(57)【要約】【課題】スコープ等の撮像装置に応じた色変換処理を実現するとともに、色再現の精度向上を可能とする画像処理装置並びに該画像処理装置に対応したスコープおよびこれらを備える内視鏡装置を提供することを目的とする。【解決手段】複数の色変換手段と、入力映像信号に対して色変換処理を実行する指定色変換手段として、複数の前記色変換手段のうち少なくとも１つを選択するための指標を取得する情報取得手段と、前記指標に基づいて、複数の前記色変換手段のうち少なくとも１つを前記指定色変換手段として選択する選択手段と、を具備し、複数の前記色変換手段は、前記入力映像信号に対して線形変換によって色変換処理を行う線形色変換手段と、前記入力映像信号に対して非線形変換によって色変換処理を行う非線形色変換手段とを有する。【選択図】図３
2008302075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色変換手段と、
入力映像信号に対して色変換処理を実行する指定色変換手段として、複数の前記色変換手段のうち少なくとも１つを選択するための指標を取得する情報取得手段と、
前記指標に基づいて、複数の前記色変換手段のうち少なくとも１つを前記指定色変換手段として選択する選択手段と、
を具備し、
複数の前記色変換手段は、前記入力映像信号に対して線形変換によって色変換処理を行う線形色変換手段と、前記入力映像信号に対して非線形変換によって色変換処理を行う非線形色変換手段と、を有する画像処理装置。
【請求項２】
前記指標は、前記入力映像信号を出力する撮像装置毎に予め設定されている請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記指標は、前記入力映像信号を出力する撮像装置に設定されているＩＤ番号であり、
前記選択手段は、前記ＩＤ番号と選択すべき色変換手段とが対応付けられたテーブルを有し、該テーブルを参照して前記指標に対応する色変換手段を前記指定色変換手段として選択する請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
外部インターフェースを備え、
前記情報取得手段は、前記外部インターフェースに着脱可能に接続される記録媒体に記録されている前記指標を読み出すことで、前記指標を取得する請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記指標は、本体に対して着脱可能に装着されるスコープ内に収容される記録媒体に記録されており、
前記情報取得手段は、前記スコープが前記本体に対して装着されている状態で、前記記録媒体から前記指標を読み出す請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記記録媒体には、色変換処理時に必要とされる情報が記録されている請求項４または請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記指標をユーザが入力するための入力手段を備え、
前記情報取得手段は、前記入力手段から入力された指標を取得する請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記非線形色変換手段は、テーブル変換によって色変換処理を行う請求項１から請求項７のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の画像処理装置に対して着脱可能に装着されるとともに、前記指標が記録された記録媒体を収容するスコープ。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の画像処理装置と、
請求項９に記載のスコープと、
を有する内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー信号の色変換処理を行う画像処理装置並びにスコープおよびこれらを備える内視鏡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡装置では、撮像素子が備えられているスコープをプロセッサ本体に接続して、スコープを体内に挿入し被写体像を撮像することで映像信号を取得している。内視鏡装置では、撮像の用途に応じて種々多様な種類のスコープが用いられており、スコープの種類に応じてＣＣＤの分光感度特性、ＣＣＤの前面に配置されているカラーフィルタの分光透過特性などの特性が異なる。そのため、スコープの種類に応じて撮像される画像の色再現が異なる。内視鏡装置を用いる臨床の場面では、色再現は特に重要な課題となっている。
【０００３】
このような色再現の差を吸収し、複数の異なる機種のスコープ間で同一の色再現を目指す技術に、カラーマネージメント技術（以下、「ＣＭＳ」という。）がある。従来の内視鏡装置におけるＣＭＳでは、スコープから出力された映像信号に対して、プロセッサ内部でマトリクス変換を施すことで色変換処理が行われている。その際、スコープの種類に応じた変換係数をプロセッサ内部に搭載されているメモリに書き込んでおく。例えば、特許文献１では、スコープにＩＤを持たせ、スコープをプロセッサ本体に接続した際にＩＤに応じた色補正データをメモリから読出し、色補正データに基づき色補正処理を行う技術が開示されている。また、特許文献２では、スコープに応じて色補正マトリクスを制御し、色補正処理を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−１９９１９０号公報
【特許文献２】特開２００１−７０２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１および特許文献２では、スコープに応じて適した色補正データを用いて色補正処理を行っているため、スコープの種類に応じて適応的に、かつ適切な色補正処理を行うことができる。しかし、スコープに応じて色補正マトリクスの最適化を行っているものの、マトリクス変換は処理の自由度が低いため、マトリクス係数の最適化だけでは十分な色再現の精度が得られない場合がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、スコープ等の撮像装置に応じた色変換処理を実現するとともに、色再現の精度向上を可能とする画像処理装置並びに該画像処理装置に対応したスコープおよびこれらを備える内視鏡装置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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明に係る画像処理装置は、複数の色変換手段と、入力映像信号に対して色変換処理を実行する指定色変換手段として、複数の前記色変換手段のうち少なくとも１つを選択するための指標を取得する情報取得手段と、前記指標に基づいて、複数の前記色変換手段のうち少なくとも１つを前記指定色変換手段として選択する選択手段と、を具備し、複数の前記色変換手段は、前記入力映像信号に対して線形変換によって色変換処理を行う線形色変換手段と、前記入力映像信号に対して非線形変換によって色変換処理を行う非線形色変換手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
線形色変換処理は、実装が容易であるため、高速かつ低コストなシステムを構築することができるという特性を有する。一方、非線形色変換処理は、線形色変換処理に比べ、より高精度な色変換処理を行うことができるため、高品位な映像信号を得ることができるという特性を有する。
本発明に係る画像処理装置によれば、情報取得手段によって取得した指標に基づいて線形色変換手段と非線形色変換手段のうち少なくとも一方を選択し、選択した指定色変換手段によって入力映像信号を色変換処理することが可能となる。
【０００８】
前記指標は、前記入力映像信号を出力する撮像装置毎に予め設定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る画像処理装置によれば、撮像装置毎に予め設定された指標に基づいて指定色変換手段を選択するので、撮像装置の特性に応じた色変換処理を行うことが可能となる。
【００１０】
前記指標は、前記入力映像信号を出力する撮像装置に設定されているＩＤ番号であり、前記選択手段は、前記ＩＤ番号と選択すべき色変換手段とが対応付けられたテーブルを有し、該テーブルを参照して前記指標に対応する色変換手段を前記指定色変換手段として選択することを特徴とする。
【００１１】
上記ＩＤ番号は、例えば、撮像装置の機種を識別するための型番号である。このように、指標として型番号を利用することで、既存の情報を有効に利用することが可能となる。また、指定色変換手段を選択するための指標をＩＤ番号とすることによって簡易なシステムとすることができるので、実装が容易であり、低コストなシステムの構築が可能となる。
【００１２】
本発明に係る画像処理装置は、外部インターフェースを備え、前記情報取得手段は、前記外部インターフェースに着脱可能に接続される記録媒体に記録されている前記指標を読み出すことで、前記指標を取得することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る画像処理装置によれば、記録媒体に記録された指標を読み出すことによって指定色変換手段を自動的に選択することが可能となる。
【００１４】
前記指標は、本体に対して着脱可能に装着されるスコープ内に収容される記録媒体に記録されており、前記情報取得手段は、前記スコープが前記本体に対して装着されている状態で、前記記録媒体から前記指標を読み出すことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る画像処理装置によれば、スコープを装着することによって指標を読み出すことができるので、スコープに対応した色変換手段を確実に選択することが可能となる。
【００１６】
前記記録媒体には、色変換処理時に必要とされる情報が記録されていることを特徴とする。
【００１７】
色変換処理を行うにあたっては、マトリックス係数等の参照する情報を記録しておく必要がある。ここで、非線形色変換処理として、例えばテーブル変換処理を行う場合、参照するテーブル係数を記録するためには大きな記憶容量を必要とする。したがって、各撮像装置のテーブル係数を画像処理装置内に記録するためには、大容量の記録媒体が必要となる。
本発明に係る画像処理装置によれば、撮像装置毎のテーブル係数を、外部インターフェースに接続される記録媒体またはスコープ内の記録媒体に記録させることによって、画像処理装置の記憶容量を小さくすることができる。
【００１８】
本発明に係る画像処理装置は、前記指標をユーザが入力するための入力手段を備え、前記情報取得手段は、前記入力手段から入力された指標を取得することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る画像処理装置によれば、ユーザが任意に指定色変換手段を選択することが可能となる。
【００２０】
前記非線形色変換手段は、テーブル変換によって色変換処理を行うことを特徴とする。
【００２１】
テーブル変換によって色変換処理を行うことによって、より高品位な映像信号を得ることが可能となる。
【００２２】
本発明に係るスコープは、上記のいずれかの画像処理装置に対して着脱可能に装着されるとともに、前記指標が記録された記録媒体を収容することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係るスコープによれば、スコープの特性に応じた色変換処理を画像処理装置に選択させることが可能となる。さらに、色変換処理に用いられる線形マトリックス係数等の情報を画像処理装置に出力することによって、画像処理装置の記憶容量を小さくすることができる。
【００２４】
本発明に係る内視鏡装置は、上記のいずれかの画像処理装置と、上記のスコープと、を有することを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る内視鏡装置によれば、スコープ毎に予め設定された指標に基づいて指定色変換手段を選択することによって、スコープの特性に応じた色変換処理を行うことができるので、安定した画像の色再現が可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、情報取得手段によって取得した指標に基づいて線形色変換手段と非線形色変換手段のうち少なくとも一方を選択し、選択した指定色変換手段によって入力映像信号を色変換処理するので、スコープ等の撮像装置に応じた色変換処理を実現することができるとともに、色再現の精度を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
［第１の実施形態］
以下に、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置並びにスコープおよびこれらを備える内視鏡装置について、図面を参照して説明する。
図１は本実施形態に係る内視鏡装置が備える機能を展開して示した機能ブロック図である。
内視鏡装置１は、入力画像を画像処理するプロセッサ部（画像処理装置）１２１と、プロセッサ部１２１に対して着脱可能に装着されるとともに撮像素子を備えるスコープ（撮像装置）１０１とを主な構成要素として備えている。
【００２８】
スコープ１０１内には、レンズ系１００と、カラーフィルタ１０２と、ＣＣＤ１０３と、スコープ１０１の機種毎の色変換処理方式を識別するためのＩＤ番号等を保存するメモリ（記録媒体）１０４とが収容されている。
また、スコープ１０１には、ライトガイド１０９によって光源部１０６が接続されている。ここで、光源部１０６は、ランプ１０７を有し、光量制御部１０８で設定された光量の光を放射するものである。
【００２９】
プロセッサ部１２１は、Ａ／Ｄ１１０と、バッファ１１１と、補間部１１２と、ＹＣ分離部１１３と、ＷＢ部１１４と、色変換部１１５と、信号処理部１１６と、Ｄ／Ａ１１７と、出力部１１８と、制御部１１９とを備えている。
接続部１０５を介してスコープ１０１と接続されたＡ／Ｄ１１０は、バッファ１１１に接続されている。バッファ１１１には補間部１１２が接続され、補間部１１２はＹＣ分離部１１３へ接続されている。また、ＹＣ分離部１１３はＷＢ部１１４へ接続されている。さらに、ＷＢ部１１４は色変換部１１５、色変換部１１５は信号処理部１１６へ接続されている。信号処理部１１６はＤ／Ａ１１７へ接続されており、Ｄ／Ａ１１７は出力部１１８へ接続されている。出力部１１８は外部のディスプレイ１２２へ接続されている。
【００３０】
また、例えばマイクロコンピュータ等の制御部１１９は、Ａ／Ｄ１１０、補間部１１２、ＹＣ分離部１１３、ＷＢ部１１４、色変換部１１５、信号処理部１１６、Ｄ／Ａ１１７、および出力部１１８と双方向に接続されている。さらに、電源スイッチ、ユーザが撮影時の各種設定の切り替えを行うための入力部（入力手段）１２０も制御部１１９と双方向に接続されている。
【００３１】
上記構成を有する内視鏡装置１の動作について以下に説明する。
まず、ユーザによって入力部１２０を介してカラーモードが設定され、光量制御部１０８にて光源の光量が設定される。これにより、光源部１０６に備えられたランプ１０７が発光し、この光がライトガイド１０９を介してスコープ１０１へ供給され、被写体に対して照射される。このように光が照射された被写体の映像はスコープ１０１にて取り込まれ、映像信号としてプロセッサ部１２１へ送信される。
なお、本実施形態においては、撮像系を色差線順次補色カラーフィルタを前面に配置した単板ＣＣＤであるとする。色差線順次方式は２ｘ２画素を基本単位とし、図２に示すように、各画素にＣｙ（シアン）、Ｍｇ（マゼンタ）、Ｙｅ（イエロー）、Ｇ（グリーン）のいずれかが配置される。ただし、本実施例ではＣｙとＹｅはラインごとに反転している。また、本実施例では、デジタル化された映像信号のｂｉｔ長を例えば１２ｂｉｔとする。
【００３２】
以下にプロセッサ部１２１における映像信号の流れについて説明する。
スコープ１０１によって取得された映像信号はＡ／Ｄ１１０、バッファ１１１、補間部１１２、ＹＣ分離部１１３、ＷＢ部１１４、色変換部１１５の順に送信され、色変換部１１５において色変換処理が行われる。色変換部１１５にて色変換処理が行われた後の映像信号は、信号処理部１１６、Ｄ／Ａ１１７、出力部１１８の順に送信され、出力部１１８によってディスプレイ１２２へ出力される。
【００３３】
以下にプロセッサ部１２１内における映像信号の処理について詳細に説明する。
Ａ／Ｄ１１０にてデジタル信号へ変換された映像信号は、バッファ１１１を介して補間部１１２へ送信される。補間部１１２では公知の補間処理が行われた四板状態の映像信号を生成し、ＹＣ分離部１１３へ転送する。ＹＣ分離部１１３は、補間部１１２を介して得られた映像信号から輝度色差信号を算出する。輝度色差信号の算出は画素単位で行われ、下式（１）のように算出する。
【００３４】
【数１】
2008302075.tif 000003
【００３５】
ここで、ｉは画素の座標を表し、ｍ１〜ｍ１２はＣｙ、Ｍｇ、Ｙｅ、Ｇ信号をＹ、Ｃｂ、Ｃｒ信号へ変換するマトリクス係数を表す。これを、全ての画素について行う。上式（１）より算出されたＹＣｂＣｒ信号は、ＷＢ部１１４へ転送される。
【００３６】
ＷＢ部１１４では、色差信号Ｃｂ、Ｃｒごとに所定のホワイトバランス係数を乗算することでホワイトバランス処理を行う。ホワイトバランス処理後のＹＣｂＣｒ信号は、色変換部１１５へ転送される。色変換部１１５では、スコープ１０１内に搭載されているメモリ１０４内に記録されたスコープ１０１毎の色変換処理方式を識別するＩＤ番号を基に、スコープ１０１に応じた色変換処理方式を判定し、上記ＹＣｂＣｒ信号に対して色変換処理を行う。
【００３７】
色変換処理後のＹＣｂＣｒ信号は、信号処理部１１６へ転送される。信号処理部１１６では、公知の色空間変換処理でＹＣｂＣｒ信号をＲＧＢ信号へ変換し、さらにＲＧＢ信号に対して公知の階調変換処理、エッジ強調処理などがなされ、Ｄ／Ａ１１７へ転送される。Ｄ／Ａ１１７は信号処理部１１６を介して得られたＲＧＢ信号をアナログ信号へ変換し、変換後のＲＧＢ信号を出力部１１８へ転送する。出力部１１８では、Ｄ／Ａ１１７を介して得られたＲＧＢ信号を、ディスプレイ１２２へ表示する。
【００３８】
以下に色変換部１１５における色変換処理について詳細に説明する。
図３は、色変換部１１５の第１の構成例を示す機能ブロック図である。
図３に示すように、色変換部１１５は、バッファ２００、判定部２０１、線形マトリクス変換部（線形色変換手段）２０２、テーブル変換部（非線形色変換手段）２０３、線形マトリクス係数ＲＯＭ２０４、テーブル係数ＲＯＭ２０５、および画像バッファ２０６を備えている。ここで、判定部２０１は、図５に示すように、情報取得部（情報取得手段）２５０と選択部（選択手段）２５１とを有している。
【００３９】
ＷＢ部１１４に接続されたバッファ２００は、メモリ１０４と接続された判定部２０１へ接続されている。判定部２０１は、線形マトリクス変換部２０２、テーブル変換部２０３へ接続されている。ここで、線形マトリクス係数ＲＯＭ２０４は線形マトリクス変換部２０２へ、テーブル係数ＲＯＭ２０５はテーブル変換部２０３へ接続されている。また、線形マトリクス変換部２０２及びテーブル変換部２０３は画像バッファ２０６へ接続されている。さらに、画像バッファ２０６は信号処理部１１６へ接続されている。
なお、制御部１１９は、判定部２０１、線形マトリクス変換部２０２、テーブル変換部２０３と双方向に接続されている。
【００４０】
ＷＢ部１１４から転送されるＹＣｂＣｒ信号は、バッファ２００に一時的に保存され、判定部２０１へ転送される。また、スコープ１０１内にメモリ１０４に記録されているＩＤ番号は、判定部２０１へ転送される。判定部２０１では、メモリ１０４を介して得られたＩＤ番号に基づき色変換処理方式を判定する。色変換処理方式の判定は、例えば下式（１−１）を用いて行う。
【００４１】
【数２】
2008302075.tif 000004
【００４２】
ここで、ｍｅｔｈｏｄ１、ｍｅｔｈｏｄ２は、所定の異なる色変換処理方式を表す。本実施例では、例えばｍｅｔｈｏｄ１を線形マトリクス変換による色変換処理方式、ｍｅｔｈｏｄ２をテーブル変換による色変換処理方式を示すものとする。判定部２０１は、上記ＩＤ番号が１の場合にはバッファ２００から転送されたＹＣｂＣｒ信号を線形マトリクス変換部２０２へ転送し、ＩＤ番号が２の場合にはテーブル変換部２０３へＹＣｂＣｒ信号を転送する。
【００４３】
ここでは、まずＩＤ番号が１の場合、つまり線形色変換処理を行う場合について以下に説明する。
線形マトリクス変換部２０２は、判定部２０１から転送されるＹＣｂＣｒ信号を画素単位で読み込み、下式（２）に示す線形マトリクス変換を行う。
【００４４】
【数３】
2008302075.tif 000005
【００４５】
ここで、Ｙｉ，Ｃｂｉ，Ｃｒｉは画素ｉの入力ＹＣｂＣｒ信号を表し、Ｙｉ’，Ｃｂｉ’，Ｃｒｉ’は画素ｉの線形マトリクス変換後のＹＣｂＣｒ信号を表す。また、ａ１〜ａ９は線形マトリクス係数を表す。
【００４６】
線形マトリクス係数ＲＯＭ２０４には、予め線形マトリクス係数を記録しておき、線形マトリクス変換部２０２は線形マトリクス係数ＲＯＭ２０４から所定の線形マトリクス係数を読み込み、線形マトリクス変換を行う。ここで、線形マトリクス変換は色再現の目標となるスコープと同一の色再現を目指すために行われ、目標となるＹＣｂＣｒ信号との数値上の誤差を低減する働きがある。スコープ間の色再現の相違は、スコープに備えられている撮像素子の分光特性が異なるために生じる。従って、色再現の目標と色変換処理の対象となるスコープに備えられている２つの撮像素子の分光特性間の差異を吸収するような線形マトリクス係数を設計し、対象となるスコープから出力される輝度色差信号に線形マトリクス変換を施すことで目標の色再現に近づけることが可能となる。よって、例えば、線形マトリクス係数は、目標となる分光特性と線形マトリクス変換後の分光特性との波長毎の数値上の二乗誤差が最小となるように、最小二乗法を用いて算出する。ここでは、以下の（３）式のＥを最小化するマトリクス係数ａ１〜ａ９を最小二乗法により求める。なお、Σの範囲をλ=３８０〜７８０ｎｍとしているが、このλの範囲は任意に変更可能である。
【００４７】
【数４】
2008302075.tif 000006
【００４８】
ここで、Ｓ１Ｙ（λ），Ｓ１Ｃｂ（λ），Ｓ１Ｃｒ（λ）は、色再現の目標となる撮像素子のＹ信号，Ｃｂ信号，Ｃｒ信号の分光特性を表す。また、Ｓ２Ｙ（λ），Ｓ２Ｃｂ（λ），Ｓ２Ｃｒ（λ）は、色変換処理の対象となる撮像素子のＹ信号，Ｃｂ信号，Ｃｒ信号の分光特性を表す。
【００４９】
上記のように線形マトリクス変換が施されたＹＣｂＣｒ’信号は、画像バッファ２０６へ転送される。全画素のＹＣｂＣｒ信号に対して線形マトリクス変換が行われた後、画像バッファ２０６に保存されたＹＣｂＣｒ’信号は信号処理部１１６へ転送される。
【００５０】
次に、ＩＤ番号が２の場合、つまりテーブル変換処理を行う場合について以下に説明する。
テーブル変換部２０３は、判定部２０１から転送されるＹＣｂＣｒ信号を画素単位で読み込み、各画素のＹＣｂＣｒ信号の組合せに基づき、テーブル係数ＲＯＭ２０５に記録されているテーブル係数を参照して色変換処理を行う。
【００５１】
テーブル係数ＲＯＭ２０５には、予め入力のＹＣｂＣｒ信号と出力のＹＣｂＣｒ’信号の対応関係を記録する。テーブル係数は、例えばＹ，Ｃｂ，Ｃｒ信号の全ての組み合わせに対して、式（２）の線形マトリクス変換にＹ，Ｃｂ，Ｃｒ信号の高次の項を含めた非線形マトリクス変換を施し、入力のＹ，Ｃｂ，Ｃｒ信号と変換後のＹ，Ｃｂ，Ｃｒ信号を１対１に対応付けたテーブルを作成することで構築できる。
さらに、所定の色票を色再現の目標となる撮像装置と色変換処理の対象となる撮像装置でそれぞれ撮影した時の、各撮像装置から出力される色票毎の映像信号を対応付けてテーブルを作成することも可能である。
【００５２】
テーブル変換部２０３により変換されたＹＣｂＣｒ’信号は、画像バッファ２０６へ転送され、保存される。全画素のＹＣｂＣｒ信号に対して色変換処理が行われた後、画像バッファ２０６に保存されたＹＣｂＣｒ’信号は信号処理部１１６へ転送される。
【００５３】
以上のように、本実施形態に係る内視鏡装置によれば、判定部２０１によって取得した指標に基づいて線形マトリックス変換部２０２とテーブル変換部２０３のうち少なくとも１つを選択し、選択した色変換処理方式によって入力映像信号を色変換処理することが可能となる。また、各スコープに予め設定された指標に基づいて指定色変換手段を選択することによって、各スコープの特性に応じた色変換処理を行うことが可能となる。
【００５４】
なお、上記実施形態においては、スコープ１０１内にメモリ１０４を収容し、スコープ１０１がプロセッサ部１２１に装着された状態で判定部２０１によって指標が読み取られる構成としたが、指標の読み取りに係る構成については上記例に限定されない。例えば、スコープに対応する指標が予め記録された記録媒体が着脱可能に接続される外部インターフェース（図示略）をプロセッサ部１２１に設け、この外部インターフェースに記録媒体が接続された場合に、判定部が記録媒体から指標を読み出すこととしてもよい。上記記録媒体は、コンピュータ読み取り可能な媒体であればよく、例えば、ＵＳＢメモリ、ＳＤメモリ、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等が一例として挙げられる。
【００５５】
図４は、色変換部１１５の第２の構成例を示すもので、図３のテーブル変換部２０３、テーブル係数ＲＯＭ２０５を省略し、色相算出部２０７、彩度算出部２０８、非線形変換部２０９、非線形変換係数ＲＯＭ２１０を追加した構成になっている。基本構成は、図３に示す色変換部１１５と同等であり、同一の構成には同一の名称と番号を与えている。以下、異なる部分について主に説明する。
【００５６】
図４に示す色変換部１１５において、バッファ２００は線形マトリクス変換部２０２へ接続されており、線形マトリクス変換部２０２は判定部２０１へ接続されている。また、線形マトリクス係数ＲＯＭ２０４は線形マトリクス変換部２０２へ接続されている。
さらに、判定部２０１は、画像バッファ２０６、色相算出部２０７、彩度算出部２０８、及び非線形変換部２０９へ接続されている。色相算出部２０７、彩度算出部２０８は非線形変換部２０９へ、非線形変換部２０９は画像バッファ２０６へ接続されている。また、非線形変換係数ＲＯＭ２１０は非線形変換部２０９へ接続されている。
制御部１１９は、判定部２０１、線形マトリクス変換部２０２、色相算出部２０７、彩度算出部２０８、非線形変換部２０９と双方向に接続されている。
【００５７】
ＷＢ部１１４から転送されるＹＣｂＣｒ信号は、バッファ２００に一時的に保存され、線形マトリクス変換部２０２へ転送される。線形マトリクス変換部２０２は、バッファ２００を介して得られる各画素ｉのＹＣｂＣｒ信号に対して、式（２）に基づき線形マトリクス変換を行う。
このように、全画素のＹＣｂＣｒ信号に対して線形マトリクス変換を行い、変換後のＹＣｂＣｒ’信号は判定部２０１へ転送される。判定部２０１は、メモリ１０４を介して得られたＩＤ番号に基づき色変換処理方式の判定を行う。例えば、下式（４）を用いて行う。
【００５８】
【数５】
2008302075.tif 000007
【００５９】
ここで、ｍｅｔｈｏｄ３は、線形マトリクス変換後のＹＣｂＣｒ’信号に対してさらに非線形変換を行う色変換処理方式を示すものとする。ＩＤ番号が１の場合はＹＣｂＣｒ’信号を画像バッファ２０６へ転送し、ＩＤ番号が３の場合はＹＣｂＣｒ’信号を色相算出部２０７、彩度算出部２０８、及び非線形変換部２０９へ転送する。色相算出部２０７は、下式（５）を基に色相信号を算出する。
【００６０】
【数６】
2008302075.tif 000008
【００６１】
ここで、Ｈｉは画素ｉの色相信号を表し、Ｃｒｉ’，Ｃｂｉ’は線形マトリクス変換後の画素ｉのＣｒ，Ｃｂ信号を表す。また、Ｈｉは０〜３５９の値の範囲を取るものとする。算出した色相信号は、非線形変換部２０９へ転送される。彩度算出部２０８は、下式（６）を基に彩度信号を算出する。
【００６２】
【数７】
2008302075.tif 000009
【００６３】
ここで、Ｃｉは画素ｉの彩度信号を表す。算出した彩度信号は、非線形変換部２０９へ転送される。非線形変換部２０９は、上記色相算出部２０７、彩度算出部２０８を介して得られる色相信号、及び彩度信号を基に予め規定された所定の特定色領域に属するＹＣｂＣｒ’信号のみに対して非線形演算による色変換処理を行う。非線形演算は、例えば以下の式で行う。
【００６４】
【数８】
2008302075.tif 000010
【００６５】
ここで、ｑ〜ｙは非線形演算の所定の係数を表す。非線形変換係数ＲＯＭ２１０には、予め係数ｑ〜ｙを記録しておき、非線形変換部２０９は非線形変換係数ＲＯＭ２１０から所定の係数を読み込み、非線形演算による色変換処理を行う。
【００６６】
なお、上記例では高次の非線形演算により色変換処理を行っているが、例えば式（２）の線形マトリクス変換にＹ、Ｃｂ、Ｃｒ信号の高次の項も含めた非線形マトリクス変換を適用することも可能である。
【００６７】
本実施形態に係る内視鏡装置によれば、判定部２０１によって取得した指標に基づいて線形マトリックス変換部２０２と非線形変換部２０９のうち少なくとも１つを選択し、選択した色変換処理方式によって入力映像信号を色変換処理することが可能となる。また、各スコープに予め設定された指標に基づいて指定色変換手段を選択することによって、各スコープの特性に応じた色変換処理を行うことが可能となる。
【００６８】
なお、上記構成例では色変換処理の係数をプロセッサ内のＲＯＭに持たせているが、これに限定されるものはなく、例えば図６に示すような構成も可能である。図６は、図３の色変換部１１５の構成図から線形マトリクス係数ＲＯＭ２０４、テーブル係数ＲＯＭ２０６を省略した構成になっている。基本構成は、図３に示す色変換部１１５と同等であり、同一の構成には同一の名称と番号を与えている。以下、異なる部分について主に説明する。
【００６９】
メモリ１０４は係数バッファ２１１へ接続されている。係数バッファ２１１は線形マトリクス変換部２０２、及びテーブル変換部２０３へ接続されている。
メモリ１０４には、色変換処理方式を判定するための指標となるＩＤ番号と、上記色変換処理方式の所定の係数、例えば、線形マトリクス係数、またはテーブル係数のいずれか一方を予め記録しておく。メモリ１０４に記録されているＩＤ番号は、判定部２０１へ転送される。判定部２０１では、メモリ１０４を介して得られたＩＤ番号に基づき、式（１−１）より色変換処理方式の判定を行う。
【００７０】
判定部２０１は、上記ＩＤ番号が１の場合にはバッファ２００から転送されたＹＣｂＣｒ信号を線形マトリクス変換部２０２へ転送し、ＩＤ番号が２の場合にはテーブル変換部２０３へＹＣｂＣｒ信号を転送する。線形マトリクス変換部２０２は、判定部２０１から転送されるＹＣｂＣｒ信号を画素単位で読み込み、式（２）に示す線形マトリクス変換を行う。その際、線形マトリクス変換部２０２は係数バッファ２１１から所定の線形マトリクス係数を読み込み、線形マトリクス変換を行う。テーブル変換部２０３は、判定部２０１から転送されるＹＣｂＣｒ信号を画素単位で読み込み、各画素のＹＣｂＣｒ信号の組合せに基づき、係数バッファ２１１に記録されているテーブル係数を参照して色変換処理を行う。線形マトリクス変換が行われるか、テーブル変換が行われるかは、スコープの機種毎に唯一つ決まる。以降の処理は、図３と同等である。
【００７１】
以上のように、本構成例に係る内視鏡装置によれば、各スコープのテーブル係数をそれぞれのメモリ１０４に記録させることによって、色変換部１１５に線形マトリクス係数ＲＯＭ２０４、テーブル係数ＲＯＭ２０６、および非線形変換係数ＲＯＭ２１０を備える必要がなくなるので、画像処理装置の記憶容量を小さくすることができる。
【００７２】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について、主に図８を用いて説明する。
本実施形態に係る画像処理装置並びに撮像装置およびこれらを備える内視鏡装置が第１の実施形態と異なる点は、線形色変換手段と非線形色変換手段のうち少なくとも一方を選択するための指標をユーザに対して手動で設定をさせる点である。以下、本実施形態に係る内視鏡装置について、第１の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【００７３】
図８は本実施形態に係る内視鏡装置が備える機能を展開して示した機能ブロック図である。
本実施形態では、第１の実施形態において、メモリ１０４を省略した構成になっている。基本構成は、第１の実施形態と同等であり、同一の構成には同一の名称と番号を割り当てている。入力部１２０は色変換部１１５へ接続されている。
【００７４】
上記構成を有する内視鏡装置１０の映像信号の流れについて以下に説明する。
ユーザによって入力部１２０が操作されることによりカラーモード、スコープの機種を識別する型番号の設定が行われると、設定されたカラーモードは制御部１１９へ、型番号は色変換部１１５へ転送される。
一方、スコープ側では、光量制御部１０８によって光源の光量の設定が行われ、スコープによって被写体の映像が取得される。スコープによって取得された映像信号は、プロセッサ本体に入力され、所定の画像処理が施された後、映像信号が色変換部１１５に入力される。色変換部１１５の判定部では、入力部から入力された型番号に基づいて色変換処理方式が判定され、判定された色変換処理方式により色変換処理が実行される。以後の処理は第１の実施形態と同様である。
【００７５】
図９は、色変換部１１５の構成を示す一例であり、図３のメモリ部１０４を省略し、処理方式テーブルＲＯＭ２０７を追加した構成になっている。基本構成は、図３に示す色変換部１１５の構成と同等であり、同一の構成には同一の名称と番号を与えている。
【００７６】
処理方式テーブルＲＯＭ２０７は判定部２０１へ接続されている。制御部１１９は入力部１２０と双方向に接続されている。ＷＢ部１１４から転送されるＹＣｂＣｒ信号は、バッファ２００に一時的に保存され、判定部２０１へ転送される。判定部２０１では、入力部１２０を介して得られたスコープの型番号に基づき、処理方式テーブルＲＯＭ２０７に記録されているテーブル係数を参照して色変換処理方式の判定を行う。処理方式テーブルＲＯＭ２０７には、例えば図１０に示すように、スコープの型番号に対する色変換処理方式の組み合わせを記述したテーブル係数が記録されている。以降の処理は、図３の色変換部１１５と同様である。
【００７７】
図１１は、色変換部１１５の構成を示す一例であり、図４のメモリ部１０４を省略し、処理方式テーブルＲＯＭ２０７を追加した構成になっている。基本構成は、図４に示す色変換部１１５の構成と同等であり、同一の構成には同一の名称と番号を与えている。
【００７８】
入力部１２０は判定部２０１へ接続されている。処理方式テーブルＲＯＭ２０７は判定部２０１へ接続されている。制御部１１９は入力部１２０と双方向に接続されている。線形マトリクス変換部２０２で線形マトリクス変換されたＹＣｂＣｒ信号は判定部２０１へ転送される。判定部２０１では、入力部１２０を介して得られたスコープの型番号に基づき、処理方式テーブルＲＯＭ２０７に記録されているテーブル係数を参照して色変換処理方式の判定を行う。以降の処理は、図４の色変換部１１５と同様である。
【００７９】
本実施形態に係る画像処理装置によれば、ユーザによる型番号の設定を可能としたのでメモリを有さないスコープであっても、該スコープに適した色変換処理方式を選択することが可能となる。
【００８０】
なお、上記構成例では外部からスコープの型番号を入力することで、スコープの型番号に応じた色変換処理方式の判定を行っているが、これに限定されるものはなく、例えばプロセッサ部にスコープが接続された際にディスプレイ上に型番号を羅列したメニューを表示し、メニューからスコープの型番号をユーザが手動で選択する構成も可能である。
【００８１】
また、上記の各実施形態ではハードウェアによる処理を前提としていたが、このような構成に限定される必要はなく、別途ソフトウェアにて処理する構成も可能である。
図７は、第１の実施形態における内視鏡装置のソフトウェア処理に関するフローを示す。
Ｓｔｅｐ１にて、未処理の映像信号と色変換処理方式を判別するＩＤ番号、ホワイトバランス係数等の撮影条件に関する付随情報を含むヘッダ情報を読み込む。Ｓｔｅｐ２にて、補間処理が行われ四板の映像信号が生成される。Ｓｔｅｐ３にて、Ｓｔｅｐ２を介して得られた補間後の映像信号をＹＣｂＣｒ信号に変換する。Ｓｔｅｐ４にて、ＹＣｂＣｒ信号に対してホワイトバランス処理を行う。Ｓｔｅｐ５にて、Ｓｔｅｐ１で入力されたＩＤ番号が１であるか否かの比較を行い、ＩＤ番号が１の場合はＳｔｅｐ６へ、ＩＤ番号が１でない場合はＳｔｅｐ７へ移行する。Ｓｔｅｐ６にて、Ｓｔｅｐ５を介して得られたＹＣｂＣｒ信号に対して線形マトリクス変換による色変換処理を行う。Ｓｔｅｐ７にて、Ｓｔｅｐ５を介して得られたＹＣｂＣｒ信号に対してテーブル変換による色変換処理を行う。Ｓｔｅｐ８にて、公知の階調変換処理、エッジ強調処理などが行われ、Ｓｔｅｐ９にて、公知のＪＰＥＧ等の圧縮処理が行われる。Ｓｔｅｐ１０にて、処理後の信号がハードディスク等の記憶装置へ出力、記録され、終了する。
【００８２】
また、上記の各実施形態では撮像系を補色系の単板ＣＣＤであるとしているが、これに限定されるものはなく、例えば原色系の単板ＣＣＤや三板ＣＣＤを適用することも可能である。また、ＣＣＤに限らずＣＭＯＳにも適用することが可能である。
【００８３】
さらに、上記の各実施形態では、例えば図３、図４に示すように、２つの色変換処理方式から１つの色変換処理方式を判定する構成になっているが、これに限定されることはなく、例えば３つの色変換処理方式から１つの色変換処理方式を選択することも可能である。その場合、図３の線形マトリクス変換部２０２の後段に第２の判定部を設けることで対応可能である。まず判定部２０１にてテーブル変換による色変換処理方式であるか否かを判定する。もしここで、線形マトリクス変換による色変換処理方式であると判定された場合は、線形マトリクス変換部２０２の後段の第２の判定部にて非線形変換を行う色変換処理方式であるか否かを判定する。
また、上述した実施形態では、撮像装置としてスコープを一例に挙げて説明したが、この例に限定されない。例えば、機種の異なるデジタルカメラによって取得された映像信号に対して色変換処理を施す場合等に、上述したプロセッサ本体を適用することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る内視鏡装置が備える機能を展開して示した機能ブロック図である。
【図２】図１に示す内視鏡装置の色差線順次補色カラーフィルタに関する説明図である。
【図３】図１に示す内視鏡装置の色変換部の第１の構成図である。
【図４】図１に示す内視鏡装置の色変換部の第２の構成図である。
【図５】図３に示す判定部の構成図である。
【図６】図１に示す内視鏡装置の色変換部の第３の構成図である。
【図７】図１に示す内視鏡装置の色変換処理のフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る内視鏡装置が備える機能を展開して示した機能ブロック図である。
【図９】図８に示す内視鏡装置の色変換部の第１の構成図である。
【図１０】図９に示す処理方式テーブルＲＯＭに関する説明図である。
【図１１】図８に示す内視鏡装置の色変換部の第２の構成図である。
【符号の説明】
【００８５】
１，１０  内視鏡装置
１０１  スコープ
１０４  メモリ
１０５  接続部
１２０  入力部
１２１  プロセッサ部
２０１  判定部
２０２  線形マトリックス変換部
２０３  テーブル変換部
２０９  非線形変換部
２５０  情報伝達部
２５１  選択部
【図１】
2008302075.tif 000011
【図２】
2008302075.tif 000012
【図３】
2008302075.tif 000013
【図４】
2008302075.tif 000014
【図５】
2008302075.tif 000015
【図６】
2008302075.tif 000016
【図７】
2008302075.tif 000017
【図８】
2008302075.tif 000018
【図９】
2008302075.tif 000019
【図１０】
2008302075.tif 000020
【図１１】
2008302075.tif 000021