JP6736550B2 - Endoscope system and control method for endoscope system - Google Patents
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Description
本発明は、内視鏡システム及び内視鏡システムの制御方法に関する。 The present invention relates to an endoscope system and a control method for the endoscope system.
例えば特許文献1は、細長い挿入部を有する内視鏡を開示している。この挿入部は、光源から出射された光を伝送するライトガイドと、ライトガイドの出射端部前方に配置され、照明レンズ群を有する照明光学系とを内蔵する。照明レンズ群は、少なくとも1つ光学素子を有する。光学素子は、ライトガイドの出射端面に対向し、出射端面に対して傾斜した斜面を有する。 For example, Patent Document 1 discloses an endoscope having an elongated insertion portion. The insertion portion contains a light guide that transmits the light emitted from the light source, and an illumination optical system that is disposed in front of the emission end portion of the light guide and has an illumination lens group. The illumination lens group has at least one optical element. The optical element has an inclined surface facing the emission end surface of the light guide and inclined with respect to the emission end surface.
広い視野角を有する細い内視鏡において、石英系のライトガイドのように、NAが小さいライトガイドが使用された場合であっても、光学素子によって、視野周辺は十分に照明される。 In a thin endoscope having a wide viewing angle, even when a light guide having a small NA such as a quartz light guide is used, the periphery of the field of view is sufficiently illuminated by the optical element.
内視鏡において、照明光の照明領域は予め固定されている。このため照明光の照明領域を狭い視野角に対応して予め狭く設定していると、観察に応じて視野角が広くなった場合、観察のために注目する領域である注目領域が照明領域よりも大きくなり、注目領域が照明領域を内包する。この場合、注目領域の内部且つ照明領域の外部に存在し、照明光の照明を予定される領域である照明予定領域に、照明光を十分に配光できない虞が生じる。
逆に、照明光の照明領域を広い視野角に対応して予め広く設定していると、観察に応じて視野角が狭くなった場合、照明領域が注目領域よりも大きくなり、照明領域が注目領域を内包する。この場合、照明領域の内部且つ注目領域の外部に存在し、照明光が照明される領域は、照明光が無駄に照明される領域となる。
このため、視野角に応じて、照明光を十分に配光できず、照明光に無駄が発生する。
視野角に影響されることなく、照明光を十分に配光でき、照明光の無駄を抑制することが望まれている。In the endoscope, the illumination area of the illumination light is fixed in advance. Therefore, if the illumination area of the illumination light is set narrower in advance corresponding to the narrow viewing angle, when the viewing angle becomes wider according to observation, the attention area, which is the area of interest for observation, is larger than the illumination area. Also becomes larger, and the attention area includes the illumination area. In this case, there is a possibility that the illumination light may not be sufficiently distributed to the illumination scheduled region that is inside the attention region and outside the illumination region and is a region where the illumination light is scheduled to be illuminated.
On the contrary, if the illumination area of the illumination light is set wide in advance corresponding to a wide viewing angle, the illumination area becomes larger than the attention area and the illumination area becomes Include a region. In this case, the area existing inside the illumination area and outside the attention area and illuminated with the illumination light is an area where the illumination light is wastefully illuminated.
Therefore, the illumination light cannot be sufficiently distributed according to the viewing angle, and the illumination light is wasted.
It is desired to sufficiently distribute the illumination light without being affected by the viewing angle and to suppress the waste of the illumination light.
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、視野角によらず、照明光の無駄を抑制できる内視鏡システム及び内視鏡システムの制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these circumstances, and an object of the present invention is to provide an endoscope system and a control method of the endoscope system that can suppress waste of illumination light regardless of the viewing angle.
本発明の内視鏡システムの一態様は、内視鏡システムであって、照明光を被写体に照明する照明ユニットと、前記被写体から反射された前記照明光を基に前記被写体を撮像する撮像ユニットと、前記撮像ユニットによって撮像された前記被写体の撮像画像を基に、前記撮像画像における注目領域を決定する注目領域決定部と、前記撮像画像を基に、前記照明光に照明されている領域である照明領域を特定する照明領域特定部と、決定された前記注目領域と特定された前記照明領域との包含関係を基に、前記照明光に照明される対象領域を設定する対象領域設定部と、設定された前記対象領域に関する情報を基に、前記照明領域を前記注目領域に近似するように、前記照明光の光学特性を調整する調整機構とを具備する。 One aspect of an endoscope system of the present invention is an endoscope system, which is an illumination unit that illuminates a subject with illumination light, and an imaging unit that captures the subject based on the illumination light reflected from the subject. A region of interest illuminated by the illumination light on the basis of the captured image of the subject captured by the image capturing unit, and a region of interest determining unit that determines a region of interest in the captured image. An illumination area specifying unit that specifies a certain illumination area, and a target area setting unit that sets a target area illuminated by the illumination light, based on the inclusion relationship between the determined attention area and the specified illumination area. And an adjusting mechanism that adjusts the optical characteristic of the illumination light so that the illumination region is approximated to the region of interest based on the set information about the target region.
本発明の内視鏡システムの制御方法の一態様は、内視鏡システムの制御方法であって、前記内視鏡システムの制御部が、照明ユニットを制御して、照明光を出射し前記照明光を被写体に照明する照明工程と、撮像ユニットを制御して、前記被写体から反射された前記照明光を基に前記被写体を撮像する撮像工程と、照明領域特定部を制御して、前記照明光に照明されている領域である照明領域を、撮像された前記被写体の撮像画像を基に特定する特定工程と、注目領域決定部を制御して、前記撮像画像を基に、前記撮像画像における注目領域を決定する決定工程と、対象領域設定部を制御して、決定された前記注目領域と特定された前記照明領域との包含関係を基に、前記照明光に照明される対象領域を設定する設定工程と、調整機構を制御して、設定された前記対象領域に関する情報を基に、前記照明領域を前記注目領域に近似するように、前記照明光の光学特性を調整する調整工程とを行う。 One aspect of a control method of an endoscope system of the present invention is a control method of an endoscope system, wherein a control unit of the endoscope system controls an illumination unit to emit illumination light to emit the illumination light. An illumination step of illuminating a subject with light, an imaging step of controlling an image capturing unit to capture an image of the subject based on the illumination light reflected from the object, and an illumination area specifying unit to control the illumination light. A specific step of specifying an illumination area, which is an area illuminated by the light source, based on the captured image of the captured subject, and controlling the attention area determination unit to determine the focus in the captured image based on the captured image. By controlling the determination step of determining the area and the target area setting unit, the target area illuminated by the illumination light is set based on the determined inclusion relationship between the attention area and the identified illumination area. A setting step and an adjusting step of controlling an adjusting mechanism to adjust the optical characteristic of the illumination light so as to approximate the illumination area to the attention area based on the set information about the target area are performed. ..
本発明によれば、視野角によらず、照明光の無駄を抑制できる内視鏡システム及び内視鏡システムの制御方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an endoscope system and a control method of an endoscope system that can suppress waste of illumination light regardless of the viewing angle.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお一部の図面では図示の明瞭化のために部材の一部の図示を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in some of the drawings, some of the members are not shown for the sake of clarity.
[第1の実施形態]
[構成]
図1Aと図1Bと図1Cと図2Aと図2Bと図2Cと図2Dと図3Aと図3Bと図4とを参照して第1の実施形態について説明する。
図1Aに示すように、内視鏡システム10は、図示しない内視鏡に設けられる挿入部の先端部11から照明光ILを被写体13に照明する照明ユニット20と、被写体13から反射された反射光RLである照明光ILを基に被写体13を撮像する撮像ユニット40とを有する。内視鏡システム10は、撮像ユニット40によって撮像された撮像画像301(図2A,2B,2C,2D参照)を表示する表示部50を有する。[First Embodiment]
[Constitution]
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1A, 1B, 1C, 2A, 2B, 2C, 2D, 3A, 3B, and 4.
As shown in FIG. 1A, the
[照明ユニット20]
図1Aに示すように、照明ユニット20は、1次光を出射する光源21と、光源21を制御する光源制御部23と、1次光を導光する複数の導光部材25と、光源21から出射された1次光を複数の1次光に分波する分波部27とを有する。照明ユニット20は、導光部材25によって導光された1次光の光学特性を変換し、光学特性を変換された1次光を照明光ILとして被写体13に照明する複数の照明部29と、照明部29と同数且つ照明部29と対に配置され、照明部29から出射された照明光ILが透過する光学素子31とを有する。[Lighting unit 20]
As shown in FIG. 1A, the
[光源21]
光源21は、例えば、青色のレーザ光を出射するレーザーダイオードを有する。レーザ光の中心波長は、例えば、445nmである。光源21は、他の色の光を出射してもよい。光源21は、内視鏡の外部に設けられる筐体部の内部に設けられてもよいし、内視鏡の内部に設けられてもよい。[Light source 21]
The
[光源制御部23]
光源制御部23は、光源21が駆動するために必要な電力を光源21に供給する。光源制御部23は、所定の閾値の電力以上かつ照明光ILの光量に比例した電力を光源21に供給する、または光源21の駆動間隔に応じた電力を光源21に供給する。光源制御部23は、図示しない第1操作部が操作されることによって、電力を供給する。この第1操作部は、操作者が照明光ILの出射をオンまたはオフすることを指示するために操作される。光源21が筐体部の内部に設けられる場合、光源制御部23及び第1操作部は筐体部の内部に設けられる。光源21が内視鏡の内部に設けられる場合、光源制御部23は内視鏡の内部に設けられる。第1操作部は、内視鏡に設けられる。[Light source control unit 23]
The light
[導光部材25]
図1Aに示すように、導光部材25は、光源21と分波部27の間に設けられ、光源21から出射された1次光を分波部27に導光する。導光部材25は、分波部27と照明部29との間にさらに設けられ、分波部27によって分波された1次光を照明部29にまで導光する。このような導光部材25は、例えば光ファイバを有する。光ファイバのコア径は例えば50μm、開口数FNA=0.2となっており、光ファイバはマルチモードの光ファイバである。光源21が筐体部の内部に設けられる場合、導光部材25は筐体部の内部と内視鏡の内部とに設けられる。光源21が内視鏡の内部に設けられる場合、導光部材25は内視鏡の内部に設けられる。[Light guide member 25]
As shown in FIG. 1A, the
[分波部27]
図1Aに示すように、分波部27は、照明部29の数に合わせて1次光を分波する。本実施形態では、例えば2つの照明部29が設けられるため、分波部27は1次光を2つに分波する。分波部27は、例えば所望の比率で、1次光を分波する。本実施形態では、比率は、例えば、50:50である。比率は、均一になる必要はない。
なお照明部29が1つのみ設けられる場合、分波部27は省略され、光源21は導光部材25を介して照明部29に接続される。[Demultiplexing unit 27]
As shown in FIG. 1A, the
When only one
図示はしないが、分波部27は、図示しない光コネクタによって、導光部材25に光学的に接続される。例えば、光源21が筐体部の内部に設けられる場合、分波部27は筐体部の内部に設けられてもよいし、内視鏡の内部に設けられてもよい。例えば、光源21が内視鏡の内部に設けられる場合、分波部27は内視鏡の内部に設けられる。
Although not shown, the
[照明部29]
図1Aに示すように、照明部29は、例えば接着剤などによって、挿入部の先端部11の内部に固定される。照明部29が導光部材25によって導光された1次光を受光した際、照明部29は、1次光の光学特性を所望に変換する光変換部として機能する。例えば、照明部29は、1次光とは異なる配光特性を有する照明光ILを生成し、照明光ILを出射する。このように照明部29は、1次光の配光を変換する配光変換部として機能する。照明光ILの配光特性は、1次光の光量によって変動しない性質を有する。[Illumination unit 29]
As shown in FIG. 1A, the
図1Bに示すように、照明部29は、光変換部材29aと、1次光の進行方向において導光部材25の出射端面と光変換部材29aとの間に介在し、1次光の進行方向において導光部材25の出射端面及び光変換部材29aに光学的に接続される透過部材29bとを有する。照明部29は、光変換部材29aと透過部材29bとの側方に設けられる反射部材29cと、導光部材25の先端部と光変換部材29aと透過部材29bと反射部材29cとを保持する保持部材29dとをさらに有する。
As shown in FIG. 1B, the
[光変換部材29a]
図1Bに示すように、光変換部材29aは、1次光の進行方向において透過部材29bの前方に設けられ、透過部材29bに光学的に接続される。光変換部材29aは、円錐台形状を有する。円錐台は、1次光の進行方向に従って拡径する。光変換部材29aの基端面の形状は透過部材29bの先端面の形状と略同一であり、光変換部材29aの基端面は透過部材29bの先端面に直接接触される。光変換部材29aと透過部材29bとが組み合わさった形状は、円錐台形状である。円錐台は、1次光の進行方向に従って拡径する。[
As shown in FIG. 1B, the
光変換部材29aは、光変換部材29aに入射した1次光を照明光ILとして、被写体13側である前方及び導光部材25側である後方に向けて出射する。
The
光変換部材29aは、図示しない蛍光体と図示しない拡散部材との少なくとも一方と、蛍光体と拡散部材との少なくとも一方を封止する図示しない封止部材とを有する。
The
蛍光体は、1次光を吸収し、1次光の波長よりも長い波長を有する変換光に1次光を変換する波長変換部材である。蛍光体は、例えば、YAG:Ceで示す粉末である。蛍光体は、青色の波長域の1次光を吸収し、1次光を照明光ILである黄色の蛍光に波長変換する機能を有する。また、黄色の蛍光は指向性なく出射されるので、蛍光体は拡散機能も有する。封止部材は、粉末状の蛍光体が互いに封止部材に分散された状態で、蛍光体をまとめて包含する。 The phosphor is a wavelength conversion member that absorbs primary light and converts the primary light into converted light having a wavelength longer than the wavelength of the primary light. The phosphor is, for example, powder represented by YAG:Ce. The phosphor has a function of absorbing the primary light in the blue wavelength range and converting the wavelength of the primary light into yellow fluorescence which is the illumination light IL. Further, since the yellow fluorescent light is emitted without directivity, the fluorescent substance also has a diffusion function. The encapsulating member collectively contains the phosphors in a state where the powdery phosphors are dispersed in the encapsulating member.
拡散部材は、拡散部材に入射した1次光を、1次光の波長を変えずに、1次光の配光角を広げ、可干渉性を低めた拡散光に変換する機能を有する。拡散部材は、拡散光を照明光ILとして出射する。拡散部材は、金属または金属化合物によって形成される微粒子である。このような拡散部材は、例えばアルミナまたは酸化チタンである。封止部材は、拡散部材同士が互いに封止部材に分散された状態で、拡散部材をまとめて包含する。 The diffusing member has a function of converting the primary light incident on the diffusing member into diffused light with a reduced coherence by expanding the distribution angle of the primary light without changing the wavelength of the primary light. The diffusing member emits the diffused light as the illumination light IL. The diffusing member is fine particles formed of a metal or a metal compound. Such a diffusing member is, for example, alumina or titanium oxide. The sealing member collectively includes the diffusing members in a state where the diffusing members are dispersed in each other.
封止部材は、1次光及び照明光ILが透過する部材によって形成される。このような封止部材は、例えば、透明なシリコーン系の樹脂または透明なエポキシ系の樹脂である。封止部材は、1次光及び照明光ILに対して高い透過率を有する。 The sealing member is formed of a member that transmits the primary light and the illumination light IL. Such a sealing member is, for example, a transparent silicone resin or a transparent epoxy resin. The sealing member has a high transmittance for the primary light and the illumination light IL.
拡散部材の屈折率は、封止部材の屈折率とは異なる。例えば、拡散部材の屈折率は、封止部材の屈折率よりも高く、1.5以上であることが好ましい。これにより、拡散部材は、1次光の拡散性を向上可能となる。光変換部材29aの配光角は、例えば、封止部材に対する拡散部材の濃度、光変換部材29aの厚み等によって制御される。例えば、拡散部材の屈折率は1.7で、封止部材の屈折率は1.4である場合、封止部材に対する拡散部材の体積濃度は20%、光変換部材29aの厚みが0.1mmとなる。これにより、1次光は拡散光(照明光IL)として十分拡散され、照明光ILの配光角度が十分に広がる。
The refractive index of the diffusing member is different from the refractive index of the sealing member. For example, the refractive index of the diffusing member is higher than that of the sealing member, and is preferably 1.5 or more. As a result, the diffusing member can improve the diffusibility of the primary light. The light distribution angle of the
[透過部材29b]
透過部材29bは、1次光と照明光ILとが透過する性質を有する。透過部材29bは、透過率が高いガラスまたは透過率が高いシリコーン樹脂によって形成される。透過部材29bは、円錐台形状を有する。円錐台は、1次光の進行方向に従って拡径する。[
The
[反射部材29c]
反射部材29cは、1次光及び反射部材29cに入射した入射光を正反射または拡散反射する。反射部材29cは、散乱反射してもよい。入射光は、光変換部材29aから後方に向かって出射された照明光ILである。反射部材29cは、銀またはアルミニウムといった金属の薄膜である。[Reflecting
The
[保持部材29d]
図1Bに示すように、保持部材29dは、導光部材25が係合する第1孔部29eと、光変換部材29aと透過部材29bとが係合する第2孔部29fとを有する。第1孔部29eは、第2孔部29fと同軸上に設けられ、第2孔部29fと連通する。例えば、第1孔部29eは円柱形状を有する。例えば、第2孔部29fは、円錐台形状を有する。円錐台は、1次光の進行方向に従って拡径する。第2孔部29fの内周面には、反射部材29cが設けられる。[Holding
As shown in FIG. 1B, the holding
導光部材25が第1孔部29eに係合し、光変換部材29aと透過部材29bとが第2孔部29fに係合した際、保持部材29dは導光部材25と光変換部材29aと透過部材29bとを保持する。これにより、導光部材25は透過部材29bに光学的に接続され、透過部材29bは光変換部材29aに光学的に接続され、反射部材29cは光変換部材29aの側面と透過部材29bの側面とに光学的に接続される。保持部材29dが光変換部材29aを保持した際、光変換部材29aの先端面は保持部材29dの先端面と同一平面上に設けられる。
When the
第2孔部29fと光変換部材29aと透過部材29bとのテーパ角度は保持部材29dの長手軸に対して例えば略10度〜略60度に設定される。本実施形態では、例えばテーパ角度は、25度である。これにより、無指向性の蛍光である照明光ILと拡散された拡散光である照明光ILとは、照明部29から効率よく出射される。
The taper angle of the
[光学素子31]
図1Aと図1Bとに示すように、1つの光学素子31が1つの照明部29に対して配置され、光学素子31が照明部29の前方に配置される。光学素子31は、照明部29から出射された照明光ILが透過するレンズである。各光学素子31は、挿入部の先端部11の内部において、後述する調整機構70によって保持される。各光学素子31は、調整機構70によって、同時に、光学素子31の軸方向に移動可能であり、移動によって照明部29に近づくまたは照明部29から離れる。つまり、光学素子31と照明部29との間の相対距離は、調整機構70によって、調整可能となっている。[Optical element 31]
As shown in FIGS. 1A and 1B, one
[撮像ユニット40]
図1Aに示すように、撮像ユニット40は、被写体13から反射された反射光RLを撮像する撮像部41と、撮像部41によって撮像された反射光RLを画像処理することによって撮像画像301を生成する図示しない画像処理部とを有する。撮像ユニット40は、図示しない第2操作部が操作されることによって、撮像動作を開始する。第2操作部は、内視鏡の操作部に配設される。[Imaging unit 40]
As illustrated in FIG. 1A, the
撮像部41は、例えば、CCDまたはCMOS等を有する。撮像部41は、画素ごとにカラーフィルタを有し、色画素群を有する。図1Aと図1Bとに示すように、撮像部41の前方には、反射光RLが透過する光学素子43が設けられる。反射光RLは、光学素子43を透過して、撮像部42に入射する。光学素子43は、光学素子31と略同一の構成を有する。光学素子43は、光学素子31とは異なり、挿入部の先端部11の内部に固定される。
The
図1Aと図1Bと図1Cとに示すように、撮像部41は、2つの照明部29の間に設けられ、挿入部の先端部11の内部に固定される。言い換えると、照明部29同士は、撮像部41を中心に互いに対して対称に設けられる。なお照明部29同士は、観察が最適に実施されるように、非対称に設けられてもよい。
As shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C, the
画像処理部は、内視鏡の外部に設けられる筐体部の内部に設けられてもよいし、内視鏡の内部に設けられてもよい。 The image processing unit may be provided inside a housing unit provided outside the endoscope, or may be provided inside the endoscope.
[代表値抽出部]
図1Aに示すように、内視鏡システム10は、撮像ユニット40によって撮像された撮像画像301(図2A,2B,2C,2D参照)の画素値の状態を示す代表値を抽出する代表値抽出部(以下、抽出部61と称する)をさらに有する。本実施形態では、抽出部61は、代表値の一例であるコントラスト値を抽出する。抽出部61は、例えば、撮像ユニット40が撮像動作を開始した後、抽出を開始する。[Representative value extractor]
As shown in FIG. 1A, the
抽出部61は、青色画素と緑色画素と赤色画素との画素値情報を含む撮像画像301を撮像ユニット40から受け取る。抽出部61は、撮像画像301を複数の領域に分ける。抽出部61は、分けられた領域毎にバンドパスフィルタによって画素の高周波成分を抽出する。抽出部61は、抽出した高周波成分を積分してコントラスト値を領域毎に抽出する。このように抽出部61は、撮像画像301を複数の領域に分け、分けられた領域毎にコントラスト値を抽出する。
The
例えば、抽出部61は、各色画素値のいずれかを基にコントラスト値を抽出してもよい。
例えば、抽出部61は、各色画素値同士を加算した値を基にコントラスト値を抽出する。
例えば、抽出部61は、輝度値を基にコントラスト値を抽出してもよい。
輝度値は、例えば、下記式(1)を基に算出される。
輝度値 = 0.299×赤の画素値 + 0.587×緑の画素値 + 0.114×青の画素値 ・・・式(1)。For example, the
For example, the
For example, the
The brightness value is calculated, for example, based on the following formula (1).
Luminance value = 0.299 x red pixel value + 0.587 x green pixel value + 0.114 x blue pixel value ... Expression (1).
[注目領域決定部]
図1Aに示すように、内視鏡システム10は、撮像ユニット40によって撮像された被写体13の撮像画像301を基に観察のために注目する領域である注目領域201(図2A,2B,2C,2D参照)を決定する注目領域決定部(以下、決定部63と称する)をさらに有する。[Attention area determination unit]
As shown in FIG. 1A, the
決定部63は、抽出部61によって抽出されたコントラスト値が所定値よりも高いか否かを算出する。決定部63は、所定値よりも高いと算出されたコントラスト値を有する領域を注目領域201として決定する。例えば被写体13が腫瘍である場合、腫瘍において血管が存在する部位の表面において、この表面に存在する凸凹部は、腫瘍が存在しない部位よりも多く細かく存在する。凸凹部が存在する部位ではコントラスト値が大きくなり、凸凹部が存在しない部位ではコントラスト値が小さくなる。所定値は、撮像画像301上のコントラスト値の最大値を基に設定される。これにより決定部63は、注目領域201を安定的に決定できる。所定値は、最大値に対して所定の割合の値を積算することによって設定されてもよい。所定の割合の値は、被写体13に応じて設定されてもよい。前記したように凸凹部が存在する部位ではコントラスト値が大きくなるため、この部位の少なくとも一部が注目領域201として決定される。
The determining
決定部63は、各色画素に対応する注目領域201の論理和を最終的な注目領域201として決定してもよい。
The
コントラスト値が高い部分が複数の不連続な領域に分離した場合、決定部63は、コントラスト値が高い部分を全て内包する1つの領域を注目領域201として決定してもよい。コントラスト値が高い部分を注目領域201が全て内包しつつ、注目領域201が最小の面積に設定されるように、決定部63は注目領域201を決定してもよい。
When the portion having a high contrast value is separated into a plurality of discontinuous areas, the determining
決定部63は、撮像画像301の端部が注目領域201から除外されるように、注目領域201を決定してもよい。両端部が暗い場合、コントラスト値が本来の値を示す処理を、決定部63は実施してもよい。
The
[照明領域特定部]
図1Aに示すように、内視鏡システム10は、照明光ILが照明している領域である照明領域203(図2A,2B,2C,2D参照)を、撮像画像301を基に特定する照明領域特定部(以下、特定部65と称する)をさらに有する。[Illumination area specification part]
As shown in FIG. 1A, the
特定部65は、撮像画像301内において所定の明るさ以上の明るさを有する領域を照明領域203として特定する。特定部65は、撮像画像301内において最も明るい画素値(以下、最明画素値)を算出する。特定部65は、最明画素値の明るさの所定の割合の明るさを有する画素値(以下、所定画素値と称する)を撮像画像301内から算出する。特定部65は、所定画素値を有する領域を照明領域203として特定する。照明領域203は、撮像画像301において、観察に必要な明るさに相当する所定の輝度値以上の輝度値を有する領域である。特定部65は、例えば照明部29毎に、照明領域203を特定してもよい。以下において、図2Aに示すように、一方の照明部29に対応する照明領域203を照明領域203aと称し、他方の照明部29に対応する照明領域203を照明領域203bと称し、照明領域203a,203bをまとめて照明領域203と称する。
The specifying
特定部65は、撮像ユニット40として望ましい信号特性を撮像ユニット40が出力可能となるような明るさを有する領域を照明領域203として特定してもよい。
The specifying
[照明予定領域設定部]
図1Aに示すように、内視鏡システム10は、注目領域201と照明領域203とを基に、照明光ILの照明を予定される領域である照明予定領域205(図2A,2B,2C,2D参照)を設定する照明予定領域設定部(以下、設定部67と称する)をさらに有する。[Planned illumination area setting section]
As shown in FIG. 1A, the
図2Aに示すように、注目領域201が照明領域203よりも大きく、注目領域201が照明領域203を内包している状態において、照明予定領域205は、例えば、注目領域201の内部且つ照明領域203の外部の領域である。照明予定領域205は、照明が必要だが実際には照明されていない領域である。この場合、照明予定領域205は、注目領域201と照明領域203との論理差である。このため設定部67は、注目領域201から照明領域203を引くことによって算出された領域を照明予定領域205として設定する。
図2Cに示すように、照明領域203が注目領域201よりも大きく、照明領域203が注目領域201を内包している状態において、照明予定領域205は、注目領域201である。このため設定部67は、注目領域201を照明予定領域205として設定する。
なお抽出部61と決定部63と特定部65と設定部67とにおける処理は、ハードウエア構成を含むプロセッサによって、実行されても良い。例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の電子回路を備えたプロセッサによって、処理が実行されても良い。またはCPU(Central Processing Unit)等の汎用的なプロセッサが各種プログラムを読み込むことによって、処理が実行されても良い。As shown in FIG. 2A, in a state where the
As shown in FIG. 2C, in a state where the illumination area 203 is larger than the
The processes in the extracting
[調整機構70と制御部80]
図1Aに示すように、内視鏡システム10は、照明予定領域205が照明光ILを照明されるように、照明光ILの光学特性を調整する調整機構70と、光源制御部23と調整機構70とを含む内視鏡システム10全体を制御する制御部80とをさらに有する。調整機構70に対する制御部80の制御及び調整機構70の動作とは、第1操作部が操作され、照明部29が駆動して、照明光ILが出射されている状態且つ第2操作部が操作され、撮像ユニット40が駆動している状態で実施される。[
As shown in FIG. 1A, in the
調整機構70は、照明予定領域205の面積が所定の基準を満たすように、照明光ILの光学特性を調整する。
図2Aに示すように、例えば、注目領域201が照明領域203よりも大きく、注目領域201が照明領域203を内包している状態では、制御部80は照明予定領域205の面積を算出し、算出結果を基に調整機構70は配光を調整する。
この場合、例えば、図2Aに示す照明予定領域205の面積が注目領域201の面積の所定の割合以下となるように、制御部80は調整機構70を介して照明光ILの光学特性を制御する。所定の割合は、例えば1割であり、図2Bに示すように照明予定領域205がほぼ解消されたと判断できる割合である。照明予定領域205のほぼ解消は、照明光ILを照明されていない領域がほぼ解消されたことを示す。所定の割合が高めに設定されることで、照明光ILは注目領域201全体にまで照明される。
図2Bに示すように照明予定領域205が解消されるために、制御部80が調整機構70を制御して、調整機構70は制御によって照明光ILの光学特性における配光を調整する。この調整によって、照明領域203が注目領域201に近似するように拡大する。照明領域203が拡大し、照明予定領域205の面積が注目領域201の面積の1割以下となった場合、制御部80は調整機構70の配光調整を停止する。制御部80は、照明予定領域205の面積が最も小さくなるように、面積を評価値とした山登り制御を実施してもよい。The
As illustrated in FIG. 2A, for example, in a state where the
In this case, for example, the
In order to eliminate the planned
なお図2Cに示すように、例えば、照明領域203が注目領域201よりも大きく、照明領域203が注目領域201を内包している状態では、制御部80は照明予定領域205である注目領域201の面積を算出し、算出結果を基に調整機構70は配光を調整する。
この場合、注目領域201以上照明領域203以下の領域207(図2C参照)の面積が注目領域201の面積の所定の割合以下となるように、制御部80は調整機構70を介して照明光ILの光学特性を制御する。所定の割合は、例えば1割であり、図2Dに示すように領域207がほぼ解消されたと判断できる割合である。領域207のほぼ解消は、無駄な照明光ILがほぼ解消されたことを示す。所定の割合が高めに設定されることで、照明光ILは注目領域201全体にまで絞られて照明される。
図2Dに示すように領域207が解消されるためには、制御部80が調整機構70を制御して、調整機構70は制御によって照明光ILの光学特性における配光を調整する。この調整によって、照明領域203が注目領域201に近似するように縮小する。照明領域203が縮小し、領域207の面積が注目領域201の面積の1割以下となった場合、制御部80は調整機構70の配光調整を停止する。Note that, as shown in FIG. 2C, for example, in a state where the illumination area 203 is larger than the
In this case, the
In order to eliminate the
図1Bに示すように、調整機構70は、制御部80によって制御される駆動源71と、駆動源71から出力される駆動力を伝達する伝達部73と、伝達部73から伝達される駆動力によって照明部29と光学素子31との間の相対距離を調整する調整部材75とを有する。
駆動源71は、マイクロモータを有する。
伝達部73は、ボールねじを有する。ボールねじは、調整部材75に螺合する。As shown in FIG. 1B, the
The
The
調整部材75は、光学素子31が照明部29に対応して配置されるように、光学素子31を保持する。詳細には、調整部材75は、光学素子31が照明部29の前方に配置されるように、光学素子31を保持する。1つの調整部材75が全ての光学素子31を保持する。調整部材75は、撮像部41の撮像が遮られないように、光学素子43の前方に設けられる撮像孔部75aを有する。
The adjusting
ボールねじが駆動力によってボールねじの軸周りに回転した際、調整部材75はボールねじの回転によって光学素子31の軸方向に沿って移動する。そして調整部材75に保持される光学素子31は、調整部材75に連動して照明部29に対して光学素子31の軸方向に沿って移動する。これにより、照明部29と光学素子31と間の相対距離が調整され、この相対距離の調整によって照明光ILの光学特性である配光が調整される。そして照明領域203が注目領域201に近似するように拡大または縮小し、拡大に伴い照明予定領域205が解消され、縮小に伴い領域207が解消され、結果として照明予定領域205は照明光ILを照明される。光学素子31の軸方向は、挿入部の長手軸方向に一致し、1次光の光軸方向に一致する。1次光の光軸とは、透過部材29bに接続される導光部材25の先端面から出射される1次光の中心軸を示す。
When the ball screw rotates about the axis of the ball screw due to the driving force, the adjusting
なお図1Bに示すように、照明部29が固定され、調整部材75が光学素子31を保持し、調整部材75が移動することによって、光学素子31が移動する。そして相対距離が調整されるが、相対距離の調整はこれに限定される必要はない。
例えば、光学素子31が固定され、調整部材75は照明部29を保持し、調整部材75が移動することによって、照明部29が光学素子31に対して移動してもよい。これにより相対距離が調整されてもよい。
または調整部材75は照明部29と光学素子31との少なくとも一方を保持し、調整部材75が移動することによって、照明部29と光学素子31との少なくとも一方が他方に対して移動してもよい。これにより相対距離が調整されてもよい。
このように調整機構70は、照明部29と光学素子31と間の相対距離を調整することによって、照明光ILの光学特性を調整する。相対距離は、段階的または連続的に調整される。調整機構70は、照明ユニット20が照明し且つ撮像ユニット40が撮像している状態で、照明光ILの光学特性を調整する。本実施形態では、1つ調整機構70は、全ての照明部29に対して連動して、全ての照明ユニット20から出射される照明光ILの光学特性を同時に調整する。As shown in FIG. 1B, the
For example, the
Alternatively, the
In this way, the
[作用]
[照明動作及び撮像動作]
第1操作部が操作されて照明光ILの出射をオンすることを指示されると、光源制御部23は、1次光を出射させるために、光源21を制御する。光源21から出射された1次光は、導光部材25と分波部27と導光部材25とを通過して、照明部29に進行する。照明部29において、1次光は、透過部材29bを透過し、光変換部材29aを照射する。[Action]
[Illumination operation and imaging operation]
When the first operation unit is operated to instruct to turn on the emission of the illumination light IL, the light
光変換部材29aが蛍光体と拡散部材と封止部材とを有する場合、1次光の一部は、蛍光体によって吸収され、1次光の波長よりも長い波長を有する光に変換される。この光を変換光と称する。1次光の残りの一部は、拡散粒子によって、拡散される。この光を拡散光と称する。変換光の配光特性と拡散光の配光特性とは、互いに略等しいことが好ましい。
When the
図1Aに示すように、変換光と拡散光とは、照明光ILとして、光学素子31に入射される。照明光ILの配光は、光学素子31において後述する配光を調整する原理によって調整される。調整された状態で、照明光ILは、光学素子31から外部に向けて出射され、被写体13を照明する。
As shown in FIG. 1A, the converted light and the diffused light are incident on the
第2操作部が操作されて撮像動作の開始が指示されると、撮像ユニット40は駆動する。図1Aに示すように照明光ILは、被写体13によって反射及び拡散され、反射光RLが撮像部41に入射する。撮像部41は反射光RLを撮像し、画像処理部は反射光RLを基に撮像画像301を生成し、表示部50が撮像画像301を表示する。
When the second operation unit is operated to instruct the start of the imaging operation, the
[光学特性である配光を調整する原理]
この調整は、照明部29と光学素子31との間の相対距離と光学素子31の焦点距離とを基に、実施される。照明部29から出射される照明光ILは、照明部29の出射開口部の中心に存在する点光源から出射されると仮定する。[Principle of adjusting light distribution, which is an optical characteristic]
This adjustment is performed based on the relative distance between the
図3Aと図3Bとに示すように、光学素子31の中心から光学素子31の焦点までの距離を、光学素子31の焦点距離Fとする。
光学素子31の中心から照明部29の出射端面までの距離を、距離L1とする。
光学素子31の中心から照明光ILの配光角の基準位置までの距離を、距離L2とする。この場合、配光角の基準位置は、光学素子31の位置に対して導光部材25側に位置する。As shown in FIGS. 3A and 3B, the distance from the center of the
The distance from the center of the
The distance from the center of the
L1<Fの場合、焦点距離Fと距離L1と距離L2とにおいて、距離L2は、下記式(2)によって算出される。
1/L1 + 1/L2 = 1/F ・・・式(2)
距離L2によって算出される配光角の基準位置を起点に光学素子31を通って照明光ILは広がる。When L1<F, the distance L2 is calculated by the following formula (2) for the focal length F, the distance L1, and the distance L2.
1/L1 + 1/L2 = 1/F... Formula (2)
The illumination light IL spreads through the
このように距離L1が焦点距離Fよりも短い場合に、調整機構70においてボールねじが駆動力によってボールねじの軸周りにおいて第1方向に回転すると、調整部材75は光学素子31の軸方向に沿って照明部29から離れる方向に移動する。そして調整部材75に保持される光学素子31は、調整部材75に連動して照明部29に対して光学素子31の軸方向に沿って移動し、照明部29から離れる。これにより照明部29と光学素子31と間の相対距離である距離L1が長く調整され、距離L2は短くなる。よって、照明光ILの配光角は広がり、図2Bに示すように照明領域203が拡大する。そして照明領域203が注目領域201に近似するように拡大し、拡大に伴い照明予定領域205が解消され、結果として照明予定領域205は照明光ILを照明される。
As described above, when the distance L1 is shorter than the focal length F, when the ball screw in the
また、距離L1が焦点距離Fよりも長い場合に、調整機構70においてボールねじが駆動力によってボールねじの軸周りにおいて第1方向とは逆の第2方向に回転すると、調整部材75は光学素子31の軸方向に沿って照明部29に近づく方向に移動する。そして調整部材75に保持される光学素子31は、調整部材75に連動して照明部29に対して光学素子31の軸方向に沿って移動し、照明部29に近づく。これにより照明部29と光学素子31と間の相対距離である距離L1が短く調整され、距離L2は長くなる。よって、照明光ILの配光角は狭まり、図2Dに示すように照明領域203が縮小し、領域207が狭まる。そして照明領域203が注目領域201に近似するように縮小し、縮小に伴い無駄な照明光ILが解消され、結果として照明予定領域205である注目領域201は照明光ILを照明される。
Further, when the distance L1 is longer than the focal length F, when the ball screw in the
[光学特性である配光の調整]
図4を参照して配光の調整について説明する。
第1操作部の操作に応じて、照明部29が駆動し、照明部29は、照明光ILを出射し、照明光ILを被写体13に照明する(Step1)。
照明光ILが出射されている状態において、第2操作部の操作に応じて、撮像ユニット40は、照明光ILを照明される被写体13を撮像する(Step2)。[Adjustment of light distribution, which is an optical characteristic]
Adjustment of light distribution will be described with reference to FIG.
The
In a state where the illumination light IL is emitted, the
特定部65は、撮像ユニット40によって撮像された撮像画像301から照明領域203を特定する(Step3)。
The identifying
抽出部61は、コントラスト値を抽出し、コントラスト値を決定部63に出力する(Step4)。
The
決定部63は、抽出部61によって抽出されたコントラスト値を基に、注目領域201を決定する(Step5)。
The
設定部67は、注目領域201と照明領域203とを基に、照明予定領域205を設定する(Step6)。Step6において、設定部67は、照明予定領域205に関する情報を、制御部80に出力する。
The setting
制御部80は、この情報を基に調整機構70を制御する。そして、調整機構70は、制御部80の制御を基に、光学素子31と照明部29との間の相対距離を調整する(Step7)。これにより照明予定領域205は、照明光ILを照明される(Step8)。
The
Step5,6において、図2Aに示すように、例えば、注目領域201が照明領域203よりも大きく、注目領域201が照明領域203を内包している状態では、照明予定領域205は、例えば、注目領域201の内部且つ照明領域203の外部の領域である。そして照明領域203が注目領域201に近似するように拡大する必要がある。このため、前記したように、Step7において、光学素子31は照明部29から離れ、相対距離である距離L1が長く、距離L2は短くなるように調整される。これにより、照明光ILの配光角は広がり、図2Bに示すように、照明領域203が注目領域201に近似するように拡大し、拡大に伴い照明予定領域205が解消される。結果としてStep8において、照明予定領域205は照明光ILを照明される。照明領域203が拡大し、照明予定領域205の面積が注目領域201の面積の1割以下となった場合、制御部80は調整を停止する。
In Steps 5 and 6, as shown in FIG. 2A, for example, when the
Step5,6において、図2Cに示すように例えば、照明領域203が注目領域201よりも大きく、照明領域203が注目領域201を内包している状態では、照明予定領域205は、注目領域201である。そして、照明領域203が注目領域201に近似するように縮小する必要がある。このため、前記したように、Step7において、光学素子31は照明部29に近づき、相対距離である距離L1が短く、距離L2は長くなるように調整される。これにより、照明光ILの配光角は狭まり、図2Dに示すように、照明領域203が縮小し、領域207が狭まる。そして照明領域203が注目領域201に近似するように縮小し、縮小に伴い無駄な照明光ILが解消される。結果としてStep8において、照明予定領域205である注目領域201は照明光ILを照明される。領域207の面積が注目領域201の面積の1割以下となった場合、調整機構70は調整を停止する。
In Steps 5 and 6, for example, as shown in FIG. 2C, in a state where the illumination area 203 is larger than the
Step8の後、配光の調整は終了する。内視鏡システム10が別の被写体13を観察する場合、Step1乃至Step8の動作がこの順で繰り返される。なお、観察時、常にStep2乃至Step8の動作がこの順で繰り返し実施されてもよい。
After Step 8, the light distribution adjustment ends. When the
[効果]
本実施形態では、図2Aと図2Bとに示すように照明領域203を注目領域201に拡大させ、あるいは図2Cと図2Dとに示すように照明領域203を注目領域201に縮小させる。これにより本実施形態では、視野角に影響されることなく、照明光ILを十分に配光でき、照明光ILの無駄を抑制できる。[effect]
In the present embodiment, the illumination area 203 is enlarged to the
本実施形態では、注目領域201はコントラスト値を基に決定される。例えば被写体13が腫瘍である場合、腫瘍において血管が存在する部位の表面において、凸凹部が存在する部位ではコントラスト値が大きくなる。このため、凸凹部に確実且つ無駄なく照明光ILを照明できる。
In the present embodiment, the
[変形例]
第1の実施形態では、決定部63は、抽出部61によって抽出されたコントラスト値を基に、注目領域201を決定する。しかしながら、注目領域201の決定は、これに限定される必要はない。[Modification]
In the first embodiment, the
図1Aと図5とに示すように、決定部63は、表示部50に表示された画像から指定部120によって指定された領域を基に、注目領域201を決定する。この場合、指定部120は、操作者によって内視鏡システム10に入力される入力部である。指定部120は、例えば、マウスまたはキーボードなどである。指定部120は、表示部50に表示された画像から、被写体13の特に注目する領域を指定する。指定部120がマウスである場合、指定部120は、表示部50に表示された画像から、マウスの矢印の先端で始点と始点に対角する終点とを指定する。指定部120は、始点と終点とによって形成される領域を指定する。決定部63は、この指定された領域を、注目領域201として決定する。または指定部120は、マウスの矢印の先端で始点を指定し、この始点を中心点として任意の半径を有する領域を指定する。決定部63は、この指定された領域を、注目領域201として決定する。指定部120がキーボードである場合、指定部120は、表示部50に表示された画像から矩形の対角点のXY座標を指定することで矩形の領域を、あるいは中心点のXY座標を指定することで円形の領域を指定する。決定部63は、この領域を注目領域201として決定する。
As shown in FIGS. 1A and 5, the
本変形例では、Step1,2,3が順に実施された後、指定部120は、表示部50に表示された画像から領域を指定する(Step11)。次に、決定部63は、指定部120によって指定された領域を、注目領域201として決定する(Step12)。次に、Step6,7,8が順に実施される。
In this modified example, after Steps 1, 2, and 3 are performed in order, the
本変形例では、指定部120によって、手動で、注目領域201を指定できる。
In this modification, the
[第2の実施形態]
以下、図6Aと図6Bと図6Cと図6Dと図6Eとを参照して、第1の実施形態とは異なる点のみ記載する。なお照明部29は、1以上配置されていればよい。第1の実施形態では、照明部29から出射された光を照明光ILと定義しているが、本実施形態では、照明部29から出射された光を2次光SL(図6Bと図6Cとを参照)と定義し、配光調整照明ユニット90から出射された光を照明光IL(図6Bと図6Cとを参照)と定義する。[Second Embodiment]
Hereinafter, with reference to FIG. 6A, FIG. 6B, FIG. 6C, FIG. 6D, and FIG. 6E, only the points different from the first embodiment will be described. It should be noted that at least one
[構成]
[配光調整照明ユニット90]
図6Aに示すように、照明ユニット20は、照明部29から出射された2次光SLを受光し、受光した2次光SLの配光特性を調整し、調整された配光特性を有する照明光ILを外部に出射する配光調整照明ユニット90をさらに有する。照明部29から出射された2次光SLの配光特性は、固定される。配光調整照明ユニット90は、照明部29と同数且つ照明部29と対に配置される。[Constitution]
[Light distribution adjustment lighting unit 90]
As shown in FIG. 6A, the
図6Bと図6Cとに示すように、配光調整照明ユニット90は、調整機構70によって、照明部29に対して1次光の光軸方向に沿って移動可能である。1次光の光軸とは、透過部材29bに接続される導光部材25の先端面から出射される1次光の中心軸を示す。配光調整照明ユニット90は、移動量に応じて、配光特性の調整量を可変する。
As shown in FIGS. 6B and 6C, the light distribution
図6Aに示すように、配光調整照明ユニット90は、照明部29が内部に配置される中空部材91と、中空部材91に設けられる光学素子93と、中空部材91に設けられる反射部材95とを有する。
As shown in FIG. 6A, the light distribution adjusting
[中空部材91]
図6Aに示すように、中空部材91は、第1孔部91aと第2孔部91bとを有する。第1孔部91aは、第2孔部91bと同軸上に設けられ、第2孔部91bと連通する。例えば、第1孔部91aは円柱形状を有する。例えば、第2孔部91bは、円錐台形状を有する。円錐台は、1次光の進行方向に従って拡径する。第1孔部91a及び第2孔部91bには、照明部29が挿入される。第1孔部91a及び第2孔部91bは、照明部29よりも大きい。中空部材91は、調整部材75に接続される。[Hollow member 91]
As shown in FIG. 6A, the
[光学素子93]
図6Aに示すように、光学素子93は、配光調整照明ユニット90によって調整された配光特性を有する2次光SLが透過する透過部材である。光学素子93は、例えば、透過率が高いガラスによって形成される。光学素子93は、例えば円柱形状を有する。光学素子93は、光学素子93が照明部29の前方に配置されるように、接着によって中空部材91の先端面に固定され、第2孔部91bをカバーする。[Optical element 93]
As shown in FIG. 6A, the
[反射部材95]
図6Aに示すように、反射部材95は、第2孔部91bの内周面に設けられる。反射部材95は、反射部材95に入射した入射光を正反射または拡散反射する。反射部材95は、散乱反射してもよい。この入射光は、蛍光及び拡散光を含む2次光SLである。反射部材95は、銀またはアルミニウムといった金属の薄膜である。反射部材95は、内周面にメッキされる。[Reflecting member 95]
As shown in FIG. 6A, the reflecting
[調整機構70]
図6Aに示すように、調整機構70において、調整部材75は、配光調整照明ユニット90を直接保持し、中空部材91を介して光学素子93を保持する。[Adjustment mechanism 70]
As shown in FIG. 6A, in the
図6Aに示すように、調整部材75は、照明部29が第1孔部91a及び第2孔部91bに挿入され、光学素子93が照明部29の前方に配置され、配光調整照明ユニット90が1次光の光軸と同軸上に配置されるように、配光調整照明ユニット90を保持する。
As shown in FIG. 6A, in the
図6Bと図6Cとに示すように、ボールねじが駆動力によってボールねじの軸周りに回転した際、調整部材75はボールねじの回転によって1次光の光軸方向に沿って移動する。そして調整部材75に保持される配光調整照明ユニット90は、調整部材75に連動して照明部29に対して1次光の光軸方向に沿って移動する。これにより、照明部29と光学素子93と間の相対距離が調整され、この相対距離の調整によって照明光ILの光学特性が調整される。そして照明領域203が注目領域201に近似するように拡大または縮小し、拡大に伴い照明予定領域205が解消され、または縮小に伴い領域207が解消され、結果として照明予定領域205は照明光ILを照明される。
As shown in FIGS. 6B and 6C, when the ball screw rotates about the axis of the ball screw by the driving force, the adjusting
なお照明部29が固定され、調整部材75が配光調整照明ユニット90を保持し、調整部材75が移動することによって、配光調整照明ユニット90が移動する。そして相対距離が調整されるが、相対距離の調整はこれに限定される必要はない。
例えば、配光調整照明ユニット90が固定され、調整部材75は照明部29を保持し、調整部材75が移動することによって、照明部29が配光調整照明ユニット90に対して移動してもよい。これにより相対距離が調整されてもよい。
または調整部材75は照明部29と配光調整照明ユニット90との少なくとも一方を保持し、調整部材75が移動することによって、照明部29と配光調整照明ユニット90との少なくとも一方が他方に対して移動してもよい。これにより相対距離が調整されてもよい。
このように調整機構70は、照明部29と配光調整照明ユニット90と間の相対距離を調整することによって、照明光ILの光学特性を調整する。相対距離は、段階的または連続的に調整される。The
For example, the light distribution
Alternatively, the
In this way, the
[抽出部61]
本実施形態では、抽出部61は、撮像画像301を複数の領域に分け、分けられた領域毎に代表値の一例である色座標値を抽出する。色座標値は、画素を構成する色画素値から抽出する。色画素値から色座標値への変換は、例えば、下記式(2)を基に算出される。[Extractor 61]
In the present embodiment, the
RGB表色系は、R(700.0nm)、G(546.1nm)、B(435.8nm)の3原色の混合量を基に表色を表す。RGB表色系の負の値を示す欠点を直すXYZ表色系への変換式は、下記に示す式(1)である。 The RGB color system expresses a color based on a mixed amount of three primary colors of R (700.0 nm), G (546.1 nm), and B (435.8 nm). The conversion formula to the XYZ color system which corrects the defect of the RGB color system showing a negative value is the formula (1) shown below.
このXYZ表色系から2次元座標のxy式度座標に変換する式が、下記に示す式(2),(3)である。
撮像画像の画素値のRGBを抽出し、これらの式により変換し、式度座標への変換を実施する。 RGB of the pixel value of the captured image is extracted, converted by these formulas, and converted into formula degree coordinates.
[決定部63]
本実施形態では、決定部63は、色座標値が色座標値の所定の範囲に入るか否かを算出し、所定の範囲に入った色座標値を有する領域209(図6D参照)を注目領域201として決定する。[Determination unit 63]
In the present embodiment, the determining
図6Dに示すように、例えば、被写体13が腫瘍のような病変部を有する場合、決定部63は、腫瘍において特徴的に存在する色座標値を有する領域209を所定の色座標範囲として決定する。決定部63は、領域209を腫瘍が存在する注目領域201として設定する。所定の色座標範囲は、被写体13の部位に応じて設定するとよい。対象部位と対応する色座標範囲の情報は、図示しない記録部にテーブルデータとして保存し、読み出されてもよい。決定部63は、被写体13において腫瘍以外の部位に存在する色を含む範囲211を決定してもよい。
As shown in FIG. 6D, for example, when the subject 13 has a lesion such as a tumor, the
決定部63は、撮像画像301のRGB値の中で、例えば赤画素の値が所定値以上の領域を注目領域201として決定してもよい。決定部63は、撮像画像301のRGB値の中で、例えば赤画素以外の青及び緑といった複数の色画素の値が所定値以上の領域を注目領域201として決定してもよい。
The determining
[作用]
[照明動作及び撮像動作]
第1操作部が操作されると、光源制御部23は、1次光を出射させるために、光源21を制御する。光源21から出射された1次光は、導光部材25と分波部27と導光部材25とを通過して、照明部29に進行する。導光部材25から出射され、照明部29に入射する1次光の配光角は狭く、1次光は狭配光である。1次光の配光半値角は、例えば15度である。照明部29において、1次光は、透過部材29bを透過し、光変換部材29aを照射する。[Action]
[Illumination operation and imaging operation]
When the first operation unit is operated, the light
1次光の一部は、拡散粒子によって、拡散される。この光を2次光SLである1次拡散光と称する。1次拡散光は、照明部29に入射した1次光とは異なる拡散角を有する。
Part of the primary light is diffused by the diffusing particles. This light is referred to as primary diffused light that is the secondary light SL. The primary diffused light has a diffusion angle different from that of the primary light incident on the
1次光の残りの一部は、蛍光体によって吸収され、1次光の波長よりも長い波長を有する光に変換される。この光を2次光SLである変換光と称する。変換光は、光変換部材29aの内部で指向性なく発光する。
The remaining part of the primary light is absorbed by the phosphor and converted into light having a wavelength longer than the wavelength of the primary light. This light is referred to as converted light which is the secondary light SL. The converted light is emitted inside the
図6Bと図6Cとに示すように、1次拡散光と変換光との一部は、光変換部材29aの内部にて、照明部29に入射した1次光とは逆向きの方向に進行する。この逆向きに進行する1次拡散光と変換光とは、反射部材29cによって反射され、光変換部材29aの前方に進行する。1次拡散光と変換光とは、拡散粒子の拡散と反射部材29cの反射とを繰り返し実施される。そして図6Bと図6Cとに示すように、1次拡散光と変換光とは2次光SLとして広い配光角を有する状態で照明部29から配光調整照明ユニット90に向けて出射される。2次光SLの配光半値角は例えば125度付近である。2次光SLの配光特性は、光軸に対して左右対称である。
As shown in FIGS. 6B and 6C, a part of the primary diffused light and the converted light travels in the direction opposite to the primary light incident on the
2次光SLは、光学素子93に入射される。照明光ILの配光は、光学素子93において後述する関係によって調整される。調整された状態で、図6Bと図6Cとに示すように、照明光ILは、光学素子31から外部に向けて出射され、被写体13を照明する。
The secondary light SL is incident on the
照明光ILは、被写体13によって反射及び拡散され、反射光RLが撮像部41に入射する。第2操作部が操作されると、撮像ユニット40は駆動する。撮像部41は反射光RLを撮像し、画像処理部は反射光RLを基に撮像画像301を生成し、表示部50が撮像画像301を表示する。
The illumination light IL is reflected and diffused by the subject 13, and the reflected light RL enters the
[光学特性である配光の調整]
図6Eを参照して配光の調整について説明する。
第1の実施形態と同様に、Step1,2,3が順に実施される。次に、抽出部61は、色座標値を抽出し、色座標値を決定部63に出力する(Step21)。そして決定部63は、抽出部61によって抽出された色座標値を基に、注目領域201を決定する(Step22)。第1の実施形態と同様に、Step6が実施される。Step6において、設定部67は、照明予定領域205に関する情報を、制御部80に出力する。[Adjustment of light distribution, which is an optical characteristic]
Adjustment of light distribution will be described with reference to FIG. 6E.
Similar to the first embodiment, Steps 1, 2, and 3 are sequentially performed. Next, the
制御部80は、この情報を基に調整機構70を制御する。そして、調整機構70は、制御部80の制御を基に、光学素子93と照明部29との間の相対距離を調整する(Step23)。そして、Step8が実施される。
The
Step22,6において、例えば、注目領域201が照明領域203よりも大きく、注目領域201が照明領域203を内包している状態では、照明予定領域205は、例えば、注目領域201の内部且つ照明領域203の外部の領域である。この場合、照明領域203は、注目領域201に近似するように拡大する必要がある。このためStep23において、調整機構70のボールねじが駆動力によってボールねじの軸周りにおいて第2方向に回転し、調整部材75は1次光の光軸方向に沿って移動する。調整部材75に保持される配光調整照明ユニット90は、調整部材75に連動して照明部29に対して1次光の光軸方向に沿って移動する。図6Bに示すように、光学素子93は照明部29に近づき、照明部29と光学素子93と間の相対距離が短くなる。
In Steps 22 and 6, for example, when the
図6Bに示すように、相対距離が短い場合、照明部29から出射される2次光SLの大部分は、光学素子93を透過し、照明光ILとして外部に出射される。この場合、照明部29から出射される2次光SLの大部分は、反射部材95に進行せず、反射部材95によって反射されない。このため、2次光SLに対する配光調整照明ユニット90の調整量は少なく、照明光ILの配光角は2次光SLの配光角に近く広配角となり、照明光ILの配光半値角は例えば120度である。よって、照明光ILは、広配光として配光調整照明ユニット90から出射される。そして照明領域203が注目領域201に近似するように拡大し、拡大に伴い照明予定領域205が解消される。結果としてStep8において、照明予定領域205は照明光ILを照明される。
As shown in FIG. 6B, when the relative distance is short, most of the secondary light SL emitted from the
Step22,6において、例えば、照明領域203が注目領域201よりも大きく、照明領域203が注目領域201を内包している状態では、照明予定領域205は、注目領域201である。この場合、照明領域203は、注目領域201に近似するように縮小する必要がある。このためStep23において、調整機構70のボールねじが駆動力によってボールねじの軸周りにおいて第1方向に回転し、調整部材75は1次光の光軸方向に沿って移動する。調整部材75に保持される配光調整照明ユニット90は、調整部材75に連動して照明部29に対して1次光の光軸方向に沿って移動する。図6Cに示すように、光学素子93は照明部29から離れ、照明部29と光学素子93と間の相対距離が長くなる。
In Steps 22 and 6, for example, when the illumination area 203 is larger than the
図6Cに示すように、相対距離が長い場合、照明部29から出射される2次光SLにおいて、光軸との間に形成される角度が大きい2次光SLの成分は、反射部材95に進行し、光軸との間に形成される角度が小さくなるように反射部材95によって光学素子93に向かって反射される。このため、2次光SLに対する配光調整照明ユニット90の調整量は多く、照明光ILの配光角は狭配角となる。よって照明光ILは、狭配光として配光調整照明ユニット90から出射される。このため照明領域203が注目領域201に近似するように縮小し、縮小に伴い無駄な照明光ILが解消される。結果としてStep8において、照明予定領域205である注目領域201は照明光ILを照明される。
As shown in FIG. 6C, when the relative distance is long, in the secondary light SL emitted from the
[効果]
本実施形態では、注目領域201は色座標値を基に決定される。このため、特定の部位、例えば血管周辺を注目領域201に容易に決定でき、照明光ILを無駄なく照明できる。[effect]
In the present embodiment, the
本実施形態では、照明予定領域205に照射される照明光ILの配光を、配光調整照明ユニット90と調整機構70とによって調整できる。本実施形態では、相対距離に伴う配光特性を段階的または連続的に調整できる。
In the present embodiment, the light distribution of the illumination light IL applied to the planned
[第3の実施形態]
以下、図7Aと図7Bと図7Cと図7Dと図7Eとを参照して、第1の実施形態とは異なる点のみ記載する。第1,2の実施形態では、照明領域203が注目領域201に略一致するように、照明領域203は配光調整によって拡大または縮小する。しかしながら、本実施形態では、照明領域203a,203bにおける1次光の光量比が一定で、照明領域203は配光調整ではなく照明光ILの光量に応じて拡大または縮小し、照明領域203の照明位置は機械的な構造によって調整される。[Third Embodiment]
Hereinafter, only points different from the first embodiment will be described with reference to FIGS. 7A, 7B, 7C, 7D, and 7E. In the first and second embodiments, the illumination area 203 is enlarged or reduced by light distribution adjustment so that the illumination area 203 substantially matches the
[構成]
図7Aに示すように、内視鏡システム10は、挿入部の先端部11の内壁に固定される固定部101と、照明部29を保持した状態で固定部101に固定され、弾性変形可能な弾性保持部103とを有する。1つの弾性保持部103は、照明光ILが弾性保持部103によって遮られないように、1つの照明部29を保持する。例えば、弾性保持部103は例えばリング状を有し、弾性保持部103の中空部に照明部29の先端部が係合する。弾性保持部103の一部分は固定部101に固定される。固定部101は、弾性保持部103の外側に配置される。[Constitution]
As shown in FIG. 7A, the
本実施形態では、1以上の照明部29が配置される。例えば2つ以上の照明部29が配置されることが好ましい。この場合、照明部29同士は撮像部41を中心に互いに対して対称に配置される。照明部29は、同心円上に配置される。
In this embodiment, one or
図7Aと図7Bとに示すように、調整機構70は、照明部29と同数且つ照明部29と対に配置され、先端部11の中心軸に対して照明部29を傾斜させる傾斜部110を有する。本実施形態では、調整機構70は、傾斜によって照明光ILの光学特性である向きを調整する。傾斜部110は、電流を供給する供給源111と、供給源111から供給された電流によって駆動する駆動源である電磁石113と、電磁石113が発生する駆動力である磁力によって作用する作用部である磁性体115とを有する。
As shown in FIG. 7A and FIG. 7B, the
供給源111は、制御部80によって制御される。
The
電磁石113は、磁性体115よりも後方に配置される。電磁石113は、磁力が磁性体115に作用できるように、磁性体115とは所望な間隔離れて配置される。
The
磁性体115は、弾性保持部103において、固定部101とは照明部29を挟んで反対側に配置される。磁性体115は、照明部29の側方且つ弾性保持部103の内側に配置される。照明部29が撮像部41を中心に対称に配置される場合、磁性体115は照明部29と撮像部41との間に配置される。
The
図7Cと図7Dとに示すように、決定部63は、表示部50が表示する表示画像303全体を、注目領域201として決定する。
As shown in FIGS. 7C and 7D, the
[光学特性である配光の調整]
図7Eを参照して配光の調整について説明する。
第1の実施形態と同様に、Step1,2,3が順に実施される。次に決定部63は、表示画像303全体を注目領域201として決定する(Step31)。第1の実施形態と同様に、Step6が実施される。Step6において、設定部67は、照明予定領域205に関する情報を、制御部80に出力する。制御部80は、この情報を基に光源制御部23と調整機構70とを制御する。[Adjustment of light distribution, which is an optical characteristic]
Adjustment of light distribution will be described with reference to FIG. 7E.
Similar to the first embodiment, Steps 1, 2, and 3 are sequentially performed. Next, the
光源制御部23は、制御部80の制御(照明予定領域205に関する情報)を基に、光源21が出力する1次光の光量を制御する。これにより、照明領域203のサイズは、照明予定領域205に応じて調整されて、所望に拡大または縮小する(Step32)。照明領域203のサイズは、予め規定される必要はなく、状況に応じて調整されてもよい。
The light
調整機構70によって、照明部29は光学素子31の軸方向に対して傾斜する(Step33)。詳細には、調整機構70において、供給源111は、電流を電磁石113に供給する。電磁石113が磁力を磁性体115に作用させた(磁性体115を電磁石113に引き寄せるまたは電磁石113から引き離す)際、図7Bに示すように、照明部29を保持する弾性保持部103は固定部101を中心に回動し(湾曲し)、照明部29は光学素子31の軸方向に対して傾斜する。これにより照明光ILの出射方向が変わる。図7Bに示すように、例えば電磁石113が磁性体115を引き寄せると、照明部29の光軸が撮像部41の中心軸に近づくように、照明部29は傾斜する。電磁石113が磁性体115を引き離すと、照明部29の光軸が撮像部41の中心軸から離れるように、照明部29は傾斜する。傾斜角度は、電流値に比例して大きくなる。
The
照明部29は傾斜することによって、図7Cと図7Dとに示すように、照明領域203が傾斜に応じて移動する。電磁石113が磁性体115を引き寄せると、照明領域203a,203bは互いに対して近づく。電磁石113が磁性体115を引き離すと、照明領域203a,203bは互いに対して離れる。結果として、照明予定領域205である注目領域201は、照明光ILを照明される(Step8)。
As the illuminating
照明領域203が注目領域201に略一致する際に、照明領域203が照明予定領域205からはみでないようする必要がある。このため、照明予定領域205の面積が注目領域201の面積の所定の割合(例えば1割)以下となるように、照明領域203は移動する。
When the illumination area 203 substantially coincides with the
[効果]
本実施形態では、注目領域201は表示画像303である。このため撮像画像301全体に照明光ILを照明できる。[effect]
In the present embodiment, the
照明部29が傾斜し、照明光ILが照明予定領域205に照明されるため、観察したい所望の部位に容易に照明光ILを照明できる。
Since the
2つ以上の照明部29が配置されるため、観察したい所望の部位に複数の照明光ILを照明でき、観察したい所望の部位を明るい状態で観察できる。
Since the two or more illuminating
[第4の実施形態]
以下、図8Aと図8Bと図8Cと図8Dとを参照して、第1の実施形態とは異なる点のみ記載する。なお照明部29は、1以上配置されていればよい。[Fourth Embodiment]
Hereinafter, with reference to FIGS. 8A, 8B, 8C, and 8D, only points different from the first embodiment will be described. It should be noted that at least one
[構成]
図8Aに示すように、調整機構70は、光源制御部23を兼ねる。この場合、調整機構70は、各光源21から出力される1次光の光量比を調整することによって、照明光ILの光学特性を調整する。[Constitution]
As shown in FIG. 8A, the
1次光の光量が調整されると、1次光の光量が増減する。これにより照明領域203は、照明光ILの光軸を中心に拡大または縮小する。 When the light amount of the primary light is adjusted, the light amount of the primary light increases or decreases. As a result, the illumination area 203 expands or contracts around the optical axis of the illumination light IL.
例えば、照明領域203において、照明領域203の中心部が明るく、照明領域203の周辺部が暗い。照明領域203a,203bのサイズが互いに同一で、照明領域203a,203bの光量が互いに同一である場合、図8Bに示すように照明領域203aの一部が照明領域203bの一部に重なった状態の撮像画像301において、撮像画像301の中心部が明るく、撮像画像301の周辺は暗くなる。
For example, in the illumination area 203, the central portion of the illumination area 203 is bright and the peripheral portion of the illumination area 203 is dark. When the illumination areas 203a and 203b have the same size and the illumination areas 203a and 203b have the same light amount, a part of the illumination area 203a overlaps a part of the illumination area 203b as shown in FIG. 8B. In the captured
図8Bに示すように、例えば注目領域201が照明領域203bに含まれる部分にのみ存在する場合、照明領域203aは不要となる。このため、図8Cに示すように、第1照明部29から出射される1次光の光量が減少することで、照明領域203aは縮小する。必要に応じて、第2照明部29から出射される1次光の光量が減少することで、第2照明部29の照明領域203bは縮小する。
As shown in FIG. 8B, for example, when the
[光学特性である配光の調整]
図8Dを参照して配光の調整について説明する。
第1の実施形態と同様に、Step1,2,3,4,5,6が順に実施される。Step6において、設定部67は、照明予定領域205に関する情報を、制御部80に出力する。制御部80は、この情報を基に光源制御部23を制御する。光源制御部23は、制御部80の制御(照明予定領域205に関する情報)を基に、光源21が出力する1次光の光量を制御する。これにより、照明領域203のサイズは、照明予定領域205に応じて調整されて、所望に拡大または縮小する(Step32)。結果として、照明予定領域205である注目領域201は、照明光ILを照明される(Step8)。[Adjustment of light distribution, which is an optical characteristic]
Adjustment of light distribution will be described with reference to FIG. 8D.
Similar to the first embodiment, Steps 1, 2, 3, 4, 5, 6 are sequentially executed. In Step 6, the setting
[効果]
本実施形態では、注目領域201に応じて、照明する必要のない照明領域203a(照明光IL)をカットできるため、消費電力を低減できる。[effect]
In the present embodiment, since the illumination area 203a (illumination light IL) that does not need to be illuminated can be cut according to the
[第5の実施形態]
以下、図1と図9とを参照して、第1の実施形態とは異なる点のみ記載する。前記した実施形態では、決定部63は、予め特定された指定値であるコントラスト値と色座標値と表示部50の表示画像303とのいずれかを基に注目領域201を決定しているが、特定の仕方は、前記に限定されない。例えば、第1,2,3の実施形態に示す構成が組み合わされ、代表値であるコントラスト値と色座標値と表示部50の表示画像303とのいずれかが指定されてもよい。[Fifth Embodiment]
Hereinafter, only the points different from the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 9. In the above-described embodiment, the determining
この場合、図9に示すように、第1の実施形態と同様に、Step1,2,3が順に実施される。 In this case, as shown in FIG. 9, as in the first embodiment, Steps 1, 2, and 3 are sequentially performed.
次に、図9に示すように、指定部120は、注目領域201の決定のために用いられるコントラスト値と色座標値と表示部50の表示画像303とのいずれかの指定値を指定する(Step51)。
Next, as shown in FIG. 9, the
図9に示すように、決定部63は、指定部120によって指定された指定値を基に、注目領域201を決定する(Step52)。
例えば、指定部120がコントラスト値を指定した場合、図1に示すように指定部120は、指定結果を抽出部61に出力する。抽出部61は、コントラスト値を抽出し、コントラスト値を決定部63に出力する。決定部63は、抽出部61によって抽出されたコントラスト値を基に、注目領域201を決定する。
例えば、指定部120が色座標値を指定した場合、図1に示すように指定部120は、指定結果を抽出部61に出力する。抽出部61は、色座標値を抽出し、コントラスト値を決定部63に出力する。決定部63は、抽出部61によって抽出された色座標値を基に、注目領域201を決定する。
例えば、指定部120が表示部50の表示画像303を指定した場合、図1に示すように指定部120は、指定結果を決定部63に出力する。決定部63は、表示部50が表示する表示画像303全体を、注目領域201として決定する。As shown in FIG. 9, the
For example, when the
For example, when the
For example, when the
そして、図9に示すように第1の実施形態と同様に、Step6,7,8が順に実施される。 Then, as shown in FIG. 9, as in the first embodiment, Steps 6, 7, and 8 are sequentially performed.
本実施形態では、指定部120によって、被写体13に応じて適切な配光調整を実施できる。
In the present embodiment, the
[その他]
なお第1の実施形態では、決定部63は、抽出部61によって抽出されたコントラスト値を基に、注目領域201を決定する。調整機構70は、照明部29と光学素子31との相対距離を調整する。
第2の実施形態では、決定部63は、色座標値を基に注目領域201を決定する。調整機構70は、照明部29と配光調整照明ユニット90との相対距離を調整する。
第3の実施形態では、決定部63は、表示画像303を注目領域201として決定する。調整機構70は、照明部29を傾斜させて、照明光ILの出射方向を調整する。
各実施形態における決定部63と調整機構70との組み合わせは、前記に限定される必要はなく、適宜変更可能である。[Other]
In the first embodiment, the determining
In the second embodiment, the determining
In the third embodiment, the determining
The combination of the determining
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。上記実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements within a range not departing from the gist of the invention in an implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments.
Claims (17)
前記被写体から反射された前記照明光を基に前記被写体を撮像する撮像ユニットと、
前記撮像ユニットによって撮像された前記被写体の撮像画像を基に、前記撮像画像における注目領域を決定する注目領域決定部と、
前記撮像画像を基に、前記照明光に照明されている領域である照明領域を特定する照明領域特定部と、
決定された前記注目領域と特定された前記照明領域との包含関係を基に、前記照明光に照明される対象領域を設定する対象領域設定部と、
設定された前記対象領域に関する情報を基に、前記照明領域を前記注目領域に近似するように、前記照明光の光学特性を調整する調整機構と、
を具備する内視鏡システム。 An illumination unit that illuminates the subject with illumination light,
An imaging unit for imaging the subject based on the illumination light reflected from the subject;
An attention area determination unit that determines an attention area in the captured image based on the captured image of the subject captured by the imaging unit;
Based on the captured image, an illumination area identifying unit that identifies an illumination area that is an area illuminated by the illumination light,
Based on the inclusion relationship between the determined attention area and the identified illumination area, a target area setting unit that sets a target area illuminated by the illumination light,
An adjustment mechanism that adjusts the optical characteristics of the illumination light so as to approximate the illumination area to the attention area based on the information about the set target area,
An endoscope system comprising:
前記注目領域決定部は、前記コントラスト値が所定値よりも高いか否かを算出し、前記所定値よりも高いと算出された前記コントラスト値を有する領域を前記注目領域として決定する請求項2に記載の内視鏡システム。 The captured image is divided into a plurality of regions, further comprising an extraction unit for extracting a contrast value for each of the divided regions,
The attention area determination unit calculates whether or not the contrast value is higher than a predetermined value, and determines an area having the contrast value calculated to be higher than the predetermined value as the attention area. The described endoscope system.
前記注目領域決定部は、前記色座標値が前記色座標値の所定の範囲に入るか否かを算出し、前記所定の範囲に入った前記色座標値を有する領域を前記注目領域として決定する請求項2に記載の内視鏡システム。 The captured image is divided into a plurality of regions, further comprising an extraction unit for extracting color coordinate values for each of the divided regions,
The attention area determination unit calculates whether or not the color coordinate value falls within a predetermined range of the color coordinate value, and determines an area having the color coordinate value within the predetermined range as the attention area. The endoscope system according to claim 2.
前記注目領域決定部は、前記表示部が表示する表示画像を、前記注目領域として決定する請求項2に記載の内視鏡システム。 Further comprising a display unit for displaying the captured image,
The endoscope system according to claim 2, wherein the attention area determination unit determines the display image displayed by the display unit as the attention area.
前記注目領域が前記照明領域よりも大きく、前記注目領域が前記照明領域を内包している状態において、前記注目領域から前記照明領域を引くことによって算出された領域を前記対象領域として設定し、
前記照明領域が前記注目領域よりも大きく、前記照明領域が前記注目領域を内包している状態において、前記注目領域を前記対象領域として設定し、
前記調整機構は、前記対象領域の面積が所定の基準を満たすように、前記照明光の前記配光を調整する請求項2に記載の内視鏡システム。 The target area setting unit,
In the state where the attention area is larger than the illumination area and the attention area includes the illumination area, the area calculated by subtracting the illumination area from the attention area is set as the target area,
In a state in which the illumination area is larger than the attention area and the illumination area includes the attention area, the attention area is set as the target area,
The endoscope system according to claim 2, wherein the adjustment mechanism adjusts the light distribution of the illumination light so that the area of the target region satisfies a predetermined reference.
前記調整機構は、前記複数の照明部と前記複数の光学素子との間の相対距離を連動して調整して、前記複数の照明部から出射される前記照明光の複数の照明領域のサイズを調整することによって、前記照明光の前記配光を調整する請求項7に記載の内視鏡システム。 The illumination unit includes a plurality of illumination units that illuminate the subject with the illumination light, a plurality of illumination units that are arranged in pairs with the plurality of illumination units, and the illumination emitted from the plurality of illumination units. Having a plurality of optical elements through which light passes,
The adjustment mechanism adjusts the relative distances between the plurality of illumination units and the plurality of optical elements in conjunction with each other to adjust the sizes of the plurality of illumination regions of the illumination light emitted from the plurality of illumination units. The endoscope system according to claim 7, wherein the light distribution of the illumination light is adjusted by adjusting.
前記照明光を出射する複数の照明部と、
前記複数の照明部から出射された前記照明光を受光し、受光した前記照明光の配光特性を調整し、調整された前記配光特性を有する前記照明光を前記被写体に照明する配光調整照明ユニットと、
を有し、
前記調整機構は、前記複数の照明部と前記配光調整照明ユニットとの間の相対距離を調整して、前記複数の照明部から出射される前記照明光の複数の照明領域のサイズを調整することによって、前記照明光の前記配光を調整する請求項7に記載の内視鏡システム。 The lighting unit is
A plurality of illumination units that emit the illumination light,
A light distribution adjustment for receiving the illumination light emitted from the plurality of illumination units, adjusting the light distribution characteristic of the received illumination light, and illuminating the subject with the illumination light having the adjusted light distribution characteristic. A lighting unit,
Have
The adjustment mechanism adjusts a relative distance between the plurality of illumination units and the light distribution adjustment illumination unit to adjust sizes of a plurality of illumination regions of the illumination light emitted from the plurality of illumination units. The endoscope system according to claim 7, wherein the light distribution of the illumination light is adjusted thereby.
前記調整機構は、前記複数の照明部と同数且つ前記複数の照明部と対に配置され、前記複数の照明部を傾斜させる傾斜部を有し、
前記調整機構は、前記複数の照明部を傾斜させて、各前記照明部から出射される前記照明光の照明領域の位置を直線に沿って調整することによって、前記照明光の配光を調整する請求項7に記載の内視鏡システム。 The illumination unit includes a plurality of illumination units that illuminate the subject with the illumination light,
The adjustment mechanism includes an inclined portion that is arranged in pairs with the plurality of illumination portions in the same number as the plurality of illumination portions, and that inclines the plurality of illumination portions.
The adjustment mechanism adjusts the light distribution of the illumination light by inclining the plurality of illumination units and adjusting the position of the illumination area of the illumination light emitted from each of the illumination units along a straight line. The endoscope system according to claim 7.
1次光を出射する複数の光源と、
前記光源と同数且つ前記光源と対に配置され、前記1次光の光学特性を変換し、前記光学特性を変換された前記1次光を前記照明光として前記被写体に出射する複数の照明部と、
を有し、
前記調整機構は、前記複数の光源の各々から出射される前記1次光の光量を独立に調整して、各前記照明部から出射される前記照明光の照明領域のサイズを独立に調整することによって、前記照明光の前記配光を調整する請求項7に記載の内視鏡システム。 The lighting unit is
A plurality of light sources that emit primary light,
A plurality of illuminating units arranged in the same number as the light sources and paired with the light sources, converting the optical characteristics of the primary light, and emitting the primary light having the converted optical characteristics to the subject as the illumination light. ,
Have
The adjustment mechanism independently adjusts a light amount of the primary light emitted from each of the plurality of light sources, and independently adjusts a size of an illumination area of the illumination light emitted from each of the illumination units. The endoscope system according to claim 7, wherein the light distribution of the illumination light is adjusted by.
1次光を出射する光源と、
前記1次光を導光する導光部材と、
前記導光部材によって導光された前記1次光の光学特性を変換し、前記光学特性を変換された前記1次光を前記照明光として前記被写体に出射する1以上の照明部と、
を有する請求項2に記載の内視鏡システム。 The lighting unit is
A light source that emits primary light,
A light guide member for guiding the primary light,
One or more illumination units that convert the optical characteristics of the primary light guided by the light guide member, and emit the primary light with the converted optical characteristics as the illumination light to the subject.
The endoscope system according to claim 2, further comprising:
前記撮像画像を表示する表示部と、
前記注目領域の決定のために用いられる前記コントラスト値と前記色座標値と前記表示部の表示画像とのいずれかの指定値を指定する指定部と、
をさらに具備し、
前記注目領域決定部は、前記指定部によって指定された前記指定値を基に前記注目領域を決定し、
前記指定部が前記コントラスト値を指定した場合、前記注目領域決定部は、前記コントラスト値が所定値よりも高いか否かを算出し、前記所定値よりも高いと算出された前記コントラスト値を有する領域を前記注目領域として決定し、
前記指定部が前記色座標値を指定した場合、前記注目領域決定部は、前記色座標値が前記色座標値の所定の範囲に入るか否かを算出し、前記所定の範囲に入った前記色座標値を有する領域を前記注目領域として決定し、
前記指定部が前記表示画像を指定した場合、前記注目領域決定部は、前記表示画像を、前記注目領域として決定する請求項1に記載の内視鏡システム。 An extraction unit that divides the captured image into a plurality of regions and extracts a contrast value or a color coordinate value for each of the divided regions;
A display unit for displaying the captured image,
A designating unit for designating any one of the contrast value, the color coordinate value, and the display image of the display unit used for determining the attention area;
Further comprising,
The attention area determination unit determines the attention area based on the designated value designated by the designation unit,
When the designation unit designates the contrast value, the attention area determination unit calculates whether or not the contrast value is higher than a predetermined value, and has the contrast value calculated to be higher than the predetermined value. Determine the area as the area of interest,
When the designation unit designates the color coordinate value, the attention area determination unit calculates whether or not the color coordinate value falls within a predetermined range of the color coordinate value, and the region of interest falls within the predetermined range. An area having color coordinate values is determined as the attention area,
The endoscope system according to claim 1, wherein when the designation unit designates the display image, the attention area determination unit determines the display image as the attention area.
照明ユニットを制御して、照明光を出射し前記照明光を被写体に照明する照明工程と、 撮像ユニットを制御して、前記被写体から反射された前記照明光を基に前記被写体を撮像する撮像工程と、
照明領域特定部を制御して、前記照明光に照明されている領域である照明領域を、撮像された前記被写体の撮像画像を基に特定する特定工程と、
注目領域決定部を制御して、前記撮像画像を基に、前記撮像画像における注目領域を決定する決定工程と、
対象領域設定部を制御して、決定された前記注目領域と特定された前記照明領域との包含関係を基に、前記照明光に照明される対象領域を設定する設定工程と、
調整機構を制御して、設定された前記対象領域に関する情報を基に、前記照明領域を前記注目領域に近似するように、前記照明光の光学特性を調整する調整工程と
を行う内視鏡システムの制御方法。 A method of controlling an endoscope system, wherein the control unit of the endoscope system comprises:
An illumination step of controlling an illumination unit to emit illumination light and illuminate the subject with the illumination light, and an imaging step of controlling an imaging unit to image the subject based on the illumination light reflected from the subject When,
An identifying step of controlling an illumination area identifying unit to identify an illumination area, which is an area illuminated by the illumination light, based on a captured image of the captured subject.
A step of controlling the attention area determining unit to determine an attention area in the captured image based on the captured image;
Controlling the target area setting unit, based on the inclusion relationship between the determined attention area and the identified illumination area, a setting step of setting a target area illuminated by the illumination light,
And an adjusting step of adjusting an optical characteristic of the illumination light so as to approximate the illumination area to the attention area based on the set information about the target area. Control method.
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