(57)【要約】  プロセッサ４は、生体組織に照射された光の戻り光を撮像するCCD１６の出力から通常光の画像信号と特殊光の画像信号を生成する第１〜第３マトリクス回路４０、４６と、特殊光の画像信号に対して画素毎に色を判別する色判別回路４７と、特殊光による観察モード時に、色判別回路４７の判別結果に基づいて、生体組織以外の観察対象の色に対して、通常光による観察モード時の色に類似するように色補正を行う色補正回路４８とを備える。
2013042396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明手段により生体組織に照射された光の戻り光を撮像する撮像手段の出力から通常光の画像信号と特殊光の画像信号を生成する画像信号生成手段と、
前記特殊光の画像信号に対して画素毎に色を識別し、前記生体組織以外の観察対象であるかを判別する色判別手段と、
前記特殊光による観察モード時に、前記色判別手段の判別結果に基づいて、前記生体組織以外の観察対象の色に対して、前記通常光による観察モード時の色に類似するように色補正を行う色補正手段と、
を備えることを特徴とする医療機器。
【請求項２】
前記色判別手段は、前記特殊光の画像信号の輝度レベルに応じて画素毎に色相を判別することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項３】
前記特殊光の画像信号の輝度レベルは、RGB信号の輝度レベルであることを特徴とする請求項２に記載の医療機器。
【請求項４】
前記色判別手段が前記生体組織以外の観察対象を赤の色調と判別した場合、前記色補正手段は、黄色い色調への前記色補正をすることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項５】
前記色判別手段が前記生体組織以外の観察対象を緑の色調あるいは青緑の色調と判別した場合、前記色補正手段は、青の色調への前記色補正することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項６】
前記照明手段は、前記通常光と、前記特殊光を切り替え可能に照射し、
前記画像信号生成手段は、前記照明手段により前記生体組織に照射された前記特殊光の画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項７】
前記特殊光は、少なくとも２つの狭帯域光であることを特徴とする請求項６に記載の医療機器。
【請求項８】
前記照明手段は、前記通常光を照射し、
前記画像信号生成手段は、前記通常光の前記戻り光から、分光推定処理により前記特殊光の画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項９】
前記色補正手段は、前記生体組織以外の観察対象の色に対して、前記撮像手段からの前記特殊光の画像信号の輝度レベルに応じて、前記色補正における補正パラメータを変更することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項１０】
前記色補正手段は、前記生体組織以外の観察対象の色に対して、補正係数のマトリクスを用いたマトリクス演算により、前記色補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項１１】
前記色補正手段は、色相を１０の領域に分割し、当該１０の色相領域に基づいて色補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項１２】
前記医療機器は、内視鏡画像を処理する内視鏡用プロセッサであることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項１３】
前記医療機器は、カプセル型内視鏡であることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器に関し、特に、生体組織に照射された光の戻り光の画像信号を処理する医療機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生体組織に照射された光の戻り光を撮像して、画像信号を生成して出力する医療機器が広く利用されている。例えば、内視鏡装置は、挿入部を有し、その挿入部を被検体内に挿入して、挿入部の先端に設けられた撮像素子により撮像して得られた生体組織の画像を、モニタに表示して、診断等のために用いられる医療機器である。【０００３】
内視鏡装置は、生体組織に白色光を照射して生体組織からの反射光の画像を観察する白色光観察モードすなわち通常光観察モードだけでなく、所定の帯域の波長の照明光を生体組織に照射し、生体組織からの戻り光の画像を観察する特殊光観察モードも有しているものがある。【０００４】
特殊光観察モードの一つとしての狭帯域光観察モードは、例えば、血管像や粘膜の微細構造を、コントラスト良く観察するためのモードである。また、特殊光観察モードには、狭帯域光の励起光を生体組織に照射して、生体組織内の蛍光物質が発する蛍光を撮像する蛍光観察モードもある。  
特殊光観察モードで得られた画像中には、生体組織以外の対象物が含まれる場合がある。生体組織以外の対象物としては、例えば、残渣（残便や腸液、胆汁など）がある。【０００５】
特殊光観察画像に含まれる残渣などは、術者が病変部を診断する上での妨害因子であるため、日本特開２００４−８２３０号公報では、蛍光観察において、生体組織に付着した血液、残渣などの妨害因子の領域を識別して処理を行う技術が提案されている。さらに、日本特開２００３−７９５６８号公報には、蛍光観察において、生体組織に付着した血液、残渣などの妨害因子の領域を病変組織と誤認されないように、妨害領域を他の領域とは異なる色にする処理を行う技術が提案されている。また、日本特開２００７−１２５２４５号公報には、蛍光観察において、残渣による蛍光画像部分の表示形態を変更して、蛍光画像上で識別可能にする技術が開示されている。【０００６】
しかし、特殊光観察下、例えば血管像や粘膜の微細構造をコントラスト良く観察する観察するための従来の狭帯域光観察モードでは、生体組織以外の黄色い物質、例えば残渣、が真っ赤な色で表示されてしまう場合がある。これは、所定の色変換がされたときに、その色変換の結果、肉眼あるいは白色光観察モードでは黄色の対象物が赤色に変換されてしまうからである。  
ところが、赤色は血液の色と同じなので、術者等は、モニタに映し出された画像中の赤色の物体は、血液ではないかと、条件反射的に誤認してしまう瞬間があったり、あるいはその画像に違和感を覚える場合がある。また、モニタを内視鏡被検者も一緒に見る場合もあるので、赤色の対象物を、被検者も同様な誤認をすることもあり得る。【０００７】
また、青色色素を生体組織上に散布した場合、狭帯域画像上では、散布された青色色素が緑色から青緑色に再現されてしまう場合がある。  
ところが、狭帯域光観察モードでは、粘膜深部を走行する比較的太い血管も、緑色から青緑色で再現されるため、術者等は、そのような血管と類似する色の対象物が画像中にあると、違和感を覚える場合がある。【０００８】
画像を見る者が画像に違和感を覚えるのは、特殊光観察モード下で表示された画像において、生体組織以外の対象物が、白色光モードで表現される色調と異なっているからである。【０００９】
上述した各提案に係る技術においても、残渣などが異なる色に処理されるが、特殊光観察画像モード下で、モニタに表示される画像を、術者等に違和感を与えない画像にすることについては開示がない。【００１０】
そこで、本発明は、上述したような問題に鑑みてなされたものであり、特殊光観察画像モード下で、生体組織以外の対象物を白色光観察モードで表示される画像の色と類似の色調で表示する医療機器を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様による医療機器は、照明手段により生体組織に照射された光の戻り光を撮像する撮像手段の出力から通常光の画像信号と特殊光の画像信号を生成する画像信号生成手段と、前記特殊光の画像信号に対して画素毎に色を判別する色判別手段と、前記特殊光による観察モード時に、前記色判別手段の判別結果に基づいて、前記生体組織以外の観察対象の色に対して、前記通常光による観察モード時の色に類似するように色補正を行う色補正手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わる狭帯域用フィルタ２５の分光特性の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係わる、色判別回路４７において判別される色相領域と、その判別基準を記憶するテーブルTBLの構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係わる、色判別回路４７により判別される色空間とその色補正処理を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係わる、色判別回路４７と色補正回路４８において、画素毎に行われる色判別と色補正の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係わる狭帯域用フィルタ２５Aの分光特性の一例と対象物の反射率を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係わる、色判別回路４７により判別される色空間とその色補正処理を説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係わる、色判別回路４７へ入力される信号Rin,Gin,Binにおいて、残渣とヘモグロビンHbそれぞれに対する強度の違いを説明するための図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の変形例２−１に係る狭帯域用フィルタ２５Aの分光特性の一例と対象物の反射率を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の変形例２−１に係る、色判別回路４７へ入力される信号Rin,Gin,Binにおいて、残渣とヘモグロビンHbそれぞれに対する強度の違いを説明するための図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係わるカプセル型内視鏡システムの構成を示す構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の内視鏡装置１の構成を示す図である。図１に示すように第１の実施形態の内視鏡装置１は、体腔内に挿入され、内視鏡検査を行う電子内視鏡（以下、単に内視鏡という）２と、この内視鏡２に照明光を供給する光源装置３とを備える。さらに、医療機器であるこの内視鏡装置１は、内視鏡２に内蔵された撮像手段を駆動すると共に、撮像手段の出力信号に対する信号処理を行う内視鏡用映像信号処理装置としてのビデオプロセッサ（以下、プロセッサという）４と、プロセッサ４から出力される映像信号が入力されることにより、撮像手段により撮像された撮像画像に対して信号処理した画像を内視鏡画像として表示するモニタ５とを備える。【００１４】
内視鏡２は、内視鏡２に固有の識別情報（ID）を発生するID発生部６と、細長の挿入部７と、この挿入部７の後端に設けられた操作部８と、この操作部８から延出されたユニバーサルケーブル９とを有し、このユニバーサルケーブル９の１つの端部のライトガイドコネクタ１０は、光源装置３に着脱自在に接続され、もう一つの端部の信号コネクタ１０ａは、医療機器でもあるプロセッサ４に着脱自在に接続される。  
挿入部７内には、照明光を伝送するライトガイド１１が挿通され、このライトガイド１１における手元側の端部のライトガイドコネクタ１０を光源装置３に接続することにより、光源装置３からの照明光がライトガイド１１に供給される。【００１５】
光源装置３は、白色光である通常光による観察モード（以下、白色光観察モードという）時には、照明光として可視波長領域をカバーする白色照明光を発生して、ライトガイド１１に供給し、特殊光による観察モードである狭帯域光観察モード時には、照明光として所定の狭帯域の照明光を発生して、ライトガイド１１に供給する。【００１６】
白色光観察モードと狭帯域光観察モードの切替指示は、例えば内視鏡２の操作部８に設けたスコープスイッチ等によるモード切替スイッチ１２により行うことができる。なお、モード切替スイッチ１２は、内視鏡２に設けたスコープスイッチで構成する他に、フットスイッチにより構成しても良いし、プロセッサ４のフロントパネルにモード切替スイッチを設けても良いし、図示しないキーボードにより構成する等しても良い。  
このモード切替スイッチ１２による切替信号は、プロセッサ４内の制御回路（後述）に入力され、切替信号が入力されると、その制御回路は、光源装置３のフィルタ挿脱機構（後述）を制御して、白色照明光と、狭帯域照明光とを選択的に切り替える。【００１７】
また、挿入部７の先端部１３には、照明窓に取り付けた照明手段を構成する照明レンズ１４が設けられている。光源装置３からの照明光は、ライトガイド１１を介してその先端面に伝送され、挿入部７の先端部１２に設けた照明レンズ１４を通って外部に出射され、体腔内の患部等の生体組織の表面を照明する。以上のように、光源装置４、ライトガイド１１等は、通常光と、特殊光を切り替え可能に照射する照明手段を構成する。【００１８】
さらに、先端部１３には、照明窓に隣接して観察窓が設けてあり、この観察窓には対物レンズ１５が取り付けられている。この対物レンズ１５は、生体組織からの反射光による光学像を結像する。この対物レンズ１５の結像位置には、撮像手段を構成する固体撮像素子としてCCD１６が配置されており、対物レンズ１５を通った光は、このCCD１６により光電変換される。  
このCCD１６の撮像面には、光学的に色分離する色分離フィルタ１７が設けられており、色分離フィルタ１７には、例えば補色系カラーフィルタが各画素単位で取り付けてある。  
この補色系カラーフィルタは、各画素の前に、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）、シアン（Ｃｙ）、イエロ（Ｙｅ）の４色のカラーチップが、水平方向には、ＭｇとＧとが交互に配置され、縦方向には、Ｍｇ、Ｃｙ、Ｍｇ、ＹｅとＧ、Ｙｅ、Ｇ、Ｃｙとの配列順で、それぞれ配置されている。【００１９】
光源装置３は、照明光を発生するランプ２０を内蔵し、このランプ２０は、可視波長領域を含む照明光を発生する。この照明光は、赤外カットフィルタ２１により赤外光がカットされて略白色光の波長帯域に近い照明光にされた後、絞り２２に入射される。この絞り２２は、絞り駆動回路２３により、開口量が調整されてその通過光量が制御される。【００２０】
この絞り２２を通過した照明光は、狭帯域光観察モード時は、プランジャなどにより構成されるフィルタ挿脱機構２４により照明光路中に挿脱される狭帯域用フィルタ２５を通して、或いは白色光観察モード時は、狭帯域用フィルタ２５を通さないで、集光レンズ２６により集光されてライトガイド１１の手元側の端面、つまり入射端面に入射される。  
図２は、狭帯域用フィルタ２５の分光特性の一例を示す図である。この狭帯域用フィルタ２５は、２峰性フィルタ特性を示し、例えば、緑、青の各波長域において、それぞれ狭帯域透過フィルタ特性部Ｇａ，Ｂａを有する。  
より具体的には、狭帯域透過フィルタ特性部Ｇａ，Ｂａは、それぞれ中心波長が５４０ｎｍ、４１５ｎｍであり、その半値幅が２０〜４０ｎｍのバンドパス特性を有する。【００２１】
従って、狭帯域用フィルタ２５が照明光路中に配置された場合には、この狭帯域透過フィルタ特性部Ｇａ，Ｂａを透過した２バンドの狭帯域照明光がライトガイド１１に入射される。  
これに対して、狭帯域用フィルタ２４を照明光路中に配置しない場合には、広帯域の白色光がライトガイド１１に供給されることになる。【００２２】
プロセッサ４は、内視鏡画像を処理する内視鏡用プロセッサであり、制御回路３１と、各種回路を有し、各種回路の中の主な回路は、制御回路の制御の下で動作する。制御回路３１は、光源装置３からライトガイド１３に供給する照明光の切替制御に連動して、プロセッサ４内の信号処理系の特性を切り替える制御も行う。よって、プロセッサ４は、モード切替スイッチ１２による切替操作により、信号処理系の特性を切り替えることにより、白色光モード及び狭帯域光モードそれぞれの観察モードに適した信号処理を行えるようになっている。【００２３】
CCD１６は、信号線の一端と接続されており、この信号線の他端が接続された信号コネクタ１０ａをプロセッサ４に接続することにより、プロセッサ４内のCCD駆動回路３２とCDS回路３３とに接続される。  
なお、内視鏡２の固有の識別情報（ID）を発生するID発生部６のID信号は、制御回路３１に入力され、制御回路３１は、受信したID信号によりプロセッサ４に接続された内視鏡２の種類やその内視鏡２の内蔵されたCCD１６の画素数、種類等を識別する。制御回路３１は、識別した内視鏡２のCCD１６を適切に駆動するように、CCD駆動回路３２を制御する。  
CCD１６は、CCD駆動回路３２からのCCD駆動信号の印加により、光電変換された撮像信号を、相関二重サンプリングを行うCDS回路３３に出力する。CDS回路３３により、撮像信号から信号成分が抽出されてベースバンドの信号に変換された信号は、A/D変換回路３４に入力され、デジタル信号に変換されると共に、明るさ検出回路３５に入力され、明るさ（信号の平均輝度）が検出される。  
明るさ検出回路３５により検出された明るさ信号は、調光回路３６に入力され、基準の明るさ（調光の目標値）との差分により調光するための調光信号が生成される。この調光回路３６からの調光信号は、絞り駆動回路２３に入力され、絞り駆動回路２３は、生成される画像の明るさが、基準となる明るさとなるように絞り２２の開口量を調整する。【００２４】
A/D変換回路３４から出力されるデジタル信号は、Y/C分離回路３７に入力され、Y/C分離回路３７は、輝度信号Ｙと、（広義の色信号Ｃとしての）線順次の色差信号Ｃｒ，Ｃｂを生成する。色分離フィルタ１７に補色系カラーフィルタを用いたCCD１６の場合、縦方向に隣接する２列の画素を加算して順次読み出すが、このとき奇数フィールドと偶数フィールドで画素の列をずらして読み出すようにする。そして、CCD１６から読み出された信号は、Y/C分離回路３７に入力され、各画素について、公知のように輝度信号と色差信号とが生成されることになる。【００２５】
このY/C分離回路３７は、色分離手段を形成し、従って、Y/C分離回路３７の出力信号としての輝度信号Ｙは輝度信号、色差信号Ｃｒ，Ｃｂは色差信号に相当する。  
輝度信号Ｙは、γ（ガンマ）回路３８に入力されると共に、信号の通過帯域を制限する第１のローパスフィルタ（以下、LPFと略記）３９ａに入力される。  
このLPF３９ａは、輝度信号Ｙに対応して広い通過帯域に設定されており、このLPF３９ａの通過帯域特性により設定された帯域の輝度信号Ｙｌが、色変換手段としての第１マトリクス回路４０に入力される。【００２６】
また、色差信号Ｃｒ，Ｃｂは、信号の通過帯域を制限する第２のLPF３９ｂを介して、線順次色差信号を同時化する同時化回路４１に入力される。  
この場合、第２のLPF３９ｂは、制御回路３１により、観察モードに応じてその通過帯域の特性が変更される。具体的には、白色光観察モード時には、第２のLPF３９ｂは、第１のLPF３９ａより低帯域に設定される。つまり、白色光観察モード時には、標準的な映像信号の規格に準拠した信号処理を行うように設定される。  
一方、狭帯域光観察モード時には、第２のLPF３９ｂは、白色光観察モード時における低帯域よりも広い帯域に変更される。例えば第２のLPF３９ｂは、第１のLPF３９ａとほぼ同様に広帯域に設定すなわち変更される。  
このように第２のLPF３９ｂは、観察モードの切替に連動して、色差信号Ｃｒ，Ｃｂに対する通過帯域制限する処理特性を変更する処理特性変更手段を形成している。【００２７】
第２のLPF３９ｂの信号通過の帯域特性を広帯域化することにより、毛細血管の走行状態や、狭帯域透過フィルタ特性部Ｇａによる輝度信号に近い緑（Ｇ）の照明光のもとで撮像した緑（Ｇ）の色信号により得られる表層付近に近い血管走行状態などの分解能（解像度）を向上することができ、診断がし易い画質の良い画像が得られるようにしている。  
同時化回路４１は、同時化された色差信号Ｃｒ，Ｃｂを生成し、この色差信号Ｃｒ，Ｃｂは、色変換手段としての第１マトリクス回路４０に入力される。  
第１マトリクス回路４０は、輝度信号Ｙｌ及び色差信号Ｃｒ，Ｃｂを３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換して出力する回路であり、出力された３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１は、ガンマ補正を行うγ回路４２に入力される。３原色信号中の信号Ｒ１，Ｇ１には、中心波長５４０ｎｍの狭帯域光が照射されることで得られる画像信号が割り当てられ、３原色信号中の信号Ｂ１には、中心波長４１５ｎｍの狭帯域光が照射されることで得られる画像信号が割り当てられる。【００２８】
この第１マトリクス回路４０は、制御回路３１によって制御され、CCD１６の感度特性や色分離フィルタ１７の特性、狭帯域用フィルタ２５の特性に応じて、変換特性を決定するマトリクス係数の値を変更又は切替える。そして、第１マトリクス回路４０は、入力された信号を、混色の無い或いは混色を殆ど解消した３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換する。【００２９】
例えば、プロセッサ４に実際に接続される内視鏡２により、その内視鏡２に搭載されているCCD１６の分光感度や色分離フィルタ１７の特性が異なる場合があり、制御回路３１は、ID信号の情報により実際に使用されているCCD１６の分光感度や色分離フィルタ１７の特性に応じて第１マトリクス回路４０により３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換するマトリクス係数を変更する。【００３０】
このようにすることにより、実際に使用される撮像手段の種類が異なる場合にも適切に対応でき、偽色の発生を防止したり、混色の少ない３原色信号Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１に変換することができる。  
なお、制御回路３１は、第１マトリクス回路４０，後述する第２マトリクス回路，第３マトリクス回路によるマトリクス係数を設定するために参照する参照用の各種テーブルのデータを記憶する記憶部としてのメモリ３１ａを内蔵している。  
γ回路４２も、制御回路３１により制御される。具体的には、狭帯域光観察モード時には、白色光観察モード時よりもγ補正の特性を強調したγ特性に変更される。これにより、低信号レベル側でのコントラストが強調され、より識別し易い表示特性となる。  
このγ回路４２によりγ補正された３原色信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２は、色変換手段を構成する第２マトリクス回路４３に入力される。この第２マトリクス回路４３は、以下の（式１）により、３原色信号Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに変換して出力する。なお、（式１）のマトリクスMat1は、例えば（式２）のように表される。  
【数１】
2013042396.tif 000003
【数２】
2013042396.tif 000004
【００３１】
この第２マトリクス回路４３は、観察モードの切り替えによらず、例えば固定値に固定されたマトリクス係数が採用される。  
γ（ガンマ）回路３８に入力された輝度信号Ｙは、ガンマ補正され、ガンマ補正された輝度信号Ｙｈは拡大回路４４に入力される。【００３２】
第２マトリクス回路４３により出力される色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、輝度信号Ｙｈと共に、拡大処理を行う拡大回路４４に入力される。  
この拡大回路４４により拡大処理（及び必要な補間処理）された輝度信号Ｙｈは、強調回路４５により輪郭強調された後、第３マトリクス回路４６に入力される。拡大回路４４により拡大処理された色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、強調回路４５を通さないで第３マトリクス回路４６に入力される。  
色分離手段としての第３マトリクス回路４６により、輝度信号Ｙｈと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、３原色信号Ｒin，Ｇin，Ｂinに変換される。すなわち、第３マトリクス回路４６は、輝度信号Ｙｈと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙから３原色信号Ｒin，Ｇin，Ｂinを生成する。【００３３】
白色光観察モード時は、第３マトリクス回路４６は、通常光すなわち白色光により照射された通常画像を生成するように、輝度信号Ｙｈと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙから３原色信号Ｒin，Ｇin，Ｂinを生成する。  
狭帯域光観察モード時は、第３マトリクス回路４６は、血管像や粘膜の微細構造をコントラスト良く観察できるように、中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光の照明に基づく画像信号を、信号Rinに割り当て、中心波長が４１５ｎｍの狭帯域光の照明に基づく画像信号を、信号Bin及び信号Ginに割り当てて出力する。【００３４】
第３マトリクス回路４６による、輝度信号Ｙｈと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙから３原色信号Ｒin，Ｇin，Ｂinへの変換は、次の（式４）による。なお、（式４）のマトリクスMat2は、輝度信号Ｙｈと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙから３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂへの変換のためのマトリクスであり、具体的には、式（３）のように表される。
【数３】
2013042396.tif 000005
【００３５】
（式４）のマトリクスMat3は、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂから生体組織の再現色を生成するためのマトリクスであり、NBIモード時は、例えば（式５）であり、白色光観察モード時では３行３列の単位行列で表される。マトリクスMat3により、この第３マトリクス回路４６にから出力される信号Rinには中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光の照明に基づく画像信号が割り当てられ、信号GinとBinには、中心波長が４１５ｎｍの狭帯域光の照明に基づく画像信号が割り当てられる。
【数４】
2013042396.tif 000006
【数５】
2013042396.tif 000007
【００３６】
第３マトリクス回路４６の出力をそのままモニタ５に出力すると、白色光観察モード時に黄色く再現される残渣や腸液などの生体組織以外の対象物は、真っ赤な色で表示されてしまうので、ここでは、色判別回路４７及び色変換回路４８により処理することにより、このような生体組織以外の対象物は、白色光観察モードで表示される色に類似する色調で表示される。【００３７】
以上説明した、プロセッサ４のY/C分離回路３７，第１〜第３マトリクス回路４０，４３，４６等が、照明手段である光源装置４からの照明光により生体組織に照射された光の戻り光を撮像するCCD１６の出力から通常光の画像信号と特殊光の画像信号を生成する画像信号生成手段を構成する。【００３８】
第３マトリクス回路４６の出力は、色判別回路４７に入力される。色判別回路４７は、第３マトリクス回路４６から入力される各信号Rin、Gin、Binの輝度レベルに応じて、テーブルTBLを参照して、画素毎にどの色相領域に含まれるかを判別する。テーブルTBLは、色判別回路４７が内蔵していてもよいし、制御回路３１のメモリ３１ａに記憶され、色判別回路４７が参照できるように構成されていてもよい。【００３９】
図３は、色判別回路４７において判別される色相領域と、その判別基準を記憶するテーブルTBLの構成を示す図である。図４は、色判別回路４７により判別される色空間とその色補正処理を説明するための図である。【００４０】
図３に示すテーブルTBLは、R信号、G信号、B信号の大小関係に基づいて、１０個の色相領域を規定するためのテーブルである。テーブルTBLは、RGBの各輝度レベルの大小関係と、その関係を満足する場合の色相領域の対応関係の情報を含む。図３のテーブルTBLに基づいて、各画素が１０個の色相領域（１A）、（１B）、（２A）、（２B）、（３）、（４A）、（４B）、（５A）、（５B）、（６）のいずれかに属かが判定される。【００４１】
図４に示す色空間の中心点から放射状に設定されている色軸は、彩度（以下、色飽和度又は単に飽和度（Saturation）ともいい、記号「sat」で示す）の大小を示し、色環円の外側程、色飽和度が高いことを示している。また、色空間の円周方向は、色相（以下、記号「hue」で示す）を示している。【００４２】
図４に示す色空間は、６本の基準色軸C（シアン）、B（青）、M（マゼンダ）、R（赤）、Y（黄）、G（緑）に、４本の色軸G-C、B-C、R-M、R-Yを加えた１０本の色軸を有する。色軸G-Cは、基準色軸GとCの間に設定され、色軸B-Cは、基準色軸BとCの間に設定され、色軸R-Mは、基準色軸RとMの間に設定され、色軸R-Yは、基準色軸RとYの間に設定される。図４において、１０本の色軸で分割される色相領域は、図３で判別される（１A）、（１B）、（２A）、（２B）、（３）、（４A）、（４B）、（５A）、（５B）、（６）に対応する。そして、色判別回路４７は、テーブルTBLにより、画素毎に、当該画素が図４のどの色相領域に属するかを判別する。よって、色判別回路４７は、特殊光の画像信号の輝度レベルに応じて画素毎に色相を判別する。【００４３】
上述したように、白色光観察モード下において黄色で再現される対象物は、狭帯域光観察モード下では、第３マトリクス回路４７の出力においては、明度及び彩度の高い、赤い色調で再現される。【００４４】
そこで、色補正回路４８は、色相領域２A及び１Bに属すると判別された画素に対して、色補正を行う。色相領域１Bに属すると判別された画素あるいは色相領域２Aに属すると判別された画素は、色軸Yの方向へ補正する。すなわち、色判別回路４７が前記生体組織以外の観察対象を赤の色調と判別した場合、色補正回路４８は、黄色い色調への色補正をする。【００４５】
また、上述したように、白色光観察モード下において青色で再現される対象物は、従来の狭帯域光観察モード下では、第３マトリクス回路４６の出力においては、明度及び彩度の高い、緑あるいは青緑の色調で再現される。【００４６】
そこで、色補正回路４８は、色相領域４Aから４B、及び５Aに属すると判別された画素に対しても、色補正を行う。色相領域５Aから４Bに属すると判別された画素あるいは色相領域４Aに属すると判別された画素は、色軸Bの方向へ補正する。すなわち、色判別回路４７が生体組織以外の観察対象を緑の色調あるいは青緑の色調と判別した場合、色補正回路４８は、青の色調への色補正をする。【００４７】
以上のように、色判別回路４７は、特殊光の画像信号に対して画素毎に色を判別する色判別手段を構成する。具体的には、色判別回路４７は、特殊光の画像信号に対して画素毎に色を識別し、生体組織以外の観察対象であるかを判別する色判別手段を構成する。そして、色補正回路４８は、特殊光による観察モード時に、色判別回路４７の判別結果に基づいて、生体組織以外の観察対象の色に対して、通常光による観察モード時の色に類似するように色補正を行う色補正手段を構成する。【００４８】
図５は、色判別回路４７と色補正回路４８において、画素毎に行われる色判別と色補正の処理を示すフローチャートである。ここでは、色補正処理は、例えば、国際公開第WO  2010/044432号に開示の方法を用いた例で説明する。  
色判別回路４７において、第３マトリクス回路４６から入力される各画素の信号Rin、Gin、Binに基づいて、テーブルTBLを参照して、当該画素がその色相領域に属するか否かが、判別される（S1）。【００４９】
色補正回路４８において、色判別回路４７の判別結果から、当該画素が色補正をすべき補正対象の色相領域の画素であるか否かが、判定され（S2）、当該画素が補正対象の色相領域の画素であるときは（S2:YES）、色補正回路４８は、所定の色補正を行う（S3）。当該画素が補正対象の色相領域の画素でないときは（S2:NO）、色補正回路４８は、所定の色補正を行わない。  
ここでは、色補正を行う色相領域は、１０個の色相領域中、色相領域２A、１B、４A、４B及び５Aである。【００５０】
色補正回路４８は、次の（式６）から、画素の色補正を行い、当該画素の補正された信号Rout、Gout、Boutを出力する。
【数６】
2013042396.tif 000008
【００５１】
ここで、補正係数ｐｓａｔ、ｐｈｕｅ、ｃｓａｔ、ｃｈｕｅは、次の（式７）から算出され、補正係数Ｒ−ａ１、Ｇ−ａ１、Ｂ−ａ１、Ｒ−ａ２、Ｇ−ａ２、Ｂ−ａ２は、固定値である。
【数７】
2013042396.tif 000009
【００５２】
（式７）において、係数ｄｐ、ｄｃは、当該画素の画素値に基づいて算出される変数であり、係数Kｓａｔ１、Kｈｕｅ１、Kｓａｔ２、Kｈｕｅ２は、当該画素の色信号が位置する色相領域にかかる補正係数であり、固定値である。【００５３】
補正係数Kｓａｔ１、Kｈｕｅ１、Kｓａｔ２、Kｈｕｅ２は、色空間上での移動量あるいは変換量を決定する係数である。すなわち、補正係数Kｓａｔ１、Kｈｕｅ１、Kｓａｔ２、Kｈｕｅ２は、色補正を行う色相領域２A、１B、４A、４B及び５Aの画素を、それぞれ色空間上で移動、回転させる量を決定する。【００５４】
４個の補正係数Kｓａｔ１、Kｈｕｅ１、Kｓａｔ２、Kｈｕｅ２は、色相領域１B、２A用、色相領域４B、５A用、及び色相領域４A、３用の３つがあり、当該画素の色信号が位置する色相領域に応じて、選択される。図５に示す処理は、各画素について行なわれる。  
以上のようにして、判別回路４７及び色補正回路４８により、色相領域１B、２Aに属する、残渣などの白色光観察下では、黄色い色で見える対象物は黄色方向に色空間上で色相が回転される（すなわち色補正が行われる）ので、黄色、あるいは橙色で、モニタ５に表示される。また、色相領域４B、５A、５Bに属する、インジゴカルミン、メチレンブルーなどの白色光観察下では、青色で見える染色剤などは、青色方向に色空間上で色相を回転される（すなわち色補正を行われる）ので、青色で、モニタ５に表示される。【００５５】
よって、術者は、狭帯域光観察モード下で、生体組織以外の対象物を白色光モードで表示される画像の色と類似の色調で見ることができる。特に、残渣などが真っ赤な色で見えず、青い色素が緑色から青緑色で見えないので、術者は、そのような生体組織以外の対象物を、瞬間的に誤認したり、あるいは、狭帯域光観察モードによる画像に違和感を覚えるようなことがなくなる。ひいては、術者は、例えば、内視鏡を用いた検査などをスムーズに行うことができる。【００５６】
なお、上述した例では、補正係数Kｓａｔ１、Kｈｕｅ１、Kｓａｔ２、Kｈｕｅ２は、固定値であるが、変数としてもよい。  
例えば、第１マトリクス回路４２の出力する信号R1、G1、B1に基づいて、補正係数Kｓａｔ１、Kｈｕｅ１、Kｓａｔ２、Kｈｕｅ２を変更するようにしてもよい。具体的には、第１マトリクス回路４２の出力する信号R1、G1、B1から、次の（式８）によりα１を算出する。
【数８】
2013042396.tif 000010
【００５７】
α１は、信号G1とB1の差（あるいは信号R1とB1の差）に比例した値である。よって、このα１に比例して、補正係数Kｓａｔ１、Kｈｕｅ１、Kｓａｔ２、Kｈｕｅ２が変更される。その結果、信号G1とB1の差が大きいときは彩度が高いので、色空間上での移動量を、より大きく補正するように、補正係数Kｓａｔ１、Kｈｕｅ１、Kｓａｔ２、Kｈｕｅ２は変更される。すなわち、色補正回路４８は、生体組織以外の観察対象の色に対して、CCD１６からの特殊光の画像信号の輝度レベルに応じて、色補正処理における補正パラメータを動的に変更する。【００５８】
従って、画素の色において、緑あるいは青緑の彩度が高い場合は、その画素の色は、より青くなるように補正され、赤の彩度が高い場合は、その画素の色は、より黄色くなるように補正される。【００５９】
（変形例１）
上述した例では、光源装置３が、白色光観察モード時には、白色光を出射し、狭帯域光観察モードの時には、所定の狭帯域光を出射して、それらの戻り光が撮像素子で受光される構成であるが、変形例として、照明手段としての光源装置は、白色光である通常光のみを出射するようにして、狭帯域光観察モード時には、公知のいわゆる分光推定処理により、特殊光である狭帯域光の戻り光に相当する画像信号を生成するようにしてもよい。分光推定処理に関しては、例えば、特開２００３−９３３３６号公報に、可視光領域の照明光による画像信号を信号処理し離散的な分光画像を生成し、生体組織の画像情報を得る電子内視鏡装置が開示されている。【００６０】
この変形例１の場合、図１の光源装置３は、狭帯域用フィルタ２５及びフィルタ挿脱機構２４はなくてよく、さらに、点線で示す範囲の回路部SPが分光推定処理を行う処理部となる。回路部SPは、CPUあるいはDSP等により構成される。回路部SPでは、補色系から原色系への変換処理を行った後に、分光推定処理が行われる。回路部SP以外の構成及び処理内容は、上述した例の構成及び処理と同様である。  
よって、このような分光推定処理を用いて、離散的な狭帯域光の戻り光の信号を生成するようにしてもよい。【００６１】
（変形例２）
上述した例では、RGB表色系に基づいて、色判別回路が色判別を行っているが、CIEＬ＊ａ＊ｂ＊（エルスター・エースター・ビースター）表色系、LUT表色系、などの他の表色系に基づいて、色判別を行うようにしてもよい。  
例えば、UCS（Uniform Color Space）の一つである、CIEＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における色相角θを用いて、色判別を行うこともできる。その場合、図４に示したようなテーブルTBLと類似するテーブルにおいて、色相角の範囲に基づいて複数の色相領域を規定し、各画素が、規定された複数の色相領域内の所定の領域に属するか否かを判別して、上述したような色の補正が行われる。例えば、色補正処理は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系の色相角が、−４５度〜４５度の範囲に属する画素についてのみ行う等である。【００６２】
さらに、色相角θと彩度（原点からの距離OC）とに基づいて、色判別を行うようにしてもよい。その場合、図４に示したようなテーブルTBLと類似するテーブルにおいて、色相角の範囲と彩度の値とに基づいて複数の色相領域を規定し、各画素が、規定された複数の色相領域内の所定の領域に属するか否かを判別して、上述したような色の補正が行われる。【００６３】
また、上述した例では、色補正回路４８は、上述した（式６）及び（式７）で示したように、１０軸色補正により行っているが、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系を用いた場合、上述したように判別された、生体組織以外の対象物とされた、第３マトリクス回路４６の出力する信号Rin、Gin、Binに対して、次の（式９）を用いたマトリクス演算により、色補正を行うようにしてもよい。（式９）のマトリクスMat4は、例えば（式１０）のような３×３の行列で表される。
【数９】
2013042396.tif 000011
【数１０】
2013042396.tif 000012
【００６４】
ここでは、マトリクスMat4の要素m21とｍ22は、信号Routと信号Goutが略等しくなるように、すなわちRout≒Goutとなるように、予め設定される。以上のように、色補正回路４８は、生体組織以外の観察対象の色に対して、補正係数のマトリクスを用いたマトリクス演算により、色補正処理を行う。  
なお、色相角θと彩度とに基づいて色相判別を行う場合には、（式１０）における要素m21とｍ22は、彩度に応じて予め用意した値に変更される。【００６５】
（変形例３）
上述した例では、狭帯域光観察モード時に、例えば、血管像や粘膜の微細構造を、コントラスト良く観察できるように、第３マトリクス回路４６において色変換を行い、その後、色判別回路４７と色変換回路４８による、所定の色相領域の画素についての色補正を行っているが、第３マトリクス回路４６による色変換と、色判別回路４７と色変換回路４８による色補正の処理の順番を入れ替えてもよい。  
すなわち、色判別回路４７と色変換回路４８による色補正の処理を行った後に、第３マトリクス回路４６による色変換の処理を行うようにしてもよい。【００６６】
以上のように、上述した実施の形態及び各変形例によれば、特殊光観察画像モード下で、生体組織以外の対象物を白色光観察モードで表示される画像の色と類似の色調で表示する医療機器を提供することができる。【００６７】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、２つの狭帯域光が用いられているが、本実施形態では、生体組織以外の対象物をより区別できるように表示するために、３つの狭帯域光が用いられる。特に、上述した第１の実施形態では、残渣だけでなく、ヘモグロビンを含む血液の流れる血管、特に毛細血管も、残渣と同じ色相で表示されてしまう場合があるが、本実施形態では、毛細血管と残渣とを異なる色相で再現させ、再現された色相に基づきマトリクス演算内容を変更することで色補正処理を行うため、毛細血管と残渣とを、異なる色相で表示することができる。【００６８】
本実施形態の内視鏡装置１Aの構成は、図１に示す内視鏡装置１の構成と同様であるが、一部の構成要素の処理あるいは動作が異なる。以下、図１を用いて、本実施形態の内視鏡装置について説明するが、第１の実施形態の内視鏡装置１と同様の構成要素についての説明は省略し、異なる処理及び動作について、主として説明する。【００６９】
図１の内視鏡装置１において、狭帯域用フィルタ２５Aは、３つの狭帯域光を透過するフィルタである。図６は、第２の実施形態に係る狭帯域用フィルタ２５Aの分光特性の一例と対象物の反射率を示す図である。この狭帯域用フィルタ２５Aは、３峰性フィルタ特性を示し、例えば、緑、青、赤の各波長域において、それぞれ狭帯域透過フィルタ特性部Ｒａ，Ｇａ，Ｂａを有する。【００７０】
より具体的には、狭帯域透過フィルタ特性部Ｒａ，Ｇａ，Ｂａは、それぞれ中心波長が６３０ｎｍ、５４０ｎｍ、４１５ｎｍであり、その半値幅が２０〜４０ｎｍのバンドパス特性を有する。【００７１】
従って、狭帯域用フィルタ２５Aが照明光路中に配置された場合には、この狭帯域透過フィルタ特性部Ｒａ，Ｇａ，Ｂａを透過した３バンドの狭帯域照明光がライトガイド１１に入射される。  
生体組織からの反射光は、CCD１６において受光され、CCD１６において光電変換された画像信号は、CDS回路３３に入力される。  
そして、第１マトリクス４０は、中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光の照射にも基づく画像信号を信号R1として出力し、中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光の照射にも基づく画像信号を信号G1として出力し、中心波長が４１５ｎｍの狭帯域光の照射にも基づく画像信号を信号B1として出力する。【００７２】
また、第３マトリクス回路４６は、輝度信号Ｙｈと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙから３原色信号Ｒin，Ｇin，Ｂinを生成して出力するが、信号Ｒinは、中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光の照射にも基づく画像信号に対応し、信号Ｇinは、中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光の照射にも基づく画像信号に対応し、信号Ｂinは、中心波長が４１５ｎｍの狭帯域光の照射にも基づく画像信号に対応する。よって、本実施形態では、第３マトリクス４８は、輝度信号Ｙｈと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−ＹからRGB信号への単なる変換処理を行う。【００７３】
色判別回路４７は、上述した第１の実施形態と同じであり、図３に示したテーブルTBLを参照して、各画素の色相領域を判別する。  
ここで、図６を用い、残渣とヘモグロビンの反射率の違いを概念として、残渣とヘモグロビンの反射率を説明する。図６において、残渣の反射率は、曲線T1で示され、ヘモグロビンHbの反射率は、曲線T2で示される。図６に示すように、中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光の波長帯域において、ヘモグロビンHbの反射率は、残渣の反射率より低いが、中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光の波長帯域においては、ヘモグロビンHbと残渣の反射率は略同じである。本実施形態は、その反射率の特性を利用して、ヘモグロビンHbと残渣の識別精度を向上させるようにしている。すなわち、残渣が撮像された場合、色判別回路４７に入力される信号Rin,Gin,Binの強度は図８の上段のような関係になるため、黄色系の色相で再現され、一方のヘモグロビンHbを含む毛細血管が撮像された場合には図８の下段のような関係になり赤〜橙系の色相で再現されるため、残渣と毛細血管の再現色相が異なり、色相による判別が比較的容易になる。【００７４】
色補正回路４８は、色判別回路４７で判別された色相領域毎に異なる色補正処理を行う。図７は、本実施形態に係る、色判別回路４７により判別される色空間とその色補正処理を説明するための図である。【００７５】
本実施形態では、色相領域２B、３に属する画素と、色相領域５Ｂ、５A、４Bに属する画素と、色相領域２B、３、５A、４B以外の色相領域に属する画素のそれぞれに、異なる補正処理を行う。【００７６】
色相領域２B、３に属する画素に対しては、次の（式１１）を用いたマトリクス演算により、色補正が行われる。（式１１）のマトリクスMat5は、例えば（式１２）のような３×３の行列で表される。
【数１１】
2013042396.tif 000013
【数１２】
2013042396.tif 000014
【００７７】
ここで、信号RoutとBoutが略等しくなるように、要素m22とm23は設定され、要素は、m22=α・m12、m23=(１−α)・m23′の関係を有し、ここで、αは、０≦α≦１である。【００７８】
（式１１）に示すように、マトリクスMat5は、０（ゼロ）でない要素m22を含むので、信号RoutとGoutは、残渣とヘモグロビンHbの反射率の差に応じた出力となる。  
中心波長５４０ｎｍの狭帯域光の波長帯域における残渣の反射率は、ヘモグロビンHbの反射率よりも大きいので、モニタ５に表示される残渣は、信号RoutとGoutによって、より黄色く表示される。【００７９】
図８は、本実施形態に係わる、色判別回路４７へ入力される信号Rin,Gin,Binにおいて、残渣とヘモグロビンHbそれぞれに対する強度の違いを説明するための図である。図８において、上段は、残渣のB,G,Rにおける信号強度を説明するためのグラフを含む図であり、下段は、ヘモグロビンHbのB,G,Rにおける信号強度を説明するためのグラフを含む図である。【００８０】
また、色相領域５Ｂ、５A、４Bに属する画素に対しては、次の（式１２）を用いたマトリクス演算により、色補正が行われる。（式１３）のマトリクスMat6は、例えば（式１４）のような３×３の行列で表される。
【数１３】
2013042396.tif 000015
【数１４】
2013042396.tif 000016
【００８１】
ここでは、３つの狭帯域光の場合、青色色素は、色相領域５Ｂ、５A、４Bの画素として再現されるので、この２つの色相領域の画素に対して、（式１４）のマトリクスMat6を用いることにより、青色色素は、青緑色から青に色補正されて表示される。【００８２】
また、色相領域２B、３、５Ｂ、５A、４B以外の色相領域に属する画素に対しては、次の（式１５）を用いたマトリクス演算により、色補正を行う。（式１５）のマトリクスMat7は、例えば（式１６）のような３×３の行列で表される。
【数１５】
2013042396.tif 000017
【数１６】
2013042396.tif 000018
【００８３】
以上のように、本実施形態によれば、生体組織以外の対象物を色調による判別が容易となるように３つの狭帯域光を用いる為、毛細血管と残渣を、異なる色相で表示することができる。【００８４】
（変形例２−１）
上述した実施の形態では、第３の狭帯域光として、中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光を用いているが、本変形例では、中心波長が５００ｎｍの狭帯域光を用い、毛細血管と残渣の識別精度を向上させることができる。【００８５】
図９は、本第２の実施形態の変形例２−１に係る狭帯域用フィルタ２５Aの分光特性の一例と対象物の反射率を示す図である。図９に示すように、中心波長が５００ｎｍの狭帯域光の波長帯域において、ヘモグロビンHbの反射率は、残渣の反射率より高く、中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光の波長帯域においては、ヘモグロビンHbの反射率は、残渣の反射率よりも低い。本実施形態は、その反射率の特性を利用して、毛細血管と残渣の色調に基づく判別精度を高めている。すなわち、残渣が撮像された場合、色判別回路４７に入力される信号Rin,Gin,Binの強度は図１０の上段のような関係になるため、赤〜橙系の色相で再現され、一方ヘモグロビンHbを含む毛細血管が撮像された場合には図１０の下段のような関係になり緑〜黄色系の色相で再現されるため、残渣と毛細血管の再現色相が異なり、色相による判別が容易になる。図１０は、本実施形態の変形例２−１に係る、色判別回路４７へ入力される信号Rin,Gin,Binにおいて、残渣とヘモグロビンHbそれぞれに対する強度の違いを概念的に説明するための図である。  
色補正回路４８は、色判別回路４７で判別された色相領域毎に異なる色補正処理を行う。【００８６】
色相領域２A、２Bに属する画素に対しては、上述した（式１１）を用いたマトリクス演算により、色補正を行うが、その（式１１）のマトリクスMat5は、例えば（式１７）のような３×３の行列を用いる。
【数１７】
2013042396.tif 000019
【００８７】
図１０は、色判別回路４７へ入力される信号Rin,Gin,Binにおける、残渣とヘモグロビンHbの強度の違いを説明するための図である。図１０において、上段は、残渣のB,G,Rにおける信号強度を説明するためのグラフを含む図であり、下段は、ヘモグロビンHbのB,G,Rにおける信号強度を説明するためのグラフを含む図である。すなわち、ヘモグロビンHbを含む血管は赤〜橙系の色相で、一方の残渣は緑〜黄色系の色相で再現され、色相を大きく変えることができるため、色相による識別を向上させることができる。【００８８】
また、色相領域５A、４Ｂに属する画素に対しては、上記の（式１３）を用いたマトリクス演算により、色補正を行うが、その（式１３）のマトリクスMat6は、例えば（式１８）のような３×３を用いる。
【数１８】
2013042396.tif 000020
【００８９】
また、色相領域２B、３、５A、４Ｂ以外の色相領域に属する画素に対しては、上記の（式１５）を用いたマトリクス演算により、色補正を行うが、その（式１５）のマトリクスMat7は、例えば（式１９）のような３×３の行列を用いる。
【数１９】
2013042396.tif 000021
【００９０】
以上のように、本実施形態及び変形例によれば、生体組織以外の対象物を色調による判別精度を向上するように３つの狭帯域光を用いる為、毛細血管と残渣を、より異なる色相で表示することができる。【００９１】
なお、第２の実施形態及び変形例２−１においても、第１の実施形態で説明した変形例１、２、３を適用することは可能である。【００９２】
（第３の実施形態）
上述した２つの実施形態の医療機器は、挿入部を有する内視鏡を含む内視鏡装置であるが、本実施形態の医療機器は、飲み込み型のカプセル内視鏡を利用した内視鏡システムである。本実施形態では、カプセル型内視鏡により取得された画像に対しても、上述したような狭帯域光観察モードにおいて、生体組織以外の対象物を白色光観察モードで表示される画像の色と類似の色調で表示することができる。【００９３】
図１１は、本実施形態に係るカプセル型内視鏡システムの構成を示す構成図である。カプセル型内視鏡システム６１は、カプセル型内視鏡６２と、端末装置としてのワークステーション６３と、カプセル型内視鏡６２からの画像信号を受信する受信部６４と、ワークステーション６３に接続された、キーボード、マウス等を含む入力部６５と、ワークステーション６３で処理された画像を表示するモニタ６６とを含んで構成される。【００９４】
カプセル型内視鏡６２は、照明部７１と、撮像部７２と、制御部７３と、送信部７４とを含む。照明部７１は、制御部７３の制御の下、図示しない照明レンズを介して白色光の照明光を出射して、観察対象を照明する。撮像部７２は、CCD等の撮像素子と対物レンズを含み、制御部７３の制御の下、照明光の戻り光を撮像して、撮像信号を制御部７３へ出力する。【００９５】
制御部７３が、画像信号を送信部７４へ出力し、アンテナを有する送信部７４は、画像信号を、無線で送信する。カプセル型内視鏡６２からの画像信号は、アンテナを有する受信部６４で受信される。【００９６】
内視鏡画像を処理する内視鏡用プロセッサであるワークステーション６３は、中央処理装置であるCPU８１と、受信部６４とのインターフェース部（I/F）８２と、メモリ８３と、入力部６５とのインターフェース部（I/F）８４と、モニタ６６とのインターフェース部（I/F）８５とを含む。【００９７】
カプセル型内視鏡６２は、CCD等の撮像素子の出力する撮像信号から、図１に示すA/D変換回路３４の出力と同じであるデジタルの画像信号を送信部７４から無線で送信する。受信部６４は、受信した画像信号をワークステーション６３へ供給し、ワークステーション６３のCPU８１は、インターフェース部８２を介して画像信号を受信する。ワークステーション６３は、受信した画像信号をメモリ８３に記憶する。【００９８】
CPU８１は、画像処理部８１ａを含み、画像処理部８１ａは、受信した撮像信号から各画素について、第１の実施の形態の変形例１で説明した分光推定処理部と、色判別回路４７の色判別処理と、色補正回路４８の色補正処理を実行する。すなわち、画像処理部８１ａは、分光推定処理部と、色判別回路４７と、色補正回路４８とを有する。【００９９】
CPU８１は、特殊光観察モード下では、色補正回路４８で補正された信号Rout、Gout、Boutを出力するので、上述したように、モニタ６６には、生体組織以外の対象物は、白色光観察モードで表示される画像の色と類似の色調で表示される。  
従って、カプセル型内視鏡システム６１においても、生体組織以外の対象物を白色光観察モードで表示される画像の色と類似の色調で表示することができる。【０１００】
なお、上述した例では、画像処理部８１ａは、ワークステーション６３に含まれているが、画像処理部８１ａを、図１１において点線で示すように、カプセル型内視鏡６２の制御部７３に設けるようにしてもよい。  
その場合、カプセル型内視鏡６２は、CCD等の撮像素子の出力する撮像信号から、上述した色補正回路４８で補正された画像信号を送信部７４から無線で送信する。受信部６４は、受信した撮像信号をワークステーション６３へ供給し、ワークステーション６３のCPU８１は、インターフェース部８２を介して画像信号を受信する。ワークステーション６３は、受信した画像信号をメモリ８３に記憶する。【０１０１】
ワークステーション６３は、図１の色補正回路４８の出力信号Rout、Gout、Boutを受信するので、特殊光観察モード下で、モニタ６６には、生体組織以外の対象物は、白色光観察モードで表示される画像の色と類似の色調で表示される。【０１０２】
さらになお、上述した例では、カプセル型内視鏡６２の照明部７１は、白色光を出射し、制御部７３で分光推定により、狭帯域光の照射によって撮像される画像に相当する信号を生成しているが、照明部７１が、上述したような、２つあるいは３つの狭帯域光を出射するようにしてもよい。【０１０３】
以上のように、上述した３つの実施形態及び各変形例に係る医療機器によれば、特殊光観察モードにおいて、生体組織以外の対象物を白色光観察モードで表示される画像の色と類似の色調で表示することができる。  
なお、以上の例では、特殊光観察として、狭帯域光の戻り光により観察を説明したが、特殊光は、励起光に対する蛍光等でもよい。【０１０４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。【０１０５】
本出願は、２０１１年９月２２日に日本国に出願された特願２０１１−２０７７１９号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
【図１】
2013042396.tif 000022
【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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【手続補正書】
【提出日】平成25年2月14日(2013.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の一態様による医療機器は、照明手段により生体組織に照射された光の戻り光を撮像する撮像手段の出力から通常光の画像信号と特殊光の画像信号を生成する画像信号生成手段と、前記特殊光の画像信号の輝度レベルに応じて画素毎に色調を判別し、前記生体組織以外の観察対象であるかを判別する色判別手段と、前記特殊光による観察モード時において、前記色判別手段に基づき前記生体組織以外の観察対象を赤の色調と判別した場合、前記通常光による観察モード時に前記生体組織以外の観察対象が判別される色調に類似する黄色い色調に色補正を行う色補正手段と、を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明手段により生体組織に照射された光の戻り光を撮像する撮像手段の出力から通常光の画像信号と特殊光の画像信号を生成する画像信号生成手段と、
前記特殊光の画像信号の輝度レベルに応じて画素毎に色調を判別し、前記生体組織以外の観察対象であるかを判別する色判別手段と、
前記特殊光による観察モード時において、前記色判別手段に基づき前記生体組織以外の観察対象を赤の色調と判別した場合、前記通常光による観察モード時に前記生体組織以外の観察対象が判別される色調に類似する黄色い色調に色補正を行う色補正手段と、
を備えることを特徴とする医療機器。
【請求項２】
前記特殊光の画像信号の輝度レベルは、RGB信号の輝度レベルであることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項３】
前記色判別手段が前記生体組織以外の観察対象を緑の色調あるいは青緑の色調と判別した場合、前記色補正手段は、青の色調への前記色補正することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項４】
前記照明手段は、前記通常光と、前記特殊光を切り替え可能に照射し、
前記画像信号生成手段は、前記照明手段により前記生体組織に照射された前記特殊光の画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項５】
前記特殊光は、生体粘膜の深さに応じた血管を観察するための２つの狭帯域光であることを特徴とする請求項４に記載の医療機器。
【請求項６】
前記照明手段は、前記２つの狭帯域光とは異なる波長帯域を有し、前記生体組織以外の観察対象の分光特性及び前記生体組織内のヘモグロビンの分光特性に基づき選定された第３の狭帯域光を照射することを特徴とする請求項５に記載の医療機器。
【請求項７】
前記照明手段は、前記通常光を照射し、
前記画像信号生成手段は、前記通常光の前記戻り光から、分光推定処理により前記特殊光の画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項８】
前記色補正手段は、前記生体組織以外の観察対象の色に対して、前記撮像手段からの前記特殊光の画像信号の輝度レベルに応じて、前記色補正における補正パラメータを変更することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項９】
前記色補正手段は、前記生体組織以外の観察対象の色に対して、補正係数のマトリクスを用いたマトリクス演算により、前記色補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項１０】
前記色補正手段は、色相を１０の領域に分割し、当該１０の色相領域に基づいて色補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項１１】
前記医療機器は、内視鏡画像を処理する内視鏡用プロセッサであることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項１２】
前記医療機器は、カプセル型内視鏡であることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項１３】
通常光及び生体粘膜の深さに応じた血管を観察するための２つの狭帯域光を切り替え可能に生体組織に照射するとともに、前記２つの狭帯域光とは異なる波長帯域を有し、前記生体組織以外の観察対象の分光特性及び前記生体組織内のヘモグロビンの分光特性に基づき選定された第３の狭帯域光を照射する照明手段と、
前記照明手段により生体組織に照射された光の戻り光を撮像する撮像手段の出力から前記通常光の画像信号と前記特殊光の画像信号を生成する画像信号生成手段と、
前記２つの狭帯域光および前記第３の狭帯域光の画像信号の輝度レベルに応じて画素毎に色調を判別し、前記生体組織以外の観察対象であるかを判別する色判別手段と、
前記特殊光による観察モード時に、前記色判別手段の判別結果に基づいて、前記生体組織以外の観察対象の色に対して、前記通常光による観察モード時の色に類似するように色補正を行う色補正手段と、
を備えることを特徴とする医療機器。
【請求項１４】
前記２つの狭帯域光の中心波長が４１５nm及び５４０nmであり、前記第３の狭帯域光の中心波長は６３０nmであることを特徴とする請求項１３に記載の医療機器。
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の一態様による医療機器は、照明手段により生体組織に照射された光の戻り光から通常光の画像信号と生体粘膜の深さに応じた血管を観察するための狭帯域光の画像信号を生成する画像信号生成手段と、前記狭帯域光の画像信号の輝度レベルに応じて画素毎に色調を判別し、前記生体組織以外の観察対象であるかを判別する色判別手段と、前記狭帯域光による観察モード時において、前記色判別手段に基づき、前記生体組織以外の観察対象を赤の色調と判別した場合に前記通常光による観察モード時に前記生体組織以外の観察対象が判別される色調に類似する黄色い色調に色補正を行い、前記生体組織以外の観察対象を緑の色調あるいは青緑の色調と判別した場合に青の色調への色補正を行う色補正手段と、を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明手段により生体組織に照射された光の戻り光から通常光の画像信号と生体粘膜の深さに応じた血管を観察するための狭帯域光の画像信号を生成する画像信号生成手段と、
前記狭帯域光の画像信号の輝度レベルに応じて画素毎に色調を判別し、前記生体組織以外の観察対象であるかを判別する色判別手段と、
前記狭帯域光による観察モード時において、前記色判別手段に基づき、前記生体組織以外の観察対象を赤の色調と判別した場合に前記通常光による観察モード時に前記生体組織以外の観察対象が判別される色調に類似する黄色い色調に色補正を行い、前記生体組織以外の観察対象を緑の色調あるいは青緑の色調と判別した場合に青の色調への色補正を行う色補正手段と、
を備えることを特徴とする医療機器。
【請求項２】
前記狭帯域光の画像信号の輝度レベルは、RGB信号の輝度レベルであることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項３】
前記照明手段は、前記通常光と、前記狭帯域光を切り替え可能に照射し、
前記画像信号生成手段は、前記照明手段により前記生体組織に照射された前記狭帯域光の画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項４】
前記前記狭帯域光は、生体粘膜の深さに応じた血管を観察するための２つの狭帯域光であることを特徴とする請求項３に記載の医療機器。
【請求項５】
前記照明手段は、前記２つの狭帯域光とは異なる波長帯域を有し、前記生体組織以外の観察対象の分光特性及び前記生体組織内のヘモグロビンの分光特性に基づき選定された第３の狭帯域光を照射することを特徴とする請求項４に記載の医療機器。
【請求項６】
前記照明手段は、前記通常光を照射し、
前記画像信号生成手段は、前記通常光の前記戻り光から、分光推定処理により前記狭帯域光の画像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項７】
前記色補正手段は、前記生体組織以外の観察対象の色に対して、前記撮像手段からの前記狭帯域光の画像信号の輝度レベルに応じて、前記色補正における補正パラメータを変更することを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項８】
前記色補正手段は、前記生体組織以外の観察対象の色に対して、補正係数のマトリクスを用いたマトリクス演算により、前記色補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項９】
前記色補正手段は、色相を１０の領域に分割し、当該１０の色相領域に基づいて色補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項１０】
前記医療機器は、内視鏡画像を処理する内視鏡用プロセッサであることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【請求項１１】
前記医療機器は、カプセル型内視鏡であることを特徴とする請求項１に記載の医療機器。
【国際調査報告】
2013042396.tif 000033
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2013042396.tif 000035
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