JP2010136823A - 信号処理装置、撮像装置及び撮像システム - Google Patents
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Abstract
【課題】信号処理系の診断を、従来に比べて簡便に行うことが可能な信号処理装置等を提供する。
【解決手段】本発明の信号処理装置は、被写体を撮像する撮像素子の特性に応じた所定のテストパターンを予め保持するテストパターン発生部を具備する撮像装置から出力される、所定のテストパターンに対して信号処理を施す信号処理系と、撮像素子の特性を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づき、信号処理系における信号処理が所定のテストパターンに対して適正に施された場合の処理結果を出力する情報出力部と、信号処理系における信号処理の結果と、情報出力部から出力される処理結果とを比較する比較部と、比較部の比較結果に基づき、信号処理系の診断を行う診断部と、を有する。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の信号処理装置は、被写体を撮像する撮像素子の特性に応じた所定のテストパターンを予め保持するテストパターン発生部を具備する撮像装置から出力される、所定のテストパターンに対して信号処理を施す信号処理系と、撮像素子の特性を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づき、信号処理系における信号処理が所定のテストパターンに対して適正に施された場合の処理結果を出力する情報出力部と、信号処理系における信号処理の結果と、情報出力部から出力される処理結果とを比較する比較部と、比較部の比較結果に基づき、信号処理系の診断を行う診断部と、を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、信号処理装置、撮像装置及び撮像システムに関し、特に、信号処理系の診断を所定のテストパターンを用いて行う信号処理装置、撮像装置及び撮像システムに関するものである。
内視鏡及び画像処理装置等を有して構成される内視鏡装置は、工業分野及び医療分野等において従来広く用いられている。特に、医療分野における内視鏡装置は、生体内の各種器官の観察等の用途において主に用いられている。
一方、テストパターンを用いることにより、内視鏡からの撮像信号が入力される画像処理装置の内部に設けられた各回路に対してエラーチェックまたは動作チェック等の自己診断を行うことが可能な構成を具備する内視鏡装置が近年提案されている。そして、前述したような、テストパターンを用いて各種回路の自己診断を行うための技術としては、例えば、特許文献1に記載されているものがある。
具体的には、特許文献1には、ビデオカメラ装置と、該ビデオカメラ装置とは別体の冶具とを用い、該ビデオカメラ装置に接続された状態の該冶具から出力されるテストパターン信号を、該ビデオカメラ装置の信号処理ブロックを構成する各回路に通すことによって自己診断を行う、という技術が記載されている。
特開平9−331553号公報
特許文献1に記載の技術は、ビデオカメラ装置の自己診断を行う毎に冶具の着脱を伴うような構成を具備している。また、特許文献1に記載の技術によれば、仕様が相互に異なる複数の種類のビデオカメラに対して自己診断を行う場合に、それぞれのビデオカメラの種類に応じたテストパターンを出力可能な複数の冶具を準備する必要がある。その結果、特許文献1に記載の技術においては、ビデオカメラ装置の自己診断を行う際に、ユーザに対して煩雑な操作または(及び)過度な負担を強いてしまう、という課題が生じている。
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、信号処理系の診断を、従来に比べて簡便に行うことが可能な信号処理装置、撮像装置及び撮像システムを提供することを目的としている。
本発明における信号処理装置は、被写体を撮像する撮像素子の特性に応じた所定のテストパターンを予め保持するテストパターン発生部を具備する撮像装置から出力される、該所定のテストパターンに対して信号処理を施す信号処理系と、前記撮像素子の特性を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づき、前記信号処理系における信号処理が前記所定のテストパターンに対して適正に施された場合の処理結果を出力する情報出力部と、前記信号処理系における信号処理の結果と、前記情報出力部から出力される前記処理結果とを比較する比較部と、前記比較部の比較結果に基づき、前記信号処理系の診断を行う診断部と、を有することを特徴とする。
本発明における撮像装置は、被写体を撮像して撮像信号を出力する撮像素子を有するとともに、該撮像信号に対して信号処理を施す信号処理系を具備する信号処理装置に接続可能な撮像装置であって、前記信号処理装置が前記信号処理系の診断を行う際に用いられるテストパターンとしての、前記撮像素子の特性に応じた所定のテストパターンを予め保持するテストパターン発生部を有することを特徴とする。
本発明における撮像システムは、被写体を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子の特性に応じた所定のテストパターンを予め保持するテストパターン発生部と、前記テストパターン発生部から出力される前記所定のテストパターンに対して信号処理を施す信号処理系と、前記撮像素子の特性を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づき、前記信号処理系における信号処理が前記所定のテストパターンに対して適正に施された場合の処理結果を出力する情報出力部と、前記信号処理系における信号処理の結果と、前記情報出力部から出力される前記処理結果とを比較する比較部と、前記比較部の比較結果に基づき、前記信号処理系の診断を行う診断部と、を有することを特徴とする。
本発明における信号処理装置、撮像装置及び撮像システムによると、信号処理系の診断を、従来に比べて簡便に行うことが可能である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
図1から図10は、本発明の第1の実施形態に係るものである。図1は、本発明の第1の実施形態の内視鏡システムの要部の構成を示す図である。図2は、図1のプロセッサが有するγ補正処理部の具体的な構成例を示す図である。図3は、図1のプロセッサが有する拡大処理部の具体的な構成例を示す図である。図4は、図1のプロセッサが有する強調処理部の具体的な構成例を示す図である。図5は、図1の内視鏡システムにおいて、自己診断モードの際に行われる処理等の一例を示す図である。図6は、CCDの読み出しチャンネルが1チャンネルである場合のテストパターンの一例を示す図である。図7は、CCDの読み出しチャンネルが2チャンネルである場合のテストパターンの一例を示す図である。図8は、CCDの読み出しチャンネルが4チャンネルである場合のテストパターンの一例を示す図である。図9は、モニタに表示されるエラー画像の一例を示す図である。図10は、エラーメッセージ一覧表の一例を示す図である。
図1から図10は、本発明の第1の実施形態に係るものである。図1は、本発明の第1の実施形態の内視鏡システムの要部の構成を示す図である。図2は、図1のプロセッサが有するγ補正処理部の具体的な構成例を示す図である。図3は、図1のプロセッサが有する拡大処理部の具体的な構成例を示す図である。図4は、図1のプロセッサが有する強調処理部の具体的な構成例を示す図である。図5は、図1の内視鏡システムにおいて、自己診断モードの際に行われる処理等の一例を示す図である。図6は、CCDの読み出しチャンネルが1チャンネルである場合のテストパターンの一例を示す図である。図7は、CCDの読み出しチャンネルが2チャンネルである場合のテストパターンの一例を示す図である。図8は、CCDの読み出しチャンネルが4チャンネルである場合のテストパターンの一例を示す図である。図9は、モニタに表示されるエラー画像の一例を示す図である。図10は、エラーメッセージ一覧表の一例を示す図である。
撮像システムとしての内視鏡システム1は、図1に示すように、先端部21及び基端部22を具備する、撮像装置としての内視鏡2と、内視鏡2に照明光を供給する光源装置3と、プロセッサ4と、プロセッサ4から出力される映像信号に応じた映像を表示するモニタ5と、を有している。
内視鏡2の先端部21には、図示しない対物光学系と、該対物光学系の結像位置に配置されたCCD(電荷結合素子)21aと、が設けられている。また、内視鏡の基端部22には、前処理部22aと、CCD21aの特性に応じた所定のテストパターンを予め保持するテストパターン発生部22bと、が内蔵されている。
CCD21aは、図示しない対物光学系により結像された被写体の像を撮像し、撮像信号として出力する。
前処理部22aは、自己診断モード以外の場合において、CCD21aからの撮像信号に対してA/D変換等の処理を施すことにより、デジタル信号を生成してプロセッサ4へ出力する。
また、前処理部22aは、自己診断モードの場合において、テストパターン発生部22bからデジタル信号として出力される所定のテストパターンに対して信号処理を施すことにより、テストパターン信号を生成してプロセッサ4へ出力する。すなわち、自己診断モードの場合において、テストパターン発生部22bからデジタル信号として出力される所定のテストパターンは、前処理部22aを経た後、テストパターン信号として後述のγ補正処理部41に入力される。
テストパターン発生部22bは、例えば読み出しチャンネル数及び(または)画素数というような、CCD21aの特性に応じた所定のテストパターンを予め保持している。そして、テストパターン発生部22bは、自己診断モードの場合において、自身が保持しているテストパターンを前処理部22aへ出力する。
プロセッサ4は、γ補正処理部41と、拡大処理部42と、強調処理部43と、CPU44と、デジタルシグナルプロセッサ(以降、DSPと略記する)45と、セレクタ46と、D/Aコンバータ47と、同期信号発生部48と、を有している。なお、プロセッサ4における信号処理系は、γ補正処理部41と、拡大処理部42と、強調処理部43と、を具備してなるものとする。
γ補正処理部41は、図2に示すように、情報処理回路41aと、γ補正回路41bと、比較回路41cと、を有している。
情報処理回路41aには、種々のCCDの特性(例えば読み出しチャンネル数及び(または)画素数等)に応じた処理パラメータ、及び、種々のCCDの特性に応じたテストパターン夫々に対して適正に(CCDの特性に応じた適正な処理パラメータを用いて)γ補正処理が施された場合の処理結果が予め記憶されている。
検出部としての機能を有する情報処理回路41aは、内視鏡2がプロセッサ4に接続された際に、例えば読み出しチャンネル数及び(または)画素数というような、CCD21aの特性に係る情報を前処理部22aを介して検出する。そして、情報処理回路41aは、CCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた処理パラメータをγ補正回路41bに出力する。
また、情報出力部としての機能を有する情報処理回路41aは、自己診断モードの場合において、CCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正にγ補正処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を比較回路41cへ出力する。
γ補正回路41bは、自己診断モード以外の場合において、情報処理回路41aから出力される処理パラメータを用いつつ、前処理部22aから出力されるデジタル信号に対してγ補正処理を施す。そして、γ補正回路41bは、γ補正処理後のデジタル信号を比較回路41cへ出力する。
また、信号処理部としての機能を有するγ補正回路41bは、自己診断モードの場合において、情報処理回路41aから出力される処理パラメータを用いつつ、前処理部22aから出力されるテストパターン信号に対してγ補正処理を施す。そして、γ補正回路41bは、γ補正処理後のテストパターン信号を比較回路41cへ出力する。
比較回路41cは、自己診断モード以外の場合において、γ補正回路41bによるγ補正処理後のデジタル信号を拡大処理部42へ出力する。
比較部としての比較回路41cは、自己診断モードの場合において、情報処理回路41aによる抽出結果と、γ補正回路41bによるγ補正処理後のテストパターン信号とを比較した後、比較結果をCPU44へ出力するとともに、該テストパターン信号を拡大処理部42へ出力する。
拡大処理部42は、図3に示すように、情報処理回路42aと、拡大回路42bと、比較回路42cと、を有している。
情報処理回路42aには、種々のCCDの特性(例えば読み出しチャンネル数及び(または)画素数等)に応じた処理パラメータ、及び、種々のCCDの特性に応じたテストパターン夫々に対して適正に(CCDの特性に応じた適正な処理パラメータを用いて)拡大処理が施された場合の処理結果が予め記憶されている。
検出部としての機能を有する情報処理回路42aは、内視鏡2がプロセッサ4に接続された際に、例えば読み出しチャンネル数及び(または)画素数というような、CCD21aの特性に係る情報を前処理部22aを介して検出する。そして、情報処理回路42aは、CCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた処理パラメータを拡大回路42bに出力する。
また、情報出力部としての機能を有する情報処理回路42aは、自己診断モードの場合において、CCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正に拡大処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を比較回路42cへ出力する。
拡大回路42bは、自己診断モード以外の場合において、情報処理回路42aから出力される処理パラメータを用いつつ、γ補正処理部41から出力されるデジタル信号に対して拡大処理を施す。そして、拡大回路42bは、拡大処理後のデジタル信号を比較回路42cへ出力する。
また、信号処理部としての機能を有する拡大回路42bは、自己診断モードの場合において、情報処理回路42aから出力される処理パラメータを用いつつ、前処理部22aから出力されるテストパターン信号に対して拡大処理を施す。そして、拡大回路42bは、拡大処理後のテストパターン信号を比較回路42cへ出力する。
比較回路42cは、自己診断モード以外の場合において、拡大回路42bによる拡大処理後のデジタル信号を強調処理部43へ出力する。
比較部としての比較回路42cは、自己診断モードの場合において、情報処理回路42aによる抽出結果と、拡大回路42bによる拡大処理後のテストパターン信号とを比較した後、比較結果をCPU44へ出力するとともに、該テストパターン信号を強調処理部43へ出力する。
強調処理部43は、図4に示すように、情報処理回路43aと、強調回路43bと、比較回路43cと、を有している。
情報処理回路43aには、種々のCCDの特性(例えば読み出しチャンネル数及び(または)画素数等)に応じた処理パラメータ、及び、種々のCCDの特性に応じたテストパターン夫々に対して適正に(CCDの特性に応じた適正な処理パラメータを用いて)強調処理が施された場合の処理結果が予め記憶されている。
検出部としての機能を有する情報処理回路43aは、内視鏡2がプロセッサ4に接続された際に、例えば読み出しチャンネル数及び(または)画素数というような、CCD21aの特性に係る情報を前処理部22aを介して検出する。そして、情報処理回路43aは、CCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた処理パラメータを強調回路43bに出力する。
また、情報出力部としての機能を有する情報処理回路43aは、自己診断モードの場合において、CCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正に強調処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を比較回路43cへ出力する。
強調回路43bは、自己診断モード以外の場合において、情報処理回路43aから出力される処理パラメータを用いつつ、拡大処理部42から出力されるデジタル信号に対して強調処理を施す。そして、強調回路43bは、強調処理後のデジタル信号を比較回路43cへ出力する。
また、信号処理部としての機能を有する強調回路43bは、自己診断モードの場合において、情報処理回路43aから出力される処理パラメータを用いつつ、前処理部22aから出力されるテストパターン信号に対して強調処理を施す。そして、強調回路43bは、強調処理後のテストパターン信号を比較回路43cへ出力する。
比較回路43cは、自己診断モード以外の場合において、強調回路43bによる強調処理後のデジタル信号をセレクタ46へ出力する。
比較部としての比較回路43cは、自己診断モードの場合において、情報処理回路43aによる抽出結果と、強調回路43bによる強調処理後のテストパターン信号とを比較した後、比較結果をCPU44へ出力するとともに、該テストパターン信号をセレクタ46へ出力する。
CPU44は、プロセッサ4が自己診断モードに移行した旨、及び、該自己診断モードが終了した旨を、前処理部22a及びテストパターン発生部22bと、プロセッサ4の各部とへ通知する。
一方、診断部としての機能を有するCPU44は、自己診断モードの場合において、γ補正処理部41、拡大処理部42及び強調処理部43の各処理部から夫々出力される比較結果に基づき、該各処理部の診断を行う。
具体的には、CPU44は、自己診断モードの場合において、γ補正処理部41、拡大処理部42及び強調処理部43の各処理部から夫々出力される比較結果に基づき、該各処理部の比較結果が正常であることを検出すると、強調処理部43から出力される信号を選択させるための制御をセレクタ46に対して行う。また、CPU44は、γ補正処理部41、拡大処理部42及び強調処理部43の各処理部から夫々出力される比較結果のうち、少なくともいずれか1つの比較結果が異常であることを検出すると、異常が生じている箇所に夫々対応したエラーメッセージ等を生成させるための制御をDSP45に対して行うとともに、DSP45から出力される信号を選択させるための制御をセレクタ46に対して行う。
DSP45は、CPU44の制御に基づき、異常が生じている箇所に夫々対応したエラーメッセージを含むエラー画像等を生成した後、該エラー画像等に係る画像信号をセレクタ46へ出力する。
セレクタ46は、CPU44の制御に基づき、強調処理部43からのデジタル信号、及び、DSP45からの画像信号のうちのいずれか一方の信号を選択する。そして、セレクタ46は、選択結果に係る信号をD/Aコンバータ47へ出力する。
D/Aコンバータ47は、セレクタ46から出力される信号に対してD/A変換を施すことにより、アナログの映像信号を生成してモニタ5へ出力する。これにより、モニタ5には、D/Aコンバータ47から出力される映像信号に応じた映像が表示される。
同期信号発生部48は、γ補正処理部41と、拡大処理部42と、強調処理部43と、CPU44と、デジタルシグナルプロセッサ(以降、DSPと略記する)45と、セレクタ46と、D/Aコンバータ47との各部に対し、処理タイミングを同期させるための同期信号を出力する。また、同期信号発生部48は、内視鏡2がプロセッサ4に接続されている場合には、前述の各部に加え、前処理部22a及びテストパターン発生部22bに対しても前記同期信号を出力する。
ここで、内視鏡システム1の作用について説明を行う。
まず、ユーザは、内視鏡システム1の各部を図1に示すように接続した後、該各部の電源を投入する。そして、プロセッサ4の電源を投入した直後において、図5に示すような、自己診断モードに係る一連の処理及び動作が開始される。
これに伴い、CPU44は、プロセッサ4が自己診断モードに移行した旨を、前処理部22a及びテストパターン発生部22bと、プロセッサ4の各部とへ通知する。
情報処理回路41a、42a及び43aは、プロセッサ4が自己診断モードに移行したことを検出すると、内視鏡2と夫々通信を行うことにより、CCD21aの特性に係る情報を検出する(図5のステップS1)。
その後、情報処理回路41aは、CCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた処理パラメータをγ補正回路41bに出力するとともに、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正にγ補正処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を比較回路41cへ出力する。すなわち、情報処理回路41aは、CCD21aの特性に応じたテストパターン及び処理パラメータの設定を行う(図5のステップS2)。
また、情報処理回路42aは、CCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた処理パラメータを拡大回路42bに出力するとともに、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正に拡大処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を比較回路42cへ出力する。すなわち、情報処理回路42aは、CCD21aの特性に応じたテストパターン及び処理パラメータの設定を行う(図5のステップS2)。
さらに、情報処理回路43aは、CCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた処理パラメータを強調回路43bに出力するとともに、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正に強調処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を比較回路43cへ出力する。すなわち、情報処理回路43aは、CCD21aの特性に応じたテストパターン及び処理パラメータの設定を行う(図5のステップS2)。
一方、テストパターン発生部22bは、プロセッサ4が自己診断モードに移行したことを検出すると、CCD21aの特性に応じた所定のテストパターンを前処理部22aに出力する。
なお、前記所定のテストパターンとしては、例えば図6、図7及び図8に示すようなものが挙げられる。具体的には、例えば、CCD21aの読み出しチャンネル数が1チャンネルの場合には図6のテストパターンが出力され、CCD21aの読み出しチャンネル数が2チャンネルの場合には図7のテストパターンが出力され、CCD21aの読み出しチャンネル数が4チャンネルの場合には図8のテストパターンが出力される。
前処理部22aは、テストパターン発生部22bから出力される所定のテストパターンに対してA/D変換等の処理を施すことにより、テストパターン信号を生成してプロセッサ4へ出力する(図5のステップS3)。
γ補正回路41bは、前処理部22aからのテストパターン信号に対してγ補正処理を施し、該γ補正処理後のテストパターン信号を比較回路41cへ出力する。そして、比較回路41cは、情報処理回路41aによる抽出結果と、γ補正回路41bによるγ補正処理後のテストパターン信号とを比較した後、比較結果をCPU44へ出力するとともに、該テストパターン信号を拡大処理部42へ出力する。
拡大回路42bは、前処理部22aからのテストパターン信号に対して拡大処理を施し、該拡大処理後のテストパターン信号を比較回路42cへ出力する。そして、比較回路42cは、情報処理回路42aによる抽出結果と、拡大回路42bによる拡大処理後のテストパターン信号とを比較した後、比較結果をCPU44へ出力するとともに、該テストパターン信号を強調処理部43へ出力する。
強調回路43bは、前処理部22aからのテストパターン信号に対して強調処理を施し、該強調処理後のテストパターン信号を比較回路43cへ出力する。そして、比較回路43cは、情報処理回路43aによる抽出結果と、強調回路43bによる強調処理後のテストパターン信号とを比較した後、比較結果をCPU44へ出力するとともに、該テストパターン信号をセレクタ46へ出力する。
CPU44は、γ補正処理部41、拡大処理部42及び強調処理部43の各処理部から夫々出力される比較結果に基づき、該各処理部の比較結果が夫々正常であるか否かを判定する(図5のステップS4)。
CPU44は、γ補正処理部41、拡大処理部42及び強調処理部43の各処理部の比較結果が全て正常であると判定した場合には、プロセッサ4における信号処理系が正常であるとみなす(図5のステップS5)。そして、CPU44は、内視鏡2により得られた映像をモニタ5に出力させるための制御として、強調処理部43から出力される信号(γ補正処理、拡大処理及び強調処理が順次施された信号)を選択させるための制御をセレクタ46に対して行う(図5のステップS6)。
すなわち、自己診断モードにおいて、プロセッサ4が有する信号処理系が正常であると判定された場合には、内視鏡2により撮像された被写体の像がモニタ5に出力される。
その後、CPU44は、図5のステップS6の処理を行った後、自己診断モードが終了した旨を、前処理部22a及びテストパターン発生部22bと、プロセッサ4の各部とへ通知する。
一方、CPU44は、図5のステップS4の処理において、γ補正処理部41、拡大処理部42及び強調処理部43の各処理部の比較結果のうち、少なくとも1つの比較結果が異常であると判定した場合には、プロセッサ4における信号処理系が異常であるとみなす(図5のステップS7)。そして、CPU44は、異常が生じている箇所を通知するための制御として、異常が生じている箇所に夫々対応したエラーメッセージ等を生成させるための制御をDSP45に対して行うとともに、DSP45から出力される信号(エラー画像に係る画像信号)を選択させるための制御をセレクタ46に対して行う(図5のステップS8)。
すなわち、自己診断モードにおいて、プロセッサ4が有する信号処理系が異常であると判定された場合には、異常が生じている箇所を通知するためのエラー画像がモニタ5に表示される。具体的には、前記エラー画像としては、例えば図9に示すような、異常が生じている箇所を示す文字列が単色画像に重畳されたものが挙げられる。
なお、図9に示すエラー画像が表示された場合、ユーザは、該エラー画像における「error:E1」という文字列と、例えばプロセッサ4のマニュアル等に記載された、図10に示すエラーメッセージ一覧表と、を照合することにより、プロセッサ4が有する信号処理系のどの箇所に異常が生じているかを特定することができる。
その後、CPU44は、図5のステップS8の処理を行った後、自己診断モードが終了した旨を、前処理部22a及びテストパターン発生部22bと、プロセッサ4の各部とへ通知する。
なお、本実施形態のプロセッサ4は、図5のステップS7及びステップS8の処理を経て自己診断モードを終了した場合、自身の電源がオフされるまでの間、異常が生じている箇所を通知するためのエラー画像を表示し続けるものとする。
以上に述べたように、本実施形態によれば、信号処理系の診断を、従来に比べて簡便に行うことができる。
また、本実施形態によれば、信号処理系の診断を、内視鏡等の撮像装置が具備するCCDの特性に応じたものとして行うことができる。その結果、信号処理装置側において、撮像装置の機種毎の膨大なテストパターンを保持しておく必要がなくなる。
(第2の実施形態)
図11から図15は、本発明の第2の実施形態に係るものである。図11は、本発明の第2の実施形態の内視鏡システムの要部の構成を示す図である。図12は、図11のプロセッサが有するγ補正処理部の具体的な構成例を示す図である。図13は、図11のプロセッサが有する拡大処理部の具体的な構成例を示す図である。図14は、図11のプロセッサが有する強調処理部の具体的な構成例を示す図である。図15は、図11の内視鏡システムにおいて、自己診断モードの際に行われる処理等の一例を示す図である。
図11から図15は、本発明の第2の実施形態に係るものである。図11は、本発明の第2の実施形態の内視鏡システムの要部の構成を示す図である。図12は、図11のプロセッサが有するγ補正処理部の具体的な構成例を示す図である。図13は、図11のプロセッサが有する拡大処理部の具体的な構成例を示す図である。図14は、図11のプロセッサが有する強調処理部の具体的な構成例を示す図である。図15は、図11の内視鏡システムにおいて、自己診断モードの際に行われる処理等の一例を示す図である。
なお、以降の説明において、第1の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細な説明を省略する。また、本実施形態における内視鏡システムの構成は、第1の実施形態における内視鏡システム1と類似の構成を有している。そのため、本実施形態においては、第1の実施形態における内視鏡システム1と異なる部分について主に説明を行うものとする。
内視鏡システム1Aは、図11に示すように、内視鏡2と、光源装置3と、プロセッサ4Aと、モニタ5と、を有している。
プロセッサ4Aは、γ補正処理部41Aと、拡大処理部42Aと、強調処理部43Aと、CPU44と、DSP45と、セレクタ46と、D/Aコンバータ47と、同期信号発生部48と、情報処理回路49と、を有している。なお、プロセッサ4Aにおける信号処理系は、γ補正処理部41Aと、拡大処理部42Aと、強調処理部43Aと、を具備してなるものとする。
プロセッサ4AのCPU44は、検出部としての機能を有しており、内視鏡2がプロセッサ4Aに接続された際に、例えば読み出しチャンネル数及び(または)画素数というような、CCD21aの特性に係る情報を前処理部22aを介して検出した後、検出結果を情報処理回路49へ出力する。
情報処理回路49は、CPU44によるCCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた処理パラメータを、γ補正処理部41Aと、拡大処理部42Aと、強調処理部43Aと、に対して出力する。
情報出力部としての機能を有する情報処理回路49は、自己診断モードの場合において、CPU44によるCCD21aの特性に係る情報の検出結果が入力された際に、該特性に応じた、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正に(CCDの特性に応じた適正な処理パラメータを用いて)γ補正処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果をγ補正処理部41Aへ出力する。
情報出力部としての機能を有する情報処理回路49は、自己診断モードの場合において、CPU44によるCCD21aの特性に係る情報の検出結果が入力された際に、該特性に応じた、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正に(CCDの特性に応じた適正な処理パラメータを用いて)拡大処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を拡大処理部42Aへ出力する。
情報出力部としての機能を有する情報処理回路49は、自己診断モードの場合において、CPU44によるCCD21aの特性に係る情報の検出結果が入力された際に、該特性に応じた、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正に(CCDの特性に応じた適正な処理パラメータを用いて)強調処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を強調処理部43Aへ出力する。
γ補正処理部41Aは、図12に示すように、CCD21aの特性に応じた処理パラメータが情報処理回路49から入力されるγ補正回路41bと、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正にγ補正処理が施された場合の処理結果が情報処理回路49から入力される比較回路41cと、を有している。
すなわち、γ補正処理部41Aは、自身の内部に情報処理回路を具備しないため、第1の実施形態のγ補正処理部41に比べて簡易に構成することができる。
拡大処理部42Aは、図13に示すように、CCD21aの特性に応じた処理パラメータが情報処理回路49から入力される拡大回路42bと、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正に拡大処理が施された場合の処理結果が情報処理回路49から入力される比較回路42cと、を有している。
すなわち、拡大処理部42Aは、自身の内部に情報処理回路を具備しないため、第1の実施形態の拡大処理部42に比べて簡易に構成することができる。
強調処理部43Aは、図14に示すように、CCD21aの特性に応じた処理パラメータが情報処理回路49から入力される強調回路43bと、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正に強調処理が施された場合の処理結果が情報処理回路49から入力される比較回路43cと、を有している。
すなわち、強調処理部43Aは、自身の内部に情報処理回路を具備しないため、第1の実施形態の強調処理部43に比べて簡易に構成することができる。
ここで、内視鏡システム1Aの作用について説明を行う。
まず、ユーザは、内視鏡システム1Aの各部を図11に示すように接続した後、該各部の電源を投入する。そして、プロセッサ4Aの電源を投入した直後において、図15に示すような、自己診断モードに係る一連の処理及び動作が開始される。
これに伴い、CPU44は、プロセッサ4Aが自己診断モードに移行した旨を、前処理部22a及びテストパターン発生部22bと、プロセッサ4Aの各部とへ通知する。
また、CPU44は、プロセッサ4Aが自己診断モードに移行した際に、内視鏡2と通信を行うことにより、CCD21aの特性に係る情報を検出した(図15のステップS11)後、検出結果を情報処理回路49に対して出力する(図15のステップS12)。
情報処理回路49は、CPU44によるCCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた処理パラメータを、γ補正処理部41Aと、拡大処理部42Aと、強調処理部43Aと、に対して出力する(図15のステップS13)。
情報処理回路49は、CPU44によるCCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正にγ補正処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果をγ補正処理部41Aへ出力する(図15のステップS13)。
情報処理回路49は、CPU44によるCCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正に拡大処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を拡大処理部42Aへ出力する(図15のステップS13)。
情報処理回路49は、CPU44によるCCD21aの特性に係る情報の検出結果に基づき、該特性に応じた、テストパターン発生部22bと同一のテストパターンに対して適正に強調処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を強調処理部43Aへ出力する(図15のステップS13)。
一方、テストパターン発生部22bは、プロセッサ4が自己診断モードに移行したことを検出すると、CCD21aの特性に応じた所定のテストパターンを前処理部22aに出力する。
前処理部22aは、テストパターン発生部22bから出力される所定のテストパターンに対してA/D変換等の処理を施すことにより、テストパターン信号を生成してプロセッサ4へ出力する(図15のステップS14)。
γ補正回路41bは、前処理部22aからのテストパターン信号に対してγ補正処理を施し、該γ補正処理後のテストパターン信号を比較回路41cへ出力する。そして、比較回路41cは、情報処理回路49による抽出結果と、γ補正回路41bによるγ補正処理後のテストパターン信号とを比較した後、比較結果をCPU44へ出力するとともに、該テストパターン信号を拡大処理部42へ出力する。
拡大回路42bは、前処理部22aからのテストパターン信号に対して拡大処理を施し、該拡大処理後のテストパターン信号を比較回路42cへ出力する。そして、比較回路42cは、情報処理回路49による抽出結果と、拡大回路42bによる拡大処理後のテストパターン信号とを比較した後、比較結果をCPU44へ出力するとともに、該テストパターン信号を強調処理部43へ出力する。
強調回路43bは、前処理部22aからのテストパターン信号に対して強調処理を施し、該強調処理後のテストパターン信号を比較回路43cへ出力する。そして、比較回路43cは、情報処理回路49による抽出結果と、強調回路43bによる強調処理後のテストパターン信号とを比較した後、比較結果をCPU44へ出力するとともに、該テストパターン信号をセレクタ46へ出力する。
CPU44は、γ補正処理部41A、拡大処理部42A及び強調処理部43Aの各処理部から夫々出力される比較結果に基づき、該各処理部の比較結果が夫々正常であるか否かを判定する(図15のステップS15)。
CPU44は、γ補正処理部41A、拡大処理部42A及び強調処理部43Aの各処理部の比較結果が全て正常であると判定した場合には、プロセッサ4における信号処理系が正常であるとみなす(図15のステップS16)。そして、CPU44は、内視鏡2により得られた映像をモニタ5に出力させるための制御として、強調処理部43Aから出力される信号(γ補正処理、拡大処理及び強調処理が順次施された信号)を選択させるための制御をセレクタ46に対して行う(図15のステップS17)。
すなわち、自己診断モードにおいて、プロセッサ4Aが有する信号処理系が正常であると判定された場合には、内視鏡2により撮像された被写体の像がモニタ5に出力される。
その後、CPU44は、図15のステップS17の処理を行った後、自己診断モードが終了した旨を、前処理部22a及びテストパターン発生部22bと、プロセッサ4Aの各部とへ通知する。
一方、CPU44は、図15のステップS15の処理において、γ補正処理部41A、拡大処理部42A及び強調処理部43Aの各処理部の比較結果のうち、少なくとも1つの比較結果が異常であると判定した場合には、プロセッサ4Aにおける信号処理系が異常であるとみなす(図15のステップS18)。そして、CPU44は、異常が生じている箇所を通知するための制御として、異常が生じている箇所に夫々対応したエラーメッセージ等を生成させるための制御をDSP45に対して行うとともに、DSP45から出力される信号(エラー画像に係る画像信号)を選択させるための制御をセレクタ46に対して行う(図15のステップS19)。
すなわち、自己診断モードにおいて、プロセッサ4Aが有する信号処理系が異常であると判定された場合には、異常が生じている箇所を通知するためのエラー画像がモニタ5に表示される。
その後、CPU44は、図15のステップS19の処理を行った後、自己診断モードが終了した旨を、前処理部22a及びテストパターン発生部22bと、プロセッサ4Aの各部とへ通知する。
なお、本実施形態のプロセッサ4Aは、図15のステップS18及びステップS19の処理を経て自己診断モードを終了した場合、自身の電源がオフされるまでの間、異常が生じている箇所を通知するためのエラー画像を表示し続けるものとする。
以上に述べたように、本実施形態によれば、第1の実施形態における効果に加え、信号処理系を簡易に構成することができる。
(第3の実施形態)
図16及び図17は、本発明の第3の実施形態に係るものである。図16は、本発明の第3の実施形態の内視鏡システムの要部の構成を示す図である。図17は、図16の内視鏡システムにおいて、自己診断モードの際に行われる処理等の一例を示す図である。
図16及び図17は、本発明の第3の実施形態に係るものである。図16は、本発明の第3の実施形態の内視鏡システムの要部の構成を示す図である。図17は、図16の内視鏡システムにおいて、自己診断モードの際に行われる処理等の一例を示す図である。
なお、以降の説明において、前述した各実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細な説明を省略する。また、本実施形態における内視鏡システムの構成は、第1の実施形態における内視鏡システム1と類似の構成を有している。そのため、本実施形態においては、第1の実施形態における内視鏡システム1と異なる部分について主に説明を行うものとする。
内視鏡システム1Bは、図16に示すように、先端部21及び基端部22Bを具備する、撮像装置としての内視鏡2Bと、光源装置3と、プロセッサ4と、モニタ5と、を有している。
内視鏡2Bの基端部22Bには、前処理部22aと、CCD21aの特性に応じた、少なくとも2種類の所定のテストパターンを予め保持するテストパターン発生部22bと、スイッチ22cと、が設けられている。
具体的には、例えば、テストパターン発生部22bがCCD21aの特性に応じた2種類のテストパターンを有する場合においては、一方がモノクロかつ他方がカラー、または、一方が無地かつ他方が模様入り、というような組み合わせが挙げられる。
スイッチ22cは、オンされた場合に、テストパターン発生部22bから出力されるテストパターンの種類を変更するための指示を出力する。
ここで、内視鏡システム1Bの作用について説明を行う。
まず、ユーザは、内視鏡システム1Bの各部を図16に示すように接続した後、該各部の電源を投入する。そして、プロセッサ4の電源を投入した直後において、図17に示すような、自己診断モードに係る一連の処理及び動作が開始される。
これに伴い、CPU44は、プロセッサ4が自己診断モードに移行した旨を、前処理部22a及びテストパターン発生部22bと、プロセッサ4の各部とへ通知する。
CPU44は、プロセッサ4が自己診断モードに移行した直後から所定の期間、スイッチ22cがオンされたか否かを検出する(図17のステップS21)。
そして、CPU44は、プロセッサ4が自己診断モードに移行した直後から所定の期間内にスイッチ22cがオンされない場合には、デフォルトのテストパターン(例えばモノクロのテストパターン)によりプロセッサ4の自己診断を行うと判断し、該デフォルトのテストパターンをγ補正処理部41、拡大処理部42及び強調処理部43へ夫々出力させるための制御を前処理部22a及びテストパターン発生部22bに対して行う。
また、CPU44は、所定の期間内にスイッチ22cがオンされたことを検出すると、変更後のテストパターン(例えばカラーのテストパターン)をモニタ5に表示させるための制御を前処理部22a及びテストパターン発生部22bに対して行う。
前処理部22a及びテストパターン発生部22bは、CPU44の制御に基づき、変更後のテストパターンに応じたテストパターン信号を生成し、プロセッサ4のD/Aコンバータ47を介してモニタ5へ出力する。これにより、モニタ5には、変更後のテストパターンが表示される(図17のステップS22)。
その後、CPU44は、再度スイッチ22cがオンされるまでの間、変更後のテストパターンをモニタ5に出力させ続ける制御を前処理部22a及びテストパターン発生部22bに対して行う(図17のステップS23)。また、CPU44は、再度スイッチ22cがオンされる(図17のステップS23)と、変更後のテストパターンによりプロセッサ4の自己診断を行うと判断し、該変更後のテストパターンをγ補正処理部41、拡大処理部42及び強調処理部43へ夫々出力させるための制御を前処理部22a及びテストパターン発生部22bに対して行う。
一方、情報処理回路41a、42a及び43aは、プロセッサ4が自己診断モードに移行した直後から所定の期間内にスイッチ22cがオンされない場合、または、変更後のテストパターンがモニタ5に出力されている状態において再度スイッチ22cがオンされた場合に、内視鏡2Bと夫々通信を行うことにより、CCD21aの特性に係る情報を検出する(図17のステップS24)。
その後、情報処理回路41aは、CCD21aの特性に係る情報の検出結果と、前処理部22aからのテストパターン信号とに基づき、該特性に応じた処理パラメータをγ補正回路41bに出力するとともに、図17のステップS21からステップS23までの処理により決定したものと同一のテストパターン(デフォルトまたは変更後のいずれか)に対して適正にγ補正処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を比較回路41cへ出力する(図17のステップS25)。
また、情報処理回路42aは、CCD21aの特性に係る情報の検出結果と、前処理部22aからのテストパターン信号とに基づき、該特性に応じた処理パラメータを拡大回路42bに出力するとともに、図17のステップS21からステップS23までの処理により決定したものと同一のテストパターンに対して適正に拡大処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を比較回路42cへ出力する(図17のステップS25)。
さらに、情報処理回路43aは、CCD21aの特性に係る情報の検出結果と、前処理部22aからのテストパターン信号とに基づき、該特性に応じた処理パラメータを強調回路43bに出力するとともに、図17のステップS21からステップS23までの処理により決定したものと同一のテストパターンに対して適正に強調処理が施された場合の処理結果を抽出し、抽出結果を比較回路43cへ出力する(図17のステップS25)。
一方、テストパターン発生部22bは、CPU44の制御に基づき、図17のステップS21からステップS23までの処理により決定したテストパターンを前処理部22aに出力する。
前処理部22aは、CPU44の制御に基づき、テストパターン発生部22bから出力されるテストパターンに対してA/D変換等の処理を施すことにより、テストパターン信号を生成してγ補正処理部41、拡大処理部42及び強調処理部43へ夫々出力する(図17のステップS26)。
γ補正回路41bは、前処理部22aからのテストパターン信号に対してγ補正処理を施し、該γ補正処理後のテストパターン信号を比較回路41cへ出力する。そして、比較回路41cは、情報処理回路41aによる抽出結果と、γ補正回路41bによるγ補正処理後のテストパターン信号とを比較した後、比較結果をCPU44へ出力するとともに、該テストパターン信号を拡大処理部42へ出力する。
拡大回路42bは、前処理部22aからのテストパターン信号に対して拡大処理を施し、該拡大処理後のテストパターン信号を比較回路42cへ出力する。そして、比較回路42cは、情報処理回路42aによる抽出結果と、拡大回路42bによる拡大処理後のテストパターン信号とを比較した後、比較結果をCPU44へ出力するとともに、該テストパターン信号を強調処理部43へ出力する。
強調回路43bは、前処理部22aからのテストパターン信号に対して強調処理を施し、該強調処理後のテストパターン信号を比較回路43cへ出力する。そして、比較回路43cは、情報処理回路43aによる抽出結果と、強調回路43bによる強調処理後のテストパターン信号とを比較した後、比較結果をCPU44へ出力するとともに、該テストパターン信号をセレクタ46へ出力する。
CPU44は、γ補正処理部41、拡大処理部42及び強調処理部43の各処理部から夫々出力される比較結果に基づき、該各処理部の比較結果が夫々正常であるか否かを判定する(図17のステップS27)。
CPU44は、γ補正処理部41、拡大処理部42及び強調処理部43の各処理部の比較結果が全て正常であると判定した場合には、プロセッサ4における信号処理系が正常であるとみなす(図17のステップS28)。そして、CPU44は、内視鏡2Bにより得られた映像をモニタ5に出力させるための制御として、強調処理部43から出力される信号(γ補正処理、拡大処理及び強調処理が順次施された信号)を選択させるための制御をセレクタ46に対して行う(図17のステップS29)。
すなわち、自己診断モードにおいて、プロセッサ4が有する信号処理系が正常であると判定された場合には、内視鏡2Bにより撮像された被写体の像がモニタ5に出力される。
その後、CPU44は、図17のステップS29の処理を行った後、自己診断モードが終了した旨を、前処理部22a及びテストパターン発生部22bと、プロセッサ4の各部とへ通知する。
一方、CPU44は、図17のステップS27の処理において、γ補正処理部41、拡大処理部42及び強調処理部43の各処理部の比較結果のうち、少なくとも1つの比較結果が異常であると判定した場合には、プロセッサ4における信号処理系が異常であるとみなす(図17のステップS30)。そして、CPU44は、異常が生じている箇所を通知するための制御として、異常が生じている箇所に夫々対応したエラーメッセージ等を生成させるための制御をDSP45に対して行うとともに、DSP45から出力される信号(エラー画像に係る画像信号)を選択させるための制御をセレクタ46に対して行う(図17のステップS31)。
すなわち、自己診断モードにおいて、プロセッサ4が有する信号処理系が異常であると判定された場合には、異常が生じている箇所を通知するためのエラー画像がモニタ5に表示される。
その後、CPU44は、図17のステップS31の処理を行った後、自己診断モードが終了した旨を、前処理部22a及びテストパターン発生部22bと、プロセッサ4の各部とへ通知する。
なお、本実施形態のプロセッサ4は、図17のステップS30及びステップS31の処理を経て自己診断モードを終了した場合、自身の電源がオフされるまでの間、異常が生じている箇所を通知するためのエラー画像を表示し続けるものとする。
以上に述べたように、本実施形態によれば、第1の実施形態における効果と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
1,1A,1B 内視鏡システム
2,2B 内視鏡
3 光源装置
4,4A プロセッサ
5 モニタ
21 先端部
22,22B 基端部
22a 前処理部
22b テストパターン発生部
41,41A 補正処理部
42,42A 拡大処理部
43,43A 強調処理部
44 CPU
2,2B 内視鏡
3 光源装置
4,4A プロセッサ
5 モニタ
21 先端部
22,22B 基端部
22a 前処理部
22b テストパターン発生部
41,41A 補正処理部
42,42A 拡大処理部
43,43A 強調処理部
44 CPU
Claims (9)
- 被写体を撮像する撮像素子の特性に応じた所定のテストパターンを予め保持するテストパターン発生部を具備する撮像装置から出力される、該所定のテストパターンに対して信号処理を施す信号処理系と、
前記撮像素子の特性を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記信号処理系における信号処理が前記所定のテストパターンに対して適正に施された場合の処理結果を出力する情報出力部と、
前記信号処理系における信号処理の結果と、前記情報出力部から出力される前記処理結果とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づき、前記信号処理系の診断を行う診断部と、
を有することを特徴とする信号処理装置。 - 前記信号処理系は、入力される前記テストパターンまたは前記撮像素子により撮像された前記被写体に応じて前記撮像装置から出力される撮像信号のいずれか一方に対して夫々異なる信号処理を施すための複数の信号処理部を備えることを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。
- 前記撮像素子の特性は、前記撮像素子の読み出しチャンネル数または画素数の少なくとも一方であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の信号処理装置。
- 被写体を撮像して撮像信号を出力する撮像素子を有するとともに、該撮像信号に対して信号処理を施す信号処理系を具備する信号処理装置に接続可能な撮像装置であって、
前記信号処理装置が前記信号処理系の診断を行う際に用いられるテストパターンとしての、前記撮像素子の特性に応じた所定のテストパターンを予め保持するテストパターン発生部を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記撮像素子の特性は、前記撮像素子の読み出しチャンネル数または画素数の少なくとも一方であることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
- 被写体を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子の特性に応じた所定のテストパターンを予め保持するテストパターン発生部と、
前記テストパターン発生部から出力される前記所定のテストパターンに対して信号処理を施す信号処理系と、
前記撮像素子の特性を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記信号処理系における信号処理が前記所定のテストパターンに対して適正に施された場合の処理結果を出力する情報出力部と、
前記信号処理系における信号処理の結果と、前記情報出力部から出力される前記処理結果とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づき、前記信号処理系の診断を行う診断部と、
を有することを特徴とする撮像システム。 - 前記信号処理系は、入力される前記テストパターンまたは前記撮像信号のいずれか一方に対して夫々異なる信号処理を施すための複数の信号処理部を備えることを特徴とする請求項6に記載の撮像システム。
- 前記撮像素子の特性は、前記撮像素子の読み出しチャンネル数または画素数の少なくとも一方であることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の撮像システム。
- 前記所定のテストパターンは、デジタル信号として前記信号処理系に入力されることを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか一項に記載の撮像システム。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9241157B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-01-19 | Denso Corporation | Imaging apparatus |
-
2008
- 2008-12-10 JP JP2008314655A patent/JP2010136823A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9241157B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-01-19 | Denso Corporation | Imaging apparatus |
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