(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】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Ｂｘを得る。緑色帯域を有するＧ光で照明された検体を撮像することにより、緑色画像データＧｙを得る。青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙに基づいて、強度比Ｂ／Ｇを算出する。強度比Ｂ／Ｇは、酸素飽和度の低下に合わせて、大きくなる。強度比Ｂ／Ｇに対応したゲイン処理を青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙに対して施すことにより、青色画像データＢｘ´及び緑色画像データＧｙ´を得る。青色画像データＢｘ´及び緑色画像データＧｙ´に基づいて、酸素飽和度画像を表示する。【選択図】図１３Ｂ
2014064777.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と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる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と還元ヘモグロビンの吸光係数が略同じ等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等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、前記異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した異吸収波長域の表示用画像、又は前記酸素飽和度の変化に合わせて、前記等吸収波長域の画像情報の画素値を調整した等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、前記異吸収波長域の画像情報の画素値を調整する異吸収波長域用のゲイン処理によって、前記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、前記等吸収波長域の画像情報の画素値を調整する等吸収波長域用のゲイン処理によって、前記等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、
前記等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、
前記異吸収波長域の表示用画像情報及び前記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、
前記異吸収波長域の表示用画像情報及び前記等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異吸収波長域及び等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異吸収波長域及び等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異吸収波長域及び等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、
前記異吸収波長域の画像情報及び前記等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、
前記異吸収波長域の画像情報及び前記等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、
前記異吸収波長域の画像情報及び前記等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、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、
前記異吸収波長域及び等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等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、前記異吸収波長域の画像情報又は前記等吸収波長域の画像情報のいずれか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１０】
前記表示用画像情報作成手段は、
前記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、
前記等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、前記等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、前記異吸収波長域及び等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、
前記異吸収波長域の画像情報、前記等吸収波長域の画像情報、及び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、
前記異吸収波長域の表示用画像情報又は前記等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、前記通常画像の画素値を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】
前記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規格化情報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】
前記酸素飽和度の変化は、前記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１７】
前記異吸収波長域は、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異吸収波長域であることを特徴とする請求項１ないし１６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であることを特徴とする請求項１７記載の内視鏡システム。
【請求項１９】
前記異吸収波長域は、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異吸収波長域であることを特徴とする請求項１ないし１６いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項２０】
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１９記載の内視鏡システム。
【請求項２１】
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と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる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と還元ヘモグロビンの吸光係数が略同じ等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等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、前記異吸収波長域の画像情報及び等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、前記異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した異吸収波長域の表示用画像、又は前記酸素飽和度の変化に合わせて、前記等吸収波長域の画像情報の画素値を調整した等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のプロセッサ装置。
【請求項２２】
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と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる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と還元ヘモグロビンの吸光係数が略同じ等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等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、前記異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した異吸収波長域の表示用画像、又は前記酸素飽和度の変化に合わせて、前記等吸収波長域の画像情報の画素値を調整した等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、表示用画像情報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手段。
【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と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる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と還元ヘモグロビンの吸光係数が略同じ等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等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、異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した異吸収波長域の表示用画像、又は酸素飽和度の変化に合わせて、等吸収波長域の画像情報の画素値を調整した等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、異吸収波長域の画像情報の画素値を調整、又は等吸収波長域の画像情報の画素値を調整する際には、酸素飽和度の低下に合わせて、異吸収波長域の画像情報の画素値と等吸収波長域の画像情報の画素値の差が大きくなるように、画素値を調整することが好ましい。
【００１１】
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、異吸収波長域の画像情報の画素値を調整する異吸収波長域用のゲイン処理によって、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、等吸収波長域の画像情報の画素値を調整する等吸収波長域用のゲイン処理によって、等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。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、等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。
【００１２】
表示制御手段は、異吸収波長域の表示用画像情報及び等吸収波長域の画像情報のうち、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。
【００１３】
表示用画像情報作成手段は、異吸収波長域の表示用画像情報及び等吸収波長域の画像情報に代えて、酸素飽和度の変化に合わせて異吸収波長域及び等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異吸収波長域及び等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異吸収波長域及び等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。
【００１４】
表示用画像情報作成手段は、異吸収波長域の画像情報及び等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、異吸収波長域の画像情報及び等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。表示制御手段は、第１色及び第２色の表示用画像情報のうち、一方を第１色チャンネルに割り当て、他方を第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。
【００１５】
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、異吸収波長域の画像情報及び等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。
【００１６】
表示用画像情報作成手段は、異吸収波長域及び等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等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、異吸収波長域の画像情報又は等吸収波長域の画像情報のいずれか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。
【００１７】
表示用画像情報作成手段は、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、等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、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、等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。
【００１８】
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。
【００１９】
照明光のうち、異吸収波長域及び等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、異吸収波長域の画像情報、等吸収波長域の画像情報、及び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、異吸収波長域の表示用画像情報又は等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、通常画像の画素値を調整した表示用画像情報を作成することが好ましい。
【００２０】
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規格化情報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、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、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。異吸収波長域は、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異吸収波長域であることが好ましい。第１異吸収波長域は４５０〜５００nmであることが好ましい。異吸収波長域は、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異吸収波長域であることが好ましい。第２異吸収波長域は４１５〜４５０nmであることが好ましい。
【００２１】
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と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる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と還元ヘモグロビンの吸光係数が略同じ等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等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、異吸収波長域の画像情報及び等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、異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した異吸収波長域の表示用画像、又は酸素飽和度の変化に合わせて、等吸収波長域の画像情報の画素値を調整した等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。
【００２２】
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と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる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と還元ヘモグロビンの吸光係数が略同じ等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等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、異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した異吸収波長域の表示用画像、又は酸素飽和度の変化に合わせて、等吸収波長域の画像情報の画素値を調整した等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、表示用画像情報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】
【００２３】
本発明によれば、酸素飽和度の変化に合わせて、異吸収波長域の画像情報又は等吸収波長域の画像情報の少なくとも一方の画素値を調整した表示用画像情報を作成し、その作成した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】
【００２４】
【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Ｇ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】第１実施形態の画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図８】第１実施形態における強度比Ｂ／Ｇと青色画像用ゲインとの関係を示すグラフである。
【図９】第１実施形態における強度比Ｂ／Ｇと緑色画像用ゲインとの関係を示すグラフである。
【図１０】第１ないし第３ゲイン処理の内容を示す説明図である。
【図１１Ａ】強度比Ｂ＊／Ｇ＊から青色画像用ゲインＧＢを算出する方法を示す説明図である。
【図１１Ｂ】強度比Ｂ＊／Ｇ＊から緑色画像用ゲインＧＧ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Ｂｘ´及び緑色画像データＧｙ´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Ｂｘ及び緑色画像データＧｙの画素値の変化を示した説明図である。
【図１３Ｂ】第１実施形態におけるゲイン処理済みの青色画像データＢｘ´及び緑色画像データＧｙ´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を示すブロック図である。
【図１８】第２実施形態の回転フィルタを示す平面図である。
【図１９】回転フィルタの第２狭帯域フィルタ部及びＧフィルタ部の分光透過率を示すグラフである。
【図２０】第２実施形態の画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図２１】第２実施形態における強度比Ｂ／Ｇと青色画像用ゲインとの関係を示すグラフである。
【図２２】第２実施形態における強度比Ｂ／Ｇと緑色画像用ゲインとの関係を示すグラフである。
【図２３】第２実施形態におけるゲイン処理済みの青色画像データＢｘ´及び緑色画像データＧｙ´の画素値の変化を示した説明図である。
【図２４】半導体光源方式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２５】第１及び第２実施形態と異なる回転フィルタを示す平面図である。
【図２６】図２４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２７】青色画像データＢｘ、緑色画像データＧｘ、赤色画像データＲｚ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２８Ａ】所定画素と隣接画素で強度比Ｂ／Ｇ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２８Ｂ】所定画素と隣接画素で強度比Ｂ／Ｇ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】
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、Ｇフィルタ部３９ｂ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と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる波長範囲４５０〜５００nmの第１異吸収波長域の狭帯域光を透過させる（図５参照）。また、Ｇフィルタ部３９ｂは、上記Ｇフィルタ部３８ｂと同様の透過特性を有していることから、Ｇフィルタ部３９ｂも、広帯域光ＢＢのうち上記同様のＧ光を透過させる。以上から、回転フィルタ３１の回転によって、第１異吸収波長域の狭帯域光とＧ光が順次出射する。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。
【００３８】
ここで、Ｇ光の波長帯域（４８０〜６２０nm）は、図５に示すように、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頻繁に入れ替わるため、このＧ光の波長帯域は、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はほぼ同じである等吸収波長域とみなすことができる。
【００３９】
撮像素子６０の撮像制御は、モード毎に異なっている。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、Ｇ光の照射期間Ｔｘ、Ｔｙ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Bｘ、緑色信号Gｙ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Bｘ、緑色信号GｙをA／D変換することによって、青色画像データBｘ、緑色画像データGｙ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Ｂｘと緑色画像データＧｙの強度比Ｂ／Ｇ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Ｂ／Ｇを算出し、また、画像データの全ての画素に対して強度比Ｂ／Ｇを算出する。なお、強度比Ｂ／Ｇ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、強度比Ｂ／Ｇの算出に用いた青色画像データＢｘ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Ｂｘの画素値は増加する。一方、緑色画像データＧｙ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ほぼ同じである等吸収波長域の波長成分（４８０〜６２０nm）を有しているため、酸素飽和度が変化しても、緑色画像データＧｙの画素値は変化しない。したがって、青色画像データＢｘの画素値を緑色画像データＧｙの画素値で除して得られる強度比Ｂ／Ｇは、酸素飽和度が低下するほど、大きくなる。
【００４５】
ゲインテーブル８５は、強度比Ｂ／Ｇと、青色画像データＢｘの画素値に掛け合わせるための青色画像用ゲインとを関連付けて記憶する青色画像用テーブル８５ａと、強度比Ｂ／Ｇと、緑色画像データＧｙの画素値に掛け合わせるための緑色画像用ゲインとを関連付けて記憶する緑色画像用テーブル８５ｂとを備えている。
【００４６】
青色画像用テーブル８５ａには、図８に示すように、強度比Ｂ／Ｇの増加（即ち、酸素飽和度の低下）に合わせて、青色画像データＢｘの画素値を大きくするための第１青色画像用ゲインと、強度比Ｂ／Ｇの増加（即ち、酸素飽和度の低下）に合わせて、青色画像データＢｘの画素値を徐々に大きくするための第２青色画像用ゲインとが記憶されている。シフト有りの場合には第１青色画像用ゲインが設定され、シフト無しの場合には第２青色画像用ゲインが設定される。なお、第１青色画像用ゲインのレンジＲｂ１は、第２青色画像用ゲインのレンジＲｂ２よりも大きく設定されている。
【００４７】
緑色画像用テーブル８５ｂには、図９に示すように、強度比Ｂ／Ｇの増加（即ち、酸素飽和度の低下）に合わせて、緑色画像データＧｙの画素値を小さくするための第１緑色画像用ゲインと、強度比Ｂ／Ｇの増加（即ち、酸素飽和度の低下）に合わせて、緑色画像データＧｙの画素値を徐々に小さくするための第２緑色画像用ゲインとが記憶されている。シフト有りの場合には第１緑色画像用ゲインが設定され、シフト無しの場合には第２緑色画像用ゲインが設定される。なお、第１緑色画像用ゲインのレンジＲｇ１は、第２緑色画像用ゲインのレンジＲｇ２よりも大きく設定されている。
【００４８】
ゲイン処理部８６は、強度比算出部８４で求めた強度比Ｂ／Ｇとゲインテーブル８５を用いて、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙ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、第１青色画像用ゲイン（シフト有り）と第２緑色画像用ゲイン（シフト無し）を用いる第１ゲイン処理と、第２青色画像用ゲイン（シフト無し）と第１緑色画像用ゲイン（シフト有り）を用いる第２ゲイン処理と、第１青色画像用ゲイン（シフト有り）と第１緑色画像用ゲイン（シフト有り）を用いる第３ゲイン処理とからなる。第１〜第３ゲイン処理のいずれも、青色画像データＢｘの画素値と緑色画像データＧｙの画素値の差を大きくするものであり、その中でも、第３ゲイン処理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。
【００４９】
第１ゲイン処理を行う場合には、まず、図１１Ａに示すように、青色画像用テーブル８５ａを参照して、強度比算出部８４で求めた強度比Ｂ＊／Ｇ＊に対応する第１青色画像用ゲインＧＢを算出する。そして、この第１青色画像用ゲインＧＢを青色画像データＢｘ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Ｂｘ´が得られる。次に、図１１Ｂに示すように、緑色画像用テーブル８５ｂを参照して、強度比算出部８４で求めた強度比Ｂ＊／Ｇ＊に対応する第２緑色画像用ゲインＧＧを算出する。そして、この第２緑色画像用ゲインＧＧを緑色画像データＧｙの画素値に掛け合わせることによって、ゲイン処理済みの緑色画像データＧｙ´を得る。なお、第２及び第３ゲイン処理についても、第１ゲイン処理と同様に行われる。
【００５０】
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Ｂｘ´を表示装置１４のＢチャンネルに、ゲイン処理済みの緑色画像データＧｙ´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Ｂｘ及び緑色画像データＧｙ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、酸素飽和度が低下しても、画像データＢｘ、Ｇｙ間の画素値の差Δはそれほど大きくならないので、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、図２２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Ｂｘ´を表示装置１４のＢチャンネル及びＧチャンネルに、ゲイン処理済みの緑色画像データＧｙ´を表示装置１４のＲチャンネルに割り当ててもよい。
【００５１】
これに対して、本実施形態では、図１３Ｂに示すように、ゲイン処理済みの青色画像データＢｘ´及び緑色画像データＧｙ´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、酸素飽和度の低下とともに（強度比Ｂ／Ｇの増加とともに）、画像データＢｘ´、Ｇｙ´間の画素値の差Δ´は大きくなっていく。このように酸素飽和度の低下に合わせて画素値の差Δ´を大きくすることで、酸素飽和度画像上での血管の色の変化を確実に観察することができるようになる。なお、酸素飽和度画像上では、酸素飽和度が低くなると、血管の色が徐々に「青味」がかってくる。
【００５２】
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。
【００５３】
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Ｇ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Ｂｘ及び緑色画像データＧｙが得られる。
【００５４】
次に、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙ間の強度比Ｂ／Ｇを算出する。そして、青色画像用テーブル８５ａを参照して、強度比Ｂ／Ｇに対応する青色画像用ゲインを算出するとともに、緑色画像用テーブル８５ｂを参照して、強度比Ｂ／Ｇに対応する緑色画像用ゲインを算出する。そして、算出した青色画像用ゲインを青色画像データＢｘ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Ｂｘ´を得る。また、算出した緑色画像用ゲインを緑色画像データＧｘの画素値に掛け合わせることによって、ゲイン処理済みの緑色画像データＧｙ´を得る。ゲイン処理済みの青色画像データＢｘ´を表示装置１４のＢチャンネルに割り当て、ゲイン処理済みの緑色画像データＧｙ´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とによって、酸素飽和度画像が表示装置１４に表示される。
【００５５】
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Ｂｘ及び緑色画像データＧｙ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とからなる。各２ＤＬＵＴは、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙが入力されたときに、この入力された画像データＢｘ、Ｇｙに対応するＢ値、Ｇ値、Ｒ値を出力する。以上の３つの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。
【００５６】
青色変換用２ＤＬＵＴは、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙと、これら画像データＢｘ、Ｇｙに基づいて２Ｄ−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。２Ｄ−青色変換用プログラムは、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙ間の強度比Ｂ／Ｇを算出する強度比算出処理と、Ｂ値に変換するためのＢ値変換処理の２つの処理を実行することで、画像データＢｘ、Ｇｙに対応するＢ値を出力する。
【００５７】
Ｂ値変換処理は、強度比Ｂ／Ｇ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Ｂｘ及び緑色画像データＧｙ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及び緑色画像データＧｙをＢ値に色変換する。ここで、Ｂ値用の画素値調整処理は強度比Ｂ／Ｇの大きさに合わせて画像データＢｘ、Ｇｙの画素値を増加させる処理であり、強度比Ｂ／Ｇが大きくなるほど（即ち、酸素飽和度が小さくなるほど）、画像データＢｘ、Ｇｙの画素値の増加率を大きくする。
【００５８】
緑色変換用２ＤＬＵＴは、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙと、これら画像データＢｘ、Ｇｙに基づいて２Ｄ−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。２Ｄ−緑色変換用プログラムは、強度比Ｂ／Ｇを算出する強度比算出処理と、Ｇ値に変換するためのＧ値変換処理の２つの処理を実行することで、画像データＢｘ、Ｇｙに対応するＧ値を出力する。
【００５９】
Ｇ値変換処理は、強度比Ｂ／Ｇ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Ｂｘ及び緑色画像データＧｙ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及び緑色画像データＧｙをＧ値に色変換する。ここで、Ｇ値用の画素値調整処理は強度比Ｂ／Ｇの大きさに合わせて画像データＢｘ、Ｇｙの画素値を減少させる処理であり、強度比Ｂ／Ｇが大きくなるほど（即ち、酸素飽和度が小さくなるほど）、画像データＢｘ、Ｇｙの画素値の減少率を大きくする。
【００６０】
赤色変換用２ＤＬＵＴは、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙと、これら画像データＢｘ、Ｇｙに基づいて２Ｄ−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。２Ｄ−赤色変換用プログラムは、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙ間の強度比Ｂ／Ｇを算出する強度比算出処理と、Ｒ値に変換するためのＲ値変換処理の２つの処理を実行することで、画像データＢｘ、Ｇｙに対応するＲ値を出力する。
【００６１】
Ｒ値変換処理は、強度比Ｂ／Ｇ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及び緑色画像データＧｙ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及び緑色画像データＧｙをＲ値に色変換する。ここで、Ｒ値用の画素値調整処理は強度比Ｂ／Ｇの大きさに合わせて画像データＢｘ、Ｇｙの画素値を減少させる処理であり、強度比Ｂ／Ｇが大きくなるほど（即ち、酸素飽和度が小さくなるほど）、画像データＢｘ、Ｇｙの画素値の減少率を大きくする。
【００６２】
以上の２ＤＬＵＴを用いた場合には、酸素飽和度が小さくなる程、血管が「青く」なる酸素飽和度画像が表示される。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。
【００６３】
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とからなる。青色変換用１ＤＬＵＴは、青色画像データＢｘが入力されたときに、この入力された画像データＢｘに対応するＢ値を出力する。また、緑色変換用１ＤＬＵＴは、緑色画像データＧｙが入力されたときに、この入力された画像データＢｘに対応するＧ値を出力する。また、赤色変換用１ＤＬＵＴは、青色画像データＢｘが入力されたときに、この入力された青色画像データＢｘ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。
【００６４】
青色変換用１ＤＬＵＴは、青色画像データＢｘと、この画像データＢｘ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って、青色画像データＢｘに対応するＢ値を出力する。
【００６５】
１Ｄ用Ｂ値変換処理は、まず、青色画像データＢｘの画素値に合わせて、青色画像データＢｘの画素値を増加させる画素値調整処理を行った上で、その画素値調整処理後の青色画像データＢｘをＢ値に色変換する。このとき、低酸素状態になったときのＢ値とＧ値及びＲ値との画素値の差を大きくするために、青色画像データＢｘの画素値の増加率は、酸素飽和度の低下で青色画像データＢｘの画素値が大きくなる程、大きくなるように設定する（青色画像データＢｘはＨｂＯ２＞Ｈｂの波長域の成分を含んでいるため、酸素飽和度が低下すると、青色画像データＢｘの画素値は大きくなる。）。
【００６６】
緑色変換用１ＤＬＵＴは、緑色画像データＧｙと、この緑色画像データＧｙ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、緑色画像データＧｙに対応するＧ値を出力する。
【００６７】
赤色変換用１ＤＬＵＴは、青色画像データＢｘと、この青色画像データＢｘ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Ｂｘに対応するＲ値を出力する。
【００６８】
１Ｄ用Ｂ値変換処理は、まず、青色画像データＢｘの画素値に合わせて画像データＢｘの画素値を増加させる画素値調整処理を行った上で、そ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。このとき、低酸素状態になったときのＲ値とＢ値の画素値の差を大きくするために、青色画像データＢｘの画素値の減少率は、酸素飽和度の低下で青色画像データＢｘの画素値が大きくなる程、大きくなるように設定する。
【００６９】
以上の１ＤＬＵＴを用いた場合には、酸素飽和度が小さくなる程、血管が「青く」なる酸素飽和度画像が表示される。なお、赤色変換用１ＤＬＵＴは、図１７に示すように、青色画像データＢｘの代わりに、緑色画像データＧｙをＲ値に変換してもよい。
【００７０】
第１実施形態では、酸素飽和度モード時に、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異吸収波長域の狭帯域光とＧ光を検体内に照射したが、第２実施形態では、第１異吸収波長域の狭帯域光に代えて、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第２異吸収波長域の狭帯域光とＧ光を検体内に照射する。そのため、第２実施形態では、回転フィルタ３１に代えて、図１８の回転フィルタ１００を用いる。この回転フィルタ１００は、広帯域光ＢＢのうち第２異吸収波長域の狭帯域光を透過させる第２狭帯域フィルタ部１０１以外は、回転フィルタ３１と同様である。
【００７１】
第２狭帯域フィルタ部１０１は、図１９に示すように、広帯域光ＢＢのうち４１５〜４５０nmの第２異吸収波長域の狭帯域光を透過させる。この第２異吸収波長域は、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である（図５参照）。したがって、第２異吸収波長域の狭帯域光を血管に照射したときの反射光の光量は、酸素飽和度が低下によって、減少する。これに伴い、第２異吸収波長域の狭帯域光の反射光から作成される青色画像データＢｘの画素値も、酸素飽和度が低下すると、減少する。以上から、青色画像データＢｘの画素値を緑色画像データＧｙの画素値で除して得られる強度比Ｂ／Ｇは、酸素飽和度が低下するほど、小さくなる。
【００７２】
このように、第２実施形態では、酸素飽和度の変化による強度比Ｂ／Ｇの変化が第１実施形態と異なっている。第２実施形態の画像処理部１１０は、図２０に示すようにゲインテーブル１１５以外は、第１実施形態の画像処理部７２と同様である。ゲインテーブル１１５は、強度比Ｂ／Ｇと青色画像用ゲインとを関連付けて記憶する青色画像用テーブル１１５ａと、強度比Ｂ／Ｇと緑色画像用ゲインとを関連付けて記憶する緑色画像用テーブル１１５ｂとを備えている。
【００７３】
青色画像用テーブル１１５ａには、図２１に示すように、強度比Ｂ／Ｇの低下（即ち、酸素飽和度の低下）に合わせて、青色画像データＢｘの画素値を小さくするための第１青色画像用ゲインと、強度比Ｂ／Ｇの低下（即ち、酸素飽和度の低下）に合わせて、青色画像データＢｘの画素値を徐々に小さくするための第２青色画像用ゲインとが記憶されている。シフト有りの場合には第１青色画像用ゲインが設定され、シフト無しの場合には第２青色画像用ゲインが設定される。なお、第１青色画像用ゲインのレンジＲｂ１は、第２青色画像用ゲインのレンジＲｂ２よりも大きく設定されている。
【００７４】
緑色画像用テーブル１１５ｂには、図２２に示すように、強度比Ｂ／Ｇの低下（即ち、酸素飽和度の低下）に合わせて、緑色画像データＧｙの画素値を大きくするための第１緑色画像用ゲインと、強度比Ｂ／Ｇの低下（即ち、酸素飽和度の低下）に合わせて、緑色画像データＧｙの画素値を徐々に大きくするための第２緑色画像用ゲインとが記憶されている。シフト有りの場合には第１緑色画像用ゲインが設定され、シフト無しの場合には第２緑色画像用ゲインが設定される。なお、第１緑色画像用ゲインのレンジＲｇ１は、第２緑色画像用ゲインのレンジＲｇ２よりも大きく設定されている。
【００７５】
第２実施形態では、第１実施形態のゲインテーブル８５とは異なるゲインテーブル１１５を用いているため、酸素飽和度画像の表示も異なっている。図２３に示すように、酸素飽和度の低下とともに（強度比Ｂ／Ｇの低下とともに）、表示装置１４のＢチャンネルに割り当てた青色画像データＢｘ´の画素値は低下する一方で、表示装置１４のＧ、Ｒチャンネルに割り当てた緑色画像データＧｙ´の画素値は増加する。したがって、第２実施形態の酸素飽和度画像上では、酸素飽和度が低くなると、血管の色が徐々に「黄色」になってくる。
【００７６】
なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙをＲＧＢ値に変換する２ＤＬＵＴや１ＤＬＵＴを用いてもよい。また、第２実施形態の２ＤＬＵＴについても、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙを青色変換用２ＤＬＵＴでＢ値に色変換し、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙを緑色変換用２ＤＬＵＴでＧ値に色変換し、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙを赤色変換用２ＤＬＵＴでＲ値に色変換することは第１実施形態と共通するものの、これら２ＤＬＵＴの作成に用いられる２Ｄ−青色変換用プログラム、２Ｄ−緑色変換用プログラム、２Ｄ−赤色変換用プログラムの各種処理のうち、Ｂ値変換処理、Ｇ値変換処理、Ｒ値変換処理の処理内容が異なっている。
【００７７】
第２実施形態のＢ値変換処理では、強度比Ｂ／Ｇの大きさに合わせて青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙの画素値を減少させた上で、この画素値減少後の画像データＢｘ、ＧｙをＢ値に色変換する。このとき、画素値の減少率は、強度比Ｂ／Ｇが小さくなるほど（即ち、酸素飽和度が小さくなるほど）、大きくする。
【００７８】
これに対して、第２実施形態のＧ値変換処理及びＲ値変換処理は、強度比Ｂ／Ｇの大きさに合わせて青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙの画素値を増加させた上で、この画素値増加後の画像データＢｘ、ＧｙをＧ値及びＲ値に色変換する。このとき、画素値の増加率は、強度比Ｂ／Ｇが小さくなるほど（即ち、酸素飽和度が小さくなるほど）、大きくする。
【００７９】
また、第２実施形態の１ＤＬＵＴについても、青色画像データＢｘを青色変換用１ＤＬＵＴでＢ値に色変換し、緑色画像データＧｙを緑色変換用１ＤＬＵＴでＧ値に色変換し、青色画像データＢｘを赤色変換用１ＤＬＵＴでＲ値に色変換することは第１実施形態と共通するものの、これら１ＤＬＵＴの作成に用いられる、１Ｄ−青色変換用プログラム及び１Ｄ−赤色変換用プログラムの処理内容が異なっている。
【００８０】
第２実施形態では、１Ｄ−青色変換用プログラム及び１Ｄ赤色変換用プログラムの１Ｄ用Ｂ値変換処理及び１Ｄ用Ｒ値変換処理は、青色画像データＢｘの画素値の大きさに合わせて青色画像データＢｘの画素値を減少させた上で、この画素値減少後の画像データＢｘをＢ値及びＲ値に色変換する。このとき、低酸素状態になったときのＢ値及びＲ値とＧ値との画素値の差を大きくするために、画素値の減少率は、酸素飽和度の低下で青色画像データＢｘの画素値が小さくなるほど、大きくなるように設定する（青色画像データＢｘはＨｂＯ＞ＨｂＯ２の波長域の成分を含んでいるため、酸素飽和度が低下すると、青色画像データＢｘの画素値は小さくなる。）。
【００８１】
なお、第２実施形態では、２ＤＬＵＴ、１ＤＬＵＴから出力したＢ値を表示装置１４のＢチャンネルに、２ＤＬＵＴ、１ＤＬＵＴから出力したＧ値及びＲ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ることにより、酸素飽和度が低くなると、血管の色が徐々に「黄色」になる酸素飽和度画像が表示装置１４に表示される。
【００８２】
なお、上記第１及び第２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、異吸収波長域の狭帯域光とＧ光で検体内を照明したが、これに代えて、図２４に示す内視鏡システム２００のように、異吸収波長域の狭帯域光（中心波長４７３nmの第１異吸収波長域の狭帯域光又は中心波長４３０nmの第２異吸収波長域の狭帯域光）を発する第１半導体光源２０１と、Ｇ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。
【００８３】
この内視鏡システム２００では、第１半導体光源２０１からの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Ｇ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。
【００８４】
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、異吸収波長域の狭帯域光とＧ光とが交互に照射される。
【００８５】
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、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Ｂｘ、Ｇｘ、Ｒｙが得られ、Ｇ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Ｂｙ、Ｇｙ、Ｒｙが得られる。これら画像データのうち、青色画像データＢｘと緑色画像データＧｙが酸素飽和度画像の作成に用いられる。
【００８６】
なお、上記実施形態では、酸素飽和度モード時に、青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙ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Ｂｘ及び緑色画像データＧｙに加えて、赤色の波長成分を有する赤色画像データＲｚの３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３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２５に示す回転フィルタ３００が用いられる。
【００８７】
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Ｇフィルタ部３９ｂの他、Ｒフィルタ部３０２を備えている。この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、Ｇ光、Ｒ光が順次出射する。これら３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。
【００８８】
なお、この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。
【００８９】
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２６に示す手順で撮像制御が行われる。酸素飽和度モード時には、第１異吸収波長域の狭帯域光、Ｇ光、Ｒ光の照射期間Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚ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Bｘ、緑色信号Gｙ、赤色信号Ｒｚ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Bｘ、緑色信号Gｙ、赤色信号ＲｚをA／D変換することによって、青色画像データBｘ、緑色画像データGｙ、赤色画像データＲｚが得られる。
【００９０】
ここで、上記したように、青色画像データＢｘ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、緑色画像データＧｙについては、酸素飽和度の変化によって画素値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。
【００９１】
酸素飽和度モード時に上記３つの画像データが得られると、図２７に示すように、それらに青色画像データBｘ、緑色画像データGｙ、赤色画像データＲｚに対してゲイン処理が施される。青色画像データＢｘ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、緑色画像データＧｙについては、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。
【００９２】
一方、赤色画像データＲｚ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ことを考慮し、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を施す。ゲイン処理後の青色画像データBｘ´、緑色画像データGｙ´、赤色画像データＲｚ´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。
【００９３】
なお、上記実施形態では、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特性値として、所定画素のＢ／Ｇから隣接画素のＢ／Ｇを引いた第１差分値（所定画素のＢ／Ｇ−隣接画素のＢ／Ｇ）を算出するとともに、隣接画素のＢ／Ｇから所定画素のＢ／Ｇを引いた第２差分値（隣接画素のＢ／Ｇ−所定画素のＢ／Ｇ）を算出する。
【００９４】
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Ｂｘ及び緑色画像データＧｙ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Ｂｘ及び緑色画像データＧｙ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Ｂｘ´及び隣接画素の青色画像データＢｘ´を表示装置１４のＢチャンネルに割り当て、ゲイン処理後の所定画素の緑色画像データＧｙ´及び隣接画素の緑色画像データＧｙ´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。なお、ゲイン処理の他に、上記実施形態のように、２ＤＬＵＴ、１ＤＬＵＴで画素値の調整を行ってもよい。
【００９５】
例えば、図２８Ａに示すように、所定画素の強度比Ｂ／Ｇが「１」であり、その所定画素に隣接する隣接画素の強度比Ｂ／Ｇ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Ｂｘ及び緑色画像データＧｙと、隣接画素の青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙとに施される。したがって、ゲイン処理がされても、所定画素と隣接画素間で画素値の差は変わらないため、表示装置１４上でも、所定画素と隣接画素の色の違いに変化は生じない。
【００９６】
一方、図２８Ｂに示すように、所定画素の強度比Ｂ／Ｇが「０．５」であり、隣接画素の強度比Ｂ／Ｇ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。
【００９７】
そして、所定画素の青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙ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Ｂｘ´及び緑色画像データＧｙ´が得られる。一方、隣接画素の青色画像データＢｘ及び緑色画像データＧｙ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Ｂｘ´及び緑色画像データＧｙ´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。
【００９８】
なお、上記第１及び第２実施形態では、異吸収波長域の波長成分を有する青色画像データＢｘと、等吸収波長域の波長成分を有する緑色画像データＧｙの２つ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、３つ以上の画像データを用いてもよい。その際、異吸収波長域の波長成分を有する画像データを複数用いる場合には、それぞれの画像データに、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同じ波長域の波長成分を有していることが必要となる。
【００９９】
なお、上記実施形態では、酸素飽和度の変化を示す情報として、青色画像データＢｘ及び緑色画像データ間の強度比Ｂ／Ｇを用いたが、これに代えて、青色画像データＢｘの画素値を、酸素飽和度の変化を示す情報として用いてもよい。
【０１００】
なお、上記実施形態では、青色画像データＢｘの画素値及び緑色画像データＧｘ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Ｂ／Ｇ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Ｂｘ及び緑色画像データＧｘ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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる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と還元ヘモグロビンの吸光係数が略同じ等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等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前記等吸収波長域の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、前記異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した異吸収波長域の表示用画像、又は前記差分値に応じて、前記等吸収波長域の画像情報の画素値を調整した等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。
【０１０３】
［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、前記異吸収波長域の画像情報の画素値を調整する異吸収波長域用のゲイン処理によって、前記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、前記等吸収波長域の画像情報の画素値を調整する等吸収波長域用のゲイン処理によって、前記等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。
【０１０４】
［付記項３］
前記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、
前記等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。
【０１０５】
［付記項４］
前記表示制御手段は、
前記異吸収波長域の表示用画像情報及び前記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。
【０１０６】
［付記項５］
前記表示用画像情報作成手段は、
前記異吸収波長域の表示用画像情報及び前記等吸収波長域の画像情報に代えて、
前記差分値に応じて前記異吸収波長域及び等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異吸収波長域及び等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異吸収波長域及び等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。
【０１０７】
［付記項６］
前記表示用画像情報作成手段は、
前記異吸収波長域の画像情報及び前記等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、
前記異吸収波長域の画像情報及び前記等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。
【０１０８】
［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付記項６記載の内視鏡システム。
【０１０９】
［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、
前記異吸収波長域の画像情報及び前記等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。
【０１１０】
［付記項９］
前記表示用画像情報作成手段は、
前記異吸収波長域及び等吸収波長域の表示用画像情報に代えて、
前記酸素飽和度の変化に合わせて前記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等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、前記異吸収波長域の画像情報又は前記等吸収波長域の画像情報のいずれか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。
【０１１１】
［付記項１０］
前記表示用画像情報作成手段は、
前記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、
前記等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。
【０１１２】
［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、前記等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。
【０１１３】
［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。
【０１１４】
［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。
【０１１５】
［付記項１４］
前記照明光のうち、前記異吸収波長域及び等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、
前記異吸収波長域の画像情報、前記等吸収波長域の画像情報、及び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、
前記異吸収波長域の表示用画像情報又は前記等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、前記通常画像の画素値を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。
【０１１６】
［付記項１５］
前記異吸収波長域は、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。
【０１１７】
［付記項１６］
前記第１異吸収波長域は４５０〜５００nmであることを特徴とする付記項１５記載の内視鏡システム。
【０１１８】
［付記項１７］
前記異吸収波長域は、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。
【０１１９】
［付記項１８］
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１７記載の内視鏡システム。
【０１２０】
［付記項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と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる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と還元ヘモグロビンの吸光係数が略同じ等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等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、前記異吸収波長域の画像情報及び等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前記等吸収波長域の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、前記異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した異吸収波長域の表示用画像、又は前記差分値に応じて、前記等吸収波長域の画像情報の画素値を調整した等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のプロセッサ装置。
【０１２１】
［付記項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と還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる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と還元ヘモグロビンの吸光係数が略同じ等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等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前記等吸収波長域の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取得するステップと、
前記差分値に応じて、前記異吸収波長域の画像情報の画素値を調整した異吸収波長域の表示用画像、又は前記差分値に応じて、前記等吸収波長域の画像情報の画素値を調整した等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、表示用画像情報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手段。
【符号の説明】
【０１２２】
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
３１，１００，３００  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２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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