CN101259010A - 图像处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像处理系统，作为将该图像处理系统用于牙科时的例子，在制作患者(59)的假牙时，使各波长不同的多个照明光LED发光，同时，利用摄影装置(1A)对患者(59)的齿部进行拍摄，获取图像数据。将上述图像数据传送给作为处理装置的牙科用归档系统(2A)，在这里，通过运算求出色彩再现数据。另外，通过公用线路将上述色彩再现数据发送给牙科技工所(55)。在这里，检索陶瓷配合比计算数据库(56)，求出与患者(59)的齿部色调一致的假牙陶瓷的配合数据，制作出与患者(59)的牙齿颜色极其相近的假牙。

Description

图像处理系统

本申请是申请号为03817935.0(PCT/JP2003/009381)、申请日为2003年7月24日、发明名称为“图像处理系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及获取被摄体的分光光谱图像信息，并利用获取图像对被摄体图像进行高精度的色彩再现、检查、判定等的图像处理系统。

背景技术

近年来，对健康的关心增加了，而且，因为追求美感，对美白的要求也提高了。以往，在皮肤科、美容沙龙、美容咨询服务等中，使用肌肤诊断用照相机以供诊断。尤其在皮肤科的情况下，作为皮肤表面的诊断，从皮沟和皮丘的图像中捕捉特征来进行咨询服务。另外，关于上述肌肤诊断用照相机，在特开平8-149352号公报、特开平7-322103号公报等中已经提出来了。

另一方面，关于牙科治疗中的假牙制作，以往，在决定假牙颜色时，通过用牙色板与患者本人的牙齿颜色相比较，来进行颜色等级的判定。

如上所述，以皮肤科、牙科为首要求正确的色彩再现，但是，作为以往的高精度的色彩再现系统，特开2000-152269号公报中所公开的系统使用采用多光谱来拍摄外部照明下的被摄体的照相机。在该系统中，为了高精度地推断被摄体分光光谱，使用多个可旋转的分光滤镜，并通过该旋转获取多频带的数据，可以实现高度色彩再现。

作为上述皮肤科、牙科、以及要求正确的色彩再现的其他领域，例如，在汽车的喷漆色、建筑物的涂料色、食品的分光特性、衣料的染色等领域，要求对颜色忠实地进行色彩再现，以供诊断、检查、确认、判别。另外，对于这些装置，由于检查的作业性，要求小型轻量、以及可携带性。

然而，虽然上述特开平8-149352号公报和特开平7-322103号公报等的肌肤诊断用照相机的例子是可携带的装置，但是不能说在再现性、高度色彩再现方面是足够的。另外，上述特开2000-152269号公报所公开的使用旋转滤镜型的高度色彩再现系统是固定配置型的，且重量大，而且由于是外部照明，因此，为了进行色彩再现处理，必须另外设置照明传感器。

发明内容

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种图像处理系统，该图像处理系统可以进行高精度的色彩再现、检查、判定，而且，其摄像部小型轻量、携带性好。

第1发明的图像处理系统，其特征在于，具备：

外部照明部，其配置有具有各自不同的分光分布特性的多个照明光源；

图像摄影部，其具有：用于拍摄被摄体的摄影光学系统；用于获取来自上述被摄体的被摄体信号的摄像元件部；用于进行图像摄影操作的摄影操作部；用于与外部照明部联动的连接接点部；和用于进行来自外部照明部的光的光谱检测的光谱检测部，该图像摄影部通过将上述多个照明光源与上述摄像元件部的曝光定时联动，并且选择性地点亮上述多个照明光源，获得多个被摄体分光图像；

图像处理部，其具有用于存储由上述图像摄影部所拍摄的上述被摄体分光图像的图像存储器部，利用存储在上述图像存储器部中的图像信号和上述光谱检测部所获得的分光光谱数据进行所希望的图像运算；

上述外部照明部可拆卸地安装在上述图像摄影部上。

第2发明的图像处理系统，其特征在于，在上述第1发明的图像处理系统中，上述光谱检测部还进行环境光的光谱检测。

第3发明的图像处理系统，其特征在于，在上述第2发明的图像处理系统中，上述图像摄影部还具有存储上述图像摄影部的照相机特性的照相机特性存储部，在安装上述外部照明部时，检测上述外部照明部的识别码，根据上述识别码更新存储在上述照相机特性存储部中的上述照相机特性。

第4发明的图像处理系统，其特征在于，在上述第1至3的任一项发明的图像处理系统中，上述图像处理部还具有图像判别运算部，该图像判别运算部根据存储在上述图像存储器部中的上述被摄体分光图像算出被摄体的颜色的等级数据。

第5发明的图像处理系统，其特征在于，在上述第1至4的任一项发明的图像处理系统中，作为上述图像摄影部，使用具有摄影功能的移动终端装置，可以将上述外部照明部安装在上述移动终端装置上。

第6发明的图像处理系统，其特征在于，在上述第1至5的任一项发明的图像处理系统中，上述图像摄影部还具有测距单元，并管理所拍摄的图像中的被摄体的大小。

第7发明的图像处理系统，其特征在于，在上述第6发明的图像处理系统中，上述图像摄影部还具有显示上述被摄体的图像的监视器，

将由上述测距单元所测定的摄影距离与目标摄影距离的差显示到上述监视器上。

第8发明的图像处理系统，其特性在于，在上述第6发明的图像处理系统中，上述图像摄影部还具有显示上述被摄体的图像的监视器，

将由上述测距单元所测定的摄影距离与目标摄影距离一致的意思显示到上述监视器上。

第9发明的图像处理系统，其特性在于，在上述第6发明的图像处理系统中，上述图像摄影部还具有显示上述被摄体的图像的监视器，

根据上次摄影的图像数据获取所希望的摄影距离信息，根据上述测距单元所测定的实际摄影距离的信息与上述所希望的摄影距离信息算出倍率校正系数，将根据上述倍率校正系数对实际拍摄的图像的倍率进行校正后的状态的图像显示到上述监视器上。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式中的图像处理系统的结构的框图。

图2是表示上述第1实施方式中的LED的配置例和构成例。

图3是表示上述第1实施方式中的CCD的分光灵敏度特性和LED的发光光谱以及它们二者的分光特性的线图。

图4是表示上述第1实施方式的6频带分光图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作的流程图。

图5是表示上述第1实施方式的6频带分光图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作状态的时序图。

图6是表示上述第1实施方式的6频带分光图像获取中的各帧的频带特性的线图。

图7是表示上述第1实施方式的监视器用图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作的流程图。

图8是表示上述第1实施方式的监视器用图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作状态的时序图。

图9是表示上述第1实施方式的监视器用图像获取中的各帧的频带特性的线图。

图10是将上述第1实施方式中的6原色的LED各设置3个时的点亮方法的示例图。

图11是表示在上述第1实施方式中，可相对于壳体的投射口拆装的抵接部的立体图。

图12是表示进行用于显示在上述第1实施方式的处理装置中的显示器上的色彩再现的结构的框图。

图13是表示在上述第1实施方式中，根据所获取的被摄体分光图像来进行与被摄体有关的图像判别的结构例的框图。

图14是表示在上述第1实施方式的处理装置中生成输入特征数据的结构例的框图。

图15是表示上述第1实施方式的摄影装置的LCD监视器的显示例的图。

图16是表示使用上述第1实施方式的图像处理系统时的状态的一个示例图。

图17是表示本发明的第2实施方式中的图像处理系统的结构的框图。

图18是表示在上述第2实施方式中，全模式和读出2倍速模式中的读出状态的时序图。

图19是表示在上述第2实施方式中，2/4行2倍速模式和2/8行4倍速模式中的被读出行的状态的图。

图20是表示在上述第2实施方式中，设定摄影模式时的动作的流程图。

图21是表示本发明的第3实施方式中的图像处理系统的结构的框图。

图22是表示使用上述第3实施方式的图像处理系统时的状态的一个示例图。

图23是表示上述第3实施方式中的LED的发光光谱和通过滤色器阵列的CCD的分光灵敏度特性的线图。

图24是表示在上述第3实施方式中，生成6频带的分光图像时的每一帧的分光图像的分光特性的线图。

图25是表示在上述第3实施方式中，生成监视器用图像时的每一帧的分光图像的分光特性的线图。

图26是表示上述第3实施方式的6频带分光图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作的流程图。

图27是表示上述第3实施方式的6频带分光图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作状态的时序图。

图28是表示上述第3实施方式的监视器用图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作的流程图。

图29是表示上述第3实施方式的监视器用图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作状态的时序图。

图30是表示上述第3实施方式的生成8频带的分光图像时的LED的发光光谱和通过了滤色器阵列的CCD的分光灵敏度特性的线图。

图31是表示在上述第3实施方式中，生成8频带分光图像时的每一帧的分光图像的分光特性的线图。

图32是表示上述第3实施方式的8频带分光图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作的流程图。

图33是表示上述第3实施方式的8频带分光图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作状态的时序图。

图34是表示在上述第3实施方式中，生成监视器用图像时的每一帧的分光图像的分光特性的线图。

图35是表示上述第3实施方式的监视器用图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作的流程图。

图36是表示上述第3实施方式的监视器用图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作状态的时序图。

图37是表示本发明的第4实施方式中的图像处理系统的结构的框图。

图38是表示在第4实施方式中，使用配设有多个光谱检测传感器的图像处理系统时的状态的一个示例图。

图39是表示上述第4实施方式中的光谱检测传感器的结构例的剖面图。

图40是表示与上述第4实施方式的光谱检测传感器连接的光纤的入射端的情况的剖面图。

图41是表示在与上述第4实施方式的光谱检测传感器连接的光纤的入射端的附近配设了传感器用光学系统的结构例的剖面图。

图42是表示在上述第4实施方式中，为了获取环境光而设置的光谱检测传感器上所连接的光纤的入射端的状态的剖面图。

图43是本发明的第5实施方式中的牙科用图像处理系统的系统结构图。

图44是上述图43的牙科用图像处理系统所使用的摄影装置的方框结构图。

图45是表示本发明的第6实施方式的图像处理系统的结构图。

图46是上述图45的图像处理系统的方框结构图。

图47是上述图45的图像处理系统的摄影装置内的摄影处理中的摄影待机处理程序的流程图。

图48是上述图45的图像处理系统的摄影装置内的摄影处理中的摄影程序的流程图。

图49是本发明的第7实施方式的图像处理系统的方框结构图。

图50是表示通过上述图49的图像处理系统的摄影装置，用各色的LED光对正反射被摄体进行照明时的状态的图，图50(A)表示上述成像时的正反射被摄体、各色的LED、CCD的配置的图，图50(B)表示具有正反射部分的图像的图。

图51是表示通过上述图49的图像处理系统的摄影装置，用各色的LED光对正反射被摄体进行照明时，成像在CCD上的存在因各色LED的照明所导致的正反射部分的被摄体像、以及利用上述图像处理系统的摄影装置从上述被摄体像中删除了正反射部分的被摄体像的图。

图52是上述图49的图像处理系统的摄影装置中的正反射部分删除处理的流程图。

图53是本发明的第8实施方式的图像处理系统的方框结构图。

图54是表示利用上述图53的图像处理系统的摄影装置拍摄了正反射被摄体后的上述正反射被摄体上的光的反射状态的图。

图55是本发明的第9实施方式的图像处理系统的方框结构图。

图56是在上述图55的图像处理系统的摄影装置中，配置在CCD前面的第2偏光板的正视图。

图57是本发明的第10实施方式的图像处理系统的方框结构图。

图58是表示上述图57的图像处理系统的摄影装置中的由LED光源所导致的阴影状态的校正前的图，图58(A)、图58(B)表示各自不同的LED的阴影状态。

图59是表示上述图57的图像处理系统的摄影装置中的LED光源所导致的阴影状态的校正后的图，图59(A)、图59(B)表示各自不同的LED的阴影校正状态。

图60是本发明的第11实施方式的图像处理系统的方框结构图。

图61是上述图60的图像处理系统中的摄影装置的LED的光源部的配置图。

图62是本发明的第12实施方式的图像处理系统的方框结构图。

图63是本发明的第13实施方式的图像处理系统的方框结构图。

图64是本发明的第14实施方式的图像处理系统的方框结构图。

图65是本发明的第15实施方式的图像处理系统的方框结构图。

图66是本发明的第16实施方式的图像处理系统所使用的图像摄影部的方框结构图。

图67是本发明的第17实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置的方框结构图。

图68是表示本发明的第18实施方式的图像处理系统的诊察状态的图。

图69是表示本发明的第19实施方式的图像处理系统的诊察状态的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1至图16是表示本发明的第1实施方式的图，图1是表示图像处理系统的结构的框图。

该图像处理系统包括：摄影装置1，可以利用在可见光区域中相互独立的多个不同波段的照明光照明被摄体来对被摄体分光图像进行拍摄；处理装置2，与该摄影装置1相连接，对从该摄影装置1输出的被摄体分光图像进行处理，该处理装置2根据需要也可以构成为与网络3相连接。

上述摄影装置1在本实施方式中，可以进行以下两种摄像：依次向被摄体照射6种波段的照射光(6原色的照明光)，取入6张被摄体分光图像作为静止图像的摄像；和从6原色的照明光中各选择1种或1种以上的照明光作为RGB3色的照明光，并通过依次照射它们来取入面顺序式的动态图像的摄像。

上述摄影装置1包括：壳体5，具备用于将后述的照射光投射在被摄体上并且入射来自被摄体的反射光的投射口5a；抵接部4，其可拆卸地安装在该壳体5的投射口5a侧，由具有柔软性的材料大致呈圆筒状形成，用于遮光使经过该投射口5a投射到被摄体上的照明光中不会混入外光；第1LED6a～第6LED6f，组装在上述壳体5内，用于通过点亮来照明被摄体，是发出照明光的发光元件；摄影光学系统7，其组装在上述壳体5内，用于成像出由这些第1LED6a～第6LED6f照明的被摄体像；作为摄像元件的CCD8，其拍摄由该摄影光学系统7成像的被摄体像，包含在输出图像信号的摄像元件部中；A/D转换器9，将从该CCD8输出的模拟信号转换成数字信号；存储器11，暂时保存从该A/D转换器9中输出的通过后述总线10传送的被摄体分光图像，并且也用于后述的CPU18的工作区域；作为摄影操作部的操作开关14，用于使使用者指示输入分光图像摄影动作的开始、或者指示输入动态图像摄影动作的开始或结束，包含各种操作开关和操作按钮；照相机控制I/F12，将来自该操作开关14的指示输入传达到后述的CPU18中，并根据来自该CPU18的指令，进行与上述第1LED6a～第6LED6f的发光控制有关的命令等，或者进行与该摄影装置1的摄像动作有关的控制；LED驱动器13，根据来自该照相机控制I/F12的指令，对上述第1LED6a～第6LED6f的发光开始定时和发光结束定时等发光动作进行控制；监视器I/F15，其进行如下控制：将由上述CCD8所拍摄的动态图像和存储在上述存储器11中的被摄体分光图像(静止图像)显示在后述的LCD监视器16上；LCD监视器16，用于显示从该监视器I/F15中输出的图像；外部I/F17，用于将存储在上述存储器11中的被摄体分光图像和来自后述的CPU18的控制数据等输出给上述处理装置2，或者输入来自该处理装置2的通信数据；总线10，将上述A/D转换器9、存储器11、照相机控制I/F12、监视器I/F15、外部I/F17、后述的CPU18等相互连接在一起；作为控制部的CPU18，对包含上述各电路的该摄影装置1进行统一地控制。

上述处理装置2例如是个人电脑等，具有：运算装置21，接收从上述外部I/F17输出的被摄体分光图像，如后面所述的那样，使用输入特征数据(profile)算出XYZ三刺激值，进而生成如下的显示用信号：后述的显示器22可获得与使用显示器特征数据从该XYZ三刺激值中推断出的被摄体所给予的XYZ三刺激值大致相同的XYZ三刺激值；显示器22，其通过从该运算装置21输出的显示用信号，显示进行了高度的色彩再现的图像。还构成为具备未特别图示的用于与上述网络3相连的网络接口等。

另外，上述摄影装置1和处理装置2可以通过有线连接，也可以通过例如蓝牙、无线LAN等无线连接，或者还可以构成为一体。

图3是表示CCD8的分光灵敏度特性和LED6a～6f的发光光谱以及它们二者的分光特性的线图。

作为发光元件的上述第1LED6a～第6LED6f如图3(A)所示，具有各自不同的独立的发光光谱，曲线fL1所表示的第1LED6a的光例如是稍带紫色的蓝色，曲线fL2所表示的第2LED6b的光例如是稍带绿色的蓝色，曲线fL3所表示的第3LED6c的光例如是稍带蓝色的绿色，曲线fL4所表示的第4LED6d的光例如是稍带黄色的绿色，曲线fL5所表示的第5LED6e的光例如是橙色，曲线fL6所表示的第6LED6f的光例如是红色等。

另外，在图示的例子中，第1LED6a～第6LED6f的各发光光谱没有互相重叠而是完全分离的，但也可以是一部分重叠的发光光谱。当然，LED的种类也不限于6种，可以采用适当的种类数的LED的组合。

此处，各LED中的照明光的光谱排列可以采用均等波长间隔(以均等的间隔在波长方向上排列例如峰值等)、均等波长比间隔(以一定的比率间隔在波长方向上排列峰值等)、特定目的用的特定排列(根据特定的目的，在波长方向上以特定的排列方式来排列峰值等)、特定波长颜色倍增设定(以特定波长为基本波长，在倍增波长位置上排列峰值等)、特定偏光色配置(使沿着波长方向排列的峰值所表示的各光向特定方向上偏振)、可视区域外光配置(使沿着波长方向排列的峰值所表示的光到达可视区域外的区域)等中的任何一个，只要选择最符合使用目的的排列即可。

另外，此处，作为发光元件，使用轻量、小型、价格比较便宜、容易得到且高亮度的半导体发光元件即LED，但是不限于此，也可以使用LD(激光二极管)等半导体激光器或其他发光元件。

另一方面，上述CCD8在本实施方式中，使用黑白型的CCD，其传感器灵敏度如图3(A)的曲线fS所示，几乎覆盖了可见光区域。另外，此处，作为摄像元件使用黑白型的CCD，但并不限于此，如在后述的实施方式中所述，也可以使用彩色型的CCD，不限于CCD，也可以广泛使用CMOS型或其他各种摄像元件。

并且，利用该CCD8对上述第1LED6a～第6LED6f所照明的被摄体的像进行受光时的分光灵敏度特性，例如如图3(B)所示的曲线fSL1～fSL6那样。这种总的分光灵敏度特性的由波长导致的差异，或者在后级进行电处理，或者作为摄影装置1的输入特征数据等来进行校正。

另外，图2是表示LED的配置例和构成例的图。

图2(A)是示出了按环状转依次配置3组(每种颜色各3个)由6种原色构成的上述第1LED6a～第6LED6f的例子。另外，图示中的配置顺序只示出了一例，但并不限于此，也可以广泛使用相反的顺序或随机配置等的任意的排列。

接着，图2(B)示出了以呈环状配置多个发光部6A，并且各发光部6A内包含6种原色的配置上述第1LED6a～第6LED6f的例子。另外，在图示的例子中，一个发光部6A内配置所有的6原色，但是并不限于此，也可以将各配置3原色等的6原色分成多个发光部6A。

另外，图2(C)是将光纤束6B的一端侧6Ba～6Bf分别连接在上述第1LED6a～第6LED6f上，另一端侧6Bg形成环状的图。由此，从LED6a～6f发出的照明光入射到光纤束端6Ba～6Bf。光纤束端由很多细光纤构成，在光纤束的射出部6Bg，来自各LED的这些细光纤相互混合作为环状的均匀的光源，对被摄体进行照射，可以降低被摄体的全反射所带来的影响。

另外，LED的配置不限于图2所示的例子，只要不妨碍CCD8的摄像，可以采用环状配置、十字形配置、矩形形状配置、随机配置等适当的配置。

接下来，对该摄影装置1中所具有的两种图像获取模式进行说明。

如上所述，该摄影装置1可以拍摄作为通常的RGB图像的动态图像，也可以拍摄作为能高度色彩再现的6原色的被摄体分光图像的静止图像，动态图像在监视器用图像获取模式中拍摄，静止图像在分光图像获取模式中拍摄。

这两种模式通过按下包含在上述操作开关14内的由按下式按钮开关构成的摄影按钮14a(参照图16)来进行切换。

即，首先，通过接通电源开关等，自动地设定监视器用图像获取模式，将被摄体像作为动态图像显示在LED监视器16上。在该状态下，找到想拍摄分光图像的被摄体部分，进行摄影装置1的定位。这样，在想摄影的被摄体部分进入到摄像范围内并进行了定位后，通过按压上述摄影按钮14a(参照图16)，切换成分光图像获取模式，并获取作为静止图像的被摄体分光图像。

形成以下结构：获取了被摄体分光图像之后，再恢复到监视器用图像获取模式，接着能够找到想获取分光图像的被摄体部分。

另外，虽然未图示，但是通过进行其他设定，可以紧接着获取分光图像之后，立即在该LCD监视器16或上述显示器22上显示使用了所获取的分光图像的色彩再现和对分光图像进行分析的结果。

接着，参照图4至图6，对图像处理系统中的分光图像获取模式的动作进行说明。图4是表示6频带分光图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作的流程图。图5是表示6频带分光图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作状态的时序图。图6是表示6频带分光图像获取中的各帧的频带特性的线图。

在通过按下摄影按钮14a(参照图16)从监视器用图像获取模式切换到分光图像获取模式时，判断是否开始分光图像的拍摄(步骤S1)。在通过按压摄影按钮14a而立刻开始分光图像的拍摄时，可以不进行该判断动作，但是，摄影按钮14a例如由2级式按压按钮构成，在第1级的半按状态下，进行焦点调节和曝光量调节等，在第2级全按状态下开始曝光时，判断在该步骤S1中，是否按下第2级。

接下来，将变量n设定为1(步骤S2)，使第nLED点亮(步骤S3)。此处，由于设定n＝1，所以使第1LED6a点亮。第1LED6a的照明光经过壳体5的投射口5a对被摄体进行照射。此时，由于抵接部4柔软地抵接在被摄体的表面上，防止外光的侵入，所以，只有来自第1LED6a的照明光投射在被摄体上。来自被摄体的反射光通过摄影光学系统7在CCD8的表面成像。

在该第1LED6a开始点亮之后，开始CCD8的摄像，更详细地是开始电荷的累积(参照图5)(步骤S4)。

在CCD8的摄像结束之后，熄灭第1LED6a(步骤S5)，从CCD8中读出图像数据，利用上述A/D转换器9转换成数字数据，并通过总线10存储到存储器11内的规定存储区域中(第n存储器：此处为第1存储器)(步骤S6)。在拍摄6频带分光图像的情况下，在存储器11内设置第1存储器至第6存储器的存储区域，并将各分光图像依次保存在这些存储区域中。

然后，递增n(步骤S7)。此处，将n从1递增到2。

判断n是否大于等于7(步骤S8)，此处，由于还是2，所以返回到上述步骤S3，点亮第2LED6b，进行上述步骤S3至S7的动作。

这样，n＝6时，第6LED6f点亮，当到步骤S6的动作结束时，获取如图6所示的频带特性的6频带分光图像，并保存在存储器11中。并且，由于在步骤S7中递增到n＝7，所以在步骤S8的判断中，因n达到了7，所以该6频带分光图像获取的动作结束。

另外，虽然未图示，但是发光元件(LED)和摄像元件(CCD)的图像获取定时不限于前面所述的那样，即使在摄像元件的图像获取开始后点亮发光元件，在熄灭发光元件后结束摄像元件的图像获取等也是一样的。

接着，参照图7至图9，对图像处理系统中的监视器用图像获取模式的动作进行说明。图7是表示监视器用图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作的流程图。图8是表示监视器用图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作状态的时序图。图9是表示监视器用图像获取中的各帧的频带特性的线图。

该监视器用图像获取模式利用从第1LED6a～第6LED6f的6原色的照明光依次取为使相当于蓝色(B)范畴的第1LED6a和第2LED6b发光的状态、使相当于绿色(G)范畴的第3LED6c和第4LED6d发光的状态、使相当于红色(R)范畴的第5LED6e和第6LED6f发光的状态，以面顺序方式获取动态图像的RGB图像。

另外，此处，通过假定用于一般的RGB图像而选定发光原色，但是并不限于此，也可以根据特殊用途等选择其他的发光原色。

当通过接通电源开关来设定监视器用图像获取模式，或者通过结束分光图像获取模式来恢复到监视器用图像获取模式时，等待开始监视器用图像的摄像(步骤S11)。

此处，立刻开始摄像，将变量n设定为1(步骤S12)，使第nLED和第n+1LED点亮(步骤S13)。此处，由于设定n＝1，所以使第1LED6a和第2LED6b点亮。

在这些第1LED6a和第2LED6b开始点亮之后，开始CCD8的摄像(参照图8)(步骤S14)。

在CCD8的摄像结束之后，熄灭第1LED6a和第2LED6b(步骤S15)，从CCD8中读出图像数据，利用上述A/D转换器9转换成数字数据，并通过总线10存储到存储器11内的规定存储区域中(第n存储器：此处为第1存储器)(步骤S16)。

然后，使n只递增2(步骤S17)。此处，将n从1递增到3。

判断n是否大于等于7(步骤S18)，此处，由于还是3，所以返回到上述步骤S13，点亮第3LED6c和第4LED6d，进行上述步骤S13至S17的动作。

这样，当n＝5，再返回到上述步骤S13，点亮第5LED6e和第6LED6f，当到步骤S16的动作结束时，按B、G、R的顺序获取如图9所示的频带特性的RGB图像，并分别保存到存储器11的第1存储器、第3存储器、第5存储器中。并且，由于在步骤S17中递增到n＝7，所以在步骤S18的判断中，判断出n达到了7。

这样，获取RGB图像之后，返回到上述步骤S11，判断是否获取下一个RGB图像。在继续设定监视器用图像获取模式的情况下，进行下一个RGB图像的获取，通过连续地重复该动作，可以得到RGB动态图像。

另外，虽然未图示，但是发光元件(LED)和摄像元件(CCD)的图像获取定时不限于前面所述的那样，即使在摄像元件的图像获取开始后点亮发光元件，在熄灭发光元件后结束摄像元件的图像获取等也是一样的。

然后，读出这样存储在存储器11中的图像数据，并转换成监视器显示用的图像信号，通过监视器I/F15输出给LCD监视器16进行显示。另外，通过变更该图像处理系统的设定，也可以显示在处理装置2的显示器22上。

另外，此处，为了确保照明度，对6原色的LED进行两两划分，构成由3个元件群即R元件群、G元件群、B元件群组成的组，但并不限于此，例如，也可以进行各1色的发光，即，关于B(蓝色)，由第1LED6a发光，关于G(绿色)，由第3LED6c发光，关于R(红色)，由第5LED6e发光。此时，这些LED的分光特性只要选定适合RGB发光的方式即可。

另外，也可以只点亮单个或多个特定的原色的LED来获取黑白监视器图像，由此高速地进行监视器显示。

图10是将6原色的LED各设置3个时的点亮方法的示例图。

作为发光模式，列举出以下的例子：点亮所有的LED的情况；只点亮一个原色的一个LED的单一点亮情况；关于一个原色点亮3个LED的单一原色点亮的情况；6原色的LED各点亮一个的情况；点亮18个6原色的LED内的例如属于蓝色(B)的6个LED的情况；点亮18个6原色的LED内的例如属于绿色(G)的6个LED的情况；点亮18个6原色的LED内的例如属于红色(R)的6个LED的情况；点亮18个6原色的LED内的例如属于蓝色(B)的3个LED的情况；点亮18个6原色的LED内的例如属于绿色(G)的3个LED的情况；点亮18个6原色的LED内的例如属于红色(R)的3个LED的情况。这样，可以使按颜色汇集的元件群同时发光，或者使按位置汇集的元件群同时发光。

另外，本实施方式的摄影装置1在拍摄被摄体时，可以以接触方式进行也可以以非接触方式进行，但为了对图像进行准确地色彩再现，必须保证不受到来自该摄影装置1以外的光的影响。

因此，在以非接触方式拍摄被摄体时，必须熄灭外光照明。

另外，在涂料面、皮肤面、接近图像等可以以接触方式进行拍摄的被摄体的情况下，如上所述，由于形成为大致圆筒状的抵接部4可以柔软地抵接在被摄体上(参照图1)，所以可以确保遮光性。

抵接部4由于是用于接触式时的装置，所以，当被摄体是人体等的情况下，从防止细菌感染和污染等的卫生角度考虑，另外，在被摄体是涂料板等的情况下，从防止转移污染的角度考虑，如图11所示，该抵装部4为可拆装的一次性部件。图11是表示相对于壳体5的投射口5a可拆装的抵接部4的立体图。

该抵接部4可以在被摄体是高温或低温物质的情况下，由绝热材料形成；或者，在被摄体是具有带静电性质的物质或具有导电性的与电相关联的物质的情况下，由绝缘性材料构成；或者，在被摄体是被溶液浸渍的物质的情况下，由防溶液性的材料形成，并且可以形成用于投影照明光、接受反射光的玻璃窗等。由于抵接部4是可拆装的单体部件，所以可以容易地用这样的各种材料形成各种各样的形状。另外，为了用肉眼观察被摄体的表面，也可以简单地在抵接部4上设置可开闭的观察用窗等。

另外，在本实施方式中，也可以通过使用由LED发光的多个原色内的特定的一个或多个原色，用于特定用途的检查和判别。

接下来，对处理装置2的色彩再现进行说明。

通过上述摄影装置1的摄像动作而存储在存储器11内的被摄体分光图像经过外部I/F17，发送给处理装置2，并存储到内置于该处理装置2的图像存储器部32(参照图12)中，利用通过规定软件而动作的运算装置21进行色彩再现和图像处理。将该处理结果显示在该处理装置2的显示器22上，或者传送到上述LCD监视器16上进行显示。

图12是表示进行用于在处理装置2中的显示器22上进行显示的色彩再现的结构的框图。

该处理装置2具有：图像分配部31，其根据从摄影装置1输入的被摄体分光图像是由上述第1LED6a～第6LED6f中的哪一个照明的，来分配图像存储器部32内的存储区域；图像存储器部32，其具备分别存储由上述该图像分配部31分配的被摄体分光图像的存储区域，即第1存储器32a～第6存储器32f；色彩再现运算部33，读出存储在该图像存储器部32中的被摄体分光图像，算出并输出用于将进行了高度地色彩再现的图像显示在显示器22上的显示器图像数据，它们例如包含在图1所示的运算装置21中，另外，还构成为具有上述显示器22，其根据从上述色彩再现运算部33中输出的显示器图像数据，显示进行了高度地色彩再现的图像。

上述色彩再现运算部33具有：输入特征数据存储部33b，存储与摄影装置1有关的特征数据；XYZ推断运算部33a，读出存储在上述图像存储器部32的第1存储器32a～第6存储器32f中的被摄体分光图像，使用存储在上述输入特征数据存储部33b中的输入特征数据和内部设定的规定的配色函数，来进行推断运算，由此生成XYZ三刺激值的图像数据；显示器特征数据存储部33d，存储与上述显示器22有关的特征数据；显示器值转换部33c，使用由上述XYZ推断运算部33a所推断的XYZ三刺激值的图像数据和存储在上述显示器特征数据存储部33d中的显示器特征数据，来进行运算，由此生成用于向上述显示器22进行输出的显示器图像数据。

存储在上述输入特征数据存储部33b中的输入特征数据，例如是特开2000-341499号公报中记载的特征数据，是根据如下的信息算出的：包含用于摄像的CCD8的分光灵敏度的摄影装置1的特性和设定(图像输入装置)、拍摄被摄体时的照明光的光谱数据(摄影照明光信息)、用于观察所生成的被摄体图像的显示器22的设置场所的照明光的光谱数据(观察照明光信息)、所拍摄的被摄体的分光反射率的统计性质等的信息(被摄体特性信息)等。

图14是表示在处理装置2中生成输入特征数据的结构例的框图。

如图14所示，上述输入特征数据也可以根据从摄影装置1中获取的各数据等在处理装置2中生成。

作为在摄影装置1中获取的数据，可以列举出照明光光谱数据、照相机特性数据、被摄体特性数据等为例。

上述照明光光谱数据例如是与拍摄被摄体时的照明有关的光谱数据，在接触式时，其为摄影装置1内置的各LED6a～6f的光谱数据。在非接触式时，其还包含拍摄被摄体时的外部照明的光谱数据等。

上述照相机特性数据包括：含有聚焦值等的摄影光学系统7的特性、CCD8的摄像特性、快门速度、光阑值等诸多特性。

上述被摄体特性由被摄体例如是牙齿、皮肤、涂料等时的分光统计数据等构成，为了生成高精度的输入特征数据，也可以在操作开关14等上设置被摄体指定操作部，输入用于指定被摄体的被摄体指定信号。

根据这些数据生成输入特征数据的处理装置2的结构如图14所示，构成为具有：输入特征数据运算部33e，其读入上述照明光谱数据、照相机特性数据、被摄体特性数据进行运算，由此生成输入特征数据；上述输入特征数据存储部33b，其存储由该输入特征数据运算部33e生成的输入特征数据。

根据这种结构，即使将连接在处理装置上的摄影装置1变更为不同的个体、机型等(变更摄影光学系统7等)，或者改变进行摄影的环境照明，或者对成为摄影对象的被摄体进行各种各样的变化，也能相应地进行高度的色彩再现。

另外，存储在上述显示器特征数据存储部33d中的显示器特征数据是根据显示器22的显示原色值(例如显示器22是RGB监视器时为RGB原色值)的色度值、显示器22的色调曲线(tone curve)等信息而算出的。另外，显示器也可以使用特开2000-338950号公报所记载的多原色的色彩再现系统。

另外，图13是表示根据所获取的被摄体分光图像来进行与被摄体有关的图像判别的结构例的框图。

存储在上述图像存储器部32的第1～第6存储器32a～32f中的被摄体分光图像由图像判别运算部34读出，进行与被摄体有关的图像判别，并输出该判别结果在上述显示器22上进行显示。另外，也可以构成为通过网络进行图像的判别运算，将结果显示在LCD监视器16上。

上述图像判别运算部34构成为具有：判别函数存储部34b，存储用于进行与被摄体有关的各种分类/判定/诊断等的判别函数；判别运算部34a，使用该判别函数，对存储在上述图像存储器部32的第1～第6存储器32a～32f中的6张被摄体分光图像的全部或从中选择的1张或1张以上的被摄体分光图像进行运算，由此算出判别结果，生成用于在上述显示器22上进行显示的判别结果显示用图像数据。

另外，上述判别函数可以根据该图像处理系统用于何种用途，进行各种置换。因此，上述判别函数存储部34b由可改写的或可追加的存储介质构成，可以根据用途来添加或改写所使用的判别函数。作为这种判别函数的具体例子，可以列举进行特开平7-120324号公报所记载的那样的处理的函数为例。

该图13所示的图像判别运算部34也可以安装在处理装置2中，以代替上述图12所示的色彩再现运算部33。或者，可以与图12所示的色彩再现运算部33一起设置在该处理装置2内，由此，可以同时进行并行处理，或者，有选择性地切换必需的装置来进行处理。

接着，图15是表示摄影装置1的LCD监视器16的显示例的图。

LCD监视器16例如如图15(A)所示，其配设在摄影装置1的壳体5的背面侧的把持部5b的上部，显示图15(B)和图15(C)所示的图像。另外，此处，示出了以手为被摄体进行拍摄的例子。

首先，图15(B)示出了对用上述监视器用图像获取模式所拍摄的动态图像进行显示时的状态，由此，LED监视器16起到了作为取景器的功能。

接着，图15(C)示出了例如对上述图像判别运算部34的被摄体图像的判别结果进行显示的状态。此处，显示被摄体的ID号码(例如医疗领域的诊断支援系统中的患者号码等)、通过图像判别所得到的数值分析结果的曲线(例如治疗经过等)。LCD监视器16不限于此，可以显示色彩再现图像、患者病历、各种数据、图表等各种信息。

这样，上述LCD监视器16发挥作为选择摄影部位时的取景器的功能，或者，发挥作为显示色彩再现结果和分类/判定/诊断等的结果时的监视器的功能。

另一方面，由于处理装置2的显示器22与设置在可携带型的摄影装置1上的LCD监视器16相比，多为大面积、高精细的类型，所以，在该处理装置2中，对根据目的而执行的处理软件进行起动显示、条件设定显示、用于输入被摄体ID等信息的GUI显示、患者的病历显示、上次信息等被摄体信息显示、处理结果显示等。

上述网络3上例如连接有外部数据库，可以从该外部数据库向处理装置2获取被摄体信息，或者，也可以将在处理装置2中进行的处理结果保存到外部数据库中等。此时，为了确保安全性，可以构成为在利用网络3连接处理装置2和外部系统时进行相互认证，或者，对被摄体数据上设置安全级别，进行与该级别对应的认证。

接下来，图16是表示使用图像处理系统时的状态的一个示例图。

上述摄影装置1构成为轻量小型，例如，用一只手把持把持部5b，将设置了摄像系统的壳体5的前端侧通过抵接部4抵接在被摄体的摄影对象部位上，由此可以进行拍摄。

上述抵接部4如上所述，为可拆装的一次性部件，遮挡来自外部的光使其不照射到被摄体的摄影对象部位。

在上述把持部5b的上部、例如在可用食指操作的位置上设置有包含在上述操作开关14内的摄影按钮14a，在确定了要用上述LCD监视器16进行摄影的部位之后，按下该摄影按钮14a，由此，如上所述，从监视器用图像获取模式转移到分光图像获取模式，进行分光图像的拍摄。

在处理装置2中对所获取的分光图像进行数据处理，并显示在显示器22上，但是像上述的那样，也可以通过根据需要进行设定等，将处理装置2中的处理结果在摄影装置1的LCD监视器16上进行显示。

另外，在该图16所示的例子中，将处理装置2作为带有显示器的笔记本型的个人电脑来进行图示。在该情况下，可以通过笔记本型个人电脑所具备的RS-232C、USB、IEEE1394等接口(I/F)连接在上述网络3上。

根据这样的第1实施方式，在图像处理系统的摄影装置内设置在可见光区域具有各自不同的分光分布的6种LED，通过遮断外光的同时使它们发光，可以拍摄被摄体分光图像。此时，由于使用LED等小型轻量的半导体发光元件来作为光源，所以可以使摄影装置小型化，可以做成可携带类型的装置。

另外，通过使用处理装置进行处理，可以将进行了高度地色彩再现的图像显示在显示器上。

另外，通过指定LED的发光顺序和发光的LED，可以拍摄以通常的RGB动态图像为首的用于各种目的的图像。

还有，由于使用黑白CCD，可以稍微降低成本，并且，由于针对各色图像数据分别获取1个画面，不会产生像素缺失，因此，可以省略插值处理。

图17至图20是表示本发明的第2实施方式的图。图17是表示图像处理系统的结构的框图，图18是表示全模式和读出2倍速模式中的读出状态的时序图，图19是表示2/4行2倍速模式和2/8行4倍速模式中的被读出行的状态的图，图20是表示设定摄影模式时的动作的流程图。

在该第2实施方式中，对与上述第1实施方式相同的部分赋予相同符号，并省略其说明，主要只对不同点进行说明。

该第2实施方式以上述第1实施方式为基本结构，另外，构成为可以调整来自前面具有滤色器阵列(CFA)19的彩色CCD的图像读出速度。

图像读出速度与显示速度相关联，显示速度不能高于读出速度。

一般地，在监视图像时，优选30图像/秒以上的显示间隔，但是随着原色数N的增加，显示间隔成比例地加长，有时会产生闪烁状态，或者产生因各原色图像所得时间差而导致大的图像位置偏移。

因此，本实施方式为了避免显示间隔变长，使显示间隔不因读出原色数N的变化而变化，而保持固定，如图17所示，利用照相机控制I/F12A对来自CCD8A的图像读出速度进行调整。

参照图20，对设定摄影模式时的动作进行说明。

当有用操作开关14选择摄影模式的操作输入时(步骤S21)，CPU18对其进行检测，并将所设定的摄影模式和与其相关的信息等存储到存储器11内的存储区域的一部分中(步骤S22)，并且，向照相机控制I/F12A发出变更摄影模式的控制命令(步骤S23)。

照相机控制I/F12A接受该指令，对CCD8A的驱动进行控制，变更摄影模式。此时，照相机控制I/F12通过与CCD8A的动作联动，控制LED驱动器13，从而，根据各LED6a～6f的发光量进行调整。

在该摄影装置1中，可设定的摄影模式例如如下。

(1)全模式

(2)读出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中央部扫描模式

(7)第2中央部扫描模式

(8)第3中央部扫描模式

(9)第4中央部扫描模式

(10)第1中央部高速扫描模式

(11)第2中央部高速扫描模式

如图18(A)所示，“全模式”是以通常的速度对CCD8A的所有扫描行的所有像素依次进行读出的通常的模式。另外，此处，由使第1LED6a、第3LED6c、第5LED6e同时发光的帧和使第2LED6b、第4LED6d、第6LED6f同时发光的帧构成各帧，但是，对利用这种发光读入6原色图像的单元，在后面的第3实施方式进行说明。

如图18(B)所示，“读出速度2倍速模式”相对于图18(A)所示的通常的模式，是以通常的2倍的速度对CCD8A的所有扫描行的所有像素依次进行读出的模式。另外，此处举出了2倍速的读出为例，但并不限于此，可以是适当的倍数，另外，也可以是可变倍数。

“2/4行2倍速模式”是通过对每4行只扫描2行，使读出1帧所需的时间变成一半的模式，虽然垂直方向的分辨率变成一半，但可以获取所有有效区域的图像。

“2/8行4倍速模式”是进一步通过对每8行只扫描2行，使读出1帧所需的时间变成通常模式的1/4的模式。

“2/16行8倍速模式”同样是通过对每16行只扫描2行，使读出1帧所需的时间变成通常模式的1/8的模式。

如图19(A)所示，“第1中央部扫描模式”是在将所有扫描行的行数设为S时，通过只扫描有效区域内的中央部的S/2行的部分，使读出1帧所需的时间变成一半的模式。

如图19(B)所示，“第2中央部扫描模式”是在将所有扫描行的行数设为S时，通过只扫描有效区域内的中央部的S/4行的部分，使读出1帧所需的时间变成1/4的模式。

同样，“第3中央部扫描模式”是通过只扫描有效区域内的中央部的S/8行的部分，使读出1帧所需的时间变成1/8的模式。

同样，“第4中央部扫描模式”是通过只扫描有效区域内的中央部的S/16行的部分，使读出1帧所需的时间变成1/16的模式。

“第1中央部高速扫描模式”是通过以通常的2倍速度只扫描如图19(A)所示的有效区域内的中央部的S/2行的部分，使读出1帧所需的时间变成1/4的模式。

“第2中央部高速扫描模式”是通过以通常的2倍速度只扫描如图19(B)所示的有效区域内的中央部的S/4行的部分，使读出1帧所需的时间变成1/8的模式。

并不限于此，还可以利用其他单元进行高速扫描，包含上述部分可以总结如下。

首先，第1是简单的扫描速度的高速化。其例如可以通过调整用于指示读出开始的触发信号的定时来进行。例如，在将1帧的显示时间设为1/30秒的例子中，通过设定触发信号的定时，使各原色(设为N原色)的读出时间为1/30/N来达成。

第2是疏化扫描的高速化。在上述第1高速化单元中，由于摄像元件对高速化产生限制。与此相对，在进行该疏化时，虽然像质降低，但是进行稳定的扫描可以实现高速化，因此，不会使帧速率降低，显示也不会产生闪烁。作为该疏化的例子，除了上述以行为单位以一定周期或在一定范围进行疏化的方法以外，也可以以像素为单元进行疏化，在摄像元件是XY地址型的情况下，可以细致具体地只读出所希望的像素。

第3是根据原色使帧速率不同的高速化。即使在具备通常的RGB滤色器等的CCD中，接近亮度信号的绿色(G)的像素数目多数情况下也只配设成红色(R)或蓝色(B)的像素数目的2倍。考虑这一点，可以想到，所读出的接近6原色中的绿色(G)的帧为其它颜色的帧的2倍。当然，并不限于此，也可以根据使用目的多读出特定原色的帧，或者，根据需要使所读出的速率呈现阶梯型的差异。

根据该第2实施方式，与上述第1实施方式产生了大致相同的效果，并且，通过变更读出速度，可以确保固定的显示速度，也可以在高度的色彩再现时显示动作自然的动态图像。

图21至图36是表示本发明的第3实施方式的图，图21是表示图像处理系统的结构的框图，图22是表示使用图像处理系统时的状态的一个示例图。在该第3实施方式中，对与上述第1、第2实施方式相同的部分赋予相同符号，并省略其说明，主要只对不同点进行说明。

该第3实施方式以上述第1实施方式为基本结构，另外，构成为在CCD的摄像面上配设了3频带的滤色器阵列。

即，如图21和图22所示，摄影装置1在由摄影光学系统7成像出被摄体像的光路上的CCD8的附近，例如配设有RGB3频带的滤色器阵列(图中简称为CFA)19，构成所谓的单板式彩色摄像元件来作为摄像元件部。

图23是表示LED6a～6f的发光光谱和通过滤色器阵列19的CCD8的分光灵敏度特性的线图。

对于在第1实施方式中也示出的、由曲线fL1～fL6所示的6原色LED的发光光谱，根据滤色器阵列19的透过率分布和CCD8的受光敏感度分布所得到的总的分光灵敏度特性为图示的曲线fSB、fSG、fSR。

表示与其中的蓝色滤色器相应的分光频域的曲线fSB包含两个曲线fL1、fL2，可以感受第1LED6a和第2LED6b发出的光，表示与其中的绿色滤色器相应的分光频域的曲线fSG包含两个曲线fL3、fL4，可以感受第3LED6c和第4LED6d发出的光，表示与其中的红色滤色器相应的分光频域的曲线fSR包含两个曲线fL5、fL6，可以感受第5LED6e和第6LED6f发出的光。

但是，总的分光灵敏度特性不必互相独立且分离，在周边部分也可以互相重叠一部分。另外，与第1实施方式一样，第1LED6a～第6LED6f的各发光光谱也可以是一部分重叠的发光光谱。当然，LED的种类同样也不限于6种，可以采用适当种类数的LED的组合。

接下来，对获取图像时的动作进行说明。

在该图像处理系统中，与上述第1实施方式同样地，在获取图像时，进行监视器用图像获取模式和分光图像获取模式的切换。

参照图24、图26、图27，对分光图像获取模式的动作进行说明。图24是表示生成6频带的分光图像时的每一帧的分光图像的分光特性的线图，图26是表示6频带分光图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作的流程图，图27是表示6频带分光图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作状态的时序图。

如第1实施方式所说明的那样，当按下摄影按钮14a切换成分光图像获取模式时，进行开始拍摄分光图像的判断(步骤S31)。

此处，如果开始分光图像的拍摄，则进行帧N的图像取入，然后进行帧N+1的图像取入。

首先，当开始帧N的图像取入时，使第1LED6a、第3LED6c、第5LED6e同时点亮(参照图24(A))(步骤S32)，点亮开始之后，开始CCD8的摄像(参照图27)(步骤S33)。

如果CCD8的摄像结束了，则从CCD8中读出图像数据，利用上述A/D转换器9转换成数字数据，通过总线10存储到存储器11内的规定的存储区域(帧存储器)中(步骤S34)。

并且，按照每种原色，对存储在该帧存储器中的各图像数据进行分类，并存储到该存储器11内的规定的存储区域(第1、第3、第5存储器)中(步骤S35)。

然后，通过熄灭各LED6a、6c、6e(步骤S36)，结束帧N的图像取入。

接下来的帧N+1的图像取入只有点亮的LED和传送所拍摄的图像数据存储器区域不同，基本上与帧N的图像取入相同。

即，同时点亮第2LED6b、第4LED6d、第6LED6f(参照图24(B))(步骤S37)，点亮开始之后，开始CCD8的摄像(参照图27)(步骤S38)。

如果CCD8的摄像结束了，则从CCD8中读出图像数据，利用上述A/D转换器9转换成数字数据，通过总线10存储到存储器11内的规定的存储区域(帧存储器)中(步骤S39)。

并且，按照每种原色，对存储在该帧存储器中的各图像数据进行分类，并存储到该存储器11内的规定的存储区域(第2、第4、第6存储器)中(步骤S40)。

然后，通过熄灭各LED6b、6d、6f(步骤S41)，结束帧N+1的图像取入。

另外，虽然未图示，但是发光元件(LED)和摄像元件(CCD)的图像获取定时并不限于前面所述的那样，在摄像元件的图像获取开始之后点亮发光元件，熄灭发光元件之后结束摄像元件的图像获取等也是一样的。

另外，在上述步骤S35和步骤S40中存储在第1至第6存储器中的各原色的图像，由于产生与滤色器阵列19的原色排列对应的像素缺失，所以根据需要，在摄影装置1或处理装置2中进行插值处理。

这样，将存储在存储器11中的6频带的被摄体分光图像发送给处理装置2，由处理程序进行色彩再现和图像处理。利用其他处理程序将该处理结果显示在显示器22上，或者，传送给摄影装置1，显示在LCD监视器16上。

接下来，参照图25、图28、图29，对监视器用图像获取模式的动作进行说明。图25是表示生成监视器用图像时的每一帧的分光图像的分光特性的线图，图28是表示监视器用图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作的流程图，图29是表示监视器用图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作状态的时序图。

另外，在本实施方式中，也与上述各实施方式一样，假定用于一般的RGB图像，进行使第1LED6a和第2LED6b相当于蓝色(B)范畴，使第3LED6c和第4LED6d相当于绿色(G)范畴，使第5LED6e和第6LED6f相当于红色(R)范畴的各发光原色的选定。

当通过接通电源开关来设定监视器用图像获取模式，或者通过结束分光图像获取模式来恢复到监视器用图像获取模式时，等待开始监视器用图像的摄像(步骤S51)。

此处，立刻开始拍摄，使所有的LED6a～6f点亮(参照图25)(步骤S52)。在所有的LED6a～6f点亮开始之后，开始CCD8的摄像(参照图29)(步骤S53)。

在CCD8的摄像结束之后，熄灭所有的LED6a～6f(步骤S54)，从CCD8中读出图像数据，利用上述A/D转换器9转换成数字数据，通过总线10存储到存储器11内的规定的存储区域中(第1、第3、第5存储器)(步骤S55)。

在设定监视器用图像获取模式期间，返回到上述步骤S51，通过反复进行这种动作，获取动态图像。

将这样获得的图像转换为监视器用的图像数据，通过监视器I/F15显示在LCD监视器16上。此时，通过设定，可以将监视器用图像显示在处理装置2的显示器22上。

另外，在图29所示的时序图中，针对每个CCD8的摄像，进行LED6a～6f的全点亮和全熄灭，以实现耗电的降低，但是，在设定监视器用图像获取模式期间，也可以使LED6a～6f连续点亮。

另外，虽然未图示，但是发光元件(LED)和摄像元件(CCD)的图像获取定时不限于前面所述的那样，即使在摄像元件的图像获取开始后点亮发光元件，在熄灭发光元件后结束摄像元件的图像获取等也是一样的。

另外，作为监视器用图像获取方法，通过使本实施方式中的6频带的分光图像获取模式连续，同时进行6频带的分光图像的第1和第2频带的存储器加法运算、第3和第4频带的存储器加法运算、第5和第6频带的存储器加法运算，由此可以生成监视器图像。在该情况下，不改变摄影部算法，只进行存储器加法运算就能生成监视器图像。其作为连续的分光图像测定时的监视方法是有效的。

接下来，图30至图36表示该第3实施方式的变形例，图30是表示生成8频带的分光图像时的LED的发光光谱和通过了滤色器阵列的CCD的分光灵敏度特性的线图。

该变形例设置具有跨越经过滤色器阵列19的CCD8的RGB的检测频带之间这样的发光分光特性的LED，由此，LED虽然只进行6原色(6频带)发光，但是，作为检测，可以得到8频带的输出。

即，如图30(A)所示，对于与表示利用滤色器阵列19的透过率分布和CCD8的受光敏感度分布所得到的总的分光灵敏度特性的曲线fSB、fSG、fSR，各LED6a～6f发光的分光特性(用各个曲线fL1’～fL6’表示)如下所述。

首先，表示与蓝色滤色器相应的分光频域的曲线fSB内包含两个曲线fL1’、fL2’，也包含曲线fL3’的一部分。

表示与绿色滤色器相应的分光频域的曲线fSG内包含曲线fL4’，还包含上述曲线fL3’的一部分、曲线fL5’的一部分。

表示与红色滤色器相应的分光频域的曲线fSR内包含曲线fL6’，还包含上述曲线fL5’的一部分。

这样，第3LED6c发光的分光特性(曲线fL3’)跨越蓝色滤色器的频带和绿色滤色器的频带，第5LED6e发光的分光特性(曲线fL5’)跨越绿色滤色器的频带和红色滤色器的频带。

根据这种结构，各LED6a～6f发出的光经过滤色器阵列19而被CCD8受光时总的分光灵敏度特性如图30(B)所示，共有曲线fSL1’(由曲线fL1’和曲线fSB形成)、曲线fSL2’(由曲线fL2’和曲线fSB形成)、曲线fSL3’(由曲线fL3’和曲线fSB形成)、曲线fSL4’(由曲线fL3’和曲线fSG形成)、曲线fSL5’(由曲线fL4’和曲线fSG形成)、曲线fSL6’(由曲线fL5’和曲线fSG形成)、曲线fSL7’(由曲线fL5’和曲线fSR形成)、曲线fSL8’(由曲线fL6’和曲线fSR形成)8个频带。

接下来，参照图31至图33，对获取8频带的分光图像的动作进行说明。图31是表示生成8频带分光图像时的每一帧的分光图像的分光特性的线图，图32是表示8频带分光图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作的流程图，图33是表示8频带分光图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作状态的时序图。

另外，在该变形例中，为了拍摄8频带的分光图像，在存储器11中分别与它们对应地设置有第1至第8存储器的存储区域。

当按下摄影按钮14a而切换成分光图像获取模式时，进行开始拍摄分光图像的判断(步骤S61)。

当开始分光图像的拍摄时，首先开始图31(A)所示的帧N的图像取入动作，使第1LED6a、第4LED6d同时点亮(步骤S62)，在点亮开始之后，开始CCD8的摄像(参照图33)(步骤S63)。

CCD8的摄像结束之后，熄灭LED6a、6d(步骤S64)，从CCD8中读出图像数据，利用上述A/D转换器9转换成数字数据，通过总线10存储到存储器11内的规定的存储区域(第1、第2存储器)中(步骤S65)。由此，结束帧N的图像取入动作(获取2频带的被摄体分光图像)。

接着，开始图31(B)所示的帧N+1的图像取入动作，使第2LED6b、第5LED6e同时点亮(步骤S66)，点亮开始之后，开始CCD8的摄像(参照图33)(步骤S67)。

CCD8的摄像结束之后，熄灭LED6b、6e(步骤S68)，从CCD8中读出图像数据，存储到存储器11内的规定的存储区域(第3、第4、第5存储器)中(步骤S69)。由此，结束帧N+1的图像取入动作(获取3频带的被摄体分光图像)。

进而，开始图31(C)所示的帧N+2的图像取入动作，使第3LED6c、第6LED6f同时点亮(步骤S70)，点亮开始之后，开始CCD8的摄像(参照图33)(步骤S71)。

CCD8的摄像结束之后，熄灭LED6c、6f(步骤S72)，从CCD8中读出图像数据，存储在到储器11内的规定的存储区域(第6、第7、第8存储器)中(步骤S73)。由此，结束帧N+2的图像取入动作(获取3频带的被摄体分光图像)。

在动态地连续读入分光图像的情况下，反复进行这种帧从N至帧N+2的动作。

另外，虽然未图示，但是发光元件(LED)和摄像元件(CCD)的图像获取定时不限于前面所述的那样，即使在摄像元件的图像获取开始后点亮发光元件，在熄灭发光元件后结束摄像元件的图像获取等也是一样的。

这样，将存储在存储器11中的6频带的被摄体分光图像发送给处理装置2，由处理程序进行色彩再现和图像处理。利用其他处理程序将该处理结果显示在显示器22上，或者，传送给摄影装置1，显示在LCD监视器16上。

接下来，参照图34至图36，对获取监视器用图像的动作进行说明。图34是表示生成监视器用图像时的每一帧的分光图像的分光特性的线图，图35是表示监视器用图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作的流程图，图36是表示监视器用图像获取中的各LED的发光和摄像元件的图像获取的动作状态的时序图。

当通过接通电源开关来设定监视器用图像获取模式，或者通过结束分光图像获取模式来恢复到监视器用图像获取模式时，等待开始监视器用图像的拍摄(步骤S81)。

此处，立刻开始摄像，使所有的LED6a～6f点亮(参照图34)(步骤S82)。在所有的LED6a～6f点亮开始之后，开始CCD8的摄像(参照图36)(步骤S83)。

在CCD8的摄像结束之后，熄灭所有的LED6a～6f(步骤S84)，从CCD8中读出图像数据，利用上述A/D转换器9转换成数字数据，通过总线10存储到存储器11内的规定存储区域中(步骤S85)。

此处，每次进行CCD8的摄像时，进行LED6a～6f的全点亮和全熄灭，以实现耗电的降低，但是，与上述图29所说明的一样，在设定监视器用图像获取模式期间，也可以使LED6a～6f连续点亮。

另外，虽然未图示，但是发光元件(LED)和摄像元件(CCD)的图像获取定时不限于前面所述的那样，即使在摄像元件的图像获取开始后点亮发光元件，在熄灭发光元件后结束摄像元件的图像获取等也是一样的。

然后，返回到上述步骤S81，通过反复进行上述动作，连续地获取动态图像用的图像数据，直到解除监视器用图像获取模式为止。

将这样获得的图像转换为监视器用的图像数据，通过监视器I/F 15显示在LCD监视器16上。此时，通过设定，可以将监视器用图像显示在处理装置2的显示器22上。

另外，在上述中，作为摄像元件可以举出与3频带的滤色器阵列组合的单板摄像元件为例，但是并不限于此，可以是构成为具有将入射光分离成多个波段光的分光反射镜和分光棱镜等分光部、以及对由该分光部所分光的多个波段光进行拍摄的多个摄像元件的3板式的3频带摄像元件，或者2板式的摄像元件。另外，作为滤色器当然不限于RGB3频带的原色系滤镜，也可以是补色系滤镜。

另外，在上述中，从6频带的发光光谱的LED中获取8频带的被摄体分光图像数据，但是并不限于此，也可以根据组合获取任意的被摄体分光图像数据。例如，作为光源，即使只是第3LED和第5LED、即只是2频带光源，也如图31的fSL3’、fSL4’、fSL6’、fSL7’所示，可以获得4频带的被摄体分光图像。除此之外，可以进行各种组合。

根据这种第3实施方式，可以得到与上述第1、第2实施方式大致相同的效果，并且，通过使用彩色摄像元件，可以减少获取被摄体分光图像所必需的摄像次数，可以更容易地实现高度的色彩再现的动态图像等。

另外，通过使LED的发光光谱构成为跨越彩色摄像元件的受光的分光灵敏度分布，可以在使用6频带发光光谱的LED的同时获取8频带的被摄体分光图像数据。

图37至图42是表示本发明的第4实施方式的图，图37是表示图像处理系统的结构的框图。在该第4实施方式中，对与上述第1～第3实施方1式相同的部分赋予相同符号，并省略其说明，主要只对不同点进行说明。

该第4实施方式以上述第3实施方式为基本结构，另外，构成为附加了光谱检测传感器。

即，如图37所示，图像处理系统的摄影装置1除了图21所示的第3实施方式的结构以外，还构成为具有：光谱检测传感器41，其检测光的光谱分布；探测器42，其向该光谱检测传感器41导入检测光；传感器I/F43，其将来自上述光谱传感器41的输出转换成数字信号，并且进行处理并输出；被摄体特性存储器44，其存储被摄体特性；照相机特性存储器45，其存储照相机特性。

上述光谱检测传感器41与使用第1LED6a～第6LED6f通过CCD8获取6频带分光图像的结构不同，其不取入光作为图像，而是只检测光谱。

该光谱检测传感器41的光检测范围覆盖整个可见光区域(380nm～800nm)，通过光栅(grating)方式进行检测，分辨率为5nm。因此，可以获取详细的光谱数据。另外，此处，举出光栅方式的光谱检测传感器为例，但也可以是其他方式。

上述探测器42例如使用柔软的光纤(或者光纤束)，但并不限于此，只要是可以对检测光进行导光的装置，就可以广泛地使用。

使用这种结构，在检测来自被摄体的光时，可以检测该被摄体的光谱，另一方面，通过放置标准白色板来代替被摄体，可以测定照明光的光谱特性。

更详细地讲，通过使用上述抵接部4等遮断外部的照明光，使第1LED6a～第6LED6f依次发光来进行检测，可以测定各LED6a～6f的光谱特性。由此，可以检测出这些发光元件自身的劣化、因温度等环境的变化而导致的光谱特性的变化。进而，由于可以获得反映特性变化的照明光谱的特征数据，所以，可以实现更准确的高度色彩再现。

另外，也可以检测外部的照明光，测定环境照明光的光谱特性。

接下来，图38是使用配设有多个光谱检测传感器的图像处理系统时的状态的一个示例图。

该图38示出了光谱检测传感器更具体的配设例，此处，使用两个光谱检测传感器、即第1光谱检测传感器47和第2光谱检测传感器46。

第1光谱检测传感器47是为了检测被摄体部分的分光光谱而配设的装置，成为探测器的光纤49的末端配设在第1LED6a～第6LED6f附近的、可以经过壳体5的投射口5a入射被摄体光的位置上。

该第1光谱检测传感器47如上所述，通过配置标准白色板代替被摄体，可以用于检测第1LED6a～第6LED6f的照明光谱，并且，如后面所述，通过在前端配设棱镜等，可以直接获得被摄体的点(特定部分)的分光反射光谱。

由此，如果使用第1光谱检测传感器47直接获取汽车的喷漆色、建筑物的涂料色、食品的分光特性、衣物的染色等的光谱数据，则可以将其作为分别用于检查和确认的数据来使用。

另外，第2光谱检测传感器46是被设置成可以检测放置被摄体的环境的照明光光谱的装置，成为探测器的光纤48的前端露在壳体5的外面，并且安装有覆盖其前端的白色的具有半透过性的积分球48c。通过使用该第2光谱检测传感器46，可以获取只用太阳光或室内光拍摄位于远离摄影装置1的位置上的被摄体时的照明光谱。由此，可以在拍摄被摄体像的同时，生成此时的环境照明光的照明光谱的特征数据，因此，即使环境照明光发生变化，也能与其对应地自动地进行实时的高度色彩再现。

另外，检测摄影装置1的周光环境光的光谱，通过与内置于摄影装置1本身的LED的光谱进行比较，可以适当地切换用周边环境光和LED光的哪一个来进行摄像。例如，由于可以在拍摄RGB的动态图像时使用周边环境光，所以该情况下，可以通过使内置的LED不发光来实现耗电的降低等。

图39是表示光谱检测传感器41的结构例的剖面图。

上述探测器42是从入射端42a入射光，从出射端42b射出的装置。

光谱检测传感器41构成为具有：箱体41a；入射光狭缝41b，其开口设置在该箱体41a的一端部，用于将从上述探测器42的出射端42b出射的光作为缝光来入射；光栅41c，其配设在上述箱体41a的内部，根据波长对从上述入射光缝41b入射的缝光进行分光，使其反射并聚光到不同的方向；光电二极管阵列41d，安装在上述箱体41a上，利用上述光栅41c对根据波长而集光到不同位置上的光进行受光，并输出与其强度相应的信号。

由此，光电二极管阵列41d根据受光位置对不同波长的光进行光电转换，输出与强度相对应的信号。

上述传感器I/F43构成为具有A/D转换器43a，其用于将从该光电二极管阵列41d输出的模拟信号转换成数字信号，并通过上述总线10将转换后的数字信号输出到CPU18等中。CPU18将该数字信号作为表示各波长的强度的光谱信息接受，并进行分析等。

图40是表示连接在光谱检测传感器47上的光纤49的入射端49a的情况的剖面图。另外，在该图40中省略了摄影光学系统7等的图示。

将来自某个角度范围的光入射到光纤49的入射端49a。在图示的例子中，进行如下设置：经过壳体5的投射口5a入射的、来自作为摄影对象的被摄体表面的反射光能到达上述入射端49a。

该图40所示的结构可以用于：使用上述的标准白色板作为被摄体，检测LED照明的光谱，获取因时间变化而导致的颜色变化信息。

另外，图41是表示在与光谱检测传感器47连接的光纤49的入射端49a的附近配设了传感器用光学系统49c的结构例的剖面图。另外，在该图41中也省略了摄影光学系统7等的图示。

如该图41所示，通过在与光谱检测传感器47连接的光纤49的入射端49a设置由透镜等构成的传感器用光学系统49c，可以将入射向入射端49a的光束限制成来自被摄体的某个范围的光。由此，如上所述，可以用高的波长分辨率测定被摄体的特定位置的光谱。

图42是表示因用于环境光获取而设置的光谱检测传感器46上所连接的光纤48的入射端48a的状态的剖面图。另外，在该图42中也省略了摄影光学系统7等的图示。

如上所述，输入用的光纤48的输入端48a露在壳体5的外面，并安装有白色的具有半透过性的积分球48c，以包围该入射端48a。

在该结构中，当环境照明光照射在该积分球48c上时，漫射透过，从光纤48的入射端48a入射。该入射光由该光纤48传达，并利用光谱检测传感器46进行光谱的测定。

根据该第4实施方式，可以得到与上述第1至第3实施方式大致相同的效果，并且，通过设置光谱检测传感器，可以获得被摄体光的光谱分布，并且，可以获取LED的光谱分布，进行更加实时的准确的色彩再现。

另外，通过使用传感器用光学系统，可以获取被摄体的特定部分的光谱分布。该传感器用光学系统如上所述，由于是例如具有5nm的分辨率的装置，所以对于被摄体的特定部位，可以获取更详细的光谱数据，可以进行更精密的诊断和判定。

另外，由于可以检测环境照明光的光谱，所以可以实时地获取环境照明光的照明光谱的特征数据。

接下来，对本发明的第5实施方式的图像处理系统进行说明。

图43是作为本发明的第5实施方式的图像处理系统的牙科用图像处理系统的系统结构图。图44是上述牙科用图像处理系统所使用的摄影装置的方框结构图。

本第5实施方式的牙科用图像处理系统50在制作假牙、镶牙等时，获取患者59的牙的分光图像信息，进行高精度的色彩再现，通过网络3将该分光图像信息与牙科技工所55进行信息交换，由此，可以进行作为增加美感的增白处理。

本实施方式的牙科用图像处理系统50如图43所示，具有：作为图像摄影部的摄影装置(手持多光谱观察仪：HMSC)1A，其用于获取患者牙齿的分光图像以及监视器图像的图像数据；作为图像处理部的处理装置2A，其具有图像存储器，用于运算、管理上述摄影装置1A所获得的图像数据；触摸屏式输入操作装置53，其用于照相机摄影操作；校准监视器54，其用于显示色彩再现状态；网络3，其连接上述处理装置2A和牙科技工所(通信装置)55；陶瓷配合比计算数据库56，配备在牙科技工所55内。

在上述摄影装置1A内，将由具有各自不同的分光分布特性的多个LED所组成的LED群6X作为光源，利用摄影光学系统7取入该光源所照明的被摄体像(该情况下，为患者59的牙的像)，利用作为摄像元件的CCD8转换为摄像信号，作为图像数据存储在存储器11中。将该图像数据通过外部I/F17，传送到处理装置2A的图像存储器中。该摄影装置1A的结构具有与上述第1至第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)大致相同的结构，在图44中，对那些相同结构要素赋予相同符号来进行表示。

上述处理装置2A如图44所示，为图像处理部，除了具有与上述第1实施方式等的图像处理系统的图像处理部2所使用的装置相同运算装置21和显示器装置22以外，还具有牙科用归档系统23。

上述运算装置21根据由摄影装置1A所取入的分光图像数据等，进行被摄体的色彩再现运算处理和图像判定运算处理(定量的判定)。在上述图像判定运算处理中，例如进行患者牙齿的白色等级判定和色调判别，以及皮肤表面的皮沟和皮丘的相关性、熵分析等。另外，该运算装置21具有与上述第1实施方式的图像处理系统所使用的处理装置2A的运算装置21相同的结构、功能。

上述牙科用归档系统23是对患者牙齿的漂白前后的数值管理、漂白频度、假牙陶瓷配合计算结果进行数据归档的系统，内置有图像归档软件。另外，将用上述摄影装置1通过操作操作开关14而拍摄的图像数据存储到上述图像归档软件的规定场所，并取入到上述归档系统23的规定的存储器部中。

接下来，对具有上述结构的本实施方式的牙科用图像处理系统50的处理动作进行说明。

在牙科医院中，在使用上述牙科用图像处理系统50来制作与患者59的牙齿颜色相符的假牙时，首先，测定患者59的牙齿的白色度和色调。患者59的颚部放置在固定台58上，头部为固定状态。上述固定台58上安装有摄影装置51。将一次性的具有遮光性的抵接部4抵接在患者59的口上，设置成利用摄影装置1可以对口内的要装入假牙的牙部周边进行拍摄的状态。另外，如上所述，通过固定摄影装置51，可以防止拍摄时被摄体位置的偏移。

通过操作触摸屏式输入操作装置53来选择指定摄影装置1的LED群6X的发光模式。该发光模式例如有按照单一原色的LED依次点亮LED群6X的模式、选择LED进行点亮的模式、同时点亮所有LED的模式等。根据该发光模式，可以指定分光图像获取模式、监视器图像获取模式、或者分光图像获取模式中的分光频带数。

然后，操作输入操作装置53，开始点亮LED群6X。该操作可以用摄影装置1的操作开关14进行。

在选择了上述分光图像获取模式时，通过LED群6X的点亮，通过CCD8取入患者59牙齿的被摄体像信号，并作为分光图像数据存储在存储器11中。将上述分光图像数据传送到处理装置2中，在色彩再现运算部33(图12)中进行XYZ推断运算。将该运算结果的患者59的牙齿的高精度色彩再现图像显示在显示器22或校准监视器54上。

另外，在选择了监视器用图像获取模式时，将通常的显示图像显示在显示器22上。另外，上述分光图像获取模式和该监视器用图像获取模式可以通过输入操作装置53来切换。

另外，根据上述分光图像数据，在处理装置2A的图像判别运算部34(图13)中进行判别运算，算出与患者59的牙齿颜色深浅相关的等级数据。该等级数据是用于比较牙齿颜色的深浅的牙色板上的等级，其值显示在校准监视器54上。另外，在处理装置2A中，根据上述等级数据进行假牙的陶瓷配合计算，求出假牙陶瓷配合数据。

将与患者59的牙齿相关的上述色彩再现图像数据以及与牙齿颜色的深浅相关的等级数据、即检查数据，以及假牙陶瓷配合数据通过网络3传送到牙科技工所55的计算机部上。

在上述牙科技工所55中，根据上述检查数据和假牙陶瓷配合数据，从陶瓷配合比计算数据库56中检索具体的陶瓷配合比。根据该陶瓷配合比制作假牙。将所制作的假牙发货到上述牙科医院，交到患者59手中。

在上述治疗过程中，对于患者59，利用输入操作装置53将与牙齿颜色有关的数据以及色彩再现图像显示在校准监视器54上，向患者59示出治疗过程，可以取得患者59的理解。

另外，该牙科用图像处理系统50除了制作患者59的假牙之外，也适用于牙齿的漂白治疗。即，利用上述摄影装置1A拍摄漂白处理前后状态的患者59的牙齿，通过进行上述图像运算处理，求出表示漂白结果的上述色彩再现图像数据以及与牙齿颜色深浅有关的等级数据。将该漂白治疗前后的数值数据显示在校准监视器54上，可以对患者59进行知情同意(informed consent)的治疗。另外，可以用时间变化、漂白频度的治疗过程中的色彩再现图像数据和上述等级数据的变化的可视图像来进行确认。另外，也可以存储上述治疗过程中的数据。

在使用本第5实施方式的牙科用图像处理系统50时，由于得到了不受通常的室内光影响的再现性好的图像数据、或者等级数据，所以，用上述处理装置2A所求出的上述高精度色彩再现图像和上述等级数据，不存在如使用以往的牙色板所获得的比较数据那样的个人差，不受环境光的影响，而且，也不会被所使用的照相机和胶卷左右。另外，由于可以通过校准监视器54来观察治疗过程，所以可以对患者59进行知情同意的治疗。

另外，作为输入操作装置53，使用触摸屏式的装置，另外，通过将安装在摄影装置1A的摄影部前端的抵接部4作为一次性的装置，可以事先防止院内感染等。

上述牙科用图像处理系统50也适用于牙科以外。例如，在适用于皮肤科系统的情况下，可以拍摄治疗中的皮肤状态，获得更准确的色彩再现图像数据，可以记录没有照明偏差的皮肤状态的变化。另外，也可以适用于肌肤诊断系统，可以准确再现通常标准照明下的肌肤的颜色，而且也可以在特殊照明下再现肌肤的状态。

接下来，利用图45至图48对作为本发明的第6实施方式的图像处理系统进行说明。

另外，图45是表示本发明的图像处理系统的结构图。图46是上述图像处理系统的方框结构图。图47、图48是上述图像处理系统的摄影装置中的摄影处理的流程图，上述图47是表示摄影待机处理程序的流程图，上述图48是表示摄影程序的流程图。

本实施方式的图像处理系统如图45、图46所示，是图像摄影部，具有：摄影装置1B，可以利用LED照明光或闪光灯照明光进行摄影；作为图像处理部的处理装置2B，具有图像存储器，用于从由上述摄影装置1B所拍摄的分光图像信号中求出高精度色彩再现图像数据。

上述摄影装置1B与上述第4实施方式的图像处理系统所使用的、组装了彩色CCD、照明光传感器的上述摄影装置1(图38)具有相同的结构、功能，另外，还可拆卸地安装有作为外部闪光灯装置的闪光灯发光装置65。另外，图46中在摄影装置1B的各构成要素中，对与上述摄影装置1相同的部分用相同的符号来表示。

上述处理装置2B具有与上述第4实施方式的图像处理系统所使用的处理装置2相同的结构、功能。

在上述摄影装置1B中，可以使用内置的LED照明对所接近的被摄体进行拍摄，但是，在距离被摄体的距离为数cm至数m左右的情况下，由于上述内置LED照明光照不到，所以，此时可以安装闪光灯发光装置65，通过使闪光灯发光管发光来进行拍摄。

上述闪光灯发光装置65可以安装在构成摄影装置1B的装置主体的壳体5的前方部，但是，在没有安装上述闪光灯发光装置65的状态下，由于积分球48c露在外部，所以，可以利用内置于摄影装置1B中的光谱检测传感器46来进行环境光的光谱检测。另外，在安装了上述闪光灯发光装置65的状态下，由于闪光灯光的一部分导入到积分球48c中，所以，可以利用光谱检测传感器46对闪光灯光进行光谱检测。

上述闪光灯发光装置65如图46所示，具有：安装部65a，其可拆卸地安装在摄影装置1B的壳体5的前面部；反射伞63；环状闪光灯发光管62；闪光灯发光电路(未图示)，其具有发光充电用的电容器；连接电缆64，其用于进行摄影装置1B侧和闪光灯发光电路之间的电连接(电源/控制信号)。

另外，安装闪光灯发光装置65之后，利用上述连接电缆64，通过连接器，进行摄影装置1B和闪光灯发光装置65之间的电连接，但是，除此之外，也可以采用如下构造：在闪光灯装置的安装部上配置连接用电极部，在将闪光灯发光装置65安装在壳体5上时，该电极部自动变成连接状态。

上述连接电缆64的电连接状态、或者将闪光灯发光装置65安装在壳体5上的电连接状态，通过照相机控制I/F12，由摄影装置1B侧CPU18识别，检测闪光灯的识别码。根据该闪光灯的识别码，更新当前所存储的摄影装置的系统结构。

上述反射伞后方的一部分开口，形成将闪光灯光导向后方的导光路66。闪光灯发光时，闪光灯光的一部分通过上述导光路66入射到设置在光谱检测传感器46的光纤48前端上的作为检测部的积分球48c，利用光谱检测传感器46检测闪光灯光的光谱成分。

接着，沿着图47、图48的流程图，对具有上述结构的本第6实施方式的图像处理系统的摄影装置1B的摄影处理动作进行说明。

在利用摄影装置1B获取被摄体的分光图像数据的情况下，首先，接通摄影装置1B的电源开关。通过该电源开关的接通，在CPU18的控制下开始图47的摄影准备处理程序。

在步骤S101中，CPU18取入系统结构数据，在步骤S102中，进行参数设定(初始化)。在步骤S103中，检查是否将闪光灯发光装置65安装在摄影装置1B上。在未安装闪光灯的情况下，直接跳到步骤S106，而在安装了闪光灯的情况下，进入到步骤S104。

在步骤S104中，向闪光灯发光电路供给电源，开始对发光充电用电容器进行充电。在步骤S105中，当确认充电结束时，进入到步骤S106，在LCD监视器16上进行摄影准备完成的显示，在步骤S107中，使LCD监视器16以实况画面显示状态待机。

接着，当摄影者对摄影装置1B的摄影按钮14a进行按压操作，输入摄影开始指示信号时，在CPU18的控制下开始图48的摄影处理程序。

在步骤S111中，检查有无安装闪光灯，在未安装闪光灯的情况下，跳到步骤S116，在安装了闪光灯的情况下，进入到步骤S112。

在步骤S112中，开始CCD8的曝光。另外，在步骤S113中，闪光灯发光装置65的闪光灯开始发光。并且，在步骤S114中，闪光灯发出光的一部分通过导光部66，从积分球48c取入到光谱检测传感器46中，获取闪光灯发出光的分光光谱数据。经过所需的曝光时间后，在步骤S115中结束曝光，结束本摄影处理。

另一方面，在跳到步骤S106的情况下，由于闪光灯发光装置65是未安装状态，所以，利用光谱检测传感器46获取环境光的分光光谱数据。在步骤S117中，在所希望的上述发光模式下点亮LED群6X，开始CCD8的曝光。在步骤S118中的曝光结束时，本摄影处理结束。

另外，虽然图46未示出，但是摄影装置1B内设置上述图38所示的光谱检测传感器47，利用该光谱检测传感器47也能同时获取LED群6X的照明光的分光光谱数据。

上述摄影处理结束后，取入到摄影装置1B的存储器11中的摄影图像数据和照明光分光光谱数据通过外部I/F17传送到处理装置2B中，此处，将上述照明光分光光谱数据、以及照相机数据和被摄体特性数据加入上述摄影图像数据，通过运算求出分光图像数据。

根据上述本第6实施方式的图像处理系统，即使在被摄体距离比较远、LED群6X的发出光亮度不足的情况下，通过将闪光灯发光装置65安装在摄影装置1B上，也可以对被摄体进行拍摄。而且，由于根据每次闪光灯发光所获取的闪光灯光的分光光谱数据，进行分光图像数据运算，因此，可以进行根据分光图像数据的高精度的色彩再现，该分光图像数据是根据对闪光灯发光装置65自身的发光区域的偏差和每次发光的光谱的偏差进行校正后的数据。

接下来，利用图49至图52对本发明的第7实施方式的图像处理系统进行说明。

图49是本实施方式的图像处理系统的方框结构图。图50(A)、图50(B)是表示利用各色的LED光对正反射被摄体进行照明时的状态的图，图50(A)是表示上述成像时的正反射被摄体、各色的LED、CCD的配置的图，图50(B)表示在CCD上成像的具有正反射部分的图像的图。图51是表示CCD的成像面上的存在各色LED的照明所导致的正反射部分的被摄体像、以及利用上述图像处理系统的摄影装置从上述被摄体像中删除正反射部分后的被摄体像的图。图52是上述摄影装置中的正反射部分删除处理的流程图。

本实施方式的图像处理系统如图49所示，具有：作为图像摄影部的摄影装置1C，其可以拍摄没有正反射影响的分光图像；作为图像处理部的处理装置2C，其具有图像存储器，用于从由上述摄影装置1C所拍摄的被摄体分光图像信号中求出高精度色彩再现图像数据。

上述处理装置2C具有与上述第1实施方式等的图像处理系统所使用的处理装置2相同的结构、功能，也可以使用个人电脑。

上述摄影装置1C如图49所示，具有与上述第1至第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)大致相同的结构，但是在本摄影装置1C中，如后面所述那样，特别进行所获取的正反射图像数据的处理动作。另外，在摄影装置1C的各结构要素中，对与上述摄影装置1相同的部分赋予相同的符号来进行说明。

在上述摄影装置1C中，即使是在被摄体71具有存在发生正反射的光泽的曲面的情况下，也能从其图像数据中删除来自LED群6X的各LED的照明光所导致的正反射的高亮度部分，通过合成处理求出没有正反射部分的图像数据。以下，对其图像处理进行说明。

例如，对于上述正反射的被摄体71，作为一例，在照射了分别配置于不同环状位置上的LED6a1、6a2、6a3、6a4的照明光的情况下，从上述各LED上发出相同波长的光。当分别被被摄体71正反射时，在CCD8的成像面的不同位置上成像出带颜色的高亮度点。即，在图50(B)的图像Z的不同的位置上，产生了与LED6a1、6a2、6a3、6a4对应的高亮度点Pa、Pb、Pc、Pd。

在摄影装置1C中，可以通过正反射部删除处理来除去由上述正反射所导致的高亮度点Pa、Pb、Pc、Pd。利用图51对该删除处理进行说明，首先，由LED6a1的发出光所产生的被摄体71的正反射像在CCD的成像面Z1上用高亮度点Pa表示。同样地，由LED6a2、6a3、6a4的各发出光所产生的被摄体71的正反射像在CCD的成像面Z2、Z3、Z4上分别用高亮度点Pb、Pc、Pd表示。通过将除去了上述高亮度点Pa、Pb、Pc、Pd后所剩下的图像数据进行加法运算或者平均化，得到没有正反射的高亮度部分的校正后的被摄体71的分光图像数据(CCD成像面Z0)。

使用图52的流程图对上述正反射部删除处理进行说明。首先，在步骤S131中点亮LED6a1，在步骤S132中获取此时的图像数据。然后，在步骤S133至S138中，依次点亮LED6a2、LED6a3、LED6a4，并获取各LED发光时的各图像数据。在步骤S139中，通过生成从上述各获取图像数据中除掉高亮度部分后的图像数据，得到除去了正反射的分光图像数据。另外，在上述例子中，示出了4个LED光源的情况，但是，其他光源数的情况也能进行同样的处理。

根据本第7实施方式的图像处理系统中的摄影装置1C，即使被摄体71是正反射的被摄体，也可以通过对所获取的图像数据实施上述的正反射删除处理，获得没有正反射部分的分光图像数据。

接下来，使用图53、图54，对作为本发明的第8实施方式的图像处理系统进行说明。

另外，图53是本实施方式的图像处理系统的方框结构图，图54是表示正反射被摄体上的光的反射状态的图。

本实施方式的图像处理系统如图53所示，具有：作为图像摄影部的摄影装置1D，其可以拍摄具有正反射的被摄体的分光图像；作为图像处理部的处理装置2D，其用于从由上述摄影装置1D所拍摄的被摄体的分光图像信号中求出高精度色彩再现图像数据。

上述处理装置2D具有与上述第1实施方式等的图像处理系统所使用的处理装置2相同的结构、功能，也可以使用个人电脑。

上述摄影装置1D如图53所示，具有与上述第1至第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)大致相同的结构，另外，为了除去正反射光，在作为照明光源的LED群6X的前面配置了可旋转的作为反射光除去单元的第1偏光板75；在CCD8的前面配置有作为反射光除去单元的第2偏光板76。

另外，在上述摄影装置1D的各结构要素中，与上述摄影装置1相同的部分赋予相同的符号来进行说明。

在获取分光图像数据时，检测基于被摄体表面的分光反射率的漫反射光，求出分光图像数据。但是，在被摄体71的表面接近镜面的情况下，如图54所示，来自LED6a的朝向被摄体71发光的照明光，在被摄体表面的例如点Qa、Qb处作为漫反射光R1、R3(图54中，短箭头所示)来进行反射，而一部分作为正反射光R2、R4(图54中，长箭头所示)来进行反射。该正反射光R2、R4向与照明光的入射角对称的方向反射，具有与照明光的光谱大致相同的光谱。并且，该正反射光R2、R4成分比上述漫反射光R1、R3的成分大，妨碍了物体的分光反射率测定。上述正反射光R4的反射方向由于没有朝向CCD8侧，所以没有影响，但是另一正反射光R2透过摄影光学系统7被CCD8取入，摄影图像中的点Qa的部分被拍摄成高亮度点。因此，如果不除去由被摄体71的表面状态而产生的正反射光成分，则不能获取适当的分光图像数据。

所以，在本实施方式的摄影装置1D中，如上所述，通过在LED群6X的前面配置第1偏光板75，在CCD8的前面配置第2偏光板76，可以除去上述正反射光成分，使其不入射到CCD8中。即，利用上述第1偏光板75使来自LED群6X的照明光偏振。在被摄体71的表面漫反射的光的偏振方向各种各样，但是正反射的光维持一个方向的偏振状态直接入射到摄影光学系统7中。上述第1偏光板75相对于第2偏光板76，以可以旋转调整的方式进行配置，上述偏振后的正反射光被第2偏光板76除去。并且，只将漫反射光入射到CCD8侧，对没有正反射所导致的高亮度部分的被摄体像进行拍摄。

如上所述，在使用本第8实施方式的图像处理系统的摄影装置1D的情况下，即使在被摄体71具有有光泽的表面，也不会在摄影图像上产生正反射光导致的高亮度部，可以获取适当的分光图像数据，进行高精度的色彩再现。

另外，在上述摄影装置1D中，将第2偏光板76配置在摄影光学系统7和CCD8之间，但是，即使采用将其配置在摄影光学系统7的前面的被摄体71侧的结构也能得到同样的效果。

接着，使用图55、图56，对作为本发明的第9实施方式的图像处理系统进行说明。

另外，图55是本实施方式的图像处理系统的方框结构图。图56是配置在上述图像处理系统的摄影装置中的CCD前面的第2偏光板的正视图。

本实施方式的图像处理系统如图55所示，具有：作为图像摄影部的摄影装置1E，其可以拍摄具有正反射的被摄体的可视光以及近红外光的分光图像；作为图像处理部的处理装置2E，其用于从由上述摄影装置1E所拍摄的被摄体的分光图像信号中求出高精度色彩再现图像数据。

上述处理装置2E具有与上述第1实施方式等的图像处理系统所使用的处理装置2相同的结构、功能，也可以使用个人电脑。

上述摄影装置1E如图55所示，具有与上述第1至第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)大致相同的结构，另外，在上述摄影装置1E中，在摄影光学系统7的周围，作为光源，除了配置有作为可视光光源的LED群6X之外，还配置有作为近红外光光源的LED6g。另外，为了除掉正反射光，在上述LED群6X的前面部配置有作为反射光除去单元的第1偏光板81，在上述LED6g的前面部配置有第1偏光板82。另外，在CCD8的前面部配置安装有作为反射光除去单元的第2偏光板83、84的可旋转的偏光板转盘85(图56)。

另外，在上述摄影装置1E的各结构要素中，与上述摄影装置1相同的部分赋予相同的符号，下面，只对不同的处理部分进行说明。

在该摄影装置1E中，通过点亮LED群6X，可以获取可视光的分光图像数据，另外，通过点亮LED6g，可以获取近红外光的分光图像数据。

此时，在被摄体是有光泽的被摄体71的情况下，取入正反射光，在图像数据上生成高亮度部，但是，在该摄影装置1E中，不限于可视光的被摄体图像，对于红外光的被摄体图像也能除去上述正反射光，在任何一种情况下，都能取入没有高亮度部的适当的分光图像数据。

在摄影装置1E中，上述偏光板转盘85上安装有可视光用的第2偏光板83和近红外光用的第2偏光板84。

在利用摄影装置1E进行可视光的拍摄的情况下，通过手动使偏光板转盘85例如向箭头D1方向旋转，将可视光用第2偏光板83切换成与CCD8相对置。在上述切换之后，通过旋转操作突出在摄影装置壳体外的近红外光用第2偏光板84，通过中央的旋转辊86旋转上述可视光用第2偏光板83，对上述可视光用第1偏光板81进行调整。

所以，当按照规定的发光模式点亮可视光LED群6X时，透过了第1偏光板81的光由被摄体71反射，入射到摄影光学系统7中。反射光中的漫射光成分透过第2偏光板83，但是，正反射光成分被第2偏光板83除去。因此，利用CCD8将没有正反射所导致的高亮度的可视光的被摄体像转换成摄像信号，并作为分光图像数据取入。

另一方面，在进行近红外光拍摄的情况下，通过手动使偏光板转盘85旋转，使近红外光用第2偏光板84与CCD8相对置。并且，通过旋转操作突出在摄影装置壳体外的可视光用第2偏光板83，通过中央的旋转辊86旋转上述近红外光用第2偏光板84，对上述近红外光用第1偏光板82进行调整。

所以，当按照规定的发光模式点亮近红外光LED6g时，透过了第1偏光板82的近红外光由被摄体71反射，入射到摄影光学系统7上。该近红外反射光中的漫射光成分透过第2偏光板84，但是，正反射光成分被第2偏光板84除去。因此，利用CCD8将没有由正反射所导致的高亮度部的近红外光的被摄体像转换成摄像信号，并作为分光图像数据取入。

根据上述本第9实施方式的图像处理系统的摄影装置1E，除了可以进行可视光光源的摄影之外，也可以进行近红外光光源的摄影，而且，即使对具有正反射光泽的被摄体，无论采用上述两种光源的哪一种都能取入抑制了正反射的影响的、没有高亮度部的被摄体像，获取分光图像数据，可进行高精度的色彩再现。

尤其是上述摄影装置1E所使用的偏光板，不必使用在跨越可视光和近红外光的全波长内具有偏光特性的高价的偏光板，对于可视光光源，可以使用价格便宜的可视光用第1偏光板81和第2偏光板83，对于近红外光光源，可以使用近红外光用第1偏光板82和第2偏光板84，因此，可以降低部件的成本。

接着，使用图57至图59，对作为本发明的第10实施方式的图像处理系统进行说明。

另外，图57是本实施方式的图像处理系统的方框结构图。图58(A)、图58(B)是表示上述图像处理系统的摄影装置中的因LED光源所导致的阴影状态的校正前的图，图59(A)、图59(B)是表示上述图像处理系统的摄影装置中的因LED光源所导致的阴影状态的校正后的图。

本实施方式的图像处理系统具有：作为图像摄影部的摄影装置1F；作为图像处理部的处理装置(未图示)，其用于从由上述摄影装置1F所拍摄的被摄体的分光图像信号中求出高精度色彩再现图像数据。

上述摄影装置1F如图57所示，具有与上述第1至第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)大致相同的结构，另外，在上述摄影装置1F中，在作为照明光源的LED群6X的前面部安装有用于减轻照明不均匀的作为光学部件的阴影校正透镜88。

另外，在上述摄影装置1F的各结构要素中，对与上述摄影装置1相同的部分赋予相同的符号来进行说明。

在上述摄影装置1F中，在未安装上述阴影校正透镜88的状态下，例如在分别点亮配置在互不相同的位置上的LED群6X中的LED6a和LED6d的情况下，被摄体的照明状态如图58(A)、58(B)所示，像画面G1的左上和画面G2的右上那样不同的部分照明得比其他部分亮。如果不对其进行校正，则在画面上各位置所观测的光谱强度分布不同，所以产生了不能正确测定的问题。

所以，在摄影装置1F中，如上所述，在LED群6X的前面部安装有阴影校正透镜88。通过安装该阴影校正透镜88，调整来自LED6a或者6d的照明光，如图59(A)、图59(B)的画面G3、G4所示，分别以将明亮部分集中到画面中央的方式来进行校正。通过该照明光的校正，可以减轻光源位置的影响，消除画面内的位置所引起的光谱强度分布的误差，可以进行正确的测定。可以获取高精度的分光图像数据。

另外，有时候即使采用上述实施方式的摄影装置1F的结构，也还会残留由照明位置影响的阴影。在该情况下，把白纸等作为被摄体来进行拍摄，根据所得到的图像数据，算出与LED群6X的各LED的画面位置所对应的阴影校正数据。而且，如果对上述各LED进行电的阴影校正，则可以进行更准确的校正。

在上述例子中，同时使用光学的阴影校正和图像处理的阴影校正，但是，不使用上述阴影校正光学系统88，而只实施图像处理的阴影校正，也能获得某种程度的校正效果。

另外，利用漫射板代替上述阴影校正光学系统(透镜)88，也能进行阴影校正。

接下来，使用图60、图61，对作为本发明的第11实施方式的图像处理系统进行说明。

另外，图60是本实施方式的图像处理系统的方框结构图，图61是上述图像处理系统中的摄影装置的LED光源部的配置图。

本实施方式的图像处理系统具有：作为图像摄影部的摄影装置1G；成为摄影室的暗室91；作为图像处理部的处理装置(未图示)，其用于从由上述摄影装置1G所拍摄的被摄体的分光图像信号中求出高精度色彩再现图像数据。

上述摄影装置1G如图60所示，具有与上述第1至第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)大致相同的结构，另外，上述摄影装置1G中配设有与暗室91内的照明光源之间的连接端子部(接点部)90。另外，在上述摄影装置1G的结构要素中，与上述摄影装置1等相同的要素赋予相同的符号来进行说明。

另外，上述处理装置也具有与上述第1实施方式等的图像处理系统所使用的处理装置2相同的结构，也可以使用个人电脑。

上述暗室91例如具有只有患者59能进入的空间，具有从外部遮蔽光的构造。其内部配置有作为外部照明装置的多个照明装置92。

上述照明装置92中，如图61所示，配置了多组具有分别与内置于摄影装置1G的LED群6X即第1LED6a～第6LED6f相同的发光波长的LED96a～LED96f。图中，圆点表示各LED，该圆点的相同式样标识表示相同发光波长的LED。如图61所示，上述多组的LED96a～LED96f无偏向地地均匀地分布在照明装置92内，变成大致可以面发光的状态。通过连接器93向上述LED96a～LED96f供给电源，当摄影装置1G安装在暗室91中时，连接器93与摄影装置1G侧的连接端子部90成连接状态。

在利用具有上述结构的摄影装置1G进行摄影的情况下，首先，将摄影装置1G安装在暗室91内，并将照明装置92的各LED设置为可以点亮的状态。然后，成为被摄体的患者59进入到暗室91内。

此处，点亮上述照明装置92的各LED来拍摄患者59的需要部位，获取所希望的分光图像数据，但是，此时的上述照明装置92的各LED的点亮顺序以根据摄影装置1G的发光模式被点亮的摄影装置1G内置的LED群6X的点亮定时来点亮。

根据上述本第11实施方式的图像处理系统，即使在被摄体尺寸大的情况下，也可以在没有环境光影响的状态下进行准确的颜色测定，可以进行高精度的色彩再现。另外，暗室91可以是只设置了具有摄影装置1的连接器部93的安装部和照明装置92的简单的装置，可以得到能拍摄大型被摄体的价格便宜的图像处理系统。

如果在上述摄影装置1G的摄影光学系统7中使用广角的摄影光学系统，则摄影范围变大，可以拍摄更大的被摄体，例如车体等大型的物品。

接下来，使用图62的方框结构图，对作为本发明的第12实施方式的图像处理系统进行说明。

本实施方式的图像处理系统具有：作为图像摄影部的摄影装置1H；作为图像处理部的处理装置2H，其用于从由上述摄影装置1H所拍摄的被摄体的分光图像信号中求出高精度色彩再现图像数据，并且，根据上述图像数据判断被摄体的状态。

上述摄影装置1H如图62所示，具有与上述第1至第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)大致相同的结构，另外，在摄影装置1H中，作为光源，在摄影光学系统7的周围除了配置有作为可视光光源的多个LED群6X之外，还配置有作为中心波长为780nm～900nm的近红外光光源的多个LED6h。另外，在上述摄影装置1H的结构要素中，对与上述摄影装置1相同的要素赋予相同的符号来进行说明。

另外，上述处理装置2H是与上述第1实施方式等的图像处理系统所使用的处理装置2相同的装置，也可以使用个人电脑。

在上述摄影装置1H中，在根据规定的发光模式来点亮作为可视光光源的LED群6X的情况下，获取可视光的分光图像数据。另外，在点亮作为近红外光光源的LED6h，并对作为被摄体的患者95的体表进行照射的情况下，可以获取近红外光的分光图像数据。

在进行上述近红外光的摄影时，将上述摄影装置1H设成近红外光摄影模式，使LED6h连续点亮。在该状态下，对患者95的体表，以30帧/秒的速度进行图像数据的取入和显示。将该获取的图像作为黑白图像显示在LCD监视器16和处理装置2H的显示器22上。

由于上述LED6h的中心波长为780nm～900nm的近红外光，与可视光相比到达体表的深部，所以，可以拍摄皮下血管95a的状态。例如，在设定成血流观察模式的情况下，根据上述30帧/秒的动态数据，可以在显示器22上观察皮下血管95a的血流状态。另外，即使在摄影装置的LCD监视器16上也能直接地通过黑白图像观察血流状态。

在本第12实施方式的图像处理系统中，可以自动地进行血流状态的判定处理，摄影者通过按压操作摄影装置1H的操作开关14，使上述LED6h点亮规定时间，将所拍摄的近红外光的动态图像数据传送到处理装置2H中。在处理装置2H中，通过运算处理上述动态图像数据，可以判别血流状态。

另外，根据本第12实施方式的图像处理系统，除了判别处理上述血流状态之外，通过运算处理上述血流状态的动态图像数据，可以求出脉搏数或者心跳数。

接下来，使用图63的方框结构图，对作为本发明的第13实施方式的图像处理系统进行说明。

本实施方式的图像处理系统具有：作为图像摄影部的摄影装置1J；作为图像处理部的处理装置2J，其用于从由上述摄影装置1J所拍摄的被摄体的分光图像信号中求出高精度色彩再现图像数据，并且，根据上述图像数据判断被摄体的表面状态。

上述摄影装置1J如图63所示，具有与上述第1至第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)大致相同的结构，另外，在摄影装置1J中，作为照明光源，在摄影光学系统7的周围除了配置有作为可视光光源的多个LED群6X之外，还配置有作为中心波长为300nm～380nm的紫外线光源的多个LED6j。在上述摄影装置1J的结构要素中，对与上述摄影装置1相同的要素赋予相同的符号，下面，进行说明。

另外，上述处理装置2J与上述第1实施方式等的图像处理系统所使用的处理装置2相同。

在上述摄影装置1J中，在根据规定的模式点亮作为可视光光源的LED群6X的情况下，获取可视光的分光图像数据。另外，在点亮作为紫外线光源的LED6j来照射作为被摄体的被检查部件98的表面98a的情况下，获取紫外线的分光图像数据。

在进行上述紫外线的摄影时，将摄影装置1J设为紫外线摄影模式来点亮LED6j，在该状态下，取入并显示被检查部件98的表面98a的图像数据。将该获取的图像作为黑白图像显示在LCD监视器16和处理装置2J的显示器22上。

由于上述LED6j的中心波长为300nm～380nm的紫外线与可视光相比较在距离被摄体表层较浅的地方发生漫反射，所以，通过上述摄影图像可以观察表面的细划伤等被摄体表面的状态。

另外，也可以提出组合上述第12、13实施方式所使用的摄影装置1H和1J而得到的变形例的摄影装置。在该变形例的摄影装置中，作为光源，在摄影光学系统7的周围除了配置有可视光的LED群6X之外，还配置有作为近红外光光源的LED6h和作为紫外线光源的LED6j。

利用上述变形例的摄影装置，用同一摄影装置可以获取患者的血流观察和被检测部件的表面伤检查等、大范围种类的被摄体的分光图像数据。

接下来，使用图64的方框结构图，对作为本发明的第14实施方式的图像处理系统进行说明。

本实施方式的图像处理系统具有：作为图像摄影部的摄影装置1K；作为图像处理部的处理装置2K，其用于从由上述摄影装置1K所拍摄的被摄体的分光图像信号中求出高精度色彩再现图像数据。

上述摄影装置1K如图64所示，具有与上述第1至第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)大致相同的结构，另外，在摄影装置1K中，在壳体5的投射口5a处配置有色卡101，其被支撑轴102以自由转动的方式支撑，并配有校准用基准色。

另外，在上述摄影装置1K的结构要素中，对与上述摄影装置1相同的要素赋予相同的符号来进行说明。

上述处理装置2K与上述第1实施方式等的图像处理系统所使用的处理装置2相同。

在本实施方式的摄影装置1K中，不需要以往麻烦的色卡保管管理，而且，为了防止发生色卡污染和因外光而劣化，将上述色卡101内置于壳体5内，在不使用的时候，将其从摄影光学系统7的投射口5a退避收纳到壳体5的内部。在该收纳状态下，色卡101退避到LED群6X的照明光路外，不阻碍射向被摄体103的照明光。并且，如图64所示，只在校准时，将其旋转到摄影光学系统7的投射口5a。在该状态下，通过CCD8取入色卡101的图像数据，获取用于颜色校准的分光图像数据。

根据本第14实施方式的摄影装置1K，不需要色卡101的保管管理，而且，由于不用手处理，所以不容易弄脏，另外，不会因暴露在外光下而使颜色劣化，总是可以进行准确的颜色校准。

另外，在上述实施方式的摄影装置1K中，将色卡101可以旋转地被支撑在壳体5上，但是，也可以代替它而采用将色卡贴在镜头盖(未图示)内面的结构，其中，镜头盖可拆卸地安装在壳体5的投射口5a处。该情况下，在安装了镜头盖的状态下进行上述校准。

接下来，使用图65的系统结构图，对作为本发明的第15实施方式的图像处理系统进行说明。

本实施方式的图像处理系统具有：作为图像摄影部的摄影装置1L；移动电话110，其通过电缆112连接在上述摄影装置1L上；院内处理系统119，其可以与上述移动电话110进行通信。

上述院内处理系统119具有：院内通信装置115、处理装置116、数据库117、监视器118。

上述摄影装置1L如图65所示，具有与上述第1至第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)相同的结构。对于上述摄影装置1L相同的结构要素赋予相同的符号来进行说明。

上述移动电话110利用公用通信线路，将由摄影装置1L所获取的拍摄患者患部的分光图像数据发送给上述院内处理系统119的院内通信装置115。另外，移动电话110上设置有LCD监视器111。

上述院内处理系统119的处理装置116是用于根据通过院内通信装置115所接收到的上述患部的分光图像信号求出高精度色彩再现图像数据的图像处理部，具有与上述第1实施方式等所使用的处理装置2相同的结构。

以下，将具有上述结构的本第15实施方式的图像处理系统中的分光图像数据处理动作分成移动电话110的处理、院内处理系统119的处理、摄影装置1L的处理的各个处理步骤来进行说明。

从上述移动电话110的处理步骤开始说明，首先，当将上述移动电话110连接到摄影装置1L上时，确认摄影装置1L的ID。如果不正确，则输出错误消息。如果移动电话110和摄影装置1L相适合，则将移动电话110设定成摄影模式，并进行设定，使移动电话的监视器111发挥作为摄影装置1L的监视器的功能，使移动电话的操作按钮发挥作为摄影装置1L的操作按钮的功能。

对于预先设定好的院内处理系统119，利用公用线路输出连接请求。当在院内处理系统119中的认证结束后，确立连接。

接下来，将来自摄影装置1L的监视器图像显示在移动电话110的监视器111上，摄影准备完成。

当用户按压操作摄影装置1L的摄影按钮14a时，等待输出来自摄影装置1L的摄影图像数据。当输出摄影图像数据时，将该图像数据显示在监视器111上。将上述图像数据发送到院内处理系统119侧，变为等待用户操作状态。

通过用户的操作，进行了院内处理系统119的图像数据库检索请求时，访问院内处理系统119的数据库117，获取数据库117的信息，并显示在监视器118上。

另外，通过用户的操作，对数据库117发出检索请求。接收来自数据库的检索结果，并显示在监视器111上。

接下来，对院内处理系统119侧的处理步骤进行说明，首先，接受来自移动电话110的连接请求，确认移动电话的ID。如果不正确，则输出错误信息，切断连接。另外，确认摄影装置1L的ID。如果不正确，则输出错误信息，切断连接。

接下来，请求认证信息，确认用户输入的认证信息。如果不正确，则输出错误信息，切断连接。如果没有错误，则确立连接，变成等待来自移动电话的发送的状态。

在利用摄影装置1L进行拍摄时，接收来自移动电话110的图像数据。

将上述接收到的图像数据连同移动电话的ID、摄影装置的ID、使用者的认证信息等一同存储在数据库117中，变成等待来自移动电话110的发送的状态。

当从移动电话110接收到对数据库117进行检索的检索请求时，对117进行检索，并将检索结果发送给移动电话110，变成等待来自移动电话110的发送的状态。

接下来，对摄影装置1L中的处理步骤进行说明，当连接移动电话110时，确认移动电话110的ID。

变成将来自摄影装置1L的图像数据作为实况图像数据发送给移动电话110的可摄影状态，等待摄影按钮14a的操作或者来自移动电话110的摄影请求。

当用户进行摄影执行操作时，以规定的顺序点亮摄影装置1L的光源部的LED群6X，执行摄影，并将所获取的摄影图像数据发送给移动电话110侧。

根据上述本第15实施方式的图像处理系统的结构，摄影装置1L不必配置液晶监视器，可以低价地构成摄影装置1L。另外，在与院内处理系统119进行连接时由于不必使用电缆，所以，摄影时的操作自由度高。另外，由于作为通信线路，可以使用公用线路，所以，适用的范围广。由于可以使用移动电话110的操作按钮，所以，可以输入名字和症状等更复杂的文字信息。

另外，也可以利用移动电话110的麦克，同时输入图像数据和声音数据。该情况下，除了可以用声音输入所见到等的信息，还可以用声音进行操作，更加提高了使用的方便性。

另外，上述移动电话110也可以利用在院内使用的PHS，另外，也可以利用LAN的终端装置或PDA装置。

接下来，使用图66的表示上述图像处理系统所使用的图像摄影部的结构的图，对作为本发明的第16实施方式的图像处理系统进行说明。

本实施方式的图像处理系统如图66所示，具有：作为图像摄影部的带有照相机的移动电话121，其可以安装LED照明单元127；院内处理系统119，其可以与上述移动电话110通信。

上述院内处理系统119与上述图65所示的第15实施方式所使用的系统相同，具有：院内通信装置115、处理装置116、数据库117、监视器118。

上述带有照相机的移动电话121在安装了LED照明单元127的状态下，具有与上述第1实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1)的摄影处理部相同的摄影处理功能。即，上述带有照相机的移动电话121内置有作为摄影光学系统的照相机镜头122、LCD监视器124、操作开关123、天线126、连接器部，在内部设置有CCD、A/D转换电路、图像数据存储器、照相机控制I/F、数据收发电路、监视器I/F、外部I/F、用于控制本移动电话的CPU等。

另外，可以安装在上述带有照相机的移动电话121上的LED照明单元127，由单元固定器具131固定在上述移动电话121的主体上，在已安装状态下，具有：位于与移动电话的照相机镜头122相对位置的特写镜头128、沿着特写镜头的外周配置的LED群129、设置在LED群129外侧的遮光筒132、连接在移动电话121的连接器部上的连接电缆125。

上述LED群129是具有与设置在上述第1实施方式的摄影装置1上的LED群6X相同的分光分布特性各自不同的的LED群，设为与不同波长的蓝色光源的LED6a、6b，不同波长的绿色光源的LED6c、6d，不同波长的红色光源的LED6e、6f相同的6种LED的多组LED群。

接下来，对具有上述结构的本第16实施方式的图像处理系统的摄影动作进行说明。

在将安装在带有照相机的移动电话121上的LED照明单元127朝向作为被摄体的患者体表的状态下，操作操作开关123，按所选择的发光模式规定的发光顺序点亮LED群129，并通过设置在移动电话121上的CCD(未图示)，取入与上述各LED发光时对应的患者体表的摄影图像数据。该图像数据暂时保存在移动电话121内的存储器中。

然后，操作操作开关123，将分光图像数据从天线126经由公用线路发送给院内处理系统119。在院内处理系统119侧，基于上述分光图像数据进行图像处理，进行高度色彩再现处理。

另外，移动电话121和院内处理系统119之间的数据收发与上述第11实施方式的情况相同。

根据本第12实施方式的图像处理系统，不必使用专用的摄影装置，只在以往的带有照相机的移动电话上安装LED照明单元127，就可以作为图像处理系统的摄影装置来利用，可以提供利用公用线路的低价的系统。

另外，上述移动电话121也可以使用其他的带有照相机的终端装置，例如LAN的终端装置或PDA装置等。

接下来，使用图67的上述图像处理系统所使用的摄影装置的方框结构图，对作为本发明的第17实施方式的图像处理系统进行说明。

本实施方式的图像处理系统具有：作为图像摄影部的摄影装置1M；作为图像处理部的处理装置(未图示)，其用于从由上述摄影装置1M所拍摄的被摄体的分光图像信号中求出高精度色彩再现图像数据。

上述摄影装置1M如图67所示，具有与上述第1～第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)大致相同的结构，另外，在上述摄影装置1M中，设置有作为测距单元的测距传感器141，其用于测定摄影装置1M和被摄体142之间的远离距离、即摄影距离L。另外，在摄影装置1M的结构要素中，对与上述摄影装置1相同的要素赋予相同的符号来进行说明。

上述使用的处理装置与上述第1实施方式等的图像处理系统所使用的处理装置2相同。

本实施方式的图像处理系统中的摄影动作按照下面的处理步骤进行。

首先，使用者对作为患者身体的被摄体142设定摄影装置1M，通过测距传感器141测定摄影距离，并登录该测定结果。将与目标摄影距离的差附上符号并显示在监视器16上。使用者边看上述监视器16的显示边移动摄影装置1M。当与目标摄影距离一致时，将该意思显示在监视器16上，摄影装置1M在可摄影的状态下待机。当使用者操作摄影按钮14a时，开始摄影。

在本第17实施方式的图像处理系统中，通过使用摄影装置1M的上述被摄体距离测定功能来决定被摄体距离，在拍摄患者身体的被摄体142的相同部位的情况下，在与上次所拍摄的图像数据相比较时，使图像大小变得相同，很容易进行比较研究。

以下，对本第17实施方式的图像处理系统的摄影装置的变形例进行说明。

在该变形例的摄影装置1M中，用如下的处理步骤来进行摄影。即，使用者指定想比较的上次所拍摄的图像数据，从所指定的图像数据中获取所希望的摄影距离信息，并显示在监视器16上。

用摄影装置1M获取使用者以目测的方式决定大致的距离来进行拍摄时的实际摄影距离信息，根据实际摄影距离和所希望的摄影距离算出倍率校正系数。显示根据该倍率校正系数对实际拍摄的图像的倍率进行校正后的状态的同尺寸的图像。

通过使用该变形例的摄影装置1M的功能，使用者只要大致设定到被摄体142的距离，就可以观察与上次图像相同的倍率的图像数据。

接下来，使用图68的表示上述系统的诊察状态的图，对作为本发明的第18实施方式的图像系统进行说明。

本实施方式的图像处理系统具有：作为图像摄影部的摄影装置1N；带有数字转换器的诊察台153；作为图像处理部的处理装置(未图示)，其用于从由上述摄影装置1N所拍摄的被摄体的分光图像信号中求出高精度色彩再现图像数据。

上述摄影装置1N如图68所示，具有与上述第1～第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)大致相同的结构，另外，在摄影装置1N中，在摄影装置1N的镜筒前端部内置用于检测摄影装置1N的坐标的作为被摄体部位检测单元的位置检测线圈151，另外，还装入了用于检测摄影装置1N的状态的利用了重力等的角度检测传感器152。

另外，在上述摄影装置1N的结构要素中，对与上述摄影装置1相同的要素赋予相同的符号来进行说明。

另外，上述处理装置与上述第1实施方式等的图像处理系统所使用的处理装置2相同。

本实施方式的摄影装置1N假定在诊疗所等处的诊察时使用。上述带有数字转换器的诊察台153安装有从多个场所产生磁场的数字转换器装置，可以检测上述摄影装置1N的检测线圈151的位置，检测摄影装置1N的位置。另外，通过摄影装置1N的角度检测传感器152，可以检测相对于水平方向的摄影装置1N所指向的方向。

在利用上述摄影装置1N进行拍摄的情况下，接受诊疗的被摄体患者154平躺在上述带有数字转换器的诊察台153上的规定位置上。在该状态下，利用摄影装置1N进行拍摄，可以检查出该拍摄时的患者154和摄影装置1N的相对的位置坐标、以及该拍摄时摄影装置1N所朝向的摄影装置1N的倾斜度。将这些检测数据与图像数据一起存储。通过上述检测数据，自动记录拍摄的是患者的哪个部位。因此，在获取图像数据时，可以确认每个摄影患部位置和摄影方向，可以防止摄影部位的偏移和摄影方向的变化，能够进行正确的诊断。

接下来，使用图69的表示上述系统的诊察状态的图，对作为本发明的第19实施方式的图像处理系统进行说明。

本实施方式的图像处理系统，具有：作为图像摄影部的摄影装置1P；作为图像处理部的处理装置(未图示)，其用于从由上述摄影装置1P所拍摄的被摄体的分光图像信号中求出高精度色彩再现图像数据；诊察椅子161。

上述摄影装置1P具有与上述第1～第4实施方式的图像处理系统所使用的摄影装置1(图1、图17、图21、图37)大致相同的结构，另外，上述摄影装置1P中内置向被摄体投影特殊光图案的作为被摄体部位检测单元的光图案投影装置(未图示)。但是，上述光图案投影装置也可以不内设在上述摄影装置1P内，而固定配置。

另外，在上述摄影装置1P的结构要素中，对与上述摄影装置1相同的部分赋予相同的符号来进行说明。

另外，上述处理装置与上述第1实施方式等的图像处理系统所使用的处理装置2相同。

在上述第18实施方式中，为了确定摄影位置，使用数字转换器，但是，在本第19实施方式中，参照在向患者投影特殊光图案的状态下所拍摄的图像，可以确定分光图像数据的摄影部位。

即，在用本实施方式的图像处理系统的摄影装置1P进行摄影的情况下，如图69所示，让作为被摄体的患者162坐在诊察台161上。此处，将上述摄影装置1P设置在可以拍摄患者162的患部162a的位置上。此处，利用上述光图案投影装置，向患者162投影具有特征的光图案，并在监视器图像获取模式下，暂时拍摄该光图案投影状态下的患部162a周围。不移动摄影装置1P，继续在分光图像获取模式下，以LED群6X的照明光进行摄影，获取分光图像数据。

如上所述，根据本实施方式的图像处理系统，利用上述光图案的投影图像，可以可靠地确定获取分光图像数据的摄影部位。

另外，作为对于上述第19实施方式的图像处理系统的摄影装置的变形例，可以提出如下变形例的摄影装置。

即，本变形例的摄影装置的主体前端具有：用于测定体温的温度传感器；用于检测脉搏的脉搏传感器；以及用于检测血压测定时的柯氏音(Korotkoff sound)、胸部的呼吸音和心音、以及腹部的肠鸣音等的麦克风(传感器)。具有听诊功能。利用这些传感器，除了被摄体的分光图像数据外，还能获取体温、脉搏、心音等数据。将拍摄患者患部时的上述体温、脉搏、心音等数据与分光图像数据相关联地同时保存在存储器中。由此，由于每天都可以通过公用线路将由上述摄影装置的上述传感器所测定的体温、脉搏、心音等测定数据发送给关系诊疗机构，所以可以实现在家中的细致的健康管理。

另外，在上述各实施方式的图像处理系统中，以分离的状态设置了作为图像摄影部的摄影装置以及作为图像处理部的处理装置，但是，当然也可以采用使两者一体化，作为单一的可携带的装置的结构，该情况下，根据使用目的，可以在摄影的同时进行图像处理操作等，成为非常容易操作的图像处理系统。

另外，本发明不仅仅限定为上述实施方式，当然可以在不脱离发明主旨的范围内进行各种变形和应用。

如以上说明的那样，根据本发明的图像处理系统，可以进行高精度的色彩再现、检查、判定，也适合进行信息通信处理，而且，是摄像部小型轻量、携带性优良的图像处理系统。

Claims (9)

1.一种图像处理系统，其特征在于，具备：

外部照明部，其配置有具有各自不同的分光分布特性的多个照明光源；

图像摄影部，其具有：用于拍摄被摄体的摄影光学系统；用于获取来自上述被摄体的被摄体信号的摄像元件部；用于进行图像摄影操作的摄影操作部；用于与外部照明部联动的连接接点部；和用于进行来自外部照明部的光的光谱检测的光谱检测部，该图像摄影部通过将上述多个照明光源与上述摄像元件部的曝光定时联动，并且选择性地点亮上述多个照明光源，获得多个被摄体分光图像；

图像处理部，其具有用于存储由上述图像摄影部所拍摄的上述被摄体分光图像的图像存储器部，利用存储在上述图像存储器部中的图像信号和上述光谱检测部所获得的分光光谱数据进行所希望的图像运算；

上述外部照明部可拆卸地安装在上述图像摄影部上。

2.根据权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，上述光谱检测部还进行环境光的光谱检测。

3.根据权利要求2所述的图像处理系统，其特征在于，上述图像摄影部还具有存储上述图像摄影部的照相机特性的照相机特性存储部，在安装上述外部照明部时，检测上述外部照明部的识别码，根据上述识别码更新存储在上述照相机特性存储部中的上述照相机特性。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的图像处理系统，其特征在于，上述图像处理部还具有图像判别运算部，该图像判别运算部根据存储在上述图像存储器部中的上述被摄体分光图像算出被摄体的颜色的等级数据。

5.根据权利要求1至4的任一项所述的图像处理系统，其特征在于，作为上述图像摄影部，使用具有摄影功能的移动终端装置，可以将上述外部照明部安装在上述移动终端装置上。

6.根据权利要求1至5的任一项所述的图像处理系统，其特征在于，上述图像摄影部还具有测距单元，并管理所拍摄的图像中的被摄体的大小。

7.根据权利要求6所述的图像处理系统，其特征在于，上述图像摄影部还具有显示上述被摄体的图像的监视器，

将由上述测距单元所测定的摄影距离与目标摄影距离的差显示到上述监视器上。

8.根据权利要求6所述的图像处理系统，其特性在于，上述图像摄影部还具有显示上述被摄体的图像的监视器，

将由上述测距单元所测定的摄影距离与目标摄影距离一致的意思显示到上述监视器上。

9.根据权利要求6所述的图像处理系统，其特性在于，上述图像摄影部还具有显示上述被摄体的图像的监视器，

根据上次摄影的图像数据获取所希望的摄影距离信息，根据上述测距单元所测定的实际摄影距离的信息与上述所希望的摄影距离信息算出倍率校正系数，将根据上述倍率校正系数对实际拍摄的图像的倍率进行校正后的状态的图像显示到上述监视器上。

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