JP6620762B2 - 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび画像処理システム - Google Patents
画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよび画像処理システムInfo
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Description
プロセッサにより、前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行うことと、を含む、画像処理方法が提供される。
1.本開示の実施形態
1.1.システム構成例
1.2.機能構成例
1.3.自動露光制御部の機能詳細
2.むすび
[1.1.システム構成例]
まず、図面を参照しながら本開示の実施形態に係る画像処理システムの構成例について説明する。図1は、本開示の実施形態に係る画像処理システムの構成例を示す図である。図1に示すように、画像処理システム1Aは、画像処理装置100Aと、挿入部200Aと、光源部300Aと、表示部400Aと、操作部500Aとを有する。
続いて、自動露光制御部110Aによる露光制御の具体例について説明する。図2および図3は、露光制御の具体例について説明するための図である。上記したように、イメージセンサ232Aによって撮像されたアナログ信号は、A/D変換部233Aによってデジタル信号(内視鏡画像)に変換される。図2および図3には、イメージセンサ232Aからの出力値が縦軸に示されている。また、各出力値に対応するイメージセンサ232Aの像面照度が横軸に示されている。なお、イメージセンサ232Aからの出力値は、各画素に対応する出力値の平均値であってよい。
続いて、自動露光制御部110Aの詳細な機能について説明する。図4は、自動露光制御部110Aの詳細な機能構成例を示すブロック図である。図4に示すように、自動露光制御部110Aは、ピーク検出部111Aと、露光制御部112Aとを備える。以下においては、これらのピーク検出部111Aおよび露光制御部112Aそれぞれの詳細な機能について説明する。まず、ピーク検出部111Aは、撮像部230Aから内視鏡画像を取得する。
以上説明したように、本開示の実施形態によれば、イメージセンサ232Aによる撮像に基づく内視鏡画像Im1Aの輝度ごとの画素数分布から、高輝度側から順に第1のピーク(ピークB1A)および第2のピーク(ピークB2A)を検出するピーク検出部111Aと、第1のピークおよび第2のピークの輝度差Df1Aに基づいて、露光制御を行う露光制御部112Aと、を備える、画像処理装置100Aが提供される。かかる構成によれば、観察領域Rs1Aが過剰に暗くなってしまう可能性を低減することによって、内視鏡画像Im1Aの輝度をより適切に調整することが可能となる。
(1)
イメージセンサによる撮像に基づく内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布から、高輝度側から順に第1のピークおよび第2のピークを検出するピーク検出部と、
前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行う露光制御部と、
を備える、画像処理装置。
(2)
前記露光制御部は、前記第1の輝度差に基づいて、露光を制御するためのパラメータの第1の補正値を取得し、前記第1の補正値に基づいて前記パラメータを補正することにより、前記露光制御を行う、
前記(1)に記載の画像処理装置。
(3)
前記露光制御部は、前記パラメータに前記第1の補正値を加算することにより前記パラメータを補正する、
前記(2)に記載の画像処理装置。
(4)
前記露光制御部は、前記第1の輝度差に対応する前記第1の補正値をテーブルから取得する、
前記(2)または(3)に記載の画像処理装置。
(5)
前記露光制御部は、前記第1の輝度差に基づいて計算により前記第1の補正値を取得する、
前記(2)または(3)に記載の画像処理装置。
(6)
前記露光制御部は、前記第1の輝度差に対して前記第1の補正値が線形的に変化するとして、前記第1の輝度差から前記第1の補正値を算出する、
前記(5)に記載の画像処理装置。
(7)
前記露光制御部は、前記第1の輝度差が閾値を上回る場合に、前記露光制御を行う、
前記(1)〜(6)のいずれか一項に記載の画像処理装置。
(8)
前記露光制御部は、前記第1のピークの画素数が所定の画素数を超える場合に、前記露光制御を行う、
前記(1)〜(7)のいずれか一項に記載の画像処理装置。
(9)
前記ピーク検出部は、前記第2のピークよりも低輝度側に第3のピークを検出し、
前記露光制御部は、前記第1の輝度差と前記第2のピークおよび前記第3のピークの第2の輝度差とに基づいて、前記露光制御を行う、
前記(2)〜(6)のいずれか一項に記載の画像処理装置。
(10)
前記露光制御部は、前記第2の輝度差に基づいて、前記パラメータの第2の補正値を取得し、前記第1の補正値および前記第2の補正値に基づいて前記パラメータを補正することにより、前記露光制御を行う、
前記(9)に記載の画像処理装置。
(11)
前記露光制御部は、前記パラメータに前記第1の補正値および前記第2の補正値を加算することにより前記パラメータを補正する、
前記(10)に記載の画像処理装置。
(12)
前記パラメータは、前記イメージセンサの電子シャッタ速度、前記イメージセンサによって撮像されたアナログ信号に対して乗じられるゲインのうちの少なくともいずれか一つを含む、
前記(2)〜(6)のいずれか一項に記載の画像処理装置。
(13)
前記パラメータは、光源の明るさを含む、
前記(2)〜(6)のいずれか一項に記載の画像処理装置。
(14)
イメージセンサによる撮像に基づく内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布から、高輝度側から順に第1のピークおよび第2のピークを検出することと、
プロセッサにより、前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行うことと、
を含む、画像処理方法。
(15)
コンピュータを、
イメージセンサによる撮像に基づく内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布から、高輝度側から順に第1のピークおよび第2のピークを検出するピーク検出部と、
前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行う露光制御部と、
を備える画像処理装置として機能させるためのプログラム。
(16)
光を発する光源部と、
前記光源部により発せられた前記光の反射光を受光して内視鏡画像を撮像するイメージセンサと、を有し、
前記内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布から、高輝度側から順に第1のピークおよび第2のピークを検出するピーク検出部と、
前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行う露光制御部と、
を備える、画像処理装置を有する、画像処理システム。
3.背景
4.本開示の実施形態
4.1.システム構成例
4.2.機能構成例
4.3.自動露光制御部の機能詳細
5.むすび
近年、イメージセンサによる撮像に基づく内視鏡画像を処理する画像処理装置が普及している(例えば、特開2013−42998号公報参照)。一方、イメージセンサへの光を透過するレンズのフードなどによる遮光によって、内視鏡画像が部分的に暗くなってしまう現象が起こり得る。以下では、内視鏡画像のうちこのような遮光によって暗くなってしまう領域を、単に「黒領域」とも言う。また、内視鏡画像にこのような黒領域が生じる現象を「ケラレ」とも言う。
プロセッサにより、前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行うことと、を含む、画像処理方法が提供される。
[4.1.システム構成例]
まず、図面を参照しながら本開示の実施形態に係る画像処理システムの構成例について説明する。図10は、本開示の実施形態に係る画像処理システムの構成例を示す図である。図10に示すように、画像処理システム1Bは、画像処理装置100Bと、挿入部200Bと、光源部300Bと、表示部400Bと、操作部500Bとを有する。
続いて、自動露光制御部110Bによる露光制御の具体例について説明する。図11および図12は、露光制御の具体例について説明するための図である。上記したように、イメージセンサ232Bによって撮像されたアナログ信号は、A/D変換部233Bによってデジタル信号(内視鏡画像)に変換される。図11および図12には、イメージセンサ232Bからの出力値が縦軸に示されている。また、各出力値に対応するイメージセンサ232Bの像面照度が横軸に示されている。なお、イメージセンサ232Bからの出力値は、各画素に対応する出力値の平均値であってよい。
続いて、自動露光制御部110の詳細な機能について説明する。図13は、自動露光制御部110Bの詳細な機能構成例を示すブロック図である。図13に示すように、自動露光制御部110Bは、ピーク検出部111Bと、露光制御部112Bとを備える。以下においては、これらのピーク検出部111Bおよび露光制御部112Bそれぞれの詳細な機能について説明する。まず、ピーク検出部111Bは、撮像部230Bから内視鏡画像を取得する。
以上説明したように、本開示の実施形態によれば、イメージセンサ232Bによる撮像に基づく内視鏡画像Im1Bの輝度ごとの画素数分布から、低輝度側から順に第1のピーク(ピークB1B)および第2のピーク(ピークB2B)を検出するピーク検出部111Bと、第1のピークおよび第2のピークの輝度差Df1Bに基づいて、露光制御を行う露光制御部112Bと、を備える、画像処理装置100Bが提供される。かかる構成によれば、観察領域Rs1Bが過剰に明るくなってしまう可能性を低減することによって、内視鏡画像Im1Bの輝度をより適切に調整することが可能となる。
(1)
イメージセンサによる撮像に基づく内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布から、低輝度側から順に第1のピークおよび第2のピークを検出するピーク検出部と、
前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行う露光制御部と、
を備える、画像処理装置。
(2)
前記露光制御部は、前記第1の輝度差に基づいて、露光を制御するためのパラメータの第1の補正値を取得し、前記第1の補正値に基づいて前記パラメータを補正し、補正後のパラメータに基づいて前記露光制御を行う、
前記(1)に記載の画像処理装置。
(3)
前記露光制御部は、前記パラメータに前記第1の補正値を加算することにより前記パラメータを補正する、
前記(2)に記載の画像処理装置。
(4)
前記露光制御部は、前記第1の輝度差に対応する前記第1の補正値をテーブルから取得する、
前記(2)または(3)に記載の画像処理装置。
(5)
前記露光制御部は、前記第1の輝度差に基づいて計算により前記第1の補正値を取得する、
前記(2)または(3)に記載の画像処理装置。
(6)
前記露光制御部は、前記第1の輝度差に対して前記第1の補正値が線形的に変化するとして、前記第1の輝度差から前記第1の補正値を算出する、
前記(5)に記載の画像処理装置。
(7)
前記露光制御部は、前記第1の輝度差が閾値を上回る場合に、前記露光制御を行う、
前記(1)〜(6)のいずれか一項に記載の画像処理装置。
(8)
前記露光制御部は、前記第1のピークの画素数が所定の画素数を超える場合に、前記露光制御を行う、
前記(1)〜(7)のいずれか一項に記載の画像処理装置。
(9)
前記ピーク検出部は、前記第2のピークよりも高輝度側に第3のピークを検出し、
前記露光制御部は、前記第1の輝度差と前記第2のピークおよび前記第3のピークの第2の輝度差とに基づいて、前記露光制御を行う、
前記(2)〜(6)のいずれか一項に記載の画像処理装置。
(10)
前記露光制御部は、前記第2の輝度差に基づいて、前記パラメータの第2の補正値を取得し、前記第1の補正値および前記第2の補正値に基づいて前記パラメータを補正し、補正後のパラメータに基づいて前記露光制御を行う、
前記(9)に記載の画像処理装置。
(11)
前記露光制御部は、前記パラメータに前記第1の補正値および前記第2の補正値を加算することにより前記パラメータを補正する、
前記(10)に記載の画像処理装置。
(12)
前記パラメータは、前記イメージセンサの電子シャッタ速度および前記イメージセンサによって撮像されたアナログ信号に対して乗じられるゲインのうちの少なくともいずれか一つを含む、
前記(2)〜(6)のいずれか一項に記載の画像処理装置。
(13)
前記パラメータは、光源の明るさを含む、
前記(2)〜(6)のいずれか一項に記載の画像処理装置。
(14)
イメージセンサによる撮像に基づく内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布から、低輝度側から順に第1のピークおよび第2のピークを検出することと、
プロセッサにより、前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行うことと、
を含む、画像処理方法。
(15)
コンピュータを、
イメージセンサによる撮像に基づく内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布から、低輝度側から順に第1のピークおよび第2のピークを検出するピーク検出部と、
前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行う露光制御部と、
を備える画像処理装置として機能させるためのプログラム。
(16)
光を発する光源部と、
前記光源部により発せられた前記光の反射光を受光して内視鏡画像を撮像するイメージセンサと、を有し、
前記内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布から、低輝度側から順に第1のピークおよび第2のピークを検出するピーク検出部と、
前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行う露光制御部と、
を備える、画像処理装置を有する、画像処理システム。
100A 画像処理装置
110A 自動露光制御部
111A ピーク検出部
112A 露光制御部
120A 画像処理部
130A 制御部
200A 挿入部
210A ライトガイド
220A 照明レンズ
230A 撮像部
231A 対物レンズ
232A イメージセンサ
233A A/D変換部
240A メモリ
300A 光源部
310A 白色光源
320A 集光レンズ
400A 表示部
500A 操作部
B0A ピーク
B1A ピーク(第1のピーク)
B2A ピーク(第2のピーク)
B3A ピーク(第3のピーク)
Df1A 輝度差
Df2A 輝度差
Im1A 内視鏡画像
Rb1A 黒領域
Rs1A 観察領域
Rw1A 白領域
SuA 被写体
1B 画像処理システム
100B 画像処理装置
110B 自動露光制御部
111B ピーク検出部
112B 露光制御部
120B 画像処理部
130B 制御部
200B 挿入部
210B ライトガイド
220B 照明レンズ
230B 撮像部
231B 対物レンズ
232B イメージセンサ
233B A/D変換部
240B メモリ
300B 光源部
310B 白色光源
320B 集光レンズ
400B 表示部
500B 操作部
B0B ピーク
B1B ピーク(第1のピーク)
B2B ピーク(第2のピーク)
B3B ピーク(第3のピーク)
Df1B 輝度差
Df2B 輝度差
Im1B 内視鏡画像
Rb1B 黒領域
Rs1B 観察領域
Rw1B 白領域
SuB 被写体
Claims (16)
- ケラレによる黒領域及び高輝度物体領域に対応する白領域を含む内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布から、該白領域に対応する第1のピーク、該黒領域に対応する第3のピーク、該白領域及び黒領域以外の領域に対応する第2のピークを検出するピーク検出部と、
前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行う露光制御部と、
を備える、画像処理装置。 - 前記露光制御部は、前記第1の輝度差に基づいて、露光を制御するためのパラメータの第1の補正値を取得し、前記第1の補正値に基づいて前記パラメータを補正し、補正後のパラメータに基づいて前記露光制御を行う、
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記露光制御部は、前記パラメータに前記第1の補正値を加算することにより前記パラメータを補正する、
請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記露光制御部は、前記第1の輝度差に対応する前記第1の補正値をテーブルから取得する、
請求項2または3に記載の画像処理装置。 - 前記露光制御部は、前記第1の輝度差に基づいて計算により前記第1の補正値を取得する、
請求項2または3に記載の画像処理装置。 - 前記露光制御部は、前記第1の輝度差に対して前記第1の補正値が線形的に変化するとして、前記第1の輝度差から前記第1の補正値を算出する、
請求項5に記載の画像処理装置。 - 前記露光制御部は、前記第1の輝度差が閾値を上回る場合に、前記露光制御を行う、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記露光制御部は、前記第1のピークの画素数が所定の画素数を超える場合に、前記露光制御を行う、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記露光制御部は、前記第2のピーク及び前記第3のピークの第2の輝度差に基づいて、前記パラメータの第2の補正値を取得し、前記第1の補正値および前記第2の補正値に基づいて前記パラメータを補正し、補正後のパラメータに基づいて前記露光制御を行う、
請求項2〜6のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記露光制御部は、前記パラメータに前記第1の補正値および前記第2の補正値を加算することにより前記パラメータを補正する、
請求項9に記載の画像処理装置。 - 前記パラメータは、前記内視鏡画像を撮像するイメージセンサの電子シャッタ速度および前記イメージセンサによって撮像されたアナログ信号に対して乗じられるゲインのうちの少なくともいずれか一つを含む、
請求項2〜6のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 前記パラメータは、光源の明るさを含む、
請求項2〜6のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 画像処理装置として機能する演算装置は、プロセッサを備え、
前記プロセッサが、ケラレによる黒領域及び高輝度物体領域に対応する白領域を含む内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布から、該白領域に対応する第1のピーク、該黒領域に対応する第3のピーク、該白領域及び黒領域以外の領域に対応する第2のピークを検出することと、
前記プロセッサが、検出した前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行うことと、
を含む、画像処理方法。 - コンピュータを、
ケラレによる黒領域及び高輝度物体領域に対応する白領域を含む内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布から、該白領域に対応する第1のピーク、該黒領域に対応する第3のピーク、該白領域及び黒領域以外の領域に対応する第2のピークを検出するピーク検出部と、
前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行う露光制御部と、
を備える画像処理装置として機能させるためのプログラム。 - 光を発する光源部と、
前記光源部により発せられた前記光の反射光を受光して、ケラレによる黒領域及び高輝度物体領域に対応する白領域を含む内視鏡画像を撮像するイメージセンサと、を有し、
前記内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布から、該白領域に対応する第1のピーク、該黒領域に対応する第3のピーク、該白領域及び黒領域以外の領域に対応する第2のピークを検出するピーク検出部と、
前記第1のピークおよび前記第2のピークの第1の輝度差に基づいて、露光制御を行う露光制御部と、
を備える、画像処理装置を有する、画像処理システム。 - 内視鏡画像の輝度ごとの画素数分布を求め、該画素数分布からケラレによる黒領域、観察対象領域及び高輝度物体領域に対応する白領域をそれぞれ対応づける検出部と、
前記黒領域、観察対象領域及び高輝度物体領域に対応する画素数分布のそれぞれの差に基づいて、露光制御を行う露光制御部と、
を備える、画像処理装置。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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