CN107847107B - 医疗用观察装置与医疗用观察方法 - Google Patents

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Abstract

[问题]为了根据要观察的频段来更适当地控制光学系统的焦点位置。[解决方案]一种医疗用观察装置设置有：计算单元，用于对成像元件的基于来自活体内被摄体的观察对象光的光接收结果且与多个相互不同的光谱分量对应的成像信号，应用与观察对象光的频段中的要观察的频段对应的多个光谱分量间的加权，并且基于应用了加权的成像信号来计算表示对焦程度的评估值；以及控制单元，用于基于评估值来控制光学系统中将来自被摄体的观察对象光的图像形成在成像元件上的至少一个光学构件的位置，从而控制光学系统的焦点位置。

Description

医疗用观察装置与医疗用观察方法
技术领域
本公开涉及一种医疗用观察装置和一种医疗用观察方法。
背景技术
近来，由于手术技术和手术设备的进步，频繁地进行用内窥镜或手术显微镜等医疗用观察装置观察患部的同时进行各种治疗的手术(也称为显微外科手术)。另外，这种医疗用观察装置不限于能够对患部进行光学观察的装置，还包括将由成像部(相机)等捕捉的患部的图像作为电子图像在显示器(例如，监视器)上显示的装置。
此外，像上面这种的一些成像部设置有自动对焦(AF)功能，自动使被摄体聚焦。例如，专利文献1公开了设置有自动对焦功能的内窥镜装置的示例。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP2012-110481A
发明内容
技术问题
为了使用内窥镜或手术显微镜等医疗用观察装置观察患部，已知的是所谓的特殊光观察，其将来自普通光(白色光)中的不同频段的光视为观察对象，例如，窄波段成像(NBI)、自发荧光成像(AFI)和红外成像(IRI)。
同时，利用这种特殊光观察时，根据将观察作为目标的频段，会在光学系统处于焦点时的位置(在下文中的有些情况下称作“对焦位置”)中发生未对准，并且在某些情况下难以获得清晰的被摄体图像。已知这种现象在使用特别是具有大色差的光学系统(例如，透镜)的情况下具有更容易显现的倾向。
因此，本公开提出了一种医疗用观察装置和一种医疗用观察方法，其能够根据作为观察对象的频段，在更有利方面控制光学系统的焦点位置。
问题的解决方案
根据本公开内容，提供了一种医疗用观察装置，包括：计算部，对来自图像传感器的基于有关来自活体内的被摄体的观察对象光的光接收结果且与多个不同光谱分量中的各光谱分量对应的成像信号，施加与观察对象光的频段之中的要观察的频段对应的多个光谱分量的权重，并且基于施加了权重的成像信号来计算表示对焦的程度的评估值；以及控制部，基于评估值来控制光学系统中的将来自被摄体的观察对象光的图像形成在图像传感器上的至少一个光学构件的位置，从而控制光学系统的焦点位置。
另外，根据本公开内容，提供了一种由处理器执行的医疗用观察方法，该医疗用观察方法包括：对来自图像传感器的基于有关来自活体内的被摄体的观察对象光的光接收结果的与多个不同光谱分量中的各光谱分量对应的成像信号，施加与观察对象光的频段之中的要观察的频段对应的所述多个光谱分量的权重，并且基于施加了权重的成像信号来计算表示对焦的程度的评估值；以及控制部，基于评估值来控制光学系统中的将来自被摄体的观察对象光的图像形成在图像传感器上的至少一个光学构件的位置，从而控制光学系统的焦点位置。
发明的有益效果
根据如上所述的本公开，提出了一种医疗用观察装置和医疗用观察方法，其能够根据要观察的频段在更适当的方面控制光学系统的焦点位置。
注意，上述效果不一定是限制性的。利用或代替上述效果，可以实现本说明书中描述的效果中的任何一种效果或者可以从本说明书中理解的其他效果。
附图说明
[图1]是用于说明应用根据本公开的实施例的医疗用观察装置的系统的示意性配置的示例的说明图。
[图2]是用于通过对比度方法说明AF操作的构思的说明图。
[图3]是用于说明由于色差而导致在对焦位置处发生未对准的原理的说明图。
[图4]是示出根据实施例的医疗用观察装置的功能配置的示例的框图。
[图5]是示出AF检波部的功能配置的示例的框图。
[图6]是示出根据实施例的医疗用观察装置的一系列处理的流程的示例的流程图。
[图7]是用于说明根据实施例的医疗用观察装置的应用例的说明图。
[图8]是示出被配置为根据实施例的医疗用观察装置的信息处理装置的硬件配置的示例配置的功能框图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的一个或多个优选实施例。在本说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略这些结构元件的重复说明。
在下文中，按照以下顺序进行说明。
1、系统配置
2、关于焦点位置的控制的调查研究
3、功能配置
4、处理
5、变形例
6、应用例
7、硬件配置
8、结论
<1、系统配置>
首先，将参考图1说明应用根据本实施例的医疗用观察装置的系统的配置示例。图1是用于说明应用根据本实施例的医疗用观察装置的系统的示意性配置的示例的说明图。
例如，图1示出了在医疗领域中作为过去的腹部手术的替代品而在腹部内窥镜手术中进行使用的内窥镜手术系统的示例。如图1所示，在腹腔内窥镜手术中，不是像过去那样通过切开腹壁来打开腹部，而是将称为套管针25a和25b的开孔器具附接到腹壁的几个地方，并且将腹腔镜(以下也称为内窥镜)11、能量治疗器具22和钳子23等器具穿过设置在套管针25a和25b中的孔而插入到人体内。接下来，在实时观察由内窥镜11视频捕捉的患部(例如，肿瘤)U的图像的同时，通过能量治疗器具22等进行切除患部U等治疗。注意，内窥镜11、能量治疗器具22和钳子23由医生、助手、镜操作人员(scopist)、机器人等把持。
在进行这种内窥镜手术的手术室内，设置搭载用于内窥镜手术的装置的手推车31、患者躺卧的病床33、脚踏开关35等。此外，例如，在推车31上，放置诸如相机控制单元(CCU)13、光源装置17、治疗器具用装置21、气腹装置24、显示装置15、记录器26和打印机27等装置，作为医疗设备。
通过内窥镜11的观察光学系统捕捉的患部U的图像信号经由相机电缆发送到CCU13。另外，CCU 13除了经由相机电缆与内窥镜11连接之外，还可以经由无线通信线路与内窥镜11连接。CCU 13对从内窥镜11输出的图像信号进行信号处理，将处理后的图像信号输出到显示装置15。根据这种配置，在显示装置15上显示患部U的内窥镜图像。
注意，CCU 13也可以将处理后的图像信号输出到记录器26，由此使记录器26将患部U的内窥镜图像作为图像数据(例如，运动图像数据)进行记录。另外，CCU 13也可以将处理后的图像信号输出到打印机27，由此使打印机27打印出患部U的内窥镜图像。
光源装置17经由导光电缆与内窥镜11连接，能够在各种波长的光之间进行切换的同时，将光照射在患部U上。注意，在一些情况下，例如，从光源装置17发射的光也用作辅助光。
治疗器具用装置21对应于高频输出装置，该高频输出装置例如将高频电流输出到利用电热切割患部U的能量治疗器具22。
另外，气腹装置24设置有送气与吸气机构，例如，用于将空气送入患者的腹部区域等体腔内。
脚踏开关35被配置为将医生或助手等人的脚踏操作作为触发信号来控制CCU 13、治疗器具用装置21等。
因此，上面参考图1描述可被称为内窥镜手术系统1的示意性系统配置的示例，作为应用根据本公开的实施例的医疗用观察装置的系统配置。
<2、关于焦点的位置控制的调查研究>
接下来，为了更容易理解根据本公开的实施例的医疗用观察装置的特征，将描述与由内窥镜11等中包括的成像部对焦点位置的控制相关的操作的概述，接下来，概述根据本实施例的医疗用观察装置的课题。
在一些情况下，包括在内窥镜11等中的成像部，设置有所谓的自动聚焦(AF)功能，其自动将被摄体集中到焦点。
通常，AF方法广义上分为主动方法和被动方法两种。例如，主动方法是通过将近红外光等照射到被摄体上并从中接收反射光来测量到被摄体的距离，并且基于测量出的距离移动在光学系统中包括的光学构件以使被摄体集中在焦点上，来进行对焦操作的方法。另一方面，被动方法是并非通过自发射测距光等，而是通过基于从捕捉的被摄体图像获得的信息来移动在光学系统中包括的光学构件，以使被摄体集中在焦点上来进行聚焦操作的方法。
另外，例如，称为对比度方法、相位差法、深度图方法和三角测量法等方法通常被称为AF方法。所有这些方法基于从捕捉的被摄体图像获得的信息进行对焦操作，并且尤其可以作为被动AF方法而应用。
例如，图2是用于通过对比度方法说明AF操作的构思的说明图。在图2中，横轴示意性地表示成像部的光学系统中的用于控制焦点位置的光学构件(换言之，聚焦透镜)的光轴方向上的位置(在下文中某些情况下称为“聚焦透镜位置”)。而且，纵轴表示成像部控制焦点位置所参考的AF评估值。注意，在对比度方法中，被摄体图像的对比度相当于AF评评估值。换言之，在图2中，附图标记g11示意性地表示被摄体图像的对比度与聚焦透镜位置对应地变化的示例。另外，附图标记p11指出对比度最大的对焦透镜位置，换言之，对焦位置(in-focus position，焦点对准位置)。
例如，成像部在移动聚焦透镜的位置的同时评估从被摄体图像计算出的AF评估值(对比度)，并且搜索AF评估值最大的对焦透镜位置(换言之，对焦位置)。随后，成像部通过将聚焦透镜移动到所找到的对焦位置，使被摄体集中到焦点上。
注意，通过其他方法时，虽然用作AF评估值的参数和评估AF评估值的方法不同，但是从被摄体图像计算AF评估值并基于该AF评估值指定对焦位置的基本思想与对比度方法相似。鉴于以上情况，在以下描述中，在与焦点位置的控制有关的描述中，应用对比度方法作为AF的方法的情况将作为示例来描述。
同时，为了利用内窥镜系统或手术显微镜等医疗用观察装置观察患部，已知有所谓的特殊光观察，其将来自普通光(白色光)的不同频段的分量作为观察对象，例如，引用窄频段成像(NBI)，作为特殊光观察的示例。
在窄频段成像中，例如，蓝色光和绿色光频段中分别包括的窄频段光作为辅助光照射到被摄体上，并且从被摄体反射回的光中，基于绿色分量的光(绿色光)和蓝色分量的光(蓝色光)，生成被摄体的图像。蓝色光和绿色光特别容易被血液中的血红蛋白吸收。为此，窄频段成像的情况下，通过利用这种特性，例如，能够更清楚地对血管等进行成像，而不使用例如颜料等着色。
另外，作为特殊光观察的其他示例，可以引用通过观察来自活体或非活体材料的荧光或磷光现象来观察对象的自发荧光成像(AFI)以及将红外光视为观察的对象的红外成像(IRI)等方法。注意，由于这些观察方法通常是已知的，因此将会减少或省略详细描述。
通过这种特殊光观察，根据作为观察对象的频段而在对焦位置上发生未对准，并且在某些情况下，难以获得清晰的被摄体图像。已知这种现象特别在使用具有大色差的光学系统(例如，透镜)的情况下具有更容易显现的倾向。
例如，图3是用于说明由于色差而导致在对焦位置处发生未对准的原理的说明图。特别地，在图3所示的示例中，为了使说明便于理解，示意性地示出了具有大色差的光学系统(透镜)的情况的示例。
如图3所示，在透射和折射光线的物质(换言之，诸如透镜等光学系统)中，折射率不是恒定的，并且根据光线的波长(频率)而不同。具体而言，如图3所示，光线的波长越短(光线的频率越高)，折射率越高。由于该原因，如图3所示，例如，与具有较短波长的紫外光相比，波长比紫外光长的白色光和红外光在更远离光学系统的位置聚焦。
根据这种特性，例如，在将红外光视为观察对象的情况下，即使与观察普通光(白色光)的情况类似，在基于针对普通光的检测结果而计算出的AF评估值的基础上来控制聚焦透镜位置，也不一定获得较清晰的被摄体图像。如前所述，这种现象在具有较大色差的光学系统中往往更容易显现。
因此，根据本实施例的医疗用观察装置提出一种机制，即使在使用具有较大的色差的光学系统的情况下，也能够根据观察对象的频段，以更有利的方面控制光学系统的焦点位置。注意，下面将更详细地描述根据本实施例的医疗用观察装置。
<3、功能配置>
首先，将参考图4来描述根据本实施例的医疗用观察装置的功能配置的示例。图4是示出根据本实施例的医疗用观察装置的功能配置的示例的框图，并且示出了特别注重于捕捉观察目标(被测体)的图像并显示图像的过程的功能配置的示例。
如图4所示，根据本实施例的医疗用观察装置100包括成像部110(例如，摄像头)和控制部130。另外，医疗用观察装置100也可以包括光源部170。例如，在图4所示的医疗用观察装置100可以被配置为图1所示的内窥镜手术系统1。换言之，例如，图4所示的成像部110、控制部130以及光源部170分别对应于图1所示的内窥镜手术系统1中的内窥镜11、CCU 13和光源装置17。另外，虽然在图4中未示出，医疗用观察装置100也可以包括与图1所示的内窥镜手术系统1中的显示装置15对应的诸如显示器等的显示部。
成像部110对应于捕捉诸如运动图像或静止图像等图像的配置，如通常所称的相机等。具体地，例如，成像部110包括成像光学系统(例如，一系列透镜组)111和图像传感器114。另外，成像部110包括变焦透镜驱动部115、聚焦透镜驱动部116、驱动系统控制部117和图像传感器驱动部118。
成像光学系统111在图像传感器114的成像面上形成被摄体的光学图像。成像光学系统111例如包括变焦透镜112和聚焦透镜113。注意，在图4所示的示例中，代表性地仅示出了变焦透镜112和聚焦透镜113，但是成像光学系统111还可以包括各种类型的光学构件，例如，其他透镜和滤光器。适当地调整在成像光学系统111中包括的光学构件的类型和数量以及每个光学构件的光学特性等特征，使得被摄体的光学图像通过成像光学系统111而形成在图像传感器114的成像面上。
变焦透镜112是用于调整成像光学系统111的放大倍率的透镜。变焦透镜112被配置为可在光轴上移动，并且通过控制变焦透镜112在光轴上的位置，调整成像光学系统111的放大倍率。注意，变焦透镜112是用于调整成像光学系统111的放大倍率的光学构件的示例。换言之，通过调整在成像光学系统111中包括的至少一个光学构件在光轴上的位置，足以调整成像光学系统111的放大倍率，并不特别限制被配置为可移动以调整放大倍率的光学构件的数量和类型。
聚焦透镜113是用于调整成像光学系统111的焦距的透镜。聚焦透镜113被配置为可在光轴上移动，并且通过控制聚焦透镜113在光轴上的位置(即，聚焦透镜位置)，调整成像光学系统111的焦距(换言之，焦点位置)。注意，聚焦透镜113是用于调整成像光学系统111的焦距的光学构件的示例。换言之，通过调整在成像光学系统111中包括的至少一个光学构件在光轴上的位置，足以调整成像光学系统111的焦距，被配置为可移动以调整焦距的光学构件的数量和类型没有特别限制。
对于图像传感器114，例如，可以应用诸如CMOS图像传感器或CCD图像传感器等传感器。图像传感器114通过光电转换将在成像面上形成的光学图像转换成电信号(在下文中的一些情况下被称为“成像信号”)。具体地，根据本实施例的图像传感器114设置有例如接收R、G和B光(光谱分量)的光接收元件(像素)，并且通过对R、G和B光谱分量中的每一个的光电转换，将来自被摄体的光转换为成像信号。注意，在下面的描述中，在一些情况下，图像传感器114接收的来自被摄体的光被称为“观察对象光”。例如，在普通光(白色光)成像、窄频段成像和红外成像中，来自被摄体的反射光对应于观察对象光的示例。而且，在自发荧光成像中，从被摄体(活体或非活体材料)发出的荧光对应于观察对象光的示例。而且，在下面的描述中，将R、G和B光谱分量中的每一个的成像信号分别称为“R信号”、“G信号”和“B信号”，并且在某些情况下，统称为“RGB信号”。而且，只要根据本实施例的图像传感器114可以通过针对多个光谱分量中的每一个的光电转换将来自被摄体的观察对象光转换为成像信号，则光谱分量不必限于R、G和B，并且例如也可以是黄色(Y)、品红色(M)和青色(C)等。另外，图像传感器114的操作(例如，快门速度和增益)由例如稍后描述的图像传感器驱动部118控制。
随后，图像传感器114将通过光电转换生成的每个光谱分量的成像信号(例如，RGB信号)输出到控制部130。利用该设置，将与由图像传感器114接收的各个光谱分量的亮度(brightness)对应的成像信号(即，与被摄体图像的辉度(luminance)对应的各个光谱分量的成像信号)输出到控制部130。
变焦透镜驱动部115包括电机和驱动电路，驱动电路例如向电机提供驱动电流，变焦透镜驱动部115沿着光轴移动变焦透镜112。变焦透镜驱动部115的操作由稍后描述的驱动系统控制部117控制。
聚焦透镜驱动部116包括电机和驱动电路，驱动电路例如向电机提供驱动电流，聚焦透镜驱动部116沿着光轴移动聚焦透镜113。聚焦透镜驱动部116的操作由稍后描述的驱动系统控制部117控制。
驱动系统控制部117包括诸如中央处理单元(CPU)或数字信号处理器(DSP)等各种类型的处理器中的任何一种，或者处理器与诸如存储器等存储元件一起搭载的微控制器。驱动系统控制部117控制变焦透镜驱动部115和聚焦透镜驱动部116的操作。驱动系统控制部117还可以包括各种类型的集成电路中的任何一种，例如，现场可编程门阵列(FPGA)、驱动集成电路(IC)和/或专用大规模集成电路(LSI)芯片(即，专用集成电路(ASIC))。驱动系统控制部117的功能可以通过使包括在驱动系统控制部117中的处理器根据某个程序执行计算处理来实现。
作为具体示例，驱动系统控制部117基于从稍后描述的控制部130的光学系统控制部134发送来的表示变焦透镜112的移动方向和移动量的信息来控制变焦透镜驱动部115的驱动。利用该设置，变焦透镜112仅在移动方向上移动该移动量，并且调整成像光学系统111的放大倍率。注意，在除了变焦透镜112之外的其他光学构件也被配置为可移动以调整成像光学系统111的放大倍率的情况下，也可以由变焦透镜驱动部115基于来自驱动系统控制部117的控制，来控制这种其他光学构件的位置。
另外，作为另一示例，驱动系统控制部117基于从光学系统控制部134发送来的表示聚焦透镜113的移动方向和移动量的信息，来控制聚焦透镜驱动部116的驱动。利用该设置，聚焦透镜113仅在该移动方向移动该移动量，从而调整成像光学系统111的焦距。注意，在除聚焦透镜113之外的其他光学构件也被配置为可移动以调整成像光学系统111的焦距的情况下，也可以由聚焦透镜驱动部116基于来自驱动系统控制部117的控制，控制这种其他光学构件的位置。
注意，在图4所示的示例中，驱动系统控制部117设置在成像部110中，但驱动系统控制部117也可以设置在成像部110的外部(例如，控制部130内)。
图像传感器驱动部118对应于用于驱动图像传感器114的驱动器。图像传感器驱动部118在某些定时向图像传感器114提供驱动信号，从而使图像传感器114在某些定时执行诸如成像操作和重置操作等操作，并且获取与被摄体图像对应的成像信号。利用该设置，控制图像传感器114的快门速度。另外，图像传感器驱动部118还可以控制对图像传感器114中捕捉的图像信号施加的增益。
注意，尽管从图示中省略，但是可以在成像部110或控制部130中设置控制图像传感器驱动部118的操作的图像传感器驱动控制部。图像传感器驱动控制部包括各种类型的处理器(例如，CPU或DSP)或微控制器等中的任一种，并且通过向图像传感器驱动部118指示将上述驱动信号提供给图像传感器114的定时，来经由图像传感器驱动部118控制图像传感器114的驱动。此外，图像传感器驱动控制部还可以向图像传感器驱动部118指示图像传感器114将施加于成像信号的增益，从而经由图像传感器驱动部118控制图像传感器114的操作。注意，通过使包含在图像传感器驱动控制部中的处理器根据某个程序执行计算处理，可以实现图像传感器驱动控制部的功能。
控制部130包括成像信号处理部131、检波框门(wave detection frame gate)132、AF检波部133和光学系统控制部134。控制部130可以包括任何一种类型的处理器(例如，CPU或DSP)或微控制器等。
成像信号处理部131对通过光电转换在成像传感器114中所产生的每个光谱分量的成像信号(例如，RGB信号)执行各种类型的信号处理，例如，线性矩阵处理、白平衡处理和伽玛校正处理。另外，成像信号处理部131对在执行各种类型的信号处理之后获得的成像信号进行诸如色调校正和辉度校正等各种类型的校正处理以及诸如视频信号生成或编码处理等用于特定目的的图像处理。通过如上所述的控制，成像信号处理部131对获取的成像信号执行被摄体图像的亮度调整、白平衡调整以及颜色再现等所谓的显影处理，并且生成图片信号。
作为具体示例，下面将描述用于调整白平衡的处理的示例。例如，假设R、G和B是白平衡调整对象的RGB信号(例如，从图像传感器114输出的成像信号)的各辉度分量，并且假设m30、m40和m50是应用于RGB信号以调整白平衡的各校正系数。在本文中，假设R1、G1和B1是白平衡调整后的RGB信号的各辉度分量，则成像信号处理部131基于下面标记为(公式1)至(公式3)的公式，计算R1、G1和B1。注意，例如，根据选择用于白平衡调整的模式(换言之，色温)预先设置校正系数m30、m40和m50。
[数学式1]
R1＝m30·R (公式1)
G1＝m40·G (公式2)
B1＝m50·B (公式3)
另外，作为另一示例，下面将描述用于颜色再现的处理的示例。成像信号处理部131通过对RGB信号的相应辉度分量R、G和B执行基于预先设置的用于颜色再现的参数(在下文的一些情况下称为“颜色再现矩阵”)的校正处理，来执行颜色再现处理。在本文中，如果R2、G2和B2是在颜色再现处理之后的RGB信号的各个辉度分量，并且如果M1是颜色再现矩阵，则成像信号处理部131基于下面标记为(公式4)的公式计算R2、G2和B2。注意，颜色再现矩阵M1中的相应校正系数m00至m02、m10至m12和m20至m22根据颜色再现处理的内容预先设置。
[数学式2]
Figure BDA0001541411490000131
另外，通过颜色再现处理，成像信号处理部131还可以将颜色再现处理所针对的每个光谱分量的成像信号变换成基于另一颜色空间由成像信号。作为具体示例，成像信号处理部131可以将RGB信号转换成基于辉度分量Y和色度分量Cb和Cr的YCbCr空间中的分量。在这种情况下，如果M2是用于将RGB信号变换为YCbCr空间中的分量的颜色再现矩阵，则成像信号处理部131基于下面标记为(公式5)的公式计算YCbCr空间中的辉度分量Y和色度分量Cb和Cr。
[数学式3]
Figure BDA0001541411490000132
另外，成像信号处理部131还可以对从图像传感器114输出的每个光谱分量的成像信号(例如，RGB信号)应用上述白平衡调整和颜色再现处理之中的多个处理。作为具体示例，成像信号处理部131可以将与白平衡调整有关的处理应用于从图像传感器114输出的RGB信号，并且对白平衡调整之后的RGB信号的辉度分量(R1、G1和B1)，执行基于颜色再现矩阵M1的颜色再现处理。此外，作为另一示例，成像信号处理部131可以对从图像传感器114输出的RGB信号执行基于颜色再现矩阵M1的颜色再现处理，并且基于颜色再现矩阵M2将颜色再现处理之后的RGB信号的辉度分量(R2、G2、B2)转换成YCbCr空间中的分量。
注意，除了基于普通光(白色光)的被摄体图像观察之外，根据本实施例的医疗用观察装置100还可以被配置为能够在各种类型的特殊光观察之间选择性地切换并执行各种类型的特殊光观察，例如，窄频段成像、自发荧光成像和红外成像。在这种情况下，例如，成像信号处理部131还可以根据与所选择的观察方法对应的模式(在某些情况下，在下文中称为“观察模式”)，对成像信号执行显影处理(即，各种类型的信号处理和各种类型的图像处理)。
具体而言，表示由医生(用户)经由设置在医疗用观察装置100上的各种输入部(未示出)(例如按钮、触摸面板或开关)中的任一种而选择的观察模式的观察模式选择信号，可以从这种输入部输入到成像信号处理部131中。在这种情况下，基于输入的观察模式选择信号，成像信号处理部131可以识别由医生选择的观察模式，并且通过对成像信号执行与观察模式识别结果对应的显影处理来生成图片信号。
作为更具体的示例，通过对获取的成像信号(例如，RGB信号)应用与选择的观察模式对应的滤波器(例如，带通滤波器)，成像信号处理部131从成像信号提取该观察模式中成为观察的对象的频段内的分量。
另外，成像信号处理部131还可以根据所选择的观察模式来切换上述白平衡调整和颜色再现处理的内容。在这种情况下，例如，成像信号处理部131可以根据所选择的观察模式来切换将应用的校正系数m30、m40和m50或颜色再现矩阵M1或M2。
随后，例如，成像信号处理部131将所产生的图片信号输出到诸如显示器等显示部。通过该设置，在显示部上显示基于图片信号的被摄体的图片，手术医生(用户)能够观察被摄体(即，患部)的图片。
另外，成像信号处理部131经由检波框门132将从图像传感器114输出的每个光谱分量的成像信号(例如，RGB信号)输出到AF检波部133。
检波框门132从成像信号处理部131接收每个光谱分量的成像信号(例如，RGB信号)，并且向位于下游的AF检波部133输出与在图像传感器114的某个区域(在某些情况下，在下文中称为“AF检波框”)中的光接收元件(像素)对应的各个光谱分量的成像信号。
AF检波部133从检波框门132获取每个光谱分量的成像信号。基于所获取的成像信号，AF检波部133计算用于实现AF功能的AF评估值，并将计算出的AF评估值输出到稍后描述的光学系统控制部134。注意，例如，即使在使用具有相对较大色差的成像光学系统111的情况下，根据本实施例的AF检波部133也根据成为观察对象的频段来计算AF评估值，从而能够根据观察对象的频段以更有利的方面控制成像光学系统111的焦点位置。因此，在下面，将参考图5详细描述AF检波部133。图5是示出AF检波部133的功能配置的示例的框图。
如图5所示，AF检波部133包括AF评估信号计算部135和AF评估值计算部136。
AF评估信号计算部135从输入部获取表示由例如医生(用户)选择的观察模式的观察模式选择信号，并且基于所获取的观察模式选择信号，来识别要观察的频段。
AF评估信号计算部135从检波框门132获取每个光谱分量的成像信号，并且对于所获取的成像信号，根据要观察的频段对光谱分量进行加权。例如，假设R、G和B是用作对象的RGB信号的各个辉度分量，并且假设r、g和b是根据要观察的频段对R、G和B加权所基于的系数。此时，AF评估信号计算部135基于下面标记为(公式6)的公式来计算用于计算AF评估值的成像信号L(在某些情况下，在下文中称为“AF评估信号”)。
[数学公式4]
L＝r×R+g×G+b×B (公式6)
注意，可以为每个观察模式计算如(公式6)中指示的r、g和b等用于对光谱分量进行加权的系数(在下文中的某些情况下称为“AF评估信号系数”)，并且例如，将其预先存储在可由AF评估信号计算部135读取的存储区域内。通过该设置，通过从存储区域读出与所选择的观察模式对应的AF评估信号系数，并且将读出的AF评估信号系数应用于获取的每个光谱分量的成像信号，AF评估信号计算部135足以生成AF评估信号。
作为更具体的示例，在将红外光视为来自被摄体的观察对象光中的观察对象的红外成像被选中的情况下，与红外成像对应的AF评估信号系数r、g和b可以设置为使得更着重地强调红外光。类似地，在将绿色光和蓝色光视为来自被摄体的观察对象光中的观察对象的窄频段成像被选择的情况下，对应于窄频段成像的AF评估信号系数r、g和b可以设置为使得更着重地强调G信号和B信号。注意，基于先前的实验等预先计算对应于观察模式的AF评估信号系数，使得更着重地强调相关观察模式中要观察的频段中的分量就足够了。
此外，作为另一示例，AF评估信号计算部135还可以根据对被摄体成像的手术的手术方式来确定AF评估信号系数。在这种情况下，例如，对于每种手术方式，可以计算AF评估信号系数，使得相关手术方式中要观察的频段中的分量被更着重地强调，并且可以预先存储在特定的存储区域。另外，AF评估信号计算部135从输入部获取表示由例如医生(用户)选择的手术的手术方式的选择信号，并基于所获取的选择信号，来确定所选择的手术方式。随后，AF评估信号计算部135可以从特定存储区域读出与所识别的手术方式对应的AF评估信号系数。显然，上述示例仅仅是一个示例，AF评估信号系数的管理单位可以根据操作医疗用观察装置100的方法适当地改变。作为具体示例，AF评估信号计算部135可以根据利用医疗用观察装置100对被摄体成像的临床科室来确定AF评估信号系数。
另外，AF评估信号计算部135还可以根据成像信号处理部131对成像信号应用的显影处理的内容来计算AF评估信号系数。注意，有关此操作的细节将在稍后作为变形例单独描述。
随后，AF评估信号计算部135将所计算的AF评估信号输出到AF评估值计算部136。
AF评估值计算部136从AF评估信号计算部135获取AF评估信号，并且基于所获取的AF评估信号来计算AF评估值。作为具体示例，在AF方法是对比度方法的情况下，AF评估值计算部136基于所获取的AF评估信号来计算对比度。更具体地，AF评估值计算部136利用辉度信号，通过使用二阶微分(拉普拉斯算子)作为AF检波框内的所有像素(光接收元件)的总和来计算AF评估值(对比度)。注意，通常在对焦的情况下，相邻像素之间的辉度信号的差异更大，因此，与未对焦的情况相比，对比度更大。
注意，上面指示的计算AF评估值的方法仅仅是一个示例，并且如上所述，计算AF评估值的方法根据AF方法而不同。
随后，AF评估值计算部136将所计算的AF评估值输出到光学系统控制部134(参见图4)。
此时，再次参考图4。光学系统控制部134控制在成像部110的成像光学系统111中包括的每个光学构件(例如，变焦透镜112或聚焦透镜113)的位置，从而控制成像部110的聚焦操作和变焦操作。
例如，医生(用户)可以将用于进行变焦操作的指令信号(变焦指令信号)输入到光学系统控制部134。例如，变焦指令信号经由设置在医疗用观察装置100上的各种类型的输入部(未示出)中的任一个(例如，开关)输入。变焦指令信号还包括关于放大倍率的指示，并且基于变焦指令信号，光学系统控制部134确定可以实现所指示的放大倍率所依据的变焦透镜112的移动方向和移动量，并将表示移动方向和移动量的信息输出到驱动系统控制部117。驱动系统控制部117接收该信息，经由变焦透镜驱动部115，使变焦透镜112沿着确定的移动方向移动确定的移动量。通过该设置，根据来自医生的指令，来调整成像光学系统111的放大倍率。注意，在除了变焦透镜112之外的其他光学构件也被配置为可移动以调整成像光学系统111的放大倍率的情况下，光学系统控制部134还可以确定其他光学构件在光轴上的移动方向和移动量。
另外，作为另一示例，光学系统控制部134可以计算成像部110控制成像光学系统111的焦距(例如，进行聚焦操作)所依据的聚焦透镜113的移动方向和移动量。
作为具体示例，光学系统控制部134可以被配置为能够在基于来自医生(用户)的指令而控制焦距的手动对焦(MF)功能和自动使被摄体对焦的自动对焦(AF)功能之间选择性地切换。在这种情况下，用于在MF功能和AF功能之间选择性地切换的指令信号(手动/自动聚焦切换信号)可以由医生(用户)输入到光学系统控制部134。例如，手动/自动焦点切换信号经由设置在医疗用观察装置100上的各种类型的输入部(未示出)(例如，开关)中的任一个输入。基于手动/自动聚焦切换信号，光学系统控制部134切换确定聚焦透镜113的移动方向和移动量的方法。
例如，在选择了MF功能的情况下，用于控制成像光学系统111的焦距的指令信号(聚焦指令信号)可以由医生(用户)输入到光学系统控制部134。例如，经由设置在医疗用观察装置100上的各种输入部(未示出)(例如，开关)中的任一个来输入聚焦指令信号。例如，聚焦指令信号还包括关于焦距的指示，并且基于聚焦指令信号，光学系统控制部134确定可以实现所指示焦距所依据的聚焦透镜113的移动方向和移动量，并且将表示移动方向和移动量的信息输出到驱动系统控制部117。驱动系统控制部117接收该信息，并经由聚焦透镜驱动部116，使聚焦透镜113在确定的移动方向移动确定的移动量。利用这种设置，根据来自医生的指令调整成像光学系统111的焦距。注意，在除了聚焦透镜113以外的其他光学构件也被配置为可移动以调整成像光学系统111的焦距的情况下，光学系统控制部134也可以确定其他光学构件在光轴上的移动量。
另外，在选择了AF功能的情况下，光学系统控制部134基于从AF检波部133输出的AF评估值(例如，对比度)，确定聚焦透镜113的移动方向和移动量。具体而言，光学系统控制部134经由驱动系统控制部117控制聚焦透镜113的位置，同时还比较在聚焦透镜113移动之前和之后从AF检波部133输出的AF评估值。随后，基于AF评估值比较结果，光学系统控制部134确定聚焦透镜113的移动方向和移动量，使得聚焦透镜113在AF评估值增加的方向沿着光轴移动。注意，当最初移动聚焦透镜113时(即，在移动之前用于比较的AF评估值不存在的情况下)，确定聚焦透镜113的移动方向和移动量，以将聚焦透镜113沿着预先设置的某个方向移动某个距离就足够了。
随后，光学系统控制部134向驱动系统控制部117输出指示基于AF评估值比较结果所确定的聚焦透镜113的移动方向和移动量的信息。驱动系统控制部117接收该信息，并且经由聚焦透镜驱动部116，使聚焦透镜113在确定的移动方向上移动所确定的移动量。
随后，通过重复执行上述的一系列处理(即，与基于AF评估值比较结果确定移动方向和移动量有关的处理，以及根据移动方向和移动量移动聚焦透镜113的处理)，执行AF操作。换言之，AF检波部133基于图像传感器114在聚焦透镜113移动之后获得的成像信号来重新计算AF评估值，并且光学系统控制部134基于计算出的AF评估值确定聚焦透镜113的移动方向以及移动量。随后，驱动系统控制部117基于所确定的移动方向和移动量来移动聚焦透镜113。通过重复执行这些处理，最终将聚焦透镜113移动到AF评估值(例如，被摄体图像的对比度)最大的位置，使被摄体对焦，并且与AF操作相关的一系列处理结束。
注意，选择MF功能的情况也是类似的，在除了聚焦透镜113之外的其他光学构件也被配置为可移动以调整成像光学系统111的焦距的情况下，光学系统控制部134也可以确定其他一光学构件在光轴上的移动量。
注意，与上述AF操作相关的处理仅仅是一个示例，只要基于AF评估值可以实现AF操作，就不特别限制用作AF评估值的参数的类型以及与AF操作相关的处理的内容。
光源部170设置有例如具有不同的发光频段的多个光源，并且被配置为能够选择性地切换光源。例如，观察模式选择信号表示通过设置在医疗用观察装置100上的各种输入部(未示出)(例如，按钮、触摸面板、开关等)中的任一个所选择的观察模式，并从这种输入部输入到光源部170。基于输入的观察模式选择信号，光源部170使与所选择的观察模式对应的光源发射辅助光。根据这种配置，与所选择的观察模式对应的辅助光从对应的光源向被摄体照射。
而且，作为另一示例，光源部170也可以被配置为具有对应于观察模式的可移动光源。在这种情况下，例如，在输入了指示选择与所安装的光源对应的观察模式的观察模式选择信号的情况下，光源部170就足以使得该光源发射辅助光。
因此，上面参考图4和图5说明了根据本实施例的医疗用观察装置的功能配置的示例。
<4、处理>
接下来，将参考图6来描述根据本实施例的医疗用观察装置的一系列处理的流程的示例，特别关注与AF操作相关的处理。图6是示出根据本实施例的医疗用观察装置的一系列处理的流程的示例的流程图，特别示出控制部130的与AF操作有关的处理的流程的示例。
(步骤S101)
控制部130的AF评估信号计算部135从输入部获取指示由医生(用户)选择的观察模式的观察模式选择信号，并从特定存储区域读出对应于观察模式选择信号的AF评估信号系数。另外，作为另一示例，AF评估信号计算部135也可以根据成像信号处理部131应用于成像信号的显影处理的内容来计算AF评估信号系数。根据以上内容，AF评估信号计算部135确定要应用的AF评估信号系数。
(步骤S103)
接下来，AF评估信号计算部135经由检波框门132从成像信号处理部131获取每个光谱分量的成像信号，将所确定的AF评估信号系数应用于所获取的成像信号，从而将光谱分量加权，并生成AF评估信号。随后，AF评估信号计算部135将所计算的AF评估信号输出到AF评估值计算部136。
(步骤S105)
AF评估值计算部136从AF评估信号计算部135获取AF评估信号，并且基于所获取的AF评估信号来计算AF评估值。例如，在AF方法是对比度方法的情况下，AF评估值计算部136基于所获取的AF评估信号计算对比度，作为AF评估值。AF评估值计算部136将计算出的AF评估值输出到光学系统控制部134。
(步骤S107)
光学系统控制部134基于从AF检波部133输出的AF评估值来确定聚焦透镜113的移动方向和移动量。例如，光学系统控制部134经由驱动系统控制部117控制聚焦透镜113的位置，同时还比较在聚焦透镜113的移动之前和之后从AF检波部133输出的AF评估值。基于AF评估值比较结果，光学系统控制部134确定聚焦透镜113的移动方向和移动量，使得聚焦透镜113在AF评估值增加的方向上沿光轴移动。
随后，光学系统控制部134向驱动系统控制部117输出指示基于AF评估值比较结果所确定的聚焦透镜113的移动方向和移动量的信息。驱动系统控制部117接收该信息，并且经由聚焦透镜驱动部116使聚焦透镜113在确定的移动方向上移动确定的移动量。
(步骤S109)
控制部130继续上述一系列处理，直到聚焦透镜113移动到AF评估值最大的位置(即，移动到对焦位置)(S109，否)。
(步骤S111)
随后，当对焦透镜113移动到对焦位置时(S109，是)，控制部130停止对焦透镜113的移动，并且结束AF操作。
因此，上面参考图6来描述根据本实施例的医疗用观察装置100的处理的流程的示例，特别注重于与AF操作有关的处理。如上所述，根据本实施例的医疗用观察装置100基于与来自被摄体的观察对象光中的要观察的频段对应的AF评估信号系数以及来自图像传感器114的成像信号，计算AF评估值114，并基于所计算的AF评估值进行聚焦操作(AF操作)。根据这种配置，即使在使用色差较大的光学系统的情况下，根据本实施例的医疗用观察装置100也能够根据要观察的频段来控制成像光学系统111的焦点位置，以使被摄体聚焦。
<5、变形例>
接下来，将描述根据实施例的医疗用观察装置的变形例。
(确定对应于显影内容的AF评估信号系数)
根据上述实施例的医疗用观察装置根据由医生(用户)选择的观察模式来确定AF评估信号系数，并且基于AF评估信号系数生成AF评估信号。相反，根据变形例的医疗用观察装置根据对成像信号应用的显影处理的内容(例如，应用于白平衡调整和颜色再现处理的显影参数等)，动态地计算AF评估信号系数。
作为具体示例，假设医疗用观察装置100通过基于如前面的(公式4)所述的颜色再现用矩阵M1对从图像传感器114输出的成像信号进行显影处理(颜色再现处理)，来生成图片信号。在这种情况下，根据该变形例的医疗用观察装置100基于在显影处理中使用的颜色再现矩阵M1来计算AF评估信号系数。例如，下面的(公式7)表示的公式是用于基于在显影处理中使用的颜色再现矩阵M1来计算AF评估信号系数的公式的示例。
[数学公式5]
Figure BDA0001541411490000221
在上述(公式7)中，A＝(kr,kg,kb)是将适用于显影处理的显影参数变换为AF评估信号系数的变换公式，并且根据例如对与要观察的频段对应的光谱分量的权重来确定。作为具体示例，医疗用观察装置100可以根据由医生(用户)经由各种类型的输入部中的任何一个所选择的观察模式来指定要应用变换公式A。例如，在选择了将绿色光和蓝色光视为来自被摄体的观察对象光中的观察对象的窄频段成像的情况下，医疗用观察装置100足以选择变换公式A以使得例如系数kg和kb比系数kr相比更大。注意，可以基于先前的实验等预先计算对应于观察模式的变换公式A中的相应系数kr、kg和kb，使得例如在相关观察模式中要观察的频段中的分量得到更着重的强调。
此外，在上述示例中，描述了医疗用观察装置100计算作为显影处理适用的AF评估信号系数的示例，但显然，可以根据所应用显影处理的内容，适当地改变应用于AF评估信号系数的计算的显影参数。例如，在作为显影处理将颜色再现矩阵M2用于将RGB信号变换为YCbCr空间中的分量的情况下，医疗用观察装置100可以通过将相关颜色再现矩阵M2应用于与所选择的观察模式对应的变换公式A来计算AF评估信号系数。
另外，在应用显影处理的多个显影参数的情况下，医疗用观察装置100可以通过将所应用的显影参数连续地乘以所选择的变换公式A来计算AF评估信号系数。作为具体示例，在应用颜色再现矩阵M1和M2作为显影参数的情况下，医疗用观察装置100可以基于下面标记为(公式8)的公式来计算AF评估信号系数。
[数学公式6]
Figure BDA0001541411490000231
注意，上述的示例仅仅是一个示例，变换公式A的管理单位可以根据医疗用观察装置100的操作方法适当改变。作为具体示例，医疗用观察装置100可以根据对被摄体进行成像的手术的手术方式确定变换公式A。另外，作为另一示例，医疗用观察装置100也可以根据对被摄体进行成像的临床科室来确定变换公式A。
根据如上所述的配置，根据变形例的医疗用观察装置100能够根据应用于成像信号的显影处理的内容来控制成像光学系统111的焦点位置，以通过更有利的方面使被摄体对焦。
(确定对应于成像光学系统的AF评估信号系数)
另外，医疗用观察装置100也可以被配置为使得成像光学系统111(或者成像部110本身)可移除(removable)。在这种情况下，预期在医疗用观察装置100中安装具有不同光学特性的成像光学系统111的情况，并且还预期对焦位置根据安装的成像光学系统111的光学特性而不同。特别地，在将来自被摄体的观察对象光的多个频段(例如，彼此靠近的频段)视为观察对象的情况下，在控制成像光学系统111的焦点位置使得对应于每个频段的相应被摄体图像对焦的情况下，在一些情况下，根据成像光学系统111的光学特性，有利的对焦位置可能不同。考虑到这种情况，医疗用观察装置100可以根据安装的成像光学系统111的光学特性(例如，色像差)，计算AF评估信号系数。
作为具体示例，可以基于先前的实验等，根据相关成像光学系统111的光学特性，针对每个成像光学系统111计算用于计算上述AF评估信号系数的转换公式A＝(kr,kg,kb)，并预先存储在特定存储区域中。例如，医疗用观察装置100识别安装的成像光学系统111，并且基于识别结果，从特定存储区域读出对应于相关成像光学系统111的变换公式A。随后，医疗用观察装置100可以基于读出的变换公式A来计算AF评估信号系数。
注意，只要医疗用观察装置100可以识别安装在其中的成像光学系统111，该方法不受特别限制。作为具体示例，也可以在成像光学系统111的特定存储区域中预先存储用于识别成像光学系统111的识别信息，医疗用观察装置100从连接的成像光学系统的存储区域读出识别信息，从而识别成像光学系统111。
另外，与上述示例类似，也可以对被视为观察对象的每个频段(换言之，为每个观察模式)设置变换公式A。在这种情况下，例如，可以对被视为观察对象的频段(换言之，选择的观察模式)和连接的成像光学系统111的每个组合，预先计算变换公式A，并将其存储在存储区域。
另外，作为另一示例，也可以对被视为观察对象的频段和连接的成像光学系统111的每个组合，预先计算AF评估信号系数，并存储在特定存储区域中。在这种情况下，医疗用观察装置100足以根据由医生(用户)选择的观察模式和关于所连接的成像光学系统111的识别结果，从特定存储区域读出对应的AF评估信号系数。
根据如上所述的配置，甚至在被配置成可移动成像光学系统111的情况下，医疗用观察装置100也能够根据安装的成像光学系统111的光学特性来控制成像光学系统111的焦点位置，以通过更有利的方面使被摄体聚焦。
<6、应用例>
接下来，将参考图7来描述使用配备有臂部的手术视频显微镜装置作为根据本实施例的医疗用观察装置的另一应用例的情况的示例。图7是用于说明根据本实施例的医疗用观察装置的应用例的说明图。
图7图示地示出了如何使用手术视频显微镜装置执行医疗程序。具体而言，参考图7，示出了充当医生(用户)520的医师正在使用诸如手术刀、镊子或钳子等手术器具521来对躺在手术台530上的手术对象(患者)540进行手术的状态。注意，在下面的描述中，医疗程序作为统称用于表示充当用户520的医师对充当手术对象540的患者执行的各种类型的医疗处理，例如，手术或检查。而且，虽然在图7所示的示例示出了手术作为医疗程序的示例的情况，但是使用手术视频显微镜装置510的医疗程序不限于手术，并且可以是各种其他类型的医疗程序中的任何一种。
除了手术台530之外，还提供了根据本实施例的手术视频显微镜装置510。手术视频显微镜装置510具备有：充当基座的基部511；从基部511延伸的臂部512；以及作为前端单元而与臂部512的前端连接的成像单元515。臂部512包括多个关节部513a、513b和513、由关节部513a和513b连接的多个连杆514a和514b以及设置在臂部512的前端上的成像单元515。在图7所示的示例中，为了简单起见，臂部512包括三个关节部513a至513c和两个连杆514a和514b，但是实际上，臂部512和成像单元515的位置和姿态的自由度可以考虑适当地配置诸如关节部513a至513c和连杆514a和514b的数量和形状以及关节513a至513c的驱动轴的方向等因素，以实现期望的自由度。
关节部513a至513c具有将连杆514a和514b彼此可旋转地连接的功能，并且通过驱动关节部513a至513c的旋转，来控制臂部512的驱动。
在臂部512的前端上，连接成像单元515作为前端单元。成像单元515是获取成像对象的图像的单元，例如，能够捕捉运动图像或静止图像的相机。如图7所示，通过手术视频显微镜装置510控制臂部512和成像单元515的姿势和位置，使得设置在臂部512的前端上的成像单元515捕捉手术对象540的手术部位。注意，作为前端单元连接到臂部512的前端的成像单元515的配置没有特别限制，并且成像单元515可以配置为例如内窥镜或显微镜。另外，成像单元515也可被配置为可从臂部512可移除。根据这种配置，取决于使用场景，成像单元515可适当地连接到臂部512的前端，作为例如前端单位。注意，尽管在本文中集中描述成像单元515用作前端单元的情况，但显然与臂部512的前端连接的前端单元不必限于成像单元515。
而且，在面对用户520的位置处，安装诸如监视器或显示器等显示装置550。由成像单元515获取的手术部位的图像通过内置或从外部连接到手术视频显微装置510的图像处理装置(省略图示)进行各种图像处理，然后，作为电子图像，显示在显示装置550的显示屏上。根据这种配置，用户520能够一边观看在显示装置550的显示屏上显示的手术部位的电子图像，一边进行各种处理(例如，手术等)。
注意，在图7所示的示例中，例如，成像单元515包括前面参考图4讨论的成像部110。而且，对由成像单元515获取的手术部位的图像执行各种图像处理的图像处理装置对应于先前参考图4讨论的控制部130的示例。另外，显示装置550可以对应于来自控制部130的图片信号的输出目的地的示例。
因此，上面参考图7来描述将配备有臂部的手术用影像显微镜装置用作根据本实施例的医疗用观察装置的另一应用例的情况的示例。
<7、硬件配置>
接下来，将参考图8详细描述被配置为根据本实施例的医疗用观察装置的信息处理装置900的硬件配置的示例。图8是示出被配置为根据本公开的实施例的医疗用观察装置的信息处理装置900的硬件配置的示例配置的功能框图。
如图8所示，信息处理装置900主要包括CPU 901、ROM 903和RAM905。此外，信息处理装置900还包括主机总线907、桥接器909、外部总线911、接口913、输入装置915、输出装置917和存储装置919。此外，信息处理装置900还包括驱动器921、连接端口923和通信装置925。
CPU 901用作算术处理装置和控制装置，并且根据记录在ROM 903、RAM 905、存储装置919或可移动记录介质927等中的各种程序来控制信息处理装置900的整体操作或部分操作。ROM 903存储由CPU 901使用的程序、操作参数等。RAM 905主要存储CPU 901使用的程序和在程序的执行期间适当地改变的参数等。这些通过包括内部总线的诸如CPU总线等主机总线907彼此连接。注意，前面参考图4讨论的控制部130的相应部件例如可以由CPU 901实现。
主机总线907经由桥接器909连接到诸如PCI(外围部件互连/接口)总线等外部总线911。另外，输入装置915、输出装置917、存储装置919、驱动器921、连接端口923和通信装置925经由接口913连接到外部总线911。
输入装置915是由用户操作的操作机构，例如、鼠标、键盘、触摸面板、按钮、开关、控制杆或踏板。此外，输入装置915可以是使用例如红外光或其他无线电波的遥控机构(所谓的遥控器)，或者可以是外部连接的装置929，例如，符合信息处理装置900的操作的移动电话或PDA。此外，输入装置915基于例如由用户利用上述操作机构输入的信息来生成输入信号，并且包括输入控制电路，用于将输入信号输出到CPU 901。信息处理装置900的用户可以向信息处理装置900输入各种数据，并且可以指示信息处理装置900通过操作输入装置915来执行处理。
输出装置917包括能够可视地或可听地将获取的信息通知给用户的装置。这种装置的示例包括诸如CRT显示装置、液晶显示装置、等离子显示装置、EL显示装置和灯等的显示装置，诸如扬声器和耳机等音频输出装置，打印机等。例如，输出装置917输出通过由信息处理装置900执行的各种处理获得的结果。更具体地，显示装置以文本或图像的形式显示通过由信息处理装置900执行的各种处理而获得的结果。另一方面，音频输出装置将包括再现的音频数据和声音数据的音频信号转换为模拟信号，并输出该模拟信号。例如，被配置为显示装置的输出装置917，可以预期作为来自之前参考图4描述的成像信号处理部131的图片信号的输出目的地。
存储装置919是用于存储被配置为信息处理装置900的存储单元的示例的数据的装置。存储装置919由例如诸如HDD(硬盘驱动器)等磁存储装置、半导体存储装置、光存储装置或磁光存储装置配置成。该存储装置919存储要由CPU901执行的程序和各种数据。
驱动器921是用于记录介质的读取器/写入器，并且嵌入在信息处理装置900中或从外部附接到信息处理装置900。驱动器921读取记录在诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器等附接的可移动记录介质927中的信息，并将所读取的信息输出到RAM 905。此外，驱动器921可以将记录写入在诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器等附接的可移动记录介质927中。可移动记录介质927例如是DVD介质、HD-DVD介质或蓝光(注册商标)介质。另外，可移动记录介质927可以是紧凑闪存(CF；注册商标)、闪存、SD存储卡(安全数字存储卡)等。或者，可移动记录介质927可以是例如配备有非接触式IC芯片或电子家用电器等的IC卡(集成电路卡)。
连接端口923是用于允许装置直接连接到信息处理装置900的端口。连接端口923的示例包括USB(通用串行总线)端口、IEEE1394端口、SCSI(小型计算机系统接口)端口等。连接端口923的其他示例包括RS-232C端口、光学音频端子、HDMI(注册商标)(高清晰度多媒体接口)端口等。通过连接到该连接端口923的外部连接装置929，信息处理装置900直接从外部连接装置929获得各种类型的数据，并向外部连接装置929提供各种类型的数据。
通信装置925是包括例如用于连接到通信网络931的通信装置的通信接口。通信装置925例如是有线或无线LAN(局域网)、蓝牙(注册商标)、用于WUSB(无线USB)的通信卡等。或者，通信装置925可以是用于光通信的路由器、用于ADSL(非对称数字用户线路)的路由器、用于各种通信的调制解调器等。该通信装置925例如可以根据互联网上的TCP/IP等预定协议并且与其他通信装置一起来发送和接收信号等。连接到通信装置925的通信网络931包括经由有线或无线连接的网络等，并且可以是例如互联网、家庭LAN、红外通信、无线电波通信、卫星通信等。
迄今为止，已经示出了能够实现包括在根据本公开的实施例的医疗立体观察系统中的信息处理装置900的功能的硬件配置的示例。上述每个结构元件可以使用通用材料来构成，或者可以通过专用于每个结构元件的功能的硬件来实现。因此，根据执行本实施例时的技术水平，可以适当地改变要使用的硬件配置。注意，尽管在图8中未示出，但是当然包括与上述医疗用观察装置对应的各种配置。
注意，也可以开发用于实现在如上所述的根据本实施例的医疗立体观察系统中包括的信息处理装置900的相应功能的计算机程序，并且在个人计算机等中实现该计算机程序。另外，还可以提供存储这种计算机程序的计算机可读记录介质。记录介质例如可以是磁盘、光盘、磁光盘或闪存。此外，上述计算机程序也可以在不使用记录介质的情况下例如经由网络来传送。
<8、结论>
因此，如上所述，根据本实施例的医疗用观察装置100基于与来自被摄体的观察对象光中的要观察的频段对应的AF评估信号系数以及图像传感器114的成像信号，来计算AF评估值，并基于所计算的AF评估值，进行聚焦操作(AF操作)。根据这种配置，甚至在使用色差较大的光学系统的情况下，根据本实施例的医疗用观察装置100也能够根据要观察的频段来控制成像光学系统111的焦点位置，以使被摄体对焦。换言之，根据本实施例的医疗用观察装置100，即使用所谓的特殊光观察，医生(用户)也能够观察到与要观察的频段对应的更清晰的被摄体图像。
具体地，例如，根据本实施例的医疗用观察装置100能够基于与应用于来自图像传感器114的成像信号的显影处理的特性对应的AF评估信号系数，来生成AF评估信号，并基于AF评估信号来计算AF评估值。根据这种配置，即使专注于对多个不同的频段中的每个执行显影的情况下，医疗用观察装置100也能够为多个频段中的每个控制成像光学系统111的焦距，以使被摄体对焦。
作为更具体的示例，考虑医疗用观察装置100利用来自光源的多个不同频段的辅助光照射被摄体的情况，并且针对多个频段中的每一个，基于关于来自被摄体的反射光的光接收结果，对成像信号执行不同的显影处理。在这种情况下，例如，医疗用观察装置100专注于每个多个频段的每个频段，基于每个显影处理的AF评估信号系数，对每个显影处理生成AF评估信号，并且基于相关AF评估信号，计算AF评估值。另外，对于每个显影处理，医疗用观察装置100可以基于与相关显影处理对应的AF评估值来控制成像光学系统111的焦点位置。根据这种控制，医疗用观察装置100能够相对于体内的不同位置中的每个位置输出对焦的图像(即，更清楚地呈现患部的图像)，例如，在患部的表面和患部的内部的各种位置。
另外，作为另一示例，在观察以多个频段发射荧光的荧光体的情况下，考虑对于多个频段中的每个，医疗用观察装置100基于关于荧光的光接收结果对成像信号针对每个频段执行不同显影处理的情况。甚至在这种情况下，例如，医疗用观察装置100也可以专注于多个频段中的每一个，基于每个显影处理的AF评估信号系数，计算AF评估值，并且针对每个显影处理，医疗用观察装置100可以基于与相关显影处理对应的AF评估值来控制成像光学系统111的焦点位置。根据这种控制，医疗用观察装置100能够相对于体内的不同部位(换言之，发射相互不同的荧光的部位)输出对焦的图像(即，更清楚地呈现每个部位的图像)，例如，血管和肿瘤部位。
上面已经参考附图描述了本公开的优选实施例，而本公开不限于上述示例。本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内找到各种变化和变形例，并且应该理解，它们将自然地落入本公开的技术范围内。
此外，在本说明书中描述的效果仅仅是说明性或示例性的效果，而不是限制性的。即，利用或代替上述效果，根据本公开的技术可以从本说明书的描述中实现本领域技术人员清楚的其他效果。
另外，也可以如下配置本技术。
(1)一种医疗用观察装置，包括
计算部，对来自图像传感器的基于关于体内被摄体的观察对象光的光接收结果且与多个不同光谱分量中的每一个对应的成像信号，施加与观察对象光的频段中的要观察的频段对应的多个光谱分量的权重，并且基于应用了权重的成像信号，计算表示对焦的程度的评估值；以及
控制部，其基于评估值来控制光学系统中的将来自被摄体的观察对象光的图像形成在图像传感器上的至少一个光学构件的位置，从而控制所述光学系统的焦点位置。
(2)根据(1)所述的医疗用观察装置，其中，
计算部基于与用于基于多个光谱分量来生成基于要观察的频段的分量的图像数据的校正参数对应的权重，来计算评估值。
(3)根据(1)所述的医疗用观察装置，其中，
所述计算部基于每个要观察的频段预先设置的权重来计算评估值。
(4)根据(3)所述的医疗用观察装置，其中，
所述计算部从对将观察对象光的频段中的至少一部分视为观察对象的多个模式中的每个模式预先设置的权重中获取与被选择的模式对应的权重，并且基于所获得的权重，计算评估值。
(5)根据(4)所述的医疗用观察装置，其中，
在多个模式中包括与窄频段成像、自发荧光成像和红外成像中的至少任一个对应的模式。
(6)根据(1)所述的医疗用观察装置，其中，
所述计算部基于根据对所述被摄体成像的手术的手术方式而设置的权重来计算所述评估值。
(7)根据(1)所述的医疗用观察装置，其中，
所述计算部基于根据对所述被摄体成像的临床科室而设置的权重来计算评估值。
(8)根据(1)到(7)中任一项所述的医疗用观察装置，其中，
所述计算部基于根据光学系统的光学特性而设置的权重来计算评估值。
(9)根据(1)到(8)中任一项所述的医疗用观察装置，其中，
与多个光谱分量对应的成像信号是RGB信号，
当R、G和B分别是R信号、G信号和B信号的辉度分量，并且r、g和b是基于权重并分别对应于R信号、G信号B信号的系数时，基于下面列出的公式，计算用于计算评估值的评估信号L：
[数学公式7]
L＝r×R+g×G+b×B。
(10)根据(1)到(9)中任一项所述的医疗用观察装置，其中，
所述控制部基于根据评估值计算的被摄体图像中的对比度来控制光学系统的焦点位置。
(11)根据(1)到(10)中任一项所述的医疗用观察装置，包括：
成像部，其包括图像传感器。
(12)根据(11)所述的医疗用观察装置，其中，
所述成像部是被配置为插入到患者的体腔内的内窥镜。
(13)根据(11)所述的医疗用观察装置，其中，
所述成像部是包括被配置为获取被摄体的光学图像的光学系统的显微镜部，并且
所述医疗用观察装置还包括：
支撑部，其支撑所述显微镜部。
(14)一种由处理器执行的医疗用观察方法，所述医疗用观察方法包括：
对来自图像传感器的基于关于体内被摄体的观察对象光的光接收结果且与多个不同光谱分量中的每一个对应的成像信号，施加与观察对象光的频段中的要观察的频段对应的多个光谱分量的权重，并且基于应用了权重的成像信号，计算表示对焦的程度的评估值；并且
基于评估值来控制光学系统中的将来自被摄体的观察对象光的图像形成在图像传感器上的至少一个光学构件的位置，从而控制所述光学系统的焦点位置。
附图标记列表
1 内窥镜手术系统
11 内窥镜
13 CCU
15 显示装置
17 光源装置
21 治疗器具用装置
22 能量治疗器具
23 镊子
24 气腹装置
25a、25b 套管针
26 记录器
27 打印机
31 推车
33 病床
35 脚踏开关
100 医疗用观察装置
110 成像部
111 成像光学系统
112 变焦透镜
113 聚焦透镜
114 图像传感器
115 变焦透镜驱动部
116 聚焦透镜驱动部
117 驱动系统控制部
118 图像传感器驱动部
130 控制部
131 成像信号处理部
132 检波框门
133 检波部
134 光学系统控制部
135 评估信号计算部
136 评估值计算部
170 光源部

Claims (14)

1.一种医疗用观察装置，包括：
计算部，对来自图像传感器的、基于有关来自活体内的被摄体的观察对象光的光接收结果的、与不同的多个光谱分量中的各光谱分量对应的成像信号，根据所述观察对象光的频段之中的要观察的频段来施加所述多个光谱分量的权重，并且基于施加了所述权重的所述成像信号来计算表示对焦的程度的评估值，其中针对各光谱分量的至少两个所述权重是不同的；以及
控制部，基于所述评估值来控制光学系统中的将来自所述被摄体的所述观察对象光的图像形成在所述图像传感器上的至少一个光学构件的位置，从而控制所述光学系统的焦点位置，
其中，所述控制部基于从多个观察模式选择的观察模式控制光源部，
其中，所述计算部在普通光观察模式下基于所述光源部的普通光源的光谱分量施加第一权重，在特殊光观察模式下基于所述光源部的特殊光源的光谱分量施加第二权重。
2.根据权利要求1所述的医疗用观察装置，其中
所述计算部基于与用于基于所述多个光谱分量来生成基于所述要观察的频段的分量的图像数据的校正参数对应的所述权重，来计算所述评估值。
3.根据权利要求1所述的医疗用观察装置，其中
所述计算部基于对每个要观察的频段预先设定的所述权重来计算所述评估值。
4.根据权利要求3所述的医疗用观察装置，其中
所述计算部从对将所述观察对象光的频段中的至少一部分视为观察对象的多个模式中的每个模式预先设定的所述权重中获取与被选择的所述模式对应的所述权重，并且基于获取的所述权重来计算所述评估值。
5.根据权利要求4所述的医疗用观察装置，其中
与窄频段成像、自发荧光成像和红外成像中的至少任一个对应的模式包括在所述多个模式中。
6.根据权利要求1所述的医疗用观察装置，其中
所述计算部基于根据对所述被摄体成像的手术的手术方式而设定的所述权重来计算所述评估值。
7.根据权利要求1所述的医疗用观察装置，其中
所述计算部基于根据对所述被摄体成像的临床科室而设定的所述权重来计算所述评估值。
8.根据权利要求1所述的医疗用观察装置，其中
所述计算部基于根据所述光学系统的光学特性而设定的所述权重来计算所述评估值。
9.根据权利要求1所述的医疗用观察装置，其中
与所述多个光谱分量对应的所述成像信号是RGB信号，并且
当R、G和B分别是R信号、G信号和B信号的辉度分量，并且r、g和b是基于所述权重并且与所述R信号、所述G信号和所述B信号分别对应的系数时，基于下面列出的公式来计算用于计算所述评估值的评估信号L：
[数学公式1]
L＝r×R+g×G+b×B。
10.根据权利要求1所述的医疗用观察装置，其中
所述控制部基于根据所述评估值而计算的被摄体图像中的对比度来控制所述光学系统的所述焦点位置。
11.根据权利要求1所述的医疗用观察装置，包括：
成像部，包括所述图像传感器。
12.根据权利要求11所述的医疗用观察装置，其中
所述成像部是被配置为插入到患者的体腔内的内窥镜。
13.根据权利要求11所述的医疗用观察装置，其中
所述成像部是包括被配置为获取所述被摄体的光学图像的所述光学系统的显微镜部，并且
所述医疗用观察装置还包括：
支撑部，支撑所述显微镜部。
14.一种医疗用观察方法，由处理器来执行，所述医疗用观察方法包括：
对来自图像传感器的、基于有关来自活体内的被摄体的观察对象光的光接收结果的、与不同的多个光谱分量中的各光谱分量对应的成像信号，根据所述观察对象光的频段之中的要观察的频段来施加所述多个光谱分量的权重，并且基于施加了所述权重的所述成像信号来计算表示对焦的程度的评估值，其中针对各光谱分量的至少两个所述权重是不同的；以及
基于所述评估值来控制光学系统中的将来自所述被摄体的所述观察对象光的图像形成在所述图像传感器上的至少一个光学构件的位置，从而控制所述光学系统的焦点位置，
其中，光源基于从多个观察模式选择的观察模式进行控制，
其中，在普通光观察模式下基于普通光源的光谱分量施加第一权重，在特殊光观察模式下基于特殊光源的光谱分量施加第二权重。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6581952B2 (ja) * 2016-09-30 2019-09-25 富士フイルム株式会社 内視鏡システム及びその作動方法
JP7039938B2 (ja) * 2017-06-27 2022-03-23 ソニーグループ株式会社 情報処理装置および方法、並びに、情報処理システム
EP3514600A1 (en) 2018-01-19 2019-07-24 Leica Instruments (Singapore) Pte. Ltd. Method for fluorescence intensity normalization
JP7286948B2 (ja) * 2018-11-07 2023-06-06 ソニーグループ株式会社 医療用観察システム、信号処理装置及び医療用観察方法
WO2020121906A1 (ja) * 2018-12-13 2020-06-18 ソニー株式会社 医療支援システム、医療支援装置及び医療支援方法
JP7247702B2 (ja) 2019-03-27 2023-03-29 ソニーグループ株式会社 内視鏡システム、内視鏡制御方法、及び、撮像制御装置
US11154188B2 (en) * 2019-06-20 2021-10-26 Cilag Gmbh International Laser mapping imaging and videostroboscopy of vocal cords

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004272039A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Pentax Corp 自動焦点調節装置
JP2012110481A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Olympus Corp 内視鏡装置、フォーカス制御方法及びプログラム
WO2015012096A1 (ja) * 2013-07-22 2015-01-29 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 医療用観察装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09253041A (ja) * 1996-03-26 1997-09-30 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡装置
JP4772235B2 (ja) * 2001-09-13 2011-09-14 オリンパス株式会社 内視鏡装置
JP3619801B2 (ja) * 2001-11-22 2005-02-16 オリンパス株式会社 内視鏡用撮像装置
JP2004272037A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Pentax Corp 自動焦点調節装置及び自動焦点調節方法
JP2005250401A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Kodak Digital Product Center Japan Ltd 焦点距離検出方法及び合焦装置
JPWO2010116902A1 (ja) * 2009-04-09 2012-10-18 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡装置
JP5597942B2 (ja) * 2009-06-10 2014-10-01 株式会社ニコン 電子カメラ
JP5346856B2 (ja) * 2010-03-18 2013-11-20 オリンパス株式会社 内視鏡システム、内視鏡システムの作動方法及び撮像装置
JP5466182B2 (ja) * 2011-01-11 2014-04-09 富士フイルム株式会社 内視鏡システムおよび内視鏡システムの作動方法
JP5940306B2 (ja) * 2012-01-13 2016-06-29 オリンパス株式会社 内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法
JP6120491B2 (ja) * 2012-05-01 2017-04-26 オリンパス株式会社 内視鏡装置及び内視鏡装置のフォーカス制御方法
JP5953373B2 (ja) * 2012-05-31 2016-07-20 オリンパス株式会社 内視鏡装置
US9451876B2 (en) 2013-10-21 2016-09-27 Olympus Corporation Endoscope system and focus control method for endoscope system
CN109640781A (zh) * 2016-09-06 2019-04-16 奥林巴斯株式会社 内窥镜系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004272039A (ja) * 2003-03-11 2004-09-30 Pentax Corp 自動焦点調節装置
JP2012110481A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Olympus Corp 内視鏡装置、フォーカス制御方法及びプログラム
WO2015012096A1 (ja) * 2013-07-22 2015-01-29 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 医療用観察装置

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