TW201729752A - 用於內視鏡校正之系統與方法 - Google Patents

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Abstract

描述一種用於校正內視鏡的系統與方法，考慮令相機與光源在封閉環境中接近彼此。在本發明的一個實施例中，提供一種色彩圖表板，其為鏡面反射，且具有徑向延伸的色彩拼塊、以及可掌控該相機的自動增益控制之圓形中央無色明亮場。該色彩圖表係可安裝到容器單元，其具有機械式連接的支架以支撐該內視鏡臂部。

Description

用於內視鏡校正之系統與方法
本發明係關於用於校正內視鏡之方法與系統。
相機系統之校正係可作成，藉由令相機系統獲得色彩圖表(chart)的影像、且將針對於不同拼塊(patch)的得到值和在例如標準RGB之指定色彩空間中的已知參考值作比較。一種校正演算法係計算一種變換以降低在針對於該等拼塊的獲得值與參考值之間的誤差。此變換係造成針對於指定色彩空間之相機的修正色彩。
色彩圖表傳統為矩形，其具有數個方形或矩形拼塊。該等拼塊的色彩係審慎選擇，使得其涵蓋指定色彩空間之整個範圍，且在特定情形，經常出現在影像中的色彩係亦添加到該圖表以提高校正的精確度。舉例而言，在圖1之中的色彩圖表係針對於醫療應用而最佳化(http：//dsclabs.com/dsc-products/law-enforcement-medical/the-medicol-chart/)。該種圖表包括32個精密色彩晶片，其提供描述為針對於醫療成像團體所特別設計的擴展色彩整個範圍。一種九階的灰階係描述以提供一種自然(neutral)、動態範圍參考。在後面的DSC CamWhite係描述以提供針對於快速白色平衡之光譜光度測量地(spectrophotometrically)自然白色參考。亦為舉例而言，來自如同在圖1中的影像工程之色彩圖表TE188係針對於醫療應用而最佳化 (http：//www.image-engineering.de/products/solutions/starter-kits/637-starter-kit-medical-endoscopy與http：//www.image-engineering.de/products/charts/all/516-te188)。該種圖表包括18個精密色彩晶片，其提供描述為針對於醫療成像團體所特別設計的擴展色彩整個範圍。一種6階的灰階可提供一種自然、動態範圍參考。
˙TE132-TE132 ISO測試型樣第2號
(1-18LP/mm-具有12個型樣的薄片)圖表尺寸D35
˙TE188-TE188色彩再現圖表尺寸D35(X-Rite ColorChecker)
˙TE240-TE240 ISO 21550動態範圍圖表尺寸D35
(可用最大密度4.0或6.0)
˙TE250-USAF 1951目標圖表尺寸D35
此等型式的色彩圖表可能不適用於使用以檢查封閉空間之具有整合光源的相機系統，諸如：內視鏡。內視鏡係可例如為使用在保健應用或用以檢查機器或引擎、或用以檢查建築物結構。在校正內視鏡之時係有數個障礙要克服：
a.大多數的內視鏡具有內建的自動增益控制系統以使在要作檢查之構造內的極為不同的照明條件之下的影像性能為最佳化。視該相機與其對於環境的內建照明之距離而定，影像係可能變得較暗或較亮。為了補償此，該相機係自動改變其增益以總是具有明亮的影像。自動增益控制演算法係基於提高增益而直到某數目的像素飽和且剪輯。此在色彩如何由相機系統所獲得上具有影響。若相機係在某個色彩為飽和，該色彩之再現(以及可能取決於其的其他者)將不正確。習用的色彩圖表並未考量相機之 自動增益控制演算法。
b.一種內建的光源之效應係在於影像照明為不均勻且可能類似於火炬，即：視野的中央係極為明亮且在邊緣的影像係以陰影覆蓋。結果係可能在於：關於習用的色彩圖表，中央拼塊的照明係不同於朝向邊緣的拼塊的照明。此在不同位置的色彩拼塊如何由相機所獲得上具有很大的影響。因此，習用的矩形色彩圖表不適用於具有內建光源的系統之色彩校正。
c.該校正過程可取決於不同拼塊的座標之資訊。因此，重要的是得知在相機像素與色彩圖表的座標之間的關係，故相機必須和該色彩圖表對準。關於習用的相機系統，因為相機的外殼與視野經常為矩形，所以將相機和矩形的色彩圖表對準是直覺的。內視鏡的視野亦為矩形，但影像由光學系統剪輯為圓形的形狀。故在典型的圓管與小的內視鏡外殼之情形，或在玻璃纖維之情形，藉由選擇矩形的形狀來對準之自然方式係喪失。因此，難以將內視鏡系統對準習用的色彩圖表。
d.替代而言，拼塊的位置可被自動偵測，例如：藉由辨識該拼塊的矩形形狀，並且藉由比較該拼塊的獲得值和參考值以界定該色彩圖表的方位。為了真正確定拼塊符合參考值，該影像必須被校正。但為了校正該影像，該等拼塊必須先被抽取。因此，此種替代方法並未解決對準的問題。
e.一種內視鏡相機通常並非直接插入在要作檢查的構造之內。具有透鏡的管子或玻璃纖維連接到該內視鏡的相機且此管子或纖維插入到要檢查的構造之中。此光學路徑並不完善。舉例來說，在該管子之內 的串擾(crosstalk)造成緊鄰著該等拼塊的光結構，其產生在該拼塊內的光影邊界。此在最後校正上具有影響，因為在獲得值與參考值之間的誤差係人為提高。習用的色彩圖表係未考量此串擾。
f.色彩圖表有大量的種類以及編號的版本可用。許多的色彩校正演算法支援不同色彩圖表之使用。圖表係基於該等拼塊的獲得值而手動選擇或自動偵測。針對於自動偵測，假設的是，使用的圖表係針對於該等拼塊的參考值為最接近於獲得值之一者。不論何種情況，均有選擇到錯誤的色彩圖表之風險，此將導致不正確的校正結果。
在校正期間，亦為期望具有屏蔽周圍光線的該色彩圖表與相機攝取以模擬在內視鏡操作期間的環境。
在本發明的一個實施例中，提出一種用於色彩校正之系統，該種系統包含具有諸如相機的影像捕捉裝置與光源之內視鏡、具有支架之容器單元與圓形的色彩圖表板，其中，該色彩圖表板具有面對該相機的主要鏡面反射表面、以及具有相同徑向延伸的徑向色彩拼塊、具有色彩拼塊的徑向延伸的30-70%之間的半徑的圓形中央無色明亮場，且該圓形中央無色明亮場至少具有在該色彩圖表中的最明亮色彩拼塊之亮度。該圓形中央無色明亮場可為白色。
該圓形中央無色明亮場可使用以管理自動增益控制，使得來自該圓形中央無色明亮場之外的色彩拼塊的訊號為未飽和。
該色彩圖表板可具有面對該相機之透明及/或平滑的表面，例如：可由玻璃或石英所作成。
此保護該色彩圖表免於磨損，且亦使得容易將其保持潔淨，此對於醫療應用而言可為特別重要。
該等色彩拼塊及/或圓形中央無色明亮場可具有黑色輪廓或邊界，其將避免具有在該等拼塊或白色場之內的光線假影，例如：歸因於用以加強對比之相機亮度補償。
環繞該等色彩拼塊與圓形中央無色明亮場的區域可為白色。此可補償在朝向相機視野邊界之照明度的減小，其可能隨著內視鏡光源而產生。
該色彩圖表板的外部形狀可為矩形或圓形或其任何組合。
該圓形中央無色明亮場的區域可排除作為用於色彩校正的參考使用。此將避免已飽和的色彩參考值之使用於校正。此外，光源之中央的強反射可防止干擾該色彩拼塊讀取。
該色彩圖表板可具有不對稱的標記及/或不對稱地放置的標記。因此，若該等標記係不對稱，其可為對稱地或不對稱地放置。若該等標記係對稱，其應為不對稱地放置。若使用該等色彩拼塊之自動讀取，此等標記可使用以得到該圖表的方位。
該色彩圖表可進而包含用於識別的標記碼，例如：QR碼。該碼可儲存色彩圖表的相關資訊，例如：圖表的型式，而且儲存使用者特定資訊。概括而言，QR碼亦可包含用於該種內視鏡系統的更新與升級，例如：藉由使用爪哇程式(Java)。
該容器單元可包含可替換的色彩圖表板。
關於各個測量程序及/或使用者的色彩圖表板可放置在該容 器單元之內。
該容器單元可具有至少一個開口以容納該內視鏡臂部。
該容器單元可具有至少二個支架，其各自又可具有至少一個缺口或溝槽。該等支架可彼此轉動，且/或該等支架與容器可相對於彼此轉動。
該等支架係將內視鏡臂部維持在正確位置。該等缺口或溝槽進而使得在操作期間的臂部位置穩定。
該容器的內壁係可以光吸收材料及/或用於光散射的結構覆蓋。此降低在該容器之內的鏡面反射。
在本發明的另一個實施例中，提出一種用於校正諸如相機的內視鏡影像補捉裝置之方法，包含具有光源與諸如具有像素之相機的影像補捉裝置之內視鏡、容器以及具有圓形中央無色明亮場的色彩圖表之色彩圖表板，該種方法包含以下步驟：將該內視鏡插入到該容器之中；將該相機的視野和該色彩圖表的圓形中央無色明亮場對準且調整光束的大小，直到在圓形中央無色明亮場之內的像素為飽和同時在該圓形中央明亮無色場之外的像素微未飽和；從該等色彩拼塊抽取色彩值；及計算修正值。
藉由令該相機在圓形中央無色明亮場中為飽和，來自該等色彩拼塊的訊號係仍未飽和，使得正確的校正係可實行。
該種方法可更包含：讀取在該色彩圖表板上的標記以界定其方位。此動作可使用於若自動讀取實施時。
該種方法可更包含的是，各個拼塊的色彩值係抽取且與參考值比較，且在該等抽取值與參考值之間的差異係以被應用到輸出訊號的修 正函數來實施。
該種方法可更包含：使用第二組的拼塊或影像，計算相關於該色彩圖表之至少一個使用者偏好(preference)修正。
若此個人化的校正是對使用第一已知的色彩圖表之校正來執行，該個人化的校正可直接應用到已經用第一已知的色彩圖表所校正之任何的內視鏡系統，且得到相同的結果。
該種方法可更包含：將該至少一個修正值的各者儲存在其為局部或遠距儲存在非揮發性記憶體中之查找表。藉由使用儲存在非揮發性記憶體中之備妥修正表，該內視鏡可快速且一致地裝設。
該種方法可更包含：令該內視鏡獲得構造的影像或視訊串流，且將該至少一個查找表的修正值應用到該影像或視訊串流。以此方式，該影像或視訊串流係根據所選取的參考而校正。
該種方法可更包含：使用國際色彩聯盟(ICC,International Color Consortium)描述檔(profile)以使經校正的串流適應特定顯示器。
藉由使用該顯示器的ICC描述檔，串流可針對於該特定顯示器而進一步最佳化。
該種方法可更包含：排除使用該圓形中央明亮無色場來作為用於色彩校正的參考。以此方式，相機可防止使用已飽和的色彩參考值來用於校正。此外，光源之中央的強反射可防止干擾該色彩拼塊讀取。
1‧‧‧色彩圖表板
2‧‧‧色彩拼塊/拼塊
3‧‧‧黑色邊界/邊界
4‧‧‧圓形中央無色明亮場
5‧‧‧黑色邊界/邊界
6‧‧‧白色場/白色背景
7、8、9‧‧‧白色箭頭/標記/三角形
10‧‧‧快速回應碼
11‧‧‧黑色區域
12‧‧‧側邊
13‧‧‧圓形色彩圖表
14‧‧‧直徑
20‧‧‧容器
21‧‧‧內視鏡臂部/臂部
22、23‧‧‧支架
24、25‧‧‧缺口或溝槽
26‧‧‧距離
27‧‧‧開口
28‧‧‧容器單元/機構/部件
29‧‧‧機構/部件
30‧‧‧連接/部件
31‧‧‧法線
35‧‧‧顯示器
40‧‧‧色彩圖表
41‧‧‧內視鏡
42‧‧‧處理單元
43‧‧‧中央資料庫/資料庫
44‧‧‧構造
圖1係顯示一種習用的色彩圖表之實例。
圖2係顯示包含色彩圖表板之本發明的一個實施例。
圖3a)與3b)係顯示包含色彩圖表板、容器與支架之本發明的一個實施例。
圖4a)與4b)係顯示包含一種用於使用查找表(LUT)的系統之本發明的一個實施例。
已經發展一種可排除上述的缺陷之一者或多者且確認在校正期間的色彩再現係令人滿意或最佳之方法與系統。
圖2係顯示本發明的一個實施例，包含側邊12的色彩圖表板1，色彩圖表板1具有直徑14的圓形色彩圖表13，其包含多個色彩拼塊2。選用而言，圓形色彩圖表13具有圓形中央無色明亮場4，其為明亮且無色且具有圓形的形狀，例如，選用而言圓形中央無色明亮場4由一個黑色邊界5所圍繞，黑色邊界5具有如同圓形中央無色明亮場4的外部形狀之相同形狀。該等色彩拼塊顯示為間隔的截頂三角形或圓的截頂扇形區。各個色彩拼塊2係選用為由黑色邊界3所圍繞，且該等色彩拼塊2係徑向延伸而如同在圓形中央無色明亮場4與色彩圖表13的邊緣之間的圓的扇形區。在拼塊2之間係有白色場6，且還有諸如條碼或快速回應(QR,Quick Response)碼10的識別碼。在圓形的拼塊區域之外係有黑色區域11，其包含三個白色箭頭7、8與9。用於該等色彩拼塊的參考值係可藉由使用來自現存的圖表之值而作成，諸如：IT8目標或MacBeth Color Checker，也可使用來自選取的任何色彩圖表之值。
在圖表1的中央之圓形中央無色明亮場4係可使用以管理自 動增益控制。光源可指向色彩圖表板1的中央且為垂直入射在其上。位在最接近於光源之圓形中央無色明亮場4將接收最高量的照明。
因此，檢視圓形中央無色明亮場4的相機像素可在檢視圓形中央無色明亮場4之外側的相機像素之前而成為飽和，且由自動增益控制演算法所剪輯。以此方式，檢視周圍色彩拼塊2的相機像素之飽和係可避免，因為該等像素會接收到比檢視圓形中央無色明亮場4的像素還少的照明。再者，照明可以垂直於色彩圖表板1施加，使得光源之反射將返回在圓形中央無色明亮場4的包封之內且將不會干擾色彩修正過程。此係隨著圓形中央無色明亮場4之提高的鏡面反射而變得更為重要。邊界5係可助於(自動或手動)定位且估量照明的光束之大小。本發明人已經得知的是，針對於一個較佳實施例，圓形中央無色明亮場4的直徑可為該等色彩拼塊之外部直徑的30-70%。美國專利第7502033號揭示一種色彩圖表，其具有無色中央場，其中，該中央場的直徑遠小於該等色彩拼塊之外部直徑的30%。要確保圓形中央無色明亮場4可使得相機在該等色彩拼塊之前飽和，這是有利於使用一種色彩或色調，其提供比該等色彩拼塊的任一者還高的亮度。舉例來說，若該等色彩拼塊包含白色，相同的白色可使用於中央無色場。概括而言，中央無色明亮場4至少會具有其色彩圖表之最明亮的色彩拼塊之明亮度。
色彩拼塊之截頂扇形區配置係可避免不均勻照明的問題。若光線係朝向相機視野的外部而衰退，對於各個拼塊的效應係將類似。白色背景6亦有助於補償光線朝向邊界的減弱。
色彩拼塊之截頂扇形區配置係可利於相機視野之對準於該 色彩圖表，因為所有的色彩拼塊係相對於該色彩圖表的中央以相同方式延伸。雖然在圖2之中，所有的截頂扇形區2係相同尺寸，此並非本發明的一個限制。具有不同寬度的截頂扇形區2係可能的。因此，若相機係指向該圓形中央無色明亮場4的中央(且變焦係正確調整)，所有的色彩拼塊2可以類似方式獲得。就該等拼塊2的色彩階層之抽取係自動而論，相機亦可記錄該等標記7、8與9。若該三個標記包括在相機拍攝中，可以確定該色彩圖表的定向為如何。在圖2之中，使用三個白色的三角形7、8與9，但該等標記係可為任何數字、形狀、顏色或佈局，只要結果指出該色彩圖表的獨特方位。
環繞各個拼塊2的邊界3可降低置放為緊鄰著較亮或白色背景的該等拼塊2之間的假影。該種假影可能由於在二個色彩之間的介面之相機調整所引起。若相機注視置放為緊鄰著彼此的較亮與較暗場以使得其具有共同介面，可能發生的是，該相機試圖藉由例如提高較暗場的亮度而提高對比。就緊鄰著白色背景的色彩拼塊2而論，此可造成在該色彩拼塊中之較亮的色彩(經提高亮度)帶。此將轉而提高在該拼塊的獲得值與對應參考值之間的誤差且因此導致不正確的校正。藉由添加黑色邊界3，色彩的拼塊2係將為該等場的較亮者且於亮度的提高係將發生在黑色邊界3。若有管子來連接透鏡與相機，黑色邊界3亦降低在該管子內的串擾，其可能造成在該色彩拼塊之內的光影。
為了有助於該等拼塊之(自動)抽取，諸如快速回應(QR)碼10的識別標記可附加到該色彩圖表，且含有相關資訊，例如：該色彩圖表的型式與版本。此外，另外的資訊可附加到該QR碼，例如：該色彩圖表的使 用者之識別。此ID係可使用以進一步將校正修正調整到針對於討論中的色彩圖表之使用者特定偏好。由於使用者特定偏好將總是源自該色彩圖表，該等特定偏好可應用以微調在任何內視鏡系統上的校正。
在本發明的一個實施例中，色彩圖表板1具有面對相機的表面，其為鏡面反射。此係可例如以具有透明的平滑剛性表面之材料的保護蓋而實施，諸如例如：清玻璃或石英。該蓋玻璃將提高色彩圖表的耐久性且確保該等色彩拼塊在長時間使用後同樣正確。再者，在醫療用的內視鏡之領域，該種表面易於擦拭且消毒。此型式的該等表面多半促成提高的鏡面反射。儘管大多數的表面包含鏡面與擴散反射二者，在此意指的是，鏡面反射表面具有大部分的鏡面反射。雖然擴散反射表面的反射具有受限的強度，其將被呈現在大的視角，例如：將連同自色彩拼塊之色彩濾波的光線而返回到相機。例如諸如清玻璃之平滑平面的表面將具有強的鏡面反射，但在受限的視角，且返回到相機的反射之影響可因此較佳控制且受限。本發明可排除圓形中央明亮無色場之使用作為色彩參考，使得強的中央反射不影響校正。日本專利申請案第2010088559號係描述徑向的色彩圖表，但其合意為由一種不光滑材料所構成，針對於防止由於反射的光線之曝光過度。
此外，為了確保該校正環境符合在獲得期間的實際條件，必須考慮的是，內視鏡可能在實際上無任何周圍光線而操作。因此，將為有利的是，若該內視鏡相機可在校正期間儘可能多被屏蔽而免於周圍光線。一個解決方式係在暗房中來實行校正。另一個解決方式係將該色彩圖表封閉在一些型式的容器中。
美國專利第8,624,966 B2號描述一種用於校正內視鏡的圓筒形容器，其中，色彩圖表可放置在圓筒的底部。然而，在一個校正程序期間或在二個程序之間，經插入到箱子之臂部係無真正的固定，且可允許以環繞其固定點之三個自由度轉動。此等轉動係未受到控制且可能未被使用於具有傾斜的透鏡之內視鏡。再者，並未採取任何措施來防止在圓筒內的內部反射。作為一種醫療用的內視鏡，由於內視鏡碰觸到容器的蓋子，該箱子亦必須針對在程序期間的各個重新校正消毒。
圖3a)係顯示本發明的一個實施例，其中，容器單元28包含提供封閉空間(除了開口27之外)的容器20以及支架22與23。在圖3a)之中，容器20的壁部為了清楚而顯示為透明。容器20的內側壁部可為以諸如黑色塗料之吸收性的暗色材料來標記或覆蓋(例如：塗抹)。該等壁部亦可裝備有一種結構，藉以降低內部的鏡面反射。內視鏡臂部21經由開口27進入容器20且指向放置在容器20的後端之色彩圖表板1的中央。就醫療應用而言，開口27係可作成大於臂部21，使得該容器並無任何部分必須碰觸到臂部21。為了固定臂部21的位置，提供分開一段距離26的支架22與23。各個支架可分別具有可面朝臂部21的至少一個缺口或溝槽24與25。以此方式，其可將臂部21支撐在一固定位置，使得在臂部21與色彩圖表的表面的法線31之間的角度係保持為固定。臂部21可能或不必允許在支架22與23之中繞著其自身軸轉動。圖3b)係顯示圖3a)之實施例的側視圖。支架22與23可藉由任意機構28與29而保持在定位。在支架22與23以及容器20之間的任意連接30可保持在該等支架與容器之間的距離與方位為固定。為了清楚的目的，部件28-30係在圖3a)之中被省略。
若使用具有有角度的透鏡(例如：30度)之內視鏡臂部，可在支架22與23中預見有多個缺口。藉由選取並非在彼此的正前方之支架22與23的缺口，在臂部21與法線31之間的期望角度係可達到且該相機將仍然在沒有傾斜(或替代而言為具有選取的傾斜)之情況下而檢視色彩圖表。在另一個實施例中，支架22與23以及容器20可相對於彼此而轉動，直到在臂部21與法線31之間的期望角度係達到。
就一種醫療應用而論，有利的是，令該等支架22與23為可使用在容器20之外側，使得易於在程序期間將無菌組織纏繞在其周圍。
在一個示範實施例中，在圖2之中的色彩圖表具有約10cm的側邊12。該色彩圖表的其他度量係相關於側邊12而標定。
較佳而言，保持該校正為客觀且一致，例如：針對於不同的時間點且/或針對於不同的使用者且/或針對於不同的顯示監視器。
該等色彩圖表的色彩係可取決於應用而選擇。在諸多情形，應該關注在相關於在程序期間所要使用之顯示器的性質。舉例來說，可為合意的是使用該顯示器的整個範圍。若使用者實行一種手動校正，僅有目前在螢幕為可見的色彩可被校正。若需要在稍後的時間作出新的校正，可能有可用之另一個群組的色彩。就多個監視器被使用之情形而論，各個監視器亦必須被調整。若使用者改變，新的使用者將很可能取決於歷史主觀經驗以及或許那時在顯示器上可用的色彩而作出新的校正。
在本發明的一個實施例中，修正值可儲存在查找表(LUT,look-up table)。圖4a)顯示一個實施例，其中，內視鏡41可用色彩圖表40來校正。獲得的影像傳送到可用的處理單元42，例如：現場的個人電腦或例 如由遠端的雲端設施所遠距提供的處理能力。處理單元42從獲得的影像抽取色彩值，計算該些修正且將諸值配置在LUT之中。該LUT傳送到中央資料庫43，其可位在現場或遠端，例如：在遠端的雲端設施。圖4b)顯示該內視鏡41如何被使用以研究一構造44。影像或影像的串流傳送到處理單元42，其中，該LUT係從資料庫43所得到且藉由軟體即時應用到該影像或影像的串流，且結果傳送到顯示器35。替代而言，該LUT可由在視訊路徑中的專用硬體(例如：ASIC、FPGA、GPU、…)所應用。
以下，描述本發明可如何被使用在一種校正程序中之一個示範的實施例。圖3a)、3b)與圖4a)、4b)係可作參考。
1.內視鏡(臂部)係插入在具有色彩圖表的箱子之中。該箱子與內視鏡的位置係調整直到相機的視野(經遮蔽為圓形的形狀)和該色彩圖表對準。該內視鏡係接通電源。
2.由該內視鏡所獲得的影像在顯示器上為可見的。該種色彩校正系統在螢幕上指出對於成功校正的所有參數是否均滿足。此等參數係可例如為該內視鏡的位置、變焦程度、內視鏡的焦點、光量、…。此步驟確認的是，使用者係在適當條件下實行校正(以避免他僅在後來被通知該校正並不成功，因為例如該影像太模糊而無法辨識色彩圖表)。
3.當針對於成功校正的參數係滿足時，可起始實際的校正。該起始可為自動或手動。系統基於在色彩圖表上的標記(例如：如同在圖2之中的三角形)之位置偵測該等拼塊的位置，且若諸如條碼或QR碼的識別標記存在，則讀取在其上的資訊，例如：色彩圖表的型式。若並無諸如條碼或QR碼的識別標記存在，系統可基於所獲得的色彩值辨識該圖表的 型式。該圖表的定義係由該校正係統自動耦合到色彩圖表的型式。色彩圖表的型式亦可為手動選擇。
4.該種校正系統取得整個色彩圖表的一個影像，且抽取針對於不同拼塊的色彩值。獲得的值係與該色彩圖表的參考值比較。該等參考值係色彩圖表之定義的部分者且在某個參考色彩空間為有效，例如：L*a*b或sRGB、或任何其他色彩空間。
5.該種校正系統使用任何的任意數值方法來計算一校正以降低在對於該等拼塊之獲得的色彩值與參考值之間的誤差。
6.該修正儲存在一種適合的非揮發性記憶體，諸如：在LUT，其可接著在內視鏡檢查程序期間被應用在視訊串流。內視鏡的色彩代表係在選擇的參考色彩空間中為一致且可客觀地重複在該色彩空間中。該色彩圖表的色彩係可選取以涵蓋某個顯示器的整個範圍。
7.使用者可針對於其本身的偏好而進一步調整另一組的拼塊之色彩顯現，例如：藉由控制一些測試對象，直到其在螢幕上顯現為如同使用者所想要。此程序接著為如同在5中的動作，且新的修正儲存在第二個LUT。
8.針對於使用者的偏好之確定所使用的拼塊係定義在參考色彩空間中。此係確保的是，使用者的偏好對於每個經校正的內視鏡為有效，且具有該等偏好之第二個LUT僅須確定一次且可在校正之後而應用於每個經校正的內視鏡。
9.替代而言，對於該等偏好之修正亦可藉由將實例影像而非該第二組的色彩拼塊顯示給使用者來確定。由使用者所作出的選取係藉 由校正軟體轉變為該等色彩之修正且儲存在第二個LUT。
10.第二個LUT應用到內視鏡之已經校正的視訊串流。該使用者亦可判斷要載入其具有偏好之先前確定的LUT或不要載入任何LUT。第二個LUT亦可基於其為例如整合在色彩圖表的QR碼中之ID而從儲存器(本地(local)或在網路位置上)所自動載入。使用者可接著使用其個人化的色彩圖表以校正無論何種的內視鏡且亦令其偏好被自動地應用。
11.該種校正系統可進一步對於顯示器的整個範圍來調整該內視鏡的校正視訊串流。此係基於國際色彩聯盟(ICC)描述檔。顯示器的色彩行為係由其對應的描述檔所描述，且該種色彩校正系統將應用一另外的變換，使得該校正視訊串流正確地再現在不同顯示器上。當並無ICC描述檔為可用時，該種色彩校正系統可針對於一已知的色彩空間(如同例如：sRGB)來輸出一串流。
1‧‧‧色彩圖表板
20‧‧‧容器
21‧‧‧內視鏡臂部
22、23‧‧‧支架
24、25‧‧‧缺口或溝槽
26‧‧‧距離
27‧‧‧開口
28‧‧‧容器單元
31‧‧‧法線

Claims (27)

  1. 一種用於色彩校正之系統，該系統包含具有相機與光源之內視鏡、具有支架之容器單元與圓形的色彩圖表板，其中，該色彩圖表板具有面對該相機的主要鏡面反射表面、以及具有相同徑向延伸的徑向色彩拼塊、具有色彩拼塊的徑向延伸的30-70%之間的半徑的圓形中央無色明亮場，且該圓形中央無色明亮場係至少具有在該色彩圖表中的最明亮色彩拼塊之亮度。
  2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該圓形中央明亮無色場為白色。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之系統，其中該色彩圖表板包含面對該相機之透明及/或平滑的表面，例如玻璃。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之系統，其中各個色彩拼塊具有黑色輪廓。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之系統，其中該圓形中央明亮無色場具有黑色輪廓。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之系統，其中環繞色彩拼塊與該圓形中央明亮無色場的區域為白色。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之系統，其中該圓形中央明亮無色場的區域並非為用於色彩校正的參考。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之系統，其中該色彩圖表包含不對稱的標記及/或不對稱地放置的標記。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之系統，其中該色彩圖表包含用於識別的至少一個標記或碼，例如快速回應碼。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之系統，其中該色彩圖表板的外部形狀為矩形或圓形或其任何組合。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項之系統，其中該容器單元包含可替換的色彩圖表板。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之系統，其中該容器單元包含具有至少一個開口的容器。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項之系統，其中該容器單元包含至少二個支架。
  14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項之系統，其中該至少二個支架的各者具有至少一個缺口。
  15. 如申請專利範圍第12至14項中任一項之系統，其中該容器的內壁係以光吸收材料覆蓋。
  16. 如申請專利範圍第12至15項中任一項之系統，其中該容器的內壁包含用於光散射的結構。
  17. 如申請專利範圍第13至16項中任一項之系統，其中該些支架與該容器係相對於彼此而可轉動。
  18. 如申請專利範圍第14至17項中任一項之系統，其中該些支架係和該容器為機械式連接。
  19. 一種用於校正內視鏡相機之方法，包含其具有光源與相機之內視鏡、容器、以及具有圓形中央明亮無色場的色彩圖表之色彩圖表板，該方法包含以下步驟：將該內視鏡插入到該容器之中；將該相機的視野和該色彩圖表的圓形中央無色明亮場對準且調整光束的大小，直到在該 圓形中央無色場之內的像素係飽和同時在該圓形中央無色場之外的像素係未飽和；從該些色彩拼塊而抽取色彩值；及計算修正值。
  20. 如申請專利範圍第19項之方法，其包含：讀取在該色彩圖表板上的標記以界定其方位。
  21. 如申請專利範圍第19或20項之方法，其中各個拼塊的色彩值係抽取且與參考值比對，且在該些抽取值與該些參考值之間的差異係以修正函數實施。
  22. 如申請專利範圍第19至21項中任一項之方法，其包含：使用第二組的拼塊或影像，計算相關於該色彩圖表之至少一個使用者偏好修正。
  23. 如申請專利範圍第19至22項中任一項之方法，其包含：將相關於該色彩圖表之資訊儲存在用於識別的標記或碼，例如快速回應碼。
  24. 如申請專利範圍第19至23項中任一項之方法，其包含：將該至少一個修正值的各者儲存在查找表，其中該查找表為本地或遠距儲存在非揮發性記憶體中。
  25. 如申請專利範圍第19至24項中任一項之方法，其包含：令該內視鏡來獲得構造的影像或視訊串流且將該至少一個查找表的修正值應用到該影像或視訊串流。
  26. 如申請專利範圍第20至25項中任一項之方法，其包含：使用ICC描述檔或標準描述檔，例如sRGB，以使經校正的串流適應特定顯示器。
  27. 如申請專利範圍第19至26項中任一項之方法，其包含：排除使用該圓形中央無色明亮場來作為色彩校正參考。
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