JP7156275B2 - 制御装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
前記取得部は、レーザ光が照射されて撮像された生体組織の画像信号を取得する。
前記ブロック制御部は、前記生体組織に対する撮像の撮像条件に基づいて、画素ブロックのサイズを制御する。
前記算出部は、前記サイズが制御された前記画素ブロックを用いて、前記取得された画像信号に基づいたスペックルデータを算出する。
これにより、生体組織での血流の分布や強度等を高い精度で観察することが可能となる。
これにより、スペックルコントラストに基づいて生体組織での血流等を高い精度で観察することが可能となる。
これにより、生体組織を撮像する倍率や明るさに応じて画素ブロックのサイズを適宜制御することが可能となり、高精度な観察を実現することが可能となる。
これにより、スペックルサイズに合わせて画素ブロックのサイズを制御することが可能となり、所望のスペックルデータを算出することが可能となる。
例えばブロック制御部は、制御テーブルを使って画素ブロックのサイズを容易に制御することが可能となり、処理に要する負荷等を軽減することが可能となる。
これにより、例えば観察像に表示される生体組織の明るさ等を略一定に保ちながら生体組織を観察することが可能となり、生体組織を高い精度で観察することが可能となる。
例えば画質モードに応じてスペックルコントラストが算出され、所望の画質で観察像を生成することが可能となる。これにより生体組織を高い精度で観察することが可能となる。
これにより、例えば画質モードに応じた表示解像度のレベルで観察像を生成することが可能となる。これにより生体組織を高い精度で観察することが可能となる。
これにより、例えば所望の表示解像度の範囲で観察像の表示輝度を略一定に保つといったことが可能となる。この結果、生体組織を十分に高い精度で観察することが可能となる。
これにより、例えば生体組織の種類等に応じて互いに見え方の異なる観察像を適宜切り替えることが可能となり、観察精度を向上することが可能となる。
例えばブロック制御部は、制御テーブルを使って画質モードに対応した画素ブロックのサイズを容易に制御することが可能となり、処理速度を向上することが可能となる。
これにより、制御テーブルを適正に校正することが可能となり、生体組織を十分に高い精度で観察することが可能となる。
これにより、例えば血管の太さに合わせた画質で観察像を生成するといったことが可能となる。この結果、ユーザの負担が軽減され操作性を大幅に向上することが可能となる。
これにより内視鏡や顕微鏡等を用いた生体組織の観察精度を向上することが可能となる。
前記生体組織に対する撮像の撮像条件に基づいて、画素ブロックのサイズが制御される。
前記サイズが制御された前記画素ブロックを用いて、前記取得された画像信号に基づいたスペックルデータが算出される。
レーザ光が照射されて撮像された生体組織の画像信号を取得するステップ。
前記生体組織に対する撮像の撮像条件に基づいて、画素ブロックのサイズを制御するステップ。
前記サイズが制御された前記画素ブロックを用いて、前記取得された画像信号に基づいたスペックルデータを算出するステップ。
図1は、本技術の一実施形態に係る観察システムの構成例を示すブロック図である。観察システム100は、例えば外科手術における術野の観察や、内科診断における患者の体内の観察等に用いられる。この他、任意の生体組織を観察する場合に本技術は適用可能である。
d=F#×(1+M)×λ×1.22
ここで、F#はレンズ部21のF値であり、Mはレンズ部21の光学倍率Mである。またλは照射されたレーザ光11の波長である。以下ではこの式をスペックルサイズ算出式と記載する場合がある。
Cs=σ/A
A=Ave(I(m、n))=Σ[I(m、n)]/N
σ=Stdev(I(m、n))=Sqrt((Σ[I(m、n)-Ave]^2)/N)
ここで総和記号Σは、セル42内の全ての画素43の輝度値に関する和を表す。またNはセル42に含まれる画素43の総数であり、図2ではN=3×3=9である。なおスペックルコントラストCsの算出方法は限定されず、例えば標準偏差σに代えて、輝度値I(m、n)の分散σ^2等が用いられてもよい。またスペックルコントラストCsとしてセル42内での輝度値I(m、n)の最大値及び最小値の差分(Imax(m、n)―Imin(m、n))が用いられてもよい。
有効エリア=(1920-(m-1)/2)×(1080-(n-1)/2)
スペックルコントラストCsが算出されない周縁の画素43については、所定の輝度値が設定され余白として用いられる。
Cs=(β×(exp(-2X-1+2X))/(2X^2))^(1/2)
ここでβはノーマライズファクタであり、Xは露光時間T及びコリレーション時間τを用いてX=T/τと表される。なおコリレーション時間τは、血流の平均速度vに反比例(τ∝1/v)する。
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
(1)レーザ光が照射されて撮像された生体組織の画像信号を取得する取得部と、
前記生体組織に対する撮像の撮像条件に基づいて、画素ブロックのサイズを制御するブロック制御部と、
前記サイズが制御された前記画素ブロックを用いて、前記取得された画像信号に基づいたスペックルデータを算出する算出部と
を具備する制御装置。
(2)(1)に記載の制御装置であって、さらに、
前記スペックルデータに基づいて、前記生体組織の観察像を生成する生成部を具備する
制御装置。
(3)(2)に記載の制御装置であって、
前記スペックルデータは、スペックルコントラストを含み、
前記生成部は、前記スペックルコントラストに基づいて前記観察像を生成する
制御装置。
(4)(1)から(3)のうちいずれか1つに記載の制御装置であって、
前記撮像条件は、前記生体組織を撮像する撮像系のF値(絞り値)及び光学倍率の少なくとも1つに関する条件を含む
制御装置。
(5)(1)から(4)のうちいずれか1つに記載の制御装置であって、
前記ブロック制御部は、前記撮像条件に基づいてスペックルサイズを算出し、前記算出されたスペックルサイズに基づいて前記画素ブロックのサイズを制御する
制御装置。
(6)(2)から(5)のうちいずれか1つに記載の制御装置であって、さらに、
前記撮像条件と前記画素ブロックのサイズとが関連付けられた制御テーブルを記憶する記憶部を具備する
制御装置。
(7)(2)から(6)のうちいずれか1つに記載の制御装置であって、
前記ブロック制御部は、前記観察像の表示輝度に関する所定の表示パラメータが略一定に保たれるように前記画素ブロックのサイズを制御する
制御装置。
(8)(7)に記載の制御装置であって、さらに
前記観察像の画質に関する画質モードの選択を受け付けるモード受付部を具備し、
前記ブロック制御部は、前記選択された画質モードに応じて前記画素ブロックのサイズを制御する
制御装置。
(9)(8)に記載の制御装置であって、
前記モード受付部は、前記観察像の表示解像度に関する画質モードを受け付ける
制御装置。
(10)(9)に記載の制御装置であって、
前記モード受付部は、互いに異なる複数の画質モードの各々を受け付け、
前記ブロック制御部は、前記観察像の表示輝度に関する所定の表示パラメータが、前記複数の画質モードの各々に対して互いに異なる範囲で略一定に保たれるように前記画素ブロックのサイズを制御する
制御装置。
(11)(10)に記載の制御装置であって、
前記複数の画質モードは、前記観察像の表示輝度及び表示解像度のうち、前記表示輝度を優先する第1の画質モードと、前記表示解像度を優先する第2の画質モードとを含む
制御装置。
(12)(6)から(11)のうちいずれか1つに記載の制御装置であって、
前記記憶部は、前記撮像条件と、前記画素ブロックのサイズと、前記観察像の画質に関する画質モードとの対応関係を記憶した前記制御テーブルを記憶する
制御装置。
(13)(6)から(12)のうちいずれか1つに記載の制御装置であって、
前記制御テーブルは、所定の校正用対象物を用いて生成される
制御装置。
(14)(1)から(13)のうちいずれか1つに記載の制御装置であって、
前記ブロック制御部は、前記生体組織の撮像範囲における血管の太さに応じて、前記画素ブロックのサイズを制御する
制御装置。
(15)(1)から(14)のうちいずれか1つに記載の制御装置であって、
内視鏡又は顕微鏡として構成される
制御装置。
(16)レーザ光が照射されて撮像された生体組織の画像信号を取得し、
前記生体組織に対する撮像の撮像条件に基づいて、画素ブロックのサイズを制御し、
前記サイズが制御された前記画素ブロックを用いて、前記取得された画像信号に基づいたスペックルデータを算出する
ことをコンピュータシステムが実行する制御方法。
(17)レーザ光が照射されて撮像された生体組織の画像信号を取得するステップと、
前記生体組織に対する撮像の撮像条件に基づいて、画素ブロックのサイズを制御するステップと、
前記サイズが制御された前記画素ブロックを用いて、前記取得された画像信号に基づいたスペックルデータを算出するステップと
をコンピュータシステムに実行させるプログラム。
11…レーザ光
20…カメラ
21…レンズ部
30…コントローラ
32…画像取得部
33…カメラ制御部
34…UI取得部
35…ブロック制御部
36…スペックル演算部
37…記憶部
38…処理サイズテーブル
40…予測されるスペックルサイズ算出部
41…処理サイズ制御部
42、42a~e…セル
50、50a~50d…スペックル画像
60、60a~h…スペックルコントラスト画像
62…コントラストマップ
71、71a~71c…血管
72…動脈瘤
100…観察システム
Claims (17)
- レーザ光が照射された生体組織を撮像した画像信号を取得する取得部と、
前記生体組織に対する撮像の撮像条件に基づいて、前記取得された画像信号からスペックルデータを算出する処理範囲となる画素ブロックのサイズを制御するブロック制御部と、
前記サイズが制御された前記画素ブロックを用いて、前記取得された画像信号に基づいた前記スペックルデータを算出する算出部と
を具備する制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、さらに、
前記スペックルデータに基づいて、前記生体組織の観察像を生成する生成部を具備する
制御装置。 - 請求項2に記載の制御装置であって、
前記スペックルデータは、スペックルコントラストを含み、
前記生成部は、前記スペックルコントラストに基づいて前記観察像を生成する
制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記撮像条件は、前記生体組織を撮像する撮像系のF値(絞り値)及び光学倍率の少なくとも1つに関する条件を含む
制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記ブロック制御部は、前記撮像条件に基づいてスペックルサイズを算出し、前記算出されたスペックルサイズに基づいて前記画素ブロックのサイズを制御する
制御装置。 - 請求項2に記載の制御装置であって、さらに、
前記撮像条件と前記画素ブロックのサイズとが関連付けられた制御テーブルを記憶する記憶部を具備する
制御装置。 - 請求項2に記載の制御装置であって、
前記ブロック制御部は、前記観察像の表示輝度に関する所定の表示パラメータが略一定に保たれるように前記画素ブロックのサイズを制御する
制御装置。 - 請求項7に記載の制御装置であって、さらに
前記観察像の画質に関する画質モードの選択を受け付けるモード受付部を具備し、
前記ブロック制御部は、前記選択された画質モードに応じて前記画素ブロックのサイズを制御する
制御装置。 - 請求項8に記載の制御装置であって、
前記モード受付部は、前記観察像の表示解像度に関する画質モードを受け付ける
制御装置。 - 請求項9に記載の制御装置であって、
前記モード受付部は、互いに異なる複数の画質モードの各々を受け付け、
前記ブロック制御部は、前記観察像の表示輝度に関する所定の表示パラメータが、前記複数の画質モードの各々に対して互いに異なる範囲で略一定に保たれるように前記画素ブロックのサイズを制御する
制御装置。 - 請求項10に記載の制御装置であって、
前記複数の画質モードは、前記観察像の表示輝度及び表示解像度のうち、前記表示輝度を優先する第1の画質モードと、前記表示解像度を優先する第2の画質モードとを含む
制御装置。 - 請求項6に記載の制御装置であって、
前記記憶部は、前記撮像条件と、前記画素ブロックのサイズと、前記観察像の画質に関する画質モードとの対応関係を記憶した前記制御テーブルを記憶する
制御装置。 - 請求項6に記載の制御装置であって、
前記制御テーブルは、所定の校正用対象物を用いて生成される
制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記ブロック制御部は、前記生体組織の撮像範囲における血管の太さに応じて、前記画素ブロックのサイズを制御する
制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
内視鏡又は顕微鏡として構成される
制御装置。 - レーザ光が照射された生体組織を撮像した画像信号を取得し、
前記生体組織に対する撮像の撮像条件に基づいて、前記取得された画像信号からスペックルデータを算出する処理範囲となる画素ブロックのサイズを制御し、
前記サイズが制御された前記画素ブロックを用いて、前記取得された画像信号に基づいたスペックルデータを算出する
ことをコンピュータシステムが実行する制御方法。 - レーザ光が照射された生体組織を撮像した画像信号を取得するステップと、
前記生体組織に対する撮像の撮像条件に基づいて、前記取得された画像信号からスペックルデータを算出する処理範囲となる画素ブロックのサイズを制御するステップと、
前記サイズが制御された前記画素ブロックを用いて、前記取得された画像信号に基づいたスペックルデータを算出するステップと
をコンピュータシステムに実行させるプログラム。
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