JP2007122118A - 画像連結方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像連結の際の小画像の位置決めにずれが生じることのない画像連結方法を提供することを目的とする。
【解決手段】撮像対象Ｓを格子状の小区画に分割して撮像した複数の小画像Ａ１１〜Ａ７５を連結して撮像対象Ｓの全体画像を形成するに際し、格子状に分割された小区画のうち四隅の小区画を含む縁部の小区画以外の小区画の何れかを撮像した小画像から基準小画像Ａ４３を選択し、この基準小画像Ａ４３を基準に他の小画像Ａ１１〜Ａ７５を位置決めして連結する。これにより、小画像同士の連結におけるマッチングの際の手掛かりとなる画像情報が少ない小画像を基準として他の小画像の位置決めがなされることがないので、画像連結の初期段階における位置ずれを防止することができ、歪みやずれ等の少ない全体画像を形成することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、撮像対象を格子状の小区画に分割して撮像した複数の小画像を連結して撮像対象の全体画像を形成する画像連結方法に関するものである。

電子顕微鏡を用いて標本等の撮像対象を撮像して拡大画像を作成する場合、撮像対象を格子状の小区画に分割して撮像した後、これらの小区画を撮像した小画像を小区画の配置に対応した配置で連結して撮像対象の全体画像を再構成する画像連結方法が広く用いられている。これらの小画像の縁部には、連結の際に重なり合う重複した画像部分が含まれており、これらの重複部分の画像情報を手掛かりとして隣接する小画像同士のマッチングを行って連結している（例えば特許文献１参照）。
特開平１１−９５１２５号公報

従来、撮像された各小画像は、一定の順番で連結されて全体画像に再構成されていた。特に、ラスタスキャン型タイリングと呼ばれる走査線上に一行毎に列方向に連結していく方法が広く用いられている。

しかしながら、標本が動植物組織等の試料を円形ウェルに採取したものである場合、この円形ウェルを格子状の小区画に分割して撮像すると、四隅の小区画が円形ウェルの外側となって有用な画像情報が記録されない場合がある。この場合に、ラスタスキャン型のタイリングを行うと、これら四隅の小画像の何れかが最初に位置決めされることになるため、隣接する小画像を連結する際に、マッチングに必要な画像情報が不足して位置ずれが生じ易い。画像連結の初期段階でこのような位置ずれが生じると、連鎖的に位置ずれが発生して不正確な全体画像が形成されてしまうおそれがあった。

そこで本発明は、画像連結の際の小画像の位置決めにずれが生じることのない画像連結方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、撮像対象を格子状の小区画に分割して撮像した複数の小画像を、前記小区画の配置に対応した配置で連結して前記撮像対象の全体画像を形成する画像連結方法であって、前記小画像が、横方向に平行な第１の辺及び第２の辺と縦方向に平行な第３の辺及び第４の辺からなる矩形状の画像であり、前記格子状に分割された小区画のうち四隅の小区画を含む縁部の小区画以外の小区画の何れかを撮像した小画像を基準小画像として選択する基準小画像選択工程と、前記選択された基準小画像の第１の辺と第１小画像の第２の辺とのマッチングを行って前記第１小画像を位置決めして連結する第１の連結工程と、前記選択された基準小画像の第２の辺と第２小画像の第１の辺とのマッチングを行って前記第２小画像を位置決めして連結する第２の連結工程と、前記選択された基準小画像の第３の辺と第３小画像の第４の辺とのマッチングを行って前記第３小画像を位置決めして連結する第３の連結工程と、前記選択された基準小画像の第４の辺と第４小画像の第３の辺とのマッチングを行って前記第４小画像を位置決めして連結する第４の連結工程と、前記連結された第１小画像の第３の辺と第５小画像の第４の辺とのマッチングを行うとともに前記連結された第３小画像の第１の辺と前記第５小画像の第２の辺とのマッチングを行って前記第５小画像を位置決めして連結する第５の連結工程と、前記連結された第２小画像の第３の辺と第６小画像の第４の辺とのマッチングを行うとともに前記連結され
た第３小画像の第２の辺と前記第６小画像の第１の辺とのマッチングを行って前記第６小画像を位置決めして連結する第６の連結工程と、前記連結された第１小画像の第４の辺と第７小画像の第３の辺とのマッチングを行うとともに前記連結された第４小画像の第１の辺と前記第７小画像の第２の辺とのマッチングを行って前記第７小画像を位置決めして連結する第７の連結工程と、前記連結された第２小画像の第４の辺と第８小画像の第３の辺とのマッチングを行うとともに前記連結された第４小画像の第２の辺と前記第８小画像の第１の辺とのマッチングを行って前記第８小画像を位置決めして連結する第８の連結工程と、を含む。

請求項２記載の発明は、撮像対象を格子状の小区画に分割して撮像した複数の小画像を、前記小区画の配置に対応した配置で連結して前記撮像対象の全体画像を形成する画像連結方法であって、前記小画像が、横方向に平行な第１の辺及び第２の辺と縦方向に平行な第３の辺及び第４の辺からなる矩形状の画像であり、前記格子状に分割された小区画のうち四隅の小区画を含む縁部の小区画以外の小区画の何れかを撮像した小画像を基準小画像として選択する基準小画像選択工程と、前記選択された基準小画像の第１の辺と第１小画像の第２の辺とのマッチングを行って前記第１小画像の連結位置の位置決めを行う第１の位置決め工程と、前記選択された基準小画像の第２の辺と第２小画像の第１の辺とのマッチングを行って前記第２小画像の連結位置の位置決めを行う第２の位置決め工程と、前記選択された基準小画像の第３の辺と第３小画像の第４の辺とのマッチングを行って前記第３小画像の連結位置の位置決めを行う第３の位置決め工程と、前記選択された基準小画像の第４の辺と第４小画像の第３の辺とのマッチングを行って前記第４小画像の連結位置の位置決めを行う第１の位置決め工程と、前記位置決めされた第１小画像の第３の辺と第５小画像の第４の辺とのマッチングを行うとともに前記位置決めされた第３小画像の第１の辺と前記第５小画像の第２の辺とのマッチングを行って前記第５小画像の連結位置の位置決めを行う第５の位置決め工程と、前記位置決めされた第２小画像の第３の辺と第６小画像の第４の辺とのマッチングを行うとともに前記位置決めされた第３小画像の第２の辺と前記第６小画像の第１の辺とのマッチングを行って前記第６小画像の連結位置の位置決めを行う第６の位置決め工程と、前記位置決めされた第１小画像の第４の辺と第７小画像の第３の辺とのマッチングを行うとともに前記位置決めされた第４小画像の第１の辺と前記第７小画像の第２の辺とのマッチングを行って前記第７小画像の連結位置の位置決めを行う第７の位置決め工程と、前記位置決めされた第２小画像の第４の辺と第８小画像の第３の辺とのマッチングを行うとともに前記位置決めされた第４小画像の第２の辺と前記第８小画像の第１の辺とのマッチングを行って前記第８小画像の連結位置の位置決めを行う第８の位置決め工程と、前記選択された基準小画像と前記位置決めされた第１乃至第８小画像を連結して前記撮像対象の全体画像を形成する画像連結工程と、を含む。

本発明によれば、小画像同士の連結におけるマッチングの際の手掛かりとなる画像情報が少ない小画像を基準として他の小画像の位置決めがなされることがないので、画像連結の初期段階における位置ずれを防止することができる。これにより、連鎖的に発生する小画像の位置ずれを防止することができ、歪みやずれ等の少ない全体画像を形成することができる。

本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態における画像処理装置の構成図、図２は本発明の一実施の形態における撮像対象の分割パターンを示す説明図、図３（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施の形態における小画像の位置決め方法の説明図、図４（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施の形態における小画像の位置決め方法の説明図、図５は本発明の一実施の形態における画像連結の基本順序を示した説明図、図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）、図８は本発明の一実施の形態における全
体画像を形成する際の画像連結の順序を示した説明図である。

図１において、画像処理装置１には、撮像ステージ２が備えられており、撮像対象となる動植物組織等の試料Ｓが採取された円形ウェル３が複数並設されている。撮像ステージ２の下方にはハロゲンランプ等からなる光源４が配設されており、撮像ステージ２の円形ウェル３に採取された試料Ｓを下方から照射する。

撮像ステージ２の上方には、ＣＣＤカメラ５等の撮像部が配設されている。ＣＣＤカメラ５は、光を電気信号に変換するＣＣＤ素子を備えた本体６と、この本体６から下方に向けて装着されたレンズ部７からなり、試料Ｓを透過した光をＣＣＤ素子に集光する。レンズ部７は、本体６に昇降自在に装着されており、対物レンズと円形ウェル３との距離を調節して焦点合わせを行う。ＣＣＤカメラ５により変換された電気信号はカメラ制御部８においてデジタル画像データに変換される。

撮像ステージ２はＸＹテーブル９に備えられている。ＸＹテーブル９は、ステージ制御部１０の指令に基づいてＸＹ方向に水平移動し、撮像ステージ２とＣＣＤカメラ５との位置合わせを行う。

画像処理装置１には、処理・制御部１１が備えられており、ＣＣＤカメラ５及びＸＹテーブル９の動作を制御するとともに撮像された画像データの処理を行う。マップ情報記憶部１２には、円形ウェル３を撮像する際の分割パターンが設定されている。円形ウェル３内に採取された試料Ｓを撮像するに際しては、図２に示すように、円形ウェル３の全体を包含する矩形領域１３を格子状の小区画に分割して撮像する。本実施の形態においては、矩形領域１３をＸ方向に５列、Ｙ方向に７列の計３５個の小区画ａ１１〜ａ７５に分割した分割パターンを例示している。各小区画ａ１１〜ａ７５はそれぞれ隣接する小区画と重なり合う重複部分を有しており、例えば、小区画ａ３２とａ３３はエリアαで重なり合い、小区画ａ３２とａ４２はエリアβで重なり合い、小区画ａ４２とａ４３はエリアγで重なり合い、小区画ａ３３とａ４３はエリアδで重なり合っている。この分割パターンは、マップ情報記憶部１２に設定された分割パターンの一例であり、撮像対象のサイズや要求される画像の解像度等により種々の分割パターンを設定することができる。

これらの小区画ａ１１〜ａ７５の配置は、分割パターンの行列番号、若しくは行列番号に対応したＸＹ座標値により表され、分割パターンとともにマップ情報記憶部１２に記憶されている。この分割パターンの行列番号やＸＹ座標値に基づいてＸＹテーブル９の移動量が制御され、各小区画ａ１１〜ａ７５とＣＣＤカメラ５との位置合わせが順次行われる。ＣＣＤカメラ５により各小区画ａ１１〜ａ７５を撮像した小画像は、マップ情報記憶部１２に記憶された各小区画ａ１１〜ａ７５の配置と関連付けられて小画像記憶部１４に記憶される。

図１において、処理・制御部１１には、画像連結部１５が備えられており、小画像記憶部１４に記憶された各小区画ａ１１〜ａ７５を撮像した小画像を、各小区画ａ１１〜ａ７５の配置に対応した配置で連結し、試料Ｓの全体画像を形成する。画像連結部１５において連結された画像は連結画像記憶部１６に記憶される。小画像記憶部１４に記憶された各小画像及び連結画像記憶部１６に記憶された連結画像、試料Ｓの全体画像は、処理・制御部１１に備えられた表示処理部１７において可視的画像に変換されてモニタ１８に表示される。操作・入力部１９は、キーボードやドライバ等であり、処理・制御部１１に種々の指令を入力して上述した各動作を実行させる。

次に、画像処理装置１における画像連結方法について説明する。画像連結においては、小画像記憶部１４に記憶された各小区画ａ１１〜ａ７５を撮像した小画像を、各小区画ａ
１１〜ａ７５の配置に対応した配置で連結して行われる。上述したように、各小区画ａ１１〜ａ７５は、それぞれ隣接する小区画と重なり合う重複部分を有しているので、こられの小区画ａ１１〜ａ７５を撮像した各小画像にも重複部分が含まれている。これらの重複部分を重ね合わせることにより各小画像の連結が行われる。

画像連結方法には２通りあり、一つは、図３に示すように、他の小画像を連結する際の位置決めの基準となる小画像と同じ行又は列に属する小画像を連結する方法であり、一つは、図４に示すように、基準となる小画像と同じ行及び列に属さない他の小画像を連結する方法である。

図３（ａ）において、小画像Ｐ１は、他の小画像Ｐ２を連結する際の位置決めの基準となる小画像である。上述したように、連結される２つの小画像には画像の重複部分が存在する。小画像Ｐ１の左辺を含む領域εと小画像Ｐ２の右辺を含む領域εは、撮像対象である試料Ｓの同一部分を撮像した画像情報を含んでいるので、これらの領域ε同士を重ね合わせて画像情報をマッチングすることにより小画像Ｐ２が位置決めされる。領域ε同士の重ね合わせにおいては、基準となる小画像Ｐ１側の領域ε内にマッチングの際の基準となる照合部分Ｒ１を設定し、この照合部分Ｒ１と同一の画像情報を含む部分を小画像Ｐ２側の領域ε内からサーチして被照合部分Ｒ２を検出し、照合部分Ｒ１に被照合部分Ｒ２が重なり合うように小画像Ｐ２が位置決めされて小画像Ｐ１に連結される（図３（ｂ）参照）。

なお、図３（ａ）において、基準となる小画像Ｐ１と同じ行の右側に配置される小画像Ｐ３や、同じ列の上下に配置される小画像Ｐ４、Ｐ５を連結する際にも、上記と同様にマッチングを行ってそれぞれ位置決めされて連結されている。また、位置決めされた小画像Ｐ２の左側に更に他の小画像Ｐ６を連結する際には、小画像Ｐ２を基準として小画像Ｐ６が位置決めされる。

図４（ａ）において、小画像Ｐ１の左側及び上側に、それぞれ小画像Ｐ２、Ｐ４が連結されている。小画像Ｐ７は、小画像Ｐ１の左斜め上に配置される小画像であり、小画像Ｐ１と同じ行及び列に属さない小画像である。小画像Ｐ２及び小画像Ｐ４は、小画像Ｐ１を基準として上述した連結方法により位置決めがなされている。小画像Ｐ７は、斜め方向に配置された小画像Ｐ２及び小画像Ｐ４の２つの小画像を基準として位置決めされて連結される。すなわち、小画像Ｐ２の上辺を含む領域ζ内にマッチングの際の基準となる照合部分Ｒ２を設定するとともに、小画像Ｐ４の左辺を含む領域η内にマッチングの際の基準となる照合部分Ｒ４を設定し、照合部分Ｒ２と同一の画像情報を含む部分を小画像Ｐ７の下辺を含む領域ζ内からサーチして被照合部分Ｒ７２を検出するとともに、照合部分Ｒ４と同一の画像情報を含む部分を小画像Ｐ７の右辺を含む領域η内からサーチして被照合部分Ｒ７４を検出し、照合部分Ｒ２に被照合部分Ｒ７２が重なり合うとともに照合部分Ｒ４に被照合部分Ｒ７４が重なり合うように小画像Ｐ７が位置決めされて連結される（図４（ｂ）参照）。

このように、基準となる小画像Ｐ１と同じ行及び列に属さない小画像Ｐ７を小画像群に連結する際には、小画像Ｐ７の離間した２つの照合部分Ｒ７２、Ｒ７４を一つの照合部分とみなすとともに、離間した被照合部分Ｒ２、Ｒ４を既に位置決めされている小画像群（本実施の形態においては、既に位置決めされて連結された３つの小画像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４）の一つの被照合部分とみなし、この一つとみなされた照合部分と被照合部分のマッチングを行って小画像Ｐ７が位置決めされる。

次に、画像連結におけるタイリングの基本順序、すなわち小画像を所定の位置に配置して連結する基本順序について、図５を参照して説明する。図５において、各小画像は矩形
状の画像であり、横方向に平行な第１の辺及び第２の辺と縦方向に平行な第３の辺及び第４の辺を備えている。

まず、タイリングする各小画像の位置決めの基準となる基準小画像を小画像記憶部１４（図２参照）に記憶された複数の小画像の中から選択する（基準小画像選択工程）。基準小画像は、図２における矩形領域１３の四隅の小区画を含む縁部の小区画以外の小区画の何れかを撮像した小画像であればよいが、矩形領域１３の中央に配置される小画像を選択するのが好ましい。一般に、円形ウェル３に採取された試料Ｓは、その中央部に標本としての有用な物質等が含まれていることが多い。従って、このような部分を撮像した小画像を基準とすれば、他の小画像とのマッチングの際の画像情報が豊富であるので、画像連結の初期段階での位置づれ等の不具合が生じにくく、画像の歪み等を極力排した試料Ｓの全体画像を形成することができる。

基準小画像の選択は、矩形領域１３の中央に配置される小画像を予め画像連結部１５に登録しておき、この小画像を基準小画像として自動的に選択されるようになっている。また、小画像記憶部１４に記憶された各小画像をモニタ１８に表示させて確認しながら所望の小画像を操作・入力部１９により基準小画像として選択するようにしてもよく、このようにすると、試料Ｓのうち特に観察したい部分を撮像した小画像を基準小画像として選択することができる。

図５中の第１小画像〜第８小画像は、基準小画像の周囲に配置される小画像であり、これらの配置はマップ情報記憶部１２に記憶された各小区画の配置と関連付けられて小画像記憶部１４に記憶されている。

基準小画像が選択されると、基準小画像の第１の辺と、基準小画像の上方に配置される第１小画像の第２の辺とのマッチングを行い、第１小画像の基準小画像に対する相対的な位置を位置決めして連結する（第１の連結工程）。

また、基準小画像の第２の辺と、基準小画像の下方に配置される第２小画像の第１の辺とのマッチングを行い、第２小画像の基準小画像に対する相対的な位置を位置決めして連結する（第２の連結工程）。

また、基準小画像の第３の辺と、基準小画像の左方に配置される第３小画像の第４の辺とのマッチングを行い、第３小画像の基準小画像に対する相対的な位置を位置決めして連結する（第３の連結工程）。

また、基準小画像の第４の辺と、基準小画像の右方に配置される第４小画像の第３の辺とのマッチングを行い、第４小画像の基準小画像に対する相対的な位置を位置決めして連結する（第４の連結工程）。

そして、第１の連結工程により連結された第１小画像の第３の辺と、第１小画像の左方に配置される第５小画像の第４の辺とのマッチングを行うとともに、第３の連結工程により連結された第３小画像の第１の辺と、第３小画像の上方に配置される第５小画像の第２の辺とのマッチングを行い、第５小画像の第１小画像及び第３小画像に対する相対的な位置を位置決めして連結する（第５の連結工程）。

第２の連結工程により連結された第２小画像の第３の辺と、第２小画像の左方に配置される第６小画像の第４の辺とのマッチングを行うとともに、第３の連結工程により連結された第３小画像の第２の辺と、第３小画像の下方に配置される第６小画像の第１の辺とのマッチングを行い、第６小画像の第２小画像及び第３小画像に対する相対的な位置を位置
決めして連結する（第６の連結工程）。

第１の連結工程により連結された第１小画像の第４の辺と、第２小画像の右方に配置される第７小画像の第３の辺とのマッチングを行うとともに、第４の連結工程により連結された第４小画像の第１の辺と、第４小画像の上方に配置される第７小画像の第２の辺とのマッチングを行い、第７小画像の第１小画像及び第４小画像に対する相対的な位置を位置決めして連結する（第７の連結工程）。

第２の連結工程により連結された第２小画像の第４の辺と、第２小画像の右方に配置される第８小画像の第３の辺とのマッチングを行うとともに、第４の連結工程により連結された第４小画像の第２の辺と、第４小画像の下方に配置される第８小画像の第１の辺とのマッチングを行い、第８小画像の第２小画像及び第４小画像に対する相対的な位置を位置決めして連結する（第８の連結工程）。

以上の第１の連結工程乃至第８の連結工程により、基準小画像の周囲に配置される小画像がタイリングされる。なお、第１の連結工程〜第８の連結工程は、第５の連結工程が第１の連結工程及び第３の連結工程の後工程であり、第６の連結工程が第２の連結工程及び第３の連結工程の後工程であり、第７の連結工程が第１の連結工程及び第４の連結工程の後工程であり、第８の連結工程が第２の連結工程及び第４の連結工程の後工程であれば順不同であり、任意の順序で行ってもよい。また、各小区画の第１の辺〜第４の辺とは、それぞれの辺を含む縁部を示す概念であり、マッチングの際に照合される画像情報を含んでいる。

次に、上記のタイリングの基本順序に基づいて、図２に示す小区画ａ１１〜ａ７５を撮像した小画像をタイリングして円形ウェル３に採取された試料Ｓの全体画像を形成する際の小画像の連結方法について、図６乃至図８を参照して説明する。

図６において、選択される基準小画像は、図２における矩形領域１３の四隅の小区画ａ１１、ａ１５、ａ７１、ａ７５を含む縁部の小区画以外の小区画の何れかを撮像した小画像である。すなわち、図２において、第１行及び第７行に配置されている小区画と、第１列及び第５列に配置されている小区画以外の小区画を撮像した小画像が基準小画像として選択される。以下の説明においては、小区画ａ１１〜ａ７５を撮像した小画像をＡ１１〜Ａ７５と表し、矩形領域１３の中央の小区画ａ４３を撮像した小画像を基準小画像Ａ４３としてタイリングを行う方法を説明する。

図６（ａ）において、基準小画像Ａ４３の上方には、小画像Ａ３３、Ａ２３、Ａ１３が順に連結される（矢印ｂ）。また、基準小画像Ａ４３の左方には、小画像Ａ４２、Ａ４１が順に連結される（矢印ｃ）。小画像Ａ３３の連結は第１の連結工程となっており、小画像Ａ４２の連結は第３の連結工程となっている。

図６（ｂ）において、小画像Ａ３３と小画像Ａ４２を基準として小画像Ａ３２が位置決めされて連結される。小画像Ａ３２の連結は第５の連結工程となっている。次に、小画像Ａ３２と小画像Ａ４１を基準として小画像Ａ３１が位置決めされて連結される（矢印ｄ）。次に、小画像Ａ２３と小画像Ａ３２を基準として小画像Ａ２２が位置決めされて連結される（矢印ｅ）。次に、小画像Ａ１３と小画像Ａ２２を基準として小画像Ａ１２が位置決めされて連結される（矢印ｆ）。次に、小画像Ａ２２と小画像Ａ３１を基準として小画像Ａ２１が位置決めされて連結される（矢印ｇ）。

小画像Ａ３２の連結は、小画像Ａ３３と小画像Ａ４２が連結された後であれば、矢印ｂ、ｃ方向に全ての小画像が連結される以前の段階において行うことができる。また、矢印
ｄ、ｅ、ｆ、ｇの順に連結される小画像Ａ３１、Ａ２２、Ａ１２、Ａ２１は、隣接する２つの小画像を基準として位置決めされて連結されるようにすれば、任意の順序で連結することができる。

図７（ａ）において、基準小画像Ａ４３の右方には、小画像Ａ４４、Ａ４５が順に連結される（矢印ｈ）。小画像Ａ４４の連結は第４の連結工程となっている。次に、小画像Ａ３３と小画像Ａ４４を基準として小画像Ａ３４が位置決めされて連結される。小画像Ａ３４のタイリングは第７の連結工程となっている。その後、矢印ｉ、ｊ、ｋ、ｌに沿って、小画像Ａ３５、Ａ２４、Ａ１４、Ａ２５が順に連結される。小画像Ａ３４の連結は、小画像Ａ３３と小画像Ａ４４が連結された後であれば、矢印ｂ、ｈ方向に全ての小画像が連結される以前の段階において行うことができる。また、矢印ｉ、ｊ、ｋ、ｌの順に連結される小画像Ａ３５、Ａ２４、Ａ１４、Ａ２５は、隣接する２つの小画像を基準として位置決めされて連結されるようにすれば、任意の順序で連結することができる。

図７（ｂ）において、基準小画像Ａ４３の下方には、小画像Ａ５３、Ａ６３、Ａ７３が順に連結される（矢印ｍ）。小画像Ａ５３の連結は第２の連結工程となっている。次に、小画像Ａ４２と小画像Ａ５３を基準として小画像Ａ５２が位置決めされて連結される。小画像Ａ５２の連結は第６の連結工程となっている。その後、矢印ｎ、ｏ、ｐ、ｑに沿って、小画像Ａ５１、Ａ６２、Ａ７２、Ａ６１が順に連結される。小画像Ａ５２の連結は、小画像Ａ４２と小画像Ａ５３が連結された後であれば、矢印ｃ、ｍ方向に全ての小画像が連結される以前の段階において行うことができる。また、矢印ｎ、ｏ、ｐ、ｑの順に連結される小画像Ａ５１、Ａ６２、Ａ７２、Ａ６１は、隣接する２つの小画像を基準として位置決めされて連結されるようにすれば、任意の順序で連結することができる。

更に、小画像Ａ４４と小画像Ａ５３を基準として小画像Ａ５４が位置決めされて連結される。小画像Ａ５４の連結は第８の連結工程となっている。その後、矢印ｒ、ｓ、ｔ、ｕに沿って、小画像Ａ５５、Ａ６４、Ａ７４、Ａ６５が順に連結される。小画像Ａ５４の連結は、小画像Ａ４４と小画像Ａ５３が連結された後であれば、矢印ｈ、ｍ方向に全ての小画像が連結される以前の段階において行うことができる。また、矢印ｒ、ｓ、ｔ、ｕの順に連結される小画像Ａ５５、Ａ６４、Ａ７４、Ａ６５は、隣接する２つの小画像を基準として位置決めされて連結されるようにすれば、任意の順序で連結することができる。

なお、図７（ｂ）に破線で示す、四隅の小画像Ａ１１、Ａ１５、Ａ７１、Ａ７５には試料Ｓの画像データが含まれていないので、本実施の形態においては必ずしも連結する必要はない。

また、図８に示すように、最初に基準小画像４３の上下左右に小画像を連結することもできる（矢印ｖ、ｗ、ｘ、ｙ）。このようにすると、基準小画像Ａ４３の左上のエリアＢ、右上のエリアＣ、左下のエリアＤ、右下のエリアＥにおけるそれぞれの小画像の連結を同時に行うことができるので、画像連結に要する時間を削減して速やかに全体画像を形成することができる。

このように、全体画像の形成においては、図２における矩形領域１３の四隅の小区画ａ１１、ａ１５、ａ７１、ａ７５を含む縁部の小区画以外の小区画の何れかを撮像した小画像を基準小画像として選択するので、円形ウェル３に採取された試料Ｓを撮像した部分の画像データの割合の少ない小画像が他の小画像の位置決めの際の基準となることがない。すなわち、図７（ｂ）において、円形ウェル３に採取された試料Ｓを撮像した小画像（小画像Ａ４３を中心に左右に３列、上下に５行の計１５個の小画像）のうち何れかを基準に他の小画像を位置決めして連結するので、マッチングの際の手掛かりとなる試料Ｓに関する画像情報が豊富であり、より精確な位置決めが可能となる。これにより、画像連結の初
期段階において画像情報が不足することに起因する連鎖的に発生する小画像の位置ずれを防止することができ、歪みやずれ等の少ない全体画像を形成することができる。

また、上記のタイリングの基本順序に従う限りにおいては、任意の順序で小画像を連結することができるので、基準小画像を中心として任意のエリアの画像を形成することができる。例えば、図８に示す、エリアＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅのうち所望のエリアのみを形成することもでき、また、基準小画像Ａ４３を含む周辺のエリアのみを形成することも可能である。

なお、上記説明においては、位置決めされた小画像Ａ１１〜Ａ７５を基準小画像Ａ４３に順次連結して試料Ｓの全体画像を形成する連結方法を示しているが、小画像Ａ１１〜Ａ７５の連結位置を位置決めした後に、基準小画像Ａ４３と他の小画像Ａ１１〜Ａ７５同士を連結して試料Ｓの全体画像を形成することもできる。この場合は、基準小画像Ａ４３の位置に対して、位置決めされた他の小画像の相対的な位置をＸＹ座標値で表わすか、何れの位置も絶対的なＸＹ座標値で表して、連結画像記憶部１６に記憶し、画像連結部１５においてＸＹ座標値に基づいて各小画像を連結して試料Ｓの全体画像を形成する。

本発明の画像連結方法によれば、画像連結において連鎖的に発生する小画像の位置ずれを防止することができ、歪みやずれ等の少ない全体画像を形成することができるという効果があるので、動植物等の組織の試料を円形ウェルに採取したものを格子状の小区画に分割して撮像した複数の小画像を連結して試料の全体画像を形成する分野において有用である。

本発明の一実施の形態における画像処理装置の構成図 本発明の一実施の形態における撮像対象の分割パターンを示す説明図 （ａ）、（ｂ）本発明の一実施の形態における小画像の位置決め方法の説明図 （ａ）、（ｂ）本発明の一実施の形態における小画像の位置決め方法の説明図 本発明の一実施の形態における画像連結の基本順序を示した説明図 （ａ）、（ｂ）本発明の一実施の形態における全体画像を形成する際の画像連結の順序を示した説明図 （ａ）、（ｂ）本発明の一実施の形態における全体画像を形成する際の画像連結の順序を示した説明図 本発明の一実施の形態における全体画像を形成する際の画像連結の順序を示した説明図

符号の説明

ａ１１〜ａ７５ 小区画
Ａ１１〜Ａ７５ 小画像
Ａ４３ 基準小画像
Ｓ 試料

Claims (2)

1. 撮像対象を格子状の小区画に分割して撮像した複数の小画像を、前記小区画の配置に対応した配置で連結して前記撮像対象の全体画像を形成する画像連結方法であって、
   前記小画像が、横方向に平行な第１の辺及び第２の辺と縦方向に平行な第３の辺及び第４の辺からなる矩形状の画像であり、
   前記格子状に分割された小区画のうち四隅の小区画を含む縁部の小区画以外の小区画の何れかを撮像した小画像を基準小画像として選択する基準小画像選択工程と、
   前記選択された基準小画像の第１の辺と第１小画像の第２の辺とのマッチングを行って前記第１小画像を位置決めして連結する第１の連結工程と、
   前記選択された基準小画像の第２の辺と第２小画像の第１の辺とのマッチングを行って前記第２小画像を位置決めして連結する第２の連結工程と、
   前記選択された基準小画像の第３の辺と第３小画像の第４の辺とのマッチングを行って前記第３小画像を位置決めして連結する第３の連結工程と、
   前記選択された基準小画像の第４の辺と第４小画像の第３の辺とのマッチングを行って前記第４小画像を位置決めして連結する第４の連結工程と、
   前記連結された第１小画像の第３の辺と第５小画像の第４の辺とのマッチングを行うとともに前記連結された第３小画像の第１の辺と前記第５小画像の第２の辺とのマッチングを行って前記第５小画像を位置決めして連結する第５の連結工程と、
   前記連結された第２小画像の第３の辺と第６小画像の第４の辺とのマッチングを行うとともに前記連結された第３小画像の第２の辺と前記第６小画像の第１の辺とのマッチングを行って前記第６小画像を位置決めして連結する第６の連結工程と、
   前記連結された第１小画像の第４の辺と第７小画像の第３の辺とのマッチングを行うとともに前記連結された第４小画像の第１の辺と前記第７小画像の第２の辺とのマッチングを行って前記第７小画像を位置決めして連結する第７の連結工程と、
   前記連結された第２小画像の第４の辺と第８小画像の第３の辺とのマッチングを行うとともに前記連結された第４小画像の第２の辺と前記第８小画像の第１の辺とのマッチングを行って前記第８小画像を位置決めして連結する第８の連結工程と、
   を含むことを特徴とする画像連結方法。
2. 撮像対象を格子状の小区画に分割して撮像した複数の小画像を、前記小区画の配置に対応した配置で連結して前記撮像対象の全体画像を形成する画像連結方法であって、
   前記小画像が、横方向に平行な第１の辺及び第２の辺と縦方向に平行な第３の辺及び第４の辺からなる矩形状の画像であり、
   前記格子状に分割された小区画のうち四隅の小区画を含む縁部の小区画以外の小区画の何れかを撮像した小画像を基準小画像として選択する基準小画像選択工程と、
   前記選択された基準小画像の第１の辺と第１小画像の第２の辺とのマッチングを行って前記第１小画像の連結位置の位置決めを行う第１の位置決め工程と、
   前記選択された基準小画像の第２の辺と第２小画像の第１の辺とのマッチングを行って前記第２小画像の連結位置の位置決めを行う第２の位置決め工程と、前記選択された基準小画像の第３の辺と第３小画像の第４の辺とのマッチングを行って前記第３小画像の連結位置の位置決めを行う第３の位置決め工程と、
   前記選択された基準小画像の第４の辺と第４小画像の第３の辺とのマッチングを行って前記第４小画像の連結位置の位置決めを行う第１の位置決め工程と、
   前記位置決めされた第１小画像の第３の辺と第５小画像の第４の辺とのマッチングを行うとともに前記位置決めされた第３小画像の第１の辺と前記第５小画像の第２の辺とのマッチングを行って前記第５小画像の連結位置の位置決めを行う第５の位置決め工程と、
   前記位置決めされた第２小画像の第３の辺と第６小画像の第４の辺とのマッチングを行うとともに前記位置決めされた第３小画像の第２の辺と前記第６小画像の第１の辺とのマッチングを行って前記第６小画像の連結位置の位置決めを行う第６の位置決め工程と、
   前記位置決めされた第１小画像の第４の辺と第７小画像の第３の辺とのマッチングを行うとともに前記位置決めされた第４小画像の第１の辺と前記第７小画像の第２の辺とのマッチングを行って前記第７小画像の連結位置の位置決めを行う第７の位置決め工程と、
   前記位置決めされた第２小画像の第４の辺と第８小画像の第３の辺とのマッチングを行うとともに前記位置決めされた第４小画像の第２の辺と前記第８小画像の第１の辺とのマッチングを行って前記第８小画像の連結位置の位置決めを行う第８の位置決め工程と、
   前記選択された基準小画像と前記位置決めされた第１乃至第８小画像を連結して前記撮像対象の全体画像を形成する画像連結工程と、
   を含むことを特徴とする画像連結方法。

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