観察装置、画像処理方法及びプログラム
【課題】走査位置間に隙間が生じる場合であっても、演算時間を増大させることなく走査位置間の隙間を補完し、生成する画像の画質を向上させる。
【解決手段】照明光Ｌを観察対象において走査させる光走査部５と、該光走査部によって照明光を照射することにより、前記観察対象における各走査位置から戻る戻り光Ｌ’を所定のサンプリング周期で検出する光検出部８と、該光検出部により検出された各走査位置からの戻り光の強度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを各前記走査位置に対応する位置関係で配列することにより前記観察対象の画像を生成する画像生成部９とを備え、該画像生成部は、隣接する描画ブロックが相互に重なるように、該描画ブロックの大きさを設定する観察装置１を提供する。
【解決手段】照明光Ｌを観察対象において走査させる光走査部５と、該光走査部によって照明光を照射することにより、前記観察対象における各走査位置から戻る戻り光Ｌ’を所定のサンプリング周期で検出する光検出部８と、該光検出部により検出された各走査位置からの戻り光の強度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを各前記走査位置に対応する位置関係で配列することにより前記観察対象の画像を生成する画像生成部９とを備え、該画像生成部は、隣接する描画ブロックが相互に重なるように、該描画ブロックの大きさを設定する観察装置１を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察装置、画像処理方法及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明光を導光する光ファイバを駆動させることによって渦巻き状の奇跡に沿って照明光を観察対象に走査させ、この照明光に対する走査位置からの戻り光を検出して走査位置における画像情報を取得することにより観察対象の画像を生成する観察装置が知られている。このような観察装置においては、１周期を複数に時分割して照明光を走査しながら戻り光を検出するため、走査位置の密度が走査軌跡の中心から外側に向かうほど疎となる。走査位置の密度が疎になると走査位置間に隙間が生じ、この隙間には画像情報が存在しないことから、観察対象の画像を生成した際に、この隙間が例えば黒い領域（画像の皺）となって画質を低下させることとなる。
【０００３】
このため、例えば特開昭６３−３７２２２号公報（特許文献１）には、走査位置間の隙間を各走査位置の輝度を用いて直線的に補完することにより画像の皺を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−３７２２２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に開示された技術では、走査位置間の各画素に与える輝度値を逐一算出する必要があるため、画像作成のために演算時間がかかるという不都合がある。特に、高速度の動画の場合にはフレームレートを向上できないという課題がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、走査位置間に隙間が生じる場合であっても、演算時間を増大させることなく走査位置間の隙間を補完し、生成する画像の画質を向上させることのできる観察装置、画像処理方法及び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】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、照明光を観察対象において走査させる光走査部と、該光走査部によって照明光を照射することにより、前記観察対象における各走査位置から戻る戻り光を所定のサンプリング周期で検出する光検出部と、該光検出部により検出された各走査位置からの戻り光の強度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを各前記走査位置に対応する位置関係で配列することにより前記観察対象の画像を生成する画像生成部とを備え、該画像生成部は、隣接する描画ブロックが相互に重なるように、該描画ブロックの大きさを設定する観察装置を提供する。
【０００８】
本発明によれば、画像生成部は、光検出部が戻り光を検出した走査位置を含む複数画素からなる領域を該走査位置からの戻り光の強度を有する描画ブロックとし、該描画ブロックを各走査位置に対応する位置関係で配列する。そして、画像生成部は隣接する描画ブロックが相互に重なるようにその大きさを設定しているので、各走査位置間に隙間があっても、この走査位置間の隙間には、いずれか描画ブロックが配列され、走査位置からの戻り光の強度、すなわち、走査位置からの戻り光と同一の輝度で補完されることとなる。従って、観察対象の画像を生成した場合に、走査位置間の隙間を演算等によって補完をしなくとも、背景色のままの箇所や皺が生じたりすることがなく、画質を向上させることができる。
【０００９】
上記本発明において、前記画像生成部は、第１描画ブロックにより中間画像を生成した後、前記第１描画ブロックより小さい第２描画ブロックを第１描画ブロックと同じ位置に重ね書きすることにより画像を生成することが好ましい。
【００１０】
この場合、中間画像を生成した際に、第１描画ブロック同士が重なり合うことによってある走査位置が他の第１描画ブロックの輝度で重ね書きされた場合でも、第２描画ブロックを第１描画ブロックと同じ位置に重ね書きすることにより、この走査位置も重ね書きされ、走査位置の本来の戻り光の輝度を得ることができ、画質を向上させることができる。
【００１１】
また、上記本発明において、前記画像生成部は、前記描画ブロックの大きさの設定と配列とを交互に繰り返して、前記描画ブロックの大きさを順次小さくしながら、同じ位置に複数回重ね書きすることにより画像を生成することが好ましい。
【００１２】
この場合、描画ブロック同士が重なり合うことにより走査位置が他の描画ブロックの輝度に重ね書きされた場合でも、順次小さい描画ブロックを順次重ね書きすることにより、各走査位置の本来の戻り光の輝度を得ることができ、画質を向上させることができる。
【００１３】
本発明は、観察対象に照明光が照射されることにより観察対象からの戻り光が検出される各位置に対応する各画素位置を中心に、前記各位置の戻り光の強度に対応する同一の輝度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを、隣接する前記描画ブロックが相互に重なる大きさに調節して生成する画像処理方法を提供する。
【００１４】
また、上記本発明において、生成する前記描画ブロックの大きさの設定と生成とを繰り返して、前記描画ブロックの大きさを順次小さくしながら、同じ位置に複数回重ね書きすることが好ましい。
【００１５】
本発明は、観察対象に照明光が照射されることにより観察対象からの戻り光が検出される各位置に対応する各画素位置を中心に、前記各位置の戻り光の強度に対応する同一の輝度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを、隣接する前記描画ブロックが相互に重なる大きさに調節して生成するステップをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、走査位置間に隙間が生じる場合であっても、演算時間を増大させることなく走査位置間の隙間を補完し、生成する画像の画質を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る観察装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る観察装置において、画像を生成する場合に設定される描画ブロックを示す概念図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る観察装置における画像生成処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態の変形例に係る観察装置において、画像を生成する場合に設定される描画ブロックを示す概念図である。
【図５】本発明の一実施形態の変形例に係る観察装置における画像生成処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態の他の変形例に係る観察装置において、画像を生成する場合に描画ブロックによって走査位置間が補完される例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の一実施形態に係る観察装置について図面を参照して説明する。本実施形態においては、観察装置を所謂走査型内視鏡装置に適用した例について説明する。
図１は、本実施形態に係る観察装置としての走査型内視鏡装置１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、走査型内視鏡装置１は、照明ファイバ２、受光ファイバ３及び照明ファイバ２の先端部を振動させるアクチュエータ４を有する光走査部５と、照明ファイバ２に照明光Ｌを供給する照明ユニット６と、アクチュエータ４を駆動させる駆動ユニット７と、受光ファイバ３によって受光された照明光Ｌの戻り光Ｌ’を検出する検出ユニット８と、検出ユニット８により検出された戻り光Ｌ’に基づいて画像を生成する画像生成部９と、照明ユニット６及び駆動ユニット７の作動を制御するとともに画像生成部９により生成された画像をモニタ１０に出力する制御ユニット１１とを備えている。
【００１９】
光走査部５の内部には、照明ファイバ２及び受光ファイバ３が長手方向に沿って配置され、照明ファイバ２の先端側には照明光学系１２が設けられている。照明ファイバ２は、基端側において照明ユニット６から供給された照明光Ｌを導光してその先端面から射出する。該先端面から射出された照明光Ｌは、照明光学系１２によって集束された後、光走査部５の先端から観察対象の観察面Ａである組織表面に照射される。受光ファイバ３は、その先端面からなる受光面によって、観察面Ａからの戻り光Ｌ’を受光して検出ユニット８へ導光する。
【００２０】
アクチュエータ４は、例えば、電磁式またはピエゾ式である。アクチュエータ４は、駆動ユニット７から駆動電圧（後述）としてＸ方向及びＹ方向の交流電圧を印加されることにより、駆動電圧に応じた振幅及び周波数で照明ファイバ２の先端部分を、該照明ファイバ２の長手方向に交差し互いに直交する２軸方向（Ｘ方向及びＹ方向）に振動させる。これにより、照明ファイバ２の先端面が２軸方向に揺動させられて、該先端面から射出される照明光Ｌが観察面Ａ上において２次元走査される。なお、走査方式は、特に限定されるものでなくスパイラル方式やラスタ方式などが用いられる。
【００２１】
照明ユニット６は、後述する制御ユニット１１からの指令信号に従って所定の波長の照明光Ｌを出射する。照明ユニット６から出射された照明光Ｌは、照明ファイバ２の基端に入射される。
【００２２】
駆動ユニット７は、アクチュエータ４を駆動させる駆動信号をデジタル信号として生成する信号生成部７１と、該信号生成部７１によって生成された駆動信号をアナログ信号に変換する２つのＤ／Ａ変換部７２と、該Ｄ／Ａ変換部７２の出力を増幅する信号増幅部７３とを備えている。
【００２３】
信号生成部７１は、後述する制御ユニット１１からの指定信号に従って、Ｘ方向及びＹ方向の２つの駆動信号を生成し、２つの駆動信号を別々のＤ／Ａ変換部７２に入力する。
信号増幅部７３は、各Ｄ／Ａ変換部７２によって生成されたアナログ信号、つまり、駆動電圧を、アクチュエータ４の駆動に適した大きさまで増幅してアクチュエータ４に出力する。
【００２４】
検出ユニット８は、各受光ファイバ３によって導光されてきた戻り光Ｌ’を所定のサンプリング周期で検出し、検出した戻り光Ｌ’の光量に応じた大きさの光電流に光電変換する光検出器８１と、該光検出器８１から出力された光電流をデジタル信号であるサンプリングデータに変換するＡ／Ｄ変換部８２とを備えている。
【００２５】
画像生成部９は、検出ユニット８によって生成されたサンプリングデータを受け取り、該サンプリングデータと後述する制御ユニット１１から受け取った各照射光Ｌの出射のタイミングの情報及び照射位置の情報とに基づいて２次元画像を生成する。より詳細には、画像生成部９は以下のように２次元画像を生成する。
【００２６】
画像生成部９は、２次元画像を生成する際の単位として、光検出部８が戻り光Ｌ’を検出した走査位置に対応する画素を含む複数画素からなる画像の描画領域を第１の描画ブロックと定義すると共に、上記走査位置を含み該第１の描画ブロックよりも小さい画像の描画領域を第２の描画ブロックと定義する。第１の描画ブロック及び第２の描画ブロックは、いずれも、第１の描画ブロック同士又は第２の描画ブロック同士を各走査位置に対応する位置関係で配列した際に、該第１の描画ブロック同士又は第２の描画ブロック同士が相互に重なるようにその大きさ及び形状を設定する。
【００２７】
描画ブロックの大きさや形状は、検出ユニット８によって生成されたサンプリングデータや各照射光Ｌの波長、出射のタイミング及び照射位置の情報等に基づいて適宜設定することができ、予め定めておき制御ユニット１１又は画像生成部９等がその大きさ及び形状を記憶していてもよく、また観察対象に応じて制御ユニット１１又は画像生成部９等が逐次変更する構成としてもよい。本実施形態においては、２つの描画ブロック（第１の描画ブロック及び第２の描画ブロック）が設定され、その大きさ及び形状は予め定められているものとして説明する。図２に、第１の描画ブロック３１及び第２描画ブロック３２を、それぞれ各走査位置Ｏを中心とする円形状とする例を示した。
【００２８】
また、画像生成部９は、第１の描画ブロックに含まれる全画素の輝度を光検出部８によって戻り光を検出した走査位置からの戻り光Ｌ’の強度と同じ輝度とする。従って、第１の描画ブロックは、全領域に亘って同一の輝度を有することとなる。同様に、画像生成部９は、第２の描画ブロックに含まれる全画素の輝度も光検出部８によって戻り光を検出した走査位置からの戻り光Ｌ’の強度と同じ輝度として、第２の描画ブロックの全領域を同一の輝度を有する領域とする。
【００２９】
そして、画像生成部９は、第１の描画ブロックを相互に重ねながら各走査位置に対応する位置関係で配列することにより、観察対象の中間画像を生成し、生成された中間画像を図示しないメモリに一時的に記憶する。さらに、画像生成部９は、第２の描画ブロックを相互に重ねながら各走査位置に対応する位置関係で配列して、中間画像に重ね書きすることにより観察対象の２次元画像を生成し、図示しないメモリに一時的に記憶すると共に、２次元画像のデータを制御ユニット１１に出力する。
【００３０】
制御ユニット１１は、照明ユニット６に対して照明光Ｌを出射させるタイミングを指令する指令信号を出力すると共に、信号生成部７１に対して駆動信号の仕様である振動数や振幅を指定する指定信号を出力する。また、制御ユニット１１は、照明ユニット６に対する指令信号の情報（照明光Ｌの出射のタイミングの情報）及び信号生成部７１に対する指定信号の情報（駆動信号に基づく照射光Ｌの走査位置を含む情報）を画像生成部９に出力する。一方、制御ユニット１１は、画像生成部９から受け取った２次元画像をモニタ１０に表示させる。
【００３１】
次に、このように構成された走査型内視鏡装置１の作用について図３のフローチャートに従って、説明する。
本実施形態に係る走査型内視鏡装置１によって観察対象である生体内の画像を取得するためには、ステップＳ１１において、光走査部５を生体内に挿入して、照明光ユニット６１から照明光Ｌを出射させながら照明光Ｌを生体内の観察面Ａ上を走査させる。
【００３２】
次のステップＳ１２において、検出ユニット８が所定のサンプリング周期で観察面Ａ上の走査位置における照明光Ｌの戻り光Ｌ’を検出し、該戻り光Ｌ’を光電変換してその光量に応じた光電流とし、さらにこの光電流をサンプリングデータとして画像生成部９に出力する。ステップＳ１３では、ステップＳ１２の観察面Ａ上におけるサンプリングデータの出力が、観察面Ａの一画面分が終了するまで行われたか否かを判定し、一画面分が終了していないと判定された場合にはステップＳ１２の処理を繰り返し、終了していると判定された場合には次のステップＳ１４に進む。
【００３３】
次のステップＳ１４において、画像生成部９は検出ユニット８から観察面Ａの一画面分のサンプリングデータを取得すると共に、制御ユニット１１から照明ユニット６に対する指令信号の情報（照明光Ｌの出射のタイミングの情報）及び信号生成部７１に対する指定信号の情報（駆動信号に基づく照射光Ｌの走査位置を含む情報）を取得する。そして、画像生成部９は、一画面分のサンプリングデータに対して、第１の描画ブロックを設定する。
【００３４】
すなわち、画像生成部９は、検出ユニット８から取得した１画面分のサンプリングデータに対して、予め定められた大きさ及び形状の第１の描画ブロックを割り当て、各第１の描画ブロックの輝度を、該各第１の描画ブロックの全領域に亘って光検出部８によって戻り光を検出した各走査位置からの戻り光Ｌ’の強度と同じ輝度とする。そして、画像生成部９は、設定された第１の描画ブロックを相互に重ねながら各走査位置に対応する位置関係で配列することにより観察対象の中間画像を生成し、生成された中間画像をメモリに一時的に格納して、次のステップＳ１５に進む。
【００３５】
続いて、ステップＳ１５において、画像生成部９は第２の描画ブロックを設定する。すなわち、先に検出ユニット８から取得した一画面分のサンプリングデータに対して画像生成部９が、予め定められた大きさ及び形状の第２の描画ブロックを割り当て、各第２の描画ブロックの輝度を、該各第２の描画ブロックの全領域に亘って光検出部８によって戻り光を検出した各走査位置からの戻り光Ｌ’の強度と同じ輝度とする。
【００３６】
そして、次のステップＳ１６において、画像生成部９は、設定された第２の描画ブロックを相互に重ねながら各走査位置に対応する位置関係で配列しつつ、中間画像に重ね書きすることにより２次元画像を生成して、本ルーチンを終了する。なお、生成された２次元画像は、制御ユニット１１に出力されモニタ１０に表示される。
【００３７】
このように、本発明によれば、第１の描画ブロック及び第２の描画ブロックは、検出ユニット８が戻り光を検出した走査位置を含み隣接する第１の描画ブロック同士及び第２の描画ブロック同士が相互に重なるようにその大きさが設定される。また、第１の描画ブロック及び第２の描画ブロックは、いずれも走査位置からの戻り光の強度を有する領域に設定されている。
【００３８】
そして、画像生成部９は、第１の描画ブロックを各走査位置に対応する位置関係で配列して中間画像を生成するので、図２に示すように各走査位置間に隙間（図２の走査位置間の隙間Ｒ参照）があっても、この走査位置間の隙間にはいずれか第１の描画ブロックが配列され、走査位置からの戻り光の強度、すなわち、走査位置からの戻り光と同一の輝度で補完されることとなる。従って、走査位置間の隙間を演算等によって補完をしなくとも、背景色のままの箇所や皺が生じたりすることがなく、画質を向上させることができる。
【００３９】
さらに、中間画像を生成した際に、第１描画ブロック同士が重なり合うことによって走査位置が他の第１描画ブロックの輝度で重ね書きされた場合でも、第２描画ブロックを第１描画ブロックと同じ位置に重ね書きすることにより、この走査位置も重ね書きされ、走査位置の本来の戻り光の輝度を得ることができ、画質を向上させることができる。
【００４０】
〔変形例〕
以下に、上記した実施形態の変形例ついて説明する。上記実施形態においては、第１の描画ブロック及び第２の描画ブロックの２つの大きさの描画ブロックを用いる例を示したが、これに限定されるものではない。本変形例では、図４に示すように、４つの描画ブロック（第１の描画ブロック３１、第２の描画ブロック３２、第３の描画ブロック３３及び第４の描画ブロック３４）を設定する例について説明する。この場合、観察装置としての走査型内視鏡装置１の構成は略共通するため、その説明を省略し、観察対象である生体内の画像を取得する際の流れについて図５のフローチャートに従って説明する。
【００４１】
観察対象である生体内の画像を取得するために、ステップＳ２１において、照明光ユニット６１から照明光Ｌを出射させながら光走査部５を生体内に挿入して、照明光Ｌを生体内の観察面Ａ上を走査させ、次のステップＳ２２において、検出ユニット８が観察面Ａの一画面分のサンプリングデータを生成し、生成したサンプリングデータを画像生成部９に出力する。さらに次のステップＳ２３では、ステップＳ２２の観察面Ａ上におけるサンプリングデータの出力が、観察面Ａの一画面分が終了するまで行われたか否かを判定し、一画面分が終了していないと判定された場合にはステップＳ２２の処理を繰り返し、終了していると判定された場合には次のステップＳ２４に進む。
【００４２】
次のステップＳ２４において、画像生成部９は検出ユニット８から観察面Ａの一画面分のサンプリングデータを取得すると共に、制御ユニット１１から照明ユニット６に対する指令信号の情報（照明光Ｌの出射のタイミングの情報）及び信号生成部７１に対する指定信号の情報（駆動信号に基づく照射光Ｌの走査位置を含む情報）を取得する。そして、画像生成部９は、一画面分のサンプリングデータに対して、第１の描画ブロックを設定する。
【００４３】
すなわち、画像生成部９は、検出ユニット８から取得した１画面分のサンプリングデータに対して、予め定められた大きさ及び形状の第１の描画ブロックを割り当て、各第１の描画ブロックの輝度を、該各第１の描画ブロックの全領域に亘って光検出部８によって戻り光を検出した各走査位置からの戻り光Ｌ’の強度と同じ輝度とする。そして、画像生成部９は、設定された第１の描画ブロックを相互に重ねながら各走査位置に対応する位置関係で配列することにより観察対象の第１の中間画像を生成し、生成された第１の中間画像をメモリに一時的に格納して、次のステップＳ２５に進む。
【００４４】
続いて、ステップＳ２５において、画像生成部９は、描画ブロックの大きさを先に処理を行った描画ブロックよりも小さい描画ブロックに順次変更し、設定する。ここでは、画像生成部９は、先に中間画像の生成を行うために設定した第１の描画ブロックに代えて、第１の描画ブロックよりも小さい第２の描画ブロックに変更し設定する。すなわち、先に検出ユニット８から取得した一画面分のサンプリングデータに対して画像生成部９が、予め定められた大きさ及び形状の第２の描画ブロックを割り当て、各第２の描画ブロックの輝度を、該各第２の描画ブロックの全領域に亘って光検出部８によって戻り光を検出した各走査位置からの戻り光Ｌ’の強度と同じ輝度とする。
【００４５】
そして、次のステップＳ２６において、画像生成部９は、設定された第２の描画ブロックを相互に重ねながら各走査位置に対応する位置関係で配列しつつ、中間画像に重ね書きすることにより第２の中間画像を生成して、生成した第２の中間画像をメモリに一時的に格納する。
【００４６】
次のステップＳ２７では、予め設定された描画ブロックのうち最小の描画ブロック、すなわち、本変形例では第４の描画ブロックに対する処理が終了し、第４の中間画像を生成する処理が終了したか否かを判定する。この判定において、最小の描画ブロックに対する処理が終了していない、すなわちＮ＝４でないと判定された場合には、ステップＳ２５に戻り上記した処理を繰り返す。この処理を繰り返すことにより、第１の描画ブロック乃至第４の描画ブロックは図４に示すように重ね書きされていくこととなる。
【００４７】
ステップＳ２７の判定において、描画ブロックのサイズが最小（Ｎ＝４）であると判定された場合には、ステップＳ２８に進み、第４の中間画像を２次元画像として本ルーチンを終了する。なお、生成された２次元画像は、制御ユニット１１に出力されモニタ１０に表示される。
【００４８】
このように、本発明によれば、第１の描画ブロック乃至第４の描画ブロックは、検出ユニット８が戻り光を検出した走査位置を含み隣接する描画ブロック同士が相互に重なるようにその大きさが設定される。また、第１の描画ブロック乃至第２の描画ブロックは、いずれも走査位置からの戻り光の強度を有する領域に設定されている。
【００４９】
そして、画像生成部９は、第１の描画ブロック乃至第４の描画ブロックを各走査位置に対応する位置関係で配列して中間画像を生成するので、図４に示すように各走査位置間に隙間があっても、この走査位置間の隙間にはいずれか第１乃至第４の描画ブロックが配列され、走査位置からの戻り光の強度、すなわち、走査位置からの戻り光と同一の輝度で補完されることとなる。従って、走査位置間の隙間を演算等によって補完をしなくとも、背景色のままの箇所や皺が生じたりすることがなく、画質を向上させることができる。
【００５０】
さらに、中間画像を生成した際に、描画ブロック同士が重なり合うことによって走査位置が他の描画ブロックの輝度で重ね書きされた場合でも、その描画ブロックよりも小さい描画ブロックを各走査位置に対応する位置関係で配列して重ね書きすることにより、走査位置も重ね書きされ、走査位置の本来の戻り光の輝度を得ることができ、画質を向上させることができる。
【００５１】
〔他の変形例〕
上記した実施形態及び変形例においては、描画ブロックを、走査位置を中心とする円形状としたが、描画ブロックの形状はこれに限られるものではなく、任意の形状を採用することができる。例えば、走査方式がラスタ方式である場合のように、走査方向が水平方向又は垂直方向に直線で、かつ、走査位置が観察面において一様でない場合にも走査位置間に隙間が生じることとなる。このような場合において、図６に示すように、描画ブロックを矩形状とし、この描画ブロックを配列して画像を生成することで走査位置間の隙間を補完することができる。
【００５２】
図６（Ａ）及び（Ｂ）では、第１の描画ブロック３１が隣接する第１の描画ブロック３１に相互に重なるように配列されている例を示している。図６（Ｃ）及び（Ｄ）は、第２の描画ブロック３２が相互に重なるように配列されつつ、第１の描画ブロック３１から生成された第１の中間画像に重ね書きされる例を示している。さらに、図６（Ｅ）及び（Ｆ）は、第３の描画ブロック３３が相互に重なるように配列されつつ、第１の描画ブロック３１及び第２の描画ブロック３２から生成された第２の中間画像に重ね書きされる例を示している。このような処理を所定回繰り返すことにより、最終的に図６（Ｇ）のように走査位置間の隙間が各走査位置から略等しい距離で補完されることとなる。
【００５３】
２以上の描画ブロックを重ね書きする場合について説明したが、１種類の描画ブロックのみを配列することにしてもよい。また、特に、スパイラル方式で走査する場合のように、走査位置の間隔が場所（半径方向位置）に応じて変化するような場合に、場所ごとに、第１の描画ブロックの大きさを異ならせてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 走査型内視鏡装置
２ 照明ファイバ
３ 受光ファイバ
４ アクチュエータ
５ 光走査部
６ 照明ユニット
７ 駆動ユニット
８ 検出ユニット
９ 画像生成部
１０ モニタ
１１ 制御ユニット
１２ 照明光学系
３１ 第１の描画ブロック
３２ 第２の描画ブロック
３３ 第３の描画ブロック
３４ 第４の描画ブロック
７１ 信号生成部
７２ Ｄ／Ａ変換部
７３ 信号増幅部
８１ 光検出器
８２ Ａ／Ｄ変換部
Ａ 観察面
Ｌ 照明光
Ｌ’ 戻り光
Ｒ 走査位置間の隙間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察装置、画像処理方法及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明光を導光する光ファイバを駆動させることによって渦巻き状の奇跡に沿って照明光を観察対象に走査させ、この照明光に対する走査位置からの戻り光を検出して走査位置における画像情報を取得することにより観察対象の画像を生成する観察装置が知られている。このような観察装置においては、１周期を複数に時分割して照明光を走査しながら戻り光を検出するため、走査位置の密度が走査軌跡の中心から外側に向かうほど疎となる。走査位置の密度が疎になると走査位置間に隙間が生じ、この隙間には画像情報が存在しないことから、観察対象の画像を生成した際に、この隙間が例えば黒い領域（画像の皺）となって画質を低下させることとなる。
【０００３】
このため、例えば特開昭６３−３７２２２号公報（特許文献１）には、走査位置間の隙間を各走査位置の輝度を用いて直線的に補完することにより画像の皺を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−３７２２２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に開示された技術では、走査位置間の各画素に与える輝度値を逐一算出する必要があるため、画像作成のために演算時間がかかるという不都合がある。特に、高速度の動画の場合にはフレームレートを向上できないという課題がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、走査位置間に隙間が生じる場合であっても、演算時間を増大させることなく走査位置間の隙間を補完し、生成する画像の画質を向上させることのできる観察装置、画像処理方法及び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】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、照明光を観察対象において走査させる光走査部と、該光走査部によって照明光を照射することにより、前記観察対象における各走査位置から戻る戻り光を所定のサンプリング周期で検出する光検出部と、該光検出部により検出された各走査位置からの戻り光の強度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを各前記走査位置に対応する位置関係で配列することにより前記観察対象の画像を生成する画像生成部とを備え、該画像生成部は、隣接する描画ブロックが相互に重なるように、該描画ブロックの大きさを設定する観察装置を提供する。
【０００８】
本発明によれば、画像生成部は、光検出部が戻り光を検出した走査位置を含む複数画素からなる領域を該走査位置からの戻り光の強度を有する描画ブロックとし、該描画ブロックを各走査位置に対応する位置関係で配列する。そして、画像生成部は隣接する描画ブロックが相互に重なるようにその大きさを設定しているので、各走査位置間に隙間があっても、この走査位置間の隙間には、いずれか描画ブロックが配列され、走査位置からの戻り光の強度、すなわち、走査位置からの戻り光と同一の輝度で補完されることとなる。従って、観察対象の画像を生成した場合に、走査位置間の隙間を演算等によって補完をしなくとも、背景色のままの箇所や皺が生じたりすることがなく、画質を向上させることができる。
【０００９】
上記本発明において、前記画像生成部は、第１描画ブロックにより中間画像を生成した後、前記第１描画ブロックより小さい第２描画ブロックを第１描画ブロックと同じ位置に重ね書きすることにより画像を生成することが好ましい。
【００１０】
この場合、中間画像を生成した際に、第１描画ブロック同士が重なり合うことによってある走査位置が他の第１描画ブロックの輝度で重ね書きされた場合でも、第２描画ブロックを第１描画ブロックと同じ位置に重ね書きすることにより、この走査位置も重ね書きされ、走査位置の本来の戻り光の輝度を得ることができ、画質を向上させることができる。
【００１１】
また、上記本発明において、前記画像生成部は、前記描画ブロックの大きさの設定と配列とを交互に繰り返して、前記描画ブロックの大きさを順次小さくしながら、同じ位置に複数回重ね書きすることにより画像を生成することが好ましい。
【００１２】
この場合、描画ブロック同士が重なり合うことにより走査位置が他の描画ブロックの輝度に重ね書きされた場合でも、順次小さい描画ブロックを順次重ね書きすることにより、各走査位置の本来の戻り光の輝度を得ることができ、画質を向上させることができる。
【００１３】
本発明は、観察対象に照明光が照射されることにより観察対象からの戻り光が検出される各位置に対応する各画素位置を中心に、前記各位置の戻り光の強度に対応する同一の輝度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを、隣接する前記描画ブロックが相互に重なる大きさに調節して生成する画像処理方法を提供する。
【００１４】
また、上記本発明において、生成する前記描画ブロックの大きさの設定と生成とを繰り返して、前記描画ブロックの大きさを順次小さくしながら、同じ位置に複数回重ね書きすることが好ましい。
【００１５】
本発明は、観察対象に照明光が照射されることにより観察対象からの戻り光が検出される各位置に対応する各画素位置を中心に、前記各位置の戻り光の強度に対応する同一の輝度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを、隣接する前記描画ブロックが相互に重なる大きさに調節して生成するステップをコンピュータに実行させる画像処理プログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、走査位置間に隙間が生じる場合であっても、演算時間を増大させることなく走査位置間の隙間を補完し、生成する画像の画質を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る観察装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る観察装置において、画像を生成する場合に設定される描画ブロックを示す概念図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る観察装置における画像生成処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態の変形例に係る観察装置において、画像を生成する場合に設定される描画ブロックを示す概念図である。
【図５】本発明の一実施形態の変形例に係る観察装置における画像生成処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態の他の変形例に係る観察装置において、画像を生成する場合に描画ブロックによって走査位置間が補完される例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の一実施形態に係る観察装置について図面を参照して説明する。本実施形態においては、観察装置を所謂走査型内視鏡装置に適用した例について説明する。
図１は、本実施形態に係る観察装置としての走査型内視鏡装置１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、走査型内視鏡装置１は、照明ファイバ２、受光ファイバ３及び照明ファイバ２の先端部を振動させるアクチュエータ４を有する光走査部５と、照明ファイバ２に照明光Ｌを供給する照明ユニット６と、アクチュエータ４を駆動させる駆動ユニット７と、受光ファイバ３によって受光された照明光Ｌの戻り光Ｌ’を検出する検出ユニット８と、検出ユニット８により検出された戻り光Ｌ’に基づいて画像を生成する画像生成部９と、照明ユニット６及び駆動ユニット７の作動を制御するとともに画像生成部９により生成された画像をモニタ１０に出力する制御ユニット１１とを備えている。
【００１９】
光走査部５の内部には、照明ファイバ２及び受光ファイバ３が長手方向に沿って配置され、照明ファイバ２の先端側には照明光学系１２が設けられている。照明ファイバ２は、基端側において照明ユニット６から供給された照明光Ｌを導光してその先端面から射出する。該先端面から射出された照明光Ｌは、照明光学系１２によって集束された後、光走査部５の先端から観察対象の観察面Ａである組織表面に照射される。受光ファイバ３は、その先端面からなる受光面によって、観察面Ａからの戻り光Ｌ’を受光して検出ユニット８へ導光する。
【００２０】
アクチュエータ４は、例えば、電磁式またはピエゾ式である。アクチュエータ４は、駆動ユニット７から駆動電圧（後述）としてＸ方向及びＹ方向の交流電圧を印加されることにより、駆動電圧に応じた振幅及び周波数で照明ファイバ２の先端部分を、該照明ファイバ２の長手方向に交差し互いに直交する２軸方向（Ｘ方向及びＹ方向）に振動させる。これにより、照明ファイバ２の先端面が２軸方向に揺動させられて、該先端面から射出される照明光Ｌが観察面Ａ上において２次元走査される。なお、走査方式は、特に限定されるものでなくスパイラル方式やラスタ方式などが用いられる。
【００２１】
照明ユニット６は、後述する制御ユニット１１からの指令信号に従って所定の波長の照明光Ｌを出射する。照明ユニット６から出射された照明光Ｌは、照明ファイバ２の基端に入射される。
【００２２】
駆動ユニット７は、アクチュエータ４を駆動させる駆動信号をデジタル信号として生成する信号生成部７１と、該信号生成部７１によって生成された駆動信号をアナログ信号に変換する２つのＤ／Ａ変換部７２と、該Ｄ／Ａ変換部７２の出力を増幅する信号増幅部７３とを備えている。
【００２３】
信号生成部７１は、後述する制御ユニット１１からの指定信号に従って、Ｘ方向及びＹ方向の２つの駆動信号を生成し、２つの駆動信号を別々のＤ／Ａ変換部７２に入力する。
信号増幅部７３は、各Ｄ／Ａ変換部７２によって生成されたアナログ信号、つまり、駆動電圧を、アクチュエータ４の駆動に適した大きさまで増幅してアクチュエータ４に出力する。
【００２４】
検出ユニット８は、各受光ファイバ３によって導光されてきた戻り光Ｌ’を所定のサンプリング周期で検出し、検出した戻り光Ｌ’の光量に応じた大きさの光電流に光電変換する光検出器８１と、該光検出器８１から出力された光電流をデジタル信号であるサンプリングデータに変換するＡ／Ｄ変換部８２とを備えている。
【００２５】
画像生成部９は、検出ユニット８によって生成されたサンプリングデータを受け取り、該サンプリングデータと後述する制御ユニット１１から受け取った各照射光Ｌの出射のタイミングの情報及び照射位置の情報とに基づいて２次元画像を生成する。より詳細には、画像生成部９は以下のように２次元画像を生成する。
【００２６】
画像生成部９は、２次元画像を生成する際の単位として、光検出部８が戻り光Ｌ’を検出した走査位置に対応する画素を含む複数画素からなる画像の描画領域を第１の描画ブロックと定義すると共に、上記走査位置を含み該第１の描画ブロックよりも小さい画像の描画領域を第２の描画ブロックと定義する。第１の描画ブロック及び第２の描画ブロックは、いずれも、第１の描画ブロック同士又は第２の描画ブロック同士を各走査位置に対応する位置関係で配列した際に、該第１の描画ブロック同士又は第２の描画ブロック同士が相互に重なるようにその大きさ及び形状を設定する。
【００２７】
描画ブロックの大きさや形状は、検出ユニット８によって生成されたサンプリングデータや各照射光Ｌの波長、出射のタイミング及び照射位置の情報等に基づいて適宜設定することができ、予め定めておき制御ユニット１１又は画像生成部９等がその大きさ及び形状を記憶していてもよく、また観察対象に応じて制御ユニット１１又は画像生成部９等が逐次変更する構成としてもよい。本実施形態においては、２つの描画ブロック（第１の描画ブロック及び第２の描画ブロック）が設定され、その大きさ及び形状は予め定められているものとして説明する。図２に、第１の描画ブロック３１及び第２描画ブロック３２を、それぞれ各走査位置Ｏを中心とする円形状とする例を示した。
【００２８】
また、画像生成部９は、第１の描画ブロックに含まれる全画素の輝度を光検出部８によって戻り光を検出した走査位置からの戻り光Ｌ’の強度と同じ輝度とする。従って、第１の描画ブロックは、全領域に亘って同一の輝度を有することとなる。同様に、画像生成部９は、第２の描画ブロックに含まれる全画素の輝度も光検出部８によって戻り光を検出した走査位置からの戻り光Ｌ’の強度と同じ輝度として、第２の描画ブロックの全領域を同一の輝度を有する領域とする。
【００２９】
そして、画像生成部９は、第１の描画ブロックを相互に重ねながら各走査位置に対応する位置関係で配列することにより、観察対象の中間画像を生成し、生成された中間画像を図示しないメモリに一時的に記憶する。さらに、画像生成部９は、第２の描画ブロックを相互に重ねながら各走査位置に対応する位置関係で配列して、中間画像に重ね書きすることにより観察対象の２次元画像を生成し、図示しないメモリに一時的に記憶すると共に、２次元画像のデータを制御ユニット１１に出力する。
【００３０】
制御ユニット１１は、照明ユニット６に対して照明光Ｌを出射させるタイミングを指令する指令信号を出力すると共に、信号生成部７１に対して駆動信号の仕様である振動数や振幅を指定する指定信号を出力する。また、制御ユニット１１は、照明ユニット６に対する指令信号の情報（照明光Ｌの出射のタイミングの情報）及び信号生成部７１に対する指定信号の情報（駆動信号に基づく照射光Ｌの走査位置を含む情報）を画像生成部９に出力する。一方、制御ユニット１１は、画像生成部９から受け取った２次元画像をモニタ１０に表示させる。
【００３１】
次に、このように構成された走査型内視鏡装置１の作用について図３のフローチャートに従って、説明する。
本実施形態に係る走査型内視鏡装置１によって観察対象である生体内の画像を取得するためには、ステップＳ１１において、光走査部５を生体内に挿入して、照明光ユニット６１から照明光Ｌを出射させながら照明光Ｌを生体内の観察面Ａ上を走査させる。
【００３２】
次のステップＳ１２において、検出ユニット８が所定のサンプリング周期で観察面Ａ上の走査位置における照明光Ｌの戻り光Ｌ’を検出し、該戻り光Ｌ’を光電変換してその光量に応じた光電流とし、さらにこの光電流をサンプリングデータとして画像生成部９に出力する。ステップＳ１３では、ステップＳ１２の観察面Ａ上におけるサンプリングデータの出力が、観察面Ａの一画面分が終了するまで行われたか否かを判定し、一画面分が終了していないと判定された場合にはステップＳ１２の処理を繰り返し、終了していると判定された場合には次のステップＳ１４に進む。
【００３３】
次のステップＳ１４において、画像生成部９は検出ユニット８から観察面Ａの一画面分のサンプリングデータを取得すると共に、制御ユニット１１から照明ユニット６に対する指令信号の情報（照明光Ｌの出射のタイミングの情報）及び信号生成部７１に対する指定信号の情報（駆動信号に基づく照射光Ｌの走査位置を含む情報）を取得する。そして、画像生成部９は、一画面分のサンプリングデータに対して、第１の描画ブロックを設定する。
【００３４】
すなわち、画像生成部９は、検出ユニット８から取得した１画面分のサンプリングデータに対して、予め定められた大きさ及び形状の第１の描画ブロックを割り当て、各第１の描画ブロックの輝度を、該各第１の描画ブロックの全領域に亘って光検出部８によって戻り光を検出した各走査位置からの戻り光Ｌ’の強度と同じ輝度とする。そして、画像生成部９は、設定された第１の描画ブロックを相互に重ねながら各走査位置に対応する位置関係で配列することにより観察対象の中間画像を生成し、生成された中間画像をメモリに一時的に格納して、次のステップＳ１５に進む。
【００３５】
続いて、ステップＳ１５において、画像生成部９は第２の描画ブロックを設定する。すなわち、先に検出ユニット８から取得した一画面分のサンプリングデータに対して画像生成部９が、予め定められた大きさ及び形状の第２の描画ブロックを割り当て、各第２の描画ブロックの輝度を、該各第２の描画ブロックの全領域に亘って光検出部８によって戻り光を検出した各走査位置からの戻り光Ｌ’の強度と同じ輝度とする。
【００３６】
そして、次のステップＳ１６において、画像生成部９は、設定された第２の描画ブロックを相互に重ねながら各走査位置に対応する位置関係で配列しつつ、中間画像に重ね書きすることにより２次元画像を生成して、本ルーチンを終了する。なお、生成された２次元画像は、制御ユニット１１に出力されモニタ１０に表示される。
【００３７】
このように、本発明によれば、第１の描画ブロック及び第２の描画ブロックは、検出ユニット８が戻り光を検出した走査位置を含み隣接する第１の描画ブロック同士及び第２の描画ブロック同士が相互に重なるようにその大きさが設定される。また、第１の描画ブロック及び第２の描画ブロックは、いずれも走査位置からの戻り光の強度を有する領域に設定されている。
【００３８】
そして、画像生成部９は、第１の描画ブロックを各走査位置に対応する位置関係で配列して中間画像を生成するので、図２に示すように各走査位置間に隙間（図２の走査位置間の隙間Ｒ参照）があっても、この走査位置間の隙間にはいずれか第１の描画ブロックが配列され、走査位置からの戻り光の強度、すなわち、走査位置からの戻り光と同一の輝度で補完されることとなる。従って、走査位置間の隙間を演算等によって補完をしなくとも、背景色のままの箇所や皺が生じたりすることがなく、画質を向上させることができる。
【００３９】
さらに、中間画像を生成した際に、第１描画ブロック同士が重なり合うことによって走査位置が他の第１描画ブロックの輝度で重ね書きされた場合でも、第２描画ブロックを第１描画ブロックと同じ位置に重ね書きすることにより、この走査位置も重ね書きされ、走査位置の本来の戻り光の輝度を得ることができ、画質を向上させることができる。
【００４０】
〔変形例〕
以下に、上記した実施形態の変形例ついて説明する。上記実施形態においては、第１の描画ブロック及び第２の描画ブロックの２つの大きさの描画ブロックを用いる例を示したが、これに限定されるものではない。本変形例では、図４に示すように、４つの描画ブロック（第１の描画ブロック３１、第２の描画ブロック３２、第３の描画ブロック３３及び第４の描画ブロック３４）を設定する例について説明する。この場合、観察装置としての走査型内視鏡装置１の構成は略共通するため、その説明を省略し、観察対象である生体内の画像を取得する際の流れについて図５のフローチャートに従って説明する。
【００４１】
観察対象である生体内の画像を取得するために、ステップＳ２１において、照明光ユニット６１から照明光Ｌを出射させながら光走査部５を生体内に挿入して、照明光Ｌを生体内の観察面Ａ上を走査させ、次のステップＳ２２において、検出ユニット８が観察面Ａの一画面分のサンプリングデータを生成し、生成したサンプリングデータを画像生成部９に出力する。さらに次のステップＳ２３では、ステップＳ２２の観察面Ａ上におけるサンプリングデータの出力が、観察面Ａの一画面分が終了するまで行われたか否かを判定し、一画面分が終了していないと判定された場合にはステップＳ２２の処理を繰り返し、終了していると判定された場合には次のステップＳ２４に進む。
【００４２】
次のステップＳ２４において、画像生成部９は検出ユニット８から観察面Ａの一画面分のサンプリングデータを取得すると共に、制御ユニット１１から照明ユニット６に対する指令信号の情報（照明光Ｌの出射のタイミングの情報）及び信号生成部７１に対する指定信号の情報（駆動信号に基づく照射光Ｌの走査位置を含む情報）を取得する。そして、画像生成部９は、一画面分のサンプリングデータに対して、第１の描画ブロックを設定する。
【００４３】
すなわち、画像生成部９は、検出ユニット８から取得した１画面分のサンプリングデータに対して、予め定められた大きさ及び形状の第１の描画ブロックを割り当て、各第１の描画ブロックの輝度を、該各第１の描画ブロックの全領域に亘って光検出部８によって戻り光を検出した各走査位置からの戻り光Ｌ’の強度と同じ輝度とする。そして、画像生成部９は、設定された第１の描画ブロックを相互に重ねながら各走査位置に対応する位置関係で配列することにより観察対象の第１の中間画像を生成し、生成された第１の中間画像をメモリに一時的に格納して、次のステップＳ２５に進む。
【００４４】
続いて、ステップＳ２５において、画像生成部９は、描画ブロックの大きさを先に処理を行った描画ブロックよりも小さい描画ブロックに順次変更し、設定する。ここでは、画像生成部９は、先に中間画像の生成を行うために設定した第１の描画ブロックに代えて、第１の描画ブロックよりも小さい第２の描画ブロックに変更し設定する。すなわち、先に検出ユニット８から取得した一画面分のサンプリングデータに対して画像生成部９が、予め定められた大きさ及び形状の第２の描画ブロックを割り当て、各第２の描画ブロックの輝度を、該各第２の描画ブロックの全領域に亘って光検出部８によって戻り光を検出した各走査位置からの戻り光Ｌ’の強度と同じ輝度とする。
【００４５】
そして、次のステップＳ２６において、画像生成部９は、設定された第２の描画ブロックを相互に重ねながら各走査位置に対応する位置関係で配列しつつ、中間画像に重ね書きすることにより第２の中間画像を生成して、生成した第２の中間画像をメモリに一時的に格納する。
【００４６】
次のステップＳ２７では、予め設定された描画ブロックのうち最小の描画ブロック、すなわち、本変形例では第４の描画ブロックに対する処理が終了し、第４の中間画像を生成する処理が終了したか否かを判定する。この判定において、最小の描画ブロックに対する処理が終了していない、すなわちＮ＝４でないと判定された場合には、ステップＳ２５に戻り上記した処理を繰り返す。この処理を繰り返すことにより、第１の描画ブロック乃至第４の描画ブロックは図４に示すように重ね書きされていくこととなる。
【００４７】
ステップＳ２７の判定において、描画ブロックのサイズが最小（Ｎ＝４）であると判定された場合には、ステップＳ２８に進み、第４の中間画像を２次元画像として本ルーチンを終了する。なお、生成された２次元画像は、制御ユニット１１に出力されモニタ１０に表示される。
【００４８】
このように、本発明によれば、第１の描画ブロック乃至第４の描画ブロックは、検出ユニット８が戻り光を検出した走査位置を含み隣接する描画ブロック同士が相互に重なるようにその大きさが設定される。また、第１の描画ブロック乃至第２の描画ブロックは、いずれも走査位置からの戻り光の強度を有する領域に設定されている。
【００４９】
そして、画像生成部９は、第１の描画ブロック乃至第４の描画ブロックを各走査位置に対応する位置関係で配列して中間画像を生成するので、図４に示すように各走査位置間に隙間があっても、この走査位置間の隙間にはいずれか第１乃至第４の描画ブロックが配列され、走査位置からの戻り光の強度、すなわち、走査位置からの戻り光と同一の輝度で補完されることとなる。従って、走査位置間の隙間を演算等によって補完をしなくとも、背景色のままの箇所や皺が生じたりすることがなく、画質を向上させることができる。
【００５０】
さらに、中間画像を生成した際に、描画ブロック同士が重なり合うことによって走査位置が他の描画ブロックの輝度で重ね書きされた場合でも、その描画ブロックよりも小さい描画ブロックを各走査位置に対応する位置関係で配列して重ね書きすることにより、走査位置も重ね書きされ、走査位置の本来の戻り光の輝度を得ることができ、画質を向上させることができる。
【００５１】
〔他の変形例〕
上記した実施形態及び変形例においては、描画ブロックを、走査位置を中心とする円形状としたが、描画ブロックの形状はこれに限られるものではなく、任意の形状を採用することができる。例えば、走査方式がラスタ方式である場合のように、走査方向が水平方向又は垂直方向に直線で、かつ、走査位置が観察面において一様でない場合にも走査位置間に隙間が生じることとなる。このような場合において、図６に示すように、描画ブロックを矩形状とし、この描画ブロックを配列して画像を生成することで走査位置間の隙間を補完することができる。
【００５２】
図６（Ａ）及び（Ｂ）では、第１の描画ブロック３１が隣接する第１の描画ブロック３１に相互に重なるように配列されている例を示している。図６（Ｃ）及び（Ｄ）は、第２の描画ブロック３２が相互に重なるように配列されつつ、第１の描画ブロック３１から生成された第１の中間画像に重ね書きされる例を示している。さらに、図６（Ｅ）及び（Ｆ）は、第３の描画ブロック３３が相互に重なるように配列されつつ、第１の描画ブロック３１及び第２の描画ブロック３２から生成された第２の中間画像に重ね書きされる例を示している。このような処理を所定回繰り返すことにより、最終的に図６（Ｇ）のように走査位置間の隙間が各走査位置から略等しい距離で補完されることとなる。
【００５３】
２以上の描画ブロックを重ね書きする場合について説明したが、１種類の描画ブロックのみを配列することにしてもよい。また、特に、スパイラル方式で走査する場合のように、走査位置の間隔が場所（半径方向位置）に応じて変化するような場合に、場所ごとに、第１の描画ブロックの大きさを異ならせてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 走査型内視鏡装置
２ 照明ファイバ
３ 受光ファイバ
４ アクチュエータ
５ 光走査部
６ 照明ユニット
７ 駆動ユニット
８ 検出ユニット
９ 画像生成部
１０ モニタ
１１ 制御ユニット
１２ 照明光学系
３１ 第１の描画ブロック
３２ 第２の描画ブロック
３３ 第３の描画ブロック
３４ 第４の描画ブロック
７１ 信号生成部
７２ Ｄ／Ａ変換部
７３ 信号増幅部
８１ 光検出器
８２ Ａ／Ｄ変換部
Ａ 観察面
Ｌ 照明光
Ｌ’ 戻り光
Ｒ 走査位置間の隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を観察対象において走査させる光走査部と、
該光走査部によって照明光を照射することにより、前記観察対象における各走査位置から戻る戻り光を所定のサンプリング周期で検出する光検出部と、
該光検出部により検出された各走査位置からの戻り光の強度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを各前記走査位置に対応する位置関係で配列することにより前記観察対象の画像を生成する画像生成部と、を備え、
該画像生成部は、隣接する描画ブロックが相互に重なるように、該描画ブロックの大きさを設定する観察装置。
【請求項２】
前記画像生成部は、第１描画ブロックにより中間画像を生成した後、前記第１描画ブロックより小さい第２描画ブロックを第１描画ブロックと同じ位置に重ね書きすることにより画像を生成する請求項１に記載の観察装置。
【請求項３】
前記画像生成部は、前記描画ブロックの大きさの設定と配列とを交互に繰り返して、前記描画ブロックの大きさを順次小さくしながら、同じ位置に複数回重ね書きすることにより画像を生成する請求項１に記載の観察装置。
【請求項４】
観察対象に照明光が照射されることにより観察対象からの戻り光が検出される各位置に対応する各画素位置を中心に、前記各位置の戻り光の強度に対応する同一の輝度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを、隣接する前記描画ブロックが相互に重なる大きさに調節して生成する画像処理方法。
【請求項５】
生成する前記描画ブロックの大きさの設定と生成とを繰り返して、前記描画ブロックの大きさを順次小さくしながら、同じ位置に複数回重ね書きする請求項４に記載の画像処理方法。
【請求項６】
観察対象に照明光が照射されることにより観察対象からの戻り光が検出される各位置に対応する各画素位置を中心に、前記各位置の戻り光の強度に対応する同一の輝度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを、隣接する前記描画ブロックが相互に重なる大きさに調節して生成するステップをコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
【請求項１】
照明光を観察対象において走査させる光走査部と、
該光走査部によって照明光を照射することにより、前記観察対象における各走査位置から戻る戻り光を所定のサンプリング周期で検出する光検出部と、
該光検出部により検出された各走査位置からの戻り光の強度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを各前記走査位置に対応する位置関係で配列することにより前記観察対象の画像を生成する画像生成部と、を備え、
該画像生成部は、隣接する描画ブロックが相互に重なるように、該描画ブロックの大きさを設定する観察装置。
【請求項２】
前記画像生成部は、第１描画ブロックにより中間画像を生成した後、前記第１描画ブロックより小さい第２描画ブロックを第１描画ブロックと同じ位置に重ね書きすることにより画像を生成する請求項１に記載の観察装置。
【請求項３】
前記画像生成部は、前記描画ブロックの大きさの設定と配列とを交互に繰り返して、前記描画ブロックの大きさを順次小さくしながら、同じ位置に複数回重ね書きすることにより画像を生成する請求項１に記載の観察装置。
【請求項４】
観察対象に照明光が照射されることにより観察対象からの戻り光が検出される各位置に対応する各画素位置を中心に、前記各位置の戻り光の強度に対応する同一の輝度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを、隣接する前記描画ブロックが相互に重なる大きさに調節して生成する画像処理方法。
【請求項５】
生成する前記描画ブロックの大きさの設定と生成とを繰り返して、前記描画ブロックの大きさを順次小さくしながら、同じ位置に複数回重ね書きする請求項４に記載の画像処理方法。
【請求項６】
観察対象に照明光が照射されることにより観察対象からの戻り光が検出される各位置に対応する各画素位置を中心に、前記各位置の戻り光の強度に対応する同一の輝度を有する一以上の画素からなる描画ブロックを、隣接する前記描画ブロックが相互に重なる大きさに調節して生成するステップをコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−５２１７８（Ｐ２０１３−５２１７８Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３９４３（Ｐ２０１１−１９３９４３）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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