(57)【要約】  本発明にかかる画像評価装置は、被写体像の画像を含む信号を取得して該画像の合焦評価およびぶれの評価を行う画像評価装置であって、画像における合焦評価およびぶれの評価を行う評価対象領域を設定する領域設定部と、領域設定部が設定した評価対象領域の合焦度を表す合焦評価値を算出する合焦評価値算出部と、領域設定部が設定した評価対象領域の被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出部と、合焦評価値算出部が算出した合焦評価値と、ぶれ評価値算出部が算出したぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出部と、を備えた。
2016088628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像の画像を含む信号を取得して該画像の合焦評価およびぶれの評価を行う画像評価装置であって、
前記画像における前記合焦評価および前記ぶれの評価を行う評価対象領域を設定する領域設定部と、
前記領域設定部が設定した評価対象領域の合焦度を表す合焦評価値を算出する合焦評価値算出部と、
前記領域設定部が設定した評価対象領域の前記被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出部と、
前記合焦評価値算出部が算出した合焦評価値と、前記ぶれ評価値算出部が算出したぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出部と、
を備えたことを特徴とする画像評価装置。
【請求項２】
前記評価対象領域は、複数の小領域からなることを特徴とする請求項１に記載の画像評価装置。
【請求項３】
前記合焦評価値算出部は、前記小領域ごとに合焦評価値を算出し、算出した複数の合焦評価値に基づく代表合焦評価値を合焦評価値として前記総合評価値算出部に出力し、
前記ぶれ評価値算出部は、前記小領域ごとにぶれ評価値を算出し、算出した複数のぶれ評価値に基づく代表ぶれ評価値をぶれ評価値として前記総合評価値算出部に出力することを特徴とする請求項２に記載の画像評価装置。
【請求項４】
前記合焦評価値算出部は、前記複数の小領域ごとの合焦評価値の最大値、平均値または最頻値を代表合焦評価値とし、
前記ぶれ評価値算出部は、前記複数の小領域ごとのぶれ評価値の最大値、平均値または最頻値を代表ぶれ評価値とすることを特徴とする請求項３に記載の画像評価装置。
【請求項５】
前記領域設定部は、各小領域の輝度値をもとに、各小領域を前記評価対象領域から除外するか否かの判定を行うことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の画像評価装置。
【請求項６】
前記信号は、内視鏡により取得された撮像信号であり、
前記領域設定部は、前記撮像信号に応じた体内画像中に映り込んだ前記内視鏡由来の異物を検出した場合に、当該異物の配置に位置する小領域を前記評価対象領域から除外することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像評価装置。
【請求項７】
前記異物は、前記内視鏡の挿入部から突出したものであることを特徴とする請求項６に記載の画像評価装置。
【請求項８】
前記信号は、時系列に出射された異なる波長帯域の光の照射により取得されたものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の画像評価装置。
【請求項９】
前記合焦評価値および前記ぶれ評価値は、各々の最大値および最小値をそれぞれ同じ値とする正規化した値であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の画像評価装置。
【請求項１０】
前記総合評価値算出部は、前記合焦評価値および前記ぶれ評価値に対して重み付けを行って和をとることで前記総合評価値を算出することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の画像評価装置。
【請求項１１】
前記総合評価値算出部は、前記合焦評価値および前記ぶれ評価値に対する重みを変更可能であることを特徴とする請求項１０に記載の画像評価装置。
【請求項１２】
被検体に挿入され、該被検体内の体内画像を撮像する撮像部を有する内視鏡と、
複数の前記体内画像を記憶する記憶部と、
前記体内画像における合焦評価およびぶれの評価を行う評価対象領域を設定する領域設定部と、
前記領域設定部が設定した領域の合焦度を表す合焦評価値を算出する合焦評価値算出部と、
前記領域設定部が設定した領域の被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出部と、
前記合焦評価値算出部が算出した合焦評価値と、前記ぶれ評価値算出部が算出したぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出部と、
前記記憶部が記憶する複数の前記体内画像から、前記総合評価値算出部が算出した前記総合評価値に基づき少なくとも一つの体内画像を選択する画像選択部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１３】
被写体像の画像を含む信号を取得して該画像の合焦評価およびぶれの評価を行う画像評価装置の作動方法であって、
領域設定部が、前記画像における前記合焦評価および前記ぶれの評価を行う評価対象領域を設定する領域設定ステップと、
合焦評価値算出部が、前記領域設定ステップで設定した領域の合焦度を表す合焦評価値を算出する合焦評価値算出ステップと、
ぶれ評価値算出部が、前記領域設定ステップで設定した領域の前記被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出ステップと、
総合評価値算出部が、前記合焦評価値算出ステップで算出した合焦評価値と、前記ぶれ評価値算出ステップで算出したぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出ステップと、
を備えたことを特徴とする画像評価装置の作動方法。
【請求項１４】
被写体像の画像を含む信号を取得して該画像の合焦評価およびぶれの評価を行う画像評価装置の作動プログラムであって、
領域設定部が、前記画像における前記合焦評価および前記ぶれの評価を行う評価対象領域を設定する領域設定手順と、
合焦評価値算出部が、前記領域設定手順で設定した領域の合焦度を表す合焦評価値を算出する合焦評価値算出手順と、
ぶれ評価値算出部が、前記領域設定手順で設定した領域の前記被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出手順と、
総合評価値算出部が、前記合焦評価値算出手順で算出した合焦評価値と、前記ぶれ評価値算出手順で算出したぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出手順と、
を前記画像評価装置に実行させることを特徴とする画像評価装置の作動プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の合焦およびぶれの評価を行う画像評価装置、この画像評価装置を備えた内視鏡システム、画像評価装置の作動方法および画像評価装置の作動プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野においては、患者等の被検体の臓器を観察する際に内視鏡システムが用いられている。内視鏡システムは、例えば先端に撮像素子が設けられ、被検体の体腔内に挿入される挿入部を有する内視鏡と、挿入部の基端側にケーブルを介して接続され、撮像素子が生成した撮像信号に応じた体内画像の画像処理を順次行って、体内画像を表示部等にライブ表示させる処理装置とを備える。【０００３】
医師などの術者は、観察時、ライブ表示されている体内画像のなかから診断用などの所望の体内画像をフリーズ表示対象の体内画像として選択し、表示部にフリーズ表示させる。このようなフリーズ表示を行う技術として、フリーズ指示が入力された場合に、フレームメモリに記憶されている複数フレームの画像のコントラスト値（合焦値）および色ずれ量に基づいて画像を評価し、評価結果に基づいてフリーズ対象の体内画像を抽出する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１では、フレームメモリに記憶されている複数フレームの画像について、画像全体または閾値以上の明るさを有する注目領域のコントラスト値を算出するとともに、連続するフレーム間の画像のぶれ量を色ずれ量として算出し、このコントラスト値およびぶれ量をもとに重み付き平均を求め、求めた重み付き平均からフリーズ対象となる体内画像を抽出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２３０３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、内視鏡により取得される画像は、体腔内を照明して得られるものであり、白とびや黒つぶれが発生しやすい。特許文献１が開示する評価値算出では、白とびや黒つぶれを含む画像全体または注目領域に対して評価値を算出するため、正確に評価を行うことができないおそれがあった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像の合焦およびぶれの評価を正確に行ってフリーズ対象の画像を抽出することができる画像評価装置、内視鏡システム、画像評価装置の作動方法および画像評価装置の作動プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像評価装置は、被写体像の画像を含む信号を取得して該画像の合焦評価およびぶれの評価を行う画像評価装置であって、前記画像における前記合焦評価および前記ぶれの評価を行う評価対象領域を設定する領域設定部と、前記領域設定部が設定した評価対象領域の合焦度を表す合焦評価値を算出する合焦評価値算出部と、前記領域設定部が設定した評価対象領域の前記被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出部と、前記合焦評価値算出部が算出した合焦評価値と、前記ぶれ評価値算出部が算出したぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出部と、を備えたことを特徴とする。【０００８】
また、本発明にかかる画像評価装置は、上記発明において、前記評価対象領域は、複数の小領域からなることを特徴とする。【０００９】
また、本発明にかかる画像評価装置は、上記発明において、前記合焦評価値算出部は、前記小領域ごとに合焦評価値を算出し、算出した複数の合焦評価値に基づく代表合焦評価値を合焦評価値として前記総合評価値算出部に出力し、前記ぶれ評価値算出部は、前記小領域ごとにぶれ評価値を算出し、算出した複数のぶれ評価値に基づく代表ぶれ評価値をぶれ評価値として前記総合評価値算出部に出力することを特徴とする。【００１０】
また、本発明にかかる画像評価装置は、上記発明において、前記合焦評価値算出部は、前記複数の小領域ごとの合焦評価値の最大値、平均値または最頻値を代表合焦評価値とし、前記ぶれ評価値算出部は、前記複数の小領域ごとのぶれ評価値の最大値、平均値または最頻値を代表ぶれ評価値とすることを特徴とする。【００１１】
また、本発明にかかる画像評価装置は、上記発明において、前記領域設定部は、各小領域の輝度値をもとに、各小領域を前記評価対象領域から除外するか否かの判定を行うことを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかる画像評価装置は、上記発明において、前記信号は、内視鏡により取得された撮像信号であり、前記領域設定部は、前記撮像信号に応じた体内画像中に映り込んだ前記内視鏡由来の異物を検出した場合に、当該異物の配置に位置する小領域を前記評価対象領域から除外することを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかる画像評価装置は、上記発明において、前記異物は、前記内視鏡の挿入部から突出したものであることを特徴とする。【００１４】
また、本発明にかかる画像評価装置は、上記発明において、前記信号は、時系列に出射された異なる波長帯域の光の照射により取得されたものであることを特徴とする。【００１５】
また、本発明にかかる画像評価装置は、上記発明において、前記合焦評価値および前記ぶれ評価値は、各々の最大値および最小値をそれぞれ同じ値とする正規化された値であることを特徴とする。【００１６】
また、本発明にかかる画像評価装置は、上記発明において、前記総合評価値算出部は、前記合焦評価値および前記ぶれ評価値に対して重み付けを行って和をとることで前記総合評価値を算出することを特徴とする。【００１７】
また、本発明にかかる画像評価装置は、上記発明において、前記総合評価値算出部は、前記合焦評価値および前記ぶれ評価値に対する重みを変更可能であることを特徴とする。【００１８】
また、本発明にかかる内視鏡システムは、被検体に挿入され、該被検体内の体内画像を撮像する撮像部を有する内視鏡と、複数の前記体内画像を記憶する記憶部と、前記体内画像における合焦評価およびぶれの評価を行う評価対象領域を設定する領域設定部と、前記領域設定部が設定した領域の合焦度を表す合焦評価値を算出する合焦評価値算出部と、前記領域設定部が設定した領域の被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出部と、前記合焦評価値算出部が算出した合焦評価値と、前記ぶれ評価値算出部が算出したぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出部と、前記記憶部が記憶する複数の前記体内画像から、前記総合評価値算出部が算出した前記総合評価値に基づき少なくとも一つの体内画像を選択する画像選択部と、を備えたことを特徴とする。【００１９】
また、本発明にかかる画像評価装置の作動方法は、被写体像の画像を含む信号を取得して該画像の合焦評価およびぶれの評価を行う画像評価装置の作動方法であって、領域設定部が、前記画像における前記合焦評価および前記ぶれの評価を行う評価対象領域を設定する領域設定ステップと、合焦評価値算出部が、前記領域設定ステップで設定した領域の合焦度を表す合焦評価値を算出する合焦評価値算出ステップと、ぶれ評価値算出部が、前記領域設定ステップで設定した領域の前記被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出ステップと、総合評価値算出部が、前記合焦評価値算出ステップで算出した合焦評価値と、前記ぶれ評価値算出ステップで算出したぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出ステップと、を備えたことを特徴とする。【００２０】
また、本発明にかかる画像評価装置の作動プログラムは、被写体像の画像を含む信号を取得して該画像の合焦評価およびぶれの評価を行う画像評価装置の作動プログラムであって、領域設定部が、前記画像における前記合焦評価および前記ぶれの評価を行う評価対象領域を設定する領域設定手順と、合焦評価値算出部が、前記領域設定手順で設定した領域の合焦度を表す合焦評価値を算出する合焦評価値算出手順と、ぶれ評価値算出部が、前記領域設定手順で設定した領域の前記被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出手順と、総合評価値算出部が、前記合焦評価値算出手順で算出した合焦評価値と、前記ぶれ評価値算出手順で算出したぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出手順と、を前記画像評価装置に実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、画像の合焦およびぶれの評価を正確に行ってフリーズ対象の画像を抽出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明する模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明するフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明する模式図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態４にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明する模式図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態５にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、本発明にかかる画像評価装置を含むシステムの一例として、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システムについて説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。図２は、本実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１および図２に示す内視鏡システム１は、被検体の体腔内に先端部を挿入することによって被検体の体内画像を撮像する内視鏡２と、内視鏡２の先端から出射する照明光を発生する光源装置３と、内視鏡２が撮像した撮像信号に所定の信号処理を施すとともに、内視鏡システム１全体の動作を統括的に制御する処理装置４と、処理装置４の信号処理により生成された体内画像を表示する表示装置５と、を備える。
【００２６】
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、光源装置３および処理装置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。
【００２７】
挿入部２１は、光を受光して光電変換を行うことにより信号を生成する画素が２次元状に配列された撮像素子２４４を内蔵した先端部２４（撮像部）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。
【００２８】
先端部２４は、グラスファイバ等を用いて構成されて光源装置３が発光した光の導光路をなすライトガイド２４１と、ライトガイド２４１の先端に設けられた照明レンズ２４２と、集光用の光学系２４３と、光学系２４３の結像位置に設けられ、光学系２４３が集光した光を受光して電気信号に光電変換して所定の信号処理を施す撮像素子２４４と、を有する。
【００２９】
光学系２４３は、一または複数のレンズを用いて構成され、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有する。
【００３０】
撮像素子２４４は、光学系２４３からの光を光電変換して電気信号（撮像信号）を生成する。具体的には、撮像素子２４４は、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードや、フォトダイオードから転送される電荷を電圧レベルに変換するコンデンサなどをそれぞれ有する複数の画素がマトリックス状に配列され、各画素が光学系２４３からの光を光電変換して電気信号を生成する受光部２４４ａと、受光部２４４ａの複数の画素のうち読み出し対象として任意に設定された画素が生成した電気信号を順次読み出して、撮像信号として出力する読み出し部２４４ｂと、を有する。撮像素子２４４は、処理装置４から受信した駆動信号に従って先端部２４の各種動作を制御する。撮像素子２４４は、例えばＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサを用いて実現される。
【００３１】
操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、被検体の体腔内に生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２２と、処理装置４、光源装置３に加えて、送気手段、送水手段、画面表示制御等の周辺機器の操作指示信号を入力する操作入力部である複数のスイッチ２２３と、を有する。処置具挿入部２２２から挿入される処置具は、先端部２４の処置具チャンネル（図示せず）を経由して開口部（図示せず）から表出する。
【００３２】
ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２４１と、一または複数の信号線をまとめた集合ケーブル２４５と、を少なくとも内蔵している。集合ケーブル２４５は、撮像信号を伝送するための信号線や、撮像素子２４４を駆動するための駆動信号を伝送するための信号線、内視鏡２（撮像素子２４４）に関する固有情報などを含む固有情報を送受信するための信号線を含む。
【００３３】
つぎに、光源装置３の構成について説明する。光源装置３は、照明部３１と、照明制御部３２と、を備える。
【００３４】
照明部３１は、照明制御部３２の制御のもと、被写体（被検体）に対して、波長帯域が互いに異なる複数の照明光を順次切り替えて出射する。照明部３１は、光源部３１ａと、光源ドライバ３１ｂと、回転フィルタ３１ｃと、駆動部３１ｄと、駆動ドライバ３１ｅと、を有する。
【００３５】
光源部３１ａは、白色ＬＥＤおよび一または複数のレンズ等を用いて構成され、光源ドライバ３１ｂの制御のもと、白色光を回転フィルタ３１ｃへ出射する。光源部３１ａが発生させた白色光は、回転フィルタ３１ｃおよびライトガイド２４１を経由して先端部２４の先端から被写体に向けて出射される。
【００３６】
光源ドライバ３１ｂは、照明制御部３２の制御のもと、光源部３１ａに対して電流を供給することにより、光源部３１ａに白色光を出射させる。
【００３７】
回転フィルタ３１ｃは、光源部３１ａが出射する白色光の光路上に配置され、回転することにより、光源部３１ａが出射した白色光のうち所定の波長帯域の光のみを透過させる。具体的には、回転フィルタ３１ｃは、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）それぞれの波長帯域を有する光を透過させる赤色フィルタ３１１、緑色フィルタ３１２および青色フィルタ３１３を有する。回転フィルタ３１ｃは、回転することにより、赤、緑および青の波長帯域（例えば、赤：６００ｎｍ〜７００ｎｍ、緑：５００ｎｍ〜６００ｎｍ、青：４００ｎｍ〜５００ｎｍ）の光を順次透過させる。これにより、光源部３１ａが出射する白色光（Ｗ照明）は、狭帯域化した赤色光（Ｒ照明）、緑色光（Ｇ照明）および青色光（Ｂ照明）いずれかの光を内視鏡２に順次出射（面順次方式）することができる。
【００３８】
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、回転フィルタ３１ｃを回転動作させる。
【００３９】
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。
【００４０】
照明制御部３２は、処理装置４の制御部４５からの制御信号に基づいて、光源部３１ａに供給する電流量を制御する。また、照明制御部３２は、制御部４５の制御のもと、光源ドライバ３１ｂを介して駆動部３１ｄを駆動することにより、回転フィルタ３１ｃを回転させる。
【００４１】
なお、光源部３１ａを赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤで構成し、光源ドライバ３１ｂが各ＬＥＤに対して電流を供給することによって赤色光、緑色光または青色光を順次出射させるものであってもよい。また、白色ＬＥＤや、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤから同時に光を出射させるものや、レーザ、キセノンランプなどの放電灯などにより白色光を被検体に照射して画像を取得するものであってもよい。
【００４２】
次に、処理装置４の構成について説明する。処理装置４は、Ａ／Ｄ変換部４１と、画像処理部４２と、入力部４３と、記録部４４と、制御部４５と、を備える。
【００４３】
Ａ／Ｄ変換部４１は、撮像素子２４４が出力したアナログ信号である撮像信号に対してＡ／Ｄ変換を行ってデジタル信号に変換した撮像信号を画像処理部４２に出力する。
【００４４】
画像処理部４２は、Ａ／Ｄ変換部４１から入力された撮像信号をもとに、表示装置５が表示する体内画像を生成する。画像処理部４２は、前処理部４２１と、同時化部４２２と、領域設定部４２３と、色ずれ評価値算出部４２４（ぶれ評価値算出部）と、コントラスト評価値算出部４２５（合焦評価値算出部）と、総合評価値算出部４２６と、フリーズ画像選択部４２７と、後処理部４２８と、バッファ４２９（記憶部）と、を有する。なお、本発明の画像評価装置は、領域設定部４２３、色ずれ評価値算出部４２４、コントラスト評価値算出部４２５、総合評価値算出部４２６およびバッファ４２９を少なくとも用いて構成される。
【００４５】
前処理部４２１は、Ａ／Ｄ変換部４１から入力された撮像信号に対し、ＯＢ（Optical  Black）クランプ処理、ゲイン補正処理、ホワイトバランス補正処理を施す。前処理部４２１は、上述した信号処理を行った後、処理後の撮像信号を同時化部４２２に出力する。
【００４６】
同時化部４２２は、前処理部４２１から入力された撮像信号に対し、面順次の撮像信号を同時化する。具体的には、同時化部４２２は、面順次方式により生成されたＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分の撮像信号を１フレームずつ蓄積し、該蓄積した各色成分の撮像信号を１フレームの画像信号として同時化する。例えば、Ｒ照明、Ｇ照明、Ｂ照明、Ｒ照明、Ｇ照明の順で照明光が出射され、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分、Ｒ成分、Ｇ成分の順で撮像信号が得られる場合、最初の「Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分」の三つの撮像信号を１フレームの画像信号として同時化し、次に「Ｇ成分、Ｂ成分、Ｒ成分」の三つの撮像信号を１フレームの画像信号として同時化する。同時化部４２２は、同時化した画像信号を領域設定部４２３およびバッファ４２９に出力する。
【００４７】
領域設定部４２３は、同時化部４２２から出力された画像信号に対し、色ずれ評価値およびコントラスト評価値を算出するための評価値算出領域の設定を行う。領域設定部４２３は、設定した評価値算出領域を色ずれ評価値算出部４２４およびコントラスト評価値算出部４２５に出力する。
【００４８】
色ずれ評価値算出部４２４は、設定された評価値算出領域におけるフレーム（画像）間の色ずれを検出し、該検出した色ずれをもとに色ずれ評価値（ぶれ評価値）を算出する。具体的には、色ずれ評価算出値４２４は、バッファ４２９に記憶されている異なるフレーム（例えば最新フレームと一つ前のフレーム）の画像信号（同時化された撮像信号）に対し、色成分ごとにフレーム間の信号値を比較し、比較結果（差分信号）を出力する。差分信号は、例えば異なるフレームにおける赤色成分の信号であるＲ信号とＲ’信号とを比較する場合、Ｒ’＜Ｒ（＋）、Ｒ’＝Ｒ（０）、Ｒ＜Ｒ’（−）のいずれかが差分信号ΔＲとして出力される。色ずれ評価値算出部４２４は、各色成分の差分信号の一致または不一致の比較結果を含む検出信号をもとに、各色成分の信号の相関を求め、該相関を色ずれ量（被写体像の動き）を算出して規格化し、規格化された値を色ずれ評価値として算出する。色ずれ評価値算出部４２４は、算出した色ずれ評価値を総合評価値算出部４２６に出力する。上述した色ずれ量は、例えば特開２００１−１６９３００号公報などの公知の技術を用いて求めることができる。
【００４９】
コントラスト評価値算出部４２５は、設定された評価値算出領域におけるコントラスト値を算出して、算出したコントラスト値を規格化してコントラスト評価値（合焦評価値）として総合評価値算出部４２６に出力する。コントラスト評価値算出部４２５は、例えばＧ成分の撮像信号における評価値算出領域のコントラスト値を算出して、算出したコントラスト値を規格化してコントラスト評価値を取得する。コントラスト評価値算出部４２５は、例えば、評価値算出領域の画素が生成した画素値に対してハイパスフィルター処理を施し、ハイパスフィルター出力値を加算することでコントラスト値を算出する。
【００５０】
色ずれ評価値算出部４２４およびコントラスト評価値算出部４２５は、各々の最大値および最小値をそれぞれ同じ値とする正規化を行った値（色ずれ評価値およびコントラスト評価値）を出力する。具体的には、色ずれ評価値算出部４２４は、例えば、各フレームに対し、色ずれ評価値として規格化した０〜１の値を付与する。色ずれ評価値算出部４２４は、色ずれが小さいフレームであれば１に近く、色ずれが大きいフレームであれば０に近い値を付与する。また、コントラスト評価値算出部４２５は、各フレームに対し、コントラスト評価値として規格化した０〜１の値を付与する。コントラスト評価値算出部４２５は、コントラスト値が大きいフレームであれば１に近く、コントラスト値が小さいフレームであれば０に近い値を付与する。
【００５１】
総合評価値算出部４２６は、色ずれ評価値算出部４２４により生成された色ずれ評価値と、コントラスト評価値算出部４２５により生成されたコントラスト評価値とをもとに、総合評価値を算出し、該算出した総合評価値をフリーズ画像選択部４２７に出力する。総合評価値算出部４２６は、色ずれ評価値およびコントラスト評価値を重み付けすることにより総合評価値を算出する。
【００５２】
具体的には、総合評価値算出部４２６は、総合評価値をＥ、色ずれ評価値算出部４２４により生成された色ずれ評価値をＥＤ、コントラスト評価値算出部４２５により生成されたコントラスト評価値をＥＣとすると、
Ｅ＝ｃ１×ＥＤ＋ｃ２×ＥＣ      ・・・（１）
により算出される。ここで、ｃ１およびｃ２は係数であって、ｃ１＋ｃ２＝１である。ｃ１およびｃ２の組み合わせは任意に設定可能である。術者は、入力部４３を介して色ずれとコントラストとの評価における優先度に応じてｃ１およびｃ２を設定することができる。
【００５３】
フリーズ画像選択部４２７は、総合評価値算出部４２６から出力された画像信号を後処理部４２８に出力するとともに、画像のフリーズ指示が入力された場合に、総合評価値をもとにフリーズ対象の画像信号を選択する。フリーズ画像選択部４２７は、総合評価値が最も高い画像信号をフリーズ対象画像として選択し、バッファ４２９から取得する。フリーズ画像選択部４２７は、取得したフリーズ対象画像（画像信号）を後処理部４２８に出力する。
【００５４】
後処理部４２８は、バッファ４２９から取得したライブ表示用の画像信号（同時化された画像信号）、またはフリーズ画像選択部４２７から出力されたフリーズ対象の画像信号に対し、階調変換処理、色変換処理、輪郭強調処理を施す。後処理部４２８は、処理後の画像信号を表示装置５に出力する。
【００５５】
バッファ４２９は、例えばリングバッファを用いて実現され、同時化部４２２により生成された一定量（所定フレーム数）の撮像信号を記憶する。バッファ４２９は、容量が不足すると（所定のフレーム数の撮像信号を記憶すると）、最も古い撮像信号を最新の撮像信号で上書きすることで、最新の撮像信号を時系列順に所定フレーム数記憶する。
【００５６】
入力部４３は、内視鏡システム１の動作を指示する動作指示信号等の各種信号の入力を受け付ける。
【００５７】
記録部４４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。記録部４４は、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラム、および内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。また、記録部４４は、処理装置４の識別情報を記録する。識別情報には、処理装置４の固有情報（ＩＤ）、年式およびスペック情報等が含まれる。
【００５８】
制御部４５は、ＣＰＵ等を用いて構成され、撮像素子２４４および光源装置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４５は、記録部４４に記録されている撮像制御のための制御情報データ（例えば、読み出しタイミングなど）を参照し、集合ケーブル２４５に含まれる所定の信号線を介して撮像素子２４４へ送信する。
【００５９】
次に、表示装置５について説明する。表示装置５は、映像ケーブルを介して処理装置４が生成した映像信号に対応する体内画像を受信して表示する。表示装置５は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等のモニタを用いて構成される。
【００６０】
続いて、本実施の形態１にかかる内視鏡システム１の画像処理部４２による評価値算出処理について、図３を参照して説明する。図３は、本実施の形態１にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明するフローチャートである。画像処理部４２は、Ａ／Ｄ変換部４１から撮像信号が入力されると、入力された撮像信号をもとに、表示装置５が表示する体内画像を生成する。また、入力された撮像信号をもとに、色ずれおよびコントラストの評価値に基づく総合評価値を算出する。以下のフローチャートでは、フリーズ画像表示指示があった際にフリーズ画像を選択してフリーズ表示用の画像信号を生成する処理について説明する。
【００６１】
前処理部４２１は、Ａ／Ｄ変換部４１から入力された撮像信号に対し、前処理である上述した信号処理（ＯＢクランプ処理など）を施す（ステップＳ１０１）。前処理部４２１は、信号処理後、処理後の撮像信号を同時化部４２２に出力する。
【００６２】
同時化部４２２は、前処理部４２１から入力された撮像信号に対し、面順次の撮像信号を同時化する（ステップＳ１０２）。同時化部４２２は、同時化した画像信号を領域設定部４２３およびバッファ４２９に出力する。
【００６３】
領域設定部４２３は、同時化部４２２から出力された画像信号に対し、色ずれ評価値およびコントラスト評価値を算出するための評価値算出領域の設定を行う（ステップＳ１０３：領域設定ステップ）。本実施の形態１では、例えばＯＢ領域を除く有効画素領域を評価値算出領域として設定し、該設定した評価値算出領域にかかる情報を、色ずれ評価値算出部４２４およびコントラスト評価値算出部４２５に出力する。なお、評価値算出領域は、有効画素領域の他、関心領域（Region  of  Interest：ＲＯＩ）などの術者の観察対象に応じて設定することが可能である。
【００６４】
色ずれ評価値算出部４２４は、設定された評価値算出領域におけるフレーム（画像）間の色ずれを検出し、該検出した色ずれをもとに色ずれ評価値を算出し、色ずれ評価値として規格化した０〜１の値を付与する（ステップＳ１０４：ぶれ評価値算出ステップ）。色ずれ評価値算出部４２４は、算出した色ずれ評価値を総合評価値算出部４２６に出力する。
【００６５】
また、コントラスト評価値算出部４２５は、設定された評価値算出領域におけるコントラスト値を算出して、算出したコントラスト値を規格化してコントラスト評価値として総合評価値算出部４２６に出力する（ステップＳ１０５：合焦評価値算出ステップ）。なお、色ずれ評価値算出処理およびコントラスト評価値算出処理は、順序が逆であってもよいし、同時に行ってもよい。
【００６６】
総合評価値算出部４２６は、色ずれ評価値およびコントラスト評価値をもとに、上述した式（１）を用いて総合評価値を算出し、該算出した総合評価値をフリーズ画像選択部４２７に出力する（ステップＳ１０６：総合評価値算出ステップ）。
【００６７】
総合評価値算出後、フリーズ画像選択部４２７が、総合評価値をもとにフリーズ対象の画像信号を選択する（ステップＳ１０７）。フリーズ画像選択部４２７は、バッファ４２９に記憶されているフリーズ候補の画像信号のうち、総合評価値の最も高いフレームからなる画像信号を選択する。フリーズ画像選択部４２７は、例えば、ＲＧＢ成分の三つの撮像素子の総合評価の平均値が最も高い画像信号を選択する。フリーズ画像選択部４２７は、取得したフリーズ対象画像（画像信号）を後処理部４２８に出力する。
【００６８】
後処理部４２８は、フリーズ画像選択部４２７から出力されたフリーズ対象の画像信号に対し、上述した信号処理（階調変換処理など）を施して、表示用のフリーズ画像を生成する（ステップＳ１０８）。後処理部４２８は、処理後の画像信号をフリーズ表示用の画像信号として表示装置５に出力する。
【００６９】
上述した本実施の形態１によれば、領域設定部４２３により設定された評価値算出領域に対して色ずれ評価値算出部４２４が算出した色ずれ評価値、およびコントラスト評価値算出部４２５が算出したコントラスト評価値をもとに、総合評価値算出部４２６が式（１）を用いて総合評価値を算出し、算出された総合評価値をもとにフリーズ対象の画像信号を選択するようにしたので、画像の合焦およびぶれの評価を正確に行ってフリーズ対象の画像を抽出することができる。
【００７０】
なお、本実施の形態１では、領域設定部４２３が、ＯＢ領域を除く有効画素領域を評価値算出領域として設定するものとして説明したが、予め設定された領域に設定するものであってもよいし、コントラスト値の高い画素領域を中心とした所定の大きさを評価値算出領域として設定するものであってもよい。
【００７１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図４は、本実施の形態２にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明する模式図である。なお、上述した構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。上述した実施の形態１では、領域設定部４２３がＯＢ領域を除く有効画素領域を評価値算出領域として設定するものとして説明したが、本実施の形態２では、評価値算出領域を複数の小領域に分ける。
【００７２】
表示装置５は、図４に示すように、表示領域１００において後処理部４２８により生成された体内画像を表示する。領域設定部４２３は、表示される体内画像に対して、分割された九つ（３×３）の領域である小領域１０１〜１０９を評価値算出領域として設定する。小領域１０１〜１０９は、予め設定された所定の大きさ（画素数）の領域であって、記録部４４に記録されている。領域設定部４２３は、記録部４４を参照して小領域に関する情報を読み出して小領域の設定を行う。
【００７３】
領域設定部４２３は、設定した小領域１０１〜１０９について、評価値算出対象の小領域を選定する。まず、領域設定部４２３は、小領域１０１〜１０９に含まれる画素が生成した画素値（輝度値）がハレーション（例えば、図４に示すハレーションＨｐ）に相当する輝度値以下または黒つぶれに相当する輝度値以上であるか否か、すなわち判定対象の画素が生成した画素値がハレーションも黒つぶれも生じていないか否かを判定する。具体的には、領域設定部４２３は、判定対象画素の輝度値をＰ、ハレーションにかかる輝度値の閾値をＴＨ、黒つぶれにかかる輝度値の閾値をＴＢとすると、ＴＢ＜Ｐ＜ＴＨである場合はハレーションも黒つぶれも生じていない画素であると判定し、ＴＨ＜Ｐである場合はハレーションが生じている画素であると判定し、Ｐ＜ＴＢである場合は黒つぶれが生じている画素であると判定する。
【００７４】
その後、領域設定部４２３は、ハレーションが生じている画素、および黒つぶれが生じている画素を抽出し、設定した小領域１０１〜１０９について、ハレーション面積（画素数）および黒つぶれ面積（画素数）を算出する。領域設定部４２３は、算出したハレーション面積をハレーション面積にかかる閾値と比較するとともに、算出した黒つぶれ面積を黒つぶれ面積にかかる閾値と比較する。領域設定部４２３は、いずれか一方の閾値よりも大きい面積を有する小領域を、評価値算出対象から除外する。領域設定部４２３は、このようにして評価値算出対象の小領域を選定し、該選定した評価値算出対象領域を色ずれ評価値算出部４２４およびコントラスト評価値算出部４２５に出力する。色ずれ評価値算出部４２４およびコントラスト評価値算出部４２５は、選定された小領域における色ずれ評価値およびコントラスト評価値をそれぞれ算出する。図４では、説明のため選定された小領域を実線で示し、除外された小領域を破線で示している。
【００７５】
続いて、本実施の形態２にかかる内視鏡システム１の画像処理部４２による評価値算出処理について、図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態２にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明するフローチャートである。以下のフローチャートでは、フリーズ画像表示指示があった際にフリーズ画像を選択してフリーズ表示用の画像信号を生成する処理について説明する。Ａ／Ｄ変換部４１から撮像信号が入力されると、上述したステップＳ１０１，Ｓ１０２と同様に、前処理部４２１が、信号処理（ＯＢクランプ処理など）を施し（ステップＳ２０１）、同時化部４２２が同時化処理を行う（ステップＳ２０２）。
【００７６】
領域設定部４２３は、同時化部４２２から出力された画像信号に対し、色ずれ評価値およびコントラスト評価値を算出するための評価値算出領域の設定を行う（ステップＳ２０３）。本実施の形態２では、記録部４４を参照するなどして、例えば図４に示す九つ（３×３）の領域である小領域１０１〜１０９を評価値算出領域として設定する。
【００７７】
領域設定部４２３は、小領域１０１〜１０９の設定後、各小領域１０１〜１０９について上述したようなハレーション面積および黒つぶれ面積の算出を行い（ステップＳ２０４）、ハレーション面積および黒つぶれ面積にかかる閾値を参照して、評価値算出対象の小領域を選定する（ステップＳ２０５）。
【００７８】
色ずれ評価値算出部４２４は、選定された小領域におけるフレーム（画像）間の色ずれを検出し、該検出した色ずれをもとに色ずれ評価値を算出し、色ずれ評価値として規格化した０〜１の値を付与する（ステップＳ２０６）。色ずれ評価値算出部４２４は、小領域ごとに算出した複数の色ずれ評価値の平均値、複数の色ずれ評価値のうちの最大値または最頻値を代表色ずれ評価値として総合評価値算出部４２６に出力する。
【００７９】
また、コントラスト評価値算出部４２５は、選定された小領域におけるコントラスト値を算出して、算出したコントラスト値を規格化して代表コントラスト評価値をコントラスト評価値として総合評価値算出部４２６に出力する（ステップＳ２０７）。コントラスト評価値算出部４２５は、小領域ごとに算出した複数のコントラスト評価値の平均値、複数のコントラスト評価値のうちの最大値または最頻値を代表コントラスト評価値として総合評価値算出部４２６に出力する。
【００８０】
総合評価値算出部４２６は、代表色ずれ評価値および代表コントラスト評価値をもとに、上述した式（１）を用いて総合評価値を算出し、該算出した総合評価値と、色ずれ評価値算出部４２４から出力された画像信号とをフリーズ画像選択部４２７に出力する（ステップＳ２０８）。
【００８１】
総合評価値算出後、フリーズ画像選択部４２７が、総合評価値をもとにフリーズ対象の画像信号を選択する（ステップＳ２０９）。その後、後処理部４２８が、フリーズ画像選択部４２７から出力されたフリーズ対象の画像信号に対し、上述した信号処理（階調変換処理など）を施す（ステップＳ２１０）。後処理部４２８は、処理後の画像信号をフリーズ表示用の画像信号として表示装置５に出力する。
【００８２】
上述した本実施の形態２によれば、色ずれ評価値算出部４２４が算出した色ずれ評価値、およびコントラスト評価値算出部４２５が算出したコントラスト評価値をもとに、総合評価値算出部４２６が式（１）を用いて総合評価値を算出し、算出された総合評価値をもとにフリーズ対象の画像信号を選択するようにしたので、画像の合焦およびぶれの評価を正確に行ってフリーズ対象の画像を抽出することができる。
【００８３】
また、上述した本実施の形態２によれば、評価対象領域を分割した複数の小領域とし、小領域ごとに色ずれ評価値およびコントラスト評価値を算出し、総合評価値算出部４２６が総合評価値を算出し、算出された総合評価値をもとにフリーズ対象の画像信号を選択するようにしたので、より詳細な画像評価を行ってフリーズ対象の画像を抽出することができる。
【００８４】
また、上述した本実施の形態２によれば、設定された複数の小領域に対し、ハレーション面積および黒つぶれ面積をもとに評価対象の小領域を選定し、該選定された小領域ごとに色ずれ評価値およびコントラスト評価値を算出し、総合評価値算出部４２６が総合評価値を算出し、算出された総合評価値をもとにフリーズ対象の画像信号を選択するようにしたので、より正確な画像評価を行ってフリーズ対象の画像を抽出することができる。
【００８５】
なお、本実施の形態２において、表示装置５に小領域１０１〜１０９を表示するようにしてもよい。小領域１０１〜１０９を表示することで、術者が体内画像のどの部分について画像評価が行われているかを確認することができる。
【００８６】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図６は、本実施の形態３にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明する模式図である。なお、上述した構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。本実施の形態３では、先端部２４から生体鉗子などの処置具が延出し、該処置具が体内画像中に映り込む場合に、該処置具の配置に応じて小領域を評価値算出対象から除外する。
【００８７】
本実施の形態３では、図６に示すように、体内画像中に処置具１１０が映り込むと、処置具１１０上に位置する小領域を評価値算出対象から除外する。図６に示す模式図の場合、領域設定部４２３が、処置具１１０上に位置する小領域１０４，１０７，１０８を評価値算出対象から除外する。
【００８８】
具体的には、領域設定部４２３は、小領域１０１〜１０９を設定後、同時化部４２２から出力される画像信号から画素ごとの輝度値を参照し、予め設定された処置具１１０の挿入位置において輝度値が閾値を超えている場合に、処置具１１０の映り込みを検出する。領域設定部４２３は、処置具１１０の映り込みを検出すると、処置具１１０の挿入位置にかかる小領域（図６では小領域１０４，１０７，１０８）を評価値算出対象から除外する設定を行う。
【００８９】
続いて、本実施の形態３にかかる内視鏡システム１の画像処理部４２による評価値算出処理について、図７を参照して説明する。図７は、本実施の形態３にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明するフローチャートである。以下のフローチャートでは、フリーズ画像表示指示があった際にフリーズ画像を選択してフリーズ表示用の画像信号を生成する処理について説明する。Ａ／Ｄ変換部４１から撮像信号が入力されると、上述したステップＳ２０１，Ｓ２０２と同様に、前処理部４２１が、信号処理（ＯＢクランプ処理など）を施し（ステップＳ３０１）、同時化部４２２が同時化処理を行う（ステップＳ３０２）。
【００９０】
領域設定部４２３は、同時化部４２２から出力された画像信号に対し、色ずれ評価値およびコントラスト評価値を算出するための評価値算出領域の設定を行う（ステップＳ３０３）。本実施の形態３では、図６に示す九つ（３×３）の領域である小領域１０１〜１０９を評価値算出領域として設定する。
【００９１】
領域設定部４２３は、小領域１０１〜１０９の設定後、体外画像中に処置具が存在するか否かの検出処理を行う（ステップＳ３０４）。領域設定部４２３は、体内画像中に処置具が検出されない場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、ステップＳ３０６に移行する。一方、領域設定部４２３は、体内画像中に処置具を検出した場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０５に移行して小領域除外処理を行う。
【００９２】
ステップＳ３０５では、領域設定部４２３が、予め設定された処置具１１０の挿入位置にかかる小領域（図６では小領域１０４，１０７，１０８）を評価値算出対象から除外する設定を行う。
【００９３】
ステップＳ３０６では、色ずれ評価値算出部４２４は、ステップＳ３０５で除外された小領域を除く小領域（本実施の形態３では小領域１０１〜１０３，１０５，１０６，１０９）におけるフレーム（画像）間の色ずれを検出し、該検出した色ずれをもとに色ずれ評価値を算出し、色ずれ評価値として規格化した０〜１の値を付与する。色ずれ評価値算出部４２４は、算出した色ずれ評価値を総合評価値算出部４２６に出力する。
【００９４】
また、コントラスト評価値算出部４２５は、ステップＳ３０５で除外された小領域を除く小領域におけるコントラスト値を算出して、算出したコントラスト値を規格化してコントラスト評価値として総合評価値算出部４２６に出力する（ステップＳ３０７）。
【００９５】
総合評価値算出部４２６は、色ずれ評価値およびコントラスト評価値をもとに、上述した式（１）を用いて総合評価値を算出し、該算出した総合評価値と、色ずれ評価値算出部４２４から出力された画像信号とをフリーズ画像選択部４２７に出力する（ステップＳ３０８）。ここで、総合評価値算出部４２６が算出する総合評価値は、各小領域の総合評価値の平均であってもよいし、最も大きい評価値を採用するものであってもよい。
【００９６】
総合評価値算出後、フリーズ画像選択部４２７が、総合評価値をもとにフリーズ対象の画像信号を選択する（ステップＳ３０９）。その後、後処理部４２８が、フリーズ画像選択部４２７から出力されたフリーズ対象の画像信号に対し、上述した信号処理（階調変換処理など）を施す（ステップＳ３１０）。後処理部４２８は、処理後の画像信号をフリーズ表示用の画像信号として表示装置５に出力する。
【００９７】
上述した本実施の形態３によれば、色ずれ評価値算出部４２４が算出した色ずれ評価値、およびコントラスト評価値算出部４２５が算出したコントラスト評価値をもとに、総合評価値算出部４２６が式（１）を用いて総合評価値を算出し、算出された総合評価値をもとにフリーズ対象の画像信号を選択するようにしたので、画像の合焦およびぶれの評価を正確に行ってフリーズ対象の画像を抽出することができる。
【００９８】
また、上述した本実施の形態３によれば、領域設定部４２３が、複数の小領域を設定した後、処置具を検出した場合に該処置具の挿入位置にかかる小領域を評価対象領域から除外するようにしたので、処置具の有無によらず体内画像に対する画像評価を正確に行ってフリーズ対象の画像を抽出することができる。
【００９９】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。図８は、本実施の形態４にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明する模式図である。なお、上述した構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。上述した実施の形態３では、体内画像中の処置具の有無を検出するものとして説明したが、本実施の形態４では、先端部２４から送水される液体の体内画像への映り込みを検出する。
【０１００】
本実施の形態４では、図８に示すように、体内画像中に液体Ｗが映り込むと、液体Ｗ上に位置する小領域を評価値算出対象から除外する。図８に示す模式図の場合、領域設定部４２３が、液体Ｗ上に位置する小領域１０５，１０９を評価値算出対象から除外する。
【０１０１】
具体的には、領域設定部４２３は、小領域１０１〜１０９を設定後、同時化部４２２から出力される画像信号から画素ごとの輝度値を参照し、予め設定された液体Ｗの送水角度において輝度値が閾値を超えている場合に、液体Ｗの映り込みを検出する。領域設定部４２３は、液体Ｗの映り込みを検出すると、送水角度にかかる小領域（図８では小領域１０５，１０９）を評価値算出対象から除外する設定を行う。なお、具体的な評価値算出処理については、図７のステップＳ３０４の処置具を液体に読み替える。
【０１０２】
上述した本実施の形態４によれば、領域設定部４２３が、複数の小領域を設定した後、液体を検出した場合に送水角度にかかる小領域を評価算出対象領域から除外するようにしたので、液体の有無によらず体内画像に対する画像評価を正確に行ってフリーズ対象の画像を抽出することができる。
【０１０３】
（実施の形態４の変形例）
上述した実施の形態４では、輝度値を参照して液体Ｗの存在を検出するものとして説明したが、領域設定部４２３が、例えば操作部２２の複数のスイッチ２２３のうちの送水にかかるスイッチが押下された場合に、液体Ｗの検出、すなわち体内画像中に液体Ｗが映り込んだと判断してもよい。この場合、具体的な評価値算出処理については、図７のステップＳ３０４の処置具を液体に読み替え、スイッチの押下をトリガとして液体Ｗの検出を判断する。
【０１０４】
なお、上述した実施の形態４および変形例において、体内画像中に液体が映り込むと、該液体により体表面を認識し難い画像となる場合がある。この場合、体内画像が不明瞭な画像となるため、フリーズ指示の受け付けを禁止するようにしてもよい。
【０１０５】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。図９は、本実施の形態５にかかる内視鏡システムの画像処理部による評価値算出処理を説明する模式図である。なお、上述した構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。本実施の形態５では、先端部２４にフードが取り付けられていることを検出すると、体内画像中に映り込むフードに応じて小領域を評価値算出対象から除外する。フードは、例えば拡大観察を行なう場合に先端部２４に取り付けられる。フードが取り付けられて体内画像中にフードが映り込むと、該フードの配置領域の画像が暗くなる（ぼけた画像となる）。
【０１０６】
本実施の形態５では、図９に示すように、体内画像中にフード１２０が映り込む場合、フード１２０上に位置する小領域を評価値算出対象から除外する。図９に示す模式図の場合、領域設定部４２３が、フード１２０上に位置する小領域１０１，１０３，１０７，１０９を評価値算出対象から除外する。
【０１０７】
具体的には、フードが映り込んでいる場合、各色成分の画像について輝度値の差を算出すると、背景とフードとの境界でコントラストが高くなる。この性質を利用して、領域設定部４２３は、処理装置４の起動時のキャリブレーション時などに輝度値の差を算出する（コントラスト値を求める）ことにより、フードの装着（フード１２０の映り込み）の有無を検出する。領域設定部４２３は、フードの映り込みを検出すると、フードの配置領域（映り込み領域）にかかる小領域（図９では小領域１０１，１０３，１０７，１０９）を評価値算出対象から除外する設定を行う。なお、具体的な評価値算出処理については、図７のステップＳ３０４において、フードの検出があるか否かの判断処理に読み替える。
【０１０８】
上述した本実施の形態５によれば、領域設定部４２３が、フードの映り込みを検出した場合に、フードの配置領域にかかる小領域を評価算出対象領域から除外するようにしたので、フードの映り込みの有無によらず体内画像に対する画像評価を正確に行ってフリーズ対象の画像を抽出することができる。
【０１０９】
なお、上述した実施の形態３〜５において、実施の形態２にかかるハレーション面積および黒つぶれ面積の算出および評価対象領域選定処理を組み合わせてもよい。例えば、処置具の検出による小領域の除外処理、ならびにハレーションおよび黒つぶれの検出による評価対象領域選定処理を組み合わせることによって、一層正確な画像評価を行うことができる。
【０１１０】
また、上述した実施の形態３〜５では、処置具などの検出により小領域自体を除外するものとして説明したが、例えば、輝度値やコントラスト値をもとに、小領域のうち処置具の存在領域のみを除外して評価値を算出するものであってもよい。
【０１１１】
また、上述した実施の形態３〜５では、輝度値をもとに処置具などを検出するものとして説明したが、例えば、パターンマッチングやマーカ、色差などを用いて検出するものであってもよい。
【０１１２】
また、上述した実施の形態２〜５において、複数の小領域は、体内画像の表示領域を格子状に分割してなるものであってもよい。また、画像の小領域の分割は、上述の実施の形態における分割数に限らず、どのような分割数であってもよい。
【０１１３】
また、上述した実施の形態３〜５では、内視鏡の挿入部から突出した処置具、液体、フードを内視鏡２由来の異物として検出して小領域の設定を行うものとして説明したが、この他に内視鏡２に取り付けられ、体内画像中に映り込むものがあればこの限りではない。
【０１１４】
なお、上述した実施の形態１〜５では、色ずれ評価値およびコントラスト値が規格化された値であるものとして説明したが、色ずれ量およびコントラスト値そのものを評価値としてもよい。また、上述した実施の形態１〜５では、総合評価値をもとにフリーズ対象の画像を選択するものとして説明したが、フリーズ用に限らず、記憶対象の画像を選択するものであってもよい。
【０１１５】
また、上述した実施の形態１〜５では、光源装置３が、処理装置４とは別体であるものとして説明したが、光源装置３および処理装置４が一体であって、例えば処理装置４の内部に照明部３１および照明制御部３２が設けられているものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
以上のように、本発明にかかる画像評価装置、内視鏡システム、画像評価装置の作動方法および画像評価装置の作動プログラムは、画像の合焦およびぶれの評価を正確に行ってフリーズ対象の画像を抽出するのに有用である。
【符号の説明】
【０１１７】
１  内視鏡システム
２  内視鏡
３  光源装置
４  処理装置
５  表示装置
２１  挿入部
２２  操作部
２３  ユニバーサルコード
２４  先端部
２５  湾曲部
２６  可撓管部
３１  照明部
３１ａ  光源部
３１ｂ  光源ドライバ
３１ｃ  回転フィルタ
３１ｄ  駆動部
３１ｅ  駆動ドライバ
３２  照明制御部
４１  Ａ／Ｄ変換部
４２  画像処理部
４３  入力部
４４  記録部
４５  制御部
２４４  撮像素子
４２１  前処理部
４２２  同時化部
４２３  領域設定部
４２４  色ずれ評価値算出部（ぶれ評価値算出部）
４２５  コントラスト評価値算出部（合焦評価値算出部）
４２６  総合評価値算出部
４２７  フリーズ画像選択部（画像選択部）
４２８  後処理部
４２９  バッファ
【図１】
2016088628.tif 000003
【図２】
2016088628.tif 000004
【図３】
2016088628.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016088628.tif 000007
【図６】
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【図７】
2016088628.tif 000009
【図８】
2016088628.tif 000010
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年5月23日(2016.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像の画像を含む信号を取得して該画像の合焦評価およびぶれの評価を行う画像評価装置であって、
前記画像における前記合焦評価および前記ぶれの評価を行う複数の小領域を評価対象領域として設定する領域設定部と、
前記領域設定部が設定した前記複数の小領域における合焦度を表す合焦評価値をそれぞれ算出し、前記複数の小領域ごとの前記合焦評価値から前記画像の代表合焦評価値を算出する合焦評価値算出部と、
前記領域設定部が設定した前記複数の小領域における前記被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値をそれぞれ算出し、前記複数の小領域ごとの前記ぶれ評価値から前記画像の代表ぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出部と、
前記合焦評価値算出部が算出した前記代表合焦評価値と、前記ぶれ評価値算出部が算出した前記代表ぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出部と、
を備えたことを特徴とする画像評価装置。
【請求項２】
前記合焦評価値算出部は、前記複数の小領域ごとの前記合焦評価値の最大値、平均値または最頻値を前記代表合焦評価値とし、
前記ぶれ評価値算出部は、前記複数の小領域ごとの前記ぶれ評価値の最大値、平均値または最頻値を前記代表ぶれ評価値とすることを特徴とする請求項１に記載の画像評価装置。
【請求項３】
前記領域設定部は、各小領域の輝度値をもとに、各小領域を前記評価対象領域から除外するか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像評価装置。
【請求項４】
前記信号は、内視鏡により取得された撮像信号であり、
前記領域設定部は、前記撮像信号に応じた体内画像中に映り込んだ前記内視鏡由来の異物を検出した場合に、前記画像における当該異物の位置に対応する小領域を前記評価対象領域から除外することを特徴とする請求項１に記載の画像評価装置。
【請求項５】
前記異物は、前記内視鏡の挿入部から突出したものであることを特徴とする請求項４に記載の画像評価装置。
【請求項６】
前記信号は、時系列に出射された異なる波長帯域の光の照射により取得されたものであることを特徴とする請求項１に記載の画像評価装置。
【請求項７】
前記代表合焦評価値および前記代表ぶれ評価値は、各々の最大値および最小値をそれぞれ同じ値とする正規化した値であることを特徴とする請求項１に記載の画像評価装置。
【請求項８】
前記総合評価値算出部は、前記代表合焦評価値および前記代表ぶれ評価値に対して重み付けを行って和をとることで前記総合評価値を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像評価装置。
【請求項９】
前記総合評価値算出部は、前記代表合焦評価値および前記代表ぶれ評価値に対する重みを変更可能であることを特徴とする請求項８に記載の画像評価装置。
【請求項１０】
被検体に挿入され、該被検体内の体内画像を撮像する撮像部を有する内視鏡と、
複数の前記体内画像を記憶する記憶部と、
前記体内画像における合焦評価およびぶれの評価を行う複数の小領域を評価対象領域として設定する領域設定部と、
前記領域設定部が設定した前記複数の小領域における合焦度を表す合焦評価値をそれぞれ算出し、前記複数の小領域ごとの前記合焦評価値から前記体内画像の代表合焦評価値を算出する合焦評価値算出部と、
前記領域設定部が設定した前記複数の小領域における被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値をそれぞれ算出し、前記複数の小領域ごとの前記ぶれ評価値から前記体内画像の代表ぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出部と、
前記合焦評価値算出部が算出した前記代表合焦評価値と、前記ぶれ評価値算出部が算出した前記代表ぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出部と、
前記記憶部が記憶する複数の前記体内画像から、前記総合評価値算出部が算出した前記総合評価値に基づき少なくとも一つの体内画像を選択する画像選択部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１１】
被写体像の画像を含む信号を取得して該画像の合焦評価およびぶれの評価を行う画像評価装置の作動方法であって、
領域設定部が、前記画像における前記合焦評価および前記ぶれの評価を行う複数の小領域を評価対象領域として設定する領域設定ステップと、
合焦評価値算出部が、前記領域設定ステップで設定した前記複数の小領域における合焦度を表す合焦評価値をそれぞれ算出し、前記複数の小領域ごとの前記合焦評価値から前記画像の代表合焦評価値を算出する合焦評価値算出ステップと、
ぶれ評価値算出部が、前記領域設定ステップで設定した前記複数の小領域における前記被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値をそれぞれ算出し、前記複数の小領域ごとの前記ぶれ評価値から前記画像の代表ぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出ステップと、
総合評価値算出部が、前記合焦評価値算出ステップで算出した前記代表合焦評価値と、前記ぶれ評価値算出ステップで算出した前記代表ぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出ステップと、
を備えたことを特徴とする画像評価装置の作動方法。
【請求項１２】
被写体像の画像を含む信号を取得して該画像の合焦評価およびぶれの評価を行う画像評価装置の作動プログラムであって、
領域設定部が、前記画像における前記合焦評価および前記ぶれの評価を行う複数の小領域を評価対象領域として設定する領域設定手順と、
合焦評価値算出部が、前記領域設定手順で設定した前記複数の小領域における合焦度を表す合焦評価値をそれぞれ算出し、前記複数の小領域ごとの前記合焦評価値から前記画像の代表合焦評価値を算出する合焦評価値算出手順と、
ぶれ評価値算出部が、前記領域設定手順で設定した前記複数の小領域における前記被写体像のぶれ量を表すぶれ評価値をそれぞれ算出し、前記複数の小領域ごとの前記ぶれ評価値から前記画像の代表ぶれ評価値を算出するぶれ評価値算出手順と、
総合評価値算出部が、前記合焦評価値算出手順で算出した前記代表合焦評価値と、前記ぶれ評価値算出手順で算出した前記代表ぶれ評価値と、をもとに総合評価値を算出する総合評価値算出手順と、
を前記画像評価装置に実行させることを特徴とする画像評価装置の作動プログラム。
【国際調査報告】
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