JPH02264372A - ディジタル画像の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は画像の接合、即ちオーバラップして連続的に邊
像された複数のディジタル画像を接合して所謂パノラマ
写真を作成する方法に関し、特に金属組織検査のための
結晶写真あるいは鋳片断面写真を階調の差、接合部の不
連続性等を排除して接合する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、風景写真であると顕微鏡写真であるとを問わず複
数の写真を接合して所謂パノラマ写真を作成・する際に
は、光学写真機及び−銀塩フィルムを使用して被写体を
撮像し、それぞれの画像を印画紙に引伸して焼付、現像
して得られる写真を切り貼りにより接合していた。

一方、所謂ディジタル画像処理技術の発展により、テレ
ビジョンカメラあるいは走査型電子顕微鏡（Ｓ［！ｌ’
ｌ）等の画像を電子情報として得ることが出来る撮像装
置が普及している。このようなディジタルの撮像装置で
は、たとえば金属組織検査に使用される写真の品質とし
ては、２５６階調で５ｃｍ四方のサイズで１０２４　Ｘ
　１０２４画素（１鶴当たり約２０画素）の原画像が得
られれば実用上の問題が無いことが実験的に確認されて
いる。更に、上述のようにしてディジタル処理された画
像情報を最終的に印画紙に焼付けた際の写真画像におい
ては、２５６階調で＾４サイズ印画紙に２４００万画素
以上あれば実用上の問題が無いことが判っている。

ところで、ディジタル画像処理に際しては、被写体はテ
レビジタンカメラあるいは電子ＩＩＪｗＩ鏡等により撮
像され、その際の撮像倍率と画像のサイズとは印画紙に
焼付けられるまでその関係が保持される必要がある。撮
像された各画像は露出量の相異に起因する明暗差、撮像
装置の光学系の周辺光量の不足に起因する同一画像上で
の明暗の不均一性、光学系の収差による像の形状及び大
きさの歪等を有する。このため、従来の通常の写真によ
るパノラマ写真の作成に際しても、撮像された写真をト
リミングしてその中央部分のみを使用して接合すること
が一般的である。

〔発明が解決しよ、うとする課題３ 以上のように、たとえば金属組織検査をする目的で接合
される従来の通常の写真は、検査対象部分の露出及び合
焦不良等の原因により撮像及び焼付けを再実行する必要
に迫られることが多い、更に、従来の手法ではフィルム
現像、引伸、焼付等には熟練技術が要求され、更に写真
の接合作業はかなり細かい手作業になる。このため、充
分な階調及び解像度を有する画像をディジタル処理によ
り接合することが可能になれば、アフィン変換。

ラプラシアン等により階調、鮮鋭度２画像歪、明暗等の
改善が容易になる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
複数のディジタル画像を接合する方法の提供を目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、テレビジョンカメラあるいは電子ＩＩ徽鏡
等により得られた画像情報をディジタルデータ化し、互
いにオーバラップして撮像された二つの画像上で共通の
２点を抽出し、この２点を結ぶ直線を接合線として二つ
の画像を接合し、各画像の平均の明暗分布を求めて階調
の補正を行う。

〔作用〕

本発明方法では、ディジタル画像情報としての処理対象
の画像を表示画面上で切り貼りすることが可能となり、
また接合された各画像の階調補正をすることにより各画
像の濃度差カイ排除される。

〔発明の原理〕

以下、本発明の原理についてまず説明する。

いまたとえば第１図に示す如く、ＩＭＡ及びＩＭＢの二
つのディジタル画像が得られているとする。

この場合、両者はそれぞれの一部分が互いにオーバラツ
ブして撮像されている０画像１？ｌＡにおける二つの任
意の特徴点ａ及びｂを抽出し、画像ＩＭＢにおいて両点
ａ及びｂと同一の点ａ′及びｂ’を抽出する。

次に、それぞれの画像ＩＭＡ及びＩＭＢを一方の特徴点
、たとえばａとａ゛とを一敗させて両画像ＩＭＡ及びＩ
ＭＢを重合わせる。そして、両画像ＩＭＡ及びＩＭＢそ
れぞれのもう一方の特徴点すとｂ”とを−敗させるべく
、いずれかの画像ＩＭＡ又はＩ！ｌｌＢを点ａを中心と
しで回転させる。ここで ａｂ確ａｌｂ′ であるから、三角形ａｂｂ’は二等辺三角形である。

更に、画像ＩＭＡの表示ｌ１ｉＷＪ上への一正射投影位
置と画像ＩＭＢの表示画面上への正射投影位置との関係
からｂｂ’間の距離が判明するので、点すと点す。

とを−敗させるために必要な回転角θは第２図から 但し、ｊ：ａｂの長さ ｒ：ｂｂｌの長さ にて求められる。

このようにして両画像ＩＭＡ及びＩＭＢを重合わせた後
、両画像ＩＮＡ及びＩＭＢの線分ａｂを境界とするいず
れの部分を選択して接合するかを決定する。

即ち、 （１）画像ＩＮＡの斜線部を採用して両画像１１’ｌＡ
及び１？ｌＢを接合する、 （２）画像ＩＭＢの斜線部を採用して両画像ＩＰＩＡ及
び、ＩＭＢを接合する、 （３）両画像ＩＭＡ及びＩＭＢの斜線部を捨てて接合す
る。

以上により両画像ＩＭＡ及びＩＭＢが接合され、つの画
像が得られる。

次に、各画像の階調補正について説明する。

第４図（ａ）及び山）に示す如く、それぞれの画像ＩＭ
Ａ及びＩＭＢの各画素の明暗分布をＸ輪及びＹ軸の両方
向で検出する。そして、両画像ＩＭＡ及びＩ？ｌＢそれ
ぞれの明暗分布の平均を算出し、この結果に基づいて両
画像ＩＭＡ及びＩＭＢまたはいずれかの画像の各画素の
明暗レベルを下記両式のいずれかに従って調整する。

ｙ−ａｘ＋ｂ ｙ　＝　ｊ！ｏｇ（ｘ＋ａ）＋　ｂ 但し、ｙ：ｉｌｌ整後の画素の明暗レベルｘ：！Ｉｌｉ
整前の画素の明暗レベル ａ、ｂ：定数 この明暗レベルの調整、即ち階調補正は各画素について
行われる。

以上のような画像の接合及び階調補正により、二つの画
像の明暗レベルの差及び接合部における不連続圧を排除
した画像の接合がディジタル画像情報の操作により可能
になる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。

第５図は本発明方法の実施に使用される装置構成を示す
ブロック図である。

図中１は通信ネットワークである。

２はＩＴＶカメラであり、それぞれ画像入力装置６に接
続されている。

３はＣＣＤスキャナであり、画像入力装置６に接続され
ている。

４はＩＩＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｐｒｏｂｅ　Ｍｉ
ｃｒｏａｎａｌｙｚｅｒ：電子線マイクロアナライザ）
であり、画像入力装置６に接続されている。

５はＳＵＮ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｆ！１ｅｃｔｒｏｎ　
Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ　：走査型電子顕微鏡）であり、
画像入力装置６に接続されている。

上述＋７）　ＩＴＶカメラ２．　ＣＣＤスキャナ３　、
　ｌ１ｉＰ？ｌＡ４　、５８Ｍ５はそれぞれ画像入力、
即ち被写体としての金属組織片等の撮像を撮像する。

画像入力装置６はそれぞれ撮像された画像をディジタル
画像情報に変換して通信ネットワークｌへ送出する。

７は高解像度モニタであり、画像編集装置８に接続され
ている。

モニタ７は後述する本発明方法の実施に際してオペレー
タが種々の操作を行う際に画像を表示する０画像編集装
置８はモニタ７上でオペレータが行う種々の操作、命令
に従ってディジタル画像情報の処理を実行する。

９は統轄コンピュータであり、通信ネットワークｌに接
続されている。

１０は光ディスクであり、統轄コンピュータ９に接続さ
れている。

１１はレーザプリンタであり、統轄コンピュータ９に接
続されている。

統轄コンピュータ９は本発明方法を実施するための装置
の制御中枢である。光ディスク１０は処理対象及び処理
後のディジタル画像情報を格納する。

レーザプリンタ１１は光ディスク１０に格納されている
画像情報の及びモニタ７に表示されている画像の印写を
行ってハードコピーを得るために使用される。

各画像入力装置１１ｆ６及び画像編集装置８、そして統
轄コンピュータ９は通信ネットワーク１にて相互に接続
されており、画像情報あるいは制御指示命令等を相互に
送受する。

第６図は本発明方法の手順を示すフローチャートである
。

Ｓｌは画像入力及び保存のステップである。このステッ
プＳ１では、ＩＴＶ力／　−７２，ＣＣＤスキャナ３．
ＥＰＨ＾４，５８Ｍ５等により撮像された画像がディジ
タル画像情報として取込まれ、光ディスク１０に格納・
保存される。この際、各画像情報にそれぞれを識別する
ためのコードが付与され、以後はこのコードによってそ
れぞれの画像が識別される。

Ｓ２は画像検索のステップである。このステップＳ２で
は、オペレータが処理を意図する画像をその識別コード
をモニタ７の表示画面上にキーボードを介して入力する
ことにより、統轄コンピュータ９が光ディスク１０から
検索してモニタ７上に表示する。

この際、第７図（ａ）に示す如く、モニタ７の表示両面
７０上には有効画像範囲７（１）より具体的にはレーザ
プリンタ１１により写真として印写される場合の範囲が
表示されている。そして、検索された画像ＩＭは有効画
像範囲７１の中央に表示されるようにデフォルトされて
いる。

Ｓ３は明暗分布分析のステップである。このステップＳ
３では、上述のステップＳ２において検索された画像の
明暗分布の分析が行われる。

この処理は、下記式によりそれぞれの画像のＸ軸、Ｙ輪
画方向の各ラインについての平均画素濃度値が求められ
る。

ｘ　１１）菖 但し、ＤＩＸ軸方向個々の画素濃度値 ＤｒｓＹ軸方向個々の画素濃度値 ｘ（１）：Ｘ軸方向各ラインの平均濃度値ｙ（１）ｎ　
Ｙ軸方向各ラインの平均濃度値！　−０，１，２・・・
Ｅ Ｅ：各ラインの最終画素番号 Ｓ４は画像の貼付けのステップである。このステップＳ
４では、上述のステップｓ３においてモニタ７に表示さ
れた画像を有効画像範囲７１内のどこに位置させるかを
決定する。言わば、通常の写真をアルバム台紙に貼付け
る処理と同等の操作である。

具体的には、キーボードまたはマウスの操作により、画
像ＩＮの中心を位置させるべき点を、たとえば第７図−
）に示す如（、クロスラインカーソル７２の交点で指示
することにより、第７図（Ｃ）に示す如く、画像１片が
その中心を一致させるように移動して位置決めされる。

Ｓ５は回転のステップである。このステップｓ５では、
後述するステップＳ６での画像の接合等のために画像の
回転を行う、具体的には、第７図（ｄｌに示す如（、回
転されるべき画像ＩＭの回転中心Ｃをまず指定し、この
回転中心Ｃを通る２本の直線ＬＳ。

Ｌｌｌにより回転の始点と終点とを指定する。これによ
り、第７図（ｅ）に示す如く、画像ＩＭは直線ＬＳから
ＬＥへ中心Ｃ廻りに回転される４、なお回転の結果、原
画像ＩＭの領域外となった部分Φ画素は捨てられ、原画
像ＩＭの領域で回転後の画像のｆｉＩ琥から外れた部分
の画素は総て“０１（白画素）に変換される。

Ｓ６は接合のステップである。このステップＳ６では、
二つの画像の接合が行われる。

まず第７図（ｆｌに示す如く、前述のステップＳ２の操
作により接合対象の二つの画像ＩＭＡ及びＩＭＢを有効
画像範囲７１上に表示しておく、そして第７図（瞬に示
す如（、一方の画像（この場合１よ画像ＩＭＢ）を前述
のステップＳ４の貼付けの操作、の場合と同様に移動さ
せτ両画、像ＩＦＩＡ及びＩＭＢのオーバラップ部分を
重ね合わせる。なおこの際に必要ならば上述のステップ
Ｓ５の回転の・操作によりいずれか一方・または双方の
画像を回転させる処理を行っておく。

次に第７図（ｇ）に示す如く、両画像の消去の対象とす
る・領域を指定するための２切断用長方形ＳＱをその有
効画像範囲７１上で左上と右下の２点を指定することに
より決定する。そしてこの切断用長方形ＳＱ中の２点を
指定することにより両画像ＩＭＡ及びＩＭＢを接合する
ための接合線ＬＣを決定する。更に、両画像ＩＭＡ及び
ＩＭＢの接合線ＬＣのいずれの領域を残して接合するか
を指定することにより、両画像ＨＩＡ及びＩＭＢの不要
部分が消去されて、第７図Ｔｈｌに示す如く、両画像Ｉ
ＭＡとＩＭＢとが接合された画像１１’ＩＣが作成され
る。

Ｓ７は画像保存のステップであり、上述の種々の操作に
より作成された薪たな画像を光ディスク１０に格納して
保存する処理を行う Ｓ８は印写のステップであり、光ディスク１０に格納さ
れてい、る各画像情報あるいは上述のようにして新たに
作成されモニタ７に表示されている画像をレーザプリン
タ１１に印写させるための処理を行う。

〔発明の効果〕

以上に詳述した。如く本発明によれば、従来の通常の写
真の切り貼りにより複数画像を接合した場合に生じる各
画像間の濃度の差あるいは接合部分での不連続性等が解
消されて最終的に得られる写真の画像品質が向上し、ま
たフィルム、処理薬品等の消耗品が不要となり、更に作
業に熟練をそれ程は要さない等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の詳細な説明図であり、第１
図は接合対象となる二つの画像及びその上に存在する同
一の２点を示す模式図、第２図は二つの画像を同一の１
点で重合わせた状態を示す模式図、第３図は二つの画像
を接合する際にそれぞれのいずれの領域を選択するかを
示す模式図、第４図ｆａｌ　、　’　（ｂ）は二つの画
像の明暗レベルを示す模式図、第５図は本発明方法を実
施するための装置構成を示すブロック図、第６図は本発
明方法の手順を示すフローチャート、第７図ｔａ＋〜（
ｈｌは本発明方法の手順を示す表示画面の模式図である
。 ２・・・ＩＴＶカメラ　　３・・・ＣＣＤスキャナ　　
４・・・ＥＰＭ＾　　５・・・Ｓｌｌ：Ｍ　　？・・・
モニタ　　９・・・統轄コンピュータ　　１０・・・光
ディスク ＩＭＡ、ＩＭＢ・・・画像　ａ、ａ’ ｂ、ｂ’・・・二つの画像上の同 一点　　ＬＣ・・・接合線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）階調を有し、相互にオーバラップして撮像された
   複数のディジタル画像を接合する方法において、 接合対象の二つの画像それぞれにおける共通の２点を任
   意に抽出し、 それぞれの画像において前記２点間を結ぶ直線を接合線
   として両画像を接合すると共に、接合対象の各画像の明
   暗分布の平均を求めて各画像の階調補正を行うことを特
   徴とするディジタル画像の接合方法。