JP6751763B2 - 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents
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Description
〔画像処理装置の構成〕
図1は、本発明の実施の形態1に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態1に係る画像処理装置1は、一例として、内視鏡(軟性内視鏡や硬性内視鏡等の内視鏡スコープ)またはカプセル型内視鏡(以下、これらをまとめて単に「内視鏡」という)によって、所定の波長帯域の光が照射された生体の管腔を連続的に撮像することにより取得された時間的に連続する複数の管腔内画像で構成された管腔内画像群(管腔内画像の動画データ)に対して、生体の組織、粘膜、血管および病変等を強調した表示画像、画像の明るさを補正した表示画像、血管を観察しやすくするように補正した表示画像および散乱物質を観察しやすくするように補正した表示画像のいずれかを生成する画像処理を実行する装置である。また、管腔内画像は、通常、各画素位置において、R(赤)、G(緑)、B(青)の波長成分に対する画素レベル(画素値)を持つカラー画像である。
Access Memory)といった各種ICメモリ、および内蔵若しくはデータ通信端子で接続されたハードディスク等によって実現される。記録部5は、画像取得部2によって取得された画像データや動画データの他、画像処理装置1を動作させるとともに、種々の機能を画像処理装置1に実行させるためのプログラム、このプログラムの実行中に使用されるデータ等を記録する。例えば、記録部5は、管腔内画像群に対して生体内の組織、粘膜、血管および病変等を強調した強調画像を生成する画像処理プログラム51、および、このプログラムの実行中に使用される種々の情報等を記録する。
次に、演算部7の詳細な構成について説明する。
演算部7は、補正係数算出部10と、補正係数修正部11と、画像作成部12と、を備える。
次に、画像処理装置1が実行する画像処理方法について説明する。図2は、画像処理装置1が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
ステップS4において、画像作成部12は、補正係数に基づいた補正画像を作成する。具体的には、画像作成部12は、補正対象フレームの画像と補正係数とに基づいた補正画像を作成する。ステップS4の後、画像処理装置1は、本処理を終了する。
次に、本発明の実施の形態1に係る変形例について説明する。本実施の形態1に係る変形例は、画像処理装置が実行する代表値算出処理が異なる。以下においては、本実施の形態1の変形例に係る画像処理装置が実行する代表値算出処理について説明する。なお、上述した実施の形態1に係る画像処理装置1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態2に係る画像処理装置は、上述した実施の形態1に係る画像処理装置1と構成が異なる。以下において、本実施の形態2に係る画像処理装置の構成を説明後、本実施の形態2に係る画像処理装置が実行する画像処理方法について説明する。なお、上述した実施の形態1に係る画像処理装置1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
図9は、本発明の実施の形態2に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図9に示す画像処理装置1aは、上述した実施の形態1に係る画像処理装置1の演算部7に換えて、演算部7aを備える。
次に、演算部7aの詳細な構成について説明する。
演算部7aは、上述した実施の形態1に係る演算部7の補正係数修正部11に換えて、補正係数修正部11aを備える。
次に、画像処理装置1aが実行する画像処理方法について説明する。図10は、画像処理装置1aが実行する画像処理の概要を示すフローチャートである。図10において、ステップS31、ステップS32およびステップS34は、上述した図2のステップS1、ステップS2およびステップS4それぞれと同様のため、説明を省略する。
ステップS43において、代表値算出部114は、乖離度と、補正対象フレームの補正係数と、時系列近傍フレームにおける補正係数と、に基づいた情報により代表値を算出する。ステップS43の後、画像処理装置1aは、図10のメインルーチンへ戻る。
次に、本発明の実施の形態2に係る変形例1について説明する。本実施の形態2に係る変形例1は、画像処理装置が実行する乖離度算出処理が異なる。以下においては、本実施の形態2の変形例1に係る画像処理装置が実行する乖離度算出処理について説明する。なお、上述した実施の形態2に係る画像処理装置1aと同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態2に係る変形例2について説明する。本実施の形態2に係る変形例2は、画像処理装置が実行する乖離度算出処理が異なる。以下においては、本実施の形態2の変形例2に係る画像処理装置が実行する乖離度算出処理について説明する。なお、上述した実施の形態2に係る画像処理装置1aと同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態2に係る変形例3について説明する。本実施の形態2の変形例3は、画像処理装置が実行する代表値算出処理が異なる。以下においては、本実施の形態2の変形例3に係る画像処理装置が実行する代表値算出処理について説明する。なお、上述した実施の形態2に係る画像処理装置1aと同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態3に係る画像処理装置は、上述した実施の形態1に係る画像処理装置1と構成が異なる。以下において、本実施の形態3に係る画像処理装置の構成を説明後、本実施の形態3に係る画像処理装置が実行する画像処理方法について説明する。なお、上述した実施の形態1に係る画像処理装置1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
図17は、本発明の実施の形態3に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図17に示す画像処理装置1bは、上述した実施の形態1に係る画像処理装置1の演算部7に換えて、演算部7bを備える。
次に、演算部7bの詳細な構成について説明する。
演算部7bは、上述した実施の形態1に係る演算部7の補正係数修正部11に換えて、補正係数修正部11bを備える。
次に、画像処理装置1bが実行する画像処理方法について説明する。図18は、画像処理装置1bが実行する画像処理の概要を示すフローチャートである。図18において、ステップS101、ステップS102、ステップS104は、上述した図2のステップS1、ステップS2およびステップS4それぞれと同様のため、説明を省略する。
ステップS203において、代表値算出部116は、補正対象フレームおよび時系列近傍フレームにおける補正係数に基づいた情報により代表値を算出する。ステップS203の後、画像処理装置1bは、図18のメインルーチンへ戻る。
次に、本発明の実施の形態3の変形例1について説明する。本実施の形態3の変形例1は、画像処理装置が実行する代表値算出処理が異なる。以下においては、本実施の形態3の変形例1に係る画像処理装置が実行する代表値算出処理について説明する。なお、上述した実施の形態3に係る画像処理装置1bと同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態3の変形例2について説明する。本実施の形態3の変形例2は、画像処理装置が実行する代表値算出処理が異なる。以下においては、本実施の形態3の変形例2に係る画像処理装置が実行する代表値算出処理について説明する。なお、上述した実施の形態3に係る画像処理装置1bと同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の実施の形態3の変形例3について説明する。本実施の形態3の変形例3に係る画像処理装置は、上述した実施の形態3に係る画像処理装置1bと構成が異なるうえ、状況判定処理および代表値算出処理が異なる。以下においては、本実施の形態3の変形例3に係る画像処理装置の構成を説明後、本実施の形態3の変形例3に係る画像処理装置が実行する状況判定処理および代表値算出処理について説明する。なお、上述した実施の形態3に係る画像処理装置1bと同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
図24は、本発明の実施の形態3の変形例3に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図24に示す画像処理装置1cは、上述した実施の形態3に係る画像処理装置1bの演算部7bに換えて、演算部7cを備える。
次に、演算部7cの詳細な構成について説明する。
演算部7cは、上述した実施の形態3に係る演算部7の補正係数修正部11bに換えて、補正係数修正部11cを備える。
次に、画像処理装置1cが実行する画像処理装置について説明する。画像処理装置1cが実行する画像処理方法は、上述した実施の形態3に係る画像処理装置1bが実行する画像処理方法の各処理のうち、状況判定処理および代表値算出処理のみ異なる。このため、以下においては、画像処理装置1cが実行する状況判定処理および代表値算出処理について説明する。
本発明では、記録装置に記録された画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータシステムで実行することによって実現することができる。また、このようなコンピュータシステムを、ローカルエリアネットワーク(LAN)、広域エリアネットワーク(WAN)、または、インターネット等の公衆回線を介して、他のコンピュータシステムやサーバ等の機器に接続して使用しても良い。この場合、実施の形態1〜2およびこれらの変形例に係る画像処理装置は、これらのネットワークを介して管腔内画像の画像データを取得したり、これらのネットワークを介して接続されたビュアーやプリンタ等の種々の出力機器に画像処理結果を出力したり、これらのネットワークを介して接続された記憶装置、例えばネットワークに接続された読取装置によって読み取り可能な記録媒体等に画像処理結果を格納するようにしても良い。
2 画像取得部
3 入力部
4 表示部
5 記録部
6 制御部
7,7a,7b,7c 演算部
10 補正係数算出部
11,11a,11b,11c 補正係数修正部
12 画像作成部
51 画像処理プログラム
111 フレーム設定部
112 代表値算出部
113 乖離度算出部
113a 統計的乖離度算出部
114,116,118 代表値算出部
114a 乖離度代表値算出部
115,117 状況判定部
116a,118a 状況代表値算出部
116b 取得状況代表値算出部
117a 位置ズレ量算出部
118b 位置ズレ代表値算出部
Claims (20)
- 照明光が照射された被写体を連続的に撮像して生成された時間的に連続する複数の画像を取得する画像取得部と、
前記複数の画像の各々の補正係数を算出する補正係数算出部と、
前記複数の画像のうち補正対象フレームの撮影時刻から予め設定された所定の時間内における複数のフレームの各々の前記補正係数に基づいて、前記補正対象フレームの前記補正係数を修正する補正係数修正部と、
前記補正対象フレームと前記補正係数とに基づいて、表示画像を作成する画像作成部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記複数の画像の各々は、被写体に所定の波長帯域を有する照明光が照射されて撮像されることによって生成された画像または生体内管腔を撮像されて生成された画像の少なくとも一方であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記補正係数修正部は、
前記補正係数の代表値を算出するために用いる前記複数のフレームを設定するフレーム設定部と、
前記補正対象フレームの前記補正係数と、前記複数のフレームの各々の前記補正係数と、に基づいて、前記補正係数の代表値を算出する代表値算出部と、
を有し、
前記補正係数修正部は、前記代表値を修正後の前記補正対象フレームの前記補正係数とすることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。 - 前記補正係数修正部は、
特定の時系列区間内のフレームにおける前記補正係数に対する、前記補正対象フレームの前記補正係数または前記複数のフレームにおける1つ以上の前記補正係数の乖離度を算出する乖離度算出部をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記乖離度算出部は、前記補正対象フレームの前記補正係数と前記複数のフレームにおける1つ以上の前記補正係数との差分を前記乖離度として算出することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記乖離度算出部は、前記複数のフレームの各々の前記補正係数に基づく前記補正係数の分布状態から前記乖離度を算出する統計的乖離度算出部をさらに有することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記統計的乖離度算出部は、前記分布状態から中央値、平均値およびマハラノビス距離のいずれか1つを算出し、前記中央値または前記平均値と前記補正対象フレームの前記補正係数との差分または前記マハラノビス距離を前記乖離度として算出することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記代表値算出部は、
前記乖離度に基づいて前記補正対象フレームの前記補正係数の前記代表値を算出する乖離度代表値算出部をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記乖離度代表値算出部は、前記乖離度に基づいて、前記補正対象フレームおよび前記複数のフレームの各々の前記補正係数に対する重みを算出し、この重みに基づいて前記代表値を算出することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記乖離度代表値算出部は、前記乖離度が所定値より大きい場合、前記複数のフレームの各々の前記補正係数に基づいて、前記代表値を算出する一方、前記乖離度が前記所定値以下の場合、前記乖離度の算出に用いた前記複数のフレームにおける前記補正係数の最大値を前記代表値として算出することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記補正係数修正部は、
補正に利用する前記画像の取得タイミングまたは前記補正係数の求め易さを判定する状況判定部をさらに有し、
前記代表値算出部は、
前記状況判定部の判定結果に基づいて、前記代表値を算出する状況代表値算出部と、
を有することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記状況判定部は、補正に利用する前記画像の取得状況を判定することを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。
- 前記状況代表値算出部は、前記状況判定部の判定結果に基づいて、前記代表値を算出する取得状況代表値算出部を有することを特徴とする請求項12に記載の画像処理装置。
- 前記取得状況代表値算出部は、前記状況判定部の判定結果に基づいて、前記補正対象フレームおよび前記複数のフレームの各々の前記補正係数に対する重みを算出し、該重みに基づいて前記代表値を算出することを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。
- 前記取得状況代表値算出部は、前記補正対象フレームの撮影時刻に近いフレーム、前記補正対象フレームの画像が更新されたフレームおよび前記補正対象フレームの情報が高コントラストで表れる画像が更新されたフレームのいずれか1つであるほど前記複数のフレームの各々の前記補正係数に対する重みを大きくして前記代表値を算出することを特徴とする請求項14に記載の画像処理装置。
- 前記状況判定部は、
補正に利用する画像間の位置ズレ量を算出する位置ズレ量算出部を有することを特徴とする請求項11に記載の画像処理装置。 - 前記状況代表値算出部は、
前記位置ズレ量に基づいて、補正対象フレームおよび前記複数のフレームの各々の前記補正係数に対する重みを算出し、該重みに基づいて前記代表値を算出する位置ズレ量代表値算出部を有することを特徴とする請求項16に記載の画像処理装置。 - 前記補正係数は、生体内の組織、粘膜および血管のいずれか1つ以上を強調する際の係数または画像を合成する際の係数であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 画像処理装置が実行する画像処理方法であって、
照明光が照射された被写体を連続的に撮像して生成された時間的に連続する複数の画像を取得する画像取得ステップと、
前記複数の画像の各々の補正係数を算出する補正係数算出ステップと、
前記複数の画像のうち補正対象フレームの撮影時刻から予め設定された所定の時間内における複数のフレームの各々の前記補正係数に基づいて、前記補正対象フレームの前記補正係数を修正する補正係数修正ステップと、
前記補正対象フレームと前記補正係数とに基づいて、表示画像を作成する画像作成ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 画像処理装置に、
照明光が照射された被写体を連続的に撮像して生成された時間的に連続する複数の画像を取得する画像取得ステップと、
前記複数の画像の各々の補正係数を算出する補正係数算出ステップと、
前記複数の画像のうち補正対象フレームの撮影時刻から予め設定された所定の時間内における複数のフレームの各々の前記補正係数に基づいて、前記補正対象フレームの前記補正係数を修正する補正係数修正ステップと、
前記補正対象フレームと前記補正係数とに基づいて、表示画像を作成する画像作成ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
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