內(nèi)窺鏡裝置及內(nèi)窺鏡裝置的動作方法
【專利摘要】內(nèi)窺鏡裝置包括：對焦控制部(360)，其控制攝像部(200)的光學(xué)系統(tǒng)具有的對焦透鏡的位置，來進行對焦控制；以及煙霧檢測部(340)，其檢測煙霧的產(chǎn)生。在由煙霧檢測部(340)檢測出所述煙霧的產(chǎn)生的情況下，對焦控制部(360)使對焦控制中的對焦動作的執(zhí)行停止。
【專利說明】
內(nèi)窺鏡裝置及內(nèi)窺鏡裝置的動作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及內(nèi)窺鏡裝置及內(nèi)窺鏡裝置的動作方法等。
【背景技術(shù)】
[0002] 在內(nèi)窺鏡裝置中要求盡可能寬的景深，W便不對用戶的診斷/處置產(chǎn)生障礙。但 是，近年來隨著在內(nèi)窺鏡裝置中也采用高像素的攝像元件，景深變狹窄。因此，提出了進行 自動對焦下簡稱為AF)的內(nèi)窺鏡裝置。在W往針對動態(tài)圖像的AF技術(shù)中提出了如下所述 的方法，W防止無用的對焦動作。
[0003] 例如在專利文獻1中，存儲對焦動作完成的狀態(tài)的AF評價值，在相對于該AF評價值 達規(guī)定的闊值W上的變化持續(xù)規(guī)定的待機時間W上的情況下，再次執(zhí)行對焦動作。由此，能 夠防止超過必要程度地高頻次地進行對焦動作。
[0004] 或者在專利文獻2中，將AF區(qū)域配置在圖像的中央?yún)^(qū)域，在對焦動作完成后，根據(jù) 當(dāng)前圖像和過去圖像分別計算圖像的周邊區(qū)域的相似度和圖像的中央?yún)^(qū)域(AF區(qū)域）的相 似度。此處的相似度是在圖像越相似時越小的值。并且，在圖像的周邊區(qū)域的相似度為規(guī)定 的闊值W上、圖像的中央?yún)^(qū)域的相似度為規(guī)定的闊值W下的情況下，不進行對焦動作。因 此，能夠防止在如下的情況時進行不必要的對焦動作：即使是圖像的周邊區(qū)域的被攝體由 于在對焦后進行取景的變更等而變化時，距位于圖像的中央?yún)^(qū)域的主要被攝體的距離也不 變的情況。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1:日本特開2006-208818號公報 [000引專利文獻2:日本特開2010-176061號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明要解決的問題
[0010] 另外，在內(nèi)窺鏡裝置中，用戶為進行處置而將視野固定，在完成一次對焦后，期望 使對焦動作停止。但是，在內(nèi)窺鏡裝置的攝影范圍中有可能因各種原因而產(chǎn)生煙霧，在產(chǎn)生 煙霧時，對比度下降，AF進行錯誤動作，存在對焦不準(zhǔn)的問題。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的幾個方式，提供在產(chǎn)生煙霧的情況下也能夠維持對焦?fàn)顟B(tài)的內(nèi)窺鏡 裝置及內(nèi)窺鏡裝置的動作方法等。
[0012] 用于解決問題的手段
[0013] 本發(fā)明的一個方式設(shè)及內(nèi)窺鏡裝置，該內(nèi)窺鏡裝置包括:對焦控制部，其控制攝像 部的光學(xué)系統(tǒng)具有的對焦透鏡的位置，來進行對焦控制；W及煙霧檢測部，其檢測煙霧的產(chǎn) 生，在由所述煙霧檢測部檢測出所述煙霧的產(chǎn)生的情況下，所述對焦控制部使所述對焦控 制中的對焦動作的執(zhí)行停止。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個方式，在檢測出煙霧的產(chǎn)生的情況下，使對焦控制中的對焦動 作的執(zhí)行停止。因此，在產(chǎn)生了有可能引發(fā)對焦控制進行錯誤動作的煙霧的情況下，能夠使 對焦動作停止，即使是產(chǎn)生了煙霧的情況下，也能夠維持對焦?fàn)顟B(tài)。
[0015] 并且，本發(fā)明的另一個方式設(shè)及內(nèi)窺鏡裝置的動作方法，控制攝像部的光學(xué)系統(tǒng) 具有的對焦透鏡的位置，來進行對焦控制，檢測煙霧的產(chǎn)生，在檢測出所述煙霧的產(chǎn)生的情 況下，使所述對焦控制中的對焦動作的執(zhí)行停止。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)例。
[0017] 圖2是第1實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)例。
[0018] 圖3是第1實施方式的煙霧檢測部和對焦控制部的具體結(jié)構(gòu)例。
[0019]圖4是煙霧檢測區(qū)域和AF區(qū)域的設(shè)定方法的示例。
[0020] 圖5是煙霧檢測部和對焦控制部進行的處理的流程圖。
[0021] 圖6是用戶進行處置時的圖像的示例。
[0022] 圖7(A)~圖7(F)是基于煙霧的圖像的時間變化的示例。
[0023] 圖8是產(chǎn)生煙霧時的亮度值的時間變化的示例。
[0024] 圖9是產(chǎn)生煙霧時的彩度值的時間變化的示例。
[0025] 圖10是產(chǎn)生煙霧時的對比度值的時間變化的示例。
[0026] 圖11是產(chǎn)生煙霧時的亮度值的評價值的時間變化的示例。
[0027] 圖12是產(chǎn)生煙霧時的彩度值的評價值的時間變化的示例。
[00%]圖13是產(chǎn)生煙霧時的對比度值的評價值的時間變化的示例。
[0029] 圖14是第2實施方式的煙霧檢測部和對焦控制部的具體結(jié)構(gòu)例。
[0030] 圖15是說明AF評價值采用的空間頻率的頻帶和煙霧評價值采用的空間頻率的頻 帶的圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面，對本實施方式進行說明。另外，W下說明的本實施方式不能不恰當(dāng)?shù)叵薅ㄔ?權(quán)利要求書中記載的本發(fā)明的內(nèi)容。并且，在本實施方式中說明的結(jié)構(gòu)并非都是本發(fā)明的 必須構(gòu)成要素。
[0032] 1.本實施方式的概要
[0033] 例如，當(dāng)在外科領(lǐng)域等中使用內(nèi)窺鏡裝置（內(nèi)窺鏡系統(tǒng))進行處置的情況下，用戶 操作內(nèi)鏡使得病變部位于圖像的中央附近，使用電手術(shù)刀和錯子等處置器具進行病變部的 切除和縫合等處置。因此，優(yōu)選在進行該處置的圖像的中央附近配置AF區(qū)域。
[0034] 并且，用戶固定視野進行處置，當(dāng)在處置期間焦點變化時，將對處置產(chǎn)生障礙。因 此，期望在對固定的視野完成一次對焦后使對焦動作停止，W便防止用戶意想不到的焦點 位置的變化和產(chǎn)生因 AF控制的錯誤動作而引起的圖像的模糊等。
[0035] 但是，基于如下所述的原因，有時在視野中產(chǎn)生煙霧，存在焦點位置有可能由于該 煙霧而偏離的問題。
[0036] 目P，在用戶進行處置的期間，使用電手術(shù)刀和超聲波手術(shù)刀等對作為主要被攝體 的病變部進行切除和縫合等。在電手術(shù)刀接觸到活體時，借助手術(shù)刀末端的熱量將病變部 周邊燒灼，產(chǎn)生灰、煙、水蒸氣并在腹腔內(nèi)擴散。并且，在超聲波手術(shù)刀的情況下，由于氣蝕 (因振動在水分中產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象)而產(chǎn)生活體內(nèi)的水分在腹腔內(nèi)呈霧狀擴散的現(xiàn)象。將運 樣不透明的灰、煙、水蒸氣、霧等在腹腔內(nèi)擴散的現(xiàn)象稱為煙霧(mist)。
[0037] 當(dāng)在用戶進行處置的期間產(chǎn)生如上所述的煙霧時，圖像的對比度下降，從AF區(qū)域 取得的AF評價值隨著時間而減小(評價值變差）。運樣，將不能根據(jù)AF評價值判定在AF控制 中是否對焦了。在處于運樣的狀態(tài)時，對焦透鏡位置大幅移動而導(dǎo)致圖像模糊。另外，由于 對焦透鏡位置的移動而引發(fā)倍率變動。由于運樣的焦點的模糊和倍率變動，導(dǎo)致對處置中 的用戶提供視覺觀察性極差的圖像。并且，在對焦透鏡位置大幅偏離對焦位置時，即使是達 到了煙霧消失、能夠進行正常的AF的狀態(tài)時，對焦也會花費時間。
[0038] 作為抑制無用的AF動作的技術(shù)有上述的專利文獻1和專利文獻2,但是運些技術(shù)不 是假定煙霧的技術(shù)，對于煙霧的產(chǎn)生不能高精度地抑制AF動作。因此，難W在用戶進行處置 的期間使對焦動作停止。
[0039] 圖1示出能夠解決運種問題的本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)例。內(nèi)窺鏡裝置10 包括:對焦控制部360，其控制攝像部200的光學(xué)系統(tǒng)具有的對焦透鏡的位置，并進行對焦控 審|J;W及煙霧檢測部340,其檢測煙霧的產(chǎn)生。并且，在由煙霧檢測部340檢測出煙霧的產(chǎn)生 的情況下，對焦控制部360使對焦控制中的對焦動作的執(zhí)行停止。
[0040] 例如，如后面在圖7(A)~圖10等中說明的那樣，在產(chǎn)生煙霧時，圖像的亮度值和彩 度值、對比度值等參數(shù)隨時間而變化，因而通過從圖像中檢測該參數(shù)的變化，能夠檢測煙霧 的產(chǎn)生。另外，不僅從圖像中檢測煙霧的產(chǎn)生，而且也可W結(jié)合使煙霧產(chǎn)生的處置器具的控 制信息(例如通電狀態(tài)等)來檢測煙霧的產(chǎn)生。
[0041] 并且，作為對焦動作，例如使用對比度法、和包括光瞳分割相位差法、像面相位差 法等的相位差法等進行自動使焦點對準(zhǔn)被攝體的動作(所謂AF控制）。即，對焦控制是指也 包括持續(xù)使對焦透鏡停止的控制在內(nèi)的、對焦透鏡位置的控制整體，將該對焦控制中使焦 點對準(zhǔn)被攝體的動作稱為對焦動作。在使對焦動作的執(zhí)行停止時，對焦控制部360使對焦透 鏡的移動停止，將焦點的位置固定。
[0042] 如上所述，在檢測出煙霧的產(chǎn)生的情況下，使對焦動作的執(zhí)行停止，由此能夠抑制 因煙霧引起的AF的錯誤動作。即，能夠在用戶進行處置的期間停止對焦動作，防止在用戶進 行處置的期間的意外的焦點位置的變化、和產(chǎn)生因 AF控制的錯誤動作而引起的圖像的模糊 等。
[0043] 2.第1實施方式
[0044] 2.1.內(nèi)窺鏡裝置
[0045] 下面，說明具體的實施方式。圖2示出第1實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)例。內(nèi)窺鏡 裝置包括進入體內(nèi)的插入部即硬性鏡100、與硬性鏡100連接的攝像部200、處理部300、顯示 部400、外部I/F部500、及光源部600。
[0046] 光源部600包括：白色光源610，其產(chǎn)生白色光；W及光導(dǎo)線纜620，其將來自白色光 源610的出射光引導(dǎo)到硬性鏡100。
[0047] 硬性鏡100包括:透鏡系統(tǒng)110,其構(gòu)成為包括例如成像透鏡和轉(zhuǎn)像透鏡和目鏡等； W及光導(dǎo)部120,其將來自光導(dǎo)線纜620的出射光引導(dǎo)到硬性鏡100的末端。
[004引攝像部200包括使來自透鏡系統(tǒng)110的出射光成像的物鏡系統(tǒng)(光學(xué)系統(tǒng)）270。物 鏡系統(tǒng)270構(gòu)成為包括:對焦透鏡220，其調(diào)整對焦物體位置；W及變焦透鏡240，其調(diào)整光學(xué) 倍率。攝像部200還包括:攝像元件260,其對在物鏡系統(tǒng)270成像的反射光進行光電變換而 生成圖像;對焦透鏡驅(qū)動部230，其驅(qū)動對焦透鏡220;變焦透鏡驅(qū)動部250，其驅(qū)動變焦透鏡 240 及變焦按鈕210,其調(diào)整變焦透鏡位置。對焦透鏡驅(qū)動部230及變焦透鏡驅(qū)動部250例 如由音圈電機下稱為VCM)構(gòu)成。并且，攝像元件260是具有例如拜耳排列的濾色鏡的固 體攝像元件。
[0049]其中，對焦物體位置是指在被攝體側(cè)焦點對準(zhǔn)的位置。即，由物鏡系統(tǒng)270成像的 被攝體對焦于攝像元件260時的該被攝體的位置。對焦物體位置例如用從攝像部200的基準(zhǔn) 位置(例如物鏡系統(tǒng)270和攝像元件260的位置)到被攝體的距離表示。
[0化0] 處理部300包括A/D轉(zhuǎn)換部310、前處理部320、圖像處理部330、對焦控制部360、控 制部350、和煙霧檢測部340。
[0051] A/D轉(zhuǎn)換部310將從攝像元件260依次輸出的模擬信號變換為數(shù)字的圖像，并依次 輸出給前處理部320。前處理部320對從A/D轉(zhuǎn)換部310輸出的圖像進行例如白平衡處理、插 值處理(去馬賽克處理）、YCbCr變換處理等圖像處理，并依次輸出給圖像處理部330和對焦 控制部360。
[0052] 圖像處理部330對從前處理部320輸出的圖像進行例如顏色變換、灰度變換、邊緣 強調(diào)、降噪等圖像處理，將圖像依次輸出給顯示部400。顯示部400例如是液晶監(jiān)視器，顯示 從圖像處理部330依次輸出的圖像。
[0053] 煙霧檢測部340根據(jù)來自前處理部320的圖像檢測煙霧的產(chǎn)生和煙霧的消失。對焦 控制部360根據(jù)來自前處理部320的圖像控制對焦透鏡驅(qū)動部230,控制將焦點對準(zhǔn)被攝體 的對焦動作。在檢測出煙霧的產(chǎn)生和煙霧的消失的情況下，對焦控制部360進行對焦動作的 停止和重啟。關(guān)于煙霧檢測部340和對焦控制部360的具體情況在后面進行說明。
[0054] 控制部350與外部I/F部500和圖像處理部330、對焦控制部360、攝像元件260、變焦 按鈕210等內(nèi)窺鏡裝置的各個部分相互連接，向運些各個部分進行控制信號的輸入輸出。
[0055] 外部I/F部500是用戶向內(nèi)窺鏡裝置進行輸入等的接口。例如，外部I/F部500構(gòu)成 為包括進行AF的開始/結(jié)束用的AF按鈕、調(diào)整圖像處理的參數(shù)用的調(diào)整按鈕、將處置器具 (電手術(shù)刀和超聲波手術(shù)刀）的電源接通/斷開用的開關(guān)等。向控制部350傳送處置器具的通 電信息(表示開關(guān)的接通/斷開的信息）。
[0056] 2.2.煙霧檢測部、對焦控制部
[0057] 圖3示出煙霧檢測部340和對焦控制部360的具體結(jié)構(gòu)例。煙霧檢測部340包括煙霧 檢測區(qū)域設(shè)定部341和檢測部342。對焦控制部360包括AF區(qū)域設(shè)定部361、AF評價值計算部 362和對焦透鏡控制部363。
[0058] 煙霧檢測區(qū)域設(shè)定部341根據(jù)例如從控制部350輸出的圖像尺寸等信息，設(shè)定如圖 4所示的煙霧檢測區(qū)域。然后，煙霧檢測區(qū)域設(shè)定部341將所設(shè)定的煙霧檢測區(qū)域信息輸出 給檢測部342。例如，將圖像分割成3X3的區(qū)域并設(shè)定9個評價塊，將運些評價塊的集合作為 煙霧檢測區(qū)域。在此被設(shè)定為煙霧檢測區(qū)域的評價塊的數(shù)量當(dāng)然能夠任意設(shè)定。
[0059] 檢測部342根據(jù)從煙霧檢測區(qū)域設(shè)定部341輸出的煙霧檢測區(qū)域信息和從前處理 部320依次輸出的圖像檢測煙霧。然后，檢測部342將表示是否檢測出煙霧的煙霧檢測信息 輸出給對焦透鏡控制部363。關(guān)于煙霧的檢測方法的具體情況在后面進行說明。
[0060] AF區(qū)域設(shè)定部361根據(jù)例如從控制部350輸出的圖像尺寸等信息，設(shè)定如圖4所示 的AF區(qū)域。然后，AF區(qū)域設(shè)定部361將所設(shè)定的AF區(qū)域信息輸出給AF評價值計算部362。在本 實施方式中，為了簡化說明，將被設(shè)定為煙霧檢測區(qū)域的多個評價塊中與中央的評價塊相 同的區(qū)域作為AF區(qū)域。實際上評價塊的尺寸和AF區(qū)域不需要是相同尺寸，因而也可W將與 評價塊大小完全不同的區(qū)域作為AF區(qū)域設(shè)置在圖像的中央附近。
[0061 ] AF評價值計算部362根據(jù)從AF區(qū)域設(shè)定部361輸出的AF區(qū)域信息和從前處理部320 依次輸出的圖像計算AF評價值。例如，計算AF區(qū)域中包含的所有像素的Y信號，對該Y信號進 行任意的BPF (帶通濾波)處理，將該BFP處理的輸出的總和作為AF評價值。然后，AF評價值計 算部362將計算出的AF評價值依次輸出給對焦透鏡控制部363。
[0062] 對焦透鏡控制部363根據(jù)從檢測部342輸出的煙霧檢測信息和從AF評價值計算部 362輸出的AF評價值，生成對焦透鏡的控制信息并輸出給對焦透鏡驅(qū)動部230。對焦透鏡驅(qū) 動部230根據(jù)從對焦透鏡控制部363輸出的控制信息驅(qū)動對焦透鏡。
[0063] 2.3.對焦控制處理
[0064] 圖5示出進行如上所述的煙霧檢測時的對焦控制處理的流程圖。
[0065] 在AF控制開始時，對焦透鏡控制部363開始對焦動作。在對焦動作開始時，對焦透 鏡控制部363使用公知的AF技術(shù)進行對焦動作。作為公知的AF技術(shù)，例如使用對比度AF等公 知的峰值檢測控制。
[0066] 具體而言，在本實施方式中，對焦控制部360決定用于取得AF評價值的對焦透鏡位 置（目標(biāo)位置），將該目標(biāo)位置輸出給對焦透鏡驅(qū)動部230(步驟S101)。對焦透鏡驅(qū)動部230 使對焦透鏡移動到目標(biāo)位置。然后，對焦透鏡控制部363從AF評價值計算部362取得目標(biāo)位 置的AF評價值(步驟S102)。然后，對焦控制部360從煙霧檢測部340具有的檢測部342取得煙 霧檢測信息(步驟S103)。
[0067] 然后，根據(jù)煙霧檢測信息判定是否產(chǎn)生了煙霧(步驟S104)。在判定為未產(chǎn)生煙霧 的情況下，根據(jù)AF評價值進行對焦控制（步驟S105)，進行對焦是否完成的判定(步驟S106)。 在對焦尚未完成的情況下，反復(fù)從步驟S101起的動作。在對焦已完成的情況下結(jié)束對焦動 作。并且，再次開始對焦動作。另一方面，在步驟S104,在判定為產(chǎn)生了煙霧的情況下，跳過 對焦控制，并結(jié)束對焦動作。
[006引當(dāng)在步驟S104判定為產(chǎn)生了煙霧并結(jié)束了對焦動作的情況下，對焦透鏡控制部 363開始待機動作。在待機動作開始時，對焦透鏡控制部363取得從檢測部342輸出的煙霧檢 測信息（步驟S201)。然后，對焦透鏡控制部363根據(jù)煙霧檢測信息判定煙霧是否消失(步驟 S202)。在判定為煙霧未消失的情況下，反復(fù)從步驟S201起的動作。另一方面，在判定為煙霧 消失的情況下結(jié)束待機動作。
[0069] 在待機動作結(jié)束的情況下，對焦透鏡控制部363返回到AF控制開始的處理。即，在 根據(jù)煙霧檢測而執(zhí)行待機動作的期間，對焦透鏡控制部363持續(xù)輸出相同的對焦透鏡位置， 不進行對焦透鏡的驅(qū)動。例如，向?qū)雇哥R驅(qū)動部230持續(xù)輸出在結(jié)束對焦動作時的目標(biāo)位 置。另外，此處沒有詳細敘述，AF控制開始的處理是根據(jù)是否是預(yù)先設(shè)定的狀態(tài)(例如W場 景檢測為觸發(fā)等)而開始的。
[0070] 2.4.煙霧檢測處理
[0071] 下面詳細說明煙霧檢測處理。首先，對設(shè)定如圖4所示的煙霧檢測區(qū)域的理由進行 說明。
[0072] 圖6示出在用戶進行處置的期間內(nèi)窺鏡裝置取得的代表性圖像的圖。如上所述，優(yōu) 選將AF區(qū)域配置在圖像的中屯、附近，W便在視野的中屯、附近進行處置。并且，由于通過處置 而產(chǎn)生煙霧，因而在AF區(qū)域附近煙霧的產(chǎn)生頻度最大。因此，僅使用不限于AF評價值的從圖 像的AF區(qū)域取得的信息使用戶進行處置的期間的對焦動作高精度地停止是有困難的。
[0073] 例如，當(dāng)在AF區(qū)域中檢測出對比度的變化的情況下，很難區(qū)分對比度由于煙霧而 變化、還是對比度由于焦點的變化而變化。即，很難根據(jù)AF區(qū)域的對比度變化判定煙霧的產(chǎn) 生并使對焦動作停止。
[0074] 另一方面，在關(guān)注于圖像的周邊附近時，在產(chǎn)生煙霧時圖像的變化與圖像的中央 附近不同。即，由于W在用戶進行處置的期間使病變部位于圖像的中央附近的方式將視野 固定，并對該中央附近的病變部進行處置，因而對圖像的周邊附近不進行處置，從圖像的周 邊附近不產(chǎn)生煙霧。因此，當(dāng)在中央附近產(chǎn)生煙霧時，在該煙霧到達周邊附近之前，周邊附 近的圖像的變化比較小。
[0075] 因此，在本實施方式中，如圖4所示，不僅將AF區(qū)域，而且將一直包括到圖像的周邊 為止的區(qū)域設(shè)定為煙霧檢測區(qū)域（即，包括與AF區(qū)域不同的區(qū)域），使用從該區(qū)域取得的煙 霧檢測信息進行對焦動作的開始、結(jié)束控制。通過運樣根據(jù)圖像的中央和周邊的信息檢測 煙霧，能夠利用從中央向周邊擴展的煙霧的特點，能夠區(qū)別于對焦變化導(dǎo)致的圖像變化而 準(zhǔn)確地檢測煙霧。由此，用戶觀察的場景中沒有煙霧，能夠僅在實際需要焦點調(diào)整的場合執(zhí) 行對焦動作。
[0076] 下面，對檢測煙霧的產(chǎn)生的方法和檢測煙霧的消失的方法進行詳細說明。
[0077] 將被設(shè)定為煙霧檢測區(qū)域的多個塊設(shè)為b[i]"i表示與塊對應(yīng)的塊號碼，在圖4的 例子中i=〇、l、…、8。檢測部342對于所有的塊b[i]，根據(jù)當(dāng)前的圖像計算塊的平均亮度b_Y [i][n]、塊的平均彩度b_S[i][n]、和塊的D范圍b_D[i][n]，將運些計算結(jié)果存儲在未圖示 的存儲器中。其中，η表示圖像被取得的時機。
[0078] 然后，檢測部342使用下式（1)~（3)計算煙霧檢測的評價值Vy[n]、Vs[n]、Vd[n]。 其中，b_Y[i][n-x]表示根據(jù)在從當(dāng)前的圖像起X帖前取得的圖像計算出的各塊的平均亮 度，b_S[i][n-x]表示根據(jù)在從當(dāng)前的圖像起X帖前取得的圖像計算出的各塊的平均彩度， b_D[i][n-x]表示根據(jù)在從當(dāng)前的圖像起X帖前取得的圖像計算出的各塊的D范圍。其中，X 能夠設(shè)定為任意的數(shù)。
[0082]根據(jù)上式（1)~（3)可知，計算出根據(jù)當(dāng)前圖像(時刻為η)計算的各評價塊的平均 亮度、與根據(jù)過去X帖前取得的圖像計算的各評價塊的平均亮度之差的總和，作為Vy[n]。并 且，計算出根據(jù)當(dāng)前圖像(時刻為η)計算的各評價塊的平均彩度、與根據(jù)過去X帖前取得的 圖像計算的各評價塊的平均彩度之差的總和，作為Vs[n]。并且，計算出根據(jù)當(dāng)前圖像(時刻 為η)計算的各評價塊的D范圍、與根據(jù)過去X帖前取得的圖像計算的各評價塊的D范圍之差 的總和，作為Vd[n]。
[0083] 關(guān)于評價值Vy[n]、Vs[n]、Vd[n]的時間變化，使用圖7(A)~圖15進行說明。圖7(A) ~圖7(巧是示意地示出從煙霧的產(chǎn)生到消失的圖像的時間變化的圖。
[0084] 圖7(A)示出煙霧檢測區(qū)域和AF區(qū)域。如圖7(B)所示，使病變部對準(zhǔn)AF區(qū)域，插入處 理器具并開始處置。如圖7(C)所示，從進行處置的中央部產(chǎn)生煙霧。如圖7(D)所示，煙霧擴 散到周邊部并充滿腹腔內(nèi)。在煙霧產(chǎn)生的期間，雖然煙霧的濃度在變化，但是該狀態(tài)在持 續(xù)。如圖7(E)所示，在煙霧的產(chǎn)生停止時煙霧逐漸稀薄。如圖7(F)所示，煙霧消失，恢復(fù)到能 夠進行AF的狀態(tài)。
[0085] 圖8~圖10是示出在如上所述煙霧變化時的圖像的亮度值、彩度值、對比度值的變 化的圖。圖8~圖10的右圖示出各個塊的值，左圖示出所有塊的平均值。并且，時間巧~tF分 別對應(yīng)于圖7(B)~圖7(巧的時機。
[0086] 如圖8~圖10所示，隨著煙霧產(chǎn)生并充滿腹腔內(nèi)，亮度值上升，彩度值和對比度值 (D范圍）下降。并且，隨著煙霧產(chǎn)生的停止、消失，亮度值下降，彩度值和對比度值上升。運是 因為煙霧對照明進行漫反射而使亮度值上升，由于煙霧是不透明的，因而使得彩度值和對 比度值下降。
[0087] 圖11~圖13是示出如上所述亮度值、彩度值、對比度值變化時的評價值Vy [ η ]、Vs [η]、Vd[n]的變化的圖。運些評價值是差分值，因而表現(xiàn)為諸如將圖8~圖10所示的特性微 分處理后的特性。
[0088] 如圖11~圖13所示，在產(chǎn)生煙霧時，亮度值具有正的斜率，因而評價值Vy[n]呈向 上凸出的特性，彩度值和對比度值具有負的斜率，因而評價值Vs [ η ]、Vd [η ]呈向下凸出的特 性。另一方面，在煙霧消失時，亮度值的評價值Vy [η ]呈向下凸出的特性，彩度值的評價值Vs [η ]和對比度值的評價值Vd [ η ]呈向上凸出的特性。
[0089] 針對運樣的評價值Vy[n]、Vs[n]、Vd[n]的變化，在本實施方式中按照W下所述判 定是否產(chǎn)生了煙霧。
[0090] 目P，檢測部342判定為在亮度值的評價值Vy[n]超過規(guī)定的闊值化y、而且彩度值的 評價值Vs[n]和對比度值的評價值Vd[n]分別低于規(guī)定的闊值化S、化d的時刻η(在圖11~圖 13中指巧和tC之間）產(chǎn)生了煙霧。
[0091] 或者也可W是，檢測部342檢測亮度值的評價值Vy[n]達到極大值MaxiVy}的時間、 彩度值的評價值Vs[n]和對比度值的評價值Vd[n]分別達到極小值Min{Vs}、Min{Vd}的時 間，在運些時間是同時(包括大致同時)產(chǎn)生的情況下，判定為在該時間η(在圖11~圖13中 指tC)產(chǎn)生了煙霧。
[0092] 然后，使用評價值￥7[11]、￥3[11]、￥(1[11]進行煙霧是否消失的判定。
[0093] 目P，檢測部342檢測亮度值的評價值Vy[n]在小于第1規(guī)定闊值化l_Vy的條件下達 到極小值MiniVy}的時刻、彩度值的評價值Vs[n]和對比度值的評價值Vd[n]分別在大于第1 規(guī)定闊值Thl_Vs、Thl_Vd的條件下達到極大值Max{Vs}、Max{Vd}的時亥lj(在圖11~圖13中指 巧）。并且，檢測部342判定為在從運些時刻起亮度值的評價值Vy[n]超過第2規(guī)定闊值化2_ Vy、而且彩度值的評價值Vs[n]和對比度值的評價值Vd[n]分別低于第2規(guī)定闊值化2_Vs、 Th2_Vd的時刻(在圖11~圖13中指巧和tF之間）煙霧消失。
[0094]在評價值Vy[n]、Vs[n]、Vd[n]達到極大或者極小后，直到達到第2規(guī)定闊值為止進 行等待，由此能夠在煙霧消失到AF區(qū)域的對比度恢復(fù)而能夠進行AF控制的程度時，重啟AF 控制。
[00M]或者也可W是，檢測部％2判定為在亮度值的評價值Vy [η]在小于第1規(guī)定闊值 Thl_Vy的條件下達到極小值MiniVy}、而且彩度值的評價值Vs[n]和對比度值的評價值Vd [η ]分別在大于第1規(guī)定闊值化l_Vs、化l_Vd的條件下達到極大值Max {Vs}、Max {Vd}的時刻η (在圖11~圖13中指巧)煙霧消失。
[0096] 檢測部342將W上的煙霧產(chǎn)生及煙霧消失的判定結(jié)果作為煙霧檢測信息輸出給對 焦透鏡控制部363。
[0097] 2.5.煙霧檢測處理的第2方法
[0098] 另外，煙霧檢測的方法不限于上述方法。例如，也可W根據(jù)下式(4)~(6)計算評價 值Vy[n]、Vs[n]、Vd[n]。
[0099] Vy [η] =MaxA(b_Y[ i ] [n]-b_Y[ i ] [n-x]) (4)
[0100] Vs[n] =MaxA(b_S[ i ] [n]-b_S[ i ] [n-x]) (5)
[0101] Vd[n]=MaxA(b_D[i][n]-b_D[i][n-x]) (6)
[0102] 其中，MaxAO表示取得括弧內(nèi)的值中絕對值為最大的值的運算。最大值的判定是 根據(jù)絕對值進行的，但所取得的值保持帶符號狀態(tài)。即，評價值Vy[n]是根據(jù)當(dāng)前圖像(時刻 為η)計算出的各評價塊的平均亮度、與根據(jù)過去X帖前取得的圖像計算出的各評價塊的平 均亮度之差的絕對值達到最大的、帶符號的值(對絕對值加上正負符號的值）。并且，評價值 Vs[n]是根據(jù)當(dāng)前圖像(時刻為η)計算出的各評價塊的平均彩度、與根據(jù)過去X帖前取得的 圖像計算出的各評價塊的平均彩度之差的絕對值達到最大的、帶符號的值(對絕對值加上 正負符號的值）。并且，評價值Vd[n]是根據(jù)當(dāng)前圖像(時刻為η)計算出的各評價塊的D范圍、 與根據(jù)過去X帖前取得的圖像計算出的各評價塊的D范圍之差的絕對值達到最大的、帶符號 的值(對絕對值加上正負符號的值）。
[0103] 上式(4)~(6)是使用在多個評價塊中產(chǎn)生了最大變化的塊的評價值的式子。特別 是在產(chǎn)生煙霧時具有煙霧局部存在的傾向，但認(rèn)為產(chǎn)生評價值的最大變化的是該煙霧局部 存在的區(qū)域。因此，通過將最大變化用作評價值，能夠高靈敏度地檢測在產(chǎn)生煙霧時產(chǎn)生區(qū) 域局部存在的狀態(tài)。
[0104] 2.6.煙霧檢測處理的第3方法
[0105] 另外，也可W根據(jù)下式(7)~(9)計算評價值Vy〇[n]、Vs〇[n]、Vd〇[n]。
[0106] Vy〇[n] =Sigma(b_Y[i] [n]-b_Y[i] [η-χ]) (7)
[0107] Vs〇[n] =Sigma(b_S[i] [n]-b_S[i] [η-χ]) (8)
[010 引 Vd0[n]=Sigma(b_D[i][n]-b_D[i][n-x]) (9)
[0109]其中，sigmaO表示取得括弧內(nèi)的值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的運算。即，評價值Vy〇[n]是針對 根據(jù)當(dāng)前圖像(時刻為η)計算出的各評價塊的平均亮度、與根據(jù)過去X帖前取得的圖像計算 出的各評價塊的平均亮度之差的、所有評價塊內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。并且，評價值Vs〇[n]是針對根 據(jù)當(dāng)前圖像(時刻為η)計算出的各評價塊的平均彩度、與根據(jù)過去X帖前取得的圖像計算出 的各評價塊的平均彩度之差的、所有評價塊內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。并且，評價值Vd〇[n]是針對根據(jù) 當(dāng)前圖像(時刻為η)計算出的各評價塊的D范圍、與根據(jù)過去X帖前取得的圖像計算出的各 評價塊的D范圍之差的、所有評價塊內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0110] 在產(chǎn)生煙霧時煙霧是局部存在的，因而在塊之間亮度值和彩度值、對比度值的時 間變化具有偏差（圖8~圖10的右圖）。因此，上式(7)~(9)的標(biāo)準(zhǔn)偏差在煙霧產(chǎn)生時增大， 因而能夠與煙霧W外的變化(例如基于焦點的變化等的圖像整體的變化)相區(qū)別。即，通過 比較上式(7)~（9)的標(biāo)準(zhǔn)偏差和規(guī)定闊值，能夠判定評價值是由于煙霧W外的變化而變 化，還是由于煙霧的產(chǎn)生和消失使得評價值產(chǎn)生局部的變化。
[0111] 另外，不限于諸如評價值Vy〇[n]、Vs〇[n]、Vd〇[n]那樣的標(biāo)準(zhǔn)偏差，只要能夠計算 用于判定在所有評價塊內(nèi)時間變化是否是局部地產(chǎn)生的參數(shù)即可。例如，也可W計算所有 評價塊內(nèi)的最大值與最小值之差分值的變化量。
[0112] 2.7.變形例
[0113] 在W上的實施方式中設(shè)定了包括圖像的中央部和周邊部的煙霧檢測區(qū)域，但區(qū)域 的設(shè)定方法不限于此。即，如上所述當(dāng)用戶在內(nèi)窺鏡裝置中進行處置的期間，在圖像的中央 附近產(chǎn)生煙霧的概率最大。因此，也可W僅將圖像的中央?yún)^(qū)域（=AF區(qū)域)設(shè)定為煙霧檢測 區(qū)域，并進行與上述相同的判定處理來檢測煙霧。
[0114] 通常是在中央附近產(chǎn)生煙霧的概率比較高，但也存在從周邊部產(chǎn)生煙霧的情況。 在運種情況下，截止到在周邊部產(chǎn)生的煙霧進入AF區(qū)域W前，能夠正常取得AF評價值。因 此，通過僅將中央?yún)^(qū)域設(shè)定為煙霧檢測區(qū)域，能夠在煙霧進入AF區(qū)域W前的期間繼續(xù)AF控 制。
[0115] 并且，在上述的實施方式中根據(jù)畫面整體的總和檢測煙霧評價值，但煙霧評價值 的計算方法不限于此。例如，也可W在3X3的各個塊中彼此獨立地進行與上述相同的判定 處理，并進行煙霧檢測，當(dāng)在規(guī)定數(shù)量的塊中檢測出煙霧的產(chǎn)生時，使對焦動作停止。
[0116] 運樣，當(dāng)在畫面內(nèi)的幾處產(chǎn)生煙霧時，在該時刻盡早停止AF控制，能夠使對焦透鏡 固定。由此，具有能夠提前防止AF控制的錯誤動作的可能性的優(yōu)點。
[0117] 根據(jù)W上的第2實施方式，煙霧檢測部340根據(jù)由攝像部200拍攝的攝像圖像檢測 煙霧的產(chǎn)生。其中，攝像圖像是通過前處理部320進行處理后的圖像。或者，也可W是通過圖 像處理部330進行處理后的圖像。
[0118] 如W上在圖7(B)~圖7(F)中說明的那樣，在進行處置的區(qū)域產(chǎn)生煙霧，在該煙霧 擴散至攝影區(qū)域的過程中，圖像產(chǎn)生變化。即，通過根據(jù)圖像檢測運種變化，能夠根據(jù)圖像 檢測出煙霧的產(chǎn)生，使AF控制停止。
[0119] 具體而言，煙霧檢測部340求出基于攝像圖像的亮度值的第1評價值Vy[n]、W及基 于攝像圖像的彩度值的第2評價值Vs[n]、基于攝像圖像的對比度值的第3評價值Vd[n]中至 少兩個W上(包括兩個)的評價值，作為煙霧評價值，根據(jù)該煙霧評價值檢測煙霧的產(chǎn)生。
[0120] 在第2實施方式中，根據(jù)動態(tài)范圍求出對比度值。動態(tài)范圍是指在亮度值的直方圖 中最大值與最小值的差分值。另外，不限于此，也可W使用表示圖像的對比度的指標(biāo)作為第 3評價值，例如抽取圖像的高頻成分，根據(jù)該高頻成分求出第3評價值。
[0121] 由于煙霧是呈霧狀擴散的物質(zhì)，因而對照明進行漫反射，如W上在圖8~圖10中說 明的那樣使亮度值上升、使彩度值和對比度值下降。因此，通過根據(jù)運些參數(shù)計算評價值， 能夠檢測煙霧的產(chǎn)生。例如，盡管對比度值等由于焦點的變化而變化，但是通過結(jié)合兩個W 上(包括兩個)的評價值，能夠與煙霧W外原因?qū)е碌膮?shù)變化相區(qū)別，能夠高精度地檢測 煙霧。
[0122] 如W上在圖11~圖13中說明的那樣，煙霧檢測部340求出亮度值的時間變化作為 第1評價值Vy [ η ]，求出彩度值的時間變化作為第2評價值Vs [ η ]，求出對比度值的時間變化 作為第3評價值Vd[n]。
[0123] 亮度值和彩度值、對比度值自身受煙霧的濃度和攝影狀況(例如被攝體的類型、距 被攝體的距離、照明的明亮度等）的影響，因而難W設(shè)定用于檢測煙霧的條件(例如闊值）。 因此，在直接使用運些參數(shù)時，難W準(zhǔn)確檢測煙霧。關(guān)于運一點，如圖11~圖13所示，在煙霧 的產(chǎn)生和消失的變化點評價值變化，因而通過使用參數(shù)的時間變化，能夠設(shè)定不易受參數(shù) 自身的值影響的條件(例如極大、極小等），能夠高精度地檢測煙霧的產(chǎn)生和消失。
[0124] 并且，參數(shù)的時間變化產(chǎn)生于煙霧的產(chǎn)生時和消失時，因而通過使用時間變化，能 夠在實際產(chǎn)生煙霧起的較早階段判定為產(chǎn)生了煙霧?；蛘?，能夠在煙霧充分消失的階段判 定為煙霧消失。
[0125] 如W上在圖11~圖13中說明的那樣，煙霧檢測部340檢測第1評價值Vy[n]的極大 值MaxiVy巧日第2評價值Vs[n]的極小值MiniVs巧日第3評價值Vd[n]的極小值MiniVd}。并且， 煙霧檢測部340在判定為檢測出第1評價值Vy [η]的極大值MaxiVy}的第1時機、檢測出第2評 價值Vs[n]的極小值MiniVs}的第2時機、和檢測出第3評價值Vd[n]的極小值MiniVd}的第3 時機一致的情況下，判定為產(chǎn)生了煙霧。
[0126] 參數(shù)的時間變化的極大和極小的產(chǎn)生與參數(shù)自身的值無關(guān)。因此，通過將參數(shù)的 時間變化的極大值和極小值作為參數(shù)產(chǎn)生的條件，將不受煙霧的濃度和攝影狀況的左右， 因而能夠高精度地檢測煙霧的產(chǎn)生。
[0127] 另外，不僅在第1~第3時機完全一致的情況下，在第1~第3時機多少前后錯時的 情況下，也判定為第1~第3時機一致。即，只要能夠與評價值由于焦點的變化等其它原因而 變化的情況相區(qū)別即可，因而第1~第3時機也可W錯開檢測煙霧所需要的規(guī)定的時間。例 如，實際拍攝煙霧來測定第1~第3時機，將在統(tǒng)計中有可能產(chǎn)生的時機的偏差設(shè)定為所允 許的規(guī)定時間，當(dāng)在該規(guī)定時間內(nèi)檢測出第1~第3時機的情況下，判定為第1~第3時機一 致。
[01%]并且，也可W是，在第1評價值Vy[n]大于第1規(guī)定闊值化y、第2評價值Vs[n]小于第 2規(guī)定闊值化S、第3評價值Vd[n]小于第3規(guī)定闊值化d的情況下，煙霧檢測部340判定為產(chǎn)生 了煙霧。
[0129] 運樣，能夠在評價值達到極大值和極小值之前判定為產(chǎn)生了煙霧，因而能夠在更 早的階段檢測煙霧的產(chǎn)生，使AF控制停止。因此，能夠在煙霧較少的狀態(tài)下使AF控制停止， 因而能夠更可靠地抑制AF的錯誤動作。
[0130] 并且，對焦控制部360對攝像圖像設(shè)定對焦評價值檢測區(qū)域(AF區(qū)域），根據(jù)對焦評 價值檢測區(qū)域求出用于評價對焦動作中的對焦程度的對焦評價值(AF評價值）。如圖4所示， 煙霧檢測部340設(shè)定內(nèi)含了對焦評價值檢測區(qū)域的煙霧檢測區(qū)域(3X3的塊區(qū)域），根據(jù)煙 霧檢測區(qū)域的圖像求出用于檢測煙霧的產(chǎn)生的煙霧評價值。
[0131] 為了使焦點對準(zhǔn)進行處置的區(qū)域，如上所述在進行處置的中央部設(shè)定對焦評價值 檢測區(qū)域。產(chǎn)生煙霧的可能性最大的區(qū)域是進行處置的區(qū)域，因而從對焦評價值檢測區(qū)域 產(chǎn)生煙霧的可能性比較大。因此，通過W至少包含對焦評價值檢測區(qū)域的方式設(shè)定煙霧檢 測區(qū)域，能夠可靠地檢測煙霧的產(chǎn)生。
[0132] 具體而言，煙霧檢測部340將與對焦評價值檢測區(qū)域?qū)?yīng)的第1塊區(qū)域(3X3的中 央的塊）、對焦評價值檢測區(qū)域W外的第2~第η塊區(qū)域(3X3的周邊的8個塊，η為擬上(包 括2)的自然數(shù))設(shè)定為煙霧檢測區(qū)域。并且，煙霧檢測部340根據(jù)該第1~第η塊區(qū)域的圖像 求出煙霧評價值。
[0133] 如W上在圖7(B)~圖7(F)中說明的那樣，煙霧隨著時間而充滿在腹腔內(nèi)。因此，通 過在作為煙霧的產(chǎn)生源的對焦評價值檢測區(qū)域和該區(qū)域W外的區(qū)域中設(shè)定塊區(qū)域，能夠取 得煙霧從產(chǎn)生源擴散到腹腔內(nèi)時的圖像的變化作為煙霧評價值。因此，由于使用煙霧特有 的變化檢測煙霧，因而能夠抑制基于其它原因的錯誤檢測，并且高精度地檢測煙霧的產(chǎn)生 和消失。
[0134] 并且，在第1實施方式中，煙霧檢測部340檢測煙霧的消失。并且，在煙霧檢測部340 檢測出煙霧的消失的情況下，對焦控制部360重啟對焦控制中的對焦動作的執(zhí)行。如W上在 圖7(A)~圖10等中說明的那樣，在煙霧消失時，圖像的亮度值和彩度值、對比度值等參數(shù)隨 著時間而變化，因而通過根據(jù)圖像檢測該參數(shù)的變化，檢測煙霧的消失。
[0135] 期望基本上是進行AF控制，并維持將焦點對準(zhǔn)在進行處置的區(qū)域中的狀態(tài)。關(guān)于 運一點，通過檢測煙霧的消失并重啟對焦動作的執(zhí)行，僅在由于煙霧而不能進行正常的AF 控制的期間使AF控制停止，在恢復(fù)到能夠進行正常的AF控制的狀態(tài)時重啟AF控制。因此，不 論有無煙霧，都能夠維持焦點對準(zhǔn)的狀態(tài)，用戶的便利性提高。
[0136] 3.第2實施方式
[0137] 3.1.煙霧評價值的計算方法
[0138] 圖14示出第2實施方式的煙霧檢測部340和對焦控制部360的具體結(jié)構(gòu)例。另外，內(nèi) 窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)與第1實施方式相同。
[0139] 煙霧檢測部340包括煙霧檢測區(qū)域設(shè)定部341和檢測部342。對焦控制部360包括AF 區(qū)域設(shè)定部361、AF評價值計算部362、對焦透鏡控制部363和對焦透鏡位置記錄部364。另 夕h對與已經(jīng)說明的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的標(biāo)號，并適當(dāng)省略說明。
[0140] AF評價值計算部362對Y信號及顏色信號進行BPF(帶通濾波)處理，根據(jù)其結(jié)果計 算AF評價值。將對Y信號及顏色信號進行BPF(帶通濾波）處理的結(jié)果輸入到檢測部342。并 且，控制部350控制白色光源610射出的照明的光量，使得圖像的明亮度盡可能固定。將該白 色光源610的調(diào)光校正量輸入到檢測部342。
[0141] 檢測部％2使用BPF處理的結(jié)果和調(diào)光校正量，根據(jù)下式（10)、（11)計算Y信號Y' [η]和顏色信號C'[η]。
[0142] r [n] = (Y[n]-Bpf{Y[n]})/LC (10)
[0143] C'[n] = (C[n]-Bpf{C[n]})/LC (11)
[0144] 其中，Y[n]和C[n]是從前處理部320向檢測部342的輸出信號。即，Y[n]是圖像的Y 信號，C[n]是圖像的Cr信號或者Cb信號。并且，B時(Υ[η])和化f(C[n])是從AF評價值計算部 362向檢測部342的輸出信號。即，化f{Y[n]}是對Y信號進行了BPF處理的結(jié)果，是圖15所示 的頻帶AfBd的Y信號。郵f{C[n]}是對顏色信號進行了BPF處理的結(jié)果，是圖15所示的頻帶 AfBd的顏色信號。并且，LC表示調(diào)光校正量，光量越大時，LC的值越大。
[0145] Y信號Y'[η]和顏色信號C'[η]形成為圖15所示的低頻及高頻的頻帶MistBd的信 號。檢測部342根據(jù)運些信號計算評價值。如上所述，評價值在各評價塊(或者所有評價塊） 中進行了平均，因而頻帶MistBd中高頻（圖15的粗虛線）的成分實際上被剪切，僅殘留有低 頻(粗實線）的成分。
[0146] 運樣，通過將在AF控制中使用的空間頻率的頻帶去除，評價值不易因焦點的變化 而變化，因而能夠盡可能不受對焦/非對焦的狀態(tài)影響地、高精度地檢測煙霧。并且，由于煙 霧的空間頻率是低頻帶，因而通過根據(jù)該低頻帶的圖像信號計算評價值，能夠高精度地檢 測煙霧。
[0147] 另外，如在圖8等中說明的那樣，圖像的亮度由于煙霧而增大，因而在減小照明的 光量的方向進行調(diào)光。運樣，評價值的變化減小，煙霧的檢測變困難。為此，通過利用調(diào)光校 正量LC校正圖像信號，能夠消除調(diào)光的影響，僅提取煙霧的變化，能夠高精度地檢測煙霧。
[0148] 另外，在上述結(jié)構(gòu)中，通過使用求出AF評價值用的BPF處理，能夠盡可能地削減電 路規(guī)模，但不限于此，只要是在檢測部342進行低通濾波處理的結(jié)構(gòu)，就能夠得到相同的效 果。
[0149] 3.2.對焦透鏡位置的控制方法
[0150] 下面，對使對焦動作停止時的對焦透鏡位置的控制方法進行說明。
[0151] 對焦透鏡位置記錄部346將在對焦透鏡控制部363決定的對焦透鏡的位置保存規(guī) 定的時間。并且，將來自外部I/F部的電手術(shù)刀或者超聲波手術(shù)刀的通電信息(接通/斷開信 息)通過控制部350輸入到對焦透鏡控制部363。
[0152] 在第1實施方式中示出的煙霧產(chǎn)生的檢測時刻η是煙霧評價值的極大值和極小值 同時(大致同時)產(chǎn)生的時刻、或者根據(jù)闊值判定而滿足條件時的時刻。在圖11~圖13中，在 時間tC或者時間tB和tC之間檢測出煙霧的產(chǎn)生。因此，所檢測出的時刻不能說是剛剛產(chǎn)生 煙霧后，是比煙霧產(chǎn)生時刻稍微延遲產(chǎn)生的。
[0153] 因此，在本實施方式中，記錄規(guī)定時刻量的對焦透鏡位置，W便補償該延遲。延遲 補償時間是在煙霧產(chǎn)生時刻nW前煙霧評價值小于規(guī)定闊值的時間。例如，實際拍攝煙霧的 時間變化并進行統(tǒng)計計算。對焦透鏡控制部363在檢測出煙霧的產(chǎn)生并停止對焦動作時，使 對焦透鏡移動(返回）到比檢測出煙霧的產(chǎn)生的時刻η靠前規(guī)定時刻的對焦透鏡的位置。
[0154] 運樣，能夠更準(zhǔn)確地確定實際的煙霧的產(chǎn)生時刻，因而能夠在該實際的產(chǎn)生時刻 的對焦透鏡的位置使對焦動作停止。即，在從實際開始產(chǎn)生煙霧到煙霧檢測部340檢測出煙 霧的產(chǎn)生的期間，有可能產(chǎn)生AF錯誤動作而成為非對焦?fàn)顟B(tài)，即使是運樣的情況下，也能夠 使對焦透鏡返回到煙霧剛剛產(chǎn)生前的對焦位置。
[0155] 另外，通過利用來自控制部350的來自外部I/F部的電手術(shù)刀或者超聲波手術(shù)刀的 通電信息(接通/斷開信息），能夠提高延遲補償時間的精度。即，對焦透鏡控制部363從對焦 透鏡位置記錄部364讀出W下時刻的對焦透鏡的位置，即在檢測出煙霧的產(chǎn)生的時刻nW前 且時間上最接近的、電手術(shù)刀或者超聲波手術(shù)刀的通電狀態(tài)為接通的時刻。并且，在檢測出 煙霧的產(chǎn)生而使對焦動作停止時，使對焦透鏡移動到該讀出的對焦透鏡的位置。
[0156] 另外，在將電手術(shù)刀或者超聲波手術(shù)刀的通電狀態(tài)為接通的時刻作為煙霧產(chǎn)生時 刻的控制中，在沒產(chǎn)生煙霧的情況下，不能檢測煙霧消失時刻，不能確定重啟AF控制的時 亥IJ。該問題能夠運樣解決，即在電手術(shù)刀或者超聲波手術(shù)刀的通電狀態(tài)成為接通狀態(tài)后，如 第1實施方式那樣也進行在圖像中檢測煙霧產(chǎn)生的處理。
[0157] 根據(jù)W上的第2實施方式，對焦控制部360根據(jù)攝像圖像的規(guī)定頻帶（圖15的頻帶 A巧d)的成分，求出用于評價對焦動作中的對焦程度的對焦評價值(AF評價值）。并且，煙霧 檢測部340根據(jù)比該規(guī)定頻帶低的頻帶(頻帶MistBd中低頻帶）的成分，求出用于檢測煙霧 的產(chǎn)生的煙霧評價值。
[0158] 如上所述，由于煙霧的空間頻率是低頻，因而通過根據(jù)低頻帶的圖像求出煙霧評 價值，能夠高效地檢測煙霧的變化。并且，在焦點由于AF等而變動時，認(rèn)為用于求出對焦評 價值的頻帶最容易受到影響。關(guān)于運一點，通過根據(jù)與求出對焦評價值的頻帶不重疊的更 低頻帶的圖像求出煙霧評價值，能夠不受焦點的變動影響地檢測煙霧的產(chǎn)生和消失。
[0159] 并且，本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置包括光量控制部(控制部350)，用于控制對攝像部 200拍攝的被攝體照射的照明的光量。并且，煙霧檢測部340根據(jù)該照明的光量校正攝像圖 像的像素值(上式（10)、（11))，根據(jù)該校正后的像素值求出用于檢測煙霧的產(chǎn)生的煙霧評 價值。
[0160] 在照明的光量變化的情況下，當(dāng)然亮度值等參數(shù)變化，有時不能準(zhǔn)確判定煙霧的 產(chǎn)生和消失。關(guān)于運一點，通過利用照明的光量(調(diào)光校正量LC)校正像素值，能夠抽取煙霧 導(dǎo)致的參數(shù)變化，因而能夠提高煙霧檢測的精度。
[0161] 并且，在第2實施方式中，對焦控制部360在使對焦控制中的對焦動作的執(zhí)行停止 時，使對焦透鏡移動到比煙霧檢測部340檢測出煙霧的產(chǎn)生的時機靠前規(guī)定時間的對焦透 鏡的位置。
[0162] 如上所述，從AF區(qū)域產(chǎn)生煙霧的可能性比較大，因而有可能在煙霧產(chǎn)生后馬上對 AF控制產(chǎn)生影響。因此，有可能在檢測出煙霧的產(chǎn)生的時刻AF已經(jīng)進行了錯誤動作。關(guān)于運 一點，通過存儲過去的對焦透鏡的位置，使對焦透鏡移動到比檢測出煙霧的產(chǎn)生的時機靠 前規(guī)定時間的對焦透鏡的位置，能夠使對焦透鏡在產(chǎn)生煙霧前(或者剛剛產(chǎn)生后)的AF進行 錯誤動作的可能性比較小時的對焦透鏡位置停止。
[0163] 并且，煙霧是在利用處置器具(例如電手術(shù)刀和超聲波手術(shù)刀)進行處置時從被攝 體產(chǎn)生的煙霧。對焦控制部360在使對焦控制中的對焦動作的執(zhí)行停止時，使對焦透鏡移動 到處置器具成為通電狀態(tài)的時機的對焦透鏡的位置。
[0164] 在需要通電的處置器具中，開始處置是從設(shè)為通電狀態(tài)起，煙霧產(chǎn)生是至少將處 置器具設(shè)為通電狀態(tài)后。因此，在設(shè)為通電狀態(tài)的時刻尚未產(chǎn)生煙霧，因而通過設(shè)定為該時 刻的對焦透鏡位置，能夠在焦點可靠地對準(zhǔn)進行處置的區(qū)域的狀態(tài)下停止AF控制。
[0165] 另外，W上說明的實施方式的處理部300等也可W包括處理器和存儲器。此處的處 理器例如也可W是CPU(Central Processing Unit:中央處理單元）。但是，處理器不限于 CPU,也能夠采用GPU(Graphics Processing加 it:圖形處理單元）或者DSP(Digital Si即al Processor:數(shù)字信號處理器)等各種處理器。并且，處理器也可W是基于ASIC的硬 件電路。并且，存儲器存儲計算機能夠讀取的命令，通過由處理器執(zhí)行該命令，實現(xiàn)本實施 方式的處理部300等的各個部分(例如，前處理部320、圖像處理部330、煙霧檢測部340、控制 部350、對焦控制部360等）。此處的存儲器也可W是SRAM、DRAM等半導(dǎo)體存儲器，也可W是寄 存器和硬盤等。并且，此處的命令也可W是構(gòu)成程序的命令集的命令，也可W是指示處理器 的硬件電路進行動作的命令。
[0166] W上對應(yīng)用本發(fā)明的實施方式及其變形例進行了說明，但本發(fā)明并不限定為各實 施方式及其變形例的原樣，能夠在實施階段中在不脫離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)將構(gòu)成要素變形 并具體實施。并且，通過適當(dāng)組合在上述的各實施方式及變形例中公開的多個構(gòu)成要素，能 夠形成各種發(fā)明。例如，也可W從在各實施方式及變形例所記載的所有構(gòu)成要素中刪除幾 個構(gòu)成要素。另外，也可W適當(dāng)組合在不同的各實施方式及變形例中說明的構(gòu)成要素。運 樣，能夠在不脫離發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)實現(xiàn)各種變形和應(yīng)用。并且，在說明書或者附圖中，與 更加廣義或者同義的不同用語一起被記載了至少一次的用語，能夠在說明書或者附圖的任 何部位置換為該不同的用語。
[0167] 標(biāo)號說明
[0168] 10內(nèi)窺鏡裝置；100硬性鏡；110透鏡系統(tǒng)；120光導(dǎo)部；200攝像部；210變焦按鈕； 220對焦透鏡;230對焦透鏡驅(qū)動部;240變焦透鏡;250變焦透鏡驅(qū)動部;260攝像元件;270物 鏡系統(tǒng);300處理部;310A/D轉(zhuǎn)換部;320前處理部;330圖像處理部;334AF評價值計算部;340 煙霧檢測部；341煙霧檢測區(qū)域設(shè)定部；342檢測部；346對焦透鏡位置記錄部；350控制部； 360對焦控制部;361AF區(qū)域設(shè)定部;362AF評價值計算部;363對焦透鏡控制部;364對焦透鏡 位置記錄部;400顯示部;500外部I/F部;600光源部;610白色光源;620光導(dǎo)線纜。
【主權(quán)項】
1. 一種內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡裝置包括： 對焦控制部，其控制攝像部的光學(xué)系統(tǒng)具有的對焦透鏡的位置，來進行對焦控制；以及 煙霧檢測部，其檢測煙霧的產(chǎn)生， 在由所述煙霧檢測部檢測出所述煙霧的產(chǎn)生的情況下，所述對焦控制部使所述對焦控 制中的對焦動作的執(zhí)行停止。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部根據(jù)由所述攝像部拍攝的攝像圖像檢測所述煙霧的產(chǎn)生。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部求出基于所述攝像圖像的亮度值的第1評價值、基于所述攝像圖像的 彩度值的第2評價值、基于所述攝像圖像的對比度值的第3評價值中的至少兩個以上(包括 兩個)的評價值，作為煙霧評價值，根據(jù)所述煙霧評價值檢測所述煙霧的產(chǎn)生。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部求出所述亮度值的時間變化作為所述第1評價值，求出所述彩度值的 時間變化作為所述第2評價值，求出所述對比度值的時間變化作為所述第3評價值。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部檢測所述第1評價值的極大值、所述第2評價值的極小值和所述第3評 價值的極小值，在判定為檢測出所述第1評價值的極大值的第1時機、檢測出所述第2評價值 的極小值的第2時機和檢測出所述第3評價值的極小值的第3時機一致的情況下，判定為產(chǎn) 生了所述煙霧。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部在所述第1評價值大于第1規(guī)定閾值、所述第2評價值小于第2規(guī)定閾 值、所述第3評價值小于第3規(guī)定閾值的情況下，判定為產(chǎn)生了所述煙霧。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述對焦控制部根據(jù)所述攝像圖像的規(guī)定頻帶的成分，求出用于評價所述對焦動作中 的對焦程度的對焦評價值， 所述煙霧檢測部根據(jù)比所述規(guī)定頻帶低的頻帶的成分，求出用于檢測所述煙霧的產(chǎn)生 的煙霧評價值。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡裝置包括光量控制部，該光量控制部控制對所述攝像部拍攝的被攝體照射 的照明光量， 所述煙霧檢測部根據(jù)所述照明光量校正所述攝像圖像的像素值，根據(jù)所述校正后的像 素值求出用于檢測所述煙霧的產(chǎn)生的煙霧評價值。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述對焦控制部對所述攝像圖像設(shè)定對焦評價值檢測區(qū)域，根據(jù)所述對焦評價值檢測 區(qū)域求出用于評價所述對焦動作中的對焦程度的對焦評價值， 所述煙霧檢測部設(shè)定內(nèi)含了所述對焦評價值檢測區(qū)域的煙霧檢測區(qū)域，根據(jù)所述煙霧 檢測區(qū)域的圖像求出用于檢測所述煙霧的產(chǎn)生的煙霧評價值。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部將與所述對焦評價值檢測區(qū)域?qū)?yīng)的第1塊區(qū)域、所述對焦評價值檢 測區(qū)域以外的第2~第η塊區(qū)域(η為2以上(包括2)的自然數(shù))設(shè)定為所述煙霧檢測區(qū)域，根 據(jù)所述第1~第η塊區(qū)域的圖像求出所述煙霧評價值。11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部將多個塊區(qū)域設(shè)定為煙霧檢測區(qū)域，對所述多個塊區(qū)域中的各個塊區(qū) 域計算亮度值的平均值、彩度值的平均值和對比度值的平均值，根據(jù)所述亮度值的平均值、 所述彩度值的平均值和所述對比度值的平均值檢測所述煙霧的產(chǎn)生。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部在所述多個塊區(qū)域中將所述亮度值的平均值相加而求出第1評價值， 在所述多個塊區(qū)域中將所述彩度值的平均值相加而求出第2評價值，在所述多個塊區(qū)域中 將所述對比度值的平均值相加而求出第3評價值，根據(jù)所述第1評價值~第3評價值檢測所 述煙霧的產(chǎn)生。13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部求出所述多個塊區(qū)域中所述亮度值的平均值中的最大值作為第1評價 值，求出所述多個塊區(qū)域中所述彩度值的平均值中的最大值作為第2評價值，求出所述多個 塊區(qū)域中所述對比度值的平均值中的最大值作為第3評價值，根據(jù)所述第1評價值~第3評 價值檢測所述煙霧的產(chǎn)生。14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部求出所述多個塊區(qū)域中所述亮度值的平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為第1評價 值，求出所述多個塊區(qū)域中所述彩度值的平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為第2評價值，求出所述多個 塊區(qū)域中所述對比度值的平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為第3評價值，根據(jù)所述第1評價值~第3評 價值檢測所述煙霧的產(chǎn)生。15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部檢測煙霧的消失， 在通過所述煙霧檢測部檢測出所述煙霧的消失的情況下，所述對焦控制部重啟所述對 焦控制中的所述對焦動作的執(zhí)行。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部求出由所述攝像部拍攝的攝像圖像的亮度值的時間變化即第1評價 值、所述攝像圖像的彩度值的時間變化即第2評價值、所述攝像圖像的對比度值的時間變化 即第3評價值中的至少兩個以上(包括兩個)的評價值，作為煙霧評價值，根據(jù)所述煙霧評價 值檢測所述煙霧的消失。17. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述對焦控制部在停止所述對焦控制中的對焦動作的執(zhí)行時，使所述對焦透鏡移動到 比所述煙霧檢測部檢測出所述煙霧的產(chǎn)生的時機靠前規(guī)定時間的所述對焦透鏡的位置。18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧檢測部根據(jù)處置器具的通電狀態(tài)檢測所述煙霧的產(chǎn)生。19. 根據(jù)權(quán)利要求2或18所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述煙霧是在利用處置器具進行處置時從被攝體產(chǎn)生的煙霧， 所述對焦控制部在使所述對焦控制中的對焦動作的執(zhí)行停止時，使所述對焦透鏡移動 到所述處置器具成為通電狀態(tài)的時機的所述對焦透鏡的位置。20. -種內(nèi)窺鏡裝置的動作方法，其特征在于， 控制攝像部的光學(xué)系統(tǒng)具有的對焦透鏡的位置，來進行對焦控制， 檢測煙霧的產(chǎn)生， 在檢測出所述煙霧的產(chǎn)生的情況下，使所述對焦控制中的對焦動作的執(zhí)行停止。
【文檔編號】G02B7/28GK105934190SQ201580005024
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年1月20日
【發(fā)明人】佐佐木寬
【申請人】奧林巴斯株式會社