JPWO2018021035A1 - 画像処理装置および方法、内視鏡システム、並びにプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
〈内視鏡システムの構成例〉
図1は、本技術を適用した内視鏡システムの一実施の形態の構成例を示す図である。
次に、図1に示した内視鏡システム11の機能的な構成例について説明する。図2は、内視鏡システム11の機能的な構成例を示す図である。なお、図2において図1における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
続いて、図2に示した内視鏡システム11のより具体的な処理の例について説明する。
次に、図7のフローチャートを参照して、内視鏡システム11が出力画像を生成する処理の流れについて説明する。すなわち、以下、図7のフローチャートを参照して、内視鏡システム11による撮像処理について説明する。
〈動き検出について〉
また、第1の実施の形態では、光源装置23としてRGB白色光を発光するレーザ光源を用いる例について説明した。しかし、光源装置23は、例えばR、G、およびBの各色成分のレーザを順次パルス発光可能なレーザ光源などとされてもよい。
次に、内視鏡システム11においてR、G、およびBの各色成分の光を順番にパルス発光する場合に行われる処理について説明する。すなわち、以下、図10のフローチャートを参照して、内視鏡システム11による撮像処理について説明する。
〈動き検出について〉
ところで、以上においては、観察用の出力画像を生成するための入力画像から被写体の動きを検出する例について説明したが、出力画像を生成するための入力画像と、動き検出に用いる画像(以下、検出用画像とも称する)とを異なる画像とするようにしてもよい。より詳細には、入力画像と検出用画像とを同じ動画像の異なる時刻の画像としてもよい。
次に、内視鏡システム11において1フレーム期間を入力画像を得るためのフィールドと、検出用画像を得るためのフィールドとに分ける場合に行われる処理について説明する。すなわち、以下、図12のフローチャートを参照して、内視鏡システム11による撮像処理について説明する。
〈動き検出について〉
また、通常発光を行って入力画像を得る期間と、パルス発光を行って検出用画像を得る期間とを分ける場合、基本的には通常発光を行い、必要に応じて一時的にパルス発光を行うようにしてもよい。
次に、内視鏡システム11において通常発光を行うフレームの間に、適宜、パルス発光を行うフレームを挿入する場合に行われる処理について説明する。すなわち、以下、図14のフローチャートを参照して、内視鏡システム11による撮像処理について説明する。
〈動き検出について〉
なお、以上においてはフレームごとやフィールドごとに、通常発光を行うか、またはパルス発光を行うかを切り替える例について説明した。しかし、例えば通常発光により出力する光と、パルス発光により出力する光とを異なる波長成分の光とすれば、同時に発光を行うことが可能である。
次に、内視鏡システム11において1フレーム期間に通常発光とパルス発光を行う場合に行われる処理について説明する。すなわち、以下、図17のフローチャートを参照して、内視鏡システム11による撮像処理について説明する。
〈内視鏡システムの機能的な構成例〉
ところで、本技術を適用した内視鏡システム11は声帯観察を行う場合にも有用である。
次に、声帯観察を行う場合に内視鏡システム11により行われる処理について説明する。すなわち、以下、図20のフローチャートを参照して、内視鏡システム11による撮像処理について説明する。
また、本技術は、例えば図1に示した内視鏡システム11を用いて内視鏡手術を行う内視鏡手術システムにも適用することができる。そのような場合、内視鏡手術システムは、例えば図22に示すように構成される。すなわち、図22は、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システム500の概略的な構成の一例を示す図である。
支持アーム装置527は、ベース部529から延伸するアーム部531を備える。図示する例では、アーム部531は、関節部533a、533b、533c、及びリンク535a、535bから構成されており、アーム制御装置545からの制御により駆動される。アーム部531によって内視鏡501が支持され、その位置及び姿勢が制御される。これにより、内視鏡501の安定的な位置の固定が実現され得る。
内視鏡501は、先端から所定の長さの領域が患者571の体腔内に挿入される鏡筒503と、鏡筒503の基端に接続されるカメラヘッド505と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒503を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡501を図示しているが、内視鏡501は、軟性の鏡筒503を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
CCU539は、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等によって構成され、内視鏡501及び表示装置541の動作を統括的に制御する。具体的には、CCU539は、カメラヘッド505から受け取った画像信号に対して、例えば現像処理(デモザイク処理)等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。CCU539は、当該画像処理を施した画像信号を表示装置541に提供する。また、CCU539は、カメラヘッド505に対して制御信号を送信し、その駆動を制御する。当該制御信号には、倍率や焦点距離等、撮像条件に関する情報が含まれ得る。
ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のコンピュータなどが含まれる。
光源を制御して撮像画像の露光期間に複数回パルス発光させる光源制御部と、
前記撮像画像上における被写体の動きを検出する動き検出部と
を備える画像処理装置。
(2)
前記撮像画像は生体の画像である
(1)に記載の画像処理装置。
(3)
前記動き検出部は、1つの前記撮像画像に基づいて、前記動きとして動きベクトルの各成分の大きさを検出する
(1)または(2)に記載の画像処理装置。
(4)
前記光源制御部は、各前記パルス発光時に同じ波長成分の光が出力されるように前記光源を制御する
(3)に記載の画像処理装置。
(5)
前記動き検出部は、複数の前記撮像画像に基づいて、前記動きとして前記動きベクトルの方向をさらに検出する
(4)に記載の画像処理装置。
(6)
前記動きの検出結果に基づいて、前記撮像画像に対する動き補正を行う動き補正部をさらに備える
(4)また(5)に記載の画像処理装置。
(7)
前記動きの検出結果に基づいて、前記動きのない時刻の前記撮像画像から前記被写体の画像を生成する画像生成部をさらに備える
(3)または(4)に記載の画像処理装置。
(8)
前記光源制御部は、継続して前記波長成分の光が出力される露光期間と、複数回の前記パルス発光が行われる露光期間とが設けられるように前記光源を制御する
(4)または(5)に記載の画像処理装置。
(9)
前記動き検出部は、複数回の前記パルス発光が行われる露光期間の前記撮像画像に基づいて前記動きを検出し、
前記動きの検出結果に基づいて、継続して前記波長成分の光が出力される露光期間の前記撮像画像に対する動き補正を行う動き補正部をさらに備える
(8)に記載の画像処理装置。
(10)
前記光源制御部は、継続して前記波長成分の光が出力される露光期間と、複数回の前記パルス発光が行われる露光期間とが交互に設けられるように前記光源を制御する
(8)または(9)に記載の画像処理装置。
(11)
前記光源制御部は、複数回の前記パルス発光が行われる露光期間が不等間隔に設けられるように前記光源を制御する
(8)または(9)に記載の画像処理装置。
(12)
前記光源制御部は、複数回の前記パルス発光のそれぞれにおいて、互いに異なる波長成分の光が出力されるように前記光源を制御する
(1)または(2)に記載の画像処理装置。
(13)
前記動き検出部は、1つの前記撮像画像から得られる前記波長成分ごとの画像に基づいて、前記動きとして動きベクトルを検出する
(12)に記載の画像処理装置。
(14)
前記光源制御部は、前記撮像画像とは異なる前記被写体の入力画像の露光期間中、継続して所定波長成分の光が出力されるように前記光源とは異なる他の光源を制御するとともに、前記入力画像の露光期間の少なくとも一部を含む期間において複数回のパルス発光により前記所定波長成分とは異なる他の波長成分の光が出力されるように前記光源を制御し、
前記撮像画像を撮像する第1の撮像部と、
前記入力画像を撮像する第2の撮像部と、
前記被写体からの光を光学的に分離させ、分離させた前記光の一部を前記第1の撮像部に入射させるとともに、分離させた前記光の他の一部を前記第2の撮像部に入射させる分離素子と
をさらに備える(1)乃至(3)の何れか一項に記載の画像処理装置。
(15)
前記動きの検出結果に基づいて、前記入力画像に対する動き補正を行う動き補正部をさらに備える
(14)に記載の画像処理装置。
(16)
前記光源制御部は、パルス発光の周期を変化させながら、複数の異なる周期で前記光源をパルス発光させ、
前記動き検出部は、前記複数の異なる周期ごとに得られた前記撮像画像のコントラストの度合いに基づいて、前記被写体の振動の周期を前記動きとして検出する
(1)または(2)に記載の画像処理装置。
(17)
前記光源制御部は、前記動きの検出後、前記動きの検出結果に応じた周期で前記光源をパルス発光させる
(16)に記載の画像処理装置。
(18)
光源を制御して撮像画像の露光期間に複数回パルス発光させ、
前記撮像画像上における被写体の動きを検出する
ステップを含む画像処理方法。
(19)
光源を制御して撮像画像の露光期間に複数回パルス発光させ、
前記撮像画像上における被写体の動きを検出する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
(20)
パルス発光可能な光源と、
前記光源を制御して撮像画像の露光期間に複数回パルス発光させる光源制御部と、
前記撮像画像を撮像する撮像部と、
前記撮像画像上における被写体の動きを検出する動き検出部と
を備える内視鏡システム。
Claims (20)
- 光源を制御して撮像画像の露光期間に複数回パルス発光させる光源制御部と、
前記撮像画像上における被写体の動きを検出する動き検出部と
を備える画像処理装置。 - 前記撮像画像は生体の画像である
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記動き検出部は、1つの前記撮像画像に基づいて、前記動きとして動きベクトルの各成分の大きさを検出する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記光源制御部は、各前記パルス発光時に同じ波長成分の光が出力されるように前記光源を制御する
請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記動き検出部は、複数の前記撮像画像に基づいて、前記動きとして前記動きベクトルの方向をさらに検出する
請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記動きの検出結果に基づいて、前記撮像画像に対する動き補正を行う動き補正部をさらに備える
請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記動きの検出結果に基づいて、前記動きのない時刻の前記撮像画像から前記被写体の画像を生成する画像生成部をさらに備える
請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記光源制御部は、継続して前記波長成分の光が出力される露光期間と、複数回の前記パルス発光が行われる露光期間とが設けられるように前記光源を制御する
請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記動き検出部は、複数回の前記パルス発光が行われる露光期間の前記撮像画像に基づいて前記動きを検出し、
前記動きの検出結果に基づいて、継続して前記波長成分の光が出力される露光期間の前記撮像画像に対する動き補正を行う動き補正部をさらに備える
請求項8に記載の画像処理装置。 - 前記光源制御部は、継続して前記波長成分の光が出力される露光期間と、複数回の前記パルス発光が行われる露光期間とが交互に設けられるように前記光源を制御する
請求項8に記載の画像処理装置。 - 前記光源制御部は、複数回の前記パルス発光が行われる露光期間が不等間隔に設けられるように前記光源を制御する
請求項8に記載の画像処理装置。 - 前記光源制御部は、複数回の前記パルス発光のそれぞれにおいて、互いに異なる波長成分の光が出力されるように前記光源を制御する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記動き検出部は、1つの前記撮像画像から得られる前記波長成分ごとの画像に基づいて、前記動きとして動きベクトルを検出する
請求項12に記載の画像処理装置。 - 前記光源制御部は、前記撮像画像とは異なる前記被写体の入力画像の露光期間中、継続して所定波長成分の光が出力されるように前記光源とは異なる他の光源を制御するとともに、前記入力画像の露光期間の少なくとも一部を含む期間において複数回のパルス発光により前記所定波長成分とは異なる他の波長成分の光が出力されるように前記光源を制御し、
前記撮像画像を撮像する第1の撮像部と、
前記入力画像を撮像する第2の撮像部と、
前記被写体からの光を光学的に分離させ、分離させた前記光の一部を前記第1の撮像部に入射させるとともに、分離させた前記光の他の一部を前記第2の撮像部に入射させる分離素子と
をさらに備える請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記動きの検出結果に基づいて、前記入力画像に対する動き補正を行う動き補正部をさらに備える
請求項14に記載の画像処理装置。 - 前記光源制御部は、パルス発光の周期を変化させながら、複数の異なる周期で前記光源をパルス発光させ、
前記動き検出部は、前記複数の異なる周期ごとに得られた前記撮像画像のコントラストの度合いに基づいて、前記被写体の振動の周期を前記動きとして検出する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記光源制御部は、前記動きの検出後、前記動きの検出結果に応じた周期で前記光源をパルス発光させる
請求項16に記載の画像処理装置。 - 光源を制御して撮像画像の露光期間に複数回パルス発光させ、
前記撮像画像上における被写体の動きを検出する
ステップを含む画像処理方法。 - 光源を制御して撮像画像の露光期間に複数回パルス発光させ、
前記撮像画像上における被写体の動きを検出する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。 - パルス発光可能な光源と、
前記光源を制御して撮像画像の露光期間に複数回パルス発光させる光源制御部と、
前記撮像画像を撮像する撮像部と、
前記撮像画像上における被写体の動きを検出する動き検出部と
を備える内視鏡システム。
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