放大观察设备制造技术

一种放大观察设备，其包括FOV改变部、聚焦程度评价部和调焦序列执行部。聚焦程度评价部计算聚焦程度特征量，该聚焦程度特征量表示与要通过显示控制部显示在显示器上的图像相对应的图像数据的聚焦程度。调焦序列执行部执行FOV移动调焦序列，在FOV移动调焦序列中，调焦装置根据聚焦程度评价部连续计算出的与在FOV改变部移动观察FOV期间拍摄到的观察对象的图像相对应的图像数据的聚焦程度特征量来调整物镜的焦点位置与观察对象之间的相对距离，使得通过显示控制部基于在观察FOV的移动期间所获得的图像数据而在显示器上显示观察对象的实时图像。实时图像。实时图像。

【技术实现步骤摘要】
放大观察设备


[0001]本公开涉及一种放大观察设备。

技术介绍

[0002]包括光学透镜的光学显微镜和数字显微镜等用作放大观察设备，以通过放大来查看诸如非常小的物体等的样本或诸如工件等的被摄体。数字显微镜包括XY台架、光学部件、具有二维布置的像素的成像装置(诸如CCD或CMOS等)以及显示器。待观察对象可以被保持在XY台架上。成像装置可以接收由对象反射或穿过对象的光，并且电测量各像素处的光。可以从XY台架上的目标位置的成像视野中的电测量到的光获得图像，并将图像显示在显示器上。此外，这种数字显微镜还可以包括调焦装置，该调焦装置具有焦点调整功能以获得要在显示器上显示的正确聚焦的图像。调焦装置可以移动Z台架或物镜以调整物镜与被摄体之间的相对距离，从而调整显微镜的焦点。
[0003]在观察视野移动的情况下，换句话说，在显示器中显示的观察视野改变为另一观察视野的情况下，传统的数字显微镜首先移动观察视野，然后调整显微镜的焦点。也就是说，通过XY台架的水平移动的观察视野的水平改变以及Z台架或物镜的垂直调焦移动在不同的时间段中执行，换句话说，在两个步骤中执行。
[0004]在传统的数字显微镜中，在XY台架的移动期间，换句话说，在观察视野的改变期间，无法在显示器上显示正确聚焦的图像(例如，参见日本特开JP2015
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127770A)。
[0005]本公开的目的是提供可以响应于观察视野的改变而容易地调整放大观察设备的焦点的放大观察设备、放大观察方法和存储有放大观察程序的非暂时性计算机可读存储介质或存储装置。

技术实现思路

[0006]根据本专利技术的第一方面的放大观察设备包括台架、物镜、照相机、显示控制部、调焦装置、视野改变部、聚焦程度评价部和调焦序列执行部。在台架上保持观察对象。物镜被布置成面向被保持在台架上的观察对象。照相机可以通过物镜拍摄观察对象的图像，并且生成表示图像的图像数据。显示控制部控制基于照相机所生成的图像数据来显示观察对象的图像的显示器。调焦装置可以通过使物镜和观察对象其中至少之一在物镜的光轴上朝向彼此或远离彼此移动而改变物镜的焦点位置与观察对象之间的相对距离，来调整图像焦点，从而聚焦观察对象的图像。视野改变部可以改变物镜的光轴相对于台架的位置以移动照相机的观察视野(FOV)。聚焦程度评价部计算聚焦程度特征量，该聚焦程度特征量表示与通过物镜拍摄到的观察对象的图像相对应的图像数据的聚焦程度。调焦序列执行部可以在通过视野改变部移动观察FOV期间执行FOV移动调焦序列。在FOV移动调焦序列中，调焦装置根据聚焦程度评价部连续计算出的、与在视野改变部移动观察FOV期间拍摄到的观察对象的图像相对应的图像数据的聚焦程度特征量来调整物镜的焦点位置与观察对象之间的相对距离，使得通过显示控制部基于在观察FOV的移动期间所获得的图像数据而在显示器上
显示观察对象的实时图像。上述放大观察设备即使在观察FOV的移动期间也可以进行图像焦点调整。
[0007]提供了根据本专利技术的第二方面的放大观察方法，以通过使用照相机、调焦装置和视野改变部在物镜的光轴的位置相对于台架移动期间通过物镜拍摄放置在台架上的观察对象的图像以在显示器上显示该图像来对观察对象进行观察。调焦装置可以通过使所述物镜和所述观察对象其中至少之一在所述物镜的光轴上移动而改变物镜的焦点位置与观察对象之间的相对距离，来调整图像焦点，从而聚焦观察对象的图像。视野改变部可以改变物镜的光轴相对于台架的位置以移动要在显示器上显示的观察FOV。该方法包括移动观察FOV、连续计算聚焦程度特征量、以及执行FOV移动调焦序列。在观察视野移动中，通过使用视野改变部来移动与可以由照相机在物镜相对于台架的位置处所生成的包括观察对象的图像相对应的观察FOV。在聚焦程度特征量的连续计算中，计算聚焦程度特征量。聚焦程度特征量表示与在视野改变部移动观察FOV期间通过物镜拍摄到的观察对象的图像相对应的图像数据的聚焦程度。在FOV移动调焦序列执行中，执行FOV移动调焦序列。在FOV移动调焦序列中，调焦装置根据聚焦程度评价部连续计算出的、与在视野改变部移动观察FOV期间拍摄到的观察对象的图像相对应的图像数据的聚焦程度特征量来调整物镜的焦点位置与观察对象之间的相对距离，使得基于在观察FOV移动期间所获得的图像数据而在显示器上显示观察对象的实时图像。上述放大观察方法即使在观察FOV的移动期间也可以进行图像焦点调整。
[0008]提供了根据本公开的第三方面的放大观察程序，以使计算机在放大观察设备中进行放大观察。放大观察设备包括台架、物镜、照相机、显示器、视野改变部和调焦装置。在台架上保持观察对象。物镜被布置成面向台架上的观察对象。照相机可以通过物镜拍摄观察对象的图像，并且生成表示图像的图像数据。显示器基于照相机所生成的图像数据来显示观察对象的图像。视野改变部可以改变物镜的光轴相对于台架的位置以移动要在显示器上显示的观察FOV。调焦装置可以通过使物镜和观察对象其中至少之一在物镜的光轴上移动而改变物镜的焦点位置与观察对象之间的相对距离，来调整图像焦点，以聚焦观察对象的图像。放大观察程序包括移动观察视野、连续计算聚焦程度特征量、以及执行FOV移动调焦序列。在观察视野移动中，通过使用视野改变部来移动与可以由照相机在物镜相对于台架的位置处所生成的包括观察对象的图像相对应的观察FOV。在聚焦程度特征量的连续计算中，计算聚焦程度特征量。聚焦程度特征量表示与在视野改变部移动观察FOV期间通过物镜拍摄到的观察对象的图像相对应的图像数据的聚焦程度。在FOV移动调焦序列执行中，执行FOV移动调焦序列。在FOV移动调焦序列中，调焦装置根据聚焦程度评价部连续计算出的、与在视野改变部移动观察FOV期间拍摄到的观察对象的图像相对应的图像数据的聚焦程度特征量来调整物镜的焦点位置与观察对象之间的相对距离，使得基于在观察FOV的移动期间所获得的图像数据而在显示器上显示观察对象的实时图像。上述放大观察程序可以实现即使在观察FOV的移动期间也可以进行图像焦点调整的放大观察。
[0009]非暂时性计算机可读存储介质可以是诸如CD
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ROM、CD
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R、CD
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RW、软盘、磁带、MO、DVD
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ROM、DVD
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RAM、DVD
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R、DVD+R、DVD
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RW、DVD+RW、HD DVD(AOD)、蓝光(商品名)、UHD BD(商品名)、USB存储器或SSD存储器等的磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器或者可以存储程序的其他介质。程序可以以存储在存储介质中的形式分发，并且还可以通过诸如互联网等的
网络分发(下载)。存储介质可以包括可以存储程序的装置，例如，以可执行软件或固件等形式安装有上述程序的通用装置或专用装置。包括在程序中的处理或功能可以由程序软件来执行，该程序软件可以由计算机来执行。部件的处理可以通过诸如特定门阵列(FPGA，ASIC)等的硬件来实现，或者通过程序软件和实现硬件的部分要素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种放大观察设备，包括：台架，其中在所述台架上保持观察对象；物镜，其被适配为面向所述观察对象；照相机，其被配置为通过所述物镜拍摄所述观察对象的图像，并且生成表示所述图像的图像数据；显示控制部，其被配置为控制显示器以基于所述照相机所生成的图像数据来显示所述观察对象的图像；调焦装置，其被配置为通过使所述物镜和所述观察对象其中至少之一在所述物镜的光轴上朝向彼此或远离彼此移动而改变所述物镜的焦点位置与所述观察对象之间的相对距离，来调整图像焦点，从而聚焦所述观察对象的图像；视野改变部既FOV改变部，其被配置为改变所述物镜的光轴相对于所述台架的位置以移动所述照相机的观察视野，聚焦程度评价部，其被配置为计算聚焦程度特征量，所述聚焦程度特征量表示与通过所述物镜拍摄到的所述观察对象的图像相对应的图像数据的聚焦程度；以及调焦序列执行部，其被配置为执行FOV移动调焦序列，在所述FOV移动调焦序列中，所述调焦装置根据所述聚焦程度评价部连续计算出的、与在所述FOV改变部移动观察视野期间拍摄到的所述观察对象的图像相对应的图像数据的聚焦程度特征量来调整所述物镜的焦点位置与所述观察对象之间的相对距离，使得通过所述显示控制部基于在观察视野的移动期间所获得的图像数据而在所述显示器上显示所述观察对象的实时图像。2.根据权利要求1所述的放大观察设备，其中，所述调焦序列执行部响应于所述FOV改变部使观察视野静止而结束所述FOV移动调焦序列，并且执行FOV静止序列，在所述FOV静止序列中，所述调焦装置停止调整所述物镜的焦点位置与所述观察对象之间的相对距离。3.根据权利要求2所述的放大观察设备，还包括移动/静止检测部，所述移动/静止检测部被配置为检测观察视野的移动和静止，其中，所述调焦序列执行部被配置为：响应于所述移动/静止检测部检测到观察视野的移动，执行所述FOV移动调焦序列，在所述FOV移动调焦序列中，所述调焦装置基于在观察视野移动期间所述照相机所拍摄到的图像的图像数据以及与观察视野的位置有关的信息其中至少之一来调整所述物镜的焦点位置与所述观察对象之间的相对距离，使得所述显示控制部基于在观察视野移动期间所述照相机所拍摄到的图像的图像数据而在所述显示器上显示所述观察对象的实时图像，以及响应于所述移动/静止检测部检测到观察视野的静止，结束所述FOV移动调焦序列，并且执行所述FOV静止序列，在所述FOV静止序列中，所述调焦装置停止调整所述物镜的焦点位置与所述观察对象之间的相对距离。4.根据权利要求3所述的放大观察设备，其中，所述移动/静止检测部包括：移动检测部，其被配置为检测观察视野的移动，以及静止检测部，其被配置为检测观察视野的静止，其中，所述调焦序列执行部被配置为：响应于所述移动检测部检测到观察视野的移动，执行所述FOV移动调焦序列，在所述FOV移动调焦序列中，所述调焦装置基于在观察视野移动期间所述照相机所拍摄到的图像
的图像数据以及与观察视野的位置有关的信息其中至少之一来调整所述物镜的焦点位置与所述观察对象之间的相对距离，使得所述显示控制部基于在观察视野移动期间所述照相机所拍摄到的图像的图像数据而在所述显示器上显示所述观察对象的实时图像，以及响应于所述移动/静止检测部检测到观察视野的静止，结束所述FOV移动调焦序列，并且执行所述FOV静止序列，在所述FOV静止序列中，所述调焦装置停止调整所述物镜的焦点位置与所述观察对象之间的相对距离。5.根据权利要求1所述的放大观察设备，其中，所述聚焦程度评价部使用基于图像数据所计算出的聚焦值作为所述聚焦程度特征量，其中，在所述FOV移动调焦序列中，在基于所述调焦装置在一个方向上移动之后的图像数据所检测到的聚焦值变得大于所述调焦装置在所述一个方向上移动之前的聚焦值的情况下，通过所述调焦序列执行部继续所述调焦装置在所述一个方向上的移动，以及在基于所述调焦装置在所述一个方向上移动之后的图像数据所检测到的聚焦值变得小于所述调焦装置在所述一个方向上移动之前的聚焦值的情况下，通过所述调焦序列执行部将所述调焦装置在所述一个方向上移动改变为在相反方向上移动。6.根据权利要求1所述的放大观察设备，还包括高度信息获取部，所述高度信息获取部被配置为获取所述观察对象在不同位置处的高度信息作为三维参考信息，其中，在所述FOV改变部移动要通过所述显示控制部在所述显示器上显示的观察视野期间，根据所述高度信息获取部所获取的三维参考信息中的下一观察位置的高度信息，通过所述调焦装置来调整所述物镜的焦点位置与所述观察对象之间的相对距离。7.根据权利要求6所述的放大观察设备，其中，在所述FOV改变部移动要通过所述显示控制部在所述显示器上显示的观察视野期间，在所述高度信息获取部所获取的三维参考信息中的下一观察位置的高度信息不存在的情况下，执行正常模式，以及其中，在所述正常模式下，所述调焦装置根据所述聚焦程度评价部连续计算出的所述聚焦程度特征量来调整所述物镜的焦点位置与所述观察对象之间的相对距离。8.根据权利要求6所述的放大观察设备，其中，在显示所述观察对象的不与所述高度信息获取部所获取的高度信息相关联的高度信息缺失部分的情况下，所述调焦装置根据基于所述高度信息缺失部分附近的周边部分的高度信息所估计的高度信息来进行图像焦点...

【专利技术属性】
技术研发人员：松村晋吾，关谷杰，
申请(专利权)人：株式会社基恩士，
类型：发明
国别省市：