(57)【要約】  単純な構成と簡易な処理により画像の明るさの変化速度を変更可能とした撮像システム、処理装置、制御方法及び制御プログラムを提供すること。本発明にかかる内視鏡システム１は、被検体を連続して撮像する撮像部２０と、撮像部２０によって連続的に撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する入力部３３と、入力部３３によって設定された変化速度となるように画像の明るさの変化速度を可変させるための調光パラメータを設定する目標範囲設定部３４１及びクリップレベル設定部３４２と、撮像部２０によって撮像された画像の明るさを示す測光値を取得する測光部３６と、測光値と調光パラメータとに基づいて画像の明るさを制御するための調光制御信号を出力する調光部３７と、調光制御信号に基づいて光源部３０の発光量を設定して画像の明るさを変化させる光源制御部３８と、を備える。
2017057133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を時間的に連続して撮像する撮像部と、
前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する変化速度設定部と、
前記変化速度設定部によって設定された変化速度となるように前記画像の明るさの変化速度を変更させるための調光パラメータを設定するパラメータ設定部と、
前記撮像部によって撮像された画像の明るさを示す測光値を取得する測光部と、
前記測光値と前記調光パラメータとに基づいて前記画像の明るさを制御するための調光制御信号を出力する調光部と、
前記調光制御信号に基づいて前記画像の明るさを変化させることで前記画像の明るさの変化速度を前記設定された変化速度に変更する変更部と、
を備えたことを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
照明光を発する光源部をさらに備え、
前記変更部は、前記調光制御信号に基づいて前記光源部の発光量を可変制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記調光パラメータは、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの目標範囲であり、
前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じて前記目標範囲を設定し、
前記調光部は、前記測光部が取得した測光値が前記目標範囲外である場合には前記画像の明るさを変えるという前記調光制御信号を出力し、前記測光部が取得した測光値が前記目標範囲内である場合には前記画像の明るさを変えないという前記調光制御信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記パラメータ設定部は、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの所定の目標値を含むように前記目標範囲を設定することを特徴とする請求項３に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度が設定前の変化速度よりも速い場合には設定前の前記目標範囲よりも狭い前記目標範囲を設定し、前記変化速度設定部によって設定された変化速度が設定前の変化速度よりも遅い場合には設定前の前記目標範囲よりも広い前記目標範囲を設定することを特徴とする請求項３または４に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記調光パラメータは、みなし測光値であり、
前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じて前記みなし測光値を可変設定し、
前記調光部は、前記測光部から入力された前記測光値を、前記撮像部によって撮像される画像の明るさの所定の目標値に一定時間以内に到達させるための調光プロファイルに従って前記調光制御信号を生成し、前記パラメータ設定部が設定したみなし測光値と前記測光部が取得した測光値との比較結果に基づいて、前記測光値と前記みなし測光値とのいずれか一方を前記測光値の入力値として選択し、該入力値と前記調光プロファイルとに基づいて前記調光制御信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記調光部は、前記みなし測光値よりも前記測光値が高い場合には前記みなし測光値を前記入力値として選択し、前記みなし測光値よりも前記測光値が低い場合には前記測光値を前記入力値として選択することを特徴とする請求項６に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度が設定前の変化速度よりも速い場合には設定前の前記みなし測光値よりも高い値を前記みなし測光値として設定し、前記変化速度設定部によって設定された変化速度が設定前の変化速度よりも遅い場合には設定前の前記みなし測光値よりも低い値を前記みなし測光値として設定することを特徴とする請求項６または７に記載の撮像システム。
【請求項９】
前記調光パラメータは、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの目標範囲と、みなし測光値とであり、
前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じて前記目標範囲を設定する一方、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じて前記みなし測光値を可変設定し、
前記調光部は、前記測光部から入力された前記測光値を、前記撮像部によって撮像される画像の明るさの所定の目標値に一定時間以内に到達させるための調光プロファイルに従って前記調光制御信号を生成し、前記測光部が取得した測光値が前記目標範囲外である場合には前記パラメータ設定部が設定したみなし測光値と前記測光部が取得した測光値との比較結果に基づいて前記測光値と前記みなし測光値とのいずれか一方を前記測光値の入力値として選択し、該入力値と前記調光プロファイルとに基づいて前記調光制御信号を出力し、前記測光部が取得した測光値が前記目標範囲内である場合には前記画像の明るさを変えないという前記調光制御信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じた変化速度係数を可変設定し、
前記調光部は、前記測光部から入力された前記測光値を、前記撮像部によって撮像される画像の明るさの所定の目標値に一定時間以内に到達させるための調光プロファイルに従って生成した調光制御信号値に、前記パラメータ設定部が設定した変化速度係数を乗じて出力することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像システム。
【請求項１１】
撮像部によって時間的に連続して撮像された画像を処理する処理装置であって、
前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する変化速度設定部と、
前記変化速度設定部によって設定された変化速度となるように前記画像の明るさの変化速度を変更させるための調光パラメータを設定するパラメータ設定部と、
前記撮像部によって撮像された画像の明るさを示す測光値を取得する測光部と、
前記測光値と前記調光パラメータとに基づいて前記画像の明るさを制御するための調光制御信号を出力する調光部と、
前記調光制御信号に基づいて前記画像の明るさを変化させることで前記画像の明るさの変化速度を前記設定された変化速度に変更する変更部と、
を備えたことを特徴とする処理装置。
【請求項１２】
撮像部によって時間的に連続して撮像された画像を処理する処理装置の制御方法であって、
前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する変化速度設定処理と、
前記変化速度設定処理において設定された変化速度となるように前記画像の明るさの変化速度を変更させるための調光パラメータを設定するパラメータ設定処理と、
前記撮像部によって撮像された画像の明るさを示す測光値を取得する測光処理と、
前記測光値と前記調光パラメータとに基づいて前記画像の明るさを制御するための調光制御信号を出力する調光処理と、
前記調光制御信号に基づいて前記画像の明るさを変化させることで前記画像の明るさの変化速度を前記設定された変化速度に変更する変更処理と、
を含むことを特徴とする制御方法。
【請求項１３】
撮像部によって時間的に連続して撮像された画像を処理する処理装置に、
前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する変化速度設定手順と、
前記変化速度設定手順において設定された変化速度となるように前記画像の明るさの変化速度を変更させるための調光パラメータを設定するパラメータ設定手順と、
前記撮像部によって撮像された画像の明るさを示す測光値を取得する測光手順と、
前記測光値と前記調光パラメータとに基づいて前記画像の明るさを制御するための調光制御信号を出力する調光手順と、
前記調光制御信号に基づいて前記画像の明るさを変化させることで前記画像の明るさの変化速度を前記設定された変化速度に変更する変更手順と、
を実行させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像システム、処理装置、制御方法及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野においては、被検体内部の観察のために内視鏡システムが用いられている。内視鏡は、一般に、患者等の被検体内に細長形状をなす挿入部を挿入し、この挿入部先端から光源装置によって供給された照明光を照明し、この照明光の反射光を撮像素子で受光することによって体内画像を撮像する。内視鏡の撮像素子によって撮像された体内画像は、内視鏡システムの処理装置（プロセッサ）において所定の画像処理が施された後に、内視鏡システムのディスプレイに表示される。医師等のユーザは、ディスプレイに表示される体内画像に基づいて、被検体の臓器の観察を行う。【０００３】
従来、画像の明るさを目標の明るさに到達させるために、プロセッサでは、内視鏡が撮像した画像の明るさを検出し、検出した画像の明るさに基づいて光源制御を行う調光処理を自動的に行っている。ところで、画像の明るさの変化速度をユーザ自身が設定したいという要求がある。この要求に応じるため、測光回路を複数設けて、ユーザが設定した画像の明るさの変化速度に対応させて、測光回路を切り替える機能を有する内視鏡システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４７１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の構成では、プロセッサ内に測光回路を複数設ける必要があるため構成が複雑となり、さらに、複数の測光回路のいずれかに切り替える制御を伴うため、煩雑な制御処理も必要であった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単純な構成と簡易な処理により画像の明るさの変化速度を変更可能とした撮像システム、処理装置、制御方法及び制御プログラム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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる撮像システムは、画像を時間的に連続して撮像する撮像部と、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する変化速度設定部と、前記変化速度設定部によって設定された変化速度となるように前記画像の明るさの変化速度を変更させるための調光パラメータを設定するパラメータ設定部と、前記撮像部によって撮像された画像の明るさを示す測光値を取得する測光部と、前記測光値と前記調光パラメータとに基づいて前記画像の明るさを制御するための調光制御信号を出力する調光部と、前記調光制御信号に基づいて前記画像の明るさを変化させることで前記画像の明るさの変化速度を前記設定された変化速度に変更する変更部と、を備えたことを特徴とする。【０００８】
また、本発明にかかる撮像システムは、照明光を発する光源部をさらに備え、前記変更部は、前記調光制御信号に基づいて前記光源部の発光量を可変制御することを特徴とする。【０００９】
また、本発明にかかる撮像システムは、前記調光パラメータは、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの目標範囲であり、前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じて前記目標範囲を設定し、前記調光部は、前記測光部が取得した測光値が前記目標範囲外である場合には前記画像の明るさを変えるという前記調光制御信号を出力し、前記測光部が取得した測光値が前記目標範囲内である場合には前記画像の明るさを変えないという前記調光制御信号を出力することを特徴とする。【００１０】
また、本発明にかかる撮像システムは、前記パラメータ設定部は、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの所定の目標値を含むように前記目標範囲を設定することを特徴とする。【００１１】
また、本発明にかかる撮像システムは、前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度が設定前の変化速度よりも速い場合には設定前の前記目標範囲よりも狭い前記目標範囲を設定し、前記変化速度設定部によって設定された変化速度が設定前の変化速度よりも遅い場合には設定前の前記目標範囲よりも広い前記目標範囲を設定することを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかる撮像システムは、前記調光パラメータは、みなし測光値であり、前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じて前記みなし測光値を可変設定し、前記調光部は、前記測光部から入力された前記測光値を、前記撮像部によって撮像される画像の明るさの所定の目標値に一定時間以内に到達させるための調光プロファイルに従って前記調光制御信号を生成し、前記パラメータ設定部が設定したみなし測光値と前記測光部が取得した測光値との比較結果に基づいて、前記測光値と前記みなし測光値とのいずれか一方を前記測光値の入力値として選択し、該入力値と前記調光プロファイルとに基づいて前記調光制御信号を出力することを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかる撮像システムは、前記調光部は、前記みなし測光値よりも前記測光値が高い場合には前記みなし測光値を前記入力値として選択し、前記みなし測光値よりも前記測光値が低い場合には前記測光値を前記入力値として選択することを特徴とする。【００１４】
また、本発明にかかる撮像システムは、前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度が設定前の変化速度よりも速い場合には設定前の前記みなし測光値よりも高い値を前記みなし測光値として設定し、前記変化速度設定部によって設定された変化速度が設定前の変化速度よりも遅い場合には設定前の前記みなし測光値よりも低い値を前記みなし測光値として設定することを特徴とする。【００１５】
また、本発明にかかる撮像システムは、前記調光パラメータは、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの目標範囲と、みなし測光値とであり、前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じて前記目標範囲を設定する一方、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じて前記みなし測光値を可変設定し、前記調光部は、前記測光部から入力された前記測光値を、前記撮像部によって撮像される画像の明るさの所定の目標値に一定時間以内に到達させるための調光プロファイルに従って前記調光制御信号を生成し、前記測光部が取得した測光値が前記目標範囲外である場合には前記パラメータ設定部が設定したみなし測光値と前記測光部が取得した測光値との比較結果に基づいて前記測光値と前記みなし測光値とのいずれか一方を前記測光値の入力値として選択し、該入力値と前記調光プロファイルとに基づいて前記調光制御信号を出力し、前記測光部が取得した測光値が前記目標範囲内である場合には前記画像の明るさを変えないという前記調光制御信号を出力することを特徴とする。【００１６】
また、本発明にかかる撮像システムは、前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じた変化速度係数を可変設定し、前記調光部は、前記測光部から入力された前記測光値を、前記撮像部によって撮像される画像の明るさの所定の目標値に一定時間以内に到達させるための調光プロファイルに従って生成した調光制御信号値に、前記パラメータ設定部が設定した変化速度係数を乗じて出力することを特徴とする。【００１７】
また、本発明にかかる処理装置は、撮像部によって時間的に連続して撮像された画像を処理する処理装置であって、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する変化速度設定部と、前記変化速度設定部によって設定された変化速度となるように前記画像の明るさの変化速度を変更させるための調光パラメータを設定するパラメータ設定部と、前記撮像部によって撮像された画像の明るさを示す測光値を取得する測光部と、前記測光値と前記調光パラメータとに基づいて前記画像の明るさを制御するための調光制御信号を出力する調光部と、前記調光制御信号に基づいて前記画像の明るさを変化させることで前記画像の明るさの変化速度を前記設定された変化速度に変更する変更部と、を備えたことを特徴とする。【００１８】
また、本発明にかかる制御方法は、撮像部によって時間的に連続して撮像された画像を処理する処理装置の制御方法であって、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する変化速度設定処理と、前記変化速度設定処理において設定された変化速度となるように前記画像の明るさの変化速度を変更させるための調光パラメータを設定するパラメータ設定処理と、前記撮像部によって撮像された画像の明るさを示す測光値を取得する測光処理と、前記測光値と前記調光パラメータとに基づいて前記画像の明るさを制御するための調光制御信号を出力する調光処理と、前記調光制御信号に基づいて前記画像の明るさを変化させることで前記画像の明るさの変化速度を前記設定された変化速度に変更する変更処理と、を含むことを特徴とする。【００１９】
また、本発明にかかる制御プログラムは、撮像部によって時間的に連続して撮像された画像を処理する処理装置に、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する変化速度設定手順と、前記変化速度設定手順において設定された変化速度となるように前記画像の明るさの変化速度を変更させるための調光パラメータを設定するパラメータ設定手順と、前記撮像部によって撮像された画像の明るさを示す測光値を取得する測光手順と、前記測光値と前記調光パラメータとに基づいて前記画像の明るさを制御するための調光制御信号を出力する調光手順と、前記調光制御信号に基づいて前記画像の明るさを変化させることで前記画像の明るさの変化速度を前記設定された変化速度に変更する変更手順と、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、設定された変化速度となるように画像の明るさの変化速度を可変させるための調光パラメータを設定し、撮像部によって連続的に撮像された画像の明るさを示す測光値と調光パラメータとに基づいて画像の明るさを制御するための調光制御信号を出力して、調光制御信号に基づいて画像の明るさを変化させる、という簡易な処理を行うだけで、単純な構成のまま、画像の明るさの変化速度を変更することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す目標範囲設定部が可変設定する目標範囲の一例を説明するための図である。
【図３】図３は、図１に示す光源一体型プロセッサにおける光源制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図３に示す調光処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図１に示す調光部が適用する調光プロファイルを説明する図である。
【図６】図６は、実施の形態１の変形例１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【図７】図７は、実施の形態１の変形例２にかかる内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【図８】図８は、実施の形態２にかかる内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【図９】図９は、図８に示す調光部が行う調光処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下の説明では、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、医療用の内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施の形態１にかかる内視鏡システム１（撮像システム）は、被検体内導入用の軟性の内視鏡２（撮像装置）、コネクタ（不図示）を介して装着された内視鏡２から送信される画像信号に対して所定の画像処理を行う光源一体型プロセッサ３（処理装置）、及び、光源一体型プロセッサ３が画像処理を施した画像信号に対応する体内画像を表示する表示装置４を備える。光源一体型プロセッサ３は、内視鏡２が着脱自在に電気的かつ光学的に接続される構成を有する。光源一体型プロセッサ３は、内視鏡２に照明光を供給する。
【００２５】
内視鏡２は、被検体内に挿入される挿入部を有し、挿入部の先端部に設けられた撮像部２０によって、被検体の体内を時間的に連続して撮像した被検体内の画像信号が生成される。内視鏡２は、先端部に設けられた光学系２１、撮像部２０及び照明レンズ２６と、撮像部２０と先端が接続するとともにコネクタまで基端が延伸した電気ケーブル２４と、内視鏡２の先端部からコネクタまで基端が延伸する照明ファイバ（ライトガイドケーブル）２５と、を備える。また、内視鏡２は、各種操作スイッチが設けられた操作スイッチ部（不図示）を有する。ライトガイドケーブル２５の先端側には照明レンズ２６が設けられ、光源一体型プロセッサ３から供給された光は、照明レンズ２６から被写体に照射される。撮像部２０は、撮像素子２２及び信号処理部２３を備える。
【００２６】
光学系２１は、一または複数のレンズを用いて構成され、撮像素子２２の前段に設けられ、被写体からの入射光を結像する。光学系２１は、画角を変化させる光学ズーム機能及び焦点を変化させるフォーカス機能を有してもよい。
【００２７】
撮像素子２２は、光学系２１で結像された光学像を撮像して画像信号を生成する。撮像素子２２は、電子シャッタ機能を備え、光源一体型プロセッサ３の制御によって露光期間が変更可能であってもよい。撮像素子２２は、ＣＭＯＳ撮像素子やＣＣＤ撮像素子であり、受光面に、光が照射された被写体からの光を受光し、受光した光を光電変換して画像信号を生成する複数の画素が行列状に配置される。
【００２８】
信号処理部２３は、撮像素子２２から出力された画像信号（アナログ）に対してノイズ除去処理やクランプ処理を行うアナログ処理部及びＡ／Ｄ変換処理を行うＡ／Ｄ変換部を有し、画像信号（デジタル）を、後述する光源一体型プロセッサ３の画像処理部３１に出力する。信号処理部２３は、撮像素子２２が撮像した画像の輝度レベルを含む輝度信号Ｄｂを、後述する光源一体型プロセッサ３のクリップ処理部３５に出力する。輝度レベルは、画像の明るさ量を示すものである。なお、信号処理部２３は、画像信号（デジタル）をクリップ処理部３５に出力してもよい。また、光源一体型プロセッサ３側に信号処理部２３が設けられる構成もある。
【００２９】
照明レンズ２６は、ライトガイドケーブル２５の先端に位置する。内視鏡２が光源一体型プロセッサ３に光学的に装着されている場合、後述する光源部３０から発せられた光は、ライトガイドケーブル２５を経由して、内視鏡２先端の照明レンズ２６から被写体に照射される。
【００３０】
光源一体型プロセッサ３は、着脱自在に内視鏡２が装着され、装着された内視鏡２から送信される画像信号に対して所定の画像処理を施し、体内画像を生成する。光源一体型プロセッサ３は、取得した体内画像を表示装置４に表示出力させる。
【００３１】
光源一体型プロセッサ３は、光源部３０、画像処理部３１、表示制御部３２、入力部３３（変化速度設定部）、制御部３４、クリップ処理部３５、測光部３６、調光部３７、光源制御部３８（変更部）及び記憶部３９を備える。
【００３２】
光源部３０は、内視鏡２に照明光を供給する。光源部３０から発せられた光は、内視鏡２のライトガイドケーブル２５を経由して、内視鏡２先端の照明レンズ２６から被写体に照射される。光源部３０は、例えば、白色ＬＥＤ等の光源と、光源に電力を供給する光源ドライバとを有し、白色光を内視鏡２に供給する。
【００３３】
画像処理部３１は、内視鏡２の撮像素子２２が取得した画像信号に対し、所定の画像処理を施す。画像処理部３１は、信号処理部２３から出力された画像信号（デジタル）に対するオプティカルブラック（ＯＢ）減算処理、デモザイキング処理、ホワイトバランス（ＷＢ）調整処理、電子ズーム処理、エッジ強調処理、マスク処理及びオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）処理等を行って取得した画像信号を出力する。
【００３４】
表示制御部３２は、画像処理部３１が取得した画像信号を、表示装置４が表示出力可能な形式に変換し、表示装置４に表示させる。表示制御部３２は、デジタル信号からアナログ信号への変換器（ＤＡＣ）やエンコーダを備え、画像処理部３１から入力された画像信号を、例えば、デジタル信号からアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号の画像信号をハイビジョン方式等のフォーマットに変更して、表示装置４へ出力する。
【００３５】
入力部３３は、各種指示情報の入力を受け付けて、受け付けた各種指示情報を制御部３４に入力する。入力部３３は、ユーザの操作に従って、撮像部２０によって撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する設定情報の入力を受け付け、画像の明るさの変化速度を可変設定する。例えば、画像の明るさの変化速度として、ＬｏｗまたはＨｉｇｈ（＞Ｌｏｗ）の複数の離散的値が選択可能であり、入力部３３は、このうちのいずれかを設定する設定情報の入力を受け付ける。実施の形態１では、入力部３３の操作によって画像の明るさの変化速度がＬｏｗからＨｉｇｈに変更された場合、或いは、ＨｉｇｈからＬｏｗに変更された場合に、画像の明るさの変化速度を可変設定する設定情報が制御部３４に入力される例について説明する。入力部３３は、被検体である患者に関する患者データ（たとえばＩＤ、生年月日、名前等）、及び、検査内容等のデータの入力を受け付ける。入力部３３は、光源一体型プロセッサ３のフロントパネルに設けられたボタンやタッチパネル等の操作デバイスである。入力部３３は、光源一体型プロセッサ３の本体部に接続されたマウス及びキーボード等の操作デバイスを用いて実現されてもよい。入力部３３は、内視鏡２の把持部に設けられたスイッチ等であってもよい。入力部３３は、タブレット型端末装置等の可搬型端末装置からの遠隔操作によって指示情報を入力されるものであってもよい。
【００３６】
制御部３４は、ＣＰＵ等を用いて実現される。制御部３４は、光源一体型プロセッサ３の各構成に対する指示情報やデータの転送等を行うことによって、光源一体型プロセッサ３の各部位の処理動作を制御する。光源一体型プロセッサ３に内視鏡２が装着されている場合、制御部３４は、電気ケーブル２４を介して内視鏡２の撮像素子２２に接続し、これらの制御も行う。制御部３４は、入力部３３によって入力された、撮像部２０によって撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する設定情報に従って、設定された変化速度となるように画像の明るさの変化速度を可変させるための調光パラメータを設定するパラメータ設定部としての目標範囲設定部３４１及びクリップレベル設定部３４２を備える。
【００３７】
調光パラメータは、撮像部２０によって連続的に撮像される画像の明るさの目標範囲であり、目標範囲設定部３４１は、設定された画像の明るさの変化速度に応じて目標範囲を設定する。目標範囲設定部３４１は、設定した目標範囲を示す目標範囲情報Ｅａを調光部３７に送信する。目標範囲設定部３４１は、設定された変化速度が設定前の変化速度よりも速い場合には設定前の目標範囲よりも狭い目標範囲を設定し、設定された変化速度が設定前の変化速度よりも遅い場合には設定前の目標範囲よりも広い目標範囲を設定する。
【００３８】
図２は、目標範囲設定部３４１が可変設定する目標範囲の一例を説明するための図である。目標範囲設定部３４１は、撮像部２０によって撮像される画像の明るさ量（輝度レベル）の所定の目標値Ｂｃを含むように目標範囲を設定する。画像の明るさの変化速度がＨｉｇｈである場合には、目標範囲として、目標値Ｂｃを中心とし、上限値Ｂ１ｔであり下限値がＢ１ｕである範囲Ａｈが対応する。画像の明るさの変化速度がＬｏｗである場合には、目標範囲として、目標値Ｂｃを中心とし、上限値Ｂ２ｔ（＞Ｂ１ｔ）であり下限値がＢ２ｕ（＜Ｂ１ｕ）であって、範囲Ａｈよりも広い範囲の範囲Ａｌが対応する。目標範囲設定部３４１は、画像の明るさの変化速度がＬｏｗからＨｉｇｈに変更された場合には、目標範囲を範囲Ａｌから範囲Ａｈに変更する。目標範囲設定部３４１は、画像の明るさの変化速度がＨｉｇｈからＬｏｗに変更された場合には、目標範囲を範囲Ａｈから範囲Ａｌに変更する。
【００３９】
調光パラメータは、調光部３７における入力値として選択可能なクリップレベル（みなし測光値）であり、クリップレベル設定部３４２は、設定された変化速度に応じてクリップレベルを設定する。クリップレベル設定部３４２は、設定したクリップレベルを示すクリップレベル情報Ｅｃをクリップ処理部３５に送信する。クリップレベル設定部３４２は、設定された画像の明るさの変化速度が設定前の変化速度よりも速い場合には設定前のクリップレベルよりも高い値をクリップレベルとして設定し、設定された変化速度が設定前の変化速度よりも遅い場合には設定前のクリップレベルよりも低い値をクリップレベルとして設定する。
【００４０】
実施の形態１では、クリップレベルとして、画像の明るさの変化速度がＬｏｗである場合にはＤｃｌが予め設定されており、画像の明るさの変化速度がＨｉｇｈである場合にはＤｃｈ（＞Ｄｃｌ）が予め設定されている。画像の明るさの変化速度がＬｏｗからＨｉｇｈに変更された場合には、クリップレベル設定部３４２は、クリップレベルをＤｃｌからＤｃｈに変更する。画像の明るさの変化速度がＨｉｇｈからＬｏｗに変更された場合には、クリップレベル設定部３４２は、クリップレベルをＤｃｈからＤｃｌに変更する。
【００４１】
クリップ処理部３５は、クリップレベル情報Ｅｃに基づいて、クリップレベル設定部３４２が設定したクリップレベルＤｃを、撮像部２０から入力された輝度信号Ｄｂに対応付けて測光部３６に出力する。
【００４２】
測光部３６は、入力された輝度信号Ｄｂをもとに、撮像素子２２が撮像した画像の輝度レベルを示す測光値Ｍｂを取得する。測光部３６は、画像信号（デジタル）が入力された場合には、該画像信号から輝度レベルを求めて、測光値Ｍｂを取得してもよい。測光部３６は、測光値ＭｂにクリップレベルＤｃを対応付けて、調光部３７に出力する。
【００４３】
調光部３７は、測光値Ｍｂと調光パラメータとに基づいて画像の明るさを制御するための調光制御信号Ｃｂを、光源制御部３８に出力する。調光部３７は、測光部３６が取得した測光値Ｍｂが、目標範囲情報Ｅａにおいて示された目標範囲外である場合には画像の明るさを変えるという調光制御信号を出力する。調光部３７は、測光部３６が取得した測光値Ｍｂが目標範囲内である場合には調光制御信号を出力しない。或いは、調光部３７は、測光部３６が取得した測光値Ｍｂが目標範囲内である場合には画像の明るさを変えないという調光制御信号を出力する。範囲Ａｌ（図２参照）が目標範囲である場合（画像の明るさの変化速度がＬｏｗである場合）と比較して、範囲Ａｌよりも狭い範囲Ａｈが目標範囲である場合（画像の明るさの変化速度がＨｉｇｈである場合）には、測光値Ｍｂが目標範囲内となりにくいため、調光部３７による調光制御信号の出力頻度が高くなり、画像の明るさの変化は速くなる。これに対して、範囲Ａｈが目標範囲である場合と比較して範囲Ａｌが目標範囲である場合には、測光値Ｍｂが目標範囲内となりやすいため、調光部３７による調光制御信号の出力頻度が低くなり、画像の明るさの変化は遅くなる。
【００４４】
調光部３７は、測光値の入力値を、撮像部２０によって撮像される画像の明るさの所定の目標値Ｂｃに一定時間以内に到達させるための調光プロファイルに従って調光制御値を含む調光制御信号を生成する。調光部３７は、クリップレベル設定部３４２が設定したクリップレベルＤｃと測光部３６が取得した測光値Ｍｂとの比較結果に基づいて、測光値ＭｂとクリップレベルＤｃとのいずれか一方を、入力値として選択し、該入力値と調光プロファイルとに基づいて調光制御信号を出力する。
【００４５】
調光部３７は、クリップレベルＤｃよりも測光値Ｍｂが高い場合にはクリップレベルＤｃを入力値として選択する。この場合、調光部３７は、実際の測光値Ｍｂよりも低いクリップレベルＤｃを所定の目標値に一定時間以内で到達させる調光プロファイルに従うため、実際の測光値Ｍｂを所定の目標値に到達させる時間は一定時間を超え、画像の明るさの変化は見かけ上遅くなる。調光部３７は、クリップレベルＤｃよりも測光値Ｍｂが低い場合には測光値Ｍｂを入力値として選択する。
【００４６】
ＤｃｌがクリップレベルＤｃである場合（画像の明るさの変化速度がＬｏｗである場合）には、ＤｃｈがクリップレベルＤｃである場合（画像の明るさの変化速度がＨｉｇｈである場合）と比較して、調光部３７は、クリップレベルＤｃｌを、入力値として選択する場合が多くなる。このため、ＤｃｌがクリップレベルＤｃである場合には、ＤｃｈがクリップレベルＤｃである場合よりも、実際の測光値Ｍｂを所定の目標値に到達させる時間は一定時間を超える場合が多くなるため、画像の明るさの変化は見かけ上遅くなる。ＤｃｈがクリップレベルＤｃである場合には、ＤｃｌがクリップレベルＤｃである場合と比較して、調光部３７は、測光値Ｍｂを、入力値として選択する場合が多くなる。このため、ＤｃｈがクリップレベルＤｃである場合、ＤｃｌがクリップレベルＤｃである場合よりも、実際の測光値Ｍｂを所定の目標値に到達させる時間は一定時間内となる場合が多くなるため、画像の明るさの変化は見かけ上速くなる。このように、調光部３７は、入力値として、測光値ＭｂまたはクリップレベルＤｃを選択することによって、調光制御値の生成のために適用する調光プロファイルを変更することで、画像の明るさの変化速度を変更している。調光部３７は、例えば、入力値と所定の目標値との差分が大きいほど、速い時間で到達させるプロファイルを設定するラグリードフィルタを用いて構成される。
【００４７】
光源制御部３８は、調光部３７が出力した調光制御信号Ｃｂに基づいて、発光量（強度及び時間を含む）を設定し、設定した発光量で光源部３０を発光させるための制御信号Ｃｊを光源部３０に送信する。これによって、光源部３０は、光源制御部３８が設定した強度の光を、設定時間の間、発する。
【００４８】
記憶部３９は、揮発性メモリや不揮発性メモリを用いて実現され、光源一体型プロセッサ３を動作させるための各種プログラムを記憶する。記憶部３９は、光源一体型プロセッサ３の処理中の情報を一時的に記憶する。記憶部３９は、内視鏡２から出力された画像信号等を記憶する。記憶部３９は、光源一体型プロセッサ３の外部から装着されるメモリカード等を用いて構成されてもよい。
【００４９】
表示装置４は、液晶または有機ＥＬを用いた表示ディスプレイ等を用いて構成される。表示装置４は、光源一体型プロセッサ３から出力された表示用画像を含む各種情報を表示する。
【００５０】
図３は、光源一体型プロセッサ３における光源制御処理の処理手順を示すフローチャートである。図３に示す光源制御処理はフレームごとに実行される。
【００５１】
図３に示すように、入力部３３は、ユーザの操作によって入力された設定情報に従って、撮像部２０によって撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する変化速度設定処理を行う（ステップＳ１）。制御部３４は、入力部３３から入力された設定情報に従って、画像の明るさの変化速度が変更されたか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００５２】
画像の明るさの変化速度が変更されたと制御部３４が判断した場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、目標範囲設定部３４１及びクリップレベル設定部３４２は、ステップＳ１において設定された変化速度となるように画像の明るさの変化速度を可変させるための調光パラメータを設定する調光パラメータ設定処理を行う（ステップＳ３）。前述したように、画像の明るさの変化速度がＬｏｗからＨｉｇｈに変更された場合、目標範囲設定部３４１は目標範囲を範囲Ａｌから範囲Ａｈに変更し、クリップレベル設定部３４２はクリップレベルをＤｃｌからＤｃｈに変更する。画像の明るさの変化速度がＨｉｇｈからＬｏｗに変更された場合、目標範囲設定部３４１は目標範囲を範囲Ａｈから範囲Ａｌに変更し、クリップレベル設定部３４２はクリップレベルをＤｃｈからＤｃｌに変更する。
【００５３】
画像の明るさの変化速度が変更されていないと制御部３４が判断した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）またはステップＳ３の調光パラメータ設定処理後、測光部３６は、撮像部２０によって撮像された画像の輝度レベルを示す測光値Ｍｂを取得する測光処理を行う（ステップＳ４）。
【００５４】
調光部３７は、測光値Ｍｂと調光パラメータとに基づいて画像の明るさを制御するための調光制御信号を出力する調光処理を行う（ステップＳ５）。光源制御部３８は、調光部３７が出力した調光制御信号に基づいて画像の明るさを変更させるように光源部３０を制御する光源制御処理を行う（ステップＳ６）。この結果、光源部３０から発せられる発光量が変更され、設定された変化速度で画像の明るさが変化する。
【００５５】
図４は、図３に示す調光処理の処理手順を示すフローチャートである。図４に示すように、調光部３７は、目標範囲設定部３４１によって送信された目標範囲情報Ｅａの有無に基づいて、画像の明るさの目標範囲が変更されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。調光部３７は、画像の明るさの目標範囲が変更されたと判断した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、目標範囲情報Ｅａに従って目標範囲を変更する（ステップＳ１２）。
【００５６】
調光部３７は、画像の明るさの目標範囲が変更されていないと判断した場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）またはステップＳ１２終了後、測光部３６から測光値Ｍｂを受信するとともに（ステップＳ１３）、該受信された測光値Ｍｂに対応付けられたクリップレベルＤｃを受信する（ステップＳ１４）。
【００５７】
調光部３７は、受信した測光値Ｍｂが目標範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。調光部３７は、測光値Ｍｂが目標範囲内であると判断した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、調光処理を終了し、調光制御信号を出力しない。或いは、調光部３７は、画像の明るさを変えないという調光制御信号を出力する。したがって、光源制御部３８は、本フレームよりも前のフレームにおいて出力された調光制御信号に従って光源部３０を制御する。このため、画像の明るさの変化速度は、前のフレームにおける変化速度がそのまま維持される。
【００５８】
これに対し、調光部３７は、測光値Ｍｂが目標範囲外であると判断した場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、調光制御信号を出力するための処理を行う。まず、調光部３７は、測光値ＭｂとクリップレベルＤｃとを比較して、測光値ＭｂはクリップレベルＤｃより大きいか否かを判断する（ステップＳ１６）。調光部３７は、測光値ＭｂはクリップレベルＤｃより大きいと判断した場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、クリップレベルＤｃを入力値として選択し（ステップＳ１７）、ステップＳ１９に進む。調光部３７は、測光値ＭｂはクリップレベルＤｃより大きくないと判断した場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）には、測光値Ｍｂを入力値として選択し（ステップＳ１８）、ステップＳ１９に進む。調光部３７は、入力値に応じた調光プロファイルを適用して（ステップＳ１９）、調光制御値を含む調光制御信号Ｃｂを生成し、出力する（ステップＳ２０）。
【００５９】
図５は、調光部３７が適用する調光プロファイルを説明する図である。図５に示すように、調光部３７は、入力値を、所定の目標値Ｂｃ（例えば、５０〔ＩＲＥ〕）に一定の時間Ｔｈ以内で到達させるための調光プロファイルに従って調光制御値を生成する。調光部３７は、例えば入力値が１００〔ＩＲＥ〕である場合には、時間Ｔｈ以内に１００〔ＩＲＥ〕が目標値Ｂｃに到達する調光プロファイルＰ１を用いる。調光部３７は、入力値が７０〔ＩＲＥ〕である場合には、時間Ｔｈ以内に７０〔ＩＲＥ〕が目標値Ｂｃに到達する調光プロファイルＰ２を用いる。調光プロファイルＰ２は、入力値と所定の目標値との差分が調光プロファイルＰ１の場合と比して小さいため、調光プロファイルＰ１よりも緩やかに目標値Ｂｃまで到達する軌跡を描く。
【００６０】
例えば、クリップレベルＤｃが７０〔ＩＲＥ〕であり、実際の測光値Ｍｂが１００〔ＩＲＥ〕である場合について説明する。この場合、調光部３７は、クリップレベルＤｃよりも測光値Ｍｂが高いため（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、入力値としてクリップレベルＤｃを選択し（ステップＳ１７）、７０〔ＩＲＥ〕を所定の目標値に一定時間以内で到達させる調光プロファイルＰ２を適用して（ステップＳ１９）、調光制御値を含む調光制御信号を生成して出力する（ステップＳ２０）。このときの実際の画像の明るさは、測光値Ｍｂである１００〔ＩＲＥ〕に対応するため、７０〔ＩＲＥ〕から輝度レベルが低下する調光プロファイルＰ２を、そのままの軌跡で１００〔ＩＲＥ〕から輝度レベルを低下する調光プロファイルＰ３に従って、画像の明るさは変化する。この結果、実際の測光値Ｍｂ（１００〔ＩＲＥ〕）が所定の目標値Ｂｃ（５０〔ＩＲＥ〕）に到達する時間Ｔｌは、時間Ｔｈを超え、画像の明るさの変化は見かけ上遅くなる。
【００６１】
実施の形態１では、例えば、画像の明るさの変化速度がＬｏｗである場合のクリップレベルＤｃｌを７０〔ＩＲＥ〕として設定し、画像の明るさの変化速度がＨｉｇｈである場合のクリップレベルＤｃｈを、輝度レベルの飽和値と同値に設定している。画像の明るさの変化速度がＬｏｗである場合には、測光値Ｍｂがそのままフィルタに入力される場合（画像の明るさの変化速度がＨｉｇｈである場合）と比較して、調光部３７は、クリップレベルＤｃｌを、入力値として選択する場合が多くなる。したがって、画像の明るさの変化速度がＬｏｗである場合、実際の測光値Ｍｂを所定の目標値Ｂｃに到達させる時間は、一定の時間を超えるため、画像の明るさの変化は見かけ上遅くなる。
【００６２】
このように、実施の形態１では、画像の明るさの変化速度に応じて、調光処理に要する画像の明るさの目標範囲とクリップレベルＤｃとを変えるのみで、画像の明るさの変化速度を変更している。したがって、実施の形態１によれば、特に複数の測光回路を設けずとも、単純な構成のまま、調光処理に要する調光パラメータを変えるという簡易な処理を行うだけで、画像の明るさの変化速度を変更することができる。
【００６３】
なお、実施の形態１では、画像の明るさの変化速度として、ＬｏｗまたはＨｉｇｈの２段階の速度を設定する例を説明したが、もちろん、２段階に限らず、より複数の段階で設定できるようにしてもよい。また、画像の明るさの変化速度は、ユーザによる入力部３３の操作によって、実際の変化速度の数値の入力操作や、表示装置４の画面上に表示された変化速度が対応付けられたスライダーバーの設定操作によって変更設定されてもよい。
【００６４】
また、画像の明るさの変化速度は、ユーザによる入力部３３の操作に応じて変更設定される場合に限らず、設定される測光モード（ピーク測光・平均測光）などに応じて変更が設定されるものであってもよい。例えば、制御部３４は、ピーク測光モードの場合、被写体に対する明るさの追従性を上げるため、画像の明るさの変化速度をＨｉｇｈに設定する。制御部３４は、平均測光モードの場合、画像の明るさが頻繁に変動することで平均値をとりにくくなることを防止するため、画像の明るさの変化速度をＬｏｗに設定する。
【００６５】
また、画像の明るさの変化速度の変更は、光源部３０の発光量を可変制御する光源制御によるものに限らず、撮像素子２２の電子シャッタ制御による露光時間の可変制御によるものであってもよく、光源制御と露光時間制御との双方によるものであってもよい。
【００６６】
（実施の形態１の変形例１）
図６は、実施の形態１の変形例１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【００６７】
図６に示す内視鏡システム１Ａにおける光源一体型プロセッサ３Ａは、図１に示す構成と比較して、クリップ処理部３５を削除した構成を有するとともに、クリップレベル設定部３４２を削除した構成の制御部３４Ａ及び調光部３７Ａを備える。したがって、内視鏡システム１Ａでは、調光パラメータ設定処理（図３のステップＳ３）において、目標範囲設定部３４１が、画像の明るさの目標範囲を可変設定する。調光部３７Ａは、目標範囲設定部３４１が設定変更した画像の明るさの目標範囲に従って調光処理を行う。具体的には、調光部３７Ａは、調光処理として、図４に示すステップＳ１１〜ステップＳ１３、ステップＳ１５、ステップＳ１９及びステップＳ２０の処理を行う。
【００６８】
実施の形態１の変形例１のように、調光パラメータとして、目標範囲設定部３４１が画像の明るさの変化速度に応じて目標範囲の大きさを可変設定する場合も、調光部３７Ａによる調光制御信号の出力頻度が変わり、見かけ上の画像の明るさの変化速度が変更される。
【００６９】
（実施の形態１の変形例２）
図７は、実施の形態１の変形例２にかかる内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【００７０】
図７に示す内視鏡システム１Ｂにおける光源一体型プロセッサ３Ｂは、図１に示す構成と比較して、目標範囲設定部３４１を削除した構成の制御部３４Ｂ及び調光部３７Ｂを備える。内視鏡システム１Ｂでは、調光パラメータ設定処理（図３のステップＳ３）において、クリップレベル設定部３４２が、クリップレベルを可変設定する。調光部３７Ｂは、クリップレベル設定部３４２が設定したクリップレベルと、測光部３６による測光値との比較結果に基づいて、入力値を設定する。具体的には、調光部３７Ｂは、調光処理として、図４に示すステップＳ１３〜ステップＳ２０の処理を行う。
【００７１】
実施の形態１の変形例２のように、調光パラメータとして、クリップレベル設定部３４２がクリップレベルを可変設定する場合も、調光部３７Ｂが適用する調光プロファイルが変わるため、見かけ上の画像の明るさの変化速度が変更される。
【００７２】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。図８は、実施の形態２にかかる内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【００７３】
図８に示す内視鏡システム２０１における光源一体型プロセッサ２０３は、図１に示す光源一体型プロセッサ３と比して、クリップ処理部３５を削除した構成を有する。光源一体型プロセッサ２０３は、乗算係数設定部２３４１を有する制御部２３４と、制御値生成部２３７１及び乗算部２３７２を有する調光部２３７とを備えた構成を有する。
【００７４】
制御部２３４は、図１に示す制御部３４と同様の機能を有する。乗算係数設定部２３４１は、入力部３３によって設定された変化速度に応じた乗算係数（変化速度係数）を設定し、設定した乗算係数Ｅｐを乗算部２３７２に出力する。乗算係数設定部２３４１は、画像の明るさに対する変化速度が速いほど、乗算係数Ｅｐとして大きな値を設定する。乗算係数設定部２３４１は、画像の明るさの変化速度がＨｉｇｈである場合の乗算係数Ｅｐとして、画像の明るさの変化速度がＬｏｗである場合の乗算係数Ｅｐよりも大きな値を設定する。
【００７５】
制御値生成部２３７１は、測光部３６が取得した測光値Ｍｂに基づいて画像の明るさを制御するための調光制御値Ｃｐを生成する。制御値生成部２３７１は、図１に示す調光部３７と同様に、入力値である測光値Ｍｂを、撮像部２０によって撮像される画像の明るさに対する所定の目標値に一定時間以内に到達させるための調光プロファイルに従って調光制御値Ｃｐを生成する。
【００７６】
乗算部２３７２は、制御値生成部２３７１が生成した調光制御値Ｃｐに、少なくとも乗算係数設定部２３４１が設定した乗算係数Ｅｐを乗じ、該乗じた値を含む調光制御信号Ｃｍを光源制御部３８に出力する。画像の明るさに対する変化速度が速いほど、大きな値の乗算係数Ｅｐが設定される。したがって、画像の明るさに対する変化速度が速いほど調光制御値Ｃｐに大きな係数が乗じられるため、調光制御特性の時間に対する傾きが大きくなり、画像の明るさの変化速度は速くなる。調光部２３７は、制御値生成部２３７１が生成した調光制御値Ｃｐに対して、少なくとも乗算係数Ｅｐを乗じる演算処理を行うことによって、実際に光源制御部３８に出力される調光制御信号Ｃｍの調光制御値を、画像の明るさに対する変化速度に対応した値となるように調整している。
【００７７】
光源一体型プロセッサ２０３は、図３に示す各処理と同様の処理を光源制御処理として実行する。なお、調光パラメータ設定処理（ステップＳ３）として、乗算係数設定部２３４１は、入力部３３によって設定された画像の明るさに対する変化速度に応じた乗算係数Ｅｐを可変設定する。
【００７８】
図９は、図８に示す調光部２３７が行う調光処理の処理手順を示すフローチャートである。図９に示すように、調光部２３７は、乗算係数設定部２３４１から乗算係数Ｅｐを受信する（ステップＳ２１）。図９に示すステップＳ２２は、図４に示すステップＳ１３である。
【００７９】
制御値生成部２３７１は、受信した測光値Ｍｂが目標範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。なお、目標範囲は、実施の形態１で説明したように、入力部３３の操作によって可変設定することも可能である。制御値生成部２３７１は、測光値Ｍｂが目標範囲内であると判断した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、調光処理を終了する。
【００８０】
一方、制御値生成部２３７１は、測光値Ｍｂが目標範囲外であると判断した場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、入力値である測光値Ｍｂに応じた調光プロファイルを適用して（ステップＳ２４）、調光制御値Ｃｐを生成する（ステップＳ２５）。乗算部２３７２は、制御値生成部２３７１が生成した調光制御値Ｃｐに少なくとも乗算係数Ｅｐを乗じ（ステップＳ２６）、乗算後の値を含む調光制御信号Ｃｍを光源制御部３８に出力する（ステップＳ２７）。例えば、乗算部２３７２では、ステップＳ２６において、以下に示す演算処理を行い、調光制御信号Ｃｍに含まれる調光制御値を取得する。
調光制御値＝（調光制御値Ｃｐ×（目標値Ｂｃ／測光値Ｍｂ））×乗算係数Ｅｐ
【００８１】
この実施の形態２のように、制御値生成部２３７１が生成した調光制御値Ｃｐに対して、少なくとも、画像の明るさに対する変化速度に対応した乗算係数Ｅｐを乗じる演算処理を行うことによって、実際に光源制御部３８に出力される調光制御信号Ｃｍの調光制御値を、画像の明るさに対する変化速度に対応した値となるように調整してもよい。
【００８２】
また、光源部３０の光源は、それぞれ異なる波長帯域の光を発する複数のＬＥＤ（例えば赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ）を用い、各ＬＥＤが発する光を合波して所望の色調の照明光を得るものであってもよい。また、光源部３０は、時系列で異なる色成分の光を出射する面順次式の構成を採用してもよい。また、光源部３０は、レーザ光源を用いるものであってもよい。また、光源部３０は、キセノンランプ、ハロゲンランプ等の光源と、光学フィルタ、絞り及び光源部３０の各部材を制御する光源制御部品を備えた構成であってもよい。
【００８３】
また、実施の形態１，２では、光源が一体となった光源一体型プロセッサ３，３Ａ，３Ｂ，２０３を例に説明したが、もちろん、プロセッサと光源装置とが別体である場合にも同様に適用可能である。
【００８４】
また、実施の形態１，２において、内視鏡２と光源一体型プロセッサ３，３Ａ，３Ｂ，２０３との間で送受信される信号は、電気信号に限らず、電気信号を変換した光信号であってもよい。この場合には、光ファイバ等の光信号用の伝送路を用いて、内視鏡２と光源一体型プロセッサ３，３Ａ，３Ｂ，２０３との間で光信号の伝送が行われる。もちろん、内視鏡２と光源一体型プロセッサ３，３Ａ，３Ｂ，２０３との間においては、有線通信に限らず、無線通信を用いて信号の送受信を行ってもよい。
【００８５】
実施の形態１，２では、挿入部が軟性である内視鏡が適用される内視鏡システムについて説明したが、もちろん、挿入部が硬性である内視鏡が適用される内視鏡システムでもよい。また、内視鏡に、光源と、撮像素子及び光源を制御する制御機能とを持たせてもよい。この場合、光源は、内視鏡と別体で構成されるものに限らず、内視鏡の挿入部先端に設けられた半導体光源等であってもよい。また、内視鏡の挿入部先端に撮像素子を設けた構成に限らず、例えば、撮像素子が挿入部基端側に設けられ、挿入部の先端から基端へ光ファイバで伝送された光学像を撮像するように構成されていてもよい。また、挿入部先端に撮像素子を設けた内視鏡に限らず、ファイバースコープや光学視管などの光学式内視鏡の接眼部カメラヘッドを接続する構成であってもよい。
【００８６】
光源として半導体光源を用いる場合には、ＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御による光源からの照明光出射時間制御と、半導体光源を駆動する電流値の振幅（ＰＡＭ：Pulse  Amplitude  Modulation）制御による照明強度制御との少なくともいずれか一方を用いて出射光の明るさを制御する。もちろん、上記の制御を併用するものであってもよいし、出射パルス数を制御するＰＮＭ（Pulse  Number  Modulation）制御などをさらに併用してもよい。なお、光源としてランプを用いる場合には、ランプから出射される照明光の照明光量を機械的に制限する絞り部材の開度を制御することによって、出射光の明るさを制御する。
【００８７】
また、実施の形態として、医療用の内視鏡システム１，１Ａ，１Ｂ，２０１を例に説明したが、もちろん、工業用の内視鏡システムにも適用可能である。
【００８８】
また、本実施の形態にかかる光源一体型プロセッサ３，３Ａ，３Ｂ，２０３で実行される各処理に対する実行プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよく、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１，１Ａ，１Ｂ，２０１  内視鏡システム
２  内視鏡
３，３Ａ，３Ｂ，２０３  光源一体型プロセッサ
４  表示装置
２０  撮像部
２１  光学系
２２  撮像素子
２３  信号処理部
２４  電気ケーブル
２５  ライトガイドケーブル
２６  照明レンズ
３０  光源部
３１  画像処理部
３２  表示制御部
３３  入力部
３４，３４Ａ，３４Ｂ，２３４  制御部
３５  クリップ処理部
３６  測光部
３７，３７Ａ，３７Ｂ，２３７  調光部
３８  光源制御部
３４１  目標範囲設定部
３４２  クリップレベル設定部
２３４１  乗算係数設定部
２３７１  制御値生成部
２３７２  乗算部
【図１】
2017057133.tif 000003
【図２】
2017057133.tif 000004
【図３】
2017057133.tif 000005
【図４】
2017057133.tif 000006
【図５】
2017057133.tif 000007
【図６】
2017057133.tif 000008
【図７】
2017057133.tif 000009
【図８】
2017057133.tif 000010
【図９】
2017057133.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月15日(2016.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を時間的に連続して撮像する撮像部と、
前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する変化速度設定部と、
前記変化速度設定部によって設定された変化速度となるように前記画像の明るさの変化速度を変更させるための調光パラメータを可変設定可能なパラメータ設定部と、
前記撮像部によって撮像された画像の明るさを示す測光値を取得する測光部と、
前記測光部から入力された前記測光値に基づいて前記撮像部によって撮像される画像の明るさの所定の目標値に一定時間以内に到達させるための調光プロファイルに従って調光制御信号を生成する調光部と、
を備え、
前記パラメータ設定部は、前記調光パラメータとして、みなし測光値を設定し、
前記調光部は、前記パラメータ設定部が設定した前記みなし測光値と前記測光部が取得した前記測光値との比較結果に基づいて、前記測光値と前記みなし測光値とのいずれか一方を前記測光部から入力された前記測光値の入力値として選択し、該入力値と前記調光プロファイルとに基づいて前記調光制御信号を出力することを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
照明光を発する光源部と、
前記調光制御信号に基づいて前記光源部の発光量を可変制御することで前記画像の明るさの変化速度を前記変化速度設定部によって設定された変化速度に変更する光源制御部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記調光パラメータは、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの目標範囲であり、
前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じて前記目標範囲を設定し、
前記調光部は、前記測光部が取得した前記測光値が前記目標範囲外である場合には前記画像の明るさを変えるという前記調光制御信号を出力し、前記測光部が取得した前記測光値が前記目標範囲内である場合には前記画像の明るさを変えないという前記調光制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記パラメータ設定部は、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの所定の目標値を含むように前記目標範囲を設定することを特徴とする請求項３に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度が設定前の変化速度よりも速い場合には設定前の前記目標範囲よりも狭い前記目標範囲を設定し、前記変化速度設定部によって設定された変化速度が設定前の変化速度よりも遅い場合には設定前の前記目標範囲よりも広い前記目標範囲を設定することを特徴とする請求項３に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記調光部は、前記みなし測光値よりも前記測光値が高い場合には前記みなし測光値を前記入力値として選択し、前記みなし測光値よりも前記測光値が低い場合には前記測光値を前記入力値として選択することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度が設定前の変化速度よりも速い場合には設定前の前記みなし測光値よりも高い値を前記みなし測光値として設定し、前記変化速度設定部によって設定された変化速度が設定前の変化速度よりも遅い場合には設定前の前記みなし測光値よりも低い値を前記みなし測光値として設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記調光パラメータは、前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの目標範囲及びみなし測光値であり、
前記パラメータ設定部は、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じて前記目標範囲を設定する一方、前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じて前記みなし測光値を可変設定し、
前記調光部は、前記測光部が取得した測光値が前記目標範囲外である場合には前記パラメータ設定部が設定したみなし測光値と前記測光部が取得した測光値との比較結果に基づいて前記測光値と前記みなし測光値とのいずれか一方を前記測光部から入力された前記測光値の入力値として選択し、該入力値と前記調光プロファイルとに基づいて前記調光制御信号を出力し、前記測光部が取得した測光値が前記目標範囲内である場合には前記画像の明るさを変えないという前記調光制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項９】
画像を時間的に連続して撮像する撮像部と、
前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する変化速度設定部と、
前記変化速度設定部によって設定された変化速度に応じた変化速度係数を用いて前記画像の明るさの変化速度を変更させるための調光パラメータを設定するパラメータ設定部と、
前記撮像部によって撮像された画像の明るさを示す測光値を取得する測光部と、
前記測光部から入力された前記測光値に基づいて、前記撮像部によって撮像される画像の明るさの所定の目標値に一定時間以内に到達させるための調光プロファイルに従って生成した調光制御信号値に、前記パラメータ設定部が設定した変化速度係数を乗じて出力する調光部と、
を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項１０】
撮像部によって時間的に連続して撮像された画像を処理する処理装置であって、
前記撮像部によって連続的に撮像される画像の明るさの変化速度を可変設定する変化速度設定部と、
前記変化速度設定部によって設定された変化速度となるように前記画像の明るさの変化速度を変更させるための調光パラメータを可変設定可能な設定するパラメータ設定部と、
前記撮像部によって撮像された画像の明るさを示す測光値を取得する測光部と、
前記測光部から入力された前記測光値に基づいて、前記撮像部によって撮像される画像の明るさの所定の目標値に一定時間以内に到達させるための調光プロファイルに従って調光制御信号を生成する調光部と、
を備え、
前記パラメータ設定部は、前記調光パラメータとして、みなし測光値を設定し、
前記調光部は、前記パラメータ設定部が設定した前記みなし測光値と前記測光部が取得した前記測光値との比較結果に基づいて、前記測光値と前記みなし測光値とのいずれか一方を前記測光部から入力された前記測光値の入力値として選択し、該入力値と前記調光プロファイルとに基づいて前記調光制御信号を出力することを特徴とする処理装置。
【国際調査報告】
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