０９】
上述した手順に従いホワイトバランス補正を行なうと（ステップＳ３７）、一度ホワイトバランス補正に不適切と判断された領域は、表示画像内においてグレー色に着色され、そのグレー色領域は、再度の領域指定により適切な領域が検出されるまで、観察画像内に追加表示される。したがって、操作者が同じ不適切な領域を誤って再度指定してしまうことを防止することができる。また、一度不適切な領域と判断された領域内の画像データは、再度指定しても取り除かれて補正が判断されるため、効率的にホワイトバランス補正を行なうことができる。
【０１１０】
なお、本第４の実施の形態においては、グレー色に表示される補正不適切領域は、操作者が補正に適切な領域を指定した時点で消えるが、第２の実施の形態に示すように顕微鏡コントロール部２４とホワイトバランス補正判断部４６とを接続し、顕微鏡１の光源の電圧値（光量）や検鏡法が変化したときに消去するようにすることもできる。あるいは、標本を載せるステージ１８にエンコーダを取り付けて顕微鏡コントロール部２４に接続し、ステージ１８の移動状態を顕微鏡コントロール部２４を介してホワイトバランス補正判断部４６に信号として送信したとき、標本の移動に応じてグレー色の不適切領域を消去させることもできる。
【０１１１】
このとき、種々の観察条件の変化時に、補正領域の指定に対してリセットをかけることができるため、多くのグレー色の不適切領域が無駄に観察画像内に表示されることを抑止でき、操作者は円滑に操作することができる。
【０１１２】
なお、ブラックバランス補正に関しても、ホワイトバランス補正と同様な構成をとることで、補正に不適切な領域を画像内に重ねて表示、消去させることができ、ホワイトバランス補正と同様な効果を得ることができる。
【０１１３】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態の特徴は、操作者の指定した補正領域が適切であるか否かを判断せずに強制的に補正をかけるスイッチを設けたことにある。
【０１１４】
図１５は、本発明の第５の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の詳細な構成を示すブロック図である。図１５において図２と同一な部分には同符号を付してある。図１５において、補正強制スイッチ１６０１が設けられている以外の構成は、図２と同様である。補正強制スイッチ１６０１は、ホワイトバランス補正判断部４６とブラックバランス補正判断部４７に接続されている。操作者は、図示しない入力装置によって補正強制スイッチ１６０１のＯＮ／ＯＦＦを切り替え、補正強制スイッチ１６０１はその状態を信号としてホワイトバランス補正判断部４６とブラックバランス補正判断部４７へ出力する。
【０１１５】
図１６は、ホワイトバランス補正に関する処理手順を示すフローチャートである。以下、本第５の実施の形態のホワイトバランス補正に関する処理手順を図１６を基に説明する。
【０１１６】
まず、操作者が補正強制スイッチ１６０１をＯＮに設定している場合（ステップＳ４１）、ホワイトバランス補正判断部４６は、第１の実施の形態と同様に、操作者の指定領域に対する平均輝度値を算出し、あらかじめ設定された輝度判断値と比較し、（領域内の平均輝度値≧判断輝度基準値）の条件を満たす場合に（ステップＳ４２）、指定領域内の画像データをもとにホワイトバランス補正を行なう（ステップＳ４３）。上記条件を満たさない場合（ステップＳ４２）、指定領域が補正に不適切である旨を通知するメッセージを表示し（ステップＳ４４）、あらかじめ設定された標準となる利得を利得設定部３４に入力する（ステップＳ４５）。
【０１１７】
一方、操作者が補正強制スイッチ１６０１をＯＦＦに設定している場合（ステップＳ４１）、ホワイトバランス補正判断部４６は、ホワイトバランス検出部３５から入力された利得を強制的に利得設定部３４に設定する（ステップＳ４６）。
【０１１８】
したがって本第５の実施の形態によれば、操作者は、指定領域がホワイトバランス補正またはブラックバランス補正に適切、不適切のどちらに判断されても、画像処理部１０４で指定領域の画像データをもとに強制的に補正をすることができ、ホワイトバランス補正判断部４６またはブラックバランス補正判断部４７による判断が操作者の所望する観察状態に適応しない場合に、補正判断機能を無効にすることができる。
【０１１９】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態の特徴は、指定領域が補正に適切か否かを輝度平均値によって判断する前に、指定領域の大きさ（広さ）に応じて強制的に補正することにある。
【０１２０】
図１７は、本発明の第６の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の詳細な構成を示すブロック図である。図１７において図２と同一な部分には同符号を付してある。図１７において、領域サイズ演算部１７０１が設けられている以外の構成は、図２と同様である。領域サイズ演算部１７０１は、ホワイトバランス補正判断部４６、ブラックバランス補正判断部４７、及び画像制御部４２に接続されている。領域サイズ演算部１７０１は、画像制御部４２から操作者による補正指定領域内の画像データを受け取り、その画像データに含まれる画素数をカウントしホワイトバランス補正判断部４６へ出力する。
【０１２１】
図１８は、ホワイトバランス補正に関する処理手順を示すフローチャートである。以下、本第６の実施の形態のホワイトバランス補正に関する処理手順を図１８を基に説明する。
【０１２２】
まず、ホワイトバランス補正判断部４６は、領域サイズ演算部１７０１から入力される観察画像内の操作者による指定領域の画像データに含まれる画素数、すなわち指定領域のサイズが、あらかじめ設定された基準サイズを超えるか否かを判断する。基準サイズを超える場合（ステップＳ５１）、ホワイトバランス補正判断部４６は、ホワイトバランス検出部３５から入力される利得値を利得設定部３４に設定し、強制的にホワイトバランス補正を行なう（ステップＳ５２）。一方、基準サイズ以下である場合（ステップＳ５１）、ホワイトバランス補正判断部４６は、第１の実施の形態と同様に、操作者の指定領域に対する平均輝度値を算出し、あらかじめ設定された輝度判断値と比較し、（領域内の平均輝度値≧判断輝度基準値）の条件を満たす場合には（ステップＳ５３）、指定領域内の画像データをもとにホワイトバランス補正を行ない（ステップＳ５４）、条件を満たさない場合には（ステップＳ５３）、メッセージを表示させ（ステップＳ５５）、あらかじめ設定された代替の補正利得を利得設定部３４に設定してホワイトバランス補正を行なう（ステップＳ５６）。
【０１２３】
このように本第６の実施の形態によれば、ある広さ以上の領域を操作者が指定した場合、強制的にその領域の画像データによってホワイトバランス補正またはブラックバランス補正を行なう。
【０１２４】
顕微鏡の明視野観察において、図３に示すように標本が観察画像の多くを占める場合に、操作者は狭い範囲の照明の白色部分に対してホワイトバランス補正の指定領域を設定する。一方、図１９に示すように、標本１８０２が点在し、照明の白色部分が観察画像１８００の大部分を占める場合、操作者は広い照明の白色部分に対してホワイトバランス補正の指定領域１８０３を設定する。
【０１２５】
前者の場合、画面全体に対して標本画像の占める割合が大きいため、操作者が誤った領域を指定する可能性が高い。一方、後者の場合、画面全体に対して照明の白色部分の占める割合が大きいため、操作者が誤って標本内の領域を指定しまう可能性は低い。仮に、標本を含む範囲を選択しても、広い範囲に対してホワイトバランス補正またはブラックバランス補正の指定領域を設定していれば、指定領域内の各色輝度平均値に含まれる標本の誤差は小さくなるので、画面全体に極端に不自然な着色がなされる可能性は低い。
【０１２６】
したがって本第６の実施の形態によれば、低倍率時など観察画像の中で標本の占める割合が小さい場合に、指定領域が補正に適切か否かの判断処理を行なわないため、補正処理を効率的に行なうことができる。
【０１２７】
（第７の実施の形態）
第７の実施の形態の特徴は、撮像部１０２の出力画像データをＩ／Ｆ装置を介してパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略す）に入力し、ホワイトバランス補正、ブラックバランス補正処理をＰＣを用いて実現することにある。
【０１２８】
図２０は、本発明の第７の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の構成を示すブロック図である。図２０に示すように、撮像部１０２がＩ／Ｆ部２００１を介してＰＣ２００２に接続されている。
【０１２９】
ＰＣ２００２では、図示しないＣＰＵにて図１に示した画像処理部１０４、補正判断部１０５、制御部１０７の処理が行なわれる。これらの処理は、ＰＣ２００２の図示しないメモリに記憶されている各処理プログラムに沿って上記ＣＰＵにより実行される。また、ＰＣ２００２には図１に示す表示部１０６が内蔵されており、これはＰＣ２００２の図示しないモニターに相当する。また、図１の領域指定部１０３は、ＰＣ２００２の図示しないマウスとキーボードに相当する。
【０１３０】
このような構成において、撮像部１０２のＡ／Ｄ変換部４９によりデジタル信号に変換された観察画像データは、Ｉ／Ｆ部２００１を介してＰＣ２００２に入力される。ＰＣ２００２では、図示しないモニター上に観察画像が表示されるとともに、マウス、キーボード等による観察画像上の指定領域に対して、図示しないＣＰＵの制御により、第１の実施の形態に示したホワイトバランス、ブラックバランスの検出と、輝度平均値の算出及び算出結果に応じた補正値の設定が行なわれる。
【０１３１】
このような構成とした場合も、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。また、第１の実施の形態では撮像部１０２から出力される動画像の観察を対象としていたが、本第７の実施の形態ではＰＣ２００２内の図示しないメモリに撮像部１０２から出力される画像を記憶することができ、静止画の観察画像を有効に利用することができる。
【０１３２】
なお、本発明は上記各実施の形態のみに限定されず、要旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施できる。
【０１３３】
【発明の効果】
本発明によれば、顕微鏡から得られる観察標本の撮像画像に対するホワイトバランス補正とブラックバランス補正処理について、操作者が誤って不適切な領域に対して補正を指示した場合にも、適切に補正されるため、効率的に観察、撮像を行なうことができる。
【０１３４】
すなわち本発明によれば、観察画像のホワイトバランス補正またはブラックバランス補正において、誤った補正部位の指定に起因する不適切な着色を抑止し、より確実に補正処理を行なうことができる顕微鏡用撮像装置、顕微鏡用撮像方法、及び顕微鏡用撮像プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の詳細な構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の出力画像の例を示す図。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るホワイトバランス補正に関する処理手順を示すフローチャート。
【図５】従来のホワイトバランス補正機能あるいはブラックバランス補正機能を有する顕微鏡用撮像装置の構成を示す図。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の出力画像の例を示す図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の詳細な構成を示すブロック図。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るホワイトバランス補正に関する処理手順を示すフローチャート。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る顕微鏡光源の電圧値に対する判断輝度基準値を示すテーブル。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るホワイトバランス補正に関する処理手順を示すフローチャート。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る顕微鏡光源の電圧値に対するホワイトバランス補正利得を示すテーブル。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の詳細な構成を示すブロック図。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係るホワイトバランス補正に関する処理手順を示すフローチャート。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の出力画像の例を示す図。
【図１５】本発明の第５の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の詳細な構成を示すブロック図。
【図１６】本発明の第５の実施の形態に係るホワイトバランス補正に関する処理手順を示すフローチャート。
【図１７】本発明の第６の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の詳細な構成を示すブロック図。
【図１８】本発明の第６の実施の形態に係るホワイトバランス補正に関する処理手順を示すフローチャート。
【図１９】本発明の第６の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の出力画像の例を示す図。
【図２０】本発明の第７の実施の形態に係る顕微鏡用撮像装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１…顕微鏡
３…透過観察用光学系
４…落射観察用光学系
５…透過照明用光源
６…コレクタレンズ
７…透過用フィルタユニット
８…透過視野絞り
９…折曲げミラー
１０…コンデンサ光学素子ユニット
１１…コンデンサ光学素子ユニット
１２…トップレンズユニット
１３…落射照明用光源
１４…落射用フィルタユニット
１５…落射シャッタ
１６…落射視野絞り
１７…落射開口絞り
１８…試料ステージ
１９…対物レンズ
２０…レボルバ
２１…キューブユニット
２２…ビームスプリッタ
２３…駆動回路部
２４…顕微鏡コントロール部
３１…撮像素子
３２…前置処理部
３３…可変利得増幅器
３４…利得設定部
３５…ホワイトバランス検出部
３６…ホワイトバランス設定部
３７…減算回路
３８…オフセット値指定部
３９…ブラックバランス検出部
４０…ブラックバランス設定部
４１…フレームメモリ
４２…画像制御部
４３…表示処理部
４４…Ｄ／Ａ変換部
４５…表示装置
４６…ホワイトバランス補正判断部
４７…ブラックバランス補正判断部
４９…Ａ／Ｄ変換部
１０２…撮像部
１０３…領域指定部
１０４…画像処理部
１０５…補正判断部
１０６…表示部
１０７…制御部
３００…画像
３０１…指定領域
３０２…指定領域
３０３…標本
１０００…画像
１００１…指定領域
１００２…指定領域
１００３…標本
１５０１…補正不可領域記憶部
１６０１…補正強制スイッチ
１７０１…領域サイズ演算部
１８００…画像
１８０２…標本
１８０３…指定領域
１９００…画像
１９０１…指定領域
１９０２…標本
１９０３…指定領域
２００１…Ｉ／Ｆ部
２００２…パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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