JP6339872B2 - 画像処理装置、内視鏡システム及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
以下では、カプセル型内視鏡により撮像した画像の臓器切り替わり位置を判定する場合を例に説明するが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、本実施形態はスコープ型の内視鏡装置等で撮像した画像に適用してもよい。また、切り替わり位置を判定する対象物は、撮像経路の途中で切り替わることが予め決まっているものであればよい。例えば、シーン変化のように不確定に頻繁に起きるものでなく、臓器のように切り替わり位置が固定で必ず存在するものである。
以下、本実施形態の詳細を説明する。図2に処理部200の詳細な構成例を示す。処理部200は、領域設定部210と、局所特徴量算出部220、局所特徴量記憶部230、クラスタリング部240、ヒストグラム作成部250、画像特徴量生成部260、学習・判定部270(学習・分類部)、候補位置抽出部280、切り替わり位置決定部290を含む。
次に、個々の処理について具体的に説明する。まず第1の学習処理、第2の学習処理について説明する。
次に、切り替わり位置決定処理について説明する。
+1(小腸)の数>−1(胃)の数の場合⇒左側の点Aを候補点とする
+1(小腸)の数≦−1(胃)の数の場合⇒右側の点Bを候補点とする
この比較を候補位置の数が1つになるまで続ける。
図16に、本実施形態の画像処理装置を適用できる内視鏡システムの構成例を示す。内視鏡システムは、カプセル型内視鏡300、通信装置400、画像処理装置500を含む。
220 局所特徴量算出部、230 局所特徴量記憶部、240 クラスタリング部、
250 ヒストグラム作成部、260 画像特徴量生成部、270 判定部、
280 候補位置抽出部、290 位置決定部、300 カプセル型内視鏡、
310 レンズ、320 レンズ、330 光源、340 撮像素子、
360 通信部、380 処理部、400 通信装置、410 通信部、
420 I/F部、430 記憶部、440 処理部、500 画像処理装置、
510 I/F部、520 記憶部、540 表示部、550 操作部、
A〜D 候補位置、H(x) ステップ関数、L 窓幅、
LA,LA1〜LA3 局所領域、S(x) 判定結果、x 位置、XR 正解位置、
img00001〜img10000 時系列画像
Claims (13)
- 時系列に撮像された時系列画像を取得する画像取得部と、
前記時系列画像に写された対象物が第1の対象物から第2の対象物に切り替わる位置である切り替わり位置を検出する処理部と、
を含み、
前記処理部は、
前記時系列画像の各画像から特徴量を抽出し、前記特徴量に基づいて前記各画像に写された前記対象物が前記第1の対象物であるか前記第2の対象物であるかの判定を行い、前記判定の結果に基づいて前記切り替わり位置の候補位置を抽出し、前記判定の結果に基づいて前記候補位置の比較を行って前記切り替わり位置を決定することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記処理部は、
時系列の前記判定の結果とステップ関数との畳み込み演算により評価値を求め、前記評価値に基づいて前記候補位置を抽出することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記処理部は、
時系列の前記判定の結果に対する畳み込み演算を、前記各画像を中心としてウィンドウサイズを変化させながら行うことで、前記各画像について評価値を求め、前記評価値に基づいて前記候補位置を抽出することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項3において、
前記処理部は、
前記ウィンドウサイズを変化させながら行った前記畳み込み演算の結果の最小値又は最大値を前記評価値として求め、前記評価値と前記評価値の閾値とを比較して、前記候補位置を抽出することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記処理部は、
前記候補位置として第1〜第nの候補位置(nは2以上の自然数)が抽出された場合に、前記第1〜第nの候補位置のうち第iの候補位置と第jの候補位置(i、jはi<j≦nの自然数)の間の前記判定の結果に基づいて、前記第iの候補位置及び前記第jの候補位置のいずれかを選択することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項5において、
前記処理部は、
前記対象物が前記第1の対象物から前記第2の対象物に変化する場合に、前記第iの候補位置と前記第jの候補位置の間において、前記対象物が前記第1の対象物であるとの前記判定の結果の数が、前記対象物が前記第2の対象物であるとの前記判定の結果の数よりも多い場合には、前記第jの候補位置を選択し、前記対象物が前記第2の対象物であるとの前記判定の結果の数が、前記対象物が前記第1の対象物であるとの前記判定の結果の数よりも多い場合には、前記第iの候補位置を選択することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記特徴量は、テクスチャに関する局所特徴量、色に関する局所特徴量、勾配に関する局所特徴量のうちの少なくとも1つに基づく特徴量であることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項7において、
前記特徴量は、前記テクスチャに関する局所特徴量と、前記色に関する局所特徴量又は前記勾配に関する局所特徴量との組み合わせに基づく特徴量であることを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記処理部は、
前記各画像に複数の局所領域を設定し、前記複数の局所領域の各領域について局所特徴量を求め、複数の代表ベクトルのうち前記局所特徴量が属する代表ベクトルに前記局所特徴量を割り当てたヒストグラムを前記特徴量として作成し、前記ヒストグラムと予め行われた学習の結果とに基づいて、前記対象物が前記第1の対象物であるか前記第2の対象物である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9において、
前記画像取得部は、
前記対象物が前記第1の対象物であるか前記第2の対象物であるかのラベルが付された複数の学習用画像を取得し、
前記処理部は、
第1の学習処理として、前記複数の学習用画像から前記局所特徴量を求め、前記複数の学習用画像から求めた前記局所特徴量に対してクラスタリングを行い、前記複数の代表ベクトルを生成し、
第2の学習処理として、前記複数の代表ベクトルに基づいて前記複数の学習用画像の各学習用画像について前記ヒストグラムを求め、前記各学習用画像に付された前記ラベルと前記ヒストグラムとに基づいて学習を行うことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1において、
前記画像取得部は、
カプセル型内視鏡により撮像された前記時系列画像を取得することを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載された画像処理装置と、
前記時系列画像を撮像するカプセル型内視鏡と、
を含むことを特徴とする内視鏡システム。 - 時系列に撮像された時系列画像を取得し、
前記時系列画像の各画像から特徴量を抽出し、
前記特徴量に基づいて前記各画像に写された対象物が第1の対象物であるか第2の対象物であるかの判定を行い、
前記判定の結果に基づいて、前記時系列画像に写された前記対象物が前記第1の対象物から前記第2の対象物に切り替わる位置である切り替わり位置の候補位置を抽出し、
前記判定の結果に基づいて前記候補位置の比較を行って前記切り替わり位置を決定することを特徴とする画像処理方法。
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