(57)【要約】  本発明にかかる画像処理システムは、被写体像の取得エリアが少なくとも一部で異なる複数の画像データ、または共通の被写体に対して視差を有する複数の画像データを生成する撮像部と、複数の画像データを統合して一つの統合画像データを生成する統合部と、統合画像データに対して画像処理を施す画像処理部と、画像処理部により画像処理が施された統合画像データをもとに、表示装置に表示させる表示画像データを生成する表示画像生成部と、を備え、撮像部および統合部は、画像処理部および表示画像生成部が設けられている筐体とは異なる筐体に設けられている。
2018079329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像の取得エリアが少なくとも一部で異なる複数の画像データ、または共通の被写体に対して視差を有する複数の画像データを生成する撮像部と、
前記複数の画像データを統合して一つの統合画像データを生成する統合部と、
前記統合画像データに対して画像処理を施す画像処理部と、
前記画像処理部により画像処理が施された前記統合画像データをもとに、表示装置に表示させる表示画像データを生成する表示画像生成部と、
を備え、
前記撮像部および前記統合部は、前記画像処理部および前記表示画像生成部が設けられている筐体とは異なる筐体に設けられている
ことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記撮像部は、複数の画素をマトリックス状に配列してなる一つまたは複数の撮像素子を有し、
前記統合部は、前記複数の画像データを、前記複数の画素の配列方向のうち一つの方向に沿って並べることによって前記統合画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記撮像部は、複数の画素をマトリックス状に配列してなる一つまたは複数の撮像素子を有し、
前記統合部は、前記複数の画像データを、前記複数の画素がなす水平ラインごと、または垂直ラインごとに周期的に並べることによって前記統合画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記撮像部および前記統合部は、前記画像処理部および前記表示画像生成部が設けられている筐体と接続するカメラヘッドに設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記撮像部は、前記画像処理部および前記表示画像生成部が設けられている筐体と接続する内視鏡の挿入部に設けられ、
前記統合部は、前記内視鏡の操作部に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記統合部が生成する前記統合画像データは、電気信号であり、
前記統合部が統合した前記統合画像データを光信号に変換する電光変換部と、
前記光信号を受信して、電気信号に変換し、該変換後の電気信号を前記画像処理部に出力する光電変換部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記統合部が生成した前記統合画像データを無線信号に重畳してそれぞれ送信する第１無線通信部と、
前記第１無線通信部が送信した無線信号を受信する第２無線通信部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記撮像部が生成した前記複数の画像データを無線信号に重畳して送信する第１無線通信部と、
前記画像処理部および前記表示画像生成部が設けられている筐体とは異なる筐体に設けられ、前記無線信号を受信する第２無線通信部と、
をさらに備え、
前記統合部は、前記第２無線通信部が受信した無線信号をもとに、統合画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記複数の画像データは、デジタル信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
入力される画像データに対して画像処理を施す画像処理部、および、前記画像処理部により画像処理が施された前記画像データをもとに、表示装置に表示させる表示画像を生成する表示画像生成部、を備えた処理装置に接続可能な内視鏡であって、
被写体像の取得エリアが少なくとも一部で異なる複数の画像データ、または共通の被写体に対して視差を有する複数の画像データを生成する撮像部と、
前記複数の画像データを統合して一つの統合画像データを生成する統合部と、
を備えることを特徴とする内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡システムおよび内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被写体を撮像して、互いに視差を有する左眼用および右眼用の二つの画像データから視差画像を生成し、視差画像を表示装置に立体表示させる画像作成方法が知られている。医療分野等において使用される内視鏡と処理装置（プロセッサ）とが着脱可能である内視鏡システムにおいて、診断や検査の円滑化のために、観察対象を立体画像で観察したいという要求がある。この要求にこたえるための技術として、左眼用および右眼用の二つの光路を形成する光学系と、光学系から左眼用および右眼用の各光路の光をそれぞれ受光する二つの撮像素子とを備えた内視鏡が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この内視鏡が装着されたプロセッサは、各撮像素子から取得した信号に対してそれぞれ信号処理を施す信号処理回路と、信号処理後の信号に基づき左眼用画像および右眼用画像を生成する画像生成回路とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−０８０３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１が開示する内視鏡システムは、右眼用の画像信号と、左眼用の画像信号とに対してそれぞれ個別に信号処理を施す互いに独立した信号処理回路を有しているため、回路規模を小さくすることが困難であった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、右眼用画像と左眼用画像とを用いて視差画像を生成する処理装置の回路規模を小さくすることができる内視鏡システムおよび内視鏡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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる内視鏡システムは、被写体像の取得エリアが少なくとも一部で異なる複数の画像データ、または共通の被写体に対して視差を有する複数の画像データを生成する撮像部と、前記複数の画像データを統合して一つの統合画像データを生成する統合部と、前記統合画像データに対して画像処理を施す画像処理部と、前記画像処理部により画像処理が施された前記統合画像データをもとに、表示装置に表示させる表示画像データを生成する表示画像生成部と、を備え、前記撮像部および前記統合部は、前記画像処理部および前記表示画像生成部が設けられている筐体とは異なる筐体に設けられていることを特徴とする。【０００７】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記撮像部は、複数の画素をマトリックス状に配列してなる一つまたは複数の撮像素子を有し、前記統合部は、前記複数の画像データを、前記複数の画素の配列方向のうち一つの方向に沿って並べることによって前記統合画像データを生成することを特徴とする。【０００８】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記撮像部は、複数の画素をマトリックス状に配列してなる一つまたは複数の撮像素子を有し、前記統合部は、前記複数の画像データを、前記複数の画素がなす水平ラインごと、または垂直ラインごとに周期的に並べることによって前記統合画像データを生成することを特徴とする。【０００９】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記撮像部および前記統合部は、前記画像処理部および前記表示画像生成部が設けられている筐体と接続するカメラヘッドに設けられていることを特徴とする。【００１０】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記撮像部は、前記画像処理部および前記表示画像生成部が設けられている筐体と接続する内視鏡の挿入部に設けられ、前記統合部は、前記内視鏡の操作部に設けられていることを特徴とする。【００１１】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記統合部が生成する前記統合画像データは、電気信号であり、前記統合部が統合した前記統合画像データを光信号に変換する電光変換部と、前記光信号を受信して、電気信号に変換し、該変換後の電気信号を前記画像処理部に出力する光電変換部と、をさらに備えることを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記統合部が生成した前記統合画像データを無線信号に重畳してそれぞれ送信する第１無線通信部と、前記第１無線通信部が送信した無線信号を受信する第２無線通信部と、をさらに備えることを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記撮像部が生成した前記複数の画像データを無線信号に重畳して送信する第１無線通信部と、前記画像処理部および前記表示画像生成部が設けられている筐体とは異なる筐体に設けられ、前記無線信号を受信する第２無線通信部と、をさらに備え、前記統合部は、前記第２無線通信部が受信した無線信号をもとに、統合画像データを生成することを特徴とする。【００１４】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記複数の画像データは、デジタル信号であることを特徴とする。【００１５】
また、本発明にかかる内視鏡は、入力される画像データに対して画像処理を施す画像処理部、および、前記画像処理部により画像処理が施された前記画像データをもとに、表示装置に表示させる表示画像を生成する表示画像生成部、を備えた処理装置に接続可能な内視鏡であって、被写体像の取得エリアが少なくとも一部で異なる複数の画像データ、または共通の被写体に対して視差を有する複数の画像データを生成する撮像部と、前記複数の画像データを統合して一つの統合画像データを生成する統合部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、右眼用画像と左眼用画像とを用いて視差画像を生成する処理装置の回路規模を小さくすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システム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１にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの画像統合部が統合した統合画像の一例を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの画像統合部が統合した統合画像の他の例を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２の変形例にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態４にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態４にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、本発明にかかる内視鏡システムの一例として、患者等の被検体内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。図２は、本実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１および図２に示す内視鏡システム１は、被検体内に先端部を挿入することによって被検体内の画像（以下、内視鏡画像ともいう）を撮像する内視鏡２と、内視鏡２の先端から出射する照明光を発生する光源部３ａを有し、内視鏡２が撮像した画像信号に所定の信号処理を施すとともに、内視鏡システム１全体の動作を統括的に制御する処理装置３と、処理装置３の信号処理により生成された内視鏡画像を表示する表示装置４と、を備える。なお、図２では、実線の矢印が画像にかかる電気信号の伝送を示し、破線の矢印が制御にかかる電気信号の伝送を示している。
【００２１】
内視鏡２は、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（光源部３ａを含む）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、を備える。
【００２２】
挿入部２１は、光を受光して光電変換を行うことにより信号を生成する画素が２次元状に配列された撮像部２４４を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。挿入部２１は、被検体の体腔内に挿入され、外光の届かない位置にある生体組織等の被写体を撮像部２４４によって撮像する。
【００２３】
先端部２４は、グラスファイバ等を用いて構成されて光源部３ａが発光した光の導光路をなすライトガイド２４１と、ライトガイド２４１の先端に設けられた照明レンズ２４２と、集光用の左眼用光学系２４３ａおよび右眼用光学系２４３ｂと、左眼用光学系２４３ａおよび右眼用光学系２４３ｂが集光した光を受光して電気信号に光電変換して所定の信号処理を施す撮像部２４４と、左眼用光学系２４３ａおよび右眼用光学系２４３ｂを介して撮像部２４４が取得した二つの画像データを統合して一枚の統合画像データを生成する画像統合部２４６と、を有する。
【００２４】
左眼用光学系２４３ａは、一または複数のレンズを用いて構成され、撮像部２４４の前段に設けられて被写体からの入射光を結像する。左眼用光学系２４３ａは、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有するものであってもよい。
【００２５】
右眼用光学系２４３ｂは、一または複数のレンズを用いて構成され、撮像部２４４の前段に設けられて被写体からの入射光を、左眼用光学系２４３ａとは視差を有して結像する。右眼用光学系２４３ｂは、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有するものであってもよい。
【００２６】
撮像部２４４は、左眼用撮像素子２４４−１ａと、右眼用撮像素子２４４−１ｂと、左眼用信号処理部２４４−２ａと、右眼用信号処理部２４４−２ｂとを備える。
【００２７】
左眼用撮像素子２４４−１ａは、処理装置３から受信した制御信号に従って、左眼用光学系２４３ａからの光を光電変換して、一枚の画像を構成する１フレーム分の電気信号（左眼用画像信号）を生成する。具体的には、左眼用撮像素子２４４−１ａは、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードや、フォトダイオードから転送される電荷を電圧レベルに変換するコンデンサ等をそれぞれ有する複数の画素がマトリックス状に配列され、各画素が左眼用光学系２４３ａからの光を光電変換して電気信号を生成し、複数の画素のうち読み出し対象として任意に設定された画素が生成した電気信号を順次読み出して、画像信号として出力する。左眼用撮像素子２４４−１ａは、処理装置３から受信した制御信号に基づいて、露光処理が制御される。左眼用撮像素子２４４−１ａの受光面には、カラーフィルタが設けられ、各画素が、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色成分の波長帯域のうちのいずれかの波長帯域の光を受光する。
【００２８】
右眼用撮像素子２４４−１ｂは、処理装置３から受信した制御信号に従って、右眼用光学系２４３ｂからの光を光電変換して、一枚の画像を構成する１フレーム分の電気信号（右眼用画像信号）を生成する。具体的には、右眼用撮像素子２４４−１ｂは、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードや、フォトダイオードから転送される電荷を電圧レベルに変換するコンデンサ等をそれぞれ有する複数の画素がマトリックス状に配列され、各画素が右眼用光学系２４３ｂからの光を光電変換して電気信号を生成し、複数の画素のうち読み出し対象として任意に設定された画素が生成した電気信号を順次読み出して、画像信号として出力する。右眼用撮像素子２４４−１ｂは、処理装置３から受信した制御信号に基づいて、露光処理が制御される。右眼用撮像素子２４４−１ｂの受光面には、カラーフィルタが設けられ、各画素が、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色成分の波長帯域のうちのいずれかの波長帯域の光を受光する。
【００２９】
左眼用撮像素子２４４−１ａおよび右眼用撮像素子２４４−１ｂは、例えばＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサを用いて実現される。また、左眼用撮像素子２４４−１ａおよび右眼用撮像素子２４４−１ｂは、各々、単板のイメージセンサを用いて構成されるものであってもよいし、例えば３板方式等の複数のイメージセンサを用いて構成されるものであってもよい。
【００３０】
左眼用撮像素子２４４−１ａにより得られる左眼用画像、および右眼用撮像素子２４４−１ｂにより得られる右眼用画像は、共通の被写体が写った画像であって、被写体像の取得エリアが少なくとも一部で異なる画像であり、かつ視差を有する画像である。被写体に対して、左眼用光学系２４３ａおよび右眼用光学系２４３ｂの光軸の角度が異なれば、被写体像の取得エリア（画像として写る部分）も異なる。
【００３１】
左眼用信号処理部２４４−２ａは、左眼用撮像素子２４４−１ａから出力された左眼用画像データ（アナログ）に対してノイズ除去処理やクランプ処理を行うアナログ処理や、Ａ／Ｄ変換処理を施し、左眼用画像を含む左眼用画像データ（デジタル）を、画像統合部２４６に出力する。
【００３２】
右眼用信号処理部２４４−２ｂは、右眼用撮像素子２４４−１ｂから出力された右眼用画像データ（アナログ）に対してノイズ除去処理やクランプ処理を行うアナログ処理や、Ａ／Ｄ変換処理を施し、右眼用画像を含む右眼用画像データ（デジタル）を、画像統合部２４６に出力する。
【００３３】
操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、被検体の体腔内に生検鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２２と、処理装置３に加えて、送気手段、送水手段、画面表示制御等の周辺機器の操作指示信号を入力する操作入力部である複数のスイッチ２２３と、を有する。処置具挿入部２２２から挿入される処置具は、先端部２４の処置具チャンネル（図示せず）を経由して開口部（図示せず）から表出する。
【００３４】
画像統合部２４６は、撮像部２４４が生成した内視鏡画像を表す左眼用画像データおよび右眼用画像データを受信する。画像統合部２４６は、受信した左眼用画像データおよび右眼用画像データを統合して一枚の統合画像データを生成する。画像統合部２４６は、生成した統合画像データを処理装置３に出力する。画像統合部２４６は、例えば操作部２２に設けられる。このほか、画像統合部２４６を、先端部２４やユニバーサルコード２３のコネクタ部に設けるようにしてもよい。画像統合部２４６は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等の汎用プロセッサや、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、処理内容を書き換え可能なプログラマブルロジックデバイスであるＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの画像統合部が統合した統合画像の一例を説明する図である。画像統合部２４６は、図３に示すように左眼用画像ＷLと右眼用画像ＷRとを並べて配置することによって統合した一枚の統合画像ＷFを生成する。統合画像ＷFは、画素配列の水平ラインを揃えて左眼用画像ＷLと右眼用画像ＷRとを並べるようにしてもよいし（例えば図３を参照）、垂直ラインを揃えて左眼用画像ＷLと右眼用画像ＷRとを並べるようにしてもよい。なお、この左眼用画像ＷLと右眼用画像ＷRは、有効画素領域外のオプティカルブラック領域などの画素値を含んだ画像となっている。
【００３６】
上述したように左眼用画像ＷLと右眼用画像ＷRとを並べるほか、左眼用画像ＷLと右眼用画像ＷRとをライン毎に周期的に配置するようにしてもよい。図４は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの画像統合部が統合した統合画像の他の例を説明する図である。画像統合部２４６は、図４に示すように、左眼用画像ＷLにおける水平ラインのライン画像ＤLと、右眼用画像ＷRの水平ラインのライン画像ＤRとを、設定されたシフト量に応じてずらして周期的に配置することによって統合画像ＷF´を生成する。具体的に、画像統合部２４６は、左眼用画像ＷLが有する奇数ラインのライン画像ＤLと、右眼用画像ＷRが有する偶数ラインのライン画像ＤRとを、設定されたシフト量に応じてずらして交互に配置する。このような統合画像ＷF´は、ラインバイライン画像ともいわれる。ここでいう水平ラインとは、複数の画素がマトリックス状に配置された撮像素子において、一方の配列方向に沿って配置されている画素が形成するラインに相当する。なお、統合画像ＷF´は、左眼用画像ＷLおよび右眼用画像ＷRを一つのデータに統合できればよいため、シフト量をゼロとして、左眼用画像ＷLのライン画像ＤLと、右眼用画像ＷRのライン画像ＤRとを交互に配置した画像、すなわちライン画像ＤLおよびライン画像ＤRの両端が揃った画像であってもよい。また、画像統合部２４６は、水平ラインとは垂直なラインである垂直ラインごとに周期的に配置して、統合画像を生成するようにしてもよい。
【００３７】
ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２４１と、一または複数の信号線をまとめた集合ケーブル２４５と、を少なくとも内蔵している。集合ケーブル２４５は、画像信号を伝送するための信号線や、撮像部２４４を制御するための制御信号を伝送するための信号線、内視鏡２（撮像部２４４）に関する固有情報等を含む情報を送受信するための信号線を含む。なお、本実施の形態では、信号線を用いて電気信号を伝送するものとして説明するが、光信号を伝送するものであってもよいし、無線通信により内視鏡２と処理装置３との間で信号を伝送するものであってもよい。
【００３８】
また、内視鏡２は、当該内視鏡２の情報を記憶するメモリ（図示せず）を有している。このメモリには、内視鏡２の種別、型番、左眼用撮像素子２４４−１ａ、右眼用撮像素子２４４−１ｂの種別等を示す識別情報を記録する。なお、メモリは、ホワイトバランス（ＷＢ）調整用のパラメータ等、左眼用撮像素子２４４−１ａ及び右眼用撮像素子２４４−１ｂが撮像した画像データに対する画像処理用の各種パラメータを記録していてもよい。
【００３９】
内視鏡２の処理装置３への装着時、処理装置３との通信処理によって、上述した内視鏡２の情報を処理装置３に出力する。或いは、内視鏡２の情報に対応した規則に従ってコネクタに接続ピンが設けてあり、処理装置３は、内視鏡２の装着時に処理装置３側の接続ピンと内視鏡２側の接続ピンとの接続状態をもとに内視鏡２の接続を認識する場合もある。
【００４０】
次に、処理装置３の構成について説明する。処理装置３は、画像処理部３０１と、表示画像生成部３０２と、入力部３０３と、制御部３０４と、記憶部３０５と、を備える。
【００４１】
画像処理部３０１は、受信した統合画像に基づいて、左眼用画像および右眼用画像のそれぞれについて各画素位置について輝度成分（例えばＹＣｒＣｂのＹ成分）の画素値、およびＲＧＢの各色成分の画素値を算出するとともに、左眼用画像および右眼用画像に対する画素欠陥補正、光学補正、色補正、オプティカルブラック減算、ノイズリダクション、ホワイトバランス調整、補間処理等の信号処理を施す。画素欠陥補正は、欠陥画素の周囲の画素の画素値に基づいて、欠陥画素の画素値を付与する。光学補正は、レンズの光学歪み等の補正を行う。色補正は、色温度の補正や、色偏差の補正を行う。
【００４２】
また、画像処理部３０１は、入力部３０３を介して入力された設定にしたがって、上述した画像処理を施した統合画像に対してズーム処理や、エンハンス処理を施す。具体的に、画像処理部３０１は、例えば、入力部３０３を介して赤色成分を強調する旨の設定がなされている場合、Ｒ成分を強調するエンハンス処理を施す。
【００４３】
表示画像生成部３０２は、内視鏡画像の表示領域を含む背景画像に、内視鏡画像に関する文字情報を合成した合成画像を生成する。具体的に、表示画像生成部３０２は、記憶部３０５を参照して、表示画面を構成する背景画像、例えば黒色の背景に対し、撮像した内視鏡画像に関する文字情報等を重畳して合成する。
【００４４】
表示画像生成部３０２は、上述した合成処理が施された合成画像を生成した後、表示装置４で表示可能な態様の信号となるような信号処理を施して、表示用の画像信号を生成する。具体的に、表示画像生成部３０２は、まず、画像処理部３０１から統合画像における左眼用画像および右眼用画像を取得し、左眼用画像および右眼用画像を互いに離れた位置であって、視差を与える位置に配置していわゆるサイドバイサイド画像と呼ばれる視差画像を生成する。その後、表示画像生成部３０２は、生成した視差画像を、表示画面を構成する画像に重畳し、この画像を含む画像信号に対して圧縮処理等を行って、表示用の画像信号を生成する。表示画像生成部３０２は、生成した表示用の画像信号を表示装置４に送信する。なお、サイドバイサイド画像に限らず、例えば、左眼用画像のラインデータと右眼用画像のラインデータとを、視差を与えるシフト量分ずらして交互に配列させて統合したラインバイライン画像であってもよい。
【００４５】
画像処理部３０１および表示画像生成部３０２は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサや、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
【００４６】
入力部３０３は、キーボード、マウス、スイッチ、タッチパネルを用いて実現され、内視鏡システム１の動作を指示する動作指示信号等の各種信号の入力を受け付ける。なお、入力部３０３は、操作部２２に設けられたスイッチ２２３や、外部のタブレット型のコンピュータ等の可搬型端末を含んでいてもよい。
【００４７】
制御部３０４は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成され、撮像部２４４および光源部３ａを含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御等を行う。制御部３０４は、記憶部３０５に記憶されている撮像制御のための制御情報データ（例えば、読み出しタイミング等）を、集合ケーブル２４５に含まれる所定の信号線を介して制御信号として撮像部２４４へ送信する。また、制御部３０４は、表示画像生成部３０２が生成した表示用の画像信号に応じた画像を表示装置４に表示させる制御を行う。制御部３０４は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
【００４８】
記憶部３０５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、および内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータや、所定の画像処理が施された画像情報と該画像情報に関する文字情報とを重畳した合成画像を生成する合成処理、いわゆるオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）処理に関する情報等を記憶する。文字情報は、患者情報、機器情報及び検査情報等を示す情報である。また、記憶部３０５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）、年式およびスペック情報等が含まれる。
【００４９】
また、記憶部３０５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）等によって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
【００５０】
また、記憶部３０５は、表示画像を構成する背景画像や、この背景画像に内視鏡画像等の情報に関する文字情報を重畳した合成画像を生成する合成処理、いわゆるオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）処理に関する情報を記憶する。文字情報は、患者情報、機器情報及び検査情報等を示す情報である。
【００５１】
以上の構成を有する記憶部３０５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）、およ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。
【００５２】
続いて、光源部３ａの構成について説明する。光源部３ａは、照明部３２１と、照明制御部３２２と、を備える。照明部３２１は、照明制御部３２２の制御のもと、照明光を出射する。照明部３２１は、光源３２１ａと、光源ドライバ３２１ｂと、を有する。
【００５３】
光源３２１ａは、白色光を出射するＬＥＤ光源や、一または複数のレンズ等を用いて構成され、ＬＥＤ光源の駆動により光（照明光）を出射する。光源３２１ａが発生した照明光は、ライトガイド２４１を経由して先端部２４の先端から被写体に向けて出射される。また、光源３２１ａは、ＬＥＤ光源や、レーザー光源、キセノンランプ、ハロゲンランプ等のいずれかを用いて実現される。
【００５４】
光源ドライバ３２１ｂは、照明制御部３２２の制御のもと、光源３２１ａに対して電流を供給することにより、光源３２１ａに照明光を出射させる。
【００５５】
照明制御部３２２は、制御部３０４からの制御信号（調光信号）に基づいて、光源３２１ａに供給する電力量を制御するとともに、光源３２１ａの駆動タイミングを制御する。照明制御部３２２は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
【００５６】
表示装置４は、映像ケーブルを介して処理装置３（表示画像生成部３０２）から受信した画像信号に対応する表示画像を表示する。表示装置４は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等のモニタを用いて構成される。
【００５７】
ユーザは、表示装置４に表示された視差画像を、偏光特性を有する眼鏡を介して観察する。これにより、ユーザは、左眼により左眼用画像を観察し、右眼により右眼用画像を観察することによって、立体画像を観察することができる。
【００５８】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、内視鏡２に設けた画像統合部２４６によって、撮像部２４４が生成した内視鏡画像を表す左眼用画像データおよび右眼用画像データを統合して一枚の統合画像データを生成して、処理装置３に出力するようにした。これにより、処理装置３では、統合された一つの統合画像データに対して画像処理を施すことにより表示用の視差画像を生成すればよく、この結果、右眼用画像と左眼用画像とを用いて視差画像を生成する処理装置の回路規模を小さくすることが可能となる。
【００５９】
（実施の形態１の変形例１）
本変形例１では、画像統合部２４６が生成した統合画像データを、光信号に変換して処理装置３Ａに送信する。図５は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【００６０】
図５に示す内視鏡システム１Ａは、被検体内に先端部を挿入することによって被検体内の画像を撮像する内視鏡２Ａと、内視鏡２Ａの先端から出射する照明光を発生する光源部３ａを有し、内視鏡２Ａが撮像した画像信号に所定の信号処理を施すとともに、内視鏡システム１Ａ全体の動作を統括的に制御する処理装置３Ａと、処理装置３Ａの信号処理により生成された内視鏡画像を表示する表示装置４と、を備える。以下、上述した実施の形態１とは異なる構成について説明する。
【００６１】
内視鏡２Ａは、上述した内視鏡２の構成において、先端部２４に代えて先端部２４Ａを備える。先端部２４Ａは、上述したライトガイド２４１、照明レンズ２４２と、左眼用光学系２４３ａおよび右眼用光学系２４３ｂ、撮像部２４４、ならびに画像統合部２４６に加え、Ｅ／Ｏ変換部２４７を備える。
【００６２】
Ｅ／Ｏ変換部２４７は、画像統合部２４６が生成したデジタル信号である統合画像データを光信号に変換して処理装置３Ａに出力する。Ｅ／Ｏ変換部２４７は、例えば、レーザダイオード（ＬＤ）を用いて構成される。レーザダイオードは、制御部３０４の制御のもと、統合画像データを画素情報として含むレーザ光（光信号）を処理装置３Ａに出力する。
【００６３】
処理装置３Ａは、上述した画像処理部３０１、表示画像生成部３０２、入力部３０３、制御部３０４および記憶部３０５に加え、Ｏ／Ｅ変換部３０６を備える。
【００６４】
Ｏ／Ｅ変換部３０６は、Ｅ／Ｏ変換部２４７から出力された画素情報を含む光信号を受信して電気信号に変換する。Ｏ／Ｅ変換部３０６は、Ｅ／Ｏ変換部２４７から出力された光（光信号）を受光（受信）するフォトダイオード（ＰＤ）を用いて構成される。なお、Ｅ／Ｏ変換部２４７とＯ／Ｅ変換部３０６とは、光ファイバにより接続されている。その後の表示画像の生成および表示処理は、上述した実施の形態１と同様である。制御信号は、信号線により送受信するようにしてもよいし、光信号に変換して送受信するようにしてもよい。
【００６５】
本変形例１のように、光通信によって、統合画像データを処理装置３Ａに送信した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
なお、上述した本変形例１では、処理装置３ＡがＯ／Ｅ変換部３０６を有するものとして説明したが、例えば、内視鏡２Ａの処理装置３Ａに接続するコネクタにＯ／Ｅ変換部を設けるようにしてもよい。
【００６７】
（実施の形態１の変形例２）
本変形例２では、画像統合部２４６が生成した統合画像データを無線通信により処理装置３Ｂに送信する。図６は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【００６８】
図６に示す内視鏡システム１Ｂは、被検体内に先端部を挿入することによって被検体内の画像を撮像する内視鏡２Ｂと、内視鏡２Ｂの先端から出射する照明光を発生する光源部３ａを有し、内視鏡２Ｂが撮像した画像信号に所定の信号処理を施すとともに、内視鏡システム１Ｂ全体の動作を統括的に制御する処理装置３Ｂと、処理装置３Ｂの信号処理により生成された内視鏡画像を表示する表示装置４と、を備える。以下、上述した実施の形態１とは異なる構成について説明する。
【００６９】
内視鏡２Ｂは、上述した内視鏡２の構成において、先端部２４に代えて先端部２４Ｂを備える。先端部２４Ｂは、上述したライトガイド２４１、照明レンズ２４２と、左眼用光学系２４３ａおよび右眼用光学系２４３ｂ、撮像部２４４、ならびに画像統合部２４６に加え、第１無線通信部２４８を備える。
【００７０】
第１無線通信部２４８は、画像統合部２４６が生成したデジタル信号である統合画像データを無線信号に重畳して外部に送信する。第１無線通信部２４８は、無線信号を外部に送信可能なアンテナを用いて構成されている。なお、第１無線通信部２４８は、デジタル方式の電波を用いてもよいし、アナログ方式の電波を用いてもよい。また、第１無線通信部２４８は、処理装置３Ｂから取得した制御信号を撮像部２４４に出力する。
【００７１】
処理装置３Ｂは、上述した画像処理部３０１、表示画像生成部３０２、入力部３０３、制御部３０４および記憶部３０５に加え、第２無線通信部３０７を備える。
【００７２】
第２無線通信部３０７は、第１無線通信部２４８が送信した無線信号を受信する。無線通信部３０７は、無線信号を受信可能なアンテナを用いて構成されている。
【００７３】
本変形例２のように、無線通信によって、統合画像データを処理装置３Ｂに送信した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
なお、上述した本変形例２において、内視鏡２Ｂと光源部３ａとは、ライトガイド２４１を挿通するケーブルによって接続されている。制御信号は、信号線により送受信するようにしてもよいし、無線通信により送受信するようにしてもよいし、光信号に変換して送受信するようにしてもよい。
【００７５】
（実施の形態２）
続いて、本発明の実施の形態２について、図７を参照して説明する。本実施の形態２では、右眼用画像および左眼用画像を統合する画像統合部を、内視鏡２Ｃおよび処理装置３を電気的に接続する筐体２７に設ける。図７は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【００７６】
図７に示す内視鏡システム１Ｃは、被検体内に先端部を挿入することによって被検体内の画像を撮像する内視鏡２Ｃと、内視鏡２Ｃの先端から出射する照明光を発生する光源部３ａを有し、内視鏡２Ｃが撮像した画像信号に所定の信号処理を施すとともに、内視鏡システム１Ｃ全体の動作を統括的に制御する処理装置３と、処理装置３の信号処理により生成された内視鏡画像を表示する表示装置４と、を備える。以下、上述した実施の形態１とは異なる構成について説明する。
【００７７】
内視鏡２Ｃは、上述した内視鏡２の構成において、先端部２４に代えて先端部２４Ｃを備える。先端部２４Ｃは、上述したライトガイド２４１、照明レンズ２４２と、左眼用光学系２４３ａおよび右眼用光学系２４３ｂ、ならびに撮像部２４４を備える。
【００７８】
内視鏡２Ｃと処理装置３との間における情報の送受信は、筐体２７を介して行われる。筐体２７は、一方で内視鏡２Ｃと電気的に接続するとともに、他方で処理装置３と電気的に接続している。筐体２７は、集合ケーブル２４５により内視鏡２Ｃと接続し、集合ケーブル２７２により処理装置３と接続している。筐体２７は、画像統合部２７１を備えている。
【００７９】
画像統合部２７１は、画像統合部２４６と同様に、撮像部２４４が生成した内視鏡画像を表す左眼用画像データおよび右眼用画像データを内視鏡２Ｃから受信する。画像統合部２７１は、受信した左眼用画像データおよび右眼用画像データを統合して一枚の統合画像データを生成する。画像統合部２７１は、生成した統合画像データを処理装置３に出力する。処理装置３は、上述した実施の形態１と同様にして、受信した統合画像データをもとに、表示装置４に表示するための視差画像を生成する。画像統合部２７１は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
【００８０】
本実施の形態２のように、筐体２７を介して内視鏡２Ｃと処理装置３との間を電気的に接続し、筐体２７に設けられた画像統合部２７１によって統合画像データを作成し、この作成された統合画像データを処理装置３に送信した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
（実施の形態２の変形例）
本変形例では、撮像部２４４が生成した左眼用画像データおよび右眼用画像データを無線通信により筐体に送信する。図８は、本発明の実施の形態２の変形例にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【００８２】
図８に示す内視鏡システム１Ｄは、被検体内に先端部を挿入することによって被検体内の画像を撮像する内視鏡２Ｄと、内視鏡２Ｄの先端から出射する照明光を発生する光源部３ａを有し、内視鏡２Ｄが撮像した画像信号に所定の信号処理を施すとともに、内視鏡システム１Ｄ全体の動作を統括的に制御する処理装置３と、処理装置３の信号処理により生成された内視鏡画像を表示する表示装置４と、を備える。また、内視鏡２Ｄと処理装置３との間における情報の送受信は、筐体２７Ａを介して行われる。以下、上述した実施の形態２とは異なる構成について説明する。
【００８３】
内視鏡２Ｄは、上述した内視鏡２Ｃの構成において、無線通信部２４４−３ａ、２４４−３ｂをさらに備える。なお、先端部２４Ｄは、上述した先端部２４Ｃと同様の構成であり、生成した画像データを無線通信部２４４−３ａ、２４４−３ｂに出力するものとして説明する。無線通信部２４４−３ａ、２４４−３ｂは第１無線通信部を構成している。
【００８４】
筐体２７Ａは、上述した画像統合部２７１と、無線通信部２７３ａ、２７３ｂとを備えている。筐体２７Ａは、一方は内視鏡２Ｄと無線通信可能であるとともに、他方は集合ケーブル２７２により処理装置３と接続している。無線通信部２７３ａ、２７３ｂは第２無線通信部を構成している。
【００８５】
本変形例では、撮像部２４４が生成した内視鏡画像を表す左眼用画像データおよび右眼用画像データを、無線通信部２４４−３ａ、２４４−３ｂが無線信号にそれぞれ重畳して外部に送信する。無線通信部２７３ａ、２７３ｂは、この無線信号をそれぞれ受信して、画像統合部２７１に出力する。
【００８６】
画像統合部２７１は、画像統合部２４６と同様に、無線通信部２７３ａ、２７３ｂが受信した左眼用画像データおよび右眼用画像データを取得する。画像統合部２７１は、取得した左眼用画像データおよび右眼用画像データを統合して一枚の統合画像データを生成する。画像統合部２７１は、生成した統合画像データを処理装置３に出力する。
【００８７】
本変形例のように、内視鏡２Ｄと筐体２７Ａとの間の画像データの送受信を無線通信によって行う場合であっても、上述した実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
（実施の形態３）
続いて、本発明の実施の形態３について、図９を参照して説明する。本実施の形態３では、右眼用画像信号および左眼用画像信号を、一枚の撮像素子を用いて生成する。図９は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【００８９】
図９に示す内視鏡システム１Ｅは、被検体内に先端部を挿入することによって被検体内の画像を撮像する内視鏡２Ｅと、内視鏡２Ｅの先端から出射する照明光を発生する光源部３ａを有し、内視鏡２Ｅが撮像した画像信号に所定の信号処理を施すとともに、内視鏡システム１Ｅ全体の動作を統括的に制御する処理装置３と、処理装置３の信号処理により生成された内視鏡画像を表示する表示装置４と、を備える。以下、上述した実施の形態１とは異なる構成について説明する。
【００９０】
内視鏡２Ｅは、上述した内視鏡２の構成において、先端部２４に代えて先端部２４Ｅを備える。先端部２４Ｅは、上述したライトガイド２４１、照明レンズ２４２と、左眼用光学系２４３ａおよび右眼用光学系２４３ｂ、撮像部２４４Ａ、ならびに画像統合部２４６を備える。
【００９１】
撮像部２４４Ａは、撮像素子２４４−４と、左眼用信号処理部２４４−２ａと、右眼用信号処理部２４４−２ｂとを備える。
【００９２】
撮像素子２４４−４は、処理装置３から受信した制御信号に従って、左眼用光学系２４３ａおよび右眼用光学系２４３ｂからの光をそれぞれ光電変換して、左眼用画像および右眼用画像を構成する１フレーム分の電気信号（画像信号）をそれぞれ生成する。具体的には、撮像素子２４４−４は、複数の画素がマトリックス状に配列され、左眼用光学系２４３ａからの光を受光する左眼用画像生成領域と、右眼用画像生成領域とを有する。左眼用画像生成領域および右眼用画像生成領域では、受光面において各光学系の光による像が結像される。撮像素子２４４−４は、各領域において画素が生成した電気信号を順次読み出す。
【００９３】
撮像素子２４４−４は、例えばＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサを用いて実現される。また、撮像素子２４４−４は、単板のイメージセンサを用いて構成されるものであってもよいし、例えば３板方式等の複数のイメージセンサを用いて構成されるものであってもよい。
【００９４】
左眼用信号処理部２４４−２ａは、撮像素子２４４−４から出力された左眼用画像データ（アナログ）に対してノイズ除去処理やクランプ処理を行うアナログ処理や、Ａ／Ｄ変換処理を施し、左眼用画像を含む左眼用画像データ（デジタル）を、画像統合部２４６に出力する。
【００９５】
右眼用信号処理部２４４−２ｂは、撮像素子２４４−４から出力された右眼用画像データ（アナログ）に対してノイズ除去処理やクランプ処理を行うアナログ処理や、Ａ／Ｄ変換処理を施し、右眼用画像を含む右眼用画像データ（デジタル）を、画像統合部２４６に出力する。
【００９６】
画像統合部２４６は、上述した実施の形態１と同様に、左眼用画像データおよび右眼用画像データを統合して一枚の統合画像データを生成する。画像統合部２４６は、生成した統合画像データを処理装置３に出力する。処理装置３においても、上述した実施の形態１と同様にして、表示装置４に表示するための視差画像を生成する。
【００９７】
本実施の形態３のように、一枚の撮像素子２４４−４が生成した画像信号に基づいて左眼用画像データおよび右眼用画像データを生成して、画像統合部２４６によって統合画像データを作成し、この作成された統合画像データを処理装置３に送信した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
（実施の形態４）
続いて、本発明の実施の形態４について、図１０、図１１を参照して説明する。図１０は、本発明の実施の形態４にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。図１１は、本実施の形態４にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【００９９】
同図に示す内視鏡システム１０は、挿入部１１と、光源装置１２と、カメラヘッド部１３と、制御装置１４と、表示装置１５と、ライトガイド１６と、集合ケーブル１７と、コネクタ１８とを備える。内視鏡システム１０は、被検体の腹腔に挿入されて腹腔鏡科外科手術（鏡視下手術）等で使用される硬性鏡である。
【０１００】
挿入部１１は、硬質で細長形状をなし、体腔内や管路内等に挿入され、被写体像を集光する光学系を内部に有する。具体的に、挿入部１１は、集光用の左眼用光学系１１１ａおよび右眼用光学系１１１ｂと、ライトガイド１６の先端に設けられた照明レンズ１１２と、を有する。
【０１０１】
左眼用光学系１１１ａは、一または複数のレンズを用いて構成され、被写体からの入射光を結像する。左眼用光学系１１１ａは、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有するものであってもよい。
【０１０２】
右眼用光学系１１１ｂは、一または複数のレンズを用いて構成され、被写体からの入射光を、左眼用光学系１１１ａとは視差を有して結像する。右眼用光学系１１１ｂは、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有するものであってもよい。
【０１０３】
光源装置１２は、ライトガイド１６を介して挿入部１１へ照射光を供給する。光源装置１２は、照明部１２１と、照明制御部１２２と、を備える。照明部１２１は、照明制御部１２２の制御のもと、照明光を出射する。照明部１２１は、光源１２１ａと、光源ドライバ１２１ｂと、を有する。
【０１０４】
光源１２１ａは、上述した光源３２１ａと同様に、白色光を出射するＬＥＤ光源や、一または複数のレンズ等を用いて構成され、ＬＥＤ光源の駆動により光（照明光）を出射する。光源１２１ａは、ＬＥＤ光源や、レーザー光源、キセノンランプ、ハロゲンランプ等のいずれかを用いて実現される。光源ドライバ１２１ｂは、照明制御部１２２の制御のもと、光源１２１ａに対して電流を供給することにより、光源１２１ａに照明光を出射させる。
【０１０５】
照明制御部１２２は、制御装置１４からの制御信号（調光信号）に基づいて、光源１２１ａに供給する電力量を制御するとともに、光源１２１ａの駆動タイミングを制御する。
【０１０６】
カメラヘッド部１３は、挿入部１１の基端に設けられる接眼部１９に着脱自在に取り付けられる。カメラヘッド部１３は、挿入部１１（左眼用光学系１１１ａおよび右眼用光学系１１１ｂ）が集光した光を受光して電気信号に光電変換して所定の信号処理を施す撮像部１３１と、撮像部１３１が取得した複数の画像データを統合して一枚の統合画像データを生成する画像統合部１３２と、を有する。
【０１０７】
撮像部１３１は、左眼用撮像素子１３１−１ａと、右眼用撮像素子１３１−１ｂと、左眼用信号処理部１３１−２ａと、右眼用信号処理部１３１−２ｂとを備える。
【０１０８】
左眼用撮像素子１３１−１ａは、制御装置１４から受信した制御信号に従って、左眼用光学系１１１ａからの光を光電変換して、一枚の画像を構成する１フレーム分の電気信号（左眼用画像信号）を生成する。左眼用撮像素子１３１−１ａは、例えば、上述した左眼用撮像素子２４４−１ａと同様の構成をなしている。
【０１０９】
右眼用撮像素子１３１−１ｂは、制御装置１４から受信した制御信号に従って、右眼用光学系１１１ｂからの光を光電変換して、一枚の画像を構成する１フレーム分の電気信号（右眼用画像信号）を生成する。右眼用撮像素子１３１−１ｂは、例えば、上述した右眼用撮像素子２４４−１ｂと同様の構成をなしている。
【０１１０】
左眼用撮像素子１３１−１ａにより得られる左眼用画像、および右眼用撮像素子１３１−１ｂにより得られる右眼用画像は、共通の被写体が写った異なる視野の画像であって、かつ視差を有する画像である。
【０１１１】
左眼用信号処理部１３１−２ａは、左眼用撮像素子１３１−１ａから出力された左眼用画像データ（アナログ）に対してノイズ除去処理やクランプ処理を行うアナログ処理や、Ａ／Ｄ変換処理を施し、左眼用画像を含む左眼用画像データ（デジタル）を、画像統合部１３２に出力する。
【０１１２】
右眼用信号処理部１３１−２ｂは、右眼用撮像素子１３１−１ｂから出力された右眼用画像データ（アナログ）に対してノイズ除去処理やクランプ処理を行うアナログ処理や、Ａ／Ｄ変換処理を施し、右眼用画像を含む右眼用画像データ（デジタル）を、画像統合部１３２に出力する。
【０１１３】
画像統合部１３２は、撮像部１３１が生成した内視鏡画像を表す左眼用画像データおよび右眼用画像データを受信する。画像統合部１３２は、受信した左眼用画像データおよび右眼用画像データを統合して一枚の統合画像データを生成する。画像統合部１３２は、生成した統合画像データを制御装置１４に出力する。
【０１１４】
左眼用信号処理部１３１−２ａ、右眼用信号処理部１３１−２ｂおよび画像統合部１３２は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサや、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
【０１１５】
制御装置１４は、カメラヘッド部１３が取得した画像に対して画像処理を施す機能を有するとともに内視鏡システム１０全体の動作を統括的に制御する機能を有する。制御装置１４は、画像処理部１４１と、表示画像生成部１４２と、入力部１４３と、制御部１４４と、記憶部１４５と、を備える。
【０１１６】
画像処理部１４１は、入力された統合画像に基づいて、各画素位置について輝度成分（例えばＹＣｒＣｂのＹ成分）の画素値、およびＲＧＢの各色成分の画素値を算出するとともに、左眼用画像および右眼用画像に対する画素欠陥補正、光学補正、色補正、オプティカルブラック減算、ノイズリダクション、ホワイトバランス調整、補間処理等の信号処理を施す。画素欠陥補正は、欠陥画素の周囲の画素の画素値に基づいて、欠陥画素の画素値を付与する。光学補正は、レンズの光学歪み等の補正を行う。色補正は、色温度の補正や、色偏差の補正を行う。
【０１１７】
また、画像処理部１４１は、入力部１４３を介して入力された設定にしたがって、上述した画像処理を施した統合画像に対してズーム処理や、エンハンス処理を施す。具体的に、画像処理部１４１は、例えば、入力部１４３を介して赤色成分を強調する旨の設定がなされている場合、Ｒ成分を強調するエンハンス処理を施す。
【０１１８】
表示画像生成部１４２は、内視鏡画像の表示領域を含む背景画像に、内視鏡画像に関する文字情報を合成した合成画像を生成する。具体的に、表示画像生成部１４２は、記憶部１４５を参照して、表示画面を構成する背景画像、例えば黒色の背景に対し、撮像した内視鏡画像に関する文字情報等を重畳して合成する。
【０１１９】
表示画像生成部１４２は、上述した合成処理が施された合成画像を生成した後、表示装置１５で表示可能な態様の信号となるような信号処理を施して、表示用の画像信号を生成する。具体的に、表示画像生成部１４２は、まず、画像信号から統合画像における左眼用画像および右眼用画像を抽出し、左眼用画像および右眼用画像を互いに離れた位置であって、視差を与える位置に配置していわゆるサイドバイサイド画像と呼ばれる視差画像を生成する。その後、表示画像生成部１４２は、生成した視差画像を、表示画面を構成する画像に重畳し、この画像を含む画像信号に対して圧縮処理等を行って、表示用の画像信号を生成する。表示画像生成部１４２は、生成した表示用の画像信号を表示装置１５に送信する。なお、サイドバイサイド画像に限らず、例えば、左眼用画像のラインデータと右眼用画像のラインデータとを、視差を与えるシフト量分ずらして交互に配列させて統合したラインバイライン画像であってもよい。
【０１２０】
画像処理部１４１および表示画像生成部１４２は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサや、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
【０１２１】
入力部１４３は、キーボード、マウス、スイッチ、タッチパネルを用いて実現され、内視鏡システム１０の動作を指示する動作指示信号等の各種信号の入力を受け付ける。なお、入力部１４３は、スイッチや、外部のタブレット型のコンピュータ等の可搬型端末を含んでいてもよい。
【０１２２】
制御部１４４は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成され、撮像部１３１および光源装置１２を含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御等を行う。制御部１４４は、記憶部１４５に記憶されている撮像制御のための制御情報データ（例えば、読み出しタイミング等）を、集合ケーブル１７に含まれる所定の信号線を介して駆動信号として撮像部１３１へ送信する。また、制御部１４４は、表示画像生成部１４２が生成した表示用の画像信号に応じた画像を表示装置１５に表示させる制御を行う。
【０１２３】
記憶部１４５は、内視鏡システム１０を動作させるための各種プログラム、および内視鏡システム１０の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータや、所定の画像処理が施された画像情報と該画像情報に関する文字情報とを重畳した合成画像を生成する合成処理、いわゆるオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）処理に関する情報等を記憶する。文字情報は、患者情報、機器情報及び検査情報等を示す情報である。
【０１２４】
また、記憶部１４５は、制御装置１４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）等によって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
【０１２５】
また、記憶部１４５は、表示画像を構成する背景画像や、この背景画像に内視鏡画像等の情報に関する文字情報を重畳した合成画像を生成する合成処理、いわゆるオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）処理に関する情報を記憶する。文字情報は、患者情報、機器情報及び検査情報等を示す情報である。
【０１２６】
以上の構成を有する記憶部１４５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）、およ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。
【０１２７】
表示装置１５は、制御装置１４が画像処理を施した画像を表示する。表示装置１５は、映像ケーブルを介して制御装置１４（表示画像生成部１４２）から受信した画像信号に対応する表示画像を表示する。表示装置１５は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等のモニタを用いて構成される。
【０１２８】
ライトガイド１６は、グラスファイバ等を用いて構成されて光源装置１２が発光した光の導光路をなす。
【０１２９】
集合ケーブル１７は、複数の信号線を束ねてなり、一端がカメラヘッド部１３に接続され、他端にはコネクタ１８が設けられる。集合ケーブル１７が有する複数の信号線には、撮像部１３１が出力した画像信号を制御装置１４へ伝送する信号線や、制御装置１４が出力する制御信号を撮像部１３１へ伝送する信号線などが含まれる。コネクタ１８は、制御装置１４に着脱自在に接続される。なお、本実施の形態では、信号線を用いて電気信号を伝送するものとして説明するが、光信号を伝送するものであってもよい。
【０１３０】
以上説明した本発明の実施の形態４によれば、カメラヘッド部１３に設けた画像統合部１３２によって、撮像部１３１が生成した内視鏡画像を表す左眼用画像データおよび右眼用画像データを統合して一枚の統合画像データを生成して、制御装置１４に出力するようにした。これにより、制御装置１４では、統合された一つの統合画像データに対して画像処理を施すことにより表示用の視差画像を生成すればよく、この結果、右眼用画像と左眼用画像とを用いて視差画像を生成する処理装置の回路規模を小さくすることが可能となる。
【０１３１】
上述した実施の形態１〜４では、左眼用撮像素子により得られる左眼用画像、および右眼用撮像素子により得られる右眼用画像が、共通の被写体が写った画像であって、被写体像の取得エリアが一部で異なる画像であり、かつ視差を有する画像であるものとして説明したが、例えば、共通の被写体に対して視差を有する画像や、同一の視野を有する画像であって、照明光の波長帯域が異なる画像、異なる特性を有するフィルタを通過した光に基づく画像であってもよい。このように、本実施の形態にかかる内視鏡システム１、１Ａ〜１Ｅ、１０は、被写体像の特性が少なくとも一部で異なる複数の画像を処理する構成において、処理装置の回路規模を小さくすることが可能である。また、例えば、双眼型のカプセル型内視鏡が撮像した、異なる被写体が写った異なる視野の画像、すなわち被写体像の取得エリアが全部異なる場合を含む画像の信号処理を行う場合でも、カプセル型内視鏡から受信した画像信号の処理を行う処理装置の回路規模を小さくすることが可能である。
【０１３２】
また、上述した実施の形態１〜４では、光源部３ａまたは光源装置１２からＲＧＢの各色成分を含む白色の照明光が出射され、受光部が照明光による反射光を受光する同時式の照明／撮像方式であるものとして説明したが、例えば、光源部３ａが、各色成分の光を個別に順次出射して、受光部が、各色成分の光をそれぞれ受光する面順次式の照明／撮像方式であってもよい。
【０１３３】
また、上述した実施の形態１では、光源部３ａが内視鏡２とは別体で構成されているものとして説明したが、例えば、内視鏡２の先端に半導体光源を設ける等、光源装置を内視鏡２に設けた構成であってもよい。さらに、内視鏡２に処理装置３の機能を付与してもよい。
【０１３４】
また、上述した実施の形態１では、光源部３ａが、処理装置３と一体であるものとして説明したが、光源部３ａおよび処理装置３が別体であって、例えば処理装置３の外部に照明部３２１および照明制御部３２２が設けられているものであってもよい。また、光源３２１ａが先端部２４の先端に設けられているものであってもよい。
【０１３５】
また、上述した実施の形態では、観察対象が被検体内の生体組織等である軟性の内視鏡２、２Ａ〜２Ｅを用いた内視鏡システム１、１Ａ〜１Ｅ、または硬性の挿入部１１を備えた内視鏡システム１０であるものとして説明したが、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、光学視管等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であっても適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
以上のように、本発明にかかる内視鏡システムおよび内視鏡は、右眼用画像と左眼用画像とを用いて視差画像を生成する処理装置の回路規模を小さくするのに有用である。
【符号の説明】
【０１３７】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１０  内視鏡システム
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ  内視鏡
３、３Ａ、３Ｂ  処理装置
３ａ  光源部
４、１５  表示装置
１２  光源装置
１３  カメラヘッド部
１４  制御装置
１１、２１  挿入部
２２  操作部
２３  ユニバーサルコード
２４  先端部
２５  湾曲部
２６  可撓管部
２７  筐体
１１１ａ、２４３ａ  左眼用光学系
１１１ｂ、２４３ｂ  右眼用光学系
１２１、３２１  照明部
１２２、３２２  照明制御部
１３１、２４４  撮像部
１３１−１ａ、２４４−１ａ  左眼用撮像素子
１３１−１ｂ、２４４−１ｂ  右眼用撮像素子
１３１−２ａ、２４４−２ａ  左眼用信号処理部
１３１−２ｂ、２４４−２ｂ  右眼用信号処理部
１３２、２４６、２７１  画像統合部
１４１、３０１  画像処理部
１４２、３０２  表示画像生成部
１４３、３０３  入力部
１４４、３０４  制御部
１４５、３０５  記憶部
２４４−３ａ、２４４−３ｂ、２７３ａ、２７３ｂ  無線通信部
２４４−４  撮像素子
２４７  Ｅ／Ｏ変換部
２４８  第１無線通信部
３０６  Ｏ／Ｅ変換部
３０７  第２無線通信部
【図１】
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【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６】
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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１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年2月27日(2018.2.27)
【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】
被写体像の取得エリアが少なくとも一部で異なる複数の画像データ、または共通の被写体に対して視差を有する複数の画像データを生成する撮像部と、
前記複数の画像データを統合して一つの統合画像データを生成する統合部と、
前記統合画像データに対して画像処理を施す画像処理部と、
前記画像処理部により画像処理が施された前記統合画像データをもとに、表示装置に表示させる表示画像データを生成する表示画像生成部と、
を備え、
前記画像処理部および前記表示画像生成部は、所定の筐体内に設けられ、
前記統合部は、前記所定の筐体外に設けられ、
前記統合部によって生成された前記統合画像データは、前記所定の筐体に送信される 
ことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記撮像部は、複数の画素をマトリックス状に配列してなる一つまたは複数の撮像素子を有し、
前記統合部は、前記複数の画像データを、前記複数の画素の配列方向のうち一つの方向に沿って並べることによって前記統合画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記撮像部は、複数の画素をマトリックス状に配列してなる一つまたは複数の撮像素子を有し、
前記統合部は、前記複数の画像データを、前記複数の画素がなす水平ラインごと、または垂直ラインごとに周期的に並べることによって前記統合画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記撮像部および前記統合部は、前記画像処理部および前記表示画像生成部が設けられている筐体と接続するカメラヘッドに設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記撮像部は、前記所定の筐体と接続する内視鏡の挿入部に設けられ、
前記統合部は、前記内視鏡の操作部に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記統合部が生成する前記統合画像データは、電気信号であり、
前記統合部が統合した前記統合画像データを光信号に変換する電光変換部と、
前記光信号を受信して、電気信号に変換し、該変換後の電気信号を前記画像処理部に出力する光電変換部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記統合部が生成した前記統合画像データを無線信号に重畳してそれぞれ送信する第１無線通信部と、
前記第１無線通信部が送信した無線信号を受信する第２無線通信部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記撮像部が生成した前記複数の画像データを無線信号に重畳して送信する第１無線通信部と、
前記所定の筐体とは異なる筐体に設けられ、前記無線信号を受信する第２無線通信部と、
をさらに備え、
前記統合部は、前記第２無線通信部が受信した無線信号をもとに、統合画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記複数の画像データは、デジタル信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
入力される画像データに対して画像処理を施す画像処理部、および、前記画像処理部により画像処理が施された前記画像データをもとに、表示装置に表示させる表示画像を生成する表示画像生成部、を備えた処理装置に接続可能な内視鏡であって、
被写体像の取得エリアが少なくとも一部で異なる複数の画像データ、または共通の被写体に対して視差を有する複数の画像データを生成する撮像部と、
前記複数の画像データを統合して一つの統合画像データを生成する統合部と、
を備えることを特徴とする内視鏡。
【国際調査報告】
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