(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長が異なる複数種類の照明光を発光可能な光源部と、
前記照明光を用いて撮影した観察対象の画像、または、前記照明光を用いて撮影した観察対象の画像を用いて生成した画像から血管を選択する血管選択部と、
前記血管選択部が選択した血管の深さを推定する血管深さ推定部と、
前記血管深さ推定部が推定した血管の深さを用いて前記照明光の波長を変更する波長変更部と、
を備える内視鏡システム。
【請求項２】
前記波長変更部は、推定した血管の深さが浅いほど、前記照明光の波長を短波長に変更する請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記血管選択部は、前記観察対象の画像、または、前記照明光を用いて撮影した観察対象の画像を用いて生成した画像から選択し得る血管を太さ別に分類し、かつ、最も出現頻度が高い太さの血管を選択する請求項１または２に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記観察対象の画像、または、前記照明光を用いて撮影した観察対象の画像を用いて生成した画像から、前記観察対象を撮影した距離を表す観察距離を算出する観察距離算出部を備え、
前記血管選択部は、前記観察距離を用いて選択する血管を決定する請求項１または２に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記血管選択部は、前記観察距離が短いほど相対的に浅い血管を選択する請求項４に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記血管選択部は、前記観察距離が短いほど相対的に細い血管を選択する請求項４または５に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記血管選択部に対して選択する血管を指定する指示を入力する入力部を備える請求項１または２に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記入力部は、グラフィカルユーザインタフェースである請求項７に記載の内視鏡システム。
【請求項９】
使用する前記照明光の種類または組み合わせが異なる複数の観察モードを有し、
前記血管選択部は、前記観察モードごとに予め定めた血管を選択する請求項１または２に記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
前記血管深さ推定部は、データベースを用いて前記血管選択部が選択した血管の深さを推定する請求項１〜９のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
前記血管深さ推定部は、前記血管選択部が選択した血管のコントラスト、明るさ、または、色を用いて、前記血管選択部が選択した血管の深さを推定する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
各々波長が異なる前記照明光を用い、かつ、各々異なるタイミングで前記観察対象を撮影して得た複数の前記観察対象の画像を取得する画像取得部を備え、
前記血管選択部は、複数の前記観察対象の画像のうち１または複数を用いて血管を選択し、かつ、前記血管深さ推定部は、複数の前記観察対象の画像のうち１または複数を用いて前記血管選択部が選択した血管の深さを推定する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項１３】
照明光を用いて撮影した観察対象の画像、または、前記照明光を用いて撮影した観察対象の画像を用いて生成した画像から血管を選択する血管選択部と、
前記血管選択部が選択した血管の深さを推定する血管深さ推定部と、
前記血管深さ推定部が推定した血管の深さを用いて前記照明光の波長を変更する波長変更部と、
を備えるプロセッサ装置。
【請求項１４】
波長が異なる複数種類の照明光を発光可能な光源部を有する内視鏡システムの作動方法において、
前記照明光を用いて撮影した観察対象の画像、または、前記照明光を用いて撮影した観察対象の画像を用いて生成した画像から、血管選択部が血管を選択するステップと、
血管深さ推定部が、前記血管選択部が選択した血管の深さを推定するステップと、
波長変更部が、前記血管深さ推定部が推定した血管の深さを用いて、前記照明光の波長を変更するステップと、
を備える内視鏡システムの作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長が異なる複数種類の照明光を発光可能な光源を有する内視鏡システム及びそのプロセッサ装置、並びに、内視鏡システムの作動方法に関する。
【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て診断することが一般的になっている。特に、近年では、観察対象を自然な色合いで観察する観察モードの他に、ごく狭い波長帯域を有する青色及び緑色の狭帯域光等のいわゆる特殊光を照明光に使用することで血管等を観察しやすくする観察モードを有する内視鏡システムも普及している。
【０００３】
また、医療分野における内視鏡システムの観察対象は生体内であって外光がないので、内視鏡は、先端部から光源装置が発生する照明光を照射し、その反射光等を用いて観察対象を撮影する。但し、内視鏡の先端部と観察対象との距離（以下、観察距離という）または向き（角度）等によって照度等が変化するので、照明光の光量を常に一定にしておくと、内視鏡を用いて撮影した画像（以下、撮影画像という）または撮影画像を用いて生成及び表示する観察用の画像（以下、観察画像という）が所望の明るさにならない場合がある。このため、内視鏡システムは、通常、撮影画像等の明るさを監視して照明光の光量を制御し、観察距離等によらず概ね一定の明るさで観察対象を撮影できるようにしている。
【０００４】
また、単純に照明光の光量を増減させるだけでなく、近年では、観察距離に応じて照明光の青色成分または緑色成分を増減し、所望の構造等を観察しやすい画像を得る内視鏡システムが知られている（特許文献１）。観察距離、反射光の光量、または観察部位等に応じて照明光の色調を変更する内視鏡システムも知られている（特許文献２）。波長帯域が狭い狭帯域光を使用する内視鏡システムにおいては、遠景での観察時に、青色または緑色の狭帯域光の半値幅を広げることにより光量不足を補うようにした内視鏡システムも知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１９５８４４号公報
【特許文献２】特開２０１４−０１４７１６号公報
【特許文献３】特開２０１２−０４５２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年の内視鏡システムを用いた診断では、病変の種類等によっては、粘膜の表面等を基準とした特定の深さ方向の範囲（以下、特定深さという）にある血管に注目して診断を行う場合がある。しかし、従来の内視鏡システムにおいては、診断において注目する血管（以下、注目血管という）の深さによっては、他の血管（非注目血管）と分けて観察することが難しい。
【０００７】
例えば、照明光に特殊光を使用して血管等を強調する従来の内視鏡システムにおいては、強調する血管は特殊光の波長に起因して定まり、かつ、特殊光の波長は設定により予め定められている。このため、特殊光の波長に起因して、注目血管と他の血管とがともに強調される状況においては、他の血管と分けて、注目血管に注目することが難しい場合がある。また、観察距離等に基づいて照明光の色調等を変える従来の内視鏡システムにおいては、注目血管にかかわらず照明光の色調等を変えるので注目血管が観察し難い場合がある。
【０００８】
本発明は、注目血管を観察しやすい内視鏡システム、プロセッサ装置、及び、内視鏡システム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】
【０００９】
本発明の内視鏡システムは、波長が異なる複数種類の照明光を発光可能な光源部と、照明光を用いて撮影した観察対象の画像、または、照明光を用いて撮影した観察対象の画像を用いて生成した画像から血管を選択する血管選択部と、血管選択部が選択した血管の深さを推定する血管深さ推定部と、血管深さ推定部が推定した血管の深さを用いて照明光の波長を変更する波長変更部と、を備える。
【００１０】
波長変更部は、推定した血管の深さが浅いほど、照明光の波長を短波長に変更することが好ましい。
【００１１】
血管選択部は、観察対象の画像、または、照明光を用いて撮影した観察対象の画像を用いて生成した画像から選択し得る血管を太さ別に分類し、かつ、最も出現頻度が高い太さの血管を選択することが好ましい。
【００１２】
観察対象の画像、または、照明光を用いて撮影した観察対象の画像を用いて生成した画像から、観察対象を撮影した距離を表す観察距離を算出する観察距離算出部を備え、血管選択部は、観察距離を用いて選択する血管を決定することが好ましい。
【００１３】
血管選択部は、観察距離が短いほど相対的に浅い血管を選択することが好ましい。
【００１４】
血管選択部は、観察距離が短いほど相対的に細い血管を選択することが好ましい。
【００１５】
血管選択部に対して選択する血管を指定する指示を入力する入力部を備えることが好ましい。
【００１６】
入力部は、グラフィカルユーザインタフェースであることが好ましい。
【００１７】
使用する照明光の種類または組み合わせが異なる複数の観察モードを有し、血管選択部は、観察モードごとに予め定めた血管を選択することが好ましい。
【００１８】
血管深さ推定部は、データベースを用いて血管選択部が選択した血管の深さを推定することが好ましい。
【００１９】
血管深さ推定部は、血管選択部が選択した血管のコントラスト、明るさ、または、色を用いて、血管選択部が選択した血管の深さを推定することが好ましい。
【００２０】
各々波長が異なる照明光を用い、かつ、各々異なるタイミングで観察対象を撮影して得た複数の観察対象の画像を取得する画像取得部を備え、血管選択部は、複数の観察対象の画像のうち１または複数を用いて血管を選択し、かつ、血管深さ推定部は、複数の観察対象の画像のうち１または複数を用いて血管選択部が選択した血管の深さを推定することが好ましい。
【００２１】
本発明のプロセッサ装置は、照明光を用いて撮影した観察対象の画像、または、照明光を用いて撮影した観察対象の画像を用いて生成した画像から血管を選択する血管選択部と、血管選択部が選択した血管の深さを推定する血管深さ推定部と、血管深さ推定部が推定した血管の深さを用いて照明光の波長を変更する波長変更部と、を備える。
【００２２】
本発明の内視鏡システムの作動方法は、波長が異なる複数種類の照明光を発光可能な光源部を有する内視鏡システムの作動方法において、照明光を用いて撮影した観察対象の画像、または、照明光を用いて撮影した観察対象の画像を用いて生成した画像から、血管選択部が血管を選択するステップと、血管深さ推定部が、血管選択部が選択した血管の深さを推定するステップと、波長変更部が、血管深さ推定部が推定した血管の深さを用いて、照明光の波長を変更するステップと、を備える。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の内視鏡システム、プロセッサ装置、及び、内視鏡システムの作動方法は、観察対象の画像、または、照明光を用いて撮影した観察対象の画像を用いて生成した画像から選択した血管の深さを用いて照明光の波長を変更するので、注目血管を観察しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】内視鏡システムの外観図である。
【図２】内視鏡システムのブロック図である。
【図３】光源部のブロック図である。
【図４】特殊処理部のブロック図である。
【図５】照明光の波長と、血管の深さ及びコントラストの関係を示すグラフである。
【図６】照明光の波長と、血管の深さ及びコントラストの関係を示すグラフである。
【図７】特殊観察モードのフローチャートである。
【図８】照明光の波長を変更する前の血管強調画像を表示するモニタである。
【図９】照明光の波長を変更した後の血管強調画像を表示するモニタである。
【図１０】第２実施形態の特殊処理部のブロック図である。
【図１１】血管の太さに対する出現頻度を表すグラフである。
【図１２】第３実施形態の特殊処理部のブロック図である。
【図１３】データベースを用いて血管の深さを推定する場合のブロック図である。
【図１４】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】
【００２５】
［第１実施形態］
図１に示すように、内視鏡システム１０は、観察対象を撮影する内視鏡１２と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、表示部であるモニタ１８と、コンソール１９と、を有する。内視鏡１２は、光源装置１４と光学的に接続するとともに、プロセッサ装置１６に電気的に接続する。内視鏡１２は、被検体内に挿入する挿入部１２ａと、挿入部１２ａの基端部分に設けられた操作部１２ｂと、挿入部１２ａの先端側に設けられた湾曲部１２ｃと、先端部１２ｄとを有している。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が湾曲する。湾曲部１２ｃが湾曲した結果、先端部１２ｄが所望の方向に向く。なお、先端部１２ｄには、観察対象に向けて空気または水等を噴射する噴射口（図示しない）が設けられている。
【００２６】
また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、モード切り替えスイッチ１３ａ、ズーム操作部１３ｂが設けられている。モード切り替えスイッチ１３ａは、観察モードの切り替え操作に用いる。内視鏡システム１０は、通常観察モードと特殊観察モードを有する。通常観察モードは、照明光に白色光を用いて観察対象を撮影して得る撮影画像を用いて、自然な色合いの観察画像（以下、通常観察画像という）をモニタ１８に表示する観察モードである。
【００２７】
特殊観察モードは、通常観察画像とは血管等のコントラストもしくは色等が異なる観察画像を生成及び表示する観察モード、または、通常観察画像からは一見して知得することが容易でない生体に関する情報（以下、生体情報という）を算出及び表示する観察モードである。生体情報とは、例えば、酸素飽和度または血管の密度等の観察対象に関する数値的な情報である。
【００２８】
特殊観察モードは、特定の組織または構造のコントラスト、明るさ、または色等（以下、コントラスト等という）が通常観察画像とは異なる観察画像（以下、特殊観察画像という）を生成及び表示する観察モードである。特殊観察モードにおいては、通常観察画像に対してコントラスト等を変える特定の組織または構造に合わせて、１または複数の照明光を使用する。もちろん、診断において注目する特定の組織または構造によっては、特殊観察モードにおいても照明光に白色光を使用する場合がある。
【００２９】
本実施形態の特殊観察モードにおいては、互いに波長が異なる２種類の照明光を用いて観察対象を撮影して、少なくとも２枚の撮影画像を取得する。そして、これら２枚の撮影画像を用いて、特定深さの血管を強調した特殊観察画像（以下、血管強調画像という。図８及び図９参照）を生成及び表示する。強調とは、特定深さの血管が、他の深さの血管、粘膜、粘膜表面の構造、またはその他粘膜下にある組織もしくは構造（以下、他の血管等という）に対して、コントラスト等に違いがあり、特定深さの血管が他の血管等と区別できる状態にすることをいう。したがって、強調には、特定深さの血管のコントラスト等を直接的に調整することのみならず、他の血管等のコントラスト等を抑制した結果、相対的に特定深さの血管が他の血管等と区別できる状態にすることを含む。
【００３０】
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、各観察モードの観察画像と、必要に応じて観察対象に付帯する画像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入力部８４（図２参照）の１つである。なお、プロセッサ装置１６には、画像や画像情報等を記録する外付けの記録部（図示省略）を接続してもよい。
【００３１】
図２に示すように、光源装置１４は、波長が異なる複数種類の照明光を発光可能な光源部２０と、光源部２０の駆動を制御する光源制御部２２と、を備える。
【００３２】
光源部２０は、例えば、青色光を発光する１または複数の青色光源と、緑色光を発光する１または複数の緑色光源と、赤色光を発光する１または複数の赤色光源と、を有する。本実施形態においては、図３に示すように、光源部２０は、複数の青色光源「Ｂ１」，「Ｂ２」，「Ｂ３」，…，「Ｂｐ」を有する青色光源部２０Ｂと、複数の緑色光源「Ｇ１」，「Ｇ２」，「Ｇ３」，…，「Ｇｑ」を有する緑色光源部２０Ｇと、複数の赤色光源「Ｒ１」，「Ｒ２」，「Ｒ３」，…，「Ｒｒ」を有する赤色光源部２０Ｒと、を備える。青色光源部２０Ｂの各青色光源、緑色光源部２０Ｇの各緑色光源、及び赤色光源部２０Ｒの各赤色光源は、例えば、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)等の半導体光源であり、光量及び発光タイミング等を各々独立に制御可能である。
【００３３】
青色光源部２０Ｂが有する各青色光源の波長は各々異なり、例えば、各青色光源の波長は、Ｂ１＜Ｂ２＜Ｂ３＜…＜Ｂｐである。緑色光源部２０Ｇが有する各緑色光源及び赤色光源部２０Ｒが有する各赤色光源も同様である。すなわち、本実施形態においては、各緑色光源の波長はＧ１＜Ｇ２＜Ｇ３＜…＜Ｇｑであり、かつ、各赤色光源の波長はＲ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜…＜Ｒｒである。光源の波長帯域とは、光源が発光する光の最短波長から最長波長までの範囲をいい、「波長が異なる」とは、波長帯域内で発光量が最大となるピーク波長、波長帯域の中心である中心波長、波長帯域の最短波長と最長波長の平均である平均波長、または、最短波長もしくは最長波長（以下、中心波長等という）のいずれか１以上が異なることをいう。
【００３４】
また、波長が短い（または長い）とは、中心波長等のうち同じ基準において比較した際に、比較対象よりも波長が短い（または長い）ことをいう。なお、必要に応じて、上記青色光源部２０Ｂが有する青色光源には、紫色光を発光する紫色光源、紫外光を発光する紫外光源を含む場合があり、上記赤色光源部２０Ｒが有する赤色光源には、赤外線を発光する赤外光源を含む場合がある。
【００３５】
光源部２０は、上記各色の光源の発光量及び発光タイミングを制御することにより、全体として波長が異なる複数種類の照明光を発光する。例えば、光源部２０は、青色光源部２０Ｂの各青色光源のうち１以上の青色光源、緑色光源部２０Ｇの各緑色光源のうち１以上の緑色光源、及び、赤色光源部２０Ｒの各赤色光源のうち１以上の赤色光源を点灯することにより、通常観察モードで照明光として使用する白色光を発光する。また、光源部２０は、本実施形態の特殊観察モードにおいては、青色光源部２０Ｂ、緑色光源部２０Ｇ、及び赤色光源部２０Ｒの各光源から２つの光源を選択し、または、互いに異なる２パターンの光源の組み合わせを選択し、イメージセンサ４８の撮影のタイミング（以下、撮影フレームという）に合わせて、これらを交互に発光する。すなわち、光源部２０は、特殊観察モードにおいては、白色光とは波長が異なり、かつ、互いに波長が異なる２種類の照明光を撮影フレームに合わせて交互に発光する。特殊観察モードにおいて使用する照明光は、例えば、青色光源Ｂ１が発光する青色光（以下、Ｂ１光という）、青色光源Ｂ２が発光する青色光（以下、Ｂ２光という）、及び、青色光源Ｂ３が発光する青色光（以下、Ｂ３光という）等であり、注目血管の深さに応じてこれらのうちから２種類を選択して使用する。また、注目血管の深さに応じて任意に組み合わせの変更が可能となっている。
【００３６】
なお、光源部２０は、図示しないミラーまたはプリズム等（波長帯域の一部成分を透過または反射するダイクロイックミラーまたはダイクロイックプリズムを含む）を用いて各光源が発する光を混合する。また、本実施形態の光源部２０の構成は例であり、光源部２０は、波長が異なる複数種類の照明光を発光可能であれば、上記の他にも任意の構成を取り得る。例えば、光源部２０には、キセノンランプ等のランプ、ＬＤ(Laser Diode)、蛍光体、または波長帯域を制限する光学フィルタ等を、必要に応じて任意に組み合わせて使用することができる。また、上記青色光源、緑色光源、及び赤色光源に限らず、白色ＬＥＤ等の白色光を発光する白色光源、青色光源と緑色光源の中間の色の光を発光する光源、または、緑色光源と赤色光源の中間の色を発光する光源等を用いて光源部２０を構成することができる。
【００３７】
光源制御部２２は、例えば、光源部２０を構成する各光源の発光タイミング及び発光量を、観察モードに応じて、かつ、イメージセンサ４８の撮影フレームに合わせてそれぞれ独立に制御する。この光源制御部２２の制御により、光源部２０は、通常観察モード及び特殊観察モードにおいて使用する各照明光を発光する。
【００３８】
光源部２０が発光した照明光は、ライトガイド４１に入射する。ライトガイド４１は、内視鏡１２及びユニバーサルコード内に内蔵されており、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４１としては、マルチモードファイバを使用できる。一例として、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できる。
【００３９】
内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系３０ａと撮影光学系３０ｂが設けられている。照明光学系３０ａは、照明レンズ４５を有しており、この照明レンズ４５を介して照明光が観察対象に照射される。撮影光学系３０ｂは、対物レンズ４６、ズームレンズ４７、及びイメージセンサ４８を有している。イメージセンサ４８は、対物レンズ４６及びズームレンズ４７を介して、観察対象から戻る照明光の反射光等（反射光の他、散乱光、観察対象が発する蛍光、または、観察対象に投与等した薬剤に起因した蛍光等を含む）を用いて観察対象を撮影する。なお、ズームレンズ４７は、ズーム操作部１３ｂの操作をすることで移動し、イメージセンサ４８を用いて撮影する観察対象を拡大または縮小する。
【００４０】
イメージセンサ４８は、原色系のカラーセンサであり、青色カラーフィルタを有するＢ画素（青色画素）、緑色カラーフィルタを有するＧ画素（緑色画素）、及び、赤色カラーフィルタを有するＲ画素（赤色画素）の３種類の画素を備える。青色カラーフィルタは、主として青色光源部２０Ｂの各青色光源が発光する青色光を透過する。緑色カラーフィルタは、主として緑色光源部２０Ｇの各緑色光源が発光する緑色光を透過する。赤色カラーフィルタは、主として赤色光源部２０Ｒの各赤色光源が発光する赤色光を透過する。
【００４１】
イメージセンサ４８を用いて観察対象を撮影すると、最大で、Ｂ画素において撮影して得るＢ画像（青色画像）、Ｇ画素において撮像して得るＧ画像（緑色画像）、及び、Ｒ画素において撮影して得るＲ画像（赤色画像）の３種類の撮影画像を同時に得ることができる。通常観察モードの場合、使用する照明光は白色光であり、青色、緑色、及び赤色の成分を含むので、撮影フレーム毎に、Ｂ画像、Ｇ画像、及びＲ画像を得ることができる。
【００４２】
一方、本実施形態の特殊観察モードにおいては、使用する照明光の波長によって得られる撮影画像が異なる。例えば、照明光がＢ２光とＢ３光とで撮影フレーム毎に交互に切り替わる場合、実質的に、Ｂ２光を用いてＢ画素において観察対象を撮影した撮影画像（以下、Ｂ２画像という）と、Ｂ３光を用いてＢ画素において観察対象を撮影した撮影画像（以下、Ｂ３画像という）とが交互に得られる。同様に、照明光がＢ１光とＢ２光とで撮影フレームごとに交互に切り替わる場合、実質的に、Ｂ１光を用いてＢ画素において観察対象を撮影した撮影画像（以下、Ｂ１画像という）と、Ｂ２画像とが交互に得られる。
【００４３】
なお、イメージセンサ４８としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサを利用可能である。また、本実施形態のイメージセンサ４８は、原色系のカラーセンサであるが、補色系のカラーセンサを用いることもできる。補色系のカラーセンサは、例えば、シアンカラーフィルタが設けられたシアン画素、マゼンタカラーフィルタが設けられたマゼンタ画素、イエローカラーフィルタが設けられたイエロー画素、及び、グリーンカラーフィルタが設けられたグリーン画素を有する。補色系カラーセンサを用いる場合に上記各色の画素から得る画像は、補色−原色色変換をすれば、Ｂ画像、Ｇ画像、及びＲ画像に変換できる。また、カラーセンサの代わりに、カラーフィルタを設けていないモノクロセンサをイメージセンサ４８として使用できる。この場合、ＢＧＲ等各色の照明光を用いて観察対象を順次撮影することにより、上記各色の画像を得ることができる。
【００４４】
プロセッサ装置１６は、制御部５２と、画像取得部５４と、画像処理部６１と、表示制御部６６と、を有する。
【００４５】
制御部５２は、モード切り替えスイッチ１３ａからモード切り替え信号の入力を受けて、光源制御部２２及びイメージセンサ４８に制御信号を入力することにより、観察モードを切り替える。この他、制御部５２は、照明光の発光タイミングと撮影フレームの同期制御等の内視鏡システム１０の統括的制御も行う。
【００４６】
画像取得部５４は、イメージセンサ４８から撮影画像を取得する。通常観察モードの場合、画像取得部５４は、撮影フレーム毎に、Ｂ画像、Ｇ画像、及びＲ画像の組を取得する。また、特殊観察モードの場合、画像取得部５４は、撮影フレーム毎に、各撮影フレームにおける特殊観察用照明光に応じた撮影画像を取得する。
【００４７】
画像取得部５４は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５６と、ノイズ低減部５８と、変換部５９と、を有し、これらを用いて、取得した画像に各種処理を施す。
【００４８】
ＤＳＰ５６は、取得した画像に対し、必要に応じて欠陥補正処理、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、デモザイク処理、及びＹＣ変換処理等の各種処理を施す。
【００４９】
欠陥補正処理は、イメージセンサ４８の欠陥画素に対応する画素の画素値を補正する処理である。オフセット処理は、欠陥補正処理を施した画像から暗電流成分を低減し、正確な零レベルを設定する処理である。ゲイン補正処理は、オフセット処理をした画像にゲインを乗じることにより各画像の信号レベルを整える処理である。リニアマトリクス処理は、オフセット処理をした画像の色再現性を高める処理であり、ガンマ変換処理は、リニアマトリクス処理後の画像の明るさや彩度を整える処理である。デモザイク処理（等方化処理または同時化処理とも言う）は、欠落した画素の画素値を補間する処理であり、ガンマ変換処理後の画像に対して施す。欠落した画素とは、カラーフィルタの配列のため、イメージセンサ４８において他の色の画素を配置しているために、画素値がない画素である。例えば、Ｂ画像はＢ画素において観察対象を撮影して得る画像なので、イメージセンサ４８のＧ画素やＲ画素に対応する位置の画素には画素値がない。デモザイク処理は、Ｂ画像を補間して、イメージセンサ４８のＧ画素及びＲ画素の位置にある画素の画素値を生成する。ＹＣ変換処理は、デモザイク処理後の画像を、輝度チャンネルＹと色差チャンネルＣｂ及び色差チャンネルＣｒに変換する処理である。
【００５０】
ノイズ低減部５８は、輝度チャンネルＹ、色差チャンネルＣｂ及び色差チャンネルＣｒに対して、例えば、移動平均法またはメディアンフィルタ法等を用いてノイズ低減処理を施す。変換部５９は、ノイズ低減処理後の輝度チャンネルＹ、色差チャンネルＣｂ及び色差チャンネルＣｒを再びＢＧＲの各色の画像に再変換する。
【００５１】
画像処理部６１は、通常処理部６２と、特殊処理部６３とを有する。通常処理部６２は、通常観察モード時に作動し、上記各種処理を施した１撮影フレーム分のＢ画像、Ｇ画像、及びＲ画像に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を施し、通常観察画像を生成する。色変換処理は、ＢＧＲ各色の画像に対して３×３のマトリクス処理、階調変換処理、３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）処理等を行う。色彩強調処理は、画像の色彩を強調する処理であり、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の組織や構造を強調する処理である。表示制御部６６は、通常処理部６２から通常観察画像を順次取得し、取得した通常観察画像を表示に適した形式に変換してモニタ１８に順次出力表示する。これにより、通常観察モードの場合、医師等は、通常観察画像の動画を用いて観察対象を観察できる。
【００５２】
図４に示すように、特殊処理部６３は、位置合わせ部７１、明るさ補正部７２、演算画像生成部７３、低解像度化部７４、画像生成部７５、血管選択部７７、血管深さ推定部７８、及び、波長変更部７９を備える。
【００５３】
位置合わせ部７１は、特殊観察モードにおいて取得する２種類の撮影画像を位置合わせする。例えば、Ｂ２画像とＢ３画像を取得する場合、Ｂ２画像またはＢ３画像のうち少なくとも一方の画像を移動、回転、または変形等して、他方の画像に合わせる。Ｂ１画像とＢ２画像を取得する場合等も同様である。
【００５４】
明るさ補正部７２は、位置合わせ部７１によって位置合わせした２種類の撮影画像の明るさが特定比になるように、２種類の撮影画像のうち少なくとも一方の明るさを補正する。例えば、Ｂ２画像とＢ３画像を取得する場合、明るさ補正部７２は、Ｂ２画像の全画素の画素値の平均値と、Ｂ３画像の全画素の画素値の平均値を算出する。Ｂ２画像の全画素の画素値の平均値は、概ねＢ２画像における観察対象の粘膜の明るさを表し、かつ、Ｂ３画像の全画素の画素値の平均値も同様に、概ねＢ３画像における観察対象の粘膜の明るさを表す。すなわち、明るさ補正部７２は、Ｂ２画像及びＢ３画像からそれぞれ粘膜の明るさを算出する。そして、Ｂ２画像またはＢ３画像に、各画像における粘膜の明るさが一致するようにゲインをかけることにより、Ｂ２画像及びＢ３画像の明るさを一致させる。Ｂ１画像とＢ２画像を取得する場合等も同様である。
【００５５】
演算画像生成部７３は、位置合わせ及び明るさ補正をした２種類の撮影画像を用いて演算し、演算画像を生成する。Ｂ２画像及びＢ３画像を取得し、これらの位置合わせ及び明るさ補正をした場合、演算画像生成部７３は、Ｂ２画像とＢ３画像の差または比を算出する。本実施形態では、演算画像生成部７３は、Ｂ２画像及びＢ３画像を対数変換し、各画素の画素値が対数変換後のＢ２画像とＢ３画像の差の値を有する演算画像Δを生成する。Ｂ２画像及びＢ３画像は、各画素が受光量に比例する画素値を有するが、対数変換をすると、濃度に比例する画素値を有することになるので、Ｂ２光とＢ３光の照度によらず、安定した演算結果を得ることができるからである。Ｂ２画像とＢ３画像を対数変換せずにそのまま用いる場合には、Ｂ２画像とＢ３画像の比を画素ごとに算出することにより、演算画像を生成する。これは、Ｂ２光とＢ３光の照度に違いがないとみなせる場合に有用な演算画像の生成方法である。Ｂ１画像とＢ２画像を取得する場合も同様である。
【００５６】
演算画像Δを生成することは、特定深さにある血管を強調することに対応する。例えば、図５に示すように、Ｂ２光とＢ３光をそれぞれ照明光として使用すると、Ｂ２光はＢ３光よりも波長が短いので、Ｂ３光よりも観察対象への深達度が小さいから、Ｂ２光を用いる場合よりも相対的に浅い血管のコントラスト（血管からの反射光量に対する粘膜からの反射光量の比）が大きい。逆に、Ｂ３光はＢ２光よりも波長が長いので、Ｂ２光よりも観察対象への深達度が大きいから、Ｂ２光を用いる場合よりも相対的に深い血管のコントラストが大きい。したがって、Ｂ３画像からＢ２画像を減算して演算画像Δを生成する場合、この演算画像Δにおいては、交点Ｐ２３の深さよりも浅い血管の画素値は大きい値になり、かつ、交点Ｐ２３の深さよりも深い血管の画素値は小さい値になる。逆に、Ｂ２画像からＢ３画像を減算して演算画像Δを生成する場合、この演算画像Δにおいては、交点Ｐ２３の深さよりも浅い血管の画素値は小さい値になり、かつ、交点Ｐ２３の深さよりも深い血管の画素値は大きい値になる。このため、Ｂ２画像及びＢ３画像から生成する演算画像Δは、実質的に、交点Ｐ２３よりも浅い血管または交点Ｐ２３よりも深い血管が強調した画像である。
【００５７】
低解像度化部７４は、いわゆるローパスフィルタであり、演算画像生成部７３が生成した演算画像Δを低解像度化する。低解像度化部７４が演算画像Δに施す低解像度化の強度はカットオフ周波数で定まる。カットオフ周波数は予め設定され、少なくとももとの演算画像Δの解像度よりは低解像度化する。
【００５８】
画像生成部７５は、特殊処理部６３が取得する２種類の撮影画像のうちのいずれかと、低解像度化した演算画像Δとを用いて観察画像を生成する。例えば、特殊処理部６３がＢ２画像とＢ３画像を取得する場合、画像生成部７５は、Ｂ２画像またはＢ３画像のいずれかを輝度チャンネルＹに割り当て、かつ、低解像度化した演算画像Δを２つの色差チャンネルＣｂ及びＣｒに割り当てて、観察画像を生成する。演算画像Δが特定深さにある血管を強調することに対応することから明らかなように、上記のように画像生成部７５が生成する観察画像は特定深さの血管を強調した血管強調画像である。例えば、Ｂ２光とＢ３光を照明光に使用する場合、画像生成部７５が生成する血管強調画像９１（図８参照）においては、交点Ｐ２３の深さよりも浅い血管と、交点Ｐ２３の深さよりも深い血管とは異なる色になる。
【００５９】
なお、輝度チャンネルＹに割り当てる撮影画像は、強調する血管の深さによって異なる。例えば、交点Ｐ２３の深さよりも浅い血管を強調する場合、演算画像生成部７３はＢ３画像からＢ２画像を減算して演算画像Δを生成し、かつ、画像生成部７５は輝度チャンネルＹにＢ２画像を割り当てる。逆に、交点Ｐ２３の深さよりも深い血管を強調する場合、演算画像生成部７３はＢ２画像からＢ３画像を減算して演算画像Δを生成し、かつ、画像生成部７５は輝度チャンネルＹにＢ３画像を割り当てる。すなわち、画像生成部７５は、強調しようとする血管のコントラストがより高い方の撮影画像を輝度チャンネルＹに割り当てる。また、画像生成部７５は、演算画像Δを色差チャンネルＣｂ及びＣｒに割り当てる際には、それぞれ係数α及び係数β（α≠β）を乗じる場合がある。これは従来の内視鏡システムが生成及び表示する血管強調画像と色味を揃えるためである。
【００６０】
画像生成部７５は、生成した血管強調画像を表示制御部６６に入力する。特殊観察モードの場合、表示制御部６６は、画像生成部７５から血管強調画像を順次取得し、取得した血管強調画像を表示に適した形式に変換してモニタ１８に順次出力表示する。これにより、特殊観察モードの場合、医師等は、血管強調画像の動画を用いて観察対象を観察できる。
【００６１】
血管選択部７７は、特殊観察モードにおいて照明光を用いて撮影した観察対象の撮影画像、または、特殊観察モードにおいて照明光を用いて撮影した観察対象の撮影画像を用いて生成した観察画像から、診断において注目する注目血管を選択する。例えば、血管選択部７７は、特殊観察モードにおいてＢ２光もしくはＢ３光を用いて撮影した観察対象のＢ２画像もしくはＢ３画像、または、Ｂ２画像もしくはＢ３画像を用いて生成した血管強調画像から注目血管を選択する。
【００６２】
本実施形態においては、医師等は、モニタ１８に表示した血管強調画像を見て、入力部８４を用いて血管選択部７７に対して選択する注目血管を指定する指示を入力することにより、注目血管を指定する。このため、血管選択部７７は、入力部８４からの指示に基づいて、モニタ１８に表示した血管強調画像、または、モニタ１８に表示した血管強調画像の生成に使用した撮影画像から注目血管を選択する。入力部８４は、例えば、モニタ１８に表示する入力操作画面（グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ））であり、コンソール１９等を用いて操作する。
【００６３】
血管深さ推定部７８は、血管選択部７７が選択した注目血管の深さを推定する。より具体的には、血管深さ推定部７８は、血管選択部７７が選択した注目血管のコントラスト、明るさ、または、色を用いて、注目血管の深さを推定する。血管の深さとコントラストは、使用する照明光の波長に応じて概ね一定の関係にあるので（図５参照）、撮影画像においては注目血管のコントラストまたは明るさから注目血管の深さを推定することができる。同様に、血管強調画像においては、選択した注目血管のコントラスト、明るさ、または色をみれば、その深さを推定することができる。
【００６４】
波長変更部７９は、血管深さ推定部７８が推定した注目血管の深さを用いて、照明光の波長を変更する。具体的には、波長変更部７９は、注目血管の深さを用いて使用する照明光の波長を決定すると、制御部５２を介して光源制御部２２に使用する照明光の波長または使用する光源を指定する制御信号を入力して照明光の波長を変更する。「照明光の波長を変更する」とは、使用する照明光を、中心波長等（ピーク波長、中心波長、平均波長、または、最短波長もしくは最長波長）のうちいずれか１以上が異なる照明光に変更することをいう。特に、複数種類の照明光を用いる場合において「照明光の波長を変更する」とは、複数種類の照明光のうち１以上の照明光の波長を変更することをいう。
【００６５】
また、波長変更部７９は、血管深さ推定部７８が推定した注目血管の深さが浅いほど、照明光の波長を短波長に変更する。「照明光を短波長に変更する」とは、使用する照明光を、中心波長等のうちのいずれか１以上が短い（小さい）照明光に変更することをいう。複数種類の照明光を用いる場合において「照明光を短波長に変更する」とは、複数種類の照明光のうち１以上の照明光の波長を短波長に変更し、かつ、変更後の複数種類の照明光の中心波長等の平均値、中央値、最大値、または最小値等（以下、平均値等という）が元の複数種類の照明光の中心波長等の平均値等よりも短くすることをいう。
【００６６】
例えば、図６に示すように、Ｂ２光とＢ３光を照明光として使用していた場合に、交点Ｐ２３の深さよりも浅い深さ「Ｄ１」の血管を注目血管として選択すると、波長変更部７９は、照明光をＢ２光及びＢ３光の組み合わせから、例えば、Ｂ１光及びＢ２光の組み合わせに変更する。これは、注目血管が浅い場合、照明光の波長を短波長に変更したほうが、注目血管と、深さが注目血管に近くかつ注目血管よりも深い位置にある血管とを明確に区別して強調できるからである。例えば、注目血管の推定深さが交点Ｐ２３の深さよりも浅い深さ「Ｄ１」である場合、照明光としてＢ２光及びＢ３光の組み合わせを使用し続けると、深さＤ１近傍にある注目血管と、交点Ｐ１２から交点Ｐ２３の深さの範囲にある血管は、血管強調画像において同じ色になるが、使用する照明光をＢ２光及びＢ３光の組み合わせからＢ１光及びＢ２光の組み合わせに（すなわち短波長に）すると、血管強調画像において深さＤ１近傍にある注目血管と、交点Ｐ１２から交点Ｐ２３の深さの範囲にある血管とが異なる色になるので、深さＤ１近傍にある注目血管をより明確に強調することができる。
【００６７】
次に、本実施形態の特殊観察モードにおける一連の動作の流れを、図７に示すフローチャートに沿って説明する。まず、モード切り替えスイッチ１３ａを操作して、特殊観察モードに切り替えると、内視鏡システム１０は初期設定の照明光を用いて観察対象を撮影し（Ｓ１１）、撮影画像を取得する（Ｓ１２）。本実施形態では、Ｂ２光及びＢ３光が初期設定の照明光であり、観察モードを特殊観察モードに切り替えた際には、Ｂ２光とＢ３光とを撮影フレーム毎に交互に用いて観察対象を撮影し、画像取得部５４は、Ｂ２画像とＢ３画像とをそれぞれ取得する。
【００６８】
画像取得部５４がＢ２画像及びＢ３画像を取得すると、位置合わせ部７１がＢ２画像とＢ３画像の位置合わせをし、かつ、明るさ補正部７２が位置合わせ後のＢ２画像とＢ３画像の明るさを補正する。そして、演算画像生成部７３は、明るさ補正後のＢ２画像及びＢ３画像を用いて演算画像Δを生成し、かつ、低解像度化部７４は演算画像Δを低解像度化する。その後、画像生成部７５は、Ｂ２画像またはＢ３画像を輝度チャンネルＹに割り当て、かつ、低解像度化した演算画像Δを２つの色差チャンネルＣｂ及びＣｒに割り当てて血管強調画像９１（図８参照）を生成し、表示制御部６６を介して生成した血管強調画像９１をモニタ１８に表示する（Ｓ１３）。図８に示すように、照明光にＢ２光とＢ３光を使用した場合の血管強調画像９１においては、交点Ｐ２３（図５または図６参照）の深さよりも浅い血管９３と、交点Ｐ２３の深さよりも深い血管９４とが異なる色になって強調されている。
【００６９】
こうして血管強調画像９１をモニタ１８に表示すると、医師等は血管強調画像９１を見ながら、診断において注目する注目血管が観察しやすいかを確認する（Ｓ１４）。Ｂ２光及びＢ３光を照明光に用いた場合の血管強調画像９１において既に注目血管が観察しやすい場合には、医師等は入力部８４を用いて注目血管を改めて選択することはないので、内視鏡システム１０は、照明光としてＢ２光及びＢ３光を使用して血管強調画像９１の更新を継続する（Ｓ１４：ＹＥＳ）。
【００７０】
一方、照明光にＢ２光及びＢ３光を用いた場合の血管強調画像９１を見て、注目血管が観察し難いと判断した場合、あるいは、注目血管を他の血管等に対してさらに明確に強調して観察したいと考えた場合（Ｓ１４：ＮＯ）、医師等は、コンソール１９を用いて、ＧＵＩの１つである血管選択用ポインタ９８を用いて、注目血管をクリックする。本実施形態においては、医師等は、交点Ｐ２３の深さよりも浅い血管９３のなかから、破線で囲む１つの血管９９を注目血管としてクリックしたとする。
【００７１】
上記のように、医師等が血管９９をクリックすると、入力部８４であるコンソール１９は、血管強調画像９１における血管９９の位置を示す信号を、注目血管を指定する指示として血管選択部７７に入力する。このため、血管選択部７７は、血管強調画像９１から血管９９を注目血管として選択する（Ｓ１５）。
【００７２】
血管選択部７７が血管９９を注目血管として選択すると、血管深さ推定部７８は、血管選択部７７が選択した血管９９のコントラスト等に基づいて血管９９の深さを推定する（Ｓ１６）。そして、波長変更部７９は、血管深さ推定部７８が推定した血管９９の深さを用いて、照明光の波長を変更する（Ｓ１７）。本実施形態においては、注目血管として選択した血管９９の深さが、交点２３の深さよりも浅い血管であったとする。このため、波長変更部７９は、照明光をＢ２光及びＢ３光の組み合わせから、Ｂ１光及びＢ２光のより短波長の組み合わせに変更する。
【００７３】
波長変更部７９が照明光の波長を変更すると、内視鏡システム１０は、変更後の照明光を用いて観察対象を撮影し（Ｓ１８）、画像取得部５４は新たな撮影画像を取得する（Ｓ１９）。本実施形態においては、Ｂ１光及びＢ２光をそれぞれ用いて観察対象を撮影し、画像取得部５４は、Ｂ１画像とＢ２画像をそれぞれ取得する。
【００７４】
画像取得部５４が、Ｂ１画像及びＢ２画像を取得すると、位置合わせ部７１がＢ１画像とＢ２画像の位置合わせをし、かつ、明るさ補正部７２が位置合わせ後のＢ１画像とＢ２画像の明るさを補正する。そして、演算画像生成部７３は、明るさ補正後のＢ１画像及びＢ２画像を用いて演算画像Δを生成し、かつ、低解像度化部７４は演算画像Δを低解像度化する。その後、画像生成部７５は、Ｂ１画像またはＢ２画像を輝度チャンネルＹに割り当て、かつ、低解像度化した演算画像Δを２つの色差チャンネルＣｂ及びＣｒに割り当てて血管強調画像９２（図９参照）を生成し、表示制御部６６を介して生成した血管強調画像９２をモニタ１８に表示する（Ｓ２０）。図９に示すように、照明光の波長をＢ１光及びＢ２光に変更した後の血管強調画像９２においては、交点Ｐ１２（図６参照）の深さよりも浅い血管１０１（注目血管である血管９９を含む）と、交点Ｐ１２の深さよりも深い血管１０２とが異なる色になって強調される。
【００７５】
Ｂ２光及びＢ３光を照明光に使用した場合の血管強調画像９１（図８参照）と、Ｂ１光及びＢ２光を照明光に使用した場合の血管強調画像９２（図９参照）とを比較すると、Ｂ１光及びＢ２光を照明光に使用した場合の血管強調画像９２の方が、注目血管である血管９９の深さの近傍で血管の色分けがされるから、Ｂ２光及びＢ３光を照明光に使用した場合の血管強調画像９１よりも、さらに適切に注目血管が強調することができる。
【００７６】
なお、照明光の変更（Ｓ１７）後に生成及び表示した血管強調画像９２において、医師が注目血管が適切に強調されていないと判断した場合、あるいは、注目血管を他の血管等と、さらに明確に強調したいと考えた場合（Ｓ２１：ＮＯ）、上記と同様に、注目血管を適宜選択し直し（Ｓ１５）、照明光の波長を変更して（Ｓ１７）、より適切な血管強調画像を生成及び表示することができる（Ｓ２０）。また、注目血管が適切に強調できている場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、特殊観察モードを終了するまで内視鏡システム１０は、波長を変更後の照明光を用いて観察対象を撮影し、血管強調画像９２の生成及び表示を繰り返す（Ｓ２２）。
【００７７】
上記のように、内視鏡システム１０は、注目血管（血管９９）の深さを用いて照明光の波長を変更するので、注目血管と他の血管等を峻別して強調できる。このため、従来の内視鏡システム１０よりも注目血管が観察しやすい。
【００７８】
なお、上記第１実施形態の通り、内視鏡システム１０においては、画像取得部５４は、各々波長が異なる照明光を用い、かつ、各々異なるタイミングで観察対象を撮影して得た複数の観察対象の画像（撮影画像）を取得することができる。そして、上記第１実施形態では、画像生成部７５が生成した血管強調画像９１を用いて注目血管である血管９９を選択しているが、血管選択部７７は、各々波長が異なる照明光を用い、かつ、各々異なるタイミングで観察対象を撮影して得た複数の観察対象の画像（撮影画像）のうち１または複数を用いて血管を選択することができる。また、血管深さ推定部７８は、各々波長が異なる照明光を用い、かつ、各々異なるタイミングで観察対象を撮影して得た複数の観察対象の画像（撮影画像）のうち１または複数を用いて、血管選択部７７が選択した注目血管の深さを推定することができる。
【００７９】
また、内視鏡システム１０は、使用する照明光の種類または組み合わせが異なる複数の観察モードを有する場合、血管選択部７７は、観察モードごとに予め定めた血管を選択することが好ましい。例えば、上記第１実施形態において、特殊観察モードは任意の波長の照明光を使用可能であるが、使用する照明光の波長が限られる場合がある。例えば、青色光と緑色光を用いて、いわゆる表層血管等の特定の組織等を強調する観察モードを有する場合がある。この場合、上記第１実施形態のように任意に照明光の波長を変更するのではなく、使用することが定められている「青色光」の範囲内及び「緑色光」の範囲内で照明光の波長を変更することが好ましい。このように、使用することが定められている照明光の範囲内において照明光の波長を変更すれば、強調する特定の組織を確実に強調しつつ、上記第１実施形態のように精度良く特定組織を強調することができる。
【００８０】
［第２実施形態］
上記第１実施形態においては、血管選択部７７は、入力部８４から注目血管を指定する指示を得て注目血管を選択するが、自動的に注目血管を選択することができる。図１０に示すように、血管選択部２０７が入力部８４からの入力を受けずに、自動的に注目血管を選択する場合には、入力部８４は不要である。血管選択部２０７は、例えば、撮影画像（観察対象の画像）、または、撮影画像を用いて生成した観察画像から、図１１に示すように、選択し得る血管を太さ別に分類し、かつ、最も出現頻度が高い太さ「Ｗ１」の血管を注目血管として選択することができる。
【００８１】
内視鏡システム１０を用いて観察する場合、診断のために観察したい注目血管が多く観察できるように観察距離等を調節して観察するのが通常である。また、血管の太さと血管の深さには概ね相関がある。このため、特定深さの血管が注目血管である場合には、上記のように血管選択部２０７が、血管を太さ別に分類し、最も出現頻度が高い太さ「Ｗ１」の血管を注目血管として選択すると、ほぼ自動的かつ正確に注目血管を選択することができる。
【００８２】
［第３実施形態］
上記第２実施形態においては、血管選択部２０７は血管の太さ別に分類し、最も出現頻度が高い太さ「Ｗ１」の血管を注目血管として自動的に選択しているが、観察距離を用いて注目血管を自動的に選択することもできる。この場合、図１２に示すように、特殊処理部６３には、撮影画像（観察対象の画像）または撮影画像を用いて生成した観察画像から、観察対象を撮影した距離を表す観察距離を算出する観察距離算出部３０６と、観察距離算出部３０６が算出した観察距離を用いて、注目血管として選択する血管を決定する血管選択部３０７と、を設ける。観察距離算出部３０６は、例えば、撮影画像または観察画像における粘膜等の明るさ、または、ズーム操作部１３ｂの操作状態（どの程度ズームしているか）等に基づいて観察距離を算出する。
【００８３】
上記のように観察距離を用いて注目血管を自動的に選択する場合、血管選択部３０７は、撮影画像または観察画像を用いて血管を深さ別に分類し、かつ、観察距離が短いほど相対的に浅い血管を注目血管として選択することが好ましい。これは、観察距離が短いほど、観察距離を拡大等して狭い範囲を大きく観察している状態であって、医師等が粘膜表面の近くにある比較的浅い血管を明瞭に観察しようとしているからである。血管選択部３０７が行う撮影画像または観察画像における血管の深さ別の分類は、１つの撮影画像または観察画像における相対的な分類である。このため、血管深さ推定部７８は、第１実施形態等と同様に、血管選択部３０７が注目血管として選択した血管の深さを推定する。
【００８４】
上記第３実施形態では、血管選択部３０７は、観察距離が短いほど相対的に浅い血管を注目血管として選択しているが、血管選択部３０７は、撮影画像または観察画像を用いて血管を太さ別に分類し、かつ、観察距離が短いほど相対的に細い血管を注目血管として選択することもできる。このように、観察距離が短いほど相対的に細い血管を注目血管として選択するのは、観察距離が短いほど、観察距離を拡大等して狭い範囲を大きく観察している状態であって、医師等が粘膜表面の近くにある比較的細い血管を明瞭に観察しようとしているからである。血管選択部３０７は、撮影画像または観察画像を用いて血管を深さ及び太さ別に分類し、観察距離が短いほど、相対的に浅くかつ細い血管を注目血管として選択しても良い。
【００８５】
上記第１〜第３実施形態においては、血管深さ推定部７８は、血管選択部７７等が選択した注目血管のコントラスト、明るさ、または、色を用いて、注目血管の深さを推定しているが、図１３に示すように、血管深さ推定部７８は、データベース４０１を用いて注目血管の深さを推定することができる。データベース４０１は、照明光の波長と、コントラスト、明るさ、または、色とを関連付けた情報を蓄積していても良いし、各波長の照明光を用いて得た撮影画像または観察画像を蓄積していても良い。血管深さ推定部７８がデータベース４０１を用いて注目血管の深さを推定する場合、血管選択部７７等が選択した注目血管のコントラスト、明るさ、もしくは、色、または、撮影画像または観察画像をデータベース４０１に蓄積した情報と比較して、注目血管の深さを推定する。
【００８６】
上記第１〜第３実施形態においては、イメージセンサ４８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において本発明を実施しているが、カプセル内視鏡システムにおいても本発明は好適である。図１４に示すように、例えば、カプセル内視鏡システムにおいては、カプセル内視鏡７００と、プロセッサ装置（図示しない）とを少なくとも有する。
【００８７】
カプセル内視鏡７００は、光源部７０２と制御部７０３と、イメージセンサ７０４と、画像処理部７０６と、送受信アンテナ７０８と、を備えている。光源部７０２は、光源部２０に対応する。制御部７０３は、光源制御部２２及び制御部５２と同様に機能する。また、制御部７０３は、送受信アンテナ７０８を用いて、カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置と無線を使用して通信可能である。カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置は、上記第１〜第３実施形態のプロセッサ装置１６とほぼ同様であるが、画像取得部５４及び画像処理部６１に対応する画像処理部７０６はカプセル内視鏡７００に設けられ、生成した血管強調画像９１及び９２等の観察画像は、送受信アンテナ７０８を介してプロセッサ装置に送信される。イメージセンサ７０４はイメージセンサ４８と同様に構成される。
【符号の説明】
【００８８】
１０  内視鏡システム
１２  内視鏡
１２ａ  挿入部
１２ｂ  操作部
１２ｃ  湾曲部
１２ｄ  先端部
１２ｅ  アングルノブ
１３ａ  スイッチ
１３ｂ  ズーム操作部
１４  光源装置
１６  プロセッサ装置
１８  モニタ
１９  コンソール
２０，７０２  光源部
２０Ｂ  青色光源部
２０Ｇ  緑色光源部
２０Ｒ  赤色光源部
２２  光源制御部
３０ａ  照明光学系
３０ｂ  撮影光学系
４１  ライトガイド
４５  照明レンズ
４６  対物レンズ
４７  ズームレンズ
４８，７０４  イメージセンサ
５２，７０３  制御部
５４  画像取得部
５６  ＤＳＰ
５８  ノイズ低減部
５９  変換部
６１，７０６  画像処理部
６２  通常処理部
６３  特殊処理部
６６  表示制御部
７１  位置合わせ部
７２  明るさ補正部
７３  演算画像生成部
７４  低解像度化部
７５  画像生成部
７７，２０７，３０７  血管選択部
７８  推定部
７９  波長変更部
８４  入力部
９１，９２  血管強調画像
９３，９４，９９，１０１，１０２  血管
９８  血管選択用ポインタ
３０６  観察距離算出部
４０１  データベース
７００  カプセル内視鏡
７０８  送受信アンテナ
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，…，Ｂｐ  青色光源
Ｃｂ，Ｃｒ  色差チャンネル
Ｐ１２，Ｐ２３  交点
Ｙ  輝度チャンネル
【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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【図１３】
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【図１４】
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