(57)【要約】【課題】生体組織等の観察部に関する様々な情報を得るために、観察部を複数の撮像素子それぞれで撮像することによって得られる画像において白飛びを有効に発生させる。【解決手段】観察部に照明光を照射する照明手段と、観察部からの反射光を受光する複数の撮像素子を含む対物光学系を備える内視鏡と、対物光学系によって得られた画像を解析する画像解析手段と、画像の解析結果に基づいて、照明光の光量分布を制御する光量分布制御手段と、を備える、立体内視鏡システム。【選択図】図１
2014045800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察部に照明光を照射する照明手段と、
前記観察部からの反射光を受光する複数の撮像素子を含む対物光学系を備える内視鏡と、
前記対物光学系によって得られた画像を解析する画像解析手段と、
前記画像の解析結果に基づいて、前記照明光の光量分布を制御する光量分布制御手段と、
を備える、立体内視鏡システム。
【請求項２】
前記反射光は、拡散反射光及び正反射光を含んでおり、
前記複数の撮像素子のうちの少なくとも一つの撮像素子によって得られた画像が、前記正反射光による白飛び領域を含み、且つ前記複数の撮像素子によって得られた各画像の同一部分に前記白飛び領域が形成されないように、前記光量分布制御手段は、前記照明光の光量分布を制御することを特徴とする、請求項１に記載の立体内視鏡システム。
【請求項３】
前記照明手段は、ランプ及び複数の光ファイバーを含んでおり、
前記光量分布制御手段は、シャッターを含んでおり、
前記光量分布制御手段は、前記ランプの明るさを調節し、且つ前記シャッターにより前記複数の光ファイバーのうちの一部の光ファイバーを遮光することによって、前記照明光の光量分布を制御することを特徴とする、請求項１又は２に記載の立体内視鏡システム。
【請求項４】
前記照明手段は、複数のＬＥＤを含んでおり、
前記光量分布制御手段は、前記複数のＬＥＤの向きを調節することによって、前記照明光の光量分布を制御することを特徴とする、請求項１又は２に記載の立体内視鏡システム。
【請求項５】
前記光量分布制御手段は、光変調素子またはＥＣ素子を含むことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の立体内視鏡システム。
【請求項６】
前記照明手段および前記光量分布制御手段として機能する発光素子アレイを備えることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の立体内視鏡システム。
【請求項７】
前記対物光学系によって得られた画像を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の立体内視鏡システム。
【請求項８】
前記複数の撮像素子のそれぞれは、半導体イメージセンサであることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の立体内視鏡システム。
【請求項９】
前記対物光学系は、反射光をレンズから前記半導体イメージセンサへ導光する光ファイバーをさらに備えることを特徴とする、請求項８に記載の立体内視鏡システム。
【請求項１０】
前記対物光学系は、所定の波長の光を透過するフィルターをさらに備えていることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の立体内視鏡システム。
【請求項１１】
前記内視鏡は、処置具を挿通させる挿通チャネルをさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の立体内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は立体内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
体腔内部を観察する内視鏡としては、単眼内視鏡が広く用いられており、照明光が照射された体腔内の生体組織をＣＣＤ等の撮像素子によって画像として撮像し、撮像された画像をモニター上に表示し、観察する、電子式の内視鏡が広く実用化されている。
生体組織に照射された照明光が生体組織を覆っている粘膜などを透過し、粘膜下の生体組織によって反射された拡散反射光を撮像素子上に結像し撮像することによって、生体組織の画像を得ることができる。
しかし、生体組織に照射された照明光が生体組織を覆っている粘膜等によって正反射（鏡面反射）されることにより、その正反射光が直接撮像素子の受光面上に入射することがある。
この撮像素子の受光面に入射した正反射光は高い輝度となり、ＣＣＤのダイナミックレンジの上限を上回るので、撮像された画像において、正反射光が入射した領域一帯が白色になる、いわゆる「白飛び」が発生する。
この白飛びが発生すると、白飛び領域内の生体組織情報は撮像された画像内に反映されず、更に、白飛び領域以外の領域を観察する上でも妨害することも考えられる。
【０００３】
上記に説明した単眼の内視鏡に加えて、複眼の立体内視鏡も実用化され始めている。立体内視鏡は、内視鏡先端にそれぞれ撮像位置が異なる複数の撮像素子を有しており、その複数の撮像素子に視差をもたせている。すなわち、二眼立体内視鏡では、人間が肉眼で像を観察するように、左目に対応する撮像素子及び右目に対応する撮像素子が視差のある画像を撮像し、視差による立体情報を得ることができる。
この複眼の立体内視鏡においても、上記の単眼の内視鏡と同様に、正反射光による白飛びが発生する。特に複眼の立体内視鏡では、複数の撮像素子で撮像されたそれぞれの画像に白飛びが発生することに注意する必要がある。
複眼の立体内視鏡では、複数の撮像素子それぞれで観察される正反射光による白飛びが重ならなければ、全ての生体組織情報を白飛びが発生していない撮像素子によって取得することができる。
更に上記のように、白飛びは生体組織を覆っている粘膜等による正反射光によって発生するため、生体組織の表層の液体や粘膜の表面の平坦性情報やその表面の方向の情報を含んでいる。
従って、複眼の立体内視鏡では、白飛びを除去することではなく、立体視に影響ない程度に、撮像された画像に白飛びを発生させた状態で、複数の撮像素子それぞれで観察される白飛びが重ならないようにすることが望ましい。
二眼の立体内視鏡を用いて生体組織を立体視する場合、撮像素子のそれぞれの位置が奥行き情報の基準となる。すなわち、白飛びの重なりとは、左目に対応する撮像素子が撮像した画像において白飛びが発生した画素の領域及び右目に対応する撮像素子が撮像した画像において白飛びが発生した画素の領域において重なっている領域の面積に対応する。
【０００４】
従来において、このような正反射光による白飛びを処理する試みがなされている。
例えば、複数の照明光を生体組織に照射し、生体組織からの反射光を結像し撮像された二つの画像を平均化することにより、正反射光による白飛びの無い画像を得る内視鏡画像取得方法がある。しかしながら、この内視鏡画像取得方法は、複眼の立体内視鏡における白飛びを低減するための処理方法については考慮していない。そして、この内視鏡画像取得方法では、上記のように、立体内視鏡特有である、少なくとも一つの撮像素子の画像において白飛びが発生したままで白飛びの重なり領域を除去することが必ず達成されるとは限らない。また、場合によっては、この内視鏡画像取得方法では、全ての画像において白飛びが無くなってしまう場合もある。さらに、この内視鏡画像取得方法では、照明光の状態を変更し続けながら、複数の照明状態における画像を取得し続けるため、この方法にかかる装置は高価になる。
また特許文献１は、照明光を発する発光部が、位置を変更する機構を有しており、正反射光が低減するように発光部の物理的な位置を変更するアルゴリズムが組み込まれている内部検査装置を開示している。特許文献１の内部検査装置は、対物光学系が取り込んだ画像において白飛びを検知した際に、発光部の位置を変動させる。この場合、白飛びの大きさのみを評価しているため、発光部の移動量が過剰となり、対象の観察に必要となる最低限の照明光の明るさを確保することが困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７６５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、複眼の立体内視鏡では、白飛びを除去することではなく、立体視に影響ない程度に、撮像された画像に白飛びを発生させた状態で、複数の撮像素子それぞれで観察される白飛びが重ならないようにすることが望ましい。
そこで本発明は、生体組織等の観察部に関する様々な情報を得るために、観察部を複数の撮像素子それぞれで撮像することによって得られる画像において白飛びを有効に発生させることができる立体内視鏡システムを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による立体内視鏡システムは、観察部に照明光を照射する照明手段と、観察部からの反射光を受光する複数の撮像素子を含む対物光学系を備える内視鏡と、対物光学系によって得られた画像を解析する画像解析手段と、画像の解析結果に基づいて、照明光の光量分布を制御する光量分布制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、観察部の情報だけでなく、観察部の表層の表面の平坦性情報やその表面の方向の情報などを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態における立体内視鏡システム２０の概略斜視図。
【図２】本実施形態における立体内視鏡システム２０の内視鏡１の先端部４及び先端部４に含まれる右目側撮像系６及び左目側撮像系７によって得られる観察像を示した図。
【図３】本実施形態にかかる実施例１の立体内視鏡システム２０を用いた被検体の観察部の撮像処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に示す図面は、本発明を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
【００１１】
図１は、本実施形態における立体内視鏡システム２０の概略斜視図を示している。
【００１２】
本実施形態の立体内視鏡システム２０は、内視鏡１、ランプハウス１０、画像解析手段である画像解析ＢＯＸ１１及び表示手段であるモニター１２から構成されている。画像解析ＢＯＸ１１は、ＣＰＵ２５、ＲＯＭ２６、ＲＡＭ２７を含んでいる。
【００１３】
内視鏡１は、挿入部２及び把持部３を有しており、内視鏡１の先端部４には、対物光学系１７の右目側撮像系６及び左目側撮像系７、及び照明光出口５が設けられている。また、内視鏡１の挿入部２には、照明光入口８が結合されており、照明光入口８に隣接するようにシャッター（遮光部材）９が設けられている。ランプハウス１０は、ケーブル１９を介してシャッター９に接続されている。また、画像解析ＢＯＸ１１は、内視鏡１、シャッター９及びランプハウス１０それぞれに、ケーブル２１、２２、２３を介して接続されている。モニター１２は、ケーブル２４を介して画像解析ＢＯＸ１１に接続されている。
【００１４】
本実施形態の立体内視鏡システム２０における内視鏡１には、硬性内視鏡を用いているが、軟性内視鏡を用いてもかまわない。
また、本実施形態の立体内視鏡システム２０では、照明光入口８と照明光出口５は、光ファイバー（不図示）で接続されており、光ファイバーとしては、多くの照明光を照明光出口５へ誘導するために、１万本程度束ねた複数の細径の光ファイバーを用いている。
なお、本実施形態の立体内視鏡システム２０では、ランプハウス１０で生成された照明光がシャッター９、照明光入口８、光ファイバーを介して、照明光出口５から照射される構成になっている。従って、照明光出口５、光ファイバー、照明光入口８及びランプハウス１０が本実施形態の照明手段に対応する。一方で、ランプハウス１０から照明光出口５まで照明光を誘導する代わりに、ＬＥＤ光源（発光素子）等を内視鏡１の先端部４に設けて、ＬＥＤ光源から照明光を照射する構成も考えられる。
さらに、本実施形態の立体内視鏡システム２０では、後に説明するように、照明光出口５の点灯領域を変更することで照明分布を変更できるようにするために、照明光入口８に隣接して、シャッター９を設けている。
【００１５】
本実施形態の立体内視鏡システム２０を使用する際には、まずユーザが被検体（不図示）の外部において把持部３を手又は機材等によって把持して固定、又は操作する。そして、挿入部２を被検体の中に挿入し、ランプハウス１０で生成された照明光がシャッター９、照明光入口８、光ファイバーを介して、被検体内部の観察部（不図示）に向かって、照明光出口５から照射される。
照明光出口５から観察部に向かって照射された光は、観察部において反射され、反射光が撮像素子（受光素子）を含む対物光学系１７の右目側撮像系６及び左目側撮像系７それぞれによって受光される。反射光はレンズ６ａ、７ａにより内視鏡１の内部に設けられたＣＣＤ等の撮像素子（不図示）の上に結像され、得られた観察像が電気信号へ変換される。得られた観察像に対応する電気信号は、信号ケーブル２１を介して、画像解析ＢＯＸ１１へ伝送される。そして、得られた観察像に対応する電気信号は、画像解析ＢＯＸ１１からモニター１２に伝送され、モニター１２上に得られた観察像が表示される。
【００１６】
本実施形態の立体内視鏡システム２０では、撮像系として、右目側撮像系６及び左目側撮像系７を設けているが、視差のある異なる２つの像を得ることができれば３つ以上の撮像系を用いても構わない。
また、本実施形態の立体内視鏡システム２０では、ランプハウス１０内に配置されているランプとして、観察部からの反射光スペクトルを可視光波長帯域全体で正確に把握するために白色光を発する白色ランプが用いられる。白色ランプとしては、典型的には、キセノンランプ、ハロゲンランプ等が用いられるが、特に、短波長から長波長まで強度において極端なムラの無い光を発することができるキセノンランプが好適に利用される。また、場合によっては、特定の波長の光を発するランプを用いることもある。
画像解析ＢＯＸ１１とモニター１２との間に、画像補正などの画像処理を行うためのビデオプロセッサーを設けてもよい。さらに、画像解析ＢＯＸ１１としてビデオプロセッサーを用いる構成も考えられる。
【００１７】
本実施形態の立体内視鏡システム２０では、画像解析ＢＯＸ１１は、後に説明するように、得られた観察像を解析し、得られた観察像の解析結果に基づいて、照明分布を変更するために設けられたユニットである。具体的には、画像解析ＢＯＸ１１において、対物光学系１７の右目側撮像系６及び左目側撮像系７それぞれから得られた観察像から、白飛びが発生している画素の座標を検出し、それぞれの観察像における白飛び領域を特定する。そして、特定した結果、それぞれの観察像の同一領域において白飛びが発生している場合、その同一領域を白飛びの重なり領域として検知する。白飛びの重なり領域を検知した場合、内部のアルゴリズムに応じて、照明分布を変更する必要がある。このため、画像解析ＢＯＸ１１は、シャッター９及びランプハウス１０へ制御信号を送信する機能を備えている。すなわち、後に説明するように、シャッター９、ランプハウス１０及び画像解析ＢＯＸ１１が本実施形態の光量分布制御手段に対応する。
【００１８】
次に、照明分布について説明する。本実施形態における照明分布とは、照明光の光量分布の事を意味しており、すなわち、幾何光学的に考えた場合、光源の位置に対する空間での光線の密度分布を指す。従って、特許文献１に開示されているような光源の位置変更では、光源の位置が動くだけなので、照明分布は変わらない。それに対して本実施形態では、照明分布自体に自由度がある内視鏡を用いるため、照明分布の変更、制御が可能である。
【００１９】
照明分布の変更は、照明光の発光領域を変更させたり、発光領域内に明るさの勾配を持たせることによって、行うことができる。また、内視鏡の先端部にＬＥＤ光源を設けている場合には、光源の向きを可動式、すなわち調節できるようにすることによって、照明分布を変更することができる。
特に、発光領域内に明るさの勾配を持たせることが、照明分布においては、発光位置に応じた光束の密度に勾配を持たせることに相当し、任意の照明分布を容易に作成できる。従って、所望の正反射光及び拡散反射光を含んだ状態を形成することができるため、照明分布を変更するために、発光領域内に明るさの勾配を持たせることが望ましい。
具体的には、シャッター９の位置に、細かく画素が刻まれた液晶シャッターや、可変ＮＤを配置し稼動させることにより、光ファイバー束の一部を遮光することができる。これにより内視鏡１の照明光出口５から発せられる照明光の照明分布を変更することができる。
更に、シャッター９の操作に加えて、ランプハウス１０内のランプへの印加電圧等を変更することによりランプの明るさを調節することによって、照明分布の選択できる範囲がより広くなるように、照明光の照明分布を変更することができる。
【００２０】
照明分布の変更に伴った、対物光学系１７の右目側撮像系６及び左目側撮像系７それぞれによって得られる観察像の具体的な変化を、図２（ａ）乃至（ｉ）を用いて説明する。
【００２１】
図２（ａ）は、内視鏡１の先端部４を図１中の矢印Ａ方向から見た正面図である。まず、照明光出口５に配置されている全ての光ファイバーを点灯させる。図２（ｂ）は、照明光出口５に配置されている全ての光ファイバーを点灯させることによって、照明光出口５の全ての領域が点灯領域１３ａになっている様子を示している。この照明分布において、左目側撮像系７によって撮像された観察像１８ｃ及び右目側撮像系６によって撮像された観察像１８ｄがそれぞれ、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示されている。図２（ｃ）及び図２（ｄ）を見ると、観察像１８ｃは白飛び像１５ｃを含んでおり、観察像１８ｄは白飛び像１５ｄを含んでいる。図２（ｅ）は、図２（ｃ）に示されている観察像１８ｃ及び図２（ｄ）に示されている観察像１８ｄを重ね合わせた観察像１８ｅを示している。すなわち、図２（ｅ）に示されている観察像１８ｅは、図２（ｃ）に示されている観察像１８ｃを左目、図２（ｄ）に示されている観察像１８ｄを右目で同時に見た際に人が感じる像のイメージに対応している。図２（ｅ）を見ると、観察像１８ｅには、白飛び像１５ｃと白飛び像１５ｄが重なっている部分、すなわち、白飛び像の重なり領域１６が含まれていることがわかる。換言すれば、観察像１８ｃと観察像１８ｄの同一部分に、白飛び領域が形成されていることがわかる。
次に、照明分布を変更する。具体的には、シャッター９によって、光ファイバーの束の一部を遮光することによって、照明光出口５の点灯領域を変更する。すなわち、例えば図２（ｂ）に示されている点灯領域１３ａが、図２（ｆ）に示されている点灯領域１３ｂ及び遮光された光ファイバーに対応する非点灯領域１４ｂに変更される。
【００２２】
図２（ｇ）及び図２（ｈ）は、図２（ｆ）に示されている照明分布において、左目側撮像系７によって撮像された観察像１８ｇ及び右目側撮像系６によって撮像された観察像１８ｈを示している。図２（ｇ）及び図２（ｈ）を見ると、観察像１８ｇは白飛び像１５ｇを含んでおり、観察像１８ｈは白飛び像１５ｈを含んでいる。図２（ｉ）は、図２（ｇ）に示されている観察像１８ｇ及び図２（ｈ）に示されている観察像１８ｈを重ね合わせた観察像１８ｉを示している。すなわち、図２（ｉ）に示されている観察像１８ｉは、図２（ｇ）に示されている観察像１８ｇを左目、図２（ｈ）に示されている観察像１８ｈを右目で同時に見た際に人が感じる像のイメージに対応している。図２（ｉ）を見ると、観察像１８ｉには、白飛び像１５ｇと白飛び像１５ｈとの重なり領域が含まれていないことがわかる。
従って、図２（ｂ）に示されている照明分布から図２（ｆ）に示されている照明分布へ変更することによって、図２（ｅ）に示されている観察像１８ｅに含まれていた白飛び像の重なり領域１６を、図２（ｉ）に示されているように無くすことができる。
【００２３】
照明分布の変更方法としては、事前に得ている観察部の形状情報などによらず、観察像の中の白飛び領域の面積の大きさに応じて、選択可能な照明分布の中から照明分布をランダムに選択するようなアルゴリズムを用いることができる。また、事前に得ている観察部の形状情報などと、観察像において観測された白飛び像の位置の情報などに基づいて、選択する照明分布に条件を付けることもできる。
被検体内の観察部の構造に応じて、画面右側の正反射光を減らすために照明分布を右側に移動させる場合もあれば、左側に移動させる場合もある。
本実施形態の光量分布制御手段としては、光変調素子又はＥＣ素子を用いることもできる。また、照明手段および光量分布制御手段として機能する発光素子アレイも用いることができる。
さらに、本実施形態の対物光学系には、半導体イメージセンサ、及び受光した反射光を半導体イメージセンサに導光する光ファイバーを設けることができる。
また、本実施形態の対物光学系には、所定の波長の光を透過するフィルターを設けることができる。
加えて、本実施形態の内視鏡には、処置具を挿通させる挿通チャネルを設けることができる。
【実施例】
【００２４】
［実施例１］
本実施形態にかかる実施例１を以下に示す。
【００２５】
実施例１に用いた立体内視鏡システム２０では、内視鏡１に、直径１０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの二眼硬性立体内視鏡を用いている。また、右目側撮像系６及び左目側撮像系７には、ともに９６０×５４０＝５１８４００画素のＣＣＤを用いており、ランプハウス１０に入るランプには、３００Ｗのキセノンランプを用いている。
加えて、シャッター９として、液晶シャッターユニットを用いており、光ファイバー束の一部を遮光し、更にランプハウス１０内のランプの明るさを印加電圧の変更により制御することによって、照明分布の変更を行った。
【００２６】
図３は、実施例１の立体内視鏡システム２０を用いた被検体の観察部の撮像処理を示すフローチャートである。撮像処理のプログラムは、ＲＯＭ（記憶媒体）２６に格納されている。ＣＰＵ２５は、ＲＯＭ２６から撮像処理のプログラムを読み出す。
【００２７】
まず、撮像処理を始める前に、あらかじめ画像解析ＢＯＸ１１のＲＡＭ２７にＮ個の照明分布を登録しておく。例えば、実施例１では５種類の照明分布を登録しておき、すなわち、Ｎ＝５である。
撮像処理が開始されると（Ｓ１１）、ＣＰＵ２５は、最初に変数ｉ、ｋ及びＳがそれぞれ１、０及び０に初期化する（Ｓ１２）。次に、ｉ番目の照明分布（すなわち、１番目の照明分布）において、右目側撮像系６及び左目側撮像系７それぞれで、右目観察像Ａ２及び左目観察像Ａ１を撮像する（Ｓ１３）。そして、撮像された観察像に基づいて、画像解析ＢＯＸ１１は、左目観察像Ａ１に含まれる白飛び領域Ｒ１の面積Ｓ１及び右目観察像Ａ２に含まれる白飛び領域Ｒ２の面積Ｓ２を算出する（Ｓ１４）。
次に、算出された面積Ｓ１及びＳ２の少なくとも一方が０でないならば（Ｓ１５のＮｏ）、画像解析ＢＯＸ１１は、白飛び領域Ｒ１と白飛び領域Ｒ２との重なり領域Ｒ３の面積Ｓ３を算出する（Ｓ１６）。一方で、算出された面積Ｓ１及びＳ２がともに０である場合には（Ｓ１５のＹｅｓ）、面積Ｓ３の算出は行わず、ステップＳ２２に移行する。
算出された面積Ｓ３が０、すなわち重なり領域Ｒ３がない場合には（Ｓ１７のＹｅｓ）、変数ＳにＳ３の値（すなわち、０）を代入し、変数ｋにｉの値（すなわち、１）を代入し（Ｓ１８）、撮像処理を終了する（Ｓ２４）。
一方で、算出された面積Ｓ３が０ではない、すなわち重なり領域Ｒ３が有る場合には（Ｓ１７のＮｏ）、次に、変数ｉが１かどうか、すなわち１番目の照明分布で撮像処理を行っているかチェックする（Ｓ１９）。今は、１番目の照明分布で撮像処理を行っているので（すなわち、Ｓ１９のＹｅｓ）、変数ＳにＳ３の値を代入し、変数ｋにｉの値（すなわち、１）を代入する（Ｓ２１）。
次に、変数ｉに１を加え（Ｓ２２、すなわち、ｉに２を代入する）、変数ｉが変数Ｎより大きいかチェックする（Ｓ２３）。ここでは、変数ｉは２であり、変数Ｎ（＝５）より小さいので（Ｓ２３のＮｏ）、ステップＳ１３に戻り、今度は２番目の照明分布で撮像処理を行う。
そして、算出された面積Ｓ３が０ではない場合には（Ｓ１７のＮｏ）、ステップＳ１９で変数ｉが１かどうかチェックする。今度は、変数ｉは２であり、１ではないので（Ｓ１９のＮｏ）、ステップＳ２０に移行し、面積Ｓ３が変数Ｓの値（すなわち、１番目の照明分布における面積Ｓ３）より小さいかチェックする。もし、面積Ｓ３が変数Ｓの値より小さい場合には（Ｓ２０のＹｅｓ）、変数ＳにＳ３の値を代入し、変数ｋにｉの値（すなわち、２）を代入する（Ｓ２１）。一方で、面積Ｓ３が変数Ｓの値より大きい場合には（Ｓ２０のＮｏ）、ステップＳ２２に移行する。
そして、変数ｉに１を加え（Ｓ２２、すなわち、ｉに３を代入する）、変数ｉが変数Ｎより大きいかチェックする（Ｓ２３）。変数ｉは３であり、変数Ｎ（＝５）より小さいので（Ｓ２３のＮｏ）、ステップＳ１３に戻り、今度は３番目の照明分布で撮像処理を行う。
この処理を５番目の照明分布まで行うと（ｉ＝５）、ステップＳ２２で変数ｉに６が代入され、変数ｉは変数Ｎより大きくなるので（Ｓ２３のＹｅｓ）、撮像処理は終了する（Ｓ２４）。
この処理の結果、変数Ｓには面積Ｓ３の一番小さい値、すなわち、一番重なり領域Ｒ３が小さいときの面積Ｓ３が代入されており、変数ｋには、その時の照明分布の番号が代入されている。
すなわち、ｋ番目の照明分布を用いると、白飛び領域Ｒ１及び白飛び領域Ｒ２の少なくとも一方が存在する状態で、重なり領域Ｒ３が一番小さくなることがわかる。
【００２８】
次に、実際に上記の実施例１の撮像処理を実施した結果の例を説明する。ここで、各面積は観察像の画素数で表すため、用いたＣＣＤの全画素数、すなわち５１８４００画素数に対する白飛びが発生している画素数によって、撮像処理の結果を示す。
【００２９】
以下の表１は、上記の実施例１の撮像処理を実施した際の初期照明状態及び選択照明状態それぞれにおける白飛びが発生している画素数及び白飛び像の重なり領域の画素数を示している。
【００３０】
【表１】
2014045800.tif 000003
【００３１】
すなわち、表１に示す結果では、初期照明状態（１番目の照明状態）において、右目観察像Ａ２に含まれる白飛びは５２０００画素、左目観察像Ａ１に含まれる白飛びは５０５００画素、両目像における重なりである白飛び像の重なり領域は４０２００画素となった。
そして、図３に示されるアルゴリズムによって選択された照明状態（ｋ番目の照明状態）では、右目観察像Ａ２に含まれる白飛びは５１２００画素、左目観察像Ａ１に含まれる白飛びは５０３００画素に残しつつ、白飛び像の重なり領域を０画素にすることができた。すなわち、これにより観察部の全ての生体組織情報を右目側撮像系６及び左目側撮像系７の少なくとも一方で観察することができる。また、右目観察像の白飛びが５１２００画素、左目観察像の白飛びが５０３００画素だけ残ることで観察部の表面形状の情報も取得することができ、良好な状態での観察が可能となった。
【００３２】
［比較例１］
次に、比較例１について説明する。
【００３３】
比較例１では、実施例１で用いたものと同じ立体内視鏡システム２０において、図３のフローチャートに示されるアルゴリズムの代わりに、特許文献１に示されるアルゴリズムを用いて、撮像処理を行った。すなわち比較例１では、照明の位置を移動させることによって、観察像の白飛び領域の面積を低減させる、つまり観察部からの正反射光を低減させるアルゴリズムを右目側撮像系６及び左目側撮像系７それぞれに対して採用した。
以下の表２は、比較例１の撮像処理を実施した際の初期照明状態及び選択照明状態それぞれにおける白飛びが発生している画素数及び白飛び像の重なり領域の画素数を示している。
【００３４】
【表２】
2014045800.tif 000004
【００３５】
すなわち、表２に示す結果では、初期照明状態においては実施例１と同様に、右目観察像Ａ２に含まれる白飛びは５２０００画素、左目観察像Ａ１に含まれる白飛びは５０５００画素、両目像における重なりである白飛び像の重なり領域は４０２００画素となった。
しかしながら、特許文献１のアルゴリズム、すなわち照明の位置を移動させることによって選択された照明状態では、右目観察像Ａ２及び左目観察像Ａ１に含まれる白飛びがともに０画素になった。このため、観察部からの正反射光部分は残らず、表面の粘膜平坦性の情報を得ることはできなかった。
【００３６】
［実施例２］
次に、実施例２について説明する。
【００３７】
実施例２では、実施例１とは異なり、新たな照明分布を選択する際に、白飛び像の重なり領域の発生する場所に応じて、次に選択する照明分布を決めることとした。すなわち、中心に凸型の観察部を撮影する際に、右に動かすほうが白飛び像の重なり領域の低減に有効であるというデータベースを元にして、白飛び像の重なり領域の発生位置に応じたアルゴリズムを採用した。
具体的には、観察像の右側に重なり領域が多い場合には、右側に５種類の新たな照明分布を選択し、観察像の左側に重なり領域が多い場合には、左側に５種類の新たな照明分布を選択した。その結果、実施例１と同様に、最終的に選択された照明状態では、右目観察像Ａ２に含まれる白飛びは５１２００画素、左目観察像Ａ１に含まれる白飛びは５０３００画素に残しつつ、白飛び像の重なり領域を０画素にすることができた。そして、撮像処理の終了までに要した処理時間は、実施例１では０．２０ｍｓであったが、この実施例２では０．１２ｍｓまで短縮することができた。
【００３８】
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００３９】
１  内視鏡
５  照明光出口（照明手段）
６  右目側撮像系（撮像素子）
７  左目側撮像系（撮像素子）
８  照明光入口（照明手段）
９  シャッター（光量分布制御手段）
１０  ランプハウス（照明手段、光量分布制御手段）
１１  画像解析ＢＯＸ（画像解析手段、光量分布制御手段）
１７  対物光学系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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