(57)【要約】【課題】内視鏡で撮影した画像データを適切に擬似的な立体画像データに変換することができる擬似立体画像生成装置を提供する。【解決手段】画像解析部３は、内視鏡画像の画像データを解析することによって、最も奥側に位置する部分の中心位置を求める。基本奥行きモデル保持部４は、奥行き度を複数の同心円で示し、最外周の円から最内周の円まで奥行き度が順次大きくなっていく基本奥行きモデルを保持する。基本奥行きモデル変形部５は、画像解析部３によって求めた最も奥側に位置する部分の中心位置に応じて、前記最内周の円の位置をずらすように前記基本奥行きモデルを変形させて、変形基本奥行きモデルを生成する。立体画像データ生成部である遅延部１と画素シフト部２は、変形基本奥行きモデルに基づいて画素シフトし、この画素シフトされた画像データを用いて、擬似的な立体画像データを生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡画像の画像データを解析することによって、最も奥側に位置する部分の中心位置を求める画像解析部と、
奥行き度を複数の同心円で示し、最外周の円から最内周の円まで奥行き度が順次大きくなっていく基本奥行きモデルを保持する基本奥行きモデル保持部と、
前記画像解析部によって求めた最も奥側に位置する部分の中心位置に応じて、前記最内周の円の位置をずらすように前記基本奥行きモデルを変形させて、変形基本奥行きモデルを生成する基本奥行きモデル変形部と、
前記画像データを、前記変形基本奥行きモデルに基づいて画素シフトし、この画素シフトされた画像データを用いて擬似的な立体画像データを生成する立体画像データ生成部と、
を備えることを特徴とする擬似立体画像生成装置。
【請求項２】
前記立体画像データ生成部は、前記画素シフトされた画像データを左目画像データと右目画像データとのうちの一方とし、
前記画像データそのものを左目画像データと右目画像データとのうちの他方として擬似的な立体画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１記載の擬似立体画像生成装置。
【請求項３】
前記画像解析部は最も奥側に位置する部分の形状を解析し、
前記基本奥行きモデル変形部は、前記画像解析部が解析した最も奥側に位置する部分の形状に応じて、前記変形基本奥行きモデルの前記最内周の円の形状を変形させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の擬似立体画像生成装置。
【請求項４】
内視鏡画像の画像データを解析することによって、最も奥側に位置する部分の中心位置を求め、
求めた最も奥側に位置する部分の中心位置に応じて、奥行き度を複数の同心円で示し、最外周の円から最内周の円まで奥行き度が順次大きくなっていく基本奥行きモデルの前記最内周の円の位置をずらすように前記基本奥行きモデルを変形させて、変形基本奥行きモデルを生成し、
前記画像データを、前記変形基本奥行きモデルに基づいて画素シフトし、画素シフトされた画像データを用いて擬似的な立体画像データを生成する
ことを特徴とする擬似立体画像生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非立体の画像データに基づいて立体画像データを生成する擬似立体画像生成装置及び方法に係り、特に、内視鏡（ファイバスコープ）で撮影した画像データを立体画像データに変換するのに好適な擬似立体画像生成装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載のように、非立体である２次元の画像データを擬似的に３次元の立体画像データに変換する擬似立体画像生成装置が提案されている。特許文献１に記載の擬似立体画像生成装置においては、画面全体に対してどのように凹凸を付すかを決める基本奥行きモデルを用いて、風景と人物を被写体とした画像を擬似的に立体画像データに変換している。
【０００３】
胃等の体内の腔所をファイバスコープによる内視鏡を用いて観察する医療行為が普及している。内視鏡によって撮影した画像は２次元の画像であるので、奥行き方向の距離感を認識しにくい。そこで、特許文献１に記載されているような擬似立体画像生成装置を用いて、内視鏡によって撮影した画像データを擬似的に３次元の立体画像データに変換することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５１５３４号公報
【特許文献２】特開２００１−１０３５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載されている擬似立体画像生成装置は、風景等の一般的な被写体を対象としているので、内視鏡によって撮影した画像データを立体画像データに変換する際に用いたとしても、適切な立体画像を得ることはできない。
【０００６】
そこで、内視鏡（ファイバスコープ）で撮影した画像データを適切に擬似的な立体画像データに変換することができる擬似立体画像生成装置及び方法が求められる。
【０００７】
本発明はこのような要望に対応するため、内視鏡で撮影した画像データを適切に擬似的な立体画像データに変換することができる擬似立体画像生成装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、内視鏡画像の画像データを解析することによって、最も奥側に位置する部分の中心位置を求める画像解析部（３）と、奥行き度を複数の同心円で示し、最外周の円から最内周の円まで奥行き度が順次大きくなっていく基本奥行きモデルを保持する基本奥行きモデル保持部（４）と、前記画像解析部によって求めた最も奥側に位置する部分の中心位置に応じて、前記最内周の円の位置をずらすように前記基本奥行きモデルを変形させて、変形基本奥行きモデルを生成する基本奥行きモデル変形部（５）と、前記画像データを、前記変形基本奥行きモデルに基づいて画素シフトし、この画素シフトされた画像データを用いて擬似的な立体画像データを生成する立体画像データ生成部（１，２）とを備えることを特徴とする擬似立体画像生成装置を提供する。
【０００９】
上記の擬似立体画像生成装置において、前記立体画像データ生成部は、前記画素シフトされた画像データを左目画像データと右目画像データとのうちの一方とし、前記画像データそのものを左目画像データと右目画像データとのうちの他方として擬似的な立体画像データを生成することが好ましい。
【００１０】
上記の擬似立体画像生成装置において、前記画像解析部は最も奥側に位置する部分の形状を解析し、前記基本奥行きモデル変形部は、前記画像解析部が解析した最も奥側に位置する部分の形状に応じて、前記変形基本奥行きモデルの前記最内周の円の形状を変形させることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、内視鏡画像の画像データを解析することによって、最も奥側に位置する部分の中心位置を求め、求めた最も奥側に位置する部分の中心位置に応じて、奥行き度を複数の同心円で示し、最外周の円から最内周の円まで奥行き度が順次大きくなっていく基本奥行きモデルの前記最内周の円の位置をずらすように前記基本奥行きモデルを変形させて、変形基本奥行きモデルを生成し、前記画像データを、前記変形基本奥行きモデルに基づいて画素シフトし、画素シフトされた画像データを用いて擬似的な立体画像データを生成することを特徴とする擬似立体画像生成方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の擬似立体画像生成装置及び方法によれば、内視鏡で撮影した画像データを適切に擬似的な立体画像データに変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の擬似立体画像生成装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】胃の入り口付近の内視鏡画像を示す概略図である。
【図３】図１中の基本奥行きモデル保持部４に保持されている基本奥行きモデルを概念的に示す図である。
【図４】図３に示す基本奥行きモデルが示す立体形状を示す斜視図である。
【図５】図２に示す内視鏡画像を輝度の濃淡で表した図である。
【図６】図１中の基本奥行きモデル変形部５で変形させた変形基本奥行きモデルを概念的に示す図である。
【図７】図６に示す変形基本奥行きモデルが示す立体形状を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の擬似立体画像生成装置及び方法の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１５】
図１において、遅延部１，画素シフト部２，画像解析部３には、図２に示すような、内視鏡（ファイバスコープ）で撮影した画像データが入力される。図２は、胃の入り口付近の内視鏡画像の概略図である。図２における網掛け部分は最も奥側の部分である。
【００１６】
基本奥行きモデル保持部４には、図３に示すような基本奥行きモデルが保持されている。基本奥行きモデルとは、画面全体に対してどのように凹凸を付すかを示し、画面全体の視差値を決定するためのモデルである。
【００１７】
図３に示す基本奥行きモデルは、図４に示すような円錐台に相当する立体形状を示すモデルである。図３に示すように、本実施形態で用いる基本奥行きモデルは、複数の同心円で構成されている。
【００１８】
最外周の円の部分が最も手前側（奥行き度最小）を示し、最内周である円の中心のハッチングを付した部分が最も奥側（奥行き度最大）を示している。最外周の円の部分から最内周の円の部分に向かうに従って、奥行き度が順次大きくなっていく。
【００１９】
図３に示す基本奥行きモデルは、平面上のそれぞれの画素を、図３に示すような特性を有する奥行き方向にシフトさせるテーブルまたは計算式にて構成することができる。基本奥行きモデル保持部４は、上記したテーブルまたは計算式を保持するメモリで構成することができる。
【００２０】
図５は、図２に示す内視鏡画像を輝度の濃淡で表したものである。最も暗い黒の部分は、最も奥側の部分である。図５より分かるように、実際の内視鏡画像は、画像の中心部が最も奥側とは限らず、最も奥側の部分は中心からずれている場合がある。
【００２１】
従って、図３に示す基本奥行きモデルをそのまま用いて画像データを立体画像データに変換すると、適切な立体画像データを得ることはできず、立体画像の観察者は違和感を覚えてしまう。
【００２２】
そこで、本実施形態においては、次のような構成としている。図１において、画像解析部３は、入力された画像データを解析する。具体的には、画像解析部３は、内視鏡画像の最も奥側の部分が中心からどのようにずれているかを解析する。
【００２３】
画像解析部３は、図５に示す輝度の濃淡の分布を統計的に解析することによって、黒で示されている最も奥側の部分の中心点Ｐctr1を求める。画像解析部３は、黒で示されている最も奥側の部分の大まかな形状を併せて分析することが好ましい。図５に示す例では、黒で示されている最も奥側の部分の形状は真円より楕円に近い形状である。
【００２４】
以上のようにして画像解析部３が解析した内視鏡画像の解析結果を示すデータは、基本奥行きモデル変形部５に入力される。基本奥行きモデル変形部５には、基本奥行きモデル保持部４に保持された図３に示す基本奥行きモデルが入力される。
【００２５】
基本奥行きモデル変形部５は、入力された基本奥行きモデルを、画像解析部３より入力された解析結果を示すデータを参照して変形して、変形基本奥行きモデルを生成する。図６は、変形基本奥行きモデルの例を示している。
【００２６】
図３に示す変形前の基本奥行きモデルにおいては、ハッチングを付した最も奥側の部分の中心は、図６における中心点Ｐctr0に位置している。このとき、画像解析部３が、最も奥側の部分の中心がＰctr1の位置であると解析すると、基本奥行きモデル変形部５は、図６に示すように、最も奥側の部分の中心を中心点Ｐctr0から中心点Ｐctr1へと移動させるように基本奥行きモデルを変形する。
【００２７】
また、画像解析部３は、最も奥側の部分の形状は真円より楕円に近い形状であると解析しているので、基本奥行きモデル変形部５は、図６に示すように、ハッチングを付した最も奥側の部分の形状を楕円とするよう基本奥行きモデルを変形する。
【００２８】
基本奥行きモデル変形部５は、ハッチングを付した最も奥側の部分から円の最外周まで、楕円の短径を順次拡大するように基本奥行きモデルを変形する。
【００２９】
結果として、図６に示す変形した基本奥行きモデルは、図７に示すように、変形円錐台に相当する立体形状を示すモデルとなる。
【００３０】
図１に戻り、画素シフト部２は、入力された画像データを構成するそれぞれの画素データを、図６に示す変形基本奥行きモデルに基づいて画素シフトして、右目画像データを生成する。
【００３１】
遅延部１は、画素シフト部２より出力される右目画像データとタイミングを合わせるために入力された画像データを遅延し、そのまま左目画像データとして出力する。
【００３２】
遅延部１及び画素シフト部２は、画像データを、変形基本奥行きモデルに基づいて画素シフトすることによって、擬似的な立体画像データを生成する立体画像データ生成部である。
【００３３】
本実施形態では、画像データそのものを左目画像データとし、画素シフト部２によって右目画像データを生成しているが、画像データそのものを右目画像データとし、画素シフト部２によって左目画像データを生成してもよい。
【００３４】
また、入力された画像データそのものを右目画像データまたは左目画像データとはせず、画素シフト部２によって画像データを左目画像データ用及び右目画像データ用にそれぞれ画素シフトして、左目画像データと右目画像データとを生成してもよい。
【００３５】
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。本実施形態では、医療分野における内視鏡画像を例としたが、医療分野以外の画像データに基づいて立体画像データを生成してもよい。本発明は、内視鏡に限らず、ファイバスコープによって凹所を撮影した画像データを立体画像データに変換する場合にも利用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１  遅延部（立体画像データ生成部）
２  画素シフト部（立体画像データ生成部）
３  画像解析部
４  基本奥行きモデル保持部
５  基本奥行きモデル変形部
【図１】
2014017685.tif 000003
【図２】
2014017685.tif 000004
【図３】
2014017685.tif 000005
【図４】
2014017685.tif 000006
【図５】
2014017685.tif 000007
【図６】
2014017685.tif 000008
【図７】
2014017685.tif 000009