(57)【要約】  複数の照明光の切替を、ユーザーの指示無く行うことができる光源装置及び内視鏡システムを提供する。  光源部（２０）は、第１の赤色帯域を有し、第１血管を強調するための第１照明光と、第２の赤色帯域を有し、第１血管と異なる第２血管を強調するための第２照明光とを発光する。光源制御部（２１）は、第１照明光と第２照明光とを、それぞれ少なくとも２フレーム以上の発光期間にて発光し、且つ、第１照明光と第２照明光とを自動的に切り替える制御を行う。
2019039354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の赤色帯域を有し、第１血管を強調するための第１照明光と、第２の赤色帯域を有し、前記第１血管と異なる第２血管を強調するための第２照明光とを発光する光源部と、
前記第１照明光と前記第２照明光とを、それぞれ少なくとも２フレーム以上の発光期間にて発光させ、且つ、前記第１照明光と前記第２照明光とを自動的に切り替える光源制御部を有する光源装置。
【請求項２】
前記第１照明光は４００ｎｍ以上４４０ｎｍ以下のピークを有する請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記第２照明光は、前記第１照明光よりも、５４０ｎｍ、６００ｎｍ、又は６３０ｎｍのうち少なくともいずれかの強度比を大きくする請求項１または２記載の光源装置。
【請求項４】
前記光源部は、前記第１照明光及び前記第２照明光と異なる第３照明光を発光し、
前記光源制御部は、
前記第１照明光と前記第２照明光とを切り替えるタイミングにおいて、前記第３照明光を発光する請求項１から３のいずれか１項記載の光源装置。
【請求項５】
前記光源制御部は、
前記第１照明光の発光期間と前記第２照明光の発光期間を設定する発光期間設定部を有する請求項１から４のいずれか１項記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１照明光は、前記第１の赤色帯域に加えて、第１の緑色帯域及び第１の青色帯域を有し、
前記第２照明光は、前記第２の赤色帯域に加えて、第２の緑色帯域及び第２の青色帯域を有する請求項１から５のいずれか１項記載の光源装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の光源装置と、
前記第１照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第１画像と、前記第２照明光により照明された前記観察対象を撮像して得られる第２画像とを取得する画像取得部と、
前記第１画像と前記第２画像をカラー又はモノクロにより表示する表示部を備える内視鏡システム。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項記載の光源装置と、
前記第１照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第１画像と、前記第２照明光により照明された前記観察対象を撮像して得られる第２画像とを取得する画像取得部と、
前記第１画像と前記第２画像の色を調整する特定色調整部とを有し、
前記特定色調整部は、前記第１画像に含まれる粘膜の色又は前記第２画像に含まれる粘膜の色を、目標の色に合わせる内視鏡システム。
【請求項９】
観察中の部位を設定する部位設定部を有し、
前記特定色調整部は、前記第１画像に含まれる粘膜の色又は前記第２画像に含まれる粘膜の色を、前記部位に対応する目標の色に合わせる請求項８記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
請求項１から６のいずれか１項記載の光源装置と、
前記第１照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第１画像と、前記第２照明光により照明された前記観察対象を撮像して得られる第２画像とを取得する画像取得部と、
前記第１画像と前記第２画像の色を調整する特定色調整部と、
ユーザーから、粘膜の色、前記第１血管の色、又は前記第２血管の色の調整に関する色調整指示を受け付ける色調整指示受付部とを有し、
前記特定色調整部は、
前記色調整指示に従って、前記粘膜の色、前記第１血管の色、又は前記第２血管の色の調整を行う内視鏡システム。
【請求項１１】
請求項１から６のいずれか１項記載の光源装置と、
前記第１照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第１画像と、前記第２照明光により照明された前記観察対象を撮像して得られる第２画像とを取得する画像取得部と、
前記第１画像と前記第２画像の色を調整する特定色調整部とを有し、
前記特定色調整部は、前記第１画像に含まれる粘膜の色と、前記第２画像に含まれる粘膜の色とを一致させる内視鏡システム。
【請求項１２】
請求項１から６のいずれか１項記載の光源装置と、
前記第１照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第１画像と、前記第２照明光により照明された前記観察対象を撮像して得られる第２画像とを取得する画像取得部と、
前記第１画像と前記第２画像に対して、前記観察対象に含まれる複数の範囲の間の差を大きくする色拡張処理を行う色拡張処理部とを有する内視鏡システム。
【請求項１３】
観察中の部位を設定する部位設定部を有し、
前記色拡張処理の結果を、前記部位毎に定められた調整パラメータによって、調整する請求項１２記載の内視鏡システム。
【請求項１４】
請求項１から６のいずれか１項記載の光源装置と、
前記第１照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第１画像と、前記第２照明光により照明された前記観察対象を撮像して得られる第２画像とを取得する画像取得部と、
前記第１画像と前記第２画像から、前記観察対象に含まれる特定の範囲に対応する周波数成分を強調した周波数強調画像を得る周波数強調部と、
前記第１画像又は第２画像を前記周波数強調画像に合成して、前記特定の範囲を構造強調した構造強調処理済みの前記第１画像又は第２画像を得る画像合成部とを有する内視鏡システム。
【請求項１５】
観察中の部位を設定する部位設定部を有し、
前記構造強調処理済みの前記第１画像又は第２画像の画素値を、前記部位毎に定められた調整パラメータによって、調整する請求項１４記載の内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の照明光を切り替えて発光する光源装置及び内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の医療分野では、光源装置、内視鏡、プロセッサ装置を備える内視鏡システムが広く用いられている。内視鏡システムでは、内視鏡から観察対象に照明光を照射し、その照明光で照明中の観察対象を内視鏡の撮像素子で撮像して得られるＲＧＢ画像信号に基づいて、観察対象の画像をモニタ上に表示する。【０００３】
また、近年では、観察対象に合わせて、使用する照明光のスペクトルを切り替えることも行われている。例えば、特許文献１では、２種類の紫色レーザ光と青色レーザ光を蛍光体に照射して照明光を生成しており、粘膜の比較的浅い位置に分布する表層血管を観察する場合には、紫色レーザ光の発光比率を青色レーザ光よりも高めて紫色レーザ光の比率を高めた照明光により、観察対象を照明している。これに対して、粘膜の深い位置に分布する深層血管を観察する場合には、青色レーザ光の発光比率を紫色レーザ光よりも高めて緑色及び赤色の蛍光の比率を大きくした照明光により、観察対象を照明している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１７９２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では、内視鏡分野においては、表層血管や深層血管など深さが異なる複数の血管に着目する診断が行われている。このような診断においては、深さが異なる複数の血管の画像を表示する必要がある。例えば、特許文献１の場合であれば、ユーザーが照明光切替スイッチを操作し、表層血管強調用の照明光と深層血管強調用の照明光との切替を行うことによって、表層血管を強調した画像と深層血管を強調した画像を表示している。しかしながら、上記のように、ユーザーによって照明光の切替を行う場合には、照明光の切替時に観察位置の位置ずれが発生し易いという問題がある。したがって、深さが異なる複数の血管の画像を表示するために、複数の照明光の切替を、ユーザーの指示無く行うことが求められていた。加えて、複数の照明光の切替を行うことによるユーザーへの違和感も合わせて、軽減することも求められていた。【０００６】
本発明は、複数の照明光の切替を、ユーザーの指示無く行うことができる光源装置及び内視鏡システム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】
本発明の光源装置は、光源部と光源制御部とを有する。光源部は、第１の赤色帯域を有し、第１血管を強調するための第１照明光と、第２の赤色帯域を有し、第１血管と異なる第２血管を強調するための第２照明光とを発光する。光源制御部は、第１照明光と第２照明光とを、それぞれ少なくとも２フレーム以上の発光期間にて発光させ、且つ、第１照明光と第２照明光とを自動的に切り替える。【０００８】
第１照明光は４００ｎｍ以上４４０ｎｍ以下のピークを有することが好ましい。第２照明光は、第１照明光よりも、５４０ｎｍ、６００ｎｍ、又は６３０ｎｍのうち少なくともいずれかの強度比を大きくすることが好ましい。【０００９】
光源部は、第１照明光及び第２照明光と異なる第３照明光を発光し、光源制御部は、第１照明光と第２照明光とを切り替えるタイミングにおいて、第３照明光を発光することが好ましい。光源制御部は、第１照明光の発光期間と第２照明光の発光期間を設定する発光期間設定部を有することが好ましい。第１照明光は、第１の赤色帯域に加えて、第１の緑色帯域及び第１の青色帯域を有し、第２照明光は、第２の赤色帯域に加えて、第２の緑色帯域及び第２の青色帯域を有することが好ましい。【００１０】
本発明の内視鏡システムは、上記記載の本発明の光源装置と、画像取得部と、表示部とを備える。画像取得部は、第１照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第１画像と、第２照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第２画像とを取得する。表示部は、第１画像と第２画像をカラー又はモノクロにより表示する。【００１１】
本発明の内視鏡システムは、上記記載の本発明の光源装置と、画像取得部と、特定色調整部とを有する。画像取得部は、第１照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第１画像と、第２照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第２画像とを取得する。特定色調整部は、第１画像と第２画像の色を調整する。また、特定色調整部は、第１画像に含まれる粘膜の色又は第２画像に含まれる粘膜の色を、目標の色に合わせる。観察中の部位を設定する部位設定部を有し、特定色調整部は、第１画像に含まれる粘膜の色又は第２画像に含まれる粘膜の色を、部位に対応する目標の色に合わせることが好ましい。【００１２】
本発明の内視鏡システムは、上記記載の本発明の光源装置と、画像取得部と、特定色調整部と、色調指示受付部とを有する。画像取得部は、第１照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第１画像と、第２照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第２画像とを取得する。特定色調整部は、第１画像と第２画像の色を調整する。色調整指示受付部は、ユーザーから、粘膜の色、第１血管の色、又は第２血管の色の調整に関する色調整指示を受け付ける。特定色調整部は、色調整指示に従って、粘膜の色、第１血管の色、又は第２血管の色の調整を行う。【００１３】
本発明の内視鏡システムは、上記記載の本発明の光源装置と、画像取得部と、特定色調整部とを有する。画像取得部は、第１照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第１画像と、第２照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第２画像とを取得する。特定色調整部は、第１画像と第２画像の色を調整する。また、特定色調整部は、第１画像に含まれる粘膜の色と、第２画像に含まれる粘膜の色とを一致させる。【００１４】
本発明の内視鏡システムは、上記記載の本発明の光源装置と、画像取得部と、色拡張処理部とを有する。画像取得部は、第１照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第１画像と、第２照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第２画像とを取得する。色拡張処理部は、第１画像と第２画像に対して、観察対象に含まれる複数の範囲の間の差を大きくする色拡張処理を行う。観察中の部位を設定する部位設定部を有し、色拡張処理の結果を、部位毎に定められた調整パラメータによって、調整することが好ましい。【００１５】
本発明の内視鏡システムは、上記記載の本発明の光源装置と、画像取得部と、周波数強調部と、画像合成部とを有する。画像取得部は、第１照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第１画像と、第２照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第２画像とを取得する。周波数強調部は、第１画像と第２画像から、観察対象に含まれる特定の範囲に対応する周波数成分を強調した周波数強調画像を得る。画像合成部は、第１画像又は第２画像を周波数強調画像に合成して、特定の範囲を構造強調した構造強調処理済みの第１画像又は第２画像を得る。観察中の部位を設定する部位設定部を有し、構造強調処理済みの第１画像又は第２画像の画素値を、部位毎に定められた調整パラメータによって、調整することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の照明光の切替を、ユーザーの指示無く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の内視鏡システムの外観図である。
【図２】第１実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。
【図３】紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの発光スペクトルを示すグラフである。
【図４】紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを含む第１照明光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図５】紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを含む第２照明光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図６】第１照明光の発光期間と第２照明光の発光期間を示す説明図である。
【図７】発光期間設定メニューを示す説明図である。
【図８】紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを含む第３照明光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図９】第１特殊画像を示す画像図である。
【図１０】第２特殊画像を示す画像図である。
【図１１】カラーの第１特殊画像と第２特殊画像の切り替え表示を示す説明図である。
【図１２】第１特殊画像と第２特殊画像の切り替え時に表示される第３特殊画像を示す説明図である。
【図１３】モノクロの第１特殊画像と第２特殊画像の切り替え表示を示す説明図である。
【図１４】Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比を用いる第１特殊画像処理部及び第２特殊画像処理部を示すブロック図である。
【図１５】信号比空間おいて分布する第１〜第５範囲を示す説明図である。
【図１６】動径変更範囲Rmを示す説明図である。
【図１７】動径ｒと彩度強調処理後の動径Rx（ｒ）との関係を示すグラフである。
【図１８】角度変更範囲Rｎを示す説明図である。
【図１９】角度θと色相強調処理後の角度Fx（θ）との関係を示すグラフである。
【図２０】信号比空間における彩度強調処理及び色相強調処理前と後の第１〜第５範囲の分布を示す説明図である。
【図２１】ａｂ空間における彩度強調処理及び色相強調処理前と後の第１〜第５範囲の分布を示す説明図である。
【図２２】B／G比、G／R比を用いる構造強調部の機能を示すブロック図である。
【図２３】B／G比、G／R比と合成比率ｇ１（B／G比、G／R比）〜ｇ４ｇ１（B／G比、G／R比）との関係を示す表である。
【図２４】マルチ観察モードの流れを示すフローチャートである。
【図２５】色差信号Cr、Cbを用いる第１特殊画像処理部及び第２特殊画像処理部の機能を示すブロック図である。
【図２６】CrCb空間おいて分布する第１〜第５範囲を示す説明図である。
【図２７】CrCb空間における彩度強調処理及び色相強調処理前と後の第１〜第５範囲の分布を示す説明図である。
【図２８】色差信号Cr、Cbを用いる構造強調部の機能を示すブロック図である。
【図２９】色相H、彩度Sを用いる第１特殊画像処理部及び第２特殊画像処理部の機能を示すブロック図である。
【図３０】HS空間おいて分布する第１〜第５範囲を示す説明図である。
【図３１】HS空間における彩度強調処理及び色相強調処理前と後の第１〜第５範囲の分布を示す説明図である。
【図３２】色相H、彩度Sを用いる構造強調部の機能を示すブロック図である。
【図３３】第２実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。
【図３４】通常光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図３５】第１照明光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図３６】第２照明光の発光スペクトルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１実施形態］
図１に示すように、第１実施形態の内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、モニタ１８と、コンソール１９とを有する。内視鏡１２は光源装置１４と光学的に接続され、且つ、プロセッサ装置１６と電気的に接続される。内視鏡１２は、被検体内に挿入される挿入部１２ａと、挿入部１２ａの基端部分に設けられた操作部１２ｂと、挿入部１２ａの先端側に設けられる湾曲部１２ｃ及び先端部１２ｄを有している。操作部１２ｂのアングルノブ１２ｅを操作することにより、湾曲部１２ｃは湾曲動作する。この湾曲動作に伴って、先端部１２ｄが所望の方向に向けられる。なお、コンソール１９は図示したキーボードの他、マウスなどが含まれる。
【００１９】
また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、モード切替ＳＷ１３ａが設けられている。モード切替ＳＷ１３ａは、通常観察モードと、第１特殊観察モードと、第２特殊観察モードと、マルチ観察モードとの切替操作に用いられる。通常観察モードは、通常画像をモニタ１８上に表示するモードである。第１特殊観察モードは、表層血管（第１血管）を強調した第１特殊画像をモニタ１８上に表示するモードである。第２特殊観察モードは、深層血管（第２血管）を強調した第２特殊画像をモニタ１８上に表示するモードである。マルチ観察モードは、第１特殊画像と第２特殊画像とを自動的に切り替えてモニタ１８に表示するモードである。なお、モードを切り替えるためのモード切替部としては、モード切替ＳＷ１３ａの他に、フットスイッチを用いてもよい。
【００２０】
プロセッサ装置１６は、モニタ１８及びコンソール１９と電気的に接続される。モニタ１８は、画像情報等を出力表示する。コンソール１９は、機能設定等の入力操作を受け付けるUI（User Interface：ユーザーインターフェース）として機能する。なお、プロセッサ装置１６には、画像情報等を記録する外付けの記録部（図示省略）を接続してもよい。
【００２１】
図２に示すように、光源装置１４は、光源部２０と、光源制御部２１と、光路結合部２３とを有している。光源部２０は、V-LED（Violet Light Emitting Diode）２０ａ、B-LED（Blue Light Emitting Diode）２０ｂ、G-LED（Green Light Emitting Diode）２０ｃ、R-LED（Red Light Emitting Diode）２０ｄを有している。光源制御部２１は、ＬＥＤ２０a〜２０ｄの駆動を制御する。光路結合部２３は、４色のLED２０a〜２０ｄから発せられる４色の光の光路を結合する。光路結合部２３で結合された光は、挿入部１２a内に挿通されたライトガイド４１及び照明レンズ４５を介して、被検体内に照射される。なお、LEDの代わりに、LD（Laser Diode）を用いてもよい。
【００２２】
図３に示すように、V-LED２０ａは、中心波長４０５±１０nm、波長範囲３８０〜４２０nmの紫色光Ｖを発生する。B-LED２０ｂは、中心波長４６０±１０nm、波長範囲４２０〜５００nmの青色光Ｂを発生する。G-LED２０ｃは、波長範囲が４８０〜６００nmに及ぶ緑色光Ｇを発生する。R-LED２０ｄは、中心波長６２０〜６３０nmで、波長範囲が６００〜６５０nmに及ぶ赤色光Ｒを発生する。
【００２３】
光源制御部２１は、いずれの観察モードにおいても、V-LED２０ａ、B-LED２０ｂ、G-LED２０ｃ、及びR-LED２０ｄを点灯する制御を行う。また、光源制御部２１は、通常観察モード時には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光強度比がＶｃ：Ｂｃ：Ｇｃ：Ｒｃとなる通常光を発光するように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを制御する。
【００２４】
また、光源制御部２１は、第１特殊観察モード時には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光強度比がＶｓ１：Ｂｓ１：Ｇｓ１：Ｒｓ１となる第１照明光を発光するように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを制御する。第１照明光は、表層血管を強調するために、４００ｎｍ以上４４０ｎｍ以下にピークを有することが好ましい。そのため、第１照明光は、図４に示すように、紫色光Ｖの光強度が、その他の青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの光強度よりも大きくなるように、光強度比Ｖｓ１：Ｂｓ１：Ｇｓ１：Ｒｓ１が設定されている（Ｖｓ１＞Ｂｓ１、Ｇｓ１、Ｒｓ１）。また、第１照明光には、赤色光Ｒのような第１の赤色帯域を有しているため、粘膜の色を正確に再現することができる。さらに、第１照明光には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇのように第１の青色帯域及び第１の緑色帯域を有しているため、上記のような表層血管の他、腺管構造や凹凸など各種構造も強調することができる。
【００２５】
また、光源制御部２１は、第２特殊観察モード時には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光強度比がＶｓ２：Ｂｓ２：Ｇｓ２：Ｒｓ２となる第２照明光を発光するように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを制御する。第２照明光は、深層血管を強調するために、第１照明光に対して、５４０ｎｍ、６００ｎｍ、又は６３０ｎｍのうち少なくともいずれかの強度比を大きくすることが好ましい。
【００２６】
そのため、第２照明光は、図５に示すように、第１照明光における青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの光量と比較して、緑色光Ｇ、又は赤色光Ｒの光量が大きくなるように、光強度比Ｖｓ２：Ｂｓ２：Ｇｓ２：Ｒｓ２が設定されている。また、第２照明光には、赤色光Ｒのような第２の赤色帯域を有しているため、粘膜の色を正確に再現することができる。さらに、第２照明光には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇのように第２の青色帯域及び第２の緑色帯域を有しているため、上記のような深層血管の他、凹凸など各種構造も強調することができる。
【００２７】
光源制御部２１は、マルチ観察モードに設定されている場合には、第１照明光と第２照明光とをそれぞれ２フレーム以上の発光期間にて発光し、且つ、第１照明光と第２照明光とを自動的に切り替えて発光する制御を行う。例えば、第１照明光の発光期間を２フレームとし、第２照明光の発光期間を３フレームとした場合には、図６に示すように、第１照明光が２フレーム続けて発光した後に、第２照明光が３フレーム続けて発光される。ここで、第１照明光の発光期間と第２照明光の発光期間は、少なくとも２フレーム以上の期間に設定されている。このように２フレーム以上の期間にするのは、光源装置１４における照明光の切替は直ぐに行われるものの、プロセッサ装置１６における画像処理の切替には少なくとも２フレーム以上を有するためである。加えて、照明光が切り替わることよって点滅が生ずる場合があるため、２フレーム以上の期間にすることによって、点滅による術者への負担を軽減する。なお、「フレーム」とは、観察対象を撮像する撮像センサ４８を制御するための単位をいい、例えば、「１フレーム」とは、観察対象からの光で撮像センサ４８を露光する露光期間と画像信号を読み出す読出期間とを少なくとも含む期間のことをいう。本実施形態においては、撮像の単位である「フレーム」に対応して発光期間が定められている。
【００２８】
第１照明光の発光期間と第２照明光の発光期間は、光源制御部２１に接続された発光期間設定部２４によって、適宜変更が可能である。コンソール１９の操作により、発光期間の変更操作を受け付けると、発光期間設定部２４は、図７に示す発光期間設定メニューをモニタ１８上に表示する。第１照明光の発光期間は、例えば、２フレームから１０フレームの間で変更可能である。各発光期間については、スライドバー２６ａ上に割り当てられている。
【００２９】
第１照明光の発光期間を変更する場合には、コンソール１９を操作して、スライドバー２６ａ上の変更したい発光期間を示す位置にスライダ２７ａを合わせることで、第１の照明光の発光期間が変更される。第２照明光の発光期間についても、コンソール１９を操作して、スライドバー２６ｂ（例えば、２フレームから１０フレームの発光期間が割り当てられている）上の変更したい発光期間を示す位置にスライダ２７ｂを合わせることで、第２の照明光の発光期間が変更される。
【００３０】
なお、光源制御部２１は、マルチ観察モードに設定されている場合には、第１照明光から第２照明光に切り替える際、又は、第２照明光から第１照明光に切り替えるタイミングにおいて、第１照明光及び第２照明光と異なる第３照明光を発光するようにしてもよい。第３照明光は少なくとも１フレーム以上発光することが好ましい。
【００３１】
また、第３照明光の光強度比Ｖｓ３：Ｂｓ３：Ｇｓ３：Ｒｓ３は、第１照明光の光強度比Ｖｓ１：Ｂｓ１：Ｇｓ１：Ｒｓ１と第２照明光の光強度比Ｖｓ２：Ｂｓ２：Ｇｓ２：Ｒｓ２の間であることが好ましい。例えば、図８に示すように、第３照明光の光強度比は、第１照明光の光強度比と第２照明光の光強度比の平均であることが好ましい。即ち、Ｖｓ３＝（Ｖｓ１＋Ｖｓ２）／２、Ｂｓ３＝（Ｂｓ１＋Ｂｓ２）／２、Ｇｓ３＝（Ｇｓ１＋Ｇｓ２）／２、Ｒｓ３＝（Ｒｓ１＋Ｒｓ２）／２とする。以上のような第３照明光を、第１照明光と第２照明光とを切り替えるタイミングに発光することによって、照明光の切替時に生ずる色の変化などの違和感をユーザーに与えることがなくなる。
【００３２】
図２に示すように、ライトガイド４１は、内視鏡１２及びユニバーサルコード（内視鏡１２と光源装置１４及びプロセッサ装置１６とを接続するコード）内に内蔵されており、光路結合部２３で結合された光を内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。なお、ライトガイド４１としては、マルチモードファイバを使用することができる。一例として、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径がφ０．３〜０．５ｍｍの細径なファイバケーブルを使用することができる。
【００３３】
内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系３０aと撮像光学系３０ｂが設けられている。照明光学系３０ａは照明レンズ４５を有しており、この照明レンズ４５を介して、ライトガイド４１からの光が観察対象に照射される。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ４６及び撮像センサ４８を有している。観察対象からの反射光は、対物レンズ４６を介して、撮像センサ４８に入射する。これにより、撮像センサ４８に観察対象の反射像が結像される。
【００３４】
撮像センサ４８はカラーの撮像センサであり、被検体の反射像を撮像して画像信号を出力する。この撮像センサ４８は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサ等であることが好ましい。本発明で用いられる撮像センサ４８は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色のＲＧＢ画像信号を得るためのカラーの撮像センサ、即ち、Ｒフィルタが設けられたＲ画素、Ｇフィルタが設けられたＧ画素、Ｂフィルタが設けられたＢ画素を備えた、いわゆるＲＧＢ撮像センサである。
【００３５】
なお、撮像センサ４８としては、RGBのカラーの撮像センサの代わりに、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＧ（緑）の補色フィルタを備えた、いわゆる補色撮像センサであっても良い。補色撮像センサを用いる場合には、ＣＭＹＧの４色の画像信号が出力されるため、補色−原色色変換によって、CMYGの４色の画像信号をＲＧＢの３色の画像信号に変換する必要がある。また、撮像センサ４８はカラーフィルタを設けていないモノクロ撮像センサであっても良い。この場合、光源制御部２１は青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを時分割で点灯させて、撮像信号の処理では同時化処理を加える必要がある。
【００３６】
撮像センサ４８から出力される画像信号は、ＣＤＳ・ＡＧＣ回路５０に送信される。ＣＤＳ・ＡＧＣ回路５０は、アナログ信号である画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ（Correlated Double Sampling））や自動利得制御（ＡＧＣ（Auto Gain Control））を行う。ＣＤＳ・ＡＧＣ回路５０を経た画像信号は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ（Analog /Digital）コンバータ）５２により、デジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換されたデジタル画像信号は、プロセッサ装置１６に入力される。
【００３７】
プロセッサ装置１６は、内視鏡１２で得られた画像などの医用画像を処理する医用画像処理装置に対応している。このプロセッサ装置１６は、画像取得部５３と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５６と、ノイズ除去部５８と、信号切替部６０と、通常画像処理部６２と、第１特殊画像処理部６３と、第２特殊画像処理部６４と、第３特殊画像処理部６５と、映像信号生成部６６とを備えている。画像取得部５３には、内視鏡１２からのデジタルのカラー画像信号が入力される。カラー画像信号は、撮像センサ４８のＲ画素から出力されるＲ画像信号と、撮像センサ４８のＧ画素から出力されるＧ画像信号と、撮像センサ４８のＢ画素から出力されるＢ画像信号とから構成されるＲＧＢ画像信号である。
【００３８】
ＤＳＰ５６は、受信した画像信号に対して、欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン補正処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、又はデモザイク処理等の各種信号処理を施す。欠陥補正処理では、撮像センサ４８の欠陥画素の信号が補正される。オフセット処理では、欠陥補正処理が施されたＲＧＢ画像信号から暗電流成分が除かれ、正確な零レベルが設定される。ゲイン補正処理では、オフセット処理後のＲＧＢ画像信号に特定のゲインを乗じることにより信号レベルが整えられる。ゲイン補正処理後のＲＧＢ画像信号には、色再現性を高めるためのリニアマトリクス処理が施される。その後、ガンマ変換処理によって明るさや彩度が整えられる。リニアマトリクス処理後のＲＧＢ画像信号には、デモザイク処理（等方化処理、同時化処理とも言う）が施され、各画素で不足した色の信号が補間によって生成される。このデモザイク処理によって、全画素がＲＧＢ各色の信号を有するようになる。
【００３９】
ノイズ除去部５８は、ＤＳＰ５６でガンマ補正等が施されたＲＧＢ画像信号に対してノイズ除去処理（例えば移動平均法やメディアンフィルタ法等）を施すことによって、ＲＧＢ画像信号からノイズを除去する。ノイズが除去されたＲＧＢ画像信号は、信号切替部６０に送信される。
【００４０】
信号切替部６０は、モード切替ＳＷ１３ａにより、通常観察モードにセットされている場合には、ＲＧＢ画像信号を通常画像処理部６２に送信する。また、第１特殊観察モードにセットされている場合には、ＲＧＢ画像信号を第１特殊画像処理部６３に送信する。また、第２特殊観察モードにセットされている場合には、ＲＧＢ画像信号を第２特殊画像処理部６４に送信する。また、マルチ観察モードにセットされている場合には、第１照明光の照明及び撮像で得られたＲＧＢ画像信号は第１特殊画像処理部６３に送信され、第２照明光の照明及び撮像で得られたＲＧＢ画像信号は第２特殊画像処理部６４に送信され、第３照明光の照明及び撮像で得られたＲＧＢ画像信号は第３特殊画像処理部６５に送信される。
【００４１】
通常画像処理部６２は、通常観察モード時に得られたＲＧＢ画像信号に対して、通常画像用の画像処理を施す。通常画像用の画像処理には、通常画像用の構造強調処理などが含まれる。通常画像用の画像処理が施されたＲＧＢ画像信号は、通常画像として、通常画像処理部６２から映像信号生成部６６に入力される。
【００４２】
第１特殊画像処理部６３は、第１照明光の照明及び撮像時に得られた第１ＲＧＢ画像信号（第１画像）に基づいて、彩度強調処理、色相強調処理、及び構造強調処理が行われた第１特殊画像を生成する。この第１特殊画像処理部６３で行う処理には、表層血管を強調するための処理が含まれている。第１特殊画像では、表層血管が強調されていることに加えて、観察対象に含まれる複数の範囲間の色の差が拡張されている。また、第１特殊画像では、観察対象に含まれる複数の範囲における構造が強調されている。第１特殊画像処理部６３の詳細については後述する。第１特殊画像処理部６３で生成された第１特殊画像は、映像信号生成部６６に入力される。
【００４３】
第２特殊画像処理部６４は、第２照明光の照明及び撮像時に得られた第２ＲＧＢ画像信号（第２画像）に基づいて、彩度強調処理、色相強調処理、及び構造強調処理が行われた第２特殊画像を生成する。第２特殊画像処理部６４においては、第１特殊画像処理部６３と同様の処理部を有しているが、処理の内容については、第１特殊画像処理部６３と異なっている。例えば、第２特殊画像処理部６４で行う処理には、表層血管を強調する処理の代わりに、深層血管を強調するための処理が含まれている。また、第２特殊画像では、深層血管が強調されていることに加えて、観察対象に含まれる複数の範囲間の色の差が拡張されている。また、第２特殊画像では、観察対象に含まれる複数の範囲における構造が強調されている。第２特殊画像処理部６４の詳細については後述する。第２特殊画像処理部６４で生成された第２特殊画像は、映像信号生成部６６に入力される。
【００４４】
第３特殊画像処理部６５は、第３照明光の照明及び撮像時に得られた第３ＲＧＢ画像信号（第３画像）に基づいて、彩度強調処理、色相強調処理、及び構造強調処理が行われた第３特殊画像を生成する。第３特殊画像処理部６５においては、第１特殊画像処理部６３と同様の処理部を有しているが、処理の内容については、第１特殊画像処理部６３と異なっている。例えば、第３特殊画像処理部６５で行う処理には、表層血管を強調する処理の代わりに、表層と深層の間の中間層の血管を強調するための処理が含まれている。また、第３特殊画像では、観察対象に含まれる複数の範囲間の色の差が拡張されている。また、第３特殊画像では、観察対象に含まれる複数の範囲における構造が強調されている。第３特殊画像処理部６５の詳細については後述する。第３特殊画像処理部６５で生成された第３特殊画像は、映像信号生成部６６に入力される。
【００４５】
映像信号生成部６６は、通常画像処理部６２、第１特殊画像処理部６３、第２特殊画像処理部６４、又は第３特殊画像処理部６５から入力された通常画像、第１特殊画像、第２特殊画像、又は第３特殊画像を、モニタ１８で表示可能な画像として表示するための映像信号に変換する。この映像信号に基づいて、モニタ１８は、通常画像、第１特殊画像、第２特殊画像、又は第３特殊画像を表示する。
【００４６】
例えば、第１特殊画像がモニタ１８に表示された場合には、図９に示すように、第１特殊画像上で第１色の表層血管が強調されて表示される。また、第２特殊画像がモニタ１８に表示された場合には、図１０に示すように、第２特殊画像上で第２色の深層血管が強調されて表示される。第１色と第２色は異なっていることが好ましい。また、マルチ観察モードの場合には、図１１に示すように、第１照明光の発光期間と第２照明光の発光期間に合わせて、カラーの第１特殊画像と第２特殊画像が切り替えてモニタ１８に表示される。即ち、第１照明光の発光期間が２フレームで、第２照明光の発光期間が３フレームである場合には、第１特殊画像が２フレーム続けて表示され、且つ、第２特殊画像が３フレーム続けて表示される。
【００４７】
以上のように、マルチ観察モードにおいては、ユーザーによるモード切替ＳＷ１３ａの操作を行うことなく、２種類の第１特殊画像と第２特殊画像を自動的に切り替えて表示することができる。また、表層血管を強調し、深層血管を抑制した第１特殊画像と、深層血管を強調し、表層血管を抑制した第２特殊画像を切り替えて表示することで、それら２種類の血管の強調と抑制を繰り返すことで、深さが異なる複数の血管に対する視認性の向上を図ることができる。
【００４８】
また、第１特殊画像と第２特殊画像は、それぞれ赤色帯域を含む照明光に基づいて得られた画像であるため、粘膜を白色の通常光に近い色調で再現することができる。したがって、マルチ観察モードで表示される第１特殊画像と第２特殊画像は、通常画像と粘膜の色調がほとんど変わらないため、ユーザーに違和感を与えることがない。その結果、マルチ観察モードに対するユーザーの学習を比較的短い期間で行うことができる。また、第１特殊画像と第２特殊画像を切り替えて表示することで、深層血管から表層血管までどのように血管が立ち上がっているかを把握することができる。
【００４９】
また、マルチ観察モードにおいて、第１照明光と第２照明光の切替を行う際に、第３照明光の照明を行った場合には、図１２に示すように、第１特殊画像から第２特殊画像に切り替わる際に、第３照明光の照明及び撮像により得られる第３特殊画像がモニタ１８に表示される。この第３特殊画像においては、表層血管と深層血管の両方に加えて、表層と深層の間の中間層の血管が表示される。このように第３特殊画像の表示を行うことで、深層血管から表層血管への血管の立ち上がりをより明確に把握することができるようになる。また、第３特殊画像の表示により、色の変化が緩やかになるため、ユーザーに与える違和感を軽減することができる。
【００５０】
また、マルチ観察モードにおいては、第１特殊画像と第２特殊画像をカラーで表示しているが、これに代えて、図１３に示すように、第１特殊画像と第２特殊画像をモノクロで表示するようにしてもよい。このようにモノクロの第１特殊画像と第２特殊画像を切り替えて表示することで、表層血管や深層血管などの血管以外部分の色の変化がほとんど生じない。これにより、ユーザーは、第１特殊画像と第２特殊画像の切替時に、違和感を感じることなく、表層血管や深層血管など異なる深さの血管に着目して観察することができるようになる。
【００５１】
第１特殊画像処理部６３は、図１４に示すように、逆ガンマ変換部７０と、特定色調整部７１と、Ｌｏｇ変換部７２と、信号比算出部７３と、極座標変換部７５と、彩度強調処理部７６と、色相強調処理部７７と、直交座標変換部７８と、ＲＧＢ変換部７９と、明るさ調整部８１と、構造強調部８２と、逆Ｌｏｇ変換部８３と、ガンマ変換部８４とを備えている。また、第１特殊画像処理部６３には、食道、胃、大腸など観察する部位によって特定色調整部７１での調整レベル、又は彩度強調処理部７６、色相強調処理部７７、構造強調部８２での強調レベルを変更するために、現在観察中の部位を設定する部位設定部８６が設けられている。部位設定部８６は、コンソール１９によって、現在観察中の部位（例えば、食道、胃、大腸）を設定してもよく、また、現在観察中に得られた画像から自動認識して部位を設定してもよい。
【００５２】
逆ガンマ変換部７０は、第１照明光の照明及び撮像時に得られた第１RGB画像信号に対して逆ガンマ変換を施す。この逆ガンマ変換後の第１ＲＧＢ画像信号は、検体からの反射率に対してリニアな反射率リニア第１ＲＧＢ信号であるため、第１ＲＧＢ画像信号のうち、検体の各種生体情報に関連する信号が占める割合が多くなる。なお、反射率リニア第１Ｒ画像信号をR１ｘ画像信号とし、反射率リニア第１Ｇ画像信号をG１x画像信号とし、反射率リニア第１Ｂ画像信号をB１x画像信号とする。
【００５３】
特定色調整部７１は、部位設定部８６で設定された部位とR１x画像信号、G１x画像信号、及びB１ｘ画像信号とに基づいて、観察対象に含まれる粘膜の色を自動的に調整する第１粘膜色バランス処理を行う。第１粘膜色バランス処理は、例えば、下記Ｄ１）〜Ｄ３）によって、画面全体の平均色が特定のカラーバランスになるように自動的に調整される。この第１粘膜色バランス処理を行うことにより、第１粘膜色バランス処理済みR１x画像信号、G１x画像信号、及びB１ｘ画像信号が得られる。
式Ｄ１）第１粘膜色バランス処理済みR１ｘ＝R1ｘ／R１ave×α_n
式Ｄ２）第１粘膜色バランス処理済みG１ｘ＝G1ｘ／G１ave×β_n
式Ｄ３）第１粘膜色バランス処理済みB１ｘ＝B１ｘ／B１ave×γ_n
ただし、上記第１粘膜色バランス処理は、観察対象において粘膜の色が支配的と仮定して行われる処理である。
【００５４】
なお、上記式Ｄ１）〜Ｄ３）において、R１aveは、R１ｘ画像信号の平均画素値（画面全体（有効画素）の画素値の総和／有効画素数）を表している。G１aveは、G１ｘ画像信号の平均画素値（画面全体（有効画素）の画素値の総和／有効画素数）を表している。B１aveは、B１ｘ画像信号の平均画素値（画面全体（有効画素）の画素値の総和／有効画素数）を表している。また、α＿n（n=0,1,2）は、R１ｘ画像信号を補正するための補正係数を表しており、β＿n（n=0,1,2）は、G１ｘ画像信号を補正するための補正係数を表しており、γ＿n（n=0,1,2）は、B１ｘ画像信号を補正するための補正係数を表している。
【００５５】
部位設定部８６において、食道が設定されている場合は、上記式Ｄ１）〜Ｄ３）の演算において、食道用の補正係数であるα＿0、β＿0、γ＿0が用いられる。このような食道用の補正係数α＿0、β＿0、γ＿0を用いて上記式１）の演算を行うことで、粘膜の色が、食道に対応する目標の色に合うようになる。また、部位設定部８６において、胃が設定されている場合には、上記式Ｄ１）〜Ｄ３）の演算において、胃用の補正係数であるα＿1、β＿1、γ＿1が用いられる。このような胃用の補正係数α＿1、β＿1、γ＿1を用いて上記式Ｄ１）〜Ｄ３）の演算を行うことで、粘膜の色が、胃に対応する目標の色に合うようになる。また、部位設定部８６において、大腸が設定されている場合には、上記式Ｄ１）〜Ｄ３）の演算において、大腸用の補正係数であるα＿2、β＿2、γ＿2が用いられる。このような大腸用の補正係数α＿2、β＿2、γ＿2を用いて上記式Ｄ１）〜Ｄ３）の演算を行うことで、粘膜の色が、大腸に対応する目標の色に合うようになる。
【００５６】
なお、特定色調整部７１は、第１粘膜色バランス処理を自動的に行うことに代えて、手動で粘膜色を調整するようにしてもよい。この場合には、粘膜色を調整するための粘膜色調整メニューをモニタ１８に表示し、コンソール１９（色調整指示受付部）から、粘膜色を目標の色に調整するための指示（色調整指示）を受け付ける。特定色調整部７１は、コンソール１９からの指示を受信したら、粘膜色が目標の色に合うように、Ｒ１ｘ画像信号、Ｇ１ｘ画像信号、及びＢ１ｘ画像信号の画素値を調整する。例えば、コンソール１９による操作量と、粘膜色を目標の色に調整するためのＲ１ｘ画像信号、Ｇ１ｘ画像信号、及びＢ１ｘ画像信号の画素値の調整量との対応関係は予め設定されている。
【００５７】
また、特定色調整部７１は、手動で表層血管、又は深層血管を調整するようにしてもよい。この場合には、表層血管、又は深層血管を調整するための血管色調整メニューをモニタ１８に表示し、コンソール１９（色調整指示受付部）から、表層血管又は深層血管を目標の色に調整するための指示（色調整指示）を受け付ける。特定色調整部７１は、コンソール１９からの指示を受信したら、表層血管又は深層血管が目標の色に合うように、Ｒ１ｘ画像信号、Ｇ１ｘ画像信号、及びＢ１ｘ画像信号の画素値を調整する。例えば、コンソール１９による操作量と、表層血管又は深層血管を目標の色に調整するためのＲ１ｘ画像信号、Ｇ１ｘ画像信号、及びＢ１ｘ画像信号の画素値の調整量との対応関係は予め設定されている。
【００５８】
また、特定色調整部７１は、第１特殊画像の粘膜色と第２特殊画像の粘膜色とを一致させるために、第２特殊画像処理部６４の特定色調整部９０で行った第２粘膜色バランス処理の結果を用いて、第１粘膜色バランス処理を行うようにしてもよい。この場合、第１粘膜色バランス処理において、下記式ＤＡ１）〜ＤＡ３）に示すように、R1ave、G1ave、B1aveに代えて、第２粘膜色バランス処理で得られるR2ave、G2ave、B2aveを用いるようにする。
式ＤＡ１）第１粘膜色バランス処理済みR１ｘ＝R1ｘ／R２ave×α＿n
式ＤＢ１）第１粘膜色バランス処理済みG１ｘ＝G1ｘ／G２ave×β＿n
式ＤＣ１）第１粘膜色バランス処理済みB１ｘ＝B１ｘ／B２ave×γ＿n
【００５９】
以上のように、R2ave、G2ave、B2aveを用いる第２粘膜色バランス処理を行うことで、第１特殊画像の粘膜色と第２特殊画像の粘膜色とが一致するようになる。ここで、「第１特殊画像の粘膜色と第２特殊画像の粘膜色とが一致する」とは、第１特殊画像の粘膜色と第２特殊画像の粘膜色とが完全に一致することの他、第１特殊画像の粘膜色と第２特殊画像の粘膜色との色差が一定範囲内に収まっていることをいう。なお、特定色調整部９０において、第１粘膜色バランス処理の結果を用いて、第２粘膜色バランス処理を行う場合には、特定色調整部７１で得られたR1ave、G1ave、B1aveを、特定色調整部９０に送信する。
【００６０】
Ｌｏｇ変換部７２は、特定色調整部７１を経たR１x画像信号、G１x画像信号、及びB１ｘ画像信号をそれぞれＬｏｇ変換する。これにより、Ｌｏｇ変換済みのＲｘ画像信号（logR１ｘ）、Ｌｏｇ変換済みのＧ１ｘ画像信号（logG１ｘ）、及びＬｏｇ変換済みのＢ１ｘ画像信号（logB１ｘ）が得られる。信号比算出部７３は、Ｌｏｇ変換済みのＧ１ｘ画像信号とＢ１ｘ画像信号に基づいて差分処理（logG１ｘ-logB１ｘ =logG１ｘ/B１ｘ=-log(B１ｘ/G１ｘ)）することにより、Ｂ／Ｇ比（-log(B１ｘ/G１ｘ)のうち「-log」、「１ｘ」を省略したものを「Ｂ／Ｇ比」と表記する）を算出する。また、Ｌｏｇ変換済みのＲ１ｘ画像信号とＧ１ｘ画像信号に基づいて差分処理（logR１ｘ-logG１ｘ=logR１ｘ/G１ｘ=-log(G１ｘ/R１ｘ)）することにより、Ｇ／Ｒ比を算出する。Ｇ／Ｒ比については、Ｂ／Ｇ比と同様、-log(G/R)のうち「-log」、「１ｘ」を省略したものを表している。
【００６１】
なお、Ｂ／Ｇ比及びＧ／Ｒ比は、R１x画像信号、G１x画像信号、及びB１ｘ画像信号において同じ位置にある画素の画素値から画素毎に求める。また、Ｂ／Ｇ比及びＧ／Ｒ比は画素毎に求める。また、Ｂ／Ｇ比は、血管深さ（粘膜表面から特定の血管がある位置までの距離）に相関があることから、血管深さが異なると、それに伴ってＢ／Ｇ比も変動する。また、Ｇ／Ｒ比は、血液量（ヘモグロビンインデックス）と相関があることから、血液量に変動が有ると、それに伴ってＧ／Ｒ比も変動する。
【００６２】
極座標変換部７５は、信号比算出部７３で求めたＢ／Ｇ比及びＧ／Ｒ比を、動径ｒと角度θに変換する。この極座標変換部７５において、動径ｒと角度θへの変換は、全ての画素について行う。彩度強調処理部７６は、動径ｒを拡張又は圧縮することにより、観察対象に含まれる複数の範囲の間の彩度差を大きくする彩度強調処理を行う。この彩度強調処理部７６の詳細については後述する。色相強調処理部７７は、角度θを拡張又は圧縮することにより、複数の範囲の間の色相差を大きくする色相強調処理を行う。この色相強調処理部７７の詳細についても後述する。なお、彩度強調処理部７６及び色相強調処理部７７は、複数の範囲の間の色の差を大きくする色拡張処理部として機能する。
【００６３】
直交座標変換部７８では、彩度強調処理及び色相強調処理済みの動径ｒ及び角度θを、直交座標に変換する。これにより、角度拡張・圧縮済みのＢ／Ｇ比及びＧ／Ｒ比に変換される。ＲＧＢ変換部７９では、R１x画像信号、G１x画像信号、及びB１ｘ画像信号のうち少なくともいずれか１つの画像信号を用いて、彩度強調処理及び色相強調処理済みのＢ／Ｇ比及びＧ／Ｒ比を、R１ｙ画像信号、G１ｙ画像信号、及びB１ｙ画像信号に変換する。例えば、ＲＧＢ変換部７９は、R１x画像信号、G１x画像信号、及びB１ｘ画像信号のうちGx画像信号とＢ／Ｇ比とに基づく演算を行うことにより、Ｂ／Ｇ比をB１y画像信号に変換する。また、ＲＧＢ変換部７９は、第１ＲＧＢ画像信号のうちG１x画像信号とＧ／Ｒ比に基づく演算を行うことにより、Ｇ／Ｒ比をR１y画像信号に変換する。また、ＲＧＢ変換部７９は、G１x画像信号については、特別な変換を施すことなく、G１y画像信号として出力する。
【００６４】
明るさ調整部８１は、R１x画像信号、G１x画像信号、及びB１ｘ画像信号とR１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号とを用いて、R１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号の画素値を調整する。明るさ調整部８１で、R１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号の画素値を調整するのは、以下の理由による。彩度強調処理部７６及び色相強調処理部７７で色領域を拡張・圧縮する処理により得られたR１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号は、R１x画像信号、G１x画像信号、及びB１ｘ画像信号と明るさが大きく変わってしまう可能性がある。そこで、明るさ調整部８１でR１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号の画素値を調整することによって、明るさ調整後のR１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号をR１x画像信号、G１x画像信号、及びB１ｘ画像信号と同じ明るさになるようにする。
【００６５】
明るさ調整部８１は、R１x画像信号、G１x画像信号、及びB１ｘ画像信号に基づいて第１明るさ情報Yinを求める第１明るさ情報算出部８１ａと、R１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号に基づいて第２明るさ情報Youtを求める第２明るさ情報算出部８１ｂとを備えている。第１明るさ情報算出部８１ａは、「ｋｒ×R1ｘ画像信号の画素値＋ｋｇ×G1x画像信号の画素値＋ｋｂ×B1x画像信号の画素値」の演算式に従って、第１明るさ情報Yinを算出する。第２明るさ情報算出部８１ｂにおいても、第１明るさ情報算出部８１ａと同様に、上記と同様の演算式に従って、第２明るさ情報Youtを算出する。第１明るさ情報Yinと第２明るさ情報Youtが求まると、明るさ調整部８１は、以下の式Ｅ１）〜Ｅ３）に基づく演算を行うことにより、R１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号の画素値を調整する。
Ｅ１）：Ｒ1y*＝R1y画像信号の画素値×Yin/Yout
Ｅ２）：Ｇ1y*＝G1y画像信号の画素値×Yin/Yout
Ｅ３）：Ｂ1y*＝B1y画像信号の画素値×Yin/Yout
なお、「Ｒ1y*」は明るさ調整後のR1y画像信号を、「Ｇ1y*」は明るさ調整後のG1y画像信号を、「Ｂ1y*」は明るさ調整後のB1y画像信号を表している。また、「ｋｒ」、「ｋｇ」、及び「ｋｂ」は「０」〜「１」の範囲にある任意の定数である。
【００６６】
構造強調部８２では、明るさ調整部８１を経たR１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号に対して構造強調処理を施す。構造強調部８２の詳細については後述する。逆Ｌｏｇ変換部８３は、構造強調部８２を経たR１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号に対して、逆Ｌｏｇ変換を施す。これにより、真数の画素値を有するR１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号が得られる。ガンマ変換部８４は、逆Ｌｏｇ変換部８３を経た画像信号に対してガンマ変換を施す。これにより、モニタ１８などの出力デバイスに適した階調を有するR１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号が得られる。ガンマ変換部８４を経たR１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号は、映像信号生成部６６に送られる。
【００６７】
彩度強調処理部７６及び色相強調処理部７７では、図１５に示すように、観察対象に含まれる複数の囲として、正常粘膜を含む第１範囲、萎縮粘膜を含む第２範囲、萎縮粘膜下の深層血管（以下、単に深層血管とする）を含む第３範囲、ＢＡ（Brownish Area）を含む第４範囲、発赤を含む第５範囲間の彩度差又は色相差を大きくする。Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比により形成される信号比空間（特徴空間）の第一象限において、正常粘膜の第１範囲はほぼ中央に分布している。萎縮粘膜の第２範囲は、正常粘膜の第１範囲を通る基準線ＳＬに対してやや時計回り方向側（後述のマイナス方向側）に位置し、且つ、正常粘膜の第１範囲よりも原点に近い位置に分布している。
【００６８】
深層血管の第３範囲は、基準線ＳＬに対して時計回り方向側（後述のマイナス方向側）に分布している。ＢＡの第４範囲は、基準線ＳＬに対してやや反時計回り方向側（後述のプラス方向側）に分布している。発赤の第５範囲は、基準線ＳＬに対して時計回り方向側（後述のマイナス方向側）に分布している。ＢＡの第４範囲及び発赤の第５範囲は、正常粘膜の第１範囲よりも原点から遠い位置に分布している。なお、正常粘膜は観察対象の正常部に含まれ、萎縮粘膜、深層血管、ＢＡ、及び発赤は観察対象の異常部に含まれることが好ましい。また、基準線ＳＬは後述する色相基準線ＳＬｈに対応している。
【００６９】
図１６に示すように、彩度強調処理部７６では、信号比空間において、動径変更範囲Ｒｍ内にある座標が示す動径ｒを変更する一方で、動径変更範囲Ｒｘ外の座標については動径ｒの変更は行わない。動径変更範囲Ｒｍは、動径ｒが「ｒ１」から「ｒ２」の範囲内である（ｒ１＜ｒ２）。また、動径変更範囲Ｒｍにおいては、動径ｒ１と動径ｒ２との間にある動径ｒｃ上に、彩度基準線ＳＬｓが設定されている。ここで、動径ｒは大きければ大きいほど彩度が高くなることから、彩度基準線ＳＬｓが示す動径ｒｃよりも動径ｒが小さい範囲ｒｃｒ１（ｒ１＜ｒ＜ｒｃ）は低彩度範囲とされる。一方、彩度基準線ＳＬｓが示す動径ｒｃよりも動径ｒが大きい範囲ｒｃｒ２（ｒｃ＜ｒ＜ｒ２）は高彩度範囲とされる。
【００７０】
彩度強調処理部７６で行われる彩度強調処理は、図１７に示すように、動径変更範囲Ｒｍ内に含まれる座標の動径ｒの入力に対して、動径Ｒｘ（ｒ）を出力する。この彩度強調処理による入出力の関係は実線で表される。彩度強調処理は、低彩度範囲ｒｃｒ１においては、出力Ｒｘ（ｒ）を入力ｒよりも小さくする一方で、高彩度範囲ｒｃｒ２においては、出力Ｒｘ（ｒ）を入力ｒよりも大きくする。また、Ｒｘ（ｒｃ）における傾きＫｘは、「１」以上に設定されている。これにより、低彩度範囲に含まれる観察対象の彩度をより低くする一方で、高彩度範囲に含まれる観察対象の彩度をより高くすることができる。このような彩度強調により、複数の範囲の間の彩度差を大きくすることができる。
【００７１】
なお、観察対象における粘膜の色は部位によって変化することから、色拡張処理の一つである彩度強調処理の結果については、部位毎に定められた調整パラメータによって、調整を行うことが好ましい。例えば、彩度強調処理部７６において出力されたRx（ｒ）については、部位毎に定められた調整パラメータによって、彩度を調整する。部位設定部８６において、食道が設定されている場合には、食道用の調整パラメータP０をRx（ｒ）に掛け合わせて、彩度を調整する。また、部位設定部８６において、胃が設定されている場合には、胃用の調整パラメータP１をRx（ｒ）に掛け合わせて、彩度を調整する。また、部位設定部８６において、大腸が設定されている場合には、大腸用の調整パラメータP２をRx（ｒ）に掛け合わせて、彩度を調整する。
【００７２】
図１８に示すように、色相強調処理部７７では、信号比空間において、角度変更範囲Ｒｎ内にある座標が示す角度θを変更する一方で、角度変更範囲Ｒｎ外の座標については角度θの変更は行わない。角度変更範囲Ｒｎは、色相基準線ＳＬｈから反時計回り方向（プラス方向）の角度θ１の範囲と、色相基準線ＳＬｈから時計回り方向（マイナス方向）の角度θ２の範囲とで構成されている。角度変更範囲Ｒｎに含まれる座標の角度θは、色相基準線ＳＬｈに対するなす角度θで再定義される。角度θが変わると色相も変化することから、角度変更範囲Ｒｎのうち、角度θ１の範囲をプラス側の色相範囲θ１と、角度θ２の範囲をマイナス側の色相範囲θ２とする。
【００７３】
色相強調処理部７７において行う色相強調処理は、図１９に示すように、角度変更範囲Ｒｎ内に含まれる座標の角度θの入力に対して、角度Fx（θ）を出力する。この第１色相強調処理による入出力の関係は実線で表される。色相強調処理は、マイナス側の色相範囲θ２においては、出力Fx（θ）を入力θよりも小さくする一方で、プラス側の色相範囲θ１においては、出力Fx（θ）を入力θよりも大きくする。これにより、マイナス側の色相範囲に含まれる観察対象とプラス側の色相範囲に含まれる観察対象との色相の違いを大きくすることができる。このような色相強調により、複数の範囲の間の色相差を大きくすることができる。
【００７４】
なお、観察対象における粘膜の色は部位によって変化することから、色拡張処理の一つである色相強調処理の結果については、部位毎に定められた調整パラメータによって、調整を行うことが好ましい。例えば、色相強調処理部７７において出力されたFx（θ）については、部位に応じた調整パラメータによって、色相を調整する。部位設定部８６において、食道が設定されている場合には、食道用の調整パラメータQ０をFx（θ）に掛け合わせて、色相を調整する。また、部位設定部８６において、胃が設定されている場合には、胃用の調整パラメータQ１をFx（ｒ）に掛け合わせて、色相を調整する。また、部位設定部８６において、大腸が設定されている場合には、大腸用の調整パラメータQ２をFx（θ）に掛け合わせて、色相を調整する。
【００７５】
以上のように、彩度強調処理及び色相強調処理を行うことによって、図２０に示すように、彩度強調処理及び色相強調処理後の萎縮粘膜の第２範囲（実線）は、彩度強調処理及び色相強調処理前の萎縮粘膜の第２範囲（点線）よりも、正常粘膜の第１範囲との差が大きくなっている。同様にして、彩度強調処理及び色相強調処理後の深層血管（実線）、BAの第４範囲（実線）、及び発赤の第５範囲（実線）は、彩度強調処理及び色相強調処理前の深層血管（点線）、BAの第４範囲（点線）、及び発赤の第５範囲（点線）よりも、正常粘膜の第１範囲との差が大きくなっている。
【００７６】
なお、R１x画像信号、G１x画像信号、及びB１ｘ画像信号をＬａｂ変換部でＬａｂ変換して得られるａ*、ｂ*（色情報であるＣＩＥ  Ｌａｂ空間の色味の要素ａ*、ｂ*を表す。以下同様）から形成される特徴空間（ａｂ空間）の場合も、図２１に示すように、正常粘膜の第１範囲、萎縮粘膜の第２範囲、深層血管の第３範囲、BAの第４範囲、及び発赤の第５範囲について、信号比空間と同様に分布している。そして、上記と同様の方法で、動径ｒを拡張又は圧縮する彩度強調処理を行うとともに、角度θを拡張又は圧縮する色相強調処理を行う。このような色相強調処理と彩度強調処理を行うことによって、彩度強調処理及び色相強調処理後の萎縮粘膜の第２範囲（実線）、深層血管の第３範囲（実線）、BAの第４範囲（実線）、及び発赤の第５範囲（実線）は、彩度強調処理及び色相強調処理前の萎縮粘膜の第２範囲（点線）、深層血管の第３範囲（点線）、BAの第４範囲（点線）、及び発赤の第５範囲（点線）よりも、正常粘膜の第１範囲との差が大きくなっている。
【００７７】
図２２に示すように、構造強調部８２は、構造強調処理として、観察対象に含まれる特定の範囲の構造強調を行う。構造強調する特定の範囲には、萎縮粘膜の第２範囲、深層血管の第３範囲、BAの第４範囲、又は発赤の第５範囲が含まれる。構造強調部８２は、周波数強調部９２と、合成比率設定部９３と、画像合成部９４とを備えている。周波数強調部９２は、R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号のそれぞれに対して、複数の周波数フィルタリング（ＢＰＦ（Band Pass Filtering））を施すことによって、複数の周波数強調画像を得る。なお、構造強調部８２においては、表層血管を強調する処理を行うことが好ましい。
【００７８】
周波数強調部９２では、萎縮粘膜領域を多く含む低周波の第１周波数成分を抽出する萎縮粘膜領域用の周波数フィルタリング、深層血管領域を多く含む中周波の第２周波数成分を抽出する深層血管領域用の周波数フィルタリング、ＢＡ領域を多く含む低周波の第３周波数成分を抽出するＢＡ用の周波数フィルタリング、発赤領域を多く含む低周波の第４周波数成分を抽出する発赤用の周波数フィルタリングが用いられる。
【００７９】
萎縮粘膜領域用の周波数フィルタリングを施すことによって、第１周波数成分強調画像ＢＰＦ１（ＲＧＢ）が得られる。ＢＰＦ１（ＲＧＢ）は、R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号のそれぞれに対して、萎縮粘膜領域用の周波数フィルタリングが施された画像信号であることを示している。深層血管領域用の周波数フィルタリングを施すことによって、第２周波数成分強調画像ＢＰＦ２（ＲＧＢ）が得られる。ＢＰＦ２（ＲＧＢ）は、R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号のそれぞれに対して、深層血管領域用の周波数フィルタリングが施された画像信号であることを示している。
【００８０】
ＢＡ領域用の周波数フィルタリングを施すことによって、第３周波数成分強調画像ＢＰＦ３（ＲＧＢ）が得られる。ＢＰＦ３（ＲＧＢ）は、R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号のそれぞれに対して、ＢＡ領域用の周波数フィルタリングが施された画像信号であることを示している。発赤領域用の周波数フィルタリングを施すことによって、第４周波数成分強調画像ＢＰＦ４（ＲＧＢ）が得られる。ＢＰＦ４（ＲＧＢ）は、R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号のそれぞれに対して、発赤領域用の周波数フィルタリングが施された画像信号であることを示している。
【００８１】
合成比率設定部９３は、彩度強調処理及び色相強調処理前のＢ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比（図１４参照）に基づいて、R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号に対して第１〜第４周波数成分強調画像ＢＰＦ１〜４（ＲＧＢ）を合成する割合を示す合成比率ｇ１（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）、ｇ２（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）、ｇ３（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）、ｇ４（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）を画素毎に設定する。
【００８２】
図２３に示すように、合成比率ｇ１（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）については、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第２範囲に入っている画素は、g１xに設定し、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比がその他の範囲（第３範囲、第４範囲、第５範囲）に入っている画素は、合成比率ｇ１（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）をg１yに設定する。ｇ１xは、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第２範囲に入っている画素に対して、第１周波数成分画像を加算するために大きく設定されている。例えば、ｇ１ｘは「１００％」である。これに対して、ｇ１ｙは、第１周波数成分画像を加算しない又はほとんど加算しないように、極めて小さく設定されている。例えば、ｇ１ｙは「０％」である。
【００８３】
合成比率ｇ２（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）については、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第３範囲に入っている画素は、ｇ２ｘに設定し、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比がその他の範囲（第２範囲、第４範囲、第５範囲）に入っている画素については、ｇ２ｙに設定する。ｇ２xは、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第３範囲に入っている画素に対して、第２周波数成分画像を加算するために大きく設定されている。例えば、ｇ２ｘは「１００％」である。これに対して、ｇ２ｙは、第２周波数成分画像を加算しない又はほとんど加算しないように、極めて小さく設定されている。例えば、ｇ２ｙは「０％」である。
【００８４】
合成比率ｇ３（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）については、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第４範囲に入っている画素は、ｇ３ｘに設定し、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比がその他の範囲（第２範囲、第３範囲、第５範囲）に入っている画素については、ｇ３ｙに設定する。ｇ３ｘは、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第４範囲に入っている画素に対して、第３周波数成分画像を加算するために大きく設定されている。例えば、ｇ３ｘは「１００％」である。これに対して、ｇ３ｙは、第３周波数成分画像を加算しない又はほとんど加算しないように、極めて小さく設定されている。例えば、ｇ３ｙは「０％」である。
【００８５】
合成比率ｇ４（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）については、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第５範囲に入っている画素は、ｇ４ｘに設定し、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比がその他の範囲（第２範囲、第３範囲、第４範囲）に入っている画素については、ｇ４ｙに設定する。ｇ４ｘは、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第５範囲に入っている画素に対して、第４周波数成分画像を加算するために大きく設定されている。例えば、ｇ４ｘは「１００％」である。これに対して、ｇ４ｙは、第４周波数成分画像を加算しない又はほとんど加算しないように、極めて小さく設定されている。例えば、ｇ４ｙは「０％」である。
【００８６】
画像合成部９４は、下記式Ｆ）に基づいて、合成比率設定部９３で画素毎に設定した合成比率によって、R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号と第１〜第４周波数成分強調画像ＢＰＦ１〜４（ＲＧＢ）を合成する。これにより、構造強調処理済みのR1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号が得られる。
式Ｆ）：構造強調処理済みのR1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号
＝R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号
＋ＢＰＦ１（ＲＧＢ）×Ｇａｉｎ１（ＲＧＢ）×ｇ１（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）
＋ＢＰＦ２（ＲＧＢ）×Ｇａｉｎ２（ＲＧＢ）×ｇ２（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）
＋ＢＰＦ３（ＲＧＢ）×Ｇａｉｎ３（ＲＧＢ）×ｇ３（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）
＋ＢＰＦ４（ＲＧＢ）×Ｇａｉｎ４（ＲＧＢ）×ｇ４（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）
【００８７】
なお、式Ｆ）のＧａｉｎ１〜４（ＲＧＢ）は、第１〜第４周波数成分強調画像のエッジの特性によって予め決められる。例えば、深層血管、ＢＡが多く含まれる第２、第３周波数成分強調画像では、それら深層血管、ＢＡは、画像の値が「０」よりも下回るダウンエッジとなっているので、Ｇａｉｎ２、３（ＲＧＢ）は負の値に設定することが好ましい。
【００８８】
ここで、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第２範囲内に含まれる画素については、合成比率設定部９３において、合成比率ｇ１（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）がｇ１ｘに、合成比率ｇ２、ｇ３、ｇ４（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）がｇ２ｙ、ｇ３ｙ、ｇ４ｙに設定されているため、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第２範囲内にある画素に対して第１周波数強調成分が加算され、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第３〜５範囲内にある画素に対して第１周波数強調成分は、ほとんど又は全く加算されない。第２範囲には、萎縮粘膜領域が多く含まれていることから、第１周波数強調成分の加算により、萎縮粘膜を構造強調することができる。
【００８９】
また、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第３範囲内に含まれる画素については、合成比率設定部９３において、合成比率ｇ２（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）がｇ２ｘに、合成比率ｇ１、ｇ３、ｇ４（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）がｇ１ｙ、ｇ３ｙ、ｇ４ｙに設定されているため、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第３範囲内にある画素に対して第２周波数強調成分が加算され、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第２、４、５範囲内にある画素に対して第２周波数強調成分は、ほとんど又は全く加算されない。第３範囲には、深層血管領域が多く含まれていることから、第２周波数強調成分の加算により、深層血管領域を構造強調することができる。
【００９０】
また、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第４範囲内に含まれる画素については、合成比率設定部９３において、合成比率ｇ３（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）がｇ３ｘに、合成比率ｇ１、ｇ２、ｇ４（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）がｇ１ｙ、ｇ２ｙ、ｇ４ｙに設定されているため、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第４範囲内にある画素に対して第３周波数強調成分が加算され、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第２，３、５範囲内にある画素に対して第３周波数強調成分は、ほとんど又は全く加算されない。第４範囲には、ＢＡ領域が多く含まれていることから、第３周波数強調成分の加算により、ＢＡ領域を構造強調することができる。
【００９１】
また、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第５範囲内に含まれる画素については、合成比率設定部９３において、合成比率ｇ４（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）がｇ４ｘに、合成比率ｇ１、ｇ２、ｇ３（Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比）がｇ１ｙ、ｇ２ｙ、ｇ３ｙに設定されているため、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第５範囲内にある画素に対して第４周波数強調成分が加算され、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第２〜４範囲内にある画素に対して第４周波数強調成分は、ほとんど又は全く加算されない。第５範囲には、発赤領域が多く含まれていることから、第４周波数強調成分の加算により、発赤領域を構造強調することができる。
【００９２】
以上のように、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比に基づいて画素毎に合成比率を設定し、その画素毎に設定した合成比率に基づいて、R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号に周波数成分強調画像を合成することによって、萎縮粘膜領域、深層血管領域、ＢＡ、発赤などの特定の範囲を選択的に強調することが可能となる。例えば、Ｂ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比に関係なく、第１又は第３周波数成分強調画像を色差強調画像の全画素に加算した場合、第１又は第３周波数成分画像は低周波成分を強調した画像であるため、萎縮粘膜とＢＡのいずれも強調されることになる。そこで、本発明のように、色差強調画像のうちＢ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第２範囲にある画素にのみ、第１周波数成分強調画像を加算することで、ＢＡを強調せずに、萎縮粘膜のみを強調することが可能となる。これに対して、色差強調画像のうちＢ／Ｇ比、Ｇ／Ｒ比が第４範囲にある画素にのみ、第３周波数成分強調画像を加算することで、ＢＡを強調せずに、萎縮粘膜のみを強調することが可能となる。
【００９３】
なお、観察対象における粘膜の色は部位によって変化することから、構造強調処理済みのR1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号については、部位に応じた調整パラメータによって、画素値を調整することが好ましい。例えば、部位設定部８６において、食道が設定されている場合には、食道用の調整パラメータＳ０を、構造強調処理済みのR1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号に掛け合わせて、画素値を調整する。また、部位設定部８６において、胃が設定されている場合には、胃用の調整パラメータＳ１を、構造強調処理済みのR1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号に掛け合わせて、画素値を調整する。また、部位設定部８６において、大腸が設定されている場合には、大腸用の調整パラメータＳ２を、構造強調処理済みのR1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号に掛け合わせて、画素値を調整する。
【００９４】
図１４に示すように、第２特殊画像処理部６４は第１特殊画像処理部６３と同様の処理部を有している。ただし、第２特殊画像処理部６４では、処理の内容が第１特殊画像処理部６３と一部異なっている。例えば、第２特殊画像処理部６４の構造強調部８２においては、深層血管を強調する処理を行うことが好ましい。また、第２特殊画像処理部６４においては、逆ガンマ変換後の第２ＲＧＢ画像信号のうち、反射率リニア第２Ｒ画像信号をR２ｘ画像信号とし、反射率リニア第２Ｇ画像信号をG２x画像信号とし、反射率リニア第２Ｂ画像信号をB２x画像信号とする。なお、第３特殊画像処理部６５については、図１４において図示を行っていない（図２５、図２９についても同様）が、第１特殊画像処理部６３と同様の処理部を有し、且つ処理の内容が第１特殊画像処理部６３と一部異なっている。例えば、第３特殊画像処理部６５の構造強調部８２においては、表層と深層の間の中間層の血管を強調する処理を行うことが好ましい。
【００９５】
第２特殊画像処理部６４の特定色調整部９０においては、部位設定部８６で設定された部位とR２x画像信号、G２x画像信号、及びB２ｘ画像信号とに基づいて、観察対象に含まれる粘膜の色を自動的に調整する第２粘膜色バランス処理を行う。第２粘膜色バランス処理は、第１粘膜色バランス処理と同様であり、例えば、下記Ｇ１）〜Ｇ３）によって、行われる。これにより、第２粘膜色バランス処理済みR２x画像信号、G２x画像信号、及びB２ｘ画像信号が得られる。
式Ｇ１）第２粘膜色バランス処理済みR２ｘ＝R２ｘ／R２ave×α＿n
式Ｇ２）第２粘膜色バランス処理済みG２ｘ＝G２ｘ／G２ave×β＿n
式Ｇ３）第２粘膜色バランス処理済みB２ｘ＝B２ｘ／B２ave×γ＿n
ただし、上記第２粘膜色バランス処理についても、第１粘膜色バランス処理と同様、観察対象において粘膜の色が支配的と仮定して行われる処理である。
【００９６】
なお、上記式Ｇ１）〜Ｇ３）において、R２aveは、R２ｘ画像信号の平均画素値（画面全体（有効画素）の画素値の総和／有効画素数）を表している。G２aveは、G２ｘ画像信号の平均画素値（画面全体（有効画素）の画素値の総和／有効画素数）を表している。B２aveは、B２ｘ画像信号の平均画素値（画面全体（有効画素）の画素値の総和／有効画素数）を表している。また、α＿n（n=0,1,2）、β＿n（n=0,1,2）、γ＿n（n=0,1,2）は、それぞれ、R２ｘ画像信号、G２ｘ画像信号、及びB２ｘ画像信号を補正するための補正係数を表している。
【００９７】
なお、特定色調整部９０は、特定色調整部７１と同様、第２粘膜色バランス処理を自動的に行うことに代えて、手動で粘膜色、表層血管の色、又は深層血管の色を調整するようにしてもよい。手動による粘膜色の調整については、特定色調整部７１の場合と同様である。
【００９８】
また、特定色調整部９０は、第１特殊画像の粘膜色と第２特殊画像の粘膜色とを一致させるために、第１特殊画像処理部６３の特定色調整部７１で行った第１粘膜色バランス処理の結果を用いて、第２粘膜色バランス処理を行うようにしてもよい。この第１粘膜色バランス処理の結果を用いる第２粘膜色バランス処理の方法は、上記したように、第２粘膜色バランス処理の結果を用いる第１粘膜色バランス処理の方法と同様である。
【００９９】
次に、マルチ観察モードについて、図２４のフローチャートに沿って説明を行う。モード切替SW１３ａを操作して、マルチ観察モードに切り替えを行う。マルチ観察モードに切り替えられると、第１照明光が、予め設定された第１照明光の発光期間分だけ続けて発光される。例えば、第１照明光の発光期間が２フレームの場合には、２フレーム続けて第１照明光が発光される。第１照明光により照明中の観察対象を撮像して得られる第１特殊画像については、第１照明光の発光期間分だけ続けてモニタ１８に表示される。
【０１００】
第１照明光の発光期間分の第１照明光の発光が終わると、光源制御部２１は、第１照明光から第２照明光に自動的に切り替えを行う。この第２照明光は、予め設定された第２照明光の発光期間分だけ続けて発光される。例えば、第２照明光の発光期間が３フレームの場合には、３フレーム続けて第２照明光が発光される。第２照明光により照明中の観察対象を撮像して得られる第２特殊画像については、第１照明光の発光期間分だけ続けてモニタ１８に表示される。以上のように、第１照明光と第２照明光とを自動的に切り替えて発光し、且つ第１特殊画像と第２特殊画像とを切り替えてモニタ１８に表示することについては、他のモードへの切り替えなどマルチ観察モードが終了するまで繰り返し行われる。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、信号比算出部７３で第１ＲＧＢ画像信号からＢ／Ｇ比及びＧ／Ｒ比を求め、これらＢ／Ｇ比及びＧ／Ｒ比から形成される信号比空間において彩度強調処理及び色相強調処理を行っているが、Ｂ／Ｇ比及びＧ／Ｒ比と異なる色情報を求め、この色情報から形成される特徴空間において彩度強調処理及び色相強調処理を行ってもよい。
【０１０２】
例えば、色情報として色差信号Ｃｒ及びＣｂを求め、色差信号Ｃｒ及びＣｂから形成される特徴空間において彩度強調処理及び色相強調処理を行ってもよい。この場合、図２５に示す第１特殊画像処理部１００及び第２特殊画像処理部１０１が用いられる。第１特殊画像処理部１００及び第２特殊画像処理部１０１は、第１特殊画像処理部６３及び第２特殊画像処理部６４と異なり、Ｌｏｇ変換部７２、信号比算出部７３、逆Ｌｏｇ変換部８３を備えていない。その代わりに、第１特殊画像処理部１００及び第２特殊画像処理部１０１は、輝度色差信号変換部１０４を備えている。それ以外の構成については、第１特殊画像処理部１００及び第２特殊画像処理部１０１は第１特殊画像処理部６３及び第２特殊画像処理部６４と同様である。
【０１０３】
輝度色差信号変換部１０４は、R１ｘ画像信号、G1ｘ画像信号、及びB1ｘ画像信号を輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ及びＣｂに変換する。色差信号Ｃｒ及びＣｂへの変換には周知の変換式が用いられる。色差信号Ｃｒ及びＣｂについては極座標変換部７５に送られる。輝度信号ＹについてはＲＧＢ変換部７９と明るさ調整部８１に送られる。ＲＧＢ変換部７９では、直交座標変換部７８を経た色差信号Ｃｒ及びＣｂと輝度信号Ｙを、R１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号に変換する。
【０１０４】
明るさ調整部８１では、第１明るさ情報Ｙｉｎとして輝度信号Ｙを用いるとともに、第２明るさ情報Ｙｏｕｔとして第２明るさ情報算出部８１ｂで求めた第２明るさ情報を用いて、R１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号の画素値の調整を行う。なお、第２明るさ情報Ｙｏｕｔの算出方法とR１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号の画素値の調整方法については、第１特殊画像処理部６３の場合と同じである。
【０１０５】
色差信号Ｃｒ及びＣｂにより形成されるＣｒＣｂ空間では、図２６に示すように、第二象限において、正常粘膜を含む第１範囲はほぼ中央に分布している。萎縮粘膜を含む第２範囲は、正常粘膜の第１範囲を通る基準線ＳＬに対してやや時計回り方向側に位置し、且つ、正常粘膜の第１範囲よりも原点に近い位置に分布している。深層血管を含む第３範囲は、基準線ＳＬに対して時計回り方向側に分布している。ＢＡを含む第４範囲は、基準線ＳＬに対してやや反時計回り方向側に分布している。発赤を含む第５範囲は、基準線ＳＬに対して時計回り方向側に分布している。なお、基準線ＳＬは、前述の色相基準線ＳＬｈに対応している。ＣｒＣｂ空間においては、基準線ＳＬに対して反時計回り方向が上述のプラス方向に対応しており、基準線ＳＬに対して時計回り方向が上述のマイナス方向に対応している。
【０１０６】
以上のように第１〜第５範囲が分布するＣｒＣｂ空間において、信号比空間の場合と同様に、動径ｒを拡張又は圧縮する彩度強調処理及び角度θを拡張又は圧縮する色相強調処理を行う。これにより、図２７に示すように、彩度強調処理及び色相強調処理後の萎縮粘膜の第２範囲（実線）は、彩度強調処理及び色相強調処理前の萎縮粘膜の第２範囲（点線）よりも、正常粘膜の第１範囲との差が大きくなっている。同様にして、彩度強調処理及び色相強調処理後の深層血管（実線）、BAの第４範囲（実線）、及び発赤の第５範囲（実線）は、彩度強調処理及び色相強調処理前の深層血管（点線）、BAの第４範囲（点線）、及び発赤の第５範囲（点線）よりも、正常粘膜の第１範囲との差が大きくなっている。なお、観察対象における粘膜の色は部位によって変化することから、信号比空間の場合と同様、部位毎に定めた調整パラメータによって、色差信号Ｃｒ，Ｃｂに基づく彩度強調処理又は色相強調処理の処理結果を調整することが好ましい。
【０１０７】
また、色差信号Ｃｒ、Ｃｂを用いる場合の構造強調処理についても、信号比空間の場合と同様の方法によって行う。図２８に示すように、第１特殊画像処理部１００及び第２特殊画像処理部１０１の構造強調部８２においては、合成比率設定部９３に対して、色差信号Ｃｒ，Ｃｂが入力される。合成比率設定部９３は、彩度強調処理及び色相強調処理前のＣｒ，Ｃｂに基づいて、R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号に対して第１〜第４周波数成分強調画像ＢＰＦ１〜４（ＲＧＢ）を合成する割合を示す合成比率ｇ１（Ｃｒ、Ｃｂ）、ｇ２（Ｃｒ、Ｃｂ）、ｇ３（Ｃｒ、Ｃｂ）、ｇ４（Ｃｒ、Ｃｂ）を画素毎に設定する。この合成比率ｇ１（Ｃｒ、Ｃｂ）、ｇ２（Ｃｒ、Ｃｂ）、ｇ３（Ｃｒ、Ｃｂ）、ｇ４（Ｃｒ、Ｃｂ）の設定方法は、上記と同様に、Ｃｒ、Ｃｂが第２〜第５範囲のいずれに入っているかによって決定される。
【０１０８】
そして、合成比率設定部９３で画素毎に設定した合成比率ｇ１（Ｃｒ、Ｃｂ）、ｇ２（Ｃｒ、Ｃｂ）、ｇ３（Ｃｒ、Ｃｂ）、ｇ４（Ｃｒ、Ｃｂ）に従って、R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号と第１〜第４周波数成分強調画像ＢＰＦ１〜４（ＲＧＢ）を合成する。これにより、構造強調処理済みのR1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号が得られる。なお、ＣｒＣｂを用いる場合においても、構造強調処理済みのR1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号については、部位毎に定めた調整パラメータによって、画素値を調整することが好ましい。
【０１０９】
また、色情報として色相Ｈ（Hue）、彩度Ｓ（Saturation）を求め、色相Ｈ、彩度Ｓから形成されるＨＳ空間において彩度強調処理及び色相強調処理を行ってもよい。色相Ｈ、彩度Ｓを用いる場合には、図２９に示す第１特殊画像処理部１２０及び第２特殊画像処理部１２１が用いられる。第１特殊画像処理部１２０及び第２特殊画像処理部１２１は、第１特殊画像処理部６３及び第２特殊画像処理部６４と異なり、Ｌｏｇ変換部７２、信号比算出部７３、極座標変換部７５、直交座標変換部７８、及び逆Ｌｏｇ変換部８３を備えていない。その代わりに、第１特殊画像処理部１２０及び第２特殊画像処理部１２１は、ＨＳＶ変換部１２４を備えている。それ以外の構成については、第１特殊画像処理部１２０及び第２特殊画像処理部１２１は、第１特殊画像処理部６３及び第２特殊画像処理部６４と同様である。
【０１１０】
ＨＳＶ変換部１２４は、R１x画像信号、G1x画像信号、及びB1x画像信号を色相Ｈ、彩度Ｓ、及び明度Ｖ（Value）に変換する。色相Ｈ、彩度Ｓ、明度Ｖへの変換には周知の変換式が用いられる。色相Ｈと彩度Ｓについては彩度強調処理部７６及び色相強調処理部７７に送られる。明度ＶについてはＲＧＢ変換部７９に送られる。ＲＧＢ変換部７９では、彩度強調処理部７６及び色相強調処理部７７を経た色相Ｈ、彩度Ｓと明度Ｖを、R１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号に変換する。
【０１１１】
明るさ調整部８１では、第１明るさ情報算出部で求めた第１明るさ情報Ｙｉｎと、第２明るさ情報算出部８１ｂで求めた第２明るさ情報Ｙｏｕｔを用いて、R１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号の画素値の調整を行う。なお、第１明るさ情報Ｙｉｎ、第２明るさ情報Ｙｏｕｔの算出方法、及びR１y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号の画素値の調整方法については、上記第１特殊画像処理部６３の場合と同じである。
【０１１２】
色相Ｈ、彩度Ｓにより形成されるＨＳ空間では、図３０に示すように、正常粘膜を含む第１範囲は、特定の色相の値を示す基準線ＳＬ上に分布している。萎縮粘膜を含む第２範囲は、基準線ＳＬよりも低彩度の位置に分布している。ＢＡを含む第４範囲は、正常粘膜の第１範囲よりも高彩度の位置であって、基準線ＳＬに対して、第１色相方向（右側）の位置に分布している。発赤を含む第５範囲は、正常粘膜の第１範囲よりも高彩度の位置であって、基準線ＳＬに対して、第２色相方向（左側）の位置に分布している。深層血管を含む第３範囲は、正常粘膜の第１範囲よりも高彩度の位置であって、ＢＡの第４範囲又は発赤の第５範囲よりも低彩度の位置に分布している。また、深層血管の第３範囲は、基準線ＳＬに対して第１色相方向と異なる第２色相方向（左側）の位置に分布している。発赤の第５範囲と基準線ＳＬとの色相方向への距離は、深層血管の第３範囲と基準線ＳＬとの距離よりも小さくなっている。
【０１１３】
以上のように第１〜第５範囲が分布するＨＳ空間での彩度強調処理及び色相強調処理は、信号比空間及びCrCb空間のように動径ｒと角度θを拡張又は圧縮するのではなく、第２〜第５範囲を平行移動させる処理を行う。彩度強調処理部７６は、彩度強調処理として、萎縮粘膜の第２範囲について低彩度となるように、彩度方向に平行移動させる処理を行う。一方、彩度強調処理部７６は、彩度強調処理として、深層血管の第３範囲、ＢＡの第４範囲、及び発赤の第５範囲について、高彩度となるように、彩度方向に平行移動させる処理を行うことが好ましい。
【０１１４】
なお、これら第３〜第５範囲については、低彩度となるように平行移動させてもよい。また、色相強調処理部７７は、色相強調処理として、深層血管の第３範囲、ＢＡの第４範囲、発赤の第５範囲について、正常粘膜の第１範囲から離れるように、色相方向に平行移動させる処理を行う。なお、色相強調処理部７７は、色相強調処理として、萎縮粘膜の第２範囲を色相方向に移動させる処理を行ってもよい。
【０１１５】
以上の彩度強調処理及び色相強調処理を行うことにより、図３１に示すように、彩度強調処理及び色相強調処理後の萎縮粘膜の第２範囲（実線）は、彩度強調処理及び色相強調処理前の萎縮粘膜の第２範囲（点線）よりも、正常粘膜の第１範囲との差が大きくなっている。同様にして、彩度強調処理及び色相強調処理後の深層血管（実線）、BAの第４範囲（実線）、及び発赤の第５範囲（実線）は、第１彩度強調処理及び第１色相強調処理前の深層血管（点線）、BAの第４範囲（点線）、及び発赤の第５範囲（点線）よりも、正常粘膜の第１範囲との差が大きくなっている。なお、観察対象における粘膜の色は部位によって変化することから、信号比空間の場合と同様、部位毎に定めた調整パラメータによって、色相Ｈ、彩度Ｓに基づく彩度強調処理及び色相強調処理の処理結果を調整することが好ましい。
【０１１６】
また、信号比空間の場合と同様の方法によって、ＣｒＣｂに基づいて、構造強調処理を行う。図３２に示すように、第１特殊画像処理部１２０及び第２特殊画像処理部１２１の構造強調部８２においては、合成比率設定部９３に対して、色相Ｈ、彩度Ｓが入力される。合成比率設定部９３は、彩度強調処理及び色相強調処理前の色相Ｈ、彩度Ｓに基づいて、R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号に対して第１〜第４周波数成分強調画像ＢＰＦ１〜４（ＲＧＢ）を合成する割合を示す合成比率ｇ１（Ｈ、Ｓ）、ｇ２（Ｈ、Ｓ）、ｇ３（Ｈ、Ｓ）、ｇ４（Ｈ、Ｓ）を画素毎に設定する。この合成比率ｇ１（Ｈ、Ｓ）、ｇ２（Ｈ、Ｓ）、ｇ３（Ｈ、Ｓ）、ｇ４（Ｈ、Ｓ）の設定方法は、上記と同様に、色相Ｈ、彩度Ｓが第２〜第５範囲のいずれに入っているかによって決定される。
【０１１７】
そして、合成比率設定部９３で画素毎に設定した合成比率ｇ１（Ｈ、Ｓ）、ｇ２（Ｈ、Ｓ）、ｇ３（Ｈ、Ｓ）、ｇ４（Ｈ、Ｓ）に従って、R1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号と第１〜第４周波数成分強調画像ＢＰＦ１〜４（ＲＧＢ）を合成する。これにより、構造強調処理済みのR1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号が得られる。なお、色相Ｈ、彩度Ｓを用いる場合においても、構造強調処理済みのR1y画像信号、G1y画像信号、及びB1y画像信号については、部位毎に定めた調整パラメータによって、画素値を調整することが好ましい。
【０１１８】
［第２実施形態］
第２実施形態では、第１実施形態で示した４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの代わりに、レーザ光源と蛍光体を用いて観察対象の照明を行う。それ以外については、第１実施形態と同様である。
【０１１９】
図３３に示すように、第２実施形態の内視鏡システム２００では、光源装置１４において、４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの代わりに、中心波長４４５±１０ｎｍの青色レーザ光を発する青色レーザ光源（図３３では「４４５ＬＤ」と表記）２０４と、中心波長４０５±１０ｎｍの青紫色レーザ光を発する青紫色レーザ光源（図３３では「４０５ＬＤ」と表記）２０６とが設けられている。これら各光源２０４及び２０６の半導体発光素子からの発光は、光源制御部２０８により個別に制御されており、青色レーザ光源２０４の出射光と、青紫色レーザ光源２０６の出射光の光量比は変更自在になっている。
【０１２０】
光源制御部２０８は、通常観察モードの場合には、青色レーザ光源２０４を駆動させる。第１特殊観察モードの場合には、青色レーザ光源２０４と青紫色レーザ光源２０６の両方を駆動させ、且つ、青紫色レーザ光の発光比率を青色レーザ光の発光比率よりも大きくなるように制御する。第２特殊観察モードの場合には、青色レーザ光源２０４と青紫色レーザ光源２０６の両方を駆動させ、且つ、青色レーザ光の発光比率を青紫色レーザ光の発光比率よりも大きくなるように制御する。
【０１２１】
マルチ観察モードの場合には、青色レーザ光源２０４と青紫色レーザ光源２０６の両方を駆動させ、且つ、第１照明光の発光期間においては、青紫色レーザ光の発光比率を青色レーザ光の発光比率よりも大きくなるように制御し、第２照明光の発光期間においては、青色レーザ光の発光比率を青紫色レーザ光の発光比率よりも大きくなるように制御する。以上の各光源２０４及び２０６から出射されるレーザ光は、集光レンズ、光ファイバ、又は合波器などの光学部材（いずれも図示せず）を介して、ライトガイド４１に入射する。
【０１２２】
なお、青色レーザ光又は青紫色レーザ光の半値幅は±１０nm程度にすることが好ましい。また、青色レーザ光源１０４及び青紫色レーザ光源１０６は、ブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが利用でき、また、ＩｎＧａＮＡｓ系レーザダイオードやＧａＮＡｓ系レーザダイオードを用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。
【０１２３】
照明光学系３０aには、照明レンズ４５の他に、ライトガイド４１からの青色レーザ光又は青紫色レーザ光が入射する蛍光体２１０が設けられている。蛍光体２１０に、青色レーザ光が照射されることで、蛍光体２１０から蛍光が発せられる。また、一部の青色レーザ光は、そのまま蛍光体２１０を透過する。青紫色レーザ光は、蛍光体２１０を励起させることなく透過する。蛍光体２１０を出射した光は、照明レンズ４５を介して、検体内に照射される。
【０１２４】
ここで、通常観察モードにおいては、主として青色レーザ光が蛍光体２１０に入射するため、図３４に示すような、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体２１０から励起発光する蛍光を合波した通常光が、観察対象に照射される。第１特殊観察モードにおいては、青紫色レーザ光と青色レーザ光の両方が蛍光体２１０に入射するため、図３５に示すような、青紫色レーザ光、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体２１０から励起発光する蛍光を合波した第１照明光が、検体内に照射される。この第１照明光においては、青紫色レーザ光の光強度は青色レーザ光の光強度よりも大きくなっている。
【０１２５】
第２特殊観察モードにおいても、青紫色レーザ光と青色レーザ光の両方が蛍光体２１０に入射するため、図３６に示すような、青紫色レーザ光、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体２１０から励起発光する蛍光を合波した第２照明光が、検体内に照射される。この第２照明光においては、青色レーザ光の光強度は青紫色レーザ光の光強度よりも大きくなっている。マルチ観察モードにおいては、第１照明光が、予め設定された第１照明光の発光期間分だけ続けて照射され、続けて、第２照明光が、予め設定された第２照明光の発光期間分だけ続けて照射される。
【０１２６】
なお、蛍光体２１０は、青色レーザ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体（例えばＹＡＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17）等の蛍光体）を含んで構成されるものを使用することが好ましい。本構成例のように、半導体発光素子を蛍光体２１０の励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度及び色度の変化を小さく抑えることができる。
【０１２７】
上記実施形態において、第１特殊画像処理部６３、第２特殊画像処理部６４、第１特殊画像処理部１００、第２特殊画像処理部１０１、第１特殊画像処理部１２０、第２特殊画像処理部１２１など、プロセッサ装置１６に含まれる処理部（processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。各種のプロセッサには、ソフトウエア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＦＰＧＡ (Field Programmable Gate Array) などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:ＰＬＤ）、各種の処理を実行するために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
【０１２８】
１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合せ（例えば、複数のＦＰＧＡや、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウエアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip:ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。
【０１２９】
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた形態の電気回路（circuitry）である。
【０１３０】
なお、本発明は、第１〜第３実施形態のような内視鏡システムや第４実施形態のようなカプセル内視鏡システムに組み込まれるプロセッサ装置の他、各種の医用画像処理装置に対して適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１０  内視鏡システム
１２  内視鏡
１２ａ  挿入部
１２ｂ  操作部
１２ｃ  湾曲部
１２ｄ  先端部
１２ｅ  アングルノブ
１４  光源装置
１６  プロセッサ装置
１８  モニタ
１９  コンソール
２０  光源部
２０ａ  Ｖ−ＬＥＤ
２０ｂ  Ｂ−ＬＥＤ
２０ｃ  Ｇ−ＬＥＤ
２０ｄ  Ｒ−ＬＥＤ
２１  光源制御部
２３  光路結合部
２４  発光期間設定部
２６ａ  スライドバー
２６ｂ  スライドバー
２７ａ  スライダ
２７ｂ  スライダ
３０ａ  照明光学系
３０ｂ  撮像光学系
４１  ライトガイド
４５  照明レンズ
４６  対物レンズ
４８  撮像センサ
５０  ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
５２  Ａ／Ｄ変換器
５３  画像取得部
５６  ＤＳＰ
５８  ノイズ除去部
６０  信号切替部
６２  通常画像処理部
６３  第１特殊画像処理部
６４  第２特殊画像処理部
６６  映像信号生成部
７０  逆ガンマ変換部
７１  特定色調整部
７２  Ｌｏｇ変換部
７３  信号比算出部
７５  極座標変換部
７６  彩度強調処理部
７７  色相強調処理部
７８  直交座標変換部
７９  ＲＧＢ変換部
８１  明るさ調整部
８１ａ  第１明るさ情報算出部
８１ｂ  第２明るさ情報算出部
８２  構造強調部
８３  逆Ｌｏｇ変換部
８４  ガンマ変換部
８６  部位設定部
９０  特定色調整部
９２  周波数強調部
９３  合成比率設定部
９４  画像合成部
１００  第１特殊画像処理部
１０１  第２特殊画像処理部
１０４  輝度色差信号変換部
１０４  青色レーザ光源
１０６  青紫色レーザ光源
１２０  第１特殊画像処理部
１２１  第２特殊画像処理部
１２４  ＨＳＶ変換部
２００  内視鏡システム
２０４  青色レーザ光源
２０４  青色レーザ光源
２０６  青紫色レーザ光源
２０８  光源制御部
２１０  蛍光体
【図１】
2019039354.tif 000003
【図２】
2019039354.tif 000004
【図３】
2019039354.tif 000005
【図４】
2019039354.tif 000006
【図５】
2019039354.tif 000007
【図６】
2019039354.tif 000008
【図７】
2019039354.tif 000009
【図８】
2019039354.tif 000010
【図９】
2019039354.tif 000011
【図１０】
2019039354.tif 000012
【図１１】
2019039354.tif 000013
【図１２】
2019039354.tif 000014
【図１３】
2019039354.tif 000015
【図１４】
2019039354.tif 000016
【図１５】
2019039354.tif 000017
【図１６】
2019039354.tif 000018
【図１７】
2019039354.tif 000019
【図１８】
2019039354.tif 000020
【図１９】
2019039354.tif 000021
【図２０】
2019039354.tif 000022
【図２１】
2019039354.tif 000023
【図２２】
2019039354.tif 000024
【図２３】
2019039354.tif 000025
【図２４】
2019039354.tif 000026
【図２５】
2019039354.tif 000027
【図２６】
2019039354.tif 000028
【図２７】
2019039354.tif 000029
【図２８】
2019039354.tif 000030
【図２９】
2019039354.tif 000031
【図３０】
2019039354.tif 000032
【図３１】
2019039354.tif 000033
【図３２】
2019039354.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
2019039354.tif 000036
【図３５】
2019039354.tif 000037
【図３６】
2019039354.tif 000038
【国際調査報告】
2019039354.tif 000039
2019039354.tif 000040
2019039354.tif 000041
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