(57)【要約】  電子内視鏡システムに用いる電子内視鏡用プロセッサは、生体組織の撮像画像の画素毎に、各画素の画像色成分の値を用いて、各画素に対応する生体組織の位置における病変部の病変の程度に関して順位のついた少なくとも２つ以上のレベルに、画素のレベル分けを行う選別部と、前記レベルそれぞれに属する画素の数に重み付け係数を乗算した値から、前記撮像画像に写る生体組織全体の病変の程度の評価値を算出する評価値算出部と、を備える。前記重み付け係数は、撮像された生体組織の病変の程度の評価結果が定まっている参照画像における前記評価値が前記評価結果に一致あるいは対応するように、前記参照画像における前記レベルそれぞれに属する画素の数の情報に基づいて算出された係数である。
2019142689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織の撮像画像を処理するように構成された電子内視鏡用プロセッサであって、
生体組織の撮像画像の画素毎に、各画素の画像色成分の値を用いて、各画素に対応する生体組織の部位における病変の程度に関して順位のついた少なくとも２つ以上のレベルに、画素のレベル分けを行うように構成された選別部と、
前記レベルそれぞれに属する画素の数に重み付け係数を乗算した値から、前記撮像画像に写る生体組織全体の病変の程度の評価値を算出するように構成された評価値算出部と、を備える、ことを特徴とする電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項２】
前記重み付け係数は、撮像された生体組織の病変の程度を数値化した評価結果が定まっている参照画像における前記評価値が前記評価結果に一致あるいは対応するように、前記参照画像における前記レベルそれぞれに属する画素の数の情報に基づいて算出された係数である、請求項１に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項３】
前記評価値算出部は、前記レベル毎に属する画素の数に前記重み付け係数を乗算した値の合計値Ｘを、下記式（１）にしたがって前記評価値に対応する値Ｐを算出する処理を行うように構成された、請求項１または２に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
Ｐ＝１／（１＋ｅ−Ｘ）  ・・・  （１）
【請求項４】
前記選別部は、ｍを２以上の自然数として、画像におけるｍ種類の画像色成分の値によって設定された少なくとも２つの設定範囲のうちどの設定範囲に、前記撮像画像における前記ｍ種類の画像色成分の値の組が含まれるか、を判定することにより、前記レベル分けを行うように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項５】
前記選別部は、前記ｍ種類の画像色成分により定義される色平面内において、所定の基準点を通る基準軸を設定しており、前記撮像画像の各画素について、前記基準点と前記ｍ種類の画像色成分の値に対応する画素対応点とを結ぶ線分と、前記基準軸とがなす角度に基づいて、前記レベル分けを行うように構成されている、請求項４に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項６】
前記基準軸は、前記病変の程度が高くなるにつれて前記画素対応点が近づく軸である、請求項５に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項７】
前記設定範囲は、前記色平面上の、前記基準点からみた方位角の数値範囲によって定められている、請求項５または６に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項８】
前記ｍは２であり、
前記選別部は、画像における２つの画像色成分の値の比によって、あるいは、前記２つの画像色成分の値それぞれから所定値を差し引いた値の比によって前記レベル分けを行うように構成される、請求項４〜７のいずれか１項に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項９】
前記画像色成分は、Ｒ成分、Ｇ成分、及びＢ成分のうち、少なくＲ成分を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子内視鏡用プロセッサと、
前記撮像画像のデータを生成して前記電子内視鏡用プロセッサに出力するように構成された電子スコープと、
前記電子内視鏡用プロセッサにより算出された前記評価値を表示するように構成された表示装置と、
を備える、電子内視鏡システム。
【請求項１１】
前記電子内視鏡用プロセッサは、前記撮像画像の各画素の色を、前記レベルに応じた色に置換するように構成された部分と、色を置換した各画素により構成されるカラーマップ画像を前記表示装置の表示画面に表示させるように構成された部分と、を含む評価画像作成部を備え、
前記表示装置は、前記評価値と前記カラーマップ画像を同時に表示するように構成されている、請求項１０に記載の電子内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織の撮像画像を処理する電子内視鏡用プロセッサ及び電子内視鏡システムであって、生体組織の病変部の病変の程度を評価するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
病変部、例えば炎症部位は、一般に正常な粘膜組織とは異なる色を呈する。カラー内視鏡装置の性能向上により、正常組織に対して僅かに色の異なる炎症部位等の病変部の識別も可能になってきている。しかし、術者が内視鏡画像内に含まれる僅かな色の相違によって正常部位と病変部とを識別できるようになるためには、熟練者の指導下で長期間のトレーニングを受ける必要がある。また、熟練した術者であっても僅かな色の違いから病変部を識別することは容易ではなく、慎重な作業が要求される。そこで、例えば特許文献１に、病変部等の識別を容易にするため、白色光を使用して撮像した内視鏡画像データに対して色の違いを強調する色変換処理を行う機能を備えた電子内視鏡システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０６４２４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に記載の電子内視鏡システムによって生成される画像は、通常の内視鏡画像に比べれば正常部位と病変部とを識別し易いものといえる。しかし、病変部の色は病変の程度に応じて変化する。病変の程度に応じた変化は微妙であるため、経験の浅い術者では、特許文献１に記載の技術をはじめとする公知の技術を用いて正常部位と病変部とを識別することができたとしても、病変部における病変の程度を正確に評価することは難しい。
更には、熟練した術者であっても、病変の程度の評価が術者個々人の経験や知識に依存する読像技能に委ねられるため、客観的かつ再現性のある（術者のスキルに依存しない）評価を行うことができなかった。また、撮像画像が、病変の程度が高いが、その領域が小さい局所的な病変部の像を含む場合、生体組織の病変について適切な評価を行うことができなかった。【０００５】
そこで、本発明は、局所的な病変部がある場合も含め、病変部における病変の程度について客観性かつ再現性が担保された正確な評価を行うことを可能とする電子内視鏡用プロセッサ及び電子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】
【０００６】
本発明の一実施形態は、生体組織の撮像画像を処理するように構成された電子内視鏡用プロセッサである。当該電子内視鏡用プロセッサは、
生体組織の撮像画像の画素毎に、各画素の画像色成分の値を用いて、各画素に対応する生体組織の部位における病変の程度に関して順位のついた少なくとも２つ以上のレベルに、画素のレベル分けを行うように構成された選別部と、
前記レベルそれぞれに属する画素の数に重み付け係数を乗算した値から、前記撮像画像に写る生体組織全体の病変の程度の評価値を算出するように構成された評価値算出部と、を備える。【０００７】
前記重み付け係数は、撮像された生体組織の病変の程度を数値化した評価結果が定まっている参照画像における前記評価値が前記評価結果に一致あるいは対応するように、前記参照画像における前記レベルそれぞれに属する画素の数の情報に基づいて算出された係数である、ことが好ましい。
ここで、前記参照画像は、病変部の病変の程度及び病変部の大きさが異なる像を含む。
前記評価値算出部は、前記レベル毎に属する画素の数に前記重み付け係数を乗算した値の合計値Ｘを、下記式（１）にしたがって前記評価値に対応する値Ｐを算出する処理を行うように構成されている、ことが好ましい。
Ｐ＝１／（１＋ｅ−Ｘ）  ・・・  （１）【０００８】
前記選別部は、ｍを２以上の自然数として画像におけるｍ種類の画像色成分の値によって設定された少なくとも２つの設定範囲のうちどの設定範囲に、前記撮像画像における前記ｍ種類の画像色成分の値の組が含まれるか、を判定することにより、前記レベル分けを行うように構成されている、ことが好ましい。【０００９】
前記選別部は、前記ｍ種類の画像色成分により定義される色空間内において、所定の基準点を通る基準軸を設定しており、前記撮像画像の各画素について、前記基準点と前記ｍ種類の画像色成分の値に対応する画素対応点とを結ぶ線分と、前記基準軸とがなす角度に基づいて、前記レベル分けを行うように構成されている、ことが好ましい。【００１０】
前記基準軸は、前記病変の程度が高くなるにつれて前記画素対応点が近づく軸である、ことが好ましい。
前記設定範囲は、前記色平面上の、前記基準点からみた方位角の数値範囲によって定められている、ことが好ましい。【００１１】
前記ｍは２であり、
前記選別部は、画像における２つの画像色成分の値の比によって、あるいは、前記２つの画像色成分の値それぞれから所定値を差し引いた値の比によって前記レベル分けを行うように構成されている、ことが好ましい。【００１２】
前記画像色成分は、Ｒ成分、Ｇ成分、及びＢ成分のうち、少なくともＲ成分を含む、ことが好ましい。【００１３】
本発明の他の一実施形態は、前記電子内視鏡用プロセッサと、
前記撮像画像のデータを生成して前記電子内視鏡用プロセッサに出力するように構成された電子スコープと、
前記電子内視鏡用プロセッサにより算出された前記評価値を表示するように構成された表示装置と、
を備える、電子内視鏡システムである。【００１４】
このとき、前記電子内視鏡用プロセッサは、前記撮像画像の各画素の色を、前記レベルに応じた色に置換するように構成された部分と、色を置換した各画素により構成されるカラーマップ画像を前記表示装置の表示画面に表示させるように構成された部分と、を含む評価画像生成部を備え、
前記表示装置は、前記評価値と前記カラーマップ画像を同時に表示するように構成されている、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
上述の電子内視鏡用プロセッサ及び電子内視鏡システムによれば、局所的な病変部がある場合も含め、病変部における病変の程度について客観性かつ再現性が担保された正確な評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態の電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す画像処理ユニットの構成の一例を示す図である。
【図３】一実施形態の電子内視鏡システムが行う病変評価情報生成処理のフローの一例を示す図である。
【図４】一実施形態の電子内視鏡システムで用いる、画素対応点がプロットされるＲＧ平面を示す図である。
【図５】一実施形態の電子内視鏡システムにおいて行う病変部のレベル分けの一例を説明する図である。
【図６】一実施形態の電子内視鏡システムのモニタの表示画面に表示される評価画像例である。
【図７】図３に示すステップＳ１５及びステップＳ１６で行う処理の詳細なフローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、一実施形態として電子内視鏡システムを例に取り説明する。
【００１８】
図１は、一実施形態の電子内視鏡システム１の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、電子内視鏡システム１は、電子スコープ１００、電子内視鏡用プロセッサ２００、モニタ３００及びプリンタ４００を備えている。
【００１９】
電子内視鏡用プロセッサ２００は、システムコントローラ２０２やタイミングコントローラ２０６を備えている。システムコントローラ２０２は、メモリ２０４に記憶された各種プログラムを実行し、電子内視鏡システム１の全体を統括的に制御する。また、システムコントローラ２０２は、操作パネル２０８に入力されるユーザ（術者又は補助者）による指示に応じて電子内視鏡システム１の各種設定を変更する。タイミングコントローラ２０６は、各部の動作のタイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡システム１内の各回路に出力する。
【００２０】
電子内視鏡用プロセッサ２００は、電子スコープ１００に照明光を供給する光源部２３０を備えている。光源部２３０は、図示されないが、例えば、ランプ電源から駆動電力の供給を受けることにより白色の照明光を放射する高輝度ランプ、例えば、キセノンランプ、メタルハライドランプ、水銀ランプ又はハロゲンランプを備える。高輝度ランプから出射した照明光は、図示されない集光レンズにより集光された後、図示されない調光装置を介して電子スコープ１００のＬＣＢ（Light Carrying Bundle）１０２の入射端に入射されるように光源部２３０は構成される。
あるいは、光源部２３０は、所定の色の波長帯域の光を出射する複数の発光ダイオードを備える。発光ダイオードから出射した光はダイクロイックミラー等の光学素子を用いて合成され、合成した光は照明光として、図示されない集光レンズにより集光された後、電子スコープ１００のＬＣＢ（Light Carrying Bundle）１０２の入射端に入射されるように光源部２３０は構成される。発光ダイオードに代えてレーザダイオードを用いることもできる。発光ダイオード及びレーザダイオードは、他の光源と比較して、低消費電力、発熱量が小さい等の特徴があるため、消費電力や発熱量を抑えつつ明るい画像を取得できるというメリットがある。明るい画像が取得できることにより、後述する炎症に関する評価値の精度を向上させることができる。
なお、図１に示す例では、光源部２３０は、電子内視鏡用プロセッサ２００に内蔵して設けられるが、電子内視鏡用プロセッサ２００とは別体の装置として電子内視鏡システム１に設けられてもよい。また、光源部２３０は、後述する電子スコープ１００の先端部に設けられてもよい。この場合、照明光を導光するＬＣＢ１０２は不要である。
【００２１】
入射端よりＬＣＢ１０２内に入射した照明光は、ＬＣＢ１０２内を伝播して電子スコープ１００の先端部内に配置されたＬＣＢ１０２の射出端より射出され、配光レンズ１０４を介して被写体に照射される。被写体からの反射光は、対物レンズ１０６を介して固体撮像素子１０８の受光面上で光学像をつくる。
【００２２】
固体撮像素子１０８は、例えば、ＩＲ（Infra Red）カットフィルタ１０８ａ、ベイヤ配列カラーフィルタ１０８ｂの各種フィルタが受光面に配置された単板式カラーＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサであり、受光面上で結像した光学像に応じたＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の各原色信号を生成する。単板式カラーＣＣＤイメージセンサの代わりに、単板式カラーＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを用いることもできる。ＣＭＯＳイメージセンサは、一般に、ＣＣＤイメージセンサと比較して画像が全体的に暗くなる傾向にある。従って、以下説明する病変評価情報生成処理における、画像の明るさによる評価値の変動を抑えることができるという有利な効果は、ＣＭＯＳイメージセンサを用いる場合においてより顕著である。
【００２３】
電子スコープ１００が、電子内視鏡用プロセッサ２００と接続する接続部内には、ドライバ信号処理回路１１２が備えられている。ドライバ信号処理回路１１２は、固体撮像素子１０８より入力される原色信号に対して色補間、マトリックス演算等の所定の信号処理を施して画像信号（輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ，Ｃｒ）を生成し、生成された画像信号を電子内視鏡用プロセッサ２００の画像処理ユニット２２０に出力する。また、ドライバ信号処理回路１１２は、メモリ１１４にアクセスして電子スコープ１００の固有情報を読み出す。メモリ１１４に記録される電子スコープ１００の固有情報には、例えば固体撮像素子１０８の画素数や感度、動作可能なフレームレート、型番等が含まれる。ドライバ信号処理回路１１２は、メモリ１１４より読み出された固有情報をシステムコントローラ２０２に出力する。
【００２４】
システムコントローラ２０２は、電子スコープ１００の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ２０２は、生成された制御信号を用いて、電子内視鏡用プロセッサ２００に接続中の電子スコープ１００に適した処理がなされるように電子内視鏡用プロセッサ２００内の各回路の動作やタイミングを制御する。
【００２５】
タイミングコントローラ２０６は、システムコントローラ２０２によるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路１１２、画像処理ユニット２２０、及び光源部２３０にクロックパルスを供給する。ドライバ信号処理回路１１２は、タイミングコントローラ２０６から供給されるクロックパルスに従って、電子内視鏡用プロセッサ２００側で処理される映像のフレームレートに基づくタイミングに同期して固体撮像素子１０８を駆動制御する。
【００２６】
画像処理ユニット２２０は、システムコントローラ２０２による制御の下、ドライバ信号処理回路１１２より入力した画像信号に基づいて内視鏡画像等をモニタ表示するためのビデオ信号を生成し、モニタ３００に出力する。さらに、画像処理ユニット２２０は、後述する病変評価情報生成処理（以下、単に情報生成処理ともいう）を行い、情報生成処理結果に基づいて撮像画像の色を置換したカラーマップ画像を生成する。情報生成処理結果は、撮像した生体組織の症状の評価値を含む。画像処理ユニット２２０は、具体的には、情報生成処理結果及びカラーマップ画像をモニタ表示するためのビデオ信号を生成し、モニタ３００に出力する。これにより、術者は、モニタ３００の表示画面に表示された内視鏡画像を通じて例えば消化管内の診断等を行うことができる。画像処理ユニット２２０は、必要に応じてプリンタ４００に情報生成処理結果を出力する。
【００２７】
電子内視鏡用プロセッサ２００は、ＮＩＣ（Network Interface Card）２１０及びネットワーク５００を介してサーバ６００に接続されている。電子内視鏡用プロセッサ２００は、内視鏡検査に関する情報（例えば、患者の電子カルテ情報や術者の情報）をサーバ６００からダウンロードすることができる。ダウンロードされた情報は、例えばモニタ３００の表示画面や操作パネル２０８に表示される。また、電子内視鏡用プロセッサ２００は、内視鏡検査結果（内視鏡画像データ、検査条件、画像解析結果、術者所見等）をサーバ６００にアップロードすることにより、サーバ６００に保存することができる。
【００２８】
図２は、画像処理ユニット２２０の構成の一例を示す図である。図３は、電子内視鏡用プロセッサ２００にて実行される病変評価情報生成処理のフローの一例を示す図である。
画像処理ユニット２２０は、ＲＧＢ変換部２２０ａ、色空間変換部２２０ｂ、色補正部２２０ｃ、選別部２２０ｄ、評価値算出部２２０ｅ、評価画像作成部２２０ｆ、メモリ２２２、及び画像メモリ２２４を備える。画像処理ユニット２２０は、システムコントローラ２０２がプログラムを起動して各部分の機能を発揮するように構成されたソフトウェアモジュールであってもよいし、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の専用回路で構成されたハードウェアモジュールであってもよい。
【００２９】
ＲＧＢ変換部２２０ａは、図３に示す処理ステップＳ１１の処理を行うように構成されている。
色空間変換部２２０ｂは、図３に示す処理ステップＳ１２，Ｓ１３の処理を行うように構成されている。
色補正部２２０ｃは、図３に示す処理ステップＳ１４の処理を行うように構成されている。
選別部２２０ｄは、図３に示す処理ステップＳ１５の処理を行うように構成されている。
評価値算出部２２０ｅは、図３に示す処理ステップＳ１６の処理を行うように構成されている。
評価画像作成部２２０ｆは、図３に示す処理ステップＳ１７，１８の処理を行うように構成されている。
メモリ２２２は、画像処理ユニット２２０が実施する処理に必要な情報を格納している。格納する情報には、色補正部２２０ｃが色補正をする際に用いる補正マトリックス係数、評価値算出部２２０ｅが評価値を算出する際に用いる重み付け係数α，β，γ，δの数値、評価画像作成部２２０ｆがカラーマップ画像を作成する際に用いる表示色テーブル等が含まれる。
画像メモリ２２４は、ドライバ信号処理回路１１２から送られる画像信号を撮像画像として記録保持し、さらに、画像処理ユニット２２０が実施する処理の結果である処理画像を必要に応じて記録保持する。画像メモリ２２４に記録保持された画像は、必要に応じて呼び出され処理される。画像処理ユニット２２０が行う処理については、以下説明する。なお、以降で処理を説明するとき、カラー画像のＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像信号を、画像色成分という。
【００３０】
［病変評価情報生成処理］
図３は、電子内視鏡用プロセッサ２００にて実行される病変評価情報生成処理のフローの一例を示す。以下に説明する情報生成処理は、電子スコープ１００により撮像された生体組織の病変部、例えば対象疾患（例示的には、炎症性腸疾患（ＩＢＤ）の病変である炎症（浮腫や易出血性を含む赤変病変））の症状レベル（病変の程度）を客観的に評価するための処理である。以下、病変部として、炎症部位を代表して説明する。情報生成処理は、概略的には、カラー内視鏡画像の各画素の画像色成分の値を用いて、各画素を、炎症の程度（病変の程度）を、順位のついたレベルに分け、例えば、Ｌｖ１〜Ｌｖ４のように４つのレベルにわけ、このレベル分けの結果に基づいて、撮像画像全体に写る生体組織全体の炎症の程度の評価値を算出する。
評価値は、所定のアルゴリズム（図３に示される情報生成処理）の実行により算出される再現性が担保された数値データである。そのため、術者は評価値を把握することにより、炎症部位における炎症の程度を客観的に評価することができる。
【００３１】
［図３のＳ１１（ＲＧＢ変換）］
ステップＳ１１では、ドライバ信号処理回路１１２より入力した画像信号（輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ，Ｃｒ）が所定のマトリックス係数を用いて画像色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に変換される。
【００３２】
［図３のＳ１２（ＲＧ平面への正射影）］
次に、画像色成分に変換された画像データはＲＧ平面に正射影される。
図４は、互いに直交するＲ軸とＧ軸とによって定義されるＲＧ平面を示す図である。なお、Ｒ軸は、画像色成分のうちのＲ成分（Ｒ成分の画素値）の軸であり、Ｇ軸は、画像色成分のうちのＧ成分（Ｇ成分の画素値）の軸である。
【００３３】
ステップＳ１２では、ＲＧＢ３原色で定義されるＲＧＢ色空間の各画素の画像色成分がＲＧの画像色成分に変換される。概念的には、図４に示されるように、ＲＧＢ色空間の各画素の画像色成分が、Ｒ成分、Ｇ成分の画素値に応じてＲＧ平面内（例えば、Ｒ成分の画素値＝０〜２５５、Ｇ成分の画素値＝０〜２５５の値を取るＲＧ平面内の区画）にプロットされる。以下、説明の便宜上、ＲＧＢ色空間の各画素の画像色成分の点及びＲＧ平面内にプロットされた画像色成分の点を「画素対応点」と記す。なお、図４においては、図面を明瞭化する便宜上、撮像画像全ての画素の画素対応点を示しておらず、一部の画素の画素対応点のみ示している。ＲＧＢ色空間のＲＧＢそれぞれの画像色成分は、順番に、例えば、波長６２０〜７５０ｎｍ、波長４９５〜５７０ｎｍ、及び波長４５０〜４９５ｎｍの色成分である。
【００３４】
なお、画像色成分は、色空間（色平面も含む。）を構成するものである。一実施形態によれば、色相及び彩度は、「画像色成分」から除かれることが好ましい。
【００３５】
このように、本処理ステップＳ１２では、ＲＧＢ色空間の各画素データ（三次元データ）がＲＧ平面に正射影され、画素に対応するＲＧＢ色空間内の各画素対応点からＲＧ平面に下された垂線とＲＧ平面との交点が各画素対応点となる。
【００３６】
［図３のＳ１３（基準軸の設定）］
ステップＳ１３では、炎症部位における程度（病変部の病変の程度）を判定するために必要なＲＧ平面内の基準軸が設定される。
【００３７】
被写体となる患者の体腔内の生体組織では、ヘモグロビン色素等の影響により画像色成分のうちＲ成分が他の成分（Ｇ成分及びＢ成分）に対して支配的であり、典型的には、炎症が強いほど赤味（Ｒ成分）が他の色味（Ｇ成分及びＢ成分）に対して強くなる。しかし、体腔内の撮像画像は、明るさに影響する撮影条件（例えば照明光の当たり具合）に応じて色味が変化する。例示的には、照明光の届かない陰影部分は黒（無彩色であり、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像色成分の値がゼロ又はゼロに近い値）となり、照明光が強く当たって正反射する部分は白（無彩色であり、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像色成分の値が２５５又は２５５に近い値）となる。すなわち、炎症が起こっている同じ異常部位を撮像した場合であっても、照明光が強く当たるほどその異常部位画像の画素値が大きくなる。そのため、照明光の当たり具合によっては、画像色成分の値が炎症の強さと相関の無い値となることがある。
【００３８】
一般に、炎症が起こっていない体腔内の正常部位は十分な粘膜で覆われている。これに対し、炎症が起こっている体腔内の炎症部位は十分な粘膜で覆われていない。具体的には、血管が拡張すると共に血管から血液・体液が漏出するため、相対的に粘膜が薄くなり血液の色が目に映り易くなる。粘膜は、基本的には白基調ではあるが、色味としては若干黄味がかっており、その濃淡（粘膜の厚み）によって画像上に写る色味（黄色の色味）が変化する。従って、粘膜の濃淡も炎症の強さを評価する指標の一つになるものと考えられる。
【００３９】
そこで、ステップＳ１３では、図４に示される例の場合、ＲＧ平面内において、（５０，０）及び（２５５，７６）を通る直線が基準軸の１つとして設定されると共に、（０，０）及び（２５５，１９２）を通る直線が基準軸の１つとして設定される。説明の便宜上、前者の基準軸を「ヘモグロビン変化軸ＡＸ１」と記し、後者の基準軸を「粘膜変化軸ＡＸ２」と記す。
【００４０】
図４に示されるプロットは、本発明者が体腔内の多数の参照画像を解析した結果得たものである。解析に用いられる参照画像には、炎症の程度の最も高い炎症画像例（最も重症なレベルの炎症画像例）や、炎症の程度の最も低い炎症画像例（実質的に正常部位であるとみなされる画像例）など、各段階の炎症画像例が含まれる。なお、図４に示す例では、図面を明瞭化する便宜上、解析の結果得られたプロットを一部だけ示している。解析の結果実際に得られたプロットは、図４に示されるプロットの数よりも遥かに多い。
【００４１】
上述したように、炎症が強い部分ほど画像色成分のうちＲ成分が他の成分（Ｇ成分及びＢ成分）に対して強くなる。そのため、プロットが分布する領域と分布しない領域との境界線であって、Ｇ軸よりもＲ軸に近い方の境界線上の軸、図４に示す例では、（５０，０）及び（２５５，７６）を通る境界線上の軸が、炎症の程度が最も強い部分、すなわち炎症の程度の最も高い部位と相関の高い軸として設定される。この軸がヘモグロビン変化軸ＡＸ１である。ヘモグロビン変化軸ＡＸ１には、様々な撮影条件、例えば照明光の当たり具合で撮像された炎症の程度の最も高い炎症部位に対応するプロットが重畳される。したがって、ヘモグロビン変化軸ＡＸ１は、対象疾患について炎症の程度が高くなるにつれてプロットされる画素対応点が近づく軸である。
【００４２】
一方、正常部位に近いほど画像色成分のうちＧ成分（又はＢ成分）がＲ成分に対して強くなる。そのため、プロットが分布する領域と分布しない領域との境界線であって、Ｒ軸よりもＧ軸に近い方の境界線上の軸、図５に示す例では、（０，０）及び（２５５，１９２）を通る境界線上の軸が、炎症の程度の最も低い部分、すなわち、炎症の程度の最も低い部分であって、実質的に正常部位であるとみなされるものと相関の高い軸として設定される。この軸が粘膜変化軸ＡＸ２である。粘膜変化軸ＡＸ２には、様々な撮影条件、例えば照明光の当たり具合で撮像された炎症の程度の最も低い部分、すなわち実質的に正常部位とみなされるものに対応するプロットが重畳される。したがって、粘膜変化軸ＡＸ２は、対象疾患について炎症の程度が低くなるにつれて（健常部に近くなるほど）プロットされる画素対応点が近づく軸である。
【００４３】
補足すると、病変部の病変の程度の最も高い部分は、出血を伴う。一方、病変の程度の最も低い部分は、実質正常な健常部であるから、十分な粘膜で覆われている。そのため、図４に示されるＲＧ平面内のプロットは、血液（ヘモグロビン色素）と最も相関の高い軸と、粘膜の色味と最も相関の高い軸に挟まれた領域内に分布すると捉えることができる。そのため、プロットが分布する領域と分布しない領域との境界線のうち、Ｒ軸に近い（Ｒ成分が強い）方の境界線が、炎症の程度の最も高い炎症部位を示す軸（ヘモグロビン変化軸ＡＸ１）に相当し、Ｇ軸に近い（Ｇ成分が強い）方の境界線が、炎症の程度の最も低い炎症部位を示す軸（粘膜変化軸ＡＸ２）に相当する。
このような基準軸の設定を行った後、ステップＳ１２で正射影された画像色成分に対して後述する処理ステップＳ１５の処理が行われる。ステップＳ１５の前に、ステップＳ１４において正射影された画素データに対して色補正が行われる。
ステップＳ１３で設定する基準軸は、上述したヘモグロビン変化軸ＡＸ１及び粘膜変化軸ＡＸ２に限定されず、疾患の種類に応じて基準軸は種々異なる。
【００４４】
［図３のＳ１４（画素データの補正）］
メモリ２２２には、補正マトリックス係数が保存されている。本処理ステップＳ１４では、同一の炎症部位を異なる電子内視鏡システムで撮像したときの後述する評価値がばらつかないように（言い換えると、電子スコープの個体間誤差を抑えるために）、各画素の画素対応点である画素データ（Ｒ，Ｇ）が補正マトリックス係数を用いて補正される。
【００４５】
・補正マトリックス例
2019142689.tif 000003
Ｒnew    ：補正後の画素データ（Ｒ成分）
Ｇnew    ：補正後の画素データ（Ｇ成分）
Ｍ00〜Ｍ11：補正マトリックス係数
Ｒ      ：補正前の画素データ（Ｒ成分）
Ｇ      ：補正前の画素データ（Ｇ成分）
【００４６】
なお、ステップＳ１４にて実行される、各画素の画素対応点を、補正マトリックス係数を用いて色補正する動作は、図２に示す色補正部２２０ｃが担う。
【００４７】
［図３のＳ１５（レベル分け）］
ステップＳ１５では、ステップＳ１４にて補正された画像データ（各画素の画像色成分（Ｒnew，Ｇnew））を用いて、画素の位置に対応する部位の炎症の程度に関して順位のついた少なくとも３つ以上のレベルに画素のレベル分けを行う。図５は、レベル分けの一例を説明する図である。図５に示す例では、ＲＧ平面におけるヘモグロビン変化軸ＡＸ１と粘膜変化軸ＡＸ２との間に挟まれる領域を、４つの領域にわけ、粘膜変化軸ＡＸ２に近い側から順番にレベル１〜４、すなわちＬｖ１〜Ｌｖ４と定めている。Ｌｖ１〜ＬＶ４の領域を区分けする境界線は、予め参照画像を用いて、医師が、略正常、軽度の炎症、中度の炎症、及び強度の炎症の４つの症状のレベルで評価した画像中の炎症部位の画像色成分の画素対応点から求めたものである。このような境界線は、図５に示す例では、ヘモグロビン変化軸ＡＸ１と粘膜変化軸ＡＸ２との交点（基準点）Ｏ’を通過する。
したがって、評価しようとする画像の各画素の画像色成分の画素対応点をＲＧ平面上にプロットした時、Ｌｖ１〜Ｌｖ４に区分けした領域のうちどの領域に含まれるか判定することによって、各画素における炎症の程度（症状レベル）がレベル分けされる。したがって、選別部２２０ｄは、生体組織の撮像画像の全画素について、各画素の画像色成分の値、具体的には、Ｒ成分とＧ成分の値を用いて、各画素に対応する生体組織の位置における炎症の程度を、順位のついた４つのレベルにレベル分けを行う。すなわち、選別部２２０ｄは、上記レベル分けを行う選別手段として機能する。
【００４８】
なお、図５に示す実施形態では、選別部２２０ｄは、ヘモグロビン変化軸ＡＸ１と粘膜変化軸ＡＸ２との間に挟まれる領域を４つに分割したが、これは一例であって、分割数は限定されない。また、上述の説明では、選別部２２０ｄは、各画素の画素対応点が、どの分割した領域に含まれるかを判定することにより、レベル分けを行うが、レベル分けは、上述の実施形態に限定されない。一実施形態によれば、選別部２２０ｄは、画素対応点と交点Ｏ’とを結ぶ直線が、ヘモグロビン変化軸ＡＸ１あるいは粘膜変化軸ＡＸ２からはずれるずれ角度を指標として、このずれ角度に基づいて少なくとも２つ以上のレベルにレベル分けを行うこともできる。
【００４９】
体腔内の撮像画像の明るさが照明光の当たり具合によって変化すると、撮像画像の色味は、個人差、撮像箇所、炎症の状態等の影響があるものの、ＲＧ平面内において、概ね、炎症の程度の最も高い炎症部位ではヘモグロビン変化軸ＡＸ１上に沿って変化し、炎症の程度の最も低い炎症部位、言い換えると健常部位では、粘膜変化軸ＡＸ２上に沿って変化する。また、中間の炎症の程度の炎症部位の撮像画像の色味も同じ傾向で変化するものと推定される。すなわち、炎症部位に対応する画素対応点は、照明光の当たり具合によって変化すると、基準点Ｏ’を起点とした方位角方向にシフトする。言い換えると、炎症部位に対応する画素対応点は、照明光の当たり具合によって変化すると、画素対応点と交点Ｏ’とを結ぶ直線が、ヘモグロビン変化軸ＡＸ１あるいは粘膜変化軸ＡＸ２から外れるずれ角度を一定に維持したまま移動して基準点Ｏ’との距離が変わる。これは、上記ずれ角度が撮像画像の明るさの変化に実質的に影響を受けないパラメータであることを意味する。
【００５０】
ヘモグロビン変化軸ＡＸ１からのずれ角度が小さいほどＲ成分がＧ成分に対して強くなり、炎症部位の炎症の程度が高いことを示す。また、ヘモグロビン変化軸ＡＸ１からの角度が大きいほどＧ成分がＲ成分に対して強くなり、炎症部位の炎症の程度が低いことを示す。
このような画素毎のレベル分けを、選別部２２０ｄは、撮像画像の全ての画素に対して行う。
【００５１】
［図３のＳ１６（評価値の算出）］
ステップＳ１６では、ステップＳ１５で行われたレベル分けの結果に基づいて評価値が算出される。ステップＳ１６は、評価値算出部２２０ｅで行われる。評価値算出部２２０ｅは、評価値を算出する評価値算出手段として機能する。具体的には、評価値算出部２２０ｅは、Ｌｖ１〜Ｌｖ４それぞれに属する画素の数に重み付け係数を乗算した値から、撮像画像に写る生体組織全体の炎症の程度（病変部の症状レベル）の評価値を算出する。
評価値算出部２２０ｅは、Ｌｖ１〜Ｌｖ４のレベル毎に属する画素の数に重み付け係数を乗算した値の合計値Ｘを、下記式（１）にしたがって評価値に対応する値Ｐを算出する。
Ｐ＝１／（１＋ｅ−Ｘ）  ・・・  （１）
【００５２】
具体的には、評価値算出部２２０ｅは、Ｌｖ１にレベル分けされた画素数Ｓｎと、Ｌｖ２にレベル分けされた画素数Ｓｌと、Ｌｖ３にレベル分けされた画素数Ｓｍと、Ｌｖ４にレベル分けされた画素数Ｓｈと、予め定められた重み付け係数α，β，γ，δとを用いてＸ＝α・Ｓｎ＋β・Ｓｌ＋γ・Ｓｍ＋δ・Ｓｈを計算する。評価値算出部２２０ｅは、この計算結果Ｘを、上記式（１）にしたがって計算し、値Ｐを算出する。
【００５３】
ここで、上記重み付け係数α，β，γ，δは、予め設定され、メモリ２２２に記憶されてものである。重み付け係数α，β，γ，δは、撮像された生体組織の病変の程度を数値化した評価結果が定まっている参照画像における評価結果に評価値が一致するように、参照画像におけるＬｖ１〜ＬＶ４それぞれに属する画素の数の情報に基づいて算出された係数である。具体的には、評価値が定まっている参照画像とは、予め医師による主観評価結果（MAYO endoscopic subscore：０または１）が定まっている画像である。参照画像には、炎症の程度（症状レベル）及び炎症部位の大きさが種々異なる像を含む。この主観評価結果では、炎症の程度（症状レベル）が高いが、その領域が小さい局所的な炎症部位についても考慮されて評価される。このような主観評価結果に一致するように、多重ロジスティック回帰分析によって重み付け係数α，β，γ，δの値が算出される。炎症の程度（症状レベル）が高いが、その領域が小さい局所的な炎症部位と、その周辺に大きな正常部位が存在する撮像画像では、評価が、大きな正常部位に引きずられて、炎症の程度（症状レベル）が高い局所的な炎症部位の評価が見過ごされ易い評価値になり易いが、本実施形態では、Ｌｖ１〜ＬＶ４それぞれに属する画素の数に重み付け係数を乗算した値を用いて値Ｐを算出するので、局所的な炎症部位を含む場合も含め、炎症部位の炎症の程度について客観性かつ再現性が担保された正確な評価を行うことができる。
値Ｐは、式（１）からわかるように、０〜１の値であるので、評価値算出部２２０ｅは、所定の値、例えば、値２５５を乗算した値を評価値とする。
【００５４】
［図３のＳ１７（カラーマップ画像上での表示色の決定）］
本実施形態では、Ｌｖ１〜Ｌｖ４にレベル分けした画素について、レベルに応じた表示色で撮像画像をモザイク化したカラーマップ画像を表示することができる。あるいは、上記レベルの代わりに、図４に示す画素対応点と交点Ｏ’とを結ぶ直線がヘモグロビン変化軸ＡＸ１あるいは粘膜変化軸ＡＸ２からはずれるずれ角度に応じて異なる表示色で撮像画像をモザイク化したカラーマップ画像を表示することもできる。カラーマップ画像を表示可能とするため、レベルあるいはずれ角度と所定の表示色とを関連付けた表示色テーブルがメモリ２２２に記憶されている。
【００５５】
表示色テーブルは、色分けをする各段階に対して所定の表示色を関連付けている。ステップＳ１７では、表示色テーブルに従い、各画素の色がＬｖ１〜Ｌｖ４あるいは上記ずれ角度と関連付けられた表示色の色に置換される、言い換えると、表示色テーブルに基づいてカラーマップ画像の表示色が決定される。各画素は、例えば、Ｌｖ１に近い程、また、粘膜変化軸ＡＸ２からのずれ角度が小さい程、寒色系の色に置換され、Ｌｖ４に近い程、また、粘膜変化軸ＡＸ２からのずれ角度が大きい程、暖色系の色に置換される。
【００５６】
なお、ステップＳ１７は、評価画像作成部２２０ｆで行われる。評価画像作成部２２０ｆは、撮像画像の各画素の色を、レベルあるいは上記ずれ角度に応じた色に置換する色置換手段として機能する。
【００５７】
［図３のＳ１８（評価画像の表示）］
ステップＳ１８は、評価画像作成部２２０ｆで行われ、所定の評価画像がモニタ３００の表示画面に表示される。評価画像作成部２２０ｆは、カラーマップ画像をモニタ３００の表示画面に表示させる表示制御手段として機能する。図６に、評価画像を例示する。図６に示す例では、評価画像として、カラーマップ画像と評価値を表すスコア“２２１”が示されている。図６に示すカラーマップ画像は、各画素が上述のずれ角度に応じて設定される１１の段階の色で区分された階調画像となっている。図示されないが、Ｌｖ１〜Ｌｖ４の４段階の色で区分された階調画像としてもよい。この場合、術者は、撮像画角内のどの位置にどの程度の炎症が発生しているかを容易に視認することができる。このように、本実施形態では、局所的な炎症部位を含む炎症した部分の炎症の程度について、評価値（スコア）によって客観性かつ再現性が担保された正確な評価を行うことができる。
なお、本処理ステップＳ１８にて実行される、カラーマップ画像及び評価値を含む評価画像を表示する動作は、モニタ３００で行われる。
【００５８】
図７は、図３に示すステップＳ１５〜Ｓ１６で行う処理の詳細なフローの一例を示す図である。
電子内視鏡用プロセッサ２００には、電子スコープ１００から順次撮像画像が送られてくる。画像処理ユニット２２０は、最新のフレーム（現フレーム）の撮像画像をステップＳ１１〜Ｓ１４にて処理した画像が画像メモリ２２４に記録保持される。選別部２２０ｄは、現フレームの画像を画像メモリ２２４から読み出して取得する（ステップＳ５０）。
次に、選別部２２０ｄは、画像中の画素におけるＲ成分及びＧ成分の値を用いて、例えば図５に示すようなＬｖ１〜Ｌｖ４に分けた領域のうち、どの領域に画素対応点がプロットされるかを判定し、画素における炎症の程度（症状レベル）を判定する（ステップＳ５２）。
次に、選別部２２０ｄは、画素の対応する炎症の程度（症状レベル）の画素数のカウント変数を１つ増加させる（ステップＳ５４）。
選別部２２０ｄは、ステップＳ５２，５４の処理を全画素行ったか否かを判定する（ステップＳ５６）。これにより、選別部２２０ｄは、全画素についてステップＳ５２，５４の処理を行うまで、ステップＳ５２，５４の処理を繰り返す。これにより、評価しようとする画像について、Ｌｖ１〜Ｌｖ４のそれぞれに含まれる画素数の情報を得ることができる。Ｌｖ１〜Ｌｖ４のそれぞれに含まれる画素数の情報は、メモリ２２２に記憶される。
【００５９】
次に、評価値算出部２２０ｅは、得られたＬｖ１〜Ｌｖ４のそれぞれに含まれる画素数の情報と、メモリ２２２から読み出された重み付け係数α，β，γ，δを用いて、Ｘ＝α・Ｓｎ＋β・Ｓｌ＋γ・Ｓｍ＋δ・Ｓｈを計算し、値Ｘから式（１）にしたがって値Ｐを算出する。式（１）は、多重ロジスティック回帰分析によって得られる回帰式に該当する。多重ロジスティック回帰分析では、値Ｐが予め医師による主観評価結果０または１に一致あるいは対応するように重回帰分析を行うので、値Ｐは、主観評価結果が１である確率を０〜１の数で表す値である。評価値算出部２２０ｅは、値Ｐに所定の値を乗算する。図６に示す例では、値Ｐに２５５倍して、評価値（スコア値）を算出する（ステップＳ６０）。ここで、値Ｐが主観評価結果０または１に一致あるいは対応することは、主観評価結果が０の参照画像の場合、値Ｐは０に近い値になり、主観評価結果が１の参照画像の場合、値Ｐは１に近い値になることを含む。この場合、閾値を定めて値Ｐが閾値より以上の場合に評価値を１にし、値Ｐが閾値以下の場合に評価値を０にする場合、この値が主観評価結果と一致する。
これにより、選別部２２０ｄ及び評価値算出部２２０ｅは、現フレームの画像のステップＳ１５，Ｓ１６の処理を終了する。選別部２２０ｄ及び評価値算出部２２０ｅは、処理を終了するか否かを判定し（ステップＳ６４）、続行して次のフレームの画像のステップＳ１５，Ｓ１６の処理を行う場合、ステップＳ５０に戻る。
【００６０】
従来、炎症性腸疾患の炎症の症状は、医師によるMAYO endoscopic subscoreにより４段階に区分されていた。一方、近年、粘膜治癒の達成と寛解維持期間との間に相関が見られることが判ってきた。そのため、MAYO endoscopic subscore ０相当やMAYO endoscopic subscore １相当の軽症例に対して症状を細かく評価することが炎症性腸疾患の治療に有効であると考えられる。本実施形態では、撮像された炎症部位の炎症の程度（症状レベル）が評価値（スコア値）として表示されるため、術者は、炎症部の炎症の程度（症状レベル）を細かく知ることができる。すなわち、実施形態では、MAYO endoscopic subscore ０相当やMAYO endoscopic subscore １相当の軽症例に対して炎症の程度（症状レベル）を評価値により細かく評価することができる。このため、本実施形態の評価値は炎症性腸疾患の治療に有益である。
このように値が０〜２５５範囲内にある算出した評価値と、医師によるMAYO endoscopic subscoreの０または１の評価結果を、局所的な炎症部位の像を含む１００枚の撮像画像について対応関係を調べた。レベル分けは、図５に示すように、Ｌｖ１〜Ｌｖ４の４段階にレベルを分けた。重み付け係数α，β，γ，δの値は、１００枚の主観評価結果が定まっている参照画像を用いて多重ロジスティック回帰分析を行って得た。このとき、撮像画像の評価値が０〜１２７の範囲にある場合、MAYO endoscopic subscore ０と推定し、撮像画像の評価値が１２８〜２５５の範囲にある場合、MAYO endoscopic subscore １と推定した。この推定結果と、医師によるMAYO endoscopic subscore ０または１の実際の評価結果との対応関係は、１００枚中７４枚の撮像画像について一致していた。これより、本実施形態の効果は明らかであり、局所的な炎症部位がある場合を含め、炎症の程度について客観性かつ再現性が担保された正確な評価結果を得ることができることがわかった。
【００６１】
上述した実施形態では、評価値算出部２２０ｅは、Ｌｖ１〜Ｌｖ４のレベル毎に属する画素の画素数に重み付け係数α，β，γ，δを乗算した値から撮像画像に写る生体組織全体の病変の程度の評価値を算出するので、局所的な病変部がある場合も含め、病変部における病変の程度について客観性かつ再現性が担保された正確な評価を行うことができる。
このとき、重み付け係数α，β，γ，δは、撮像された生体組織の病変の程度の評価結果（例えばMAYO endoscopic subscore）が定まっている参照画像における評価値（例えば、値Ｐあるいは、値Ｐを２５５倍した値）が評価結果に一致あるいは対応（相関）するように、参照画像におけるレベルそれぞれに属する画素の数の情報に基づいて算出された係数である。このため、医師による主観評価結果に略一致する評価値を得ることができる。
また、評価値算出部２２０ｅは、Ｌｖ１〜Ｌｖ４のレベル毎に属する画素の画素数に重み付け係数α，β，γ，δを乗算した値の合計値Ｘを、式（１）にしたがって評価値に対応する値Ｐを算出する処理を含む。このため、Ｌｖ１〜Ｌｖ４のような順位尺度に含まれる画素数の情報から撮像された生体組織全体の病変の程度の評価値を適切に算出することができる。
【００６２】
本実施形態によれば、選別部２２０ｄは、画像色成分のうち、Ｒ成分及びＧ成分を用いてレベル分けをするが、一実施形態によれば、Ｒ成分及びＢ成分を用いてレベル分けをすることもできる。さらに、選別部２２０ｄは、２つの画像色成分を用いてレベル分けをするが、一実施形態によれば、３つ以上の画像色成分を用いてレベル分けをすることもできる。すなわち、画像におけるｍ（ｍは２以上の自然数）種類の画像色成分の値によって設定された少なくとも２つの設定範囲のうちどの設定範囲に、撮像画像におけるｍ種類の画像色成分の値の組が含まれるか、を判定することにより、レベル分けを行うこともできる。３つ以上の画像色成分を用いることで、より正確なレベル分けを行うことができる。
【００６３】
本実施形態によれば、選別部２２０ｄは、ｍ種類の画像色成分により定義される色空間（ｍ＝２の場合、色平面）内において、所定の基準点、例えば、図５に示す交点Ｏ’を通る基準軸、例えばヘモグロビン変化軸ＡＸ１あるいは粘膜変化軸ＡＸ２を設定しており、撮像画像の各画素について、基準点とｍ種類の画像色成分の値に対応する画素対応点とを結ぶ線分が基準軸からはずれるずれ角度に基づいて、レベル分けを行うことも好ましい。ずれ角度によって細かくレベル分けを行うことができる。このとき、基準軸は、ヘモグロビン変化軸ＡＸ１のように、炎症の程度（病変部の症状レベル）が高くなるにつれて画素対応点が近づく軸であることが好ましい。
【００６４】
一実施形態によれば、図５に示すＬｖ１〜Ｌｖ４のように、レベル毎の設定範囲は、色平面上の、基準点からみた方位角の数値範囲によって定められていることが好ましい。これにより、画像色成分の値を用いた画素毎のレベル分けを精度よく行うことができる。
レベル分けを行う選別部２２０ｄは、ｍが２である場合、画像における２つの画像色成分の値の比（例えば、Ｒ成分の値に対するＧ成分の値の比）によってレベル分けを行うことが好ましい。画像色成分の値の比を用いることにより、画像の明るさに影響しないレベル分けをすることができる。
また、選別部２２０ｄは、ｍが２である場合、画像における２つの画像色成分の値のうち１つの画像色成分の値から所定値（ゼロを含む）を差し引いた値に対する、残りの１つの画像色成分の値から別の所定値（ゼロを含む）を差し引いた値の比によって、レベル分けを行うことも好ましい。すなわち、設定範囲のそれぞれは、２つの画像色成分の値それぞれから所定値（ゼロを含む）を差し引いた値の比によってレベル分けを行うことも好ましい。
【００６５】
本実施形態において説明したように、レベル分けに用いる画像色成分は、Ｒ成分、Ｇ成分、及びＢ成分のうち、少なくＲ成分を含む、ことが好ましい。炎症部位の炎症の程度（症状レベル）が高くなるほど、撮像画像にはＲ成分が支配的な血液の色成分が含まれる程度が高くなるので、炎症の程度（症状レベル）を精度よく評価するには、画像色成分の中で少なくともＲ成分を用いることが好ましい。
【００６６】
電子内視鏡システム１は、当技術分野における次のような効果及び課題の解決をもたらすものである。
【００６７】
第１に、電子内視鏡システム１は、炎症性疾患を早期に発見するための診断補助となる。
【００６８】
第２に、視認し難い軽度炎症を術者が発見できるように、炎症部位の評価値を含んだ評価画像を画面表示する、又は、炎症が生じている領域の画像をカラーマップ画像にて強調することができる。特に、軽度炎症は正常部位との判別が難しいため、軽度炎症の評価を行う本実施形態は有利である。
【００６９】
第３に、炎症の程度（症状レベル）の評価として客観的な評価値を術者に提供することができるため、術者間の診断差を低減することができる。特に、経験の浅い術者に対して本実施形態で得られる客観的な評価値は有効である。
【００７０】
第４に、炎症部位を画像としてリアルタイムに表示することができる。そのため、診断精度を向上させることができる。
【００７１】
本実施形態における観察の対象は、例えば、呼吸器等、消化器等である。呼吸器等は、例えば、肺、耳鼻咽喉である。消化器等は、例えば、大腸、小腸、胃、十二指腸、子宮等である。電子内視鏡システム１は、観察対象が大腸である場合に上述の効果がより顕著になると考えられる。これは、具体的には、次のような理由による。
【００７２】
大腸には炎症を基準として評価できる病があり、炎症している箇所を発見するメリットが他の器官と比較して大きい。特に、潰瘍性大腸炎に代表される炎症性腸疾患（ＩＢＤ）の指標として、上述した評価値は有効である。潰瘍性大腸炎は治療法が確立されていないため、電子内視鏡システム１の使用により潰瘍性大腸炎を早期に発見して進行を抑える効果は非常に大きい。
【００７３】
大腸は、胃等と比較して細長い器官であり、得られる画像は奥行きがあり、奥ほど暗くなる。呼吸器の画像も奥行きがある画像である。本実施形態の構成によれば、画像内の明るさの変化に起因する評価値の変動を抑えることができる。従って、電子内視鏡システム１を大腸や呼吸器の観察に適用すると、本実施形態による効果が顕著となる。電子内視鏡システム１は、呼吸器用電子内視鏡システム又は消化器用電子内視鏡システムであることが好ましく、大腸用電子内視鏡システムであることがより好ましい。
【００７４】
また、軽度の炎症は一般に診断が難しいが、本実施形態の構成によれば、例えば、炎症部位の炎症の程度（症状レベル）を評価した結果を画面に表示することで、術者が軽度炎症を見逃すことを回避することができる。特に、軽度の炎症に関しては、その判断基準は明瞭なものではないため、術者間の個人差を大きくする要因となっている。本実施形態の構成によれば、客観的な評価値を術者に提供できるため、個人差による診断のばらつきを低減することができる。
【００７５】
なお、本実施形態で対象とする病変部は、炎症部位のみでなく、ガン、ポリープその他の色変化を伴う各種病変部に適用することができる。それらの場合においても、上述と同様の有利な効果をもたらすことができる。つまり、本実施形態の評価値は、色変化を伴う病変の程度の評価値であることが好ましく、病変部の病変の程度は、炎症の程度、ガン、ポリープの進行の程度の少なくとも何れかの評価値を含む。
【００７６】
以上が本実施形態の例示的な説明である。本実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。
一実施形態によれば、レベル分けの対象とする画像は、全ての画素ではなく、所定の条件を満たす一部の画素（例えば輝度値が適正な範囲に収まる画素など）であってもよい。
【００７７】
また、本実施形態では、ＲＧＢ色空間の画素データがＲＧ平面の画素データに変換され、変換された各画素データに含まれるＲ成分とＧ成分を用いて炎症評価値が計算されているが、別の実施形態では、ＲＧＢ色空間に代えて、ＣＩＥ１９７６  Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間、ＣＩＥ  Ｃｈ色空間、ＣＩＥ１９７６  Ｌ＊ｕ＊ｖ＊色空間、ＨＳＢ色空間、ｓＲＧＢ色空間、ＣＭＫ色空間、ＣＭＹＫ色空間、ＣＭＹＧ色空間等の他の色空間（ｎ（ｎ≧３）種類の色成分より定義される色空間）の画素データをこれよりも低次の色空間（ｍ（ｎ＞ｍ≧２）種類の色成分より定義される色空間）の画素データに変換したものを用いることにより、それぞれの色空間に対応する、上記の実施形態とは別の対象疾患（胃の委縮や大腸腫瘍等）に関する評価を行うこともできる。
【００７８】
電子内視鏡システム１に使用される光源としては、様々なタイプの光源を用いることができる。他方、電子内視鏡システム１の観察目的等に依存して、光源のタイプを限定的なものとする形態もあり得る（例えば、光源のタイプとしてレーザを除く等）。ここで、上述した補正マトリックス係数は、使用光源の分光特性によって最適値が変わる。従って、例えば、電子内視鏡用プロセッサ２００が複数種類の光源を備える場合（又は複数種類の外部光源を切り替えて使用する場合）には、光源の種類毎の補正マトリックス係数がメモリ２２２に保存されていてもよい。これにより、使用する光源の分光特性による病変評価情報生成処理の結果のばらつきが抑えられる。
【００７９】
また、上記の実施形態では、ヘモグロビン変化軸ＡＸ１と粘膜変化軸ＡＸ２との交点が基準点Ｏ’として設定されているが、本発明はこれに限らない。例えば、粘膜変化軸ＡＸ２上に位置するＲＧ平面の原点（０，０）が基準点Ｏ’として設定されてもよい。
【００８０】
また、本実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂのベイヤ配列カラーフィルタ１０８ｂを有する固体撮像素子１０８が用いられているが、補色系のＣｙ（シアン）、Ｍｇ（マゼンタ）、Ｙｅ（イエロー）、Ｇ（グリーン）のフィルタを有する固体撮像素子が用いられてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１  電子内視鏡システム
１００  電子スコープ
２００  電子内視鏡用プロセッサ
２２０  画像処理ユニット
２２０ａ  ＲＧＢ変換部
２２０ｂ  色空間変換部
２２０ｃ  色補正部
２２０ｄ  選別部
２２０ｅ  評価値算出部
２２０ｆ  評価画像作成部
２２２  メモリ
２２４  画像メモリ
２３０  光源部
３００  モニタ
４００  プリンタ
６００  サーバ
【図１】
2019142689.tif 000004
【図２】
2019142689.tif 000005
【図３】
2019142689.tif 000006
【図４】
2019142689.tif 000007
【図５】
2019142689.tif 000008
【図６】
2019142689.tif 000009
【図７】
2019142689.tif 000010
【国際調査報告】
2019142689.tif 000011
2019142689.tif 000012
2019142689.tif 000013
2019142689.tif 000014