[发明专利]成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种成像装置，尤其涉及一种能够将对待检查的物 体进行拍摄的摄像机所产生的移动画面图像显示在比摄像机实际视 场更宽的视场中的镶嵌图像上的成像装置。

背景技术

在相关领域中，图像镶嵌通常指的是这样的技术：通过在改变 视场的同时组合多个所拍摄的静止图像来产生一张视场比摄像机实 际视场更宽的宽视场图像。在诸如对由物镜放大的拍摄对象进行拍摄 的数字显微镜之类的成像装置的情况下，可以通过移动其上固定了待 检查物体的可移动载物台来改变视场。这种宽视场图像被称为镶嵌图 像，其通过在根据图像之间的相对位置以这种方式改变视场的同时对 多个所拍摄的静止图像进行耦合来生成。

例如，在配备了对可移动载物台的位置进行检测的传感器并自 动拍摄由用户指定的拍摄范围的已知成像装置的情况下，通过可移动 载物台的控制信息判断图像之间的相对位置关系并进行静止图像的 组合。在这种成像装置中，当指定了拍摄范围并一旦开始拍摄时，该 流程中间不能改变拍摄范围。另外，需要高度准确地检测可移动载物 台的位置，因此存在系统配置变得复杂和成本很高的问题。

另一方面，还有一种通过组合图像与静止图像间的图案匹配来 判断图像间相对位置关系的成像装置。然而，还没有这样一种成像装 置，其能够在使用户确定在拍摄期间的视场与在显示单元上图像生成 期间的镶嵌图像之间的位置关系的同时获取静止图像并将静止图像 与镶嵌图像耦合。因此，能够想象一种成像装置，其中在将拍摄过程 中的视场显示为镶嵌图像上的移动图像的同时，在用户指定的定时处 获取静止图像并将该静止图像组合到镶嵌图像。然而，在通过这些图 像之间的图案匹配来判断在镶嵌图像与构成移动画面图像的帧图像 之间的相对位置、并且将移动画面图像显示在镶嵌图像上的情况下， 如果帧图像的定位失败，则会存在这样的问题：拍摄期间的视场与图 像生成期间的镶嵌图像之间的位置关系变得不清楚。

发明内容

已经考虑到上述情况做出了本发明，本发明的目的是提供一种 能够容易地识别拍摄期间的视场与图像生成期间的镶嵌图像之间的 位置关系而无需使系统构造变得复杂的成像装置。更具体地，本发明 另一个目的是提供这样一种成像装置，其能够容易地发现它在将拍摄 期间的视场作为移动画面图像显示在镶嵌图像上的适当位置处的情 况下对帧图像定位的失败。另外，本发明的另一目的是提供一种成像 装置，其能够容易地将拍摄期间的视场返回到能够定位的位置。

本发明第一方面的成像装置包括：可移动载物台，能够在固定 待检查物体的同时在两个不同方向上移动；摄像头，其与可移动载物 台相对布置，对待检查物体进行拍摄并产生由多个连续帧图像构成的 移动画面图像；镶嵌图像产生单元，其对由摄像头拍摄的不少于两个 静止图像进行组合，并产生视场比摄像头实际视场宽的镶嵌图像；特 征量提取单元，其从帧图像和镶嵌图像提取特征量；相对位置确定单 元，其通过比较特征量来确定帧图像与镶嵌图像之间的相对位置；和 活动图像显示单元，其根据相对位置的确定结果来更新帧图像相对于 镶嵌图像的显示位置，并将移动画面图像显示在镶嵌图像上，其中活 动图像显示单元在由相对位置确定单元确定帧图像定位成功时响应 于相对位置来改变显示位置，并在确定帧图像定位失败时对显示位置 进行固定。

在该成像装置中，通过比较从帧图像与从镶嵌图像提取的特征 量，确定了这些图像之间的相对位置，并根据确定结果在镶嵌图像上 显示移动画面图像；因此，可以将拍摄期间的视场显示为在图像生成 期间的镶嵌图像上的适当位置处的移动画面图像。根据这种配置，将 拍摄期间的视场作为移动画面图像显示在图像生成期间的镶嵌图像 上的适当位置处；因此，可以获取静止图像并将其耦合到镶嵌图像， 同时使用户确定拍摄期间的视场与图像生成期间的镶嵌图像之间的 位置关系。更具体地说，当帧图像定位成功时，响应于帧图像与镶嵌 图像之间的相对位置来改变移动画面图像的显示位置；另一方面，当 定位失败时，固定显示位置；因此，可以通过定位成功的最后帧图像 来固定显示位置。因此，在将拍摄期间的视场作为移动画面图像显示 在镶嵌图像上的适当位置处的情况下，即使定位失败之后移动了视 场，也可以在固定时保持移动画面图像的显示位置；因此，可以容易 地看出帧图像定位失败。此外，通过比较从帧图像与从镶嵌图像提取 的特征量来确定这些图像之间的相对位置；因此，可以防止系统配置 变得复杂。