(57)【要約】【課題】可変視野内視鏡装置によって撮像される画像の画質劣化を低減することが可能な技術が提供されることが望まれる。【解決手段】内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御する画質制御部、を備える、制御装置が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御する画質制御部、
を備える、制御装置。
【請求項２】
前記光軸角度情報は、角度検出装置によって検出した情報、または撮像装置によって制御された光源角度情報を取得した情報である、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記画質制御部は、前記光軸角度情報に対応する補正用データと前記画像信号とに基づき、前記表示用画像の画質を制御する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、更に補正用データ生成部を有し、
前記補正用データ生成部は、所定のチャートを撮影して得たチャート画像信号に基づいて、前記補正用データの生成を行う、
請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記画質制御部は、被写体までの距離を示す距離情報と、前記光軸角度情報に対応する補正用データと前記画像信号に基づき、前記表示用画像の画質を制御する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記画質制御部は、前記画像信号がＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を有する場合、それぞれの画像信号に基づき、表示用画像の画質を制御する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項７】
前記画質制御部は、前記表示用画像のぼけムラ、歪み、または輝度ムラの少なくともひとつを制御する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項８】
前記補正用データ生成部は、
前記チャート画像信号に基づいて、空間位置に依存して変化するぼけ関数を推定し、前記ぼけ関数からぼけムラを制御するための補正用データを生成する、
請求項４に記載の制御装置。
【請求項９】
前記画質制御部は、前記光軸角度情報に基づき光源装置を調整し、前記表示用画像の画質を制御する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記画質制御部は、前記表示用画像の配光ムラを制御する、
請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記補正用データ生成部は、
前記チャート画像信号に基づいて、照明装置の光源角度ごとの配光ムラ評価値を算出し、前記配光ムラ評価値から配光ムラを制御するための補正用データを生成する、
請求項４に記載の制御装置。
【請求項１２】
内視鏡のスコープ軸を基準とする光源角度を制御する角度制御部と、
術中に体腔内の被写体を撮像し画像信号を得る撮像部と、
を具備し、
制御装置に対して、前記光源角度を示す情報および前記画像信号を出力する、
内視鏡撮像装置。
【請求項１３】
前記内視鏡撮像装置は、更に距離情報算出部を有し、
前記被写体までの距離情報を算出する、
請求項１２に記載の内視鏡撮像装置。
【請求項１４】
前記距離情報は、撮像装置条件、または前記画像信号から算出される
請求項１３に記載の内視鏡撮像装置。
【請求項１５】
前記撮像部は、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号それぞれの画像信号を得て、
前記制御装置に対して、前記Ｒ信号、前記Ｇ信号および前記Ｂ信号を出力する、
請求項１２に記載の内視鏡撮像装置。
【請求項１６】
前記撮像部は、所定のチャートを撮像し、
前記制御装置に対して、前記撮像したチャート画像信号を出力する、
請求項１２に記載の内視鏡撮像装置。
【請求項１７】
内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御すること、
を含む、制御方法。
【請求項１８】
コンピュータを、
内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御する画質制御部、
を備える制御装置として機能させるためのプログラム。
【請求項１９】
内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御する画質制御部、を含む、制御装置と、
前記内視鏡のスコープ軸を基準とする光源角度を制御する角度制御部と、
術中に体腔内の被写体を撮像し画像信号を得る撮像部と、
を具備し、
前記制御装置に対して、前記光源角度を示す情報および前記画像信号を出力する、
内視鏡撮像装置と、
を有する、内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御装置、内視鏡撮像装置、制御方法、プログラムおよび内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡装置に関する様々な技術が開示されている。例えば、撮像素子によって撮像された画像から検出される動きベクトルとジャイロセンサによって検出された角速度とに基づいて内視鏡装置の回転中心を推定し、推定した回転中心に基づいて、手振れ補正を行ったり、手振れ補正後の画像のスティッチング合成により広視野角画像を得たりする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１３９６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、光軸方向が可変である内視鏡装置（以下、「可変視野内視鏡装置」とも言う。）が利用される場合には、光路変化に伴って生じる光学特性劣化に起因して、撮像される画像の画質が劣化してしまうことがある。そこで、可変視野内視鏡装置によって撮像される画像の画質劣化を低減することが可能な技術が提供されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示によれば、内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御する画質制御部、を備える、制御装置が提供される。【０００６】
本開示によれば、内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御すること、を含む、制御方法が提供される。【０００７】
本開示によれば、コンピュータを、内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御する画質制御部、を備える制御装置として機能させるためのプログラムが提供される。【０００８】
本開示によれば、内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御する画質制御部、を含む、制御装置と、前記内視鏡のスコープ軸を基準とする光源角度を制御する角度制御部と、術中に体腔内の被写体を撮像し画像信号を得る撮像部と、を具備し、前記制御装置に対して、前記光源角度を示す情報および前記画像信号を出力する、内視鏡撮像装置と、を有する、内視鏡システムが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本開示によれば、可変視野内視鏡装置によって撮像される画像の画質劣化を低減することが可能な技術が提供される。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の第１の実施形態に係る内視鏡システムの構成例を示す図である。
【図２】硬性鏡およびカメラヘッドの構成例を示す図である。
【図３】光軸角度の表現例を説明するための図である。
【図４】第４の角度検出手法を採用する場合における角度検出部の詳細構成例を示す図である。
【図５】本開示の第１の実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】ぼけムラ補正用データの生成に利用可能なチャートの例を示す図である。
【図７】チャートの撮影例を説明するための図である。
【図８Ａ】硬性鏡の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角）が３０度の場合に得られるチャート撮影画像の例を示す図である。
【図８Ｂ】硬性鏡の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角）が５０度の場合に得られるチャート撮影画像の例を示す図である。
【図８Ｃ】硬性鏡の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角）が７０度の場合に得られるチャート撮影画像の例を示す図である。
【図８Ｄ】フォーカスされている部分とぼけている部分の例を示す図である。
【図９Ａ】チャート撮影画像に写るドットの例を示す図である。
【図９Ｂ】Ｐｉｌｌ  Ｂｏｘ関数の例を示す図である。
【図９Ｃ】Ｇａｕｓｓｉａｎ関数の例を示す図である。
【図１０】ぼけムラ補正データの例を示す図である。
【図１１】チャートの他の撮影例を説明するための図である。
【図１２Ａ】波長別の光路の例を示す図である。
【図１２Ｂ】ＲＧＢ値すべてに対してぼけムラ補正がなされる前後の画像の例を示す図である。
【図１３】本開示の第２の実施形態に係る内視鏡システムの構成例を示す図である。
【図１４】本開示の第２の実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１５】歪み補正用データの生成に利用可能なチャートの例を示す図である。
【図１６Ａ】硬性鏡の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角）が３０度の場合に得られるチャート撮影画像の例を示す図である。
【図１６Ｂ】硬性鏡の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角）が５０度の場合に得られるチャート撮影画像の例を示す図である。
【図１６Ｃ】硬性鏡の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角）が７０度の場合に得られるチャート撮影画像の例を示す図である
【図１７Ａ】チャートと折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角）が７０度の場合に得られるチャート撮影画像とを重ねて表した図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａの一部を拡大して表した図である。
【図１８】歪み補正用データの例を示す図である。
【図１９】歪み補正の詳細動作の流れを示すフローチャートである。
【図２０Ａ】ボリューム歪像補正による補正後画像の例を示す図である。
【図２０Ｂ】ディストーション補正による補正後画像の例を示す図である。
【図２１Ａ】波長別の光路の例を示す図である。
【図２１Ｂ】ＲＧＢ値すべてに対して歪み補正がなされる前後の画像の例を示す図である。
【図２２】本開示の第３の実施形態に係る内視鏡システムの構成例を示す図である。
【図２３】本開示の第３の実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図２４】輝度ムラ補正用データの生成に利用可能なチャートの例を示す図である。
【図２５Ａ】硬性鏡の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角）が３０度の場合に得られるチャート撮影画像の例を示す図である。
【図２５Ｂ】硬性鏡の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角）が５０度の場合に得られるチャート撮影画像の例を示す図である。
【図２５Ｃ】硬性鏡の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角）が７０度の場合に得られるチャート撮影画像の例を示す図である。
【図２６】輝度ムラ補正用データの生成手法の例について説明するための図である。
【図２７】輝度ムラ補正用データの例を示す図である。
【図２８】硬性鏡の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角）が３０度の場合にカラー撮影が考慮されずに得られるチャート撮影画像の例を示す図である。
【図２９】本開示の第４の実施形態に係る内視鏡システムの構成例を示す図である。
【図３０】本開示の第４の実施形態に係る制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図３１Ａ】角度が可変な光源の例を示す図である。
【図３１Ｂ】光源角度の変化に伴って光源によって発せられる光の向きが変化する様子を示す図である。
【図３２】配光ムラ補正用データの生成手法の例について説明するための図である。
【図３３】配光ムラ補正用データの生成動作の流れを示すフローチャートである。
【図３４Ａ】配光ムラ補正用データの例を示す図である。
【図３４Ｂ】配光ムラ補正用データの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。
【００１３】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態
１．１．システム構成例
１．２．機能構成例
１．３．変形例
２．第２の実施形態
２．１．システム構成例
２．２．機能構成例
２．３．変形例
３．第３の実施形態
３．１．システム構成例
３．２．機能構成例
３．３．変形例
４．第４の実施形態
４．１．システム構成例
４．２．機能構成例
４．３．変形例
５．むすび
【００１４】
＜１．第１の実施形態＞
本開示の第１の実施形態について説明する。
【００１５】
［１．１．システム構成例］
まず、本開示の第１の実施形態に係る内視鏡システム（以下、「内視鏡装置」とも言う。）の構成例について説明する。図１は、本開示の第１の実施形態に係る内視鏡システムの構成例を示す図である。図１に示したように、本開示の第１の実施形態に係る内視鏡システム１Ａは、制御装置（ＣＣＵ：Ｃａｍｅｒａ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０Ａ、カメラヘッド２０、照明装置３０、硬性鏡（以下、「スコープ」とも言う。）４０およびモニタ（表示装置）５０を備える。
【００１６】
制御装置１０Ａは、補正用データ生成部１１０Ａ、角度検出部１２０および画質制御部１３０Ａを備える。画質制御部１３０Ａは、補正処理部１５０Ａを有する。なお、本開示の実施形態においては、制御装置１０Ａの機能は、記憶装置（例えば、磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、光磁気記憶デバイスなど）から読み取られたプログラムが演算装置によって実行されることによって実現される場合を想定するが、制御装置１０Ａの機能は、専用のハードウェア（専用の電子回路）によって実現されてもよい。
【００１７】
モニタ５０は、制御装置１０Ａによる制御に従って画面を表示する機能を有する。例えば、モニタ５０は、液晶ディスプレイであってもよいし、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイであってもよいし、プロジェクタであってもよい。しかし、モニタ５０は、制御装置１０Ａによる制御に従って画面を表示する機能を有すれば、他の形態の表示装置であってもよい。
【００１８】
図２〜図４を参照しながら、内視鏡システム１Ａの基本的な機能について説明する。図２は、硬性鏡４０およびカメラヘッド２０の構成例を示す図である。図２に示すように、照明装置３０から発せられる光は、硬性鏡４０の内部を通過し、硬性鏡４０の外部に存在する被写体に照射される。ここで、本開示の実施形態においては、照明装置３０の光源から発せられる光の所定方向を基準とした角度（以下、単に「光源角度」とも言う。）が可変である場合を想定するが、（本開示の第４の実施形態を除いて）光源角度は固定されていてもよい。
【００１９】
カメラヘッド２０には撮像素子（撮像部）２１が組み込まれており、撮像素子２１は、被写体において反射して光軸Ｌ１に沿って硬性鏡４０の内部を通過した光が入射されると、入射された光を電気信号に変換する。かかる撮像素子２１の機能により被写体の撮像が実現される。ここで、本開示の実施形態においては、スコープ軸Ｚを基準とする光軸Ｌ１の折り曲げ角度および回転角度（以下、折り曲げ角度および回転角度の双方を「光軸角度」とも言う。）が、ユーザ操作に従って角度制御部の機能により変化し得る場合を想定する。また、本開示の実施形態においては、ユーザ操作がカメラヘッド２０に対して入力される場合を想定するが、ユーザ操作が入力される位置は特に限定されない。
【００２０】
また、本開示の実施形態においては、撮像素子２１が３Ｄ（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）撮像機能を有しており、距離情報算出部により、この３Ｄ撮像機能によって被写体までの距離情報（いわゆる撮影シーンのデプスマップ）を取得することが可能である場合を想定する。しかし、被写体までの距離情報を取得するための手法は特に限定されない。例えば、撮像素子２１とは異なる所定の装置が、被写体までの距離情報を取得する機能を有していてもよい。光軸角度を示す情報（以下、「光軸角度」とも言う。）および撮像素子２１によって撮像された画像は、制御装置１０Ａに出力される。このとき、撮像素子２１によってＲ信号、Ｇ信号およびＢ信号が得られた場合、Ｒ信号、Ｇ信号およびＢ信号が制御装置１０Ａに出力される。また、撮像素子２１によって、後に説明するチャートが撮像された場合、チャート画像信号が制御装置１０Ａに出力される。
【００２１】
ここで、光軸角度の表現例について説明する。図３は、光軸角度の表現例を説明するための図である。図３に示すように、被写体において反射された光は、硬性鏡４０の内部を通過すると、撮像素子２１に対して垂直に入射される。また、図３に示すように、スコープ軸Ｚに垂直な２つの軸をそれぞれＸ軸およびＹ軸とすると、光軸Ｌ１は、Ｘ軸周りの回転角θＸ、Ｙ軸周りの回転角θＹおよびＺ軸周りの回転角θＺによって表現される。
【００２２】
このような光軸角度の検出は、角度検出部１２０によって実行される。ここで、光軸角度の検出手法には様々な手法が適用され得る。第１の角度検出手法として、角度検出部１２０は、カメラヘッド２０から送信される操作量に基づいて、光軸角度を検出することが可能である（光軸角度情報は、撮像装置によって制御された情報であってよい）。より具体的には、図１に示すように、角度検出部１２０は、ユーザ操作によって光軸角度が直接的に指定可能な場合には、指定された光軸角度（角度指定量）に基づいて、光軸角度を検出してもよい。
【００２３】
あるいは、角度検出部１２０は、押された時間の長さに伴って光軸角度が変化するボタンが設けられている場合には、そのボタンが押された時間の長さに基づいて、光軸角度を検出してもよい。あるいは、角度検出部１２０は、操作時間の長さに伴って光軸角度が変化する操作部がカメラヘッド２０に設けられている場合、操作部に設けられた所定のセンサ（例えば、角度検出センサ、圧力センサなど）によって検出された操作時間の長さに基づいて、光軸角度を検出してもよい。
【００２４】
また、第２の角度検出手法として、角度検出部１２０は、カメラヘッド２０から送信される機械的な情報（以下、「メカ情報」とも言う。）に基づいて、光軸角度を検出することが可能である（光軸角度情報は、角度検出装置によって検出された情報であってよい）。より具体的には、図１に示すように、角度検出部１２０は、光軸の回転駆動モータの動作量に基づいて、光軸角度を検出してもよい。あるいは、角度検出部１２０は、硬性鏡４０に設けられた所定のセンサ（例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ、方位角センサ、光学式または磁気式による位置取得センサなど）によって検出されたセンサ情報に基づいて、硬性鏡４０の位置姿勢を算出することによって光軸角度を検出してもよい。
【００２５】
また、第３の角度検出手法として、角度検出部１２０は、カメラヘッド２０から送信される画像に基づいて、光軸角度を検出することが可能である。より具体的には、撮影対象物が静止している場合、視点の異なる２枚の画像（第１の視点による画像、第２の視点による画像とする）を撮影し、２枚の画像間の対応点から外部カメラパラメータを求めることによって、第１の視点と第２の視点との相対的な位置姿勢が算出され得ることが一般的に知られている。
【００２６】
したがって、角度検出部１２０は、撮影対象物が静止している場合において、時間方向で逐次相対的な位置姿勢を検出し続け、その位置姿勢を積分することによって、ある開始時点を基準とした硬性鏡４０の位置姿勢の変化量を得ることが可能である。このような自己位置推定と環境地図作成とを同時に行う技術はＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍａｐｐｉｎｇ）と称され、角度検出部１２０は、ＳＬＡＭ技術を用いることによって光軸角度を得ることが可能である。
【００２７】
また、第４の角度検出手法として、光軸角度が変化することによって生じる収差の変化を利用する手法が挙げられる。すなわち、角度検出部１２０は、収差の変化に基づいて、光軸角度を検出することが可能である。ここで、光軸角度が変化することによって変化が生じる収差としては、歪曲収差、像面湾曲収差、非点収差などが挙げられる。図４は、第４の角度検出手法を採用する場合における角度検出部１２０の詳細構成例を示す図である。図４に示すように、第４の角度検出手法を採用する場合における角度検出部１２０は、収差検出部１２１、収差比較部１２２および収差データベース１２３を有する。
【００２８】
収差検出部１２１は、撮像素子２１によって撮像された画像信号（以下、「画像」とも言う。）を取得し、取得した画像を解析することによって収差情報を算出する。収差データベース１２３には、あらかじめ複数の光軸角度それぞれにおいて測定された収差情報が対応する光軸角度とともに記録されている。収差比較部１２２は、収差検出部１２１によって算出された収差情報と最も一致度の高い収差情報に対応する光軸角度を収差データベース１２３から取得する。例えば、収差検出部１２１は、画像解析によって画像の輝点周辺における色収差情報を取得し、収差比較部１２２は、収差検出部１２１によって取得された色収差情報と最も一致度の高い色収差情報に対応する光軸角度を収差データベース１２３から取得する。
【００２９】
［１．２．機能構成例］
以上、図２〜図４を参照しながら、内視鏡システム１Ａの基本的な機能について説明した。ここで、上記したように、本開示の実施形態においては、光軸角度が可変である場合が想定されている。かかる場合には、光路変化に伴って生じる光学特性劣化に起因して、撮像素子２１によって撮像される画像の画質が劣化してしまうことがある。本開示の実施形態においては、可変視野内視鏡装置によって撮像される画像の画質劣化を低減することが可能な技術を主に提案する。
【００３０】
より具体的に、光軸角度が可変である場合には、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ、Ｙ軸周りの回転角θＹ）および回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）ごとに角度調節部分での光路が微妙に変化し、例えば、光の波長ごとに屈折率が異なったり、反射率に差が生じたり、光軸ずれが生じたりするという光学特性劣化が発生し得る。そして、これらの光学特性劣化による誤差の影響が重なり、折り曲げ角度および回転角度に依存して画質が劣化し得る。本開示の第１の実施形態においては、このような折り曲げ角度および回転角度に依存して生じる画質劣化（特に、ぼけムラ）を低減する技術を主に提案する。
【００３１】
図５は、本開示の第１の実施形態に係る制御装置１０Ａの動作例を示すフローチャートである。まず、図５に示すように、補正用データ生成部１１０Ａ（図１）は、ぼけムラ補正用データ生成Ｓ１１０Ａにおいて、ぼけムラ補正用データＤ２１Ａを生成する。ここで、補正用データ生成部１１０Ａによるぼけムラ補正用データ生成Ｓ１１０Ａの具体例について説明する。
【００３２】
図６は、ぼけムラ補正用データの生成に利用可能なチャートの例を示す図である。図６に示すように、ぼけムラ補正用データの生成に利用可能なチャートＣｈ１には、複数のドットが配置されている。ここで、ドット色は白色であり、背景色は黒色であるのが望ましいが、ドットおよび背景それぞれの色は特に限定されない。また、複数のドットの配置の仕方も特に限定されない。また、図６に示した例では、複数のドットそれぞれの形状が円形状であるが、複数のドットそれぞれの形状は特に限定されない。
【００３３】
このようなチャートＣｈ１があらかじめ撮像素子２１によって撮像されることによって画像（以下、「チャート撮影画像」とも言う。）が得られる。チャートＣｈ１の撮影例について説明する。図７は、チャートＣｈ１の撮影例を説明するための図である。図７を参照すると、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が角度Ａの場合に、光軸に対して垂直な方向、かつ、硬性鏡４０から撮影によく利用される距離ＷＤ（Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）だけ離れた位置に置かれたチャートＣｈ１−ａが撮影されている。
【００３４】
同様にして、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が角度Ｂの場合に、光軸に対して垂直な方向、かつ、硬性鏡４０から撮影によく利用される距離ＷＤだけ離れた位置に置かれたチャートＣｈ１−ｂが撮影されている。図７には、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）を変化させながら、チャートＣｈ１を２枚だけ撮影する例を示したが、同様な手法により、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）を変化させながら、チャートＣｈ１を複数枚撮影する。
【００３５】
図８Ａは、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が３０度の場合に得られるチャート撮影画像Ｃｈ１−３０の例を示す図である。図８Ｂは、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が５０度の場合に得られるチャート撮影画像Ｃｈ１−５０の例を示す図である。図８Ｃは、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が７０度の場合に得られるチャート撮影画像Ｃｈ１−７０の例を示す図である。
【００３６】
図８Ｄは、フォーカスされている部分とぼけている部分の例を示す図である。図８Ｄにおいて説明されているように、フォーカスされている部分は、ドットの輪郭が鮮明に写る。一方、ぼけている部分は、ドットの外側から内側にかけて輝度が徐々に上昇する。このような特徴を考慮して、チャート撮影画像Ｃｈ１−３０、チャート撮影画像Ｃｈ１−５０、チャート撮影画像Ｃｈ１−７０を参照すると、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）の変化に従ってぼけムラが変化することが把握される。
【００３７】
なお、図７および図８Ａ〜図８Ｃにおいては、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）を変化させながら、チャートＣｈ１を複数枚撮影する例を代表的に説明したが、変化される角度は折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）だけでない。すなわち、図７および図８Ａ〜図８Ｃを参照しながら説明した手法と同様な手法により、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ）を変化させながら、チャートＣｈ１を複数枚撮影し、回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）を変化させながら、チャートＣｈ１を複数枚撮影する。
【００３８】
補正用データ生成部１１０Ａは、チャート撮影画像に基づいて、空間位置に依存して変化するぼけ関数（ＰＳＦ：Ｐｏｉｎｔ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を推定する。ぼけ関数の推定手法は限定されない。ここでは、ぼけ関数の推定手法の一例について説明する。図９Ａは、チャート撮影画像に写るドットの例を示す図である。図９Ｂは、Ｐｉｌｌ  Ｂｏｘ関数の例を示す図である。図９Ｃは、Ｇａｕｓｓｉａｎ関数の例を示す図である。例えば、補正用データ生成部１１０Ａは、図９Ａに示されたドットを、Ｐｉｌｌ  Ｂｏｘ関数（図９Ｂ）またはＧａｕｓｓｉａｎ関数（図９Ｃ）に近似することによって、ぼけ関数を推定してもよい。
【００３９】
続いて、補正用データ生成部１１０Ａは、推定したぼけ関数に基づいてぼけムラ補正用データＤ２１Ａを生成する。ここで、推定されたボケ関数をｈとし、ぼけのない真の画像データをｆとすると、補正用データ生成部１１０Ａによって撮像素子２１から取得される画像データｇは、以下の（数式１）に示されるように、ｆとｈのコンボリューション（数式２）によって表される。
【００４０】
【数１】
2017168986.tif 000003
・・・（数式１）
【００４１】
【数２】
2017168986.tif 000004
・・・（数式２）
【００４２】
ｈを固定タップ数で表現する行列をＡとすると、補正用データ生成部１１０Ａによって撮像素子２１から取得される画像データｇは、以下の（数式３）に示されるように表される。
【００４３】
【数３】
2017168986.tif 000005
・・・（数式３）
【００４４】
補正用データ生成部１１０Ａは、以下の（数式４）に示されるように、（数式３）の両辺にＡの逆行列を乗じることによって、真の画像データの推定値（数式５）を得ることが可能である。
【００４５】
【数４】
2017168986.tif 000006
・・・（数式４）
【００４６】
【数５】
2017168986.tif 000007
・・・（数式５）
【００４７】
このようにして、補正用データ生成部１１０Ａは、Ａの逆行列をぼけムラ補正用データとして得ることが可能である。図１０は、ぼけムラ補正データの例を示す図である。図１０を参照すると、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が３０度、５０度、７０度、９０度それぞれの場合において、真の画像データの推定値が画素ごとに示されている。
【００４８】
なお、ここでは、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ）および回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）を固定し、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）を変化させる例を示した。しかし、上記したように、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ）および回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）も折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）と同様に変化され得る。
【００４９】
図５に戻って説明を続ける。角度検出部１２０は、折り曲げ角度／回転角度検出Ｓ１２０において、光軸角度（折り曲げ角度および回転角度）Ｄ１１を検出する。続いて、画質制御部１３０Ａは、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ａの画質を光軸角度Ｄ１１に基づいて制御する（画質制御部１３０Ａは、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ａと光軸角度情報とに基づき、表示用画像の画質を制御する）。かかる構成により、折り曲げ角度および回転角度に依存して生じる画質劣化を低減することが可能となる。
【００５０】
例えば、画質制御部１３０Ａは、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ａに対して少なくとも光軸角度に基づく所定の画像処理を行うことにより画像Ｄ３１Ａの画質を制御する。特に、本開示の第１の実施形態においては、画質制御部１３０Ａは、画像Ｄ３１Ａのぼけムラを光軸角度に基づいて補正することにより、所定の画像処理を行う。かかる構成により、光軸角度に依存して生じるぼけムラを低減することが可能となる。
【００５１】
画質制御部１３０Ａは、補正処理部１５０Ａにより、あらかじめ生成されたぼけムラ補正用データＤ２１Ａに基づいて光軸角度に対応するデータ（光軸角度におけるぼけムラ補正用データＤ２２Ａ）を取得し、取得したデータと撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ａとに基づいて、ぼけムラ補正処理Ｓ１５０Ａにおいて、画像Ｄ３１Ａのぼけムラを補正する。これにより、補正後画像Ｄ３２Ａが得られる。
【００５２】
より具体的には、画質制御部１３０Ａは、補正処理部１５０Ａにより、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ａと図１０に示したようなぼけムラ補正用データとを掛け合わせることによって（すなわち、逆ＰＳＦデータを画像Ｄ３１Ａに対して畳み込み演算する（Ｄｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）することにより）、ぼけムラを補正する。なお、ぼけムラ補正用データは空間に離散的に存在するため、ぼけムラ補正用データとして直接存在しないデータは、直接存在するぼけムラ補正用データから内挿または外挿によって得られる。
【００５３】
［１．３．変形例］
本開示の第１の実施形態には、様々な変形例が適用され得る。例えば、上記においては、Ｄｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎによって補正後画像Ｄ３２−１を得る手法について説明した。しかし、Ｄｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎによって補正後画像Ｄ３２−１を得る手法は、上記した例に限定されない。すなわち、本開示の第１の実施形態においては、補正後画像Ｄ３２−１を得るために、あらゆる周知のＤｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎが適用され得る。
【００５４】
また、上記においては、平面形状のチャートを移動させながらチャートを複数枚撮影する例を説明した。しかし、チャートの形状は平面形状に限定されない。例えば、チャートの形状は曲面形状であってもよい。図１１は、チャートＣｈ１の他の撮影例を説明するための図である。図１１に示すように、チャートＣｈ１は曲面形状を有していてもよい。このとき、図１１に示すように、曲面形状を有したチャートＣｈ１は、硬性鏡４０から撮影によく利用される距離ＷＤだけ離れた位置に沿って置かれるとよい。
【００５５】
また、上記においては、硬性鏡４０から撮影によく利用される距離ＷＤだけ離れた位置に置かれたチャートが撮影される例を説明した。しかし、チャートが置かれる位置は、硬性鏡４０から撮影によく利用される距離ＷＤだけ離れた位置に限定されない。例えば、補正用データ生成部１１０Ａは、チャート撮影時における光軸角度とぼけムラ補正用データに対して、チャート撮影時における硬性鏡４０からの距離を対応付けてよい。
【００５６】
このとき、上記したように、被写体までの距離情報（いわゆる撮影シーンのデプスマップ）が取得可能であれば、画質制御部１３０Ａは、補正処理部１５０Ａにより、被写体までの距離を示す距離情報を取得し、ぼけムラ補正用データに基づいて距離情報と光軸角度とに対応するデータを取得することが可能である。このようにして距離情報も考慮されれば、ぼけムラ補正の精度が向上することが期待される。
【００５７】
また、上記においては、カラー撮影された場合については特に考慮していないが、カラー撮影された場合を考慮するようにしてもよい。図１２Ａは、波長別の光路の例を示す図である。図１２Ａを参照すると、青色光の光路がＦ（ｂ）として示され、緑色光の光路がＦ（ｇ）として示され、赤色光の光路がＦ（ｒ）として示されている。このように、光の波長によってレンズ４１を通過した光の焦点距離が変化するため、カラー撮影時には、軸上色収差による色にじみぼけが発生し得る。
【００５８】
したがって、画質制御部１３０Ａは、画像がＲＧＢ値を有する場合、補正処理部１５０Ａにより、ＲＧＢ値すべてに対して画像処理（本開示の第１の実施形態においては、ぼけムラ補正）を行うとよい。そうすれば、軸上色収差による色にじみぼけを低減することが可能となる。図１２Ｂは、ＲＧＢ値すべてに対してぼけムラ補正がなされる前後の画像の例を示す図である。図１２Ｂを参照すると、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ａにおいては、色にじみぼけが発生しているのに対し、補正後画像Ｄ３２Ａにおいては、色にじみぼけが低減されているのが把握される。
【００５９】
以上、本開示の第１の実施形態について説明した。
【００６０】
＜２．第２の実施形態＞
続いて、本開示の第２の実施形態について説明する。
【００６１】
［２．１．システム構成例］
まず、本開示の第２の実施形態に係る内視鏡システムの構成例について説明する。図１３は、本開示の第２の実施形態に係る内視鏡システムの構成例を示す図である。図１を参照すると、内視鏡システム１Ａは制御装置１０Ａを備えるのに対し、図１３を参照すると、内視鏡システム１Ｂは制御装置１０Ｂを備える点において、本開示の第１の実施形態と本開示の第２の実施形態とは異なっている。その他の構成は、本開示の第１の実施形態と本開示の第２の実施形態とにおいて実質的に同一である。そこで、本開示の第２の実施形態においては、制御装置１０Ｂについて主に説明する。
【００６２】
また、図１を参照すると、制御装置１０Ａは補正用データ生成部１１０Ａおよび画質制御部１３０Ａを備えるのに対し、図１３を参照すると、制御装置１０Ｂは補正用データ生成部１１０Ｂおよび画質制御部１３０Ｂを備える点において、本開示の第１の実施形態と本開示の第２の実施形態とは異なっている。その他の構成は、本開示の第１の実施形態と本開示の第２の実施形態とにおいて実質的に同一である。そこで、本開示の第２の実施形態においては、補正用データ生成部１１０Ｂおよび画質制御部１３０Ｂについて主に説明する。画質制御部１３０Ｂは、補正処理部１５０Ｂを備えている。
【００６３】
［２．２．機能構成例］
本開示の第２の実施形態においても、可変視野内視鏡装置によって撮像される画像の画質劣化を低減することが可能な技術を主に提案する。より具体的には、本開示の第１の実施形態においても説明したように、折り曲げ角度および回転角度に依存して画質が劣化し得る。本開示の第２の実施形態においては、このような折り曲げ角度および回転角度に依存して生じる画質劣化（特に、形状歪み）を低減する技術を主に提案する。
【００６４】
図１４は、本開示の第２の実施形態に係る制御装置１０Ｂの動作例を示すフローチャートである。まず、図１４に示すように、補正用データ生成部１１０Ｂ（図１３）は、歪み補正用データ生成Ｓ１１０Ｂにおいて、歪み補正用データＤ２１Ｂを生成する。ここで、補正用データ生成部１１０Ｂによる歪み補正用データ生成Ｓ１１０Ｂの具体例について説明する。
【００６５】
図１５は、歪み補正用データの生成に利用可能なチャートの例を示す図である。図１５に示すように、歪み補正用データの生成に利用可能なチャートＣｈ２には、縦横それぞれに複数本の直線（格子状に描かれた複数本の直線）が配置されている。このようなチャートＣｈ２があらかじめ撮像素子２１によって撮像されることによってチャート撮影画像が得られる。チャートＣｈ２の撮影は、本開示の第１の実施形態において、図７を参照しながら説明したチャートＣｈ１の撮影例と同様に行われればよい。
【００６６】
図１６Ａは、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が３０度の場合に得られるチャート撮影画像Ｃｈ２−３０の例を示す図である。図１６Ｂは、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が５０度の場合に得られるチャート撮影画像Ｃｈ２−５０の例を示す図である。図１６Ｃは、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が７０度の場合に得られるチャート撮影画像Ｃｈ２−７０の例を示す図である。チャート撮影画像Ｃｈ２−３０、チャート撮影画像Ｃｈ２−５０、チャート撮影画像Ｃｈ２−７０を参照すると、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）の変化に従って歪みが変化することが把握される。
【００６７】
なお、図１５および図１６Ａ〜図１６Ｃにおいては、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）を変化させながら、チャートＣｈ２を複数枚撮影する例を代表的に説明したが、変化される角度は折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）だけでない。すなわち、図１５および図１６Ａ〜図１６Ｃを参照しながら説明した手法と同様な手法により、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ）を変化させながら、チャートＣｈ２を複数枚撮影し、回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）を変化させながら、チャートＣｈ２を複数枚撮影する。
【００６８】
補正用データ生成部１１０Ｂは、チャート撮影画像に基づいて、歪み補正用データを生成する。歪み補正用データの生成手法は限定されない。ここでは、歪み補正用データの生成手法の一例について説明する。図１７Ａは、チャートＣｈ２と折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が７０度の場合に得られるチャート撮影画像Ｃｈ２−７０とを重ねて表した図である。チャートＣｈ２に対してチャート撮影画像Ｃｈ２−７０が歪んでいることが把握される。また、図１７Ｂは、図１７Ａの一部を拡大して表した図である。
【００６９】
図１７Ｂを参照すると、チャートＣｈ２における格子点Ｐ１（ｘ１，ｙ１）がチャート撮影画像Ｃｈ２−７０においては格子点Ｐ０（ｘ０，ｙ０）にずれてしまっている。したがって、格子点Ｐ０（ｘ０，ｙ０）は格子点Ｐ１（ｘ１，ｙ１）に補正されるべきであるため、補正用データ生成部１１０Ｂは、格子点Ｐ０（ｘ０，ｙ０）のｘ座標に対する補正率（Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  Ｒａｔｉｏ）ＣＲｘを（ｘ１／ｘ０）と算出し、格子点Ｐ０（ｘ０，ｙ０）のｙ座標に対する補正率ＣＲｙを（ｙ１／ｙ０）と算出する。以下、格子点Ｐ０に対する補正率（ＣＲｘ，ＣＲｙ）を単に補正率ＣＲと称することがある。
【００７０】
このようにして、補正用データ生成部１１０Ｂは、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が７０度の場合においてすべての格子点について補正率ＣＲを算出することが可能である。補正用データ生成部１１０Ｂは、補正率ＣＲを歪み補正用データとして得ることが可能である。図１８は、歪み補正用データの例を示す図である。図１８を参照すると、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が３０度、５０度、７０度、９０度それぞれの場合において、補正率ＣＲが格子点ごとに示されている。
【００７１】
なお、ここでは、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ）および回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）を固定し、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）を変化させる例を示した。しかし、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ）および回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）も折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）と同様に変化され得る。
【００７２】
図１４に戻って説明を続ける。本開示の第２の実施形態においても、本開示の第１の実施形態と同様に、光軸角度（折り曲げ角度および回転角度）Ｄ１１が検出される。続いて、本開示の第２の実施形態においても、画質制御部１３０Ｂは、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ｂの画質を光軸角度Ｄ１１に基づいて制御する。かかる構成により、折り曲げ角度および回転角度に依存して生じる画質劣化を低減することが可能となる。
【００７３】
例えば、画質制御部１３０Ｂは、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ｂに対して少なくとも光軸角度に基づく所定の画像処理を行うことにより画像Ｄ３１Ｂの画質を制御する。特に、本開示の第２の実施形態においては、画質制御部１３０Ｂは、画像Ｄ３１Ｂの歪みを光軸角度に基づいて補正することにより、所定の画像処理を行う。かかる構成により、光軸角度に依存して生じる歪みを低減することが可能となる。
【００７４】
画質制御部１３０Ｂは、補正処理部１５０Ｂにより、あらかじめ生成された歪み補正用データＤ２１Ｂに基づいて光軸角度に対応するデータ（光軸角度における歪み補正用データＤ２２Ｂ）を取得し、取得したデータと撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ｂとに基づいて、歪み補正処理Ｓ１５０Ｂにおいて、画像Ｄ３１Ｂの歪みを補正する。これにより、補正後画像Ｄ３２Ｂが得られる。
【００７５】
より具体的に説明する。図１９は、歪み補正の詳細動作の流れを示すフローチャートである。画質制御部１３０Ｂは、補正処理部１５０Ｂにより、光軸角度における歪み補正用データＤ２２Ｂ（図１８）に基づいて、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ｂにおけるすべての画素位置（全入力画素位置）の歪み補正用データを算出する（Ｓ１５１Ｂ）。なお、歪み補正用データは空間に離散的に存在するため、歪み補正用データとして直接存在しないデータは、直接存在する歪み補正用データから内挿または外挿によって得られる。
【００７６】
続いて、画質制御部１３０Ｂは、補正処理部１５０Ｂにより、全入力画素位置それぞれに対して当該画素位置に対応する補正率ＣＲ（図１８）を掛け合わせることによって、新画素位置を決定する（Ｓ１５２Ｂ）。このとき、画質制御部１３０Ｂは、補正処理部１５０Ｂにより、新画素位置に存在しない画素を補間によって作成する（Ｓ１５３Ｂ）。このようにして生成される補正後画像Ｄ３２Ｂからは、歪みが軽減される。
【００７７】
［２．３．変形例］
本開示の第２の実施形態には、様々な変形例が適用され得る。例えば、上記においては、直線に対して生じた歪みに対する補正（いわゆるディストーション補正）の例を示した。しかし、用途によっては立体物の歪みに着目したボリューム歪像補正がより好適である場合もある。図２０Ａは、ボリューム歪像補正による補正後画像Ｄ３２Ｂ−１の例を示す図である。また、図２０Ｂは、ディストーション補正による補正後画像Ｄ３２Ｂ−２の例を示す図である。ここで意味する歪み補正は形態補正方法すべての総称であり、ディストーション補正とボリューム歪像補正とは理論上両立できないが、場合によっては両者を適度な比率でミックスして本開示の第２の実施形態を実施することも可能である。
【００７８】
また、上記においては、平面形状のチャートを移動させながらチャートを複数枚撮影する例を説明した。しかし、本開示の第１の実施形態と同様に、チャートの形状は平面形状に限定されない。例えば、チャートの形状は曲面形状であってもよい。例えば、図１１に示すように、チャートＣｈ１は曲面形状を有していてもよい。このとき、図１１に示すように、曲面形状を有したチャートＣｈ１は、硬性鏡４０から撮影によく利用される距離ＷＤだけ離れた位置に沿って置かれるとよい。
【００７９】
また、上記においては、硬性鏡４０から撮影によく利用される距離ＷＤだけ離れた位置に置かれたチャートが撮影される例を説明した。しかし、本開示の第１の実施形態と同様に、チャートが置かれる位置は、硬性鏡４０から撮影によく利用される距離ＷＤだけ離れた位置に限定されない。例えば、補正用データ生成部１１０Ｂは、チャート撮影時における光軸角度と歪み補正用データに対して、チャート撮影時における硬性鏡４０からの距離を対応付けてよい。
【００８０】
このとき、上記したように、被写体までの距離情報（いわゆる撮影シーンのデプスマップ）が取得可能であれば、画質制御部１３０Ｂは、補正処理部１５０Ｂにより、被写体までの距離を示す距離情報を取得し、歪み補正用データに基づいて距離情報と光軸角度とに対応するデータを取得することが可能である。このようにして距離情報も考慮されれば、歪み補正の精度が向上することが期待される。
【００８１】
また、上記においては、カラー撮影された場合については特に考慮していないが、カラー撮影された場合を考慮するようにしてもよい。図２１Ａは、波長別の光路の例を示す図である。図２１Ａを参照すると、ある波長を有する光の光路がＦ（Ａ）として示され、他の波長を有する光の光路がＦ（Ｂ）として示されている。このように、光の波長によってレンズ４１を通過した光の像面における合焦位置が変化するため、カラー撮影時には、倍率色収差による輝点およびエッジ色付きが発生し得る。
【００８２】
したがって、画質制御部１３０Ｂは、画像がＲＧＢ値を有する場合、補正処理部１５０Ｂにより、ＲＧＢ値すべてに対して画像処理（本開示の第２の実施形態においては、歪み補正）を行うとよい。そうすれば、倍率色収差による輝点およびエッジ色付きを低減することが可能となる。図２１Ｂは、ＲＧＢ値すべてに対して歪み補正がなされる前後の画像の例を示す図である。図２１Ｂを参照すると、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ｂにおいては、輝点およびエッジ色付きが発生しているのに対し、補正後画像Ｄ３２Ｂにおいては、輝点およびエッジ色付きが低減されているのが把握される。
【００８３】
以上、本開示の第２の実施形態について説明した。
【００８４】
＜３．第３の実施形態＞
続いて、本開示の第３の実施形態について説明する。
【００８５】
［３．１．システム構成例］
まず、本開示の第３の実施形態に係る内視鏡システムの構成例について説明する。図２２は、本開示の第３の実施形態に係る内視鏡システムの構成例を示す図である。図１を参照すると、内視鏡システム１Ａは制御装置１０Ａを備えるのに対し、図２２を参照すると、内視鏡システム１Ｃは制御装置１０Ｃを備える点において、本開示の第１の実施形態と本開示の第３の実施形態とは異なっている。その他の構成は、本開示の第１の実施形態と本開示の第３の実施形態とにおいて実質的に同一である。そこで、本開示の第３の実施形態においては、制御装置１０Ｃについて主に説明する。
【００８６】
また、図１を参照すると、制御装置１０Ａは補正用データ生成部１１０Ａおよび画質制御部１３０Ａを備えるのに対し、図２２を参照すると、制御装置１０Ｃは補正用データ生成部１１０Ｃおよび画質制御部１３０Ｃを備える点において、本開示の第１の実施形態と本開示の第３の実施形態とは異なっている。その他の構成は、本開示の第１の実施形態と本開示の第３の実施形態とにおいて実質的に同一である。そこで、本開示の第３の実施形態においては、補正用データ生成部１１０Ｃおよび画質制御部１３０Ｃについて主に説明する。画質制御部１３０Ｃは、補正処理部１５０Ｃを備えている。
【００８７】
［３．２．機能構成例］
本開示の第３の実施形態においても、可変視野内視鏡装置によって撮像される画像の画質劣化を低減することが可能な技術を主に提案する。より具体的には、光軸角度（折り曲げ角度および回転角度）毎に角度調節部分での光路が微妙に変化し、例えば、光軸のずれによりレンズの周辺光量落ちの影響の受け方が変化したり、同じ像面での光路長変化により空間的に透過する光量が変化したりするため、光学的輝度ムラが発生し得る。本開示の第３の実施形態においては、このような折り曲げ角度および回転角度に依存して生じる画質劣化（特に、輝度ムラ）を低減する技術を主に提案する。
【００８８】
図２３は、本開示の第３の実施形態に係る制御装置１０Ｃの動作例を示すフローチャートである。まず、図２３に示すように、補正用データ生成部１１０Ｃ（図２２）は、輝度ムラ補正用データ生成Ｓ１１０Ｃにおいて、輝度ムラ補正用データＤ２１Ｃを生成する。ここで、補正用データ生成部１１０Ｃによる輝度ムラ補正用データ生成Ｓ１１０Ｃの具体例について説明する。
【００８９】
図２４は、輝度ムラ補正用データの生成に利用可能なチャートの例を示す図である。図２４に示すように、輝度ムラ補正用データの生成に利用可能なチャートＣｈ３は、全波長域において分光反射率が均一となるような面（例えば、１８％グレー色の面など）を有している。このようなチャートＣｈ３があらかじめ撮像素子２１によって撮像されることによってチャート撮影画像が得られる。チャートＣｈ３の撮影は、本開示の第１の実施形態において、図７を参照しながら説明したチャートＣｈ１の撮影例と同様に行われればよい。
【００９０】
図２５Ａは、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が３０度の場合に得られるチャート撮影画像Ｃｈ３−３０の例を示す図である。図２５Ｂは、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が５０度の場合に得られるチャート撮影画像Ｃｈ３−５０の例を示す図である。図２５Ｃは、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が７０度の場合に得られるチャート撮影画像Ｃｈ３−７０の例を示す図である。チャート撮影画像Ｃｈ３−３０、チャート撮影画像Ｃｈ３−５０、チャート撮影画像Ｃｈ３−７０を参照すると、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）の変化に従って輝度ムラが変化することが把握される。
【００９１】
なお、図２４および図２５Ａ〜図２５Ｃにおいては、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）を変化させながら、チャートＣｈ３を複数枚撮影する例を代表的に説明したが、変化される角度は折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）だけでない。すなわち、図２４および図２５Ａ〜図２５Ｃを参照しながら説明した手法と同様な手法により、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ）を変化させながら、チャートＣｈ３を複数枚撮影し、回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）を変化させながら、チャートＣｈ３を複数枚撮影する。
【００９２】
補正用データ生成部１１０Ｃは、チャート撮影画像に基づいて、輝度ムラ補正用データを生成する。輝度ムラ補正用データの生成手法は限定されない。ここでは、輝度ムラ補正用データの生成手法の一例について説明する。図２６は、輝度ムラ補正用データの生成手法の例について説明するための図である。図２６に示すように、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が３０度の場合に得られるチャート撮影画像Ｃｈ３−３０の撮影シーンが分割されて得られる複数の空間（以下、「分割セル」とも言う。）を想定する。
【００９３】
ここで、補正用データ生成部１１０Ｃは、各分割セルの平均輝度Ｌｘｙを算出する。さらに、補正用データ生成部１１０Ｃは、画面の平均輝度を算出する。具体的には、補正用データ生成部１１０Ｃは、以下の（数式６）に示されるように、画面の平均輝度を画面内すべての分割セルの平均輝度Ｌｘｙの平均輝度Ｌｍｅａｎにより算出することが可能である。
【００９４】
【数６】
2017168986.tif 000008
・・・（数式６）
【００９５】
ここで、輝度ムラ量は、各分割セルの平均輝度Ｌｘｙと画面内の平均輝度Ｌｍｅａｎとの差分によって定義される。また、各分割セルにおける補正率ＣＬｘｙは、以下の（数式７）に示されるように定義される。補正用データ生成部１１０Ｃは、各分割セルにおける補正率ＣＬｘｙを算出することによって、輝度ムラ補正用データを生成する。
【００９６】
【数７】
2017168986.tif 000009
・・・（数式７）
【００９７】
このようにして、補正用データ生成部１１０Ｃは、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が３０度の場合においてすべての分割セルについて補正率ＣＬｘｙを算出することが可能である。補正用データ生成部１１０Ｂは、補正率ＣＬｘｙを輝度ムラ補正用データとして得ることが可能である。図２７は、輝度ムラ補正用データの例を示す図である。図２７を参照すると、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が３０度、５０度、７０度、９０度それぞれの場合において、補正率ＣＬｘｙが分割セルごとに示されている。
【００９８】
なお、ここでは、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ）および回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）を固定し、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）を変化させる例を示した。しかし、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ）および回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）も折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）と同様に変化され得る。
【００９９】
図２３に戻って説明を続ける。本開示の第３の実施形態においても、本開示の第１の実施形態と同様に、光軸角度（折り曲げ角度および回転角度）Ｄ１１が検出される。続いて、本開示の第３の実施形態においても、画質制御部１３０Ｃは、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ｃの画質を光軸角度Ｄ１１に基づいて制御する。かかる構成により、折り曲げ角度および回転角度に依存して生じる画質劣化を低減することが可能となる。
【０１００】
例えば、画質制御部１３０Ｃは、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ｃに対して少なくとも光軸角度に基づく所定の画像処理を行うことにより画像Ｄ３１Ｃの画質を制御する。特に、本開示の第３の実施形態においては、画質制御部１３０Ｃは、画像Ｄ３１Ｃの輝度ムラを光軸角度に基づいて補正することにより、所定の画像処理を行う。かかる構成により、光軸角度に依存して生じる輝度ムラを低減することが可能となる。
【０１０１】
画質制御部１３０Ｃは、補正処理部１５０Ｃにより、あらかじめ生成された輝度ムラ補正用データＤ２１Ｃに基づいて光軸角度に対応するデータ（光軸角度における輝度ムラ補正用データＤ２２Ｃ）を取得し、取得したデータと撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ｃとに基づいて、輝度ムラ補正処理Ｓ１５０Ｃにおいて、画像Ｄ３１Ｃの輝度ムラを補正する。これにより、補正後画像Ｄ３２Ｃが得られる。
【０１０２】
より具体的には、画質制御部１３０Ｃは、補正処理部１５０Ｃにより、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ｃと図２７に示したような輝度ムラ補正用データとを掛け合わせることによって、輝度ムラを補正する。これにより、分光反射率が均一となるような面が撮影されて得られる画像は輝度が均一となり、輝度ムラが補正される。
【０１０３】
［３．３．変形例］
本開示の第３の実施形態には、様々な変形例が適用され得る。例えば、上記においては、輝度ムラの補正手法の一例を説明したが、輝度ムラの補正手法は特に限定されない。また、輝度の定義も特に限定されない。例えば、輝度は、例えば、輝度の定義も、ＹＣｂＣｒのＹであってもよいし、ＣＩＥＬＡＢのＬであってもよいし、他の信号であってもよい。また、上記においては、画面内の輝度が平均輝度に合うように補正を行う例を説明したが、画面内の輝度が平均輝度とは異なる所定の基準輝度に合うように補正が行われてもよい。
【０１０４】
また、上記においては、平面形状のチャートを移動させながらチャートを複数枚撮影する例を説明した。しかし、本開示の第１の実施形態と同様に、チャートの形状は平面形状に限定されない。例えば、チャートの形状は曲面形状であってもよい。例えば、図１１に示すように、チャートＣｈ１は曲面形状を有していてもよい。このとき、図１１に示すように、曲面形状を有したチャートＣｈ１は、硬性鏡４０から撮影によく利用される距離ＷＤだけ離れた位置に沿って置かれるとよい。
【０１０５】
また、上記においては、硬性鏡４０から撮影によく利用される距離ＷＤだけ離れた位置に置かれたチャートが撮影される例を説明した。しかし、本開示の第１の実施形態と同様に、チャートが置かれる位置は、硬性鏡４０から撮影によく利用される距離ＷＤだけ離れた位置に限定されない。例えば、補正用データ生成部１１０Ｃは、チャート撮影時における光軸角度と輝度ムラ補正用データに対して、チャート撮影時における硬性鏡４０からの距離を対応付けてよい。
【０１０６】
このとき、上記したように、被写体までの距離情報（いわゆる撮影シーンのデプスマップ）が取得可能であれば、画質制御部１３０Ｃは、補正処理部１５０Ｃにより、被写体までの距離を示す距離情報を取得し、輝度ムラ補正用データに基づいて距離情報と光軸角度とに対応するデータを取得することが可能である。このようにして距離情報も考慮されれば、輝度ムラ補正の精度が向上することが期待される。
【０１０７】
また、上記においては、カラー撮影された場合については特に考慮していないが、カラー撮影された場合を考慮するようにしてもよい。図２８は、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が３０度の場合にカラー撮影が考慮されずに得られるチャート撮影画像Ｃｈ３−３０の例を示す図である。図２８を参照すると、カラー撮影が考慮されずに得られるチャート撮影画像Ｃｈ３−３０には、不自然な色付きムラが発生している。
【０１０８】
したがって、画質制御部１３０Ｃは、画像がＲＧＢ値を有する場合、補正処理部１５０Ｃにより、ＲＧＢ値すべてに対して画像処理（本開示の第３の実施形態においては、輝度ムラ補正）を行うとよい。そうすれば、不自然な色付きムラを低減することが可能となる。
【０１０９】
以上、本開示の第３の実施形態について説明した。
【０１１０】
＜４．第４の実施形態＞
続いて、本開示の第４の実施形態について説明する。
【０１１１】
［４．１．システム構成例］
まず、本開示の第４の実施形態に係る内視鏡システムの構成例について説明する。図２９は、本開示の第４の実施形態に係る内視鏡システムの構成例を示す図である。図１を参照すると、内視鏡システム１Ａは制御装置１０Ａを備えるのに対し、図２９を参照すると、内視鏡システム１Ｄは制御装置１０Ｄを備える点において、本開示の第１の実施形態と本開示の第４の実施形態とは異なっている。その他の構成は、（上記したように、本開示の第４の実施形態においては、照明装置３０の光源角度が可変であるという点を除いて）本開示の第１の実施形態と本開示の第４の実施形態とにおいて実質的に同一である。そこで、本開示の第４の実施形態においては、制御装置１０Ｄについて主に説明する。
【０１１２】
また、図１を参照すると、制御装置１０Ａは補正用データ生成部１１０Ａおよび画質制御部１３０Ａを備えるのに対し、図２９を参照すると、制御装置１０Ｄは補正用データ生成部１１０Ｄおよび画質制御部１３０Ｄを備える点において、本開示の第１の実施形態と本開示の第４の実施形態とは異なっている。その他の構成は、本開示の第１の実施形態と本開示の第４の実施形態とにおいて実質的に同一である。そこで、本開示の第４の実施形態においては、補正用データ生成部１１０Ｄおよび画質制御部１３０Ｄについて主に説明する。画質制御部１３０Ｄは、照明制御部１４０を備えている。
【０１１３】
［４．２．機能構成例］
本開示の第４の実施形態においても、可変視野内視鏡装置によって撮像される画像の画質劣化を低減することが可能な技術を主に提案する。より具体的には、光軸角度（折り曲げ角度および回転角度）の変化に伴って照明装置３０から発せられる光の被写体への当たり具合が変化するため、配光ムラが発生し得る。本開示の第４の実施形態においては、このような折り曲げ角度および回転角度に依存して生じる画質劣化（特に、配光ムラ）を低減する技術を主に提案する。
【０１１４】
図３０は、本開示の第４の実施形態に係る制御装置１０Ｄの動作例を示すフローチャートである。上記したように、本開示の第４の実施形態においては、照明装置３０の光源角度が可変である。まず、光源角度が可変である照明装置３０について説明する。図３１Ａは、角度が可変な光源の例を示す図である。図３１Ａに示すように、硬性鏡４０の先端には、角度が可変な光源３０−１〜３０−８が設けられている。なお、図３１Ａに示した例では、光源の数が８つであるが、光源の数は特に限定されない。
【０１１５】
また、図３１Ｂは、光源角度の変化に伴って光源によって発せられる光の向きが変化する様子を示す図である。図３１Ｂに示すように、角度が可変な光源３０−４によって発せられる光の向きは、光源３０−４の角度の変化に伴って変化する。同様に、角度が可変な光源３０−６によって発せられる光の向きは、光源３０−６の角度の変化に伴って変化する。なお、図３１Ｂには、光源３０−４、３０−６が代表として示されているが、他の光源（光源３０−１〜３０−３、３０−５、３０−７、３０−８）も同様に、角度変化に伴って光源によって発せられる光の向きが変化する。
【０１１６】
図３０に戻って、制御装置１０Ｄの動作の説明を続ける。図３０に示すように、補正用データ生成部１１０Ｄ（図２９）は、配光ムラ補正用データ生成Ｓ１１０Ｄにおいて、配光ムラ補正用データＤ２１Ｄを生成する。ここで、補正用データ生成部１１０Ｄによる配光ムラ補正用データ生成Ｓ１１０Ｄの具体例について説明する。
【０１１７】
本開示の第４の実施形態において配光ムラ補正用データの生成には、本開示の第３の実施形態における輝度ムラ補正用データの生成に利用可能なチャート（図２４）と同様なチャートを利用することが可能である。本開示の第４の実施形態においても、このようなチャートＣｈ３（図２４）があらかじめ撮像素子２１によって撮像されることによってチャート撮影画像が得られる。チャートＣｈ３の撮影は、本開示の第１の実施形態において、図７を参照しながら説明したチャートＣｈ１の撮影例と同様に行われればよい。
【０１１８】
このとき、本開示の第３の実施形態において説明したチャート撮影画像を参照すると（チャート撮影画像Ｃｈ３−３０（図２５Ａ）、チャート撮影画像Ｃｈ３−５０（図２５Ｂ）、チャート撮影画像Ｃｈ３−７０（図２５Ｃ）を参照すると）、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）の変化に従って配光ムラが変化することが把握される。
【０１１９】
なお、図２４および図２５Ａ〜図２５Ｃにおいては、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）を変化させながら、チャートＣｈ３を複数枚撮影する例を代表的に説明したが、変化される角度は折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）だけでない。すなわち、図２４および図２５Ａ〜図２５Ｃを参照しながら説明した手法と同様な手法により、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ）を変化させながら、チャートＣｈ３を複数枚撮影し、回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）を変化させながら、チャートＣｈ３を複数枚撮影する。
【０１２０】
補正用データ生成部１１０Ｄは、チャート撮影画像に基づいて、照明装置３０の光源角度ごとの配光ムラ評価値を算出し、配光ムラ評価値に基づいて配光ムラ補正用データを生成する。配光ムラ補正用データの生成手法は限定されない。ここで、配光ムラ補正用データの生成手法の一例について説明する。図３２は、配光ムラ補正用データの生成手法の例について説明するための図である。図３２に示すように、硬性鏡４０の折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が３０度の場合に得られるチャート撮影画像Ｃｈ３−３０の撮影シーンが分割されて得られる複数の空間（以下、「分割セル」とも言う。）を想定する。
【０１２１】
ここで、補正用データ生成部１１０Ｄは、下記の（数式８）に示すように、光源角度を変化させながら、すべての分割セルの平均輝度Ｌの標準偏差によって配光ムラ評価値を算出する。そして、補正用データ生成部１１０Ｄは、配光ムラ評価値が最小となる光源角度を配光ムラ補正用データとして生成する。このような配光ムラ補正用データの生成について、図３３を参照しながら、詳細に説明する。
【０１２２】
【数８】
2017168986.tif 000010
・・・（数式８）
【０１２３】
図３３は、配光ムラ補正用データの生成動作の流れを示すフローチャートである。図３３に示すように、まず、補正用データ生成部１１０Ｄは、光源角度の設定を変更して（Ｓ１１１Ｄ）、設定変更した光源角度におけるチャート撮影画像を取得し（Ｓ１１２Ｄ）、配光ムラ評価値を算出する（Ｓ１１３Ｄ）。
【０１２４】
続いて、補正用データ生成部１１０Ｄは、算出した配光ムラ評価値が前回の光源角度設定の配光ムラ評価値より小さくない場合には（Ｓ１１４Ｄにおいて「Ｎｏ」）、Ｓ１１０Ｄに動作を移行させる。一方、補正用データ生成部１１０Ｄは、算出した配光ムラ評価値が前回の光源角度設定の配光ムラ評価値より小さい場合（あるいは、配光ムラ評価値の算出が初回である場合）には（Ｓ１１４Ｄにおいて「Ｙｅｓ」）、光源角度設定を配光ムラ補正用データとして更新する（Ｓ１１５Ｄ）。
【０１２５】
続いて、補正用データ生成部１１０Ｄは、試していない光源角度設定がある場合には（Ｓ１１６Ｄにおいて「Ｎｏ」）、Ｓ１１０Ｄに動作を移行させる。一方、補正用データ生成部１１０Ｄは、全光源角度設定を試した場合には（Ｓ１１６Ｄにおいて「Ｙｅｓ」）、Ｓ１１５Ｄにおいて最後に更新された後の配光ムラ補正用データＤ２１Ｄを得る。
【０１２６】
このようにして、補正用データ生成部１１０Ｄは、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が３０度の場合において配光ムラ評価値が最小になる光源角度を配光ムラ補正用データとして得ることが可能である。図３４Ａおよび図３４Ｂは、配光ムラ補正用データの例を示す図である。図３４Ａおよび図３４Ｂを参照すると、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が３０度の場合、光源３０−１〜３０−４の角度は基準位置（例えば、正面）とは異なる角度ａ〜ｄであるのに対し、光源３０−１〜３０−４の角度は基準位置（例えば、正面）となっている。
【０１２７】
一方、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が７０度の場合、光源３０−３〜３０−６の角度は基準位置（例えば、正面）とは異なる角度ｅ〜ｈであるのに対し、光源３０−１、３０−２、３０−７、３０−８の角度は基準位置（例えば、正面）となっている。また、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）が９０度の場合、光源３０−５〜３０−８の角度は基準位置（例えば、正面）とは異なる角度ｉ〜ｌであるのに対し、光源３０−１〜３０−４の角度は基準位置（例えば、正面）となっている
【０１２８】
なお、ここでは、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ）および回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）を固定し、折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）を変化させる例を示した。しかし、折り曲げ角度（Ｘ軸周りの回転角θＸ）および回転角度（Ｚ軸周りの回転角θＺ）も折り曲げ角度（Ｙ軸周りの回転角θＹ）と同様に変化され得る。
【０１２９】
図３０に戻って説明を続ける。本開示の第４の実施形態においても、本開示の第１の実施形態と同様に、光軸角度（折り曲げ角度および回転角度）Ｄ１１が検出される。続いて、本開示の第４の実施形態においても、画質制御部１３０Ｄは、撮像素子２１によって撮像された画像Ｄ３１Ｄの画質を光軸角度Ｄ１１に基づいて制御する。かかる構成により、折り曲げ角度および回転角度に依存して生じる画質劣化を低減することが可能となる。
【０１３０】
例えば、画質制御部１３０Ｄは、少なくとも照明装置３０を光軸角度に基づいて制御することにより画像Ｄ３１Ｄの画質を制御する。特に、本開示の第４の実施形態においては、画質制御部１３０Ｄは、光軸角度に基づく照明装置３０の制御により画像Ｄ３１Ｄの配光ムラを補正することによって、画像Ｄ３１Ｄの画質を制御する。かかる構成により、光軸角度に依存して生じる配光ムラを低減することが可能となる。
【０１３１】
画質制御部１３０Ｄは、照明制御部１４０により、あらかじめ生成された配光ムラ補正用データＤ２１Ｄに基づいて光軸角度に対応するデータ（光軸角度における配光ムラ補正用データＤ２２Ｄ）を取得し、取得したデータに基づいて、配光ムラ補正処理Ｓ１５０Ｄにおいて、画像Ｄ３１Ｄの配光ムラを補正する。これにより、補正後画像Ｄ３２Ｄが得られる。
【０１３２】
より具体的には、画質制御部１３０Ｄは、照明制御部１４０により、あらかじめ生成された配光ムラ補正用データＤ２１Ｄに基づいて光軸角度に対応する光源角度を取得し、取得した光源角度に従って、照明装置３０の光源３０−１〜３０−８の角度を調整する。これにより、角度が変更された光源によって照らされた被写体の撮影画像からは配光ムラが低減される。
【０１３３】
［４．３．変形例］
本開示の第４の実施形態には、様々な変形例が適用され得る。例えば、上記においては、配光ムラを補正する手法を説明したが、配光ムラの補正と輝度ムラの補正とが組み合わされて実行されてもよい。すなわち、本開示の第３の実施形態と本開示の第４の実施形態とは組み合わされて実行されてもよい。例えば、照明装置３０の制御によって配光ムラの補正を行った後、画像処理によって輝度ムラの補正を行ってもよい。同様に、上記した本開示の第１の実施形態から本開示の第４の実施形態までのいずれかは、適宜に組み合わされて実行されてもよい。
【０１３４】
以上、本開示の第４の実施形態について説明した。
【０１３５】
＜２．むすび＞
以上説明したように、本開示の実施形態によれば、内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御する画質制御部、を備える、制御装置が提供される。かかる構成によれば、可変視野内視鏡装置によって撮像される画像の画質劣化を低減することが可能となる。
【０１３６】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１３７】
例えば、上記では、光軸角度に応じた画質制御が内視鏡装置によって実行される例を主に説明した。しかし、上記した画質制御は、内視鏡装置とは異なる機器によって実行されてもよい。例えば、上記した画質制御は、顕微鏡などによって実行されてもよい。また、上記した画質制御は、医療分野において利用される内視鏡装置に適用される場合を主に想定したが、上記した画質制御は、医療分野以外のあらゆる分野にも広く適用され得る。
【０１３８】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏し得る。
【０１３９】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御する画質制御部、
を備える、制御装置。
（２）
前記光軸角度情報は、角度検出装置によって検出した情報、または撮像装置によって制御された光源角度情報を取得した情報である、
前記（１）に記載の制御装置。
（３）
前記画質制御部は、前記光軸角度情報に対応する補正用データと前記画像信号とに基づき、前記表示用画像の画質を制御する、
前記（１）または（２）に記載の制御装置。
（４）
前記制御装置は、更に補正用データ生成部を有し、
前記補正用データ生成部は、所定のチャートを撮影して得たチャート画像信号に基づいて、前記補正用データの生成を行う、
前記（３）に記載の制御装置。
（５）
前記画質制御部は、被写体までの距離を示す距離情報と、前記光軸角度情報に対応する補正用データと前記画像信号に基づき、前記表示用画像の画質を制御する、
前記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の制御装置。
（６）
前記画質制御部は、前記画像信号がＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を有する場合、それぞれの画像信号に基づき、表示用画像の画質を制御する、
前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の制御装置。
（７）
前記画質制御部は、前記表示用画像のぼけムラ、歪み、または輝度ムラの少なくともひとつを制御する、
前記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の制御装置。
（８）
前記補正用データ生成部は、
前記チャート画像信号に基づいて、空間位置に依存して変化するぼけ関数を推定し、前記ぼけ関数からぼけムラを制御するための補正用データを生成する、
前記（４）に記載の制御装置。
（９）
前記画質制御部は、前記光軸角度情報に基づき光源装置を調整し、前記表示用画像の画質を制御する、
前記（１）〜（８）のいずれか一項に記載の制御装置。
（１０）
前記画質制御部は、前記表示用画像の配光ムラを制御する、
前記（９）に記載の制御装置。
（１１）
前記補正用データ生成部は、
前記チャート画像信号に基づいて、照明装置の光源角度ごとの配光ムラ評価値を算出し、前記配光ムラ評価値から配光ムラを制御するための補正用データを生成する、
前記（４）に記載の制御装置。
（１２）
内視鏡のスコープ軸を基準とする光源角度を制御する角度制御部と、
術中に体腔内の被写体を撮像し画像信号を得る撮像部と、
を具備し、
制御装置に対して、前記光源角度を示す情報および前記画像信号を出力する、
内視鏡撮像装置。
（１３）
前記内視鏡撮像装置は、更に距離情報算出部を有し、
前記被写体までの距離情報を算出する、
前記（１２）に記載の内視鏡撮像装置。
（１４）
前記距離情報は、撮像装置条件、または前記画像信号から算出される
前記（１３）に記載の内視鏡撮像装置。
（１５）
前記撮像部は、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号それぞれの画像信号を得て、
前記制御装置に対して、前記Ｒ信号、前記Ｇ信号および前記Ｂ信号を出力する、
前記（１２）〜（１４）のいずれか一項に記載の内視鏡撮像装置。
（１６）
前記撮像部は、所定のチャートを撮像し、
前記制御装置に対して、前記撮像したチャート画像信号を出力する、
前記（１２）〜（１５）のいずれか一項に記載の内視鏡撮像装置。
（１７）
内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御すること、
を含む、制御方法。
（１８）
コンピュータを、
内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御する画質制御部、
を備える制御装置として機能させるためのプログラム。
（１９）
内視鏡のスコープ軸を基準とする光軸角度情報と、撮像素子によって取得した画像信号とに基づき、表示用画像の画質を制御する画質制御部、を含む、制御装置と、
前記内視鏡のスコープ軸を基準とする光源角度を制御する角度制御部と、
術中に体腔内の被写体を撮像し画像信号を得る撮像部と、
を具備し、
前記制御装置に対して、前記光源角度を示す情報および前記画像信号を出力する、
内視鏡撮像装置と、
を有する、内視鏡システム。
【符号の説明】
【０１４０】
１Ａ〜１Ｄ  内視鏡システム
１０Ａ〜１０Ｄ  制御装置
１１０Ａ〜１１０Ｄ  補正用データ生成部
１２０  角度検出部
１２１  収差検出部
１２２  収差比較部
１２３  収差データベース
１３０Ａ〜１３０Ｄ  画質制御部
１４０  照明制御部
１５０Ａ〜１５０Ｃ  補正処理部
２０    カメラヘッド
２１    撮像素子
３０    照明装置
４０    硬性鏡
４１    レンズ
５０    モニタ
【図１】
2017168986.tif 000011
【図２】
2017168986.tif 000012
【図３】
2017168986.tif 000013
【図４】
2017168986.tif 000014
【図５】
2017168986.tif 000015
【図６】
2017168986.tif 000016
【図７】
2017168986.tif 000017
【図８Ａ】
2017168986.tif 000018
【図８Ｂ】
2017168986.tif 000019
【図８Ｃ】
2017168986.tif 000020
【図８Ｄ】
2017168986.tif 000021
【図９Ａ】
2017168986.tif 000022
【図９Ｂ】
2017168986.tif 000023
【図９Ｃ】
2017168986.tif 000024
【図１０】
2017168986.tif 000025
【図１１】
2017168986.tif 000026
【図１２Ａ】
2017168986.tif 000027
【図１２Ｂ】
2017168986.tif 000028
【図１３】
2017168986.tif 000029
【図１４】
2017168986.tif 000030
【図１５】
2017168986.tif 000031
【図１６Ａ】
2017168986.tif 000032
【図１６Ｂ】
2017168986.tif 000033
【図１６Ｃ】
2017168986.tif 000034
【図１７Ａ】
2017168986.tif 000035
【図１７Ｂ】
2017168986.tif 000036
【図１８】
2017168986.tif 000037
【図１９】
2017168986.tif 000038
【図２０Ａ】
2017168986.tif 000039
【図２０Ｂ】
2017168986.tif 000040
【図２１Ａ】
2017168986.tif 000041
【図２１Ｂ】
2017168986.tif 000042
【図２２】
2017168986.tif 000043
【図２３】
2017168986.tif 000044
【図２４】
2017168986.tif 000045
【図２５Ａ】
2017168986.tif 000046
【図２５Ｂ】
2017168986.tif 000047
【図２５Ｃ】
2017168986.tif 000048
【図２６】
2017168986.tif 000049
【図２７】
2017168986.tif 000050
【図２８】
2017168986.tif 000051
【図２９】
2017168986.tif 000052
【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【国際調査報告】
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