(57)【要約】  内視鏡装置１は、被検体に対して照明光を照明する光源装置４と、被検体に照射された照明光の反射光を受光して被検体を撮像するCCD２と、CCD２により得られた撮像信号に基づいて、少なくとも２つ以上の狭帯域波長の撮像信号の平均画像から高周波成分を抑制した第１画像信号を生成すると共に、所定の２つの狭帯域波長の撮像信号の差分画像から高周波成分を抑制した第２画像信号を生成する画像処理部１０１と、第１画像信号及び第２画像信号を１以上の所定の色チャンネルに割り当てて表示を行う観察モニタ５を備える。
2012081297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して照明光を照明する照射部と、
前記照明部により前記被検体に照射された前記照明光の反射光を受光して前記被検体を撮像する撮像部と、
前記撮像部により得られた撮像信号に基づいて、少なくとも２つ以上の狭帯域波長の撮像信号の平均画像から高周波成分を抑制した第１画像信号を生成すると共に、所定の２つの狭帯域波長の撮像信号の差分画像から高周波成分を抑制した第２画像信号を生成する画像信号処理部と、
前記第１画像信号及び前記第２画像信号を１以上の所定の色チャンネルに割り当てて表示を行う表示部と、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記画像信号処理部は、前記少なくとも２つ以上の狭帯域波長のそれぞれの画像信号に対する直交変換処理により前記平均画像と前記差分画像を生成し、前記平均画像と前記差分画像のそれぞれの画像信号に対する逆直交変換処理により前記第１画像信号と前記第２画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記画像信号処理部は、直交変換部と逆直交変換部を有し、前記直交変換部は、係数マトリックスを用いたマトリックス演算により、前記直交変換処理を行い、前記逆直交変換部は、前記係数マトリックスの逆行列を用いたマトリックス演算により、前記逆直交変換処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記画像信号処理部は、第１空間フィルタと第２空間フィルタとを有し、前記第１空間フィルタは、前記平均画像から高周波成分を抑制して前記第１画像信号を生成し、前記第２空間フィルタは、前記差分画像から高周波成分を抑制して前記第２画像信号を生成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記照明光の出射部から前記撮像部の撮像面に至る光路上に配置され、前記照明光の複数の波長帯域のうち少なくとも２つの波長帯域を狭めるように制限し、前記被写体の離散的な分光分布の帯域像を前記撮像部の前記撮像面に結像させる帯域制限部を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記照明部から出射する前記照明光の波長が、可視域の赤色帯域であって、かつヘモグロビン吸光特性が所定量以上減衰する波長帯域であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記画像信号処理部は、前記所定の２つの狭帯域波長より短波長帯域の第３画像信号に対して、構造強調処理を実行し、
前記表示部は、前記第３画像信号、及び前記第１画像信号若しくは前記第２画像信号のうちいずれか一方、の画像信号を前記１以上の所定の色チャンネルに割り当てて表示することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法は、
照射部により、被検体に対して照明光を照明すること、
内視鏡の撮像部により、前記照明部により前記被検体に照射された前記照明光の反射光を受光して前記被検体を撮像すること、
画像信号処理部により、前記撮像部により得られた撮像信号に基づいて、少なくとも２つ以上の狭帯域波長の撮像信号の平均画像から高周波成分を抑制した第１画像信号を生成すること、
前記画像信号処理部により、所定の２つの狭帯域波長の撮像信号の差分画像から高周波成分を抑制した第２画像信号を生成すること、
表示部により、前記第１画像信号及び前記第２画像信号を１以上の所定の色チャンネルに割り当てて表示を行うこと、
を有する内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法。
【請求項９】
前記画像信号処理部は、前記少なくとも２つ以上の狭帯域波長のそれぞれの画像信号に対する直交変換処理により前記平均画像と前記差分画像を生成し、前記平均画像と前記差分画像のそれぞれの画像信号に対する逆直交変換処理により前記第１画像信号と前記第２画像信号を生成することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法。
【請求項１０】
前記画像信号処理部は、直交変換部と逆直交変換部を有し、前記直交変換部は、係数マトリックスを用いたマトリックス演算により、前記直交変換処理を行い、前記逆直交変換部は、前記係数マトリックスの逆行列を用いたマトリックス演算により、前記逆直交変換処理を行うことを特徴とする請求項９に記載の内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法。
【請求項１１】
前記画像信号処理部は、第１空間フィルタと第２空間フィルタとを有し、前記第１空間フィルタは、前記平均画像から高周波成分を抑制して前記第１画像信号を生成し、前記第２空間フィルタは、前記差分画像から高周波成分を抑制して前記第２画像信号を生成することを特徴とする請求項８から１０のいずれか１つに記載の内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法。
【請求項１２】
前記照明光の出射部から前記撮像部の撮像面に至る光路上に配置され、前記照明光の複数の波長帯域のうち少なくとも２つの波長帯域を狭めるように制限し、前記被写体の離散的な分光分布の帯域像を前記撮像部の前記撮像面に結像させる帯域制限部を、さらに備えることを特徴とする請求項８に記載の内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法。
【請求項１３】
前記照明部から出射する前記照明光の波長が、可視域の赤色帯域であって、かつヘモグロビン吸光特性が所定量以上減衰する波長帯域であることを特徴とする請求項８に記載の内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法。
【請求項１４】
前記画像信号処理部は、前記所定の２つの狭帯域波長より短波長帯域の第３画像信号に対して、構造強調処理を実行し、
前記表示部は、前記第３画像信号、及び前記第１画像信号若しくは前記第２画像信号のうちいずれか一方、の画像信号を前記１以上の所定の色チャンネルに割り当てて表示することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置及び内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法に関し、特に、粘膜深部の血管を明瞭に表示可能な内視鏡装置及び内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、医療分野において、内視鏡を用いた低侵襲な各種検査や手術が行われている。術者は、体腔内に内視鏡を挿入し、内視鏡挿入部の先端部に設けられた撮像装置により撮像された被写体を観察し、必要に応じて処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて病変部に対して処置をすることができる。内視鏡を用いた手術は、開腹等をすることがないため、患者の身体的負担が少ないというメリットがある。【０００３】
内視鏡装置は、内視鏡と、内視鏡に接続された画像処理装置と、観察モニタとを含んで構成される。内視鏡挿入部の先端部に設けられた撮像素子により病変部が撮像され、モニタにその画像が表示される。術者は、モニタに表示された画像を見ながら、診断あるいは必要な処置を行うことができる。【０００４】
また、内視鏡装置には、白色光を用いた通常観察だけでなく、内部の血管を観察するために、赤外光等の特殊光を用いた特殊光観察ができるものもある。  
赤外内視鏡装置の場合、例えば、波長８０５ｎｍ付近の近赤外光に吸収ピークの特性を持つインドシアニングリーン（ICG）が薬剤として患者の血中に注入される。そして、光源装置から波長８０５ｎｍ付近及び９３０ｎｍ付近の赤外光を時分割で被写体に照射する。CCDで撮像された被写体像の信号は、赤外内視鏡装置のプロセッサに入力される。このような赤外内視鏡装置に関しては、日本国特開２０００−４１９４２号公報に開示されているように、プロセッサは、波長８０５ｎｍ付近の像を緑色信号（G）に、波長９３０ｎｍ付近の像を青色信号（B）に、割り当てて、モニタに出力する装置が、提案されている（例えば、特許文献１参照）。ICGにより吸収の多い画像８０５ｎｍ付近の赤外光の像を、緑色に割り当てているので、術者は、ICG投与時の赤外画像をコントラスト良く観察できる。【０００５】
例えば、内視鏡を用いて、病変部の存在する粘膜下層を切開し、剥離する粘膜下層剥離術（以下、ESD（Endoscopic Submucosal Dissection）という）等では、電気メスなどによって粘膜中の比較的太い血管を切ってしまわないように、術者は、そのような血管の位置を確認して、切開等の処置を行う。重度の出血を起こすおそれのある血管は、粘膜下層から固有筋層を走行している。ESD等の手技において重度の出血が発生した場合、その都度止血作業をしなければならないので、手術時間が長くなってしまう。【０００６】
しかし、上述した赤外内視鏡装置を用いて、血管の位置を確認するためには、上述したように、ICG等の薬剤を静脈注射するという煩雑な作業が必要となる。  
また、上記赤外内視鏡装置の場合、照明光の波長が近赤外光の波長であるため、画像における血管がぼやけてしまうという問題もある。【０００７】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みて成されたものであり、薬剤投与という煩雑な作業をすることなく、かつ粘膜深部の血管を明瞭に表示可能な内視鏡装置及び内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の内視鏡装置は、被検体に対して照明光を照明する照射部と、前記照明部により前記被検体に照射された前記照明光の反射光を受光して前記被検体を撮像する撮像部と、前記撮像部により得られた撮像信号に基づいて、少なくとも２つ以上の狭帯域波長の撮像信号の平均画像から高周波成分を抑制した第１画像信号を生成すると共に、所定の２つの狭帯域波長の撮像信号の差分画像から高周波成分を抑制した第２画像信号を生成する画像信号処理部と、前記第１画像信号及び前記第２画像信号を１以上の所定の色チャンネルに割り当てて表示を行う表示部と、を備える。【０００９】
本発明の一態様の内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法は、照射部により、被検体に対して照明光を照明すること、内視鏡の撮像部により、前記照明部により前記被検体に照射された前記照明光の反射光を受光して前記被検体を撮像すること、画像信号処理部により、前記撮像部により得られた撮像信号に基づいて、少なくとも２つ以上の狭帯域波長の撮像信号の平均画像から高周波成分を抑制した第１画像信号を生成すること、前記画像信号処理部により、所定の２つの狭帯域波長の撮像信号の差分画像から高周波成分を抑制した第２画像信号を生成すること、表示部により、前記第１画像信号及び前記第２画像信号を１以上の所定の色チャンネルに割り当てて表示を行うこと、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わる回転フィルタ１４の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係わる狭帯域観察における全体の処理の流れを説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係わる画像処理部１０１の処理の内容を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係わる、バンドパスフィルタ７２とローパスフィルタ７３のそれぞれのフィルタ特性の例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係わる、表示された狭帯域画像を説明するための図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の変形例２に係る内視鏡装置１Aの構成を示す構成図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の変形例２に係る画像処理部１０１Aの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係わる回転フィルタの構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理部１０１Bの処理の内容を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係わる、バンドパスフィルタ７２、ローパスフィルタ７３及び構造強調部７５のそれぞれのフィルタ特性の例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
（第１の実施の形態）
まず、本実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を説明する。図１は、本実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。【００１２】
図１に示すように、本実施の形態の内視鏡装置１は、体腔内に挿入し体腔内組織を撮像する生体画像情報取得手段として撮像素子であるCCD２を有する電子内視鏡３と、電子内視鏡３に照明光を供給する光源装置４と、電子内視鏡３のCCD２からの撮像信号を信号処理して内視鏡画像を観察モニタ５に表示するビデオプロセッサ７とから構成される。内視鏡装置１は、通常光観察モードと狭帯域光観察モードの２つのモードを有する。なお、以下の説明では、内視鏡装置１の通常光観察モードは、従来の通常光観察モードと同じであるので、通常光観察モードの構成の説明は簡単にして、主として狭帯域光観察モードについて説明する。【００１３】
CCD２は、被検体に照射された照明光の反射光を受光して被検体を撮像する撮像部あるいは撮像手段を構成する。  
光源装置４は、照明手段としての照明光（白色光）を発光するキセノンランプ１１と、白色光の熱線を遮断する熱線カットフィルタ１２と、熱線カットフィルタ１２を介した白色光の光量を制御する絞り装置１３と、照明光を面順次光にする帯域制限手段としての回転フィルタ１４と、電子内視鏡３内に配設されたライトガイド１５の入射面に回転フィルタ１４を介した面順次光を集光させる集光レンズ１６と、回転フィルタ１４の回転を制御する制御回路１７とを備えて構成される。キセノンランプ１１、回転フィルタ１４及びライトガイド１５が、被検体に対して照明光を照明する照射部あるいは照射手段を構成する。【００１４】
図２は、回転フィルタ１４の構成を示す図である。波長帯域制限部あるいは波長帯域制限手段としての回転フィルタ１４は、図２に示すように、円盤状に構成され、中心を回転軸とした構造となっており、２つのフィルタ群を有している。回転フィルタ１４の外周側には、周方向に沿って、通常観察用の分光特性の面順次光を出力するためのフィルタ組を構成するＲ（赤）フィルタ部１４ｒ，Ｇ（緑）フィルタ部１４ｇ，Ｂ（青）フィルタ部１４ｂが、第１のフィルタ群として、配置されている。【００１５】
回転１４の内周側には、周方向に沿って、２つの所定の狭帯域波長の光を透過させる２つのフィルタ１４−６００，１４−６３０が、第２のフィルタ群として、配置されている。【００１６】
フィルタ１４−６００は、狭帯域光として、波長６００ｎｍ付近の光を透過させるように構成されている。フィルタ１４−６３０は、狭帯域光として、波長６３０ｎｍ付近の光を透過させるように構成されている。【００１７】
本実施の形態においては、狭帯域光としては、可視域の赤色帯域で、かつヘモグロビン吸光特性が急激に減衰する波長６００ｎｍ付近と波長６３０ｎｍ付近の光を用いている。ここで「付近」とは、波長６００ｎｍ付近の場合は、中心波長が６００ｎｍで、波長６００ｎｍを中心に、幅が、例えば２０ｎｍ（すなわち波長６００ｎｍの前後である波長５９０ｎｍから６１０ｎｍ）の範囲の分布を有する狭帯域光であることを意味する。他の波長である、波長６３０ｎｍ、及び後述する波長５４０ｎｍについても同様である。【００１８】
回転フィルタ１４は、照明光の出射部であるキセノンランプ１１からCCD２の撮像面に至る光路上に配置され、照明光の複数の波長帯域のうち少なくとも２つの波長帯域を狭めるように制限する。  
そして、制御回路１７は、回転フィルタ１４を回転させるためのモータ１８を制御して、回転フィルタ１４の回転を制御する。【００１９】
モータ１８には、ラック１９ａが接続され、ピニオン１９ｂには、図示しないモータが接続され、ラック１９ａは、ピニオン１９ｂに螺合するように取り付けられている。制御回路１７は、ピニオン１９ｂに接続されたモータの回転を制御することによって、回転フィルタ１４を矢印ｄで示す方向に移動することができる。よって、制御回路１７は、後述するユーザによるモード切替操作に応じて、第１のフィルタ群又は第２のフィルタ群を選択する。
なお、キセノンランプ１１、絞り装置１３、回転フィルタモータ１８、及びピニオン１９ｂに接続されたモータ（図示せず）には電源部１０より電力が供給される。【００２０】
ビデオプロセッサ７は、CCDドライバであるCCD駆動回路２０、アンプ２２、プロセス回路２３、A/D変換器２４、ホワイトバランス回路（以下、Ｗ．Ｂという）２５、セレクタ１００、画像処理部１０１、セレクタ１０２、γ補正回路２６、拡大回路２７、強調回路２８、セレクタ２９、同時化メモリ３０、３１，３２、画像処理回路３３、D/A変換器３４，３５，３６、タイミングジェネレータ（以下、Ｔ．Ｇという）３７、制御回路２００、表示画像生成手段としての合成回路２０１とを備えて構成される。【００２１】
CCD駆動回路２０は、電子内視鏡３に設けられたCCD２を駆動し、回転フィルタ１４の回転に同期した面順次の撮像信号を出力するものである。また、アンプ２２は電子内視鏡３の先端に設けられている対物光学系２１を介してCCD２により体腔内組織を撮像した面順次の撮像信号を増幅するものである。【００２２】
プロセス回路２３は、アンプ２２を介した面順次の撮像信号に対して相関２重サンプリング及びノイズ除去等を行う。A/D変換器２４は、プロセス回路２３を経た面順次の撮像信号をデジタル信号の面順次の画像信号に変換する。【００２３】
Ｗ．Ｂ２５は、A/D変換器２４によりデジタル化された面順次の画像信号に対して、例えば画像信号のＧ信号を基準に画像信号のＲ信号と画像信号のＢ信号の明るさが同等となるようにゲイン調整を行いホワイトバランス処理を実行する。  
セレクタ１００は、Ｗ．Ｂ２５からの面順次の画像信号を画像処理部１０１内の各部に振り分けて出力する。【００２４】
画像処理部１０１は、前記セレクタ１００からの通常光観察用のＲＧＢの画像信号又は狭帯域光観察用の２つの画像信号を、表示用の画像信号に変換する画像信号処理部あるいは画像信号処理手段である。画像処理部１０１は、モード信号に基づく制御回路２００からの選択信号SSに応じて、通常光観察モード時及び狭帯域光観察モード時の画像信号を、セレクタ１０２へ出力する。  
セレクタ１０２は、画像処理部１０１からの通常光観察用画像信号と狭帯域光観察用画像信号の面順次の画像信号をγ補正回路２６及び合成回路２０１に順次出力する。【００２５】
γ補正回路２６は、セレクタ１０２あるいは合成回路２０１からの面順次の画像信号に対してγ補正処理を施す。拡大回路２７は、γ補正回路２６にてγ補正処理された面順次の画像信号を拡大処理する。強調回路２８は、拡大回路２７にて拡大処理された面順次の画像信号に輪郭強調処理を施す。セレクタ２９及び同時化メモリ３０、３１，３２は、強調回路２８からの面順次の画像信号を同時化するためのものである。【００２６】
画像処理回路３３は、同時化メモリ３０、３１，３２に格納された面順次の各画像信号を読み出し、動画色ずれ補正処理等を行う。D/A変換器３４，３５，３６は、画像処理回路３３からの画像信号を、RGBのアナログの映像信号に変換し観察モニタ５に出力する。Ｔ．Ｇ３７は、光源装置４の制御回路１７から、回転フィルタ１４の回転に同期した同期信号を入力し、各種タイミング信号を上記ビデオプロセッサ７内の各回路に出力する。【００２７】
また、電子内視鏡２には、通常光観察モード及び狭帯域光観察モードの切替のためのモード切替スイッチ４１が設けられており、このモード切替スイッチ４１の出力がビデオプロセッサ７内のモード切替回路４２に出力されるようになっている。ビデオプロセッサ７のモード切替回路４２は、制御信号を調光制御パラメータ切替回路４４及び制御回路２００に出力するようになっている。調光回路４３は、調光制御パラメータ切替回路４４からの調光制御パラメータ及びプロセス回路２３を経た撮像信号に基づき、光源装置４の絞り装置１３を制御し適正な明るさ制御を行うようになっている。【００２８】
ビデオプロセッサ７内の各回路は、指定されたモードに応じた所定の処理を実行する。通常光観察モードと狭帯域光観察モードのそれぞれに応じた処理が実行されて、観察モニタ５には、通常光観察用画像あるいは狭帯域光観察画像が表示される。【００２９】
次に、本実施の形態における狭帯域観察の全体の大まかな流れを簡単に説明する。  
図３は、本実施の形態における狭帯域観察における全体の処理の流れを説明するための図である。  
術者は、内視鏡の挿入部を体腔内に挿入し、通常観察モード下で、内視鏡挿入部の先端部を病変部近傍に位置させる。術者は、処置対象の病変部を確認すると、粘膜下層から固有筋層を走行する、比較的太い、例えば直径が１〜２ｍｍの、血管を観察するために、モード切替スイッチ４１を操作して、内視鏡装置１を狭帯域観察モードに切り替える。【００３０】
狭帯域観察モード下では、内視鏡装置１の制御回路１７は、第２のフィルタ群を透過した光を、光源装置４から出射するように、ピニオン１９ｂに接続されたモータを制御して、回転フィルタ１４の位置を移動させる。さらに、制御回路２００も、狭帯域波長による観察のための画像処理を行うように、ビデオプロセッサ７内の各種回路を制御する。【００３１】
図３に示すように、狭帯域モードでは、照明光発生部５１から、狭帯域波長の照明光が、内視鏡３の挿入部の先端部から出射され、粘膜層６１を透過して、粘膜下層６２及び固有筋層６３を走行する血管６４に照射される。ここで、照明光発生部５１は、光源装置４、回転フィルタ１４、ライトガイド１５等を含んで構成され、内視鏡挿入部の先端から照明光を出射する。回転フィルタ１４の回転により、波長６００ｎｍ付近の狭帯域光と波長６３０ｎｍ付近の狭帯域光が、交互に、光源装置４から出射されて、被写体に照射される。【００３２】
波長６００ｎｍ付近の狭帯域光と波長６３０ｎｍ付近の狭帯域光の反射光は、それぞれCCD２である反射光受光部５２により受光される。CCD２は、それぞれの反射光の撮像信号を出力し、アンプ２２等を介して、セレクタ１００へ供給される。セレクタ１００は、Ｔ．Ｇ３７からの所定のタイミングに応じて、波長６００ｎｍ付近の第１の画像P1と波長６３０ｎｍ付近の第２の画像P2を保持して、画像処理部１０１に供給する。【００３３】
図１の画像処理部１０１は、後述する画像処理を行い、画像処理して得られた各画像信号を、セレクタ１０２等を介して観察モニタ５のRGBの各チャンネルに供給する。その結果、観察モニタ５の画面５ａ上には、粘膜深部の１〜２ｍm の比較的太い血管６４が、高いコントラストで表示される。術者は、観察モニタ５に表示された、粘膜下層６２及び固有筋層６３を走行する１〜２ｍｍの血管６４に注意しながら、病変部にESDを施すことができる。【００３４】
図４は、画像処理部１０１の処理の内容を示すブロック図である。画像処理部１０１には、波長６００ｎｍ付近の第１の画像P1と波長６３０ｎｍ付近の第２の画像P2が入力され、直交変換部７１において、２つの画像P1とP2の画像に対して、所定の直交変換処理が施される。なお、ここでは、通常観察モード時の処理回路は省略し、狭帯域モード時の処理回路について説明する。【００３５】
直交変換部７１は、次の式（１）に示す直交変換を、第１及び第２の画像P1,P2に対して実行する。第１及び第２の画像P1,P2の対応する画素毎に、次の式（１）の直交変換が行われ、直交変換部７１は、平均画像PAと差分画像PSを生成する。
【数１】
2012081297.tif 000003
【００３６】
ここで、Aは、次の式（２）で示される係数マトリックスである。
【数２】
2012081297.tif 000004
【００３７】
また、Xは、第１の画像P1と第２の画像P2中の対応する同じ位置の各画素値ｘ1,ｘ2のマトリックスである。
【数３】
2012081297.tif 000005
【００３８】
また、Yは、平均画像PAと差分画像PSにおける、対応する同じ位置の各画素値ｙ1,ｙ2のマトリックスである。
【数４】
2012081297.tif 000006
【００３９】
すなわち、係数マトリックスAは、第１の画像P1と第２の画像P2から、平均画像PAと差分画像PSを生成するためのマトリックスである。ここでは、例として、各係数a1,a2,a3,a4が、0.6,0.4,0.4,-0.6である。平均画像PAの各画素ｙ１は、第１の画像P1と第２の画像P2のそれぞれの画素の単純平均ではなく、重み付けされた画素値の平均値である。同様に、差分画像PSの各画素ｙ２も、第１の画像P1と第２の画像P2のそれぞれの画素の単なる差ではなく、重み付けされた画素値の差分値である。【００４０】
係数マトリックスAの各係数を調整することによって、直交変換部７１は、種々の平均画像と、種々の差分画像を生成することができる。【００４１】
直交変換部７１は、上記の式（１）の演算を実行し、第１の画像P1と第２の画像P2から平均画像PAと差分画像PSを生成して、それぞれバンドパスフィルタ（BPF）７２とローパスフィルタ（LPF）７３へ出力する。すなわち、平均画像PAは、バンドパスフィルタ７２により空間フィルタリングされ、差分画像PSは、ローパスフィルタ７３により空間フィルタリングされる。【００４２】
バンドパスフィルタ７２とローパスフィルタ７３は、それぞれ図５に示すような特性の空間フィルタリング処理を行う空間フィルタである。  
図５は、バンドパスフィルタ７２とローパスフィルタ７３のそれぞれのフィルタ特性の例を示す図である。図５において実線が、ローパスフィルタ（LPF）のフィルタ特性を示し、点線がバンドパスフィルタ（BPF）のフィルタ特性を示す。図５は、縦軸が強度（intensity）の軸であり、横軸が空間周波数の軸であるグラフである。図５では、横軸の空間周波数が０から大きくなるにつれて（すなわち、図５の横軸の右側に向かって）、空間周波数はより高くなる。縦軸上の値が０よりも大きくなるにつれて（すなわち、図５の縦軸上の０より上側に向かって）、信号は、より増大され、０よりも小さくなるにつれて（すなわち、図５の縦軸上の０より下側に向かって）、信号は、より減少される。【００４３】
バンドパスフィルタ７２は、点線で示すように、矢印AR1で示す１〜２ｍｍの血管に対応する空間周波数付近の信号はより強調するが、その空間周波数よりも低い及びその空間周波数よりも高い信号は、抑制する特性を有するフィルタである。例えば、矢印AR2で示す空間周波数の信号は、矢印AR1で示す空間周波数付近の信号よりも抑制されている。【００４４】
ローパスフィルタ７３も、実線で示すように、矢印AR1で示す１〜２ｍｍの血管に対応する空間周波数付近の信号よりも、その空間周波数よりも高い、矢印AR2で示す空間周波数の信号が、より抑制される特性を有する。【００４５】
すなわち、バンドパスフィルタ７２とローパスフィルタ７３により、波長６００ｎｍ付近と波長６３０ｎｍ付近の平均画像PAと差分画像PSのそれぞれ中の、１〜２ｍｍの太い血管の画像が強調され、毛細血管等の細い血管の画像が抑制される。【００４６】
なお、バンドパスフィルタ７２とローパスフィルタ７３のそれぞれのフィルタ特性は、図５に示すような特性に限られず、上述したように、１〜２ｍｍの太い血管の画像を強調し、毛細血管等の細い血管の画像を抑制するような特性であればよい。【００４７】
以上のように、画像処理部１０１は、２つの空間フィルタを有し、バンドパスフィルタ７２は、平均画像から高周波成分を抑制して第１画像信号を生成し、ローパスフィルタ７３は、差分画像から高周波成分を抑制して第２画像信号を生成する。すなわち、画像処理部１０１は、CCD２により得られた撮像信号に基づいて、少なくとも２つ以上の狭帯域波長の撮像信号の平均画像から高周波成分を抑制した第１画像信号を生成すると共に、所定の２つの狭帯域波長の撮像信号の差分画像から高周波成分を抑制した第２画像信号を生成する。【００４８】
バンドパスフィルタ７２とローパスフィルタ７３により処理されたそれぞれの画像が逆直交変換部７４に供給され、逆直交変換部７４は、それぞれの画像に対する逆直交変換処理を実行する。【００４９】
逆直交変換部７４における逆直交変換は、次の式（５）を用いて実行され、逆直交変換部７４は、波長６００ｎｍ付近の第１の画像P11と波長６３０ｎｍ付近の第２の画像P12を生成する。逆直交変換部７４では、バンドパスフィルタ７２とローパスフィルタ７３により処理されたそれぞれの画像の対応する画素毎に、次の式（５）の逆直交変換が行われ、逆直交変換部７４は、波長６００ｎｍ付近の第１の画像P11と波長６３０ｎｍ付近の第２の画像P12を生成する。
【数５】
2012081297.tif 000007
【００５０】
ここで、Bは、Aの逆行列である。【００５１】
以上のように、画像処理部１０１は、少なくとも２つ以上の狭帯域波長のそれぞれの画像信号に対する直交変換処理により平均画像と差分画像を生成し、平均画像と差分画像のそれぞれの画像信号に対する逆直交変換処理により第１画像信号と第２画像信号を生成する。そして、画像処理部１０１は、直交変換部７１と逆直交変換部７４を有し、直交変換部７１が、係数マトリックスを用いたマトリックス演算により、直交変換処理を行い、逆直交変換部７４が、係数マトリックスの逆行列を用いたマトリックス演算により、逆直交変換処理を行う。【００５２】
逆直交変換部７４は、生成された波長６００ｎｍ付近の画像P11を、GとBのチャンネルに割り当て、波長６３０ｎｍ付近の画像P12をRチャンネル付けに割り当てて出力する。【００５３】
画像処理部１０１で処理された各画像は、γ補正等が施された後に、RGBの対応する各チャンネルの同時化メモリ３０，３１，３２に記憶されてから、D/A変換されて観察用モニタ５に出力される。  
セレクタ１０２及び観察モニタ５が、第１画像信号及び第２画像信号を１以上の所定の色チャンネルに割り当てて表示を行う表示部を構成する。【００５４】
図６は、表示された狭帯域画像を説明するための図である。図６に示すように、観察モニタ５の画面５ａ内には、被写体像が表示され、粘膜下層から固有筋層を走行する、比較的太い、例えば直径が１〜２ｍｍの、血管が、高いコントラストで表示される。例えば、図６において、狭帯域画像８１中の領域８２中の血管像８４は、従来のぼやっとした血管像８３よりも、くっきりした画像となる。【００５５】
ここでは、波長６３０ｎｍ付近の画像を、Rチャンネルに割り当て、波長６００ｎｍ付近の画像をGとBのチャンネルに割り当てているので、観察モニタ５に表示される画像は、血管は赤く表示され、疑似カラー表示に近い色になる。よって、術者にとっては、観察モニタ５に表示される画像は自然な色の画像に見える。【００５６】
従って、上述した本実施の形態に係る内視鏡装置によれば、観察モニタ５には、粘膜下層から固有筋層を走行する比較的太い血管が高いコントラストで表示されるので、術者は、そのような血管の位置を正確に把握して、ESD等の手術を施すことができる。【００５７】
特に、ESDの場合、癌細胞などの病変部の周囲部を電気メスで、切開し、剥離して、病変部が取り除かれるが、従来の内視鏡画像では、粘膜下層から固有筋層を走行する比較的太い血管の視認性は、良くなかった。波長４１５ｎｍあるいは５４０ｎｍの狭帯域光を用いた内視鏡装置も従来よりあるが、深さ１〜２ｍｍの血管を撮像することはできない。また、近赤外光では、血管の画像はぼやっとして、コントラストが良くない。【００５８】
粘膜下層から固有筋層を走行する比較的太い、直径が１〜２ｍｍの血管を切ると、大出血に繋がるおそれがある。そのため、ESDの手術時間も長くなり、術者のストレスも大きい。  
これに対して、本実施の形態の内視鏡装置によれば、薬剤投与という煩雑な作業をすることなく、かつ粘膜深部の血管が明瞭に表示される。その結果、粘膜下層から固有筋層を走行する比較的太い、直径が１〜２ｍｍの血管の視認性が高くなるので、手術時間の短時間化、及び術者のストレスの軽減を図ることができる。【００５９】
次に、本実施の形態の変形例について説明する。  
（変形例１）
上述した光源装置４は、キセノンランプ１１と回転フィルタ１４等を用いて、所望の波長帯域の照明光を生成するが、本変形例１の内視鏡装置においては、点線で示すように、光源装置４は、所望の波長、例えば、第１のフィルタ群に対応するRGBの各波長と、第２のフィルタ群に対応する６００ｎｍ付近と６３０ｎｍ付近の各波長を出射する複数の発光ダイオード（LED）からなる発光ダイオード群１１ａを有する発光部１１Aを含むようにして構成される。発光部１１A及びライトガイド１５が、被写体に照明光を照射する照射部を構成する。【００６０】
例えば、図１において、キセノンランプ１１、熱線カットフィルタ１２、絞り装置１３，回転フィルタ１４等の代わりに、光源装置４に、点線で示す発光部１１Aを設ける。さらに、光源装置４には、発光部１１Aの各発光ダイオードを、各モードに応じて、所定のタイミングで駆動するための駆動回路１１ｂが設けられる。複数のLED１１ａを有する発光部１１Aが、電源１０から電源を受け、制御回路１７からの制御信号の下で、駆動回路１１ｂにより制御されて駆動される。  
本変形例１の光源装置を用いて、上述した内視鏡装置１を構成しても、上述した効果と同様の効果を得ることができる。【００６１】
なお、発光部１１Aは、所定の複数の狭帯域光を出射するレーザダイオード（LD）を用いてもよい。【００６２】
また、光源としてLED等を用い、撮像手段としてCMOSセンサ等を用いることで、通常光観察モードの画像と、狭帯域光観察モードの画像を、観察モニタ５の画面５ａ上に並列表示させるようにすることができる。つまり、ユーザは、モード切替スイッチ４１による切替操作を要せずに、狭帯域光観察モードの画像を観察することができる。【００６３】
（変形例２）
上述した実施の形態及び変形例１では、所定の狭帯域光は、回転フィルタ１４あるいは所定の発光ダイオードなどの発光素子により生成されているが、本変形例２の内視鏡装置１Aにおいては、光源からの照明光に白色光を用い、分光推定処理によって所定の狭帯域光の分光画像を得、その分光画像に対して、上述した画像処理を実行する。  
図７は、本変形例２に係る内視鏡装置１Aの構成を示す構成図である。図７において、図１と同じ構成要素については、同一符号を付して説明は省略する。【００６４】
図７に示すように、光源装置４Aは、白色光を出射するランプ１１Ｂと、熱線カットフィルタ１２及び絞り装置１３を含んで構成される。光源装置４Aからの照明光は、ライトガイド１５を介して、被写体へ照射される。【００６５】
内視鏡３の挿入部の先端に設けられた撮像素子２Aは、カラー撮像素子である。撮像素子２Aは、例えばカラーCCDであり、撮像面上に、RGBのカラーフィルタを有する。被写体からの反射光は、波長帯域制限手段である、RGBのカラーフィルタを介して撮像面の各画素部により受光され、RGBの３色の画像信号が、撮像素子２Aから出力される。  
セレクタ１００Aは、RGBの３つの画像信号を、画像処理部１０１Aに出力する。画像処理部１０１Aは、分光推定部を有し、狭帯域光観察のときは、波長６００ｎｍ付近の画像信号と波長６３０ｎｍ付近の画像信号を出力する。【００６６】
図８は、画像処理部１０１Aの構成を示すブロック図である。画像処理部１０１Aは、分光推定部９１と抽出部９２を含み、分光推定処理によって得られた分光画像から任意の波長成分の分光画像を抽出して出力する。ここでは、RGBの３つの画像から、波長６００ｎｍ付近の第１の画像と、波長６３０ｎｍ付近の第２の画像とが抽出されて、Rチャンネルに第２の画像を割り当て、GとBのチャンネルに第１の画像を割り当てる。【００６７】
分光推定部１０１Aは、３入力に基づいて、ｎ次元の分光画像をマトリックス演算により算出して、算出されたｎ次元の分光画像を出力する。分光推定部１０１Aは、マトリックス演算において、波長６００ｎｍ付近の画像信号と波長６３０ｎｍ付近の画像信号とを含むｎ個の画像信号を算出して出力するように構成されている。【００６８】
分光推定部１０１Aからのｎ個の画像信号は、抽出部９２に供給される。抽出部９２は、モード信号に基づく制御回路２００からの選択信号SSに応じて、ｎ個の画像信号から、波長６００ｎｍ付近の画像信号と波長６３０ｎｍ付近の画像信号と選択して、上述したようにRGBの各チャンネルに割り当てる。【００６９】
画像処理部１０１Aから出力された第１及び第２の画像についてのその後の処理は、上述した処理と同様である。【００７０】
よって、本変形例２の内視鏡装置１Aによっても、上述した内視鏡装置１と効果と同様の効果を得ることができる。【００７１】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態に係る内視鏡装置について説明する。  
第１の実施の形態及びその２つの変形例に係る内視鏡装置においては、狭帯域光として、波長６００ｎｍ付近と波長６３０ｎｍ付近の２つの狭帯域光を用いているが、本第２の実施の形態の内視鏡装置は、３つの狭帯域光を生成して、RGBの各チャンネルへ割り当てる点が、第１の実施の形態と異なっている。【００７２】
本実施の形態の内視鏡装置１Bの構成は、第１の実施の形態の内視鏡装置１と略同様であるので、第１の実施の形態の内視鏡装置１と異なる点を説明する。図１の構成において、本実施の形態の内視鏡装置の構成は、回転フィルタの構成が異なっている。図９は、本実施の形態に回転フィルタの構成を示す図である。波長帯域制限手段としての回転フィルタ１４Aは、図９に示すように、円盤状に構成され、図２の回転フィルタ１４と同様に、中心を回転軸とした構造となっており、２つのフィルタ群を有している。回転フィルタ１４の外周側には、図２の回転フィルタ１４と同様に、周方向に沿って、通常観察用の分光特性の面順次光を出力するためのフィルタ組を構成するＲフィルタ部１４ｒ，Ｇフィルタ部１４ｇ，Ｂフィルタ部１４ｂが、第１のフィルタ群として、配置されている。【００７３】
回転１４の内周側には、周方向に沿って、３つの所定の狭帯域波長の光を透過させる３つのフィルタ１４−６００，１４−６３０，１４−５４０が、第２のフィルタ群として、配置されている。【００７４】
第２のフィルタ群は、フィルタ１４−６００とフィルタ１４−６３０に加えて、フィルタ１４−５４０を含む。フィルタ１４−５４０は、狭帯域光として、５４０ｎｍ付近の波長の光を透過させるように構成されている。【００７５】
回転フィルタ１４Aは、狭帯域光観察モード時に、狭帯域光として、５４０ｎｍ付近の波長の光、６００ｎｍ付近の波長の光、及び６３０ｎｍ付近の波長の光を順番に出射する。【００７６】
図１０は、第２の実施の形態に係る画像処理部１０１Bの処理の内容を示すブロック図である。画像処理部１０１Bは、直交変換部７１、バンドパスフィルタ７２、ローパスフィルタ７３、逆直交変換部７４、及び構造強調部７５を含んで構成されている。  
直交変換部７１、バンドパスフィルタ７２、ローパスフィルタ７３、及び逆直交変換部７４の処理は、第１の実施の形態における処理と同様であるが、逆直交変換部７４の２つの生成した画像のうち、波長６００ｎｍ付近の第１の画像P11のみが、色チャンネルに割り当てられる点が、第１の実施の形態と異なる。【００７７】
構造強調部７５は、波長５４０ｎｍ付近の画像信号に対して、構造強調処理を施す。波長５４０ｎｍ付近の画像は、構造強調処理により、シャープさが高まる。構造強調部７５は、構造強調処理された波長５４０ｎｍ付近の画像信号を生成する。画像処理部１０１Bの構造強調部７５は、２つの狭帯域波長（波長６００ｎｍ付近と波長６３０ｎｍ付近）より短波長帯域の第３画像信号に対して、構造強調処理を実行する。【００７８】
図１１は、バンドパスフィルタ７２、ローパスフィルタ７３及び構造強調部７５のそれぞれのフィルタ特性の例を示す図である。図１１において、実線が、ローパスフィルタ（LPF）のフィルタ特性を示し、点線がバンドパスフィルタ（BPF）のフィルタ特性を示し、一点鎖線が構造強調部７５のフィルタ特性示す。【００７９】
ここでは、バンドパスフィルタ７２とローパスフィルタ７３のそれぞれのフィルタ特性は、図５の特性と同じである。構造強調部７５のフィルタ特性は、一点鎖線（SEA1）をで示すように、矢印AR1で示す直径が１〜２ｍｍの血管に対応する空間周波数付近の信号は、より強調するが、その空間周波数よりも低い及びその空間周波数よりも高い信号に対しては、その強調度合いは、直径が１〜２ｍｍの血管に対応する空間周波数付近の信号よりも低い特性を有する。例えば、矢印AR2で示す空間周波数の信号は、矢印AR1で示す空間周波数付近の信号よりも、強調の度合いは、低い。【００８０】
画像処理部１０１Bには、波長６００ｎｍ付近の第１の画像P1と波長６３０ｎｍ付近の第２の画像P2が入力され、直交変換部７１において、２つの画像P1とP2の画像に対して、所定の直交変換処理が施される。【００８１】
直交変換部７１により生成された平均画像PAと差分画像PSは、それぞれバンドパスフィルタ（BPF）７２とローパスフィルタ（LPF）７３へ出力されて、バンドパスフィルタ７２とローパスフィルタ７３により処理されたそれぞれの画像が逆直交変換部７４に供給され、逆直交変換部７４は、それぞれの画像に対する逆直交変換処理を実行する。【００８２】
逆直交変換部７４は、波長６００ｎｍ付近の第１の画像P11と波長６３０ｎｍ付近の第２の画像P12を生成する。直交変換部７１、バンドパスフィルタ７２、ローパスフィルタ７３及び逆直交変換部７４の処理内容は、第１の実施の形態における処理と同様である。【００８３】
以上のように、セレクタ１０２及び観察モニタ５により構成される表示部は、第３画像信号としての波長５４０ｎｍ付近の画像信号、及び第１画像信号若しくは第２画像信号のうちいずれか一方、の画像信号を、１以上の所定の色チャンネルに割り当てて表示する。具体的には、セレクタ１０２及び観察モニタ５において、逆直交変換部７４において生成された波長６００ｎｍ付近の第１の画像P11は、Rチャンネルに割り当てられ、構造強調部７５において構造強調された波長５４０ｎｍ付近の画像は、G及びBのチャンネルに割り当てられる。【００８４】
上述した本実施の形態に係る内視鏡装置１Bによっても、薬剤投与という煩雑な作業をすることなく、観察モニタ５には、粘膜下層から固有筋層を走行する比較的太い血管が高いコントラストで表示されるので、術者は、そのような血管の位置を正確に把握して、ESD等の手術を施すことができる。【００８５】
なお、波長５４０ｎｍ付近、波長６００ｎｍ付近、及び波長６３０ｎｍ付近の各波長で撮像したモノクロ画像を、それぞれB,G,及びRのチャンネルに割り当ててもよい。すなわち、波長５４０ｎｍ付近の画像をBチャンネルに、波長６００ｎｍ付近の画像をGチャンネルに、そして、波長６３０ｎｍ付近の画像をRチャンネルに割り当てた画像を表示するようにしてもよい。  
さらになお、これらのモノクロ画像のそれぞれに対して、構造強調処理、所定のバンド間演算を実施した後に、各画像を対応するチャンネルに割り当てるようにしてもよい。【００８６】
また、第１の実施の形態で説明した２つの変形例も、本第２の実施の形態の内視鏡装置にも適用できる。すなわち、光源としては、LEDなどの発光素子を用いて、３つの狭帯域光を生成することも可能である。また、分光推定部により、３つの狭帯域光を生成するようにしてもよい。【００８７】
従って、上述した各実施の形態およびそれらの各変形例に係る内視鏡装置によれば、粘膜下層から固有筋層を走行する比較的太い血管が高いコントラストで表示されるので、術者は、そのような血管の位置を正確に把握して、ESD等の手術を施すことができる。観察モニタには、粘膜下層から固有筋層を走行する１から２ｍｍの径の血管が視認性良く表示されるので、術者は、そのような血管に注意しながら、電気メスで病変部の周囲部を切開することができる。よって、ESD等の手術のときに、術者がこのような血管を誤って切ってしまうことを防止することができ、従来より手術時の出血リスクを大幅に低減することに繋がる。【００８８】
以上のように、上述した下記実施の形態及び各変形例によれば、薬剤投与という煩雑な作業をすることなく、かつ粘膜深部の血管を明瞭に表示可能な内視鏡装置及び内視鏡を用いた被写体画像を表示する方法を実現することができる。【００８９】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。【００９０】
本出願は、２０１０年１２月１７日に日本国に出願された特願２０１０−２８２１７０号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
【図１】
2012081297.tif 000008
【図２】
2012081297.tif 000009
【図３】
2012081297.tif 000010
【図４】
2012081297.tif 000011
【図５】
2012081297.tif 000012
【図６】
2012081297.tif 000013
【図７】
2012081297.tif 000014
【図８】
2012081297.tif 000015
【図９】
2012081297.tif 000016
【図１０】
2012081297.tif 000017
【図１１】
2012081297.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月18日(2012.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一態様の内視鏡装置は、被検体に対して照明光を照明する照射部と、 前記照明部により前記被検体に照射された前記照明光の反射光を受光して前記被検体を撮像する撮像部と、前記撮像部により得られた撮像信号に基づいて、少なくとも２つ以上の狭帯域波長の撮像信号から重み付けされた画素値の平均値である平均画像信号を生成するとともに当該平均画像信号に対して高周波成分を抑制した第１画像信号を生成し、所定の２つの狭帯域波長の撮像信号から重み付けされた画素値の差分値である差分画像信号を生成するとともに当該差分画像信号に対して高周波成分を抑制した第２画像信号を生成する画像信号処理部と、前記第１画像信号及び前記第２画像信号を所定の色チャンネルに割り当てて表示を行う表示部と、を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して照明光を照明する照射部と、
前記照明部により前記被検体に照射された前記照明光の反射光を受光して前記被検体を撮像する撮像部と、
前記撮像部により得られた撮像信号に基づいて、少なくとも２つ以上の狭帯域波長の撮像信号から重み付けされた画素値の平均値である平均画像信号を生成するとともに当該平均画像信号に対して高周波成分を抑制した第１画像信号を生成し、所定の２つの狭帯域波長の撮像信号から重み付けされた画素値の差分値である差分画像信号を生成するとともに当該差分画像信号に対して高周波成分を抑制した第２画像信号を生成する画像信号処理部と、
前記第１画像信号及び前記第２画像信号を所定の色チャンネルに割り当てて表示を行う表示部と、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記画像信号処理部は、前記少なくとも２つ以上の狭帯域波長のそれぞれの画像信号に対する直交変換処理により前記平均画像信号と前記差分画像信号を生成し、前記平均画像信号と前記差分画像信号のそれぞれの画像信号に対する逆直交変換処理により前記第１画像信号と前記第２画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記画像信号処理部は、直交変換部と逆直交変換部を有し、前記直交変換部は、係数マトリックスを用いたマトリックス演算により、前記直交変換処理を行い、前記逆直交変換部は、前記係数マトリックスの逆行列を用いたマトリックス演算により、前記逆直交変換処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記画像信号処理部は、第１空間フィルタと第２空間フィルタとを有し、前記第１空間フィルタは、前記平均画像信号から高周波成分を抑制して前記第１画像信号を生成し、前記第２空間フィルタは、前記差分画像信号から高周波成分を抑制して前記第２画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記照明光の出射部から前記撮像部の撮像面に至る光路上に配置され、前記照明光の複数の波長帯域のうち少なくとも２つの波長帯域を狭めるように制限し、前記被写体の離散的な分光分布の帯域像を前記撮像部の前記撮像面に結像させる帯域制限部を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記照明部から出射する前記照明光の波長が、可視域の赤色帯域であって、かつヘモグロビン吸光特性が所定量以上減衰する波長帯域であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記画像信号処理部は、前記所定の２つの狭帯域波長より短波長帯域の第３画像信号に対して、構造強調処理を実行し、
前記表示部は、前記第３画像信号、及び前記第１画像信号若しくは前記第２画像信号のうちいずれか一方、の画像信号を前記所定の色チャンネルに割り当てて表示することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月1日(2012.10.1)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一態様の内視鏡装置は、被検体に対して照明光を照明する照射部と、 前記照明部により前記被検体に照射された前記照明光の反射光を受光して前記被検体を撮像する撮像部と、前記撮像部により得られた撮像信号に基づいて、少なくとも２つ以上の狭帯域波長に対応する撮像信号の各々を変換処理して重み付けされた画素値の平均値である平均画像信号を生成するとともに当該平均画像信号に対して高周波成分を抑制した画像信号と、所定の２つの狭帯域波長に対応する撮像信号の各々を変換処理して重み付けされた画素値の差分値である差分画像信号を生成するとともに当該差分画像信号に対して高周波成分を抑制した画像信号と、のそれぞれの画像信号に対する変換処理により所定波長成分に対応する第１画像信号及び第２画像信号を生成する画像信号処理部と、を備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して照明光を照明する照射部と、
前記照明部により前記被検体に照射された前記照明光の反射光を受光して前記被検体を撮像する撮像部と、
前記撮像部により得られた撮像信号に基づいて、少なくとも２つ以上の狭帯域波長に対応する撮像信号の各々を変換処理して重み付けされた画素値の平均値である平均画像信号を生成するとともに当該平均画像信号に対して高周波成分を抑制した画像信号と、所定の２つの狭帯域波長に対応する撮像信号の各々を変換処理して重み付けされた画素値の差分値である差分画像信号を生成するとともに当該差分画像信号に対して高周波成分を抑制した画像信号と、のそれぞれの画像信号に対する変換処理により所定波長成分に対応する第１画像信号及び第２画像信号を生成する画像信号処理部と、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記画像信号処理部は、前記少なくとも２つ以上の狭帯域波長のそれぞれの画像信号に対する直交変換処理により前記平均画像信号及び前記差分画像信号を生成し、前記平均画像信号に対して高周波成分を抑制した画像信号及び前記差分画像信号に対して高周波成分を抑制した画像信号のそれぞれの画像信号に対する逆直交変換処理により前記第１画像信号及び前記第２画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記第１画像信号を緑色及び青色の色チャンネルに割り当てるとともに、前記第２画像信号を赤色の色チャンネルに割り当てて表示を行う表示部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記画像信号処理部は、直交変換部と逆直交変換部を有し、前記直交変換部は、係数マトリックスを用いたマトリックス演算により、前記直交変換処理を行い、前記逆直交変換部は、前記係数マトリックスの逆行列を用いたマトリックス演算により、前記逆直交変換処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記画像信号処理部は、第１空間フィルタと第２空間フィルタとを有し、前記第１空間フィルタは、前記平均画像信号から高周波成分を抑制した画像信号を生成し、前記第２空間フィルタは、前記差分画像信号から高周波成分を抑制した画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記照明光の出射部から前記撮像部の撮像面に至る光路上に配置され、前記照明光の複数の波長帯域のうち少なくとも２つの波長帯域を狭めるように制限し、前記被写体の離散的な分光分布の帯域像を前記撮像部の前記撮像面に結像させる帯域制限部を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記照明部から出射する前記照明光の波長が、可視域の赤色帯域であって、かつヘモグロビン吸光特性が所定量以上減衰する波長帯域であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記画像信号処理部は、前記所定の２つの狭帯域波長より短波長帯域の第３画像信号に対して、構造強調処理を実行し、
前記表示部は、前記第３画像信号、及び前記第１画像信号若しくは前記第２画像信号のうちいずれか一方、の画像信号を前記所定の色チャンネルに割り当てて表示することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月15日(2013.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一態様の内視鏡装置は、被検体に対して可視域の赤色帯域であって、かつヘモグロビン吸収特性が所定量以上減衰する波長帯域である照明光を照明する照明部と、 前記照明部により前記被検体に照射された前記照明光の反射光を受光して前記被検体を撮像する撮像部と、前記撮像部により得られた撮像信号に基づいて、前記照明部により照明された波長帯域のうち少なくとも２つ以上の狭帯域波長に対応する撮像信号の各々を変換処理して重み付けされた画素値の平均値である平均画像信号を生成するとともに当該平均画像信号に対して前記被検体内における所定の太さの血管に対応する周波数成分を強調しつつ当該周波数成分より高い高周波成分を抑制した画像信号と、所定の２つの狭帯域波長に対応する撮像信号の各々を変換処理して重み付けされた画素値の差分値である差分画像信号を生成するとともに当該差分画像信号に対して前記所定の太さの血管に対応する前記周波数成分よりも高い高周波成分を抑制した画像信号と、のそれぞれの画像信号に対する変換処理により所定波長成分に対応する第１画像信号及び第２画像信号を生成する画像信号処理部と、を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して可視域の赤色帯域であって、かつヘモグロビン吸収特性が所定量以上減衰する波長帯域である照明光を照明する照明部と、
前記照明部により前記被検体に照射された前記照明光の反射光を受光して前記被検体を撮像する撮像部と、
前記撮像部により得られた撮像信号に基づいて、前記照明部により照明された波長帯域のうち少なくとも２つ以上の狭帯域波長に対応する撮像信号の各々を変換処理して重み付けされた画素値の平均値である平均画像信号を生成するとともに当該平均画像信号に対して前記被検体内における所定の太さの血管に対応する周波数成分を強調しつつ当該周波数成分より高い高周波成分を抑制した画像信号と、所定の２つの狭帯域波長に対応する撮像信号の各々を変換処理して重み付けされた画素値の差分値である差分画像信号を生成するとともに当該差分画像信号に対して前記所定の太さの血管に対応する前記周波数成分よりも高い高周波成分を抑制した画像信号と、のそれぞれの画像信号に対する変換処理により所定波長成分に対応する第１画像信号及び第２画像信号を生成する画像信号処理部と、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記第１画像信号を緑色及び青色の色チャンネルに割り当てるとともに、前記第２画像信号を赤色の色チャンネルに割り当てて表示を行う表示部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記画像信号処理部は、第１空間フィルタと第２空間フィルタとを有し、前記第１空間フィルタは、前記平均画像信号から前記所定の太さの血管に対応する前記周波数成分を強調しつつ高周波成分を抑制した画像信号を生成し、前記第２空間フィルタは、前記差分画像信号から前記所定の太さの血管に対応する前記周波数成分よりも高い高周波成分を抑制した画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記照明光の出射部から前記撮像部の撮像面に至る光路上に配置され、前記照明光の複数の波長帯域のうち少なくとも２つの波長帯域を狭めるように制限し、前記被写体の離散的な分光分布の帯域像を前記撮像部の前記撮像面に結像させる帯域制限部を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記画像信号処理部は、前記所定の２つの狭帯域波長より短波長帯域の第３画像信号に対して、構造強調処理を実行し、
前記表示部は、前記第３画像信号、及び前記第１画像信号若しくは前記第２画像信号のうちいずれか一方、の画像信号を前記所定の色チャンネルに割り当てて表示することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記照明部は、６００ｎｍ及び６３０ｎｍの狭帯域光を前記照明光として出射することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記周波数成分よりも高い高周波成分は、前記所定の太さの血管より細い血管に対応する周波数成分であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【国際調査報告】
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