控制裝置和攝像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】控制裝置具有控制部，該控制部進(jìn)行控制，以使得在攝像元件進(jìn)行讀出的第1影像期間內(nèi)照射脈沖狀的照明光的照射定時(shí)、和在與該第1影像期間連續(xù)且具有與該第1影像期間相同的周期的第2影像期間內(nèi)照射照明光的照射定時(shí)不同，該攝像元件呈二維狀排列有通過(guò)對(duì)被攝體的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而生成攝像信號(hào)的多個(gè)像素，能夠按照每個(gè)水平行讀出該多個(gè)像素生成的攝像信號(hào)。
【專利說(shuō)明】控制裝置和攝像系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及總括地控制攝像元件和光源裝置的控制裝置以及包括攝像元件和光源裝置的攝像系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，在CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器中，大多應(yīng)用按照每個(gè)水平行改變曝光和讀出的定時(shí)的卷簾快門方式。在卷簾快門方式中，在I個(gè)影像期間內(nèi)，曝光定時(shí)按照每個(gè)水平行而不同，所以，例如在非常短的時(shí)間內(nèi)照射照明光并進(jìn)行攝像的情況下，圖像中產(chǎn)生的亮度不均成為問(wèn)題。
[0003]作為用于消除卷簾快門方式的CMOS圖像傳感器中產(chǎn)生的亮度不均的技術(shù)，公知有如下技術(shù):在基于照明光的發(fā)光的高亮度區(qū)域跨越2個(gè)影像期間的情況下，通過(guò)先進(jìn)行攝像的影像期間中的高亮度區(qū)域的圖像置換后進(jìn)行攝像的影像期間中的相應(yīng)區(qū)域來(lái)進(jìn)行校正(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]圖19是示出現(xiàn)有的攝像系統(tǒng)中的脈沖狀的照明光的發(fā)光定時(shí)與影像期間中的各水平行的讀出的關(guān)系的一例的圖。在圖19中，為了便于說(shuō)明，設(shè)攝像信號(hào)的水平行數(shù)為18，從上方的水平行起依次進(jìn)行讀出。并且，在圖19中，VD表示垂直同步信號(hào)的產(chǎn)生定時(shí)，另一方面，HD表示水平同步信號(hào)的產(chǎn)生定時(shí)。進(jìn)而，圖19所示的橫軸t是時(shí)間軸。
[0005]巾貞I(I為自然數(shù))的讀出期間In (η = I?18)意味著巾貞I中的從上方起第η個(gè)水平行的讀出期間。幀J( = 1+1)的讀出期間Jn和幀K( = 1+2)的讀出期間Kn也與讀出期間In同樣，分別意味著幀J和K中的從上方起第η個(gè)水平行的讀出期間。
[0006]在圖19中，在幀I中，在從讀出期間18的開(kāi)始時(shí)刻起與3個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等的時(shí)間內(nèi)點(diǎn)亮脈沖。因此，與幀I中讀出的各水平行的攝像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像中的曝光量根據(jù)脈沖點(diǎn)亮期間T91與讀出期間之間的時(shí)間上的位置關(guān)系而不同。具體而言，與讀出期間Il?18中分別讀出的攝像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像中的曝光量全部為零。另外，這里，設(shè)在幀Η(=1-1)中不點(diǎn)亮脈沖。與此相對(duì)，與讀出期間Ill?118中分別讀出的攝像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像中的曝光量相當(dāng)于僅在脈沖點(diǎn)亮期間T91內(nèi)點(diǎn)亮脈沖的情況。與讀出期間19中讀出的攝像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像中的曝光量相當(dāng)于僅在I個(gè)讀出期間內(nèi)點(diǎn)亮脈沖的情況。并且，與讀出期間110中讀出的攝像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像中的曝光量相當(dāng)于僅在2個(gè)讀出期間內(nèi)點(diǎn)亮脈沖的情況。
[0007]以下，將與規(guī)定期間內(nèi)讀出的攝像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像稱為規(guī)定期間內(nèi)讀出的圖像。并且，將相當(dāng)于僅在規(guī)定期間內(nèi)點(diǎn)亮脈沖的情況的曝光量稱為相當(dāng)于該規(guī)定期間的曝光量。
[0008]接著，對(duì)幀J內(nèi)讀出的圖像進(jìn)行說(shuō)明。在幀J中，讀出期間Jl?J7內(nèi)讀出的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ9Ι。與此相對(duì)，讀出期間JlO?J18內(nèi)分別讀出的圖像中的曝光量全部為零。讀出期間J8內(nèi)讀出的圖像中的曝光量相當(dāng)于I個(gè)讀出期間。并且，讀出期間J9內(nèi)讀出的圖像中的曝光量相當(dāng)于2個(gè)讀出期間。
[0009]圖20是示意地示出圖19所示的情況下讀出的圖像的圖。在圖20所示的圖像91、9J、9IJ中，通過(guò)圖案的差異而示意地示出上述曝光量的差異。這點(diǎn)是在其他附圖所示的全部圖像中共同的事項(xiàng)。
[0010]在圖20所示的情況下，在圖像91、9J中均產(chǎn)生亮度不均。在現(xiàn)有技術(shù)中，為了減輕圖像9J的亮度不均，生成通過(guò)圖像91的讀出期間IlO?118內(nèi)讀出的圖像置換幀9J的讀出期間JlO?J18內(nèi)讀出的圖像而得到的校正圖像9IJ。該校正圖像9IJ中的曝光量除了讀出期間J8、J9、110的3個(gè)水平行的區(qū)域以外是均勻的，所以，與校正前的圖像9J相比，減輕了亮度不均。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012-19429號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的課題
[0015]但是，上述現(xiàn)有技術(shù)在偶爾點(diǎn)亮脈沖的情況下是有效的，但是，沒(méi)有假設(shè)如動(dòng)態(tài)圖像拍攝時(shí)那樣需要按照每個(gè)影像期間點(diǎn)亮脈沖并控制明亮度的狀況。
[0016]這里，作為需要按照每個(gè)影像期間點(diǎn)亮脈沖的狀況，例如可以舉出將CMOS圖像傳感器用作被插入到被檢體內(nèi)并對(duì)被檢體的體內(nèi)進(jìn)行攝像的內(nèi)窺鏡的攝像部的狀況。在內(nèi)窺鏡的觀察時(shí)，在被檢體內(nèi)連續(xù)點(diǎn)亮脈沖狀的照明光的情況下，根據(jù)脈沖的點(diǎn)亮期間和點(diǎn)亮定時(shí)等條件，亮度不均的產(chǎn)生方式變化，所以，可能不容易觀察圖像。特別是在將近年來(lái)要求的高像素的CMOS圖像傳感器用作內(nèi)窺鏡的攝像部的情況下，為了抑制內(nèi)窺鏡前端部的發(fā)熱，無(wú)法進(jìn)行基于高速時(shí)鐘的讀出，無(wú)法充分確保同樣地對(duì)全部水平行進(jìn)行照明的同時(shí)曝光期間(消隱期間)。這種情況下，僅通過(guò)單純應(yīng)用上述現(xiàn)有技術(shù)，無(wú)法減輕亮度不均。
[0017]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供如下的控制裝置和攝像系統(tǒng):在按照連續(xù)的影像期間點(diǎn)亮脈沖狀照明光并對(duì)被攝體進(jìn)行攝像時(shí)，在不存在攝像元件的全部水平行的同時(shí)曝光期間的情況下，也能夠減輕亮度不均而生成具有適當(dāng)明亮度的圖像。
[0018]用于解決課題的手段
[0019]為了解決上述課題并實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的控制裝置以能夠通信的方式分別與攝像元件和光源裝置連接，總括地控制所述攝像元件和所述光源裝置的動(dòng)作，所述攝像元件呈二維狀排列有通過(guò)對(duì)被攝體的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而生成攝像信號(hào)的多個(gè)像素，能夠按照每個(gè)水平行讀出該多個(gè)像素生成的攝像信號(hào)，所述光源裝置具有產(chǎn)生對(duì)所述被攝體進(jìn)行照射的脈沖狀照明光的光源，其特征在于，所述控制裝置具有控制部，該控制部進(jìn)行控制，使得在所述攝像元件進(jìn)行讀出的第I影像期間內(nèi)由所述光源裝置照射所述照明光的照射定時(shí)和在第2影像期間內(nèi)由所述光源裝置照射所述照明光的照射定時(shí)不同，其中，該第2影像期間與該第I影像期間連續(xù)且具有與該第I影像期間相同的周期。
[0020]本發(fā)明的控制裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述控制裝置還具有校正部，該校正部通過(guò)根據(jù)所述第I影像期間中的所述照明光的照射定時(shí)確定的讀出期間的圖像來(lái)置換所述第2影像期間內(nèi)對(duì)應(yīng)的圖像，由此，生成與所述第2影像期間內(nèi)讀出的所述攝像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像的校正圖像。
[0021]本發(fā)明的控制裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述控制部將所述第I影像期間中的從最初的所述照明光的照射開(kāi)始時(shí)刻到下一個(gè)所述照明光的照射開(kāi)始時(shí)刻為止的周期設(shè)定為，比所述第I影像期間和第2影像期間的周期短I個(gè)水平行的讀出期間的量，所述校正部通過(guò)所述第I影像期間中的所述照明光的照射結(jié)束時(shí)刻以后讀出的圖像置換所述第2影像期間內(nèi)對(duì)應(yīng)的圖像。
[0022]本發(fā)明的控制裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，所述控制部將所述第I影像期間中的從最初的所述照明光的照射結(jié)束時(shí)刻到下一個(gè)所述照明光的照射結(jié)束時(shí)刻為止的周期設(shè)定為，比所述第I影像期間和第2影像期間的周期短I個(gè)水平行的讀出期間的量，所述校正部通過(guò)所述第I影像期間中的所述照明光的照射開(kāi)始時(shí)刻以后讀出的圖像置換所述第2影像期間內(nèi)對(duì)應(yīng)的圖像。
[0023]本發(fā)明的攝像系統(tǒng)的特征在于，該攝像系統(tǒng)具有:攝像元件，其呈二維狀排列有通過(guò)對(duì)被攝體的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而生成攝像信號(hào)的多個(gè)像素，能夠按照每個(gè)水平行讀出該多個(gè)像素生成的攝像信號(hào)；光源裝置，其具有產(chǎn)生對(duì)所述被攝體進(jìn)行照射的脈沖狀照明光的光源；以及控制部，其以能夠通信的方式分別與所述攝像元件和所述光源裝置連接，進(jìn)行控制，使得在所述攝像元件進(jìn)行讀出的第I影像期間內(nèi)由所述光源裝置照射所述照明光的照射定時(shí)和在第2影像期間內(nèi)由所述光源裝置照射所述照明光的照射定時(shí)不同，其中，該第2影像期間與該第I影像期間連續(xù)且具有與該第I影像期間相同的周期。
[0024]本發(fā)明的攝像系統(tǒng)的特征在于，在上述發(fā)明中，所述攝像系統(tǒng)還具有校正部，該校正部通過(guò)根據(jù)所述第I影像期間中的所述照明光的照射定時(shí)確定的讀出期間的圖像來(lái)置換所述第2影像期間內(nèi)對(duì)應(yīng)的圖像，由此，生成與所述第2影像期間內(nèi)讀出的所述攝像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像的校正圖像。
[0025]發(fā)明效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)行控制，使得在攝像元件進(jìn)行讀出的第I影像期間內(nèi)照射照明光的照射定時(shí)、和在與該第I影像期間連續(xù)的第2影像期間內(nèi)照射照明光的照射定時(shí)不同，所以，在按照連續(xù)的影像期間點(diǎn)亮脈沖狀照明光并對(duì)被攝體進(jìn)行攝像時(shí)，在不存在攝像元件的全部水平行的同時(shí)曝光期間的情況下，也能夠減輕亮度不均而生成具有適當(dāng)明亮度的圖像。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的主要部分的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0029]圖3是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的情況下進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。
[0030]圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的控制裝置所具有的校正部在圖3所示的情況下進(jìn)行的校正處理的概要的圖。
[0031]圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的情況下、且脈沖點(diǎn)亮期間跨越2個(gè)幀的情況下進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。
[0032]圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的控制裝置所具有的校正部在圖5所示的情況下進(jìn)行的校正處理的概要的圖。
[0033]圖7是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少的情況下進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。
[0034]圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的控制裝置所具有的校正部在圖7所示的情況下進(jìn)行的校正處理的概要的圖。
[0035]圖9是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)在脈沖點(diǎn)亮期間固定的情況下進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。
[0036]圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的控制裝置所具有的校正部在圖9所示的情況下進(jìn)行的校正處理的概要的圖。
[0037]圖11是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少的情況下進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。
[0038]圖12是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的控制裝置所具有的校正部在圖11所示的情況下進(jìn)行的校正處理的概要的圖。
[0039]圖13是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的情況下進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。
[0040]圖14是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的控制裝置所具有的校正部在圖13所示的情況下進(jìn)行的校正處理的概要的圖。
[0041]圖15是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)在脈沖點(diǎn)亮期間固定的情況下進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。
[0042]圖16是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的控制裝置所具有的校正部在圖15所示的情況下進(jìn)行的校正處理的概要的圖。
[0043]圖17是示意地示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。
[0044]圖18是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的控制裝置所具有的校正部在圖17所示的情況下進(jìn)行的校正處理的概要的圖。
[0045]圖19是示出現(xiàn)有的攝像系統(tǒng)中的脈沖光的發(fā)光定時(shí)與影像期間的讀出的關(guān)系的一例的圖。
[0046]圖20是示出現(xiàn)有的攝像系統(tǒng)在圖19所示的情況下進(jìn)行的校正處理的概要的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0047]下面，參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式(以下稱為“實(shí)施方式”)進(jìn)行說(shuō)明。另夕卜，以下說(shuō)明中參照的附圖是示意性的，在不同附圖中示出相同物體的情況下，有時(shí)尺寸和比例尺等不同。
[0048](實(shí)施方式I)
[0049]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的主要部分的功能結(jié)構(gòu)的框圖。圖1和圖2所示的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I具有:內(nèi)窺鏡2，其通過(guò)將前端部插入到被檢體內(nèi)而對(duì)被檢體的體內(nèi)圖像進(jìn)行攝像；控制裝置3，其對(duì)由內(nèi)窺鏡2進(jìn)行攝像而得到的體內(nèi)圖像實(shí)施規(guī)定的圖像處理，并且總括地控制內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I整體的動(dòng)作；光源裝置4，其產(chǎn)生從內(nèi)窺鏡2的前端射出的照明光；以及顯示裝置5，其顯示由控制裝置3實(shí)施了圖像處理后的體內(nèi)圖像。
[0050]內(nèi)窺鏡2具有:插入部21，其具有撓性且呈細(xì)長(zhǎng)形狀；操作部22，其與插入部21的基端側(cè)連接，受理各種操作信號(hào)的輸入；通用軟線23，其從操作部22向與插入部21延伸的方向不同的方向延伸，內(nèi)置有與控制裝置3和光源裝置4連接的各種纜線；以及連接器部24，其設(shè)置在通用軟線23的基端部，相對(duì)于控制裝置3和光源裝置4拆裝自如，與控制裝置3和光源裝置4之間進(jìn)行電信號(hào)和光信號(hào)的收發(fā)。
[0051]插入部21具有:前端部211，其內(nèi)置有接收光并將其光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的攝像元件201，該攝像元件201呈二維狀排列有通過(guò)接收光并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而生成信號(hào)的像素；彎曲自如的彎曲部212，其由多個(gè)彎曲件構(gòu)成；以及具有撓性的長(zhǎng)條狀的撓性管部213，其與彎曲部212的基端側(cè)連接。
[0052]前端部211具有構(gòu)成由光源裝置4發(fā)出的光的導(dǎo)光路的光導(dǎo)、設(shè)置在光導(dǎo)的前端的照明透鏡、會(huì)聚用的光學(xué)系統(tǒng)。
[0053]攝像元件201具有:受光部202，其呈二維狀排列有通過(guò)對(duì)被攝體的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而生成信號(hào)的多個(gè)像素；讀出部203，其讀出受光部202的多個(gè)像素中的被任意設(shè)定為讀出對(duì)象的像素所生成的攝像信號(hào)作為圖像信息；模擬前端部204(以下稱為“AFE部204”)，其對(duì)讀出部203輸出的攝像信號(hào)進(jìn)行噪聲去除和A/D轉(zhuǎn)換；以及攝像控制部205，其控制攝像元件201的動(dòng)作。攝像元件201設(shè)置在光學(xué)系統(tǒng)的成像位置。
[0054]攝像元件201是應(yīng)用了卷簾快門方式的CMOS型圖像傳感器，按照每I個(gè)水平行依次讀出所蓄積的電荷。因此，在讀出部203最初讀出的水平行和最后讀出的水平行之間，讀出的定時(shí)產(chǎn)生時(shí)間差。
[0055]構(gòu)成受光部202的像素具有蓄積與光量對(duì)應(yīng)的電荷的光電二極管、以及對(duì)光電二極管蓄積的電荷進(jìn)行放大的放大器。在受光部202的受光面上，針對(duì)各像素設(shè)有彩色濾鏡。
[0056]AFE部204具有例如使用相關(guān)雙采樣(Correlated Double Sampling)法降低模擬攝像信號(hào)中包含的噪聲成分的噪聲降低電路、調(diào)整電信號(hào)的放大率(增益)并維持固定的輸出電平的AGC(Automatic Gain Control)電路、以及對(duì)經(jīng)由AGC電路輸出的作為圖像信息的攝像信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0057]攝像控制部205根據(jù)從控制裝置3接收到的設(shè)定數(shù)據(jù)對(duì)前端部211的各種動(dòng)作進(jìn)行控制。攝像控制部205使用CPU (Central Processing Unit)和記錄各種程序的寄存器等構(gòu)成。
[0058]操作部22具有使彎曲部212在上下方向和左右方向上彎曲的彎曲旋鈕221、以及輸入包含控制裝置3和光源裝置4在內(nèi)的周邊設(shè)備的操作指示信號(hào)的作為操作輸入部的多個(gè)開(kāi)關(guān)222。在操作部22中設(shè)有從外部插入處置器械的處置器械插入部223。
[0059]通用軟線23至少內(nèi)置有光導(dǎo)和捆束一個(gè)或多個(gè)信號(hào)線而成的集合纜線。
[0060]接著，對(duì)控制裝置3的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明?？刂蒲b置3具有:檢測(cè)部31，其檢測(cè)從攝像元件201送來(lái)的類別信息；同步信號(hào)生成部32，其生成給出攝像元件201的各水平行的曝光定時(shí)和讀出定時(shí)的同步信號(hào)并將其輸出到攝像元件201 ;驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部33，其生成對(duì)攝像元件201進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)并將其發(fā)送到攝像元件201 ;圖像處理部34，其對(duì)從攝像元件201接收到的攝像信號(hào)實(shí)施規(guī)定的圖像處理；亮度值計(jì)算部35，其計(jì)算圖像處理部34實(shí)施了處理后的圖像的亮度值；同步信號(hào)分離部36，其從攝像信號(hào)中分離出從攝像元件201接收到的攝像信號(hào)中重疊的同步信號(hào)；輸入部37，其受理指示內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I的動(dòng)作的動(dòng)作指示信號(hào)等各種信號(hào)的輸入；存儲(chǔ)部38，其至少存儲(chǔ)與控制裝置3有關(guān)的各種信息；以及控制部39，其總括地控制控制裝置3的動(dòng)作。
[0061]圖像處理部34具有:校正部341，其通過(guò)在前后攝像的2幀(影像期間)之間進(jìn)行圖像置換，校正圖像的亮度不均；以及幀存儲(chǔ)器342，其至少存儲(chǔ)讀出部203讀出的最新的I幀的圖像數(shù)據(jù)。校正部341還可以具有如下功能:通過(guò)數(shù)字處理使曝光量(亮度)與其他水平行不同的部分的攝像信號(hào)放大或衰減。
[0062]亮度值計(jì)算部35計(jì)算由校正部341進(jìn)行校正后的圖像的亮度值。
[0063]存儲(chǔ)部38記錄包含用于使內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I進(jìn)行動(dòng)作的各種程序和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I的動(dòng)作所需要的各種參數(shù)等在內(nèi)的數(shù)據(jù)。并且，存儲(chǔ)部38記錄控制裝置3的識(shí)別信息。這里，識(shí)別信息包含控制裝置3的固有信息(ID)、年型、規(guī)格信息、傳送方式和傳送率等。存儲(chǔ)部38使用閃存或DRAM (Dynamic Random Access Memory:動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)。
[0064]控制部39具有:校正控制部391，其對(duì)校正部341的校正進(jìn)行控制；以及曝光量控制部392，其進(jìn)行根據(jù)亮度值計(jì)算部35的計(jì)算結(jié)果和明亮度目標(biāo)值設(shè)定攝像元件201的電子快門、光源裝置4的照明光的光量和脈沖點(diǎn)亮定時(shí)的控制。控制部39使用CPU等構(gòu)成。
[0065]曝光量控制部392進(jìn)行控制，以使得在連續(xù)2幀(第I影像期間和第2影像期間)內(nèi)由光源裝置4照射照明光的照射定時(shí)不同。
[0066]接著，對(duì)光源裝置4的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。光源裝置4具有產(chǎn)生從內(nèi)窺鏡2的前端部211向外部進(jìn)行照射的照明光的光源部41、對(duì)光源部41進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的光源驅(qū)動(dòng)部42、以及根據(jù)從控制裝置3的曝光量控制部392送來(lái)的信號(hào)對(duì)光源裝置4的動(dòng)作進(jìn)行控制的光源控制部43。
[0067]光源部41使用白色LED構(gòu)成。光源部41點(diǎn)亮的脈沖狀的白色光成為經(jīng)由連接器部24、通用軟線23到達(dá)插入部21的前端部211并從該前端部211朝向被攝體進(jìn)行照射的照明光。另外，作為光源部41，也可以應(yīng)用白色以外的LED或激光器等。
[0068]接著，對(duì)顯示裝置5的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。顯示裝置5經(jīng)由影像纜線以能夠通信的方式與控制裝置3連接。顯示裝置5從控制裝置3接收控制裝置3生成的圖像并進(jìn)行顯示。這種顯示裝置5使用液晶或有機(jī)EL(Electro Luminescence)構(gòu)成。
[0069]接著，說(shuō)明具有以上結(jié)構(gòu)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I在動(dòng)態(tài)圖像拍攝時(shí)進(jìn)行的處理的概要。曝光控制部392將光源裝置4中的脈沖點(diǎn)亮的開(kāi)始定時(shí)的周期設(shè)定為比I幀的周期短與I個(gè)水平行的讀出期間相等的時(shí)間。校正部341在校正控制部391的控制下，針對(duì)由讀出部203在最新的幀(第2影像期間)內(nèi)讀出的圖像中的、與在其前一幀(第I影像期間)中的脈沖點(diǎn)亮期間的結(jié)束后讀出并已經(jīng)記錄在幀存儲(chǔ)器342中的圖像對(duì)應(yīng)的區(qū)域，通過(guò)該已經(jīng)記錄的圖像進(jìn)行置換，由此生成校正圖像。
[0070]下面，將校正部341進(jìn)行的校正處理的概要分為(1-1)脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的情況、(1-2)脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少的情況、(1-3)脈沖點(diǎn)亮期間固定的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0071](1-1)脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的情況
[0072]圖3是示意地示出在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的情況下由內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。下面，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，設(shè)攝像信號(hào)的水平行數(shù)為18，讀出部203從上方的水平行起依次進(jìn)行讀出。
[0073]圖3所示的虛線示出將幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀I內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。同樣，虛線Buk示出將幀K內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。
[0074]在圖3所示的情況下，曝光量控制部392將幀I的脈沖點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)作為讀出期間18的開(kāi)始時(shí)刻，將從該開(kāi)始時(shí)刻到下一個(gè)脈沖點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)為止的周期設(shè)定為比幀I的周期短I個(gè)讀出期間的量。因此，下一個(gè)脈沖點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)成為幀J的讀出期間J7的開(kāi)始時(shí)刻。同樣，曝光量控制部392將讀出期間J7的開(kāi)始時(shí)刻的下一個(gè)到來(lái)的脈沖點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)設(shè)為幀K的讀出期間K6的開(kāi)始時(shí)刻。另外，在以下的說(shuō)明中，在圖3中，設(shè)在幀H(=1-1)之前不進(jìn)行脈沖點(diǎn)亮，從幀I起開(kāi)始進(jìn)行脈沖點(diǎn)亮。
[0075]在圖3中，幀I的脈沖點(diǎn)亮期間T11的長(zhǎng)度與3個(gè)水平行的讀出期間(3個(gè)讀出期間)的長(zhǎng)度相等。并且，幀J的脈沖點(diǎn)亮期間T11的長(zhǎng)度與5個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。進(jìn)而，幀K的脈沖點(diǎn)亮期間Tik的長(zhǎng)度與7個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。這種脈沖點(diǎn)亮期間的設(shè)定只不過(guò)是一例。
[0076]圖4是示出在圖3所示的情況下由校正部341進(jìn)行的校正處理的概要的圖。首先，對(duì)圖像II進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Il?18內(nèi)由讀出部203分別讀出的圖像中的曝光量全部為零。下面，將規(guī)定的讀出期間內(nèi)由讀出部203讀出的圖像稱為該讀出期間的圖像。
[0077]讀出期間Ia(a = 9,10)的圖像中的曝光量相當(dāng)于(a_8)讀出期間。在圖4中，為了便于說(shuō)明，利用相同圖案示出該讀出期間la。
[0078]讀出期間Ill?118的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T1115
[0079]在圖像II中，與讀出期間Il?18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間Ill?118對(duì)應(yīng)的區(qū)域最売。
[0080]接著，對(duì)圖像IJ進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Jl?J7的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τπ。
[0081]讀出期間J8?JlO的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T11的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T11的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Tno例如，讀出期間J8的圖像中的曝光量是相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T11中的2個(gè)讀出期間的曝光量與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Tu中的I個(gè)讀出期間的曝光量之和，該和相當(dāng)于3個(gè)讀出期間。
[0082]讀出期間Jll的圖像中的曝光量相當(dāng)于4個(gè)讀出期間。
[0083]讀出期間J12?J18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Tutl
[0084]在圖像IJ中，與讀出期間Jl?JlO對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間J12?J18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最売。
[0085]校正部341在對(duì)圖像IJ的亮度不均進(jìn)行校正時(shí)，首先，從幀存儲(chǔ)器342取得幀I中脈沖點(diǎn)亮期間T11結(jié)束后的讀出期間Ill?118的圖像。接著，校正部341將幀J的讀出期間Jll?J18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像。由此，生成畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于3個(gè)讀出期間)的校正圖像1IJ。
[0086]接著，對(duì)圖像IK進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Kl?K6的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T1J15
[0087]讀出期間K7?Kll的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T11的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Tik的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Tljo
[0088]讀出期間K12的圖像中的曝光量相當(dāng)于6個(gè)讀出期間。
[0089]讀出期間K13?K18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T1K。
[0090]在圖像IK中，與讀出期間Kl?Kll對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間Κ13?Κ18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最売。
[0091]校正部341在對(duì)圖像IK的亮度不均進(jìn)行校正時(shí)，首先，從幀存儲(chǔ)器342取得幀J中脈沖點(diǎn)亮期間Iu結(jié)束后的讀出期間J12?J18的圖像。接著，校正部341將幀K的讀出期間Κ12?Κ18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像。由此，生成畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于5個(gè)讀出期間)的校正圖像1JK。
[0092]接著，對(duì)脈沖點(diǎn)亮期間跨越2個(gè)幀的情況進(jìn)行說(shuō)明。圖5是示出在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的情況下、且脈沖點(diǎn)亮期間跨越2個(gè)幀的情況下由內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。
[0093]在圖5所示的情況下，曝光量控制部392將幀I的點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)(第I點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí))作為讀出期間Il的開(kāi)始時(shí)刻。因此，第I開(kāi)始定時(shí)的下一個(gè)到來(lái)的第2點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)成為幀I中的讀出期間118的開(kāi)始時(shí)刻。同樣，第2點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)的下一個(gè)到來(lái)的第3點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)成為幀J中的讀出期間J17的開(kāi)始時(shí)刻，第3點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)的下一個(gè)到來(lái)的第4點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)成為幀K中的讀出期間Κ16的開(kāi)始時(shí)刻。
[0094]在以下的說(shuō)明中，設(shè)在第I點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)開(kāi)始的脈沖點(diǎn)亮期間為T21，設(shè)在第2點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)開(kāi)始的脈沖點(diǎn)亮期間為，設(shè)在第3點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)開(kāi)始的脈沖點(diǎn)亮期間為Τ2Κ，設(shè)在第4點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)開(kāi)始的脈沖點(diǎn)亮期間為Ta。
[0095]圖5所示的虛線B21j示出將幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀I內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。同樣，虛線Bot示出將幀K內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。
[0096]圖6是示出在圖5所示的情況下由校正部341進(jìn)行的校正處理的概要的圖。首先，對(duì)圖像21進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Il的圖像中的曝光量全部為零。讀出期間12?13分別與脈沖點(diǎn)亮期間T21的一部分重合。讀出期間14?118的圖像中的曝光量相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T2I。在圖像21中，與讀出期間Il對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間114?118對(duì)應(yīng)的區(qū)域最売。
[0097]接著，對(duì)圖像2J進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Jl?J3的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T21的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T21的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ2Ι。讀出期間J4的圖像中的曝光量相當(dāng)于4個(gè)讀出期間。讀出期間J5?J18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ21。在圖像2J中，與讀出期間Jl?J3對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間J5?J18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最亮。
[0098]校正部341在對(duì)圖像2J的亮度不均進(jìn)行校正時(shí)，首先，從幀存儲(chǔ)器342取得幀I中脈沖點(diǎn)亮期間T21結(jié)束后的讀出期間14?118的圖像。接著，校正部341將幀J的讀出期間J4?J18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像。由此，生成畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于3個(gè)讀出期間)的校正圖像2IJ。
[0099]接著，對(duì)圖像2K進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Kl?K4的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T2J。讀出期間K5的圖像中的曝光量相當(dāng)于6個(gè)讀出期間。讀出期間K6?K15的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T2K。讀出期間Κ16?Κ18的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T2k的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ2Κ。在圖像2Κ中，與讀出期間Kl?Κ4對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間Κ6?Κ18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最亮。
[0100]校正部341在對(duì)圖像2Κ的亮度不均進(jìn)行校正時(shí)，首先，從幀存儲(chǔ)器342取得幀J中脈沖點(diǎn)亮期間T2j結(jié)束后的讀出期間J5?J18的圖像。接著，校正部341將幀K的讀出期間Κ5?Κ18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像。由此，生成畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于5個(gè)讀出期間)的校正圖像2JK。
[0101](1-2)脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少的情況
[0102]圖7是示意地示出在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少的情況下由內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。在圖7所示的情況下，曝光量控制部392將幀I的脈沖點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)作為讀出期間19的開(kāi)始時(shí)刻，將此后接著的幀J的脈沖點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)作為讀出期間J8的開(kāi)始時(shí)刻。并且，曝光量控制部392將之后接著的脈沖點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)作為幀K的讀出期間Κ7的開(kāi)始時(shí)刻。
[0103]在圖7所示的情況下，幀I的脈沖點(diǎn)亮期間T31的長(zhǎng)度與7個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。并且，幀J的脈沖點(diǎn)亮期間T3J的長(zhǎng)度與5個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。進(jìn)而，幀K的脈沖點(diǎn)亮期間T3k的長(zhǎng)度與3個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。這樣，在圖7中，脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少。
[0104]虛線B31j示出將幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀I內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。同樣，虛線B3jk示出將幀K內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。
[0105]圖8是示出在圖7所示的情況下由校正部341進(jìn)行的校正處理的概要的圖。首先，對(duì)圖像31進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Il?19的圖像中的曝光量全部為零。讀出期間Ib(b=10?15)的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于(b-9)個(gè)讀出期間。在圖8中，為了便于說(shuō)明，利用相同圖案記載該讀出期間lb。讀出期間116?118的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T3I。在圖像31中，與讀出期間Il?19對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間116?118對(duì)應(yīng)的區(qū)域最売。
[0106]接著，對(duì)圖像3J進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Jl?J8的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ3Ι。讀出期間J9?J13的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T31的一部分與脈沖點(diǎn)亮期間Ta的一部分之和。該和與脈沖點(diǎn)亮期間T31相等。讀出期間J14的圖像中的曝光量相當(dāng)于6個(gè)讀出期間。讀出期間J15?J18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Tm在圖像3J中，與讀出期間Jl?J13對(duì)應(yīng)的區(qū)域最亮，與讀出期間J15?J18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗。
[0107]校正部341在對(duì)圖像3J的亮度不均進(jìn)行校正時(shí)，首先，從幀存儲(chǔ)器342取得幀I中脈沖點(diǎn)亮期間T31結(jié)束后的讀出期間116?118的圖像。接著，校正部341將幀J的讀出期間J16?J18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像。通過(guò)該處理而得到的校正圖像3IJ中的曝光量除了與讀出期間J14、J15對(duì)應(yīng)的2個(gè)水平行的區(qū)域以外是均勻的。
[0108]接著，對(duì)圖像3K進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Kl?K7的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T3J。讀出期間K8?KlO的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Ta的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T3k的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T31。讀出期間Kll的圖像中的曝光量相當(dāng)于4個(gè)讀出期間。讀出期間Κ12?Κ18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ3Κ。在圖像3Κ中，與讀出期間Kl?KlO對(duì)應(yīng)的區(qū)域最亮，與讀出期間Κ12?Κ18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗。
[0109]校正部341在對(duì)圖像3Κ的亮度不均進(jìn)行校正時(shí)，首先，從幀存儲(chǔ)器342取得幀J中脈沖點(diǎn)亮期間T3j結(jié)束后的讀出期間J13?J18的圖像。接著，校正部341將幀K的讀出期間Κ13?Κ18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像。通過(guò)該處理而得到的校正圖像3JK中的曝光量除了與讀出期間Κ11、Κ12、J13、J14對(duì)應(yīng)的4個(gè)水平行的區(qū)域以外是均勻的。
[0110]如以上說(shuō)明的那樣，在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少的情況下，通過(guò)校正部341生成的校正圖像，不一定能夠完全消除亮度不均。這種情況下，為了使畫面的曝光量更加接近均勻的狀態(tài)，也可以對(duì)脈沖點(diǎn)亮期間的減少寬度設(shè)置限制(例如I個(gè)讀出期間以下等的限制)。
[0111]另外，在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少的情況下，脈沖點(diǎn)亮期間跨越二個(gè)幀時(shí)的處理能夠與上述(1-1)同樣地執(zhí)行。
[0112](1-3)脈沖點(diǎn)亮期間固定的情況
[0113]圖9是示意地示出在脈沖點(diǎn)亮期間固定的情況下由內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。另外，曝光量控制部392進(jìn)行的點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)的設(shè)定與上述(1-1)相同。
[0114]在圖9所示的情況下，幀I的脈沖點(diǎn)亮期間T41、幀J的脈沖點(diǎn)亮期間Tw和幀K的脈沖點(diǎn)亮期間T4k的長(zhǎng)度全部與5個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。虛線B4u示出將幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀I內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。同樣，虛線Bwk示出將幀K內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。
[0115]圖10是示出在圖9所示的情況下由校正部341進(jìn)行的校正處理的概要的圖。首先，對(duì)圖像41進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Il?19的圖像中的曝光量全部為零。讀出期間Ic(c=10?13)的圖像中的曝光量相當(dāng)于(C-9)個(gè)讀出期間。讀出期間114?118的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T4I。在圖像41中，與讀出期間Il?19對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間114?118對(duì)應(yīng)的區(qū)域最亮。
[0116]接著，對(duì)圖像4J進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Jl?J8的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ4Ι。讀出期間J9?J12的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T41的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T41的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ4Ι。讀出期間J13?J18的圖像中的曝光量相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ41。在圖像4J中，畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于5個(gè)讀出期間)。
[0117]首先，校正部341從幀存儲(chǔ)器342取得幀I中脈沖點(diǎn)亮期間T41結(jié)束后的讀出期間114?118的圖像。接著，校正部341將幀J的讀出期間J14?J18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像。通過(guò)該處理，生成畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于5個(gè)讀出期間)的校正圖像4IJ。
[0118]接著，對(duì)圖像4K進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Kl?K7的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T41。讀出期間Κ8?Kll的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T41的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T4k的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ41。讀出期間Κ12?Κ18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ4Κ。在圖像4Κ中，畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于5個(gè)讀出期間)。
[0119]首先，校正部341從幀存儲(chǔ)器342取得幀J中脈沖點(diǎn)亮期間Tw結(jié)束后的讀出期間J13?J18的圖像。接著，校正部341將幀K的讀出期間Κ13?Κ18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像。由此，生成畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于5個(gè)讀出期間)的校正圖像 4JK。
[0120]另外，在圖像4J、4K中，畫面整體的曝光量均勻。因此，在本實(shí)施方式I中，在脈沖點(diǎn)亮期間固定的情況下，校正部341也可以不進(jìn)行校正處理。
[0121]根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施方式1，進(jìn)行控制，以使得在攝像元件進(jìn)行讀出的第I影像期間內(nèi)照射照明光的照射定時(shí)、和在與該第I影像期間連續(xù)的第2影像期間內(nèi)照射照明光的照射定時(shí)不同，所以，在按照連續(xù)的影像期間點(diǎn)亮脈沖狀的照明光并對(duì)被攝體進(jìn)行攝像時(shí)，在不存在攝像元件的全部水平行的同時(shí)曝光期間的情況下，也能夠生成減輕了亮度不均且具有適當(dāng)明亮度的圖像。
[0122]并且，根據(jù)本實(shí)施方式1，曝光量控制部392將光源裝置4的脈沖點(diǎn)亮期間的開(kāi)始定時(shí)的周期設(shè)定為比I幀的周期短I個(gè)讀出期間，并且，校正部341針對(duì)最新的幀(第2影像期間)，通過(guò)前一個(gè)幀(第I影像期間)的脈沖點(diǎn)亮期間結(jié)束時(shí)刻以后讀出的圖像來(lái)置換對(duì)應(yīng)的圖像，所以，針對(duì)攝像元件的讀出期間和脈沖點(diǎn)亮定時(shí)重合而使曝光量減少的區(qū)域，能夠通過(guò)下一個(gè)幀的脈沖點(diǎn)亮來(lái)補(bǔ)足減少量。其結(jié)果，能夠生成使全部水平行的曝光時(shí)間大致均勻且亮度不均較少的圖像。
[0123]在本實(shí)施方式I中，在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少這樣的明亮度變化的過(guò)渡狀態(tài)(參照上述(1-2))下，無(wú)法完全補(bǔ)足亮度不均。但是，此后，在明亮度固定這樣的穩(wěn)定狀態(tài)(參照上述(1-3))下，能夠完全消除亮度不均，所以，實(shí)用上沒(méi)有大的問(wèn)題。
[0124](實(shí)施方式2)
[0125]接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的實(shí)施方式2的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與上述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)相同。下面，對(duì)本實(shí)施方式2的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I的動(dòng)態(tài)圖像拍攝時(shí)的處理的概要進(jìn)行說(shuō)明。
[0126]與實(shí)施方式I同樣，曝光控制部392將光源裝置4中的脈沖點(diǎn)亮的結(jié)束定時(shí)的周期設(shè)定為比I幀的周期短與I個(gè)讀出期間相等的時(shí)間。校正部341在校正控制部391的控制下，針對(duì)讀出部203在最新的幀(第2影像期間)內(nèi)讀出的攝像信號(hào)中的、與在其前一幀(第I影像期間)中的脈沖點(diǎn)亮期間的開(kāi)始后讀出并已經(jīng)記錄在幀存儲(chǔ)器342中的圖像對(duì)應(yīng)的區(qū)域，通過(guò)該已經(jīng)記錄的圖像進(jìn)行置換，由此生成校正圖像。
[0127]下面，將校正部341進(jìn)行的校正處理的概要分為(2-1)脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少的情況、(2-2)脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的情況、(2-3)脈沖點(diǎn)亮期間固定的情況進(jìn)行說(shuō)明。
[0128](1-1)脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少的情況
[0129]圖11是示意地示出在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少的情況下由內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。在圖11所示的情況下，曝光量控制部392將幀I的脈沖點(diǎn)亮結(jié)束定時(shí)作為讀出期間114的結(jié)束時(shí)刻，將幀J的脈沖點(diǎn)亮結(jié)束定時(shí)作為幀J的讀出期間J13的結(jié)束時(shí)刻。并且，曝光量控制部392將接著幀J的幀K的脈沖點(diǎn)亮結(jié)束定時(shí)作為幀K的讀出期間K12的結(jié)束時(shí)刻。
[0130]在圖11中，幀I的脈沖點(diǎn)亮期間T51的長(zhǎng)度與7個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。并且，幀J的脈沖點(diǎn)亮期間Ia的長(zhǎng)度與5個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。進(jìn)而，幀K的脈沖點(diǎn)亮期間T5k的長(zhǎng)度與3個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。這種脈沖點(diǎn)亮期間的設(shè)定只不過(guò)是一例。
[0131]虛線B5u示出將幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀I內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。同樣，虛線B5jk示出將幀K內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。
[0132]圖12是示出在圖11所示的情況下由校正部341進(jìn)行的校正處理的概要的圖。首先，對(duì)圖像51進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Il?18的圖像中的曝光量全部為零。讀出期間Id(d=9?14)的圖像中的曝光量相當(dāng)于(d-8)個(gè)讀出期間。在圖12中，為了便于說(shuō)明，利用相同圖案示出該讀出期間Id。讀出期間115?118的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T5I。在圖像51中，與讀出期間Il?18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間115?118對(duì)應(yīng)的區(qū)域最売。
[0133]接著，對(duì)圖像5J進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Jl?J7的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ5Ι。讀出期間J8的圖像中的曝光量相當(dāng)于6個(gè)讀出期間。讀出期間J9的圖像中的曝光量相當(dāng)于5個(gè)讀出期間。讀出期間JlO?J13的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T51的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T51的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ51。讀出期間J14?J18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ51。在圖像5J中，與讀出期間Jl?J7對(duì)應(yīng)的區(qū)域最亮，與讀出期間J9?J18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗。
[0134]首先，校正部341從幀存儲(chǔ)器342取得幀I中脈沖點(diǎn)亮期間T51的開(kāi)始后的讀出期間18?118的圖像。接著，校正部341將幀J的讀出期間J8?J18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像。通過(guò)該脈沖點(diǎn)亮后的最初的校正處理而得到的校正圖像5IJ中的曝光量?jī)H在與讀出期間Jl?J7、115?118對(duì)應(yīng)的區(qū)域中是均勻的。
[0135]接著，對(duì)圖像5Κ進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Kl?Κ8的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T5J。讀出期間K9的圖像中的曝光量相當(dāng)于4個(gè)讀出期間。讀出期間KlO的圖像中的曝光量相當(dāng)于3個(gè)讀出期間。讀出期間Kll?K12的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T51的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T5k的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T5K。讀出期間Κ13?Κ18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ5Κ。在圖像5Κ中，與讀出期間Kl?Κ8對(duì)應(yīng)的區(qū)域最亮，與讀出期間KlO?Κ18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗。
[0136]校正部341在對(duì)圖像5Κ的亮度不均進(jìn)行校正時(shí)，首先，從幀存儲(chǔ)器342取得幀J中脈沖點(diǎn)亮期間Ia開(kāi)始后的讀出期間J9?J18的圖像。接著，校正部341將幀K的讀出期間Κ9?Κ18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的攝像信號(hào)。由此，生成畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于5個(gè)讀出期間)的校正圖像5JK。
[0137](2-2)脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的情況
[0138]圖13是示意地示出在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的情況下由內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。在圖13所示的情況下，曝光量控制部392將幀I的脈沖點(diǎn)亮結(jié)束定時(shí)作為讀出期間HO的結(jié)束時(shí)刻，將下一個(gè)到來(lái)的脈沖點(diǎn)亮結(jié)束定時(shí)作為幀J的讀出期間J9的結(jié)束時(shí)刻。并且，曝光量控制部392將再下一個(gè)到來(lái)的脈沖點(diǎn)亮結(jié)束定時(shí)作為幀K的讀出期間K8的結(jié)束時(shí)刻。
[0139]在圖13中，幀I的脈沖點(diǎn)亮期間T61的長(zhǎng)度與3個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。并且，幀J的脈沖點(diǎn)亮期間Tw的長(zhǎng)度與5個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。進(jìn)而，幀K的脈沖點(diǎn)亮期間T6k的長(zhǎng)度與7個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。
[0140]虛線示出將幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀I內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。同樣，虛線B6jk示出將幀K內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。
[0141]圖14是示出在圖13所示的情況下由校正部341進(jìn)行的校正處理的概要的圖。首先，對(duì)圖像61進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Il?18的圖像中的曝光量全部為零。讀出期間Ie(e=9,10)的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于(e_8)個(gè)讀出期間。在圖14中，為了便于說(shuō)明，利用相同圖案示出該讀出期間Ie。讀出期間Ill?118的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T6I。在圖像61中，與讀出期間Il?18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間Ill?118對(duì)應(yīng)的區(qū)域最売。
[0142]接著，對(duì)圖像6J進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Jl?J5的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ6Ι。讀出期間J6的圖像中的曝光量相當(dāng)于4個(gè)讀出期間。讀出期間J7?J9中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T61的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Tw的一部分的曝光量之和相等。該和對(duì)應(yīng)于脈沖點(diǎn)亮期間Tw。讀出期間JlO?J18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Tw。在圖像6J中，與讀出期間Jl?J5對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間J7?J18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最亮。
[0143]首先，校正部341從幀存儲(chǔ)器342取得幀I中脈沖點(diǎn)亮期間T61開(kāi)始后的讀出期間18?118的圖像。接著，校正部341通過(guò)將幀J的讀出期間J8?J18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像，生成校正圖像6IJ。校正圖像6IJ中的曝光量除了與讀出期間J6、J7、18?IlO對(duì)應(yīng)的區(qū)域以外是均勻的。
[0144]接著，對(duì)圖像6K進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Kl?K2的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Tw。讀出期間K3的圖像中的曝光量相當(dāng)于6個(gè)讀出期間。讀出期間K4?K8的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Tw的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T6k的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T6K。讀出期間Κ9?Κ18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ6Κ。在圖像6Κ中，與讀出期間Kl?Κ2對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間Κ4?Κ18對(duì)應(yīng)的區(qū)域最亮。
[0145]首先，校正部341從幀存儲(chǔ)器342取得幀J中脈沖點(diǎn)亮期間Tw開(kāi)始后的讀出期間J5?J18的圖像。接著，校正部341通過(guò)將幀K的讀出期間Κ5?Κ18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的攝像信號(hào)，生成校正圖像6JK。校正圖像6JK中的曝光量除了與讀出期間K3、K4、J5?J7對(duì)應(yīng)的區(qū)域以外是均勻的。
[0146]如以上說(shuō)明的那樣，在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的過(guò)渡狀態(tài)下，校正部341生成的校正圖像有時(shí)無(wú)法完全消除亮度不均。這種情況下，為了使畫面中的曝光量更加接近均勻的狀態(tài)，也可以對(duì)脈沖點(diǎn)亮期間的增加寬度設(shè)置限制(例如I個(gè)讀出期間以下等的限制)。
[0147](2-3)脈沖點(diǎn)亮期間固定的情況
[0148]圖15是示意地示出在脈沖點(diǎn)亮期間固定的情況下由內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。另外，曝光量控制部392進(jìn)行的點(diǎn)亮結(jié)束定時(shí)的設(shè)定與上述(2-1)相同。
[0149]在圖15所示的情況下，幀I的脈沖點(diǎn)亮期間T71、幀J的脈沖點(diǎn)亮期間T71和幀K的脈沖點(diǎn)亮期間T7k的長(zhǎng)度全部與5個(gè)讀出期間的長(zhǎng)度相等。虛線B7u示出將幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀I內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。同樣，虛線示出將幀K內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的一部分置換為幀J內(nèi)由讀出部203讀出的圖像的對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)的圖像置換邊界。
[0150]圖16是示出在圖15所示的情況下由校正部341進(jìn)行的校正處理的概要的圖。首先，對(duì)圖像71進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Il?IlO的圖像中的曝光量全部為零。讀出期間If (f=11?14)的圖像中的曝光量相當(dāng)于(f_9)個(gè)讀出期間。在圖16中，為了便于說(shuō)明，利用相同圖案示出該讀出期間If。讀出期間115?118的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T7I。在圖像71中，與讀出期間Il?IlO對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間115?118對(duì)應(yīng)的區(qū)域最売。
[0151]接著，對(duì)圖像7J進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Jl?J9的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間τ71。讀出期間JlO?J13的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T71的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T71的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ7Ι。讀出期間J14?J18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ71。在圖像7J中，畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于5個(gè)讀出期間)。
[0152]首先，校正部341從幀存儲(chǔ)器342取得幀I中脈沖點(diǎn)亮期間T71開(kāi)始后的讀出期間IlO?118的圖像。接著，校正部341通過(guò)將幀J的讀出期間JlO?J18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像，生成校正圖像7IJ。校正圖像7IJ中的曝光量除了與讀出期間IlO?114對(duì)應(yīng)的區(qū)域以外是均勻的。
[0153]接著，對(duì)圖像7Κ進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Kl?Κ8的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ71。讀出期間Κ9?Κ12的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T71的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T7k的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ71。讀出期間Κ13?Κ18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ7Κ。在圖像7Κ中，畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于5個(gè)讀出期間)。
[0154]校正部341從幀存儲(chǔ)器342取得幀J中脈沖點(diǎn)亮期間結(jié)束后的讀出期間J9?J18的圖像。接著，校正部341將幀K的讀出期間Κ9?Κ18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的攝像信號(hào)。由此，生成畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于5個(gè)讀出期間)的校正圖像7JK。
[0155]另外，在圖像7J、7K中，畫面整體的曝光量均勻。因此，在本實(shí)施方式2中，在脈沖點(diǎn)亮期間固定的情況下，校正部341也可以不進(jìn)行校正處理。
[0156]根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施方式2，與實(shí)施方式I同樣，在按照連續(xù)的影像期間點(diǎn)亮脈沖狀的照明光并對(duì)被攝體進(jìn)行攝像時(shí)，在不存在攝像元件的全部水平行的同時(shí)曝光期間的情況下，也能夠生成減輕了亮度不均且具有適當(dāng)明亮度的圖像。
[0157]并且，根據(jù)本實(shí)施方式2，曝光量控制部392將光源裝置4的脈沖點(diǎn)亮期間的開(kāi)始定時(shí)的周期設(shè)定為比I幀的周期短I個(gè)讀出期間，并且，校正部341針對(duì)最新的幀(第2影像期間)，通過(guò)前一個(gè)幀(第I影像期間)的脈沖點(diǎn)亮期間開(kāi)始時(shí)刻以后讀出的圖像來(lái)置換對(duì)應(yīng)的圖像，所以，針對(duì)攝像元件的讀出期間和脈沖點(diǎn)亮定時(shí)重合而使曝光量減少的區(qū)域，能夠通過(guò)下一個(gè)幀的脈沖點(diǎn)亮來(lái)補(bǔ)足減少量。其結(jié)果，能夠生成使全部水平行的曝光時(shí)間大致均勻且亮度不均較少的圖像。
[0158]在本實(shí)施方式2中，在脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加這樣的明亮度變化的過(guò)渡狀態(tài)(參照上述(2-2))下，無(wú)法完全補(bǔ)足亮度不均。但是，此后，在明亮度固定這樣的穩(wěn)定狀態(tài)(參照上述(2-3))下，能夠完全消除亮度不均，所以，實(shí)用上沒(méi)有大的問(wèn)題。
[0159](實(shí)施方式3)
[0160]接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的實(shí)施方式3的攝像系統(tǒng)即內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與上述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)相同。下面，對(duì)本實(shí)施方式3的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I的動(dòng)態(tài)圖像拍攝時(shí)的處理的概要進(jìn)行說(shuō)明。
[0161]在本實(shí)施方式3中，在幀的最后設(shè)定消隱期間。該情況下，當(dāng)脈沖點(diǎn)亮期間包含在消隱期間內(nèi)時(shí)，曝光量相應(yīng)增加。因此，在本實(shí)施方式3中，校正部341對(duì)由于消隱期間而增加的曝光量的量進(jìn)行校正，由此，進(jìn)行使亮度電平與其他區(qū)域一致的處理。
[0162]圖17是示意地示出內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I進(jìn)行的圖像取得方法的概要的圖。在幀H、1、J、K中，在幀期間的最后分別設(shè)置消隱期間HB、IB、JB、KB。在圖17所示的情況下，消隱期間HB、IB、JB、KB具有與讀出期間相同程度的時(shí)間。
[0163]在本實(shí)施方式3中，與實(shí)施方式I同樣，曝光控制部392將光源裝置4中的脈沖點(diǎn)亮期間的開(kāi)始定時(shí)的周期設(shè)定為比I幀的周期短與I個(gè)讀出期間相等的時(shí)間。并且，與實(shí)施方式I同樣，校正部341也在校正控制部391的控制下，針對(duì)讀出部203在最新的幀(第2影像期間)內(nèi)讀出的圖像中的、與在其前一幀(第I影像期間)中的脈沖點(diǎn)亮期間的結(jié)束后讀出并已經(jīng)記錄在幀存儲(chǔ)器342中的圖像對(duì)應(yīng)的區(qū)域，通過(guò)該已經(jīng)記錄的圖像進(jìn)行置換，由此生成校正圖像。
[0164]在圖17所示的情況下，曝光量控制部392將幀I的脈沖點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)(第5點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí))作為讀出期間12的開(kāi)始時(shí)刻。因此，第5點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)的下一個(gè)來(lái)到的第6脈沖點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)成為幀J的讀出期間Jl的開(kāi)始時(shí)刻。當(dāng)嚴(yán)格地利用時(shí)間進(jìn)行計(jì)算時(shí)，第6點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)的下一個(gè)來(lái)到的第7點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)成為幀J的讀出期間J18的中途或消隱期間JB。因此，曝光量控制部392將第7點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)作為幀J的讀出期間J18的開(kāi)始時(shí)刻。同樣，曝光量控制部392將第7點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)的下一個(gè)來(lái)到的第8點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)作為幀K的讀出期間Kl7的開(kāi)始時(shí)刻。
[0165]在以下的說(shuō)明中，設(shè)在第5點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)開(kāi)始的脈沖點(diǎn)亮期間為T8I，設(shè)在第6點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)開(kāi)始的脈沖點(diǎn)亮期間為T8p設(shè)在第7點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)開(kāi)始的脈沖點(diǎn)亮期間為T8k，設(shè)在第8點(diǎn)亮開(kāi)始定時(shí)開(kāi)始的脈沖點(diǎn)亮期間為脈沖點(diǎn)亮期間T81、T8j與3個(gè)讀出期間相等。與此相對(duì)，脈沖點(diǎn)亮期間T8k與3個(gè)讀出期間+消隱期間JB相等，脈沖點(diǎn)亮期間與3個(gè)讀出期間+消隱期間KB相等。
[0166]圖18是示出在圖17所示的情況下由校正部341進(jìn)行的校正處理的概要的圖。首先，對(duì)圖像81進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Il?12的圖像中的曝光量全部為零。讀出期間Ig(g= 3,4)的圖像中的曝光量相當(dāng)于(g_2)個(gè)讀出期間。在圖18中，為了便于說(shuō)明，利用相同圖案示出該讀出期間Ig。讀出期間15?118的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T810在圖像81中，與讀出期間Il?12對(duì)應(yīng)的區(qū)域最暗，與讀出期間15?118對(duì)應(yīng)的區(qū)域最売。
[0167]接著，對(duì)圖像8J進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Jl的圖像中的曝光量相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T810讀出期間J2、J3的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T81的一部分的曝光量和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T81的一部分的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T8I。讀出期間J4?J18的圖像中的曝光量分別相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間Τ81。在圖像8J中，畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于3個(gè)讀出期間)。
[0168]首先，校正部341從幀存儲(chǔ)器342取得幀I中脈沖點(diǎn)亮期間T81結(jié)束后的讀出期間15?118的圖像。接著，校正部341通過(guò)將幀J的讀出期間J5?J18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像，生成畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于3個(gè)讀出期間)的校正圖像8IJ。
[0169]接著，對(duì)圖像8Κ進(jìn)行說(shuō)明。讀出期間Kl?Κ2的圖像中的曝光量分別與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T81的一部分的曝光量、相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T8k的一部分的曝光量和相當(dāng)于消隱期間JB的曝光量之和相等。該和相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T8k+消隱期間JB。讀出期間Κ3?Κ17的圖像中的曝光量相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T8k+消隱期間JB。讀出期間Κ18與相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T8k的一部分的曝光量、相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間的一部分的曝光量和相當(dāng)于消隱期間JB的曝光量之和相等。該和也相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T8k+消隱期間JB。在圖像8Κ中，畫面整體的曝光量均勻(相當(dāng)于脈沖點(diǎn)亮期間T8k+消隱期間JB)。
[0170]首先，校正部341從幀存儲(chǔ)器342取得幀J中脈沖點(diǎn)亮期間Tw結(jié)束后的讀出期間J4?J18的圖像。接著，校正部341通過(guò)將幀K的讀出期間Κ4?Κ18的圖像置換為從幀存儲(chǔ)器342取得的圖像，生成校正圖像8JK。
[0171]在校正圖像8JK中，讀出期間Kl?Κ3的圖像中的曝光量比讀出期間J4?J18的圖像中的曝光量大與消隱期間JB相當(dāng)?shù)牧?。該情況下，校正部341針對(duì)校正圖像8JK，降低讀出期間Kl?Κ3內(nèi)讀出的圖像的亮度電平，將其轉(zhuǎn)換為與讀出期間Κ4?Κ18的圖像相同的亮度電平，由此生成曝光量固定的校正圖像8JK’。
[0172]在本實(shí)施方式3中，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I在每幀的脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的情況下、以及每幀的脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少的情況下，也能夠進(jìn)行上述同樣的動(dòng)作。
[0173]根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施方式3，在幀具有消隱期間的情況下也進(jìn)行與上述實(shí)施方式1、2相同的處理，由此，在按照連續(xù)的影像期間點(diǎn)亮脈沖狀的照明光并對(duì)被攝體進(jìn)行攝像時(shí)，在不存在攝像元件的全部水平行的同時(shí)曝光期間的情況下，也能夠生成減輕了亮度不均且具有適當(dāng)明亮度的圖像。
[0174]另外，在本實(shí)施方式3中，能夠根據(jù)每幀的消隱期間的長(zhǎng)度來(lái)適當(dāng)變更脈沖點(diǎn)亮開(kāi)始位置。
[0175]并且，在本實(shí)施方式3中，與上述實(shí)施方式2同樣，曝光量控制部還可能控制脈沖點(diǎn)亮期間的結(jié)束定時(shí)。
[0176](其他實(shí)施方式)
[0177]在本發(fā)明中，控制部也可以在每幀的脈沖點(diǎn)亮期間逐漸增加的情況下進(jìn)行實(shí)施方式I的(1-1)的控制，另一方面，在每幀的脈沖點(diǎn)亮期間逐漸減少的情況下進(jìn)行實(shí)施方式2的(2-1)的控制。由此，能夠生成進(jìn)一步降低了亮度不均的圖像。另外，該情況下，在每幀的脈沖點(diǎn)亮期間固定的狀態(tài)下進(jìn)行的控制可以是實(shí)施方式I的(1-3)，也可以是實(shí)施方式2的(2-3)。
[0178]本發(fā)明還能夠應(yīng)用于讀出部通過(guò)隔行掃描方式從受光部讀出攝像信號(hào)的情況。該情況下的影像期間為I個(gè)場(chǎng)期間(7 〃 一> F期間)。
[0179]在本發(fā)明中，也可以使內(nèi)窺鏡側(cè)具有校正控制部和曝光量控制部的功能。
[0180]本發(fā)明中的照射定時(shí)不限于上述脈沖點(diǎn)亮開(kāi)始/結(jié)束定時(shí)，例如也可以是脈沖點(diǎn)亮期間。
[0181]在本發(fā)明中，光源裝置中的脈沖點(diǎn)亮的開(kāi)始的周期可以比I幀的周期提前N個(gè)讀出期間(N = 2、3、...)。
[0182]這樣，本發(fā)明可以包含這里未記載的各種實(shí)施方式等。
[0183]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0184]1:內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(攝像系統(tǒng))；2:內(nèi)窺鏡；3:控制裝直；4:光源裝直；5:顯不裝直；21:插入部；22:操作部；23:通用軟線；24:連接器部；31:檢測(cè)部；32:同步信號(hào)生成部；33:驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部；34:圖像處理部；35:亮度值計(jì)算部；36:同步信號(hào)分離部；37:輸入部；38:存儲(chǔ)部；39:控制部；41:光源部；42:光源驅(qū)動(dòng)部；43:光源控制部；201:攝像兀件；202:受光部；203:讀出部；204:模擬前端部(AFE部)；205:攝像控制部；211:前端部；212:彎曲部；213:撓性管部；221:彎曲旋鈕；222:開(kāi)關(guān)；223:處置器械插入部；341:校正部；342:幀存儲(chǔ)器；391:校正控制部；392:曝光量控制部;H、1、J、K、L:幀；11?118、Jl?J18、Kl?K18:讀出期間;HB、IB、JB、KB:消隱期間。
【權(quán)利要求】
1.一種控制裝置，其以能夠通信的方式分別與攝像元件和光源裝置連接，總括地控制所述攝像元件和所述光源裝置的動(dòng)作，所述攝像元件呈二維狀排列有通過(guò)對(duì)被攝體的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而生成攝像信號(hào)的多個(gè)像素，能夠按照每個(gè)水平行讀出該多個(gè)像素生成的攝像信號(hào)，所述光源裝置具有產(chǎn)生對(duì)所述被攝體進(jìn)行照射的脈沖狀照明光的光源，其特征在于， 所述控制裝置具有控制部，該控制部進(jìn)行控制，使得在所述攝像元件進(jìn)行讀出的第I影像期間內(nèi)由所述光源裝置照射所述照明光的照射定時(shí)和在第2影像期間內(nèi)由所述光源裝置照射所述照明光的照射定時(shí)不同，其中，該第2影像期間與該第I影像期間連續(xù)且具有與該第I影像期間相同的周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于， 所述控制裝置還具有校正部，該校正部通過(guò)根據(jù)所述第I影像期間中的所述照明光的照射定時(shí)確定的讀出期間的圖像來(lái)置換所述第2影像期間內(nèi)對(duì)應(yīng)的圖像，由此，生成與所述第2影像期間內(nèi)讀出的所述攝像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像的校正圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制裝置，其特征在于， 所述控制部將所述第I影像期間中的從最初的所述照明光的照射開(kāi)始時(shí)刻到下一個(gè)所述照明光的照射開(kāi)始時(shí)刻為止的周期設(shè)定為，比所述第I影像期間和第2影像期間的周期短I個(gè)水平行的讀出期間的量， 所述校正部通過(guò)所述第I影像期間中的所述照明光的照射結(jié)束時(shí)刻以后讀出的圖像置換所述第2影像期間內(nèi)對(duì)應(yīng)的圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制裝置，其特征在于， 所述控制部將所述第I影像期間中的從最初的所述照明光的照射結(jié)束時(shí)刻到下一個(gè)所述照明光的照射結(jié)束時(shí)刻為止的周期設(shè)定為，比所述第I影像期間和第2影像期間的周期短I個(gè)水平行的讀出期間的量， 所述校正部通過(guò)所述第I影像期間中的所述照明光的照射開(kāi)始時(shí)刻以后讀出的圖像置換所述第2影像期間內(nèi)對(duì)應(yīng)的圖像。
5.一種攝像系統(tǒng)，其特征在于，該攝像系統(tǒng)具有: 攝像元件，其呈二維狀排列有通過(guò)對(duì)被攝體的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而生成攝像信號(hào)的多個(gè)像素，能夠按照每個(gè)水平行讀出該多個(gè)像素生成的攝像信號(hào)； 光源裝置，其具有產(chǎn)生對(duì)所述被攝體進(jìn)行照射的脈沖狀照明光的光源；以及 控制部，其以能夠通信的方式分別與所述攝像元件和所述光源裝置連接，進(jìn)行控制，使得在所述攝像元件進(jìn)行讀出的第I影像期間內(nèi)由所述光源裝置照射所述照明光的照射定時(shí)和在第2影像期間內(nèi)由所述光源裝置照射所述照明光的照射定時(shí)不同，其中，該第2影像期間與該第I影像期間連續(xù)且具有與該第I影像期間相同的周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像系統(tǒng)，其特征在于， 所述攝像系統(tǒng)還具有校正部，該校正部通過(guò)根據(jù)所述第I影像期間中的所述照明光的照射定時(shí)確定的讀出期間的圖像來(lái)置換所述第2影像期間內(nèi)對(duì)應(yīng)的圖像，由此，生成與所述第2影像期間內(nèi)讀出的所述攝像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像的校正圖像。
【文檔編號(hào)】G02B23/24GK104168815SQ201380013012
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月24日
【發(fā)明者】田中哲史, 小笠原弘太郎, 高橋智也, 矢部雄亮, 橋本進(jìn) 申請(qǐng)人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社