本发明涉及图像处理装置、图像处理方法以及图像处理程序。
在显示装置上显示所希望的图像,将其用于某些检查等的情况很多。例如,可举出医疗领域中的内窥镜的利用。在内窥镜领域中,大量开发了提高血管可视性的技术。例如,在专利文献1所公开的涉及血管可视性提高的现有技术中,为了易于可视血管,特意将血管转换为与本来的色调不同的颜色(伪色),从而提高了可视性。具体而言,通过使内窥镜图像中具有最多倾向的r成分(红色成分)除去或衰减,使g成分(绿色成分)和b成分(蓝色成分)相对突出地显示,从而提高了对图像进行视觉确认的医生等使用者的可视性。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2012-055412号公报
技术实现要素：
【发明所要解决的课题】
然而,在上述那样的现有技术中,由于以与本来的色调不同的颜色进行显示,因此也存在对医生等使用者来说产生不协调感等问题。可以说要求呈现更自然且可视性高的图像。
本发明是鉴于这样的情况而完成的,其目的在于提供一种图像处理装置、图像处理方法以及图像处理程序,其能够在生成对于医生等使用者来说没有不协调感且可视性高的图像的基础上执行有益的图像处理。
根据本发明的观点,提供一种图像处理装置,其具备加权决定部和亮度计算部,将输入到该图像处理装置的输入图像的至少一部分、并且是由多个像素构成的区域定义为关注区域,所述输入图像是由最初或者输入后运算的结果rgb颜色空间表现的图像,即是各像素由构成红色的r成分、构成绿色的g成分和构成蓝色的b成分构成的图像,并且在将它们统一定义为rgb成分的情况下,所述加权决定部基于所述关注区域内的各rgb成分的多少,分别决定与所述各rgb成分对应的加权系数,上述亮度计算部基于各所述加权系数计算所述关注区域所包含的各像素的亮度。
在该观点的图像处理装置中,其特征在于,加权决定部基于输入图像中的关注区域内的各rgb成分的多少来分别决定与各rgb成分对应的加权系数,亮度计算部基于各加权系数来计算关注区域所包含的各像素的亮度。通过使用这样计算出的亮度,起到能够生成对于医生等使用者来说更没有不协调感且可视性高的图像的效果。
以下,例示本发明的各种实施方式。以下所示的实施方式能够相互组合。
优选的是,其特征在于,将所述关注区域内的所述各rgb成分的比例以不同的顺序设为a、b、c,将与它们对应的各加权系数设为w_a、w_b、w_c时,为w_a≤w_b≤w_c,其中,满足a≥b≥c。
优选的是,所述输入图像是按时间序列具有多个帧的动态图像,所述加权决定部使用上述输入图像的当前或过去的帧中的所述关注区域来决定所述加权系数,所述亮度计算部计算当前的帧中的所述各像素的亮度。
优选的是,其还具备第一转换部和第二转换部,所述第一转换部将由所述rgb颜色空间表现的输入图像转换为由在参数中包含明度或亮度的其他颜色空间表现的图像,所述第二转换部将由所述亮度计算部计算出的所述亮度作为校正后的明度或校正后的亮度,基于其与通过所述第一转换部转换后的图像中的明度或亮度以外的参数,将由所述其他颜色空间表现的图像逆转换为由所述rgb颜色空间表现的输出图像。
优选的是,其还具备第一转换部、混合运算部和第二转换部,所述第一转换部将由所述rgb颜色空间表现的输入图像转换为由在参数中包含明度或亮度的其他颜色空间表现的图像,所述混合运算部通过将所述第一转换部中转换后的图像中的明度或亮度与由所述亮度计算部计算出的上述亮度以规定的混合率进行混合,而计算出校正后的明度或校正后的亮度即校正明度或校正亮度,所述第二转换部基于所述校正明度或校正亮度和由所述第一转换部转换后的图像中的明度或亮度以外的参数,逆转换为由所述rgb颜色空间表现的输出图像。
优选的是,上述混合率基于由上述第一转换部转换后的图像中的上述关注区域内的上述明度或亮度与由上述亮度计算部计算出的上述亮度的比例来决定。
优选的是,所述加权决定部基于所述关注区域内的所述rgb成分所涉及的整体的平均值与所述各rgb成分的平均值的各差分,分别决定所述加权系数。
优选的是,所述加权决定部基于所述各差分的映射来分别决定所述加权系数,所述映射所涉及的函数包含n次函数、对数函数、指数函数,其中,n≥1。
根据本发明的另一观点,提供一种图像处理方法,其具备加权决定步骤和亮度计算步骤,将由该图像处理方法处理的输入图像的至少一部分、并且是由多个像素构成的区域定义为关注区域,所述输入图像是由最初或者输入后运算的结果rgb颜色空间表现的图像,即是各像素由构成红色的r成分、构成绿色的g成分和构成蓝色的b成分构成的图像,并且在将它们统一定义为rgb成分的情况下,在所述加权决定步骤中,基于所述关注区域内的各rgb成分的多少,分别决定与所述各rgb成分对应的加权系数,在所述亮度计算步骤中,基于各所述加权系数计算所述关注区域所包含的各像素的亮度。
在该观点的图像处理方法中,其特征在于,在加权决定步骤中基于输入图像中的关注区域内的各rgb成分的多少来分别决定与各rgb成分对应的加权系数,在亮度计算步骤中基于各加权系数来计算关注区域所包含的各像素的亮度。通过使用这样计算出的亮度,起到能够生成对于医生等使用者来说更没有不协调感且可视性高的图像的效果。
根据本发明的另一观点,提供一种使计算机实现规定的功能的图像处理程序,其中,所述规定的功能包括加权决定功能和亮度计算功能,将输入到所述计算机的输入图像的至少一部分、并且是由多个像素构成的区域定义为关注区域,所述输入图像是由最初或者输入后运算的结果rgb颜色空间表现的图像,即是各像素由构成红色的r成分、构成绿色的g成分和构成蓝色的b成分构成的图像,并且在将它们统一定义为rgb成分的情况下,根据所述加权决定功能,基于所述关注区域内的各rgb成分的多少,分别决定与所述各rgb成分对应的加权系数,根据所述亮度计算功能,基于所述各加权系数计算所述关注区域所包含的各像素的亮度。
在该观点的图像处理程序中,其特征在于,根据加权决定功能,基于输入图像中的关注区域内的各rgb成分的多少来分别决定与各rgb成分对应的加权系数,根据亮度计算功能,基于各加权系数来计算关注区域所包含的各像素的亮度。通过使用这样计算出的亮度,起到能够生成对于医生等使用者来说更没有不协调感且可视性高的图像的效果。
附图说明
图1是表示使用了本发明的第一及第二实施方式共用的图像处理装置3的系统1的构成概要的图。
图2是表示本发明的第一及第二实施方式共用的自适应处理部35、色相彩度计算部36、转换输出部37的处理流程的框线图。
图3是表示本发明的第一实施方式的自适应处理部35的处理流程的框线图。
图4是表示加权决定部35a的处理流程的框线图。
图5是表示输入图像i的rgb成分的一例的概要图。
图6是表示亮度计算部35b的处理流程的框线图。
图7是表示在第一实施方式的自适应处理部35中确认的课题的图,特别是图7a表示输入图像i,图7b表示输出图像o。
图8是表示本发明的第二实施方式的自适应处理部35的处理流程的框线图。
图9是表示混合率决定部35d的处理流程的框线图。
图10是表示混合率α的决定所使用的规则的一例的曲线图。
图11是表示混合运算部35e的处理流程的框线图。
图12是与图7a和图7b进行比较的比较图像,特别是图12a表示输入图像i,图12b表示输出图像o。
图13示出了对包含较多r成分的风景图像使用第二实施方式的图像处理装置3并执行了图像处理的情况,特别是图13a示出了输入图像i,图13b示出了提取了v成分的中间图像,图13c示出了输出图像o。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。特别地,在本说明书中,“部”可以指例如通过广义上的电路实施的硬件资源和能够通过这些硬件资源具体实现的软件的信息处理的组合。
此外,广义的电路是通过至少适当地组合电路(circuit)、电路类(circuitry)、处理器(processor)以及存储器(memory)等而实现的电路。即,希望留意的是包括面向特定用途的集成电路(applicationspecificintegratedcircuit:专用集成电路:asic)、可编程逻辑设备(例如,简单可编程逻辑设备(simpleprogrammablelogicdevice)、spld)、复合可编程逻辑设备(complexprogrammablelogicdevice:clpd)、以及现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray:fpga)等。
另外,在本说明书中,将输入到图像处理装置等的输入图像的至少一部分、并且是由多个像素构成的区域定义为关注区域,该输入图像是由rgb颜色空间表现的图像、即是各像素由构成红色的r成分、构成绿色的g成分、和构成蓝色的b成分构成的图像,并且将它们统一定义为rgb成分。并且,图像包括静态图像/动态图像中的任意一个,在动态图像的情况下,只要没有特别指定,则指的是其中的1帧。
另外,在下述详述的实施方式中,对各种信息、包含其的概念进行处理,它们作为由0或1构成的2进制的比特集合体而由信号值的高低来表示,能够在广义的电路上执行通信/运算。具体而言,“关注区域”、“加权系数”、“亮度y”、“rgb成分”、“色相h”、“彩度s”、“明度v”、“混合率”等能够包含在该信息/概念中。关于这些,再次根据需要进行详细说明。
1.系统1(整体结构)
图1是表示使用了本发明的实施方式(第一以及第二实施方式共用)的图像处理装置3的系统1的构成概要的图。系统1具备内窥镜系统2、图像处理装置3以及显示部4。
1.1内窥镜系统2
内窥镜系统2具备内窥镜21和图像处理部22。内窥镜21具有未图示的视觉传感器(相机),例如构成为通过将其从被检体的口腔部朝向腹部插入,从而能够对被检体的腹部等进行拍摄。另外,在信息处理的观点上,拍摄到的图像数据是二维的像素的集合体(像素排列)。另外,图像处理部22对由内窥镜21拍摄到的图像数据实施规定的图像处理。例如,可以包括使用由内窥镜21拍摄的图像数据中的特别是在时间序列上相邻的两个帧来减少叠加在图像上的噪声的3d噪声降低处理等。
1.2图像处理装置3
图像处理装置3是对从内窥镜系统2发送的图像数据执行规定的图像处理的装置。图像处理装置3具备控制部31、存储部32、输入部33、发送接收部34、自适应处理部35、色相彩度计算部36以及转换输出部37,它们经由通信总线3b连接。以下,分别详述构成要素31～37。
<控制部31>
控制部31进行与图像处理装置3相关的整体动作的处理/控制。控制部31例如是未图示的中央处理装置(centralprocessingunit:cpu)。控制部31通过读出存储部32中存储的规定的程序,来实现图像处理装置3或系统1的各种功能。例如包括,读出规定的程序,使包含内窥镜21的实时的显示图像的图形用户界面(graphicaluserinterface:gui)的画面显示于显示部4。
此外,在图1中,标记为单一的控制部31,但实际上并不限定于此,也可以按照每个功能具有多个控制部31的方式来实施。另外,也可以是它们的组合。
<存储部32>
如上所述,存储部32存储用于由控制部31实现的各种程序等。这例如可作为硬盘驱动器(harddiskdrive:hdd)或者固态硬盘驱动(solidstatedrive:ssd)等存储设备来实施。另外,存储部32也可作为存储程序的运算所涉及的临时所需的信息(因数、排列等)的随机存取存储器(randomaccessmemory:ram)等存储器来实施。另外,也可以是它们的组合。
<输入部33>
输入部33例如可以包含在图像处理装置3自身中,也可以外置。例如,输入部33可以作为触摸面板来实施。或者,也可以采用开关按钮、鼠标、键盘等用户界面。经由输入部33,接受操作者(例如,医生)的指示(指令)。该指示经由通信总线3b被传送到控制部31,控制部31能够根据需要执行规定的控制、运算。作为该指示的一例,操作者能够经由输入部33暂时停止显示于显示部4的内窥镜21正在拍摄的图像。即,在内窥镜系统2中,内窥镜21能够暂时停止(中断)图像的拍摄,另一方面,图像处理部22能够实施3d噪声降低。结果,在暂时停止的情况下,未执行3d噪声降低的图像被发送到系统1的发送接收部34。
<发送接收部34>
发送接收部34是用于图像处理装置3与图像处理装置3以外的外部设备的通信的单元。即,能够经由发送接收部34从内窥镜系统2接收成为输入图像的图像数据,并对其进行图像处理(详细后述)后,作为输出图像发送到显示部4。另外,利用发送接收部34的通信不限于图像数据。例如,优选对包括有线lan网络通信、蓝牙(bluetooth)通信、无线lan网络通信等的多个通信手段的集合体、并且是通信对象包含适当的通信标准在内地进行实施。
<自适应处理部35>
图2是表示本发明的第一及第二实施方式共用的自适应处理部35、色相彩度计算部36、转换输出部37的处理流程的框线图。自适应处理部35对经由发送接收部34从内窥镜系统2接收到的输入图像(由rgb空间表现的图像:包含在即将从其他颜色空间进行转换并处理前由rgb空间表现的图像)执行规定的自适应处理,计算作为校正后的明度v(value)的校正明度v1。关于自适应处理部35的结构的更多细节、校正明度v1,在第2节中再次进行说明。
<色相彩度计算部36>
色相彩度计算部36(权利要求书中的“第一转换部”的一例)根据经由发送接收部34从内窥镜系统2接收到的输入图像(由rgb空间表现的图像),计算该输入图像的色相h(hue)和彩度s(saturation)。此外,将色相h、彩度s、明度v作为参数的颜色空间一般被称为hsv颜色空间(权利要求书中的“其他颜色空间”的一例)。
<转换输出部37>
转换输出部37(权利要求书中的“第二转换部”的一例)如图2所示,根据由在自适应处理部35中计算出的校正明度v1和在色相彩度计算部36中计算出的色相h、彩度s所构成的中间图像(由hsv颜色空间表现的图像),分别计算rgb成分,从而逆转换为由rgb颜色空间表现的期望的输出图像。此外,该输出图像经由通信总线3b以及发送接收部34被发送到显示部4,显示部4显示该输出图像。
1.3显示部4
显示部4是当输入由图像处理装置3进行了图像处理的图像数据时,基于各像素数据(各像素所具有的亮度等信息)将其作为影像显示的介质,例如可以是lcd监视器、crt监视器、有机el监视器等。另外,图像处理装置3也可以包括显示部4。
2.自适应处理部35
自适应处理部35可如下所述那样包含第一及第二实施方式。以下,对各个实施方式所涉及的自适应处理部35进行详细说明。
2.1第一实施方式
图3是表示本发明的第一实施方式的自适应处理部35的处理流程的框线图。如图3所示,自适应处理部35具备加权决定部35a和亮度计算部35b。
<加权决定部35a>
图4是表示加权决定部35a的处理流程的框线图。另外,图5是表示输入图像i的rgb成分的一例的概要图。加权决定部35a用于亮度y的计算,分别决定与各rgb成分对应的加权系数。具体而言,执行以下那样的处理。
[开始]
(步骤s1-1)
分别计算输入图像i的关注区域(在此为输入图像i的全部像素:如果是动态图像,则是1帧量)内的全部像素的各rgb成分以及全部成分的平均值。例如,各rgb成分取8比特(0～255)的整数值,在图5所示的4×4像素的输入图像i中,计算r成分的平均值r_avg＝172.5、g成分的平均值g_avg＝95.0、b成分的平均值b_avg＝50.0、以及全部成分的平均值a_avg≈105.8。当然,实际处理的输入图像i当然是分辨率远比其高的图像。进入作为下一步骤的步骤s1-2。
(步骤s1-2)
接着,计算各rgb成分r_avg、g_avg、b_avg与整体的平均值a_avg的差分r_sub、g_sub、b_sub。即,在图5所示的例子中,成为r_sub＝66.7、g_sub＝-10.8、b_sub＝-55.8。进入作为下一步骤的步骤s1-3。
(步骤s1-3)
接着,通过对在步骤s1-2中计算出的差分r_sub、g_sub、b_sub进行线性映射转换(向一次函数的代入),能够决定与各rgb成分对应的加权系数w_r、w_g、w_b(式(1)～(3))。
w_r＝m×r_sub n(1)
w_g＝m×g_sub n(2)
w_b＝m×b_sub n(3)
[结束]
特别是在此希望留意的特征在于,加权决定部35a基于关注区域(这里是输入图像i的全部像素:如果是动态图像,则是1帧量)内的各rgb成分的多少,分别决定与各rgb成分对应的加权系数。
另外,步骤s1-3中的线性映射转换的斜率m被设定为取负的值。即,希望留意的是各rgb成分r_avg、g_avg、b_avg的大小关系和与它们对应的各加权系数w_r、w_g、w_b的大小关系反向对应。如果是图5所示的例子,则满足r_avg>g_avg>b_avg(权利要求书中的a、b、c的一例),因此满足w_r<w_g<w_b(权利要求书中的w_a、w_b、w_c的一例)。另外,m、n(截距)优选基于预先实施的试验/研究结果等而适当决定。
<亮度计算部35b>
图6是表示亮度计算部35b的处理流程的框线图。如图6所示,亮度计算部35b使用由加权决定部35a决定的加权系数w_r、w_g、w_b,计算输入图像i的各像素的亮度y。在此,亮度y如式(4)那样定义。
y＝w_r×r、w_g×g、w_b×b(4)
在此,r、g、b是各像素中的rgb成分各自的值(例如0～255的整数值)。
此外,在第一实施方式中,将各像素的亮度y作为校正明度v1来处理。即,在转换输出部37中,根据由亮度y(校正明度v1)和在色相彩度计算部36中计算出的色相h、彩度s构成的中间图像(由hsv颜色空间表现的图像),分别计算rgb成分,由此生成由rgb颜色空间表现的期望的输出图像o。
这样的输出图像o对于色相h、彩度s维持原来的输入图像i的信息。即,根据包含第一实施方式的图像处理装置3的系统1,起到如下效果:能够在维持本来的色调的基础上生成可视性更高的图像,并将其显示于显示部4。
图7a和图7b是表示在第一实施方式的自适应处理部35中确认的课题的图,特别是图7a表示输入图像i,图7b表示输出图像o。在第一实施方式中,各rgb成分的多少会影响亮度y的计算,但根据图像的不同,还确认到发生发黑(日文:黒つぶれ)等弊端。例如,如图7a所示,若将由1个颜色(在此设为r成分)构成的渐变图像(从左侧朝向右侧而颜色成分逐渐变大的例子)设为输入图像i,则在包含第一实施方式的自适应处理部35的图像处理装置3中输出的输出图像o由于w_r非常小,且为单色图像(g成分、b成分均为0),因此如图7b所示那样,发生了发黑。为了解决这样的问题,优选在第2.2节中说明的第二实施方式。
2.2第二实施方式
图8是表示本发明的第二实施方式的自适应处理部35的处理流程的框线图。如图8所示,自适应处理部35具备加权决定部35a、亮度计算部35b、明度计算部35c、混合率决定部35d、以及混合运算部35e。另外,加权决定部35a和亮度计算部35b的结构和动作与第一实施方式大致相同,因此,希望根据需要再次参照第2.1节的说明。
<明度计算部35c>
明度计算部35c(权利要求书中的“第一转换部”的一例)计算输入图像i的各像素的明度v。在此,明度v如式(5)那样定义。
v＝max[r,g,b](5)
在此,r、g、b是各像素中的rgb成分各自的值(例如0～255的整数值)。
<混合率决定部35d>
图9是示出混合率决定部35d的处理流程的框线图。混合率决定部35d决定可在将由亮度计算部35b计算出的亮度y与由明度计算部35c计算出的明度v混合(详细参照混合运算部35e的动作)中使用的混合率。具体而言,执行以下那样的处理。
[开始]
(步骤s2-1)
分别计算输入图像i的关注区域(在此为输入图像i的全部像素:如果是动态图像,则是1帧量)内的全部像素的亮度y以及明度v的平均值(y_avg、v_avg)。进入作为下一步骤的步骤s2-2。
(步骤s2-2)
接着,基于在步骤s2-1中计算出的y_avg与v_avg的比例(在此为y_avg/v_avg),决定混合率(在此设为y的混合率α)。例如,可以基于图10所示的混合率的决定规则来决定混合率α。特别希望留意的是,基于关注区域内的明度v与亮度y的比例来决定混合率α。另外,图10所示的例子只不过是例示,本规则优选基于预先实施的试验/研究结果等适当决定。
[结束]
<混合运算部35e>
图11是示出混合运算部35e的处理流程的框线图。使用由混合率决定部35d决定的混合率α,对关注区域内的各像素的明度v和亮度y进行混合,将其作为校正明度v1(参照式(6))。
v1＝(1-α)v αy(6)
之后,在转换输出部37中,根据由校正明度v1和在色相彩度计算部36中计算出的色相h、彩度s构成的中间图像(由hsv颜色空间表现的图像),分别计算rgb成分,由此生成由rgb颜色空间表现的期望的输出图像o。
这样的输出图像o对于色相h、彩度s维持原来的输入图像i的信息。即,根据包含第二实施方式的图像处理装置3的系统1,起到如下效果:能够在维持本来的色调的基础上生成可视性更高的图像,并将其显示于显示部4。
图12a以及图12b是与图7a以及图7b的比较图像,特别是图12a示出输入图像i,图12b示出输出图像o。如上所述,在第一实施方式中,还确认了根据图像而发生发黑等弊端。另一方面,在第二实施方式中,通过适当地混合亮度y和明度v,如图12a(图7a的再次示出)那样,即使成为将由1个颜色(这里设为r成分)构成的渐变图像(从左侧朝向右侧而颜色成分逐渐变大的例子)作为输入图像i,在包含第二实施方式的自适应处理部35的图像处理装置3中输出的输出图像o也如图12b所示那样,成为维持渐变那样的结果。
进而,图13a～图13c表示对包含较多r成分的风景图像使用第二实施方式的图像处理装置3并执行了图像处理的情况,特别是图13a示出了输入图像i,图13b示出了提取了v成分的中间图像,图13c示出了输出图像o。在这样的实际图像中,也能够与图12a以及图12b的结果同样地,维持自然的渐变,能够确认得到了可视性高的输出图像o(参照图13c)。若将图13b(提取了v成分的中间图像)与图13c(输出图像o)进行比较,则在中间图像中无法维持渐变,输出图像o的差异明显。
3.变形例
本实施方式也能够通过以下的方式来实施。
第一,在本实施方式中,将亮度计算等所涉及的范围(关注区域)作为输入图像i(如果是动态图像则为1帧)的全部像素进行了说明,但也可以部分地选择所使用的像素。例如,可以将关注区域设为一部分的矩形区域,也可以通过按预定尺寸的每个矩形小区域适当选择代表像素(例如,左上这样的特定位置、小区域中的中央值)来生成缩小图像,并将其作为关注区域来实施。
第二,在上述各种处理中假定了二维排列,但如果最终能够在显示部4上显示所希望的图像,则也可以在运算中途作为一维排列进行存储。另外,也可以代替使用一维排列或二维排列进行运算,而逐次进行运算。
第三,在本实施方式中,包括从rgb颜色空间向包含明度v的hsv颜色空间的转换,但并不限定于此。与可以与能够将第一实施方式中的亮度y视为校正明度v1同样地,也可以向除了明度以外在参数中包含亮度的颜色空间转换。例如,也可以采用yuv颜色空间、ycrcb、yprpb、或者hsl颜色空间等。通过将校正明度v1代入这些颜色空间中的亮度y、l并进行逆转换,能够同样地期待本实施方式所示的效果。
第四,本实施方式的系统1采用了内窥镜系统2,但并不限定于此,认为只要是发送能够包含较多特定的rgb成分中的特定的成分的输入图像的信号源,即能够进行有效的应用。即,即使在应用于内窥镜系统2以外的情况下,也能够起到可输出可视性高的图像的效果。
第五,在本实施方式中,记载为(将输入图像i设为动态图像)加权决定部35a使用输入图像i中的某时刻的(当前的)帧来决定上述加权系数,亮度计算部35b也计算相同帧中的各像素的亮度,但并不限定于此。例如,也可以是以加权决定部35a使用在输入图像i中的某个时刻的(过去的)帧来决定上述加权系数、亮度计算部35b计算该时刻之后的(当前的)帧中的各像素的亮度的方式实施。过去的帧是何种程度过去的帧没有特别限定,例如可以考虑前1帧、前2帧、前3帧等。
第六,在本实施方式中,加权决定部35a通过进行线性映射转换(向一次函数的代入),来决定与各rgb成分对应的加权系数w_r、w_g、w_b,但只不过是例子,并不限定于此。映射所涉及的函数例如可以是n次函数(n≥2),也可以是对数函数、指数函数。
第七,也能够提供如下图像处理程序,其是使计算机实现规定的功能的图像处理程序,其中,上述规定的功能包括加权决定功能和亮度计算功能,将输入到上述计算机的输入图像的至少一部分、并且是由多个像素构成的区域定义为关注区域,上述输入图像是由最初或者输入后运算的结果rgb颜色空间表现的图像,即是各像素由构成红色的r成分、构成绿色的g成分和构成蓝色的b成分构成的图像,并且在将它们统一定义为rgb成分的情况下,根据上述加权决定功能,基于上述关注区域内的各rgb成分的多少,分别决定与上述各rgb成分对应的加权系数,根据上述亮度计算功能,基于上述各加权系数计算出上述关注区域所包含的各像素的亮度。另外,也可以作为安装有该程序的功能的计算机可读取的非暂时性的记录介质来提供。另外,也可以经由因特网等分发该程序。进而,构成系统1的各部既可以包含于相同的壳体,也可以分散配置于多个壳体。
4.结论
如上所述,根据本实施方式,能够提供能够在生成对医生等使用者来说没有不协调感且可视性高的图像的基础上执行有益的图像处理的图像处理装置、图像处理方法以及图像处理程序。
对本发明所涉及的各种实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子而提出的,并不意图限定发明的范围。该新的实施方式能够以其他各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。该实施方式及其变形包含在发明的范围、主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
【符号说明】
1:系统
2:内窥镜系统
21:内窥镜
22:图像处理部
3:图像处理装置
3b:通信总线
31:控制部
32:存储部
33:输入部
34:发送接收部
35:自适应处理部
35a:加权决定部
35b:亮度计算部
35c:明度计算部
35d:混合率决定部
35e:混合运算部
36:色相彩度计算部
37:转换输出部
4:显示部
a_avg:平均值
r_avg:平均值
b_avg:平均值
g_avg:平均值
r_sub:差分
g_sub:差分
b_sub:差分
h:色相
s:彩度
v:明度
v1:校正明度
y:亮度
w_r:加权系数
w_g:加权系数
w_b:加权系数
i:输入图像
o:输出图像
m:斜率
n:截距
α:混合率。
1.一种图像处理装置,其具备加权决定部和亮度计算部,
将输入到该图像处理装置的输入图像的至少一部分、并且是由多个像素构成的区域定义为关注区域,所述输入图像是由最初或者输入后运算的结果rgb颜色空间表现的图像,即是各像素由构成红色的r成分、构成绿色的g成分和构成蓝色的b成分构成的图像,并且在将它们统一定义为rgb成分的情况下,
所述加权决定部基于所述关注区域内的各rgb成分的多少,分别决定与所述各rgb成分对应的加权系数,
所述亮度计算部基于各所述加权系数计算所述关注区域所包含的各像素的亮度。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置,其特征在于,
将所述关注区域内的所述各rgb成分的比例以不同的顺序设为a、b、c,将与它们对应的各加权系数设为w_a、w_b、w_c时,为
w_a≤w_b≤w_c,
其中,满足a≥b≥c。
3.根据权利要求1或2所述的图像处理装置,其中,
所述输入图像是按时间序列具有多个帧的动态图像,
所述加权决定部使用所述输入图像的当前或过去的帧中的所述关注区域来决定所述加权系数,
所述亮度计算部计算当前的帧中的所述各像素的亮度。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的图像处理装置,
其还具备第一转换部和第二转换部,
所述第一转换部将由所述rgb颜色空间表现的输入图像转换为由在参数中包含明度或亮度的其他颜色空间表现的图像,
所述第二转换部将由所述亮度计算部计算出的所述亮度作为校正后的明度或校正后的亮度,基于其与通过所述第一转换部转换后的图像中的明度或亮度以外的参数,将由所述其他颜色空间表现的图像逆转换为由所述rgb颜色空间表现的输出图像。
5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的图像处理装置,
其还具备第一转换部、混合运算部和第二转换部,
所述第一转换部将由所述rgb颜色空间表现的输入图像转换为由在参数中包含明度或亮度的其他颜色空间表现的图像,
所述混合运算部通过将在所述第一转换部中转换后的图像中的明度或亮度与由所述亮度计算部计算出的所述亮度以规定的混合率进行混合,而计算出校正后的明度或校正后的亮度即校正明度或校正亮度,
所述第二转换部基于所述校正明度或校正亮度和由所述第一转换部转换后的图像中的明度或亮度以外的参数,逆转换为由所述rgb颜色空间表现的输出图像。
6.根据权利要求5所述的图像处理装置,其中,
所述混合率基于由所述第一转换部转换后的图像中的所述关注区域内的所述明度或亮度与由所述亮度计算部计算出的所述亮度的比例来决定。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的图像处理装置,其中,
所述加权决定部基于所述关注区域内的所述rgb成分所涉及的整体的平均值与所述各rgb成分的平均值的各差分,分别决定所述加权系数。
8.根据权利要求7所述的图像处理装置,其中,
所述加权决定部基于所述各差分的映射,分别决定所述加权系数,
所述映射所涉及的函数包含n次函数、对数函数、指数函数,其中,n≥1。
9.一种图像处理方法,其具备加权决定步骤和亮度计算步骤,
将由该图像处理方法处理的输入图像的至少一部分、并且是由多个像素构成的区域定义为关注区域,所述输入图像是由最初或者输入后运算的结果rgb颜色空间表现的图像,即是各像素由构成红色的r成分、构成绿色的g成分和构成蓝色的b成分构成的图像,并且在将它们统一定义为rgb成分的情况下,
在所述加权决定步骤中,基于所述关注区域内的各rgb成分的多少,分别决定与所述各rgb成分对应的加权系数,
在所述亮度计算步骤中,基于各所述加权系数计算所述关注区域所包含的各像素的亮度。
10.一种使计算机实现规定的功能的图像处理程序,其中,
所述规定的功能包括加权决定功能和亮度计算功能,
将输入到所述计算机的输入图像的至少一部分、并且是由多个像素构成的区域定义为关注区域,所述输入图像是由最初或者输入后运算的结果rgb颜色空间表现的图像,即是各像素由构成红色的r成分、构成绿色的g成分和构成蓝色的b成分构成的图像,并且在将它们统一定义为rgb成分的情况下,
根据所述加权决定功能,基于所述关注区域内的各rgb成分的多少,分别决定与所述各rgb成分对应的加权系数,
根据所述亮度计算功能,基于各所述加权系数,计算所述关注区域所包含的各像素的亮度。
技术总结