JP6946468B2 - 画像処理装置および画像処理装置の作動方法 - Google Patents
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Description
〔内視鏡システムの構成〕
図1は、本発明の実施の形態1に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る内視鏡システムの機能構成を示すブロック図である。
まず、内視鏡2の詳細な構成について説明する。
内視鏡2は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部21と、挿入部21の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部22と、操作部22から挿入部21が延びる方向と異なる方向に延び、処理装置3(光源部43を含む)に接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード23と、を備える。
次に、処理装置3の構成について説明する。
処理装置3は、撮像信号取得部31と、分割処理部32と、IHb処理部33と、ディテール強調処理部34と、明るさ補正部35と、階調圧縮部36と、色調強調部37と、合成部38と、表示画像生成部39と、入力部40と、記録部41と、制御部42と、光源部43と、を備える。なお、本実施の形態1に係る画像処理装置は、少なくとも分割処理部32、IHb処理部33と、ディテール強調処理部34と、明るさ補正部35と、階調圧縮部36と、色調強調部37と、合成部38と、とを用いて構成される。また、本実施の形態1に係る画像処理装置は、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)およびGPU(Graphics Processing Unit)等を用いて、少なくとも分割処理部32と、IHb処理部33と、ディテール強調処理部34と、明るさ補正部35と、階調圧縮部36と、色調強調部37と、合成部38と、の機能を発揮するように構成される。
次に、光源部43の構成について説明する。
光源部43は、照明部401と、照明制御部402と、を備える。照明部401は、照明制御部402の制御のもと、被写体(被検体)に対して、異なる露光量の照明光を順次切り替えて出射する。照明部401は、光源401aと、光源ドライバ401bと、を有する。
次に、表示装置4の構成について説明する。
表示装置4は、映像ケーブルを介して処理装置3(表示画像生成部39)が生成した画像信号SJに対応する画像を表示する。表示装置4は、液晶または有機EL(Electro Luminescence)等のモニタを用いて構成される。
次に、上述した色調強調部37が実行する色調強調処理の概要について説明する。図3Aは、色調強調処理前の粘膜色の分布範囲を示す模式図であり、図3Bは、色調強調処理後の粘膜色の分布範囲を示す模式図であり、図4Aは、色調強調処理前の色分布を示す模式図であり、図4Bは、色調強調処理後の色分布の効果を示す模式図である。図3Aおよび図4Aにおいて、横軸が第一色を示し、縦軸が第二色を示す。また、図3Bおよび図4Bにおいて、横軸が第一色用の変換関数で階調拡張後の変換後第一色を示し、縦軸が第二色用の変換関数で階調拡張後の変換後第二色を示す。
次に、処理装置の処理について説明する。図5は、処理装置3が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
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は、上述した実施の形態1に係る色調強調部37が異なる。具体的には、上述した実施の形態1では、色調強調部37は、R、GおよびBの各色成分のベース成分信号における粘膜色の分布範囲を拡張していたが、本実施の形態2では、Lab色空間において粘膜色の分布範囲を拡張する。このため、以下においては、本実施の形態2に係る色調強調部の構成について説明する。なお、上述した実施の形態1に係る内視鏡システム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6は、本実施の形態2に係る色調強調部の機能構成を示すブロック図である。図6に示す色調強調部37aは、Lab色空間において所定の変換関数を用いてベース成分の色階調を広げる色調強調処理を行い、この色調強調処理を行ったベース成分信号SHを合成部38へ出力する。色調強調部37aは、Lab変換処理部371と、A*強調処理部372と、B*強調処理部373と、RGB変換処理部374と、を有する。
a*’=f(a*) ・・・(1)
入力引数=b*/a* ・・・(2)
そして、以下の式によって、B*強調処理部373は、Lab変換処理部371から入力されたベース成分信号SGBに対して、以下の式(3)によって強調処理を行う。
b*’/a*=g(b*/a*) ・・・(3)
即ち、以下の式(4)が成り立つ。
b*’=g(b*/a*)a* ・・・(4)
次に、上述した色調強調部37aが実行する色調強調処理の概要について説明する。図7Aは、色調強調処理前の粘膜色の分布範囲を示す模式図であり、図7Bは、色調強調処理前の粘膜色の分布範囲を示す模式図であり、図8Aは、色調強調処理前の色分布を示す模式図であり、図8Bは、色調強調処理後の色分布の効果を示す模式図である。図7Aおよび図8Aにおいて、横軸がA*を示し、縦軸がB*を示す。また、図7Bおよび図8Bにおいて、横軸がA*の変換関数で階調拡張後の変換後のA*’を示し、縦軸がB*の変換関数で階調拡張後のB*’を示す。
次に、本発明の実施の形態1,2の変形例1について説明する。図9は、本発明の実施の形態1,2の変形例1に係る内視鏡システムの機能構成を示すブロック図である。
次に、本発明の実施の形態1,2の変形例2について説明する。図10は、本発明の実施の形態1,2の変形例2に係る内視鏡システムの機能構成を示すブロック図である。
上述した本発明の実施の形態1,2に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した本発明の実施の形態1,2に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、上述した本発明の実施の形態1,2で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
2 内視鏡
3,3b,3c 処理装置
4 表示装置
21 挿入部
22 操作部
23 ユニバーサルコード
24 先端部
25 湾曲部
26 可撓管部
31 撮像信号取得部
32 分割処理部
33 IHb処理部
34 ディテール強調処理部
35 明るさ補正部
36 階調圧縮部
37,37a,37b,37c 色調強調部
38 合成部
39 表示画像生成部
40 入力部
41 記録部
42 制御部
43 光源部
221 湾曲ノブ
222 処置具挿入部
223 スイッチ
241 ライトガイド
242 照明レンズ
243 光学系
244 撮像素子
244a 受光部
244b 読み出し部
245 集合ケーブル
371 Lab変換処理部
372 A*強調処理部
373 B*強調処理部
374 RGB変換処理部
401 照明部
401a 光源
401b 光源ドライバ
402 照明制御部
411 プログラム記録部
Claims (10)
- 被検体内を撮像した撮像信号に対して、物体の照明光成分に相当する第1のベース成分と、物体の反射率成分に相当するディテール成分と、に分割する分割処理部と、
前記第1のベース成分に対して、所定の色空間上において粘膜色の色階調を広げる色強調処理を施した第2のベース成分を生成する色強調処理部と、
前記第2のベース成分と、前記ディテール成分とを、合成して出力する合成部と、
を備え、
前記色強調処理部は、
R成分、G成分、及び、B成分を有する前記第1のベース成分をLab色空間におけるL成分、a成分、及び、b成分に変換し、
前記a成分に対して、色の分布範囲を拡張する強調処理を施し、
前記b成分に対して、色の分布範囲を拡張する強調処理を施し、
強調処理が施された前記a成分及び前記b成分と、L成分とを、R成分、G成分、及び、B成分を有する前記第2のベース成分に変換する、
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記色強調処理部は、
前記a成分に対して、粘膜色の分布範囲を拡張する強調処理を施し、
前記b成分に対して、粘膜色の分布範囲を拡張する強調処理を施す、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記色強調処理部は、
前記第1のベース成分の前記a成分に対して、所定の関数で強調処理を行い、
前記第1のベース成分の前記b成分に対して、a成分で規格化した値に基づいて強調処理を行う、
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L成分は、明度成分であり、
前記a成分は、赤色成分であり、
前記b成分は、青色成分である、
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。 - 前記第1のベース成分に対して明るさ補正を行う明るさ補正部と、
前記明るさ補正部が前記明るさ補正を行った前記第1のベース成分に対して階調圧縮処理を行う階調圧縮部と、
をさらに備え、
前記色強調処理部は、前記階調圧縮部が前記階調圧縮処理を行った前記第1のベース成分に対して前記色強調処理を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像処理装置。 - 被検体内を撮像した撮像信号に対して、物体の照明光成分に相当するベース成分と、物体の反射率成分に相当するディテール成分と、に分割する分割処理部と、
前記ベース成分または前記ディテール成分の少なくとも一方に対して所定の強調処理を施した後に合成した第1の合成信号を出力する合成部と、
前記合成部から出力された前記第1の合成信号に対して、所定の色空間上において粘膜色の色階調を広げる色強調処理を施した第2の合成信号を出力する色強調処理部と、
を備え、
前記色強調処理部は、
R成分、G成分、及び、B成分を有する前記第1の合成信号をLab色空間におけるL成分、a成分、及び、b成分に変換し、
前記a成分に対して、色の分布範囲を拡張する強調処理を施し、
前記b成分に対して、色の分布範囲を拡張する強調処理を施し、
強調処理が施された前記a成分及び前記b成分と、L成分とを、R成分、G成分、及び、B成分を有する前記第2の合成信号に変換する、
ことを特徴とする画像処理装置。 - 前記ベース成分に対して明るさ補正を行う明るさ補正部と、
前記明るさ補正部が前記明るさ補正を行った前記ベース成分に対して階調圧縮処理を行う階調圧縮部と、を更に備えることを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。 - 前記色強調処理部は、少なくとも青色成分に対して赤色成分で規格化した値に基づいて前記色強調処理を行うことを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 画像処理装置の作動方法であって、
分割処理部が、被検体内を撮像した撮像信号に対して、物体の照明光成分に相当する第1のベース成分と、物体の反射率成分に相当するディテール成分と、に分割する分割処理ステップと、
色強調処理部が、前記第1のベース成分に対して、所定の色空間上において粘膜色の色階調を広げる色強調処理を施した第2のベース成分を生成する色強調処理ステップと、
合成部が、前記色強調処理ステップで前記色強調処理を行った前記第2のベース成分と、前記ディテール成分とを、合成して出力する合成ステップと、
を含み、
前記色強調処理ステップは、
色強調処理部が、
R成分、G成分、及び、B成分を有する前記第1のベース成分をLab色空間におけるL成分、a成分、及び、b成分に変換し、
前記a成分に対して、色の分布範囲を拡張する強調処理を施し、
前記b成分に対して、色の分布範囲を拡張する強調処理を施し、
強調処理が施された前記a成分及び前記b成分と、L成分とを、R成分、G成分、及び、B成分を有する前記第2のベース成分に変換する、
ことを特徴とする画像処理装置の作動方法。 - 画像処理装置の作動方法であって、
分割処理部が、被検体内を撮像した撮像信号に対して、物体の照明光成分に相当するベース成分と、物体の反射率成分に相当するディテール成分と、に分割する分割処理ステップと、
合成部が、前記ベース成分または前記ディテール成分の少なくとも一方に対して所定の強調処理を施した後に合成した第1の合成信号を出力する合成ステップと、
色強調処理部が、前記合成ステップで出力された前記第1の合成信号に対して、所定の色空間上において粘膜色の色階調を広げる色強調処理を施した第2の合成信号を出力する色強調処理ステップと、
を含み、
前記色強調処理ステップは、
色強調処理部が
R成分、G成分、及び、B成分を有する前記第1の合成信号をLab色空間におけるL成分、a成分、及び、b成分に変換し、
前記a成分に対して、色の分布範囲を拡張する強調処理を施し、
前記b成分に対して、色の分布範囲を拡張する強調処理を施し、
強調処理が施された前記a成分及び前記b成分と、L成分とを、R成分、G成分、及び、B成分を有する前記第2の合成信号に変換する、
ことを特徴とする画像処理装置の作動方法。
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