(57)【要約】【課題】階調特性検査を行えるカラーチャート。【解決手段】カラーチャートは、それぞれ円弧の上に並べられた複数の色票を有する第１〜第３色票群を備え、第１〜第３色票群を構成する色票は１つの円の上に並べられる。第１色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から赤色に変化するようなグラデーションを示し、第２色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から緑色に変化するようなグラデーションを示し、第３色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から青色に変化するようなグラデーションを示す。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ円弧の上に並べられた複数の色票を有する第１〜第３色票群を備え、
前記第１〜第３色票群を構成する色票は１つの円の上に並べられ、
前記第１色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から赤色に変化するようなグラデーションを示し、前記第２色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から緑色に変化するようなグラデーションを示し、前記第３色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から青色に変化するようなグラデーションを示すことを特徴とするカラーチャート。
【請求項２】
前記カラーチャートは、内視鏡装置のスコープにより撮像される面が無光沢の材質で構成されることを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
【請求項３】
円弧の上に並べられた複数の色票を有する第４色票群を更に備え、前記第１〜第４色票群を構成する色票は前記円の上に並べられ、
前記第４色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から黄色に変化するようなグラデーションを示すことを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
【請求項４】
円弧の上に並べられた複数の色票を有する第５色票群を更に備え、前記第１〜第３色票群、及び前記第５色票群を構成する色票は前記円の上に並べられ、
前記第５色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から白色に変化するようなグラデーションを示すことを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
【請求項５】
円弧の上に並べられた複数の色票を有する第６色票群を更に備え、前記第１〜第３色票群、及び前記第６色票群を構成する色票は前記円の上に並べられ、
前記第６色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かって青色からマゼンタに変化するようなグラデーションを示すことを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
【請求項６】
円弧の上に並べられた複数の色票を有する第７色票群を更に備え、前記第１〜第３色票群、及び前記第７色票群を構成する色票は前記円の上に並べられ、
前記第７色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かってマゼンタから赤色に変化するようなグラデーションを示すことを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
【請求項７】
円弧の上に並べられた複数の色票を有する第８色票群を更に備え、前記第１〜第３色票群、及び前記第８色票群を構成する色票は前記円の上に並べられ、
前記第８色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かって赤色から黄色に変化するようなグラデーションを示すことを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
【請求項８】
それぞれ円弧の上に並べられた複数の色票を有する第４〜第８色票群を更に備え、前記第１〜第８色票群を構成する色票は前記円の上に並べられ、
前記第４色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から黄色に変化するようなグラデーションを示し、
前記第５色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から白色に変化するようなグラデーションを示し、
前記第６色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かって青色からマゼンタに変化するようなグラデーションを示し、
前記第７色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かってマゼンタから赤色に変化するようなグラデーションを示し、
前記第８色票群を構成する前記色票は、一方の端から他方の端に向かって赤色から黄色に変化するようなグラデーションを示すことを特徴とする請求項１に記載のカラーチャート。
【請求項９】
前記第１〜第８色票群は、前記第１色票群７１ａから、時計回りまたは反時計回りに前記第２色票群、前記第５色票群、前記第４色票群、前記第８色票群、前記第７色票群、前記第６色票群、及び前記第３色票群の順に並べられることを特徴とする請求項８に記載のカラーチャート。
【請求項１０】
前記第１色票群の前記一方の端に配置された黒色の色票と前記第３色票群の前記一方の端に配置された黒色の色票との共用、前記第３色票群の前記他方の端に配置された青色の色票と前記第６色票群の前記一方の端に配置された青色の色票との共用、前記第６色票群の前記他方の端に配置されたマゼンタの色票と前記第７色票群の前記一方の端に配置されたマゼンタの色票との共用、前記第７色票群の前記他方の端に配置された赤色の色票と前記第８色票群の前記一方の端に配置された赤色の色票との共用、前記第８色票群の前記他方の端に配置された黄色の色票と前記第４色票群の前記他方の端に配置された黄色の色票との共用、及び前記第４色票群の前記一方の端に配置された黒色の色票と前記第５色票群の前記一方の端に配置された黒色の色票との共用の少なくとも１つが行われるように前記色票が配置されることを特徴とする請求項９に記載のカラーチャート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーチャートに関し、特に内視鏡システムの画像処理における階調特性検査を行うために使用するカラーチャートに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子が搭載されたスコープを備えた内視鏡システムにおいて、開発時などに、ホワイトバランスなど内視鏡システムの画像処理特性の検査が行われる。かかる検査においては、検査に適したチャート（例えばホワイトバランスチャート）を撮像し、得られた画像信号などから検査に必要な値を測定する。
【０００３】
特許文献１は、内部に設けられたカラーチャートなどをスコープで撮像して画像処理特性の検査を行うための検査装置（測定容器）を開示する。
【特許文献１】特開平０５−１３７６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の装置などでは、色ごとの階調特性を検査するためのカラーチャートが用意されていないため、階調特性検査を適切に行うことが出来ない。
【０００５】
したがって本発明の目的は、内視鏡システムの画像処理における色ごとの階調特性検査を行えるカラーチャートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るカラーチャートは、それぞれ円弧の上に並べられた複数の色票を有する第１〜第３色票群を備え、第１〜第３色票群を構成する色票は１つの円の上に並べられ、第１色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から赤色に変化するようなグラデーションを示し、第２色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から緑色に変化するようなグラデーションを示し、第３色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から青色に変化するようなグラデーションを示す。
【０００７】
カラーチャート（第１〜第３色票群）を構成する色票は１つの円の上に配置されるため、該円の中心点が対物光学系と対向するようにカラーチャートを配置して撮像することにより、周辺減光などの撮像条件が同じ状態で該円の上に並べられた総ての色票を含む画像を一度の撮像動作で得ることが可能になる。
【０００８】
各色票群を構成する色票の総てを一度に撮像して得られた画像をモニタなどに表示し、表示した画像の各色票に対応する部分における色ごと（光の波長ごと）の光の強さを分光放射輝度計で計測することにより、内視鏡システムの画像処理が施された画像の各色票に対応した部分の特性を数値化出来る。数値化された各色票に対応する情報を、正常な内視鏡システムにおいて画像処理が施された画像における各色票に対応した部分の色ごと（光の波長ごと）の光の強さを測定した場合に想定される数値と比較することにより、該画像処理における色ごとの階調特性を知ることが可能になる。画像処理が施された画像の特性の数値化は、モニタに表示された画像における光の強さを分光放射輝度計で測定するだけでなく、プロセッサから出力される画像信号をビデオボードに取り込んで得られた画像から輝度値などを算出することも考えられる。また、該カラーチャートは、グラデーションを示すように色票が並べられるため、正常な内視鏡システムにおいて画像処理が施された画像における色ごと（光の波長ごと）の光の強さを測定した場合に想定される数値は、隣接する色票ごとに特定の法則性を持った変化を示し、実際の測定結果と容易に比較して、階調特性を知ることが可能になる。なお、第１色票群は、黒色と加法混色の原色の１つである赤色の間の階調特性を検査するのに使用され、第２色票群は、黒色と加法混色の原色の１つである緑色の間の階調特性を検査するのに使用され、第３色票群は、黒色と加法混色の原色の１つである青色の間の階調特性を検査するのに使用される。
【０００９】
好ましくは、カラーチャートは、内視鏡装置のスコープにより撮像される面が無光沢の材質で構成される。
【００１０】
これにより、内視鏡システムの光源部から出射され、スコープのライトガイドを介してカラーチャートの撮像面に照射された光の映り込みによる白飛びを防止することが可能になる。
【００１１】
また、好ましくは、円弧の上に並べられた複数の色票を有する第４色票群を更に備え、第１〜第４色票群を構成する色票は円の上に並べられ、第４色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から黄色に変化するようなグラデーションを示す。
【００１２】
第４色票群は、黒色と内視鏡画像における主要な色である黄色の間の階調特性を検査するのに使用される。
【００１３】
また、好ましくは、円弧の上に並べられた複数の色票を有する第５色票群を更に備え、第１〜第３色票群、及び第５色票群を構成する色票は円の上に並べられ、第５色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から白色に変化するようなグラデーションを示す。
【００１４】
第５色票群は、黒色と白色の間の階調特性を検査するのに使用される。
【００１５】
また、好ましくは、円弧の上に並べられた複数の色票を有する第６色票群を更に備え、第１〜第３色票群、及び第６色票群を構成する色票は円の上に並べられ、第６色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって青色からマゼンタに変化するようなグラデーションを示す。
【００１６】
第６色票群は、インジゴ染色時の内視鏡画像の主要な色である青色とマゼンタの間の階調特性を検査するのに使用される。
【００１７】
また、好ましくは、円弧の上に並べられた複数の色票を有する第７色票群を更に備え、第１〜第３色票群、及び第７色票群を構成する色票は円の上に並べられ、第７色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かってマゼンタから赤色に変化するようなグラデーションを示す。
【００１８】
第７色票群は、胃など上部消化管検査時の内視鏡画像における主要な色であるマゼンタと赤色の間の階調特性を検査するのに使用される。
【００１９】
また、好ましくは、円弧の上に並べられた複数の色票を有する第８色票群を更に備え、第１〜第３色票群、及び第８色票群を構成する色票は円の上に並べられ、第８色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって赤色から黄色に変化するようなグラデーションを示す。
【００２０】
第８色票群は、大腸など下部消化管検査時の内視鏡画像における主要な色である赤色と黄色の間の階調特性を検査するのに使用される。
【００２１】
また、好ましくは、それぞれ円弧の上に並べられた複数の色票を有する第４〜第８色票群を更に備え、第１〜第８色票群を構成する色票は円の上に並べられ、第４色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から黄色に変化するようなグラデーションを示し、第５色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって黒色から白色に変化するようなグラデーションを示し、第６色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって青色からマゼンタに変化するようなグラデーションを示し、第７色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かってマゼンタから赤色に変化するようなグラデーションを示し、第８色票群を構成する色票は、一方の端から他方の端に向かって赤色から黄色に変化するようなグラデーションを示す。
【００２２】
さらに好ましくは、第１〜第８色票群は、第１色票群７１ａから、時計回りまたは反時計回りに第２色票群、第５色票群、第４色票群、第８色票群、第７色票群、第６色票群、及び第３色票群の順に並べられる。
【００２３】
さらに好ましくは、第１色票群の一方の端に配置された黒色の色票と第３色票群の一方の端に配置された黒色の色票との共用、第３色票群の他方の端に配置された青色の色票と第６色票群の一方の端に配置された青色の色票との共用、第６色票群の他方の端に配置されたマゼンタの色票と第７色票群の一方の端に配置されたマゼンタの色票との共用、第７色票群の他方の端に配置された赤色の色票と第８色票群の一方の端に配置された赤色の色票との共用、第８色票群の他方の端に配置された黄色の色票と第４色票群の他方の端に配置された黄色の色票との共用、及び第４色票群の一方の端に配置された黒色の色票と第５色票群の一方の端に配置された黒色の色票との共用の少なくとも１つが行われるように色票が配置される。
【００２４】
隣接する色票群の端の色票を共用することにより、効率よくカラーチャート上に色票を配置することが可能になり、１つの色票を大きくする、若しくは色票群が有する色票を多くして測定精度を高めることが可能になる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように本発明によれば、内視鏡システムの画像処理における色ごとの階調特性検査を行えるカラーチャートを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本実施形態における内視鏡システムの構成について、図を用いて説明する。本実施形態に係る内視鏡システム１は、スコープ１０、プロセッサ３０、及びモニタ５０を備える（通常観察時、図１参照）。また、後述するように、スコープ１０やプロセッサ３０の開発時や製造時に、内視鏡システム１の画像処理における色ごとの階調特性の検査を行うために、階調検査装置７０、及び分光放射輝度計９０も用いられる。
【００２７】
スコープ１０は、光ファイバーケーブルなどのライトガイド１１、対物レンズや視感度補正フィルタを含む対物光学系１３、ＣＣＤなどの撮像素子を含む撮像部１４、及び映像信号処理部１５を有する。
【００２８】
プロセッサ３０は、光源部３１、ビデオ信号処理部３３、プロセッサ３０の各部を制御する制御部３５を有する。プロセッサ３０ではスコープ１０により取得され映像信号処理部１５で前段の画像処理が施された画像信号に対し、モニタ５０で表示可能な画像（ビデオ信号）を生成する後段の画像処理が施される。
【００２９】
プロセッサ３０には、モニタ５０が接続される。モニタ５０は、プロセッサ３０で画像処理された、所定のビデオ信号の規格に準拠した画像を表示する表示手段である。プロセッサ３０には、モニタ５０の他に、プロセッサ３０で画像処理された画像データ等を記録する外部記憶装置や、画像を出力（プリントアウト）するプリンタなどが接続されてもよい。
【００３０】
通常観察時には、光源部３１から出射された光は、ライトガイド１１を介して、スコープ１０の先端部から被観察体に向けて照射される。光源部３１は、光を出射する光源３１ａと絞り３１ｂを有し、光源３１ａからライトガイド１１を介して被観察体に照射される光量は、絞り３１ｂの開度によって調整される。
【００３１】
被観察体からの反射光などは対物光学系１３を介して撮像部１４の撮像素子に入射する。撮像素子では入射した光を光電変換し、画像信号が出力する。撮像部１４から出力された画像信号は、映像信号処理部１５において、ＹＣ分離、ホワイトバランス調整、色補正など前段の画像処理が施され、プロセッサ３０のビデオ信号処理部３３に出力される。プロセッサ３０では、ビデオ信号処理部３３において、後段の画像処理が施されて、モニタ５０で出力可能なビデオ信号にされる。
【００３２】
本実施形態では、スコープ１０やプロセッサ３０の開発時や製造時に、階調検査装置７０、及び分光放射輝度計９０を使って、内視鏡システム１の画像処理における色ごとの階調特性の検査が行われる。階調検査装置７０、及び分光放射輝度計９０は、内視鏡システム１の通常観察時には用いられない。階調検査装置７０は、カラーチャート７１、カラーチャート７１を対物光学系１３と対向する位置に固定する固定台７３、及びスコープ１０の先端部を固定した状態で保持する保持部７５を有する。
【００３３】
カラーチャート７１は、第１〜第８色票群７１ａ〜７１ｈを備える。第１〜第８色票群７１ａ〜７１ｈは、それぞれ円弧の上に等間隔に並べられた複数の同一形状の色票を有し、第１〜第８色票群７１ａ〜７１ｈを構成する色票は１つの円Ｃの上に並べられる（図２参照）。なお、円Ｃ（図２〜４の破線参照）は、色票の配列状態を説明するためのものであり、実際のカラーチャート７１上には図示しない。図２は、円Ｃの中心点ＣＰから放射状に広がる同一形状の扇型形状の色票が、円Ｃの上で且つ等間隔に並べられて、カラーチャート７１を構成する形態を示すが、これに限られるものではない。例えば、中心点ＣＰを共用し、円Ｃよりも小さい小円ＳＣの内側領域が色票を構成しない形態（図３参照）、及び扇形を構成する円弧の部分が曲線ではなく直線である形態（図４参照）であってもよい。
【００３４】
なお、本実施形態では、第１〜第８色票群７１ａ〜７１ｈを構成する色票のそれぞれが同一形状であるとして説明したが、各色票を撮像して得られモニタ５０上に表示されたカラーチャート画像における色票に対応する部分が分光放射輝度計９０で測定出来る大きさを有する限り、異なる形状であってもよい。また、色票の配置は等間隔に限られるものではない。
【００３５】
色票群の並び順は、第１色票群７１ａから、時計回りに第２色票群７１ｂ、第５色票群７１ｅ、第４色票群７１ｄ、第８色票群７１ｈ、第７色票群７１ｇ、第６色票群７１ｆ、及び第３色票群７１ｃが並べられるが、並び順はこれに限られるものではなく、例えば、反時計回りに並べられてもよい。但し、本実施形態のように、隣接する色票群の端に配置された色票が同じ色になるように色票群の並び順を設定した場合は、後述するように隣接する色票群で同じ色の色票を共用することが可能になる。
【００３６】
カラーチャート７１は、光源部３１から出射され、ライトガイド１１を介して照射された光の映り込みによる白飛びを防止するため、撮像される面が無光沢の材質で構成されるのが望ましい。
【００３７】
第１〜第８色票群７１ａ〜７１ｈは、それぞれ円弧の上に１列に並べられたＭ個の色票を有する。Ｍは３以上の整数であり、図２では、Ｍ＝４である場合のカラーチャート７１を示す。なお、本実施形態では、第１〜第８色票群７１ａ〜７１ｈは、いずれもＭ（＝４）個の色票で構成される形態を説明するが、それぞれ色票群を構成する色票の数が異なる形態であってもよい。
【００３８】
カラーチャート７１が、図２に示すように、第６、第７色票群７１ｆ、７１ｇを上側に、第２、第５色票群７１ｂ、７１ｅを下側に、第１、第３色票群７１ａ、７１ｃを右側に、第４、第８色票群７１ｄ、７１ｈを左側に配置した状態で、第１〜第８色票群７１ａ〜７１ｈを構成する色票位置を以下のように定義する。第１色票群７１ａの上端に位置する１番目の色票位置をＡ１１とし、Ａ１１から下方向（時計回り）に、２番目の色票位置をＡ１２、ｍ番目の色票位置をＡ１ｍ、Ｍ番目の色票位置、すなわち第１色票群７１ａの下端に位置する色票位置をＡ１Ｍとする。ｍは１以上Ｍ以下の整数である。第２色票群７１ｂの左端に位置する１番目の色票位置をＡ２１とし、Ａ２１から右方向（反時計回り）に、２番目の色票位置をＡ２２、ｍ番目の色票位置をＡ２ｍ、Ｍ番目の色票位置、すなわち第２色票群７１ｂの右端に位置する色票位置をＡ２Ｍとする。第３色票群７１ｃの下端に位置する１番目の色票位置をＡ３１とし、Ａ３１から上方向（反時計回り）に、２番目の色票位置をＡ３２、ｍ番目の色票位置をＡ３ｍ、Ｍ番目の色票位置、すなわち第３色票群７１ｃの上端に位置する色票位置をＡ３Ｍとする。第４色票群７１ｄの下端に位置する１番目の色票位置をＡ４１とし、Ａ４１から上方向（時計回り）に、２番目の色票位置をＡ４２、ｍ番目の色票位置をＡ４ｍ、Ｍ番目の色票位置、すなわち第４色票群７１ｄの上端に位置する色票位置をＡ４Ｍとする。第５色票群７１ｅの左端に位置する１番目の色票位置をＡ５１とし、Ａ５１から右方向（反時計回り）に、２番目の色票位置をＡ５２、ｍ番目の色票位置をＡ５ｍ、Ｍ番目の色票位置、すなわち第５色票群７１ｅの右端に位置する色票位置をＡ５Ｍとする。第６色票群７１ｆの右端に位置する１番目の色票位置をＡ６１とし、Ａ６１から左方向（反時計回り）に、２番目の色票位置をＡ６２、ｍ番目の色票位置をＡ６ｍ、Ｍ番目の色票位置、すなわち第６色票群７１ｆの左端に位置する色票位置をＡ６Ｍとする。第７色票群７１ｇの右端に位置する１番目の色票位置をＡ７１とし、Ａ７１から左方向（反時計回り）に、２番目の色票位置をＡ７２、ｍ番目の色票位置をＡ７ｍ、Ｍ番目の色票位置、すなわち第７色票群７１ｇの左端に位置する色票位置をＡ７Ｍとする。第８色票群７１ｈの上端に位置する１番目の色票位置をＡ８１とし、Ａ８１から下方向（反時計回り）に、２番目の色票位置をＡ８２、ｍ番目の色票位置をＡ８ｍ、Ｍ番目の色票位置、すなわち第８色票群７１ｈの下端に位置する色票位置をＡ８Ｍとする。
【００３９】
第１色票群７１ａを構成する色票は、ＧとＢの色調が最小の強さ（０％）で、且つ配列の一方の端（上端）から他方の端（下端）に向かってＲの色調が色票ごとに最小の強さ（０％）から最大の強さ（１００％）に単調に（一定の割合で）増加する、すなわち時計回りに黒色から赤色に変化するようなグラデーションを示す。具体的には、第１色票群７１ａにおける位置Ａ１ｍには、Ｒの色調の強さが｛１００×（ｍ−１）÷（Ｍ−１）｝％で、ＧとＢの色調の強さが０％の色票が配置される。図２において、第１色票群７１ａにおける上端の位置Ａ１１にはＲ、Ｇ、Ｂの色調の強さがいずれも０％である黒色の色票が配置され、下端の位置Ａ１ＭにはＲの色調の強さが１００％で、ＧとＢの色調の強さがいずれも０％である赤色の色票が配置される。第１色票群７１ａは、黒色と加法混色の原色の１つである赤色の間の階調特性を検査するのに使用される。
【００４０】
第２色票群７１ｂを構成する色票は、ＲとＢの色調が最小の強さ（０％）で、且つ配列の一方の端（左端）から他方の端（右端）に向かってＧの色調が色票ごとに最小の強さ（０％）から最大の強さ（１００％）に単調に（一定の割合で）増加する、すなわち反時計回りに黒色から緑色に変化するようなグラデーションを示す。具体的には、第２色票群７１ｂにおける位置Ａ２ｍには、Ｇの色調の強さが｛１００×（ｍ−１）÷（Ｍ−１）｝％で、ＲとＢの色調の強さが０％の色票が配置される。図２において、第２色票群７１ｂにおける左端の位置Ａ２１には位置Ａ１１と同じ黒色の色票が配置され、右端の位置Ａ２ＭにはＧの色調の強さが１００％で、ＲとＢの色調の強さがいずれも０％である緑色の色票が配置される。第２色票群７１ｂは、黒色と加法混色の原色の１つである緑色の間の階調特性を検査するのに使用される。
【００４１】
第３色票群７１ｃを構成する色票は、ＲとＧの色調が最小の強さ（０％）で、且つ配列の一方の端（下端）から他方の端（上端）に向かってＢの色調が色票ごとに最小の強さ（０％）から最大の強さ（１００％）に単調に（一定の割合で）増加する、すなわち反時計回りに黒色から青色に変化するようなグラデーションを示す。具体的には、第３色票群７１ｃにおける位置Ａ３ｍには、Ｂの色調の強さが｛１００×（ｍ−１）÷（Ｍ−１）｝％で、ＲとＧの色調の強さが０％の色票が配置される。図２において、第３色票群７１ｃにおける下端の位置Ａ３１には位置Ａ１１と同じ黒色の色票が配置され、上端の位置Ａ３ＭにはＢの色調の強さが１００％で、ＲとＧの色調の強さがいずれも０％である青色の色票が配置される。第３色票群７１ｃは、黒色と加法混色の原色の１つである青色の間の階調特性を検査するのに使用される。
【００４２】
第４色票群７１ｄを構成する色票は、Ｂの色調が最小の強さで、且つ配列の一方の端（下端）から他方の端（上端）に向かってＲとＧの色調が色票ごとに最小の強さから最大の強さに単調に（一定の割合で）増加する、すなわち時計回りに黒色から黄色に変化するようなグラデーションを示す。具体的には、第４色票群７１ｄにおける位置Ａ４ｍには、ＲとＧの色調の強さが｛１００×（ｍ−１）÷（Ｍ−１）｝％で、Ｂの色調の強さが０％の色票が配置される。図２において、第４色票群７１ｄにおける下端の位置Ａ４１には位置Ａ１１と同じ黒色の色票が配置され、上端の位置Ａ４ＭにはＲとＧの色調の強さがいずれも１００％で、Ｂの色調の強さが０％である黄色の色票が配置される。第４色票群７１ｄは、黒色と内視鏡画像における主要な色である黄色の間の階調特性を検査するのに使用される。
【００４３】
第５色票群７１ｅを構成する色票は、配列の一方の端（左端）から他方の端（右端）に向かってＲとＧとＢの色調が色票ごとに最小の強さから最大の強さに単調に（一定の割合で）増加する、すなわち反時計回りに黒色から白色に変化するようなグラデーションを示す。具体的には、第５色票群７１ｅにおける位置Ａ５ｍには、ＲとＧとＢの色調の強さが｛１００×（ｍ−１）÷（Ｍ−１）｝％の色票が配置される。図２において、第５色票群７１ｅにおける左端の位置Ａ５１には位置Ａ１１と同じ黒色の色票が配置され、右端の位置Ａ５ＭにはＲとＧとＢの色調の強さがいずれも１００％である白色の色票が配置される。第５色票群７１ｅは、黒色と白色の間の階調特性を検査するのに使用される。
【００４４】
第６色票群７１ｆを構成する色票は、Ｂの色調が最大の強さで、Ｇの色調が最小の強さで、且つ配列の一方の端（右端）から他方の端（左端）に向かってＲの色調が色票ごとに最小の強さから最大の強さに単調に（一定の割合で）増加する、すなわち反時計回りに青色からマゼンタに変化するようなグラデーションを示す。具体的には、第６色票群７１ｆにおける位置Ａ６ｍには、Ｒの色調の強さが｛１００×（ｍ−１）÷（Ｍ−１）｝％で、Ｇの色調の強さが０％で、Ｂの色調の強さが１００％の色票が配置される。図２において、第６色票群７１ｆにおける右端の位置Ａ６１には位置Ａ３Ｍと同じ青色の色票が配置され、左端の位置Ａ６ＭにはＲとＢの色調の強さが１００％で、Ｇの色調の強さが０％であるマゼンタの色票が配置される。第６色票群７１ｆは、インジゴ染色時の内視鏡画像の主要な色である青色とマゼンタの間の階調特性を検査するのに使用される。
【００４５】
第７色票群７１ｇを構成する色票は、Ｒの色調が最大の強さで、Ｇの色調が最小の強さで、且つ配列の一方の端（右端）から他方の端（左端）に向かってＢの色調が色票ごとに最大の強さから最小の強さに単調に（一定の割合で）減少する、すなわち反時計回りにマゼンタから赤色に変化するようなグラデーションを示す。具体的には、第７色票群７１ｇにおける位置Ａ７ｍには、Ｂの色調の強さが｛１００―１００×（ｍ−１）÷（Ｍ−１）｝％で、Ｒの色調の強さが１００％で、Ｇの色調の強さが０％の色票が配置される。図２において、第７色票群７１ｇにおける右端の位置Ａ７１には位置Ａ６Ｍと同じマゼンタの色票が配置され、左端の位置Ａ７Ｍは位置Ａ１Ｍと同じ赤色の色票が配置される。第７色票群７１ｇは、胃など上部消化管検査時の内視鏡画像における主要な色であるマゼンタと赤色の間の階調特性を検査するのに使用される。
【００４６】
第８色票群７１ｈを構成する色票は、Ｒの色調が最大の強さで、Ｂの色調が最小の強さで、且つ配列の一方の端（上端）から他方の端（下端）に向かってＧの色調が色票ごとに最小の強さから最大の強さに単調に（一定の割合で）増加する、すなわち反時計回りに赤色から黄色に変化するようなグラデーションを示す。具体的には、第８色票群７１ｈにおける位置Ａ８ｍには、Ｇの色調の強さが｛１００×（ｍ−１）÷（Ｍ−１）｝％で、Ｒの色調の強さが１００％で、Ｂの色調の強さが０％の色票が配置される。図２において、第８色票群７１ｈにおける上端の位置Ａ８１には位置Ａ１Ｍと同じ赤色の色票が配置され、下端の位置Ａ８Ｍには位置Ａ４Ｍと同じ黄色の色票が配置される。第８色票群７１ｈは、大腸など下部消化管検査時の内視鏡画像における主要な色である赤色と黄色の間の階調特性を検査するのに使用される。
【００４７】
なお、カラーチャート７１上で隣接する位置Ａ１１と位置Ａ３１には同じ黒色の色票が配置されるため、位置Ａ１１と位置Ａ３１と重複させ、位置Ａ１１に配置された黒色の色票を、第１色票群７１ａを構成する黒色の色票としてだけでなく、及び第３色票群７１ｃを構成する黒色の色票として使用してもよい。同様にカラーチャート７１上で隣接する位置Ａ３Ｍと位置Ａ６１には同じ青色の色票が配置されるため、位置Ａ３Ｍと位置Ａ６１とを重複させ、位置Ａ３Ｍに配置された青色の色票を、第３色票群７１ｃを構成する青色の色票としてだけでなく、及び第６色票群７１ｆを構成する青色の色票として使用してもよい。同様にカラーチャート７１上で隣接する位置Ａ６Ｍと位置Ａ７１には同じマゼンタの色票が配置されるため、位置Ａ６Ｍと位置Ａ７１とを重複させ、位置Ａ６Ｍに配置されたマゼンタの色票を、第６色票群７１ｆを構成するマゼンタの色票としてだけでなく、及び第７色票群７１ｇを構成するマゼンタの色票として使用してもよい。同様にカラーチャート７１上で隣接する位置Ａ７Ｍと位置Ａ８１には同じ赤色の色票が配置されるため、位置Ａ７Ｍと位置Ａ８１とを重複させ、位置Ａ７Ｍに配置された赤色の色票を、第７色票群７１ｇを構成する赤色の色票としてだけでなく、及び第８色票群７１ｈを構成する赤色の色票として使用してもよい。同様にカラーチャート７１上で隣接する位置Ａ８Ｍと位置Ａ４Ｍには同じ黄色の色票が配置されるため、位置Ａ４Ｍと位置Ａ８Ｍとを重複させ、位置Ａ４Ｍに配置された黄色の色票を、第４色票群７１ｄを構成する黄色の色票としてだけでなく、及び第８色票群７１ｈを構成する黄色の色票として使用してもよい。同様にカラーチャート７１上で隣接する位置Ａ４１と位置Ａ５１には同じ黒色の色票が配置されるため、位置Ａ４１と位置Ａ５１とを重複させ、位置Ａ４１に配置された黒色の色票を、第４色票群７１ｄを構成する黒色の色票としてだけでなく、及び第５色票群７１ｅを構成する黒色の色票として使用してもよい。
【００４８】
これら隣接する色票群の端の色票を共用することにより、効率よくカラーチャート７１上に色票を配置することが可能になり、１つの色票を大きくする、若しくは色票群が有する色票の数を多くして測定精度を高めることが可能になる。
【００４９】
階調特性の検査時には、光源部３１から出射された光は、ライトガイド１１を介して、スコープ１０の先端部から被観察体としてのカラーチャート７１における総ての色票を含む領域に向けて照射される。カラーチャート７１は、スコープ１０が通常観察時において、被観察体を撮像する距離と同等の距離で且つ中心点ＣＰが対物光学系１３と対向するようにカラーチャート７１を配置した時に、カラーチャート７１を構成する色票の総てが撮像出来る程度の大きさに設定されるのが望ましい。なお、周囲の光の影響を排除するため、カラーチャート７１や固定台７３の周囲は、光源部３１から出射された光以外を遮光しておくのが望ましい。
【００５０】
カラーチャート７１からの反射光は対物光学系１３を介して撮像部１４の撮像素子に入射する。撮像素子では入射した光を光電変換し、画像信号を出力する。撮像部１４から出力された画像信号は、映像信号処理部１５において、ＹＣ分離、ホワイトバランス調整、色補正など前段の画像処理が施され、プロセッサ３０のビデオ信号処理部３３に出力される。プロセッサ３０では、ビデオ信号処理部３３において、後段の画像処理が施されて、ビデオ信号が生成され、カラーチャート７１の画像がモニタ５０に表示される。
【００５１】
モニタ５０に表示されたカラーチャート画像における色票に対応する部分のそれぞれに、分光放射輝度計９０を近づけてかかる部分の色ごと（光の波長ごと）の光の強さの測定が行われ、輝度値、色相、彩度などが算出され、内視鏡システム１の画像処理が施された画像の測定対象の色票に対応した部分の特性の数値化が行われる。
【００５２】
かかる分光放射輝度計９０による測定は、カラーチャート７１を構成する総ての色票について行われる。すなわち、カラーチャート７１を構成する総ての色票が順次測定対象の色票に設定される。本実施形態では、円形のカラーチャート７１であり、カラーチャート７１（第１〜第８色票群７１ａ〜７１ｈ）を構成する色票は１つの円Ｃの上に配置されるため、該円Ｃの中心点ＣＰが対物光学系１３と対向する、すなわち対物光学系１３の光軸ＬＸが中心点ＣＰを通るようにカラーチャート７１を配置して撮像することにより、周辺減光などの撮像条件が同じ状態で該円Ｃの上に並べられた総ての色票を含む画像を一度の撮像動作で得ることが可能になる。
【００５３】
固定台７３は、カラーチャート７１を固定する台である。なお、カラーチャート７１を所定の位置で固定台７１に取り付け出来るように、カラーチャート７１と固定台７３の少なくとも一方に位置決め部材が設けられているのが望ましい。保持部７５は、スコープ１０の先端部を保持し、固定台７３上のカラーチャート７１とスコープ１０との距離を一定に保つ。
【００５４】
測定結果に基づいて、使用者は、内視鏡システム１の画像処理における階調特性が適正であるか否かを判断する。具体的には、使用者は、数値化された各色票に対応する情報を、正常な内視鏡システム１において画像処理が施された画像における各色票に対応した部分の色ごと（光の波長ごと）の光の強さを測定した場合に想定される数値（理想的な階調特性）と比較し、該画像処理における色ごとの階調特性を把握する。例えば、測定結果として、測定対象の色票が表示された画像の輝度値を数値化したグラフ（不図示）に表し、理想的な階調特性の場合とのずれの大きさで、適正な階調特性を有するか否かが判断される。かかる判断結果は、画像処理に関連する各部の設計値などの決定に利用される。
【００５５】
また、測定結果として、測定対象の色票が表示された画像の色相や彩度を数値化したグラフ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系、図５参照）に表し、使用者は、理想的な階調特性の場合とのずれの大きさで、適正な階調特性を有するか否かを判断する。
【００５６】
モニタ５０に表示されたカラーチャート画像における、第１色票群７１ａの位置Ａ１１に配置された黒色の色票に対応する部分から、位置Ａ１Ｍに配置された赤色の色票に対応する部分までを順次測定対象として測定し、それぞれの色票に対応する画像の色相や彩度をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系にプロットした場合には、原点Ｏから第１象限上に位置する第１点Ｐ１までの第１線分Ｌ１に沿った軌跡が表される。モニタ５０に表示されたカラーチャート画像における、第２色票群７１ｂの位置Ａ２１に配置された黒色の色票に対応する部分から、位置Ａ２Ｍに配置された緑色の色票に対応する部分までを順次測定対象として測定し、それぞれの色票に対応する画像の色相や彩度をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系にプロットした場合には、原点Ｏから第２象限上に位置する第２点Ｐ２までの第２線分Ｌ２に沿った軌跡が表される。モニタ５０に表示されたカラーチャート画像における、第３色票群７１ｃの位置Ａ３１に配置された黒色の色票に対応する部分から、位置Ａ３Ｍに配置された青色の色票に対応する部分までを順次測定対象として測定し、それぞれの色票に対応する画像の色相や彩度をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系にプロットした場合には、原点Ｏから第４象限上に位置する第３点Ｐ３までの第３線分Ｌ３に沿った軌跡が表される。モニタ５０に表示されたカラーチャート画像における、第４色票群７１ｄの位置Ａ４１に配置された黒色の色票に対応する部分から、位置Ａ４Ｍに配置された黄色の色票に対応する部分までを順次測定対象として測定し、それぞれの色票に対応する画像の色相や彩度をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系にプロットした場合には、原点Ｏからｂ＊軸のプラス方向の第４点Ｐ４までの第４線Ｌ４に沿った軌跡が表される。モニタ５０に表示されたカラーチャート画像における、第５色票群７１ｅの位置Ａ５１に配置された黒色の色票に対応する部分から、位置Ａ５Ｍに配置された白色の色票に対応する部分までを順次測定対象として測定し、それぞれの色票に対応する画像の色相や彩度をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系にプロットした場合には、原点Ｏ近傍に集中した軌跡が表される。モニタ５０に表示されたカラーチャート画像における、第６色票群７１ｆの位置Ａ６１に配置された青色の色票に対応する部分から、位置Ａ６Ｍに配置されたマゼンタの色票に対応する部分までを順次測定対象として測定し、それぞれの色票に対応する画像の色相や彩度をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系にプロットした場合には、第３点Ｐ３から第４象限上で且つ第３点Ｐ３よりもａ＊軸のプラス方向でｂ＊軸のプラス方向に位置する第５点Ｐ５までの第５線分Ｌ５に沿った軌跡が表される。モニタ５０に表示されたカラーチャート画像における、第７色票群７１ｇの位置Ａ７１に配置されたマゼンタの色票に対応する部分から、位置Ａ７Ｍに配置された赤色の色票に対応する部分までを順次測定対象として測定し、それぞれの色票に対応する画像の色相や彩度をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系にプロットした場合には、第５点Ｐ５から第５点Ｐ５よりもａ＊軸のマイナス方向でｂ＊軸のプラス方向に位置する第１点Ｐ１までの第６線分Ｌ６に沿った軌跡が表される。モニタ５０に表示されたカラーチャート画像における、第８色票群７１ｈの位置Ａ８１に配置された赤色の色票に対応する部分から、位置Ａ８Ｍに配置された黄色の色票に対応する部分までを順次測定対象として測定し、それぞれの色票に対応する画像の色相や彩度をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系にプロットした場合には、第１点Ｐ１から第４点Ｐ４までの第７線分Ｌ７に沿った軌跡が表される。
【００５７】
なお、階調特性の検査の前に、光源３１ａからライトガイド１１を介してカラーチャート７１に照射される光量は、絞り３１ｂの開度によって階調特性の検査用の所定の光量になるように調整される。かかる光量調整を行う場合には、プロセッサ３０の制御部３５は、映像信号処理部１５において分離されたＹ信号に基づいて、第５色票群７１ｅの右端の位置Ａ５Ｍに配置された白色の色票が撮像された領域の輝度値Ｙを算出し、該輝度値Ｙが階調特性の検査用の所定の光量に対応する検査用輝度値ｙ１になるように絞り３１ｂの開度を調整する。もし、カラーチャート７１における円弧状の色票の周辺がＡ５Ｍと同じ白色色票を用いているのであれば、周辺部分を撮像し、輝度調整に用いても良い。但し、輝度値Ｙの算出は、プロセッサ３０に接続された別の機器で行われ、検査用輝度値ｙ１に対応する絞り３１ｂの開度の調整を手動または自動で行う形態であってもよい。または、プロセッサ３０から出力される画像信号をビデオボードに取り込んで得られた画像から輝度値Ｙを算出する形態、分光放射輝度計９０で得られた輝度値Ｙを用いて行う形態であってもよい。
【００５８】
本実施形態では、カラーチャート７１を撮像して得られた画像に基づいて、内視鏡システム１の画像処理における階調特性を検査することが可能になる。階調特性は、輝度値などの数値化された状態で把握出来るため、理想的な階調特性の場合における数値との比較により客観的に内視鏡システム１における階調特性が適正であるか否かを判断することが可能になる。なお、画像処理が施された画像の特性の数値化は、モニタに表示された画像における光の強さを分光放射輝度計で測定するだけでなく、プロセッサ３０から出力される画像信号に含まれる輝度信号などから算出すること、または、プロセッサ３０から出力される画像信号をビデオボードに取り込んで得られた画像から輝度値を算出することも考えられる。
【００５９】
また、カラーチャート７１は、グラデーションを示すように色票が並べられるため、正常な内視鏡システム１において画像処理が施された画像における色ごと（光の波長ごと）の光の強さを測定した場合に想定される数値は、隣接する色票ごとに特定の法則性を持った変化を示し、実際の測定結果と容易に比較して、階調特性を知ることが可能になる。
【００６０】
また、本実施形態では、８つの色票群（第１〜第８色票群７１ａ〜７１ｈ）で構成されるカラーチャート７１を使って内視鏡システム１の階調特性を検査する形態を説明したが、色票群の数はこれに限られない。例えば、少なくとも第１〜第３色票群７１ａ〜７１ｃを含むカラーチャート７１を使えば、加法混色の三原色である、赤色、緑色、青色に関する階調特性の検査を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態における内視鏡システムの構成図である。
【図２】本実施形態における階調特性検査に使用するカラーチャートの構成図である。
【図３】小円の内側領域が色票を構成しないカラーチャートの構成図である。
【図４】色票の扇形を構成する円弧の部分が直線であるカラーチャートの構成図である。
【図５】階調特性検査結果として、カラーチャート画像における測定対象の色票が表示された部分の色相や彩度を数値化したＬ＊ａ＊ｂ＊表色系に示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１  内視鏡システム
１０  スコープ
１１  ライトガイド
１３  対物光学系
１４  撮像部
１５  映像信号処理部
３０  プロセッサ
３１  光源部
３１ａ  光源
３１ｂ  絞り
３３  ビデオ信号処理部
３５  制御部
５０  モニタ
７０  階調検査装置
７１  カラーチャート
７３  固定台
７５  保持部
９０  分光放射輝度計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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