(57)【要約】【課題】内視鏡により取得した参照画像と、所定時間経過後に同一部位から内視鏡により取得した比較画像との比較診断を行う際の診断効率を向上させる。【解決手段】内視鏡装置の補正部において、まず図（ａ）に示す参照画像１４における第１マーク１２と第２マーク１３間の距離であるマーク間距離が、比較画像１５におけるマーク間距離と等しくなるように参照画像１４に倍率補正処理を施す。次に図（ｂ）に示す倍率補正処理を施された補正参照画像１４’の第１マーク１２に対する第２マーク１３の方位であるマーク方位が比較画像１５のマーク方位と略等しくなるように、補正参照画像１４’に回転補正処理を施す。また補正参照画像１４’の輝度分布が比較画像１５の輝度分布を等しくなるように補正参照画像１４’に輝度分布補正処理を施す。比較画像１５の表示状態と補正参照画像１４’の表示状態を略等しいものとして、比較診断を容易にし、診断効率を向上させる。【選択図】　　　　　図６
2004000505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を観察部に照射する光照射手段と、前記光の照射により前記観察部から発せられた再輻射光に基づく画像データを取得する画像取得手段とを備えてなる内視鏡装置において、
第１マークと該第１マークと異なる第２マークとが付与された観察部に光を照射して取得した画像データを第１画像データとして記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶されている前記第１画像データと、前記第１画像データを記憶してから所定時間経過後に、前記第１マークと前記第２マークとが付与された前記観察部に光を照射して取得した第２画像データとを比較し、前記第１画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データ間の距離が、前記第２画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データ間の距離と略等しくなるように、前記第１画像データまたは前記第２画像データの少なくとも１つの画像データに倍率補正処理を施す倍率補正手段を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
光を観察部に照射する光照射手段と、前記光の照射により前記観察部から発せられた再輻射光に基づく画像データを取得する画像取得手段とを備えてなる内視鏡装置において、
第１マークと該第１マークと異なる第２マークとが付与された観察部に光を照射して取得した画像データを第１画像データとして記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶されている前記第１画像データと、前記第１画像データを記憶してから所定時間経過後に、前記第１マークと前記第２マークとが付与された前記観察部に光を照射して取得した第２画像データとを比較し、前記第１画像データ内の第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位が、前記第２画像データ内の第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位と略等しくなるように、前記第１画像データまたは前記第２画像データの少なくとも１つの画像データに回転補正処理を施す方位補正手段を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項３】
光を観察部に照射する光照射手段と、前記光の照射により前記観察部から発せられた再輻射光に基づく画像データを取得する画像取得手段とを備えてなる内視鏡装置において、
第１マークと、該第１マークと異なる第２マークおよび第３マークにより規定された特定エリアを含む観察部に光を照射して取得した画像データを第１画像データとして記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶されている前記第１画像データと、前記第１画像データを記憶してから所定時間経過後に、前記特定エリアを含む前記観察部に光を照射して取得した第２画像データとを比較し、前記第１画像データ内の特定エリア画像データの形状が、前記第２画像データ内の特定エリア画像データの形状と略等しくなるように、前記第１画像データ内の特定エリア画像データまたは前記第２画像データ内の特定エリア画像データの少なくとも１つの画像データに形状補正処理を施す形状補正手段を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項４】
前記補正処理後の前記第１画像データ内の第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位が、前記補正処理後の前記第２画像データ内の第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位と略等しくなるように、前記第１画像データ内の特定エリア画像データまたは前記第２画像データ内の特定エリア画像データの少なくとも１つの画像データに回転補正処理を施す方位補正手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記補正処理後の２つの画像データの輝度分布が略等しくなるように、この２つの画像データの少なくとも１つの画像データに輝度分布補正処理を施す輝度補正手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記補正処理後の２つの画像データ間の演算処理により診断画像データを生成する診断画像生成手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記診断画像生成手段が、前記補正処理後の２つの画像データの内、１つの画像データを半透明化し、他の画像データへ重畳して重畳診断画像データを生成する重畳診断画像生成手段を有することを特徴とする請求項６記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記診断画像生成手段が、前記補正処理後の２つの画像データの内、少なくとも１つの画像データ内の病変領域を該画像データに基づいて判定し、判定された病変領域の輪郭からなる輪郭画像データを生成し、該輪郭画像データを他の画像データに重畳して輪郭重畳診断画像データを生成する輪郭重畳診断画像生成手段を有することを特徴とする請求項６または７記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記診断画像生成手段が、前記補正処理後の２つの画像データの対応する画素毎の差分に基づいた差分診断画像データを生成する差分診断画像生成手段を有することを特徴とする請求項６から８いずれか１項記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記光照射手段が、前記光として波長４００ｎｍ〜４２０ｎｍの励起光を前記観察部に照射するものであり、
前記画像取得手段が、前記励起光の照射により、前記観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光画像データを取得するものであることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を観察部に照射して、この光の照射により観察部から発せられた再輻射光に基づく画像データを取得する内視鏡装置に関し、特に観察部に少なくとも２種類のマークが付与された観察部の画像データを取得する内視鏡装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光学像を電気信号に変換するＣＣＤなどの撮像素子を用いて、観察部の画像データを取得する内視鏡装置が医療分野において利用されている。これら内視鏡装置は、撮像素子を用いて取得した画像データをモニタなどに表示することにより、観察部の画像を複数の人間が同時に観察することができる利点を有し、また表示前に画像データに種々の画像処理を施すことにより、肉眼では認識することのできない組織変化なども表示する画像をモニタ上に表示することもでき、医療の発展に大きく貢献している。
【０００３】
近年では、これらの内視鏡装置へ搭載される記憶装置の開発が進み、取得した画像データを内蔵メモリや、外部メモリに記憶し、次回に同一部位の画像データを取得して表示する際に、以前に取得した画像データを読み出して表示し、両者を比較する比較診断が頻繁に行われている。このような比較診断は、病変部位の経過観察の際に行われることが多く、特に投薬等の治療を行う際の経過観察あるいは手術後の経過観察などを行う際に有効である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの比較診断を行う際には、診断精度を向上させるために、以前に取得した画像データ（以下参照画像データと記載）をモニタ等に表示した時の病変部位近傍の表示状態、すなわち倍率あるいは表示角度等が、今回取得した画像データ（以下比較画像データと記載）をモニタなどに表示した時の病変部位近傍の表示状態と一致していることが望ましい。
【０００５】
しかしながら、内視鏡装置を用いて画像を取得する場合には、観察部近傍の形状が複雑であるうえに、観察時の体腔の広がり方の違い等により、観察部そのものの形状が異なっている場合もあり、参照画像データ取得時と同一の状態で比較画像データを取得することは困難である。
【０００６】
例えば、参照画像データ取得時と比較画像データ取得時とで、内視鏡装置のスコープ部先端と観察部との距離が異なれば、参照画像データと比較画像データの撮像倍率が異なり、これらの画像データをモニタ等に表示した場合には、同じ大きさの病変部位であっても、異なる大きさの病変部位画像として表示されてしまう。また参照画像データ取得時と比較画像データ取得時とで、観察部に対するスコープ部先端の回転角度が異なれば、参照画像データと比較画像データの撮像（回転）角度が異なり、これらの画像データをモニタ等に表示した場合には、同じ病変部位であっても、表示角度の異なる病変部位画像として表示されてしまう。
【０００７】
すなわち、参照画像と比較画像を用いて比較診断を行う際に、表示される病変部位画像の倍率あるいは表示角度が異なることが多いため、診断者は即時に診断を下すことが難しく、特に細部の比較が難しいため、詳細を比較しようとすると診断効率が低下するという問題があった。また手動調整によりこれらの病変部位画像の倍率あるいは表示角度を調整することは可能ではあるが、煩わしい手動操作が必要である上に、目視による調整では、正確に参照画像と比較画像の倍率あるいは表示角度を一致させることは困難であり、詳細な比較は難しく、やはり診断効率が低下してしまう。
【０００８】
さらに、例えば参照画像データ取得時と比較画像データ取得時とで、観察部に対する内視鏡装置のスコープ部先端の撮像角度が異なれば、参照画像データとして取得された部位の形状と、比較画像データとして取得された部位の形状は異なり、これらの画像データをモニタ等に表示した場合には、同じ形状の病変部位であっても、異なる形状の病変部位画像として表示されてしまう。また生体組織自体の伸張により、参照画像データ取得時と比較画像データ取得時とで、病変部位の形状そのものが変化してしまう場合もあり、この場合にも異なる形状の病変部位画像が表示され、参照画像と比較画像を用いて比較診断を行う際の診断効率が低下してしまう。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みて、参照画像データと比較画像データを用いて比較診断を行う際の診断効率を向上することのできる内視鏡装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による内視鏡装置は、光を観察部に照射する光照射手段と、前記光の照射により前記観察部から発せられた再輻射光に基づく画像データを取得する画像取得手段とを備えてなる内視鏡装置において、
第１マークと該第１マークと異なる第２マークとが付与された観察部に光を照射して取得した画像データを第１画像データとして記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶されている前記第１画像データと、前記第１画像データを記憶してから所定時間経過後に、前記第１マークと前記第２マークとが付与された前記観察部に光を照射して取得した第２画像データとを比較し、前記第１画像データ内の前記第１マーク画像データと前記第２マーク画像データ間の距離が、前記第２画像データ内の前記第１マーク画像データと第２マーク画像データ間の距離と略等しくなるように、前記第１画像データまたは前記第２画像データの少なくとも１つの画像データに倍率補正処理を施す倍率補正手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、「再輻射光」とは、光を照射されたことにより観察部から発せられる光を意味し、具体的には、観察部から発せられる蛍光や、観察部で反射された反射光、あるいは観察部の表面付近で散乱し、その後射出された散乱光などを意味している。また、上記各マークは、比較診断を行う病変部位等の近傍に予め付与されているものである。
【００１２】
本発明による他の内視鏡装置は、光を観察部に照射する光照射手段と、前記光の照射により前記観察部から発せられた再輻射光に基づく画像データを取得する画像取得手段とを備えてなる内視鏡装置において、
第１マークと該第１マークと異なる第２マークとが付与された観察部に光を照射して取得した画像データを第１画像データとして記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶されている前記第１画像データと、前記第１画像データを記憶してから所定時間経過後に、前記第１マークと前記第２マークとが付与された前記観察部に光を照射して取得した第２画像データとを比較し、前記第１画像データ内の前記第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位が、前記第２画像データ内の前記第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位と略等しくなるように、前記第１画像データまたは前記第２画像データの少なくとも１つの画像データに回転補正処理を施す方位補正手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
ここで、上記第１マークおよび第２マークは、比較診断を行う病変部位等の近傍に予め付与されているものである。また第１マークおよび第２マークは、第１マークと第２マークを結ぶ直線が、病変部位等のほぼ中心を通るように予め付与されていることが好ましい。また、「前記第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位」とは、画像面上において、第１マーク画像から第２マーク画像を見たときの方向を意味している。
【００１４】
本発明のさらに他の内視鏡装置は、光を観察部に照射する光照射手段と、前記光の照射により前記観察部から発せられた再輻射光に基づく画像データを取得する画像取得手段とを備えてなる内視鏡装置において、
第１マークと、該第１マークと異なる第２マークおよび第３マークにより規定された特定エリアを含む観察部に光を照射して取得した画像データを第１画像データとして記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶されている前記第１画像データと、前記第１画像データを記憶してから所定時間経過後に、前記特定エリアを含む前記観察部に光を照射して取得した第２画像データとを比較し、前記第１画像データ内の特定エリア画像データの形状が、前記第２画像データ内の特定エリア画像データの形状と略等しくなるように、前記第１画像データの特定エリア画像データまたは前記第２画像データ内の特定エリア画像データの少なくとも１つの画像データに形状補正処理を施す形状補正手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
なお、上記マークは３つ以上付与されていればよいが、全マークにより形成される多角形内に病変部位等の比較診断部位が含まれていることが好ましい。
【００１６】
また、上記各内視鏡装置においては、各「画像データ」は、アナログデータであっても、デジタルデータであってもよい。
【００１７】
また、上記内視鏡装置は、上記補正処理後の前記第１画像データ内の第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位が、前記補正処理後の前記第２画像データ内の第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位と略等しくなるように、前記第１画像データ内の特定エリア画像データまたは前記第２画像データ内の特定エリア画像データの少なくとも１つの画像データに回転補正処理を施す方位補正手段をさらに備えたものであってもよい。
【００１８】
また、上記の各内視鏡装置は、上記補正処理後の２つの画像データの輝度分布が略等しくなるように、この２つの画像データの少なくとも１つの画像データに輝度分布補正処理を施す輝度補正手段をさらに備えたものであってもよい。
【００１９】
さらに、各内視鏡装置は、前記補正処理後の２つの画像データ間の演算処理により診断画像データを生成する診断画像生成手段をさらに備えたものであってもよい。
【００２０】
上記前記診断画像生成手段は、前記補正処理後の２つの画像データの内、１つの画像データを半透明化し、他の画像データへ重畳して重畳診断画像データを生成する重畳診断画像生成手段を有するものであってもよい。
【００２１】
また、上記診断画像生成手段は、前記補正処理後の２つの画像データの内、少なくとも１つの画像データ内の病変領域を該画像データに基づいて判定し、判定された病変領域の輪郭からなる輪郭画像データを生成し、該輪郭画像データを他の画像データに重畳して輪郭重畳診断画像データを生成する輪郭重畳診断画像生成手段を有するものであってもよい。なお、２つの画像データを重畳する際には、各画像データ内のマーク画像位置が略一致するように重畳することが好ましい。
【００２２】
さらに、上記診断画像生成手段は、前記補正処理後の２つの画像データの対応する画素毎の差分に基づいた差分診断画像データを生成する差分診断画像生成手段を有するものであってもよい。なお、「対応する画素」とは、各画像データ内のマーク画像位置が略一致するような位置関係において、略同位置に存在する画素を意味している。
【００２３】
前記光照射手段が、前記光として波長４００ｎｍ〜４２０ｎｍの励起光を前記観察部に照射するものであれば、前記画像取得手段は、前記励起光の照射により、前記観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光画像データを取得するものであってもよい。なお、第１画像データまたは第２画像データの少なくとも１つの画像データを蛍光画像データとして取得してもよい。
【００２４】
また、上記各マークは、生体接着剤により作成されるものであってもよい。また蛍光内視鏡を用いる場合であれば、前記マークは蛍光体を含んだ接着剤等により作成されることが好ましい。
【００２５】
なお各補正手段は、補正処理を施した画像データを再度記憶し、その後出力するものであっても良いし、補正処理を施した画像データを記憶することなく、モニタなどの外部機器へ直接出力するものであってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明による内視鏡装置においては、記憶手段に記憶されている第１マークと第２マークとが付与された観察部の第１画像データと、前記第１画像データを記憶してから所定時間経過後に取得した前記観察部の第２画像データとを比較し、前記第１画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データ間の距離が、前記第２画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データ間の距離と略等しくなるように、前記第１画像データまたは前記第２画像データの少なくとも１つの画像データに倍率補正処理を施す倍率補正手段を備えたことにより、補正処理後の第１画像データおよび第２画像データをモニタ等に表示した際に、第１画像および第２画像の表示倍率がほぼ等しくなり、両画像の比較が容易になり、比較診断を行う際の診断効率が向上する。
【００２７】
本発明による他の内視鏡装置においては、記憶手段に記憶されている第１マークと第２マークとが付与された観察部の第１画像データと、前記第１画像データを記憶してから所定時間経過後に取得した前記観察部の第２画像データとを比較し、前記第１画像データ内の前記第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位が、前記第２画像データ内の前記第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位と略等しくなるように、前記第１画像データまたは前記第２画像データの少なくとも１つの画像データに回転補正処理を施す方位補正手段を備えたことにより、補正処理後の第１画像データおよび第２画像データをモニタ等に表示した際に、第１画像および第２画像の表示角度がほぼ等しくなり、両画像の比較が容易になり、比較診断を行う際の診断効率が向上する。
【００２８】
さらに他の内視鏡装置においては、記憶手段に記憶されている第１マーク、第２マークおよび第３マークとが付与された観察部の第１画像データと、前記第１画像データを記憶してから所定時間経過後に取得した前記観察部の第２画像データとを比較し、前記第１画像データ内の特定エリア画像データの形状が、前記第２画像データ内の特定エリア画像データの形状と略等しくなるように、前記第１画像データ内の特定エリア画像データまたは前記第２画像データ内の特定エリア画像データの少なくとも１つの画像データに形状補正処理を施す形状補正手段を備えたことにより、補正処理後の第１画像データおよび第２画像データをモニタ等に表示した際に、第１画像内の特定エリア画像および第２画像内の特定エリア画像の表示形状が略等しくなり、両特定エリア画像の比較が容易になり比較診断を行う際の診断効率が向上する。
【００２９】
また、前記補正処理後の前記第１画像データ内の第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位が、前記補正処理後の前記第２画像データ内の第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位と略等しくなるように、前記第１画像データ内の特定エリア画像データまたは前記第２画像データ内の特定エリア画像データの少なくとも１つの画像データに回転補正処理を施す方位補正手段をさらに備えたものであれば、第１画像および第２画像に表示される特定エリアの形状に加え表示角度も略等しくなるため、両特定エリア画像の比較が一層容易になり、比較診断を行う際の診断効率がさらに向上する。
【００３０】
さらに、例えば参照画像データ取得時と比較画像データ取得時とで、観察部に対する内視鏡装置のスコープ部先端の撮像角度が異なり、このため照明光の分布も異なってしまい、病変部位画像の輝度が変化してしまい、比較が困難になる場合があるが、補正処理後の２つの画像データの輝度分布が略等しくなるように、この２つの画像データの少なくとも１つの画像データに輝度分布補正処理を施す輝度補正手段を備えたものであれば、第１画像と第２画像、あるいは第１画像内の特定エリア画像と第２画像内の特定エリア画像の輝度分布が略等しくなるため、両画像の色合いを容易に比較することができる。
【００３１】
さらに、各内視鏡装置が、前記補正処理後の２つの画像データ間の演算処理により診断画像データを生成する診断画像生成手段をさらに備えたものであれば、２つの画像データに含まれる情報を１つの画像データに抽出して診断画像データを生成することができる。
【００３２】
上記診断画像生成手段が、前記補正処理後の２つの画像データの内、１つの画像データを半透明化し、他の画像データへ重畳して重畳診断画像データを生成する重畳診断画像生成手段、または前記補正処理後の２つの画像データの内、少なくとも１つの画像データ内の病変領域を該画像データに基づいて判定し、判定された病変領域の輪郭からなる輪郭画像データを生成し、該輪郭画像データを他の画像データに重畳して輪郭重畳診断画像データを生成する輪郭重畳診断画像生成手段、あるいは前記補正処理後の２つの画像データの対応する画素毎の差分に基づいた差分診断画像データを生成する差分診断画像生成手段を有するものであれば、これらの診断画像データをモニタ等に表示し、１枚の画像を観察することにより、比較診断を行うことができ、一層診断効率が向上する。
【００３３】
また、上記光照射手段として、波長４００ｎｍ〜４２０ｎｍの励起光を前記観察部に照射するものを用いて、上記画像データ取得手段としては、前記励起光の照射により、前記観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光画像データを取得するものを用いれば、この蛍光画像データをモニタ等に表示することにより、生体の組織性状を反映する蛍光画像に基づいて比較診断を行うことができる。
【００３４】
なお、上記各マークが、生体接着剤により作成されるものであれば、容易に生体等にもマークを付与することができる。さらに、本内視鏡装置として、蛍光内視鏡装置を用いる場合に、前記マークが蛍光体を含んだ接着剤等により作成されるものであれば、蛍光画像データにおいて、マーク画像データを容易に識別することができる。また蛍光画像上でマーク画像を容易に視認することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。まず、図１を参照して、本発明による第１の具体的な実施の形態である内視鏡装置について説明する。図１は内視鏡装置の概略構成図であり、この内視鏡装置は生体観察部に、照明光であるＲ光（赤色光）Ｌｒ、Ｇ光（緑色光）Ｌｇ、Ｂ光（青色光）Ｌｂを順次照射して、観察部で反射された反射光を内視鏡先端に取り付けられたＣＣＤ撮像素子で撮像し、観察部の画像データをカラー画像としてモニタ上に表示する面順次方式の内視鏡装置であり、事前に取得した第１画像としての参照画像と、該参照画像を取得してから所定時間経過後に取得した第２画像としての比較画像とを比較する際には、比較画像の表示状態と参照画像の表示状態が略等しくなるように、参照画像に倍率補正処理、回転補正処理および輝度分布補正処理を施した上で両画像をモニタ上に表示するものである。なお両画像をモニタ上に表示する際には、両画像を並べて表示する並列表示モード、参照画像を半透明化して比較画像に重畳した重畳診断画像を表示する重畳モードあるいは参照画像の病変領域の輪郭を比較画像に重畳した輪郭重畳診断画像を表示する輪郭重畳モードの中から所望のモードが選択可能である。
【００３６】
本発明の第１の実施の形態にかかる内視鏡装置は、先端にＣＣＤ撮像素子を備え、患者の病巣と疑われる部位に挿入されるスコープ部１００、照明光を発する光源を備える光照射手段としての照明ユニット１１０、ＣＣＤ撮像素子の動作を制御するＣＣＤドライバ１２０、撮像した画像データをカラー画像として表示するための画像処理を行う通常画像処理ユニット１３０、動作タイミングの制御、比較診断を行う際の補正処理あるいは表示制御等を行うコントローラ１４０、撮像した画像を表示するモニタ１５０、種々の設定入力を行う入力部１６０とから構成されている。
【００３７】
スコープ部１００は、内部に先端まで延びるライトガイド１０１およびＣＣＤケーブル１０２を備えている。ライトガイド１０１およびＣＣＤケーブル１０２の先端部、即ちスコープ部１００の先端部には、照明レンズ１０４および対物レンズ１０５を備えている。ＣＣＤケーブル１０２の先端部には、ＣＣＤ撮像素子１０６が接続され、該ＣＣＤ撮像素子１０６には、プリズム１０７が取り付けられている。
【００３８】
ライトガイド１０１は、照明ユニット１１０へ接続されている。ＣＣＤケーブル１０２は、ＣＣＤ撮像素子１０６の駆動信号が送信される駆動ライン１０３ａと、ＣＣＤ撮像素子１０６から信号電荷を読み出す出力ライン１０３ｂが組み合わされ、駆動ライン１０３ａの一端は、ＣＣＤドライバ１２０に接続され、出力ライン１０３ｂの一端は、通常画像処理ユニット１３０へ接続されている。
【００３９】
照明ユニット１１０は、白色光を射出するキセノンランプからなる白色光源１１１、該白色光源１１１に電気的に接続されている光源用電源１１２、白色光源から射出される白色光を集光する集光レンズ１１３、白色光をＲ光、Ｇ光およびＢ光に、順次色分解するための切換フィルタ１１４、および切換フィルタ１１４を回転させるフィルタ回転部１１５を備えている。
【００４０】
上記切換フィルタ１１４は、図２に示すように、Ｒ光を透過するＲフィルタ１１４ａ、Ｇ光を透過するＧフィルタ１１４ｂ、Ｂ光を透過するＢフィルタ１１４ｃおよび遮光機能を有するマスク部１１４ｄとから構成されている。
【００４１】
ＣＣＤドライバ１２０は、ＣＣＤ撮像素子１０６の動作タイミングを制御する動作制御信号を出力するものである。
【００４２】
通常画像処理ユニット１３０は、ＣＣＤ撮像素子１０６で撮像された信号のプロセス処理を行う信号処理回路１３１、該信号処理回路１３１で得られた画像データをデジタル化するＡ／Ｄ変換回路１３２、デジタル化された画像データを各色毎に保存する画像メモリ１３３、該画像メモリ１３３から同時化されて出力された３色の画像データをビデオ信号に変換して出力するビデオ信号処理回路１３４を備えている。
【００４３】
なお、コントローラ１４０は、各部位に接続され、動作タイミングを制御している。また、比較診断を行う際に、参照画像に補正処理を施す補正部１４１および比較診断を行う際の表示動作を制御する比較表示制御部１４２を備えている。補正部１４１は、画像データを記憶する記憶部１４３、倍率補正処理を参照画像データに施す倍率補正部１４４、回転補正処理を参照画像データに施す方位補正部１４５および輝度補正処理を参照画像データに施す輝度補正部１４６とを有している。また比較表示制御部１４２は、重畳診断画像データを生成する重畳診断画像生成部１４７および輪郭重畳診断画像データを生成する輪郭重畳診断画像生成部１４８とを有している。
【００４４】
以下、本発明による第１の実施形態である内視鏡装置の動作について説明する。まず参照画像取得動作について説明を行い、次に比較画像の取得および参照画像の補正および両画像の表示動作の説明を行う。画像取得に先立ち、観察者はスコープ部１００を、被験者の体腔内に挿入し、スコープ部１００先端を観察部１０の近傍に誘導する。なお、本実施例においては、図３に示すようみ、観察部１０内の病変部位１１近傍に第１マーク１２および第２マーク１３が付与されている。この第１マーク１２および第２マーク１３は、事前の内視鏡検査時にあらかじめ病変部位１１近傍に付与されたもので、生体に無害な白色の色素が混入された生体接着剤、例えばアノアクリレート系外科用接着剤であるティシールあるいはベリプラスト等を用いて付与されたものであり、第１マーク１２は２点のドットで形成され、第２マーク１３は１点のドットで形成されている。また上記生体接着剤としてはヒストアクリールブルーやアロンアルファーＡ等も使用することができる。
【００４５】
まず、Ｒ画像を取得する際の動作を説明する。コントローラ１４０からの信号に基づき、光源用電源１１２が駆動され、白色光源１１１から白色光が射出される。白色光は、集光レンズ１１３により集光され、切換フィルタ１１４を透過する。切換フィルタ１１４では、コントローラ１４０からの信号に基づいて、Ｒフィルタ１１４ａが光路上に配置されている。このため、白色光は、切換フィルタ１１４を透過するとＲ光Ｌｒとなる。Ｒ光Ｌｒは、ライトガイド１０１に入射され、スコープ部１００の先端まで導光された後、照明レンズ１０４から観察部１０へ照射される。
【００４６】
観察部１０で反射されたＲ光Ｌｒの反射光は、集光レンズ１０５により集光され、プリズム１０７に反射して、ＣＣＤ撮像素子１０６上にＲ光反射像Ｚｒとして結像される。
【００４７】
ＣＣＤ撮像素子１０６では、Ｒ光反射像Ｚｒが受光され、光電変換により、光の強弱に応じた電気信号に変換されて出力される。ＣＣＤ撮像素子１０６より出力されたＲ画像の出力信号は、通常画像処理ユニット１３０の信号処理回路１３１で、プロセス処理を施されＲ画像データとして出力され、Ａ／Ｄ変換回路１３２でデジタル信号に変換されて、画像メモリ１３３のＲ画像データの記憶領域へ記憶される。
【００４８】
以後、所定時間が経過する毎に、Ｇ光を透過するＧフィルタ１１４ｂおよびＢ光を透過するＢフィルタ１１４ｃが順次光路上に配置され、上記と同様な動作によりＧ画像データおよびＢ画像データが取得され、それぞれ、画像メモリ１３３のＧ画像データの記憶領域およびＢ画像データの記憶領域へ記憶される。
【００４９】
３色の画像データ（以下ＲＧＢ画像データと記載）が画像メモリ１３３に記憶されると、表示タイミングに合わせて同時化されて出力され、ビデオ信号処理回路１３４で、ビデオ信号に変換されて、モニタ１５０に出力され、カラー画像として表示される。
【００５０】
診断者は、このカラー画像を観察しながら、第１マーク１２および第２マーク１３がカラー画像のほぼ中央に適切な大きさで表示されるように、スコープ部１００の先端の位置を調整する。図４に示すような所望のカラー画像（以下参照画像１４と記載）が表示されている時に、診断者は入力部１６０を操作して、参照画像データを記憶させる指示を入力する。コントローラ１４０では、この指示が入力された時にモニタ１５０に表示されているカラー画像のＲＧＢ画像データを記憶部１４３に記憶させる。この際この画像データを特定できる付加情報、例えば被験者名、撮像部位名あるいは撮像日時等をこのＲＧＢ画像データと共に記憶させる。
【００５１】
上記の動作により参照画像データを記憶させてから、所定期間経過後に同一被験者の同一部位の内視鏡検査を行う。観察者はスコープ部１００を、再び被験者の体腔内に挿入し、スコープ部１００先端を第１マーク１２および第２マーク１３が付与されている観察部１０の近傍に誘導する。前述した参照画像取得動作と同様の動作により、観察部１０の画像データを取得し、カラー画像としてモニタ１５０に表示する。
【００５２】
第１マーク１２および第２マーク１３が付与されている観察部１０の病変部位１６のカラー画像が表示されると、診断者は第１マーク１２および第２マーク１３がこのカラー画像のほぼ中央に表示されるように、スコープ部１００の先端の位置を調整する。図５に示すような所望のカラー画像（以下比較画像１５と記載）が表示されている時に、診断者は入力部１６０を操作して、比較画像データを記憶させる指示を入力する。コントローラ１５０では、この指示が入力された時にモニタ１５０に表示されているカラー画像のＲＧＢ画像データを画像メモリ１３３から読み出して記憶部１４３に記憶させる。この際この画像データを特定できる付加情報、例えば被験者名、撮像部位名あるいは撮像日時等をこのＲＧＢ画像データと共に記憶させる。
【００５３】
診断者が入力部１６０を介して比較診断を指示すると、補正部１４１は、上述の比較画像１５の付加情報に基づいて参照画像１４を記憶部１４３から読み出す。
【００５４】
なお、投薬の効果により病変部位１１は病変部位１６まで縮小しているが、図６の（ａ）に示すように比較画像１５の倍率の方が参照画像１４の倍率よりも大きいため、参照画像１４と比較画像１５を比較観察しても、病変部位の縮小を簡単に認識することは困難である。
【００５５】
診断者は、比較診断の指示を入力する際には、同時に表示モードを指定する。両画像を並べて表示する並列表示モード、参照画像を半透明化して比較画像に重畳した重畳診断画像を表示する重畳モードあるいは参照画像の病変領域の輪郭を比較画像に重畳した輪郭重畳診断画像を表示する輪郭重畳モードの中から所望のモードが選択可能である。
【００５６】
コントローラ１４０の補正部１４１では、上記の指示が入力されると、最初に倍率補正部１４４において倍率補正処理が行われる。まず比較画像データの色分布から第１マークが撮像されている第１マーク画像データと第２マークが撮像されている第２マーク画像データを識別し、第１マーク画像データと第２マーク画像データ間の距離（以下マーク間距離と記載）を計算により算出する。同様に、参照画像データの色分布から第１マーク画像データと第２マーク画像データを識別し、マーク間距離を算出する。その後比較画像データにおけるマーク間距離と、参照画像データにおけるマーク間距離とが略等しくなるように参照画像の倍率を変更して記憶部１４３に補正参照画像データとして記憶させる。この時点での補正参照画像データおよび比較画像データを表示させれば、図６の（ｂ）に示すような画像となる。
【００５７】
次に、方位補正部１４５において回転補正処理が行われる。比較画像データにおける第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位（以下マーク間方位と記載）と、補正参照画像データにおけるマーク間方位を算出し、その後比較画像データのマーク間方位と、補正参照画像データのマーク間方位とが略等しくなるように補正参照画像データを回転させて記憶部１４３に再記憶させる。なお、第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位とは、これらの画像データをモニタ等に表示した際の画像平面上における第１マーク画像に対して、第２マーク画像の方向のなす角度を意味している。例えば第１マーク画像の画像平面の上方向を０度と規定して、時計方向をプラス角度に設定して、第２マーク画像の表示されている方向の角度を測定することにより方位を求めることができる。
【００５８】
最後に、輝度補正部１４６において輝度分布補正処理が行われる。比較画像データにおける輝度分布と、補正参照画像データにおける輝度分布を算出し、その後比較画像データの輝度分布と、補正参照画像データの輝度分布とが略等しくなるように補正参照画像データのγ補正処理あるいはコントラスト処理等の輝度分布補正処理を施して、輝度分布を変更して記憶部１４３に再記憶させる。
【００５９】
つぎに、まず表示モードとして並列表示モードが選択された場合の動作を説明する。比較表示制御部１４２は、記憶部１４３に記憶された比較画像データと補正参照画像データをビデオ信号処理回路１３４に出力する。両画像データは、ビデオ信号に変換されて、モニタ１５０に出力され、図６の（ｃ）に示すような補正参照画像１４’および比較画像１５として表示される。診断者は補正参照画像１４’と比較画像１５とを見比べることにより、病変部位１６が病変部位１１に比べ縮小していることを容易に識別できる。
【００６０】
表示モードとして重畳モードが選択された場合には、重畳診断画像生成部１４７は、まず記憶部１４３から補正参照画像データおよび比較画像データを読み出し、補正参照画像データを半透明化して比較画像データに重畳して重畳診断画像データを作成する。なお画像データを重畳する際には、比較画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データの位置に、半透明化された補正参照画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データの位置とが略一致するように重畳を行うものである。比較表示制御部１４２は、この重畳診断画像データをビデオ信号処理回路１３４に出力する。重畳診断画像データは、ビデオ信号に変換されて、モニタ１５０に出力され、図７の（ａ）に示すような重畳診断画像１７として表示される。診断者はこの重畳診断画像１７を観察することにより、病変部位１６が病変部位１１に比べ縮小していることを容易に識別できる。
【００６１】
表示モードとして輪郭重畳モードが選択された場合には、輪郭重畳診断画像生成部１４７は、まず記憶部１４３から補正参照画像データおよび比較画像データを読み出す。補正参照画像データの色分布等から病変領域を判定し、病変領域の輪郭および第１マーク画像データと第２マーク画像データからなる輪郭画像データを作成し、この輪郭画像データを比較画像データに重畳して輪郭重畳診断画像データを作成する。なお画像データを重畳する際には、比較画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データの位置に、輪郭画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データの位置が略一致するように重畳を行うものである。比較表示制御部１４２は、この輪郭重畳診断画像データをビデオ信号処理回路１３４に出力する。輪郭重畳診断画像データは、ビデオ信号に変換されて、モニタ１５０に出力され、図７の（ｂ）に示すような輪郭重畳診断画像１８として表示される。診断者はこの輪郭重畳診断画像１８を観察することにより、病変部位１６が病変部位１１に比べ縮小していることを容易に識別できる。
【００６２】
以上の説明で明らかなように、本発明による内視鏡装置においては、まず参照画像データにおけるマーク間距離と、比較画像データにおけるマーク間距離とが略等しくなるように、参照画像データに倍率補正処理を施し、次に参照画像データにおけるマーク間方位が、比較画像データにおけるマーク間方位と略等しくなるように参照画像データに回転補正処理を施し、さらに参照画像データにおける輝度分布と比較画像データにおける輝度分布とが略等しくなるように参照画像データに輝度分布補正処理を施して、補正参照画像データを作成し、この補正参照画像データと比較画像データをモニタに表示したため、補正参照画像１４’に表示される病変部位１１近傍の画像と、比較画像１５に表示される病変部位１６近傍の画像の倍率、表示方位および輝度分布がほぼ等しくなるので、両画像の比較が容易になり、比較診断を行う際の診断効率が向上する。
【００６３】
また、表示モードとして、重畳モードが選択された場合には、１つの画像を観察することにより、比較診断を行うことができ、一層診断効率が向上する。さらに、輪郭重畳モードが選択された場合には、時間経過に伴い病変部位が拡大しているのか縮小しているかが、容易に視認可能となりさらに比較診断を行う際の診断効率が向上する。
【００６４】
また、表示モードとしては、対応する画素毎に補正参照画像データにおける輝度から比較画像データにおける輝度を差し引いた差分値を算出し、該差分値に疑似カラーを当てはめた差分診断画像データを生成して、この差分診断画像データをモニタ等に表示する差分モードをさらに備えてもよい。
【００６５】
なお、比較画像１５を取得した際に、適宜必要に応じて、倍率補正処理、方位補正処理および輝度分布補正処理のうち、１つあるいは２つの補正処理のみを施してもよい。また、本実施の形態においては、参照画像データに補正処理を施すことにより、参照画像データと比較画像データとの表示状態が略等しくなるようにしているが、変形例として、比較画像データに上述した各補正処理を施す内視鏡装置、あるいは参照画像データおよび比較画像データの両画像データに補正処理を施す内視鏡装置も考えられる。また、画像データを重畳する際に、比較画像データを透明化して、あるいは比較画像データから輪郭画像データを作成して、補正参照画像データに重畳してもよい。
【００６６】
次に、図８および図９を参照して、本発明による第２の具体的な実施の形態である蛍光内視鏡装置について説明する。図８は蛍光内視鏡装置の概略構成図である。なお、図８においては、図１中の要素と同等の要素には同番号を付してあり、それらについての説明は特に必要の無い限り省略する。
【００６７】
この蛍光内視鏡装置は、生体観察部に、照明光（Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂ）を順次照射して、観察部で反射された反射光を蛍光内視鏡先端に取り付けられたＣＣＤ撮像素子で撮像し、観察部の画像データをカラー画像としてモニタ上に表示する通常画像表示機能に加え、生体観察部に励起光を照射して、観察部から発せられた蛍光を、内視鏡先端に取り付けられたＣＣＤ撮像素子で撮像し、蛍光像を所定波長帯域の信号強度の相対的比率に応じた疑似カラー画像である蛍光診断画像として、モニタ上に表示する蛍光診断画像表示機能を有するものである。蛍光診断画像を表示する場合には、事前に取得した第１画像としての参照画像と参照画像を取得してから所定時間経過後に取得した第２画像である比較画像との比較が可能であり、画像を比較する際には、比較画像の表示状態と参照画像の表示状態が略等しくなるように、参照画像に形状補正処理および回転補正処理を施した上で両画像をモニタ上に表示するものである。なお比較画像と参照画像をモニタ上に表示する際には、両画像を並べて表示する並列表示モード、参照画像を半透明化して比較画像に重畳した重畳診断画像を表示する重畳モード、参照画像の病変領域の輪郭を比較画像に重畳した輪郭重畳診断画像を表示する輪郭重畳モードあるいは対応する画素毎に参照画像の相対的比率から比較画像の相対的比率を差し引いた差分を求め、該差分に基づいた差分診断画像を表示する差分モードの中から所望のモードが選択可能である。
【００６８】
本発明の第２の実施の形態にかかる蛍光内視鏡装置は、先端にＣＣＤ撮像素子２０５を備え、患者の病巣と疑われる部位に挿入されるスコープ部２００、通常像撮像用の照明光を発する光源と、蛍光像撮像用の励起光を発する光源を備える照明ユニット２１０、ＣＣＤ撮像素子の動作を制御するＣＣＤドライバ２２０、通常画像処理ユニット１３０、蛍光像を所定波長帯域の信号強度の相対的比率に応じた疑似カラー画像として表示するための画像処理を行う蛍光画像処理ユニット２３０、動作タイミングの制御や、比較診断を行う際の補正処理や表示制御等を行うコントローラ２４０、通常画像または蛍光診断画像を表示するモニタ１５０、種々の設定入力を行う入力部２６０とから構成されている。
【００６９】
スコープ部２００は、内部に先端まで延びるライトガイド２０１およびＣＣＤケーブル２０２を備えている。ライトガイド２０１およびＣＣＤケーブル２０２の先端部、即ちスコープ部２００の先端部には、照明レンズ１０４および対物レンズ１０５を備えている。ライトガイド２０１は、照明光用のライトガイド２０１ａ、励起光用のライトガイド２０１ｂがバンドルされ、ケーブル状に一体化されており、各ライトガイドは、照明ユニット２１０へ接続されている。ＣＣＤケーブル２０２の先端部には、微少な帯域フィルタがモザイク状に組み合わされたモザイクフィルタ２０４がオンチップされたＣＣＤ撮像素子２０５が接続され、該ＣＣＤ撮像素子２０５には、プリズム１０７が取り付けられている。
【００７０】
モザイクフィルタ２０４は、図９に示すように、４３０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長帯域の光を透過させる狭帯域フィルタ２０４ａと、４３０ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域の光を透過させる広帯域フィルタ２０４ｂが交互に組み合わされ、各帯域フィルタはＣＣＤ撮像素子２０５の画素に一対一で対応している。
【００７１】
ＣＣＤケーブル２０２は、ＣＣＤ撮像素子２０５の駆動信号が送信される駆動ライン２０３ａと、ＣＣＤ撮像素子２０５から信号電荷を読み出す出力ライン２０３ｂおよび２０３ｃが組み合わされ、駆動ライン２０３ａの一端は、ＣＣＤドライバ２２０に接続され、出力ライン２０３ｂの一端は、蛍光画像処理ユニット２３０へ接続され、出力ライン２０３ｃの一端は、通常画像処理ユニット１３０へ接続されている。
【００７２】
照明ユニット２１０は、白色光源１１１と、光源用電源１１２と、集光レンズ１１３と、切換フィルタ１１４と、フィルタ回転部１１５と、蛍光像撮像用の励起光Ｌｅを発するＧａＮ系半導体レーザ２１１と、該ＧａＮ系半導体レーザ２１１に電気的に接続されている励起光源用電源２１２と、集光レンズ２１３とを備えている。
【００７３】
ＣＣＤドライバ２２０は、ＣＣＤ撮像素子２０５の動作タイミングを制御する動作制御信号を出力するものである。
【００７４】
蛍光画像処理ユニット２３０は、ＣＣＤ撮像素子２０５で撮像された信号のプロセス処理を行う信号処理回路２３１、該信号処理回路２３１で得られた画像信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換回路２３２、デジタル化された画像信号をモザイクフィルタ２０１の対応する光学フィルタ毎に保存する画像メモリ２３３、該画像メモリ２３３に記憶された狭帯域フィルタ２０４ａを透過した狭波長帯域の画像信号（以後狭帯域画像信号と記載）と広帯域フィルタ２０４ｂを透過した広波長帯域の画像信号（以後広帯域画像信号と記載）から疑似カラー画像信号である蛍光画像データを作成する蛍光画像生成回路２３４、この蛍光画像生成回路から出力された蛍光画像データをビデオ信号に変換して出力するビデオ信号処理回路２３５を備えている。
【００７５】
なお、コントローラ２４０は、各部位に接続され、動作タイミングを制御している。また、比較診断を行う際に、参照画像に補正処理を施す補正部２４１および比較診断を行う際の表示動作を制御する比較表示制御部２４２を備えている。補正部２４１は、画像データを記憶する記憶部２４３、形状補正処理を参照画像データに施す形状補正部２４４および回転補正処理を参照画像データに施す方位補正部２４５とを有している。また比較表示制御部２４２は、重畳診断画像データを生成する重畳診断画像生成部２４７、輪郭重畳診断画像データを生成する輪郭重畳診断画像生成部２４８および差分診断画像データを生成する差分診断画像生成部２４９とを有している。
【００７６】
以下、本発明による蛍光内視鏡装置の作用について説明する。なお、本実施の形態においては、照明光（Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂ）の照射と、通常像（Ｚｒ、Ｚｇ、Ｚｂ）の撮像と、励起光Ｌｅの照射と蛍光像Ｚｊの撮像とを、時分割で行ない、通常画像および蛍光診断画像を同時にモニタ１５０上に表示してもよいし、切り替え動作により、どちらか一方を行ない、通常画像または蛍光診断画像をモニタ１５０上に表示してもよい。照明光（Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂ）の照射と、通常像（Ｚｒ、Ｚｇ、Ｚｂ）の撮像および通常画像の表示を行うための画像処理は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略し、励起光Ｌｅの照射と、蛍光像Ｚｊの撮像と、蛍光診断画像の表示および、蛍光診断画像の比較を行うため動作に関し以下詳細な説明を行う。
【００７７】
画像取得に先立ち、観察者はスコープ部２００を、被験者の体腔内に挿入し、スコープ部２００先端を観察部１０の近傍に誘導する。なお、本実施例においては、観察部１０内の病変部位１１近傍に図１０に示すような第１マーク２１、第２マーク２２、第３マーク２３、第４マーク２４および第５マーク２５が付与されている。これらのマークは、事前の内視鏡検査時にあらかじめ病変部位１１近傍に付与されたもので、生体に無害な蛍光体が混入された生体接着剤、例えばシアノアクリレート系外科用接着剤であるティシールあるいはベリプラスト等を用いて付与されたものであり、第１マーク２１は２点のドットで形成され、第２マーク２２、第３マーク２３、第４マーク２４および第５マーク２５は１点のドットで形成されている。なお、通常画像上に上記マークが表示されない方が好ましい場合には、無色な生体接着剤を使用すればよいし、通常画像上に、上記マークが表示された方が好ましい場合には、生体内で目立つ色が付与された生体接着剤を使用すればよい。
【００７８】
まず参照画像取得動作について説明を行い、次に比較画像の取得および補正参照画像の作成動作の説明を行う。コントローラ２４０からの信号に基づき、励起光源用電源２１２が駆動され、ＧａＮ系半導体レーザ２１１から波長４１０ｎｍの励起光Ｌｅが射出される。励起光Ｌｅは、レンズ２１３を透過し、ライトガイド２０１に入射され、スコープ部先端まで導光された後、照明レンズ１０４から観察部１０へ照射される。
【００７９】
励起光Ｌｅを照射されることにより生じる観察部１０からの蛍光は、集光レンズ１０５により集光され、プリズム１０７に反射して、モザイクフィルタ２０４を透過して、ＣＣＤ撮像素子２０５上に蛍光像Ｚｊとして結像される。
【００８０】
ＣＣＤ撮像素子２０５では、蛍光像Ｚｊが受光されて、光電変換され光の強弱に応じた電気信号として蛍光画像処理ユニット２３０へ出力される。
【００８１】
ＣＣＤ撮像素子２０５から出力された信号は、蛍光画像処理ユニット２３０の信号処理回路２３１で、プロセス処理を施され画像信号として出力され、Ａ／Ｄ変換回路２３２でデジタル信号に変換されて、狭帯域画像信号と広帯域画像信号とに分けて、画像メモリ２３３の記憶領域へ記憶される。蛍光画像生成回路２３４では、隣接する画素毎に狭帯域の画像信号と広帯域の画像信号の信号強度の比（以下信号強度比と記載）を算出し、その信号強度比に基づいた色情報すなわち疑似カラーを当てはめた蛍光画像データを作成し、表示タイミングに合わせてビデオ信号処理回路２３５へ出力する。ビデオ信号処理回路２３５では、蛍光画像データをビデオ信号に変換し、モニタ１５０に出力する。モニタ１５０には、疑似カラー画像である蛍光診断画像が表示される。
【００８２】
なお、蛍光診断画像は、広帯域画像信号の信号強度と狭帯域画像信号の信号強度の相対的比率の変化に応じて表示色が変化する疑似カラーで表示されている。正常組織から発せられた蛍光と、病変組織から発せられた蛍光の表示色の差異が明らかになるような疑似カラーを設定することが好ましい。例えば正常組織から発せられた蛍光は白色となり、病変組織から発せられた蛍光はピンクあるいは他の色となるように、疑似カラー表示することにより、観察者は病変組織を容易に認識することができる。
【００８３】
診断者は、この蛍光診断画像を観察しながら、第１マーク２１〜第５マーク２５が蛍光診断画像のほぼ中央に適切な大きさで表示されるように、スコープ部２００の先端の位置を調整する。図１１に示すような所望の蛍光診断画像（以下参照画像２６と記載）が表示されている時に、診断者は入力部２６０を操作して、参照画像データを記憶させる指示を入力する。コントローラ２４０では、この指示が入力された時にモニタ１５０に表示されている蛍光診断画像の蛍光画像データ（以下参照画像データと記載）を蛍光画像生成回路２３４から読み出して記憶部２４３に記憶させる。この際この画像データを特定できる付加情報、例えば被験者名、撮像部位名あるいは撮像日時等をこの画像データと共に記憶させる。
【００８４】
上記の動作により参照画像データを記憶させてから、所定期間経過後に同一被験者の同一部位の内視鏡検査を行う。観察者はスコープ部２００を、再び被験者の体腔内に挿入し、スコープ部２００先端を第１マーク２１〜第５マーク２５が付与されている観察部１０の近傍に誘導する。前述した参照画像取得動作と同様の動作により、観察部１０の画像データを取得し、カラー画像としてモニタ１５０に表示する。
【００８５】
第１マーク２１〜第５マーク２５が付与されている観察部１０の病変部位１６のカラー画像が表示されると、診断者は第１マーク２１〜第５マーク２５がこのカラー画像のほぼ中央に表示されるように、スコープ部２００の先端の位置を調整する。図１２に示すような所望のカラー画像（以下比較画像２７と記載）が表示されている時に、診断者は入力部２６０を操作して、比較画像データを記憶させる指示を入力する。コントローラ２４０では、この指示が入力された時にモニタ１５０に表示されている蛍光診断画像の蛍光画像データ（以下比較画像データと記載）を蛍光画像生成回路２３４から読み出して記憶部２４３に記憶させる。この際この画像データを特定できる付加情報、例えば被験者名、撮像部位名あるいは撮像日時等をこの画像データと共に記憶させる。
【００８６】
診断者が入力部２６０を介して比較診断を指示すると、補正部２４１は、上述の比較画像２７の付加情報に基づいて参照画像２６を記憶部２４３から読み出す。
【００８７】
なお、投薬の効果により病変部位１１は病変部位１６まで縮小しているが、図１３の（ａ）に示すように比較画像２７に比べて参照画像２６が歪んでいるため、参照画像２６と比較画像２７を比較観察しても、病変部位の縮小を簡単に認識することは困難である。
【００８８】
診断者は、比較診断の指示を入力する際には、同時に表示モードを指定する。並列表示モード、重畳モード、輪郭重畳モードあるいは差分モードの中から所望のモードが選択可能である。
【００８９】
コントローラ２４０の補正部２４１では、上記の指示が入力されると、最初に形状補正部２４４において形状補正処理が行われる。まず比較画像データの色分布から第１マーク２１〜第５マーク２５が撮像されている第１マーク画像データ〜第５マーク画像データを識別する。その後、第１マーク画像データ、第２マーク画像データおよび第３マーク画像データに囲まれた三角形状のエリアの形状補正処理を行う。形状補正処理を行う際には、比較画像データにおける第１マーク画像データと第２マーク画像データ間の距離、第２マーク画像データと第３マーク画像データ間の距離と、第３マーク画像データと第１マーク画像データ間の距離が、参照画像データにおけるおける第１マーク画像データと第２マーク画像データ間の距離、第２マーク画像データと第３マーク画像データ間の距離と略等しくなるように三角形状のエリアの形状を補正する形状補正処理を参照画像データに施す。順次同様の形状補正処理を、第１マーク画像データ、第３マーク画像データおよび第４マーク画像データに囲まれた三角形状のエリアおよび、第１マーク画像データ、第４マーク画像データおよび第５マーク画像データに囲まれた三角形状のエリアにおいても施し、これらの第１マーク画像データ〜第５マーク画像データで囲まれた多角形エリアの画像データを記憶部２４３に補正参照画像データとして記憶させる。この時点での補正参照画像データおよび比較画像データを表示させれば、図１３の（ｂ）に示すような画像となる。なお形状補正処理は各マークにより囲まれたエリアのみに施されるため、補正参照画像としては各マークにより囲まれたエリアのみが表示される。なお、上記形状補正処理を行う際には、各マークに囲まれたエリアの位置関係も略同一となるように、補正処理を施す。例えば両画像の各エリアの重心位置を求め、その位置関係が等しくなるように補正処理を施せばよい。
【００９０】
次に、方位補正部２４５において回転補正処理が行われる。比較画像データにおける第１マーク画像データに対する第２マーク画像データの方位（以下マーク間方位と記載）と、補正参照画像データにおけるマーク間方位を算出し、その後比較画像データのマーク間方位と、補正参照画像データのマーク間方位が略等しくなるように補正参照画像データを回転させて記憶部２４３に再記憶させる。なお、回転補正処理を施す際には、例えば補正参照画像データにおける全マークで囲まれたエリアの重心位置を求め、その重心位置と第１マーク画像間の方位と、比較画像データにおける全マークで囲まれたエリアの重心位置を求め、その重心位置と第１マーク画像間の方位とが略等しくなるように、補正参照画像データに回転補正処理を施してもよい。
【００９１】
つぎに、まず表示モードとして並列表示モードが選択された場合の動作を説明する。比較表示制御部２４２は、記憶部２４３に記憶された比較画像データと補正参照画像データをビデオ信号処理回路２３５に出力する。両画像データは、ビデオ信号に変換されて、モニタ１５０に出力され、図１３の（ｃ）に示すような補正参照画像２６’および比較画像２７として表示される。診断者は補正参照画像２６’および比較画像２７を見比べることにより、病変部位１６が病変部位１１に比べ縮小していることを容易に識別できる。
【００９２】
表示モードとして重畳モードが選択された場合には、重畳診断画像生成部２４７は、まず記憶部２４３から補正参照画像データおよび比較画像データを読み出し、補正参照画像データを半透明化して比較画像データに重畳して重畳診断画像データを作成する。なお画像データを重畳する際には、比較画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データの位置に、半透明化された補正参照画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データの位置が略一致するように重畳を行うものである。比較表示制御部２４２は、この重畳診断画像データをビデオ信号処理回路２３５に出力する。重畳診断画像データは、ビデオ信号に変換されて、モニタ１５０に出力され、図１４の（ａ）に示すような重畳診断画像２８として表示される。診断者はこの重畳診断画像２８を観察することにより、病変部位１６が病変部位１１に比べ縮小していることを容易に識別できる。
【００９３】
表示モードとして輪郭重畳モードが選択された場合には、輪郭重畳診断画像生成部２４７は、まず記憶部２４３から補正参照画像データおよび比較画像データを読み出す。補正参照画像データの色分布等から病変領域を判定し、病変領域の輪郭および第１マーク画像データと第２マーク画像データからなる輪郭画像データを作成し、この輪郭画像データを比較画像データに重畳して輪郭重畳診断画像データを作成する。なお画像データを重畳する際には、比較画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データの位置に、輪郭画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データの位置が略一致するように重畳を行うものである。比較表示制御部２４２は、この輪郭重畳診断画像データをビデオ信号処理回路２３５に出力する。輪郭重畳診断画像データは、ビデオ信号に変換されて、モニタ１５０に出力され、図１４の（ｂ）に示すような輪郭重畳診断画像２９として表示される。診断者はこの輪郭重畳診断画像２９を観察することにより、病変部位１６が病変部位１１に比べ縮小していることを容易に識別できる。
【００９４】
表示モードとして差分モードが選択された場合には、差分診断画像生成部２４９は、まず記憶部２４３から補正参照画像データおよび比較画像データを読み出す。次に補正参照画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データの位置に、比較画像データ内の第１マーク画像データと第２マーク画像データの位置が略一致するように比較画像データの画素位置を移動させる。その後補正参照画像データおよび比較画像データの各画素毎に、まず画像データ（色情報）から信号強度比を逆算し、補正参照画像データの信号強度比から比較画像データの信号強度比を差し引き、その値に疑似カラーを当てはめた差分診断画像データを作成する。比較表示制御部２４２は、この差分診断画像データをビデオ信号処理回路２３５に出力する。差分診断画像データは、ビデオ信号に変換されて、モニタ１５０に出力され、図１４の（ｃ）に示すような差分診断画像３０として表示される。
【００９５】
なお、差分診断画像は、対応する画素間の信号強度比の差分の変化に応じて表示色が変化する疑似カラーで表示されている。例えば組織性状が改善された時（例えば癌→正常等）に差分が負の値となり、組織性状が悪化した時（例えば正常→癌等）に差分が正の値となる場合であれば、負の値に対して緑を割り当て、正の値に対して赤を割り当てて疑似カラー表示することにより、観察者は組織性状の変化を容易に認識することができる。あるいは負の値（緑）→０値（黄色）→正の値（赤）と成るように、割り当てる疑似カラーを連続的に変化させてもよい。
【００９６】
以上の説明で明らかなように、本発明による内視鏡装置においては、まず参照画像データにおける３つのマークで規定されたそれぞれのエリアの形状が、比較画像データにおける対応するマークで規定されたそれぞれのエリアの形状と略等しくなるように、参照画像データに形状補正処理を施し、次に参照画像データにおけるマーク間方位が、比較画像データにおけるマーク間方位と略等しくなるように参照画像データに回転補正処理を施して、補正参照画像データを作成し、この補正参照画像データと比較画像データをモニタに表示したため、補正参照画像２６’に表示される病変部位１１近傍の画像の表示状態と、比較画像２７に表示される病変部位１６近傍の画像の表示状態とがほぼ等しくなるので、両画像の比較が容易になり、比較診断を行う際の診断効率が向上する。
【００９７】
また、各マークが蛍光体を含んだ接着剤により作成されているため、コントローラ２４０の補正部２４１では、蛍光画像データ内のマーク画像データを容易に識別することができる。また補正参照画像データと比較画像データをモニタに表示する際にも、マーク画像を容易に視認することができる。
【００９８】
また、表示モードとして重畳診断画像表示モードが選択された場合には、１つの画像を観察することにより、比較診断を行うことができ、一層診断効率が向上する。さらに、輪郭重畳モードが選択された場合には、時間経過に伴い病変部位が拡大しているのか縮小しているかが、容易に視認可能となりさら比較診断を行う際の診断効率が向上する。差分モードが選択された場合には、時間経過に伴い組織性状が改善されているのか、悪化しているのかが容易に視認可能となり一層比較診断を行う際の診断効率が向上する。
【００９９】
なお、比較画像２７を取得した際に、適宜必要に応じて、形状補正処理あるいは方位補正処理のみを施してもよい。また、本実施の形態においては、第１マーク２１〜第５マーク２５の５つのマークを用いたがこれに限定されるものではなく、マークは、３つ以上であれば幾つ用いてもよい。マーク数が少なければ、補正処理動作が簡単化され、短時間で補正処理を行うことができる。また、マーク数が多ければ、補正処理動作は複雑になるものの、小さなエリア内で歪みを補正することができ、補正精度が向上する。
【０１００】
なお、本実施の形態におては、通常画像の比較は行っていないが、蛍光診断画像の比較と同様に、あるいは第１の実施の形態に記載されている比較動作と同様な動作により、通常画像の比較を行ってもよい。
【０１０１】
また、各実施の形態においては、参照画像データに補正処理を施して、比較画像データと表示状態が略等しくなるようにしているが、変形例として、比較画像データに上述した各補正処理を施す蛍光内視鏡装置、あるいは参照画像データおよび比較画像データの両画像データに補正処理を施す蛍光内視鏡装置も考えられる。また、画像データを重畳する際に、比較画像データを透明化して、あるいは比較画像データから輪郭画像データを作成して、補正参照画像データに重畳してもよい。また、必要に応じて、輝度補正処理を行ってもよい。
【０１０２】
また、並列表示モードが選択された際には、モニタ１５０に２つの画像を表示しているが、モニタを２つ設け、それぞれ別個のモニタに表示してもよい。なお、このように２つのモニタにそれぞれ補正参照画像および比較画像を表示する場合等には、補正参照画像データにおける全マークで囲まれたエリアの重心位置と、比較画像データにおける全マークで囲まれたエリアの重心位置とが略等しくなうように、どちらか一方の画像データに位置補正処理を施しておくことが好ましく、各モニタ内の同じ位置に全マークで囲まれたエリアの画像が表示されることにより、一層診断効率が向上する。
【０１０３】
なお、各実施の形態においては、比較画像としては、静止画像または動画を用いることができる。比較画像として動画を用いる場合には、高速動作可能なコントローラが必要であるが、リアルタイムで表示される比較画像に対して、補正を施した参照画像を順次表示することにより、内視鏡操作を中断することなく、比較診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の具体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図
【図２】切換フィルタの概略構成図
【図３】病変部位およびマークの模式図
【図４】参照画像の模式図
【図５】比較画像の模式図
【図６】参照画像、補正参照画像および比較画像の模式図
【図７】重畳診断画像および輪郭重畳診断画像の模式図
【図８】本発明による第２の具体的な実施の形態である蛍光内視鏡装置の概略構成図
【図９】モザイクフィルタの概略構成図
【図１０】病変部位およびマークの模式図
【図１１】参照画像の模式図
【図１２】比較画像の模式図
【図１３】参照画像、補正参照画像および比較画像の模式図
【図１４】重畳診断画像および輪郭重畳診断画像の模式図
【符号の説明】
１０　　　　　観察部
１１，１６　　　　病変部位
１２，１３，２１，２２，２３，２４，２５　　マーク
１４，２６　　　　参照画像
１４’，２６’　　補正参照画像
１５，２７　　　　比較画像
１７，２８　　　　重畳診断画像
１８，２９　　　　輪郭重畳診断画像
３０　　　　　差分診断画像
１００，２００　　スコープ部
１０６，２０５　　　ＣＣＤ撮像素子
１１０，２１０　　照明ユニット
１２０，２２０　　　ＣＣＤドライバ
１３０　　　　　通常画像処理ユニット
１４０，２４０　　　コントローラ
１４１，２４１　　　補正部
１４２，２４２　　　表示制御部
１４３，２４３　　　記憶部
１４４　　　　倍率補正部
１４５，２４５　　　方位補正部
１４６　　　　輝度補正部
１４７，２４７　　　重畳診断画像生成部
１４８，２４８　　　輪郭重畳診断画像生成部
１５０　　　　モニタ
２０４　　　　モザイクフィルタ
２３０　　　　蛍光画像処理ユニット
２４４　　　　形状補正部
２４９　　　　差分診断画像生成部
【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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【図１３】
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【図１４】
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