[发明专利]图像处理装置和图像处理方法

说明书

技术领域

本公开涉及对摄像时的照明光进行具有与对象对应的高空间分辨率的光分布控制的图像处理装置和图像处理方法。

背景技术

以前，为了观察配管或体腔的内部而广泛使用例如内窥镜的摄像装置。柔性内窥镜装置和刚性内窥镜装置被用作内窥镜装置。柔性内窥镜装置包括插入到弯曲的配管或体腔中以观察其内部的柔性插入单元。刚性内窥镜装置包括朝向目标部分的直线地插入弯曲的配管或体腔中以观察其内部的刚性插入单元。

柔性内窥镜装置的示例包括光学内窥镜装置和电子内窥镜装置。光学内窥镜装置将在其前端的透镜系统中拍摄的光学图像通过光纤发射到目镜。电子内窥镜装置包括在其前端的透镜系统和摄像器件并且在摄像器件中将在透镜系统中拍摄的图像转换为电子信号从而将电子信号发射到外部监测器。刚性内窥镜装置将光学图像通过中继光学系统发射到目镜，该中继光学系统通过连接来自刚性内窥镜装置的前端的透镜系统组成。与柔性内窥镜装置的情况类似，刚性内窥镜装置的示例也包括在摄像器件中将在透镜系统中拍摄的图像转换为电子信号从而将电子信号发射到外部监测器的电子内窥镜装置。

为了在例如该内窥镜装置中获得外围部分和中心部分容易可见的图像，日本专利申请公开第HEI05-130973号公开了以下技术。来自氙气灯的照明光由聚光透镜聚集在光导的入射端。此外，光圈设置在光导的入射端和聚光透镜之间，从而控制进来的照明光的量。此外，通过沿着光轴的聚光透镜的移动来控制提供到体腔中的照明光的分布。同时，控制光圈来提供恒定量的光。

发明内容

附带地，在通过沿着光轴的聚光透镜的移动来控制照明光的分布的情况下，难以进行具有高空间分辨率的光分布控制。例如，在日本专利申请公开第HEI05-130973中，当输入照明光从而聚焦在光导的入射端上时，大量的照明光输入到光导的中心部分。因此，光分布特性在中心部分较强地出现。此外，当输入照明光从而聚焦在光导的入射端后面时，照明光均匀地输入。因此，光分布的特性在外围和中心部分变的均匀。然而，难以调整中心或外围部分的仅某些部分的照明强度。

鉴于此，希望提供能够对摄像时的照明光进行具有与对象对应的高空间分辨率的光分布控制的图像处理装置和图像处理方法。

根据本公开的第一实施方式，提供了一种图像处理装置，该图像处理装置包括：图像分离单元，被配置为从拍摄图像分离在照明强度分布被设定为预定空间分布的测量光模式的照明中拍摄的图像；校正照明计算单元，被配置为基于在图像分离单元中分离的图像来计算在提供相应于对象的照明的校正光模式下的照明强度分布；以及输出控制器，被配置为基于在校正照明计算单元中计算的照明强度分布来进行照明光的输出控制。

在本公开的实施方式中，图像分离单元从在摄像单元中生成的拍摄图像分离在照明强度分布被设定为预定空间分布（例如，具有均匀的照明强度的空间分布）的测量光模式的照明中拍摄的图像。在图像的分离中，在拍摄图像以画面为单位（例如以帧为单位）生成的情况下，从以帧为单位的拍摄图像分离在测量光模式的照明中拍摄的帧图像。根据照明光的空间分辨率在分离的图像上进行分辨率转换处理，并且由校正照明计算单元基于在分辨率转换处理之后获得的图像来计算在提供相应于对象的照明的校正光模式下的照明强度分布。在照明强度分布的计算中，在分离的图像上进行颜色分离处理，并且因此可以基于各个颜色成分的图像来计算校正光模式下的照明强度分布。输出控制器计算单元基于所计算的照明强度来进行对照明光的输出控制。

此外，图像分离单元进行内插从而基于在校正光模式的照明中拍摄的图像生成在校正光模式的照明中拍摄的并且与在测量光模式的照明中拍摄的图像的期间相对应的图像。例如，图像分离单元通过基于在校正光模式的照明中拍摄的帧图像的内插来生成在校正光模式的照明中拍摄的并且与在测量光模式的照明中拍摄的图像的期间相对应的图像。摄像单元、图像分离单元、校正照明计算单元和输出控制器由操作控制器彼此同步地操作。此外，光路控制器允许将来自对象的光导向摄像单元的光路引导光用作照明光的光路。

被配置为输出照明光的照明单元基于来自输出控制器的控制信号对从光源输出的照明光进行空间光调制，并且将在校正光模式下输出的照明光的照明强度分布设定为在校正照明计算单元中计算出的分布。此外，照明单元可以基于来自输出控制器的控制信号驱动发光器件，并且将在校正光模式下输出的照明光的照明强度分布设定为在校正照明计算单元中计算出的分布。