(57)【要約】【課題】血管の酸素状態の違いを、色の違いとして、画像上で確実に表示する。【解決手段】第１異吸収波長域（４５０〜５００nm）の狭帯域光で照明された検体を撮像することにより、青色画像データＢ１を得る。第２異吸収波長域（４１５〜４５０nm）の狭帯域光で照明された検体を撮像することにより、青色画像データＢ２を得る。青色画像データＢ１及び青色画像データＢ２を合成して、合成画像データＭを得る。青色画像データＢ１と合成画像データＭの間の強度比Ｂ１／Ｍに対応したゲイン処理を、青色画像データＢ１に対して施すことにより、青色画像データＢ１´を得る。青色画像データＢ２と合成画像データＭの間の強度比Ｂ２／Ｍに対応したゲイン処理を、青色画像データＢ２に対して施すことにより、青色画像データＢ２´を得る。青色画像データＢ１´及び青色画像データＢ２´に基づいて、酸素飽和度画像を表示する。【選択図】図１３Ｂ
2014064778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体に照明光を照射する照明手段と、
前記照明光のうち酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい第１異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第１異吸収波長域の画像情報を取得する第１画像情報取得手段と、
前記照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも小さい第２異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第２異吸収波長域の画像情報を取得する第２画像情報取得手段と、
前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した第１異吸収波長域の表示用画像情報、又は前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した第２異吸収波長域の表示用画像情報のうち少なくとも１つの表示用画像情報を作成する表示用画像情報作成手段と、
前記表示用画像情報を含む複数の画像情報を、表示手段の第１色チャンネルないし第３色チャンネルに割り当てる表示制御手段とを備えることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記表示用画像情報作成手段は、
前記酸素飽和度の変化に合わせて、前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整する第１異吸収波長域用のゲイン処理によって、前記第１異吸収波長域の表示用画像情報を作成し、
前記酸素飽和度の変化に合わせて、前記第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整する第２異吸収波長域用のゲイン処理によって、前記第２異吸収波長域の表示用画像情報を作成することを特徴とする請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記第１異吸収波長域用のゲイン処理は、第１の画素値調整範囲又はこの第１の画素値調整範囲よりも狭い第２の画素値調整範囲のいずれかの範囲内で、画素値を調整し、
前記第２異吸収波長域用のゲイン処理は、第３の画素値調整範囲又はこの第３の画素値調整範囲よりも狭い第４の画素値調整範囲のいずれかの範囲内で、画素値を調整することを特徴とする請求項２記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記表示制御手段は、
前記第１及び第２異吸収波長域の表示用画像情報のうち、一方を前記第１色チャンネルに割り当て、他方を前記第２色チャンネル及び第３色チャンネルに割り当てることを特徴とする請求項２または３記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記表示用画像情報作成手段は、
前記第１又は第２異吸収波長域の表示用画像情報に代えて、
前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第１色に色変換した第１色の表示用画像情報、
前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第２色に色変換した第２色の表示用画像情報、又は
前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第３色に色変換した第３色の表示用画像情報のうち少なくとも１つの色の表示用画像情報を作成することを特徴とする請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記表示用画像情報作成手段は、
前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報と、前記第１色の表示用画像情報との関係を記憶する第１テーブルを用いて、前記第１色の表示用画像情報を作成し、
前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報と、前記第２色の表示用画像情報との関係を記憶する第２テーブルを用いて、前記第２色の表示用画像情報を作成することを特徴とする請求項５記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記表示制御手段は、
前記第１色及び第２色の表示用画像情報のうち、一方を前記第１色チャンネルに割り当て、他方を前記第２色チャンネル及び第３色チャンネルに割り当てることを特徴とすることを特徴とする請求項６記載の内視鏡システム。
【請求項８】
請求項６記載の内視鏡システムにおいて、
前記表示用画像情報作成手段は、前記第１色及び第２色の表示用画像情報に加えて、
前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報と、前記第３色の表示用画像情報との関係を記憶する第３テーブルを用いて、前記第３色の表示用画像情報を作成することを特徴とする。
【請求項９】
前記表示用画像情報作成手段は、
前記第１又は第２異吸収波長域の表示用画像情報に代えて、
前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第１色に色変換した第１色の表示用画像情報、
前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第２色に色変換した第２色の表示用画像情報、又は、
前記酸素飽和度の変化に合わせて、前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値又は第２異吸収波長域の画像情報の画素値のいずれかを調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第３色に色変換した第３色の表示用画像情報のうち少なくとも１つの色の表示用画像情報を作成することを特徴とする請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
前記表示用画像情報作成手段は、
前記第１異吸収波長域の画像情報と前記第１色の表示用画像情報との関係を記憶する第４テーブルを用いて、前記第１色の表示用画像情報を作成し、
前記第２異吸収波長域の画像情報と前記第２色の表示用画像情報との関係を記憶する第５テーブルを用いて、前記第２色の表示用画像情報を作成し、
前記第１異吸収波長域の画像情報と前記第３色の表示用画像情報との関係を記憶する第６テーブルを用いて、前記第３色の表示用画像情報を作成することを特徴とする請求項９記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
前記表示用画像情報作成手段は、
前記第６テーブルに代えて、前記第２異吸収波長域の画像情報と前記第３色の表示用画像情報との関係を記憶する第７テーブルを用いて、前記第３色の表示用画像情報を作成することを特徴とする請求項１０記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
前記表示制御手段は、
前記第１色の表示用画像情報を前記第１色チャンネルに割り当て、前記第２色の表示用画像情報を前記第２色チャンネルに割り当て、前記第３色の表示用画像情報を前記第３色チャンネルに割り当てることを特徴とする請求項８ないし１１いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項１３】
前記第１色チャンネルは青色チャンネルであり、前記第２色チャンネルは緑色チャンネルであり、前記第３色チャンネルは赤色チャンネルであることを特徴とする請求項１ないし１２いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項１４】
前記照明光のうち、前記第１及び第２異吸収波長域以外の特定波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる特定波長域の画像情報を取得する第３画像情報取得手段と、
前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報と前記特定波長域の画像情報に基づいて、可視光の波長成分を有する通常画像を作成する通常画像作成手段とを有し、
前記表示用画像情報作成手段は、
前記第１又は第２異吸収波長域の表示用画像情報に代えて、前記通常画像の画素値を前記酸素飽和度の変化に合わせて調整した表示用画像情報を作成することを特徴とする請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項１５】
酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とが略同じ等吸収波長域の波長成分を有する等吸収波長域の画像情報を取得する第４画像情報取得手段と、
前記第１異吸収波長域の画像情報を前記等吸収波長域の画像情報で規格化して得られる第１規格化情報、又は前記第２異吸収波長域の画像情報を前記等吸収波長域の画像情報で規格化して得られる第２規格化情報の少なくとも一方を作成する規格化情報作成手段を有し、
前記酸素飽和度の変化は、前記第１又は第２規格化情報の値の変化であることを特徴とする請求項１ないし８いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項１６】
前記等吸収波長域の画像情報は、前記第１異吸収波長域の画像情報と前記第２異吸収波長域の画像情報の合成により得られることを特徴とする請求項１５記載の内視鏡システム。
【請求項１７】
前記酸素飽和度の変化は、前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値の変化、又は前記第２異吸収波長域の画像情報の画素値の変化であることを特徴とする請求項９ないし１１いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項１８】
前記第１異吸収波長域は４５０〜５００nmであり、前記第２異吸収波長域は４１５〜４５０nmであることを特徴とする請求項１ないし１７いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項１９】
検体に照明光を照射するとともに、前記照明光のうち酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい第１異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第１異吸収波長域の画像情報を取得し、前記照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも小さい第２異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第２異吸収波長域の画像情報を取得する内視鏡装置と組み合わせて使用される内視鏡システムのプロセッサ装置において、
前記内視鏡装置から前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報を受信する受信手段と、
前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報、又は前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報のうち少なくとも１つの表示用画像情報を作成する表示用画像情報作成手段と、
前記表示用画像情報を含む複数の画像情報を、表示手段の第１色チャンネルないし第３色チャンネルに割り当てる表示制御手段とを備えることを特徴とする内視鏡システムのプロセッサ装置。
【請求項２０】
検体に向けて照明手段から照明光を照射するステップと、
前記照明光のうち酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい第１異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第１異吸収波長域の画像情報を、第１画像情報取得手段により取得するステップと、
前記照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも小さい第２異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第２異吸収波長域の画像情報を、第２画像情報取得手段により取得するステップと、
前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報、又は前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報のうち少なくとも１つの表示用画像情報を、表示用画像作成手段により作成するステップと、
前記表示用画像情報を含む複数の画像情報を、表示手段の第１色チャンネルないし第３色チャンネルに割り当てる表示制御処理を、表示制御手段により行うステップとを有することを特徴とする内視鏡画像の表示制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血中ヘモグロビンの酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を表示する内視鏡システム及びそのプロセッサ装置並びに内視鏡画像の表示制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の医療分野においては、光源装置と、内視鏡装置と、プロセッサ装置とを備える内視鏡システムが広く用いられている。この内視鏡システムを用いた診断においては、内視鏡の挿入部を検体内に挿入し、その先端部から検体に所定波長の照明光で照明してから、先端部の撮像素子で検体を撮像することにより、検体上に表れる様々な生体情報が反映された内視鏡画像を取得している。
【０００３】
内視鏡画像としては、白色光で照明された検体の可視光像を撮像して得られる通常画像の他、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる異吸収波長域の光と、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数が同じである等吸収波長域の狭帯域光とによって、血管の酸素状態を可視化した酸素飽和度画像が用いられつつある。
【０００４】
例えば、特許文献１では、異吸収波長域の光として、中心波長４７０nmの狭帯域光と中心波長４３０nmの狭帯域光とを用い、等吸収波長域の光として、中心波長４５０nmの狭帯域光を用いている。そして、中心波長４７０nmの狭帯域光の照射時から得られる４７０nm画像をモニタのＢチャンネルに、中心波長４５０nmの狭帯域光の照射時に得られる４５０nm画像をモニタのＧチャンネルに、中心波長４３０nmの狭帯域光の照射時に得られる４３０画像をモニタのＲチャンネルに割り当てている。
【０００５】
このように色の割り当てを行うことで、血管が高酸素状態にあるときには、Ｒチャンネルに割り当てた４３０nm画像の画素値が４７０nm画像の画素値よりも高くなるため、血管の色が赤っぽくなり、反対に、血管が低酸素状態にあるときには、Ｂチャンネルに割り当てた４７０nm画像の画素値が４３０nm画像の画素値よりも高くなるため、血管の色が青っぽくなる。これにより、血管の酸素状態の違いを色の違いで観察することができる。なお、４３０nm画像の画素値の変化と４７０nm画像の画素値の変化が、酸素飽和度の違いにより異なるのは、４３０nmと４７０nmでは、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数の大小関係が異なっているためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許４２７０６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１においては、酸素飽和度の変化による４３０nm画像及び４７０nm画像の画素値の変化が小さい場合には、血管の酸素状態の違いが色の違いとして表れてこない。このような場合には、血管の酸素状態を観察することが困難となる。したがって、血管の酸素状態の違いを色の違いとして、画像上で確実に表示することができることが求められていた。
【０００８】
本発明は、血管の酸素状態の違いを色の違いとして、画像上で確実に表示することができる内視鏡システム及びそのプロセッサ装置並びに内視鏡画像の表示制御方法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】
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡システムは、検体に照明光を照射する照明手段と、照明光のうち酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい第１異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第１異吸収波長域の画像情報を取得する第１画像情報取得手段と、照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも小さい第２異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第２異吸収波長域の画像情報を取得する第２画像情報取得手段と、酸素飽和度の変化に合わせて第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した第１異吸収波長域の表示用画像情報、又は酸素飽和度の変化に合わせて第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した第２異吸収波長域の表示用画像情報のうち少なくとも１つの表示用画像情報を作成する表示用画像情報作成手段と、表示用画像情報を含む複数の画像情報を、表示手段の第１色チャンネルないし第３色チャンネルに割り当てる表示制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
ここで、第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整、又は第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整する際には、酸素飽和度が一定値以上の第１酸素飽和度状態（例えば、第１異吸収波長域の画像情報を、等吸収波長域の波長情報を含む画像情報で規格化して得られる第１規格化情報が一定値以上にある状態）と、酸素飽和度が一定値未満の第２酸素飽和度状態（例えば、第１規格化情報が一定値未満にある状態）とで、画素値調整方法を変えることが好ましい。
【００１１】
例えば、第１酸素飽和度状態では、酸素飽和度に応じて、第１異吸収波長域の画像情報の画素値を減少させる一方で、第２異吸収波長域の画像情報の画素値を増加させることが好ましい。これに対して、第２酸素飽和度状態では、酸素飽和度に応じて、第１異吸収波長域の画像情報の画素値を増加させる一方で、第２異吸収波長域の画像情報の画素値を減少させることが好ましい。
【００１２】
表示用画像情報作成手段は、酸素飽和度の変化に合わせて、第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整する第１異吸収波長域用のゲイン処理によって、第１異吸収波長域の表示用画像情報を作成し、酸素飽和度の変化に合わせて、第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整する第２異吸収波長域用のゲイン処理によって、第２異吸収波長域の表示用画像情報を作成することが好ましい。第１異吸収波長域用のゲイン処理は、第１の画素値調整範囲又はこの第１の画素値調整範囲よりも狭い第２の画素値調整範囲のいずれかの範囲内で、画素値を調整し、第２異吸収波長域用のゲイン処理は、第３の画素値調整範囲又はこの第３の画素値調整範囲よりも狭い第４の画素値調整範囲のいずれかの範囲内で、画素値を調整することが好ましい。
【００１３】
表示制御手段は、第１及び第２異吸収波長域の表示用画像情報のうち、一方を前記第１色チャンネルに割り当て、他方を前記第２色チャンネル及び第３色チャンネルに割り当てることが好ましい。
【００１４】
表示用画像情報作成手段は、第１又は第２異吸収波長域の表示用画像情報に代えて、酸素飽和度の変化に合わせて第１及び第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第１色に色変換した第１色の表示用画像情報、酸素飽和度の変化に合わせて第１及び第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第２色に色変換した第２色の表示用画像情報、又は酸素飽和度の変化に合わせて第１及び第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第３色に色変換した第３色の表示用画像情報のうち少なくとも１つの色の表示用画像情報を作成することが好ましい。
【００１５】
表示用画像情報作成手段は、第１及び第２異吸収波長域の画像情報と、第１色の表示用画像情報との関係を記憶する第１テーブルを用いて、第１色の表示用画像情報を作成し、第１及び第２異吸収波長域の画像情報と、第２色の表示用画像情報との関係を記憶する第２テーブルを用いて、第２色の表示用画像情報を作成することが好ましい。
【００１６】
表示用画像情報作成手段は、第１色及び第２色の表示用画像情報に加えて、第１及び第２異吸収波長域の画像情報と、第３色の表示用画像情報との関係を記憶する第３テーブルを用いて、第３色の表示用画像情報を作成することが好ましい。
【００１７】
表示用画像情報作成手段は、第１又は第２異吸収波長域の表示用画像情報に代えて、酸素飽和度の変化に合わせて第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第１色に色変換した第１色の表示用画像情報、酸素飽和度の変化に合わせて第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第２色に色変換した第２色の表示用画像情報、又は、酸素飽和度の変化に合わせて、第１異吸収波長域の画像情報の画素値又は第２異吸収波長域の画像情報の画素値のいずれかを調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第３色に色変換した第３色の表示用画像情報のうち少なくとも１つの色の表示用画像情報を作成することが好ましい。
【００１８】
表示用画像情報作成手段は、第１異吸収波長域の画像情報と第１色の表示用画像情報との関係を記憶する第４テーブルを用いて、第１色の表示用画像情報を作成し、第２異吸収波長域の画像情報と第２色の表示用画像情報との関係を記憶する第５テーブルを用いて、第２色の表示用画像情報を作成し、第１異吸収波長域の画像情報と第３色の表示用画像情報との関係を記憶する第６テーブルを用いて、第３色の表示用画像情報を作成することが好ましい。表示用画像情報作成手段は、第６テーブルに代えて、第２異吸収波長域の画像情報と第３色の表示用画像情報との関係を記憶する第７テーブルを用いて、第３色の表示用画像情報を作成することが好ましい。
【００１９】
表示制御手段は、第１色の表示用画像情報を第１色チャンネルに割り当て、第２色の表示用画像情報を第２色チャンネルに割り当て、第３色の表示用画像情報を第３色チャンネルに割り当てることが好ましい。第１色チャンネルは青色チャンネルであり、第２色チャンネルは緑色チャンネルであり、第３色チャンネルは赤色チャンネルであることが好ましい。
【００２０】
照明光のうち、第１及び第２異吸収波長域以外の特定波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる特定波長域の画像情報を取得する第３画像情報取得手段と、第１及び第２異吸収波長域の画像情報と特定波長域の画像情報に基づいて、可視光の波長成分を有する通常画像を作成する通常画像作成手段とを有し、表示用画像情報作成手段は、第１又は第２異吸収波長域の表示用画像情報に代えて、通常画像の画素値を酸素飽和度の変化に合わせて調整した表示用画像情報を作成することが好ましい。
【００２１】
酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とが略同じ等吸収波長域の波長成分を有する等吸収波長域の画像情報を取得する第４画像情報取得手段と、第１異吸収波長域の画像情報を等吸収波長域の画像情報で規格化して得られる第１規格化情報、又は第２異吸収波長域の画像情報を等吸収波長域の画像情報で規格化して得られる第２規格化情報の少なくとも一方を作成する規格化情報作成手段を有し、酸素飽和度の変化は、第１又は第２規格化情報の値の変化であることが好ましい。酸素飽和度の変化は、第１異吸収波長域の画像情報の画素値の変化、又は第２異吸収波長域の画像情報の画素値の変化であることが好ましい。等吸収波長域の画像情報は、第１異吸収波長域の画像情報と第２異吸収波長域の画像情報の合成により得られることが好ましい。第１異吸収波長域は４５０〜５００nmであり、第２異吸収波長域は４１５〜４５０nmであることが好ましい。
【００２２】
本発明は、検体に照明光を照射するとともに、照明光のうち酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい第１異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第１異吸収波長域の画像情報を取得し、照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも小さい第２異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第２異吸収波長域の画像情報を取得する内視鏡装置と組み合わせて使用される内視鏡システムのプロセッサ装置において、内視鏡装置から第１及び第２異吸収波長域の画像情報を受信する受信手段と、酸素飽和度の変化に合わせて第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報、又は酸素飽和度の変化に合わせて第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報のうち少なくとも１つの表示用画像情報を作成する表示用画像情報作成手段と、表示用画像情報を含む複数の画像情報を、表示手段の第１色チャンネルないし第３色チャンネルに割り当てる表示制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明の内視鏡画像の表示制御方法は、検体に向けて照明手段から照明光を照射するステップと、照明光のうち酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい第１異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第１異吸収波長域の画像情報を、第１画像情報取得手段により取得するステップと、照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも小さい第２異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第２異吸収波長域の画像情報を、第２画像情報取得手段により取得するステップと、酸素飽和度の変化に合わせて第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報、又は酸素飽和度の変化に合わせて第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報のうち少なくとも１つの表示用画像情報を、表示用画像作成手段により作成するステップと、表示用画像情報を含む複数の画像情報を、表示手段の第１色チャンネルないし第３色チャンネルに割り当てる表示制御処理を、表示制御手段により行うステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報、又は前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報のうち少なくとも１つの表示用画像情報を作成し、その表示用画像情報を含む複数の画像情報を表示手段の第１色チャンネルないし第３色チャンネルに割り当てているため、血管の酸素状態の違いは、色の違いとして、表示手段上で確実に表示される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】内視鏡システムの外観を示す概略図である。
【図２】第１実施形態の内視鏡システムの内部構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の回転フィルタを示す平面図である。
【図４Ａ】回転フィルタのＢフィルタ部、Ｇフィルタ部、Ｒフィルタ部の分光透過率を示すグラフである。
【図４Ｂ】回転フィルタの第１狭帯域フィルタ部及び第２狭帯域フィルタ部の分光透過率を示すグラフである。
【図５】酸化ヘモグロビンＨｂＯ２の吸光係数と還元ヘモグロビンＨｂの吸光係数を示すグラフである。
【図６Ａ】通常モードにおける撮像素子の動作を示す説明図である。
【図６Ｂ】酸素飽和度モードにおける撮像素子の動作を示す説明図である。
【図７】画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図８】強度比Ｂ１／Ｍと第１ゲインとの関係を示すグラフである。
【図９】強度比Ｂ２／Ｍと第２ゲインとの関係を示すグラフである。
【図１０】ゲイン処理Ａ〜Ｃの内容を示す説明図である。
【図１１Ａ】強度比Ｂ１＊／Ｍ＊から高レンジ用の第１ゲインＧＢ１を算出する方法を示す説明図である。
【図１１Ｂ】強度比Ｂ２＊／Ｍ＊から通常レンジ用の第２ゲインＧＢ２を算出する方法を示す説明図である。
【図１２】青色画像データＢ１´及び青色画像データＢ２´の色割り当てを説明するための説明図である。
【図１３Ａ】ゲイン処理しない場合の青色画像データＢ１及び青色画像データＢ２の画素値の変化を示した説明図である。
【図１３Ｂ】ゲイン処理済みの青色画像データＢ１´及び青色画像データＢ２´の画素値の変化を示した説明図である。
【図１４】酸素飽和度モードの一連の流れを表したフローチャートである。
【図１５】青色変換用２ＤＬＵＴ、緑色変換用２ＤＬＵＴ、赤色変換用２ＤＬＵＴを示すブロック図である。
【図１６】青色変換用１ＤＬＵＴ、緑色変換用１ＤＬＵＴ、赤色変換用１ＤＬＵＴを示すブロック図である。
【図１７】図１６と同じ青色変換用１ＤＬＵＴ、緑色変換用１ＤＬＵＴと、図１６と異なる赤色変換用１ＤＬＵＴとを示すブロック図である。
【図１８】第２実施形態の内視鏡システムの内部構成を示すブロック図である。
【図１９】第１実施形態と異なる回転フィルタを示す平面図である。
【図２０】図１８の回転フィルタを用いた場合における酸素飽和度モード時の撮像素子の動作を示す説明図である。
【図２１】青色画像データＢ、緑色画像データＧ、赤色画像データＲに対するゲイン処理及び色の割り当てを説明するための説明図である。
【図２２Ａ】所定画素と隣接画素で強度比Ｂ／Ｍの差が無い場合（所定画素と隣接画像で酸素飽和度に違いが無い場合）のゲイン処理を説明するための説明図である。
【図２２Ｂ】所定画素と隣接画素で強度比Ｂ／Ｍの差が有る場合（所定画素と隣接画像で酸素飽和度に違いが有る場合）のゲイン処理を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１に示すように、第１実施形態の内視鏡システム１０は、検体内を照明する光を発生する光源装置１１と、光源装置１１からの光を検体の観察領域に照射し、その反射像を撮像する内視鏡装置１２と、内視鏡装置１２での撮像により得られた画像データを画像処理するプロセッサ装置１３と、画像処理によって得られた内視鏡画像等を表示する表示装置１４と、キーボード等で構成される入力装置１５とを備えている。
【００２７】
内視鏡装置１２には、操作部１６側から順に、軟性部１７、湾曲部１８、スコープ先端部１９が設けられている。軟性部１７は可撓性を有しているため、屈曲自在にすることができる。湾曲部１８は、操作部１６に配置されたアングルノブ１６ａの回動操作により湾曲自在に構成されている。この湾曲部１８は、検体の部位等に応じて、任意の方向、任意の角度に湾曲させることができるため、スコープ先端部１９を所望の観察部位に向けることができる。
【００２８】
内視鏡システム１０は、波長範囲が青色から赤色に及ぶ可視光の検体像からなる通常画像を表示装置１４に表示する通常モードと、血中ヘモグロビンの酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を表示装置１４に表示する酸素飽和度モードとを備えている。これら２つのモードは、内視鏡装置に設けられた切り替えスイッチ２１や入力装置１５によって、切り替え可能である。
【００２９】
図２に示すように、光源装置１１は、白色光源３０と、この白色光源３０からの広帯域光ＢＢを所定波長の光に波長分離する回転フィルタ３１と、回転フィルタ３１の回転軸３１ａに接続され、一定の回転速度で回転フィルタ３１を回転させるモータ３２と、回転フィルタ３１を径方向にシフトさせるシフト部３４と、回転フィルタ３１を透過した光を集光する集光レンズ３５と、集光レンズ３５からの光が入射する光ファイバ３６と、光ファイバ３６に入射した光を２系統の光に分岐させる分岐部３７を備えている。
【００３０】
白色光源３０は、光源本体３０ａと、絞り３０ｂとを備えている。光源本体３０ａはキセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、白色LEDなどの広帯域用の光源で構成され、広帯域光ＢＢを発光する。広帯域光BBは、青色帯域から赤色帯域までの可視光の波長範囲、例えば４００nm〜７００nmの波長範囲を有している。絞り３０ｂは、その開度を調整することによって、白色光源３０から出射して回転フィルタ３１に入射する広帯域光ＢＢの光量を調整する。
【００３１】
内視鏡装置１２は電子内視鏡であり、光源装置１１の分岐部３７により分岐された２系統の光を導光するライトガイド２８，２９と、ライトガイド２８，２９で導光された２系統（２灯）の光を観察領域に向けて照射する照明部４０と、被観察領域を撮像する撮像部４１と、内視鏡装置１２と光源装置１１及びプロセッサ装置１３とを着脱自在に接続するコネクタ部４２を備えている。
【００３２】
照明部４０は、撮像部４１の両脇に設けられた２つの照明窓４３，４４を備えており、各照明窓４３，４４の奥には、それぞれ投光ユニット４７，５４が収納されている。各投光ユニット４７，５４は、ライトガイド２８，２９からの光を、照明レンズ５１を通して観察領域に照射する。撮像部４１は、スコープ先端部１９の略中心位置に、被観察領域からの反射光を受光する１つの観察窓４２を備えている。
【００３３】
観察窓４２の奥には、検体の観察領域の像光を取り込むための対物レンズユニット４５が設けられており、さらにその対物レンズユニット４５の奥には、観察領域を撮像するＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子６０が設けられている。この撮像素子６０はモノクロの撮像素子であり、対物レンズユニット４５からの光を受光面（撮像面）で受光し、受光した光を光電変換して撮像信号（アナログ信号）を出力する。なお、撮像素子６０として、ＩＴ（インターライントランスファー）型のＣＣＤを使用するが、そのほか、グローバルシャッターを有するＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）を使用してもよい。
【００３４】
撮像素子６０から出力される撮像信号（アナログ信号）は、スコープケーブル６７を通じてＡ／Ｄ変換器６８に入力される。Ａ／Ｄ変換器６８は、撮像信号（アナログ信号）をその電圧レベルに対応する画像データ（デジタル信号）に変換する。変換後の画像データは、コネクタ部４２を介して、プロセッサ装置１３に入力される。撮像制御部７０は撮像素子６０の撮像制御を行う。この撮像制御は、モード毎に異なっている。
【００３５】
プロセッサ装置１３は、制御部７１と、画像処理部７２と、記憶部７４とを備えており、制御部７１には表示装置１４及び入力装置１５が接続されている。制御部７１はプロセッサ装置１３内の各部を制御するとともに、内視鏡装置１２の切り替えスイッチ２１や入力装置１５から入力される入力情報に基づいて、内視鏡装置１２の撮像制御部７０及び表示装置１４の動作を制御する。
【００３６】
図３に示すように、回転フィルタ３１は、モータ３２に接続された回転軸３１ａを回転中心として回転する。この回転フィルタ３１には、回転軸３１ａがある回転中心から順に、半径方向に沿って、第１及び第２フィルタ領域３８，３９が設けられている。第１フィルタ領域３８は通常モード時に広帯域光ＢＢの光路上にセットされ、第２フィルタ領域３９は酸素飽和度モード時に広帯域光BBの光路上にセットされる。各フィルタ領域３８，３９の切替は、シフト部３４により回転フィルタ３１を半径方向にシフトさせることによって、行われる。
【００３７】
第１フィルタ領域３８には、中心角が１２０°の扇型の領域に、それぞれＢフィルタ部３８ａ、Ｇフィルタ部３８ｂ、Ｒフィルタ部３８ｃが設けられている。図４Ａに示すように、Ｂフィルタ部３８ａは広帯域光ＢＢから青色帯域（３８０〜５２０nm）のＢ光を透過させ、Ｇフィルタ部３８ｂは広帯域光ＢＢから緑色帯域（４８０〜６２０nm）のＧ光を透過させ、Ｒフィルタ部３８ｃは広帯域光ＢＢから赤色帯域（５８０〜７２０nm）のＲ光を透過させる。したがって、回転フィルタ３１の回転によって、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光が順次出射する。これらＢ光、Ｇ光、Ｒ光は、集光レンズ３５及び光ファイバ３６を通して、内視鏡装置１２のライドガイド２８，２９に入射する。
【００３８】
第２フィルタ領域３９には、第１狭帯域フィルタ部３９ａ（図３では「第１狭帯域（４５０〜５００nm）」と記載）と、第２狭帯域フィルタ部３９ｂ（図３では「第２狭帯域（４１５〜４５０nm）」と記載）とが設けられている。図４Ｂに示すように、第１狭帯域フィルタ部３９ａは、広帯域光ＢＢのうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい４５０〜５００nm（第１異吸収波長域）の狭帯域光を透過させる（図５参照）。また、第２狭帯域フィルタ部３９ｂは、広帯域光ＢＢのうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも小さい４１５〜４５０nm（第２異吸収波長域）の狭帯域光を透過させる（図５参照）。これら２種類の光は、集光レンズ３５及び光ファイバ３６を通して、ライドガイド２８，２９に順次入射する。
【００３９】
撮像素子６０は、モード毎に異なる撮像が行われる。通常モードでは、図６Ａに示すように、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光の照射期間Ｔｂ、Ｔｇ、Ｔｒにおいて、各色の像光を撮像素子６０で順次撮像して電荷を蓄積し、この蓄積した電荷に基づいて青色信号Bｃ、緑色信号Gｃ、赤色信号Rｃを順次出力する。この一連の動作は、通常モードに設定されている間、繰り返し行われる。そして、これら青色信号Bｃ、緑色信号Gｃ、赤色信号RｃをA／D変換することによって、青色画像データBｃ、緑色画像データGｃ、赤色画像データRｃが得られる。
【００４０】
一方、酸素飽和度モードでは、図６Ｂに示すように、第１異吸収波長域の狭帯域光、第２異吸収波長域の狭帯域光の照射期間Ｔ１、Ｔ２おいて、それぞれの光の像光を撮像素子６０で順次撮像して電荷を蓄積し、この蓄積した電荷に基づいて青色信号B１、青色信号Ｂ２を順次出力する。こうした動作は、酸素飽和度モードに設定されている間、繰り返し行われる。そして、これら青色信号B１、青色信号Ｂ２をA／D変換することによって、青色画像データB１、青色画像データＢ２が得られる。
【００４１】
上記のように、モード毎に異なる画像データが得られるため、モード毎に行われる画像処理もそれぞれ異なる。図７に示すように、画像処理部７２は、通常モード時に取得した画像データに基づいて画像処理する通常モード用画像処理部８０と、酸素飽和度モード時に取得した画像データに基づいて画像処理する酸素飽和度モード用画像処理部８１とを備えている。
【００４２】
通常モード用画像処理部８０は、通常モード時に得られる青色画像データBｃ、緑色画像データGｃ、赤色画像データRｃに基づいて、青色画像、緑色画像、赤色画像からなるフルカラーの通常画像を作成する。この作成された通常画像のうち、青色画像は表示装置１４のＢチャンネルに、緑色画像は表示装置１４のＧチャンネルに、赤色画像は表示装置１４のＲチャンネルに割り当てられる。
【００４３】
酸素飽和度モード用画像処理部８１は、強度比算出部８４と、ゲインテーブル８５と、ゲイン処理部８６と、画像作成部８７を備えている。強度比算出部８４は、青色画像データＢ１と青色画像データＢ２を合成して合成画像データＭを作成するとともに、青色画像データＢ１と合成画像データＭ間の強度比Ｂ１／Ｍと、青色画像データＢ２と合成画像データＭ間の強度比Ｂ２／Ｍを求める。強度比算出部８４では、画像データ間で同じ位置にある画素間の強度比Ｂ１／Ｍ、Ｂ２／Ｍを算出し、また、画像データの全ての画素に対して強度比Ｂ１／Ｍ、Ｂ２／Ｍを算出する。なお、強度比Ｂ１／Ｍ、Ｂ２／Ｍは画像データのうち血管部分の画素のみ求めてもよい。この場合、血管部分は、血管部分の画像データとそれ以外の部分の画像データとの差に基づいて特定される。
【００４４】
ここで、青色画像データＢ１は、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい第１異吸収波長域の波長成分（４５０〜５００nm）を有しているため、酸素飽和度が低下すると、青色画像データＢ１の画素値は増加する。これに対して、青色画像データＢ２は、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも小さい第２異吸収波長域の波長成分（４１５〜４５０nm）を有しているため、酸素飽和度が低下すると、青色画像データＢ２の画素値は減少する。一方、合成画像データＭは、第１異吸収波長域の波長成分と第２異吸収波長域の波長成分を有しているため、酸素飽和度が変化しても、合成画像データＭの画素値はほとんど変化しない。
【００４５】
以上から、青色画像データＢ１の画素値を合成画像データＭの画素値で除して得られる強度比Ｂ１／Ｍは、酸素飽和度の低下とともに、大きくなる。これに対して、青色画像データＢ２の画素値を合成画像データＭの画素値で除して得られる強度比Ｂ２／Ｍは、酸化飽和度の低下とともに、小さくなる。
【００４６】
ゲインテーブル８５は、強度比Ｂ１／Ｍと、青色画像データＢ１の画素値に掛け合わせるための第１ゲインとを関連付けて記憶する第１ゲインテーブル８５ａと、強度比Ｂ２／Ｍと、青色画像データＢ２の画素値に掛け合わせるための第１ゲインとを関連付けて記憶する第２ゲインテーブル８５ｂとを備えている。
【００４７】
第１ゲインテーブル８５ａには、図８に示すように、強度比Ｂ１／Ｍの変化に合わせて、青色画像データＢ１の画素値を変化させるための高レンジ用の第１ゲインと、強度比Ｂ１／Ｍの変化に合わせて、青色画像データＢ１の画素値を徐々に変化させるための通常レンジ用の第１ゲインとが記憶されている。シフト有りの場合には高レンジ用の第１ゲインが設定され、シフト無しの場合には通常レンジ用の第１ゲインが設定される。なお、高レンジ用の第１ゲインのレンジＲｈ１は、通常レンジ用の第１ゲインのレンジＲｎ１よりも大きく設定されている。
【００４８】
これら高レンジ用の第１ゲイン及び通常レンジ用の第１ゲインともに、強度比Ｂ１／ＭがＫＬ〜ＫＭの範囲内にあるとき、即ち高酸素状態から中酸素状態の間にあるときは、ゲインが「１」よりも小さくなっている。したがって、この範囲においては、ゲインダウンによって、青色画像データＢ１の画素値が低下する。一方、強度比Ｂ１／ＭがＫＭからＫＨの範囲内にあるとき、即ち、中酸素状態から低酸素状態の間にあるときには、ゲインが「１」よりも大きくなっている。したがって、この範囲においては、ゲインアップによって、青色画像データＢ１の画素値が増加する。
【００４９】
第２ゲインテーブル８５ｂには、図９に示すように、強度比Ｂ２／Ｍの変化に合わせて、青色画像データＢ２の画素値を変化させるための高レンジ用の第２ゲインと、強度比Ｂ２／Ｍの変化に合わせて、青色画像データＢ２の画素値を徐々に変化させるための通常レンジ用の第２ゲインとが記憶されている。シフト有りの場合には高レンジ用の第２ゲインが設定され、シフト無しの場合には通常レンジ用の第２ゲインが設定される。なお、高レンジ用の第２ゲインのレンジＲｈ２は、通常レンジ用の第２ゲインのレンジＲｎ２よりも大きく設定されている。
【００５０】
これら高レンジ用の第２ゲイン及び通常レンジ用の第２ゲインともに、強度比Ｂ２／ＭがＶＨ〜ＶＭの範囲内にあるとき、即ち高酸素状態から中酸素状態の間にあるときには、ゲインが「１」よりも大きくなっている。したがって、この範囲においては、ゲインアップによって、青色画像データＢ２の画素値が増加する。一方、強度比Ｂ２／ＭがＶＭからＶＬの範囲内にあるとき、即ち、中酸素状態から低酸素状態の間にあるときには、ゲインが「１」よりも小さくなっている。したがって、この範囲においては、ゲインダウンによって、青色画像データＢ２の画素値が増加する。
【００５１】
ゲイン処理部８６は、強度比算出部８４で求めた強度比Ｂ１／Ｍ、Ｂ２／Ｍとゲインテーブル８５を用いて、青色画像データＢ１及び青色画像データＢ２に対してゲイン処理を施す。ゲイン処理は、図１０に示すように、高レンジ用の第１ゲイン（シフト有り）と通常レンジ用の第２ゲイン（シフト無し）を用いるゲイン処理Ａと、通常レンジ用の第１ゲイン（シフト無し）と高レンジ用の第２ゲイン（シフト有り）を用いるゲイン処理Ｂと、高レンジ用の第１ゲイン（シフト有り）と高レンジ用の第２ゲイン（シフト有り）を用いるゲイン処理Ｃとからなる。ゲイン処理Ａ〜Ｃのいずれも、青色画像データＢ１の画素値と青色画像データＢ２の画素値の差を大きくするものであり、その中でも、ゲイン処理Ｃが画素値の差を一番大きくする。なお、これら３つのゲイン処理のいずれを使用するかは、入力装置１５の操作によって決めることできる。
【００５２】
ゲイン処理Ａを行う場合には、まず、図１１Ａに示すように、第１ゲインテーブル８５ａを参照して、強度比算出部８４で求めた強度比Ｂ１＊／Ｍ＊に対応する高レンジ用の第１ゲインＧＢ１を算出する。そして、この高レンジ用の第１ゲインＧＢ１を青色画像データＢ１の画素値に掛け合わせることによって、ゲイン処理済みの青色画像データＢ１´が得られる。次に、図１１Ｂに示すように、第２ゲインテーブル８５ｂを参照して、強度比算出部８４で求めた強度比Ｂ２＊／Ｍ＊に対応する通常レンジ用の第２ゲインＧＢ２を算出する。そして、この通常レンジ用の第２ゲインＧＢ２を青色画像データＢ２の画素値に掛け合わせることによって、ゲイン処理済みの青色画像データＢ２´を得る。なお、ゲイン処理Ｂ、Ｃについても、ゲイン処理Ａと同様に行われる。
【００５３】
画像作成部８７は、図１２に示すように、ゲイン処理済みの青色画像データＢ１´を表示装置１４のＢチャンネルに、ゲイン処理済みの青色画像データＢ２´を表示装置１４のＧチャンネル及びＲチャンネルに割り当てる。これにより、酸素飽和度の変化に伴って血管の色が大きく変化する酸素飽和度画像が表示装置に表示される。例えば、図１３Ａに示すように、青色画像データＢ１及び青色画像データＢ２をゲイン処理せずに表示装置１４のＢ、Ｇ、Ｒチャンネルに割り当てた場合は、高酸素状態における画像データＢ１、Ｂ２間の画素値の差ΔＨと、低酸素状態における画像データＢ１、Ｂ２間の画素値の差ΔＬはそれほど大きくない。そのため、酸素飽和度画像上で血管の色の変化を観察することが困難である。なお、図１３Ａにおいて、高Ｏ２は「高酸素状態」を、中Ｏ２は「中酸素状態」を、低Ｏ２は「低酸素状態」を示している。図１３Ｂにおいても同様である。また、画像作成部８７では、ゲイン処理済みの青色画像データＢ１´を表示装置１４のＢチャンネル及びＧチャンネルに、ゲイン処理済みの青色画像データＢ２´を表示装置１４のＲチャンネルに割り当ててもよい。
【００５４】
これに対して、本実施形態では、図１３Ｂに示すように、血管の酸素状態に応じたゲイン処理（強度比Ｂ１／Ｍ、Ｂ２／Ｍに応じたゲイン処理）を施した青色画像データＢ１´及び青色画像データＢ２´を、表示装置１４のＢ、Ｇ、Ｒチャンネルに割り当てているため、高酸素状態における画像データＢ１、Ｂ２間の画素値の差ΔＨ´と、低酸素状態における画像データＢ１、Ｂ２間の画素値の差ΔＬ´は大きくなっている。
【００５５】
このように、画素値の差ΔＨ´が大きいのは、高酸素状態のときに、青色画像データＢ１の画素値をゲインダウンする一方で、青色画像データＢ２の画素値をゲインアップしているためである。また、画素値の差ΔＬ´が大きいのは、低酸素状態のときに、青色画像データＢ１の画素値をゲインアップする一方で、青色画像データＢ２の画素値をゲインダウンしているためである。以上から、本実施形態では、血管の酸素状態の違いによる血管の色の違いを、酸素飽和度画像上で確実に観察することができる。なお、酸素飽和度画像上では、高酸素状態のときには血管は「イエロー調」で表示され、低酸素状態のときには血管は「青色」で表示される。
【００５６】
次に、本実施形態における一連の流れ、特に、酸素飽和度モードについての一連の流れを、図１４のフローチャートに沿って説明する。通常モードの元では、内視鏡装置１２を体内、例えば消化管内に挿入する。アングルノブ１６ａの操作によって、所望の観察部位にスコープ先端部１９をセットして体内の観察を行う。この通常モード時の観察では、広帯域光ＢＢの光路上に、回転フィルタ３１の第１フィルタ領域３８がセットされる。この状態で回転フィルタ３１を回転することで、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光が検体内に順次照射される。そして、検体内の反射像をモノクロの撮像素子６０で撮像し、その撮像により得られた青色、緑色、赤色画像データＢｃ、Ｇｃ、Ｒｃに基づいて通常画像を表示装置１４に表示する。
【００５７】
そして、観察部位が病変部と推測される場合は、内視鏡装置の切り替えスイッチ２１によって、酸素飽和度モードに切り替える。このモード切り替えにより、回転フィルタ３１が外側にシフトして、広帯域光ＢＢの光路上に回転フィルタ３１の第２フィルタ領域３９がセットされる。この状態で回転フィルタ３１が回転することで、第１異吸収波長域の狭帯域光と第２異吸収波長域の狭帯域光が交互に回転フィルタ３１から出射する。出射した光は検体に順次照射され、その反射像がモノクロの撮像素子６０によって順次撮像される。これにより、青色画像データＢ１及び青色画像データＢ２が得られる。
【００５８】
次に、青色画像データＢ１と青色画像データＢ２を合成して、合成画像データＭを作成する。そして、青色画像データＢ１及び合成画像データＭ間の強度比Ｂ１／Ｍを算出するとともに、青色画像データＢ２及び合成画像データＭ間の強度比Ｂ２／Ｍを算出する。そして、第１ゲインテーブル８５ａを参照して、強度比Ｂ１／Ｍに対応する第１ゲインを算出するとともに、第２ゲインテーブル８５ｂを参照して、強度比Ｂ２／Ｍに対応する第２ゲインを算出する。そして、算出した第１ゲインを青色画像データＢ１の画素値に掛け合わせることによって、青色画像データＢ１´を得る。また、算出した第２ゲインを青色画像データＢ２の画素値に掛け合わせることによって、青色画像データＢ２´を得る。ゲイン処理済みの青色画像データＢ１´を表示装置１４のＢチャンネルに割り当て、ゲイン処理済みの青色画像データＢ２´を表示装置１４のＧチャンネル及びＲチャンネルに割り当てる。これにより、酸素飽和度画像が表示装置１４に表示される。
【００５９】
なお、第１実施形態では、酸素飽和度の変化に合わせたゲイン処理を青色画像データＢ１及び青色画像データＢ２に施すことによって、酸素飽和度の変化に伴う血管の色の変化が明確になるようにしたが、これに代えて、２ＤＬＵＴ（２dimension Look Up Table）を用いてもよい。２ＤＬＵＴは、図１５に示すように、青色変換用２ＤＬＵＴと、緑色変換用２ＤＬＵＴと、赤色変換用２ＤＬＵＴとからなり、各２ＤＬＵＴは、青色画像データＢ１、Ｂ２が入力されたときに、この青色画像データＢ１、Ｂ２に対応するＢ値、Ｇ値、Ｒ値を出力する。これら２ＤＬＵＴから出力されたＢ値、Ｇ値、Ｒ値は、表示装置１４のＢ，Ｇ，Ｒチャンネルに割り当てられる。
【００６０】
青色変換用２ＤＬＵＴには、青色画像データＢ１、Ｂ２と、これら青色画像データＢ１、Ｂ２に基づいて青色変換プログラムを実行したときに得られるＢ値とが対応付けて記録されている。青色変換プログラムは、第１青色変換プログラム及び第２青色変換プログラムとからなり、いずれの青色変換プログラムを実行するかは、青色画像データＢ１、Ｂ２に基づいて算出される強度比Ｂ１／Ｍ（又は、強度比Ｂ２／Ｍ）の大きさによって決められる。
【００６１】
第１青色変換プログラムは、強度比Ｂ１／ＭがＫＬ〜ＫＭの範囲内にある場合（即ち、高酸素状態から中酸素状態にある場合）に実行されるプログラムであり、青色画像データＢ１、Ｂ２の画素値を所定の減少率で減少させた上で、その画素値減少後の青色画像データＢ１、Ｂ２をＢ値に色変換する。ここで、青色画像データＢ１、Ｂ２の画素値減少率は、強度比Ｂ１／Ｍに基づいて決められている。
【００６２】
これに対して、第２青色変換プログラムは、強度比Ｂ１／ＭがＫＭ〜ＫＨの範囲内にある場合（即ち、中酸素状態から低酸素状態にある場合）に実行されるプログラムであり、青色画像データＢ１、Ｂ２の画素値を所定の増加率で増加させた上で、その画素値増加後の青色画像データＢ１、Ｂ２をＢ値に色変換する。青色画像データＢ１、Ｂ２の画素値増加率は、強度比Ｂ１／Ｍに基づいて決められている。
【００６３】
緑色変換用２ＤＬＵＴには、青色画像データＢ１、Ｂ２と、これら青色画像データＢ１、Ｂ２に基づいて緑色変換プログラムを実行したときに得られるＧ値とが対応付けて記録されている。赤色変換用２ＤＬＵＴには、青色画像データＢ１、Ｂ２と、これら青色画像データＢ１、Ｂ２に基づいて第２赤色変換プログラムを実行したときに得られるＲ値とが対応付けて記録されている。
【００６４】
緑色変換プログラムは、第１緑色変換プログラム及び第２緑色変換プログラムとからなり、いずれの緑色変換プログラムを実行するかは、強度比Ｂ１／Ｍ（又は、強度比Ｂ２／Ｍ）の大きさによって決められる。また、赤色変換プログラムは、第１赤色変換プログラム及び第２赤色変換プログラムとからなり、いずれの赤色変換プログラムを実行するかは、強度比Ｂ１／Ｍ（又は、強度比Ｂ２／Ｍ）の大きさによって決められる。
【００６５】
第１緑色変換プログラム及び第１赤色変換プログラムは、強度比Ｂ１／ＭがＫＬ〜ＫＭの範囲内にある場合（即ち、高酸素状態から中酸素状態にある場合）に実行されるプログラムであり、青色画像データＢ１、Ｂ２の画素値を所定の増加率で増加させた上で、その画素値増加後の青色画像データＢ１、Ｂ２をＧ値及びＲ値に色変換する。ここで、青色画像データＢ１、Ｂ２の画素値増加率は、強度比Ｂ１／Ｍに基づいて決められている。
【００６６】
これに対して、第２緑色変換プログラム及び第２赤色変換プログラムは、強度比Ｂ１／ＭがＫＭ〜ＫＨの範囲内にある場合（即ち、中酸素状態から低酸素状態にある場合）に実行されるプログラムであり、青色画像データＢ１、Ｂ２の画素値を所定の減少率で減少させた上で、その画素値減少後の青色画像データＢ１、Ｂ２をＧ値及びＲ値に色変換する。青色画像データＢ１、Ｂ２の画素値減少率は、強度比Ｂ１／Ｍに基づいて決められている。
【００６７】
なお、上記の２ＤＬＵＴを用いた場合には、高酸素状態のときには血管が「イエロー調」で表わされ、低酸素状態のときには血管は「青色」で表わされる酸素飽和度画像が表示装置１４に表示される。なお、赤色変換用２ＤＬＵＴで変換したＲ値は表示装置１４のＲチャンネルに割り当てず、その代わりに、緑色変換用２ＤＬＵＴで変換したＧ値を表示装置１４のＧチャンネル及びＲチャンネルに割り当ててもよい。
【００６８】
また、２ＤＬＵＴに代えて、１ＤＬＵＴ（１dimension Look Up Table）を用いてもよい。１ＤＬＵＴは、図１６に示すように、青色変換用１ＤＬＵＴと、緑色変換用１ＤＬＵＴと、赤色変換用１ＤＬＵＴとからなり、青色変換用１ＤＬＵＴは、青色画像データＢ１が入力されたときに、この青色画像データＢ１に対応するＢ値を出力する。緑色変換用１ＤＬＵＴは、青色画像データＢ２が入力されたときに、この青色画像データＢ２に対応するＧ値を出力する。赤色変換用１ＤＬＵＴは、青色画像データＢ１が入力されたときに、この青色画像データＢ１に対応するＲ値を出力する。以上の３つの１ＤＬＵＴから出力されたＢ値、Ｇ値、Ｒ値は、表示装置１４のＢ，Ｇ，Ｒチャンネルに割り当てられる。
【００６９】
青色変換用１ＤＬＵＴは、青色画像データＢ１と、この画像データＢ１に基づいて１Ｄ−青色変換用プログラムを実行したときに得られるＢ値とが対応付けて記録されている。１Ｄ−青色変換用プログラムは、Ｂ値に変換するための１Ｄ用Ｂ値変換処理を実行することにより、画像データＢ１に対応するＢ値が得られる。
【００７０】
１Ｄ用Ｂ値変換処理は、青色画像データＢ１の画素値の大きさに対応するＢ値用の画素値調整処理を、青色画像データＢ１に施した上で、この画素値調整処理後の青色画像データＢ１をＢ値に色変換する。ここで、Ｂ値用の画素値調整処理は、高酸素状態と低酸素状態におけるＢ値とＧ値の画素値の差を大きくするために行われる。本実施形態では、青色画像データＢ１の画素値（Ｐｖ１）が閾値Ｔｈ以下の高酸素状態の場合（Ｐｖ１≦Ｔｈ）には、画像データＢ１の画素値を所定の減少率で減少させ、画素値Ｐｖ１が閾値Ｔｈを上回る低酸素状態の場合（Ｐｖ１＞Ｔｈ）には、画像データＢ１の画素値を所定の増加率で増加させる。なお、閾値Ｔｈのときには、青色画像データＢ１の血管部分の画素値と青色画像データＢ２の血管部分の画素値がほぼ同じになっている（ただし、ＡＥなどにより照明光の光量が変化しない場合に限る）。
【００７１】
緑色変換用１ＤＬＵＴは、青色画像データＢ２と、この青色画像データＢ２に基づいて１Ｄ−緑色変換用プログラムを実行したときに得られるＧ値とが対応付けて記録されている。１Ｄ−緑色変換用プログラムは、Ｇ値に変換するための１Ｄ用Ｇ値変換処理を実行することにより、画像データＢ２に対応するＧ値が得られる。
【００７２】
１Ｄ用Ｇ値変換処理は、青色画像データＢ２の画素値の大きさに対応するＧ値用の画素値調整処理を、青色画像データＢ２に施した上で、この画素値調整処理後の青色画像データＢ２をＧ値に色変換する。ここで、Ｇ値用の画素値調整処理は、高酸素状態と低酸素状態におけるＧ値とＢ値との画素値の差を大きくするために行われる。本実施形態では、青色画像データＢ２の画素値（Ｐｖ２）が閾値Ｔｈ以上の高酸素状態の場合（Ｐｖ２≧Ｔｈ）には、画像データＢ２の画素値を所定の増加率で増加させ、画素値Ｐｖ２が閾値Ｔｈを下回る低酸素状態の場合（Ｐｖ２＜Ｔｈ）には、画像データＢ２の画素値を所定の減少率で減少させる。なお、閾値Ｔｈは上記と同様である。
【００７３】
赤色変換用１ＤＬＵＴは、青色画像データＢ１と、この青色画像データＢ１に基づいて１Ｄ−赤色変換用プログラムを実行したときに得られるＲ値とが対応付けて記録されている。１Ｄ−赤色変換用プログラムは、Ｒ値に変換するための１Ｄ用Ｒ値変換処理を実行することにより、画像データＢ１に対応するＲ値が得られる。
【００７４】
１Ｄ用Ｒ値変換処理は、青色画像データＢ１の画素値の大きさに対応するＲ値用の画素値調整処理を、青色画像データＢｘに施した上で、この画素値調整処理後の青色画像データＢｘをＲ値に色変換する。ここで、Ｒ値用の画素値調整処理は、高酸素状態と低酸素状態におけるＲ値とＧ値の画素値の差を大きくするために行われる。本実施形態では、画素値Ｐｖ１が閾値Ｔｈ以下の高酸素状態の場合（Ｐｖ１≦Ｔｈ）には、画像データＢ１の画素値を所定の減少率で減少させ、画素値Ｐｖ１が閾値Ｔｈを上回る低酸素状態の場合（Ｐｖ２＞Ｔｈ）には、画像データＢ１の画素値を所定の増加率で増加させる。
【００７５】
なお、上記の１ＤＬＵＴを用いた場合には、高酸素状態のときには血管が「緑調」で表わされ、低酸素状態のときには血管は「マゼンタ」で表わされる酸素飽和度画像が表示装置１４に表示される。
【００７６】
なお、図１７に示すように、赤色変換用１ＤＬＵＴは、青色画像データＢ１に代えて、青色画像データＢ２が入力されたときに、この青色画像データＢ２に対応するＲ値を出力してもよい。この場合には、画素値調整処理の内容が、上記と異なる。青色画像データＢ２の画素値Ｐｖ２が閾値Ｔｈ以上の高酸素状態の場合（Ｐｖ２≧Ｔｈ）には、青色画像データＢ２の画素値を所定の増加率で増加させた上でＲ値に変換する。反対に、画素値Ｐｖ２が閾値Ｔｈを下回る低酸素状態の場合（Ｐｖ２＜Ｔｈ）には、青色画像データＢ２の画素値を所定の減少率で減少させた上でＲ値に変換する。
【００７７】
なお、上記第１実施形態では、酸素飽和度モード時に、回転フィルタを用いて、第１異吸収波長域の狭帯域光と第２異吸収波長域の狭帯域光を交互に検体内に照射したが、これに代えて、図１８に示す内視鏡システム２００のように、中心波長４７３nmの第１異吸収波長域の狭帯域光を発する第１半導体光源２０１と、中心波長４３０nmの第２異吸収波長域の狭帯域光を発する第２半導体光源２０２を用いて、検体内の照明を行ってもよい。この内視鏡システム２００では、第１及び第２半導体光源２０１，２０２の他に、中心波長４４５nmの励起光とこの励起光を蛍光体で波長変換して得られる緑〜赤の蛍光とが混色した白色光を発する白色光源２０３が設けられている。以下、内視鏡システム２００のうち、内視鏡システム１０と異なる部分のみ説明を行う。なお、第１及び第２半導体光源としては、レーザ光源の他、ＬＥＤなどが用いられる。
【００７８】
この内視鏡システム２００では、第１半導体光源２０１からの第１異吸収波長の狭帯域光は光ファイバ２０５に入射し、第２半導体光源２０２からの第２異吸収波長の狭帯域光は光ファイバ２０６に入射し、白色光源２０３からの白色光は光ファイバ２０７に入射する。各光ファイバ２０５，２０６，２０７からの光は、それぞれ分岐部２０８で２系統の光に分岐されて、ライトガイド２８，２９に入射する。
【００７９】
また、第１及び第２半導体光源２０１，２０２と白色光源２０３は、光源制御部２１０によって、駆動制御される。通常モードの設定されているときには、第１及び第２半導体光源２０１，２０２はＯＦＦにされ、白色光源２０３はＯＮにされる。これにより、検体内には白色光が照射される。一方、酸素飽和度モードに設定されているときには、白色光源２０３はＯＦＦにされ、第１及び第２半導体光源２０１，２０２のＯＮとＯＦＦが交互に繰り返される。これにより、検体内には、第１異吸収波長域の狭帯域光と第２異吸収波長域の狭帯域光とが交互に照射される。
【００８０】
また、内視鏡システム２００では、ＲＧＢのカラーフィルタが設けられたカラーの撮像素子２１５で検体内の撮像が行われる。通常モード時には、白色光で照明された検体を撮像素子２１５で撮像することにより、通常画像を作成するための青色画像データＢｃ、緑色画像データＧｃ、赤色画像データＲｃを同時に得ることができる。一方、酸素飽和度モード時には、第１異吸収波長域の狭帯域光で照明された検体を撮像素子２１５で撮像することで３色の画像データＢ１、Ｇ１、Ｒ１が得られ、第２異吸収波長域の狭帯域光で照明された検体を撮像素子２１５で撮像することで３色の画像データＢ２、Ｇ２、Ｒ２が得られる。これら画像データのうち、青色画像データＢ１と青色画像データＢ２が酸素飽和度画像の作成に用いられる。
【００８１】
なお、上記第１実施形態では、酸素飽和度モード時に、青色画像データＢ１及び青色画像データＢ２の２つの画像データに基づいて、体腔内が疑似カラーで表示される酸素飽和度画像を作成したが、青色画像データＢ１及び青色画像データＢ２に加えて、緑色の波長成分を有する緑色画像データＧ及び赤色の波長成分を有する赤色画像データＲの４つの画像データに基づいて、酸素飽和度画像の作成を行ってもよい。この４つの画像データに基づいて作成される酸素飽和度画像は、酸素飽和度が一定値を下回る低酸素領域のみ疑似カラーで表示され、その他は通常画像と同じ色味で表示される通常画像＋酸素飽和度画像となっている。この通常画像＋酸素飽和度画像の作成は、回転フィルタ３１に代えて、図１９に示す回転フィルタ３００が用いられる。
【００８２】
回転フィルタ３００は、通常モード時に広帯域光ＢＢの光路上にセットされる第１フィルタ領域３８と、この第１フィルタ領域３８の外側に設けられ、酸素飽和度モード時に広帯域光ＢＢの光路上にセットされる第２フィルタ領域３０１とを備えている。第１フィルタ領域３８は、回転フィルタ３１と同様のＢフィルタ部３８ａ、Ｇフィルタ部３８ｂ、Ｒフィルタ部３８ｃを備えている。第２フィルタ領域３０１は、回転フィルタ３１と同様の第１狭帯域フィルタ部３９ａ及び第２狭帯域フィルタ部３９ｂの他、Ｇフィルタ部３０２及びＲフィルタ部３０３を備えている。
【００８３】
Ｇフィルタ部３０２は、Ｇフィルタ部３８ｂと同様に、広帯域光ＢＢのうち４８０〜６２０nmのＧ光を透過させる。Ｒフィルタ部３０２は、Ｒフィルタ部３８ｃと同様に、広帯域光ＢＢのうち５８０〜７２０nmのＲ光を透過させる。以上から、酸素飽和度モード時には、回転フィルタ３００が回転することによって、第１異吸収波長域の狭帯域光、第２異吸収波長域の狭帯域光、Ｇ光、Ｒ光が順次出射する。これら４種類の光は、集光レンズ３５及び光ファイバ３６を通して、ライドガイド２８，２９に順次入射する。
【００８４】
なお、Ｇ光の波長域（４８０〜６２０nm）は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数の大小関係が頻繁に入れ替わる波長域であるため、酸素飽和度が変化しても、Ｇ光の反射光の光量はほとんど変化しない。また、Ｒ光の波長域（５８０〜７２０nm）は、還元ヘモグロビンの吸光係数が酸化ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい波長域が大部分を占めているため、酸素飽和度の低下に伴って、Ｒ光の反射光の光量も低下する。
【００８５】
そして、回転フィルタ３００を用いた場合には、酸素飽和度モード時に、図２０に示す手順で撮像制御が行われる。この図２０に示すように、第１異吸収波長域の狭帯域光、第２異吸収波長域の狭帯域光、Ｇ光、Ｒ光の照射期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４おいて、それぞれの光の像光を撮像素子６０で順次撮像して電荷を蓄積し、この蓄積した電荷に基づいて青色信号B１、青色信号Ｂ２、緑色信号G、赤色信号Ｒを順次出力する。こうした動作は、酸素飽和度モードに設定されている間、繰り返し行われる。そして、これら青色信号B１、青色信号Ｂ２、緑色信号G、赤色信号ＲをA／D変換することによって、青色画像データB１、青色画像データＢ２、緑色画像データＧ、赤色画像データＲが得られる。
【００８６】
ここで、上記したように、青色画像データＢ１については酸素飽和度の低下とともに画素値が増加する一方、青色画像データＢ２については酸素飽和度の低下とともに画素値が減少する。また、緑色画像データＧｙについては、血管からのＲ光の反射光の光量は酸素飽和度によって変化しないため、画素値も酸素飽和度の変化ではほとんど変化しない。一方、赤色画像データＲｚについては、血管からのＲ光の反射光の光量は酸素飽和度の低下とともに減少するため、画素値も酸素飽和度の低下とともに減少する。
【００８７】
酸素飽和度モード時に上記４つの画像データが得られると、図２１に示すように、まず、青色画像データＢ１と青色画像データＢ２とが合成されて、青色画像データＢが得られる。この合成後の青色画像データＢは、酸素飽和度の変化による画素値の変化が異なる２つの青色画像データＢ１、Ｂ２を合成して得られるものであるため、酸素飽和度が変化しても青色画像データＢの画素値はほとんど変化しない。
【００８８】
そして、合成後の青色画像データB、緑色画像データG、赤色画像データＲに対してゲイン処理が施される。ゲイン処理は、青色画像データB１と緑色画像データG間の強度比Ｂ／Ｇに応じて、各画像データの画素値を調整する。青色画像データＢに対しては、強度比Ｂ／Ｇの増加とともに画素値を増加させるゲイン処理が施される。一方、緑色画像データＧ及び赤色画像データＲに対しては、強度比Ｂ／Ｇの増加とともに画素値を減少させるゲイン処理が施される。ゲイン処理後の青色画像データB´、緑色画像データG´、赤色画像データＲ´は、表示装置１４のＢ、Ｇ、Ｒチャンネルに割り当てられる。これにより、通常画像＋酸素飽和度画像が表示装置１４に表示される。
【００８９】
なお、上記第１及び第２実施形態では、酸素飽和度の変化に合わせて、画像データの画素値を調整（増加又は減少）したが、これに代えて、画素間で（空間的に）、酸素飽和度の大きさに違いがある場合には、その画素間での酸素飽和度の違いに合わせて、画像データの画素値の調整を行ってもよい。例えば、画素間の酸素飽和度の違いを示す値として、所定画素の強度比Ｂ１／Ｍから隣接画素の強度比Ｂ１／Ｍを引いた第１差分値（所定画素の強度比Ｂ１／Ｍ−隣接画素の強度比Ｂ１／Ｍ）を算出するとともに、隣接画素の強度比Ｂ１／Ｍから所定画素の強度比Ｂ１／Ｍを引いた第２差分値（隣接画素の強度比Ｂ１／Ｍ−所定画素のＢ１／Ｍ）を算出する。
【００９０】
そして、第１差分値に応じたゲイン係数を用いて、所定画素の青色画像データＢ１、Ｂ２にゲイン処理を施すとともに、第２差分値に応じたゲイン係数を用いて、隣接画素の青色画像データＢ１、Ｂ２にゲイン処理を施す。そして、ゲイン処理後の所定画素の青色画像データＢ１´及び隣接画素の青色画像データＢ１´は表示装置１４のＢチャンネルに割り当てられ、ゲイン処理後の所定画素の青色画像データＢ２´及び隣接画素の青色画像データＢ２´は表示装置１４のＧチャンネル及びＲチャンネルに割り当てられる。なお、画素間での酸素飽和度の違いに合わせて画素値の調整をする場合には、ゲイン処理の他に、上記実施形態のように、２ＤＬＵＴや１ＤＬＵＴで画素値の調整を行ってもよい。
【００９１】
例えば、図２２Ａに示すように、所定画素の強度比Ｂ１／Ｍが「１」であり、その所定画素に隣接する隣接画素の強度比Ｂ１／Ｍが「１」である場合には、第１及び第２差分値ともに「０」となる。差分値「０」の場合には、所定画素と隣接画素の間では酸素飽和度に違いが無いため、所定画素と隣接画素の画素値を調整する必要性がない。したがって、差分値「０」に対応するゲイン係数は、「１」に定められている。そして、ゲイン係数「１」のゲイン処理が、所定画素の青色画像データＢ１、Ｂ２、隣接画素の青色画像データＢ１、Ｂ２とに施される。このゲイン処理後も、所定画素と隣接画素間で画素値の差は生じないため、表示装置１４上でも、所定画素と隣接画素の色の違いは生じない。
【００９２】
一方、図２２Ｂに示すように、所定画素の強度比Ｂ１／Ｍが「０．５」であり、隣接画素の強度比Ｂ１／Ｍが「２」である場合には、第１差分値は「−１．５」となり、第２差分値は「１．５」となる。このように差分値が「０」以外の場合には、所定画素と隣接画素の間で酸素飽和度に違いが生じている。この酸素飽和度の違いによる画素間の画素値の差を大きくするために、負の差分値に対応するゲイン係数を「１」以下に、正の差分値に対応するゲイン係数を「１」以上に定めている。したがって、第１差分値の「−１．５」に対応するゲイン係数は「１」以下であり、第２差分値の「１．５」に対応するゲイン係数は「１」以上となっている。
【００９３】
そして、所定画素の青色画像データＢ１、Ｂ２に対して、ゲイン係数「１以下」のゲイン処理を施すことにより、ゲイン係数に応じて画素値が減少した青色画像データＢ１´、Ｂ２´が得られる。一方、隣接画素の青色画像データＢ１、Ｂ２に対して、ゲイン係数「１以上」のゲイン処理を施すことにより、ゲイン係数に応じて画素値が増加した青色画像データＢ１´、Ｂ２´が得られる。以上のように、所定画素の画像データに対して、画素値を減少させるゲイン処理を行う一方で、隣接画素の画像データに対して、画素値を増加させるゲイン処理を行うことで、所定画素と隣接画素間の画素値の差が大きくなる。このように画素値の差を大きくすることで、表示装置１４における所定画素と隣接画素の色の違いがより明確になる。
【００９４】
なお、上記第１及び第２実施形態では、第１異吸収波長域の波長成分を有する青色画像データＢ１と、第２異吸収波長域の波長成分を有する青色画像データＢ２の２波長分の画像データを用いて、酸素飽和度の作成及び表示を行ったが、異なる波長成分を有する画像データを３つ以上用いてもよい。この場合には、異吸収波長域の波長成分を有する画像データのみを組み合わせてもよく、また、異吸収波長域の波長成分を有する画像データの他、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数がほぼ同じ等吸収波長域の波長成分を有する画像データを組み合わせてもよい。
【００９５】
なお、上記実施形態では、青色画像データＢ１上での酸素飽和度の変化を示す情報として、青色画像データＢ１及び合成画像データＭ間の強度比Ｂ１／Ｍを用いたが、これに代えて、青色画像データＢ１の画素値そのものを、酸素飽和度の変化を示す情報として用いてもよい。同様にして、青色画像データＢ２上での酸素飽和度の変化を示す情報として、強度比Ｂ２／Ｍに代えて、青色画像データＢ２の画素値そのものを、酸素飽和度の変化を示す情報として用いてもよい。
【００９６】
なお、上記実施形態では、青色画像データＢ１の画素値及び青色画像データＢ２の画素値の両方を、酸素飽和度の変化に合わせて（例えば、強度比Ｂ１／Ｍ、Ｂ２／Ｍの変化に合わせて）を調整したが、これに限らず、青色画像データＢ１及び青色画像データＢ２のうち、一方の画像データの画素値を酸素飽和度の変化に合わせて調整し、他方の画像データの画素値については酸素飽和度の変化に合わせて調整しなくてもよい。この場合には、表示装置のＢ，Ｇ，Ｒチャンネルのうち、所定の色チャンネルに画素値が調整された画像データが割り当てられ、残りの色チャンネルに画素値が調整されていない画像データが割り当てられる。
【００９７】
なお、上記実施形態では、血液量（酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの和）のうち酸化ヘモグロビンの占める割合である酸素飽和度を用いて酸素飽和度画像を生成したが、これに代えて又は加えて、「血液量×酸素飽和度（％）」から求まる酸化ヘモグロビンインデックスや、「血液量×（１００−酸素飽和度）（％）」から求まる還元ヘモグロビンインデックスを用いてもよい。
【００９８】
なお、本発明の課題は、以下の技術的思想によっても解決することができる。
［付記項１］
検体に照明光を照射する照明手段と、
前記照明光のうち酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい第１異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第１異吸収波長域の画像情報を取得する第１画像情報取得手段と、
前記照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも小さい第２異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第２異吸収波長域の画像情報を取得する第２画像情報取得手段と、
前記異吸収波長域の画像情報を、特定の波長成分を有する特定画像情報で規格化して規格化情報を取得する規格化情報取得手段と、
前記規格化情報における所定画素の値とこの所定画素に隣接する隣接画素の値の差分値を求める差分値情報算出手段と、
前記差分値に応じて前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した第１異吸収波長域の表示用画像情報、又は前記差分値に応じて前記第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した第２異吸収波長域の表示用画像情報のうち少なくとも１つの表示用画像情報を作成する表示用画像情報作成手段と、
前記表示用画像情報を含む複数の画像情報を、表示手段の第１色チャンネルないし第３色チャンネルに割り当てる表示制御手段とを備えることを特徴とする内視鏡システム。
【００９９】
［付記項２］
前記表示用画像情報作成手段は、
前記差分値に応じて、前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整する第１異吸収波長域用のゲイン処理によって、前記第１異吸収波長域の表示用画像情報を作成し、
前記差分値に応じて、前記第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整する第２異吸収波長域用のゲイン処理によって、前記第２異吸収波長域の表示用画像情報を作成することを特徴とする付記項１記載の内視鏡システム。
【０１００】
［付記項３］
前記第１異吸収波長域用のゲイン処理は、第１の画素値調整範囲又はこの第１の画素値調整範囲よりも狭い第２の画素値調整範囲のいずれかの範囲内で、画素値を調整し、
前記第２異吸収波長域用のゲイン処理は、第３の画素値調整範囲又はこの第３の画素値調整範囲よりも狭い第４の画素値調整範囲のいずれかの範囲内で、画素値を調整することを特徴とする付記項２記載の内視鏡システム。
【０１０１】
［付記項４］
前記表示制御手段は、
前記異吸収波長域及び等吸収波長域の表示用画像情報のうち、一方を前記第１色チャンネルに割り当て、他方を前記第２色チャンネル及び第３色チャンネルに割り当てることを特徴とする付記項２または３記載の内視鏡システム。
【０１０２】
［付記項５］
前記表示用画像情報作成手段は、
前記第１又は第２異吸収波長域の表示用画像情報に代えて、
前記差分値に応じて前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第１色に色変換した第１色の表示用画像情報、
前記差分値に応じて前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第２色に色変換した第２色の表示用画像情報、又は
前記差分値に応じて前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第３色に色変換した第３色の表示用画像情報のうち少なくとも１つの色の表示用画像情報を作成することを特徴とする付記項１記載の内視鏡システム。
【０１０３】
［付記項６］
前記表示用画像情報作成手段は、
前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報と、前記第１色の表示用画像情報との関係を記憶する第１テーブルを用いて、前記第１色の表示用画像情報を作成し、
前前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報と、前記第２色の表示用画像情報との関係を記憶する第２テーブルを用いて、前記第２色の表示用画像情報を作成することを特徴とする付記項５記載の内視鏡システム。
【０１０４】
［付記項７］
前記表示制御手段は、
前記第１色及び第２色の表示用画像情報のうち、一方を前記第１色チャンネルに割り当て、他方を前記第２色チャンネル及び第３色チャンネルに割り当てることを特徴とすることを特徴とする付記項６記載の内視鏡システム。
【０１０５】
［付記項８］
付記項６記載の内視鏡システムにおいて、
前記表示用画像情報作成手段は、前記第１色及び第２色の表示用画像情報に加えて、
前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報と、前記第３色の表示用画像情報との関係を記憶する第３テーブルを用いて、前記第３色の表示用画像情報を作成することを特徴とする。
【０１０６】
［付記項９］
前記表示用画像情報作成手段は、
前記第１又は第２異吸収波長域の表示用画像情報に代えて、
前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第１色に色変換した第１色の表示用画像情報、
前記酸素飽和度の変化に合わせて前記第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第２色に色変換した第２色の表示用画像情報、又は、
前記酸素飽和度の変化に合わせて、前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値又は第２異吸収波長域の画像情報の画素値のいずれかを調整するとともに、その画素値調整後の画像情報を第３色に色変換した第３色の表示用画像情報のうち少なくとも１つの色の表示用画像情報を作成することを特徴とする付記項１記載の内視鏡システム。
【０１０７】
［付記項１０］
前記表示用画像情報作成手段は、
前記第１異吸収波長域の画像情報と前記第１色の表示用画像情報との関係を記憶する第４テーブルを用いて、前記第１色の表示用画像情報を作成し、
前記第２異吸収波長域の画像情報と前記第２色の表示用画像情報との関係を記憶する第５テーブルを用いて、前記第２色の表示用画像情報を作成し、
前記第１異吸収波長域の画像情報と前記第３色の表示用画像情報との関係を記憶する第６テーブルを用いて、前記第３色の表示用画像情報を作成することを特徴とする付記項９記載の内視鏡システム。
【０１０８】
［付記項１１］
前記表示用画像情報作成手段は、
前記第６テーブルに代えて、前記第２異吸収波長域の画像情報と前記第３色の表示用画像情報との関係を記憶する第７テーブルを用いて、前記第３色の表示用画像情報を作成することを特徴とする付記項１０記載の内視鏡システム。
【０１０９】
［付記項１２］
前記表示制御手段は、
前記第１色の表示用画像情報を前記第１色チャンネルに割り当て、前記第２色の表示用画像情報を前記第２色チャンネルに割り当て、前記第３色の表示用画像情報を前記第３色チャンネルに割り当てることを特徴とする付記項８ないし１１いずれか１項記載の内視鏡システム。
【０１１０】
［付記項１３］
前記第１色チャンネルは青色チャンネルであり、前記第２色チャンネルは緑色チャンネルであり、前記第３色チャンネルは赤色チャンネルであることを特徴とする付記項１ないし１２いずれか１項記載の内視鏡システム。
【０１１１】
［付記項１４］
前記照明光のうち、前記第１及び第２異吸収波長域以外の特定波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる特定波長域の画像情報を取得する第３画像情報取得手段と、
前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報と前記特定波長域の画像情報に基づいて、可視光の波長成分を有する通常画像を作成する通常画像作成手段とを有し、
前記表示用画像情報作成手段は、
前記第１又は第２異吸収波長域の表示用画像情報に代えて、前記通常画像の画素値を前記差分値に応じて調整した表示用画像情報を作成することを特徴とする付記項１記載の内視鏡システム。
【０１１２】
［付記項１５］
前記特定画像情報は、酸化ヘモグロビンの吸光係数と還元ヘモグロビンの吸光係数とが略同じ等吸収波長域の波長成分を有する等吸収波長域の画像情報であり、
前記規格化情報は、前記第１異吸収波長域の画像情報を前記等吸収波長域の画像情報で規格化して得られる第１規格化情報、又は前記第２異吸収波長域の画像情報を前記等吸収波長域の画像情報で規格化して得られる第２規格化情報のいずれかであることを特徴とする付記項１ないし１４いずれか１項記載の内視鏡システム。
【０１１３】
［付記項１６］
前記等吸収波長域の画像情報は、前記第１異吸収波長域の画像情報と前記第２異吸収波長域の画像情報の合成により得られることを特徴とする付記項１５記載の内視鏡システム。
【０１１４】
［付記項１７］
前記第１異吸収波長域は４５０〜５００nmであり、前記第２異吸収波長域は４１５〜４５０nmであることを特徴とする付記項１ないし１６いずれか１項記載の内視鏡システム。
【０１１５】
［付記項１８］
検体に照明光を照射するとともに、前記照明光のうち酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい第１異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第１異吸収波長域の画像情報を取得し、前記照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも小さい第２異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第２異吸収波長域の画像情報を取得する内視鏡装置と組み合わせて使用される内視鏡システムのプロセッサ装置において、
前記内視鏡装置から前記第１及び第２異吸収波長域の画像情報を受信する受信手段と、
前記異吸収波長域の画像情報を、特定の波長成分を有する特定画像情報で規格化して規格化情報を取得する規格化情報取得手段と、
前記規格化情報における所定画素の値とこの所定画素に隣接する隣接画素の値の差分値を求める差分値情報算出手段と、
前記差分値に応じて前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報、又は前記差分値に応じて前記第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報のうち少なくとも１つの表示用画像情報を作成する表示用画像情報作成手段と、
前記表示用画像情報を含む複数の画像情報を、表示手段の第１色チャンネルないし第３色チャンネルに割り当てる表示制御手段とを備えることを特徴とする内視鏡システムのプロセッサ装置。
【０１１６】
［付記項１９］
検体に向けて照明手段から照明光を照射するステップと、
前記照明光のうち酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい第１異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第１異吸収波長域の画像情報を、第１画像情報取得手段により取得するステップと、
前記照明光のうち、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも小さい第２異吸収波長域を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像データの画素値が、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化によって、変化する第２異吸収波長域の画像情報を、第２画像情報取得手段により取得するステップと、
前記異吸収波長域の画像情報を、特定の波長成分を有する特定画像情報で規格化して規格化情報を、規格化情報取得手段により取得するステップと、
前記規格化情報における所定画素の値とこの所定画素に隣接する隣接画素の値の差分値を、差分値情報算出手段により求めるステップと、
前記差分値に応じて前記第１異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報、又は前記差分値に応じて前記第２異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した表示用画像情報のうち少なくとも１つの表示用画像情報を、表示用画像作成手段により作成するステップと、
前記表示用画像情報を含む複数の画像情報を、表示手段の第１色チャンネルないし第３色チャンネルに割り当てる表示制御処理を、表示制御手段により行うステップとを有することを特徴とする内視鏡画像の表示制御方法。
【符号の説明】
【０１１７】
１０，２００  内視鏡システム
１１  光源装置
１２  内視鏡装置
１３  プロセッサ装置
３１  回転フィルタ
８５  ゲインテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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