專利名稱：圖像處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明涉及圖像處理系統(tǒng)，尤其涉及進(jìn)行通過獲取被攝體分光圖像來對(duì)被攝體進(jìn)行高精度色彩再現(xiàn)的處理的圖像處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，對(duì)美容和健康的關(guān)心提高了，例如，在美容方面，用于抑制皮膚黑色素的增白(whitening)作為追求美感的一個(gè)領(lǐng)域，顯示出流行的勢(shì)頭。
以往的肌膚診斷使用如下構(gòu)成的肌膚診斷用照相機(jī)系統(tǒng)，即放大肌膚表面并可以用監(jiān)視器等來觀察，例如，用于皮膚科、美容沙龍、美容咨詢服務(wù)等。在其中的例如皮膚科的情況中，通過觀察皮溝和皮丘的圖像，捕捉皮膚表面的特征來進(jìn)行診斷，并進(jìn)行咨詢服務(wù)等。
作為這種肌膚診斷用照相機(jī)的一例，例如可以列舉出特開平8-149352號(hào)公報(bào)所記載的裝置。該公報(bào)所記載的肌膚觀察裝置具備前方開口的外殼；設(shè)置在該外殼內(nèi)部的、以上述開口的中心為光軸的光學(xué)系統(tǒng)；將來自該光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)像成像在攝像面上的固體攝像元件；配置成環(huán)狀的發(fā)光色為藍(lán)色的多個(gè)發(fā)光元件群，其是為了通過上述開口從上述外殼內(nèi)部對(duì)上述開口外側(cè)的被攝體進(jìn)行照明而設(shè)置的，光照射方向朝向上述開口側(cè)，并且以上述光軸為中心。
另外，作為肌膚診斷用照相機(jī)的其他例子，特開平7-322103號(hào)公報(bào)中記載了肌膚診斷用電視照相機(jī)裝置，其具備鏡頭，與在外殼主體的前方開放設(shè)置的攝影窗相對(duì)置地配置在外殼內(nèi)部；攝像元件，對(duì)通過該鏡頭入射的光學(xué)像進(jìn)行拍攝；環(huán)狀熒光燈，設(shè)置在上述外殼內(nèi)部，對(duì)上述攝影窗側(cè)進(jìn)行照明；反射部，在從上述攝影窗導(dǎo)出該環(huán)狀熒光燈的照明光時(shí)，利用反射來調(diào)整行進(jìn)角度；透明滑動(dòng)管(slide pipe)，與上述攝影窗的周圍幾乎是相同的直徑，與攝影窗同軸地配置在外殼內(nèi)部，可以向軸方向自由移動(dòng)；遮光環(huán)部，安裝在該透明滑動(dòng)管的一部分上，對(duì)上述透明滑動(dòng)管向上述軸方向的移動(dòng)做出響應(yīng)，并實(shí)現(xiàn)第1狀態(tài)和第2狀態(tài)，其中，第1狀態(tài)為允許來自上述環(huán)狀熒光燈的照明光經(jīng)過上述透明滑動(dòng)管的透明部穿過上述攝影窗，而禁止經(jīng)過上述反射部穿過上述攝影窗，第2狀態(tài)為允許經(jīng)過上述反射部穿過上述攝影窗，而禁止經(jīng)過上述透明滑動(dòng)管穿過上述攝影窗。
另外，在牙科方面，在制作假牙時(shí)等，必須加工成與患者牙齒的顏色沒有不協(xié)調(diào)感的顏色。因此，一般情況下，通過使用牙色板(shade guide)與患者牙齒直接進(jìn)行顏色比較并做出判斷，比如說根據(jù)主觀，獲取與牙齒顏色相關(guān)的數(shù)據(jù)。
不限于上述的皮膚科和牙科等，例如，在汽車的噴漆色、建筑物的涂料色、食品的分光特性、衣料的染色等領(lǐng)域，為了在診斷、檢查、確認(rèn)、判斷等方面應(yīng)用，也需要對(duì)物體的顏色進(jìn)行準(zhǔn)確的色彩再現(xiàn)的技術(shù)。
作為用于進(jìn)行高精度的色彩再現(xiàn)的以往的技術(shù)，例如可以列舉出如特開2000-152269號(hào)公報(bào)所記載的色彩再現(xiàn)系統(tǒng)，其通過利用排列在旋轉(zhuǎn)式的濾鏡旋轉(zhuǎn)盤上的多個(gè)分光濾鏡，對(duì)外部照射下的被攝體進(jìn)行拍攝，獲取多頻帶的圖像數(shù)據(jù)，高精度地推斷被攝體的分光光譜，可以進(jìn)行準(zhǔn)確的色彩再現(xiàn)。
然而，上述特開2000-152269號(hào)公報(bào)所記載的色彩再現(xiàn)系統(tǒng)是用于例如在實(shí)驗(yàn)室等獲取被攝體的光譜數(shù)據(jù)的裝置，是固定型的，且重量大，而且由于進(jìn)行基于外部照明的色彩再現(xiàn)處理，所以必須另外設(shè)置照明傳感器，在上述的各種利用領(lǐng)域中，不能直接滿足運(yùn)用上所需求的小型輕量性和可攜帶性。
另一方面，皮膚科等以往存在可攜帶型的圖像處理系統(tǒng)，但是，它不是獲取所謂的多頻帶數(shù)據(jù)的類型，所以不能滿足對(duì)高精度的色彩再現(xiàn)性的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于以上的情況而提出的，其目的在于提供一種小型輕量的、可攜帶的高度色彩再現(xiàn)的圖像處理系統(tǒng)。
第1發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，具備攝影裝置和處理裝置，其中，攝影裝置包含多個(gè)發(fā)光元件，用于照明被攝體，至少在可見光區(qū)域相互獨(dú)立地進(jìn)行不同的分光分布特性的發(fā)光；攝像光學(xué)系統(tǒng)，成像出上述發(fā)光元件所照明的被攝體像；攝像元件部，拍攝上述攝像光學(xué)系統(tǒng)所成像的被攝體像，并輸出圖像信號(hào)；控制部，根據(jù)分光分布特性，有選擇地點(diǎn)亮上述多個(gè)發(fā)光元件，并使該點(diǎn)亮與基于上述攝影元件部的攝像動(dòng)作同步，通過使該多個(gè)發(fā)光元件的選擇不同來進(jìn)行多次，從而獲取多個(gè)被攝體分光圖像。處理裝置包含運(yùn)算部，該運(yùn)算部利用上述圖像信號(hào)進(jìn)行所希望的圖像運(yùn)算。
另外，第2發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第1發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述控制部進(jìn)行如下控制根據(jù)分光分布特性，從上述多個(gè)發(fā)光元件中設(shè)定由多個(gè)包含一個(gè)或多于一個(gè)發(fā)光元件的元件群組成的組，并規(guī)定所設(shè)定的組內(nèi)的多個(gè)元件群的點(diǎn)亮順序，根據(jù)該點(diǎn)亮順序點(diǎn)亮各元件群的發(fā)光元件，由此，進(jìn)行上述有選擇的點(diǎn)亮，獲取多個(gè)被攝體分光圖像。
第3發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第2發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述控制部進(jìn)行如下控制將上述組設(shè)定成多個(gè)種類，根據(jù)用途使用所需要的組。
第4發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第3發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述控制部還進(jìn)行如下控制從上述多個(gè)發(fā)光元件中設(shè)定由屬于可見光區(qū)域內(nèi)的藍(lán)色的發(fā)光元件的元件群、屬于可見光區(qū)域內(nèi)的綠色的發(fā)光元件的元件群、屬于可見光區(qū)域內(nèi)的紅色的發(fā)光元件的元件群構(gòu)成的組，按照每一攝像幀依次點(diǎn)亮各元件群的發(fā)光元件，利用上述攝像元件部拍攝3原色彩色動(dòng)態(tài)圖像。
第5發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第3發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述攝影裝置還包含攝影操作部，用于至少輸入分光圖像攝影動(dòng)作的開始指示，上述控制部進(jìn)行如下控制根據(jù)上述攝影操作部輸入的分光圖像攝影動(dòng)作的開始指示，獲取上述多個(gè)被攝體分光圖像。
第6發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第5發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述攝影操作部具有按下式的按鈕開關(guān)，上述控制部進(jìn)行如下控制在按下該按鈕開關(guān)時(shí)，變更上述組。
第7發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第6發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述控制部在按下該按鈕開關(guān)時(shí)，還對(duì)變更后的組的元件群的點(diǎn)亮定時(shí)進(jìn)行控制。
第8發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第1發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述控制部進(jìn)行如下控制在發(fā)光元件點(diǎn)亮開始后，開始基于上述攝像元件部的攝像，并且，在該發(fā)光元件熄滅之前使其結(jié)束。
第9發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第1發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述攝像元件部具有分光部，將入射光分離成多個(gè)波段的光；多個(gè)攝像元件，對(duì)該分光部所分光的多個(gè)波段的光進(jìn)行拍攝。
第10發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第1發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述攝像元件部具有彩色攝像元件，其具備濾色器陣列。
第11發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第1發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述攝影裝置還具有光譜檢測(cè)傳感器，其用于檢測(cè)上述發(fā)光元件的分光分布特性。
第12發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第1發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述攝影裝置還具有光譜檢測(cè)傳感器，其用于檢測(cè)環(huán)境光的分光分布特性。
第13發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第1發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述攝像裝置還具有抵接部，其一端部側(cè)抵接在該被攝體上。
第14發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第13發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述抵接部由具有柔軟性的材料形成為大致圓筒狀。
第15發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第13發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述抵接部由排除或減少外光影響的材料構(gòu)成。
第16發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第13發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述抵接部是相對(duì)于攝影裝置的殼體可以拆裝的結(jié)構(gòu)。
第17發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第1發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述處理裝置還包含圖像存儲(chǔ)部，用于存儲(chǔ)上述攝影裝置所拍攝的被攝體分光圖像，上述運(yùn)算部利用存儲(chǔ)在上述圖像存儲(chǔ)部的圖像信號(hào)，進(jìn)行所希望的圖像運(yùn)算。
第18發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第17發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述運(yùn)算部根據(jù)存儲(chǔ)在上述圖像存儲(chǔ)部中的被攝體分光圖像來運(yùn)算信號(hào)，該信號(hào)用于顯示高度色彩再現(xiàn)的被攝體的圖像。
第19發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第18發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述處理裝置根據(jù)上述攝影裝置所獲取的數(shù)據(jù)，算出特征數(shù)據(jù)信息，該特征數(shù)據(jù)信息是運(yùn)算信號(hào)所必需的，所述信號(hào)用于顯示高度色彩再現(xiàn)的被攝體的圖像。
第20發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第17發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述運(yùn)算部根據(jù)存儲(chǔ)在上述圖像存儲(chǔ)部中的被攝體分光圖像，進(jìn)行與被攝體有關(guān)的判別或分析，并輸出該結(jié)果。
第21發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第1發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述攝像元件部可以變更攝像時(shí)的幀速率。
第22發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，在第1發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)中，上述攝影裝置還包含攝影操作部，其用于至少輸入分光圖像攝影動(dòng)作的開始指示，上述控制部進(jìn)行如下控制根據(jù)上述攝影操作部輸入的分光圖像攝影動(dòng)作的開始指示，獲取上述多個(gè)被攝體分光圖像。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式中的圖像處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2表示上述第1實(shí)施方式中的LED的配置例和構(gòu)成例。
圖3是表示上述第1實(shí)施方式中的CCD的分光靈敏度特性和LED的發(fā)光光譜以及基于它們二者的分光特性的曲線圖。
圖4是表示上述第1實(shí)施方式的6頻帶分光圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作的流程圖。
圖5是表示上述第1實(shí)施方式的6頻帶分光圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖6是表示上述第1實(shí)施方式的6頻帶分光圖像獲取中的各幀的頻帶特性的曲線圖。
圖7是表示上述第1實(shí)施方式的監(jiān)視器用圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作的流程圖。
圖8是表示上述第1實(shí)施方式的監(jiān)視器用圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖9是表示上述第1實(shí)施方式的監(jiān)視器用圖像獲取中的各幀的頻帶特性的曲線圖。
圖10是表示將上述第1實(shí)施方式中的6原色的LED各設(shè)置3個(gè)時(shí)的點(diǎn)亮方法的示例圖。
圖11是表示在上述第1實(shí)施方式中，相對(duì)于殼體5的投射口5a可拆裝的抵接部4的立體圖。
圖12是表示進(jìn)行色彩再現(xiàn)的結(jié)構(gòu)的框圖，該色彩再現(xiàn)用于在上述第1實(shí)施方式的處理裝置中的顯示器上進(jìn)行顯示。
圖13是表示在上述第1實(shí)施方式中，根據(jù)所獲取的被攝體分光圖像來進(jìn)行與被攝體有關(guān)的圖像判別的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖14是表示在上述第1實(shí)施方式的處理裝置中生成輸入特征數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖15是表示上述第1實(shí)施方式的攝像裝置的LCD監(jiān)視器的顯示例的圖。
圖16是表示使用上述第1實(shí)施方式的圖像處理系統(tǒng)時(shí)的狀態(tài)的一個(gè)示例圖。
圖17是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖18是表示在上述第2實(shí)施方式中，全模式和讀出2倍速模式中的讀出狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖19是表示在第2實(shí)施方式中，2/4行2倍速模式和2/8行4倍速模式中的被讀出行的狀態(tài)的圖。
圖20是表示在上述第2實(shí)施方式中，設(shè)定攝影模式時(shí)的動(dòng)作的流程圖。
圖21是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖22是表示使用上述第3實(shí)施方式的圖像處理系統(tǒng)時(shí)的狀態(tài)的一個(gè)示例圖。
圖23是表示上述第3實(shí)施方式中的LED的發(fā)光光譜和通過濾色器陣列的CCD的分光靈敏度特性的曲線圖。
圖24是表示在第3實(shí)施方式中，生成6頻帶的分光圖像時(shí)的每一幀的分光圖像的分光特性的曲線圖。
圖25是表示在上述第3實(shí)施方式中，生成監(jiān)視器用圖像時(shí)的每一幀的分光圖像的分光特性的曲線圖。
圖26是表示上述第3實(shí)施方式的6頻帶分光圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作的流程圖。
圖27是表示上述第3實(shí)施方式的6頻帶分光圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖28是表示上述第3實(shí)施方式的監(jiān)視器用圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作的流程圖。
圖29是表示上述第3實(shí)施方式的監(jiān)視器用圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖30是表示上述第3實(shí)施方式的生成8頻帶的分光圖像時(shí)的LED的發(fā)光光譜和通過了濾色器陣列的CCD的分光靈敏度特性的曲線圖。
圖31是表示在上述第3實(shí)施方式中，生成8頻帶分光圖像時(shí)的每一幀的分光圖像的分光特性的曲線圖。
圖32是表示上述第3實(shí)施方式的8頻帶分光圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作的流程圖。
圖33是表示上述第3實(shí)施方式的8頻帶分光圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖34是表示上述第3實(shí)施方式中，生成監(jiān)視器用圖像時(shí)的每一幀的分光圖像的分光特性的曲線圖。
圖35是表示上述第3實(shí)施方式的監(jiān)視器用圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作的流程圖。
圖36是表示上述第3實(shí)施方式的監(jiān)視器用圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖37是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式中的圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖38是表示在第4實(shí)施方式中，使用配設(shè)有多個(gè)光譜檢測(cè)傳感器的圖像處理系統(tǒng)時(shí)的狀態(tài)的一個(gè)示例圖。
圖39是表示上述第4實(shí)施方式中的光譜檢測(cè)傳感器的結(jié)構(gòu)例的剖面圖。
圖40是表示連接在上述第4實(shí)施方式的光譜檢測(cè)傳感器上的光纖的輸入端的情況的剖面圖。
圖41是表示在與上述第4實(shí)施方式的光譜檢測(cè)傳感器連接的光纖的入射端的近旁配設(shè)了傳感器用光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的剖面圖。
圖42是表示在上述第4實(shí)施方式中，為了獲取環(huán)境光而設(shè)置的光譜檢測(cè)傳感器上所連接的光纖的入射端的情況的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1～圖16是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的圖，圖1是表示圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
該圖像處理系統(tǒng)包括攝影裝置1，可以通過在可見光區(qū)域中相互獨(dú)立的多個(gè)不同波段的照明光對(duì)被攝體進(jìn)行照明，并對(duì)被攝體分光圖像進(jìn)行拍攝；處理裝置2，與該攝影裝置1相連接，對(duì)從該攝影裝置1輸出的被攝體分光圖像進(jìn)行處理。該處理裝置2根據(jù)需要也可以與網(wǎng)絡(luò)3相連接。
上述攝影裝置1在本實(shí)施方式中，依次向被攝體照射6種波段的照射光(6原色的照明光)，可以進(jìn)行靜止圖像的攝像和面順序式的動(dòng)態(tài)圖像的攝像，其中，靜止圖像的攝像是取入6張被攝體分光圖像作為靜止圖像；面順序式的動(dòng)態(tài)圖像的攝像是從6原色的照明光中各選擇1種以上(包括1種)的照明光作為RGB的3色的照明光，并依次照射它們，由此來取入面順序式的動(dòng)態(tài)圖像。
上述攝影裝置1包括殼體5，具備用于將后述的照明光投射在被攝體上并且入射來自被攝體的反射光的投射口5a；抵接部4，可拆卸地安裝在該殼體5的投射口5a側(cè)，其由具有柔軟性的材料形成為大致圓筒狀，用于遮光以使外光不會(huì)經(jīng)過該投射口5a混入投射到被攝體上的照明光中；第1LED6a～第6LED6f，組裝在上述殼體5內(nèi)，用于通過點(diǎn)亮來照明被攝體，是使照明光發(fā)光的發(fā)光元件；攝像光學(xué)系統(tǒng)7，組裝在上述殼體5內(nèi)，用于成像出由這些第1LED6a～第6LED6f照明的被攝體像；作為攝像元件的CCD8，拍攝由該攝像光學(xué)系統(tǒng)7成像的被攝體像，包含在輸出圖像信號(hào)的攝像元件部中；A/D轉(zhuǎn)換器9，將從該CCD8輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；存儲(chǔ)器11，暫時(shí)保存從該A/D轉(zhuǎn)換器9中輸出的通過后述總線10傳送的被攝體分光圖像，并且也用于后述的基于CPU18的工作區(qū)域；作為攝影操作部的操作開關(guān)14，用于使用戶輸入分光圖像攝影動(dòng)作的開始指示，或者輸入動(dòng)態(tài)圖像攝影動(dòng)作的開始或結(jié)束指示，包含各種操作開關(guān)和操作按鈕；照相機(jī)控制I/F12，將來自該操作開關(guān)14的指示輸入傳達(dá)到后述的CPU18中的同時(shí)，根據(jù)來自該CPU18的指令，發(fā)出與上述第1LED6a～第6LED6f的發(fā)光控制有關(guān)的命令等，或者進(jìn)行與該攝像裝置1的攝像動(dòng)作有關(guān)的控制；LED驅(qū)動(dòng)器13，根據(jù)來自該照相機(jī)控制I/F12的指令，進(jìn)行與上述第1LED6a～第6LED6f的發(fā)光開始定時(shí)和發(fā)光結(jié)束定時(shí)等發(fā)光動(dòng)作有關(guān)的控制；監(jiān)視器I/F15，其進(jìn)行如下控制將上述CCD8所拍攝的動(dòng)態(tài)圖像和存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器11中的被攝體分光圖像(靜止圖像)顯示在后述的LCD監(jiān)視器16上；LCD監(jiān)視器16，用于顯示從該監(jiān)視器I/F15中輸出的圖像；外部I/F17，用于將存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器11中的被攝體分光圖像和來自后述的CPU18的控制數(shù)據(jù)等輸出給上述處理裝置2，或者輸入來自該處理裝置2的通信數(shù)據(jù)；總線10，將上述A/D轉(zhuǎn)換器9、存儲(chǔ)器11、照相機(jī)控制I/F12、監(jiān)視器I/F15、外部I/F17、后述的CPU18相互連接在一起；作為控制部的CPU18，對(duì)包含上述各電路的該攝影裝置1進(jìn)行統(tǒng)一地控制。
上述處理裝置2例如是個(gè)人電腦等，具有運(yùn)算裝置21，接收從上述外部I/F17輸出的被攝體分光圖像，如后面所述的那樣，使用輸入特征數(shù)據(jù)(profile)算出XYZ三刺激值，進(jìn)而生成如下的顯示用信號(hào)其使后述的顯示器22可獲得與使用顯示器特征數(shù)據(jù)從該XYZ三刺激值中推斷出的被攝體所給予的XYZ三刺激值大致相同的XYZ三刺激值；顯示器22，通過從該運(yùn)算裝置21輸出的顯示用信號(hào)，顯示進(jìn)行了高度色彩再現(xiàn)的圖像。還具備未圖示的用于與上述網(wǎng)絡(luò)3相連接的網(wǎng)絡(luò)接口等。
另外，上述攝影裝置1和處理裝置2可以通過有線連接，也可以通過例如藍(lán)牙、無線LAN等無線連接，或者還可以構(gòu)成為一體。
圖3是表示CCD8的分光靈敏度特性和LED6a～6f的發(fā)光光譜以及基于它們二者的分光特性的曲線圖。
作為發(fā)光元件的上述第1LED6a～第6LED6f如圖3(A)所示，具有各自不同的獨(dú)立的發(fā)光光譜，曲線fL1所示的第1LED6a的光例如是稍帶紫色的藍(lán)色，曲線fL2所示的第2LED6b的光例如是稍帶綠色的藍(lán)色，曲線fL3所示的第3LED6c的光例如是稍帶藍(lán)色的綠色，曲線fL4所示的第4LED6d的光例如是稍帶黃色的綠色，曲線fL5所示的第5LED6e的光例如是橙色，曲線fL6所示的第6LED6f的光例如是紅色等。
另外，在圖示的例子中，第1LED6a～第6LED6f的各發(fā)光光譜沒有互相重疊而是完全分離著，但也可以是一部分重疊的發(fā)光光譜。當(dāng)然，LED的種類也不限于6種，可以采用適當(dāng)?shù)姆N類數(shù)的LED的組合。
此處，基于各LED的照明光的光譜排列可以是均等波長(zhǎng)間隔(以均等的間隔在波長(zhǎng)方向上排列例如峰值)、均等波長(zhǎng)比間隔(以一定的比率間隔在波長(zhǎng)方向上排列峰值等)、特定目的用的特定排列(根據(jù)特定的目的，以特定的排列方式在波長(zhǎng)方向上排列峰值等)、特定波長(zhǎng)顏色倍增設(shè)定(以特定波長(zhǎng)為基本波長(zhǎng)，將峰值等排列在倍增波長(zhǎng)位置上)、特定偏光顏色配置(使沿著波長(zhǎng)方向排列的峰值所表示的各光在特定方向上偏振)、可視區(qū)域外光配置(使沿著波長(zhǎng)方向排列的峰值所表示的光也到達(dá)可視區(qū)域外的區(qū)域)等中的任意一個(gè)，只要選擇最符合使用目的的排列即可。
另外，此處，作為發(fā)光元件，使用輕量、小型、價(jià)格便宜、容易得到且高亮度的半導(dǎo)體發(fā)光元件、即LED，但是不限于此，也可以使用例如LD(激光二極管)等半導(dǎo)體激光器或其他發(fā)光元件。
另一方面，上述CCD8在本實(shí)施方式中，使用黑白型的CCD，其傳感器靈敏度如圖3(A)的曲線fS所示，幾乎覆蓋了可見光區(qū)域。另外，此處，作為攝像元件使用黑白型的CCD，但并不限于此，在后述的實(shí)施方式中也可以使用所述的彩色型的CCD，不限于CCD，也可以廣泛使用CMOS型或其他各種攝像元件。
并且，利用該CCD8對(duì)上述第1LED6a～第6LED6f所照明的被攝體的像進(jìn)行感光時(shí)的分光靈敏度特性，例如如圖3(B)所示的曲線fSL1～fSL6那樣。這種基于總的分光靈敏度特性的波長(zhǎng)的差異，或者在后級(jí)進(jìn)行電氣處理，或者作為與攝像裝置1有關(guān)的輸入特征數(shù)據(jù)等來進(jìn)行校正。
另外，圖2是表示LED的配置例和構(gòu)成例的圖。
圖2(A)是示出了按環(huán)狀依次配置3組(每種顏色各3個(gè))由6種原色構(gòu)成的上述第1LED6a～第6LED6f的例子。另外，圖示中的配置順序只示出了一例，但并不限于此，也可以廣泛使用相反的順序或隨機(jī)配置等的任意排列。
接著，圖2(B)示出了以按環(huán)狀配置多個(gè)發(fā)光部6A，并且各發(fā)光部6A內(nèi)包含6種原色的方式配置上述第1LED6a～第6LED6f的例子。另外，在圖示的例子中，一個(gè)發(fā)光部6A內(nèi)配置所有的6原色，但是并不限于此，也可以將配置了各3原色等的6原色分成多個(gè)發(fā)光部6A。
另外，圖2(C)是將光纖束6B的一端6Ba～6Bf分別連接在上述第1LED6a～第6LED6f上，另一端6Bg形成環(huán)狀的圖。由此，從LED6a～6f發(fā)出的照明光入射到光纖束端6Ba～6Bf。光纖束端由很多細(xì)光纖構(gòu)成，在光纖束的射出部6Bg，來自各LED的這些細(xì)光纖相互混合作為環(huán)狀的均勻的光源，對(duì)被攝體進(jìn)行照射，可以降低由被攝體所帶來的全反射的影響。
另外，LED的配置不限于圖2所示的例子，只要不妨礙CCD8的攝像，可以采用環(huán)狀配置、十字狀配置、矩形狀配置、隨機(jī)配置等適當(dāng)?shù)呐渲谩?br> 接下來，對(duì)該攝影裝置1中所具有的兩種圖像獲取模式進(jìn)行說明。
如上所述，該攝像裝置1可以拍攝作為通常的RGB圖像的動(dòng)態(tài)圖像，也可以拍攝作為能進(jìn)行高度色彩再現(xiàn)的6原色的被攝體圖像的靜止圖像，動(dòng)態(tài)圖像在監(jiān)視器用圖像獲取模式中拍攝，靜止圖像在分光圖像獲取模式中拍攝。
這兩種模式通過按壓包含在上述操作開關(guān)14內(nèi)的由按下式按鈕開關(guān)構(gòu)成的攝影按鈕14a(參照?qǐng)D16)來進(jìn)行切換。
即，首先，通過打開電源開關(guān)等，自動(dòng)地設(shè)定監(jiān)視器用圖像獲取模式，將被攝體像作為動(dòng)態(tài)圖像顯示在LED監(jiān)視器上。在該狀態(tài)下，尋找想拍攝分光圖像的被攝體部分，進(jìn)行攝影裝置1的定位。這樣，在將想拍攝的被攝體部分放入到攝像范圍內(nèi)并決定了位置時(shí)，通過按壓上述攝影按鈕(參照?qǐng)D16)，切換成分光圖像獲取模式，并獲取被攝體分光圖像作為靜止圖像。
獲取了被攝體分光圖像之后，再?gòu)?fù)原到監(jiān)視器用圖像獲取模式，接著，尋找想獲取分光圖像的被攝體部分。
另外，雖然未圖示，但是通過進(jìn)行另一種設(shè)定，可以緊接著分光圖像的獲取之后，在該LCD監(jiān)視器16或上述顯示器22上顯示使用了所獲取的分光圖像的色彩再現(xiàn)和對(duì)分光圖像進(jìn)行分析的結(jié)果。
接著，參照?qǐng)D4～圖6，對(duì)圖像處理系統(tǒng)中的分光圖像獲取模式的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖4是表示6頻帶分光圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作的流程圖。圖5是表示6頻帶分光圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。圖6是表示6頻帶分光圖像獲取中的各幀的頻帶特性的曲線圖。
在通過按壓攝影按鈕14a(參照?qǐng)D16)從監(jiān)視器用圖像獲取模式切換到分光圖像獲取模式時(shí)，判斷是否開始分光圖像的拍攝(步驟S1)。在通過按壓攝影按鈕14a而立刻開始分光圖像的拍攝時(shí)，可以不進(jìn)行該判斷動(dòng)作，但是，攝影按鈕14a例如由2級(jí)式按壓按鈕構(gòu)成，在第1級(jí)的半按狀態(tài)下，進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)節(jié)和曝光量調(diào)節(jié)等，在第2級(jí)的全按狀態(tài)下，當(dāng)開始曝光時(shí)，判斷在該步驟S1中，是否按下第2級(jí)。
接下來，將變量n設(shè)定為1(步驟S2)，使第nLED點(diǎn)亮(步驟S3)。此處，由于設(shè)定n＝1，所以使第1LED6a點(diǎn)亮?；诘?LED6a的照明光經(jīng)過殼體5的投射口5a對(duì)被攝體進(jìn)行照射。此時(shí)，由于抵接部4柔軟地抵接在被攝體的表面上，防止外光的侵入，所以，只有來自第1LED6a的照明光投射在被攝體上。來自被攝體的反射光利用攝像光學(xué)系統(tǒng)7在CCD8的表面成像。
在該第1LED6a開始點(diǎn)亮之后，開始基于CCD8的攝像，更詳細(xì)地是開始電荷的積存(參照?qǐng)D5)(步驟S4)。
在基于CCD8的攝像結(jié)束之后，熄滅第1LED6a(步驟S5)，從CCD8中讀出圖像數(shù)據(jù)，利用上述A/D轉(zhuǎn)換器9轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并通過總線10存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11內(nèi)的規(guī)定存儲(chǔ)區(qū)域中(第n存儲(chǔ)器此處為第1存儲(chǔ)器)(步驟S6)。在拍攝6頻帶分光圖像的情況下，在存儲(chǔ)器11內(nèi)設(shè)置第1存儲(chǔ)器～第6存儲(chǔ)器的存取區(qū)域，并將各分光圖像依次保存在這些存儲(chǔ)區(qū)域中。
然后，增加n(步驟S7)。此處，將n從1增加到2。
判斷n是否大于等于7(步驟S8)，此處，由于還是2，所以返回到上述步驟S3，點(diǎn)亮第2LED6b，進(jìn)行上述步驟S3～S7的動(dòng)作。
這樣，n＝6時(shí)，第6LED6f點(diǎn)亮，當(dāng)?shù)讲襟ES6的動(dòng)作結(jié)束時(shí)，獲取如圖6所示的頻帶特性的6頻帶分光圖像，并保存在存儲(chǔ)器11中。并且，由于在步驟S7中增加到n＝7，所以在步驟S8的判斷中，因n達(dá)到了7，所以該6頻帶分光圖像獲取的動(dòng)作結(jié)束。
另外，雖然未圖示，但是基于發(fā)光元件(LED)和攝像元件(CCD)的圖像獲取定時(shí)不限于前面所述的那樣，即使在攝像元件的圖像獲取開始后點(diǎn)亮發(fā)光元件，在熄滅發(fā)光元件后結(jié)束基于攝像元件的圖像獲取等也是一樣的。
接著，參照?qǐng)D7～圖9，對(duì)圖像處理系統(tǒng)中的監(jiān)視器用圖像獲取模式的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖7是表示監(jiān)視器用圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作的流程圖。圖8是表示監(jiān)視器用圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。圖9是表示監(jiān)視器用圖像獲取中的各幀的頻帶特性的曲線圖。
該監(jiān)視器用圖像獲取模式通過從第1LED6a～第6LED6f的6原色的照明光中依次取得使相當(dāng)于藍(lán)色(B)范疇的第1LED6a和第2LED6b發(fā)光的狀態(tài)、使相當(dāng)于綠色(G)范疇的第3LED6c和第4LED6d發(fā)光的狀態(tài)、使相當(dāng)于紅色(R)范疇的第5LED6e和第6LED6f發(fā)光的狀態(tài)，以面順序方式獲取RGB圖像作為動(dòng)態(tài)圖像。
另外，此處，假定用于一般的RGB圖像而選擇發(fā)光原色，但是并不限于此，也可以根據(jù)特殊用途等選擇其他的發(fā)光原色。
當(dāng)通過接通電源開關(guān)來設(shè)定監(jiān)視器用圖像獲取模式，或者通過結(jié)束分光圖象獲取模式來復(fù)原到監(jiān)視器用圖像獲取模式時(shí)，等待開始監(jiān)視器用圖像的攝像(步驟S11)。
此處，立刻開始攝像，將變量n設(shè)定為1(步驟S12)，使第nLED和第n+1LED點(diǎn)亮(步驟S13)。此處，由于設(shè)定n＝1，所以使第1LED6a和第2LED6b點(diǎn)亮。
在這些第1LED6a和第2LED6b開始點(diǎn)亮之后，開始基于CCD8的攝像(參照?qǐng)D8)(步驟S14)。
在基于CCD8的攝像結(jié)束之后，熄滅第1LED6a和第2LED6b(步驟S15)，從CCD8中讀出圖像數(shù)據(jù)，利用上述A/D轉(zhuǎn)換器9轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并通過總線10存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11內(nèi)的規(guī)定存儲(chǔ)區(qū)域中(第n存儲(chǔ)器此處為第1存儲(chǔ)器)(步驟S16)。
然后，使n只增加2(步驟S17)。此處，將n從1增加到3。
判斷n是否大于等于7(步驟S18)，此處，由于還是3，所以返回到上述步驟S13，點(diǎn)亮第3LED6c和第4LED6d，進(jìn)行上述步驟S13～S17的動(dòng)作。
這樣，n＝5，并且返回到上述步驟S13，點(diǎn)亮第5LED6e和第6LED6f，當(dāng)?shù)讲襟ES16的動(dòng)作結(jié)束時(shí)，按B、G、R的順序獲取如圖9所示的頻帶特性的RGB圖像，并分別保存在存儲(chǔ)器11的第1存儲(chǔ)器、第3存儲(chǔ)器、第5存儲(chǔ)器中。并且，由于在步驟S17中增加到n＝7，所以在步驟S18的判斷中，判斷出n達(dá)到了7。
這樣，獲取RGB圖像之后，返回到上述步驟S11，判斷是否獲取下一個(gè)RGB圖像。在連續(xù)設(shè)定監(jiān)視器用圖象獲取模式的情況下，進(jìn)行下一個(gè)RGB圖像的獲取，通過連續(xù)地重復(fù)該動(dòng)作，可以得到RGB動(dòng)態(tài)圖像。
另外，雖然未圖示，但是基于發(fā)光元件(LED)和攝像元件(CCD)的圖像獲取定時(shí)不限于前面所述的那樣，即使在攝像元件的圖像獲取開始后點(diǎn)亮發(fā)光元件，在熄滅發(fā)光元件后結(jié)束基于攝像元件的圖像獲取等也是一樣的。
然后，讀出這樣存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11中的圖像數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成監(jiān)視器顯示用的圖像信號(hào)，經(jīng)過監(jiān)視器I/F15輸出給LCD監(jiān)視器16并進(jìn)行顯示。另外，通過變更該圖像處理系統(tǒng)的設(shè)定，也可以在處理裝置2的顯示器22上顯示。
另外，此處，為了確保照明度，將6原色的LED每?jī)蓚€(gè)劃分為一群，構(gòu)成由3個(gè)元件群即R元件群、G元件群、B元件群組成的組，但并不限于此，例如，也可以進(jìn)行各1色的發(fā)光，即，關(guān)于B(藍(lán)色)，由第1LED6a發(fā)光，關(guān)于G(綠色)，由第3LED6c發(fā)光，關(guān)于R(紅色)，由第5LED6e發(fā)光。此時(shí)，這些LED的分光特性只要選定適合RGB發(fā)光的方式即可。
另外，也可以只點(diǎn)亮單個(gè)或多個(gè)特定的原色LED來獲取黑白監(jiān)視器圖像，由此高速地進(jìn)行監(jiān)視器顯示。
圖10是將6原色的LED設(shè)置各3個(gè)時(shí)的點(diǎn)亮方法的示例圖。
作為發(fā)光模式，列舉出以下的例子點(diǎn)亮所有的LED的情況；只點(diǎn)亮一個(gè)原色的一個(gè)LED的情況；關(guān)于一個(gè)原色點(diǎn)亮3個(gè)LED的單一原色點(diǎn)亮的情況6原色的LED各點(diǎn)亮一個(gè)的情況；點(diǎn)亮18個(gè)6原色的LED中的例如屬于藍(lán)色(B)的6個(gè)LED的情況；點(diǎn)亮18個(gè)6原色的LED中的例如屬于綠色(G)的6個(gè)LED的情況；點(diǎn)亮18個(gè)6原色的LED中的例如屬于紅色(R)的6個(gè)LED的情況；點(diǎn)亮18個(gè)6原色的LED中的例如屬于藍(lán)色(B)的3個(gè)LED的情況；點(diǎn)亮18個(gè)6原色的LED中的例如屬于綠色(G)的3個(gè)LED的情況；點(diǎn)亮18個(gè)6原色的LED中的例如屬于紅色(R)的3個(gè)LED的情況。這樣，可以使按顏色匯集的元件群同時(shí)發(fā)光，或者按位置匯集的元件群同時(shí)發(fā)光。
另外，本實(shí)施方式的攝像裝置1在拍攝被攝體時(shí)，可以以接觸方式進(jìn)行也可以非接觸方式進(jìn)行，但為了對(duì)圖像進(jìn)行準(zhǔn)確地色彩再現(xiàn)，一定不能受來自該攝影裝置1以外產(chǎn)生的光的影響。
因此，在以非接觸方式進(jìn)行時(shí)，必須熄滅外光照明。
另外，在涂料面、皮膚面、接近圖像等可以以接觸方式進(jìn)行拍攝的被攝體的情況下，如上所述，由于形成為大致圓筒狀的抵接部4可以柔軟地抵接在被攝體上(參照?qǐng)D1)，所以可以確保遮光性。
抵接部4由于是用于接觸式時(shí)的裝置，所以，當(dāng)被攝體是人體的情況下，從防止細(xì)菌感染或污染等的衛(wèi)生角度考慮，并且，當(dāng)被攝體是涂料板的情況下，從防止污染轉(zhuǎn)移的角度考慮，如圖11所示，為可拆裝且可處理的部件。圖11是表示相對(duì)于殼體5的投射口5a可拆裝的抵接部4的立體圖。
該抵接部4在被攝體是高溫或低溫物質(zhì)的情況下，由絕熱材料形成；或者，在被攝體是帶靜電性質(zhì)的物質(zhì)或具有導(dǎo)電性的與電相關(guān)聯(lián)的物質(zhì)的情況下，由絕緣性材料構(gòu)成；或者，在被攝體是被溶液浸漬的物質(zhì)的情況下，由防溶液性的材料形成，并且形成用于投射照明光、接受反射光的玻璃窗等。由于抵接部4是可拆裝的單體部件，所以可以簡(jiǎn)單地使這樣的各種材料形成各種各樣的形狀。另外，由于用肉眼觀察被攝體的表面，所以可以簡(jiǎn)單地在抵接部4上設(shè)置可開閉的觀察用窗等。
另外，在本實(shí)施方式中，也可以通過使用由LED發(fā)光的多個(gè)原色中的特定的一個(gè)或多個(gè)原色，來用于特殊用途的檢查和判斷。
接下來，對(duì)處理裝置2中的色彩再現(xiàn)進(jìn)行說明。
通過上述攝影裝置1的攝像動(dòng)作而記錄在存儲(chǔ)器11內(nèi)的被攝體分光圖像經(jīng)過外部I/F，發(fā)送給處理裝置2，并記錄在內(nèi)設(shè)于該處理裝置2內(nèi)的圖像存儲(chǔ)器部32(參照?qǐng)D12)中，利用通過規(guī)定的程序而動(dòng)作的運(yùn)算裝置21進(jìn)行色彩再現(xiàn)和圖像處理。將該處理結(jié)果顯示在該處理裝置2的顯示器22上，或者傳送到上述LCD監(jiān)視器16上并進(jìn)行顯示。
圖12是表示進(jìn)行色彩再現(xiàn)的結(jié)構(gòu)的框圖，色彩再現(xiàn)用于在處理裝置2中的顯示器22上進(jìn)行顯示。
該處理裝置2具有圖像分配部31，根據(jù)從攝影裝置1輸入的被攝體分光圖像是由上述第1LED6a～第6LED6f中的哪一個(gè)照明的，來分配圖像存儲(chǔ)部32內(nèi)的存儲(chǔ)區(qū)域；圖像存儲(chǔ)部32，具備分別存儲(chǔ)由該圖像分配部31分配的被攝體分光圖像的存儲(chǔ)區(qū)域，即第1存儲(chǔ)器32a～第6存儲(chǔ)器32f；色彩再現(xiàn)運(yùn)算部33，讀出存儲(chǔ)在該圖像存儲(chǔ)部32中的被攝體分光圖像，算出并輸出用于將高度色彩再現(xiàn)的圖像顯示在顯示器22上的顯示器圖像數(shù)據(jù)。它們例如包含在圖1所示的運(yùn)算裝置21中，另外，還具有上述顯示器22，根據(jù)從上述色彩再現(xiàn)運(yùn)算部33中輸出的顯示器圖像數(shù)據(jù)，顯示高度色彩再現(xiàn)的圖像。
上述色彩再現(xiàn)運(yùn)算部33具有輸入特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部33b，存儲(chǔ)與攝像裝置1有關(guān)的特征數(shù)據(jù)；XYZ推斷運(yùn)算部33a，讀出存儲(chǔ)在上述圖像存儲(chǔ)部32的第1存儲(chǔ)器32a～第6存儲(chǔ)器32f中的被攝體分光圖像，使用存儲(chǔ)在上述輸入特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部33b中的輸入特征數(shù)據(jù)和內(nèi)部設(shè)定的規(guī)定配色函數(shù)，來進(jìn)行推斷運(yùn)算，由此生成XYZ三刺激值的圖像數(shù)據(jù)；顯示器特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部33d，存儲(chǔ)與上述顯示器22有關(guān)的特征數(shù)據(jù)；顯示器值轉(zhuǎn)換部33c，使用上述XYZ推斷部33a所推斷的XYZ三刺激值的圖像數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在上述顯示器特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器33d中的顯示器特征數(shù)據(jù)，來進(jìn)行運(yùn)算，由此生成用于輸出給上述顯示器22的顯示器圖像數(shù)據(jù)。
存儲(chǔ)在上述輸入特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部33b中的輸入特征數(shù)據(jù)例如是特開2000-341499號(hào)公報(bào)中記載的特征數(shù)據(jù)，是根據(jù)如下的信息而算出的包含用于攝像的CCD8的分光靈敏度的攝影裝置1的特性和設(shè)定(圖像輸入裝置)、拍攝被攝體時(shí)的照明光的光譜數(shù)據(jù)(攝影照明光信息)、對(duì)用于觀察所生成的被攝體圖像的顯示器22進(jìn)行設(shè)置時(shí)的照明光的光譜數(shù)據(jù)(觀察照明光信息)、所拍攝的被攝體的分光反射率的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)等的信息(被攝體特性信息)等。
圖14是表示在處理裝置2中生成輸入特征數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)例的框圖。
如圖14所示，上述輸入特征數(shù)據(jù)也可以根據(jù)從攝影裝置1中獲取的各數(shù)據(jù)等在處理裝置2中生成。
作為在攝影裝置1中獲取的數(shù)據(jù)，可以列舉出照明光光譜數(shù)據(jù)、照相機(jī)特性數(shù)據(jù)、被攝體特性數(shù)據(jù)等為例。
上述照明光譜數(shù)據(jù)例如是與拍攝被攝體時(shí)的照明有關(guān)的光譜數(shù)據(jù)，在接觸式的情況下，為內(nèi)設(shè)在攝像裝置1內(nèi)的各LED6a～6f的光譜數(shù)據(jù)。在非接觸式的情況下，也包含拍攝被攝體時(shí)的外部照明的光譜數(shù)據(jù)等。
上述照相機(jī)特性數(shù)據(jù)包括含有聚焦值等的攝影光學(xué)系統(tǒng)7的特性、CCD8的攝像特性、快門速度、光闌值等諸特性。
上述被攝體特性由被攝體例如是牙齒、皮膚、涂料等時(shí)的分光統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等構(gòu)成，為了生成高精度的輸入特征數(shù)據(jù)，也可以在操作開關(guān)14等上設(shè)置被攝體指定操作部，輸入用于指定被攝體的被攝體指定信號(hào)。
根據(jù)這些數(shù)據(jù)生成輸入特征數(shù)據(jù)的處理裝置2的結(jié)構(gòu)如圖14所示，具有輸入特征數(shù)據(jù)運(yùn)算部33e，讀入上述照明光譜數(shù)據(jù)、照相機(jī)特性數(shù)據(jù)、被攝體特性數(shù)據(jù)，來進(jìn)行運(yùn)算，由此生成輸入特征數(shù)據(jù)；上述輸入特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部33b，存儲(chǔ)由該輸入特征數(shù)據(jù)運(yùn)算部33e生成的輸入特征數(shù)據(jù)。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使將連接在處理裝置上的攝影裝置1變更成不同的個(gè)體、機(jī)型等(變更攝影光學(xué)系統(tǒng)7等)，或者改變進(jìn)行攝影的環(huán)境照明，或者對(duì)成為攝影對(duì)象的被攝體進(jìn)行各種各樣的變化，也能很適應(yīng)地進(jìn)行高度色彩再現(xiàn)。
另外，存儲(chǔ)在上述顯示器特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部33d中的顯示器特征數(shù)據(jù)是根據(jù)顯示器22的顯示原色值(例如顯示器22是RGB顯示器時(shí)的RGB原色值)的色度值、顯示器22的色調(diào)曲線(tone curve)等信息而算出的。另外，顯示器也可以使用特開2000-338950號(hào)公報(bào)所記載的多原色的色彩再現(xiàn)系統(tǒng)。
另外，圖13是表示根據(jù)所獲取的被攝體分光圖像來進(jìn)行與被攝體有關(guān)的圖像判別的結(jié)構(gòu)例的框圖。
存儲(chǔ)在上述圖像存儲(chǔ)部32的第1～第6存儲(chǔ)器32a～32f中的被攝體圖像由圖像判別運(yùn)算部34讀出，進(jìn)行與被攝體有關(guān)的圖像判別，并輸出該判別結(jié)果將其顯示在上述顯示器22上。另外，也可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像的判別運(yùn)算，將結(jié)果顯示在LCD監(jiān)視器16上。
上述圖像判別運(yùn)算部34具有判別函數(shù)存儲(chǔ)部34b，存儲(chǔ)用于進(jìn)行與被攝體有關(guān)的各種分類/判定/診斷/分析等的判別函數(shù)；判別運(yùn)算部34a，使用該判別函數(shù)，對(duì)存儲(chǔ)在上述圖像存儲(chǔ)部32的第1～第6存儲(chǔ)器32a～32f中的6張被攝體分光圖像的全部或從中選擇的1張或更多張被攝體分光圖像進(jìn)行運(yùn)算，由此算出判別結(jié)果，生成用于顯示在上述顯示器22上的判別結(jié)果顯示用圖像數(shù)據(jù)。
另外，上述判別函數(shù)可以根據(jù)該圖像處理系統(tǒng)用于怎樣的用途，進(jìn)行各種替換。例如，限于牙科，可以替換成牙齒潔白程度的等級(jí)判定、色彩判別；限于皮膚科，可以替換成皮膚表面的皮溝和皮丘的相關(guān)性、熵分析等。因此，上述判別函數(shù)存儲(chǔ)部34b由可改寫的或可補(bǔ)寫的存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成，可以根據(jù)用途來添寫或改寫所使用的判別函數(shù)。作為這種判別函數(shù)的具體例子，可以列舉出進(jìn)行特開平7-120324號(hào)公報(bào)所記載的那樣的處理的函數(shù)為例。
該圖13所示的圖像判別運(yùn)算部34也可以安裝在處理裝置2中，以代替上述圖12所示的色彩再現(xiàn)運(yùn)算部33?；蛘撸梢耘c圖12所示的色彩再現(xiàn)運(yùn)算部33一起設(shè)置在該處理裝置2內(nèi)，由此，可以同時(shí)進(jìn)行并行處理，或者，僅選擇性地切換必需的裝置來進(jìn)行處理。
接著，圖15是表示攝像裝置1的LCD監(jiān)視器16的顯示例的圖。
LCD監(jiān)視器16例如如圖15(A)所示，配置在攝影裝置1的殼體5的背面?zhèn)鹊陌殉植?b的上部，用于顯示圖15(B)和圖15(C)所示的圖像。另外，此處，示出了以手為被攝體進(jìn)行拍攝的例子。
首先，圖15(B)示出了對(duì)上述監(jiān)視器用圖像獲取模式所拍攝的動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行顯示時(shí)的狀態(tài)，由此，LED監(jiān)視器16起到了作為取景器的作用。
接著，圖15(C)示出了例如對(duì)基于上述圖像判別運(yùn)算部34的被攝體圖像的判別結(jié)果進(jìn)行顯示的狀態(tài)。此處，顯示被攝體的ID號(hào)碼(例如醫(yī)療領(lǐng)域的診斷支援系統(tǒng)中的患者號(hào)碼等)、通過圖像判別所得到的數(shù)值分析結(jié)果的曲線(例如治療經(jīng)過等)。LCD監(jiān)視器16不限于此，可以顯示色彩再現(xiàn)圖像、患者病歷、各種數(shù)據(jù)、圖表等各種信息。
這樣，上述LCD監(jiān)視器16作為選擇攝影部位時(shí)的取景器而發(fā)揮功能，或者，作為顯示色彩再現(xiàn)結(jié)果和分類/判定/診斷/分析等結(jié)果時(shí)的監(jiān)視器而發(fā)揮功能。
另一方面，由于處理裝置2的顯示器22比起設(shè)置在可攜帶型的攝影裝置1上的LCD監(jiān)視器16，多為大面積、高精細(xì)的類型，所以，可以在該處理裝置2中，對(duì)根據(jù)目的而執(zhí)行的處理軟件進(jìn)行起動(dòng)顯示、條件設(shè)定顯示、用于輸入被攝體ID等信息的GUI顯示、患者的病歷顯示、上次信息等的被攝體信息顯示、處理結(jié)果顯示等。
上述網(wǎng)絡(luò)3例如連接外部數(shù)據(jù)庫(kù)，可以從該外部數(shù)據(jù)庫(kù)向處理裝置2獲取被攝體信息，或者，也可以將在處理裝置2中進(jìn)行的處理結(jié)果保存到外部數(shù)據(jù)庫(kù)中等。此時(shí)，為了確保安全性，可以在通過網(wǎng)絡(luò)3連接處理裝置2和外部系統(tǒng)時(shí)進(jìn)行相互認(rèn)證，或者，在被攝體數(shù)據(jù)上設(shè)置安全等級(jí)，進(jìn)行與該等級(jí)對(duì)應(yīng)的認(rèn)證。
接下來，圖16是表示使用圖像處理系統(tǒng)時(shí)的狀態(tài)的一個(gè)示例圖。
上述攝影裝置1采用輕量小型的結(jié)構(gòu)，例如，用一只手把持把持部5b，將設(shè)置了攝像系統(tǒng)的殼體5的末端側(cè)通過抵接部4抵接在被攝體的攝像對(duì)象部位上，由此可以進(jìn)行拍攝。
上述抵接部4如上所述，為可拆裝且可處理的部件，遮蔽來自外部的光使其不照射被攝體的攝影對(duì)象部位。
在上述把持部5b的上部、例如可用食指操作的位置上設(shè)置有包含在上述操作開關(guān)14內(nèi)的攝影按鈕14a，在確定了要用上述LCD監(jiān)視器16攝影的部位之后，按下該攝影按鈕14a，由此，如上所述，從監(jiān)視器用圖像獲取模式轉(zhuǎn)移到分光圖像獲取模式，進(jìn)行分光圖像的拍攝。
在處理裝置2中對(duì)所獲取的分光圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并顯示在顯示器22上，但是也可以像上述的那樣，根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定等，由此將處理裝置2的處理結(jié)果顯示在攝影裝置1的LCD監(jiān)視器16上。
另外，在該圖16所示的例子中，將處理裝置2作為帶有顯示器的筆記本型的個(gè)人電腦進(jìn)行圖示。在該情況下，只要通過筆記本型個(gè)人電腦所具備的RS-232C、USB、IEEE1394等接口(I/F)連接在上述網(wǎng)絡(luò)3上即可。
根據(jù)這樣的第1實(shí)施方式，在圖像處理系統(tǒng)的攝影裝置內(nèi)設(shè)置在可見光區(qū)域具有各自不同的分光分布的6種LED，通過遮斷外光并使它們發(fā)光，可以拍攝被攝體分光圖像。此時(shí)，由于使用LED等小型輕量的半導(dǎo)體發(fā)光元件作為光源，所以可以使裝置小型化，可以做成可攜帶型的裝置。
另外，通過使用處理裝置進(jìn)行處理，可以使高度色彩再現(xiàn)的圖像顯示在顯示器上。
另外，通過指定LED的發(fā)光順序和發(fā)光的LED，可以拍攝以通常的RGB動(dòng)態(tài)圖像為首的用于各種目的的圖像。
還有，由于使用黑白CCD，可以稍微降低成本，并且，由于針對(duì)各色圖像數(shù)據(jù)分別獲取1個(gè)畫面，不會(huì)產(chǎn)生缺失像素，因此，可以省略插值處理。
圖17～圖20是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的圖。圖17是表示圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖18是表示全模式和讀出2倍速模式中的讀出狀態(tài)的時(shí)序圖。圖19是表示2/4行2倍速模式和2/8行4倍速模式中的被讀出行的狀態(tài)的圖。圖20是表示設(shè)定攝影模式時(shí)的動(dòng)作的流程圖。
在該第2實(shí)施方式中，對(duì)與上述第1實(shí)施方式相同的部分賦予同一符號(hào)，并省略其說明，主要只對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
該第2實(shí)施方式以上述第1實(shí)施方式為基本結(jié)構(gòu)，另外，采用了可以調(diào)整來自前面具有濾色器陣列(CFA)19的彩色CCD的圖像讀出速度的結(jié)構(gòu)。
圖像讀出速度與顯示速度相關(guān)聯(lián)，顯示速度不能高于讀出速度。
一般情況下，在顯示圖像時(shí)，優(yōu)選30圖像/秒或更長(zhǎng)的顯示間隔，但是伴隨著原色數(shù)N的增加，成比例地加長(zhǎng)顯示間隔，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生閃爍狀態(tài)，或者產(chǎn)生因各原色圖像所得時(shí)間差而導(dǎo)致的圖像位置偏移。
因此，本實(shí)施方式避免顯示間隔變長(zhǎng)，使顯示間隔不因讀出原色數(shù)N的變化而變化，而保持恒定，所以，如圖17所示，利用照相機(jī)控制I/F12A對(duì)來自CCD8A的圖像讀出速度進(jìn)行調(diào)整。
參照?qǐng)D20，對(duì)設(shè)定攝影模式時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說明。
當(dāng)具有從操作開關(guān)14選擇攝影模式的操作輸入時(shí)(步驟S21)，CPU18對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，并將所設(shè)定的攝影模式和與其相關(guān)的信息等記錄在存儲(chǔ)器11內(nèi)的存儲(chǔ)區(qū)域的一部分中(步驟S22)，并且，向照相機(jī)控制I/F12A發(fā)出變更攝影模式的控制命令(步驟S23)。
照相機(jī)控制I/F12A接受該指令，對(duì)CCD8A的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，變更攝影模式。此時(shí)，照相機(jī)控制I/F12與CCD8A的動(dòng)作聯(lián)動(dòng)來控制LED驅(qū)動(dòng)器13，由此，與各LED6a～6f的發(fā)光量一起進(jìn)行調(diào)整。
該攝影裝置1中的可設(shè)定的攝影模式例如有下面的情況。
(1)全模式(2)讀出2倍速模式(3)2/4行2倍速模式(4)2/8行4倍速模式(5)2/16行8倍速模式(6)第1中央部掃描模式(7)第2中央部掃描模式(8)第3中央部掃描模式(9)第4中央部掃描模式(10)第1中央部高速掃描模式(11)第2中央部高速掃描模式如圖18(A)所示，“全模式”是以通常的速度對(duì)CCD8A的所有掃描行的所有像素依次進(jìn)行讀出的通常的模式。另外，此處，使第1LED6a、第3LED6c、第5LED6e同時(shí)發(fā)光的幀和使第2LED6b、第4LED6d、第6LED6f同時(shí)發(fā)光的幀構(gòu)成各幀，但是，對(duì)利用這種發(fā)光取入6原色圖像的單元，在后面的第3的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
如圖18(B)所示，“讀出速度2倍速模式”相對(duì)于圖18(A)所示的通常的模式，是以通常的2倍的速度對(duì)CCD8A的所有掃描行的所有像素依次進(jìn)行讀出的模式。另外，此處舉出了2倍速的讀出為例，但并不限于此，可以是適當(dāng)?shù)谋稊?shù)，另外，也可以是可變倍數(shù)。
“2/4行2倍速模式”是通過每4行只掃描2行，使讀出1幀所需的時(shí)間變成一半的模式，雖然垂直方向的分辨率變成一半，但可以獲取所有有效區(qū)域的圖像。
“2/8行4倍速模式”是通過每8行只掃描2行，使讀出1幀所需的時(shí)間變成通常模式的1/4的模式。
“2/16行8倍速模式”同樣是通過每16行只掃描2行，使讀出1幀所需的時(shí)間變成通常模式的1/8的模式。
如圖19(A)所示，“第1中央部掃描模式”是將所有掃描行的行數(shù)設(shè)為S時(shí)，通過只掃描有效區(qū)域內(nèi)的中央部的S/2行的部分，使讀出1幀所需的時(shí)間變成一半的模式。
如圖19(B)所示，“第2中央部掃描模式”是將所有掃描行的行數(shù)設(shè)為S時(shí)，通過只掃描有效區(qū)域內(nèi)的中央部的S/4行的部分，使讀出1幀所需的時(shí)間變成1/4的模式。
同樣，“第3中央部掃描模式”是通過只掃描有效區(qū)域內(nèi)的中央部的S/8行的部分，使讀出1幀所需的時(shí)間變成1/8的模式。
同樣，“第4中央部掃描模式”是通過只掃描有效區(qū)域內(nèi)的中央部的S/16行的部分，使讀出1幀所需的時(shí)間變成1/16的模式。
如上述圖19(A)所示，“第1中央部高速掃描模式”是通過以通常的2倍速度只掃描有效區(qū)域內(nèi)的中央部的S/2行的部分，使讀出1幀所需的時(shí)間變成1/4的模式。
如上述圖19(B)所示，“第2中央部高速掃描模式”是通過以通常的2倍速度只掃描有效區(qū)域內(nèi)的中央部的S/4行的部分，使讀出1幀所需的時(shí)間變成1/8的模式。
并不限于此，還可以利用其他單元進(jìn)行高速掃描，包含上述部分可以總結(jié)如下。
首先，第1是簡(jiǎn)單的掃描速度的高速化。其例如可以通過調(diào)整用于指示讀出開始的觸發(fā)信號(hào)的定時(shí)來進(jìn)行。例如，在將1幀的顯示時(shí)間設(shè)為1/30秒的例子中，通過設(shè)定觸發(fā)信號(hào)的定時(shí)，使各原色(設(shè)為N原色)的讀出時(shí)間為1/30/N來達(dá)成。
第2是基于疏化掃描的高速化。在上述第1高速化單元中，利用攝像元件產(chǎn)生對(duì)高速化的限定。與此相對(duì)，在進(jìn)行該疏化時(shí)，雖然圖像質(zhì)量下降，但是進(jìn)行穩(wěn)定的掃描可以實(shí)現(xiàn)高速化，因此，不會(huì)使幀速率下降，顯示也不會(huì)產(chǎn)生閃爍。作為該疏化的例子，除了上述用行單位以一定周期或一定范圍進(jìn)行疏化的單元以外，也可以用像素單位進(jìn)行疏化，在攝像元件是XY地址型的情況下，可以精確地只讀出所希望的像素。
第3是根據(jù)原色而使幀速率不同的高速化。即使在具備通常的RGB濾色器等的CCD中，接近亮度信號(hào)的綠色(G)的像素?cái)?shù)目多數(shù)情況下也只配設(shè)成紅色(R)和藍(lán)色(B)的像素?cái)?shù)目的2倍?？紤]這一點(diǎn)，可以想到，所讀出的接近6原色中的綠色(G)的幀的數(shù)目為除此以外的顏色的幀的2倍。當(dāng)然，并不限于此，也可以根據(jù)使用目的多讀出特定原色的幀，或者，使根據(jù)需要程度不同所讀出的速率呈現(xiàn)階段性的差異。
根據(jù)該第2實(shí)施方式，與上述第1實(shí)施方式幾乎產(chǎn)生了同樣的效果，并且，通過變更讀出速度，可以確保一定的顯示速度，也可以在高度的色彩再現(xiàn)時(shí)顯示動(dòng)作自然的動(dòng)態(tài)圖像。
圖21～圖36是示出了本發(fā)明的第3實(shí)施方式的圖。圖21是表示圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖22是表示使用圖像處理系統(tǒng)時(shí)的狀態(tài)的一個(gè)示例圖。在該第3實(shí)施方式中，對(duì)與上述第1、第2實(shí)施方式相同的部分賦予同一符號(hào)，并省略其說明，主要只對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
該第3實(shí)施方式以上述第1實(shí)施方式為基本結(jié)構(gòu)，另外，采用了在CCD的攝像面上配設(shè)3頻帶的濾色器陣列的結(jié)構(gòu)。
即，如圖21和圖22所示，攝影裝置1在由攝像光學(xué)系統(tǒng)7成像出被攝體像的光路上的CCD8的近旁，例如配設(shè)有RGB3頻帶的濾色器陣列(圖中簡(jiǎn)稱為CFA)19，構(gòu)成所謂的單板式彩色攝像元件來作為攝像元件部。
圖23是表示LED6a～6f的發(fā)光光譜和通過濾色器陣列19的CCD8的分光靈敏度特性的曲線圖。
相對(duì)于在實(shí)施方式1中也示出的、曲線fL1～fL6所示的6原色LED的發(fā)光光譜，通過濾色器陣列19的透過率分布和CCD8的受光靈敏度分布所得到的總的分光靈敏度特性為圖示的曲線fSB、fSG、fSR。
表示與其中的藍(lán)色濾色器相符的分光頻域的曲線fSB包含兩個(gè)曲線fL1、fL2，可以感受第1LED6a和第2LED6b發(fā)出的光，表示與其中的綠色濾色器相符的分光頻域的曲線fSG包含兩個(gè)曲線fL3、fL4，可以感受第3LED6c和第4LED6d發(fā)出的光，表示與其中的紅色濾色器相符的分光頻域的曲線fSR包含兩個(gè)曲線fL5、fL6，可以感受第5LED6e和第6LED6f發(fā)出的光。
但是，總的分光靈敏度特性不必互相獨(dú)立且分離，在周邊部分也可以互相重疊一部分。另外，與第1實(shí)施方式一樣，第1LED6a～第6LED6f的各發(fā)光光譜也可以是一部分重疊的發(fā)光光譜。當(dāng)然，LED的種類也不限于6種，同樣也可以采用適當(dāng)種類數(shù)的LED的組合。
接下來，對(duì)獲取圖像時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說明。
在該圖像處理系統(tǒng)中，與上述第1實(shí)施方式同樣地，在獲取圖像時(shí)，進(jìn)行監(jiān)視器用圖像獲取模式和分光圖像獲取模式的切換。
參照?qǐng)D24、圖26、圖27，對(duì)分光圖像獲取模式的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖24是表示生成6頻帶的分光圖像時(shí)的每一幀的分光圖像的分光特性的線圖。圖26是表示6頻帶分光圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作的流程圖。圖27是表示6頻帶分光圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
如第1實(shí)施方式所說明的那樣，當(dāng)按下攝影按鈕14a而切換成分光圖像獲取模式時(shí)，判斷是否開始分光圖像的拍攝(步驟S31)。
此處，如果開始分光圖像的拍攝，則進(jìn)行幀N的圖像取入，然后進(jìn)行幀N+1的圖像取入。
首先，當(dāng)開始幀N的圖像取入時(shí)，第1LED6a、第3LED6c、第5LED6e同時(shí)點(diǎn)亮(參照?qǐng)D24(A))(步驟S32)，點(diǎn)亮開始之后，開始基于CCD8的攝像(參照?qǐng)D27)(步驟S33)。
如果基于CCD8的攝像結(jié)束了，則從CCD8中讀出圖像數(shù)據(jù)，利用上述A/D轉(zhuǎn)換器9轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，通過總線10存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11內(nèi)的規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域(幀存儲(chǔ)器)中(步驟S34)。
并且，按照每種原色，對(duì)存儲(chǔ)在該幀存儲(chǔ)器中的各圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器11內(nèi)的規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域(第1、第3、第5存儲(chǔ)器)中(步驟S35)。
然后，通過熄滅各LED6a、6c、6e(步驟S36)，結(jié)束幀N的圖像取入。
接下來的幀N+1的圖像取入只有點(diǎn)亮的LED和傳送所拍攝的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域不同，基本上與幀N+1的圖像取入相同。
即，同時(shí)點(diǎn)亮第2LED6b、第4LED6d、第6LED6f(參照?qǐng)D24(B))(步驟S37)，點(diǎn)亮開始之后，開始基于CCD8的攝像(參照?qǐng)D27)(步驟S38)。
如果基于CCD8的攝像結(jié)束了，則從CCD8中讀出圖像數(shù)據(jù)，利用上述A/D轉(zhuǎn)換器9轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，通過總線10存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11內(nèi)的規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域(幀存儲(chǔ)器)中(步驟S39)。
并且，按照每種原色，對(duì)存儲(chǔ)在該幀存儲(chǔ)器中的各圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器11內(nèi)的規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域(第2、第4、第6存儲(chǔ)器)中(步驟S40)。
然后，通過熄滅各LED6b、6d、6f(步驟S41)，結(jié)束幀N+1的圖像取入。
另外，雖然未圖示，但是基于發(fā)光元件(LED)和攝像元件(CCD)的圖像獲取定時(shí)并不限于前面所述的那樣，在攝像元件的圖像獲取開始之后點(diǎn)亮發(fā)光元件，熄滅發(fā)光元件之后結(jié)束基于攝像元件的圖像獲取等也是一樣的。
另外，在上述步驟S35和步驟S40中存儲(chǔ)到第1～第6存儲(chǔ)器中的各原色的圖像由于生成與濾色器陣列19的原色排列對(duì)應(yīng)的像素缺失，所以根據(jù)需要，在攝影裝置1或處理裝置2中進(jìn)行插值處理。
這樣，將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11中的6頻帶的被攝體分光圖像發(fā)送給處理裝置2，由處理程序進(jìn)行色彩再現(xiàn)和圖像處理。利用其他處理程序?qū)⒃撎幚斫Y(jié)果顯示在顯示器22上，或者，傳送給攝像裝置1，顯示在LCD監(jiān)視器16上。
接下來，參照?qǐng)D25、圖28、圖29，對(duì)監(jiān)視器用圖像獲取模式的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖25是表示生成監(jiān)視器用圖像時(shí)的每一幀的分光圖像的分光特性的曲線圖。圖28是表示監(jiān)視器用圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作的流程圖。圖29是表示監(jiān)視器用圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
另外，在本實(shí)施方式中也與上述各實(shí)施方式同樣，假定用于一般的RGB圖像，進(jìn)行各發(fā)光原色的選定，以使第1LED6a和第2LED6b相當(dāng)于藍(lán)色(B)范疇，使第3LED6c和第4LED6d相當(dāng)于綠色(G)范疇，使第5LED6e和第6LED6f相當(dāng)于紅色(R)范疇。
當(dāng)通過接通電源開關(guān)來設(shè)定監(jiān)視器用圖像獲取模式，或者通過結(jié)束分光獲取模式來復(fù)原到監(jiān)視器用圖像獲取模式時(shí)，等待開始監(jiān)視器用圖像的攝像(步驟S51)。
此處，立刻開始攝像，使所有的LED6a～6f點(diǎn)亮(參照?qǐng)D25)(步驟S52)。在所有的LED6a～6f點(diǎn)亮開始之后，開始基于CCD8的攝像(參照?qǐng)D29)(步驟S53)。
在基于CCD8的攝像結(jié)束之后，熄滅所有的LED6a～6f(步驟S54)，從CCD8中讀出圖像數(shù)據(jù)，利用上述A/D轉(zhuǎn)換器9轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并經(jīng)過總線10存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11內(nèi)的規(guī)定存儲(chǔ)區(qū)域中(第1、第3、第5存儲(chǔ)器)(步驟S55)。
在設(shè)定監(jiān)視器用圖像獲取模式期間，返回到上述步驟S51，通過反復(fù)這種動(dòng)作，獲得動(dòng)態(tài)圖像。
將這樣獲得的圖像轉(zhuǎn)換為監(jiān)視器用的圖像數(shù)據(jù)，并經(jīng)過監(jiān)視器I/F15顯示在LCD監(jiān)視器16上。此時(shí)，通過設(shè)定，可以將監(jiān)視器用圖像顯示在處理裝置2的顯示器22上。
另外，在圖29所示的時(shí)序圖中，針對(duì)每個(gè)基于CCD8的攝像，進(jìn)行LED6a～6f的全點(diǎn)亮和全熄滅，以實(shí)現(xiàn)消耗電力的降低，但是，在設(shè)定監(jiān)視器用圖像獲取模式期間，可以使LED6a～6f連續(xù)點(diǎn)亮。
另外，雖然未圖示，但是基于發(fā)光元件(LED)和攝像元件(CCD)的圖像獲取定時(shí)不限于前面所述的那樣，即使在攝像元件的圖像獲取開始后點(diǎn)亮發(fā)光元件，在熄滅發(fā)光元件后結(jié)束基于攝像元件的圖像獲取等也是一樣的。
另外，作為監(jiān)視器用圖像獲取方法，通過連續(xù)進(jìn)行本實(shí)施方式中的6頻帶的分光圖像獲取模式，同時(shí)進(jìn)行6頻帶的分光圖像的第1和第2頻帶的存儲(chǔ)器加法運(yùn)算、第3和第4頻帶的存儲(chǔ)器加法運(yùn)算、第5和第6頻帶的存儲(chǔ)器加法運(yùn)算，由此可以生成監(jiān)視器圖像。在該情況下，不改變攝影部算法，只進(jìn)行存儲(chǔ)器加法運(yùn)算就能生成監(jiān)視器圖像。其作為連續(xù)進(jìn)行的分光圖像測(cè)定時(shí)的監(jiān)視器算法是有效的。
接下來，圖30～圖36表示該第3實(shí)施方式的變形例，圖30是表示生成8頻帶的分光圖像時(shí)的LED的發(fā)光光譜和通過了濾色器陣列的CCD的分光靈敏度特性的曲線圖。
該變形例設(shè)置了跨越經(jīng)過濾色器陣列19的CCD8的RGB檢測(cè)頻帶彼此之間這樣的分光特性的LED，由此，LED雖然只進(jìn)行6原色(6頻帶)發(fā)光，但是，作為檢測(cè)，可以得到8頻帶的輸出。
即，如圖30(A)所示，與表示利用濾色器陣列19的透過率分布和CCD8的受光靈敏度分布所得到的總的分光靈敏度特性的曲線fSB、fSG、fSR相對(duì)，基于各LED6a～6f的發(fā)光的分光特性(用各個(gè)曲線fL1’～fL6’表示)如下所述。
首先，在表示與藍(lán)色濾色器相符的分光頻域的曲線fSB內(nèi)包含兩個(gè)曲線fL1’、fL2’，也包含曲線fL3’的一部分。
在表示與綠色濾色器相符的分光頻域的曲線fSG內(nèi)包含曲線fL4’，還包含上述曲線fL3’的一部分和曲線fL5’的一部分。
在表示與紅色濾色器相符的分光頻域的曲線fSR內(nèi)包含曲線fL6’，還包含上述曲線fL5’的一部分。
這樣，基于第3LED6c的發(fā)光的分光特性(曲線fL3’)跨越藍(lán)色濾色器的頻帶和綠色濾色器的頻帶，基于第5LED6e的發(fā)光的分光特性(曲線fL5’)跨越綠色濾色器的頻帶和紅色濾色器的頻帶。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，各LED6a～6f發(fā)出的光經(jīng)過濾色器陣列19而被CCD8受光時(shí)總的分光靈敏度特性如圖30(B)所示，共有曲線fSL1’(由曲線fL1’和曲線fSB形成)、曲線fSL2’(由曲線fL2’和曲線fSB形成)、曲線fSL3’(由曲線fL3’和曲線fSB形成)、曲線fSL4’(由曲線fL3’和曲線fSG形成)、曲線fSL5’(由曲線fL4’和曲線fSG形成)、曲線fSL6’(由曲線fL5’和曲線fSG形成)、曲線fSL7’(由曲線fL5’和曲線fSR形成)、曲線fSL8’(由曲線fL6’和曲線fSR形成)8個(gè)頻帶。
接下來，參照?qǐng)D31～圖33，對(duì)獲取8頻帶的分光圖像的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖31是表示生成8頻帶分光圖像時(shí)的每一幀的分光圖像的分光特性的曲線圖。圖32是表示8頻帶分光圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作的流程圖。圖33是表示8頻帶分光圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
另外，在該變形例中，為了拍攝8頻帶的分光圖像，在存儲(chǔ)器11中分別與它們對(duì)應(yīng)地設(shè)置第1～第8存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)領(lǐng)域。
當(dāng)按下攝影按鈕14a而切換成分光圖像獲取模式時(shí)，判斷是否開始分光圖像的拍攝(步驟S61)。
如果開始分光圖像的拍攝，則首先開始圖31(A)所示的幀N的圖像取入動(dòng)作，第1LED6a、第4LED6d同時(shí)點(diǎn)亮(步驟S62)，點(diǎn)亮開始之后，開始基于CCD8的攝像(參照?qǐng)D33)(步驟S63)。
基于CCD8的攝像結(jié)束之后，熄滅LED6a、6d(步驟S64)，從CCD8中讀出圖像數(shù)據(jù)，利用上述A/D轉(zhuǎn)換器9轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，通過總線10存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11內(nèi)的規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域(第1、第2存儲(chǔ)器)中(步驟S65)。由此，結(jié)束幀N的圖像取入動(dòng)作(獲取2頻帶的被攝體分光圖像)。
接著，開始如圖31(B)所示的幀N+1的圖像取入動(dòng)作，第2LED6b、第5LED6e同時(shí)點(diǎn)亮(步驟S66)，點(diǎn)亮開始之后，開始基于CCD8的攝像(參照?qǐng)D33)(步驟S67)。
基于CCD8的攝像結(jié)束之后，熄滅LED6b、6e(步驟S68)，從CCD8中讀出圖像數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器11內(nèi)的規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域(第3、第4、第5存儲(chǔ)器)中(步驟S69)。由此，結(jié)束幀N+1的圖像取入動(dòng)作(獲取3頻帶的被攝體分光圖像)。
進(jìn)而，開始如圖31(C)所示的幀N+2的圖像取入動(dòng)作，第3LED6c、第6LED6f同時(shí)點(diǎn)亮(步驟S70)，點(diǎn)亮開始之后，開始基于CCD8的攝像(參照?qǐng)D33)(步驟S71)。
基于CCD8的攝像結(jié)束之后，熄滅LED6c、6f(步驟S72)，從CCD8中讀出圖像數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器11內(nèi)的規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域(第6、第7、第8存儲(chǔ)器)中(步驟S73)。由此，結(jié)束幀N+2的圖像取入動(dòng)作(獲取3頻帶的被攝體分光圖像)。
在動(dòng)態(tài)地連續(xù)取入分光圖像的情況下，反復(fù)進(jìn)行這種幀N～幀N+2的動(dòng)作。
另外，雖然未圖示，但是基于發(fā)光元件(LED)和攝像元件(CCD)的圖像獲取定時(shí)不限于前面所述的那樣，即使在攝像元件的圖像獲取開始后點(diǎn)亮發(fā)光元件，在熄滅發(fā)光元件后結(jié)束基于攝像元件的圖像獲取等也是一樣的。
這樣，將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11中的6頻帶的被攝體分光圖像發(fā)送給處理裝置2，由處理程序進(jìn)行色彩再現(xiàn)和圖像處理。利用其他處理程序?qū)⒃撎幚斫Y(jié)果顯示在顯示器22上，或者，傳送給攝像裝置1，顯示在LCD監(jiān)視器16上。
接下來，參照?qǐng)D34～圖36，對(duì)獲取監(jiān)視器用圖像的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖34是表示生成監(jiān)視器用圖像時(shí)的每一幀的分光圖像的分光特性的曲線圖。圖35是表示監(jiān)視器用圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作的流程圖。圖36是表示監(jiān)視器用圖像獲取中的各LED的發(fā)光和攝像元件的圖像獲取的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
當(dāng)通過接通電源開關(guān)來設(shè)定監(jiān)視器用圖像獲取模式，或者通過結(jié)束分光圖象獲取模式來復(fù)原到監(jiān)視器用圖像獲取模式時(shí)，等待開始監(jiān)視器用圖像的攝像(步驟S81)。
此處，立刻開始攝像，使所有的LED6a～6f點(diǎn)亮(參照?qǐng)D34)(步驟S82)。在所有的LED6a～6f點(diǎn)亮開始之后，開始基于CCD8的攝像(參照?qǐng)D36)(步驟S83)。
在基于CCD8的攝像結(jié)束之后，熄滅所有的LED6a～6f(步驟S84)，從CCD8中讀出圖像數(shù)據(jù)，利用上述A/D轉(zhuǎn)換器9轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并經(jīng)過總線10存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11內(nèi)的規(guī)定存儲(chǔ)區(qū)域中(步驟S85)。
此處，針對(duì)每個(gè)基于CCD8的攝像，進(jìn)行LED6a～6f的全點(diǎn)亮和全熄滅，以實(shí)現(xiàn)消耗電力的降低，但是，與上述圖29所說明的一樣，在設(shè)定監(jiān)視器用圖像獲取模式期間，可以使LED6a～6f連續(xù)點(diǎn)亮。
另外，雖然未圖示，但是基于發(fā)光元件(LED)和攝像元件(CCD)的圖像獲取定時(shí)不限于前面所述的那樣，即使在攝像元件的圖像獲取開始后點(diǎn)亮發(fā)光元件，在熄滅發(fā)光元件后結(jié)束基于攝像元件的圖像獲取等也是一樣的。
然后，直到監(jiān)視器用圖像獲取模式被解除為止，返回到上述步驟S81，通過反復(fù)進(jìn)行上述動(dòng)作，連續(xù)地獲取動(dòng)態(tài)圖像用的圖像數(shù)據(jù)。
將這樣獲得的圖像轉(zhuǎn)換為監(jiān)視器用的圖像數(shù)據(jù)，并經(jīng)過監(jiān)視器I/F15顯示在LCD監(jiān)視器16上。此時(shí)，通過設(shè)定，可以將監(jiān)視器用圖像顯示在處理裝置2的顯示器22上。
另外，在上述中，作為攝像元件可以舉出與3頻帶的濾色器陣列組合的單板攝像元件為例，但是并不限于此，可以是具有將入射光分離成多個(gè)波段光的分光鏡和分光棱鏡等分光部、以及對(duì)該分光部所分光的多個(gè)波段光進(jìn)行拍攝的多個(gè)攝像元件的3板式的3頻帶攝像元件，或者2板式的攝像元件。另外，作為濾色器當(dāng)然不限于基于RGB3頻帶的原色系濾鏡，也可以是補(bǔ)色系濾鏡。
另外，在上述中，從6頻帶的發(fā)光光譜的LED中獲取8頻帶的被攝體分光圖像數(shù)據(jù)，但是并不限于此，也可以根據(jù)組合獲取任意的被攝體分光圖像數(shù)據(jù)。例如，作為光源，即使只是第3LED和第5LED、即2頻帶光源，也如圖3 1的fSL3’、fSL4’、fSL6’、fSL7’所示，可以獲得4頻帶的被攝體分光圖像。其他，可以進(jìn)行各種組合。
根據(jù)這種第3實(shí)施方式，可以得到與上述第1、第2實(shí)施方式幾乎相同的效果，并且，通過使用彩色攝像元件，可以減少獲取被攝體分光圖像所必需的攝像次數(shù)，可以更容易地實(shí)現(xiàn)高度的色彩再現(xiàn)的動(dòng)態(tài)圖像等。
另外，通過使LED的發(fā)光光譜跨越基于彩色攝像元件的受光的分光靈敏度分布，可以使用6頻帶發(fā)光光譜的LED獲取8頻帶的被攝體分光圖像數(shù)據(jù)。
圖37～圖42是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的圖，圖37是表示圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。在該第4實(shí)施方式中，對(duì)與上述第1～第3實(shí)施方式相同的部分賦予同一符號(hào)，并省略其說明，主要只對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
該第4實(shí)施方式以上述第3實(shí)施方式為基本結(jié)構(gòu)，另外，采用了附加光譜檢測(cè)傳感器的結(jié)構(gòu)。
即，如圖37所示，圖像處理系統(tǒng)的攝影裝置1除了圖21所示的第3實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)以外，還具有光譜檢測(cè)傳感器41，檢測(cè)光的光譜分布；探測(cè)器42，向該光譜檢測(cè)傳感器41導(dǎo)入檢測(cè)光；傳感器I/F43，將來自該光譜傳感器41的輸出轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，同時(shí)進(jìn)行處理并輸出；被攝體特性存儲(chǔ)器44，存儲(chǔ)被攝體特性；照相機(jī)特性存儲(chǔ)器45，存儲(chǔ)照相機(jī)特性。
上述光譜檢測(cè)傳感器41與使用第1LED6a～第6LED6f，并通過CCD8獲取6頻帶分光圖像的結(jié)構(gòu)不同，不取入光作為圖像，而是只檢測(cè)光譜的裝置。
該光譜檢測(cè)傳感器41是光檢測(cè)范圍覆蓋可見光全域(380nm～800nm)的裝置，通過光柵(grating)方式進(jìn)行檢測(cè)，分辨率為5nm。因此，可以獲取詳細(xì)的光譜數(shù)據(jù)。另外，此處，舉出光柵方式的光譜檢測(cè)傳感器為例，但也可以是其他方式。
上述探測(cè)器42例如使用柔軟的光纖(或者光纖束)，但并不限于此，只要是可以導(dǎo)入檢測(cè)光的裝置，可以廣泛地使用。
使用這種結(jié)構(gòu)，可以檢測(cè)來自被攝體的光和該被攝體的光譜，另一方面，通過放置標(biāo)準(zhǔn)白色板來代替被攝體，可以測(cè)定照明光的光譜特性。
更詳細(xì)地，通過使用上述抵接部4等遮斷外部的照明光，使第1LED6a～第6LED6f依次發(fā)光來進(jìn)行檢測(cè)，從而可以測(cè)定各LED6a～6f的光譜特性。由此，可以檢測(cè)出這些發(fā)光元件自身的劣化、因溫度等環(huán)境的變化而導(dǎo)致的光譜特性的變化。進(jìn)而，由于可以獲得反映特性變化的照明光譜的特征數(shù)據(jù)，所以，可以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的高度色彩再現(xiàn)。
另外，也可以檢測(cè)外部的照明光，測(cè)定環(huán)境照明光的光譜特性。
接下來，圖38是表示使用配設(shè)有多個(gè)光譜檢測(cè)傳感器的圖像處理系統(tǒng)時(shí)的狀態(tài)的一個(gè)示例圖。
該圖38示出了光譜檢測(cè)傳感器更具體的配設(shè)例，此處，使用兩個(gè)光譜檢測(cè)傳感器、即第1光譜檢測(cè)傳感器47和第2光譜檢測(cè)傳感器46。
第1光譜檢測(cè)傳感器47是為了檢測(cè)被攝體部分的分光光譜而配設(shè)的裝置，成為探測(cè)器的光纖49的末端配設(shè)在第1LED6a～第6LED6f近旁的、可以經(jīng)過殼體5的投射口5a入射被攝體光的位置上。
該第1光譜檢測(cè)傳感器47如上所述，通過配置標(biāo)準(zhǔn)白色板代替被攝體，可以用于檢測(cè)第1LED6a～第6LED6f的照明光譜，并且，如后面所述，通過在末端配設(shè)透鏡等，可以直接獲得被攝體的點(diǎn)(特定部分)的分光反射光譜。
由此，如果使用第1光譜檢測(cè)傳感器47直接獲取汽車的噴漆色、建筑物的涂料色、食品的分光特性、衣物的染色等光譜數(shù)據(jù)，則可以作為用于各自檢查和確認(rèn)的數(shù)據(jù)來使用。
另外，第2光譜檢測(cè)傳感器46是被設(shè)置成可以檢測(cè)放置了被攝體的環(huán)境的照明光光譜的裝置，成為探測(cè)器的光纖48的末端露在殼體5的外面，并且安裝有覆蓋其末端的白色的具有半透明性的積分球48c。通過使用該第2光譜檢測(cè)傳感器46，可以獲取只用太陽光或室內(nèi)光拍攝位于遠(yuǎn)離攝影裝置1的位置上的被攝體時(shí)的照明光譜。由此，可以在拍攝被攝體像的同時(shí)，生成與此時(shí)的環(huán)境照明光有關(guān)的照明光譜的特征數(shù)據(jù)，因此，即使環(huán)境照明光發(fā)生變化，也能與其對(duì)應(yīng)地自動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的高度色彩再現(xiàn)。
另外，檢測(cè)攝影裝置1的周邊環(huán)境光的光譜，通過與內(nèi)設(shè)在攝影裝置1自身中的LED的光譜進(jìn)行比較，可以適當(dāng)?shù)厍袚Q使用周邊環(huán)境光和LED光的哪一個(gè)來進(jìn)行攝像。例如，由于可以在拍攝RGB動(dòng)態(tài)圖像時(shí)使用周邊環(huán)境光，所以該情況下，可以通過使內(nèi)設(shè)的LED不發(fā)光來實(shí)現(xiàn)消耗電力的降低等。
圖39是表示光譜檢測(cè)傳感器41的結(jié)構(gòu)例的剖面圖。
上述探測(cè)器42是從入射端42a入射光，并從出射端射出的裝置。
光譜檢測(cè)傳感器41具有箱體41a；入射光狹縫41b，在該箱體41a的一端部開口設(shè)置，用于將從上述探測(cè)器42的出射端42b射出的光作為狹縫光來入射；光柵41c，配設(shè)在上述箱體41a的內(nèi)部，根據(jù)波長(zhǎng)對(duì)從上述入射光狹縫41b入射的狹縫光進(jìn)行分光，使其反射并集光到不同的方向；光電二極管陣列41d，安裝在上述箱體41a上，利用上述光柵41c對(duì)根據(jù)波長(zhǎng)而聚光到不同位置上的光進(jìn)行受光，并輸出與其強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
由此，光電二極管41d根據(jù)受光位置對(duì)不同波長(zhǎng)的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，輸出與強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
上述傳感器I/F43具有A/D轉(zhuǎn)換器43a，用于將從該光電二極管陣列41d輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過總線10將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)輸出到CPU18等中。CPU18接受該數(shù)字信號(hào)，作為表示各波長(zhǎng)強(qiáng)度的光譜信息，并進(jìn)行分析等。
圖40是表示連接在光譜檢測(cè)傳感器47上的光纖49的入射端49a的情況的剖面圖。另外，該圖40省略了攝像光學(xué)系統(tǒng)7等的圖示。
將來自某個(gè)角度范圍的光入射到光纖49的入射端49a。在圖示的例子中，進(jìn)行如下設(shè)置經(jīng)過殼體5的投射口5a入射的、來自作為攝像對(duì)象的被攝體表面的反射光能到達(dá)上述入射端49a。
該圖40所示的結(jié)構(gòu)如上所述，使用標(biāo)準(zhǔn)白色板作為被攝體，檢測(cè)LED照明的光譜，可以用于獲取因時(shí)間變化而導(dǎo)致的顏色變化的信息。
另外，圖41是表示在與光譜檢測(cè)傳感器47連接的光纖49的入射端49a的近旁配設(shè)了傳感器用光學(xué)系統(tǒng)49c的結(jié)構(gòu)例的剖面圖。另外，在該圖41中也省略了攝影光學(xué)系統(tǒng)7等的圖示。
如該圖41所示，通過在與光譜檢測(cè)傳感器47連接的光纖49的入射端49a設(shè)置由透鏡等組成的傳感器用光學(xué)系統(tǒng)49c，可以將向入射端49a入射的光束限制成來自被攝體的某個(gè)范圍的光。由此，如上所述，可以用高的波長(zhǎng)分辨率測(cè)定被攝體特定位置的光譜。
圖42是表示因用于環(huán)境光獲取而設(shè)置的光譜檢測(cè)傳感器46上所連接的光纖48的入射端48a的情況的剖面圖。另外，在該圖42中也省略了攝影光學(xué)系統(tǒng)7等的圖示。
如上所述，輸入用的光纖48的入射端48a露在殼體5的外面，并安裝有白色的具有半透明性的積分球48c，以包圍該入射端48a。
在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)環(huán)境照明光照射在該積分球48c上時(shí)，漫射并透過，從光纖48的入射端48a入射。該入射光由該光纖48傳達(dá)，并利用光譜檢測(cè)傳感器46進(jìn)行光譜的測(cè)定。
根據(jù)該第4實(shí)施方式，可以得到與上述第1～第3實(shí)施方式幾乎相同的效果，并且，通過設(shè)置光譜檢測(cè)傳感器，可以獲得被攝體光的光譜分布，并且，可以獲得LED的光譜分布，來進(jìn)行更加實(shí)時(shí)的準(zhǔn)確的色彩再現(xiàn)。
另外，通過使用傳感器用光學(xué)系統(tǒng)，可以獲取被攝體的特定部分的光譜分布。該傳感器用光學(xué)系統(tǒng)如上所述，由于是例如具有5nm的分辨率的裝置，所以對(duì)被攝體的特定部位，可以獲取更詳細(xì)的光譜數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行更精密的診斷和判定。
另外，由于可以檢測(cè)環(huán)境照明光的光譜，所以可以實(shí)時(shí)地獲取與環(huán)境照明光有關(guān)的照明光譜的特征數(shù)據(jù)。
另外，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，當(dāng)然可以進(jìn)行各種變形和應(yīng)用。
如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的圖像處理系統(tǒng)，為小型輕量的可攜帶的高度色彩再現(xiàn)的圖像處理系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，具備攝影裝置，其包含多個(gè)發(fā)光元件，用于照明被攝體，至少在可見光區(qū)域相互獨(dú)立地進(jìn)行不同的分光分布特性的發(fā)光；攝像光學(xué)系統(tǒng)，成像出上述發(fā)光元件所照明的被攝體像；攝像元件部，拍攝上述攝像光學(xué)系統(tǒng)所成像的被攝體像，并輸出圖像信號(hào)；控制部，根據(jù)分光分布特性，有選擇地點(diǎn)亮上述多個(gè)發(fā)光元件，并使該點(diǎn)亮與基于上述攝影元件部的攝像動(dòng)作同步，通過使該多個(gè)發(fā)光元件的選擇不同來進(jìn)行多次，從而獲取多個(gè)被攝體分光圖像；處理裝置，包含運(yùn)算部，該運(yùn)算部利用上述圖像信號(hào)進(jìn)行所希望的圖像運(yùn)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述控制部進(jìn)行如下控制根據(jù)分光分布特性，從上述多個(gè)發(fā)光元件中設(shè)定由多個(gè)包含一個(gè)或多于一個(gè)發(fā)光元件的元件群組成的組，并規(guī)定所設(shè)定的組內(nèi)的多個(gè)元件群的點(diǎn)亮順序，根據(jù)該點(diǎn)亮順序，點(diǎn)亮各元件群的發(fā)光元件，由此，進(jìn)行上述有選擇的點(diǎn)亮，獲取多個(gè)被攝體分光圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述控制部進(jìn)行如下控制將上述組設(shè)定成多個(gè)種類，根據(jù)用途使用所需要的組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述控制部還進(jìn)行如下控制從上述多個(gè)發(fā)光元件中設(shè)定由屬于可見光區(qū)域內(nèi)的藍(lán)色的發(fā)光元件的元件群、屬于可見光區(qū)域內(nèi)的綠色的發(fā)光元件的元件群、屬于可見光區(qū)域內(nèi)的紅色的發(fā)光元件的元件群構(gòu)成的組，按照每一攝像幀依次點(diǎn)亮各元件群的發(fā)光元件，利用上述攝像元件部拍攝3原色彩色動(dòng)態(tài)圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述攝影裝置還包含攝影操作部，用于至少輸入分光圖像攝影動(dòng)作的開始指示，上述控制部進(jìn)行如下控制根據(jù)上述攝影操作部輸入的分光圖像攝影動(dòng)作的開始指示，獲取上述多個(gè)被攝體分光圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述攝影操作部具有按下式的按鈕開關(guān)，上述控制部進(jìn)行如下控制在按下該按鈕開關(guān)時(shí)，變更上述組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述控制部在按下該按鈕開關(guān)時(shí)，還對(duì)變更后的組的元件群的點(diǎn)亮定時(shí)進(jìn)行控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述控制部進(jìn)行如下控制在發(fā)光元件點(diǎn)亮開始后，開始基于上述攝像元件部的攝像，并且，在該發(fā)光元件熄滅之前使其結(jié)束。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述攝像元件部具有分光部，將入射光分離成多個(gè)波段的光；多個(gè)攝像元件，對(duì)該分光部所分光的多個(gè)波段的光進(jìn)行拍攝。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述攝像元件部具有彩色攝像元件，其具備濾色器陣列。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述攝影裝置還具有光譜檢測(cè)傳感器，其用于檢測(cè)上述發(fā)光元件的分光分布特性。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述攝影裝置還具有光譜檢測(cè)傳感器，其用于檢測(cè)環(huán)境光的分光分布特性。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述攝像裝置還具有抵接部，其一端部側(cè)抵接在該被攝體上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述抵接部由具有柔軟性的材料形成為大致圓筒狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述抵接部由排除或減少外光影響的材料構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述抵接部采用相對(duì)于攝影裝置的殼體可以拆裝的結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述處理裝置還包含圖像存儲(chǔ)部，用于存儲(chǔ)上述攝影裝置所拍攝的被攝體分光圖像，上述運(yùn)算部利用存儲(chǔ)在上述圖像存儲(chǔ)部?jī)?nèi)的圖像信號(hào)，進(jìn)行所希望的圖像運(yùn)算。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述運(yùn)算部根據(jù)存儲(chǔ)在上述圖像存儲(chǔ)部中的被攝體分光圖像來運(yùn)算信號(hào)，該信號(hào)用于顯示高度色彩再現(xiàn)的被攝體的圖像。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述處理裝置根據(jù)上述攝影裝置所獲取的數(shù)據(jù)，算出特征數(shù)據(jù)信息，該特征數(shù)據(jù)信息是運(yùn)算信號(hào)所必需的，所述信號(hào)用于顯示高度色彩再現(xiàn)的被攝體的圖像。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述運(yùn)算部根據(jù)存儲(chǔ)在上述圖像存儲(chǔ)部中的被攝體分光圖像，進(jìn)行與被攝體有關(guān)的判別或分析，并輸出其結(jié)果。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述攝像元件部可以變更攝像時(shí)的幀速率。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，上述攝影裝置還包含攝影操作部，其用于至少輸入分光圖像攝影動(dòng)作的開始指示，上述控制部進(jìn)行如下控制根據(jù)上述攝影操作部輸入的分光圖像攝影動(dòng)作的開始指示，獲取上述多個(gè)被攝體分光圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像處理系統(tǒng)，具備攝影裝置(1)和處理裝置(2)，其中，攝影裝置(1)包含6種LED(6a～6f)，在可見光區(qū)域內(nèi)進(jìn)行不同的分光分布特性的發(fā)光；黑白型的CCD(8)，拍攝由這些LED(6a～6f)照明的由攝像光學(xué)系統(tǒng)(7)成像的被攝體像，并輸出圖像信號(hào)CPU(18)，其進(jìn)行如下控制當(dāng)從操作開關(guān)(14)輸入被攝體分光圖像的攝影指示時(shí)，依次點(diǎn)亮上述LED(6a～6f)，利用上述CCD(8)進(jìn)行各種攝像，由此獲取6原色的被攝體分光圖像。處理裝置(2)包含運(yùn)算裝置(21)，獲取上述攝影裝置(1)所拍攝的6原色的被攝體分光圖像，生成用于進(jìn)行高度色彩再現(xiàn)的顯示信號(hào)；顯示器(22)，顯示該運(yùn)算裝置(21)所生成的顯示信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1672428SQ0381793
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2003年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月26日
發(fā)明者小宮康宏, 和田徹, 今野治, 味戶剛幸, 中村智幸 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社