CN105850120B - 立体内窥镜图像处理装置 - Google Patents

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Abstract

立体内窥镜图像处理装置具备：同步调整部，其对左眼用图像信号与右眼用图像信号进行同步调整；以及图像解析部，其对处置器具的图像在一方的图像信号的图像中的中央区域周围的周边区域上所占的区域进行解析，其中，图像解析部具有：图像分割部，其对周边区域进行细分化，分割为规定个数的区域；颜色成分分析部，其对各区域内的颜色成分进行分析；图像边缘成分提取部，其提取各区域内的边缘成分；以及处置器具区域评价部，其对处置器具的图像在周边区域上所占的区域的大小进行评价，该立体内窥镜图像处理装置还具备：模糊信息生成部，其根据图像解析部的解析结果来生成作为周边区域的对图像实施模糊处理的区域的模糊区域和对周边区域的图像实施模糊处理时的模糊强度的信息；以及图像合成部，其根据模糊信息生成部的生成结果将左眼用的图像和右眼用的图像分别实施模糊处理后合成3D图像并输出。

Description

立体内窥镜图像处理装置
技术领域
本发明涉及一种对由立体内窥镜得到的左右的图像信号进行图像处理的立体内窥镜图像处理装置。
背景技术
近年来，在医疗领域等中内窥镜被广泛使用。另外，在如进行要求精度的手术等那样的情况下，存在使用能够感知在使用一个摄像元件的通常的内窥镜中难以感知的深度方向上的立体感(深度感)的立体内窥镜的情况。
在使用立体内窥镜的情况下，使用对通过左右的摄像元件获得的左右的图像信号进行图像处理并将所生成的立体图像信号输出到显示部或显示装置的图像处理装置。
另外，作为图像处理装置的以往的例子，在日本特开2011-82829号公报中公开了如下内容：相比于右眼用图像或左眼用图像中的中央区域，对周边区域进行更大的模糊处理。还公开了如下内容：右眼用图像和左眼用图像的偏移量越大，则设定为越大的模糊强度。通过实施这样的模糊处理，易于观察者将右眼用图像与左眼用图像合并而识别为立体图像。
然而，关于上述以往的例子，在将由立体内窥镜在体腔内拍摄到的左右的图像信号在显示画面上显示为立体观察用图像而由作为观察者的手术操作者观察立体图像来进行要求高精度的手术等那样的情况下，难以满足手术操作者的希望。
在手术操作者将体腔内的病变部设定在显示画面的中央区域来进行手术等的状况下，手术操作者处于正专心(集中)于显示画面的中央区域部分的图像的状态，在该状态下，如果处置器具从周边区域侧向着病变部进入中央区域侧，则手术操作者产生一种从正在观察的内窥镜图像(立体图像)的端侧突然出现较大的处置器具的感觉，这成为使正集中于手术的状态中断那样的因素。
另外，即使在进行例如将处置器具从左右方向插入中央区域来进行吻合的处置的情况下，手术操作者处于观察在显示画面的中央区域进行吻合的情形并对进行吻合的地方立体地感知来进行用于进行吻合的运针的作业的状况，也会产生左右的处置器具的杆部分从显示画面的左右方向突然出现在跟前儿那样的错觉，容易对处置器具的杆部分感到不自然(为感知特性)。因此，在手术操作者一边进行立体观察一边进行手术等那样的情况下，期望抑制或减轻正常的立体观察的感知特性因处置器具而导致下降的因素。
这样，由于处置器具的原因而导致立体观察的感知特性下降了，因此即使根据以往的例子中的右眼用图像与左眼用图像的偏移量来调整模糊量，也无法适当地改善如上述那样的立体观察的感知特性的下降。
本发明是鉴于上述的点而完成的，其目的在于提供一种维持立体观察的感知特性并进行抑制或减轻因处置器具所致的立体观察的感知特性的下降的图像处理的立体内窥镜图像处理装置。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的一个方式所涉及的立体内窥镜图像处理装置具备：同步调整部，其构成为对基于被设置于立体内窥镜的左右的摄像元件的输出信号的、表示左眼用图像的左眼用图像信号与表示右眼用图像的右眼用图像信号进行同步调整；以及图像解析部，其构成为对处置器具的图像在所述左眼用图像信号和所述右眼用图像信号中的至少一方的图像信号的图像中的中央区域周围的周边区域上所占的区域进行解析，其中，所述图像解析部具有：图像分割部，其构成为对根据被输入的图像信号所获得的所述图像中的中央区域周围的周边区域进行细分化，分割为规定个数的区域；颜色成分分析部，其构成为对所述规定个数的各区域内的颜色成分进行分析；图像边缘成分提取部，其构成为提取所述各区域内的直行性成分的边缘成分；处置器具区域评价部，其构成为基于所述颜色成分分析部的分析结果和所述图像边缘成分提取部的提取结果，对所述处置器具的图像在所述周边区域上所占的区域的大小进行评价；最内块区域运算部，其构成为为了基于所述处置器具区域评价部的评价结果，检测在所述周边区域上的作为最内侧的区域的最内区域内存在所述处置器具的区域的块来作为最内块区域，而进行用于检测所述最内块区域的运算；以及最外块区域运算部，其构成为为了基于所述处置器具区域评价部的评价结果，检测在所述周边区域上的作为最外侧的区域的最外区域内存在所述处置器具的图像的区域的块来作为最外块区域，而进行用于检测所述最外块区域的运算，该立体内窥镜图像处理装置还具备：模糊信息生成部，其构成为根据所述图像解析部的解析结果来生成作为所述周边区域的对所述图像实施模糊处理的区域的模糊区域和对所述周边区域的所述图像实施模糊处理时的模糊强度的信息；以及图像合成部，其构成为将根据所述同步调整部的同步调整结果和所述模糊信息生成部的生成结果将所述左眼用图像和所述右眼用图像分别实施模糊处理后合成3D图像并输出。
附图说明
图1是表示具备本发明的第一实施方式的立体内窥镜装置的整体结构的图。
图2是表示包括具备第一实施方式的图像处理部的3D监视器的立体内窥镜装置的内部结构的图。
图3是表示第一实施方式的图像处理部的结构的框图。
图4是表示更详细的图像处理部的结构的框图。
图5是表示图像解析处理电路的结构的框图。
图6A是表示将左图像中的中央区域周围的周边区域分割为多个较小的区域的情形的图。
图6B是表示在周边区域进行了颜色分析和边缘检测的情形的图。
图6C是表示在周边区域上的作为最内区域内存在处置器具的区域的最内块区域的图。
图6D是表示在周边区域上的作为最外区域内存在处置器具的区域的最外块区域的图。
图7是表示与第一实施方式的代表性动作对应的处理内容的流程图。
图8A是表示用于生成或设定模糊区域的处理过程的流程图。
图8B是表示通过图8A的处理来根据最内块区域的比例所设定的模糊区域的范围的图。
图9A是表示用于生成或设定模糊强度的处理过程的流程图。
图9B是表示通过图9A的处理来根据最外块区域的比例所设定的模糊强度的图。
图10是表示模糊前的图像和模糊处理后的图像的图。
图11A是对模糊区域进行模糊处理的情况的说明图。
图11B是使用图11A中的数值例来进行模糊处理的情况的说明图。
图12是第一实施方式的动作的时序图。
图13是表示具备第一实施方式的变形例的立体内窥镜装置的内部结构的图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
如图1所示，具备本发明的立体内窥镜图像处理装置的立体内窥镜装置1具备为了对躺在手术室内的手术台2上的患者3进行立体观察而对该患者3使用的立体内窥镜(简记为3D内窥镜)4以及被装载于手推车5的多个医疗设备。
在手推车5上，作为多个医疗设备，具备用于产生照明光的光源装置6、生成左眼用的图像信号的第一处理器7A、生成右眼用的图像信号的第二处理器7B、基于来自两个处理器7A、7B的第一图像信号和第二图像信号生成立体(3D)观察用的三维(3D)图像信号的作为图像生成装置的三维混合器(简记为3D混合器)8、显示由3D混合器8生成的3D图像信号的3D监视器9以及为了立体观察3D监视器9所显示的立体观察用(3D用)图像而由例如手术操作者D所配戴的3D眼镜10。
另外，在本实施方式中，在3D监视器9内设置有构成本发明的立体内窥镜图像处理装置的图像处理部(或图像处理电路)11(参照图2)。也将第一处理器7A、第二处理器7B称作左眼用处理器、右眼用处理器。在图2中，表示为处理器(用于左眼)、处理器(用于右眼)。此外，也可以由立体内窥镜装置1(或后述的1B)形成，而并非将立体内窥镜图像处理装置限定于图像处理部11(或后述的11B)的情况。
通过未图示的套管针被刺入患者3的例如腹部3a的3D内窥镜4经由光导线缆12与光源装置6连接。另外，3D内窥镜4经由信号线缆13(此外，也可以如图2所示那样设为两条信号线缆13a、13b)与处理器7A、7B连接。
另外，电手术刀电源装置或电手术刀装置14被装载于手推车5，在使用例如电手术刀16来作为处置器具的情况下，经由电手术刀线缆15向电手术刀16供给高频信号。
另外，未图示的助手对处置器具17进行操作以将由助手操作的处置器具17刺入患者3的腹部3a，来使手术操作者D所进行的手术能够顺利地进行。此外，在图1中，作为处置器具，对电手术刀16与用附图标记17表示的处置器具区别地进行了表示，但是也可以如图6B等所示的那样是多个处置器具17a、17b、17c。图2表示图1中的主要的医疗设备的内部结构。
3D内窥镜4具有被插入体内的插入部21、设置在插入部21的后端(基端)并由手术操作者D或助手把持的把持部22以及从把持部22延伸出的光导线缆12和信号线缆13a、13b，光导线缆12的端部装卸自如地与光源装置6连接。
光源装置6具有用于产生白色的照明光的灯23以及对照明光进行聚光而入射(供给)至光导线缆12的端部的聚光透镜24。入射至光导线缆12的照明光入射至贯穿插入部21内的光导件25的基端侧端部。该光导件25将入射至基端侧端部的照明光传输至该光导件25的前端侧的端部，从配置有光导件25的前端面的照明窗射出照明光来对体内的病变部等被摄体进行照明。
在插入部21的前端部，在左右方向上分离距离d地配置用于形成被摄体的光学像的左眼用物镜26a和右眼用物镜26b，在各自的成像位置配置有作为左眼用摄像元件的左眼用电荷耦合元件(简记为CCD)27a的摄像面和作为右眼用摄像元件的右眼用CCD 27b的摄像面。
此外，在本说明书中，左摄像元件与左眼用摄像元件的意思相同，同样地，右摄像元件与右眼用摄像元件的意思相同，除摄像元件以外的用语也按相同的意思使用。例如左眼用图像信号与左图像信号的意思相同，右眼用图像信号与右图像信号的意思相同。
左右的CCD 27a、27b输出作为对所成像的光学像进行光电转换后的输出信号的摄像信号。由左眼用物镜26a和左眼用CCD 27a形成左眼用摄像部或左摄像部(左摄像设备)28a，由右眼用物镜26b和右眼用CCD 27b形成右眼用摄像部或右摄像部(右摄像设备)28b。由具有上述距离d且视线方向不同的两个摄像部28a、28b拍摄相同的被摄体来在作为显示装置的3D监视器9上显示3D观察用图像，由此观察3D观察用图像的(作为观察者的)手术操作者D能够感知立体感或深度感地观察被摄体中的各部位。
CCD 27a经由贯穿于3D内窥镜4内并延伸到外部的信号线缆13a将其后端的信号连接器29a装卸自如地与第一处理器7A的信号连接器插座31a连接，CCD 27b经由贯穿于3D内窥镜4内并延伸到外部的信号线缆13b将其后端的信号连接器29b装卸自如地与第二处理器7B的信号连接器插座31b连接。
第一处理器7A具有：图像生成部(或图像生成电路)32a，其基于由CCD 27a生成的左眼用的摄像信号生成左眼用的二维(2D)图像信号；图像输出接口(在图2中简记为输出I/F)33a，其用于输出由图像生成部32a生成的2D图像信号；以及同步信号通信部(或同步信号通信电路)34a，其进行生成2D图像信号时的同步信号的通信。由图像生成部32a生成的左眼用的2D图像信号经由图像输出接口33a被输出到3D混合器8。
同样地，第二处理器7B具有：图像生成部(或图像生成电路)32b，其基于由CCD 27b生成的右眼用的摄像信号生成右眼用的二维(2D)图像信号；图像输出接口(输出I/F)33b，其用于输出由图像生成部32b生成的右眼用的2D图像信号；以及同步信号通信部(或同步信号通信电路)34b，其进行生成2D图像信号时的同步信号的通信。由图像生成部32b生成的右眼用的2D图像信号经由图像输出接口33b被输出到3D混合器8。
同步信号通信部34a、34b从一方向另一方发送同步信号，被发送同步信号的另一方的同步信号通信部生成与被发送的同步信号同步的同步信号。换言之，两个同步信号通信部34a、34b在进行通信之后成为生成相同的同步信号的状态，两个图像生成部32a、32b成为与相同的同步信号同步地分别生成左眼用和右眼用的2D图像信号的状态。
此外，也可以图像生成部32a设为包括图像输出接口33a的结构，图像生成部32b设为包括图像输出接口33b的结构。
3D混合器8具有：图像输入接口(在图2中简记为输入I/F)36a、36b，被输入由两个图像生成部32a、32b分别生成的左眼用的2D图像信号和右眼用的2D图像信号；3D图像生成部(或3D图像生成电路)37，其基于从两个图像输入接口36a、36b输入的左眼用的2D图像信号和右眼用的2D图像信号来生成3D图像信号(或影像信号)；以及图像输出接口(在图2中为输出I/F)38，其将所生成的3D图像信号输出到外部的3D监视器9。
3D图像生成部37例如将被输入的两个2D图像信号的周期压缩为1/2倍来使显示速率加倍。而且，在2D图像信号中的一帧期间的一半的第一场(奇数场)生成具有左眼用的2D图像信号的3D图像信号，在第二场(偶数场)生成具有右眼用的2D图像信号的3D图像信号。换言之，3D图像生成部37也能够称为将左右的2D图像信号转换为3D图像信号的2D/3D转换部(或2D/3D转换电路)。
3D监视器9具有：图像输入接口(输入I/F)41，其被输入3D图像信号；图像处理部11，其进行如下的图像处理：基于根据由左右的摄像元件拍摄到的左右的摄像图像(也简单地称为图像)所生成的3D图像信号(影像信号)，对在左右图像中的周边区域上的存在处置器具(在图1的结构的说明中，处置器具17与包括电手术刀16的处置器具用不同的编号进行了表示，但是就进行图像处理时的处置器具而言不检测为不同的种类，因此在下面明确示出处置器具17为多个的情况下，用17a、17b、17c表示)的区域进行解析，生成对该区域的处置器具17的图像实施模糊处理得到的3D合成图像信号；显示部(或显示面板)43，其用于显示所生成的3D合成图像信号；操作部(或操作电路)44，其用于进行图像处理部11的图像处理参数的设定操作等；以及控制部(或控制电路)45，其用于进行图像处理部11和显示部43的控制。
另外，对3D监视器9的显示部43的显示画面上所显示的3D图像进行观察的手术操作者D使用具有左右的偏振片47a、47b的3D眼镜10，该左右的偏振片47a、47b使在左右眼的眼前相互正交的方向的光通过。
图3表示图像处理部11的结构。图像处理部11具有：切换开关51，其构成基于3D图像信号分离为左右图像信号的分离部(或分离电路)；图像解析部(或图像解析电路)52，其对由切换开关51分离出的一方的图像信号(在此为左图像信号)的图像中的处置器具17所占的区域进行解析；同步调整部(或同步调整电路)53，其进行一方的图像信号与另一方的图像信号(在此为右图像信号)之间的同步调整；参考DB(模糊信息参照用DB)54，其形成保存有作为根据图像解析部52的解析结果来实施模糊处理的信息的模糊信息的数据库设备(简记为DB)；图像合成部(或图像合成电路)55，其用于输出作为对进行了同步调整的一方的图像信号和另一方的图像信号实施与图像解析部52的解析结果对应的模糊处理所得到的3D图像信号的3D合成图像信号；以及控制部(或控制电路)56，其根据同步调整部53的定时信号来控制图像解析部52、同步调整部53、参考DB 54以及图像合成部55。
此外，上述同步调整部53也能够称为定时调整部(或定时调整电路)，该定时调整部(或定时调整电路)以对一方的图像信号和另一方的图像信号分别进行模糊处理而输出同步的3D合成图像信号的方式进行定时调整。
图4表示图3的图像处理部11的更具体的结构。
从3D混合器8输入的3D图像信号被输入到切换开关51，并且被输入到同步调整部53的同步分离电路53a。同步分离电路53a从3D图像信号提取同步信号，被输入该同步信号的切换信号生成电路53b生成与同步信号同步的每个作为一帧的一半的场为H或L的切换信号，根据该切换信号来对被输入3D图像信号的切换开关51进行切换。
从切换开关51的接点a按例如奇数场输出的左图像信号被输入到图像解析部52，构成图像解析部52的捕获电路52a内的存储控制器52b将一帧的左图像信号保存到存储器52c中。
另外，从切换开关51的接点b按例如偶数场输出的右图像信号被输入到同步调整部53，同步调整部53内的存储控制器53c将一帧的右图像信号保存到存储器53d中。
另外，同步调整部53具有生成与同步信号同步的定时信号的定时信号生成电路53e，存储控制器53c根据定时信号生成电路53e所输出的定时信号来控制存储器53d的读/写。另外，定时信号生成电路53e所生成的定时信号输出到同步调整部53的外部的图像解析部52、图像合成部55、控制部56，从而能够使它们进行与定时信号同步的动作(在图4中，关于向同步调整部53的外部输出的定时信号的输出线，省略了向控制部56输出以外的输出线)。
图像解析部52具有形成进行如下的图像解析处理的图像解析处理部的图像解析处理电路52d：针对上述存储器52c中所保存的左图像信号的图像，对处置器具17在该图像上的中央区域周围的周边区域上所占的区域进行解析。
参照图5来在后面记述该图像解析处理电路52d的更详细的结构和动作。另外，使用图6A来在后面记述上述中央区域和周边区域。
图像解析处理电路52d向参考DB 54输出通过图像解析处理所生成的解析结果数据。参考DB 54具备例如查询表(简记为LUT)54a使得将解析结果数据作为输入数据来输出与输入数据对应的模糊数据。因而，参考DB 54生成或输出与解析结果数据对应的模糊数据。参考DB 54向图像合成部55内的模糊滤波器电路55a输出模糊数据。
图像合成部55具有：形成模糊处理部的模糊滤波器电路55a，其根据模糊数据来进行模糊滤波器处理；以及叠加电路(或合成电路)55b，其将两个图像信号分开为奇数场和偶数场来进行叠加(相加)而合成，该两个图像信号是由模糊滤波器电路55a对从存储器52c、53d读出并输入的图像信号进行模糊处理所得到的。另外，叠加电路55b具有存储器55c，该存储器55c暂时地存储通过模糊滤波器电路55a进行模糊滤波器处理所得到的图像信号。此外，也可以将存储器55c设置于模糊滤波器电路55a。
当模糊滤波器电路55a通过模糊数据的输入而被设定为能够进行模糊滤波器处理的状态时，图像解析部52(的存储控制器52b)从存储器52c读出左图像信号并输入到图像合成部55的模糊滤波器电路55a。另外，图像解析部52(的存储控制器52b)当从存储器52c对左图像信号的读出结束时，将读出结束发送到同步调整部53(的存储控制器53c)，同步调整部53(的存储控制器53c)从存储器53d读出右图像信号并输入到图像合成部55的模糊滤波器电路55a。
此外，同步调整部53(的存储控制器53c)考虑在左图像信号的读出结束后(换言之，在开始图像解析时)进行图像解析所需要的时间和进行模糊处理所需要的时间，来从存储器53d读出右图像信号并输出到图像合成部55。
而且，如上述那样，模糊滤波器电路55a对从存储器52c、53d读出而被输入的左右图像信号依次进行模糊处理，并输出到叠加电路55b。此外，也可以在图像解析部52的图像解析处理电路52d结束图像解析的定时，图像解析处理电路52d向同步调整部53(的存储控制器53c)发送已结束图像解析的信号，同步调整部53(的存储控制器53c)考虑对左图像信号的图像进行模糊处理所需要的时间来进行同步调整(或定时调整)以从存储器53d读出右图像信号并输出到图像合成部55。
或者，也可以在模糊滤波器电路55a对左图像信号的图像进行的模糊处理结束的定时，向同步调整部53(的存储控制器53c)发送模糊处理已结束的信号，同步调整部53(的存储控制器53c)接收到该信号而进行从存储器53d读出右图像信号并输出到图像合成部55的同步调整(或定时调整)。
对在一场以内的定时依次输入的左右的图像信号依次进行模糊处理并将模糊处理后的左右图像信号暂时地保存到叠加电路55b内的存储器55c中之后，叠加电路55b以按场输出左右的图像信号的方式进行定时调整后读出，由此将合成得到的3D合成图像信号输出到显示部43。因此，也能够将构成图像处理部11的、进行左右的图像信号的同步调整的同步调整部视为包括图4中的同步调整部53和该存储器55c。
此外，也可以在如后述那样模糊滤波器电路55a包括两个模糊滤波器电路的情况下，从存储器52c、53d同时输出左右的图像信号。
图5所示的图像解析处理电路52d具有：形成图像分割部的图像分割电路61，其将左图像信号的图像分割(或细分化)为规定个数的多个区域以进行图像解析；形成颜色成分分析部的颜色成分分析电路62，其对分割出的各区域内的颜色成分进行分析；形成图像边缘成分提取部的图像边缘成分提取电路63，其提取分割出的各区域内的直行性成分的边缘成分；以及形成处置器具区域评价部的处置器具区域评价电路64，其基于颜色成分分析电路62的分析结果和图像边缘成分提取电路63的提取结果，对处置器具17的图像在周边区域上所占的区域的大小(块或区域数)进行评价。
上述图像分割电路61如图6A所示那样将左图像信号的图像的整个区域分割为中央区域Rc和该中央区域Rc周围的周围区域或周边区域Rn，并且将周边区域Rn分割为多个区域Rb、例如分割数N个区域Rb。此外，图6A为了明确示出中央区域Rc、周边区域Rn、多个区域Rb而在未示出图像的状态下明确示出中央区域Rc、周边区域Rn、多个区域Rb，在图6B～图6D中示出了存在多个处置器具17a、17b、17c的情况下的图像。如上所述，在说明书中，在强调(明示)多个处置器具17a、17b、17c的存在的必要性不高的情况下，用处置器具17表示。
中央区域Rc的尺寸能够由用户使用键盘、鼠标等来通过例如设置于图像解析处理电路52d的区域设定部(或区域设定设备)65进行设定。也就是说，区域设定部65由键盘、鼠标等构成。此外，也可以将区域设定部65设置在图像解析处理电路52d的外部。
当中央区域Rc被设定时，其外侧的区域为周边区域Rn。另外，手术操作者D等用户在由区域设定部65将周边区域Rn设定为多个区域Rb的情况下，能够自由地设定其个数或者尺寸。
此外，中央区域Rc为手术操作者D在清晰的图像的状态下期望立体观察的视觉特性的图像区域。与此相对地，以包围该中央区域Rc的外侧的方式形成的周边区域Rn与中央区域Rc相比，则对清晰的图像的状态下的立体观察的视觉特性的期望较低。
因此，在本实施方式中，在周边区域Rn，对处置器具17的图像的存在进行图像解析，根据图像解析的结果使存在于周边区域Rn的至少处置器具17的图像部分模糊，由此维持中央区域Rc内的立体观察的视觉特性，并且抑制或减轻在周边区域Rn存在处置器具17(的图像)的情况下由于处置器具17(的图像)而使立体观察的视觉特性下降的因素。
为了对存在于周边区域Rn的处置器具17的图像的大小进行评价，颜色成分分析电路62如图6B所示那样进行颜色分析，图像边缘成分提取电路63提取边缘成分Ea、Eb、Ec(在后面记述)。
另外，例如处置器具区域评价电路64具有最内块区域运算电路64a和最外块区域运算电路64b，该最内块区域运算电路64a基于处置器具区域评价电路64的评价结果，将在周边区域Rn上的作为最内侧的区域的最内区域Rni内存在处置器具17的区域的块检测为最内块区域Rnit(参照图6C)，进行(用于计算)最内块区域Rnit(在最内区域Rni中的比例)的运算，该最外块区域运算电路64b基于处置器具区域评价电路64的评价结果，将在周边区域Rn上的作为最外侧的区域的最外区域Rno内存在处置器具17的区域的块检测为最外块区域Rnot(参照图6D)，进行(用于计算)最外块区域Rnot(在最外区域Rno中的比例)的运算。
此外，如图6C中粗框所示的那样，最内区域Rni表示(在周边区域Rn内)与正方形或长方形的中央区域Rc在其上下、左右的外侧相邻的呈正方形或长方形状地连接而成的区域(封闭的带状区域)。同样地，如图6D中粗框所示的那样，最外区域Rno表示(在周边区域Rn内)离中央区域Rc最远的呈正方形或长方形状地连接而成的区域(封闭的带状区域)。
而且，如上所述，最内块区域运算电路64a将形成最内区域Rni的总区域数Ni中存在处置器具17的图像的区域数Mi检测为最内块区域Rnit，并且，计算总区域数Ni中的区域数Mi的比例Mi/Ni。
另外，最外块区域运算电路64b将形成最外区域Rno的总区域数No中存在处置器具17的图像的区域数Mo检测为最外块区域Rnot，并且，计算总区域数No中的区域数Mo的比例Mo/No。
此外，在本实施方式中，以将左右的图像显示为正方形或长方形的形状的情况进行说明，但是在将左右的图像显示为圆形的情况下，也能够大致同样地应用。在该情况下，中央区域Rc为图像的中央部分的圆形区域，周边区域Rn为圆形的中央区域Rc外侧的圆环形状的区域。另外，最内区域Rni等(虽然形状与正方形或长方形的情况不同，但是)也能够大致同样地进行定义。
此外，在图5中，示出了将最内块区域运算电路64a和最外块区域运算电路64b设置在处置器具区域评价电路64的内部的结构例，但是也可以设为设置在处置器具区域评价电路64的外部的结构。
在本实施方式中，控制部56对图像解析处理电路52d和图像合成部55的动作进行控制。通过控制部56的控制，图像解析处理电路52d内的处置器具区域评价电路64根据与处置器具17的图像在周边区域Rn内所占的比例相应的解析结果数据，来从参考DB 54输出与该解析结果数据对应的模糊数据，由此设定周边区域Rn的图像中的模糊区域和模糊强度。而且，通过控制部56的控制，图像合成部55使用所设定的模糊区域和模糊强度来对左右的图像实施模糊处理，并基于进行模糊处理后的左右的图像合成出3D图像，来生成3D合成信号。
更具体地说，控制部56进行控制使得根据最内块区域运算电路64a的运算结果，与存在处置器具17的图像的形成最内块区域Rnit的区域数Mi在最内区域Rni(其区域数Ni)内所占的比例Mi/Ni相应地设定模糊区域，并进行控制使得根据最外块区域运算电路64b的运算结果，与存在处置器具17的图像的形成最外块区域Rnot的区域数Mo在最外区域Rno(其区域数No)内所占的比例Mo/No相应地设定模糊强度，从而生成图像合成部55合成3D图像所得到的3D合成信号。
另外，如后述那样，控制部56进行控制使得根据最内块区域运算电路64a的运算结果，随着处置器具17的图像在最内区域Rni内所占的比例Mi/Ni变大而将模糊区域设定为从最外区域Rno向最内区域Rni侧扩展，还进行控制使得根据最外块区域运算电路64b的运算结果，随着处置器具17的图像在最外区域Rno内所占的比例Mo/No变大而将模糊区域的模糊强度设定为呈阶梯状地变大。
此外，代替控制部56如上述那样从外部控制图像解析处理电路52d内的处置器具区域评价电路64的动作，也可以设为以下结构：例如将控制部56的控制功能包含在处置器具区域评价电路64内，从而不通过处置器具区域评价电路64外部的控制部56来进行模糊区域的设定和模糊强度的设定。另外，也可以设为，参考DB 54也不通过外部的控制部56，而基于图像解析部52的解析结果数据，将与解析结果数据对应的模糊数据输出到图像合成部55。换言之，不限于如图3或图4所示那样将控制部56设置在图像解析部52、参考DB 54、图像合成部55的外部的结构，也可以设为将其控制功能的一部分设置在图像解析部52内、参考DB 54内、图像合成部55内。在以下的动作说明中，主要以接近后者的结构的情况进行说明。
构成立体内窥镜图像处理装置的本实施方式的图像处理部11的特征在于，具备：同步调整部53，其构成为对基于被设置于作为立体内窥镜的3D内窥镜4的作为左右的摄像元件的CCD 27a、27b的输出信号的、表示左眼用图像的左眼用图像信号与表示右眼用图像的右眼用图像信号进行同步调整；以及图像解析部52，其构成为对处置器具17的图像在所述左眼用图像信号和所述右眼用图像信号中的至少一方的图像信号的图像中的中央区域Rc周围的周边区域Rn上所占的区域进行解析，其中，所述图像解析部52具有：形成图像分割部的图像分割电路61，其对根据被输入的所述图像信号所获得的所述图像中的所述中央区域Rc周围的所述周边区域Rn进行细分化，分割为规定个数的区域；形成颜色成分分析部的颜色成分分析电路62，其对所述规定个数的各区域内的颜色成分进行分析；形成图像边缘成分提取部的图像边缘成分提取电路63，其提取所述各区域内的直行性成分的边缘成分；形成处置器具区域评价部的处置器具区域评价电路64，其基于所述颜色成分分析部的分析结果和所述图像边缘成分提取部的提取结果，对所述处置器具17的图像在所述周边区域Rn上所占的区域的大小进行评价；形成最内块区域运算部的最内块区域运算电路64a，其基于所述处置器具区域评价部的评价结果，检测在所述周边区域Rn上的作为最内侧的区域的最内区域Rni内存在所述处置器具17的图像的区域数Mi的块来作为最内块区域Rnit，并对所述最内块区域Rnit进行运算；以及形成最外块区域运算部的最外块区域运算电路64b，其基于所述处置器具区域评价部的评价结果，检测在所述周边区域Rn上的作为最外侧的区域的最外区域Rno内存在所述处置器具17的图像的区域数Mo的块来作为最外块区域Rnot，并对所述最外块区域Rnot进行运算，该图像处理部11还具备：形成模糊信息生成部的参考DB54，其根据所述图像解析部52的解析结果来生成作为所述周边区域Rn的对所述图像实施模糊处理的区域的模糊区域和对所述周边区域Rn的所述图像实施模糊处理时的模糊强度的信息；以及图像合成部55，其构成为根据所述同步调整部53的同步调整结果和所述模糊信息生成部的生成结果将所述左眼用图像和所述右眼用图像分别实施模糊处理后合成3D图像并输出。
接着，说明本实施方式的动作。图7表示进行本实施方式的动作的情况下的代表性的处理过程。
在使用本实施方式的立体内窥镜装置1的电源被接通而开始动作的情况下，在最初的步骤S1中，作为初始设定，手术操作者等用户对作为一方的图像的例如左图像进行中央区域Rc和周边区域Rn的设定，并且进行将周边区域Rn分割为小的区域Rb(参照图6A)的情况下的分割个数(或规定个数)N的设定。此外，在前次等以前使用时已经设定了中央区域Rc、周边区域Rn、分割个数N的情况下，也可以采用那些设定数据。另外，不需要对右图像设定中央区域Rc、周边区域Rn、区域Rb等，但是在进行模糊处理的情况下，应用对左图像设定的中央区域Rc、周边区域Rn、区域Rb。
在接下来的步骤S2中，手术操作者使用3D内窥镜4进行立体观察。由3D内窥镜4的左右的摄像元件拍摄到的左右的摄像图像的信号通过处理器7A、7B被转换为左右的2D图像信号，在3D混合器8中，左右的2D图像信号被转换为3D图像信号，并被输入到3D监视器9的图像处理部11。切换开关51根据切换信号生成电路53b的切换信号，按每个场期间切换被输入到图像处理部11的3D图像信号。
然后，例如奇数场期间的左图像信号被输入到图像解析部52。输入到图像解析部52的左图像信号被暂时地保存到存储器52c。而且，图像解析处理电路52d如下面那样对存储器52c中所保存的左图像信号进行解析。此外，在本实施方式中，在左图像信号被输入到图像解析部52的情况下进行说明，但是也可以代替左图像信号而将右图像信号输入到图像解析部52。在该情况下，只要将左图像信号保存到存储器53d即可。
如步骤S3所示，图像解析处理电路52d的图像分割电路61针对左图像信号的图像而如图6A所示那样以上述分割个数N对中央区域Rc周围的周边区域Rn进行分割。对周边区域Rn被分割得到的各区域Rb进行以下的处理。
在接下来的步骤S4中，图像解析处理电路52d的颜色成分分析电路62对周边区域Rn中的各区域Rb的图像信号的图像进行颜色成分的颜色分析处理。在图6B中，示出对斜线所表示的一个区域Rb进行颜色分析的情形。
处置器具17等处置器具的颜色通常为了易于与生物体的色调进行区分而被设定为银色或灰色，因此颜色成分分析电路62以提取银色或灰色的颜色成分、即处置器具17所具有的特定的颜色成分的方式进行颜色分析的处理。此外，在图6B中，示出使用例如三个处置器具17a、17b、17c作为处置器具17来进行手术的图像。
在接下来的步骤S5中，图像解析处理电路52d的图像边缘成分提取电路63对周边区域Rn中的各区域Rb的图像信号的图像进行提取直行性(或直线状)的边缘成分的处理。处置器具17等处置器具由于直线形状的杆部分所占的比例大，因此图像边缘成分提取电路63提取呈直线延伸的边缘成分。在图6B中，示出呈直线延伸的杆部分的边缘成分Ea、Eb、Ec被提取出的情形。图像边缘成分提取电路63重点提取呈直线延伸的边缘成分，但是也可以还提取曲线的边缘成分。
图像解析处理电路52d的处置器具区域评价电路64基于颜色成分分析电路62的分析结果(特定的颜色成分提取结果)和图像边缘成分提取电路63提取直行性的边缘成分(或直行性成分中的边缘成分)的提取结果，对处置器具17的图像在周边区域Rn中所占的大小进行评价(或识别)。具体地说，在图6B中，处置器具区域评价电路64基于周边区域Rn中的由边缘成分Ea、Eb、Ec包围的区域Rb来对处置器具17的图像在周边区域Rn中所占的大小进行评价(或识别)。
在接下来的步骤S6中，如图6C所示，最内块区域运算电路64a检测最内区域Rni中存在处置器具17(的图像)的处置器具区域的块来作为最内块区域Rnit。另外，最内块区域运算电路64a计算最内块区域Rnit(形成最内块区域Rnit的区域数)在最内区域Rni所占的比例Mi/Ni。在图6C的例子中，最内区域Rni的区域Rb的总数为20，最内块区域Rnit的总数为7，因此最内块区域Rnit所占的比例为7/20。
另外，在接下来的步骤S7中，如图6D所示，最外块区域运算电路64b检测最外区域Rno中存在处置器具17(的图像)的处置器具区域的块来作为最外块区域Rnot。在图6D的例子中，最外区域Rno的区域Rb的总数为36，最外块区域Rnot(形成最外块区域Rnot的区域数)的总数为12，因此最外块区域Rnot所占的比例Mo/No为12/36(＝1/3)。
而且，处置器具区域评价电路64将解析结果数据发送到参考DB 54，该解析结果数据为作为最内块区域运算电路64a的运算结果的、最内块区域Rnit所占的比例Mi/Ni的结果以及作为最外块区域运算电路64b的运算结果的、最外块区域Rnot所占的比例Mo/No的结果。
在接下来的步骤S8中，参考DB 54根据最内块区域Rnit所占的比例的结果的数据来生成模糊区域的信息，并输出到图像合成部55。参照图8A、图8B来在后面记述设定模糊区域的处理。
另外，在接下来的步骤S9中，参考DB 54根据最外块区域Rnot所占的比例Mo/No的结果的数据来生成模糊强度的信息，并输出到图像合成部55。参照图9A、图9B来在后面记述设定模糊强度的处理。
在接下来的步骤S10中，图像合成部55将来自参考DB 54的模糊区域和模糊强度的信息的模糊数据作为进行模糊处理的参数，模糊滤波器电路55a对从存储器52c和存储器53d读出的构成相同帧的奇数、偶数场的左右的图像分别进行模糊处理，并在叠加电路55b中进行合成而生成3D合成图像。
作为所生成的3D合成图像的图像信号的3D合成图像信号被输出到显示部43，在显示部43的显示画面上以偏振方向正交的状态显示左右的图像，手术操作者D通过配戴3D眼镜10进行观察，由此能够进行立体观察。此外，在步骤S10的处理之后，返回步骤S4的处理，对运动图像中的各帧重复进行同样的处理。
图10表示通过这样进行模糊处理之前和之后的图像例。图10中的左侧的图像表示进行模糊处理之前的例如左图像，模糊处理后的左图像如图10的右侧所示。在图10的左侧，明确示出了成为中央区域Rc与周边区域Rn之间的边界的较小的四角。而且，实施使周边区域Rn中的处置器具的图像的边缘部分模糊那样的图像处理。实际上，边缘部分以外也被实施模糊处理。此外，与左图像相同的帧的右图像也与左图像同样地被进行模糊处理(参照图12)。
如图10中的右侧所示，形成在中央区域Rc以未被实施模糊处理的状态清晰地显示、在中央区域Rc的外侧根据处置器具17的图像所占的比例而被实施模糊处理的图像。通过模糊处理而使周边区域Rn内的处置器具17的杆部分变得不清晰，因此能够抑制或减轻周边区域Rn中的处置器具17的图像在立体观察中使立体观察的视觉特性降低的因素、具体地说给予一种处置器具突然出现在跟前儿的不自然感的视觉特性。因而，手术操作者能够在感到不自然的因素被抑制或减轻的状态下一边进行立体观察一边进行处置。
图8A表示参考DB 54根据作为最内块区域运算电路64a的运算结果的、最内块区域Rnit所占的比例来生成(设定)模糊区域的处理。
如步骤S11所示，参考DB 54参照处置器具17的图像的最内块区域Rnit、更具体地说处置器具17的图像中的杆部分的杆块区域在最内区域Rni所占的比例。而且，如步骤S12所示，参考DB 54在控制部56的控制下，根据参照的结果来进行以下的分情况的处理。此外，也可以使控制部56进行以下处理。
例如，在比例为A以下的情况下，如步骤S13a所示，将周边区域Rn内从外侧起的V％的范围设定为模糊区域，
在比例为A～B的情况下，如步骤S13b所示，将整个周边区域Rn内从外侧起的W％的范围设定为模糊区域，
在比例为B～C的情况下，如步骤S13c所示，将整个周边区域Rn内从外侧起的X％的范围设定为模糊区域，
在比例为C～D的情况下，如步骤S13d所示，将整个周边区域Rn内从外侧起的Y％的范围设定为模糊区域，
在比例为D以上的情况下，如步骤S13e所示，将整个周边区域Rn内从外侧起的Z％的范围设定为模糊区域。
图8B表示与图8A对应的最内块区域Rnit的比例和模糊区域的范围的例子。随着最内块区域Rnit的比例增加，模糊区域的范围从最外区域Rno侧向最内区域Rni侧呈阶梯状地增大。此外，在最内块区域Rnit的比例为0的情况下，模糊区域的范围也为0。
图9A表示参考DB 54根据作为最外块区域运算电路64b的运算结果的、最外块区域Rnot所占的比例来生成(设定)模糊强度的处理。
如步骤S21所示，参考DB 54参照处置器具17的图像的最外块区域Rnot、更具体地说处置器具17的图像的杆部分的杆块区域在最外区域Rno所占的比例。然后，如步骤S22所示，参考DB 54在控制部56的控制下，根据参照的结果来进行以下的分情况的处理。此外，也可以使控制部56进行以下的处理。
例如，在比例为H以下的情况下，如步骤S23a所示，以强度O使整个周边区域Rn内的所设定的模糊区域模糊。
在比例为H～I的情况下，如步骤S23b所示，以强度P使整个周边区域Rn内的所设定的模糊区域模糊。
在比例为I～J的情况下，如步骤S23c所示，以强度Q使整个周边区域Rn内的所设定的模糊区域模糊。
在比例为J～K的情况下，如步骤S23d所示，以强度R使整个周边区域Rn内的所设定的模糊区域模糊。
在比例为K以上的情况下，如步骤S23e所示，以强度S使整个周边区域Rn内的所设定的模糊区域模糊。
图9B表示与图9A对应的最外块区域Rnot的比例和模糊强度的例子。随着最外块区域Rnot的比例增加，模糊强度呈阶梯状地增大。此外，在最外块区域Rnot的比例为0的情况下，模糊强度也为0。
图11A表示对根据最内块区域Rnit的比例而设定的模糊区域进行模糊处理的情况的说明图。通过使图11A的左侧所示的模糊区域Rg内包含的例如用黑色表示的模糊对象像素Rgi的颜色信息如图11A的右侧所示那样也呈阶梯状地波及到模糊对象像素Rgi周围的像素，来进行使模糊对象像素Rgi的颜色信息渗入到周围的像素那样的模糊处理。
如果以具体例进行说明，则在如图11B所示那样进行模糊处理之前的模糊对象像素Rgi的颜色信息的权重(像素值)设为100、其周围的像素的权重(像素值)设为0的情况下，通过模糊处理而将模糊对象像素Rgi的颜色信息的权重(权重系数)设定为36、将作为模糊对象像素Rgi周围的最接近的第一周围像素的8个像素的颜色信息的权重设定为4、再将作为其周围的第二周围像素的16个像素的颜色信息的权重设定为2。通过这样来进行如使模糊对象像素Rgi的颜色信息的权重(100)在模糊处理后维持与模糊处理前相同的值地使颜色信息的权重向周围的像素渗透那样的模糊处理。
通过这样，将模糊区域Rg内的全部像素设定为模糊对象像素Rgi来进行模糊处理。
此外，在变更模糊强度的情况下，也可以变更权重36、4、2的组合值、或者将模糊处理前与模糊处理后的图像相加来进行模糊处理从而改变将两者相加的情况下的比例来变更模糊强度。例如，在变更前者的加权的组合值的情况下，当从权重36、4、2的组合值变更为例如权重20、4、3的组合值、权重12、4、3.5的组合值、权重4、4、4时，模糊强度(或不清晰的强度、或不清晰的程度)依次变大。在像这样通过权重的组合值来变更模糊强度的情况下，参考DB 54将随着作为解析结果的输入数据的最外块区域Rnot(处置器具17的图像)所占的比例变大而如上述那样变更权重的组合值所得到的数据作为模糊数据输出到模糊滤波器电路55a。
另外，也可以使用低通滤波器来构成模糊处理，此时，随着使模糊强度变大而使低通滤波器的截止频率降低，从而使模糊强度(或不清晰的程度)变大。在该情况下，参考DB54将作为解析结果的输入数据的最外块区域Rnot(处置器具17的图像)所占的比例越大则使上述的低通滤波器的截止频率越低的数据作为模糊数据而输出到模糊滤波器电路55a。
图12表示本实施方式中的生成3D合成图像的情况的概要的时序图。
关于向图像处理部11输入的3D图像信号的3D图像，经过按每(显示一帧的3D图像的情况下的)一场期间被切换的切换开关51，从而构成最初(第一个)的一帧图像的左图像Il1和右图像Ir1分别被写入到存储器52c和存储器53d。在此，Il1或Ir1中的1表示是第一帧的图像。在向存储器53d写入右图像Ir1的一场期间内，图像解析处理电路52d对被写入到存储器52c中的左图像Il1进行图像解析，生成解析结果数据，并将解析结果数据输出到参考DB 54。参考DB54将与解析结果数据对应的模糊数据输出到图像合成部55的模糊滤波器电路55a。
图像合成部55的模糊滤波器电路55a使用模糊数据来对存储器52c的左图像Il1进行模糊处理，将针对左图像Il1的模糊处理结束后的左图像Il1保存到叠加电路55b内的存储器55c。此外，存储器55c具有对模糊处理后的左右的图像Il1、Ir1各保存一帧的存储容量。
另外，同步调整部53的存储控制器53c进行同步调整(或定时调整)使得在针对左图像Il1的模糊处理结束所需要的时间(中包含余量)后的定时，从存储器53d读出右图像Ir1并输出到模糊滤波器电路55a。模糊滤波器电路55a对从存储器53d输出的右图像Ir1也同样地进行模糊处理并保存到叠加电路55b内的存储器55c中。
如图12所示，即使在模糊滤波器电路55a对左图像Il1进行的模糊处理结束后的时间t1立即开始针对右图像Ir1的模糊处理，其模糊处理结束的定时也在一帧的右图像Ir1的输入结束定时的时间t2以后。因此，模糊滤波器电路55a也可以例如在时间t1至时间t2的中途的时间对右图像Ir1进行模糊处理。此外，在图12中，用虚线示出了在时间t2进行针对右图像Ir1的模糊处理的情况。
叠加电路55b在接下来的一帧期间(其开始的时间为t2)，按每个场期间依次读出进行模糊处理后的左图像(也就是说，模糊处理结束左图像)Il1和右图像(也就是说，模糊处理结束右图像)Ir1，并作为进行模糊处理后的3D图像信号来输出。
在图12中，在叠加电路55b开始输出进行模糊处理后的左图像I1l的时间t2，即使右图像Ir1的模糊处理尚未结束，也在左图像I1l的输出结束的一场期间后的时间t3之前针对右图像Ir1的模糊处理已结束(因而，不妨碍3D图像信号的输出)。因此，同步调整部也可以进行同步调整或定时调整以能够在叠加电路55b结束输出一帧的进行模糊处理后的左图像Il1的时间(在图12中为时间t3)之前结束针对右图像Ir1的模糊处理(将右图像Ir1输入到模糊滤波器电路55a)。
此外，在图12的例子中，当进入下一帧期间时，在下一帧中的最初的一场期间，左图像Il2被写入到存储器52c，在下一场期间，右图像Ir2被写入到存储器53d，并重复进行同样的处理。通过图12那样的图像处理，仅延迟一帧期间就能够生成并输出模糊处理结束的3D图像信号。
因此，本实施方式的同步调整部具有存储器(图4的53d)，并形成帧同步调整电路(的功能)，该存储器暂时存储由图像解析部52对处置器具17的图像所占的区域进行解析的一方的图像信号的图像和属于相同帧的另一方的图像信号的图像，该帧同步调整电路(的功能)基于所述一方的图像信号被输入的帧进行同步调整，使得在一帧期间之后输出由形成模糊处理部的模糊滤波器电路55a对所述一方的图像信号的图像和所述另一方的图像信号的图像进行模糊处理后的3D图像信号。
另外，也可以设为，同步调整部53具有存储器(例如53d)，该存储器暂时存储由图像解析部52对处置器具17的图像所占的区域进行解析的一方的图像信号的图像和属于相同帧的另一方的图像，该同步调整部53在图像解析部52对一方的图像信号的图像的解析开始、或接收到解析结果后的信号而对一方的图像信号进行模糊处理之后进行同步调整，使得在下一帧期间内作为进行模糊处理后的3D的图像中的一方的图像被输出的时间将所述另一方的图像输出到图像合成部55以开始针对所述另一方的图像信号的图像进行模糊处理。
图像合成部55使用存储器53c来对由模糊滤波器电路55a进行模糊处理后的左右的图像信号进行同步调整(或定时调整)，进行模糊处理后的左右的图像信号按相邻的场依次输出。在该情况下，同步调整部53和存储器53c进行同步调整，使得基于被输入到图像处理部11的左右的图像信号的各帧在一帧期间后输出进行模糊处理后的左右的图像信号。
根据像这样进行动作的本实施方式，通过在3D监视器9的显示画面上所显示的3D图像中的中央区域Rc维持能够在清晰的图像的状态下进行立体观察的状态，并且使周边区域Rn中的至少处置器具的图像模糊，由此能够降低由于处置器具而产生不自然感等的因素。因而，根据本实施方式，能够维持立体观察的感知特性并抑制或减轻因处置器具所致的立体观察的感知特性降低。
另外，根据在进行在周边区域Rn内是否存在处置器具的图像的检测的检测区域中检测出处置器具的区域的比例，来设定进行模糊处理的模糊区域和模糊强度，因此能够提供考虑到处置器具的图像在周边区域Rn中的占有比例的妥当的周边区域Rn的图像。
此外，在第一实施方式中，对将构成立体内窥镜图像处理装置的图像处理部11设置在3D监视器9内的例子进行了说明，但是也可以如图13所示的变形例那样例如在3D混合器8内设置构成立体内窥镜图像处理装置的图像处理部11B。
图13所示的立体内窥镜装置1B的结构为将图1所示的立体内窥镜装置1中的3D混合器8变更为8B、将3D监视器9变更为9B。
3D监视器9B具有进行将被输入的3D图像信号显示于显示部43的图像处理的图像处理部42来代替图1的图像处理部11。该情况下的3D监视器9B为与公知的3D监视器相同的结构。
图13的3D混合器8B为在图1的3D混合器8中的图像输入接口36a、36b与3D图像生成部37之间设置有进行模糊处理的图像处理部11B的结构。
该图像处理部11B基本具有与上述的图像处理部11大致相同的功能，但是在上述的例子中向图像处理部11输入3D图像信号，而在图13的情况下，同时地并行地输入左右的2D图像信号。
因此，图13所示的图像处理部11B不需要在图像处理部11的结构中需要的切换开关51和进行其切换的电路。因而，图像处理部11B具有图像解析部52、同步调整部53、参考DB54、图像合成部55以及控制部56。
此外，由于左右的图像信号同时被输入，因此两个图像的定时与上述的定时稍有不同，但是进行模糊处理的动作与上述的情况相同。同时输入的左右的图像分别被写入到存储器52c和53d。而且，对作为一方的图像的例如左图像进行与上述情况相同的图像解析，从而生成解析结果数据，参考DB 54将与解析结果数据对应的模糊数据输出到图像合成部55，图像合成部55对左右的图像进行模糊处理，将进行模糊处理后的左右的图像信号同时输出到3D图像生成部37。
3D图像生成部37将进行模糊处理后的左右的图像信号进行合成来生成进行模糊处理后的3D图像信号，并输出到3D监视器9B。3D监视器9B将被输入的进行模糊处理后的3D图像信号显示于显示部43，手术操作者D配戴3D眼镜10而能够进行立体观察。本变形例虽然图像处理的定时与上述的第一实施方式稍有不同，但是具有与第一实施方式几乎相同的效果。
此外，在上述的第一实施方式或者变形例中，如根据最内块区域Rnit的比例(如果用区域Rb的区域数的比例表示则为Mi/Ni)来设定模糊区域并根据最外块区域Rnot的比例(如果用区域数的比例表示则为Mo/No)来设定模糊区域的模糊强度那样进行了说明，但是也可以根据最外块区域Rnot的比例Mo/No来设定模糊区域，根据最内块区域Rnit的比例Mi/Ni来设定模糊区域的模糊强度。
另外，在上述的说明中，当参考DB 54根据解析结果数据来将模糊数据输出到图像合成部55(的模糊滤波器电路55a)而成为能够进行模糊处理的状态时，图像解析部52将从存储器52c读出的左图像信号输出到图像合成部55(的模糊滤波器电路55a)，在成为与读出结束相同的定时的模糊处理结束之时，向同步调整部53(的存储控制器53c)通知针对左图像信号的模糊处理结束。而且，接下来，模糊滤波器电路55a对属于相同帧的右图像信号进行模糊处理，但是不限定于这样的过程。
例如，也可以设为，图像解析部52在生成解析结果数据的定时向同步调整部53(的存储控制器53c)发送用于通知生成解析结果数据的定时的信号，同步调整部53(的存储控制器53c)进行同步调整，使得在等待从存储器52c读出左图像信号并由图像合成部55(的模糊滤波器电路55a)结束模糊处理的时间之后，将属于相同帧的右图像信号输出到图像合成部55(的模糊滤波器电路55a)。在该情况下，同步调整部53进行调整，使得与上述的情况几乎同样地，成为一方的图像信号的一方的图像和成为另一方的图像信号的另一方的图像在一前一后的定时输出到图像合成部55。
另外，也可以设为具备两个模糊滤波器电路来作为图4所示的模糊滤波器电路55a的结构，来在相同的定时对左右的图像进行模糊处理。在该情况下，也可以设为，存储控制器52b和53c同步地分别从存储器52c和53d读出左右的图像信号，并通过两个模糊滤波器电路并行地进行模糊处理。在该情况下，同步调整部53进行调整使得成为一方的图像信号的一方的图像和成为另一方的图像信号的另一方的图像在同步的定时输出到图像合成部55。
此外，也可以与上述那样的模糊区域的设定不同地设定模糊区域、设定模糊强度。
也可以设为，例如图6B所示，在周边区域Rn内，根据颜色成分的分析结果和边缘成分的提取结果，将周边区域Rn中的存在处置器具17a、17b、17c的图像的区域设为进行模糊处理的候选区域，根据最内块区域Rnit(参照图6C)在最内区域Rni中的比例，来从候选区域内的最外周侧开始设定模糊区域，根据最外块区域Rnot(参照图6D)在最外区域Rno中的比例，来设定模糊区域的模糊强度。
另外，上述的图像解析部52、同步调整部53、图像合成部55既可以使用电子电路元件来构成，还可以使用中央运算装置(CPU)来以软件的方式构成。
本申请是以在2014年1月24日向日本申请的特愿2014-11746号为要求优先权的基础而进行申请的，上述的公开内容被引用在本申请说明书、权利要求书、附图中。

Claims (17)

1.一种立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，具备：
同步调整部，其构成为对基于被设置于立体内窥镜的左右的摄像元件的输出信号的、表示左眼用的图像的左眼用图像信号与表示右眼用的图像的右眼用图像信号进行同步调整；
图像解析部，其构成为对处置器具的图像在所述左眼用图像信号和所述右眼用图像信号中的至少一方的图像信号的图像中的中央区域周围的周边区域上所占的区域进行解析，
模糊信息生成部，其根据所述图像解析部的解析结果对在不实施模糊处理的所述中央区域的图像的周围配置的所述周边区域的所述图像设定作为实施模糊处理的区域的模糊区域；以及
图像合成部，其构成为根据所述同步调整部的同步调整结果和所述模糊信息生成部的设定结果将所述左眼用的图像和所述右眼用的图像分别实施模糊处理后合成3D图像并输出。
2.根据权利要求1所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
该模糊信息生成部构成为根据所述图像解析部的解析结果来生成对所述周边区域的所述图像实施模糊处理时的模糊强度和所述模糊区域的信息。
3.根据权利要求2所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
所述图像解析部具有：
图像分割部，其构成为对根据被输入的图像信号所获得的所述图像中的中央区域周围的周边区域进行细分化，分割为规定个数的区域；
颜色成分分析部，其构成为对所述规定个数的各区域内的颜色成分进行分析；
图像边缘成分提取部，其构成为提取所述各区域内的直行性成分的边缘成分；
处置器具区域评价部，其构成为基于所述颜色成分分析部的分析结果和所述图像边缘成分提取部的提取结果，对所述处置器具的图像在所述周边区域上所占的区域的大小进行评价；
最内块区域运算部，其构成为为了基于所述处置器具区域评价部的评价结果，检测在所述周边区域上的作为最内侧的区域的最内区域内存在所述处置器具的图像的区域的块来作为最内块区域，而进行用于检测所述最内块区域的运算；以及
最外块区域运算部，其构成为为了基于所述处置器具区域评价部的评价结果，检测在所述周边区域上的作为最外侧的区域的最外区域内存在所述处置器具的图像的区域的块来作为最外块区域，而进行用于检测所述最外块区域的运算。
4.根据权利要求3所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，还具备：
模糊处理部，其被设置于所述图像合成部，构成为针对所述左眼用的图像和所述右眼用的图像，分别在由所述模糊信息生成部生成的模糊区域内以所述模糊强度实施模糊处理；以及
合成部，其被设置于所述图像合成部，构成为将由所述模糊处理部分别进行模糊处理后的所述左眼用的图像与所述右眼用的图像进行合成。
5.根据权利要求4所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
还具有控制部，该控制部构成为：进行控制使得所述模糊信息生成部根据所述最内块区域运算部的运算结果，与形成所述最内块区域的区域数相对于所述最内区域的总区域数所占的比例相应地设定所述模糊区域，进行控制使得所述模糊信息生成部根据所述最外块区域运算部的运算结果，与形成所述最外块区域的区域数相对于所述最外区域的总区域数所占的比例相应地设定所述模糊强度，进行控制使得所述模糊处理部针对所述左眼用的图像和所述右眼用的图像分别在由所述模糊信息生成部设定的所述模糊区域内以所述模糊强度进行模糊处理。
6.根据权利要求5所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
所述控制部进行控制，使得根据所述最内块区域运算部的运算结果，随着形成所述最内块区域的区域数变大而将所述模糊区域设定为从所述最外区域向所述最内区域侧扩展，
所述控制部还进行控制，使得根据所述最外块区域运算部的运算结果，随着形成所述最外块区域的区域数变大而将所述模糊区域的所述模糊强度设定为呈阶梯状地变大。
7.根据权利要求5所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
所述控制部进行控制，使得仅以所述左眼用图像信号和所述右眼用图像信号中的一方的图像信号的图像中的第一周边区域为所述周边区域来设定所述第一周边区域中的所述模糊区域和所述模糊强度，
所述控制部还进行控制，使得针对所述左眼用图像信号和所述右眼用图像信号中的另一方的图像信号的图像中的第二周边区域应用针对所述第一周边区域所设定的所述模糊区域和所述模糊强度。
8.根据权利要求6所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
所述控制部进行控制，使得仅以所述左眼用图像信号和所述右眼用图像信号中的一方的图像信号的图像中的第一周边区域为所述周边区域来设定所述第一周边区域中的所述模糊区域和所述模糊强度，
所述控制部还进行控制，使得针对所述左眼用图像信号和所述右眼用图像信号中的另一方的图像信号的图像中的第二周边区域应用针对所述第一周边区域所设定的所述模糊区域和所述模糊强度。
9.根据权利要求4所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
所述同步调整部具有存储器，该存储器暂时存储由所述图像解析部对处置器具的图像所占的区域进行解析的一方的图像信号的图像和属于相同帧的另一方的图像信号的图像，
所述同步调整部基于所述一方的图像信号被输入的帧进行同步调整，使得在一帧期间之后输出由所述模糊处理部对所述一方的图像信号的图像和所述另一方的图像信号的图像进行模糊处理后的3D图像信号。
10.根据权利要求4所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
将所述立体内窥镜图像处理装置设置于3D监视器，该3D监视器具备显示由观察者使用立体观察用的3D眼镜进行观察的3D图像的显示画面。
11.根据权利要求4所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
将所述立体内窥镜图像处理装置设置于3D混合器，该3D混合器被输入基于设置于所述立体内窥镜的左右的摄像元件的输出信号分别生成的所述左眼用图像信号和所述右眼用图像信号，对显示3D图像的3D监视器输出3D图像信号。
12.根据权利要求4所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
所述模糊信息生成部具有信息保存部，该信息保存部保存所述模糊处理部根据由所述最内块区域运算部运算的所述最内块区域的比例的信息和由所述最外块区域运算部运算的所述最外块区域的比例的信息分别实施模糊处理的所述模糊区域和所述模糊强度、或者与所述模糊强度和所述模糊区域的信息相关联的查询表。
13.根据权利要求4所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
还具有控制部，该控制部构成为：进行控制使得所述模糊信息生成部根据所述最外块区域运算部的运算结果，与形成所述最外块区域的区域数相对于所述最外区域的总区域数所占的比例相应地设定所述模糊区域，进行控制使得所述模糊信息生成部根据所述最内块区域运算部的运算结果，与形成所述最内块区域的区域数相对于所述最内区域的总区域数所占的比例相应地设定所述模糊强度，进行控制使得所述模糊处理部针对所述左眼用的图像和所述右眼用的图像分别在由所述模糊信息生成部设定的所述模糊区域内以所述模糊强度进行模糊处理。
14.根据权利要求13所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
所述控制部进行控制，使得根据所述最外块区域运算部的运算结果，随着形成所述最外块区域的区域数变大而将所述模糊区域设定为从所述最外区域向所述最内区域侧扩展，
所述控制部还进行控制，使得根据所述最内块区域运算部的运算结果，随着形成所述最内块区域的区域数变大而将所述模糊区域的所述模糊强度设定为呈阶梯状地变大。
15.根据权利要求4所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
所述图像分割部将所述周边区域分割为包含属于所述最内区域的多个区域和属于所述最外区域的多个区域，其中，所述最内区域被设置为相邻并且包围所述中央区域的外侧，所述最外区域在所述最内区域的外侧进行包围并且被设置在所述图像中的最外侧。
16.根据权利要求4所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，还具备：
所述立体内窥镜，其具备所述左右的摄像元件；
图像处理装置，其进行针对所述左右的摄像元件的图像处理，生成所述左眼用图像信号和所述右眼用图像信号；
3D混合器，其基于由所述图像处理装置生成的所述左眼用图像信号和所述右眼用图像信号来生成3D图像信号；以及
3D监视器，其通过被输入从所述3D混合器输出的所述3D图像信号来显示3D图像，
其中，所述3D混合器或所述3D监视器具备所述同步调整部和所述图像解析部。
17.根据权利要求4所述的立体内窥镜图像处理装置，其特征在于，
所述模糊处理部进行以下处理来作为所述模糊处理：通过使所述模糊区域内包含的模糊对象像素的颜色信息呈阶梯状地波及到所述模糊区域内的所述模糊对象像素的周围的像素，来使所述模糊对象像素的颜色信息渗入到所述周围的像素。
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