JP6140100B2 - 内視鏡装置及び画像処理装置並びに内視鏡装置の作動方法 - Google Patents
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Description
V−LV≦DV・・・(1)
H−LH≦DH・・・(2)
m=LV/(V−DV)・・・(3)
m=LH/(H−DH)・・・(4)
図1は、本発明に係る内視鏡装置(内視鏡システムともいう)10の外観斜視図である。内視鏡装置10は、大別して、患者体内の観察部位を撮像するスコープ(ここでは軟性内視鏡)としての電子内視鏡11、光源装置12、プロセッサ装置13、及びモニタ14などを備えている。
図2は、内視鏡装置10の電気的構成を示すブロック図である。図2に示すように、光源装置12は、光源CPU31、光源32、光源ドライバ33、絞り機構34、及び集光レンズ35を有している。光源CPU31は、光源ドライバ33及び絞り機構34の制御を行う。また、光源CPU31は、プロセッサ装置13のプロセッサCPU61と通信を行い、各種情報の遣り取りを行う。
図3は、固体撮像素子45の有効画素エリア150(表示可能画素エリア155)の中心と、観察光学系44の中心とが一致している理想状態での有効画素エリア150(表示可能画素エリア155)と結像エリア160と表示エリア170との位置関係を説明するための説明図である。また、図4は、固体撮像素子45の有効画素エリア150の中心と、観察光学系44の中心とにずれが生じている現実状態での有効画素エリア150と結像エリア160と表示エリア170との位置関係を説明するための説明図である。
図6は、倍率情報53を説明するための説明図である。図6に示すように、倍率情報53は、表示用画像データ73を表示エリア170の画像サイズに拡大するための倍率mを示す情報である。倍率mは、下記の式(3)及び式(4)で示される倍率mのうち、倍率の高い方が選択される。また、倍率mは、前述の画像切り出し情報51と同様に、電子内視鏡11の製造時に予め求められ、倍率情報53として内視鏡記憶部49に記憶されている。これにより、倍率情報53に基づき、表示用画像データ73を表示エリア170の画像サイズに拡大してなる表示用画像データ73Aが得られる。
図7は、画像処理部65の機能ブロック図である。図7に示すように、画像処理部65は、フレームメモリ80、画像切り出し部81、画像拡大部82、及びマスク処理部83を有している。
次に、図9から図11を用いて上記構成の内視鏡装置10の画像調整方法について説明を行う。図9は、電子内視鏡11の製造工程の一部であり、本発明の画像調整方法に係る画像処理で使用する画像切り出し情報51及び倍率情報53の記憶工程の流れを示すフローチャートである。図10は、本発明の画像調整方法に係る画像処理を含む観察像の表示処理の流れを示すフローチャートである。図11は、本発明の画像調整方法に係る画像処理を説明するための説明図である。
図9に示すように、電子内視鏡11の観察光学系44及び固体撮像素子45を含む撮像モジュールの組み立てが完了した後(電子内視鏡11の組み立て完了後でも可)、撮像モジュールでテストチャートの撮像を行う(ステップS1)。テストチャートの撮像により得られた画像データを解析することで、画像データ71に基づく画像内での結像エリア中心CKに対応する位置、垂直方向ずれ量DV及び水平方向ずれ量DHが求められる(ステップS2)。
図10に示すように、最初に内視鏡装置10の起動が開始される。具体的には電子内視鏡11のコネクタ部25a,25bを光源装置12、プロセッサ装置13にそれぞれ接続して、光源装置12及びプロセッサ装置13の電源をONする。これにより、光源装置12及びプロセッサ装置13がそれぞれ起動すると共に、光源装置12等からの給電により電子内視鏡11が起動する。
本発明の内視鏡装置10では、表示可能画素エリア155と結像エリア160との重複領域であって、かつ結像エリア中心CKと表示エリア中心CHとを一致させた際の重複領域に対応する画像切り出し領域TRに基づき、画像データ71から表示用画像データ73を切り出し、この表示用画像データ73を表示エリア170の画像サイズに拡大してモニタ14に表示させる。これにより、固体撮像素子45や観察光学系44の取り付け精度が低いため結像エリア160内の表示エリア170に対応する部分の一部が表示可能画素エリア155外に位置していても、ケラレのない良好な観察像が得られる。
次に、図12及び図13を用いて本発明の内視鏡装置の他実施例1について説明を行う。図12は、他実施例の内視鏡装置における有効画素エリア150(表示可能画素エリア155)と結像エリア160と表示エリア170nとの位置関係を説明するための説明図である。図13は、他実施例1の内視鏡装置で実行される画像処理を説明するための説明図である。
次に、図14及び図15を用いて本発明の内視鏡装置の他実施例2について説明を行う。図14は、他実施例2の内視鏡装置における有効画素エリア150(表示可能画素エリア155)と結像エリア160と表示エリア170pとの位置関係を説明するための説明図である。図15は、他実施例2の内視鏡装置で実行される画像処理を説明するための説明図である。
次に、図16を用いて本発明の内視鏡装置の他実施例3について説明を行う。図16は、他実施例3の内視鏡装置のプロセッサ装置13Sの要部の電気的構成を示すブロック図である。上記実施形態の内視鏡装置10では表示エリア170のパターンが1種類であるが、他実施例3の内視鏡装置では、複数のパターンの表示エリア中から1つの表示エリアを選択可能、すなわち、表示エリアを切替可能にしている。
本発明の内視鏡装置を構成する電子内視鏡としては、軟性内視鏡、硬性内視鏡、工業用内視鏡、カプセルシステム(カプセル型内視鏡ともいう)などが挙げられる。以下、カプセルシステムを例に挙げ、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
上記実施形態では、本発明の情報取得部に相当するプロセッサCPU61が電子内視鏡11から画像切り出し情報51及び倍率情報53を取得しているが、プロセッサ装置13の図示しない操作部にて入力された画像切り出し情報51及び倍率情報53を取得、あるいは通信インタフェースやメモリカードなどから画像切り出し情報51及び倍率情報53
を取得してもよい。
Claims (11)
- 観察光学系と、
前記観察光学系に対して相対的に位置決め固定され、当該観察光学系により光学像が結像される固体撮像素子であって、前記光学像を光電変換する複数の光電変換素子が配列された固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の撮像信号に基づき生成される画像から、モニタに表示する表示エリアに対応する表示用画像を切り出すための画像切り出し領域を特定する画像切り出し情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記画像切り出し情報に基づき、前記画像から前記表示用画像を切り出す画像処理部と、を備え、
前記記憶部は、前記画像切り出し情報として、前記固体撮像素子の表示可能画素エリアと、前記観察光学系により前記固体撮像素子に結像される前記光学像の結像エリアとの重複領域であって、且つ前記結像エリアの中心と前記表示エリアの中心とを一致させた際の前記重複領域に対応する前記表示用画像を切り出すための画像切り出し領域を特定する情報を記憶し、
前記画像処理部は、前記表示可能画素エリアの中心と前記結像エリアの中心とのずれにより、前記切り出した前記表示用画像の画像サイズが前記表示エリアの画像サイズよりも小さくなる場合に、当該表示用画像を当該表示エリアの画像サイズに拡大する内視鏡装置。 - 前記記憶部は、前記表示用画像を前記表示エリアの画像サイズに拡大するための倍率を示す倍率情報をさらに記憶し、
前記画像処理部は、前記記憶部に記憶されている前記倍率情報に従って、前記表示用画像の拡大を行う請求項1記載の内視鏡装置。 - 前記記憶部には、複数の前記表示エリアのそれぞれに対応した前記画像切り出し情報及び前記倍率情報が記憶されており、
複数の前記表示エリアの中から前記モニタに表示する前記表示エリアを選択する選択部を備え、
前記画像処理部は、前記選択部にて選択された前記表示エリアに対応する前記画像切り出し情報及び前記倍率情報を前記記憶部から取得して、当該画像切り出し情報に基づき前記画像から前記表示用画像を切り出し、かつ当該倍率情報に従って前記表示用画像の拡大を行う請求項2記載の内視鏡装置。 - 前記記憶部に記憶される前記画像切り出し情報は、前記表示エリアと同じアスペクト比を有する前記画像切り出し領域を示す情報である請求項1から3のいずれか1項に記載の内視鏡装置。
- 前記表示可能画素エリアの垂直方向及び水平方向の画素数を2V、2Hとし、前記表示エリアの垂直方向及び水平方向の画素数を2LV、2LHとし、前記表示可能画素エリアの中心と前記結像エリアの中心との垂直方向及び水平方向のずれ量を画素数で表したものをDV、DHとした場合に、
前記画像切り出し情報が下記の式(1)及び式(2)の少なくともいずれかが満たされる前記画像切り出し領域を示す情報である場合に、前記画像処理部による前記表示用画像の拡大を行う請求項1から4のいずれか1項に記載の内視鏡装置。
V−LV≦DV・・・(1)
H−LH≦DH・・・(2) - 前記画像処理部は、前記表示用画像の拡大を行う倍率をmとした場合に、下記の式(3)及び式(4)でそれぞれ示される倍率mのうち、倍率の高い方で前記表示用画像の拡大を行う請求項5記載の内視鏡装置。
m=LV/(V−DV)・・・(3)
m=LH/(H−DH)・・・(4) - 前記倍率の高い方が許容倍率以下である場合に、前記画像処理部による前記表示用画像の拡大を行う請求項6記載の内視鏡装置。
- 前記表示用画像には、前記表示エリアと同形状にマスキングするマスク処理が前記画像処理部により施されている請求項1から7のいずれか1項に記載の内視鏡装置。
- 観察光学系に対して相対的に位置決め固定され、当該観察光学系により光学像が結像される固体撮像素子であって、前記光学像を光電変換する複数の光電変換素子が配列された固体撮像素子の撮像信号に基づき生成される画像から、モニタに表示する表示エリアに対応する表示用画像を生成して前記モニタに出力する画像処理装置において、
前記画像から前記表示用画像を切り出すための画像切り出し領域を特定する画像切り出し情報を記憶する記憶部より、前記画像切り出し情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した前記画像切り出し情報に基づき、前記画像から前記表示用画像を切り出す画像処理部と、を備え、
前記情報取得部は、前記画像切り出し情報として、前記固体撮像素子の表示可能画素エリアと、前記観察光学系により前記固体撮像素子に結像される前記光学像の結像エリアとの重複領域であって、且つ前記結像エリアの中心と前記表示エリアの中心とを一致させた際の前記重複領域に対応する前記表示用画像を切り出すための画像切り出し領域を特定する情報を前記記憶部から取得し、
前記画像処理部は、前記表示可能画素エリアの中心と前記結像エリアの中心とのずれにより、前記切り出した前記表示用画像の画像サイズが前記表示エリアの画像サイズよりも小さくなる場合に、当該表示用画像を当該表示エリアの画像サイズに拡大する画像処理装置。 - 観察光学系と、前記観察光学系に対して相対的に位置決め固定され、当該観察光学系により光学像が結像される固体撮像素子であって、前記光学像を光電変換する複数の光電変換素子が配列された固体撮像素子と、前記固体撮像素子の撮像信号に基づき生成される画像から、モニタに表示する表示エリアに対応する表示用画像を切り出すための画像切り出し領域を特定する画像切り出し情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている前記画像切り出し情報に基づき、前記画像から前記表示用画像を切り出す画像処理部と、を備える内視鏡装置の作動方法において、
前記記憶部が、前記画像切り出し情報として、前記固体撮像素子の表示可能画素エリアと、前記観察光学系により前記固体撮像素子に結像される前記光学像の結像エリアとの重複領域であって、且つ前記結像エリアの中心と前記表示エリアの中心とを一致させた際の前記重複領域に対応する前記表示用画像を切り出すための画像切り出し領域を特定する情報を記憶し、
前記画像処理部が、前記表示可能画素エリアの中心と前記結像エリアの中心とのずれにより、前記切り出した前記表示用画像の画像サイズが前記表示エリアの画像サイズよりも小さくなる場合に、当該表示用画像を当該表示エリアの画像サイズに拡大する内視鏡装置の作動方法。 - 前記記憶部は、前記表示用画像を前記表示エリアの画像サイズに拡大するための倍率を示す倍率情報をさらに記憶し、
前記画像処理部は、前記記憶部に記憶されている前記倍率情報に従って、前記表示用画像の拡大を行う請求項10記載の内視鏡装置の作動方法。
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