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公開番号2024176514
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095079
出願日2023-06-08
発明の名称画像補正方法および画像補正装置
出願人株式会社島津製作所
代理人個人,個人
主分類G06T 1/00 20060101AFI20241212BHJP(計算;計数)
要約【課題】物体画像の背景に輝度ムラが生じた場合にも、輝度ムラの影響を抑制するような画像補正を、容易に行うことが可能な画像補正方法を提供することである。
【解決手段】本発明の画像補正方法は、物体20が写る物体画像10aを取得する画像取得ステップS1と、取得した物体画像10aに対して、物体20の輝度と物体以外の部分の輝度との差を小さくするようなぼかし処理を、程度を変えて複数回行うことにより、物体画像10aから背景の輝度成分の分布を抽出した、ぼかし処理の程度が異なる背景成分画像12a～12cを複数生成する背景生成ステップS2と、複数の背景成分画像12a～12cに基づいて得られるぼかし処理の程度を示す指標値に基づいて、背景成分画像12cを1つ選択する選択ステップS3、S3a～S3cと、輝度ムラを低減した補正物体画像14を生成する画像補正ステップS4と、を備える。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
観測対象である物体が写る物体画像を取得する画像取得ステップと、
取得した前記物体画像に対して、前記物体画像における前記物体の輝度と前記物体以外の部分の輝度との差を小さくするようなぼかし処理を、ぼかし処理の程度を変えて複数回行うことにより、前記物体画像から背景の輝度成分の分布を抽出した、ぼかし処理の程度が異なる背景成分画像を複数生成する背景生成ステップと、
前記背景生成ステップにおいて生成された前記複数の背景成分画像に基づいて得られるぼかし処理の程度を示す指標値に基づいて、前記背景成分画像を１つ選択する選択ステップと、
前記物体画像および選択された前記背景成分画像に基づいて、輝度ムラを低減するように前記物体画像を補正した補正物体画像を生成する画像補正ステップとを備える、画像補正方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記指標値は、前記複数の背景成分画像の輝度値に基づいて取得され、
前記選択ステップは、前記背景生成ステップにおいて生成された前記複数の背景成分画像のうち、所定のしきい値より小さい前記指標値に対応する前記背景成分画像を１つ選択する、請求項１に記載の画像補正方法。
【請求項３】
前記選択ステップは、前記背景生成ステップにおいて生成された前記複数の背景成分画像のうち、所定のしきい値より小さい前記指標値が複数ある場合に、所定のしきい値より小さい前記指標値のうち、一番大きい値の前記指標値に対応する前記背景成分画像を１つ選択する、請求項２に記載の画像補正方法。
【請求項４】
前記選択ステップは、前記ぼかし処理の程度の異なる前記複数の背景成分画像のうち、隣り合う前記ぼかし処理の程度の異なる２つの前記背景成分画像同士に基づいて、輝度値の差分画像を生成し、前記差分画像に応じて、前記指標値としての差分値を取得するとともに、所定の差分値しきい値より前記差分値の小さい前記差分画像を生成するために用いた前記背景成分画像を１つ選択する、請求項２に記載の画像補正方法。
【請求項５】
前記選択ステップは、前記ぼかし処理の程度の異なる前記複数の背景成分画像の各々の輝度値に基づいて、前記指標値としての微分値を取得するとともに、所定の微分値しきい値より小さい前記微分値に対応する前記背景成分画像を１つ選択する、請求項２に記載の画像補正方法。
【請求項６】
前記選択ステップは、前記ぼかし処理の程度の異なる前記複数の背景成分画像の各々の輝度値に基づいて、前記指標値としての標準偏差を取得するとともに、所定のしきい値より小さい前記標準偏差に対応する前記背景成分画像を１つ選択する、請求項２に記載の画像補正方法。
【請求項７】
前記選択ステップは、前記ぼかし処理の程度の異なる前記複数の背景成分画像の各々に対してフーリエ変換処理を行うことによって、周波数成分に応じたスペクトルの強さを示すパワースペクトル画像を生成し、前記指標値としての前記パワースペクトル画像の特定の周波数における輝度値の平均である特定値を取得するとともに、所定の特定値しきい値より前記特定値が小さい前記パワースペクトル画像を生成するために用いた前記背景成分画像を１つ選択する、請求項２に記載の画像補正方法。
【請求項８】
前記ぼかし処理は、前記物体画像に対してフィルタをかけることにより補正処理を行うフィルタ処理であり、前記ぼかし処理の程度を変更するためのフィルタサイズの大きさを複数変化させて、ぼかし処理の程度の異なる前記背景成分画像を複数生成する、請求項１に記載の画像補正方法。
【請求項９】
前記背景生成ステップにおける前記フィルタ処理に用いる前記フィルタはメジアンフィルタであり、前記メジアンフィルタを用いることにより、前記物体画像から前記背景成分画像を抽出して、前記背景成分画像を複数生成する、請求項８に記載の画像補正方法。
【請求項１０】
観測対象である物体が写る物体画像を取得する画像取得部と、
取得した前記物体画像に対して、前記物体画像における前記物体の輝度と前記物体以外の部分の輝度との差を小さくするようなぼかし処理を、ぼかし処理の程度を変えて複数回行うことにより、前記物体画像から背景の輝度成分の分布を抽出した、ぼかし処理の程度が異なる背景成分画像を複数生成する背景生成部と、
前記背景生成部で生成された前記複数の背景成分画像に基づいて得られるぼかし処理の程度を示す指標値に基づいて、前記背景成分画像を１つ選択する選択部と、
前記物体画像および選択された前記背景成分画像に基づいて、輝度ムラを低減するように前記物体画像を補正した補正物体画像を生成する画像補正部とを備える、画像補正装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像補正方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、対象の物体を解析するために、撮像装置によって撮像された物体の画像を取得する方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、培養プレートによって培養された細胞を顕微鏡などの撮影装置によって撮影することにより、物体画像を取得する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１９／１７１５４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記特許文献１には開示されていないが、培養プレート（培養容器）によって細胞を培養する場合、表面張力によって、培養容器の端部近傍に近づくにつれて、培養溶液の液面の高さが増加する。培養溶液の液面の高さが変化した場合、物体画像の背景に輝度ムラが生じる。物体画像の背景に輝度ムラが生じた場合、輝度ムラを低減する画像の補正には、物体の大きさや、画像の輝度ムラの程度に応じて補正処理の程度（強度）を変更する必要がある。そのため、作業者が逐一補正処理の程度の設定を行う手間が生じることに加え、補正処理の程度も、画像の補正を行う作業者の経験に依存してしまう。そのため、物体画像の背景に輝度ムラが生じた場合にも、輝度ムラの影響を抑制するような画像補正を、容易に行うことが可能な画像補正方法が求められている。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、物体画像の背景に輝度ムラが生じた場合にも、輝度ムラの影響を抑制するような画像補正を、容易に行うことが可能な画像補正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による画像補正方法は、観測対象である物体が写る物体画像を取得する画像取得ステップと、取得した物体画像に対して、物体画像における物体の輝度と物体以外の部分の輝度との差を小さくするようなぼかし処理を、ぼかし処理の程度を変えて複数回行うことにより、物体画像から背景の輝度成分の分布を抽出した、ぼかし処理の程度が異なる背景成分画像を複数生成する背景生成ステップと、背景生成ステップにおいて生成された複数の背景成分画像に基づいて得られるぼかし処理の程度を示す指標値に基づいて、背景成分画像を１つ選択する選択ステップと、物体画像および選択された背景成分画像に基づいて、輝度ムラを低減するように物体画像を補正した補正物体画像を生成する画像補正ステップと、を備える。
【０００７】
この発明の第２の局面による物体画像補正装置は、観測対象である物体が写る物体画像を取得する画像取得部と、取得した物体画像に対して、物体画像における物体の輝度と物体以外の部分の輝度との差を小さくするようなぼかし処理を、ぼかし処理の程度を変えて複数回行うことにより、物体画像から背景の輝度成分の分布を抽出した、ぼかし処理の程度が異なる背景成分画像を複数生成する背景生成部と、背景生成部で生成された複数の背景成分画像に基づいて得られるぼかし処理の程度を示す指標値に基づいて、背景成分画像を１つ選択する選択部と、物体画像および選択された背景成分画像に基づいて、輝度ムラを低減するように物体画像を補正した補正物体画像を生成する画像補正部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第１の局面における画像補正方法、および、第２局面における画像補正装置では、上記のように、取得した物体画像に対して、物体画像における物体の輝度と物体以外の部分の輝度との差を小さくするようなぼかし処理を、ぼかし処理の程度を変えて複数回行うことにより、物体画像から背景の輝度成分の分布を抽出した、ぼかし処理の程度が異なる背景成分画像を複数生成する背景生成ステップと、背景生成ステップにおいて生成された複数の背景成分画像に基づいて得られるぼかし処理の程度を示す指標値に基づいて、背景成分画像を１つ選択する選択ステップと、を備える。これにより、複数の背景成分画像の中から複数の背景成分画像に基づいて得られるぼかし処理の程度を示す指標値に基づいて、背景成分画像が自動的に選択されるため、物体画像および選択された背景成分画像に基づいて物体画像を補正することができる。その結果、物体画像の背景に輝度ムラが生じた場合にも、輝度ムラの影響を抑制するような画像補正を、容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１～４実施形態による物体画像補正装置の全体構成を示した模式図である。
物体画像を説明するための模式図である。
培養容器に充填された培養溶液に起因して、物体画像の背景に輝度ムラが生じることを説明するための模式図である。
培養容器の端部近傍における、背景に輝度ムラが生じた物体画像である。
培養容器の中央部における、背景に輝度ムラが生じていない物体画像である。
第１実施形態による画像補正方法の処理を説明するためのフローチャートである。
第１～４実施形態による背景成分画像を生成する方法を説明するための模式図である。
第１実施形態による差分画像に基づいて指標値を取得する方法を説明するための模式図である。
第１～４実施形態による補正物体画像を生成する方法を説明するための模式図である。
第２実施形態による画像補正方法の処理を説明するためのフローチャートである。
第２実施形態による微分値に基づいて背景成分画像を選択する方法を説明するための模式図である。
第３実施形態による画像補正方法の処理を説明するためのフローチャートである。
第３実施形態による標準偏差に基づいて背景成分画像を選択する方法を説明するための模式図である。
第４実施形態による画像補正方法の処理を説明するためのフローチャートである。
第４実施形態によるパワースペクトル画像により指標値を取得する構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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