JPWO2018168261A1 - 制御装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

制御装置、制御方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】生体の観察に係る状況に応じて、より好適な態様で画像ぶれを補正する。【解決手段】医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定する推定部と、前記撮像部のズーム倍率に基づき、前記ぶれの補正量を制御するための係数を、前記ズーム倍率が高いほど前記ぶれの補正の度合いがより強くなるように制御することで、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御する制御部と、を備える、制御装置。【選択図】図3

Description

本開示は、制御装置、制御方法、及びプログラムに関する。
近年では、手術手法、手術器具の発達により、手術用顕微鏡や内視鏡等のような医療用観察装置により患部を観察しながら、各種処置を施す手術(所謂、マイクロサージャリー)が頻繁に行われるようになってきている。また、このような医療用観察装置の中には、患部を光学的に観察可能とする装置に限らず、撮像部(カメラ)等により撮像された患部の画像を、モニタやディスプレイなどの表示装置に電子画像として表示させる装置もある。
特開2015−139646号公報
ところで、内視鏡装置においては、カメラヘッドを保持する手等が振れた場合に、その振れの動きが対物レンズに伝わるため、手等のぶれに起因する画像ぶれが発生する場合がある。そのため、近年では、手等のぶれに起因する画像ぶれを補正する技術を適用した内視鏡装置も提案されている。例えば、特許文献1には、内視鏡装置において手等のぶれに起因する画像ぶれを補正する技術の一例が開示されている。
一方で、内視鏡等のような医療用観察装置を利用した生体の観察においては、当該観察に係る条件や環境等が多様に変化し、そのときどきの状況に応じて、画像ぶれの補正に伴う観察対象(生体等)の視認性への影響も異なる。そのため、ある状況と同じ条件で画像ぶれの補正が行われたとしても、他の状況下では、必ずしも観察対象の視認性が向上するとは限らない。
そこで、本開示では、生体の観察に係る状況に応じて、より好適な態様で画像ぶれを補正することが可能な、制御装置、制御方法、及びプログラムを提案する。
本開示によれば、医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定する推定部と、前記撮像部のズーム倍率に基づき、前記ぶれの補正量を制御するための係数を、前記ズーム倍率が高いほど前記ぶれの補正の度合いがより強くなるように制御することで、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御する制御部と、を備える、制御装置が提供される。
また、本開示によれば、医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定する推定部と、前記画像信号における前記生体が当該生体とは異なる被写体により遮蔽されている領域の割合に基づき、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御する制御部と、を備える、制御装置が提供される。
また、本開示によれば、コンピュータが、医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定することと、記撮像部のズーム倍率に基づき、前記ぶれの補正量を制御するための係数を、前記ズーム倍率が高いほど前記ぶれの補正の度合いがより強くなるように制御することで、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御することと、を含む、制御方法が提供される。
また、本開示によれば、コンピュータが、医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定することと、前記画像信号における前記生体が当該生体とは異なる被写体により遮蔽されている領域の割合に基づき、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御することと、を含む、制御方法が提供される。
また、本開示によれば、コンピュータに、医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定することと、撮像部のズーム倍率に基づき、前記ぶれの補正量を制御するための係数を、前記ズーム倍率が高いほど前記ぶれの補正の度合いがより強くなるように制御するこことで、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御することと、を実行させる、プログラムが提供される。
また、本開示によれば、コンピュータに、医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定することと、前記画像信号における前記生体が当該生体とは異なる被写体により遮蔽されている領域の割合に基づき、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御することと、を実行させる、プログラムが提供される。
以上説明したように本開示によれば、生体の観察に係る状況に応じて、より好適な態様で画像ぶれを補正することが可能な、制御装置、制御方法、及びプログラムが提供される。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の一実施形態に係る内視撮像システムの概略的な構成の一例を示す図である。 図1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。 本開示の一実施形態に係る医療用観察システムにおける制御装置の機能構成の一例を示したブロック図である。 同実施形態に係る医療用観察システムにおける制御装置の一連の処理の流れの一例を示したフローチャートである。 実施例1に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例1に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例2に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例2に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例3に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例3に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例4に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例4に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例5に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例5に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例5に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例6に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例7に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例7に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例8に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例8に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例9に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例9に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例9に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例10に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例10に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例11に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例12に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例13に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例14に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。 実施例15に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。な 本開示の一実施形態に係る医療用観察システムの適用例について説明するための説明図である。 本開示の一実施形態に係る医療用観察システムを構成する情報処理装置のハードウェア構成の一構成例を示す機能ブロック図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
1.医療用観察システムの構成例
2.技術的特徴
2.1.基本構成
2.2.処理
2.3.実施例
3.適用例
4.ハードウェア構成の一例
5.むすび
<<1.医療用観察システムの構成例>>
まず、図1及び図2を参照して、本開示の一実施形態に係る医療用観察システムの概略的な構成の一例について説明する。
例えば、図1は、本開示に係る技術が適用され得る医療用観察システムの概略的な構成の一例を示す図であり、当該医療用観察システムを所謂内視鏡手術システムとして構成した場合の一例を示している。図1では、術者(医師)167が、内視鏡手術システム100を用いて、患者ベッド169上の患者171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100は、内視鏡101と、その他の術具117と、内視鏡101を支持する支持アーム装置127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137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125a〜125d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125a〜125dから、内視鏡101の鏡筒103や、その他の術具117が患者171の体腔内に挿入される。図示する例では、その他の術具117として、気腹チューブ119、エネルギー処置具121及び鉗子123が、患者171の体腔内に挿入されている。また、エネルギー処置具121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117はあくまで一例であり、術具117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101によって撮影された患者171の体腔内の術部の画像が、表示装置141に表示される。術者167は、表示装置141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121や鉗子123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119、エネルギー処置具121及び鉗子123は、手術中に、術者167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127は、ベース部129から延伸するアーム部131を備える。図示する例では、アーム部131は、関節部133a、133b、133c、及びリンク135a、135bから構成されており、アーム制御装置145からの制御により駆動される。アーム部131によって内視鏡101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101の安定的な位置の固定が実現され得る。
(内視鏡)
内視鏡101は、先端から所定の長さの領域が患者171の体腔内に挿入される鏡筒103と、鏡筒103の基端に接続されるカメラヘッド105と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒103を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡101を図示しているが、内視鏡101は、軟性の鏡筒103を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
鏡筒103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101には光源装置143が接続されており、当該光源装置143によって生成された光が、鏡筒103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171の体腔内の観察対象(換言すると、撮像対象物)に向かって照射される。なお、内視鏡101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105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)139に送信される。なお、カメラヘッド105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105には撮像素子が複数設けられてもよい。この場合、鏡筒103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)
CCU139は、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等によって構成され、内視鏡101及び表示装置141の動作を統括的に制御する。具体的には、CCU139は、カメラヘッド105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。CCU139は、当該画像処理を施した画像信号を表示装置141に提供する。また、CCU139は、カメラヘッド105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141は、CCU139からの制御により、当該CCU139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101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141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141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141が設けられてもよい。
光源装置143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101に供給する。
アーム制御装置145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127のアーム部131の駆動を制御する。
入力装置147は、内視鏡手術システム100に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置147を介して、内視鏡手術システム100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147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147を介して、アーム部131を駆動させる旨の指示や、内視鏡101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121を駆動させる旨の指示等を入力する。
入力装置147の種類は限定されず、入力装置147は各種の公知の入力装置であってよい。入力装置147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157及び/又はレバー等が適用され得る。入力装置147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141の表示面上に設けられてもよい。
あるいは、入力装置147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147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147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147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167)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149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121の駆動を制御する。気腹装置151は、内視鏡101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171の体腔を膨らめるために、気腹チューブ119を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ153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155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100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127は、基台であるベース部129と、ベース部129から延伸するアーム部131と、を備える。図示する例では、アーム部131は、複数の関節部133a、133b、133cと、関節部133bによって連結される複数のリンク135a、135bと、から構成されているが、図1では、簡単のため、アーム部131の構成を簡略化して図示している。実際には、アーム部131が所望の自由度を有するように、関節部133a〜133c及びリンク135a、135bの形状、数及び配置、並びに関節部133a〜133cの回転軸の方向等が適宜設定され得る。例えば、アーム部131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131の可動範囲内において内視鏡101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101の鏡筒103を患者171の体腔内に挿入することが可能になる。
関節部133a〜133cにはアクチュエータが設けられており、関節部133a〜133c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145によって制御されることにより、各関節部133a〜133cの回転角度が制御され、アーム部131の駆動が制御される。これにより、内視鏡101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145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131の駆動を制御することができる。
例えば、術者167が、入力装置147(フットスイッチ157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145によってアーム部131の駆動が適宜制御され、内視鏡101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131の先端の内視鏡101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131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131は、手術室から離れた場所に設置される入力装置147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145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131が移動するように、各関節部133a〜133c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131に触れながらアーム部131を移動させる際に、比較的軽い力で当該アーム部131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101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101が支持されていた。これに対して、支持アーム装置127を用いることにより、人手によらずに内視鏡101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145は必ずしもカート137に設けられなくてもよい。また、アーム制御装置145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145は、支持アーム装置127のアーム部131の各関節部133a〜133cにそれぞれ設けられてもよく、複数のアーム制御装置145が互いに協働することにより、アーム部131の駆動制御が実現されてもよい。
(光源装置)
光源装置143は、内視鏡101に術部を撮影する際の照射光を供給する。光源装置143は、例えばLED、レーザー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レーザー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143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レーザー光源それぞれからのレーザー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105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143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105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143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143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2を参照して、内視鏡101のカメラヘッド105及びCCU139の機能についてより詳細に説明する。図2は、図1に示すカメラヘッド105及びCCU139の機能構成の一例を示すブロック図である。
図2を参照すると、カメラヘッド105は、その機能として、レンズユニット107と、撮像部109と、駆動部111と、通信部113と、カメラヘッド制御部115と、を有する。また、CCU139は、その機能として、通信部159と、画像処理部161と、制御部163と、を有する。カメラヘッド105とCCU139とは、伝送ケーブル165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105の機能構成について説明する。レンズユニット107は、鏡筒103との接続部に設けられる光学系である。鏡筒103の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド105まで導光され、当該レンズユニット107に入射する。レンズユニット107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107は、撮像部109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109は撮像素子によって構成され、レンズユニット107の後段に配置される。レンズユニット107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109によって生成された画像信号は、通信部113に提供される。
撮像部109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167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109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167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109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107も複数系統設けられる。
また、撮像部109は、必ずしもカメラヘッド105に設けられなくてもよい。例えば、撮像部109は、鏡筒103の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
駆動部111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115からの制御により、レンズユニット107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109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113は、CCU139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113は、撮像部109から得た画像信号をRAWデータとして伝送ケーブル165を介してCCU139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167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113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165を介してCCU139に送信される。
また、通信部113は、CCU139から、カメラヘッド105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113は、受信した制御信号をカメラヘッド制御部115に提供する。なお、CCU139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113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115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CCU139の制御部163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101に搭載される。
カメラヘッド制御部115は、通信部113を介して受信したCCU139からの制御信号に基づいて、カメラヘッド105の駆動を制御する。例えば、カメラヘッド制御部115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109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115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111を介してレンズユニット107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115は、更に、鏡筒103やカメラヘッド105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107や撮像部109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105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、CCU139の機能構成について説明する。通信部159は、カメラヘッド105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159は、カメラヘッド105から、伝送ケーブル165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159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159は、電気信号に変換した画像信号を画像処理部161に提供する。
また、通信部159は、カメラヘッド105に対して、カメラヘッド105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161は、カメラヘッド105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161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161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161が複数のGPUによって構成される場合には、画像処理部161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163は、内視鏡101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163は、カメラヘッド105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163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101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163は、画像処理部161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163は、画像処理部161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141に表示させる。この際、制御部163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163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121使用時のミスト等を認識することができる。制御部163は、表示装置141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167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105及びCCU139を接続する伝送ケーブル165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165を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド105とCCU139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165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165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100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100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。
<<2.技術的特徴>>
続いて、本開示の一実施形態に係る医療用観察システム(換言すると、医療用撮像システム)の技術的特徴について説明する。
<2.1.基本構成>
まず、図1を参照して前述したCCU139のように、撮像部により撮像された画像に対して画像処理を施す制御装置(換言すると、画像処理装置)の基本的な機能構成の一例について、特に、手ぶれ等のような画像ぶれを補正する部分に着目して説明する。図3は、本実施形態に係る医療用観察システムにおける制御装置の機能構成の一例を示したブロック図である。
図3に示すように、本実施形態に係る制御装置200は、画像処理ユニット210と、判定部250とを含む。
画像処理ユニット210は、撮像部から所定のフレームレートで入力される画像信号(以下、「入力画像信号」とも称する)に対して各種解析処理を施すことで、手ぶれ等のような画像ぶれを検出し、当該検出結果に基づき入力画像信号に対して各種処理を施すことで、当該画像ぶれを補正する。
また、本実施形態に係る制御装置200においては、判定部250が、各種状態や状況の検出結果等のような所定の入力情報に応じて、画像ぶれの補正の適用の有無や、補正を適用する場合における当該補正の度合い(換言すると、補正の強度)を制御する。具体的な一例として、判定部250は、所定の入力情報に応じて画像ぶれの補正の度合いを制御するための係数を決定し、当該係数を画像処理ユニット210に通知することで、当該補正の有無や当該補正の度合いを制御してもよい。なお、入力情報に応じた画像ぶれの補正の度合いの制御の一例については、当該入力情報の具体例とあわせて、実施例として詳細を別途後述する。また、以降の説明においては、画像ぶれの補正を、単に「ぶれ補正」とも称する。また、判定部250が、画像ぶれの補正の適用の有無や、当該補正の度合いを制御する「制御部」の一例に相当する。
ここで、画像処理ユニット210の構成についてより詳しく説明する。図3に示すように、画像処理ユニット210は、例えば、第1制御部211と、特徴点抽出部213と、推定部215と、第2制御部217と、補正処理部219とを含む。
第1制御部211は、判定部250からの制御に基づき、入力画像信号に対してぶれ補正の適用の有無を設定する。例えば、第1制御部211は、判定部250によるぶれ補正の適用の有無の判定結果に応じて、入力画像信号に対して当該判定結果に応じた係数(即ち、ぶれ補正の適用の有無に応じた係数)を関連付けてもよい。より具体的な一例として、第1制御部211は、ぶれ補正が適用される場合には、ぶれ補正の適用の有無を示す係数として「1」を設定し、ぶれ補正が適用されない場合(即ち、ぶれ補正を抑制する場合)には、当該係数として「0」を設定してもよい。そして、第1制御部211は、入力画像信号に対してぶれ補正の適用の有無を示す情報(例えば、ぶれ補正の適用の有無を示す係数)を関連付けて、当該入力画像信号を特徴点抽出部213に出力する。
なお、ぶれ補正の適用の有無について選択的な切り替えが不要な場合(即ち、常にぶれ補正が適用される場合)については、第1制御部211が設けられていなくてもよいし、第1制御部211が無効化されていてもよい。
特徴点抽出部213は、入力画像信号に対して画像解析を施すことで、エッジ(例えば、しわや模様等)や色の分布等に基づき、画像中から特徴的な部分を特徴点として抽出する。そして、特徴点抽出部213は、入力画像信号と、当該入力画像信号から抽出した特徴点に関する情報と、を推定部215に通知する。
推定部215は、特徴点抽出部213から出力される入力画像信号と特徴点に関する情報とに基づき、画像全体のぶれ(より具体的には、ぶれの方向やぶれの量)を推定する。
具体的な一例として、推定部215は、入力画像信号の画面を所定のサイズのブロックに区切り、ブロックごとに所定フレーム前(例えば、1フレーム前)の入力画像信号と比較することによって、ブロック単位の動きベクトル(以下、「ローカル動きベクトル」とも称する)とその信頼度とを算出する。
また、推定部215は、各フレームのブロックごとのローカル動きベクトルのうち、信頼度の高いものを積分することにより、当該フレームにおける画像全体としての動きベクトル(以下、「グローバル動きベクトル」とも称する)を決定する。また、推定部215は、当該該フレームの前の数フレーム分のグローバル動きベクトルを平準化することにより瞬時エラーを除去してもよい。また、推定部215は、当該フレーム後の数フレーム分のグローバル動きベクトルを用いて平準化するようにしてもよい。
また、推定部215は、撮像部に設けられた各種センサ(図示を省略する)により検出された加速度や角速度の検出結果と、グローバル動きベクトル及びその信頼度と、に基づき、当該撮像部の対物レンズの移動量を算出する。次いで、推定部215は、算出した対物レンズの移動量に基づき、画像全体のぶれ(例えば、画像ぶれの方向やぶれ量)を推定する。
そして、推定部215は、入力画像信号に対して画像全体のぶれの推定結果を示す情報を関連付けて、当該入力画像信号を第2制御部217に出力する。
第2制御部217は、推定部215から入力画像信号を取得する。また、第2制御部217は、取得した入力画像信号に関連付けられたぶれ補正の適用の有無を示す情報に応じて、判定部250からの制御に基づき、当該入力画像信号に適用されるぶれ補正の度合い(換言すると、補正強度)を制御する。
具体的な一例として、第2制御部217は、入力画像信号に関連付けられているぶれ補正の適用の有無を示す係数(例えば、「1」または「0」)と、判定部250から通知される係数(即ち、ぶれ補正の度合いに応じた係数)とに基づき、ぶれ補正の補正強度(換言すると、ぶれ補正の補正量)を決定する。より具体的な一例として、第2制御部217は、入力画像信号に関連付けられた係数と、判定部250から通知される係数とを乗ずることで、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数(ゲイン)を算出してもよい。これにより、例えば、入力画像信号対してぶれ補正の適用が行われない場合には、当該入力画像信号に関連付けられた係数が「0」のため、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数の算出結果も「0」となり、結果として当該ぶれ補正が適用されないこととなる。また、入力画像信号対してぶれ補正の適用が行われる場合には、当該入力画像信号に関連付けられた係数が「1」のため、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数は、判定部250から通知される係数に応じて決定されることとなる。
そして、第2制御部217は、入力画像信号と、当該入力画像信号について決定したぶれ補正の補正強度を示す情報と、を補正処理部219に出力する。なお、ぶれ補正の補正強度を示す情報とは、ぶれ補正を適用の有無や、ぶれ補正の適用の度合いを示す情報に相当し、例えば、一例として上述したぶれ補正の補正係数を示す情報に相当する。
補正処理部219は、第2制御部217から入力画像信号を取得し、当該入力画像信号に関連付けられた各種情報に応じて、当該入力画像信号に対してぶれ補正を適用する。
具体的には、補正処理部219は、入力画像信号の全領域(有効画素エリア)から、有効画素エリアよりも小さいサイズの切り出しエリアを切り出すことにより得られる画像信号を、出力画像信号として後段に位置する構成(例えば、表示装置等)に出力する。このとき、補正処理部219は、切り出しエリアの位置を、画像全体のぶれに応じたシフト量だけ移動させることにより、当該ぶれを補正する。なお、切り出しエリアの位置(換言すると、画像全体のぶれに応じたシフト量)については、例えば、入力画像信号に関連付けられた画像全体のぶれ推定結果を示す情報(即ち、ぶれの方向やぶれの量を示す情報)に基づき決定すればよい。
また、補正処理部219は、入力画像信号に関連付けられたぶれ補正の補正強度を示す情報に基づき、当該入力画像信号に対して適用するぶれ補正の度合いを制御してもよい。具体的な一例として、補正処理部219は、補正強度に応じて、ぶれ補正を適用するか否かを判定する閾値を制御してもよい。この場合には、補正処理部219は、ぶれ量が閾値よりも小さい場合にぶれ補正を適用し、補正強度がより高いほど当該閾値がより大きくなるように(即ち、より大きいぶれも補正の対象となるように)制御してもよい。
また、補正処理部219は、ぶれ補正の補正強度を示す情報に基づき、ぶれ補正の補正量を制御してもよい。具体的な一例として、補正処理部219は、補正強度がより低いほど、ぶれ補正の補正量(即ち、切り出しエリアの位置のシフト量)がより小さくなるように制限してもよい。
以上、図3を参照して、撮像部により撮像された画像に対して画像処理を施す制御装置の基本的な機能構成の一例について、特に、手ぶれ等のような画像ぶれを補正する部分に着目して説明した。
<2.2.処理>
続いて、図4を参照して、撮像部により撮像された画像に対して画像処理を施す制御装置の一連の処理の流れの一例について、特に、手ぶれ等のような画像ぶれを補正する部分に着目して説明する。図4は、本実施形態に係る医療用観察システムにおける制御装置の一連の処理の流れの一例を示したフローチャートである。
まず、制御装置200は、撮像部から所定のフレームレートで出力される画像信号を取得する(S101)。このとき、制御装置200(第1制御部211)は、所定の入力情報に応じて決定したぶれ補正の適用の有無を示す情報を、取得した画像信号(即ち、入力画像信号)に関連付けてもよい。
次いで、制御装置200(特徴点抽出部213)は、入力画像信号に対して画像解析を施すことで、画像中から特徴的な部分を特徴点として抽出する(S103)。
また、制御装置200(推定部215)は、特徴点の抽出結果に基づき、画像全体のぶれを推定する。具体的な一例として、制御装置200は、入力画像信号の画面を所定のサイズのブロックに区切り、ブロックごとに所定フレーム前の入力画像信号と比較することによって、ローカル動きベクトルと、その信頼度とを算出する。また、制御装置200は、各フレームのブロックごとのローカル動きベクトルのうち、信頼度の高いものを積分することにより、グローバル動きベクトルを決定する。また、制御装置200は、撮像部に設けられた各種センサにより検出された加速度や角速度の検出結果と、グローバル動きベクトル及びその信頼度と、に基づき、当該撮像部の対物レンズの移動量を算出する。そして、制御装置200は、算出した対物レンズの移動量に基づき、画像全体のぶれ(例えば、画像ぶれの方向やぶれ量)を推定する(S105)。
次いで、制御装置200(第2制御部217)は、所定の入力情報に応じて、入力画像信号に適用するぶれ補正の補正強度(即ち、ぶれ補正の度合い)を制御する。具体的な一例として、制御装置200は、当該入力情報に応じて、入力画像信号に適用するぶれ補正の補正強度を示す係数を決定してもよい(S200)。
そして、制御装置200(補正処理部219)は、画像全体のぶれの推定結果と、所定の入力情報に応じた補正強度と、に基づき、入力画像信号に対してぶれ補正を適用し、当該補正後の画像信号を出力画像信号として、出力画像信号として後段に位置する構成(例えば、表示装置等)に出力する。なお、ぶれ補正の方法については前述した通りのため、詳細な説明は省略する(S107)。
以上、図4を参照して、撮像部により撮像された画像に対して画像処理を施す制御装置の一連の処理の流れの一例について、特に、手ぶれ等のような画像ぶれを補正する部分に着目して説明した。
<2.3.実施例>
続いて、本実施形態に係る医療用観察システムの実施例として、図3を参照して説明した制御装置200による画像ぶれの補正に係る制御の一例について、入力情報の具体例とあわせて以下に説明する。
(実施例1:ズーム倍率に応じた制御)
まず、実施例1として、図5及び図6を参照して、撮像部のズーム倍率を示す情報を入力情報として、当該ズーム倍率に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図5及び図6は、実施例1に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200a」と称する場合がある。
例えば、図5は、実施例1に係る制御装置200aの機能構成の一例を示している。なお、制御装置200aは、主に、判定部250aと、画像処理ユニット210aにおける第1制御部211a及び第2制御部217aと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200aの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
判定部250aは、例えば、撮像部からズーム倍率の設定に関する情報を入力情報として取得し、当該入力情報に応じて、ぶれ補正の適用の有無を判定し、当該ぶれ補正を適用する場合には適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第1制御部211aは、判定部250aによるズーム倍率に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の適用の有無を制御する。また、第2制御部217aは、判定部250aによるズーム倍率に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。
ここで、図6を参照して、ズーム倍率に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例についてより詳しく説明する。図6は、本実施例におけるズーム倍率とぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係の一例を示したグラフである。図6において、横軸はズーム倍率を示しており、縦軸は補正強度を制御するための係数を示している。なお、本実施例において、補正強度を制御するための係数は、0以上1以下の範囲で決定され、0の場合にはぶれ補正が適用されない場合と実質的に同様となる。
図6に示すように、本実施例においては、補正強度を制御するための係数は、ズーム倍率が低いほどより小さくなるように設定され、ズーム倍率が高いほどより大きくなるように設定される。また、ズーム倍率が所定の閾値以下の場合に、ぶれ補正が無効化(抑制)されてもよい。
具体的な一例として、ズーム倍率がより低く設定されている場合には、画像として撮像される範囲(即ち、視野の範囲)がより広くなる。このような状況下で、ぶれ補正の補正強度を強めると、例えば、大きく揺れている鉗子等の術具の動きを示す動きベクトルがグローバル動きベクトルとして採用された場合に、後景に相当する俯瞰像が大きく揺れ、生体等の観察対象を観察しにくくなる場合がある。そのため、このような場合には、例えば、ぶれ補正の補正強度を弱めるか、もしくはぶれ補正を無効化(抑制)することで、生体等の観察対象を観察しやすくなる場合がある。
また、他の一例として、ズーム倍率がより低く設定されている状況下で、ぶれ補正の補正強度を強めると、有効画素エリアから切り出しエリアを切り出す際に、切り出しエリア以外の部分(例えば、有効画素エリアの端部側)として削られる領域がより広くなる傾向にある。そのため、内視鏡装置のスコープ等が意図的に動かされた場合等のように、撮像部による撮像される範囲が意図的に動かされた場合においてもぶれ補正が適用され、結果として生体等の観察対象を観察しにくくなる場合がある。このような場合においても、例えば、ぶれ補正の補正強度を弱めるか、もしくはぶれ補正を無効化(抑制)することで、生体等の観察対象を観察しやすくなる場合がある。
なお、図6に示したズーム倍率とぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係はあくまで一例である。即ち、ズーム倍率がより高くなるほどぶれ補正の補正強度がより強められるように制御されれば、ズーム倍率と当該係数との関係は必ずしも図6に示す例には限定されない。
以上、実施例1として、図5及び図6を参照して、撮像部のズーム倍率を示す情報を入力情報として、当該ズーム倍率に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例2:被写体とのワーキングディスタンスに応じた制御)
続いて、実施例2として、図7及び図8を参照して、被写体とのワーキングディスタンスを示す情報を入力情報として、当該ワーキングディスタンスに応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図7及び図8は、実施例2に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200b」と称する場合がある。また、ワーキングディスタンスとは、撮像部の対物レンズと被写体(例えば、観察対象となる生体)との間の距離を示すものとする。
例えば、図7は、実施例2に係る制御装置200bの機能構成の一例を示している。なお、制御装置200bは、主に、判定部250bと、画像処理ユニット210bにおける第1制御部211b及び第2制御部217bと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200bの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
判定部250bは、例えば、測距センサ等による撮像部の対物レンズと被写体との間の距離(即ち、ワーキングディスタンス)の検出結果を示す情報を入力情報として取得する。また、他の一例として、判定部250bは、撮像部により撮像された画像を解析することで算出された、当該撮像部の対物レンズと当該画像中に撮像された被写体との間の距離を示す情報を入力情報として取得してもよい。そして、判定部250bは、取得した入力情報(即ち、ワーキングディスタンスを示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の有無を判定し、当該ぶれ補正を適用する場合には適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第1制御部211bは、判定部250bによるワーキングディスタンスに応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の適用の有無を制御する。また、第2制御部217bは、判定部250bによるワーキングディスタンスに応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。
ここで、図8を参照して、ワーキングディスタンスに応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例についてより詳しく説明する。図6は、本実施例におけるワーキングディスタンスとぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係の一例を示したグラフである。図6において、横軸はズーム倍率を示しており、縦軸は補正強度を制御するための係数を示している。なお、本実施例において、補正強度を制御するための係数は、0以上1以下の範囲で決定され、0の場合にはぶれ補正が適用されない場合と実質的に同様となる。
図8に示すように、本実施例においては、補正強度を制御するための係数は、ワーキングディスタンスが短いほど(即ち、撮像部の対物レンズと被写体との間の距離が近いほど)より小さくなるように設定され、ワーキングディスタンスが長いほど(即ち、撮像部の対物レンズと被写体との間の距離が遠いほど)より大きくなるように設定される。また、ワーキングディスタンスが閾値以上となった場合には、ぶれ補正が無効化(抑制)されてもよい。
具体的な一例として、ワーキングディスタンスが短いほど(即ち、撮像部の対物レンズと被写体との間の距離が近いほど)、画像として撮像される範囲(即ち、視野の範囲)がより狭くなり、撮像部の対物レンズの移動量に対する画像全体のぶれが相対的により大きくなる。そのため、例えば、ワーキングディスタンスが短いほどぶれ補正の補正強度を強める(即ち、補正強度を制御するための係数をより大きくする)ことで、生体等の観察対象を観察しやすくなる場合がある。
なお、図8に示したワーキングディスタンスとぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係はあくまで一例である。即ち、ワーキングディスタンスがより短くなるほどぶれ補正の補正強度がより強められるように制御されれば、ワーキングディスタンスと当該係数との関係は必ずしも図8に示す例には限定されない。
以上、実施例2として、図7及び図8を参照して、被写体とのワーキングディスタンスを示す情報を入力情報として、当該ワーキングディスタンスに応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例3:手術時間に応じた制御)
続いて、実施例3として、図9及び図10を参照して、手術時間を示す情報を入力情報として、当該手術時間に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図9及び図10は、実施例3に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200c」と称する場合がある。
例えば、図9は、実施例3に係る制御装置200cの機能構成の一例を示している。なお、本実施例においては、画像ぶれの補正を行うことを前提として説明する。そのため、制御装置200cについては、画像処理ユニット210cに、図3を参照して前述した第1制御部211に相当する構成が含まれていない。また、制御装置200cは、主に、判定部250bと、画像処理ユニット210cにおける第2制御部217bと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200cの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
判定部250cは、例えば、計時部等による手術時間の計測結果を示す情報を入力情報として取得し、取得した入力情報(即ち、手術時間を示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第2制御部217cは、判定部250cによる手術時間に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。
ここで、図10を参照して、手術時間に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例についてより詳しく説明する。図10は、本実施例における手術時間とぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係の一例を示したグラフである。図10において、横軸は手術時間を示しており、縦軸は補正強度を制御するための係数を示している。なお、本実施例において、補正強度を制御するための係数は、0以上1以下の範囲で決定され、0の場合にはぶれ補正が適用されない場合と実質的に同様となる。
図10に示すように、本実施例においては、手術時間が所定の閾値を超えた場合に、当該手術時間がより長くなるほど補正強度を制御するための係数がより大きくなるように設定される。
具体的な一例として、内視鏡をスコピストが保持するような状況を想定した場合には、手術時間が長くなるほど当該スコピストに疲労が蓄積されるため、当該内視鏡がよりぶれやすくなることが推測される。このような状況を鑑み、手術時間が長くなるほど、ぶれ補正の補正強度がより強められるように制御してもよい。
なお、図10に示した手術時間とぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係はあくまで一例である。即ち、手術時間がより長くなるほどぶれ補正の補正強度がより強められるように制御されれば、手術時間と当該係数との関係は必ずしも図10に示す例には限定されない。
以上、実施例3として、図9及び図10を参照して、手術時間を示す情報を入力情報として、当該手術時間に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例4:手術台の振動に応じた制御)
続いて、実施例4として、図11及び図12を参照して、手術台の振動の検出結果を示す情報を入力情報として、当該手術台の振動に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図1及び図12は、実施例4に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200d」と称する場合がある。
例えば、図11は、実施例4に係る制御装置200dの機能構成の一例を示している。なお、制御装置200dは、主に、判定部250dと、画像処理ユニット210dにおける第1制御部211d及び第2制御部217dと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200dの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
判定部250dは、例えば、振動センサ等のような各種センサによる手術台の振動の検知結果を示す情報を入力情報として取得する。そして、判定部250dは、取得した入力情報(即ち、手術台の振動を示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の有無を判定し、当該ぶれ補正を適用する場合にはぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第1制御部211dは、判定部250dによる手術台の振動に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の適用の有無を制御する。また、第2制御部217dは、判定部250dによる手術台の振動に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。
ここで、図12を参照して、手術台の振動に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例についてより詳しく説明する。図6は、本実施例における手術台の振動とぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係の一例を示したグラフである。図6において、横軸は手術台の振動の大きさを示しており、縦軸は補正強度を制御するための係数を示している。なお、本実施例において、補正強度を制御するための係数は、0以上1以下の範囲で決定され、0の場合にはぶれ補正が適用されない場合と実質的に同様となる。
図12に示すように、本実施例においては、手術台の振動の大きさが所定の閾値を超えた場合に、当該振動がより大きくなるほど補正強度を制御するための係数がより小さくなるように設定される。また、手術台の振動の大きさが閾値以上となった場合には、ぶれ補正が無効化(抑制)されてもよい。
即ち、本実施例においては、手術台の振動がより大きくなるほど、ぶれ補正の補正強度がより弱めることで、当該ぶれ補正に伴う弊害の顕在化を抑制する。
なお、図12に示した手術台の振動の大きさとぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係はあくまで一例である。即ち、手術台の振動がより大きくなるほどぶれ補正の補正強度がより弱められるように制御されれば、手術台の振動の大きさと当該係数との関係は必ずしも図12に示す例には限定されない。
以上、実施例4として、図11及び図12を参照して、手術台の振動の検出結果を示す情報を入力情報として、当該手術時間に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例5:画面内における術具の占有率に応じた制御)
続いて、実施例5として、図13〜図15を参照して、画面内における術具の占有率を示す情報を入力情報として、当該術具の占有率に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図13〜図15は、実施例5に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200e」と称する場合がある。
例えば、図13は、実施例5に係る制御装置200eの機能構成の一例を示している。なお、本実施例においては、画像ぶれの補正を行うことを前提として説明する。そのため、制御装置200eについては、画像処理ユニット210eに、図3を参照して前述した第1制御部211に相当する構成が含まれていない。また、制御装置200eは、主に、判定部250eと、画像処理ユニット210eにおける第2制御部217eと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200eの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
判定部250eは、物体認識技術等に基づき認識された画面内における術具の占有率を示す情報を入力情報として取得する。
例えば、図14は、画面内における術具の占有率の認識に係る処理の一例について説明するための説明図である。具体的には、図14の上側の図において、参照符号V301は、内視鏡等を介して撮像された生体の画像(患部等の画像)の一例を示している。即ち、画像V301においては、観察対象となる生体に加えて、画面内に鉗子311及び313やガーゼ315等の術具が撮像されている。
また、図14の下側の図は、上側の図に示した画像V301に対する物体認識技術等を利用したシーン認識処理に基づく、当該画像V301中に撮像された生体以外の物体(例えば、術具等)の認識結果の一例を示している。具体的には、参照符号V311及びV313で示された領域は、鉗子311及び313それぞれが画面内に占める領域の認識結果の一例を模式的に示している。また、参照符号V315で示された領域は、ガーゼ315が画面内に占める領域の認識結果の一例を模式的に示している。また、参照符号V317は、画面V301に映り込んだ内視鏡の鏡筒等が画面内に占める領域の認識結果の一例を模式的に示している。
即ち、物体認識技術等を利用することで、画像中に撮像された術具等を認識することにより、例えば、図14の下側の図に示すように、画面内における術具等の物体(換言すると、生体以外の物体)の占有率を算出することが可能となる。
そして、判定部250eは、取得した入力情報(即ち、画面内における術具の占有率を示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、図13に示すように、第2制御部217eは、判定部250eによる画面内における術具の占有率に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。
ここで、図15を参照して、画面内における術具の占有率に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例についてより詳しく説明する。図15は、本実施例における画面内における術具の占有率とぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係の一例を示したグラフである。図10において、横軸は画面内における術具の占有率を示しており、縦軸は補正強度を制御するための係数を示している。なお、本実施例において、補正強度を制御するための係数は、0以上1以下の範囲で決定され、0の場合にはぶれ補正が適用されない場合と実質的に同様となる。
図15に示すように、本実施例においては、画面内における術具の占有率が所定の閾値を超えた場合に、当該占有率がより高くなるほど補正強度を制御するための係数がより小さくなるように設定される。
具体的な一例として、画面内における術具の占有率がより高くなるほど、観察対象となる生体が当該術具(即ち、生体以外に被写体)により遮蔽される領域の割合がより高くなる。このような状況下で、生体領域のみから特徴点の抽出が行われると、生体領域の割合がより低くなるほど(即ち、術具等により遮蔽される領域の割合がより高くなるほど)、抽出される特徴点の数はより少なくなる。このような場合には、特徴点の抽出結果に基づき算出される動きベクトルの信頼度が低下するため、当該動きベクトルに基づくぶれ補正のための補正値(例えば、シフト量)の信頼度も低下する。なお、このような特性から、例えば、特徴点を抽出する範囲の設定には、物体認識の結果を使用しない方がより望ましい。また、生体領域以外の部分も含めて特徴点の抽出を行ったとしても、生体以外の領域が多く含まれることとなるため、特徴点の抽出結果に基づき算出される動きベクトルの信頼度が低下し、結果として当該動きベクトルに基づくぶれ補正のための補正値の信頼度も低下する場合がある。
このように、ぶれ補正のための補正値の信頼度が低下するような状況下において、ぶれ補正の補正強度を強めると、適切な態様でぶれ補正が適用されず、生体等の観察対象を観察しにくくなる場合が想定される。そのため、例えば、画面内における生体以外の領域の占有率(例えば、術具の占有率)がより高くなるほど、ぶれ補正の補正強度をより弱めることで、生体等の観察対象が観察しにくくなるような事態の発生を防止することが可能となる。
なお、図15に示した画面内における術具の占有率とぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係はあくまで一例である。即ち、画面内における術具の占有率がより高くなるほどぶれ補正の補正強度がより弱められるように制御されれば、当該占有率と当該係数との関係は必ずしも図15に示す例には限定されない。また、上記では、ぶれ補正の補正強度をより弱める場合の一例について説明したが、術具の占有率がより高くなった場合に、ぶれ補正が無効化(抑制)されるように制御されてもよい。
以上、実施例5として、図13〜図15を参照して、画面内における術具の占有率を示す情報を入力情報として、当該術具の占有率に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例6:観察モードに応じた制御)
続いて、実施例6として、図16を参照して、観察モードを示す情報を入力情報として、当該観察モードに応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図16は、実施例6に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200f」と称する場合がある。また、観察モードとは、例えば、白色光観察、赤外光観察や蛍光観察等の特殊光観察、PDD(Photodynamic diagnosis)等のような観察方法に応じたモードを示している。
例えば、図16は、実施例6に係る制御装置200fの機能構成の一例を示している。なお、本実施例においては、画像ぶれの補正を行うことを前提として説明する。そのため、制御装置200fについては、画像処理ユニット210fに、図3を参照して前述した第1制御部211に相当する構成が含まれていない。また、制御装置200fは、主に、判定部250fと、画像処理ユニット210fにおける第2制御部217fと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200fの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
判定部250f、例えば、観察モードの設定に関する情報を入力情報として取得し、取得した入力情報(即ち、観察モードを示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第2制御部217fは、判定部250fによる観察モードに応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。
具体的には、特殊光観察においては、白色光観察に比べて動きベクトルの算出に係る精度が低下する傾向にある。そのため、特殊光観察等のようにフレームレートを落とすような状況下においては、白色光観察の場合と同様に生体等の観察対象を観察できるように、ぶれ補正の補正強度を白色光観察の場合に比べてより強めるとよい。
以上、実施例6として、図16を参照して、観察モードを示す情報を入力情報として、当該観察モードに応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例7:モニタと術者との間の距離に応じた制御)
続いて、実施例7として、図17及び図18を参照して、モニタと術者との間の距離を示す情報を入力情報として、当該距離に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図17及び図18は、実施例7に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200g」と称する場合がある。
例えば、図17は、実施例7に係る制御装置200gの機能構成の一例を示している。なお、本実施例においては、画像ぶれの補正を行うことを前提として説明する。そのため、制御装置200gについては、画像処理ユニット210gに、図3を参照して前述した第1制御部211に相当する構成が含まれていない。また、制御装置200gは、主に、判定部250gと、画像処理ユニット210gにおける第2制御部217gと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200gの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
判定部250gは、術者と所定のモニタ(例えば、メインモニタ)との間の距離の測定結果を示す情報を入力情報として取得し、取得した入力情報(即ち、術者とモニタとの間の距離を示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第2制御部217gは、判定部250gによる術者とモニタとの間の距離に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。なお、術者とモニタとの間の距離を示す情報を取得できれば、その方法は特に限定されない。具体的な一例として、術場カメラ等により術者とモニタとが撮像された画像に基づき、当該術者と当該モニタとの間の距離が測定(算出)されてもよい。また、他の一例として、測距センサ等による検出結果に基づき、術者とモニタとの間の距離を示す情報が取得されてもよい。
ここで、図18を参照して、術者とモニタとの間の距離に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例についてより詳しく説明する。図18は、本実施例における術者とモニタとの間の距離とぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係の一例を示したグラフである。図18において、横軸は術者とモニタとの間の距離を示しており、縦軸は補正強度を制御するための係数を示している。なお、本実施例において、補正強度を制御するための係数は、0以上1以下の範囲で決定され、0の場合にはぶれ補正が適用されない場合と実質的に同様となる。
図18に示すように、本実施例においては、術者とモニタとの間の距離が短いほど(即ち、術者がモニタのより近くに位置するほど)、補正強度を制御するための係数がより大きくなるように設定される。また、術者とモニタとの間の距離が所定の閾値を超えた場合には、補正強度を制御するための係数を所定値に維持されてもよい。
具体的な一例として、術者とモニタとの間の距離がより短くなるほど、術者が知覚する画像ぶれは相対的により大きくなる。このような状況を鑑み、術者とモニタとの間の距離が短くなるほど、ぶれ補正の補正強度がより強められるように制御してもよい。
なお、図18に示した手術者とモニタとの間の距離とぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係はあくまで一例である。即ち、術者とモニタとの間の距離がより短くなるほどぶれ補正の補正強度がより強められるように制御されれば、術者とモニタとの間の距離と当該係数との関係は必ずしも図18に示す例には限定されない。
以上、実施例7として、図17及び図18を参照して、モニタと術者との間の距離を示す情報を入力情報として、当該距離に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例8:モニタサイズに応じた制御)
続いて、実施例8として、図19及び図20を参照して、所定のモニタのモニタサイズを示す情報を入力情報として、当該モニタサイズに応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図19及び図20は、実施例8に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200h」と称する場合がある。
例えば、図19は、実施例8に係る制御装置200hの機能構成の一例を示している。なお、本実施例においては、画像ぶれの補正を行うことを前提として説明する。そのため、制御装置200hについては、画像処理ユニット210hに、図3を参照して前述した第1制御部211に相当する構成が含まれていない。また、制御装置200hは、主に、判定部250hと、画像処理ユニット210hにおける第2制御部217hと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200hの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
判定部250hは、所定のモニタ(例えば、メインモニタ)のモニタサイズを示す情報を入力情報として取得し、取得した入力情報(即ち、モニタサイズを示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第2制御部217hは、判定部250hによるモニタサイズに応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。なお、所定のモニタのモニタサイズを示す情報を取得することが可能であれば、その方法は特に限定されない。具体的な一例として、画像の表示先となるモニタ自体から、当該モニタのモニタサイズを示す情報を取得してもよい。
ここで、図20を参照して、モニタサイズに応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例についてより詳しく説明する。図20は、本実施例におけるモニタサイズとぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係の一例を示したグラフである。図20において、横軸はモニタサイズを示しており、縦軸は補正強度を制御するための係数を示している。なお、本実施例において、補正強度を制御するための係数は、0以上1以下の範囲で決定され、0の場合にはぶれ補正が適用されない場合と実質的に同様となる。
図20に示すように、本実施例においては、モニタサイズが大きいほど、補正強度を制御するための係数がより大きくなるように設定される。また、モニタサイズが所定の閾値を超えた場合には、補正強度を制御するための係数を所定値に維持されてもよい。
具体的な一例として、モニタサイズがより大きくなるほど、モニタに表示される画像のサイズは大きくなり、当該画像のぶれ幅も相対的により大きくなる。このような状況を鑑み、モニタサイズが大きくなるほど、ぶれ補正の補正強度がより強められるように制御してもよい。
なお、図20に示したモニタサイズとぶれ補正の補正強度を制御するための係数との関係はあくまで一例である。即ち、モニタサイズがより大きくなるほどぶれ補正の補正強度がより強められるように制御されれば、モニタサイズと当該係数との関係は必ずしも図20に示す例には限定されない。
以上、実施例8として、図19及び図20を参照して、所定のモニタのモニタサイズを示す情報を入力情報として、当該モニタサイズに応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例9:術具の状態に応じた制御)
続いて、実施例9として、図21〜図23を参照して、術具の状態を示す情報を入力情報として、当該術具の状態に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図21〜図23は、実施例9に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200i」と称する場合がある。
例えば、図21は、実施例9に係る制御装置200iの機能構成の一例を示している。なお、本実施例においては、画像ぶれの補正を行うことを前提として説明する。そのため、制御装置200iについては、画像処理ユニット210iに、図3を参照して前述した第1制御部211に相当する構成が含まれていない。また、制御装置200iは、主に、判定部250iと、画像処理ユニット210iにおける第2制御部217iと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200iの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
判定部250iは、例えば、ステープラー、エナジーデバイス、縫合針や糸、デブリッタ等のような術具の状態を示す情報を入力情報として取得し、取得した入力情報(即ち、術具の状態を示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第2制御部217iは、判定部250iによる術具の状態に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。なお、術具の状態を示す情報を取得することが可能であれば、その方法は特に限定されない。具体的な一例として、対象となる術具、または当該術具を制御する制御部から、当該術具の状態を示す情報を取得してもよい。また、他の一例として、画像に対して画像解析を施すことで、当該画像中に撮像された術具の状態を認識してもよい。
ここで、図22を参照して、術具の状態に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例についてより詳しく説明する。図22は、本実施例における術具の状態に応じたぶれ補正の制御の流れの一例を示したフローチャートである。
図22に示すように、制御装置200i(判定部250i)は、所定の術具が検出されたか否かを判定し(S201)、当該術具が検出された場合には(S201、YES)、当該術具に対する所定の操作が検出されたか否かを判定する(S203)。そして、当該術具に対する当該操作が検出された場合には(S203、YES)、制御装置200i(第2制御部217i)は、ぶれ補正の補正強度がより強められるように制御する(S205)。
例えば、図23は、検出対象となる術具の一例と、当該術具に対する操作の一例とを示している。具体的には、検出対象となる術具の一例として、「ステープラー」、「エナジーデバイス」、「縫合針や糸」、「デブリッタ」等が挙げられる。また、ステープラーに対する操作の一例としては、例えば、生体等を「挟む」操作や、薬剤等を「発射」する操作等が挙げられる。また、エナジーデバイスに対する操作の一例としては、生体等を「切開」する操作や、「止血」の操作等が挙げられる。また、縫合針や糸に対する操作の一例としては、「縫合」の操作等が挙げられる。また、デブリッタに対する操作の一例としては、病巣等を「切除」する操作が挙げられる。これらの操作が行われる場合には、画像がぶれずに安定していることが望ましい。そのため、当該操作の検出時に、ぶれ補正の補正強度がより強められるように制御することで、画像ぶれの発生を抑制するとよい。
一方で、図22に示すように、制御装置200i(第2制御部217i)は、所定の術具が検出されない場合や(S201、NO)、所定の術具に対する所定の操作が検出されない場合には(S203、NO)、ぶれ補正の補正強度がより弱められるように制御してもよい(S205)。また、このとき制御装置200i(第2制御部217i)は、ぶれ補正を無効化(抑制)してもよい。
以上、実施例9として、図21〜図23を参照して、術具の状態を示す情報を入力情報として、当該術具の状態に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例10:ユーザ入力に応じた制御)
続いて、実施例10として、図24及び図25を参照して、ユーザ入力を入力情報として、当該ユーザ入力に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図24及び図25は、実施例10に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200j」と称する場合がある。
例えば、図24は、実施例10に係る制御装置200jの機能構成の一例を示している。なお、本実施例においては、画像ぶれの補正を行うことを前提として説明する。そのため、制御装置200jについては、画像処理ユニット210jに、図3を参照して前述した第1制御部211に相当する構成が含まれていない。また、制御装置200jは、主に、判定部250jと、画像処理ユニット210jにおける第2制御部217jと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200jの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
本実施例では、所定の入力部を介した操作に基づくユーザからの指示に応じて、ぶれ補正の補正強度が制御される場合の一例について説明する。即ち、判定部250jは、所定の入力部を介したユーザ入力を入力情報として取得し、取得した入力情報(即ち、ユーザ入力)に応じて、ぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第2制御部217hは、判定部250hによるユーザ入力に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。
例えば、図25は、カメラヘッド等に設けられた入力インタフェース180の一例を示している。図25に示す例では、ぶれ補正の補正強度を指定するためのボタン181a〜181cと、ぶれ補正の無効化を指定するためのボタン181dとが設けられている。また、図25に示す例では、ぶれ補正を有効化する場合に、ボタン181a〜181cのいずれかを操作することで、ぶれ補正の補正強度を、「強」、「中」、及び「弱」の3段階の間で選択的に切り替えることが可能である。
以上、図24及び図25を参照して、ユーザ入力を入力情報として、当該ユーザ入力に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例11:CCU/光源モードの切り替えに応じた制御)
続いて、実施例11として、図26を参照して、CCU/光源モードの切り替えを示す情報を入力情報として、当該切り替えに応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図26は、実施例11に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200k」と称する場合がある。
例えば、図26は、実施例11に係る制御装置200kの機能構成の一例を示している。なお、本実施例においては、画像ぶれの補正を行うことを前提として説明する。そのため、制御装置200kについては、画像処理ユニット210kに、図3を参照して前述した第1制御部211に相当する構成が含まれていない。また、制御装置200kは、主に、判定部250kと、画像処理ユニット210kにおける第2制御部217kと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200kの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
例えば、CCUに対する操作(例えば、ズーム倍率の変更等)や光源モードの切り替えの操作等により一時的に振動が生じ、結果として一時的に画像ぶれが生じる場合がある。このような場合においてもぶれ補正が適用されると、却って生体等の観察対象を観察しにくくなる場合がある。このような状況を鑑み、本実施例においては、CCUに対する操作や光源モードの切り替えの操作等の所定の操作が検出された場合に、制御装置200kは、一時的にぶれ補正の補正強度が弱められるように制御するか、もしくは一時的にぶれ補正を無効化する。
即ち、判定部250kは、CCUに対する操作や光源モードの切り替えの操作等の検出結果を示す情報を入力情報として取得し、取得した入力情報(即ち、CCUに対する操作や光源モードの切り替えの操作等の検出結果を示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第2制御部217hは、判定部250hによるCCUに対する操作や光源モードの切り替えの操作等の検出結果に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定すればよい。
なお、制御装置200kは、一時的にぶれ補正の補正強度が弱められるように制御するか、もしくは一時的にぶれ補正を無効化した場合には、一定時間の経過後にぶれ補正の補正強度を制御前の状態に戻してもよい。
以上、実施例11として、図26を参照して、CCU/光源モードの切り替えを示す情報を入力情報として、当該切り替えに応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例12:動きベクトルの算出結果に応じた制御)
続いて、実施例12として、図27を参照して、動きベクトルの算出結果を示す情報を入力情報として、当該動きベクトルの算出結果に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図27は、実施例12に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200m」と称する場合がある。
例えば、図27は、実施例12に係る制御装置200mの機能構成の一例を示している。なお、本実施例においては、画像ぶれの補正を行うことを前提として説明する。そのため、制御装置200mについては、画像処理ユニット210mに、図3を参照して前述した第1制御部211に相当する構成が含まれていない。また、制御装置200mは、主に、判定部250mと、画像処理ユニット210mにおける第2制御部217mと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200mの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
判定部250mは、推定部215による動きベクトルの推定結果を示す情報を入力情報として取得し、取得した入力情報(即ち、動きベクトルの推定結果を示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第2制御部217mは、判定部250mによる動きベクトルの推定結果に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。
具体的な一例として、内視鏡の挿入時や、所謂パン操作等のように撮像部を平行移動させるような操作等のように、所定の操作が行われた場合には、当該操作に伴い撮像部の位置や向きが変化し、当該変化が動きベクトルとして検出されることとなる。このような意図的な操作が行われた場合に、当該操作に伴う画像の動きに対しても、ぶれ補正が適用されると、生体等の観察対象を観察しにくくなる場合がある。そのため、例えば、動きベクトルの推定結果が、意図的な操作による撮像部の位置や向きの変化に伴うものであると認識される場合には、補正強度が弱められるように制御するか、もしくは一時的にぶれ補正を無効化することで、生体等の観察対象を観察しやすくなる場合がある。
なお、動きベクトルの推定結果が、意図的な操作による撮像部の位置や向きの変化に伴うものであることが認識可能であれば、その方法は特に限定されない。例えば、内視鏡の挿入時や、パン操作が行われた場合には、画像全体が一定方向に向けて定常的に変化する場合がある。このような場合には、例えば、複数フレーム間において動きベクトルの推定結果が略等しい方向を示し、動きベクトルの大きさの変化も緩やかになる傾向にある。このような特性を利用し、例えば、画像全体の変化が、瞬時的な変化ではなく、一定方向に向けた定常的な変化であることが認識された場合に、内視鏡の挿入時や、パン操作が行われた場合等のように、意図的な操作により撮像部の位置や向きが変化したものと認識することが可能となる。
以上、実施例12として、図27を参照して、動きベクトルの算出結果を示す情報を入力情報として、当該動きベクトルの算出結果に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例13:AF/AEの検波状況に応じた制御)
続いて、実施例13として、図28を参照して、AF(Autofocus)/AE(Automatic Exposure)の検波状況を示す情報を入力情報として、当該AF/AEの検波状況に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図28は、実施例13に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200n」と称する場合がある。
例えば、図28は、実施例13に係る制御装置200nの機能構成の一例を示している。なお、本実施例においては、画像ぶれの補正を行うことを前提として説明する。そのため、制御装置200nについては、画像処理ユニット210nに、図3を参照して前述した第1制御部211に相当する構成が含まれていない。また、制御装置200nは、主に、判定部250nと、画像処理ユニット210nにおける第2制御部217nと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200nの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
判定部250nは、AFやAEの検波状況を示す情報を入力情報として取得し、取得した入力情報(即ち、AFやAEの検波状況を示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第2制御部217nは、判定部250nによるAFやAEの検波状況に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。なお、AFやAEの検波状況を認識することが可能であれば、その方法は特に限定されない。具体的な一例として、撮像部に設けられたイメージセンサ等によるAFやAEの検波状況を示す情報を、当該撮像部(または、イメージセンサ自体)から取得してもよい。また、他の一例として、撮像画像を解析することで、AFやAEの検波状況が推定されてもよい。
具体的には、AFやAEの検波に失敗した場合には、特徴点の抽出や、当該特徴点の抽出結果に基づく動きベクトルの推定が正しく行われず、結果として、ぶれ補正のための補正値の信頼度が低下する場合がある。より具体的な一例として、AFに失敗した場合には、画像にぼけが生じ、エッジ等の特徴点の抽出が困難となる。また、AEに失敗した結果として、画像全体の明度が暗くなると、特徴点の抽出が困難となる。
このように、ぶれ補正のための補正値の信頼度が低下するような状況下において、ぶれ補正の補正強度を強めると、適切な態様でぶれ補正が適用されず、生体等の観察対象を観察しにくくなる場合が想定される。そのため、例えば、AFやAEの検波に失敗した場合には、ぶれ補正の補正強度をより弱めるか、もしくはぶれ補正を一時的に無効化することで、生体等の観察対象が観察しにくくなるような事態の発生を防止することが可能となる。
以上、実施例13として、図28を参照して、AF(Autofocus)/AE(Automatic Exposure)の検波状況を示す情報を入力情報として、当該AF/AEの検波状況に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例14:レンズ汚れの検出結果に応じた制御)
続いて、実施例14として、図29を参照して、レンズ汚れの検出結果を示す情報を入力情報として、当該レンズ汚れの検出結果に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図29は、実施例14に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200p」と称する場合がある。
例えば、図29は、実施例14に係る制御装置200pの機能構成の一例を示している。なお、本実施例においては、画像ぶれの補正を行うことを前提として説明する。そのため、制御装置200pについては、画像処理ユニット210pに、図3を参照して前述した第1制御部211に相当する構成が含まれていない。また、制御装置200pは、主に、判定部250pと、画像処理ユニット210pにおける第2制御部217pと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200pの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
判定部250pは、レンズ汚れの検出結果を示す情報を入力情報として取得し、取得した入力情報(即ち、レンズ汚れの検出結果を示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定する。即ち、第2制御部217pは、判定部250pによるレンズ汚れの検出結果に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。なお、レンズ汚れを検出可能であれば、その方法は特に限定されない。例えば、各種センサ等によりレンズ汚れが検出されてもよい。また、他の一例として、撮像画像を解析することで、レンズ汚れが検出されてもよい。
具体的には、レンズに汚れが付着している状況下では、当該汚れにより生体等のような観察対象となる被写体が遮蔽されたり、画像にぼけが生じたりする場合がある。このような状況下では、特徴点の抽出や、当該特徴点の抽出結果に基づく動きベクトルの推定が正しく行われず、結果として、ぶれ補正のための補正値の信頼度が低下する場合がある。
このように、ぶれ補正のための補正値の信頼度が低下するような状況下において、ぶれ補正の補正強度を強めると、適切な態様でぶれ補正が適用されず、生体等の観察対象を観察しにくくなる場合が想定される。そのため、例えば、レンズに汚れが付着していることが検出された場合には、ぶれ補正の補正強度をより弱めるか、もしくはぶれ補正を一時的に無効化することで、生体等の観察対象が観察しにくくなるような事態の発生を防止することが可能となる。
以上、実施例14として、図29を参照して、レンズ汚れの検出結果を示す情報を入力情報として、当該レンズ汚れの検出結果に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例15:煙やミストの検出結果に応じた制御)
続いて、実施例15として、図30を参照して、煙やミストの検出結果を示す情報を入力情報として、当該煙やミストの検出結果に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明する。図30は、実施例15に係る制御装置による画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明するための説明図である。なお、本説明では、本実施例に係る制御装置を、他の実施例に係る制御装置と区別するために、「制御装置200q」と称する場合がある。
例えば、図30は、実施例15に係る制御装置200qの機能構成の一例を示している。なお、本実施例においては、画像ぶれの補正を行うことを前提として説明する。そのため、制御装置200qについては、画像処理ユニット210qに、図3を参照して前述した第1制御部211に相当する構成が含まれていない。また、制御装置200qは、主に、判定部250qと、画像処理ユニット210qにおける第2制御部217qと、のそれぞれの動作が、図3を参照して説明した制御装置200と異なる。そこで、制御装置200qの動作について、図3を前述した制御装置200と異なる部分に着目して説明し、当該制御装置200と実質的に同様の部分については詳細な説明は省略する。
具体的には、薬剤の噴霧等に伴い生じるミストにより、生体等の観察対象となる被写体が一時的に遮蔽されるような状況が想定される。また、エナジーデバイス等の使用に伴い生じる煙により、生体等の観察対象となる被写体が一時的に遮蔽されるような状況も想定される。このように、煙やミスト等のような視認可能なガス状の物質により、生体等のような観察対象となる被写体が一時的に遮蔽されるような状況下においては、特徴点の抽出や、当該特徴点の抽出結果に基づく動きベクトルの推定が正しく行われず、結果として、ぶれ補正のための補正値の信頼度が低下する場合がある。このように、ぶれ補正のための補正値の信頼度が低下するような状況下において、ぶれ補正の補正強度を強めると、適切な態様でぶれ補正が適用されず、生体等の観察対象を観察しにくくなる場合が想定される。
そのため、例えば、判定部250qは、煙やミスト等のような視認可能なガス状の物質の検出結果を示す情報を入力情報として取得し、取得した入力情報(即ち、当該ガス状の物質の検出結果を示す情報)に応じて、ぶれ補正の適用の度合い(即ち、補正強度)を制御するための係数を決定してもよい。即ち、第2制御部217pは、判定部250pによる煙やミスト等のような視認可能なガス状の物質の検出結果に応じた判定結果に基づき、ぶれ補正の補正強度を示す補正係数を決定する。なお、煙やミスト等のような視認可能なガス状の物質を検出可能であれば、その方法は特に限定されない。例えば、各種センサ等により当該ガス状の物質が検出されてもよい。また、他の一例として、撮像画像を解析することで、当該ガス状の物質が検出されてもよい。
以上のように、煙やミスト等のような視認可能なガス状の物質が検出された場合には、ぶれ補正の補正強度をより弱めるか、もしくはぶれ補正を一時的に無効化することで、生体等の観察対象が観察しにくくなるような事態の発生を防止することが可能となる。なお、前述した実施例5と同様の思想に基づき、画面内において煙やミスト等のような視認可能なガス状の物質により生体等の観察対象となる被写体が遮蔽されている割合に応じて、ぶれ補正の補正強度が制御されてもよい。
以上、実施例15として、図30を参照して、煙やミストの検出結果を示す情報を入力情報として、当該煙やミストの検出結果に応じた画像ぶれの補正に係る制御の一例について説明した。
(実施例16:手順に応じた制御の一例)
続いて、実施例16として、手術等における手順、補正対象、または手技等に応じて、上述した各実施例を適宜適用する場合の一例について説明する。
具体的な一例として、消化器外科における手術を想定し、「切開・剥離」、「生検」、「血管処理」の順に各手順が実行されるものとする。このような場合において、例えば、「切開・剥離」の手順では、例えば、画面内における術具の占有率、術具の状態、及び煙やミスト検出結果等を示す各入力情報のうち少なくともいずれかに応じて、ぶれ補正の有無や当該ぶれ補正の補正強度を制御してもよい。また、「生検」の手順では、例えば、画面内における術具の占有率及び術具の状態等を示す各入力情報のうち少なくともいずれかに応じて、ぶれ補正の有無や当該ぶれ補正の補正強度を制御してもよい。また、「血管処理」の手順では、例えば、ズーム倍率、ワーキングディスタンス、及びレンズ汚れの検出結果等を示す各入力情報のうち少なくともいずれかに応じて、ぶれ補正の有無や当該ぶれ補正の補正強度を制御してもよい。
また、長時間の手術においては、例えば、手術時間に応じて、ぶれ補正の有無や当該ぶれ補正の補正強度を制御してもよい。また、術者が移動するような状況下においては、例えば、術者とモニタとの間の距離に応じて、ぶれ補正の有無や当該ぶれ補正の補正強度を制御してもよい。
なお、複数の入力情報に応じて、ぶれ補正の補正強度を制御するための係数が算出されてもよい。このような場合には、例えば、各入力情報に応じた係数を乗算することで、最終的に適用される係数が算出されてもよい。また、利用シーンに応じて、各入力情報に応じた係数に対して重み付けが行われていてもよい。
以上、実施例16として、手術等における手順、補正対象、または手技等に応じて、上述した各実施例を適宜適用する場合の一例について説明した。
<<3.適用例>>
続いて、本開示の一実施形態に係る医療用観察システムの適用例として、図31を参照して、当該医療用観察システムを、顕微鏡ユニットを備えた顕微鏡撮像システムとして構成した場合の一例について説明する。
図31は、本開示の一実施形態に係る医療用観察システムの適用例について説明するための説明図であり、顕微鏡撮像システムの概略的な構成の一例について示している。具体的には、図31には、本開示の一実施形態に係る医療用観察システムが用いられる場合の一適用例として、アームを備えた手術用ビデオ顕微鏡装置が用いられる場合の一例について示されている。
例えば、図31は、手術用ビデオ顕微鏡装置を用いた施術の様子を模式的に表している。具体的には、図31を参照すると、施術者(ユーザ)820である医師が、例えばメス、鑷子、鉗子等の手術用の器具821を使用して、施術台830上の施術対象(患者)840に対して手術を行っている様子が図示されている。なお、以下の説明においては、施術とは、手術や検査等、ユーザ820である医師が施術対象840である患者に対して行う各種の医療的な処置の総称であるものとする。また、図31に示す例では、施術の一例として手術の様子を図示しているが、手術用ビデオ顕微鏡装置810が用いられる施術は手術に限定されず、他の各種の施術であってもよい。
施術台830の脇には手術用ビデオ顕微鏡装置810が設けられる。手術用ビデオ顕微鏡装置810は、基台であるベース部811と、ベース部811から延伸するアーム部812と、アーム部812の先端に先端ユニットとして接続される撮像ユニット815とを備える。アーム部812は、複数の関節部813a、813b、813cと、関節部813a、813bによって連結される複数のリンク814a、814bと、アーム部812の先端に設けられる撮像ユニット815を有する。図31に示す例では、簡単のため、アーム部812は3つの関節部813a〜813c及び2つのリンク814a、814bを有しているが、実際には、アーム部812及び撮像ユニット815の位置及び姿勢の自由度を考慮して、所望の自由度を実現するように関節部813a〜813c及びリンク814a、814bの数や形状、関節部813a〜813cの駆動軸の方向等が適宜設定されてもよい。
関節部813a〜813cは、リンク814a、814bを互いに回動可能に連結する機能を有し、関節部813a〜813cの回転が駆動されることにより、アーム部812の駆動が制御される。ここで、以下の説明においては、手術用ビデオ顕微鏡装置810の各構成部材の位置とは、駆動制御のために規定している空間における位置(座標)を意味し、各構成部材の姿勢とは、駆動制御のために規定している空間における任意の軸に対する向き(角度)を意味する。また、以下の説明では、アーム部812の駆動(又は駆動制御)とは、関節部813a〜813cの駆動(又は駆動制御)、及び、関節部813a〜813cの駆動(又は駆動制御)を行うことによりアーム部812の各構成部材の位置及び姿勢が変化される(変化が制御される)ことをいう。
アーム部812の先端には、先端ユニットとして撮像ユニット815が接続されている。撮像ユニット815は、撮像対象物の画像を取得するユニットであり、例えば動画や静止画を撮像できるカメラ等である。図31に示すように、アーム部812の先端に設けられた撮像ユニット815が施術対象840の施術部位の様子を撮像するように、手術用ビデオ顕微鏡装置810によってアーム部812及び撮像ユニット815の姿勢や位置が制御される。なお、アーム部812の先端に先端ユニットとして接続される撮像ユニット815の構成は特に限定されず、例えば、撮像ユニット815は、撮像対象物の拡大像を取得する顕微鏡として構成されている。また、撮像ユニット815は、当該アーム部812に対して着脱可能に構成されていてもよい。このような構成により、例えば、利用用途に応じた撮像ユニット815が、アーム部812の先端に先端ユニットとして適宜接続されてもよい。なお、当該撮像ユニット815として、例えば、前述した実施形態に係る分岐光学系が適用された撮像装置を適用することが可能である。また本説明では、先端ユニットとして撮像ユニット815が適用されている場合に着目して説明したが、アーム部812の先端に接続される先端ユニットは、必ずしも撮像ユニット815に限定されない。
また、ユーザ820と対向する位置には、モニタやディスプレイ等の表示装置850が設置される。撮像ユニット815によって撮像された施術部位の画像は、表示装置850の表示画面に電子画像として表示される。ユーザ820は、表示装置850の表示画面に表示される施術部位の電子画像を見ながら各種の処置を行う。
以上のような構成により、手術用ビデオ顕微鏡装置810によって施術部位の撮像を行いながら手術を行うことが可能となる。
<<4.ハードウェア構成の一例>>
続いて、図32を参照しながら、前述した内視鏡手術システムにおけるCCUのように、各種処理を実行する所謂情報処理装置のハードウェア構成の一例について、詳細に説明する。図32は、本開示の一実施形態に係る医療用観察システムを構成する情報処理装置のハードウェア構成の一構成例を示す機能ブロック図である。
本実施形態に係る医療用観察システムを構成する情報処理装置900は、主に、CPU901と、ROM902と、RAM903と、を備える。また、情報処理装置900は、更に、ホストバス907と、ブリッジ909と、外部バス911と、インタフェース913と、入力装置915と、出力装置917と、ストレージ装置919と、ドライブ921と、接続ポート923と、通信装置925とを備える。
CPU901は、演算処理装置及び制御装置として機能し、ROM902、RAM903、ストレージ装置919又はリムーバブル記録媒体927に記録された各種プログラムに従って、情報処理装置900内の動作全般又はその一部を制御する。ROM902は、CPU901が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。RAM903は、CPU901が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはCPUバス等の内部バスにより構成されるホストバス907により相互に接続されている。例えば、図3を参照して説明した画像処理ユニット210や判定部250は、CPU901により構成され得る。
ホストバス907は、ブリッジ909を介して、PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バス911に接続されている。また、外部バス911には、インタフェース913を介して、入力装置915、出力装置917、ストレージ装置919、ドライブ921、接続ポート923及び通信装置925が接続される。
入力装置915は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ、レバー及びペダル等、ユーザが操作する操作手段である。また、入力装置915は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段(いわゆる、リモコン)であってもよいし、情報処理装置900の操作に対応した携帯電話やPDA等の外部接続機器929であってもよい。さらに、入力装置915は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、CPU901に出力する入力制御回路などから構成されている。情報処理装置900のユーザは、この入力装置915を操作することにより、情報処理装置900に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
出力装置917は、取得した情報をユーザに対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、CRTディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ELディスプレイ装置及びランプ等の表示装置や、スピーカ及びヘッドホン等の音声出力装置や、プリンタ装置等がある。出力装置917は、例えば、情報処理装置900が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、情報処理装置900が行った各種処理により得られた結果を、テキスト又はイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
ストレージ装置919は、情報処理装置900の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置919は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置919は、CPU901が実行するプログラムや各種データ等を格納する。
ドライブ921は、記録媒体用リーダライタであり、情報処理装置900に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ921は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体927に記録されている情報を読み出して、RAM903に出力する。また、ドライブ921は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体927に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体927は、例えば、DVDメディア、HD−DVDメディア又はBlu−ray(登録商標)メディア等である。また、リムーバブル記録媒体927は、コンパクトフラッシュ(登録商標)(CF:CompactFlash)、フラッシュメモリ又はSDメモリカード(Secure Digital memory card)等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体927は、例えば、非接触型ICチップを搭載したICカード(Integrated Circuit card)又は電子機器等であってもよい。
接続ポート923は、情報処理装置900に直接接続するためのポートである。接続ポート923の一例として、USB(Universal Serial Bus)ポート、IEEE1394ポート、SCSI(Small Computer System Interface)ポート等がある。接続ポート923の別の例として、RS−232Cポート、光オーディオ端子、HDMI(登録商標)(High−Definition Multimedia Interface)ポート等がある。この接続ポート923に外部接続機器929を接続することで、情報処理装置900は、外部接続機器929から直接各種のデータを取得したり、外部接続機器929に各種のデータを提供したりする。
通信装置925は、例えば、通信網(ネットワーク)931に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。通信装置925は、例えば、有線若しくは無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)又はWUSB(Wireless USB)用の通信カード等である。また、通信装置925は、光通信用のルータ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)用のルータ又は各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置925は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばTCP/IP等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置925に接続される通信網931は、有線又は無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内LAN、赤外線通信、ラジオ波通信又は衛星通信等であってもよい。
以上、本開示の実施形態に係る医療用観察システムを構成する情報処理装置900の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。なお、図32では図示しないが、医療用観察システムを構成する情報処理装置900に対応する各種の構成を当然備える。
なお、上述のような本実施形態に係る医療用観察システムを構成する情報処理装置900の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。また、当該コンピュータプログラムを実行させるコンピュータの数は特に限定されない。例えば、当該コンピュータプログラムを、複数のコンピュータ(例えば、複数のサーバ等)が互いに連携して実行してもよい。
<<5.むすび>>
以上説明したように、本実施形態に係る医療用観察システムにおいて、制御装置200は、各種状態や状況に応じた入力情報に基づき、画像ぶれの補正の適用の有無や、補正を適用する場合における当該補正の強度を制御する。
具体的な一例として、制御装置200は、カメラヘッド等のような撮像部のズーム倍率がより高いほど、画像ぶれの補正の度合いがより強くなるように制御してもよい。換言すると、制御装置200は、当該ズーム倍率がより低いほど、画像ぶれの補正の度合いがより弱くなるように制御してもよい。このような構成により、例えば、大きく揺れている鉗子等の術具の動きを示す動きベクトルに基づきぶれ補正が行われ、後景に相当する俯瞰像が揺れるような状況においても、ぶれ補正の補正強度が弱められるため、俯瞰像の揺れが抑えられ、結生体等の観察対象をより観察しやすくなる。また、内視鏡装置のスコープ等が意図的に動かされた場合等のように、撮像部による撮像される範囲が意図的に動かされた場合においても、ぶれ補正の補正強度が弱められることで、意図的な動きに対する画像ぶれの補正が抑制され、生体等の観察対象をより観察しやすくなる。
また、制御装置200は、画面内(換言すると、入力画像信号)において、生体等のような観察対象となる被写体が、術具や視認可能なガス状の物質等のように当該観察対象とは異なる被写体により遮蔽されている領域の割合に応じて、画像ぶれの補正に関する動作を制御してもよい。より具体的な一例として、制御装置200は、観察対象となる被写体が、他の被写体により遮蔽されている領域の割合がより高いほど、画像ぶれの補正の度合いを弱め、ひいては画像ぶれの適用を無効化してもよい。このような構成により、例えば、画面内における他の被写体の占有率が増大することで特徴量の抽出が困難となり、ぶれ補正のための補正値の信頼度が低下するような状況下においても、ぶれ補正の補正強度をより弱めることで、生体等の観察対象が観察しにくくなるような事態の発生を防止することが可能となる。
もちろん上記はあくまで一例であり、本実施形態に係る制御装置200による画像ぶれの補正に係る制御の内容を限定するものではない。例えば、術具の状態や寝台の動き(振動)等のように、生体等の観察対象の画像の撮像環境に関する情報を、入力情報として利用することが可能である。また、他の一例として、ズーム倍率に限らず、AF/AE等のような、生体等の観察対象の画像の撮像条件に関する情報を、入力情報として利用することも可能である。また、入力画像信号から特徴量を抽出することで画像ぶれが推定されるという特性から、当該特徴量の抽出を困難とする要因の検出結果を入力情報として利用してもよい。なお、この場合には、例えば、特徴量の抽出を困難とする要因の検出結果に応じて、画像ぶれの補正の補正強度を弱めたり、当該補正を一時的に無効化することで、生体等の観察対象が観察しにくくなるような事態の発生を防止することが可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
所定の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定する推定部と、
前記撮像部のズーム倍率に基づき、前記ぶれの補正量を制御するための係数を、前記ズーム倍率が高いほど前記ぶれの補正の度合いがより強くなるように制御することで、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御する制御部と、
を備える、制御装置。
(2)
前記制御部は、前記ズーム倍率が閾値以下の場合に前記ぶれの補正が抑制されるように制御する、前記(1)に記載の制御装置。
(3)
前記画像信号から特徴点を抽出する抽出部を備え、
前記推定部は、前記特徴点の抽出結果に基づき前記画像全体の動きを算出する、
前記(1)または(2)に記載の制御装置。
(4)
所定の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定する推定部と、
前記画像信号における前記生体が当該生体とは異なる被写体により遮蔽されている領域の割合に基づき、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御する制御部と、
を備える、制御装置。
(5)
前記制御部は、前記領域の割合に応じて、前記ぶれの補正量を制御するための係数を制御する、前記(4)に記載の制御装置。
(6)
前記制御部は、前記領域の割合がより高いほど前記ぶれの補正の度合いがより弱くなるように、前記係数を制御する、前記(5)に記載の制御装置。
(7)
前記制御部は、前記領域の割合に応じて、前記ぶれの補正が抑制されるように制御する、前記(4)に記載の制御装置。
(8)
前記被写体は、術具である、前記(4)〜(7)のいずれか一項に記載の制御装置。
(9)
前記被写体は、視認可能なガス状の物質である、前記(4)〜(7)のいずれか一項に記載の制御装置。
(10)
前記領域の割合は、前記被写体の認識結果に応じて算出される、前記(4)〜(9)のいずれか一項に記載の制御装置。
(11)
前記画像信号から特徴点を抽出する抽出部を備え、
前記推定部は、前記特徴点の抽出結果に基づき前記画像全体の動きを算出する、
前記(4)〜(10)のいずれか一項に記載の制御装置。
(12)
コンピュータが、
所定の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定することと、
記撮像部のズーム倍率に基づき、前記ぶれの補正量を制御するための係数を、前記ズーム倍率が高いほど前記ぶれの補正の度合いがより強くなるように制御することで、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御することと、
を含む、制御方法。
(13)
コンピュータが、
所所定の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定することと、
前記画像信号における前記生体が当該生体とは異なる被写体により遮蔽されている領域の割合に基づき、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御することと、
を含む、制御方法。
(14)
コンピュータに、
所定の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定することと、
記撮像部のズーム倍率に基づき、前記ぶれの補正量を制御するための係数を、前記ズーム倍率が高いほど前記ぶれの補正の度合いがより強くなるように制御することで、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御することと、
を実行させる、プログラム。
(15)
コンピュータに、
所定の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定することと、
前記画像信号における前記生体が当該生体とは異なる被写体により遮蔽されている領域の割合に基づき、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御することと、
を実行させる、プログラム。
100 内視鏡手術システム
101 内視鏡
117 術具
127 支持アーム装置
139 カメラコントロールユニット
141 表示装置
143 光源装置
145 アーム制御装置
147 入力装置
149 処置具制御装置
151 気腹装置
153 レコーダ
155 プリンタ
200 制御装置
210 画像処理ユニット
211 第1制御部
215 推定部
217 第2制御部
219 補正処理部
250 判定部

Claims (15)

  1. 医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定する推定部と、
    前記撮像部のズーム倍率に基づき、前記ぶれの補正量を制御するための係数を、前記ズーム倍率が高いほど前記ぶれの補正の度合いがより強くなるように制御することで、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御する制御部と、
    を備える、制御装置。
  2. 前記制御部は、前記ズーム倍率が閾値以下の場合に前記ぶれの補正が抑制されるように制御する、請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記画像信号から特徴点を抽出する抽出部を備え、
    前記推定部は、前記特徴点の抽出結果に基づき前記画像全体の動きを算出する、
    請求項1に記載の制御装置。
  4. 医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定する推定部と、
    前記画像信号における前記生体が当該生体とは異なる被写体により遮蔽されている領域の割合に基づき、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御する制御部と、
    を備える、制御装置。
  5. 前記制御部は、前記領域の割合に応じて、前記ぶれの補正量を制御するための係数を制御する、請求項4に記載の制御装置。
  6. 前記制御部は、前記領域の割合がより高いほど前記ぶれの補正の度合いがより弱くなるように、前記係数を制御する、請求項5に記載の制御装置。
  7. 前記制御部は、前記領域の割合に応じて、前記ぶれの補正が抑制されるように制御する、請求項4に記載の制御装置。
  8. 前記被写体は、術具である、請求項4に記載の制御装置。
  9. 前記被写体は、視認可能なガス状の物質である、請求項4に記載の制御装置。
  10. 前記領域の割合は、前記被写体の認識結果に応じて算出される、請求項4に記載の制御装置。
  11. 前記画像信号から特徴点を抽出する抽出部を備え、
    前記推定部は、前記特徴点の抽出結果に基づき前記画像全体の動きを算出する、
    請求項4に記載の制御装置。
  12. コンピュータが、
    医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定することと、
    記撮像部のズーム倍率に基づき、前記ぶれの補正量を制御するための係数を、前記ズーム倍率が高いほど前記ぶれの補正の度合いがより強くなるように制御することで、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御することと、
    を含む、制御方法。
  13. コンピュータが、
    医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定することと、
    前記画像信号における前記生体が当該生体とは異なる被写体により遮蔽されている領域の割合に基づき、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御することと、
    を含む、制御方法。
  14. コンピュータに、
    医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定することと、
    記撮像部のズーム倍率に基づき、前記ぶれの補正量を制御するための係数を、前記ズーム倍率が高いほど前記ぶれの補正の度合いがより強くなるように制御することで、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御することと、
    を実行させる、プログラム。
  15. コンピュータに、
    医療用観察装置の撮像部から入力される生体の光学像に対応する画像信号に基づき画像全体の動きを算出し、当該算出結果に応じて当該画像全体のぶれを推定することと、
    前記画像信号における前記生体が当該生体とは異なる被写体により遮蔽されている領域の割合に基づき、前記画像全体のぶれの補正に関する動作を制御することと、
    を実行させる、プログラム。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017208615A1 (de) * 2017-05-22 2018-11-22 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Verfahren und Adapter zur Adaption eines Mikroskopobjektivs an ein Digitalmikroskop
CN111278344B (zh) * 2017-11-01 2023-09-05 索尼公司 手术臂系统和手术臂控制系统
DE112019003447T5 (de) * 2018-07-06 2021-03-18 Sony Corporation Medizinisches Beobachtungssystem, medizinisches Beobachtungsgerät und Antriebsverfahren für das medizinische Beobachtungsgerät
JP7349808B2 (ja) 2019-03-20 2023-09-25 任天堂株式会社 画像表示システム、画像表示プログラム、画像表示装置、および画像表示方法
JP7301567B2 (ja) * 2019-03-20 2023-07-03 任天堂株式会社 画像表示システム、画像表示プログラム、画像表示装置、および画像表示方法
US20220188988A1 (en) * 2019-03-29 2022-06-16 Sony Group Corporation Medical system, information processing device, and information processing method
WO2021020132A1 (ja) * 2019-07-29 2021-02-04 ソニー株式会社 内視鏡手術システム、画像処理装置、および画像処理方法
US20220296082A1 (en) * 2019-10-17 2022-09-22 Sony Group Corporation Surgical information processing apparatus, surgical information processing method, and surgical information processing program
US20220394171A1 (en) * 2021-06-02 2022-12-08 Qualcomm Incorporated Low power object detection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06245135A (ja) * 1993-02-12 1994-09-02 Sony Corp ビデオカメラ及びビデオ再生装置
JP2012085696A (ja) * 2010-10-15 2012-05-10 Olympus Corp 画像処理装置、画像処理装置の制御方法及び内視鏡装置
JP2012100909A (ja) * 2010-11-11 2012-05-31 Olympus Corp 内視鏡装置及びプログラム
JP2012217579A (ja) * 2011-04-07 2012-11-12 Olympus Corp 内視鏡装置及びブレ補正処理方法
JP2012239644A (ja) * 2011-05-19 2012-12-10 Olympus Corp 画像処理装置、内視鏡装置、画像処理方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5177999B2 (ja) * 2006-12-05 2013-04-10 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
EP2129105B1 (en) * 2007-02-01 2011-10-19 Sony Corporation Image reproducing apparatus, image reproducing method, imaging apparatus and method for controlling the imaging apparatus
US8558913B2 (en) * 2010-02-08 2013-10-15 Apple Inc. Capture condition selection from brightness and motion
JP2012065690A (ja) 2010-09-21 2012-04-05 Olympus Corp 内視鏡装置及び内視鏡装置の制御方法
JP2014064657A (ja) 2012-09-25 2014-04-17 Canon Inc 立体内視鏡装置
WO2015103420A1 (en) * 2013-12-31 2015-07-09 Memorial Sloan Kettering Cancer Center Systems, methods, and apparatus for multichannel imaging of fluorescent sources in real time
EP3070941A4 (en) 2014-01-24 2017-03-08 Olympus Corporation Stereoscopic endoscope image processing apparatus
JP6150130B2 (ja) 2014-01-30 2017-06-21 ソニー株式会社 内視鏡システム、内視鏡画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム
JP2016131276A (ja) 2015-01-13 2016-07-21 ソニー株式会社 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び、内視鏡システム
JP5905130B2 (ja) 2015-01-30 2016-04-20 オリンパス株式会社 画像処理装置、内視鏡装置及び画像処理装置の作動方法
EP3278709B1 (en) 2015-03-31 2020-01-08 Sony Corporation Medical observation device, information processing method, program and video microscope device
WO2017033043A1 (en) * 2015-08-24 2017-03-02 Synaptive Medical (Barbados) Inc. A medical imaging system for illuminating tissue samples using three-dimensional structured illumination microscopy
WO2017122349A1 (ja) * 2016-01-15 2017-07-20 オリンパス株式会社 フォーカス制御装置、内視鏡装置及びフォーカス制御装置の作動方法
EP3437546B1 (en) 2016-03-29 2024-04-24 Sony Group Corporation Image processing device, image processing method, and medical system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06245135A (ja) * 1993-02-12 1994-09-02 Sony Corp ビデオカメラ及びビデオ再生装置
JP2012085696A (ja) * 2010-10-15 2012-05-10 Olympus Corp 画像処理装置、画像処理装置の制御方法及び内視鏡装置
JP2012100909A (ja) * 2010-11-11 2012-05-31 Olympus Corp 内視鏡装置及びプログラム
JP2012217579A (ja) * 2011-04-07 2012-11-12 Olympus Corp 内視鏡装置及びブレ補正処理方法
JP2012239644A (ja) * 2011-05-19 2012-12-10 Olympus Corp 画像処理装置、内視鏡装置、画像処理方法

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