JP2021145859A - 医療用画像処理装置及び医療用観察システム - Google Patents

医療用画像処理装置及び医療用観察システム Download PDF

Info

Publication number
JP2021145859A
JP2021145859A JP2020048141A JP2020048141A JP2021145859A JP 2021145859 A JP2021145859 A JP 2021145859A JP 2020048141 A JP2020048141 A JP 2020048141A JP 2020048141 A JP2020048141 A JP 2020048141A JP 2021145859 A JP2021145859 A JP 2021145859A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
image
interest
index value
brightness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020048141A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021145859A5 (ja
Inventor
高明 山田
Takaaki Yamada
高明 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Olympus Medical Solutions Inc
Original Assignee
Sony Olympus Medical Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Olympus Medical Solutions Inc filed Critical Sony Olympus Medical Solutions Inc
Priority to JP2020048141A priority Critical patent/JP2021145859A/ja
Priority to US17/179,428 priority patent/US20210297606A1/en
Publication of JP2021145859A publication Critical patent/JP2021145859A/ja
Publication of JP2021145859A5 publication Critical patent/JP2021145859A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • G09G3/342Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00009Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
    • A61B1/000094Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope extracting biological structures
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002Operational features of endoscopes
    • A61B1/00043Operational features of endoscopes provided with output arrangements
    • A61B1/00045Display arrangement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/043Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances for fluorescence imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/045Control thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0071Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by measuring fluorescence emission
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/20Surgical microscopes characterised by non-optical aspects
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/0012Surgical microscopes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
    • G02B23/2484Arrangements in relation to a camera or imaging device
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/10Intensity circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/63Control of cameras or camera modules by using electronic viewfinders
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/671Focus control based on electronic image sensor signals in combination with active ranging signals, e.g. using light or sound signals emitted toward objects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/71Circuitry for evaluating the brightness variation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/73Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/76Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the image signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/222Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
    • H04N5/262Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
    • H04N5/2628Alteration of picture size, shape, position or orientation, e.g. zooming, rotation, rolling, perspective, translation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0638Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements providing two or more wavelengths
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/20Surgical microscopes characterised by non-optical aspects
    • A61B90/25Supports therefor
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0686Adjustment of display parameters with two or more screen areas displaying information with different brightness or colours
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2380/00Specific applications
    • G09G2380/08Biomedical applications

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

【課題】観察に適した画像を生成すること。【解決手段】医療用画像処理装置26は、被写体を撮像した撮像画像を取得する撮像画像取得部261と、撮像画像における全画像領域のうち関心領域を特定する関心領域特定部262bと、全画像領域内の関心領域を他の領域に対して強調するために、撮像画像における画素毎の明るさの指標となる明るさ指標値を調整する指標値調整部262cとを備える。明るさ指標値は、撮像画像を表示する表示装置3における表示画面を複数に分割した領域毎にそれぞれ配列された各発光素子321〜32Nの発光輝度の制御に用いられる指標値である。【選択図】図2

Description

本開示は、医療用画像処理装置及び医療用観察システムに関する。
従来、透過型の液晶パネルと、当該液晶パネルの背面から光を照射するバックライト装置とを備えた表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の表示装置では、入力画像の画素毎の入力階調値の最大値や平均値等に基づいて、表示画面を複数に分割した領域毎にそれぞれ配列された各発光素子の発光輝度を制御する所謂ローカルディミングと呼ばれる技術を採用している。
特開2020−27273号公報
ところで、被写体の特定の視野領域を拡大して撮像する手術用顕微鏡を用いた手術では、術者は、当該手術用顕微鏡で撮像され、表示装置に表示された撮像画像を観察しながら、当該手術を行う。ここで、撮像画像における全画像領域内には、当該術者が特に関心を持つ関心領域が存在する。すなわち、当該関心領域が他の領域に対して強調されていれば、撮像画像は、当該術者にとって、観察に適した画像となる。
特許文献1に記載の表示装置では、入力した撮像画像内の明暗差に応じて各発光素子に輝度差を持たせることで、高コントラストの撮像画像を表示することができる。しかしながら、当該撮像画像は、上述した関心領域が他の領域に対して強調された画像ではない。
そこで、観察に適した画像を生成することができる技術が要望されている。
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、観察に適した画像を生成することができる医療用観察システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る医療用画像処理装置は、被写体を撮像した撮像画像を取得する撮像画像取得部と、前記撮像画像における全画像領域のうち関心領域を特定する関心領域特定部と、前記全画像領域内の前記関心領域を他の領域に対して強調するために、前記撮像画像における画素毎の明るさの指標となる明るさ指標値を調整する指標値調整部とを備え、前記明るさ指標値は、前記撮像画像を表示する表示装置における表示画面を複数に分割した領域毎にそれぞれ配列された各発光素子の発光輝度の制御に用いられる指標値である。
本開示に係る医療用観察システムは、上述した医療用画像処理装置と、前記医療用画像処理装置にて処理された前記撮像画像を表示する表示装置とを備え、前記表示装置は、表示画面を複数に分割した領域毎にそれぞれ配列され、前記明るさ指標値に応じて発光輝度が制御される複数の発光素子を備える。
本開示に係る医療用画像処理装置及び医療用観察システムによれば、観察に適した画像を生成することができる、という効果を奏する。
図1は、実施の形態1に係る医療用観察システムを示す図である。 図2は、医療用観察システムを示すブロック図である。 図3は、医療用観察システムの動作を示すフローチャートである。 図4は、医療用観察システムの動作を説明する図である。 図5は、実施の形態2に係る医療用観察システムの動作を説明する図である。 図6は、実施の形態3に係る医療用観察システムの動作を説明する図である。 図7は、実施の形態4に係る医療用観察システムの動作を説明する図である。 図8は、実施の形態5に係る医療用観察システムを示すブロック図である。 図9は、光源装置からの出射光のスペクトルを示す図である。 図10は、医療用観察システムの動作を示すフローチャートである。 図11は、医療用観察システムの動作を説明する図である。 図12は、実施の形態6に係る医療用観察システムを示すブロック図である。 図13は、医療用観察システムの動作を示すフローチャートである。 図14は、医療用観察システムの動作を説明する図である。 図15は、実施の形態7に係る医療用観察システムを示す図である。 図16は、実施の形態8に係る医療用観察システムを示す図である。
以下に、図面を参照して、本開示を実施するための形態(以下、実施の形態)について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本開示が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
(実施の形態1)
〔医療用観察システムの概略構成〕
図1は、実施の形態1に係る医療用観察システム1を示す図である。図2は、医療用観察システム1を示すブロック図である。
医療用観察システム1は、例えば、脳神経外科手術等の微細手術(マイクロサージャリ)をサポートするためや内視鏡手術を行うために、観察対象(被写体)を撮像し、当該撮像により得られた撮像画像を表示するシステムである。この医療用観察システム1は、図1または図2に示すように、観察対象を撮像する医療用観察装置2と、医療用観察装置2の撮像により得られた撮像画像を表示する表示装置3とを備える。
〔医療用観察装置の構成〕
医療用観察装置2は、観察対象の所定の視野領域を拡大して撮像する手術用顕微鏡である。この医療用観察装置2は、図1または図2に示すように、撮像部21と、ベース部22(図1)と、支持部23(図1)と、光源装置24と、ライトガイド25(図1)と、制御装置26(図2)とを備える。
撮像部21は、図2に示すように、レンズユニット211と、絞り212と、駆動部213と、検出部214と、撮像素子215と、信号処理部216と、通信部217とを備える。
レンズユニット211は、フォーカスレンズ211a(図2)を含み、観察対象からの被写体像を取り込んで、撮像素子215の撮像面に結像する。
フォーカスレンズ211aは、1または複数のレンズを用いて構成され、光軸に沿って移動することにより、焦点位置を調整する。
また、レンズユニット211には、フォーカスレンズ211aを光軸に沿って移動させるフォーカス機構(図示略)が設けられている。
絞り212は、レンズユニット211と撮像素子215との間に設けられ、制御装置26による制御の下、当該レンズユニット211から撮像素子215に向かう被写体像の光量を調整する。
駆動部213は、図2に示すように、レンズ駆動部213aと、絞り駆動部213bとを備える。
レンズ駆動部213aは、制御装置26が実行する後述するAF処理において、当該制御装置26による制御の下、上述したフォーカス機構を動作させ、レンズユニット211の焦点位置を調整する。
絞り駆動部213bは、制御装置26による制御の下、絞り212を動作させ、当該絞り212の絞り値を調整する。
検出部214は、図2に示すように、焦点位置検出部214aと、絞り値検出部214bとを備える。
焦点位置検出部214aは、フォトインタラプタ等の位置センサで構成され、現時点でのフォーカスレンズ211aの位置(焦点位置)を検出する。そして、焦点位置検出部214aは、検出した焦点位置に応じた信号を制御装置26に出力する。
絞り値検出部214bは、リニアエンコーダ等で構成され、現時点での絞り212の絞り値を検出する。そして、絞り値検出部214bは、検出した絞り値に応じた信号を制御装置26に出力する。
撮像素子215は、レンズユニット211が結像した被写体像を受光して撮像画像(アナログ信号)を生成するイメージセンサで構成されている。
信号処理部216は、撮像素子215にて生成された撮像画像(アナログ信号)に対して信号処理を行う。
例えば、信号処理部216は、撮像素子215にて生成された撮像画像(アナログ信号)に対して、リセットノイズを除去する処理、当該アナログ信号を増幅するアナログゲインを乗算する処理、及びA/D変換等の信号処理を行う。
通信部217は、制御装置26との間で通信を行うインターフェースであり、信号処理部216にて信号処理が行われた撮像画像(デジタル信号)を制御装置26に対して送信するとともに、制御装置26からの制御信号を受信する。
ベース部22は、医療用観察装置2の基台であり、キャスター221(図1)を介して床面上を移動可能に構成されている。
支持部23は、ベース部22から延在し、先端(ベース部22から離間した端部)にて撮像部21を保持する。そして、支持部23は、操作者から加えられた外力に応じて、撮像部21を3次元的に移動可能とする。
なお、実施の形態1では、支持部23は、撮像部21の移動に対して6自由度を有するように構成されているが、これに限らず、その他の異なる数の自由度を有するように構成しても構わない。
この支持部23は、図1に示すように、第1〜第7のアーム部231a〜231gと、第1〜第6の関節部232a〜232fとを備える。
第1の関節部232aは、支持部23の先端に位置する。この第1の関節部232aは、第1のアーム部231aにて固定的に支持されつつ、第1の軸O1(図1)を中心として回転可能に撮像部21を保持する。
ここで、第1の軸O1は、撮像部21の観察光軸に一致する。すなわち、第1の軸O1回りに撮像部21を回転させると、撮像部21による撮像視野の向きが変更される。
第1のアーム部231aは、第1の軸O1と直交する方向に延在する略棒状の部材であり、先端にて第1の関節部232aを固定的に支持する。
第2の関節部232bは、第2のアーム部231bにて固定的に支持されつつ、第2の軸O2(図1)を中心として回転可能に第1のアーム部231aを保持する。このため、第2の関節部232bは、第2の軸O2回りに撮像部21を回転可能とする。
ここで、第2の軸O2は、第1の軸O1に直交し、第1のアーム部231aの延在方向に平行となる。すなわち、第2の軸O2回りに撮像部21を回転させると、観察対象に対する撮像部21の光軸の向きが変更される。言い換えれば、撮像部21による撮像視野が水平面内で第1,第2の軸O1,O2に直交するX軸(図1)に沿って移動する。このため、第2の関節部232bは、撮像部21による撮像視野をX軸に沿って移動させるための関節部である。
第2のアーム部231bは、第1,第2の軸O1,O2に直交する方向に延在したクランク形状を有し、先端にて第2の関節部232bを固定的に支持する。
第3の関節部232cは、第3のアーム部231cにて固定的に支持されつつ、第3の軸O3(図1)を中心として回転可能に第2のアーム部231bを保持する。このため、第3の関節部232cは、第3の軸O3回りに撮像部21を回転可能とする。
ここで、第3の軸O3は、第1,第2の軸O1,O2に直交する。すなわち、第3の軸O3回りに撮像部21を回転させると、観察対象に対する撮像部21の光軸の向きが変更される。言い換えれば、撮像部21による撮像視野が水平面内でX軸に直交するY軸(図1)に沿って移動する。このため、第3の関節部232cは、撮像部21による撮像視野をY軸に沿って移動させるための関節部である。
第3のアーム部231cは、第3の軸O3と略平行な方向に延在する略棒状の部材であり、先端にて第3の関節部232cを固定的に支持する。
第4の関節部232dは、第4のアーム部231dにて固定的に支持されつつ、第4の軸O4(図1)を中心として回転可能に第3のアーム部231cを保持する。このため、第4の関節部232dは、第4の軸O4回りに撮像部21を回転可能とする。
ここで、第4の軸O4は、第3の軸O3に直交する。すなわち、第4の軸O4回りに撮像部21を回転させると、当該撮像部21の高さが調整される。このため、第4の関節部232dは、撮像部21を平行移動させるための関節部である。
第4のアーム部231dは、第4の軸O4に直交し、ベース部22に向けて直線的に延在した略棒状の部材であり、一端側にて第4の関節部232dを固定的に支持する。
第5のアーム部231eは、第4のアーム部231dと同一形状を有する。そして、第5のアーム部231eは、一端側が第4の軸O4と平行な軸を中心として回転可能に第3のアーム部231cに対して接続される。
第6のアーム部231fは、第3のアーム部231cと略同一形状を有する。そして、第6のアーム部231fは、第3〜第5のアーム部231c〜231eとの間で平行四辺形を形成する姿勢で、第4の軸O4と平行な軸を中心として回転可能に第4,第5のアーム部231d,231eの各他端側に対して接続される。また、第6のアーム部231fの端部には、カウンターウェイト233(図1)が設けられている。
カウンターウェイト233は、当該カウンターウェイト233よりも支持部23の先端側(撮像部21が設けられる側)に設けられる各構成要素の質量によって、第4の軸O4回りに発生する回転モーメント及び第5の軸O5(図1)回りに発生する回転モーメントを相殺可能に、質量及び配置位置が調整される。すなわち、支持部23は、バランスアーム(カウンターウェイト233が設けられた構成)である。なお、支持部23としては、カウンターウェイト233が設けられていない構成としても構わない。
第5の関節部232eは、第7のアーム部231gにて固定的に支持されつつ、第5の軸O5を中心として回転可能に第4のアーム部231dを保持する。このため、第5の関節部232eは、第5の軸O5回りに撮像部21を回転可能とする。
ここで、第5の軸O5は、第4の軸O4に平行となる。すなわち、第5の軸O5回りに撮像部21を回転させると、当該撮像部21の高さが調整される。このため、第5の関節部232eは、撮像部21を平行移動させるための関節部である。
第7のアーム部231gは、鉛直方向に延在する第1の部位と、当該第1の部位に対して略直角に屈曲して延在する第2の部位とで構成された略L字形状を有し、当該第1の部位にて第5の関節部232eを固定的に支持する。
第6の関節部232fは、ベース部22にて固定的に支持されつつ、第6の軸O6(図1)を中心として回転可能に第7のアーム部231gの第2の部位を保持する。このため、第6の関節部232fは、第6の軸O6回りに撮像部21を回転可能とする。
ここで、第6の軸O6は、鉛直方向に沿う軸である。すなわち、第6の関節部232fは、撮像部21を平行移動させるための関節部である。
以上説明した第1の軸O1は、アクチュエータ等の動力によらず、操作者から加えられた外力に応じて受動的に撮像部21を当該第1の軸O1回りに回転可能とする受動軸によって構成されている。なお、第2〜第6の軸O2〜O6も同様に、受動軸によってそれぞれ構成されている。
光源装置24は、ライトガイド25の一端が接続され、制御装置26にて指定された光量の照明光を当該ライトガイド25の一端に供給する。実施の形態1では、光源装置24は、当該照明光として、白色光(以下、通常光と記載)をライトガイド25の一端に供給する。
ライトガイド25は、一端が光源装置24に接続され、他端が撮像部21に接続される。そして、ライトガイド25は、光源装置24から供給された通常光を一端から他端に伝達し、撮像部21に供給する。撮像部21に供給された通常光は、当該撮像部21から観察対象に照射される。観察対象に照射され、当該観察対象にて反射された通常光(被写体像)は、撮像部21内のレンズユニット211により集光された後、撮像素子215にて撮像される。
制御装置26は、本開示に係る医療用画像処理装置に相当する。この制御装置26は、ベース部22の内部に設けられ、医療用観察システム1の動作を統括的に制御する。この制御装置26は、図2に示すように、通信部261と、観察画像生成部262と、制御部263と、記憶部264とを備える。
通信部261は、撮像部21(通信部217)との間で通信を行うインターフェースであり、当該撮像部21から出力された撮像画像(デジタル信号)を受信するとともに、制御部263からの制御信号を送信する。
観察画像生成部262は、制御部263による制御の下、撮像部21から出力され、通信部261にて受信した撮像画像(デジタル信号)を処理する。そして、観察画像生成部262は、処理した後の撮像画像を表示するための表示用の映像信号を生成し、当該映像信号を表示装置3に出力する。この観察画像生成部262は、図2に示すように、画像処理部262aと、関心領域特定部262bと、指標値調整部262cと、表示制御部262dとを備える。
なお、画像処理部262a、関心領域特定部262b、指標値調整部262c、及び表示制御部262dの機能については、後述する「医療用観察システムの動作」において説明する。
制御部263は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)等で構成され、撮像部21、光源装置24、及び表示装置3の動作を制御するとともに、制御装置26全体の動作を制御する。この制御部263は、図2に示すように、検波領域設定部263aと、評価値算出部263bと、動作制御部263cとを備える。
なお、検波領域設定部263a、評価値算出部263b、及び動作制御部263cの機能については、後述する「医療用観察システムの動作」において説明する。
記憶部264は、制御部263が実行するプログラムや、当該制御部263の処理に必要な情報等を記憶する。
〔表示装置の構成〕
表示装置3は、図2に示すように、液晶パネル31と、バックライト装置32と、バックライト制御部33とを備える。
液晶パネル31は、透過型の液晶パネルであり、観察画像生成部262から出力された映像信号に基づいて、バックライト装置32から出射された光を変調することで当該映像信号に基づく撮像画像を表示する。
バックライト装置32は、LED(Light Emitting Diode)等の複数の発光素子32〜32を備える。当該複数の発光素子32〜32は、液晶パネル31の背面側において、表示装置3(液晶パネル31)における表示画面全体に亘って満遍なく配列されている。そして、当該複数の発光素子32〜32は、バックライト制御部33による制御の下、発光する。
なお、バックライト制御部33の機能については、後述する「医療用観察システムの動作」において説明する。
〔医療用観察システムの動作〕
次に、医療用観察システム1の動作について説明する。
図3は、医療用観察システム1の動作を示すフローチャートである。図4は、医療用観察システム1の動作を説明する図である。具体的に、図4(a)は、撮像部21にて生成された撮像画像に対してステップS1Dにて画像処理が実行された後の撮像画像P1を示している。なお、図4(a)では、説明の便宜上、全ての画素において、Y値が同一である撮像画像P1としている。また、当該Y値については、図4(a)及び図4(b)において、グレースケール(黒に近付くほどY値が小さい)で表現している。図4(b)は、ステップS1Iにて撮像画像P1に対して指標値調整処理が実行された後の撮像画像P2を示している。図4(c)は、ステップS1Iにて撮像画像P1における画素毎のY値に対して乗算する乗数を示している。なお、図4(c)において、横軸は、撮像画像P1における1水平ラインLN上での各画素の位置を示している。また、縦軸は、当該各画素に対して乗算する乗数を示している。図4(d)は、ステップS1Kにて駆動される各発光素子32〜32の発光輝度を示している。なお、図4(d)において、横軸は、複数の発光素子32〜32のうち表示装置3における表示画面内の水平ラインLN上の各発光素子の位置を示している。また、縦軸は、当該水平ラインLN上の各発光素子の発光輝度を示している。
先ず、制御部263は、光源装置24を駆動する(ステップS1A)。これにより、光源装置24から出射された通常光は、撮像部21から観察対象に照射される。
ステップS1Aの後、制御部263は、当該観察対象に照射され、当該観察対象にて反射された被写体像(通常光)を所定のフレームレートで撮像素子215に撮像させる(ステップS1B)。そして、撮像部21は、当該被写体像を撮像して撮像画像を順次、生成する。
ステップS1Bの後、検波領域設定部263aは、撮像画像における全画像領域のうち、後述するAF処理(ステップS1F)及び明るさ調整処理(ステップS1G)で用いる評価値を算出するための検波領域を設定する(ステップS1C)。
具体的に、検波領域設定部263aは、ステップS1Cにおいて、撮像画像における全画像領域のうち、当該撮像画像の画像中心を含む矩形状の領域を検波領域として設定する。なお、検波領域としては、撮像画像の画像中心を含む矩形状の領域に限らず、術者等の操作者による操作入力部(図示略)への検波領域を設定するユーザ操作に応じて、当該領域の位置を変更可能に構成しても構わない。
ステップS1Cの後、画像処理部262aは、通信部261を介して撮像部21から受信した撮像画像(デジタル信号)に対して画像処理及び検波処理を実行する(ステップS1D)。
具体的に、画像処理部262aは、ステップS1Dにおいて、当該撮像画像(デジタル信号)に対して、当該デジタル信号を増幅するデジタルゲインを乗算するデジタルゲイン処理、オプティカルブラック減算処理、ホワイトバランス(WB)調整処理、デモザイク処理、カラーマトリクス演算処理、ガンマ補正処理、輝度信号及び色差信号(Y,Cb/Cr信号)を生成するYC変換処理等の各種画像処理を実行する。当該各種画像処理が実行されることで、撮像画像P1が生成される。
また、画像処理部262aは、ステップS1Dにおいて、撮像画像P1に基づいて、検波処理を実行する。より具体的に、画像処理部262aは、当該撮像画像P1における全画像領域のうちステップS1Cにて設定された検波領域Ar1(図4(a))内の画素毎の画素情報(例えば、Y値(輝度信号(Y信号)))に基づいて、当該検波領域Ar1内の画像のコントラストや周波数成分の検出、フィルタ等による当該検波領域Ar1内の輝度平均値や最大最小画素の検出、閾値との比較判定、ヒストグラム等の検出を実行する。そして、画像処理部262aは、当該検波処理により得られた検波情報(コントラスト、周波数成分、輝度平均値、最大最小画素、及びヒストグラム等)を制御部263に出力する。
ステップS1Dの後、評価値算出部263bは、当該ステップS1Dでの検波処理により得られた検波情報に基づいて、評価値を算出する(ステップS1E)。
具体的に、評価値算出部263bは、ステップS1Eにおいて、検波情報(コントラストや周波数成分)に基づいて、撮像画像P1における全画像領域のうち検波領域Ar1内の画像の合焦状態を評価するための合焦評価値を算出する。例えば、評価値算出部263bは、ステップS1Dでの検波処理により得られたコントラストや、ステップS1Dでの検波処理により得られた周波数成分のうち高周波成分の和を合焦評価値とする。なお、合焦評価値は、値が大きいほどフォーカスが合っていることを示す。
また、評価値算出部263bは、ステップS1Eにおいて、検波情報(輝度平均値)に基づいて、撮像画像P1における全画像領域のうち検波領域Ar1内の画像の明るさを基準となる明るさに変更する(検波情報(輝度平均値)を基準となる輝度平均値に変更する)ための明るさ評価値を算出する。当該明るさ評価値としては、以下に示す第1〜第4の明るさ評価値を例示することができる。
第1の明るさ評価値は、撮像素子215における各画素の露光時間である。
第2の明るさ評価値は、信号処理部216にて乗算されるアナログゲインである。
第3の明るさ評価値は、画像処理部262aにて乗算されるデジタルゲインである。
第4の明るさ評価値は、光源装置24が供給する通常光の光量である。
ステップS1Eの後、動作制御部263cは、レンズユニット211の焦点位置を調整するAF処理を実行する(ステップS1F)。当該AF処理は、本開示に係る第1の制御に相当する。
具体的に、動作制御部263cは、ステップS1Fにおいて、ステップS1Eにて算出された合焦評価値と、焦点位置検出部214aにて検出された現時点の焦点位置とに基づいて、山登り法等により、レンズ駆動部213aの動作を制御することで、撮像画像P1における全画像領域のうち検波領域Ar1内の画像が合焦状態となる焦点位置にフォーカスレンズ211aを位置づけるAF処理を実行する。
ステップS1Fの後、動作制御部263cは、撮像画像P1における全画像領域のうち検波領域Ar1内の画像の明るさを基準となる明るさに調整する明るさ調整処理を実行する(ステップS1G)。当該明るさ調整処理は、本開示に係る第2の制御に相当する。
具体的に、動作制御部263cは、ステップS1Eにて算出された明るさ評価値が第1の明るさ評価値である場合には、撮像部21に制御信号を出力し、撮像素子215の各画素の露光時間を当該第1の明るさ評価値とする。また、動作制御部263cは、ステップS1Eにて算出された明るさ評価値が第2の明るさ評価値である場合には、撮像部21に制御信号を出力し、信号処理部216にて乗算されるアナログゲインを当該第2の明るさ評価値とする。さらに、動作制御部263cは、ステップS1Eにて算出された明るさ評価値が第3の明るさ評価値である場合には、画像処理部262aに制御信号を出力し、当該画像処理部262aにて乗算されるデジタルゲインを当該第3の明るさ評価値とする。また、動作制御部263cは、ステップS1Eにて算出された明るさ評価値が第4の明るさ評価値である場合には、光源装置24に制御信号を出力し、当該光源装置24が供給する通常光の光量を当該第4の明るさ評価値とする。
ステップS1Gの後、関心領域特定部262bは、撮像画像P1における全画像領域のうち関心領域Ar2を特定する(ステップS1H)。
実施の形態1では、関心領域Ar2は、図4(a)に示すように、ステップS1Cにて設定された検波領域Ar1と同一の領域である。
ステップS1Hの後、指標値調整部262cは、撮像画像P1において、関心領域Ar2を他の領域Ar3に対して強調するために、当該撮像画像P1における画素毎の明るさの指標となる明るさ指標値を調整する指標値調整処理を実行する(ステップS1I)。
実施の形態1では、当該明るさ指標値は、Y値(輝度信号(Y信号))である。そして、指標値調整部262cは、図4(b)及び図4(c)に示すように、撮像画像P1における関心領域Ar2における画素毎のY値に対して、第1の乗数(定数)A1(実施の形態1では「1」)を乗算する。すなわち、指標値調整部262cは、関心領域Ar2における画素毎のY値については調整せずにそのままのY値を採用する。
一方、指標値調整部262cは、撮像画像P1における他の領域Ar3における画素毎のY値に対して、第1の乗数A1よりも小さい第2の乗数(定数)A2(例えば「0.5」)を乗算する。すなわち、指標値調整部262cは、他の領域Ar3における画素毎のY値を暗くするように調整する。当該指標値調整処理が実行されることで、関心領域Ar2が他の領域Ar3に対して強調された撮像画像P2が生成される。
ステップS1Iの後、表示制御部262dは、撮像画像P2(輝度信号及び色差信号(Y,Cb/Cr信号)を表示するための表示用の映像信号を生成し、当該映像信号を表示装置3に出力する(ステップS1J)。
ステップS1Jの後、表示装置3は、ステップS1Jにて表示制御部262dから出力された映像信号に基づく撮像画像P2を表示する(ステップS1K)。
ここで、バックライト制御部33は、ステップS1Kにおいて、所謂ローカルディミングと呼ばれる技術を利用して、複数の発光素子32〜32の発光輝度を制御する。以下、当該制御の詳細について、図4(d)を参照しつつ説明する。なお、図4(d)において、符号「L0」は、図4(a)に示した撮像画像P1に応じた映像信号が表示装置3に入力された場合での水平ラインLN上の各発光素子の発光輝度(以下、基準発光輝度L0と記載)を示している。
上述したように、他の領域Ar3における画素毎のY値は、暗くなるように調整されている。このため、バックライト制御部33は、当該Y値に応じて、他の領域Ar3に位置する発光素子の発光輝度を基準発光輝度L0よりも低い発光輝度L1となるように制御する。なお、当該発光輝度については、発光素子に供給する電流の印加パルス幅(電流の供給時間)及び電流値の少なくとも一方を制御することで変更することができる。すなわち、バックライト制御部33は、当該Y値に応じて、他の領域Ar3に位置する発光素子の電力量を、基準発光輝度L0を実現するために必要な基準電力量よりも減少させている。
また、バックライト制御部33は、バックライト装置32全体の電力量を常時、一定に維持するために、他の領域Ar3に位置する発光素子について減少させた電力量を関心領域Ar2に位置する発光素子に対して用いる。その結果、関心領域Ar2に位置する発光素子の発光輝度は、基準発光輝度L0よりも高い発光輝度L2となる。
以上のように、バックライト装置32から出射される光は、他の領域Ar3が低輝度となる一方、関心領域Ar2が高輝度となる。
以上説明した実施の形態1によれば、以下の効果を奏する。
実施の形態1に係る制御装置26は、撮像画像P1における全画像領域のうち関心領域Ar2を特定する。そして、制御装置26は、指標値調整処理を実行することで、関心領域Ar2が他の領域Ar3に対して強調された撮像画像P2を生成する。
また、表示装置3は、撮像画像P2における画素毎のY値に応じて、他の領域Ar3が低輝度となる一方、関心領域Ar2が高輝度となる光をバックライト装置32から液晶パネル31に向けて出射する。
したがって、指標値調整処理による撮像画像P2自体の明るさの調整と、表示装置3におけるローカルディミングによる液晶パネル31への照明光の調整との双方によって、関心領域Ar2を他の領域Ar3に対してより一層強調することができる。すなわち、表示装置3に表示される撮像画像P2は、観察に適した画像となる。
そして、例えば、表示装置3を偏光方式の3D画像表示用モニタで構成した場合には、術者等の観察者が装着する偏光メガネの透過率に応じた輝度の減衰を補填し、当該操作者に適切に画像を観察させることができる。
ところで、例えば、指標値調整処理において、他の領域Ar3における画素毎のY値を調整せずに維持しつつ、関心領域Ar2における画素毎のY値を明るくするように調整することも考えられる。しかしながら、指標値調整処理を実行する前において、関心領域Ar2における画素毎のY値に応じた発光素子の電力量が上限に近い場合には、当該指標値調整処理によって当該Y値を増加させたとしても、当該発光素子の電力量を増加させることができない。すなわち、関心領域Ar2を他の領域Ar3に対して強調することが難しい場合がある。
実施の形態1に係る指標値調整処理では、関心領域Ar2における画素毎のY値を調整せずに維持しつつ、他の領域Ar3における画素毎のY値を暗くするように調整する。このため、表示装置3におけるローカルディミングにより、他の領域Ar3を低輝度とする一方、関心領域Ar2を高輝度とする光を効果的に生成し、関心領域Ar2を他の領域Ar3に対して強調することができる。
ところで、検波領域Ar1は、AF処理や明るさ調整処理に用いられる評価値を算出する領域であるため、術者等の操作者が特に関心を持つ領域に相当する。
そして、実施の形態1に係る制御装置26は、当該検波領域Ar1を関心領域Ar2として特定する。このため、適切な領域を関心領域Ar2として簡単に特定することができる。
(実施の形態1の変形例)
上述した実施の形態1では、関心領域特定部262bは、検波領域Ar1と同一の領域を関心領域Ar2として特定していたが、これに限らない。例えば、関心領域特定部262bは、検波領域Ar1を考慮せずに、単純に、撮像画像P1の画像中心を含む領域を関心領域として特定しても構わない。
本変形例は、撮像画像の中央領域に手術が実行される箇所が位置するように撮像部21の位置が調整され易いことを考慮したものである。すなわち、撮像画像P1の画像中心を含む領域を関心領域として特定すれば、適切な領域を関心領域として簡単に特定することができる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
実施の形態2では、上述した実施の形態1に対して、指標値調整部262cが実行する指標値調整処理(ステップS1I)が異なる。
図5は、実施の形態2に係る医療用観察システム1の動作を説明する図である。具体的に、図5(a)は、図4(a)と同一の図である。図5(b)〜図5(d)は、図4(b)〜図4(d)にそれぞれ対応した図である。
実施の形態2では、指標値調整部262cは、図5(b)及び図5(c)に示すように、撮像画像P1における関心領域Ar2の画素毎のY値に対して、第1の乗数(定数)A1(実施の形態2では「1」)を乗算する。すなわち、指標値調整部262cは、実施の形態1と同様に、関心領域Ar2における画素毎のY値については調整せずにそのままのY値を採用する。
一方、指標値調整部262cは、撮像画像P1における他の領域Ar3の画素毎のY値に対して、関心領域Ar2から離間するにしたがって第1の乗数よりも小さくなる乗数を乗算する。当該指標値調整処理が実行されることで、関心領域Ar2が他の領域Ar3に対して強調された撮像画像P2A(図5(b))が生成される。
また、バックライト制御部33による複数の発光素子32〜32の発光輝度の制御の詳細について、図5(d)を参照しつつ説明する。
上述したように、他の領域Ar3における画素毎のY値は、関心領域Ar2から離間するにしたがって小さくなるように調整されている。このため、バックライト制御部33は、当該Y値に応じて、他の領域Ar3に位置する発光素子の発光輝度を関心領域Ar2から離間するにしたがって基準発光輝度L0よりも低くなるように制御する。
また、バックライト制御部33は、バックライト装置32全体の電力量を常時、一定に維持するために、他の領域Ar3に位置する発光素子について減少させた電力量を関心領域Ar2に位置する発光素子に対して用いる。その結果、関心領域Ar2に位置する発光素子の発光輝度は、基準発光輝度L0よりも高くなる。
以上のように、バックライト装置32から出射される光は、他の領域Ar3が外側に向かうにしたがって低輝度となる一方、関心領域Ar2が高輝度となる。
以上説明した実施の形態2のように指標値調整処理を実行した場合であっても、上述した実施の形態1と同様の効果を奏する。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
実施の形態3では、上述した実施の形態1に対して、指標値調整部262cが実行する指標値調整処理(ステップS1I)が異なる。
図6は、実施の形態3に係る医療用観察システム1の動作を説明する図である。具体的に、図6(a)は、図4(a)と同一の図である。図6(b)〜図6(d)は、図4(b)〜図4(d)にそれぞれ対応した図である。
実施の形態3では、指標値調整部262cは、図6(b)及び図6(c)に示すように、撮像画像P1における全画像領域内の画素毎のY値に対して、関心領域Ar2の中心位置Oから離間するにしたがって小さくなる乗数を乗算する。なお、関心領域Ar2の中心位置Oの画素のY値に対して乗算する乗数は、第1の乗数A1(実施の形態3では「1」)である。当該指標値調整処理が実行されることで、関心領域Ar2の中心位置から離間するにしたがって暗くなる、言い換えれば、関心領域Ar2が他の領域Ar3に対して強調された撮像画像P2B(図6(b))が生成される。
また、バックライト制御部33による複数の発光素子32〜32の発光輝度の制御の詳細について、図6(d)を参照しつつ説明する。
上述したように、撮像画像P1における全画像領域内の画素毎のY値は、関心領域Ar2の中心位置Oから離間するにしたがって小さくなるように調整されている。このため、バックライト制御部33は、当該Y値に応じて、複数の発光素子32〜32のうち、関心領域Ar2の中心位置O付近に位置する発光素子以外の発光素子の発光輝度を当該中心位置Oから離間するにしたがって基準発光輝度L0よりも低くなるように制御する。
また、バックライト制御部33は、バックライト装置32全体の電力量を常時、一定に維持するために、関心領域Ar2の中心位置O付近に位置する発光素子以外の発光素子について減少させた電力量を当該中心位置O付近に位置する発光素子に対して用いる。その結果、当該中心位置O付近に位置する発光素子の発光輝度は、基準発光輝度L0よりも高くなる。
以上のように、バックライト装置32から出射される光は、関心領域Ar2の中心付近が高輝度となり、当該中心から外側に向かうにしたがって低輝度となる。
以上説明した実施の形態3によれば、上述した実施の形態1と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
表示装置3に表示される撮像画像P2Bにおいて、関心領域Ar2と他の領域Ar3との境界がなくなるため、当該撮像画像P2Bを観察する術者等の操作者にとって、違和感のない画像となる。
(実施の形態4)
次に、実施の形態4について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
実施の形態4では、上述した実施の形態1に対して、画像処理部262aに拡大処理を実行する機能を追加した点と、指標値調整部262cが実行する指標値調整処理(ステップS1I)とが異なる。
図7は、実施の形態4に係る医療用観察システム1の動作を説明する図である。具体的に、図7(a)は、図4(a)と同一の図である。図7(b)〜図7(d)は、図4(b)〜図4(d)にそれぞれ対応した図である。なお、図7(c)及び図7(d)では、拡大処理後の撮像画像P1Cに応じた乗数及び発光輝度をそれぞれ示している。
実施の形態4では、画像処理部262aは、術者等の操作者による操作入力部(図示略)への拡大処理を実行させるユーザ操作に応じて、当該拡大処理を実行する。具体的に、画像処理部262aは、撮像画像P1において、関心領域Ar2を含む特定の領域Ar4を切り出す。そして、画像処理部262aは、撮像画像P1における当該領域Ar4を表示装置3の表示画面全体に表示させるために、当該領域Ar4を拡大して撮像画像P1Cを生成する。すなわち、画像処理部262aは、本開示に係る拡大処理部に相当する。
以下、上述した拡大処理が実行された後の指標値調整部262c及びバックライト制御部33の動作について説明する。なお、拡大処理が実行される前には、指標値調整部262c及びバックライト制御部33は、上述した実施の形態1で説明した動作(ステップS1I,S1K)と同様の動作を実行する。
実施の形態4では、指標値調整部262cは、図7(b)及び図7(c)に示すように、当該拡大処理が実行された後、撮像画像P1Cにおける関心領域Ar2の画素毎のY値に対して、当該拡大処理が実行される前と同様の第1の乗数(定数)A1(実施の形態4では「1」)を乗算する。すなわち、当該拡大処理が実行される前と後とでは、関心領域Ar2の画素毎のY値に変化はない。
一方、指標値調整部262cは、撮像画像P1Cにおける関心領域Ar2以外の他の領域Ar5の画素毎のY値に対して、当該拡大処理が実行される前に乗算していた第2の乗数(定数)A2(例えば「0.5」)よりも小さい第3の乗数(定数)A3(例えば「0.25」)を乗算する。すなわち、当該拡大処理が実行されると、他の領域Ar5は、暗くなる。当該指標値調整処理が実行されることで、関心領域Ar2が他の領域Ar5に対して強調された撮像画像P2C(図7(b))が生成される。
また、バックライト制御部33による複数の発光素子32〜32の発光輝度の制御の詳細について、図7(d)を参照しつつ説明する。
上述したように、他の領域Ar5における画素値のY値は、拡大処理が実行されると、当該拡大処理が実行される前よりも暗くなるように調整されている。このため、バックライト制御部33は、当該Y値に応じて、他の領域Ar5に位置する発光素子の発光輝度を当該拡大処理が実行される前の発光輝度L1よりも低い発光輝度L3となるように制御する。
また、バックライト制御部33は、バックライト装置32全体の電力量を常時、一定に維持するために、他の領域Ar5に位置する発光素子について減少させた電力量を関心領域Ar2に位置する発光素子に対して用いる。その結果、関心領域Ar2に位置する発光素子の発光輝度は、拡大処理が実行される前の発光輝度L2よりも高い発光輝度L4となる。
以上のように、バックライト装置32から出射される光は、他の領域Ar5が低輝度となる一方、関心領域Ar2が高輝度となる。
以上説明した実施の形態4によれば、上述した実施の形態1と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
ここで、拡大処理が実行される前において、撮像画像P2内に占める他の領域Ar3の割合を第1の割合とする。また、拡大処理が実行された後において、撮像画像P2C内に占める他の領域Ar5の割合を第2の割合とする。そして、第2の割合は、第1の割合よりも小さい。このため、拡大処理が実行される前に他の領域Ar3に対して乗算していた乗数と、拡大処理が実行された後に他の領域Ar5に対して乗算する乗数とを同一にした場合には、以下の現象が生じることとなる。
すなわち、第2の割合が第1の割合よりも小さくなるため、他の領域Ar5に位置する発光素子について基準電力量(基準発光輝度L0を実現するために必要な電力量)から減少させる電力量も拡大処理を実行する前よりも小さくなる。このため、当該他の領域Ar5に位置する発光素子について減少させた電力量を関心領域Ar2に位置する発光素子に対して用いた場合には、関心領域Ar2の輝度が拡大処理を実行する前よりも低くなってしまう場合がある。
実施の形態4では、拡大処理が実行される前に他の領域Ar3に対して乗算していた乗数よりも、拡大処理が実行された後に他の領域Ar5に対して乗算する乗数を小さくしている。このため、上述した現象が生じることがなく、拡大処理を実行した場合でも、観察に適した画像を生成することができる。
(実施の形態5)
次に、実施の形態5について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図8は、実施の形態5に係る医療用観察システム1Dを示すブロック図である。
実施の形態5に係る医療用観察システム1Dは、癌細胞を検出する癌診断法の一つである光線力学診断を行うためのシステムである。
具体的に、光線力学診断では、例えば5-アミノレブリン酸(以下、5-ALAと記載)等の光感受性物質が用いられる。当該5-ALAは、元来、動植物の生体内に含まれる天然アミノ酸である。この5-ALAは、体内投与後に細胞内に取り込まれ、ミトコンドリア内でプロトポルフィリンに生合成される。そして、癌細胞では、当該プロトポルフィリンが過剰に集積する。また、当該癌細胞に過剰集積するプロトポルフィリンは、光活性を有する。このため、当該プロトポルフィリンは、励起光(例えば375nm〜445nmの波長帯域の青色可視光)で励起すると、蛍光(例えば600nm〜740nmの波長帯域の赤色蛍光)を発光する。このように、光感受性物質を用いて癌細胞を蛍光発光させる癌細胞法を光線力学診断という。
そして、実施の形態5に係る医療用観察システム1Dでは、図8に示すように、上述した実施の形態1で説明した医療用観察システム1に対して、光源装置24と撮像部21との構成を変更している。以下では、説明の便宜上、実施の形態5に係る光源装置24及び撮像部21をそれぞれ光源装置24D及び撮像部21Dと記載する。
図9は、光源装置24Dからの出射光のスペクトルを示す図である。
光源装置24Dでは、上述した実施の形態1で説明した光源装置24に対して出射光が異なる。具体的に、光源装置24Dは、LEDや半導体レーザ等で構成され、励起光を出射する。実施の形態5では、当該励起光は、図9に示したスペクトルSPEのように、プロトポルフィリンを励起する青の波長帯域(例えば375nm〜445nmの波長帯域)の励起光である。また、当該プロトポルフィリンは、図9に示したスペクトルSPFのように、当該励起光で励起すると、赤の波長帯域(例えば600nm〜740nmの波長帯域)の蛍光を発光する。そして、光源装置24Dから出射され、ライトガイド25を介して、撮像部21Dに供給された励起光は、当該撮像部21Dから観察対象に照射される。観察対象に照射され、当該観察対象にて反射された励起光と、当該観察対象における病変部に集積するプロトポルフィリンが励起され、当該プロトポルフィリンから発せられた蛍光とは、撮像部21D内のレンズユニット211により集光された後、撮像素子215にて撮像される。
撮像部21Dでは、上述した実施の形態1で説明した撮像部21に対して、カットフィルタ218が追加されている。
カットフィルタ218は、絞り212と撮像素子215との間に設けられ、図9に曲線C1で示したように、略410nm以上の波長帯域の光を透過させる透過特性を有する。すなわち、カットフィルタ218は、絞り212から撮像素子215に向かう被写体像(励起光及び蛍光)のうち、蛍光については全てを透過させ、励起光については一部のみを透過させる。
次に、医療用観察システム1Dの動作について説明する。
図10は、医療用観察システム1Dの動作を示すフローチャートである。図11は、医療用観察システム1Dの動作を説明する図である。具体的に、図11(a)は、撮像部21Dにて生成された撮像画像に対してステップS2Cにて画像処理が実行された後の撮像画像P1Dを示している。なお、図11(a)及び図11(b)において、励起光によって励起されたプロトポルフィリンが蛍光発光した領域(蛍光領域Ar2D)を白で表現している。また、当該蛍光領域Ar2Dについては、Y値が同一であるものとしている。さらに、当該蛍光領域Ar2D以外の他の領域Ar3Dについては、蛍光領域Ar2Dとは異なる一定のY値であるものとし、当該Y値をグレースケール(黒に近付くほどY値が小さい)で表現している。図11(b)は、ステップS2Eにて撮像画像P1Dに対して指標値調整処理が実行された後の撮像画像P2Dを示している。図11(c)は、図4(c)に対応した図であって、ステップS2Eにて撮像画像P1Dにおける画素毎のY値に対して乗算する乗数を示している。図11(d)は、図4(d)に対応した図であって、ステップS2Gにて駆動される各発光素子32〜32の発光輝度を示している。
先ず、制御部263は、光源装置24Dを駆動する(ステップS2A)。これにより、光源装置24Dから出射された励起光は、撮像部21から観察対象に照射される。
ステップS2Aの後、制御部263は、所定のフレームレートで被写体像(励起光及び蛍光)を撮像素子215に撮像させる(ステップS2B)。そして、撮像部21Dは、当該被写体像を撮像して撮像画像を順次、生成する。
ステップS2Bの後、画像処理部262aは、通信部261を介して撮像部21Dから受信した撮像画像(デジタル信号)に対して、上述した実施の形態1で説明したステップS1Dと同様の画像処理を実行する(ステップS2C)。撮像部21Dにて生成された撮像画像に対して当該画像処理が実行されることで、撮像画像P1Dが生成される。
ステップS2Cの後、関心領域特定部262bは、撮像画像P1Dにおける全画像領域のうち関心領域を特定する(ステップS2D)。
具体的に、関心領域特定部262bは、ステップS2Dにおいて、撮像画像P1Dにおける全画像領域のうち、蛍光成分の強度が特定の閾値以上となる蛍光領域Ar2Dを関心領域として特定する。ここで、蛍光成分の強度としては、Y値や、蛍光成分が主に現れる画素値(RGB値)におけるR値を例示することができる。すなわち、関心領域特定部262bは、Y値やR値が特定の閾値以上となる領域を関心領域として特定する。
ステップS2Dの後、医療用観察システム1Dは、上述した実施の形態1で説明したステップS1I〜S1Kとそれぞれ同様のステップS2E〜S2Gを実行する。なお、ステップS2E〜S2Gでは、当該ステップS1I〜S1Kに対して、撮像画像P1,P2、関心領域Ar2、及び他の領域Ar3を撮像画像P1D,P2D、関心領域Ar2D、及び他の領域Ar3Eとした点が異なるのみである。
以上説明した実施の形態5のように光線力学診断を行う医療用観察システム1Dに本開示を適用した場合であっても、上述した実施の形態1と同様の効果を奏する。
(実施の形態6)
次に、実施の形態6について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図12は、実施の形態6に係る医療用観察システム1Eを示すブロック図である。
実施の形態6に係る医療用観察システム1Eは、観察対象内にインドシアニングリーンを投与し、励起光によって励起された当該インドシアニングリーンからの蛍光を観察するICG蛍光観察を行うためのシステムである。
そして、実施の形態6に係る医療用観察システム1Eでは、図12に示すように、上述した実施の形態1で説明した医療用観察システム1に対して、光源装置24と制御装置26Eとの構成を変更している。以下では、説明の便宜上、実施の形態6に係る光源装置24及び制御装置26をそれぞれ光源装置24E及び制御装置26Eと記載する。
光源装置24Eでは、上述した実施の形態1で説明した光源装置24に対して出射光が異なる。具体的に、光源装置24Dは、図12に示すように、第1の光源241と、第2の光源242とを備える。
第1の光源241は、LEDや半導体レーザ等で構成され、第1の波長帯域の光を出射する。実施の形態6では、第1の光源241は、当該第1の波長帯域の光として白色光(以下、通常光と記載)を出射する。そして、第1の光源241から出射され、ライトガイド25を介して、撮像部21に供給された通常光は、当該撮像部21から観察対象に照射される。観察対象に照射され、当該観察対象にて反射された通常光は、撮像部21内のレンズユニット211により集光された後、撮像素子215にて撮像される。なお、以下では、レンズユニット211により集光された通常光を第1の被写体像と記載する。また、第1の被写体像を撮像することによって撮像素子215にて生成される撮像画像を通常光画像と記載する。
第2の光源242は、LEDや半導体レーザ等で構成され、インドシアニングリーンを励起する近赤外の波長帯域の近赤外励起光を出射する。そして、第2の光源242から出射され、ライトガイド25を介して、撮像部21に供給された近赤外励起光は、当該撮像部21から観察対象に照射される。観察対象に照射され、当該観察対象にて反射された近赤外励起光と、当該観察対象内におけるインドシアニングリーンが励起され、当該インドシアニングリーンから発せられた蛍光とは、撮像部21内のレンズユニット211により集光された後、撮像素子215にて撮像される。なお、以下では、レンズユニット211により集光された近赤外励起光及び蛍光を第2の被写体像と記載する。また、第2の被写体像を撮像することによって撮像素子215にて生成される撮像画像を蛍光画像と記載する。
制御装置26Eでは、上述した実施の形態1で説明した制御装置26に対して、観察画像生成部262に重畳画像生成部262eが追加されている。
なお、重畳画像生成部262eの機能については、後述する医療用観察システム1Eの動作を説明する際に説明する。
次に、医療用観察システム1Eの動作について説明する。
図13は、医療用観察システム1Eの動作を示すフローチャートである。図14は、医療用観察システム1Eの動作を説明する図である。具体的に、図14(a)は、撮像部21にて生成された通常光画像に対してステップS3Eにて画像処理が実行された後の通常光画像P1Eを示している。なお、図14(a)では、説明の便宜上、全ての画素において、Y値が同一である通常光画像P1Eとしている。また、当該Y値については、図14(a)及び図14(b)において、グレースケール(黒に近付くほどY値が小さい)で表現している。図14(b)は、ステップS3Gにて通常光画像P1Eに対して指標値調整処理が実行された後の通常光画像P2Eを示している。図14(c)は、図4(c)に対応した図であって、ステップS3Gにて通常光画像P1Eにおける画素毎のY値に対して乗算する乗数を示している。図14(d)は、図4(d)に対応した図であって、ステップS3Jにて駆動される各発光素子32〜32の発光輝度を示している。
先ず、制御部263は、第1,第2の光源241,242の時分割駆動を実行する(ステップS3A)。具体的に、制御部263は、ステップS3Aにおいて、同期信号に基づいて、交互に繰り返される第1,第2の期間のうち、第1の期間において第1の光源241から通常光を出射させ、第2の期間において第2の光源242から近赤外励起光を出射させる。
ステップS3Aの後、制御部263は、同期信号に基づいて、第1,第2の光源241,242の発光タイミングに同期させ、撮像素子215に第1,第2の期間において第1,第2の被写体像をそれぞれ撮像させる(ステップS3B〜S3D)。すなわち、撮像素子215は、第1の期間である場合(ステップS3B:Yes)、言い換えれば、観察対象に通常光が照射された場合には、第1の被写体像(通常光)を撮像して通常光画像を生成する(ステップS3C)。一方、撮像素子215は、第2の期間である場合(ステップS2B:No)、言い換えれば、観察対象に近赤外励起光が照射された場合には、第2の被写体像(近赤外励起光及び蛍光)を撮像して蛍光画像を生成する(ステップS3D)。
ステップS3C及びステップS3Dの後、画像処理部262aは、通信部261を介して撮像部21から受信した通常光画像(デジタル信号)及び蛍光画像(デジタル信号)に対して、上述した実施の形態1で説明したステップS1Dと同様の画像処理をそれぞれ実行する(ステップS3E)。撮像部21にて生成された通常光画像に対して当該画像処理が実行されることで、通常光画像P1Eが生成される。
ステップS3Eの後、関心領域特定部262bは、通常光画像P1Eにおける全画像領域のうち関心領域を特定する(ステップS3F)。
具体的に、関心領域特定部262bは、ステップS3Fにおいて、ステップS3Eにて画像処理が実行された後の蛍光画像における全画像領域のうち、蛍光成分の強度が特定の閾値以上となる蛍光領域を特定する。ここで、蛍光成分の強度としては、Y値や、蛍光成分が主に現れる画素値(RGB値)におけるR値を例示することができる。そして、関心領域特定部262bは、通常光画像P1Eにおいて、当該蛍光領域に対応する領域を関心領域Ar2Eとして特定する。
ステップS3Fの後、指標値調整部262cは、上述した実施の形態1で説明したステップS1Iと同様のステップS3Gを実行する。なお、ステップS3Gでは、当該ステップS1Iに対して、撮像画像P1,P2、関心領域Ar2、及び他の領域Ar3を通常光画像P1E,P2E、関心領域Ar2E、及び他の領域Ar3Eとした点が異なるのみである。
ステップS3Gの後、重畳画像生成部262eは、通常光画像P2Eに、ステップS3Eにて画像処理が実行された後の蛍光画像を重畳して重畳画像を生成する重畳処理を実行する(ステップS3H)。
ここで、重畳処理としては、以下に示す第1の重畳処理及び第2の重畳処理を例示することができる。
第1の重畳処理は、通常光画像P2Eにおいて、関心領域Ar2Eを蛍光画像における蛍光領域の画像に置き換える処理である。
第2の重畳処理は、蛍光画像の蛍光領域における各画素位置の輝度値に応じて、通常光画像P2Eにおける関心領域Ar2Eの各画素に付す蛍光を示す色の明るさを変更する処理である。
ステップS3Hの後、医療用観察システム1Eは、上述した実施の形態1で説明したステップS1J,S1Kと同様のステップS3I,S3Jを実行する。なお、ステップS3I,S3Jでは、当該ステップS1J,S1Kに対して、撮像画像P2、関心領域Ar2、及び他の領域Ar3を重畳画像、関心領域Ar2E、及び他の領域Ar3Eとした点が異なるのみである。
以上説明した実施の形態6のようにICG蛍光観察を行う医療用観察システム1Eに本開示を適用した場合であっても、上述した実施の形態1と同様の効果を奏する。
なお、上述した実施の形態6において、通常光画像P1Eにおける全画像領域の画素毎のY値を全て暗くするように調整しても構わない。
(実施の形態7)
次に、実施の形態7について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
上述した実施の形態1では、手術用顕微鏡(医療用観察装置2)を用いた医療用観察システム1に本開示を適用していた。
これに対して、実施の形態7では、硬性内視鏡を用いた医療用観察システムに本開示を適用している。
図15は、実施の形態7に係る医療用観察システム1Fを示す図である。
実施の形態7に係る医療用観察システム1Fは、図15に示すように、硬性内視鏡2Fと、当該硬性内視鏡2Fに対してライトガイド25を介して接続され、当該硬性内視鏡2Fの先端から出射する照明光を発生する光源装置24と、硬性内視鏡2Fから出力された撮像画像を処理する制御装置26と、制御装置26にて処理された表示用の映像信号に基づく撮像画像を表示する表示装置3とを備える。
硬性内視鏡2Fは、図15に示すように、挿入部4及びカメラヘッド21Fを備える。
挿入部4は、全体が硬質、または一部が軟質で他の部分が硬質である細長形状を有し、生体内に挿入される。そして、挿入部4は、生体内(被写体)からの光(被写体像)を取り込む。
カメラヘッド21Fは、挿入部4の基端(接眼部)に着脱自在に接続される。このカメラヘッド21Fは、上述した実施の形態1で説明した撮像部21と略同様の構成を有する。そして、カメラヘッド21Fは、挿入部4にて取り込まれた被写体像を撮像し、撮像画像を出力する。
以上説明した実施の形態7のように硬性内視鏡2Fを用いた場合であっても、上述した実施の形態1と同様の効果を奏する。
(実施の形態8)
次に、実施の形態8について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
上述した実施の形態1では、手術用顕微鏡(医療用観察装置2)を用いた医療用観察システム1に本開示を適用していた。
これに対して、実施の形態8では、軟性内視鏡を用いた医療用観察システム1に本開示を適用している。
図16は、実施の形態8に係る医療用観察システム1Gを示す図である。
実施の形態8に係る医療用観察システム1Gは、図16に示すように、生体内に挿入部4Gを挿入することによって観察部位の体内画像を撮像して撮像画像を出力する軟性内視鏡2Gと、当該軟性内視鏡2Gの先端から出射する照明光を生成する光源装置24と、当該軟性内視鏡2Gから出力された撮像画像を処理する制御装置26と、制御装置26にて処理された表示用の映像信号に基づく撮像画像を表示する表示装置3とを備える。
軟性内視鏡2Gは、図16に示すように、可撓性を有する細長形状をなす挿入部4Gと、挿入部4Gの基端側に接続され、各種の操作を受け付ける操作部5と、操作部5から挿入部4Gが延びる方向と異なる方向に延び、光源装置24及び制御装置26に接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード6とを備える。
挿入部4Gは、図16に示すように、先端部41と、当該先端部41の基端側に接続され、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部42と、当該湾曲部42の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部43とを備える。
そして、先端部41内部には、具体的な図示は省略したが、上述した実施の形態1で説明した撮像部21と略同様の構成が内蔵されている。そして、先端部41からの撮像画像は、操作部5及びユニバーサルコード6を介して、制御装置26に出力される。
以上説明した実施の形態8のように軟性内視鏡2Gを用いた場合であっても、上述した実施の形態1と同様の効果を奏する。
(その他の実施の形態)
ここまで、本開示を実施するための形態を説明してきたが、本開示は上述した実施の形態1〜8によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態1〜8では、本開示に係る明るさ指標値として、Y値(輝度信号(Y信号))を採用したが、これに限らない。例えば、Cb値、Cr値、あるいは、画素値(RGB値)を本開示に係る明るさ指標値として採用しても構わない。
上述した実施の形態1〜6における医療用観察装置2では、第1〜第6の軸O1〜O6は、受動軸によってそれぞれ構成されていたが、これに限らない。第1〜第6の軸O1〜O6の少なくともいずれかの軸は、アクチュエータの動力に応じて能動的に撮像部21,21Dを当該軸回りに回転可能とする能動軸によって構成されていても構わない。
上述した実施の形態1〜8において、図3、図10、及び図13に示したフローは、矛盾のない範囲で処理の順序を変更しても構わない。また、上述した実施の形態1〜8に記載の技術を適宜、組み合わせても構わない。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)被写体を撮像した撮像画像を取得する撮像画像取得部と、前記撮像画像における全画像領域のうち関心領域を特定する関心領域特定部と、前記全画像領域内の前記関心領域を他の領域に対して強調するために、前記撮像画像における画素毎の明るさの指標となる明るさ指標値を調整する指標値調整部とを備え、前記明るさ指標値は、前記撮像画像を表示する表示装置における表示画面を複数に分割した領域毎にそれぞれ配列された各発光素子の発光輝度の制御に用いられる指標値である医療用画像処理装置。
(2)前記指標値調整部は、前記他の領域における画素毎の前記明るさ指標値を暗くするように調整する前記(1)に記載の医療用画像処理装置。
(3)前記指標値調整部は、前記関心領域における画素毎の前記明るさ指標値に対して第1の乗数をそれぞれ乗算するとともに、前記他の領域における画素毎の前記明るさ指標値に対して前記第1の乗数よりも小さい第2の乗数をそれぞれ乗算する前記(1)または(2)に記載の医療用画像処理装置。
(4)前記指標値調整部は、前記他の領域における画素毎の前記明るさ指標値に対して前記関心領域から離間するにしたがって小さくなる乗数をそれぞれ乗算する前記(1)または(2)に記載の医療用画像処理装置。
(5)前記指標値調整部は、前記全画像領域における画素毎の前記明るさ指標値に対して前記関心領域の中心から離間するにしたがって小さくなる乗数をそれぞれ乗算する前記(1)または(2)に記載の医療用画像処理装置。
(6)前記関心領域は、前記撮像画像を生成する撮像装置の焦点位置を制御する第1の制御と前記撮像画像の明るさを制御する第2の制御との少なくとも一方の制御に用いられる評価値を算出するための検波領域である前記(1)〜(5)のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置。
(7)前記関心領域は、前記撮像画像の画像中心を含む領域である前記(1)〜(6)のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置。
(8)前記撮像画像は、励起光が照射された前記被写体からの蛍光を撮像した画像であり、前記関心領域は、前記蛍光の成分の強度が特定の閾値以上となる領域である前記(1)〜(5)のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置。
(9)前記撮像画像は、第1の波長帯域の光が照射された前記被写体を撮像した画像であり、前記関心領域は、励起光が照射された前記被写体からの蛍光を撮像した蛍光画像における前記蛍光の成分の強度が特定の閾値以上となる領域に対応する領域である前記(1)〜(5)のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置。
(10)前記撮像画像における前記関心領域を含む特定の領域を拡大する拡大処理を実行する拡大処理部をさらに備え、前記指標値調整部は、前記拡大処理が実行された後、前記特定の領域内の前記関心領域以外の領域における画素毎の前記明るさ指標値を前記拡大処理が実行される前よりも暗くするように調整する前記(1)〜(9)のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置。
(11)前記明るさ指標値は、前記撮像画像における画素毎のY値、Cb値、及びCr値の少なくともいずれかである前記(1)〜(10)のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置。
(12)前記(1)〜(11)のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置と、前記医療用画像処理装置にて処理された前記撮像画像を表示する表示装置とを備え、前記表示装置は、表示画面を複数に分割した領域毎にそれぞれ配列され、前記明るさ指標値に応じて発光輝度が制御される複数の発光素子を備える医療用観察システム。
1,1D〜1G 医療用観察システム
2 医療用観察装置
2F 硬性内視鏡
2G 軟性内視鏡
3 表示装置
4,4G 挿入部
5 操作部
6 ユニバーサルコード
21,21D 撮像部
21F カメラヘッド
22 ベース部
23 支持部
24,24D,24E 光源装置
25 ライトガイド
26,26E 制御装置
31 液晶パネル
32 バックライト装置
32〜32 発光素子
33 バックライト制御部
41 先端部
42 湾曲部
43 可撓管部
211 レンズユニット
211a フォーカスレンズ
212 絞り
213 駆動部
213a レンズ駆動部
213b 絞り駆動部
214 検出部
214a 焦点位置検出部
214b 絞り値検出部
215 撮像素子
216 信号処理部
217 通信部
218 カットフィルタ
221 キャスター
231a 第1のアーム部
231b 第2のアーム部
231c 第3のアーム部
231d 第4のアーム部
231e 第5のアーム部
231f 第6のアーム部
231g 第7のアーム部
232a 第1の関節部
232b 第2の関節部
232c 第3の関節部
232d 第4の関節部
232e 第5の関節部
232f 第6の関節部
233 カウンターウェイト
241 第1の光源
242 第2の光源
261 通信部
262 観察画像生成部
262a 画像処理部
262b 関心領域特定部
262c 指標値調整部
262d 表示制御部
262e 重畳画像生成部
263 制御部
263a 検波領域設定部
263b 評価値算出部
263c 動作制御部
264 記憶部
A1 第1の乗数
A2 第2の乗数
A3 第3の乗数
Ar1 検波領域
Ar2,Ar2D,Ar2E 関心領域
Ar3,Ar3D,Ar3E 他の領域
Ar4 領域
Ar5 他の領域
C1 曲線
L0 基準発光輝度
L1〜L4 発光輝度
LN 水平ライン
O 中心位置
O1 第1の軸
O2 第2の軸
O3 第3の軸
O4 第4の軸
O5 第5の軸
O6 第6の軸
P1,P1C,P1D,P2,P2A〜P2D 撮像画像
P1E,P2E 通常光画像

Claims (12)

  1. 被写体を撮像した撮像画像を取得する撮像画像取得部と、
    前記撮像画像における全画像領域のうち関心領域を特定する関心領域特定部と、
    前記全画像領域内の前記関心領域を他の領域に対して強調するために、前記撮像画像における画素毎の明るさの指標となる明るさ指標値を調整する指標値調整部とを備え、
    前記明るさ指標値は、
    前記撮像画像を表示する表示装置における表示画面を複数に分割した領域毎にそれぞれ配列された各発光素子の発光輝度の制御に用いられる指標値である医療用画像処理装置。
  2. 前記指標値調整部は、
    前記他の領域における画素毎の前記明るさ指標値を暗くするように調整する請求項1に記載の医療用画像処理装置。
  3. 前記指標値調整部は、
    前記関心領域における画素毎の前記明るさ指標値に対して第1の乗数をそれぞれ乗算するとともに、前記他の領域における画素毎の前記明るさ指標値に対して前記第1の乗数よりも小さい第2の乗数をそれぞれ乗算する請求項1に記載の医療用画像処理装置。
  4. 前記指標値調整部は、
    前記他の領域における画素毎の前記明るさ指標値に対して前記関心領域から離間するにしたがって小さくなる乗数をそれぞれ乗算する請求項1に記載の医療用画像処理装置。
  5. 前記指標値調整部は、
    前記全画像領域における画素毎の前記明るさ指標値に対して前記関心領域の中心から離間するにしたがって小さくなる乗数をそれぞれ乗算する請求項1に記載の医療用画像処理装置。
  6. 前記関心領域は、
    前記撮像画像を生成する撮像装置の焦点位置を制御する第1の制御と前記撮像画像の明るさを制御する第2の制御との少なくとも一方の制御に用いられる評価値を算出するための検波領域である請求項1に記載の医療用画像処理装置。
  7. 前記関心領域は、
    前記撮像画像の画像中心を含む領域である請求項1に記載の医療用画像処理装置。
  8. 前記撮像画像は、
    励起光が照射された前記被写体からの蛍光を撮像した画像であり、
    前記関心領域は、
    前記蛍光の成分の強度が特定の閾値以上となる領域である請求項1に記載の医療用画像処理装置。
  9. 前記撮像画像は、
    第1の波長帯域の光が照射された前記被写体を撮像した画像であり、
    前記関心領域は、
    励起光が照射された前記被写体からの蛍光を撮像した蛍光画像における前記蛍光の成分の強度が特定の閾値以上となる領域に対応する領域である請求項1に記載の医療用画像処理装置。
  10. 前記撮像画像における前記関心領域を含む特定の領域を拡大する拡大処理を実行する拡大処理部をさらに備え、
    前記指標値調整部は、
    前記拡大処理が実行された後、前記特定の領域内の前記関心領域以外の領域における画素毎の前記明るさ指標値を前記拡大処理が実行される前よりも暗くするように調整する請求項1に記載の医療用画像処理装置。
  11. 前記明るさ指標値は、
    前記撮像画像における画素毎のY値、Cb値、及びCr値の少なくともいずれかである請求項1に記載の医療用画像処理装置。
  12. 請求項1に記載の医療用画像処理装置と、
    前記医療用画像処理装置にて処理された前記撮像画像を表示する表示装置とを備え、
    前記表示装置は、
    表示画面を複数に分割した領域毎にそれぞれ配列され、前記明るさ指標値に応じて発光輝度が制御される複数の発光素子を備える医療用観察システム。
JP2020048141A 2020-03-18 2020-03-18 医療用画像処理装置及び医療用観察システム Pending JP2021145859A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020048141A JP2021145859A (ja) 2020-03-18 2020-03-18 医療用画像処理装置及び医療用観察システム
US17/179,428 US20210297606A1 (en) 2020-03-18 2021-02-19 Medical image processing device and medical observation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020048141A JP2021145859A (ja) 2020-03-18 2020-03-18 医療用画像処理装置及び医療用観察システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021145859A true JP2021145859A (ja) 2021-09-27
JP2021145859A5 JP2021145859A5 (ja) 2023-03-07

Family

ID=77748751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020048141A Pending JP2021145859A (ja) 2020-03-18 2020-03-18 医療用画像処理装置及び医療用観察システム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20210297606A1 (ja)
JP (1) JP2021145859A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021075306A1 (ja) * 2019-10-17 2021-04-22
EP4174553A1 (en) * 2021-10-28 2023-05-03 Leica Instruments (Singapore) Pte. Ltd. System, method and computer program for a microscope of a surgical microscope system
US20240119564A1 (en) * 2022-10-10 2024-04-11 Fujifilm Medical Systems U.S.A., Inc. Systems and Methods for Altering Images

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200435609Y1 (ko) * 2006-08-24 2007-02-05 주식회사 에이앤와이 색온도 또는 휘도 자동 보상 장치
JP5855358B2 (ja) * 2011-05-27 2016-02-09 オリンパス株式会社 内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法
JP5865606B2 (ja) * 2011-05-27 2016-02-17 オリンパス株式会社 内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法
WO2016035829A1 (ja) * 2014-09-05 2016-03-10 オリンパス株式会社 撮像装置および処理装置
CN107451963B (zh) * 2017-07-05 2020-09-25 广东欧谱曼迪科技有限公司 多光谱鼻腔内窥镜实时图像增强方法及内窥镜成像系统
US20200402445A1 (en) * 2020-02-25 2020-12-24 Intel Corporation Software Based Partial Display Dimming

Also Published As

Publication number Publication date
US20210297606A1 (en) 2021-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210021795A1 (en) Medical inspection apparatus, such as a microscope or endoscope using pseudocolors
JP2021145859A (ja) 医療用画像処理装置及び医療用観察システム
US9414739B2 (en) Imaging apparatus for controlling fluorescence imaging in divided imaging surface
JP7095693B2 (ja) 医療用観察システム
JP2019086712A (ja) 観察装置、観察ユニット及び観察方法
JP7230807B2 (ja) 信号処理装置、撮像装置、信号処理方法及びプログラム
JP7454417B2 (ja) 医療用制御装置及び医療用観察システム
US20230047294A1 (en) Medical image generation apparatus, medical image generation method, and medical image generation program
US20210290035A1 (en) Medical control device and medical observation system
JP7224963B2 (ja) 医療用制御装置及び医療用観察システム
JP7235540B2 (ja) 医療用画像処理装置及び医療用観察システム
US20220155557A1 (en) Medical observation system
JP7140113B2 (ja) 内視鏡
US11969141B2 (en) Medical display controlling apparatus and display controlling method
JP6503522B1 (ja) 画像処理装置、画像処理システムおよび画像処理方法
JP7023643B2 (ja) 医療用観察装置、および医療用観察システム
EP4201298A1 (en) Endoscope system with adaptive lighting control
JP7456385B2 (ja) 画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラム
US20240188790A1 (en) Medical display controlling apparatus and display controlling method
US20210290037A1 (en) Medical image processing apparatus and medical observation system
JP6113033B2 (ja) 内視鏡装置
WO2022080008A1 (ja) 医療用画像処理装置及び医療用観察システム
JP2021146198A (ja) 医療用画像処理装置及び医療用観察システム
JP2022082298A (ja) 医療用制御装置及び医療用観察システム
WO2023230273A1 (en) Multispectral imaging camera and methods of use

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230227

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230227

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240319