JP2013101314A5 - - Google Patents

Claims (23)

1. 撮像倍率の変更に伴い合焦物体位置が変更される撮像光学系の駆動を制御する合焦制御部と、
   前記撮像光学系を介した撮像によって、異なる前記撮像倍率で撮像された複数の画像を取得する画像取得部と、
   前記撮像倍率及び前記画像における被写体のサイズの少なくとも一方の変動である倍率変動を検出する倍率変動検出部と、
   前記倍率変動に基づいて、前記画像に対して画像変倍処理を施して変倍画像を取得する画像変倍部と、
   を含み、
   前記合焦制御部は、
   前記画像及び前記倍率変動に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を表すＡＦ(AutoFocus)評価値を算出し、算出した前記ＡＦ評価値に基づいて前記撮像光学系を駆動することによって、前記撮像光学系の合焦制御を行い、
   前記画像変倍部は、
   検出された前記倍率変動のうち、前記合焦制御に伴う前記撮像光学系の前記駆動に起因する変動を除いた変動を、目標倍率変動として求め、前記目標倍率変動に基づいて前記画像変倍処理を行うことで、前記合焦制御に伴う前記撮像光学系の前記駆動に起因する画角の変動をキャンセルすることを特徴とする合焦制御装置。
2. 請求項１において、
   前記画像変倍部は、
   前記倍率変動が大きいほど、小さい前記変倍画像を取得し、前記倍率変動が小さいほど、大きい前記変倍画像を取得することを特徴とする合焦制御装置。
3. 請求項２において、
   前記倍率変動検出部は、
   第１のタイミングと、前記第１のタイミングとは異なる第２のタイミングの間での前記倍率変動を検出し、
   前記画像変倍部は、
   前記第２のタイミングで前記画像取得部において取得された前記画像に対して、前記倍率変動の値の逆数を用いた前記画像変倍処理を施すことで、前記変倍画像を取得することを特徴とする合焦制御装置。
4. 請求項１において、
   前記画像変倍部は、
   取得した前記変倍画像を、前記合焦制御部に出力するとともに、表示装置に対して出力することを特徴とする合焦制御装置。
5. 請求項４において、
   前記画像変倍部は、
   前記画像に対して第１の画像変倍処理を行った第１の変倍画像を前記合焦制御部に出力するとともに、前記画像に対して前記第１の画像変倍処理とは異なる第２の画像変倍処理を行った第２の変倍画像を前記表示装置に出力することを特徴とする合焦制御装置。
6. 請求項５において、
   前記倍率変動検出部は、
   前記倍率変動として前記画像における前記被写体の前記サイズの変動である第１の倍率変動と、前記撮像倍率の変動である第２の倍率変動を検出し、
   前記画像変倍部は、
   前記第１の画像変倍処理として、前記第１の倍率変動に基づいた画像変倍処理を行って前記第１の変倍画像を取得し、前記第２の画像変倍処理として、前記第２の倍率変動に基づいた画像変倍処理を行って前記第２の変倍画像を取得することを特徴とする合焦制御装置。
7. 請求項５において、
   前記画像変倍部における前記画像変倍処理が、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のタイミングの期間で行われる場合に、
   前記倍率変動検出部は、
   第ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）のタイミングで第ｉの倍率変動を検出し、
   前記画像変倍部は、
   第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）のタイミングにおける前記第２の画像変倍処理として、第１〜第ｋの倍率変動に基づいた処理を行うことで、前記第２の変倍画像を取得して前記表示装置に出力することを特徴とする合焦制御装置。
8. 請求項５において、
   前記画像変倍部における前記画像変倍処理が、第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）のタイミングの期間で行われる場合に、
   前記倍率変動検出部は、
   第ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）のタイミングで第ｉの倍率変動を検出し、
   前記画像変倍部は、
   第ｍ（１≦ｍ≦Ｎ）のタイミングでの前記倍率変動が、所与の許容変倍範囲に含まれるか否かの判定を行い、前記許容変倍範囲に含まれる場合には、前記第ｍのタイミングにおける前記第２の画像変倍処理として、前記第ｍのタイミングの前の第ｍ−１のタイミングにおける前記第２の画像変倍処理と同様の画像変倍処理を行い、前記許容変倍範囲に含まれない場合には、前記第ｍのタイミングにおける前記第２の画像変倍処理として、第ｍの倍率変動の値の逆数に比べて１に近い値を用いた画像変倍処理を行うことを特徴とする合焦制御装置。
9. 請求項１において、
   前記撮像倍率及び前記画像における被写体のサイズの少なくとも一方を倍率評価値とした場合に、
   前記倍率変動検出部は、
   第１のタイミングにおける前記倍率評価値に対する、前記第１のタイミングとは異なる第２のタイミングにおける前記倍率評価値の比を、前記第２のタイミングでの前記倍率変動として検出することを特徴とする合焦制御装置。
10. 請求項９において、
    前記倍率変動検出部は、
    第１のタイミングにおける前記撮像倍率に対する、前記第１のタイミングとは異なる第２のタイミングにおける前記撮像倍率の比を、前記第２のタイミングでの前記倍率変動として検出することを特徴とする合焦制御装置。
11. 請求項９において、
    前記倍率変動検出部は、
    第１のタイミングにおける前記被写体の前記サイズに対する、前記第１のタイミングとは異なる第２のタイミングにおける前記被写体の前記サイズの比を、前記第２のタイミングでの前記倍率変動として検出することを特徴とする合焦制御装置。
12. 請求項１１において、
    前記倍率変動検出部は、
    前記第１のタイミングでの前記画像及び前記第２のタイミングでの前記画像に対して、位相限定相関法を用いることで前記倍率変動を検出することを特徴とする合焦制御装置。
13. 請求項１１において、
    前記倍率変動検出部は、
    前記第１のタイミングでの前記画像及び前記第２のタイミングでの前記画像に対して複数の特徴点を設定し、設定した複数の前記特徴点の位置に基づいて、前記倍率変動を検出することを特徴とする合焦制御装置。
14. 請求項９において、
    前記第１のタイミングは、
    前記ＡＦ評価値の算出を開始するタイミングであることを特徴とする合焦制御装置。
15. 請求項９において、
    前記第１のタイミングと前記第２のタイミングは、時間的に隣接する前記ＡＦ評価値の取得タイミングであることを特徴とする合焦制御装置。
16. 請求項１において、
    前記倍率変動検出部は、
    前記撮像光学系から前記被写体までの距離情報の変動を検出する距離変動検出部を含み、
    前記距離変動検出部は、
    前記撮像倍率の変動と、前記被写体の前記サイズの変動とに基づいて、前記距離情報の変動を検出することを特徴とする合焦制御装置。
17. 請求項１において、
    前記画像変倍部は、
    検出された前記倍率変動のうち、大域的な変動を表す大域倍率変動を前記目標倍率変動として求め、求めた前記目標倍率変動に基づいて前記画像変倍処理を行うことを特徴とする合焦制御装置。
18. 請求項１又は１７において、
    前記画像変倍部は、
    第１のタイミングと、前記第１のタイミングとは異なる第２のタイミングの間での前記倍率変動の差分情報である倍率変動差分情報を算出する倍率差分算出部と、
    前記倍率変動差分情報の平均値を表す倍率差分平均情報を算出する倍率差分平均算出部とを含み、
    前記画像変倍部は、
    検出された前記倍率変動と、前記倍率変動差分情報と、前記倍率差分平均情報とに基づいて、前記目標倍率変動を求めることを特徴とする合焦制御装置。
19. 請求項１８において、
    前記画像変倍部は、
    検出された前記倍率変動と、前記目標倍率変動に基づいて画像変倍係数を求め、求めた前記画像変倍係数を用いて前記画像変倍処理を行うことを特徴とする合焦制御装置。
20. 請求項１９において、
    前記画像変倍部は、
    前記画像に対して、前記画像変倍係数を用いた拡大縮小処理を行うことで、表示画像を取得することを特徴とする合焦制御装置。
21. 請求項１又は１７において、
    前記倍率変動検出部は、
    前記画像における前記被写体のサイズの変動を、前記倍率変動として検出し、
    前記画像変倍部は、
    前記被写体のサイズの変動である前記倍率変動に基づいて、前記目標倍率変動を求めることを特徴とする合焦制御装置。
22. 撮像倍率の変更に伴い合焦物体位置が変更される撮像光学系の駆動を制御する合焦制御部と、
    前記撮像光学系を介した撮像によって、異なる前記撮像倍率で撮像された複数の画像を取得する画像取得部と、
    前記撮像倍率及び前記画像における被写体のサイズの少なくとも一方の変動である倍率変動を検出する倍率変動検出部と、
    前記倍率変動に基づいて、前記画像に対して画像変倍処理を施して変倍画像を取得する画像変倍部と、
    を含み、
    前記合焦制御部は、
    前記画像及び前記倍率変動に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を表すＡＦ(AutoFocus)評価値を算出し、算出した前記ＡＦ評価値に基づいて前記撮像光学系を駆動することによって、前記撮像光学系の合焦制御を行い、
    前記画像変倍部は、
    検出された前記倍率変動のうち、前記合焦制御に伴う前記撮像光学系の前記駆動に起因する変動を除いた変動を、目標倍率変動として求め、前記目標倍率変動に基づいて前記画像変倍処理を行うことで、前記合焦制御に伴う前記撮像光学系の前記駆動に起因する画角の変動をキャンセルすることを特徴とする内視鏡システム。
23. 撮像倍率の変更に伴い合焦物体位置が変更される撮像光学系の駆動を制御する合焦制御方法であって、
    前記撮像光学系を介した撮像によって、異なる前記撮像倍率で撮像された複数の画像を取得し、
    前記撮像倍率及び前記画像における被写体のサイズの少なくとも一方の変動である倍率変動を検出し、
    前記倍率変動に基づいて、前記画像に対して画像変倍処理を施して変倍画像を取得し、
    取得した前記画像及び検出した前記倍率変動に基づいて、前記撮像光学系の焦点状態を表すＡＦ(AutoFocus)評価値を算出し、算出した前記ＡＦ評価値に基づいて前記撮像光学系を駆動することによって、前記撮像光学系の合焦制御を行い、
    検出された前記倍率変動のうち、前記合焦制御に伴う前記撮像光学系の前記駆動に起因する変動を除いた変動を、目標倍率変動として求め、前記目標倍率変動に基づいて前記画像変倍処理を行うことで、前記合焦制御に伴う前記撮像光学系の前記駆動に起因する画角の変動をキャンセルすることを特徴とする合焦制御方法。