(57)【要約】【課題】通常画像、血管強調画像、酸素飽和度画像の３つの画像を面順次方式で取得する場合であっても、高フレームレート（時間分解能）且つ高画質で取得する【解決手段】中心波長４１５nmの青色狭帯域光ＢＮ、中心波長４７３nmの酸素飽和度測定光、Ｇ光、Ｒ光を検体に順次照射し、その反射像を順次撮像する。この撮像により、青色狭帯域画像データＢＮ、測定用（酸素飽和度測定用）画像データＢｍ、緑色画像データＧ、赤色画像データＲが得られる。青色狭帯域画像データＢＮと測定用画像データＢｍを合成して合成青色画像データを得る。合成青色画像データ、緑色画像データＧ、赤色画像データＲに基づいて通常画像を作成する。青色狭帯域画像データＢＮ、緑色画像データＧに基づいて、表層血管が強調された第１狭帯域画像を作成する。測定用画像データＢｍ、緑色画像データＧ、赤色画像データＲに基づいて、酸素飽和度画像を作成する。【選択図】図８
2014050594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長帯域において血中ヘモグロビンの吸光係数が高い第１波長域を含む第１照明光と、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異なる第２波長域を含む第２照明光と、第１及び第２波長域と異なる第３波長域を含む第３照明光と、前記第１ないし第３波長域と異なる第４の波長域を含む第４照明光とを、検体に順次照射する照明手段と、
各照明光で照明された検体をモノクロの撮像素子で順次撮像することにより、第１ないし第４画像情報を取得する画像情報取得手段と、
前記第１画像情報と前記第２画像情報を合成処理して第１合成画像情報を作成する合成画像情報作成手段と、
前記第１合成画像情報、前記第３画像情報、前記第４画像情報に基づいて、前記第１ないし第４波長域の情報を含む通常画像を生成する通常画像作成手段と、
前記第１画像情報に基づいて、前記第１波長域の情報を含む狭帯域画像を生成する狭帯域画像作成手段と、
前記第２画像情報に基づいて、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作成する酸素飽和度画像作成手段と、
を備えることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記第１及び第２波長域は青色帯域に含まれ、前記第３波長域は緑色帯域に含まれ、前記第４波長域は赤色帯域に含まれ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及び第２波長域は青色の狭帯域であり、前記第３波長域は緑色の広帯域であ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】
前記第１波長域は４０５〜４２５nmを有し、前記第２波長域は４５０〜５００nmを有し、前記第３波長域は４８０〜６２０nmを有していることを特徴とする請求項３記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記第１及び第２波長域は青色の狭帯域であり、前記第３波長域は緑色の狭帯域であり、
前記合成画像情報作成手段は、前記第１合成画像情報に加えて、前記第２画像情報と前記第３画像情報を合成処理して第２合成画像情報を作成し、
前記通常画像作成手段は、前記第３画像情報に代えて、前記第１及び第２合成画像情報と前記第４画像情報に基づいて前記通常画像を作成し、
前記狭帯域画像作成手段は、前記第１画像情報に加えて、前記第３画像情報に基づいて、前記第１及び第３波長域の情報を含む狭帯域画像を作成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６】
前記第１波長域は４０５〜４２５nmを有し、前記第２波長域は４５０〜５００nmを有し、前記第３波長域は５３０〜５５０nmを有してい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】
前記酸素飽和度画像作成手段は、前記第２画像情報に加えて、前記第３及び第４画像情報に基づいて、前記酸素飽和度画像を作成することを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記第１波長域は緑色帯域に含まれ、前記第２及び第３波長域は青色帯域に含まれ、前記第４波長域は赤色帯域に含まれ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９】
前記第１波長域は５３０〜５５０nmを有し、前記第２波長域は４５０〜５００nmを有し、前記第３波長域は３８０〜５２０nmを有していることを特徴とする請求項８記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
前記酸素飽和度画像作成手段は、前記第２画像情報に加えて、前記第１及び第４画像情報に基づいて、前記酸素飽和度画像を作成することを特徴とする請求項１、８、９いずれか１項記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
所定の波長帯域において血中ヘモグロビンの吸光係数が高い第１波長域を含む第１照明光と、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異なる第２波長域を含む第２照明光と、第１及び第２波長域と異なる第３波長域を含む第３照明光と、前記第１ないし第３波長域と異なる第４の波長域を含む第４照明光とを、照明手段から検体に順次照射する照明ステップと、
各照明光で照明された検体をモノクロの撮像素子で順次撮像することにより、前記第１ないし第４画像情報を取得する画像情報取得ステップと、
前記第１画像情報と前記第２画像情報を合成処理して第１合成画像情報を作成する合成画像情報作成ステップと、
前記第１合成画像情報、前記第３画像情報、前記第４画像情報に基づいて、前記第１ないし第４波長域の情報を含む通常画像を通常画像作成手段により生成する通常画像作成ステップと、
前記第１画像情報に基づいて、前記第１波長域の情報を含む狭帯域画像を狭帯域画像作成手段により作成する狭帯域画像作成ステップと、
前記第２画像情報に基づいて、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酸素飽和度画像作成手段により作成する酸素飽和度画像作成ステップと、
を有することを特徴とする内視鏡画像の取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色画像、酸素飽和度画像、血管強調画像など複数の観察モードの画像を同時に取得する内視鏡システム及び内視鏡画像の取得方法に関する。
【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、ヘモグロビンの吸光係数が高い波長域の狭帯域光を検体に照明することによって、表層血管や中深層血管のコントラストを向上させた血管強調画像や、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狭帯域光で検体を照明することによって、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。これら３つの画像はそれぞれ一長一短あるため、１つの画像だけではなく３つの画像を同時にモニタに表示することで、様々な観点からの診断が可能となる。
【０００４】
これら通常画像、血管強調画像、酸素飽和度画像の３つの画像を、モノクロの撮像素子を用いた面順次方式で取得する場合、通常画像についてはRGB光の３フレーム分の照明光が必要となり、血管強調画像については表層血管強調用の青色狭帯域光と中深層血管強調用の緑色狭帯域光の２フレーム分の照明光が必要となり、酸素飽和度画像については異吸収波長域の照明光を少なくとも含む１〜３フレーム分の照明光が必要となる。即ち、１フレームの通常画像、血管強調画像、酸素飽和度画像を同時に得るためには、合計で、６〜８フレームの照明光が必要となる。したがって、これら３つの画像を同時に得ようとすると、フレームレート（時間分解能）が低くくなってしまう。
【０００５】
これに対して、特許文献１には、通常画像と血管強調画像の２つの画像を、フレームレートを極力低下させることなく、同時に取得する方法が記載されている。この特許文献１によれば、表層血管強調用の青色狭帯域光、広帯域の緑色光、広帯域の赤色光の３フレーム分の照明光を順次照射し撮像することにより、狭帯域のＢＮ画像、広帯域のＧ画像、Ｒ画像を取得する。そして、通常画像については、ＢＮ画像に対して、明るさをアップさせるゲイン処理などを施したＢ画像と、Ｇ画像と、Ｒ画像とから生成し、血管強調画像については、ＢＮ画像と、Ｇ画像に中深層血管を抽出するフィルタリング処理を施したＧ´画像とから生成する。
【０００６】
したがって、通常画像と血管強調画像を面順次方式で取得する場合、通常であれば、５フレーム分の照明光が必要であるのに対して、特許文献１のように、ゲイン処理やフィルタリング処理などの画像処理を併用することで、２フレーム少ない３フレーム分の照明光で画像取得することができる。これにより、フレームレートの低下を回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−４３６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、ＢＮ画像にゲイン処理をかけて通常画像を作成しているため、明るさがアップしている一方で、ノイズ成分も多く含まれるようになる。そのため、通常画像は画質が劣化しているおそれがある。したがって、特許文献１の方法を用いて、通常画像、血管強調画像、酸素飽和度画像の３つの画像を同時に取得する場合には、フレームレートの低下は防ぐことができるが、通常画像の画質が劣化してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、通常画像、血管強調画像、酸素飽和度画像の３つの画像を面順次方式で取得する場合であっても、フレームレート（時間分解能）を低下させることなく、それぞれの画像を高画質で取得することができる内視鏡システム及び内視鏡画像の取得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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡システムは、所定の波長帯域において血中ヘモグロビンの吸光係数が高い第１波長域を含む第１照明光と、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異なる第２波長域を含む第２照明光と、第１及び第２波長域と異なる第３波長域を含む第３照明光と、第１ないし第３波長域と異なる第４の波長域を含む第４照明光とを、検体に順次照射する照明手段と、各照明光で照明された検体をモノクロの撮像素子で順次撮像することにより、第１ないし第４画像情報を取得する画像情報取得手段と、第１画像情報と第２画像情報を合成処理して第１合成画像情報を作成する合成画像情報作成手段と、第１合成画像情報、第３画像情報、第４画像情報に基づいて、第１ないし第４波長域の情報を含む通常画像を生成する通常画像作成手段と、第１画像情報に基づいて、第１波長域の情報を含む狭帯域画像を生成する狭帯域画像作成手段と、第２画像情報に基づいて、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作成する酸素飽和度画像作成手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第１及び第２波長域は青色帯域に含まれ、第３波長域は緑色帯域に含まれ、第４波長域は赤色帯域に含まれることが好ましい。第１及び第２波長域は青色の狭帯域であり、第３波長域は緑色の広帯域であることが好ましい。第１波長域は４０５〜４２５nmを有し、第２波長域は４５０〜５００nmを有し、第３波長域は４８０〜６２０nmを有していることが好ましい。
【００１２】
第１及び第２波長域は青色の狭帯域であり、第３波長域は緑色の狭帯域であり、合成画像情報作成手段は、第１合成画像情報に加えて、第２画像情報と第３画像情報を合成処理して第２合成画像情報を作成し、通常画像作成手段は、第３画像情報に代えて、第１及び第２合成画像情報と第４画像情報に基づいて通常画像を作成し、狭帯域画像作成手段は、第１画像情報に加えて、第３画像情報に基づいて、第１及び第３波長域の情報を含む狭帯域画像を作成することが好ましい。第１波長域は４０５〜４２５nmを有し、第２波長域は４５０〜５００nmを有し、第３波長域は５３０〜５５０nmを有していることが好ましい。第１及び第２波長域が青色帯域に含まれ、第３波長域が緑色帯域含まれ、第４波長域は赤色帯域が含まれる場合には、酸素飽和度画像作成手段は、第２画像情報に加えて、第３及び第４画像情報に基づいて、酸素飽和度画像を作成することが好ましい。
【００１３】
第１波長域は緑色帯域に含まれ、第２及び第３波長域は青色帯域に含まれ、第４波長域は赤色帯域に含まれることが好ましい。第１波長域は５３０〜５５０nmを有し、第２波長域は４５０〜５００nmを有し、第３波長域は３８０〜５２０nmを有していることが好ましい。第１波長域が緑色帯域に含まれ、第２及び第３波長域が青色帯域に含まれ、第４波長域が赤色帯域に含まれる場合には、酸素飽和度画像作成手段は、第２画像情報に加えて、第１及び第４画像情報に基づいて、酸素飽和度画像を作成することが好ましい。
【００１４】
本発明の内視鏡画像の取得方法は、所定の波長帯域において血中ヘモグロビンの吸光係数が高い第１波長域を含む第１照明光と、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異なる第２波長域を含む第２照明光と、第１及び第２波長域と異なる第３波長域を含む第３照明光と、第１ないし第３波長域と異なる第４の波長域を含む第４照明光とを、照明手段から検体に順次照射する照明ステップと、各照明光で照明された検体をモノクロの撮像素子で順次撮像することにより、第１ないし第４画像情報を取得する画像情報取得ステップと、第１画像情報と第２画像情報を合成処理して第１合成画像情報を作成する合成画像情報作成ステップと、第１合成画像情報、第３画像情報、第４画像情報に基づいて、第１ないし第４波長域の情報を含む通常画像を通常画像作成手段により生成する通常画像作成ステップと、第１画像情報に基づいて、第１波長域の情報を含む狭帯域画像を狭帯域画像作成手段により作成する狭帯域画像作成ステップと、第２画像情報に基づいて、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酸素飽和度画像作成手段により作成する酸素飽和度画像作成ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１ないし第４の照明光の４フレーム分の照明光で、通常画像、狭帯域画像、酸素飽和度画像を作成しているため、フレームレートの低下を防ぐことができる。また、血中ヘモグロビンの吸光係数が高い第１波長域を含む第１照明光で照明された検体を撮像して得られた第１画像情報と、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異なる第２波長域を含む第２照明光で照明された検体を撮像して得られた第２画像情報とを合成処理することによって第１合成画像情報を取得し、その第１合成画像情報に基づいて通常画像を作成していることから、通常画像は、ゲイン処理などで明るさをアップさせた場合と比較して、ノイズがきわめて少ない高画質な画像となっている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】内視鏡システムの外観を示す概略図である。
【図２】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４】各フィルタ部の透過特性を示すグラフである。
【図５】ヘモグロビンの吸光特性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説明するための説明図である。
【図６Ｂ】第１特殊モードにおける撮像素子の動作を説明するための説明図である。
【図６Ｃ】第２特殊モードにおける撮像素子の動作を説明するための説明図である。
【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】第１特殊モード時に取得した画像データに基づいて通常画像、第１狭帯域画像、酸素飽和度画像を作成する方法を説明するための説明図である。
【図９】緑色画像データに施す周波数フィルタリングを説明するための説明図である。
【図１０】強度比Ｂ／Ｇ、Ｒ／Ｇと酸素飽和度との相関関係を示すグラフである。
【図１１】酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光特性を示すグラフである。
【図１２】図１０のグラフから酸素飽和度を算出する方法を説明するための説明図である。
【図１３】酸素飽和度とゲインとの関係を示すグラフである。
【図１４】第２特殊モード時に取得した画像データに基づいて通常画像、第２狭帯域画像、酸素飽和度画像を作成する方法を説明するための説明図である。
【図１５】青色画像データに施す周波数フィルタリングを説明するための説明図である。
【図１６】第１特殊モードの一連の流れを示すフローチャートである。
【図１７】表示装置に同時表示された通常画像、第１狭帯域画像、酸素飽和度画像の画像図である。
【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】第３特殊モード時に取得した画像データに基づいて通常画像、第３狭帯域画像、酸素飽和度画像を作成する方法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】
【００１７】
図１に示すように、第１実施形態の内視鏡システム１０は、被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からの光を被検体の被観察領域に照射し、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。
【００１８】
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、被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。
【００１９】
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被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、通常画像、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、青色の狭帯域光BNによって表層血管を強調表示した第１狭帯域画像の３つの画像を同時に表示装置１４に表示する第１特殊モードと、通常画像、酸素飽和度画像、緑色の狭帯域光GNによって中深層血管を強調表示した第２狭帯域画像の３つの画像を同時に表示装置１４に表示する第２特殊モードとを備えている。これら３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。
【００２０】
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をその半径方向にシフトさせるシフト部３４を備えている。
【００２１】
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。
【００２２】
内視鏡装置１２は電子内視鏡から構成され、ライトガイド２８，２９で導光された２系統（２灯）の光を被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１系統の撮像部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。
【００２３】
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を通して被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、対物レンズユニット（図示省略）を通して受光する１つの観察窓４２を備えている。
【００２４】
観察窓４２奥には、被検体の被観察領域の像光を取り込むための対物レンズユニット（図示省略）等の光学系が設けられており、さらにその対物レンズユニットの奥には、被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は各画素にカラーフィルタが設けられていないモノクロの撮像素子であり、対物レンズユニットからの光を受光面（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。
【００２５】
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。
【００２６】
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７２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７２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。
【００２７】
図３に示すように、光源装置１１に設けられた回転フィルタ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、第２、第３フィルタ領域３７，３８，３９が設けられている。第１フィルタ領域３７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３８は第１特殊モード時に広帯域光BBの光路上にセットされ、第３フィルタ領域３９は第２特殊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３７〜３９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。
【００２８】
第１フィルタ領域３７は、中心角が１２０°の扇型の領域に、それぞれＢフィルタ部３７ａ、Ｇフィルタ部３７ｂ、Ｒフィルタ部３７ｃが設けられている。図４に示すように、Ｂフィルタ部３７ａ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４０及び光ファイバ４１を通して、内視鏡装置１２のライドガイド２８，２９に入射する。
【００２９】
第２フィルタ領域３８は、表層血管強調用フィルタ部３８ａ（図３では「表層血管強調用」と記載）、酸素飽和度測定用フィルタ部３８ｂ（図３では「測定用」と表記）、Ｇフィルタ部３８ｃ、Ｒフィルタ部３８ｄが設けられている。表層血管強調用フィルタ部３８ａは、広帯域光ＢＢのうち、中心波長４１５nm、波長範囲４０５〜４２５nmを有する青色狭帯域光ＢＮを透過させる。この青色狭帯域光ＢＮの波長範囲は、図５に示すように、青色帯域で血中ヘモグロビンの吸光係数が高い波長域である。したがって、この青色狭帯域光ＢＮを検体に照射することで、青色狭帯域光ＢＮを吸収する表層血管と吸収しない粘膜とのコントラストが高くなるため、表層血管が強調表示される。
【００３０】
また、酸素飽和度測定用フィルタ部３８ｂは広帯域光ＢＢのうち、酸化、還元ヘモグロビンの吸光係数に差（図１１参照）がある波長範囲４５０〜５００nmの酸素飽和度測定光を透過させる。この酸素飽和度測定光を低酸素状態の血管に照射したときの吸光特性は、高酸素状態の血管に照射したときの吸光特性と異なっている。そこで、この吸光特性の差を利用することで、血中ヘモグロビンの酸素飽和度を測定することができる。なお、酸素飽和度測定光は、中心波長を４７３nmにすることが好ましい。
【００３１】
また、Ｇフィルタ部３８ｃ，Ｒフィルタ部３８ｄは、上記Ｇ、Ｒフィルタ３７ｂ、３７ｃと同様の透過特性を有しているため、Ｇ、Ｒフィルタ部３８ｃ，３８ｄも、それぞれ、広帯域光ＢＢのうち、上記と同様の波長域を有するＧ光、Ｒ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、青色狭帯域光ＢＮ、酸素飽和度測定光、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４０及び光ファイバ４１を通して、ライドガイド２８，２９に順次入射する。
【００３２】
第３フィルタ領域３９には、Ｂフィルタ部３９ａ、酸素飽和度測定用フィルタ部３９ｂ、中深層血管強調用フィルタ部３９ｃ（図３では「中深層血管強調用」と表記）、Ｒフィルタ部３９ｄが設けられている。中深層血管強調用フィルタ部３８ｃは、広帯域光ＢＢのうち、中心波長５４０nm、波長範囲５３０〜５５０nmを有する緑色狭帯域光ＧＮを透過させる。この青色狭帯域光ＧＮの波長範囲は、図５に示すように、緑色帯域で血中ヘモグロビンの吸光係数が高い波長域である。したがって、この緑色狭帯域光ＢＮを検体に照射することで、緑色狭帯域光ＧＮを吸収する中深層血管と吸収しない粘膜とのコントラストが高くなるため、中深層血管が強調表示される。
【００３３】
また、Ｂフィルタ部３９ａ、酸素飽和度測定用フィルタ部３９ｂ、Ｒフィルタ部３８ｄは、Ｂフィルタ３７ｂ、酸素飽和度測定用フィルタ部３８ｂ、Ｒフィルタ部３７ｃと同様の透過特性を有している。したがって、それらフィルタ部３９ａ、３９ｂ、３８ｄは、それぞれ、広帯域光ＢＢのうち、上記と同様の波長域を有するＢ光、酸素飽和度測定光、Ｒ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、Ｂ光、酸素飽和度測定光、緑色狭帯域光ＧＮ、Ｒ光が順次出射する。これら４種類の光は、集光レンズ４０及び光ファイバ４１を通して、ライドガイド２８，２９に順次入射する。
【００３４】
上記のように、モード毎に異なる光が検体に照射されるため、その反射像を撮像する撮像素子６０においても、モード毎に異なる撮像が行われる。通常モードにおいては、図６Ａに示すように、Ｂ、Ｇ、Ｒの三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、繰り返される。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。
【００３５】
第１特殊モードにおいては、図６Ｂに示すように、青色狭帯域光ＢＮ、酸素飽和度測定光、Ｇ光、R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狭帯域信号BＮ、測定用信号Bm、緑色信号G、赤色信号Rを順次出力する。こうした動作は第１特殊モードに設定されている間、繰り返される。そして、これら青色狭帯域信号BＮ、測定用信号Bm、緑色信号G、赤色信号RをA／D変換することによって、青色狭帯域画像データBＮ、測定用画像データBｍ、緑色画像データG、赤色画像データRが得られる。
【００３６】
第２特殊モードにおいては、図６Ｃに示すように、Ｂ光、酸素飽和度測定光、緑色狭帯域光ＧＮ、R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B、測定用信号Bｍ、緑色狭帯域信号GＮ、赤色信号Rを順次出力する。こうした動作は第２特殊モードに設定されている間、繰り返される。そして、これら青色信号B、測定用信号Bｍ、緑色狭帯域信号GＮ、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、測定用画像データBｍ、緑色狭帯域画像データGＮ、赤色画像データRが得られる。
【００３７】
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、第１特殊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第１特殊モード用画像処理部８１、第２特殊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第２特殊モード用画像処理部８２を備えている。
【００３８】
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、通常画像を作成する。この作成された通常画像の青色画像データＢｃは表示装置１４のＢチャンネルに、緑色画像データＧｃは表示装置１４のＧチャンネルに、赤色画像データＲは表示装置１４のＲチャンネルに割り当てられる。
【００３９】
第１特殊モード用画像処理部８１は、通常画像作成部８４と、第１狭帯域画像作成部８５と、酸素飽和度画像作成部８６とを備えている。この第１特殊用画像処理部８１では、図８に示すように、第１特殊モード時に得られる青色狭帯域画像データＢＮ、測定用画像データＢｍ、緑色画像データＧ、赤色画像データＲに基づいて通常画像を通常画像作成部８４で作成し、青色狭帯域画像データＢＮ及び緑色画像データＧに基づいて第１狭帯域画像を第１狭帯域画像作成部８５で作成し、測定用画像データＢｍ、緑色画像データＧ、赤色画像データＲを用いた演算により得られる酸素飽和度に基づいて、酸素飽和度画像を酸素飽和度画像作成部８６で作成する。
【００４０】
通常画像作成部８４は、青色狭帯域画像ＢＮと測定用画像データＢｍを合成処理して、合成青色画像データを作成する。そして、更に、合成青色画像データ、緑色画像データＧ、赤色画像データＧを合成処理することによって、通常画像を作成する。この通常画像のうち、合成青色画像データは表示装置１４のＢチャンネルに、緑色画像データＧは表示装置１４のＧチャンネルに、赤色画像データＲは表示装置１４のＲチャンネルに割り当てられる。これにより、通常画像上に、フルカラーの検体の可視光像が表示される。
【００４１】
ここで、合成青色画像データは、従来技術（例えば特許文献１）のように、ゲイン処理で明るさをアップさせるのではなく、同じ青色帯域の情報を持つ測定用画像データＢｍとの合成処理で、明るさをアップさせている。そのため、従来技術のようにゲイン処理を用いた場合と比較して、合成青色画像データには、ノイズ成分がきわめて少ない。また、合成処理に用いた測定用画像は、通常画像の青色成分の画質アップだけでなく、酸素飽和度の算出にも用いられる。したがって、測定用画像は、１つの画像で２つの機能を果たしている。
【００４２】
第１狭帯域画像作成部８５は、青色狭帯域画像データＢＮと緑色画像データＧとを合成処理することによって、表層血管が強調表示された第１狭帯域画像を作成する。この第１狭帯域画像のうち、青色狭帯域画像データＢＮを表示装置１４のＢ、Ｇチャンネルに割り当て、緑色画像データＧを表示装置１４のＲチャンネルに割り当てることによって、表層血管の画像を含む第１狭帯域画像全体が疑似カラーで表示される（表層血管は「茶色」調の色で表示される。）。なお、第１狭帯域画像において中深層血管の視認性を向上させるために、図９に示すような、低〜中周波数の周波数フィルタリング処理を緑色画像データＧに施すことが好ましい。このように、低〜中周波数の周波数フィルタリング処理を用いるのは、中深層血管は表層血管と比べると太いためである。
【００４３】
酸素飽和度画像処理部８６は、強度比算出部８６ａと、相関関係記憶部８６ｂと、酸素飽和度算出部８６ｃと、画像作成部８６ｄとを備えている。強度比算出部８６ａは、測定用画像データＢ１ｍと緑色画像データＧ２の強度比Ｂ／Ｇと、赤色画像データＲと緑色画像データＧの強度比Ｒ／Ｇとを求める。強度比算出部８６ａでは、画像データ間で同じ位置にある画素間の強度比を算出し、また、強度比は画像データの全ての画素に対して算出される。なお、強度比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】
相関関係記憶部８６ｂは、強度比Ｂ／Ｇ及びＲ／Ｇと酸素飽和度との相関関係を記憶している。この相関関係は、図１０に示すように、二次元空間上に酸素飽和度の等高線を定義した２次元テーブルで記憶されている。この等高線の位置、形は光散乱の物理的なシミュレーションで得られ、血液量に応じて変わるように定義されている。なお、強度比Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｇはlogスケールで記憶されている。
【００４５】
上記相関関係は、図１１に示すような酸化ヘモグロビンや還元ヘモグロビンの吸光特性や光散乱特性と密接に関連性し合っている。ここで、曲線９０は酸化ヘモグロビンの吸光係数を、曲線９１は還元ヘモグロビンの吸光係数を示している。例えば、４７３ｎｍのように吸光係数の差が大きい波長では、酸素飽和度の情報を取り易い。しかしながら、４７３ｎｍの光に対応する信号を含む測定用画像データＢｍは、酸素飽和度だけでなく血液量にも依存度が高い。そこで、測定用画像データＢｍに加え、主として血液量に依存して変化する赤色画像データＲ２と、青色画像データＢ２と赤色画像データＲ２のリファレンス画像（規格化用画像データ）となる緑色画像データＧ２から得られる強度比Ｂ／Ｇ及びＲ／Ｇを用いることで、血液量に依存することなく、酸素飽和度を正確に求めることができる。
【００４６】
また、４７０〜７００ｎｍの波長範囲の光は、粘膜組織内での散乱係数が小さく、かつ波長依存性が小さいという性質がある。このため、この波長範囲の光を照明光として用いることによって、血管の深さの影響を低減しつつ、血液量および酸素飽和度の情報を含む血液情報を得ることができる。
【００４７】
なお、相関関係記憶部８６ｂには、強度比Ｒ／Ｇと血液量との相関関係についても記憶させてもよい。この相関関係は、強度比Ｒ／Ｇが大きくなればなるほど血液量も大きくなるように定義される１次元テーブルとして記憶されている。この強度比Ｒ／Ｇと血液量の相関関係は血液量の算出時に用いられる。
【００４８】
酸素飽和度算出部８６ｃは、相関関係記憶部８６ｂに記憶した相関関係と強度比算出部８６ａで求めた強度比Ｂ／Ｇ、Ｒ／Ｇとを用いて、各画素における酸素飽和度を求める。なお、以下の説明においては、酸素飽和度の算出に使用する測定用画像データBｍ、緑色画像データG、赤色画像データRの所定画素の輝度値を、それぞれＢ＊、Ｇ＊、Ｒ＊する。これに伴い、各画素における強度比は、Ｂ＊／Ｇ＊、Ｒ＊／Ｇ＊となる。
【００４９】
酸素飽和度算出部８６ｃは、図１２に示すように、相関関係記憶部８６ｂに記憶した相関関係から、強度比Ｂ＊／Ｇ＊、Ｒ＊／Ｇ＊に対応する対応点Ｐを特定する。そして、対応点Ｐが酸素飽和度＝０％限界の等高線８８と酸素飽和度＝１００％限界の等高線８９との間にある場合に、その対応点Ｐが示すパーセント値を酸素飽和度とする。例えば、図１２の場合であれば、対応点Ｐは６０％の等高線上に位置するため、酸素飽和度は６０％となる。
【００５０】
一方、対応点が等高線８８と等高線８９との間から外れている場合、対応点が等高線８８よりも上方に位置するときには酸素飽和度を０％とし、対応点が等高線８９よりも下方に位置するときには酸素飽和度を１００％とする。なお、対応点が等高線８８と等高線８９との間から外れている場合には、その画素における酸素飽和度の信頼度を下げて表示装置１４上に表示しないようにしてもよい。
【００５１】
画像作成部８６ｄは、酸素飽和度算出部８６ｃで算出した酸素飽和度と、通常画像作成部８４で作成した通常画像とを用いて、酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を生成する。この画像作成部８６ｄでは、通常画像における合成青色画像データの画素値ｂ、緑色画像データＧの画素値ｇ、赤色画像データＲの画素値ｒに対して、酸素飽和度に応じたゲインが施される。
【００５２】
図１２に示すように、酸素飽和度が６０％以上の高酸素状態の場合には、画素値ｂ、ｇ、ｒのいずれに対しても、同じゲイン「１」が施される。これに対して、酸素飽和度が６０％未満の低酸素状態の場合は、画素値ｂに対して「１」未満のゲインが施される一方で、画素値ｇ、ｒに対しては「１」を超えるゲインが施される。この通常画像に酸素飽和度に応じたゲインが施された画像が、酸素飽和度画像となる。この酸素飽和度画像のうち、画素値ｂを表示装置１４のＢチャンネルに、画素値ｇを表示装置１４のＧチャンネルに、画素値ｒを表示装置１４のＲチャンネルに割り当てる。これにより、酸素飽和度画像は、高酸素状態のときには、血管を含む検体全体を通常画像と同じ色味で表示する一方、低酸素状態のときには、血管部分をシアン調の疑似カラーで表示する。
【００５３】
図７に示すように、第２特殊モード用画像処理部８２は、通常画像作成部９４と、第２狭帯域画像作成部９５と、酸素飽和度画像作成部９６とを備えている。この第２特殊用画像処理部８２では、図１４に示すように、第２特殊モード時に得られる青色画像データＢ、測定用画像データＢｍ、緑色狭帯域画像データＢＮ、赤色画像データＲに基づいて通常画像を通常画像作成部９４により作成し、測定用画像データＢｍ及び緑色狭帯域画像データＧＮに基づいて第２狭帯域画像を第２狭帯域画像作成部９５により作成し、測定用画像データＢｍ、緑色狭帯域画像データＧＮ、赤色画像データＲを用いた演算により得られる酸素飽和度に基づいて、酸素飽和度画像を酸素飽和度画像作成部９６により作成する。
【００５４】
通常画像作成部９４は、測定用画像データＢｍと緑色狭帯域画像ＧＮを合成処理して、合成緑色画像データを作成する。そして、合成緑色画像データと、青色画像データＢ、赤色画像データＲを合成処理することによって、通常画像を作成する。この通常画像のうち、青色画像データＢは表示装置１４のＢチャンネルに、合成緑色画像データは表示装置１４のＧチャンネルに、赤色画像データＲは表示装置１４のＲチャンネルに割り当てられる。これにより、通常画像上に、フルカラーの検体の可視光像が表示される。
【００５５】
ここで、合成緑色画像データは、合成青色画像データと同様、ゲイン処理で明るさをアップさせるのではなく、同じ緑色帯域の情報を持つ測定用画像データＢｍとの合成処理で、明るさをアップさせているため、ノイズ成分がきわめて少ない。また、合成処理に用いた測定用画像は、通常画像のＧ成分の画質アップだけでなく、酸素飽和度の算出にも用いられる。したがって、測定用画像は、１つの画像で２つの機能を果たしている。
【００５６】
第２狭帯域画像作成部９５は、青色画像データＢと緑色狭帯域画像データＧＮとを合成処理することによって、中深層血管が強調表示された第２狭帯域画像を作成する。この第２狭帯域画像のうち、青色画像データＢを表示装置１４のＢ、Ｇチャンネルに割り当て、緑色狭帯域画像データＧＮを表示装置１４のＲチャンネルに割り当てることによって、中深層血管の画像を含む第２狭帯域画像全体が疑似カラーで表示される（中深層血管は「シアン」調の色で表示される）。なお、第２狭帯域画像において表示血管の視認性を向上させるために、図１５に示すような、高周波数の周波数フィルタリング処理を青色画像データＢに施すことが好ましい。このように、高周波数の周波数フィルタリング処理を用いるのは、表層血管は中深層血管と比べると細いためである。
【００５７】
酸素飽和度画像処理部９６は、強度比算出部９６ａと、相関関係記憶部９６ｂと、酸素飽和度算出部９６ｃと、画像作成部９６ｄとを備えている。強度比算出部９６ａでは、測定用画像データＢｍと緑色狭帯域画像データから強度比Ｂ／Ｇを算出し、赤色画像データＲと緑色画像データＧから強度比Ｒ／Ｇを算出する。そして、この算出した強度比Ｂ／Ｇ、Ｒ／Ｇと相関関係記憶部９６ｂに記憶した相関関係に基づいて、酸素飽和度を算出する。ここで、相関関係記憶部９６ｂの相関関係は、相関関係記憶部８６ｂの相関関係と略同様である（この相関関係記憶部９６ｂの相関関係では、強度比の「Ｇ」の波長成分が狭帯域となっている。）。
【００５８】
そして、画像作成部９６ｄは、酸素飽和度算出部９６で算出した酸素飽和度と、通常画像作成部９４で作成した通常画像とを用いて、酸素飽和度画像を生成する。この画像作成部８６ｄでは、青色画像データの画素値ｂ、合成緑色画像データＧの画素値ｇ、赤色画像データＲの画素値ｒに対して、酸素飽和度に応じたゲイン処理が施される。ゲイン処理は、画像作成部８６ｄで行ったものと同様である（図１３参照）。そして、画像作成部８６ｄと同様に、ゲイン処理後の画素値ｂを表示装置１４のＢチャンネルに、ゲイン処理後の画素値ｇを表示装置１４のＧチャンネルに、ゲイン処理後の画素値ｒを表示装置１４のＲチャンネルに割り当てる。これにより、低酸素状態の血管が疑似カラーされた酸素飽和度画像が表示装置１４に表示される。
【００５９】
次に、本実施形態における一連の流れ、特に第１特殊モードについての一連の流れを、図１６のフローチャートに沿って説明する。なお、第２特殊モードについても第１特殊モードの場合と同様であるので、説明は省略する。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３５ａの操作によって、所望の観察部位にスコープ先端部４０をセットし、通常観察を行う。この通常観察では、Ｂ光、Ｇ光、Ｒ光の面順次光を検体内に照明するとともに、その反射像を撮像して得られたカラーの通常画像が表示装置１４に表示される。
【００６０】
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、第１特殊モードに切り替える。このモード切り替えにより、広帯域光ＢＢの光路が第２フィルタ領域３８にセットされる。これにより、青色狭帯域光ＢＮ、酸素飽和度測定光、Ｇ光、Ｒ光が、回転フィルタ３１から順次出射する。出射した光は検体に順次照射され、その反射像が撮像素子６０によって順次撮像される。この撮像によって、青色狭帯域画像データＢＮ、測定用画像データＢｍ、緑色画像データＧ、赤色画像データＲが得られる。
【００６１】
そして、青色狭帯域画像データＢＮ、測定用画像データＢｍを合成して合成青色画像データを作成するとともに、その作成した合成青色画像データ、緑色画像データＧ、赤色画像データＲに基づいて、通常画像を作成する。また、青色狭帯域画像データＢＮと緑色画像データＧに基づいて、表層血管を強調した第１狭帯域画像を作成する。また、測定用画像データＢｍ、緑色画像データＧ、赤色画像データＲに基づいて、血管の酸素状態を画像化した酸素飽和度画像を作成する。これら通常画像、第１狭帯域画像、酸素飽和度画像の３つの画像は、図１７に示すように、同時表示される。以上の一連の動作は、第１特殊モードが継続している限り、繰り返し行われる。なお、通常画像、第１狭帯域画像、酸素飽和度画像は図１７のように同時表示するほか、一定時間ごとに１画像ずつ表示してもよい。
【００６２】
上記のように、通常画像、第１狭帯域画像、酸素飽和度画像の３つの画像を面順次方式で同時取得するためには、通常であれば、通常画像を作成するために、青色画像データ、緑色画像データ、赤色画像データの３フレーム分の画像が必要となり、第１狭帯域画像を作成するために、少なくとも１フレーム分の青色狭帯域画像データが必要となり、酸素飽和度画像を作成するために、少なくとも１フレーム分の測定用画像データが必要となる。即ち、３つの画像を同時取得・同時表示するためには、最低限、５フレーム分の画像データが必要となる。
【００６３】
これに対して、本発明では、通常画像の青色画像として、青色画像データの代わりに、青色狭帯域画像データと測定用画像データを合成した合成青色画像データを用いている。これにより、青色画像データの取得が不要となるため、通常の場合と比較して、１フレーム少ない４フレームで、通常画像、第１狭帯域画像、酸素飽和度画像を同時に取得することができる。また、通常画像の青色画像として、青色狭帯域画像データをゲイン処理等で明るさアップした画像ではなく、測定用画像データとの合成処理で明るさアップした画像を用いているため、高画質であり且つノイズがきわめて少ない。
【００６４】
なお、上記第１実施形態においては、第１特殊モードのときに、青色狭帯域光ＢＮで表層血管を強調した第１狭帯域画像を取得し、第２特殊モードのときに、緑色狭帯域光ＧＮで中深層血管を強調した第２狭帯域画像を取得したが、第２実施形態の第３特殊モードでは、青色狭帯域光ＢＮ及び緑色狭帯域光ＧＮを用いて表層血管と中深層血管の両方を強調した第３狭帯域画像を取得する。第１実施形態では、回転フィルタ３１に代えて、図１８に示す回転フィルタ１００が用いられる。回転フィルタ１００は、回転軸１００ａを中心とし、径方向に沿って、第１フィルタ領域３７と第４フィルタ領域１０１とが設けられている。第１フィルタ領域３７は、回転フィルタ３１と同様のＢフィルタ部３７ａ、Ｇフィルタ部３７ｂ、Ｒフィルタ部３７ｃを備えている。
【００６５】
第４フィルタ領域１０１は、表層血管強調用フィルタ部３８ａと同様の透過特性を有する表層血管強調用フィルタ部１０１ａと、酸素飽和度測定用フィルタ部３８ｂと同様の透過特性を有する酸素飽和度測定用フィルタ部１０１ｂと、中深層血管強調用フィルタ部３９ｃと同様の透過特性を有する中深層血管強調用フィルタ部１０１ｃと、Ｒフィルタ部３１ｃと同様の透過特性を有するＲフィルタ部１０１ｄとを備えている。したがって、広帯域光ＢＢが第４フィルタ領域１０１にセットされているときには、回転フィルタ１００が回転することで、青色狭帯域光ＢＮ，酸素飽和度測定光、緑色狭帯域光ＧＮ、Ｒ光が順次照射される。そして、各照明光が検体に照射されているときに撮像を行うことで、青色狭帯域画像データＢＮ、測定用画像データＢｍ、緑色狭帯域画像データＧＮ、赤色画像データＲが得られる。
【００６６】
そして、図１９に示すように、青色狭帯域画像データＢＮ、測定用画像データＢｍ、緑色狭帯域画像データＧＮ、赤色画像データＲに基づいて通常画像を作成し、青色狭帯域画像データＢＮ及び緑色狭帯域画像データＧＮに基づいて第３狭帯域画像を作成し、酸素飽和度画像は、測定用画像データＢｍ、緑色狭帯域画像データＧＮ、赤色画像データＲを用いた演算により得られる酸素飽和度に基づいて、酸素飽和度画像を作成する。
【００６７】
ここで、通常画像を作成する際には、青色狭帯域画像データＢＮと測定用画像データＢｍを合成処理して合成青色画像データを作成するとともに、緑色狭帯域画像データＧＮと測定用画像データＢｍを合成処理して合成緑色画像データを作成する。そして、合成青色画像データ、合成緑色画像データ、赤色画像データに基づいて、通常画像を作成する。通常画像の青色画像及び緑色画像は、青色狭帯域画像データＢＮ及び緑色狭帯域画像データＧＮに対して、ゲイン処理した画像ではなく、測定用画像データを足し込んだ合成画像であるため、高画質で且つノイズがきわめて少ない。
【００６８】
また、第３狭帯域画像は、青色狭帯域画像データＢＮと緑色狭帯域画像データとを合成することで得られる。この第３狭帯域画像のうち、青色狭帯域画像データＢＮは表示装置１４のＢ，Ｇチャンネルに、緑色狭帯域画像データは表示装置１４のＲチャンネルに割り当てられる。これにより、第３狭帯域画像は、表層血管が「茶色」調で、中深層血管が「シアン」調で疑似カラー表示される。
【００６９】
酸素飽和度画像の演算は、測定用画像データＢｍと緑色狭帯域画像データＧＮの強度比Ｂ／Ｇ、赤色画像データＲと緑色狭帯域画像データＧＮの強度比Ｒ／Ｇとに基づいて行われる。第１実施形態と同様、強度比Ｂ／Ｇ、Ｒ／Ｇと酸素飽和度の相関関係を用いて、酸素飽和度を算出する。そして、この算出した酸素飽和度に応じたゲインを、通常画像の合成青色画像データの画素値ｂ、合成緑色画像データの画素値ｇ、赤色画像データＲの画素値ｒに対して施すことによって、酸素飽和度画像を得る。
【００７０】
なお、上記実施形態では、酸素飽和度画像において、低酸素状態の血管のみを疑似カラー表示したが、低酸素状態の血管を含む検体全体を疑似カラー表示してもよい。この場合、血管の酸素状態に応じて疑似カラーの色を予め定めておくことが好ましい（例えば、高酸素の血管を「赤」で表示し、酸素飽和度の低下に合わせて血管の色を徐々に「青味」がからせ、酸素飽和度が６０％を下回るような低酸素の血管を「青」で表示する）
【００７１】
なお、上記実施形態では、３波長分の画像データ（測定用画像データBｍ、緑色画像データG、赤色画像データR）から得られる強度比B／G、R／Gに基づいて酸素飽和度の算出を行ったが、これに代えて、２波長分の画像データ（測定用青色画像データBｍ、緑色画像データG）から得られる強度比B／Gのみで酸素飽和度の算出を行ってもよい。
【００７２】
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。
【符号の説明】
【００７３】
１０  内視鏡システム
３１，１００  回転フィルタ
７２  画像処理部
８１  第１特殊モード用画像処理部
８４，９４  通常画像作成部
８５  第１狭帯域画像作成部
８６，９６  酸素飽和度画像作成部
８２  第２特殊モード用画像処理部
【図１】
2014050594.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2014050594.tif 000009
【図６Ｃ】
2014050594.tif 000010
【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１１】
2014050594.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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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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