JP6377171B2 - 画像処理装置、内視鏡装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
まず本実施形態の手法について説明する。近年、複数の異焦点画像を合成して全焦点画像を生成する手法が用いられている。例えば、撮像部からの距離が近い位置にフォーカスが合っている第1の画像と、当該第1の画像と比較した場合に、撮像部からの距離が遠い位置にフォーカスが合っている第2の画像を、複数の異焦点画像として取得しておく。ここで、撮像部からの距離が近い位置にフォーカスが合っているとは、合焦物***置が撮像部に近い、と言い換えることが可能である。また、第1の画像と第2の画像の画角(撮像される被写体の範囲)は基本的に同一となる。
図1に本実施形態に係る画像処理装置300、及び当該画像処理装置300を含む内視鏡装置(広義には電子機器)のシステム構成例を示す。図1に示したように、内視鏡装置は、光源部100と、撮像部200と、画像処理装置300と、撮像制御部400と、照明光色情報取得部500を含む。ただし、画像処理装置300及び内視鏡装置は図1の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。例えば、図1では撮像制御部400と、照明光色情報取得部500を、画像処理装置300とは別体の構成としたが、画像処理装置300が撮像制御部400及び照明光色情報取得部500を含むものとしてもよい。
I’(x) = MS(x)×I1(x) + {1-MS(x)}×I2(x) ・・・・・(4)
図11に本実施形態に係る第2の合成マップ算出部324の構成例を示す。図11以外は第1実施例と同様の構成となる。図11と図1からわかるように、本実施形態では第1の実施形態の第2の合成マップ算出部324に対して、時系列方向加重調整部3244が追加された構成となっている。
図14に本実施形態に係る内視鏡装置の構成例を示す。図14に示したように、本実施形態の内視鏡装置は、図1に示した第1の実施形態と比較した場合に、閾値判定部328が追加されており、第1の合成マップ用フレームメモリ323が、第2の合成マップ用フレームメモリ329に置き換えられている。また、第2の合成マップ算出部324が、合成マップ加重算出部3245と、合成マップ時系列平滑化処理部3246と、合成マップ読出し制御部3243とを含むものに変更されている。
MS0(x) = W0(x)×MF0(x) + W1(x)×MS1(x) ・・・・・(6)
121 Rフィルタ、122 Gフィルタ、123 Bフィルタ、
130 回転駆動部、200 撮像部、210 光学系、
220 撮像素子、230 A/D変換部、240 撮像用フレームメモリ、
300 画像処理装置、310 画像取得部、320 処理部、
321 周波数成分算出部、322 第1の合成マップ算出部、
323 第1の合成マップ用フレームメモリ、
324 第2の合成マップ算出部、325 画像合成処理部、
326 合成画像用フレームメモリ、327 同時化処理部、
328 閾値判定部、329 第2の合成マップ用フレームメモリ、
400 撮像制御部、500 照明光色情報取得部、
3241 第1の合成マップ加重算出部、
3242 第1の合成マップ時系列平滑化処理部、
3243 合成マップ読出し制御部、3244 時系列方向加重調整部、
3245 合成マップ加重算出部、3246 合成マップ時系列平滑化処理部、
3271 フルカラー画像生成部、3272 合成画像読出し制御部
Claims (15)
- 第1〜第N(Nは2以上の整数)のフレームを1周期として、面順次方式で撮像を行う撮像部から撮像画像を取得する画像取得部と、
合成マップに基づいて、撮像された撮像画像を合成する合成処理を行う処理部と、
を含み、
前記画像取得部は、
第i(iは1≦i≦Nを満たす整数)のフレームにおける前記撮像部の撮像により、合焦物***置の異なる複数の前記撮像画像を取得し、
前記処理部は、
前記第iのフレームで撮像された前記合焦物***置の異なる複数の前記撮像画像に基づいて、第1の合成マップを求め、
前記処理部は、
前記第iのフレームで求められた前記第1の合成マップと、前記第iのフレームとは異なる第k(kは1≦k≦N、k≠iを満たす整数)のフレームで求められた前記第1の合成マップとに基づいて、第2の合成マップを求め、
前記第2の合成マップに基づいて、前記第iのフレームで撮像された前記合焦物***置の異なる前記複数の画像を合成する前記合成処理を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記処理部は、
前記第iのフレームで求められた前記第1の合成マップと、前記第iのフレームよりも時間的に過去のフレームである前記第kのフレームで求められた前記第1の合成マップとに基づいて、前記第2の合成マップを求め、
前記第2の合成マップに基づいて、前記第iのフレームで撮像された前記合焦物***置の異なる前記複数の画像を合成する前記合成処理を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1又は2において、
前記処理部は、
前記第iのフレームの前記第1の合成マップと、前記第kのフレームの前記第1の合成マップとを、所与の重み情報を用いて重みづけして合成することで、前記第iのフレームにおける前記第2の合成マップを求めることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項3において、
前記処理部は、
前記第iのフレームに対して時間的に近いフレームで求められた前記第1の合成マップの重みを大きくする前記重み情報を用いて、前記第2の合成マップを求めることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項3において、
前記処理部は、
前記第iのフレームで撮像された前記合焦物***置の異なる複数の前記撮像画像のそれぞれから評価値を求め、求められた前記評価値と所与の閾値を用いた閾値判定処理の結果に基づいて、前記重み情報を設定することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項5において、
前記処理部は、
前記撮像画像のうち、前記評価値が前記閾値より大きいと判定された第1の領域では、第1の重み情報を設定し、前記第1の重み情報を用いて、前記第1の領域で用いられる前記第2の合成マップを求め、
前記撮像画像のうち、前記評価値が前記閾値以下であると判定された第2の領域では、前記第1の重み情報とは異なる第2の重み情報を設定し、前記第2の重み情報を用いて、前記第2の領域で用いられる前記第2の合成マップを求めることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項3において、
前記撮像部は、
R,G,Bの3フレームを1周期として、面順次方式で撮像を行い、
前記処理部は、
Rのフレームに対応する前記第1の合成マップに比べて、Gのフレーム又はBのフレームに対応する前記第1の合成マップの重みを大きくする前記重み情報を設定することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1乃至7のいずれかにおいて、
前記処理部は、
第j(jは1≦j≦N、j≠i、j≠kを満たす整数)のフレームで求められた前記第1の合成マップと、前記第iのフレームで求められた前記第2の合成マップとに基づいて、前記第jのフレームにおける前記第2の合成マップを求めることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項8において、
前記第jのフレームは、前記第iのフレームと時間的に隣り合うフレームであることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1乃至9のいずれかにおいて、
前記処理部は、
前記第iのフレームで求められた前記第1の合成マップと、第1〜第i−1のフレーム、及び第i+1〜第Nのフレームで求められた前記第1の合成マップとに基づいて、前記第iのフレームにおける前記第2の合成マップを求めることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1乃至10のいずれかにおいて、
前記処理部は、
前記第2の合成マップに基づいて、前記第iのフレームで撮像された前記合焦物***置の異なる複数の前記撮像画像を合成する前記合成処理により第iの合成画像を生成し、
前記第1〜第Nのフレームに対応する第1〜第Nの合成画像を合成することで、出力画像を生成することを特徴とする画像処理装置。 - R,G,Bの3フレームを少なくとも含む第1〜第N(Nは3以上の整数)のフレームを1周期として、面順次方式で撮像を行う撮像部から撮像画像を取得する画像取得部と、
合成マップに基づいて、撮像された撮像画像を合成する合成処理を行う処理部と、
を含み、
前記画像取得部は、
第i(iは1≦i≦Nを満たす整数)のフレームにおける前記撮像部の撮像により、合焦物***置の異なる複数の前記撮像画像を取得し、
前記第iのフレームが前記Rに対応するフレームの場合に、
前記処理部は、
前記Gに対応するフレームで求められた前記合成マップ及び前記Bに対応するフレームで求められた前記合成マップの少なくとも一方に基づいて、前記Rに対応する前記第iのフレームでの前記合成マップを求め、
前記処理部は、
前記合成マップに基づいて、前記第iのフレームで撮像された前記合焦物***置の異なる前記複数の画像を合成する前記合成処理を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1乃至12のいずれかに記載の画像処理装置と、
前記撮像部と、
を含むことを特徴とする内視鏡装置。 - 第1〜第N(Nは2以上の整数)のフレームを1周期として、面順次方式で撮像を行う撮像部から、第i(iは1≦i≦Nを満たす整数)のフレームにおいて合焦物***置の異なる複数の撮像画像を取得し、
前記第iのフレームで撮像された前記合焦物***置の異なる複数の前記撮像画像に基づいて、第1の合成マップを求め、
前記第iのフレームで求められた前記第1の合成マップと、前記第iのフレームとは異なる第k(kは1≦k≦N、k≠iを満たす整数)のフレームで求められた前記第1の合成マップとに基づいて、第2の合成マップを求め、
前記第2の合成マップに基づいて、前記第iのフレームで撮像された前記合焦物***置の異なる前記複数の画像を合成する合成処理を行うことを特徴とする画像処理方法。 - R,G,Bの3フレームを少なくとも含む第1〜第N(Nは3以上の整数)のフレームを1周期として、面順次方式で撮像を行う撮像部から、第i(iは1≦i≦Nを満たす整数)のフレームにおいて、合焦物***置の異なる複数の撮像画像を取得し、
前記第iのフレームが前記Rに対応するフレームの場合に、
前記Gに対応するフレームで求められた合成マップ及び前記Bに対応するフレームで求められた前記合成マップの少なくとも一方に基づいて、前記Rに対応する前記第iのフレームでの前記合成マップを求め、
前記合成マップに基づいて、前記第iのフレームで撮像された前記合焦物***置の異なる前記複数の画像を合成する合成処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
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