JP2022078863A - 医療用制御装置及び医療用観察システム - Google Patents

Abstract

【課題】観察に適した撮像画像を得ること。【解決手段】医療用制御装置９は、内視鏡２にて取り込まれた被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像装置５に含まれるフォーカスレンズ５２１１を移動させてピント位置を制御するフォーカス制御部９３を備える。フォーカス制御部９３は、内視鏡２から被写体までの被写体距離が遠隔撮影となる内視鏡２から被写体までの被写体距離の範囲に含まれる場合には、フォーカスレンズ５２１１を移動させてピント位置を内視鏡２に対応した過焦点距離の位置に設定する遠隔撮影制御を実行する。【選択図】図２

Description

本開示は、医療用制御装置及び医療用観察システムに関する。

従来、医療分野において、被検体内（生体内）を観察する医療用観察システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の医療用観察システムは、先端から生体内の被写体像を取り込む内視鏡と、当該内視鏡が取り付けられ、当該被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像装置と、当該撮像装置の動作を制御する医療用制御装置とを備える。また、当該撮像装置には、撮像素子に入射する光量を調整する絞りが設けられている。

特開２０１９－３３９７１号公報

ところで、特許文献１に記載の医療用観察システムのように、撮像装置に絞りが設けられた構成では、医療用制御装置は、例えば、以下に示す制御を実行することができる。
医療用制御装置は、撮像画像における全画像領域のうち特定の検波領域内の画像の明るさを基準となる明るさに変更するために、上述した絞りの絞り値を変更する。
そして、上述した制御では、内視鏡の先端から被写体までの被写体距離（ワーキングディスタンス）が比較的に小さい近接撮影の場合には、医療用制御装置は、撮像画像における検波領域内の画像の明るさが高くなるため、絞り値を大きくする（絞りを絞る）。すなわち、近接撮影の場合には、絞り値が大きくなるため、被写界深度の深い撮像画像を得ることができる。一方、被写体距離が比較的に大きい遠隔撮影の場合には、医療用制御装置は、撮像画像における検波領域内の画像の明るさが低くなるため、絞り値を小さくする（絞りを開く）。すなわち、遠隔撮影の場合には、絞り値が小さくなるため、被写界深度の浅い撮像画像となってしまう。
そこで、遠隔撮影の場合であっても、被写界深度が深く、観察に適した撮像画像を得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、観察に適した撮像画像を得ることができる医療用制御装置及び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制御装置は、内視鏡にて取り込まれた被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像装置に含まれるフォーカスレンズを移動させてピント位置を制御するフォーカス制御部を備え、前記フォーカス制御部は、前記内視鏡から被写体までの被写体距離が遠隔撮影となる前記内視鏡から被写体までの被写体距離の範囲に含まれる場合には、前記フォーカスレンズを移動させて前記ピント位置を前記内視鏡に対応した過焦点距離の位置に設定する遠隔撮影制御を実行する。

本開示に係る医療用観察システムは、被写体像を取り込む内視鏡と、前記内視鏡にて取り込まれた被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像装置と、前記撮像装置の動作を制御する医療用制御装置とを備え、前記医療用制御装置は、前記撮像装置に含まれるフォーカスレンズを移動させてピント位置を制御するフォーカス制御部を備え、前記フォーカス制御部は、前記内視鏡から被写体までの被写体距離が遠隔撮影となる前記内視鏡から被写体までの被写体距離の範囲に含まれる場合には、前記フォーカスレンズを移動させて前記ピント位置を前記内視鏡に対応した過焦点距離の位置に設定する遠隔撮影制御を実行する。

本開示に係る医療用制御装置及び医療用観察システムによれば、観察に適した撮像画像を得ることができる。

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、制御装置の動作を示すフローチャートである。 図４Ａは、近接撮影の状態を示す図である。 図４Ｂは、近接撮影にて被写体を撮像した撮像画像を示す図である。 図５Ａは、遠隔撮影の状態を示す図である。 図５Ｂは、遠隔撮影にて被写体を撮像した撮像画像を示す図である。 図６Ａは、過焦点距離を説明する図である。 図６Ｂは、過焦点距離を説明する図である。 図６Ｃは、過焦点距離を説明する図である。 図７は、実施の形態２に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。 図８Ａは、撮像画像の検波領域に明暗が混在する場合を説明する図である。 図８Ｂは、撮像画像の検波領域に明暗が混在する場合を説明する図である。 図９Ａは、撮像画像の検波領域に明暗が混在する場合を説明する図である。 図９Ｂは、撮像画像の検波領域に明暗が混在する場合を説明する図である。

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、医療分野において用いられ、生体内を観察するシステムである。この医療用観察システム１は、図１に示すように、挿入部２と、光源装置３と、ライトガイド４と、カメラヘッド５と、第１の伝送ケーブル６と、表示装置７と、第２の伝送ケーブル８と、制御装置９と、第３の伝送ケーブル１０とを備える。

挿入部２は、本開示に係る内視鏡に相当する。本実施の形態１では、挿入部２は、硬性内視鏡で構成されている。すなわち、挿入部２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。この挿入部２内には、１または複数のレンズを用いて構成され、被写体像を集光する光学系（図示略）が設けられている。さらに、挿入部２の基端に設けられた接眼部２１（図１）には、挿入部２の種別を一意に識別するためのスコープＩＤ（Identifier）を記憶する記憶部２２（図２）が設けられている。当該スコープＩＤは、本開示に係る識別情報に相当する。

光源装置３は、ライトガイド４の一端が接続され、制御装置９による制御の下、当該ライトガイド４の一端に当該制御装置９にて指定された光量の照明光を供給する。なお、本実施の形態１では、光源装置３は、制御装置９とは別体で構成されているが、これに限らず、当該制御装置９内部に設けられた構成を採用しても構わない。
ライトガイド４は、一端が光源装置３に着脱自在に接続されるとともに、他端が挿入部２に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド４は、光源装置３から供給された光を一端から他端に伝達し、挿入部２に供給する。挿入部２に供給された光は、当該挿入部２の先端から出射され、生体内に照射される。生体内に照射され、当該生体内で反射された光（被写体像）は、挿入部２内の光学系により集光される。

カメラヘッド５は、本開示に係る撮像装置に相当する。このカメラヘッド５は、挿入部２における接眼部２１に着脱自在に接続される。そして、カメラヘッド５は、制御装置９による制御の下、挿入部２にて集光された被写体像を撮像して撮像画像を生成する。
なお、カメラヘッド５の詳細な構成については、後述する。

第１の伝送ケーブル６は、一端がコネクタＣＮ１（図１）を介して制御装置９に着脱自在に接続され、他端がコネクタＣＮ２（図１）を介してカメラヘッド５に着脱自在に接続される。そして、第１の伝送ケーブル６は、カメラヘッド５から出力される撮像画像等を制御装置９に伝送するとともに、制御装置９から出力される制御信号、同期信号、クロック、及び電力等をカメラヘッド５にそれぞれ伝送する。
なお、第１の伝送ケーブル６を介したカメラヘッド５から制御装置９への撮像画像等の伝送は、当該撮像画像等を光信号で伝送してもよく、あるいは、電気信号で伝送しても構わない。第１の伝送ケーブル６を介した制御装置９からカメラヘッド５への制御信号、同期信号、クロックの伝送も同様である。

表示装置７は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を用いた表示ディスプレイで構成され、制御装置９による制御の下、当該制御装置９からの映像信号に基づく画像を表示する。
第２の伝送ケーブル８は、一端が表示装置７に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第２の伝送ケーブル８は、制御装置９にて処理された映像信号を表示装置７に伝送する。

制御装置９は、本開示に係る医療用制御装置に相当する。この制御装置９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等で構成され、光源装置３、カメラヘッド５、及び表示装置７の動作を統括的に制御する。
なお、制御装置９の詳細な構成については、後述する。
第３の伝送ケーブル１０は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第３の伝送ケーブル１０は、制御装置９からの制御信号を光源装置３に伝送する。

〔カメラヘッドの構成〕
次に、カメラヘッド５の構成について図２を参照しつつ説明する。
カメラヘッド５は、図２に示すように、受信部５１と、撮像部５２と、通信部５３と、駆動部５４と、検出部５５とを備える。
受信部５１は、カメラヘッド５が接眼部２１に接続された際に、記憶部２２からスコープＩＤを受信する。例えば、記憶部２２をＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）タグで構成し、受信部５１をＲＦＩＤ検出回路で構成することができる。

撮像部５２は、挿入部２にて集光された被写体像を撮像して撮像画像を生成する部分である。この撮像部５２は、図２に示すように、レンズユニット５２１と、絞り５２２と、撮像素子５２３と、信号処理部５２４とを備える。
レンズユニット５２１は、フォーカスレンズ５２１１（図２）を含み、挿入部２にて集光された被写体像を取り込んで、撮像素子５２３の撮像面に結像する。
フォーカスレンズ５２１１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、ピント位置を調整する。
また、レンズユニット５２１には、フォーカスレンズ５２１１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５２２は、レンズユニット５２１と撮像素子５２３との間に設けられ、制御装置９による制御の下、当該レンズユニット５２１から撮像素子５２３に向かう被写体像の光量を調整する。
ここで、駆動部５４は、制御装置９が実行する後述するＡＦ処理及び遠隔撮影制御において、当該制御装置９による制御の下、上述したフォーカス機構を動作させ、ピント位置を調整する。また、駆動部５４は、制御装置９による制御の下、絞り５２２を動作させ、当該絞り５２２の絞り値を調整する。

また、検出部５５は、フォトインタラプタ等の位置センサを含み、現時点でのフォーカスレンズ５２１１の位置（以下、フォーカス位置と記載）を検出する。そして、検出部５５は、検出したフォーカス位置に応じた信号を制御装置９に出力する。さらに、検出部５５は、リニアエンコーダ等を含み現時点での絞り５２２の絞り値を検出する。そして、検出部５５は、検出した絞り値に応じた信号を制御装置９に出力する。

撮像素子５２３は、レンズユニット５２１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５２４は、撮像素子５２３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５２４は、撮像素子５２３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５３は、制御装置９との間で通信を行うインターフェースである。この通信部５３は、信号処理部５２４にて信号処理が行われた撮像画像（デジタル信号）及び受信部５１にて受信したスコープＩＤを制御装置９に対して送信するとともに、制御装置９からの制御信号を受信する。

〔制御装置の構成〕
次に、制御装置９の構成について図２を参照しつつ説明する。
制御装置９は、図２に示すように、通信部９１と、観察画像生成部９２と、制御部９３と、記憶部９４とを備える。
通信部９１は、本開示に係る第１の取得部に相当する。この通信部９１は、カメラヘッド５（通信部５３）との間で通信を行うインターフェースである。そして、通信部９１は、当該通信部５３から出力された撮像画像（デジタル信号）及びスコープＩＤを受信するとともに、制御部９３からの制御信号を送信する。

観察画像生成部９２は、制御部９３による制御の下、カメラヘッド５から出力され、通信部９１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９２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７に出力する。この観察画像生成部９２は、図２に示すように、画像処理部９２１と、表示制御部９２２とを備える。

画像処理部９２１は、通信部９１にて受信した撮像画像（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。
具体的に、当該画像処理としては、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、拡大処理（電子ズーム）等を例示することができる。

また、上述した検波処理は、上述した画像処理が実行された後の撮像画像における全画像領域のうち特定の検波領域Ａｒ（図４Ｂ，図５Ｂ参照）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Ａｒ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Ａｒ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処理である。ここで、検波領域Ａｒは、撮像画像の画像中心を中心とする矩形状の領域である（図４Ｂ，図５Ｂ参照）。なお、当該検波領域Ａｒとしては、撮像画像の画像中心に位置しているものに限らず、その他の位置に位置しているものを採用しても構わない。そして、画像処理部９２１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）を制御装置９に出力する。

表示制御部９２２は、画像処理部９２１にて画像処理が実行された後の撮像画像（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する。そして、表示制御部９２２は、当該映像信号を表示装置７に出力する。

制御部９３は、例えば、ＣＰＵやＦＰＧＡ等で構成され、撮像部５２、光源装置３、及び表示装置７の動作を制御するとともに、制御装置９全体の動作を制御する。この制御部９３は、本開示に係るフォーカス制御部、第２の取得部、被写体距離算出部、明るさ調整部、及び動き量算出部の機能を有する。なお、当該機能については、後述する「制御装置の動作」において説明する。

記憶部９４は、制御部９３が実行するプログラムや、当該制御部９３の処理に必要な情報等を記憶する。当該制御部９３の処理に必要な情報としては、ＩＤ変換テーブルを例示することができる。
当該ＩＤ変換テーブルは、互いに異なるスコープＩＤ毎に、当該スコープＩＤの挿入部２に対応する過焦点距離と、当該挿入部２に対応し、遠隔撮影となる当該挿入部２の先端から被写体までの被写体距離の範囲を示す範囲情報とが設定されたテーブルである。本実施の形態１では、範囲情報として、遠隔撮影となる被写体距離の最小値を採用している。すなわち、被写体距離が当該最小値以上であれば、遠隔撮影であることを判定することができる。

〔制御装置の動作〕
次に、上述した制御装置９の動作について説明する。
図３は、制御装置９の動作を示すフローチャートである。
先ず、制御部９３は、受信部５１にて受信されたスコープＩＤを、通信部９１を介して取得する（ステップＳ１）。

ステップＳ１の後、制御部９３は、光源装置３を駆動する。これにより、光源装置３から出射された光は、挿入部２の先端から被写体に照射される。また、制御部９３は、当該被写体に照射され、当該被写体で反射された被写体像を所定のフレームレートで撮像素子５２３に撮像させる。そして、撮像部５２は、当該被写体像を撮像して撮像画像を順次、生成する。これにより、通信部９１は、カメラヘッド５から当該撮像画像を順次、受信する（ステップＳ２）。

ステップＳ２の後、制御部９３は、以下に示すように、明るさ調整処理を実行する（ステップＳ３）。
先ず、制御部９３は、撮像画像に対する画像処理部９２１の検波処理により得られた検波情報（輝度平均値）に基づいて、撮像画像における全画像領域のうち検波領域Ａｒ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（ステップＳ３Ａ）。当該明るさ評価値としては、以下に示す第１～第５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、絞り５２２の絞り値である。
第２の明るさ評価値は、光源装置３が供給する光の光量である。
第３の明るさ評価値は、撮像素子５２３における各画素の露光時間（電子シャッタ）である。

ステップＳ３Ａの後、制御部９３は、検波領域Ａｒ内の画像の明るさが基準となる明るさよりも明るい場合（ステップＳ３Ｂ：Ｙｅｓ）には、カメラヘッド５（駆動部５４）に制御信号を出力し、絞り５２２の絞り値をステップＳ３Ａにて算出した第１の明るさ評価値とし、当該絞り値を大きくする（ステップＳ３Ｃ）。すなわち、絞り５２２を絞る。ステップＳ３Ｃの後、制御部９３は、光源装置３に制御信号を出力し、当該光源装置３が供給する光の光量をステップＳ３Ａにて算出した第２の明るさ評価値とし、当該光量を低くする（ステップＳ３Ｄ）。ステップＳ３Ｄの後、制御部９３は、カメラヘッド５（駆動部５４）に制御信号を出力し、撮像素子５２３の各画素の露光時間をステップＳ３Ａにて算出した第３の明るさ評価値とし、当該露光時間を短くする（ステップＳ３Ｅ）。

一方、制御部９３は、検波領域Ａｒ内の画像の明るさが基準となる明るさよりも暗い場合（ステップＳ３Ｂ：Ｎｏ）には、制御部９３は、カメラヘッド５（駆動部５４）に制御信号を出力し、撮像素子５２３の各画素の露光時間をステップＳ３Ａにて算出した第３の明るさ評価値とし、当該露光時間を長くする（ステップＳ３Ｆ）。ステップＳ３Ｆの後、制御部９３は、光源装置３に制御信号を出力し、当該光源装置３が供給する光の光量をステップＳ３Ａにて算出した第２の明るさ評価値とし、当該光量を高くする（ステップＳ３Ｇ）。ステップＳ３Ｇの後、制御部９３は、カメラヘッド５（駆動部５４）に制御信号を出力し、絞り５２２の絞り値をステップＳ３Ａにて算出した第１の明るさ評価値とし、当該絞り値を小さくする（ステップＳ３Ｈ）。すなわち、絞り５２２を開く。
そして、制御部９３は、検波領域Ａｒ内の画像の明るさが基準となる明るさとならない場合（ステップＳ３Ｉ：Ｎｏ）には、ステップＳ３Ａに戻り、当該基準となる明るさとなるまで（ステップＳ３Ｉ：Ｙｅｓ）ステップＳ３Ａ～Ｓ２８の処理を繰り返す。

ステップＳ３の後（ステップＳ３Ｉにおいて「Ｙｅｓ」と判定された場合）、制御部９３は、以下に示すように、ＡＦ処理を実行する（ステップＳ４）。
具体的に、制御部９３は、ステップＳ４において、撮像画像に対する画像処理部９２１の検波処理により得られた検波情報（コントラストや周波数成分）に基づいて、撮像画像における全画像領域のうち検波領域Ａｒ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、制御部９３は、画像処理部９２１の検波処理により得られたコントラストや、当該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。そして、制御部９３は、算出した合焦評価値と、検出部５５にて検出された現時点のフォーカス位置とに基づいて、山登り法等により、駆動部５４の動作を制御することで、撮像画像における全画像領域のうち検波領域Ａｒ内の画像が合焦状態となるようにフォーカスレンズ５２１１を移動させる。

ステップＳ４の後、制御部９３は、検出部５５にて検出された現時点のフォーカス位置に基づいて、挿入部２の先端から被写体１００（図４Ａ，図５Ａ参照）までの被写体距離ＷＤ（図４Ａ，図５Ａ参照）を算出する（ステップＳ５）。
ところで、フォーカス位置と撮像素子５２３の配置位置との間の離間距離は、被写体距離と相関関係がある。例えば、当該離間距離が比較的に小さい場合には、被写体距離は、比較的に大きくなる。一方、当該離間距離が比較的に大きい場合には、被写体距離は、比較的に小さくなる。そこで、制御部９３は、当該離間距離に基づいて、被写体距離ＷＤを算出する。

図４Ａは、近接撮影の状態を示す図である。図４Ｂは、近接撮影にて被写体１００を撮像した撮像画像Ｆ１を示す図である。図５Ａは、遠隔撮影の状態を示す図である。図５Ｂは、遠隔撮影にて被写体１００を撮像した撮像画像Ｆ２を示す図である。
ステップＳ５の後、制御部９３は、当該ステップＳ５にて算出した被写体距離ＷＤに基づいて、現時点の撮影状態が遠隔撮影であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
ところで、近接撮影とは、図４Ａに示すように、被写体距離ＷＤが比較的に小さい状態での撮影を意味する。一方、遠隔撮影とは、図５Ａに示すように、被写体距離ＷＤが比較的に大きい状態での撮影を意味する。
具体的に、制御部９３は、ステップＳ６において、記憶部９４に記憶されたＩＤ変換テーブルを参照し、ステップＳ１にて取得したスコープＩＤに対応する範囲情報（本実施の形態１では、遠隔撮影となる被写体距離の最小値）を認識する。そして、制御部９３は、ステップＳ５にて算出した被写体距離ＷＤが当該最小値以上である場合（範囲情報に基づく範囲内である場合）に、現時点の撮影状態が遠隔撮影であると判定する。一方、制御部９３は、ステップＳ５にて算出した被写体距離ＷＤが当該最小値未満である場合に、現時点の撮影状態が遠隔撮影ではないと判定する。

遠隔撮影ではないと判定した場合（ステップＳ６：Ｎｏ）には、制御部９３は、後述する遠隔撮影制御を実行せずに、現時点のフォーカス位置を維持する（ステップＳ７）。
一方、遠隔撮影であると判定した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）には、制御部９３は、公知の手法（例えば、ブロックマッチング法や勾配法等）により、現時点の撮像画像よりも時系列的に前に得られた撮像画像から当該現時点の撮像画像への動き量を算出する（ステップＳ８）。

ステップＳ８の後、制御部９３は、当該ステップＳ８にて算出した動き量が特定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ９）。
動き量が特定の閾値以上であると判定した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）には、制御部９３は、ステップＳ７に移行する。

一方、動き量が特定の閾値未満であると判定した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）には、制御部９３は、以下に示す遠隔撮影制御を実行する（ステップＳ１０）。
具体的に、制御部９３は、ステップＳ１０において、記憶部９４に記憶されたＩＤ変換テーブルを参照し、ステップＳ１にて取得したスコープＩＤに対応する過焦点距離を認識する。そして、制御部９３は、カメラヘッド５（駆動部５４）に制御信号を出力し、フォーカス位置を変更して、ピント位置ＰＰ（図６Ａ参照）を過焦点距離の位置に設定する。

図６Ａないし図６Ｃは、過焦点距離を説明する図である。なお、図６Ａないし図６Ｃにおいて、横軸は、撮像素子５２３から被写体側への距離を示している。また、図６Ａないし図６Ｃにおいて、符号「ＲＡ」は、合焦状態となっている範囲を示している。
例えば、ピント位置ＰＰを過焦点距離の位置よりも手前となるようにフォーカス位置を調整した場合には、図６Ｂの合焦状態となっている範囲ＲＡに示すように、遠くがぼけてしまう。一方、ピント位置ＰＰを過焦点距離の位置よりも奥となるようにフォーカス位置を調整した場合には、図６Ｃの合焦状態となっている範囲ＲＡに示すように、近くがぼけてしまう。そして、ステップＳ１０を実行した場合には、図６Ａに示すように、合焦状態となっている範囲ＲＡが近くから遠く（無限遠）までとなり、被写界深度が深くなる。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果を奏する。
本実施の形態１に係る制御装置９は、挿入部２のスコープＩＤを取得する。また、制御装置９は、ＩＤ変換テーブルを参照し、当該スコープＩＤの挿入部２に対応した過焦点距離及び遠隔撮影となる被写体距離の範囲を示す範囲情報を取得する。さらに、制御装置９は、現時点のフォーカス位置に基づいて、被写体距離ＷＤを算出する。そして、制御装置９は、被写体距離ＷＤが範囲情報に基づく範囲に含まれる場合には、フォーカスレンズ５２１１を移動させてピント位置ＰＰを過焦点距離の位置に設定する遠隔撮影制御を実行する。
したがって、本実施の形態に係る制御装置９によれば、遠隔撮影の場合であっても、被写界深度が深く、観察に適した撮像画像を得ることができる。

ところで、生体内において挿入部２を押したり引いたりして移動させている場合や左右に移動させている場合には、未だ撮影状態が定まっていない状況である。すなわち、現時点で遠隔撮影であっても、当該挿入部２の移動により、撮影状態が近接撮影等に移行する場合がある。このため、現時点で遠隔撮影であっても、上述した場合には、遠隔撮影制御を実行しても意味がない。
そこで、本実施の形態に係る制御装置９は、上述した場合を撮像画像の動き量によって判断し、当該動き量が特定の閾値以上である場合には、遠隔撮影制御を実行しない。このため、フォーカス位置を不要に移動することを回避することができる。

（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。
図７は、実施の形態２に係る制御装置９の動作を示すフローチャートである。
本実施の形態２に係る制御装置９は、図７に示すように、上述した実施の形態１で説明した動作とは異なる動作を行う。

本実施の形態２に係る制御装置９の動作では、図７に示すように、上述した実施の形態１で説明したステップＳ８，Ｓ９の代わりにステップＳ１１，Ｓ１２が採用されている。以下では、ステップＳ１１，Ｓ１２を主に説明する。
制御部９３は、遠隔撮影であると判定した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）には、撮像画像内の明領域及び暗領域を抽出する（ステップＳ１１）。
具体的に、制御部９３は、ステップＳ１１において、撮像画像の検波領域Ａｒ内において、画素レベルが第１の閾値以上となる画素で構成され、第２の閾値以上の大きさ（画素数）となる明領域を抽出する。ここで、当該画素レベルとしては、Ｙ信号（輝度信号）に応じた輝度値やＲＧＢ値（画素値）を例示することができる。本実施の形態２では、当該画素レベルとして、当該輝度値を採用している。また、制御部９３は、当該撮像画像の検波領域Ａｒ内において、当該画素レベルが第１の閾値よりも小さい第３の閾値以下となる画素で構成され、第４の閾値以上の大きさ（画素数）となる暗領域を抽出する。すなわち、本実施の形態２に係る制御部９３は、本開示に係る動き量算出部の機能が省略され、本開示に係る明領域抽出部及び暗領域抽出部の機能が追加されている。

ステップＳ１１の後、制御部９３は、撮像画像の検波領域Ａｒに明暗が混在しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
具体的に、制御部９３は、ステップＳ１２において、ステップＳ１１にて撮像画像の検波領域Ａｒから明領域及び暗領域の双方を抽出することができた場合には、当該撮像画像の検波領域Ａｒに明暗が混在していると判定する。そして、制御部９３は、ステップＳ７に移行する。
一方、制御部９３は、ステップＳ１２において、ステップＳ１１にて撮像画像の検波領域Ａｒから明領域及び暗領域の双方を抽出することができなかった場合には、当該撮像画像の検波領域Ａｒに明暗が混在していないと判定する。そして、制御部９３は、ステップＳ１０に移行する。

図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、及び図９Ｂは、撮像画像の検波領域Ａｒに明暗が混在する場合を説明する図である。具体的に、図８Ａは、深い腔の被写体１００を撮像している状態を示す図である。図８Ｂは、図８Ａに示す状態で撮像した撮像画像Ｆ３を示す図である。図９Ａは、手前が鉗子１０１で奥が臓器１０２の被写体１００を撮像している状態を示す図である。図９Ｂは、図９Ａに示す状態で撮像した撮像画像Ｆ４を示す図である。
ところで、図８Ａに示すように、深い腔の被写体１００を撮像した場合には、当該深い腔の手前が明るく、奥が暗くなる。すなわち、このように深い腔の被写体１００を撮像した撮像画像Ｆ３の検波領域Ａｒには、明暗が混在することとなる。
また、図９Ａに示すように、手前が鉗子１０１で奥が臓器１０２の被写体１００を撮像した場合には、手前の鉗子１０１が明るくなり、奥の臓器１０２が暗くなる。すなわち、このように手前が鉗子１０１で奥が臓器１０２の被写体１００を撮像した撮像画像Ｆ４の検波領域Ａｒには、明暗が混在することとなる。

以上説明した本実施の形態２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。
ところで、撮像画像の検波領域Ａｒに明暗が混在している場合には、ＡＦ処理において、適切な位置にフォーカス位置を位置付けることが難しい。このため、当該場合には、被写体距離ＷＤを適切に算出することができず、現時点で遠隔撮影であるか否かの判定も適切に実行することができない。
そこで、本実施の形態に係る制御装置９は、上述した場合を明領域及び暗領域の双方を抽出することができたか否かによって判断し、当該双方を抽出するができた場合には、遠隔撮影制御を実行しない。このため、フォーカス位置を不要に移動することを回避することができる。

（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１，２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１，２では、明るさ調整処理として、絞り５２２の絞り値の調整、光源装置３からの光量の調整、及び露光時間の調整の３つを説明したが、これに限らない。例えば、明るさ調整処理としては、信号処理部５２４にて乗算されるアナログゲインの調整や、画像処理部９２１にて乗算されるデジタルゲインの調整を採用しても構わない。

上述した実施の形態１，２では、制御装置９は、ＩＤ変換テーブルを参照し、スコープＩＤの挿入部２に対応する過焦点距離を取得していたが、これに限らず、過焦点距離を算出しても構わない。
例えば、過焦点距離は、以下の式（１）で表される。
具体的に、本変形例に係るＩＤ変換テーブルは、互いに異なるスコープＩＤ毎に、当該スコープＩＤの挿入部２に対応する焦点距離及び許容錯乱円と、当該挿入部２に対応する範囲情報とが設定されたテーブルである。そして、制御装置９は、ステップＳ１０において、ＩＤ変換テーブルを参照し、スコープＩＤの挿入部２に対応する焦点距離及び許容錯乱円を取得する。また、制御装置９は、明るさ調整処理を実行した後の現時点での絞り値を取得する。そして、制御装置９は、取得した焦点距離、許容錯乱円、及び絞り値を以下の式（１）に代入し、過焦点距離を算出する。

上述した実施の形態１，２において、図３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１，２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）内視鏡にて取り込まれた被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像装置に含まれるフォーカスレンズを移動させてピント位置を制御するフォーカス制御部を備え、前記フォーカス制御部は、前記内視鏡から被写体までの被写体距離が遠隔撮影となる前記内視鏡から被写体までの被写体距離の範囲に含まれる場合には、前記フォーカスレンズを移動させて前記ピント位置を前記内視鏡に対応した過焦点距離の位置に設定する遠隔撮影制御を実行する医療用制御装置。
（２）前記内視鏡の識別情報を取得する第１の取得部と、前記識別情報に基づいて、前記内視鏡に対応した前記過焦点距離と、前記内視鏡に対応し、遠隔撮影となる前記内視鏡から被写体までの被写体距離の範囲を示す範囲情報とを取得する第２の取得部とをさらに備え、前記フォーカス制御部は、前記内視鏡から被写体までの被写体距離が前記範囲情報に基づく範囲に含まれる場合には、前記フォーカスレンズを移動させて前記ピント位置を前記過焦点距離の位置に設定する前記遠隔撮影制御を実行する前記（１）に記載の医療用制御装置。
（３）前記フォーカスレンズの位置に基づいて、前記内視鏡から被写体までの被写体距離を算出する被写体距離算出部をさらに備える前記（１）または（２）に記載の医療用制御装置。
（４）前記撮像装置に含まれる絞りの動作を制御し、前記撮像画像の明るさを調整する明るさ調整部をさらに備える前記（１）～（３）のいずれか一つに記載の医療用制御装置。
（５）時系列的に前の前記撮像画像から後の前記撮像画像への動き量を算出する動き量算出部をさらに備え、前記フォーカス制御部は、前記動き量が特定の閾値以上である場合には、前記遠隔撮影制御を実行しない前記（１）～（４）のいずれか一つに記載の医療用制御装置。
（６）前記撮像画像内において、画素レベルが第１の閾値以上となる画素で構成され、第２の閾値以上の大きさとなる明領域を抽出する明領域抽出部と、前記撮像画像内において、画素レベルが前記第１の閾値よりも小さい第３の閾値以下となる画素で構成され、第４の閾値以上の大きさとなる暗領域を抽出する暗領域抽出部とをさらに備え、前記フォーカス制御部は、前記撮像画像から前記明領域抽出部及び前記暗領域抽出部にて前記明領域及び前記暗領域の双方が抽出された場合には、前記遠隔撮影制御を実行しない前記（１）～（５）のいずれか一つに記載の医療用制御装置。
（７）被写体像を取り込む内視鏡と、前記内視鏡にて取り込まれた被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像装置と、前記撮像装置の動作を制御する医療用制御装置とを備え、前記医療用制御装置は、前記撮像装置に含まれるフォーカスレンズを移動させてピント位置を制御するフォーカス制御部を備え、前記フォーカス制御部は、前記内視鏡から被写体までの被写体距離が遠隔撮影となる前記内視鏡から被写体までの被写体距離の範囲に含まれる場合には、前記フォーカスレンズを移動させて前記ピント位置を前記内視鏡に対応した過焦点距離の位置に設定する遠隔撮影制御を実行する医療用観察システム。

１ 医療用観察システム
２ 挿入部
３ 光源装置
４ ライトガイド
５ カメラヘッド
６ 第１の伝送ケーブル
７ 表示装置
８ 第２の伝送ケーブル
９ 制御装置
１０ 第３の伝送ケーブル
２１ 接眼部
２２ 記憶部
５１ 受信部
５２ 撮像部
５３ 通信部
５４ 駆動部
５５ 検出部
９１ 通信部
９２ 観察画像生成部
９３ 制御部
９４ 記憶部
１００ 被写体
１０１ 鉗子
１０２ 臓器
５２１ レンズユニット
５２２ 絞り
５２３ 撮像素子
５２４ 信号処理部
９２１ 画像処理部
９２２ 表示制御部
５２１１ フォーカスレンズ
Ａｒ 検波領域
ＣＮ１，ＣＮ２ コネクタ
Ｆ１～Ｆ４ 撮像画像
ＰＰ ピント位置
ＲＡ 合焦状態となっている範囲
ＷＤ 被写体距離

Claims (7)

1. 内視鏡にて取り込まれた被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像装置に含まれるフォーカスレンズを移動させてピント位置を制御するフォーカス制御部を備え、
   前記フォーカス制御部は、
   前記内視鏡から被写体までの被写体距離が遠隔撮影となる前記内視鏡から被写体までの被写体距離の範囲に含まれる場合には、前記フォーカスレンズを移動させて前記ピント位置を前記内視鏡に対応した過焦点距離の位置に設定する遠隔撮影制御を実行する医療用制御装置。
2. 前記内視鏡の識別情報を取得する第１の取得部と、
   前記識別情報に基づいて、前記内視鏡に対応した前記過焦点距離と、前記内視鏡に対応し、遠隔撮影となる前記内視鏡から被写体までの被写体距離の範囲を示す範囲情報とを取得する第２の取得部とをさらに備え、
   前記フォーカス制御部は、
   前記内視鏡から被写体までの被写体距離が前記範囲情報に基づく範囲に含まれる場合には、前記フォーカスレンズを移動させて前記ピント位置を前記過焦点距離の位置に設定する前記遠隔撮影制御を実行する請求項１に記載の医療用制御装置。
3. 前記フォーカスレンズの位置に基づいて、前記内視鏡から被写体までの被写体距離を算出する被写体距離算出部をさらに備える請求項１に記載の医療用制御装置。
4. 前記撮像装置に含まれる絞りの動作を制御し、前記撮像画像の明るさを調整する明るさ調整部をさらに備える請求項１に記載の医療用制御装置。
5. 時系列的に前の前記撮像画像から後の前記撮像画像への動き量を算出する動き量算出部をさらに備え、
   前記フォーカス制御部は、
   前記動き量が特定の閾値以上である場合には、前記遠隔撮影制御を実行しない請求項１に記載の医療用制御装置。
6. 前記撮像画像内において、画素レベルが第１の閾値以上となる画素で構成され、第２の閾値以上の大きさとなる明領域を抽出する明領域抽出部と、
   前記撮像画像内において、画素レベルが前記第１の閾値よりも小さい第３の閾値以下となる画素で構成され、第４の閾値以上の大きさとなる暗領域を抽出する暗領域抽出部とをさらに備え、
   前記フォーカス制御部は、
   前記撮像画像から前記明領域抽出部及び前記暗領域抽出部にて前記明領域及び前記暗領域の双方が抽出された場合には、前記遠隔撮影制御を実行しない請求項１に記載の医療用制御装置。
7. 被写体像を取り込む内視鏡と、
   前記内視鏡にて取り込まれた被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像装置と、
   前記撮像装置の動作を制御する医療用制御装置とを備え、
   前記医療用制御装置は、
   前記撮像装置に含まれるフォーカスレンズを移動させてピント位置を制御するフォーカス制御部を備え、
   前記フォーカス制御部は、
   前記内視鏡から被写体までの被写体距離が遠隔撮影となる前記内視鏡から被写体までの被写体距離の範囲に含まれる場合には、前記フォーカスレンズを移動させて前記ピント位置を前記内視鏡に対応した過焦点距離の位置に設定する遠隔撮影制御を実行する医療用観察システム。

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