[發(fā)明專(zhuān)利]圖像處理裝置和圖像處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310125535.7
• 申請(qǐng)日: 2013-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103371795A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林恒生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B1/00
• 分類(lèi)號(hào): A61B1/00
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及對(duì)攝像時(shí)的照明光進(jìn)行具有與對(duì)象對(duì)應(yīng)的高空間分辨率的光分布控制的圖像處理裝置和圖像處理方法。

背景技術(shù)

以前，為了觀(guān)察配管或體腔的內(nèi)部而廣泛使用例如內(nèi)窺鏡的攝像裝置。柔性?xún)?nèi)窺鏡裝置和剛性?xún)?nèi)窺鏡裝置被用作內(nèi)窺鏡裝置。柔性?xún)?nèi)窺鏡裝置包括插入到彎曲的配管或體腔中以觀(guān)察其內(nèi)部的柔性插入單元。剛性?xún)?nèi)窺鏡裝置包括朝向目標(biāo)部分的直線(xiàn)地插入彎曲的配管或體腔中以觀(guān)察其內(nèi)部的剛性插入單元。

柔性?xún)?nèi)窺鏡裝置的示例包括光學(xué)內(nèi)窺鏡裝置和電子內(nèi)窺鏡裝置。光學(xué)內(nèi)窺鏡裝置將在其前端的透鏡系統(tǒng)中拍攝的光學(xué)圖像通過(guò)光纖發(fā)射到目鏡。電子內(nèi)窺鏡裝置包括在其前端的透鏡系統(tǒng)和攝像器件并且在攝像器件中將在透鏡系統(tǒng)中拍攝的圖像轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)從而將電子信號(hào)發(fā)射到外部監(jiān)測(cè)器。剛性?xún)?nèi)窺鏡裝置將光學(xué)圖像通過(guò)中繼光學(xué)系統(tǒng)發(fā)射到目鏡，該中繼光學(xué)系統(tǒng)通過(guò)連接來(lái)自剛性?xún)?nèi)窺鏡裝置的前端的透鏡系統(tǒng)組成。與柔性?xún)?nèi)窺鏡裝置的情況類(lèi)似，剛性?xún)?nèi)窺鏡裝置的示例也包括在攝像器件中將在透鏡系統(tǒng)中拍攝的圖像轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)從而將電子信號(hào)發(fā)射到外部監(jiān)測(cè)器的電子內(nèi)窺鏡裝置。

為了在例如該內(nèi)窺鏡裝置中獲得外圍部分和中心部分容易可見(jiàn)的圖像，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第HEI05-130973號(hào)公開(kāi)了以下技術(shù)。來(lái)自氙氣燈的照明光由聚光透鏡聚集在光導(dǎo)的入射端。此外，光圈設(shè)置在光導(dǎo)的入射端和聚光透鏡之間，從而控制進(jìn)來(lái)的照明光的量。此外，通過(guò)沿著光軸的聚光透鏡的移動(dòng)來(lái)控制提供到體腔中的照明光的分布。同時(shí)，控制光圈來(lái)提供恒定量的光。

發(fā)明內(nèi)容

附帶地，在通過(guò)沿著光軸的聚光透鏡的移動(dòng)來(lái)控制照明光的分布的情況下，難以進(jìn)行具有高空間分辨率的光分布控制。例如，在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第HEI05-130973中，當(dāng)輸入照明光從而聚焦在光導(dǎo)的入射端上時(shí)，大量的照明光輸入到光導(dǎo)的中心部分。因此，光分布特性在中心部分較強(qiáng)地出現(xiàn)。此外，當(dāng)輸入照明光從而聚焦在光導(dǎo)的入射端后面時(shí)，照明光均勻地輸入。因此，光分布的特性在外圍和中心部分變的均勻。然而，難以調(diào)整中心或外圍部分的僅某些部分的照明強(qiáng)度。

鑒于此，希望提供能夠?qū)z像時(shí)的照明光進(jìn)行具有與對(duì)象對(duì)應(yīng)的高空間分辨率的光分布控制的圖像處理裝置和圖像處理方法。

根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施方式，提供了一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括：圖像分離單元，被配置為從拍攝圖像分離在照明強(qiáng)度分布被設(shè)定為預(yù)定空間分布的測(cè)量光模式的照明中拍攝的圖像；校正照明計(jì)算單元，被配置為基于在圖像分離單元中分離的圖像來(lái)計(jì)算在提供相應(yīng)于對(duì)象的照明的校正光模式下的照明強(qiáng)度分布；以及輸出控制器，被配置為基于在校正照明計(jì)算單元中計(jì)算的照明強(qiáng)度分布來(lái)進(jìn)行照明光的輸出控制。

在本公開(kāi)的實(shí)施方式中，圖像分離單元從在攝像單元中生成的拍攝圖像分離在照明強(qiáng)度分布被設(shè)定為預(yù)定空間分布（例如，具有均勻的照明強(qiáng)度的空間分布）的測(cè)量光模式的照明中拍攝的圖像。在圖像的分離中，在拍攝圖像以畫(huà)面為單位（例如以幀為單位）生成的情況下，從以幀為單位的拍攝圖像分離在測(cè)量光模式的照明中拍攝的幀圖像。根據(jù)照明光的空間分辨率在分離的圖像上進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換處理，并且由校正照明計(jì)算單元基于在分辨率轉(zhuǎn)換處理之后獲得的圖像來(lái)計(jì)算在提供相應(yīng)于對(duì)象的照明的校正光模式下的照明強(qiáng)度分布。在照明強(qiáng)度分布的計(jì)算中，在分離的圖像上進(jìn)行顏色分離處理，并且因此可以基于各個(gè)顏色成分的圖像來(lái)計(jì)算校正光模式下的照明強(qiáng)度分布。輸出控制器計(jì)算單元基于所計(jì)算的照明強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行對(duì)照明光的輸出控制。

此外，圖像分離單元進(jìn)行內(nèi)插從而基于在校正光模式的照明中拍攝的圖像生成在校正光模式的照明中拍攝的并且與在測(cè)量光模式的照明中拍攝的圖像的期間相對(duì)應(yīng)的圖像。例如，圖像分離單元通過(guò)基于在校正光模式的照明中拍攝的幀圖像的內(nèi)插來(lái)生成在校正光模式的照明中拍攝的并且與在測(cè)量光模式的照明中拍攝的圖像的期間相對(duì)應(yīng)的圖像。攝像單元、圖像分離單元、校正照明計(jì)算單元和輸出控制器由操作控制器彼此同步地操作。此外，光路控制器允許將來(lái)自對(duì)象的光導(dǎo)向攝像單元的光路引導(dǎo)光用作照明光的光路。

被配置為輸出照明光的照明單元基于來(lái)自輸出控制器的控制信號(hào)對(duì)從光源輸出的照明光進(jìn)行空間光調(diào)制，并且將在校正光模式下輸出的照明光的照明強(qiáng)度分布設(shè)定為在校正照明計(jì)算單元中計(jì)算出的分布。此外，照明單元可以基于來(lái)自輸出控制器的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件，并且將在校正光模式下輸出的照明光的照明強(qiáng)度分布設(shè)定為在校正照明計(jì)算單元中計(jì)算出的分布。