具有内窥镜和图像传感器的系统以及用于处理医疗图像的方法技术方案

一种系统包括内窥镜，该内窥镜包括镜体和图像传感器。图像传感器被配置为捕获包括有效图像部分数据和机械渐晕部分数据的医疗图像数据，医疗图像数据的机械渐晕部分数据是由于由生成医疗图像数据的图像传感器与镜体的差异引起的机械渐晕而生成的。还具有电路，其被配置为从来自有效图像部分数据的图像数据确定评估信息，并且基于评估信息执行控制处理以至少部分地控制内窥镜上的自动聚焦处理和自动白平衡处理中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有内窥镜和图像传感器的系统以及用于处理医疗图像的方法
本技术涉及内窥镜系统、控制方法、信息处理装置和程序，并且更具体地，涉及能够拍摄适合于外科手术的内窥镜图像的内窥镜系统、控制方法、信息处理装置和程序。<相关申请的交叉引用>本申请要求于2018年3月20日提交的日本优先权专利申请JP2018-051955的权益，其全部内容通过引用结合于此。
技术介绍
近年来，具有低侵入性的内窥镜外科手术引起了关注。为了获得适合于外科手术的内窥镜图像，已经提出了一种具有自动聚焦(AF)功能、自动曝光(AE)功能和自动白平衡(AWB)功能的内窥镜。例如，专利文献1公开了通过基于内窥镜图像计算焦点评估值来执行内窥镜的AF功能的技术。引用列表专利文献专利文献1：JP2013-80108A
技术实现思路
技术问题通常，在内窥镜图像的周边附近，由于镜体的光学阴影(渐晕)而生成作为显著暗区的掩模区域。例如，在基于这种内窥镜图像执行AF的情况下，在一些情况下可以对掩模区域执行聚焦。另外，掩模区域的位置或大小根据所采用的镜体的类型而改变。因此，难以预先固定用于评估值的计算目标区域。鉴于上述情况，已经做出本技术拍摄适合于外科手术的内窥镜图像。问题的解决方案一种系统包括内窥镜，该内窥镜包括镜体和图像传感器。图像传感器被配置为捕获包括有效图像部分数据和机械渐晕部分数据的医疗图像数据，医疗图像数据的机械渐晕部分数据是由于由生成医疗图像数据的图像传感器与镜体的差异引起的机械渐晕而生成的。还具有电路，其被配置为从来自有效图像部分数据的图像数据确定评估信息，并且基于评估信息执行控制处理以至少部分地控制内窥镜上的自动聚焦处理和自动白平衡处理中的至少一个。此外，存在一种处理医疗图像信息的方法，该方法包括使用医疗图像数据的有效图像部分数据来确定评估信息，医疗图像数据包括有效图像部分数据和机械渐晕部分数据，医疗图像数据的机械渐晕部分数据是由于由生成医疗图像数据的图像传感器与医疗器械中的差异引起的机械渐晕而生成的。另外，基于评估信息执行包括自动聚焦处理和自动白平衡处理中的至少一个的控制处理。在本技术中，从由图像感测装置拍摄的摄影图像检测镜体的有效区域，并且基于有效区域的评估值执行包括自动聚焦处理、自动曝光处理和自动白平衡处理中的至少一个的控制处理。专利技术的有利效果在本技术中，可以拍摄适合于外科手术的内窥镜图像。此外，本技术允许解决渐晕问题并且提供有利的聚焦和/或白平衡处理的系统。注意，本文描述的有利效果不必受限制，而是可以包括本公开中描述的那些效果中的任何一个效果。附图说明[图1]图1是示出根据本技术的实施方式的内窥镜系统的示例性配置的示图。[图2]图2是示出内窥镜的外观的透视图。[图3]图3是示出示例性摄影图像的示图。[图4]图4是示出示例性摄影图像的示图。[图5]图5是示出CCU和内窥镜的示例性配置的框图。[图6]图6是示出采样帧的示例性设置的示图。[图7]图7是示出掩模区域的示例性边缘检测的示图。[图8]图8是示出掩模区域的示例性边缘检测的示图。[图9]图9是示出在基于AF评估值检测掩模区域的情况下采样帧的示例性设置的示图。[图10]图10是示出在基于AF评估值检测掩模区域的情况下采样帧的另一示例性设置的示图。[图11]图11是示出在基于AF评估值检测掩模区域的情况下采样帧的又一示例性设置的示图。[图12]图12是示出评估值计算目标区域的示例性设置的示图。[图13]图13是示出评估值计算目标区域的另一示例性设置的示图。[图14]图14是用于描述CCU的AF处理的流程图。[图15]图15是用于描述在图14的步骤S3中执行的掩模区域检测处理的流程图。[图16]图16是用于描述在图14的步骤S3中执行的另一掩模区域检测处理的流程图。[图17]图17是示出用于AE处理的CCU的示例性配置的框图。[图18]图18是示出用于AE评估值的评估值计算目标区域的示例性设置的示图。[图19]图19是示出用于AE评估值的评估值计算目标区域的另一示例性设置的示图。[图20]图20是示出计算机的示例性配置的框图。具体实施方式现在将描述本技术的实施方式。将按照以下顺序进行描述。1.内窥镜系统的配置2.第一实施方式：基于采样值检测掩模区域的示例3.第二实施方式：基于AF评估值检测掩模区域的示例4.第三实施方式：评估值计算目标区域的第一示例性设置5.第四实施方式：评估值计算目标区域的第二示例性设置6.第五实施方式：示例性自动聚焦处理7.CCU的操作8.其他示例<<内窥镜系统的配置>>图1是示出根据本技术的实施方式的内窥镜系统的示例性配置的示图。图1的内窥镜系统1包括安装在推车18上的显示装置11、相机控制单元(CCU)12、光源装置13、治疗工具装置14、气腹装置15、记录器16和打印机17。另外，内窥镜系统1包括内窥镜19、能量治疗工具20、钳子21、套管针22至25、脚踏开关26和患者床27。内窥镜系统1安装在例如外科手术室中，以辅助对躺在患者床27上的患者的腹部31内的病变执行腹腔镜手术的操作者。显示装置11包括固定式二维显示器、头戴式显示器等。显示装置11显示从CCU12等提供的外科手术治疗部分(手术视野区(surgicalfieldarea))的图像。CCU12连接到诸如光源装置13和内窥镜19的每个部分。CCU12接收由内窥镜19拍摄并通过相机电缆发送的外科手术治疗部分的摄影图像，并且将该摄影图像显示在显示装置11上。CCU12根据需要将由内窥镜19拍摄的摄影图像输出到记录器16或打印机17。注意，CCU12和内窥镜19可以经由无线通信彼此连接。另外，CCU12执行自动聚焦处理作为用于执行内窥镜19的自动聚焦(AF)的处理。即，在内窥镜系统1中，与操作者的操纵无关，在CCU12的控制下自动地执行内窥镜19的焦点调节。光源装置13通过导光电缆连接到内窥镜19。光源装置13通过切换具有各种波长的光束将具有各种波长的光束输出到内窥镜19。作为高频输出装置的治疗工具装置14通过电缆连接到能量治疗工具20和脚踏开关26。治疗工具装置14响应于从脚踏开关26提供的操纵信号将高频电流输出到能量治疗工具20。气腹装置15具有鼓风机单元和吸气单元。气腹装置15将空气从安装在腹部31的腹壁的作为开口工具的套管针24的孔吹向腹部31的内部。记录器16记录从CCU12提供的摄影图像。打印机17打印从CCU提供的摄影图像。内窥镜19从安装在腹部31的腹壁中的套管针22的孔插入腹部31。内窥镜19本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n内窥镜，包括镜体和图像传感器，所述图像传感器被配置为捕获包括有效图像部分数据和机械渐晕部分数据的医疗图像数据，所述医疗图像数据的所述机械渐晕部分数据是由于由生成所述医疗图像数据的所述图像传感器与所述镜体的差异引起的机械渐晕而生成的；以及/n电路，被配置为/n从来自所述有效图像部分数据的图像数据确定评估信息，并且/n基于所述评估信息执行控制处理以至少部分地控制所述内窥镜上的自动聚焦处理和自动白平衡处理中的至少一个。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180320 JP 2018-0519551.一种系统，包括：
内窥镜，包括镜体和图像传感器，所述图像传感器被配置为捕获包括有效图像部分数据和机械渐晕部分数据的医疗图像数据，所述医疗图像数据的所述机械渐晕部分数据是由于由生成所述医疗图像数据的所述图像传感器与所述镜体的差异引起的机械渐晕而生成的；以及
电路，被配置为
从来自所述有效图像部分数据的图像数据确定评估信息，并且
基于所述评估信息执行控制处理以至少部分地控制所述内窥镜上的自动聚焦处理和自动白平衡处理中的至少一个。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，
由所述电路确定所述评估信息仅从来自所述有效图像部分数据的所述医疗图像数据确定所述评估信息。


3.根据权利要求2所述的系统，其中，
所述差异是由于所述图像传感器和穿过所述镜体的光的不同形状引起的。


4.根据权利要求3所述的系统，其中，
所述图像传感器是矩形的，并且所述有效图像部分数据是圆形图像。


5.根据权利要求2所述的系统，其中，
所述差异是由于所述图像传感器和所述镜体的不同大小引起的。


6.根据权利要求5所述的系统，其中，
来自用于生成所述有效图像部分数据的所述镜体的图像在所述图像传感器的第一维度中超过所述图像传感器的有效区域的大小，在所述图像传感器的垂直于所述第一维度的第二维度中小于所述图像传感器的有效区域的大小，并且所述第一维度和所述第二维度两者都在所述图像传感器的成像感测平面中。


7.根据权利要求2所述的系统，还包括：
照亮对应于所述有效图像部分数据的目标的光。


8.根据权利要求2所述的系统，还包括：
透镜系统，
其中，由所述电路执行所述控制处理基于所述评估信息生成信息以聚焦所述透镜系统。


9.根据权利要求2所述的系统，其中，
由所述电路执行所述控制处理生成白平衡信息以设置所述医疗图像的白平衡。


10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电路还被配置为：
对来自所述图像传感器的亮度信号进行采样，并且
使用所述亮度信号确定所述有效图像部分数据存在的位置和所述有效图像部分数据。


11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述确定所述有效图像部分数据存在的位置基于已经采样的并且呈矩阵形状的所述亮度信号来检测所述有效图像部分数据的边缘，并且指定所述镜体的直径和所述有效图像部分数据的中心位置。


12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电路还被配置为：
在设置在所述医疗图像数据上的采样帧中执行采样，以获得用于所述自动聚焦处理的评估信息，并且
使用用于所述自动聚焦处理的评估信息确定所述有效图像部分数据存在的位置和所述有效图像部分数据，
其中，执行所述控制处理基于所述评估信息至少部分地控制所述自动聚焦处理。


13.根据权利要求12所述的系统，其中，
在所述采样帧中执行采样改变所述采样帧的位置和大小中的至少一个。


14.根据权利要求12所述的系统，其中，
所述确定所述有效图像部分数据存在的位置指定所述镜体的直径和所述有效图像部分数据的中心位置。


15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电路还被配置为：
使用所述镜体的直径和所述有效图像部分数据的中心位置来设置用作所述有效图像部分的评估值计算目标区域。


16.根据权利要求1所述的系统，其中，
执行所述控制处理基于所述评估信息来执行所述控制处理，所述评估信息是基于在作为用于所述评估信息的计算目标的所述医疗图像数据上以矩阵形状设置的评估值计算目标区域中的由所述镜体的直径和所述有效图像部分数据的中心位置表示的...

【专利技术属性】
技术研发人员：川井崇史，细野喜代司，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP