(57)【要約】【課題】複数の色成分を含む画像信号の信号処理にかかる演算量を削減することができる画像信号処理方法、画像信号処理装置および画像信号処理プログラムを提供すること。【解決手段】本発明にかかる画像処理方法は、互いに異なる複数の色情報を有する成分信号を含む画像信号から、所定の色情報を有する成分信号を抽出する抽出ステップと、抽出ステップで抽出された成分信号に対して、明るさ調整処理を含む信号処理を施す第１信号処理ステップと、抽出ステップで抽出された前記成分信号と、第１信号処理ステップで信号処理が施された成分信号とをもとに、第１信号処理ステップによる処理前後の変化量を算出する算出ステップと、算出ステップで算出された変化量に基づき、抽出ステップにおける抽出対象外の色情報を有する成分信号に対して信号処理を施す第２信号処理ステップと、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる複数の色情報を有する成分信号を含む画像信号から、所定の色情報を有する成分信号を抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出された成分信号に対して、明るさ調整処理を含む信号処理を施す第１信号処理ステップと、
前記抽出ステップで抽出された成分信号と、前記第１信号処理ステップで信号処理が施された成分信号とをもとに、前記第１信号処理ステップによる処理前後の変化量を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された変化量に基づき、前記抽出ステップにおける抽出対象外の色情報を有する成分信号に対して信号処理を施す第２信号処理ステップと、
を含むことを特徴とする画像信号処理方法。
【請求項２】
前記画像信号は、複数の画素の光電変換処理によって生成された信号であって、赤、緑および青の色成分の輝度値を前記複数の色情報が画素位置ごとに付与された信号であり、
前記抽出ステップは、赤、緑および青の色成分の成分信号のうち、いずれか一つの色情報を有する成分信号を前記画素位置ごとに抽出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理方法。
【請求項３】
前記抽出ステップは、前記赤、緑および青の成分信号のうち最も大きい輝度値を有する色成分の成分信号を前記画素位置ごとに抽出する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像信号処理方法。
【請求項４】
前記画像信号は、複数の画素の光電変換処理によって生成された信号であって、各画素位置に応じて前記複数の色情報が付与された信号であり、
前記算出ステップは、画素位置ごとに前記変化量を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像信号処理方法。
【請求項５】
互いに異なる複数の色情報を有する成分信号を含む画像信号を取得する画像信号取得部と、
前記画像信号取得部が取得した前記画像信号から、所定の色情報を有する成分信号を抽出する抽出部と、
前記抽出部が抽出した成分信号に対して、明るさ調整処理を含む信号処理を施す第１信号処理部と、
前記抽出部が抽出した成分信号と、前記第１信号処理部によって信号処理が施された成分信号とをもとに、前記第１信号処理部による処理前後の変化量を算出する算出部と、
前記算出部が算出した変化量に基づき、前記抽出部における抽出対象外の色情報を有する成分信号に対して信号処理を施す第２信号処理部と、
を備えたことを特徴とする画像信号処理装置。
【請求項６】
互いに異なる複数の色情報を有する成分信号を含む画像信号から、所定の色情報を有する成分信号を抽出する抽出手順と、
前記抽出手順で抽出された成分信号に対して、明るさ調整処理を含む信号処理を施す第１信号処理手順と、
前記抽出手順で抽出された成分信号と、前記第１信号処理手順で信号処理が施された成分信号とをもとに、前記第１信号処理手順による処理前後の変化量を算出する算出手順と、
前記算出手順で算出された変化量に基づき、前記抽出手順における抽出対象外の色情報を有する成分信号に対して信号処理を施す第２信号処理手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力画像に対して明るさ調整処理などの信号処理を行なう画像信号処理方法、画像信号処理装置および画像信号処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力画像に対してγ補正処理やエッジ強調処理などの信号処理を施すことにより、入力画像の視認性を向上する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１では、入力画像を構成する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各色成分の画像信号が入力され、色成分ごとに輪郭強調処理を施した後、この輪郭強調処理が施された各色成分の画像信号をもとにカラー表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３４４５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の信号処理では、入力される複数の色成分の画像信号すべてに対して各々輪郭強調処理などを施しているため、演算量が多かった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の色成分を含む画像信号の信号処理にかかる演算量を削減することができる画像信号処理方法、画像信号処理装置および画像信号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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像信号処理方法は、互いに異なる複数の色情報を有する成分信号を含む画像信号から、所定の色情報を有する成分信号を抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップで抽出された成分信号に対して、明るさ調整処理を含む信号処理を施す第１信号処理ステップと、前記抽出ステップで抽出された成分信号と、前記第１信号処理ステップで信号処理が施された成分信号とをもとに、前記第１信号処理ステップによる処理前後の変化量を算出する算出ステップと、前記算出ステップで算出された変化量に基づき、前記抽出ステップにおける抽出対象外の色情報を有する成分信号に対して信号処理を施す第２信号処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる画像信号処理方法は、上記発明において、前記画像信号は、複数の画素の光電変換処理によって生成された信号であって、赤、緑および青の色成分の輝度値を前記複数の色情報が画素位置ごとに付与された信号であり、前記抽出ステップは、赤、緑および青の色成分の成分信号のうち、いずれか一つの色情報を有する成分信号を前記画素位置ごとに抽出することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる画像信号処理方法は、上記発明において、前記抽出ステップは、前記赤、緑および青の成分信号のうち最も大きい輝度値を有する色成分の成分信号を前記画素位置ごとに抽出することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる画像信号処理方法は、上記発明において、前記画像信号は、複数の画素の光電変換処理によって生成された信号であって、各画素位置に応じて前記複数の色情報が付与された信号であり、前記算出ステップは、画素位置ごとに前記変化量を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる画像信号処理装置は、互いに異なる複数の色情報を有する成分信号を含む画像信号を取得する画像信号取得部と、前記画像信号取得部が取得した前記画像信号から、所定の色情報を有する成分信号を抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した成分信号に対して、明るさ調整処理を含む信号処理を施す第１信号処理部と、前記抽出部が抽出した成分信号と、前記第１信号処理部によって信号処理が施された成分信号とをもとに、前記第１信号処理部による処理前後の変化量を算出する算出部と、前記算出部が算出した変化量に基づき、前記抽出部における抽出対象外の色情報を有する成分信号に対して信号処理を施す第２信号処理部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる画像信号処理プログラムは、互いに異なる複数の色情報を有する成分信号を含む画像信号から、所定の色情報を有する成分信号を抽出する抽出手順と、前記抽出手順で抽出された成分信号に対して、明るさ調整処理を含む信号処理を施す第１信号処理手順と、前記抽出手順で抽出された成分信号と、前記第１信号処理手順で信号処理が施された成分信号とをもとに、前記第１信号処理手順による処理前後の変化量を算出する算出手順と、前記算出手順で算出された変化量に基づき、前記抽出手順における抽出対象外の色情報を有する成分信号に対して信号処理を施す第２信号処理手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の色成分を含む画像信号の信号処理にかかる演算量を削減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態にかかる処理装置が行う画像信号処理方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、本発明にかかる画像信号処理装置を含むシステムの一例として、患者等の被検体内の画像を撮像して表示する医療用の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説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。図２は、本実施の形態にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。なお、図２では、実線の矢印が画像にかかる電気信号の伝送を示し、破線の矢印が制御にかかる電気信号の伝送を示している。
【００１６】
図１および図２に示す内視鏡システム１は、被検体内に先端部を挿入することによって被検体の体内画像を撮像する内視鏡２と、内視鏡２の先端から出射する照明光を発生する光源部３ａを有し、内視鏡２が撮像した撮像信号に所定の信号処理を施すとともに、内視鏡システム１全体の動作を統括的に制御する処理装置３と、処理装置３の信号処理により生成された体内画像を表示する表示装置４と、を備える。
【００１７】
内視鏡２は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１と、挿入部２１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２２と、操作部２２から挿入部２１が延びる方向と異なる方向に延び、処理装置３（光源部３ａを含む）に接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２３と、を備える。
【００１８】
挿入部２１は、光を受光して光電変換を行うことにより信号を生成する画素が２次元状に配列された撮像素子２４４を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。挿入部２１は、被検体の体腔内に挿入され、外光の届かない位置にある生体組織などの被写体を撮像素子２４４によって撮像する。
【００１９】
先端部２４は、グラスファイバ等を用いて構成されて光源部３ａが発光した光の導光路をなすライトガイド２４１と、ライトガイド２４１の先端に設けられた照明レンズ２４２と、集光用の光学系２４３と、光学系２４３の結像位置に設けられ、光学系２４３が集光した光を受光して電気信号に光電変換して所定の信号処理を施す撮像素子２４４と、を有する。
【００２０】
光学系２４３は、一または複数のレンズを用いて構成され、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有する。
【００２１】
撮像素子２４４は、光学系２４３からの光を光電変換して電気信号（撮像信号）を生成する。具体的には、撮像素子２４４は、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードや、フォトダイオードから転送される電荷を電圧レベルに変換するコンデンサなどをそれぞれ有する複数の画素がマトリックス状に配列され、各画素が光学系２４３からの光を光電変換して電気信号を生成する受光部２４４ａと、受光部２４４ａの複数の画素のうち読み出し対象として任意に設定された画素が生成した電気信号を順次読み出して、撮像信号として出力する読み出し部２４４ｂと、を有する。受光部２４４ａには、カラーフィルタが設けられ、各画素が、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色成分の波長帯域のうちのいずれかの波長帯域の光を受光する。撮像素子２４４は、処理装置３から受信した駆動信号に従って先端部２４の各種動作を制御する。撮像素子２４４は、例えばＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサを用いて実現される。
【００２２】
操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、被検体の体腔内に生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２２と、処理装置３に加えて、送気手段、送水手段、画面表示制御等の周辺機器の操作指示信号を入力する操作入力部である複数のスイッチ２２３と、を有する。処置具挿入部２２２から挿入される処置具は、先端部２４の処置具チャンネル（図示せず）を経由して開口部（図示せず）から表出する。
【００２３】
ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２４１と、一または複数の信号線をまとめた集合ケーブル２４５と、を少なくとも内蔵している。集合ケーブル２４５は、撮像信号を伝送するための信号線や、撮像素子２４４を駆動するための駆動信号を伝送するための信号線、内視鏡２（撮像素子２４４）に関する固有情報などを含む情報を送受信するための信号線を含む。なお、本実施の形態では、信号線を用いて電気信号を伝送するものとして説明するが、光信号を伝送するものであってもよいし、無線通信により内視鏡２と処理装置３との間で信号を伝送するものであってもよい。
【００２４】
次に、処理装置３の構成について説明する。処理装置３は、撮像信号取得部３１と、抽出部３２と、第１信号処理部３３と、算出部３４と、ゲインマップ生成部３５と、第２信号処理部３６と、表示画像生成部３７と、入力部３８と、記憶部３９と、制御部４０と、を備える。なお、本発明にかかる画像信号処理装置は、少なくとも抽出部３２と、第１信号処理部３３と、算出部３４と、ゲインマップ生成部３５と、第２信号処理部３６とを用いて構成される。
【００２５】
撮像信号取得部３１は、内視鏡２から、撮像素子２４４が出力した撮像信号を受信する。撮像信号取得部３１は、取得した撮像信号に対してノイズ除去やＡ／Ｄ変換、同時化処理（例えば、カラーフィルタ等を用いて色成分ごとの撮像信号が得られた場合に行う）などの信号処理を施す。撮像信号取得部３１は、上述した信号処理によりＲＧＢの色成分が付与された成分信号（補間処理により色成分ごとの一枚の画像が生成された成分信号）を含む入力画像信号ＳCを生成する。撮像信号取得部３１は、生成した入力画像信号ＳCを抽出部３２に入力する。
【００２６】
抽出部３２は、入力画像信号ＳCを撮像信号取得部３１から取得し、各画素位置において、ＲＧＢの色成分が付与された成分信号のうちの最も大きい輝度値を有する色成分の成分信号をそれぞれ抽出する。抽出部３２は、各画素位置において色成分間で最も大きい輝度値を含む成分信号を抽出し、該抽出した成分信号ＳEを第１信号処理部３３および算出部３４に入力するとともに、抽出対象外の成分信号ＳE’（各画素位置のＲＧＢ成分のうち、抽出部３２が抽出した色成分を除く色成分の成分信号）を第２信号処理部３６に入力する。
【００２７】
第１信号処理部３３は、抽出部３２によって抽出された成分信号ＳEに対して明るさ調整処理やエンハンス処理を施す。具体的には、第１信号処理部３３は、抽出部３２により抽出された成分信号ＳEに対して、γ補正処理やエッジ強調処理を施す。第１信号処理部３３は、信号処理後の第１処理信号ＳT1を算出部３４および表示画像生成部３７に入力する。なお、第１信号処理部３３は、抽出された成分信号ＳEが有する輝度値に対して処理を施すものであれば、如何なる処理であってもよい。
【００２８】
算出部３４は、抽出部３２が入力した第１信号処理部３３による信号処理前の成分信号ＳEと、第１信号処理部３３による信号処理後の第１処理信号ＳT1との除を変化量として算出する。具体的には、算出部３４は、第１信号処理部３３による信号処理前の輝度値に対する信号処理後の輝度値の比（ゲイン比）を画素位置ごとに算出する。算出部３４は、各画素位置の比を含む変化量信号Ｓvをゲインマップ生成部３５に入力する。
【００２９】
ゲインマップ生成部３５は、算出部３４によって算出された各画素位置の比（変化量信号Ｓv）と、該比の画素位置とをもとに、ゲインマップを生成する。これにより、各画素位置に応じた位置情報が付与されたゲイン比を有するゲインマップが生成される。ゲインマップ生成部３５は、生成したゲインマップを含むゲインマップ信号ＳGを第２信号処理部３６に入力する。
【００３０】
第２信号処理部３６は、ゲインマップ生成部３５が生成したゲインマップを参照して、抽出部３２が入力した抽出対象外の成分信号ＳE’の輝度値に対してゲイン調整処理を施す。具体的には、第２信号処理部３６は、位置情報に対応するゲイン比を抽出対象外の成分信号ＳE’に乗じてゲイン調整を行って、第２処理信号ＳT2を生成する。第２信号処理部３６は、ゲイン調整処理後の第２処理信号ＳT2を表示画像生成部３７に入力する。
【００３１】
表示画像生成部３７は、第１信号処理部３３による信号処理後の第１処理信号ＳT1と、第２信号処理部３６によるゲイン調整処理後の第２処理信号ＳT2とを合成した後、表示装置４で表示可能な態様の信号となるような信号処理を施して、表示用のカラー画像信号ＳTを生成する。表示画像生成部３７は、生成したカラー画像信号ＳTを表示装置４に出力する。
【００３２】
入力部３８は、キーボード、マウス、スイッチ、タッチパネルを用いて実現され、内視鏡システム１の動作を指示する動作指示信号等の各種信号の入力を受け付ける。なお、入力部３８は、操作部２２に設けられたスイッチや、外部のタブレット型のコンピュータなどの可搬型端末を含んでいてもよい。
【００３３】
記憶部３９は、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラム、および内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記憶する。また、記憶部３９は、処理装置３の識別情報を記憶する。ここで、識別情報には、処理装置３の固有情報（ＩＤ）、年式およびスペック情報等が含まれる。
【００３４】
また、記憶部３９は、処理装置３の画像信号処理方法を実行するための画像信号処理プログラムを含む各種プログラムを記憶する。各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを介してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ（Local  Area  Network）、ＷＡＮ（Wide  Area  Network）などによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
【００３５】
以上の構成を有する記憶部３９は、各種プログラム等が予めインストールされたＲＯＭ（Read  Only  Memory）、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ（Random  Access  Memory）やハードディスク等を用いて実現される。
【００３６】
制御部４０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を用いて構成され、撮像素子２４４および光源部３ａを含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部４０は、記憶部３９に記憶されている撮像制御のための制御情報（例えば、読み出しタイミングなど）を参照し、制御情報に応じた撮像素子２４４の駆動信号を集合ケーブル２４５に含まれる所定の信号線を介して撮像素子２４４へ送信する。
【００３７】
また、制御部４０は、取得した撮像信号に基づく画像（例えば、カラー画像）をもとに明るさを検出して露光量を設定し、該設定した露光量に応じた発光量（強度および時間を含む）、またはシャッタ開放時間を指示する調光信号を生成する。
【００３８】
続いて、光源部３ａの構成について説明する。光源部３ａは、照明部３０１と、照明制御部３０２と、を備える。照明部３０１は、照明制御部３０２の制御のもと、被写体（被検体）に対して、異なる露光量の照明光を順次切り替えて出射する。照明部３０１は、光源３０１ａと、光源ドライバ３０１ｂと、を有する。
【００３９】
光源３０１ａは、白色光を出射するＬＥＤ光源や、一または複数のレンズ等を用いて構成され、ＬＥＤ光源の駆動により光（照明光）を出射する。光源３０１ａが発生した照明光は、ライトガイド２４１を経由して先端部２４の先端から被写体に向けて出射される。なお、光源３０１ａは、赤色ＬＥＤ光源、緑色ＬＥＤ光源および青色ＬＥＤ光源を用いて構成し、照明光を出射するものであってもよい。また、光源３０１ａは、レーザー光源や、キセノンランプ、ハロゲンランプなどのランプを用いるものであってもよい。
【００４０】
光源ドライバ３０１ｂは、照明制御部３０２の制御のもと、光源３０１ａに対して電流を供給することにより、光源３０１ａに照明光を出射させる。
【００４１】
照明制御部３０２は、制御部４０からの制御信号（調光信号）に基づいて、光源３０１ａに供給する電力量を制御するとともに、光源３０１ａの駆動タイミングを制御する。
【００４２】
表示装置４は、映像ケーブルを介して処理装置３（表示画像生成部３７）が生成したカラー画像信号ＳTに対応する表示画像を表示する。表示装置４は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等のモニタを用いて構成される。
【００４３】
以上説明した内視鏡システム１では、処理装置３に入力された撮像信号をもとに、抽出部３２が、撮像信号に含まれる複数の色成分の成分信号のうち、画素位置ごとに最大の輝度値を有する色成分の成分信号ＳEを抽出し、第１信号処理部３３が、抽出された成分信号ＳEに対して明るさ調整処理やエンハンス処理などを施し、ゲインマップ生成部３５が、算出部３４が算出したゲイン比に基づいてゲインマップを生成し、第２信号処理部３６が、抽出対象外の成分信号ＳE’に対して、ゲインマップに基づいてそれぞれゲイン調整し、表示画像生成部３７が、信号処理後のＲＧＢ成分の画像信号（第１処理信号ＳT1および第２処理信号ＳT2）に基づいて表示用の信号処理を施したカラー画像信号ＳTを生成し、表示装置４が、カラー画像信号ＳTに基づく表示画像を表示する。
【００４４】
図３は、本発明の一実施の形態にかかる処理装置が行う画像信号処理方法を示すフローチャートである。以下、制御部４０の制御のもと、各部が動作するものとして説明する。撮像信号取得部３１は、内視鏡２から撮像信号を取得すると（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、信号処理により赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の色成分が付与された成分信号を含む入力画像信号ＳCを生成し、抽出部３２に入力する。一方、撮像信号取得部３１は、内視鏡２から撮像信号が入力されていない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、撮像信号の入力確認を繰り返す。
【００４５】
抽出部３２は、入力画像信号ＳCを撮像信号取得部３１から取得して、ＲＧＢの色成分が付与された画像信号のうち、画素位置ごとに最大の輝度値を有する色成分の成分信号を抽出する（ステップＳ１０２：抽出ステップ）。抽出部３２は、上述した抽出処理によって抽出した成分信号ＳEを第１信号処理部３３および算出部３４に入力する。
【００４６】
第１信号処理部３３は、入力された成分信号ＳEに対して明るさ調整処理やエンハンス処理を施す（ステップＳ１０３：第１信号処理ステップ）。具体的には、第１信号処理部３３は、成分信号ＳEに対してγ補正処理およびエッジ強調処理を施して、第１処理信号ＳT1を生成する。第１信号処理部３３は、信号処理後の第１処理信号ＳT1を算出部３４に入力する。
【００４７】
算出部３４は、第１信号処理部３３による信号処理前の成分信号ＳEの輝度値に対する信号処理後の成分信号（第１処理信号ＳT1を）の輝度値の比（ゲイン比）を変化量として画素位置ごとに算出する（ステップＳ１０４：算出ステップ）。算出部３４は、各画素位置のゲイン比を含む変化量信号Ｓvをゲインマップ生成部３５に入力する。
【００４８】
ゲインマップ生成部３５は、変化量信号Ｓvに基づく各画素位置のゲイン比と、該ゲイン比に付与された位置情報とをもとに、ゲインマップを生成する（ステップＳ１０５）。これにより、各画素位置に応じた位置情報が付与されたゲイン比を有するゲインマップが生成される。ゲインマップ生成部３５は、生成したゲインマップを含むゲインマップ信号ＳGを第２信号処理部３６に入力する。
【００４９】
第２信号処理部３６は、抽出部３２が入力した成分信号ＳE’の輝度値に対し、ゲインマップ生成部３５が生成したゲインマップを参照して、画素位置ごとにゲイン比を乗じてゲイン調整処理を施すことにより第２処理信号ＳT2を生成する（ステップＳ１０６：第２信号処理ステップ）。第２信号処理部３６は、ゲイン調整処理後の第２処理信号ＳT2を表示画像生成部３７に入力する。
【００５０】
表示画像生成部３７は、第１信号処理部３３による信号処理後の第１処理信号ＳT1と、第２信号処理部３６によるゲイン調整処理後の第２処理信号ＳT2とを合成後、表示装置４で表示可能な態様の信号となるような信号処理を施して、表示用のカラー画像信号ＳTを生成する（ステップＳ１０７）。表示画像生成部３７は、生成したカラー画像信号ＳTを表示装置４に出力する。表示装置４は、入力されたカラー画像信号ＳTに応じた画像を表示する。
【００５１】
上述した本発明の一実施の形態によれば、抽出部３２が、入力された入力画像信号ＳCに含まれる複数の色成分の成分信号のうち画素位置ごとに最大の輝度値を有する色成分の成分信号ＳEを抽出し、第１信号処理部３３が、抽出された成分信号ＳEに対して明るさ調整処理やエンハンス処理を施し、ゲインマップ生成部３５が、算出部３４が算出したゲイン比に基づいてゲインマップを生成し、第２信号処理部３６が、抽出対象外の成分信号ＳE’（各画素位置のＲＧＢ成分のうち、抽出部３２が抽出した色成分を除く色成分の成分信号）に対して、ゲインマップに基づいてそれぞれゲイン調整することで、入力画像信号ＳCが複数の色成分の成分信号を含んでいる場合に、画素位置ごとに抽出された一つの色成分の成分信号をもとにゲイン比の算出を行って、他の色成分に対してもこのゲイン比でゲイン調整を行うようにした。これにより、入力画像信号ＳCが複数の色成分を含んでいる場合でも、入力画像信号ＳCの信号処理にかかる演算量を削減することができる。また、入力画像信号ＳCの信号処理にかかる演算量を削減することで、入力画像信号ＳCの信号処理にかかる回路規模を小さくすることができる。
【００５２】
また、上述した本実施の形態によれば、各色成分の信号処理において画素位置ごとに同一のゲイン比を用いるため、各色成分間の相対的な強度比を信号処理前後で保持することができ、演算量を削減しても、生成されるカラー画像の色味が変わることはない。
【００５３】
また、上述した実施の形態では、抽出部３２が、各画素位置において最も大きい輝度値を有する色成分の成分信号を抽出するようにしたので、すべての画素位置において、ゲイン調整後の輝度値が上限値を超えることにより生じるクリップを抑制することができる。
【００５４】
なお、上述した実施の形態では、抽出部３２による抽出対象が、各画素位置において最も大きい輝度値を有する色成分の成分信号をそれぞれ抽出するものとして説明したが、これに限らない。例えば、各色成分のうち最も大きい輝度値を有する色成分の成分信号を抽出対象の成分信号として選択するものであってもよい。この場合、抽出部３２による抽出対象は、ＲＧＢいずれの成分であってもよい。例えば、被写体が生体である場合、画像全体として赤色の成分が多いため、抽出対象の色成分をＧ成分またはＢ成分とすることが好ましい。
【００５５】
また、上述した実施の形態では、撮像信号取得部３１が、色情報としてＲＧＢの各色成分が付与された成分信号を含む入力画像信号ＳCを生成するものとして説明したが、ＲＧＢ色空間をＸＹＺ空間に変換したＸＹＺ成分を色情報とし、該ＸＹＺ成分の成分信号を含むものであってもよい。ここで、本発明にかかる色情報は、輝度成分および色差成分を含むＹＣｂＣｒ色空間や、色相（Hue）、彩度（Saturation  Chroma）、明度（Value  Lightness  Brightness）の三つの成分からなるＨＳＶ色空間、三次元空間を用いるＬ*ａ*ｂ*色空間などにおける輝度は含まない。
【００５６】
また、上述した実施の形態では、ゲインマップ生成部３５が、画素位置ごとに変化量（ゲイン比）を割り当ててゲインマップを生成するものとして説明したが、例えば、２×２などの複数の画素ごとにゲイン比を割り当てるものであってもよい。また、ゲインマップ生成部３５を有しない構成であって、算出部３４が画素位置の情報を付与した変化量を第２信号処理部３４に入力するものとしてもよい。
【００５７】
また、上述した実施の形態において、ゲインマップ生成部３５は、生成したゲインマップを記憶部３９に記憶させてもよい。制御部４０は、上述したゲインマップ生成処理を、１フレームごとに生成するものであってもよいし、数フレームごとに生成するものとしてもよい。数フレームごとにゲインマップを生成する場合は、ゲインマップを生成しないフレームの信号処理について、記憶部３９に記憶されている最新のゲインマップが用いられる。
【００５８】
また、上述した実施の形態では、光源部３ａから白色光が出射され、受光部２４４ａがＲＧＢの各色成分の光を受光する同時式の照明／撮像方式であるものとして説明したが、光源部３ａが、ＲＧＢの色成分の波長帯域の光を個別に順次出射して、受光部２４４ａが、各色成分の光をそれぞれ受光する面順次式の照明／撮像方式であってもよい。
【００５９】
また、上述した実施の形態では、光源部３ａが内視鏡２とは別体で構成されているものとして説明したが、例えば、内視鏡２の先端に半導体光源を設けるなど、光源装置を内視鏡２に設けた構成であってもよい。さらに、内視鏡２に処理装置３の機能を付与してもよい。
【００６０】
また、上述した実施の形態では、光源部３ａが、処理装置３と一体であるものとして説明したが、光源部３ａおよび処理装置３が別体であって、例えば処理装置３の外部に照明部３０１および照明制御部３０２が設けられているものであってもよい。
【００６１】
また、上述した実施の形態では、本発明にかかる画像信号処理装置が、観察対象が被検体内の生体組織などである軟性の内視鏡２を用いた内視鏡システム１の抽出部３２、第１信号処理部３３、算出部３４、ゲインマップ生成部３５および第２信号処理部３６として機能するものとして説明したが、硬性の内視鏡や、材料の特性を観測する工業用の内視鏡、カプセル型の内視鏡、ファイバースコープ、光学視管などの光学内視鏡の接眼部にカメラヘッドを接続したものを用いた内視鏡システムであっても適用できる。本発明にかかる画像信号処理装置は、体内、体外を問わず適用可能であり、外部で生成された撮像信号や画像信号を含む映像信号に対して抽出処理やゲイン調整処理を施すものである。
【００６２】
また、上述した実施の形態では、内視鏡システムを例に挙げて説明したが、例えばデジタルスチルカメラ等に設けられるＥＶＦ（Electronic  View  Finder）に映像を出力する場合にも適用可能である。
【００６３】
以上のように、本発明にかかる画像信号処理方法、画像信号処理装置および画像信号処理プログラムは、複数の色成分を含む画像信号の信号処理にかかる演算量を削減するのに有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１  内視鏡システム
２  内視鏡
３  処理装置
３ａ  光源部
４  表示装置
２１  挿入部
２２  操作部
２３  ユニバーサルコード
２４  先端部
２５  湾曲部
２６  可撓管部
３１  撮像信号取得部
３２  抽出部
３３  第１信号処理部
３４  算出部
３５  ゲインマップ生成部
３６  第２信号処理部
３７  表示画像生成部
３８  入力部
３９  記憶部
４０  制御部
３０１  照明部
３０２  照明制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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