(57)【要約】【課題】撮像素子へ入射する光の光軸中心と撮像素子の中心とのずれを検出する撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、顕微鏡本体１１からの観察光１８を撮像する撮像素子１を備えた撮像部２と、撮像素子１により撮像された観察光１８の画像から、撮像素子１の中心の位置と撮像素子１へ入射した観察光１８の光軸中心の位置とを検出するＰＣ３と、その撮像素子１の中心の位置と撮像素子１へ入射した観察光１８の光軸中心の位置とを表示するモニタ４を備える。【選択図】図１
2007171455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学機器からの入射光を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子により撮像された前記入射光の画像から、前記撮像素子の中心の位置と前記撮像素子へ入射した前記入射光の光軸中心の位置とを検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置とを表示する位置表示手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記位置検出手段により検出された前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置との間の距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段により算出された距離を表示する距離表示手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像素子を移動させる移動手段を更に備え、
前記位置検出手段により検出された前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置とが一致するように、前記撮像素子を前記移動手段により移動させる、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
光学機器からの入射光を撮像する撮像素子と、
前記入射光を前記撮像素子で撮像した際に発生する、光軸中心からの減光度情報を予め記憶した記憶手段と、
前記入射光の光軸中心の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された光軸中心位置を基準とし、前記記憶手段に記憶された減光度情報を用いて撮像画像の周辺光量ムラを均一に補正する画像処理手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
撮像素子を備える撮像装置の表示方法であって、
光学機器からの入射光を前記撮像素子により撮像して得た画像から、前記撮像素子の中心の位置と前記撮像素子へ入射した前記入射光の光軸中心の位置とを検出し、
検出した前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置とを表示する、
ことを特徴とする撮像装置の表示方法。
【請求項６】
撮像素子を備える撮像装置の画像処理方法であって、
光学機器からの第１の入射光を前記撮像素子により撮像して得た画像から、前記撮像素子へ入射した前記第１の入射光の光軸中心の位置を検出し、
検出した前記第１の入射光の光軸中心の位置の画素値を基準値として、前記光学機器からの第２の入射光を前記撮像素子により撮像して得た画像の周辺光量ムラを均一に補正する、
ことを特徴とする撮像装置の表示方法。
【請求項７】
撮像素子を備える撮像装置のコンピュータに、
光学機器からの入射光を前記撮像素子により撮像して得た画像から、前記撮像素子の中心の位置と前記撮像素子へ入射した前記入射光の光軸中心の位置とを検出する位置検出機能と、
前記位置検出機能により検出された前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置とを表示する表示機能と、
を実現させるためのプログラム。
【請求項８】
撮像素子を備える撮像装置のコンピュータに、
光学機器からの第１の入射光を前記撮像素子により撮像して得た画像から、前記撮像素子へ入射した前記第１の入射光の光軸中心の位置を検出する位置検出機能と、
前記位置検出機能により検出された前記第１の入射光の光軸中心の位置の画素値を基準値として、前記光学機器からの第２の入射光を前記撮像素子により撮像して得た画像の周辺光量ムラを均一に補正する画像処理機能と、
を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡等の光学機器から入射した光学像を撮像素子により撮像する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、顕微鏡観察にもデジタルカメラが用いられるようになり、撮像のみならず観察もモニタ上で行うことが多くなってきている。
顕微鏡観察時には、レンズや照明などの光学系に起因して、観察像周辺部の輝度が中心部に比べて暗くなる周辺光量ムラ（いわゆる「シェーディング」）が発生する。デジタルカメラによる観察時においても、同様にシェーディングが発生するため、その改善策としてシェーディング補正機能を備えたデジタルカメラもある。シェーディング補正の代表的な手法では、取得された画像上においてシェーディングが発生している箇所に対して画像処理を施すことにより、当該箇所が中央部と同等の輝度になるように画像が補正される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、撮影画像に対しシェーディング補正を行う顕微鏡用デジタルカメラが開示されている。
ところで、顕微鏡とデジタルカメラの嵌合ずれ等の理由により、デジタルカメラの撮像素子へ入射する光の光軸中心と撮像素子の中心とがずれることがある。これはコンデンサの芯出しが上手くできていない場合にも発生するが、接眼レンズへ入射する光の光軸中心と撮像素子へ入射する光の光軸中心が独立であるため、接眼レンズにおいて芯出しをしたとしても、撮像素子へ入射する光の光軸中心が撮像素子の中心とずれている場合がある。このような場合には、撮像素子の中心以外の方向へ光が偏って入射することになり、モニタ上においても上下左右によってシェーディングの発生量が異なってしまう。そのため、モニタ上には極端に光量が低下する箇所が発生するほか、シェーディング補正を行う際にも、期待される輝度ムラの改善が為されない、或いは反対に、補正効果が大きすぎて周辺が明るくなりすぎる等、ユーザの意図しない結果になる場合がある。また、高輝度部が中央部とずれてしまうことから、シェーディング補正を行う際の基準値が適切でなくなり、画像処理後の画像に影響を及ぼす虞もある。
【０００４】
このような問題に対し、例えば特許文献２では、顕微鏡と光学機器ユニットとの間に光学系を挟み、当該光学系を移動させることにより光軸補正を行う手法が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２８１５４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２７９８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に係る手法は、光軸の傾きを補正する手法である。そのため、光軸中心自体がずれている場合には効果を発揮しない。また、この手法では、ずれを検出する手段（ずれ量検出工具）が撮像素子と独立しているため、光軸補正処理が表示部に対して直結しておらず、上述した問題点を解決できない。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑み、撮像素子へ入射する光の光軸中心と撮像素子の中心とのずれを検出、或いは、そのずれを検出及び補正する撮像装置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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る撮像装置は、光学機器からの入射光を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により撮像された前記入射光の画像から、前記撮像素子の中心の位置と前記撮像素子へ入射した前記入射光の光軸中心の位置とを検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置とを表示する位置表示手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る撮像装置は、上記第１の態様において、前記位置検出手段により検出された前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置との間の距離を算出する距離算出手段と、前記距離算出手段により算出された距離を表示する距離表示手段と、を更に備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３の態様に係る撮像装置は、上記第１又は２の態様において、前記撮像素子を移動させる移動手段を更に備え、前記位置検出手段により検出された前記撮像素子の中心の位置と前記入射光の光軸中心の位置とが一致するように、前記撮像素子を前記移動手段により移動させる、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第４の態様に係る撮像装置は、光学機器からの入射光を撮像する撮像素子と、前記入射光を前記撮像素子で撮像した際に発生する、光軸中心からの減光度情報を予め記憶した記憶手段と、前記入射光の光軸中心の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された光軸中心位置を基準とし、前記記憶手段に記憶された減光度情報を用いて撮像画像の周辺光量ムラを均一に補正する画像処理手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は上記の装置のほか、方法やプログラムとして構成することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮像素子の中心と撮像素子へ入射する光の光軸中心とのずれ、及び、そのずれ量を容易に確認することができる。また、そのずれを自動で補正することもできるので、操作の利便性を格段に向上させることができる。また、そのずれが存在するままの状態で撮像された画像であっても、その画像の周辺光量ムラを適正に補正することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１４】
まず、本発明の実施例１に係る撮像装置について説明する。
図１乃至図６は、本実施例に係る撮像装置の説明に用いる図であり、図１は本実施例に係る撮像装置を含む顕微鏡システムの全体構成を示す図、図２は光軸ずれの説明図、図３は本実施例に係るＧＵＩ（Graphical User Interface）の一例を示す図、図４は本実施例に係る動作を示すフローチャート、図５は光軸中心位置を導出する際の説明図、図６は標本画像から白サンプル点を抽出する際の説明図である。
【００１５】
始めに図１及び図２を用いて、本実施例に係る撮像装置を含む顕微鏡システムの全体構成及び光軸ずれの原理について説明する。
図１において、本実施例に係る撮像装置は、撮像素子１を備えた撮像部２、ＰＣ３、及びモニタ４を備えて構成されている。ＰＣ３は、撮像部２の駆動や、撮像された画像に対する画像処理や、モニタ４への画像表示等といった、各種の制御処理を行う。
【００１６】
尚、ＰＣ３は、不図示のＣＰＵ、制御プログラムが記憶されたＲＯＭ、及びＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ等を内部に備え、ＰＣ３が行う各種の制御処理は、当該ＣＰＵが当該ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読出し実行することによって行われる。また、ＰＣ３には、例えばキーボードやマウス等の不図示の入力手段が接続されており、観察者はこれを用いて各種の入力を行うことが可能になっている。
【００１７】
撮像部２は、嵌合部５を介してテレビアダプタ６と接続されている。テレビアダプタ６は、嵌合部７を介して、接眼レンズ８が設置されている鏡筒９と接続されている。鏡筒９は、嵌合部１０を介して顕微鏡本体１１と接続されている。
【００１８】
顕微鏡本体１１には、レボルバ１２、対物レンズ１３、ステージ１４、コンデンサレンズ１５、及びランプハウス１６等が取り付けられており、ステージ１４上には標本１７が載置されている。
【００１９】
このような構成により、観察光１８は、ランプハウス１６から発せられ各光学部位を通過後に撮像素子２に入射するようになっている。
ここで、嵌合部５、７、１０の嵌合は、ロックねじやねじ込みなどの機械的手法により行われるため、締結部には必然的に微小な空間（遊び）が生じる（レボルバ等の嵌合の場合も同様である）。そのため、接眼レンズ８から観察光１８の光軸中心が中央に見える場合であっても、各部位の締結具合によっては撮像素子１へ入射する観察光１８の光軸中心と撮像素子１の中心との間で微小なずれが生じてしまうことがある。その様子を図２に示す。
【００２０】
図２において、点Ｏは、撮像素子１の中心を示し、点Ｐは、撮像素子１へ入射した観察光１８の光軸中心を示す。このように、それぞれの中心がずれてしまうことから、結果的にシェーディングに偏りが生じてしまうことになる。尚、同図では、撮像素子１へ入射した観察光１８を円形領域として示しているが、これは、撮像素子１へ入射した観察光１８における所定輝度値以上の領域を示したものである。
【００２１】
次に、図３を用いて、操作部としてモニタ４に表示される本実施例に係るＧＵＩの一例を説明する。尚、このＧＵＩは、ＰＣ３の制御処理によりモニタ４に表示されるものである。
【００２２】
同図に示したＧＵＩにおいて、ライブ画表示部２１は、リアルタイムにカメラ観察画像（撮像部２の撮像素子１により撮像された画像）を表示する領域であって、撮像素子１の撮像領域にも対応している。また、このライブ画表示部２１は、撮像素子１の中心（点Ｏ）を示す印２２、撮像素子１へ入射する観察光１８の光軸中心（点Ｐ）を示す印２３、及び、その中心間の距離（以下、点ＯＰ間の距離という）２４も併せて表示することが可能になっている。但し、点ＯＰ間の距離２４の表示では、点ＯＰ間の距離がＸ成分及びＹ成分の距離として表示されるようになっている。
【００２３】
Gap Indicator部のラジオボタン２５は、ＯＰ間の距離２４の表示の有無を切り替え可能にするものである。Gap Indicatorではカメラの撮像素子上におけるＯＰ間の画素単位ずれ量（camera-pixel）、または、距離ずれ量（camera-μm）、または、標本像面上における距離（specimen-μm）での表示を可能となっており、それぞれチェックボックスで選択可能となっている。ただし、画素サイズ入力部２７に入力がない場合は、camera-μm、specimen-μmのチェックボックスはグレーアウトされ、選択できないようになる。さらに、倍率情報入力部２６への入力がない場合にもspecimen-μmのチェックボックスはグレーアウトされる。
【００２４】
倍率入力部２６は、光学系の倍率を入力可能にするものであり、対物レンズ（Object lens）１３とテレビアダプタ（TV Adaptor）６の倍率を入力することが可能になっている。画素サイズ入力部２７は、撮像素子（例えばＣＣＤ）の画素サイズ（Pixel size）を入力可能にするものである。尚、点ＯＰ間の距離を求めないのであれば、倍率入力部２６及び画素サイズ入力部２７への入力は不要である。
【００２５】
調整パラメータ入力部２８は、詳しくは後述する調整パラメータ（Threshold）の入力を可能にするものであり、予め、初期値として一定値が入力されている。
実行（Calculate）ボタン２９は、点Ｐの位置の検出や点ＯＰ間の距離の計算を開始させるためのボタンである。
【００２６】
尚、図３においては、説明の便宜上、点ＯＰ間の距離２４と倍率入力部２６をそれぞれ点線で囲って示したが、実際のＧＵＩ上には、これらの点線が表示されないことは言うまでもない。
【００２７】
次に、図４に示すフローチャートと図５を用いて、点Ｐの位置の検出及び点ＯＰ間の距離を求める、本実施例に係る動作について説明する。
尚、本動作は、ＰＣ３において当該ＣＰＵが当該ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し実行することによって行われるものである。
【００２８】
また、本動作開始前には、一旦、ステージ１４上に載置された標本３に対し合焦動作を行って顕微鏡本体１１の光学系を合焦状態にし、その状態を維持したままでステージ１４から標本３を取り外しておくものとする。また、モニタ４に表示されているＧＵＩ（図３参照）には、倍率入力部２６及び画素サイズ入力部２７への入力と、必要に応じて調整パラメータ入力部２８への入力又は及びラジオボタン２５へのチェックとが、予め観察者により行われているものとする。そして、これらが為された上で、モニタ４に表示されているＧＵＩ上の実行ボタン２９が観察者により押下されると本動作が開始する。
【００２９】
図４に示したように、本動作が開始すると、まず、上記の顕微鏡本体１１の状態のままで画像を撮像する（Ｓ１）。すなわち、無標本状態の画像を撮像する。
続いて、Ｓ１で撮像して得た画像から輝度平均値Ｙaveを算出し、これに、ＧＵＩ上の調整パラメータ入力部２８に入力されている調整パラメータ（一定係数αとする）を掛けて中心検出閾値ＴＨ（＝αＹave）を算出する（Ｓ２）。
【００３０】
続いて、Ｓ１で得られた画像から、Ｓ２で算出された中心検出閾値ＴＨ以上の輝度値を有する画素の領域を抽出する（Ｓ３）。尚、このときに抽出される領域は円形の領域となる。例えば、図５に示したように、Ｓ１で得られた画像を画像３１とすると、その画像３１から円形の領域３２が抽出される。
【００３１】
尚、中心検出閾値ＴＨの値が小さい場合や画像の各画素の輝度値が全体的に大きい場合等には、Ｓ１で得られた画像上において、中心検出閾値ＴＨ以上の輝度値を有する画素の領域が広くなり、Ｓ１で得られた画像から円形の領域を抽出することができない場合がある。この場合には、調整パラメータ入力部２８に入力されている調整パラメータの値を、より大きな値にした上で処理をＳ２へ戻す必要がある。このような処理は、自動により行うようにしてもよいし、手動により行うようにしてもよい。
【００３２】
続いて、Ｓ３で抽出された領域から、上下左右のピークの４点（ｘ座標値が最大となる点及び最小となる点とｙ座標値が最大となる点及び最小となる点からなる４点）を抽出（検出）する（Ｓ４）。尚、ここで言うｘ座標値及びｙ座標値に係るｘｙ座標系は、図５に示したｘｙ座標系３３のとおりであり、これらの４点を、同図に示したように、Ｒ点、Ｌ点、Ｕ点、Ｄ点の４点とする。
【００３３】
続いて、Ｓ４で抽出された４点の座標、すなわち、図５に示したように、Ｒ点の座標（Ｘr，Ｙr）、Ｌ点の座標（Ｘl，Ｙl）、Ｕ点の座標（Ｘu，Ｙu）、Ｄ点の座標（Ｘd，Ｙd）を、画素単位で取得し、そして、それら４点の座標から観察光１８の光軸中心（点Ｐ）の座標を求める（Ｓ５）。尚、この点Ｐの座標は、次の通りとなる。
【００３４】
【数１】
2007171455.tif 000003
また、Ｓ５では、Ｓ１で撮像された画像から、撮像素子１の中心（点Ｏ）の座標も求める。例えば、Ｓ１で撮像された画像の中心を撮像素子１の中心として、その位置を求める。
【００３５】
続いて、ラジオボタン２５のON/OFFチェックを判定する（Ｓ６）。ONにチェックが入っている場合は、倍率入力部２６・画素サイズ入力部２７で設定された各値と点Ｏ・点Ｐの座標から、ずれ量の距離を計算する（Ｓ７）。点Ｏの座標をＯ（ｘo，ｙo）、対物レンズの倍率をＭOB、ＴＶアダプタの倍率をＭTV、撮像素子の画素サイズをＬとすると、ｘ座標方向の距離について下記のようになる。ｙ座標方向についても、同様の計算で算出できる。
【００３６】
【数２】
2007171455.tif 000004
【００３７】
【数３】
2007171455.tif 000005
【００３８】
【数４】
2007171455.tif 000006
ラジオボタンにOFFにチェックが入っている場合は、Ｓ７の処理を行わずに次の処理へ進む。
【００３９】
Ｓ７の後、或いは、Ｓ６がＮｏの後は、ＧＵＩ上のライブ画表示部２１に、観察光１８の光軸中心を示す点Ｐの印２３と、撮像素子１の中心を示す点Ｏの印２２を表示し、更にラジオボタン２５にチェックが有った場合には、Ｓ７で求めた点ＯＰ間の距離を、点ＯＰ間の距離２４として表示する（Ｓ８）。
【００４０】
このような動作により、撮像素子１の中心と、撮像素子１へ入射する観察光１８の光軸中心と、その中心間のずれ量とを、モニタ４に表示することができる。
以上、本実施例に係る撮像装置によれば、観察者は、簡単な操作により、撮像素子１の中心と、撮像素子１に入射する観察光１８の光軸中心と、その中心間のずれ量を、明確に確認することができる。そのため、そのずれの存在に気付かずにモニタ観察や撮像が行われてしまうのを防止するほか、そのずれを観察者が確認した場合には、そのずれを手動により調整するためのサポート機能として用いることもできる。
【００４１】
尚、本実施例に係る撮像装置においては、以下のような各種の変形例が考えられる。
例えば、本実施例に係る撮像装置では、観察光１８の光軸中心（点Ｐ）の座標を中心検出閾値ＴＨを用いて求めるようにしたが、他の手法により求めるようにしてもよい。他の手法としては、Ｓ１で得られた画像上から所定の数点を取り出し、その輝度値をプロットして、輝度値の分布を２次曲面で近似する手法があげられる。これにより、導出された２次曲面の形状を分析することにより、光軸中心（点Ｐ）を求めることが可能となる。
【００４２】
また、本実施例に係る撮像装置では、無標本状態の画像に基づいて処理を行う手法を説明したが、図６に示すように、標本１７が存在する状態においても、背景が白色となる無標本の位置から抽出されたサンプル点（例えば同図のＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔｎ等）に基づいて処理を行う手法を適用することも可能である。この手法では、予め標本１７を撮像して得た画像から彩度値を導出しておき、彩度＝０となる箇所であって処理に必要な点をサンプル点として抽出し、そのサンプル点から２次曲面を求めることによって、観察光１８の光軸中心（点Ｐ）を求めることが可能となる。
【００４３】
また、本実施例に係る撮像装置において、倍率入力部２６に入力された倍率に応じて、調整パラメータ入力部２８に入力される調整パラメータ（一定係数α）を自動的に変更するようにしてもよい。この場合には、入力された対物レンズ１３の倍率に応じて調整パラメータを自動的に変更させるようにすること等も可能となる。
【００４４】
また、本実施例に係る撮像装置では、当該撮像装置に対する操作を、ＰＣ３やモニタ４に表示されたＧＵＩを介して受け付けていたが、これらの操作をコントロールボックスなど他の操作部を介して受け付けるようにしてもよい。
【実施例２】
【００４５】
本発明の実施例２に係る撮像装置は、実施例１で説明した点ＯＰ間の距離を求めた後、更に、点ＯＰ間のずれを自動補正するようにした構成である。
図７及び図８は、本実施例に係る撮像装置の説明に用いる図であり、図７は本実施例に係る撮像装置を含む顕微鏡システムの一部構成を示す図、図８は本実施例に係る動作を示すフローチャートである。尚、本実施例の説明では、実施例１と同様の構成については説明を省略する。
【００４６】
始めに図７を用いて、本実施例に係る撮像装置を説明する。
同図に示したように、撮像部２において、撮像素子１は、撮像素子調整ステージ３６に設置されており、その撮像素子１が設置されている撮像素子調整ステージ３６は、Ｘ方向駆動モータ３７及びＹ方向駆動モータ３８の駆動により、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能に構成されている。尚、これら駆動モータ３７、３８の駆動制御は、ＰＣ３が行う。
【００４７】
次に、図８に示すフローチャートに沿って、点ＯＰ間のずれを補正する、本実施例に係る動作について説明する。
尚、本動作も、ＰＣ３によって行われるものである。
【００４８】
また、本動作開始前においても、撮像素子の画素サイズ入力部２７に画素サイズ入力が行われているものとする。そして、その上で、モニタ４に表示されているＧＵＩ上の実行ボタン２９が観察者により押下されると本動作が開始する。
【００４９】
図８に示したように、本動作が開始すると、まず、Ｓ１１では、図４に示したＳ１乃至Ｓ７と同様の処理を行う。但し、本実施例では、ラジオボタン２５のチェックの有無にかかわらずＳ６がＹｅｓになるものとする。すなわち、Ｓ１１では、点Ｐ及び点Ｏの位置を検出して点ＯＰ間の距離（ｘ成分及びｙ成分の距離）を求める。
【００５０】
続いて、Ｓ１１で求めた点ＯＰ間の距離から点ＯＰ間のずれ補正量を求め、当該ずれ補正量に応じたｘ成分及びｙ成分の駆動信号を、それぞれＸ方向駆動モータ３７及びＹ方向駆動モータ３８へ出力して（Ｓ１２）、点ＯＰ間のずれ補正を完了する。
【００５１】
このような動作により、撮像素子１が設置されている撮像素子調整ステージ３６が移動し、点ＯＰ間のずれが補正される。
以上、本実施例に係る撮像装置によれば、観察者が煩雑な操作を行うことなく、撮像素子１の中心（点Ｏ）と撮像素子１へ入射する観察光１８の光軸中心（点Ｐ）のずれを、自動補正することができる。そのため、そのずれを調整するための細かい調整操作を観察者が行う必要はなく、操作の利便性を格段に向上させることができる。また、シェーディングの偏りを解消することもできるので、観察像の最適化を実現することもできる。
【００５２】
尚、本実施例に係る撮像装置においては、以下のような各種の変形例が考えられる。
例えば、本実施例に係る撮像装置では、撮像素子１が設置された撮像素子調整ステージ３６の移動をモータ駆動により行っているが、ピエゾ素子駆動など他の手段により行うようにしてもよい。特に、ピエゾ素子駆動等による画素ずらし機能を既に有している撮像装置に対しては、装置の大幅な改良を要することなく当該補正機能を実装することができる利点がある。
【００５３】
また、本実施例に係る撮像装置において、点ＯＰ間のずれを自動補正する際の補正可能な距離を制限するようにしてもよい。すなわち、撮像素子１へ入射した観察光１８の光軸中心が撮像素子１の中心から一定距離以上離れていた場合には、その旨をモニタ４に表示するなど観察者にその旨を通知して自動補正を行わず、それが一定距離以内にある場合には自動補正を行うようにする。尚、この場合、自動補正を行わないときに、更に、観察者に手動操作による補正を促すようにすることもできる。このような手法を用いれば、撮像素子１の移動可能範囲が狭い撮像装置であっても上記の自動補正を適用可能となる。
【００５４】
また、本実施例に係る撮像装置において、撮像素子１へ入射する観察光１８の光軸中心の位置を対物レンズ１３の倍率毎に記憶するようにすることもできる。この場合は、対物レンズ１３を変更した際に、変更後の対物レンズ１３に対応する光軸中心の位置を読み出し、これに基づいて自動で点ＯＰ間のずれを補正するように撮像素子１を移動させることができるので、利便性を向上させることができる。
【００５５】
また、本実施例に係る撮像装置では、撮像素子１が設置された撮像素子調整ステージ３６の移動により自動補正する手法を説明したが、本実施例に係る撮像装置を含むシステムにおいて、顕微鏡本体１のコンデンサレンズ１５を電動駆動により移動させることにより、撮像素子１へ入射する観察光１８の光軸中心を撮像素子１の中心へ合わせるようにして自動補正を行うようにしてもよい。
【実施例３】
【００５６】
次に、本発明における第３の実施例について説明する。図９は本実施例の説明に用いるフローチャート、図１０は本実施例の説明に用いるＧＵＩの図、図１１は本実施例に用いるテーブル図である。
【００５７】
本実施例において、ＰＣ３では撮像素子１で画像を取得した際に発生する、光軸中心からの周辺光量低下補正情報（以下、シェーディング補正情報）を予め記憶しているものとする。保持しているシェーディング補正情報は、図１１に示す表の通り、各対物レンズ１３・ＴＶアダプタ６を組み合わせて使用した際に発生する各位置でのシェーディング補正情報ＳｈOB,TV（ｘ，ｙ）の他、それらの光学組み合わせ情報が不明な際に引用する代表的なシェーディング補正情報Ｓｈ-,-（ｘ，ｙ）を保持しているものとする。
【００５８】
また、図１０のＧＵＩにおいて、１０１は２１と同様ライブ画表示部、１０２はシェーディング補正の実行の有無を選択するラジオボタン、１０３は２６と同じ倍率入力部である。また、１０４は撮像ボタンであり、押下することで画像を取得、ＰＣ３内に保存する。
【００５９】
次に、図９に示すフローチャートに沿って、本実施例による画像処理手法について説明する。
観察者が、図３に示すＧＵＩ上のcalculateボタン２９を押下すると、本動作が開始する。図４に示すＳ５までは、第１実施例と同様である。このとき、光軸中心位置をＰＣ３内に保持する（Ｓ２２）。
【００６０】
その後、観察者はステージ１４に標本１７を載せ（Ｓ２３）、図１０のＧＵＩにて１０４を押下し、通常の画像取得操作を行う（Ｓ２４）。このとき、標本画像を取得（Ｓ２４）後、ラジオボタン１０２のチェックを判定する（Ｓ２５）。ONであった場合、ＰＣ３によって画像補正が行われる（Ｓ２６）。
【００６１】
このときの画像補正処理について説明する。
はじめに、倍率入力部１０３に設定された入力値を参照し、ＰＣ３からその組み合わせに相当するシェーディング補正情報ＳｈOB,TV（ｘ，ｙ）を取得する。次に、点Ｐの位置を基準とするために、シェーディング補正式に対し点Ｐと点Ｏの距離分だけ参照値をずらす。これにより、中心座標をずらしてシェーディング補正をかけることができるようになる。
【００６２】
【数５】
2007171455.tif 000007
このシェーディング補正式をＳ２４で取得した画像に適用し、画像を補正する（Ｓ２６）。その後、画像をＰＣ３に保存する（Ｓ２７）。
【００６３】
Ｓ２５にてラジオボタン２５がOFFであった場合、Ｓ２４で取得した画像をそのままＰＣ３内に保存する（Ｓ２７）。
以上の手法により、画像の周辺光量ムラを補正することができる。
【００６４】
以上、本実施例に係る撮像装置によれば、撮像素子１の中心と撮像素子１へ入射する観察光の光軸中心がずれたままであっても、標本画像の周辺光量ムラ（シェーディング）を適切に補正することができる。尚、周辺光量ムラを補正する際の基準を画像中心（撮像素子１の中心）とした場合、撮像素子１へ入射する観察光の光軸中心が撮像素子１の中心からずれると、光量が最大となる箇所を基準にすることができないが、本実施例に係る手法によれば、撮像素子１へ入射する観察光の光軸中心を基準と定めることができるため、最適な画像補正を行うことができる。
【００６５】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはもちろんである。
【００６６】
例えば、上述した各実施例に係る撮像装置の構成又は及び動作に、他の実施例に係る撮像装置の構成又は及び動作を組み合わせて構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１に係る撮像装置を含む顕微鏡システムの全体構成を示す図である。
【図２】光軸ずれの説明図である。
【図３】実施例１に係るＧＵＩの一例を示す図である。
【図４】実施例１に係る動作を示すフローチャートである
【図５】光軸中心位置を導出する際の説明図である。
【図６】標本画像から白サンプル点を抽出する際の説明図である。
【図７】実施例２に係る撮像装置を含む顕微鏡システムの一部構成を示す図である。
【図８】実施例２に係る動作を示すフローチャートである。
【図９】実施例３に係る動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施例３の説明に用いるＧＵＩの図である。
【図１１】実施例３に用いるテーブル図である。
【符号の説明】
【００６８】
１      撮像素子
２      撮像部
３      ＰＣ
４      モニタ
５      嵌合部
６      テレビアダプタ
７      嵌合部
８      接眼レンズ
９      鏡筒
１０    嵌合部
１１    顕微鏡本体
１２    レボルバ
１３    対物レンズ
１４    ステージ
１５    コンデンサレンズ
１６    ランプハウス
１７    標本
１８    観察光
２１    ライブ画表示部
２２    撮像素子の中心を示す印
２３    観察光の光軸中心を示す印
２４    中心間の距離
２５    ラジオボタン
２６    倍率入力部
２７    画素サイズ入力部
２８    調整パラメータ入力部
２９    実行ボタン
３１    画像
３２    円形領域
３３    ｘｙ座標系
３６    撮像素子調整ステージ
３７    Ｘ方向駆動モータ
３８    Ｙ方向駆動モータ
１０１  ライブ画表示部
１０２  ラジオボタン
１０３  倍率入力部
１０４  撮像ボタン
【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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