(57)【要約】  本発明にかかる内視鏡装置は、白色照明光または狭帯域照明光を出射する光源部と、受光した光を光電変換して電気信号を生成する撮像素子と、白色照明光観察および狭帯域照明光観察の輝度成分の光を透過する第１フィルタと、白色照明光観察の輝度成分の光を透過する第２フィルタと、狭帯域照明光観察の輝度成分の光を透過する第３フィルタと、を用いて構成されるカラーフィルタと、白色照明光の場合、白色照明光観察の輝度成分に基づきカラー画像信号を生成し、狭帯域照明光の場合、第２フィルタに対応する画素の画素値を用いて、第１フィルタに対応する画素位置における白色照明光観察の輝度成分の画素値を補間した後、第１フィルタに対応する画素の画素値と、白色照明光観察の輝度成分の画素値とをもとに、第１フィルタに対応する画素位置における狭帯域照明光観察の輝度成分の画素値を補間してカラー画像信号を生成するデモザイキング処理部と、備えた。
2016084257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色照明光観察および狭帯域照明光観察を行なうための内視鏡装置であって、
赤色、緑色および青色の波長帯域の光を含む白色照明光、および前記白色照明光観察および前記狭帯域照明光観察の各輝度成分の波長帯域にそれぞれ含まれる二つの狭帯域の光からなる狭帯域照明光のいずれかを出射する光源部と、
マトリックス状に配置された複数の画素を有し、各画素が受光した光を光電変換して電気信号を生成する撮像素子と、
前記白色照明光観察の輝度成分、および前記狭帯域照明光観察の輝度成分の波長帯域の光を透過する第１フィルタと、前記白色照明光観察の輝度成分の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、前記狭帯域照明光観察の輝度成分の波長帯域の光を透過する第３フィルタと、を用いて構成されるフィルタユニットを複数並べてなり、前記撮像素子の受光面に配置したカラーフィルタと、
前記光源部が前記白色照明光を出射する場合、前記白色照明光観察における輝度成分に基づいて複数の色成分を有するカラー画像信号を生成し、前記光源部が前記狭帯域照明光を出射する場合、前記第２フィルタに対応する画素の画素値を用いて、前記第１フィルタに対応する画素の位置における前記白色照明光観察の輝度成分の画素値を補間した後、前記第１フィルタに対応する画素の画素値と、前記補間により得られた白色照明光観察の輝度成分の画素値とをもとに、前記第１フィルタに対応する画素の位置における前記狭帯域照明光観察の前記輝度成分の画素値を補間することにより複数の色成分を有するカラー画像信号を生成するデモザイキング処理部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記デモザイキング処理部は、前記第１フィルタに対応する画素の画素値と、前記補間により得られた白色照明光観察の輝度成分の画素値との差分を算出することにより、前記第１フィルタに対応する画素の位置における前記狭帯域照明光観察の前記輝度成分の画素値を補間することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記カラーフィルタは、緑色の波長帯域の光を透過する緑色フィルタと、緑色および青色の波長帯域の光を透過するシアン色フィルタと、赤色および青色の波長帯域の光を透過するマゼンダ色フィルタと、赤色および緑色の波長帯域の光を透過する黄色フィルタと、を用いて構成されるフィルタユニットを複数並べてなり、前記撮像素子の受光面に配置してなることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記カラーフィルタは、緑色の波長帯域の光を透過する緑色フィルタと、赤色、緑色および青色の波長帯域の光を透過する白色フィルタと、赤色および青色の波長帯域の光を透過するマゼンダ色フィルタと、赤色および緑色の波長帯域の光を透過する黄色フィルタと、を用いて構成されるフィルタユニットを複数並べてなり、前記撮像素子の受光面に配置してなることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記光源部は、前記狭帯域光観察時に青色および緑色の波長帯域にそれぞれ含まれる二つの狭帯域の光からなる狭帯域照明光を出射することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記白色照明光観察の輝度成分は緑色成分であり、前記狭帯域照明光観察の輝度成分は青色成分であって、
前記デモザイキング処理部は、前記光源部が前記狭帯域照明光を出射する場合、前記緑色成分の画素値を補間した後、前記青色成分の画素値を生成する
ことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記デモザイキング処理部は、
前記光源部が前記白色照明光を出射する場合、隣接する異なる色成分の信号値を用いて加減算処理を行うことにより複数の色成分を有するカラー画像信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記デモザイキング処理部は、周囲の同じ色成分の信号値から補間方向を判別し、該判別された補間方向に沿って補間処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記カラーフィルタは、前記狭帯域照明光観察において、該狭帯域照明光観察の輝度成分の波長帯域の光を透過する前記第１および第３フィルタが市松状に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内に導入され、該生体内の画像を取得する内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野および工業分野において、各種検査のために内視鏡装置が広く用いられている。このうち、医療用の内視鏡装置は、患者等の被検体の体腔内に、複数の画素を有する撮像素子が先端に設けられた細長形状をなす可撓性の挿入部を挿入することによって、被検体を切開しなくても体腔内の画像を取得できるため、被検体への負担が少なく、普及が進んでいる。【０００３】
このような内視鏡装置の観察方式として、白色の照明光（白色照明光）を用いた白色光観察（ＷＬＩ：White  Light  Imaging）方式と、青色および緑色の波長帯域にそれぞれ含まれる二つの狭帯域光からなる照明光（狭帯域照明光）を用いた狭帯域光観察（ＮＢＩ：Narrow  Band  Imaging）方式とが該技術分野では既に広く知られている。このような内視鏡装置の観察方式に関して、白色照明光観察方式（ＷＬＩモード）と、狭帯域光観察方式（ＮＢＩモード）とを切り替えて観察することが望まれている。【０００４】
上述した観察方式でカラー画像を生成して表示するため、単板の撮像素子により撮像画像を取得すべく、当該撮像素子の受光面上には、複数のフィルタがマトリックス状に並べられたカラーフィルタが設けられている。一般的に、原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の波長帯域の光を各々透過するフィルタ（以下、原色フィルタともいう）を２行２列に配列してなるベイヤ配列と呼ばれるフィルタ配列を単位として複数のフィルタがマトリックス状に並べられたカラーフィルタが知られている。各画素はフィルタを透過した波長帯域の光を受光し、撮像素子はその波長帯域の光に応じた色成分の電気信号を生成する。【０００５】
これに対し、緑色の波長帯域の光を透過するＧフィルタと、黄色（Ｙｅ）やシアン（Ｃｙ）などの補色の波長帯域の光を透過するフィルタ（以下、補色フィルタともいう）と、から選択される四つのフィルタを単位として複数のフィルタがマトリックス状に並べられたカラーフィルタが設けられた撮像素子が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。補色フィルタが透過する光の波長帯域は、原色フィルタが透過する光の波長帯域と比して広範囲であるため、補色フィルタを用いる方が、原色フィルタを用いる場合よりも高感度であり、ノイズを抑制することもできる。【０００６】
ところで、ＷＬＩモードでは、生体の血管や腺管構造が明瞭に描出される緑色成分の信号、すなわちＧ画素（Ｇフィルタが配置された画素のことをいう。Ｒ画素、Ｂ画素、Ｙｅ画素およびＣｙ画素も同様の定義）で取得された信号（Ｇ信号）が、画像の輝度への寄与度が最も高い。一方、ＮＢＩモードでは、生体表層の血管や腺管構造が明瞭に描出される青色成分の信号、すなわちＢ画素で取得された信号（Ｂ信号）が、画像の輝度への寄与度が最も高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−８７８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したベイヤ配列や、特許文献１が開示するカラーフィルタを用いると、ＷＬＩモードでは、Ｇ画素の密度が高く、フィルタ解像度の高いカラー画像を取得できるものの、ＮＢＩモードでは、Ｂ画素（特許文献１ではＣｙ画素）の密度が低いため、ＮＢＩモードの画像の解像度が低くなるという問題が生じる。このため、どちらの観察モードにおいても解像度の高い画像を得ることができる技術が望まれていた。【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても解像度の高い画像を得ることができる内視鏡装置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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる内視鏡装置は、白色照明光観察および狭帯域照明光観察を行なうための内視鏡装置であって、赤色、緑色および青色の波長帯域の光を含む白色照明光、および前記白色照明光観察および前記狭帯域照明光観察の各輝度成分の波長帯域にそれぞれ含まれる二つの狭帯域の光からなる狭帯域照明光のいずれかを出射する光源部と、マトリックス状に配置された複数の画素を有し、各画素が受光した光を光電変換して電気信号を生成する撮像素子と、前記白色照明光観察の輝度成分、および前記狭帯域照明光観察の輝度成分の波長帯域の光を透過する第１フィルタと、前記白色照明光観察の輝度成分の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、前記狭帯域照明光観察の輝度成分の波長帯域の光を透過する第３フィルタと、を用いて構成されるフィルタユニットを複数並べてなり、前記撮像素子の受光面に配置したカラーフィルタと、前記光源部が前記白色照明光を出射する場合、前記白色照明光観察における輝度成分に基づいて複数の色成分を有するカラー画像信号を生成し、前記光源部が前記狭帯域照明光を出射する場合、前記第２フィルタに対応する画素の画素値を用いて、前記第１フィルタに対応する画素の位置における前記白色照明光観察の輝度成分の画素値を補間した後、前記第１フィルタに対応する画素の画素値と、前記補間により得られた白色照明光観察の輝度成分の画素値とをもとに、前記第１フィルタに対応する画素の位置における前記狭帯域照明光観察の前記輝度成分の画素値を補間することにより複数の色成分を有するカラー画像信号を生成するデモザイキング処理部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても解像度の高い画像を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態にかかる画素の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態にかかるカラーフィルタのＧフィルタの特性の一例を示す図であって、光の波長と各フィルタの透過率との関係を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態にかかるカラーフィルタのＭｇフィルタの特性の一例を示す図であって、光の波長と各フィルタの透過率との関係を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態にかかるカラーフィルタのＣｙフィルタの特性の一例を示す図であって、光の波長と各フィルタの透過率との関係を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態にかかるカラーフィルタのＹｅフィルタの特性の一例を示す図であって、光の波長と各フィルタの透過率との関係を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置の照明部が出射する照明光の波長と光量との関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置の照明部が有する切替フィルタによる照明光の波長と透過率との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態にかかるカラーフィルタの構成であって、ＮＢＩモードにおける画素の機能を説明するための図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置のデモザイキング処理部が行うＮＢＩモードにおけるデモザイキング処理を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置のデモザイキング処理部が行うＷＬＩモードにおけるデモザイキング処理を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置のプロセッサ部が行う信号処理を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態の変形例１にかかるカラーフィルタの構成を示す模式図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態の変形例１にかかるカラーフィルタの構成であって、ＮＢＩモードにおける画素の機能を説明するための図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態の変形例３にかかるカラーフィルタの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、患者等の被検体の体腔内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡装置について説明する。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。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置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装置の概略構成を示す模式図である。図１および図２に示す内視鏡装置１は、被検体の体腔内に挿入部２１を挿入することによって観察部位の体内画像を撮像して電気信号を生成する内視鏡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３と、内視鏡２が取得した電気信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡装置１全体の動作を統括的に制御するプロセッサ部４と、プロセッサ部４が画像処理を施した体内画像を表示する表示部５と、を備える。内視鏡装置１は、患者等の被検体の体腔内に、挿入部２１を挿入して体腔内の体内画像を取得する。医師等の使用者は、取得した体内画像の観察を行うことによって、検出対象部位である出血部位や腫瘍部位の有無を検査する。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。
【００１５】
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、光源部３およびプロセッサ部４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。
【００１６】
挿入部２１は、光を受光する画素（フォトダイオード）がマトリックス状に配列され、当該画素が受光した光に対して光電変換を行うことにより画像信号を生成する撮像素子２０２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。
【００１７】
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、光源部３に照明光の切替動作を行わせるための指示信号、処置具や、プロセッサ部４と接続する外部機器の操作指示信号、送水を行うための送水指示信号、および吸引を行うための吸引指示信号などを入力する複数のスイッチ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の先端に設けられる処置具チャンネル（図示せず）を経由して開口部（図示せず）から表出する。なお、スイッチ２２３は、光源部３の照明光（観察方式）を切り替えるための照明光切替スイッチを含んで構成されてもよい。
【００１８】
ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２０３と、一または複数の信号線をまとめた集合ケーブルと、を少なくとも内蔵している。集合ケーブルは、内視鏡２および光源部３とプロセッサ部４との間で信号を送受信する信号線であって、設定データを送受信するための信号線、画像信号を送受信するための信号線、撮像素子２０２を駆動するための駆動用のタイミング信号を送受信するための信号線などを含む。
【００１９】
また、内視鏡２は、撮像光学系２０１、撮像素子２０２、ライトガイド２０３、照明用レンズ２０４、Ａ／Ｄ変換部２０５および撮像情報記憶部２０６を備える。
【００２０】
撮像光学系２０１は、先端部２４に設けられ、少なくとも観察部位からの光を集光する。撮像光学系２０１は、一または複数のレンズを用いて構成される。なお、撮像光学系２０１には、画角を変化させる光学ズーム機構および焦点を変化させるフォーカス機構が設けられていてもよい。
【００２１】
撮像素子２０２は、撮像光学系２０１の光軸に対して垂直に設けられ、撮像光学系２０１によって結ばれた光の像を光電変換して電気信号（画像信号）を生成する。撮像素子２０２は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサ等を用いて実現される。
【００２２】
図３は、本実施の形態にかかる撮像素子の画素の構成を示す模式図である。撮像素子２０２は、撮像光学系２０１からの光を受光する複数の画素を有し、該複数の画素がマトリックス状に配列されてなる。そして、撮像素子２０２は、各画素が受光した光に対して光電変換を行うことにより生成された電気信号からなる撮像信号を生成する。この撮像信号には、各画素の画素値（輝度値）や画素の位置情報などが含まれる。図３では、ｉ行ｊ列目に配置されている画素を画素Ｐｉｊと記している。
【００２３】
撮像素子２０２には、撮像光学系２０１と当該撮像素子２０２との間に設けられ、各々が個別に設定される波長帯域の光を透過する複数のフィルタを有するカラーフィルタ２０２ａが設けられている。カラーフィルタ２０２ａは、撮像素子２０２の受光面上に設けられる。
【００２４】
図４は、本実施の形態にかかるカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。本実施の形態にかかるカラーフィルタ２０２ａは、２行２列のマトリックス状に並べられた４個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１を画素Ｐｉｊの配置に応じてマトリックス状に並べて配置したものである。換言すれば、カラーフィルタ２０２ａは、フィルタユニットＵ１のフィルタ配列を基本パターンとして、該基本パターンで繰り返し配置したものである。各画素の受光面には、所定の波長帯域の光を透過する一つのフィルタが各々配置される。このため、フィルタが設けられた画素Ｐｉｊは、該フィルタが透過する波長帯域の光を受光する。例えば、緑色（Ｇ）の波長帯域の光を透過するフィルタが設けられた画素Ｐｉｊは、緑色の波長帯域の光を受光する。以下、緑色の波長帯域の光を受光する画素ＰｉｊをＧ画素という。同様に、マゼンダ色（Ｍｇ）の波長帯域の光を受光する画素をＭｇ画素、シアン色（Ｃｙ）の波長帯域の光を受光する画素をＣｙ画素、黄色（Ｙｅ）の波長帯域の光を受光する画素をＹｅ画素という。
【００２５】
ここでのフィルタユニットＵ１は、青色（Ｂ）の波長帯域ＨＢ、緑色の波長帯域ＨＧおよび赤色（Ｒ）の波長帯域ＨＲの光を透過する。加えて、本実施の形態にかかるフィルタユニットＵ１は、図４に示されるとおり、波長帯域ＨＧの光を透過する緑色フィルタ（Ｇフィルタ）、波長帯域ＨＢおよび波長帯域ＨＲの光を透過するマゼンダ色フィルタ（Ｍｇフィルタ）、波長帯域ＨＢおよび波長帯域ＨＧの光を透過するシアン色フィルタ（Ｃｙフィルタ）、波長帯域ＨＧおよび波長帯域ＨＲの光を透過する黄色フィルタ（Ｙｅフィルタ）を用いて構成される。青色、緑色および赤色の波長帯域ＨＢ，ＨＧおよびＨＲは、例えば、波長帯域ＨＢが４００ｎｍ〜５００ｎｍ、波長帯域ＨＧが４８０ｎｍ〜６００ｎｍ、波長帯域ＨＲが５８０ｎｍ〜７００ｎｍである。以下、画素Ｐｉｊに対応する位置にＧフィルタが設けられる場合、このＧフィルタをＧｉｊと記す。同様に画素Ｐｉｊに対応する位置にＭｇフィルタが設けられる場合、Ｍｇｉｊ、Ｃｙフィルタが設けられる場合、Ｃｙｉｊ、Ｙｅフィルタが設けられる場合、Ｙｅｉｊと記す。
【００２６】
図５〜図８は、本実施の形態にかかるカラーフィルタの各フィルタの特性の一例を示す図であって、光の波長と各フィルタの透過率との関係を示す図である。各図では、各フィルタの透過率の最大値が等しくなるように透過率曲線を規格化している。図５は、本実施の形態にかかるカラーフィルタのＧフィルタの特性の一例を示す図であって、光の波長と各フィルタの透過率との関係を示す図である。図５に示す曲線ＬｇはＧフィルタの透過率曲線を示す。図５に示すように、Ｇフィルタは、波長帯域ＨＧの光を透過する。
【００２７】
図６は、本実施の形態にかかるカラーフィルタのＭｇフィルタの特性の一例を示す図であって、光の波長と各フィルタの透過率との関係を示す図である。図６に示す曲線Ｌｍｇ１，Ｌｍｇ２はＭｇフィルタの透過率曲線を示す。図６に示すように、Ｍｇフィルタは、波長帯域ＨＢおよび波長帯域ＨＲの光を透過する。
【００２８】
図７は、本実施の形態にかかるカラーフィルタＣｙフィルタの特性の一例を示す図であって、光の波長と各フィルタの透過率との関係を示す図である。図７に示す曲線ＬｃｙはＭｇフィルタの透過率曲線を示す。図７に示すように、Ｃｙフィルタは、波長帯域ＨＢおよび波長帯域ＨＧの光を透過する。
【００２９】
図８は、本実施の形態にかかるカラーフィルタＹｅフィルタの特性の一例を示す図であって、光の波長と各フィルタの透過率との関係を示す図である。図８に示す曲線ＬｙｅはＹｅフィルタの透過率曲線を示す。図８に示すように、Ｙｅフィルタは、波長帯域ＨＧおよび波長帯域ＨＲの光を透過する。
【００３０】
図１および図２の説明に戻り、ライトガイド２０３は、グラスファイバ等を用いて構成され、光源部３が出射した光の導光路をなす。
【００３１】
照明用レンズ２０４は、ライトガイド２０３の先端に設けられ、ライトガイド２０３により導光された光を拡散して先端部２４の外部に出射する。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換部２０５は、撮像素子２０２が生成した撮像信号をＡ／Ｄ変換し、該変換した撮像信号をプロセッサ部４に出力する。
【００３３】
撮像情報記憶部２０６は、内視鏡２を動作させるための各種プログラム、内視鏡２の動作に必要な各種パラメータおよび当該内視鏡２の識別情報等を含むデータを記憶する。また、撮像情報記憶部２０６は、識別情報を記憶する識別情報記憶部２６１を有する。識別情報には、内視鏡２の固有情報（ＩＤ）、年式、スペック情報、伝送方式およびカラーフィルタ２０２ａにかかるフィルタの配列情報等が含まれる。撮像情報記憶部２０６は、フラッシュメモリ等を用いて実現される。
【００３４】
つぎに、光源部３の構成について説明する。光源部３は、照明部３１および照明制御部３２を備える。
【００３５】
照明部３１は、照明制御部３２の制御のもと、波長帯域が互いに異なる複数の照明光を切り替えて出射する。照明部３１は、光源３１ａ、光源ドライバ３１ｂ、切替フィルタ３１ｃ、駆動部３１ｄ、駆動ドライバ３１ｅおよび集光レンズ３１ｆを有する。
【００３６】
光源３１ａは、照明制御部３２の制御のもと、赤色、緑色および青色の波長帯域ＨＲ，ＨＧおよびＨＢの光を含む白色照明光を出射する。光源３１ａが発生した白色照明光は、切替フィルタ３１ｃや、集光レンズ３１ｆおよびライトガイド２０３を経由して先端部２４から外部に出射される。光源３１ａは、白色ＬＥＤや、キセノンランプなどの白色光を発する光源を用いて実現される。
【００３７】
光源ドライバ３１ｂは、照明制御部３２の制御のもと、光源３１ａに対して電流を供給することにより、光源３１ａに白色照明光を出射させる。
【００３８】
切替フィルタ３１ｃは、光源３１ａが出射した白色照明光のうち青色の狭帯域光および緑色の狭帯域光のみを透過する。切替フィルタ３１ｃは、照明制御部３２の制御のもと、光源３１ａが出射する白色照明光の光路上に挿脱自在に配置されている。切替フィルタ３１ｃは、白色照明光の光路上に配置されることにより、二つの狭帯域光のみを透過する。具体的には、切替フィルタ３１ｃは、波長帯域ＨＢに含まれる狭帯域ＴＢ（例えば、４００ｎｍ〜４４５ｎｍ）の光と、波長帯域ＨＧに含まれる狭帯域ＴＧ（例えば、５３０ｎｍ〜５５０ｎｍ）の光と、からなる狭帯域照明光を透過する。この狭帯域ＴＢ，ＴＧは、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい青色光および緑色光の波長帯域である。なお、狭帯域ＴＢは、少なくとも４０５ｎｍ〜４２５ｎｍが含まれていればよい。この帯域に制限されて射出される光を狭帯域照明光といい、当該狭帯域照明光による画像の観察をもって狭帯域光観察（ＮＢＩ）方式という。
【００３９】
駆動部３１ｄは、ステッピングモータやＤＣモータ等を用いて構成され、切替フィルタ３１ｃを光源３１ａの光路から挿脱動作させる。
【００４０】
駆動ドライバ３１ｅは、照明制御部３２の制御のもと、駆動部３１ｄに所定の電流を供給する。
【００４１】
集光レンズ３１ｆは、光源３１ａが出射した白色照明光、または切替フィルタ３１ｃを透過した狭帯域照明光を集光して、光源部３の外部（ライトガイド２０３）に出射する。
【００４２】
照明制御部３２は、光源ドライバ３１ｂを制御して光源３１ａをオンオフ動作させ、および駆動ドライバ３１ｅを制御して切替フィルタ３１ｃを光源３１ａの光路に対して挿脱動作させることによって、照明部３１により出射される照明光の種類（帯域）を制御する。
【００４３】
具体的には、照明制御部３２は、切替フィルタ３１ｃを光源３１ａの光路に対して挿脱動作させることによって、照明部３１から出射される照明光を、白色照明光および狭帯域照明光のいずれかに切り替える制御を行う。換言すれば、照明制御部３２は、波長帯域ＨＢ，ＨＧおよびＨＲの光を含む白色照明光を用いた白色照明光観察（ＷＬＩ）方式と、狭帯域ＴＢ，ＴＧの光からなる狭帯域照明光を用いた狭帯域光観察（ＮＢＩ）方式とのいずれかの観察方式に切り替える制御を行う。
【００４４】
図９は、本実施の形態にかかる内視鏡装置の照明部が出射する照明光の波長と光量との関係を示すグラフである。図１０は、本実施の形態にかかる内視鏡装置の照明部が有する切替フィルタによる照明光の波長と透過率との関係を示すグラフである。照明制御部３２の制御により切替フィルタ３１ｃを光源３１ａの光路から外すと、照明部３１は、波長帯域ＨＢ，ＨＧおよびＨＲの光を含む白色照明光を出射する（図９参照）。これに対し、照明制御部３２の制御により切替フィルタ３１ｃを光源３１ａの光路に挿入すると、照明部３１は、狭帯域ＴＢ，ＴＧの光からなる狭帯域照明光を出射する（図１０参照）。
【００４５】
なお、照明部３１は、光源３１ａから出射される白色照明光に対して、切替フィルタ３１ｃの挿脱により照明部３１から出射される照明光を白色照明光および狭帯域照明光に切り替えるものとして説明したが、回転フィルタを用いるものであってもよいし、白色照明光および狭帯域照明光をそれぞれ出射する二つの光源（例えばＬＥＤ光源やレーザ光源）を切り替えて白色照明光および狭帯域照明光のいずれかを出射するものであってもよいし、狭帯域照明光を照射する光源を複数設けて、白色照明光観察時は複数の光源を組み合わせて白色照明光となるように光源を制御するようにしてもよい。
【００４６】
次に、プロセッサ部４の構成について説明する。プロセッサ部４は、画像処理部４１、入力部４２、記憶部４３および制御部４４を備える。
【００４７】
画像処理部４１は、内視鏡２（Ａ／Ｄ変換部２０５）からの撮像信号をもとに所定の画像処理を実行して、表示部５が表示するための表示画像信号を生成する。画像処理部４１は、輝度成分選択部４１１、デモザイキング処理部４１２および表示画像生成処理部４１３を有する。
【００４８】
輝度成分選択部４１１は、照明制御部３２による照明光の切替動作、すなわち照明部３１が出射する照明光が、白色照明光および狭帯域照明光のうちのどちらであるかを判断する。輝度成分選択部４１１は、判断した照明光に応じて、デモザイキング処理部４１２で用いる輝度成分（輝度成分の光を受光する画素）の選択を行う。例えば、白色照明光観察では、人間の目の比視感度の最も高く、生体の血管や腺管構造が明瞭に描出される緑色成分が輝度成分となる。一方、狭帯域照明光観察では、被写体により選択される輝度成分が異なり、白色照明光観察と同様に緑色成分が選択される場合もあれば、白色光観察時と輝度成分が異なる場合もある。具体的には、狭帯域光観察において青色成分または赤色成分が輝度成分になるものの代表例として上述したＮＢＩ観察があり、この場合、生体表層の血管や腺管構造が明瞭に描出される青色成分が輝度成分となる。本実施の形態では、白色照明光観察では緑色成分を輝度成分とし、狭帯域光観察では青色成分を輝度成分とする。なお、輝度成分は、観察方式に応じて予め設定されていれば、観察方式の判断により自動的に輝度成分も設定されるため、該輝度成分選択部４１１による選択処理を省略することもできる。
【００４９】
本実施の形態では、ＮＢＩ観察を狭帯域照明光観察とするため、Ｃｙフィルタが、白色照明光観察および狭帯域照明光観察の各輝度成分の波長帯域（波長帯域ＨＢおよびＨＧ）の光を透過する第１フィルタに相当し、ＧフィルタおよびＹｅフィルタが、白色照明光観察の輝度成分（緑色成分）の波長帯域（波長帯域ＨＧ）の光を透過するとともに、狭帯域照明光観察の輝度成分（青色成分）の波長帯域の光を遮断する第２フィルタに相当し、Ｍｇフィルタが、狭帯域照明光観察の輝度成分の波長帯域（波長帯域ＨＢ）の光を透過するとともに、白色照明光観察の輝度成分の波長帯域の光を遮断する第３フィルタに相当する。
【００５０】
デモザイキング処理部４１２は、内視鏡２（Ａ／Ｄ変換部２０５）からの撮像信号をもとに、複数の画素の色情報（画素値）の相関から補間方向を判別し、判別した補間方向に並んだ画素の色情報に基づいて補間を行うことによって、カラー画像信号を生成する。デモザイキング処理部４１２は、輝度成分選択部４１１によって選択された輝度成分の画素（以下、選択画素という）に基づいて、該輝度成分の補間処理を行った後、輝度成分以外の色成分の補間処理を行ってカラー画像信号を生成する。
【００５１】
表示画像生成処理部４１３は、デモザイキング処理部４１２により生成された電気信号に対して、階調変換、拡大処理、または生体の血管及び腺管構造に対する強調処理などを施す。表示画像生成処理部４１３は、所定の処理を施した後、表示用の表示画像信号として表示部５に出力する。
【００５２】
画像処理部４１は、上述したデモザイキング処理のほか、ＯＢクランプ処理や、ゲイン調整処理などを行う。ＯＢクランプ処理では、内視鏡２（Ａ／Ｄ変換部２０５）から入力された電気信号に対し、黒レベルのオフセット量を補正する処理を施す。ゲイン調整処理では、デモザイキング処理を施した画像信号に対し、明るさレベルの調整処理を施す。
【００５３】
入力部４２は、プロセッサ部４に対するユーザからの入力等を行うためのインターフェースであり、電源のオン／オフを行うための電源スイッチ、撮影モードやその他各種のモードを切り替えるためのモード切替ボタン、光源部３の照明光（観察方式）を切り替えるための照明光切替ボタンなどを含んで構成されている。
【００５４】
記憶部４３は、内視鏡装置１を動作させるための各種プログラム、および内視鏡装置１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。記憶部４３は、内視鏡２にかかる情報、例えば内視鏡２の固有情報（ＩＤ）とカラーフィルタ２０２ａのフィルタ配置にかかる情報との関係テーブルなどを記憶してもよい。記憶部４３は、フラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。
【００５５】
制御部４４は、ＣＰＵ等を用いて構成され、内視鏡２および光源部３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４４は、記憶部４３に記録されている撮像制御のための設定データ（例えば、読み出し対象の画素など）や、撮像タイミングにかかるタイミング信号等を、所定の信号線を介して内視鏡２へ送信する。制御部４４は、撮像情報記憶部２０６を介して取得したカラーフィルタ情報（識別情報）を画像処理部４１に出力するとともに、カラーフィルタ情報に基づいて切替フィルタ３１ｃの配置にかかる情報を光源部３に出力する。
【００５６】
次に、表示部５について説明する。表示部５は、映像ケーブルを介してプロセッサ部４が生成した表示画像信号を受信して該表示画像信号に対応する体内画像を表示する。表示部５は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）を用いて構成される。
【００５７】
続いて、内視鏡装置１のプロセッサ部４の各部が行う信号処理について説明する。輝度成分選択部４１１は、入力された撮像信号が、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のうちどちらの観察方式により生成されたものかを判断する。具体的には、輝度成分選択部４１１は、例えば制御部４４からの制御信号（例えば、照明光にかかる情報や、観察方式を示す情報）に基づいて、どちらの観察方式により生成されたものかを判断する。
【００５８】
輝度成分選択部４１１は、入力された撮像信号が、白色照明光観察方式により生成されたものであると判断すると、選択画素としてＧ画素を選択して設定し、該設定した設定情報をデモザイキング処理部４１２に出力する。具体的には、輝度成分選択部４１１は、識別情報（カラーフィルタ２０２ａの情報）に基づいて選択画素として設定するＧ画素の位置情報、例えばＧ画素の行および列に関する情報を出力する。
【００５９】
これに対し、輝度成分選択部４１１は、入力された撮像信号が、狭帯域光観察方式により生成されたものであると判断すると、選択画素としてＭｇ画素およびＣｙ画素（Ｂ成分の信号を含む画素）を選択して設定し、該設定した設定情報をデモザイキング処理部４１２に出力する。
【００６０】
続いて、デモザイキング処理部４１２による補間処理について説明する。デモザイキング処理部４１２は、内視鏡２（Ａ／Ｄ変換部２０５）からの同時化前の撮像信号をもとに、複数の画素の色情報（画素値）の相関から補間方向を判別し、判別した補間方向に並んだ画素の色情報に基づいて補間を行うことによって、カラー画像信号を生成する。デモザイキング処理部４１２は、ＮＢＩモードとＷＬＩモードとで異なる信号処理を行う。
【００６１】
〔ＮＢＩモードにおけるデモザイキング処理〕
図１１は、本実施の形態にかかるカラーフィルタの構成であって、ＮＢＩモードにおける画素の機能を説明するための図である。光源部３から出射される狭帯域照明光は、図１０に示すように、狭帯域ＴＢ，ＴＧの光からなる。このため、Ｍｇフィルタは狭帯域ＴＢの光のみを透過するため、Ｍｇ画素はＢ画素と等価とみなすことができる。同様に、Ｙｅフィルタは狭帯域ＴＧの光のみを透過するため、Ｙｅ画素はＧ画素と等価とみなすことができる。ここでＢ画素とは、４００〜４８０ｎｍの波長帯域の光を透過するＢフィルタを備えた画素に相当する。したがって、ＮＢＩモードでは、図４に示す補色フィルタ配列（フィルタユニットＵ１）を図１１に示すフィルタ配列（フィルタユニットＵ１０）と等価とみなすことができる。図１１に示すフィルタ配列では、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタが、市松状に配置されている。以下、ＮＢＩモードにおけるデモザイキング処理では、図１１に示すフィルタ配列、すなわち、Ｍｇ画素をＢ画素、Ｙｅ画素をＧ画素とみなして説明する。
【００６２】
図１２は、本実施の形態にかかる内視鏡装置のデモザイキング処理部が行うＮＢＩモードにおけるデモザイキング処理を示すフローチャートである。デモザイキング処理部４１２は、まず、非選択画素（輝度成分ではない色成分の画素）であって、白色照明光観察の輝度成分であるＧ画素が生成した画素値を用いて補間方向を判別し、該判別した補間方向に基づき、選択画素であるＢ画素（Ｍｇ画素）および非選択画素であるＣｙ画素におけるＧ成分を補間して、各画素がＧ成分の画素値または補間値を有する一枚の画像を構成する画像信号を生成する（ステップＳ１０１）。
【００６３】
具体的には、デモザイキング処理部４１２は、既知のＧ成分（画素値）からエッジ方向を補間方向として判別し、補間対象とするＢ画素およびＣｙ画素に対して該補間方向に沿った補間処理を施す。デモザイキング処理部４１２は、座標（ｘ，ｙ）における補間対象画素のＧ成分の信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を、判別されたエッジ方向に基づいて下式（１）〜（６）により算出する。なお、補間方向は、垂直方向（Ｙ方向）、水平方向（Ｘ方向）、斜め下方向および斜め上方向のうちのいずれかから判別される。エッジ方向の判別では、図３に示す画素の配置の上下方向を垂直方向とし、左右方向を水平方向とする。また、垂直方向では下方向を正とし、左右方向では右方向を正とする。また、外縁に位置する画素など、隣接する画素が存在しない場合は、折り返した位置にある画素の信号値を用いる。
【００６４】
（エッジ方向：垂直方向）
デモザイキング処理部４１２は、水平方向の輝度の変化が、他の３方向の輝度の変化より大きい場合、垂直方向をエッジ方向と判別し、下式（１）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。式（１）は、補間対象画素がＢ画素およびＣｙ画素で共通である。
【数１】
2016084257.tif 000003
【００６５】
（エッジ方向：水平方向）
デモザイキング処理部４１２は、垂直方向の輝度の変化が、他の３方向の輝度の変化より大きい場合、水平方向をエッジ方向と判別し、下式（２）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数２】
2016084257.tif 000004
【００６６】
（エッジ方向：斜め下方向）
デモザイキング処理部４１２は、斜め上方向の輝度の変化が、他の３方向の輝度の変化より大きい場合、斜め下方向をエッジ方向と判別する。この場合、デモザイキング処理部４１２は、補間対象画素がＢ画素であれば、下式（３）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数３】
2016084257.tif 000005
【００６７】
また、デモザイキング処理部４１２は、斜め下方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＣｙ画素であれば、下式（４）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数４】
2016084257.tif 000006
【００６８】
（エッジ方向：斜め上方向）
デモザイキング処理部４１２は、斜め下方向の輝度の変化が、他の３方向の輝度の変化より大きい場合、斜め上方向をエッジ方向と判別する。この場合、デモザイキング処理部４１２は、補間対象画素がＢ画素であれば、下式（５）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数５】
2016084257.tif 000007
【００６９】
また、デモザイキング処理部４１２は、斜め上方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＣｙ画素であれば、下式（６）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数６】
2016084257.tif 000008
【００７０】
デモザイキング処理部４１２は、上記式（１）〜（６）によりＧ信号の補間処理を行った後、Ｃｙ画素のＢ成分（輝度成分）の信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を生成する（ステップＳ１０２）。ＮＢＩモードにおいて、Ｃｙ画素には、狭帯域ＴＢ，ＴＧの光が入射する。このため、得られた信号値Ｃｙ（ｘ，ｙ）から、狭帯域ＴＧの光に相当する信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を減算することにより、狭帯域ＴＢの光に相当する信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を得ることができる。具体的には、デモザイキング処理部４１２は、Ｃｙ成分の信号値Ｃｙ（ｘ，ｙ）から、下式（７）により補間されたＧ成分の信号値（補間値）を減算することによって信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を生成する。
【数７】
2016084257.tif 000009
【００７１】
デモザイキング処理部４１２は、上記式（７）によりＣｙ画素におけるＢ信号生成後、Ｇ画素のＢ成分（輝度成分）の信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を補間する（ステップＳ１０３）。具体的には、デモザイキング処理部４１２は、上記の式（１）〜（６）の信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を信号値Ｂ（ｘ，ｙ）、信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を信号値Ｇ（ｘ，ｙ）に置き換えて算出することにより、Ｇ画素のＢ成分（輝度成分）の信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を補間する。これにより、少なくとも画像を構成する画素について、Ｂ成分（輝度成分）およびＧ成分の信号値（画素値、補間値、または減算された信号値）を有する画像信号を生成する。
【００７２】
〔ＷＬＩモードにおけるデモザイキング処理〕
図１３は、本実施の形態にかかる内視鏡装置のデモザイキング処理部が行うＷＬＩモードにおけるデモザイキング処理を示すフローチャートである。デモザイキング処理部４１２は、まず、選択画素であるＧ画素が生成した画素値を用いて補間方向を判別し、該判別した補間方向に基づき、非選択画素であるＣｙ画素、Ｍｇ画素およびＹｅ画素におけるＧ成分を補間して、各画素がＧ成分の画素値または補間値を有する一枚の画像を構成する画像信号を生成する（ステップＳ２０１）。
【００７３】
具体的には、デモザイキング処理部４１２は、既知のＧ成分（画素値）からエッジ方向を補間方向として判別し、補間対象とするＣｙ画素およびＭｇ画素に対して該補間方向に沿った補間処理を施す。デモザイキング処理部４１２は、座標（ｘ，ｙ）における補間対象画素のＧ成分の信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を、判別されたエッジ方向に基づいて下式（８）〜（１３）により算出する。なお、ＷＬＩモードにおける補間方向は、垂直方向および水平方向のうちのどちらかで判別される。
【００７４】
（エッジ方向：垂直方向）
デモザイキング処理部４１２は、水平方向の輝度の変化が、他の３方向の輝度の変化より大きい場合、垂直方向をエッジ方向と判別する。この場合、デモザイキング処理部４１２は、補間対象画素がＣｙ画素であれば、下式（８）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数８】
2016084257.tif 000010
【００７５】
また、デモザイキング処理部４１２は、垂直方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＭｇ画素であれば、下式（９）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数９】
2016084257.tif 000011
【００７６】
また、デモザイキング処理部４１２は、垂直方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＹｅ画素であれば、下式（１０）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数１０】
2016084257.tif 000012
【００７７】
（エッジ方向：水平方向）
デモザイキング処理部４１２は、垂直方向の輝度の変化が、他の３方向の輝度の変化より大きい場合、水平方向をエッジ方向と判別する。この場合、デモザイキング処理部４１２は、補間対象画素がＣｙ画素であれば、下式（１１）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数１１】
2016084257.tif 000013
【００７８】
また、デモザイキング処理部４１２は、水平方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＭｇ画素であれば、下式（１２）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数１２】
2016084257.tif 000014
【００７９】
また、デモザイキング処理部４１２は、水平方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＹｅ画素であれば、下式（１３）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数１３】
2016084257.tif 000015
【００８０】
デモザイキング処理部４１２は、上記式（８）〜（１３）によりＧ信号の補間処理を行った後、Ｙｅ画素のＲ成分の信号値Ｒ（ｘ，ｙ）、およびＣｙ画素のＢ成分の信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を生成する（ステップＳ２０２）。ＷＬＩモードにおいて、Ｙｅ画素には、波長帯域ＨＲ，ＨＧの光が入射する。このため、得られた信号値Ｙｅ（ｘ，ｙ）から、波長帯域ＨＧの光に相当する信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を減算することにより、波長帯域ＨＲの光に相当する信号値Ｒ（ｘ，ｙ）を得ることができる。具体的には、デモザイキング処理部４１２は、Ｙｅ成分の信号値Ｙｅ（ｘ，ｙ）から、下式（１４）により補間されたＧ成分の信号値（補間値）を減算することによって信号値Ｒ（ｘ，ｙ）を生成する。
【数１４】
2016084257.tif 000016
【００８１】
また、Ｃｙ画素には、波長帯域ＨＢ，ＨＧの光が入射する。このため、得られた信号値Ｃｙ（ｘ，ｙ）から、波長帯域ＨＧの光に相当する信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を減算することにより、波長帯域ＨＢの光に相当する信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を得ることができる。具体的には、デモザイキング処理部４１２は、Ｃｙ成分の信号値Ｃｙ（ｘ，ｙ）から、下式（１５）により補間されたＧ成分の信号値（補間値）を減算することによって信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を生成する。
【数１５】
2016084257.tif 000017
【００８２】
デモザイキング処理部４１２は、上記式（１４）、（１５）によりＹｅ画素におけるＲ信号、およびＣｙ画素におけるＢ信号を生成後、全画素位置についてＢ成分の信号値Ｂ（ｘ，ｙ）、およびＲ成分の信号値Ｒ（ｘ，ｙ）を補間する（ステップＳ２０３）。具体的には、デモザイキング処理部４１２は、公知のバイキュービック補間を用いて信号値Ｒ（ｘ，ｙ）およびＢ（ｘ，ｙ）の補間を行う。これにより、少なくとも画像を構成する画素について、Ｇ成分（輝度成分）、ならびにＢ成分およびＲ成分の信号値（画素値、補間値、または減算された信号値）を有する画像信号を生成する。
【００８３】
ＮＢＩモードおよびＷＬＩモードにおいて色成分の信号値がそれぞれ生成されると、デモザイキング処理部４１２は、生成された輝度成分および色成分の画像信号を同時化し、各画素に応じてＲＧＢ成分またはＧＢ成分の信号値を付与したカラー画像（同時化後の画像）を含むカラー画像信号を生成する。カラー画像生成処理部４１５ｃは、輝度成分および色成分の信号をＲＧＢの各チャンネルに割り当てる。観察モード（ＷＬＩ／ＮＢＩ）におけるチャンネルと信号との関係を以下に示す。本実施の形態では、Ｇチャンネルに輝度成分の信号が割り当てられるものとする。
ＷＬＩモード    ＮＢＩモード
Ｒチャンネル    ：    Ｒ信号          Ｇ信号
Ｇチャンネル    ：    Ｇ信号          Ｂ信号
Ｂチャンネル    ：    Ｂ信号          Ｂ信号
【００８４】
続いて、上述した構成を有するプロセッサ部４が行う信号処理について、図面を参照して説明する。図１４は、本実施の形態にかかる内視鏡装置１のプロセッサ部４が行う信号処理を示すフローチャートである。制御部４４は、内視鏡２から電気信号を取得すると、該電気信号に含まれる同時化前画像の読み込みを行う（ステップＳ３０１）。内視鏡２からの電気信号は、撮像素子２０２により生成され、Ａ／Ｄ変換部２０５によってデジタル信号に変換された同時化前画像データを含む信号である。
【００８５】
制御部４４は、同時化前画像の読み込み後、識別情報記憶部２６１を参照して制御情報（例えば、照明光（観察方式）にかかる情報や、カラーフィルタ２０２ａの配列情報）を取得し、輝度成分選択部４１１に出力する（ステップＳ３０２）。
【００８６】
輝度成分選択部４１１は、制御情報に基づき、電気信号（読み込んだ同時化前画像）が、取得した白色照明光観察方式（ＷＬＩモード）および狭帯域観察方式（ＮＢＩモード）のうちどちらの観察方式により生成されたものかを判断し、該判断をもとに選択画素を選択する（ステップＳ３０３）。具体的には、輝度成分選択部４１１は、ＷＬＩモードであると判断した場合にＧ成分（Ｇ画素）を輝度成分（選択画素）として選択し、ＮＢＩモードであると判断した場合にＢ成分（Ｂ成分を有する画素）を輝度成分（選択画素）として選択する。輝度成分選択部４１１は、選択した輝度成分に関する制御信号をデモザイキング処理部４１２に出力する。
【００８７】
デモザイキング処理部４１２は、内視鏡２（Ａ／Ｄ変換部２０５）からの同時化前の電気信号が入力されると、該電気信号をもとにデモザイキング処理を行う（ステップＳ３０４）。具体的には、上述した処理のように、デモザイキング処理部４１２は、ＮＢＩモードであれば非選択画素であるＧ画素が生成した画素値を用いて補間対象の画素（Ｇ画素以外の画素）における補間方向を判別し、該判別した補間方向に基づきＧ画素以外の画素位置におけるＧ成分を補間して、各画素が輝度成分の画素値または補間値を有する一枚の画像を構成する画像信号を生成する。その後、Ｇ成分の画素値および補間値、ならびに輝度成分の画素（選択画素）以外の画素の画素値をもとに、Ｂ成分の画素値または補間値を有する一枚の画像を構成する画像信号を色成分ごとに生成する。これに対して、デモザイキング処理部４１２は、ＷＬＩモードであれば選択画素であるＧ画素が生成した画素値を用いて補間対象の画素（選択画素以外の画素）における補間方向を判別し、該判別した補間方向に基づきＧ画素以外の画素位置におけるＧ成分を補間して、各画素が輝度成分の画素値または補間値を有する一枚の画像を構成する画像信号を生成する。その後、Ｇ成分の画素値および補間値、ならびに選択画素以外の画素の画素値をもとに、Ｇ成分以外の色成分（Ｂ成分およびＲ成分）の画素値または補間値を有する一枚の画像を構成する画像信号を色成分ごとに生成する。
【００８８】
各色の成分の画像信号を生成後、デモザイキング処理部４１２は、各色成分の各画像信号を用いてカラー画像を構成するカラー画像信号を生成する（ステップＳ３０５）。デモザイキング処理部４１２は、ＷＬＩモードの場合は赤色成分、緑色成分および青色成分の画像信号を用いてカラー画像信号を生成し、ＮＢＩモードの場合は緑色成分および青色成分の画像信号を用いてカラー画像信号を生成する。
【００８９】
デモザイキング処理部４１２によりカラー画像信号が生成された後、表示画像生成処理部４１３は、該カラー画像信号に対して、階調変換、拡大処理などを施して表示用の表示画像信号を生成する（ステップＳ３０６）。表示画像生成処理部４１３は、所定の処理を施した後、表示画像信号として表示部５に出力する。
【００９０】
表示画像生成処理部４１３により表示画像信号が生成されると、該表示画像信号に応じて画像表示処理が行われる（ステップＳ３０７）。画像表示処理により、表示部５には、表示画像信号に応じた画像が表示される。
【００９１】
制御部４４は、表示画像生成処理部４１３による表示画像信号の生成処理、および画像表示処理後、この画像が最終画像であるか否かを判断する（ステップＳ３０８）。制御部４４は、全ての画像に対して一連の処理が完了した場合は処理を終了し（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、未処理画像が残っている場合はステップＳ３０１に移行して同様の処理を継続する（ステップＳ３０８：Ｎｏ）。
【００９２】
本実施の形態では、プロセッサ部４を構成する各部をハードウェアで構成し、各部が処理を行うものとして説明したが、ＣＰＵが各部の処理を行う構成として、該ＣＰＵがプログラムを実行することによって上述した信号処理をソフトウェアで実現するものであってもよい。例えば、カプセル型内視鏡などの撮像素子で予め取得された画像に対して、ＣＰＵが上述したソフトウェアを実行することで信号処理を実現することとしてもよい。また、各部が行う処理の一部をソフトウェアで構成することとしてもよい。この場合、ＣＰＵは、上述したフローチャートにしたがって信号処理を実行する。
【００９３】
上述した本実施の形態によれば、ＮＢＩモードの場合、まず非輝度成分の信号（白色照明光観察の輝度成分の信号であるＧ信号）を式（１）〜式（６）に示した方向判別型の補間処理を用いて補間し、該補間されたＧ信号、および式（７）を用いてＣｙ画素位置に輝度成分の信号（Ｂ信号）を生成する。最後にＢ信号に対して方向判別型の補間処理を施すようにしたので、Ｃｙ画素位置のＢ信号を生成した後でＢ信号の補間処理を施すことにより、方向判別処理の精度が向上し、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても解像度の高い画像を得ることができる。
【００９４】
また、上述した本実施の形態によれば、補色フィルタを用いるとともに、Ｇ信号の補間対象画素において上下左右の全ての画素にＧ信号が存在するようなフィルタ配列としたので、ＮＢＩモード時に市松状のＧ信号を取得可能であり、方向判別型の補間処理に有効に機能する。
【００９５】
なお、上述した本実施の形態では、方向判別型の補間処理を行うものとして説明したが、予め補間方向が設定されていたり、記憶部４３に補間情報が記憶されていたりしていれば、該設定や補間情報をもとに補間処理を行うものであってもよい。
【００９６】
（実施の形態の変形例１）
図１５は、本実施の形態の変形例１にかかるカラーフィルタの構成を示す模式図である。上述した実施の形態では、カラーフィルタ２０２ａが、２行２列のマトリックス状に並べられた４個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１を画素Ｐｉｊの配置に応じてマトリックス状に並べて配置したものとして説明したが、本変形例１にかかるカラーフィルタは、２行４列のマトリックス状に並べられた８個のフィルタからなるフィルタユニットＵ２をマトリックス状に並べて配置したものである。フィルタユニットＵ２は、図１５に示されるとおり、Ｇフィルタ、Ｍｇフィルタ、ＣｙフィルタおよびＹｅフィルタを用いて構成される。フィルタユニットＵ２では、各フィルタを同数（二つ）ずつ有し、同色の波長帯域の光を透過するフィルタ（同色フィルタ）が、行方向および列方向で隣接しないように配置されている。
【００９７】
続いて、本変形例１にかかるデモザイキング処理部４１２による補間処理について説明する。デモザイキング処理部４１２は、上述した実施の形態と同様、内視鏡２（Ａ／Ｄ変換部２０５）からの同時化前の撮像信号をもとに、複数の画素の色情報（画素値）の相関から補間方向を判別し、判別した補間方向に並んだ画素の色情報に基づいて補間を行うことによって、カラー画像信号を生成する。デモザイキング処理部４１２は、ＮＢＩモードとＷＬＩモードとで異なる信号処理を行う。
【００９８】
〔ＮＢＩモードにおけるデモザイキング処理〕
図１６は、本実施の形態の変形例１にかかるカラーフィルタの構成であって、ＮＢＩモードにおける画素の機能を説明するための図である。上述した実施の形態と同様、ＭｇフィルタはＭｇ画素はＢ画素と等価とみなすことができ、ＹｅフィルタはＹｅ画素はＧ画素と等価とみなすことができる。したがって、ＮＢＩモードでは、図１５に示す補色フィルタ配列（単位ユニットＵ２）を図１６に示すフィルタ配列（単位ユニットＵ２０）と等価とみなすことができる。以下、ＮＢＩモードにおけるデモザイキング処理では、図１６に示すフィルタ配列、すなわち、Ｍｇ画素をＢ画素、Ｙｅ画素をＧ画素とみなして説明する。
【００９９】
１において、デモザイキング処理部４１２は、上述した図１２に示すフローチャートに沿ってデモザイキング処理を行う。デモザイキング処理部４１２は、まず、非選択画素であるＧ画素が生成した画素値を用いて補間方向を判別し、該判別した補間方向に基づき、選択画素であるＢ画素（Ｍｇ画素）および非選択画素であるＣｙ画素におけるＧ成分を補間して、各画素がＧ成分の画素値または補間値を有する一枚の画像を構成する画像信号を生成する（図１２のステップＳ１０１）。
【０１００】
具体的には、デモザイキング処理部４１２は、既知のＧ成分（画素値）からエッジ方向を補間方向として判別し、補間対象とするＢ画素およびＣｙ画素に対して該補間方向に沿った補間処理を施す。デモザイキング処理部４１２は、座標（ｘ，ｙ）における補間対象画素のＧ成分の信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を、判別されたエッジ方向に基づいて下式（１６）〜（２０）により算出する。なお、補間方向は、垂直方向および水平方向のうちのどちらがかが判別される。
【０１０１】
（エッジ方向：垂直方向）
デモザイキング処理部４１２は、水平方向の輝度の変化が、他の３方向の輝度の変化より大きい場合、垂直方向をエッジ方向と判別する。この場合、デモザイキング処理部４１２は、補間対象画素がＢ画素であって、垂直方向でＧ画素と隣接するＢ画素（例えば、図１６のＢ１２）であれば、下式（１６）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数１６】
2016084257.tif 000018
【０１０２】
また、デモザイキング処理部４１２は、垂直方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＢ画素であって、垂直方向でＣｙ画素と隣接するＢ画素（例えば、図１６のＢ３１）であれば、下式（１７）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数１７】
2016084257.tif 000019
【０１０３】
また、デモザイキング処理部４１２は、垂直方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＣｙ画素であって、上方向（負の方向）および斜め下方向で三つのＧ画素と隣接するＣｙ画素（例えば、図１６のＣｙ２１）であれば、下式（１８）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数１８】
2016084257.tif 000020
【０１０４】
また、デモザイキング処理部４１２は、垂直方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＣｙ画素であって、下方向（正の方向）および斜め上方向で三つのでＧ画素と隣接するＣｙ画素（例えば、図１６のＣｙ４１）であれば、下式（１９）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数１９】
2016084257.tif 000021
【０１０５】
（エッジ方向：水平方向）
デモザイキング処理部４１２は、垂直方向の輝度の変化が、他の３方向の輝度の変化より大きい場合、水平方向をエッジ方向と判別し、下式（２０）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。式（２０）は、補間対象画素がＢ画素およびＣｙ画素で共通である。
【数２０】
2016084257.tif 000022
【０１０６】
デモザイキング処理部４１２は、上記式（１６）〜（２０）によりＧ信号の補間処理を行った後、式（７）によりＣｙ画素のＢ成分（輝度成分）の信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を生成する（図１２のステップＳ１０２）。
【０１０７】
デモザイキング処理部４１２は、上記式（７）によりＣｙ画素におけるＢ信号生成後、Ｇ画素のＢ成分（輝度成分）の信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を補間する（図１２のステップＳ１０３）。
【０１０８】
〔ＷＬＩモードにおけるデモザイキング処理〕
本変形例において、デモザイキング処理部４１２は、上述した図１３に示すフローチャートに沿ってデモザイキング処理を行う。デモザイキング処理部４１２は、まず、選択画素であるＧ画素が生成した画素値を用いて補間方向を判別し、該判別した補間方向に基づき、非選択画素であるＣｙ画素、Ｍｇ画素およびＹｅ画素におけるＧ成分を補間して、各画素がＧ成分の画素値または補間値を有する一枚の画像を構成する画像信号を生成する（図１３のステップＳ２０１）。
【０１０９】
具体的には、デモザイキング処理部４１２は、既知のＧ成分（画素値）からエッジ方向を補間方向として判別し、補間対象とするＣｙ画素およびＭｇ画素に対して該補間方向に沿った補間処理を施す。デモザイキング処理部４１２は、座標（ｘ，ｙ）における補間対象画素のＧ成分の信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を、判別されたエッジ方向に基づいて下式（２１）〜（２９）により算出する。なお、ＷＬＩモードにおける補間方向は、垂直方向および水平方向のうちのどちらかで判別される。
【０１１０】
（エッジ方向：垂直方向）
デモザイキング処理部４１２は、水平方向の輝度の変化が、他の３方向の輝度の変化より大きい場合、垂直方向をエッジ方向と判別する。この場合、デモザイキング処理部４１２は、補間対象画素がＣｙ画素またはＹｅ画素であって、上方向（負の方向）および斜め下方向で三つのでＧ画素と隣接していれば（例えば、図１５のＣｙ２１またはＹｅ４２）、下式（２１）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数２１】
2016084257.tif 000023
【０１１１】
また、デモザイキング処理部４１２は、垂直方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＣｙ画素またはＹｅ画素であって、下方向（正の方向）および斜め上方向で三つのでＧ画素と隣接していれば（例えば、図１５のＣｙ４１またはＹｅ２２）、下式（２２）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数２２】
2016084257.tif 000024
【０１１２】
また、デモザイキング処理部４１２は、垂直方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＭｇ画素であって、垂直方向でＹｅ画素と隣接し、斜め方向で四つのＣｙ画素と隣接するＭｇ画素（例えば、図１５のＭｇ１２）であれば、下式（２３）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数２３】
2016084257.tif 000025
【０１１３】
また、デモザイキング処理部４１２は、垂直方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＭｇ画素であって、垂直方向でＣｙ画素と隣接し、斜め方向で四つのＹｅ画素と隣接するＭｇ画素（例えば、図１５のＭｇ３１）であれば、下式（２４）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数２４】
2016084257.tif 000026
【０１１４】
（エッジ方向：水平方向）
デモザイキング処理部４１２は、垂直方向の輝度の変化が、他の３方向の輝度の変化より大きい場合、水平方向をエッジ方向と判別する。この場合、デモザイキング処理部４１２は、補間対象画素がＣｙ画素であって、垂直方向でＹｅ画素と隣接し、下方向、左斜め上方向および右斜め上方向でＭｇ画素と隣接しているＣｙ画素（例えば、図１５のＣｙ２１）であれば、下式（２５）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数２５】
2016084257.tif 000027
【０１１５】
また、デモザイキング処理部４１２は、水平方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＣｙ画素であって、垂直方向でＹｅ画素と隣接し、上方向、左斜め下方向および右斜め下方向でＭｇ画素と隣接しているＣｙ画素（例えば、図１５のＣｙ４１）であれば、下式（２６）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数２６】
2016084257.tif 000028
【０１１６】
また、デモザイキング処理部４１２は、水平方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＹｅ画素であって、垂直方向でＣｙ画素と隣接し、上方向、左斜め下方向および右斜め下方向でＭｇ画素と隣接しているＹｅ画素（例えば、図１５のＹｅ２２）であれば、下式（２７）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数２７】
2016084257.tif 000029
【０１１７】
また、デモザイキング処理部４１２は、水平方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＹｅ画素であって、垂直方向でＣｙ画素と隣接し、下方向、左斜め上方向および右斜め上方向でＭｇ画素と隣接しているＹｅ画素（例えば、図１５のＹｅ４２）であれば、下式（２８）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数２８】
2016084257.tif 000030
【０１１８】
また、デモザイキング処理部４１２は、水平方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＭｇ画素であれば、下式（２９）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数２９】
2016084257.tif 000031
【０１１９】
デモザイキング処理部４１２は、上記式（２１）〜（２９）によりＧ信号の補間処理を行った後、式（１４）、（１５）によりＹｅ画素のＲ成分の信号値Ｒ（ｘ，ｙ）、およびＣｙ画素のＢ成分の信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を生成する（図１３のステップＳ２０２）。
【０１２０】
デモザイキング処理部４１２は、上記式（１４）、（１５）によりＹｅ画素におけるＲ信号、およびＣｙ画素におけるＢ信号を生成後、全画素位置についてＢ成分の信号値Ｂ（ｘ，ｙ）、およびＲ成分の信号値Ｒ（ｘ，ｙ）を補間する（図１３のステップＳ２０３）。
【０１２１】
上述した本変形例１においても、上述した実施の形態と同様に、ＮＢＩモードの場合、まず非輝度成分の信号（Ｇ信号）を式（１６）〜式（２０）に示した方向判別型の補間処理を用いて補間し、該補間されたＧ信号、および式（７）を用いてＣｙ画素位置に輝度成分の信号（Ｂ信号）を生成する。最後にＢ信号に対して方向判別型の補間処理を施すようにしたので、Ｃｙ画素位置にＢ信号を生成した後でＢ信号の補間処理を施すことにより、方向判別処理の精度が向上し、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても解像度の高い画像を得ることができる。
【０１２２】
（実施の形態の変形例２）
上述した実施の形態では、ＷＬＩモード時、式（８）〜（１３）を用いて補間方向を判別して補間処理を行うものとして説明したが、本変形例２では、隣接する異色信号の加減算処理によってＹＣｂＣｒを生成し、さらに国際規格ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９で定められるＹＣｂＣｒ→ＲＧＢ変換を用いてカラー画像を生成する。
【０１２３】
具体的には、デモザイキング処理部４１２は、下式（３０）〜（３２）を用いて輝度成分の信号値Ｙ（ｘ，ｙ）と、色成分と輝度成分との色差成分の信号値Ｃｂ（ｘ，ｙ）およびＣｒ（ｘ，ｙ）と、を生成する。
【数３０】
2016084257.tif 000032
【数３１】
2016084257.tif 000033
【数３２】
2016084257.tif 000034
【０１２４】
その後、デモザイキング処理部４１２は、信号値Ｙ（ｘ，ｙ）、Ｃｂ（ｘ，ｙ）およびＣｒ（ｘ，ｙ）を生成すると、下式（３３）によりＹＣｂＣｒ→ＲＧＢ変換を行ってＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分の信号値Ｒ（ｘ，ｙ）、Ｇ（ｘ，ｙ）およびＢ（ｘ，ｙ）を生成し、得られたＲＧＢ成分の信号値をもとにカラー画像を生成する。
【数３３】
2016084257.tif 000035
【０１２５】
（実施の形態の変形例３）
また、カラーフィルタ配列は上述した実施の形態等に限定されない。図１７は、本実施の形態の変形例３にかかるカラーフィルタの構成を示す模式図である。上述した実施の形態では、フィルタユニットＵ１が、緑色フィルタ（Ｇフィルタ）、マゼンダ色フィルタ（Ｍｇフィルタ）、シアン色フィルタ（Ｃｙフィルタ）、黄色フィルタ（Ｙｅフィルタ）からなるものとして説明したが、本変形例３にかかるフィルタユニットＵ３は、フィルタユニットＵ１のＣｙフィルタに代えて、波長帯域ＨＧ、波長帯域ＨＢおよび波長帯域ＨＲの光を透過する白色フィルタ（Ｗフィルタ）とする。なお、本変形例３では、ＮＢＩモードにおける輝度成分の画素をＷ画素、ＷＬＩモードにおける輝度成分の画素をＧ画素とするものとして説明する。
【０１２６】
本変形例３においてもＮＢＩ観察を狭帯域照明光観察とするため、Ｗフィルタが、白色照明光観察および狭帯域照明光観察の各輝度成分の波長帯域（波長帯域ＨＢおよびＨＧ）の光を透過する第１フィルタに相当し、ＧフィルタおよびＹｅフィルタが、白色照明光観察の輝度成分（緑色成分）の波長帯域（波長帯域ＨＧ）の光を透過するとともに、狭帯域照明光観察の輝度成分（青色成分）の波長帯域の光を遮断する第２フィルタに相当し、Ｍｇフィルタが、狭帯域照明光観察の輝度成分の波長帯域（波長帯域ＨＢ）の光を透過するとともに、白色照明光観察の輝度成分の波長帯域の光を遮断する第３フィルタに相当する。
【０１２７】
〔ＮＢＩモードにおけるデモザイキング処理〕
ＮＢＩモードでは、図１１に示すフィルタ配列（フィルタユニットＵ１０）とみなすことができる。このため、ＮＢＩモードでは、上述した実施の形態におけるデモザイキング処理を適用することができる。
【０１２８】
〔ＷＬＩモードにおけるデモザイキング処理〕
本変形例３では、図１３に示すフローチャートに準じてデモザイキング処理が行われる。デモザイキング処理部４１２は、まず、選択画素であるＧ画素が生成した画素値を用いて補間方向を判別し、該判別した補間方向に基づき、非選択画素であるＷ画素、Ｍｇ画素およびＹｅ画素におけるＧ成分を補間して、各画素がＧ成分の画素値または補間値を有する一枚の画像を構成する画像信号を生成する（ステップＳ２０１）。
【０１２９】
具体的には、デモザイキング処理部４１２は、既知のＧ成分（画素値）からエッジ方向を補間方向として判別し、補間対象とするＷ画素およびＭｇ画素に対して該補間方向に沿った補間処理を施す。デモザイキング処理部４１２は、座標（ｘ，ｙ）における補間対象画素のＧ成分の信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を、判別されたエッジ方向に基づいて算出する。
【０１３０】
（エッジ方向：垂直方向）
デモザイキング処理部４１２は、水平方向の輝度の変化が、他の３方向の輝度の変化より大きい場合、垂直方向をエッジ方向と判別する。この場合、デモザイキング処理部４１２は、補間対象画素がＷ画素であれば、上式（８）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【０１３１】
また、デモザイキング処理部４１２は、垂直方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＭｇ画素であれば、下式（３４）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数３４】
2016084257.tif 000036
【０１３２】
また、デモザイキング処理部４１２は、垂直方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＹｅ画素であれば、上式（１０）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【０１３３】
（エッジ方向：水平方向）
デモザイキング処理部４１２は、垂直方向の輝度の変化が、他の３方向の輝度の変化より大きい場合、水平方向をエッジ方向と判別する。この場合、デモザイキング処理部４１２は、補間対象画素がＷ画素であれば、下式（３５）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【数３５】
2016084257.tif 000037
【０１３４】
また、デモザイキング処理部４１２は、水平方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＭｇ画素であれば、上式（１２）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【０１３５】
また、デモザイキング処理部４１２は、水平方向をエッジ方向と判別し、補間対象画素がＹｅ画素であれば、上式（１３）により信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を算出する。
【０１３６】
デモザイキング処理部４１２は、上記式によりＧ信号の補間処理を行った後、Ｙｅ画素のＲ成分の信号値Ｒ（ｘ，ｙ）、およびＷ画素のＢ成分の信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を生成する（ステップＳ２０２）。ＷＬＩモードにおいて、Ｙｅ画素には、波長帯域ＨＲ，ＨＧの光が入射する。このため、得られた信号値Ｙｅ（ｘ，ｙ）から、波長帯域ＨＧの光に相当する信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を減算することにより、波長帯域ＨＲの光に相当する信号値Ｒ（ｘ，ｙ）を得ることができる。具体的には、デモザイキング処理部４１２は、Ｙｅ成分の信号値Ｙｅ（ｘ，ｙ）から、上式（１４）により補間されたＧ成分の信号値（補間値）を減算することによって信号値Ｒ（ｘ，ｙ）を生成する。
【０１３７】
また、Ｗ画素には、波長帯域ＨＢ，ＨＧ，ＨＲの光が入射する。このため、得られた信号値Ｗ（ｘ，ｙ）から、波長帯域ＨＧの光に相当する信号値Ｇ（ｘ，ｙ）を減算することにより、波長帯域ＨＢの光に相当する信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を得ることができる。具体的には、デモザイキング処理部４１２は、Ｗ成分の信号値Ｗ（ｘ，ｙ）から、下式（３６）により補間されたＧ成分の信号値（補間値）を減算することによって信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を生成する。
【数３６】
2016084257.tif 000038
【０１３８】
なお、Ｗ画素における波長帯域ＨＲの光に相当する信号値Ｒ（ｘ，ｙ）は、補間されたＭｇ画素およびＹｅ画素の信号値Ｒ（ｘ，ｙ）を用いて公知のバイキュービック補間により得ることができる。信号値Ｗ（ｗ，ｙ）からバイキュービック補間により得られた信号値Ｒ（ｘ，ｙ）と、Ｇ成分の信号値（補間値を含む）Ｇ（ｘ，ｙ）とを減算することによって信号値Ｂ（ｘ，ｙ）を生成することができる。
【０１３９】
デモザイキング処理部４１２は、上記式によりＹｅ画素におけるＲ信号、およびＷ画素におけるＢ信号を生成後、全画素位置についてＢ成分の信号値Ｂ（ｘ，ｙ）、およびＲ成分の信号値Ｒ（ｘ，ｙ）を補間する（ステップＳ２０３）。これにより、少なくとも画像を構成する画素について、Ｇ成分（輝度成分）、ならびにＢ成分およびＲ成分の信号値（画素値、補間値、または減算された信号値）を有する画像信号を生成する。
【０１４０】
なお、上述した実施の形態にかかるカラーフィルタ２０２ａにおいて、上述したフィルタユニットは、２行２列または２行４列でフィルタが配置されたものとして説明したが、これらの行数および列数に限定されるものではない。
【０１４１】
また、上述した実施の形態では、各々が所定の波長帯域の光を透過するフィルタを複数有するカラーフィルタ２０２ａが撮像素子２０２の受光面に設けられているものとして説明したが、各フィルタが撮像素子２０２の各画素に個別に設けられているものであってもよい。
【０１４２】
なお、上述した実施の形態にかかる内視鏡装置１は、一つの光源３１ａから出射される白色光に対して、切替フィルタ３１ｃの挿脱により照明部３１から出射される照明光を白色照明光および狭帯域照明光に切り替えるものとして説明したが、白色照明光および狭帯域照明光をそれぞれ出射する二つの光源を切り替えて白色照明光および狭帯域照明光のいずれかを出射するものであってもよい。二つの光源を切り替えて白色照明光および狭帯域照明光のいずれかを出射する場合、例えば、光源部、カラーフィルタおよび撮像素子を備え、被検体内に導入されるカプセル型の内視鏡にも適用することができる。
【０１４３】
また、上述した実施の形態にかかる内視鏡装置１は、Ａ／Ｄ変換部２０５が先端部２４に設けられているものとして説明したが、プロセッサ部４に設けられるものであってもよい。また、画像処理にかかる構成を、内視鏡２や、内視鏡２とプロセッサ部４とを接続するコネクタ、操作部２２などに設けるものであってもよい。また、上述した内視鏡装置１では、識別情報記憶部２６１に記憶された識別情報などを用いてプロセッサ部４に接続されている内視鏡２を識別するものとして説明したが、プロセッサ部４と内視鏡２との接続部分（コネクタ）に識別手段を設けてもよい。例えば、内視鏡２側に識別用のピン（識別手段）を設けて、プロセッサ部４に接続された内視鏡２を識別する。
【０１４４】
また、上述した実施の形態では、動き検出用画像生成部４１２ａにより輝度成分について同時化した後に動きベクトルを検出するものとして説明したが、本発明はこれに限定されない。他の方法としては、同時化前の輝度信号（画素値）から動きベクトルを検出する構成としてもよい。この場合、同色画素間でマッチングを行う際、選択画素以外の画素（非選択画素）から画素値が得られないためマッチングの間隔が制限されるものの、ブロックマッチングに要する演算コストを低減できる。ここで、動きベクトルの検出は選択画素のみのため、非選択画素における動きベクトルを補間する必要がある。この際の補間処理には公知のバイキュービック補間を用いればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
以上のように、本発明にかかる内視鏡装置は、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得るのに有用である。
【符号の説明】
【０１４６】
１  内視鏡装置
２  内視鏡
３  光源部
４  プロセッサ部
５  表示部
２１  挿入部
２２  操作部
２３  ユニバーサルコード
２４  先端部
３１  照明部
３１ａ  光源
３１ｂ  光源ドライバ
３１ｃ  切替フィルタ
３１ｄ  駆動部
３１ｅ  駆動ドライバ
３１ｆ  集光レンズ
３２  照明制御部
４１  画像処理部
４２  入力部
４３  記憶部
４４  制御部
２０１  撮像光学系
２０２  撮像素子
２０２ａ  カラーフィルタ
２０３  ライトガイド
２０４  照明用レンズ
２０５  Ａ／Ｄ変換部
２０６  撮像情報記憶部
２６１  識別情報記憶部
４１１  輝度成分選択部
４１２  デモザイキング処理部
４１３  表示画像生成処理部
Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３  フィルタユニット
【図１】
2016084257.tif 000039
【図２】
2016084257.tif 000040
【図３】
2016084257.tif 000041
【図４】
2016084257.tif 000042
【図５】
2016084257.tif 000043
【図６】
2016084257.tif 000044
【図７】
2016084257.tif 000045
【図８】
2016084257.tif 000046
【図９】
2016084257.tif 000047
【図１０】
2016084257.tif 000048
【図１１】
2016084257.tif 000049
【図１２】
2016084257.tif 000050
【図１３】
2016084257.tif 000051
【図１４】
2016084257.tif 000052
【図１５】
2016084257.tif 000053
【図１６】
2016084257.tif 000054
【図１７】
2016084257.tif 000055
【国際調査報告】
2016084257.tif 000056
2016084257.tif 000057