(57)【要約】  画像処理装置は、光源部からの光により照明された被写体からの戻り光を、撮像部により撮像することによって生成された画像信号に画像処理を施す画像処理装置であって、前記被写体と前記撮像部との間に介在する媒質による第１の色成分の光の減衰量を算出する光減衰量算出部と、前記光源部から照射する色成分ごとの光量を増減させる、又は前記撮像部により撮像された前記画像信号に施す画像処理における色成分ごとのゲインを増減させることによって、前記光減衰量算出部が算出した減衰量を補償するためのパラメータを算出するパラメータ算出部と、を備える。これにより、被写体と撮像部との間に媒質が介在する場合に、媒質による影響を低減した画像を生成する画像処理装置を提供する。
2017212946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部からの光により照明された被写体からの戻り光を、撮像部により撮像することによって生成された画像信号に画像処理を施す画像処理装置であって、
前記被写体と前記撮像部との間に介在する媒質による第１の色成分の光の減衰量を算出する光減衰量算出部と、
前記光源部から照射する色成分ごとの光量を増減させる、又は前記撮像部により撮像された前記画像信号に施す画像処理における色成分ごとのゲインを増減させることによって、前記光減衰量算出部が算出した減衰量を補償するためのパラメータを算出するパラメータ算出部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記パラメータ算出部は、前記光源部から照射する前記第１の色成分の光量を増大させる、又は前記撮像部により撮像された前記画像信号に施す画像処理における前記第１の色成分に対するゲインを増大させることによって、前記光減衰量算出部が算出した減衰量を補償するための前記パラメータを算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記パラメータ算出部は、前記光源部から照射する前記第１の色成分以外の色成分の光量を減少させる、又は前記撮像部により撮像された前記画像信号に施す画像処理における前記第１の色成分以外の色成分に対するゲインを減少させることによって、前記光減衰量算出部が算出した減衰量を補償するための前記パラメータを算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の色成分及び該第１の色成分とは異なる第２の色成分の強度を検波する検波部を備え、
前記光減衰量算出部は、前記検波部により検波された前記第１の色成分の強度と、前記第２の色成分の強度とを比較して前記第１の色成分の減衰量を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記パラメータ算出部が算出した前記パラメータに応じて、前記画像信号の調整を行う画像調整部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記撮像部による撮像タイミングを制御する同期信号を生成する同期信号生成部を備え、
前記画像調整部は、前記同期信号生成部が生成した前記同期信号に同期して前記画像信号の調整を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記パラメータを、所定の上限値以下、又は所定の下限値以上に制限するクリップ処理部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野や工業分野において、被写体の観察のために内視鏡システムが用いられている。内視鏡は、一般に、患者等の被検体内に細長形状をなす可撓性の挿入部を挿入し、この挿入部の先端から光源装置によって供給された照明光を照射し、この照明光の反射光を挿入部の先端の撮像部で受光することによって体内の画像を撮像する。【０００３】
ここで、内視鏡を用いて医師等のユーザが観察を行う際に、被写体と撮像部との間に、被検体の体液等が介在し、ユーザによる観察を阻害する場合がある。例えば、青色光と緑色光とを被写体に照射し、青色光を吸収するヘモグロビンを含む血管を強調表示するＮＢＩ（Ｎａｒｒｏｗ  Ｂａｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ）観察において、被写体と撮像部との間に、青色光を吸収する媒質（たとえば尿）が介在すると、血管の視認性が悪くなる。一方、特許文献１には、血管を強調表示する一方、被写体と撮像部との間に、妨害物質である尿が介在する領域では強調表示を行わない内視鏡が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６９０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の内視鏡では、被写体と撮像部との間に、尿が介在する領域において強調表示が行われないため、この領域では被写体の血管構造を十分に観察することができないという課題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被写体と撮像部との間に媒質が介在する場合に、媒質による影響を低減した画像を生成する画像処理装置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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像処理装置は、光源部からの光により照明された被写体からの戻り光を、撮像部により撮像することによって生成された画像信号に画像処理を施す画像処理装置であって、前記被写体と前記撮像部との間に介在する媒質による第１の色成分の光の減衰量を算出する光減衰量算出部と、前記光源部から照射する色成分ごとの光量を増減させる、又は前記撮像部により撮像された前記画像信号に施す画像処理における色成分ごとのゲインを増減させることによって、前記光減衰量算出部が算出した減衰量を補償するためのパラメータを算出するパラメータ算出部と、を備えることを特徴とする。【０００８】
また、本発明の一態様に係る画像処理装置は、前記パラメータ算出部は、前記光源部から照射する前記第１の色成分の光量を増大させる、又は前記撮像部により撮像された前記画像信号に施す画像処理における前記第１の色成分に対するゲインを増大させることによって、前記光減衰量算出部が算出した減衰量を補償するための前記パラメータを算出することを特徴とする。【０００９】
また、本発明の一態様に係る画像処理装置は、前記パラメータ算出部は、前記光源部から照射する前記第１の色成分以外の色成分の光量を減少させる、又は前記撮像部により撮像された前記画像信号に施す画像処理における前記第１の色成分以外の色成分に対するゲインを減少させることによって、前記光減衰量算出部が算出した減衰量を補償するための前記パラメータを算出することを特徴とする。【００１０】
また、本発明の一態様に係る画像処理装置は、前記第１の色成分及び該第１の色成分とは異なる第２の色成分の強度を検波する検波部を備え、前記光減衰量算出部は、前記検波部により検波された前記第１の色成分の強度と、前記第２の色成分の強度とを比較して前記第１の色成分の減衰量を算出することを特徴とする。【００１１】
また、本発明の一態様に係る画像処理装置は、前記パラメータ算出部が算出した前記パラメータに応じて、前記画像信号の調整を行う画像調整部を備えることを特徴とする。【００１２】
また、本発明の一態様に係る画像処理装置は、前記撮像部による撮像タイミングを制御する同期信号を生成する同期信号生成部を備え、前記画像調整部は、前記同期信号生成部が生成した前記同期信号に同期して前記画像信号の調整を行うことを特徴とする。【００１３】
また、本発明の一態様に係る画像処理装置は、前記パラメータを、所定の上限値以下、又は所定の下限値以上に制限するクリップ処理部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被写体と撮像部との間に媒質が介在する場合に、媒質による影響を低減した画像を生成する画像処理装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置を含む内視鏡システム全体の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置を含む内視鏡システム全体の構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】図３は、図２に示す画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施の形態の変形例１に係る画像処理装置を含む内視鏡システム全体の構成を模式的に示すブロック図である。
【図５】図５は、実施の形態の変形例２に係る画像処理装置を含む内視鏡システム全体の構成を模式的に示すブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態の変形例３に係る画像処理装置を含む内視鏡システム全体の構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して本発明に係る画像処理装置の実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。以下の実施の形態においては、被検体内に挿入する挿入部を有する軟性の内視鏡が撮像した画像信号に画像処理を施す画像処理装置を例示して説明するが、本発明は、画像信号に画像処理を施す画像処理装置一般に適用することができる。例えば、硬性の内視鏡や、材料の特性を観測する工業用の内視鏡、カプセル型の内視鏡、ファイバースコープ、光学視管などの光学内視鏡の接眼部にカメラヘッドを接続したものを用いた内視鏡システム等が撮像した画像信号に画像処理を施す画像処理装置に適用することができる。
【００１７】
また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１８】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置を含む内視鏡システム全体の概略構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置を含む内視鏡システム全体の構成を模式的に示すブロック図である。図１、図２に示すように、内視鏡システム１は、被検体内に導入され、被検体の体内を撮像して被検体内の画像信号を生成する内視鏡２と、着脱自在に内視鏡２が装着されて内視鏡２から送信される画像信号に対して所定の画像処理を行うとともに内視鏡システム１の各部を制御する処理装置３（画像処理装置）と、内視鏡２から照射する照明光を生成する光源装置４と、処理装置３が画像処理を施した画像信号に対応する画像を表示する表示装置５と、を備える。
【００１９】
内視鏡２は、図１に示すように、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１と、挿入部２１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２２と、操作部２２から挿入部２１が延びる方向と異なる方向に延び、処理装置３及び光源装置４に接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２３と、を有する。
【００２０】
内視鏡２の挿入部２１には、図２に示すように、照明レンズ２４と、対物光学系２５と、撮像部２６と、が配置されている。光源装置４から発せられた光は、照明レンズ２４を介して被写体に照明される。対物光学系２５は、撮像部２６の前段に設けられた一又は複数のレンズを用いて構成され、被検体からの戻り光を集光する。撮像部２６は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサで構成される。撮像部２６は、対物光学系２５を介して被写体からの光を不図示のＣＭＹＧ（シアン・マゼンタ・イエロー・グリーン）のカラーフィルタを介して検出し、検出した光を光電変換して画像信号（ＣＭＹＧ）を生成する補色系撮像素子である。さらに、撮像部２６は、撮像した画像信号に対してノイズ除去やＡ／Ｄ変換などを行い処理装置３に出力する。
【００２１】
処理装置３は、制御部３１と、同期信号生成部３２と、演算部３３と、記憶部３４と、を有する。
【００２２】
制御部３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の汎用プロセッサ、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の特定の機能を実行する専用の集積回路等を用いて実現される。制御部３１は、処理装置３の各構成に対する指示情報やデータの転送等を行うことによって、処理装置３の各部の動作を制御する。さらに、制御部３１は、ケーブルを介して撮像部２６及び光源制御部４２にそれぞれ接続されており、撮像部２６及び光源制御部４２に対する制御も行う。なお、本実施の形態において、制御部３１と、同期信号生成部３２、演算部３３の少なくとも一部と、を共通の汎用プロセッサ又は専用の集積回路等を用いて構成することも可能である。
【００２３】
同期信号生成部３２は、内視鏡２及び処理装置３の各構成部の動作の基準となるクロック信号に基づいて、撮像タイミングを指示する同期信号を生成して制御部３１に出力する。すなわち、撮像部２６は、制御部３１の制御に応じて、同期信号に応じてフィールド毎に画像信号を取得する。同様に、演算部３３は、制御部３１の制御に応じて、同期信号に応じて画像信号にフィールド毎に画像処理を施す。
【００２４】
演算部３３は、Ｙ／Ｃ分離処理部３３ａと、第１色変換処理部３３ｂと、ホワイトバランス（ＷＢ）処理部３３ｃと、検波部３３ｄと、光減衰量算出部３３ｅと、パラメータ算出部３３ｆと、パラメータ出力部３３ｇと、第２色変換処理部３３ｈと、第３色変換処理部３３ｉと、を有する。
【００２５】
Ｙ／Ｃ分離処理部３３ａは、撮像部２６が出力した画像信号（ＣＭＹＧ）から、輝度信号(Ｙ)及び色差信号（ＣｒＣｂ）を生成するＹ／Ｃ分離処理を行い、輝度信号（Ｙ）を検波部３３ｄに出力する。
【００２６】
第１色変換処理部３３ｂは、画像信号（ＹＣｒＣｂ）を画像信号（ＲＧＢ）に変換して出力する。
【００２７】
ＷＢ処理部３３ｃは、後述するパラメータ出力部３３ｇが出力するホワイトバランスを調整するためのパラメータ（ホワイトバランス調整パラメータ）に応じて、画像信号（ＲＧＢ）のホワイトバランスを調整する。なお、ホワイトバランス調整パラメータは、後述するパラメータ算出部３３ｆが１つ前又は数フィールド前の画像信号に基づいて算出した値を用いる。
【００２８】
検波部３３ｄは、画像信号（ＲＧＢ）の検波を行う。そして、検波部３３ｄは、画像信号（ＲＧＢ）を第２色変換処理部３３ｈに出力するとともに、画像信号（ＲＧＢ）の検波値を光減衰量算出部３３ｅに出力する。また、検波部３３ｄは、輝度信号（Ｙ）の検波を行い、輝度信号（Ｙ）を第３色変換処理部３３ｉに出力する。
【００２９】
光減衰量算出部３３ｅは、被写体と撮像部２６との間に介在する媒質による第１の色成分の光の減衰量を算出する。光減衰量算出部３３ｅは、第１の色成分の強度と、第１の色成分とは異なる第２の色成分の強度とを比較して第１の色成分の光の減衰量を算出する。具体的には、例えば、光減衰量算出部３３ｅは、被写体と撮像部２６との間に介在する尿による青色光の減衰量を算出する。ここで、尿は、青色光を吸収するが、赤色光及び緑色光をほとんど吸収しない。そこで、光減衰量算出部３３ｅは、画像信号（ＲＧＢ）の検波値に基づいて、青色光の強度と、赤色光又は緑色光の強度とを比較することにより、青色光の尿による光の減衰量を算出することができる。
【００３０】
パラメータ算出部３３ｆは、光減衰量算出部３３ｅが算出した減衰量を補償するように、各色の光の減衰量に応じて、ＷＢ処理部３３ｃによるホワイトバランス調整処理に用いられるホワイトバランス調整パラメータを算出するとともに、後述する第３色変換処理部３３ｉのＹＣｒＣｂ→ＲＧＢ変換に用いられるマトリクス係数を補正するためのパラメータを算出する。
【００３１】
パラメータ出力部３３ｇは、ホワイトバランス調整パラメータ及びマトリクス係数補正パラメータをＷＢ処理部３３ｃ及び後述する第３色変換処理部３３ｉに出力する。なお、パラメータ出力部３３ｇが算出したホワイトバランス調整パラメータ及びマトリクス係数補正パラメータは、次又は数フレーム後のＷＢ処理部３３ｃ及び第３色変換処理部３３ｉにおける処理に用いられる。ただし、ＷＢ処理部３３ｃ及び第３色変換処理部３３ｉにおいて用いられるパラメータは、同一のフィールドの画像信号に基づいて算出した値を用いる。
【００３２】
第２色変換処理部３３ｈは、ホワイトバランスが調整された画像信号（ＲＧＢ）を画像信号（ＹＣｒＣｂ）に変換する。
【００３３】
第３色変換処理部３３ｉは、検波部３３ｄから出力される輝度信号（Ｙ）と、第２色変換処理部３３ｈからの色差信号（ＣｒＣｂ）に基づいて生成した画像信号（ＹＣｒＣｂ）を画像信号（ＲＧＢ）に変換して、表示装置５に出力する。このとき、第３色変換処理部３３ｉは、規定のＹＣｒＣｂ→ＲＧＢ変換マトリクスにパラメータ算出部３３ｆが算出したマトリクス係数補正パラメータを作用させたマトリクスを用いて、入力映像信号をＹＣｒＣｂからＲＧＢ色空間に変換する。これにより、変換後のＲＧＢ色空間で表現される画像信号の輝度コントラストが向上する。なお、マトリクス係数補正パラメータは、パラメータ算出部３３ｆが１つ前又は数フィールド前の画像信号に基づいて算出した値を用いる。
【００３４】
記憶部３４は、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラム、及び内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記憶する。また、記憶部３４は、処理装置３の識別情報を記憶する。ここで、識別情報には、処理装置３の固有情報（ＩＤ）、年式及びスペック情報等が含まれる。
【００３５】
また、記憶部３４は、処理装置３の画像取得処理方法を実行するための画像取得処理プログラムを含む各種プログラムを記憶する。各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを介してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
【００３６】
以上の構成を有する記憶部３４は、各種プログラム等が予めインストールされたＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及び各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク等を用いて実現される。
【００３７】
光源装置４は、光源部４１と、光源制御部４２と、を有する。光源部４１は、白色光を発する白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）及び白色光の波長帯域より狭い波長帯域を有する狭帯域光のＮＢＩ照明光を発するＬＥＤ等を用いて構成される。ＮＢＩ観察時に照射する青色光の波長帯域は、例えば３９０ｎｍ〜４４５ｎｍを含み、緑色光の波長帯域は、例えば５３０ｎｍ〜５５０ｎｍを含む。光源制御部４２は、制御部３１による制御のもと、光源部４１による照明光の照射を制御する。なお、光源装置４は、処理装置３と一体として構成されていてもよい。
【００３８】
表示装置５は、液晶又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を用いた表示ディスプレイ等を用いて構成される。表示装置５は、処理装置３によって所定の画像処理が施された表示用画像信号に対応する画像を含む各種情報を表示する。これにより、医師等のユーザは、表示装置５が表示する被検体内の画像を見ながら内視鏡２を操作することにより、被検体内の所望の位置の観察及び性状を判定することができる。
【００３９】
次に、処理装置３の動作を説明する。図３は、図２に示す画像処理装置の動作を示すフローチャートである。はじめに、撮像部２６が同期信号生成部３２により生成された同期信号に応じて、１フィールド分の画像信号（ＣＭＹＧ）を取得し、Ｙ／Ｃ分離処理部３３ａに出力する。すると、Ｙ／Ｃ分離処理部３３ａは、撮像部２６が出力した画像信号（ＣＭＹＧ）から、輝度信号(Ｙ)及び色差信号（ＣｒＣｂ）を生成するＹ／Ｃ分離処理を行う（ステップＳ１）。そして、Ｙ／Ｃ分離処理部３３ａは、輝度信号（Ｙ）を検波部３３ｄに出力する。
【００４０】
続いて、第１色変換処理部３３ｂは、画像信号（ＹＣｒＣｂ）を画像信号（ＲＧＢ）に変換し（ステップＳ２）、画像信号（ＲＧＢ）をＷＢ処理部３３ｃに出力する。
【００４１】
ＷＢ処理部３３ｃは、例えば１フィールド前の画像信号に基づいてパラメータ算出部３３ｆが算出したホワイトバランス調整パラメータに応じて、画像信号（ＲＧＢ）のホワイトバランスを調整し（ステップＳ３）、ホワイトバランスを調整した画像信号（ＲＧＢ）を検波部３３ｄに出力する。
【００４２】
検波部３３ｄは、輝度信号（Ｙ）及び画像信号（ＲＧＢ）の検波を行う（ステップＳ４）。そして、検波部３３ｄは、画像信号（ＲＧＢ）を第２色変換処理部３３ｈに出力するとともに、画像信号（ＲＧＢ）の検波値を光減衰量算出部３３ｅに、輝度信号（Ｙ）を第３色変換処理部３３ｉにそれぞれ出力する。
【００４３】
光減衰量算出部３３ｅは、画像信号（ＲＧＢ）の検波値に基づいて、各色の強度を比較して各色の光の減衰量を算出する（ステップＳ５）。ここで、光減衰量算出部３３ｅに入力される画像信号（ＲＧＢ）は、ＷＢ処理部３３ｃにより１フィールド前の画像信号に基づいてホワイトバランスが調整された信号であるから、各色の強度は揃えられているはずである。しかしながら、例えば、被写体と撮像部２６との間に介在する尿の量が増え、１フィールド前より尿に含まれる尿による青色光の吸収が大きくなった場合、赤色光又は緑色光の強度に対して青色光の強度が相対的に小さくなる。そこで、光減衰量算出部３３ｅは、青色光が赤色光又は緑色光に対して、どれだけ減衰したかを光の減衰量として算出する。具体的には、例えば検波値によって得られる青色光の強度ＩＢが０．２５、緑色光の強度ＩＧが１である場合、光減衰量算出部３３ｅは、青色光の減衰量α＝１−ＩＢ／ＩＧ＝７５％と算出する。
【００４４】
パラメータ算出部３３ｆは、各色の光の減衰量に応じて、青色光の減衰量αを補償するためのパラメータを算出する（ステップＳ６）。パラメータ算出部３３ｆは、青色光の減衰量αを用いて、減衰量αを補償するためのパラメータを算出する。具体的には、例えば、青色光の減衰量αが７５％である場合、１／（１−０．７５）＝４より、ホワイトバランス調整パラメータに関しては、青色光以外の赤色光及び緑色光のゲインを１／４倍にするパラメータが算出される。
【００４５】
パラメータ出力部３３ｇは、パラメータ算出部３３ｆが算出したパラメータをＷＢ処理部３３ｃ及び後述する第３色変換処理部３３ｉに出力する。ただし、このパラメータは例えば次のフィールドにおける処理に用いられる。
【００４６】
ステップＳ５及びステップＳ６と並行して、第２色変換処理部３３ｈは、ホワイトバランスが調整された画像信号（ＲＧＢ）を画像信号（ＹＣｒＣｂ）に変換し（ステップＳ７）、色差信号（ＣｒＣｂ）を第３色変換処理部３３ｉに出力する。
【００４７】
第３色変換処理部３３ｉは、検波部３３ｄからの輝度信号（Ｙ）と、第２色変換処理部３３ｈからの色差信号（ＣｒＣｂ）に基づいて、ＹＣｒＣｂ→ＲＧＢ変換を行い（ステップＳ８）、画像信号（ＲＧＢ）を表示装置５に出力する（ステップＳ９）。このとき、第３色変換処理部３３ｉは、例えば１フィールド前の画像信号に基づいてパラメータ算出部３３ｆが算出したパラメータを用いる。その後、処理装置３における一連の処理が終了する。なお、処理装置３は、ステップＳ１〜ステップＳ９の処理を毎フィールド繰り返し実行する。
【００４８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、光の減衰量に応じたパラメータに応じてカラーバランスの調整を毎フィールド行う。その結果、ユーザは、例えば、被写体と撮像部２６との間に尿が介在しても、尿による光吸収の影響を低減した画像を観察することができる。
【００４９】
なお、上述した実施の形態において、パラメータ算出部３３ｆは、光減衰量算出部３３ｅが算出した減衰量を補償するように、青色光以外の赤色光及び緑色光のゲインを下げるパラメータを算出する構成を説明したが、これに限られない。パラメータ算出部３３ｆは、光減衰量算出部３３ｅが算出した減衰量を補償するように、青色光のゲインを上げるパラメータを算出してもよい。具体的には、パラメータ算出部３３ｆは、光の減衰量αが７５％である場合、青色光のゲインを４倍にするパラメータを算出する。
【００５０】
また、上述した実施の形態においては、青色光以外の赤色光及び緑色光のゲインを下げる構成について説明したがこれに限られない。例えば、ＮＢＩ観察時に青色光及び緑色光のみを照射する場合には、緑色光のゲインのみを下げればよい。
【００５１】
なお、上述した実施の形態において、ステップＳ５及びステップＳ６が、ステップＳ７のホワイトバランス調整済みのＲＧＢの画像信号をＹＣｒＣｂの画像信号に変換するステップと平行して行われ、ステップＳ８の前段でパラメータ算出が終了する構成を説明したが、ステップＳ５の光の減衰量算出及びステップＳ６のパラメータ算出は、必ずしもステップＳ８の前段で終了している必要はなく、ステップＳ６において算出されるパラメータが、次以降のフィールドのＲＧＢ画像信号に対して適用できればよい。
【００５２】
また、上述した実施の形態において、撮像部２６は、画像信号（ＣＭＹＧ）を生成する補色系撮像素子であるとして説明したがこれに限られない。撮像部２６は、対物光学系２５を介して被写体からの光を不図示のＲＧＢのカラーフィルタを介して検出し、検出した光を光電変換して画像信号（ＲＧＢ）を生成する原色系撮像素子であってもよい。この場合には、演算部３３において、Ｙ／Ｃ分離処理部３３ａ及び第１色変換処理部３３ｂに代えて、画像信号（ＲＧＢ）から輝度信号（Ｙ）を生成する輝度信号生成部が配置される。
【００５３】
（変形例１）
図４は、実施の形態の変形例１に係る画像処理装置を含む内視鏡システム全体の構成を模式的に示すブロック図である。図４に示すように、変形例１の内視鏡システム１Ａは、処理装置３Ａの演算部３３Ａの構成が実施の形態の演算部３３と異なる。
【００５４】
演算部３３Ａのパラメータ算出部３３Ａｆは、算出したパラメータをパラメータ出力部３３Ａｇに出力し、パラメータ出力部３３Ａｇは、このパラメータをＷＢ処理部３３ｃに出力する。ＷＢ処理部３３ｃは、パラメータを用いて、例えばこのパラメータの算出に用いたフィールドの次のフィールドの画像信号に対してホワイトバランスの調整を行う。なお、この構成では、第３色変換処理部３３ｉにおいて、マトリクス係数の補正を行わないため、パラメータ算出部３３Ａｆは、上述したマトリクス係数補正パラメータの算出を行わなくてよい。
【００５５】
このように、処理装置３Ａにおいて、光減衰量算出部３３ｅが算出した減衰量に応じてホワイトバランス調整パラメータのみを調整してもよい。
【００５６】
（変形例２）
図５は、実施の形態の変形例２に係る画像処理装置を含む内視鏡システム全体の構成を模式的に示すブロック図である。図５に示すように、変形例２の内視鏡システム１Ｂは、処理装置３Ｂの演算部３３Ｂの構成が実施の形態の演算部３３と異なる。
【００５７】
演算部３３Ｂのクリップ処理部３３Ｂｊは、パラメータ算出部３３ｆが算出した減衰量を補償するためのパラメータが、所定の上限値以下、又は所定の下限値以上である場合に、パラメータをその上限値又は下限値に制限するクリップ処理を行う。具体的には、クリップ処理部３３Ｂｊは、例えば、パラメータ算出部３３ｆが算出した青色光のゲインを上げるパラメータが４であり、上限値が２である場合に、パラメータを上限値である２に置き換える。その結果、青色光のゲインが大きくなりすぎてノイズが増えることを防止することができる。なお、演算部３３Ｂは、同様のクリップ処理を、第３色変換処理部３３ｉにおいて用いるマトリクス係数補正パラメータに対して行うクリップ処理部３３Ｂｋを有していてもよい。
【００５８】
同様に、クリップ処理部３３Ｂｊは、例えば、パラメータ算出部３３ｆが算出した赤色光及び緑色光のゲインを下げるパラメータが１／４であり、下限値が１／２である場合に、パラメータを下限値である１／２に置き換える。
【００５９】
また、クリップ処理部３３Ｂｊは、例えば、パラメータ算出部３３ｆが算出した青色光のゲインを上げるパラメータが４であり、上限値が２である場合に、青色光のゲインを上げるパラメータを上限値である２に置き換え、さらに赤色光及び緑色光のゲインを下げるパラメータを１／２に設定してもよい。その結果、青色光のゲインが大きくなりすぎてノイズが増えることを防止しつつ、カラーバランスを十分調整することができる。
【００６０】
なお、クリップ処理部３３Ｂｊのクリップ処理による青色光のゲインの上限値は、２〜４倍程度が好適である。同様に、クリップ処理部３３Ｂｊのクリップ処理による赤色光及び緑色光のゲインの下限値は、１／４〜１／２倍程度が好適である。
【００６１】
（変形例３）
図６は、実施の形態の変形例３に係る画像処理装置を含む内視鏡システム全体の構成を模式的に示すブロック図である。図６に示すように、変形例３の内視鏡システム１Ｃは、処理装置３Ｃの演算部３３Ｃの構成が実施の形態の演算部３３と異なる。
【００６２】
演算部３３Ｃのパラメータ算出部３３Ｃｆは、各色の光の減衰量に応じて、光源部４１から照射する光の色成分ごとの光量を増減させることによって、光減衰量算出部３３ｅが算出した減衰量を補償するためのパラメータを算出する。具体的には、例えば、パラメータ算出部３３Ｃｆは、青色光の減衰量αが７５％である場合、光源部４１から照射する青色光の光量を４倍にするパラメータを算出する。もしくは、パラメータ算出部３３Ｃｆは、青色光の減衰量αが７５％である場合、光源部４１から照射する赤色光及び緑色光の光量を１／４倍にするパラメータを算出する。
【００６３】
パラメータ出力部３３Ｃｇは、パラメータを制御部３１Ｃに出力し、制御部３１Ｃはパラメータに応じて光源制御部４２を介して光源部４１を制御する。その結果、ユーザは、例えば、被写体と撮像部２６との間に尿が介在する場合であっても、尿による光吸収の影響を低減した画像を観察することができる。
【００６４】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わしかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  内視鏡システム
２  内視鏡
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ  処理装置
４  光源装置
５  表示装置
２１  挿入部
２２  操作部
２３  ユニバーサルコード
２４  照明レンズ
２５  対物光学系
２６  撮像部
３１、３１Ｃ  制御部
３２  同期信号生成部
３３、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ  演算部
３３ａ  Ｙ／Ｃ分離処理部
３３ｂ  第１色変換処理部
３３ｃ  ＷＢ処理部
３３ｄ  検波部
３３ｅ  光減衰量算出部
３３ｆ、３３Ａｆ、３３Ｃｆ  パラメータ算出部
３３ｇ、３３Ａｇ、３３Ｃｇ  パラメータ出力部
３３ｈ  第２色変換処理部
３３ｉ  第３色変換処理部
３３Ｂｊ、３３Ｂｋ  クリップ処理部
３４  記憶部
４１  光源部
４２  光源制御部
【図１】
2017212946.tif 000003
【図２】
2017212946.tif 000004
【図３】
2017212946.tif 000005
【図４】
2017212946.tif 000006
【図５】
2017212946.tif 000007
【図６】
2017212946.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月6日(2017.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部からの光により照明された被写体からの戻り光を、撮像部により撮像することによって生成された画像信号に画像処理を施す画像処理装置であって、
前記被写体と前記撮像部との間に介在する媒質による第１の色成分及び該第１の色成分とは異なる第２の色成分の強度を検波して検波値を出力する検波部と、
前記検波部により検波された前記第１の色成分の強度と、前記第２の色成分の強度とを比較して前記第１の色成分の減衰量を算出する光減衰量算出部と、
前記光減衰量算出部が算出した減衰量を補償するためのパラメータとして、前記光の減衰量に応じて、ホワイトバランス調整処理に用いられるホワイトバランス調整パラメータ、及び前記画像信号のマトリクス変換に用いられるマトリクス係数を補正するためのマトリクス係数補正パラメータの２つのパラメータを算出するパラメータ算出部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記パラメータ算出部は、前記光源部から照射する前記第１の色成分の光量を増大させる、又は前記撮像部により撮像された前記画像信号に施す画像処理における前記第１の色成分に対するゲインを増大させることによって、前記光減衰量算出部が算出した減衰量を補償するための前記２つのパラメータを算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記パラメータ算出部は、前記光源部から照射する前記第１の色成分以外の色成分の光量を減少させる、又は前記撮像部により撮像された前記画像信号に施す画像処理における前記第１の色成分以外の色成分に対するゲインを減少させることによって、前記光減衰量算出部が算出した減衰量を補償するための前記２つのパラメータを算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の色成分は、青色光であり、前記第２の色成分は、赤色光又は緑色光であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記パラメータ算出部が算出した前記マトリクス係数補正パラメータに応じて、前記画像信号を変換する変換処理部を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記ホワイトバランス調整パラメータを、所定の上限値以下、又は所定の下限値以上に制限する第１クリップ処理部と、
前記マトリクス係数補正パラメータを、所定の上限値以下、又は所定の下限値以上に制限する第２クリップ処理部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【国際調査報告】
2017212946.tif 000009
2017212946.tif 000010
2017212946.tif 000011
2017212946.tif 000012