(57)【要約】【課題】観察環境の変化にかかわらず、精度よく観察する。【解決手段】観察対象を撮影する撮影部２と、該撮影部２により取得された画像に基づいて、観察対象における位相差の分布を抽出する位相差分布抽出部３と、撮影部２により取得された画像から１以上の特徴量を抽出する特徴量抽出部５と、該特徴量抽出部５により抽出された特徴量に基づいて、位相差分布抽出部３により抽出された位相差の分布を補正する位相補正部７とを備える観察装置１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象を撮影する撮影部と、
該撮影部により取得された画像に基づいて、観察対象における位相差の分布を抽出する位相差分布抽出部と、
前記撮影部により取得された画像から１以上の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
該特徴量抽出部により抽出された特徴量に基づいて、前記位相差分布抽出部により抽出された位相差の分布を補正する位相補正部とを備える観察装置。
【請求項２】
特徴量と位相差分布の補正量とを対応づけて記憶する記憶部を備え、
前記位相補正部が、前記特徴量抽出部により抽出された特徴量に対応づけて記憶されている補正量を記憶部から検索し、検索された補正量により位相差の分布を補正する請求項１に記載の観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、観察対象の位相差情報を計測することで、透明な観察対象の厚さの分布を測定する観察装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】豪国特許出願公開第２００４２０１１０９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、現実の観察に際しては、光源の光量や絞り量、対物レンズの種類、ＣＣＤカメラの性能などの撮影環境の変化によって位相差情報が大きく変動し、透過光による位相差情報の測定誤差が大きく、精度の高い観察を行うことが困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、観察環境の変化にかかわらず、精度よく観察することができる観察装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、観察対象を撮影する撮影部と、該撮影部により取得された画像に基づいて、観察対象における位相差の分布を抽出する位相差分布抽出部と、前記撮影部により取得された画像から１以上の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、該特徴量抽出部により抽出された特徴量に基づいて、前記位相差分布抽出部により抽出された位相差の分布を補正する位相補正部とを備える観察装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、撮影部により取得された画像から位相差分布抽出部により位相差の分布を抽出することで、観察対象の厚さの分布を測定することができる。撮影により取得された画像には、撮影環境により変動する特徴量が１以上含まれている。画像に含まれる特徴量が特徴量抽出部により抽出されるので、この特徴量に基づいて撮影環境の変化に相当する位相差の分布の補正を位相補正部により行うことができる。これにより、撮影環境が変動しても、高い精度で観察を行うことができる。
【０００８】
上記発明においては、特徴量と位相差分布の補正量とを対応づけて記憶する記憶部を備え、前記位相補正部が、前記特徴量抽出部により抽出された特徴量に対応づけて記憶されている補正量を記憶部から検索し、検索された補正量により位相差の分布を補正することとしてもよい。
このようにすることで、予め特徴量と補正量とを対応づけて記憶しておくことで、抽出した特徴量に基づいて迅速に補正量を求めることができ、補正された精度の高い位相差分布を得ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、観察環境の変化にかかわらず、精度よく観察することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る観察装置１について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る観察装置１は、図１に示されるように、観察対象の画像を取得する撮影部２と、該撮影部２により取得された画像から位相差分布を抽出する位相差抽出部３と、撮影環境に応じて位相差分布を補正する位相補正手段４とを備えている。
【００１１】
撮影部２は、例えば、観察対象からの光を集光する図示しない対物レンズと、該対物レンズにより集光された光を撮影するＣＣＤカメラのような図示しない撮像素子とを備えている。撮影部２により観察対象の２次元的な画像を取得することができるとともに、観察対象に一致させた焦点面を光軸方向に前後にずらして、反対方向に位相差を有する２枚の画像を取得するようになっている。
【００１２】
位相差抽出部３は、撮影部２により取得された反対方向に位相差を有する２枚の画像の差分を演算することにより、観察対象の位相差分布を算出するようになっている。
位相補正手段４は、撮影部２により取得された画像から特徴量を抽出する特徴量抽出部５と、特徴量と補正量とを対応づけて記憶する記憶部６と、記憶部６に記憶されている補正量に基づいて位相差抽出部３により抽出された位相差分布を補正する位相補正部７とを備えている。
【００１３】
特徴量としては、例えば、撮影部２により取得された画像の平均輝度値を挙げることができる。
図２に光源の強度を変化させたときの位相差抽出部３により抽出される位相差の値の変化を示す。この図によれば、光源の強度と位相差との間には一定の関係が存在することがわかる。図中のプロットに対し、実線で示される近似式を適用することができる。
【００１４】
そこで、画像から得られる平均輝度値と、位相差の補正量との関係を図３に示す。
この図によれば、平均輝度値が大きくなるに従って、それに比例して補正量も大きくなるので、平均輝度値と補正量とを対応づけて、図３に示す例では、図中に示される近似式を記憶部６に記憶しておく。
【００１５】
位相補正部７は、取得された画像から平均輝度値が算出されると、その平均輝度値に基づいて記憶部６内を検索し、対応する補正量を受け取るようになっている。例えば、平均輝度値を入力して、近似式に当てはめ、補正量を算出するようになっている。
【００１６】
そして、このようにして算出された補正量を用いて、位相差抽出部３により抽出された位相差分布を補正することにより、図４に示されるように、光源強度が変化しても位相差が変化しない、補正された位相差を得ることができる。
この補正計算を、取得された画像の各画素について行うことにより、精度よく補正された位相差の分布画像を得ることができる。これにより、光源の強度が変化するような撮影環境が変化しても、それに関わらず、精度よく観察することができるという利点がある。
【００１７】
なお、本実施形態においては、特徴量として、画像の平均輝度値を例示したが、これに限定されるものではない。
また、記憶部６には近似式を記憶する他、適当な間隔で特徴量の値と、補正量の値とを対応づけたテーブルを記憶することにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る観察装置を示すブロック図である。
【図２】光源の光量変化に対する位相差の値の変化を示すグラフである。
【図３】図１の観察装置の記憶部に記憶される特徴量としての平均輝度値と位相差値との関係を示すグラフである。
【図４】図１の観察装置により位相差を補正した場合の光源の光量変化に対する位相差の値の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１９】
１  観察装置
２  撮影部
３  位相差抽出部（位相差分布抽出部）
５  特徴量抽出部
６  記憶部
７  位相補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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