用于两个以上自照明相机系统的色彩校正的方法和装置制造方法及图纸

一种用于对各自具有成像装置和照明源的两个相机系统进行色彩校正的装置和方法。在所述成像装置处于场景外部的情况下分别白平衡所述相机系统。保存其白平衡增益和色彩校正矩阵。基于测量值，计算并保存组合白平衡增益和组合色彩校正矩阵。此后，在所述成像装置处于场景中的情况下，通过一起测量两个成像装置的R、G和B值来执行白平衡，然后通过在另一相机系统的灯关闭的情况下测量每个单独成像装置的R、G和B值来进行白平衡。将每个相机的场景测量值与组合场景测量值进行比较。如果它们显著不同，则将白平衡增益和色彩校正矩阵的组合光集合应用于每个相机系统的数字信号处理路径。合应用于每个相机系统的数字信号处理路径。合应用于每个相机系统的数字信号处理路径。

Method and device for color correction of more than two self illumination camera systems

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于两个以上自照明相机系统的色彩校正的方法和装置


[0001]本专利技术涉及使用内窥镜相机系统对结构进行成像的方法、系统和装置，且更具体地说，涉及提供对两个或更多个自照明相机系统的色彩校正的方法和装置。

技术介绍

[0002]包含内窥镜相机系统的内窥镜医疗器械(在本文中也被称为“内窥镜”)在内窥镜手术期间向外科医生提供正在治疗的患者身体区域的视图，而无需完全打开所述区域，因此有助于微创外科手术。在内窥镜手术中，通常将照明引导到身体中非常小且紧密的封闭腔和空间中。此类照明可以由光纤或载运来自远处光源的光的其它光通道提供。例如LED的照明源也可以位于内窥镜上并直接聚焦于内窥镜之外。一些内窥镜使用光通道(例如，光纤或半透明塑料光管)将光从机载LED引导到内窥镜外部的点。照明源还可以是氙气灯、卤素灯、LED灯和激光灯中的一种或组合。
[0003]内窥镜手术中的术野可能会带来独特的照明和成像挑战。当使用相机系统在照明下查看对象时，图像中经常存在非现实的偏色，这可能会使术野难以可视化。在内窥镜手术的紧密范围中尤其如此，其中光源与被照射组织之间的距离可能变化，并且其中反射光可能受到被照射组织的色彩和所投射的阴影的影响。
[0004]白平衡(WB)是去除非现实的偏色、执行色彩校正并且建立色彩保真度以使得本身呈现白色的对象在照片或例如计算机屏幕等视觉显示器中被呈现为白色的过程。这一点至关重要，因为执业医生在作出诊断和其它医疗决策时通常依赖于色彩。适当的相机白平衡必须考虑光源的色温。色温是指白光的相对暖或冷。虽然人眼擅长在不同光源下判断什么是白色的，但数码相机可能很难进行自动白平衡(AWB)，且因此可能会产生难看的蓝色、橙色甚至是绿色的偏色，这可能会干扰内窥镜的最优使用。
[0005]内窥镜相机系统可包含以不同角度布置的两个或更多个相机和光源，使得可以放大视野(例如，通过将来自不同相机的图像拼接在一起)和/或使得可以看到不同的视图而不必重新定位一个内窥镜。与单相机系统不同，当处理多相机内窥镜时，白平衡的过程变得越来越复杂。当白平衡的自照明相机系统(CS2)用作另一白平衡的自照明相机系统(CS1)的二级(或三级、四级等)视图时，场景正在被两个(或更多)独立光源照射。场景照明(CS1和CS2)的色温将根据每个系统在场景中的位置和每个系统照明的强度而变化。色温还可能取决于何种组织/结构(例如，白色组织与红色组织)正在被特定光源照射、相机透镜与被照射组织之间的距离以及所使用的光源的类型而受到影响。场景照明色温的这种变化可能导致所涉及的一个或多个相机系统中的错误色彩再现。
[0006]白平衡多内窥镜相机系统的当前系统依赖于在开始手术之前针对白色背景连续地白平衡多个相机中的每一个。这些现有技术系统不能在手术开始后实现白平衡，且实际上，如果意外尝试白平衡，则通常必须移除内窥镜并重新校准其白平衡。
[0007]因此，仍需要一种系统来校正具有多个自照明相机的系统中固有的色彩再现错误。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种用于至少两个自照明内窥镜相机系统的色彩校正系统，所述色彩校正系统包括：中央处理单元；输入/输出接口，其用于相机控制单元；以及存储器，其用于保留收集到的数据和操作所述色彩校正系统的软件或固件；其中至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一个包括成像装置和照明源。
[0009]在另一实施例中，本专利技术提供一种用于至少两个自照明内窥镜相机系统的色彩校正系统，所述色彩校正系统包括：中央处理单元；输入/输出接口，其用于相机控制单元；以及存储器，其用于保留收集到的数据和操作所述色彩校正系统的软件或固件；其中至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一个包括成像装置和照明源；并且其中至少两个自照明内窥镜相机系统中的一个可以充当主装置，且至少两个自照明内窥镜相机系统中的另一个可以充当从装置。在另一实施例中，本专利技术提供一种用于至少两个自照明内窥镜相机系统的色彩校正系统，所述色彩校正系统包括：中央处理单元；输入/输出接口，其用于相机控制单元；以及存储器，其用于保留收集到的数据和操作所述色彩校正系统的软件或固件；其中至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一个包括成像装置和照明源；并且其中在至少两个自照明内窥镜相机系统处于场景外部的情况下，所述色彩校正系统计算并保存至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一者的白平衡信息和色彩校正矩阵，且所述色彩校正系统进一步计算并保存至少两个自照明内窥镜相机系统的组合白平衡信息和色彩校正矩阵；并且在至少两个自照明内窥镜相机系统放置于场景中且其照明源打开的情况下，所述色彩校正系统测量至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一者的R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的单独值并将所述单独值保存在存储器中作为组合场景测量值，并且在至少两个内窥镜相机系统中的一者的照明源打开且至少两个内窥镜相机系统中的另一者的照明源关闭的情况下，所述色彩校正系统测量打开了照明源的内窥镜相机系统的R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的平均值并将所述平均值保存在存储器中，且除了至少两个内窥镜相机系统中的另一者的照明源从关闭切换到打开且原始内窥镜相机系统的照明源从打开切换到关闭之外，重复此测量和保存步骤，并且对至少两个内窥镜相机系统打开时的场景测量值与组合场景测量值执行比较，且在必要时，对至少两个内窥镜相机系统的白平衡进行校正。
[0010]在另一实施例中，本专利技术提供一种用于至少两个自照明内窥镜相机系统的色彩校正系统，所述色彩校正系统包括：中央处理单元；输入/输出接口，其用于相机控制单元；以及存储器，其用于保留收集到的数据和操作所述色彩校正系统的软件或固件；其中至少两个自照明内窥镜相机中的每一个包括成像装置和照明源；并且其中至少两个自照明内窥镜相机系统中的任一者的照明可以停用或与至少两个自照明内窥镜相机系统中的另一者的帧交错。
[0011]在另一实施例中，本专利技术提供一种用于至少两个自照明内窥镜相机系统的色彩校正系统，所述色彩校正系统包括：中央处理单元；输入/输出接口，其用于相机控制单元；以及存储器，其用于保留收集到的数据和操作所述色彩校正系统的软件或固件；其中至少两个自照明内窥镜相机中的每一个包括成像装置和照明源；并且其中至少两个成像装置和两个照明源连接到单个相机控制单元。
[0012]在另一实施例中，本专利技术提供一种用于至少两个自照明内窥镜相机系统的色彩校正系统，所述色彩校正系统包括：中央处理单元；输入/输出接口，其用于相机控制单元；以
及存储器，其用于保留收集到的数据和操作所述色彩校正系统的软件或固件；其中至少两个自照明内窥镜相机中的每一个包括成像装置和照明源；并且其中所述色彩校正系统是互连到至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一者的相机控制单元的单独单元。
[0013]在另一实施例中，本专利技术提供一种用于对至少两个自照明内窥镜相机系统进行色彩校正的装置，每个自照明内窥镜相机系统具有至少一个成像装置和一个照明源，所述用于色彩校正的装置计算并保存至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一者的白平衡信息和色彩校正矩阵，且所述装置进一步计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于至少两个自照明内窥镜相机系统的色彩校正系统，所述色彩校正系统包括：中央处理单元；输入/输出接口，其用于相机控制单元；以及存储器，其用于保留收集到的数据和操作所述色彩校正系统的软件或固件；其中所述至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一个包括成像装置和照明源。2.根据权利要求1所述的色彩校正系统，其中在所述至少两个自照明内窥镜相机系统处于场景外部的情况下，所述色彩校正系统计算并保存所述至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一者的白平衡信息和色彩校正矩阵，且所述色彩校正系统进一步计算并保存所述至少两个自照明内窥镜相机系统的组合白平衡信息和色彩校正矩阵；并且在所述至少两个自照明内窥镜相机系统放置于场景中且其照明源打开的情况下，所述色彩校正系统测量至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一者的R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的单独值并将所述单独值保存在所述存储器中作为组合场景测量值，并且在所述至少两个内窥镜相机系统中的一者的所述照明源打开且所述至少两个内窥镜相机系统中的另一者的所述照明源关闭的情况下，所述色彩校正系统测量打开了所述照明源的所述内窥镜相机系统的R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的平均值并将所述平均值保存在所述存储器中，且除了所述至少两个内窥镜相机系统中的另一者的所述照明源从关闭切换到打开且原始内窥镜相机系统的照明源从打开切换到关闭之外，重复此测量和保存步骤，并且对所述至少两个内窥镜相机系统打开时的场景测量值与所述组合场景测量值执行比较，且在必要时，对所述至少两个内窥镜相机系统的白平衡进行校正。3.根据权利要求2所述的色彩校正系统，其中至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一者中的相机控制单元经由数据链路连接以协调所述测量步骤的时序。4.根据权利要求1所述的色彩校正系统，其中所述至少两个自照明内窥镜相机系统中的一个能够充当主装置，并且所述至少两个自照明内窥镜相机系统中的另一个能够充当从装置。5.根据权利要求1所述的色彩校正系统，其中所述至少两个自照明内窥镜相机系统中的任一者的照明能够停用或与所述至少两个自照明内窥镜相机系统中的另一者的帧交错。6.根据权利要求1所述的色彩校正系统，其中至少两个成像装置和两个照明源连接到单个相机控制单元。7.根据权利要求1所述的色彩校正系统，其中所述色彩校正系统是互连到所述至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一者的相机控制单元的单独单元。8.根据权利要求1所述的色彩校正系统，其中所述色彩校正系统包括互连到第二内窥镜相机系统的第二相机控制单元的第一内窥镜相机系统的相机控制单元上的硬件、固件或软件。9.根据权利要求1所述的色彩校正系统，其中所述色彩校正系统包括所述至少两个自照明内窥镜相机系统中的至少一者上的硬件、固件或软件。10.一种用于对至少两个自照明内窥镜相机系统进行色彩校正的装置，每个自照明内窥镜相机系统具有至少一个成像装置和一个照明源，所述装置执行根据权利要求2所述的步骤且包括：
中央处理单元；输入/输出接口，其用于相机控制单元；存储器，其用于保留收集到的数据和操作所述用于色彩校正的装置的软件或固件；以及控制件，其用于控制色彩校正装置的操作。11.一种用于对至少两个自照明内窥镜相机系统进行色彩校正的装置，每个自照明内窥镜相机系统具有至少一个成像装置、一个照明源和相机控制单元，所述装置包括：中央处理单元；输入/输出接口，其用于所述相机控制单元；存储器，其用于保留收集到的数据和操作所述用于色彩校正的装置的软件或固件；以及控制件，其用于控制色彩校正装置的操作；其中当激活所述色彩校正装置时，在所述至少两个自照明内窥镜相机系统处于场景外部的情况下进行所述至少两个自照明内窥镜相机系统的白平衡，然后在所述两个自照明内窥镜相机系统放置于所述场景中并同时用于所述场景的情况下，将进行所述至少两个自照明内窥镜相机系统中的每一者的白平衡校正。12.根据权利要求11所述的用于色彩校正的装置，其中当所述至少两个自照明内窥镜相机系统处于场景外部时，所述色彩校正系统执行所述至少两个自照明相机系统的白平衡以确定所述至少两个自照明相机系统中的每一者的白平衡增益，并且所述白平衡增益连同所述至少两个自照明相机系统中的每一者的色彩校正矩阵一起保存在所述存储器中；并且基于个别白平衡增益和色彩校正矩阵中的每一个，所述色彩校正系统计算组合白平衡增益和伴随的组合色彩校正矩阵集合，并将所述组合白平衡增益和所述伴随的组合色彩校正矩阵集合保存在所述存储器中；在所述至少两个自照明内窥镜相机系统定位于场景中且所述至少两个内窥镜相机系统的照明打开的情况下，所述色彩校正系统分别测量所述至少两个内窥镜相机系统中的每一者的所捕获场景的预定窗口内的R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的平均值，并将所述平均值保存在所述存储器中作为组合场景测量值；在所述至少两个内窥镜相机系统中的第一者的照明打开且所述至少两个内窥镜相机系统中的第二者的照明关闭的情况下，所述色彩校正系统测量所述至少两个内窥镜相机系统中的所述一者的所述所捕获场景的所述预定窗口内的所述R、G和B的平均值，并将所述至少两个内窥镜相机系统中的所述第一者的R、G和B的平均值保存在所述存储器中作为第一场景测量值；在所述至少两个内窥镜相机系统中的所述第二者的照明打开且所述至少两个内窥镜相机系统中的所述第一者的照明关闭的情况下，所述色彩校正系统测量所述至少两个内窥镜相机系统中的所述第二者的所述所捕获场景的所述预定窗口内的所述R、G和B的平均值，并将所述至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：阿思雷克斯公司，
类型：发明
国别省市：