JP6049518B2 - 画像処理装置、内視鏡装置、プログラム及び画像処理装置の作動方法 - Google Patents
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Description
内視鏡装置によりピットパターンの分類処理を行う場合を例に本実施形態の概要について説明する。
2.1.内視鏡装置
図3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と撮像部200とプロセッサー部300(制御装置)と表示部400と外部I/F部500と、を含む。
次に撮像部200の構成要素であるズームレンズ205、206と、外部I/F部500の関係について詳細に説明する。まず本実施形態の内視鏡装置が有する観察倍率が異なる2つの観察モードについて説明する。
図6に、第1の実施形態における画像処理部301の詳細な構成例を示す。画像処理部301は、分類部310、画像構成部320、強調処理部330、距離情報取得部340(距離マップ算出部)、合焦判定部370を含む。なお以下ではマッチング処理によりピットパターンの分類処理を行う場合を例に説明するが、上述のように種々の分類処理を適用できる。
3.1.内視鏡装置
図9に、第2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と撮像部200とプロセッサー部300と表示部400と外部I/F部500を含む。なお以下では、第1の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
図11に、フォーカス制御部303の詳細な構成例を示す。フォーカス制御部303は、フォーカスレンズ駆動モード判定部381と、フォーカスレンズ位置決定部382と、AF制御部383(AF:オートフォーカス)を含む。
図12に、第2の実施形態における合焦判定部370の詳細な構成例を示す。合焦判定部370は、距離情報修正部371、被写界深度取得部372、比較部373、合焦判定マップ出力部374を含む。
第2の実施形態における分類処理部360について説明する。本実施形態では、分類処理部360は、AF制御部383と接続されている。なお、AF制御部383から入力されているAFステータス信号が「停止中」である場合は、分類処理部360の動作は第1の実施形態と同様である。
4.1.分類部
上述した第1〜第2の実施形態の分類部310が行う分類処理について詳細に説明する。図14に、分類部310の詳細な構成例を示す。分類部310は、既知特性情報取得部345、表面形状算出部350、分類処理部360を含む。
器用スコープである場合、観察部位は大腸と判定される。制御部302には、これらの観察部位に応じた標準的な腺管サイズが、予め記録されている。なお、観察部位の決定をスコープID以外で行う手法として、例えばユーザーが操作可能なスイッチを外部I/F部500が有し、そのスイッチによりユーザーが観察部位を選択する手法がある。
図15(A)、図15(B)を用いて表面形状算出部350が行う処理について詳細に説明する。
図18に、分類処理部360の詳細な構成例を示す。分類処理部360は、分類基準データ記憶部361、射影変換部362、探索領域サイズ設定部363、類似度算出部364、領域設定部365を含む。
図20に、第2の分類処理手法における分類処理部360の詳細な構成例を示す。分類処理部360は、分類基準データ記憶部361、射影変換部362、探索領域サイズ設定部363、類似度算出部364、領域設定部365、第2の分類基準データ生成部366を含む。なお、第1の分類処理手法における構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
上記の実施形態では、画像処理部301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、本実施形態はこれに限定されない。例えば、撮像装置を用いて予め取得された画像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。
60 腺管消失領域、100 光源部、101 白色光源、
102 回転色フィルター、103 回転駆動部、104 集光レンズ、
200 撮像部、201 ライトガイドファイバー、202 照明レンズ、
203,204 対物レンズ系、205,206 ズームレンズ、
207,208 ズームレンズ駆動部、209,210 撮像素子、
211 A/D変換部、212 メモリー、
213 コネクター、214,215 フォーカスレンズ、
216,217 フォーカスレンズ駆動部、300 プロセッサー部、
301 画像処理部、302 制御部、303 フォーカス制御部、
305 画像取得部、310 分類部、320 画像構成部、
330 強調処理部、340 距離情報取得部、345 既知特性情報取得部、
350 表面形状算出部、351 モルフォロジー特性設定部、
352 クロージング処理部、353 法線ベクトル算出部、
360 分類処理部、361 分類基準データ記憶部、362 射影変換部、
363 探索領域サイズ設定部、364 類似度算出部、365 領域設定部、
366 分類基準データ生成部、370 合焦判定部、
371 距離情報修正部、372 被写界深度取得部、373 比較部、
374 合焦判定マップ出力部、381 フォーカスレンズ駆動モード判定部、
382 フォーカスレンズ位置決定部、383 制御部、400 表示部、
500 外部I/F部、501 ズームレバー、502 AFボタン、
DA,DF1〜DF4 被写界深度、F1,F2 フレーム、
GR1〜GR3 領域、LP1〜LP4 ズームレンズ位置、
NV 法線ベクトル、SP 球
Claims (20)
- 被写体の像を含む撮像画像を取得する画像取得部と、
撮像の際の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、
前記距離情報と前記撮像部の被写界深度情報との比較結果に基づいて、前記撮像画像の画素又は領域において前記被写体が合焦しているか否かの判定を行う合焦判定部と、
前記被写体の構造物の分類処理を行い、前記画素又は前記領域における前記判定の結果に応じて前記分類処理の結果を修正する、又は、前記画素又は前記領域における前記判定の結果に応じて前記分類処理の対象を選択し、前記選択した対象に対して前記分類処理を行う分類部と、
前記分類処理の結果に基づいて、前記撮像画像に対して行う強調処理の種類を選択する又は前記強調処理の対象を選択する強調処理部と、
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、
前記分類部は、
前記判定の結果に応じて前記分類処理の結果を修正する場合において、前記被写体が非合焦であると判定された前記画素又は前記領域について、前記分類処理の結果を前記非合焦に対応する分類に修正することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2において、
前記分類部は、
前記分類処理において、前記画素又は前記領域が正常な構造物の特性に合致するか否かを判定することにより前記画素又は前記領域を正常部と非正常部に分類し、
前記判定の結果に応じて前記分類処理の結果を修正する場合において、前記被写体が非合焦であると判定された前記画素又は前記領域について、前記正常部と前記非正常部の分類結果を、前記正常部と前記非正常部の分類が不明である不明状態に修正することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記分類部は、
前記判定の結果に応じて前記分類処理の対象を選択する場合において、前記被写体が非合焦であると判定された前記画素又は前記領域を、前記分類処理の対象から除き、
前記分類処理において、前記分類処理の対象から除いた前記画素又は前記領域を前記非合焦に対応する分類に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、
前記分類部は、
前記判定の結果に応じて前記分類処理の対象を選択する場合において、前記被写体が非合焦であると判定された前記画素又は前記領域を、前記分類処理の対象から除き、
前記分類処理において、前記画素又は前記領域が正常な構造物の特性に合致するか否かを判定することにより前記画素又は前記領域を正常部と非正常部に分類し、前記分類処理の対象から除いた前記画素又は前記領域を、前記正常部と前記非正常部の分類が不明である不明状態に分類することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記撮像部の前記被写界深度情報を取得する被写界深度取得部と、
前記距離情報と、前記被写界深度情報とを比較する比較部と、
を含み、
前記合焦判定部は、
前記比較部からの前記比較結果に基づいて前記合焦しているか否かの前記判定を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項6において、
前記合焦判定部は、
前記画素又は前記領域における前記距離情報が表す前記被写体までの距離が、前記被写界深度情報が表す被写界深度の範囲内であるとの前記比較結果が得られた場合に、前記画素又は前記領域における前記被写体が合焦していると判定することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項6において、
前記撮像部が有するフォーカスレンズの位置を制御するフォーカス制御部を含み、
前記被写界深度取得部は、
前記フォーカスレンズの位置に対応する前記被写界深度情報を取得することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項8において、
前記撮像部が有するズームレンズの位置を制御する制御部を含み、
前記被写界深度取得部は、
前記ズームレンズの位置及び前記フォーカスレンズの位置の組み合わせに対応する前記被写界深度情報を取得することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項6において、
前記撮像部が有するズームレンズの位置を制御する制御部を含み、
前記被写界深度取得部は、
前記ズームレンズ位置に対応する前記被写界深度情報を取得することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記撮像部のオートフォーカス動作を制御するAF制御部を含み、
前記合焦判定部は、
前記オートフォーカス動作を行う複数のフレームの各フレームにおいて前記被写体が合焦しているか否かの判定を行い、
前記分類部は、
前記複数のフレームのいずれかのフレームにおいて前記被写体が合焦していると判定された前記画素又は前記領域については、当該フレームにおける分類処理の結果を最終的な分類結果として出力することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項2において、
前記強調処理部は、
前記分類部により前記非合焦に対応する分類結果が出力された前記画素又は前記領域を強調することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項12において、
前記分類部は、
前記分類処理において、前記画素又は前記領域が正常な構造物の特性に合致するか否かを判定することにより前記画素又は前記領域を正常部と非正常部に分類し、
前記判定の結果に応じて前記分類処理の結果を修正する場合において、前記非合焦に対応する分類結果として、前記正常部と前記非正常部の分類が不明である不明状態に修正し、
前記強調処理部は、
前記分類部により前記不明状態に分類された前記画素又は前記領域を強調することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記分類部は、
前記分類処理において、前記画素又は前記領域が正常な構造物の特性に合致するか否かを判定することにより前記画素又は前記領域を正常部と非正常部に分類し、
前記強調処理部は、
前記分類部により前記非正常部に分類された前記画素又は前記領域を強調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を取得する既知特性情報取得部を含み、
前記分類部は、
前記距離情報と前記既知特性情報に基づいて前記被写体の構造物の分類処理を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項15において、
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を取得する既知特性情報取得部を含み、
前記分類部は、
前記距離情報と前記既知特性情報に基づいて、前記被写体の表面形状情報を求める表面形状算出部と、
前記表面形状情報に基づいて分類基準を生成し、生成した前記分類基準を用いた前記分類処理を行う分類処理部と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項16において、
前記既知特性情報取得部は、
所与の状態における前記被写体の前記構造物に対応する基準パターンを、前記既知特性情報として取得し、
前記分類処理部は、
前記基準パターンに対して前記表面形状情報に基づく変形処理を行うことで取得される修正パターンを、前記分類基準として生成し、生成した前記分類基準を用いて前記分類処理を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1乃至17のいずれかに記載の画像処理装置を含むことを特徴とする内視鏡装置。
- 被写体の像を含む撮像画像を取得し、
撮像の際の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、
前記距離情報と前記撮像部の被写界深度情報との比較結果に基づいて、前記撮像画像の画素又は領域において前記被写体が合焦しているか否かの判定を行い、
前記被写体の構造物の分類処理を行い、前記画素又は前記領域における前記判定の結果に応じて前記分類処理の結果を修正する、又は、前記画素又は前記領域における前記判定の結果に応じて前記分類処理の対象を選択し、前記選択した対象に対して前記分類処理を行い、
前記分類処理の結果に基づいて、前記撮像画像に対して行う強調処理の種類を選択する又は前記強調処理の対象を選択する、
ステップをコンピューターに実行させるプログラム。 - 被写体の像を含む撮像画像を取得し、
撮像の際の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、
前記距離情報に基づいて、前記撮像画像の画素又は領域において前記被写体が合焦しているか否かの判定を行い、
前記被写体の構造物の分類処理を行い、前記画素又は前記領域における前記判定の結果に応じて前記分類処理の結果を修正する、又は、前記画素又は前記領域における前記判定の結果に応じて前記分類処理の対象を選択し、前記選択した対象に対して前記分類処理を行い、
前記分類処理の結果に基づいて、前記撮像画像に対して行う強調処理の種類を選択する又は前記強調処理の対象を選択する、
ことを特徴とする画像処理装置の作動方法。
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