超長焦点深度生体顕微画像計測システムの開発に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は, 微小物体表面の3次元表面形状計測と微小物体の超長焦点深度画像の合成が可能な3次元画像処理システムを開発することである. 具体的には,1.落射照明方式の顕微鏡, TVカメラ, 試料ステージ移動用のステッピングモーター, 画像入力装置を搭載したパーソナルコンピュータ, および大規模な数値計算のためのエンジニアリングワークステーションにより構成される焦点系列顕微鏡画像処理装置を試作すること,2.局所分散が複数の極大位置を持つ場合の超長焦点深度画像の合成法と, 非点収差を持つ光学系を利用した微小物体の3次元形状計測法を考案し, その実行アルゴリズムを開発してそれらの方法の有用性を示す検討実験を行なうこと, である.今年度の研究で得られた成果は, 上に述べた3次元画像計測装置を開発し, 新しく考案した2つの3次元画像計測手法の有効性を実験的に確かめることができたことである. これらの2つの手法とは,1.局所分散の変化が複数の極大位置を持つ場合, 最前部と最後部の内いずれか一方の極大位置を計算し, 超長被写界深度画像を合成する方法,2.結像系にシリンドリカルレンズを挿入することにより実現された非点収差を持つ光学系を利用した微小物体の3次元形状計測法,である. 1.の手法は, アオミドロ等の生物試料とLSIのボンディングワイヤー等の工業製品の顕微鏡画像計測に, 2.の手法は, LSIパッケージ等の3次元形状計測に応用した. これらの手法は, 非接触であり, また測定を画像処理によって行なっているため複雑な光学系を必要とせず, システム全体がコンパクトであるという特長をもつ.