JP6408817B2 - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、及び撮像システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る撮像システムの構成例を示すブロック図である。図1に示すように、本実施の形態1に係る撮像システム1は、面順次方式でマルチバンド撮像を行うことにより画像を生成する撮像装置10と、該撮像装置10から出力された画像に基づいてカラー画像を生成する画像処理装置100とを備える。本出願においては、マルチバンド撮像に際して、可視光領域を4つ以上の波長帯域に分離した波長帯域ごとに被写体を撮像することとする。
その後、撮像システム1の動作は終了する。
次に、本発明の実施の形態1の変形例1について説明する。図5は、本発明の実施の形態1の変形例1に係る撮像システムの動作を説明するための模式図である。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
図6は、本発明の実施の形態2に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。図6に示すように、本実施の形態2に係る撮像システム2は、撮像装置10と画像処理装置200とを備える。撮像装置10の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
図7は、撮像システム2における撮像動作を示すフローチャートである。図8は、撮像システム2における画像処理を示すフローチャートである。図9は、撮像システム2の動作を説明するための模式図である。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
図10は、本発明の実施の形態3に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。図10に示すように、本実施の形態3に係る撮像システム3は、撮像装置10と画像処理装置300とを備える。この画像処理装置300は、図6に示す制御部210の代わりに、制御部310を備える。なお、撮像装置10の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。また、制御部310以外の画像処理装置300の構成及び動作は、実施の形態2と同様である。
次に、本発明の実施の形態4について説明する。
図14は、本発明の実施の形態4に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。図14に示すように、本実施の形態4に係る撮像システム4は、撮像装置10と画像処理装置400とを備える。撮像装置10の構成及び動作は、実施の形態4と同様である。
次に、本発明の実施の形態5について説明する。
図18は、本発明の実施の形態5に係る撮像システムの構成例を示す図である。図18に示すように、本実施の形態5に係る撮像システム5は、撮像装置10が設けられた顕微鏡装置500と、画像処理装置100とを備える。なお、画像処理装置100の代わりに、図6に示す画像処理装置200、図10に示す画像処理装置300、又は図14に示す画像処理装置400を設けても良い。
次に、本発明の実施の形態6について説明する。
図19は、本発明の実施の形態6に係る撮像システムの構成例としての内視鏡システムを示す模式図である。図19に示す内視鏡システム6は、画像処理装置100と、生体の管腔内に先端部を挿入して撮像を行うことにより管腔内の画像を生成する内視鏡600と、内視鏡600の先端から出射する照明光を発生する光源装置700とを備える。画像処理装置100は、内視鏡600が生成した画像に所定の画像処理を施すとともに(実施の形態1参照)、内視鏡システム6全体の動作を統括的に制御する。なお、画像処理装置100の代わりに、実施の形態2〜4に係る画像処理装置200、300、400を適用しても良い。また、図19においては、画像処理装置100が備える表示部160(図1参照)を本体の外部に図示している。
6 内視鏡システム
10 撮像装置
101 モノクロカメラ
103 フィルタ部
103a 光学フィルタ
103b フィルタホイール
105 結像レンズ
100、200、300、400 画像処理装置
110 画像取得部
120、210、310 制御部
121、211、311 面順次マルチバンド撮像制御部
130 記憶部
131 プログラム記憶部
132 画像データ記憶部
140、220、410 演算部
141 並び順設定部
142 基準画像選択部
143 処理対象画像選択部
144 変換情報推定部
145 変形画像作成部
146 カラー画像作成部
150 入力部
160 表示部
212 連続撮像制御部
221 動画作成部
411 内挿画像作成部
412 内挿画像列作成部
500a アーム
501 落射照明ユニット
501a 落射照明用光源
501b 落射照明光学系
502 透過照明ユニット
502a 透過照明用光源
502b 透過照明光学系
503 標本ステージ
504、504’ 対物レンズ
505 鏡筒
506 ステージ位置変更部
506a ステッピングモータ
507 三眼鏡筒ユニット
508 接眼レンズユニット
509 レボルバ
600 内視鏡
61 挿入部
62 操作部
63 ユニバーサルコード
64 先端部
65 湾曲部
66 可撓管
67 コネクタ部
68 電気コネクタ部
621 湾曲ノブ
622 処置具挿入部
623 スイッチ
670 コイルケーブル
700 光源装置
Claims (16)
- 互いに異なる4つ以上の波長帯域に分けて被写体を順次撮像することにより生成された4つ以上の画像を含む画像群に対し、前記画像群のうちの1つの画像を基準画像として選択する基準画像選択部と、
前記画像群のうち前記基準画像以外の複数の画像の各々を処理対象画像として選択する処理対象画像選択部と、
隣接する画像間において撮像時の波長帯域と撮像順との少なくとも一方が隣り合うように、前記画像群に含まれる画像の並び順を設定する並び順設定部と、
前記画像群に含まれる画像を前記並び順で配列した場合に隣接する画像間の変換情報を推定する変換情報推定部と、
前記処理対象画像に対し、前記並び順における前記処理対象画像から前記基準画像に向け、前記変換情報を累積的に用いて画像変換を施すことにより、変形画像を作成する変形画像作成部と、
前記複数の画像に基づいてそれぞれ作成された複数の前記変形画像と、前記基準画像とを用いて、カラー画像を作成するカラー画像作成部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記並び順において、画像の波長帯域の中心波長が、短波長側から長波長側、又は長波長側から短波長側に、単調にシフトする、ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記並び順は、前記処理対象画像選択部が選択する処理対象画像ごとに設定される、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。
- 前記並び順は、前記処理対象画像選択部が選択する各処理対象画像の間で共通に設定される、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。
- 前記画像群は、4つ以上の波長帯域に分けて被写体を順次撮像することにより生成された一連の画像のうち、基準時刻を含む所定時間内に生成された複数の画像からなり、
前記基準画像選択部は、前記基準時刻に生成された画像を前記基準画像として選択し、
前記画像群に含まれる画像が前記並び順に沿って撮像されるように撮像順を制御する制御部と、
前記基準時刻が異なる複数の前記画像群に基づいてそれぞれ作成された複数の前記カラー画像を用いて動画を作成する動画作成部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記並び順における前記4つ以上の波長帯域のうち最短波長帯域と最長波長帯域との間に、少なくとも1つの別の波長帯域が挿入されている、ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記並び順において、画像の波長帯域が、前記4つ以上の波長帯域のうち最短波長帯域と最長波長帯域との間を少なくとも1往復する、ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 基準時刻の前後に生成された波長帯域が同一の2つの画像を用いて、前記基準時刻における内挿画像を作成する内挿画像作成部と、
前記4つ以上の波長帯域についてそれぞれ作成された4つ以上の前記内挿画像と前記基準時刻に生成された画像とを含む画像セットに対し、隣接する画像間において波長帯域が隣り合うように並び順を設定する内挿画像列作成部と、
をさらに備え、
前記基準画像選択部は、前記基準時刻に生成された画像を前記基準画像として選択し、
前記処理対象画像選択部は、前記画像セットに含まれる前記内挿画像を前記処理対象画像として選択し、
前記変換情報推定部は、前記画像セットを前記画像群として前記変換情報を推定し、
前記変形画像作成部は、前記内挿画像に前記画像変換を施すことにより、前記変形画像を作成し、
さらに、
前記基準時刻が異なる複数の前記画像セットに基づいてそれぞれ作成された複数の前記カラー画像を用いて動画を作成する動画作成部を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記画像変換は、非剛体変換、平面射影変換、アフィン変換、線形変換、スケール変換、回転変換、及び平行移動のいずれか又は組み合わせである、ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記変形画像作成部は、前記並び順における前記処理対象画像から前記基準画像に向け、前記変換情報を順次累積した累積変換情報を算出し、該累積変換情報を用いて前記処理対象画像に画像変換を施すことにより、前記変形画像を作成する、
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 互いに異なる4つ以上の波長帯域に分けて被写体を順次撮像することにより生成された4つ以上の画像を含む画像群に対し、前記画像群のうちの1つの画像を基準画像として選択する基準画像選択部と、
前記画像群のうち前記基準画像以外の複数の画像の各々を処理対象画像として選択する処理対象画像選択部と、
隣接する画像間において撮像時の波長帯域と撮像順との少なくとも一方が隣り合うように、前記画像群に含まれる画像の並び順を設定する並び順設定部と、
前記並び順における前記処理対象画像から前記基準画像に向け、前記画像群に含まれる画像を順次用いて変換情報を推定する変換情報推定部と、
前記処理対象画像に対し、前記変換情報推定部により推定された変換情報を順次用いて画像変換を施すことにより、変形画像を作成する変形画像作成部と、
前記複数の画像に基づいてそれぞれ作成された複数の前記変形画像と、前記基準画像とを用いて、カラー画像を作成するカラー画像作成部と、
を備え、
前記変換情報推定部は、前記画像群に含まれる画像と、前記変形画像作成部により前記画像変換が施された画像との間における変換情報を推定する、
ことを特徴とする画像処理装置。 - 互いに異なる4つ以上の波長帯域に分けて被写体を順次撮像することにより生成された4つ以上の画像を含む画像群に対し、前記画像群のうちの1つの画像を基準画像として選択する基準画像選択ステップと、
前記画像群のうち前記基準画像以外の複数の画像の各々を処理対象画像として選択する処理対象画像選択ステップと、
隣接する画像間において撮像時の波長帯域と撮像順との少なくとも一方が隣り合うように、前記画像群に含まれる画像の並び順を設定する並び順設定ステップと、
前記画像群に含まれる画像を所定の並び順で配列した場合に隣接する画像間の変換情報を推定する変換情報推定ステップと、
前記処理対象画像に対し、前記並び順における前記処理対象画像から前記基準画像に向け、前記変換情報を累積的に用いて画像変換を施すことにより、変形画像を作成する変形画像作成ステップと、
前記複数の画像に基づいてそれぞれ作成された複数の前記変形画像と、前記基準画像とを用いて、カラー画像を作成するカラー画像作成ステップと、
を含み、
前記並び順で隣接する画像間において、撮像時の波長帯域と撮像順との少なくとも一方が隣り合っている、
ことを特徴とする画像処理方法。 - 互いに異なる4つ以上の波長帯域に分けて被写体を順次撮像することにより生成された4つ以上の画像を含む画像群に対し、前記画像群のうちの1つの画像を基準画像として選択する基準画像選択ステップと、
前記画像群のうち前記基準画像以外の複数の画像の各々を処理対象画像として選択する処理対象画像選択ステップと、
隣接する画像間において撮像時の波長帯域と撮像順との少なくとも一方が隣り合うように、前記画像群に含まれる画像の並び順を設定する並び順設定ステップと、
前記画像群に含まれる画像を所定の並び順で配列した場合に隣接する画像間の変換情報を推定する変換情報推定ステップと、
前記処理対象画像に対し、前記並び順における前記処理対象画像から前記基準画像に向け、前記変換情報を累積的に用いて画像変換を施すことにより、変形画像を作成する変形画像作成ステップと、
前記複数の画像に基づいてそれぞれ作成された複数の前記変形画像と、前記基準画像とを用いて、カラー画像を作成するカラー画像作成ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記並び順で隣接する画像間において、撮像時の波長帯域と撮像順との少なくとも一方が隣り合っている、
ことを特徴とする画像処理プログラム。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
面順次方式により前記4つ以上の波長帯域に分けて撮像を行うことにより画像データを生成し、前記画像処理装置に出力する撮像手段と、
を備えることを特徴とする撮像システム。 - 前記撮像手段は、
前記被写体からの観察光を受光する受光面を有し、該受光面に入射した光の強度に応じた画像データを出力する撮像素子と、
前記4つ以上の波長帯域の各々に対応する感度を有するフィルタを前記受光面に順次配置するフィルタ部と、
を備えることを特徴とする請求項14に記載の撮像システム。 - 前記撮像手段は、
前記4つ以上の波長帯域の各々に帯域が制限された光を前記被写体に順次照射する光照射手段と、
前記被写体からの観察光を受光する受光面を有し、該受光面に入射した光の強度に応じた画像データを出力する撮像素子と、
を備えることを特徴とする請求項14に記載の撮像システム。
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