(57)【要約】【課題】利便性の向上を図ること。【解決手段】医療用画像処理装置９は、被検体を撮像した第１画像と、当該第１画像に対して時系列的に先行して当該被検体を撮像した第２画像とを比較し、当該第１画像における各領域毎に当該第２画像からの動き量を算出する動き量算出部９２２と、第１画像における全領域を動き量が特定の範囲内となる第１領域と当該特定の範囲外となる第２領域とに区画する領域区画部９２３と、第１画像における第１領域と第２領域とを識別した識別画像を生成する識別画像生成部９２６とを備える。【選択図】図２
2019154816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を撮像した第１画像と、当該第１画像に対して時系列的に先行して当該被検体を撮像した第２画像とを比較し、当該第１画像における各領域毎に当該第２画像からの動き量を算出する動き量算出部と、
前記第１画像における全領域を前記動き量が特定の範囲内となる第１領域と当該特定の範囲外となる第２領域とに区画する領域区画部と、
前記第１画像における前記第１領域と前記第２領域とを識別した識別画像を生成する識別画像生成部とを備える
ことを特徴とする医療用画像処理装置。
【請求項２】
ユーザ操作を受け付ける操作受付部と、
前記ユーザ操作に応じて、前記特定の範囲を設定する範囲設定部とをさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用画像処理装置。
【請求項３】
前記識別画像生成部は、
前記第１画像における前記第１領域及び前記第２領域の一方の領域のみに特定の色を付した前記識別画像を生成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の医療用画像処理装置。
【請求項４】
前記識別画像生成部は、
前記動き量に応じて前記特定の色の濃さまたは明るさを変化させた前記識別画像を生成する
ことを特徴とする請求項３に記載の医療用画像処理装置。
【請求項５】
ユーザ操作を受け付ける操作受付部と、
前記ユーザ操作に応じて、前記識別画像を外部の表示装置に表示させる第１表示モードと、前記第１画像を当該表示装置に表示させる第２表示モードとを切り替えるモード切替部とをさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置。
【請求項６】
被検体を撮像した第１画像と、当該第１画像に対して時系列的に先行して当該被検体を撮像した第２画像とを対応する画素同士で比較し、当該第１画像における当該第２画像からの動きのない不動領域を算出する不動領域算出部と、
前記第１画像における前記不動領域と他の領域とを識別した識別画像を生成する識別画像生成部とを備える
ことを特徴とする医療用画像処理装置。
【請求項７】
被検体を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置にて時系列的に撮像された画像を処理する請求項１〜６のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置とを備える
ことを特徴とする医療用観察装置。
【請求項８】
前記被検体を振動させる振動装置をさらに備える
ことを特徴とする請求項７に記載の医療用観察装置。
【請求項９】
前記振動装置は、
振動数を変更可能とする
ことを特徴とする請求項８に記載の医療用観察装置。
【請求項１０】
被検体を撮像した第１画像と、当該第１画像に対して時系列的に先行して当該被検体を撮像した第２画像とを比較し、当該第１画像における各領域毎に当該第２画像からの動き量を算出する動き量算出ステップと、
前記第１画像における全領域を前記動き量が特定の範囲内となる第１領域と当該特定の範囲外となる第２領域とに区画する領域区画ステップと、
前記第１画像における前記第１領域と前記第２領域とを識別した識別画像を生成する識別画像生成ステップとを備える
ことを特徴とする医療用観察装置の作動方法。
【請求項１１】
被検体を撮像した第１画像と、当該第１画像に対して時系列的に先行して当該被検体を撮像した第２画像とを対応する画素同士で比較し、当該第１画像における当該第２画像からの動きのない不動領域を算出する不動領域算出ステップと、
前記第１画像における前記不動領域と他の領域とを識別した識別画像を生成する識別画像生成ステップとを備える
ことを特徴とする医療用観察装置の作動方法。
【請求項１２】
振動装置にて前記被検体を振動させる振動ステップをさらに備える
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の医療用観察装置の作動方法。
【請求項１３】
前記振動装置の振動数を変更する振動数変更ステップをさらに備える
ことを特徴とする請求項１２に記載の医療用観察装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用画像処理装置、医療用観察装置、及び医療用観察装置の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野において、人等の被検体内（生体内）を観察する医療用観察装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の医療用観察装置（内視鏡装置）は、被検体内に挿入され、先端から当該被検体内の被写体像を取り込む挿入部と、当該挿入部の接眼部に着脱自在に接続され、当該被写体像を撮像して撮像画像を生成するカメラヘッドと、当該撮像画像を処理して表示用の映像信号を生成する制御装置と、当該表示用の映像信号に基づく撮像画像を表示する表示装置とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１３４０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、生体内において、腫瘍等の部位は、他の部位よりも硬くなっている。そして、例えば、拍動する心臓等に当該腫瘍等の部位が存在している場合には、当該腫瘍等の部位は、他の部位よりも硬くなっているため、当該他の部位に対して動き難くなっている。このため、撮像画像における動きの大きい領域と動きの小さい領域とを識別した識別画像を生成する機能を有していれば、医師等は、当該識別画像を確認することにより、腫瘍等を発見及び診断し易くなる。すなわち、利便性を向上させることができる。
しかしながら、特許文献１に記載の医療用観察装置では、上述した機能を有していないため、利便性を向上させることが難しい。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、利便性を向上させることができる医療用画像処理装置、医療用観察装置、及び医療用観察装置の作動方法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、本発明に係る医療用画像処理装置は、被検体を撮像した第１画像と、当該第１画像に対して時系列的に先行して当該被検体を撮像した第２画像とを比較し、当該第１画像における各領域毎に当該第２画像からの動き量を算出する動き量算出部と、前記第１画像における全領域を前記動き量が特定の範囲内となる第１領域と当該特定の範囲外となる第２領域とに区画する領域区画部と、前記第１画像における前記第１領域と前記第２領域とを識別した識別画像を生成する識別画像生成部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、ユーザ操作を受け付ける操作受付部と、前記ユーザ操作に応じて、前記特定の範囲を設定する範囲設定部とをさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記識別画像生成部は、前記第１画像における前記第１領域及び前記第２領域の一方の領域のみに特定の色を付した前記識別画像を生成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記識別画像生成部は、前記動き量に応じて前記特定の色の濃さまたは明るさを変化させた前記識別画像を生成することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、ユーザ操作を受け付ける操作受付部と、前記ユーザ操作に応じて、前記識別画像を外部の表示装置に表示させる第１表示モードと、前記第１画像を当該表示装置に表示させる第２表示モードとを切り替えるモード切替部とをさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る医療用画像処理装置は、被検体を撮像した第１画像と、当該第１画像に対して時系列的に先行して当該被検体を撮像した第２画像とを対応する画素同士で比較し、当該第１画像における当該第２画像からの動きのない不動領域を算出する不動領域算出部と、前記第１画像における前記不動領域と他の領域とを識別した識別画像を生成する識別画像生成部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る医療用観察装置は、被検体を撮像する撮像装置と、前記撮像装置にて時系列的に撮像された画像を処理する上述した医療用画像処理装置とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る医療用観察装置では、上記発明において、前記被検体を振動させる振動装置をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る医療用観察装置では、上記発明において、前記振動装置は、振動数を変更可能とすることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る医療用観察装置の作動方法は、被検体を撮像した第１画像と、当該第１画像に対して時系列的に先行して当該被検体を撮像した第２画像とを比較し、当該第１画像における各領域毎に当該第２画像からの動き量を算出する動き量算出ステップと、前記第１画像における全領域を前記動き量が特定の範囲内となる第１領域と当該特定の範囲外となる第２領域とに区画する領域区画ステップと、前記第１画像における前記第１領域と前記第２領域とを識別した識別画像を生成する識別画像生成ステップとを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る医療用観察装置の作動方法は、被検体を撮像した第１画像と、当該第１画像に対して時系列的に先行して当該被検体を撮像した第２画像とを対応する画素同士で比較し、当該第１画像における当該第２画像からの動きのない不動領域を算出する不動領域算出ステップと、前記第１画像における前記不動領域と他の領域とを識別した識別画像を生成する識別画像生成ステップとを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る医療用観察装置の作動方法では、上記発明において、振動装置にて前記被検体を振動させる振動ステップをさらに備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る医療用観察装置の作動方法では、上記発明において、前記振動装置の振動数を変更する振動数変更ステップをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る医療用画像処理装置、医療用観察装置、及び医療用観察装置の作動方法によれば、利便性を向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本実施の形態１に係る医療用観察装置を示す図である。
【図２】図２は、カメラヘッド及び制御装置を示すブロック図である。
【図３】図３は、動き量算出処理の一例を説明する図である。
【図４】図４は、動き量算出処理の一例を説明する図である。
【図５】図５は、動き量算出処理の一例を説明する図である。
【図６】図６は、識別画像生成処理の一例を説明する図である。
【図７】図７は、医療用観察装置の作動方法を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本実施の形態２に係る医療用観察装置を示すブロック図である。
【図９】図９は、医療用観察装置の作動方法を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本実施の形態３に係る医療用観察装置を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、医療用観察装置の作動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】
【００２１】
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本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、同一の部分には同一の符号を付している。
【００２２】
（実施の形態１）
〔医療用観察装置の概略構成〕
図１は、本実施の形態１に係る医療用観察装置を示す図である。
医療用観察装置１は、医療分野において用いられ、生体内を観察する装置である。この医療用観察装置１は、挿入部２と、光源装置３と、ライトガイド４と、カメラヘッド５と、第１伝送ケーブル６と、表示装置７と、第２伝送ケーブル８と、制御装置９と、第３伝送ケーブル１０とを備える。
【００２３】
本実施の形態１では、挿入部２は、硬性内視鏡で構成されている。すなわち、挿入部２は、全体が硬質、または一部が軟質で他の部分が硬質である細長形状を有し、生体内に挿入される。この挿入部２内には、１または複数のレンズを用いて構成され、被写体像を集光する光学系が設けられている。
光源装置３は、ライトガイド４の一端が接続され、制御装置９による制御の下、当該ライトガイド４の一端に生体内を照明するための光を供給する。なお、本実施の形態１では、光源装置３は、制御装置９とは別体で構成されているが、これに限らず、当該制御装置９内部に設けられた構成を採用しても構わない。
ライトガイド４は、一端が光源装置３に着脱自在に接続されるとともに、他端が挿入部２に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド４は、光源装置３から供給された光を一端から他端に伝達し、挿入部２に供給する。挿入部２に供給された光は、当該挿入部２の先端から出射され、生体内に照射される。生体内に照射され、当該生体内で反射された光（被写体像）は、挿入部２内の光学系により集光される。
【００２４】
カメラヘッド５は、本発明に係る撮像装置に相当する。このカメラヘッド５は、挿入部２の基端（接眼部２１（図１））に着脱自在に接続される。そして、カメラヘッド５は、制御装置９による制御の下、挿入部２にて集光された被写体像を撮像し、当該撮像による画像信号（ＲＡＷ信号）を出力する。当該画像信号は、例えば、４Ｋ以上の画像信号である。
なお、カメラヘッド５の詳細な構成については、後述する。
【００２５】
第１伝送ケーブル６は、一端がコネクタＣＮ１を介して制御装置９に着脱自在に接続され、他端がコネクタＣＮ２を介してカメラヘッド５に着脱自在に接続される。そして、第１伝送ケーブル６は、カメラヘッド５から出力される画像信号等を制御装置９に伝送するとともに、制御装置９から出力される制御信号、同期信号、クロック、及び電力等をカメラヘッド５にそれぞれ伝送する。
なお、第１伝送ケーブル６を介したカメラヘッド５から制御装置９への画像信号等の伝送は、当該画像信号等を光信号で伝送してもよく、あるいは、電気信号で伝送しても構わない。第１伝送ケーブル６を介した制御装置９からカメラヘッド５への制御信号、同期信号、クロックの伝送も同様である。
【００２６】
表示装置７は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を用いた表示ディスプレイで構成され、制御装置９による制御の下、当該制御装置９からの映像信号に基づく画像を表示する。
第２伝送ケーブル８は、一端が表示装置７に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第２伝送ケーブル８は、制御装置９にて処理された映像信号を表示装置７に伝送する。
【００２７】
制御装置９は、本発明に係る医療用画像処理装置に相当する。この制御装置９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含んで構成され、光源装置３、カメラヘッド５、及び表示装置７の動作を統括的に制御する。
なお、制御装置９の詳細な構成については、後述する。
第３伝送ケーブル１０は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第３伝送ケーブル１０は、制御装置９からの制御信号を光源装置３に伝送する。
【００２８】
〔カメラヘッドの構成〕
次に、カメラヘッド５の構成について説明する。
図２は、カメラヘッド５及び制御装置９を示すブロック図である。
なお、図２では、説明の便宜上、制御装置９及びカメラヘッド５と第１伝送ケーブル６との間のコネクタＣＮ１，ＣＮ２、制御装置９及び表示装置７と第２伝送ケーブル８との間のコネクタの図示を省略している。
カメラヘッド５は、図２に示すように、レンズユニット５１と、レンズ駆動部５２と、レンズ位置検出部５３と、撮像部５４と、通信部５５とを備える。
【００２９】
レンズユニット５１は、光軸に沿って移動可能な複数のレンズを用いて構成され、挿入部２にて集光された被写体像を撮像部５４の撮像面に結像する。このレンズユニット５１は、図２に示すように、フォーカスレンズ５１１を備える。
フォーカスレンズ５１１は、１または複数のレンズを用いて構成され、光軸に沿って移動することにより、焦点を調整する。
また、レンズユニット５１には、フォーカスレンズ５１１を光軸に沿って移動させるフォーカス機構（図示略）が設けられている。
【００３０】
レンズ駆動部５２は、図２に示すように、上述したフォーカス機構を動作させるモータ５２１と、当該モータ５２１を駆動するドライバ５２２とを備える。そして、レンズ駆動部５２は、制御装置９による制御の下、レンズユニット５１の焦点を調整する。
レンズ位置検出部５３は、フォトインタラプタ等の位置センサを用いて構成され、フォーカスレンズ５１１のレンズ位置（以下、フォーカス位置と記載）を検出する。そして、レンズ位置検出部５３は、第１伝送ケーブル６を介して、フォーカス位置に応じた検出信号を制御装置９に出力する。
【００３１】
撮像部５４は、制御装置９による制御の下、生体内を撮像する。この撮像部５４は、具体的な図示は省略したが、レンズユニット５１が結像した被写体像を受光して電気信号（アナログ信号）に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子と、当該撮像素子からの電気信号（アナログ信号）に対して信号処理を行って画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を出力する信号処理部とを備える。
【００３２】
通信部５５は、第１伝送ケーブル６を介して、撮像部５４から出力される画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を制御装置９に送信するトランスミッタとして機能する。この通信部５５は、例えば、第１伝送ケーブル６を介して、制御装置９との間で、１Ｇｂｐｓ以上の伝送レートで画像信号の通信を行う高速シリアルインターフェースで構成されている。
【００３３】
〔制御装置の構成〕
次に、制御装置９の構成について図２を参照しながら説明する。
制御装置９は、図２に示すように、通信部９１と、画像処理部９２と、表示制御部９３と、制御部９４と、入力部９５と、出力部９６と、記憶部９７とを備える。
通信部９１は、第１伝送ケーブル６を介して、カメラヘッド５（通信部５５）から出力される画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を受信するレシーバとして機能する。この通信部９１は、例えば、通信部５５との間で、１Ｇｂｐｓ以上の伝送レートで画像信号の通信を行う高速シリアルインターフェースで構成されている。
【００３４】
画像処理部９２は、制御部９４による制御の下、カメラヘッド５（通信部５５）から出力され、通信部９１にて受信した画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を処理する。この画像処理部９２は、図２に示すように、画像メモリ９２１と、動き量算出部９２２と、領域区画部９２３と、範囲特定部９２４と、ＮＲ（ノイズリダクション）処理部９２５と、識別画像生成部９２６と、検波処理部９２７とを備える。
画像メモリ９２１は、カメラヘッド５から出力され、通信部９１にて受信した画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））をフレーム毎に、所定数のフレーム分だけ、順次、記憶する。すなわち、画像メモリ９２１に記憶された所定数のフレーム分の画像信号（所定数のフレーム分の撮像画像）は、カメラヘッド５にて新たに撮像された撮像画像に順次、書き換えられる。
【００３５】
動き量算出部９２２は、カメラヘッド５から出力され、通信部９１にて受信した撮像画像（以下、現撮像画像と記載）と、画像メモリ９２１に記憶され、当該現撮像画像に対して時系列的に直前に（１フレーム前に）カメラヘッド５にて撮像された撮像画像（以下、直前撮像画像と記載）とを比較し、当該現撮像画像における領域毎（本実施の形態１では画素毎）に当該直前撮像画像からの動き量を算出する動き量算出処理を実行する。なお、現撮像画像は、本発明に係る第１画像に相当する。また、直前撮像画像は、本発明に係る第２画像に相当する。ここで、本発明に係る第２画像としては、直前撮像画像に限らず、現撮像画像に対して時系列的に先行してカメラヘッド５にて撮像された撮像画像であれば、数フレーム前に撮像された撮像画像としても構わない。
【００３６】
図３ないし図５は、動き量算出処理の一例を説明する図である。具体的に、図３では、カメラヘッド５にて撮像された撮像画像ＣＩ１〜ＣＩ４を時系列的に（矢印ｔの方向に）並べた図である。ここで、生体内で反射され、挿入部２内に集光された光（被写体像）は、断面略円形である。このため、撮像画像ＣＩ１〜ＣＩ４内の被写体像ＳＩは、図３に示すように、略円形となる。すなわち、撮像画像ＣＩ１〜ＣＩ４は、被写体像ＳＩと、当該被写体像ＳＩ以外のマスク領域ＭＡとを含む。また、図３では、心臓等の拍動する被写体を撮像した場合を例示している。そして、図３では、当該拍動により被写体の輪郭が変化する様子を実線で示した曲線ＣＬ１及び一点鎖線で示した曲線ＣＬ２，ＣＬ３により表現している。また、図３において、破線で示した領域Ａｒ０は、腫瘍等により他の部位よりも硬くなった部分を示している。さらに、図４及び図５は、図３に対応した図であって、拍動により被写体の輪郭が図３中の曲線ＣＬ１から曲線ＣＬ３の位置に変化（弛緩）した状態の現撮像画像ＣＩＣをそれぞれ示している。
【００３７】
例えば、動き量算出部９２２は、図４及び図５に示すように、ブロックマッチング法を用いて動き量算出処理を実行する。
具体的に、動き量算出部９２２は、直前撮像画像ＣＩＢ（図４）における全画素のうち、注目画素ＰＩ（図４）を選定する。また、動き量算出部９２２は、当該注目画素ＰＩと、当該注目画素ＰＩの周囲に位置する複数の周囲画素ＰＳ（図４）とを含む画素群Ｇｒ（図４）を選定する。なお、図４の例では、周囲画素ＰＳの数を８個（画素群Ｇｒの数を３×３の９個）としているが、その数は、８つに限らず、その他の数（例えば、周囲画素ＰＳの数を２４個（画素群Ｇｒの数を５×５の２５個））としても構わない。
【００３８】
次に、動き量算出部９２２は、現撮像画像ＣＩＣの全領域に亘って、画素群Ｇｒと最も相関の高い対応画素群Ｇｒ´（図４）を特定する。そして、動き量算出部９２２は、直前撮像画像ＣＩＢにおける画素群Ｇｒの中心に位置する注目画素ＰＩから現撮像画像ＣＩＣにおける対応画素群Ｇｒ´の中心に位置する対応注目画素ＰＩ´までのベクトルを当該対応注目画素ＰＩ´の動きベクトルＢ（図４）として算出する。
動き量算出部９２２は、直前撮像画像ＣＩＢにおける全画素について注目画素ＰＩを変更しながらそれぞれ上述した処理を順次、実行することで、図５に示すように、現撮像画像ＣＩＣにおける画素（対応注目画素ＰＩ´）毎の動きベクトルＢを算出する。図５では、動きベクトルＢの方向（動きの方向）を矢印で示し、当該動きベクトルＢの大きさ（動き量）を矢印の長さで表現している。点で示した動きベクトルＢは、動き量が０であることを示している。
なお、動き量算出処理としては、上述したブロックマッチング法に限らず、その他の方法（例えば、勾配法）を用いても構わない。
【００３９】
領域区画部９２３は、制御部９４にて設定された特定の範囲を用いて、現撮像画像ＣＩＣにおける全領域を、動き量算出部９２２にて算出された動き量が当該特定の範囲内となる不動領域と当該特定の範囲外となる動き領域とに区画する領域区画処理を実行する。本実施の形態１では、領域区画部９２３は、当該特定の範囲として、閾値を用いる。図５に示す例では、領域区画部９２３は、制御部９４にて設定された閾値を用いて、現撮像画像ＣＩＣにおける全領域を、動き量算出部９２２にて算出された動き量が当該閾値未満となる不動領域Ａｒ１と当該閾値以上となる動き領域Ａｒ２とに区画する。なお、不動領域Ａｒ１は、本発明に係る第１領域に相当する。また、動き領域Ａｒ２は、本発明に係る第２領域に相当する。
【００４０】
範囲特定部９２４は、動き量算出部９２２にて撮像画像毎に算出された各動き量に基づいて、画像メモリ９２１に記憶された複数の撮像画像を参照し、被写体における拍動範囲（最も収縮した状態から最も弛緩した状態までの範囲）を特定する。図３に示す例では、範囲特定部９２４は、曲線ＣＬ１の位置から曲線ＣＬ３の位置までの範囲Ａｒ３を当該拍動範囲として特定する。また、範囲特定部９２４は、当該特定した拍動範囲Ａｒ３に基づいて、拍動の周期を特定し、被写体における拍動範囲Ａｒ３の中間（最も収縮した状態から最も弛緩した状態までの中間）となるタイミング（以下、検波タイミング）を特定する。図３に示す例では、範囲特定部９２４は、拍動により被写体の輪郭が曲線ＣＬ２の位置となるタイミングを検波タイミングとして特定する。
【００４１】
ＮＲ処理部９２５は、現撮像画像ＣＩＣにおける不動領域Ａｒ１に時間フィルタを施し、動き領域Ａｒ２には空間フィルタを施して、当該現撮像画像ＣＩＣにおけるランダムノイズを除去するＮＲ（ノイズリダクション）処理を実行する。
【００４２】
識別画像生成部９２６は、ＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣにおける不動領域Ａｒ１と動き領域Ａｒ２とを識別した識別画像を生成する識別画像生成処理を実行する。
図６は、識別画像生成処理の一例を説明する図である。具体的に、図６は、図４及び図５に対応した図であって、拍動により被写体の輪郭が図３中の曲線ＣＬ１から曲線ＣＬ３の位置に変化した状態のＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣに基づく識別画像ＣＩＣ´を示している。
図６に示す例では、識別画像生成部９２６は、ＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣにおける不動領域Ａｒ１のみに特定の色を付した識別画像ＣＩＣ´を生成する。なお、図６では、図示を省略したが、不動領域Ａｒ１に付された特定の色の濃さまたは明るさは、動き量算出部９２２にて算出された動き量が大きいほど濃いまたは明るくなっている。また、識別画像生成部９２６は、ＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣにおける拍動範囲Ａｒ３に不動領域Ａｒ１とは異なる色を付した識別画像ＣＩＣ´を生成する。なお、図６では、説明の便宜上、拍動範囲Ａｒ３に不動領域Ａｒ１とは異なる色を付した点については図示を省略している。
【００４３】
検波処理部９２７は、範囲特定部９２４にて特定された検波タイミングで撮像された現撮像画像ＣＩＣを用いて、以下に示す検波処理を実行する。
具体的に、検波処理部９２７は、現撮像画像ＣＩＣ全体における拍動範囲Ａｒ３を含む所定の領域（以下、検波領域と記載）の画素毎の画素情報（例えば輝度信号（Ｙ信号））に基づいて、当該検波領域内の画像のコントラストや周波数成分の検出、フィルタ等による当該検波領域内の輝度平均値や最大最小画素の検出、閾値との比較判定、ヒストグラム等の検出を実行する。そして、検波処理部９２７は、当該検波処理により得られた検波情報（コントラスト、周波数成分、輝度平均値、最大最小画素、及びヒストグラム等）を制御部９４に出力する。
【００４４】
以上説明した画像処理部９２は、ＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣと、当該現撮像画像ＣＩＣに基づく識別画像ＣＩＣ´との双方の画像を表示制御部９３に出力する。
【００４５】
表示制御部９３は、制御部９４による制御の下、画像処理部９２から出力されたＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣ及び識別画像ＣＩＣ´の一方の画像に基づいて、表示用の映像信号を生成する。そして、表示制御部９３は、第２伝送ケーブル８を介して、当該映像信号を表示装置７に出力する。
【００４６】
制御部９４は、例えば、ＣＰＵ等を用いて構成され、第１〜第３伝送ケーブル６，８，１０を介して制御信号を出力することで、光源装置３、カメラヘッド５、及び表示装置７の動作を制御するとともに、制御装置９全体の動作を制御する。この制御部９４は、図２に示すように、レンズ制御部９４１と、範囲設定部９４２と、モード切替部９４３とを備える。
【００４７】
レンズ制御部９４１は、レンズ駆動部５２を動作させ、レンズユニット５１の焦点を調整（フォーカス位置を変更）する。
例えば、レンズ制御部９４１は、検波処理部９２７から出力された検波情報（コントラストや周波数成分）に基づいて、現撮像画像ＣＩＣに含まれる被写体像ＳＩの合焦状態を評価するための合焦評価値を算出する。ここで、レンズ制御部９４１は、検波処理部９２７にて検出されたコントラストや、検波処理部９２７にて検出された周波数成分のうち高周波成分の輪を合焦評価値とする。なお、合焦評価値は、値が大きいほどフォーカスが合っていることを示す。そして、レンズ制御部９４１は、レンズ位置検出部５３にて検出されたフォーカス位置と、当該合焦評価値とに基づいて、山登り法等により被写体像ＳＩが合焦状態となるフォーカス位置にフォーカスレンズ５１１を位置付けるＡＦ処理を実行する。
【００４８】
範囲設定部９４２は、入力部９５からの操作信号に基づいて、領域区画部９２３にて用いられる特定の範囲（本実施の形態１では閾値）を設定する。そして、範囲設定部９４２は、当該設定した閾値を領域区画部９２３に出力する。
【００４９】
モード切替部９４３は、入力部９５からの操作信号に基づいて、識別画像ＣＩＣ´を表示装置７に表示させる不動領域観察モードと、ＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣを表示装置７に表示させる通常観察モードとを切り替える。そして、モード切替部９４３は、当該切り替えたモードに応じた信号を表示制御部９３に出力する。すなわち、表示制御部９３は、不動領域観察モードに応じた信号を制御部９４から入力した場合には、画像処理部９２から出力されたＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣと当該現撮像画像ＣＩＣに基づく識別画像ＣＩＣ´とのうち当該識別画像ＣＩＣ´に基づいて表示用の映像信号を生成し、当該生成した映像信号を表示装置７に出力する。一方、表示制御部９３は、通常観察モードに応じた信号を制御部９４から入力した場合には、画像処理部９２から出力されたＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣと当該現撮像画像ＣＩＣに基づく識別画像ＣＩＣ´とのうち当該ＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣに基づいて表示用の映像信号を生成し、当該生成した映像信号を表示装置７に出力する。なお、不動領域観察モードは、本発明に係る第１表示モードに相当する。また、通常観察モードは、本発明に係る第２表示モードに相当する。
【００５０】
入力部９５は、マウス、キーボード、及びタッチパネル等の操作デバイスを用いて構成され、医師等のユーザによるユーザ操作を受け付ける。そして、入力部９５は、ユーザ操作に応じた操作信号を制御部９４に出力する。すなわち、入力部９５は、本発明に係る操作受付部に相当する。
出力部９６は、スピーカやプリンタ等を用いて構成され、各種情報を出力する。
記憶部９７は、制御部９４が実行するプログラムや、制御部９４の処理に必要な情報等を記憶する。
【００５１】
〔医療用観察装置の作動方法〕
次に、医療用観察装置１の作動方法について説明する。
なお、動き量算出処理、領域区画処理、及び識別画像生成処理の具体例については、既に説明しているため、以下では、これらの各処理及び画像表示の順序のみを説明する。
画像処理部９２は、動き量算出処理（ステップＳ１：動き量算出ステップ）、領域区画処理（ステップＳ２：領域区画ステップ）、及び識別画像生成処理（ステップＳ３：識別画像生成ステップ）を順に実行する。そして、画像処理部９２は、ＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣと、当該現撮像画像ＣＩＣに基づく識別画像ＣＩＣ´との双方の画像を表示制御部９３に出力する。
【００５２】
ステップＳ３の後、表示制御部９３は、制御部９４から不動領域観察モードに応じた信号を入力したか否かを判断する（ステップＳ４）。
不動領域観察モードに応じた信号を入力したと判断した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）には、表示制御部９３は、画像処理部９２から出力されたＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣと当該現撮像画像ＣＩＣに基づく識別画像ＣＩＣ´とのうち当該識別画像ＣＩＣ´に基づいて表示用の映像信号を生成し、当該生成した映像信号を表示装置７に出力する。これにより、表示装置７は、当該識別画像ＣＩＣ´を表示する（ステップＳ５）。そして、制御装置９は、当該作動方法を終了する。
【００５３】
一方、通常観察モードに応じた信号を入力したと判断した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）には、表示制御部９３は、画像処理部９２から出力されたＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣと当該現撮像画像ＣＩＣに基づく識別画像ＣＩＣ´とのうち当該ＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣに基づいて表示用の映像信号を生成し、当該生成した映像信号を表示装置７に出力する。これにより、表示装置７は、当該ＮＲ処理後の現撮像画像ＣＩＣを表示する（ステップＳ６）。そして、制御装置９は、当該作動方法を終了する。
【００５４】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果を奏する。
本実施の形態１に係る制御装置９は、現撮像画像ＣＩＣと直前撮像画像ＣＩＢとを比較し、当該現撮像画像ＣＩＣにおける画素毎に当該直前撮像画像ＣＩＢからの動き量を算出する。また、制御装置９は、現撮像画像ＣＩＣにおける全領域を動き量が閾値未満となる不動領域Ａｒ１と当該閾値以上となる動き領域Ａｒ２とに区画する。さらに、制御装置９は、現撮像画像ＣＩＣにおける不動領域Ａｒ１と動き領域Ａｒ２とを識別した識別画像ＣＩＣ´を生成する。
ここで、腫瘍等の部位Ａｒ０は、他の部位よりも硬くなっているため、当該他の部位に対して動き難くなっている。このため、当該腫瘍等の部位Ａｒ０は、図６に示すように、識別画像ＣＩＣ´において、不動領域Ａｒ１に含まれることとなる。
したがって、医師等は、表示装置７に表示された識別画像ＣＩＣ´を確認することにより、腫瘍等を発見及び診断し易くなる。すなわち、本実施の形態１に係る制御装置９によれば、利便性を向上させることができる、という効果を奏する。
【００５５】
また、本実施の形態１に係る制御装置９では、ユーザ操作に応じて、領域区画処理を実行する際に用いる閾値を変更する。
このため、医師等は、入力部９５を操作することによって、不動領域Ａｒ１を狭めたり、拡げたりすることが可能となり、腫瘍等をさらに発見及び診断し易くなる。
【００５６】
また、本実施の形態１に係る制御装置９では、不動領域Ａｒ１のみに特定の色を付した識別画像ＣＩＣ´を生成する。特に、不動領域Ａｒ１に付された特定の色の濃さまたは明るさは、動き量が大きいほど濃いまたは明るくなっている。
このため、医師等は、特定の色の濃さまたは明るさを確認することにより、腫瘍等をさらに発見及び診断し易くなる。
【００５７】
また、本実施の形態１に係る制御装置９では、ユーザ操作に応じて、不動領域観察モードと通常観察モードとを切り替える。
このため、医師等は、識別画像ＣＩＣ´を確認する必要がなく、現観察画像ＣＩＣを確認したい場合には、入力部９５を操作することによって、現観察画像ＣＩＣを確認することができる。また、医師等は、識別画像ＣＩＣ´を確認したい場合には、入力部９５を操作することによって、識別画像ＣＩＣ´を確認することができる。したがって、利便性をさらに向上させることができる。
【００５８】
また、本実施の形態１に係る制御装置９では、拍動範囲Ａｒ３に不動領域Ａｒ１とは異なる色を付した識別画像ＣＩＣ´を生成する。
このため、医師等は、表示装置７に表示された識別画像ＣＩＣ´を確認することにより、処置具等を触れてはいけない領域（拍動範囲Ａｒ３）を認識することができる。
【００５９】
また、本実施の形態１に係る制御装置９では、被写体における拍動範囲Ａｒ３の中間となる検波タイミングで撮像された現撮像画像ＣＩＣを用いて検波処理を実行する。
このため、拍動により被写体が最も収縮した状態と最も弛緩した状態とのフォーカスずれを同程度の少ないフォーカスずれとすることができる。このため、医師等は、表示装置７に表示された現撮像画像ＣＩＣまたは識別画像ＣＩＣ´から被写体の拍動状態を良好に確認することができる。
【００６０】
（実施の形態２）
次に、本実施の形態２について説明する。
以下では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図８は、本実施の形態２に係る医療用観察装置１Ａを示すブロック図である。図９は、医療用観察装置１Ａの作動方法を示すフローチャートである。
本実施の形態２に係る医療用観察装置１Ａでは、図８に示すように、上述した実施の形態１で説明した医療用観察装置１に対して、振動装置１１を追加している。
振動装置１１は、モータや圧電素子を含んで構成されている。そして、振動装置１１は、被検体の外表面や生体内の観察部位に接触し、当該外表面や当該観察部位に振動を付与する。これにより、観察部位は、振動することとなる。また、振動装置１１は、振動数（周波数）を変更可能に構成されている。
【００６１】
また、本実施の形態２に係る医療用観察装置１Ａでは、振動装置１１の追加に伴い、当該振動装置１１の動作を制御する機能を制御部９４に追加している。
以下では、説明の便宜上、本実施の形態２に係る制御装置（制御部）を制御装置９Ａ（制御部９４Ａ）と記載し、振動装置１１の動作を制御する機能を振動制御部９４４と記載する。なお、制御装置９Ａは、本発明に係る医療用画像処理装置に相当する。
以下、振動制御部９４４の機能について、図９を参照しつつ説明する。
【００６２】
医療用観察装置１Ａの作動方法では、図９に示すように、上述した実施の形態１で説明した医療用観察装置１の作動方法（図７）に対して、ステップＳ７〜Ｓ９を追加した点が異なる。以下では、ステップＳ７〜Ｓ９のみを説明する。
ステップＳ７（振動ステップ）は、ステップＳ１の前に実行される。
具体的に、振動制御部９４４は、ステップＳ１において、振動装置１１を動作させる。これにより、観察部位は、振動することとなる。この後、制御装置９Ａは、ステップＳ１１に移行する。
【００６３】
ステップＳ８は、ステップＳ５の後に実行される。
具体的に、振動制御部９４４は、ステップＳ８において、振動装置１１にて変更可能とする全ての振動数でステップＳ１〜Ｓ５の処理を実行したか否かを判断する。
全ての振動数で実行したと判断された場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）には、制御装置９Ａは、当該作動方法を終了する。
一方、全ての振動数で実行していないと判断した場合（ステップＳ８：Ｎｏ）には、振動制御部９４４は、振動装置１１の振動数を変更する（ステップＳ９：振動数変更ステップ）。この後、制御装置９Ａは、ステップＳ７に戻る。
【００６４】
以上説明した本実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様の効果の他、以下の効果を奏する。
本実施の形態２に係る医療用観察装置１Ａでは、振動装置１１を備える。このため、拍動のない観察部位であっても、当該振動装置１１により当該観察部位を積極的に振動させることができる。すなわち、医師等は、表示装置７に表示された識別画像ＣＩＣ´を確認することにより、不動領域Ａｒ１に含まれる腫瘍等を発見及び診断し易くなる。
【００６５】
また、本実施の形態２に係る医療用観察装置１Ａでは、振動装置１１は、振動数を変更可能とする。
ここで、腫瘍等の部位Ａｒ０と他の部位とでは硬さが異なることにより、固有振動数（共振周波数）が異なるものとなる。すなわち、振動装置１１の振動数を変更することにより、例えば、当該他の部位の固有振動数に当該振動数を合致させ、当該他の部位のみを振動させ、腫瘍等の部位Ａｒ０を振動させない状態に設定することが可能となる。このため、医師等は、表示装置７に表示された識別画像ＣＩＣ´を確認することにより、不動領域Ａｒ１に含まれる腫瘍等をさらに発見及び診断し易くなる。
【００６６】
（実施の形態３）
次に、本実施の形態３について説明する。
以下では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図１０は、本実施の形態３に係る医療用観察装置１Ｂを示すブロック図である。図１１は、医療用観察装置１Ｂの作動方法を示すフローチャートである。
本実施の形態３に係る医療用観察装置１Ｂでは、上述した実施の形態１で説明した医療用観察装置１に対して、不動領域及び動き領域を特定する機能が異なる。
以下では、説明の便宜上、本実施の形態３に係る制御装置（画像処理部）を制御装置９Ｂ（画像処理部９２Ｂ）と記載する。なお、制御装置９Ｂは、本発明に係る医療用画像処理装置に相当する。そして、画像処理部９２Ｂでは、上述した実施の形態１で説明した画像処理部９２Ｂに対して、領域区画部９２３及び範囲特定部９２４を省略し、動き量算出部９２２の代わりに不動領域算出部９２２Ｂを採用している。
なお、本実施の形態３に係る検波処理部９２７は、範囲特定部９２４が省略されているため、既定のタイミング、または、カメラヘッド５に設けられた入力部（図示略）や入力部９５へのユーザ操作に応じたタイミングで撮像された現撮像画像ＣＩＣを用いて、検波処理を実行する。
以下、不動領域算出部９２２Ｂの機能について、図１１を参照しつつ説明する。
【００６７】
医療用観察装置１Ｂの作動方法では、図１１に示すように、上述した実施の形態１で説明した医療用観察装置１の作動方法（図７）に対して、ステップＳ１の代わりにステップＳ１Ｂを採用し、ステップＳ２を省略した点が異なる。以下では、ステップＳ１Ｂのみを説明する。
不動領域算出部９２２Ｂは、ステップＳ１Ｂ（不動領域算出ステップ）において、現撮像画像ＣＩＣと直前撮像画像ＣＩＢとを対応する画素同士（画素位置が一致する画素同士）で画素値を比較し、当該現撮像画像ＣＩＣにおいて、当該画素値が同一となる画素位置で構成される領域を不動領域として算出する。また、不動領域算出部９２２Ｂは、現撮像画像ＣＩＣにおいて、不動領域以外の領域を動き領域として算出する。なお、現撮像画像ＣＩＣと比較する画像としては、上述した実施の形態１と同様に、直前撮像画像ＣＩＢに限らず、現撮像画像ＣＩＣに対して時系列的に先行してカメラヘッド５にて撮像された撮像画像であれば、数フレーム前に撮像された撮像画像としても構わない。この後、制御装置９Ｂは、ステップＳ３に移行する。
【００６８】
以上説明した本実施の形態３のように不動領域及び動き領域を算出した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００６９】
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１〜３によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態１，２において、領域区画処理に用いられる閾値は、１つに限らず、２つ以上としても構わない。そして、例えば閾値を２つ採用した場合には、当該２つの閾値間を本発明に係る特定の範囲としても構わない。
【００７０】
上述した実施の形態１〜３では、挿入部２を硬性内視鏡で構成した医療用観察装置１，１Ａ，１Ｂに本発明に係る医療用画像処理装置を搭載していたが、これに限らない。例えば、挿入部２を軟性内視鏡で構成した医療用観察装置に本発明に係る医療用画像処理装置を搭載しても構わない。また、被検体内（生体内）や被検体表面（生体表面）の所定の視野領域を拡大して観察する手術用顕微鏡（例えば、特開２０１６−４２９８１号公報参照）等の医療用観察装置に本発明に係る医療用画像処理装置を搭載しても構わない。
上述した実施の形態１〜３では、本発明に係る操作受付部は、制御装置９，９Ａ，９Ｂに設けられていたが、これに限らず、カメラヘッド５に設けても構わない。
上述した実施の形態１〜３において、カメラヘッド５の一部の構成や制御装置９，９Ａ，９Ｂの一部の構成を例えばコネクタＣＮ１やコネクタＣＮ２に設けても構わない。
【符号の説明】
【００７１】
１，１Ａ，１Ｂ  医療用観察装置
２  挿入部
３  光源装置
４  ライトガイド
５  カメラヘッド
６  第１伝送ケーブル
７  表示装置
８  第２伝送ケーブル
９，９Ａ，９Ｂ  制御装置
１０  第３伝送ケーブル
１１  振動装置
２１  接眼部
５１  レンズユニット
５２  レンズ駆動部
５３  レンズ位置検出部
５４  撮像部
５５  通信部
９１  通信部
９２，９２Ｂ  画像処理部
９３  表示制御部
９４，９４Ａ  制御部
９５  入力部
９６  出力部
９７  記憶部
５１１  フォーカスレンズ
５２１  モータ
５２２  ドライバ
９２１  画像メモリ
９２２  動き量算出部
９２２Ｂ  不動領域算出部
９２３  領域区画部
９２４  範囲特定部
９２５  ＮＲ処理部
９２６  識別画像生成部
９２７  検波処理部
９４１  レンズ制御部
９４２  範囲設定部
９４３  モード切替部
９４４  振動制御部
Ａｒ０  領域
Ａｒ１  不動領域
Ａｒ２  動き領域
Ａｒ３  拍動範囲
Ｂ  動きベクトル
ＣＩ１〜ＣＩ４  撮像画像
ＣＩＢ  直前撮像画像
ＣＩＣ  現撮像画像
ＣＩＣ´  識別画像
ＣＬ１〜ＣＬ３  曲線
ＣＮ１，ＣＮ２  コネクタ
Ｇｒ  画素群
Ｇｒ´  対応画素群
ＭＡ  マスク領域
ＰＩ  注目画素
ＰＩ´  対応注目画素
ＰＳ  周囲画素
ＳＩ  被写体像
ｔ  矢印
【図１】
2019154816.tif 000003
【図２】
2019154816.tif 000004
【図３】
2019154816.tif 000005
【図４】
2019154816.tif 000006
【図５】
2019154816.tif 000007
【図６】
2019154816.tif 000008
【図７】
2019154816.tif 000009
【図８】
2019154816.tif 000010
【図９】
2019154816.tif 000011
【図１０】
2019154816.tif 000012
【図１１】
2019154816.tif 000013