图像生成装置以及图像生成方法制造方法及图纸

本公开提供图像生成装置以及图像生成方法。图像生成装置(10)具备：照明物质的第1光源(141A)以及第2光源(141B)；配置物质的图像传感器(150)；具有透射光的透光部分以及遮挡光的遮光部分并且位于图像传感器(150)与第1光源(141A)以及第2光源(141B)之间的位置的掩模(142)；以及明暗图像处理部(120)，图像传感器(150)，在利用第1光源(141A)照明时，取得物质的第1图像，在利用第2光源(141B)照明时，取得物质的第2图像，明暗图像处理部(120)，通过导出第1图像所含的像素的辉度值、与第2图像所含且位于与所述第1图像所含的像素同一位置的像素的辉度值的差分，来生成该物质的第3图像。

Image generation device and image generation method

The present disclosure provides an image generating device and an image generation method. Image generating device (10) includes a first light source material (141A) and a second light source (141B); image sensor configuration material (150); the transparent part has transmitted light and shading light and partially occluded in the image sensor (150) and first (141A) light source and a second light source (141B) mask the position between the mold (142); and the shading image processing section (120), image sensor (150), first (141A) in the use of light source lighting, first image material, in the use of second light source (141B) lighting, second images of matter, and the image processing unit (120) the brightness of the pixel value, and by deriving first image contained with second images contained and located pixels and the pixels of the first image contained in the same position of the luminance value of the difference, to generate a third image of the material.

【技术实现步骤摘要】
图像生成装置以及图像生成方法
本公开例如涉及无透镜显微镜等生成图像的图像生成装置以及图像生成方法。
技术介绍
想要以不对培养细胞实施染色的方式连续地观察该培养细胞这一要求，属于治疗用细胞的产生或药效的试验等、或者将培养细胞用于医疗或产业的诸多领域。但是，由于细胞大多都是几乎无色透明的，因此在基于透射光的光学显微镜下的拍摄中，由于对比度小，因此难以观察。作为对比度小的一个要因，可以举出被拍摄对象周边的介质以及被拍摄对象自身的光的散射或折射。在专利文献1中，示出从光束的照射以及照射停止的明暗两种状态的辉度中除去反射光的噪声分量的方法。然而，培养细胞的连续的观察，是在用于维持培养细胞用的多湿的环境的培养箱这一受限的空间内进行的。为了在这样的受限的空间内进行观察，专利文献2以及专利文献3公开了能够不使用透镜地观察微小的细胞的无透镜显微镜。在这些文献中，使用通过从多个不同的位置照射的照明而拍摄到的多个图像，生成分辨率高的图像。另外，非专利文献1公开了使用高频照明的散射光去除技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5403458号公报专利文献2：日本专利第5789766号公报专利文献3：美国专利申请公开第2014/0133702号说明书非专利文献非专利文献1：IEEEInternationalConferenceonComputationalPhotography(ICCP2013)Apr.2013,Cambridge‘Descatteringoftransmissiveobservationusingparallelhigh-frequencyillumination’
技术实现思路
但是，在专利文献1的方法中，存在装置会大型化这一问题。也即是，在该方法中，在记录照明的反射光的辉度来计测对象物表面的凹凸的装置中，使用平行光和数字微镜器件。并且，通过照射第1明暗图案而记录的辉度与照射第2明暗图案而记录的辉度的差分，求取相对辉度，由此，会容易比较按各物镜的位置的辉度。但是，若想将明暗的图案扩展至图像传感器整体，则会需要透镜，装置会大型化。另一方面，如专利文献2以及专利文献3那样，在用多光源进行拍摄的情况下，需要变更照明的位置。一边变更光源以及数字微镜器件的位置、一边进行拍摄，相应地装置会大型化，因此，将基于数字微镜器件的明暗的反转组合于无透镜显微镜是困难的。于是，本公开提供能够实现小型化的图像生成装置以及图像生成方法。本公开的一个技术方案的图像生成装置，是生成具有透光性的物质的图像的图像生成装置，该装置具备：第1光源，其照明所述物质；第2光源，其从距离所述第1光源预定距离的位置照明所述物质；图像传感器，其供所述物质配置；掩模，其具有透射来自所述第1光源以及所述第2光源的光的透光部分以及遮挡所述光的遮光部分，并且位于所述图像传感器与所述第1光源以及所述第2光源之间；以及处理电路，所述图像传感器，在利用所述第1光源照明时，取得所述物质的第1图像，在利用所述第2光源照明时，取得所述物质的第2图像，所述处理电路，通过导出所述第1图像所含的像素的辉度值、与所述第2图像所含且位于与所述第1图像所含的像素同一位置的像素的辉度值的差分，生成所述物质的第3图像。另外，本公开的一个技术方案的图像生成装置，是生成具有透光性的物质的图像的图像生成装置，该装置具备：包括多个光源的光源组，该多个光源包括照明所述物质的第1光源、以及从距离所述第1光源预定距离的位置照明所述物质的第2光源；图像传感器，其供所述物质配置；掩模，其具有透射来自所述第1光源以及所述第2光源的光的透光部分、以及遮挡所述光的遮光部分；以及处理电路，所述图像传感器，(a)在利用所述第1光源照明时，取得所述物质的第1图像，(b)在利用所述第2光源照明时，取得所述物质的第2图像，(c)在利用所述光源组所含的光源照明时，取得所述物质的第4图像，其中，所述第1图像以及所述第2图像，经由位于所述图像传感器与所述第1光源以及所述第2光源之间的所述掩模取得，所述第4图像不经由所述掩模取得，所述处理电路，从所述第1图像以及所述第2图像，选择具有大的辉度值的图像或具有小的辉度值的图像，通过导出基于所述选择的图像与所述第4图像的差分，生成所述物质的第5图像。此外，上述总括性或具体的技术方案既可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的记录介质来实现，也可以通过装置、系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。计算机可读取的记录介质例如包括CD-ROM(CompactDisc-ReadOnlyMemory，光盘只读存储器)等非易失性记录介质。根据本公开，能够使图像生成装置小型化。从本说明书以及附图中可知晓本公开的一个技术方案的附加的益处以及优点。该益处和/或优点可能单独地由本说明书以及附图所公开的各种技术方案以及特征提供，无需为了获得一个以上的益处和/或优点而实施所有的技术方案以及特征。附图说明图1A是实施方式1的细胞培养容器的立体图。图1B是实施方式1的细胞培养容器的截面图。图2是示出实施方式1的图像生成装置的功能构成的一例的框图。图3是示意性地示出实施方式1的照明器的构造的一例的图。图4是示意性地示出实施方式1的多个点光源的配置的一例的图。图5是示意性地示出实施方式1的掩模的构造的一例的图。图6是说明实施方式1的图像传感器与对象物的位置关系的示意图。图7是示出实施方式1的点光源的位置与图像传感器150接受的光的关系的一例的图。图8是示出实施方式1的存储部所存储的内容的一例的图。图9是示出实施方式1的明暗图像处理部的功能构成的一例的框图。图10是示出实施方式1的图像生成装置的工作的一例的流程图。图11是示出实施方式1的拍摄部的工作的一例的流程图。图12A是说明实施方式1的明区间与暗区间的周期的具体例的示意图。图12B是说明实施方式1的明区间与暗区间的周期的具体例的示意图。图13是示出实施方式1的图像传感器上的各位置处的光的强度的图。图14是示出实施方式1的明暗图像处理部的工作的一例的流程图。图15是示出实施方式1的使用了掩模的图像传感器的拍摄结果的一例的图。图16是示出实施方式1的变形例的明暗图像处理部的工作的一例的流程图。图17是示出实施方式2的图像生成装置的功能构成的一例的框图。图18是示意性地示出实施方式2的照明器的构造的一例的图。图19是示出实施方式2的存储部所存储的内容的一例的图。图20是示出实施方式2的拍摄部的工作的一例的流程图。图21是示出实施方式2的明暗图像处理部的工作的一例的流程图。图22是示出实施方式2的明暗图像处理部的工作的另一例的流程图。图23是示出实施方式2的变形例的拍摄部的工作的一例的流程图。图24是示出实施方式2的变形例的明暗图像处理部的工作的一例的流程图。图25是示出实施方式2的变形例的明暗图像处理部的工作的另一例的流程图。图26A是示出照射基于点光源的照明并且在无掩模的状态下拍摄到的图像的图。图26B是示出用实施方式1的方法拍摄并且合成后的图像的图。图27是示出图26A的图像与图26B的图像的辉度轮廓的图。图28A是示出照射点光源的照明并且在无掩模的状态下拍摄到的图像的图。图28B是示出用实施方式2的方法拍摄并且合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像生成装置，是生成具有透光性的物质的图像的图像生成装置，该装置具备：第1光源，其照明所述物质；第2光源，其从距离所述第1光源预定距离的位置照明所述物质；图像传感器，其供所述物质配置；掩模，其具有透射来自所述第1光源以及所述第2光源的光的透光部分以及遮挡所述光的遮光部分，并且位于所述图像传感器与所述第1光源以及所述第2光源之间；以及处理电路，所述图像传感器，在利用所述第1光源照明时，取得所述物质的第1图像，在利用所述第2光源照明时，取得所述物质的第2图像，所述处理电路，通过导出所述第1图像所含的像素的辉度值、与所述第2图像所含且位于与所述第1图像所含的像素同一位置的像素的辉度值的差分，生成所述物质的第3图像。

【技术特征摘要】
2016.07.22 JP 2016-144808;2017.04.10 JP 2017-077841.一种图像生成装置，是生成具有透光性的物质的图像的图像生成装置，该装置具备：第1光源，其照明所述物质；第2光源，其从距离所述第1光源预定距离的位置照明所述物质；图像传感器，其供所述物质配置；掩模，其具有透射来自所述第1光源以及所述第2光源的光的透光部分以及遮挡所述光的遮光部分，并且位于所述图像传感器与所述第1光源以及所述第2光源之间；以及处理电路，所述图像传感器，在利用所述第1光源照明时，取得所述物质的第1图像，在利用所述第2光源照明时，取得所述物质的第2图像，所述处理电路，通过导出所述第1图像所含的像素的辉度值、与所述第2图像所含且位于与所述第1图像所含的像素同一位置的像素的辉度值的差分，生成所述物质的第3图像。2.根据权利要求1所述的图像生成装置，所述图像传感器的受光面的一部分区域，在所述掩模的所述透光部分配置在照明所述物质的第1光源与所述区域之间的状态下，取得所述第1图像，在所述掩模的所述遮光部分配置在照明所述物质的第2光源与所述区域之间的状态下，取得所述第2图像。3.根据权利要求2所述的图像生成装置，所述图像传感器的受光面的一部分的区域，在包含所述第1光源以及所述第2光源在内的多个光源的各光源按顺序照明所述物质时，取得包含所述第1图像以及所述第2图像在内的辉度值相互不同的多个图像，所述处理电路，将所述多个图像中具有最大的辉度值且在所述第1光源照明所述物质时由所述图像传感器取得的图像选择为所述第1图像，将所述多个图像中具有最小的辉度值且在所述第2光源照明所述物质时由所述图像传感器取得的图像选择为所述第2图像。4.根据权利要求2所述的图像生成装置，所述第1光源位于距离所述第2光源半个周期的位置，所述图像传感器的受光面的一部分的区域，在包含所述第1光源以及所述第2光源在内的多个光源的各光源按顺序照明所述物质的情况下，取得具有最大的辉度值的图像和具有最小的辉度值的图像，所述处理电路，选择包含具有最大的辉度值的辉度最大图像的第1图像组和包含具有最小的辉度值的辉度最小图像的第2图像组中、辉度值的方差小的图像组，(i)在所选择的所述图像组是所述第1图像组的情况下，将所述第1图像组中具有最大的辉度值且在所述第1光源照明所述物质时由所述图像传感器取得的图像选择为所述第1图像，将在所述第2光源照明所述物质时由所述图像传感器取得的图像选择为所述第2图像，(ii)在所选择的所述图像组是所述第2图像组的情况下，将所述第2图像组中具有最小的辉度值且在所述第2光源照明所述物质时由所述图像传感器取得的图像选择为所述第2图像，将在所述第1光源照明所述物质时由所述图像传感器取得的图像选择为所述第1图像。5.一种图像生成装置，是生成具有透光性的物质的图像的图像生成装置，该装置具备：包括多个光源的光源组，该多个光源包括照明所述物质的第1光源、以及从距离所述第1光源预定距离的位置照明所述物质的第2光源；图像传感器，其供所述物质配置；掩模，其具有透射来自所述第1光源以及所述第2光源的光的透光部分、以及遮挡所述光的遮光部分；以及处理电路，所述图像传感器，(a)在利用所述第1光源照明时，取得所述物质的第1图像，(b)在利用所述第2光源照明时，取得所述物质的第2图像，(c)在利用所述光源组所含的光源照明时，取得所述物质的第4图像，其中，所述第1图像以及所述第2图像，经由位于所述图像传感器与所述第1光源以及所述第2光源之间的所述掩模取得，所述第4图像不经由所述掩模取得，所述处理电路，从所述第1图像以及所述第2图像，选择具有大的辉度值的图像或具有小的辉度值的图像，通过导出基于所述选择的图像与所述第4图像的差分，生成所述物质的第5图像。6.根据权利要求5所述的图像生成装置，所述第1图像、所述第2图像、所述第4图像以及所述第5图像的各图像，具有与所述图像传感器所含的同一像素对应的辉度值。7.根据权利要求5或6所述的图像生成装置，所述掩模中的所述透光部分与所述遮光部分的面积比为1:1。8.根据权利要求7所述的图像生成装置，所述处理电路，通过导出所述选择的图像的辉度值的2倍与所述第4图像的辉度值的差分，生成所述第5图像的辉度值。9.根据权利要求8所述的图像生成装置，所述处理电路，在从所述第1图像以及所述第2图像选择了具有大的辉度值的图像的情况下，通过从所述选择的图像的辉度值的2倍减去所述第4图像的辉度值，生成所述第5图像的辉度值。10.根据权利要求8所述的图像生成装置，所述处理电路，在从所述第1图像以及所述第2图像选择了具有小的辉度值的图像的情况下，通过从所述第4图像的辉度值减去所述选择的图像的辉度值的2倍，生成所述第5图像的辉度值。11.一种图像生成方法，是生成具有透光性的物质的图像的图像生...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤弓子，泽田好秀，向川康博，船富卓哉，久保寻之，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP