(57)【要約】  この撮像装置は、４Ｋ解像度の第１の映像信号をダウンコンバートすることによってＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号を生成し、ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する第１の映像信号の横４×縦４画素の領域中の中央部分の横２×縦２画素の輝度値の平均輝度値からのそれぞれの差分データを算出し、各々の差分データをもとに中央部分の横２×縦２画素の画素毎の加算値を算出し、ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素の輝度値に個別に加算することによって、ＨＤ解像度の第２の映像信号を生成するＶＦ信号処理部１５を備える。
2018168571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を有する撮像部と、
前記撮像部により得られた画素信号から第１の解像度の第１の映像信号を生成する第１の映像信号処理部と、
前記第１の映像信号処理部により生成された前記第１の映像信号をダウンコンバートすることによって前記第１の解像度より低い第２の解像度のダウンコンバート映像信号を生成し、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する前記第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域における中央部分の各画素を含む横２画素以上×縦２画素以上の各々の画素を中央部分画素として、前記ダウンコンバート映像信号の個々の画素に対応する１以上の前記中央部分画素の輝度代表値の、前記領域毎の中央部分画素の平均輝度値からの差分データに応じた値を、前記ダウンコンバート映像信号の対応する画素の輝度値に個別に加算することによって、前記第２の解像度の第２の映像信号を生成する第２の映像信号処理部と、
前記第２の映像信号を表示するビューファインダーとを具備する
撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記第２の映像信号処理部は、前記第１の映像信号を帯域制限し、画素間引きによってダウンコンバートを行うように構成された
撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記輝度代表値は、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素における個々の画素に対応する１以上の中央部分画素の輝度の平均値である
撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記第２の映像信号処理部は、前記差分データに特定のゲインを乗じたデータを、差分データに応じた値として生成するように構成された
撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の撮像装置であって、
ユーザによる操作を受け付ける少なくとも1つ以上の操作子を有する操作入力部を更に具備し、
前記制御部は、撮影時、前記少なくとも1つ以上の操作子の状態を検出し、前記操作に基づいた設定情報を前記第２の映像信号処理部の動作にリアルタイムで反映させるように構成される
撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像装置であって、
前記設定情報は前記中央部分画素の第１の軸方向の数を第１の設定値と前記中央部分画素の第２の軸方向の数を第２の設定値である
撮像装置。
【請求項７】
請求項５に記載の撮像装置であって、
前記設定情報は前記中央部分画素の数である
撮像装置。
【請求項８】
請求項５に記載の撮像装置であって、
前記少なくとも１つ以上操作子に対して、前記設定情報の割り当てを設定可能なユーザインタフェースをさらに具備する
撮像装置。
【請求項９】
請求項４に記載の撮像装置であって、
ユーザによる操作を受け付ける少なくとも１つ以上の操作子を有する操作入力部を更に具備し、
前記制御部は、撮影時、前記少なくとも１つ以上の操作子の状態を検出し、前記操作に基づいた設定情報を前記第２の映像信号処理部の動作にリアルタイムで反映させるように構成される
撮像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の撮像装置であって、
前記設定情報は前記ゲインの値を第３の設定値である
撮像装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の撮像装置であって、
前記少なくとも１つ以上操作子に対して、前記設定情報の割り当てを設定可能なユーザインタフェースをさらに具備する
撮像装置。
【請求項１２】
請求項３に記載の撮像装置であって、
前記第２の映像信号処理部は、
各々の前記差分データから絶対値上で一定の値を減算したデータに特定のゲインをかけた値を、前記差分データに応じた値として算出するように構成された
撮像装置。
【請求項１３】
請求項３に記載の撮像装置であって、
前記第２の映像信号処理部は、
各々の前記差分データから絶対値上で一定の値を減算するとき、絶対値上で任意の値で前記各々の差分データをクリップするように構成された
撮像装置。
【請求項１４】
撮像装置により得られた画素信号から第１の解像度の第１の映像信号を生成する第１の映像信号処理部と、
前記第１の映像信号処理部により生成された前記第１の映像信号をダウンコンバートすることによって前記第１の解像度より低い第２の解像度のダウンコンバート映像信号を生成し、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する前記第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域における中央部分の各画素を含む横２画素以上×縦２画素以上の各々の画素を中央部分画素として、前記ダウンコンバート映像信号の個々の画素に対応する１以上の前記中央部分画素の輝度代表値の、前記領域毎の中央部分画素の平均輝度値からの差分データに応じた値を、前記ダウンコンバート映像信号の対応する画素の輝度値に個別に加算することによって、前記第２の解像度の第２の映像信号を生成する第２の映像信号処理部と
を具備する映像信号処理装置。
【請求項１５】
第１の映像信号処理部が、撮像装置により得られた画素信号から第１の解像度の第１の映像信号を生成し、
第２の映像信号処理部が、前記第１の映像信号処理部により生成された前記第１の映像信号をダウンコンバートすることによって前記第１の解像度より低い第２の解像度のダウンコンバート映像信号を生成し、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する前記第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域における中央部分の各画素を含む横２画素以上×縦２画素以上の各々の画素を中央部分画素として、前記ダウンコンバート映像信号の個々の画素に対応する１以上の前記中央部分画素の輝度代表値の、前記領域毎の中央部分画素の平均輝度値からの差分データに応じた値を、前記ダウンコンバート映像信号の対応する画素の輝度値に個別に加算することによって、前記第２の解像度の第２の映像信号を生成する
映像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、ビデオカメラなどの撮像装置、撮像装置などに用いられる映像信号処理装置および映像信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラの撮像画素数が増大してきている。近年では、４Ｋ（３８４０×２１６０）の撮像画素数を有するカメラも多い。これに対して、ビデオカメラに搭載されるビューファインダーには、画面サイズが最大でも１０インチ程度のものが採用されることが主流である。このため、撮像した映像をダウンコンバートなどによって縮小してビューファインダーに表示したり、撮像した映像からビューファインダーの画面解像度分の信号を切り出してビューファインダーに表示したりすることが行われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３６２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ビデオカメラの撮像画素数が増大してくると、フォーカス調整の精度も要求される。しかしながら、ダウンコンバートによって得られた映像は、エリアシンクノイズの除去のため帯域制限フィルターによって高周波成分が除かれているため、フォーカス状態の視認性が良くない。また、これらの課題に限らず、撮像画素数よりも低い画面解像度のビューファインダーを有する撮像装置には解決が求められる様々な課題が残されている。【０００５】
本技術の目的は、ビューファインダーの表示映像を視認しながらのフォーカス調整を良好に行うことのできる撮像装置、映像信号処理装置および映像信号処理方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本技術に係る第１の形態である撮像装置は、
撮像素子を有する撮像部と、
前記撮像部により得られた画素信号から第１の解像度の第１の映像信号を生成する第１の映像信号処理部と、
前記第１の映像信号処理部により生成された前記第１の映像信号をダウンコンバートすることによって前記第１の解像度より低い第２の解像度のダウンコンバート映像信号を生成し、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する前記第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域における中央部分の各画素を含む横２画素以上×縦２画素以上の各々の画素を中央部分画素として、前記ダウンコンバート映像信号の個々の画素に対応する１以上の前記中央部分画素の輝度代表値の、前記領域毎の中央部分画素の平均輝度値からの差分データに応じた値を、前記ダウンコンバート映像信号の対応する画素の輝度値に個別に加算することによって、前記第２の解像度の第２の映像信号を生成する第２の映像信号処理部と、
前記第２の映像信号を表示するビューファインダーとを具備する。【０００７】
前記第２の映像信号処理部は、
各々の前記差分データに所定のゲインをかけることによって前記中央部分の横２×縦２画素の画素毎の加算値を算出するように構成されてもよい。【０００８】
前記第２の映像信号処理部は、前記第１の映像信号を帯域制限し、画素間引きによってダウンコンバートを行うように構成されてもよい。【０００９】
前記輝度代表値は、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素における個々の画素に対応する１以上の中央部分画素の輝度の平均値とすることができる。【００１０】
前記第２の映像信号処理部は、前記差分データに特定のゲインを乗じたデータを、差分データに応じた値として生成するように構成されたものであってよい。【００１１】
本技術に係る撮像装置は、
前記中央部分画素の第１の軸方向の数を第１の設定値として選択可能な第１の操作子と前記中央部分画素の第２の軸方向の数を第２の設定値として選択可能な第２の操作子を含む操作子群と、
撮影時、前記第１の操作子および前記第２の操作子の各状態を検出し、前記検出結果をもとに、前記第１の設定値および前記第２の設定値を前記第２の映像信号処理部の動作にリアルタイムで反映させる制御部とをさらに具備するものであってよい。【００１２】
前記操作子群が、前記ゲインの値を第３の設定値として選択可能な第３の操作子をさらに含み、
前記制御部は、撮影時、前記第３の操作子の状態を検出し、前記検出結果をもとに、前記第３の設定値を前記第２の映像信号処理部の動作にリアルタイムで反映させるように構成されたものであってよい。【００１３】
本技術に係る撮像装置は、前記操作子群における前記第１の操作子、前記第２の操作子、前記第３の操作子の割り当てるためのユーザインタフェースをさらに具備するものであってよい。【００１４】
また、前記第２の映像信号処理部は、各々の前記差分データから絶対値上で一定の値を減算したデータに特定のゲインをかけた値を、前記差分データに応じた値として算出するように構成されたものであってよい。【００１５】
前記第２の映像信号処理部は、各々の前記差分データから絶対値上で一定の値を減算するとき、絶対値上で任意の値で前記各々の差分データをクリップするように構成されてもよい。【００１６】
本技術に係る第２の形態である映像信号処理装置は、
撮像装置により得られた画素信号から第１の解像度の第１の映像信号を生成する第１の映像信号処理部と、
前記第１の映像信号処理部により生成された前記第１の映像信号をダウンコンバートすることによって前記第１の解像度より低い第２の解像度のダウンコンバート映像信号を生成し、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する前記第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域における中央部分の各画素を含む横２画素以上×縦２画素以上の各々の画素を中央部分画素として、前記ダウンコンバート映像信号の個々の画素に対応する１以上の前記中央部分画素の輝度代表値の、前記領域毎の中央部分画素の平均輝度値からの差分データに応じた値を、前記ダウンコンバート映像信号の対応する画素の輝度値に個別に加算することによって、前記第２の解像度の第２の映像信号を生成する第２の映像信号処理部とを具備する。【００１７】
本技術に係る映像信号処理方法は、
第１の映像信号処理部が、撮像装置により得られた画素信号から第１の解像度の第１の映像信号を生成し、
第２の映像信号処理部が、前記第１の映像信号処理部により生成された前記第１の映像信号をダウンコンバートすることによって前記第１の解像度より低い第２の解像度のダウンコンバート映像信号を生成し、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する前記第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域における中央部分の各画素を含む横２画素以上×縦２画素以上の各々の画素を中央部分画素として、前記ダウンコンバート映像信号の個々の画素に対応する１以上の前記中央部分画素の輝度代表値の、前記領域毎の中央部分画素の平均輝度値からの差分データに応じた値を、前記ダウンコンバート映像信号の対応する画素の輝度値に個別に加算することによって、前記第２の解像度の第２の映像信号を生成する。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本技術によれば、ビューファインダーの表示映像を視認しながらのフォーカス調整を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本技術に係る第１の実施形態の撮像装置の構成を示す領域図である。
【図２】図１の撮像装置１におけるＶＦ信号処理部１５の機能的な構成を示す領域図である。
【図３】ダウンコンバータ１５１による解像度変換を輝度と画素の一方向の並びとの２つの次元空間において示した図である。
【図４】ダウンコンバータ１５１による４Ｋ解像度の映像信号からＨＤ解像度の映像信号への解像度変換を縦横の画素配列空間において示す図である。
【図５】４Ｋ解像度の映像信号とＨＤ解像度の映像信号による合焦点のピークの現れ方の違いを示す図である。
【図６】フォーカスアシスト情報の生成の手順を示すフローチャートである。
【図７】４Ｋ解像度の第１の映像信号からＨＤ解像度のＶＦ映像信号が生成されるまでの処理を、輝度と画素の一方向の並びとの２つの次元空間において示した図である。
【図８】ダウンコンバータ１５１による８Ｋ解像度の映像信号からＨＤ解像度の映像信号への解像度変換を示す図である。
【図９】横２画素以上×縦２画素以上の複数の中央部分画素が横３画素×縦３画素の計９画素である場合を示す図である。
【図１０】フォーカスアシスト機能に関するユーザ設定のためのＵＩ画面を示す図である。
【図１１】撮像装置１のフォーカスアシスト機能に関する操作子を示す側面図である。
【図１２】図１０に示したＵＩ画面で横の中央部分画素数の操作子をダイヤルＤ２からダイヤルＤ３に変更する場合の操作方法を示す図である。
【図１３】図１０に示したＵＩ画面における複数のダイヤル間の切替順を示す図である。
【図１４】図１０に示したＵＩ画面における複数のボタン間の切替順を示す図である。
【図１５】図１０に示したＵＩ画面において、操作子の重複設定が発生した場合の表示例を示す図である。
【図１６】内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図１７】図１６に示すカメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本技術に係る第１の実施形態の撮像装置の構成を示す領域図である。
【００２１】
この撮像装置１は、光学ブロック１１と、撮像部１２と、本線映像信号処理部１３と、出力部１４と、ＶＦ信号処理部１５と、ＶＦ（ビューファインダー）１６と、制御ユニット１７と、操作入力部１８とを備える。
【００２２】
光学ブロック１１は、レンズ、フォーカス調整機構、シャッター機構、絞り（アイリス）機構などを有している。光学ブロック１１は、被写体からの反射光をレンズによって撮像部１２の撮像素子の撮像面に結像する。
【００２３】
撮像部１２は、撮像素子、アナログ信号処理回路、Ａ／Ｄ変換回路などを有する。撮像素子はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサー、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサーなどで構成される。撮像素子は、例えば４Ｋ（３８４０×２１６０）、８Ｋ（７６８０×４３２０）など、比較的高い有効画素数を有する。撮像部１２の撮像素子で得られた画素信号は本線映像信号処理部１３に供給される。
【００２４】
本線映像信号処理部１３は、特許請求の範囲の「第１の映像信号処理部」に相当するものであり、撮像部１２より供給された画素信号に対して、例えば、欠陥補正、ノイズ除去、レンズ収差補正、Ａ／Ｄ変換、ＲＡＷ現像などの信号処理を行うことによって、撮像素子の有効画素数に対応する第１の解像度の第１の映像信号を生成する。第１の映像信号は、例えば、４Ｋ映像信号、８Ｋ映像信号など、比較的高い解像度の映像信号である。なお、本明細書では、４Ｋ映像信号が生成される場合を想定して説明を続ける。生成された第１の映像信号は出力部１４およびＶＦ信号処理部１５に供給される。
【００２５】
出力部１４は、本線映像信号処理部１３によって得られた第１の映像信号をカメラケーブルを通じてＣＣＵ（カメラ制御ユニット）などの外部の映像機器に伝送する処理を行う。ＣＣＵでは、撮像装置１よりカメラケーブル３０を通じて伝送された第１の映像信号などを受信し、例えば、伝送に適した形式のデジタル映像信号、アナログ映像信号に変換して伝送する処理などが行われる。
【００２６】
なお、本線映像信号処理部１３によって得られた第１の映像信号はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの記録媒体に記録されてもよい。
【００２７】
ＶＦ信号処理部１５は、特許請求の範囲の「第２の映像信号処理部」に相当するものであり、本線映像信号処理部１３によって得られた第１の解像度の第１の映像信号から、ＶＦ１６の画面解像度である第２の解像度の第２の映像信号としてのＶＦ映像信号を生成する。
【００２８】
ＶＦ１６は、ＶＦ映像信号を表示可能な画面を有する。
【００２９】
操作入力部１８は、ユーザから撮像装置１を操作するための命令や各種設定などの入力を受け付けるものであり、例えば、ボタン、スイッチ、ダイヤル、ＶＦ１６の画面に設けられたタッチパネルセンサーなどにより構成される。
【００３０】
制御ユニット１７は、撮像装置１の各部を制御するためのコントローラであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｂｅｒ）などで構成される。ＲＡＭあるいはＲＯＭには、ＣＰＵにより実行されるプログラムや各種パラメータなどが格納される。制御ユニット１７は、操作入力部１８において受け付けられたユーザの操作入力の情報を解釈し、解釈した入力情報に応じて撮像装置１を制御する。
【００３１】
次に、上記のＶＦ信号処理部１５の詳細について説明する。
図２は、ＶＦ信号処理部１５の機能的な構成を示す領域図である。
ＶＦ信号処理部１５は、ダウンコンバータ１５１、フォーカスアシスト情報生成部１５２、ディテール処理部１５３、加算部１５４および他のＶＦ信号処理部１５５を有する。
【００３２】
ダウンコンバータ１５１は、入力された第１の解像度の第１の映像信号を、ダウンコンバートによって第１の解像度よりも低い第２の解像度のダウンコンバート映像信号に変換する。より具体的には、ダウンコンバータ１５１は、エリアシンクノイズの除去のため第１の映像信号から帯域制限フィルターによって高周波成分を除去し、画素間引きによって例えば縦２×横２の４画素を１画素に変換する。これにより、ダウンコンバータ１５１は、例えば４Ｋ解像度の映像信号をＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号（第２の映像信号）に変換する。
【００３３】
フォーカスアシスト情報生成部１５２は、差分算出部１５６およびゲイン部１５７を有する。
【００３４】
差分算出部１５６は、ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する第１の映像信号の、例えば横４×縦４画素などの横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域における中央部分の横２画素以上×縦２画素以上の各々の画素を中央部分画素として、ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素における個々の画素に対応する１以上の中央部分画素の輝度代表値の、平均輝度値からの差分データを算出する。ここで、平均輝度値は、各中央部分画素の輝度値の平均値である。輝度代表値は、ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素における個々の画素に対応する１以上の中央部分画素の輝度値の平均値である。
【００３５】
ゲイン部１５７は、差分算出部１５６によって算出された各々の差分データに一定のゲイン（α）を乗算することによってフォーカスアシスト情報を生成する。
【００３６】
加算部１５４は、ダウンコンバータ１５１により生成されたダウンコンバート映像信号の個々の画素の輝度値に、フォーカスアシスト情報生成部１５２により生成された対応するフォーカスアシスト情報を加算して、輝度コントラストをより高めた第２の解像度の第２の映像信号を生成する。生成された第２の映像信号は、他のＶＦ信号処理部１５５にて、キャラクタおよびマーカーの合成などの他の信号処理が施されることによって第２の解像度のＶＦ映像信号となってＶＦ１６に供給される。
【００３７】
ディテール処理部１５３は、ダウンコンバータ１５１により生成された第２の解像度のダウンコンバート映像信号に対して被写体の輪郭を強調するディテール処理を行う。
なお、ディテール処理部１５３は、制御ユニット１７からの制御命令に従ってオンオフが切り替えられる。
【００３８】
上記の撮像装置１の構成において、本線映像信号処理部１３とＶＦ信号処理部１５は、本技術に係る特許請求の範囲の「映像信号処理装置」に相当するものである。
【００３９】
（ＶＦ映像信号の生成動作の説明）
次に、本実施形態の撮像装置１によるＶＦ映像信号の生成の動作を図３から図７を用いて説明する。
【００４０】
（ダウンコンバータ１５１の動作と課題）
まず、上記のＶＦ信号処理部１５におけるダウンコンバータ１５１の動作から説明する。
なお、この動作の例では、第１の映像信号の解像度は４Ｋ、第２の映像信号の解像度はＨＤである場合を想定する。
【００４１】
図３は、ダウンコンバータ１５１による解像度変換を輝度と画素の一方向の並びとの２つの次元空間において示した図である。
図４は、ダウンコンバータ１５１による解像度変換を縦横の画素配列空間において示す図である。
【００４２】
ダウンコンバータ１５１は、エリアシンクノイズの除去のため、４Ｋ解像度の第１の映像信号（図３（ａ））から帯域制限フィルターによって高い周波数成分を制限し（図３（ｂ））、解像度変換（画素間引き）によりＨＤ解像度の映像信号（図３（ｃ））を生成する。４Ｋ解像度からＨＤ解像度への変換は、図４に示すように、縦２×横２の４画素を１画素に間引くことによって行われる。
【００４３】
このようにダウンコンバートによって得られたＨＤ解像度の映像信号は高い周波数成分が除かれている。このため、図５に示すように、変換前の４Ｋ解像度の映像信号に比べ、フォーカス点のピークの現れ方が緩慢になり、それだけピント合わせが困難になる。本実施形態の撮像装置１は、４Ｋ解像度の第１の映像信号から、ダウンコンバート映像信号の各画素に対応する各々のフォーカスアシスト情報を生成し、４Ｋ解像度の第１の映像信号をダウンコンバートすることによって得たＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の各々の画素の輝度値に個別に加算することによって、輝度コントラストをより高めたＨＤ解像度の第２の映像信号を生成するように構成されたものである。以下に、その動作を説明する。
【００４４】
（フォーカスアシスト情報生成部１５２の動作）
図６は、フォーカスアシスト情報の生成手順を示すフローチャートである。
【００４５】
フォーカスアシスト情報生成部１５２において、まず差分算出部１５６が、ＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する、４Ｋ解像度の第１の映像信号の横４×縦４画素の領域２１における中央部分２２の、例えば横２×縦２の４画素（中央部分画素）の輝度値を抽出し（ステップＳ１０１）、各々の輝度値の平均輝度値Ｍ１を次式（１）により算出する（ステップＳ１０２）。
Ｍ１=（Ａ１+Ｂ１+Ｃ１+Ｄ１）／４        ・・・（１）
ここで、Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１は、第１の映像信号の横４×縦４画素の領域２１における中央部分２２の４画素（中央部分画素）それぞれの輝度値である。
【００４６】
次に、差分算出部１５６は、４画素（中央部分画素）それぞれの輝度値Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１を、ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素における個々の画素に対応する中央部分画素の輝度代表値として、それぞれの輝度代表値Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１について、平均輝度値Ｍ１との差分データａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１を次式（２）のように算出する（ステップＳ１０３）。
ａ１＝Ａ１−Ｍ１
ｂ１＝Ｂ１−Ｍ１
ｃ１＝Ｃ１−Ｍ１
ｄ１＝Ｄ１−Ｍ１        ・・・（２）
【００４７】
次に、ゲイン部１５７が、各々の差分データａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１に一定のゲインαを乗算して、フォーカスアシスト情報ｆａ１、ｆｂ１、ｆｃ１、ｆｄ１を生成する（ステップＳ１０４）。
ｆａ１＝ａ１＊α
ｆｂ１＝ｂ１＊α
ｆｃ１＝ｃ１＊α
ｆｄ１＝ｄ１＊α        ・・・（３）
【００４８】
このようにフォーカスアシスト情報生成部１５２によって生成されたフォーカスアシスト情報ｆａ１、ｆｂ１、ｆｃ１、ｆｄ１はそれぞれ、加算部１５４にて、ダウンコンバータ１５１によって生成されたＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の画素Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ２１、Ｙ２２（図４参照）の値に個別に加算される。
【００４９】
図７は、４Ｋ解像度の第１の映像信号からＨＤ解像度のＶＦ映像信号が生成されるまでの処理を、輝度と画素の一方向の並びとの２つの次元空間において示した図である。
なお、同図には、４Ｋ解像度の第１の映像信号からフォーカスアシスト情報生成部１５２によって生成された図６に示すフォーカスアシスト情報ｆａ１、ｆｂ１、ｆｃ１、ｆｄ１のうちの２つのフォーカスアシスト情報ｆａ１、ｆｂ１と、次の領域から生成された２つのフォーカスアシスト情報ｆａ２、ｆｂ２が表記されている。
【００５０】
図７の例では、フォーカスアシスト情報ｆａ１は正の値であるから、ダウンコンバート映像信号の対応する画素Ｙ１１の値に対して加算部１５４で加算され、また、フォーカスアシスト情報ｆｂ１は負の値であるから、ダウンコンバート映像信号の対応する画素Ｙ１２の値に対して加算部１５４で減算される。したがって、画素間の輝度コントラストを上げたＨＤ解像度のＶＦ映像信号が得られるようになり、ＶＦ１６の画面で、視認によるフォーカス調整をより良好に行うことが可能になる。
【００５１】
［他の動作例］
上記の動作説明においては、ＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する、４Ｋ解像度の第１の映像信号の横４×縦４画素の領域における中央部分の横２×縦２の４画素について、各々の輝度値の平均輝度値からの差分データを算出することとした。本技術は、これに限定されるものではない。
【００５２】
例えば、本技術は、第１の映像信号の解像度を８Ｋ、第２の映像信号の解像度を４Ｋとした場合にも適用できる。この場合、４Ｋ解像度のダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する８Ｋ解像度の第１の映像信号の横４×縦４画素の領域における中央部分の横２×縦２の４画素について、各々の輝度値を輝度代表値として、平均輝度値からの差分データを算出することによってフォーカスアシスト情報を生成し、４Ｋ解像度のダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素にそれぞれ加算すればよい。
【００５３】
また、第１の映像信号の解像度を８Ｋ、第２の映像信号の解像度をＨＤとした場合にも本技術は応用され得る。この場合、ＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する、８Ｋ解像度の第１の映像信号の横８×縦８画素の領域における中央部分の横２×縦２の４画素について、各々の輝度値を輝度代表値として、平均輝度値からの差分データを算出することによってフォーカスアシスト情報を生成し、ＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素にそれぞれ加算すればよい。
【００５４】
さらに、第１の映像信号の解像度を８Ｋ、第２の映像信号の解像度をＨＤとした場合、ＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する、８Ｋ解像度の第１の映像信号の横８×縦８画素の領域における中央部分の横４×縦４の１６画素について処理してもよい。
【００５５】
この場合、差分算出部１５６は、中央部分の横４×縦４の１６画素を縦横等分する４組の横２×縦２の４画素を、ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素におけるそれぞれの画素に対応する４組の中央部分画素のまとまりとして扱う。差分算出部１５６は、ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素におけるそれぞれの画素に対応する４組の中央部分画素のまとまりについて、一組の中央部分画素のまとまり毎に輝度代表値を算出し、平均輝度値からの差分データを算出することによってフォーカスアシスト情報を生成する。
【００５６】
図８は、８Ｋ解像度の第１の映像信号からＨＤ解像度の第２の映像信号への解像度変換を示す図である。
ダウンコンバータ１５１は、８Ｋ解像度の第１の映像信号の画素ｄ１１−ｄ１４、ｄ２１−ｄ２４、ｄ３１−ｄ３４、ｄ４１−ｄ４４から、画素間引きによってＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素における画素Ｙ１１を生成する。同様に、ダウンコンバータ１５１は、８Ｋ解像度の第１の映像信号の画素ｄ１５−ｄ１８、ｄ２５−ｄ２８、ｄ３５−ｄ３８、ｄ４５−ｄ４８から画素間引きによってＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素における画素Ｙ１２を生成する。同様に、ダウンコンバータ１５１は、８Ｋ解像度の第１の映像信号の画素ｄ５１−ｄ５４、ｄ６１−ｄ６４、ｄ７１−ｄ７４、ｄ８１−ｄ８４から画素間引きによってＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素における画素Ｙ２１を生成する。そしてダウンコンバータ１５１は、８Ｋ解像度の第１の映像信号の画素ｄ５５−ｄ５８、ｄ６５−ｄ６８、ｄ７５−ｄ７８、ｄ８５−ｄ８８から画素間引きによってＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素における画素Ｙ２２を生成する。
【００５７】
次に、差分算出部１５６は、ＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の画素Ｙ１１に対応する中央部分画素ｄ３３、ｄ３４、ｄ４３、ｄ４４の輝度値の平均値を、画素Ｙ１１に対応する中央部分画素の輝度代表値Ａｒとして算出する。同様に、差分算出部１５６は、画素Ｙ１２に対応する中央部分画素ｄ３５、ｄ３６、ｄ４５、ｄ４６の輝度値の平均値を、画素Ｙ１２に対応する中央部分画素の輝度代表値Ｂｒとして算出する。同様に、差分算出部１５６は、画素Ｙ２１に対応する中央部分画素ｄ５３、ｄ５４、ｄ６３、ｄ６４の輝度値の平均値を、画素Ｙ２１に対応する中央部分画素の輝度代表値Ｃｒとして算出する。同様に、差分算出部１５６は、画素Ｙ２２に対応する中央部分画素ｄ５５、ｄ５６、ｄ６５、ｄ６６の輝度値の平均値を、画素Ｙ２２に対応する中央部分画素の輝度代表値Ｄｒとして算出する。
【００５８】
次に、差分算出部１５６は、輝度代表値Ａｒ、Ｂｒ、Ｃｒ、Ｄｒの平均値を平均輝度値Ｍ１として算出する。
【００５９】
次に、差分算出部１５６は、それぞれの輝度代表値Ａｒ、Ｂｒ、Ｃｒ、Ｄｒについて、平均輝度値Ｍ１との差分データａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１を算出する。
【００６０】
次に、ゲイン部１５７が、各々の差分データａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１に一定のゲインαを乗算して、フォーカスアシスト情報ｆａ１、ｆｂ１、ｆｃ１、ｆｄ１を生成する。
【００６１】
このようにフォーカスアシスト情報生成部１５２によって生成されたフォーカスアシスト情報ｆａ１、ｆｂ１、ｆｃ１、ｆｄ１はそれぞれ、加算部１５４にて、ダウンコンバータ１５１によって生成されたＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の画素Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ２１、Ｙ２２の輝度値に個別に加算される。
【００６２】
このように、第１の映像信号の解像度が８Ｋ、第２の映像信号の解像度がＨＤである場合にも本技術は適用することができる。
要するに、本技術は、第２の映像信号の横２×縦２画素に対応する第１の映像信号の領域が、横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）である場合において適用可能である。
【００６３】
次に、横２画素以上×縦２画素以上の複数の中央部分画素について説明を補充する。
ここまでの説明では、横２画素以上×縦２画素以上の複数の中央部分画素が、横２画素×縦２画素の計４画素、横４画素×縦４画素の計１６画素である場合を説明してきたが、横３画素×縦３画素の計９画素である場合にも本技術は適用できる。
【００６４】
図９は、横２画素以上×縦２画素以上の複数の中央部分画素が横３画素×縦３画素の計９画素である場合を示す図である。
ここで、第１の映像信号の解像度は４Ｋ、第２の映像信号の解像度はＨＤとする。
差分算出部１５６は、ＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する、４Ｋ解像度の第１の映像信号の横４×縦４画素の領域における中央部分の各画素を含む横３×縦３画素の計９画素の輝度値を抽出する。
【００６５】
次に、差分算出部１５６は、ＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の画素Ｙ１１に対応する中央部分画素ｄ２２の輝度値を、画素Ｙ１１に対応する中央部分画素の輝度代表値Ａｒとして算出する。同様に、差分算出部１５６は、画素Ｙ１２に対応する中央部分画素ｄ２３、ｄ２４の輝度値の平均値を、画素Ｙ１２に対応する中央部分画素の輝度代表値Ｂｒとして算出する。同様に、差分算出部１５６は、画素Ｙ２１に対応する中央部分画素ｄ３２、ｄ４２の輝度値の平均値を、画素Ｙ２１に対応する中央部分画素の輝度代表値Ｃｒとして算出する。同様に、差分算出部１５６は、画素Ｙ２２に対応する中央部分画素ｄ３３、ｄ３４、ｄ４３、ｄ４４の輝度値の平均値を、画素Ｙ２２に対応する中央部分画素の輝度代表値Ｄｒとして算出する。
【００６６】
次に、差分算出部１５６は、輝度代表値Ａｒ、Ｂｒ、Ｃｒ、Ｄｒの平均値を平均輝度値Ｍ１として算出し、それぞれの輝度代表値Ａｒ、Ｂｒ、Ｃｒ、Ｄｒについて、平均輝度値Ｍ１との差分データａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１を算出する。
【００６７】
次に、ゲイン部１５７が、各々の差分データａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１に一定のゲインαを乗算して、フォーカスアシスト情報ｆａ１、ｆｂ１、ｆｃ１、ｆｄ１を生成する。
【００６８】
このようにフォーカスアシスト情報生成部１５２によって生成されたフォーカスアシスト情報ｆａ１、ｆｂ１、ｆｃ１、ｆｄ１はそれぞれ、加算部１５４にて、ダウンコンバータ１５１によって生成されたＨＤ解像度のダウンコンバート映像信号の画素Ｙ１１、Ｙ１２、Ｙ２１、Ｙ２２の値に個別に加算される。
【００６９】
このように、本技術は、横３画素×縦３画素の計９画素を中央部分画素とする場合にも適用できる。
同様に、横５画素以上×縦５画素以上を中央部分画素とすることも可能である。
【００７０】
さらに、第１の映像信号の中央部分画素の画素数は縦横等しい場合のみならず、縦４画素、横２画素のように、縦横で画素数が異なるようにしても本技術は適用可能である。
【００７１】
［フォーカスアシスト機能に関するユーザ設定］
本実施形態の撮像装置１は、フォーカスアシスト機能に関して、ユーザによる次のような設定が可能である。
１．フォーカスアシストのオン／オフ
２．縦の中央部分画素数（２−ｎ）
３．横の中央部分画素数（２−ｍ）
４．ゲイン値
【００７２】
フォーカスアシストのオン／オフは、フォーカスアシストの機能のオン／オフを切り替える設定である。
【００７３】
縦の中央部分画素数（２−ｎ）は、ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域における縦の中央部分画素の数の設定値である。
横の中央部分画素数（２−ｍ）は、ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域における横の中央部分画素の数の設定値である。
【００７４】
なお、縦の中央部分画素数（２−ｎ）において設定可能な最大値ｎは、ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域全体の縦の画素数である。
また、横の中央部分画素数（２−ｍ）において設定可能な最大値ｍは、ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域全体の横の画素数である。
【００７５】
ゲイン値は、差分データａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１に共通に掛けられるゲインαである。
【００７６】
図１０は、上記ユーザ設定のためのＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）画面を示す図である。
このＵＩに関して、例えば、撮像装置１のＶＦ１６や外部ディスプレイなどがＵＩ表示部として用いられ、撮像装置１に設けられた特定の操作ボタンなどが設定入力部として用いられる。
【００７７】
ＵＩ画面では、設定項目毎に割り当てる操作子を複数の操作子群のなかからユーザが選択することが可能とされる。設定項目に対して割り当てが可能な操作子群は、撮像装置１の操作入力部１８に設けられた特定のボタン群およびダイヤル群などである。
【００７８】
図１１は撮像装置１のフォーカスアシスト機能に関する操作子を示す側面図である。同図に示すように、撮像装置１は、フォーカスアシスト機能に関する各設定項目の割り当てが可能な操作子群として、複数のボタンＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５と複数のダイヤルＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を備える。
なお、この図では操作子群が撮像装置１のボディ１Ａの側面に設けられる場合を示したが、撮像装置１の上面など、他の面に設けられたものであってよいし、ＶＦ１６に設けられてもよい。
【００７９】
次に、図１０に示したＵＩ画面で、ユーザが、撮像装置１の操作子群において、任意の設定項目に対して任意の操作子を割り当てる方法を説明する。
なお、図１０に示したＵＩ画面には、設定項目毎に操作子の初期値が設定されている場合を想定している。例えば、フォーカスアシストのオン／オフにはボタンＢ１の操作子が、縦の中央部分画素数にはダイヤルＤ１の操作子が、横の中央部分画素数にはダイヤルＤ２の操作子が、ゲイン値にはダイヤルＤ３の操作子が、各々初期値として設定される。
【００８０】
図１２は図１０に示したＵＩ画面で、横の中央部分画素数の操作子をダイヤルＤ２からダイヤルＤ３に変更する場合の操作方法を示す図である。
ＵＩ画面においてユーザは、操作子を変更したい設定項目を、例えば操作入力部１８に設けられたカーソルキー２０などを操作して選択する。例えば、カーソルキー２０の下キー２０ｄが２回押されると、操作子の変更対象となる設定項目は、フォーカスアシストのオン／オフから横の中央部分画素数に移動する。次に、カーソルキー２０の右キー２０ｒが一回押されると、横の中央部分画素数の設定項目に対する操作子の表示がダイヤルＤ２からダイヤルＤ３に変更される。これにより、横の中央部分画素数の設定項目に対する操作子の割り当てがダイヤルＤ２からダイヤルＤ３に変更される。なお、カーソルキー２０の右キー２０ｒが二回押された場合には、横の中央部分画素数の設定項目に対する操作子の表示がダイヤルＤ２からダイヤルＤ４に変更される。これにより、横の中央部分画素数の設定項目に対する操作子の割り当てがダイヤルＤ２からダイヤルＤ４に変更される。同様の要領により、他の設定項目に対する操作子の割り当ても変更することができる。
【００８１】
図１３は、複数のダイヤルＤ１−Ｄ４間の切替順を示す図である。このように、設定変更前のダイヤルがダイヤルＤ２である場合、カーソルキー２０の右キー２０ｒが一回押されるたびに、選択されたダイヤルはダイヤルＤ３、ダイヤルＤ４、ダイヤルＤ１の順にスイッチされる。また、図１４に示すように、ボタンＢ１−Ｂ５についても同様のルールで切り替えられるようになっている。
【００８２】
なお、横の中央部分画素数の設定項目に対する操作子の割り当てがダイヤルＤ２からダイヤルＤ３に変更された場合、ゲイン値の設定項目に対して割り当てられた操作子と重複する。このように複数の設定項目に対する操作子の重複が発生した場合、図１５に示すように、以前よりその操作子が割り当てられた側の操作項目（例えばゲイン値の設定項目）に対する操作子の設定変更を促すように、その操作項目が反転表示などによって判別可能な状態で表示される。これによりユーザは、操作子の重複設定を避けるように、操作子の割り当てを変更することができる。
【００８３】
［設定変更によるＶＦ映像生成へのリアルタイム反映］
ユーザは、撮影時に、フォーカスアシスト機能に関する各設定項目に割り当てられた各々の操作子を操作することによって、ＶＦ１６や外部ディスプレイなどに表示させる第２の映像信号の輝度コントラストをリアルタイムに変化させることができる。これにより、視認によるフォーカス調整に最適な設定値をユーザが選定することができる。
【００８４】
すなわち、制御ユニット１７は、操作入力部１８においてフォーカスアシスト機能に関する各設定項目に個別に割り当てられた各操作子の状態をそれぞれ検出する。制御ユニット１７は、検出した状態に対応する各設定値を生成し、ＶＦ信号処理部１５に設定する。ＶＦ信号処理部１５は、制御ユニット１７により与えられた各設定値をもとにＶＦ映像信号を生成し、ＶＦ１６に出力する。
【００８５】
次に、本技術に係る変形例を説明する。
＜変形例１＞
フォーカスアシスト情報生成部１５２は、ノイズの除去を目的として、下記のように各々の差分データａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１に対して、絶対値上で任意の値Ｓを減算し、絶対値が減算された各々の差分データａ１'、ｂ１'、ｃ１'、ｄ１'にゲインαをかけてフォーカスアシスト情報ｆａ１'、ｆｂ１'、ｆｃ１'、ｆｄ１'を生成してもよい。
｜ａ１'｜＝｜ａ１｜−｜Ｓ｜
｜ｂ１'｜＝｜ｂ１｜−｜Ｓ｜
｜ｃ１'｜＝｜ｃ１｜−｜Ｓ｜
｜ｄ１'｜＝｜ｄ１｜−｜Ｓ｜
【００８６】
＜変形例２＞
フォーカスアシスト情報生成部１５２は、エリアシングの低減を目的として、差分データａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１に対する任意の値Ｓの減算において、下記のように、絶対値上で任意の値Ｘで差分データａ１をクリップしてもよい。
｜ａ１'｜＝｜ａ１｜−｜Ｓ｜  ｉｆ｜ａ１｜≦｜Ｘ｜
｜ａ１'｜＝｜Ｘ｜−｜Ｓ｜  ｉｆ｜ａ１｜＞｜Ｘ｜
他の差分データｂ１、ｃ１、ｄ１についても同様である。
【００８７】
＜＜応用例＞＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【００８８】
図１６は、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システム５０００の概略的な構成の一例を示す図である。図１６では、術者（医師）５０６７が、内視鏡手術システム５０００を用いて、患者ベッド５０６９上の患者５０７１に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム５０００は、内視鏡５００１と、その他の術具５０１７と、内視鏡５００１を支持する支持アーム装置５０２７と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート５０３７と、から構成される。
【００８９】
内視鏡手術では、腹壁を切って開腹する代わりに、トロッカ５０２５ａ〜５０２５ｄと呼ばれる筒状の開孔器具が腹壁に複数穿刺される。そして、トロッカ５０２５ａ〜５０２５ｄから、内視鏡５００１の鏡筒５００３や、その他の術具５０１７が患者５０７１の体腔内に挿入される。図示する例では、その他の術具５０１７として、気腹チューブ５０１９、エネルギー処置具５０２１及び鉗子５０２３が、患者５０７１の体腔内に挿入されている。また、エネルギー処置具５０２１は、高周波電流や超音波振動により、組織の切開及び剥離、又は血管の封止等を行う処置具である。ただし、図示する術具５０１７はあくまで一例であり、術具５０１７としては、例えば攝子、レトラクタ等、一般的に内視鏡下手術において用いられる各種の術具が用いられてよい。
【００９０】
内視鏡５００１によって撮影された患者５０７１の体腔内の術部の画像が、表示装置５０４１に表示される。術者５０６７は、表示装置５０４１に表示された術部の画像をリアルタイムで見ながら、エネルギー処置具５０２１や鉗子５０２３を用いて、例えば患部を切除する等の処置を行う。なお、図示は省略しているが、気腹チューブ５０１９、エネルギー処置具５０２１及び鉗子５０２３は、手術中に、術者５０６７又は助手等によって支持される。
【００９１】
（支持アーム装置）
支持アーム装置５０２７は、ベース部５０２９から延伸するアーム部５０３１を備える。図示する例では、アーム部５０３１は、関節部５０３３ａ、５０３３ｂ、５０３３ｃ、及びリンク５０３５ａ、５０３５ｂから構成されており、アーム制御装置５０４５からの制御により駆動される。アーム部５０３１によって内視鏡５００１が支持され、その位置及び姿勢が制御される。これにより、内視鏡５００１の安定的な位置の固定が実現され得る。
【００９２】
（内視鏡）
内視鏡５００１は、先端から所定の長さの領域が患者５０７１の体腔内に挿入される鏡筒５００３と、鏡筒５００３の基端に接続されるカメラヘッド５００５と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒５００３を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡５００１を図示しているが、内視鏡５００１は、軟性の鏡筒５００３を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【００９３】
鏡筒５００３の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡５００１には光源装置５０４３が接続されており、当該光源装置５０４３によって生成された光が、鏡筒５００３の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者５０７１の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡５００１は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
【００９４】
カメラヘッド５００５の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：Camera  Control  Unit）５０３９に送信される。なお、カメラヘッド５００５には、その光学系を適宜駆動させることにより、倍率及び焦点距離を調整する機能が搭載される。
【００９５】
なお、例えば立体視（３Ｄ表示）等に対応するために、カメラヘッド５００５には撮像素子が複数設けられてもよい。この場合、鏡筒５００３の内部には、当該複数の撮像素子のそれぞれに観察光を導光するために、リレー光学系が複数系統設けられる。
【００９６】
（カートに搭載される各種の装置）
ＣＣＵ５０３９は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）等によって構成され、内視鏡５００１及び表示装置５０４１の動作を統括的に制御する。具体的には、ＣＣＵ５０３９は、カメラヘッド５００５から受け取った画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。ＣＣＵ５０３９は、当該画像処理を施した画像信号を表示装置５０４１に提供する。また、ＣＣＵ５０３９は、カメラヘッド５００５に対して制御信号を送信し、その駆動を制御する。当該制御信号には、倍率や焦点距離等、撮像条件に関する情報が含まれ得る。
【００９７】
表示装置５０４１は、ＣＣＵ５０３９からの制御により、当該ＣＣＵ５０３９によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。内視鏡５００１が例えば４Ｋ（水平画素数３８４０×垂直画素数２１６０）又は８Ｋ（水平画素数７６８０×垂直画素数４３２０）等の高解像度の撮影に対応したものである場合、及び／又は３Ｄ表示に対応したものである場合には、表示装置５０４１としては、それぞれに対応して、高解像度の表示が可能なもの、及び／又は３Ｄ表示可能なものが用いられ得る。４Ｋ又は８Ｋ等の高解像度の撮影に対応したものである場合、表示装置５０４１として５５インチ以上のサイズのものを用いることで一層の没入感が得られる。また、用途に応じて、解像度、サイズが異なる複数の表示装置５０４１が設けられてもよい。
【００９８】
光源装置５０４３は、例えばＬＥＤ（light  emitting  diode）等の光源から構成され、術部を撮影する際の照射光を内視鏡５００１に供給する。
【００９９】
アーム制御装置５０４５は、例えばＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、所定の制御方式に従って支持アーム装置５０２７のアーム部５０３１の駆動を制御する。
【０１００】
入力装置５０４７は、内視鏡手術システム５０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置５０４７を介して、内視鏡手術システム５０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、入力装置５０４７を介して、患者の身体情報や、手術の術式についての情報等、手術に関する各種の情報を入力する。また、例えば、ユーザは、入力装置５０４７を介して、アーム部５０３１を駆動させる旨の指示や、内視鏡５００１による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示、エネルギー処置具５０２１を駆動させる旨の指示等を入力する。
【０１０１】
入力装置５０４７の種類は限定されず、入力装置５０４７は各種の公知の入力装置であってよい。入力装置５０４７としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、スイッチ、フットスイッチ５０５７及び／又はレバー等が適用され得る。入力装置５０４７としてタッチパネルが用いられる場合には、当該タッチパネルは表示装置５０４１の表示面上に設けられてもよい。
【０１０２】
あるいは、入力装置５０４７は、例えばメガネ型のウェアラブルデバイスやＨＭＤ（Head  Mounted  Display）等の、ユーザによって装着されるデバイスであり、これらのデバイスによって検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。また、入力装置５０４７は、ユーザの動きを検出可能なカメラを含み、当該カメラによって撮像された映像から検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。更に、入力装置５０４７は、ユーザの声を収音可能なマイクロフォンを含み、当該マイクロフォンを介して音声によって各種の入力が行われる。このように、入力装置５０４７が非接触で各種の情報を入力可能に構成されることにより、特に清潔域に属するユーザ（例えば術者５０６７）が、不潔域に属する機器を非接触で操作することが可能となる。また、ユーザは、所持している術具から手を離すことなく機器を操作することが可能となるため、ユーザの利便性が向上する。
【０１０３】
処置具制御装置５０４９は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具５０２１の駆動を制御する。気腹装置５０５１は、内視鏡５００１による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者５０７１の体腔を膨らめるために、気腹チューブ５０１９を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ５０５３は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ５０５５は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
【０１０４】
以下、内視鏡手術システム５０００において特に特徴的な構成について、更に詳細に説明する。
【０１０５】
（支持アーム装置）
支持アーム装置５０２７は、基台であるベース部５０２９と、ベース部５０２９から延伸するアーム部５０３１と、を備える。図示する例では、アーム部５０３１は、複数の関節部５０３３ａ、５０３３ｂ、５０３３ｃと、関節部５０３３ｂによって連結される複数のリンク５０３５ａ、５０３５ｂと、から構成されているが、図１６では、簡単のため、アーム部５０３１の構成を簡略化して図示している。実際には、アーム部５０３１が所望の自由度を有するように、関節部５０３３ａ〜５０３３ｃ及びリンク５０３５ａ、５０３５ｂの形状、数及び配置、並びに関節部５０３３ａ〜５０３３ｃの回転軸の方向等が適宜設定され得る。例えば、アーム部５０３１は、好適に、６自由度以上の自由度を有するように構成され得る。これにより、アーム部５０３１の可動範囲内において内視鏡５００１を自由に移動させることが可能になるため、所望の方向から内視鏡５００１の鏡筒５００３を患者５０７１の体腔内に挿入することが可能になる。
【０１０６】
関節部５０３３ａ〜５０３３ｃにはアクチュエータが設けられており、関節部５０３３ａ〜５０３３ｃは当該アクチュエータの駆動により所定の回転軸まわりに回転可能に構成されている。当該アクチュエータの駆動がアーム制御装置５０４５によって制御されることにより、各関節部５０３３ａ〜５０３３ｃの回転角度が制御され、アーム部５０３１の駆動が制御される。これにより、内視鏡５００１の位置及び姿勢の制御が実現され得る。この際、アーム制御装置５０４５は、力制御又は位置制御等、各種の公知の制御方式によってアーム部５０３１の駆動を制御することができる。
【０１０７】
例えば、術者５０６７が、入力装置５０４７（フットスイッチ５０５７を含む）を介して適宜操作入力を行うことにより、当該操作入力に応じてアーム制御装置５０４５によってアーム部５０３１の駆動が適宜制御され、内視鏡５００１の位置及び姿勢が制御されてよい。当該制御により、アーム部５０３１の先端の内視鏡５００１を任意の位置から任意の位置まで移動させた後、その移動後の位置で固定的に支持することができる。なお、アーム部５０３１は、いわゆるマスタースレイブ方式で操作されてもよい。この場合、アーム部５０３１は、手術室から離れた場所に設置される入力装置５０４７を介してユーザによって遠隔操作され得る。
【０１０８】
また、力制御が適用される場合には、アーム制御装置５０４５は、ユーザからの外力を受け、その外力にならってスムーズにアーム部５０３１が移動するように、各関節部５０３３ａ〜５０３３ｃのアクチュエータを駆動させる、いわゆるパワーアシスト制御を行ってもよい。これにより、ユーザが直接アーム部５０３１に触れながらアーム部５０３１を移動させる際に、比較的軽い力で当該アーム部５０３１を移動させることができる。従って、より直感的に、より簡易な操作で内視鏡５００１を移動させることが可能となり、ユーザの利便性を向上させることができる。
【０１０９】
ここで、一般的に、内視鏡下手術では、スコピストと呼ばれる医師によって内視鏡５００１が支持されていた。これに対して、支持アーム装置５０２７を用いることにより、人手によらずに内視鏡５００１の位置をより確実に固定することが可能になるため、術部の画像を安定的に得ることができ、手術を円滑に行うことが可能になる。
【０１１０】
なお、アーム制御装置５０４５は必ずしもカート５０３７に設けられなくてもよい。また、アーム制御装置５０４５は必ずしも１つの装置でなくてもよい。例えば、アーム制御装置５０４５は、支持アーム装置５０２７のアーム部５０３１の各関節部５０３３ａ〜５０３３ｃにそれぞれ設けられてもよく、複数のアーム制御装置５０４５が互いに協働することにより、アーム部５０３１の駆動制御が実現されてもよい。
【０１１１】
（光源装置）
光源装置５０４３は、内視鏡５００１に術部を撮影する際の照射光を供給する。光源装置５０４３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成される。このとき、ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置５０４３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド５００５の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
【０１１２】
また、光源装置５０４３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド５００５の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
【０１１３】
また、光源装置５０４３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow  Band  Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察するもの（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得るもの等が行われ得る。光源装置５０４３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【０１１４】
（カメラヘッド及びＣＣＵ）
図１７を参照して、内視鏡５００１のカメラヘッド５００５及びＣＣＵ５０３９の機能についてより詳細に説明する。図１７は、図１６に示すカメラヘッド５００５及びＣＣＵ５０３９の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０１１５】
図１７を参照すると、カメラヘッド５００５は、その機能として、レンズユニット５００７と、撮像部５００９と、駆動部５０１１と、通信部５０１３と、カメラヘッド制御部５０１５と、を有する。また、ＣＣＵ５０３９は、その機能として、通信部５０５９と、画像処理部５０６１と、制御部５０６３と、を有する。カメラヘッド５００５とＣＣＵ５０３９とは、伝送ケーブル５０６５によって双方向に通信可能に接続されている。
【０１１６】
まず、カメラヘッド５００５の機能構成について説明する。レンズユニット５００７は、鏡筒５００３との接続部に設けられる光学系である。鏡筒５００３の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド５００５まで導光され、当該レンズユニット５００７に入射する。レンズユニット５００７は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。レンズユニット５００７は、撮像部５００９の撮像素子の受光面上に観察光を集光するように、その光学特性が調整されている。また、ズームレンズ及びフォーカスレンズは、撮像画像の倍率及び焦点の調整のため、その光軸上の位置が移動可能に構成される。
【０１１７】
撮像部５００９は撮像素子によって構成され、レンズユニット５００７の後段に配置される。レンズユニット５００７を通過した観察光は、当該撮像素子の受光面に集光され、光電変換によって、観察像に対応した画像信号が生成される。撮像部５００９によって生成された画像信号は、通信部５０１３に提供される。
【０１１８】
撮像部５００９を構成する撮像素子としては、例えばＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）タイプのイメージセンサであり、Ｂａｙｅｒ配列を有するカラー撮影可能なものが用いられる。なお、当該撮像素子としては、例えば４Ｋ以上の高解像度の画像の撮影に対応可能なものが用いられてもよい。術部の画像が高解像度で得られることにより、術者５０６７は、当該術部の様子をより詳細に把握することができ、手術をより円滑に進行することが可能となる。
【０１１９】
また、撮像部５００９を構成する撮像素子は、３Ｄ表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成される。３Ｄ表示が行われることにより、術者５０６７は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部５００９が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット５００７も複数系統設けられる。
【０１２０】
また、撮像部５００９は、必ずしもカメラヘッド５００５に設けられなくてもよい。例えば、撮像部５００９は、鏡筒５００３の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
【０１２１】
駆動部５０１１は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部５０１５からの制御により、レンズユニット５００７のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部５００９による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
【０１２２】
通信部５０１３は、ＣＣＵ５０３９との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部５０１３は、撮像部５００９から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル５０６５を介してＣＣＵ５０３９に送信する。この際、術部の撮像画像を低レイテンシで表示するために、当該画像信号は光通信によって送信されることが好ましい。手術の際には、術者５０６７が撮像画像によって患部の状態を観察しながら手術を行うため、より安全で確実な手術のためには、術部の動画像が可能な限りリアルタイムに表示されることが求められるからである。光通信が行われる場合には、通信部５０１３には、電気信号を光信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。画像信号は当該光電変換モジュールによって光信号に変換された後、伝送ケーブル５０６５を介してＣＣＵ５０３９に送信される。
【０１２３】
また、通信部５０１３は、ＣＣＵ５０３９から、カメラヘッド５００５の駆動を制御するための制御信号を受信する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。通信部５０１３は、受信した制御信号をカメラヘッド制御部５０１５に提供する。なお、ＣＣＵ５０３９からの制御信号も、光通信によって伝送されてもよい。この場合、通信部５０１３には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられ、制御信号は当該光電変換モジュールによって電気信号に変換された後、カメラヘッド制御部５０１５に提供される。
【０１２４】
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ５０３９の制御部５０６３によって自動的に設定される。つまり、いわゆるＡＥ（Auto  Exposure）機能、ＡＦ（Auto  Focus）機能及びＡＷＢ（Auto  White  Balance）機能が内視鏡５００１に搭載される。
【０１２５】
カメラヘッド制御部５０１５は、通信部５０１３を介して受信したＣＣＵ５０３９からの制御信号に基づいて、カメラヘッド５００５の駆動を制御する。例えば、カメラヘッド制御部５０１５は、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報及び／又は撮像時の露光を指定する旨の情報に基づいて、撮像部５００９の撮像素子の駆動を制御する。また、例えば、カメラヘッド制御部５０１５は、撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報に基づいて、駆動部５０１１を介してレンズユニット５００７のズームレンズ及びフォーカスレンズを適宜移動させる。カメラヘッド制御部５０１５は、更に、鏡筒５００３やカメラヘッド５００５を識別するための情報を記憶する機能を備えてもよい。
【０１２６】
なお、レンズユニット５００７や撮像部５００９等の構成を、気密性及び防水性が高い密閉構造内に配置することで、カメラヘッド５００５について、オートクレーブ滅菌処理に対する耐性を持たせることができる。
【０１２７】
次に、ＣＣＵ５０３９の機能構成について説明する。通信部５０５９は、カメラヘッド５００５との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部５０５９は、カメラヘッド５００５から、伝送ケーブル５０６５を介して送信される画像信号を受信する。この際、上記のように、当該画像信号は好適に光通信によって送信され得る。この場合、光通信に対応して、通信部５０５９には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。通信部５０５９は、電気信号に変換した画像信号を画像処理部５０６１に提供する。
【０１２８】
また、通信部５０５９は、カメラヘッド５００５に対して、カメラヘッド５００５の駆動を制御するための制御信号を送信する。当該制御信号も光通信によって送信されてよい。
【０１２９】
画像処理部５０６１は、カメラヘッド５００５から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。当該画像処理としては、例えば現像処理、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Noise  reduction）処理及び／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の公知の信号処理が含まれる。また、画像処理部５０６１は、ＡＥ、ＡＦ及びＡＷＢを行うための、画像信号に対する検波処理を行う。
【０１３０】
画像処理部５０６１は、ＣＰＵやＧＰＵ等のプロセッサによって構成され、当該プロセッサが所定のプログラムに従って動作することにより、上述した画像処理や検波処理が行われ得る。なお、画像処理部５０６１が複数のＧＰＵによって構成される場合には、画像処理部５０６１は、画像信号に係る情報を適宜分割し、これら複数のＧＰＵによって並列的に画像処理を行う。
【０１３１】
制御部５０６３は、内視鏡５００１による術部の撮像、及びその撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部５０６３は、カメラヘッド５００５の駆動を制御するための制御信号を生成する。この際、撮像条件がユーザによって入力されている場合には、制御部５０６３は、当該ユーザによる入力に基づいて制御信号を生成する。あるいは、内視鏡５００１にＡＥ機能、ＡＦ機能及びＡＷＢ機能が搭載されている場合には、制御部５０６３は、画像処理部５０６１による検波処理の結果に応じて、最適な露出値、焦点距離及びホワイトバランスを適宜算出し、制御信号を生成する。
【０１３２】
また、制御部５０６３は、画像処理部５０６１によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部の画像を表示装置５０４１に表示させる。この際、制御部５０６３は、各種の画像認識技術を用いて術部画像内における各種の物体を認識する。例えば、制御部５０６３は、術部画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具５０２１使用時のミスト等を認識することができる。制御部５０６３は、表示装置５０４１に術部の画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させる。手術支援情報が重畳表示され、術者５０６７に提示されることにより、より安全かつ確実に手術を進めることが可能になる。
【０１３３】
カメラヘッド５００５及びＣＣＵ５０３９を接続する伝送ケーブル５０６５は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
【０１３４】
ここで、図示する例では、伝送ケーブル５０６５を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド５００５とＣＣＵ５０３９との間の通信は無線で行われてもよい。両者の間の通信が無線で行われる場合には、伝送ケーブル５０６５を手術室内に敷設する必要がなくなるため、手術室内における医療スタッフの移動が当該伝送ケーブル５０６５によって妨げられる事態が解消され得る。
【０１３５】
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システム５０００の一例について説明した。なお、ここでは、一例として内視鏡手術システム５０００について説明したが、本開示に係る技術が適用され得るシステムはかかる例に限定されない。例えば、本開示に係る技術は、検査用軟性内視鏡システムや顕微鏡手術システムに適用されてもよい。
【０１３６】
本開示に係る技術は、以上説明した構成に表示装置５０４１よりも画面解像度の低い第２の表示装置を追加した場合に、ＣＣＵ５０３９にて、カメラヘッド５００５により撮像された画像から第２の表示装置に表示させる画像を生成する処理において好適に適用され得る。これにより、画面解像度が低い第２の表示装置の画面に輝度コントラストをより高めた画像を表示させることができ、術者５０６７によるピント合わせを容易かつ精度良く行うことができ、手術をより安全にかつより確実に行うことが可能になる。
【０１３７】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）撮像素子を有する撮像部と、
前記撮像部により得られた画素信号から第１の解像度の第１の映像信号を生成する第１の映像信号処理部と、
前記第１の映像信号処理部により生成された前記第１の映像信号をダウンコンバートすることによって前記第１の解像度より低い第２の解像度のダウンコンバート映像信号を生成し、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する前記第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域における中央部分の各画素を含む横２画素以上×縦２画素以上の各々の画素を中央部分画素として、前記ダウンコンバート映像信号の個々の画素に対応する１以上の前記中央部分画素の輝度代表値の、前記領域毎の中央部分画素の平均輝度値からの差分データに応じた値を、前記ダウンコンバート映像信号の対応する画素の輝度値に個別に加算することによって、前記第２の解像度の第２の映像信号を生成する第２の映像信号処理部と、
前記第２の映像信号を表示するビューファインダーとを具備する
を具備する撮像装置。
【０１３８】
（２）前記（１）に記載の撮像装置であって、
前記第２の映像信号処理部は、前記第１の映像信号を帯域制限し、画素間引きによってダウンコンバートを行うように構成された
撮像装置。
【０１３９】
（３）前記（１）または（２）に記載の撮像装置であって、
前記輝度代表値は、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素における個々の画素に対応する１以上の中央部分画素の輝度の平均値である
撮像装置。
【０１４０】
（４）前記（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の撮像装置であって、
前記第２の映像信号処理部は、前記差分データに特定のゲインを乗じたデータを、差分データに応じた値として生成するように構成された
撮像装置。
【０１４１】
（５）前記（１）ないし（４）のいずれか１つに記載の撮像装置であって、
前記中央部分画素の第１の軸方向の数を第１の設定値として選択可能な第１の操作子と前記中央部分画素の第２の軸方向の数を第２の設定値として選択可能な第２の操作子を含む操作子群と、
撮影時、前記第１の操作子および前記第２の操作子の各状態を検出し、前記検出結果をもとに、前記第１の設定値および前記第２の設定値を前記第２の映像信号処理部の動作にリアルタイムで反映させる制御部とをさらに具備する
撮像装置。
【０１４２】
（６）前記（５）に記載の撮像装置であって、
前記操作子群が、前記ゲインの値を第３の設定値として選択可能な第３の操作子をさらに含み、
前記制御部は、
撮影時、前記第３の操作子の状態を検出し、前記検出結果をもとに、前記第３の設定値を前記第２の映像信号処理部の動作にリアルタイムで反映させるように構成された
撮像装置。
【０１４３】
（７）前記（６）に記載の映像信号処理装置であって、
前記操作子群における前記第１の操作子、前記第２の操作子、前記第３の操作子の割り当てるためのユーザインタフェースをさらに具備する
撮像装置。
【０１４４】
（８）前記（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の映像信号処理装置であって、
前記第２の映像信号処理部は、
各々の前記差分データから絶対値上で一定の値を減算したデータに特定のゲインをかけた値を、前記差分データに応じた値として算出するように構成された
撮像装置。
【０１４５】
（９）前記（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の映像信号処理装置であって、
前記第２の映像信号処理部は、
各々の前記差分データから絶対値上で一定の値を減算するとき、絶対値上で任意の値で前記各々の差分データをクリップするように構成された
撮像装置。
【０１４６】
（１０）撮像装置により得られた画素信号から第１の解像度の第１の映像信号を生成する第１の映像信号処理部と、
前記第１の映像信号処理部により生成された前記第１の映像信号をダウンコンバートすることによって前記第１の解像度より低い第２の解像度のダウンコンバート映像信号を生成し、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する前記第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域における中央部分の各画素を含む横２画素以上×縦２画素以上の各々の画素を中央部分画素として、前記ダウンコンバート映像信号の個々の画素に対応する１以上の前記中央部分画素の輝度代表値の、前記領域毎の中央部分画素の平均輝度値からの差分データに応じた値を、前記ダウンコンバート映像信号の対応する画素の輝度値に個別に加算することによって、前記第２の解像度の第２の映像信号を生成する第２の映像信号処理部と
を具備する映像信号処理装置。
【０１４７】
（１１）前記（１０）に記載の映像信号処理装置であって、
前記第２の映像信号処理部は、前記第１の映像信号を帯域制限し、画素間引きによってダウンコンバートを行うように構成された
映像信号処理装置。
【０１４８】
（１２）前記（１０）または（１１）に記載の映像信号処理装置であって、
前記輝度代表値は、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素における個々の画素に対応する１以上の中央部分画素の輝度の平均値である
映像信号処理装置。
【０１４９】
（１３）前記（１０）ないし（１２）のいずれか１つに記載の映像信号処理装置であって、
前記第２の映像信号処理部は、前記差分データに特定のゲインを乗じたデータを、差分データに応じた値として生成するように構成された
映像信号処理装置。
【０１５０】
（１４）前記（１０）ないし（１３）のいずれか１つに記載の映像信号処理装置であって、
前記中央部分画素の第１の軸方向の数を第１の設定値として選択可能な第１の操作子と前記中央部分画素の第２の軸方向の数を第２の設定値として選択可能な第２の操作子を含む操作子群と、
撮影時、前記第１の操作子および前記第２の操作子の各状態を検出し、前記検出結果をもとに、前記第１の設定値および前記第２の設定値を前記第２の映像信号処理部の動作にリアルタイムで反映させる制御部とをさらに具備する
映像信号処理装置。
【０１５１】
（１５）前記（１４）に記載の映像信号処理装置であって、
前記操作子群が、前記ゲインの値を第３の設定値として選択可能な第３の操作子をさらに含み、
前記制御部は、
撮影時、前記第３の操作子の状態を検出し、前記検出結果をもとに、前記第３の設定値を前記第２の映像信号処理部の動作にリアルタイムで反映させるように構成された
映像信号処理装置。
【０１５２】
（１６）前記（１５）に記載の映像信号処理装置であって、
前記操作子群における前記第１の操作子、前記第２の操作子、前記第３の操作子の割り当てるためのユーザインタフェースをさらに具備する
映像信号処理装置。
【０１５３】
（１７）前記（１０）ないし（１６）のいずれか１つに記載の映像信号処理装置であって、
前記第２の映像信号処理部は、
各々の前記差分データから絶対値上で一定の値を減算したデータに特定のゲインをかけた値を、前記差分データに応じた値として算出するように構成された
映像信号処理装置。
【０１５４】
（１８）前記（１０）ないし（１６）のいずれか１つに記載の映像信号処理装置であって、
前記第２の映像信号処理部は、
各々の前記差分データから絶対値上で一定の値を減算するとき、絶対値上で任意の値で前記各々の差分データをクリップするように構成された
映像信号処理装置。
【０１５５】
（１９）第１の映像信号処理部が、撮像装置により得られた画素信号から第１の解像度の第１の映像信号を生成し、
第２の映像信号処理部が、前記第１の映像信号処理部により生成された前記第１の映像信号をダウンコンバートすることによって前記第１の解像度より低い第２の解像度のダウンコンバート映像信号を生成し、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素に対応する前記第１の映像信号の横２Ｎ×縦２Ｎ画素（Ｎは２以上の２のべき乗数）の領域における中央部分の各画素を含む横２画素以上×縦２画素以上の各々の画素を中央部分画素として、前記ダウンコンバート映像信号の個々の画素に対応する１以上の前記中央部分画素の輝度代表値の、前記領域毎の中央部分画素の平均輝度値からの差分データに応じた値を、前記ダウンコンバート映像信号の対応する画素の輝度値に個別に加算することによって、前記第２の解像度の第２の映像信号を生成する
映像信号処理方法。
【０１５６】
（２０）前記（１９）に記載の映像信号処理方法であって、
前記第２の映像信号処理部は、前記第１の映像信号を帯域制限し、画素間引きによってダウンコンバートを行う
映像信号処理方法。
【０１５７】
（２１）前記（１９）または（２０）に記載の映像信号処理方法であって、
前記輝度代表値は、前記ダウンコンバート映像信号の横２×縦２画素における個々の画素に対応する１以上の中央部分画素の輝度の平均値である
映像信号処理方法。
【０１５８】
（２２）前記（１９）ないし（２１）のいずれか１つに記載の映像信号処理方法であって、
前記第２の映像信号処理部は、前記差分データに特定のゲインを乗じたデータを、差分データに応じた値として生成する
映像信号処理方法。
【０１５９】
（２３）前記（１９）ないし（２２）のいずれか１つに記載の映像信号処理方法であって、
制御部が、前記中央部分画素の第１の軸方向の数を第１の設定値として選択可能な第１の操作子と前記中央部分画素の第２の軸方向の数を第２の設定値として選択可能な第２の操作子の各状態を検出し、前記検出結果をもとに、前記第１の設定値および前記第２の設定値を前記第２の映像信号処理部の動作にリアルタイムで反映させる
映像信号処理方法。
【０１６０】
（２４）前記（１９）ないし（２３）のいずれか１つに記載の映像信号処理方法であって、
制御部が、前記中央部分画素の第１の軸方向の数を第１の設定値として選択可能な第１の操作子と前記中央部分画素の第２の軸方向の数を第２の設定値として選択可能な第２の操作子と前記ゲインの値を第３の設定値として選択可能な第３の操作子の各状態を検出し、前記検出結果をもとに、前記第１の設定値、前記第２の設定値および前記第３の設定値を前記第２の映像信号処理部の動作にリアルタイムで反映させる
映像信号処理方法。
【０１６１】
（２５）前記（２４）に記載の映像信号処理方法であって、
前記制御部が、前記操作子群における前記第１の操作子、前記第２の操作子、前記第３の操作子の割り当てるためのユーザインタフェースをユーザに提供する
映像信号処理方法。
【０１６２】
（２６）前記（１９）ないし（２５）のいずれか１つに記載の映像信号処理方法であって、
前記第２の映像信号処理部は、
各々の前記差分データから絶対値上で一定の値を減算したデータに特定のゲインをかけた値を、前記差分データに応じた値として算出する
映像信号処理方法。
【０１６３】
（２７）前記（１９）ないし（２５）のいずれか１つに記載の映像信号処理方法であって、
前記第２の映像信号処理部は、
各々の前記差分データから絶対値上で一定の値を減算するとき、絶対値上で任意の値で前記各々の差分データをクリップする
映像信号処理方法。
【符号の説明】
【０１６４】
１…撮像装置
１１…光学ブロック
１２…撮像部
１３…本線映像信号処理部
１４…出力部
１５…ＶＦ信号処理部
１６…ＶＦ
１７…制御ユニット
１８…操作入力部
１５１…ダウンコンバータ
１５２…フォーカスアシスト情報生成部
１５４…加算部
１５６…差分算出部
１５７…ゲイン部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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