JP2014124221A - 画像処理装置、プログラム及び画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画像処理装置は、撮像部200の撮像により、被写体の像を含む撮像画像を取得する画像取得部310と、撮像の際の撮像部200から被写体までの距離に基づく距離情報を取得する距離情報取得部350と、取得された距離情報から、被写体の凹凸部を抽出した情報である抽出凹凸情報を取得する凹凸情報取得部320と、抽出凹凸情報により表される凹凸部のうち、被写体の構造に関する既知の特性を表す情報である既知特性情報により特定される特性と合致する凹凸部を強調対象として強調処理を行う強調部333を含む。
【選択図】 図1
Description
本実施形態の画像処理装置は、図1に示したように、撮像部(後述する図2の撮像部200等)の撮像により、被写体の像を含む撮像画像を取得する画像取得部310と、前記撮像の際の前記撮像部から前記被写体までの距離に基づく距離情報を取得する距離情報取得部350と、取得された距離情報から、前記被写体の凹凸部を抽出した情報である抽出凹凸情報を取得する凹凸情報取得部320と、前記抽出凹凸情報により表される前記凹凸部のうち、前記被写体の構造に関する既知の特性を表す情報である既知特性情報により特定される特性と合致する前記凹凸部を強調対象として強調処理を行う強調部333と、を含む。
第1の実施形態について説明する。具体的には、本実施形態の画像処理装置を含む内視鏡装置のシステム構成例を説明し、その後、抽出凹凸情報の取得処理、強調処理、距離情報取得処理について説明する。そして本実施形態の手法をソフトウェアを用いて実現する例を説明するとともに、本実施形態の処理の流れをフローチャートを用いて説明する。
図2に、第1の実施形態における内視鏡装置の構成例を示す。内視鏡装置は、光源部100、撮像部200、制御装置300(プロセッサ部)、表示部400、外部I/F部500を含む。
凹凸情報取得部320は、距離情報取得部350から入力された距離情報(被写体距離)から生体表面の凹凸部を表す抽出凹凸情報を抽出する。なお、ここでは既知特性情報に基づいて抽出処理パラメータを設定し、設定した抽出処理パラメータを用いた抽出処理により、距離情報から抽出凹凸情報を抽出する手法を説明する。具体的には、既知特性情報を用いて、所望のディメンジョン特性を有する凹凸部(狭義にはその幅が所望の範囲にある凹凸部)を抽出凹凸情報として抽出する。距離情報には被写体の3次元構造が反映されることから、当該距離情報には所望の凹凸部の他、それよりも大きな構造である襞構造や、管腔の壁面構造に対応した大局的な構造が含まれる。つまり、本実施形態の抽出凹凸情報取得処理は、距離情報から襞、管腔構造を除外する処理であると言うこともできる。
図8に、第1の実施形態における画像処理部330の詳細な構成例を示す。画像処理部330は、前処理部331と、同時化部332と、強調部333と、後処理部334と、を含む。画像取得部(A/D変換部)310は、前処理部331に接続される。前処理部331は、同時化部332に接続される。同時化部332は、距離情報取得部350と強調部333に接続される。凹凸情報取得部320は、強調部333に接続される。強調部333は、後処理部334に接続される。後処理部334は、表示部400に接続される。制御部340は、各部と双方向に接続されており、これらの制御を行う。
w = N×p×K ・・・・・(3)
d = xM - xmin1 ・・・・・(4)
次に、距離情報取得処理について説明する。図15に示したように、距離情報取得部350はステレオマッチング部351と視差・距離変換部352を含む。画像処理部330での前処理後のステレオ画像はステレオマッチング部351へ入力され、左画像を基準画像として、処理対象画素とその周辺領域(所定サイズのブロック)が右画像に対してエピポーラ線上をブロックマッチングして視差情報を算出する。算出した視差情報は視差・距離変換部352にて距離情報に変換される。この変換は撮像部200の光学倍率の補正処理を含んでいる。変換された距離情報は、狭義にはステレオ画像と同一サイズの画素からなる距離マップとして凹凸情報取得部320へ出力される。
Y=0.299×R + 0.587×G + 0.114×B ・・・・・・(5)
また、本実施の形態では、画像処理部300を構成する各部をハードウェアで構成することとしたが、これに限定されるものではない。例えば、撮像装置を用いて予め取得された画像信号と距離情報に対して、CPUが各部の処理を行う構成とし、CPUがプログラムを実行することによってソフトウェアとして実現することとしてもよい。あるいは、各部が行う処理の一部をソフトウェアで構成することとしてもよい。
次に第2の実施形態について説明する。強調部333以外の処理については、第1の実施形態と同様であるため詳細な説明は省略する。
次に第3の実施形態について説明する。本実施形態では、強調部333は凹凸領域のコントラストを上げることで早期病変の視認性を向上させる。そのため、抽出凹凸情報としては、凹部に関する情報と凸部に関する情報の両方を用いることになり、例えば図7(C)に示した情報を用いる。抽出凹凸情報に基づき、凹部および凸部を注目領域として設定する。強調の手法は、凹凸情報信号を画像信号のY信号に加算する。こうすることで、凹部および凸部のコントラストを向上させることが可能になる。
140 回転色フィルタ、150 回転駆動部、160 集光レンズ、200 撮像部、
210 ライトガイドファイバ、220 照明レンズ、
230−1,230−2 対物レンズ、240−1,240−2 フォーカスレンズ、
250 レンズ駆動部、260−1,260−2 撮像素子、270 スイッチ、
300 制御装置、300 画像処理部、310 画像取得部、
320 凹凸情報取得部、321 既知特性情報取得部、323 抽出処理部、
324 抽出パラメータ演算部、325 抽出凹凸情報出力部、330 画像処理部、
331 前処理部、332 同時化部、333 強調部、334 後処理部、
340 制御部、350 距離情報取得部、351 ステレオマッチング部、
352 視差・距離変換部、353 輝度信号算出部、354 差分演算部、
355 2次微分演算部、356 ぼけパラメータ演算部、357 記憶部、
358 LUT記憶部、359 レンズ位置制御部、360 記憶部、400 表示部、
500 外部I/F部、600 コンピュータシステム、610 本体部、
615 CD−ROMドライブ、616 USBポート、
617 I/Oインターフェース、618 LANインターフェース、
620 ディスプレイ、621 表示画面、630 キーボード、640 マウス、
650 モデム、670 メモリ、682 サーバ、683 プリンタ、
704 回転モーター、3331 ディメンジョン情報取得部、3332 凹部抽出部、
3333 凸部抽出部、3334 補正部、3335 強調量設定部
Claims (13)
- 撮像部の撮像により、被写体の像を含む撮像画像を取得する画像取得部と、
前記撮像の際の前記撮像部から前記被写体までの距離に基づく距離情報を取得する距離情報取得部と、
取得された前記距離情報から、前記被写体の凹凸部を抽出した情報である抽出凹凸情報を取得する凹凸情報取得部と、
前記抽出凹凸情報により表される前記凹凸部のうち、前記被写体の構造に関する既知の特性を表す情報である既知特性情報により特定される特性と合致する前記凹凸部を、強調対象として強調処理を行う強調部と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記強調部は、
前記既知特性情報として、前記強調対象となる前記被写体の凹部の幅及び深さの少なくとも一方を表すディメンジョン情報を取得するディメンジョン情報取得部と、
前記抽出凹凸情報に含まれる前記凹凸部のうち前記ディメンジョン情報により特定される特性と合致する前記凹部に関する情報を、抽出凹部情報として抽出する凹部抽出部と、
前記抽出凹部情報により表される前記凹部に対して、色、輝度及びコントラストの少なくとも1つを補正する処理を行う補正部と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記強調部は、
前記既知特性情報として、前記強調対象となる前記被写体の凸部の幅及び高さの少なくとも一方を表すディメンジョン情報を取得するディメンジョン情報取得部と、
前記抽出凹凸情報に含まれる前記凹凸部のうち前記ディメンジョン情報により特定される特性と合致する前記凸部に関する情報を、抽出凸部情報として抽出する凸部抽出部と、
前記抽出凸部情報により表される前記凸部に対して、色、輝度及びコントラストの少なくとも1つを補正する処理を行う補正部と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記強調部は、
前記既知特性情報として、前記強調対象となる前記被写体の凹部の幅及び深さの少なくとも一方を表すディメンジョン情報を取得するディメンジョン情報取得部と、
前記ディメンジョン情報に基づいて、前記強調処理の強調量を設定する強調量設定部と、
前記抽出凹凸情報及び前記強調量に基づいて、前記撮像画像に対して色、輝度及びコントラストの少なくとも1つを補正する処理を行う補正部と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項4において、
前記強調量設定部は、
前記抽出凹凸情報に含まれる前記凹部に対する前記強調量を、前記凹部の前記幅及び前記深さが前記ディメンジョン情報に合致するほど大きく設定することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項4において、
前記強調量設定部は、
前記抽出凹凸情報に含まれる前記凹部に対する前記強調量を、前記凹部の前記深さが浅いほど小さく設定することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記強調部は、
前記既知特性情報として、前記強調対象となる前記被写体の凸部の幅及び高さの少なくとも一方を表すディメンジョン情報を取得するディメンジョン情報取得部と、
前記ディメンジョン情報に基づいて、前記強調処理の強調量を設定する強調量設定部と、
前記抽出凹凸情報及び前記強調量に基づいて、前記撮像画像に対して色、輝度及びコントラストの少なくとも1つを補正する処理を行う補正部と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項7において、
前記強調量設定部は、
前記抽出凹凸情報に含まれる前記凸部に対する前記強調量を、前記凸部の前記幅及び前記高さが前記ディメンジョン情報に合致するほど大きく設定することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項7において、
前記強調量設定部は、
前記抽出凹凸情報に含まれる前記凸部に対する前記強調量を、前記凸部の前記幅が狭いほど大きく設定することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記既知特性情報を入力する入力部を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記撮像部は、複数の視点を有するものであり、
前記画像取得部は、
前記撮像部を介して、前記複数の視点のそれぞれに対応する前記撮像画像を複数取得し、
前記距離情報取得部は、
取得された複数の前記撮像画像から得られる視差情報に基づいて、前記距離情報を取得することを特徴とする画像処理装置。 - 撮像部の撮像により、被写体の像を含む撮像画像を取得し、
前記撮像の際の前記撮像部から前記被写体までの距離に基づく距離情報を取得し、
取得した前記距離情報から、前記被写体の凹凸部を抽出した情報である抽出凹凸情報を取得し、
前記抽出凹凸情報により表される前記凹凸部のうち、前記被写体の構造に関する既知の特性を表す情報である既知特性情報により特定される特性と合致する前記凹凸部を、強調対象として強調処理を行う、
ステップをコンピュータに実行させるプログラム。 - 撮像部の撮像により、被写体の像を含む撮像画像を取得し、
前記撮像の際の前記撮像部から前記被写体までの距離に基づく距離情報を取得し、
取得した前記距離情報から、前記被写体の凹凸部を抽出した情報である抽出凹凸情報を取得し、
前記抽出凹凸情報により表される前記凹凸部のうち、前記被写体の構造に関する既知の特性を表す情報である既知特性情報により特定される特性と合致する前記凹凸部を、強調対象として強調処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
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