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JPH09203854A - Multidirectional image input device - Google Patents

Multidirectional image input device

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Publication number
JPH09203854A
JPH09203854A JP8012010A JP1201096A JPH09203854A JP H09203854 A JPH09203854 A JP H09203854A JP 8012010 A JP8012010 A JP 8012010A JP 1201096 A JP1201096 A JP 1201096A JP H09203854 A JPH09203854 A JP H09203854A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
standard sample
space
optical
image input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8012010A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3727704B2 (en
Inventor
Susumu Kikuchi
奨 菊地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP01201096A priority Critical patent/JP3727704B2/en
Publication of JPH09203854A publication Critical patent/JPH09203854A/en
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  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple device having a wide applicable range and realizing positioning useful on practical use by inputting the image of a standard sample in shape satisfying optical reference in the case of observation or obtaining optical characteristic in the case of observation. SOLUTION: In microscopes 1 and 2, the images of plural minute samples 20 corresponding to different focusing surfaces are picked up while moving the focusing surface by focusing surface control units 7 and 8, and an image signal is inputted in a processor 4. In the processor 4, the image signal is digital- converted by A/D converters 12 and 13 and recorded in memories 14 and 15. The peak coordinate is detected concerning the 3D observed image of the sample 20 inputted from both of microscopes 1 and 2, and defined as a common origin in 3D observation space. The origin of the 3D observed image and information on the scales (x), (y) and (z) obtained in such a way in the image input system of the microscope are utilized for the positioning between the inputted images from the microscopes in an observation mode.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、対象物体の画像を
異なる複数の方向から入力するように構成された多方向
画像入力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multidirectional image input device configured to input an image of a target object from a plurality of different directions.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、光学結像系を有する画像入力装
置を利用して光軸に平行な断層像若しくは、3次元像
(3D像)を再構成するために、対象物の像を複数の異
なる方向から入力する技術が知られている。そのような
装置では、各々の入力画像を断層面内で位置合わせする
ことが必要となる。
2. Description of the Related Art Generally, in order to reconstruct a tomographic image or a three-dimensional image (3D image) parallel to an optical axis by using an image input device having an optical image forming system, a plurality of images of an object are obtained. Techniques for inputting from different directions are known. In such a device, it is necessary to align each input image in the tomographic plane.

【0003】例えば、P.J.Shaw,D.A.Agard,Y.Hiraoka
and J.W.Sedat,”Tilted view reconstruction in opti
cal microscopy ”,Biophys.J.55(1989)pp.101-110.
には、回転試料ホルダを設けた顕微鏡において、合焦位
置を光軸方向に移動しつつ、入力した複数の画像から構
成される画像セットを互いに90°異なる方向から2回
入力し、それらを3次元空間上で位置合わせする際に、
対象物体の入力画像セット間で位相相関を計算するシス
テムが提案されている。
For example, PJShaw, DAAgard, Y.Hiraoka
and JWSedat, ”Tilted view reconstruction in opti
cal microscopy ”, Biophys. J. 55 (1989) pp. 101-110.
In a microscope equipped with a rotating sample holder, while moving the focus position in the optical axis direction, an image set composed of a plurality of input images is input twice from directions different from each other by 90 °, and these are set to 3 When aligning in dimensional space,
A system has been proposed for calculating the phase correlation between the input image sets of the target object.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術は、
原理的に顕微鏡の対物レンズの開口(Numerical Apertu
re:N.A.)が十分大きく、光軸を直交する2方向に
設定しても各々の方向に対する3次元光学伝達特性が空
間周波数上で大きくオーバーラップしているような条件
の下で利用することができる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In principle, the aperture of the objective lens of a microscope (Numerical Apertu
re: N. A. ) Is sufficiently large, and even if the optical axes are set in two directions orthogonal to each other, it can be used under the condition that the three-dimensional optical transfer characteristics in each direction largely overlap on the spatial frequency.

【0005】しかし、この従来技術には、光学結像系の
開口が小さく入力画像間の相関がとりにくい場合や対象
画像の空間周波数特性に依存せずに適用できる位置合わ
せについては記載されていない。
However, this prior art does not describe the alignment that can be applied when the aperture of the optical imaging system is small and it is difficult to establish correlation between input images, or when it does not depend on the spatial frequency characteristics of the target image. .

【0006】そこで本発明は、適用範囲が広くしかも簡
便で実用上有用な位置合わせ可能な多方向画像入力装置
を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a multi-directional image input device which has a wide application range, is simple, and is practically useful for position alignment.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、異なる方向から観察するための空間におけ
る画像入力の範囲内に、対象物を結像するように配置さ
れた複数の光学系と、この複数の光学系の各々の像面に
配置された複数の撮像素子とを有する多方向画像入力装
置において、画像入力時に対象物が存在する前記画像入
力の範囲内に配置される、観察する際の光学的な基準設
定を満たす形状の標準試料と、前記複数の光学系の物体
空間における焦点の合った物体面の位置(合焦位置)を
移動させる合焦位置制御手段と、前記合焦位置制御手段
により光学系の合焦位置を所定の物体空間に設定した状
態で撮像素子が取得した前記標準試料の像情報及び、該
像情報を取得する際の合焦位置の情報を対応させて記録
する標準試料像記録手段と、前記合焦位置制御手段によ
り光学系の合焦位置を移動させながら標準試料記録手段
に記録された異なる合焦位置に対応する複数の標準試料
の像より構成される標準試料観測像空間から、複数の光
学系の各々に対応するこの標準試料観測像空間どうしの
位置関係を検出する位置関係検出手段とで構成される多
方向画像入力装置を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides a plurality of optical elements arranged to image an object within the range of image input in a space for viewing from different directions. In a multi-directional image input device having a system and a plurality of imaging elements arranged on the image planes of each of the plurality of optical systems, the object is arranged within the range of the image input in which an object exists at the time of image input. A standard sample having a shape satisfying an optical reference setting at the time of observation, a focus position control means for moving a position (focus position) of a focused object surface in an object space of the plurality of optical systems, Corresponds the image information of the standard sample acquired by the image sensor with the in-focus position of the optical system set in the predetermined object space by the in-focus position control means, and the in-focus position information when the image information is acquired. Image of standard sample to be recorded Means and a standard sample observation image space composed of a plurality of standard sample images corresponding to different focus positions recorded in the standard sample recording means while moving the focus position of the optical system by the focus position control means. From the above, there is provided a multi-directional image input device comprising a positional relationship detecting means for detecting the positional relationship between the standard sample observation image spaces corresponding to each of the plurality of optical systems.

【0008】又は、異なる方向から対象物を結像するよ
うに配置された複数の光学系と、この複数の光学系の各
々の像面に配置された複数の撮像素子とを具備する多方
向画像入力装置において、画像入力時に対象物が存在す
る前記画像入力の範囲内に配置される、観察する際の光
学的な基準設定を満たす形状の標準試料と、複数の光学
系の各々に設けられ、物体空間における焦点の合った物
体面の位置(合焦位置)を移動させる合焦位置制御手段
と、前記合焦位置制御手段により光学系の合焦位置を所
定の物体空間に設定した状態において、撮像素子により
取得された標準試料の像とこの像を撮像する際の合焦位
置の情報とを対応させて記録する標準試料像記録手段
と、前記合焦位置制御手段により光学系の合焦位置を移
動させながら、前記標準試料像記録手段に記録された異
なる合焦位置に対応する複数の標準試料の像より構成さ
れる標準試料観測像空間から、複数の光学系の各々に対
応するこの標準試料観測像空間どうしの位置関係を検出
する位置関係検出手段と、前記位置関係検出手段により
検出された複数の光学系の各々に対応する標準試料観測
像空間どうしの位置関係に基づき、複数の光学系の各々
の空間位置を制御する光学系位置制御手段とで構成され
る多方向画像入力装置を提供する。
Alternatively, a multi-directional image including a plurality of optical systems arranged so as to form an image of an object from different directions and a plurality of image pickup devices arranged on respective image planes of the plurality of optical systems. In the input device, the object is located in the range of the image input at the time of image input, a standard sample having a shape satisfying the optical reference setting at the time of observation, and provided in each of a plurality of optical systems, In a state where the focus position control means for moving the position (focus position) of the focused object surface in the object space, and the focus position of the optical system set in the predetermined object space by the focus position control means, Standard sample image recording means for recording the image of the standard sample acquired by the image pickup device and information of the focus position at the time of capturing this image, and the focus position of the optical system by the focus position control means. While moving the From the standard sample observation image space composed of a plurality of standard sample images corresponding to different focus positions recorded in the quasi-sample image recording means, the standard sample observation image spaces corresponding to each of the plurality of optical systems are Based on the positional relationship between the standard sample observation image space corresponding to each of the plurality of optical systems detected by the positional relationship detecting means and the positional relationship detecting means for detecting the positional relationship, the spatial position of each of the plurality of optical systems Provided is a multidirectional image input device including an optical system position control means for controlling the.

【0009】この様に構成された 多方向画像入力装置
は、観察する際の光学的な基準設定を満たす若しくは、
観察する際に光学的な特性が得られる、形状の標準試料
の像を入力することにより、光学結像系の空間特性を直
接反映した像を推定することが可能になり、多方向画像
入力装置における各入力画像間の位置合わせに必要な像
情報が得られる。本発明は多方向画像入力装置における
各光学結像系の開口が小さいために各入力画像間の相関
がとりにくい場合にも適用でき、且つ対象画像の空間周
波数特性にも依存せず、適用範囲が広い。
The multidirectional image input device thus constructed satisfies the optical reference setting for observation, or
By inputting an image of a standard sample with a shape that provides optical characteristics during observation, it is possible to estimate an image that directly reflects the spatial characteristics of the optical imaging system. The image information necessary for the registration between the input images at is obtained. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied even when the correlation between input images is difficult to take because the aperture of each optical imaging system in the multi-directional image input device is small, and does not depend on the spatial frequency characteristic of the target image. Is wide.

【0010】[0010]

【発明の実施形態】以下、図面を参照して本発明の実施
形態について詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0011】図1には、本発明による第1の実施形態と
しての多方向画像入力装置の構成例を示し説明する。こ
の装置は、大別して、2つの顕微鏡1、顕微鏡2及び、
標準試料設置部3、プロセッサ4とで構成される。
FIG. 1 shows an example of the configuration of a multidirectional image input apparatus according to the first embodiment of the present invention. This device is roughly divided into two microscopes 1, a microscope 2 and
The standard sample setting unit 3 and the processor 4 are included.

【0012】前記顕微鏡1,2は、同じに構成され、任
意の試料を設置する物体空間(以下、試料空間と呼ぶ)
上で各々の光軸が直角に交わるように構成されている。
前記顕微鏡1,2は、主な構成部位として、対物レンズ
5,6、焦点の合った物体面(合焦面)の位置を光軸方
向に駆動制御するための合焦面制御器7,8、試料の像
を撮像するためのTVカメラ9,10により構成され
る。
The microscopes 1 and 2 are constructed in the same manner, and an object space for placing an arbitrary sample (hereinafter referred to as a sample space)
The above optical axes are configured to intersect at a right angle.
The microscopes 1 and 2 have objective lenses 5 and 6 as main components, and focusing surface controllers 7 and 8 for driving and controlling the positions of focused object surfaces (focusing surfaces) in the optical axis direction. , TV cameras 9 and 10 for capturing an image of the sample.

【0013】なお、入力画像の画素間距離に相当する試
料空間での実サイズは、予め標準スケールを用いるなど
して計測されて、分かっているものとする。これは、顕
微鏡1,2の各々による観測画像空間に対して、共通の
3Dスケールを定義するために必要となる。つまり、顕
微鏡1による観測画像空間において光軸方向にz座標を
定義すると、顕微鏡1による観測画像空間では、そのz
座標は結像面内の水平方向に対応する。
It is assumed that the actual size in the sample space corresponding to the inter-pixel distance of the input image is known by being measured in advance using a standard scale. This is necessary to define a common 3D scale for the observation image space by each of the microscopes 1 and 2. That is, when the z coordinate is defined in the optical axis direction in the observation image space of the microscope 1, the z coordinate is defined in the observation image space of the microscope 1.
The coordinates correspond to the horizontal direction in the image plane.

【0014】従って、共通な3Dスケールを定義するた
めには、画像内の実サイズと合焦面の実移動距離とが分
かっていることが必要である。
Therefore, in order to define a common 3D scale, it is necessary to know the actual size in the image and the actual movement distance of the focusing surface.

【0015】また、合焦面制御器7,8の構成例として
は、例えば、ステッピングモータが内蔵され、プロセッ
サ4内のステッピングモータのコントローラ17,18
により発生されるパルス数により、対物レンズ5,6の
移動距離がそれぞれに制御され、合焦面位置に設定され
るようになっている。
Further, as a configuration example of the focusing surface controllers 7 and 8, for example, a stepping motor is built in, and stepping motor controllers 17 and 18 in the processor 4 are provided.
The moving distances of the objective lenses 5 and 6 are respectively controlled by the number of pulses generated by, and are set at the focal plane position.

【0016】従って、入力される複数の画像の各々に対
応する合焦面の位置は、プロセッサ4で常に把握でき
る。なお、合焦面制御器7,8内に対物レンズ5,6の
光軸方向の位置を検出するエンコーダを設け、検出され
たエンコード信号をプロセッサ4にフィードバックする
ように構成しても良い。
Therefore, the position of the focusing plane corresponding to each of the plurality of input images can be always grasped by the processor 4. An encoder for detecting the positions of the objective lenses 5 and 6 in the optical axis direction may be provided in the focusing surface controllers 7 and 8 and the detected encode signal may be fed back to the processor 4.

【0017】以上のような構成により、合焦面を移動さ
せながら入力された複数の画像を配列することにより構
成される3D観測画像空間のx,y,zスケールは、各
顕微鏡1,2の入力画像に対して、共通なスケールとし
て記述される。その他に、各顕微鏡1,2により入力さ
れた画像を相互に利用するために必要なのは、各顕微鏡
画像入力系に対して共通な原点の情報である。
With the above configuration, the x, y, z scales of the 3D observation image space formed by arranging a plurality of input images while moving the focusing surface are the x, y, z scales of the microscopes 1 and 2. It is described as a common scale for the input image. In addition, what is necessary for mutual use of images input by the microscopes 1 and 2 is information on the origin common to the microscope image input systems.

【0018】本実施形態では、以下に述べるような微小
標準試料を用いた構成により、3D観測画像空間の原点
を決定する。
In the present embodiment, the origin of the 3D observation image space is determined by the structure using a micro standard sample as described below.

【0019】図2には、前記標準試料設置部3の詳細な
構成例を示す。
FIG. 2 shows a detailed structural example of the standard sample setting section 3.

【0020】この標準試料設置部3において、微小試料
20を保持するホルダ31は、ホルダ回転制御装置32
により、必要に応じて対物レンズ5,6(顕微鏡1,
2)の光軸が交わる付近の試料空間上の位置に微小試料
20が設置されるように駆動制御される。
In this standard sample setting section 3, the holder 31 for holding the micro sample 20 is a holder rotation control device 32.
The objective lenses 5 and 6 (microscope 1,
The drive control is performed so that the micro sample 20 is installed at a position on the sample space near the intersection of the optical axes of 2).

【0021】この標準試料設置部3の動作は、位置情報
を得るための「キャリブレーションモード」と目的とす
る試料を観察するための「観察モード」とを有する。前
記キャリブレーションモードでは、微小試料20が試料
空間に設置され、その画像が顕微鏡1,2により同時に
入力される。
The operation of the standard sample setting section 3 has a "calibration mode" for obtaining position information and an "observation mode" for observing a target sample. In the calibration mode, the micro sample 20 is placed in the sample space, and the images thereof are simultaneously input by the microscopes 1 and 2.

【0022】以下、本発明に関係するキャリブレーショ
ンモード時の構成動作について説明する。
The constituent operation in the calibration mode related to the present invention will be described below.

【0023】前記顕微鏡1,2の各々において、合焦面
制御器7,8により、合焦面を移動させながら異なる合
焦面に対応する複数の微小試料20の画像が撮像され、
画像信号はプロセッサ4に入力される。
In each of the microscopes 1 and 2, the focusing surface controllers 7 and 8 capture images of a plurality of minute samples 20 corresponding to different focusing surfaces while moving the focusing surfaces.
The image signal is input to the processor 4.

【0024】このプロセッサ4内ではA/D変換器1
2,13により、それぞれ画像信号がディジタル変換さ
れ、メモリ14,15に記録される。このようにしてメ
モリ14,15には、合焦面の異なる複数の画像が記録
される。
In the processor 4, the A / D converter 1
The image signals are digitally converted by 2 and 13 and recorded in the memories 14 and 15, respectively. In this way, a plurality of images with different focusing surfaces are recorded in the memories 14 and 15.

【0025】次に、累積加算器16によりメモリ14に
記録された複数の画像間の加算が実行され、その結果
は、1枚の画像としてメモリ内部バス21を介して、メ
モリ23に記録される。このメモリ23に記録された加
算画像からは、ピーク検出器24により2次元のピーク
座標が検出され、その座標値は、メモリ25に記録され
る。
Next, the cumulative adder 16 performs addition between the plurality of images recorded in the memory 14, and the result is recorded in the memory 23 via the memory internal bus 21 as one image. . The peak detector 24 detects two-dimensional peak coordinates from the added image recorded in the memory 23, and the coordinate values are recorded in the memory 25.

【0026】この加算画像における濃度のピークは、前
記標準試料20の3D空間上の位置に対応して出現す
る。続いて、メモリ14に記録されている各画像から、
ピーク座標に相当する画像濃度値が、次々に読み出さ
れ、1次元プロフィールとしてメモリ23に記録され
る。そしてピーク検出器24では、メモリ23に記録さ
れた1次元プロフィールからピーク座標が検出され、そ
の座標値はメモリ25に記録される。
The peak of the density in the added image appears corresponding to the position of the standard sample 20 in the 3D space. Then, from each image recorded in the memory 14,
Image density values corresponding to the peak coordinates are read out one after another and recorded in the memory 23 as a one-dimensional profile. Then, the peak detector 24 detects the peak coordinates from the one-dimensional profile recorded in the memory 23, and the coordinate values are recorded in the memory 25.

【0027】以上説明した動作は、メモリ15に記録さ
れている画像についても同様に行なわれ、結果的に顕微
鏡1,2の両方から入力された微小試料20に対する3
D観測画像の各々について、ピーク座標が検出され、3
D観測空間の共通の原点と定義される。なお、メモリ2
5には、予め求められていたx,y,z方向のスケール
情報も記録されている。これらの標準試料の像情報とそ
の像を撮像する(取り込む)際の合焦位置の情報とは、
対応されてメモリに記憶されるものとする。
The above-described operation is similarly performed for the image recorded in the memory 15, and as a result, 3 for the micro sample 20 input from both the microscopes 1 and 2.
For each of the D observation images, the peak coordinates are detected and 3
D is defined as the common origin of the observation space. Note that the memory 2
In 5, the previously obtained scale information in the x, y, z directions is also recorded. The image information of these standard samples and the information of the focus position when capturing (capturing) the image are
Corresponding and stored in the memory.

【0028】このようにして求められた各顕微鏡画像入
力系における3D観測画像の原点およびx,y,zスケ
ール情報は、観測モードにおいて各顕微鏡からの入力画
像間の位置合わせに利用される。なお、プロセッサ4内
には、合焦面制御器7,8を駆動制御するコントローラ
17,18及び、標準試料設置部3を駆動制御するコン
トローラ19が内蔵される。プロセッサ4全体の制御は
CPU22で行なわれ、各構成要素間の信号伝達は内部
バス21を介して行なわれる。
The origin and the x, y, z scale information of the 3D observation image in each microscope image input system thus obtained are used for alignment between the input images from each microscope in the observation mode. The processor 4 has controllers 17 and 18 for driving and controlling the focusing surface controllers 7 and 8 and a controller 19 for driving and controlling the standard sample setting unit 3. The CPU 22 controls the entire processor 4, and signals are transmitted between the respective components via the internal bus 21.

【0029】前記微小試料20としては、メモリ14,
15に記録されるディジタル画像の1画素に相当する試
料空間上の大きさより小さい物体が用いられる。微小試
料20の例としては、光軸に沿った方向に断面が円形で
あればよく、微小金属球や円錐、円柱等の形状を用いれ
ば良い。
The minute sample 20 includes a memory 14,
An object smaller than the size in the sample space corresponding to one pixel of the digital image recorded in 15 is used. As an example of the micro sample 20, the cross section may be circular in the direction along the optical axis, and a shape such as a micro metal sphere, a cone, or a cylinder may be used.

【0030】また、顕微鏡1,2が蛍光顕微鏡の場合に
は、蛍光色素を浸透させた微小球(蛍光ビーズ)を用い
ても良い。
When the microscopes 1 and 2 are fluorescence microscopes, microspheres (fluorescent beads) in which a fluorescent dye is permeated may be used.

【0031】一方、微小試料20の代わりに、撮像範囲
に比べてそれほど大きくない球状の物体を用いてもよ
い。この球状の物体は、3D空間の全方向に対して十分
な帯域を有すると考えられるので、微小試料を用いた場
合の入力画像と相似で大きさが拡大された画像が観測さ
れることになり、ピークは検出できる。また、図3に示
すような先端が鋭利な試料の先端部を疑似的な微小試料
として用いるように構成しても良い。先端が鋭利な試料
の例として、半導体プロセスで作成される微小針などを
用いれば良い。
On the other hand, instead of the micro sample 20, a spherical object which is not so large as the imaging range may be used. Since this spherical object is considered to have a sufficient band in all directions in 3D space, an image enlarged in size similar to the input image when a micro sample is used will be observed. , The peak can be detected. Further, the tip of a sample having a sharp tip as shown in FIG. 3 may be used as a pseudo micro sample. As an example of a sample having a sharp tip, a micro needle or the like formed by a semiconductor process may be used.

【0032】次に、この様に構成された多方向画像入力
装置の作用について説明する。
Next, the operation of the multi-directional image input device thus constructed will be described.

【0033】この多方向画像入力装置は、微小試料3D
像を入力し、ピーク座標を検出することにより観測画像
空間座標の原点を設定する作用を有する。
This multi-directional image input device is used for a micro sample 3D.
By inputting an image and detecting the peak coordinates, it has the effect of setting the origin of the observed image space coordinates.

【0034】図4には、試料空間と3D観測画像空間と
の概念を示す。
FIG. 4 shows the concept of the sample space and the 3D observation image space.

【0035】一般に、光学結像系は、光軸方向に強い帯
域制限を受けるが、光学顕微鏡に用いられるような開口
(N.A.)の大きい光学結像系の場合には、焦点深度
が比較的浅いため、微小試料の3D像は、結像面方向に
比べて光軸方向に長く伸びるものの微小試料の存在する
位置に加算画像における濃度のピークが現れる。
Generally, an optical image forming system is subject to a strong band limitation in the optical axis direction, but in the case of an optical image forming system having a large aperture (NA) such as used in an optical microscope, the depth of focus is large. Since the 3D image of the micro sample is relatively shallow, the density peak in the added image appears at the position where the micro sample exists although it extends longer in the optical axis direction than in the image plane direction.

【0036】従って、そのような3D像のピークを検出
することにより観測画像空間における座標の原点を設定
することが可能になる。本実施形態に示すような多光軸
顕微鏡において、試料空間に設置した微小試料を各顕微
鏡から観測し、各々の観測空間の原点を設定すれば、各
顕微鏡により入力された画像どうしは、共通の3D空間
上で扱われることが可能になる。
Therefore, the origin of the coordinates in the observed image space can be set by detecting the peak of such a 3D image. In the multi-optical axis microscope as shown in the present embodiment, a micro sample installed in the sample space is observed from each microscope, and if the origin of each observation space is set, the images input by each microscope have a common image. It can be handled in 3D space.

【0037】図5を参照して、本実施形態における、さ
らに微小試料の3D像からピーク座標を検出するための
手法について説明する。
With reference to FIG. 5, a method for detecting the peak coordinates from the 3D image of the micro sample in the present embodiment will be described.

【0038】まず、結像面に平行なX−Y面において、
ピークを検出するために、合焦面を移動させながら入力
した複数の画像をZ方向に累積加算し、その累積加算画
像内で2Dの検索を行ない、ピーク位置を検出する。こ
れでX,Y座標に対する原点が検出できる。次にX−Y
面のピーク座標に相当する画素濃度値を各入力画像から
読みだすことにより作成されるZ方向の1次元プロフィ
ールからピーク座標を検出する。そのようにしてZ方向
の原点を検出できる。
First, in the XY plane parallel to the image plane,
In order to detect the peak, a plurality of images input while moving the focusing surface are cumulatively added in the Z direction, and 2D search is performed within the cumulatively added image to detect the peak position. With this, the origin for the X and Y coordinates can be detected. Then XY
The peak coordinates are detected from the one-dimensional profile in the Z direction created by reading out the pixel density value corresponding to the peak coordinates of the surface from each input image. In this way, the origin in the Z direction can be detected.

【0039】以上説明したように、第1の実施形態によ
れば、標準試料に微小試料またはそれに準ずる物体を用
いることにより、光学結像系3D空間特性を直接反映し
た3D像を入力することができるため、3D観測像のピ
ークを検出することにより容易に原点を設定することが
できる。
As described above, according to the first embodiment, it is possible to input a 3D image directly reflecting the 3D spatial characteristics of the optical imaging system by using a micro sample or an object corresponding thereto as a standard sample. Therefore, the origin can be easily set by detecting the peak of the 3D observation image.

【0040】このような操作を同一の標準試料像に対し
て複数の画像入力系の各々で行なうことにより、各3D
観測画像空間について求めた原点を共通の原点として扱
うことが可能になり、異方向からの入力画像間の位置合
わせが実現される。また各入力画像における画素間距離
と合焦面の位置はプロセッサ4内で把握されているの
で、これらと原点の位置情報とで各3D観測画像空間に
ついて共通な3D座標が定義されることになる。
By performing such an operation for each of a plurality of image input systems with respect to the same standard sample image, each 3D image can be obtained.
The origin obtained for the observation image space can be treated as a common origin, and registration between input images from different directions can be realized. Further, since the inter-pixel distance and the position of the focusing surface in each input image are known in the processor 4, these and the position information of the origin define a common 3D coordinate for each 3D observation image space. .

【0041】さらには、本実施形態に示したピーク座標
検出法によれば、ピーク検出は2Dと1Dの検索を1回
づつ行なえば良く、ピーク座標を3D観測空間から直接
検索するよりも簡便になる。つまり、大量の画素で構成
される3D像に対して直接検索を行なう必要がなくな
り、簡便な方法でピーク座標が検出される。
Furthermore, according to the peak coordinate detection method shown in the present embodiment, peak detection may be carried out once for each of 2D and 1D, which is simpler than a direct search for the peak coordinates from the 3D observation space. Become. That is, it is not necessary to directly search the 3D image including a large number of pixels, and the peak coordinates are detected by a simple method.

【0042】次に図6には、本発明による第2の実施形
態としての多方向画像入力装置の構成例を示し、説明す
る。図6に示す構成部材で図1に示す第1の実施形態の
部材と同等の部材には、同じ参照符号を付して、その説
明を省略する。
Next, FIG. 6 shows a configuration example of a multi-directional image input device as a second embodiment according to the present invention, which will be described. 6 which are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0043】本実施形態は、顕微鏡1がx−y−z自動
ステージ34により保持されるように構成されたもので
ある。また、プロセッサ4内には内部バス21にコント
ローラ35が設けられ、コントローラ35からの制御信
号により、x−y−z自動ステージ34が駆動され、顕
微鏡1の空間位置が微調整される。
In this embodiment, the microscope 1 is constructed so as to be held by the xyz automatic stage 34. A controller 35 is provided on the internal bus 21 in the processor 4, and a control signal from the controller 35 drives the xyz automatic stage 34 to finely adjust the spatial position of the microscope 1.

【0044】この様に構成された第2の実施形態の作用
について説明する。
The operation of the second embodiment thus constructed will be described.

【0045】本実施形態は、第1の実施形態と同様な構
成動作により検出された3D観測画像空間の原点が、3
D観測画像空間の中央に位置するように顕微鏡1の位置
を微調整する作用を有する。
In this embodiment, the origin of the 3D observation image space detected by the same configuration operation as that of the first embodiment is 3
It has the function of finely adjusting the position of the microscope 1 so that it is located at the center of the D observation image space.

【0046】まず、第1の実施形態と同様にして、顕微
鏡1における3D観測画像空間上の原点が観測される
と、3D観測画像空間の中心と原点とのx,y,z各方
向に対する距離が求められ、その距離情報に従ってx−
y−z自動ステージ34が駆動制御される。そして、再
び標準試料画像が入力され、3D観測画像空間の原点が
検出される。
First, similarly to the first embodiment, when the origin on the 3D observation image space in the microscope 1 is observed, the distance between the center of the 3D observation image space and the origin in each of the x, y, and z directions. Is calculated, and x− is calculated according to the distance information.
The yz automatic stage 34 is drive-controlled. Then, the standard sample image is input again, and the origin of the 3D observation image space is detected.

【0047】以上の動作を数回繰り返すことにより、3
D観測画像空間において原点と中心が一致するようにな
る。
By repeating the above operation several times, 3
The origin and the center become coincident with each other in the D observation image space.

【0048】本実施形態によれば、3D観測画像空間に
おいて原点が中心に一致する条件が得られるので、観測
モード時に各顕微鏡からの入力画像を相互利用する際に
最も大きな画角サイズを利用できる。つまり、各顕微鏡
からの入力画像を位置合わせする際に入力画像のアドレ
スをシフトさせる必要が無くなり、再構成画像が入力画
像よりも小さくなることが無い。
According to the present embodiment, the condition that the origin coincides with the center in the 3D observation image space is obtained, so that the largest view angle size can be used when the input images from each microscope are mutually used in the observation mode. . That is, it is not necessary to shift the address of the input image when aligning the input images from each microscope, and the reconstructed image does not become smaller than the input image.

【0049】なお、本実施形態において顕微鏡2に対し
てもx−y−z自動ステージを設け、両顕微鏡に対して
同様に位置調整を行なわせるように構成しても良い。
In this embodiment, the microscope 2 may be provided with an xyz automatic stage so that both microscopes are similarly adjusted in position.

【0050】次に図7には、本発明による第3の実施形
態としての多方向画像入力装置の構成例を示し説明す
る。
Next, FIG. 7 shows an example of the configuration of a multidirectional image input apparatus as a third embodiment according to the present invention.

【0051】本実施形態は、第1の実施形態と同様に、
微小試料の入力画像から3D観測画像空間上の原点を求
める際に、平行投影画像から原点を推定する方法に関す
る。図7は、本実施形態のプロセッサ40の構成を示す
が、顕微鏡等の他の構成は、第1実施形態と同様であ
る。
This embodiment is similar to the first embodiment in that
The present invention relates to a method of estimating an origin from a parallel projection image when obtaining the origin in a 3D observation image space from an input image of a minute sample. FIG. 7 shows the configuration of the processor 40 of the present embodiment, but other configurations of the microscope and the like are similar to those of the first embodiment.

【0052】この多方向画像入力装置は、第1実施形態
と同様に、顕微鏡1,2により合焦面を移動されながら
入力された微小試料の画像は、プロセッサ40内のA/
D変換器41,42により、ディジタル画像信号に変換
され、メモリ43,44に記録される。メモリ43に記
録された合焦面の異なる複数の画像から構成される3D
観測像は、像回転部45により、所定の角度φだけ回転
される。なお像回転部45には、角度φの回転操作のた
めの読み出しアドレスや補間係数が保存されているRO
M及び、積和演算装置等が含まれ、3D観測像が補間処
理を施されながら回転処理されるように構成されてい
る。
In this multidirectional image input device, as in the first embodiment, the image of the micro sample input while the focusing planes are moved by the microscopes 1 and 2 is A /
It is converted into a digital image signal by the D converters 41 and 42 and recorded in the memories 43 and 44. 3D composed of a plurality of images with different focal planes recorded in the memory 43
The observation image is rotated by the image rotation unit 45 by a predetermined angle φ. Note that the image rotation unit 45 stores the read address and the interpolation coefficient for the rotation operation of the angle φ.
M and a product-sum calculation device are included, and the 3D observation image is configured to be rotated while being interpolated.

【0053】そして、所定の角度φだけ回転された3D
観測像は、メモリ46に記録され、次に累積加算器47
によりZ−方向に累積加算されて、メモリ48に角度φ
方向に対する2次元(2D)投影画像として、メモリ4
8に記録される。メモリ48に記録された2D投影画像
からは、ピーク検出器49によりピーク位置が検出され
る。このような操作は、異なる回転角度φに対して繰り
返され、各角度方向についてのピーク座標が検出され
る。
3D rotated by a predetermined angle φ
The observed image is recorded in the memory 46, and then the cumulative adder 47
Is cumulatively added in the Z-direction, and the angle φ is stored in the memory 48.
The memory 4 is used as a two-dimensional (2D) projected image for the direction.
8 is recorded. The peak position is detected by the peak detector 49 from the 2D projection image recorded in the memory 48. Such an operation is repeated for different rotation angles φ, and the peak coordinates in each angular direction are detected.

【0054】次に検出されたピーク座標は、サインカー
ブ回帰解析器50に送られ、所定の解析が行なわれた結
果、原点座標が検出されてメモリ51に記録される。以
上の動作は、メモリ44に記録されている顕微鏡2によ
る3D観測像に対しても同様に行なわれる。
Next, the detected peak coordinates are sent to the sine curve regression analyzer 50, and as a result of the predetermined analysis, the origin coordinates are detected and recorded in the memory 51. The above operation is similarly performed on the 3D observation image of the microscope 2 recorded in the memory 44.

【0055】またプロセッサ40内には、第1の実施形
態のコントローラ17,18,19に相当するコントロ
ーラ52,53,54が設けられる。またプロセッサ4
0の全体の制御はCPU55で行なわれ、各構成要素間
の信号伝達は内部バス56を介して行なわれる。
Further, in the processor 40, controllers 52, 53, 54 corresponding to the controllers 17, 18, 19 of the first embodiment are provided. Also processor 4
The overall control of 0 is performed by the CPU 55, and the signal transmission between the respective components is performed via the internal bus 56.

【0056】次に図8の概念図を参照して、この様に構
成された多方向画像入力装置の作用について説明する。
本実施形態では、微小試料の3D観測像から以下のよう
な作用により原点を検出する。
Next, the operation of the multidirectional image input device thus constructed will be described with reference to the conceptual diagram of FIG.
In this embodiment, the origin is detected from the 3D observation image of the micro sample by the following actions.

【0057】まず、3D観測像を光軸方向に平行投影す
ることにより、図8に示す投影像1を作成し、X−Y平
面内の原点を検出する。
First, a projection image 1 shown in FIG. 8 is created by projecting a 3D observation image in the optical axis direction in parallel, and the origin in the XY plane is detected.

【0058】次に3D観測像を光軸に対して、3D観測
空間の中央を中心として角度φの方向に投影し、図8に
示す投影像2を作成することを考える。なお、図8では
画像が角度方向φに投影されるように記述しているが、
図7に示した構成によれば、画像自体が角度−φだけ回
転されてから、Z方向に投影されることにより、実現さ
れる。
Next, it is considered that the 3D observation image is projected onto the optical axis in the direction of the angle φ with the center of the 3D observation space as the center to create the projection image 2 shown in FIG. Although the image is described as being projected in the angular direction φ in FIG. 8,
The configuration shown in FIG. 7 is realized by rotating the image itself by the angle −φ and then projecting it in the Z direction.

【0059】しかし、どちらでも同じ投影像が得られる
ことは明白である。実際に微小試料の存在する位置が3
D観測空間の中央より光軸方向に距離dだけずれていた
とすると、投影像におけるピーク座標の中央からのずれ
は次式で表される。
However, it is clear that the same projection image can be obtained with both. The position where the micro sample actually exists is 3
Assuming that the distance D is displaced from the center of the D observation space in the optical axis direction, the displacement of the peak coordinates in the projected image from the center is expressed by the following equation.

【0060】[0060]

【数1】 [Equation 1]

【0061】従って、数種類の角度方向φに対してピー
ク座標を検出し、それらをサインカーブで回帰近似する
ことにより、dを推定することができる。なお、対物レ
ンズ5,6のN.A.によりピーク検出が可能な角度方
向φは、次式が満足される範囲に限られるので、その範
囲内でいくつかの角度方向φを選択すれば良い。
Therefore, it is possible to estimate d by detecting peak coordinates for several kinds of angular directions φ and performing regression approximation on them with a sine curve. It should be noted that the N.V. A. Since the angular direction φ in which the peak can be detected is limited to the range in which the following expression is satisfied, several angular directions φ may be selected within the range.

【0062】[0062]

【数2】 [Equation 2]

【0063】本実施形態によれば、原点を検出する際に
2D投影画像からピーク座標を検出するので、3D観測
像から直接ピーク座標を検出するよりもピーク検出が簡
便に行なえる。また複数の投影画像から検出されたピー
ク値から原点を推測するため、検出誤差をキャンセルで
き、最も確からしい原点の位置を推測することが可能に
なる。
According to this embodiment, since the peak coordinates are detected from the 2D projected image when the origin is detected, the peak detection can be performed more easily than the peak coordinates are directly detected from the 3D observation image. Further, since the origin is estimated from the peak values detected from a plurality of projected images, the detection error can be canceled and the most probable origin position can be estimated.

【0064】本実施形態は図7と同様な構成で以下に示
すように動作させても良い。まず光軸と平行な方向への
2D投影画像からX−Y平面内の原点を検出する。次
に、メモリ503または504に記録されている3D観
測像から検出されたX−Y原点を通り、かつ回転面に平
行な画像を読みだす。読み出された2D画像は所定の角
度φだけ回転された後にZ方向に累積加算され、1D平
行投影像が作成される。ピーク検出はこの1Dプロフィ
ールについて行なわれる。以上のように構成すれば、ピ
ーク検出は1D上の検索になるためより簡便に行なえ、
しかも精度良く原点が検出できる。
The present embodiment may be operated as follows with the same configuration as in FIG. First, the origin in the XY plane is detected from the 2D projection image in the direction parallel to the optical axis. Next, an image that passes through the XY origin detected from the 3D observation image recorded in the memory 503 or 504 and is parallel to the rotation surface is read. The read 2D image is rotated by a predetermined angle φ and then cumulatively added in the Z direction to form a 1D parallel projection image. Peak detection is performed on this 1D profile. With the above configuration, the peak detection is a search on 1D, so that it can be performed more easily.
Moreover, the origin can be detected accurately.

【0065】次に図9には、本発明による第4の実施形
態としての多方向画像入力装置の構成例を示し説明す
る。
Next, FIG. 9 shows an example of the configuration of a multi-directional image input device as a fourth embodiment according to the present invention.

【0066】この多方向画像入力装置は、多光軸画像入
力系において微小試料に対する各方向からの入力画像間
の相関を利用することにより、各3D観測像空間どうし
の相対位置関係を求める装置である。
This multi-directional image input device is a device for obtaining the relative positional relationship between the respective 3D observation image spaces by utilizing the correlation between the input images from each direction with respect to the micro sample in the multi-optical axis image input system. is there.

【0067】図9に示す本実施形態のプロセッサ600
以外の他の構成は、図1に示した第1実施形態と同様に
構成されているものとする。即ち、顕微鏡1,2により
合焦点面を移動されながら入力された微小試料の画像
は、プロセッサ60内のA/D変換器61,62により
ディジタル画像信号に変換され、メモリ63,64に記
録される。
The processor 600 of this embodiment shown in FIG.
Other configurations other than the above are the same as those of the first embodiment shown in FIG. That is, the image of the micro sample input while being moved on the focal plane by the microscopes 1 and 2 is converted into a digital image signal by the A / D converters 61 and 62 in the processor 60 and recorded in the memories 63 and 64. It

【0068】次にFFTが実行されるように構成された
DSP65において、メモリ63,64の各々には、記
録された合焦面の異なる画像から構成される3D観測像
に対して3Dフーリエ変換が行なわれ、再びメモリ6
3,64に記録される。続いて積和演算器66におい
て、前記メモリ63,64に記録された各3Dフーリエ
像を用いて、所定の積和演算が行なわれ、その結果は、
メモリ64に記録される。メモリ64に再記録された3
Dフーリエ像に対してDSP65では、3D逆フーリエ
変換が実行され、その結果は、メモリ63に記録され
る。
Next, in the DSP 65 configured to execute the FFT, a 3D Fourier transform is applied to each of the memories 63 and 64 with respect to the 3D observation image composed of the recorded images having different focal planes. Done, memory 6 again
3, 64. Subsequently, in the product-sum calculator 66, a predetermined product-sum calculation is performed using the 3D Fourier images recorded in the memories 63 and 64, and the result is
It is recorded in the memory 64. 3 re-recorded in memory 64
The DSP 65 performs 3D inverse Fourier transform on the D Fourier image, and the result is recorded in the memory 63.

【0069】以上の構成動作により、各3D観測像間の
3D相関が計算される。ピーク検出器67では、メモリ
63に記録された3D相関像からピーク座標が検出さ
れ、座標値はメモリ68に記録される。メモリ68に記
録された3D相関ピーク座標は各入力光学系による観測
像間の相対位置関係として観測モード時に利用される。
またプロセッサ60内には第1の実施形態のコントロー
ラ17,18,19に相当するコントローラ69,7
0,71が設けられる。またプロセッサ60全体の制御
はCPU72で行なわれ、各構成要素間の信号伝達は内
部バス73を介して行なわれる。
The 3D correlation between the 3D observation images is calculated by the above-mentioned configuration operation. The peak detector 67 detects peak coordinates from the 3D correlation image recorded in the memory 63, and the coordinate values are recorded in the memory 68. The 3D correlation peak coordinates recorded in the memory 68 are used in the observation mode as a relative positional relationship between the observation images by each input optical system.
Further, in the processor 60, controllers 69, 7 corresponding to the controllers 17, 18, 19 of the first embodiment are provided.
0, 71 are provided. The entire processor 60 is controlled by the CPU 72, and signals are transmitted between the respective components via the internal bus 73.

【0070】この様に構成された第4の実施形態の作用
について説明する。本実施形態は、次式で定義される3
D観測像間の相関を計算する作用を有する。
The operation of the fourth embodiment thus constructed will be described. This embodiment is 3 defined by the following equation.
It has the function of calculating the correlation between D observation images.

【0071】[0071]

【数3】 (Equation 3)

【0072】ただし、g1 (r) ,g2 (r) は各々多光軸
画像入力系における第1、第2の3D観測像である。ま
たベクトルr,tは共に3D直交座標空間で定義される
座標ベクトルである。微小試料を用いる場合、(3)式
は以下のように展開できる。
However, g1 (r) and g2 (r) are the first and second 3D observation images in the multi-optical axis image input system, respectively. Both vectors r and t are coordinate vectors defined in the 3D orthogonal coordinate space. When using a minute sample, the equation (3) can be developed as follows.

【0073】[0073]

【数4】 (Equation 4)

【0074】ただし、h1 (r) ,h2 (r) は各々多光軸
画像入力系における第1、第2の3Dレスポンス関数、
δ(r) は微小試料を表すデルタ関数、rs は第1、第2
の3D観測像間の相対的位置ずれを表す3Dベクトル、
および* は3Dコンボリューションのオペレータであ
る。(4)式を計算すると3D相関像s(t) において点
rs の位置にピークが出現するので、これを検出するこ
とにより相対的位置関係が分かる。本実施形態では3D
相関を求める際に、以下に示すように3Dフーリエ変換
を用いた計算を行なっている。(3)式は次式のように
書き換えることができる。
However, h1 (r) and h2 (r) are respectively the first and second 3D response functions in the multi-optical axis image input system,
δ (r) is a delta function representing a small sample, rs is the first and second
3D vector representing relative displacement between 3D observation images of
And * are 3D convolution operators. When the equation (4) is calculated, a peak appears at the position of the point rs in the 3D correlation image s (t), and the relative positional relationship can be known by detecting it. In this embodiment, 3D
When obtaining the correlation, the calculation using the 3D Fourier transform is performed as shown below. Expression (3) can be rewritten as the following expression.

【0075】[0075]

【数5】 (Equation 5)

【0076】ただし、F3D{}は3Dフーリエ変換のオ
ペレータ、F*3 D {}は3Dフーリエ変換および複素共
約のオペレータ、F3D -1{}は3D逆フーリエ変換のオ
ペレータである。3D観測像g1 (r) ,g2 (r) は3D
フーリエ変換像G1 (u) ,G2(u) (但し、uは3D直
交空間の空間周波数座標)を以下のように書き改める。
However, F 3D {} is an operator of 3D Fourier transform, F * 3 D {} is an operator of 3D Fourier transform and complex co-contract, and F 3D -1 {} is an operator of 3D inverse Fourier transform. 3D observation images g1 (r) and g2 (r) are 3D
The Fourier transform images G1 (u) and G2 (u) (where u is the spatial frequency coordinate of the 3D orthogonal space) are rewritten as follows.

【0077】[0077]

【数6】 (Equation 6)

【0078】この場合、3Dフーリエ空間で行なう演算
は次式で表される。
In this case, the calculation performed in the 3D Fourier space is expressed by the following equation.

【0079】[0079]

【数7】 (Equation 7)

【0080】前記積和演算器66では、2つの3Dフー
リエ像に対して(7)式に基づく演算を実行する。この
ようにして算出された2つの3D観測像の相関像より、
ピーク座標を検出することにより相対的位置関係を求め
ることができる。
The product-sum calculator 66 executes the calculation based on the equation (7) on the two 3D Fourier images. From the correlation image of the two 3D observation images calculated in this way,
The relative positional relationship can be obtained by detecting the peak coordinates.

【0081】ところで、多光軸光学結像系の各光学系の
N.A.が非常に大きい場合でなければ、各3D観測像
間の相関は弱く、任意の試料に対して常に精度良く相関
ピークを検出するのは難しい。
By the way, N.V. of each optical system of the multi-optical axis optical image forming system. A. Unless 3 is very large, the correlation between the 3D observation images is weak, and it is difficult to detect the correlation peak with high accuracy for any sample.

【0082】ところが本実施形態によれば、理想的な点
物体として扱える微小試料を用いるために光学結像系本
来の結像特性を表す3D観測像を得ることができ、最も
理想的な3D相関像を求めることができる。つまり、各
光学結像系の間にわずかでも相関性があれば、微小試料
の3D観測像を用いて相関ピークを検出することが可能
になる。
However, according to this embodiment, since a minute sample that can be treated as an ideal point object is used, a 3D observation image representing the original image forming characteristics of the optical image forming system can be obtained, and the most ideal 3D correlation can be obtained. You can ask for a statue. That is, if there is even a slight correlation between the optical imaging systems, it becomes possible to detect the correlation peak using the 3D observation image of the minute sample.

【0083】よって、相関法によれば第1〜第3の実施
形態に示したような各3D観測空間に共通な座標を求め
るような操作は必要なく、3D観測像間の相対的位置関
係が直接求められることになるため、記録すべき情報が
少なくて済むと同時に位置合わせの処理が簡便になる。
Therefore, according to the correlation method, there is no need for the operation for obtaining the coordinates common to each 3D observation space as shown in the first to third embodiments, and the relative positional relationship between the 3D observation images is Since it is directly required, less information needs to be recorded, and at the same time, the alignment process becomes simple.

【0084】次に図10には、本発明による第5の実施
形態としての多方向画像入力装置の構成例を示し説明す
る。
Next, FIG. 10 shows an example of the configuration of a multidirectional image input apparatus as a fifth embodiment according to the present invention.

【0085】この多方向画像入力装置は、蛍光色素溶液
に対物レンズで絞ったレーザ光を照射することにより、
試料空間に微小試料を設置したのと同様の効果をもたら
すように構成したものである。
This multi-directional image input device irradiates a fluorescent dye solution with laser light focused by an objective lens,
It is configured so as to bring about the same effect as placing a micro sample in the sample space.

【0086】この多方向画像入力装置において、顕微鏡
81,82はそれぞれ対物レンズ83,84を有し、第
1の実施形態と同様に、試料空間で光軸が直交するよう
に配置され、顕微鏡81,82も同様に合焦面制御器や
TVカメラも設けられるがここでは図示を省略する。
In this multidirectional image input device, the microscopes 81 and 82 have objective lenses 83 and 84, respectively, and are arranged so that their optical axes are orthogonal to each other in the sample space, as in the first embodiment. , 82 are similarly provided with a focusing surface controller and a TV camera, but the illustration thereof is omitted here.

【0087】試料空間にはキャリブレーションモード時
に容器85が設置され、中には蛍光色素溶液86が注入
される。またレーザ光学系が以下のように構成される。
A container 85 is installed in the sample space in the calibration mode, and a fluorescent dye solution 86 is injected therein. Further, the laser optical system is configured as follows.

【0088】レーザ87から発せられるレーザ光は、レ
ーザビームエキスパンダ88により所望のビームサイズ
に変換され、ミラー89により顕微鏡81内に導入され
る。顕微鏡81内にはミラー90が設置され、対物レン
ズ83の結像光学系を利用してレーザ光が容器85内で
収斂されるように構成されている。顕微鏡81には図示
しない合焦面制御器が設けられているが、顕微鏡81内
にレーザ光が導かれる際は、その合焦面制御器により顕
微鏡81の合焦面は3D観測画像空間上で定義される光
軸方向の座標の中央に設定される。この時、顕微鏡82
では合焦面を移動させながら複数の画像が入力され、プ
ロセッサ80に転送される。プロセッサ80は第1の実
施形態のプロセッサ4と同様に構成され、顕微鏡82を
利用して入力された3D観測像からピーク座標が検出さ
れる。
The laser beam emitted from the laser 87 is converted into a desired beam size by the laser beam expander 88 and introduced into the microscope 81 by the mirror 89. A mirror 90 is installed in the microscope 81, and the laser light is converged in the container 85 by using the image forming optical system of the objective lens 83. The microscope 81 is provided with a focusing surface controller (not shown), but when the laser light is guided into the microscope 81, the focusing surface controller causes the focusing surface of the microscope 81 to move in the 3D observation image space. It is set at the center of the defined coordinate in the optical axis direction. At this time, the microscope 82
Then, a plurality of images are input while moving the focusing surface and transferred to the processor 80. The processor 80 is configured similarly to the processor 4 of the first embodiment, and the peak coordinates are detected from the 3D observation image input using the microscope 82.

【0089】なお、観測モード時では容器85の代りに
試料が溶液と共に注入された容器85と同じ仕様の別の
容器が設置され、内部の試料が観測される。また、対物
レンズ83,84は水浸レンズで構成され、両対物レン
ズと容器85とを全て液体中に浸すような新たな容器を
設けるように構成しても良い。その場合、容器85は周
囲の液体と屈折率が近い物質で構成される。
In the observation mode, instead of the container 85, another container having the same specifications as the container 85 in which the sample is injected together with the solution is installed and the internal sample is observed. The objective lenses 83 and 84 may be water immersion lenses, and a new container may be provided so that both the objective lenses and the container 85 are immersed in the liquid. In that case, the container 85 is made of a substance having a refractive index close to that of the surrounding liquid.

【0090】次に、本実施形態の作用について説明す
る。
Next, the operation of the present embodiment will be described.

【0091】本実施形態では、顕微鏡81の光学結像系
利用して容器85内に作成したレーザ光スポットにより
蛍光色素溶液86を励起することにより、微小試料を試
料空間内に設置したのと同様の作用をもたらす。レーザ
光は空間的コヒーレンスに優れているため、理想的なス
ポット光を作成することができる。レーザ光スポットは
顕微鏡81の3D観測空間上の原点に対応する位置に出
現するため、その位置を顕微鏡82の3D観測像から検
出することにより、両光学結像系の相対位置関係を知る
ことができる。
In the present embodiment, the fluorescent dye solution 86 is excited by the laser light spot created in the container 85 by utilizing the optical imaging system of the microscope 81, so that the micro sample is placed in the sample space. Bring about the action of. Since laser light has excellent spatial coherence, ideal spot light can be created. Since the laser light spot appears at a position corresponding to the origin on the 3D observation space of the microscope 81, by detecting the position from the 3D observation image of the microscope 82, the relative positional relationship between both optical imaging systems can be known. it can.

【0092】従って、本実施形態によれば、容器85を
試料空間に設置するという簡単な方法により試料空間に
微小試料を設置したのと同様の効果を得ることかできる
ため、装置構成や操作が簡便になる。
Therefore, according to this embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of placing a micro sample in the sample space by the simple method of placing the container 85 in the sample space, and therefore, the apparatus configuration and operation can be performed. It becomes easy.

【0093】次に第6の実施形態の多方向画像入力装置
について説明する。
Next explained is a multi-directional image input device according to the sixth embodiment.

【0094】この第6の実施形態は、蛍光色素溶液に対
物レンズで絞ったレーザ光を照射するように構成される
が、2光子励起現象を利用するため、赤外域の強パルス
光を発生させる機種が用いられる。レーザパルス光が連
続的に照射される間、顕微鏡82では、十分なコントラ
ストの画像が得られるまでTVカメラのシャッタは解放
され、その後に画像信号がプロセッサ80に転送され
る。
In the sixth embodiment, the fluorescent dye solution is irradiated with the laser light focused by the objective lens. However, since the two-photon excitation phenomenon is used, strong pulsed light in the infrared region is generated. The model is used. During the continuous irradiation of the laser pulsed light, the microscope 82 releases the shutter of the TV camera until an image with sufficient contrast is obtained, and then the image signal is transferred to the processor 80.

【0095】この第6の実施形態の作用について説明す
る。
The operation of the sixth embodiment will be described.

【0096】本実施形態は、レーザ光源に蛍光物質の励
起波長の2倍の波長のパルスレーザ光を用いることによ
り、蛍光色素の2光子励起現象を利用するものである。
2光子励起による蛍光は通常極めて観測しにくいが、強
レーザパルス光を収斂させることにより作成された高エ
ネルギーな局所空間においては観測が可能な蛍光が発生
されるようになる。そのような2光子励起蛍光が発生さ
れるのは極めて微小な空間に限られるため、光学結像系
の焦点深度より遥かに狭い範囲で発光する理想的な微小
点光源が得られることになる。
The present embodiment utilizes the two-photon excitation phenomenon of the fluorescent dye by using pulsed laser light having a wavelength twice the excitation wavelength of the fluorescent substance as the laser light source.
Fluorescence due to two-photon excitation is usually extremely difficult to observe, but observable fluorescence is generated in a high-energy local space created by converging strong laser pulse light. Since such two-photon excitation fluorescence is generated only in an extremely minute space, an ideal minute point light source that emits light in a range far narrower than the depth of focus of the optical imaging system can be obtained.

【0097】従って、本実施形態によれば、理想的な微
小蛍光点を観測できるため、精度に優れた位置合わせが
行なえる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to observe an ideal minute fluorescent point, so that it is possible to perform the alignment with excellent accuracy.

【0098】次に図11には、本発明による第7の実施
形態としての多方向画像入力装置の構成例を示し説明す
る。
Next, FIG. 11 shows an example of the configuration of a multidirectional image input apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.

【0099】この多方向画像入力装置は、観測すべき試
料と位置合わせに用いる微小試料を混在させた溶液を用
いるように構成したものである。
This multidirectional image input device is configured to use a solution in which a sample to be observed and a micro sample used for alignment are mixed.

【0100】この多方向画像入力装置は、顕微鏡91,
92は、前述した第1の実施形態と同様に試料空間で光
軸が直交するように配置される。なお、顕微鏡91,9
2には、第1の実施形態と同様に、対物レンズ、合焦面
制御器、TVカメラが設けられるが、図示を省略する。
This multi-directional image input device includes a microscope 91,
92 is arranged so that the optical axes thereof are orthogonal to each other in the sample space, as in the first embodiment described above. The microscopes 91, 9
Similar to the first embodiment, 2 is provided with an objective lens, a focusing surface controller, and a TV camera, but their illustration is omitted.

【0101】まず、試料空間には容器93が設置され、
中には適当な密度で微小蛍光球94と共に観測すべき試
料95が注入されている。なお、微小蛍光球94と試料
95とは、異なる波長領域に蛍光スペクトルを有する2
種類の蛍光色素でそれぞれ染色されている。また顕微鏡
91の光路上には、透過波長領域の異なる2種類の色フ
ィルタ96,97が設置され、必要に応じてどちらかが
使用される。これらの色フィルタ96,97の切り替え
は、フィルタ変更部98により行なわれる。
First, a container 93 is installed in the sample space,
A sample 95 to be observed is injected together with the micro fluorescent spheres 94 at an appropriate density. It should be noted that the micro fluorescent sphere 94 and the sample 95 have fluorescence spectra in different wavelength regions.
It is dyed with each type of fluorescent dye. Further, two types of color filters 96 and 97 having different transmission wavelength regions are installed on the optical path of the microscope 91, and one of them is used according to need. Switching between these color filters 96 and 97 is performed by the filter changing unit 98.

【0102】このような構成においては、キャリブレー
ションモード時に、微小蛍光球94の蛍光波長を選択的
に透過させる色フィルタ96が光路上に設置され、顕微
鏡91により微小蛍光球94の画像が入力される。また
観測モード時には、試料95の蛍光波長を選択的に透過
させる色フィルタ97が光路上に設置され、試料95が
観測される。
In such a configuration, in the calibration mode, the color filter 96 that selectively transmits the fluorescent wavelength of the micro fluorescent sphere 94 is installed on the optical path, and the image of the micro fluorescent sphere 94 is input by the microscope 91. It In the observation mode, the color filter 97 that selectively transmits the fluorescence wavelength of the sample 95 is installed on the optical path, and the sample 95 is observed.

【0103】以上のような構成は図11では図示は省略
するが、顕微鏡92においても同様に設けられている。
各顕微鏡91,92で入力された微小蛍光球94の画像
はプロセッサ99に入力され、第1の実施形態と同様な
処理が行なわれることによりピーク座標が検出される。
ただし、本実施形態では画像内に撮像されている複数の
微小蛍光球94の画像の各々についてピーク座標を検出
し、それらの位置座標を全て共通のアドレスで認識でき
るような3D観測像空間が定義される。なお、プロセッ
サ99内には内部バス100上のフィルタ変更部98を
制御するためのコントローラ101が設けられている
が、それ以外の構成は第1の実施形態のプロセッサ99
と同様に構成される。
Although not shown in FIG. 11, the structure as described above is also provided in the microscope 92 as well.
The image of the micro fluorescent spheres 94 input by each of the microscopes 91 and 92 is input to the processor 99, and the peak coordinates are detected by performing the same processing as in the first embodiment.
However, in the present embodiment, a 3D observation image space is defined in which peak coordinates are detected for each of the images of the plurality of micro fluorescent spheres 94 captured in the image, and the position coordinates thereof can all be recognized at a common address. To be done. A controller 101 for controlling the filter changing unit 98 on the internal bus 100 is provided in the processor 99, but other configurations are the same as the processor 99 of the first embodiment.
The configuration is the same as

【0104】次に、本実施形態の作用について説明す
る。
Next, the operation of this embodiment will be described.

【0105】本実施形態は、キャリブレーションモード
と観測モードとで試料空間上での構成を変更させること
なく、色フィルタ96,97を変更することでキャリブ
レーションモード時に微小蛍光球94の画像が選択的に
入力されるように構成されたものである。
In this embodiment, the image of the micro fluorescent spheres 94 is selected in the calibration mode by changing the color filters 96 and 97 without changing the configuration in the sample space between the calibration mode and the observation mode. It is configured to be input manually.

【0106】従って、本実施形態によれば、試料空間に
おける構成や操作をより簡便にすることができる。また
キャリブレーションモードと観測モードとの時間差を短
くすることができるため、より正確な位置合わせが実現
できる。また複数の微小蛍光球94についての位置合わ
せを利用できるため、精度を向上できるという効果もあ
る。
Therefore, according to this embodiment, the structure and operation in the sample space can be simplified. Further, since the time difference between the calibration mode and the observation mode can be shortened, more accurate alignment can be realized. Further, since the alignment of the plurality of micro fluorescent balls 94 can be used, there is an effect that the accuracy can be improved.

【0107】以上の実施形態について説明したが、本明
細書には以下のような発明も含まれている。
Although the embodiments have been described above, the present invention also includes the following inventions.

【0108】(1) 異なる方向から観察するための空
間における画像入力の範囲内に対象物を結像するように
配置された複数の光学系と、この複数の光学系の各々の
像面に配置された複数の撮像素子とを有する多方向画像
入力装置において、 画像入力時に対象物が存在する前
記画像入力の範囲内に配置し、観察する際の光学的な基
準設定が行える形状の標準試料と、前記複数の光学系の
物体空間における焦点の合った物体面の位置(合焦位
置)を移動させる合焦位置制御手段と、この合焦位置制
御手段により前記光学系の合焦位置を所定の物体空間に
設定した状態で前記撮像素子が取得した前記標準試料の
像情報及び、該像情報を取得する際の合焦位置の情報を
対応させて記録する標準試料像記録手段と、前記合焦位
置制御手段により光学系の合焦位置を移動させながら前
記標準試料記録手段に記録された異なる合焦位置に対応
する複数の標準試料の像より構成される標準試料観測像
空間から、前記複数の光学系の各々に対応するこの標準
試料観測像空間どうしの位置関係を検出する位置関係検
出手段と、を具備することを特徴とする多方向画像入力
装置。
(1) A plurality of optical systems arranged so as to form an image of an object within an image input range in a space for observing from different directions, and arranged on each image plane of the plurality of optical systems. In a multi-directional image input device having a plurality of image pickup elements, a standard sample having a shape that can be placed in the range of the image input where an object exists at the time of image input and can be set as an optical reference during observation. A focusing position control means for moving a position (focusing position) of a focused object surface in the object space of the plurality of optical systems; and a focusing position of the optical system by the focusing position control means. Standard sample image recording means for correspondingly recording image information of the standard sample acquired by the image pickup device in a state of being set in the object space and information of a focus position at the time of acquiring the image information; Optical by position control means From the standard sample observation image space composed of a plurality of images of standard samples corresponding to different focus positions recorded in the standard sample recording means while moving the focus position of And a positional relationship detecting means for detecting the positional relationship between the standard sample observation image spaces.

【0109】この発明に関する実施の形態は、第1、
3、4の実施形態が対応する。
The embodiment relating to the present invention is as follows.
Three or four embodiments correspond.

【0110】本発明によれば、観察する際に光学的な特
性が得られる形状の標準試料の像を入力することによ
り、光学結像系の空間特性を直接反映した像を推定する
ことが可能になり、多方向画像入力装置における各入力
画像間の位置合わせに必要な像情報を得ることができ
る。従って、本発明に多方向画像入力装置における各光
学結像系の開口が小さいために各入力画像間の相関がと
りにくい場合にも適用できると共に、対象画像の空間周
波数特性にも依存しない、適用範囲が広くしかも簡便で
実用上有用な位置合わせ方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to estimate an image that directly reflects the spatial characteristic of the optical image forming system by inputting the image of the standard sample having the shape capable of obtaining the optical characteristic during observation. Therefore, it is possible to obtain the image information necessary for the alignment between the input images in the multidirectional image input device. Therefore, the present invention can be applied to the case where the correlation between the input images is difficult to be taken because the aperture of each optical imaging system in the multidirectional image input device is small, and does not depend on the spatial frequency characteristic of the target image. It is possible to provide a positioning method which has a wide range and is simple and practically useful.

【0111】(2) 前記(1)項に記載の多方向画像
入力装置において、前記位置関係検出手段は、複数の光
学系の各々に対応する標準試料観測像空間に対して、観
測した標準試料の像の位置を原点とする絶対番地座標に
より、標準試料観測像空間どうしの位置関係を検出する
ことを特徴とする。
(2) In the multidirectional image input device described in the item (1), the positional relationship detecting means is a standard sample observed image space for a standard sample observation image space corresponding to each of a plurality of optical systems. The feature is that the positional relationship between the standard sample observation image spaces is detected by the absolute address coordinates with the position of the image of the origin as the origin.

【0112】(3) 前記(2)項に記載の多方向画像
入力装置において、前記位置関係検出手段は、複数の光
学系の各々に対応する標準試料観測像空間から、標準試
料に対して、最も焦点の合った位置をピーク位置として
検出する機能を有することを特徴とする。
(3) In the multi-directional image input device described in the item (2), the positional relationship detecting means can detect the standard sample from the standard sample observation image space corresponding to each of the plurality of optical systems. It is characterized by having a function of detecting the most focused position as a peak position.

【0113】(4) 前記(3)項に記載の多方向画像
入力装置において、前記位置関係検出手段は、前記複数
の光学系の各々に対し、前記標準試料像記録手段に記録
された異なる合焦位置に対応する複数の標準試料の像情
報を加算する像加算手段と、加算された像情報から画素
濃度値のピ―ク位置を検出する第1のピーク位置検出手
段と、この第1のピーク位置検出手段により検出された
ピーク位置における異なる合焦位置に対応する複数の標
準試料の像の画素濃度値から、ピーク位置を検出する第
2のピーク位置検出手段とを有し、前記複数の光学系の
配置位置と、前記第2のピーク検出手段が求めた各光学
系に対応するピーク位置との相対的な位置関係を求め、
前記第1及び第2のピーク位置検出手段が求めた各光学
系に対するピーク位置が同じ位置にあると判断すること
によって、前記複数の光学系の各々に対応する前記標準
試料観測像空間どうしの位置関係を求めることを特徴と
する多方向画像入力装置。
(4) In the multi-directional image input device described in the item (3), the positional relationship detecting means is different for each of the plurality of optical systems and different from each other recorded in the standard sample image recording means. Image adding means for adding the image information of a plurality of standard samples corresponding to the focal position, first peak position detecting means for detecting the peak position of the pixel density value from the added image information, and the first peak position detecting means. A second peak position detecting unit for detecting a peak position from pixel density values of images of a plurality of standard samples corresponding to different in-focus positions at the peak position detected by the peak position detecting unit; The relative positional relationship between the arrangement position of the optical system and the peak position corresponding to each optical system obtained by the second peak detecting means is obtained,
The positions of the standard sample observation image spaces corresponding to each of the plurality of optical systems are determined by determining that the peak positions for each optical system obtained by the first and second peak position detecting means are at the same position. A multidirectional image input device characterized by obtaining a relationship.

【0114】(5) 前記(4)項に記載の多方向画像
入力装置において、前記位置関係検出手段内の第1のピ
ーク位置検出手段と第2のピーク位置検出手段は、同一
に構成し使用する、若しくは1つのピーク位置検出手段
を切り換えて使用することを特徴とする。
(5) In the multidirectional image input device described in the item (4), the first peak position detecting means and the second peak position detecting means in the positional relationship detecting means are configured and used in the same manner. Or one of the peak position detecting means is switched and used.

【0115】(6) 前記(3)項に記載の多方向画像
入力装置において、前記位置関係検出手段は、前記標準
試料像情報記録手段に記録された異なる合焦位置に対応
する複数の標準試料の像を用いて、光軸方向に対して所
定の角度方向に平行投影像を生成する平行投影手段と、
平行投影像からピーク位置を検出するピーク位置検出手
段と、ピーク位置を利用して標準試料の位置を推定する
位置推定手段と、を具備することを特徴とする。
(6) In the multi-directional image input device described in the item (3), the positional relationship detecting means includes a plurality of standard samples corresponding to different focus positions recorded in the standard sample image information recording means. Parallel projection means for generating a parallel projection image in a predetermined angle direction with respect to the optical axis direction by using the image of
It is characterized by comprising peak position detecting means for detecting the peak position from the parallel projection image, and position estimating means for estimating the position of the standard sample using the peak position.

【0116】この発明に関する実施の形態は、第1実施
形態が対応する。
The embodiment relating to the present invention corresponds to the first embodiment.

【0117】本発明によれば、標準試料の像より多方向
画像入力装置における各入力画像間の位置合わせに有効
な指標となる像情報(例えばピーク座標)を検出するこ
とにより、複数の光学系の各々に対応する標準試料観測
像空間の座標を容易に設定することができる。そして、
そのような操作を同一の標準試料像に対して複数の画像
入力系の各々で行なうことにより、各標準試料観測像空
間について求めた座標を共通の座標として扱うことが可
能になり、異方向からの入力画像間の位置合わせが実現
される。
According to the present invention, a plurality of optical systems are detected by detecting image information (eg, peak coordinates) which is an index effective for alignment between input images in the multidirectional image input device from the image of the standard sample. It is possible to easily set the coordinates of the standard sample observation image space corresponding to each of the above. And
By performing such an operation with respect to the same standard sample image in each of a plurality of image input systems, it becomes possible to treat the coordinates obtained for each standard sample observation image space as common coordinates, and from different directions. Registration between the input images is realized.

【0118】(7) 前記(1)項に記載の多方向画像
入力装置において、前記位置関係検出手段は、複数の光
学系の各々に対する標準試料観測像空間どうしの相関を
検出することにより、標準試料観測像空間どうしの位置
関係を検出することを特徴とする。
(7) In the multidirectional image input device described in the item (1), the positional relationship detecting means detects the correlation between the standard sample observation image spaces with respect to each of the plurality of optical systems to obtain a standard image. The feature is that the positional relationship between the sample observation image spaces is detected.

【0119】(8) 前記(7)項に記載の多方向画像
入力装置において、前記位置関係検出手段は、複数の光
学系の各々に対する標準試料観測像空間に対してフーリ
エ変換を行なうフーリエ変換手段と、フーリエ変換され
た複数の光学系の各々に対する標準試料観測像空間か
ら、フーリエ空間で定義される相互相関演算を行なう相
互相関演算手段と、相互相関演算手段により算出された
フーリエ空間における相互相関像を逆フーリエ変換する
逆フーリエ変換手段と、逆フーリエ変換された相互相関
像からピーク位置を検出するピーク位置検出手段と、を
具備することを特徴とする。
(8) In the multidirectional image input device described in the item (7), the positional relationship detecting means performs a Fourier transform on the standard sample observed image space for each of the plurality of optical systems. And a cross-correlation calculation means for performing a cross-correlation calculation defined in the Fourier space from the standard sample observed image space for each of the Fourier-transformed optical systems, and a cross-correlation in the Fourier space calculated by the cross-correlation calculation means. An inverse Fourier transform means for performing an inverse Fourier transform on the image, and a peak position detecting means for detecting a peak position from the cross-correlation image subjected to the inverse Fourier transform are provided.

【0120】(9) 前記(8)項に記載の多方向画像
入力装置において、前記位置関係検出手段内のフーリエ
変換手段と逆フーリエ変換手段は、同一の手段により構
成されることを特徴とする。
(9) In the multidirectional image input device described in the item (8), the Fourier transform means and the inverse Fourier transform means in the positional relationship detecting means are constituted by the same means. .

【0121】この発明に関する実施の形態は、第4実施
形態が対応する。
The fourth embodiment corresponds to the embodiment relating to the present invention.

【0122】本発明によれば、あらかじめ形状の分かっ
ている標準試料の像を入力することにより、光学結像系
の空間特性を直接反映した像を推定することが可能にな
り、最も理想的な標準試料観測像空間どうしの相関像を
求めることができる。相関法によれば、標準試料観測像
間の相対的位置関係が直接求められることになるため、
記録すべき情報が少なくて済むと同時に位置合わせの処
理が簡便になる。
According to the present invention, by inputting the image of the standard sample whose shape is known in advance, it is possible to estimate the image that directly reflects the spatial characteristic of the optical image forming system, which is the most ideal. The correlation image between the standard sample observation image spaces can be obtained. According to the correlation method, since the relative positional relationship between the standard sample observation images is directly obtained,
The amount of information to be recorded is small, and at the same time, the alignment process becomes simple.

【0123】(10) 前記(1)項に記載の多方向画
像入力装置において、前記標準試料は、前記標準試料像
記録手段に記録された像の1画素に相当する物体空間の
大きさより小さい径の物体で構成されることを特徴とす
る。
(10) In the multidirectional image input device according to item (1), the standard sample has a diameter smaller than the size of the object space corresponding to one pixel of the image recorded in the standard sample image recording means. It is characterized by being composed of objects.

【0124】この発明に関する実施の形態は、第1実施
形態が対応する。
The first embodiment corresponds to the embodiment of the present invention.

【0125】本発明によれば、標準試料に入力画像の1
画素に相当する大きさよりも小さい微小物体を用いるこ
とにより、光学結像系の空間特性を直接反映した像を入
力することができる。従って、本発明に関わる処理を行
なうために最も理想的な入力像を得ることができる。
According to the present invention, one of the input images is input to the standard sample.
By using a minute object smaller than the size corresponding to a pixel, an image that directly reflects the spatial characteristics of the optical imaging system can be input. Therefore, it is possible to obtain the most ideal input image for performing the processing according to the present invention.

【0126】(11) 前記(1)項に記載の多方向画
像入力装置において、前記標準試料は、観察の際の該多
方向画像入力装置の光学系の特性が得られる断面形状で
あることを特徴とする。
(11) In the multi-directional image input device described in the item (1), the standard sample has a cross-sectional shape capable of obtaining characteristics of an optical system of the multi-directional image input device during observation. Characterize.

【0127】(12) 前記(1)項に記載の多方向画
像入力装置において、前記標準試料は、2つの光軸を含
む平面又はそれぞれの光軸を含む平面の内の標準試料の
断面が円形であり、球、円錐、円柱の物体であることを
特徴とする。この発明に関する実施の形態は、第1実施
形態が対応する。
(12) In the multidirectional image input device described in the item (1), the standard sample has a circular cross section in a plane including two optical axes or in a plane including each optical axis. And is a spherical, conical, or cylindrical object. The embodiment relating to the present invention corresponds to the first embodiment.

【0128】本発明によれば、球形の物体は3D空間の
全方向に対して十分な帯域を有すると考えられるので、
微小試料を用いた場合の入力画像と相似で大きさが拡大
された画像が観測されることになり、標準試料としての
作用効果が得られる。加えて試料は必ずしも微小である
必要はないので、取り扱いが簡便になり、実用上有利で
ある。
According to the present invention, a spherical object is considered to have a sufficient band for all directions in 3D space.
An image that is similar in size to the input image when a micro sample is used and whose size is enlarged is observed, and the action and effect as a standard sample can be obtained. In addition, since the sample does not necessarily have to be minute, it is easy to handle and practically advantageous.

【0129】(13) 前記(1)項に記載の多方向画
像入力装置において、標準試料は、先鋭な物体の先端で
あって、この物体の径が標準試料像記録手段に記録され
た像の1画素に相当する物体空間の大きさより小さい範
囲であることを特徴とする。
(13) In the multidirectional image input apparatus described in the item (1), the standard sample is the tip of a sharp object, and the diameter of the object is the diameter of the image recorded in the standard sample image recording means. It is characterized in that the range is smaller than the size of the object space corresponding to one pixel.

【0130】この発明に関する実施の形態は、第1実施
形態が対応する。
The embodiment relating to the present invention corresponds to the first embodiment.

【0131】本発明によれば、標準試料として最も理想
的な微小物体を用いるために先鋭な物体の先端を利用す
るものであり、標準試料自体を微小にする必要がないに
も関わらず、微小物体を用いたのと同等の作用効果を得
ることができる。従って、取り扱いが簡便であると共に
最も理想的な標準試料像を入力できる。
According to the present invention, the tip of a sharp object is used in order to use the most ideal minute object as a standard sample, and it is not necessary to make the standard sample itself minute, It is possible to obtain the same operational effect as when an object is used. Therefore, handling is simple and the most ideal standard sample image can be input.

【0132】(14) 異なる方向から観察するための
空間における画像入力の範囲内に対象物を結像するよう
に配置された複数の光学系と、この複数の光学系の各々
の像面に配置された複数の撮像素子とを有する多方向画
像入力装置において、 画像入力時に対象物が存在する
前記画像入力の範囲内に配置し、観察する際の光学的な
基準設定が行える形状の標準試料と、前記複数の光学系
の各々に設けられ、物体空間における焦点の合った物体
面の位置(合焦位置)を移動させる合焦位置制御手段
と、この合焦位置制御手段により前記光学系の合焦位置
を所定の物体空間に設定した状態で前記撮像素子が取得
した前記標準試料の像情報及び、該像情報を取得する際
の合焦位置の情報を対応させて記録する標準試料像記録
手段と、前記合焦位置制御手段により光学系の合焦位置
を移動させながら、前記標準試料像記録手段に記録され
た異なる合焦位置に対応する複数の標準試料の像より構
成される標準試料観測像空間から、前記複数の光学系の
各々に対応するこの標準試料観測像空間同志の位置関係
を検出する位置関係検出手段と、前記位置関係検出手段
により検出された複数の光学系の各々に対応する標準試
料観測像空間どうしの位置関係に基づき、複数の光学系
の各々の空間位置を制御する光学系位置制御手段と、を
具備することを特徴とする多方向画像入力装置。
(14) A plurality of optical systems arranged so as to form an image of an object within the range of image input in the space for observing from different directions, and arranged on the image plane of each of the plurality of optical systems. In a multi-directional image input device having a plurality of image pickup elements, a standard sample having a shape that can be placed in the range of the image input where an object exists at the time of image input and can be set as an optical reference during observation. , A focus position control means provided in each of the plurality of optical systems for moving a position (focus position) of a focused object surface in the object space, and a focus position control means for adjusting the focus of the optical system. Standard sample image recording means for recording the image information of the standard sample acquired by the image pickup device in a state where the focal position is set in a predetermined object space and the information of the focus position when the image information is acquired in association with each other. And the in-focus position While moving the focus position of the optical system by the control means, from the standard sample observation image space composed of the images of the plurality of standard samples corresponding to different focus positions recorded in the standard sample image recording means, This standard sample observation image space corresponding to each of the optical systems, and a positional relationship detecting means for detecting the positional relationship between the standard sample observation image space and the standard sample observed image space corresponding to each of the plurality of optical systems detected by the positional relationship detecting means. An optical system position control means for controlling the spatial position of each of the plurality of optical systems based on the positional relationship between them, and a multidirectional image input device.

【0133】この発明に関する実施の形態は、第2実施
形態が対応する。
The second embodiment corresponds to the embodiment relating to the present invention.

【0134】本発明は、位置関係検出手段により検出さ
れた複数の光学系の各々に対応する標準試料観測像空間
どうしの位置関係に基づき、標準試料観測像空間におい
て原点が中心に一致するように複数の光学系の各々の空
間位置を微調整するように構成されたものである。
According to the present invention, the origin is aligned with the center in the standard sample observed image space based on the positional relationship between the standard sample observed image spaces corresponding to each of the plurality of optical systems detected by the positional relationship detecting means. It is configured to finely adjust the spatial position of each of the plurality of optical systems.

【0135】従って本発明によれば、各顕微鏡からの入
力画像を相互利用する際に最も大きな画角サイズを利用
できる。つまり、各顕微鏡からの入力画像を位置合わせ
する際に入力画像のアドレスをシフトさせる必要が無く
なり、再構成画像が入力画像よりも小さくなることが無
い。
Therefore, according to the present invention, the largest view angle size can be used when the input images from the respective microscopes are mutually used. That is, it is not necessary to shift the address of the input image when aligning the input images from each microscope, and the reconstructed image does not become smaller than the input image.

【0136】(15) 異なる方向から対象物を結像す
るように配置された複数の光学系と、この複数の光学系
の各々の像面に配置された複数の撮像素子とを具備する
多方向画像入力装置において、画像入力時に対象物が存
在する略位置に配置される蛍光物質の入った容器と、こ
の容器内の蛍光物質を励起する光を発生させる光源手段
と、複数の光学系の内の一つである第1の光学系を利用
して、光源手段により発せられた励起光を容器内で収斂
させるように励起光を第1の光学系に導く光学手段と、
複数の光学系の各々に設けられ、物体空間における焦点
の合った物体面の位置(合焦位置)を移動させる合焦位
置制御手段と、合焦位置制御手段により光学系の合焦位
置を所定の物体空間に設定した状態において撮像素子に
より取得された蛍光像とこの蛍光像を撮像する際の合焦
位置の情報とを対応させて記録する蛍光像記録手段と、
複数の光学系の内の一つであり第1の光学系とは別の第
2の光学系において、合焦位置制御手段により光学系の
合焦位置を移動させながら蛍光像記録手段に記録された
異なる合焦位置に対応する複数の蛍光像より構成される
蛍光観測像空間から、第1及び第2の蛍光観測像空間ど
うしの位置関係を検出する位置関係検出手段と、を具備
することを特徴とする。
(15) Multi-direction comprising a plurality of optical systems arranged so as to form an image of an object from different directions and a plurality of image pickup devices arranged on respective image planes of the plurality of optical systems In the image input device, a container containing a fluorescent substance, which is arranged at a substantially position where an object is present at the time of image input, a light source means for generating light for exciting the fluorescent substance in the container, and a plurality of optical systems Optical means for guiding the excitation light to the first optical system so that the excitation light emitted by the light source means is converged in the container by using the first optical system which is one of
Focusing position control means provided in each of the plurality of optical systems for moving the position (focusing position) of the focused object surface in the object space, and the focusing position of the optical system is determined by the focusing position control means. A fluorescent image recording means for recording the fluorescent image acquired by the image sensor in the state of being set in the object space and the information of the focus position at the time of capturing the fluorescent image in association with each other,
In the second optical system, which is one of the plurality of optical systems and is different from the first optical system, it is recorded in the fluorescent image recording means while moving the focus position of the optical system by the focus position control means. And a positional relationship detecting means for detecting the positional relationship between the first and second fluorescence observation image spaces from the fluorescence observation image space formed of a plurality of fluorescence images corresponding to different in-focus positions. Characterize.

【0137】この発明に関する実施の形態は、第5実施
形態が対応する。
The fifth embodiment corresponds to the embodiment of the present invention.

【0138】本発明は、多方向画像入力装置における各
光学結像系を利用して収斂させたレーザ光を試料空間に
設置した蛍光物質に照射することにより、試料空間に微
小試料を設置したのと同様の効果をもたらすように構成
したものである。従って本発明によれば、蛍光物質を注
入した容器を試料空間に設置するという簡単な方法によ
り試料空間に微小試料を設置したのと同様の効果を得る
ことができるため、装置構成や操作が簡便になる。
According to the present invention, a micro sample is placed in the sample space by irradiating the fluorescent material placed in the sample space with the converged laser light utilizing each optical imaging system in the multidirectional image input device. It is configured to bring about the same effect as. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain the same effect as that of placing a micro sample in the sample space by a simple method of placing the container into which the fluorescent substance is injected in the sample space, and thus the device configuration and operation are simple. become.

【0139】(16) 前記(3)項に記載の多方向画
像入力装置において、光源手段は、容器内の蛍光物質の
励起波長の2倍の波長のパルスレーザ光を発生させるレ
ーザ光源手段であることを特徴とする。
(16) In the multidirectional image input device described in the item (3), the light source means is a laser light source means for generating pulsed laser light having a wavelength twice the excitation wavelength of the fluorescent substance in the container. It is characterized by

【0140】この発明に関する実施の形態は、第6実施
形態が対応する。
The sixth embodiment corresponds to the embodiment of the present invention.

【0141】本発明は、多方向画像入力装置における各
光学結像系を利用して収斂させたレーザ光を試料空間に
設置した蛍光物質に照射する際に、レーザ光源に蛍光物
質の励起波長の2倍の波長のパルスレーザ光を用いるこ
とにより2光子励起現象を起こさせ、極めて小さい蛍光
スポットを実現するものである。従って本発明によれ
ば、蛍光物質を注入した容器を試料空間に設置するとい
う簡単な方法により試料空間に微小試料を設置したのと
同様の効果を得ることができるため、装置構成や操作が
簡便になると共に、理想的な微小蛍光点を観測できるた
め、精度に優れた位置合わせが行なえる。
According to the present invention, when irradiating the fluorescent material placed in the sample space with the laser light converged by using each optical imaging system in the multidirectional image input device, the laser light source is controlled to have the excitation wavelength of the fluorescent material. By using a pulsed laser beam having a double wavelength, a two-photon excitation phenomenon is caused and an extremely small fluorescent spot is realized. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain the same effect as that of placing a micro sample in the sample space by a simple method of placing the container into which the fluorescent substance is injected in the sample space, and thus the device configuration and operation are simple. In addition, since it is possible to observe an ideal minute fluorescent point, it is possible to perform highly accurate alignment.

【0142】(17) 異なる方向から対象物を結像す
るように配置された複数の光学系と、この複数の光学系
の各々の像面に配置された複数の撮像素子とを具備する
多方向画像入力装置において、蛍光を発生する対象物と
共に、対象物の蛍光波長とは異なる波長の蛍光を発生す
る標準試料が注入される容器と、対象物の蛍光波長を透
過させる第1の色フィルタ及び標準試料の蛍光波長を透
過させる第2の色フィルタと、複数の光学系の各々に設
けられ、第1及び第2の色フィルタのどちらかを光学系
の光路上に設置する色フィルタ変更手段と、複数の光学
系の各々に設けられ、物体空間における焦点の合った物
体面の位置(合焦位置)を移動させる合焦位置制御手段
と、第2の色フィルタが光路上に設置されると共に合焦
位置制御手段により光学系の合焦位置を所定の物体空間
に設定した状態において撮像素子により取得された標準
試料の像とこの像を撮像する際の合焦位置の情報とを対
応させて記録する標準試料像記録手段と、前記合焦位置
制御手段により光学系の合焦位置を移動させながら標準
試料像記録手段に記録された異なる合焦位置に対応する
複数の標準試料の像より構成される標準試料観測像空間
から、複数の光学系の各々に対応するこの標準試料観測
像空間どうしの位置関係を検出する位置関係検出手段
と、を具備することを特徴とする。
(17) Multi-direction comprising a plurality of optical systems arranged so as to form an image of an object from different directions, and a plurality of image pickup devices arranged on respective image planes of the plurality of optical systems In the image input device, a container into which a standard sample that emits fluorescence having a wavelength different from the fluorescence wavelength of the target is injected together with a target that emits fluorescence, a first color filter that transmits the fluorescence wavelength of the target, and A second color filter that transmits the fluorescence wavelength of the standard sample; and a color filter changing unit that is provided in each of the plurality of optical systems and that installs one of the first and second color filters on the optical path of the optical system. And a second color filter, which is provided in each of the plurality of optical systems and which is provided with an in-focus position control means for moving a position (in-focus position) of an in-focus object surface in the object space, and a second color filter. By focusing position control means Standard sample image recording in which the image of the standard sample acquired by the image sensor and the information of the focus position at the time of capturing this image are recorded in association with each other while the focus position of the optical system is set in a predetermined object space. Means and a standard sample observation image composed of a plurality of standard sample images corresponding to different focus positions recorded in the standard sample image recording means while moving the focus position of the optical system by the focus position control means. And a positional relationship detecting means for detecting a positional relationship between the standard sample observation image spaces corresponding to each of the plurality of optical systems from the space.

【0143】この発明に関する実施の形態は、第7実施
形態が対応する。
The seventh embodiment corresponds to the embodiment of the present invention.

【0144】本発明は、観測すべき蛍光試料と位置合わ
せに用いる対象物の蛍光波長とは異なる波長の蛍光を発
生する標準試料を混在させた溶液を用い、標準試料の蛍
光波長を選択的に透過させる色フィルタを用いて標準試
料像のみを入力できるように構成したものである。従っ
て本発明によれば、試料空間における構成や操作をより
簡便にすることができる。また位置合わせのために標準
試料像を入力する作業と対象物体の観測作業との時間差
を短くすることがきるため、より正確な位置合わせが実
現できる。
The present invention uses a solution in which a fluorescent sample to be observed and a standard sample which emits fluorescence having a wavelength different from the fluorescent wavelength of the object used for alignment are mixed, and the fluorescent wavelength of the standard sample is selectively changed. It is configured such that only a standard sample image can be input using a color filter that transmits light. Therefore, according to the present invention, the configuration and operation in the sample space can be simplified. Further, since the time difference between the work of inputting the standard sample image for the alignment and the observation work of the target object can be shortened, more accurate alignment can be realized.

【0145】[0145]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、各
光学結像系の開口が小さいために各入力画像間の相関が
とりにくい場合にも適用できると共に、対象画像の空間
周波数特性にも依存しない、適用範囲が広くしかも簡便
で実用上有用な位置合わせ可能な多方向画像入力装置を
提供することができる。
As described in detail above, according to the present invention, the present invention can be applied to the case where the correlation between the input images is difficult because the aperture of each optical imaging system is small, and the spatial frequency characteristic of the target image can be obtained. It is possible to provide a multi-directional image input device which has a wide application range, is not dependent on the above, is simple, and is capable of practically useful positioning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による第1の実施形態としての多方向画
像入力装置の構成例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a multi-directional image input device as a first embodiment according to the present invention.

【図2】図1に示した標準試料設置部の詳細な構成例を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration example of a standard sample installation unit shown in FIG.

【図3】本実施形態に用いる先端が鋭利な試料の先端部
を疑似的な微小試料の外観を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the appearance of a pseudo minute sample in which the tip of a sample having a sharp tip used in the present embodiment is simulated.

【図4】本実施形態における試料空間と3D観測画像空
間との概念を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a concept of a sample space and a 3D observation image space in the present embodiment.

【図5】本実施形態において微小試料の3D像からピー
ク座標を検出するための手法について説明するための図
である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method for detecting peak coordinates from a 3D image of a micro sample in the present embodiment.

【図6】本発明による第2の実施形態としての多方向画
像入力装置の構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a multi-directional image input device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明による第3の実施形態としての多方向画
像入力装置の構成例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a multi-directional image input device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】第3の実施形態における多方向画像入力装置の
作用について説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the multi-directional image input device according to the third embodiment.

【図9】本発明による第4の実施形態としての多方向画
像入力装置の構成例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a multi-directional image input device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明による第5の実施形態としての多方向
画像入力装置の構成例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a multi-directional image input device as a fifth embodiment according to the present invention.

【図11】本発明による第7の実施形態としての多方向
画像入力装置の構成例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a multi-directional image input device as a seventh embodiment according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2…顕微鏡 3…標準試料設置部 4…プロセッサ 5,6…対物レンズ 7,8…合焦面制御器 9,10…TVカメラ 12,13…A/D変換器 14,15,23,25…メモリ 16…累積加算器 17,18,19…コントローラ 20…微小試料 21…内部バス 22…CPU 24…ピーク検出器 1, 2 ... Microscope 3 ... Standard sample setting unit 4 ... Processor 5, 6 ... Objective lens 7, 8 ... Focusing plane controller 9, 10 ... TV camera 12, 13 ... A / D converter 14, 15, 23, 25 ... Memory 16 ... Cumulative adder 17, 18, 19 ... Controller 20 ... Micro sample 21 ... Internal bus 22 ... CPU 24 ... Peak detector

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 異なる方向から観察するための空間にお
ける画像入力の範囲内に対象物を結像するように配置さ
れた複数の光学系と、この複数の光学系の各々の像面に
配置された複数の撮像素子とを有する多方向画像入力装
置において、 画像入力時に対象物が存在する前記画像入力の範囲内に
配置し、観察する際の光学的な基準設定が行える形状の
標準試料と、 前記複数の光学系の物体空間における焦点の合った物体
面の位置(合焦位置)を移動させる合焦位置制御手段
と、 この合焦位置制御手段により前記光学系の合焦位置を所
定の物体空間に設定した状態で前記撮像素子が取得した
前記標準試料の像情報及び、該像情報を取得する際の合
焦位置の情報を対応させて記録する標準試料像記録手段
と、 前記合焦位置制御手段により光学系の合焦位置を移動さ
せながら前記標準試料記録手段に記録された異なる合焦
位置に対応する複数の標準試料の像より構成される標準
試料観測像空間から、前記複数の光学系の各々に対応す
るこの標準試料観測像空間どうしの位置関係を検出する
位置関係検出手段と、を具備することを特徴とする多方
向画像入力装置。
1. A plurality of optical systems arranged to form an image of an object within a range of image input in a space for observing from different directions, and arranged on each image plane of the plurality of optical systems. In a multi-directional image input device having a plurality of imaging elements, a standard sample having a shape that can be set in the range of the image input where an object is present at the time of image input, and can be set as an optical reference when observing, Focusing position control means for moving the position (focusing position) of the focused object surface in the object space of the plurality of optical systems, and the focusing position control means for adjusting the focusing position of the optical system to a predetermined object. Standard sample image recording means for recording image information of the standard sample acquired by the image pickup device in a state of being set in space and information of a focus position at the time of acquiring the image information, and the focus position. Of the optical system by the control means From the standard sample observation image space composed of images of a plurality of standard samples corresponding to different focus positions recorded in the standard sample recording means while moving the focus position, each of the plurality of optical systems corresponding to A multidirectional image input device, comprising: a positional relationship detecting means for detecting a positional relationship between standard sample observation image spaces.
【請求項2】 請求項1記載の多方向画像入力装置にお
いて、 前記位置関係検出手段は、前記複数の光学系の各々に対
し、 前記標準試料像記録手段に記録された異なる合焦位置に
対応する複数の標準試料の像情報を加算する像加算手段
と、 加算された像情報から画素濃度値のピ―ク位置を検出す
る第1のピーク位置検出手段と、 この第1のピーク位置検出手段により検出されたピーク
位置における異なる合焦位置に対応する複数の標準試料
の像の画素濃度値から、ピーク位置を検出する第2のピ
ーク位置検出手段とを有し、 前記複数の光学系の配置位置と、前記第2のピーク検出
手段が求めた各光学系に対応するピーク位置との相対的
な位置関係を求め、前記第1及び第2のピーク位置検出
手段が求めた各光学系に対するピーク位置が同じ位置に
あると判断することによって、前記複数の光学系の各々
に対応する前記標準試料観測像空間どうしの位置関係を
求めることを特徴とする多方向画像入力装置。
2. The multi-directional image input device according to claim 1, wherein the positional relationship detecting means corresponds to different focusing positions recorded in the standard sample image recording means for each of the plurality of optical systems. Image adding means for adding the image information of the plurality of standard samples, first peak position detecting means for detecting the peak position of the pixel density value from the added image information, and the first peak position detecting means. Second peak position detecting means for detecting a peak position from pixel density values of a plurality of standard sample images corresponding to different in-focus positions in the peak position detected by the above-mentioned arrangement of the plurality of optical systems. The relative positional relationship between the position and the peak position corresponding to each optical system obtained by the second peak detecting means is obtained, and the peak for each optical system obtained by the first and second peak position detecting means is obtained. Same position By determining to be in location, multidirectional image input apparatus and obtains the positional relationship of the standard sample observation image space each other corresponding to each of the plurality of optical systems.
【請求項3】 異なる方向から観察するための空間にお
ける画像入力の範囲内に対象物を結像するように配置さ
れた複数の光学系と、この複数の光学系の各々の像面に
配置された複数の撮像素子とを有する多方向画像入力装
置において、 画像入力時に対象物が存在する前記画像入力の範囲内に
配置し、観察する際の光学的な基準設定が行える形状の
標準試料と、 前記複数の光学系の各々に設けられ、物体空間における
焦点の合った物体面の位置(合焦位置)を移動させる合
焦位置制御手段と、 この合焦位置制御手段により前記光学系の合焦位置を所
定の物体空間に設定した状態で前記撮像素子が取得した
前記標準試料の像情報及び、該像情報を取得する際の合
焦位置の情報を対応させて記録する標準試料像記録手段
と、 前記合焦位置制御手段により光学系の合焦位置を移動さ
せながら、前記標準試料像記録手段に記録された異なる
合焦位置に対応する複数の標準試料の像より構成される
標準試料観測像空間から、前記複数の光学系の各々に対
応するこの標準試料観測像空間同志の位置関係を検出す
る位置関係検出手段と、 前記位置関係検出手段により検出された複数の光学系の
各々に対応する標準試料観測像空間どうしの位置関係に
基づき、複数の光学系の各々の空間位置を制御する光学
系位置制御手段と、を具備することを特徴とする多方向
画像入力装置。
3. A plurality of optical systems arranged to form an image of an object within a range of image input in a space for observing from different directions, and arranged on each image plane of the plurality of optical systems. In a multi-directional image input device having a plurality of imaging elements, a standard sample having a shape that can be set in the range of the image input where an object is present at the time of image input, and can be set as an optical reference when observing, Focusing position control means provided in each of the plurality of optical systems for moving a position (focusing position) of a focused object surface in the object space, and focusing of the optical system by the focusing position control means. Standard sample image recording means for recording the image information of the standard sample acquired by the image pickup device in a state where the position is set in a predetermined object space, and the information of the in-focus position at the time of acquiring the image information in association with each other; , The focusing position control hand While moving the in-focus position of the optical system by using the standard sample observation image space composed of images of the plurality of standard samples corresponding to different in-focus positions recorded in the standard sample image recording means, This standard sample observation image space corresponding to each of the systems, the positional relationship detecting means for detecting the positional relationship between the standard sample observation image space, and the standard sample observation image space corresponding to each of the plurality of optical systems detected by the positional relationship detecting means. An optical system position control means for controlling the spatial position of each of the plurality of optical systems based on the positional relationship, and a multidirectional image input device.
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JP2019002982A (en) * 2017-06-13 2019-01-10 日本精工株式会社 Manipulation system and method of driving manipulation system

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