(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示部と接続可能な画像処理装置において、
内視鏡によって観察対象を撮像して得た内視鏡画像を取得する画像取得部と、
前記表示部を制御して、前記表示部において、第１血管の強調表示と前記第１血管と少なくとも一部が異なる第２血管の強調表示を順に切り替え、且つ、前記第１血管の強調表示と前記第２血管の強調表示の切替を繰り返し行う血管強調表示切替制御を行う表示制御部とを備え、
前記第１血管及び前記第２血管は、前記観察対象の血管に含まれる複数の血管情報のうち、同じ種類の血管情報をそれぞれ有しており、前記第１血管の血管情報の値は、前記第２血管の血管情報の値と異なっている画像処理装置。
【請求項２】
前記第１血管は、前記観察対象の血管に含まれる複数の血管情報のうちの第１血管情報を有し、前記第２血管は、前記第１血管情報と種類が異なる第２血管情報を有する請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記内視鏡画像から、前記第１血管及び前記第２血管を含む前記観察対象の血管を抽出して血管抽出画像を得る血管抽出部を備え、
前記血管強調表示切替制御は、前記血管抽出画像に対して前記第１血管を強調した第１血管強調画像と、前記血管抽出画像に対して前記第２血管を強調した第２血管強調画像とを順に切り替えて前記表示部に表示する請求項１または２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１血管強調画像は、前記第１血管を強調処理して得た画像、又は前記観察対象の血管のうち前記第１血管以外の血管を抑制処理して得た画像であり、
前記第２血管強調画像は、前記第２血管を強調処理して得た画像、又は前記観察対象の血管のうち前記第２血管以外の血管を抑制処理して得た画像である請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記強調処理又は前記抑制処理は、前記第１血管又は前記第２血管の明度、色相、又は彩度を変更して行う請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記血管強調表示切替制御は、前記第１血管強調画像又は前記第２血管強調画像を得る毎に、前記第１血管強調画像と前記第２血管強調画像とを順に切り替えて前記表示部に表示する請求項３ないし５いずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記血管強調表示切替制御は、前記第１血管強調画像及び前記第２血管強調画像の両方を得る毎に、前記第１血管強調画像と前記第２血管強調画像とを順に切り替えて前記表示部に表示する請求項３ないし５いずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記観察対象の血管に含まれる複数の血管情報を用いて血管パラメータを算出する血管パラメータ算出部と、
前記血管パラメータを用いて前記観察対象の粘膜の状態を判定し、前記判定の結果に応じて、前記表示制御部で前記血管強調表示切替制御を行うか否かを決める判定部とを有する請求項１ないし７いずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記表示制御部は、前記判定部による判定結果を用いて、前記血管強調表示切替制御を行う範囲を設定する請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記血管情報は、血管の本数、血管の分岐数、血管の分岐角度、分岐点間距離、血管の交差数、血管の太さ、血管の太さの変化、血管の太さの変化の複雑度、血管の長さ、血管の間隔、血管の深さ、血管の高低差、血管の傾き、血管の面積、血管の密度、血管のコントラスト、血管の色、血管の色の変化、血管の蛇行度、血管の血液濃度、血管の酸素飽和度、動脈の割合、静脈の割合、投与した色素の濃度、血管の走行パターン、及び血管の血流量のうちのいずれかである請求項２、８、９のうちいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項１１】
画像を表示する表示部と接続可能な画像処理装置の作動方法において、
画像取得部が、内視鏡によって観察対象を撮像して得た内視鏡画像を取得するステップと、
表示制御部が、前記表示部を制御して、前記表示部において、第１血管の強調表示と前記第１血管と少なくとも一部が異なる第２血管の強調表示を順に切り替え、且つ、前記第１血管の強調表示と前記第２血管の強調表示の切替を繰り返し行う血管強調表示切替制御を行うステップと、を備え、
前記第１血管及び前記第２血管は、前記観察対象の血管に含まれる複数の血管情報のうち、同じ種類の血管情報をそれぞれ有しており、前記第１血管の血管情報の値は、前記第２血管の血管情報の値と異なっている画像処理装置の作動方法。
【請求項１２】
血管抽出部が、前記内視鏡画像から、前記第１血管及び前記第２血管を含む前記観察対象の血管を抽出して血管抽出画像を得るステップと、
血管情報算出部が、前記血管抽出部が抽出した血管を分類する血管情報を算出するステップとを有する請求項１１記載の画像処理装置の作動方法。
【請求項１３】
画像を表示する表示部と接続可能な内視鏡システムにおいて、
観察対象を撮像する内視鏡と、
前記内視鏡によって前記観察対象を撮像して得た内視鏡画像を取得する画像取得部と、前記表示部を制御して、前記表示部において、第１血管の強調表示と前記第１血管と少なくとも一部が異なる第２血管の強調表示を順に切り替え、且つ、前記第１血管の強調表示と前記第２血管の強調表示の切替を繰り返し行う血管強調表示切替制御を行う表示制御部とを有するプロセッサ装置と、を備え、
前記第１血管及び前記第２血管は、前記観察対象の血管に含まれる複数の血管情報のうち、同じ種類の血管情報をそれぞれ有しており、前記第１血管の血管情報の値は、前記第２血管の血管情報の値と異なっている内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察対象を内視鏡で撮影して得た内視鏡画像を画像処理する画像処理装置、及び画像処理装置の作動方法、並びに内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、光源装置、内視鏡、及びプロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断が広く行われている。内視鏡システムは、光源装置が発する照明光を、内視鏡を介して観察対象に照射し、その照明光で照明中の観察対象を撮像して得た画像信号に基づいて、プロセッサ装置が観察対象の画像を生成する。この画像をモニタに表示することにより、医師は、モニタ上の画像を見ながら診断を行うことができる。
【０００３】
また、内視鏡システムを用いた診断では、白色の照明光を用いて観察対象を観察する通常観察の他、例えば、特許文献１に示すような、観察対象が発する蛍光を観察する蛍光観察や、観察対象の血管の深さや太さ、密度等の血管に関する情報（以下、血管情報という）を用いて観察対象の状態を把握する生体情報観察も行われている。
【０００４】
上記特許文献１では、蛍光画像を通常観察画像に合成して合成画像を生成し、モニタに表示している。この合成画像を生成する際に、蛍光画像に写っている特定の深さにある血管の輝度をフレーム毎に変更している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０８７９０６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような血管情報は、医師が診断を行う際の有用な情報である。しかし、医師は、複数の血管の各血管情報を総合的に考慮して診断をすることが多い。これに対して、上記特許文献１は、モニタ上の合成画像に写った特定の深さの血管のみを点滅表示するので、他の血管に関する血管情報を得ることは難しい。また、複数の血管に関する血管情報ごとに画像を生成し、各画像をモニタに並べて表示することも考えられるが、この場合には、各画像の大きさが小さくなるので血管自体が見えにくくなり、また、医師は画像間で視線を移動しなければならないので、血管情報の一覧性が低下することがあり、血管情報を容易かつ正確に得ることが困難である。
【０００７】
本発明は、複数の血管に関する情報を容易かつ正確に取得できる画像処理装置、及び画像処理装置の作動方法、並びに内視鏡システ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】
【０００８】
本発明の画像処理装置は、画像を表示する表示部と接続可能な画像処理装置において、内視鏡によって観察対象を撮像して得た内視鏡画像を取得する画像取得部と、表示部を制御して、表示部において、第１血管の強調表示と第１血管と少なくとも一部が異なる第２血管の強調表示を順に切り替え、且つ、第１血管の強調表示と第２血管の強調表示の切替を繰り返し行う血管強調表示切替制御を行う表示制御部とを備え、第１血管及び第２血管は、観察対象の血管に含まれる複数の血管情報のうち、同じ種類の血管情報をそれぞれ有しており、第１血管の血管情報の値は、第２血管の血管情報の値と異なっている。
【００１０】
第１血管は、観察対象の血管に含まれる複数の血管情報のうちの第１血管情報を有し、第２血管は、第１血管情報と種類が異なる第２血管情報を有することが好ましい。
【００１１】
内視鏡画像から、第１血管及び第２血管を含む観察対象の血管を抽出して血管抽出画像を得る血管抽出部を備え、血管強調表示切替制御は、血管抽出画像に対して第１血管を強調した第１血管強調画像と、血管抽出画像に対して第２血管を強調した第２血管強調画像とを順に切り替えて表示部に表示することが好ましい。
【００１２】
第１血管強調画像は、第１血管を強調処理して得た画像、又は観察対象の血管のうち第１血管以外の血管を抑制処理して得た画像であり、第２血管強調画像は、第２血管を強調処理して得た画像、又は観察対象の血管のうち第２血管以外の血管を抑制処理して得た画像であることが好ましい。
【００１３】
強調処理又は抑制処理は、第１血管又は第２血管の明度、色相、又は彩度を変更して行うことが好ましい。
【００１４】
血管強調表示切替制御は、第１血管強調画像又は第２血管強調画像を得る毎に、第１血管強調画像と第２血管強調画像とを順に切り替えて表示部に表示することが好ましい。
【００１５】
血管強調表示切替制御は、第１血管強調画像及び第２血管強調画像の両方を得る毎に、第１血管強調画像と第２血管強調画像とを順に切り替えて表示部に表示することが好ましい。
【００１６】
観察対象の血管に含まれる複数の血管情報を用いて血管パラメータを算出する血管パラメータ算出部と、血管パラメータを用いて観察対象の粘膜の状態を判定し、判定の結果に応じて、表示制御部で血管強調表示切替制御を行うか否かを決める判定部とを有することが好ましい。
【００１７】
表示制御部は、判定部による判定結果を用いて、血管強調表示切替制御を行う範囲を設定することが好ましい。
【００１８】
血管情報は、血管の本数、血管の分岐数、血管の分岐角度、分岐点間距離、血管の交差数、血管の太さ、血管の太さの変化、血管の太さの変化の複雑度、血管の長さ、血管の間隔、血管の深さ、血管の高低差、血管の傾き、血管の面積、血管の密度、血管のコントラスト、血管の色、血管の色の変化、血管の蛇行度、血管の血液濃度、血管の酸素飽和度、動脈の割合、静脈の割合、投与した色素の濃度、血管の走行パターン、及び血管の血流量のうちのいずれかであることが好ましい。
【００１９】
本発明の画像処理装置の作動方法は、画像を表示する表示部と接続可能な画像処理装置の作動方法において、画像取得部が、内視鏡によって観察対象を撮像して得た内視鏡画像を取得するステップと、表示制御部が、表示部を制御して、表示部において、第１血管の強調表示と第１血管と少なくとも一部が異なる第２血管の強調表示を順に切り替え、且つ、第１血管の強調表示と第２血管の強調表示の切替を繰り返し行う血管強調表示切替制御を行うステップと、を備え、第１血管及び第２血管は、観察対象の血管に含まれる複数の血管情報のうち、同じ種類の血管情報をそれぞれ有しており、第１血管の血管情報の値は、第２血管の血管情報の値と異なっている。血管抽出部が、内視鏡画像から、第１血管及び第２血管を含む前記観察対象の血管を抽出して血管抽出画像を得るステップと、血管情報算出部が、血管抽出部が抽出した血管を分類する血管情報を算出するステップとを有する。
【００２０】
本発明の内視鏡システムは、画像を表示する表示部と接続可能な内視鏡システムにおいて、観察対象を撮像する内視鏡と、内視鏡によって観察対象を撮像して得た内視鏡画像を取得する画像取得部と、表示部を制御して、表示部において、第１血管の強調表示と第１血管と少なくとも一部が異なる第２血管の強調表示を順に切り替え、且つ、第１血管の強調表示と第２血管の強調表示の切替を繰り返し行う血管強調表示切替制御を行う表示制御部とを有するプロセッサ装置と、を備え、第１血管及び前記第２血管は、観察対象の血管に含まれる複数の血管情報のうち、同じ種類の血管情報をそれぞれ有しており、第１血管の血管情報の値は、第２血管の血管情報の値と異なっている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の画像処理装置、及び画像処理装置の作動方法、並びに内視鏡システムは、複数の血管に関する情報を容易かつ正確に取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の内視鏡システムの外観図である。
【図２】内視鏡システムの機能を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の画像処理装置の機能を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態の画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】血管強調表示切替制御を説明する説明図である。
【図６】第２実施形態の画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】血管情報の種類が異なる血管の強調表示切替制御を説明する説明図である。
【図８】第３実施形態の画像処理装置の機能を示すブロック図である。
【図９】血管を強調する範囲の設定方法を説明する説明図である。
【図１０】血管の抑制処理を説明する説明図である。
【図１１】第４実施形態の内視鏡システムのブロック図である。
【図１２】第５実施形態のカプセル内視鏡の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１実施形態］
図１に示すように、内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、モニタ１８と、コンソール１９とを有する。内視鏡１２は、光源装置１４と光学的に接続し、かつ、プロセッサ装置１６と電気的に接続する。内視鏡１２は、被検体内に挿入する挿入部１２ａと、挿入部１２ａの基端部分に設けた操作部１２ｂと、挿入部１２ａの先端側に設けた湾曲部１２ｃ及び先端部１２ｄを有している。操作部１２ｂのアングルノブ１２ｅを操作することにより、湾曲部１２ｃは湾曲動作する。この湾曲動作によって、先端部１２ｄを所望の方向に向ける。
【００２４】
また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、静止画像取得指示部１３ａ、ズーム操作部１３ｂを設けている。静止画像取得指示部１３ａは、静止画像の取得指示を内視鏡システム１０に入力する。静止画像の取得指示には、モニタ１８に観察対象の静止画像を表示するフリーズ指示と、静止画像をストレージに保存するレリーズ指示がある。ズーム操作部１３ｂは、撮像倍率を変更する撮像倍率変更指示を入力する。
【００２５】
プロセッサ装置１６は、モニタ１８及びコンソール１９と電気的に接続する。モニタ１８は、観察対象の画像や、画像に付帯する情報等を出力表示する。コンソール１９は、機能設定等の入力操作を受け付けるユーザインタフェースとして機能する。
【００２６】
図２に示すように、光源装置１４は、観察対象の照明に用いる照明光を発する光源２０と、光源２０を制御する光源制御部２２とを備えている。光源２０は、例えば、複数色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体光源、レーザーダイオードと蛍光体の組み合わせ、又はキセノンランプ等である。また、光源２０には、ＬＥＤ等が発光した光の波長帯域を調整する光学フィルタ等が含まれる。光源制御部２２は、ＬＥＤ等のオン／オフや、ＬＥＤ等の駆動電流や駆動電圧の調整によって、照明光の光量を制御する。また、光源制御部２２は、光学フィルタの変更等によって、照明光の波長帯域を制御する。
【００２７】
内視鏡システム１０は、通常観察モードと、第１特殊観察モードと、第２特殊観察モードとを有している。通常観察モードでは、白色光を照明光として用いて、観察対象を撮像して得た自然な色合いの画像（以下、通常観察画像という）をモニタ１８に表示する。第１特殊観察モードでは、白色光よりも狭い特定の波長帯域を有する光（以下、狭帯域光という）を照明光として用いて、観察対象の血管を強調した血管強調画像をモニタ１８に表示する。第２特殊観察モードでは、狭帯域光を用いて、観察対象の血管を色の違いで表した特殊観察画像をモニタ１８に表示する。観察モードは、操作部１２ｂに設けたモード切り替えスイッチ（図示しない）によって切り替える。
【００２８】
光源２０が発した照明光は、挿入部１２ａ内に挿通したライトガイド２４に入射する。ライトガイド２４は、内視鏡１２及びユニバーサルコードに内蔵しており、照明光を内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。ユニバーサルコードは、内視鏡１２と光源装置１４及びプロセッサ装置１６とを接続するコードである。なお、ライトガイド２４としては、マルチモードファイバを使用することができる。一例として、ライトガイド２４には、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径がφ０．３〜０．５ｍｍの細径なファイバケーブルを使用することができる。
【００２９】
内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系３０ａと撮像光学系３０ｂとを設けている。照明光学系３０ａは、照明レンズ３２を有している。この照明レンズ３２を介して、ライトガイド２４によって伝搬した照明光により観察対象を照明する。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ３４と、ズームレンズ３６と、撮像センサ３８とを有している。これら対物レンズ３４及びズームレンズ３６を介して、観察対象からの反射光、散乱光、及び蛍光等の各種の光が撮像センサ３８に入射する。これにより、撮像センサ３８に観察対象の像が結像する。ズームレンズ３６は、ズーム操作部１３ｂを操作することでテレ端とワイド端の間で自在に移動し、撮像センサ３８に結像する観察対象を拡大又は縮小する。
【００３０】
撮像センサ３８は、画素毎にＲ（赤）、Ｇ（緑）、又はＢ（青）の原色のカラーフィルタのいずれかを設けたカラー撮像センサであり、観察対象を撮像してＲＧＢ各色の画像信号を出力する。撮像センサ３８は、出力した画像信号を、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路４０に送信する。撮像センサ３８としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサを利用可能である。また、原色のカラーフィルタを設けた撮像センサ３８の代わりに、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＧ（緑）の補色フィルタを備えた補色撮像センサを用いても良い。補色撮像センサを用いる場合には、ＣＭＹＧの４色の画像信号を出力する。このため、補色−原色色変換によって、ＣＭＹＧの４色の画像信号をＲＧＢの３色の画像信号に変換することにより、撮像センサ３８と同様のＲＧＢ各色の画像信号を得ることができる。また、撮像センサ３８の代わりに、カラーフィルタを設けていないモノクロセンサを用いても良い。
【００３１】
ＣＤＳ／ＡＧＣ回路４０は、撮像センサ３８から受信したアナログの画像信号に、相関二重サンプリング（ＣＤＳ：Correlated Double Sampling）や自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）を行う。Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路４２は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路４０を経たアナログ画像信号を、デジタルの画像信号に変換する。Ａ／Ｄ変換回路４２は、Ａ／Ｄ変換後のデジタル画像信号を、プロセッサ装置１６に入力する。
【００３２】
プロセッサ装置１６は、画像信号取得部５０と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５２と、ノイズ低減部５４と、メモリ５６と、信号処理部５８と、映像信号生成部６０と、を備えている。
【００３３】
画像信号取得部５０は、内視鏡１２からデジタル画像信号を取得する。ＤＳＰ５２は、画像信号取得部５０が取得した画像信号に対して、欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン補正処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、及びデモザイク処理等の各種信号処理を施す。欠陥補正処理は、撮像センサ３８の欠陥画素の信号を補正する。オフセット処理は、欠陥補正処理した画像信号から暗電流成分を除き、正確なゼロレベルを設定する。ゲイン補正処理は、オフセット処理した画像信号に特定のゲインを乗じることにより信号レベルを整える。
【００３４】
リニアマトリクス処理は、ゲイン補正処理した画像信号の色再現性を高める。ガンマ変換処理は、リニアマトリクス処理した画像信号の明るさや彩度を整える。ガンマ変換処理した画像信号には、デモザイク処理（等方化処理、又は同時化処理とも言う）を施し、各画素で不足した色の信号を補間によって生成する。このデモザイク処理によって、全画素がＲＧＢ各色の信号を有するようになる。ノイズ低減部５４は、ＤＳＰ５２でデモザイク処理等を施した画像信号に対して、例えば、移動平均法やメディアンフィルタ法等によるノイズ低減処理を施し、ノイズを低減する。ノイズを低減した画像信号は、メモリ５６に記憶する。
【００３５】
信号処理部５８は、メモリ５６からノイズ低減後の画像信号を取得する。そして、取得した画像信号に対して、必要に応じて、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理等の信号処理を施し、観察対象が写ったカラーの内視鏡画像を生成する。色変換処理は、画像信号に対して３×３のマトリックス処理、階調変換処理、及び３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）処理等により色の変換を行う処理である。色彩強調処理は、色変換処理した画像信号に対して行う。構造強調処理は、例えば、血管やピットパターン等の観察対象に含まれる特定の組織や構造を強調する処理であり、色彩強調処理後の画像信号に対して行う。
【００３６】
信号処理部５８が行う色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理の内容は、観察モードによって異なる。通常観察モードの場合、信号処理部５８は、上記各種信号処理を行うことによって、自然な色合いの観察対象が写った通常観察画像を内視鏡画像として生成する。第１、第２特殊観察モードの場合、信号処理部５８は、通常観察モードとは異なる各種信号処理を行うことによって、観察対象の血管を色の違いで表した特殊観察画像を内視鏡画像として生成する。特殊観察画像では、粘膜の表面を基準として観察対象内の比較的浅い位置にある血管（いわゆる表層血管）は、マゼンタ系の色（例えば茶褐色）であり、粘膜の表面を基準とし観察対象内の比較的深い位置にある血管（いわゆる中深層血管）は、シアン系の色（例えば緑色）であり、粘膜はピンク系の色である。信号処理部５８は、生成した内視鏡画像を映像信号生成部６０に入力する。
【００３７】
映像信号生成部６０は、内視鏡画像を、モニタ１８で出力表示が可能な映像信号に変換する。また、静止画像取得指示部１３ａの操作により、レリーズ指示を入力すると、信号処理部５８は、生成した内視鏡画像をストレージ６４に保存する。ストレージ６４は、プロセッサ装置１６にＬＡＮ（Local Area Network）等で接続した外部記憶装置である。ストレージ６４は、例えば、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）等の内視鏡画像をファイリングするシステムのファイルサーバや、ＮＡＳ（Network Attached Storage）等である。ストレージ６４に保存した内視鏡画像は、画像処理装置６６で使用する。
【００３８】
図３に示すように、画像処理装置６６は、画像取得部７０と、血管抽出部７２と、血管情報算出部７４と、強調画像生成部７６と、表示制御部７８とを備える。また、画像処理装置６６は、関心領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）の指定等に用いるポインティングデバイスやキーボード等を含む入力デバイス８２や、画像や血管に関する情報等を表示する表示部８４と接続している。
【００３９】
画像取得部７０は、ストレージ６４から、内視鏡１２が撮影した内視鏡画像を取得する。本実施形態では、第１特殊観察モードの場合について、以下説明をする。したがって、画像取得部７０は、特殊観察画像をストレージ６４から取得する。
【００４０】
血管抽出部７２は、画像取得部７０が取得した内視鏡画像から、観察対象の血管を抽出して血管抽出画像を得る。具体的には、血管抽出部７２は、第１血管及び第１血管と少なくとも一部が異なる第２血管を含む観察対象の血管を抽出する。例えば、血管抽出部７２は、光源装置１４によって異なる波長帯域の照明光で観察対象を照明した場合には、各照明光で照明中の観察対象を撮影して得た各画像の間で差分をとることによって第１血管及び第２血管を抽出する。なお、入力デバイス８２により関心領域を指定した場合は、血管抽出部７２は、関心領域内でだけ、血管を抽出しても良い。血管の抽出方法は任意であり、上記した例の他、周波数フィルタ等によって内視鏡画像から血管を抽出しても良い。血管抽出部７２は、観察対象の血管を抽出して得た血管抽出画像を血管情報算出部７４と強調画像生成部７６に送信する。
【００４１】
血管情報算出部７４は、血管抽出画像を用いて、血管抽出部７２で抽出した血管を分類する血管情報を算出する。血管情報とは、血管の性質を表す情報であり、例えば、血管の本数、血管の分岐数、血管の分岐角度、分岐点間距離、血管の交差数、血管の太さ、血管の太さの変化、血管の太さの変化の複雑度、血管の長さ、血管の間隔、血管の深さ、血管の高低差、血管の傾き、血管の面積、血管の密度、血管のコントラスト、血管の色、血管の色の変化、血管の蛇行度、血管の血液濃度、血管の酸素飽和度、動脈の割合、静脈の割合、投与した色素の濃度、血管の走行パターン、及び血管の血流量等である。血管情報算出部７４は、これらの血管情報のうちのいずれかを算出する。なお、血管情報は、血管の性質を表す情報であれば良いので、その種類は上記した例のみに限定されない。
【００４２】
血管の本数とは、内視鏡画像全体又は関心領域内で抽出した血管の数である。血管の本数は、例えば、抽出した血管の分岐点の個数（分岐数）や他の血管との交差点の個数（交差数）等を用いて算出する。血管の分岐角度は、２本の血管が分岐点においてなす角度である。分岐点間距離は、任意の分岐点とその隣の分岐点の直線距離、又は、任意の分岐点とその隣の分岐点までの血管に沿った長さである。
【００４３】
血管の交差数とは、粘膜下の深さが異なる血管が内視鏡画像上で交差する交差点の個数である。より具体的には、血管の交差数とは、相対的に粘膜下の浅い位置にある血管が、深い位置にある血管を横切る数である。
【００４４】
血管の太さ（血管径）とは、血管と粘膜の境界線間の距離である。血管の太さは、例えば、抽出した血管のエッジから血管の中を通って血管の短手方向に沿って画素数を計数して得る。したがって、血管の太さは画素数であるが、内視鏡画像を撮影した際の撮影距離やズーム倍率等が既知の場合には、必要に応じて「μｍ」等の長さの単位に換算可能である。
【００４５】
血管の太さの変化とは、血管の太さのばらつきに関する血管情報であり、口径不同度ともいう。血管の太さの変化は、例えば、血管径の変化率（拡張度ともいう）である。血管径の変化率は、血管の最も細い部分の太さ（最小径）と血管の最も太い部分の太さ（最大径）を用いて、「血管経の変化率（％）＝最小径／最大径×１００」で求める。
【００４６】
なお、過去の検査で観察対象を撮影して得た内視鏡画像と、その後の新たな検査で同じ観察対象を撮影して得た内視鏡画像と、を用いる場合、過去の検査で得た内視鏡画像から抽出した血管の太さに対して、その後の新たな検査で得た内視鏡画像から抽出した同じ血管の太さの時間的な変化を、血管の太さの変化としてもよい。
【００４７】
また、血管の太さの変化として、細径部の割合、又は太径部の割合を算出しても良い。細径部とは、太さが閾値以下の部分である。太径部とは、太さが閾値よりも太い部分である。細径部の割合は、「細径部の割合（％）＝細径部の長さ／血管の長さ×１００」で求める。同様に、太径部の割合は、「太径部の割合（％）＝太径部の長さ／血管の長さ×１００」で求める。
【００４８】
血管の太さの変化の複雑度（以下、「太さ変化の複雑度」という）とは、血管の太さが変化している場合に、その変化がどの程度複雑であるかを表す血管情報であり、血管の太さの変化を表す血管情報（すなわち、血管径の変化率、細径部の割合、又は太径部の割合）を複数組み合わせて算出する血管情報である。太さ変化の複雑度は、例えば、血管径の変化率と細径部の割合の積で求めることができる。
【００４９】
血管の長さとは、抽出した血管を長手方向に沿って計数した画素数である。
【００５０】
血管の間隔とは、抽出した血管のエッジ間にある粘膜を表す画素の画素数である。抽出した血管が１本の場合、血管の間隔は値を持たない。
【００５１】
血管の深さは、粘膜（より具体的には粘膜の表面）を基準として測る。この粘膜を基準とした血管の深さは、例えば、血管の色に基づいて算出することができる。特殊観察画像の場合、例えば、粘膜の表面に近い位置（粘膜下の浅い位置）にある表層血管をマゼンタ系の色で表しており、粘膜の表面から遠い位置（粘膜下の深い位置）にある中深層血管をシアン系の色で表しているので、血管情報算出部７４は、血管として抽出した画素のＲ，Ｇ，Ｂ各色の信号のバランスに基づいて、粘膜を基準とした血管の深さを画素毎に算出する。
【００５２】
血管の高低差とは、血管の深さの差の大きさである。例えば、注目する１本の血管の高低差は、この血管の最も深い箇所の深さ（最大深さ）と、最も浅い箇所の深さ（最小深さ）の差で求める。深さが一定の場合、高低差は零である。
【００５３】
血管の傾きとは、血管の深さの変化率であり、血管の長さと血管の深さを用いて算出する。すなわち、血管の傾きは、「血管の傾き＝血管の深さ／血管の長さ」で求める。なお、血管を複数の区間に区切り、各区間で血管の傾きを算出してもよい。
【００５４】
血管の面積は、血管として抽出した画素の画素数、又は、血管として抽出した画素の画素数に比例する値である。血管の面積は、関心領域内、関心領域外、又は、内視鏡画像全体について算出する。
【００５５】
血管の密度は、単位面積中にある血管の割合である。血管の密度を算出する画素を概ね中心に含む特定の大きさの領域（例えば、単位面積の領域）を切り出し、この領域内の全画素に占める血管の割合を算出する。これを関心領域又は内視鏡画像全体の全画素に対して行うことで、各画素の血管の密度を算出することができる。
【００５６】
血管のコントラストとは、観察対象の粘膜に対する血管の相対的なコントラストである。血管のコントラストは、血管の輝度ＹVと、粘膜の輝度ＹMと、を用いて、例えば「ＹV／ＹM」又は「（ＹV−ＹM）／（ＹV＋ＹM）」で算出する。
【００５７】
血管の色とは、血管を表す画素のＲＧＢの各値である。そして、血管の色の変化とは、血管を表す画素のＲＧＢ各値の各々の最大値と最小値の差又は比である。例えば、血管を表す画素のＢ値の最大値と最小値の比、Ｇ値の最大値と最小値の比、又はＲ値の最大値と最小値の比は、血管の色の変化を表す。もちろん、補色に変換して、シアン、マゼンタ、イエロー、グリーン等の各値について血管の色及び血管の色の変化を算出しても良い。
【００５８】
血管の蛇行度とは、血管が蛇行して走行する範囲の広さを表す血管情報である。血管の蛇行度は、例えば、蛇行度を算出する血管を含む最小の長方形の面積（画素数）である。また、血管の始点と終点の直線距離に対する血管の長さの比を血管の蛇行度としても良い。
【００５９】
血管の血液濃度とは、血管が含むヘモグロビンの量に比例する血管情報である。血管を表す画素のＲ値に対するＧ値の比（Ｇ／Ｒ）はヘモグロビンの量に比例するので、Ｇ／Ｒの値を算出することで、画素ごとに血液濃度を算出することができる。
【００６０】
血管の酸素飽和度とは、ヘモグロビンの総量（酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンの総量）に対する酸化ヘモグロビンの量である。酸素飽和度は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数の違いが大きい特定の波長帯域の光（例えば、波長４７０±１０ｎｍ程度の青色光）で観察対象を照明した際に得た内視鏡画像を用いて算出することができる。波長４７０±１０ｎｍ程度の青色光を用いる場合、血管を表す画素のＢ値は酸素飽和度と相関があるので、Ｂ値を酸素飽和度に対応付けるテーブル等を用いることで、血管を表す各画素の酸素飽和度を算出することができる。
【００６１】
動脈の割合とは、全血管の画素数に対する動脈の画素数の割合である。同様に、静脈の割合とは、全血管の画素数に対する静脈の画素数の割合である。動脈と静脈は、酸素飽和度によって区別することができる。例えば、酸素飽和度が７０％以上の血管を動脈とし、酸素飽和度が７０％未満の血管を静脈とすれば、抽出した血管を動脈と静脈に区別できるので、上記動脈の割合及び静脈の割合を算出することができる。
【００６２】
投与した色素の濃度とは、観察対象に対して散布した色素、又は静脈注射により血管に注入した色素の濃度である。投与した色素の濃度は、例えば、色素色以外の画素の画素値に対する色素色の画素値の割合で算出する。例えば、青色に着色する色素を投与した場合は、Ｂ／ＧやＢ／Ｒ等が、観察対象に定着（あるいは一時的に付着）した色素の濃度を表す。
【００６３】
血管の走行パターンとは、血管の走行方向に関する血管情報である。血管の走行パターンは、例えば、任意に設定する基準線に対する血管の平均角度（走行方向）や、任意に設定する基準線に対して血管がなす角度の分散（走行方向のばらつき）等である。
【００６４】
血管の血流量（血流速度ともいう）は、単位時間あたりに赤血球が通り抜ける数である。超音波プローブを内視鏡１２の鉗子チャネル等を介して併用する場合等に、内視鏡画像の血管を表す各画素のドップラーシフト周波数を、超音波プローブで得る信号を用いて算出することによって、血管の血流量を求めるができる。
【００６５】
血管情報算出部７４は、入力デバイス８２の操作によって内視鏡画像の一部に関心領域に指定した場合には、指定した関心領域内で血管情報を算出する。関心領域を指定していない場合や、内視鏡画像の全部を関心領域に指定している場合には、血管情報算出部７４は、内視鏡画像の全体に対して血管情報を算出する。本実施形態では、血管情報算出部７４は、内視鏡画像の全体に対して血管情報を算出する。
【００６６】
また、上記血管情報のうち一部の血管情報については、内視鏡画像内の位置によって異なる。このため、血管情報算出部７４は、内視鏡画像内の位置によって値が異なる血管情報を算出する場合、その最大値、最小値、平均値、又は中央値等の統計量を血管情報の値とする。例えば、予め定めた範囲（例えば任意画素を中心とする９９×９９画素の範囲）の統計量を、任意画素における血管情報の値とすることによって、画素毎には算出し難い血管情報も画素毎に求めることができる。
【００６７】
強調画像生成部７６は、血管抽出画像に対して第１血管を強調処理した第１血管強調画像と、血管抽出画像に対して第２血管を強調処理した第２血管強調画像とを少なくとも生成する。すなわち、強調画像生成部７６は、第ｎ血管を強調処理した第ｎ血管強調画像を、ｎ＝１、ｎ＝２、ｎ＝３、・・・というようにｎを１ずつ加算しながら血管強調画像を順に生成する。強調処理は、第１血管又は第２血管の明度、色相、又は彩度を変更して行う。
【００６８】
本実施形態では、強調画像生成部７６は、上記第１、第２血管強調画像に加え、血管抽出画像に対し、第３血管を強調処理して第３血管強調画像を生成する。このため、強調画像生成部７６は、まず、ｎ＝１として、第１血管を強調した第１血管強調画像を生成する。次に、強調画像生成部７６は、ｎ＝ｎ＋１、すなわちｎ＝２として、第１血管を強調した第１血管強調画像を生成する。そして、強調画像生成部７６は、ｎ＝ｎ＋１、すなわちｎ＝３として、第３血管を強調した第３血管強調画像を生成する。第３血管は、第１血管及び第２血管とは異なる血管である。なお、第３血管は、第１血管及び第２血管と少なくとも一部が異なっており、第１血管及び第２血管と同様に、血管抽出部７２によって抽出する。
【００６９】
第１〜第３血管は、観察対象の血管に含まれる複数の血管情報のうち、血管情報の種類又は血管情報の値のいずれかが異なっている。本実施形態では、第１〜第３血管は、同じ種類の血管情報をそれぞれ有しており、その血管情報の値が互いに異なっている場合について、以下説明をする。例えば、血管情報が血管の太さ（血管径）である場合には、第１血管は、血管の太さの値が小さい血管とする。また、第２血管は、血管の太さの値が中程度の血管とする。第３血管は、血管の太さの値が大きい血管とする。
【００７０】
第１血管強調画像では、血管抽出画像に対して第１血管の彩度を上げることによって、第１血管を、第１血管以外の血管よりも強調している。第２血管強調画像では、血管抽出画像に対して第２血管の彩度を上げることによって、第２血管を、第２血管以外の血管よりも強調している。第３血管強調画像では、血管抽出画像に対して第３血管の彩度を上げることによって、第３血管を、第３血管以外の血管よりも強調している。
【００７１】
表示制御部７８は、表示部８４を制御して、第１血管の強調表示と第２血管の強調表示を順に切り替える血管強調表示切替制御を行う。具体的には、表示制御部７８は、第ｎ血管強調画像を、ｎ＝１、ｎ＝２、ｎ＝３、・・・というように１ずつ加算しながら順に切り替えて表示部８４に表示することによって、第ｎ血管の強調表示を順に切り替える。
【００７２】
本実施形態では、強調画像生成部７６が第１〜第３血管強調画像を生成するので、表示制御部７８は、第１〜第３血管強調画像を順に切り替えて表示することによって、第１〜第３血管の強調表示を順に切り替えて表示する。このため、表示制御部７８は、ｎ＝３を満たすか否かの判定を行い、ｎ＝３を満たすと判定した場合に、強調画像生成部７６を制御して、再び、第１〜第３血管強調画像の生成を順に行わせる。
【００７３】
なお、表示制御部７８は、各画像を切り替える場合に、画像間で、血管の表示位置を同じとする。また、表示制御部７８により画像を切り替えるタイミングは任意である。例えば、各画像を切り替える時間間隔を入力デバイス８２により入力し、入力した時間間隔に従って画像を切り替える。この場合は、画像毎に異なる時間間隔を入力しても良い。この他にも、マウス等のポインティングデバイスや操作パネルのボタン等の入力操作により、ユーザが画像を切り替えるタイミングを逐次指示できるようにしても良い。
【００７４】
次に、第１特殊観察モードの場合の画像処理装置６６の動作の流れを図４のフローチャートに沿って説明する。
【００７５】
画像処理装置６６は、モード切り替えスイッチの操作に従って第１特殊観察モードに設定されると（Ｓ１１）、画像取得部７０がストレージ６４から内視鏡画像を取得する（Ｓ１２）。本実施形態では、画像取得部７０は、観察対象の血管を色の違いで表した特殊観察画像をストレージ６４から取得する。
【００７６】
血管抽出部７２は、画像取得部７０が取得した内視鏡画像から、第１血管及び第２血管を含む観察対象の血管を抽出して血管抽出画像を得る（Ｓ１３）。血管情報算出部７４は、血管抽出画像を用いて、観察対象の血管の血管情報を算出する（Ｓ１４）。例えば、血管情報算出部７４は、血管情報として、血管の太さ（血管径）を算出する。
【００７７】
次に、強調画像生成部７６が第ｎ血管を強調した第ｎ血管強調画像を生成する毎に、表示制御部７８が第ｎ血管強調画像を表示部８４に表示する。本実施形態では、強調画像生成部７６は、まず、ｎ＝１（Ｓ１５）とし、第１血管を強調した第１血管強調画像を生成する（Ｓ１６）。表示制御部７８は、強調画像生成部７６が生成した第１血管強調画像を表示部８４に表示し（Ｓ１７）、ｎ＝３を満たすか否か（Ｓ１８）を判定する。表示制御部７８がｎ＝３を満たさないと判定した場合（Ｓ１８でＮＯ）、強調画像生成部７６は、この判定結果を受け、ｎ＝ｎ＋１（Ｓ１９）とする。これにより、強調画像生成部７６が第２血管を強調した第２血管強調画像を生成し（Ｓ１６）、表示制御部７８が第２血管強調画像を表示部８４に表示する（Ｓ１７）。
【００７８】
その後、画像処理装置６６では、表示制御部７８がｎ＝３を満たすと判定するまで、上記Ｓ１６〜Ｓ１９を繰り返して行う。すなわち、強調画像生成部７６によって第１〜第３血管強調画像のそれぞれを得る毎に、表示制御部７８は、第１〜第３血管強調画像を順に切り替えて表示部８４に表示することによって、第１血管の強調表示、第２血管の強調表示、及び第３血管の強調表示を順に切り替える血管強調表示切替制御を行う。
【００７９】
例えば、図５に示すように、表示制御部７８は、時間ｔ１に第１血管強調画像９０を表示部８４に表示し、時間ｔ１よりも後の時間ｔ２に第２血管強調画像９１を表示し、時間ｔ２よりも後の時間ｔ３に第３血管強調画像９２を表示部８４に表示する。第１血管強調画像９０は、第１血管９３を強調表示した画像である。第２血管強調画像９１は、第２血管９４を強調表示した画像である。第３血管強調画像９２は、第３血管９５を強調表示した画像である。第１血管９３は、血管の太さの値が小さい血管（細い血管）である。第２血管９４は、血管の太さの値が中程度（中程度の太さの血管）である。第３血管９５は、血管の太さの値が大きい血管（太い血管）である。また、ｔ３以降については、上記ｔ１〜ｔ３と同様に、第１〜第３血管強調画像９０〜９２の切り替え表示を繰り返して行う。これにより、表示制御部７８は、第１血管９３の強調表示と、第２血管９４の強調表示と、第３血管９５を強調表示とを順に切り替える。
【００８０】
表示制御部７８は、第３血管強調画像を表示部８４に表示すると（Ｓ１７）、ｎ＝３を満たすと判定する（Ｓ１８でＹＥＳ）。その後、画像処理装置６６は、第１特殊観察モードが継続している間は（Ｓ２０でＮＯ）、上記Ｓ１２〜Ｓ１９を繰り返して行い、モード切り替えスイッチの操作に従って観察モードが切り替わった場合に第１特殊観察モードを終了する（Ｓ２０でＹＥＳ）。
【００８１】
以上のように、本実施形態では、第１〜第３血管強調画像の各画像をそれぞれ得る毎に、第１〜第３血管強調画像を順に切り替えて表示することによって、第１血管の強調表示と、第２血管の強調表示と、第３血管の強調表示とを順に切り替えるので、血管情報の一覧性が向上し、視線を動かさずに複数の血管に関する血管情報を容易かつ正確に得ることができる。
【００８２】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、表示制御部７８は、第１〜第３血管強調画像の各画像をそれぞれ得る毎に、第１〜第３血管強調画像を順に切り替えて表示しているが、第２実施形態では、表示制御部７８は、第１〜第３血管強調画像を全て得た後に、第１〜第３血管強調画像を順に切り替えて表示する。なお、第２実施形態における画像処理装置６６の各部の構成は、第１実施形態における画像処理装置６６と同じなので、説明を省略する。
【００８３】
以下、第２実施形態における画像処理装置６６の動作の流れを図６のフローチャートに沿って説明する。
【００８４】
まず、上記第１実施形態と同様に、第１特殊観察モードに設定されると（Ｓ１１）、画像取得部７０がストレージ６４から内視鏡画像を取得し（Ｓ１２）、血管抽出部７２が第１血管及び第２血管を含む血管を抽出して血管抽出画像を得て（Ｓ１３）、血管情報算出部７４が血管情報を算出する（Ｓ１４）。
【００８５】
強調画像生成部７６は、まず、ｎ＝１（Ｓ１５）とし、第１血管を強調した第１血管強調画像を生成する（Ｓ１６）。強調画像生成部７６は、生成した第１血管強調画像をメモリ等（図示省略）に記憶する（Ｓ３１）。
【００８６】
表示制御部７８は、ｎ＝３を満たすか否か（Ｓ３２）を判定する。表示制御部７８がｎ＝３を満たさないと判定した場合（Ｓ３２でＮＯ）、強調画像生成部７６は、この判定結果を受け、ｎ＝ｎ＋１（Ｓ３３）とする。その後、画像処理装置６６では、表示制御部７８がｎ＝３を満たすと判定するまで、第ｎ血管強調画像の生成（Ｓ１６）と記憶（Ｓ３１）を繰り返して行う。
【００８７】
メモリが第３血管強調画像を記憶すると（Ｓ３１）、表示制御部７８は、ｎ＝３を満たすと判定する（Ｓ３２でＹＥＳ）する。そして、表示制御部７８は、まず、ｎ＝１（Ｓ３４）とし、メモリに記憶されている第１血管強調画像を表示部８４に表示する（Ｓ３５）。表示制御部７８は、ｎ＝３を満たすか否か（Ｓ３６）を判定し、ｎ＝３を満たさないと判定した場合（Ｓ３６でＮＯ）、ｎ＝ｎ＋１（Ｓ３７）とする。表示制御部７８は、ｎ＝３を満たすと判定するまで、上記Ｓ３５〜Ｓ３７を繰り返して行う。すなわち、強調画像生成部７６によって第１〜第３血管強調画像の３つ全ての画像を得る毎に、表示制御部７８は、第１〜第３血管強調画像を順に切り替えて表示部８４に表示することによって、第１血管の強調表示、第２血管の強調表示、及び第３血管の強調表示を順に切り替える血管強調表示切替制御を行う（図５参照）。
【００８８】
表示制御部７８は、第３血管強調画像を表示部８４に表示すると（Ｓ３５）、ｎ＝３を満たすと判定する（Ｓ３６でＹＥＳ）。その後、画像処理装置６６は、第１特殊観察モードが継続している間は（Ｓ２０でＮＯ）、上記Ｓ１２〜Ｓ３７を繰り返して行い、観察モードが切り替わった場合に第１特殊観察モードを終了する（Ｓ２０でＹＥＳ）。
【００８９】
以上のように、第２実施形態では、第１〜第３血管強調画像を全て生成し、その後、第１〜第３血管強調画像を順に切り替えて表示することによって、第１血管の強調表示と、第２血管の強調表示と、第３血管の強調表示とを順に切り替えるので、血管情報の一覧性が向上し、視線を動かさずに複数の血管に関する血管情報を容易かつ正確に得ることができる。
【００９０】
なお、上記第１、第２実施形態では、表示制御部７８は、血管強調表示切替制御として、第１血管の強調表示、第２血管の強調表示、第３血管の強調表示を順に切り替えているが、第１血管の強調表示と第２血管の強調表示を順に切り替えても良い。
【００９１】
例えば、表示制御部７８は、血管の深さの値が小さい第１血管（表層血管）の強調表示と、血管の深さの値が大きい第２血管（中深層血管）の強調表示とを順に切り替える血管強調表示切替制御を行う。この場合、強調画像生成部７６では、表層血管を強調した第１血管強調画像と、中深層血管を強調した第２血管強調画像とを生成する。そして、表示制御部７８が、第１血管強調画像と第２血管強調画像とを順に切り替えて表示する。なお、上記第１実施形態のように、表示制御部７８は、第１血管強調画像と第２血管強調画像とをそれぞれ得る毎に、各画像を順に切り替えて表示しても良い。また、上記第２実施形態のように、表示制御部７８は、第１血管強調画像及び第２血管強調画像の両方を得る毎に、各画像を順に切り替えて表示しても良い。更に、表示制御部７８は、４つ以上の血管の強調表示を順に切り替える血管強調表示切替制御を行っても良い。
【００９２】
なお、上記第１、第２実施形態では、第１血管及び第２血管は、同じ種類の血管情報をそれぞれ有し、且つ血管情報の値が互いに異なっているが、種類が異なる血管情報を有していても良い。
【００９３】
具体的には、第１血管は、第１血管情報を有し、第２血管は、第１血管情報と種類が異なる第２血管情報を有する。例えば、第１血管は、血管の深さの値が小さい血管とし、第２血管は、血管の太さの値が中程度の血管とする。強調画像生成部７６は、第１血管を強調した第１血管強調画像と、第２血管を強調した第２血管強調画像を生成する。図７に示すように、表示制御部７８は、時間ｔ１に、血管の深さの値が小さい第１血管９６を強調表示した第１血管強調画像９７を表示し、時間ｔ２に、血管の太さの値が中程度の第２血管９８を強調表示した第２血管強調画像９９を表示する。時間ｔ２以降については、時間ｔ１、ｔ２と同様に、第１血管強調画像９７と第２血管強調画像９９との切り替え表示を繰り返して行う。これにより、表示制御部７８は、第１血管９６の強調表示と、第２血管９８の強調表示とを順に切り替える。
【００９４】
第１血管９６のなかには、深さの値が小さく、且つ太さの値が中程度の血管が含まれている場合がある。このように、第１血管９６が第２血管９８の一部を含み、逆に、第２血管９８が第１血管９６の一部を含む場合には、第１血管強調画像９７と第２血管強調画像９９との両方で、深さの値が小さく、且つ太さの値が中程度の血管が強調表示することになる。このように、血管情報の種類が異なる血管の強調表示を順に切り替えることによって、複数の血管情報を総合的に考慮する診断の支援ができる。
【００９５】
［第３実施形態］
上記第１、第２実施形態では、第１特殊観察モードの場合には、一律に血管強調表示切替制御を行っているが、第３実施形態では、複数の血管情報を用いて血管パラメータを算出し、この血管パラメータを用いて血管強調表示切替制御を行うか否かを決定する。血管パラメータは、複数の血管情報を総合的に考慮して診断を行う医師の視点を模して、複数の血管情報を用いて算出した数値である。この血管パラメータは、互いに次元（単位）が異なる血管情報を加算等して算出するので、血管パラメータには物理的な意味は無いが、診断の指標として機能する。すなわち、血管パラメータは、物理的な意味がない値であることが血管情報との違いである。
【００９６】
第３実施形態では、図８に示すように、画像処理装置１１０には、上記第１、第２実施形態の画像処理装置６６の各部に加え、血管パラメータ算出部１１２と、判定部１１４とを設ける。なお、血管情報算出部７４では、可能な限り上記の全ての血管情報を算出する。
【００９７】
血管パラメータ算出部１１２は、観察対象の血管に含まれる複数の血管情報を用いて血管パラメータを算出する。例えば、血管パラメータ算出部１１２は、血管情報算出部７４が算出した複数の血管情報のそれぞれに重み付け係数をかけ、和をとることによって血管パラメータを算出する。各血管情報の重み付け係数は、重み付け係数テーブル（図示しない）に記憶する。重み付け係数テーブルに記憶した重み付け係数は、例えば、機械学習によって予め定めている。なお、血管パラメータの算出方法は任意である。例えば、上記のように複数の血管情報の重み付け和を血管パラメータとして算出するだけでなく、加減乗除が混在する演算をして血管パラメータを算出しても良いし、その他の関数を用いて血管パラメータを算出しても良い。
【００９８】
判定部１１４は、血管パラメータ算出部１１２が算出した血管パラメータを用いて観察対象の粘膜の状態を判定し、この判定の結果に応じて、表示制御部７８で血管強調表示切替制御を行うか否かを決める。
【００９９】
判定部１１４は、粘膜の状態を、正常、腺腫、がんの３種類の状態に判定する。例えば、血管パラメータの算出に用いる重み付け係数として、粘膜の状態を判定可能に調整した係数を用いた場合には、判定部１１４は、血管パラメータの数値と閾値とを比較することによって粘膜の状態を判定する。具体的には、血管パラメータが第１閾値以下の場合、判定部１１４は、観察対象の粘膜が正常であると判定する。血管パラメータが第１閾値よりも大きく第２閾値以下の場合、判定部１１４は、腺腫の疑いがあると判定する。血管パラメータが第２閾値よりも大きい場合、判定部１１４は、がんに進行している可能性があると判定する。
【０１００】
判定部１１４は、正常であると判定した場合には、表示制御部７８で血管強調表示切替制御を非実行とすることを決定する。判定部１１４により血管強調表示切替制御を非実行とすることを決定した場合、表示制御部７８では、例えば、第２特殊観察モードと同様に、特殊観察画像を表示する。
【０１０１】
一方、判定部１１４は、粘膜の状態の判定結果、腺腫又はがんであると判定した場合には、表示制御部７８で血管強調表示切替制御を実行することを決定する。判定部１１４により血管強調表示切替制御を実行することを決定した場合、表示制御部７８では、上記第１、第２実施形態と同様に、第１血管の強調表示と第２血管の強調表示を順に切り替える。この場合には、強調画像生成部７６は、例えば、血管パラメータの算出に用いた血管情報を有する血管を強調して、血管強調画像を生成する。このように、血管パラメータを用いて血管強調表示切替制御を実行するか否かを決定することによって、病変の可能性がある場合にその旨を血管強調表示切替制御の実行により医師に通知することができ、且つ病変の可能性がある部位に対する重点的な診断の支援をすることができる。
【０１０２】
なお、表示制御部７８は、判定部１１４の判定結果によって、血管の強調表示を切り替える時間間隔を変更しても良い。例えば、判定部１１４ががんであると判定した場合には、表示制御部７８は、第１血管の強調表示と第２血管の強調表示を切り替える時間間隔を、判定部１１４が腺腫であると判定した場合の時間間隔よりも長くする。これにより、リスクが高い病変の部位に対する重点的な診断の支援をすることができる。
【０１０３】
なお、表示制御部７８は、血管パラメータに基づいた第１血管及び第２血管の強調表示を順に切り替えても良い。例えば、第１血管及び第２血管は、同じ種類の血管情報を用いて算出した血管パラメータを有しており、且つ第１血管の血管パラメータの値は、第２血管の血管パラメータの値と異なっていても良い。なお、第１血管は、第１血管パラメータを有し、第２血管は、第１血管パラメータと異なる第２血管パラメータを有していても良い。この場合、第１血管パラメータと第２血管パラメータとは、各血管パラメータの算出に用いた血管情報の種類が互いに異なる。以上のように、血管パラメータに基づいた第１血管及び第２血管の強調表示を順に切り替えることによって、医師の視点に立った総合的な診断の支援ができる。
【０１０４】
なお、血管パラメータは、表示部８４に表示しても良い。表示部８４に血管パラメータの数値を表示すれば、医師が血管パラメータの数値を見て、素早くかつ正確に観察対象の状態を判断することができる。
【０１０５】
また、表示部８４には、血管パラメータを算出する際に用いる血管情報や、重み付け係数を表示しても良い。この場合は、血管情報算出部７４が算出した血管情報と重み付け係数とを対応付けて表示することが好ましい。なお、血管情報だけ、あるいは重み付け係数だけを表示しても良い。このように、血管パラメータの算出に用いる血管情報や重み付け係数を表示することで、医師は血管パラメータの意味や判定の根拠を把握しやすくなる。
【０１０６】
また、判定部１１４による判定結果は、表示部８４に表示しても良い。判定結果を表示すれば、血管パラメータの数値を表示する場合よりも、さらに直接的に診断を支援することができる。
【０１０７】
なお、判定部１１４は、粘膜の状態を、正常、腺腫、及びがんを含む３種類以上の状態に判定することが望ましい。特に、大腸の粘膜の状態を判定する場合には、正常、過形成ポリープ（ＨＰ：Hyperplastic Polyp）、ＳＳＡ／Ｐ（Sessile Serrated Adenoma / Polyp）、腺腫（ＴＳＡ：Traditional Serrated Adenoma）、側方発達型腫瘍（ＬＳＴ：Laterally Spreading Tumor）、及びがんを含むいずれかの状態に判定することが好ましい。このように、判定部１１４の判定結果を細分化する場合、判定部１１４は、血管パラメータに加えて、血管情報を用いることが好ましい。
【０１０８】
従来、過形成ポリープはがん化のリスクが低く、処置の必要がないと考えられていたが、近年では、過形成ポリープに似たＳＳＡ／Ｐががん化した例も発見されているため、特に過形成ポリープとＳＳＡ／Ｐを鑑別することが重要になってきている。一方、過形成ポリープあるいはＳＳＡ／Ｐと思しき肥厚した粘膜下を中深層血管が横断していると、ＳＳＡ／Ｐが形成される可能性が高いことが分かっている。血管パラメータを用いれば判定部１１４によって過形成ポリープとＳＳＡ／Ｐを鑑別することができるが、血管パラメータと血管情報（血管の太さ及び長さ）を組み合わせて判定をすれば、より高い確率で過形成ポリープからＳＳＡ／Ｐを鑑別することができる。
【０１０９】
なお、上記第１、第２実施形態では、強調画像生成部７６は、血管パラメータの算出に用いた血管情報の血管を、血管強調画像内で強調する血管としているが、第３実施形態の判定部１１４の判定結果を用いて、強調する血管を変更しても良い。例えば、血管パラメータ算出部１１２が血管の深さと面積との２つの血管情報を用いて血管パラメータを算出し、判定部１１４が血管パラメータを用いて過形成ポリープあるいはＳＳＡ／Ｐの可能性があると判定した場合に、強調画像生成部７６は、血管強調画像内で強調する血管を、血管の太さに関する血管情報を有する血管と、血管の長さに関する血管情報を有する血管に変更する。
【０１１０】
また、観察対象の粘膜の状態ががんであると判定した場合、判定部１１４は、血管パラメータを用いて、さらに、がんのステージを判定することが好ましい。そして、表示制御部７８では、判定部１１４が判定したがんのステージを表示部８４に表示することが好ましい。このように、観察対象の粘膜の状態をがんと判定した場合にさらにステージを判定して、その結果を表示部８４に表示すれば、さらに細やかに診断を支援することができる。
【０１１１】
なお、上記各実施形態では、表示制御部７８は、画像全体について血管強調表示切替制御を行っているが、第３実施形態の判定部１１４の判定結果を用いて、血管強調表示切替制御を行う範囲を設定しても良い。
【０１１２】
この場合、表示制御部７８は、強調画像生成部７６を制御することによって、判定部１１４によってがんの可能性があると判定された範囲の血管のうち、第１〜第３血管をそれぞれ強調した第１〜第３血管強調画像を生成させる。例えば、図９に示すように、強調画像生成部７６は、第１血管強調画像１１６を生成する場合、判定部１１４によってがんの可能性があると判定された範囲１１８内の第１血管９３を強調する。なお、第２、第３血管強調画像を生成する場合についても、判定部１１４によってがんの可能性があると判定された範囲内の第２、第３血管をそれぞれ強調しても良い。そして、表示制御部７８は、第１〜第３血管強調画像を順に切り替えて表示することによって、判定部１１４によってがんの可能性があると判定された範囲内で血管強調表示切替制御を行う。このように、血管パラメータを用いて観察対象の粘膜の状態を判定し、その結果に基づく範囲の血管を優先して強調すれば、がん等の病変の可能性がある部位に対する重点的な診断の支援をすることができる。
【０１１３】
なお、上記各実施形態では、強調画像生成部７６は、第１、第２血管強調画像を生成する場合に、第１、第２血管をそれぞれ強調処理しているが、これに代えて、抑制処理をしても良い。抑制処理は、第１血管又は第２血管の明度、色相、又は彩度を変更して行う。
【０１１４】
例えば、強調画像生成部７６は、第１血管強調画像を生成する場合は、観察対象の血管のうち第１血管以外の血管を抑制処理して、第１血管を相対的に強調する。第２血管強調画像を生成する場合は、観察対象の血管のうち第２血管以外の血管を抑制処理して、第２血管を相対的に強調する。第３血管強調画像を生成する場合は、観察対象の血管のうち第３血管以外の血管を抑制処理して、第３血管を相対的に強調する。図１０に示すように、例えば、第３血管強調画像１２０では、第１血管９３と第２血管９４と第３血管９５が写っているが、第３血管９５以外の血管が抑制されている。このため、第３血管強調画像１２０では、第３血管９５が、第３血管９５以外の血管よりも相対的に強調されている。
【０１１５】
なお、上記各実施形態では、内視鏡システム１０は、静止画像取得指示部１３ａによって信号処理部５８が静止画像取得指示を受けた場合に、内視鏡画像をストレージ６４に保存しているが、静止画像取得指示の入力の有無に関係なく、内視鏡画像の動画をモニタ１８に表示する場合に、この内視鏡画像の動画をストレージ６４に保存しても良い。
【０１１６】
［第４実施形態］
なお、上記各実施形態では、画像処理装置６６が、内視鏡画像から第１血管と第２血管とを含む観察対象の血管を抽出し、第１血管の強調表示と第２血管の強調表示とを順に切り替える血管強調表示切替制御を行っているが、第４実施形態では、これに代えて、プロセッサ装置１６が、上記血管強調表示切替制御を行う。この場合、図１１に示す内視鏡システム２００のように、プロセッサ装置１６に、画像取得部７０と、血管抽出部７２と、血管情報算出部７４と、強調画像生成部７６と、表示制御部７８とを設ける。内視鏡１２や光源装置１４の構成は、第１実施形態又は第２実施形態の内視鏡システム１０と同様である。
【０１１７】
このように、プロセッサ装置１６に画像処理装置６６の各部を設ける場合、画像取得部７０は、信号処理部５８から内視鏡画像を直接取得する。血管抽出部７２は、画像取得部７０が取得した内視鏡画像から血管を抽出して血管抽出画像を得る。血管情報算出部７４は、血管抽出部７２が抽出した血管に関する血管情報を算出する。
【０１１８】
強調画像生成部７６は、血管抽出画像に対して第１血管を強調した第１血管強調画像と、血管抽出画像に対して第２血管を強調した第２血管強調画像とを少なくとも生成する。表示制御部７８は、表示部８４を制御して、第１血管の強調表示と第２血管の強調表示を順に切り替える血管強調表示切替制御を行う。この場合には、モニタ１８は、本発明の「表示部」に対応する。
【０１１９】
上記のように、プロセッサ装置１６に、画像処理装置６６を構成する画像取得部７０と、血管抽出部７２と、血管情報算出部７４と、強調画像生成部７６と、表示制御部７８とを設ければ、プロセッサ装置１６が、上記第１、第２実施形態の画像処理装置６６として機能する。このため、内視鏡システム２００では、観察対象の観察しながら内視鏡画像に画像処理を施して、強調する血管を切り替えるので、リアルタイムに診断を支援することができる。
【０１２０】
なお、内視鏡１２は、例えば、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・の各撮像タイミングに観察対象を撮像して内視鏡画像を得ている。強調画像生成部７６は、時間ｔ１に得た１つの内視鏡画像を基に第１、第２血管強調画像を生成し、時間ｔ２以降についても、１つの内視鏡画像を基に第１、第２血管強調画像を生成する。この場合、表示制御部７８が血管強調表示切替制御を行う場合に、第１血管強調画像は、基となっている内視鏡画像を得た時間ｔ１に表示するが、第２血管強調画像は、基となっている内視鏡画像を得た時間よりも後の時間に表示することになる。このように画像を表示する際の時間的なずれは、時間の経過によって大きくなるため、第１特殊観察モードでは、内視鏡１２の移動を停止した状態で観察をすることが好ましい。第１特殊観察モード中に内視鏡１２が移動した場合には、例えば、モニタ１８に警告表示等を表示しても良い。
【０１２１】
なお、強調画像生成部７６は、あるタイミングに内視鏡１２が得た１つの内視鏡画像を基に、第１、第２血管強調画像のうちの一方の血管強調画像を生成し、次のタイミングに内視鏡１２が得た１つの内視鏡画像を基に、他方の血管強調画像を生成しても良い。具体的には、強調画像生成部７６は、内視鏡１２が時間ｔ１に得た内視鏡画像を基に第１血管強調画像を生成し、内視鏡１２が時間ｔ１の後の時間ｔ２に得た内視鏡画像を基に第２血管強調画像を生成する。この場合、表示制御部７８は、第１血管強調画像を時間ｔ１に表示し、第２血管強調画像を時間ｔ２に表示する。これにより、２つの血管強調画像を切り替えて表示することによる時間的なずれを低減することができる。
【０１２２】
［第５実施形態］
上記各実施形態では、撮像センサ３８が設けられた内視鏡１２を被検体内に挿入して観察を行う内視鏡システム１０、２００によって本発明を実施しているが、第５実施形態では、カプセル内視鏡システムにおいて本発明を実施する。カプセル内視鏡システムは、例えば、図１２に示すカプセル内視鏡３００と、プロセッサ装置（図示しない）とを少なくとも有する。カプセル内視鏡３００は、光源３０２と、光源制御部３０３と、撮像センサ３０４と、画像信号取得処理部３０６と、送受信アンテナ３０８とを備えている。光源３０２は、内視鏡システム１０の光源２０と同様に構成され、光源制御部３０３の制御によって、照明光を発光する。画像信号取得処理部３０６は、画像信号取得部５０、ＤＳＰ５２、ノイズ低減部５４、信号処理部５８として機能する。カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置は、内視鏡システム２００のプロセッサ装置１６と同様に構成され、画像処理装置６６としても機能する。画像信号取得処理部３０６が生成する内視鏡画像は、送受信アンテナ３０８を介してプロセッサ装置に送信される。そして、プロセッサ装置では、受信した内視鏡画像に対して、上記各実施形態と同様に画像処理を施して、強調する血管を切り替える。
【符号の説明】
【０１２３】
１０，２００  内視鏡システム
１２  内視鏡
１４  光源装置
１６  プロセッサ装置
６６、１１０  画像処理装置
７０  画像取得部
７２  血管抽出部
７４  血管情報算出部
７６  強調画像生成部
７８  表示制御部
１１２  血管パラメータ算出部
１１４  判定部
【図１】
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【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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【図１２】
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