JPH01243185A - ３次元画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、微小生物試料等の物体を、３次元的に観察あ
るいは３次元計測する７置に関する。

（従来の技術） 従来、微小生物試料等を立体的にかつ経時的に観察・計
測し、分析する研究が種々試みられており、その１つの
手法として１つの試料を異なる２方向から観察し、その
２つの情報から得られた情報を基に３次元画像を構築す
る方法が一般に知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、２方向からの観察像のみから３次元構造
を完全に再構成することは、観測情報が不足するため不
可能であり、その情報の不足を補うためにはパターン認
識を用いたステレオマツチングを行なわなければならず
、そのような極めて複雑な計算を行なっても、解は一意
的には求まらないという欠点があった。また、従来型の
観察系で多方向から画像を得る際には、長い観測時間を
要し、そのため時間的に変動するような物体を計測でき
ないという欠点があった。

本発明は上述の事情を鑑み、物体の正確な３次元構造を
計測する装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決する為の手段） 本発明では、１つの物体を３つ以上のそれぞれ異なる方
向から観察する光学系１．２．３．８とそれぞれの光学
系による画像を検出する２次元検出器４と、検出された
信号をデジタル信号に変換する変換器５と、デジタル信
号を取り込むフレームメモリ６と、フレームメモリ６に
記録されたそれぞれの画像情報を３次元再生処理するた
めの演算処理袋Ｗ７とから成る構成とした。

（作用） 上記の如き構成に於いては、１つの物体を３つ以上の異
なった方向から観察する光学系から得た画像情報をＣＣ
Ｄカメラ等の２次元検出器で検出し、フレームメモリに
取り込み、演算装置にて３次元再生処理するので、得ら
れた３次元情報は従来の方法によるよりも多く、物体を
正確に３次元再生することができる。また、時間的に変
動する物体の３次元再生においても装置を大型化するこ
となく、短時間に３次元画像を構築することができる。

（実施例） 第１図は本発明の１実施例であって、３次元構造を持つ
物体９は共用対物レンズ８の焦点上にあり、結像光学系
１．２．３は共用対物レンズ８の中心より一定の距離離
れたところに配置されており、該光学系１．２．３の結
像レンズの後側焦点面上には２次元検出器４ａ、４ｂ、
４ｃが配置されている。該物体９は共用対物レンズ８の
焦点面上にあるので、該物体９から出た光りの内、該光
学系１に入る光りはある傾きを持って入射し、該２次元
検出器４ａは該光学系１の結像レンズの後側焦点面上に
配置されているので、該物体９の像は２次元検出器４ａ
上に結像する。

同様に該光学系２．３に入る光りもそれぞれ異なる傾き
を持ち、該２次元検出器４ｂ、４ｃ上に結像する。

該２次元検出器４ａ、４ｂ、４ｃで検出された信号は変
換器５でデジタル信号に変換され、フレームメモリ６に
取り込まれ、演算装置７にて周知の如く３次元再生処理
され、不図示のＣＲＴ等に表示される。

第２回前述の２次元検出器４ａ、４ｂ、４Ｃの代わりに
１つの２次元検出器を用いた第２の実施例を示し、以下
これについて説明する。

物体９°の中央９ａから出た光が、共用対物レンズ８′
と各々の光学系１１．１２．１３を通り、第３図にそれ
ぞれの光学系１１．１２．１３がら得られる像を１４ａ
、１４ｂ、１４ｃとして示すように、それぞれの光学系
１１１２．１３は、２次元検出器１４上に互いに重なる
ことなく、−定の間隔を持って像１４ａ、１４ｂ、１４
ｃを結像するよう配置されている。

すなわち、該物体９′から該光学系１１．１２．１３に
入る光りは各々異なった角度を持って共用対物レンズ８
′に入射し、２次元検出器１４上に結像している。

２次元検出器１４で検出された信号は変換器工５でデジ
タル化した後、フレームメモリ】６に取り込み、ＤＭＡ
回路１７を通じてコンピューター１８に転送する。コン
ピュータ１日内での拘束付き３次元再生処理により試料
が３次元再生され、不図示のＣＲＴ等に表示される。

なお、以上の説明では、観察学系として３つの方向から
観察するものを例示したが、観察光学系の数は、要求さ
れる装置の大きさ、価格等を勘案して、より多くした方
が、より正確な物体の３次元画像情報を得ることができ
るので精度の高い３次元画像を構築することができる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、３つ以上の異なる方向か
らの情報を同時に、２次元検出器で検出し、フレームメ
モリに取り込み、演算装置にて３次元再生させるめで、
物体を精度よく３次元再生することができ、時間的に変
動する３次元再生においても装置を大型化することなく
３次元画像を構築することができる。

なお、第２の実施例によれば、１つの２次元検出器で検
出するので、その後の処理はより一層短縮することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成図、第２図は第２
の実施例の構成図、第３図は第２図の検出器とその上の
像との関係を示す詳細図である。 （主要部分の符号の説明） １．２．３．１１．１２．１３・・・光学系、４ａ、４
ｂ、４ｃ、１４．１４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・２次元
検出器、 ５．１５・・・変換器、 ６．１６・・・フレームメモリ、 ７・・・演算装置、 ８．８°・・・共用対物レンズ、 ９．９′、９ａ・・・物体、 １７・・・ＤＭＡ回路、 １８・・・コンピュータ 出願人　　日本光学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １つの物体を３つ以上のそれぞれ異なる方向から観察す
   る光学系と、該それぞれの光学系による画像を分離して
   検出する２次元検出器と、該検出された信号をデジタル
   信号に変換する変換器と、該デジタル信号を取り込むフ
   レームメモリと、該メモリに記憶されたそれぞれの画像
   情報を３次元再生処理するための演算装置と、から構成
   される３次元画像処理装置。