JPH10275230A - 画像強調装置および物体識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 いずれの方向の空間周波数に特徴がある画像
でも強調することができ、さらにその処理を迅速に行な
うことができるようにすること。 【解決手段】 第１の撮像手段４のレンズ７は対象物１
に対して焦点が合っている。第２の撮像手段５のレンズ
９は対象物１に対して焦点がずれている。これら２つの
撮像手段４、５から出力されるビデオ信号は互いに同期
して差算回路１０に与えられる。差算回路１０はこれら
の信号の差をとり出力する。表示装置１１はこの画像を
表示する。これにより高周波成分が強調された画像が得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、血液や
尿、病理検体など、粒子成分を含む試料の生物顕微鏡画
像や蛍光顕微鏡画像などを撮像し、その撮像した画像を
強調する画像強調装置およびこの画像強調装置を用いて
不定形物体を識別する物体識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の物体識別装置としては、特開平６
−１３８４１７号、特開平８−２９１４０号、特開平８
−３０４３９０号などに記載されている装置がある。こ
れらの装置は、いずれも撮像手段により得られた画像を
２次元フーリエ変換してパワースペクトルを検出し、こ
れに基づいて不定形物体を識別している。

【０００３】このような装置において、画像を２次元フ
ーリエ変換する場合、前処理として画像の強調を行なう
ならば、フーリエ変換の結果が画像の特徴をよりよく反
映し、識別精度が向上する。例えば、白血球分類装置で
は、白血球の画像をこのような前処理を行なってフーリ
エ変換するならば、核のクロマチン構造がそのフーリエ
変換結果により良く反映される。

【０００４】従来の強調方法は、例えば白血球の核の画
像のビデオ信号をハイパスフィルタ回路や、バンドパス
フィルタ回路に通し、その後増幅していた。これにより
ビデオ信号中の高周波領域が強調され、クロマチン構造
のコントラストが上がっていた。

【０００５】しかし、この方法では、画像を横方向に走
査した１次元のビデオ信号の高周波成分を抽出・強調す
るだけなので、画像の縦方向の高周波成分は何の強調も
されない。そのため、例えば画像の縦方向に特徴のある
核のクロマチン構造は強調されず、その強調は不完全で
あった。

【０００６】また、他の方法として、デジタル画像処理
の手法を用いたものがある。すなわち、画像をフレーム
メモリに記憶させ、微分演算オペレータを使って各画素
で近傍計算をさせる方法である。しかしこの方法によれ
ば、画素毎に演算を行なうので処理に時間がかかる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように画像のビ
デオ信号をフィルタ回路に通すことによって強調する方
法は、画像のある１方向についての強調はできるけれど
も、それに直交する方向の強調はできず、この方向に特
徴のある物体の画像は強調することができなかった。ま
たデジタル画像処理の手法を用いた方法では、画素毎に
演算を行なうので処理に時間がかかるという欠点があっ
た。

【０００８】本発明は、このような従来の欠点に鑑みて
なされたものであり、その目的は、いずれの方向の空間
周波数に特徴がある画像でも強調することができ、かつ
その処理を迅速に行なうことができる画像強調装置を提
供することであり、更にそのような画像強調装置を備え
た物体識別装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る画像強調
装置は、対象物に対し焦点が合った画像（以下インフォ
ーカス画像と称する）を撮像してそのビデオ信号を出力
する第１の撮像手段と、同じ対象物に対し焦点が外れた
画像（以下デフォーカス画像と称する）を撮像してその
ビデオ信号を出力する第２の撮像手段と、前記第１、第
２の撮像手段のそれぞれから出力されるビデオ信号が同
期するように制御する出力制御手段と、この出力制御手
段により互いに同期したビデオ信号の差算を行なう信号
差算手段とを具備することを特徴とする。

【００１０】この装置において、インフォーカス画像を
撮像する第１の撮像手段により、空間周波数が高周波ま
で伸びたフーリエスペクトルを持つ対象物の画像が撮像
され、この第１の撮像手段から高周波成分を多く含むビ
デオ信号が出力される（図３(a) 参照）。また、デフォ
ーカス画像を撮像する第２の撮像手段により、空間周波
数の高周波がカットされたフーリエスペクトルを持つ対
象物の画像が撮像され、この第２の撮像手段から高周波
成分をカットされたビデオ信号が出力される（図３(b)
参照）。

【００１１】信号差算手段では、出力制御手段によって
同期した同じ対象物の２つのビデオ信号が差算されるの
で、２つのビデオ信号の低周波成分はお互い打ち消し合
い、ビデオ信号の高周波成分が残ったものが出力され
る。この信号を表示装置に表示させるならば対象物の高
周波成分が抽出された画像が得られる。

【００１２】請求項２に係る画像強調装置は、対象物を
撮像してそのビデオ信号を出力する撮像手段と、この撮
像手段を制御してこの撮像手段が撮像した画像が、イン
フォーカス画像からデフォーカス画像に、またはその逆
になるようにする切り替え手段と、前記撮像手段が撮像
する画像のうち少なくとも前記切り替え手段による切り
替え前の画像を記憶し、その切り替えの前後における前
記撮像手段が撮像した画像のビデオ信号を同期させて出
力する出力調整手段と、この出力調整手段が出力する２
つのビデオ信号の差算を行なう信号差算手段とを具備す
ることを特徴とする。

【００１３】この装置において、出力調整手段は切り替
え手段による切り替えの前後の画像のビデオ信号を同期
させて信号差算手段に出力する。すなわち空間周波数が
高周波まで伸びたフーリエスペクトルを持つインフォー
カス画像と、空間周波数の高周波がカットされたフーリ
エスペクトルを持つデフォーカス画像のそれぞれのビデ
オ信号が同期をとられて信号差算手段に与えられる。

【００１４】信号差算手段では、２つのビデオ信号が差
算されるので、２つのビデオ信号の低周波成分はお互い
打ち消し合い、ビデオ信号の高周波成分が残ったものが
出力される。この信号を表示装置に表示させるならば対
象物の高周波成分が強調された画像が得られる。

【００１５】請求項３に係る画像強調装置は、請求項２
に係る装置において、切り替え手段は、ピエゾ素子を備
え、このピエゾ素子の伸縮により撮像手段中の光学素子
または撮像素子を光軸方向に移動させるものである。こ
のピエゾ素子によって撮像手段中の光学素子または撮像
素子が高速かつ正確に移動する。

【００１６】請求項４に係る物体識別装置は、請求項１
または請求項２に係る画像強調装置と、この画像強調装
置が出力する差のビデオ信号に基づく画像を２次元フー
リエ変換する２次元フーリエ変換手段と、この２次元フ
ーリエ変換手段の変換結果から前記ビデオ信号に基づく
画像のパワースペクトルを検出するパワースペクトル検
出手段と、このパワースペクトル検出手段が検出したパ
ワースペクトルに基づいて対象物中の物体を識別する識
別手段とを具備することを特徴とする。

【００１７】このような装置において、請求項１または
請求項２に係る画像強調装置から出力されたビデオ信号
は高周波成分が強調された信号である。２次元フーリエ
変換手段は、この信号に基づく画像を２次元フーリエ変
換し、パワースペクトル検出手段はこの変換結果からパ
ワースペクトルを検出する。識別手段はこのパワースペ
クトルに基づいて、識別を行なう。

【００１８】請求項５に係る物体識別装置は、請求項４
に係る装置おいて、対象物中の物体は血液細胞であるこ
とを特徴とする。この装置によれば、血液細胞の画像の
高周波成分が強調された画像を解析するので、正確に血
液細胞を識別することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態の全体構成を示す図である。この装置は、対象物１が
載置される台２と、この台２に対し所定距離離れた位置
にビームスプリッタ３を備え、このビームスプリッタ３
によって分けられた対象物の像をそれぞれ撮像する第１
の撮像手段４および第２の撮像手段５を備えている。

【００２０】第１の撮像手段４は、ＣＣＤ６と、このＣ
ＣＤ６にビームスプリッタ３を介して与えられる対象物
１の像を導くレンズ７を有している。レンズ７は対象物
１のインフォーカス画像が撮像されるように焦点位置に
配置している。同様に第２の撮像手段５は、ＣＣＤ８
と、このＣＣＤ８にビームスプリッタ３を介して与えら
れる対象物１の像を導くレンズ９を有している。レンズ
９は対象物１のデフォーカス画像が撮像されるように焦
点位置をずらして配置している。第１の撮像手段４のＣ
ＣＤ６が受ける対象物１の画像は焦点が合っている。第
２の撮像手段５のＣＣＤ８が受ける対象物１の画像は、
第１の撮像手段４のＣＣＤ６が受ける対象物１の画像と
同じであるが焦点がずれてぼけている。

【００２１】差算回路１０は、図示せぬ出力制御手段に
よって同期をとられたＣＣＤ６およびＣＣＤ８の出力信
号の輝度信号の差をとる回路であり、表示装置１１は、
この差算回路１０が出力するビデオ信号に基づく表示を
行なう表示装置である。

【００２２】このように構成された装置において、第１
の撮像手段４からはインフォーカス画像のビデオ信号が
出力され、第２の撮像手段５からはデフォーカス画像の
ビデオ信号が出力される。差算回路１０は、これらの信
号の差をとる。このため、表示装置１１には、対象物の
画像の高周波成分を抽出した画像がリアルタイムに表示
される。

【００２３】図２は、本発明の第２の実施の形態の全体
構成を示す図である。この装置は、対象物１が載置され
る台２と、この台２に載置された対象物１を撮像する撮
像手段１５を備えている。撮像手段１５は、ＣＣＤ１６
と、このＣＣＤ１６に対象物１の像を導くレンズ１７
と、このレンズ１７をその光軸方向に移動させるレンズ
移動機構１８を有している。ＣＣＤ１６の出力は、フレ
ームメモリ１９と差算回路２０に至るようにされてい
る。差算回路２０のもう一方の入力端子にはフレームメ
モリ１９の出力が至るようにされている。

【００２４】制御部２１は、レンズ移動機構１８と、フ
レームメモリ１９を制御するものである。この制御部２
１は、マイクロコンピュータで構成しても良いし、シー
ケンサやパーソナルコンピュータでも良いし、これらと
同等の機能を有したアナログ回路でもデジタル回路でも
良い。差算回路２０は、制御部２１によって同期をとら
れたフレームメモリ１９の出力信号とＣＣＤ１６の出力
信号の輝度信号の差をとる回路であり、表示装置２２
は、この差算回路２０が出力するビデオ信号に基づく表
示を行なう表示装置である。

【００２５】ここで、レンズ移動機構１８および制御部
２１が切り替え手段を構成し、フレームメモリ１９およ
び制御部２１が出力調整手段を構成する。

【００２６】このように構成された装置において、まず
制御部２１は、レンズ移動機構１８を制御して、インフ
ォーカス画像がＣＣＤ１６に与えられるようにレンズ１
７を移動させる。次に制御部２１は、ＣＣＤ１６の１フ
レーム分の出力信号をフレームメモリ１９に格納する。
そして制御部２１は、レンズ移動機構１８を制御して、
デフォーカス画像がＣＣＤ１６に与えられるようにレン
ズ１７を移動させる。次に制御部２１は、ＣＣＤ１６が
出力するビデオ信号と同期させて、フレームメモリ１９
に格納したビデオ信号を差算回路２０に出力する。これ
により、フレームメモリ１９からはインフォーカス画像
のビデオ信号が出力され、ＣＣＤ１６からはデフォーカ
ス画像のビデオ信号が出力される。差算回路２０は、こ
れらの信号の差をとる。このため、表示装置１１には、
対象物の画像の高周波成分を強調した画像が表示され
る。

【００２７】本実施の形態では、レンズ移動機構１８の
レンズ１７の移動は制御部２１の制御によって行なった
が、これは人間が直接操作してレンズ１７の位置を変え
ても良い。また、フレームメモリ１９へのビデオ信号の
格納、読み出しのタイミング制御も制御部２１が行なっ
たが、これも人間のスイッチ操作によって行なってもよ
い。

【００２８】また、本実施の形態では、インフォーカス
画像をフレームメモリに格納するようにしたが、デフォ
ーカス画像をフレームメモリに格納し、このビデオ信号
と、撮像手段から直接得られるインフォーカス画像のビ
デオ信号を差算回路に与えるようにしても良い。

【００２９】また、本実施の形態では、フレームメモリ
は１つであるが、これを２つ用い、それぞれにインフォ
ーカス画像、デフォーカス画像を格納し、必要なときに
両者を取り出して同期をとり、差算回路に与えるように
しても良い。

【００３０】また、ここでレンズ移動機構１８は、対象
物１のインフォーカス画像とデフォーカス画像を撮像す
るため焦点を変える手段の一例として用いたものであ
り、同等の目的を果たすものならばその構成は問わな
い。例えば、このレンズ移動機構の代わりに、ＣＣＤを
移動させるＣＣＤ移動機構、対象物を移動させる対象物
移動機構、レンズの種類を代える機構、レンズおよびＣ
ＣＤを移動させる機構などであっても良い。

【００３１】以上の２つの実施の形態において、差算回
路は、オペアンプやトランジスタを用いたアナログ回路
でも良いし、ビデオ信号をデジタル信号に変換しこのデ
ジタル信号によりデジタル演算を行なう回路であっても
良い。また差算回路中に信号のオフセット調整機能や、
増幅機能を付加するならば、より鮮明な高周波成分抽出
画像を得ることができる。また、撮像手段にＣＣＤを用
いたが、撮像管などでも良い。

【００３２】次に第３の実施の形態である物体識別装置
を説明する。この装置は、白血球を分類する白血球分類
装置である。図４にその全体構成を示す。顕微鏡３１は
試料を載置する試料台を備えている。この試料台は、試
料台移動手段３２によって、顕微鏡３１の対物レンズの
光軸に対し直交する平面を移動自在とされている。識別
対象物体位置検出手段３３は、識別対象物体が特定位置
に至ったことを検出する手段である。試料台制御手段３
４は、識別対象物体位置検出手段３３の検出信号に基づ
いて試料台移動手段３２を制御する手段である。焦点検
出手段３５は、試料に対し顕微鏡３１の焦点が合ってい
るか否かを検出する手段であり、焦点調整手段３６は、
顕微鏡３１の焦点を調整する手段である。自動焦点制御
手段３７は、焦点検出手段３５の検出信号に基づいて焦
点調整手段３６を制御し、試料台上の試料に顕微鏡３１
の焦点を合わせる手段である。

【００３３】顕微鏡３１の対物レンズを収容した対物レ
ンズ筐体にはピエゾ素子が取り付けられている。ピエゾ
素子は、対物レンズ筐体と顕微鏡本体との間に挟まれて
いる。このため対物レンズはそのピエゾ素子に印加され
る電圧によって光軸方向に顕微鏡本体に対し移動するよ
うになっている。したがって、自動焦点制御手段３７
は、このピエゾ素子の印加電圧を調整して対物レンズを
移動させる。

【００３４】撮像手段３８は、解析対象画像のインフォ
ーカスまたはデフォーカスの顕微鏡画像を撮像する手段
であり、例えばＣＣＤカメラが用いられている。メモリ
３９は、撮像手段３８が撮像した画像を記憶するもので
ある。

【００３５】第１の画像前処理手段４１は、メモリ３９
が記憶している画像のＲＧＢ濃度情報に基づいて解析対
象画像を抽出する手段である。

【００３６】補助パラメータ検出手段４２は、第１の画
像前処理手段４１が抽出した画像の色と面積を検出する
手段である。第２の画像前処理手段４３は、第１の画像
前処理手段４１が抽出した画像を強調する手段である。
第２の画像前処理手段４３は、図５に示す構成である。
すなわち、第１の画像前処理手段４１が抽出した画像を
１フレーム分記憶するフレームメモリ５１と、このフレ
ームメモリ５１の出力信号と第１の画像前処理手段４１
の出力信号の差をとりその結果を増幅する差算増幅回路
５２を備えている。フレームメモリ５１の動作のタイミ
ングは制御部４８により制御されるようになっている。

【００３７】図４に戻って、２次元フーリエ変換手段４
４は、第２の画像前処理手段４３から与えられる画像の
２次元フーリエ変換を行う手段である。本装置の２次元
フーリエ変換手段４４は、光学的に変換する手段であ
り、図６に示すような構成である。すなわち、２次元フ
ーリエ変換手段４４は、第２の画像前処理手段４３から
与えられる信号により画像を表示する液晶表示装置５
３、この液晶表示装置５３にコヒーレント光を出射する
レーザダイオード５４、このレーザダイオード５４と液
晶表示装置５３の間に介在しレーザダイオード５４が出
射した光を平行光にして液晶表示装置５３の画面に導く
レンズ５５、液晶表示装置５３を透過した光を位相変換
するレンズ５６、このレンズ５６を透過した光を受ける
リングディテクタ５７を備えている。リングディテクタ
５７は、径が異なるリング状のフォトディテクタが同心
円状に配置されたものである。またこのリングディテク
タ５７は、その円心がレンズ５６の焦点位置に一致する
ように配置してある。

【００３８】再び図４に戻って、パワースペクトル検出
手段４５は、２次元フーリエ変換手段４４の変換結果に
基づいてパワースペクトルを求める手段である。

【００３９】識別判定手段４６は、パワースペクトル検
出手段４５が求めたパワースペクトルと補助パラメータ
検出手段４２が検出した色、面積のデータに基づいて第
１の画像前処理手段４１が抽出した画像の識別を行う手
段である。この識別判定手段４６は、学習機能を備えて
おり、学習結果を記憶するための学習テーブル４７が接
続されている。

【００４０】制御部４８は、本装置全体を統括制御する
ためものであり、自動焦点制御手段３７、試料台制御手
段３４、第１の画像前処理手段４１、第２の画像前処理
手段４３および２次元フーリエ変換手段４４を制御する
ものである。以上の各手段のうち、メモリ３９、第１の
画像前処理手段４１、補助パラメータ検出手段４２、パ
ワースペクトル検出手段４５、識別判定手段４６、学習
用テーブル４７および制御部４８は、１台のパーソナル
コンピュータが持つ機能によって実現され得る。

【００４１】次にこのように構成された装置の動作を図
７のフローチャートを参照して説明する。まず操作者
は、試料をプレパラートに塗布したサンプル標本を顕微
鏡３１の試料台に載置する（Ｓ１）。ここで試料は染色
した血液であり、識別すべき不定形物体は白血球であ
る。次に制御部４８は自動焦点制御手段３７に焦点位置
の制御を行わせる。これにより、自動焦点制御手段３７
は、焦点検出手段３５の検出信号に基づいて、焦点調整
手段３６を動作させて顕微鏡３１のレンズの焦点が試料
台上の試料に合うようにする（Ｓ２）。次に制御部４８
は試料台制御手段３４に試料台の移動開始を指示する
（Ｓ３）。これにより、試料台は移動し、識別対象物体
位置検出手段３３は、１つの識別対象物体、すなわち１
つの白血球が特定位置に至るとこれを検出する。試料台
制御手段３４は、識別対象物体位置検出手段３３の検出
結果により識別対象物体が検出されたか否かを判断し
（Ｓ４）、この検出が有れば試料台の移動を停止し（Ｓ
５）、この検出が無ければステップＳ３の処理に戻る。

【００４２】次に撮像手段３８は顕微鏡画像を撮像し
（Ｓ６）、これをメモリ３９および第１の画像前処理手
段４１に出力する。ここでは、撮像手段３８は１つの白
血球を中心とした画像を出力する。メモリ３９はこれを
記憶する。次に第１の画像前処理手段４１はメモリ３９
に格納された画像のＲＧＢ濃度情報に基づいて、解析対
象画像を抽出する（Ｓ７）。すなわち、制御部４８は、
第１の画像前処理手段４１により抽出した解析対象画像
を図５に示したフレームメモリ５１に収容する。この時
点では対象物に焦点が合っているので、フレームメモリ
５１に収容されるのはインフォーカス画像である。ここ
で抽出される解析対象画像は白血球の内部構造である。

【００４３】次に補助パラメータ検出手段４２は、第１
の画像前処理手段４１が抽出した画像の色と面積を検出
する（Ｓ８）。制御部４８はこの検出された色と面積の
情報から強調が必要かを判断し（Ｓ９）、必要でなけれ
ば第１の画像前処理手段４１が抽出した画像の２次元フ
ーリエ変換を行なうステップＳ１２に進み、必要であれ
ばデフォーカスの顕微鏡画像を撮像して第２の画像前処
理手段４３に第１の画像前処理手段４１が抽出した画像
の強調を行なわせる（Ｓ１０，Ｓ１１）。

【００４４】すなわち、制御部４８は、強調が必要であ
ると判断した場合、自動焦点制御手段３７を制御して撮
像手段３８からデフォーカス画像を出力させ、この画像
から第１の画像前処理手段４１により解析対象画像を抽
出させ、この解析対象画像のビデオ信号を図５に示した
差算増幅回路５２の一方の入力端子に与えると共に、こ
の信号と同期させてフレームメモリ５１に収容した画像
のビデオ信号を差算増幅回路５２の他方の入力端子に与
える。差算増幅回路５２は、まずこれら２つのビデオ信
号の差算を行なう。このため、２つのビデオ信号のそれ
ぞれの低い周波数成分は打ち消し合い、インフォーカス
画像にだけ含まれている高い周波数成分が残される。そ
して差算増幅回路５２は、その差算結果を増幅する。図
４に示す第２の画像前処理手段４３は、このようにして
解析対象画像の高周波成分を強調し、その画像のビデオ
信号を２次元フーリエ変換手段４４に出力する。

【００４５】２次元フーリエ変換手段４４は、第２の画
像前処理手段４３から与えられる画像の２次元フーリエ
変換を行う（Ｓ１２）。すなわち、図６に示す装置にお
いて、液晶表示装置５３は、第２の画像前処理手段４３
から与えられる画像を表示する。この画像は、第１の画
像前処理手段４１が抽出した解析対象画像中の高周波成
分が強調された画像になっている。例えば、単球とよば
れる種類の白血球は、細胞の核内部に網目状の細かい模
様を有しているが、そのコントラストが強調されて表示
される。

【００４６】この液晶表示装置５３の表示画面にはレー
ザダイオード５４から出射され、レンズ５５によって平
行光とされたコヒーレント光が入射している。その表示
画面の透過光は、レンズ５６によって位相変換作用を受
け、リングディテクタ５７上にフーリエ変換像を作る。
ここで、フーリエ変換像は、画像の空間周波数に対応し
た像であり、低い空間周波数成分はレンズ５６の焦点位
置の近くに、高い空間周波数成分はレンズ５６の焦点位
置から離れたところに現れる。したがって、リングディ
テクタ５７の各フォトディテクタに入射した光量を検出
することによって、液晶表示装置５３に表示した画像の
空間周波数の分布すなわちパワースペクトルを得ること
ができる。

【００４７】次に、図４に示すパワースペクトル検出手
段４５は、２次元フーリエ変換手段４４の変換結果に基
づいてリングディテクタ５７の各フォトディテクタに入
射した光量を検出することによってパワースペクトルを
求める（Ｓ１３）。

【００４８】次に識別判定手段４６は、学習テーブル４
７の内容を参照し、パワースペクトル検出手段４５が求
めたパワースペクトルと補助パラメータ検出手段４２が
検出した色、面積のデータに基づいて第１の画像前処理
手段４１が抽出した対象物体の識別を行う（Ｓ１４）。
例えば、上記のように白血球が単球であるならば核の内
部の模様は繊細な網目状であるのでパワースペクトルは
高周波成分を多く含んでいる。また、白血球がリンパ球
であるならば核内部の模様は微細な構造はなく、のっぺ
りとしており、パワースペクトルは高周波成分が少ない
ものである。識別判定手段４６は、例えばこのパワース
ペクトルが高周波成分を多く含んでいるならばその白血
球は単球であると判断し、高周波成分が少ないならばそ
の白血球はリンパ球であると判断する。識別判定手段４
６の学習結果は、学習テーブル４７に蓄積される。

【００４９】試料台制御手段３４は、試料台の移動過程
を記憶しており、これにより、すべての識別対象物体す
なわち白血球が識別されたかを判断し（Ｓ１５）、すべ
ての識別対象物体が識別されたと判断したならば、本装
置の処理を終了させ、そうでないならば、ステップＳ３
の処理に戻る。

【００５０】本装置の顕微鏡画像のインフォーカス、デ
フォーカスの切り替えは、ピエゾ素子を用いて行なうよ
うにした。このインフォーカス、デフォーカスの切り替
えは、数百ｎｍから数μｍ程度のレンズの移動で十分で
ある。このオーダーの位置調整はピエゾ素子によるのが
最適である。さらに、このピエゾ素子によれば、インフ
ォーカス、デフォーカスの切り替えを高速に行なうこと
ができ、デフォーカス量の微調整も印加電圧の調整で簡
単に行なうことができる。

【００５１】本装置では、解析対象画像の強調を、前述
した第２の実施の形態の構成を用いて行なっているが、
これは前述した第１の実施の形態の構成を用いて行なっ
ても良い。

【００５２】本装置では２次元フーリエ変換を光学装置
を用いて行なっているが、画像信号をデジタル信号に変
換し、デジタルコンピュータによる演算によってその変
換を行なっても良い。

【００５３】本装置では解析対象画像を抽出した後に強
調を行なっているが、画像の強調を行なった後で解析対
象画像を抽出しても良い。

【００５４】

【発明の効果】請求項１の装置によれば、画像のいかな
る方向に空間周波数の高周波成分があってもその高周波
成分を強調した画像を得ることができる。また、この装
置によればハイパスフィルタなどの回路が不要であり、
構成がきわめて簡単である。更にこの装置によれば、画
像の強調処理は迅速に行なわれる。

【００５５】請求項２の装置によれば、請求項１の装置
と同様の効果を有する他、撮像手段が１つで良いのでよ
り構成を簡単にすることができる。

【００５６】請求項３の装置によれば、ピエゾ素子を用
いてインフォーカス、デフォーカスを切り替えるので高
速かつ正確にその切り替えを行なうことができる。

【００５７】請求項４の装置によれば、画像のいかなる
方向に空間周波数の高周波成分があってもその高周波成
分を強調した解析対象画像を得ることができるので、高
精度の物体識別を行なうことができる。

【００５８】請求項５の装置によれば、高精度の血液細
胞識別を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の全体構成を示す
図。

【図２】本発明の第２の実施の形態の全体構成を示す
図。

【図３】高周波成分を多く含む画像の空間周波数分布
と、高周波成分をカットされた画像の空間周波数分布を
示す図。

【図４】本発明の第３の実施の形態の全体構成を示す
図。

【図５】図４に示した装置の第２の画像前処理手段４３
の具体的構成を示す図。

【図６】図４に示した装置の２次元フーリエ変換手段４
４の具体的構成を示す図。

【図７】図４に示した装置の動作を説明するためのフロ
ーチャートを示す図。

【符号の説明】 ４ 第１の撮像手段 ５ 第２の撮像手段 １５ 撮像手段 １０、２０ 差算回路 １９ フレームメモリ ２１ 制御部 ３８ 撮像手段 ４１ 第１の画像前処理手段（抽出手段） ４３ 第２の画像前処理手段（強調手段） ４４ ２次元フーリエ変換手段 ４５ パワースペクトル検出手段 ４６ 識別判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹村 安弘 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新規技術研究所内 (72)発明者 武居 利治 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新規技術研究所内 (72)発明者 永井 豊 東京都新宿区西落合１丁目31番４号 日本 光電工業株式会社内 (72)発明者 加藤 茂子 東京都新宿区西落合１丁目31番４号 日本 光電工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物に対し焦点が合った画像を撮像し
   てそのビデオ信号を出力する第１の撮像手段と、 同じ対象物に対し焦点が外れた画像を撮像してそのビデ
   オ信号を出力する第２の撮像手段と、 前記第１、第２の撮像手段のそれぞれから出力されるビ
   デオ信号が同期するように制御する出力制御手段と、 この出力制御手段により互いに同期したビデオ信号の差
   算を行なう信号差算手段とを具備することを特徴とする
   画像強調装置。
2. 【請求項２】 対象物を撮像してそのビデオ信号を出力
   する撮像手段と、 この撮像手段を制御してこの撮像手段が撮像した画像
   が、対象物に対し焦点が合った状態から焦点が外れた状
   態に、またはその逆になるようにする切り替え手段と、 前記撮像手段が撮像した画像のうち少なくとも前記切り
   替え手段による切り替え前の画像を記憶し、その切り替
   えの前後における前記撮像手段が撮像した画像のビデオ
   信号を同期させて出力する出力調整手段と、 この出力調整手段が出力する２つのビデオ信号の差算を
   行なう信号差算手段とを具備することを特徴とする画像
   強調装置。
3. 【請求項３】 切り替え手段は、ピエゾ素子を備え、こ
   のピエゾ素子の伸縮により撮像手段中の光学素子または
   撮像素子を光軸方向に移動させるものであることを特徴
   とする請求項２に記載の画像強調装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の画像強
   調装置と、 この画像強調装置が出力する差のビデオ信号に基づく画
   像を２次元フーリエ変換する２次元フーリエ変換手段
   と、 この２次元フーリエ変換手段の変換結果から前記ビデオ
   信号に基づく画像のパワースペクトルを検出するパワー
   スペクトル検出手段と、 このパワースペクトル検出手段が検出したパワースペク
   トルに基づいて対象物中の物体を識別する識別手段とを
   具備することを特徴とする物体識別装置。
5. 【請求項５】 対象物中の物体は血液細胞であることを
   特徴とする請求項４に記載の物体識別装置。