(57)【要約】【課題】医療上の作業において観察されるべき被写体の特定色成分の階調が欠損してしまうリスクを低減すること。【解決手段】特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号、前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号、及び、前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号、を取得する信号取得部と、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成する合成部と、前記合成部により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成するカラー画像生成部と、を備える医療用画像処理装置を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号、前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号、及び、前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号、を取得する信号取得部と、
前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成する合成部と、
前記合成部により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成するカラー画像生成部と、
を備える医療用画像処理装置。
【請求項２】
前記カラー画像生成部は、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号の前記合成に起因する色調の変動を打ち消すように、前記特定成分合成画像信号又は前記２つの非特定成分画像信号を調整する、請求項１に記載の医療用画像処理装置。
【請求項３】
前記カラー画像生成部は、前記色調の前記変動を打ち消す方向に前記非特定成分画像信号のピークを移動させるトーンカーブを前記非特定成分画像信号に適用することにより、前記非特定成分画像信号を調整する、請求項２に記載の医療用画像処理装置。
【請求項４】
前記信号取得部は、前記特定の色成分について第１の露光時間での露光を通じて生成される前記第１の特定成分画像信号、及び、前記特定の色成分について第２の露光時間での露光を通じて生成される前記第２の特定成分画像信号を取得する、請求項１に記載の医療用画像処理装置。
【請求項５】
前記信号取得部は、前記特定の色成分について前記第１の露光時間で露光される画素群及び前記特定の色成分について前記第２の露光時間で露光される画素群の双方を有する撮像装置から、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を取得する、請求項４に記載の医療用画像処理装置。
【請求項６】
前記信号取得部は、前記特定の色成分についての画素群であって、第１のタイミングにて前記第１の露光時間で露光され及び第２のタイミングにて前記第２の露光時間で露光される当該画素群から、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を取得する、請求項４に記載の医療用画像処理装置。
【請求項７】
前記信号取得部は、前記特定の色成分について第１の露光時間で露光される画素群から前記第１の特定成分画像信号を取得し、及び、前記第１の特定成分画像信号における隣り合う画素の信号値を加算することにより、前記第２の特定成分画像信号を取得する、請求項１に記載の医療用画像処理装置。
【請求項８】
前記信号取得部は、前記特定の色成分について第１の露光時間で露光される画素群から第１のフレームレートで前記第１の特定成分画像信号を取得し、及び、時間的に連続する複数のフレームにわたる前記第１の特定成分画像信号の信号値の加算により、前記第２の特定成分画像信号を取得する、請求項１に記載の医療用画像処理装置。
【請求項９】
前記信号取得部は、第１の透過率を有するフィルタを通じて前記特定の色成分を受光する画素群、及び前記第１の透過率とは異なる透過率を有するフィルタを通じて前記特定の色成分を受光する画素群の双方を有する撮像装置から、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を取得する、請求項１に記載の医療用画像処理装置。
【請求項１０】
前記第２の露光量は、前記第１の露光量よりも多く、
前記合成部は、前記特定の色成分の弱い画素において、相対的に高い合成重みを前記第２の特定成分画像信号に適用し、前記特定の色成分の強い画素において、相対的に高い合成重みを前記第１の特定成分画像信号に適用する、
請求項１に記載の医療用画像処理装置。
【請求項１１】
前記特定の色成分は、赤成分である、請求項１に記載の医療用画像処理装置。
【請求項１２】
観察対象の色成分に関連付けられる設定情報を取得し、取得した設定情報に応じて前記特定の色成分を設定する制御部、
をさらに備える、請求項１に記載の医療用画像処理装置。
【請求項１３】
被写体を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置から取得される１つ以上の画像信号を処理してカラー画像信号を生成する画像処理装置と、
を含み、
前記画像処理装置は、
特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号、前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号、及び、前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号、を取得する信号取得部と、
前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成する合成部と、
前記合成部により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成するカラー画像生成部と、
を備える、
医療用画像処理システム。
【請求項１４】
特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号を取得することと、
前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号を取得することと、
前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号を取得することと、
前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成することと、
前記合成により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成することと、
を含む医療用画像処理方法。
【請求項１５】
医療用画像処理装置を制御するプロセッサを、
特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号、前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号、及び、前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号、を取得する信号取得部と、
前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成する合成部と、
前記合成部により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成するカラー画像生成部と、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、医療用画像処理装置、システム、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療の場面において内視鏡又は顕微鏡といった医療用観察装置が広く利用されている。医療用観察装置は、被写体を光学的に観察可能とする装置に加えて、撮像部（カメラ）により撮像された被写体の画像を表示部に電子的に表示させる装置を含む。例えば、内視鏡下手術又は顕微鏡下手術（所謂、マイクロサージャリー）では、術者は、電子的に表示される画像を通じて患部又は手術器具を観察しながら、様々な作業を行う。カプセル内視鏡は、主に検査又は診断の目的で利用され、被検者の体内で、目的とされる器官を撮像する。【０００３】
上で例示したような医療上の作業のために撮像画像を表示する場合、表示される画像に被写体が可能な限り鮮明に映っていることが求められる。しかし、実際には、画素値のダイナミックレンジの制約に起因して、白とび又は黒つぶれと呼ばれる視覚情報の欠損が生じることが少なくない。特許文献１は、こうした白とび又は黒つぶれを防止して自然な画像を提供するために、視野へ向けて照射される照明光の配光分布のピーク位置を可変的に制御する仕組みを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２３０７０８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、白とび又は黒つぶれの防止を狙った既存の技術は、医療上の作業において観察される被写体の、色成分ごとの階調の偏りを考慮していない。例えば、生体の体内が観察される場合、被写体の階調には赤成分の大きさが強く影響し得る。また、特殊光観察（例えば、蛍光観察又は染色を用いた観察など）では、赤以外の特定色が被写体の階調の中で特に意味を持つこともある。これらケースにおいて、複数の色成分のダイナミックレンジを画一的に調整しようとすると、特定色成分のダイナミックレンジが結果的に最適にはならず、観察されるべき階調が欠損する事態が生じ得る。【０００６】
本開示に係る技術は、こうした既存の技術の欠点を解消し又は少なくとも軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号、前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号、及び、前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号、を取得する信号取得部と、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成する合成部と、前記合成部により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成するカラー画像生成部と、を備える医療用画像処理装置が提供される。【０００８】
また、本開示によれば、被写体を撮像する撮像装置と、前記撮像装置から取得される１つ以上の画像信号を処理してカラー画像信号を生成する画像処理装置と、を含み、前記画像処理装置は、特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号、前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号、及び、前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号、を取得する信号取得部と、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成する合成部と、前記合成部により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成するカラー画像生成部と、を備える、医療用画像処理システムが提供される。【０００９】
また、本開示によれば、特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号を取得することと、前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号を取得することと、前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号を取得することと、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成することと、前記合成により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成することと、を含む医療用画像処理方法が提供される。【００１０】
また、本開示によれば、医療用画像処理装置を制御するプロセッサを、特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号、前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号、及び、前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号、を取得する信号取得部と、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成する合成部と、前記合成部により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成するカラー画像生成部と、として機能させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本開示に係る技術によれば、医療上の作業において観察されるべき被写体の特定色成分の階調が欠損してしまうリスクを低減し、従来よりも鮮明な被写体の画像を提供することが可能となる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果と共に、又は上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、又は本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る医療用画像処理システムの概略的な構成について説明するための説明図である。
【図２】一実施形態に係る撮像装置（カメラヘッド）及び画像処理装置（ＣＣＵ）の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図２に示した信号取得部へ入力される画像信号及び当該信号取得部から出力される画像信号について概略的に説明するための説明図である。
【図４Ａ】互いに異なる露光量を伴う画像信号を取得するための第１の手法について説明するための説明図である。
【図４Ｂ】互いに異なる露光量を伴う画像信号を取得するための第２の手法について説明するための説明図である。
【図４Ｃ】互いに異なる露光量を伴う画像信号を取得するための第３の手法について説明するための説明図である。
【図４Ｄ】互いに異なる露光量を伴う画像信号を取得するための第４の手法について説明するための説明図である。
【図５】図２に示した合成部における信号の合成について説明するための説明図である。
【図６】特定成分画像信号の信号値と合成重みとの関係の一例を描いたグラフを示している。
【図７】図２に示したカラー画像生成部のより詳細な構成の一例を示すブロック図である。
【図８】ダイナミックレンジの圧縮のための非線型的な補正の一例について説明するためのグラフを示している。
【図９Ａ】２つの特定成分画像信号の合成に起因する色調の変動の一例について説明するための説明図である。
【図９Ｂ】色調の変動を打ち消した後の３つの色成分の信号値の分布について説明するための説明図である。
【図１０】一実施形態に係る画像信号処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１Ａ】信号取得処理のより詳細な流れの第１の例を示すフローチャートである。
【図１１Ｂ】信号取得処理のより詳細な流れの第２の例を示すフローチャートである。
【図１１Ｃ】信号取得処理のより詳細な流れの第３の例を示すフローチャートである。
【図１１Ｄ】信号取得処理のより詳細な流れの第４の例を示すフローチャートである。
【図１２】カラー画像生成処理のより詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】人間の視覚の典型的なコントラスト感度について説明するためのグラフを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
また、以下の順序で説明を行う。
１．システムの概要
２．装置の構成例
２−１．撮像装置
２−２．画像処理装置
３．詳細な実施例
３−１．画像信号の取得
３−２．特定成分合成画像信号の生成
３−３．カラー画像の生成
４．処理の流れ
４−１．全体的な流れ
４−２．信号取得処理
４−３．カラー画像生成処理
５．人間の視覚のコントラスト感度
６．まとめ
【００１５】
＜１．システムの概要＞
本節では、本開示に係る技術が適用され得る例示的なシステムの概要を説明する。図１は、一実施形態に係る医療用画像処理システム１の概略的な構成の一例を示している。医療用画像処理システム１は、内視鏡下手術システムである。図１の例では、術者（医師）３が、医療用画像処理システム１を用いて、患者ベッド５上の患者７に内視鏡下手術を行っている。医療用画像処理システム１は、内視鏡１０と、その他の術具３０と、内視鏡１０を支持する支持アーム装置４０と、内視鏡下手術のための様々な装置が搭載されたカート５０と、から構成される。
【００１６】
内視鏡下手術では、腹壁を切って開腹する代わりに、トロッカと呼ばれる筒状の開孔器具３７ａ〜３７ｄが腹壁に複数穿刺される。そして、トロッカ３７ａ〜３７ｄから、内視鏡１０の鏡筒１１、及びその他の術具３０が、患者７の体腔内に挿入される。図１の例では、その他の術具３０として、気腹チューブ３１、エネルギー処置具３３及び鉗子３５が示されている。エネルギー処置具３３は、高周波電流又は超音波振動での、組織の切開若しくは剥離又は血管の封止などの処置のために利用される。なお、図示した術具３０は一例に過ぎず、他の種類の術具（例えば、攝子又はレトラクタなど）が利用されてもよい。
【００１７】
内視鏡１０によって撮像される患者７の体腔内の画像は、表示装置５３により表示される。術者３は、表示画像をリアルタイムで見ながら、エネルギー処置具３３及び鉗子３５を用いて、例えば患部を切除するなどの処置を行う。なお、図示を省略しているが、気腹チューブ３１、エネルギー処置具３３及び鉗子３５は、手術中に、術者３又は助手などのユーザによって支持される。
【００１８】
支持アーム装置４０は、ベース部４１から延伸するアーム部４３を備える。図１の例では、アーム部４３は、関節部４５ａ、４５ｂ及び４５ｃ、並びにリンク４７ａ及び４７ｂから構成され、内視鏡１０を支持している。アーム部４３がアーム制御装置５７からの制御に従って駆動される結果として、内視鏡１０の位置及び姿勢が制御され、内視鏡１０の安定的な位置の固定もまた実現され得る。
【００１９】
内視鏡１０は、鏡筒１１と、鏡筒１１の基端に接続されるカメラヘッド１３と、から構成される。鏡筒１１の先端からある長さまでの一部分は、患者７の体腔内に挿入される。図１の例では、硬性の鏡筒１１を有するいわゆる硬性鏡として内視鏡１０が構成されているが、内視鏡１０は、いわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【００２０】
鏡筒１１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１０には光源装置５５が接続されており、光源装置５５によって生成された光が、鏡筒１１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者７の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１０は、直視鏡であってもよく、又は斜視鏡若しくは側視鏡であってもよい。
【００２１】
カメラヘッド１３は、光学系と、駆動系と、イメージセンサとを内蔵する撮像装置である。カメラヘッド１３のイメージセンサは、光学系により集光される観察対象からの反射光（観察光）を光電変換し、電気信号である画像信号を生成する。生成された画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：Camera  Control  Unit）５１へ送信される。カメラヘッド１３の駆動系は、ヘッド内の光学系を駆動させることにより、倍率及び焦点距離といった撮像条件を調整する。カメラヘッド１３は、単眼カメラとして構成されてもよく、又は複眼カメラとして構成されてもよい。カメラヘッド１３は、立体視（３Ｄ表示）画像のための画像信号を生成してもよい。
【００２２】
ＣＣＵ５１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）又はＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）などのプロセッサを有し、内視鏡１０及び表示装置５３の動作を統括的に制御する。具体的には、ＣＣＵ５１は、カメラヘッド１３から取得される画像信号を処理して、表示画像を生成する。一実施形態では、ＣＣＵ５１により生成される表示画像は、カラー画像である。一連の表示画像は、動画（映像）を構成し得る。ＣＣＵ５１において実行される画像処理は、例えば現像及びノイズ低減などの一般的な処理に加えて、後に詳細に説明する、本開示に係る技術に固有の処理を含む。ＣＣＵ５１は、表示画像を表現する画像信号を表示装置５３に提供する。また、ＣＣＵ５１は、カメラヘッド１３へ制御信号を送信し、カメラヘッド１３の駆動を制御する。当該制御信号には、例えば上述した撮像条件を指定する情報が含まれ得る。
【００２３】
表示装置５３は、ＣＣＵ５１からの制御に従い、入力される画像信号に基づいて画像を表示する。内視鏡１０が例えば４Ｋ（水平画素数３８４０×垂直画素数２１６０）又は８Ｋ（水平画素数７６８０×垂直画素数４３２０）などの高解像度の撮像を行う場合、及び／又は立体視画像の撮像が行われる場合、表示装置５３として、それぞれに対応するケイパビリティ（高解像度表示及び/又は３Ｄ表示）を有する装置が用いられ得る。
【００２４】
光源装置５５は、例えばＬＥＤ、キセノンランプ、レーザ光源、又はこれらの組み合わせに相当する光源を含み、観察対象へ向けて照射されるべき照射光を、ライトガイドを通じて内視鏡１０へ供給する。
【００２５】
アーム制御装置５７は、例えばＣＰＵなどのプロセッサを有し、所定のプログラムに従って動作することにより支持アーム装置４０のアーム部４３の駆動を制御する。
【００２６】
入力装置５９は、医療用画像処理システム１へのユーザ入力を受け付ける１つ以上の入力インタフェースを含む。ユーザは、入力装置５９を介して、医療用画像処理システム１へ様々な情報を入力し又は様々な指示を入力することができる。例えば、ユーザは、入力装置５９を介して、患者の身体情報、又は後述する特定色情報若しくは手術情報を入力してもよい。特定色情報は、観察対象の主たる色成分である特定色成分を直接的に示し得る。手術情報は、手術の術式を示し、及び特定色成分に関連付けられ得る。また、例えば、ユーザは、入力装置５９を介して、アーム部４３を駆動させる旨の指示、内視鏡１０における撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離など）を変更する旨の指示、又はエネルギー処置具３３を駆動させる旨の指示などを入力する。
【００２７】
入力装置５９は、いかなる種類のユーザ入力を扱ってもよい。例えば、入力装置５９は、マウス、キーボード、スイッチ（例えば、フットスイッチ６９）又はレバーなどの機構を介して物理的なユーザ入力を検出してもよい。入力装置５９は、タッチパネルを介してタッチ入力を検出してもよい。入力装置５９は、メガネ型デバイス又はＨＭＤ（Head  Mounted  Display）といったウェアラブルデバイスの形態で実現され、ユーザの視線又はジェスチャを検出してもよい。また、入力装置５９は、ユーザの声を収音可能なマイクロフォンを含み、当該マイクロフォンを介して音声コマンドを検出してもよい。
【００２８】
処置具制御装置６１は、組織の焼灼若しくは切開又は血管の封止などの処置のために、エネルギー処置具３３の駆動を制御する。気腹装置６３は、内視鏡１０により観察される視野を確保し及び術者の作業空間を確保する目的で、患者７の体腔を膨らませるために、気腹チューブ３１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ６５は、手術に関する様々な情報（例えば、身体情報、特定色情報、手術情報、画像情報及びバイタルセンサ（図示せず）からの測定情報のうちの１つ以上）を記録媒体へ記録する。プリンタ６７は、手術に関する様々な情報を、テキスト、画像又はグラフなどの何らかの形式で印刷する。
【００２９】
こうした医療用画像処理システム１では、通常、表示装置５３により表示される画像に、観察対象の被写体が可能な限り鮮明に映っていることが求められる。被写体の階調の十分な再現性がもたらされることは、術者によるミスの無い処置又は正確な診断のために重要である。しかし、実際には、画像信号のダイナミックレンジが被写体の階調に適合しない結果として、白とび又は黒つぶれと呼ばれる視覚情報の欠損が生じることがある。白とび又は黒つぶれの防止を狙った技術は既にいくつか存在するものの、そうした既存の技術は、観察対象の被写体の色成分ごとの階調の偏りを考慮せず、ほとんどの場合、複数の色成分を画一的に扱う。しかし、医療上の作業のために生体の体内が観察される場合、血液及び組織の主要な色成分である赤成分の大きさが、被写体の階調に強く影響し得る。また、特殊光観察では、赤以外の特定色が、正確な診断等の目的のために、被写体の階調の中で特に意味を持つこともある。そこで、本開示に係る技術の実施形態は、複数の色成分のダイナミックレンジを画一的に扱うのではなく、特定色成分を他の色成分よりも重視してそのダイナミックレンジを拡張し又は調整する。それにより、観察されるべき階調の欠損を可能な限り低減した最適な表示画像を得ることが可能となる。
【００３０】
＜２．装置の構成例＞
図１に例示した医療用画像処理システム１の構成要素の中で、特に、撮像装置の役割を有するカメラヘッド１３、及び画像処理装置の役割を有するＣＣＵ５１が、被写体の撮像及び撮像画像に基づく画像の表示に主に関与する。そこで、本節では、これら２つの装置の具体的な構成について詳細に説明する。
【００３１】
なお、医療用画像処理システム１では、これら撮像装置及び画像処理装置がそれぞれ別体に構成され互いに信号線で接続されるが、本開示に係る技術は、かかる例に限定されない。例えば、後に説明する画像処理装置の機能は、撮像装置に内蔵されるプロセッサに実装されてもよい。また、撮像装置が画像信号を記録媒体に記録し、画像処理装置がその記録媒体から読み出される画像信号を処理してもよい（この場合、これら２つの装置の間に信号線が存在しなくてよい）。
【００３２】
［２−１．撮像装置］
図２には、撮像装置であるカメラヘッド１３の構成の一例が示されている。図２を参照すると、カメラヘッド１３は、光学系１１０、イメージセンサ１２０、通信部１３０及び駆動系１４０を備える。
【００３３】
光学系１１０は、典型的には一組のレンズ（レンズユニットともいう）を含み、鏡筒１１の先端から取り込まれる被写体からの観察光（照射光の反射光）を、イメージセンサ１２０へ向けて集光する。光学系１１０のレンズユニットは、例えばズームレンズ及びフォーカスレンズを含み得る。ズームレンズ及びフォーカスレンズの位置は、倍率及び焦点位置といった撮像条件を可変的に制御するために、駆動系１４０により駆動されて変化し得る。
【００３４】
イメージセンサ１２０は、光学系１１０により集光される観察光を光電変換し、電気信号である画像信号を生成する。イメージセンサ１２０は、３つの色成分の画像信号をそれぞれ生成する別個の撮像素子を有する３板式センサであってもよく、又は単板式若しくは２板式といった他のタイプのイメージセンサであってもよい。イメージセンサ１２０の撮像素子は、例えばＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）又はＣＣＤ（Charge-Coupled  Device）などであってよい。一実施形態において、イメージセンサ１２０は、フレームタイミングごとに、少なくとも１つの特定色成分の画像信号（以下、特定成分画像信号）と、２つの非特定色成分の画像信号（以下、非特定成分画像信号）を生成する。そして、イメージセンサ１２０は、生成したこれら画像信号を通信部１３０へ出力する。
【００３５】
通信部１３０は、信号線を介してＣＣＵ５１へ接続される通信インタフェースである。通信部１３０とＣＣＵ５１との間の信号線は、例えば光ケーブルなどの、双方向の通信を可能とする高速の伝送線である。例えば、通信部１３０は、イメージセンサ１２０から入力される上述した画像信号をＣＣＵ５１へ送信する。また、通信部１３０は、ＣＣＵ５１から制御信号が受信されると、受信された制御信号をイメージセンサ１２０又は駆動系１４０へ出力する。
【００３６】
駆動系１４０は、アクチュエータとコントローラとを有する。アクチュエータは、光学系１１０に含まれるズームレンズ又はフォーカスレンズといった可動部材を、ＣＣＵ５１からの制御信号を解釈するコントローラによる制御に従って動かす。コントローラは、例えば、制御信号により指定される倍率及び焦点距離といった撮像条件を実現するように、アクチュエータの動作を決定する。なお、駆動系１４０へ設定される倍率及び焦点距離、又はイメージセンサ１２０へ設定されるフレームレートなどの撮像条件は、ＣＣＵ５１から制御されることなく、カメラヘッド１３内で自動的に調整され、又は予め固定的に設定されてもよい。
【００３７】
［２−２．画像処理装置］
図２には、画像処理装置であるＣＣＵ５１の構成の一例もまた示されている。図２を参照すると、ＣＣＵ５１は、信号取得部２１０、合成部２２０、カラー画像生成部２３０及び制御部２４０を備える。
【００３８】
信号取得部２１０は、上述したカメラヘッド１３の通信部１３０へ信号線を介して接続される通信インタフェースを含み得る。一実施形態において、信号取得部２１０は、特定色成分についての第１の露光量を伴う画像信号である、第１の特定成分画像信号を取得する。また、信号取得部２１０は、特定色成分についての第２の露光量を伴う画像信号である、第２の特定成分画像信号をも取得する。信号取得部２１０は、第１及び第２の特定成分画像信号の双方をカメラヘッド１３から取得してもよい。その代わりに、信号取得部２１０は、第１及び第２の特定成分画像信号の一方をカメラヘッド１３から取得し、取得した当該一方の特定成分画像信号から他方の特定成分画像信号を生成してもよい。本明細書において、「露光量Ｅを伴う画像信号」との表現は、（主に露光時間と絞りとにより決定される）露光量Ｅでの実際の撮像の結果である画像信号のみならず、信号値の演算を通じて仮想的に露光量Ｅで撮像されたのと同等の信号値を有することになる画像信号をも意味し得るものとする。例えば、露光量Ｅ／２でそれぞれ実際に撮像された２つの画像信号の信号値を加算することにより、仮想的に露光量Ｅ（＝Ｅ／２＋Ｅ／２）を伴う画像信号の信号値を導出することができる。
【００３９】
さらに、信号取得部２１０は、上記特定色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する画像信号である、２つの非特定成分画像信号をも取得する。信号取得部２１０は、取得されるこれら画像信号について、解像度を調整するためのリサイズ又はフレームタイミングを合わせるための同期などの、付随的な処理を行ってもよい。信号取得部２１０は、取得した第１及び第２の特定成分画像信号、並びに２つの非特定成分画像信号を、合成部２２０へ出力する。信号取得部２１０における信号取得処理のいくつかのより詳細な例について、後にさらに説明する。
【００４０】
合成部２２０は、信号取得部２１０から入力される第１及び第２の特定成分画像信号を、特定色成分の強さに応じた合成重みで合成することにより、特定成分合成画像信号を生成する。上述したように、第１及び第２の特定成分画像信号は、互いに異なる露光量Ｅ１，Ｅ２を伴う画像信号である。ここで、第２の露光量Ｅ２は、第１の露光量Ｅ１よりも多いものとする（Ｅ２＞Ｅ１）。典型的には、合成部２２０は、特定色成分の弱い画素においては、第１の特定成分画像信号に適用される合成重みＷＲＳを、第２の特定成分画像信号に適用される合成重みＷＲＬよりも相対的に低い値に設定する。なお、ＷＲＳ＋ＷＲＬ＝１であるものとする。即ち、特定色成分の弱い画素において、より多くの露光量を伴う画像信号へより高い重みを適用することにより、低信号値領域の階調の欠損が回避され又は軽減される。同時に、合成部２２０は、特定色成分の強い画素においては、第１の特定成分画像信号に適用される合成重みＷＲＳを、第２の特定成分画像信号に適用される合成重みＷＲＬよりも相対的に高い値に設定する。即ち、特定色成分の強い画素において、より少ない露光量を伴う画像信号へより高い重みを適用することにより、高信号値領域の階調の欠損（信号値の飽和）もまた回避され又は軽減される。合成部２２０は、このような合成の結果として生成される特定成分合成画像信号を、カラー画像生成部２３０へ出力する。また、合成部２２０は、信号取得部２１０から入力される２つの非特定成分画像信号を、そのままカラー画像生成部２３０へ出力する。
【００４１】
カラー画像生成部２３０は、合成部２２０から入力される特定成分合成画像信号、及び２つの非特定成分画像信号から、カラー画像信号を生成する。カラー画像生成部２３０は、例えば、入力される特定成分合成画像信号のダイナミックレンジが非特定成分画像信号のダイナミックレンジよりも大きい場合に、特定成分合成画像信号のダイナミックレンジを圧縮してもよい。また、カラー画像生成部２３０は、各画像信号について、例えばノイズ低減、ホワイトバランス調整、ボケ補正及び高解像度化のうちの１つ以上を含み得る高品質化処理を行ってもよい。カラー画像生成部２３０は、例えばこうした様々な画像信号処理を経た後の特定成分合成画像信号及び２つの非特定成分画像信号を多重化することによりカラー画像信号を生成し、生成したカラー画像信号を表示装置５３又はレコーダ６５へ出力する。
【００４２】
一実施形態において、カラー画像生成部２３０は、合成部２２０における第１の特定成分画像信号及び第２の特定成分画像信号の合成に起因する色調の変動を打ち消すように、特定成分合成画像信号又は２つの非特定成分画像信号を調整してもよい。典型的には、露光量Ｅ１を伴う第１の特定成分画像信号と露光量Ｅ２（Ｅ２＞Ｅ１）を伴う第２の特定成分画像信号との合成は、ダイナミックレンジの全体から見ると信号値のピークを下方へずらすように作用する。そのため、例えば観察光の３つの色成分が同じレベルであったとすると（即ち、白色光）、ダイナミックレンジが揃えられた後の特定成分合成画像信号の信号レベルは、非特定成分画像信号の信号レベルよりも低い値を示すことになり、即ち生成される画像の色調が変動し得る。そこで、カラー画像生成部２３０は、こうした望ましくない色調の変動を打ち消す処理を行うことにより、表示画像の色調が不自然となることを防止する。カラー画像生成部２３０のより詳細な構成の例について、後にさらに説明する。
【００４３】
制御部２４０は、ユーザ（例えば、術者３）が望む通りの画像が撮像されるように、入力装置５９により検出されるユーザ入力と、（図示しない記憶部により記憶される）設定情報とに基づいて、内視鏡１０の動作を制御する。また、制御部２４０は、表示装置５３により適切な画像が表示されるように、上述した信号取得部２１０、合成部２２０及びカラー画像生成部２３０により実行される画像処理を制御する。
【００４４】
一例として、制御部２４０は、観察対象の色成分に関連付けられる設定情報を取得し、取得した設定情報に応じて特定色成分を設定してもよい。例えば、設定情報は、主として観察されるべき色成分を直接的に示す色成分情報であってもよい。また、設定情報は、手術情報であってもよく、手術情報と観察対象の色成分との関連付けが予め定義されていてもよい。例えば、手術情報が示す術式が通常のタイプの手術を示す場合には、制御部２４０は、赤（Ｒ）成分を特定色成分に、緑（Ｇ）成分及び青（Ｂ）成分を非特定色成分に設定し得る。また、制御部２４０は、設定情報が示す術式が特殊光観察を要する手術を示す場合には、個々の術式において主として観察されるべき色成分を特定色成分に設定し得る。本明細書では、これ以降、カラー画像の画像信号がＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分から構成される例を主に説明するが、本開示に係る技術は、画像信号が他の色成分を含むケースにも適用可能である。
【００４５】
＜３．詳細な実施例＞
本節では、上述したＣＣＵ５１の各部の構成についてのより詳細な実施例を説明する。ここでは、説明のための例として、特定色成分は赤（Ｒ）成分であるものとする。しかしながら、特定色成分が他の色である場合にも、以下の説明は同等に適用可能であることに留意されたい。
【００４６】
［３−１．画像信号の取得］
図３は、図２に示した信号取得部２１０へ入力される画像信号、及び信号取得部２１０から出力される画像信号について概略的に説明するための説明図である。図３には、カメラヘッド１３のイメージセンサ１２０の構成の一例も示されている。ここでは、イメージセンサ１２０は、３板式センサであり、Ｒ成分用センサ１２１、Ｇ成分用センサ１２３及びＢ成分用センサ１２５を含む。
【００４７】
信号取得部２１０には、Ｒ成分用センサ１２１により生成される少なくとも１つの入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｒが供給される。例えば、入力特定成分画像信号は、第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号ＩＲＳ及び第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号ＩＲＬを含んでもよい。その代わりに、信号取得部２１０は、入力特定成分画像信号から第１の特定成分画像信号ＩＲＳ及び第２の特定成分画像信号ＩＲＬの一方又は双方を生成してもよい。さらに、信号取得部２１０には、Ｇ成分用センサ１２３により生成される入力非特定成分（Ｇ成分）画像信号Ｉｉｎ＿Ｇ、及びＢ成分用センサ１２５により生成される入力非特定成分（Ｂ成分）画像信号Ｉｉｎ＿Ｂが供給される。なお、イメージセンサ１２０がベイヤ配列を有する単板式センサである場合には、信号取得部２１０は、これ以降で説明される処理の前に、イメージセンサ１２０により生成される画像信号をデモザイクすることにより、３種類の色成分の入力画像信号を分離し得る。
【００４８】
図４Ａ〜図４Ｄは、互いに異なる露光量を伴う画像信号を取得するための例示的な４つの手法についてそれぞれ説明するための説明図である。
【００４９】
（１）第１の手法
図４Ａに示した第１の手法によれば、信号取得部２１０は、特定の色成分について第１の露光時間での露光を通じて生成される第１の特定成分画像信号、及び、特定の色成分について第２の露光時間での露光を通じて生成される第２の特定成分画像信号を取得する。
【００５０】
より具体的には、Ｒ成分用センサ１２１は、斜線でハッチングされた画素位置に対応する露光時間の長い画素（長畜画素）の集合と、ドットでハッチングされた画素位置に対応する露光時間の短い画素（短畜画素）の集合とを有する。信号取得部２１０へ入力される入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｒは、これら双方の画素の集合からの画素値を含む。信号取得部２１０は、入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｒから、短蓄画素の信号値のみ（ＲＳ１ａ，ＲＳ１ｂ，ＲＳ２ａ，ＲＳ２ａ，…）を抽出し、並びに必要に応じてリサイズ及び平均演算（例えば、ＲＳ１＝（ＲＳ１ａ＋ＲＳ１ｂ）／２）を実行することにより、第１の特定成分画像信号ＩＲＳ（ＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ３，ＲＳ４，…）を取得する。同様に、信号取得部２１０は、入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｒから、長蓄画素の信号値のみ（ＲＬ１ａ，ＲＬ１ｂ，ＲＬ２ａ，ＲＬ２ａ，…）を抽出し、並びに必要に応じてリサイズ及び平均演算（例えば、ＲＬ１＝（ＲＬ１ａ＋ＲＬ１ｂ）／２）を実行することにより、第２の特定成分画像信号ＩＲＬ（ＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３，ＲＬ４，…）を取得する。
【００５１】
Ｇ成分用センサ１２３及びＢ成分用センサ１２５の全ての画素は、均一の露光時間を有し、その露光時間は、Ｒ成分用センサ１２１の長蓄画素の露光時間及び短蓄画素の露光時間のいずれと等しくてもよい。信号取得部２１０は、例えば、Ｇ成分用センサ１２３からの入力非特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｇの信号値について、色成分の間の解像度の相違が解消されるようにリサイズ及び平均演算（例えば、Ｇ１＝（Ｇ１ａ＋Ｇ１ｂ＋Ｇ１ｃ＋Ｇ１ｄ）／４）を実行することにより、第１の非特定成分画像信号ＩＧを取得する。また、信号取得部２１０は、Ｂ成分用センサ１２５からの入力非特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｂの信号値について、同様にリサイズ及び平均演算（例えば、Ｂ１＝（Ｂ１ａ＋Ｂ１ｂ＋Ｂ１ｃ＋Ｂ１ｄ）／４）を実行することにより、第２の非特定成分画像信号ＩＢを取得する。こうしたリサイズによって画像の解像度はいくらか減少し得るが、近年利用されているイメージセンサは十分に高い解像度を有するため、そうした解像度の減少は画像の実用性には影響しない。
【００５２】
図４Ａの例では、Ｒ成分用センサ１２１において露光時間の長い画素群及び露光時間の短い画素群が空間的に交互に配置されていたが、これら画素群は、他の空間的パターンで配置されてもよい。
【００５３】
なお、２種類の露光時間で露光される画素群が空間的に分散される代わりに、Ｒ成分用センサ１２１において、時間分割方式で２種類の露光時間での露光及び撮像が行われてもよい。この場合、Ｒ成分用センサ１２１の画素群は、第１のタイミングにて第１の露光時間で露光され、及び第２のタイミングにて第２の露光時間で露光される。そして、信号取得部２１０は、第１のタイミングでＲ成分用センサ１２１から第１の特定成分画像信号を取得し、第２のタイミングでＲ成分用センサ１２１から第２の特定成分画像信号を取得し得る。
【００５４】
（２）第２の手法
図４Ｂに示した第２の手法によれば、信号取得部２１０は、特定の色成分について第１の露光時間で露光される画素群から第１の特定成分画像信号を取得し、及び、第１の特定成分画像信号における隣り合う画素の信号値を加算することにより、第２の特定成分画像信号を取得する。
【００５５】
第２の手法では、Ｒ成分用センサ１２１、Ｇ成分用センサ１２３及びＢ成分用センサ１２５の全ての画素は、均一の露光時間を有していてよい。信号取得部２１０へ入力される入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｒは、そのまま第１の特定成分画像信号ＩＲＳ（Ｒ１，Ｒ２，…，ＲＫ，ＲＫ＋１，…）として扱われる。また、信号取得部２１０は、入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｒの各画素位置の信号値に、隣接する画素位置の信号値Ｓ（Ｒ２，Ｒ３，…，ＲＫ＋１，ＲＫ＋２，…）を加算することにより、第２の特定成分画像信号ＩＲＬ（Ｒ１´，Ｒ２´，…，ＲＫ´，ＲＫ＋１´，…）を取得する。第２の特定成分画像信号ＩＲＬは、第１の特定成分画像信号ＩＲＳよりも多くの露光量を疑似的に伴う画像信号となる。
【００５６】
信号取得部２１０は、図４Ｂに示したように、第１の入力非特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｇ及び第２の入力非特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｂを、そのまま第１の非特定成分画像信号ＩＧ及び第２の非特定成分画像信号ＩＢとして扱ってもよい。その代わりに、信号取得部２１０は、非特定成分画像信号についても隣り合う画素の信号値を加算することにより、より多くの露光量を疑似的に伴う非特定成分画像信号を生成してもよい。
【００５７】
（３）第３の手法
図４Ｃに示した第３の手法によれば、信号取得部２１０は、特定色成分について第１の露光時間で露光される画素群から第１のフレームレートで第１の特定成分画像信号を取得し、及び、時間的に連続する複数のフレームにわたる第１の特定成分画像信号の信号値の加算により、第２の特定成分画像信号を取得する。
【００５８】
第３の手法においても、Ｒ成分用センサ１２１、Ｇ成分用センサ１２３及びＢ成分用センサ１２５の全ての画素は、均一の露光時間を有していてよい。信号取得部２１０へ入力される入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｒは、そのまま第１の特定成分画像信号ＩＲＳ（Ｒ１，Ｒ２，…，ＲＫ，ＲＫ＋１，…）として扱われる。また、信号取得部２１０は、時刻Ｔ＝ｔで取得される入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｒの信号値と、時刻Ｔ＝ｔ＋ｄｔ（ｄｔはフレームレートの逆数）で取得される入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｒの信号値とを共通する画素位置ごとに加算することにより、第２の特定成分画像信号ＩＲＬ（Ｒ１´，Ｒ２´，…，ＲＫ´，ＲＫ＋１´，…）を取得する。第２の特定成分画像信号ＩＲＬは、実質的に第１の特定成分画像信号ＩＲＳよりも多くの露光量を伴う画像信号となる。
【００５９】
なお、第２の特定成分画像信号ＩＲＬは、第１のフレームレートの半分に等しい第２のフレームレートで生成されてもよい（例えば、第１のフレームレートＦ１＝１２０［frames/sec］の場合、第２のフレームレートＦ２＝６０［frames/sec］）。その代わりに、例えばＫ番目及びＫ＋１番目のフレームの加算の次にＫ＋１番目及びＫ＋２番目のフレームの加算をすることにより、第１のフレームレートに等しいレートで第２の特定成分画像信号ＩＲＬが取得されてもよい（即ち、Ｆ１＝Ｆ２）。
【００６０】
信号取得部２１０は、図４Ｃに示したように、第１の入力非特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｇ及び第２の入力非特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｂを、そのまま第１の非特定成分画像信号ＩＧ及び第２の非特定成分画像信号ＩＢとして扱ってもよい。その代わりに、信号取得部２１０は、入力非特定成分画像信号について時間的に連続する複数のフレームにわたる信号値を加算することにより、より多くの露光量を伴う非特定成分画像信号を生成してもよい。
【００６１】
（４）第４の手法
図４Ｄに示した第４の手法によれば、信号取得部２１０は、第１の透過率を有するフィルタを通じて特定色成分を受光する画素群と、第１の透過率とは異なる透過率を有するフィルタを通じて特定の色成分を受光する画素群とを有する撮像装置から、第１の特定成分画像信号及び第２の特定成分画像信号を取得する。
【００６２】
図４Ｄの例では、Ｒ成分について、相対的に透過率の高いフィルタ１２２を通過した光に基づく入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿ＲＬと、相対的に透過率の低いフィルタ１２４を通過した光に基づく入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿ＲＳとが示されている。第４の手法においても、Ｒ成分用センサ１２１、Ｇ成分用センサ１２３及びＢ成分用センサ１２５の全ての画素は、均一の露光時間を有していてよい。信号取得部２１０は、例えば、入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿ＲＳを第１の特定成分画像信号ＩＲＳ（ＲＳ１，ＲＳ２，ＲＳ３，ＲＳ４，…）として、入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿ＲＬを第２の特定成分画像信号ＩＲＬ（ＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３，ＲＬ４，…）として扱う。なお、２つの入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿ＲＳ及びＩｉｎ＿ＲＬのための画素は、図４Ａを用いて説明したように単一のＲ成分用センサ１２１に混在してもよく、又は別個のセンサにそれぞれ配置されてもよい。後者の場合には、一方のセンサにフィルタ１２２が付設され、他方のセンサにフィルタ１２４が付設される。
【００６３】
さらに、信号取得部２１０は、フィルタ１２６を通過した光に基づく入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｇを第１の非特定成分画像信号ＩＧとして扱い、フィルタ１２８を通過した光に基づく入力特定成分画像信号Ｉｉｎ＿Ｂを第２の非特定成分画像信号ＩＢとして扱う。フィルタ１２６及び１２８の透過率は、図４Ｄに示したように、フィルタ１２４の（相対的に低い）透過率に等しくてもよく、又はフィルタ１２２の（相対的に高い）透過率に等しくてもよい。また、フィルタ１２２及び１２４のうちの一方と、フィルタ１２６及び１２８とがイメージセンサ１２０の構成から省略されてもよい。
【００６４】
信号取得部２１０は、本項で説明したいずれかの手法で取得される４種類の画像信号、即ち第１の特定成分画像信号ＩＲＳ、第２の特定成分画像信号ＩＲＬ、第１の非特定成分画像信号ＩＧ及び第２の非特定成分画像信号ＩＢを、合成部２２０へ出力する。
【００６５】
［３−２．特定成分合成画像信号の生成］
次に、図５及び図６を用いて、合成部２２０における信号の合成についてあらためて説明する。図５の上段において左から現れる矢印は第１の特定成分画像信号ＩＲＳを、下段において左から現れる矢印は第２の特定成分画像信号ＩＲＬを表現している。合成部２２０は、第１の特定成分画像信号ＩＲＳに合成重みＷＲＳを、第２の特定成分画像信号ＩＲＬに合成重みＷＲＬを適用する。合成重みＷＲＳと合成重みＷＲＬとの和は１に等しく、合成重みＷＲＳ及びＷＲＬは共にゼロ以上１以下の実数である。合成重みＷＲＳ及びＷＲＬの値は可変的であり、合成部２２０はこれら重みの値を、画素ごとに、特定成分画像信号の信号値（即ち、特定色成分の強さ）に依存して決定する。
【００６６】
図６は、第２の特定成分画像信号ＩＲＬの信号値と合成重みＷＲＬとの関係の一例を描いたグラフを示している。図６のグラフ２２１によれば、特定成分画像信号の信号値が閾値ＴＨ１を下回る区間では、合成重みＷＲＬは１．０に等しい。特定成分画像信号の信号値が閾値ＴＨ１以上かつ閾値ＴＨ２以下である区間では、合成重みＷＲＬは１．０からゼロへと単調減少する。特定成分画像信号の信号値が閾値ＴＨ２を上回る（最大値ＲＬｍａｘまでの）区間では、合成重みＷＲＬはゼロに等しい。このように合成重みが決定される場合、特定色成分であるＲ成分の弱い画像領域では、第２の特定成分画像信号ＩＲＬが合成画像信号により多く寄与する一方、Ｒ成分の強い画像領域では、第１の特定成分画像信号ＩＲＳが合成画像信号により多く寄与する。その結果、合成部２２０により生成される合成画像信号において、低信号値領域でも高信号値領域でも、Ｒ成分の階調の欠損が回避され又は軽減される。なお、信号値と合成重みとの関係を示すグラフは、図６に示した例に限定されず、信号値の増加に伴って減少する傾向を有する限りいかなる軌跡を描いてもよい。
【００６７】
合成部２２０は、このように生成される特定成分合成画像信号ＩＲを、カラー画像生成部２３０へ出力する。
【００６８】
［３−３．カラー画像の生成］
図７は、図２に示したカラー画像生成部２３０のより詳細な構成の一例を示している。図７を参照すると、カラー画像生成部２３０は、ダイナミックレンジ（ＤＲ）補正部２３１、色調調整部２３３及び多重化部２３６を有する。
【００６９】
（１）ダイナミックレンジの補正
ある実施例によれば、信号取得部２１０により取得される４種類の画像信号のうち第２の特定成分画像信号ＩＲＬのみが、非特定成分画像信号を含む他の画像信号よりも多くの露光量を伴う。この場合、カラー画像生成部２３０へ入力される特定成分合成画像信号ＩＲのダイナミックレンジは、２つの非特定成分画像信号ＩＧ及びＩＢのダイナミックレンジよりも大きくなり得る。そこで、ＤＲ補正部２３１は、特定成分合成画像信号ＩＲ、非特定成分画像信号ＩＧ及び非特定成分画像信号ＩＢのダイナミックレンジが互いに等しくなるように、特定成分合成画像信号ＩＲのダイナミックレンジを圧縮する。より具体的には、ＤＲ補正部２３１は、１よりも小さい補正率を特定成分合成画像信号ＩＲに乗算することにより、そのダイナミックレンジを圧縮し得る。例えば、ＤＲ補正部２３１は、ダイナミックレンジの幅の比に相当する固定的な補正率を用いて、信号値を線型的に補正してもよい。その代わりに、ＤＲ補正部２３１は、ガンマ補正などの非線型的な補正を実行してもよい。
【００７０】
図８は、ダイナミックレンジの圧縮のための非線型的な補正の一例について説明するためのグラフを示している。図８を参照すると、ゼロから２．０までの入力値をゼロから１．０までの出力値へと補正する際に利用され得る補正率曲線２３２ａが示されている。補正率曲線２３２ａは、いわゆるハイパーガンマ曲線に相当する。ＤＲ補正部２３１は、このような曲線を描く補正率を用いて特定成分合成画像信号ＩＲをガンマ補正することにより、Ｒ成分の高信号値領域における階調をより良好に残しながら、特定成分合成画像信号ＩＲのダイナミックレンジを圧縮することができる。一方、図８の補正率曲線２３２ｂは、入力値と出力値との間でダイナミックレンジを変化させない、通常のガンマ曲線である。ＤＲ補正部２３１は、補正率曲線２３２ｂに従って非特定成分画像信号ＩＧ及びＩＢをもガンマ補正してもよい。
【００７１】
なお、ＤＲ補正部２３１は、特定成分合成画像信号ＩＲのダイナミックレンジを圧縮する代わりに、特定成分合成画像信号ＩＲ、並びに非特定成分画像信号ＩＧ及びＩＢのダイナミックレンジが互いに等しくなるように、非特定成分画像信号ＩＧ及びＩＢのダイナミックレンジを伸長してもよい。
【００７２】
（２）色調の調整
既に述べたように、合成部２２０における互いに異なる露光量を伴う２つの特定成分画像信号の合成は、より多くの露光量を伴う画像信号のダイナミックレンジの全体から見ると、信号値のピークを下方へずらすように作用する。そして、特定色成分の信号値のみが押し下げられた場合、最終的に得られるはずのカラー画像の色調が意図に反して変動し得る。
【００７３】
図９Ａは、２つの特定成分画像信号の合成に起因する色調の変動の一例について説明するための説明図である。図９Ａの横軸は、各色成分の、ゼロから最大値Ｘｍａｘまでのダイナミックレンジを表す。縦軸は、信号値の度数を表す。グラフ２３４ａはＲ成分の信号値の分布、グラフ２３４ｂはＧ成分の信号値の分布、グラフ２３４ｃはＢ成分の信号値の分布をそれぞれ表す。例えば、観察光の色調が白色に近かったとして、特定色成分であるＲ成分についてのみ、上述した異なる露光量を伴う２つの特定成分画像信号を合成すると、Ｒ成分の信号値のピークのみが、例えば値Ｘ１から値Ｘ２へと押し下げられる。非特定色成分であるＧ成分及びＢ成分の信号値のピークは、値Ｘ１付近のまま維持される。このまま色調を調整することなくカラー画像を表示させると、白色に近かった被写体は、赤の補色で着色されたように表示され得る。
【００７４】
そこで、色調調整部２３３は、こうした色調の変動を打ち消すように、少なくとも１つの色成分の画像信号を調整する。一例として、色調調整部２３３は、色調の変動を打ち消す方向に非特定成分画像信号ＩＧ及びＩＢのピークを移動させるトーンカーブを、非特定成分画像信号ＩＧ及びＩＢに適用する。
【００７５】
図９Ｂは、トーンカーブを非特定成分画像信号ＩＧ及びＩＢに適用することにより、色調の変動を打ち消した後の、３つの色成分の信号値の分布を示している。グラフ２３５ｂはＧ成分の信号値の分布、グラフ２３５ｃはＢ成分の信号値の分布をそれぞれ表す。図９Ｂから理解されるように、トーンカーブの適用後に、３つの色成分の信号値のピークは全て、信号値Ｘ２付近に位置している。このように調整された画像信号に基づいてカラー画像を表示させると、白色に近かった被写体は、画面上でも白色に近い色で表示される。また、グラフ２３４ａは不変であり、即ち特定成分合成画像信号ＩＲは維持されるため、観察されるべき特定色成分であるＲ成分の高信号値領域における階調は良好に保全される。
【００７６】
（３）多重化
多重化部２３６は、色調調整部２３３による色調調整後の特定成分合成画像信号ＩＲ並びに２つの非特定成分画像信号ＩＧ及びＩＢを多重化することによりカラー画像信号Ｉｏｕｔを生成し、生成したカラー画像信号Ｉｏｕｔを表示装置５３又はレコーダ６５へ出力する。
【００７７】
図７には示していないものの、カラー画像生成部２３０は、上述した画像信号処理のうちの任意のタイミングで、個々の色成分の画像又はカラー画像の品質を向上させるために、例えばノイズ低減、ホワイトバランス調整、ボケ補正及び高解像度化のうちの１つ以上を含み得る高品質化処理を行ってもよい。
【００７８】
＜４．処理の流れ＞
本節では、上述した実施形態においてＣＣＵ５１により実行され得る処理の流れの例を、いくつかのフローチャートを用いて説明する。なお、フローチャートに複数の処理ステップが記述されるが、それら処理ステップは、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
【００７９】
［４−１．全体的な流れ］
図１０は、一実施形態に係る画像信号処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１０を参照すると、まず、制御部２４０は、例えば予め記憶される設定情報を取得し、取得した設定情報に応じて特定色成分を設定する（ステップＳ１１０）。
【００８０】
次に、信号取得部２１０は、信号取得処理を実行して、カラー画像の１フレームを生成するために要する、第１の特定成分画像信号、第２の特定成分画像信号、及び２つの非特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１２０）。第１の特定成分画像信号は、特定色成分について第１の露光量を伴う。第２の特定成分画像信号は、特定色成分について上記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う。２つの非特定成分画像信号は、２つの非特定色成分それぞれについて、第１の露光量又は第２の露光量を伴う。ここで実行される信号取得処理のいくつかのより詳細な流れの例を、後にさらに説明する。信号取得部２１０は、取得したこれら画像信号を、合成部２２０へ出力する。
【００８１】
次に、合成部２２０は、信号取得部２１０から入力される第１及び第２の特定成分画像信号を、特定色成分の強さに応じた合成重みで合成することにより、特定成分合成画像信号を生成する（ステップＳ１６０）。第２の露光量が第１の露光量よりも多いものとして、典型的には、合成部２２０は、特定色成分の弱い画素において第２の特定成分画像信号に適用される合成重みを相対的に高く、特定色成分の強い画素において第１の特定成分画像信号に適用される合成重みを相対的に高く設定する。それにより、特定色成分についての階調の再現性が高められる。そして、合成部２２０は、特定成分合成画像信号、及び２つの非特定成分画像信号をカラー画像生成部２３０へ出力する。
【００８２】
次に、カラー画像生成部２３０は、カラー画像生成処理を実行して、特定成分合成画像信号及び２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成する（ステップＳ１７０）。ここで実行されるカラー画像生成処理のより詳細な流れの例を、後にさらに説明する。カラー画像生成部２３０により生成されたカラー画像信号は、例えば、カラー画像の表示のために表示装置５３へと出力されてもよく、又は画像若しくは動画の記録のためにレコーダ６５へと出力されてもよい。
【００８３】
上述したステップＳ１２０〜ステップＳ１７０は、画像信号処理の終了条件が満たされるまで繰り返される（ステップＳ１９０）。例えば、処理の終了を指示するユーザ入力が入力装置５９を介して検出されると、上述した画像信号処理は終了する。
【００８４】
［４−２．信号取得処理］
（１）第１の例
図１１Ａは、図１０に示した信号取得処理のより詳細な流れの第１の例を示すフローチャートである。第１の例は、図４Ａを用いて説明したシナリオに対応する。
【００８５】
図１１Ａを参照すると、まず、信号取得部２１０は、イメージセンサ１２０において露光時間Ｅ１で露光された特定色成分Ｘ（例えば、ＸはＲ、Ｇ又はＢのうちの１つ）の画素群から、第１の特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１２１）。そして、信号取得部２１０は、第１の特定成分画像信号のＮ画素分のブロックごとに、信号値を平均する（ステップＳ１２２）。図４Ａの例によればＮ＝２であり、但しＮは任意の整数であってよい。
【００８６】
また、信号取得部２１０は、イメージセンサ１２０において露光時間Ｅ１で露光された非特定色成分Ｙ、Ｚ（例えば、Ｙ及びＺは、Ｒ、Ｇ又はＢのうちの残りの２つ）の画素群から、対応する２つの非特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１２３）。そして、信号取得部２１０は、各非特定成分画像信号について、Ｍ画素分のブロックごとに信号値を平均する（ステップＳ１２４）。図４Ａの例によればＭ＝４であり、但しＭは任意の整数であってよい。
【００８７】
次に、信号取得部２１０は、イメージセンサ１２０において露光時間Ｅ２で露光された特定色成分Ｘの画素群から、第２の特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１２５）。そして、信号取得部２１０は、第２の特定成分画像信号のＮ画素分のブロックごとに、信号値を平均する（ステップＳ１２６）。
【００８８】
（２）第２の例
図１１Ｂは、図１０に示した信号取得処理のより詳細な流れの第２の例を示すフローチャートである。第２の例は、図４Ｂを用いて説明したシナリオに対応する。
【００８９】
図１１Ｂを参照すると、まず、信号取得部２１０は、イメージセンサ１２０において露光時間Ｅ１で露光された特定色成分Ｘの画素群から、第１の特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１３１）。
【００９０】
また、信号取得部２１０は、イメージセンサ１２０において露光時間Ｅ１で露光された非特定色成分Ｙ、Ｚの画素群から、対応する２つの非特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１３３）。
【００９１】
次に、信号取得部２１０は、第１の特定成分画像信号における隣り合う画素の信号値を加算することにより、第２の特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１３５）。
【００９２】
（３）第３の例
図１１Ｃは、図１０に示した信号取得処理のより詳細な流れの第３の例を示すフローチャートである。第３の例は、図４Ｃを用いて説明したシナリオに対応する。
【００９３】
図１１Ｃを参照すると、まず、信号取得部２１０は、イメージセンサ１２０から、特定色成分Ｘについてのｉ番目のフレームの第１の特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１４１）。
【００９４】
また、信号取得部２１０は、イメージセンサ１２０から、非特定色成分Ｙ、Ｚについてのｉ番目のフレームの対応する２つの非特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１４３）。
【００９５】
次に、信号取得部２１０は、イメージセンサ１２０から、特定色成分Ｘについてのｉ＋１番目のフレームの第１の特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１４５）。
【００９６】
また、信号取得部２１０は、イメージセンサ１２０から、非特定色成分Ｙ、Ｚについてのｉ＋１番目のフレームの対応する２つの非特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１４７）。
【００９７】
次に、信号取得部２１０は、時間的に連続するｉ番目及びｉ＋１番目のフレームにわたる第１の特定成分画像信号の信号値を画素ごとに加算することにより、特定色成分Ｘについての第２の特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１４９）。
【００９８】
（４）第４の例
図１１Ｄは、図１０に示した信号取得処理のより詳細な流れの第４の例を示すフローチャートである。第４の例は、図４Ｄを用いて説明したシナリオに対応する。
【００９９】
図１１Ｄを参照すると、まず、信号取得部２１０は、イメージセンサ１２０において透過率α１のフィルタを介して生成された、特定色成分Ｘについての第１の特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１５１）。
【０１００】
また、信号取得部２１０は、イメージセンサ１２０において透過率α１のフィルタを介して生成された、非特定色成分Ｙ、Ｚに対応する２つの非特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１５３）。
【０１０１】
また、信号取得部２１０は、イメージセンサ１２０において透過率α２（例えば、α１＜α２）のフィルタを介して生成された、特定色成分Ｘについての第２の特定成分画像信号を取得する（ステップＳ１５５）。
【０１０２】
［４−３．カラー画像生成処理］
図１２は、図１０に示したカラー画像生成処理のより詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０３】
図１２を参照すると、まず、カラー画像生成部２３０は、特定成分合成画像信号、及び２つの非特定成分画像信号のダイナミックレンジが互いに等しくなるように、特定成分合成画像信号のダイナミックレンジを圧縮する（ステップＳ１７１）。
【０１０４】
次に、カラー画像生成部２３０は、露光量の異なる２つの特定成分画像信号の合成に起因する色調の変動を打ち消すように、色調の変動を打ち消す方向に信号のピークを移動させるトーンカーブを２つの非特定成分画像信号に適用する（ステップＳ１７３）。
【０１０５】
そして、カラー画像生成部２３０は、色調調整部２３３による色調調整後の特定成分合成画像信号、及び２つの非特定成分画像信号から、カラー画像信号を生成する（ステップＳ１７５）。
【０１０６】
なお、図１２には示していないものの、カラー画像生成部２３０は、カラー画像生成処理の中の任意のタイミングで、例えばノイズ低減、ホワイトバランス調整、ボケ補正又は高解像度化といった、何らかの高品質化処理を行ってよい。
【０１０７】
＜５．人間の視覚のコントラスト感度＞
図１３は、人間の視覚の典型的なコントラスト感度について説明するためのグラフを示している。図１３の横軸は、視野に現れるテキスチャの空間周波数である。縦軸は、ゼロから１までの範囲に正規化された、コントラスト感度の大きさである。グラフＧ１は、輝度についての人間の視覚のコントラスト感度を表すＣＳＦ（Contrast  Sensitivity  Function）曲線の一例である。グラフＧ２は、赤−緑領域におけるＣＳＦ曲線の一例である。グラフＧ３は、黄−青領域におけるＣＳＦ曲線の一例である。図１３から理解されることとして、人間の視覚の、特定色成分のコントラスト感度のピークは、輝度のコントラスト感度のピークよりも低帯域側に有意にズレている。従って、３つの色成分について画一的に例えばＨＤＲ合成をした場合と比較して、特定の色成分に限って同様の処理をした場合には、ユーザにより感知される主観的な画質の劣化（例えば、解像感の低下）はより小さくて済む。こうした観点からも、観察されるべき特定色成分を特に対象として階調を維持し又は強調しようとする上述した実施形態は、３つの色成分を共通的に扱う既存の手法と比較して有利である。
【０１０８】
＜６．まとめ＞
ここまで、図１〜図１３を用いて本開示に係る技術の実施形態について詳しく説明した。上述した実施形態によれば、特定色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号及び第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号が、特定色成分の強さに応じた重みで合成され、当該合成の結果として生成される特定成分合成画像信号と、２つの非特定成分画像信号とに基づいて、カラー画像信号が生成される。従って、被写体の階調に強く影響する色成分又は被写体の階調の中で特に意味を持つ色成分に相当する特定色成分のダイナミックレンジを適切に調整し、観察されるべき階調が欠損してしまうリスクを効果的に低減することができる。
【０１０９】
また、上述した実施形態によれば、上記第１の特定成分画像信号及び上記第２の特定成分画像信号の合成に起因する色調の変動を打ち消すように画像信号が調整された後に、上記カラー画像信号が生成され得る。従って、特定色成分に特化した信号の調整に起因する望ましくない色調の変動が最終的に出力されるカラー画像に現れることを防止することができる。
【０１１０】
また、上述した実施形態によれば、色調の上記変動を打ち消すために、上記非特定成分画像信号にそれらのピークを移動させるトーンカーブが適用され得る。従って、望ましくない色調の変動を防止しながら、例えば特定色成分の高信号値領域における階調を良好に保全することができる。
【０１１１】
また、ある実施例によれば、上記第１の特定成分画像信号は、第１の露光時間での露光を通じて又は第１の透過率を有するフィルタを通じて生成され、上記第２の特定成分画像信号は、第２の露光時間での露光を通じて又は第２の透過率を有するフィルタを通じて生成され得る。この場合、被写体の動きに起因する動きボケを特定成分合成画像信号において生じさせることなく、かつ解像感を犠牲にすることなく、特定色成分の階調を維持し又は強調することができる。
【０１１２】
また、ある実施例によれば、上記第１の特定成分画像信号は、第１の露光時間で露光される画素群から取得され、上記第２の特定成分画像信号は、上記第１の特定成分画像信号における隣り合う画素の信号値を加算することにより生成される。この場合、撮像装置において２通りの露光量を扱うための特別な構成又は制御を要することなく、疑似的に上記第１の特定成分画像信号よりも多くの露光量を伴う第２の特定成分画像信号を取得することができる。
【０１１３】
また、ある実施例によれば、上記特定色成分は、動的に取得される設定情報に応じて設定され得る。従って、通常の手術における赤色及び特殊光観察における特定色など、様々な色成分を動的に特定色成分として設定することが可能であり、システムが利用される場面ごとに異なる特定色成分のダイナミックレンジを柔軟に調整することができる。
【０１１４】
なお、本明細書では、手術用内視鏡を含む画像処理システムの例を主に説明した。しかしながら、本開示に係る技術は、かかる例に限定されず、カプセル内視鏡などの他の種類の内視鏡、又は、顕微鏡などの他の種類の医療用観察装置にも適用可能である。また、本開示に係る技術は、そうした医療用観察装置に搭載される画像処理モジュール（例えば、画像処理チップ）又はカメラモジュールとして実現されてもよい。
【０１１５】
本明細書において説明した画像処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記憶媒体（非一時的な媒体：non-transitory  media）に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、実行時にＲＡＭ（Random  Access  Memory）に読み込まれ、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行される。
【０１１６】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１１７】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的又は例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果と共に、又は上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏し得る。
【０１１８】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号、前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号、及び、前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号、を取得する信号取得部と、
前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成する合成部と、
前記合成部により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成するカラー画像生成部と、
を備える医療用画像処理装置。
（２）
前記カラー画像生成部は、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号の前記合成に起因する色調の変動を打ち消すように、前記特定成分合成画像信号又は前記２つの非特定成分画像信号を調整する、前記（１）に記載の医療用画像処理装置。
（３）
前記カラー画像生成部は、前記色調の前記変動を打ち消す方向に前記非特定成分画像信号のピークを移動させるトーンカーブを前記非特定成分画像信号に適用することにより、前記非特定成分画像信号を調整する、前記（２）に記載の医療用画像処理装置。
（４）
前記信号取得部は、前記特定の色成分について第１の露光時間での露光を通じて生成される前記第１の特定成分画像信号、及び、前記特定の色成分について第２の露光時間での露光を通じて生成される前記第２の特定成分画像信号を取得する、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の医療用画像処理装置。
（５）
前記信号取得部は、前記特定の色成分について前記第１の露光時間で露光される画素群及び前記特定の色成分について前記第２の露光時間で露光される画素群の双方を有する撮像装置から、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を取得する、前記（４）に記載の医療用画像処理装置。
（６）
前記信号取得部は、前記特定の色成分についての画素群であって、第１のタイミングにて前記第１の露光時間で露光され及び第２のタイミングにて前記第２の露光時間で露光される当該画素群から、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を取得する、前記（４）に記載の医療用画像処理装置。
（７）
前記信号取得部は、前記特定の色成分について第１の露光時間で露光される画素群から前記第１の特定成分画像信号を取得し、及び、前記第１の特定成分画像信号における隣り合う画素の信号値を加算することにより、前記第２の特定成分画像信号を取得する、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の医療用画像処理装置。
（８）
前記信号取得部は、前記特定の色成分について第１の露光時間で露光される画素群から第１のフレームレートで前記第１の特定成分画像信号を取得し、及び、時間的に連続する複数のフレームにわたる前記第１の特定成分画像信号の信号値の加算により、前記第２の特定成分画像信号を取得する、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の医療用画像処理装置。
（９）
前記信号取得部は、第１の透過率を有するフィルタを通じて前記特定の色成分を受光する画素群、及び前記第１の透過率とは異なる透過率を有するフィルタを通じて前記特定の色成分を受光する画素群の双方を有する撮像装置から、前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を取得する、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の医療用画像処理装置。
（１０）
前記第２の露光量は、前記第１の露光量よりも多く、
前記合成部は、前記特定の色成分の弱い画素において、相対的に高い合成重みを前記第２の特定成分画像信号に適用し、前記特定の色成分の強い画素において、相対的に高い合成重みを前記第１の特定成分画像信号に適用する、
前記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の医療用画像処理装置。
（１１）
前記特定の色成分は、赤成分である、前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の医療用画像処理装置。
（１２）
観察対象の色成分に関連付けられる設定情報を取得し、取得した設定情報に応じて前記特定の色成分を設定する制御部、
をさらに備える、前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の医療用画像処理装置。
（１３）
被写体を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置から取得される１つ以上の画像信号を処理してカラー画像信号を生成する画像処理装置と、
を含み、
前記画像処理装置は、
特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号、前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号、及び、前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号、を取得する信号取得部と、
前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成する合成部と、
前記合成部により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成するカラー画像生成部と、
を備える、
医療用画像処理システム。
（１４）
特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号を取得することと、
前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号を取得することと、
前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号を取得することと、
前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成することと、
前記合成により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成することと、
を含む医療用画像処理方法。
（１５）
医療用画像処理装置を制御するプロセッサを、
特定の色成分についての第１の露光量を伴う第１の特定成分画像信号、前記特定の色成分についての前記第１の露光量とは異なる第２の露光量を伴う第２の特定成分画像信号、及び、前記特定の色成分とは異なる２つの色成分にそれぞれ対応する２つの非特定成分画像信号、を取得する信号取得部と、
前記第１の特定成分画像信号及び前記第２の特定成分画像信号を前記特定の色成分の強さに応じた重みで合成することにより特定成分合成画像信号を生成する合成部と、
前記合成部により生成される前記特定成分合成画像信号及び前記２つの非特定成分画像信号からカラー画像信号を生成するカラー画像生成部と、
として機能させるためのプログラム。
【符号の説明】
【０１１９】
１        医療用画像処理システム
１３      カメラヘッド（撮像装置）
５１      ＣＣＵ（画像処理装置）
５３      モニタ（表示装置）
２１０    信号取得部
２２０    合成部
２３０    カラー画像生成部
２４０    制御部
【図１】
2017149932.tif 000003
【図２】
2017149932.tif 000004
【図３】
2017149932.tif 000005
【図４Ａ】
2017149932.tif 000006
【図４Ｂ】
2017149932.tif 000007
【図４Ｃ】
2017149932.tif 000008
【図４Ｄ】
2017149932.tif 000009
【図５】
2017149932.tif 000010
【図６】
2017149932.tif 000011
【図７】
2017149932.tif 000012
【図８】
2017149932.tif 000013
【図９Ａ】
2017149932.tif 000014
【図９Ｂ】
2017149932.tif 000015
【図１０】
2017149932.tif 000016
【図１１Ａ】
2017149932.tif 000017
【図１１Ｂ】
2017149932.tif 000018
【図１１Ｃ】
2017149932.tif 000019
【図１１Ｄ】
2017149932.tif 000020
【図１２】
2017149932.tif 000021
【図１３】
2017149932.tif 000022
【国際調査報告】
2017149932.tif 000023
2017149932.tif 000024
2017149932.tif 000025
2017149932.tif 000026