圖像處理裝置及圖像處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圖像處理裝置和圖像處理方法，可快速、簡單獲得模擬性加深處于良好對焦?fàn)顟B(tài)的焦點(diǎn)深度的圖像(合成寫真)，另外，可測定拍攝位置到對象的距離。該圖像處理裝置和圖像處理方法不僅僅從在初期設(shè)定的對焦位置拍攝的多階段圖像群選擇圖像數(shù)據(jù)，通過基于從再設(shè)定對焦位置拍攝的多階段圖像群選擇的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像合成，可進(jìn)行使用對焦?fàn)顟B(tài)良好圖像的圖像合成(拼接)。因此，對于立體拍攝對象，可獲得各單元對焦?fàn)顟B(tài)良好的合成寫真，可獲得模擬性加深焦點(diǎn)深度的圖像。另外，基于對焦相關(guān)數(shù)據(jù)，可正確測定拍攝位置到拍攝對象的距離。
【專利說明】圖像處理裝置及圖像處理方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種圖像處理裝置及圖像處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于立體對象，通過多階段切換對焦?fàn)顟B(tài)，進(jìn)行拍攝的手法廣為人知。如日本特開2006 - 221365號公報(bào)(簡稱專利文獻(xiàn)I)，公開的一張圖像處理裝置，其是利用傅里葉變換(Fourier transform)，對具有各種各樣模式的圖像，通過從該圖像數(shù)據(jù)獲得兩個方向的空間頻譜，進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐袆e、處理，從各種方向可以很好的檢測出模式特性。
[0003]然而，拍攝對象為立體時，如果成為處理對象的圖像對焦?fàn)顟B(tài)不恰當(dāng)，有時可能獲得不到狀態(tài)良好的上述處理對象圖像。比如，即使可以多階段切換對焦?fàn)顟B(tài)，多階段的對焦位置中某個位置的對焦?fàn)顟B(tài)也是對焦不符(散焦?fàn)顟B(tài))情況下，便不能獲得狀態(tài)良好的圖像。另外，假設(shè)增加多階段對焦位置，拍攝、圖像處理也費(fèi)時，費(fèi)錢。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種圖像處理裝置及圖像處理方法，針對拍攝的立體對象的各部分，可以簡單快速獲取比較良好對焦?fàn)顟B(tài)的圖像(合成照片)。
[0005]本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明相關(guān)圖像處理裝置具有如下單元:(a )邊切換多階段的對焦位置，邊對拍攝對象拍照，相對于對焦方向，在垂直的平面內(nèi)方向，可變更與拍攝對象的相對位置的拍攝單元。(b )在初期設(shè)定的多階段的初期對焦位置，通過拍攝單元進(jìn)行拍攝的初期設(shè)定拍攝處理單元。(c )關(guān)于相對于對焦的方向的垂直平面內(nèi)的拍攝范圍，在相同領(lǐng)域，基于初期設(shè)定拍攝處理單元的處理，從在初期對焦位置多階段拍攝的圖像群中，選擇I張?zhí)幱谧罴褜刮恢玫膱D像數(shù)據(jù)的第I選擇單元。(d )關(guān)于相對于對焦方向的垂直平面內(nèi)的拍攝范圍，在不同位置的多個部分領(lǐng)域，通過第I選擇部的選擇，計(jì)算出分別所選擇的圖像數(shù)據(jù)的最佳對焦位置的分布的分布計(jì)算程序單元。(e )對應(yīng)分布計(jì)算程序單元計(jì)算的最佳對焦位置分布的偏向，進(jìn)行對焦位置在設(shè)定處理的在設(shè)定程序單元。(f )在在設(shè)定程序單元，在多階段被設(shè)定的在設(shè)定對焦位置，通過拍攝單元進(jìn)行再次拍攝的再設(shè)定拍攝處理單元。(g )基于再設(shè)定拍攝處理單元的處理從拍攝單元在再設(shè)定對焦位置多階段拍攝的圖像群中，選出I張?zhí)幱谧罴褜刮恢玫膱D像數(shù)據(jù)的第2選擇單元。(h )基于第I選擇單元所選擇的初期設(shè)定的圖像數(shù)據(jù)和第2選擇單元所選擇的再設(shè)定的圖像數(shù)據(jù)，拼接圖像數(shù)據(jù)，生成對應(yīng)I張圖像的文件的合成處理單元。
[0006]在上述圖像處理裝置中，不僅僅是基于從初期設(shè)定的對焦位置多階段拍攝的圖像群選擇的圖像數(shù)據(jù)，也可以按照從設(shè)定程序單元再設(shè)定的所謂在被修正的對焦位置多階段被拍攝的圖像群選擇的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行圖像合成。因此，使用對焦?fàn)顟B(tài)更好的圖像可進(jìn)行圖像合成(拼接)，特別是對于立體拍攝對象，通過各單元，可獲得對焦?fàn)顟B(tài)良好的合成寫真。
[0007]另外，在本發(fā)明的具體觀點(diǎn)或形態(tài)中，再設(shè)定拍攝處理單元基于再設(shè)定對焦位置，在與相對于初期設(shè)定中對焦方向的垂直平面內(nèi)的所有拍攝范圍相同的范圍內(nèi)，進(jìn)行拍攝單元的拍攝。此時，對于初期設(shè)定的拍攝范圍全體，可獲取在再設(shè)定對焦位置拍攝的圖像。
[0008]在本發(fā)明的另外狀態(tài)中，拍攝單元維持對應(yīng)被設(shè)定的多階段對焦位置的各對焦?fàn)顟B(tài)中一個對焦位置所對應(yīng)的對焦?fàn)顟B(tài)，在相對于對焦方向的垂直平面方向，邊變更與拍攝對象的相對位置，邊一次性拍攝多張圖像。此行，通過一次性拍攝多張圖像，可以提高拍攝效率。
[0009]在本發(fā)明又一形態(tài)中，分布計(jì)算程序單元求取初期對焦位置各階段的最佳對焦位置累計(jì)值，再設(shè)定程序單元對應(yīng)累計(jì)值的變化率，確定再設(shè)定對焦位置。此時，通過基于相對于對焦方向的垂直平面內(nèi)所占面積率(累計(jì)值)，確定再設(shè)定對焦位置，初期對焦位置的最佳對焦位置可以獲取對焦?fàn)顟B(tài)更良好的圖像。
[0010]在本發(fā)明另一形態(tài)中，再設(shè)定程序單元，在與多階段的初期對焦位置相鄰的對焦位置間，累計(jì)值增加到指定閾值以上時，在該對焦位置中，設(shè)定I個以上新的對焦位置。此時，基于累計(jì)值增加量，可以決定再設(shè)定的新的對焦位置。
[0011]在本發(fā)明另一形態(tài)中，再設(shè)定程序單元在相鄰對焦位置間設(shè)定新對焦位置時，該相鄰對焦位置間的該新對焦位置的分割數(shù)及配置由累計(jì)值的增大率決定。此時，累計(jì)值的變化率越大越密集，即可以更高精度的設(shè)定對焦位置。
[0012]在本發(fā)明又一形態(tài)中，計(jì)算再設(shè)定的最佳對焦位置的散焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)數(shù)值，同時更具有再設(shè)定時散焦測定單元，具體來講，是指在散焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)數(shù)值的計(jì)算結(jié)果中，特別指定在指定閾值以上的散焦?fàn)顟B(tài)是否存在再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域。再設(shè)定拍攝處理單元在再設(shè)定時散焦測定單元特別指定存在再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域時，變更相對于對焦方向的垂直面內(nèi)拍攝單元的拍攝位置，在再設(shè)定程序單元中，基于再設(shè)定的對焦位置，進(jìn)行拍攝單元的拍攝。此時，通過變更拍攝單元的拍攝位置，關(guān)于處于良好狀態(tài)的再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域，可以再次重新獲取圖像數(shù)據(jù)。
[0013]在本發(fā)明的又一形態(tài)中，再設(shè)定拍攝處理單元變更上述位置，使再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域在拍攝單元拍攝時成為拍攝中心。此時，可以降低再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域拍攝的像差。
[0014]在本發(fā)明的又一形態(tài)中，拍攝單元有擴(kuò)大光學(xué)系，拍攝擴(kuò)大像的圖像。此時，向上述那樣，通過提高對焦?fàn)顟B(tài)，即使在焦點(diǎn)深度變淺傾向的擴(kuò)大像的圖像中，也可以獲得焦點(diǎn)對準(zhǔn)的圖像。
[0015]為解決上述課題，本發(fā)明相關(guān)圖像處理方法具有可一邊切換多階段對焦位置邊進(jìn)行拍攝對象的拍照，且在相對于對焦方向的垂直平面的方向，使用可變更與拍攝對象的相對位置進(jìn)行拍攝的拍攝單元的圖像處理方法。具有以下工序:(a)在初期設(shè)定的多階段的初期對焦位置，通過拍攝單元進(jìn)行拍攝的初期設(shè)定拍攝工序。(b)在相對于對焦方向的垂直平面內(nèi)的拍攝范圍，在相同領(lǐng)域，基于初期設(shè)定拍攝工程的處理，從初期對焦位置多階段拍攝的圖像群，選擇處于最佳對焦位置的I張圖像數(shù)據(jù)的第I選擇工序。(C)關(guān)于相對于對焦方向的垂直平面內(nèi)的拍攝范圍，在不同位置的多個部分領(lǐng)域，通過第I選擇工程的選擇，計(jì)算分別被選擇的圖像數(shù)據(jù)的最佳對焦位置相關(guān)分布的分布計(jì)算工序。(d)對應(yīng)分布計(jì)算工程計(jì)算的最佳位置相關(guān)分布的偏差，在對焦位置，進(jìn)行再設(shè)定處理的再設(shè)定工序。(e)在再設(shè)定工程，在多階段被再設(shè)定的再設(shè)定對焦位置，通過拍攝單元進(jìn)行再次拍攝的再設(shè)定拍攝工序。(f)基于再設(shè)定拍攝工程的處理，從通過拍攝單元在再設(shè)定對焦位置多階段被拍攝的圖像群，選擇處于最佳對焦位置的I張圖像數(shù)據(jù)的第2選擇工序。(g)基于在第I選擇工程被選擇的初期設(shè)定下的圖像數(shù)據(jù)和第2選擇工程中被選擇的再設(shè)定下的圖像數(shù)據(jù)，合成圖像數(shù)據(jù)，作成對應(yīng)I張圖像的文件的合成工序。
[0016] 上述圖像處理方法中，并不是僅僅基于從在初期設(shè)定的對焦位置多階段拍攝的圖像群選擇的圖像數(shù)據(jù)，在再設(shè)定工程中，基于從在被再設(shè)定的即被修正的對焦位置多階段拍攝的圖像群選擇的圖像數(shù)據(jù)，也可以進(jìn)行圖像的合成。因此，可以進(jìn)行對焦?fàn)顟B(tài)變得良好的圖像進(jìn)行圖像合成(拼接)，特別是對于立體拍攝對象，可獲得各部分對焦?fàn)顟B(tài)良好的合成寫真。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]【圖1】為概念性說明第I實(shí)施例相關(guān)圖像處理裝置的構(gòu)造的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]【圖2】為存儲裝置存儲的程序及數(shù)據(jù)的框圖。
[0019]【圖3】為模式性顯示一個對焦?fàn)顟B(tài)下拍攝的多張圖像的圖。
[0020]【圖4】㈧為模式性顯示圖像文件，此圖像文件通過在拍攝范圍內(nèi)的I個領(lǐng)域的多階段的對焦位置拍攝的對象的擴(kuò)大像而獲得，(B)為模式性顯示不同領(lǐng)域各自拍攝的圖像文件。
[0021]【圖5】(A)為模式性顯示拍攝范圍內(nèi)I個領(lǐng)域的圖像文件，⑶為模式性顯示從I個圖像文件提取同一部分領(lǐng)域的模塊圖像的圖像數(shù)據(jù)的圖。
[0022]【圖6】㈧為平面展示各模塊圖像的最佳對焦位置，⑶為顯示各模塊圖像中的最佳對焦位置的圖表。
[0023]【圖7】為顯示圖6(B)圖表的斜視圖。
[0024]【圖8】為顯示在初期最佳對焦位置的面積率的累計(jì)頻數(shù)的圖表。
[0025]【圖9】為關(guān)于利用初期最佳對焦位置的分布，再設(shè)定對焦位置進(jìn)行說明的模式圖。
[0026]【圖10】為拍攝裝置主要動作的流程圖。
[0027]【圖11】為變形例拍攝動作的圖。
[0028]【圖12】為第2實(shí)施例相關(guān)圖像處理裝置中內(nèi)藏的存儲裝置中存儲的程序及數(shù)據(jù)予以顯示的框圖。
[0029]【圖13】就第2實(shí)施例相關(guān)圖像處理裝置進(jìn)行說明的模塊圖像的圖。
[0030]【圖14】為模式性相識就第2實(shí)施例相關(guān)圖像處理裝置說明的多張圖像的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述具體實(shí)施例。
[0032]實(shí)施例1:
[0033]如圖1所示，為本實(shí)施例相關(guān)圖像處理裝置100，其具有拍攝單元30、接口裝置40、控制裝置50。其中，進(jìn)行拍攝動作的拍攝單元30具有顯微鏡裝置10和相機(jī)20。
[0034]顯微鏡裝置10具有顯微鏡本體單元11、顯微鏡驅(qū)動裝置11a、載物臺12、載物臺驅(qū)動裝置12a。顯微鏡本體單元11是由接物鏡等組成的擴(kuò)大光學(xué)系，顯微鏡驅(qū)動裝置Ila通過接口裝置40，按照控制裝置50的指示，驅(qū)動顯微鏡本體單元11。載物臺12為通過顯微鏡本體單元11觀察拍攝對象而放置該拍攝對象的臺子，載物臺驅(qū)動裝置12a通過接口裝置40，按照控制裝置50的指示，移動載物臺12a。
[0035]顯微鏡驅(qū)動裝置Ila驅(qū)動構(gòu)成顯微鏡本體單元11的接物鏡，通過擴(kuò)大光學(xué)系，調(diào)節(jié)成像狀態(tài)。具體來講，比如沿著光軸適當(dāng)移動接物鏡，使入射到相機(jī)20的圖像的對焦?fàn)顟B(tài)(焦點(diǎn)狀態(tài))在多階段或連續(xù)性變化。如圖示，將移動接物鏡的方向即對焦方向作為Z方向，將相對于對焦方向的垂直面的方向作為X方向和Y方向。載物臺驅(qū)動裝置12a驅(qū)動載物臺12在X方向和Y方向移動，顯微鏡裝置10可變更相對于顯微鏡本體單元11的拍攝對象的相對位置。另外，顯微鏡裝置10除了上述內(nèi)容，還具有照明對象的照明裝置(圖中省略)。
[0036]相機(jī)20具有內(nèi)置的如CCD等構(gòu)成的固體拍攝裝置。通過此固體拍攝裝置拍攝被檢測的圖像，比如作為數(shù)碼圖像信號，被輸出到接口裝置40 —側(cè)。另外，相機(jī)20與顯微鏡裝置10的顯微鏡本體單元11是一體的。
[0037]接口裝置40介于構(gòu)成拍攝單元30的顯微鏡裝置10、相機(jī)20和控制裝置50之間，進(jìn)行數(shù)據(jù)信號、指令信號的傳輸。具體來講，接口裝置40對應(yīng)控制裝置50的要求，將相機(jī)20輸出的且暫時被保存的圖像信號輸出到控制裝置50。另外，接口裝置40基于控制裝置50的指令，在適當(dāng)?shù)臅r候使顯微鏡裝置10的顯微鏡驅(qū)動裝置Ila動作，以多階段變化相機(jī)20拍攝的圖像的焦點(diǎn)狀態(tài)。以此，可獲得多張圖像文件，該圖像是在對焦階段拍攝的，該對焦階段由變化對象焦點(diǎn)狀態(tài)的多段構(gòu)成。另外，接口裝置40在適當(dāng)時機(jī)使載物臺驅(qū)動裝置12a動作，以變更拍攝位置。
[0038]控制裝置50與一般PC相同，具有CPU51、輸入裝置52、顯示裝置53、輸出裝置54、存儲裝置55等。其中，CPU51與輸入裝置52、顯示裝置53、輸出裝置54及存儲裝置55之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。另外，CPU51基于輸入裝置52等的指示，從存儲裝置55等讀取指定的程序、數(shù)據(jù)，執(zhí)行基于這些程序及數(shù)據(jù)的各種處理。
[0039]具體來講，通過啟動拍攝顯微鏡寫真的控制用電腦程序，CPU51基于輸入裝置52的指示，從存儲裝置55讀取必要的控制用數(shù)據(jù)、演算用數(shù)據(jù)表。進(jìn)而，CPU51基于讀取的控制用數(shù)據(jù)、演算用數(shù)據(jù)表，在整理了動作條件和各種管理信息的狀態(tài)下，將其顯示于顯示裝置53。動作條件包括顯微鏡本體單元11的狀態(tài)、拍攝單元30的對焦驅(qū)動條件、相機(jī)20的設(shè)定等。各種管理信息包括圖像的處理方法等。另外，CPU51基于輸入裝置52的指示、程序的順序，通過接口裝置40獲取相機(jī)20輸出的圖像信號，將其作為對象的放大圖，根據(jù)讀取的圖像信號，按順序裁剪適當(dāng)部分，進(jìn)行拼接，合成I個圖像文件。具體來講，慢慢變化對焦?fàn)顟B(tài)(即慢慢變化對焦位置)，將拍攝的多張圖像文件分別分割為多張部分領(lǐng)域，在對應(yīng)的同一部分領(lǐng)域間，比較圖像數(shù)據(jù)，從比較的圖像數(shù)據(jù)中選擇焦點(diǎn)最準(zhǔn)的部分進(jìn)行拼接。關(guān)于對焦位置，除了通過相機(jī)20內(nèi)部的鏡頭調(diào)整外，還可以通過沿對焦方向(Z方向)移動相機(jī)20來調(diào)整。
[0040]輸入裝置52由鍵盤、鼠標(biāo)等構(gòu)成。通過利用顯示裝置53的操作，將指令信號輸出到CPU51，該指令信號反映了操作控制裝置50的用戶的意思。
[0041]顯示裝置由LED等構(gòu)成，基于從CPU51輸入的驅(qū)動信號，進(jìn)行必要的顯示。
[0042]輸出裝置54由打印機(jī)等構(gòu)成，基于從CPU51輸入的數(shù)據(jù)，將必要的數(shù)據(jù)、圖像打印輸出到紙張上。[0043]存儲裝置55具有內(nèi)存55a，該內(nèi)存55a由存儲了驅(qū)動控制裝置50的基本程序等的ROM、暫時存儲應(yīng)用程序、輸入指示、輸入數(shù)據(jù)及處理結(jié)果等的RAM等構(gòu)成。進(jìn)而，存儲裝置還具有存儲設(shè)備55b，該存儲設(shè)備55b可以通過磁或光學(xué)手法保存數(shù)據(jù)。此存儲設(shè)備55b是固定被配置的，但可同時設(shè)置可自由拆卸的記錄媒體RM用驅(qū)動。
[0044]在上述圖像處理裝置100中，特別像用顯微鏡擴(kuò)大，觀察圖像一樣，若為焦點(diǎn)深度非常淺的圖像，即使從拍攝單元30中固定設(shè)置的多階段對焦位置可進(jìn)行拍攝，也有可能發(fā)生任何一階段對焦?fàn)顟B(tài)的焦點(diǎn)均不合(未對焦?fàn)顟B(tài))的情況。此時，即使從多張對焦?fàn)顟B(tài)的圖像中選擇相對最合焦?fàn)顟B(tài)的照片即處于最佳對焦位置的照片，也不能獲取良好狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，不僅僅是在初期設(shè)定的多階段對焦位置進(jìn)行拍攝所獲得的圖像數(shù)據(jù)，而且可基于該數(shù)據(jù)再次再設(shè)定多階段的對焦位置，進(jìn)行再次拍攝，選擇及獲取處于最佳對焦位置的圖像數(shù)據(jù)，以獲得預(yù)期的對焦?fàn)顟B(tài)的圖像。在此，關(guān)于從多階段對焦位置選擇最佳對焦位置的方法，有很多種，比如根據(jù)對比度高低選擇的方法、根據(jù)高速傅里葉變換的頻率的高低選擇的方法等。
[0045]圖2顯示的是收藏于存儲裝置55(內(nèi)存55a)的程序及數(shù)據(jù)的模塊圖。這些程序和數(shù)據(jù)是為了執(zhí)行各種處理，即控制裝置50(參照圖1)的各種處理中，從主要動作即圖像數(shù)據(jù)獲取到根據(jù)對焦位置再設(shè)定而進(jìn)行拍攝及合成拍攝的圖像的各種處理。具體來講，存儲裝置55 (內(nèi)存55a)具有程序存儲單元PS和數(shù)據(jù)存儲單元DS。存儲裝置55在程序存儲單元PS中收藏著對焦位置設(shè)定程序P1、最佳對焦位置選擇程序P2、分布計(jì)算程序P3、再設(shè)定程序P4、圖像合成處理程序P5及拍攝處理程序PX。
[0046]對焦位置設(shè)定程序Pl是在拍攝單元30多階段對焦位置進(jìn)行拍攝時設(shè)定多個對焦位置的程序。最佳對價位置選擇程序P2是從多階段對焦位置所拍攝圖像數(shù)據(jù)中選擇處于最佳對焦?fàn)顟B(tài)即最佳對焦位置的圖像的程序。分布計(jì)算程序P3是合計(jì)各圖像數(shù)據(jù)中最佳對焦位置的程序。再設(shè)定程序P4是進(jìn)行對焦位置再設(shè)定的程序，在此，對焦位置的再設(shè)定是以分布計(jì)算程序P3的合計(jì)結(jié)果為基礎(chǔ)的。圖像合成處理程序P5是從基于上述各程序所拍攝的圖像中選擇的圖像，合成I個合成圖像(合成寫真)的程序。拍攝處理程序PX是基于對焦位置設(shè)定程序Pl設(shè)定的對焦位置等的各種設(shè)定，讓拍攝單元30進(jìn)行拍攝動作的程序。
[0047]另外，存儲裝置55 (內(nèi)存55a)在數(shù)據(jù)存儲單元DS中設(shè)有初期對焦位置存儲單元D1、圖像數(shù)據(jù)存儲單元D2、再設(shè)定對焦位置存儲單元D3和等高位置信息存儲單元D4。數(shù)據(jù)存儲單元DS中，除去對焦位置存儲單元Dl是存儲初期設(shè)定對焦位置相關(guān)數(shù)據(jù)的領(lǐng)域。CPU51從程序存儲單元PS讀取對焦位置設(shè)定程序Pl的同時，讀取初期對焦位置存儲單元D1，在拍攝單元30進(jìn)行初期對焦位置的多階段拍攝。
[0048]數(shù)據(jù)存儲單元DS中，圖像數(shù)據(jù)存儲單元D2是存儲拍攝單元30拍攝的圖像數(shù)據(jù)的領(lǐng)域。CPU51在圖像處理中，按照需要，適時從圖像數(shù)據(jù)存儲單元D2讀取信息，進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的更新處理。圖像數(shù)據(jù)存儲單元D2作為存儲做種結(jié)果獲得的合成圖像數(shù)據(jù)的領(lǐng)域，設(shè)有合成圖像數(shù)據(jù)存儲單元D2a。
[0049]數(shù)據(jù)存儲單元DS中，再設(shè)定對焦位置存儲單元D3是記憶再設(shè)定的對焦位置相關(guān)數(shù)據(jù)的領(lǐng)域。CPU51從程序存儲單元PS讀取對焦位置設(shè)定程序Pl的同時，讀取再設(shè)定對焦位置存儲單元D3，在拍攝單元30進(jìn)行再設(shè)定對焦位置的多階段拍攝。[0050]數(shù)據(jù)存儲單元DS中，等高位置信息存儲單元D4將各圖像數(shù)據(jù)位置中測定的拍攝位置到拍攝對象的距離數(shù)據(jù)作為除了合成圖像數(shù)據(jù)存儲單元D2a中收藏的合成圖像數(shù)據(jù)之外的最終結(jié)果所獲取的信息加以存儲。
[0051]以下，參照模式性示圖3等各圖，就拍攝各階段所取得的圖像數(shù)據(jù)存儲單元D2中存儲的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)圖像狀況進(jìn)行說明。
[0052]首先，圖3是模式性顯示作為多階段對焦?fàn)顟B(tài)(對焦位置)中一個對焦?fàn)顟B(tài)，關(guān)于對焦方向即Z方向，在最靠近一 Z側(cè)的對焦位置拍攝的圖像的樣子。具體來講，在圖1的拍攝單元30中，通過在XY平面內(nèi)驅(qū)動載物臺12，相對拍攝對象相對性移動(掃描)顯微鏡本體單元11和相機(jī)20，在一 Z側(cè)維持符合對焦位置的對焦?fàn)顟B(tài)下掃描拍攝多張圖像，分別獲得圖3所示對應(yīng)的多張圖像數(shù)據(jù)即圖像文件IFui (I)，IFu2 (I)…。此時，一方面維持Z方向的I個對焦?fàn)顟B(tài)，另一方面，可在XY平面內(nèi)，變更拍攝對象和顯微鏡本體單元11的相對位置，進(jìn)行多次拍攝，將多張圖像總括起來，快速掃描拍攝。通過在其他對焦?fàn)顟B(tài)(對焦位置)重復(fù)同樣動作的拍攝，即使在要求拍攝多階段對焦?fàn)顟B(tài)的多張圖像即多次拍攝的情況下，也可迅速取得圖像數(shù)據(jù)。
[0053]圖4(A)和圖4(B)顯示的是將拍攝單元30做上述動作，而獲得的拍攝對象的擴(kuò)大圖像的多階段的圖像文件。在此，舉一在初期設(shè)定中被固定設(shè)定的對焦位置為10階段變化的位置的例子。即比如圖4㈧所示，在全體拍攝范圍中的相同領(lǐng)域，相對于對焦的方向垂直的平面內(nèi)(XY平面內(nèi))可以獲得由10個階段所拍攝的10個圖像文件IFui (I)~IFlil(IO)構(gòu)成的I組圖像數(shù)據(jù)所形成圖像群FG1,i。換而言之，各圖像文件IFui(I)~IFlil(IO)是通過邊移動對焦位置，邊在XY平面內(nèi)連續(xù)拍攝同一領(lǐng)域中對象的一部分?jǐn)U大圖像的文件。另外，如圖4(B)所示，在拍攝范圍的其他領(lǐng)域中，也同樣可以獲得比如由圖像文件IF2il(I)~IF2a(IO)形成的圖像群I F2il等。另外，這些圖像文件IFui(I)~IFia(IO)等在全體處理結(jié)束之前，被保存于存儲裝置55的圖像數(shù)據(jù)存儲單元D2(參照圖2)中。另外，各圖像文件IFia(I)~IFlil(IO)等為彩色圖像，是比如每像素中指定了 RGB3原色強(qiáng)度的數(shù)據(jù)群。
[0054]圖5㈧相當(dāng)于圖4 (A)，圖5⑶所示的是對應(yīng)多個劃出領(lǐng)域的模塊圖像數(shù)據(jù)，該多個劃出領(lǐng)域是從構(gòu)成圖5㈧所示圖像群FGm的各圖像文件IFui⑴~IFui (10)劃分的部分領(lǐng)域。如圖所示，可以認(rèn)為圖像群FGm是集合了模塊圖像數(shù)據(jù)而構(gòu)成的。具體來講，圖像群FGm是由模塊圖像數(shù)據(jù)BA1 (I)~BA1 (10)...、BAn(I)~BAn(IO)…、BAz⑴~BAz(IO)構(gòu)成的。每個劃出的部分領(lǐng)域在I個模塊圖像數(shù)據(jù)中所占面積與在其他模塊圖像數(shù)據(jù)中所占面積相同。各模塊圖像數(shù)據(jù)在XY平面內(nèi)的相同領(lǐng)域，分別構(gòu)成I組模塊圖像群。比如，圖中央位置所示，通過模塊圖像數(shù)據(jù)BAn(I)~BAn(IO)構(gòu)成模塊圖像群BGn。關(guān)于其他模塊圖像數(shù)據(jù)，也是同樣，比如，圖端所示，通過BAJ1)~BA1 (10)構(gòu)成模塊圖像群BG1，通過BAz(I)~BAz(IO)構(gòu)成模塊圖像群BGZ。也可以認(rèn)為圖像群FG1,i是由模塊圖像群BG1~BGn構(gòu)成的。這些模塊圖像群BGn等作為圖像群FGm相關(guān)數(shù)據(jù)，而被暫時保存于存儲裝置55的圖像數(shù)據(jù)存儲單元D2中，為進(jìn)行之后的圖像選擇等用。關(guān)于模塊圖像數(shù)據(jù)的配置等，以下進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。從構(gòu)成圖像群FGm的圖像文件IFlil⑴~IFlil (10)中，劃分出構(gòu)成I個模塊圖像群BGnW模塊圖像數(shù)據(jù)BAJ1)~BAn(IO)的位置在各圖像文件IFia⑴~IF1,:(10)上是同一位置，即對于相鄰的模塊圖像群不能發(fā)生領(lǐng)域重疊或產(chǎn)生間隙，模塊圖像數(shù)據(jù)BAJl)~BAn(IO)的坐標(biāo)范圍僅在縱軸(XY方向)的像素寬度相分離的間隔，而在XY平面內(nèi)，呈矩陣配置。通過集合所有這些如此配置的模塊圖像數(shù)據(jù)BAn(I)~BAn(IO),可以構(gòu)成完全的圖像文件IF1, Jl)~IFlil(IO)即構(gòu)成圖像群FG1,i?？v軸(XY方向)的像素寬度比如為16pixel*16pixel。另外，在各像素文件IFui (I)~IFui(IO)的邊緣部分，未必可以使模塊圖像數(shù)據(jù)BAn(I)~BAn(IO)的像素寬度與中央部分一致。此時，可以將模塊圖像數(shù)據(jù)BAJ1)~BAn(IO)的像素寬比如包含尾數(shù)部分作成比中央部分像素值大。
[0055]分別對于構(gòu)成各圖像文件IFia(I)~IFljl(IO)的模塊圖像群BG1…、BGn…、BGz,選擇對焦?fàn)顟B(tài)最好的，決定最佳對焦位置。比如，從構(gòu)成模塊圖像群BGn的模塊圖像數(shù)據(jù)BAJ1)~BAn(IO)的10階段圖像中，選擇對焦?fàn)顟B(tài)最好的。選擇時，有各種手法，比如可應(yīng)用根據(jù)對比度高低選擇處于最佳焦點(diǎn)位置的圖像的方法。另外，基于焦點(diǎn)度，可判斷各模塊圖像數(shù)據(jù)B BA1(I)~BA1(IO)等任何一個模式是否精細(xì)(即是否合焦，是否鮮明)。此焦點(diǎn)度是通過比如積分方法，分別計(jì)算出使用上述專利文獻(xiàn)I (特開2006-221365號公報(bào))中記載的高速傅里葉變換的系數(shù)處理、波相位處理后的空間頻率向量的焦點(diǎn)度。
[0056]圖6和圖7是就從10階段的模塊圖像數(shù)據(jù)組成的模塊圖像群選擇的最佳對焦位置進(jìn)行示例的圖。圖6( A)是平面顯示初期設(shè)定下的拍攝中獲得的各模塊圖像數(shù)據(jù)中最佳對焦位置(初期最佳對焦位置)的圖。圖6(B)是顯示I個圖像群(比如圖5(B)的圖像群FGia)各模塊圖像數(shù)據(jù)中最佳對焦位置的圖表。另外，圖6 (B)的圖表本來如圖7的斜視圖那樣，是X、Y的2個變量函數(shù)。在此，關(guān)于Z方向，因?yàn)閷⑵湟暈榇嬖?0階段的對焦位置，如圖6(B)等所示，將各模塊圖像數(shù)據(jù)中初期最佳對焦位置從最靠近一 Z側(cè)位置開始，按順序，以深度H1~Hltl來顯示。如圖6(A)所示，比如在坐標(biāo)(1，I)中，在深度H1~Hltl中，深度H1表示的是初期最佳對焦位置。在坐標(biāo)(1，D中，圖5(B)的模塊圖像數(shù)據(jù)中，比如模塊圖像數(shù)據(jù)BA1 (I)~BA1 (10)所對應(yīng)的，通過選擇將深度Hl作為對焦位置的模塊圖像數(shù)據(jù)BAl(I)，深度Hl成為初期最佳對焦位置。以下，同樣，關(guān)于各模塊圖像數(shù)據(jù)BAJ1)~BAn(IO),分別選擇初期最佳對焦位置。利用以上所得到的初期最佳位置相關(guān)分布偏差，若再設(shè)定對焦位置，可得到更高精度的圖像。
[0057]圖8是顯示關(guān)于初期最佳對焦位置的面積率累積度數(shù)的圖表，該初期最佳對焦位置被應(yīng)用于上述得到的初期最佳對焦位置分布計(jì)算中。橫軸為深度即對焦位置，縱軸為累積度數(shù)。換而言之，圖8是合計(jì)了累積度數(shù)的圖表。此累積度數(shù)是關(guān)于上述各模塊圖像數(shù)據(jù)獲得的初期最佳對焦位置即深度H1~Hltl的。在此，I個模塊圖像數(shù)據(jù)中所占面積與其他圖像數(shù)據(jù)中所占面積相同，此模塊圖像數(shù)據(jù)的累積度數(shù)是顯示應(yīng)形成的全范圍的合成圖像的面積率。另外，圖中點(diǎn)劃線所表示的曲線CC是根據(jù)累積度數(shù)增加程度推導(dǎo)出的假設(shè)性增大曲線。即曲線CC顯示的是初期最佳對焦位置變化的曲線。另外，圖9就基于初期最佳對焦位置的分布的對焦位置再設(shè)定進(jìn)行說明的綱要圖。即圖9顯示的是初期設(shè)定的深度H1~H10和新設(shè)定的深度是S1~S8。
[0058]在此，進(jìn)行更加精細(xì)的對焦位置分割即設(shè)定新的對焦位置(對焦位置再設(shè)定)時，根據(jù)圖8所示面積率(累積率)的增加程度，決定再設(shè)定時的對焦位置分割數(shù)和配置。即在曲線CC上，初期設(shè)定中，對于顯示相鄰深度H4到深度H5之間增大率的領(lǐng)域A1的面積、曲線CC的傾斜度的變化量，實(shí)現(xiàn)確定閾值，通過判定是否超過閾值，決定重新再設(shè)定對焦位置即深度S1等。在此，舉一例子，基于領(lǐng)域Ap A2，在深度H4到H5之間，設(shè)定新的對焦位置即深度S2、S3，在深度H5到H6之間，設(shè)定新的對焦位置即S4。比如，深度S2、深度S3的配置對應(yīng)顯示累積值增加的領(lǐng)域4的面積變化來決定。作為閾值，比如領(lǐng)域4等的值即面積相對于全體，每增加10%，設(shè)置新的分割，即進(jìn)行新的深度設(shè)定。深度的位置對應(yīng)面積增加程度來決定。即增加率越高，越在短間隔設(shè)定深度的位置。具體來講，圖8、圖9所示的例子中，基于上述閾值，領(lǐng)域A1相對急劇增加，此增加率比例化的結(jié)果，在深度H4到H5之間2個地方新設(shè)定深度S2、S3。另一方面，領(lǐng)域A2的增加比較穩(wěn)緩，此增加率比例化的結(jié)果，在深度H5到H6之間I個地方設(shè)定新的深度S4。相對于新設(shè)定的深度S2被設(shè)置于深度H4和深度H5中間點(diǎn)偏深度H4 —側(cè)，深度S3被配置于偏近深度H5 —側(cè)。即增加率越高，越以狹窄的間隔設(shè)定新的深度。比如，如深度S1那樣，新的深度可以和原本的深度(深度H4) —致。在此，比如如圖9所示，在再設(shè)定中，為設(shè)定了 8階段的深度S1?S8。此時，深度S1?S8在初期設(shè)定的深度H1?Hltl中被收束于更加限定的深度H4?H8之間。如此，累積值變化率越大，越密集即越在狹小范圍再設(shè)定，以便進(jìn)行更高精度的拍攝(高精單元掃描拍攝)。關(guān)于以上，換個角度，圖8中，通過設(shè)定被細(xì)分化的新的深度，抑制上升階段的急劇增加，即穩(wěn)定化(歸一化)上升度。這在某種程度上，并不是最佳對焦位置急劇增加，而是作成緩慢增長為多階段的圖像數(shù)據(jù)。
[0059]從上述取得的多階段對焦位置的圖像中，選擇對焦?fàn)顟B(tài)最好的圖像，通過適當(dāng)拼接這些圖像數(shù)據(jù)，即使存在在初期設(shè)定的任何一個階段對焦?fàn)顟B(tài)不合焦(散焦?fàn)顟B(tài))的狀況，通過利用再設(shè)定的圖像數(shù)據(jù)，可作成良好的合成圖像。
[0060]另外，上述中，為進(jìn)行了初期設(shè)定下的拍攝和再設(shè)定下的拍攝2次拍攝動作，進(jìn)而再重復(fù)再設(shè)定的操作，即進(jìn)行3次以上的拍攝動作，可取得更高精度的圖像數(shù)據(jù)。這與將圖8所示階段狀上升程度進(jìn)一步均一化相關(guān)聯(lián)。
[0061]以下，就圖1等所示圖像處理裝置100的動作一例進(jìn)行說明。圖10是關(guān)于圖像處理裝置100的圖像獲取及圖像處理的一例進(jìn)行說明的流程圖。
[0062]首先，控制裝置50的CPU51從程序存儲單元PS讀取對焦位置設(shè)定程序Pl，同時讀取初期對焦位置存儲單元Dl，同時讀取拍攝處理程序PX，在拍攝單元30進(jìn)行初期對焦位置的多階段拍攝。即CPU51作為初期設(shè)定拍攝處理單元，將初期設(shè)定深度H1?Hltl作為初期設(shè)定的對焦位置進(jìn)行設(shè)定(步驟S皿)，在這些對焦位置進(jìn)行通常的拍攝動作(初期設(shè)定拍攝工序)。在此，拍攝單元30就各深度H1?Hltl，沿同一深度即Z方向以一定的速度在XY平面內(nèi)(垂直于對焦方向的平面內(nèi))掃描、拍攝(步驟Sltl2)。即在如圖3所示的同一高度，關(guān)于XY方向，進(jìn)行不同范圍多張圖像拍攝。此動作從深度H1開始到深度Hltl重復(fù)10次，快速確切地獲取圖像處理所必須的大量圖像數(shù)據(jù)。然后，CPU51作為第I選擇單元，從程序存儲單元PS讀取最佳對焦位置選擇程序P2，比如如圖5(B)等所示，基于同一領(lǐng)域的信息，選擇初期設(shè)定的最佳對焦位置即第I次最佳對焦位置(步驟Sltl3:第I選擇工序)。然后，CPU51作為計(jì)算模塊圖像數(shù)據(jù)相關(guān)最佳對焦位置分布的分布計(jì)算程序單元，讀取分布計(jì)算程序P3，計(jì)算出圖8等所示最佳對焦位置相關(guān)分布(步驟Sltl4:分布計(jì)算工序)。接著，CPU51作為再設(shè)定程序單元，讀取再設(shè)定程序P4，對應(yīng)步驟Sltl4中計(jì)算的嘴角對焦位置相關(guān)分布的偏差，對于多階段的對焦位置進(jìn)行再設(shè)定處理(步驟Sltl5:再設(shè)定工序)。比如，圖9中，關(guān)于深度S1?S8所示再設(shè)定的對焦位置，被暫時存儲于再設(shè)定對焦位置存儲單元D3中。接著，CPU51作為再設(shè)定拍攝處理單元，從程序存儲單元PS讀取對焦位置設(shè)定程序P1，同時讀取再設(shè)定對焦位置存儲單元D3，在拍攝單元30進(jìn)行再設(shè)定的對焦位置上的多階段拍攝。也就是說，CPU51通過拍攝單元30進(jìn)行再次拍攝(高精度掃描拍攝)(步驟Sltl6:再設(shè)定拍攝工序)。接著，CPU51作為第2選擇單元，從程序存儲單元PS讀取最佳對焦位置選擇程序P2，從在同一領(lǐng)域多階段拍攝的多階段圖像群的BLOCK圖像數(shù)據(jù)選擇再設(shè)定時的最佳對焦位置即第2次最佳對焦位置(步驟Sltl7 --第2選擇工序)。最后，CPU51作為做成I張合成合成圖像的合成處理單元，進(jìn)行合成圖像做成處理，也就是基于步驟Sltl3選擇的初期設(shè)定下的圖像數(shù)據(jù)和步驟S107中選擇的再設(shè)定下的圖像數(shù)據(jù)，拼接圖像數(shù)據(jù)，做成對應(yīng)I個圖像的文件(步驟Sltl8:合成工序)。將取得的各種信息作為最終結(jié)果，存儲于合成圖像數(shù)據(jù)存儲單元D2a、等高位置信息存儲單元D4內(nèi)，結(jié)束圖像處理動作。以上過程中，基于對焦位置，對個圖像進(jìn)行圖像處理、圖像數(shù)據(jù)選擇，作為結(jié)果，等高位置信息存儲單元D4中收藏的拍攝位置到拍攝對象的距離是精度比較高的數(shù)據(jù)。
[0063]本實(shí)施例相關(guān)圖像處理裝置100中，不僅僅是從初期設(shè)定的對焦位置下多階段拍攝的多階段圖像群選擇圖像數(shù)據(jù)，也可以從再設(shè)定程序單元再設(shè)定的對焦位置下多階段拍攝所得多階段圖像群選擇圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行圖像合成，使用對焦?fàn)顟B(tài)良好的圖像進(jìn)行圖像合成(拼接)。因此，對于立體的拍攝對象，在各單元可以獲取對焦?fàn)顟B(tài)良好的合成寫真，模擬性獲得加深焦點(diǎn)深度的圖像。另外，基于對焦相關(guān)數(shù)據(jù)，可正確進(jìn)行拍攝位置到拍攝對象的距離測定。
[0064]上述中，在步驟Sltl6中，關(guān)于再設(shè)定的深度SI~S8，就與初期設(shè)定相同的所有范圍進(jìn)行拍攝，比如，像上述情況的深度SI那樣，新的深度與原深度(深度H4) —致時，因?yàn)橐呀?jīng)獲得了一部分必要的數(shù)據(jù)，就可以省略將深度H4作為對焦位置的拍攝。
[0065]另外，如上述，相對移動XY平面，進(jìn)行掃描拍攝時，再設(shè)定的拍攝中，也是就與初期設(shè)定的拍攝相同范圍即全部拍攝范圍進(jìn)行的拍攝，可將再設(shè)定的拍攝作為僅針對一部分領(lǐng)域進(jìn)行的拍攝。比如，從對焦?fàn)顟B(tài)開始需要進(jìn)行再設(shè)定下的拍攝的范圍在40%以上時，最好就全部拍攝范圍總括起來進(jìn)行拍攝。另一方面，比如，需要進(jìn)行再設(shè)定下的拍攝的范圍再
0.5%以下時，僅就那一部分進(jìn)行再次拍攝會效率比較高。因此，比如，實(shí)現(xiàn)確定是否需要再次拍攝的基準(zhǔn)即散焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)指定閾值，超過該閾值的領(lǐng)域即對焦?fàn)顟B(tài)不好的領(lǐng)域非常少時，僅就那一部分進(jìn)行再度拍攝，可以高效進(jìn)行拍攝處理。
[0066]另外，如圖11所示，在再設(shè)定掃描拍攝中，可以挪動XY平面的拍攝位置。具體來講，比如，在圖中，對于虛線所示初期設(shè)定下的掃描拍攝的拍攝位置，將再設(shè)定下的掃描拍攝的拍攝位置如圖中實(shí)線所示那樣，沿X和Y方向偏移圖像文件的I張的長度的一半的長度，可在這種狀態(tài)下進(jìn)行拍攝。
[0067]實(shí)施例2:
[0068]以下，就本發(fā)明第2實(shí)施例相關(guān)圖像處理裝置通過圖面進(jìn)行說明。另外，本實(shí)施例相關(guān)圖像處理裝置是第I實(shí)施例的變形例，關(guān)于圖像處理裝置的構(gòu)造，與圖1等所示第I實(shí)施例的圖像處理裝置100相同，在此省略圖示及說明。
[0069]圖12到圖14是本實(shí)施例相關(guān)圖像處理裝置說明圖。其中，圖12是顯示存儲裝置55 (內(nèi)存55a)中收藏的程序及數(shù)據(jù)的模塊圖，對應(yīng)第I實(shí)施例的圖2。另外，圖13是對應(yīng)圖6(A)的模塊圖，圖14是模式性顯示對應(yīng)圖3的多張圖像的圖。
[0070]如圖12所示，本實(shí)施例中，在程序存儲單元PS中，除了圖2所示的對焦位置設(shè)定程序PI外，進(jìn)一步還收藏者再設(shè)定時散焦測定程序H)。此再設(shè)定時散焦測定程序ro就再設(shè)定下的最佳對焦位置上的散焦?fàn)顟B(tài)算出數(shù)值，同時，在散焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)數(shù)值計(jì)算結(jié)果中，特別規(guī)定指定是否存在閾值以上的散焦?fàn)顟B(tài)的再設(shè)定散焦部分領(lǐng)域。
[0071]作為進(jìn)行拍攝單元30拍攝結(jié)果，在初期設(shè)定或者再設(shè)定的對焦位置取得的圖像數(shù)據(jù)的一部分中，有時存在最佳對焦位置的圖像數(shù)據(jù)依然為指定閾值以上的散焦?fàn)顟B(tài)。特別是根據(jù)在再設(shè)定的對焦位置取得的圖像數(shù)據(jù)選擇的最佳對焦位置的圖像，仍為指定閾值以上的散焦?fàn)顟B(tài)的情況下說明存在問題。至于發(fā)生這種現(xiàn)象的理由，比如，I次拍攝領(lǐng)域中，靠近周邊側(cè)的領(lǐng)域部分的模塊圖像與拍攝中心側(cè)的模塊圖像相比，容易受到像差等的影響，圖像容易劣化。作為結(jié)果，要考慮上述問題發(fā)生的情形。在此，在圖13所示各模塊圖像中，虛點(diǎn)背景所示部分為指定閾值以上的散焦?fàn)顟B(tài)的圖像。即I張圖像數(shù)據(jù)中的一部分，比如位于周邊側(cè)的若干模塊圖像中存在指定閾值以上的散焦?fàn)顟B(tài)的圖像。
[0072]在本實(shí)施例中，在再設(shè)定時散焦測定程序ro中，計(jì)算出最佳對焦位置模塊圖像的散焦?fàn)顟B(tài)數(shù)值，同時，在散焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)數(shù)值計(jì)算結(jié)果中，特別指定是否存在處于指定閾值以上的散焦?fàn)顟B(tài)的再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域，若存在再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域，通過變更拍攝單元在XY平面內(nèi)的拍攝位置，可處理對應(yīng)上述問題。
[0073]具體來講，首先，相當(dāng)于圖10步驟Sltl7的第2次最佳對焦位置判定處理結(jié)束后，CPU51作為再設(shè)定時散焦測定單元，讀取再設(shè)定時散焦測定程序PD，就判定為最佳對焦位置的圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算散焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)數(shù)值，同時，在散焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)數(shù)值計(jì)算結(jié)果中，特別指定是否存在處于指定閾值以上散焦?fàn)顟B(tài)的再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域。在此，若判定為不存在再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域，則進(jìn)行相當(dāng)于圖10的步驟Sltl8的圖像處理，生成合成圖像，結(jié)束動作。
[0074]一方面，判斷存在再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域RD即如圖13中包含虛點(diǎn)背景所示的對焦?fàn)顟B(tài)不太良好的模塊圖像數(shù)據(jù)領(lǐng)域時，針對該部分進(jìn)行再次拍攝。因此，首先，CPU51讀取再設(shè)定時散焦測定程序ro，根據(jù)所得到的散焦計(jì)算結(jié)果，特別指定再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域，使確定其中心位置。以具體例來講，如圖14所示，4個相鄰圖像數(shù)據(jù)的角落部分存在再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域RD，CPU51讀取拍攝處理程序PX，特別指定這些中心位置Re，同時為使該中心位置RC與拍攝單元30的拍攝位置的拍攝中心CO —致，變更拍攝位置。即為使I次拍攝中拍攝領(lǐng)域成為圖中的矩形領(lǐng)域DD1，再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域H)被包含于中心側(cè)，變更拍攝單元30的拍攝位置。如此，通過變更拍攝位置，使再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域RD成為拍攝單元30的拍攝中拍攝中心CO，關(guān)于像再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域那樣對焦?fàn)顟B(tài)特別不好的領(lǐng)域，在像差少的狀態(tài)，可重拍圖像。
[0075]上述中，變更拍攝單元30的拍攝位置時，為使再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域RD的中心位置RC與拍攝領(lǐng)域的拍攝中心CO —致而移動拍攝位置，但只要能夠恰對再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域RD進(jìn)行拍攝，也不僅僅現(xiàn)定于拍攝位置的變更方法。比如，另外一種方法，不將拍攝中心作為點(diǎn)狀，而在確保鏡頭性能的范圍來確定拍攝中心，在該范圍內(nèi)，涵蓋再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域RD，進(jìn)行拍攝。
[0076]以上，以實(shí)施例說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅僅局限于上述實(shí)施例。比如，本實(shí)施例中，以分割圖像文件的模塊圖像數(shù)據(jù)為單位，決定最佳對焦位置，也可以不進(jìn)行分割，以圖像文件作為單位決定最佳對焦位置。
[0077]另外，上述中，以領(lǐng)域的面積的增加率等的最佳對焦位置面積變化為基準(zhǔn)，決定再設(shè)定中新的對焦位置及深度相關(guān)分割數(shù)、位置的設(shè)定。也可以代替面積變化，或除了替面積變化之外，再基于最佳對焦位置的對焦值，決定再設(shè)定的分割數(shù)和位置。以此，在最佳對焦位置，可以選擇對焦值更高的地方作為新的對焦位置。比如，判斷對焦值不充分時，在不充分的對焦位置，在對焦值最高的對焦位置附近，還未設(shè)定高度的對焦位置可進(jìn)行拍攝。比如，有最高對焦值的對焦位置兩側(cè)對焦位置中，與對焦值最高側(cè)位置的中間點(diǎn)可作為新的對焦位置。
[0078]進(jìn)而，作為利用對焦值的形態(tài)，比如，給對焦值設(shè)置閾值，在初期設(shè)定的拍攝結(jié)果中，計(jì)算出對焦值超過閾值的圖像數(shù)據(jù)的比例，按照其比例，決定是將再設(shè)定的拍攝范圍作成與初期設(shè)定下拍攝相同的全拍攝范圍還是僅取其一部分。
[0079]另外，比如，本實(shí)施例中，就圖像文件IFui(I)?IFui(IO)等為顯微鏡圖像的進(jìn)行了說明，但就一般相機(jī)圖像，也可做同樣處理，在包含立體對象、風(fēng)景等2個對象的圖像中，也可獲得合焦清晰的圖像文件。
[0080]另外，在本實(shí)施例中，對于圖像文件整體進(jìn)行合成處理，也可針對圖像文件某指定領(lǐng)域進(jìn)行合成處理。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像處理裝置，其特征在于，具有以下單元: 拍攝單元，切換多階段對焦位置來對拍攝對象進(jìn)行拍攝，且在拍攝時可在與對焦方向相垂直的平面內(nèi)方向變更與拍攝對象的相對位置； 初期設(shè)定拍攝處理單元，初期設(shè)定多階段初期對焦位置，通過所述拍攝單元進(jìn)行拍攝; 第I選擇單元，在垂直于對焦方向的平面內(nèi)的拍攝范圍內(nèi)的相同領(lǐng)域，基于所述初期設(shè)定拍攝處理單元的處理，從所述多階段初期對焦位置所拍攝的圖像群選擇處于最佳對焦位置的I張圖像數(shù)據(jù)； 分布計(jì)算程序單元，在垂直于對焦方向的平面內(nèi)的拍攝范圍的不同位置的多個部分領(lǐng)域，根據(jù)所述第I選擇單元的選擇，分別計(jì)算出所選擇圖像數(shù)據(jù)的最佳對焦位置的分布； 再設(shè)定程序單元，利用所述分布計(jì)算程序單元計(jì)算出的最佳對焦位置的分布的偏差，對對焦位置進(jìn)行多階段再設(shè)定處理； 再設(shè)定拍攝處理單元，在所述再設(shè)定程序單元在多階段再設(shè)定的再設(shè)定對焦位置，通過所述拍攝單元進(jìn)行再次拍攝； 第2選擇單元，基于所述再設(shè)定拍攝處理單元的處理，從通過所述拍攝單元在再設(shè)定對焦位置進(jìn)行多階段拍攝所取得圖像群中，選擇處于最佳對焦位置的I個圖像數(shù)據(jù)； 合成處理單元，基于所述第I選擇單元選擇的初期設(shè)定的圖像數(shù)據(jù)和所述第2選擇單元選擇的再設(shè)定圖像數(shù)據(jù)，合并圖像數(shù)據(jù)，生成對應(yīng)I張圖像的文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于:所述再設(shè)定拍攝處理單元基于再設(shè)定對焦位置，在與初期設(shè)定的對焦方向垂直的平面內(nèi)所有拍攝范圍相同的范圍內(nèi)，由所述拍攝單元進(jìn)行拍攝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于:所述拍攝單元在對應(yīng)所設(shè)定的多階段對焦位置的I個對焦位置時，在垂直于對焦方向的平面內(nèi)方向同時變更與拍攝對象的相對位置同時拍攝多張圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于:所述分布計(jì)算程序單元求取各初期對焦位置階段最佳對焦位置的累積值，所述再設(shè)定程序單元通過該累積值的變化率確定再設(shè)定對焦位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于:所述再設(shè)定程序單元在多階段初期對焦位置中，在相鄰對焦位置之間，累積值超過指定的閾值時，在該對焦位置中間增加設(shè)置I個以上新的對焦位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其特征在于:所述再設(shè)定程序單元在相鄰對焦位置之間設(shè)置新的對焦位置時，基于所述累積值的增大率來決定該相鄰對焦位置間的該新對焦位置的分割數(shù)及配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其特征在于:還具有再設(shè)定時散焦測定單元，該再設(shè)定時散焦測定單元計(jì)算在設(shè)定的最小對焦位置中散焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)數(shù)值，同時特別指定散焦?fàn)顟B(tài)相關(guān)數(shù)值計(jì)算結(jié)果中是否存在處于指定閾值以上的散焦?fàn)顟B(tài)的再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域的；所述再設(shè)定拍攝處理單元根據(jù)所述再設(shè)定時散焦測定單元確認(rèn)存在上述再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域時，基于所述再設(shè)定程序單元再設(shè)定的對焦位置，變更在垂直于對焦方向的平面內(nèi)的上述拍攝單元的拍攝位置，通過上述拍攝單元進(jìn)行拍攝。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其特征在于:所述再設(shè)定拍攝處理單元在所述拍攝單元的拍攝中，變更拍攝位置使再設(shè)定時散焦部分領(lǐng)域處于拍攝中心。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其特征在于:所述拍攝單元有用于拍攝擴(kuò)大像的圖像的擴(kuò)大光學(xué)系。
10.一種圖像處理方法，該方法是用了權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的拍攝單元，該拍攝單元可邊切換多階段的對焦位置邊進(jìn)行拍攝，且在垂直于對焦方向的平面內(nèi)方向可變更與拍攝對象相對位置進(jìn)行拍攝，具有以下工序: 初期設(shè)定拍攝工序，在初期設(shè)定的多階段的初期對焦位置，通過所述拍攝單元進(jìn)行拍攝; 第I選擇工序，在垂直于對焦方向平面內(nèi)的拍攝范圍的相同領(lǐng)域，從基于所述初期設(shè)定拍攝工序的處理，在所述初期對焦位置多階段拍攝的圖像群中，選擇處于最佳對焦位置的I個圖像數(shù)據(jù)； 分布計(jì)算工序，在垂直于對焦方向平面內(nèi)的拍攝范圍內(nèi)，在不同位置的多個部分領(lǐng)域，計(jì)算所述第I選擇工序選擇的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的最佳對焦位置分布； 再設(shè)定工序，利用所述分布計(jì)算工序算出的最佳對焦位置分布偏差，對對焦位置進(jìn)行再設(shè)定處理； 再設(shè)定拍攝工序，在所述再設(shè)定工序中多階段再設(shè)定的再設(shè)定對焦位置，通過上述拍攝單元進(jìn)行再次拍攝； 第2選擇工序，從基于所述再設(shè)定拍攝工序的處理，通過所述拍攝單元在所述再設(shè)定對焦位置多階段所拍攝的圖像群中，選擇處于最佳對焦位置的I個圖像數(shù)據(jù)； 合成工序，基于所述第I選擇工序選擇的初期設(shè)定的圖像數(shù)據(jù)和所述第2選擇工序選擇的再設(shè)定圖像數(shù)據(jù)，合并圖像數(shù)據(jù)，生成對應(yīng)I個圖像的文件。
【文檔編號】G02B21/36GK103929591SQ201410162968
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】門洪濤 申請人:蘇州比特速浪電子科技有限公司