(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系と撮像素子を有し、撮像画像の撮像を行う撮像部と、
複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、使用するブレ補正用パラメータ情報を選定する選定部と、
前記撮像画像における被写体の動き量を検出する動き量検出部と、
検出された前記動き量に基づいて、前記撮像画像のブレを補正するブレ補正部と、
観察モード、観察者モード、露光時間、観察倍率、光源の種類のうち少なくとも１つの情報である観察情報を設定する設定部と、
を含み、
前記選定部は、
内視鏡装置に装着された前記撮像部の撮像方式及び前記観察情報に応じて前記ブレ補正用パラメータ情報を選定し、
前記動き量検出部は、
選定された前記ブレ補正用パラメータ情報に対応する検出手法により前記動き量を検出することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記内視鏡装置は、複数種類の前記撮像部を着脱可能であり、
前記選定部は、
前記内視鏡装置に装着された前記撮像部の種類を検出する撮像部検出部と、
前記複数種類の撮像部に対応する前記複数のブレ補正用パラメータ情報を記憶する記憶部と、
を有し、
前記選定部は、
記憶された前記複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、装着された前記撮像部の種類に応じた前記ブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記撮像画像における被写体の動き量を検出する動き量検出部と、
前記撮像画像に対して複数のブロック領域を設定するブロック領域設定部と、
前記撮像画像を前記複数のブロック領域に分割する分割部と、
前記撮像画像において前記動き量を検出する対象となる領域を設定する検出領域設定部と、
を含み、
前記選定部は、
前記ブロック領域のサイズ及び前記検出対象領域のサイズについての前記ブレ補正用パラメータ情報を、装着された前記撮像部の撮像素子サイズに応じて選定し、
前記動き量検出部は、
選定された前記ブレ補正用パラメータ情報に対応するサイズの前記ブロック領域及び前記検出対象領域を用いて、前記動き量を検出することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記撮像方式は、
単板インターレース方式、単板プログレッシブ方式、２板撮像素子方式、又は３板撮像素子方式であることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記撮像部が、Ｇ画像の撮像を行う第１の撮像素子と、Ｒ画像とＢ画像の撮像を行う第２の撮像素子と、を有する場合、
前記選定部は、
前記Ｇ画像から前記動き量を検出する前記ブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記撮像部が、Ｇ画像の撮像を行う第１の撮像素子と、Ｒ画像の撮像を行う第２の撮像素子と、Ｂ画像の撮像を行う第３の撮像素子と、を有する場合、
前記選定部は、
前記Ｇ画像と前記Ｒ画像と前記Ｂ画像に基づく輝度画像信号から前記動き量を検出する前記ブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記撮像部が、インターレース方式の撮像を行う場合、
前記選定部は、
奇数水平走査線の画像信号に基づいて第１の動き量を検出し、偶数水平走査線の画像信号に基づいて第２の動き量を検出する前記ブレ補正用パラメータ情報を選定し、
前記ブレ補正部は、
前記第１の動き量に基づいて前記奇数水平走査線の画像信号のブレ補正を行い、前記第２の動き量に基づいて前記偶数水平走査線の画像信号のブレ補正を行うことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記撮像部が、Ｒ画像とＧ画像とＢ画像を時系列に撮像する面順次方式の撮像を行う場合、
前記選定部は、
Ｒ画像に基づいて第１の動き量を検出し、Ｇ画像に基づいて第２の動き量を検出し、Ｂ画像に基づいて第３の動き量を検出する前記ブレ補正用パラメータ情報を選定し、
前記ブレ補正部は、
前記第１の動き量に基づいて前記Ｒ画像のブレ補正を行い、前記第２の動き量に基づいて前記Ｇ画像のブレ補正を行い、前記第３の動き量に基づいて前記Ｂ画像のブレ補正を行うことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項９】
請求項２において、
前記撮像画像に対してエッジ強調処理を行うエッジ強調処理部を含み、
前記選定部は、
装着された前記撮像部の前記撮像素子が第１のサイズである場合、前記エッジ強調処理の第１の強度に対応する前記ブレ補正用パラメータ情報を選定し、
前記撮像素子が前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズである場合に、前記第１の強度よりも強い第２の強度に対応する前記ブレ補正用パラメータ情報を選定し、
前記エッジ強調処理部は、
選定された前記ブレ補正用パラメータ情報に対応する強度で前記エッジ強調処理を行うことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１０】
請求項１において、
被写体を観察する前記観察モードを設定する観察モード設定部を前記設定部として含み、
前記選定部は、
設定された前記観察モードを検出する観察モード検出部と、
複数の観察モードに対応する前記複数のブレ補正用パラメータ情報を記憶する記憶部と、
を有し、
前記選定部は、
記憶された前記複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、検出された前記観察モードに対応する前記ブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記記憶部は、
前記ブレ補正の強弱レベルについてのブレ補正用パラメータ情報を記憶し、
前記選定部は、
スクリーニングモードが検出された場合、第１のレベルに対応するブレ補正用パラメータ情報を選定し、
精査モードが検出された場合、前記第１のレベルよりも強い第２のレベルに対応するブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１２】
請求項１において、
前記選定部は、
前記ブレ補正を行うか否かについての前記ブレ補正用パラメータ情報を選定し、
前記ブレ補正部は、
選定された前記ブレ補正用パラメータ情報に基づいて、前記ブレ補正を行うか否かを決定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１３】
請求項１２において、
被写体を観察する観察モードを設定する観察モード設定部を含み、
前記選定部は、
設定された前記観察モードを検出する観察モード検出部と、
前記ブレ補正を行うか否かについての前記ブレ補正用パラメータ情報を記憶する記憶部と、
を有し、
前記選定部は、
スクリーニングモードが検出された場合、前記ブレ補正を行わないブレ補正用パラメータ情報を選定し、
精査モードが検出された場合、前記ブレ補正を行うブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１４】
請求項１において、
前記内視鏡装置を操作する観察者に応じた前記観察者モードを設定する観察者モード設定部を前記設定部として含み、
前記選定部は、
設定された前記観察者モードを検出する観察者モード検出部と、
複数の観察者モードに対応する前記複数のブレ補正用パラメータ情報を記憶する記憶部と、
を有し、
前記選定部は、
記憶された前記複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、検出された前記観察者モードに対応する前記ブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記記憶部は、
前記動き量の検出に用いられる前記撮像画像のフレーム数についてのブレ補正用パラメータ情報を記憶し、
前記選定部は、
第１の観察者モードが検出された場合に、第１のフレーム数に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定し、
第２の観察者モードが検出された場合に、前記第１のフレーム数よりも多い第２のフレーム数に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記第２の観察者モードは、
前記第１の観察者モードに対応する観察者よりも熟練度の高い観察者に対応することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１７】
請求項１４において、
前記観察者により前記観察者モードが入力される入力部を含み、
前記選定部は、
入力された前記観察者モードに応じて前記ブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１８】
請求項１において、
前記撮像の前記露光時間を制御する露光時間制御部を前記設定部として含み、
前記露光時間制御部は、
前記選定部により選定された前記ブレ補正用パラメータ情報に基づいて、前記露光時間を調整する制御を行うことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記選定部は、
通常観察の場合、第１の露光時間に対応する前記ブレ補正用パラメータ情報を選定し、
拡大観察の場合、前記第１の露光時間よりも短い第２の露光時間に対応する前記ブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２０】
請求項１において、
前記撮像部の前記観察倍率を制御する観察倍率制御部を前記設定部として含み、
前記選定部は、
前記観察倍率に対応する前記複数のブレ補正用パラメータ情報を記憶する記憶部を有し、
前記選定部は、
記憶された前記複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、前記観察倍率に応じて前記ブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２１】
請求項１において、
白色光を発生する白色光光源と、特定の波長帯域の光である特殊光を発生する特殊光光源とを前記光源の種類として切り替える制御を行う光源切替制御部を前記設定部として含み、
前記選定部は、
被写体に照射されている前記光源の種類を検出する光源モード検出部と、
光源に対応する前記複数のブレ補正用パラメータ情報を記憶する記憶部を有し、
前記選定部は、
記憶された前記複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、検出された前記光源の種類に応じて前記ブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２２】
請求項２１において、
前記記憶部は、
前記ブレ補正の強弱レベルについてのブレ補正用パラメータを記憶し、
前記選定部は、
前記白色光の照射により取得された前記撮像画像の場合、第１のレベルに対応するブレ補正用パラメータ情報を選定し、
前記特殊光の照射により取得された前記撮像画像の場合、前記第１のレベルよりも弱い第２のレベルに対応するブレ補正用パラメータ情報を選定することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２３】
請求項２１において、
前記特定の波長帯域は、
前記白色光の波長帯域よりも狭い帯域であることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２４】
内視鏡装置の作動方法であって、
内視鏡装置が、観察モード、観察者モード、露光時間、観察倍率、光源の種類のうち少なくとも１つの情報である観察情報を設定し、
前記内視鏡装置が、複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、使用するブレ補正用パラメータ情報を、撮像部の撮像方式及び前記観察情報に応じて選定し、
前記内視鏡装置が、選定された前記ブレ補正用パラメータ情報に対応する検出手法により、前記撮像画像における被写体の動き量を検出し、
前記内視鏡装置が、検出された前記動き量に基づいて、前記撮像画像のブレを補正することを特徴とする内視鏡装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の医療用内視鏡装置により体腔内の臓器を診察又は治療する場合、内視鏡スコープの操作（例えば挿入や抜去、回転等）や、臓器の自律蠕動等により、撮像された撮像画像にブレが発生する。
【０００３】
例えば特許文献１には、撮像画像を用いて被写体像の移動量を検出するとともに、その移動量に対応する振動量を機械的振動センサーにより検出し、検出された移動量と振動量に基づいて被写体の移動速度を演算してブレを補正する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１３４３１６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、内視鏡の観察状態に応じてブレ発生の頻度やブレの強度が異なるという課題がある。内視鏡の観察状態は、例えば観察モード（例えば精査モードやスクリーニングモード等）や、観察者の内視鏡操作の経験、撮像部の特性等である。
【０００６】
例えば、あらゆる観察状態に対して特許文献１に記載のブレ補正手法を適用すると、被写体ブレと手ブレを両方検出する必要があるため、コストが高くなるという課題がある。また、両方のブレ検出に関する制御が煩雑になるという課題がある。
【０００７】
本発明の幾つかの態様によれば、観察状態に応じて適切なブレ補正を行うことが可能な内視鏡装置及びブレ補正処理方法等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、撮像光学系と撮像素子を有し、撮像画像の撮像を行う撮像部と、複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、使用するブレ補正用パラメータ情報を、前記撮像部の観察状態に基づいて選定する選定部と、選定された前記ブレ補正用パラメータ情報に基づいて、前記撮像画像のブレを補正するブレ補正部と、を含む内視鏡装置に関係する。
【０００９】
本発明の一態様によれば、複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、ブレ補正に使用するブレ補正用パラメータ情報が、撮像部の観察状態に基づいて選定される。そして、選定されたブレ補正用パラメータ情報に基づいて、撮像画像のブレが補正される。これにより、観察状態に応じて適切なブレ補正を行うことが可能になる。
【００１０】
また、本発明の他の態様は、撮像画像の撮像を行い、複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、使用するブレ補正用パラメータ情報を、前記撮像部の観察状態に基づいて選定し、選定された前記ブレ補正用パラメータ情報に基づいて、前記撮像画像のブレを補正するブレ補正処理方法に関係する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の内視鏡装置の第１の構成例。
【図２】選定部の第１の詳細な構成例。
【図３】ブレ補正部の第１の詳細な構成例。
【図４】テンプレートマッチングの例。
【図５】テーブルの例。
【図６】ブレ補正部の第２の詳細な構成例。
【図７】エッジ強調処理部の詳細な構成例。
【図８】インターレース補色単板の画像信号の構成例。
【図９】インターレース方式における動き量検出とブレ補正についての説明図。
【図１０】２板撮像素子により撮像される画像信号の例。
【図１１】内視鏡装置の第２の構成例。
【図１２】選定部の第２の詳細な構成例。
【図１３】選定部の第３の詳細な構成例。
【図１４】内視鏡装置の第３の構成例。
【図１５】露光時間制御についての説明図。
【図１６】露光時間制御についての説明図。
【図１７】露光時間制御についての説明図。
【図１８】露光時間制御についての説明図。
【図１９】光源部の詳細な構成例。
【図２０】内視鏡装置の変形構成例。
【図２１】内視鏡装置の第４の構成例。
【図２２】白色光の分光特性の例。
【図２３】特殊光の分光特性の例。
【図２４】選定部の第４の詳細な構成例。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１３】
１．第１の実施形態
１．１．内視鏡装置
図１に本実施形態の内視鏡装置の第１の構成例を示す。内視鏡装置は、制御装置３００（プロセッサ部）、撮像部１０２（挿入部）を含む。
【００１４】
撮像部１０２は、消化管等の体腔内の撮像を行う。撮像部１０２は、ライトガイド１０３、レンズ系２０１、撮像素子２０３を含む。
【００１５】
制御装置３００は内視鏡装置の制御や画像処理を行う。制御装置３００は、光源部１０４、Ａ／Ｄ変換部２０４、ブレ補正部２０５、画像処理部２０７、表示部２０８、ＲＯＭ２０９、選定部２１２、画像記憶部２１４、光源制御部２１５、レンズ制御部２１６、撮像素子制御部２１７、制御部２１０、外部Ｉ／Ｆ部２１１を含む。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換部２０４は、ブレ補正部２０５、画像処理部２０７を介して表示部２０８へ接続している。光源制御部２１５は、光源部１０４へ接続している。レンズ制御部２１６は、レンズ系２０１へ接続している。撮像素子制御部２１７は、撮像素子２０３へ接続している。撮像素子制御部２１７は、選定部２１２へ接続している。選定部２１２は、ブレ補正部２０５へ接続している。ＲＯＭ２０９は、ブレ補正部２０５と接続している。画像記憶部２１４は、ブレ補正部２０５と双方向に接続している。光源部１０４は、ライトガイド１０３の後部に接続して、出射した光はライトガイド１０３を経由して撮像部１０２の先端部まで到達し被写体１０１へ照射される。制御部２１０は、Ａ／Ｄ変換部２０４、ブレ補正部２０５、画像処理部２０７、表示部２０８、ＲＯＭ２０９、選定部２１２、画像記憶部２１４、光源制御部２１５、レンズ制御部２１６、撮像素子制御部２１７及び外部Ｉ／Ｆ部２１１と双方向に接続している。
【００１７】
撮像部１０２は、制御装置３００に対して着脱可能となっている。医師（観察者、操作者）は、診察目的に応じて複数種類のスコープ（撮像部１０２）の中から必要なスコープを選択し、選択したスコープを制御装置３００に装着して診察或は治療を行う。
【００１８】
この内視鏡装置は内視鏡診察や治療に適用するため、撮像部１０２は体内に挿入できるように湾曲が可能で細長い形状になっている。光源部１０４が出射する光は、湾曲可能なライトガイド１０３を経由して被写体１０１へ照射される。撮像部１０２の先端部には、レンズ系２０１が配置されており、被写体１０１からの反射光は、レンズ系２０１を介して撮像素子２０３に入射される。撮像素子２０３により出力されたアナログ画像信号はＡ／Ｄ変換部２０４へ転送される。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換部２０４は、撮像素子２０３からのアナログ画像信号をデジタル化してデジタル画像信号（以下撮像画像と略称）としてブレ補正部２０５へ転送する。
【００２０】
ブレ補正部２０５は、Ａ／Ｄ変換部２０４からの撮像画像（画像信号）に対してブレ補正処理を行う。具体的には、ブレ補正部２０５はフレーム間のブレを補正する電子ブレ補正処理を行う。即ち、一連の動画像の中の第１フレームの撮像画像と、次の第２フレームの撮像画像の間の被写体の動きを画像処理によりキャンセルする。
【００２１】
画像処理部２０７は、制御部２１０による制御に基づいて、ブレ補正部２０５からの画像に対して画像処理（例えば公知の画像処理）を行う。例えば、画像処理部２０７は、ホワイトバランス処理や、カラーマネージメント処理、階調変換処理等を行う。画像処理部２０７は、処理後のＲＧＢ画像を表示部２０８へ転送する。表示部２０８は、そのＲＧＢ画像を表示する。
【００２２】
制御部２１０は内視鏡装置の各部の制御を行う。外部Ｉ／Ｆ部２１１には、医師からの操作情報が入力され、その操作情報は制御部２１０に対して出力される。
【００２３】
レンズ制御部２１６は、レンズ系２０１の焦点距離を変更する制御を行う。例えば、拡大観察では、通常観察の場合よりも撮像部１０２を被写体１０１に近づける。この場合、通常観察の場合よりも近い位置でフォーカスするように焦点距離を制御する。
【００２４】
撮像素子制御部２１７は、撮像素子２０３の制御を行う。例えば、撮像の露光時間やフレームレート、露光タイミング、読み出しタイミング等の制御を行う。
【００２５】
光源制御部２１５は、光源部１０４の制御を行う。例えば、撮像画像の露光が最適となるように照明光の明るさを制御する。
【００２６】
１．２．選定部
図２に、選定部の第１の詳細な構成例を示す。選定部２１２は、撮像部検出部４０１、記憶部４０２（記録部）を含む。撮像部検出部４０１は、記憶部４０２と双方向に接続している。撮像部検出部４０１は、ブレ補正部２０５へ接続している。制御部２１０は、撮像部検出部４０１、記憶部４０２と双方向に接続している。
【００２７】
撮像部検出部４０１は、撮像素子制御部２１７からの情報に基づいて、内視鏡装置に装着された撮像部１０２の撮像部ＩＤを検出する。そして選定部２１２は、撮像部ＩＤに対応するブレ補正ＩＤを記憶部４０２から読み出し、読み出したブレ補正ＩＤをブレ補正部２０５へ転送する。
【００２８】
ブレ補正部２０５は、制御部２１０による制御に基づいて、Ａ／Ｄ変換部２０４からの撮像画像と選定部２１２からのブレ補正ＩＤを用いて、ブレ補正を行う。具体的にはブレ補正部２０５は、Ａ／Ｄ変換部２０４からの現在フレームの撮像画像及び画像記憶部２１４からの過去フレームの撮像画像を所定サイズのブロック領域に分割し、公知のテンプレートマッチング処理により動き量（例えば動きベクトル）を検出する。ブレ補正部２０５は、全ブロック領域の動き量を加算平均して現在フレームのグローバル動き量を算出する。そしてブレ補正部２０５は、算出したグローバル動き量に基づいて、Ａ／Ｄ変換部２０４からの現在フレームの撮像画像に対してブレ補正を行う。
【００２９】
より具体的には、ブレ補正部２０５は、現在フレームの撮像画像に対してトリミング領域を設定する。このときブレ補正部２０５は、算出したグローバル動き量だけトリミング領域を移動させ、そのトリミング領域をトリミングして出力することで、電子ブレ補正を行う。
【００３０】
１．３．ブレ補正部
図３に、ブレ補正部の第１の詳細な構成例を示す。ブレ補正部２０５は、補間部３０１、輝度算出部３０２、分割部３０３、動き量検出部３０４、補正部３０５、ブロック領域設定部３０６（ブロック領域特定部）、検出領域設定部３０７（検出領域特定部）を含む。
【００３１】
選定部２１２は、輝度算出部３０２及び検出領域設定部３０７に接続している。Ａ／Ｄ変換部２０４は、補間部３０１、輝度算出部３０２、分割部３０３、動き量検出部３０４、補正部３０５を介して、画像処理部２０７へ接続している。ＲＯＭ２０９は、輝度算出部３０２、分割部３０３、ブロック領域設定部３０６及び検出領域設定部３０７へ接続している。ブロック領域設定部３０６は、分割部３０３へ接続している。検出領域設定部３０７は、ブロック領域設定部３０６及び動き量検出部３０４へ接続している。輝度算出部３０２は、画像記憶部２１４へ接続している。補間部３０１は、輝度算出部３０２及び補正部３０５へ接続している。画像記憶部２１４は、動き量検出部３０４へ接続している。制御部２１０は、補間部３０１、輝度算出部３０２、分割部３０３、動き量検出部３０４、補正部３０５、ブロック領域設定部３０６、検出領域設定部３０７と双方向に接続している。
【００３２】
例えば、撮像素子２０３は原色単板のセンサーであり、原色単板の画像を取得する。この場合、補間部３０１は、制御部２１０による制御に基づいて、Ａ／Ｄ変換部２０４からの原色単板の現フレームの撮像画像に対して公知のベイヤ補間処理（ベイヤ画像からＲＧＢ３板画像への変換処理）を行う。補間部３０１は、補間後のＲＧＢ３板画像を輝度算出部３０２へ転送する。
【００３３】
輝度算出部３０２は、制御部２１０による制御に基づいて、ＲＧＢ３板の撮像画像を用いて輝度値Ｙ（ｘ，ｙ）を算出する（下式（１））。輝度算出部３０２は、算出後の輝度値Ｙ（ｘ，ｙ）を分割部３０３と画像記憶部２１４へ転送する。この画像記憶部２１４に保存されている輝度画像（輝度値による画像）は、過去フレームの輝度画像として時系列的に次のフレームの輝度画像のブレ補正に用いられる。具体的には、時系列的に輝度画像を取り込むたびに、画像記憶部２１４にある時間的に一番古い輝度画像を更新し、現在フレームの輝度画像を保存する。
Ｙ（ｘ，ｙ）＝ａ１＊Ｒ（ｘ，ｙ）＋ｂ１＊Ｇ（ｘ，ｙ）＋ｃ１＊Ｂ（ｘ，ｙ）
（１）
【００３４】
ここで、上式（１）においてｘ，ｙは画像中の画素に対応する横軸、縦軸の座標である。例えば横軸は水平走査線に平行な軸であり、縦軸は横軸に直交する軸である。Ｙ（ｘ，ｙ）は輝度値であり、Ｒ（ｘ，ｙ），Ｇ（ｘ，ｙ），Ｂ（ｘ，ｙ）はＲＧＢ３板の画素値である。ａ１，ｂ１，ｃ１は輝度値を算出するための所定係数である。
【００３５】
なお、上記では上式（１）により輝度値を求める場合について説明したが、本実施形態ではこれに限定されず、Ｇ板により撮像されたＧ画像を輝度画像とする構成にしてもよい。
【００３６】
検出領域設定部３０７は、動き量検出用の検出領域のサイズを設定する。具体的には、検出領域設定部３０７は、選定部２１２からのブレ補正ＩＤに対応する検出領域サイズをＲＯＭ２０９から読み出し（抽出し）、読み出したサイズを動き量検出部３０４へ転送する。また検出領域設定部３０７は、制御部２１０による制御に基づいて、選定部２１２からのブレ補正ＩＤをブロック領域設定部３０６へ転送する。
【００３７】
ブロック領域設定部３０６は、ブロック領域分割用のブロック領域のサイズを設定する。具体的には、ブロック領域設定部３０６は、検出領域設定部３０７からのブレ補正ＩＤに対応するブロック領域サイズをＲＯＭ２０９から読み出して分割部３０３へ転送する。
【００３８】
分割部３０３は、ブロック領域設定部３０６からのブロック領域サイズの情報に基づいて、輝度算出部３０２からの現在フレームの輝度画像を複数のブロック領域に分割する。分割部３０３は、分割処理後の輝度画像を動き量検出部３０４へ転送する。
【００３９】
動き量検出部３０４は、検出領域設定部３０７からの検出領域サイズの情報に基づいて、分割部３０３からの分割処理後の現在フレームの輝度画像を用い、画像記憶部２１４からの過去フレームの輝度画像に対して公知のテンプレートマッチング処理（ＳＳＤ或はＳＡＤ）を行う。
【００４０】
補正部３０５は、動き量検出部３０４からのマッチングの情報に基づいて、現在フレームの撮像画像に対して公知のブレ補正処理を行い、処理後の画像を画像処理部２０７へ転送する。
【００４１】
図４に、テンプレートマッチングの例を示す。図４では、画像サイズを縦幅ＨＥＩＧＨＴと横幅ＷＩＤＴＨにより表す。分割部３０３は、ブロック領域のサイズ情報に基づいて、輝度算出部３０２からの現在フレームの輝度画像を複数のブロックに分割する。ブロック領域のサイズ情報は、ブロック領域の縦幅Ｂ＿ｈｅｉｇｈｔと横幅Ｂ＿ｗｉｄｔｈである。
【００４２】
動き量検出部３０４は、制御部２１０による制御に基づいて、ブロック中心点ＳＢ（ｘ，ｙ）をブロック代表点としてブロック領域の動き量を検出する。このとき、動き量検出部３０４は、注目ブロック領域と検出領域のテンプレートマッチング処理を行う。注目ブロック領域とは、順次テンプレートマッチング処理される複数のブロック領域の中の、現在処理対象となっているブロック領域である。検出領域は、検出領域設定部３０７からのサイズ情報により設定される。サイズ情報は、検出領域の開始座標ＳＡ（ｘ，ｙ）と終了座標ＥＡ（ｘ，ｙ）であり、検出領域の縦幅と横幅は、それぞれブロック領域の縦幅と横幅より大きい。動き量検出部３０４は、全ブロック領域のテンプレートマッチングが終了後、全ブロック領域の動き量を加算平均して現在フレームのグローバル動き量を算出し、そのグローバル動き量を補正部３０５へ転送する。
【００４３】
ここで、動き量とは、撮像画像における被写体の動きを表す量であり、例えば被写体の動きの撮像画像上での方向や距離である。動き量は、２フレーム間における被写体の動きを表す量であってもよく、複数フレームに渡る被写体の動きを表す量であってもよい。例えば動き量は撮像画像における被写体の動きベクトルである。
【００４４】
補正部３０５は、動き量検出部３０４からのグローバル動き量に基づいて、補間部３０１からの現在フレームの撮像画像に対して公知のブレ補正処理を行う。例えば、補正部３０５は、現在フレームのグローバル動き量（方向、距離）に基づいて、現在フレームの撮像画像のＲＧＢ３板全画素（Ｒ（Ｉ，Ｊ）、Ｇ（Ｉ，Ｊ）、Ｂ（Ｉ，Ｊ）、Ｉは画素の横軸座標、Ｊは画素の縦軸座標）に対してブレ補正処理を行う（下式（２））。
Ｉ’＝Ｉ＋ｍｏｖｅＸ，
Ｊ’＝Ｊ＋ｍｏｖｅＹ      （２）
【００４５】
ここで、Ｉ’はブレ補正後の横軸座標であり、Ｊ’はブレ補正後の縦軸座標である。ｍｏｖｅＸは現在フレームの撮像画像の横軸に対応するグローバル動き量である。ｍｏｖｅＸは、水平方向において被写体が移動した画素数であり、座標Ｉの正方向（例えば右方向）へ動く場合、正の画素数で表され、座標Ｉの負方向（例えば左方向）へ動く場合、負の画素数で表される。ｍｏｖｅＹは、垂直方向において被写体が移動した画素数であり、座標Ｊの正方向（例えば下方向）へ動く場合、正の画素数で表され、座標Ｊの負方向（例えば上方向）へ動く場合、負の画素数で表される。
【００４６】
本実施形態では、撮像素子２０３による撮像画像の画像サイズが異なる場合に対応して、異なるブレ補正処理を行うことが特徴となっている。例えば、異なる画像サイズに対応する撮像素子により同じ画角で撮像された画像は、画像サイズに応じて解像力が異なるため、画像の見え方が異なる。画像サイズの大きい撮像画像は、画像サイズの小さい撮像画像に比べて解像力が高い。そのため、異なる画像サイズと同じ画角において同一動き量を検出する場合に、同じ検出領域サイズとブロック領域サイズにより動き量を検出すると、解像力の違いが原因で動き量の検出精度に差が出る可能性が高い。
【００４７】
この課題を解決するため、本実施形態では、撮像素子２０３から出力された撮像画像の画像サイズに対応して、動き量を検出するための検出領域サイズとブロックサイズを設定する。具体的には、画像サイズに比例して、検出領域サイズとブロックサイズを設定する。例えば、同じ画角で撮像する場合、１０２４ｘ１０２４画素の画像サイズに対応してブロックサイズを３２ｘ３２画素に設定し、検出領域サイズを６４ｘ６４画素に設定する。また、２５６ｘ２５６の画像サイズに対応して、ブロックサイズを８ｘ８画素に設定し、検出領域サイズを１６ｘ１６画素に設定する。このようにすれば、相対的にほぼ同じ画角で動き量を検出することができるため、動き量の検出精度を同等にできる。
【００４８】
より具体的には、図５に示すように、上述の撮像部ＩＤと画像サイズの対応関係、及び撮像部ＩＤとブレ補正ＩＤの対応関係をテーブル化し、そのテーブルを図２の記憶部４０２に保存する。また、ブレ補正ＩＤとブロック領域サイズの対応関係、及びブレ補正ＩＤと検出領域サイズの対応関係をテーブル化し、そのテーブルを図１のＲＯＭ２０９に保存する。
【００４９】
以上のように、画像サイズに応じて検出領域サイズやブロックサイズを適応的に設定することで、撮像画像における動き量の検出精度を向上できる。これにより、ブレ補正の精度を高めることができ、医師の診断能力を向上することができる。
【００５０】
１．４．第１の変形例
上記のように、同じ画角の場合、撮像画像の画像サイズが小さければ小さいほど解像力が劣る。これが原因で検出領域サイズ、ブロックサイズを適応的に変更して対応しても動き量を正しく検出できない場合がある。そこで本実施形態では、動き量を検出する前に、画像からエッジ情報を検出し、検出したエッジ情報を用いて強調処理を行う構成にしてもよい。以下では、このような本実施形態の第１の変形例について説明する。
【００５１】
図６に、ブレ補正部の第２の詳細な構成例を示す。ブレ補正部２０５は、補間部３０１、輝度算出部３０２、エッジ強調処理部３１１、分割部３０３、動き量検出部３０４、補正部３０５、ブロック領域設定部３０６、検出領域設定部３０７を含む。
【００５２】
選定部２１２は、輝度算出部３０２、エッジ強調処理部３１１及び検出領域設定部３０７に接続している。Ａ／Ｄ変換部２０４は、補間部３０１、輝度算出部３０２、エッジ強調処理部３１１、分割部３０３、動き量検出部３０４、補正部３０５を介して、画像処理部２０７へ接続している。ＲＯＭ２０９は、輝度算出部３０２、エッジ強調処理部３１１、分割部３０３、ブロック領域設定部３０６及び検出領域設定部３０７へ接続している。補間部３０１は、輝度算出部３０２及び補正部３０５へ接続している。検出領域設定部３０７は、ブロック領域設定部３０６を介して分割部３０３へ接続している。検出領域設定部３０７は、動き量検出部３０４へ接続している。輝度算出部３０２は、画像記憶部２１４へ接続している。画像記憶部２１４は、動き量検出部３０４へ接続している。制御部２１０は、補間部３０１、輝度算出部３０２、エッジ強調処理部３１１、分割部３０３、動き量検出部３０４、補正部３０５、ブロック領域設定部３０６、検出領域設定部３０７と双方向に接続している。
【００５３】
以下では、図３で上述の構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付して適宜説明を省略し、上述の構成要素と異なる部分のみを説明する。
【００５４】
図７に、エッジ強調処理部の詳細な構成例を示す。エッジ強調処理部３１１は、エッジ検出部５０１、強度制御部５０２、強調処理部５０３、加算部５０４を含む。
【００５５】
輝度算出部３０２は、エッジ検出部５０１、強調処理部５０３、加算部５０４を介して分割部３０３へ接続している。選定部２１２は、強度制御部５０２へ接続している。ＲＯＭ２０９は、強度制御部５０２を介して強調処理部５０３へ接続している。輝度算出部３０２は加算部５０４へ接続している。制御部２１０は、エッジ検出部５０１、強度制御部５０２、強調処理部５０３及び加算部５０４と双方向に接続している。
【００５６】
エッジ検出部５０１は、制御部２１０による制御に基づいて、輝度算出部３０２からの現在フレーム及び過去フレームの輝度画像に対して公知のラプラシアンフィルタを適用してエッジデータを検出し、そのエッジデータを強調処理部５０３へ転送する。
【００５７】
強度制御部５０２は、選定部２１２からのブレ補正ＩＤに対応する強度ウェート係数をＲＯＭ２０９から読み出し、その強度ウェート係数をエッジ強調処理部３１１へ転送する。ＲＯＭ２０９には、エッジ強調用の強度ウェート係数があらかじめ保存されている。本実施形態では、異なるブレ補正ＩＤに対応して、異なる強度ウェート係数が設定される。
【００５８】
より具体的には、上述のように同じ画角の場合、撮像画像の画像サイズが小さければ小さいほど解像力が劣る。これに対応するために、強度制御部５０２は、画像サイズに応じた強度ウェート係数を設定する。例えば、画像サイズが小さいほど強度ウェート係数を大きく設定するように制御する。
【００５９】
強調処理部５０３は、エッジデータに対して強度ウェート係数を用いて強調処理を行い、強調後のエッジデータを加算部５０４へ転送する。加算部５０４は、強調後のエッジデータを、輝度算出部３０２からの輝度画像に加算し、加算後の輝度画像を分割部３０３へ転送する。
【００６０】
なお、本実施形態ではレンズ系２０１のＭＴＦに応じて強度ウェート係数を設定してもよい。具体的には、同じ画像サイズをもつ撮像素子により同じ画角で撮像された画像では、レンズ系２０１のＭＴＦの特性が異なることによって、解像力が異なる。この場合、レンズ系２０１のＭＴＦの特性に合わせて適応的にエッジ強調の強度を調整することで、テンプレートマッチング処理の精度を向上できる。例えば、レンズ系２０１のＭＴＦの特性が悪い場合、撮像画像の解像力が劣るため、強度ウェート係数を大きく設定する。一方、レンズ系２０１のＭＴＦの特性が良い場合、撮像画像の解像力が高いため、強度ウェート係数を小さく設定する。
【００６１】
以上のように、画像サイズやＭＴＦに応じて適応的にエッジ強調の強度を調整することで、撮像画像のコントラストを向上できる。これにより、動き量の検出精度を高めることが可能となる。
【００６２】
１．５．第２の変形例
次に、本実施形態の第２の変形例について説明する。第２の変形例では、撮像素子２０３のセンサー配列構成が異なる場合、動き量を検出する手法を適応的に変更する。例えば図５に示すように、プログレッシブ方式とインターレース方式に対応して、ブレ補正手法を手法１と手法２に切り替える。
【００６３】
まず、撮像素子２０３がインターレース補色単板である場合について説明する。図８に、インターレース補色単板（Ｍｇ，Ｇ，Ｃｙ，Ｙｅ）の画像信号の構成例を示す。撮像素子２０３により撮像された画像は、奇数ラインから構成される奇数フィールドの画像信号と、偶数ラインから構成される偶数フィールドの画像信号と、により構成される。そして、Ａ／Ｄ変換部２０４には、奇数フィールドの画像信号と偶数フィールドの画像信号が時系列に交互に入力される。補間部３０１は、制御部２１０による制御に基づいて、奇数フィールドの画像信号と偶数フィールドの画像信号のそれぞれに対して、公知の補間処理を行う。輝度算出部３０２は、奇数フィールドの画像信号と偶数フィールドの画像信号のそれぞれを、輝度信号と色差信号に変換する。
【００６４】
図９に示すように、奇数フィールドの画像信号と偶数フィールドの画像信号は、周期Ｔの間隔で時系列的に交互に撮像されている。動き量検出部３０４は、奇数フィールドにおける被写体の動き量と、偶数フィールドにおける被写体の動き量を、時系列的に交互に検出する。即ち、動き量検出部３０４は、現在の奇数フィールドの輝度信号と、過去の奇数フィールドの輝度信号から、奇数フィールドの動き量を検出する。また、現在の偶数フィールドの輝度信号と、過去の偶数フィールドの輝度信号から、偶数フィールドの動き量を検出する。ブレ補正部２０５は、奇数フィールドの動き量を用いて、現在の奇数フィールドの画像信号に対してブレ補正処理を行う。また、偶数フィールドの動き量を用いて、現在の偶数フィールドの画像信号に対してブレ補正処理を行う。
【００６５】
次に、撮像素子２０３がＲＧＢ３板である場合について説明する。この場合、各画素にＲ，Ｇ，Ｂ３つの画素値が撮像される。輝度算出部３０２は、その画素値を用いて上式（１）により各画素の輝度値Ｙ（ｘ，ｙ）を算出する。動き量検出部３０４は、算出された輝度値を用いて動き量を算出し、ブレ補正部２０５は、その動き量によりブレ補正処理を行う。なお、各画素のＧ画素値を輝度値として動き量を算出してブレ補正処理を行う構成にしてもよい。
【００６６】
次に、撮像素子２０３が２板である場合について説明する。図１０に、２板撮像素子により撮像される画像信号の例を示す。図１０に示すように、第１撮像素子により撮像された画像には、Ｒ、Ｂの画素値（Ｒ画像信号、Ｂ画像信号）が配列される。Ｒ画素とＢ画素は、列ごとに交差する構成となっている。第２撮像素子により撮像された画像は、全画素にＧ画素値（Ｇ画像信号）が配列されたＧ画像である。この場合、補間部３０１は、制御部２１０による制御に基づいて、下式（３）に示す補間処理により、全画素にＲ画素値が配列されたＲ画像と、全画素にＢ画素値が配列されたＢ画像を生成する。
Ｒ（ｘ，ｙ）    ＝（Ｒ（ｘ−１，ｙ）＋Ｒ（ｘ＋１，ｙ））／２，
Ｂ（ｘ＋１，ｙ）＝（Ｂ（ｘ，ｙ）＋Ｂ（ｘ＋２，ｙ））／２      （３）
【００６７】
ここで、ｘ，ｙは撮像画像の画素に対応する横軸、縦軸の座標である。Ｒ（ｘ，ｙ）、Ｂ（ｘ＋１，ｙ）は、補間後の画素値である。Ｒ（ｘ−１，ｙ）、Ｒ（ｘ＋１，ｙ）、Ｂ（ｘ，ｙ）、Ｂ（ｘ＋２，ｙ）は、補間前の画素値である。
【００６８】
さて、内視鏡装置においてブレ補正を行う場合、例えば撮像部の特性や観察モード、観察者の熟練度等の観察状態に応じて、ブレ発生の頻度やブレの強度が異なるという課題がある。
【００６９】
この点、本実施形態によれば、図１に示すように内視鏡装置は撮像部１０２と選定部２１２とブレ補正部２０５を含む。撮像部１０２は撮像光学系（レンズ系２０１）と撮像素子２０３を有し、撮像画像の撮像を行う。選定部２１２は、複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、使用するブレ補正用パラメータ情報を、撮像部１０２の観察状態に基づいて選定する。ブレ補正部２０５は、選定されたブレ補正用パラメータ情報に基づいて、撮像画像のブレを補正する。
【００７０】
例えば本実施形態では、複数のブレ補正用パラメータ情報として複数のブレ補正ＩＤが記憶されている。そして、観察状態に対応するブレ補正ＩＤが選定され、そのブレ補正ＩＤにより指定されるパラメータを用いて電子ブレ補正が行われる。
【００７１】
このようにすれば、観察状態に応じて最適なブレ補正用のパラメータを設定できる。これにより、種々のブレ発生の頻度やブレの強度に適応したブレ補正が可能となり、被写体の視認性を向上できるため、病変の見落としや診察負担を軽減できる。
【００７２】
ここで、ブレ補正用パラメータ情報とは、ブレ補正に用いられるパラメータを指定する情報である。また、フレーム内のブレを抑制するブレ抑制制御や、照明光の光量を調整する光量制御等の、ブレ補正に関連するパラメータ情報も、適宜ブレ補正用パラメータ情報と呼ぶ。ブレ補正用パラメータ情報は、パラメータに対応するＩＤ等の情報であってもよいし、パラメータそのものであってもよい。
【００７３】
また、観察状態とは、内視鏡装置により撮像を行う状態や状況である。例えば、上述のような撮像画像の画像サイズ（画素数）や、撮像光学系のＭＴＦ等により表される撮像画像の状態である。あるいは、インターレース方式等の撮像方式である。あるいは、後述するように、通常観察や拡大観察等の観察モード、スクリーニングモードや精査モード等の観察モード、医師の熟練度に対応する観察者モードである。
【００７４】
また、本実施形態では、内視鏡装置は複数種類の撮像部１０２を着脱可能である。図２に示すように、選定部２１２は、内視鏡装置に装着された撮像部１０２の種類を検出する撮像部検出部４０１と、複数種類の撮像部１０２に対応する複数のブレ補正用パラメータ情報（複数のブレ補正ＩＤ）を記憶する記憶部４０２と、を有する。選定部２１２は、記憶された複数のパラメータ情報の中から、装着された撮像部１０２の種類に応じたブレ補正用パラメータ情報（ブレ補正ＩＤ）を選定する。
【００７５】
具体的には、図３に示すように内視鏡装置はブロック領域設定部３０６と分割部３０３と検出領域設定部３０７とを含む。ブロック領域設定部３０６は、撮像画像に対して複数のブロック領域を設定する。分割部３０３は、撮像画像を、設定された複数のブロック領域に分割する。検出領域設定部３０７は、撮像画像において動き量を検出する対象となる領域を設定する。図５に示すように、選定部２１２は、ブロック領域のサイズ及び検出対象領域のサイズに対応するブレ補正用パラメータ情報を、装着された撮像部１０２の撮像素子２０３のサイズ（画素数）に応じて選定する。図４に示すように、動き量検出部３０４は、選定されたブレ補正用パラメータ情報に対応するサイズ（Ｂ＿ｗｉｄｔｈ、Ｂ＿ｈｅｉｇｈｔ、ＳＡ（ｘ，ｙ）、ＥＡ（ｘ，ｙ））のブロック領域及び検出対象領域を用いて、動き量を検出する。
【００７６】
このようにすれば、種々の撮像部が付け替えられた場合であっても、撮像部に応じて適切なブロック領域と検出対象領域を設定できる。即ち、撮像部の仕様によって画像の画素数は異なっており、同じ領域サイズを設定すると、画像サイズに対する相対的な領域サイズ（画角）が一定にならない。この点、本実施形態によれば、領域サイズを適応的に設定して領域の画角を一定にできる。
【００７７】
また本実施形態では、図３に示すように、ブレ補正部２０５は、撮像画像における被写体の動き量を検出する動き量検出部３０４を含む。選定部２１２は、装着された撮像部１０２の撮像方式に応じてブレ補正用パラメータ情報を選定する。動き量検出部３０４は、選定されたブレ補正用パラメータ情報に対応する検出手法により動き量を検出する。
【００７８】
具体的には、撮像方式は、単板インターレース方式、単板プログレッシブ方式、２板撮像素子方式、又は３板撮像素子方式である。
【００７９】
例えば図１０に示すように、撮像部１０２は、Ｇ画像の撮像を行う第１の撮像素子と、Ｒ画像とＢ画像の撮像を行う第２の撮像素子と、を有する（２板撮像方式）。この場合、選定部２１２は、Ｇ画像から動き量を検出するブレ補正用パラメータ情報を選定する。
【００８０】
又は撮像部１０２は、Ｇ画像の撮像を行う第１の撮像素子と、Ｒ画像の撮像を行う第２の撮像素子と、Ｂ画像の撮像を行う第３の撮像素子と、を有してもよい（３板撮像方式）。この場合、選定部２１２は、Ｇ画像とＲ画像とＢ画像に基づく輝度画像から動き量を検出するブレ補正用パラメータ情報を選定する。
【００８１】
又は図８に示すように、撮像部１０２は、インターレース方式の撮像を行ってもよい。この場合、図９に示すように、選定部２１２は、奇数水平走査線の画像信号に基づいて第１の動き量を検出し、偶数水平走査線の画像信号に基づいて第２の動き量を検出するブレ補正用パラメータ情報を選定する。ブレ補正部２０５は、第１の動き量に基づいて奇数水平走査線の画像信号のブレ補正を行い、第２の動き量に基づいて偶数水平走査線の画像信号のブレ補正を行う。
【００８２】
又は撮像部１０２は、Ｒ画像とＧ画像とＢ画像を時系列に撮像する面順次方式の撮像を行ってもよい。この場合、選定部２１２は、Ｒ画像に基づいて第１の動き量を検出し、Ｇ画像に基づいて第２の動き量を検出し、Ｂ画像に基づいて第３の動き量を検出するブレ補正用パラメータ情報を選定する。ブレ補正部２０５は、第１の動き量に基づいてＲ画像のブレ補正を行い、第２の動き量に基づいてＧ画像のブレ補正を行い、第３の動き量に基づいてＢ画像のブレ補正を行う。
【００８３】
以上のようにすれば、撮像部１０２の撮像方式に応じた適切な検出手法によりブレ補正を行うことができる。即ち、内視鏡装置には診察部位等に応じて種々の撮像部１０２が着脱され、その撮像方式に依って撮像画像の形式や特性が異なっている。この点、本実施形態によれば、撮像部１０２に記憶された撮像部ＩＤ等の情報を読み出し、その情報に基づいて、種々の撮像画像の形式や特性に対応したブレ補正処理を設定できる。
【００８４】
また本実施形態では、図６に示すように、撮像画像に対してエッジ強調処理を行うエッジ強調処理部３１１を含む。選定部２１２は、装着された撮像部１０２の撮像素子２０３が第１のサイズである場合、エッジ強調処理の第１の強度に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。撮像素子２０３が第１のサイズよりも小さい第２のサイズである場合に、第１の強度よりも強い第２の強度に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。エッジ強調処理部３１１は、選定されたブレ補正用パラメータ情報に対応する強度でエッジ強調処理を行う。
【００８５】
このようにすれば、撮像素子２０３のサイズに応じた強度でエッジ強調処理を行い、処理後の画像によりブレ補正できる。これにより、撮像素子２０３の画素数が少なく、画像信号の解像度が低い場合であっても、エッジ強調処理によりマッチング精度を向上でき、ブレ補正の精度を向上できる。
【００８６】
ここで、エッジ強調処理の強度とは、元の画像のエッジ成分（例えば高周波成分）の強調度合いである。例えば、元の画像から抽出したエッジ成分を、係数倍して元の画像に加算する場合、強度が大きいほど係数を大きくする。
【００８７】
２．第２の実施形態
２．１．構成例
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、観察者モードに応じて適応的にブレ補正を行う。
【００８８】
図１１に、内視鏡装置の第２の構成例を示す。内視鏡装置は、制御装置３００、撮像部１０２を含む。撮像部１０２は、ライトガイド１０３、レンズ系２０１、撮像素子２０３を含む。制御装置３００は、光源部１０４、Ａ／Ｄ変換部２０４、ブレ補正部２０５、画像処理部２０７、表示部２０８、ＲＯＭ２０９、選定部２１２、画像記憶部２１４、光源制御部２１５、レンズ制御部２１６、撮像素子制御部２１７、制御部２１０、外部Ｉ／Ｆ部２１１を含む。
【００８９】
選定部２１２以外は、第１の実施形態と同一である。なお以下では、第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して適宜説明を省略し、第１の実施形態の構成要素と異なる部分のみを説明する。
【００９０】
撮像部の先端部がランダムにブレている場合、ブレ補正により撮像画像のブレを抑制する効果があるが、撮像部の先端部が例えば医師の操作により一定方向に動いている場合、ブレ補正により表示画像の遅延が大きくなる可能性がある。
【００９１】
医療用内視鏡装置により体腔内の臓器を診察又は治療する場合、病変部を探すスクリーニング観察と、病変部や病変部と疑われる領域を精査する精査観察が行われる。経験が豊かな医師がスクリーニング診察を行う場合、内視鏡スコープの操作（挿入、抜去、回転等）によるブレが小さいため、病変部を見逃す確率が低い。また精査を行う場合、経験豊富な医師は注目診察領域に照準してブレを最小限に抑えることができるため、正確かつ素早く病変部を判定することが可能である。一方、経験が少ない医師がスクリーニング診察を行う場合、内視鏡スコープの操作によるブレが大きいため、病変部を見逃す確率が高い。また精査を行う場合、経験が少ない医師は注目診察領域に照準できずブレを有効に抑制できないため、診断に時間がかかる可能性が高い。
【００９２】
そこで本実施形態では、医師の経験に応じて異なるブレ補正処理を行う。即ち、内視鏡スコープの操作に熟練した医師の場合、操作によるブレが小さいため、後述するように動き量検出における検出期間を短く設定し、撮像画像の表示遅延が発生しないようにする。一方、内視鏡スコープの操作経験が少ない医師の場合、操作によるブレが大きいため、動き量検出における検出期間を長く設定し、表示遅延とトレードオフにする。
【００９３】
図１２に、選定部の第２の詳細な構成例を示す。選定部２１２は、観察者モード検出部、記憶部４０２を含む。観察者モード検出部は、記憶部４０２を介してブレ補正部２０５へ接続している。制御部２１０は、観察者モード検出部、記憶部４０２と双方向に接続している。
【００９４】
記憶部４０２には、各医師に割り当てられた医師ＩＤと、各医師の経験に対応するブレ補正ＩＤが、事前に保存される。医師ＩＤとブレ補正ＩＤは１対１（又は複数対１）に対応している。医師の診察経験に応じて、適時に医師ＩＤに対応するブレ補正ＩＤを登録、修正できる。
【００９５】
医師は、診察開始時に、外部Ｉ／Ｆ部２１１を介して自分の医師ＩＤを入力する。観察者モード検出部４１１は、医師ＩＤに対応するブレ補正ＩＤを記憶部４０２から読み出し、そのブレ補正ＩＤをブレ補正部２０５へ転送する。このようにして、医師の熟練度に応じた観察者モードが設定され、設定された観察者モードに応じたブレ補正が行われる。
【００９６】
ブレ補正部２０５は、ブレ補正ＩＤに基づいてブレ補正処理を行う。例えば、ブレ補正部２０５は、経験豊富な医師の場合にはブレ補正処理をバイパスして行わず、経験が少ない医師の場合にはブレ補正を行う。
【００９７】
なお、本実施形態はこれに限定されない。例えば、経験豊富な医師の場合、強いブレ補正を行ってもよい。即ち、ブレ補正部２０５は、現在フレームの撮像画像と過去１フレームの撮像画像を用いて動き量を検出し、ブレ補正処理を行ってもよい。一方、経験が少ない医師の場合、弱いブレ補正を行ってもよい。即ち、ブレ補正部２０５は、現在フレームの撮像画像と過去複数フレームでの撮像画像を用いて各フレーム間動き量を検出し、その複数のフレーム間動き量を積分加算した動き量に基づいてブレ補正用のブレ量を算出し（下式（４））、ブレ補正を行ってもよい。
ＢｌｕｒＸ＝ｍｏｖｅＸ−ｍｏｖｅＸａｖ，
ＢｌｕｒＹ＝ｍｏｖｅＹ−ｍｏｖｅＹａｖ，
ｍｏｖｅＸａｖ’＝（ｍｏｖｅＸａｖ＋ｍｏｖｅＸ）／２，
ｍｏｖｅＹａｖ’＝（ｍｏｖｅＹａｖ＋ｍｏｖｅＹ）／２      （４）
【００９８】
ここで、ＢｌｕｒＸは、現在フレームの撮像画像の横軸に対応するブレ量であり、ＢｌｕｒＹは現在フレームの撮像画像の縦軸に対応するブレ量である。ｍｏｖｅＸは現在フレームの撮像画像の横軸に対応するグローバル動き量であり、ｍｏｖｅＹは現在フレームの撮像画像の縦軸に対応するグローバル動き量である。ｍｏｖｅＸａｖは過去フレームの撮像画像の横軸に対応する積算平均グローバル動き量であり、ｍｏｖｅＹａｖは過去フレームの撮像画像の縦軸に対応する積算平均グローバル動き量である。ｍｏｖｅＸａｖ’は現在フレームの撮像画像の横軸に対応する積算平均グローバル動き量であり、ｍｏｖｅＹａｖ’は現在フレームの撮像画像の縦軸に対応する積算平均グローバル動き量である。
【００９９】
このように、時間方向においてランダムな動き量を平均化して算出することで、所定期間内（所定フレーム数）における平均動き量を算出し、その平均動き量を用いてブレ量を算出してブレ補正処理を行う。これにより、スクリーニング観察において急激に一定方向にスコープが移動された場合、積算平均する期間が長いほど表示画像の遅延が大きくなるが、精査観察におけるランダムブレを補正する精度を高めることが可能となる。なお、この手法を精査観察時のみに適用してもよい。
【０１００】
以上によれば、医師の診察経験に応じて適応的にブレ補正処理を行うことができる。これにより、各医師にとって最適な診察環境を提供することが可能になる。
【０１０１】
２．２．変形例
上記実施形態では、医師の診察経験に合わせてブレ補正手法を選定する構成となっているが、本実施形態はこれに限定されず、例えば観察モードに応じてブレ補正手法を選定する構成にしてもよい。以下では、このような本実施形態の変形例について説明する。
【０１０２】
図１３に、選定部の第３の詳細な構成例を示す。選定部２１２は、観察モード検出部４２１、記憶部４０２を含む。観察モード検出部４２１は、記憶部４０２を介してブレ補正部２０５へ接続している。制御部２１０は、観察モード検出部４２１、記憶部４０２と双方向に接続している。
【０１０３】
この変形例では、精査観察やスクリーニング観察等の観察モードに応じてブレ補正を行う。具体的には、記憶部４０２には、観察モードＩＤに対応するブレ補正ＩＤが事前に保存されている。観察モードＩＤは、各観察モードに対応する。例えば、観察モードＩＤは、医師が診察時に外部Ｉ／Ｆ部２１１を介して設定する。観察モード検出部４２１は、制御部２１０による制御に基づいて、観察モードＩＤに対応するブレ補正ＩＤを記憶部４０２から読み出し、そのブレ補正ＩＤをブレ補正部２０５へ転送する。
【０１０４】
ブレ補正部２０５は、選定部２１２により選定されたブレ補正ＩＤに基づいてブレ補正処理を行う。具体的には、ブレ補正部２０５は、ブレ補正の強弱レベルをブレ補正ＩＤに応じて複数段階に変更する。観察モードが精査モードの場合、病変部に対して生検する必要があるか否かを判定する必要があるため、強いブレ補正レベルを設定することでブレを抑制し、正確かつ素早く診断できるように制御する。一方、観察モードがスクリーニングモードの場合、操作の動きが速いため、動き量の検出精度が低くなる可能性がある。この場合、正しくブレ補正ができないことが原因で診断の支障になることも否めないため、弱いブレ補正レベルを設定してブレ補正処理を行うように制御する。
【０１０５】
例えば、ブレ補正レベルが強いほど、動き量検出に用いるフレーム数を多くする。例えば、スクリーニングモードでは、動き量を検出せずブレ補正を行わない。精査モードでは、上式（４）に示す積算平均グローバル動き量を求めるフレーム数をブレ補正レベルの段階に応じて設定する。
【０１０６】
以上のように、観察モードに応じて適応的にブレ補正処理を行うことで、観察状態に応じて適切なブレ補正処理を行うことができ、高精度に診断することが可能となる。
【０１０７】
なお、上記実施形態では、観察者モードや観察モードに応じてブレ補正ＩＤが設定される場合を説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、医師が診察時に外部Ｉ／Ｆ部２１１を介して、自分の好みに合わせて手動でブレ補正ＩＤを選定する構成にしてもよい。例えば、ブレ補正の強弱レベルを複数段階に変更できる構成にして、医師がなるべく動きを抑制して診察を行う必要があると判断した場合、外部Ｉ／Ｆ部２１１を介して強いブレ補正レベルに対応するブレ補正ＩＤを選択して診察することが可能である。一方、操作の動きが速い場合、動き量の検出精度が低くなるリスクを抑制するため、外部Ｉ／Ｆ部２１１を介して弱いブレ補正レベルに対応するブレ補正ＩＤを選択して診察してもよい。
【０１０８】
以上によれば、内視鏡装置は、被写体を観察する観察モード（観察モードＩＤ）を設定する観察モード設定部（例えば、図１１の制御部２１０が含む図示しない観察モード設定部）を含む。図１３に示すように、選定部２１２は、設定された観察モードを検出する観察モード検出部４２１と、複数の観察モードに対応する複数のブレ補正用パラメータ情報（複数のブレ補正ＩＤ）を記憶する記憶部４０２と、を有する。選定部２１２は、記憶された複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、検出された観察モードに対応するブレ補正用パラメータ情報（ブレ補正ＩＤ）を選定する。
【０１０９】
具体的には、記憶部４０２は、ブレ補正の強弱レベル（上述のように、例えば動き量を積算平均するフレーム数）についてのブレ補正用パラメータ情報を記憶する。選定部２１２は、スクリーニングモードが検出された場合、第１のレベル（第１のフレーム数）に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。精査モードが検出された場合、第１のレベルよりも強い第２のレベル（第２のフレーム数）に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。
【０１１０】
又は記憶部４０２は、ブレ補正を行うか否かについてのブレ補正用パラメータ情報を記憶してもよい。この場合、選定部２１２は、スクリーニングモードが検出された場合、ブレ補正を行わないブレ補正用パラメータ情報を選定する。精査モードが検出された場合、ブレ補正を行うブレ補正用パラメータ情報を選定する。
【０１１１】
このようにすれば、観察モードに応じて適切なブレ補正を行うことができる。即ち、スクリーニングモードではブレ補正レベルを弱くすることで、上述のように表示遅延等の影響を最小限にして病変部の探索を行うことができる。精査モードではブレ補正レベルを強くすることで、ランダムなスコープの動きによるブレを抑制して、詳細に病変部を観察できる。
【０１１２】
なお観察モードは、上述のようにユーザにより外部Ｉ／Ｆ部２１１を介して設定されてもよいし、レンズ系２０１の拡大率に応じて設定されてもよい。例えば、拡大率が閾値よりも大きい拡大観察では精査モードに設定し、拡大率が閾値より低い通常観察ではスクリーニングモードに設定してもよい。
【０１１３】
また本実施形態では、内視鏡装置は、内視鏡装置を操作する観察者に応じた観察者モード（医師ＩＤ）を設定する観察者モード設定部を含む（例えば、図１１の制御部２１０が含む図示しない観察者モード設定部）。図１２に示すように、選定部２１２は、設定された観察者モードを検出する観察者モード検出部４１１と、複数の観察者モードに対応する複数のブレ補正用パラメータ情報を記憶する記憶部４０２と、を有する。選定部２１２は、記憶された複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、検出された観察者モードに対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。
【０１１４】
具体的には、記憶部４０２は、動き量の検出に用いられる撮像画像のフレーム数（上式（４）の積算平均グローバル動き量の積算平均フレーム数）に対応するパラメータ情報を記憶する。選定部２１２は、第１の観察者モードが検出された場合に、第１のフレーム数に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。第２の観察者モードが検出された場合に、第１のフレーム数よりも多い第２のフレーム数に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。
【０１１５】
より具体的には、第２の観察者モードは、第１の観察者モードに対応する観察者よりも熟練度の高い観察者に対応する。
【０１１６】
内視鏡装置は、観察者により観察者モードが入力される入力部（図１１の外部Ｉ／Ｆ部２１１）を含む。選定部２１２は、入力された観察者モードに応じてパラメータ情報を選定する。
【０１１７】
このようにすれば、内視鏡装置を操作するユーザに応じて適切なブレ補正を行うことができる。即ち上述したように、熟練度の高いユーザが操作する場合、動き量の算出に用いるフレーム数を少なくすることで表示遅延等の弊害を抑制できる。また熟練度の低いユーザが操作する場合、動き量の算出に用いるフレーム数を多くすることでランダムなスコープの動きによるブレを抑制でき、熟練度の低いユーザでも病変部の見落としを防止できる。
【０１１８】
３．第３の実施形態
３．１．構成例
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、通常観察と拡大観察に応じたブレ補正処理を行う。
【０１１９】
図１４に、内視鏡装置の第３の構成例を示す。内視鏡装置は、制御装置３００、撮像部１０２を含む。撮像部１０２は、ライトガイド１０３、レンズ系２０１、撮像素子２０３を含む。制御装置３００は、光源部１０４、Ａ／Ｄ変換部２０４、ブレ補正部２０５、画像処理部２０７、表示部２０８、ＲＯＭ２０９、選定部２１２、画像記憶部２１４、光源制御部２１５、観察倍率制御部２５１（広義にはレンズ制御部）、露光時間制御部２５２（広義には撮像素子制御部）、制御部２１０、外部Ｉ／Ｆ部２１１を含む。
【０１２０】
レンズ制御部２１６、撮像素子制御部２１７が、観察倍率制御部２５１、露光時間制御部２５２に置換されている点と、選定部２１２の動作が異なる点以外は、第１の実施形態と同一である。なお以下では、第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して適宜説明を省略し、第１の実施形態の構成要素と異なる部分のみを説明する。
【０１２１】
本実施形態では、観察光学系の観察倍率を変更し、通常観察と拡大観察を切り替えて被写体を観察することが特徴となっている。医師は、診察時に病変部を見つけた場合、撮像部の先端部を病変部に接近させ、観察倍率を大きく設定し、拡大観察に切り替えて拡大観察を行う。病変部を悪性と判断できた場合、その場で例えば、粘膜下層剥離術ＥＳＤ等の手法により処置を行う。一方、病変部が悪性であるか否かについて分からない場合、その部位のサンプルを取得し、後で病理検査を行ってから対処方法を判断する。
【０１２２】
本実施形態では、観察倍率制御部２５１がレンズ系２０１を制御して観察倍率を調整すし、通常観察と拡大観察を切り替える。観察倍率は、医師により外部Ｉ／Ｆ部２１１を介して設定される。設定された観察倍率が所定の観察倍率閾値より大きい場合には、拡大観察と判断し。設定された観察倍率が所定の観察倍率閾値より小さい場合には、通常観察と判断する。
【０１２３】
拡大観察では、通常観察より精密に病変部を診断することが可能となるが、体腔内臓器の蠕動や医師操作による動き等の影響により、通常観察よりも表示画像がブレているように見える。拡大倍率が大きければ大きいほど撮像画像のブレも大きくなる。この場合、通常観察と拡大観察で同レベルのブレ補正を施しても、十分にブレ量が抑制されていない可能性が高い。また、ブレ補正のレベルを強く設定すると、撮像画像の表示遅延が発生してしまう可能性がある。
【０１２４】
そこで本実施形態では、ブレ補正部２０５によりフレーム間のブレを補正するとともに、撮像のシャッタースピードを上げて各フレームにおけるブレ（例えば画像ボケ）を抑制する。また、調光処理（例えば公知の調光処理）を行って光源からの出射光量を増強し、撮像画像の明るさを維持する。
【０１２５】
具体的には、拡大観察時に、医師は撮像部の先端部を病変部に接近させ、外部Ｉ／Ｆ部２１１を介して観察倍率を設定する。観察倍率制御部２５１による制御に基づいてレンズ系２０１が調整され、拡大観察に切り替えられる。
【０１２６】
選定部２１２は、図１３に示すように観察モード検出部４２１と記憶部４０２を含む。観察モード検出部４２１には、拡大観察と通常観察にそれぞれ対応する観察ＩＤの情報が、制御部２１０から入力される。観察モード検出部４２１は、観察ＩＤに対応する露光制御ＩＤを記憶部４０２から読み出し、その露光制御ＩＤを露光時間制御部２５２と光源制御部２１５に対して出力する。
【０１２７】
露光時間制御部２５２は、選定部２１２からの露光制御ＩＤに基づいて、撮像動作における露光時間の制御を行う。具体的には露光時間制御部２５２は、シャッター制御部２５３を含む。シャッター制御部２５３は、撮像素子２０３の電子シャッターを制御して露光時間を調整する。例えば図１５に示すように、通常観察の場合には、時系列的に所定の期間Ｔ（時間間隔）を露光時間として被写体１０１を撮像する。図１６に示すように、拡大観察の場合には、シャッター制御部２５３が撮像素子２０３の電子シャッターを制御し、期間Ｔのうちの所定の期間ｔ１を露光時間として被写体１０１を撮像する。ｔ１に続く所定の期間ｔ２においては撮像されない。下式（５）に期間ｔ１、ｔ２、Ｔの関係を示す。この期間ｔ１、ｔ２、Ｔの情報は、事前にＲＯＭ２１３に保存してもよいし、医師が外部Ｉ／Ｆ部２１１を経由して入力してもよい。拡大観察から通常観察に戻る場合には、撮像期間（露光時間）をＴに戻せばよい。
Ｔ＝ｔ１＋ｔ２      （５）
【０１２８】
なお、図１７に示すように、通常観察から拡大観察に切り替える時に撮像期間をＴからｔ１に瞬時に変更してもよいし、図１８に示すように、Ｔからｔ１まで撮像期間を徐々に短縮してもよい。また、拡大観察から通常観察に切り替える時も同様に、撮像期間をＴからｔ１に瞬時に変更してもよいし、ｔ１からＴなるまで撮像期間を徐々に拡大してもよい。
【０１２９】
以上のように、拡大観察において、電子シャッターの制御により通常観察に比べて露光時間を短くするため、撮像画像のフレーム内でのブレを抑えることができる。このとき、露光時間が短くなるため、拡大観察における撮像画像は通常観察における撮像画像よりも暗くなる。そのため、露光制御ＩＤに応じた調光処理により、光源の出射強度を制御する。
【０１３０】
図１９に、光源部の詳細な構成例を示す。光源部１０４は、光源１５１、光源絞り１５２、照明光学系１５３を含む。
【０１３１】
光源１５１から出射された光は、光源絞り１５２と照明光学系１５３を介して、ライトガイド１０３へ入射する。本実施形態の調光処理では、通常観察から拡大観察に切り替えられた場合、光源制御部２１５による制御に基づいて、シャッタースピードに応じた開口面積に光源絞り１５２を調整する。このシャッタースピードに応じた光源絞り１５２の調整により、撮像画像の明るさを一定（ほぼ一定）に保つことができる。
【０１３２】
以上のように、拡大観察において、画像処理によるブレ補正に加えて撮像のシャッタースピードを上げることで、露光時間を短くしてフレーム内でのブレを抑制できる。フレーム内でのブレによる画像ボケが抑制されるため、フレーム間のマッチング精度を向上でき、電子ブレ補正の精度を向上できる。
【０１３３】
なお、本実施形態ではＬＥＤ光源を用いてもよい。この場合、シャッタースピードを上げると同時に、光源にかける電圧を大きく設定して流す電流を増強することにより出射光量を強めることが可能となる。
【０１３４】
ここで、上記の実施形態では、医師が外部Ｉ／Ｆ部２１１を介して通常観察又は拡大観察の観察モードＩＤを選択し、その情報を選定部２１２へ転送する構成となっているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、オートフォーカス機能付きの内視鏡装置では、撮像部の先端部を被写体に接近して観察する場合、観察倍率制御部２５１による制御に基づいて自動的にレンズ系２０１の位置を調整してフォーカスを合わせる。この場合、選定部２１２は、制御部２１０による制御に基づいて、合焦位置の情報を取得し、その合焦位置から観察状態を判断する。例えば、合焦位置を所定の閾値と比較し、閾値より小さい場合には、被写体に接近している状態と判断し拡大観察と判断する。一方、合焦位置が閾値より大きい場合には、被写体から離れている状態と判断し通常観察と判断する。また、オートフォーカスでは合焦位置の情報に基づいて撮像部の先端部と被写体の距離を求めることができる。そのため、被写体に近づいて距離が短くなるのに応じて撮像のシャッタースピードを徐々に上げるように制御し、照明光量を調光処理して撮像画像の明るさを一定に制御してもよい。
【０１３５】
３．２．変形例
上記の実施形態では、シャッタースピードを調整することでブレを抑制しているが、本実施形態ではこれに限定されず、フレームレートを調整することでブレを抑制してもよい。以下では、このような本実施形態の変形例について説明する。
【０１３６】
図２０に、内視鏡装置の変形構成例を示す。内視鏡装置は、制御装置３００、撮像部１０２を含む。撮像部１０２は、ライトガイド１０３、レンズ系２０１、撮像素子２０３を含む。制御装置３００は、光源部１０４、Ａ／Ｄ変換部２０４、ブレ補正部２０５、画像処理部２０７、表示部２０８、ＲＯＭ２０９、選定部２１２、画像記憶部２１４、光源制御部２１５、観察倍率制御部２５１（広義にはレンズ制御部）、露光時間制御部２５２（広義には撮像素子制御部）、制御部２１０、外部Ｉ／Ｆ部２１１を含む。
【０１３７】
露光時間制御部２５２のシャッター制御部２５３がフレームレート制御部２５４に置換されている以外は第３の実施形態と同一である。なお以下では、第３の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して適宜説明を省略し、第３の実施形態の構成要素と異なる部分のみを説明する。
【０１３８】
この変形例では、ブレ補正部２０５によりフレーム間におけるブレを補正するとともに、撮像動作におけるフレームレートを調整して各フレームにおけるブレ（画像ボケ）を抑制する。また、調光処理（例えば公知の調光処理）を行って光源からの出射光量を増強し、撮像画像の明るさを維持する。
【０１３９】
具体的には、拡大観察時に、医師は撮像部の先端部を病変部に接近させ、外部Ｉ／Ｆ部２１１を介して観察倍率を設定する。観察倍率制御部２５１による制御に基づいてレンズ系２０１が調整され、拡大観察に切り替えられる。
【０１４０】
選定部２１２は、図１３に示すように観察モード検出部４２１と記憶部４０２を含む。観察モード検出部４２１には、拡大観察と通常観察にそれぞれ対応する観察ＩＤの情報が、制御部２１０から入力される。観察モード検出部４２１は、観察ＩＤに対応する露光制御ＩＤを記憶部４０２から読み出し、その露光制御ＩＤを露光時間制御部２５２と光源制御部２１５に対して出力する。
【０１４１】
露光時間制御部２５２は、露光制御ＩＤに基づいて撮像素子２０３のフレームレートを制御するフレームレート制御部２５４を含む。フレームレート制御部２５４は、通常観察におけるフレームレートよりも拡大観察におけるフレームレートを速くする。例えば、通常観察では３０フレーム毎秒の画像を撮像し、拡大観察では６０フレーム毎秒の画像を撮像するようにフレームレートを制御する。
【０１４２】
以上により、拡大観察において１フレームを撮像する時間が短縮されるため、フレーム内のブレ量（画像ボケ）を抑制できる。また、フレーム間の間隔が短くなるため、フレーム間における被写体の動き量が小さくなり、電子ブレ補正の精度を向上できる。また、フレーム間の間隔が短くなるため、電子ブレ補正による表示遅延を抑制できる。
【０１４３】
以上によれば、図１４に示すように、内視鏡装置は、撮像の露光時間を制御する露光時間制御部２５２を含む。露光時間制御部２５２は、選定部２１２により選定されたブレ補正用パラメータ情報（露光制御ＩＤ）に基づいて、露光時間を調整する制御を行う。
【０１４４】
具体的には、選定部２１２は、通常観察の場合、第１の露光時間（図１５の期間Ｔ）に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。拡大観察の場合、第１の露光時間よりも短い第２の露光時間（図１６の期間ｔ１。ｔ１＜Ｔ）に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。
【０１４５】
より具体的には、図１４に示すように、露光時間制御部２５２は、撮像におけるシャッタースピード（撮像素子２０３の電子シャッターによる露光時間）を制御するシャッター制御部２５３を有する。露光時間制御部２５２は、そのシャッタースピードの制御により露光時間を調整する。
【０１４６】
又は図２０に示すように、露光時間制御部２５２は、撮像におけるフレームレートを制御するフレームレート制御部２５４を有してもよい。この場合、露光時間制御部２５２は、そのフレームレートの制御により露光時間を調整する。
【０１４７】
このようにすれば、光学系の倍率によりブレが拡大される拡大観察において、露光時間を短く設定でき、フレーム内でのブレによる画像ボケを抑制できる。これにより、フレーム間のブレ補正におけるマッチング精度を向上できる。
【０１４８】
なお本実施形態では、図１４に示すように、内視鏡装置は、撮像部１０２の観察倍率を制御する観察倍率制御部２５１を含み、選定部２１２は、観察倍率に対応する複数のブレ補正用パラメータ情報（複数のブレ補正ＩＤ）を記憶する記憶部４０２を有してもよい。この場合、選定部２１２は、記憶された複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、観察倍率に応じてブレ補正用パラメータ情報（ブレ補正ＩＤ）を選定する。
【０１４９】
具体的には、記憶部４０２は、ブレ補正の強弱レベル（例えば動き量の算出に用いるフレーム数）についてのブレ補正用パラメータ情報を記憶する。観察倍率が閾値よりも低い通常観察の場合、選定部２１２は、第１のレベル（第１のフレーム数）に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。観察倍率が閾値よりも高い拡大観察の場合、選定部２１２は、第１のレベルよりも強い第２のレベル（第１のフレーム数よりも多い第２のフレーム数）に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。
【０１５０】
このようにすれば、観察倍率に応じて適切なブレ補正を行うことができる。即ち、光学系の倍率によりブレが拡大される拡大観察において、ブレ補正レベルを強くすることでブレを抑制して被写体の視認性を向上できる。
【０１５１】
４．第４の実施形態
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、白色光光源と特殊光光源を切り替え、光源に応じたブレ補正処理を行う。
【０１５２】
図２１に、内視鏡装置の第４の構成例を示す。内視鏡装置は、制御装置３００、撮像部１０２を含む。撮像部１０２は、ライトガイド１０３、レンズ系２０１、撮像素子２０３を含む。制御装置３００は、光源部１０４、Ａ／Ｄ変換部２０４、ブレ補正部２０５、画像処理部２０７、表示部２０８、ＲＯＭ２０９、選定部２１２、画像記憶部２１４、光源切替制御部２５５（広義には光源制御部）、レンズ制御部２１６、撮像素子制御部２１７、制御部２１０、外部Ｉ／Ｆ部２１１を含む。
【０１５３】
光源制御部２１５が、光源切替制御部２５５に置換されている点と、選定部２１２の動作が異なる点以外は、第１の実施形態と同一である。なお以下では、第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して適宜説明を省略し、第１の実施形態の構成要素と異なる部分のみを説明する。
【０１５４】
上述の第１の実施形態〜第３の実施形態では、光源部１０４は白色光光源を使う構成となっている。図２２に示すように、白色光光源が発生する白色光は、Ｒ（５８０ｎｍ〜７００ｎｍ）、Ｇ（４８０ｎｍ〜６００ｎｍ）、Ｂ（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）の分光特性を有する。この白色光を被写体１０１に照射し、被写体１０１からの戻り光を撮像して得られた画像が通常光画像である。
【０１５５】
第４の実施形態では、白色光光源と特殊光光源を切り替えることができる。以下では特殊光光源がＮＢＩ光源であり、特殊光が狭帯域光であり、特殊光画像がＮＢＩ画像である場合を例に説明するが、本実施形態はこれに限定されない。図２３に示すように、ＮＢＩ光源が発生する狭帯域光は、Ｇ２（５３０ｎｍ〜５５０ｎｍ）、Ｂ２（３９０ｎｍ〜４４５ｎｍ）の狭帯域の分光特性を有する。この狭帯域光は、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい特性を有する。内視鏡診断の分野では、この狭帯域光を生体に照射することによりＮＢＩ画像を取得し、そのＮＢＩ画像により粘膜表層の毛細血管や粘膜微細模様の強調表示を実現する。ＮＢＩ画像は、食道や大腸、胃等のがんの診断において効果が高い。
【０１５６】
ＮＢＩ光源は分光特性の帯域が狭いため、調光処理により撮像画像の明るさを制御したとしても、白色光光源を使って撮像した画像よりも暗くなる。この明るさの不足を補うために、調光処理において撮像画像に対してアナログゲインやデジタルゲインをかける場合がある。この場合、撮像画像のノイズ量が増幅されるという課題がある。
【０１５７】
そこで本実施形態では、光源に応じてブレ補正レベルを調整する。具体的には、図２４に選定部の第４の詳細な構成例を示す。選定部２１２は、光源モード検出部４３１、記憶部４０２を含む。
【０１５８】
医師は、外部Ｉ／Ｆ部２１１を介して白色光光源又はＮＢＩ光源に対応する光源モード（広義には観察モード）を設定する。光源切替制御部２５５による制御に基づいて、光源部１０４の光源が、光源モードに対応する光源に切り替えられる。光源モード検出部４３１には、設定された光源モードに対応する光源モードＩＤ（広義には観察モードＩＤ）が制御部２１０から入力される。観察モード検出部４２１は、制御部２１０による制御に基づいて、光源モードＩＤに対応するブレ補正ＩＤを記憶部４０２から読み出し、そのブレ補正ＩＤをブレ補正部２０５へ転送する。
【０１５９】
ブレ補正部２０５は、制御部２１０による制御に基づいて、選定部２１２からのブレ補正ＩＤに対応するブレ補正処理を行う。上述のように、ＮＢＩ光源で診察する場合には調光処理におけるアナログゲインやデジタルゲインの制御により、ＮＢＩ光源で撮像した画像のノイズ量が増幅されるという課題がある。そのため、ノイズ量の影響により、白色光光源で撮像した画像に比べて動き量の検出精度が低くなる可能性がある。検出精度が低下すると、動き補正後の画像が化ける（破綻する）可能性がある。そこで本実施形態では、白色光光源で撮像する場合のブレ補正レベルよりも、ＮＢＩ光源で撮像する場合のブレ補正レベルを弱く設定する。即ち、ＮＢＩ光源に対応する光源モードＩＤが設定された場合、白色光光源に対応する光源モードＩＤが設定された場合よりも弱いブレ補正レベルのブレ補正ＩＤを選定する。
【０１６０】
例えば、ブレ補正レベルが弱いほど、動き量検出に用いるフレーム数を多くする。例えば、白色光光源が設定された場合、現在フレームと過去の１フレームから動き量を求め、その動き量を用いてブレ補正を行う。特殊光光源が設定された場合、現在フレームと過去の複数フレームから動き量を求め、その動き量を用いてブレ補正を行う。
【０１６１】
なお、本実施形態では、ライトガイドの構成本数や太さ等に応じてブレ補正レベルを設定してもよい。即ち、白色光光源で観察する場合においても、ライトガイドの構成本数や太さ等に応じて、撮像画像の明るさが異なる。通常、ライトガイドの構成本数が多く太さが太い場合、撮像画像は相対的に明るい。一方、ライトガイドの構成本数が少なく太さが細い場合、撮像画像は相対的に暗い。上述のように、撮像画像が暗い場合、撮像画像のノイズ量が増幅されるという課題がある。そこで本実施形態では、これに対応して、ライトガイドの構成本数が多く太さが太い場合、強いブレ補正レベルに対応するブレ補正ＩＤを設定し、ライトガイドの構成本数が少なく太さが細い場合、弱いブレ補正レベルに対応するブレ補正ＩＤを設定するように制御する。
【０１６２】
以上のように、特殊光光源と白色光光源を切り替えて診察する場合、各光源に対応するブレ補正レベルを制御することで、ブレ補正効果を確保できる。また、ノイズの増幅が原因で動き量を正確に検出できないことによる画像化けを、抑制する効果がある。
【０１６３】
以上によれば、図２１に示すように内視鏡装置は光源切替制御部２５５を含む。光源切替制御部２５５は、白色光を発生する白色光光源と、特定の波長帯域の光である特殊光を発生する特殊光光源を切り替える制御を行う。図２４に示すように、選定部２１２は、被写体に照射されている光源を検出する光源モード検出部４３１と、光源に対応する複数のブレ補正用パラメータ情報（複数の光源モードＩＤ）を記憶する記憶部４０２を有する。選定部２１２は、記憶された複数のブレ補正用パラメータ情報の中から、検出された光源に応じてブレ補正用パラメータ情報（光源モードＩＤ）を選定する。
【０１６４】
具体的には、記憶部４０２は、ブレ補正の強弱レベル（例えば動き量の算出に用いられるフレーム数）についてのブレ補正用パラメータ情報を記憶する。選定部２１２は、白色光の照射により取得された撮像画像の場合、第１のレベル（第１のフレーム数）に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。特殊光の照射により取得された撮像画像の場合、第１のレベルよりも弱い第２のレベル（第１のフレーム数よりも多い第２のフレーム数）に対応するブレ補正用パラメータ情報を選定する。
【０１６５】
このようにすれば、光源に応じて適切なブレ補正を行うことができる。即ち、特殊光による撮影時にブレ補正レベルを弱くすることで、上述したように、ノイズ増加によるマッチング精度低下の影響を軽減できる。
【０１６６】
また、本実施形態では、特定の波長帯域は、白色光の波長帯域（例えば３８０ｎｍ〜６５０ｎｍ）よりも狭い帯域である（ＮＢＩ：Narrow Band Imaging）。例えば、白色光画像（通常光画像）及び特殊光画像は、生体内を写した生体内画像であり、その生体内画像に含まれる特定の波長帯域は、血液中のヘモグロビンに吸収される波長の波長帯域である。例えば、このヘモグロビンに吸収される波長は、３９０ｎｍ〜４４５ｎｍ（第１の狭帯域光、狭帯域光のＢ２成分）、又は５３０ｎｍ〜５５０ｎｍ（第２の狭帯域光、狭帯域光のＧ２成分）である。
【０１６７】
これにより、生体の表層部及び、深部に位置する血管の構造を観察することが可能になる。また得られた信号を特定のチャンネル（Ｇ２→Ｒ、Ｂ２→Ｇ，Ｂ）に入力することで、扁平上皮癌等の通常光では視認が難しい病変等を褐色等で表示することができ、病変部の見落としを抑止することができる。なお、３９０ｎｍ〜４４５ｎｍ又は５３０ｎｍ〜５５０ｎｍとは、ヘモグロビンに吸収されるという特性及び、それぞれ生体の表層部又は深部まで到達するという特性から得られた数字である。ただし、この場合の波長帯域はこれに限定されず、例えばヘモグロビンによる吸収と生体の表層部又は深部への到達に関する実験結果等の変動要因により、波長帯域の下限値が０〜１０％程度減少し、上限値が０〜１０％程度上昇することも考えられる。
【０１６８】
また、本実施形態では、白色光画像および特殊光画像は生体内を写した生体内画像であり、その生体内画像に含まれる特定の波長帯域は、蛍光物質が発する蛍光の波長帯域であってもよい。例えば、特定の波長帯域は、４９０ｎｍ〜６２５ｎｍの波長帯域であってもよい。
【０１６９】
これにより、ＡＦＩ（Auto Fluorescence Imaging）と呼ばれる蛍光観察が可能となる。この蛍光観察では、励起光（３９０ｎｍ〜４７０ｎｍ）を照射することで、コラーゲン等の蛍光物質からの自家蛍光（intrinsic fluorescence。４９０ｎｍ〜６２５ｎｍ）を観察することができる。このような観察では病変を正常粘膜とは異なった色調で強調表示することができ、病変部の見落としを抑止すること等が可能になる。なお４９０ｎｍ〜６２５ｎｍとは、上述の励起光を照射した際、コラーゲン等の蛍光物質が発する自家蛍光の波長帯域を示したものである。ただし、この場合の波長帯域はこれに限定されず、例えば蛍光物質が発する蛍光の波長帯域に関する実験結果等の変動要因により、波長帯域の下限値が０〜１０％程度減少し、上限値が０〜１０％程度上昇することも考えられる。また、ヘモグロビンに吸収される波長帯域（５４０ｎｍ〜５６０ｎｍ）を同時に照射し、擬似カラー画像を生成してもよい。
【０１７０】
以上、本発明を適用した実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は、各実施形態やその変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階では、発明の要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記した各実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、各実施形態や変形例に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態や変形例で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能である。
【０１７１】
また、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。
【符号の説明】
【０１７２】
１０１  被写体、１０２  撮像部、１０３  ライトガイド、１０４  光源部、
１５１  光源、１５３  照明光学系、２０１  レンズ系、２０３  撮像素子、
２０４  Ａ／Ｄ変換部、２０５  ブレ補正部、２０７  画像処理部、
２０８  表示部、２１０  制御部、２１１  外部Ｉ／Ｆ部、２１２  選定部、
２１４  画像記憶部、２１５  光源制御部、２１６  レンズ制御部、
２１７  撮像素子制御部、２５１  観察倍率制御部、２５２  露光時間制御部、
２５３  シャッター制御部、２５４  フレームレート制御部、
２５５  光源切替制御部、３００  制御装置、３０１  補間部、
３０２  輝度算出部、３０３  分割部、３０４  動き量検出部、
３０５  補正部、３０６  ブロック領域設定部、３０７  検出領域設定部、
３１１  エッジ強調処理部、４０１  撮像部検出部、４０２  記憶部、
４１１  観察者モード検出部、４２１  観察モード検出部、
４３１  光源モード検出部、５０１  エッジ検出部、５０２  強度制御部、
５０３  強調処理部、５０４  加算部、
Ｂ＿ｈｅｉｇｈｔ  縦幅、Ｂ＿ｗｉｄｔｈ  横幅、ＥＡ  終了座標、
ＨＥＩＧＨＴ  縦幅、Ｉ，Ｊ  座標、ＳＡ  開始座標、ＳＢ  ブロック中心点、
Ｔ，ｔ１，ｔ２  期間、ＷＩＤＴＨ  横幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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