(57)【要約】【課題】萎縮性胃炎による胃の萎縮時に起こり得る粘膜等の色の変化を強調するための画像処理装置、画像処理装置の作動方法、および画像処理プログラムを提供する。【解決手段】狭帯域画像信号を含む画像信号により構成された内視鏡画像を取得し、輝度を含む色空間において、内視鏡画像の正常部の色を表す基準色Ｓから内視鏡画像中の各注目画素の色Ｐまでの色差ベクトルｐを取得して、各注目画素の色Ｐを、色差ベクトルｐと同一方向に強調量を加えた色差拡張ベクトルを基準色に加算した色Ｑに変換する色差拡張処理を施す。色差拡張処理を内視鏡画像の全ての画素に施した正常部と異常部の色差を拡張した内視鏡画像を出力する。【選択図】図５
2020078647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭帯域画像信号を含む画像信号により構成された内視鏡画像を取得する画像取得部と、
輝度を含む３次元の色空間において、前記内視鏡画像の基準色から前記内視鏡画像中の各注目画素の色までの、前記３次元の色空間における３次元のベクトルである色差ベクトルを取得する色差ベクトル取得部と、
前記色空間において、前記各注目画素の色を、該注目画素の色差ベクトルと同一方向でありかつ前記色差ベクトルのベクトル量に強調量を加えたベクトル量の色差拡張ベクトルを前記基準色に加算した色に変換する色差拡張処理を施す色差拡張部と、
前記色差拡張処理を前記内視鏡画像の全ての画素に施した正常部と異常部の色差を拡張した内視鏡画像を出力する出力部とを備え、
前記基準色は、前記内視鏡画像の各画素の色成分のうち第２の閾値を越える少なくとも１つ以上の色成分を持つ画素以外の前記内視鏡画像の画素から算出される画像処理装置。
【請求項２】
前記第２の閾値を越える色成分は、粘膜色から外れた色成分である請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
輝度の成分の座標軸を含む３次元の色空間において、
前記内視鏡画像に、空間周波数強調等の構造強調処理を行う強調処理部をさらに備え、
前記出力部が、前記色差拡張処理と前記構造強調処理とを前記内視鏡画像に施した内視鏡画像を出力し、
前記色差ベクトル取得部は、予め定められた複数の基準色のうち前記内視鏡画像を代表する代表輝度値に対応して、該代表輝度値が高くなるほど輝度値が高い基準色を用い、該代表輝度値が低くなるほど輝度値が低い基準色を用いて前記色差ベクトルを取得する請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記基準色は、正常部を代表する色を表す請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記色差拡張部は、前記基準色と前記異常部に現れる色との色差を拡張する請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記色差拡張部は、前記異常部に現れる色の強調量を前記異常部以外の色の強調量より大きくする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記色差拡張部は、前記色差ベクトルのベクトル量が第１の閾値より小さい場合は、前記色差ベクトルのベクトル量が大きくなるほど強調量を大きくし、前記色差ベクトルのベクトル量が前記第１の閾値より大きい場合は、前記ベクトル量が大きくなるほど強調量を小さくする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第１の閾値は、前記異常部を代表する色と前記基準色との距離である請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記内視鏡画像の代表輝度値は、前記内視鏡画像の全ての画素の輝度値の平均値である請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記色空間は、Ｙｃｃ色空間、Ｌａｂ色空間、Ｌｕｖ色空間、ＨＳＢ色空間、ＨＳＬ色空間、およびＨＳＶ色空間のうちのいずれかである請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記狭帯域画像信号は、血液に対する光吸収が他の帯域より多い狭帯域光で照明された検体を撮像して得られる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記狭帯域画像信号は、青色帯域の中で血液に対する光吸収が他の帯域より多い青色狭帯域光で照明された検体を撮像して得られる青色狭帯域画像信号、または緑色帯域の中で血液に対する光吸収が他の帯域より多い緑色狭帯域光で照明された検体を撮像して得られる緑色狭帯域画像信号である請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記内視鏡画像は、胃の内壁を撮影した画像であり前記正常部は正常粘膜であり、前記異常部は異常粘膜である請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
画像取得部と、色差ベクトル取得部と、色差拡張部と、出力部とを備えた画像処理装置の作動方法であって、
前記画像取得部が、狭帯域画像信号を含む画像信号により生成された内視鏡画像を取得する画像取得ステップと、
前記色差ベクトル取得部が、輝度を含む３次元の色空間において、前記内視鏡画像の基準色から前記内視鏡画像中の各注目画素の色までの、前記３次元の色空間における３次元のベクトルである色差ベクトルを取得する色差ベクトル取得ステップと、
前記色差拡張部が、前記色空間において、前記各注目画素の色を、該注目画素の色差ベクトルと同一方向でありかつ前記色差ベクトルのベクトル量に強調量を加えたベクトル量の色差拡張ベクトルを前記基準色に加算した色に変換する色差拡張処理を施す色差拡張ステップと、
前記出力部が、前記色差拡張処理を前記内視鏡画像の全ての画素に施した正常部と異常部の色差を拡張した内視鏡画像を出力する出力ステップとを備え、
前記基準色は、前記内視鏡画像の各画素の色成分のうち第２の閾値を越える少なくとも１つ以上の色成分を持つ画素以外の前記内視鏡画像の画素から算出される画像処理装置の作動方法。
【請求項１５】
コンピュータを、
狭帯域画像信号を含む画像信号により生成された内視鏡画像を取得する画像取得部と、
輝度を含む３次元の色空間において、前記内視鏡画像の基準色から前記内視鏡画像中の各注目画素の色までの、前記３次元の色空間における３次元のベクトルである色差ベクトルを取得する色差ベクトル取得部と、
前記色空間において、前記各注目画素の色を、該注目画素の色差ベクトルと同一方向でありかつ前記色差ベクトルのベクトル量に強調量を加えたベクトル量の色差拡張ベクトルを前記基準色に加算した色に変換する色差拡張処理を施す色差拡張部と、
前記色差拡張処理を前記内視鏡画像の全ての画素に施した正常部と異常部の色差を拡張した内視鏡画像を出力する出力部として機能させるための画像処理プログラムであって、
前記基準色は、前記内視鏡画像の各画素の色成分のうち第２の閾値を越える少なくとも１つ以上の色成分を持つ画素以外の前記内視鏡画像の画素から算出される画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、萎縮性胃炎の診断時に用いる画像などを処理する画像処理装置、画像処理装置の作動方法、および画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、光源装置、電子内視鏡、およびプロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断が広く行われるようになってきた。特に、消化器内視鏡検査を行う病院では内視鏡粘膜切除術または内視鏡粘膜下層剥離術などの内視鏡治療を行う前の確定診断が必要であり、粘膜の変化の状態を観察するために変化を強調した内視鏡画像を観察するニーズが高くなっている。
【０００３】
変化を強調した観察方法には、光学法、デジタル法、光学デジタル法、および色素散布法などがあるが、表面構造の微細血管の観察や拾い上げには、デジタル法であるＦＩＣＥ(Flexible spectral Imaging Color Enhancement、登録商標)、光学デジタル法であるＮＢＩ（Narrow Band imaging、登録商標）、または、色素散布法であるインジゴカミン散布またはルゴール散布などが用いられている。内視鏡は一般的に白色光を用いて撮影するが、ＦＩＣＥは、信号処理を行うことにより分光画像を抽出して、組織の性状または血管などを見やくしている。一方、ＮＢＩは光学フィルタを用いて白色光を狭帯域化して照射することによって、生体の反射スペクトル情報を取得して強調表示している。
【０００４】
本来、内視鏡画像は、赤色部分に集中しており色相の範囲が狭い範囲に集中する傾向があり、病変部と正常部の違いが少なく、違いを強調する処理が望まれる。そこで、色相および彩度を強調する色相彩強調型、または色相の違いを強調する色相強調型が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、色相彩強調型では、画像中から輝度の影響を除いた２次元（R-YとB-Y）の色空間において平均色の色ベクトルを求め、その色ベクトルの位置を中心に放射線状に移動させた位置に色相の範囲を広げている。一方、色相協調型では、色ベクトルの位置を中心に色相を広げている。また、色素散布を行った場合と色素散布を行わなかった場合では、色相が異なるため、色素散布を行った場合と色素散布を行わなかった場合で変換するためのテーブルを変えることが開示されている。
【０００５】
また、狭帯域化した光を用いた内視鏡では、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい波長の光を照射して観察するため、粘膜表層の毛細血管と粘膜微細模様が強調された内視鏡画像となる。内視鏡画像の胃粘膜が正常である場合には、表面の粘膜層は厚みを帯びているため、この粘膜層で大部分の光が吸収された後に反射され、正常な胃粘膜下層内の血管は、内視鏡画像上ではほとんど観察することができない。一方、萎縮性胃炎が進行した胃粘膜の場合には、胃腺細胞の減少により粘膜層は薄くなっているため、このような萎縮性胃炎の進行に伴う胃粘膜内部構造の変化は、内視鏡画像上では、白に近い色の粘膜筋板が透けて見えることになり、萎縮粘膜部の色は正常部より退色した色になる。さらに、萎縮粘膜部では、萎縮に伴って粘膜層が薄くなるにつれて、粘膜下層の血管が透見されるようになる。そこで、萎縮性胃炎に基づく胃病変部の診断においては、上記の特徴を利用して、萎縮の進行度の判断や、正常部と胃炎部との境界の判別を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１１３０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、狭帯域化した光を用いた内視鏡であっても、萎縮が高度に進んだ場合（例えば、ＡＢＣ検診でＣ群やＤ群に含まれる萎縮の場合）には、内視鏡画像上で上記の特徴を明確に観察することができるが、萎縮があまり進行していない場合（例えば、ＡＢＣ検診でＢ群やＣ群に含まれる萎縮の場合）には、内視鏡画像上での萎縮部と正常部との差は僅かであり、萎縮の進行度の判断や、正常部と胃炎部との境界の判別は困難な場合がある。したがって、内視鏡画像上において上記の特徴による違いを明確にして、正常部と胃炎部の境界を観察できるようにすることが求められている。
【０００８】
本願発明は、萎縮性胃炎による胃の萎縮時に起こり得る粘膜等の色の変化を強調することができる画像処理装置、画像処理装置の作動方法、および画像処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の画像処理装置は、狭帯域画像信号を含む画像信号により構成された内視鏡画像を取得する画像取得部と、輝度及び明度のうちの少なくとも１つの成分の座標軸を含む３次元の色空間において、内視鏡画像の正常部の色を表す基準色から内視鏡画像中の各注目画素の色までの、３次元の色空間における３次元のベクトルである色差ベクトルを取得する色差ベクトル取得部と、この色空間において、各注目画素の色を、注目画素の色差ベクトルと同一方向でありかつ色差ベクトルのベクトル量に強調量を加えたベクトル量の色差拡張ベクトルを基準色に加算した色に変換する色差拡張処理を施す色差拡張部と、色差拡張処理を内視鏡画像の全ての画素に施した正常部と異常部の色差を拡張した内視鏡画像を出力する出力部とを備え、色差ベクトル取得部は、予め定められた複数の基準色のうち内視鏡画像を代表する代表輝度値に対応して、該代表輝度値が高くなるほど輝度値が高い基準色を用い、該代表輝度値が低くなるほど輝度値が低い基準色を用いて色差ベクトルを取得する。
【００１０】
本願発明の画像処理装置の作動方法は、画像取得部と、色差ベクトル取得部と、色差拡張部と、出力部とを備えた画像処理装置の作動方法であって、画像取得部が、狭帯域画像信号を含む画像信号により生成された内視鏡画像を取得する画像取得ステップと、色差ベクトル取得部が、輝度及び明度のうちの少なくとも１つの成分の座標軸を含む３次元の色空間において、狭帯域画像信号を含む画像信号により生成された内視鏡画像の正常部位の色を表す基準色から内視鏡画像中の各注目画素の色までの、３次元の色空間における３次元のベクトルである色差ベクトルを取得する色差ベクトル取得ステップと、色差拡張部が、この色空間において、各注目画素の色を、注目画素の色差ベクトルと同一方向でありかつ色差ベクトルのベクトル量に強調量を加えたベクトル量の色差拡張ベクトルを基準色に加算した色に変換する色差拡張処理を施す色差拡張ステップと、出力部が、色差拡張処理を内視鏡画像の全ての画素に施した正常部位と異常部位の色差を拡張した内視鏡画像を出力する出力ステップとを備え、色差ベクトル取得ステップは、予め定められた複数の基準色のうち内視鏡画像を代表する代表輝度値に対応して、該代表輝度値が高くなるほど輝度値が高い基準色を用い、該代表輝度値が低くなるほど輝度値が低い基準色を用いて色差ベクトルを取得する。
【００１１】
本願発明の画像処理プログラムは、コンピュータを、狭帯域画像信号を含む画像信号により生成された内視鏡画像を取得する画像取得部と、輝度及び明度のうちの少なくとも１つの成分の座標軸を含む３次元の色空間において、内視鏡画像の正常部位の色を表す基準色から内視鏡画像中の各注目画素の色までの、３次元の色空間における３次元のベクトルである色差ベクトルを取得する色差ベクトル取得部と、この色空間において、各注目画素の色を、注目画素の色差ベクトルと同一方向でありかつ色差ベクトルのベクトル量に強調量を加えたベクトル量の色差拡張ベクトルを基準色に加算した色に変換する色差拡張処理を施す色差拡張部と、色差拡張処理を内視鏡画像の全ての画素に施した正常部位と異常部位の色差を拡張した内視鏡画像を出力する出力部として機能させ、色差ベクトル取得部は、予め定められた複数の基準色のうち内視鏡画像を代表する代表輝度値に対応して、該代表輝度値が高くなるほど輝度値が高い基準色を用い、該代表輝度値が低くなるほど輝度値が低い基準色を用いて色差ベクトルを取得する。
【００１２】
「狭帯域画像信号」とは、狭帯域光を照射した検体を撮像して得られる画像信号をいい、「狭帯域画像信号を含む画像信号」とは、狭帯域光を含む光を照射した検体を撮像して得られる画像信号をいう。
【００１３】
「色空間」は、色を座標で指示することが可能な空間をいい、「輝度を含む色空間」とは、輝度の成分を含む３次元の色空間をいう。輝度とは、明るさの度合いを表す色成分をいう。輝度と同様に明度も明るさの度合いを表す成分として用いられ、色空間には、輝度で表される成分の座標軸を有する色空間と、明度で表される成分の座標軸を有する色空間があるが、本明細書では、輝度および明度はいずれも明るさの度合いを表す成分として区別しないものとする。
【００１４】
「色差ベクトル」とは、３次元の色空間内における基準色の位置を表すベクトルと注目画素の色の位置を表すベクトルとの差を表す３次元のベクトルをいう。
【００１５】
また、色差拡張部は、色差ベクトルのベクトル量が第１の閾値より小さい場合は、色差ベクトルのベクトル量が大きくなるほど強調量を大きくし、色差ベクトルのベクトル量が第１の閾値より大きい場合は、ベクトル量が大きくなるほど強調量を小さくするものが好ましい。
【００１６】
また、複数の基準色を予め記憶する記憶部をさらに備えるようにして、色差ベクトル取得部が、記憶部の複数の基準色のうち内視鏡画像を代表する代表輝度値に対応して、代表輝度値が高くなるほど輝度値が高い基準色を用い、代表輝度値が低くなるほど輝度値が低い基準色を用いて色差ベクトルを取得するものであってもよい。
【００１７】
また、内視鏡画像の代表輝度値は、内視鏡画像の全ての画素の輝度値の平均値であってもよい。
【００１８】
また、基準色は、内視鏡画像の全ての画素の平均値とするものであってもよい。
【００１９】
また、基準色は、内視鏡画像の各素の色成分のうち第２の閾値を越える少なくとも１つ以上の色成分を持つ画素以外の内視鏡画像の画素から算出されるものが望ましい。
【００２０】
「第２の閾値を越える少なくとも１つ以上の色成分を持つ画素」とは、検体を撮影した時に通常現れる画像の色を越えた色成分であり、例えば、ハレーションなどを起こしている箇所の色成分を持つ画素や、検体以外のものを撮影した時に現れる色成分を持つ画素をいう。
【００２１】
また、色空間は、Ｙｃｃ色空間、Ｌａｂ色空間、Ｌｕｖ色空間、ＨＳＢ色空間、ＨＳＬ色空間、およびＨＳＶ色空間のうちのいずれであってもよい。
【００２２】
また、狭帯域画像信号は、血液に対する光吸収が他の帯域より多い狭帯域光で照明された検体を撮像して得られるものが望ましい。
【００２３】
また、狭帯域画像信号は、青色帯域の中で血液に対する光吸収が他の帯域より多い青色狭帯域光で照明された検体を撮像して得られる青色狭帯域画像信号、または緑色帯域の中で血液に対する光吸収が他の帯域より多い緑色狭帯域光で照明された検体を撮像して得られる緑色狭帯域画像信号であってもよい。
【００２４】
さらに、内視鏡画像は、胃の内壁を撮影した画像である場合には、正常部は正常粘膜であり、異常部は異常粘膜である。
【００２５】
また、本願発明の他の画像処理装置は、狭帯域画像信号を含む画像信号により構成された内視鏡画像を取得する画像取得部と、予め定められた正常部の色を表す複数の基準色のうち内視鏡画像の輝度値の平均値に対応して、平均値が高くなるほど輝度値が高い基準色を用い、平均値が低くなるほど輝度値が低い基準色を用いて、輝度及び明度のうちの少なくとも１つの成分の座標軸を含む３次元の色空間において、基準色から内視鏡画像中の各注目画素の色までの、３次元の色空間における３次元のベクトルである色差ベクトルを取得する色差ベクトル取得部と、色空間において、各注目画素の色を、注目画素の色差ベクトルと同一方向でありかつ色差ベクトルのベクトル量に強調量を加えたベクトル量の色差拡張ベクトルを基準色に加算した色に変換する色差拡張処理を施す色差拡張部と、色差拡張処理を内視鏡画像の全ての画素に施した正常部と異常部の色差を拡張した内視鏡画像を出力する出力部とを備え、色差拡張部は、色空間における異常部の色と基準色との距離を第１の閾値として、色差ベクトルのベクトル量が第１の閾値より小さい場合は、色差ベクトルのベクトル量が大きくなるほど強調量を大きくし、色差ベクトルのベクトル量が第１の閾値より大きい場合は、ベクトル量が大きくなるほど強調量を小さくするものである。
【００２６】
また、本願発明の他の画像処理装置の作動方法は、画像取得部と、色差ベクトル取得部と、色差拡張部と、出力部とを備えた画像処理装置の作動方法であって、画像取得部が、狭帯域画像信号を含む画像信号により生成された内視鏡画像を取得する画像取得ステップと、色差ベクトル取得部が、予め定められた正常部の色を表す複数の基準色のうち内視鏡画像の輝度値の平均値に対応して、平均値が高くなるほど輝度値が高い基準色を用い、平均値が低くなるほど輝度値が低い基準色を用いて、輝度及び明度のうちの少なくとも１つの成分の座標軸を含む３次元の色空間において、基準色から内視鏡画像中の各注目画素の色までの、３次元の色空間における３次元のベクトルである色差ベクトルを取得する色差ベクトル取得ステップと、色差拡張部が、色空間において、各注目画素の色を、注目画素の色差ベクトルと同一方向でありかつ色差ベクトルのベクトル量に強調量を加えたベクトル量の色差拡張ベクトルを基準色に加算した色に変換する色差拡張処理を施す色差拡張ステップと、出力部が、色差拡張処理を内視鏡画像の全ての画素に施した正常部と異常部の色差を拡張した内視鏡画像を出力する出力ステップとを備え、色差拡張ステップは、色空間における異常部の色と基準色との距離を第１の閾値として、色差ベクトルのベクトル量が第１の閾値より小さい場合は、色差ベクトルのベクトル量が大きくなるほど強調量を大きくし、色差ベクトルのベクトル量が第１の閾値より大きい場合は、ベクトル量が大きくなるほど強調量を小さくするものである。
【００２７】
また、本願発明の他の画像処理プログラムは、コンピュータを、狭帯域画像信号を含む画像信号により構成された内視鏡画像を取得する画像取得部と、予め定められた正常部の色を表す複数の基準色のうち内視鏡画像の輝度値の平均値に対応して、平均値が高くなるほど輝度値が高い基準色を用い、平均値が低くなるほど輝度値が低い基準色を用いて、輝度及び明度のうちの少なくとも１つの成分の座標軸を含む３次元の色空間において、基準色から内視鏡画像中の各注目画素の色までの、３次元の色空間における３次元のベクトルである色差ベクトルを取得する色差ベクトル取得部と、色空間において、各注目画素の色を、注目画素の色差ベクトルと同一方向でありかつ色差ベクトルのベクトル量に強調量を加えたベクトル量の色差拡張ベクトルを基準色に加算した色に変換する色差拡張処理を施す色差拡張部と、色差拡張処理を内視鏡画像の全ての画素に施した正常部と異常部の色差を拡張した内視鏡画像を出力する出力部として機能させるための画像処理プログラムであって、色差拡張部は、色空間における異常部の色と基準色との距離を第１の閾値として、色差ベクトルのベクトル量が第１の閾値より小さい場合は、色差ベクトルのベクトル量が大きくなるほど強調量を大きくし、色差ベクトルのベクトル量が第１の閾値より大きい場合は、ベクトル量が大きくなるほど強調量を小さくするものである。
また、本願発明の他の画像処理装置は、狭帯域画像信号を含む画像信号により構成された内視鏡画像を取得する画像取得部と、輝度及び明度のうちの少なくとも１つの成分の座標軸を含む３次元の色空間において、内視鏡画像の正常部の色を表す基準色から内視鏡画像中の各注目画素の色までの、３次元の色空間における３次元のベクトルである色差ベクトルを取得する色差ベクトル取得部と、色空間において、各注目画素の色を、該注目画素の色差ベクトルと同一方向であり、かつ色差ベクトルのベクトル量に強調量を加えたベクトル量の色差拡張ベクトルを基準色に加算した色に変換する色差拡張処理を施す色差拡張部と、色差拡張処理を内視鏡画像の全ての画素に施した正常部と異常部の色差を拡張した内視鏡画像を出力する出力部とを備え、基準色は、内視鏡画像の各画素の色成分のうち第２の閾値を越える少なくとも１つ以上の色成分を持つ画素以外の内視鏡画像の画素の平均値とする。
【００２８】
「異常部の色」とは、異常部に現れる可能性が高い色をいい、異常部を代表する色をいう。例えば、異常部に現れる頻度が最も高い色であってもよいし、異常部の色を平均した色であってもよい。
【００２９】
「色空間における異常部の色と基準色との距離」とは、色空間内で求めた基準色と異常部の色の差分ベクトルのベクトル量をいう。
【発明の効果】
【００３０】
本願発明によれば、狭帯域画像信号を含む画像信号により構成された内視鏡画像の各注目画素の色を、輝度を含む色空間において、正常部の色を表す基準色と各注目画素の色の色差を表す色差ベクトルの方向に色差を強調することで、たとえば萎縮性胃炎による胃の萎縮時に起こり得る粘膜等の異常部の色と正常部との色の違いを、輝度の違いも考慮して強調することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】内視鏡システムの外観図。
【図２】第１の実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図。
【図３Ａ】白色光の分光強度を示すグラフ。
【図３Ｂ】特殊光の分光強度を示すグラフ。
【図４】異常領域強調部の内部構成を示すブロック図。
【図５】輝度の成分の軸を持つ色空間での色差強調を説明するための図。
【図６】色差ベクトルのベクトル量と強調量の関係を示す図。
【図７Ａ】色空間内での異常部の色差強調と出血部の色差強調の違いを説明するための図。
【図７Ｂ】色空間内での異常部の色差強調と正常部に近い色の色差強調の違いを説明するための図。
【図８】萎縮性胃炎の診断の流れを示すフローチャート。
【図９】第２の実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図。
【図１０】光源の波長を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１に示すように、第１の実施形態の内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、ユニバーサルコード１３と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、モニタ１８と、入力装置２０とを有する。内視鏡１２は、ユニバーサルコード１３を介して、光源装置１４と光学的に接続されるとともに、プロセッサ装置１６と電気的に接続される。内視鏡１２は、検体内に挿入される挿入部２１と、挿入部の基端部分に設けられた操作部２２と、挿入部２１の先端側に設けられる湾曲部２３および先端部２４を有している。操作部２２のアングルノブ２２ａを操作することにより、湾曲部２３は湾曲動作する。この湾曲動作に伴って、先端部２４が所望の方向に向けられる。
【００３３】
また、操作部２２には、アングルノブ２２ａの他、モード切替スイッチ（モード切替ＳＷ）２２ｂと、ズーム操作部２２ｃが設けられている。モード切替スイッチ２２ｂは、通常観察モードと、特殊観察モードの２種類のモード間の切り替え操作に用いられる。通常観察モードは、検体内の照明に白色光を用いるモードである。特殊観察モードは、検体内の照明に青味を帯びた特殊光を用いるモードであり、萎縮性胃炎による胃の萎縮時に起こり得る粘膜の色の変化や血管の透見を強調するモードである。ズーム操作部２２ｃは、内視鏡１２内のズーミングレンズ４７（図２参照）を駆動させて、検体を拡大させるズーム操作に用いられる。
【００３４】
プロセッサ装置１６は、モニタ１８および入力装置２０と接続される。モニタ１８は、画像情報等を表示する。入力装置２０は、機能設定等の入力操作を受け付けるユーザーインターフェースとして機能する。なお、プロセッサ装置１６には、画像情報等を記録するための外付けの記録部（図示省略）を接続してもよい。
【００３５】
図２に示すように、光源装置１４は、中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光を発する青色レーザ光源（４４５ＬＤ）３４と、中心波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光を発する青紫色レーザ光源（４０５ＬＤ）３６とを発光源として備えている。これら各光源３４、３６の半導体発光素子からの発光は、光源制御部４０により個別に制御されており、青色レーザ光源３４の出射光と、青紫色レーザ光源３６の出射光の光量比は変更自在になっている。光源制御部４０は、通常観察モードの場合には、主として青色レーザ光源３４を駆動させ、青紫色レーザ光をわずかに発光するように制御している。なお、この通常観察モードの場合に、青紫色レーザ光源３６を駆動してもよい。ただし、この場合には、青紫色レーザ光源３６の発光強度を低く抑えることが好ましい。
【００３６】
これに対して、特殊観察モードの場合には、青色レーザ光源３４と青紫色レーザ光源３６の両方を駆動させるとともに、青色レーザ光の発光比率を青紫色レーザ光の発光比率よりも大きくなるように制御している。なお、青色レーザ光または青紫色レーザ光の半値幅は±１０ｎｍ程度にすることが好ましい。また、青色レーザ光源３４および青紫色レーザ光源３６は、ブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが利用でき、また、ＩｎＧａＡｓＮ系レーザダイオードやＧａＡｓＮ系レーザダイオードを用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。
【００３７】
これら各光源３４、３６から出射されるレーザ光は、集光レンズ、光ファイバ、合波器などの光学部材（いずれも図示せず）を介して、ライトガイド（ＬＧ）４１に入射する。ライトガイド４１は、光源装置１４、内視鏡１２、およびユニバーサルコード（内視鏡１２と光源装置１４とを接続するためのコード）１３内に内蔵されている。中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光または中心波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光は、ライトガイド４１を介して、内視鏡１２の先端部２４まで伝搬される。なお、ライトガイド４１としては、マルチモードファイバを使用することができる。一例として、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径がφ０．３〜０．５ｍｍの細径なファイバケーブルを使用することができる。
【００３８】
このような青色レーザ光および青紫色レーザ光による青色狭帯域光は、粘膜内の吸光物質、具体的には、消化器に多く含まれる血液（特に、ヘモグロビン）に対する吸収が大きく、特殊観察モードで撮影した時に正常な粘膜領域と萎縮粘膜領域の差が大きくなる。
【００３９】
内視鏡１２の先端部２４は照明光学系２４ａと撮像光学系２４ｂを有している。照明光学系２４ａには、ライトガイド４１からの中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光または中心波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光が入射する蛍光体４４と、照明レンズ４５が設けられている。蛍光体４４に、青色レーザ光が照射されることで、蛍光体４４から蛍光が発せられる。また、一部の青色レーザ光は、そのまま蛍光体４４を透過する。青紫色レーザ光は、蛍光体４４を励起させることなく透過する。蛍光体４４を出射した光は、照明レンズ４５を介して、検体内に照射される。
【００４０】
ここで、通常観察モードにおいては、主として青色レーザ光が蛍光体４４に入射するため、図３Ａに示すような、青色レーザ光、および青色レーザ光により蛍光体４４から励起発光する蛍光を合波した白色光が、検体内に照射される。一方、特殊観察モードにおいては、青紫色レーザ光と青色レーザ光の両方が蛍光体４４に入射するため、図３Ｂに示すような、青紫色レーザ光、青色レーザ光、および青色レーザ光により蛍光体４４から励起発光する蛍光を合波した特殊光が、検体内に照射される。この特殊観察モードでは、青色成分に発光強度が高い青色レーザ光に加えて、青紫色レーザ光が含まれているため、特殊光は、青色成分を多く含み且つ波長範囲がほぼ可視光全域に及ぶ広帯域光となっている。
【００４１】
なお、蛍光体４４は、青色レーザ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体（例えばＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７）等の蛍光体）を含んで構成されるものを使用することが好ましい。本構成例のように、半導体発光素子を蛍光体４４の励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度、色度の変化を小さく抑えることができる。
【００４２】
図２に示すように、内視鏡１２の撮像光学系２４ｂは、撮像レンズ４６、ズーミングレンズ４７、撮像センサ４８を有している。検体からの反射光は、撮像レンズ４６およびズーミングレンズ４７を介して、撮像センサ４８に入射する。これにより、撮像センサ４８に検体の反射像が結像される。ズーミングレンズ４７は、ズーム操作部２２ｃを操作することで、テレ端とワイド端との間を移動する。ズーミングレンズ４７がワイド端側に移動すると検体の反射像が縮小する一方で、テレ端側に移動することで、検体の反射像が拡大する。
【００４３】
撮像センサ４８はカラーのイメージセンサであり、検体の反射像を撮像して画像信号を出力する。なお、撮像センサ４８は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等であることが好ましい。本願発明で用いられるイメージセンサは、撮像面にＲＧＢカラーフィルタが設けられたＲＧＢｃｈを有するＲＧＢイメージセンサであり、各ｃｈで光電変換をすることによって、Ｒ（赤）のカラーフィルタが設けられたＲ画素からＲ画像信号を出力し、Ｇ（緑）のカラーフィルタが設けられたＧ画素からＧ画像信号を出力し、Ｂ（青）のカラーフィルタが設けられたＢ画素からＢ画像信号を出力する。
【００４４】
なお、撮像センサ４８としては、撮像面にＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）およびＧ（緑）のＣＭＹＧフィルタを備えたイメージセンサであっても良い。ＣＭＹＧフィルタを備えたイメージセンサの場合には、ＣＭＹＧの４色の画像信号から色変換によってＲＧＢの３色の画像信号を得ることができる。この場合には、ＣＭＹＧの４色の画像信号からＲＧＢの３色の画像信号に色変換する色変換手段を、内視鏡１２、光源装置１４またはプロセッサ装置１６のいずれかに備えている必要がある。
【００４５】
撮像センサ４８から出力される画像信号は、ＣＤＳ（correlated double sampling）・ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路５０に送信される。ＣＤＳ・ＡＧＣ回路５０は、アナログ信号である画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ）や自動利得制御（ＡＧＣ）を行う。ＣＤＳ・ＡＧＣ回路５０を経た画像信号は、ガンマ変換部５１でガンマ変換が施される。これにより、モニタ１８などの出力デバイスに適した階調を有する画像信号が得られる。このガンマ変換後の画像信号は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄコンバータ）５２により、デジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換されたデジタル画像信号は、プロセッサ装置１６に入力される。
【００４６】
プロセッサ装置１６は、受信部５４と、画像処理切替部６０と、通常光画像処理部６２と、特殊光画像処理部６４と、画像表示信号生成部６６とを備えている。受信部５４は内視鏡１２からのデジタル画像信号を受信する。この受信部５４は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５６とノイズ除去部５８を備えている。ＤＳＰ５６は、デジタル画像信号に対してガンマ補正、色補正処理を行う。ノイズ除去部５８は、ＤＳＰ５６でガンマ補正等が施されたデジタル画像信号に対してノイズ除去処理（例えば移動平均法やメディアンフィルタ法等）を施すことによって、デジタル画像信号からノイズを除去する。ノイズが除去されたデジタル画像信号は、画像処理切替部６０に送信される。
【００４７】
画像処理切替部６０は、モード切替スイッチ２２ｂにより通常観察モードにセットされている場合には、デジタル画像信号を通常光画像処理部６２に送信し、特殊観察モードに設定されている場合には、デジタル画像信号を特殊光画像処理部６４に送信する。
【００４８】
通常光画像処理部６２は、画像取得部６８と、色彩強調部７０と、構造強調部７２とを有する。画像取得部６８は、入力されたＲＧＢ３チャンネルのデジタル画像信号を、それぞれＲ画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ画像データに割り付けて、ＲＧＢ画像データを取得する。さらに、ＲＧＢ画像データは、３×３のマトリックス処理、階調変換処理、３次元ＬＵＴ処理などの色変換処理を行ったものであってもよい。
【００４９】
色彩強調部７０は、ＲＧＢ画像データに対して、各種色彩強調処理を施す。構造強調部７２は、ＲＧＢ画像データに対して、空間周波数強調等の構造強調処理を行う。構造強調部７２で構造強調処理が施されたＲＧＢ画像データは、通常光画像として通常光画像処理部６２から画像表示信号生成部６６に入力される。
【００５０】
特殊光画像処理部６４は、画像取得部７４と、異常領域強調部７７と、構造強調部７８とを有する。画像取得部７４は、画像取得部６８と同様にＲＧＢ画像データを取得する。異常領域強調部７７は、正常粘膜領域（正常部）と、委縮粘膜または胃癌などの病変部を含む可能性がある異常領域（異常部）の色の差を強調する色差拡張処理を行う。この異常領域強調部７７の詳細については後述する。構造強調部７８は、色差拡張処理済みのＲＧＢ画像データに対して、空間周波数強調等の構造強調処理を行う。構造強調部７８で構造強調処理が施されたＲＧＢ画像データは、特殊光画像として特殊光画像処理部６４から画像表示信号生成部６６に入力される。
【００５１】
画像表示信号生成部６６は、通常光画像処理部６２または特殊光画像処理部６４から入力された通常光画像または特殊光画像を、モニタ１８で表示可能画像として表示するための表示画像信号に変換する。この変換後の表示画像信号をモニタ１８に出力し、モニタ１８は、表示画像信号を通常光画像または特殊光画像として表示する。
【００５２】
図４に示すように、異常領域強調部７７は、色空間変換部８０と、色差ベクトル取得部８２と、色差拡張部８４と、色空間逆変換部８６、記憶部８８とを備えている。内視鏡画像の胃の内壁の胃粘膜が正常部である場合には、正常な胃粘膜下層内の血管は、内視鏡画像上ではほとんど観察することができないが、萎縮粘膜などの異常粘膜（異常部）の場合には、胃腺細胞の減少により粘膜層は薄くなり、白に近い色の粘膜筋板が透けて見えるため異常部の色は正常部より退色した色になる。しかし、胃壁を撮影した内視鏡画像は、赤色部分に集中しており色空間内の狭い範囲に集中する傾向があり、正常部と異常部の色の違いは、熟練した観察者でなければ目視では判別するのは難しい。そこで、正常粘膜の色を基準色として、画像データの各画素の色と基準色の差に応じて色差を拡張する色差拡張処理を施す。
【００５３】
まず、色空間変換部８０は、画像取得部７４によって取得されたＲＧＢ画像データのＲＧＢ色空間で表された各画素のＲ値、Ｇ値、Ｂ値を、輝度または明度の成分を持つ３次元の色空間の値に変換する。輝度または明度の成分を持つ色空間には、輝度の成分を表すＹ軸と色差成分を表すＣｂ軸とＣｒ軸を持つＹｃｃ色空間、明度の成分を表すＬ軸と補色の成分を表すａ軸とｂ軸を持つＬａｂ色空間、明度の成分を表すＬ軸と彩度と色相の成分を表すｕ軸とｖ軸を持つＬｕｖ色空間、色相Ｈ・彩度Ｓ・明度Ｂ（または明度Ｖ）の成分の軸からなるＨＳＢ色空間（またはＨＳＶ色空間）、または、色相Ｈ・彩度Ｓ・輝度Ｌの成分の軸からなるＨＳＬ色空間があるが、輝度または明度の成分を含む色空間であればいずれの色空間であってもよい。さらに、輝度または明度の成分を表す軸を持たないＲＧＢ色空間であってもよい。以下、本実施形態では、輝度または明度の成分を表す軸を持つ色空間に変換した後に色差拡張処理を行う場合について説明する。また、変換後の色空間には、輝度と明度の成分を表す軸を持つものがあるが、以下、輝度と明度を区別することなく、便宜上、輝度として説明する。
【００５４】
色差ベクトル取得部８２は、内視鏡画像の正常部である正常粘膜の色を表す基準色から内視鏡画像中の各注目画素の色までの色の差を、輝度の軸を持つ色空間で、各注目画素の色の位置のベクトルから基準色の位置のベクトルを引いた３次元の色差ベクトルとして取得する。
【００５５】
内視鏡画像全体が明るい画像であるか暗い画像であるかによって、正常粘膜の色は異なる。そこで、基準色として、内視鏡画像の輝度値に応じた複数の基準色を記憶部８８に予め記憶しておき、内視鏡画像の輝度に応じた基準色を用いて、基準色と各画素の色の色差ベクトルを取得する。これらの基準色は、過去撮影した内視鏡画像から、内視鏡画像の正常粘膜に統計的に現れる可能性の高い色を、内視鏡画像の様々な輝度値に応じてそれぞれ決定することができる。具体的には、内視鏡画像の輝度値が高い場合には、基準色の輝度値も高くなり、内視鏡画像の輝度値が低い場合には、基準色の輝度値も低くなる。そこで、複数の輝度値に対応して異なる基準色を設定したテーブルを記憶部８８に記憶しておき、色差拡張処理の対象となっている内視鏡画像に最も近い輝度値に対応した基準色を取り出すようにする。あるいは、輝度値が高い時の基準色と輝度値が低い時の基準色を記憶しておき、色差拡張処理の対象となっている内視鏡画像の輝度値がその間の輝度値である場合には、基準色は、輝度値が高い時の基準色と輝度値が低い時の基準色を内挿補間して求め、内視鏡画像の輝度値がその範囲外であるときは、輝度値が高い時の基準色と輝度値が低い時の基準色を外挿補間して求めるようにしてもよい。
【００５６】
また、内視鏡画像の輝度値として、内視鏡画像の全ての画素の輝度を代表する代表輝度値を用いることができる。例えば、内視鏡画像の全ての画素の輝度値の平均値、あるいは、内視鏡画像の全ての画素の輝度値の中央値を代表輝度値としてもよい。
【００５７】
色差拡張部８４は、正常粘膜である正常部と異常粘膜である異常部の違いを明確にするために、輝度の軸を持つ色空間において、各注目画素の色を、色差ベクトル取得部８２で取得した各注目画素の色差ベクトルと同一方向であり、かつ、色差ベクトルのベクトル量に強調量を加えたベクトル量の色差拡張ベクトルを基準色に加算した色差強調色に変換して、正常部と異常部の色の差を大きくする。
【００５８】
図５を用いて、輝度（明度）の成分の軸を持つＬａｂ色空間での色差強調について具体的に説明する。図５では、Ｌ軸が輝度（明度）成分となり、ａ軸およびｂ軸が補色の成分になる。Ｌａｂ色空間における基準色の位置Ｓと、注目している画素の色の位置がＰである場合、色差ベクトルはｐである。下式（１）に示すように、色差ベクトルｐのベクトル量｜ｐ｜に対応する強調量ｄを色差ベクトルｐの方向に延ばした位置の色差強調色Ｑに変更する。このように、Ｌａｂ色空間内で、基準色と各画素の色との差を表す色差ベクトルと同一方向に基準色と各画素の色の差を拡張することにより、異常部と正常部の違いを自然にかつ明確にすることができる。
【００５９】
【数１】
2020078647.tif 000003
【００６０】
また、基準色に近い色の画素、つまり、正常粘膜に近い色を持つ画素についてはそのままの色を維持するのが好ましいため強調量ｄを小さくし、異常粘膜の色に近いところは正常粘膜との違いが明確になるように強調量ｄを大きくすることが好ましい。一方、粘膜の色から大きく外れるところは、出血部または色素散布が行われた部分などの粘膜色ではない可能性が高いため強調は行わない方が好ましい。
【００６１】
図６に強調量ｄとベクトル量｜ｐ｜の関係を示す一例を示す。図５に示すように、全体に自然に色が変化し、かつ、異常粘膜に現れる色と基準色との違いが明確になるように、異常粘膜に現れる典型的な色と基準色の色差ベクトルｐのベクトル量（距離）｜ｐ｜に近い値を第１の閾値Ｒ１として、色差ベクトルｐのベクトル量｜ｐ｜が第１の閾値Ｒ１より小さい時は、色差ベクトルｐのベクトル量｜ｐ｜が大きくなるほど強調量ｄを大きくし、色差ベクトルｐのベクトル量｜ｐ｜が第１の閾値Ｒ１より大きい時は、ベクトル量｜ｐ｜が大きくなるほど強調量ｄを小さくする。具体的には、各基準色ごとに、色差ベクトルのベクトル量｜ｐ｜と強調量ｄに対応関係を定めたルックアップテーブルを予め記憶部８８に記憶しておき、基準色Ｓと色差ベクトルｐのベクトル量｜ｐ｜に応じた強調量ｄを引き出して、色差拡張処理を施した色を算出する。このように色差ベクトルのベクトル量が第１の閾値Ｒ１の付近にあるときに強調量を大きくすることによって、異常粘膜の色と正常粘膜の色（基準色）の色差を拡張して、正常粘膜や通常の粘膜色とは明らかに異なる色は変更しないようにする。これにより、異常部が認識しやすくなり、正常粘膜のような正常部や粘膜以外のものが撮影されている部分の色は本来の色のまま観察することができる。
【００６２】
図７Ａ、図７Ｂを用いて、Ｌａｂ色空間内の基準色の位置Ｓと各画素の色の位置との色差ベクトルのベクトル量に応じて強調量を変えたときの変換後の各画素の色差強調色の色空間の位置を説明する。図７ＡのＰ１は異常粘膜であると考えられる部分の色の色空間内の位置を示し、異常粘膜に近い色の付近では強調量ｄ１は大きくして色差強調色はＱ１にする。一方、図７ＡのＰ２は正常粘膜との色差が大きく出血部であると考えられる部分の色の色空間内の位置を示し、通常の粘膜色とは異なる色であるため強調量ｄ２（＜ｄ１）は小さくして色差強調色はＱ２にする。
【００６３】
図７Ａと同様に、図７ＢのＰ１は異常粘膜であると考えられる部分の色の色空間内の位置を示し、異常粘膜に近い色の付近では強調量ｄ１は大きくして色差強調色はＱ１にする。一方、図７ＢのＰ３は正常粘膜に近い色の色空間内の位置を示し、基準色Ｓとの色差が小さく正常部の色に近い色であるため強調量ｄ３（＜ｄ１）を小さくして色差強調色はＱ３にする。
【００６４】
色空間逆変換部８６は、色差拡張部８４で得られた色差強調色をＲＧＢ画像データに再変換する。さらに、必要に応じて、ＲＧＢ画像データに対してガンマ変換を施す。これにより、モニタ１８などの出力デバイスに適した階調を有する色差強調済みのＲＧＢ画像データが得られる。なお、本願発明の出力部は色空間逆変換部８６と画像表示信号生成部６６で構成される。
【００６５】
次に、本実施形態における一連の検査時の内視鏡の操作および処理の流れを図８のフローチャートに沿って説明する。まず、通常観察モードにセットし（Ｓ１）、内視鏡１２の挿入部２１を検体内に挿入する。通常光画像を観察しながら先端部２４を検体内に進め（Ｓ２−Ｎ）、挿入部２１の先端部２４が胃に到達したら（Ｓ２−Ｙ）、萎縮性胃炎が起こっているかどうかを診断する（Ｓ３）。ここで、通常光画像から、粘膜が退色調になっており、または、樹枝状の深層血管が透見している部位と透見していない部位の境界（内視鏡的腺境界と呼ぶ）を読み取ることができた場合には（Ｓ３−Ｙ）、ドクターは、萎縮性胃炎により胃癌などの病変が発生している病的所見と判断する（Ｓ１１）。
【００６６】
一方、通常光画像からは、退色調の粘膜、または、内視鏡的腺境界の存在を読み取ることができなかった場合には（Ｓ３−Ｎ）、さらに確実に診断を行うために、モード切替スイッチ２２ｂを操作して、特殊観察モードに切り替える（Ｓ４）。この特殊観察モードの切り替えにより、青色レーザ光および青紫色レーザ光の両方を含む特殊光が発光される。この特殊光発光時に得られるＲＧＢ画像信号からＲＧＢ画像データを画像取得部７４で取得する。
【００６７】
まず、色空間変換部８０によって、ＲＧＢ色空間で表された各画素のＲ値、Ｇ値、Ｂ値を、例えば、Ｌａｂ色空間の値に変換する（Ｓ５）。全ての内視鏡画像の画素の輝度値（Ｌ値）から代表輝度値を求める。次に、記憶部８８より代表輝度値に対応する基準色を取り出して、各画素と基準色の色差ベクトルを算出する（Ｓ６）。さらに、基準色に対応するルックアップテーブルを用いて、色差ベクトルのベクトル量に応じた強調量を決定する。各画素の色を、色差ベクトルと同一方向に強調量を加えたベクトル量の色差拡張ベクトルを基準色に加算した色差強調色に変換する（Ｓ７）。
【００６８】
この色差強調色に変換された画像データに基づいて色空間逆変換部８６でＲＧＢ色空間に戻して、モニタ１８に特殊光画像が表示される（Ｓ８）。
【００６９】
特殊光画像上では、胃の萎縮が全く無い場合には、粘膜は通常通りの色で表示される。この場合には（Ｓ９−Ｎ）、ドクターは、萎縮性胃炎による胃癌などの病変部の発生は無い正常所見と判断する（Ｓ１０）。これに対して、胃の萎縮が僅かでも進んでいる場合には、萎縮粘膜の色は退色調で表示される（Ｓ９−Ｙ）。これにより、内視鏡的腺境界を明瞭に表示することができる。したがって、実際の胃の中は、萎縮粘膜の色はさほど退色調で表示されていない場合であっても、ドクターは、萎縮性胃炎により胃癌などの病変が発生している病的所見と判断することができるようになる（Ｓ１１）。
【００７０】
上述では基準色は、内視鏡画像の輝度値に応じて決定する場合について説明したが、内視鏡画像の全ての画素の色の平均値を用いてもよい。ただし、この場合の基準色は、内視鏡画像の全ての画素の色成分のうち、少なくとも１つの色成分が特定の値を超えた場合に粘膜色とは異なると考えられる色成分から外れた値を持つ色を第２の閾値を用いて、第２の閾値を越える色の成分を持つ画素を除いて平均値を算出する。粘膜色とは異なる色があらわれる部分は、例えば、ハレーションなどを起こしている箇所の色成分を持つ画素や、残滓、色素散布された部分、または出血部など検体以外のものを撮影した時に現れる色成分を持つ画素である。色成分のうち粘膜色とは異なる成分を持つ画素の判定は、ＲＧＢの値で判定しても良いが、輝度の成分を持つ色空間に変換した後に判定してもよい。あるいは、ＲＧＢの値の組み合わせから、粘膜の色とは異なる色を持つ画素を判定して、粘膜の色とは異なる色を持つ画素を除いて平均値を算出するようにしてもよい。または、輝度の成分を持つ色空間に変換した後の色成分の組み合わせから粘膜の色とは異なる色を持つ画素を判定してもよい。
【００７１】
上記の実施形態では、ＲＧＢ色空間を輝度または明度の成分を表す軸を持つ色空間に変換した後に、色差拡張処理を行ない、再度、色差拡張処理が行われた色をＲＧＢ色空間に変換する場合について説明したが、ＲＧＢ色空間から他の色空間に変換することなく、ＲＧＢ色空間内で色差ベクトル取得部８２と、色差拡張部８４による色差拡張処理を行うようにしてもよい。
【００７２】
なお、上記実施形態では、粘膜の吸収物質に対して光吸収性が高い青色狭帯域光（青色レーザ光および青紫色レーザ光）を含む特殊光を用いる場合について説明したが、粘膜の吸収物質に対して光吸収性が高い緑色狭帯域光（例えば、５４０〜５６０nmの波長成分）を含む光を用いるようにしてもよい。
【００７３】
前述の実施形態では、光源が半導体発光素子である場合について説明したが、第２の実施形態では、光源にＬＥＤを用いた内視鏡について図９および図１０を用いて説明する。第２の実施形態は、内視鏡の光源装置１４および先端部２４の照明光学系２４ｃ以外の構成は第１の実施形態とほぼ同一であるので、同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、検査時の内視鏡の操作および処理の流れは、第１の実施形態とほぼ同一であるので、詳細な説明は省略する。
【００７４】
図９に示すように、光源装置１４は、Ｖ−ＬＥＤ（Violet Light Emitting Diode）４２ａ、Ｂ−ＬＥＤ（Blue Light Emitting Diode）４２ｂ、Ｇ−ＬＥＤ（Green Light Emitting Diode）４２ｃ、Ｒ−ＬＥＤ（Red Light Emitting Diode）４２ｄ、これら４色のＬＥＤ４２a〜４２ｄの駆動を光源制御部４０で制御するようにしてもよい。この構成では、４色のＬＥＤ４２a〜４２ｄから発せられる４色の光の光路を結合する光路結合部４３が設けられ、光路結合部４３で結合された光は、挿入部２１内に挿通されたライトガイド（ＬＧ）４１および照明レンズ４５を介して、被検体内に照射される。なお、ＬＥＤの代わりに、ＬＤ（Laser Diode）を用いてもよい。
【００７５】
図１０に示すように、Ｖ−ＬＥＤ４２ａは、中心波長４０５±１０nm、波長範囲３８０〜４２０nmの紫色光Ｖｉを発生する。Ｂ−ＬＥＤ４２ｂは、中心波長４６０±１０nm、波長範囲４２０〜５００nmの青色光Ｂｌを発生する。Ｇ−ＬＥＤ４２ｃは、波長範囲が４８０〜６００nmにおよぶ緑色光Ｇｒを発生する。Ｒ−ＬＥＤ４２ｄは、中心波長６２０〜６３０nmで、波長範囲が６００〜６５０nmに及ぶ赤色光Ｒｅを発生する。
【００７６】
光源制御部４０は、通常観察モード、および特殊観察モードのいずれの観察モードにおいても、Ｖ−ＬＥＤ４２ａ、Ｂ−ＬＥＤ４２ｂ、Ｇ−ＬＥＤ４２ｃ、Ｒ−ＬＥＤ４２ｄを点灯する。したがって、紫色光Ｖｉ、青色光Ｂｌ、緑色光Ｇｒ、および赤色光Ｒｅの４色の光が混色した光が、観察対象に照射される。また、光源制御部４０は、通常観察モード時には、紫色光Ｖｉ、青色光Ｂｌ、緑色光Ｇｒ、赤色光Ｒｅ間の光量比がＶｉｃ：Ｂｌｃ：Ｇｒｃ：Ｒｅｃとなるように、各ＬＥＤ４２ａ〜４２ｄを制御する。一方、光源制御部４０は、特殊観察モード時には、紫色光Ｖｉ、青色光Ｂｌ、緑色光Ｇｅ、赤色光Ｒｅ間の光量比がＶｉｓ：Ｂｌｓ：Ｇｅｓ：Ｒｅｓとなるように、各ＬＥＤ４２ａ〜４２ｄを制御する。
【００７７】
内視鏡１２の先端部２４には、照明光学系２４ｃと撮像光学系２４ｂが設けられている。照明光学系２４ｃは照明レンズ４５を有しており、この照明レンズ４５を介して、ライトガイド４１からの光が観察対象に照射される。撮像光学系２４ｂは、第１の実施形態とほぼ同じ構成である。
【００７８】
上記の第１および第２の実施形態ではプロセッサ装置１６で異常領域強調部７７の処理が行われる場合について説明したが、プロセッサ装置１６における異常領域強調部７７の処理は、外部に置かれたコンピュータに、上記の画像取得部、色差ベクトル取得部、色差拡張部、および出力部として機能させるための画像処理プログラムをインストールして、外部のコンピュータでプロセッサ装置１６に外付けの記録部などに記録された内視鏡画像に対して異常領域強調部７７の処理を実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０  内視鏡システム
１２  内視鏡
１３  ユニバーサルコード
１４  光源装置
１６  プロセッサ装置
１８  モニタ
２０  入力装置
２１  挿入部
２２  操作部
２２ａ      アングルノブ
２２ｂ      モード切替スイッチ
２２ｃ      ズーム操作部
２３  湾曲部
２４  先端部
２４ａ、２４ｃ     照明光学系
２４ｂ      撮像光学系
３４  青色レーザ光源
３６  青紫色レーザ光源
４０  光源制御部
４１  ライトガイド
４２a〜４２ｄ  ＬＥＤ
４３  光路結合部
４４  蛍光体
４５  照明レンズ
４６  撮像レンズ
４７  ズーミングレンズ
４８  撮像センサ
５０  ＣＤＳ・ＡＧＣ回路
５１  ガンマ変換部
５２  Ａ／Ｄ変換器
５４  受信部
５６  ＤＳＰ
５８  ノイズ除去部
６０  画像処理切替部
６２  通常光画像処理部
６４  特殊光画像処理部
６６  画像表示信号生成部
６８  画像取得部
７０  色彩強調部
７２  構造強調部
７４  画像取得部
７７  異常領域強調部
７８  構造強調部
８０  色空間変換部
８２  色差ベクトル取得部
８４  色差拡張部
８６  色空間逆変換部
８８  記憶部
【図１】
2020078647.tif 000004
【図２】
2020078647.tif 000005
【図３Ａ】
2020078647.tif 000006
【図３Ｂ】
2020078647.tif 000007
【図４】
2020078647.tif 000008
【図５】
2020078647.tif 000009
【図６】
2020078647.tif 000010
【図７Ａ】
2020078647.tif 000011
【図７Ｂ】
2020078647.tif 000012
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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