(57)【要約】【課題】色識別性の高い画像を得ることができるようにする。【解決手段】ヒストグラム生成部は、入力された画像に対し、画素値のヒストグラムを輝度Y、彩度S、色相Hに関して生成する。ヒストグラム修正部は、ヒストグラム生成部により生成された彩度、輝度、色相に関するヒストグラムから、異物検出部により異物を判定された部分の彩度、輝度、色相それぞれの成分を減算し、次に、標準ヒストグラムの値によって重み付けを行う。本開示は、例えば、スコープを通して、カメラヘッドから入力される画像に対して色変換を行う内視鏡システムに適用することができる。【選択図】図３
2016016050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータを生成するパラメータ生成部と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記特定の色系統に偏りがある画像の統計により得られた画素値の標準のヒストグラムを用いて、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正するヒストグラム修正部を
さらに備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記画像から異物を検出する異物検出部を
さらに備え、
前記ヒストグラム修正部は、前記異物検出により検出された異物を除くことにより、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正する
請求項２の記載の画像処理装置。
【請求項４】
光源を、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムから推定する光源推定部を
さらに備え、
前記ヒストグラム修正部は、前記光源推定部により推定された光源に応じて、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正する
請求項２の記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記画素値のヒストグラムは、少なくとも色に関するヒストグラムである
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画素値のヒストグラムは、色相、彩度、および輝度に関するヒストグラムである
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記ヒストグラム修正部は、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムと前記標準のヒストグラムとの積を求めて、重みを付けることで、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正する
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記パラメータ生成部は、頻度の高い部分に関して、前記LUTの空間内のポイントを密に配置する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記パラメータ生成部は、前記LUTの空間内に配置されたポイントの分布を変位することにより、前記色変換パラメータを生成する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記異物検出部は、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムおよび前記標準ヒストグラムを用いて、前記画像から異物を検出する
請求項３の記載の画像処理装置。
【請求項１１】
光源に応じて、前記標準ヒストグラムを選択する標準ヒストグラム選択部を
さらに備え、
前記ヒストグラム修正部は、前記標準ヒストグラム選択部により選択された標準ヒストグラムを用いて、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正する
請求項２の記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記光源を、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムから推定する光源推定部を
さらに備え、
前記標準ヒストグラム選択部は、前記光源推定部により推定された光源に応じて、前記標準ヒストグラムを選択する
請求項１１の記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記パラメータ生成部により生成されたパラメータに応じて、前記入力画像に対する色変換処理を行う色変換処理部を
さらに備える請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
画像処理装置が、
特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムを生成し、
生成されたヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータを生成する
画像処理方法。
【請求項１５】
特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータを生成するパラメータ生成部と
して、コンピュータを機能させるプログラム。
【請求項１６】
スコープと、
カメラヘッドと、
前記スコープを通して、前記カメラヘッドから入力される特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータを生成するパラメータ生成部と
を備える内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像処理装置および方法、プログラム、並びに内視鏡システムに関し、特に、色識別性の高い画像を得ることができるようにした画像処理装置および方法、プログラム、並びに内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
LUTなどの色変換処理を有する内視鏡装置において、変換パラメータの設定値は予め決めるのが一般的であり、入力画像の種類や照明などの環境が変わったときには、ユーザが設定値などを手動で切り替えていた。予め手動で設定値を設定するため、状況に応じて最適なパラメータを設定することが難しく、それによって最適な色に調整された出力画像を得ることが困難であり、自動で色識別性の高い画像を得ることが求められていた。
【０００３】
このような状況に応じて、光源種類により色再現を変更するようにした提案（特許文献１参照）や、観察中の臓器毎にシステム色調を切り替えるようにした提案があった（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３２３２１号公報
【特許文献２】特開２００５−３４８９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、生体画像は、その色分布が偏っており、画面内をほぼ同じような色が占めることが多くある。例えば、腹腔内であれば、ほぼ赤系の色、整形外科領域であれば、白系の色が画像の大部分を占める。そのため、似たような色の中で組織の識別を強いられ、色識別性が悪くなることが多い。したがって、内視鏡装置において、上記提案の他に、さらに、色識別性の向上が求められていた。
【０００６】
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、色識別性の高い画像を得ることができるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面の画像処理装置は、特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータを生成するパラメータ生成部とを備える。
【０００８】
前記特定の色系統に偏りがある画像の統計により得られた画素値の標準のヒストグラムを用いて、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正するヒストグラム修正部をさらに備えることができる。
【０００９】
前記画像から異物を検出する異物検出部をさらに備え、前記ヒストグラム修正部は、前記異物検出により検出された異物を除くことにより、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正することができる。
【００１０】
光源を、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムから推定する光源推定部をさらに備え、前記ヒストグラム修正部は、前記光源推定部により推定された光源に応じて、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正することができる。
【００１１】
前記画素値のヒストグラムは、少なくとも色に関するヒストグラムである。
【００１２】
前記画素値のヒストグラムは、色相、彩度、および輝度に関するヒストグラムである。
【００１３】
前記ヒストグラム修正部は、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムと前記標準のヒストグラムとの積を求めて、重みを付けることで、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正することができる。
【００１４】
前記パラメータ生成部は、頻度の高い部分に関して、前記LUTの空間内のポイントを密に配置することができる。
【００１５】
前記パラメータ生成部は、前記LUTの空間内に配置されたポイントの分布を変位することにより、前記色変換パラメータを生成することができる。
【００１６】
前記画像から異物を検出する異物検出部をさらに備え、前記ヒストグラム修正部は、前記異物検出により検出された異物を除いてから、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正することができる。
【００１７】
前記異物検出部は、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムおよび前記標準ヒストグラムを用いて、前記画像から異物を検出することができる。
【００１８】
光源に応じて、前記標準ヒストグラムを選択する標準ヒストグラム選択部をさらに備え、前記ヒストグラム修正部は、前記標準ヒストグラム選択部により選択された標準ヒストグラムを用いて、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正することができる。
【００１９】
前記光源を、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムから推定する光源推定部をさらに備え、前記標準ヒストグラム選択部は、前記光源推定部により推定された光源に応じて、前記標準ヒストグラムを選択することができる。
【００２０】
前記パラメータ生成部により生成されたパラメータに応じて、前記入力画像に対する色変換処理を行う色変換処理部をさらに備えることができる。
【００２１】
本開示の一側面の画像処理方法は、画像処理装置が、特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムを生成し、生成されたヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータを生成する。
【００２２】
本開示の一側面のプログラムは、特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータを生成するパラメータ生成部として、コンピュータを機能させる。
【００２３】
本開示の一側面の内視鏡システムは、スコープと、カメラヘッドと、前記スコープを通して、前記カメラヘッドから入力される特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータを生成する色変換処理のための色変換パラメータを生成するパラメータ生成部とを備える。
【００２４】
本開示の一側面においては、特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムが生成される。そして、前記特定の色系統に偏りがある画像の統計により得られた画素値の標準のヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、生成されたヒストグラムが修正され、修正されたヒストグラムを用いて、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータが生成される。
【発明の効果】
【００２５】
本開示によれば、画像に対する色変換を行うことができる。特に、色識別性の高い画像を得ることができる。
【００２６】
なお、本明細書に記載された効果は、あくまで例示であり、本技術の効果は、本明細書に記載された効果に限定されるものではなく、付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本技術を適用した内視鏡システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】信号処理部の構成例を示すブロック図である。
【図３】色相の頻度を表すヒストグラムの例を示す図である。
【図４】輝度の頻度を表すヒストグラムの例を示す図である。
【図５】彩度の頻度を表すヒストグラムの例を示す図である。
【図６】3D-LUTの例を示す図である。
【図７】内視鏡システムの処理を説明するフローチャートである。
【図８】図７のステップＳ１３の画像処理について説明するフローチャートである。
【図９】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本開示を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（内視鏡システム）
２．第２の実施の形態（コンピュータ）
【００２９】
＜第１の実施の形態＞
＜システムの構成例＞
図１は、本技術を適用した内視鏡システムの構成例を示すブロック図である。
【００３０】
図１の例において、内視鏡システム１１は、一体型のスコープ（内視鏡）２１とカメラヘッド２２、光源ユニット２３、CCU（カメラコントロールユニット）２４、およびモニタ２５から構成される。
【００３１】
CCU２４は、光源ユニット２３の制御や信号処理を行う信号処理部３１、入力画像から画像の特徴を検出する検出部３２、および変換パラメータや信号処理結果を記憶するメモリ３３を含むように構成されている。
【００３２】
光源ユニット２３は、信号処理部３１からの制御のもと、ある特定の光（例えば、白色光）の照明を出力する。光源ユニット２３から出力された照明は、カメラヘッド２２に入力され、スコープ２１を通して被写体に照射される。カメラヘッド２２は、被写体を撮像する。すなわち、カメラヘッド２２は、被写体に照射された光を、スコープ２１を介して入力し、画像としてCCU２４の信号処理部３１に供給する。
【００３３】
信号処理部３１は、カメラヘッド２２からの画像に対して、検出部３２により検出された画像の特徴データやメモリ３３から読み込んだデータに基づいて画像処理を行う。
【００３４】
カメラヘッド２２より入力された画像は、生体画像であり、その色分布が偏り、画面内をほぼ同じような色が占めることが多くある。すなわち、この画像は、ある特定の色系統に偏りがある画像である。例えば、腹腔内であれば、ほぼ赤系の色、整形外科領域であれば、白系の色、胆のうや脂肪などは黄色系の色が画像の大部分を占める。そのため、似たような色の中で組織の識別を行うので、色識別性が悪くなる。
【００３５】
これに対して、信号処理部３１は、上述したような特定の色系統に偏りのある画像について、色識別性を向上するための画像処理を行う。画像処理の詳細については、順次後述される。信号処理部３１は、画像処理後の画像を、モニタ２５に出力する。モニタ２５は、LCDなどにより構成され、信号処理部３１からの画像を出力する。
【００３６】
図２は、信号処理部の構成例を示すブロック図である。
【００３７】
図２の例において、信号処理部３１は、ヒストグラム生成部５１、光源推定部５２、生体画像標準ヒストグラム選択部５３、異物検出部５４、ヒストグラム修正部５５、変換パラメータ生成部５６、および変換処理部５７を含むように構成されている。
【００３８】
ヒストグラム生成部５１は、入力された画像に対し、画素値のヒストグラムを輝度Y、彩度S、色相Hに関して生成する。画像は、RGBで入力されて、YCbCrに変換される。そして、彩度Sおよび色相Hは、入力画素値(Y,Cb,Cr)のCb,Crから次の式（１）によって求められる。
【００３９】
【数１】
2016016050.tif 000003
【００４０】
ここで、図３乃至図５には、ヒストグラムの例が示されている。図３のヒストグラムは、色相について、その頻度を表すヒストグラムである。図４のヒストグラムは、輝度について、その頻度を表すヒストグラムである。図５のヒストグラムは、彩度について、その頻度を表すヒストグラムである。
【００４１】
ヒストグラム生成部５１は、入力された画像と生成された各ヒストグラムとを、光源推定部５２に供給する。光源推定部５２は、生成されたヒストグラムに基づいて光源の種類を推定する。光源には、通常の白色光源と、特殊光がある。特殊光は、特定の波長の光のみを照射するものなので、色相のヒストグラムから判定可能である。光源推定部５２は、推定された光源の種類の情報を、生体画像標準ヒストグラム選択部５３に供給する。また、光源推定部５２は、光源推定後、入力された画像とヒストグラム生成部５１により生成されたヒストグラムとを、異物検出部５４に供給する。
【００４２】
生体画像標準ヒストグラム選択部５３は、生体画像の統計値として得られる光源毎に異なる生体画像の標準ヒストグラムを有している。標準ヒストグラムは、光源の種類によって定まるものである。生体画像標準ヒストグラム選択部５３は、光源推定部５２により推定された光源により標準ヒストグラムを選択し、選択した標準ヒストグラムを、異物検出部５４およびヒストグラム修正部５５に供給する。
【００４３】
この標準ヒストグラムは、例えば、外科の画像が赤系に偏り、脳外科の画像が白系に偏るため、診療科毎（すなわち、偏る色系統毎）にわけて持つようにしてもよい。
【００４４】
異物検出部５４は、ヒストグラム生成部５１により生成されたヒストグラムと生体画像標準ヒストグラム選択部５３からの標準ヒストグラムとを用いて、生成されたヒストグラムから異物を検出する。ここでいう異物とは、ガーゼや鉗子、硬性鏡のマスク部分などの生体組織ではないものをいう。これらは、特に色再現性や色識別性を向上させる必要のない場合が多く、また、標準ヒストグラムと生成されたヒストグラムとの差分より推定することができる。それは、標準ヒストグラムと明らかに異なる分布が生成されたヒストグラムに含まれる場合、その分布が生体組織ではない可能性が非常に高いからである。
【００４５】
以上の理由により、生成された彩度、輝度、色相それぞれのヒストグラムから、明らかに生体組織ではない部分に関しては、次のヒストグラム修正部５５により除外される。異物検出部５４は、入力された画像、生成されたヒストグラム、および検出した異物の情報を、ヒストグラム修正部５５に供給する。
【００４６】
ヒストグラム修正部５５は、生体画像標準ヒストグラム選択部５３により選択された標準ヒストグラムと、異物検出によって除外されたヒストグラムとを合わせることで、ヒストグラムを修正する。
【００４７】
すなわち、ヒストグラム修正部５５は、生成された彩度、輝度、色相に関するヒストグラムから、異物を判定された部分の彩度、輝度、色相それぞれの成分を減算し、次に、標準ヒストグラムの値によって重み付けを行う。これは、標準ヒストグラムでの値の大きい部分の方が、生体画像である可能性が高く、そこを重視して視認性の向上する処理にしたいからである。
【００４８】
具体的には、ヒストグラム修正部５５は、生成されたヒストグラムと標準ヒストグラムとの積を求め、これを重み付けしたヒストグラムとみなす。この処理によって、ヒストグラムは、彩度、輝度、色相において重要な部分に大きな重みがついたヒストグラムに修正される。ヒストグラム修正部５５は、入力された画像と修正したヒストグラムとを、変換パラメータ生成部５６に供給する。
【００４９】
変換パラメータ生成部５６は、変換処理部５７による変換処理のための色変換パラメータを生成する。変換処理部５７は、図６に示されるような円柱型のHSL空間において3D-LUTを行う。変換パラメータ生成部５６は、この3D-LUTにおいて、グリッドの配置個所と、それぞれの格子点における変位パラメータを決定する。変換パラメータ生成部５６において決定されるこれらをまとめて色変換パラメータと称する。
【００５０】
変換パラメータ生成部５６は、グリッドの配置個所について、ヒストグラム修正部５５により修正されたヒストグラムにおいて、頻度の高い部分に対して密にグリッドが配置されるように行う。具体的には、変換パラメータ生成部５６は、色相、彩度、輝度それぞれに対して、グリッドの間隔がヒストグラム頻度の逆数になるように配置し、全体の長さを正規化する。
【００５１】
ヒストグラムの頻度をf(x)、n番目のグリッドの配置座標をP(n)、基準のグリッド間隔をdとしたとき、次の式（２）が成り立つ。
【数２】
2016016050.tif 000004
ここで、αは、効果の強弱を調整する係数である。
【００５２】
変換パラメータ生成部５６は、以上の式から各軸に対してグリッドの位置を求めて、全体距離で正規化するということを輝度・彩度・色相それぞれに対して行う。これにより、図６の左側に示されるように、空間内で重要な部分（頻度の高い部分）に対して、密にグリッドが配置される。
【００５３】
次に、変換パラメータ生成部５６は、各格子点の変位パラメータを生成する。これについては、色再現を重視する場合には、上記で求めたそれぞれの格子点に対して、ターゲットの色空間に近づくような変位パラメータを与えればよい。
【００５４】
例えば、図６の左側に示されるように、頻度の高い部分に対して密にグリッドが配置されるが、変位パラメータとしては、図６の右側に示されるように、密にグリッドが張られた格子点ほど、密な部分を広げるように格子点を変位させればよい。
【００５５】
このようにすることで、画像の多くの部分を占めるために識別性の悪くなっている色に対して、分布を色空間内で広げてやることができるので、それぞれ微妙な色が異なる部分同士の差が広がり、識別性を向上させることができるからである。
【００５６】
具体的には、先ほどと逆の処理を行えばよいので、Q(n)をn番目の格子点の変位後の位置、P(n)をn番目の格子点の変位前の位置、強弱を調整する係数をβとすると、次の式（３）のような式が成り立つ。
【数３】
2016016050.tif 000005
【００５７】
以上の式（３）によって、変位後の各格子点の位置を求め、変位前の位置との差分をとることで、各格子点の変位パラメータを求めることができる。
【００５８】
変換パラメータ生成部５６は、入力された画像と、以上のようにして求められた色変換パラメータとを、変換処理部５７に供給する。
【００５９】
変換処理部５７は、入力された画像に対して、変換パラメータ生成部５６により生成された色変換パラメータに従って、HSL空間の円柱側3D-LUT処理を行うと、図６に示したような色変換処理が施される。すなわち、より頻度の高い色の画素に対して、色空間内での分布を広げてあげる処理が行われ、色識別性が向上する。変換処理部５７は、色変換処理が施された画像を、モニタ２５に出力する。
【００６０】
＜処理の例＞
次に、図７のフローチャートを参照して、内視鏡システムの処理について説明する。
【００６１】
ステップＳ１１において、光源ユニット２３は、信号処理部３１からの制御のもと、ある特定の光の照明を出力する。光源ユニット２３から出力された照明は、カメラヘッド２２に入力され、スコープ２１を通して被写体に照射される。
【００６２】
ステップＳ１２において、カメラヘッド２２は、被写体を撮像する。すなわち、カメラヘッド２２は、被写体に照射された光を、スコープ２１を介して入力し、画像としてCCU２４の信号処理部３１に供給する。
【００６３】
信号処理部３１は、ステップＳ１３において、カメラヘッド２２からの画像に対して、画像処理を行う。この画像処理の詳細は、図８を参照して後述される。ステップＳ１３により画像処理された画像は、モニタ２５に出力される。
【００６４】
ステップＳ１４において、モニタ２５は、信号処理部３１からの画像を表示する。
【００６５】
次に、図８のフローチャートを参照して、図７のステップＳ１３の画像処理について説明する。
【００６６】
カメラヘッド２２からの画像は、ヒストグラム生成部５１に入力される。ステップＳ３１において、ヒストグラム生成部５１は、入力された画像に対し、ヒストグラム計算を行う。
【００６７】
すなわち、ヒストグラム生成部５１は、入力された画像に対し、画素値のヒストグラムを輝度Y、彩度S、色相Hに関して生成する。ヒストグラム生成部５１は、入力された画像と生成された各ヒストグラムとを、光源推定部５２に供給する。
【００６８】
ステップＳ３２において、光源推定部５２は、ステップＳ３１により生成されたヒストグラムに基づいて光源判定を行い、光源の種類を推定する。光源推定部５２は、推定された光源の種類の情報を、生体画像標準ヒストグラム選択部５３に供給する。また、光源推定部５２は、光源推定後、入力された画像と、ヒストグラム生成部５１により生成されたヒストグラムとを、異物検出部５４に供給する。
【００６９】
ステップＳ３３において、生体画像標準ヒストグラム選択部５３は、光源推定部５２により推定された光源により標準ヒストグラムを選択し、選択した標準ヒストグラムを、異物検出部５４およびヒストグラム修正部５５に供給する。
【００７０】
ステップＳ３４において、異物検出部５４は、ステップＳ３２により生成されたヒストグラムから異物を検出する。この異物検出は、ヒストグラム生成部５１により生成されたヒストグラムと生体画像標準ヒストグラム選択部５３からの標準ヒストグラムとを用いて行われる。異物検出部５４は、入力された画像、生成されたヒストグラム、および検出した異物の情報を、ヒストグラム修正部５５に供給する。
【００７１】
ステップＳ３５において、ヒストグラム修正部５５は、ヒストグラムを修正する。すなわち、ヒストグラム修正部５５は、ステップＳ３２により生成されたヒストグラムから、ステップＳ３４により検出された異物を除外し、ステップＳ３４により選択された標準ヒストグラムと、異物検出によって除外されたヒストグラムとを合わせることで、ヒストグラムを修正する。
【００７２】
ヒストグラム修正部５５は、入力された画像と修正したヒストグラムとを、変換パラメータ生成部５６に供給する。
【００７３】
変換パラメータ生成部５６は、ステップＳ３６において、変換処理部５７による変換処理のための色変換パラメータを計算し、生成する。
【００７４】
具体的には、変換処理部５７においては、図６に示されるような円柱型のHSL空間において3D-LUTが行われる。変換パラメータ生成部５６は、この3D-LUTにおいて、グリッドの配置個所と、それぞれの格子点における変位パラメータを決定する。変換パラメータ生成部５６において決定されるこれらをまとめて色変換パラメータと称する。変換パラメータ生成部５６は、入力された画像と、図６を参照して上述したようにして求められた色変換パラメータとを、変換処理部５７に供給する。
【００７５】
変換処理部５７は、ステップＳ３７において、入力された画像に対して、ステップＳ３６により生成された色変換パラメータに従って、HSL空間の円柱側3D-LUT処理を行うことで、色変換処理を行う。
【００７６】
以上により、より頻度の高い色(系統)の画素に対して、色空間内での分布を広げてあげる処理が行われ、色識別性が向上する。変換処理部５７は、色変換処理が施された画像を、モニタ２５に出力する。
【００７７】
なお、上記説明においては、入力された画像から光源を推定する例を説明したが、光源ユニット２３を制御する信号処理部３１において予め光源の情報を保持するようにしてもよい。この場合、信号処理部３１から光源推定部５２は除かれてもよい。
【００７８】
また、上記説明においては、ヒストグラム生成部５１およびヒストグラム修正部５５において、３種類の１次元ヒストグラムを用いる例について説明したが、それを３次元にした３次元ヒストグラムを直接用いて計算を行ってもよい。
【００７９】
さらに、上記説明においては、変換パラメータ生成部５６および変換処理部５７において、自動でグリッドの配置を決定する例について説明したが、特に処理を重視したいポイントを設定し、手動で決定するようにしてもよい。
【００８０】
また、上記説明においては、異物検出部５４において、ヒストグラムから推定する例を説明したが、一般的な画像検出方法により検出するようにしてもよい。
【００８１】
さらに、上記説明においては、変換パラメータ生成部５６において、色識別性を向上させるための処理の例を説明したが、それぞれのポイントに対して特定の色空間をターゲットにした色変換を行うようにしてもよい。この場合、ターゲットの色空間に対する色再現性が向上する。
【００８２】
また、上記説明においては、HSL空間を用いての色変換の例について説明したが、YCbCrやRGBなどの他の色空間でも立方体の3D-LUTを用いて、同様に色変換を行うことができる。ただし、例えば、YCbCr空間の場合、色が２軸に分かれてしまうが、これに対して、HSL空間の場合、色相が１軸にあるので、色がわかりやすく、容易に色変換を行うことができる。
【００８３】
以上のように、本技術によれば、環境や被写体に応じて、色再現が最適化された画像や色識別性が向上した画像を得ることが可能である。
【００８４】
色再現が最適化された画像については、被写体や環境が変化しても、その時々で最適な色再現を行うための色変換パラメータが生成され、最適な色再現を有する出力画像を保持することが可能である。
【００８５】
色識別性が向上した画像については、光源や被写体の色分布に応じて色識別性が高くなるような色変換パラメータが生成され、通常は似たような色で占められ、色識別性が悪い画像に対しても、色の微小な変化を広げるような処理によって、色識別性が高い画像が出力される。また、これらの処理が入力画像の変換に応じて適応的に変化し、常に最適な色変換パラメータによって処理を行うことが可能である。
【００８６】
なお、本技術は、特定の色系統に偏りのある画像を処理する機器であれば、内視鏡システムに限らず、医療用途および非医療用途のいずれの機器にも適用することができる。
【００８７】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【００８８】
＜第２の実施の形態＞
[コンピュータの構成例]
図９は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【００８９】
コンピュータ２００において、CPU(Central Processing Unit)２０１、ROM(Read Only Memory)２０２、RAM(Random Access Memory)２０３は、バス２０４により相互に接続されている。
【００９０】
バス２０４には、さらに、入出力インタフェース２０５が接続されている。入出力インタフェース２０５には、入力部２０６、出力部２０７、記憶部２０８、通信部２０９、およびドライブ２１０が接続されている。
【００９１】
入力部２０６は、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる。出力部２０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部２０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部２０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ２１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体２１１を駆動する。
【００９２】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU２０１が、例えば、記憶部２０８に記憶されているプログラムを入出力インタフェース２０５及びバス２０４を介してRAM２０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【００９３】
コンピュータ（CPU２０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブル記録媒体２１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【００９４】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブル記録媒体２１１をドライブ２１０に装着することにより、入出力インタフェース２０５を介して、記憶部２０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部２０９で受信し、記憶部２０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM２０２や記憶部２０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【００９５】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【００９６】
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置、ブロック、手段などにより構成される全体的な装置を意味するものである。
【００９７】
なお、本開示における実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【００９８】
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、開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有するであれば、特許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。
【００９９】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）  特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータを生成するパラメータ生成部と
を備える画像処理装置。
（２）  前記特定の色系統に偏りがある画像の統計により得られた画素値の標準のヒストグラムを用いて、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正するヒストグラム修正部を
さらに備える前記（１）に記載の画像処理装置。
（３）  前記画像から異物を検出する異物検出部を
さらに備え、
前記ヒストグラム修正部は、前記異物検出により検出された異物を除くことにより、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正する
前記請求項（１）または（２）に記載の画像処理装置。
（４）    光源を、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムから推定する光源推定部を
さらに備え、
前記ヒストグラム修正部は、前記光源推定部により推定された光源に応じて、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正する
前記（１）または（２）に記載の画像処理装置。
（５）  前記画素値のヒストグラムは、少なくとも色に関するヒストグラムである
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の画像処理装置。
（６）  前記画素値のヒストグラムは、色相、彩度、および輝度に関するヒストグラムである
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の画像処理装置。
（７）  前記ヒストグラム修正部は、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムと前記標準のヒストグラムとの積を求めて、重みを付けることで、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正する
前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の画像処理装置。
（８）  前記パラメータ生成部は、頻度の高い部分に関して、前記LUTの空間内のポイントを密に配置する
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の画像処理装置。
（９）  前記パラメータ生成部は、前記LUTの空間内に配置されたポイントの分布を変位することにより、前記色変換パラメータを生成する
前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１０）  前記異物検出部は、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムおよび前記標準ヒストグラムを用いて、前記画像から異物を検出する
前記（３）乃至（８）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１１）  光源に応じて、前記標準ヒストグラムを選択する標準ヒストグラム選択部を
さらに備え、
前記ヒストグラム修正部は、前記標準ヒストグラム選択部により選択された標準ヒストグラムを用いて、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムを修正する
前記（１）乃至（１０）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１２）  前記光源を、前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムから推定する光源推定部を
さらに備え、
前記標準ヒストグラム選択部は、前記光源推定部により推定された光源に応じて、前記標準ヒストグラムを選択する
前記（１１）に記載の画像処理装置。
（１３）  前記パラメータ生成部により生成されたパラメータに応じて、前記入力画像に対する色変換処理を行う色変換処理部を
さらに備える前記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の画像処理装置。
（１４）  画像処理装置が、
特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムを生成し、
生成されたヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータを生成する
画像処理方法。
（１５）  特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータを生成するパラメータ生成部と
して、コンピュータを機能させるプログラム。
（１６）  スコープと、
カメラヘッドと、
前記スコープを通して、前記カメラヘッドから入力される特定の色系統に偏りがある入力画像に対して、画素値のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムに基づいて、3DのLUTの空間内のポイントを配置することにより、前記入力画像に対する色変換処理のための色変換パラメータを生成するパラメータ生成部と
を備える内視鏡システム。
【符号の説明】
【０１００】
１１  内視鏡システム，  ２１  スコープ，  ２２  カメラヘッド，  ２３  光源ユニット，  ２４  CCU，  ２５  モニタ，  ３１  信号処理部，  ３２  検出部，  ３３  メモリ，  ５１  ヒストグラム生成部，  ５２  光源推定部，  ５３  生体画像標準ヒストグラム選択部，  ５４  異物検出部，  ５５  ヒストグラム生成部，  ５６  変換パラメータ生成部，  ５７  変換処理部
【図１】
2016016050.tif 000006
【図２】
2016016050.tif 000007
【図３】
2016016050.tif 000008
【図４】
2016016050.tif 000009
【図５】
2016016050.tif 000010
【図６】
2016016050.tif 000011
【図７】
2016016050.tif 000012
【図８】
2016016050.tif 000013
【図９】
2016016050.tif 000014