本發(fā)明涉及具備具有多個像素的攝像元件的攝像裝置和與該攝像裝置連接的處理裝置。
背景技術(shù):
以往,在醫(yī)療領(lǐng)域中,在對患者等被檢體的臟器進行觀察時使用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。內(nèi)窺鏡系統(tǒng)例如具有:內(nèi)窺鏡,其在前端設(shè)置有攝像元件,具有插入到被檢體的體腔內(nèi)的插入部;光源裝置,其產(chǎn)生從內(nèi)窺鏡的前端射出的照明光;以及處理裝置,其進行與攝像元件生成的攝像信號對應(yīng)的體內(nèi)圖像的圖像處理,使顯示部等顯示體內(nèi)圖像。
近年來,作為通過照明光對圖像的白平衡進行調(diào)整的技術(shù),公開了具有由射出紅色波段的光的紅色led光源、射出綠色波段的光的綠色led光源和射出藍色波段的光的藍色led光源構(gòu)成的光源部的拍攝系統(tǒng)(例如參照專利文獻1)。在專利文獻1中,通過紅外光對被攝體進行照明,針對通過該照明而得到的圖像調(diào)整rgb信號的平衡,根據(jù)該平衡單獨變更紅色led光源、綠色led光源和藍色led光源射出的光強度(光量),對通過可視光得到的圖像的白平衡進行調(diào)整。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2012-29728號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
但是,為了在觀察中得到使關(guān)注的顏色更加清晰化的圖像,進行要關(guān)注的顏色的信號的增益調(diào)整或光量調(diào)整來進行應(yīng)對。在增益調(diào)整中,噪聲成分也增大,所以,優(yōu)選提高要關(guān)注的顏色成分的光量(亮度)。但是,在專利文獻1公開的技術(shù)中,僅在觀察前進行白平衡調(diào)整并對各顏色的光源的光強度進行調(diào)整,并在維持rgb信號的平衡的同時提高照明光量,所以,關(guān)注顏色以外的顏色的光源的光強度也增大,光源部中的發(fā)熱量可能額外增大。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于,提供能夠抑制光源部的發(fā)熱量并增大要關(guān)注的顏色成分的光量的攝像裝置和處理裝置。
用于解決課題的手段
為了解決上述課題并實現(xiàn)目的,本發(fā)明的攝像裝置的特征在于,所述攝像裝置具有:攝像部,其對攝像對象進行攝像而輸出攝像信號;照明部,其具有分別射出相互不同的多個顏色的光的多個光源;顏色分離部,其將所述攝像信號分離成與所述多個顏色對應(yīng)的多個信號;關(guān)注顏色設(shè)定部,其設(shè)定要關(guān)注的顏色作為關(guān)注顏色;以及發(fā)光平衡控制部,其基于所述顏色分離部分離出的信號,增大與所述關(guān)注顏色設(shè)定部設(shè)定的所述關(guān)注顏色對應(yīng)的光源的光量,對所述多個光源的發(fā)光平衡進行控制。
并且,本發(fā)明的攝像裝置的特征在于,在上述發(fā)明中,所述多個顏色是紅色、綠色和藍色。
并且,本發(fā)明的攝像裝置的特征在于,在上述發(fā)明中,所述攝像裝置還具有存儲部,該存儲部存儲與用于根據(jù)所述發(fā)光平衡對各顏色的信號的增益進行調(diào)整的發(fā)光平衡系數(shù)相關(guān)的第1閾值和與所述顏色的信號值相關(guān)的第2閾值,所述發(fā)光平衡控制部具有:發(fā)光平衡系數(shù)運算部,其針對由所述關(guān)注顏色設(shè)定部設(shè)定的顏色進行發(fā)光平衡系數(shù)的運算;顏色成分比較部,其取得所述顏色的信號值,對攝像信號中的關(guān)注顏色和其他顏色的存在比進行比較;以及發(fā)光平衡變更部,其根據(jù)所述發(fā)光平衡系數(shù)運算部的運算結(jié)果和所述顏色成分比較部的判斷結(jié)果以及所述存儲部存儲的所述第1閾值和第2閾值,進行所述發(fā)光平衡的變更控制。
并且,本發(fā)明的攝像裝置的特征在于,在上述發(fā)明中,所述攝像裝置具有:激光檢測部,其檢測從能夠射出激光的激光裝置射出了所述激光的情況;以及觀察模式變更部,其根據(jù)所述激光檢測部的檢測結(jié)果對觀察模式進行變更。
并且,本發(fā)明的處理裝置與攝像裝置和光源裝置分別連接,能夠在該攝像裝置和該光源裝置之間進行信號的發(fā)送接收,其中,該攝像裝置具有對攝像對象進行攝像而輸出攝像信號的攝像部,該光源裝置具有分別射出相互不同的多個顏色的光的多個光源,其特征在于,所述處理裝置具有:關(guān)注顏色設(shè)定部,其設(shè)定要關(guān)注的顏色作為關(guān)注顏色;以及發(fā)光平衡控制部,其基于根據(jù)所述多個顏色對所述攝像信號進行分離而得到的分離信號,增大與由所述關(guān)注顏色設(shè)定部設(shè)定的所述關(guān)注顏色對應(yīng)的光源的光量,對所述多個光源的發(fā)光平衡進行控制。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,發(fā)揮能夠抑制發(fā)熱量并增大要關(guān)注的顏色成分的光量的效果。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是示出本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是示出本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)進行的發(fā)光控制處理的流程圖。
圖4是示出本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的流程圖。
圖5是說明本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的wb增益比計算處理的圖。
圖6是說明本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的wb增益比計算處理的圖。
圖7是說明本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的檢波值比較處理的圖。
圖8是說明本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的檢波值比較處理的圖。
圖9是說明本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的wb增益比降低處理的圖。
圖10是說明本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的發(fā)光平衡提高處理的圖。
圖11是示出本發(fā)明的實施方式2的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是示出本發(fā)明的實施方式2的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實施方式
下面,對用于實施本發(fā)明的方式(以下稱為“實施方式”)進行說明。在實施方式中,作為包含本發(fā)明的攝像裝置和處理裝置的系統(tǒng)的一例,說明對患者等被檢體的體腔內(nèi)的圖像進行攝像并顯示的醫(yī)療用的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。并且,本發(fā)明不由該實施方式限定。進而,在附圖的記載中,對相同部分標注相同標號進行說明。
(實施方式1)
圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出本實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖1和圖2所示的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1具有通過在被檢體的體腔內(nèi)插入前端部而對被檢體的體內(nèi)圖像進行攝像的內(nèi)窺鏡2、產(chǎn)生從內(nèi)窺鏡2的前端射出的照明光的光源裝置3、對內(nèi)窺鏡2進行攝像而得到的體內(nèi)圖像實施規(guī)定圖像處理并對內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1整體的動作進行總括控制的處理裝置4、以及顯示處理裝置4實施了圖像處理后的體內(nèi)圖像的顯示裝置5。
內(nèi)窺鏡2具備具有撓性的呈細長形狀的插入部21、與插入部21的基端側(cè)連接并受理各種操作信號的輸入的操作部22、以及從操作部22向與插入部21延伸的方向不同的方向延伸并內(nèi)置有與光源裝置3和處理裝置4連接的各種纜線的通用軟線23。
插入部21具有:前端部24,其內(nèi)置了呈二維狀排列有通過接收光并進行光電轉(zhuǎn)換而生成信號的像素的攝像元件244;彎曲自如的彎曲部25,其由多個彎曲塊構(gòu)成;以及具有撓性的長條狀的撓性管部26,其與彎曲部25的基端側(cè)連接。
前端部24具有:光導(dǎo)241,其使用玻璃纖維等構(gòu)成,成為光源裝置3發(fā)出的光的導(dǎo)光路;照明透鏡242,其設(shè)置在光導(dǎo)241的前端;會聚用的光學(xué)系統(tǒng)243;以及攝像元件244,其設(shè)置在光學(xué)系統(tǒng)243的成像位置,接收光學(xué)系統(tǒng)243會聚后的光并將其光電轉(zhuǎn)換為電信號,實施規(guī)定信號處理。
光學(xué)系統(tǒng)243使用一個或多個透鏡構(gòu)成,具有使視場角變化的光學(xué)變焦功能和使焦點變化的對焦功能。
攝像元件244(攝像部)對來自光學(xué)系統(tǒng)243的光進行光電轉(zhuǎn)換,生成電信號(攝像信號)。具體而言,攝像元件244具有:受光部244a,其呈矩陣狀排列有多個像素,各像素對來自光學(xué)系統(tǒng)243的光進行光電轉(zhuǎn)換并生成電信號,其中,該多個像素分別具有蓄積與光量對應(yīng)的電荷的光電二極管或?qū)墓怆姸O管轉(zhuǎn)送的電荷轉(zhuǎn)換為電壓電平的電容器等;以及讀出部244b,其讀出受光部244a的多個像素生成的電信號,作為攝像信號進行輸出。在受光部244a的各像素中設(shè)置有濾色器。因此,各像素接收濾色器透射的波段的光(例如紅色光、綠色光或藍色光),蓄積與該接收的光對應(yīng)的電荷。攝像元件244根據(jù)從處理裝置4接收到的驅(qū)動信號對前端部24的各種動作進行控制。攝像元件244例如使用ccd(chargecoupleddevice)圖像傳感器或cmos(complementarymetaloxidesemiconductor)圖像傳感器來實現(xiàn)。
操作部22具有使彎曲部25向上下方向和左右方向彎曲的彎曲旋鈕221;在被檢體的體腔內(nèi)插入活體鉗子、電刀和檢查探針等處置器械的處置器械插入部222;以及除了處理裝置4、光源裝置3以外還輸入送氣單元、送水單元、畫面顯示控制等周邊設(shè)備的操作指示信號的操作輸入部即多個開關(guān)223。從處置器械插入部222插入的處置器械經(jīng)由前端部24的處置器械通道(未圖示)而從開口部(未圖示)露出。
通用軟線23至少內(nèi)置有光導(dǎo)241和匯總一個或多個信號線而得到的集合纜線245。集合纜線245包含用于發(fā)送接收設(shè)定數(shù)據(jù)的信號線、用于發(fā)送接收攝像信號的信號線和用于發(fā)送接收對攝像元件244進行驅(qū)動的驅(qū)動用的定時信號的信號線。
通用軟線23具有與光源裝置3連接的連接器部23a和與處理裝置4連接的連接器部23b。連接器部23b具有afe部231和白平衡(wb)系數(shù)存儲部232。
afe部231(顏色分離部)例如具有使用相關(guān)雙取樣(correlateddoublesampling:cds)法降低模擬攝像信號中包含的噪聲成分的噪聲降低電路、調(diào)整電信號的放大率(增益)并維持恒定輸出電平的agc(automaticgaincontrol)電路、對經(jīng)由agc電路輸出的攝像信號進行a/d轉(zhuǎn)換的a/d轉(zhuǎn)換電路、以及根據(jù)設(shè)置在受光部244a中的濾色器的顏色成分對信號進行分離的顏色分離電路。在顏色分離電路中,例如在濾色器由紅色(r)、綠色(g)和藍色(b)構(gòu)成的情況下,參照該濾色器和像素的配置而分離成紅色(r)信號、綠色(g)信號和藍色(b)信號(分離信號)。afe部231通過上述電路對從讀出部244b輸出的攝像信號實施了信號處理后,將信號處理后的攝像信號輸出到處理裝置4。
wb系數(shù)存儲部232使用閃存等來實現(xiàn)。wb系數(shù)存儲部232存儲用于對白平衡進行調(diào)整的系數(shù)即wb系數(shù)。wb系數(shù)包含根據(jù)攝像元件244設(shè)定的與r信號、g信號和b信號分別相乘的多個系數(shù),例如存儲校準時計算出的各系數(shù)作為wb系數(shù)。另外,也可以存儲內(nèi)窺鏡2的識別信息(例如內(nèi)窺鏡2的固有信息(id)、年份、說明書信息等)。
接著,對光源裝置3的結(jié)構(gòu)進行說明。光源裝置3具有照明部31和照明控制部32。
照明部31在照明控制部32的控制下,針對被攝體(被檢體)依次切換并射出波段相互不同的多個照明光。照明部31具有光源部31a、光源驅(qū)動器31b、合波透鏡31c。
光源部31a使用紅色led光源311、綠色led光源312和藍色led光源313以及一個或多個透鏡等構(gòu)成,在光源驅(qū)動器31b的控制下,各led光源射出各個波段的光。光源部31a產(chǎn)生的照明光經(jīng)由光導(dǎo)241而從前端部24的前端朝向被攝體進行射出。具體而言,光源部31a通過從紅色led光源311、綠色led光源312和藍色led光源313射出光,射出包含紅色光、綠色光和藍色光的各波段(例如紅:600nm~700nm、綠:500nm~600nm、藍:400nm~500nm)的光作為照明光。由此,照明部31能夠通過光源部31a向內(nèi)窺鏡2依次射出(面順次方式)紅色光(r照明)、綠色光(g照明)和藍色光(b照明)中的任意一種光。
光源驅(qū)動器31b在照明控制部32的控制下,通過對光源部31a的紅色led光源311、綠色led光源312和藍色led光源313供給電流,使光源部31a射出照明光。
合波透鏡31c使從紅色led光源311、綠色led光源312和藍色led光源313射出的各波段的光會聚,對這些波段的光進行合波,作為照明光(例如白色光)進行射出。
照明控制部32對光源驅(qū)動器31b進行控制,使光源部31a的紅色led光源311、綠色led光源312和藍色led光源313進行接通斷開動作,由此對從照明部31射出的照明光的波段和光量進行控制。照明控制部32根據(jù)來自處理裝置4的信號,對光源驅(qū)動器31b向光源部31a(各led光源)供給的電力量進行控制,并且對光源驅(qū)動器31b驅(qū)動光源部31a的驅(qū)動定時(發(fā)光期間)進行控制。
接著,對處理裝置4的結(jié)構(gòu)進行說明。處理裝置4具有白平衡(wb)處理部401、檢波部402、圖像處理部403、輸入部404、存儲部405、關(guān)注顏色設(shè)定部406、發(fā)光平衡控制部407、控制部408。
wb處理部401對從內(nèi)窺鏡2(afe部231)輸出的攝像信號中包含的r信號、g信號和b信號進行白平衡調(diào)整,將該白平衡調(diào)整后的攝像信號(r信號、g信號和b信號)輸出到檢波部402。具體而言,wb處理部401從發(fā)光平衡控制部407或wb系數(shù)存儲部232取得各顏色成分的信號的白平衡系數(shù),分別對各顏色成分的信號乘以系數(shù)來進行白平衡調(diào)整。
檢波部402根據(jù)從wb處理部401輸入的r信號、g信號和b信號,對白平衡調(diào)整后的信號值(各像素的亮度值)進行檢波,輸出各顏色成分的信號值作為檢波值。并且,檢波部402將從wb處理部401輸出的白平衡調(diào)整后的攝像信號(r信號、g信號和b信號)輸出到圖像處理部403。另外,檢波部402可以輸出同一顏色成分中的亮度值的平均值作為檢波值,也可以輸出最大值或最小值、最頻值等作為檢波值。
圖像處理部403根據(jù)從檢波部402輸入的攝像信號,生成顯示裝置5顯示的體內(nèi)圖像。圖像處理部403對攝像信號執(zhí)行規(guī)定圖像處理,生成包含體內(nèi)圖像的體內(nèi)圖像信號。這里,作為圖像處理,是同時化處理、光學(xué)黑體減法處理、白平衡調(diào)整處理、彩色矩陣運算處理、伽馬校正處理、顏色再現(xiàn)處理、邊緣強調(diào)處理、對多個圖像數(shù)據(jù)進行合成的合成處理和格式轉(zhuǎn)換處理等。
輸入部404受理用于指示內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的動作的指示信號等各種信號的輸入。
存儲部405使用閃存或dram(dynamicrandomaccessmemory)等半導(dǎo)體存儲器來實現(xiàn)。存儲部405存儲包含用于使內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1進行動作的各種程序以及內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的動作所需要的各種參數(shù)等的數(shù)據(jù)。并且,存儲部405存儲處理裝置4的識別信息。這里,在識別信息中包含處理裝置4的固有信息(id)、年份、說明書信息、傳送方式和傳送率等。
并且,存儲部405具有發(fā)光平衡控制參數(shù)存儲部405a,該發(fā)光平衡控制參數(shù)存儲部405a存儲各顏色成分的白平衡系數(shù)的比的閾值即wb增益閾值(第1閾值)以及檢波部402的檢波值的檢波閾值(各顏色的信號值的比的閾值:第2閾值)。wb增益閾值和檢波閾值按照r信號、g信號和b信號的每個顏色成分進行設(shè)定,存儲在發(fā)光平衡控制參數(shù)存儲部405a中。
關(guān)注顏色設(shè)定部406根據(jù)輸入部404受理的指示信號進行要關(guān)注的顏色的設(shè)定。具體而言,關(guān)注顏色設(shè)定部406在經(jīng)由輸入部404輸入了將紅色作為關(guān)注顏色的意思的指示信號后,將關(guān)注顏色設(shè)定為紅色。
發(fā)光平衡控制部407生成用于對光源部31a的各led光源進行驅(qū)動的控制信號,將其輸出到照明控制部32。發(fā)光平衡控制部407具有wb系數(shù)運算部407a、顏色成分比較部407b、發(fā)光平衡變更部407c。
wb系數(shù)運算部407a針對由關(guān)注顏色設(shè)定部406設(shè)定的顏色成分,參照發(fā)光平衡控制參數(shù)存儲部405a中存儲的wb增益閾值,進行wb系數(shù)的運算。具體而言,wb系數(shù)運算部407a根據(jù)各顏色的wb系數(shù)計算增益比,與wb增益閾值進行比較,在關(guān)注顏色的增益比大于wb增益閾值的情況下降低增益比。wb系數(shù)運算部407a根據(jù)降低后的增益比來運算wb系數(shù)。由此,關(guān)注顏色的白平衡的系數(shù)被變更。wb系數(shù)運算部407a將運算后的wb系數(shù)輸出到wb系數(shù)存儲部232和wb處理部401。
顏色成分比較部407b從檢波部402取得r信號、g信號和b信號的檢波值,對被攝體(攝像信號)中的關(guān)注顏色的成分和其他顏色的成分的存在比進行比較。具體而言,顏色成分比較部407b根據(jù)所取得的檢波值計算檢波值比,從發(fā)光平衡控制參數(shù)存儲部405a取得關(guān)注顏色的檢波閾值,判斷關(guān)注顏色的檢波值比是否大于檢波閾值。顏色成分比較部407b將與關(guān)注顏色的檢波值比有關(guān)的判斷結(jié)果輸出到發(fā)光平衡變更部407c。
發(fā)光平衡變更部407c根據(jù)wb系數(shù)運算部407a的運算結(jié)果和顏色成分比較部407b的判斷結(jié)果,進行發(fā)光平衡的變更控制。發(fā)光平衡變更部407c在根據(jù)運算結(jié)果和判斷結(jié)果判斷為對發(fā)光平衡進行變更的情況下,對與關(guān)注顏色對應(yīng)的led光源的光量進行變更。發(fā)光平衡變更部407c將按照變更后的發(fā)光平衡射出照明光的意思的控制信號輸出到照明控制部32。
控制部408使用cpu(centralprocessingunit)等構(gòu)成,進行包含內(nèi)窺鏡2和光源裝置3的各結(jié)構(gòu)部的驅(qū)動控制以及針對各結(jié)構(gòu)部的信息的輸入輸出控制等??刂撇?08經(jīng)由集合纜線245中包含的規(guī)定信號線向攝像元件244發(fā)送存儲部405中存儲的攝像控制用的設(shè)定數(shù)據(jù)(例如攝像定時等)。
顯示裝置5經(jīng)由影像纜線接收與處理裝置4生成的體內(nèi)圖像信號對應(yīng)的體內(nèi)圖像并進行顯示。顯示裝置5使用液晶或有機el(electroluminescence)構(gòu)成。
另外,在本實施方式1中,使用攝像元件244、afe部231、照明部31、照明控制部32、關(guān)注顏色設(shè)定部406和發(fā)光平衡控制部407構(gòu)成攝像裝置。
接著,參照圖3說明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1進行的發(fā)光控制。圖3是示出本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)進行的發(fā)光控制處理的流程圖。首先,發(fā)光平衡控制部407對照明控制部32進行控制,進行初始發(fā)光平衡的照明光的點亮(步驟s101)。這里所說的初始發(fā)光平衡是關(guān)注顏色設(shè)定部406不進行關(guān)注顏色設(shè)定的狀態(tài)、例如調(diào)整為白色的通常的白平衡。照明控制部32根據(jù)該通常的白平衡對從各led光源射出的射出光量進行控制,以使得成為白色的照明光,從合波透鏡31c射出照明光。
然后,發(fā)光平衡控制部407判斷是否通過關(guān)注顏色設(shè)定部406設(shè)定了關(guān)注顏色(步驟s102)。發(fā)光平衡控制部407在未通過關(guān)注顏色設(shè)定部406設(shè)定關(guān)注顏色的情況下(步驟s102:否),返回步驟s101,進行基于通常的白平衡的照明光的射出控制。
另一方面,發(fā)光平衡控制部407在通過關(guān)注顏色設(shè)定部406設(shè)定了關(guān)注顏色的情況下(步驟s102:是),讀出與關(guān)注顏色對應(yīng)的發(fā)光平衡控制參數(shù)(wb增益閾值和檢波閾值)(步驟s103)。
發(fā)光平衡控制部407讀出發(fā)光平衡控制參數(shù)后,根據(jù)該讀出的發(fā)光平衡控制參數(shù)對發(fā)光平衡進行變更,對照明控制部32進行控制,以使得以該變更后的發(fā)光平衡射出照明光(步驟s104)。
接著,參照圖4~圖10說明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1進行的發(fā)光平衡控制。圖4是示出本實施方式1的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的流程圖。
在發(fā)光平衡控制處理中,首先,wb系數(shù)運算部407a取得wb系數(shù)(增益),根據(jù)各顏色的wb系數(shù)計算增益比(wb增益比)(步驟s201)。具體而言,例如,將綠色的信號值(g信號)的wb系數(shù)作為基準(例如1),計算其他顏色的wb系數(shù)的比。wb系數(shù)運算部407a在計算wb增益比后,對關(guān)注顏色的wb增益比和wb增益閾值進行比較,判斷wb增益比是否為wb增益閾值以上(步驟s202)。
圖5是說明本實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的wb增益比計算處理的圖。例如,在關(guān)注顏色是紅色(r)且通過步驟s201得到圖5所示的wb增益比的情況下,wb系數(shù)運算部407a判斷為r的增益比wb_r大于wb增益閾值wb_th_r。在關(guān)注顏色的wb增益比為wb增益閾值以上的情況下,能夠判斷為關(guān)注顏色的感光度較低。在通過wb系數(shù)運算部407a判斷為關(guān)注顏色的wb增益比為wb增益閾值以上的情況下(步驟s202:是),發(fā)光平衡控制部407使顏色成分比較部407b進行檢波值比的比較處理(步驟s203)。
圖6是說明本實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的wb增益比計算處理的圖。例如,在關(guān)注顏色是紅色(r)且通過步驟s201得到圖6所示的wb增益比的情況下,wb系數(shù)運算部407a判斷為r的增益比wb_r小于wb增益閾值wb_th_r。通過wb系數(shù)運算部407a,在關(guān)注顏色的wb增益比小于wb增益閾值的情況下,能夠判斷為關(guān)注顏色的感光度較高。wb系數(shù)運算部407a在判斷為wb增益比小于wb增益閾值的情況下(步驟s202:否),返回步驟s201。
圖7是說明本實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的檢波值比較處理的圖。在步驟s203中,顏色成分比較部407b從檢波部402取得r信號、g信號和b信號的檢波值,根據(jù)該取得的檢波值計算檢波值比,判斷關(guān)注顏色的檢波值比是否大于檢波閾值。例如,在關(guān)注顏色是紅色(r)且得到圖7所示的檢波值比的情況下,顏色成分比較部407b判斷為r的檢波值比y_r大于檢波閾值y_th_r。在關(guān)注顏色的檢波值比為檢波閾值以上的情況下,能夠判斷為被攝體中的關(guān)注顏色的存在比較高。在顏色成分比較部407b判斷為關(guān)注顏色的檢波值比為檢波閾值以上的情況下(步驟s203:是),發(fā)光平衡控制部407使wb系數(shù)運算部407a進行關(guān)注顏色的wb增益比的變更處理(步驟s204)。
圖8是說明本發(fā)明的實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的檢波值比較處理的圖。例如,在關(guān)注顏色是紅色(r)且得到圖8所示的檢波值比的情況下,顏色成分比較部407b判斷為r的檢波值比y_r小于檢波閾值y_th_r。在關(guān)注顏色的檢波值比小于檢波閾值的情況下,能夠判斷為被攝體中的關(guān)注顏色的存在比較低。顏色成分比較部407b在判斷為關(guān)注顏色的檢波值比小于檢波閾值的情況下(步驟s203:否),返回步驟s201。
返回圖4的流程圖,在判斷為關(guān)注顏色的wb增益比為wb增益閾值以上、且關(guān)注顏色的檢波值比為檢波閾值以上的情況下,即,在判斷為關(guān)注顏色的感光度較低、被攝體中的關(guān)注顏色的存在比較高的情況下,wb系數(shù)運算部407a進行關(guān)注顏色的wb增益比的變更處理(wb增益比降低處理)(步驟s204)。
圖9是說明本實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的wb增益比降低處理的圖。wb系數(shù)運算部407a降低wb增益比,以使得關(guān)注顏色的增益比wb_r成為wb增益閾值wb_th_r。另外,wb系數(shù)運算部407a根據(jù)降低后的增益比來運算wb系數(shù)。
在wb系數(shù)運算部407a的wb增益比降低處理后,發(fā)光平衡變更部407c進行發(fā)光平衡的變更處理(發(fā)光平衡提高處理)(步驟s205)。圖10是說明本實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的發(fā)光平衡控制部進行的發(fā)光平衡控制處理的發(fā)光平衡提高處理的圖。發(fā)光平衡變更部407c對關(guān)注顏色的led光源的發(fā)光比進行變更。例如,在關(guān)注顏色是紅色(r)的情況下,如圖10所示,從紅色led光源311的變更前的發(fā)光比bal_r提高到發(fā)光比bal_new_r。此時,發(fā)光平衡變更部407c以預(yù)先設(shè)定的大小提高發(fā)光比。
然后,發(fā)光平衡控制部407指示照明控制部32以由發(fā)光平衡變更部407c計算出的新發(fā)光比射出照明光。照明控制部32對紅色led光源311、綠色led光源312和藍色led光源313進行控制,以新設(shè)定的發(fā)光平衡進行照明光的射出控制。發(fā)光平衡控制部407取得通過新發(fā)光比得到的攝像信號(r信號、g信號和b信號),使顏色成分比較部407b判斷關(guān)注顏色的檢波值比相對于變更前的檢波值比是否恒定(步驟s206)。
顏色成分比較部407b取得通過新發(fā)光比得到的攝像信號(r信號、g信號和b信號),根據(jù)基于該取得的攝像信號的檢波值計算檢波值比,判斷關(guān)注顏色的檢波值比相對于發(fā)光比變更前的檢波值比是否恒定。例如,顏色成分比較部407b判斷發(fā)光比變更后的檢波值比是否與圖7所示的檢波值比y_r一致。這里,在通過顏色成分比較部407b判斷為關(guān)注顏色的檢波值比相對于發(fā)光比變更前的檢波值比恒定的情況下(步驟s206:是),發(fā)光平衡控制部407結(jié)束發(fā)光平衡控制處理。
另一方面,在通過顏色成分比較部407b判斷為關(guān)注顏色的檢波值比相對于發(fā)光比變更前的檢波值比不恒定的情況下(步驟s206:否),發(fā)光平衡控制部407返回步驟s205,反復(fù)進行發(fā)光平衡提高處理。
另外,在進行上述發(fā)光控制處理時,在裝置起動時(初次的發(fā)光控制處理時)進行步驟s101的初始發(fā)光平衡點亮,但是,關(guān)于第二次以后的發(fā)光控制處理,可以進行初始發(fā)光平衡點亮,也可以不進行初始發(fā)光平衡點亮而確認有無關(guān)注顏色設(shè)定,進行步驟s103以后的處理。
根據(jù)上述本實施方式1,發(fā)光平衡控制部40根據(jù)與關(guān)注顏色對應(yīng)的發(fā)光平衡控制參數(shù)(wb增益閾值和檢波閾值),僅提高關(guān)注顏色的發(fā)光比來調(diào)整發(fā)光平衡,所以,能夠抑制發(fā)熱量并增大要關(guān)注的顏色成分的光量。
并且,根據(jù)上述本實施方式1,通過上述發(fā)光平衡控制處理,能夠降低關(guān)注顏色的wb系數(shù),并且能夠提高關(guān)注顏色的led光源的光量以使得檢波值比相對于變更前恒定。因此,wb系數(shù)降低,能夠抑制噪聲的放大要因,并且,能夠僅增大特定顏色成分的光的光量。
另外,說明了發(fā)光平衡變更部407c以預(yù)先設(shè)定的大小提高發(fā)光比,但是,也可以從wb系數(shù)運算部407a取得wb增益比的降低量,根據(jù)該降低量來提高發(fā)光比。
并且,在本實施方式1中,說明了afe部231具有顏色分離部的功能,但是,也可以設(shè)置獨立于afe部231的顏色分離部,還可以將該顏色分離部設(shè)置在處理裝置4中。
并且,在本實施方式1中,說明了連接器部23b具有afe部231和wb系數(shù)存儲部232,但是,也可以設(shè)置在通用軟線23的操作22側(cè)的基端部分或操作部22中。
(實施方式2)
接著,對本發(fā)明的實施方式2進行說明。圖11是示出本實施方式2的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖12是示出本實施方式2的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。另外,對與上述結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)標注相同標號進行說明。本實施方式2的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1a相對于上述實施方式1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu),與處理裝置4相當?shù)奶幚硌b置4a具有觀察模式設(shè)定部409,該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1a還具有能夠射出激光的探針6和與探針6連接并對該探針6供給激光的激光控制裝置7。通過探針6和激光控制裝置7構(gòu)成激光裝置。
觀察模式設(shè)定部409根據(jù)從激光控制裝置7輸入的信號對觀察模式進行變更。具體而言,在不存在來自激光控制裝置7的信號輸入的情況下,將觀察模式設(shè)定為通常觀察模式,進行基于上述實施方式1的結(jié)構(gòu)的信號處理等。與此相對,在存在來自激光控制裝置7的信號輸入的情況下,將觀察模式設(shè)定為激光觀察模式,并且將上述關(guān)注顏色設(shè)定為與激光的波段對應(yīng)的顏色成分,進行信號處理等。
探針6插入到內(nèi)窺鏡2的處置器械插入部222中,從前端部24露出。探針6在內(nèi)部設(shè)置有引導(dǎo)激光的光纖或透鏡等,從該光纖經(jīng)由透鏡等射出激光,并且,在基端面處與激光控制裝置7的激光射出面連接。通過探針6對例如體內(nèi)的觀察部位照射激光,由此實施活體組織的切開、止血、凝固、蒸騰等處置。
激光控制裝置7具有激光光源71、光源驅(qū)動器72、驅(qū)動控制部73、輸入部74。激光光源71使用固體激光器或半導(dǎo)體激光器來實現(xiàn)。光源驅(qū)動器72在驅(qū)動控制部73的控制下,通過對激光光源71供給電流,使激光光源71射出激光。驅(qū)動控制部73對光源驅(qū)動器72進行控制,使激光光源71進行接通斷開動作,由此對由激光控制裝置7射出的激光進行控制。驅(qū)動控制部73根據(jù)來自輸入部74的指示信號,對光源驅(qū)動器72向激光光源71供給電力的定時進行控制。輸入部74例如使用腳踏開關(guān)來實現(xiàn),在按下了腳踏開關(guān)的情況下,受理射出激光的意思的指示輸入,根據(jù)該受理的指示輸入,向驅(qū)動控制部73輸出指示信號。
并且,激光控制裝置7還與處理裝置4a連接,例如,在驅(qū)動控制部73對光源驅(qū)動器72進行控制而使激光光源71進行接通動作時,將激光光源71接通的意思的信號輸入到處理裝置4a。
在處理裝置4a中,當從激光控制裝置7輸入信號后,觀察模式設(shè)定部409將觀察模式從通常觀察模式變更為激光觀察模式。在通過激光實施處置時,例如在使用由綠色波段中包含的波段的光構(gòu)成的激光的情況下,醫(yī)師等手術(shù)醫(yī)生佩戴使該激光波段的光截止的護目鏡。因此,在激光觀察模式中,將關(guān)注顏色設(shè)定為與激光波段對應(yīng)的顏色成分以外的顏色,或者控制成不能將包含激光波段的顏色成分設(shè)定為關(guān)注顏色,或者設(shè)定為斷開與包含激光波段的顏色成分對應(yīng)的led光源。并且,也可以根據(jù)激光波段,在白平衡處理后對顏色矩陣進行變更。另外,在本實施方式2中,控制部408作為激光檢測部發(fā)揮功能。
另外,在處置裝置4a和激光控制裝置7未連接的情況下,例如,手術(shù)醫(yī)生也可以根據(jù)針對輸入部74的輸入動作,按下分配給內(nèi)窺鏡2的操作部22等的開關(guān),由此對處理裝置4a輸入觀察模式的變更指示信號,觀察模式設(shè)定部409根據(jù)該變更指示信號對觀察模式進行變更。
根據(jù)上述本實施方式2,發(fā)揮與實施方式1相同的效果,并且,在使用激光時,對觀察模式進行變更,進行關(guān)注顏色的變更和led光源的動作控制,所以,在激光使用時,省去手術(shù)醫(yī)生手動變更觀察模式的勞力和時間,抑制白白射出可能被護目鏡等截止的波段的光,并且設(shè)定該可能被截止的波段的光以外的光作為關(guān)注顏色,由此,能夠省去護目鏡佩戴時的無用觀察,能夠進行更加清晰的觀察。
另外,在本實施方式1、2中,說明了使用紅色led光源311、綠色led光源312和藍色led光源313作為光源部31a,但是,也可以使用射出紅色、綠色和藍色以外的波段的光的led光源,還可以使用激光二極管作為光源。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
如上所述,本發(fā)明的攝像裝置和處理裝置在抑制發(fā)熱量并增大要關(guān)注的顏色成分的光量的方面是有用的。
標號說明
1、1a:內(nèi)窺鏡系統(tǒng);2:內(nèi)窺鏡;3:光源裝置;4、4a:處理裝置;31:照明部;31a:光源部;31b:光源驅(qū)動器;32:照明控制部;231:afe部;244:攝像元件;244a:受光部;244b:讀出部;245:集合纜線;401:白平衡(wb)處理部;402:檢波部;403:圖像處理部;404:輸入部;405:存儲部;405a:發(fā)光平衡控制參數(shù)存儲部;406:關(guān)注顏色設(shè)定部;407:發(fā)光平衡控制部;408:控制部;409:觀察模式設(shè)定部。