JP7420141B2 - 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法、プログラム - Google Patents

画像処理装置、撮像装置、画像処理方法、プログラム Download PDF

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Description

本技術は、モニタ出力用の画像信号の生成を行う画像処理装置、撮像装置、画像処理方法及びプログラムについての技術分野に関する。特にフォーカス度合いを確認可能な画像についての画像信号の生成を行う撮像装置、撮像信号処理装置、撮像信号処理方法に関する。
撮像装置には、撮像されている画の明るさやホワイトバランスなどをリアルタイムに確認するためのモニタ出力を備えるものがある。その目的から、モニタに表示される画像は本来、撮像されている画像の輝度やホワイトバランス、解像感を忠実に表現できることが望ましい。しかし、多くの高解像度の撮像センサを有する撮像装置においては、撮像センサと同等もしくはそれ以上の画素数による表示系を有することはコストの面や小型化の面から難しい。従って、そのような撮像装置が有する表示系においては、本来の解像感やフォーカス位置を表現することが難しかった。
特許文献1では、解像度を落とした撮像画像に対して高解像領域で検出したピーキング信号を重畳させることでフォーカス位置を表現する技術が開示されている。
特開2011-176788号公報
しかし、撮像される画像にピーキング信号を重畳して表示する場合では、撮像の対象(被写体)によっては見難くなる虞があり、ユーザによっては使用に抵抗を感じる場合があった。
そこで、本技術は、撮像される画像にピーキング信号を重畳させることなくフォーカス位置を確認可能な画像を生成することを目的とする。
本技術に係る画像処理装置は、一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成する画像信号生成部と、前記一の撮像画像信号についてのピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて前記複数の画像信号のブレンドを行うブレンド処理部と、を備えたものである。
互いに異なる周波数特性を有する画像信号とは、例えば、高周波成分を含む画像信号と、高周波成分が除去された画像信号などである。
上記した画像処理装置における前記画像信号生成部は、第1の解像度とされた入力画像信号を第2の解像度とされた出力信号に変換する解像度変換処理を行う第1解像度変換処理部を備えていてもよい。
第1の解像度は、例えば、4K解像度(水平3840画素、垂直2160画素)とされ、第2の解像度は、例えば、HD解像度(水平1280画素、垂直720画素)とされる。或いは、第1の解像度が8K解像度(水平7680画素、垂直4320画素)とされ、第2の解像度が4K解像度や2K解像度(水平1920画素、垂直1080画素)、或いはHD解像度とされてもよい。
上記した画像処理装置における前記複数の画像信号は、第1画像信号と第2画像信号を含み、前記第1画像信号は前記第2画像信号よりも高周波成分を多く含む画像信号とされてもよい。
一方の画像信号が他方よりも高周波成分を多く含む画像とされ、表示画像の部分ごとに画像信号のブレンド比を変化させることにより、表示画像の部分ごとに含まれる高周波成分の多寡を変化させることができる。
上記した画像処理装置における前記第1画像信号は、帯域制限フィルタを介さない画像信号とされ、前記第2画像信号は、ローパスフィルタを介した画像信号とされてもよい。
第1画像信号は、表示画像におけるフォーカス位置に多く使用される。また、第2画像信号は、表示画像におけるフォーカス位置以外の部分に多く使用される。
上記した画像処理装置における前記第1画像信号は、ハイパスフィルタを介した画像信号とされ、前記第2画像信号は、帯域制限フィルタを介さない画像信号とされてもよい。
第1画像信号はハイパスフィルタを介すことにより、高周波成分が強調された画像信号とされる。
上記した画像処理装置における前記第1画像信号は、ハイパスフィルタを介した画像信号とされ、前記第2画像信号は、ローパスフィルタを介した画像信号とされてもよい。
第1画像信号がハイパスフィルタを介したものであることにより高周波成分が強調された画像信号とされ、第2画像信号がローパスフィルタを介したものであることにより低周波成分が強調された画像信号とされる。
上記した画像処理装置においては、前記一の撮像画像信号から高周波数帯域のエッジ検出信号を前記ピーキング信号として抽出する高周波数帯エッジ検出部を備えていてもよい。
即ち、画像処理装置が高周波数帯エッジ検出部を含む構成とされる。
上記した画像処理装置における前記高周波数帯エッジ検出部は、高周波数帯域のエッジ情報が保たれた状態で解像度変換処理を行う第2解像度変換処理部を備えていてもよい。
これにより、ブレンド比の決定に用いられるピーキング信号は高周波成分が除去されていないままダウンコンバートされた信号とされる。
上記した画像処理装置における前記高周波数帯エッジ検出部は、撮像に用いたレンズについてのレンズ情報に基づいて前記高周波数帯域を制御する帯域制御部を備えていてもよい。
レンズ情報とは、例えば、ズームレンズの位置情報やF値などの情報であってもよいし、それらの情報を特定可能なレンズ型番などであってもよい。
上記した画像処理装置における前記ブレンド処理部は、前記ブレンド比に基づいてαブレンドを行ってもよい。
これにより、ブレンド処理部によって周波数特性の異なる二つの画像信号が合成される。
本技術に係る撮像装置は、第1の画素数による撮像素子と、前記第1の画素数よりも少ない第2の画素数による表示部と、前記撮像素子から出力される一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成する画像信号生成部と、ピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて前記複数の画像信号のブレンドを行い前記表示部に出力する画像信号を生成するブレンド処理部と、を備えたものである。
例えば、第1の画素数は4K解像度である水平3840画素、垂直2160画素に基づく画素数とされ、第2の画素数はHD解像度である水平1280画素、垂直720画素に基づく画素数とされる。
上記した撮像装置においては、前記ブレンド処理部からの出力を前記表示部に入力するモードと、前記ブレンド処理部を介さずに解像度変換処理部からの出力を前記表示部に入力するモードとを切り換える切り換え処理部を備えていてもよい。
切り換え処理部に対応して、切り換えるための操作子を設けてもよい。操作子としては、例えば、物理的なボタンのような操作子であってもよいし、メニュー画面から切り換え可能とされることによりメニュー画面を操作するための操作子が切り換え操作子として動作してもよい。また、表示部がタッチパネルを搭載している場合には、表示部が切り換え操作子として動作してもよい。即ち、表示部上に配置されたアイコン等を操作することにより、モードの切り換えを行うように構成してもよい。
上記した撮像装置における前記ブレンド比は、前記ピーキング信号及びユーザの設定に応じて決定されてもよい。
ブレンド比は、ピーキング信号のみに基づいて決定されてもよいし、ユーザの設定のみに基づいて決定されてもよいし、ピーキング信号及びユーザの設定の双方に基づいて決定されてもよい。また、これらの切り換えをユーザが設定できるようにされていてもよい。
上記した撮像装置においては、前記表示部において前記ブレンド処理部からの出力に応じた表示がなされている場合に、前記ブレンド処理部からの出力に応じた表示がなされていることをユーザに報知するための報知部を備えていてもよい。
報知部は、例えば、ブレンド処理された画像が表示されていることを示すアイコンを表示部上に表示させる処理を実行してもよいし、報知LED(Light Emitting Diode)などの発光部を設けることにより報知処理を実行してもよい。
本技術に係る画像処理方法は、画像処理装置が行う画像処理方法であって、一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成し、ピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて前記複数の画像信号のブレンドを行うものである。
本技術に係るプログラムは、一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成する処理と、ピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて前記複数の画像信号のブレンドを行う処理と、を情報処理装置に実行させるプログラムである。
本技術の実施の形態の撮像装置についての斜視図である。 実施の形態における撮像装置のブロック図である。 第1の実施の形態における信号処理部の一例を示すブロック図である。 高解像度画像のイメージ図である。 通常画像のイメージ図である。 通常画像から高周波成分を除去した画像のイメージ図である。 ブレンド部から出力されるモニタ出力画像のイメージ図である。 第2の実施の形態における信号処理部の一例を示すブロック図である。 第3の実施の形態における信号処理部の一例を示すブロック図である。 第4の実施の形態における信号処理部の一例を示すブロック図である。 変形例1における信号処理部の一例を示すブロック図である。 変形例2における撮像装置のブロック図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 図13に示すカメラヘッド及びCCUの機能構成の一例を示すブロック図である。
以下、実施の形態について添付図面を参照しながら次の順序で説明する。
<1.第1の実施の形態>
<2.第2の実施の形態>
<3.第3の実施の形態>
<4.第4の実施の形態>
<5.変形例>
<6.まとめ>
<7.応用例>
<8.本技術>
<1.第1の実施の形態>
本実施の形態に係る撮像装置1の外観を図1に示す。
撮像装置1は、内部に基板等が配置される内部空間を備えたカメラ筐体2と、カメラ筐体2の前方に取り付けられ内部にレンズ群が配設されたレンズ筐体3を有している。
カメラ筐体2には、上部に電子ビューファインダ(EVF:Electronic Viewfinder)4が設けられ、後方には背面モニタ5が取り付けられている。カメラ筐体2には、被写体を撮像するため及び撮像画像を確認するための各種操作子6が各部に設けられている。具体的には、例えば、再生メニュー起動ボタン、決定ボタン、十字キー、キャンセルボタン、ズームキー、スライドキー、シャッターボタン(レリーズボタン)等である。
EVF4は、後方から視認可能なEVFモニタ7と、EVFモニタ7の上方及び左右の側方を囲むように後方に突出された枠状の囲い部8を備えている。即ち、EVFモニタ7はファインダ内に設けられている。
背面モニタ5は、カメラ筐体2に対して回動可能とされている。例えば、背面モニタ5の上端部を回動軸として背面モニタ5の下端部が後方に移動するように回動可能とされている。
なお、背面モニタ5の右端部や左端部が回動軸とされていてもよい。更に、複数の方向に回動可能とされていてもよい。
図2は撮像装置1のブロック図である。撮像装置1は、光学系50、撮像部51、信号処理部52、制御部53、光学系ドライバ54、操作入力部55、表示部56等が設けられている。表示部56は、例えば、背面モニタ5やEVFモニタ7とされる。以下の説明においては、表示部56としてのEVFモニタ7に画像を出力する。
尚、図2には図示していないが、撮像装置1は、メモリ部、センサ類、記憶部、通信部などを備えて構成されていてもよい。
光学系50は、入射端レンズ、ズームレンズ、フォーカスレンズ、集光レンズなどの各種レンズや絞り機構などを含んで構成されている。絞り機構は、信号電荷が飽和せずにダイナミックレンジ内に入っている状態でセンシングが行われるように、レンズやアイリス(絞り)による開口量などを調整することで、露光制御を行う。光学系50には、被写体から反射された光(被写体光)が入射される。
撮像部51は、例えばCCD(Charge Coupled Device)型やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型の撮像素子51aを備えて構成される。
撮像素子51aのセンサ面は、複数の画素が2次元配列されたセンシング素子を有して構成されている。
撮像部51では、撮像素子51aで受光した光を光電変換して得た電気信号について、例えばCDS(Correlated Double Sampling)処理、AGC(Automatic Gain Control)処理などを実行し、更にA/D(Analog/Digital)変換処理を行う。そして、デジタルデータとしての撮像画像データを後段の信号処理部52に出力する。尚、以下の説明では、撮像素子51aが4K画像の解像度を有し、EVFモニタ7が2K解像度を有した例を挙げる。
信号処理部52は、例えば、DSP(Digital Signal Processor)などのデジタル信号処理に特化したマイクロプロセッサや、マイクロコンピュータなどにより構成される。
信号処理部52は、撮像部51から送られてくるデジタル信号(撮像画像信号)に対して、各種の信号処理を施すための各部を備える。
具体的には、信号処理部52は、補正処理部57、現像処理部58、本線系出力処理部59、第1解像度変換処理部60、高周波数帯エッジ検出部61、モニタ出力生成部62等を備えている。詳しくは図3を参照して後述する。
これらの各部により信号処理が施されることにより、表示部としてのEVFモニタ7に出力する画像信号と本線出力としての4K解像度の画像信号が信号処理部52から出力される。
制御部53は、撮像装置1の統括的な制御を行う。また、制御部53は、光学系50が備える各種のレンズを制御するために光学系ドライバ54に対する指示を行う。
光学系ドライバ54は、例えば、ズームレンズ駆動モータに対するモータドライバ、フォーカスレンズ駆動モータに対するモータドライバ、絞り機構を駆動するモータに対するモータドライバ等が設けられている。
制御部53は、光学系50が備える各種レンズについての情報を取得可能とされている。レンズの情報としては、例えば、レンズの型番やズームレンズの位置やF値(絞り値)などの情報が含まれる。
補正処理部57は、例えば、R,G,Bの色チャンネル間の補正処理、ホワイトバランス補正、収差補正、シェーディング補正等の処理を行う。補正処理部57から出力された画像信号は、現像処理部58及び高周波数帯エッジ検出部61に入力される。
現像処理部58は、R,G,Bの画像データから、輝度(Y)信号及び色(C)信号を生成(分離)するYC生成処理や、輝度や色を調整する処理、ニー補正やガンマ補正などの各処理を行う。
本線系出力処理部59は、解像度変換処理や記録用や通信用のための符号化を行うコーデック処理などを行うことによって最終的な出力形式に変換し、4K画像などの本線出力として外部に出力する。
第1解像度変換処理部60は、現像処理部58から出力される画像信号に解像度変換処理(ダウンコンバート処理)を施し、4K解像度の画像信号から2K解像度の画像信号の生成を行う。該2K解像度の画像信号は、モニタ出力生成部62に入力される。
高周波数帯エッジ検出部61は、補正処理部57で各種の補正処理が施された画像信号から2K解像度のエッジ検出信号を抽出する処理を行う。具体的には、高周波数帯エッジ検出部61は、4K解像度の画像信号から高周波数帯域のエッジ検出信号を抽出し、該エッジ検出信号に解像度変換処理を施して2K解像度のエッジ検出信号を抽出する。
なお、高周波数帯エッジ検出部61は、帯域制御部63と第2解像度変換処理部64を備えて構成される(図3参照)。即ち、エッジ検出信号を抽出するためのフィルタリングを帯域制御部63で行い、第2解像度変換処理部64で解像度変換を行うことにより2K解像度のエッジ検出信号を得る。
そのために、制御部53は、抽出すべきエッジ検出信号の周波数に基づいた帯域制御が行われるように、レンズ情報に基づいて帯域制御部63を制御する。例えば、帯域制御部63を通過する帯域はズームレンズの位置に応じたものとなるように制御する。具体的には、ズーム撮影を行う場合、等倍による撮影よりも撮像画像の周波数帯域が下がることが多い。従って低い倍率で撮影を行っている場合は高い周波数成分がエッジ検出信号として抽出されるように帯域制御部63を制御する。逆に、高い倍率で撮影を行っている場合(高倍率によるズーム撮影を行っている場合)には、高い周波数成分が抽出できずに適切なエッジ検出信号を得られない可能性があるため、少し低めの周波数成分がエッジ検出信号として抽出されるように帯域制御部63を制御する。
また、制御部53は、帯域制御部63を通過する帯域がF値に応じて適切なものとなるように制御する。F値が大きすぎると、絞りボケによって高周波成分がエッジ検出信号として抽出されにくくなる。また、F値が小さすぎると開放ボケによって同様に高周波成分がエッジ検出信号として抽出されにくくなる。
更に、制御部53は、帯域制御部63を通過する帯域がレンズの種類に応じて適切なものとなるように制御する。即ち、レンズごとのMTF(Modulation Transfer Function)特性に応じて帯域制御部63を制御する。
高周波数帯エッジ検出部61は、4K解像度の画像信号から2K解像度における高周波数帯域のエッジ検出信号を抽出するものである。従って、高周波数帯エッジ検出部61は、水平方向2画素及び垂直方向2画素から成る4画素単位で処理を行う。従って、高周波数帯エッジ検出部61が備える帯域制御部63及び第2解像度変換処理部64についても4画素ごとの処理を行う。即ち、帯域制御部63は、4画素における左上の1画素を処理する帯域制御部63aと、右上の1画素を処理する帯域制御部63bと、左下の1画素を処理する帯域制御部63cと、右下の1画素を処理する帯域制御部63dから構成されていてもよい。
帯域制御部63は、制御部53からの指示に応じて、所定の帯域のエッジ検出信号を抽出する。帯域制御部63は、水平方向のエッジを検出する処理と、垂直方向のエッジを検出する処理の双方を行う。水平方向のエッジを検出する処理や垂直方向のエッジを検出する処理としては、例えば、利得を安定化させるための利得係数を用いた利得安定化処理や、ランダムノイズを除去する処理等を行う。
また、本構成における帯域制御部63は、水平方向のエッジ検出信号と垂直方向のエッジ検出信号のうち絶対値の大きな信号を選択して取り出し、処理対象の1画素についてのエッジ検出信号として出力する。即ち、帯域制御部63からは、4画素それぞれのエッジ検出信号として、画素ごとの水平方向のエッジ検出信号と垂直方向のエッジ検出信号のいずれかが選択されて出力される。
第2解像度変換処理部64は、帯域制御部63から出力された4画素分のエッジ検出信号を受け取り、ダウンコンバート処理を施して1画素分のエッジ検出信号(ピーキング信号)として出力する。
本構成における第2解像度変換処理部64は、高周波数帯にあるエッジ情報を損なわずにダウンコンバート処理を施すように構成されている。
具体的には、連続するエッジ検出信号の差分を算出し、該差分が最大である組を出力する。これにより、高周波数帯のエッジ情報が損なわれないように4K解像度のエッジ検出信号から2K解像度のエッジ検出信号が生成(抽出)される。
なお、第2解像度変換処理部64は、ダウンコンバート処理を行うだけでなく、二乗化処理を行いより狭い範囲の帯域の信号を強調してもよい。また、更に、二乗化処理を施した信号と二乗化処理を施していない信号を選択可能とするセレクタを用いることにより、ユーザの好みに応じたエッジ検出信号を出力してもよい。
第2解像度変換処理部64から出力されたピーキング信号と第1解像度変換処理部60から出力された画像信号(以降、「通常画像信号」と記載)は、共にモニタ出力生成部62へ入力される。
ピーキング信号と通常画像信号は表示部56の解像度に合わせて共に2K解像度の信号とされている。モニタ出力生成部62では、二つの信号を用いて表示部56に画像を表示するための画像信号を生成する。
モニタ出力生成部62は、通常画像信号を分岐させた画像信号から第1画像信号と第2画像信号を生成し、ピーキング信号に基づいて第1画像信号と第2画像信号をブレンドする処理を行う。
第1画像信号と第2画像信号は周波数特性の異なる画像信号とされ、例えば、第1画像信号は第2画像信号よりも相対的に高周波成分が多くされた画像信号とされる。
モニタ出力生成部62は、帯域制限フィルタ65とブレンド部66を備えている。
帯域制限フィルタ65の例は複数考えられる。図3に示す例は、帯域制限フィルタ65としてLPF(Low Pass Filter)65aが用いられた例である。
第1解像度変換処理部60から出力された通常画像信号は二つの画像信号に分岐され、一方が通常画像信号としてブレンド部66へ入力され、他方がLPF65aに入力される。
LPF65aでは、設定された所定周波数以上の帯域が除去された画像信号(以降、「LPF画像信号」と記載)が生成される。
なお、LPF65aのフィルタ係数は制御部53により予め決められた所定の値が与えられてもよいし、可変の変数として与えられてもよい。
フィルタ係数が可変の場合は、撮影環境等により制御部53が決定してもよいし、撮影者やビデオエンジニア等の操作に基づいて制御部53が決定してもよい。
ブレンド部66は、通常画像信号とLPF画像信号のブレンドを行う。ブレンドの手法としては、例えばαブレンドのようなフュージョン手法が用いられる。
例えば、LPF画像信号の成分(比率)を0にしてブレンドすれば、単なる通常画が表示部56に表示されることとなる。また、通常画像信号の成分(比率)を0にしてブレンドすれば、高周波成分が除去された画像が表示部56に表示されることとなる。
ブレンド部66では、ピーキング信号に基づいて、画素ごと或いは領域ごとにブレンド比を変えることにより、高周波成分が除去された領域と高周波成分が残った領域とを生成する。
具体的には、ピーキング信号が大きい画素(或いは領域)については、通常画像信号の比率を多くしLPF画像信号の比率を少なくする。また、ピーキング信号が小さい画素(或いは領域)については、通常画像信号の比率を少なくしLPF画像信号の比率を多くする。
例えば、ピーキング信号が最も大きい画素(領域)における通常画像信号とLPF画像信号のブレンド比と、ピーキング信号が最も小さい画素(領域)における該ブレンド比を決定し、その他の画素(領域)については、ピーキング信号が最も大きい画素(領域)からピーキング信号が最も小さい画素(領域)に向けて線形的にブレンド比が変化するようにされてもよい。
なお、ピーキング信号が大きい画素(領域)は、高周波成分を多く含んでいる画素(領域)とされており、例えばフォーカスが合っている画素(領域)とされる。また、ピーキング信号が小さい画素(領域)は、高周波成分が余り含まれていない画素(領域)とされており、例えばフォーカスが合っていない画素(領域)とされる。
即ち、ブレンド部66から出力されるモニタ出力信号は、フォーカスが合っている画素(領域)が相対的に強調されたものになる。
一例について、図4,図5,図6及び図7を参照して説明する。
図4は、4K画像などの高解像度画像のイメージ図である。人物の目、鼻及び口の部分にフォーカスが合っており顔の輪郭部分及び肩の部分はフォーカスが合ってない状態を示している。即ち、目、鼻及び口の部分は高周波成分が多く含まれており、顔の輪郭部分及び肩の部分は高周波成分が少なくされている。
図5は、通常画像信号による画像のイメージ図である。即ち、第1解像度変換処理部60により解像度変換された画像とされる。目、鼻及び口の部分については、ある程度高周波成分が残った状態とされる。
図6は、LPF65aを介した通常画像信号、即ち、LPF画像信号による画像のイメージ図である。目、鼻及び口の部分についても高周波成分が除去された状態とされる。また、顔の輪郭及び肩の部分については更に高周波成分が除去された状態とされる。
図4に示す高解像度画像から高周波数帯エッジ検出部61が抽出したピーキング信号は、目、鼻及び口についての画素領域が高くされ、輪郭部分及び肩の画素領域が小さくされる。
従って、ブレンド部66がピーキング信号に基づいたブレンドを行うと、目、鼻及び口についての画素領域は図5に示す通常画像信号が優先され、輪郭部分及び肩についての画素領域は図6に示すLPF画像信号が優先される。即ち、ブレンド部66から出力されるモニタ出力信号によって表示部56に表示される画像は図7に示す態様となる。
即ち、モニタ出力信号は、フォーカスが合っていない画素領域がLPF画像信号とされることによりフォーカスが合っている画像領域が相対的に強調されたものとなる。
ブレンド部66のブレンド手法についてはいくつか考えられる。
例えば、距離画像を用いたブレンドを行ってもよい。距離画像とは、被写体の撮像装置1からの奥行き方向の距離を画素ごとに検出し、検出した距離に基づく距離画素信号からなる画像を指す。
具体的に説明する。撮像装置1が被写体との距離を計測する手段を備えている場合、撮像装置1は距離画像を生成することができる。
先ず、ピーキング信号が高い画素領域については、通常画像信号を優先してブレンドする。
また、ピーキング信号が高い画素領域における被写体との距離をD1とすると、他の画素領域における被写体との距離は(D1+d1)で表すことができる。d1は、画素ごとに異なり、d1が小さいほどフォーカスが合っている被写体と同程度の距離にある被写体とされる。
距離画像を用いたブレンドでは、d1が小さい画素ほど通常画素信号を優先してブレンドし、d1が大きい画素ほどLPF画像信号を優先してブレンドする。
これにより、フォーカスが合っているにも関わらず高周波成分が少ないためにピーキング信号が小さくなってしまう画素領域についても通常画素信号を優先したブレンドが行われ、フォーカスが合っている画素領域であることを強調することができる。
他のブレンド手法としては、画像上の画素距離に応じてブレンドしてもよい。具体的には、表示部56に表示される画像上において、ピーキング信号が高い画素領域と近い位置にある画素ほど通常画素信号を優先してブレンドし、該画素領域と遠い位置にある画素ほどLPF画像信号を優先してブレンドする。
これにより、どこの画素領域にフォーカスが合っているのかを把握しやすい画像を表示部56などに表示させることができる。
<2.第2の実施の形態>
第2の実施の形態における撮像装置1Aは、第1の実施の形態と比較して高周波数帯エッジ検出部とモニタ出力生成部の構成が異なる。
具体的に、図8を参照して説明する。
撮像装置1Aは信号処理部52Aを備えている。図8は信号処理部52Aについてのブロック図である。信号処理部52Aは高周波数帯エッジ検出部61Aとモニタ出力生成部62Aを備えている。
高周波数帯エッジ検出部61Aは、複数の帯域制御部63Aa,63Ab,・・・と複数の第2解像度変換処理部64Aa,64Ab,・・・を備えている。
帯域制御部63Aaは、補正処理部57で各種の補正処理が施された画像信号が入力され、エッジ検出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行う。帯域制御部63Aaの出力は第2解像度変換処理部64Aaによってダウンコンバートされ、ピーキング信号Paとしてモニタ出力生成部62Aのブレンド部66Aに入力される。
帯域制御部63Abは、補正処理部57で各種の補正処理が施された画像信号が入力され、エッジ検出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行う。帯域制御部63Abの出力は第2解像度変換処理部64Abによってダウンコンバートされ、ピーキング信号Pbとしてモニタ出力生成部62Aのブレンド部66Aに入力される。
同様に他の帯域制御部63Aについても、補正処理部57からの出力信号が入力され、抽出したエッジ検出信号がダウンコンバートされてピーキング信号Pとしてブレンド部66Aに入力される。
複数のピーキング信号Pa,Pb,・・・は、それぞれが高周波数帯域における周波数の異なる特定の成分を抽出した信号とされている。
モニタ出力生成部62Aは、複数の帯域制限フィルタ65,65,・・・とブレンド部66Aを備えて構成されている。
複数の帯域制限フィルタ65,65,・・・は、LPF65a1,65a2,・・・とされる。
LPF65a1,65a2,・・・は、それぞれが異なる通過帯域を持つLPFとされ、LPF画像信号L1,L2,・・・をブレンド部66Aに出力する。
なお、LPF65a1,65a2,・・・はBPF(Band Pass Filter)とされていてもよい。
ブレンド部66Aには、何れのLPF65aも介さない第1画像信号としての通常画像信号と、いずれかのLPF65aを介した第2画像信号としてのLPF画像信号L1,L2,・・・が入力される。
ブレンド部66Aは、入力された複数のピーキング信号Pa,Pb,・・・に基づいて複数の画像信号(通常画像信号、LPF画像信号L1、LPF画像信号L2、・・・)のブレンドを行う。ブレンド部66Aは、複数の画像信号から二つの画像信号を選択してαブレンドを行ってもよいし、三つ以上の画像信号を選択してブレンドを行ってもよい。
また、画素領域ごとに異なるαブレンドを行ってもよいし、特定の画素領域について三つ以上の画像信号のブレンドを行ってもよい。
例えば、ピーキング信号Paに基づいてLPF画像信号L1のブレンド比率を決定する。また、ピーキング信号Pbに基づいてLPF画像信号L2のブレンド比率を決定する。最後に、LPF画像信号L1,L2のブレンド比率に基づいて通常画像信号のブレンド比率を決定する。このようにして、複数の画像信号のブレンド比率を決定してもよい。
更に、高周波数帯エッジ検出部61Aにおいて通常画像信号のブレンド比率を決定するためのピーキング信号Pの生成が行われ、該ピーキング信号Pがブレンド部66Aに入力されてもよい。
なお、撮影者やビデオエンジニアによるブレンド比の操作が可能とされていてもよい。これにより、撮影者やビデオエンジニアの意図に沿った画を撮影可能とするための調整を容易に行うことが可能となる。
また、高周波数帯エッジ検出部61Aの代わりに特定周波数帯成分検出部67としてもよい。即ち、特定周波数帯成分検出部67が備える帯域制御部63Aa,63Ab,・・・は、高周波帯域に限らず特定の周波数帯の信号をそれぞれ抽出し、第2解像度変換処理部64Aa,64Ab,・・・は該特定の周波数帯の信号が失われないようにダウンコンバートを行う。
これにより、ブレンド部66Aは、特定の周波数帯の信号が強調されたモニタ出力信号を生成することが可能となる。即ち、撮影者やビデオエンジニアの所望する画を自由に作り出すことができる。
<3.第3の実施の形態>
第3の実施の形態における撮像装置1Bは、モニタ出力生成部が帯域制限フィルタ65としてHPF(High Pass Filter)65bを備えている例である。
具体的に、図9を参照して説明する。
撮像装置1Bは信号処理部52Bを備えている。図9は信号処理部52Bについてのブロック図である。
信号処理部52Bはモニタ出力生成部62Bを備えている。モニタ出力生成部62Bは、HPF65bと加算器68とブレンド部66Bを備えている。
モニタ出力生成部62Bには、高周波数帯エッジ検出部61から出力されたピーキング信号と、第1解像度変換処理部60から出力された通常画像信号が入力される。
モニタ出力生成部62Bに入力された通常画像信号は三つの信号に分岐され、一つは通常画像信号のまま第2画像信号としてブレンド部66Bに入力され、一つは加算器68に入力され、残りの一つはHPF65bを介して加算器68に入力される。
加算器68から出力される画像信号は、HPF画像信号としてブレンド部66Bに入力される。
即ち、ブレンド部66Bには、ピーキング信号と共に、第1画像信号としてのHPF画像信号と第2画像信号としての通常画像信号が入力される。
HPF画像信号は、通常画像信号に高周波成分を加えた信号であるため、通常画像信号よりも高周波成分が強調された信号である。
ブレンド部66Bは、入力されたピーキング信号に基づいてHPF画像信号と通常画像信号のブレンド(例えばαブレンド)を行う。
具体的には、フォーカスが合っている画像領域についてはHPF画像信号を優先してブレンドを行い、フォーカスが合っていない画像領域については通常画像を優先してブレンドを行う。
これにより、フォーカスが合っている画像領域が強調されて表示部56に表示される。
特に、高周波成分が印加されたHPF画像信号を第1画像信号とすることにより、第2画像信号が通常画像信号とされるため、ピーキング信号が小さい画素領域であっても被写体の視認がし易く、撮像される画の状態を表示部56で確認し易い。
<4.第4の実施の形態>
第4の実施の形態における撮像装置1Cにおいては、モニタ出力生成部62Cが第3解像度変換処理部69を備えている。
具体的に、図10を参照して説明する。
撮像装置1Cは信号処理部52Cを備えている。図10は信号処理部52Cについてのブロック図である。
信号慮止部52Cはモニタ出力生成部62Cを備えている。モニタ出力生成部62Cには、第2解像度変換処理部から出力されるピーキング信号と第1解像度変換処理部60から出力される通常画像信号に加えて、現像処理部58から出力された画像信号が入力される。
第1解像度変換処理部60から出力された通常画像信号は第1画像信号としてブレンド部66Cに入力される。
現像処理部58から第1解像度変換処理部60を介さずにモニタ出力生成部62Cに入力された画像信号は、ダウンコンバートされていない高解像度の画像信号のままとされ、帯域制限フィルタ65としてのLPF65aに入力され高周波成分が除去された後、第3解像度変換処理部69に入力される。第3解像度変換処理部69は、4K解像度の画像信号から2K解像度の画像信号へのダウンコンバート処理を実行し、ブレンド部66Cへ第2画像信号として入力されるLPF画像信号を生成する。
ブレンド部66Cは、入力されたピーキング信号に基づいて第1画像信号としての通常画像信号と第2画像信号としてのLPF画像信号のブレンド処理を行う。
なお、第3の実施の形態で説明したように、ブレンド部66Cには、HPF65bを用いて生成された第1画像信号としてのHPF画像信号と、第2画像信号としての通常画像信号を入力するように構成してもよい。
なお、第1の実施の形態における撮像装置1は、第4の実施の形態における撮像装置1Cと比較してLPF65aの入力がダウンコンバートされた低解像度の画像信号とされるため、LPF65aの処理負担が軽減され、処理を高速化することが可能である。即ち、表示部56に表示される画像のリアルタイム性の向上に寄与することができる。
<5.各種変形例>
<5-1.変形例1>
上述した各例で説明した複数の画像信号は、HPF及びLPFの双方を用いて生成されてもよい。
例えば、第1画像信号がHPF65bを用いて生成されたHPF画像信号とされ、第2画像信号がLPF65aを用いて生成されたLPF画像信号とされてもよい。
第1画像信号の生成にHPF65bを用い、且つ、第2画像信号の生成にLPF65aを用いる構成は、本実施の形態だけでなく、第1、第2及び第3の実施の形態に適用することが可能である。
例えば、図11は第1の実施の形態に本変形例1の構成を適用したものである。即ち、撮像装置1Dは、モニタ出力生成部62Dを備える。モニタ出力生成部62Dは、帯域制限フィルタ65としてのHPF65bとLPF65aと、加算器68と、ブレンド部66Dを備えている。
HPF65b及び加算器68は、第1画像信号としてのHPF画像信号を生成しブレンド部66Dに出力する。
LPF65aは、第2画像信号としてのLPF画像信号を生成しブレンド部66Dに出力する。
ブレンド部66Dは、ピーキング信号に基づいてHPF画像信号とLPF画像信号のブレンド処理を行う。
HPF画像信号とLPF画像信号をブレンドすることにより、フォーカスの合った画素領域とフォーカスの合っていない画素領域の違いを更にはっきりさせることができるため、撮影画像の確認がし易くされる。
<5-2.変形例2>
変形例2は、ブレンド部66によって複数の画像信号がブレンドされたブレンド画像と、通常の撮像画像の何れを表示部56に表示させるか選択可能とするための構成を備えている。
具体的に図12を参照して説明する。
撮像装置1Eは、上述した各種の構成に加えてセレクタ71を備えている。
セレクタ71には、モニタ出力生成部62(ブレンド部66)からの出力と第1解像度変換処理部60からの出力(画像信号)が入力される。
セレクタ71は、モニタ出力生成部62からの出力と第1解像度変換処理部60のうち、制御信号に基づいて選択したいずれかの画像信号を表示部56に出力する。
セレクタ71には、制御部53からの制御信号が入力される。制御部53は、状況に応じた、或いは、各種操作子6を用いた撮影者(或いはビデオエンジニア)による操作に応じた制御信号をセレクタ71に出力する。
この構成により、例えば、撮影者はフォーカスが合っている画素領域を強調表示したブレンド画像と通常の画像のうち、所望の画像を表示部56に表示させることができる。
撮像装置1Eは、ブレンド画像と通常画像の何れを表示部56に表示しているかを報知するための制御を制御部53が実行可能とされている。例えば、表示部56が報知部として機能し、制御部53の制御により表示部56の画面上にブレンド画像と通常画像の何れの画像が表示されているかを示すアイコン画像等が表示される。
また、表示部56以外に専用の報知部として、例えばLED(Light Emitting Diode)などを備えた発光部が設けられていてもよい。
<6.まとめ>
上述した各例で説明したように、本技術に係る画像処理装置(撮像装置1,1A,1B,1C,1D)は、一の撮像画像信号(補正処理部57から出力された画像信号)から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成する画像信号生成部と、一の撮像画像信号についてのピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて複数の画像信号のブレンドを行うブレンド処理部(ブレンド部66,66A,66B,66C,66D)と、を備えている。
画像信号生成部は、例えば、第1の実施形態における撮像装置1が備える画像信号生成部70(図3)や、第2の実施の形態における撮像装置1Aが備える画像信号生成部70A(図8)や、第3の実施の形態における撮像装置1Bが備える画像信号生成部70B(図9)や、第4の実施の形態における撮像装置1Cが備える画像信号生成部70C(図10)や、変形例における撮像装置1Cが備える画像信号生成部70D(図11)などである。
互いに異なる周波数特性を有する画像信号とは、例えば、高周波成分を含む画像信号と、高周波成分が除去された画像信号などである。
高周波成分を含む画像信号と高周波成分が除去された画像信号をブレンドして画像信号を生成することにより、フォーカス度合い(合焦位置)を確認しやすい画像を生成することが可能となる。また、撮像画像信号から生成された周波数特性の異なる画像信号をブレンドすることにより表示画像を生成する場合、ピーキング信号を重畳させた表示画像よりも自然な画像とすることができ画が見やすい。また、例えば、ピーキング信号を重畳させた表示画像は、重畳されたピーキング信号が見難く、フォーカス度合いを把握し難くなってしまう虞がある。本構成によれば、ブレンドする画像信号は、何れも周波数特性が異なるだけの自然画であるため、フォーカス度合いの確認がし易い。
上述した各例で説明したように、画像処理装置(撮像装置1,1A,1B,1C,1D)における画像信号生成部70(70A,70B,70C,70D)は、第1の解像度とされた入力画像信号を第2の解像度とされた出力信号に変換する解像度変換処理を行う第1解像度変換処理部60を備えていてもよい。
第1の解像度は、例えば、4K解像度(水平3840画素、垂直2160画素)とされ、第2の解像度は、例えば、HD解像度(水平1280画素、垂直720画素)とされる。或いは、第1の解像度が8K解像度(水平7680画素、垂直4320画素)とされ、第2の解像度が4K解像度や2K解像度(水平1920画素、垂直1080画素)、或いはHD解像度とされてもよい。
第1解像度変換処理部60を備えることにより、撮像している画像を確認するための低解像度の画像を表示部56に表示させることなどが可能となる。
なお、第1の解像度よりも第2の解像度の方が低解像度とされた場合、第2の解像度とされた画像からフォーカス度合いを確認することが難しい場合がある。そのような場合であっても、複数の自然画のブレンドによって表示部に出力する画像信号が生成されることにより、フォーカス度合いの確認がし易い。
上述した各例で説明したように、複数の画像信号は、第1画像信号と第2画像信号を含み、第1画像信号は第2画像信号よりも高周波成分を多く含む画像信号とされてもよい。
一方の画像信号が他方よりも高周波成分を多く含む画像とされ、表示画像の部分(画素領域)ごとに画像信号のブレンド比を変化させることにより、表示画像の部分ごとに含まれる高周波成分の多寡を変化させることができる。
これにより、部分ごとの合焦度が表現された表示画像を生成することができる。従って、ユーザは、フォーカス位置が画像のどの部分に位置しているかを把握しやすく、フォーカス調整が容易となる。
第1、第2及び第4の実施の形態でそれぞれ説明したように、画像処理装置(撮像装置1,1A,1C)における第1画像信号は、帯域制限フィルタ65を介さない画像信号とされ、第2画像信号は、ローパスフィルタ(LPF65a)を介した画像信号とされてもよい。
第1画像信号は、表示画像におけるフォーカス位置に多く使用される。また、第2画像信号は、表示画像におけるフォーカス位置以外の部分に多く使用される。
ローパスフィルタを用いることで、周波数特性の異なる複数の画像信号を生成することができる。
第3の実施の形態で説明したように、画像処理装置としての撮像装置1Bにおける第1画像信号は、ハイパスフィルタ(HPF65b)を介した画像信号とされ、第2画像信号は、帯域制限フィルタ65を介さない画像信号とされてもよい。
第1画像信号はハイパスフィルタを介すことにより、高周波成分が強調された画像信号とされる。
ハイパスフィルタを用いることで、周波数特性の異なる複数画像信号を生成することができる。
変形例1で説明したように、画像処理装置としての撮像装置1Dにおける第1画像信号は、ハイパスフィルタ(HPF65b)を介した画像信号とされ、第2画像信号は、ローパスフィルタ(LPF65a)を介した画像信号とされてもよい。
第1画像信号がハイパスフィルタを介したものであることにより高周波成分が強調された画像信号とされ、第2画像信号がローパスフィルタを介したものであることにより低周波成分が強調された画像信号とされる。
これにより、第1画像信号と第2画像信号の周波数特性の差が大きくなり、よりフォーカス度合いを確認しやすい画像信号を生成することができる。
各例で説明したように、画像処理装置としての撮像装置1(1A,1B,1C,1D)一の撮像画像信号から高周波数帯域のエッジ検出信号をピーキング信号として抽出する高周波数帯エッジ検出部61(61A)を備えていてもよい。
即ち、画像処理装置が高周波数帯エッジ検出部を含む構成とされる。
一の画像信号の入力に基づいてピーキング信号の生成とそれに基づくブレンド処理が画像処理装置内で実現される。ピーキング信号として高周波数帯域のエッジ検出信号を抽出することにより、高周波成分が多く含まれた画像位置を特定可能とされる。これにより、高周波成分が多く含まれた画像領域と高周波成分が少ない画像領域が特定可能とされ、高周波成分の多寡に応じたブレンドを行うことが可能となる。
各例で説明したように、画像処理装置としての撮像装置1(1A,1B,1C,1D)における高周波数帯エッジ検出部61(61A)は、高周波数帯域のエッジ情報が保たれた状態で解像度変換処理を行う第2解像度変換処理部64(64Aa,64Ab,・・・)を備えていてもよい。
これにより、ブレンド比の決定に用いられるピーキング信号は高周波成分が除去されていないままダウンコンバートされた信号とされる。
即ち、ダウンコンバートされた低画素数に対応した信号でありながら高周波成分が残されていることにより、ブレンド比を適切に決定することができる。その結果、画像の合焦位置には高周波成分が多い第1画像信号が第2画像信号よりも多くブレンドされ、フォーカス度合いを確認しやすい画像を生成することができる。
各例で説明したように、画像処理装置としての撮像装置1(1A,1B,1C,1D)における高周波数帯エッジ検出部61(61A)は、撮像に用いたレンズについてのレンズ情報に基づいて高周波数帯域を制御する帯域制御部63(63Aa,63Ab,・・・)を備えていてもよい。
レンズ情報とは、例えば、ズームレンズの位置情報やF値などの情報であってもよいし、それらの情報を特定可能なレンズ型番などであってもよい。
高周波数帯エッジ検出部で抽出すべきエッジ検出信号の周波数に対応するように、レンズ情報に基づいて帯域制御部の通過帯域が制御されることにより、エッジ検出信号の利得の安定化が図られる。
各例で説明したように、画像処理装置としての撮像装置1(1A,1B,1C,1D)におけるブレンド処理部(ブレンド部66,66A,66B,66C,66D)は、ブレンド比に基づいてαブレンドを行ってもよい。
これにより、ブレンド処理部によって周波数特性の異なる二つの画像信号が合成される。
即ち、自然画の合成によりフォーカス度合いを確認可能な画像の生成を画像処理装置で実現することが可能となる。
撮像装置1(1A,1B,1C,1D)は、第1の画素数による撮像素子51aと、第1の画素数よりも少ない第2の画素数による表示部56(EVFモニタ7或いは背面モニタ5)と、撮像素子51aから出力される一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成する画像信号生成部70(70A,70B,70C,70D)と、ピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて複数の画像信号のブレンドを行い表示部56に出力する画像信号を生成するブレンド処理部(ブレンド部66,66A,66B,66C,66D)と、を備えている。
例えば、第1の画素数は4K解像度である水平3840画素、垂直2160画素に基づく画素数とされ、第2の画素数はHD解像度である水平1280画素、垂直720画素に基づく画素数とされる。
高解像度で撮影された撮像画像信号をそれよりも低解像度とされた表示部56に表示する場合には、画像信号のダウンコンバートを行う必要がある。そして、ダウンコンバート処理においては、高周波成分が欠落する虞がある。本構成によれば、相対的に高周波成分を含む画像信号と相対的に高周波成分が除去された画像信号をブレンドして画像信号を生成することにより、フォーカス度合い(合焦位置)を確認しやすい画像を生成することが可能となる。
また、ダウンコンバートした自然画の合成により画像信号を生成することで、ピーキング信号を重畳させた表示画像よりもフォーカス度合いの把握が容易である。
変形例2で説明したように、撮像装置1Eは、ブレンド処理部(ブレンド部66)からの出力を表示部56に入力するモードと、ブレンド処理部を介さずに解像度変換処理部(第1解像度変換処理部60)からの出力を表示部56に入力するモードとを切り換える切り換え処理部(制御部53)を備えていてもよい。
切り換え処理部に対応して、切り換えるための操作子を設けてもよい。操作子としては、例えば、物理的なボタンのような操作子であってもよいし、メニュー画面から切り換え可能とされることによりメニュー画面を操作するための操作子が切り換え操作子として動作してもよい。また、表示部56がタッチパネルを搭載している場合には、表示部56が切り換え操作子として動作してもよい。即ち、表示部上に配置されたアイコン等を操作することにより、モードの切り換えを行うように構成してもよい。
フォーカス度合いを確認するための画像を表示するモードと、ブレンド処理を行わずに通常のダウンコンバート処理を施した画像を表示するモードを切り換えることが可能とされていることにより、フォーカス度合いの確認をするか否かに応じて表示切り換えを行うことができる。これにより、ユーザの要望に添った画像表示を行うことができる。
第2の実施の形態で説明したように、ブレンド比は、ピーキング信号及びユーザ(撮影者やビデオエンジニアなど)の設定に応じて決定されてもよい。
ブレンド比は、ピーキング信号のみに基づいて決定されてもよいし、ユーザの設定のみに基づいて決定されてもよいし、ピーキング信号及びユーザの設定の双方に基づいて決定されてもよい。また、これらの切り換えをユーザが設定できるようにされていてもよい。
ユーザの設定に応じてブレンド比が決定されることで、ユーザの好みの画像を表示部56に表示することができる。即ち、ユーザの目的に添った画像表示を行うことができる。
第2の実施の形態で説明したように、撮像装置1Eの表示部56においてブレンド処理部(ブレンド部66)からの出力に応じた表示がなされている場合に、ブレンド処理部からの出力に応じた表示がなされていることをユーザに報知するための報知部(表示部56や発光部)を備えていてもよい。
報知部は、例えば、ブレンド処理された画像が表示されていることを示すアイコンを表示部56上に表示させる処理を実行してもよいし、報知LED(Light Emitting Diode)などの発光部を設けることにより報知処理を実行してもよい。
これにより、ブレンド処理を適用した画像が表示部56に表示されている状態で、該画像が撮像される画像と異なることを認識していない状態で撮影を行ってしまう可能性を排除することができる。
本技術に係る画像処理方法は、画像処理装置が行う画像処理方法であって、一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号(例えば第1画像信号と第2画像信号)を生成し、ピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて複数の画像信号のブレンドを行う画像処理方法である。
本技術に係るプログラムは、情報処理装置(画像処理装置)に実行させるプログラムであって、一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成する処理と、ピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて複数の画像信号のブレンドを行う処理と、を備えるものである。
<7.応用例>
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
図13は、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システム5000の概略的な構成の一例を示す図である。図13では、術者(医師)5067が、内視鏡手術システム5000を用いて、患者ベッド5069上の患者5071に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム5000は、内視鏡5001と、その他の術具5017と、内視鏡5001を支持する支持アーム装置5027と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート5037と、から構成される。
内視鏡手術では、腹壁を切って開腹する代わりに、トロッカ5025a~5025dと呼ばれる筒状の開孔器具が腹壁に複数穿刺される。そして、トロッカ5025a~5025dから、内視鏡5001の鏡筒5003や、その他の術具5017が患者5071の体腔内に挿入される。図示する例では、その他の術具5017として、気腹チューブ5019、エネルギー処置具5021及び鉗子5023が、患者5071の体腔内に挿入されている。また、エネルギー処置具5021は、高周波電流や超音波振動により、組織の切開及び剥離、又は血管の封止等を行う処置具である。ただし、図示する術具5017はあくまで一例であり、術具5017としては、例えば攝子、レトラクタ等、一般的に内視鏡下手術において用いられる各種の術具が用いられてよい。
内視鏡5001によって撮影された患者5071の体腔内の術部の画像が、表示装置5041に表示される。術者5067は、表示装置5041に表示された術部の画像をリアルタイムで見ながら、エネルギー処置具5021や鉗子5023を用いて、例えば患部を切除する等の処置を行う。なお、図示は省略しているが、気腹チューブ5019、エネルギー処置具5021及び鉗子5023は、手術中に、術者5067又は助手等によって支持される。
(支持アーム装置)
支持アーム装置5027は、ベース部5029から延伸するアーム部5031を備える。図示する例では、アーム部5031は、関節部5033a、5033b、5033c、及びリンク5035a、5035bから構成されており、アーム制御装置5045からの制御により駆動される。アーム部5031によって内視鏡5001が支持され、その位置及び姿勢が制御される。これにより、内視鏡5001の安定的な位置の固定が実現され得る。
(内視鏡)
内視鏡5001は、先端から所定の長さの領域が患者5071の体腔内に挿入される鏡筒5003と、鏡筒5003の基端に接続されるカメラヘッド5005と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒5003を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡5001を図示しているが、内視鏡5001は、軟性の鏡筒5003を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
鏡筒5003の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡5001には光源装置5043が接続されており、当該光源装置5043によって生成された光が、鏡筒5003の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者5071の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡5001は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
カメラヘッド5005の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光(観察光)は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、RAWデータとしてカメラコントロールユニット(CCU:Camera Control Unit)5039に送信される。なお、カメラヘッド5005には、その光学系を適宜駆動させることにより、倍率及び焦点距離を調整する機能が搭載される。
なお、例えば立体視(3D表示)等に対応するために、カメラヘッド5005には撮像素子が複数設けられてもよい。この場合、鏡筒5003の内部には、当該複数の撮像素子のそれぞれに観察光を導光するために、リレー光学系が複数系統設けられる。
(カートに搭載される各種の装置)
CCU5039は、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等によって構成され、内視鏡5001及び表示装置5041の動作を統括的に制御する。具体的には、CCU5039は、カメラヘッド5005から受け取った画像信号に対して、例えば現像処理(デモザイク処理)等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。CCU5039は、当該画像処理を施した画像信号を表示装置5041に提供する。また、CCU5039は、カメラヘッド5005に対して制御信号を送信し、その駆動を制御する。当該制御信号には、倍率や焦点距離等、撮像条件に関する情報が含まれ得る。
表示装置5041は、CCU5039からの制御により、当該CCU5039によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。内視鏡5001が例えば4K(水平画素数3840×垂直画素数2160)又は8K(水平画素数7680×垂直画素数4320)等の高解像度の撮影に対応したものである場合、及び/又は3D表示に対応したものである場合には、表示装置5041としては、それぞれに対応して、高解像度の表示が可能なもの、及び/又は3D表示可能なものが用いられ得る。4K又は8K等の高解像度の撮影に対応したものである場合、表示装置5041として55インチ以上のサイズのものを用いることで一層の没入感が得られる。また、用途に応じて、解像度、サイズが異なる複数の表示装置5041が設けられてもよい。
光源装置5043は、例えばLED(light emitting diode)等の光源から構成され、術部を撮影する際の照射光を内視鏡5001に供給する。
アーム制御装置5045は、例えばCPU等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、所定の制御方式に従って支持アーム装置5027のアーム部5031の駆動を制御する。
入力装置5047は、内視鏡手術システム5000に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置5047を介して、内視鏡手術システム5000に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、入力装置5047を介して、患者の身体情報や、手術の術式についての情報等、手術に関する各種の情報を入力する。また、例えば、ユーザは、入力装置5047を介して、アーム部5031を駆動させる旨の指示や、内視鏡5001による撮像条件(照射光の種類、倍率及び焦点距離等)を変更する旨の指示、エネルギー処置具5021を駆動させる旨の指示等を入力する。
入力装置5047の種類は限定されず、入力装置5047は各種の公知の入力装置であってよい。入力装置5047としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、スイッチ、フットスイッチ5057及び/又はレバー等が適用され得る。入力装置5047としてタッチパネルが用いられる場合には、当該タッチパネルは表示装置5041の表示面上に設けられてもよい。
あるいは、入力装置5047は、例えばメガネ型のウェアラブルデバイスやHMD(Head Mounted Display)等の、ユーザによって装着されるデバイスであり、これらのデバイスによって検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。また、入力装置5047は、ユーザの動きを検出可能なカメラを含み、当該カメラによって撮像された映像から検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。更に、入力装置5047は、ユーザの声を収音可能なマイクロフォンを含み、当該マイクロフォンを介して音声によって各種の入力が行われる。このように、入力装置5047が非接触で各種の情報を入力可能に構成されることにより、特に清潔域に属するユーザ(例えば術者5067)が、不潔域に属する機器を非接触で操作することが可能となる。また、ユーザは、所持している術具から手を離すことなく機器を操作することが可能となるため、ユーザの利便性が向上する。
処置具制御装置5049は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具5021の駆動を制御する。気腹装置5051は、内視鏡5001による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者5071の体腔を膨らめるために、気腹チューブ5019を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ5053は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ5055は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
以下、内視鏡手術システム5000において特に特徴的な構成について、更に詳細に説明する。
(支持アーム装置)
支持アーム装置5027は、基台であるベース部5029と、ベース部5029から延伸するアーム部5031と、を備える。図示する例では、アーム部5031は、複数の関節部5033a、5033b、5033cと、関節部5033bによって連結される複数のリンク5035a、5035bと、から構成されているが、図13では、簡単のため、アーム部5031の構成を簡略化して図示している。実際には、アーム部5031が所望の自由度を有するように、関節部5033a~5033c及びリンク5035a、5035bの形状、数及び配置、並びに関節部5033a~5033cの回転軸の方向等が適宜設定され得る。例えば、アーム部5031は、好適に、6自由度以上の自由度を有するように構成され得る。これにより、アーム部5031の可動範囲内において内視鏡5001を自由に移動させることが可能になるため、所望の方向から内視鏡5001の鏡筒5003を患者5071の体腔内に挿入することが可能になる。
関節部5033a~5033cにはアクチュエータが設けられており、関節部5033a~5033cは当該アクチュエータの駆動により所定の回転軸まわりに回転可能に構成されている。当該アクチュエータの駆動がアーム制御装置5045によって制御されることにより、各関節部5033a~5033cの回転角度が制御され、アーム部5031の駆動が制御される。これにより、内視鏡5001の位置及び姿勢の制御が実現され得る。この際、アーム制御装置5045は、力制御又は位置制御等、各種の公知の制御方式によってアーム部5031の駆動を制御することができる。
例えば、術者5067が、入力装置5047(フットスイッチ5057を含む)を介して適宜操作入力を行うことにより、当該操作入力に応じてアーム制御装置5045によってアーム部5031の駆動が適宜制御され、内視鏡5001の位置及び姿勢が制御されてよい。当該制御により、アーム部5031の先端の内視鏡5001を任意の位置から任意の位置まで移動させた後、その移動後の位置で固定的に支持することができる。なお、アーム部5031は、いわゆるマスタースレイブ方式で操作されてもよい。この場合、アーム部5031は、手術室から離れた場所に設置される入力装置5047を介してユーザによって遠隔操作され得る。
また、力制御が適用される場合には、アーム制御装置5045は、ユーザからの外力を受け、その外力にならってスムーズにアーム部5031が移動するように、各関節部5033a~5033cのアクチュエータを駆動させる、いわゆるパワーアシスト制御を行ってもよい。これにより、ユーザが直接アーム部5031に触れながらアーム部5031を移動させる際に、比較的軽い力で当該アーム部5031を移動させることができる。従って、より直感的に、より簡易な操作で内視鏡5001を移動させることが可能となり、ユーザの利便性を向上させることができる。
ここで、一般的に、内視鏡下手術では、スコピストと呼ばれる医師によって内視鏡5001が支持されていた。これに対して、支持アーム装置5027を用いることにより、人手によらずに内視鏡5001の位置をより確実に固定することが可能になるため、術部の画像を安定的に得ることができ、手術を円滑に行うことが可能になる。
なお、アーム制御装置5045は必ずしもカート5037に設けられなくてもよい。また、アーム制御装置5045は必ずしも1つの装置でなくてもよい。例えば、アーム制御装置5045は、支持アーム装置5027のアーム部5031の各関節部5033a~5033cにそれぞれ設けられてもよく、複数のアーム制御装置5045が互いに協働することにより、アーム部5031の駆動制御が実現されてもよい。
(光源装置)
光源装置5043は、内視鏡5001に術部を撮影する際の照射光を供給する。光源装置5043は、例えばLED、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成される。このとき、RGBレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色(各波長)の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置5043において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、RGBレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド5005の撮像素子の駆動を制御することにより、RGBそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
また、光源装置5043は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド5005の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
また、光源装置5043は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光(すなわち、白色光)に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察(Narrow Band Imaging)が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察するもの(自家蛍光観察)、又はインドシアニングリーン(ICG)等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得るもの等が行われ得る。光源装置5043は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び/又は励起光を供給可能に構成され得る。
(カメラヘッド及びCCU)
図14を参照して、内視鏡5001のカメラヘッド5005及びCCU5039の機能についてより詳細に説明する。図14は、図13に示すカメラヘッド5005及びCCU5039の機能構成の一例を示すブロック図である。
図14を参照すると、カメラヘッド5005は、その機能として、レンズユニット5007と、撮像部5009と、駆動部5011と、通信部5013と、カメラヘッド制御部5015と、を有する。また、CCU5039は、その機能として、通信部5059と、画像処理部5061と、制御部5063と、を有する。カメラヘッド5005とCCU5039とは、伝送ケーブル5065によって双方向に通信可能に接続されている。
まず、カメラヘッド5005の機能構成について説明する。レンズユニット5007は、鏡筒5003との接続部に設けられる光学系である。鏡筒5003の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド5005まで導光され、当該レンズユニット5007に入射する。レンズユニット5007は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。レンズユニット5007は、撮像部5009の撮像素子の受光面上に観察光を集光するように、その光学特性が調整されている。また、ズームレンズ及びフォーカスレンズは、撮像画像の倍率及び焦点の調整のため、その光軸上の位置が移動可能に構成される。
撮像部5009は撮像素子によって構成され、レンズユニット5007の後段に配置される。レンズユニット5007を通過した観察光は、当該撮像素子の受光面に集光され、光電変換によって、観察像に対応した画像信号が生成される。撮像部5009によって生成された画像信号は、通信部5013に提供される。
撮像部5009を構成する撮像素子としては、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)タイプのイメージセンサであり、Bayer配列を有するカラー撮影可能なものが用いられる。なお、当該撮像素子としては、例えば4K以上の高解像度の画像の撮影に対応可能なものが用いられてもよい。術部の画像が高解像度で得られることにより、術者5067は、当該術部の様子をより詳細に把握することができ、手術をより円滑に進行することが可能となる。
また、撮像部5009を構成する撮像素子は、3D表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための1対の撮像素子を有するように構成される。3D表示が行われることにより、術者5067は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部5009が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット5007も複数系統設けられる。
また、撮像部5009は、必ずしもカメラヘッド5005に設けられなくてもよい。例えば、撮像部5009は、鏡筒5003の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
駆動部5011は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部5015からの制御により、レンズユニット5007のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部5009による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
通信部5013は、CCU5039との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部5013は、撮像部5009から得た画像信号をRAWデータとして伝送ケーブル5065を介してCCU5039に送信する。この際、術部の撮像画像を低レイテンシで表示するために、当該画像信号は光通信によって送信されることが好ましい。手術の際には、術者5067が撮像画像によって患部の状態を観察しながら手術を行うため、より安全で確実な手術のためには、術部の動画像が可能な限りリアルタイムに表示されることが求められるからである。光通信が行われる場合には、通信部5013には、電気信号を光信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。画像信号は当該光電変換モジュールによって光信号に変換された後、伝送ケーブル5065を介してCCU5039に送信される。
また、通信部5013は、CCU5039から、カメラヘッド5005の駆動を制御するための制御信号を受信する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに/又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。通信部5013は、受信した制御信号をカメラヘッド制御部5015に提供する。なお、CCU5039からの制御信号も、光通信によって伝送されてもよい。この場合、通信部5013には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられ、制御信号は当該光電変換モジュールによって電気信号に変換された後、カメラヘッド制御部5015に提供される。
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、取得された画像信号に基づいてCCU5039の制御部5063によって自動的に設定される。つまり、いわゆるAE(Auto Exposure)機能、AF(Auto Focus)機能及びAWB(Auto White Balance)機能が内視鏡5001に搭載される。
カメラヘッド制御部5015は、通信部5013を介して受信したCCU5039からの制御信号に基づいて、カメラヘッド5005の駆動を制御する。例えば、カメラヘッド制御部5015は、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報及び/又は撮像時の露光を指定する旨の情報に基づいて、撮像部5009の撮像素子の駆動を制御する。また、例えば、カメラヘッド制御部5015は、撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報に基づいて、駆動部5011を介してレンズユニット5007のズームレンズ及びフォーカスレンズを適宜移動させる。カメラヘッド制御部5015は、更に、鏡筒5003やカメラヘッド5005を識別するための情報を記憶する機能を備えてもよい。
なお、レンズユニット5007や撮像部5009等の構成を、気密性及び防水性が高い密閉構造内に配置することで、カメラヘッド5005について、オートクレーブ滅菌処理に対する耐性を持たせることができる。
次に、CCU5039の機能構成について説明する。通信部5059は、カメラヘッド5005との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部5059は、カメラヘッド5005から、伝送ケーブル5065を介して送信される画像信号を受信する。この際、上記のように、当該画像信号は好適に光通信によって送信され得る。この場合、光通信に対応して、通信部5059には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。通信部5059は、電気信号に変換した画像信号を画像処理部5061に提供する。
また、通信部5059は、カメラヘッド5005に対して、カメラヘッド5005の駆動を制御するための制御信号を送信する。当該制御信号も光通信によって送信されてよい。
画像処理部5061は、カメラヘッド5005から送信されたRAWデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。当該画像処理としては、例えば現像処理、高画質化処理(帯域強調処理、超解像処理、NR(Noise reduction)処理及び/又は手ブレ補正処理等)、並びに/又は拡大処理(電子ズーム処理)等、各種の公知の信号処理が含まれる。また、画像処理部5061は、AE、AF及びAWBを行うための、画像信号に対する検波処理を行う。
画像処理部5061は、CPUやGPU等のプロセッサによって構成され、当該プロセッサが所定のプログラムに従って動作することにより、上述した画像処理や検波処理が行われ得る。なお、画像処理部5061が複数のGPUによって構成される場合には、画像処理部5061は、画像信号に係る情報を適宜分割し、これら複数のGPUによって並列的に画像処理を行う。
制御部5063は、内視鏡5001による術部の撮像、及びその撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部5063は、カメラヘッド5005の駆動を制御するための制御信号を生成する。この際、撮像条件がユーザによって入力されている場合には、制御部5063は、当該ユーザによる入力に基づいて制御信号を生成する。あるいは、内視鏡5001にAE機能、AF機能及びAWB機能が搭載されている場合には、制御部5063は、画像処理部5061による検波処理の結果に応じて、最適な露出値、焦点距離及びホワイトバランスを適宜算出し、制御信号を生成する。
また、制御部5063は、画像処理部5061によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部の画像を表示装置5041に表示させる。この際、制御部5063は、各種の画像認識技術を用いて術部画像内における各種の物体を認識する。例えば、制御部5063は、術部画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具5021使用時のミスト等を認識することができる。制御部5063は、表示装置5041に術部の画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させる。手術支援情報が重畳表示され、術者5067に提示されることにより、より安全かつ確実に手術を進めることが可能になる。
カメラヘッド5005及びCCU5039を接続する伝送ケーブル5065は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
ここで、図示する例では、伝送ケーブル5065を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド5005とCCU5039との間の通信は無線で行われてもよい。両者の間の通信が無線で行われる場合には、伝送ケーブル5065を手術室内に敷設する必要がなくなるため、手術室内における医療スタッフの移動が当該伝送ケーブル5065によって妨げられる事態が解消され得る。
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システム5000の一例について説明した。なお、ここでは、一例として内視鏡手術システム5000について説明したが、本開示に係る技術が適用され得るシステムはかかる例に限定されない。例えば、本開示に係る技術は、検査用軟性内視鏡システムや顕微鏡手術システムに適用されてもよい。
本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、画像処理部5061を備えたCCU5039に好適に適用され得る。CCU5039に本開示に係る技術を適用することにより、例えば、術部に対するフォーカス度合いが確認しやすくされるため、術部が鮮明に映し出されていることを確認しながら安全かつ確実に手術を行うことが可能とされる。
<8.本技術>
本技術は以下のような構成も採ることができる。
(1)
一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成する画像信号生成部と、
前記一の撮像画像信号についてのピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて前記複数の画像信号のブレンドを行うブレンド処理部と、を備えた
画像処理装置。
(2)
前記画像信号生成部は、第1の解像度とされた入力画像信号を第2の解像度とされた出力信号に変換する解像度変換処理を行う第1解像度変換処理部を備えた
上記(1)に記載の画像処理装置。
(3)
前記複数の画像信号は、第1画像信号と第2画像信号を含み、
前記第1画像信号は前記第2画像信号よりも高周波成分を多く含む画像信号とされた
上記(2)に記載の画像処理装置。
(4)
前記第1画像信号は、帯域制限フィルタを介さない画像信号とされ、
前記第2画像信号は、ローパスフィルタを介した画像信号とされた
上記(3)に記載の画像処理装置。
(5)
前記第1画像信号は、ハイパスフィルタを介した画像信号とされ、
前記第2画像信号は、帯域制限フィルタを介さない画像信号とされた
上記(3)に記載の画像処理装置。
(6)
前記第1画像信号は、ハイパスフィルタを介した画像信号とされ、
前記第2画像信号は、ローパスフィルタを介した画像信号とされた
上記(3)に記載の画像処理装置。
(7)
前記一の撮像画像信号から高周波数帯域のエッジ検出信号を前記ピーキング信号として抽出する高周波数帯エッジ検出部を備えた
上記(1)から上記(6)の何れかに記載の画像処理装置。
(8)
前記高周波数帯エッジ検出部は、高周波数帯域のエッジ情報が保たれた状態で解像度変換処理を行う第2解像度変換処理部を備えた
上記(7)に記載の画像処理装置。
(9)
前記高周波数帯エッジ検出部は、撮像に用いたレンズについてのレンズ情報に基づいて前記高周波数帯域を制御する帯域制御部を備えた
上記(7)から上記(8)の何れかに記載の画像処理装置。
(10)
前記ブレンド処理部は、前記ブレンド比に基づいてαブレンドを行う
上記(1)から上記(9)の何れかに記載の画像処理装置。
(11)
第1の画素数による撮像素子と、
前記第1の画素数よりも少ない第2の画素数による表示部と、
前記撮像素子から出力される一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成する画像信号生成部と、
ピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて前記複数の画像信号のブレンドを行い前記表示部に出力する画像信号を生成するブレンド処理部と、を備えた
撮像装置。
(12)
前記ブレンド処理部からの出力を前記表示部に入力するモードと、前記ブレンド処理部を介さずに解像度変換処理部からの出力を前記表示部に入力するモードとを切り換える切り換え処理部を備えた
上記(11)に記載の撮像装置。
(13)
前記ブレンド比は、前記ピーキング信号及びユーザの設定に応じて決定される
上記(11)から上記(12)の何れかに記載の撮像装置。
(14)
前記表示部において前記ブレンド処理部からの出力に応じた表示がなされている場合に、前記ブレンド処理部からの出力に応じた表示がなされていることをユーザに報知するための報知部を備えた
上記(11)から上記(13)の何れかに記載の撮像装置。
(15)
画像処理装置が行う画像処理方法であって、
一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成し、
ピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて前記複数の画像信号のブレンドを行う
画像処理方法。
(16)
一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成する処理と、
ピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて前記複数の画像信号のブレンドを行う処理と、を
情報処理装置に実行させるプログラム。
1,1A,1B,1C,1D,1E…撮像装置、51a…撮像素子、53…制御部、56…表示部、60…第1解像度変換処理部、61,61A…高周波数帯エッジ検出部、63,63Aa,63Ab…帯域制御部、64,64Aa,64Ab…第2解像度変換処理部、65…帯域制限フィルタ、65a,65a1,65a2…LPF、65b…HPF、66,66A,66B,66C,66D…ブレンド部、70,70A,70B,70C,70D…画像信号生成部

Claims (16)

  1. 一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成する画像信号生成部と、
    前記一の撮像画像信号についてのピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて前記複数の画像信号のブレンドを行うブレンド処理部と、を備えた
    画像処理装置。
  2. 前記画像信号生成部は、第1の解像度とされた入力画像信号を第2の解像度とされた出力信号に変換する解像度変換処理を行う第1解像度変換処理部を備えた
    請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記複数の画像信号は、第1画像信号と第2画像信号を含み、
    前記第1画像信号は前記第2画像信号よりも高周波成分を多く含む画像信号とされた
    請求項2に記載の画像処理装置。
  4. 前記第1画像信号は、帯域制限フィルタを介さない画像信号とされ、
    前記第2画像信号は、ローパスフィルタを介した画像信号とされた
    請求項3に記載の画像処理装置。
  5. 前記第1画像信号は、ハイパスフィルタを介した画像信号とされ、
    前記第2画像信号は、帯域制限フィルタを介さない画像信号とされた
    請求項3に記載の画像処理装置。
  6. 前記第1画像信号は、ハイパスフィルタを介した画像信号とされ、
    前記第2画像信号は、ローパスフィルタを介した画像信号とされた
    請求項3に記載の画像処理装置。
  7. 前記一の撮像画像信号から高周波数帯域のエッジ検出信号を前記ピーキング信号として抽出する高周波数帯エッジ検出部を備えた
    請求項1に記載の画像処理装置。
  8. 前記高周波数帯エッジ検出部は、高周波数帯域のエッジ情報が保たれた状態で解像度変換処理を行う第2解像度変換処理部を備えた
    請求項7に記載の画像処理装置。
  9. 前記高周波数帯エッジ検出部は、撮像に用いたレンズについてのレンズ情報に基づいて前記高周波数帯域を制御する帯域制御部を備えた
    請求項7に記載の画像処理装置。
  10. 前記ブレンド処理部は、前記ブレンド比に基づいてαブレンドを行う
    請求項1に記載の画像処理装置。
  11. 第1の画素数による撮像素子と、
    前記第1の画素数よりも少ない第2の画素数による表示部と、
    前記撮像素子から出力される一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成する画像信号生成部と、
    ピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて前記複数の画像信号のブレンドを行い前記表示部に出力する画像信号を生成するブレンド処理部と、を備えた
    撮像装置。
  12. 前記ブレンド処理部からの出力を前記表示部に入力するモードと、前記ブレンド処理部を介さずに解像度変換処理部からの出力を前記表示部に入力するモードとを切り換える切り換え処理部を備えた
    請求項11に記載の撮像装置。
  13. 前記ブレンド比は、前記ピーキング信号及びユーザの設定に応じて決定される
    請求項11に記載の撮像装置。
  14. 前記表示部において前記ブレンド処理部からの出力に応じた表示がなされている場合に、前記ブレンド処理部からの出力に応じた表示がなされていることをユーザに報知するための報知部を備えた
    請求項11に記載の撮像装置。
  15. 画像処理装置が行う画像処理方法であって、
    一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成し、
    ピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて前記複数の画像信号のブレンドを行う
    画像処理方法。
  16. 一の撮像画像信号から互いに異なる周波数特性を有する複数の画像信号を生成する処理と、
    ピーキング信号に基づいて決定されたブレンド比に基づいて前記複数の画像信号のブレンドを行う処理と、を
    情報処理装置に実行させるプログラム。
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