(57)【要約】【課題】内視鏡画像装置によりシャープネス調整を行って、診断性の高い画像をモニタ出力する。【解決手段】画像の輝度分布を表す輝度分布画像を生成する。輝度分布画像は、例えば画像の輝度成分からなる輝度画像を生成してからぼかすことにより（Ｓ４０１〜４０３）生成する。続いて、輝度分布画像の各画素値に基づいて、画素ごとにシャープネス強調量を決定する（Ｓ４０４）。さらに、決定されたシャープネス強調量に基づいて、色別の強調量を決定し（Ｓ４０５）、もとの画像の画素値に配分に応じた明度調整値および彩度調整値を加算する（Ｓ４０６）。【選択図】図１３
2006142004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡により取得された画像の鮮鋭度を調整する方法であって、
前記画像の輝度分布を表す輝度分布画像を構成する各画素の値に基づいて、シャープネス強調量を画素ごとに決定する処理と、
前記シャープネス強調量における明度調整の寄与分を表す明度寄与分と、彩度調整の寄与分を表す彩度寄与分を、前記明度寄与分と前記彩度寄与分の合計が前記シャープネス強調量となるように、画素ごとに決定する処理と、
前記画像を構成する各画素の値に、当該画素の値に前記彩度寄与分に応じた重み付けをした彩度調整値、および前記輝度分布画像中の当該画素に対応する画素の値に前記明度寄与分に応じた重み付けをした明度調整値を加算する処理と
を実行することを特徴とするシャープネス調整方法。
【請求項２】
内視鏡により取得された画像の鮮鋭度を調整する方法であって、
前記画像の輝度分布を表す輝度分布画像を構成する各画素の値に基づいて、シャープネス強調量を画素ごとに決定する処理と、
前記画像を構成する各画素の値に、前記シャープネス強調量に対し当該画素の値と前記輝度分布画像の当該画素に対応する画素の値との比を乗じた値を加算する処理と
を実行することを特徴とするシャープネス調整方法。
【請求項３】
内視鏡により取得された画像の鮮鋭度を調整するプログラムであって、コンピュータに、
前記画像の輝度分布を表す輝度分布画像を構成する各画素の値に基づいて、シャープネス強調量を画素ごとに決定する処理と、
シャープネス強調量における明度調整の寄与分を表す明度寄与分と、彩度調整の寄与分を表す彩度寄与分を、前記明度寄与分と前記彩度寄与分の合計が前記シャープネス強調量となるように、画素ごとに決定する処理と、
前記画像を構成する各画素の値に、当該画素の値に前記彩度寄与分に応じた重み付けをした彩度調整値、および前記輝度分布画像中の当該画素に対応する画素の値に前記明度寄与分に応じた重み付けをした明度調整値を加算する処理と
を実行させることを特徴とするシャープネス調整プログラム。
【請求項４】
内視鏡により取得された画像の鮮鋭度を調整するプログラムであって、コンピュータに、
前記画像の輝度分布を表す輝度分布画像を構成する各画素の値に基づいて、シャープネス強調量を画素ごとに決定する処理と、
前記画像を構成する各画素の値に、前記シャープネス強調量に対し当該画素の値と前記輝度分布画像の当該画素に対応する画素の値との比を乗じた値を加算する処理と
を実行させることを特徴とするシャープネス調整プログラム。
【請求項５】
内視鏡により取得された画像の輝度分布を表す輝度分布画像を生成する輝度分布画像生成手段と、該輝度分布画像生成手段により生成された輝度分布画像を利用して画像の鮮鋭度を調整する鮮鋭度調整手段を備えた電子内視鏡装置であって、前記鮮鋭度調整手段は、
前記画像の輝度分布を表す輝度分布画像を構成する各画素の値に基づいて、シャープネス強調量を画素ごとに決定する処理と
前記シャープネス強調量における明度調整の寄与分を表す明度寄与分と、彩度調整の寄与分を表す彩度寄与分を、前記明度寄与分と前記彩度寄与分の合計が前記強調量となるように、画素ごとに決定する処理と、
前記画像を構成する各画素の値に、当該画素の値に前記彩度寄与分に応じた重み付けをした彩度調整値、および前記輝度分布画像中の当該画素に対応する画素の値に前記明度寄与分に応じた重み付けをした明度調整値を加算する処理と
を実行することを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項６】
内視鏡により取得された画像の輝度分布を表す輝度分布画像を生成する輝度分布画像生成手段と、該輝度分布画像生成手段により生成された輝度分布画像を利用して画像の鮮鋭度を調整する鮮鋭度調整手段を備えた電子内視鏡装置であって、前記鮮鋭度調整手段は、
前記画像の輝度分布を表す輝度分布画像を構成する各画素の値に基づいて、シャープネス強調量を画素ごとに決定する処理と、
前記画像を構成する各画素の値に、前記シャープネス強調量に対し当該画素の値と前記輝度分布画像の当該画素に対応する画素の値との比を乗じた値を加算する処理と
を実行することを特徴とする電子内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡装置の画像処理機能に関し、詳しくは画像の鮮鋭度を調整するシャープネス調整機能に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像信号に含まれる各周波数成分を、周波数ごとに異なる度合いで強調あるいは抑制することによって、画像の鮮鋭度を高めるシャープネス強調方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２２４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電子内視鏡により取得される画像（以下、内視鏡画像）は、体腔内の画像であるため、画像全域にわたり似たような色をしている。人物写真、風景写真などには自然界に存在するあらゆる色が含まれる可能性があるが、内視鏡画像に含まれるのは、肌の色か検査薬の色に限られる。また、体腔内には、境界らしい境界がないため、内視鏡画像にはエッジと呼べるような対象は含まれていない。また、人物写真などのシャープネス強調処理は、画像全体の画質を向上することを目的として行われるが、内視鏡画像の場合は診断に必要な情報を強調することを目的として行われることが多い。
【０００４】
特許文献１の方法は、電子内視鏡装置の画像処理にも適用可能である。しかし、上記画像の相違を考えれば、電子内視鏡装置の画像処理に適した、より高度なシャープネス調整方法の提案が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の方法は、内視鏡により取得された画像の鮮鋭度を調整する方法であって、次の処理を実行することを特徴とする。また、本発明のプログラムは、コンピュータに次の処理を実行させることを特徴とする。
【０００６】
第１の処理は、画像の輝度分布を表す輝度分布画像を構成する各画素の値に基づいて、シャープネス強調量を画素ごとに決定する処理である。輝度分布画像からもとの画像の領域ごとの明るさを判断し、明るさに応じてシャープネス強調量を決定する。シャープネス強調量をどのように決めるかは、設計方針によるが、例えば、暗い領域では明るい領域よりも強調量が大きくなるようにするとよい。
【０００７】
第２の処理は、シャープネス強調量における明度調整の寄与分を表す明度寄与分と、彩度調整の寄与分を表す彩度寄与分を、明度寄与分と前記彩度寄与分の合計が前記シャープネス強調量となるように、画素ごとに決定する処理である。この際、明度寄与分と彩度寄与分の配分は、輝度分布画像中の、その画素に対応する画素の値に基づいて決定することが好ましい。配分をどのように決めるかは、設計方針によるが、例えば、色味が再現されにくい暗い領域では彩度の寄与分が大きくなるように配分を決定するとよい。
【０００８】
第３の処理は、画像を構成する各画素の値に、その画素の値に彩度寄与分に応じた重み付けをした彩度調整値、および輝度分布画像中のその画素に対応する画素の値に前記明度寄与分に応じた重み付けをした明度調整値を加算する処理である。もとの値に明度調整値のみならず、彩度調整値を加算することで、色味に配慮したシャープネス調整を行うことができる。
【０００９】
本発明の第２の方法およびプログラムは、上記第１の方法と同じ第１の処理を実行した後に、画像を構成する各画素の値に、前記シャープネス強調量に対しその画素の値と輝度分布画像のその画素に対応する画素の値との比を乗じた値を加算する処理を実行することを特徴とする。この場合も、明度と彩度の両方を加算することになるので、色味に配慮したシャープネス調整を行うことができる。
【００１０】
本発明の第１の電子内視鏡装置は、内視鏡により取得された画像の輝度分布を表す輝度分布画像を生成する輝度分布画像生成手段と、輝度分布画像生成手段により生成された輝度分布画像を利用して画像の鮮鋭度を調整する鮮鋭度調整手段を備えた電子内視鏡装置であって、前記鮮鋭度調整手段が上記本発明の第１の方法の各処理を実行することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第２の電子内視鏡装置は、内視鏡により取得された画像の輝度分布を表す輝度分布画像を生成する輝度分布画像生成手段と、輝度分布画像生成手段により生成された輝度分布画像を利用して画像の鮮鋭度を調整する鮮鋭度調整手段を備えた電子内視鏡装置であって、前記鮮鋭度調整手段が、上記本発明の第２の方法の各処理を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、もとの画像の明度と彩度に応じてシャープネス強調量を決めるため、鮮鋭度を高めつつ、自然な色味の画像を再現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態として、消化器検査に用いられる電子内視鏡システムを例示する。
【００１４】
１．  システムの構成
図１に、電子内視鏡システムの概略構成を示す。電子内視鏡システム１は、図に示すように、電子内視鏡２（以下、スコープ２）と、電子内視鏡により取得された画像を処理する処理装置３（以下、プロセッサ３）と、図示されない光源装置、モニタおよびプリンタなどを備える。電子内視鏡システム１では、内視鏡検査の目的に応じた複数種類のスコープを使用することができるが、図のスコープ２は、それらのスコープに共通する構成を示したものである。
【００１５】
スコープ２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）２１、ＣＣＤ２１により取得された信号を処理する信号処理回路２２、各種制御処理を行うマイコン２３およびプロセッサ３に接続されるコネクタ部（図示せず）を備える。
【００１６】
ＣＣＤ２１は、対物レンズとともにスコープ２の先端に取り付けられ、観察対象からの反射光を取得し、電気信号に変換する。本実施形態ではＣＣＤの撮像分解能は約５μｍである。
【００１７】
信号処理回路２２は、ＣＣＤ２１の出力信号に対し相関二重サンプリング、自動利得制御およびＡ／Ｄ変換などの信号処理を施す。マイコン２３は、信号処理回路の動作やプロセッサ３へのデータ伝送を制御する。
【００１８】
ここで、スコープ２の色情報の取得方式について説明する。一般に、ＣＣＤはカラーフィルタを備えており、観察対象からの反射光をカラーフィルタを介して取得することによって、観察対象の色に関する情報を取得する。このため、ＣＣＤが備えるカラーフィルタの配置のしかた、あるいはカラーフィルタの種類が異なれば、取得される画像の色情報の質や色表現は異なることとなる。
【００１９】
例えば、カラーフィルタの配置のしかたについては、回転式フィルタを回転させながら各色の情報を交互に取得する面順次式のＣＣＤと、モザイクフィルタを介して各色の情報をまとめて取得する同時式のＣＣＤが知られている。既存のスコープには、面順次式のＣＣＤを採用したものもあれば、同時式のＣＣＤを採用したものもある。しかし、面順次式のＣＣＤは、撮影する部位の動きがフィルタの回転よりも速い場合に、各色の画像がずれる場合がある。このため、電子内視鏡システム１では、スコープ２として、同時式のＣＣＤを備えたスコープを採用している。
【００２０】
また、カラーフィルタの種類としては、赤（Ｒ），緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色を分別する原色フィルタと、シアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ），グリーン（Ｇ）の４色を分別する補色フィルタが知られている。原色フィルタを備えたＣＣＤ（以下、原色ＣＣＤ）により取得される画像はＲＧＢで表現され、補色フィルタを備えたＣＣＤ（以下、補色ＣＣＤ）により取得される画像はＣＭＹＧで表現される。このため、既存の電子内視鏡システムは、原色ＣＣＤを備えたスコープもしくは補色ＣＣＤを備えたスコープのいずれか一方しか使用することができない。これに対し、電子内視鏡システム１では、ＣＣＤのカラーフィルタの種類が異なる複数種類のスコープを使用することができる。
【００２１】
表１に電子内視鏡システム１で使用できるスコープを例示する。  
【表１】
2006142004.tif 000003
【００２２】
表１において、スコープＡ，Ｂ，ＣのＣＣＤは、いずれも原色フィルタを備えたＣＣＤであり解像度も同じであるが、スコープＢ、Ｃは、ＣＣＤのフィルタとは別に、ある特定の色の光だけを通さないようにするカットフィルタを備えている。このように、観察対象の色情報を取得する方式は、面順次式か同時式か、原色ＣＣＤか補色ＣＣＤかということのみならず、ＣＣＤと組み合わせるカットフィルタの種類によっても異なる。
【００２３】
次に、プロセッサ３の構成について説明する。プロセッサ３は、図示されないコネクタ部を備える。プロセッサ３のコネクタ部は、上記各スコープのコネクタ部を簡単に接続したり取り外したりできる構造となっている。
【００２４】
また、プロセッサ３は、スコープ２の信号処理回路２２から、コネクタ部を介して入力された信号に対し、ガンマ補正を施してビデオ信号を生成する信号処理回路３１を備える。信号処理回路３１は、スコープの信号処理回路２２の出力信号がＣＭＹＧ信号の場合には、ＣＭＹＧ信号からＲＧＢ信号への変換処理も行う。また、プロセッサ３は、信号処理回路３１の動作や、スコープ２との通信を制御するマイコン３２を備える。信号処理回路３１の後段には、画素数変換やＤ／Ａ変換を行ってモニタ出力用の信号を生成する信号処理回路３５が配置されている。
【００２５】
さらに、プロセッサ３は、信号処理回路３１、マイコン３２および信号処理回路３５が搭載された主基板とは別に、画像処理専用基板４を備える。画像処理専用基板４には、信号処理回路３１から出力された画像信号に対し各種画像処理を施す画像処理回路４１と、画像処理回路４１を制御するマイコン４２が搭載されている。画像処理回路４１は信号処理回路３１，３５とセレクタ３３，３４を介して接続されている。セレクタ３３，３４はマイコン３２からの制御信号に基づいて切り替わる。
【００２６】
図２に、画像処理専用基板４の詳細構成を示す。図に示すように、画像処理回路４１は標準画像生成部４１１、色置換部４１２、明彩度調整部４１３、シャープネス調整部４１４、色相調整部４１５および後処理部４１６の６つの処理部に分類される。色置換部４１２、明彩度調整部４１３、シャープネス調整部４１４および色相調整部４１５は、セレクタ４１７ａ〜ｅの切り替えにより、選択的に動作させることができる。セレクタ４１７ａ〜ｅは、マイコン４２から供給される制御信号に基づいて切り替わる。
【００２７】
また、画像処理専用基板４には、メモリ４３が搭載されている。メモリ４３には、色置換部４１２、明彩度調整部４１３、シャープネス調整部４１４および色相調整部４１５の処理で利用される各種ルックアップテーブルが記憶されている。このうち、色置換部４１２で使用されるルックアップテーブルは、スコープの機種ごとに記憶されている。メモリ４３には、このほかにも各種処理パラメータが記憶されている。なお、メモリ４３に記憶されているルックアップテーブルや処理パラメータの中には、電子内視鏡システム１がメーカーから出荷される時点で記憶されているもののほか、ユーザが後から記憶させたものも含まれている。これらのルックアップテーブルやパラメータは、後述するように、マイコン４２により参照される。
【００２８】
ここで、セレクタ３３，３４と、セレクタ４１７ａ〜ｅの切り替えについて、さらに説明する。画像処理専用基板４の機能を利用するか否かは、操作パネルで設定される。また、画像処理専用基板４の機能を利用する場合に、色置換部４１２、明彩度調整部４１３、シャープネス調整部４１４および色相調整部４１５の機能を利用するか否かも、操作パネルで設定される。ユーザが操作パネル上で行った設定の情報（以下、設定情報）は、メモリに記憶される。このメモリは、設定情報記憶用の独立したメモリとすることが好ましいが、メモリ４３や他の目的で設けられたメモリの一部領域を利用してもよい。
【００２９】
このメモリは、機能選択に係る設定情報を、複数組まとめて記憶することができる。したがって、ユーザは、電子内視鏡システムを使用する度に、操作パネル上で機能の選択を行うこともできるし、予め、検査の目的ごとに設定情報を記憶しておき、記憶されている設定情報を呼び出して使用することもできる。
【００３０】
例えば胃の観察に適した設定、大腸の観察に適した設定というように観察部位ごとに設定情報を記憶しておいてもよいし、濃青色検査薬を使った検査に適した設定、赤茶色検査薬を使った検査に適した設定というように使用する検査薬ごとに設定情報を記憶しておいてもよい。さらには、動脈瘤の発見に適した設定、腫瘍の発見に適した設定というように検査により発見しようとする対象ごとに記憶しておいてもよい。
【００３１】
図３は、電源投入時にマイコン３２が実行する初期化処理の概要を示すフローチャートである。プロセッサ３にスコープ２が接続され、電子内視鏡システム１の電源が投入されると、マイコン３２はスコープ２のマイコン２３と通信を行って、スコープ２の機種を判別するためのデータ（以下、スコープデータと称する）を取得する（Ｓ１０１）。スコープデータには、表１に例示した情報、すなわちＣＣＤの解像度とフィルタの種類を示す情報が含まれている。フィルタの種類を示す情報には、原色／補色の区別、カットフィルタの有無、カットフィルタによりカットされる周波数(色)などの情報が含まれる。
【００３２】
続いて、マイコン３２は、メモリに記憶されている設定情報を参照する（Ｓ１０２）。複数の設定情報が記憶されている場合には、操作パネルの操作によりユーザが選択した設定情報を参照する。ユーザが操作パネル上で設定情報を選択する操作を行うと選択内容を表す選択信号がマイコン３２に入力される。マイコン３２は、入力された選択信号に基づいて選択された設定情報を判断する。そして、参照した設定情報に基づいて画像処理専用基板４との接続の要不要を判定し(Ｓ１０３)、判定結果に基づいてセレクタ３３，３４を制御する(Ｓ１０４，Ｓ１０９)。接続が不要であり画像処理専用基板４を切り離した場合には、その時点で初期化処理を終了する。
【００３３】
マイコン３２は、ステップＳ１０４において画像処理専用基板４を接続するようにセレクタを制御したときは、次にステップＳ１０２で参照した設定情報に基づいて、ユーザが選択した機能の組み合わせが適切か否かを判定する（Ｓ１０５）。
【００３４】
マイコン３２は、選択機能の組み合わせが適切と判定した場合には、選択された内容を表す指示データを、ステップＳ１０１で取得したスコープデータとともに画像処理専用基板４のマイコン４２に対し送出する（Ｓ１０８）。
【００３５】
一方、選択機能の組み合わせが適切ではないと判定した場合には、プロセッサ３に接続されているモニタ装置（図示せず）に警告メッセージを出力する（Ｓ１０６）。この場合、マイコン３２は、機能の組み合わせを適切な組み合わせに自動修正し（Ｓ１０７）、その内容を表す指示データを、ステップＳ１０１で取得したスコープデータとともに画像処理専用基板４のマイコン４２に対し送出する（Ｓ１０８）。
【００３６】
なお、警告メッセージを出力した後、ユーザが確認操作を行うのを待ってから、スコープデータおよび指示データを送出してもよい。
【００３７】
機能選択が適切か否かの判定は、予め記憶されている判断ルールに基づいて行われる。プロセッサ３が備えるメモリに、例えば、明彩度調整部を動作させるときには必ず色置換部も動作させなければならないといった判断ルールを定義したデータを記憶しておく。そして、設定情報をそのデータと照合することによって、ユーザが行った機能選択が適切か否かを判定する。
【００３８】
続いて、図４を参照して、マイコン４２の動作について説明する。マイコン４２は、マイコン３２が送出したスコープデータと指示データを受信すると（Ｓ２０１）、スコープデータに基づいてスコープの機種を判別し、さらに指示データに基づいて選択された機能を判別する（Ｓ２０２）。次に、マイコン４２は、選択された機能を提供する処理部に信号が入力されるように、セレクタ４１７ａ〜４１７ｅを制御する（Ｓ２０３）。続いてマイコン４２は、各処理部が必要とするルックアップテーブルやパラメータをメモリ４３から読み込む（Ｓ２０４）。
【００３９】
この際、前述のとおり、ルックアップテーブルの中にはスコープの機種ごとに記憶されているテーブルがある。上記スコープ機種の判別結果は、メモリから読み込むルックアップテーブルを選択するときに使用する。読み込んだルックアップテーブルやパラメータは、それらを必要とする処理部に送出される（Ｓ２０５）。
【００４０】
以上に説明したように、電子内視鏡システム１のプロセッサ３はスコープ２の機種、言い換えればスコープの色情報取得方式を判別した上で画像処理を行うので、スコープ２としてあらゆるタイプのスコープを採用することができる。すなわち、補色ＣＣＤを備えたタイプに限定されたり、原色ＣＣＤを備えたタイプに限定されることはない。
【００４１】
また、ユーザは操作パネル上で所定の設定操作を行うことにより、あるいは予め記憶しておいた設定を呼び出すことにより、利用したい画像処理機能を自由に選択することができる。この際、知識不足などから不適切な機能選択を行ってしまった場合でも、警告メッセージの出力とともに適切な選択が自動で行われるので、画像処理機能を、常に有効に活用することができる。
【００４２】
さらに、画像処理専用基板４の機能を利用しないユーザは、操作パネル上で所定の設定操作を行うことにより、画像処理専用基板４への信号入力を停止させることができる。これにより、使用しない機能のために電力が消費されることはなくなる。
【００４３】
なお、画像処理回路４１は、標準画像生成部４１１、色置換部４１２、明彩度調整部４１３、シャープネス調整部４１４、色相調整部４１５および後処理部４１６の機能をそれぞれ個別に提供する複数の半導体装置が配置された回路であってもよいし、画像処理専用のＣＰＵと６種類の画像処理プログラムが記憶されたメモリが配置された回路であってプログラムの中で各処理を実行するか否かを切り替えるものであってもよい。
【００４４】
２．  システムの画像処理機能
以下、画像処理回路４１が実行する画像処理について、詳細に説明する。画像処理回路４１が提供する画像処理機能は、大きく分類して２種類ある。
【００４５】
第１の機能は、スコープの色情報取得方式の違いを吸収する機能である。具体的には、スコープの機種、詳細にはＣＣＤのカラーフィルタの種類に依存しない標準画像を生成することによって、色情報取得方式の違いを吸収する。標準画像は、撮影した部位の色が忠実に再現された画像となるようにする。この標準画像は、標準画像生成部４１１において生成される。
【００４６】
第２の機能は、第１の機能により生成された標準画像を、診断に適した画像となるように処理する機能である。この機能は、色置換部４１２、明彩度調整部４１３、シャープネス調整部４１４および色相調整部４１５により提供される。
【００４７】
色置換部４１２は、画像の色味をユーザの好みに合わせることを目的とした画像処理を行う。明彩度調整部４１３は、暗くて見難い部分を見易くすることを目的とした画像処理を行う。シャープネス調整部４１４は、診断に必要な構造（例えば凹凸や血管）を強調することを目的とした画像処理を行う。また、色相調整部４１５は、診断に必要な色の差を強調し、診断に不要な、あるいは診断を妨害するような色の差を低減することを目的とした画像処理を行う。後処理部４１６は、ノイズの除去とモニタ出力用信号の生成処理を行う。
【００４８】
以下、各部ごとに、具体的な処理の例を示す。
【００４９】
２．１  標準画像生成部
標準画像生成部４１１は、標準画像を生成する処理部であるが、標準画像を生成する前に所定の前処理を行う。はじめに、その前処理について説明する。
【００５０】
信号処理回路３１の説明として前述したとおり、電子内視鏡システム１では、スコープ２が補色ＣＣＤを備えたスコープである場合には、信号処理回路３１においてＣＭＹＧ信号からＲＧＢ信号への変換が行われる。詳細には、信号処理回路３１は、補色ＣＣＤから得られた信号を輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂに変換し、さらにその輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂ（以後、ＹＣＣ信号）を原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換する。
【００５１】
このため、画像処理回路４１に入力されるＲＧＢ信号の各値は、小数点以下の値を含む値となる可能性がある。そのような値を複雑な計算に用いれば、画像処理のための計算を繰り返す過程で丸め込み誤差が発生し、色空間に狂いが生ずるおそれがある。
【００５２】
そこで、標準画像生成部４１１では、最初に、８ビットのデータを１０ビットのデータに置き換える処理を実行する。詳細には、画像を構成する全画素のＲ値、Ｇ値、Ｂ値のそれぞれについて、１０ビット分の領域を確保して、８ビットデータを４倍した値をその領域に格納する。これは、図５に示すように、８ビットの値を上位方向に２ビットシフトさせた値を１０ビットの領域に格納し、その領域の下位２ビットに０の値を格納することに他ならない。これにより、計算の有効桁数が増加するため、丸め込みにより発生する誤差の影響を軽減することができる。なお、標準画像生成部４１１において１０ビットに変換され処理されたデータは、後処理部４１６により再び８ビットのデータに変換されてからモニタ出力される。
【００５３】
続いて、この１０ビットのデータを用いて、標準画像を生成する処理について説明する。
【００５４】
標準画像は、１０ビット化したＲＧＢデータを、予め作成しておいた３次元ルックアップテーブル５(以下、３次元ＬＵＴ５)を用いて変換（置換）することにより生成する。
【００５５】
図６に示すように、３次元ＬＵＴ５は、スコープにより取得された色の値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、実物の色の値（Ｒ´，Ｂ´，Ｇ´）に置き換えるテーブルである。スコープにより取得される可能性がある色の値は、実際にスコープを使用して各部位の観察を行えば取得できる。また、実物の色の値は、手術の機会を利用して各部位の色を測色系を用いて測定すれば取得できる。したがって、同じ部位から取得されたデータ同士を対応付ければ、そのスコープ用の３次元ＬＵＴ５を作成することができる。
【００５６】
スコープの機種ごとに観察を行ってデータを収集すれば、各機種用の３次元ＬＵＴ５を作成することができる。上記の手順により作成されたＬＵＴ５によれば、スコープの色情報取得方式の違いのみならず、例えば対物レンズの収差の違いなど色以外に関わる違いも吸収することができる。
【００５７】
このようにして作成された機種ごとの３次元ＬＵＴ５は、図２のメモリ４３に記憶されており、図４を参照して説明した手順でマイコン４２から標準画像生成部４１１に供給される。標準画像生成部４１１は、画像を構成する各画素のＲ，Ｇ，Ｂ値を、３次元ＬＵＴ５を用いて置換することにより、観察対象の真の色を忠実に再現した標準画像を生成する。
【００５８】
なお、Ｒ，Ｇ，Ｂ値それぞれが１０ビットで表されたデータを、同じくＲ，Ｇ，Ｂ値それぞれが１０ビットで表されたデータに置き換える３次元ＬＵＴ５は、１０２４３個の対応付けを記憶することになる。また３次元ＬＵＴ５は、スコープの機種ごとに複数記憶しておく必要があるため、メモリ４３はそれらを記憶するのに十分な容量を有するものとする必要がある。
【００５９】
メモリの容量に制限がある場合の対策としては、一部の対応付けのみをＬＵＴに記憶し、他の対応付けは補間計算により求めるという方法が考えられる。例えば、図７に例示するように、Ｒ，Ｇ，Ｂがそれぞれ０，３２，６３，９６，・・・，２５５（３２とびの値）のときの対応付けのみを３次元ＬＵＴ６に記憶しておく。
【００６０】
そして、３次元ＬＵＴ６に記憶されていないＲＧＢ値が入力された場合には、図８に示すように、入力値のＲＧＢ空間における座標点Ｐ（ｒ，ｇ，ｂ）の周辺から、３次元ＬＵＴ６に対応付けが記憶されている座標点Ａ〜Ｈを抽出する。そして、座標点Ａ〜ＨのＲＧＢ値を３次元ＬＵＴ６を用いて座標点Ａ´〜Ｈ´のＲ´Ｇ´Ｂ´値に置換する。
【００６１】
その後、座標点Ａ´〜Ｈ´のＲ´Ｇ´Ｂ´値に、座標点Ａ〜Ｈと座標点Ｐの関係に応じた重み付けをして加算すれば、３次元ＬＵＴ６に対応付けが記憶されていない座標点Ｐ（ｒ，ｇ，ｂ）に対応するＰ´（ｒ´，ｇ´，ｂ´）を求めることができる。
【００６２】
以上に説明した処理により、スコープの機種に依存せず、かつ実物の色に忠実な色が再現された標準画像を得ることができる。以降の画像処理は、この標準画像を対象として行われるため、スコープの機種によって、画像処理回路４１により出力される画像の仕上がりに差が生じるということはない。
【００６３】
なお、本実施形態では、セレクタ４１７ａ〜４１７ｅの切り替えにより後段の色置換部以降の処理部が実行されないようにして、標準画像生成部４１１において生成された標準画像をモニタ出力することもできる。
【００６４】
２．２  色置換部
色置換部４１２は、画像の色をユーザの好みに合わせることを目的とした色置換処理を行う。
【００６５】
例えば、電子内視鏡システムの光源にはキセノンランプが用いられることが多いが、初期の内視鏡はハロゲンランプを光源として用いていたため、取得される画像は黄色っぽいものであった。このため、実物の色が忠実に再現された画像よりも、慣れ親しんだ色味の画像のほうが正確な診断ができると考えるユーザは少なくない。色置換部４１２は、このようなニーズに応えるために、標準画像の色をユーザの好みの色に置き換える。
【００６６】
色の置換は、標準画像の生成処理と同様、３次元ＬＵＴを用いて行う。ここで使用する３次元ＬＵＴは、標準画像のＲＧＢ値を、それぞれユーザの好みのＲ´Ｇ´Ｂ´値に置き換えるテーブルである。このテーブルは、電子内視鏡システム１を提供するメーカーが提供してもよいし、ユーザが自ら作成することもできる。
【００６７】
色置換部４１２が使用する３次元ＬＵＴも、図２のメモリ４３に記憶されており、図４を参照して説明した手順でマイコン４２から色置換部４１２に供給される。設定情報はテーブル選択に必要な情報を含んでおり、３次元ＬＵＴが複数記憶されている場合には設定情報に基づいて選択されたテーブルが色置換部４１２に供給される。色置換部４１２は、供給された３次元ＬＵＴを利用して、標準画像を構成する各画素のＲＧＢ値を変換する。
【００６８】
なお、標準画像生成処理と同様、３次元ＬＵＴに一部の対応付けのみを記憶しておき、３次元ＬＵＴに対応付けが記憶されていないＲＧＢ値の変換は、補間計算により行ってもよい。
【００６９】
２．３  明彩度調整部
明彩度調整部４１３は、画像の明るさを調整する処理を行う。特に、画像中の明暗差が大きいことから生じる問題を解決することを目的とした画像処理を行う。
【００７０】
例えば、十二指腸の入口部分の内視鏡撮影では、手前（胃側）と奥（十二指腸の中）との明暗差が大きい画像が得られる。特に濃青色など暗い色の検査薬を散布して撮影を行った場合には、十二指腸内部が暗すぎて観察できないといった問題が生ずる。診断のためには、検査薬を散布した状態でも手前から奥まで見渡せるような画像が必要であるが、内視鏡による撮影では、一般の写真撮影と異なり、撮影時に照明の位置や向きを調整することはできない。また人体が火傷を負う危険があるので、照明を強くすることもできない。このため、画像の明るさが適切な明るさとなるように、画像処理で調整する必要がある。
【００７１】
この際、ＣＣＤは光の量に応じて出力電圧を制御する素子であるため、暗い領域の撮影では出力電圧が小さくなり、色の情報を正確に取得できないことがある。この場合、画像処理により単純に画像の輝度成分の値を大きくすると、暗い青色が明るい青色にならずに緑色になるといった問題が発生することがある。このため、明彩度調整部４１３の処理では、単に画像の明度を補正するのではなく、色味も調整しながら明るさを調整する。
【００７２】
図９は、明彩度調整部４１３の処理の概要を示すフローチャートである。明彩度調整部４１３では、はじめに入力画像をＹＣＣ信号に変換し、輝度成分のみからなる輝度画像Ｙを生成する（Ｓ３０１）。なお、以下の説明では、画像を構成する各画素の位置を（ｘ，ｙ）で表現し、画像Ｉの位置（ｘ，ｙ）の画素の値をＩ（ｘ，ｙ）と表すこととする。
【００７３】
続いて、輝度画像Ｙに対し画像処理フィルタを用いたぼかし処理を施して輝度ボケ画像ＵＹを生成する。ぼかし処理は２段階に行う。１段目のぼかし処理では、画像処理フィルタとして移動平均フィルタを用いる（Ｓ３０２）。２段目のぼかし処理では、画像処理フィルタとしてガウシアンフィルタを用いる。この２段階のぼかし処理により、画像の輝度分布を表す輝度ボケ画像ＵＹを生成する（Ｓ３０３）。
【００７４】
次に、明彩度調整部４１３は、明るさの調整度合いを表す明るさ調整分を決定する（Ｓ３０４）。明るさ調整分は、輝度ボケ画像ＵＹの各画素値をルックアップテーブルＬＵＴｙにより変換することによって、画素ごとに決定する。
【００７５】
ＬＵＴｙは、０〜１０２３の範囲の入力値と、０〜１０２３の範囲の出力値との対応付けを記憶した１次元のルックアップテーブルである。ＬＵＴｙとしては、例えば、図１０に示すように、入力値が所定値を超えると出力値が０になるようなテーブルを使用する。なお、図１０は、入力値と出力値の対応付けを、入力値を横軸、出力値を縦軸として表現したものである。
【００７６】
なお、ＬＵＴｙは、明るさの調整方針に基づいて適宜設計すればよい。例えば図１０に例示したテーブルは、暗い部分を明るくして明るい部分はそのままにするという調整方針に基づいて設計されたテーブルであるが、暗い部分を大幅に明るくし明るい部分は少しだけ明るくする、あるいは明るい部分の明るさを少し抑えるなど、調整方針としては種々考えられる。なお、ＬＵＴｙは、図２のメモリ４３に記憶されており、図４を参照して説明した手順でマイコン４２から明彩度調整部４１３に供給される。
【００７７】
次に、明るさ調整分における明度寄与分と彩度寄与分の配分を決める（Ｓ３０５）。この配分は、画像を構成する画素ごとに決める。具体的には、次式により、明度寄与分ｒａｔｅ１と、彩度寄与分ｒａｔｅ２を決定する。  
Ｙｐ（ｘ，ｙ）  ＝  Ｙ（ｘ，ｙ）＋  ＬＵＴｙ（ＵＹ（ｘ，ｙ））
ｒａｔｅ１（ｘ，ｙ）  ＝  ＬＵＴｙ（ＵＹ（ｘ，ｙ））×ＬＵＴｒ（Ｙｐ）
ｒａｔｅ２（ｘ，ｙ）  ＝  ＬＵＴｙ（ＵＹ（ｘ，ｙ））×（１−ＬＵＴｒ（Ｙｐ））
但し、Ｙｐは、輝度ボケ画像ＵＹから得られる輝度情報のみに基づいて調整を行った場合の、各画素の輝度値を推定した値である。
【００７８】
ＬＵＴｒは、例えば図１１に示すように、入力値が所定値以下のときと所定値以上のときに出力値がほぼ一定になり、入力値がそれ以外の部分では出力値が入力値の増加とともに増加するようなテーブルとする。このテーブルは、暗い領域で彩度調整機能を特に効かせるという方針に基づいて設計されたテーブルである。ＬＵＴｒも、ＬＵＴｙと同様、調整方針に基づいて適宜設計すればよい。ＬＵＴｒも、図２のメモリ４３に記憶されており、図４を参照して説明した手順でマイコン４２から明彩度調整部４１３に供給される。
【００７９】
上記式から明らかであるように、ｒａｔｅ１（ｘ，ｙ）とｒａｔｅ２（ｘ，ｙ）は、その合計が、ステップＳ３０４で決定した明るさ調整分ＬＵＴｙ（ＵＹ（ｘ，ｙ））となるように決定される。また、ｒａｔｅ１（ｘ，ｙ）とｒａｔｅ２（ｘ，ｙ）の配分は、推定された輝度値に依存する。これは、ＬＵＴｙによる変換で、明るさをどの程度調整するか調整量を決め、次に、その決められた量の中で彩度調整をどの程度効かせるかを決めるということである。さらには、彩度調整をどの程度効かせるかを決める際に、もし彩度を調整せずに明度のみを調整したらどうなるか推定した値を参考にするということである。
【００８０】
次に、明彩度調整部４１３は、次式にしたがって、入力信号を構成する各画素（ｘ，ｙ）のＲＧＢ値に対し、そのＲＧＢ値に彩度寄与分に応じた重み付けをした彩度調整値と、輝度画像の画素値に明度寄与分に応じた重み付けをした明度調整値とを加算する（Ｓ３０６）。  
Ｒ´（ｘ，ｙ）＝Ｒ（ｘ，ｙ）＋Ｙ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ１＋Ｒ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ２
Ｇ´（ｘ，ｙ）＝Ｇ（ｘ，ｙ）＋Ｙ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ１＋Ｇ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ２
Ｂ´（ｘ，ｙ）＝Ｂ（ｘ，ｙ）＋Ｙ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ１＋Ｂ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ２
【００８１】
あるいは、明度調整値は、輝度ボケ画像の画素値に明度寄与分に応じた重み付けをした値としてもよい。すなわち、ステップＳ３０６では、次式にしたがった処理を実行してもよい。  
Ｒ´（ｘ，ｙ）＝Ｒ（ｘ，ｙ）＋ＵＹ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ１＋Ｒ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ２
Ｇ´（ｘ，ｙ）＝Ｇ（ｘ，ｙ）＋ＵＹ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ１＋Ｇ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ２
Ｂ´（ｘ，ｙ）＝Ｂ（ｘ，ｙ）＋ＵＹ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ１＋Ｂ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ２
【００８２】
上記処理式を用いた明るさの調整処理では、輝度を調整するだけでなく、彩度を合わせて調整しているため、自然な色合いの、違和感の少ない画像が得られる。例えば図１０および図１１に例示したルックアップテーブルを使用した処理では、暗い部分で特に丁寧な彩度調整が行われるので、暗い部分の細かい構造まで見易く再現される。また、例えば暗い部分は診断に不必要なのでそのままとし、診断に必要な領域で細かい構造が見やすく再現されるようにルックアップテーブルを設計することもできる。すなわち、目的に適した方法で、その目的に適した量だけ明るさを調整することができる。
【００８３】
ここで、ステップＳ３０２およびＳ３０３のぼかし処理について、さらに説明する。
【００８４】
画像を構成する各画素の値を、画像処理フィルタを用いた演算により求められた値と置き換えることによって、その画像のボケ画像を生成する手法は、従来から知られている。そのようなボケ画像生成処理では、通常、３×３画素〜１５×１５画素程度の大きさの画像処理フィルタが演算に使用される。これに対し、明彩度調整部４１３は、画像の幅の１／４もしくはそれ以上の幅を有する画像処理フィルタを用いて演算を行う。例えば画像の幅が１０２４画素であった場合には、２５５×２５５画素もしくはそれより大きなサイズの画像処理フィルタを用いる。
【００８５】
図１２は、画像処理フィルタの大きさと処理結果の関係について説明するための図である。図１２（ａ）は通常の画像処理の例、図１２（ｂ）は明彩度調整部４１３の画像処理の例を示している。
【００８６】
図１２（ａ）に例示するように３×３画素の画像処理フィルタを用いた場合、各画素の値は９個の画素の値に依存することとなる。一方、図１２（ｂ）に示すように２５５×２５５画素の画像処理フィルタを用いた場合、各画素の値は、２５５２個の画素の値に依存することとなる。
【００８７】
明暗差が大きい画像の明るさを調整するときには、単に暗い部分を明るくすればよいというものではなく、不自然にならない程度に明暗の差を残さなければならない。すなわち、画像全体の明るさのバランスは崩さずに、暗い部分を明るくする必要がある。そのためには、近接する画素の値のみをみて明るさを決定するのではなく、遠くの画素の値もみた上で明るさを決定する必要がある。
【００８８】
例えば図１２（ａ）に例示したような小さな画像処理フィルタを用いて生成された輝度ボケ画像の各画素値は、１００画素以上離れた画素の値とは無関係に決定される。このため、その１００画素以上離れた画素との間で明暗が逆転する可能性がないとはいえない。
【００８９】
これに対し、図１２（ａ）に例示したような大きな画像処理フィルタを用いて生成された輝度ボケ画像の各画素値は、１００画素以上離れた画素の値を参照した上で決定される。したがって、１００画素以上離れた画素との間で明暗が逆転するということは有り得ず、画像全体の明暗のバランスがくずれることはない。
【００９０】
明彩度調整部４１３の処理では、推定輝度の計算や、明度寄与分、彩度寄与分の決定には、この画像全体の明暗のバランスが忠実に反映された輝度ボケ画像ＵＹが使用されるので、調整後の画像は、明暗のバランスが維持された自然な画像となる。
【００９１】
ここで、画像処理フィルタのサイズが大きければ、当然のことながら演算量は多くなる。しかし、電子内視鏡の画像処理は、レントゲン装置の画像処理などと異なりリアルタイム性が要求されるため、処理時間が長くなることは好ましくない。
【００９２】
そこで、明彩度調整部４１３では、ステップＳ３０２の１段目のぼかし処理を行うときに、縦横それぞれ数画素おきにフィルタを配置して演算を行うことによって、演算量を低減している。例えば３画素おきに演算を実行すれば、演算量を、全画素を対象として演算を実行する場合の１／９に低減することができ、処理時間を短縮できる。
【００９３】
なお、ステップＳ３０３の２段目のぼかし処理でも同様に数画素おきに演算を行ってもよいが、ガウシアンフィルタを用いた演算では数画素おきの演算ではアーティファクトが発生するおそれがあるため、好ましくは１段目のぼかし処理は数画素ごと、２段目のぼかし処理は全画素を対象として演算を行うのがよい。
【００９４】
２．４  シャープネス調整部
シャープネス調整部４１４は、主として画像のシャープネスを強調することを目的とした画像処理を行う。但し、内視鏡画像には鋭いエッジは含まれていないため、主として凹凸や血管など観察対象の構造を強調することを目的とした処理を行う。
【００９５】
例えば、胃の粘膜の下に何らかの隆起物ができた場合、細い血管は渦巻状になり、太い血管は湾曲する。このため、血管の形状変化の観察は、隠れた病変を見つけ出す上で極めて有効である。しかし、胃の内部は全体的に似通った色をしているため、画像の周波数成分に基づいて血管を区別しようとすると太い血管と隆起物の影とを区別することができない。
【００９６】
このため、シャープネス調整部４１４では、画像の色味を考慮に入れたシャープネス調整処理を実行する。
【００９７】
図１３は、シャープネス調整部４１４の処理の概要を示すフローチャートである。
【００９８】
シャープネス調整部４１４では、はじめに入力画像をＹＣＣ信号に変換し、輝度成分のみからなる輝度画像Ｙ（ｘ，ｙ）を生成する（Ｓ４０１）。
【００９９】
続いて、その輝度画像Ｙ（ｘ，ｙ）に対し、画像処理フィルタを用いたぼかし処理を施して輝度ボケ画像Ｕ（Ｙ（ｘ，ｙ））を生成する。ぼかし処理は２段階に行う。１段目のぼかし処理では、画像処理フィルタとして移動平均フィルタを用いる（Ｓ４０２）。フィルタは、あまり小さすぎると胃壁の凹凸など比較的大きな構造の情報が含まれなくなるので、８０×８０画素程度の大きさとする。また、ステップＳ４０２では、明彩度調整部４１３のステップＳ３０２と同様、計算量が少なくなるように数画素おきに演算を実行する。
【０１００】
２段目のぼかし処理では、画像処理フィルタとしてガウシアンフィルタを用いる（Ｓ４０３）。ガウシアンフィルタは、標準偏差が異なる３種類のフィルタを使用する。
【０１０１】
図１４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、３種類のガウシアンフィルタを表す。図の横軸は画像処理フィルタの中心画素の位置を０とした各画素の位置、縦軸はフィルタを構成する各画素の値を表す。図１４（ａ）は、大きさが７９×７９画素の３種類の中で標準偏差が最も大きいフィルタである。このフィルタにより、臓器内壁の凹凸や動脈など比較的大きな構造の情報が抽出される。また、図１４（ｂ）は、大きさが１５×１５画素程度で図１４（ａ）のフィルタよりも標準偏差が小さいフィルタである。このフィルタにより標準的な太さの血管など中くらいの大きさの構造の情報が抽出される。図１４（ｃ）は、大きさが３×３画素程度で、図１４（ｂ）のフィルタよりもさらに標準偏差が小さいフィルタである。このフィルタにより毛細血管など細かい構造の情報が抽出される。
【０１０２】
ステップＳ４０３において、強調したい構造の大きさに応じて標準偏差が設定されたガウシアンフィルタを使用すれば、強調したい構造を区別するのに十分な画像情報が残された輝度ボケ画像ＵＹを生成することができる。
【０１０３】
なお、２段目のぼかし処理では、３種類のガウシアンフィルタを用いて３段階に演算を行ってもよいが、処理時間を短縮するためには、３種類のガウシアンフィルタを重ね合わせた（機能を兼ね備えた）画像処理フィルタを用いて演算を行うのがよい。
【０１０４】
シャープネス調整部４１４は、輝度ボケ画像ＵＹを生成すると、続いて次式により、輝度画像Ｙと輝度ボケ画像ＵＹの値の差分を画素ごとに計算し、その差分の値に応じてシャープネス強調量Ｃ（ｘ，ｙ）を決定する（ステップＳ４０４）。  
Ｃ（ｘ，ｙ）＝｜Ｙ（ｘ，ｙ）−ＵＹ（ｘ，ｙ）｜×ＬＵＴｙ（ＵＹ（ｘ，ｙ））
ルックアップテーブルＬＵＴｙは、明彩度調整部４１３が使用するルックアップテーブルＬＵＴｙと同じテーブルとしてもよいし、他の調整方針に基づいて設計されたテーブルとしてもよい。
【０１０５】
一般のシャープネス強調処理では、入力された画像の各画素値に上記シャープネス強調量Ｃ（ｘ，ｙ）を単純に加算することによりシャープネスを強調する。これに対し、シャープネス調整部４１４の処理では、色に依存する色別強調量Ｃｒ（ｘ，ｙ）、Ｃｇ（ｘ，ｙ）、Ｃｂ（ｘ，ｙ）を求め（Ｓ４０５）、その色別強調量を入力された画像の各画素値に加算することによりシャープネスを強調する。
【０１０６】
色別強調量は次のような手順で計算される。まず次式に基づいて、シャープネス強調における明度調整の寄与分を表す明度寄与分ｒａｔｅ３と、シャープネス強調における彩度調整の寄与分を表す彩度寄与分ｒａｔｅ４を、決定する。  
ｒａｔｅ３＝ＬＵＴｃ（Ｙ（ｘ，ｙ））×Ｃ（ｘ，ｙ）
ｒａｔｅ４＝{１−ＬＵＴｃ（Ｙ（ｘ，ｙ））}×Ｃ（ｘ，ｙ）
【０１０７】
上記式から明らかであるように、明度寄与分と彩度寄与分は、その合計がステップＳ４０４で求めたシャープネス強調量となるように決定される。ＬＵＴｃは、明度寄与分と彩度寄与分の配分を決定するテーブルであり、目標とする画質に応じて適宜定義することができる。
【０１０８】
続いて、次式により色別強調量を決定する。  
Ｃｒ（ｘ，ｙ）＝Ｙ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ３＋Ｒ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ４
Ｃｇ（ｘ，ｙ）＝Ｙ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ３＋Ｇ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ４
Ｃｂ（ｘ，ｙ）＝Ｙ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ３＋Ｂ（ｘ，ｙ）×ｒａｔｅ４
【０１０９】
あるいは、色別強調量は、次式を用いて決定してもよい。  
Ｃｒ（ｘ，ｙ）＝Ｃ（ｘ，ｙ）×Ｒ（ｘ，ｙ）／Ｙ（ｘ，ｙ）
Ｃｇ（ｘ，ｙ）＝Ｃ（ｘ，ｙ）×Ｇ（ｘ，ｙ）／Ｙ（ｘ，ｙ）
Ｃｂ（ｘ，ｙ）＝Ｃ（ｘ，ｙ）×Ｂ（ｘ，ｙ）／Ｙ（ｘ，ｙ）
【０１１０】
続いて、上記２式のいずれかを用いて計算した色別強調量を、次式に示すように入力信号に加算にすることにより、シャープネスを強調する（Ｓ４０６）。  
Ｒ´（ｘ，ｙ）＝Ｒ（ｘ，ｙ）＋Ｃｒ（ｘ，ｙ）
Ｇ´（ｘ，ｙ）＝Ｇ（ｘ，ｙ）＋Ｃｇ（ｘ，ｙ）
Ｂ´（ｘ，ｙ）＝Ｂ（ｘ，ｙ）＋Ｃｂ（ｘ，ｙ）
【０１１１】
色別強調量の加算によりシャープネスを強調すれば、色味に応じたシャープネス強調を実現することができる。この場合、太い血管と隆起物の陰とでは強調される色味成分が異なるため、影が血管と誤認されることはなくなる。
【０１１２】
なお、上記説明から明らかであるように、明彩度調整部４１３とシャープネス調整部４１４は、いずれも輝度ボケ画像を生成し、処理に利用する。よって、図２のセレクタ４１７ａの前段に、輝度ボケ画像を生成する処理部を備え、その処理部により生成された輝度ボケ画像が、明彩度調整部４１３やシャープネス調整部４１４に入力されるようにしてもよい。この場合、輝度ボケ画像の生成に使用する画像処理フィルタは、２種類の機能を兼ね備えたフィルタとする。
【０１１３】
なお、シャープネス調整部４１４が使用するルックアップテーブルや画像処理フィルタは、図２のメモリ４３に記憶されており、図４を参照して説明した手順でマイコン４２からシャープネス調整部４１４に供給される。
【０１１４】
２．５  色相調整部
色相調整部４１５は、診断に必要な色相を拡大し、診断に不要な色相を縮小する画像処理を行う。
【０１１５】
内視鏡検査では、色素を含む検査薬を散布して観察を行うことがある。例えば、胃の内壁にインジゴカルミンと呼ばれる濃青色の検査薬を散布すると、粘膜面の谷間に検査薬が貯留するので、胃壁の凹凸を赤と青の色のコントラストとして観察できるようになる。また、メチレンブルーと呼ばれる同じく濃青色の検査薬を散布した場合、正常な粘膜は青く染まるが、腫瘍は染まらない。このため、腫瘍の有無および場所を確認することができる。
【０１１６】
一方、そのような検査では、肌の色合いが部分ごとに少しずつ違うといった情報は、診断には不要である。
【０１１７】
図１５は、色相調整部４１５の処理の概要を示すフローチャートである。色相調整部４１５では、まずＲＧＢ信号をＨＳＶ信号に変換して色相成分のみを抽出ことによって、色相分布を表す色相画像を生成する（Ｓ５０１）。続いて、色相画像を構成する各画素の値Ｈ（ｘ，ｙ）を、ルックアップテーブルＬＵＴｈを用いて変換する（Ｓ５０２）。
【０１１８】
ＬＵＴｈは、診断に必要な色の範囲で色相が拡大され、診断に不要な色の範囲で色相が狭くなるように設計されたテーブルである。
【０１１９】
例えば、図１６に例示するＬＵＴｈによれば、青紫色が、より青に近い色に置き換えられる。このＬＵＴｈを用いて画像を処理すれば、青紫色の検査薬を散布して撮影を行った場合に検査薬が付着している部分と付着していない肌の部分の色のコントラストを大きくすることができる。また、図１６のＬＵＴｈによれば、赤からピンクにかけての色は、すべて同じピンクに置き換えられる。このため、このＬＵＴｈを用いて画像を処理すれば、肌の赤みの微妙な差は、画像には表れなくなる。
【０１２０】
また、図１７に例示するＬＵＴｈは、ヘモグロビンの色素の色のみを緑色に置き換え、他の色の置き換えは行わないテーブルである。このテーブルは、血液の色と肌の色との差を拡大して、血流の観察に適した画像を生成することを目的として設計されたものである。
【０１２１】
内視鏡画像では、撮影で取得される色の範囲は赤っぽい色に限られており、検査薬の色を除けば、青や緑色の対象が撮影されることは有り得ない。このため、血液の色を緑色にするといった置換を行っても、緑色に置換したことによって他の緑色の対象と区別がつかなくなるといった心配はない。したがって、内視鏡の画像処理では、図１７に例示するような極端な色相拡大処理を行うこともできる。
【０１２２】
色相調整部４１５は、ステップＳ５０２においてＬＵＴｈを用いて色を置き換えることにより色相を拡大したり縮小したりした後、ＬＵＴｈによる変換後の色相データＨ´（ｘ，ｙ）を色相成分とするＨＳＶ信号をＲＧＢ信号に変換する（Ｓ５０３）。
【０１２３】
ＬＵＴｈとしては、ユーザである医師の考え方、内視鏡メーカーの設計方針、使用される検査薬の種類、観察される部位、観察の目的などに応じて設計された複数のテーブルを用意しておくことが好ましい。このテーブルは、電子内視鏡システム１を提供するメーカーが提供してもよいし、ユーザが自ら作成することもできる。ＬＵＴｈは、図２のメモリ４３に記憶されており、図４を参照して説明した手順でマイコン４２から色相調整部４１５に供給される。
【０１２４】
なお、上記例ではＨＳＶ空間において色相調整を行っているが、ＲＧＢ信号をＬａｂ信号に変換して、ａ成分とｂ成分をルックアップテーブルにより変換した後にＲＧＢ信号に戻してもよい。
【０１２５】
また、他の色空間への変換は行わずに、標準画像生成部４１１や色置換部４１２と同様に３次元ＬＵＴを用意しておき、入力されたＲＧＢ信号を、色相調整後のＲＧＢ信号に直接置き換えるようにしてもよい。
【０１２６】
上記説明において、プロセッサ３は本発明の電子内視鏡装置に相当し、プロセッサ３の画像処理回路４１のシャープネス調整部４１４が実行する処理は本発明の方法に相当する。また、前述のように、画像処理回路４１は、画像処理専用のＣＰＵと６種類の画像処理プログラムが記憶されたメモリが配置された回路として実施することができ、そのような形態におけるシャープネス調整処理プログラムが、本発明のプログラムに相当する。
【０１２７】
以上、本発明の一実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲は特許請求の範囲によって定められるべきものであり、上記実施形態には限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】電子内視鏡システムの概略構成を示す図
【図２】画像処理専用基板の詳細構成を示す図
【図３】マイコン３２が実行する初期化処理の概要を示すフローチャート
【図４】マイコン４２の処理の概要を示すフローチャート
【図５】データを１０ビット化する処理について説明するための図
【図６】標準画像生成部で使用される３次元ルックアップテーブルの一例を示す図
【図７】標準画像生成部で使用される３次元ルックアップテーブルの他の例を示す図
【図８】ルックアップテーブルに無い値の処理方法について説明するための図
【図９】明彩度調整部の処理の概要を示すフローチャート
【図１０】明彩度調整部で使用されるルックアップテーブルＬＵＴｙの一例を示す図
【図１１】明彩度調整部で使用されるルックアップテーブルＬＵＴｒの一例を示す図
【図１２】画像処理フィルタの大きさと処理結果の関係について説明するための図
【図１３】シャープネス調整部の処理の概要を示すフローチャート
【図１４】シャープネス調整部で使用されるガウシアンフィルタの例を示す図
【図１５】色相調整部の処理の概要を示すフローチャート
【図１６】色相調整部で使用されるルックアップテーブルＬＵＴｈの一例を示す図
【図１７】色相調整部で使用されるルックアップテーブルＬＵＴｈの他の例を示す図
【符号の説明】
【０１２９】
１  電子内視鏡システム
２  電子内視鏡（スコープ）  
３  処理装置（プロセッサ）
３３，３４  セレクタ  
４  画像処理専用基板
４１７ａ〜ｅ  セレクタ
５，６  ３次元ルックアップテーブル
【図１】
2006142004.tif 000004
【図２】
2006142004.tif 000005
【図３】
2006142004.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006142004.tif 000010
【図８】
2006142004.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2006142004.tif 000013
【図１１】
2006142004.tif 000014
【図１２】
2006142004.tif 000015
【図１３】
2006142004.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2006142004.tif 000018
【図１６】
2006142004.tif 000019
【図１７】
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