JP2011172783A - 画像処理装置、及び電子内視鏡システム - Google Patents
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Abstract
【課題】ブレのない被写体の映像をキャプチャするのに好適な画像処理装置を提供すること。
【解決手段】所定の撮像装置によって所定のタイミングで撮影された第一のフレーム画像と、該第一のフレーム画像のn(nは自然数)フレーム前に撮影された第二のフレーム画像との表示内容の差分を検出する差分検出手段と、該検出された差分に基づいて被写体の動き量を計算する動き量計算手段と、該計算された動き量を画像化して撮像装置による撮影画像に合成する画像合成手段と、該合成された合成画像を所定の表示装置に出力する画像出力手段とから画像処理装置を構成する。
【選択図】図5
【解決手段】所定の撮像装置によって所定のタイミングで撮影された第一のフレーム画像と、該第一のフレーム画像のn(nは自然数)フレーム前に撮影された第二のフレーム画像との表示内容の差分を検出する差分検出手段と、該検出された差分に基づいて被写体の動き量を計算する動き量計算手段と、該計算された動き量を画像化して撮像装置による撮影画像に合成する画像合成手段と、該合成された合成画像を所定の表示装置に出力する画像出力手段とから画像処理装置を構成する。
【選択図】図5
Description
この発明は、撮像装置が撮影した画像を処理する画像処理装置及び該画像処理装置を有する電子内視鏡システムに関連し、詳しくは、ブレのない被写体の映像をキャプチャするのに好適な画像処理装置、及び電子内視鏡システムに関する。
近年、固体撮像素子を搭載した撮像装置が広く普及している。この種の撮像装置の一例として、電子スコープが知られている。電子スコープには、一般に、撮影中の動画をキャプチャするためのフリーズボタンが設けられている。フリーズボタンが操作されると、電子スコープに接続されているビデオプロセッサのCPU(Central Processing Unit)に割り込み信号が入力し、CPUがフリーズ指令をメモリ回路に出力する。メモリ回路は、出力するフレームをフリーズ指令入力時のフレームに固定する。これにより、固定されたフレーム、つまりキャプチャ画像がモニタに表示される。
ところで、体腔内を撮影する医療用の電子内視鏡システムにおいては、正確な診断を行うため、胃や食道等の被写体の動画をブレの生じない適切なタイミングでキャプチャする必要がある。しかし、これらの被写体は拍動等の影響で動くため、キャプチャ画像にブレが生じやすいという問題がある。ブレのない画像をキャプチャするのに時間がかかるほど診断時間が長くなるため、患者に負担がかかり望ましくない。このような問題を解決する電子内視鏡システムの具体的構成例が特許文献1に記載されている。特許文献1に記載の電子内視鏡システムは、拍動の影響を受けにくい期間を検出し、当該期間中に映像をキャプチャするように構成されている。
しかし、特許文献1に記載の電子内視鏡システムは、拍動による被写体の動き以外を検知することができない。すなわち、拍動以外の原因による被写体のブレに対応できないため、ブレ対策としては不十分であるとの指摘がある。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブレのない被写体の映像をキャプチャするのに好適な画像処理装置、及び電子内視鏡システムを提供することである。
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る画像処理装置は、所定の撮像装置によって所定のタイミングで撮影された第一のフレーム画像と、該第一のフレーム画像のn(nは自然数)フレーム前に撮影された第二のフレーム画像との表示内容の差分を検出する差分検出手段と、該検出された差分に基づいて被写体の動き量を計算する動き量計算手段と、該計算された動き量を画像化して撮像装置による撮影画像に合成する画像合成手段と、該合成された合成画像を所定の表示装置に出力する画像出力手段とを有することを特徴とした装置である。
本発明に係る画像処理装置によれば、被写体の動きを直接検出するため、複合的な原因による被写体の動きが正確に監視できる。従来であれば撮影タイミングを計ることが難しい場合にも、被写体の動きを簡単に予測でき、ブレのないキャプチャ画像を容易に撮影することができる。キャプチャ画像の撮影を容易にすることで、結果的に、診断時間が短縮して患者に対する負担が軽減する。
差分検出手段は、第一のフレーム画像と第二のフレーム画像の同一画素アドレスの撮像信号の差分値を検出する構成としてもよい。この場合、動き量計算手段は、差分検出手段によって検出された各画素の差分値に基づいて動き量を計算する。
差分検出手段は、検出した各画素の差分値が所定の閾値以上か否かを判定する構成としてもよい。この場合、動き量計算手段は、差分値が所定の閾値以上と判定された画素の数をカウントし、該カウントした値に基づいて動き量を計算する構成としてもよい。
上記動き量計算手段は、撮像装置の有効画素の配列を複数の領域に分割し、該分割された分割領域毎に異なる重み付けを設定し、各分割領域に属する差分値が所定の閾値以上と判定された画素の数をカウントし、各分割領域でカウントされた値に該分割領域に対応する重み付けをかけて、各分割領域の重み付け後のカウント値を合計した値に基づいて動き量を計算する構成としてもよい。
上記動き量計算手段は、差分値が所定の閾値以上と判定された画素を該差分値に応じて複数のクラスに分類し、クラス毎に異なる重み付けを設定し、各クラスに属する差分値が所定の閾値以上と判定された画素の数をカウントし、各クラスでカウントされた値に該クラスに対応する重み付けをかけて、各クラスの重み付け後のカウント値を合計した値に基づいて動き量を計算する構成としてもよい。
第一のフレーム画像は、例えば最も新しいフレーム画像であり、第二のフレーム画像は、例えば第一のフレーム画像の一つ前のフレーム画像である。
画像合成手段は、動き量を計算した順にプロットしたグラフ画像を生成する構成としてもよい。
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る電子内視鏡システムは、被写体を撮影する撮像装置と、フリーズ操作の入力を受け付けて所定の操作信号を出力する操作手段とを備えた電子スコープと、該電子スコープに接続された上記の画像処理装置であって、操作手段から出力された操作信号が入力する信号入力手段と、該操作信号が入力した時に撮像装置による撮影画像をキャプチャするキャプチャ手段とを備えた画像処理装置と、を有することを特徴としたシステムである。
本発明によれば、ブレのない被写体の映像をキャプチャするのに好適な画像処理装置、及び電子内視鏡システムが提供される。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の電子内視鏡システムについて説明する。
図1は、本実施形態の電子内視鏡システム1の外観図である。図1に示されるように、電子内視鏡システム1は、被写体を撮影するための電子スコープ100を有している。電子スコープ100は、可撓性を有するシース(外皮)11aによって外装された可撓管11を備えている。可撓管11の先端には、硬質性を有する樹脂製筐体によって外装された先端部12が連結されている。可撓管11と先端部12との連結箇所にある湾曲部14は、可撓管11の基端に連結された手元操作部13からの遠隔操作(具体的には、湾曲操作ノブ13aの回転操作)によって屈曲自在に構成されている。この屈曲機構は、一般的な電子スコープに組み込まれている周知の機構であり、湾曲操作ノブ13aの回転操作に連動した操作ワイヤの牽引によって湾曲部14を屈曲させるように構成されている。先端部12の方向が上記操作による屈曲動作に応じて変わることにより、電子スコープ100による撮影領域が移動する。なお、本明細書中、電子スコープ100を説明するにあたり、先端部12側を先端と定義し、逆側(後述するプロセッサと接続される側)を基端と定義する。
図1に示されるように、電子内視鏡システム1は、プロセッサ200を有している。プロセッサ200は、電子スコープ100からの信号を処理する信号処理装置と、自然光の届かない体腔内を電子スコープ100を介して照明する光源装置とを一体に備えた装置である。
プロセッサ200には、電子スコープ100の基端に設けられたコネクタ部10に対応するコネクタ部20が設けられている。コネクタ部20は、コネクタ部10に対応する連結構造を有し、電子スコープ100とプロセッサ200とを電気的にかつ光学的に接続するように構成されている。
図2は、電子内視鏡システム1の構成を示すブロック図である。図2に示されるように、電子内視鏡システム1は、所定のケーブルを介してプロセッサ200に接続されたモニタ300を有している。なお、図1においては、図面を簡略化するため、本発明に係る特徴的構成を有さないモニタ300を図示省略している。
図2に示されるように、プロセッサ200は、システムコントローラ202、タイミングコントローラ204を有している。システムコントローラ202は、電子内視鏡システム1を構成する各要素を制御する。タイミングコントローラ204は、信号の処理タイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡システム1内の各種回路に出力する。
ランプ208は、ランプ電源イグナイタ206による始動後、白色光を放射する。ランプ208には、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプが適している。ランプ208から放射された照明光は、集光レンズ210によって集光されつつ絞り212を介して適正な光量に制限されて、LCB(Light Carrying Bundle)102の入射端に入射する。
絞り212には、図示省略されたアームやギヤ等の伝達機構を介してモータ214が機械的に連結している。モータ214は例えばDCモータであり、ドライバ216のドライブ制御下で駆動する。絞り212は、モニタ300に表示される映像を適正な明るさにするため、モータ214によって動作して開度が変化して、ランプ208から放射された照明光の光量を開度に応じて制限する。適正とされる映像の明るさの基準は、術者によるフロントパネル218の輝度調節操作に応じて設定変更される。なお、ドライバ216を制御して輝度調整を行う調光回路は周知の回路であり、本明細書においては省略することとする。
LCB102の入射端に入射した照明光は、LCB102内を全反射を繰り返すことによって伝播する。LCB102内を伝播した照明光は、電子スコープ100の先端に配されたLCB102の射出端から射出する。LCB102の射出端から射出した照明光は、配光レンズ104を介して被写体を照明する。被写体からの反射光は、対物レンズ106を介して固体撮像素子108の受光面上で光学像を結ぶ。
固体撮像素子108は、例えばベイヤ型画素配置を有する単板式カラーCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサであり、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、R、G、Bの各色に応じた撮像信号に変換する。変換された撮像信号は、ドライバ信号処理回路112に入力して、増幅等の処理後、信号処理回路220に出力される。
ドライバ信号処理回路112は、メモリ114にアクセスして電子スコープ100の固有情報を読み出す。電子スコープ100の固有情報には、例えば固体撮像素子108の画素数や感度、対応可能なレート、型番等が含まれる。ドライバ信号処理回路112は、メモリ114から読み出した固有情報をシステムコントローラ202に出力する。
システムコントローラ202は、電子スコープ100の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ202は、生成された制御信号を用いて、プロセッサ200に接続中の電子スコープに適した処理がされるようにプロセッサ200内の各種回路の動作やタイミングを制御する。なお、システムコントローラ202は、電子スコープの型番と、この型番の電子スコープに適した制御情報とを対応付けたテーブルを有した構成としてもよい。この場合、システムコントローラ202は、対応テーブルの制御情報を参照して、プロセッサ200に接続中の電子スコープに適した処理がされるようにプロセッサ200内の各種回路の動作やタイミングを制御する。
タイミングコントローラ204は、システムコントローラ202によるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路112にクロックパルスを供給する。ドライバ信号処理回路112は、タイミングコントローラ204から供給されるクロックパルスに従って、固体撮像素子108をプロセッサ200側で処理される映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動制御する。
図3は、信号処理回路220の構成を示すブロック図である。図3に示されるように、信号処理回路220は、プロセス回路222を有している。プロセス回路222には、ドライバ信号処理回路112からの撮像信号が入力する。撮像信号は、プロセス回路222によるクランプ、ニー、γ補正、補間処理、AGC(Auto Gain Control)等の処理後、AD変換器224に入力する。撮像信号は、AD変換器224によるAD変換後、フレームメモリ226にフレーム単位でバッファリングされる。バッファリングされた撮像信号は、タイミングコントローラ204によって制御されたタイミングでフレームメモリ226から掃き出されて、合成回路228を介してビデオプロセス回路230に入力する。ビデオプロセス回路230は、入力信号をNTSC(National Television System Committee)やPAL(Phase Alternating Line)等の所定の規格に準拠した映像信号に変換する。変換された映像信号がモニタ300に順次入力することにより、モニタ300に、被写体のカラー画像が表示される。
信号処理回路220には、動き判別回路232が備えられている。図4に、動き判別回路232の構成をブロック図で示す。動き判別回路232は、システム動作中に常に動作してもよく、又はフロントパネル218等の操作によって特定のモードに設定されている期間だけ動作してもよい。
図4に示されるように、動き判別回路232は、例えばローパスフィルタ回路を備えたノイズ除去回路232aを有している。ノイズ除去回路232aには、AD変換器224からの撮像信号が入力する。撮像信号は、ノイズ除去回路232aによるランダムノイズ等の高周波成分の除去後、差分回路232b及びメモリ232cに入力する。
メモリ232cは、入力した撮像信号に1フレーム分(例えば1/30秒)遅延を与えて、差分回路232bに出力する。そのため、差分回路232bには、最も新しいフレームの撮像信号と、一つ前のフレームの撮像信号とが同時に入力する。以下においては、説明の便宜上、最も新しいフレームを「現フレーム」と記し、一つ前のフレームを「前フレーム」と記す。
前フレームの撮像信号にはちょうど1フレーム分の遅延が与えられているため、差分回路232bには、同一画素アドレスの現フレームと前フレームの撮像信号が同じタイミングで入力する。なお、メモリ232cにおける遅延時間は、現フレームと前フレームの同一画素アドレスの撮像信号が差分回路232bに同時に入力するように、各フレームに含まれる同期信号のタイミングを監視して、適宜調節してもよい。
差分回路232bは、同じタイミングで入力した(つまり同一画素アドレスの)現フレームと前フレームの撮像信号の差分を計算する。2値化回路232dには、差分回路232bによる計算結果が入力する。2値化回路232dは、差分値が所定の閾値以上の計算結果を、つまり、表示内容が前フレームに対して大きく変化する現フレームの画素を検知する。以下においては、説明の便宜上、差分値が所定の閾値以上の画素を「動き検知画素」と記す。
ヒストグラム回路232eは、2値化回路232dで検知された動き検知画素の出現分布(ヒストグラムデータ)を生成する。本実施形態の電子内視鏡システム1では、このヒストグラムデータを用いて、次に説明する動き量表示処理が実行される。
図5は、本実施形態で実行される動き量表示処理を示すフローチャートである。この動き量表示処理は、システム起動後に又は特定のモードへの設定後に実行が開始され、システムが停止するまで又は別のモードに切り替えられるまで、フレーム周期で繰り返し実行される。以降の本明細書中の説明並びに図面において、処理ステップは、「S」と省略して記す。
S1の処理では、ヒストグラム回路232eからシステムコントローラ202にヒストグラムデータを転送する。S2の処理では、転送されたヒストグラムデータを基に、撮影された被写体の動き量を数値化する。S3の処理では、数値化した動き量を以降の演算処理等の便宜上、正規化する。S2の動き量を数値化する数値化処理には、種々の形態が想定される。以下に、数値化処理を3例説明する。
(処理例1)
システムコントローラ202は、ヒストグラム回路232eから転送されたヒストグラムデータをそのまま動き量を示す数値として取り扱う。
システムコントローラ202は、ヒストグラム回路232eから転送されたヒストグラムデータをそのまま動き量を示す数値として取り扱う。
(処理例2)
システムコントローラ202は、全有効画素の配列を複数の領域に分割し、分割領域毎に異なる重み付けを設定する。システムコントローラ202は、ヒストグラム回路232eから転送された各分割領域の動き検知画素の数をカウント(各分割領域のヒストグラム値を計算)し、それぞれに、対応する重み付けをかける。システムコントローラ202は、各分割領域の重み付け後のヒストグラム値の合計値を、動き量を示す数値として決定する。例えば被写体が管状部位である場合、被写体のブレは、管壁が表示される画面周辺で生じやすい。被写体のブレに対する感度を向上させるため、重み付けの一例として、画面周辺に対応する分割領域に高い重み付けを設定し、画面中央に対応する分割領域に低い重み付けを設定する設定例が想定される。なお、分割領域毎のヒストグラムデータは、動き判別回路232側で作成し、各分割領域に対する重み付けと合計値の算出は、システムコントローラ202側で行うようにしてもよい。
システムコントローラ202は、全有効画素の配列を複数の領域に分割し、分割領域毎に異なる重み付けを設定する。システムコントローラ202は、ヒストグラム回路232eから転送された各分割領域の動き検知画素の数をカウント(各分割領域のヒストグラム値を計算)し、それぞれに、対応する重み付けをかける。システムコントローラ202は、各分割領域の重み付け後のヒストグラム値の合計値を、動き量を示す数値として決定する。例えば被写体が管状部位である場合、被写体のブレは、管壁が表示される画面周辺で生じやすい。被写体のブレに対する感度を向上させるため、重み付けの一例として、画面周辺に対応する分割領域に高い重み付けを設定し、画面中央に対応する分割領域に低い重み付けを設定する設定例が想定される。なお、分割領域毎のヒストグラムデータは、動き判別回路232側で作成し、各分割領域に対する重み付けと合計値の算出は、システムコントローラ202側で行うようにしてもよい。
(処理例3)
システムコントローラ202は、各動き検知画素を上記差分値に応じて複数のクラスに分類し、クラス毎に異なる重み付けを設定する。システムコントローラ202は、各クラスの動き検知画素の数をカウント(各クラスのヒストグラム値を計算)し、それぞれに、対応する重み付けをかける。システムコントローラ202は、各クラスの重み付け後のヒストグラム値の合計値を、動き量を示す数値として決定する。重み付けの一例として、差分値の大きいクラスほど高い重み付けを設定する設定例が想定される。この場合、表示内容の変化が大きい画素が多いほど動き量を示す数値がより一層大きくなる。別の側面によれば、表示内容の変化が小さい画素が多いほど動き量を示す数値がより一層小さくなる。なお、クラス毎のヒストグラムデータは、動き判別回路232側で作成し、各クラスに対する重み付けと合計値の算出は、システムコントローラ202側で行うようにしてもよい。
システムコントローラ202は、各動き検知画素を上記差分値に応じて複数のクラスに分類し、クラス毎に異なる重み付けを設定する。システムコントローラ202は、各クラスの動き検知画素の数をカウント(各クラスのヒストグラム値を計算)し、それぞれに、対応する重み付けをかける。システムコントローラ202は、各クラスの重み付け後のヒストグラム値の合計値を、動き量を示す数値として決定する。重み付けの一例として、差分値の大きいクラスほど高い重み付けを設定する設定例が想定される。この場合、表示内容の変化が大きい画素が多いほど動き量を示す数値がより一層大きくなる。別の側面によれば、表示内容の変化が小さい画素が多いほど動き量を示す数値がより一層小さくなる。なお、クラス毎のヒストグラムデータは、動き判別回路232側で作成し、各クラスに対する重み付けと合計値の算出は、システムコントローラ202側で行うようにしてもよい。
S4の処理では、被写体の動き量を所定の座標系に対応するプロットデータに変換する。S5の処理では、変換したプロットデータをOSD(On Screen Display)234に出力する。その後、処理はS1に戻る。この座標系は、動き量に対応する軸(縦軸)と時間軸(横軸)で定義される二軸の座標系である。各フレーム間の動き量は、この座標系に順次プロットされる。
OSD234は、撮影日時や患者名等の付帯的な情報を撮影画像に重ねて表示するための回路である。OSD234は、プロットデータを用いて上記座標系のグラフに動き量をプロットしたグラフ画像を生成して、合成回路228に出力する。合成回路228は、グラフ画像を撮影画像に合成して、ビデオプロセス回路230に出力する。ビデオプロセス回路230は、合成画像をモニタ300に出力する。グラフ画像の生成及び合成は、動き量をリアルタイムで更新するためにフレーム周期で行われる。
図6(a)は、モニタ300の表示画面に表示される合成画像例である。図6(b)は、モニタ300に表示されるグラフ画像を便宜上拡大して示す図である。図6(a)においては、図面を簡略化する便宜上、電子スコープ100による撮影画像を省略し、グラフ画像のみを図示している。図6(a)に示されるように、グラフ画像は、表示画面の下側領域に表示される。グラフ画像の表示位置は、フロントパネル218等による設定操作に応じて適宜変更可能である。
図6(a)又は図6(b)に示されるように、被写体の動き量は、拍動や呼吸等の種々の影響で大凡周期的に変化する。術者は、被写体の動き量の周期的変化を観て、動き量が少ない瞬間を予測することができる。例えば図6(b)の場合、動き量は、4秒周期で少なくなる。術者は、動き量の少ない瞬間が4秒後や8秒後に到来することを簡単に予測することができる。術者が予測した瞬間に手元操作部13のフリーズボタンを押すと、システムコントローラ202に割り込み信号が入力し、システムコントローラ202がフリーズ指令をフレームメモリ226に出力する。フレームメモリ226の出力は、フリーズ指令入力時のフレームに固定される。これにより、固定されたフレーム、つまりキャプチャ画像がモニタ300に表示される。
本実施形態の電子内視鏡システム1によれば、被写体の動きを直接検出するため、複合的な原因による被写体の動きが正確に監視できる。例えば被写体が大きく動いたり複合的な原因で動いたりして、従来であれば撮影タイミングを計ることが難しい場合にも、被写体の動きを簡単に予測でき、ブレのないキャプチャ画像を容易に撮影することができる。キャプチャ画像の撮影を容易にすることで、結果的に、診断時間が短縮して患者に対する負担が軽減する。
ところで、例えば電子内視鏡システムの使用経験が豊富な術者がタイミングを計ってフリーズボタンを押した場合でも、キャプチャ画像がぶれないという保証は無い。ブレの生じたキャプチャ画像を例えば図示省略されたストレージに保存すると、メモリ容量が無駄に占有されることになるため望ましくない。また、ブレの生じたキャプチャ画像を例えば図示省略されたプリンタを用いて印刷すると、高価な専用用紙を無駄に消費することになり、コストがかかってしまう。更に、無駄な消費によって用紙が切れてしまうと、本来必要なブレのないキャプチャ画像を印刷できないという不都合が生じる。そこで、本実施形態の電子内視鏡システム1では、ブレのない画像をキャプチャするための好適な処理として、次に説明するフリーズ実行判定処理が実行される。
図7は、本実施形態で実行されるフリーズ実行判定処理を示すフローチャートである。このフリーズ実行判定処理は、フリーズボタンが押されてシステムコントローラ202に割り込み信号が入力すると実行が開始される。
図7に示されるように、S11の処理では、図5の処理で計算された被写体の動き量が所定の閾値より小さいか否かを判定する。動き量が所定の閾値より小さい場合、被写体のブレ量が許容範囲に収まる程度と推定される。そのため、システムコントローラ202は、フリーズ指令をフレームメモリ226に出力する(S11:YES、S12)。そして、本処理を終了させる。フレームメモリ226の出力がフリーズ指令入力時のフレームに固定されて、実質的にブレのないキャプチャ画像がモニタ300に表示される。このキャプチャ画像を例えばストレージに保存したりプリンタを用いて印刷したりすることもできる。
一方、動き量が所定の閾値以上の場合は、被写体のブレ量が許容範囲に収まらず、被写体がぶれて見える。そのため、システムコントローラ202は、フリーズ指令をフレームメモリ226に出力することなく(S11:NO)、本処理を終了させる。すなわち、フリーズボタン操作による観察画像のキャプチャを禁止して、キャプチャ画像を生成することなく、本処理を終了させる。
図7に示す実施形態によれば、ブレの生じたキャプチャ画像がストレージに保存されてメモリ容量が占有されるという無駄や、ブレの生じたキャプチャ画像が印刷されて用紙が消費されるという無駄が未然に防がれる。また、無駄な印刷による用紙切れが有効に避けられる。更に、術者が撮影タイミングを慎重に計る必要がないため、結果的に、診断時間の短縮につながり、患者に対する負担が軽減する。術者は、キャプチャ画像を得たい場合には、フリーズボタンを再度押して撮影を試みればよい。
図8は、図7とは別の実施形態のフリーズ実行判定処理を示すフローチャートである。フリーズボタンが押されてシステムコントローラ202に割り込み信号が入力すると、図8に示されるように、図5の処理で計算された被写体の動き量が所定の閾値より小さいか否かを判定する(S21)。動き量が所定の閾値より小さい場合、被写体のブレ量が許容範囲に収まる程度と推定される。そのため、システムコントローラ202は、フリーズ指令をフレームメモリ226に出力する(S21:YES、S22)。そして、本処理を終了させる。図7の例と同じく、フレームメモリ226の出力がフリーズ指令入力時のフレームに固定されて、実質的にブレのないキャプチャ画像がモニタ300に表示される。このキャプチャ画像を例えばストレージに保存したりプリンタを用いて印刷したりすることもできる。
一方、動き量が所定の閾値以上の場合は、被写体のブレ量が許容範囲に収まらず、被写体がぶれて見える。そのため、システムコントローラ202は、フリーズ指令をフレームメモリ226に出力することなく(S21:NO)、1フレーム周期待機して(S23)、S21の処理に戻る。そして、次に計算される被写体の動き量が所定の閾値より小さいか否かを判定する(S21)。システムコントローラ202は、実質的にブレのないキャプチャ画像が撮影できるまで、S21とS23の処理を繰り返し実行する。
図8に示す実施形態によれば、ブレのないキャプチャ画像を確実に撮影することができる。そのため、ブレの生じたキャプチャ画像がストレージに保存されてメモリ容量が占有されるという無駄や、ブレの生じたキャプチャ画像が印刷されて用紙が消費されるという無駄が未然に防がれる。また、無駄な印刷による用紙切れが有効に避けられる。更に、術者が撮影タイミングを慎重に計る必要がないため、結果的に、診断時間の短縮につながり、患者に対する負担が軽減する。図8に示す実施形態によれば、キャプチャ画像を得るためにフリーズボタンを再度押す必要がなく、術者の操作負担が軽減されている。
以上が本発明の実施形態の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば図7又は図8のフリーズ実行判定処理を実行するにあたり、図5の動き量表示処理の実行は必須ではない。図5のS1〜S3に相当する処理をバックグラウンドで実行し、その実行結果を図7のS11又は図8のS21の処理で参照するようにしてもよい。
動き判別回路232は、本実施形態では連続するフレーム間の差分を計算しているが、別の実施形態では現フレームよりm(mは2以上の自然数)フレーム前の撮像信号と現フレームの撮像信号との差分を計算する構成としてもよい。
1 電子内視鏡システム
100 電子スコープ
200 プロセッサ
202 システムコントローラ
220 信号処理回路
232 動き判別回路
100 電子スコープ
200 プロセッサ
202 システムコントローラ
220 信号処理回路
232 動き判別回路
Claims (8)
- 所定の撮像装置によって所定のタイミングで撮影された第一のフレーム画像と、該第一のフレーム画像のn(nは自然数)フレーム前に撮影された第二のフレーム画像との表示内容の差分を検出する差分検出手段と、
前記検出された差分に基づいて被写体の動き量を計算する動き量計算手段と、
前記計算された動き量を画像化して前記撮像装置による撮影画像に合成する画像合成手段と、
前記合成された合成画像を所定の表示装置に出力する画像出力手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記差分検出手段は、前記第一のフレーム画像と前記第二のフレーム画像の同一画素アドレスの撮像信号の差分値を検出し、
前記動き量計算手段は、前記検出された各画素の差分値に基づいて前記動き量を計算することを特徴とする、請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記差分検出手段は、前記検出した各画素の差分値が所定の閾値以上か否かを判定し、
前記動き量計算手段は、
前記差分値が前記所定の閾値以上と判定された画素の数をカウントし、
前記カウントした値に基づいて前記動き量を計算することを特徴とする、請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記差分検出手段は、前記検出した各画素の差分値が所定の閾値以上か否かを判定し、
前記動き量計算手段は、
前記撮像装置の有効画素の配列を複数の領域に分割し、
前記分割された分割領域毎に異なる重み付けを設定し、
各前記分割領域に属する前記差分値が前記所定の閾値以上と判定された画素の数をカウントし、
各前記分割領域で前記カウントされた値に該分割領域に対応する前記重み付けをかけて、
各前記分割領域の重み付け後のカウント値を合計した値に基づいて前記動き量を計算することを特徴とする、請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記差分検出手段は、前記検出した各画素の差分値が所定の閾値以上か否かを判定し、
前記動き量計算手段は、
前記差分値が前記所定の閾値以上と判定された画素を該差分値に応じて複数のクラスに分類し、
前記クラス毎に異なる重み付けを設定し、
各前記クラスに属する前記差分値が前記所定の閾値以上と判定された画素の数をカウントし、
各前記クラスで前記カウントされた値に該クラスに対応する前記重み付けをかけて、
各前記クラスの重み付け後のカウント値を合計した値に基づいて前記動き量を計算することを特徴とする、請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記第一のフレーム画像は、最も新しいフレーム画像であり、
前記第二のフレーム画像は、前記第一のフレーム画像の一つ前のフレーム画像であることを特徴とする、請求項1から請求項5の何れか一項に記載の画像処理装置。 - 前記画像合成手段は、前記動き量を計算した順にプロットしたグラフ画像を生成することを特徴とする、請求項1から請求項6の何れか一項に記載の画像処理装置。
- 被写体を撮影する撮像装置と、フリーズ操作の入力を受け付けて所定の操作信号を出力する操作手段と、を備えた電子スコープと、
前記電子スコープに接続された請求項1から請求項7の何れか一項に記載の画像処理装置であって、前記操作手段から出力された前記操作信号が入力する信号入力手段と、該操作信号が入力した時に前記撮像装置による撮影画像をキャプチャするキャプチャ手段と、を備えた画像処理装置と、
を有することを特徴とする電子内視鏡システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010039908A JP2011172783A (ja) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | 画像処理装置、及び電子内視鏡システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010039908A JP2011172783A (ja) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | 画像処理装置、及び電子内視鏡システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011172783A true JP2011172783A (ja) | 2011-09-08 |
Family
ID=44686234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010039908A Withdrawn JP2011172783A (ja) | 2010-02-25 | 2010-02-25 | 画像処理装置、及び電子内視鏡システム |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2011172783A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015139520A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | Hoya株式会社 | 電子内視鏡システム |
-
2010
- 2010-02-25 JP JP2010039908A patent/JP2011172783A/ja not_active Withdrawn
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JP2015139520A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | Hoya株式会社 | 電子内視鏡システム |
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