DE112017002653T5

DE112017002653T5 - Bildsignalverarbeitungsvorrichtung, Bildsignalverarbeitungsverfahren und Bildsignalverarbeitungsprogramm

Info

Publication number: DE112017002653T5
Application number: DE112017002653.9T
Authority: DE
Inventors: Tomoya Sato
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2019-03-21
Also published as: US20190058844A1; CN109152520B; JP6463512B2; JPWO2017203866A1; WO2017203866A1; US10574934B2; CN109152520A

Abstract

Eine Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Moduseinstelleinheit, die einen ersten Modus und einen zweiten Modus einstellt; eine Signalverarbeitungseinheit, die einen Tonwertkomprimierungsprozess an einem Videosignal ausführt; eine Teilungseinheit, die das Videosignal in eine Basiskomponente und eine Detailkomponente teilt; eine Komprimierungsverarbeitungseinheit, die einen Tonwertkomprimierungsprozess an der Basiskomponente ausführt, wobei ein gleicher Parameter verwendet wird wie ein Parameter, der im Tonwertkomprimierungsprozess verwendet wird, der von der Signalverarbeitungseinheit ausgeführt wird; eine Synthetisierungseinheit, die ein synthetisches Bildsignal erzeugt, das auf der Detailkomponente und der Basiskomponente basiert; und eine Steuereinheit, die die Signalverarbeitungseinheit veranlasst, eine Signalverarbeitung am Videosignal auszuführen, wenn der erste Modus eingestellt ist, und die Teilungseinheit, die Komprimierungsverarbeitungseinheit und die Synthetisierungseinheit veranlasst, eine Signalverarbeitung auszuführen, wenn der zweite Modus eingestellt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildsignalverarbeitungsvorrichtung, ein Bildsignalverarbeitungsverfahren und ein Bildsignalverarbeitungsprogramm zum Ausführen einer Signalverarbeitung an einem Eingangsbildsignal.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Im Stand der Technik wurde im medizinischen Bereich ein Endoskopsystem verwendet, um ein Organ eines Subjekts, beispielsweise eines Patienten, zu beobachten. Das Endoskopsystem umfasst: ein Endoskop, das einen Einführabschnitt umfasst, der an einem Distalende mit einem Bildgebungselement versehen ist und in eine Körperhöhle des Subjekts eingeführt wird; und eine Verarbeitungsvorrichtung, die mit einer Proximalendseite des Einführabschnitts verbunden ist und eine Bildverarbeitung an einem In-vivo-Bild in Übereinstimmung mit einem Bildsignal ausführt, das vom Bildgebungselement erzeugt wird, und das In-vivo-Bild auf einer Anzeigeeinheit oder Ähnlichem anzeigt.
Um das In-vivo-Bild zu beobachten, gibt es einen Bedarf, eher ein Objekt mit einem niedrigen Kontrast zu beobachten, beispielsweise Röte einer Magenschleimhaut oder einer flachen Läsion, als ein Objekt mit einem hohen Kontrast, beispielsweise ein Blutgefäß oder eine Schleimhautstruktur. Um diesem Bedarf nachzukommen, wurde eine Technologie offenbart, bei der ein Hervorhebungsprozess an Signalen von vorbestimmten Farbkomponenten und Farbunterschiedssignalen zwischen den vorbestimmten Farbkomponenten eines bildgebend erfassten Bildes ausgeführt wird, um ein Bild zu erzeugen, in dem ein Objekt mit niedrigem Kontrast hervorgehoben wird (z. B. siehe Patentliteratur 1).
ENTGEGENHALTUNGEN
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 5159904
KURZDARSTELLUNG
TECHNISCHE AUFGABE
Da der Hervorhebungsprozess an den vorbestimmten Farbkomponenten ausgeführt wird, ist in der in Patentliteratur 1 offenbarten Technologie jedoch ein In-vivo-Bild mit Farben zu erzeugen, die sich von den Farben eines In-vivo-Bildes unterscheiden, das ohne den Hervorhebungsprozess erzeugt wird. Um eine Läsion unter Verwendung des In-vivo-Bildes mit den sich unterscheidenden Farben zu diagnostizieren, ist es notwendig, eine Diagnostik festzulegen, die sich von der Diagnostik unterscheidet, die sich entwickelt hat.
Darüber hinaus kann die Verarbeitungsvorrichtung, um das In-vivo-Bild auf der Anzeigeeinheit anzuzeigen, in einigen Fällen einen Tonwertkomprimierungsprozess in Übereinstimmung mit einem Anzeigemodus der Anzeigeeinheit ausführen. In diesem Fall wird der Tonwertkomprimierungsprozess im Allgemeinen an einem In-vivo-Bild ausgeführt, das zur Anzeige erzeugt wird, sodass ein dem Hervorhebungsprozess unterzogener Teil ebenfalls komprimiert wird. Daher wird, selbst wenn der Hervorhebungsprozess mit Hilfe der in Patentliteratur 1 offenbarten Technologie ausgeführt wird, der Kontrast des hervorgehobenen Teils reduziert und die Sichtbarkeit des Bildes verringert.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die zuvor genannten Situationen gemacht, und eine Aufgabe ist es, eine Bildsignalverarbeitungsvorrichtung, ein Bildsignalverarbeitungsverfahren und ein Bildsignalverarbeitungsprogramm bereitzustellen, die in der Lage sind, ein Bild mit guter Sichtbarkeit zu erzeugen und gleichzeitig eine Farbänderung zu verhindern, selbst wenn die Tonwertkomprimierung ausgeführt wird.
LÖSUNG DER AUFGABE
Um das zuvor beschriebene Problem zu lösen und die Aufgabe zu erfüllen, umfasst eine Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung: eine Moduseinstelleinheit, die eingerichtet ist, einen ersten Modus und einen zweiten Modus zum Ausführen unterschiedlicher Arten von Signalverarbeitung an einem Videosignal einzustellen; eine Signalverarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, einen Tonwertkomprimierungsprozess an dem Videosignal auf der Grundlage eines voreingestellten Parameters auszuführen; eine Teilungseinheit, die eingerichtet ist, das Videosignal in eine Basiskomponente und eine Detailkomponente zu teilen; eine Komprimierungsverarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, unter Verwendung eines gleichen Parameters wie der Parameter, der für den Tonwertkomprimierungsprozess verwendet wird, der von der Signalverarbeitungseinheit ausgeführt wird, einen Tonwertkomprimierungsprozess an der Basiskomponente auszuführen; eine Synthetisierungseinheit, die eingerichtet ist, ein synthetisches Bildsignal zu erzeugen, das auf der Detailkomponente und der Basiskomponente basiert, die von der Komprimierungsverarbeitungseinheit dem Tonwertkomprimierungsprozess unterzogen wird; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die Signalverarbeitungseinheit zu veranlassen, eine Signalverarbeitung an dem Videosignal auszuführen, wenn der erste Modus eingestellt ist, und die Teilungseinheit, die Komprimierungsverarbeitungseinheit und die Synthetisierungseinheit zu veranlassen, eine Signalverarbeitung am Videosignal auszuführen, wenn der zweite Modus eingestellt ist.
In der Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Detailkomponente erhalten, indem das Videosignal durch die Basiskomponente dividiert wird.
In der Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Videosignal Farbkomponenten von Rot, Grün und Blau, ist die Teilungseinheit eingerichtet, die Basiskomponente und die Detailkomponente für jede der Farbkomponenten zu teilen, und ist die Komprimierungsverarbeitungseinheit eingerichtet, basierend auf einem eingestellten Parameter einen Tonwertkomprimierungsprozess für jede der Farbkomponenten auszuführen.
Die Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst überdies: eine Hervorhebungsverarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, einen Hervorhebungsprozess an der Detailkomponente unter den Komponenten auszuführen, die von der Teilungseinheit geteilt werden. Die Synthetisierungseinheit ist eingerichtet, das synthetische Bildsignal zu erzeugen, indem die Detailkomponente, die dem Hervorhebungsprozess unterzogen wurde, und die Basiskomponente, die von der Komprimierungsverarbeitungseinheit dem Tonwertkomprimierungsprozess unterzogen wird, synthetisiert werden.
In der Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Komprimierungsverarbeitungseinheit und die Signalverarbeitungseinheit von einer gemeinsam genutzten CPU gebildet.
Ein Bildsignalverarbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Signalverarbeitungsschritt des Ausführens eines Tonwertkomprimierungsprozesses an einem Videosignal basierend auf einem voreingestellten Parameter, wenn ein erster Modus eingestellt ist; einen Teilungsschritt des Teilens des Videosignals in eine Basiskomponente und eine Detailkomponente, wenn ein zweiter Modus eingestellt ist, der sich vom ersten Modus unterscheidet; einen Komprimierungsverarbeitungsschritt des Ausführens eines Tonwertkomprimierungsprozesses an der Basiskomponente, wobei ein gleicher Parameter wie der Parameter verwendet wird, der für den im Signalverarbeitungsschritt ausgeführten Tonwertkomprimierungsprozess verwendet wird; und einen Synthesierungsschritt des Erzeugens eines synthetischen Bildsignals basierend auf der Detailkomponente und der Basiskomponente, die dem Tonwertkomprimierungsprozess im Komprimierungsverarbeitungsschritt unterzogen wird.
Ein Bildsignalverarbeitungsprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung veranlasst einen Computer Folgendes auszuführen: einen Signalverarbeitungsschritt des Ausführens eines Tonwertkomprimierungsprozesses an einem Videosignal basierend auf einem voreingestellten Parameter, wenn ein erster Modus eingestellt ist; einen Teilungsschritt des Teilens des Videosignals in eine Basiskomponente und eine Detailkomponente, wenn ein zweiter Modus eingestellt ist, der sich vom ersten Modus unterscheidet; einen Komprimierungsverarbeitungsschritt des Ausführens eines Tonwertkomprimierungsprozesses an der Basiskomponente, wobei ein gleicher Parameter wie der Parameter verwendet wird, der für den im Signalverarbeitungsschritt ausgeführten Tonwertkomprimierungsprozess verwendet wird; und einen Synthetisierungsschritt des Erzeugens eines synthetischen Bildsignals basierend auf der Detailkomponente und der Basiskomponente, die dem Tonwertkomprimierungsprozess im Komprimierungsverarbeitungsschritt unterzogen wird.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Bild mit guter Sichtbarkeit zu erzeugen und gleichzeitig eine Farbänderung zu vermeiden, selbst wenn eine Tonwertkomprimierung ausgeführt wird.
Figurenliste

1 ist eine Abbildung, die die Gesamtausgestaltung eines Endoskopsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Ausgestaltung des Endoskopsystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Ausgestaltung des Endoskopsystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Bildsignalverarbeitungsverfahren veranschaulicht, das von einer Verarbeitungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
5 ist eine Abbildung zur Erläuterung eines Bildsignalverarbeitungsverfahrens, das vom Endoskopsystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, und es ist eine Abbildung, in der eine relative Intensität jedes Eingangsbildes und eines Basiskomponentenbildes an jeder der Pixelpositionen auf einer bestimmten Pixelzeile veranschaulicht wird.
6 ist eine Abbildung zur Erläuterung des Bildsignalverarbeitungsverfahrens, das vom Endoskopsystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, und es ist eine Abbildung, in der eine relative Intensität eines Detailkomponentenbildes an jeder der Pixelpositionen auf einer bestimmten Pixelzeile veranschaulicht wird.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Ausgestaltung des Endoskopsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Bildsignalverarbeitungsverfahren veranschaulicht, das von einer Verarbeitungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Arten (nachfolgend als „Ausführungsformen“ bezeichnet) zum Ausführen der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend beschrieben. In den Ausführungsformen wird als ein Beispiel eines Systems, das eine Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, ein medizinisches Endoskopsystem beschrieben, das ein Bild in einem Subjekt, beispielsweise einem Patienten, aufnimmt und das Bild anzeigt. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf die nachfolgenden Ausführungsformen begrenzt. Zudem sind in den Beschreibungen der Zeichnungen die gleichen Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Erste Ausführungsform
1 zeigt eine Abbildung, die die Gesamtausgestaltung eines Endoskopsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 2 und 3 sind Blockdiagramme, die schematische Ausgestaltungen des Endoskopsystems gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulichen. In 2 und 3 zeigen durchgehende Pfeile die Übertragung von elektrischen Signalen an, die mit Bildern im Zusammenhang stehen, und gestrichelte Pfeile zeigen die Übertragung von elektrischen Signalen an, die mit der Steuerung im Zusammenhang stehen. 2 veranschaulicht die Übertragung von Signalen in einem Modus für hervorgehobene Komprimierung, der später beschrieben wird. 3 veranschaulicht die Übertragung von Signalen in einem normalen Modus, der später beschrieben wird.
Ein Endoskopsystem 1, das in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst: ein Endoskop 2, das ein In-vivo-Bild eines Subjekts aufnimmt, indem ein Spitzenabschnitt in das Subjekt eingeführt wird; eine Verarbeitungsvorrichtung 3, die eine Lichtquelleneinheit 3a zum Erzeugen von Beleuchtungslicht umfasst, das von einem Distalende des Endoskops 2 abgegeben wird, und die eine vorbestimmte Signalverarbeitung an einem Bildsignal durchführt, das vom Endoskop 2 aufgenommen wird, und den Betrieb des gesamten Endoskopsystems 1 umfassend steuert; und eine Anzeigeeinrichtung 4, die ein In-vivo-Bild anzeigt, das durch die Signalverarbeitung erzeugt wird, die von der Verarbeitungsvorrichtung 3 ausgeführt wird.
Das Endoskop 2 umfasst einen flexiblen Einführabschnitt 21, der eine lange und schmale Form hat, eine Betriebseinheit 22, die mit einer Proximalendseite des Einführabschnitts 21 verbunden ist und den Eingang verschiedener Betriebssignale empfängt und ein Universalkabel 23, das sich von der Betriebseinheit 22 in einer Richtung erstreckt, die sich von der Richtung unterscheidet, in der sich der Einführabschnitt 21 erstreckt, und das verschiedene Kabel beherbergt, die mit der Verarbeitungsvorrichtung 3 (umfassend die Lichtquelleneinheit 3a) verbunden sind.
Der Einführabschnitt 21 umfasst einen Spitzenabschnitt 24, der mit einem eingebauten Bildgebungselement 244 versehen ist, umfassend zweidimensional angeordnete Pixel, die Licht empfangen und durch fotoelektrische Umwandlung des Lichts Signale erzeugen, einen Biegeabschnitt 25, der aus einer Vielzahl von Biegestücken gebildet ist und frei biegbar ist, und einen flexiblen Schlauchabschnitt 26, der mit einer Proximalendseite des Biegeabschnitts 25 verbunden ist und eine längliche Form aufweist. Der Einführabschnitt 21 wird in eine Körperhöhle des Subjekts eingeführt und nimmt ein Bild eines Objekts, beispielsweise Körpergewebe, an einer Position auf, an die kein externes Licht gelangt, indem das Bildgebungselement 244 verwendet wird.
Der Spitzenabschnitt 24 umfasst einen Lichtleiter 241, der aus Glasfaser oder Ähnlichem ausgebildet ist und als ein Lichtleiter von Licht dient, das von der Lichtquelleneinheit 3a abgegeben wird, eine Belichtungsoptik 242, die an einem Distalende des Lichtleiters 241 angeordnet ist, ein optisches System 243 für das Sammeln von Licht und das Bildgebungselement 244, das an einer Position der Bildebene des optischen Systems 243 angeordnet ist, Licht empfängt, das vom optischen System 243 gesammelt wird, eine fotoelektrische Umwandlung ausführt, um ein elektrisches Signal zu erhalten, und eine vorbestimmte Signalverarbeitung ausführt.
Das optische System 243 besteht aus einer oder mehreren Linsen und weist eine optische Zoomfunktion auf, um einen Blickwinkel zu ändern, und eine Fokussierungsfunktion, um einen Brennpunkt zu ändern.
Das Bildgebungselement 244 führt fotoelektrische Umwandlung des Lichts durch, das vom optischen System 243 empfangen wird und erzeugt ein elektrisches Signal (Bildsignal). Insbesondere umfasst das Bildgebungselement 244: eine Lichtempfangseinheit 244a, die eine Vielzahl von Pixeln aufweist, die matrixartig angeordnet sind, die jeweils Fotodioden zum Akkumulieren von Ladungen, die den Mengen an empfangenen Licht entsprechen, und jeweils Kondensatoren zum Umwandeln von von den Fotodioden übertragenen Ladungen in Spannungspegel aufweisen und die fotoelektrische Umwandlung von Licht, das vom optischen System 243 empfangen wird, ausführen, um elektrische Signale zu erzeugen; und eine Leseeinheit 244b, die die elektrischen Signale sequenziell liest, die von beliebigen Pixeln erzeugt werden, die als Leseziele unter der Vielzahl von Pixeln der Lichtempfangseinheit 244a eingestellt sind, und die Lesesignale als Bildsignale ausgibt. Die Lichtempfangseinheit 244a ist mit einem Farbfilter versehen, und jedes der Pixel empfängt Licht von jedem der Wellenlängenbänder der Farbkomponenten Rot (R), Grün (G) und Blau (B). Das Bildgebungselement 244 steuert verschiedene Betriebsarten des Spitzenabschnitts 24 in Übereinstimmung mit einem Ansteuersignal, das von der Verarbeitungsvorrichtung 3 empfangen wird. Das Bildgebungselement 244 wird unter Verwendung beispielsweise eines CCD (Charge Coupled Device)-Bildsensos oder eines CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)-Bildsensors realisiert.
Die Betriebseinheit 22 umfasst einen Biegeknopf 221, um den Biegeabschnitt 25 zu veranlassen, sich in eine vertikale Richtung und eine horizontale Richtung zu biegen, einen Behandlungsinstrument-Einführport 222, um ein Behandlungsinstrument, beispielsweise eine Biopsiezange, ein elektrisches Skalpell oder eine Prüfsonde, in das Subjekt einzuführen, und eine Vielzahl von Schaltern 223 als eine Betriebseingabeeinheit zur Eingabe von Betriebsanweisungssignalen für die Verarbeitungsvorrichtung 3 und Peripheriegeräte, beispielsweise ein Luftzufuhrmittel, ein Wasserzufuhrmittel und eine Bildschirmanzeigesteuerung. Das Behandlungsinstrument, das durch den Behandlungsinstrument-Einführport 222 eingeführt wird, tritt aus einem Öffnungsabschnitt (nicht dargestellt) über einen Behandlungsinstrumentkanal (nicht dargestellt) des Spitzenabschnitts 24 aus.
Das Universalkabel 23 nimmt mindestens den Lichtleiter 241 und ein Montagekabel 245 auf, in dem ein oder mehrere Signale gebündelt werden. Das Montagekabel 245 umfasst eine Signalleitung für das Übertragen eines Bildsignals, eine Signalleitung für das Übertragen eines Ansteuersignals für das Ansteuern des Bildgebungselements 244 und eine Signalleitung für das Übertragen und Empfangen von Informationen, die eindeutige Informationen über das Endoskop 2 (das Bildgebungselement 244) oder Ähnliches umfassen. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Erläuterung auf der Grundlage der Annahme, dass elektrische Signale mit Hilfe der Signalleitungen übertragen werden, gegeben; es kann jedoch möglich sein, optische Signale oder Übertragungssignale zwischen Endoskop 2 und der Verarbeitungsvorrichtung 3 unter Verwendung einer drahtlosen Kommunikation zu übertragen.
Als nächstes wird die Ausgestaltung der Verarbeitungsvorrichtung 3 beschrieben. Die Verarbeitungsvorrichtung 3 umfasst eine Bildsignalerfassungseinheit 31, eine Teilungseinheit 32, eine Komprimierungsverarbeitungseinheit 33, eine Synthetisierungseinheit 34, eine Signalverarbeitungseinheit 35, eine Anzeigebilderzeugungseinheit 36, eine Eingabeeinheit 37, eine Speichereinheit 38 und eine Steuereinheit 39. Die Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird mindestens aus der Teilungseinheit 32, der Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 und der Synthetisierungseinheit 34 gebildet.
Die Bildsignalerfassungseinheit 31 empfängt vom Endoskop 2 eine Bildsignalausgabe vom Bildgebungselement 244. Die Bildsignalerfassungseinheit 31 führt eine Signalverarbeitung, beispielsweise Rauschunterdrückung, Analog/Digital (A/D)-Wandlung, und einen Synchronisierungsprozess (der ausgeführt wird, wenn beispielsweise ein Bildsignal für jede der Farbkomponenten mit Hilfe des Farbfilters oder Ähnlichem erfasst wird) am erfassten Bildsignal aus. Die Bildsignalerfassungseinheit 31 erzeugt ein Eingangsbildsignal S_C , das ein Eingangsbild umfasst, dem durch die oben beschriebene Signalverarbeitung RGB-Farbkomponenten hinzugefügt werden. Die Bildsignalerfassungseinheit 31 gibt das erzeugte Eingangsbildsignal S_C in die Teilungseinheit 32 ein und gibt das erzeugte Eingangsbildsignal S_c in die Speichereinheit 38 ein und speichert es dort. Die Bildsignalerfassungseinheit 31 wird von einem Mehrzweckprozessor, beispielsweise einer CPU (Central Processing Unit), oder einem speziellen Prozessor gebildet, beispielsweise verschiedenen arithmetischen Schaltungen oder Ähnlichem, die spezifische Funktionen umsetzen, insbesondere eine anwendungsspezifische Schaltung (Application Specific Integrated Circuit - ASIC) oder ein Field Programmable Gate Array (FPGA), das eine programmierbare Logikeinrichtung ist, in der Verarbeitungsinhalte überschreibbar sind.
Wie in 2 veranschaulicht, erfasst die Teilungseinheit 32 das Eingangsbildsignal S_C von der Bildsignalerfassungseinheit 31 und teilt eine Bildkomponente in eine visuell schwach korrelierte Komponente und eine visuell stark korrelierte Komponente. Die hier beschriebene Bildkomponente ist eine Komponente zum Erzeugen eines Bildes und eine Komponente, die aus einer Basiskomponente und/oder einer Detailkomponente, die später beschrieben wird, gebildet wird. Der Teilungsprozess kann unter Verwendung einer Technologie (Retinex-Theorie) ausgeführt werden, die beispielsweise in „Lightness and retinex theory“, E.H.Land, J.J.McCann, Journal of the Optical Society of America, 61 (1), 1-11 (1971) beschrieben ist. Im auf der Retinex-Theorie basierenden Teilungsprozess ist die visuell schwach korrelierte Komponente eine Komponente, die einer Beleuchtungslichtkomponente eines Objekts entspricht. Die visuell schwach korrelierte Komponente wird im Allgemeinen als Basiskomponente bezeichnet. Im Gegensatz dazu ist die visuell stark korrelierte Komponente eine Komponente, die einer Reflexionskomponente eines Objekts entspricht. Die visuell stark korrelierte Komponente wird im Allgemeinen als Detailkomponente bezeichnet. Die Detailkomponente ist eine Komponente, die erhalten wird, indem ein Signal, das das Bild darstellt, durch die Basiskomponente dividiert wird. Die Detailkomponente umfasst eine Kontur (Kanten)-Komponente und eine Kontrastkomponente, beispielsweise eine Texturkomponente, eines Objekts. Die Teilungseinheit 32 gibt ein Signal (nachfolgend als „Basiskomponentensignal S_B “ bezeichnet), das die Basiskomponente umfasst, als ein Komponentensignal an die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 und ein Signal (nachfolgend als „Detailkomponente S_D “ bezeichnet), das die Detailkomponente umfasst, als ein Komponentensignal an die Synthetisierungseinheit 34. Währenddessen führt, wenn ein Bildeingangssignal von jeder der RGB-Komponenten eingegeben wurde, die Teilungseinheit 32 den Teilungsprozess an jedem der Farbkomponentensignale aus. Bei der nachfolgend beschriebenen Signalverarbeitung wird die gleiche Verarbeitung an jeder der Farbkomponenten ausgeführt.
Der Komponententeilungsprozess, der von der Teilungseinheit 32 ausgeführt wird, kann unter Verwendung einer Edge-aware-Filtering-Technologie ausgeführt werden, die beispielsweise in „Temporally Coherent Local Tone Mapping of HDR Video“, T.O. Aydin, et al., ACM Transactions on Graphics, Vol. 33, November 2014 beschrieben ist. Überdies kann die Teilungseinheit 32 eine Raumfrequenz in eine Vielzahl von Frequenzbändern teilen. Die Teilungseinheit 32 wird von einem Mehrzweckprozessor, beispielsweise einer CPU, oder einem speziellen Prozessor gebildet, beispielsweise verschiedenen arithmetischen Schaltungen, die spezifische Funktionen umsetzen, insbesondere beispielsweise eine ASIC oder einem FPGA.
Die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 führt einen Komprimierungsprozess am Basiskomponentensignal S_B unter den Komponentensignalen aus, die von der Teilungseinheit 32 geteilt werden. Insbesondere führt die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 einen bekannten Tonwertkomprimierungsprozess, beispielsweise einen nichtlinearen Prozess, am Basiskomponentensignal S_B aus. Die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 führt den Tonwertkomprimierungsprozess aus, wobei der gleiche Parameter wie ein Parameter verwendet wird, der in einem Tonwertkomprimierungsprozess verwendet wird, der von der Signalverarbeitungseinheit 35 ausgeführt wird, die später beschrieben wird. Hier umfasst der „gleiche“ Parameter nicht nur einen identischen Wert, sondern auch Werte, die wenige Prozent größer oder kleiner sind als der identische Wert. Die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 übergibt ein Basiskomponentensignal S_B ', das durch den Tonwertkomprimierungsprozess erzeugt wird, an die Synthetisierungseinheit 34. Die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 wird von einem Mehrzweckprozessor, beispielsweise einer CPU, oder einem speziellen Prozessor gebildet, beispielsweise verschiedenen arithmetischen Schaltungen, die spezifische Funktionen umsetzen, insbesondere beispielsweise eine ASIC oder einem FPGA.
Die Synthetisierungseinheit 34 synthetisiert das Detailkomponentensignal S_D , das von der Teilungseinheit 32 abgeteilt wird, und das Basiskomponentensignal S_B ', das von der Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 dem Tonwertkomprimierungsprozess unterzogen wurde. Die Synthetisierungseinheit 34 erzeugt ein synthetisches Bildsignal S_S , indem es das Basiskomponentensignal S_B ' und das Detailkomponentensignal S_D synthetisiert. Die Synthetisierungseinheit 34 gibt das erzeugte synthetische Bildsignal S_S an die Anzeigebilderzeugungseinheit 36. Die Synthetisierungseinheit 34 wird von einem Mehrzweckprozessor, beispielsweise einer CPU, oder einem speziellen Prozessor gebildet, beispielsweise verschiedenen arithmetischen Schaltungen, die spezifische Funktionen umsetzen, insbesondere beispielsweise eine ASIC oder einem FPGA.
Wie in 3 veranschaulicht, erfasst die Signalverarbeitungseinheit 35 das Eingangsbildsignal S_c von der Bildsignalerfassungseinheit 31 und führt eine bekannte Bildverarbeitung, beispielsweise einen Tonwertkomprimierungsprozess, an einem Signal jeder der Farbkomponenten durch. Die Signalverarbeitungseinheit 35 führt den Tonwertkomprimierungsprozess an dem Signal von jeder der Farbkomponenten durch einen nichtlinearen Prozess aus, wobei eine Funktion verwendet wird, die in der Speichereinheit 38 gespeichert ist. Die Signalverarbeitungseinheit 35 kann den Tonwertkomprimierungsprozess durch einen linearen Prozess ausführen oder eine Vielzahl von Funktionen im Voraus einstellen, sodass jede der Funktionen über die Eingabeeinheit 37 auswählbar ist. Die Funktion, die in diesem Fall verwendet wird, verwendet einen Luminanzwert des Eingangsbildsignals Sc als einen Eingangswert und gibt einen komprimierten Luminanzwert aus, der dem Eingangsluminanzwert entspricht. Mit diesem Vorgang wird ein Eingangsbildsignal S_C ' erzeugt, für das der Weißabgleich angepasst und der Tonwert korrigiert ist. Die Signalverarbeitungseinheit 35 gibt das erzeugte Eingangsbildsignal S_C ' an die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 weiter. Die Signalverarbeitungseinheit 35 wird von einem Mehrzweckprozessor, beispielsweise einer CPU, oder einem speziellen Prozessor gebildet, beispielsweise verschiedenen arithmetischen Schaltungen, die spezifische Funktionen umsetzen, insbesondere beispielsweise eine ASIC oder einem FPGA.
Die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 erzeugt ein Bildsignal S_T zur Anzeige, indem ein Prozess am synthetischen Bildsignal S_S oder am Eingangsbildsignal S_C ' ausgeführt wird, um ein Signal in einem bestimmten Modus zu erhalten, das auf der Anzeigeeinrichtung 4 angezeigt werden kann. Beispielsweise wird ein synthetisches Bildsignal von jeder der RGB-Farbkomponenten jedem der RGB-Kanäle zugewiesen. Die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 gibt das erzeugte Bildsignal S_T an die Anzeigeeinrichtung 4 aus.
Die Eingabeeinheit 37 wird mit Hilfe einer Tastatur, einer Maus, eines Schalters oder eines Touchpanels realisiert und erhält den Eingang von verschiedenen Signalen, beispielsweise eines Betriebsanweisungssignals, mit dem die Anweisung zum Betrieb des Endoskopsystems 1 gegeben wird. Die Eingabeeinheit 37 kann einen Schalter umfassen, der an der Betriebseinheit 22 oder einem tragbaren Terminal vorgesehen ist, beispielsweise einem externen Tablet-Computer.
Die Speichereinheit 38 speichert verschiedene Programme zum Betrieb des Endoskopsystems 1 und Daten, die verschiedene Parameter oder Ähnliches umfassen, die für den Betrieb des Endoskopsystems 1 erforderlich sind. Überdies speichert die Speichereinheit 38 Identifizierungsinformationen über die Verarbeitungsvorrichtung 3. Hier umfassen die Identifizierungsinformationen eindeutige Informationen (ID), ein Modelljahr, Spezifikationsinformationen und Ähnliches über die Verarbeitungsvorrichtung 3.
Die Speichereinheit 38 umfasst eine Signalverarbeitungsinformationenspeichereinheit 381, die Signalverarbeitungsinformationen speichert, beispielsweise eine Funktion, die verwendet wird, wenn die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 den Tonwertkomprimierungsprozess ausführt.
Überdies speichert die Speichereinheit 38 verschiedene Programme, umfassend ein Bildsignalverarbeitungsprogramm zum Implementieren eines Bildsignalverarbeitungsverfahrens der Verarbeitungsvorrichtung 3. Die verschiedenen Programme können weit verteilt werden, indem sie in einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden, beispielsweise einer Festplatte, einem Flash-Speicher, einer CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory), einer DVD-ROM (Digital Versatile Disk-ROM) oder einer flexiblen Platte. Die verschiedenen oben beschriebenen Programme können erfasst werden, indem sie über ein Kommunikationsnetzwerk heruntergeladen werden. Das hier beschriebene Kommunikationsnetzwerk wird beispielsweise durch ein öffentliches Netzwerk, ein LAN (Local Area Network) oder ein WAN (Wide Area Network) realisiert, unabhängig davon, ob es kabelgebunden oder kabellos ist.
Die Speichereinheit 38, die die oben beschriebene Ausgestaltung hat, wird unter Verwendung eines ROM realisiert, in dem verschiedene Programme und Ähnliches im Voraus installiert wurden, eines RAM (Random Access Memory) zum Speichern arithmetischer Parameter für alle Prozesse, Daten und Ähnliches, oder einer Festplatte.
Die Steuereinheit 39 steuert jede der Komponenten an, umfassend das Bildgebungselement 244 und die Lichtquelleneinheit 3a, und steuert den Eingang und den Ausgang der Informationen im Hinblick auf jede der Komponenten. Die Steuereinheit 39 bezieht sich auf Steuerungsinformationsdaten (beispielsweise eine Auslesezeit oder Ähnliches), die in der Speichereinheit 38 gespeichert und zum Steuern der Bildgebung vorgesehen sind, und überträgt die Daten als ein Ansteuersignal über eine vorbestimmte Signalleitung, die im Montagekabel 245 enthalten ist, an das Bildgebungselement 244. Die Steuereinheit 39 liest eine Funktion aus, die in der Signalverarbeitungsinformationenspeichereinheit 381 gespeichert ist, und übergibt die Funktion an die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33, um den Tonwertkomprimierungsprozess auszuführen. Die Steuereinheit 39 wird von einem Mehrzweckprozessor, beispielsweise einer CPU, oder einem speziellen Prozessor gebildet, beispielsweise verschiedenen arithmetischen Schaltungen, die spezifische Funktionen umsetzen, insbesondere beispielsweise eine ASIC oder einem FPGA.
Darüber hinaus umfasst die Steuereinheit 39 eine Moduseinstelleinheit 391, die einen Modus einstellt. Die Moduseinstelleinheit 391 stellt jeweils entweder einen normalen Modus, in dem ein Bild durch normale Signalverarbeitung erzeugt wird, das auf einem Bildsignal basiert, oder einen Modus für hervorgehobene Komprimierung ein, in dem ein Komprimierungsprozess nur an dem Basiskomponentensignal S_B ausgeführt wird, das von der Teilungseinheit 32 abgeteilt wird, um ein Bild zu erzeugen, in dem die Detailkomponente hervorgehoben wird. Die Moduseinstelleinheit 391 stellt basierend auf beispielsweise einem Anweisungssignal, das über die Eingabeeinheit 37 empfangen wird, einen Modus ein. Die Steuereinheit 39 veranlasst jeden der Blöcke, eine Signalverarbeitung auszuführen, die dem Modus entspricht, der von der Moduseinstelleinheit 391 eingestellt ist. Obwohl die Erläuterung auf der Grundlage der Annahme gegeben wird, dass die Moduseinstelleinheit 391 in der Steuereinheit 39 vorgesehen ist, kann die Moduseinstelleinheit 391 separat von der Steuereinheit 39 vorgesehen sein.
Als nächstes wird die Ausgestaltung der Lichtquelleneinheit 3a beschrieben. Die Lichtquelleneinheit 3a umfasst eine Beleuchtungseinheit 301 und eine Beleuchtungssteuereinheit 302. Die Beleuchtungseinheit 301 gibt unter der Steuerung der Beleuchtungssteuereinheit 302 sequenziell umschaltend Beleuchtungslicht in unterschiedlichen Expositionsmengen an ein Objekt (Subjekt) ab. Die Beleuchtungseinheit 301 umfasst eine Lichtquelle 301a und eine Lichtquellenansteuerung 301b.
Die Lichtquelle 301a ist aus einer LED (Light Emitting Diode)-Lichtquelle, die Weißlicht abgibt, einer oder zwei Linsen und Ähnlichem gebildet und gibt Licht (Beleuchtungslicht) mittels der Ansteuerung der LED-Lichtquelle ab. Das Beleuchtungslicht, das von der Lichtquelle 301a erzeugt wird, wird über den Lichtleiter 241 von einem Distalende des Spitzenabschnitts 24 in Richtung des Subjekts abgegeben. Die Lichtquelle 301a kann aus einer roten LED-Lichtquelle, einer grünen LED-Lichtquelle und einer blauen LED-Lichtquelle gebildet sein und Beleuchtungslicht abgeben. Ferner kann die Lichtquelle 301a eine Laserlichtquelle oder eine Lampe, beispielsweise eine Xenon-Lampe oder eine Halogen-Lampe verwenden.
Die Lichtquellenansteuerung 301b führt der Lichtquelle 301a Strom zu, um die Lichtquelle 301a zu veranlassen, unter der Steuerung der Beleuchtungslichtsteuereinheit 302 Beleuchtungslicht abzugeben.
Die Beleuchtungssteuereinheit 302 steuert eine Menge an Elektrizität, die der Lichtquelle 301a auf der Grundlage eines Steuersignals von der Steuereinheit 39 zuzuführen ist, und steuert eine Ansteuerzeit der Lichtquelle 301a.
Die Anzeigeeinrichtung 4 zeigt ein Anzeigebild entsprechend des Bildsignals S_T an, das von der Verarbeitungsvorrichtung 3 (der Anzeigebilderzeugungseinheit 36) über ein Videokabel erzeugt wird. Die Anzeigeeinrichtung 4 besteht aus einem Monitor auf der Basis eines Flüssigkristalls, EL (Organic Electro Luminescence) oder Ähnlichem.
Im oben beschriebenen Endoskopsystem 1 teilt die Teilungseinheit 32, wenn die Moduseinstelleinheit 391 den Modus für hervorgehobene Komprimierung einstellt, eine Komponente, die im Bildsignal enthalten ist, in zwei Komponentensignale auf der Grundlage eines Bildsignals, das an die Verarbeitungsvorrichtung 3 gegeben wurde, die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 führt den Tonwertkomprimierungsprozess am Basiskomponentensignal S_B unter den geteilten Komponentensignalen aus, die Synthetisierungseinheit 34 synthetisiert das Komponentensignal, das dem Komprimierungsprozess unterzogen wurde, und das Detailkomponentensignal S_D , die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 erzeugt das Bildsignal S_T , das der Signalverarbeitung unterzogen wurde, zur Anzeige auf der Grundlage des synthetisierten Signals und die Anzeigeeinrichtung 4 zeigt ein Anzeigebild auf der Grundlage des Bildsignals S_T an.
4 ist ein Flussdiagramm, das das Bildsignalverarbeitungsverfahren illustriert, das von der Verarbeitungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass jede der Einheiten unter der Steuerung der Steuereinheit 39 arbeitet.
Wenn die Bildsignalerfassungseinheit 31 der Steuereinheit 39 ein Bildsignal vom Endoskop 2 erfasst hat (Schritt S101: Ja), fährt der Prozess mit Schritt S102 fort. Wenn im Gegensatz dazu die Bildsignalerfassungseinheit 31 kein Bildsignal vom Endoskop 2 erhalten hat (Schritt S101: Nein), prüft die Steuereinheit 39 wiederholt den Eingang eines Bildsignals.
Bei Schritt S102 stellt die Steuereinheit 39 fest, ob der eingestellte Modus der Modus für hervorgehobene Komprimierung ist. Wenn die Steuereinheit 39 feststellt, dass der eingestellte Modus nicht der Modus für hervorgehobene Komprimierung ist, das heißt, wenn die Steuereinheit 39 feststellt, dass der eingestellte Modus der Normalmodus ist (Schritt S102: Nein), fährt der Prozess mit Schritt S107 fort. Wenn im Gegensatz dazu die Steuereinheit 39 feststellt, dass der eingestellte Modus der Modus für hervorgehobene Komprimierung ist (Schritt S102: JA), gibt die Steuereinheit 39 das Eingangsbildsignal S_C , das von der Bildsignalerfassungseinheit 31 erzeugt wurde, an die Teilungseinheit 32 ein und das Verfahren fährt mit Schritt S103 fort.
Bei Schritt S103 teilt die Teilungseinheit 32 das Eingangsbildsignal Sc in das Detailkomponentensignal S_D und das Basiskomponentensignal S_B (Teilungsschritt). Die Teilungseinheit 32 gibt das Basiskomponentensignal S_B , das durch den oben beschriebenen Teilungsprozess erzeugt wird, an die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 ein und gibt das Detailkomponentensignal S_D an die Synthetisierungseinheit 34.
5 ist eine Abbildung zur Erläuterung des Bildsignalverarbeitungsverfahrens, das vom Endoskopsystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, und es ist eine Abbildung, in der eine relative Intensität jedes Eingangsbildes und eines Basiskomponentenbildes an jeder der Pixelpositionen auf einer bestimmten Pixelzeile veranschaulicht wird. 6 ist eine Abbildung zur Erläuterung des Bildsignalverarbeitungsverfahrens, das vom Endoskopsystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, und es ist eine Abbildung, in der eine relative Intensität eines Detailkomponentenbildes an jeder der Pixelpositionen auf einer bestimmten Pixelzeile veranschaulicht wird. Das Eingangsbild ist ein Bild, das dem Eingangsbildsignal S_C entspricht, und das Basiskomponentenbild ist ein Bild, das dem Basiskomponentensignal S_B entspricht. Die Pixelzeilen, die in 5 und 6 veranschaulicht sind, sind die gleichen Pixelzeilen und es werden relative Intensitäten an den Positionen eines 200. und eines 1000. Pixel auf der Pixelzeile veranschaulicht. 5 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem der Höchstwert der Luminanzwerte des Eingangsbildes auf 1 normalisiert ist. 6 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem der Höchstwert der Luminanzwerte des Detailkomponentenbildes auf 1 normalisiert ist.
Wie in 5 veranschaulicht, ist zu erkennen, dass eine Niedrigfrequenzkomponente als Basiskomponente von einer Änderung in der Luminanz des Eingangsbildes extrahiert wird. Das entspricht der visuell schwach korrelierten Komponente. Im Gegensatz dazu ist die Detailkomponente eine Komponente, die erhalten wird, indem die Basiskomponente von der Änderung in der Luminanz des Eingangsbildes entfernt wird, und eine Komponente, die eine große Menge an Reflexionskomponenten umfasst (siehe 6). Das entspricht der visuell stark korrelierten Komponente.
Anschließend führt die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 den Komprimierungsprozess am Basiskomponentensignal S_B unter den Komponentensignalen aus, die von der Teilungseinheit 32 geteilt werden (Schritt S104: Komprimierungsverarbeitungsschritt). Im Tonwertkomprimierungsprozess wird zu diesem Zeitpunkt der gleiche Parameter wie ein Parameter verwendet, der im Tonwertkomprimierungsprozess verwendet wird, der im Normalmodus von der Signalverarbeitungseinheit 35 ausgeführt wird. Die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 gibt das Basiskomponentensignal S_B ', das dem Tonwertkomprimierungsprozess unterzogen wurde, an die Synthetisierungseinheit 34 weiter.
Wenn das Detailkomponentensignal S_D von der Teilungseinheit 32 eingegeben wird und das Basiskomponentensignal S_B ', das dem Tonwertkomprimierungsprozess unterzogen wurde, von der Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 eingegeben wird, erzeugt die Synthetisierungseinheit 34 das synthetische Bildsignal S_S , indem das Basiskomponentensignal S_B ' und das Detailkomponentensignal S_D synthetisiert werden (Schritt S105: Synthetisierungsschritt). Die Synthetisierungseinheit 34 gibt das erzeugte synthetische Bildsignal S_S an die Anzeigebilderzeugungseinheit 36.
Wenn das synthetische Bildsignal S_S von der Synthetisierungseinheit 34 eingegeben wird, erzeugt die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 das Bildsignal S_T zur Anzeige, indem ein Prozess am synthetischen Bildsignal S_S ausgeführt wird, um ein Signal in einem bestimmten Modus zu erhalten, das auf der Anzeigeeinrichtung 4 angezeigt werden kann (Schritt S106). Die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 gibt das erzeugte Bildsignal S_T an die Anzeigeeinrichtung 4 aus. Die Anzeigeeinrichtung 4 zeigt ein Bild an, das dem Eingangsbildsignal S_T entspricht.
Überdies erzeugt die Steuereinheit 39 auf der Grundlage des Bildsignals in Schritt S107, der nach Schritt S102 folgt, das Bildsignal S_T zur Anzeige. Insbesondere erzeugt die Signalverarbeitungseinheit 35 das Eingangsbildsignal S_C ', indem eine Bildverarbeitung, beispielsweise ein Tonwertkomprimierungsprozess, am Eingangsbildsignal S_C ausgeführt wird (Signalverarbeitungsschritt). Anschließend erzeugt die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 ein Bildsignal S_T zur Anzeige, indem ein Prozess am Eingangsbildsignal S_C ', das von der Signalverarbeitungseinheit 35 erzeugt wurde, ausgeführt wird, um ein Signal in einem bestimmten Modus zu erhalten, das auf der Anzeigeeinrichtung 4 angezeigt werden kann. Die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 gibt das erzeugte Bildsignal S_T an die Anzeigeeinrichtung 4 aus. Die Anzeigeeinrichtung 4 zeigt ein Bild an, das dem Eingangsbildsignal S_T entspricht.
Nachdem die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 das Bildsignal S_T erzeugt hat, stellt die Steuereinheit 39 fest, ob ein neues Bildsignal eingeben wurde (Schritt S108). Die Steuereinheit 39 stellt beispielsweise fest, ob die Bildsignalerfassungseinheit 31 einen Eingang eines neuen Bildsignals empfangen hat. Wenn die Steuereinheit 39 feststellt, dass kein neues Bildsignal eingegeben wurde (Schritt S108: Nein), endet die Bildsignalverarbeitung.
Wenn die Steuereinheit 39 feststellt, dass ein neues Bildsignal eingegeben wurde (Schritt S108: Ja), kehrt der Prozess zu Schritt S102 zurück und die Steuereinheit 39 führt den Bildsignalerzeugungsprozess für das neue Bildsignal aus.
Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, erfasst die Teilungseinheit 32, wenn die Moduseinstelleinheit 391 den Modus für hervorgehobene Komprimierung einstellt, das Eingangsbildsignal S_C von der Bildsignalerfassungseinheit 31 und teilt das Eingangsbildsignal in das Basiskomponentensignal S_B und ein Komponentensignal, das nicht das Basiskomponentensignal S_B ist, insbesondere das Detailkomponentensignal S_D , das eine Kontrastkomponente umfasst, und die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 führt den Tonwertkomprimierungsprozess am Basiskomponentensignal S_B aus. In diesem Fall wird der Parameter eingestellt, der für den Tonwertkomprimierungsprozess verwendet wird, der von der Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 ausgeführt wird, mit dem Parameter identisch zu sein, der im Tonwertkomprimierungsprozess verwendet wird, der von der Signalverarbeitungseinheit 35 im Normalmodus ausgeführt wird. Indem die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 veranlasst wird, den Tonwertkomprimierungsprozess unter Verwendung des gleichen Parameters wie desjenigen des Tonwertkomprimierungsprozesses auszuführen, der von der Signalverarbeitungseinheit 35 ausgeführt wird, ist es möglich, den Tonwert zu komprimieren, während gleichzeitig die Farben eines normalen Bildes beibehalten werden; daher ist es möglich, eine Änderung der Farben zu verhindern, selbst wenn die Tonwertkomprimierung ausgeführt wird. Überdies führt die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 den Tonwertkomprimierungsprozess nur an der Basiskomponente aus, und es wird ein Bild erzeugt, indem die Detailkomponente synthetisiert wird, die die Kontrastkomponente ohne jegliche Änderung umfasst; daher wird die Kontrastkomponente nicht durch den Tonwertkomprimierungsprozess komprimiert, so dass es möglich ist, ein Bild mit guter Sichtbarkeit zu erzeugen.
Zweite Ausführungsform
In einer zweiten Ausführung wird ein Hervorhebungsprozess am Detailkomponentensignal zusätzlich zum Ausführen des oben beschriebenen Tonwertkomprimierungsprozesses am Basiskomponentensignal S_B ausgeführt. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Ausgestaltung eines Endoskopsystems gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Die gleichen Komponenten wie die des Endoskopsystems 1 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In 7 zeigen durchgehende Pfeile die Übertragung von elektrischen Signalen, die mit Bildern im Zusammenhang stehen, an, und gestrichelte Pfeile zeigen die Übertragung von elektrischen Signalen, die mit der Steuerung im Zusammenhang stehen, an. 7 veranschaulicht die Übertragung von elektrischen Signalen im Modus für hervorgehobene Komprimierung.
Ein Endoskopsystem 1A gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst eine Verarbeitungsvorrichtung 3A anstelle einer Verarbeitungsvorrichtung 3 in der Ausgestaltung des Endoskopsystems 1 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Die Verarbeitungsvorrichtung 3A umfasst eine Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 zusätzlich zu den Komponenten der Verarbeitungsvorrichtung 3 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform gibt die Teilungseinheit 32 das herausgeteilte Detailkomponentensignal S_D an die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40.
Die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 führt einen Hervorhebungsprozess am Detailkomponentensignal S_D unter den Komponentensignalen aus, die von der Teilungseinheit 32 geteilt werden. Die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 erfasst eine Funktion, die im Voraus eingestellt wird, indem auf die Speichereinheit 38 verwiesen wird, und führt einen Verstärkungsprozess aus, bei dem basierend auf der erfassten Funktion ein Signalwert von jeder der Farbkomponenten an jeder der Pixelpositionen erhöht wird. Insbesondere berechnet die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 unter der Annahme, dass unter den Farbkomponentensignalen, die im Detailkomponentensignal S_D enthalten sind, ein Signalwert der roten Farbkomponente mit R_Detail bezeichnet ist, ein Signalwert der grünen Farbkomponente mit G_Detail bezeichnet ist und ein Signalwert der blauen Farbkomponente mit B_Detail bezeichnet ist, Signalwerte der jeweiligen Farbkomponenten als R_Detail ^α, G_Detail ^β, und B_Detail ^γ. Hier in der zweiten Ausführungsform sind α, β und γ Parameter, die im Voraus eingestellt sind. Beispielsweise ist eine Funktion f(L) der Luminanz für jeden der Parameter α, β und γ eingestellt und die Parameter α, β und γ werden in Übereinstimmung mit einem Eingangsluminanzwert L berechnet. Die Funktion f(L) kann eine lineare Funktion oder eine Exponentialfunktion sein. Die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 gibt das Detailkomponentensignal S_D ', das dem Hervorhebungsprozess unterzogen wurde, an die Synthetisierungseinheit 34. Die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 wird von einem Mehrzweckprozessor, beispielsweise einer CPU, oder einem speziellen Prozessor gebildet, beispielsweise verschiedenen arithmetischen Schaltungen, die spezifische Funktionen umsetzen, insbesondere beispielsweise eine ASIC oder einem FPGA.
Währenddessen können die Parameter α, β und γ auf den gleichen Wert oder beliebige andere Werte gesetzt sein. Die Parameter α, β und γ werden beispielsweise über die Eingabeeinheit 37 eingestellt.
In der zweiten Ausführungsform synthetisiert die Synthetisierungseinheit 34 das Detailkomponentensignal S_D ', das von der Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 dem Hervorhebungsprozess unterzogen wurde, und das Basiskomponentensignal S_B ', das von der Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 dem Tonwertkomprimierungsprozess unterzogen wurde. Die Synthetisierungseinheit 34 gibt das erzeugte synthetische Bildsignal S_S an die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 ein.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Bildsignalverarbeitungsverfahren veranschaulicht, das von der Verarbeitungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass jede der Einheiten unter der Kontrolle der Steuereinheit 39 arbeitet.
Wenn die Bildsignalerfassungseinheit 31 der Steuereinheit 39 ein Bildsignal vom Endoskop 2 erfasst hat (Schritt S201: Ja), fährt der Prozess mit Schritt S202 fort. Wenn im Gegensatz dazu, die Bildsignalerfassungseinheit 31 kein Bildsignal vom Endoskop 2 erhalten hat (Schritt S201: Nein), prüft die Steuereinheit 39 wiederholt den Eingang eines Bildsignals.
Bei Schritt S202 stellt die Steuereinheit 39 fest, ob der eingestellte Modus der Modus für hervorgehobene Komprimierung ist. Wenn die Steuereinheit 39 feststellt, dass der eingestellte Modus nicht der Modus für hervorgehobene Komprimierung ist, das heißt, wenn die Steuereinheit 39 feststellt, der eingestellte Modus der Normalmodus ist (Schritt S202: Nein), fährt der Prozess mit Schritt S208 fort. Wenn im Gegensatz dazu die Steuereinheit 39 feststellt, dass der eingestellte Modus der Modus für hervorgehobene Komprimierung ist (Schritt S202: JA), übergibt die Steuereinheit 39 das Eingangsbildsignal S_C , das von der Bildsignalerfassungseinheit 31 erzeugt wurde, an die Teilungseinheit 32 und der Prozess fährt mit Schritt S203 fort.
Bei Schritt S203 teilt die Teilungseinheit 32, wenn das Eingangsbildsignal S_C eingegeben wird, das Eingangsbildsignal S_C in das Detailkomponentensignal und das Basiskomponentensignal auf (Teilungsschritt). Die Teilungseinheit 32 gibt das Detailkomponentensignal S_D , das durch den oben beschriebenen Teilungsprozess erzeugt wird, an die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 weiter und gibt das Basiskomponentensignal S_B an die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 weiter.
Anschließend führt die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 einen Komprimierungsprozess am Basiskomponentensignal S_B aus (Schritt S204: Komprimierungsverarbeitungsschritt). Die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 gibt das Basiskomponentensignal S_B ', das dem Komprimierungsprozess unterzogen wurde, an die Synthetisierungseinheit 34 weiter.
Nachdem die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 den Tonwertkomprimierungsprozess ausgeführt hat, führt die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 den Hervorhebungsprozess am Eingangsdetailkomponentensignal S_D aus (Schritt S205). Die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 gibt das Detailkomponentensignal S_D ', das dem Hervorhebungsprozess unterzogen wurde, an die Synthetisierungseinheit 34. Hinsichtlich Schritt S204 und Schritt S205 kann es möglich sein, zuerst Schritt S205 auszuführen oder beide Schritte gleichzeitig auszuführen.
Wenn das Detailkomponentensignal S_D ', das dem Hervorhebungsprozess unterzogen wurde, von der Hervorhebungsprozesseinheit 40 eingegeben wird und das Basiskomponentensignal S_B ', das der Tonwertkomprimierung unterzogen wurde, von der Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 eingegeben wird, erzeugt die Synthetisierungseinheit 34 das synthetische Bildsignal S_S , indem das Basiskomponentensignal S_B ' und das Detailkomponentensignal S_D ' synthetisiert werden (Schritt S206: Synthetisierungsschritt). Die Synthetisierungseinheit 34 gibt das erzeugte synthetische Bildsignal S_S an die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 weiter.
Wenn das synthetische Bildsignal S_S von der Synthetisierungseinheit 34 eingegeben wird, erzeugt die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 das Bildsignal S_T zur Anzeige, indem eine Signalverarbeitung am synthetischen Bildsignal S_S ausgeführt wird, um ein Signal in einem bestimmten Modus zu erhalten, das auf der Anzeigeeinrichtung 4 angezeigt werden kann (Schritt S207). Die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 gibt das erzeugte Bildsignal S_T an die Anzeigeeinrichtung 4 aus. Die Anzeigeeinrichtung 4 zeigt ein Bild an, das dem Eingangsbildsignal S_T entspricht.
Überdies erzeugt die Steuereinheit 39 auf der Grundlage des Bildsignals in Schritt S208, der nach Schritt S202 folgt, das Bildsignal S_T zur Anzeige. Insbesondere erzeugt die Signalverarbeitungseinheit 35 das Eingangsbildsignal S_C ', indem eine Bildverarbeitung, beispielsweise ein Tonwertkomprimierungsprozess, am Eingangsbildsignal S_C ausgeführt wird. Anschließend erzeugt die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 ein Bildsignal S_T zur Anzeige, indem ein Prozess am Eingangsbildsignal S_c , das von der Signalverarbeitungseinheit 35 erzeugt wurde, ausgeführt wird, um ein Signal in einem bestimmten Modus zu erhalten, das auf der Anzeigeeinrichtung 4 angezeigt werden kann. Die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 gibt das erzeugte Bildsignal S_T an die Anzeigeeinrichtung 4 aus. Die Anzeigeeinrichtung 4 zeigt ein Bild an, das dem Eingangsbildsignal S_T entspricht.
Nachdem die Anzeigebilderzeugungseinheit 36 das Bildsignal S_T erzeugt hat, stellt die Steuereinheit 39 fest, ob ein neues Bildsignal eingegeben wurde (Schritt S209). Die Steuereinheit 39 stellt beispielsweise fest, ob die Bildsignalerfassungseinheit 31 einen Eingang eines neuen Bildsignals empfangen hat. Wenn die Steuereinheit 39 feststellt, dass kein neues Bildsignal eingegeben wurde (Schritt S209: Nein), endet die Bildsignalverarbeitung.
Wenn die Steuereinheit 39 feststellt, dass ein neues Bildsignal eingegeben wurde (Schritt S209: Ja), kehrt der Prozess zu Schritt S202 zurück und die Steuereinheit 39 führt den Bildsignalerzeugungsprozess für das neue Bildsignal aus.
Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist es möglich, den gleichen Effekt wie den der oben beschriebenen ersten Ausführungsform zu erreichen, und, weil die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 den Hervorhebungsprozess am Detailkomponentensignal S_D ausführt, wird eine visuell stark korrelierte Komponente, die im Detailkomponentensignal enthalten ist, intensiviert, sodass es möglich wird, ein Bild mit guter Sichtbarkeit zu erzeugen, in dem ein Objekt mit niedrigem Kontrast intensiviert wird.
Währenddessen kann es in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform möglich sein, die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 zu veranlassen, den Hervorhebungsprozess am Basiskomponentensignal S_B auszuführen. In diesem Fall führt die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 den Hervorhebungsprozess so durch, dass die Intensität der Hervorhebung des Basiskomponentensignals S_B niedriger ist als die Hervorhebung des Detailkomponentensignals S_D .
Darüber hinaus wurde in der zweiten Ausführungsform die Erläuterung beschrieben, in der die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 den Hervorhebungsprozess am Detailkomponentensignal S_D unter Verwendung der im Voraus eingestellten Parameter α, β und γ ausführt. Es kann jedoch möglich sein, die Werte von α, β und γ abhängig von einem Bereich, der der Basiskomponente entspricht, einer Art von Läsion, einem Beobachtungsmodus, einem Beobachtungsbereich, einer Beobachtungstiefe, einer Struktur oder Ähnlichem, einzustellen, und den Hervorhebungsprozess adaptiv auszuführen. Beispielsweise umfasst ein Beobachtungsmodus einen normalen Beobachtungsmodus zum Erfassen eines Bildsignals, indem ein normales Weißlicht ausgegeben wird, und einen speziellen Lichtbeobachtungsmodus zum Erfassen eines Bildsignals, indem ein spezielles Licht ausgegeben wird.
Zudem kann es möglich sein, die Werte der Parameter α, β und γ in Abhängigkeit von einem Luminanzwert eines vorbestimmten Pixelbereichs (einem Durchschnittswert, einem Moduswert oder Ähnlichem) zu bestimmen. In Bildern, die durch Abbildung erhalten werden, ändert sich der Helligkeitsanpassungsbetrag (Verstärkungsraster) für jedes Bild, und ein Verstärkungskoeffizient ist in Abhängigkeit von einer Pixelposition selbst bei gleichem Luminanzwert unterschiedlich. Als einen Anhaltspunkt, um eine adaptive Anpassung im Hinblick auf den Unterschied im oben beschriebenen Anpassungsbetrag auszuführen, ist eine Technik bekannt, wie sie beispielsweise in iCAM06: „A refined image appearance model for HDR image rendering", Jiangtao Kuang, et al, J.Vis.Commun.Image R, 18(2007) 406-414 beschrieben ist. Insbesondere wird eine Anpassungsgleichung für jede der Farbkomponenten eingestellt, indem ein Exponentialteil (F + 0,8) von S_D' = S_D ^(F+0,8) eingeführt wird, wobei es sich um eine Anpassungsgleichung des im oben beschriebenen Dokument beschriebenen Detailkomponentensignals handelt, zu den Potenzen von a', β' oder γ', bei denen es sich jeweils um Parameter handelt, die für jede Farbkomponente bestimmt werden. Die Anpassungsgleichung für die rote Farbkomponente ist beispielsweise S_D' = S_D ^{(F+0.8)^α'}. Die Hervorhebungsverarbeitungseinheit 40 führt den Hervorhebungsprozess am Detailkomponentensignal unter Verwendung der Anpassungsgleichung aus, die für jede der Farbkomponenten eingestellt ist. Währenddessen ist F in der Gleichung eine Funktion, die auf einem Bild basiert, das für ein niedriges Frequenzband bei jeder der Pixelpositionen angemessen ist, das heißt, eine Funktion basierend auf einer räumlichen Änderung.
In der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform wurde erläutert, dass die Bildsignalerfassungseinheit 31 das Eingangsbildsignal Sc erzeugt, das ein Bild umfasst, dem jede der RGB-Farbkomponenten hinzugefügt ist. Es kann jedoch möglich sein, das Eingangsbildsignal S_C mit einem YCbCr-Farbraum zu erzeugen, umfassend eine Luminanz (Y)-Komponente und eine Farbunterschiedskomponente, die auf dem Farbraum YCbCr basiert, oder es kann möglich sein, das Eingangsbildsignal Sc zu erzeugen, das Farbkomponenten und Luminanzkomponenten aufweist, indem ein HSV-Farbraum, der aus drei Komponenten gebildet wird, Farbwert (Hue), Sättigung (Saturation Chroma) und Hellwert (Value Lightness Brightness), ein L*a*b*-Farbraum, der einen dreidimensionalen Raum verwendet, oder Ähnliches verwendet wird.
Darüber hinaus wurde in den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen erläutert, dass die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 und die Signalverarbeitungseinheit 35 unabhängige Komponenten sind. Die Signalverarbeitungseinheit 35 kann jedoch den Tonwertkomprimierungsprozess am Basiskomponentensignal S_B ausführen. Mit anderen Worten, es kann möglich sein, die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 und die Signalverarbeitungseinheit 35 so auszugestalten, dass sie eine gemeinsame CPU verwenden, und die Signalverarbeitungseinheit 35 zu veranlassen, die Signalverarbeitung in Übereinstimmung mit beispielsweise einem Modus auszuführen. In diesem Fall umfassen die Endoskopsysteme 1 und 1A nicht die Komprimierungsverarbeitungseinheit 33, und das Basiskomponentensignal S_B , das von der Teilungseinheit 32 abgeteilt wird, wird an die Signalverarbeitungseinheit 35 gegeben. Die Signalverarbeitungseinheit 35 führt den Tonwertkomprimierungsprozess am Eingangsbasiskomponentensignal S_B aus und gibt das Basiskomponentensignal S_B an die Synthetisierungseinheit 34 aus.
Zudem wurde in den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen erläutert, dass ein Beleuchtungs-/Bildgebungssystem unter Verwendung von gleichzeitiger Beleuchtung eingesetzt wird, in dem die Lichtquelleneinheit 3a weißes Licht abgibt und die Lichtempfangseinheit 244a Licht von jeder der RGB-Farbkomponenten empfängt. Es kann jedoch möglich sein, ein Beleuchtungs-/Bildgebungssystem einzusetzen, das sequenzielle Beleuchtung verwendet, in der die Lichtquelleneinheit 3a sequenziell Licht eines Wellenlängenbandes von jeder der RGB-Farbkomponenten abgibt und die Lichtempfangseinheit 244a Licht von jeder der Farbkomponenten empfängt.
Darüber hinaus wurde in den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen erläutert, dass die Lichtquelleneinheit 3a separat vom Endoskop 2 eingerichtet ist. Es kann jedoch möglich sein, eine Lichtquelleneinrichtung am Endoskop 2 auf eine Weise vorzusehen, dass beispielsweise eine Halbleiterlichtquelle an einem Distalende des Endoskops 2 angeordnet ist. Zusätzlich kann es möglich sein, dem Endoskop 2 Funktionen der Verarbeitungsvorrichtung 3 hinzuzufügen.
Zudem wurde in den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen erläutert, dass die Lichtquelleneinheit 3a in die Verarbeitungsvorrichtung 3 integriert ist. Die Lichtquelleneinheit 3a und die Verarbeitungsvorrichtung 3 können jedoch getrennt voneinander sein, und die Beleuchtungseinheit 301 und die Beleuchtungssteuereinheit 302 können beispielsweise außerhalb der Verarbeitungsvorrichtung 3 vorgesehen sein.
Darüber hinaus wurde in den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen erläutert, dass die Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als Teilungseinheit 32, Komprimierungsverarbeitungseinheit 33 und Synthetisierungseinheit 34 des Endoskopsystems 1 fungieren, wobei das flexible Endoskop 2 für die Beobachtung von Körpergewebe oder Ähnlichem in einem Subjekt verwendet wird, es kann jedoch für ein Endoskopsystem angewandt werden, das ein steifes Endoskop, ein industrielles Endoskop für die Beobachtung von Materialeigenschaften, ein Kapselendoskop, ein Fiberskop oder ein optisches Endoskop, beispielsweise ein optisches Beobachtungsrohr, das mit einem Kamerakopf versehen ist, der mit einem Okularabschnitt des Endoskops verbunden ist, verwendet. Die Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann innerhalb und außerhalb des Körpers eingesetzt werden und führt den Teilungsprozess, den Tonwertkomprimierungsprozess und den Synthetisierungsprozess an einem Videosignal aus, das ein Bildsignal und ein extern erzeugtes Bildsignal umfasst.
Zudem wurde in den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen am Beispiel eines Endoskopsystems erläutert. Die vorliegende Erfindung kann jedoch eingesetzt werden, wenn ein Bild an einen elektronischen Sucher (Electronic View Finder - EVF) ausgegeben wird, der beispielsweise an einer digitalen Standbildkamera oder Ähnlichem vorgesehen ist.
Darüber hinaus können die Funktionen jedes der Blöcke in der ersten und zweiten Ausführungsform mittels eines einzelnen Chips oder separat mittels einer Vielzahl von Chips implementiert werden. Wenn die Funktionen jedes der Blöcke in die Vielzahl der Chips aufteilt werden, können einige der Chips auf einem anderen Gehäuse vorgesehen werden, oder Funktionen, die von einigen der Chips implementiert werden, können auf einem Cloud-Server vorgesehen werden.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Wie oben beschrieben sind die Bildsignalverarbeitungsvorrichtung, das Bildsignalverarbeitungsverfahren und das Bildsignalverarbeitungsprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung nützlich, um ein Bild zu erzeugen, in dem eine Farbänderung vermieden wird und das eine gute Sichtbarkeit aufweist, selbst wenn Tonkomprimierung ausgeführt wird.
Bezugszeichenliste

1, 1A: Endoskopsystem
2: Endoskop
3, 3A: Verarbeitungsvorrichtung
3a: Lichtquelleneinheit
4: Anzeigeeinrichtung
21: Einführabschnitt
22: Betriebseinheit
23: Universalkabel
24: Spitzenabschnitt
25: Biegeabschnitt
26: flexibler Schlauchabschnitt
31: Bildgebungssignalerfassungseinheit
32: Teilungseinheit
33: Komprimierungsverarbeitungseinheit
34: Synthetisierungseinheit
35: Signalverarbeitungseinheit
36: Anzeigebilderzeugungseinheit
37: Eingabeeinheit
38: Speichereinheit
39: Steuereinheit
40: Hervorhebungsverarbeitungseinheit
301: Beleuchtungseinheit
302: Beleuchtungssteuereinheit
381: Signalverarbeitungsinformationenspeichereinheit
391: Moduseinstelleinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 5159904 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

E.H.Land, J.J.McCann, Journal of the Optical Society of America, 61 (1), 1-11 (1971) [0028]
T.O. Aydin, et al., ACM Transactions on Graphics, Vol. 33, November 2014 [0029]
„A refined image appearance model for HDR image rendering“, Jiangtao Kuang, et al, J.Vis.Commun.Image R, 18(2007) 406-414 [0079]

Claims

Bildsignalverarbeitungsvorrichtung, umfassend: eine Moduseinstelleinheit, die eingerichtet ist, einen ersten Modus und eine zweiten Modus einzustellen, um verschiedene Arten von Signalverarbeitung an einem Videosignal auszuführen; eine Signalverarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, auf der Grundlage eines voreingestellten Parameters einen Tonwertkomprimierungsprozess an einem Videosignal auszuführen; eine Teilungseinheit, die eingerichtet ist, das Videosignal in eine Basiskomponente und eine Detailkomponente zu teilen; eine Komprimierungsverarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, einen Tonwertkomprimierungsprozess an der Basiskomponente auszuführen, wobei ein gleicher Parameter wie der Parameter verwendet wird, der für den Tonwertkomprimierungsprozess verwendet wird, der von der Signalverarbeitungseinheit ausgeführt wird; eine Synthetisierungseinheit, die eingerichtet ist, ein synthetisches Bildsignal zu erzeugen, das auf der Detailkomponente und der Basiskomponente basiert, die von der Komprimierungsverarbeitungseinheit dem Tonwertkomprimierungsprozess unterzogen wurde; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die Signalverarbeitungseinheit zu veranlassen, eine Signalverarbeitung am Videosignal auszuführen, wenn der erste Modus eingestellt ist, und die Teilungseinheit, die Komprimierungsverarbeitungseinheit und die Synthetisierungseinheit zu veranlassen, eine Signalverarbeitung am Videosignal auszuzuführen, wenn der zweite Modus eingestellt ist.
Bildsignalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Detailkomponente erhalten wird, indem das Videosignal durch die Basiskomponente dividiert wird.
Bildsignalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Videosignal Farbkomponenten von Rot, Grün und Blau umfasst, die Teilungseinheit eingerichtet ist, die Basiskomponente und die Detailkomponente für jede der Farbkomponenten zu teilen, und die Komprimierungsverarbeitungseinheit eingerichtet ist, auf der Grundlage eines eingestellten Parameters einen Tonwertkomprimierungsprozess für jede der Farbkomponenten auszuführen.
Bildsignalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, überdies umfassend: eine Hervorhebungsverarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, einen Hervorhebungsprozess an der Detailkomponente unter den Komponentensignalen auszuführen, die von der Teilungseinheit geteilt werden, wobei die Synthetisierungseinheit eingerichtet ist, das synthetische Bildsignal zu erzeugen, indem die Detailkomponente, die dem Hervorhebungsprozess unterzogen wurde, und die Basiskomponente, die von der Komprimierungsverarbeitungseinheit dem Tonwertkomprimierungsprozess unterzogen wurde, synthetisiert werden.
Bildsignalverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Komprimierungsverarbeitungseinheit und die Signalverarbeitungseinheit von einer gemeinsam genutzten CPU gebildet werden.
Bildsignalverarbeitungsverfahren, umfassend: einen Signalverarbeitungsschritt des Ausführens eines Tonwertkomprimierungsprozesses an einem Videosignal auf der Grundlage eines voreingestellten Parameters, wenn ein erster Modus eingestellt ist; einen Teilungsschritt des Teilens eines Videosignals in eine Basiskomponente und eine Detailkomponente, wenn ein zweiter Modus, der sich vom ersten Modus unterscheidet, eingestellt ist; einen Komprimierungsverarbeitungsschritt des Ausführens eines Tonwertkomprimierungsprozesses an der Basiskomponente, wobei ein gleicher Parameter wie der Parameter verwendet wird, der für den Tonwertkomprimierungsprozess verwendet wird, der im Signalverarbeitungsschritt ausgeführt wird; und einen Synthetisierungsschritt des Erzeugens eines synthetischen Bildsignals, das auf der Detailkomponente und der Basiskomponente basiert, die im Komprimierungsverarbeitungsschritt dem Tonwertkomprimierungsprozess unterzogen wurde.
Bildsignalverarbeitungsprogramm, das einen Computer veranlasst, Folgendes auszuführen: einen Signalverarbeitungsschritt, bei dem auf der Grundlage eines voreingestellten Parameters ein Tonwertkomprimierungsprozess an einem Videosignal ausgeführt wird, wenn ein erster Modus eingestellt ist; einen Teilungsschritt, bei dem ein Videosignal in eine Basiskomponente und eine Detailkomponente geteilt werden, wenn ein zweiter Modus, der sich vom ersten Modus unterscheidet, eingestellt ist; einen Komprimierungsverarbeitungsschritt, bei dem ein Tonwertkomprimierungsprozess an der Basiskomponente ausgeführt wird, wobei ein gleicher Parameter wie der Parameter verwendet wird, der für den Tonwertkomprimierungsprozess verwendet wird, der im Signalverarbeitungsschritt ausgeführt wird; und einen Synthetisierungsschritt des Erzeugens eines synthetischen Bildsignals, das auf der Detailkomponente und der Basiskomponente basiert, die im Komprimierungsverarbeitungsschritt dem Tonwertkomprimierungsprozess unterzogen wurde.