JP5856733B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
まず、図7と図8(A)〜図8(C)を用いて、本実施形態の概要について説明する。図7に示すように、消化管の内壁を被写体として内視鏡により撮像する場合、消化管の内壁を照明して撮影を行う。そのため、撮像部から遠い被写体ほど暗く写り、被写体の視認性が劣化する場合がある。例えば、撮像部に近い被写体は露出オーバーとなって白飛びしたり、撮像部から遠い被写体は露出アンダーとなってS/Nが悪化してしまう。
以下では、上記の本実施形態について詳細に説明する。図1に、内視鏡システムの第1の構成例を示す。内視鏡システム(内視鏡装置)は、光源部100と、撮像部200と、制御装置300(処理部)と、表示部400と、外部I/F部500を含む。
次に、被写界深度とダイナミックレンジが拡大された合成画像を出力する画像処理部600について詳細に説明する。図4に、画像処理部600の詳細な構成例を示す。画像処理部600は、画像取得部610と、前処理部620と、合成画像生成部630と、後処理部640を有する。
図5に、合成画像生成部630の詳細な構成例を示す。合成画像生成部630は、鮮鋭度算出部631と、画素値決定部632を有する。なお以下では、合成画像生成部630に入力される近点画像をInとし、遠点画像をIfとする。また、合成画像生成部630から出力される合成画像をIcとする。
S_In(x,y)≧S_If(x,y)の場合
Ic(x,y)=In(x,y),
S_In(x,y)<S_If(x,y)の場合
Ic(x,y)=If(x,y) ・・・ (1)
Ic(x,y)=[S_In(x,y)*In(x,y)+
S_If(x,y)*If(x,y)]/
[S_In(x,y)+S_If(x,y)] ・・・ (2)
Ic(x,y)=[In(x,y)+If(x,y)]/2 ・・・ (3)
上記の実施形態では、固定の比率αにより露光量調整を行ったが、本実施形態では可変の比率αにより露光量調整を行ってもよい。図9に、この場合の内視鏡システムの第2の構成例を示す。図9に示す内視鏡システムは、光源部100と、撮像部200と、制御装置300と、表示部400と、外部I/F部500を含む。なお、本実施形態において特に記載のない部分については、上述の第1の構成例と同様である。
上記の実施形態では、2つの撮像素子を用いて近点画像と遠点画像を撮像したが、本実施形態では、1つの撮像素子を用いて近点画像と遠点画像を時分割で撮像してもよい。図13に、この場合の内視鏡システムの第3の構成例を示す。図13に示す内視鏡システムは、光源部100と、撮像部200と、制御装置300と、表示部400と、外部I/F部500を含む。なお、本実施形態において特に記載のない部分については、上述の第1の構成例と同様である。
ここで、本実施形態では、上述のように近点画像と遠点画像が異なるタイミングで取得される。このため、被写体あるいは撮像部200が動いている場合は、近点画像と遠点画像で画像上の被写体の位置が異なることになり、合成画像が不自然な画像となる。このような場合に本実施形態では、近点画像と遠点画像の動き補償を行ってもよい。
200 撮像部、210 ライトガイドファイバ、220 照明レンズ、
230 対物レンズ、240 露光量調整部、250 撮像素子、251 撮像素子、
260 撮像素子、270 レンズ駆動部、271 ピント位置調整部、
280 ズームレンズ、300 制御装置、310,320 A/D変換部、
330 近点画像記憶部、340 遠点画像記憶部、360 制御部、400 表示部、
500 外部I/F部、610 画像取得部、620 前処理部、
630 合成画像生成部、631 鮮鋭度算出部、632 画素値決定部、
633 動き補償処理部、640 後処理部、
D1 第1距離、D2 第2距離、DF1,DF2 被写界深度、
Gr,Gb,R,B 色フィルタ、Pn,Pf ピント位置、RL1 第1反射光、
RL2 第2反射光、S_In,S_If 鮮鋭度、S_th 閾値、
Yn,Yf 平均輝度、Zn,Zf 後側焦点位置からの距離、α 比率
Claims (7)
- 近点被写体にピントが合った近点画像と、前記近点被写体よりも遠い遠点被写体にピントが合った遠点画像を取得する画像取得部と、
前記遠点画像の露光量に対する前記近点画像の露光量の比率を調整する露光量調整部と、
前記近点画像と前記遠点画像の各々の対応する第1領域のうち、前記近点画像のピントが合っている第1領域を選択し、前記近点画像と前記遠点画像の各々の対応する第2領域のうち、前記遠点画像のピントが合っている第2領域を選択することで、合成画像を生成する合成画像生成部と、
を含み、
前記露光量調整部は、
照明光を被写体に照射することにより得られる前記被写体からの反射光を第1反射光と第2反射光に分割する少なくとも1つの調光ミラーを有し、
前記少なくとも1つの調光ミラーは、前記近点画像の露光量が前記遠点画像の露光量よりも小さくなるように、前記第2反射光に対する前記第1反射光の光量を可変の前記比率で分割し、
前記合成画像生成部は、
前記比率が調整された露光量により取得された前記近点画像と前記遠点画像に基づいて前記合成画像を生成することを特徴とする撮像装置。 - 近点被写体にピントが合った近点画像と、前記近点被写体よりも遠い遠点被写体にピントが合った遠点画像を取得する画像取得部と、
前記遠点画像の露光量に対する前記近点画像の露光量の比率を調整する露光量調整部と、
前記近点画像と前記遠点画像の各々の対応する第1領域のうち、前記近点画像のピントが合っている第1領域を選択し、前記近点画像と前記遠点画像の各々の対応する第2領域のうち、前記遠点画像のピントが合っている第2領域を選択することで、合成画像を生成する合成画像生成部と、
を含み、
前記露光量調整部は、
照明光を被写体に照射することにより得られる前記被写体からの反射光を第1反射光と第2反射光に分割する分割部と、
前記近点画像の露光量が前記遠点画像の露光量よりも小さくなるように、前記第2反射光に対する前記第1反射光の光量を可変の前記比率に調整する少なくとも1つの可変絞りと、
を有し、
前記合成画像生成部は、
前記比率が調整された露光量により取得された前記近点画像と前記遠点画像に基づいて前記合成画像を生成することを特徴とする撮像装置。 - 近点被写体にピントが合った近点画像と、前記近点被写体よりも遠い遠点被写体にピントが合った遠点画像を取得する画像取得部と、
前記遠点画像の露光量に対する前記近点画像の露光量の比率を調整する露光量調整部と、
前記近点画像と前記遠点画像の各々の対応する第1領域のうち、前記近点画像のピントが合っている第1領域を選択し、前記近点画像と前記遠点画像の各々の対応する第2領域のうち、前記遠点画像のピントが合っている第2領域を選択することで、合成画像を生成する合成画像生成部と、
を含み、
前記露光量調整部は、
照明光を被写体に照射することにより得られる前記被写体からの反射光を第1反射光と第2反射光に分割する分割部と、
前記近点画像の露光量が前記遠点画像の露光量よりも小さくなるように、前記第2反射光に対する前記第1反射光の光量を可変の前記比率に調整する少なくとも1つの液晶シャッターと、
を有し、
前記合成画像生成部は、
前記比率が調整された露光量により取得された前記近点画像と前記遠点画像に基づいて前記合成画像を生成することを特徴とする撮像装置。 - 請求項2又は3において、
前記画像取得部は、
前記分割部から第1距離に配置された第1撮像素子の撮像により前記近点画像を取得し、前記分割部から前記第1距離とは異なる第2距離に配置された第2撮像素子の撮像により前記遠点画像を取得することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記露光量調整部は、
前記比率を観察状態に応じて調整することを特徴とする撮像装置。 - 請求項5において、
前記観察状態は前記近点画像と前記遠点画像のピント位置に応じて設定され、
前記露光量調整部は、
前記ピント位置に応じて前記比率を調整することを特徴とする撮像装置。 - 請求項6において、
前記露光量調整部は、
通常観察状態では、前記比率を第1比率に設定し、
前記通常観察状態における前記ピント位置よりも近いピント位置の拡大観察状態では、前記第1比率よりも大きい第2比率に前記比率を設定することを特徴とする撮像装置。
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