(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長帯域の光が照射された被写体からの光を受光した画素が生成した画像信号を処理する処理装置であって、
前記画素が生成した１フレームの画像信号から、前記第１の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第１の画像信号と、前記第１の波長帯域の光に対する蛍光である第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第２の画像信号と、をそれぞれ抽出する抽出部と、
前記抽出部が抽出した前記第１の画像信号をもとに、前記第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定する推定部と、
前記抽出部が抽出した前記第２の画像信号と、前記推定部が推定した画像信号との対応する画像信号部分における差分を演算して差分画像信号を取得する演算部と、
を備えたことを特徴とする処理装置。
【請求項２】
前記第１の波長帯域は３９０〜４７０ｎｍであり、
前記抽出部は、前記１フレームの画像信号から、波長６５０〜８００ｎｍの光を受光した画素によって生成された第３の画像信号を抽出し、
前記推定部は、前記抽出部が抽出した前記第１の画像信号および前記第３の画像信号をもとに、前記第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定することを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記演算部によって演算された差分画像信号のうち、所定値を超えた差分値を有する画像部分が含まれる差分画像信号を異常画像の信号と判別する判別部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項４】
前記演算部によって演算された差分画像信号に対し、所定値を超えた差分値を有する画像部分を、他の部分と識別できる色で表示した差分画像表示用画像信号を生成する表示制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項５】
前記差分は、画像信号の強度の差分であることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項６】
被写体に対して第１の波長帯域の光を発する光源と、
前記第１の波長帯域の光が照射された被写体からの光を受光して画像信号を生成する撮像部と、
前記撮像部が生成した１フレームの画像信号から、前記第１の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第１の画像信号と、前記第１の波長帯域の光に対する蛍光である第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第２の画像信号と、をそれぞれ抽出する抽出部と、
前記抽出部が抽出した前記第１の画像信号をもとに、前記第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定する推定部と、
前記抽出部が抽出した前記第２の画像信号と、前記推定部が推定した画像信号との対応する画像信号部分における差分を演算して差分画像信号を取得する演算部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項７】
前記光源は、波長３９０〜４７０ｎｍの光を発し、
前記抽出部は、前記１フレームの画像信号から、波長６５０〜８００ｎｍの光を受光した画素によって生成された第３の画像信号を抽出し、
前記推定部は、前記抽出部が抽出した前記第１の画像信号および前記第３の画像信号をもとに、前記第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記演算部によって演算された差分画像信号のうち、所定値を超えた差分値を有する画像部分が含まれる差分画像信号を異常画像の信号と判別する判別部をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記演算部によって演算された差分画像信号に対し、所定値を超えた差分値を有する画像部分を、他の部分と識別できる色で表示した差分画像表示用画像信号を生成する表示制御部をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
前記撮像部が設けられた内視鏡装置と、
前記抽出部と前記推定部と前記演算部とを有し、前記内視鏡装置と有線接続して前記撮像部によって生成された画像信号に対する信号処理を行う処理装置と、
前記光源を有し、前記内視鏡装置に光を供給する光源装置と、
を備えたことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
前記光源および前記撮像部を有するとともに、前記撮像部が生成した画像信号を無線通信を用いて外部に送信する内視鏡装置と、
前記抽出部と前記推定部と前記演算部とを有し、前記内視鏡装置から無線送信された前記画像信号に対する信号処理を行う処理装置と、
を備えたことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
第１の波長帯域の光が照射された被写体からの光を受光した画素が生成した画像信号を処理する画像処理装置の作動方法であって、
前記画素が生成した１フレームの画像信号から、前記第１の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第１の画像信号を抽出する第１の画像信号抽出処理と、
前記第１の画像信号抽出処理によって抽出された前記第１の画像信号をもとに、前記第１の波長帯域の光に対する蛍光である第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定する推定処理と、
前記１フレームの画像信号から、前記第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第２の画像信号を抽出する第２の画像信号抽出処理と、
前記推定処理において推定された画像信号と、前記第２の画像信号抽出処理において抽出された前記第２の画像信号との対応する画像信号部分における差分を演算して差分画像信号を取得する演算処理と、
を含むことを特徴とする画像処理装置の作動方法。
【請求項１３】
第１の波長帯域の光が照射された被写体からの光を受光した画素が生成した画像信号を処理する処理装置に、
前記画素が生成した１フレームの画像信号から、前記第１の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第１の画像信号を抽出する第１の画像信号抽出手順と、
前記第１の画像信号抽出手順によって抽出された前記第１の画像信号をもとに、前記第１の波長帯域の光に対する蛍光である第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定する推定手順と、
前記１フレームの画像信号から、前記第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第２の画像信号を抽出する第２の画像信号抽出手順と、
前記推定手順において推定された画像信号と、前記第２の画像信号抽出手順において抽出された前記第２の画像信号との対応する画像信号部分における差分を演算して差分画像信号を取得する演算手順と、
を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織を撮像した画像信号を処理する処理装置、内視鏡システム、内視鏡装置、画像処理方法および画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野においては、被検体内部の観察のために内視鏡システムが用いられている。内視鏡システムは、一般に、患者等の被検体内に細長形状をなす可撓性の挿入部を挿入し、この挿入部先端から、照明光として白色光を照明し、この白色光の反射光を挿入部先端の撮像部で受光することによって、体内画像を撮像する。このように撮像された生体画像は、この内視鏡システムのディスプレイに表示される。【０００３】
さらに、近年の内視鏡分野においては、被検体内に挿入した挿入部を介して、生体組織に白色光以外の励起光（たとえば青色光）を照射し、この励起光に対して生体組織が発する緑色の自家蛍光を撮像部で受光することによって、この生体組織の蛍光画像信号を取得する内視鏡システムが登場している（例えば特許文献１参照）。この技術では、病変部位などの異常部位が、正常部位と比較して、自家蛍光の強度が弱いことを利用し、励起光の照射によって生体組織が発した緑色の自家蛍光の蛍光画像信号を取得するとともに、蛍光画像信号とは別フレームにおいて、緑色光を照射した際の生体組織からの反射光に対応する画像信号を、異常部位の自家蛍光を含まないレファレンス画像信号として取得し、蛍光画像信号からレファレンス画像信号を減算することによって、異常部位が強調表示された蛍光差分画像信号を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２８５２６５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、特許文献１記載の内視鏡システムでは、１枚分の蛍光差分画像信号を生成するために、異なるフレームで撮像された蛍光画像信号とレファレンス画像信号とが必要となるため、効率的ではなかった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異常部位を強調する差分画像の効率的な生成を可能とした処理装置、内視鏡システム、内視鏡装置、画像処理方法および画像処理プログラ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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる処理装置は、第１の波長帯域の光が照射された被写体からの光を受光し、該受光した光を光電変換して画像信号を生成する複数の画素が生成した画像信号を処理する処理装置であって、前記複数の画素が生成した１フレームの画像信号から、前記第１の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第１の画像信号と、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第２の画像信号と、をそれぞれ抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した前記第１の画像信号をもとに、前記第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定する推定部と、前記抽出部が抽出した前記第２の画像信号と、前記推定部が推定した画像信号との対応する画像部分における差分を演算して差分画像信号を取得する演算部と、を備えたことを特徴とする。【０００８】
また、本発明にかかる処理装置は、前記第１の波長帯域は、波長３９０〜４７０ｎｍと、波長６５０〜８００ｎｍとであることを特徴とする。【０００９】
また、本発明にかかる処理装置は、前記第１の波長帯域は、波長３９０〜４７０ｎｍであることを特徴とする。【００１０】
また、本発明にかかる処理装置は、前記抽出部は、前記複数の画素が生成した１フレームの画像信号から、波長６５０〜８００ｎｍの光を受光した画素によって生成された画像信号を第３の画像信号として抽出し、前記推定部は、前記抽出部が抽出した前記第１の画像信号および前記第３の画像信号をもとに、前記第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定することを特徴とする。【００１１】
また、本発明にかかる処理装置は、前記第２の波長帯域の光は、前記第１の波長帯域の光に対する自家蛍光であることを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかる処理装置は、前記自家蛍光は、波長５００〜６００ｎｍの光であることを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかる処理装置は、前記演算部によって演算された差分画像信号のうち、所定値を超えた差分値を有する画像部分が含まれる差分画像信号を異常画像として判別する判別部をさらに備えることを特徴とする。【００１４】
また、本発明にかかる処理装置は、前記演算部によって演算された差分画像信号に対し、所定値を超えた差分値を有する画像部分を、他の部分と識別できる色で表示した差分画像表示用画像信号を生成する表示制御部をさらに備えることを特徴とする。【００１５】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、被写体に対して第１の波長帯域の光を発する光源と、行列状に配置する複数の画素を有し、前記第１の波長帯域の光が照射された被写体からの光を光電変換して画像信号を生成する撮像部と、前記撮像部が生成した１フレームの画像信号から、前記第１の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第１の画像信号と、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第２の画像信号と、をそれぞれ抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した前記第１の画像信号をもとに、前記第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定する推定部と、前記抽出部が抽出した前記第２の画像信号と、前記推定部が推定した画像信号との対応する画像部分における差分を演算して差分画像信号を取得する演算部と、を備えたことを特徴とする。【００１６】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、前記光源は、波長３９０〜４７０ｎｍの光を発する第１の光源と、波長６５０〜８００ｎｍの光を発する第２の光源と、を備えたことを特徴とする。【００１７】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、前記光源は、波長３９０〜４７０ｎｍの光を発することを特徴とする。【００１８】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、前記抽出部は、前記複数の画素が生成した１フレームの画像信号から、波長６５０〜８００ｎｍの光を受光した画素によって生成された画像信号を第３の画像信号として抽出し、前記推定部は、前記抽出部が抽出した前記第１の画像信号および前記第３の画像信号をもとに、前記第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定することを特徴とする。【００１９】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、前記第２の波長帯域の光は、前記第１の波長帯域の光に対する自家蛍光であることを特徴とする。【００２０】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、前記自家蛍光は、波長５００〜６００ｎｍの光であることを特徴とする。【００２１】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、前記演算部によって演算された差分画像信号のうち、所定値を超えた差分値を有する画像部分が含まれる差分画像信号を異常画像として判別する判別部をさらに備えることを特徴とする。【００２２】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、前記演算部によって演算された差分画像信号に対し、所定値を超えた差分値を有する画像部分を、他の部分と識別できる色で表示した差分画像表示用画像信号を生成する表示制御部をさらに備えることを特徴とする。【００２３】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、前記撮像部が設けられた内視鏡装置と、前記抽出部と前記推定部と前記演算部とを有し、前記内視鏡装置と有線接続して前記撮像部によって生成された画像信号に対する信号処理を行う処理装置と、前記光源を有し、前記内視鏡装置に光を供給する光源装置と、を備えたことを特徴とする。【００２４】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、前記光源および前記撮像部を有するとともに、前記撮像部が生成した画像信号を無線通信を用いて外部に送信する内視鏡装置と、前記抽出部と前記推定部と前記演算部とを有し、前記内視鏡装置から無線送信された前記画像信号に対する信号処理を行う処理装置と、を備えたことを特徴とする。【００２５】
また、本発明にかかる内視鏡装置は、被写体に対して波長３９０〜４７０ｎｍの光を発する第１の光源と、前記被写体に対して波長６５０〜８００ｎｍの光を発する第２の光源と、行列状に配置する複数の画素を有し、前記被写体からの光を光電変換して画像信号を生成する撮像部と、前記撮像部が生成した画像信号を無線通信を用いて外部に送信する送信部と、を備えたことを特徴とする。【００２６】
また、本発明にかかる内視鏡装置は、被写体に対して波長３９０〜４７０ｎｍの光を発する光源と、行列状に配置する複数の画素を有し、前記被写体からの光を光電変換して画像信号を生成する撮像部と、前記撮像部が生成した画像信号を無線通信を用いて外部に送信する送信部と、を備えたことを特徴とする。【００２７】
また、本発明にかかる画像処理方法は、第１の波長帯域の光が照射された被写体からの光を受光し、該受光した光を光電変換して画像信号を生成する複数の画素が生成した画像信号を処理する処理装置が行う画像処理方法であって、前記複数の画素が生成した１フレームの画像信号から、前記第１の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第１の画像信号を抽出する第１の画像信号抽出処理と、前記第１の画像信号抽出処理によって抽出された前記第１の画像信号をもとに、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定する推定処理と、前記複数の画素が生成した１フレームの画像信号から、前記第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第２の画像信号を抽出する第２の画像信号抽出処理と、前記推定処理において推定された画像信号と、前記第２の画像信号抽出処理において抽出された前記第２の画像信号との対応する画像部分における差分を演算して差分画像信号を取得する演算処理と、を含むことを特徴とする。【００２８】
また、本発明にかかる画像処理プログラムは、第１の波長帯域の光が照射された被写体からの光を受光し、該受光した光を光電変換して画像信号を生成する複数の画素が生成した画像信号を処理する処理装置に、前記複数の画素が生成した１フレームの画像信号から、前記第１の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第１の画像信号を抽出する第１の画像信号抽出手順と、前記第１の画像信号抽出手順によって抽出された前記第１の画像信号をもとに、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定する推定手順と、前記複数の画素が生成した１フレームの画像信号から、前記第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第２の画像信号を抽出する第２の画像信号抽出手順と、前記推定手順において推定された画像信号と、前記第２の画像信号抽出手順において抽出された前記第２の画像信号との対応する画像部分における差分を演算して差分画像信号を取得する演算手順と、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、１フレームの画像信号から、第１の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第１の画像信号と、第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第２の画像信号と、をそれぞれ抽出し、該抽出された第１の画像信号をもとに第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定して、抽出した第２の画像信号と、推定した画像信号との対応する画像部分における差分を演算して差分画像信号を取得するため、１フレームの画像信号のみを使用するだけで１枚分の差分画像信号を生成することができ、異常部位を強調する差分画像の効率的な生成を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す内視鏡システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施の形態における差分画像用光源の分光特性の波長依存性を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施の形態における生体組織の自家蛍光の分光特性を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、実施の形態における撮像部の撮像素子の分光感度の波長依存性を示す図である。
【図４】図４は、図２に示す撮像部の撮像素子の画素配置の一例を示す図である。
【図５】図５は、蛍光差分画像用の光を照射した場合における生体組織からの戻り光について説明する模式図である。
【図６】図６は、蛍光差分画像用の光を照射した場合における生体組織からの戻り光について説明する模式図である。
【図７】図７は、蛍光差分画像用の光照射時に生体組織から戻る光を受光したＧ画素の受光データの分光特性を示す図である。
【図８】図８は、蛍光差分画像用の光を照射した場合における生体組織からの戻り光について説明する模式図である。
【図９】図９は、蛍光差分画像用の光を照射した場合における生体組織からの戻り光について説明する模式図である。
【図１０】図１０は、蛍光差分画像用の光照射時に生体組織から戻る光を受光したＢ画素の受光データの分光特性を示す図である。
【図１１】図１１は、蛍光差分画像用の光照射時に生体組織から戻る光を受光したＲ画素の受光データの分光特性を示す図である。
【図１２】図１２は、図２に示す差分画像生成部による蛍光差分画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、図１２に示す推定処理の処理内容を説明するための図である。
【図１４】図１４は、図１２に示す差分演算部による差分演算処理を説明するための模式図である。
【図１５】図１５は、実施の形態２にかかる内視鏡システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、図１５に示す差分画像用光源の分光特性の波長依存性を示す図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、生体組織の自家蛍光の分光特性を示す図である。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、図１５に示す撮像部の撮像素子の分光感度の波長依存性および各画素の受光レベルを示す図である。
【図１７】図１７は、実施の形態２における蛍光差分画像用の光を照射した場合における生体組織からの戻り光について説明する模式図である。
【図１８】図１８は、図１５に示す差分画像生成部による蛍光差分画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、図１８に示す推定処理の処理内容を説明するための図である。
【図２０】図２０は、図１８に示す差分演算部による差分演算処理を説明するための模式図である。
【図２１】図２１は、実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
【図２２】図２２は、図２１に示すカプセル型内視鏡、受信装置および処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】図２３は、実施の形態４にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下の説明では、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態１にかかる内視鏡システム１は、被検体内に導入され、被検体の体内を撮像して被検体内の画像信号を生成する内視鏡２（スコープ）と、内視鏡２が撮像した画像信号に所定の画像処理を施して白色光画像と異常部位が強調表示された蛍光差分画像とを生成するとともに内視鏡システム１の各部を制御する処理装置３と、内視鏡２の観察光である白色光と、蛍光励起光を含む蛍光差分画像用の光とを生成する光源装置４と、処理装置３が画像処理を施した画像信号に対応する画像を表示する表示装置５と、を備える。
【００３３】
内視鏡２は、被検体内に挿入される挿入部２１と、挿入部２１の基端部側であって術者が把持する操作部２２と、操作部２２より延伸する可撓性のユニバーサルコード２３と、を備える。
【００３４】
挿入部２１は、照明ファイバ（ライトガイドケーブル）および電気ケーブル等を用いて実現される。挿入部２１は、被検体内を撮像する撮像素子を内蔵した撮像部を有する先端部２１ａと、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２１ｂと、湾曲部２１ｂの基端部側に設けられた可撓性を有する可撓管部２１ｃと、を有する。先端部２１ａには、照明レンズを介して被検体内を照明する照明部、被検体内を撮像する観察部、処理具用チャンネルを連通する開口部２１ｄおよび送気・送水用ノズル（図示せず）が設けられている。
【００３５】
操作部２２は、湾曲部２１ｂを上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２ａと、被検体の体腔内に生体鉗子、レーザメス等の処置具が挿入される処置具挿入部２２ｂと、処理装置３、光源装置４、送気装置、送水装置および送ガス装置等の周辺機器の操作を行う複数のスイッチ部２２ｃと、を有する。処置具挿入部２２ｂから挿入された処置具は、内部に設けられた処置具用チャンネルを経て挿入部２１先端の開口部２１ｄから表出する。
【００３６】
ユニバーサルコード２３は、照明ファイバおよび電気ケーブル等を用いて構成される。ユニバーサルコード２３は、基端で分岐しており、分岐した一方の端部がコネクタ２３ｂであり、他方の基端がコネクタ２３ａである。コネクタ２３ａは、処理装置３に対して着脱自在である。コネクタ２３ｂは、光源装置４に対して着脱自在である。ユニバーサルコード２３は、光源装置４から出射された照明光を、コネクタ２３ｂ、操作部２２および可撓管部２１ｃを介して先端部２１ａに伝播する。ユニバーサルコード２３は、先端部２１ａに備わる撮像部が撮像した画像信号を、処理装置３に伝送する。
【００３７】
処理装置３は、内視鏡２の先端部２１ａの撮像部が撮像した被検体内の画像信号に対して、所定の画像処理を施す。処理装置３は、白色光画像と、異常部位が強調表示された蛍光差分画像とを生成する。処理装置３は、ユニバーサルコード２３を介して内視鏡２の操作部２２におけるスイッチ部２２ｃから送信された各種の指示信号に基づいて、内視鏡システム１の各部を制御する。処理装置３は、入力部の一部として、プルスイッチ等のリモートスイッチを用いて構成された切替スイッチ３１ａを有し、切替スイッチ３１ａから、蛍光差分画像の生成開始を指示する信号が、コード３１ｂを介して処理装置３に入力される。
【００３８】
光源装置４は、白色光を発する白色光光源、蛍光励起光を含む蛍光差分画像用の光（第１の波長帯域の光）を発する差分画像用光源や、集光レンズ等を用いて構成される。光源装置４は、処理装置３の制御のもと、白色光光源から白色光を発し、コネクタ２３ｂおよびユニバーサルコード２３の照明ファイバを介して接続された内視鏡２へ、被写体である被検体内に対する照明光として供給する。光源装置４は、処理装置３に蛍光差分画像の生成開始を指示する信号が入力されると、処理装置３の制御のもと、差分画像用光源から蛍光差分画像用の光を発し、内視鏡２へ供給する。被写体である被検体内の生体組織は、蛍光差分画像用の光を照射されると、この光に対する自家蛍光を発する。自家蛍光は、第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の光である。
【００３９】
表示装置５は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）を用いた表示ディスプレイ等を用いて構成される。表示装置５は、映像ケーブル５１を介して処理装置３によって所定の画像処理が施された表示用画像信号に対応する画像を含む各種情報を表示する。これにより、術者は、表示装置５が表示する画像（体内画像）を見ながら内視鏡２を操作することにより、被検体内の所望の位置の観察および性状を判定することができる。
【００４０】
つぎに、図１で説明した内視鏡２、処理装置３および光源装置４の構成について説明する。図２は、内視鏡システム１の構成を模式的に示すブロック図である。
【００４１】
内視鏡２は、先端部２１ａに撮像部２４を有する。撮像部２４は、光学系と、複数の画素を有する撮像素子とによって構成される。撮像素子は、たとえば、ＣＣＤ撮像素子あるいはＣＭＯＳ撮像素子であり、受光面に、被写体からの光を受光し、受光した光を光電変換して画像信号を生成する複数の画素が行列状に配置される。撮像部２４の撮像素子は、青色（Ｂ）画素、緑色（Ｇ）画素、赤色（Ｒ）画素を有する。撮像素子の受光面側には、撮像素子の受光面に光学像を結像する対物レンズ等の光学系が配置される。撮像部２４の複数の画素は、処理装置３の制御部３２の制御にしたがって、受光面に結像された光学像から、被写体である被検体内を表す画像信号を生成する。複数の画素が生成した画像信号は、ケーブル（不図示）およびコネクタ２３ａを介して、処理装置３に出力される。
【００４２】
次に、処理装置３について説明する。処理装置３は、入力部３１と、制御部３２と、画像処理部３３と、表示制御部３４と、記憶部３５と、を備える。
【００４３】
入力部３１は、マウス、キーボードおよびタッチパネル等の操作デバイスを用いて実現され、内視鏡システム１の各種指示情報の入力を受け付ける。具体的には、入力部３１は、被検体情報（たとえばＩＤ、生年月日、名前等）、内視鏡２の識別情報（たとえばＩＤや検査対応項目）および検査内容等の各種指示情報の入力を受け付ける。また、入力部３１は、前述した切替スイッチ３１ａを有し、蛍光差分画像の生成開始を指示する信号の入力を受け付ける。
【００４４】
制御部３２は、ＣＰＵ等を用いて実現される。制御部３２は、処理装置３の各部の処理動作を制御する。制御部３２は、処理装置３の各構成に対する指示情報やデータの転送等を行うことによって、処理装置３の動作を制御する。制御部３２は、各ケーブルを介して撮像部２４および光源装置４の各構成部位に接続されており、撮像部２４および光源装置４の動作についても制御を行う。制御部３２は、入力部３１から、蛍光差分画像の生成開始を指示する信号の入力を受け付けた場合には、光源装置４に対し、白色光の照射から、蛍光差分画像用の光の照射に切り替える制御を行う。
【００４５】
画像処理部３３は、制御部３２の制御のもと、撮像部２４によって生成された画像信号に対し、所定の信号処理を行う。画像処理部３３は、信号処理部３３ａと、白色光画像処理部３３ｂと、差分画像生成部３３ｃと、異常画像判別部３３ｄ（判別部）とを有する。
【００４６】
信号処理部３３ａは、制御部３２の制御のもと、撮像部２４から出力された画像信号に対して、オプティカルブラック減算処理、ゲイン調整処理、画像信号の同時化処理、ガンマ補正処理等を含む信号処理を行う。信号処理部３３ａは、処理対象の画像信号が、白色光が照射された被写体を撮像した白色光画像信号である場合には、白色光画像に対応した条件で各信号処理を実行し、信号処理後の画像信号を白色光画像処理部３３ｂに出力する。信号処理部３３ａは、処理対象の画像信号が、蛍光差分画像用の光が照射された被写体を撮像した蛍光差分画像生成用の画像信号である場合には、蛍光差分画像生成用の画像信号に対応した条件でゲイン調整等の信号処理を実行し、信号処理後の画像信号を差分画像生成部３３ｃに出力する。
【００４７】
白色光画像処理部３３ｂは、信号処理部３３ａから出力された白色光画像信号に対し、ホワイトバランス（ＷＢ）調整処理、カラーマトリクス演算処理、色再現処理およびエッジ強調処理等を含む白色光画像信号用の画像処理を行う。
【００４８】
差分画像生成部３３ｃは、信号処理部３３ａから出力された蛍光差分画像生成用の画像信号に対し、所定の画像処理を行うことによって、異常部位が強調表示された蛍光差分画像信号を生成する。差分画像生成部３３ｃは、抽出部３３ｅと、推定部３３ｆと、差分演算部３３ｇ（演算部）とを備える。
【００４９】
抽出部３３ｅは、撮像部２４における複数の画素が生成した１フレームの画像信号から、第１の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第１の画像信号と、第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第２の画像信号とを抽出する。
【００５０】
推定部３３ｆは、抽出部３３ｅが抽出した第１の画像信号をもとに、第２の波長帯域の光を受光した画素によって生成される画像信号を推定する演算処理を行う。
【００５１】
差分演算部３３ｇは、推定部３３ｆが推定した画像信号（推定画像信号）をレファレンス画像として採用する。差分演算部３３ｇは、抽出部３３ｅが抽出した第２の画像信号と、推定部３３ｆが推定した推定画像信号との対応する画像部分における差分を演算して、蛍光差分画像信号を生成する。
【００５２】
異常画像判別部３３ｄは、差分演算部３３ｇによって演算された蛍光差分画像信号のうち、所定値を超えた差分値を有する画像部分が含まれる蛍光差分画像信号を、異常部位が写る異常画像として判別する。異常画像判別部３３ｄは、差分値および所定値については、いずれも絶対値で比較し、所定値よりも大きな差分値を有する画像部分が含まれる蛍光差分画像信号を異常部位が写る異常画像として判別する。所定値は、たとえば、予め取得された、異常部位が発する自家蛍光を受光した画素の画像信号と、蛍光と同帯域の波長の光を照射した場合における生体組織からの反射光を受光した画素の画像信号と、をもとに設定される。所定値よりも大きな差分値を有する画像部分は、異常部位であると判別でき、所定値未満の差分値を有する画像部分は、正常部位であると判別できる。異常画像判別部３３ｄは、異常画像と判別した蛍光差分画像信号に対して、異常画像であることを示す異常フラグを立てる。
【００５３】
表示制御部３４は、画像処理部３３が処理した画像信号から、表示装置５に表示させるための表示用画像信号を生成する。表示制御部３４は、表示用画像信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号の画像信号をハイビジョン方式等のフォーマットに変更後、表示装置５へ出力する。表示制御部３４は、白色光画像表示制御部３４ａと、差分画像表示制御部３４ｂとを有する。白色光画像表示制御部３４ａは、白色光画像処理部３３ｂが出力した白色光画像信号を表示用白色光画像信号に変換する。
【００５４】
差分画像表示制御部３４ｂは、差分演算部３３ｇによる演算後に異常画像判別部３３ｄから出力された蛍光差分画像信号に対し、前述の所定値を超えた差分値を有する画像部分（異常部位）を、他の部分（正常部位）と識別できる色で表示した差分画像表示用画像信号を生成する。異常部位を示す色は、正常部位と識別可能であれば、どの色であってもよい。
【００５５】
記憶部３５は、揮発性メモリや不揮発性メモリを用いて実現され、処理装置３および光源装置４を動作させるための各種プログラムを記憶する。記憶部３５は、処理装置３の処理中の情報を一時的に記録する。記憶部３５は、撮像部２４によって撮像された画像信号を、フレーム単位で記憶する。記憶部３５は、画像処理部３３によって生成された白色光画像信号および蛍光差分画像信号を記憶する。記憶部３５は、処理装置３の外部から装着されるメモリカード等を用いて構成されてもよい。
【００５６】
次に、光源装置４について説明する。光源装置４は、光源部４１と、光源制御部４２と、光源ドライバ４３ａ〜４３ｃとを備える。
【００５７】
光源部４１は、各種光源と、集光レンズなどの光学系とを用いて構成される。光源部４１は、白色光ＬＥＤ等で構成される白色光光源４１ａと、第１の波長帯域の光である蛍光差分画像用の光を発する差分画像用光源４１ｂとを備える。差分画像用光源４１ｂは、蛍光励起光である波長３９０〜４７０ｎｍの光Ｅｂを発するＬＥＤ等で構成される第１の差分画像用光源４１ｃと、波長６５０〜８００ｎｍの光Ｅｒを発するＬＥＤ等で構成される第２の差分画像用光源４１ｄとを備える。
【００５８】
光源制御部４２は、処理装置３の制御部３２による制御に基づき、光源ドライバ４３ａ〜４３ｃによる電力供給を制御して光源部４１の発光動作を制御する。光源制御部４２は、制御部３２の制御のもと、白色光の照射と、蛍光励起光を含む光の照射とを切り替える制御を行う。
【００５９】
光源ドライバ４３ａは、光源制御部４２の制御のもと、白色光光源４１ａに所定の電力を供給する。光源ドライバ４３ｂは、光源制御部４２の制御のもと、第１の差分画像用光源４１ｃに所定の電力を供給する。光源ドライバ４３ｃは、光源制御部４２の制御のもと、第２の差分画像用光源４１ｄに所定の電力を供給する。これにより、白色光光源４１ａ、第１の差分画像用光源４１ｃおよび第２の差分画像用光源４１ｄから発せられた光は、コネクタ２３ｂおよびユニバーサルコード２３を介して挿入部２１の先端部２１ａの照明窓２１ｅから被写体に照明される。なお、照明窓２１ｅ近傍には、撮像部２４が配置される。
【００６０】
図３Ａは、実施の形態１における差分画像用光源の分光特性の波長依存性を示す図である。差分画像用光源４１ｂは、蛍光差分画像用の光（第１の波長帯域の光）として、蛍光励起光である光Ｅｂ、ならびに、光Ｅｒを発する。光Ｅｂは、波長帯域が３９０〜４７０ｎｍであってピーク波長４２０ｎｍのスペクトルを有する狭帯域光である。光Ｅｒは、波長帯域が６５０〜８００ｎｍであってピーク波長７００ｎｍのスペクトルを有する狭帯域光である。被写体である被検体内の生体組織は、波長３９０〜４７０ｎｍの光Ｅｂを照射されると、この光Ｅｂに対する自家蛍光を発する。
【００６１】
図３Ｂは、生体組織のうちの粘膜組織における自家蛍光の分光特性であって、正常部位および異常部位における自家蛍光の分光特性を重ねて示した図である。なお、実際に生じる生体組織の自家蛍光の強度は、照射された蛍光励起光の強度の０．０１倍程度であるため、図３Ｂは、図３Ａのスケールと異なるスケールで自家蛍光の強度を示している。
【００６２】
図３Ｂに示すように、この自家蛍光は、異常部位または正常部位に関わらず、第１の波長帯域の光とは異なる波長分布を有し、ピーク波長が５１０ｎｍであって、波長５００〜６００ｎｍ（第２の波長帯域）に主たる強度を持つ。また、この自家蛍光は、６６０ｎｍ付近にも第２ピークが認められる。いずれの波長成分においても、正常部位の自家蛍光Ｆａと異常部位の自家蛍光Ｆｂとでは、強度が異なり、正常部位よりも、病変部などがある異常部位の方が、自家蛍光の強度が低くなる。
【００６３】
図３Ｃは、撮像部２４の撮像素子の各画素の分光感度の波長依存性を示す図である。図３Ｃの曲線Ｍｂに示すように、撮像部２４の撮像素子では、Ｂ画素は、青色光（以下、Ｂ光）を含む波長３９０〜４７０ｎｍの光に感度を有する。図３Ｃの曲線Ｍｇに示すように、Ｇ画素は、波長４７０〜５８０ｎｍの緑色光（以下、Ｇ光）に感度を有する。図３Ｃの曲線Ｍｒに示すように、Ｒ画素は、赤色光（以下、Ｒ光）を含む波長６５０〜８００ｎｍの光に感度を有する。図４は、図２に示す撮像部の撮像素子の画素配置の一例を示す図である。図４に示すように、撮像部２４の撮像素子の受光面には、ベイヤ配列で、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が配置されており、Ｇ画素とＲ画素とが行方向（ｘ方向）に交互に並んだ奇数ラインと、Ｂ画素とＧ画素とが行方向に交互に並んだ偶数ラインとが、列方向（ｙ方向）に交互に配置されている。
【００６４】
蛍光差分画像用の光が被検体内の生体組織に照射された場合の、生体組織（粘膜組織）からの戻り光について説明する。図５、図６、図８および図９は、蛍光差分画像用の光Ｅｂ，Ｅｒを照射した場合における生体組織からの戻り光について説明する模式図である。図７は、蛍光差分画像用の光Ｅｂ，Ｅｒ照射時に生体組織から戻る光を受光したＧ画素の受光データの分光特性を示す図である。図１０は、蛍光差分画像用の光Ｅｂ，Ｅｒ照射時に生体組織から戻る光を受光したＢ画素の受光データの分光特性を示す図である。図１１は、蛍光差分画像用の光Ｅｂ，Ｅｒ照射時に生体組織から戻る光を受光したＲ画素の受光データの分光特性を示す図である。
【００６５】
蛍光差分画像用の光Ｅｂ，Ｅｒが生体の粘膜組織に入射すると、図５および図６に示すように、粘膜組織が、光Ｅｂに励起されて、波長５１０ｎｍにピークを有する自家蛍光を発する。自家蛍光は、前述したように、波長５１０ｎｍにピークを有し、波長５００〜６００ｎｍに主たる強度を持つため、撮像部２４のＧ画素が自家蛍光のほとんどを受光する（図７参照）。このため、蛍光差分画像用の光Ｅｂ，Ｅｒ照射時にＧ画素が受光するＧ光は、生体組織による自家蛍光である。また、正常部位における自家蛍光Ｆａ（図５および図３Ｂ参照）よりも、粘膜異常がある異常部位Ｓｕ（図６参照）における自家蛍光Ｆｂ（図６および図３Ｂ参照）の方が強度は低くなる。
【００６６】
図８に示すように、蛍光差分画像用の光のうちの光Ｅｂの一部分は、波長が短いため、粘膜表層Ｕでそのまま反射して反射光Ｒｂとなる。図９に示すように、蛍光差分画像用の光のうちの波長７００ｎｍにピークを有する光Ｅｒは、波長が長いため、粘膜組織に入射すると粘膜組織の内部まで進入し、粘膜組織の深部Ｔで反射して、反射光Ｒｒとなる。撮像部２４においては、Ｂ画素が反射光Ｒｂを受光し（図１０参照）、Ｒ画素が反射光Ｒｒを受光する（図１１参照）。この蛍光差分画像用の光Ｅｂ，Ｅｒ照射時における反射光Ｒｂ，Ｒｒを受光したＢ画素およびＲ画素が生成した画像信号は、生体組織による自家蛍光に対応する信号をほとんど含まない。
【００６７】
そこで、差分画像生成部３３ｃは、この自家蛍光を含まない反射光Ｒｂ，Ｒｒを受光したＢ，Ｒ画素の画像信号を用いて、自家蛍光が含まれないＧ光の反射光を受光したＧ画素の画像信号を推定し、該推定したＧ光の推定画像信号をレファレンス画像信号として採用して、蛍光差分画像信号を生成している。
【００６８】
差分画像生成部３３ｃでは、まず、抽出部３３ｅが、処理対象の１フレームの画像信号から、第１の波長帯域である波長３９０〜４７０ｎｍの反射光Ｒｂを実際に受光したＢ画素と第１の波長帯域の光である波長６５０〜８００ｎｍの反射光Ｒｒを実際に受光したＲ画素とによって生成された第１の画像信号と、第２の波長帯域の光である波長５００〜６００ｎｍの自家蛍光を実際に受光したＧ画素によって生成された第２の画像信号と、を抽出する。
【００６９】
推定部３３ｆは、抽出部３３ｅによって抽出された第１の画像信号をもとに、第２の波長帯域である波長５００〜６００ｎｍの自家蛍光を受光したＧ画素によって生成される基づく画像信号を推定する演算処理を行う。
【００７０】
差分演算部３３ｇは、推定部３３ｆが推定した波長５００〜６００ｎｍの自家蛍光を受光したＧ画素によって生成される画像信号（推定画像信号）をレファレンス画像として採用する。差分演算部３３ｇは、抽出部３３ｅが抽出した波長５００〜６００ｎｍの自家蛍光を実際に受光したＧ画素が生成した第２の画像信号と、推定部３３ｆが推定した推定画像信号との対応する画像部分における差分を演算して、蛍光差分画像信号を生成する。
【００７１】
図１２は、差分画像生成部３３ｃによる蛍光差分画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。図１２に示すように、差分画像生成部３３ｃに、信号処理部３３ａから処理対象の１フレームの蛍光差分画像生成用の画像信号が入力されると（ステップＳ１）、抽出部３３ｅは、処理対象の１フレームの蛍光差分画像生成用の画像信号から、第１の波長帯域の光を受光した画素によって生成された画像信号である第１の画像信号を抽出する第１の画像信号抽出処理を行う（ステップＳ２）。
【００７２】
推定部３３ｆは、第１の画像信号抽出処理によって抽出された第１の画像信号をもとに、第２の波長帯域の光を受光したＧ画素によって生成される画像信号を推定する推定処理を行う（ステップＳ３）。
【００７３】
図１３は、図１２に示す推定処理の処理内容を説明するための図である。なお、図１３では、１軸の成分だけを示している。推定部３３ｆは、第１の画像信号のＢ画素信号およびＲ画素信号に対して２次元の離散的フーリエ変換を施し、それぞれの振幅データから近似式を求め、該求めた近似式から中間の空間周波数（波長５１０ｎｍに対応）における振幅を算出し、逆フーリエ変換を施して、波長５１０ｎｍの画像信号を生成する。
【００７４】
具体的には、第１の画像信号のＢ画像信号をもとに、ピーク波長が４２０ｎｍである反射光Ｒｂを受光したＢ画素の離散的フーリエ変換データＤ（Ｒｂ）から、反射光Ｒｂを受光したＢ画素の平均空間周波数ｆ（Ｒｂ）を求め、ｆ（Ｒｂ）における振幅データＡ（Ｒｂ）を算出する。同様に、推定部３３ｆは、第１の画像信号のＲ画像信号をもとに、ピーク波長が７００ｎｍである反射光Ｒｒを受光したＲ画素の離散的フーリエ変換データＤ（Ｒｒ）から、反射光Ｒｒを受光したＲ画素の平均空間周波数ｆ（Ｒｒ）を求め、ｆ（Ｒｒ）における振幅データＡ（Ｒｒ）を求める。推定部３３ｆは、Ｂ画素の平均空間周波数ｆ（Ｒｂ）、Ｒ画素の平均空間周波数ｆ（Ｒｒ）、Ｂ画素の振幅データＡ（Ｒｂ）、および、Ｒ画素の振幅データＡ（Ｒｒ）をもとに直線近似による近似式Ｌｅを求める。図１３では、この近似式を直線近似としたが、事前に実測などで得た知見に基づき、たとえば３次式等により次数の高い式で近似してもよい。
【００７５】
続いて、推定部３３ｆは、この近似式Ｌｅから、波長４２０ｎｍと波長７００ｎｍとの中間波長５１０ｎｍに対応する反射光の平均空間周波数ｆ（Ｒｇ）の振幅データＡ（Ｒｇ）を算出する。推定部３３ｆは、該算出した振幅データＡ（Ｒｇ）を用いて、逆フーリエ変換を行い、波長５１０ｎｍの反射光を受光したＧ画素で生成される画像信号を推定する。推定部３３ｆの推定処理によって推定された画像信号は、自家蛍光を含まない反射光Ｒｂおよび反射光Ｒｒをもとに生成されたＧ光の画像信号、すなわち、自家蛍光を含まないＧ光を受光したＧ画像信号であり、レファレンス画像として採用される。
【００７６】
抽出部３３ｅは、ステップＳ２で第１の画像信号が抽出された画像信号と同じフレームの蛍光差分画像生成用の画像信号から、第２の画像信号を抽出する第２の画像信号抽出処理を行う（ステップＳ４）。
【００７７】
差分演算部３３ｇは、推定処理（ステップＳ３）において推定された画像信号（推定画像信号）と、第２の画像信号抽出処理（ステップＳ４）において抽出された第２の画像信号との対応する画像部分における差分を演算する（ステップＳ５）。
【００７８】
図１４は、差分演算部３３ｇの差分演算処理を説明するための模式図である。図１４に示す抽出画像Ｇａは、抽出された第２の画像信号であって、実際に自家蛍光を受光したＧ画素によって生成された画像信号に対応する画像である。また、推定画像Ｇｅは、推定部３３ｆによって推定された画像信号であって、自家蛍光を含まないＧ光を受光したＧ画像信号（レファレンス画像信号）に対応する画像である。差分演算部３３ｇは、抽出画像Ｇａと、推定画像Ｇｅとの対応する画像部分における差分を演算することによって、ノイズがキャンセルされ、結果として、異常部位の撮像信号が増幅され異常部位Ｓｕが強調表示された蛍光差分画像Ｇｄを生成できる。
【００７９】
差分画像生成部３３ｃは、差分演算部３３ｇによって生成された蛍光差分画像信号を異常画像判別部３３ｄに出力して（ステップＳ６）、蛍光差分画像の生成処理を終了する。差分画像生成部３３ｃによって生成された蛍光差分画像信号は、異常画像判別部３３ｄによって、各画像領域の差分値と所定値とを比較されることによって、異常画像であるか判別される。この所定値は、たとえば、予め取得された、異常部位が発する緑色の自家蛍光を受光したＧ画素の画像信号と、蛍光と同帯域の波長のＧ光を照射した場合における生体組織からの反射光を受光したＧ画素の画像信号とをもとに設定される。そして、画像処理部３３から出力された蛍光画像信号は、差分画像表示制御部３４ｂによって、所定値よりも大きな差分値を有する画像部分が、他の部分と識別できる色で表示された差分画像表示用画像信号に変換されてから、表示装置５に表示出力される。また、異常画像である場合には、異常フラグが立てられた状態で、表示装置５に表示出力される。
【００８０】
このように、本実施の形態１では、処理対象の画像信号のうちの、照射光の生体組織での反射光Ｒｂ，Ｒｂを受光したＢ画素およびＲ画素による第１の画像信号をもとに、Ｇ光照射時の自家蛍光を含まない反射光を受光したＧ画素による画像信号を推定し、推定した画像信号をレファレンス画像信号として、処理対象の画像信号のうちの自家蛍光を実際に受光したＧ画素による第２の画像信号との差分を求めることによって、１枚分の蛍光差分画像信号を生成する。すなわち、本実施の形態１では、蛍光差分画像用の光を１回発光させることによって得られる画像信号をもとに、自家蛍光を含まない画像信号を推定し、該推定した画像信号と自家蛍光を含む画像信号との差分から、自家蛍光が少ない部分を異常部位が写っている部分として自動検出する。したがって、本実施の形態１によれば、１フレーム分の画像信号のみを使用するだけで１枚分の蛍光差分画像信号を生成することができるため、１枚分の蛍光差分画像信号を生成するために２フレーム分の画像信号が必要であった従来の方法と比較して、異常部位を強調する蛍光差分画像信号を効率的に生成することができる。
【００８１】
また、本実施の形態１では、生成された蛍光差分画像信号のうち、異常部位を有する蛍光差分画像信号については、異常フラグを立てて、異常画像信号と他の画像信号とを区別しやすくしているため、術者は、多数の蛍光差分画像信号の中から異常画像信号を迅速に見つけることができる。
【００８２】
また、本実施の形態１では、蛍光差分画像信号中の異常部位を、他の部分と比較して識別しやすい色で表示しているため、術者は、異常フラグが立てられた蛍光差分画像信号のどこの部分に異常部位があるかを容易に認識することができる。
【００８３】
なお、実施の形態１では、推定部３３ｆは、Ｂ画素によって生成された画像信号と、Ｒ画素によって生成された画像信号とを用いて推定画像信号を求めた場合を例に説明したが、これに限らない。事前に実測などで得られた知見があれば、近似式Ｌｅが何次の関数で近似するものであるかを設定できるため、推定部３３ｆは、Ｂ画素またはＲ画素のいずれか一つの画像信号があれば、中間のＧ画素の画像信号を推定することができる。この場合には、推定部３３ｆは、処理対象の画像信号から抽出したＢ画素またはＲ画素のいずれか一つの画像信号と、予め設定された近似式に対する設定内容とをもとに推定処理を行えばよい。
【００８４】
また、本実施の形態１では、第１の波長帯域の光のうち、光Ｅｂは、生体組織を励起できれば足りるため、波長３９０〜４７０ｎｍの範囲に限らず、生体組織を励起可能である波長を有する波長帯域の光であればよく、ピーク波長も５１０ｎｍでなくともよい。第１の波長帯域の光のうち、光Ｅｒは、Ｒ画素が受光可能である光であれば、推定部３３ｆでの演算処理に支障はないため、波長６５０〜８００ｎｍに限らず、可視光あるいは近赤外光であってもよい。
【００８５】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、第１の波長帯域の光として蛍光励起光である光Ｅｂのみを照射して、蛍光差分画像信号を生成する場合について説明する。図１５は、実施の形態２にかかる内視鏡システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【００８６】
図１５に示すように、実施の形態２にかかる内視鏡システム２０１は、画像処理部２３３を有する処理装置２０３と、光源装置２０４とを有する。画像処理部２３３は、抽出部３３ｅおよび推定部３３ｆに代えて、抽出部２３３ｅおよび推定部２３３ｆを有する差分画像生成部２３３ｃを備える。処理装置２０３は、制御部３２と同様の機能を有する制御部２３２を備える。光源装置２０４は、光源ドライバ４３ｃを削除した構成を有するとともに、第２の差分画像用光源４１ｄを削除した光源部２４１と、光源部２４１の発光動作を制御する光源制御部２４２を備える。
【００８７】
図１６Ａは、実施の形態２における差分画像用光源の分光特性の波長依存性を示す図である。図１６Ｂは、生体組織（粘膜組織）からの戻り光の分光特性を示す図である。図１６Ｃは、撮像部２４の撮像素子の各画素の分光感度の波長依存性および各画素の受光レベルを示す図である。図１７は、蛍光差分画像用の光Ｅｂを照射した場合における生体組織（粘膜組織）からの戻り光について説明する模式図である。
【００８８】
図１６Ａに示すように、光源装置２０４は、蛍光差分画像用の光である第１の波長帯域の光として、蛍光励起光である波長３９０〜４７０ｎｍ（ピーク波長は４２０ｎｍ）の光Ｅｂのみを発する。光Ｅｂが生体組織に照射されると、光Ｅｂの一部は、粘膜表層Ｕでそのまま反射し（図１７の反射光Ｒｂ）、反射光Ｒｂ（図１６Ｂ参照）は、波長３９０〜４７０ｎｍの光に感度を有するＢ画素（図１６Ｃ参照）によって受光される。このＢ画素によって生成された画像信号は、生体組織による自家蛍光Ｆに対応する信号を含まない。
【００８９】
光Ｅｂの大部分は、粘膜組織内部まで入射し、粘膜組織を励起して、粘膜組織に自家蛍光Ｆを生じさせる（図１６Ｂ参照）。自家蛍光Ｆのうち、主たる強度を有する波長５００〜６００ｎｍ（ピーク波長は第１のピーク波長である波長５１０ｎｍ）の自家蛍光Ｆｇ（図１７参照）は、Ｇ画素（図１６Ｃ参照）によって受光される。
【００９０】
光Ｅｂの一部は、粘膜組織の深部Ｔまで進入し、深部Ｔの粘膜組織を励起して、粘膜組織に自家蛍光Ｆを生じさせる。粘膜の深部Ｔで生じた自家蛍光Ｆのうち、波長が短い波長５００〜６００ｎｍの自家蛍光Ｆｇは、粘膜表層Ｕまで達するまでに減衰するため、深部Ｔから外部に出射する自家蛍光は、主として、波長が長い波長６５０〜８００ｎｍ（ピーク波長は第２のピーク波長である６６０ｎｍ）の自家蛍光Ｆｒ（図１７参照）となる。この自家蛍光Ｆｒは、Ｒ画素（図１６Ｃ参照）によって受光される。
【００９１】
生体組織が粘膜組織の場合には、深部よりも表層に近いほど構造が複雑になり、自家蛍光の周波数が高くなる。そして、異常粘膜は、表層から中層近傍に存在することが多い。自家蛍光Ｆのうちの自家蛍光Ｆｒは、複雑な構造を有する粘膜表層Ｕを透過し、粘膜の深部Ｔまで到達した光Ｅｂの励起によるものである。粘膜の深部Ｔの構造は、消化管の形状が反映されるのみで、粘膜表層Ｕほど複雑ではなく、一定の均一性を持っている。このため、深部Ｔからの自家蛍光Ｆｒは、粘膜表層Ｕ近傍の異常粘膜の影響を受けず、粘膜表層Ｕの異常部位からの自家蛍光を含むものではないと考えることができる。すなわち、Ｒ画素によって生成された画像信号は、一定の正常度を有する粘膜組織に基づく信号であって、異常部位に関係しない信号であるといえる。
【００９２】
そこで、差分画像生成部２３３ｃでは、処理対象の画像信号から抽出したＢ画素およびＲ画素によって生成された画像信号をもとに、異常部位における自家蛍光の影響を含まないＧ光を受光したＧ画素の画像信号を推定し、該推定したＧ光の推定画像信号をレファレンス画像信号として採用する。
【００９３】
図１８は、差分画像生成部２３３ｃによる蛍光差分画像生成処理の処理手順を示すフローチャートである。図１８に示すステップＳ１１は、図１２に示すステップＳ１である。抽出部２３３ｅは、処理対象の１フレームの蛍光差分画像生成用の画像信号から、第１の画像信号を抽出する第１の画像信号抽出処理を行う（ステップＳ１２）。実施の形態２において、第１の画像信号は、第１の波長帯域の光である蛍光差分画像用の光Ｅｂの反射光を受光した画素によって生成された画像信号であり、光Ｅｂ照射時における反射光Ｒｂを受光したＢ画素によって生成された画像信号である。
【００９４】
抽出部２３３ｅは、ステップＳ１２で第１の画像信号が抽出された画像信号と同フレームの蛍光差分画像生成用の画像信号から、第３の画像信号を抽出する第３の画像信号の抽出処理を行う（ステップＳ１３）。第３の画像信号は、波長６５０〜８００ｎｍの光、すなわち、自家蛍光Ｆｒを受光したＲ画素によって生成された画像信号である。
【００９５】
推定部２３３ｆは、抽出部２３３ｅが抽出した第１の画像信号および第３の画像信号をもとに、第２の波長帯域である波長５００〜６００ｎｍの光を受光したＧ画素によって生成される画像信号を推定する推定処理を行う（ステップＳ１４）。
【００９６】
図１９は、図１８に示す推定処理の処理内容を説明するための図である。なお、図１９では、１軸の成分だけを示している。推定部２３３ｆは、実施の形態１と同様に、第１の画像信号であるＢ画素の画像信号の離散的フーリエ変換データＤ（Ｒｂ）から、Ｂ画素の平均空間周波数ｆ（Ｒｂ）を求め、ｆ（Ｒｂ）における振幅データＡ（Ｒｂ）を算出する。推定部２３３ｆは、第３の画像信号である赤色の自家蛍光Ｆｒを受光したＲ画素の画像信号の離散的フーリエ変換データＤ（Ｆｒ）から、Ｒ画素の平均空間周波数ｆ（Ｆｒ）を求め、ｆ（Ｆｒ）における振幅データＡ（Ｆｒ）を求める。推定部２３３ｆは、Ｂ画素の平均空間周波数ｆ（Ｒｂ）、Ｒ画素の平均空間周波数ｆ（Ｆｒ）、振幅データＡ（Ｒｂ）および振幅データＡ（Ｆｒ）をもとに直線近似による近似式Ｌｆを求める。この近似式は、事前に実測などで得た知見に基づき、たとえば３次式等、より次数の高い式で近似してもよい。
【００９７】
続いて、推定部２３３ｆは、この近似式Ｌｆから、波長４２０ｎｍと波長６６０ｎｍとの中間波長５１０ｎｍに対応する平均空間周波数ｆ（Ｒｇｆ）の振幅データＡ（Ｒｇｆ）を算出する。推定部２３３ｆは、該算出した振幅データＡ（Ｒｇｆ）を用いて、逆フーリエ変換を行い、波長５１０ｎｍの反射光を受光したＧ画素によって生成される画像信号を推定する。推定部２３３ｆの推定処理によって推定された推定画像信号は、異常部位の影響を含まない反射光Ｒｂおよび自家蛍光Ｆｒをもとに生成されたＧ光の画像信号であり、レファレンス画像として採用される。
【００９８】
抽出部２３３ｅは、図１２に示すステップＳ４と同様に、処理対象の画像信号から、第２の画像信号を抽出する第２の画像信号の抽出処理を行う（ステップＳ１５）。第２の画像信号は、波長５００〜６００ｎｍの自家蛍光を受光したＧ画素によって生成された画像信号である。
【００９９】
差分演算部３３ｇは、図１２に示すステップＳ５と同様に、推定処理（ステップＳ１４）において推定された画像信号と、第２の画像信号抽出処理（ステップＳ１５）において抽出された第２の画像信号との対応する画像部分における差分を演算する（ステップＳ１６）。
【０１００】
図２０は、差分演算部３３ｇの差分演算処理を説明するための模式図である。図２０に示すように、差分演算部３３ｇは、抽出画像Ｇａと推定画像Ｇｅｆとの対応する画像部分において差分をそれぞれ演算することによって、異常部位Ｓｕが強調表示された蛍光差分画像Ｇｄｆを生成する。
【０１０１】
差分画像生成部２３３ｃは、差分演算部３３ｇによって生成された蛍光差分画像信号を異常画像判別部３３ｄに出力して（ステップＳ１７）、蛍光差分画像の生成処理を終了する。
【０１０２】
この実施の形態２では、照射光の生体組織での反射光Ｒｂを受光したＢ画素の画素信号と、異常部位の影響をほとんど含まない生体組織深部からの自家蛍光Ｆｒを受光したＲ画素の画素信号とをもとに、Ｇ光照射時の自家蛍光を含まない反射光を受光したＧ画素によって生成される画像信号を推定し、該推定した画像信号をレファレンス画像信号として採用することによって、１フレームの画像信号から１枚分の蛍光差分画像信号を生成する。したがって、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を奏するとともに、蛍光差分画像生成のために要する光源は、蛍光励起光である波長３９０〜４７０ｎｍの光を発する第１の差分画像用光源４１ｃのみで足りるため、実施の形態１と比して、構成を容易化することができる。
【０１０３】
なお、実施の形態２では、推定部２３３ｆは、Ｂ画素によって生成された画像信号と、Ｒ画素によって生成された画像信号とを用いて推定画像信号を求めた場合を例に説明したが、これに限らない。事前に実測などで得られた知見があれば、近似式Ｌｆが何次の関数で近似するものであるかを設定できるため、推定部２３３ｆは、Ｂ画素またはＲ画素のいずれか一つの画像信号があれば、中間のＧ画素の画像信号を推定することができる。この場合には、図１８のステップＳ１２またはステップＳ１３を省略することができ、図１８のステップＳ１４では、推定部２３３ｆは、処理対象の画像信号から抽出したＢ画素またはＲ画素のいずれか一つの画像信号と、予め設定された近似式に対する設定内容とをもとに推定処理を行えばよい。
【０１０４】
また、本実施の形態２では、第１の波長帯域の光である光Ｅｂは、生体組織を励起できれば足りるため、波長３９０〜４７０ｎｍの範囲に限らず、生体組織を励起可能である波長を有する波長帯域の光であればよく、ピーク波長も５１０ｎｍでなくともよい。
【０１０５】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３では、実施の形態１をカプセル型内視鏡システムに適用した例について説明する。
【０１０６】
図２１は、実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。図２１に示すように、実施の形態３にかかるカプセル型内視鏡システム３０１は、被検体Ｈ内に導入されて該被検体Ｈ内を撮像することにより画像データを取得し、無線信号に重畳して送信するカプセル型内視鏡３０２と、カプセル型内視鏡３０２から送信された無線信号を、被検体Ｈに装着された複数の受信アンテナ３７１ａ〜３７１ｈを備えた受信アンテナユニット３７１を介して受信する受信装置３０７と、カプセル型内視鏡３０２が取得した画像データを、クレードル３０８を介して、受信装置３０７から取り込み、該画像データを用いて被検体Ｈ内の画像を作成する処理装置３０３と、を備える。処理装置３０３によって作成された被検体Ｈ内の画像は、たとえば、処理装置３０３に接続する表示装置５から表示出力される。
【０１０７】
図２２は、カプセル型内視鏡３０２、受信装置３０７および処理装置３０３の構成を示すブロック図である。カプセル型内視鏡３０２は、被検体Ｈが嚥下可能な大きさのカプセル形状の筐体に撮像素子等の各種部品を内蔵した装置である。カプセル型内視鏡３０２は、被検体Ｈ内を撮像する撮像部３２１と、被検体Ｈ内を照明する光源部３２２と、制御部３２３と、信号処理部３２４と、送信部３２５と、アンテナ３２６と、メモリ３２７と、電源部３２８とを備える。
【０１０８】
撮像部３２１は、例えば、受光面に結像された光学像から被検体Ｈ内を表す撮像信号を生成して出力するＣＣＤ撮像素子、ＣＭＯＳ撮像素子などの撮像素子と、該撮像素子の受光面側に配設された対物レンズ等の光学系とを含む。撮像素子は、実施の形態１の撮像部２４における撮像素子と同様の画素配置で、被検体Ｈからの光を受光する複数のＲ，Ｇ，Ｂ画素がマトリックス状に配列され、各画素が受光した光に対して光電変換を行うことにより、画像信号を生成する。
【０１０９】
光源部３２２は、実施の形態１における差分画像用光源４１ｂと同様に、蛍光差分画像用の光（第１の波長帯域の光）として、蛍光励起光である光Ｅｂと光Ｅｒとを発する。光源部３２２は、蛍光励起光である波長３９０〜４７０ｎｍの光Ｅｂを発するＬＥＤ等で構成される第１の差分画像用光源３２２ａと、波長６５０〜８００ｎｍの光Ｅｒを発するＬＥＤ等で構成される第２の差分画像用光源３２２ｂとを備える。被写体である被検体Ｈ内の生体組織は、波長３９０〜４７０ｎｍの光Ｅｂを照射されると、実施の形態１で説明したように、撮像部３２１のＢ画素は、光Ｅｂの反射光Ｒｂを受光し、Ｒ画素は、光Ｅｒの反射光Ｒｒを受光する。
【０１１０】
制御部３２３は、カプセル型内視鏡３０２の各構成部位の動作処理の制御を行う。信号処理部３２４は、撮像部３２１から出力された撮像信号を処理する。信号処理部３２４は、撮像部３２１から出力された撮像信号に対してＡ／Ｄ変換及び所定の信号処理を施し、デジタル形式の撮像信号を取得する。
【０１１１】
送信部３２５は、信号処理部３２４から出力された撮像信号を関連情報とともに無線信号に重畳して、アンテナ３２６から外部に送信する。関連情報には、カプセル型内視鏡３０２の個体を識別するために割り当てられた識別情報（例えばシリアル番号）等が含まれる。
【０１１２】
メモリ３２７は、制御部３２３が各種動作を実行するための実行プログラム及び制御プログラムを記憶する。また、メモリ３２７は、信号処理部３２４において信号処理が施された撮像信号等を一時的に記憶してもよい。
【０１１３】
電源部３２８は、ボタン電池等からなるバッテリと、該バッテリから電力を昇圧等する電源回路と、当該電源部３２８のオンオフ状態を切り替える電源スイッチとを含み、電源スイッチがオンとなった後、カプセル型内視鏡３０２内の各部に電力を供給する。なお、電源スイッチは、例えば外部の磁力によってオンオフ状態が切り替えられるリードスイッチからなり、カプセル型内視鏡３０２の使用前（被検体Ｈが嚥下する前）に、該カプセル型内視鏡３０２に外部から磁力を印加することによりオン状態に切り替えられる。
【０１１４】
このようなカプセル型内視鏡３０２は、被検体Ｈに嚥下された後、臓器の蠕動運動等によって被検体Ｈの消化管内を移動しつつ、生体部位（食道、胃、小腸、及び大腸等）を所定の周期（例えば０．５秒周期）で順次撮像する。そして、この撮像動作により取得された画像データ及び関連情報を受信装置３０７に順次無線送信する。
【０１１５】
受信装置３０７は、受信部３７２と、受信信号処理部３７３と、制御部３７４と、データ送受信部３７５と、メモリ３７６と、操作部３７７と、表示部３７８と、これらの各部に電力を供給する電源部３７９とを備える。
【０１１６】
受信部３７２は、カプセル型内視鏡３０２から無線送信された撮像信号および関連情報を、複数（図２１においては８個）の受信アンテナ３７１ａ〜３７１ｈを有する受信アンテナユニット３７１を介して受信する。各受信アンテナ３７１ａ〜３７１ｈは、例えばループアンテナ又はダイポールアンテナを用いて実現され、被検体Ｈの体外表面上の所定位置に配置される。
【０１１７】
受信信号処理部３７３は、受信部３７２が受信した撮像信号に所定の信号処理を施す。制御部３７４は、受信装置３０７の各構成部を制御する。データ送受信部３７５は、ＵＳＢ、又は有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ等の通信回線と接続可能なインタフェースである。データ送受信部３７５は、処理装置３０３と通信可能な状態で接続された際に、メモリ３７６に記憶された撮像信号および関連情報を処理装置３０３に送信する。
【０１１８】
メモリ３７６は、受信信号処理部３７３において信号処理が施された撮像信号およびその関連情報を記憶する。操作部３７７は、ユーザが当該受信装置３０７に対して各種設定情報や指示情報を入力する際に用いられる入力デバイスである。表示部３７８は、カプセル型内視鏡３０２から受信した画像データに基づく体内画像等を表示する。
【０１１９】
このような受信装置３０７は、カプセル型内視鏡３０２により撮像が行われている間（例えば、カプセル型内視鏡３０２が被検体Ｈに嚥下された後、消化管内を通過して排出されるまでの間）、被検体Ｈに装着されて携帯される。受信装置３０７は、この間、受信アンテナユニット３７１を介して受信した撮像信号に、各受信アンテナ３７１ａ〜３７１ｈにおける受信強度情報や受信時刻情報等の関連情報をさらに付加し、これらの撮像信号および関連情報をメモリ３７６に記憶させる。
【０１２０】
カプセル型内視鏡３０２による撮像の終了後、受信装置３０７は被検体Ｈから取り外され、処理装置３０３と接続されたクレードル３０８（図２１参照）にセットされる。これにより、受信装置３０７は、処理装置３０３と通信可能な状態で接続され、メモリ３７６に記憶された撮像信号および関連情報を処理装置３０３に転送（ダウンロード）する。
【０１２１】
処理装置３０３は、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等の表示装置５を備えたワークステーションを用いて構成される。処理装置３０３は、データ送受信部３３０と、入力部３３１と、処理装置３０３の各部を統括して制御する制御部３３２と、画像処理部３３３と、表示制御部３３４と、記憶部３３５と、を備える。
【０１２２】
データ送受信部３３０は、ＵＳＢ、又は有線ＬＡＮや無線ＬＡＮ等の通信回線と接続可能なインタフェースであり、ＵＳＢポート及びＬＡＮポートを含んでいる。実施の形態３において、データ送受信部３３０は、ＵＳＢポートに接続されるクレードル３０８を介して受信装置３０７と接続され、受信装置３０７との間でデータの送受信を行う。
【０１２３】
入力部３３１は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の入力デバイスによって実現される。入力部３３１は、ユーザの操作に応じた情報や命令の入力を受け付ける。
【０１２４】
制御部３３２は、ＣＰＵ等のハードウェアによって実現され、記憶部３３５に記憶された各種プログラムを読み込むことにより、入力部３３１を介して入力された信号や、データ送受信部３３０から入力された撮像信号等に基づいて、処理装置３０３を構成する各部への指示やデータの転送等を行い、処理装置３０３全体の動作を統括的に制御する。
【０１２５】
画像処理部３３３は、制御部３３２の制御のもと、データ送受信部３３０から入力された画像信号や記憶部３３５に記憶された画像信号に所定の画像処理を施す。画像処理部３３３は、オプティカルブラック減算処理、ゲイン調整処理、画像信号の同時化処理、ガンマ補正処理等を含む信号処理を行う信号処理部３３３ａと、差分画像生成部３３ｃと、異常画像判別部３３ｄと、を備える。差分画像生成部３３ｃは、抽出部３３ｅと、推定部３３ｆと、差分演算部３３ｇとを備える。データ送受信部３３０から入力された処理対象の画像信号は、カプセル型内視鏡３０２の撮像部３２１が撮像した画像信号であり、１フレームの画像信号には、光Ｅｂに対する波長５００〜６００ｎｍ（ピーク波長は５１０ｎｍ）の自家蛍光を受光したＧ画素によって生成された画像信号（第２の画像信号）と、光Ｅｂの反射光Ｒｂを受光したＢ画素によって生成された画像信号および光Ｅｒの反射光Ｒｒを受光したＲ画素によって生成された画像信号（第１の画像信号）と、が含まれる。このため、差分画像生成部３３ｃは、実施の形態１において差分画像生成部３３ｃが実行する蛍光差分画像の生成処理（図１２参照）と同様の処理を行って、蛍光差分画像信号を生成する。
【０１２６】
表示制御部３３４は、図２に示す表示制御部と同様に、画像処理部３３３が処理した画像信号から、表示装置５に表示させるための表示用画像信号を生成する。表示制御部３３４は、差分画像表示制御部３４ｂを有する。
【０１２７】
カプセル型内視鏡は消化管の蠕動運動によって移動することから、フレーム間での撮像領域の変動が大きく、連続するフレームであっても画像信号間で撮像領域のずれが生じるため、カプセル型内視鏡システムでは、１枚分の蛍光差分画像信号を生成するために２フレーム分の画像信号が必要であった従来の技術を用いること自体が困難であった。これに対し、本実施の形態３では、１フレーム分の画像信号のみを使用するだけで１枚分の蛍光差分画像信号を生成することができる本実施の形態１を適用することによって、カプセル型内視鏡システムでも、蛍光差分画像信号を生成することが可能になった。
【０１２８】
なお、実施の形態３においては、実施の形態１と同様に、事前に実測などで得られた知見があれば、近似式Ｌｅが何次の関数で近似するものであるかを設定できるため、推定部３３ｆは、Ｂ画素またはＲ画素のいずれか一つの画像信号があれば、中間のＧ画素の画像信号を推定することができる。
【０１２９】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４では、実施の形態２をカプセル型内視鏡システムに適用した例について説明する。
【０１３０】
図２３は、実施の形態４にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示すブロック図である。図２３に示すように、実施の形態４にかかるカプセル型内視鏡システム４０１は、図２２のカプセル型内視鏡３０２に代えて、カプセル型内視鏡４０２を有するとともに、処理装置３０３に代えて、処理装置４０３を有する。
【０１３１】
カプセル型内視鏡４０２は、光源として、第１の差分画像用光源３２２ａを有する。したがって、カプセル型内視鏡４０２は、実施の形態２と同様に、蛍光差分画像用の光である第１の波長帯域の光として、蛍光励起光である光Ｅｂのみを発する。被写体である生体組織は、光Ｅｂを照射されると、実施の形態２で説明したように、自家蛍光Ｆを発する。自家蛍光Ｆは、波長５００〜６００ｎｍ（ピーク波長は第１のピーク波長である波長５１０ｎｍ）の自家蛍光Ｆｇと、粘膜深部による波長６５０〜８００ｎｍ（ピーク波長は第２のピーク波長である波長６６０ｎｍ）の自家蛍光Ｆｒとを含む。撮像部３２１のＧ画素は、自家蛍光Ｆｇを受光し、Ｒ画素は、自家蛍光Ｆｒを受光する。撮像部３２１のＢ画素は、光Ｅｂの反射光Ｒｂを受光する。制御部４２３は、制御部３２３と同様の機能を有する。
【０１３２】
処理装置４０３は、図２２に示す画像処理部３３３に代えて、画像処理部４３３を備える。画像処理部４３３は、抽出部２３３ｅと推定部２３３ｆと差分演算部３３ｇとを有する差分画像生成部２３３ｃを備える。制御部４３２は、制御部３３２と同様の機能を有する。データ送受信部３３０から入力された処理対象の画像信号は、カプセル型内視鏡４０２の撮像部３２１が撮像した画像信号であり、１フレームの画像信号には、光Ｅｂに対する自家蛍光のうちの波長５００〜６００ｎｍの自家蛍光Ｆｇを受光したＧ画素によって生成された画像信号（第２の画像信号）と、光Ｅｂの反射光Ｒｂを受光したＢ画素によって生成された画像信号（第１の画像信号）と、所定の均一性を有する生体組織（粘膜組織）の深部から発せられた自家蛍光Ｆｒを受光したＲ画素によって生成された画像信号（第３の画像信号）と、が含まれる。このため、差分画像生成部２３３ｃは、実施の形態２において差分画像生成部２３３ｃが実行する蛍光差分画像の生成処理（図１８参照）と同様の処理を行って、蛍光差分画像を生成する。
【０１３３】
この実施の形態４においては、実施の形態２と同様の効果を奏するとともに、蛍光差分画像生成のために要する光源は、蛍光励起光である波長３９０〜４７０ｎｍを発する第１の差分画像用光源のみで足りるため、実施の形態３と比して、カプセル型内視鏡４０２の構成を容易化することができる。
【０１３４】
なお、実施の形態４においては、実施の形態２と同様に、事前に実測などで得られた知見があれば、近似式Ｌｆが何次の関数で近似するものであるかを設定できるため、推定部２３３ｆは、Ｂ画素またはＲ画素のいずれか一つの画像信号があれば、中間のＧ画素の画像信号を推定することができる。
【０１３５】
また、図２２および図２３に示す差分画像生成部３３ｃ，２３３ｃおよび異常画像判別部３３ｄを、処理装置３０３，４０３の画像処理部３３３，４３３ではなく、受信装置３０７の受信信号処理部３７３に設け、受信装置３０７が蛍光差分画像信号を生成できるようにしてもよい。
【０１３６】
また、本実施の形態にかかる画像処理部３３，２３３，３３３，４３３、並びに、他の構成部で実行される各処理に対する実行プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよく、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１，２０１  内視鏡システム
２  内視鏡
３，２０３，３０３，４０３  処理装置
４  光源装置
５  表示装置
２１  挿入部
２１ａ  先端部
２１ｂ  湾曲部
２１ｃ  可撓管部
２１ｄ  開口部
２１ｅ  照明窓
２２  操作部
２２ａ  湾曲ノブ
２２ｂ  処置具挿入部
２２ｃ  スイッチ部
２３  ユニバーサルコード
２３ａ，２３ｂ  コネクタ
２４，３２１  撮像部
３１，３３１  入力部
３１ａ  切替スイッチ
３２，２３２，３２３，３７４，３３２，４２３，４３２  制御部
３３，２３３，３３３，４３３  画像処理部
３３ａ，３２４  信号処理部
３３ｂ  白色光画像処理部
３３ｃ，２３３ｃ  差分画像生成部
３３ｄ  異常画像判別部
３３ｅ，２３３ｅ  抽出部
３３ｆ，２３３ｆ  推定部
３３ｇ  差分演算部
３４，３３４  表示制御部
３４ａ  白色光画像表示制御部
３４ｂ  差分画像表示制御部
３５，３３５  記憶部
４１，２４１，３２２  光源部
４１ａ  白色光光源
４１ｂ  差分画像用光源
４１ｃ  第１の差分画像用光源
４１ｄ  第２の差分画像用光源
４２，２４２  光源制御部
４３ａ〜４３ｃ  光源ドライバ
５１  映像ケーブル
３０１，４０１  カプセル型内視鏡システム
３０２，４０２  カプセル型内視鏡
３７１  受信アンテナユニット
３７１ａ〜３７１ｈ  受信アンテナ
３２５  送信部
３２６  アンテナ
３２７，３７６  メモリ
３２８，３７９  電源部
３０７  受信装置
３０８  クレードル
３７２  受信部
３７３  受信信号処理部
３７５，３３０  データ送受信部
３７７  操作部
３７８  表示部
Ｈ  被検体
【図１】
0005981052.tif 000002
【図２】
0005981052.tif 000003
【図３Ａ】
0005981052.tif 000004
【図３Ｂ】
0005981052.tif 000005
【図３Ｃ】
0005981052.tif 000006
【図４】
0005981052.tif 000007
【図５】
0005981052.tif 000008
【図６】
0005981052.tif 000009
【図７】
0005981052.tif 000010
【図８】
0005981052.tif 000011
【図９】
0005981052.tif 000012
【図１０】
0005981052.tif 000013
【図１１】
0005981052.tif 000014
【図１２】
0005981052.tif 000015
【図１３】
0005981052.tif 000016
【図１４】
0005981052.tif 000017
【図１５】
0005981052.tif 000018
【図１６Ａ】
0005981052.tif 000019
【図１６Ｂ】
0005981052.tif 000020
【図１６Ｃ】
0005981052.tif 000021
【図１７】
0005981052.tif 000022
【図１８】
0005981052.tif 000023
【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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