图像处理装置、内窥镜装置、程序和图像处理方法_3

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成对焦判定映射图,将该对焦判定映射图输出到分类部310。对焦判定映射图例如是在处于对焦状态的像素中存储“I”、在未对焦的像素中存储“O”的映射图,是与从图像构成部320输出的图像相同尺寸(相同像素数)的数据。
[0087]分类部310根据距离信息和分类基准进行图像内的各像素(或区域)的分类处理。具体而言,分类部310包括表面形状计算部350 (三维形状计算部)和分类处理部360。另外,分类部310进行的分类处理的详细情况在后面叙述,这里对概要进行说明。
[0088]表面形状计算部350计算距离映射图中的各像素的被摄体表面的法线向量作为表面形状信息(广义地讲为三维形状信息)。然后,分类处理部360根据法线向量将基准麻点图案投影到被摄体表面。并且,根据该像素位置处的距离将基准麻点图案的大小调整为图像上的大小(即,距离越远、则图像上看起来越小的大小)。分类处理部360进行这样修正后的基准麻点图案和图像的匹配处理,检测与基准麻点图案相符的区域。
[0089]例如如图8所示,分类处理部360将正常的麻点图案的形状作为基准麻点图案,将与该基准麻点图案相符的区域GRl分类为“正常部”,将不相符的区域GR2分类为“异常部”(非正常部、病变部)。并且,分类处理部360根据对焦判定的结果对分类进行修正。具体而言,针对由对焦判定部370判定为非对焦的区域GR3,将分类修正为“不明”。或者,也可以针对非对焦的像素,将其从匹配处理的对象中排除,将分类设定为“不明”,针对除此以外的像素进行匹配处理,将其分类为“正常部”和“异常部”。分类处理部360将分类结果输出到强调处理部330。
[0090]这里,“不明”是指在分类为与构造物的种类、正常/异常等状态、异常度对应的划分等的分类处理中,不清楚属于哪个分类。例如,在分类为“正常部”和“异常部”的情况下,将无法判断(或未判断)属于“正常部”和“异常部”中的哪一方的分类为“不明”。
[0091]强调处理部330根据来自分类部310的分类结果,仅对从图像构成部320输出的立体图像的一个图像(例如作为视差计算的基准的左图像)进行期望的强调处理,将处理后的图像输出到显示部400。S卩,强调处理部330不输出立体图像,显示部400进行2D图像显示。例如,不对分类结果为“正常部”的区域GRl实施任何强调处理,对作为“异常部”的区域GR2实施针对亮度的强调处理,对作为“不明”的区域GR3进行将像素值置换为特定颜色的处理。优选要置换的特定颜色是通常的被检体中不包含的特异颜色。用户在希望观察利用特定颜色显示的区域的情况下,进行变焦杆501的操作,或者进行操作以使得通过改变摄像部200与被检体的相对距离而使该区域成为对焦区域。通过进行这种操作,用户得到新的分类结果,能够对该区域进行观察。
[0092]根据以上的实施方式,分类部310针对判定为被摄体为非对焦的像素或区域,输出与非对焦对应的分类结果(例如“不明”)。具体而言,分类部310针对判定为被摄体为非对焦的像素或区域,将分类处理的结果修正为与非对焦对应的分类。
[0093]这样,由于不输出图像内被摄体未对焦的部分的分类结果,所以,在由于非对焦而使图像不清楚的部分,即使在误分类为与实际的被摄体的状态不同的分类的情况下,也不会对该错误的分类进行强调显示。由此,能够提高强调显示的可靠性,能够对用户提示准确的信息并辅助进行诊断。
[0094]具体而言,分类部310通过判定像素或区域是否与正常构造物的特性(例如图16(A)中后述的基本腺管开口)相符,将该像素或区域分类为正常部和非正常部(异常部)。然后,分类部310针对判定为被摄体为非对焦的像素或区域,将正常部和非正常部的分类结果修正为正常部和非正常部的分类不明的不明状态。
[0095]这样,例如能够将被摄体分类为存在正常麻点图案的正常部和除此以外的非正常部。而且,能够抑制如下的情况:在由于非对焦而使图像不清楚的部分,虽然实际上存在正常麻点图案,但却误分类为非正常部。另外,如图21等中后述的那样,非正常部也可以分组为进一步细分化的分类。这种情况下,存在由于运动抖动而误判定该细分化的分类的情况,但是,根据本实施方式能够抑制这种误判定。
[0096]并且,在本实施方式中,分类部310也可以将判定为被摄体为非对焦的像素或区域从分类处理的对象中排除,将其设定为与非对焦对应的分类。
[0097]这样,由于能够将图像内被摄体为未对焦的部分从分类处理的对象中排除,所以,能够抑制误分类,能够对用户提示准确的信息。例如,通过将非对焦的区域的分类结果设定为“不明(不明状态)”,能够使用户得知该区域不能分类。并且,由于在非对焦的像素或区域中不进行匹配处理,所以,能够降低处理负荷。
[0098]3.第2实施方式
[0099]3.1.内窥镜装置
[0100]图9示出第2实施方式中的内窥镜装置的结构例。内窥镜装置包括光源部100、摄像部200、处理器部300、显示部400、外部I/F部500。另外,下面,对与第I实施方式相同的结构要素标注相同标号并适当省略说明。
[0101]与第I实施方式的不同之处在于摄像部200的物镜系统203、204的结构。S卩,物镜系统203、204还包括对焦镜头214、215。并且,摄像部200还包括对对焦镜头214、215进行驱动的对焦镜头驱动部216、217。对焦镜头驱动部216、217例如是VCM。并且,处理器部300还包括对焦控制部303。
[0102]图10示出第2实施方式中的外部I/F部500的结构例。在本实施方式中,外部I/F部500包括变焦杆501和AF按钮502。变焦杆501能够在一定范围内连续动作,用户通过移动变焦杆501,能够从广角端到望远端连续调整变焦镜头位置。外部I/F部500将变焦杆501的位置信息输出到控制部302。并且,当按下了 AF按钮502时,外部I/F部500将AF开始信号输出到控制部302。
[0103]3.2.对焦控制部
[0104]图11示出对焦控制部303的详细结构例。对焦控制部303包括对焦镜头驱动模式判定部381、对焦镜头位置决定部382、AF控制部383 (AF:自动对焦)。
[0105]对焦镜头驱动模式判定部381根据从控制部302输入的变焦镜头位置的信息和AF开始信息,决定对焦镜头驱动模式。
[0106]具体而言,在变焦镜头位置相比规定位置更位于广角侧的情况下,对焦镜头驱动模式判定部381选择固定焦点模式,将变焦镜头位置的信息输出到对焦镜头位置决定部382。并且,在变焦镜头位置相比规定位置更位于望远侧、且未从外部I/F部500输入AF开始信号的情况下,对焦镜头驱动模式判定部381也选择固定焦点模式,将变焦镜头位置的信息输出到对焦镜头位置决定部382。
[0107]然后,对焦镜头位置决定部382根据变焦镜头位置的信息决定对焦镜头位置,将该决定的对焦镜头位置的信息输出到对焦镜头驱动部216、217。当变焦镜头位置变化时,对焦也发生变动,所以,例如,存储将实现固定焦点的对焦镜头的位置与各变焦镜头位置对应起来的表,参照该表决定对焦镜头的位置即可。对焦镜头驱动部216、217根据从对焦镜头位置决定部382输入的对焦镜头位置的信息,对对焦镜头214、215进行驱动。
[0108]并且,在变焦镜头位置相比规定位置更位于望远侧、且从外部I/F部500输入了 AF开始信号的情况下,对焦镜头驱动模式判定部381选择AF模式,将AF开始信号输出到AF控制部383。
[0109]然后,当从对焦镜头驱动模式判定部381输入了 AF开始信号时,AF控制部383将设定为“执行中”的状态的AF状态信号输出到图像处理部301,开始进行AF动作。当开始进行AF动作后,AF控制部383根据从图像处理部301输入的图像计算对比度值,根据公知的对比度AF手法对对焦镜头214、215进行驱动。此时,每当对对焦镜头214、215进行驱动时,AF控制部383将该对焦镜头位置的信息输出到图像处理部301。AF控制部383根据计算出的对比度值判定是否成为对焦状态,在判定为对焦状态的情况下结束AF动作,将设定为“停止中”的状态的AF状态信号输出到图像处理部301。
[0110]另外,在本实施方式中,构成为根据变焦镜头位置来切换固定焦点模式和AF模式是因为,如图5中说明的那样,根据变焦镜头位置,景深不同。即,基于如下前提:在变焦镜头位置位于广角侧的情况下,景深足够深,所以不需要进行AF控制,但是,在变焦镜头位置位于望远侧的情况下,景深变浅,需要进行AF控制。
[0111]3.3.对焦判定部
[0112]图12示出第2实施方式中的对焦判定部370的详细结构例。对焦判定部370包括距离信息修正部371、景深取得部372、比较部373、对焦判定映射图输出部374。
[0113]基本结构与第I实施方式相同。不同之处在于,不仅与控制部302连接、还与AF控制部383连接、以及景深取得部372的动作。另外,在从AF控制部383输入的AF状态信号为“停止中”(即固定焦点模式)的情况下,景深取得部372的动作与第I实施方式相同。
[0114]在AF状态信号为“执行中”(即AF模式)的情况下,景深取得部372根据从控制部302输入的变焦位置的信息和从AF控制部383输入的对焦镜头位置的信息,使用预先设定的查找表等决定对焦范围,将该决定的对焦范围输出到比较部373。
[0115]3.4.分类部
[0116]对第2实施方式中的分类处理部360进行说明。在本实施方式中,分类处理部360与AF控制部383连接。另外,在从AF控制部383输入的AF状态信号为“停止中”的情况下,分类处理部360的动作与第I实施方式相同。
[0117]在AF状态信号为“执行中”的情况下,分类处理部360进行根据距离信息进行修正后的分类基准和图像的匹配处理,例如将被摄体分类为“正常部”和“异常部”。进而,分类处理部360根据从对焦判定部370输入的对焦判定映射图对分类进行修正。分类处理部360保持AF状态信号为“执行中”的期间的多个分类结果和多个对焦判定映射图。然后,根据多个分类结果和多个对焦判定映射图,决定一个修正后的分类。具体而言,对多个对焦映射图进行比较,针对存在有判定为处于对焦状态的对焦映射图的像素,将对焦时的分类结果作为修正后的分类。针对不存在判定为处于对焦状态的对焦映射图的像素,将其修正为不明这样的分类。其结果,分类处理部360将分类为“正常部”或“异常部”或“不明”的分类结果输出到强调处理部330。
[0118]使用图13,以使用2帧F1、F2的对焦判定映射图对分类进行修正的情况为例对分类处理部360的动作进行说明。该帧F1、F2是AF动作中拍摄的一连串的帧。由于AF动作中的透镜位置的移动而使对焦范围变动,所以,在对焦判定映射图中,按照每一帧,“对焦”的区域不同。
[0119]如图13所示,在帧Fl的对焦判定映射图中,设区域AAl为“对焦”、除此以外的区域AA2为“非对焦”。在分类映射图中,区域AAl分类为“正常”,区域AA2由于图
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