本發(fā)明涉及一種基于通過拍攝生物體內(nèi)而獲取到的數(shù)據(jù)來進行圖像處理的圖像處理裝置、測距系統(tǒng)以及內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

背景技術：

廣泛普及一種通過將內(nèi)窺鏡導入到生物體內(nèi)并觀察由內(nèi)窺鏡拍攝到的被攝體的圖像來對生物體進行診斷的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。近年來，還開發(fā)了一種組裝有對從內(nèi)窺鏡至被攝體的距離(深度)進行測定的測距系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

作為測距系統(tǒng)的例子，例如在專利文獻1中公開了如下一種系統(tǒng)：在攝像部中設置用于像面相位差自動調(diào)焦(af)的圖像傳感器，基于從配置于該圖像傳感器的測距用像素輸出的輸出信號來測定至被攝體的深度。

另外，例如在專利文獻2中公開了如下一種系統(tǒng)：在攝像部中設置與被攝體的圖像生成用的圖像傳感器不同的tof(timeofflight：飛行時間)方式的測距用傳感器，基于從測距用傳感器輸出的輸出信號來測定至被攝體的深度。

并且，在專利文獻3中公開了如下一種技術：基于攝像部與對被攝體進行照明的照明部的位置關系，根據(jù)被攝體的圖像計算深度。具體地說，使用從照明部射出并入射到被攝體上的關注點的光的照射角(相對于照明部的光軸的角度)和在關注點被反射并經(jīng)由聚光光學系統(tǒng)入射到攝像部的光的攝像角(相對于聚光光學系統(tǒng)的光軸的角度)，來計算至被攝體的深度。

專利文獻1：日本特開2013-232751號公報

專利文獻2：日本特開2009-267436號公報

專利文獻3：日本特開2009-41929號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

在掌握被攝體的立體構(gòu)造或根據(jù)三角測量的原理計算與圖像內(nèi)的兩點之間對應的、在被攝體上的兩點之間的距離方面，提高至圖像中顯現(xiàn)的被攝體的深度的測定精度是重要的。

然而，在專利文獻1的情況下，只對稀疏地配置于圖像傳感器的測距用像素的位置的深度進行實測，因此并不能針對構(gòu)成被攝體的圖像的所有像素位置獲得精度良好的深度信息。

另外，在專利文獻2的情況下，對圖像內(nèi)的整個區(qū)域的深度進行實測，因此能夠獲得精度良好的深度信息，但每一幀生成的數(shù)據(jù)量大幅地增加。因此，測距用傳感器中的數(shù)據(jù)處理、從測距用傳感器向圖像處理裝置的數(shù)據(jù)通信需要的時間長。其結(jié)果，產(chǎn)生攝像幀頻降低這樣的問題。

并且，在專利文獻3的情況下，無法根據(jù)被攝體的圖像求出照射角，因此不得不使用估計值。因此，深度的測定精度依賴于照射角的估計精度，由此未必能夠獲取高精度的深度信息。

本發(fā)明是鑒于上述情形而完成的，其目的在于提供一種不使攝像部中的數(shù)據(jù)處理量、攝像部與圖像處理裝置之間的數(shù)據(jù)通信量大幅地增加就能夠獲取高精度的深度信息的圖像處理裝置、測距系統(tǒng)以及內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題而實現(xiàn)目的，本發(fā)明所涉及的圖像處理裝置基于從攝像部輸出的圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)來進行圖像處理，其中，該攝像部具有：照明部，其產(chǎn)生對被攝體進行照射的照明光；聚光光學系統(tǒng)，其會聚由所述被攝體反射的所述照明光；以及圖像傳感器，其接收由該聚光光學系統(tǒng)會聚的所述照明光，基于該照明光來輸出表示所述被攝體的像的所述圖像數(shù)據(jù)并且輸出表示至所述被攝體的距離的所述測距數(shù)據(jù)，該圖像處理裝置的特征在于，具備：照明光配光特性計算部，其基于所述測距數(shù)據(jù)來計算照射至所述被攝體上的點的所述照明光的參數(shù)；反射光配光特性計算部，其基于根據(jù)所述測距數(shù)據(jù)計算出的所述被攝體上的點處的深度的梯度，來計算由所述被攝體反射的所述照明光的反射光的參數(shù)；以及被攝體距離計算部，其基于所述圖像數(shù)據(jù)、所述照明光的參數(shù)以及所述反射光的參數(shù)來計算所述聚光光學系統(tǒng)的光軸方向上的從所述攝像部到所述被攝體的距離。

上述圖像處理裝置的特征在于，還具備深度圖像制作部，該深度圖像制作部基于所述測距數(shù)據(jù)來制作深度圖像，該深度圖像是將至與基于所述圖像數(shù)據(jù)制作的所述被攝體的圖像內(nèi)的各像素位置對應的所述被攝體上的點的深度作為各像素的像素值的圖像，所述照明光配光特性計算部基于所述深度圖像來計算所述照明光的配光特性中的放射角方向的值。

上述圖像處理裝置的特征在于，所述深度圖像制作部使用所述被攝體的圖像內(nèi)的像素位置中的得到了所述測距數(shù)據(jù)的像素位置的測距數(shù)據(jù)，來對所述被攝體的圖像內(nèi)的像素位置中的沒有得到所述測距數(shù)據(jù)的像素位置的所述深度進行插值。

上述圖像處理裝置的特征在于，還具備深度梯度計算部，該深度梯度計算部基于由所述深度圖像制作部計算出的所述深度，來針對所述被攝體的圖像內(nèi)的每個像素位置計算所述深度的梯度，所述反射光配光特性計算部基于由所述深度梯度計算部計算出的所述深度的梯度，來計算所述反射光的配光特性中的反射角方向的值。

上述圖像處理裝置的特征在于，還具備：圖像處理部，其基于所述圖像數(shù)據(jù)來制作顯示用的圖像；顯示部，其顯示所述顯示用的圖像；操作輸入部，其輸入用于指定所述顯示用的圖像上的任意兩點的信號；以及兩點間距離計算部，其計算與所述顯示用的圖像上的任意兩點對應的、在所述被攝體上的兩點之間的距離。

本發(fā)明所涉及的測距系統(tǒng)的特征在于，具備所述圖像處理裝置以及所述攝像部。

本發(fā)明所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的特征在于，具備：所述圖像處理裝置；以及膠囊型內(nèi)窺鏡，其在呈膠囊形狀的殼體中收容有所述攝像部。

本發(fā)明所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的特征在于，具備：所述圖像處理裝置；以及視頻觀測器，其在向所述被檢體插入的插入部的前端部設置有所述攝像部。

根據(jù)本發(fā)明，通過使用基于表示距被攝體的距離的測距數(shù)據(jù)計算出的照明光的參數(shù)和反射光的參數(shù)以及表示被攝體的像的圖像數(shù)據(jù)，能夠高精度地計算從攝像部至被攝體的深度。由此，不需要針對構(gòu)成被攝體的圖像的所有像素的位置實測深度，因此不使數(shù)據(jù)處理量、數(shù)據(jù)通信量大幅地增加就能夠獲取高精度的深度信息。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的實施方式1所涉及的測距系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。

圖2是示出圖1所示的圖像傳感器的受光面的示意圖。

圖3是示出圖1所示的深度計算部的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖4是用于說明被攝體距離的測定原理的示意圖。

圖5是用于說明照明光的配光特性的示意圖。

圖6是示出與圖4所示的圖像傳感器的受光面對應的深度圖像的圖像區(qū)域的示意圖。

圖7是用于說明深度梯度的計算方法的示意圖。

圖8是用于說明深度梯度的計算方法的示意圖。

圖9是用于說明反射光的配光特性的示意圖。

圖10是示出本發(fā)明的實施方式2所涉及的測距系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。

圖11是示出圖10所示的顯示部中顯示的畫面的例子的示意圖。

圖12是用于說明對與圖像內(nèi)的兩點之間對應的、在被攝體上的距離進行測定的原理的示意圖。

圖13是用于說明對與圖像內(nèi)的兩點之間對應的、在被攝體上的距離進行測定的原理的示意圖。

圖14是示出本發(fā)明的實施方式3所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。

圖15是示出圖14所示的膠囊型內(nèi)窺鏡的內(nèi)部構(gòu)造的一例的示意圖。

圖16是示出本發(fā)明的實施方式4所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。

具體實施方式

下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式所涉及的圖像處理裝置、測距系統(tǒng)以及內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。在以下的說明中，各附圖只不過是以能夠理解本發(fā)明的內(nèi)容的程度概要性地示出了形狀、大小以及位置關系。因而，本發(fā)明并不僅限定于各附圖例示出的形狀、大小以及位置關系。此外，在附圖的記載中，對同一部分標注同一附圖標記。

(實施方式1)

圖1是示出本發(fā)明的實施方式1所涉及的測距系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的示意圖。本實施方式1所涉及的測距系統(tǒng)1是能夠應用于被導入到生物體內(nèi)進行攝像的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)等、對至粘膜等被攝體的距離(深度)進行測定的系統(tǒng)。作為內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，可以是具備在向被檢體插入的插入部的前端部設置有攝像部的視頻觀測器的一般的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，也可以是將在呈膠囊形狀的殼體內(nèi)收容有攝像部和無線通信部的膠囊型內(nèi)窺鏡導入到生物體內(nèi)并使該膠囊型內(nèi)窺鏡執(zhí)行攝像的膠囊型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

如圖1所示，測距系統(tǒng)1具備：攝像部2，其通過拍攝被攝體s來生成圖像數(shù)據(jù)后輸出該圖像數(shù)據(jù)，并且通過對至被攝體s的距離進行實測來生成測距數(shù)據(jù)后輸出該測距數(shù)據(jù)；以及圖像處理裝置3，其獲取從攝像部2輸出的圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)，基于圖像數(shù)據(jù)來制作被攝體s的圖像，并且使用圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)來制作至被攝體s的深度的對應圖。

攝像部2具備聚光透鏡等聚光光學系統(tǒng)22、圖像傳感器23以及產(chǎn)生對被攝體s進行照明的照明光的一個以上的照明部21。

照明部21包含led(lightemittingdiode：發(fā)光二極管)等發(fā)光元件和使該發(fā)光元件進行驅(qū)動的驅(qū)動電路，照明部21產(chǎn)生白色光或特定頻帶的照明光并向被攝體s照射該照明光。

圖像傳感器23是能夠獲取表示被攝體s的視覺信息的圖像數(shù)據(jù)和表示至被攝體s的深度的測距數(shù)據(jù)的傳感器，具有接收從照明部21射出并被被攝體s反射后由聚光光學系統(tǒng)22會聚的照明光(即，反射光)的受光面23a。在本實施方式1中，作為圖像傳感器23，使用像面相位差af用的傳感器。

圖2是用于說明圖像傳感器23的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖2所示，圖像傳感器23具備在受光面23a上排列的多個攝像用像素23b和測距用像素23c以及對從這些像素輸出的電信號進行處理的信號處理電路23d。在受光面23a上，多個攝像用像素23b被配置為矩陣狀，多個測距用像素23c以置換該矩陣的一部分的方式配置。在圖2中，對測距用像素23c的位置標注“×”記號來與攝像用像素23b進行區(qū)分。

各攝像用像素23b具有在光電二極管等光電轉(zhuǎn)換部上將r(紅色)、g(綠色)、b(藍色)中的任一顏色的濾色器與微透鏡層疊的構(gòu)造，產(chǎn)生與入射到光電轉(zhuǎn)換部的光的光量相應的電荷。攝像用像素23b根據(jù)各自具有的濾色器的顏色而以拜耳排列等規(guī)定的排列順序排列。信號處理電路23d通過將由各攝像用像素23b產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)換為電壓信號并進一步轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，來將該數(shù)字信號作為圖像數(shù)據(jù)進行輸出。

各測距用像素23c具有以下構(gòu)造：在同一平面上并行地配置兩個光電轉(zhuǎn)換部，并且以在這些光電轉(zhuǎn)換部上跨過的方式配置一個微透鏡。入射到微透鏡的光以與向微透鏡入射的入射位置相應的分配量向兩個光電轉(zhuǎn)換部入射。兩個光電轉(zhuǎn)換部各自產(chǎn)生與入射的光的光量相應的電荷。信號處理電路23d將在各測距用像素23c的兩個光電轉(zhuǎn)換部中分別產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)換為電壓信號，基于這些電壓信號之間的相位差(與距離有關的信息)來生成表示從攝像部2至被攝體s的距離(深度)的測距數(shù)據(jù)并輸出該測距數(shù)據(jù)。

圖像處理裝置3具備：數(shù)據(jù)獲取部31，其獲取從攝像部2輸出的圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)；存儲部32，其存儲由數(shù)據(jù)獲取部31獲取到的圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)以及在該圖像處理裝置3中使用的各種程序、參數(shù)等；運算部33，其基于圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)來進行各種運算處理；顯示部34，其顯示被攝體s的圖像等；操作輸入部35，其用于輸入針對該圖像處理裝置3的各種信息、命令；以及控制部36，其對這些各部進行綜合控制。

數(shù)據(jù)獲取部31根據(jù)應用該測距系統(tǒng)1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的方式而適當?shù)貥?gòu)成。例如，在將視頻觀測器插入體內(nèi)的一般的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的情況下，數(shù)據(jù)獲取部31由取入設置于視頻觀測器的攝像部2所生成的圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)的接口構(gòu)成。另外，在膠囊型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的情況下，數(shù)據(jù)獲取部31由經(jīng)由天線接收從膠囊型內(nèi)窺鏡無線發(fā)送的信號的接收部構(gòu)成?；蛘撸部梢允褂帽銛y式的存儲介質(zhì)來與膠囊型內(nèi)窺鏡之間交換圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)，在該情況下，數(shù)據(jù)獲取部31由裝卸自如地安裝有便攜式的存儲介質(zhì)來讀出所存儲的圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)的讀取器裝置構(gòu)成?；蛘撸谠O置用于保存內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中生成的圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)的服務器的情況下，數(shù)據(jù)獲取部31由與服務器連接的通信裝置等構(gòu)成，與服務器之間進行數(shù)據(jù)通信來獲取各種數(shù)據(jù)。

存儲部32由能夠更新記錄的快閃存儲器等rom(readonlymemory：只讀存儲器)、ram(randomaccessmemory：隨機存取存儲器)之類的各種ic(integratedcircuit：集成電路)存儲器、內(nèi)置或用數(shù)據(jù)通信端子連接的硬盤或者cd-rom(compactdiscreadonlymemory：壓縮光盤只讀存儲器)等信息存儲裝置、以及針對該信息存儲裝置的信息的寫入讀取裝置等構(gòu)成。存儲部32保存用于使圖像處理裝置3進行動作并使圖像處理裝置3執(zhí)行各種功能的程序、執(zhí)行該程序中使用的數(shù)據(jù)、具體地說是由數(shù)據(jù)獲取部31獲取到的圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)、各種參數(shù)等。

運算部33使用cpu(centralprocessingunit：中央處理單元)等通用處理器、asic(applicationspecificintegratedcircuit：專用集成電路)等執(zhí)行特定功能的各種運算電路等專用處理器構(gòu)成。在運算部33是通用處理器的情況下，通過讀入存儲部32所存儲的各種運算程序來執(zhí)行運算處理。另外，在運算部33是專用處理器的情況下，既可以由處理器單獨執(zhí)行各種運算處理，也可以通過使用存儲部32所存儲的各種數(shù)據(jù)等來由處理器與存儲部32協(xié)作或結(jié)合地執(zhí)行運算處理。

具體地說，運算部33具備：圖像處理部33a，其通過對圖像數(shù)據(jù)實施白平衡處理、去馬賽克、伽馬轉(zhuǎn)換、平滑化(噪聲去除等)等規(guī)定的圖像處理來制作顯示用的圖像；以及深度計算部33b，其基于圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)來計算至與由圖像處理部33a制作出的顯示用的圖像內(nèi)的各像素位置對應的被攝體s的深度(至聚光光學系統(tǒng)22的距離)。在后面敘述深度計算部33b的詳細結(jié)構(gòu)和動作。

顯示部34包含液晶、有機el(electroluminescence：電致發(fā)光)等各種顯示器，顯示由圖像處理部33a制作出的顯示用的圖像、由深度計算部33b計算出的距離等的信息。

控制部36使用cpu等通用處理器、asic等執(zhí)行特定功能的各種運算電路等專用處理器構(gòu)成。在控制部36是通用處理器的情況下，通過讀入存儲部32所存儲的控制程序來進行數(shù)據(jù)、指示向構(gòu)成圖像處理裝置3的各部的傳輸?shù)?，對圖像處理裝置3整體的動作進行綜合控制。另外，在控制部36是專用處理器的情況下，既可以由處理器單獨執(zhí)行各種處理，也可以通過使用存儲部32所存儲的各種數(shù)據(jù)等來由處理器與存儲部32協(xié)作或結(jié)合地執(zhí)行各種處理。

圖3是示出深度計算部33b的詳細結(jié)構(gòu)的框圖。如圖3所示，深度計算部33b具備深度圖像制作部331、照明光配光特性計算部332、深度梯度計算部333、反射光配光特性計算部334、亮度圖像制作部335、像面照度計算部336、物體表面亮度計算部337、照射照度計算部338、照射距離計算部339以及被攝體距離計算部340。

深度圖像制作部331基于從存儲部32讀出的測距數(shù)據(jù)來制作深度圖像，該深度圖像是將與由圖像處理部33a制作的顯示用的圖像內(nèi)的各像素位置對應的被攝體s上的點與聚光光學系統(tǒng)22之間的深度作為各像素的像素值的圖像。如上述的那樣，測距用像素23c稀疏地配置于受光面23a，因此深度圖像制作部331針對沒有配置測距用像素23c的像素位置使用從配置在附近的測距用像素23c輸出的測距數(shù)據(jù)通過插值運算來計算深度。

照明光配光特性計算部332基于由深度圖像制作部331制作出的深度圖像，計算配光特性中的放射角方向的值來作為被照射到被攝體s的照明光的參數(shù)。

深度梯度計算部333基于由深度圖像制作部331制作出的深度圖像來計算被攝體s上的點處的深度的梯度(以下稱為深度梯度)。

反射光配光特性計算部334基于由深度梯度計算部333計算出的深度梯度，計算配光特性中的反射角方向的值來作為由被攝體s反射回的照明光(即反射光)的參數(shù)。

亮度圖像制作部335基于從存儲部32讀出的圖像數(shù)據(jù)來制作將被攝體s的圖像的亮度作為各像素的像素值的亮度圖像。

像面照度計算部336基于由亮度圖像制作部335制作出的亮度圖像來計算圖像傳感器23的像面的照度。

物體表面亮度計算部337基于由像面照度計算部336計算出的像面的照度來計算被攝體s的表面的亮度。

照射照度計算部338基于由物體表面亮度計算部337計算出的物體表面的亮度和由反射光配光特性計算部334計算出的反射光的配光特性中的反射角方向的值，來計算被照射到被攝體s的照明光的照射照度。

照射距離計算部339基于被照射到被攝體s的照明光的照射照度和由照明光配光特性計算部332計算出的照明光的配光特性中的放射角方向的值，來計算從聚光光學系統(tǒng)22至被攝體s的照射距離。

被攝體距離計算部340計算被攝體距離，該被攝體距離是將由照射距離計算部339計算出的照射距離投影到聚光光學系統(tǒng)22的光軸zl上所得到的距離。

接著，參照圖1～圖8來詳細地說明本實施方式1中的測距方法。圖4是示出攝像部2內(nèi)的各部與被攝體s之間的位置和角度的關系的示意圖。

首先，測距系統(tǒng)1通過使照明部21發(fā)光來向被攝體s照射照明光l1。由此，由被攝體s反射回的照明光(即反射光)被聚光光學系統(tǒng)22會聚后向圖像傳感器23的受光面23a入射。信號處理電路23d(參照圖2)基于從配置于受光面23a的攝像用像素23b輸出的電信號來輸出各攝像用像素23b的位置的圖像數(shù)據(jù)，并且基于從配置于受光面23a的測距用像素23c輸出的電信號來輸出各測距用像素23c的位置的測距數(shù)據(jù)。圖像處理裝置3的數(shù)據(jù)獲取部31取入這些圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)存儲到存儲部32。

如圖3所示，深度計算部33b從存儲部32取入測距數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)，將測距數(shù)據(jù)輸入到深度圖像制作部331，并且將圖像數(shù)據(jù)輸入到亮度圖像制作部335。

深度圖像制作部331基于被輸入的測距數(shù)據(jù)，來制作將從聚光光學系統(tǒng)22至被攝體s的距離ds(參照圖4)作為各像素的像素值的、與整個受光面23a對應的尺寸的深度圖像。在此，如圖2所示，在圖像傳感器23的受光面23a只稀疏地配置了測距用像素23c。因此，對于深度圖像內(nèi)的與測距用像素23c的位置對應的像素，深度圖像制作部331使用基于從測距用像素23c輸出的輸出值的測距數(shù)據(jù)來進行計算，對于深度圖像內(nèi)的除了與測距用像素23c的位置對應的像素以外的像素，深度圖像制作部331通過使用測距數(shù)據(jù)的插值來進行計算。因而，在深度圖像中，沒有得到基于從測距用像素23c輸出的輸出值的測量值的像素位置的距離ds是沒有反映出被攝體s的表面的凹凸等的估算值。

接著，照明光配光特性計算部332基于由深度圖像制作部331制作出的深度圖像，來計算被照射到被攝體s上的各點(例如關注點p)的照明光l1的配光特性中的放射角方向的值。

圖5示出放射角θe與同放射角θe對應的、配光特性中的放射角方向的值α(θe)之間的關系，其中，該放射角θe是照明光l1的放射方向與照明部21的光軸ze之間所形成的角度。此外，在圖5中，以放射面上的最大光度、即放射角θe＝0°時的光度為基準進行了歸一化。照明光配光特性計算部332從存儲部32讀出表示圖5所例示的配光特性的函數(shù)或表，根據(jù)照明部21與關注點p的位置關系來計算放射角θe，并計算與該放射角θe對應的、配光特性中的放射角方向的值α(θe)。

此外，在一般的led中，配光特性為余弦，因此例如在放射角θe＝45°的情況下，放射角方向的光度α(45°)為對放射角θe＝0°時的值α(0°)乘以cos(45°)所得到的值。

在此，說明放射角θe的計算方法。圖6是示出與圖像傳感器23的受光面23a對應的深度圖像的圖像區(qū)域的示意圖。首先，照明光配光特性計算部332提取受光面23a上的與深度圖像m內(nèi)的關注像素a(x0，y0)對應的像素a’(參照圖4)，使用圖像傳感器23的像素數(shù)(像素，pixel)和傳感器尺寸dsen(mm)來將該像素a’的坐標值從像素換算為距離(mm)。另外，照明光配光特性計算部332使用已換算成距離的像素a’的坐標值來計算從聚光光學系統(tǒng)22的光軸zl至像素a’的距離、即像高da。然后，根據(jù)聚光光學系統(tǒng)22與受光面23a之間的距離(設計值)d0和像高da，通過下面的運算式(1)計算視場角φ。

φ＝tan^-1(da/d0)…(1)

此外，在圖6中用虛線表示深度圖像m內(nèi)的與像高da對應的長度l(da)。

照明光配光特性計算部332基于該視場角φ和深度圖像m中的關注像素a的像素值、即深度ds，使用下面的運算式(2)計算與關注像素a對應的被攝體s上的關注點p與光軸zl之間的距離、即被攝體的高度dp。

dp＝dstanφ…(2)

接著，照明光配光特性計算部332計算深度圖像m內(nèi)的與照明部21所具備的發(fā)光元件的位置對應的坐標。在此，在攝像部2中，照明部21所具備的發(fā)光元件的光軸ze與聚光光學系統(tǒng)22的光軸zl之間的距離dled、發(fā)光元件與圖像傳感器23的受光面23a的位置關系是以設計值決定的。因此，照明光配光特性計算部332使用圖像傳感器23的像素數(shù)和傳感器尺寸dsen(mm)來求出深度圖像m的像高，并根據(jù)所求出的像高來計算深度圖像m內(nèi)的與照明部21所具備的發(fā)光元件的位置對應的像素的坐標aled。

接著，照明光配光特性計算部332根據(jù)關注像素a的坐標以及與發(fā)光元件的位置對應的像素aled的坐標來計算這些像素之間的間隔dpix。然后，使用圖像傳感器23的像素數(shù)和傳感器尺寸dsen(mm)來將該間隔dpix換算為在被攝體s上的距離(mm)。該距離是從關注點p至發(fā)光元件的光軸ze的距離de。照明光配光特性計算部332根據(jù)該距離de和關注點p的深度ds，使用下面的運算式(3)計算放射角θe。

θe＝tan^-1(de/ds)…(3)

照明光配光特性計算部332基于這樣計算出的放射角θe來計算照明光l1的配光特性中的放射角方向的值α(θe)(圖5)。

此外，在照明部21具備多個發(fā)光元件的情況下，照明光配光特性計算部332針對多個發(fā)光元件中的各發(fā)光元件通過上述的方法來計算放射角θe，并基于所計算出的多個放射角θe來計算配光特性中的放射角方向的值即可。在該情況下，作為配光特性，也將表示與多個發(fā)光元件的配置相應的特性的函數(shù)或表從存儲部32讀出到照明光配光特性計算部332。例如，在照明部21具有四個發(fā)光元件且針對某個關注點p計算出各個發(fā)光元件的放射角θe1、θe2、θe3、θe4的情況下，計算基于這些放射角的配光特性中的放射角方向的值α(θe1、θe2、θe3、θe4)。

再次參照圖3，深度梯度計算部333基于由深度圖像制作部331制作出的深度圖像m(參照圖6)來計算被攝體s上的點處的深度梯度。通過取深度圖像內(nèi)的各像素的像素值(即深度)的微分來計算深度梯度。如圖4所示，深度梯度賦予關注點p處的接觸面相對于與聚光光學系統(tǒng)22的光軸zl正交的面的梯度(梯度角θ)。

在此，詳細地說明由深度梯度計算部333計算深度梯度的計算方法。圖7和圖8是用于說明梯度圖像的計算方法的示意圖，圖7和圖8所示的矩形的區(qū)域表示深度圖像m內(nèi)的關注像素a(x0，y0)及其周邊像素。

基本上使用在連結(jié)深度圖像m的中心c與關注像素a的直線上與關注像素a相鄰的像素的像素值(深度)來計算關注像素a的深度梯度。例如圖7所示，在連結(jié)深度圖像m的中心c與關注像素a的直線上經(jīng)過了與關注像素a相鄰的像素a1、a2的中心的情況下，使用從中心c朝向像素a1的向量ca1和從中心c朝向像素a2的向量ca2，通過下面的運算式(4)來給出關注像素a處的深度梯度g。

[數(shù)式1]

在運算式(4)中，符號x()表示括弧內(nèi)示出的向量的x分量，符號y()表示括弧內(nèi)示出的向量的y分量。另外，符號z()表示括弧內(nèi)示出的像素的像素值、即深度。

另一方面，如圖8所示，在連結(jié)深度圖像m的中心c與關注像素a的直線上沒有經(jīng)過與關注像素a相鄰的像素的中心的情況下，通過使用周邊像素的線性插值來計算相鄰像素的坐標和深度。

例如，考慮以深度圖像m的中心c為原點、將通過中心c和關注像素a的直線表示為y＝(1/3)x的情況。在該情況下，使用從中心c朝向像素a2的向量ca2和從中心c朝向像素a3的向量ca3，通過運算式(5-1)來計算用于給出(x0-1)列的像素與直線y＝(1/3)x的交點a4的坐標的向量ca4。另外，使用像素a2處的深度z(a2)和像素a3處的深度z(a3)，通過運算式(5-2)來給出交點a4處的深度z(a4)。

[數(shù)式2]

同樣地，使用從中心c朝向像素a1的向量ca1和從中心c朝向像素a5的向量ca5，通過運算式(6-1)來計算用于給出(x0+1)列的像素與直線y＝(1/3)x的交點a6的坐標的向量ca6。另外，使用像素a1處的深度z(a1)和像素a5處的深度z(a6)，通過運算式(6-2)來給出交點a6處的深度z(a6)。

[數(shù)式3]

在該情況下，使用通過插值計算出的交點a4的坐標和交點a6的坐標以及該交點a4處的深度z(a4)和該交點a6處的深度z(a6)，與運算式(4)同樣地計算關注像素a的深度梯度g。

深度梯度計算部333以這種方式計算深度圖像m內(nèi)的所有像素處的深度梯度。

接著，反射光配光特性計算部334基于由深度梯度計算部333計算出的深度梯度，來計算在被攝體s上的各點(例如關注點p)反射回的照明光(即反射光)的配光特性中的反射角方向的值。

圖9是示出反射光的配光特性的一例的示意圖。反射光的配光特性是指被攝體s的表面的與反射角θr相應的反射率。此外，以反射率最大、即反射角θr＝0°時的反射率r(θr＝0)為基準對圖9所示的配光特性進行了歸一化。反射光配光特性計算部334從存儲部32讀出表示圖9中例示的配光特性的函數(shù)或表，根據(jù)從照明部21向關注點p入射的照明光l1與從關注點p朝向聚光光學系統(tǒng)22反射的反射光l2之間的關系來計算反射角θr，通過應用表示配光特性的函數(shù)或表來計算配光特性中的反射角方向的值r(θr)。

例如，在配光特性中的反射角方向的值r(45°)＝0.8的情況下，反射角θr＝45°時的從關注點p向圖像傳感器23的方向放射的反射光l2的光度為反射角θr＝0°的情況下的該反射光l2的光度的0.8倍。

在此，說明反射角θr的計算方法。首先，反射光配光特性計算部334通過與照明光配光特性計算部332同樣的方法來計算從受光面23a上的與深度圖像m內(nèi)的關注像素a(參照圖6)對應的像素a’觀察到的視場角φ。另外，根據(jù)由深度梯度計算部333計算出的深度梯度來計算關注像素a處的深度梯度(梯度角θ)。然后，根據(jù)視場角φ和深度梯度(梯度角θ)來計算反射角θr。

再次參照圖3，亮度圖像制作部335基于被輸入的圖像數(shù)據(jù)來制作將被攝體s的圖像的亮度作為像素值的亮度圖像。在此，如圖2所示，在圖像傳感器23的受光面23a稀疏地配置測距用像素23c，因此在配置有測距用像素23c的像素位置沒有獲取到圖像數(shù)據(jù)。因此，亮度圖像制作部335使用基于從位于測距用像素23c的附近的攝像用像素23b輸出的輸出值的圖像數(shù)據(jù)，通過插值來計算該測距用像素23c的位置的亮度。

接著，像面照度計算部336基于由亮度圖像制作部335制作出的亮度圖像來計算聚光光學系統(tǒng)22的像面的照度(像面照度)ef[lx]。在此，像面照度是指在將聚光光學系統(tǒng)22作為照明系統(tǒng)時通過了該聚光光學系統(tǒng)22的反射光l2向圖像傳感器23入射時的照度。

使用系數(shù)k、曝光時間t以及從圖像傳感器23的各攝像用像素23b(參照圖2)輸出的輸出值vout，通過下面的運算式(7)來給出像面照度ef。系數(shù)k是各攝像用像素23b處的光的吸收系數(shù)、從電荷向電壓轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換系數(shù)、考慮了ad轉(zhuǎn)換、放大器等電路中的增益、損耗等的總的系數(shù)，是根據(jù)圖像傳感器23的技術要求預先設定的。此外，通過使用從該測距用像素23c的附近的攝像用像素23b輸出的輸出值vout的插值來計算各測距用像素23c的位置的像面照度ef。

[數(shù)式4]

接著，物體表面亮度計算部337基于像面照度ef來計算作為被攝體s的表面的亮度的物體表面亮度ls[cd/m²]。使用像面照度ef、聚光光學系統(tǒng)22的口徑d、焦距b以及強度透過率t(h)，通過下面的運算式(8)來給出物體表面亮度ls。

[數(shù)式5]

接著，照射照度計算部338基于物體表面亮度ls來計算對被攝體s進行照射的照明光l1的照射照度e0[lx]。照明光l1由于在被攝體s的關注點p處發(fā)生反射而衰減與被攝體s的表面的反射率r0對應的量，并且衰減與同反射角θr相應的配光特性對應的量。因而，能夠使用物體表面亮度ls、被攝體s的反射率r0以及由反射光配光特性計算部334計算出的反射光l2的配光特性中的反射角方向的值r(θr)，通過下面的運算式(9)來反算照射照度e0。

[數(shù)式6]

在此，反射率r0是根據(jù)被攝體s的表面性狀決定的值，被預先保存在存儲部32中。存儲部32也可以保存多個與胃粘膜、大腸粘膜之類的觀察對象的被攝體的種類相應的反射率r0，在該情況下，照射照度計算部338選擇與從操作輸入部35(參照圖1)輸入的信號相應的反射率r0來使用。

這樣計算出的照射照度e0是從照明部21射出的照明光l1到達被攝體s的關注點p而產(chǎn)生的照射照度。在此期間，從照明部21射出的照明光l1衰減與至關注點p的照射距離dl對應的量，并且衰減與同放射角θe相應的、配光特性中的放射角方向的值α(θe)對應的量。因而，在照明部21的亮度lled與關注點p處的照射照度e0之間，下面的運算式(10)的關系成立。

[數(shù)式7]

在運算式(10)中，符號sled表示被從照明部21放射照明光l1的區(qū)域的表面積。另外，符號emspe是照明光l1的分光特性系數(shù)。

因此，照射距離計算部339從照明光配光特性計算部332獲取照明光的配光特性中的放射角方向的值α(θe)，使用該配光特性中的放射角方向的值α(θe)和照射照度e0來計算通過下面的運算式(11)給出的照射距離dl[m]。

[數(shù)式8]

接著，被攝體距離計算部340使用放射角θe通過下面的運算式(12)來計算將照射距離dl投影到光軸zl上所得到的被攝體距離ds[m]。

ds＝dl·cosθe…(12)

深度計算部33b針對深度圖像m內(nèi)的各像素執(zhí)行上述的一系列的處理，制作將所計算出的被攝體距離ds與由圖像處理部33a制作出的顯示用的圖像內(nèi)的各像素相關聯(lián)起來的距離對應圖，并將該距離對應圖存儲于存儲部32。由此，針對從攝像部2獲取到的圖像數(shù)據(jù)和測距數(shù)據(jù)的處理結(jié)束。

如以上所說明的那樣，根據(jù)本實施方式1，基于由測距用像素23c測定出的測距數(shù)據(jù)來制作深度圖像并計算深度梯度，基于這些深度圖像和深度梯度來分別計算照明光的配光特性中的放射角方向的值和反射光的配光特性中的反射角方向的值，使用這些配光特性的值根據(jù)圖像的亮度來計算被攝體距離，因此與不使用配光特性的值的情況相比能夠大幅地提高被攝體距離的精度。

另外，根據(jù)本實施方式1，從稀疏地配置在圖像傳感器23的受光面23a的測距用像素23c獲取測距數(shù)據(jù)，因此能夠大幅地削減圖像傳感器23中的數(shù)據(jù)處理量、從攝像部2向圖像處理裝置3的數(shù)據(jù)通信量。因而，能夠抑制圖像傳感器23中的攝像幀頻的降低。

(變形例)

在上述實施方式1中，作為圖像傳感器23，使用了將多個攝像用像素23b和多個測距用像素23c配置在同一受光面23a上的像面相位差af用的傳感器，但圖像傳感器23的結(jié)構(gòu)并不限定于此。例如，也可以將cmos或ccd等一般的攝像元件與tof方式的測距用傳感器組合來使用。

(實施方式2)

接著，對本發(fā)明的實施方式2進行說明。圖10是示出本發(fā)明的實施方式2所涉及的測距系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖10所示，本實施方式2所涉及的測距系統(tǒng)4具備圖像處理裝置5，來代替圖1所示的圖像處理裝置3。此外，攝像部2的結(jié)構(gòu)和動作與實施方式1相同。

圖像處理裝置5具備運算部51，相對于圖1所示的運算部33，該運算部51還具備兩點間距離計算部51a。圖像處理裝置5的除運算部51以外的各部的結(jié)構(gòu)和動作以及運算部51所具備的圖像處理部33a和深度計算部33b的動作與實施方式1相同。

兩點間距離計算部51a針對由圖像處理部33a制作出的被攝體s的顯示用的圖像計算根據(jù)從操作輸入部35輸入的信號所指定的兩點之間的距離。

接著，參照圖11～圖13來說明與圖像內(nèi)的兩點之間對應的、在被攝體s上的距離的測定方法。圖11是示出顯示部34中顯示的畫面的例子的示意圖。圖12和圖13是用于說明兩點之間的距離的測定原理的示意圖。以下，設為制作與被攝體s有關的距離對應圖(參照實施方式1)并且該距離對應圖被存儲于存儲部32。

首先，控制部36如圖11所例示的那樣使包含由圖像處理部33a制作出的被攝體s的顯示用的圖像m10的畫面m1顯示在顯示部34中。該畫面m1除了包含圖像m10以外，還包含坐標顯示欄m11和距離顯示欄m12，其中，該坐標顯示欄m11顯示該圖像m10上的由用戶選擇出的任意兩點(起點和終點)的坐標，該距離顯示欄m12顯示與圖像m10上的由用戶選擇出的任意兩點之間對應的、在被攝體s上的兩點之間的距離。

當通過使用操作輸入部35對該畫面m1進行規(guī)定的指針操作(例如點擊操作)而指定了圖像m10上的任意兩點q1、q2時，操作輸入部35將所指定的兩點q1、q2的在圖像m10上的坐標值輸入到控制部36。

在此，如上述的那樣已經(jīng)獲得與被攝體s有關的距離對應圖，因此從與圖像m10內(nèi)的各像素位置對應的被攝體s上的點至攝像部2的距離是已知的。另外，如圖12所示，傳感器尺寸dsen和從聚光光學系統(tǒng)22至受光面23a的距離d0也以設計值給出。

因此，兩點間距離計算部51a當從控制部36獲取到圖像m10上的兩點q1、q2的坐標值時，從存儲部32讀出距離對應圖，來獲取從被攝體s上的與該點q1對應的點p1至攝像部2(聚光光學系統(tǒng)22)的距離ds1以及從被攝體s上的與該點q2對應的點p2至攝像部2(聚光光學系統(tǒng)22)的距離ds2。

另外，兩點間距離計算部51a如圖13所示那樣獲取圖像傳感器23的受光面23a上的與圖像m10上的點q1對應的點q1’的坐標值(qx1，qy1)以及圖像傳感器23的受光面23a上的與圖像m10上的點q2對應的點q2’的坐標值(qx2，qy2)，使用這些坐標值、傳感器尺寸dsen以及距離d0來計算像高(與光軸zl之間的距離)d1、d2。在此，坐標值(qx1，qy1)、(qx2，qy2)是以光軸zl所通過的、受光面23a上的點c’為原點時的坐標。

并且，兩點間距離計算部51a求出與從點c’朝向點q1’的向量對應的相對于規(guī)定的軸的旋轉(zhuǎn)角ψ1以及與從點c’朝向點q2’的向量對應的相對于規(guī)定的軸的旋轉(zhuǎn)角ψ2。

接著，兩點間距離計算部51a根據(jù)像高d1、從聚光光學系統(tǒng)22至受光面23a的距離d0以及從被攝體s上的點p1至聚光光學系統(tǒng)22的距離ds1，來計算被攝體的在點p1處的高度(與光軸zl之間的距離)d1’，并且根據(jù)像高d2、從聚光光學系統(tǒng)22至受光面23a的距離d0以及從被攝體s上的點p2至聚光光學系統(tǒng)22的距離ds2，來計算被攝體的在點p2處的高度(與光軸zl之間的距離)d2’。

當使用圖13所示的旋轉(zhuǎn)角ψ1、ψ2以及被攝體的高度d1’、d2’時，通過下面的運算式(13)給出被攝體s上的點p1的坐標(px1，py1，ds1)，并且通過下面的運算式(14)給出被攝體s上的點p2的坐標(px2，py2，ds2)。

(px1，py1，ds1)＝(d1'cosφ1，d1'sinφ1，ds1)…(13)

(px2，py2，ds2)＝(d2'cosφ2，d2'sinφ2，ds2)…(14)

兩點間距離計算部51a計算出這些坐標(px1，py1，ds1)、(px2，py2，ds2)之間的距離d后輸出到顯示部34，并使該距離d在畫面m1的例如距離顯示欄m12中顯示。此外，作為距離d，既可以是根據(jù)二維坐標(px1，py1)、(px2，py2)計算出的與光軸zl正交的面上的距離，也可以是根據(jù)三維坐標(px1，py1，ds1)、(px2，py2，ds2)計算出的三維空間內(nèi)的距離。

如以上所說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的實施方式2，通過使用與圖像m10內(nèi)的各像素相關聯(lián)起來的距離對應圖，能夠準確地計算與在圖像m10上指定的任意兩點之間對應的、在被攝體s上的距離。

(實施方式3)

接著，對本發(fā)明的實施方式3進行說明。圖14是示出本發(fā)明的實施方式3所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖14所示，本實施方式3所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)6具備：膠囊型內(nèi)窺鏡61，其被導入到患者等被檢體60內(nèi)來進行攝像，生成并無線發(fā)送圖像信號；接收裝置63，其經(jīng)由佩戴于被檢體60的接收天線單元62來接收從膠囊型內(nèi)窺鏡61無線發(fā)送的圖像信號；以及圖像處理裝置3。圖像處理裝置3的結(jié)構(gòu)和動作與實施方式1相同(參照圖1)，從接收裝置63獲取圖像數(shù)據(jù)后實施規(guī)定的圖像處理，并顯示被檢體60內(nèi)的圖像。或者，也可以應用實施方式2中的圖像處理裝置5，來代替圖像處理裝置3。

圖15是示出膠囊型內(nèi)窺鏡61的結(jié)構(gòu)例的示意圖。膠囊型內(nèi)窺鏡61在通過經(jīng)口攝取等而被導入到被檢體60內(nèi)之后在消化管內(nèi)部移動并最終被排出到被檢體60的外部。在此期間，膠囊型內(nèi)窺鏡61一邊隨著蠕動運動而在臟器(消化管)內(nèi)部移動，一邊對被檢體60內(nèi)進行拍攝來依次生成并無線發(fā)送圖像信號。

如圖15所示，膠囊型內(nèi)窺鏡61具備收容攝像部2的膠囊型殼體611，該攝像部2包含照明部21、聚光光學系統(tǒng)22以及圖像傳感器23。膠囊型殼體611是形成為易于被導入到被檢體60的臟器內(nèi)部的大小的外殼。另外，在膠囊型殼體611內(nèi)設置有：控制部615，其控制膠囊型內(nèi)窺鏡61的各構(gòu)成部；無線通信部616，其將被控制部615處理后的信號無線發(fā)送到膠囊型內(nèi)窺鏡61的外部；以及電源部617，其向膠囊型內(nèi)窺鏡61的各構(gòu)成部供給電力。

膠囊型殼體611由筒狀殼體612和圓頂狀殼體613、614構(gòu)成，通過用圓頂狀殼體613、614堵塞該筒狀殼體612的兩側(cè)開口端來實現(xiàn)該膠囊型殼體611。筒狀殼體612和圓頂狀殼體614是對可見光而言大致不透明的有色的殼體。另一方面，圓頂狀殼體613是對可見光等規(guī)定波長頻帶的光而言透明的呈圓頂形狀的光學構(gòu)件。這種膠囊型殼體611液密性地在內(nèi)部包含攝像部2、控制部615、無線通信部616以及電源部617。

控制部615控制膠囊型內(nèi)窺鏡61內(nèi)的各構(gòu)成部的動作，并且控制這些構(gòu)成部之間的信號的輸入和輸出。詳細地說，控制部615對攝像部2所具備的圖像傳感器23的攝像幀頻進行控制，并且使照明部21與該攝像幀頻同步地發(fā)光。另外，控制部615對從圖像傳感器23輸出的圖像信號實施規(guī)定的信號處理，并使無線通信部616無線發(fā)送實施該規(guī)定的信號處理后的圖像信號。

無線通信部616從控制部615獲取圖像信號，對該圖像信號實施調(diào)制處理等來生成無線信號，并將該無線信號發(fā)送到接收裝置63。

電源部617是紐扣型電池、電容器等蓄電部，向膠囊型內(nèi)窺鏡61的各構(gòu)成部(攝像部2、控制部615以及無線通信部616)供給電力。

再次參照圖14，接收天線單元62具有多個(在圖14中是八個)接收天線62a。各接收天線62a例如使用環(huán)形天線實現(xiàn)，被配置在被檢體60的體外表面上的規(guī)定位置(例如，與作為膠囊型內(nèi)窺鏡61的通過區(qū)域的被檢體60內(nèi)的各臟器對應的位置)。

接收裝置63經(jīng)由這些接收天線62a接收從膠囊型內(nèi)窺鏡61無線發(fā)送的圖像信號，在對接收到的圖像信號實施規(guī)定的處理之后將圖像信號及其關聯(lián)信息存儲到內(nèi)置的存儲器中。也可以對接收裝置63設置顯示從膠囊型內(nèi)窺鏡61無線發(fā)送的圖像信號的接收狀態(tài)的顯示部、用于操作接收裝置63的操作按鈕等輸入部。通過在與圖像處理裝置3相連接的托架64上放置接收裝置63，接收裝置63中存儲的圖像信號被傳輸?shù)綀D像處理裝置3。

(實施方式4)

接著，對本發(fā)明的實施方式4進行說明。圖16是示出本發(fā)明的實施方式4所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖16所示，本實施方式4所涉及的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)7具備：內(nèi)窺鏡71，其被插入到被檢體的體內(nèi)來進行攝像，生成并輸出圖像；光源裝置72，其產(chǎn)生從內(nèi)窺鏡71的前端射出的照明光；以及圖像處理裝置3。圖像處理裝置3的結(jié)構(gòu)和動作與實施方式1相同(參照圖1)，獲取由內(nèi)窺鏡71生成的圖像數(shù)據(jù)后實施各種圖像處理，并將被檢體內(nèi)的圖像顯示于顯示部34?；蛘?，也可以應用實施方式2中的圖像處理裝置5，來代替圖像處理裝置3。

內(nèi)窺鏡71具備：插入部73，其具有撓性且呈細長形狀；操作部74，其連接于插入部73的基端側(cè)，用于接收各種操作信號的輸入；以及通用線纜75，其從操作部74向與插入部73延伸的方向不同的方向延伸，內(nèi)置與圖像處理裝置3和光源裝置72連接的各種線纜。

插入部73具有前端部731、由多個彎曲件構(gòu)成的彎曲自如的彎曲部732、以及連接于彎曲部732的基端側(cè)且具有撓性的長條狀的撓性針管733。在該插入部73的前端部731設置有攝像部2(參照圖1)，該攝像部2具備：照明部21，其利用由光源裝置72產(chǎn)生的照明光來照射被檢體內(nèi)；聚光光學系統(tǒng)22，其會聚在被檢體內(nèi)反射回的照明光；以及圖像傳感器23。

在操作部74與前端部731之間連接有將用于與圖像處理裝置3之間進行電信號的發(fā)送和接收的多個信號線進行捆束而成的集合線纜以及用于傳播光的光導件。多個信號線中包含用于將攝像元件所輸出的圖像信號傳送到圖像處理裝置3的信號線和用于將圖像處理裝置3所輸出的控制信號傳送到攝像元件的信號線等。

操作部74設置有使彎曲部732向上下方向和左右方向彎曲的彎曲旋鈕、用于插入活檢針、生物體鉗子、激光手術刀以及檢查探針等處置器具的處置器具插入部、以及用于向圖像處理裝置3和光源裝置72等周邊設備輸入操作指示信號的多個開關。

通用線纜75中至少內(nèi)置有光導件和集合線纜。另外，在通用線纜75的與操作部74相連的一側(cè)不同的一側(cè)的端部設置有：連接器部76，其相對于光源裝置72裝卸自如；以及電連接器部78，其經(jīng)由呈螺旋狀的螺旋線纜77而與連接器部76電連接，且相對于圖像處理裝置3裝卸自如。從攝像元件輸出的圖像信號經(jīng)由螺旋線纜77和電連接器部78而向圖像處理裝置3輸入。

以上所說明的本發(fā)明的實施方式1～4只不過是用于實施本發(fā)明的例子，本發(fā)明并不限定于這些實施方式。另外，本發(fā)明通過將上述實施方式1～4中公開的多個構(gòu)成要素適當?shù)剡M行組合，能夠生成各種發(fā)明。根據(jù)上述記載顯而易見的是，本發(fā)明能夠根據(jù)規(guī)格等進行各種變形，并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠具有其它各種實施方式。

附圖標記說明

1、4：測距系統(tǒng)；2：攝像部；3、5：圖像處理裝置；7：內(nèi)窺鏡系統(tǒng)；21：照明部；22：聚光光學系統(tǒng)；23：圖像傳感器；23a：受光面；23b：攝像用像素；23c：測距用像素；23d：信號處理電路；31：數(shù)據(jù)獲取部；32：存儲部；33、51：運算部；33a：圖像處理部；33b：深度計算部；34：顯示部；35：操作輸入部；36：控制部；51a：兩點間距離計算部；60：被檢體；61：膠囊型內(nèi)窺鏡；62：接收天線單元；62a：接收天線；63：接收裝置；64：托架；71：內(nèi)窺鏡；72：光源裝置；73：插入部；74：操作部；75：通用線纜；76：連接器部；77：螺旋線纜；78：電連接器部；331：深度圖像制作部；332：照明光配光特性計算部；333：深度梯度計算部；334：反射光配光特性計算部；335：亮度圖像制作部；336：像面照度計算部；337：物體表面亮度計算部；338：照射照度計算部；339：照射距離計算部；340：被攝體距離計算部；611：膠囊型殼體；612：筒狀殼體；613、614：圓頂狀殼體；615：控制部；616：無線通信部；617：電源部；731：前端部；732：彎曲部；733：撓性針管。