具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述应用本技术的具体实施例。

<医疗图像处理系统的配置示例>

图1是示出应用本技术的医疗图像处理系统的实施例的配置示例的框图。

如图1所示，医疗图像处理系统11通过在放置有显示装置12的推车13上安装各种内窥镜手术用装置而形成，并且例如医疗图像处理系统11可以对内窥镜手术用内窥镜14所获取的图像执行图像处理。

显示装置12显示内窥镜14所获取的图像、对该图像执行图像处理而得到的图像等。

在图1的示例中，光源装置21、相机控制单元(CCU)22和信号处理装置23安装在推车13上。

光源装置21例如包括LED、氙气灯、卤素灯、激光光源、或与它们的组合相对应的光源，并且通过光导将朝向观察目标发射的照射光提供给内窥镜14。

CCU 22控制由包括在摄像头32中的成像元件捕获图像，从而提供由成像元件捕获的观察目标的图像。

信号处理装置23基于内窥镜14获取的图像执行信号处理，由此对图像执行图像处理。例如，如下所述，信号处理装置23执行应用了使用双折射掩模的EDOF技术的信号处理，从而执行用于进一步扩展由摄像头32的成像元件捕获的图像的景深的图像处理。

内窥镜14包括镜筒31和摄像头32，并且可以包括在镜筒31与摄像头32之间的光学元件插入单元33。注意，例如，不仅可以采用光学元件插入单元33可从镜筒31和摄像头32拆卸的结构，而且可以采用光学元件插入单元33是镜筒31的一部分的结构，光学元件插入单元33是摄像头32的一部分的结构、或其它结构。

镜筒31是具有管状形状并且由刚性或柔性材料制成的镜，并且镜的自其远端预定长度的部分插入到患者的体腔中。例如，镜筒31的远端具有开口，物镜装配到该开口中。另外，镜筒31的侧面具有将光源装置21中产生的光导入镜筒31的导入部。导入部与光源装置21通过光导连接。然后，导入镜筒31的光通过在镜筒31中延伸的光导被引导到镜筒31的远端，并通过物镜向患者体腔中的观察目标发射。

如后面参见图4所述，摄像头32包括捕获图像的成像元件53、形成观察目标的图像的图像形成光学系统51、调节光量的光阑52等，并且在CCU 22的控制下捕获图像，从而将图像提供给CCU 22。

设置在镜筒31与摄像头32之间的光学元件插入单元33是诸如双折射掩模(BM)41的光学元件可插入的单元。注意，可插入到光学元件插入单元33中的光学元件的示例包含立方相位掩模。此外，后面将参照图4描述光学元件插入单元33的详细配置。

例如，在医疗图像处理系统11中，通过使用光学元件插入单元33将各种光学元件插入在镜筒31与摄像头32之间。这使得可以改变在摄像头32中的成像元件上形成对象图像的系列光学系统的光学特性，从而调节要捕获的图像的模糊量(例如，控制景深)。

这里，将描述将插入到设置在镜筒31与内窥镜14的摄像头32之间的光学元件插入单元33中的光学元件的配置。

近年来，用于诸如相机的成像装置中的成像元件(所谓的图像传感器)的分辨率已经增加。提出了“HD(1280×720)”成像元件、以及“4K UHD(3840×2160)”和“8K UHD(7680×4320)”成像元件。因此，也希望诸如根据本实施例的内窥镜14的医疗观察装置(成像装置)捕获更高分辨率的图像。同时，随着分辨率的增加，成像元件的像素尺寸趋于更小，因此由每个像素聚集的光量趋于相对减少。在这种情况下，例如，不足的光量可以通过进一步打开光阑(即，进一步减小f数)来补偿。然而，当光阑打开时，可能进一步减小景深。

考虑到上述情况，例如，可以应用用于扩展景深的被称为EDOF的技术。在这种EDOF技术中，将使用双折射掩模的EDOF技术应用于根据本实施例的内窥镜14。这使得可以进一步扩展要捕获的图像的景深。具体地，如上所述，设置根据本实施例的内窥镜14，使得光学元件可插入到设置在镜筒31与摄像头32之间的光学元件插入单元33中，并且通过插入双折射掩模作为光学元件来控制要捕获的图像的景深。

例如，图1示出作为插入到光学元件插入单元33中的双折射掩模41的示例，从摄像头32的光轴方向观察的双折射掩模41的配置。注意，对于图1的双折射掩模41，在图1中由虚线围绕的部分中的水平方向是x方向，其中的竖直方向是y方向，并且其中的深度方向(即，摄像头32的光轴方向)是z方向。此外，在以下描述中，除非另外定义，否则包括在摄像头32中的成像元件的光轴方向(即，深度方向)是z方向，并且要由成像元件捕获的图像的水平方向和竖直方向(即，垂直于光轴的方向)是x方向和y方向。

在双折射掩模41中，从中心附近到外部同心地布置多个元偏振件42，并且在图1的示例中布置三个偏振元件42a至42c。即，在双折射掩模41中，三个偏振元件42a至42c同心地布置在垂直于光轴的xy平面上。注意，在图1中，在双折射掩模41中画出的箭头示意性地表示其中绘制了各个箭头的偏振元件42的偏振方向。即，偏振元件42a至42c被设置为使得相邻的偏振元件具有不同的(基本上正交的)偏振方向。

例如，在图1的示例中，偏振元件42a的偏振方向是x方向。同时，与偏振元件42a相邻的偏振元件42b的偏振方向是y方向，该y方向是从偏振元件42a的偏振方向(x方向)旋转90度的方向。类似地，与偏振元件42b相邻的偏振元件42c的偏振方向是x方向，该x方向是从偏振元件42b的偏振方向(y方向)旋转90度的方向。

通过这样的配置，根据xy平面上与光轴(z方向)垂直的位置，由镜筒31聚集的光入射到双折射掩模41的偏振元件42a至42c中的任一个上，并且由偏振元件42a至42c中的一个偏振元件偏振的光入射到摄像头32上。

这里，将参照图2描述图1中的双折射掩模41的特性。

图2是用于描述根据本实施例的双折射掩模41的特性的说明图。具体而言，图2的A是未将双折射掩模41夹在镜筒31与摄像头32之间的示例，并且示意性地示出由镜筒31聚集的光被引导至摄像头32的光路。另外，图2的B是将双折射掩模41夹在镜筒31与摄像头32之间的示例，并且示意性地示出将由镜筒31聚集而经由双折射掩模41向摄像头32引导的光的光路。

如图2的A所示，通过镜筒31聚集的光被引导至摄像头32的光路由摄像头32的图像形成光学系统控制，使得在成像元件的像面上形成图像。在图2的A中，图像v11是在位置p11处形成的示意性对象图像。此外，图像v13是在位置p13处形成的示意性对象图像。

同时，如图2的B所示，由镜筒31聚集的光通过双折射掩模41被引导到摄像头32，并且其光路由摄像头32的图像形成光学系统控制。在图2的B中，图像v21是在位置p11处形成的示意性对象图像。此外，图像v23是在位置p13处形成的示意性对象图像。

通过比较这些图像可以看出，通过插入双折射掩模41来改变用于在摄像头32的成像元件上形成对象图像的系列光学系统(在下文中，也被简称为“系列光学系统”)的特性。具体地，在插入双折射掩模41的情况下，与插入双折射掩模41之前相比，在位置p11与位置p13之间，对象图像的形成图像的形状(即，点扩散函数(PSF))变化较小。

例如，图3是用于描述应用于本实施例的内窥镜14的双折射掩模41的特性的示例的说明图，并且示出插入双折射掩模41而引起的系列光学系统的调制传递函数(MTF)的变化的示例。

在图3中，横轴表示在光轴方向上从系列光学系统的图像形成平面(即，焦点对准位置)的偏移(即，离焦量)，并且纵轴表示调制传递函数(MTF)。此外，在图3中，图线g11示出系列光学系统的调制传递函数(MTF)的示例，其是在如图2的A中所示双折射掩模41未插入在镜筒31与摄像头32之间的情况下获得的。此外，图线g13示出系列光学系统的调制传递函数(MTF)的示例，其是在如图2的B中所示将双折射掩模41插入镜筒31与摄像头32之间的情况下获得的。

如图3所示，在应用双折射掩模41的情况下，与应用双折射掩模41之前相比，所述系列光学系统的特性改变，使得调制传递函数(MTF)在光轴方向上分布在更宽的范围内。即，可以通过应用双折射掩模41来进一步扩展景深。

同时，如从图3可见，在应用双折射掩模41的情况下，在焦点对准位置处的调制传递函数(MTF)的值从应用双折射掩模41之前的值减小。鉴于此，如图2的B所示，根据本实施例的医疗图像处理系统1对由摄像头32捕获的图像执行恢复处理(图像处理)，从而恢复关于由调制传递函数(MTF)的减小引起的对象图像的图像劣化(所谓的模糊)的图像。例如，在图2的B中，图像v25是通过对对象图像v23执行恢复处理而获得的经过恢复处理的对象图像的示例。注意，恢复处理(例如，调节模糊量的处理)的示例包含被称为去卷积的处理。当然，应用于对象图像的图像的恢复处理不必限于去卷积，只要能够恢复图像的劣化即可。

通过上述控制，可以获得例如景深被扩展并且观察目标被更清晰地呈现的图像(即，更清晰的图像)。

<使用双折射掩模的EDOF技术的研究>

将描述如在根据本实施例的医疗图像处理系统中那样应用使用双折射掩模的EDOF技术所引起的技术问题。

在通过双折射掩模和图像处理(恢复处理)的组合来扩展景深的情况下，在已知双折射掩模和其他光学系统的光学特性的假设下，设计作为图像处理执行的处理的细节。

这里，在如上所述的使用双折射掩模的EDOF技术中，例如，将用于从通过包括双折射掩模的光学系统捕获的图像中去除模糊的被称为去卷积的处理作为图像处理应用。在去卷积中，通过根据包括双折射掩模的光学系统的光学特性自适应地切换所应用的滤波器的滤波器系数来去除由插入双折射掩模引起的模糊。

注意，去卷积滤波器的示例包括逆滤波器和维纳滤波器。逆滤波器对应于例如根据包括双折射掩模(例如，内窥镜的镜筒等)的光学系统的光学特性(例如，调制传递函数(MTF)等)而设计的滤波器。即，反向滤波器可以被设计成具有例如光学系统的调制传递函数的反向特性。

此外，维纳滤波器的空间频率特性WF由下面的表达式(1)表示。

[表达式1]

在表达式(1)中，在与图像平面水平并且彼此正交的方向是x和y方向的情况下，u和v分别表示x和y方向上的空间频率。此外，H(u，v)表示光学传递函数(OTF)。注意，H^*(u，v)表示H(u，v)的复共轭。此外，S_f(u，v)和S_n(u，v)分别表示原始图像和噪声的功率谱。

同时，在诸如手术的医疗领域中使用的内窥镜的诸如摄像头和镜筒(例如，刚性镜或柔性镜)的医疗装置在每次使用时都要进行高压(高压蒸汽)灭菌处理。因此，在例如反复对内窥镜进行高压灭菌处理的情况下，内窥镜的光学系统(即，刚性镜或柔性镜)的光学特性，特别是双折射掩模的光学特性可以逐渐变化。在这种情况下，双折射掩模的光学特性(即，经改变的光学特性)可能与图像信号处理中假设的光学特性不同，从而影响要输出的图像的图像质量。

具体地，双折射掩模的光学特性的示例包含指示被称为延迟的光的相位差的参数。延迟由折射率差Δn(＝ne-no)与双折射物质的厚度d的乘积Δnd表示。在诸如高压釜灭菌处理的所谓的高压釜处理(高压蒸汽处理)对双折射掩模执行的情况下，可以估计双折射掩模的折射率差Δn的特性的变化(即，折射率差Δn的减小)。例如，折射率差值Δn的值的减小削弱了关于扩展景深的效果。

由此，在如上所述双折射掩模的延迟变化的情况下，对使用双折射掩模捕获到的图像执行与延迟变化之前的类似的图像处理(复原处理)的情况下，输出图像具有所谓的过度强调的图像质量是高度可能的。因此，在一些情况下，期望根据双折射掩模的延迟的变化自适应地切换图像处理的细节，以输出具有更合适的图像质量的图像。

注意，在仅提供双折射掩模的情况下，双折射掩模的光学特性(延迟)是可测量的。然而，在一些情况下，将双折射掩模并入作为内窥镜的光学系统(例如，刚性镜)、摄像头的光学系统等的一部分，并且在这种情况下，难以单独测量双折射掩模的光学特性。

此外，基于PSF信息执行恢复处理。基于由摄像头32捕获的图像的输入图像的点扩散函数的测量结果来获取PSF信息。因此，可以恢复对象图像的图像的劣化(即，模糊)。恢复处理的示例包含所谓的去卷积。作为更具体的示例，对输入图像执行基于所获取的PSF信息的逆特性的图像处理(例如，滤波处理)，从而恢复由PSF信息所指示的光学特性引起的图像退化(模糊)。当然，对输入图像执行的恢复处理不必限于去卷积，只要可以基于PSF信息改善对象图像的图像劣化即可。例如，可以采用使用机器学习等的恢复处理。

这里，使用机器学习的恢复处理可以通过例如执行以下学习处理来恢复图像的劣化。首先，准备包括一对未存储和恢复的图像的学习数据。接下来，将学习数据输入到预定的学习模型以执行学习，从而产生用于从未存储的图像估计恢复的图像的参数。然后，将未存储图像输入到使用该参数调节的恢复图像生成模型，从而生成恢复图像。注意，学习模型和恢复的图像生成模型优选地是使用多层神经网络的计算模型，并且更优选地是采用使用多层神经网络的强化学习方法的计算模型。

接着，参见图4对摄像头32和光学元件插入部33的配置进行说明。

如图4所示，图像形成光学系统51、光阑52和成像元件53沿着光轴布置在摄像头32中。

在光学元件插入单元33中，设置固定的双折射掩模61、可移动的双折射掩模62、驱动单元63以及角度检测单元64。光学元件插入单元33设置有开关65。

在固定的双折射掩模61和可移动的双折射掩模62中，例如，与参考图1描述的双折射掩模41的偏振元件类似的偏振元件42a至42c被布置以形成EDOF光学系统。例如，固定的双折射掩模61固定地附接到光学元件插入单元33，而可移动的双折射掩模62绕光轴可旋转地附接到光学元件插入单元33中。

驱动单元63包括用于旋转地驱动可移动的双折射掩模62的马达、旋转传递机构等。

角度检测单元64包括编码器，该编码器检测可移动的双折射掩模62的根据驱动单元63的旋转驱动而旋转的角度。例如，如下文所述，角度检测单元64检测到的角度用于以预定角度，例如90度或45度停止可移动的双折射掩模62的旋转驱动。

开关65是在指示旋转地驱动可移动的双折射掩模62时操作的操作单元。例如，响应于对开关65的操作，驱动单元63可以基于由角度检测单元64检测到的角度来旋转地驱动可移动的双折射掩模62。

摄像头32和光学元件插入单元33如上所述地配置，并且来自观察目标的光通过包括固定的双折射掩模61和可移动的双折射掩模62的EDOF光学系统入射到摄像头32上。因此，成像元件53捕获的图像可以具有EDOF光学系统的EDOF效果。

<EDOF光学系统的配置示例>

将参照图5至图9描述包括固定的双折射掩模61和可移动的双折射掩模62的EDOF光学系统的配置示例。

图5示出EDOF光学系统的第一配置示例。

图5的上部中的示例示出这样的状态，在该状态中，可移动的双折射掩模62被固定，使得固定的双折射掩模61的偏振元件42a至42c的偏振方向与可移动的双折射掩模62的偏振元件42a至42c的偏振方向相同。在这种状态下，即，在相同设计的偏振元件42a至42c被布置成彼此重叠使得双折射掩模具有0度的旋转角的情况下，可以获得普通EDOF效果，即，100％的EDOF效果。

然后，在可移动的双折射掩模62旋转90度的情况下，如在图5的下部的示例中，固定的双折射掩模61的偏振元件42a至42c的偏振方向与可移动的双折射掩模62的偏振元件42a至42c的偏振方向以90度彼此相对正交。在这样的状态下，即，在相同设计的偏振元件42a至42c被布置成彼此重叠使得双折射掩模具有90度的旋转角的情况下，消除光的相位差。结果，可以获得0％的EDOF效果(消除EDOF效果)。

如上所述，包括固定的双折射掩模61和可移动的双折射掩模62的EDOF光学系统可以引起或消除EDOF效果。

此外，通过在0度和90度的范围内调节固定的双折射掩模61的偏振元件42a至42c的偏振方向与可移动的双折射掩模62的偏振元件42a至42c的偏振方向之间的相对角度，可以以期望的变化率获得EDOF效果。即，可以通过旋转地驱动可移动的双折射掩模62使得可移动的双折射掩模62具有任意角度，来增加或减少EDOF效果。

例如，在如图6所示将可移动的双折射掩模62旋转45度的状态下，可以获得普通EDOF效果(即，100％的EDOF效果)与0％的EDOF效果之间的适当百分比的EDOF效果。此时，即使在可移动的双折射掩模62旋转45度的状态下，也不总是可以获得50％的EDOF效果，并且特性的变化率可以根据偏振元件42a至42c的图案的设计而不同。

图7示出EDOF光学系统的第二配置示例。

如图7所示，在固定的双折射掩模61A中，在偏振元件42a与偏振元件42c之间布置没有偏振特性的非偏振元件43b。换言之，在固定的双折射掩模61A中，仅偶数环为偏振元件，而奇数环为非偏振元件。例如，在固定的双折射掩模61A中，用非偏振元件43b替换图5中的固定的双折射掩模61的偏振元件42b。

此外，在可移动的双折射掩模62A中，偏振元件42b布置在不具有偏振特性的非偏振元件43a与43c之间。换言之，在可移动的双折射掩模62A中，仅奇数环是偏振元件，而偶数环是非偏振元件。例如，在可移动的双折射掩模62A中，图5中的可移动的双折射掩模62的偏振元件42a和偏振元件42c被替换为非偏振元件43a和非偏振元件43c。

图7的上部中的示例示出固定的双折射掩模61A的偏振元件42a和42c的偏振方向与可移动的双折射掩模62A的偏振元件42b的偏振方向以90度彼此相对正交的状态。即，在这种情况下，在光轴方向上观察的固定的双折射掩模61A和可移动的双折射掩模62A具有与图1中的双折射掩模41的类似的配置，并且可以获得普通EDOF效果，即，100％的EDOF效果。

然后，在可移动的双折射掩模62A旋转90度的情况下，如在图7的下部的示例中，固定的双折射掩模61A的偏振元件42a和42c的偏振方向与可移动的双折射掩模62A的偏振元件42b的偏振方向彼此一致。在这种状态下，所有偏振方向对准。结果，可以获得0％的EDOF效果(消除EDOF效果)。

如上所述，包括固定的双折射掩模61A和可移动的双折射掩模62A的EDOF光学系统可以引起或消除EDOF效果。此外，如上所述，通过调节可移动的双折射掩模62A的角度，可以以期望的变化率获得EDOF效果。

此外，在EDOF光学系统包括诸如固定的双折射掩模61A和可移动的双折射掩模62A的一对掩模以例如使指示相位差的延迟减半的情况下，与仅包括单个掩模的EDOF光学系统相比，这两个掩模可以是相同的构件。这例如在制造方面提供了很大的优点。

图8示出EDOF光学系统的第三配置示例。

如图8所示，固定的双折射掩模61B在其中心以十字形分割成四个扇形，使得左上扇形和右下扇形作为偏振元件44a至44c(偏振方向类似于偏振元件42a至42c的左上部分和右下部分的偏振方向)，并且右上扇形和左下扇形作为非偏振元件46。

此外，可移动的双折射掩模62B在其中心以十字形分割成四个扇形，使得右上扇形和左下扇形作为偏振元件45a至45c(偏振方向类似于偏振元件42a至42c的右上和左下部分的偏振方向)，并且左上扇形和右下扇形是非偏振元件46。

图8的上部中的示例示出固定的双折射掩模61B的偏振元件44a至44c的偏振方向与可移动的双折射掩模62B的偏振元件45a至45c的偏振方向彼此重合的状态。即，在这种情况下，在光轴方向上观察的固定的双折射掩模61B和可移动的双折射掩模62B具有与图1中的双折射掩模41类似的配置，并且可以获得普通EDOF效果，即100％的EDOF效果。

然后，在可移动的双折射掩模62B旋转90度的情况下，如在图8的下部的示例中，固定的双折射掩模61B的偏振元件44a至44c的偏振方向与可移动的双折射掩模62B的偏振元件45a至45c的偏振方向分别以90度彼此相对正交。在这种状态下，消除了光的相位差。结果，可以获得0％的EDOF效果(消除EDOF效果)。

如上所述，包括固定的双折射掩模61B和可移动的双折射掩模62B的EDOF光学系统可以引起或消除EDOF效果。此外，如上所述，通过调节可移动的双折射掩模62B的角度，可以以期望的变化率获得EDOF效果。

图9示出EDOF光学系统的第四配置示例。

例如，图9示出固定的双折射掩模61C和可移动的双折射掩模62C与刚性镜的两个直径(例如，10mm和4mm)相对应的配置示例。

例如，为了在直径为10mm和4mm的两种类型的刚性镜中获得EDOF效果，在刚性镜的直径为10mm的情况下，光穿过设置在双折射掩模中的所有环形偏振元件，而在刚性镜的直径为4mm的情况下，光仅在中心附近穿过有限的环形偏振元件。通过这样的配置，第一固定的双折射掩模61C具有与一般双折射掩模41(图1)类似的配置，并且第二可移动的双折射掩模62C具有仅在其中心附近设置环形偏振元件的配置。

即，偏振元件42a至42c与图1中的双折射掩模41一样布置在固定的双折射掩模61C中。同时，在可移动的双折射掩模62C中，设置相同的偏振元件42a，但是偏振元件47b具有小于偏振元件42b的外部形状。此外，在可移动的双折射掩模62C中，比偏振元件42c宽的非偏振元件48c布置在偏振元件42b的外部。注意，在图9中，固定的双折射掩模61C中的双点划线表示偏振元件47b的外部形状，而可移动的双折射掩模62C中的双点划线表示偏振元件42b的外部形状。

此外，图9的上部中的示例示出固定的双折射掩模61C的偏振元件42a和42b的偏振方向与可移动的双折射掩模62C的偏振元件42a和47b的偏振方向以90度彼此相对正交的状态。因此，在这种情况下，消除了光的相位差。因此，可以在直径为4mm的刚性镜中获得0％的EDOF效果(消除EDOF效果)，并且可以在一定程度上在直径为10mm的刚性镜中获得EDOF效果。

然后，在可移动的双折射掩模62B旋转90度的情况下，如在图9的下部的示例中，固定的双折射掩模61C的偏振元件42a和42b的偏振方向与可移动的双折射掩模62C的偏振元件42a和47b的偏振方向彼此重合。因此，在这种情况下，在光轴方向上观察的固定的双折射掩模61C和可移动的双折射掩模62C具有与图1中的双折射掩模41类似的配置，并且可以获得普通EDOF效果，即100％的EDOF效果。

注意，考虑到安装的容易性，包括在EDOF光学系统中的固定的双折射掩模61和可移动的双折射掩模62优选地具有完全相同的尺寸。当然，固定的双折射掩模61和可移动的双折射掩模62可以具有不同的尺寸。

另外，固定的双折射掩模61和可移动的双折射掩模62通常安装在瞳孔位置，因此这两个掩模安装得尽可能靠近。此外，固定的双折射掩模61和可移动的双折射掩模62被安装成重叠在光学元件插入单元33的内部。此外，代替提供光学元件插入单元33，EDOF光学系统可以在摄像头32中包括双折射掩模中的一个并且在镜筒31中包括双折射掩模中的另一个。

此外，EDOF效果可以例如通过采用除旋转驱动机构之外的机构(例如，可移动的双折射掩模62)来引起、消除、增加或减少。例如，代替可移动的双折射掩模62，可以采用具有平行移动(移位)机构的双折射掩模或具有向上翻(翻转)机构的双折射掩模。

另外，信号处理装置23可以与可移动的双折射掩模62的旋转角度相关联地调节用于引起EDOF效果的图像信号处理的参数。

注意，可移动的双折射掩模62的旋转角度可以逐步地或连续地改变。此外，可移动的双折射掩模62的旋转范围可被限制为从0度到90度，或者可无限制地旋转。例如，在限制可移动的双折射掩模62的旋转范围的情况下，优选提供防止超过限制的旋转的锁定机构。

此外，可移动的双折射掩模62可以通过使用诸如驱动单元63的马达来旋转驱动，或者可以由用户手动旋转。

此外，即使在将可移动的双折射掩模62的旋转角度显示并呈现给用户的情况下，用户也难以直观地识别由旋转角度引起的EDOF效果。因此，EDOF效果的程度可以与可移动的双折射掩模62的旋转角度相关联地呈现给用户。例如，0度的可移动的双折射掩模62的旋转角度呈现强的EDOF效果，45度的旋转角度呈现中等的EDOF效果，60度的旋转角度呈现弱的EDOF效果，而90度的旋转角度不呈现EDOF效果。

通过上述方式，医疗图像处理系统11能够通过引起或消除EDOF效果而在以下使用情况中使用。

即，通过高速控制可移动的双折射掩模62的旋转角度，可以顺序地引起或消除EDOF效果。因此，医疗图像处理系统11可以交替地捕获具有EDOF效果的图像和不具有EDOF效果的图像。然后，单独地显示两个图像，以允许用户以运动图像的形式同时观察EDOF效果的存在/不存在。注意，在这种情况下，帧率被降低到大约原来的一半。

此外，在用户对运动图像中的噪声烦恼的情况下，医疗图像处理系统11可以通过控制可移动的双折射掩模62的旋转角度来减弱EDOF效果以抑制噪声。

此外，可以识别在医疗图像处理系统11中使用的内窥镜14的类型，并根据该类型控制可移动的双折射掩模62的旋转角度。因此，在医疗图像处理系统11中，可以根据内窥镜14的种类来选择适当的EDOF效果。这使得可以进行更适当的观察。

例如，在将一般的可见光观察切换到诸如荧光观察的特殊光观察的情况下，医疗图像处理系统11控制可移动的双折射掩模62的旋转角度以控制EDOF效果，从而提供更合适的观察。

此外，EDOF光学系统仅需要包括至少两个或更多个双折射掩模，并且例如可以包括N以上(N≥2)个固定的双折射掩模61和至少M(N≥M≥1)个可移动的双折射掩模62的组合，以便调节EDOF效果。

注意，通过采用波前编码滤波器或色差滤波器作为具有EDOF效果的光学元件，代替双折射掩模，可以具有与双折射掩模类似的效果。

<配置的组合示例>

注意，本技术可以具有以下配置。

(1)

一种光学系统，其包括：

具有扩展景深的效果的两个或更多个光学元件，其中

至少一个光学元件是可移动的。

(2)

根据(1)所述的光学系统，其中

所述光学元件是双折射掩模，在每个双折射掩模中具有预定的偏振方向的偏振元件以组合方式布置。

(3)

根据(2)所述的光学系统，其中：

所述光学元件为N或以上(N≥2)第一双折射掩模和至少M(N≥M≥1)第二双折射掩模的组合，所述第二双折射掩模可移动。

(4)

根据(2)或(3)所述的光学系统，其中

所述光学元件为固定第一双折射掩模和可绕光轴旋转的第二双折射掩模，通过相对改变第一双折射掩模的偏振元件的偏振方向和第二双折射掩模的偏振元件的偏振方向来调节扩展景深的效果。

(5)

根据(4)所述的光学系统，其中：

在第一双折射掩模和第二双折射掩模中，多个偏振元件从中心附近向外同心地布置，并且每个偏振元件的偏振方向从相邻一个偏振元件的偏振方向旋转90度；并且

通过旋转驱动可相对于固定第一双折射掩模围绕光轴旋转的第二双折射掩模来调节扩展景深的效果。

(6)

根据(5)所述的光学系统，其中

所述第一双折射掩模包括作为偏振元件的偶数环和作为非偏振元件的奇数环，并且所述第二双折射掩模包括作为偏振元件的奇数环和作为非偏振元件的偶数环。

(7)

根据(5)所述的光学系统，其中：

第一双折射掩模在其中心以十字形被分割成四个扇形，使得左上和右下扇形是偏振元件，右上和左下扇形是非偏振元件，并且第二双折射掩模在其中心以十字形被分割成四个扇形，使得左上和左下扇形是偏振元件，左上和右下扇形是非偏振元件。

(8)

根据(5)所述的光学系统，其中

设置在所述第二双折射掩模中的预定偏振元件具有根据刚性镜的直径设定的外部形状。

(9)

根据(1)至(8)中任一项所述的光学系统，其中

所述光学元件为波前编码滤波器或色差滤波器。

(10)

一种内窥镜，其包括：

镜，其具有管状形状并且由刚性或柔性材料制成；以及

摄像头，其包括捕获图像的成像元件，其中：

所述成像元件接收已经穿过光学系统的光，所述光学系统包括具有扩展景深的效果的两个或更多个光学元件；以及

至少一个光学元件是可移动的。

(11)

根据(10)所述的内窥镜，其中：

光学元件插入单元设置在镜与摄像头之间；并且

所述可移动光学元件布置于光学元件插入单元内。

(12)

一种医疗图像处理系统，其包括：

光源，其用光照射观察目标；

图像捕获控制单元，其控制用光照射的观察目标的图像的捕获；以及

内窥镜，其包括具有管状形状并且由刚性或柔性材料制成的镜，以及包括捕获图像的成像元件的摄像头，其中：

所述成像元件接收已经穿过光学系统的光，所述光学系统包括具有扩展景深的效果的两个或更多个光学元件；以及

至少一个光学元件是可移动的。

(13)

根据(12)所述的医疗图像处理系统，其中：

光学元件插入单元设置在镜与摄像头之间；并且

所述可移动光学元件布置于光学元件插入单元内。

注意，本实施例不限于上述实施例，并且可以在不脱离本公开的要旨的情况下进行各种修改。此外，本说明书中描述的效果仅仅是示例而非限制，并且可以获得额外的效果。

附图标记列表

11 医疗图像处理系统

12 显示装置

13 推车

14 内窥镜

21 光源装置

22 CCU

23 信号处理装置

31 镜筒

32 摄像头

33 光学元件插入单元

41 双折射掩模

42a至42c

偏振元件

51 图像形成光学系统

52 光阑

53 成像元件

61 固定双折射掩模

62 可移动双折射掩模

63 驱动单元

64 角度检测单元

65 开关。