圖像處理裝置、圖像處理系統(tǒng)、圖像處理方法和圖像處理程序的制作方法
【專利摘要】提供了一種能夠生成與光學(xué)顯微鏡的觀察視野的圖像等同的虛擬載物片的顯示圖像的圖像處理裝置。一種處理要在圖像顯示裝置中顯示的虛擬載物片圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置包括圖像數(shù)據(jù)獲得單元，其獲得通過(guò)捕捉目標(biāo)對(duì)象的圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)，以及圖像數(shù)據(jù)生成單元，其生成要以與顯微鏡的預(yù)定視野數(shù)相對(duì)應(yīng)的顯示倍率在圖像顯示裝置中顯示的與目標(biāo)對(duì)象的圖像相對(duì)應(yīng)的顯示圖像數(shù)據(jù)。
【專利說(shuō)明】圖像處理裝置、圖像處理系統(tǒng)、圖像處理方法和圖像處理程序
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理裝置、圖像處理方法、圖像處理系統(tǒng)和程序。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在病理學(xué)的領(lǐng)域中，取代作為病理診斷的工具的光學(xué)顯微鏡，通過(guò)捕捉放置在準(zhǔn)備的載物片(slide)上的測(cè)試樣本(標(biāo)本)的圖像并數(shù)字化該圖像來(lái)使能顯示器上的病理診斷的虛擬載物片系統(tǒng)已受到了關(guān)注。由于利用虛擬載物片系統(tǒng)來(lái)數(shù)字化病理診斷圖像，所以傳統(tǒng)上由光學(xué)顯微鏡獲得的測(cè)試樣本的圖像可作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被使用。結(jié)果，預(yù)期會(huì)實(shí)現(xiàn)迅速的遠(yuǎn)程診斷、利用數(shù)字圖像對(duì)患者進(jìn)行說(shuō)明、罕見病例的共享以及高效的教育和實(shí)踐訓(xùn)練。
[0003]為了利用虛擬載物片系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與光學(xué)顯微鏡的操作等同的操作，優(yōu)選對(duì)放置在準(zhǔn)備的載物片上的整個(gè)測(cè)試樣本進(jìn)行數(shù)字化。通過(guò)數(shù)字化整個(gè)測(cè)試樣本，可通過(guò)在PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))和工作站中操作的查看器軟件來(lái)觀察虛擬載物片系統(tǒng)生成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)字化整個(gè)測(cè)試樣本時(shí)獲得的像素的數(shù)目一般是從幾億到幾十億，也就是說(shuō)，是相當(dāng)大量的數(shù)據(jù)。
[0004]雖然虛擬載物片系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)的量很大，但通過(guò)利用查看器執(zhí)行縮放操作，可以執(zhí)行從微觀圖像(細(xì)節(jié)放大圖像)的觀察到宏觀圖像(概覽圖像)的觀察的各種類型的觀察。因此，實(shí)現(xiàn)了改善的易用性。通過(guò)預(yù)先獲得要使用的所有信息，可以立即顯示具有用戶期望的分辨率和倍率的圖像，包括具有低倍率的圖像和具有高倍率的圖像。
[0005]作為相關(guān)技術(shù)，提出了一種醫(yī)學(xué)圖像顯示裝置，用于通過(guò)根據(jù)醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的像素間距和圖像處理裝置的顯示單元的像素間距在顯示單元(顯示屏幕)中以實(shí)際大小顯示醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來(lái)支持醫(yī)生作出的診斷。
[0006]引文列表
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]PTLl:日本專利特開2002-251464號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]技術(shù)問(wèn)題
[0010]在通過(guò)捕捉觀察對(duì)象的圖像獲得的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)歷了圖像處理之后顯示虛擬載物片圖像，因此虛擬載物片圖像就視野的大小而言不同于用顯微鏡觀察的圖像。一般地，對(duì)于利用光學(xué)顯微鏡來(lái)觀察對(duì)象(標(biāo)本)的圖像的用戶來(lái)說(shuō)，難以利用虛擬載物片來(lái)高效地執(zhí)行診斷，因?yàn)楣鈱W(xué)顯微鏡圖像的觀察視野區(qū)域和虛擬載物片圖像的觀察視野區(qū)域彼此是不相同的。
[0011]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種能夠生成具有與光學(xué)顯微鏡圖像的觀察視野等同的觀察視野的虛擬載物片圖像的圖像處理裝置。
[0012]解決問(wèn)題的方案[0013]本發(fā)明提供了一種處理要在圖像顯示裝置中顯示的虛擬載物片圖像數(shù)據(jù)的圖像
處理裝置。
[0014]該圖像處理裝置包括
[0015]圖像數(shù)據(jù)獲得單元，被配置為獲得通過(guò)捕捉目標(biāo)對(duì)象的圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)，以及
[0016]圖像數(shù)據(jù)生成單元，被配置為生成要以與顯微鏡的預(yù)定視野數(shù)相對(duì)應(yīng)的顯示倍率在圖像顯示裝置中顯示的與目標(biāo)對(duì)象的圖像相對(duì)應(yīng)的顯示圖像數(shù)據(jù)。
[0017]本發(fā)明還提供了一種用于處理虛擬載物片圖像的圖像處理方法。
[0018]該圖像處理方法包括
[0019]圖像數(shù)據(jù)獲得步驟，獲得通過(guò)捕捉目標(biāo)對(duì)象的圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)，以及
[0020]圖像數(shù)據(jù)生成步驟，生成表示要以與顯微鏡的預(yù)定視野數(shù)相對(duì)應(yīng)的顯示倍率在圖像顯示裝置中顯示的圖像的顯示圖像數(shù)據(jù)。
[0021]本發(fā)明還提供了一種圖像處理系統(tǒng)，其包括上述的圖像處理裝置，以及圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置以與顯微鏡的預(yù)定視野數(shù)相對(duì)應(yīng)的顯示倍率顯示經(jīng)圖像處理裝置處理的虛擬載物片圖像。
[0022]本發(fā)明還包括一種程序，其使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述圖像處理方法的步驟。
[0023]本發(fā)明的更多特征將從以下參考附圖對(duì)示范性實(shí)施例的描述中變得清楚。
[0024]發(fā)明的有利效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，可提供一種能夠生成與光學(xué)顯微鏡的觀察視野的圖像等同的虛擬載物片圖像的圖像處理裝置。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是示意性示出采用根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的圖像處理系統(tǒng)中包括的各裝置的配置的整體視圖。
[0027]圖2是示出采用根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的圖像處理系統(tǒng)中包括的圖像拾取裝置的功能配置的功能框圖。
[0028]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的配置的功能框圖。
[0029]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的硬件配置的框圖。
[0030]圖5包括示意性示出顯示倍率的概念的圖。
[0031]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置執(zhí)行的顯示倍率改變處理的流程的流程圖。
[0032]圖7是采用根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像處理裝置的圖像處理系統(tǒng)中包括的各裝置的配置的整體視圖。
[0033]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像處理裝置執(zhí)行的顯示倍率改變處理的流程的流程圖。
[0034]圖9是詳細(xì)示出根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置執(zhí)行的生成用于顯示顯微鏡觀察視野的圖像數(shù)據(jù)的處理的流程的流程圖。
[0035]圖10包括示出根據(jù)本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)的顯示屏幕的圖。【具體實(shí)施方式】
[0036]以下，將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的圖像處理裝置處理要在圖像顯示裝置中顯示的虛擬載物片圖像數(shù)據(jù)并且至少包括圖像數(shù)據(jù)獲得單元和圖像數(shù)據(jù)生成單元。圖像數(shù)據(jù)生成單元優(yōu)選以與顯微鏡的預(yù)定視野數(shù)相對(duì)應(yīng)的顯示倍率生成與要在圖像顯示裝置中顯示的目標(biāo)對(duì)象的圖像相對(duì)應(yīng)的顯示用圖像數(shù)據(jù)。
[0038]優(yōu)選根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)在圖像處理裝置或外部存儲(chǔ)裝置中的信息來(lái)確定或者根據(jù)用戶的指令來(lái)確定預(yù)定的顯微鏡視野。要再現(xiàn)的視野的類型優(yōu)選被作為上述信息預(yù)先存儲(chǔ)。預(yù)先存儲(chǔ)的信息優(yōu)選包括初始視野信息(當(dāng)用戶沒(méi)有發(fā)出指令時(shí)被選擇為顯微鏡視野的信息，以下簡(jiǎn)稱為“初始信息”)和現(xiàn)存顯微鏡的多個(gè)具體視野信息項(xiàng)(用戶可選擇的多個(gè)顯微鏡視野信息項(xiàng))中的至少一者。注意，可通過(guò)選擇多個(gè)顯微鏡視野信息項(xiàng)之一來(lái)存儲(chǔ)初始視野信息。注意，顯微鏡視野信息包括視野數(shù)和物鏡的倍率中的至少一者。另外，根據(jù)用戶的指令新確定的觀察區(qū)域可被存儲(chǔ)為附加視野信息，該附加視野信息可作為視野信息的一個(gè)選項(xiàng)被選擇。另外，可以為個(gè)體用戶管理根據(jù)用戶的指令新確定的觀察區(qū)域。
[0039]圖像數(shù)據(jù)生成單元可確定顯示倍率以使得顯微鏡的預(yù)定實(shí)際視野的直徑與圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度或短邊的長(zhǎng)度一致。另外，圖像數(shù)據(jù)生成單元可根據(jù)關(guān)于現(xiàn)存顯微鏡的視野的信息來(lái)確定顯示倍率。另外，圖像數(shù)據(jù)生成單元可利用關(guān)于現(xiàn)存顯微鏡的視野的多個(gè)信息項(xiàng)中的預(yù)定的一個(gè)來(lái)確定顯示倍率。另外，圖像數(shù)據(jù)生成單元可利用關(guān)于現(xiàn)存顯微鏡的視野的多個(gè)信息項(xiàng)中的由用戶選擇的一個(gè)來(lái)確定顯示倍率。另外，圖像數(shù)據(jù)生成單元可根據(jù)圖像顯示裝置的像素的數(shù)目來(lái)生成顯示用圖像數(shù)據(jù)。另外，圖像數(shù)據(jù)生成單元可根據(jù)在捕捉目標(biāo)對(duì)象時(shí)獲得的物鏡的倍率來(lái)生成顯示用圖像數(shù)據(jù)。注意，在以下描述和附圖中，在適當(dāng)時(shí)將術(shù)語(yǔ)“顯示用圖像數(shù)據(jù)”稱為“顯示圖像數(shù)據(jù)”。
[0040]圖像數(shù)據(jù)生成單元優(yōu)選生成其顯示倍率按由以下式子表示的像素倍率被改變的顯示用圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)按以下像素倍率生成顯示用圖像數(shù)據(jù)時(shí)，顯微鏡視野和由圖像處理裝置生成的圖像可與彼此一致。
[0041 ] 像素倍率=((圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊或短邊的像素的數(shù)目)/ ((顯微鏡的預(yù)定視野數(shù))/(圖像拾取傳感器的像素間距)))X ((圖像顯示裝置的顯示屏幕中的顯示倍率)/(圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))
[0042]這里，在本說(shuō)明書和本發(fā)明中，圖像拾取傳感器的一個(gè)像素的信息與圖像顯示裝置的顯示屏幕中的像素的比例被定義為像素倍率。一般地，圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)像素對(duì)應(yīng)于圖像顯示裝置的顯示屏幕的一個(gè)像素的顯示被稱為像素實(shí)際大小顯示。在本說(shuō)明書和本發(fā)明中，假定從圖像拾取傳感器的一個(gè)像素獲得的信息對(duì)應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)像素。在此情況下，像素實(shí)際大小顯示的像素倍率為I。
[0043]注意，當(dāng)長(zhǎng)邊的像素間距不同于短邊的像素間距時(shí)，利用“圖像拾取傳感器的像素間距”和在“圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊或短邊的像素?cái)?shù)目”中選擇的邊的像素間距來(lái)定義像素倍率。注意，雖然在假定矩形形狀的顯示屏幕的情況下使用了術(shù)語(yǔ)“長(zhǎng)邊”和“短邊”，但當(dāng)顯示屏幕具有橢圓形狀時(shí)，長(zhǎng)軸被定義為長(zhǎng)邊并且短軸被定義為短邊。
[0044]另外，當(dāng)按以下像素倍率生成顯示用圖像數(shù)據(jù)時(shí)，具有不同大小的顯示屏幕的圖像顯示裝置中實(shí)際顯示的圖像的大小可與彼此一致。[0045]像素倍率=(放大倍率)X (圖像拾取傳感器的像素間距)/(圖像顯示裝置的顯示屏幕中的像素間距)
[0046]這里，放大倍率表示顯示屏幕中顯示的目標(biāo)圖像的放大程度。放大倍率和顯示倍率之間的關(guān)系根據(jù)以上式子和接下來(lái)的式子:像素倍率=(顯示倍率)/(圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率)，由以下式子來(lái)表示。
[0047]放大倍率=(顯示倍率)X (圖像顯示裝置的顯示屏幕的像素間距)/((圖像拾取傳感器的像素間距)X (圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))
[0048]圖像處理裝置還可包括模式選擇單元。模式選擇單元優(yōu)選地選擇用于選擇要在圖像顯示裝置中顯示的圖像的以下三個(gè)模式(I)至(3)中的至少一個(gè):
[0049](I)用于顯示以由以下式子表示的像素倍率生成的顯示圖像數(shù)據(jù)的模式:
[0050]像素倍率=((圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊或短邊的像素?cái)?shù)目)/((顯微鏡的預(yù)定視野數(shù))/(圖像拾取傳感器的像素間距)))X ((圖像顯示裝置的顯示屏幕中的顯示倍率)/ (圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))。
[0051](2)用于將顯示圖像數(shù)據(jù)顯示為像素實(shí)際大小顯示的模式，以及
[0052](3)用于顯示以由以下式子表示的像素倍率生成的顯示圖像數(shù)據(jù)的模式:
[0053]像素倍率=(放大倍率)X (圖像拾取傳感器的像素間距)/(圖像顯示裝置的顯示屏幕中的像素間距)。
[0054]注意，放大倍率是由以下計(jì)算獲得的:(顯示倍率)X (圖像顯示裝置的顯示屏幕中的像素間距)/((圖像拾取傳感器的像素間距)X (圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))。
[0055]注意，模式(I)對(duì)應(yīng)于用于再現(xiàn)顯微鏡視野的模式。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的圖像處理方法處理虛擬載物片圖像數(shù)據(jù)并且至少包括圖像數(shù)據(jù)獲得步驟和圖像數(shù)據(jù)生成步驟。在圖像數(shù)據(jù)獲得步驟中，獲得通過(guò)捕捉目標(biāo)對(duì)象的圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)。在圖像數(shù)據(jù)生成步驟中，生成用于以與顯微鏡的視野數(shù)相對(duì)應(yīng)的顯示倍率顯示圖像的顯示圖像數(shù)據(jù)以便形成與用顯微鏡查看的圖像相似的(觀察視野)圖像。
[0057]在圖像數(shù)據(jù)生成步驟中，優(yōu)選生成其顯示倍率按由以下式子表示的像素倍率被改變的顯示用圖像數(shù)據(jù)。
[0058]像素倍率=((圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊或短邊的像素?cái)?shù)目)/((顯微鏡的預(yù)定視野數(shù))/(圖像拾取傳感器的像素間距)))X ((圖像顯示裝置的顯示屏幕中的顯示倍率)/(圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))
[0059]根據(jù)本發(fā)明的程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述圖像處理方法的步驟。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)包括處理虛擬載物片圖像的圖像處理裝置和顯示經(jīng)圖像處理裝置處理的虛擬載物片圖像的圖像顯示裝置。另外，圖像處理系統(tǒng)還可包括顯示由圖像顯示裝置中的圖像數(shù)據(jù)生成單元生成的圖像數(shù)據(jù)的顯示單元。圖像數(shù)據(jù)獲得單元獲得通過(guò)捕捉目標(biāo)對(duì)象的圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)生成單元生成用于以與顯微鏡的視野數(shù)相對(duì)應(yīng)的顯示倍率在圖像顯示裝置中顯示經(jīng)圖像處理裝置處理的虛擬載物片圖像的顯示圖像數(shù)據(jù)。注意，在以下描述和附圖中，在適當(dāng)時(shí)將術(shù)語(yǔ)“圖像顯示裝置”簡(jiǎn)稱為“顯示裝置”。
[0061]圖像處理裝置的實(shí)施例可被反映到本發(fā)明的圖像處理方法、程序和圖像處理系統(tǒng)。
[0062]以下，將描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0063][第一實(shí)施例]
[0064]根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置可用在包括圖像拾取裝置和圖像顯示裝置的圖像處理系統(tǒng)中。將參考圖1來(lái)描述該圖像處理系統(tǒng)。
[0065]圖像處理系統(tǒng)中包括的各裝置的配置
[0066]圖1是示意性示出采用根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的圖像處理系統(tǒng)的整體視圖。該系統(tǒng)包括圖像拾取裝置(顯微鏡裝置或虛擬載物片裝置)101、圖像處理裝置102和圖像顯示裝置103。該系統(tǒng)還包括獲得圖像捕捉的目標(biāo)的測(cè)試樣本(標(biāo)本)的2D圖像并顯示該2D圖像的功能。在此實(shí)施例中，圖像拾取裝置101和圖像處理裝置102通過(guò)專用或通用I/F線纜104相互連接，并且圖像處理裝置102和圖像顯示裝置103通過(guò)通用I/F線纜105相互連接。
[0067]作為圖像拾取裝置101，可以適當(dāng)?shù)厥褂貌蹲絾蝹€(gè)2D圖像或者2D平面方向上的不同位置中的多個(gè)2D圖像并且具有輸出數(shù)字圖像的功能的虛擬載物片裝置。為了獲得2D圖像，適當(dāng)?shù)厥褂弥T如CCD (電荷耦合器件)或CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)之類的固態(tài)圖像拾取元件。取代虛擬載物片裝置，可以使用通過(guò)將數(shù)字靜止相機(jī)附著到一般光學(xué)顯微鏡的接目部來(lái)構(gòu)成的數(shù)字顯微鏡裝置作為圖像拾取裝置101。注意，即使當(dāng)使用數(shù)字靜止相機(jī)來(lái)捕捉圖像時(shí)，在選擇高倍率顯示的情況下或者在通過(guò)對(duì)通過(guò)在不同的圖像拾取區(qū)域上多次執(zhí)行圖像捕捉而獲得的原始圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行合成而形成的顯示用圖像數(shù)據(jù)的情況下，也可將捕捉的圖像分割成觀察區(qū)域和觀察區(qū)域外。
[0068]作為圖像處理裝置102，可以適當(dāng)?shù)厥褂镁哂许憫?yīng)于來(lái)自用戶的請(qǐng)求而根據(jù)從圖像拾取裝置101獲得的單個(gè)原始圖像數(shù)據(jù)或多個(gè)原始圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)生成要在圖像顯示裝置103中顯示的數(shù)據(jù)的功能的裝置。作為圖像處理裝置102，可以使用諸如一般計(jì)算機(jī)或工作站之類的包括諸如CPU(中央處理單元)、RAM、存儲(chǔ)設(shè)備和包括操作單元在內(nèi)的各種I/F之類的硬件資源的裝置。作為存儲(chǔ)設(shè)備，可以適當(dāng)?shù)厥褂弥T如硬盤驅(qū)動(dòng)器之類的大容量存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)設(shè)備優(yōu)選地存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)下文將描述的各種處理的程序和數(shù)據(jù)以及OS (操作系統(tǒng))。以上描述的功能是通過(guò)在CPU把要使用的程序和數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)設(shè)備加載到RAM之后執(zhí)行程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。操作單元106包括鍵盤和鼠標(biāo)并且被用戶用于輸入各種指令。操作單元106可以是包括在圖像處理裝置102中的組件。
[0069]此實(shí)施例的圖像顯示裝置103是諸如CRT或液晶顯示器之類的顯示器，其顯示作為由圖像處理裝置102執(zhí)行的計(jì)算處理的結(jié)果而獲得的觀察圖像。注意，打印和顯示圖像的打印裝置可被用作圖像顯示裝置。以下，在適當(dāng)時(shí)將圖像顯示裝置稱為“顯示器”。
[0070]在圖1的示例中，圖像拾取系統(tǒng)包括三個(gè)裝置，即圖像拾取裝置101、圖像處理裝置102和圖像顯示裝置103。然而，本發(fā)明的配置不限于此配置。例如，可以使用與圖像顯示裝置103集成的圖像處理裝置102，或者圖像處理裝置102的功能可被包含在圖像拾取裝置101中。或者，圖像拾取裝置101、圖像處理裝置102和圖像顯示裝置103的功能可由單個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)。相反，諸如圖像處理裝置102之類的每個(gè)裝置的功能可被分割并由多個(gè)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0071]圖像拾取裝置的功能配置[0072]圖2是示出圖像拾取裝置101的功能配置的功能框圖。
[0073]此實(shí)施例的圖像拾取裝置101簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)包括照明單元201、載物臺(tái)202、載物臺(tái)控制單元205、圖像形成光學(xué)系統(tǒng)207、圖像拾取單元210、顯影處理單元219、預(yù)測(cè)量單元220、主控制系統(tǒng)221和數(shù)據(jù)輸出單元(I/F)222。
[0074]此實(shí)施例的照明單元201對(duì)放置在載物臺(tái)202上的準(zhǔn)備的載物片206均勻地照明，并且優(yōu)選包括光源、照明光學(xué)系統(tǒng)和用于驅(qū)動(dòng)光源的控制系統(tǒng)。此實(shí)施例的載物臺(tái)202被控制來(lái)被載物臺(tái)控制單元205驅(qū)動(dòng)以在三個(gè)軸方向即X、Y和Z方向上移動(dòng)。準(zhǔn)備的載物片206是通過(guò)將作為觀察目標(biāo)的一片組織或涂片組織附著在載玻片玻璃上并且利用封固劑將該片組織或涂片組織固定在蓋玻片玻璃下而獲得的。
[0075]此實(shí)施例的載物臺(tái)控制單元205包括驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)203和載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)204。在此實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)203接收主控制系統(tǒng)221發(fā)出的指令以對(duì)載物臺(tái)202執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制。載物臺(tái)202的移動(dòng)方向和移動(dòng)量在此實(shí)施例中是根據(jù)由預(yù)測(cè)量單元220測(cè)量到的標(biāo)本的位置信息和厚度信息(距離信息)并且在適當(dāng)時(shí)根據(jù)用戶輸入的指令來(lái)確定的。此實(shí)施例的載物臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)204根據(jù)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)203發(fā)出的指令驅(qū)動(dòng)載物臺(tái)202。
[0076]此實(shí)施例的圖像形成光學(xué)系統(tǒng)207是用于在圖像拾取傳感器208中形成放置在準(zhǔn)備的載物片206上的標(biāo)本的光學(xué)圖像的透鏡組。
[0077]此實(shí)施例的圖像拾取單元210包括圖像拾取傳感器208和模擬前端(AFE) 209。此實(shí)施例的圖像拾取傳感器208是通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將2D光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電物理量的ID圖像傳感器或2D圖像傳感器。作為圖像拾取傳感器208，例如使用CXD器件或CMOS器件。當(dāng)使用ID傳感器時(shí)，當(dāng)ID傳感器在掃描方向上執(zhí)行掃描時(shí)可獲得2D圖像。此實(shí)施例的圖像拾取傳感器208輸出具有與光強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的電壓值的電信號(hào)。當(dāng)要獲得彩色圖像作為捕捉的圖像時(shí)，例如可以使用附有拜耳陣列的濾色器的單個(gè)面板的圖像傳感器作為圖像拾取傳感器208。此實(shí)施例的圖像拾取單元210可通過(guò)在載物臺(tái)202被在X和Y方向上移動(dòng)的同時(shí)執(zhí)行圖像捕捉來(lái)捕捉標(biāo)本的分割圖像。
[0078]此實(shí)施例的AFE209是把從圖像拾取傳感器208輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的電路。AFE209優(yōu)選包括Η/V驅(qū)動(dòng)器、CDS (相關(guān)雙采樣)電路、放大器、AD轉(zhuǎn)換器和定時(shí)發(fā)生器，這些將在下文描述。此實(shí)施例的Η/V驅(qū)動(dòng)器把用于驅(qū)動(dòng)圖像拾取傳感器208的垂直同步信號(hào)和水平同步信號(hào)轉(zhuǎn)換成適用于傳感器的驅(qū)動(dòng)的電勢(shì)。此實(shí)施例的CDS是去除固定模式的噪聲的相關(guān)雙采樣電路。放大器是控制被CDS去除了噪聲的模擬信號(hào)的增益的模擬放大器。此實(shí)施例的AD轉(zhuǎn)換器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。當(dāng)在圖像拾取裝置的最后階段中輸出八比特的數(shù)據(jù)時(shí)，考慮到以后階段中的處理，AD轉(zhuǎn)換器優(yōu)選把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成在從約10比特到約16比特的范圍中量化的數(shù)字信號(hào)并優(yōu)選輸出該數(shù)字信號(hào)。這里，經(jīng)轉(zhuǎn)換的傳感器輸出數(shù)據(jù)被稱為RAW數(shù)據(jù)。在此實(shí)施例中，RAW數(shù)據(jù)在以后階段中經(jīng)歷由顯影處理單元219執(zhí)行的顯影處理。此實(shí)施例的定時(shí)發(fā)生器生成用于控制圖像拾取傳感器208的定時(shí)和以后階段中的顯影處理單元219的定時(shí)的信號(hào)。
[0079]當(dāng)CXD傳感器被用作圖像拾取傳感器208時(shí)，AFE209通常被用作必要組件。另一方面，當(dāng)能夠執(zhí)行數(shù)字輸出的CMOS圖像傳感器被用作圖像拾取傳感器208時(shí)，AFE209的功能通常被包含在傳感器中。另外，雖然沒(méi)有示出，但在此實(shí)施例中，提供有控制圖像拾取傳感器208的圖像拾取控制器以執(zhí)行對(duì)圖像拾取傳感器208的操作的控制、對(duì)快門速度的操作定時(shí)的控制、對(duì)幀速率的控制和對(duì)ROI (關(guān)注區(qū)域)的控制。
[0080]此實(shí)施例的顯影處理單元219包括黑校正單元211、白平衡控制器212、去馬賽克處理器213、圖像合成處理器214、分辨率轉(zhuǎn)換處理器215、濾波處理器216、伽馬校正單元217和壓縮處理器218。此實(shí)施例的黑校正單元211執(zhí)行減去在從RAW數(shù)據(jù)的像素中阻擋光時(shí)獲得的黑校正數(shù)據(jù)的處理。此實(shí)施例的白平衡控制器212執(zhí)行通過(guò)根據(jù)照明單元201的光的色溫控制R、G、B顏色的增益來(lái)再現(xiàn)優(yōu)選的白顏色的處理。具體而言，白平衡校正數(shù)據(jù)被加到經(jīng)歷了黑校正的RAW數(shù)據(jù)。在單色圖像的情況下，不執(zhí)行白平衡控制處理。此實(shí)施例的顯影處理單元219從由圖像拾取單元210獲得的標(biāo)本的分割圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)生成下文將描述的層次化圖像數(shù)據(jù)。
[0081]此實(shí)施例的去馬賽克處理器213執(zhí)行從拜耳陣列的RAW數(shù)據(jù)生成R、G、B顏色的圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)的處理。此實(shí)施例的去馬賽克處理器213通過(guò)利用周邊像素(包括相同顏色的像素和其他顏色的像素)的值執(zhí)行插值來(lái)計(jì)算目標(biāo)像素的R、G、B顏色的值。另外，去馬賽克處理器213還執(zhí)行校正缺陷像素的處理(插值處理)。注意，當(dāng)圖像拾取傳感器208不包括濾色器并且獲得單色圖像時(shí)，不執(zhí)行去馬賽克處理。
[0082]此實(shí)施例的圖像合成處理器214執(zhí)行通過(guò)連接通過(guò)分割期望的圖像拾取范圍并利用圖像拾取傳感器208捕捉分割的圖像拾取范圍的圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)來(lái)生成期望圖像拾取范圍內(nèi)的大容量圖像數(shù)據(jù)的處理。一般地，由于標(biāo)本的范圍大于由一般圖像傳感器執(zhí)行的一次圖像捕捉操作所獲得的圖像拾取范圍，所以通過(guò)連接分割的圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)來(lái)生成2D圖像數(shù)據(jù)。假定以0.25 μ m的分辨率能力捕捉準(zhǔn)備的載物片206上的10毫米見方的范圍中的圖像，則一側(cè)的像素的數(shù)目是4萬(wàn)個(gè)(10mm/0.25 μ m)并且像素的總數(shù)是4萬(wàn)的平方，即16億。當(dāng)要用具有10M(1千萬(wàn))像素的圖像拾取傳感器208獲得具有16億像素的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，在將區(qū)域分割成160個(gè)區(qū)域(16億/I千萬(wàn))之后執(zhí)行圖像捕捉。注意，用于連接多個(gè)圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)的方法的示例包括用于通過(guò)根據(jù)載物臺(tái)202的位置信息執(zhí)行定位來(lái)連接圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)的方法、用于通過(guò)將多個(gè)分割圖像中的相應(yīng)點(diǎn)或相應(yīng)線彼此關(guān)聯(lián)來(lái)連接圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)的方法、以及用于根據(jù)分割圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)的位置信息項(xiàng)來(lái)連接圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)的方法。通過(guò)諸如零階插值、線性插值或高階插值之類的插值處理，可以平滑地連接圖像數(shù)據(jù)。雖然在此實(shí)施例中考慮了大容量的單個(gè)圖像的生成，但是當(dāng)作為圖像處理裝置102的功能生成顯示用數(shù)據(jù)時(shí)可將分割圖像相互連接。注意，在下文中在適當(dāng)時(shí)將術(shù)語(yǔ)“顯示用數(shù)據(jù)”稱為“顯示數(shù)據(jù)”。
[0083]此實(shí)施例的分辨率轉(zhuǎn)換處理器215執(zhí)行如下處理:通過(guò)分辨率轉(zhuǎn)換預(yù)先生成與顯示倍率相對(duì)應(yīng)的倍率的圖像，以使得由圖像合成處理器214生成的大容量的2D圖像被高速顯示。分辨率轉(zhuǎn)換處理器215生成從低倍率到高倍率的多個(gè)級(jí)別的圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)并且將這些圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)構(gòu)造為具有總體層構(gòu)造的圖像數(shù)據(jù)。由圖像拾取裝置101獲得的圖像數(shù)據(jù)就診斷而言優(yōu)選是具有高分辨率和高分辨力的捕捉圖像數(shù)據(jù)。然而，如上所述，在要顯示與具有數(shù)十億像素的圖像數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的縮小圖像的情況下，如果在每次發(fā)出顯示請(qǐng)求時(shí)執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換，則處理的速度可降低。因此，優(yōu)選預(yù)先提供具有不同倍率的不同層的層次化圖像，響應(yīng)于對(duì)顯示的請(qǐng)求從所提供的層次化圖像中選擇與顯示倍率相似的倍率的圖像數(shù)據(jù)，并且根據(jù)顯示倍率來(lái)控制該倍率。在考慮到圖像質(zhì)量的情況下，更優(yōu)選從高倍率的圖像數(shù)據(jù)生成顯示數(shù)據(jù)。當(dāng)以高分辨率捕捉圖像時(shí)，通過(guò)按分辨率轉(zhuǎn)換方法減小具有最高分辨力的圖像數(shù)據(jù)的大小來(lái)生成顯示用層次化圖像數(shù)據(jù)。分辨率轉(zhuǎn)換方法的示例包括作為2D線性插值處理的雙線性和采用3D插值函數(shù)的雙三次。
[0084]此實(shí)施例的濾波處理器216是實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像中包括的高頻成分的抑制、噪聲去除和分辨率感覺(jué)強(qiáng)調(diào)的數(shù)字濾波器。此實(shí)施例的伽馬校正單元217執(zhí)行根據(jù)一般顯示設(shè)備的灰度表現(xiàn)特性向圖像添加逆特性的處理并且通過(guò)執(zhí)行高亮度部的灰度壓縮或暗部處理來(lái)根據(jù)人類的視覺(jué)特征執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。在此實(shí)施例中，由于出于觀察構(gòu)造的目的獲得圖像，所以對(duì)圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行適合于在以后階段中執(zhí)行的顯示處理的灰度轉(zhuǎn)換。
[0085]此實(shí)施例的壓縮處理器218執(zhí)行用于壓縮的編碼處理以便實(shí)現(xiàn)大容量的2D圖像數(shù)據(jù)的傳送的高效率并且減少要存儲(chǔ)的2D圖像數(shù)據(jù)的容量。作為用于壓縮靜止圖像的方法，可以使用標(biāo)準(zhǔn)化編碼方法，例如JPEG(聯(lián)合圖片專家組)，或者作為改進(jìn)且高級(jí)的JPEG的 JPEG2000 或 JPEG XR。
[0086]此實(shí)施例的預(yù)測(cè)量單元220預(yù)先測(cè)量準(zhǔn)備的載物片206上的標(biāo)本的位置信息、關(guān)于到期望焦點(diǎn)位置的距離的信息以及用于根據(jù)標(biāo)本的厚度來(lái)控制光強(qiáng)度的參數(shù)。由于預(yù)測(cè)量單元220在主測(cè)量(捕捉圖像數(shù)據(jù)的獲得)之前獲得信息，所以可執(zhí)行高效的圖像捕捉。當(dāng)要獲得2D平面中的位置信息時(shí)，可以使用具有比圖像拾取傳感器208的分辨力低的分辨力的2D圖像拾取傳感器。此實(shí)施例的預(yù)測(cè)量單元220從獲得的圖像識(shí)別XY平面中標(biāo)本的位置。當(dāng)要獲得距離信息和厚度信息時(shí)，可以使用激光位移計(jì)或夏克-哈特曼測(cè)量設(shè)備。
[0087]此實(shí)施例的主控制系統(tǒng)221控制以上所述的各種單元。主控制系統(tǒng)221和顯影處理單元219可由包括CPU、ROM和RAM的控制電路來(lái)控制。例如，程序和數(shù)據(jù)被預(yù)先存儲(chǔ)在ROM中，并且CPU利用RAM作為工作存儲(chǔ)器來(lái)執(zhí)行程序，以便實(shí)現(xiàn)主控制系統(tǒng)221和顯影處理單元219的功能。ROM的示例包括諸如EEPROM和閃存存儲(chǔ)器之類的設(shè)備。RAM的示例包括DDR3DRAM設(shè)備。注意，顯影處理單元219的功能可由被配置為ASIC的專用硬件設(shè)備來(lái)替換。
[0088]此實(shí)施例的數(shù)據(jù)輸出單元222是用于把由顯影處理單元219生成的R、G、B顏色的圖像發(fā)送到圖像處理裝置102的接口。此實(shí)施例的圖像拾取裝置101和圖像處理裝置102通過(guò)光通信線纜相互連接。取代該線纜，可以使用USB或千兆比特以太網(wǎng)(注冊(cè)商標(biāo))的通用接口。
[0089]圖像處理裝置的功能配置
[0090]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置102的功能配置的框圖。
[0091]圖像處理裝置102簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)包括圖像數(shù)據(jù)獲得單元301、存儲(chǔ)/保持單元(存儲(chǔ)器)302、用戶輸入信息獲得單元303、顯示設(shè)備信息獲得單元304、像素倍率設(shè)定單元305、顯示圖像數(shù)據(jù)獲得單元306、顯示數(shù)據(jù)生成單元307和顯示圖像數(shù)據(jù)輸出單元308。
[0092]此實(shí)施例的圖像數(shù)據(jù)獲得單元301獲得由圖像拾取裝置101捕捉的圖像數(shù)據(jù)。此實(shí)施例的圖像數(shù)據(jù)至少對(duì)應(yīng)于通過(guò)以分割方式捕捉標(biāo)本的圖像而獲得的R、G、B顏色的圖像的分割數(shù)據(jù)項(xiàng)、通過(guò)對(duì)分割圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行合成而獲得的單個(gè)2D圖像數(shù)據(jù)、或者基于2D圖像數(shù)據(jù)針對(duì)各個(gè)顯示倍率而層次化的圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)。注意，分割圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)可以是單色圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)。注意，圖像拾取規(guī)格中包括的圖像拾取裝置101的圖像拾取傳感器208的像素間距和物鏡的倍率信息被添加到圖像數(shù)據(jù)。
[0093]此實(shí)施例的存儲(chǔ)/保持單元302獲得、存儲(chǔ)并保持從外部裝置通過(guò)圖像數(shù)據(jù)獲得單元301提供的圖像數(shù)據(jù)。另外，存儲(chǔ)/保持單元302優(yōu)選存儲(chǔ)以上描述的實(shí)際現(xiàn)存的顯微鏡的多個(gè)視野信息項(xiàng)和關(guān)于這些視野信息項(xiàng)中將用作初始信息的所選的那個(gè)視野信息項(xiàng)的信息。
[0094]此實(shí)施例的用戶輸入信息獲得單元303獲得用戶通過(guò)諸如鼠標(biāo)或鍵盤之類的操作單元106輸入的信息，例如對(duì)于更新用于顯示圖像的數(shù)據(jù)(包括顯示位置和縮放的改變)的指令、對(duì)顯示模式的選擇、或者對(duì)觀察區(qū)域的指定(例如，對(duì)存儲(chǔ)/保持單元302保持的多個(gè)倍率視野信息項(xiàng)之一的選擇)。此實(shí)施例的顯示模式包括再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的模式和不再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的模式。對(duì)顯示模式的指定可與對(duì)顯示倍率的指定相同。另外，除了對(duì)顯示模式的指定以外，還可執(zhí)行對(duì)作為用于顯微鏡觀察視野的再現(xiàn)的再現(xiàn)源的顯微鏡的視野數(shù)的設(shè)定。注意，一般地，視野數(shù)在約18mm到約26.5mm的范圍中。
[0095]此實(shí)施例的顯示設(shè)備信息獲得單元304獲得存儲(chǔ)在圖像顯示裝置103中的顯示器的顯示區(qū)域信息(屏幕分辨率和顯示大小)和關(guān)于當(dāng)前顯示的圖像的顯示倍率的信息。
[0096]此實(shí)施例的像素倍率設(shè)定單元305根據(jù)由用戶輸入信息獲得單元303獲得的用戶的指令來(lái)生成用于設(shè)定顯示倍率的控制數(shù)據(jù)。另外，像素倍率設(shè)定單元305根據(jù)所設(shè)定的像素倍率來(lái)計(jì)算顯示用圖像數(shù)據(jù)的大小并將圖像數(shù)據(jù)大小通知給顯示圖像數(shù)據(jù)獲得單元306。
[0097]從像素倍率設(shè)定單元305輸出的控制數(shù)據(jù)和顯示圖像數(shù)據(jù)大小中的至少一者受到上述初始視野信息或由用戶指定的觀察區(qū)域信息的影響。這里，用戶指定的觀察區(qū)域信息的示例包括以下之一:用戶選擇的實(shí)際現(xiàn)存的顯微鏡視野信息項(xiàng)，通過(guò)部分修改這種現(xiàn)存顯微鏡視野信息項(xiàng)而獲得并由用戶指定的信息，以及與倍率視野數(shù)無(wú)關(guān)的關(guān)于用戶指定的觀察區(qū)域的信息。可從存儲(chǔ)/保持單元302讀取初始視野信息。此外，從此實(shí)施例的像素倍率設(shè)定單元305輸出的控制數(shù)據(jù)和顯示圖像數(shù)據(jù)大小中的至少一者優(yōu)選受到包括以下在內(nèi)的關(guān)于圖像顯示裝置103的信息的影響:圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率、關(guān)于圖像捕捉時(shí)的圖像拾取傳感器208的像素間距的信息、圖像顯示裝置103的顯示屏幕的像素間距、以及顯示屏幕中包括的像素的數(shù)目。
[0098]此實(shí)施例的顯示圖像數(shù)據(jù)獲得單元306根據(jù)由像素倍率設(shè)定單元305發(fā)出的控制指令從存儲(chǔ)/保持單元302獲得用于顯示的圖像數(shù)據(jù)。
[0099]此實(shí)施例的顯示數(shù)據(jù)生成單元307根據(jù)由像素倍率設(shè)定單元305設(shè)定的顯示模式和像素倍率，通過(guò)倍率改變處理從由顯示圖像數(shù)據(jù)獲得單元306獲得的圖像數(shù)據(jù)生成要在圖像顯示裝置103中顯示的顯示數(shù)據(jù)。顯示數(shù)據(jù)的生成將在下文中參考圖6的流程圖來(lái)描述。
[0100]此實(shí)施例的顯示圖像數(shù)據(jù)輸出單元308把顯示數(shù)據(jù)生成單元307生成的顯示數(shù)據(jù)輸出到作為外部裝置的圖像顯示裝置103。
[0101]圖像處理裝置的硬件配置
[0102]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的硬件配置的框圖。執(zhí)行圖像處理的裝置的示例包括PC (個(gè)人計(jì)算機(jī))。
[0103]此實(shí)施例的PC包括CPU (中央處理單元)401、RAM (隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器)402、存儲(chǔ)設(shè)備403、數(shù)據(jù)輸入/輸出I/F405和將其他單元相互連接的內(nèi)部總線404。
[0104]此實(shí)施例的CPU401在適當(dāng)時(shí)訪問(wèn)RAM402等等并且在執(zhí)行各種計(jì)算處理的同時(shí)整體上控制PC的全部塊。RAM402用作CPU401的工作空間并且臨時(shí)存儲(chǔ)OS、正執(zhí)行的各種程序、在包括作為本發(fā)明的特征的在顯微鏡觀察視野的再現(xiàn)時(shí)生成顯示用數(shù)據(jù)的處理在內(nèi)的處理中要處理的各種數(shù)據(jù)(包括顯微鏡的多個(gè)視野信息項(xiàng))，等等。此實(shí)施例的存儲(chǔ)設(shè)備403是記錄和讀取信息的輔助存儲(chǔ)設(shè)備，其牢固地存儲(chǔ)CPU401要執(zhí)行的諸如OS、程序和各種參數(shù)之類的固件。存儲(chǔ)設(shè)備403的示例包括諸如HDD (硬盤驅(qū)動(dòng)器)或SSD (固態(tài)盤)之類的磁盤驅(qū)動(dòng)器和使用閃存存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體設(shè)備。此實(shí)施例的存儲(chǔ)設(shè)備403存儲(chǔ)以下各項(xiàng)中的一些或全部:OS、當(dāng)前執(zhí)行的各種程序、以及包括作為本發(fā)明的特征的生成用于顯示再現(xiàn)的顯微鏡觀察視野的數(shù)據(jù)的處理在內(nèi)的處理要處理的各種數(shù)據(jù)(包括顯微鏡的多個(gè)視野信息項(xiàng))。
[0105]圖像服務(wù)器701通過(guò)LAN I/F406連接到此實(shí)施例的數(shù)據(jù)輸入/輸出I/F405，圖像顯示裝置103通過(guò)圖形板407連接到此實(shí)施例的數(shù)據(jù)輸入/輸出I/F405，諸如虛擬載物片裝置或數(shù)字顯微鏡之類的圖像拾取裝置101通過(guò)外部裝置I/F408連接到此實(shí)施例的數(shù)據(jù)輸入/輸出1作405，并且鍵盤410和鼠標(biāo)411通過(guò)操作I/F409連接到此實(shí)施例的數(shù)據(jù)輸入/ 輸出 I/F405。
[0106]此實(shí)施例的圖像顯示裝置103是使用液晶、EL(電致發(fā)光)、CRT(陰極射線管)等的顯示設(shè)備。圖像顯示裝置103可以是外部連接的外部裝置，或者可以是與圖像顯示裝置集成的PC，例如筆記本PC。
[0107]作為要連接到此實(shí)施例的操作I/F409的設(shè)備，預(yù)期有諸如鍵盤410或鼠標(biāo)411之類的指點(diǎn)設(shè)備。然而，諸如觸摸面板之類的圖像顯示裝置103的屏幕可被直接用作輸入設(shè)備。在此情況下，觸摸面板可與圖像顯示裝置103 —體構(gòu)成。
[0108]顯示倍率的改變的概念圖
[0109]圖5包括簡(jiǎn)要示出顯微鏡視野和在圖像顯示裝置103的顯示器中再現(xiàn)的顯示形態(tài)的概念圖。
[0110]圖5(a)是示出當(dāng)利用顯微鏡執(zhí)行觀察時(shí)獲得的視野的圖。顯微鏡視野是根據(jù)顯微鏡的物鏡的倍率和視野數(shù)來(lái)唯一設(shè)定的。具體而言，顯微鏡視野是通過(guò)以下式子獲得的:顯微鏡的實(shí)際視野F.0.V=(物鏡的視野數(shù))/(物鏡的倍率)。注意，在使用實(shí)際視野顯微鏡的情況下，顯微鏡的實(shí)際視野是通過(guò)以下式子獲得的:F.0.V=(物鏡的視野數(shù))/((物鏡的倍率)X (縮放比例))。當(dāng)使用顯微鏡時(shí)，如圖所示在圓形區(qū)域501中獲得要觀察的標(biāo)本的放大圖像。由于被觀察的區(qū)域外的區(qū)域未被照明，所以該區(qū)域中的圖像未被識(shí)別。在開發(fā)出虛擬載物片裝置之前，用戶也就是病理學(xué)家在查看這種觀察圖像的同時(shí)作出診斷。
[0111]標(biāo)號(hào)502表示圓形形狀的顯微鏡觀察視野的直徑。在實(shí)際中，該直徑由通過(guò)將該直徑除以圖像拾取傳感器208的像素間距而獲得的像素?cái)?shù)目來(lái)表示。這里，以下的描述是在假定字母“A”的高度等于顯微鏡視野的直徑的情況下作出的。
[0112]圖5(b)是示出像素實(shí)際大小顯示時(shí)的顯示屏幕的圖。術(shù)語(yǔ)“像素實(shí)際大小”表示如下狀態(tài):通過(guò)將顯微鏡觀察視野采樣為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)而獲得的像素與顯示器中包括的顯示元素一對(duì)一關(guān)聯(lián)。例如，當(dāng)通過(guò)用1000個(gè)像素執(zhí)行采樣來(lái)獲得顯微鏡視野的直徑502時(shí)，在顯示側(cè)也使用1000個(gè)像素。標(biāo)號(hào)503表示圖像顯示裝置103的4kX2k的大顯示屏幕。標(biāo)號(hào)504表示顯示屏幕503在垂直方向上的顯示屏幕大小。注意，圖示了具有小垂直大小的寬高比的顯示器，也就是在垂直方向上的像素?cái)?shù)目小于水平方向上的像素?cái)?shù)目的情況下的顯示器。另外，顯示器在垂直方向上的像素間距與水平方向上的相同。標(biāo)號(hào)505表示在像素實(shí)際大小顯示的情況下的圖像顯示大小。當(dāng)顯微鏡視野的直徑502包括1000個(gè)像素時(shí)，圖像顯示大小505也包括1000個(gè)像素。由此，在像素實(shí)際大小顯示的情況下，由于作為獲得來(lái)源的圖像數(shù)據(jù)被以像素實(shí)際大小來(lái)顯示，所以當(dāng)顯示屏幕503的大小較大時(shí)，具有比顯微鏡觀察視野更大的面積的圖像數(shù)據(jù)可被顯示在屏幕中。
[0113]圖5(c)是也示出像素實(shí)際大小顯示時(shí)的顯示屏幕的圖。這里，將描述在與圖5(b)所示的顯示器相比更小并且具有更低分辨率的顯示器中顯示圖像的情況。
[0114]標(biāo)號(hào)506表示具有1024X768的像素的比較小的圖像顯示裝置的顯示屏幕。
[0115]標(biāo)號(hào)507表示顯示屏幕506在垂直方向上的顯示屏幕大小。這里，顯示屏幕大小507包括768的顯示像素。
[0116]標(biāo)號(hào)508表示在像素實(shí)際大小顯示的情況下的圖像大小。由于垂直方向上的顯示屏幕大小507 (768個(gè)像素)小于通過(guò)對(duì)顯微鏡觀察視野執(zhí)行采樣而獲得的像素?cái)?shù)目(1000個(gè)像素)，所以沒(méi)有顯示整個(gè)顯微鏡視野。如上所述，在像素實(shí)際大小顯示的情況下，當(dāng)顯示屏幕506的大小較小時(shí)，在屏幕中可只顯示比顯微鏡觀察視野小的范圍中包括的圖像數(shù)據(jù)。注意，如上所述，根據(jù)本發(fā)明和本說(shuō)明書，像素實(shí)際大小顯示的像素倍率被定義為I。
[0117]圖5(d)是示出相同大小顯示中的顯示屏幕的圖，其中顯示倍率被改變以使得在具有不同大小和具有不同顯示分辨率的顯示器中都以相同大小顯示要處理的圖像。即使在圖5(b)和5 (c)中所示的具有不同大小的兩個(gè)不同顯示屏幕的情況下，顯示器中顯示的圖像的大小(物理大小)都是彼此相同的，如大小509所表示。注意，如上所述，根據(jù)本發(fā)明和本說(shuō)明書，相同大小顯示的像素倍率由以下式(I)定義。
[0118]像素倍率=(放大倍率)X (圖像拾取傳感器的像素間距)/(圖像顯示裝置中的顯示屏幕的像素間距)(I)
[0119]相同大小顯示在遠(yuǎn)程診斷的情況下是有效的，其中遠(yuǎn)程診斷的情況例如是在不同地方或由不同用戶以相同大小顯示物體的情況。
[0120]圖5(e)是示出在再現(xiàn)作為本發(fā)明的特征的就查看大小而言與圖像顯示裝置的顯示區(qū)域一致的顯微鏡觀察視野的情況下的顯示屏幕的圖。即使當(dāng)與圖5(d)的情況類似存在兩個(gè)不同大小的顯示屏幕時(shí)，當(dāng)顯微鏡視野的直徑502與顯示區(qū)域的垂直大小510和511一致時(shí)，無(wú)論顯示器的規(guī)格和性能如何，也可以顯示與用戶所熟悉的顯微鏡觀察視野相對(duì)應(yīng)的圖像。
[0121]注意，用于再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的像素倍率可通過(guò)以下式子來(lái)獲得。
[0122]像素倍率=((圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊或短邊的像素?cái)?shù)目)/ ((顯微鏡的預(yù)定視野數(shù))/(圖像拾取傳感器的像素間距)))X ((圖像顯示裝置中的顯示倍率)/(圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))(2)
[0123]如上所述，在垂直方向上的像素?cái)?shù)目小于水平方向上的像素?cái)?shù)目的顯示屏幕中，顯示屏幕的垂直方向上的像素?cái)?shù)目對(duì)應(yīng)于式(2)中包括的短邊的像素?cái)?shù)目。當(dāng)取代式(2)計(jì)算以下式子時(shí)，生成顯示屏幕中要顯示的整個(gè)顯微鏡視野的圖像數(shù)據(jù)。
[0124]像素倍率=((圖像顯示裝置的顯示屏幕的垂直方向上的像素?cái)?shù)目)/ ((顯微鏡的預(yù)定視野數(shù))/(圖像拾取傳感器的像素間距)))X ((圖像顯示裝置中的顯示倍率)/(圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))[0125]如上所述，當(dāng)要在顯示屏幕中顯示整個(gè)顯微鏡視野時(shí)，向式(2)賦予短邊的像素?cái)?shù)目。
[0126]注意式(2)包括以下情況。具體而言，當(dāng)數(shù)個(gè)像素要用于顯示除了關(guān)于圖像顯示的信息以外的信息時(shí)，當(dāng)數(shù)個(gè)圖像拾取被用作邊框時(shí)，或者當(dāng)數(shù)個(gè)像素被用于顯示另一圖像時(shí)，“圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊或短邊的像素?cái)?shù)目”是除了這些像素以外計(jì)算的。另外，在式(2)中，當(dāng)圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊或短邊的像素?cái)?shù)目被設(shè)定為基準(zhǔn)時(shí)，10個(gè)像素以內(nèi)的誤差是可接受的。
[0127]顯示倍率改變處理
[0128]將參考圖6的流程圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置102執(zhí)行的顯示倍率改變處理的流程。
[0129]在步驟S601中，由顯示設(shè)備信息獲得單元304從圖像顯示裝置103獲得作為圖像顯示裝置103的顯示器的顯示區(qū)域的大小(作為屏幕分辨率的像素?cái)?shù)目)的信息。關(guān)于顯示區(qū)域的大小的信息用于確定要生成的顯示數(shù)據(jù)的大小。
[0130]在步驟S602中，顯示設(shè)備信息獲得單元304獲得關(guān)于圖像顯示裝置103中當(dāng)前顯示的圖像的顯示倍率的信息。在初始階段，設(shè)定預(yù)定的倍率。顯示倍率用于從層次化圖像之中選擇圖像數(shù)據(jù)。另外，顯示倍率用于確定要生成的顯示數(shù)據(jù)的大小。在下文描述的用于再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的模式中要使用的視野數(shù)的數(shù)值也作為預(yù)定值被獲得或者根據(jù)用戶的指令被獲得。
[0131]在步驟S603中，獲得顯示模式設(shè)定信息。這里，顯示模式包括用于再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的模式和用于像素實(shí)際大小顯示的模式。
[0132]在步驟S604中，判定用戶是否選擇了用于再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的模式。當(dāng)選擇了用于再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的模式時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S605，而當(dāng)選擇了與通常觀察視野相對(duì)應(yīng)的像素實(shí)際大小顯示的模式時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S607。
[0133]在步驟S605中，根據(jù)在步驟S601中獲得的關(guān)于顯示區(qū)域的大小的信息和在步驟S602中獲得的顯示倍率和關(guān)于視野數(shù)的信息從存儲(chǔ)/保持單元302獲得要在圖像顯示裝置103中顯示的圖像數(shù)據(jù)。
[0134]當(dāng)選擇了用于再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的顯示模式時(shí)，在步驟S606中生成用于顯示再現(xiàn)的顯微鏡觀察視野的圖像數(shù)據(jù)。具體而言，根據(jù)由式(2)例示的像素倍率的計(jì)算式來(lái)對(duì)所獲得的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行倍率改變處理。
[0135]在步驟S607中，根據(jù)在步驟S601中獲得的關(guān)于顯示區(qū)域的大小的信息和在步驟S602中獲得的關(guān)于顯示倍率的信息來(lái)從存儲(chǔ)/保持單元302獲得要在圖像顯示裝置103中顯示的圖像數(shù)據(jù)。
[0136]當(dāng)選擇與通常觀察視野相對(duì)應(yīng)的像素實(shí)際大小顯示的模式時(shí)，在步驟S608中生成用于顯示通常觀察視野的圖像數(shù)據(jù)。在此情況下，執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理，以使得與在步驟S602中獲得的層次化圖像的顯示倍率類似的顯示倍率的圖像數(shù)據(jù)具有預(yù)定的分辨率。在適當(dāng)時(shí)執(zhí)行適合于圖像顯示裝置103的特性的校正處理。
[0137]在步驟S609中，在步驟S606或步驟S608中生成的顯示數(shù)據(jù)被輸出到圖像顯示裝置 103。
[0138]在步驟S610中，圖像顯示裝置103在屏幕中顯示輸入的顯示數(shù)據(jù)。[0139]在步驟S611中，判定是否終止圖像顯示。當(dāng)用戶選擇了另一標(biāo)本圖像或者當(dāng)顯示應(yīng)用的操作完成時(shí)，處理被終止。當(dāng)要進(jìn)一步更新顯示屏幕時(shí)，處理返回到步驟S602并且從步驟S602起的處理被再次執(zhí)行。
[0140]實(shí)施例的效果
[0141]由于生成了與光學(xué)顯微鏡圖像的觀察視野等同的虛擬載物片圖像，所以在顯示器上也可再現(xiàn)顯微鏡觀察的熟悉環(huán)境。
[0142][第二實(shí)施例]
[0143]將參考附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)。
[0144]在第一實(shí)施例中，虛擬載物片圖像可被顯示為一般像素實(shí)際大小顯示，并且可通過(guò)改變倍率來(lái)顯示以便再現(xiàn)顯微鏡觀察視野。在第二實(shí)施例中，向第一實(shí)施例添加了用于執(zhí)行相同大小顯示的改變倍率的顯示的功能。另外，為了更精確地再現(xiàn)顯微鏡觀察的環(huán)境，提供了圓形視野區(qū)域以便更容易執(zhí)行觀察。在第二實(shí)施例中，在除了與第一實(shí)施例不同的配置以外的配置中可采用第一實(shí)施例中描述的配置。
[0145]圖像處理系統(tǒng)中包括的各裝置的配置
[0146]圖7是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)中包括的各裝置的配置的整體視圖。
[0147]采用圖像處理裝置的圖7的圖像處理系統(tǒng)包括圖像服務(wù)器701、圖像處理裝置102和圖像顯示裝置103，并且還包括通過(guò)網(wǎng)絡(luò)702遠(yuǎn)程連接的圖像處理裝置704和連接到圖像處理裝置704的圖像顯示裝置705。圖像處理裝置102可從圖像服務(wù)器701獲得通過(guò)捕捉標(biāo)本的圖像獲得的圖像數(shù)據(jù)并且生成要在圖像顯示裝置103中顯示的圖像數(shù)據(jù)。在此實(shí)施例中，圖像服務(wù)器701和圖像處理裝置102通過(guò)網(wǎng)絡(luò)702由通用I/F LAN線纜703連接。此實(shí)施例的圖像服務(wù)器701是包括大容量存儲(chǔ)設(shè)備的計(jì)算機(jī)，該大容量存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)與由作為虛擬載物片裝置的圖像拾取裝置101捕捉的圖像相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。此實(shí)施例的圖像服務(wù)器701可以把不同顯示倍率的層次化圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)作為一塊存儲(chǔ)在連接到圖像服務(wù)器701的本地存儲(chǔ)中，或者可以在網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)位置處提供的服務(wù)器組(云服務(wù)器)中以分布方式把層次化圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)存儲(chǔ)為分布式圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)的實(shí)體并且存儲(chǔ)分布式圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)的鏈接信息項(xiàng)。層次化圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)不一定要存儲(chǔ)在單個(gè)服務(wù)器中。注意，圖像處理裝置102和圖像顯示裝置103與第一實(shí)施例的圖像處理系統(tǒng)中包括的相同。圖像處理裝置704是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)702遠(yuǎn)程提供的。圖像處理裝置704的功能類似于圖像處理裝置102的功能。當(dāng)獲得的圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在圖像服務(wù)器701中時(shí)，圖像處理裝置102和704都可參考該圖像數(shù)據(jù)。
[0148]在圖7的示例中，圖像處理系統(tǒng)包括五個(gè)裝置，即圖像服務(wù)器701、圖像處理裝置102和704以及圖像顯示裝置103和705。然而，本發(fā)明的配置不限于此配置。例如，可以使用分別與圖像顯示裝置103和705集成的圖像處理裝置102和704，或者圖像服務(wù)器701可具有圖像處理裝置102和704的數(shù)個(gè)功能。相反，圖像服務(wù)器701和圖像處理裝置102和704的功能可被分割并由多個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)。
[0149]生成用于顯示顯微鏡視野的圖像數(shù)據(jù)的處理
[0150]圖8是示出生成用于顯示顯微鏡視野的圖像數(shù)據(jù)的處理的流程的流程圖。此處理是通過(guò)向參考圖6描述的根據(jù)第一實(shí)施例的生成用于顯示顯微鏡視野的圖像數(shù)據(jù)的處理添加作為本發(fā)明的特征的即使當(dāng)圖像顯示裝置103和705的包括分辨率在內(nèi)的規(guī)格和性能彼此不同時(shí)也以相同大小顯示圖像的相同大小顯示的倍率改變功能來(lái)獲得的。只有相同大小顯示模式和再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的處理與圖6中所示的處理不同，因此將只描述不同的部分。
[0151]已參考圖6在第一實(shí)施例中描述了從步驟S601到步驟S604的獲得要用于由像素倍率的改變弓I起的倍率改變處理的各種信息的處理和分支處理。
[0152]當(dāng)選擇用于再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的顯示模式時(shí)，在步驟S801中生成用于顯示再現(xiàn)的顯微鏡觀察視野的圖像數(shù)據(jù)。雖然，與步驟S606中的操作一樣，根據(jù)式(2)來(lái)執(zhí)行像素倍率的倍率改變處理，但還額外地執(zhí)行顯示作為顯微鏡觀察視野的圓形區(qū)域的處理。將參考圖9來(lái)詳細(xì)描述該處理。
[0153]當(dāng)選擇除了用于再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的模式以外的顯示模式時(shí)，在步驟S802中判定是執(zhí)行相同大小顯示還是像素實(shí)際大小顯示。當(dāng)要執(zhí)行相同大小顯示的像素倍率改變時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S803，而當(dāng)選擇了像素實(shí)際大小顯示模式時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S607。
[0154]在步驟S803中，根據(jù)在步驟S601中獲得的關(guān)于顯示區(qū)域的大小的信息、關(guān)于顯示像素間距的大小的信息和在步驟S602中獲得的顯示倍率從存儲(chǔ)/保持單元302獲得要在圖像顯示裝置103中顯示的圖像數(shù)據(jù)。
[0155]當(dāng)選擇相同大小顯示模式時(shí)，在步驟S804中生成用于相同大小顯示的圖像數(shù)據(jù)。具體而言，根據(jù)由式(I)例示的像素倍率的計(jì)算式對(duì)獲得的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行倍率改變處理。
[0156]步驟S605中的獲得顯示圖像數(shù)據(jù)的處理和步驟S607中的獲得顯示圖像數(shù)據(jù)的處理到步驟S611中的處理與第一實(shí)施例的相同，因此省略對(duì)其的描述。
[0157]生成用于顯示顯微鏡視野的圖像數(shù)據(jù)的處理
[0158]圖9是示出在圖8的步驟S801中執(zhí)行的生成用于顯示再現(xiàn)的顯微鏡觀察視野的圖像數(shù)據(jù)的處理的詳細(xì)流程的流程圖。
[0159]在步驟S901中，獲得掩蔽信息。掩蔽信息具有與圖像顯示裝置103的顯示區(qū)域中包括的顯示像素相對(duì)應(yīng)的信息項(xiàng)并且包括兩類信息，這兩類信息包括關(guān)于對(duì)每個(gè)像素作出的對(duì)于是要以沒(méi)有改變的亮度值顯示目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)還是要在改變亮度值之后顯示目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的判定的信息和關(guān)于對(duì)為每個(gè)顯示像素執(zhí)行的亮度改變的程度的判定的信息。在步驟S904以后的亮度值移位處理中，每個(gè)像素具有五個(gè)比特的值，并且當(dāng)掩蔽信息為O時(shí)，圖像數(shù)據(jù)的值被直接用作顯示用數(shù)據(jù)，而當(dāng)掩蔽信息是任意值時(shí)，亮度值經(jīng)歷根據(jù)該任意值向低位方向的比特移位。例如，在8比特和256個(gè)灰度級(jí)別的亮度數(shù)據(jù)情況下，當(dāng)掩蔽信息的值為I時(shí)，執(zhí)行向右一位的比特移位，以獲得亮度數(shù)據(jù)的一半的值。當(dāng)亮度數(shù)據(jù)被移位8比特時(shí)，圖像數(shù)據(jù)的值為0，并且因此，顯示像素被完全掩蔽(目標(biāo)顯示像素的亮度值為O)。在此實(shí)施例中，每個(gè)像素的亮度數(shù)據(jù)是利用掩蔽信息進(jìn)行的計(jì)算的目標(biāo)。然而，當(dāng)要處理RGB顏色圖像數(shù)據(jù)時(shí)，RGB顏色圖像數(shù)據(jù)可被臨時(shí)轉(zhuǎn)換成YUV或YCC的亮度/色差信號(hào)并且轉(zhuǎn)換后獲得的亮度信息可經(jīng)歷該計(jì)算處理。另外，可對(duì)R、G、B顏色中的每一個(gè)執(zhí)行比特移位?？蓪?duì)顯示區(qū)域中包括的顯示像素任意設(shè)定比特移位。然而，以下將在假定圓形視野中的掩蔽值為O并且其他區(qū)域中的掩蔽值為2以便再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的情況下進(jìn)行描述。在顯示區(qū)域中的與掩蔽值2相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中，所獲得的圖像數(shù)據(jù)的亮度值被減小到1/4。另夕卜，當(dāng)向特定的比特賦予意義時(shí)，可應(yīng)用增大亮度的處理。
[0160]此外，當(dāng)執(zhí)行步驟S907以后的對(duì)于每個(gè)顯示像素改變亮度值的處理時(shí)，每個(gè)像素具有8比特的值并且作為掩蔽信息和圖像數(shù)據(jù)的亮度值的乘法的結(jié)果新計(jì)算像素的亮度值。
[0161]當(dāng)選擇用于顯示再現(xiàn)的顯微鏡觀察視野的模式時(shí)，在步驟S606中生成用于顯示再現(xiàn)的顯微鏡觀察視野的圖像數(shù)據(jù)。具體而言，根據(jù)由式(2)例示的像素倍率的計(jì)算式對(duì)獲得的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行倍率改變處理。此處理的內(nèi)容與參考圖6描述的處理相同。
[0162]在步驟S902中，判定是否要設(shè)定與顯微鏡觀察視野相對(duì)應(yīng)的圓形顯示區(qū)域。當(dāng)要設(shè)定圓形顯示區(qū)域時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S903，而當(dāng)要在第一實(shí)施例中描述的用于顯微鏡視野的再現(xiàn)的大小的屏幕中顯示圖像時(shí)，處理被終止。
[0163]在步驟S903中，判定圓形顯示區(qū)域以外的區(qū)域是在經(jīng)歷移位處理之后被顯示為低亮度的圖像還是以顯示像素為單位被顯示為低亮度的圖像。
[0164]當(dāng)要執(zhí)行移位處理時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S904，而當(dāng)要執(zhí)行掩蔽信息和像素的亮度值的乘法時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S907。
[0165]當(dāng)判定要再現(xiàn)顯微鏡視野時(shí)，在步驟S904中由相應(yīng)像素參考在步驟S901中獲得和識(shí)別的掩蔽信息的值。判定所參考的相應(yīng)顯示像素的掩蔽信息的值是否為0，也就是說(shuō)，像素是具有作為目標(biāo)區(qū)域顯示的通常亮度還是像素具有在顯微鏡觀察視野之外要被降低的亮度。當(dāng)掩蔽值為O時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S905，而當(dāng)掩蔽值不是O時(shí)，也就是說(shuō)，當(dāng)要通過(guò)比特移位來(lái)降低像素的亮度值時(shí)，處理前進(jìn)到步驟S906。
[0166]當(dāng)掩蔽值為O時(shí)，在步驟S905中，獲得的圖像數(shù)據(jù)的像素的亮度值被用作顯示用像素值。注意，當(dāng)要執(zhí)行適合于圖像顯示裝置103的特性的校正處理時(shí)，可以改變亮度值。
[0167]當(dāng)掩蔽值不是O時(shí)，在步驟S906中，獲得的圖像的像素的亮度值經(jīng)歷根據(jù)在步驟S901中獲得的掩蔽信息的值向低位方向的比特移位計(jì)算。結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)掩蔽值來(lái)降低亮度。
[0168]在步驟S907中，獲得與圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)像素相對(duì)應(yīng)的掩蔽信息。掩蔽信息例如具有8個(gè)比特，并且是從O到255的值。
[0169]在步驟S908中，像素的亮度值和相應(yīng)掩蔽信息的值經(jīng)歷乘法以獲得新的亮度值。在實(shí)踐中，當(dāng)通過(guò)將乘法的結(jié)果除以作為掩蔽信息的最大值的255來(lái)執(zhí)行正規(guī)化時(shí)，在掩蔽信息是255的情況下可獲得與除法前相同的亮度值。因此，在對(duì)每個(gè)像素執(zhí)行相同處理時(shí)，也再現(xiàn)了顯微鏡視野。由于執(zhí)行了亮度值與掩蔽信息之間的乘法而不是取代通過(guò)比特移位降低亮度，所以進(jìn)一步增大了亮度設(shè)定的自由度。可以使用預(yù)先提供的預(yù)定值來(lái)作為掩蔽信息，或者可以根據(jù)用戶的指令來(lái)改變或新設(shè)定掩蔽信息。結(jié)果，可以靈活地采用除了表示顯微鏡視野的圓形形狀以外的觀察視野的形狀。
[0170]顯示屏幕布局
[0171]圖10包括示出在由圖像處理裝置102生成的顯示數(shù)據(jù)被顯示在圖像顯示裝置103中的情況下的顯示屏幕的圖。在圖10中，將描述用于再現(xiàn)顯微鏡觀察視野的兩種顯示模式。
[0172]圖10(a)是圖像顯示裝置103的屏幕布局的基本配置。顯示屏幕包括顯示出顯示和操作的狀態(tài)和關(guān)于各種圖像的信息的信息區(qū)域1002、要觀察的標(biāo)本的縮略圖像1003、縮略圖像1003中包括的并且顯示被詳細(xì)觀察的區(qū)域的詳細(xì)顯示區(qū)域1004、顯示用于詳細(xì)觀察的標(biāo)本的圖像數(shù)據(jù)的顯示區(qū)域1005、以及顯示區(qū)域1005的顯示倍率1006，這些被包括在大窗口 1001中。這些區(qū)域和圖像可由單個(gè)文檔界面通過(guò)對(duì)于個(gè)體功能區(qū)域分割大窗口1001的顯示區(qū)域來(lái)顯示,或者可由多個(gè)文檔界面顯示為個(gè)體窗口。縮略圖像1003顯示在標(biāo)本的整個(gè)圖像中顯示標(biāo)本的圖像數(shù)據(jù)的顯示區(qū)域1005的位置和大小。該位置和大小可通過(guò)詳細(xì)顯示區(qū)域1004的邊框來(lái)識(shí)別。詳細(xì)顯示區(qū)域1004可由輸入到諸如觸摸面板或鼠標(biāo)411之類的外部連接的輸入設(shè)備的用戶的指令來(lái)直接設(shè)定和更新，或者可通過(guò)在顯示的圖像中移動(dòng)顯示區(qū)域或者通過(guò)縮放操作來(lái)設(shè)定和更新。標(biāo)本圖像數(shù)據(jù)顯示區(qū)域1005顯示被詳細(xì)觀察的標(biāo)本的圖像數(shù)據(jù)。這里，顯示通過(guò)根據(jù)用戶發(fā)出的操作指令移動(dòng)顯示區(qū)域(標(biāo)本的整個(gè)圖像中要觀察的區(qū)域的選擇或移動(dòng))或改變顯示倍率來(lái)縮放的圖像。
[0173]虛擬載物片裝置獲得的圖像數(shù)據(jù)是以通過(guò)連接通過(guò)以分割方式捕捉標(biāo)本而獲得的圖像數(shù)據(jù)項(xiàng)所獲得的圖像的形式提供的。因此，在像素實(shí)際大小顯示中，可在圖像顯示裝置103的整個(gè)屏幕中在比顯微鏡視野大的區(qū)域中顯示信息。此外，省略了向顯微鏡中看的動(dòng)作，在某種程度上確保了查看距離，并且可以同時(shí)顯示大量圖像數(shù)據(jù)和關(guān)于標(biāo)本的信息。因此，改善了易用性。
[0174]圖10(b)是示出當(dāng)再現(xiàn)顯微鏡視野并且在顯微鏡觀察視野以外的區(qū)域中均勻降低亮度時(shí)獲得的顯示屏幕的圖。標(biāo)號(hào)1006表示顯示倍率。這里假定以原始倍率的40倍的高倍率來(lái)顯示圖像。標(biāo)號(hào)1008表示與顯微鏡視野相對(duì)應(yīng)的觀察區(qū)域。在觀察區(qū)域1008中，也就是說(shuō)，在圓形視野中，顯示具有通常亮度的圖像。另一方面，顯微鏡視野以外的區(qū)域1007具有降低到某種程度的亮度。雖然標(biāo)本的圖像被顯示在大顯示區(qū)域中，但顯微鏡觀察視野以外的區(qū)域中的亮度被降低，從而再現(xiàn)了病理學(xué)領(lǐng)域中熟悉的顯微鏡觀察視野，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了作為虛擬載物片裝置的優(yōu)點(diǎn)的周圍區(qū)域中的更大量圖像信息的顯示。作為用于減少除了顯微鏡觀察視野中的信息以外的信息的量的方法，除了降低亮度的方法以外，還可以采用減少顏色信息以便顯示單色數(shù)據(jù)的方法。
[0175]圖10(c)是示出當(dāng)再現(xiàn)顯微鏡觀察視野并且根據(jù)與顯微鏡視野的中心的距離逐漸降低顯微鏡觀察視野以外的區(qū)域中的亮度時(shí)獲得的顯示屏幕的圖。顯微鏡觀察視野以外的區(qū)域1009中的亮度根據(jù)與表示再現(xiàn)的顯微鏡視野的圓形區(qū)域的中心的距離被逐漸降低。這里，顯微鏡觀察視野以外的區(qū)域的亮度被根據(jù)與要觀察的圓形的中心的距離來(lái)降低，而不改變要觀察的顯微鏡觀察視野中的圖像的顯示。當(dāng)與圖10(b)所示的顯微鏡視野以外的區(qū)域上的信息的均勻降低相比時(shí)，這個(gè)配置是方便的，因?yàn)橛捎谠龃罅艘^察的區(qū)域中的信息的量，所以容易找到關(guān)注區(qū)域。
[0176]實(shí)施例的效果
[0177]根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠生成與利用光學(xué)顯微鏡查看的觀察視野的圖像等同的虛擬載物片圖像的圖像處理裝置。具體地，即使在遠(yuǎn)程提供的圖像顯示裝置具有不同規(guī)格的環(huán)境下，也可以以相同大小顯示圖像。另外，由于使用了圓形掩蔽圖像，所以可以再現(xiàn)由顯微鏡進(jìn)行的顯示。
[0178][其他實(shí)施例]
[0179]可以如下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。具體而言，記錄實(shí)現(xiàn)前述實(shí)施例中的功能的全部或一些的軟件的程序代碼的記錄介質(zhì)(或存儲(chǔ)介質(zhì))被提供到系統(tǒng)或裝置。然后，該系統(tǒng)或裝置中包括的計(jì)算機(jī)(或CPU或MPU)讀取并執(zhí)行記錄介質(zhì)中存儲(chǔ)的程序代碼。在此情況下，從記錄介質(zhì)讀取的程序代碼本身實(shí)現(xiàn)前述實(shí)施例的功能，并且記錄這些程序代碼的記錄介質(zhì)被包括在本發(fā)明中。
[0180]另外，計(jì)算機(jī)執(zhí)行讀取的程序代碼，并且根據(jù)程序代碼的指令，在計(jì)算機(jī)中操作的操作系統(tǒng)(OS)等執(zhí)行所有實(shí)際處理或者實(shí)際處理中的一些。前述實(shí)施例的功能由這些處理來(lái)實(shí)現(xiàn)的情況也可被包括在本發(fā)明中。
[0181]另外，假定從記錄介質(zhì)讀取的程序代碼被寫入在插入到計(jì)算機(jī)中的功能擴(kuò)展卡或連接到計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展單元中包括的存儲(chǔ)器中。于是如下情況也可被包括在本發(fā)明中:根據(jù)程序代碼的指令，功能擴(kuò)展卡或功能擴(kuò)展單元中包括的CPU等執(zhí)行實(shí)際處理的全部或一些，以使得前述實(shí)施例的功能被這些處理所實(shí)現(xiàn)也可被包括在本發(fā)明中。
[0182]當(dāng)本發(fā)明被應(yīng)用到上述記錄介質(zhì)時(shí)，記錄介質(zhì)存儲(chǔ)與上述流程圖相對(duì)應(yīng)的程序代碼。
[0183]另外，根據(jù)第一和第二實(shí)施例的配置可被相互組合。例如，在圖像處理裝置和圖像拾取裝置在本地相互連接的環(huán)境下，可以選擇包括第二實(shí)施例中描述的相同大小顯示模式在內(nèi)的三種顯示模式之一。另外，圖像處理裝置可連接到圖像拾取裝置和圖像服務(wù)器以從這些裝置中的任何一個(gè)獲得要處理的圖像。此外，通過(guò)在適當(dāng)時(shí)將根據(jù)前述實(shí)施例的各種技術(shù)相互組合來(lái)獲得的配置也被包括在本發(fā)明中。本發(fā)明的技術(shù)范圍由專利權(quán)利要求的范圍內(nèi)的權(quán)利要求限定，而不限于前述實(shí)施例。
[0184]本申請(qǐng)要求2011年12月27日遞交的日本專利申請(qǐng)2011-286783號(hào)和2012年12月26日遞交的日本專利申請(qǐng)2012-282784號(hào)的權(quán)益，特此通過(guò)引用將這些日本專利申請(qǐng)全部并入在此。
[0185]附圖標(biāo)記列表
[0186]101圖像拾取裝置
[0187]102圖像處理裝置
[0188]103圖像顯示裝置
[0189]301圖像數(shù)據(jù)獲得單元
[0190]302存儲(chǔ)/保持單元
[0191]303用戶輸入信息獲得單元
[0192]304顯示設(shè)備信息獲得單元
[0193]305像素倍率設(shè)定單元
[0194]306顯示圖像數(shù)據(jù)獲得單元
[0195]307顯示數(shù)據(jù)生成單元
[0196]308顯示圖像數(shù)據(jù)輸出單元
[0197]701圖像服務(wù)器
[0198]704通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的遠(yuǎn)程圖像處理裝置
[0199]705連接到圖像處理裝置的圖像顯示裝置
【權(quán)利要求】
1.一種處理要在圖像顯示裝置中顯示的虛擬載物片圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括: 圖像數(shù)據(jù)獲得單元，被配置為獲得通過(guò)捕捉目標(biāo)對(duì)象的圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)；以及圖像數(shù)據(jù)生成單元，被配置為生成要以與顯微鏡的預(yù)定視野數(shù)相對(duì)應(yīng)的顯示倍率在所述圖像顯示裝置中顯示的與所述目標(biāo)對(duì)象的圖像相對(duì)應(yīng)的顯示圖像數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置， 其中，所述圖像數(shù)據(jù)生成單元確定所述顯示倍率以使得所述顯微鏡的預(yù)定實(shí)際視野的直徑與所述圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊或短邊的長(zhǎng)度一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置， 其中，所述圖像數(shù)據(jù)生成單元根據(jù)關(guān)于現(xiàn)存顯微鏡的視野的信息來(lái)確定所述顯示倍率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理裝置， 其中，所述圖像數(shù)據(jù)生成單元利用關(guān)于現(xiàn)存顯微鏡的視野的多個(gè)信息項(xiàng)中的預(yù)定一個(gè)作為初始信息來(lái)確定所述顯示倍率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理裝置， 其中，所述圖像數(shù)據(jù) 生成單元利用關(guān)于現(xiàn)存顯微鏡的視野的多個(gè)信息項(xiàng)中由用戶選擇的一個(gè)來(lái)確定所述顯示倍率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理裝置， 其中，所述圖像數(shù)據(jù)生成單元根據(jù)所述圖像顯示裝置中包括的像素的數(shù)目來(lái)生成所述顯示圖像數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理裝置， 其中，所述圖像數(shù)據(jù)生成單元根據(jù)在捕捉所述目標(biāo)圖像時(shí)物鏡的倍率來(lái)生成所述顯示圖像數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理裝置， 其中，所述圖像數(shù)據(jù)生成單元生成與由以下式子表示的像素倍率相對(duì)應(yīng)的顯示倍率的顯示圖像數(shù)據(jù): 像素倍率=((圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊或短邊的像素?cái)?shù)目)/((顯微鏡的預(yù)定視野數(shù))/ (圖像拾取傳感器的像素間距)))X ((圖像顯示裝置的顯示屏幕中的顯示倍率)/(圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理裝置， 其中，所述圖像數(shù)據(jù)生成單元生成與由以下式子表示的像素倍率相對(duì)應(yīng)的顯示倍率的顯示圖像數(shù)據(jù): 像素倍率=(放大倍率)X (圖像拾取傳感器的像素間距)/(圖像顯示裝置的顯示屏幕中的像素間距)， 其中所述放大倍率是由以下計(jì)算獲得的:(顯示倍率)X (圖像顯示裝置的顯示屏幕中的像素間距)/((圖像拾取傳感器的像素間距)X (圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，還包括: 模式選擇單元，被配置為選擇用于選擇要在所述圖像顯示裝置中顯示的圖像的以下三種模式⑴至⑶中的至少一種:(1)用于顯示以由以下式子表示的像素倍率生成的顯示圖像數(shù)據(jù)的模式: 像素倍率=((圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊或短邊的像素?cái)?shù)目)/((顯微鏡的預(yù)定視野數(shù))/ (圖像拾取傳感器的像素間距)))X ((圖像顯示裝置的顯示屏幕中的顯示倍率)/(圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))， (2)用于將顯示圖像數(shù)據(jù)顯示為像素實(shí)際大小顯示的模式，以及 (3)用于顯示以由以下式子表示的像素倍率生成的顯示圖像數(shù)據(jù)的模式: 像素倍率=(放大倍率)X (圖像拾取傳感器的像素間距)/(圖像顯示裝置的顯示屏幕中的像素間距)， 其中所述放大倍率是通過(guò)以下計(jì)算獲得的:(顯示倍率)X (圖像顯示裝置的顯示屏幕中的像素間距)/((圖像拾取傳感器的像素間距)X (圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))。
11.一種用于處理虛擬載物片圖像的圖像處理方法，包括: 圖像數(shù)據(jù)獲得步驟，獲得通過(guò)捕捉目標(biāo)對(duì)象的圖像而獲得的圖像數(shù)據(jù)；以及 圖像數(shù)據(jù)生成步驟，生成表示要以與顯微鏡的預(yù)定視野數(shù)相對(duì)應(yīng)的顯示倍率在圖像顯示裝置中顯示的圖像的顯示圖像數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理方法， 其中，在所述圖像數(shù)據(jù)生成步驟中，確定所述顯示倍率以使得所述顯微鏡的預(yù)定實(shí)際視野的直徑與所述圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊或短邊的長(zhǎng)度一致。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的圖像處理方法， 其中，在所述圖像數(shù)據(jù)生成步驟中，根據(jù)關(guān)于現(xiàn)存顯微鏡的視野的信息來(lái)確定所述顯不倍率。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求13中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理方法， 其中，在所述圖像數(shù)據(jù)生成步驟中，利用關(guān)于現(xiàn)存顯微鏡的視野的多個(gè)信息項(xiàng)中的預(yù)定一個(gè)作為初始信息來(lái)確定所述顯示倍率。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求14中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理方法， 其中，在所述圖像數(shù)據(jù)生成步驟中，利用關(guān)于現(xiàn)存顯微鏡的視野的多個(gè)信息項(xiàng)中由用戶選擇的一個(gè)來(lái)確定所述顯示倍率。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求15中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理方法， 其中，在所述圖像數(shù)據(jù)生成步驟中，生成由以下式子表示的像素倍率所改變的顯示倍率的顯示圖像數(shù)據(jù): 像素倍率=((圖像顯示裝置的顯示屏幕的長(zhǎng)邊或短邊的像素?cái)?shù)目)/ ((顯微鏡的預(yù)定視野數(shù))/ (圖像拾取傳感器的像素間距)))X ((圖像顯示裝置的顯示屏幕中的顯示倍率)/(圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求15中的任何一項(xiàng)所述的圖像處理方法， 其中，在所述圖像數(shù)據(jù)生成步驟中，生成與由以下式子表示的像素倍率相對(duì)應(yīng)的顯示倍率的顯示圖像數(shù)據(jù): 像素倍率=(放大倍率)X (圖像拾取傳感器的像素間距)/(圖像顯示裝置的顯示屏幕中的像素間距)， 其中所述放大倍率是由以下計(jì)算獲得的:(顯示倍率)X (圖像顯示裝置的顯示屏幕中的像素間距)/((圖像拾取傳感器的像素間距)X (圖像捕捉時(shí)的物鏡的倍率))。
18.—種圖像處理系統(tǒng),包括: 權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中的任何一項(xiàng)中記載的所述圖像處理裝置；以及圖像顯示裝置，被配置為以與顯微鏡的預(yù)定視野數(shù)相對(duì)應(yīng)的顯示倍率顯示經(jīng)所述圖像處理裝置處理的虛擬載物片圖像。
19.一種程序，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求11至權(quán)利要求17中的任何一項(xiàng)中記載的所述圖像處理方法 的步驟。
【文檔編號(hào)】G06T1/00GK104011581SQ201280064887
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月27日
【發(fā)明者】辻本卓哉, 佐藤和行, 佐佐木亨, 都筑英壽 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社