(57)【要約】【課題】使用色素等の変化によらず、コントラストの高い画像を表示することができる医療用観察装置を提供する。【解決手段】赤色、緑色、青色の光を順次被写体に照射する光源装置５と、該光源装置５により各色の光で照射された被写体を順次撮像する撮像装置４とを備えるとともに、撮像された画像に基づいてＲ画像信号ＧＲ、Ｇ画像信号ＧＧおよびＢ画像信号ＧＢをそれぞれ生成する画像信号処理手段１６と、生成された各画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢの内からコントラストの良好な単一の画像信号を選択し、選択された単一の画像信号をＲＧＢ画像信号出力ライン２０の全てに出力する画像信号選択手段１７とを備える医療用観察装置１を提供する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色、緑色、青色の光を順次被写体に照射する光源装置と、該光源装置により各色の光で照射された被写体を順次撮像する撮像装置とを備えるとともに、
撮像された画像に基づいてＲ画像信号、Ｇ画像信号およびＢ画像信号をそれぞれ生成する画像信号処理手段と、
生成された各画像信号の内からコントラストの良好な単一の画像信号を選択し、選択された単一の画像信号をＲ画像信号出力ライン、Ｇ画像信号出力ラインおよびＢ画像信号出力ラインに出力する画像信号選択手段とを備える医療用観察装置。
【請求項２】
前記画像信号選択手段が、前記Ｒ画像信号、Ｇ画像信号およびＢ画像信号のコントラスト値をそれぞれ算出するコントラスト算出手段と、算出されたコントラスト値を比較する比較手段とを備え、
該比較手段による比較の結果、コントラスト値が最も高い画像信号を選択する請求項１に記載の医療用観察装置。
【請求項３】
前記画像信号選択手段が、前記Ｒ画像信号、Ｇ画像信号およびＢ画像信号の１画面分の平均値をそれぞれ算出する平均算出手段と、算出された平均値を比較する比較手段とを備え、
該比較手段による比較の結果、平均値が最も低い画像信号を選択する請求項１に記載の医療用観察装置。
【請求項４】
前記画像信号選択手段が、被写体に散布される色素を表す色素情報を入力可能な色素情報入力部と、色素情報と該色素情報に示される色素に対して最もコントラスト値が高くなる画像信号の種類とを対応付けて記憶するテーブルとを備え、
入力された色素情報に対応する種類の画像信号を検索して選択する請求項１に記載の医療用観察装置。
【請求項５】
前記画像信号選択手段が、前記Ｒ画像信号、Ｇ画像信号およびＢ画像信号に基づいて、被写体に散布された色素を判別する色素判別手段と、色素情報と該色素情報に示される色素に対して最もコントラスト値が高くなる画像信号の種類とを対応付けて記憶するテーブルとを備え、
判別された色素に対応する種類の画像信号を検索して選択する請求項１に記載の医療用観察装置。
【請求項６】
前記光源装置が、現在照射している光の色情報を出力する色情報出力部を備え、
前記画像信号選択手段が、前記色情報出力部から出力された色情報に対応する画像信号を選択する請求項１に記載の医療用観察装置。
【請求項７】
赤色、緑色、青色の光を順次被写体に照射する光源装置と、該光源装置により各色の光で照射された被写体を順次撮像する撮像装置とを備えるとともに、
撮像された画像に基づいてＲ画像信号、Ｇ画像信号およびＢ画像信号をそれぞれ生成する画像信号処理手段と、
被写体に散布される色素を表す色素情報を入力可能な色素情報入力部と、
色素情報と該色素情報に示される色素が散布された被写体を撮像して得られるカラー画像が色素の種類に関わらず所定の色調となるように前記各画像信号に付与する重み係数とを対応付けて記憶する色素係数テーブルと、
入力された色素情報に対応する重み係数を検索して各画像信号に乗算して出力する色調制御手段とを備える医療用観察装置。
【請求項８】
赤色、緑色、青色の光を順次被写体に照射する光源装置と、該光源装置により各色の光で照射された被写体を順次撮像する撮像装置とを備えるとともに、
撮像された画像に基づいてＲ画像信号，Ｇ画像信号，Ｂ画像信号をそれぞれ生成する画像信号処理手段と、
生成されたＲ，Ｇ，Ｂ画像信号に基づいて輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、
色素が散布された被写体を撮像して得られるカラー画像が色素の種類に関わらず所定の色調となるように前記各画像信号に付与する重み係数と輝度とを対応付けて記憶する輝度係数テーブルと、
生成された輝度信号に対応する重み係数を検索して各画像信号に乗算して出力する色調制御手段とを備える医療用観察装置。
【請求項９】
赤色、緑色、青色の光を順次被写体に照射する光源装置と、該光源装置により各色の光で照射された被写体を順次撮像する撮像装置とを備えるとともに、
撮像された画像に基づいてＲ画像信号、Ｇ画像信号およびＢ画像信号をそれぞれ生成する画像信号処理手段と、
生成されたＲ，Ｇ，Ｂ画像信号に基づいて色差信号を生成する色差信号生成手段と、
色素が散布された被写体を撮像して得られるカラー画像が色素の種類に関わらず所定の色調となるように前記各画像信号に付与する重み係数と色差とを対応付けて記憶する色差係数テーブルと、
生成された色差信号に対応する重み係数を検索して各画像信号に乗算して出力する色調制御手段とを備える医療用観察装置。
【請求項１０】
撮像された画像に基づいて画像信号を生成する画像信号処理手段と、生成された画像信号を所定時間記憶する一時メモリ手段と、現在の画像信号から一時メモリ手段内に記憶されている所定時間前の画像信号を減算する画像差分算出手段と、減算の結果、負の数となる画素における現在の画像信号の画素値をゼロに設定した新たな画像信号を生成する画素値除去手段と、生成された新たな画像信号に対してコントラスト強調処理を行うコントラスト強調手段とを備える医療用観察装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、医療用観察装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内視鏡やプローブ型観察装置のような医療用観察装置においては、体内に挿入されるスコープの細径化や画像処理のし易さの観点から、光源にフィルタをかけて赤色、青色、緑色の光を被写体に照射し白黒ＣＣＤで順次撮像する、いわゆる面順次方式の撮像方法が採用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
面順次方式は、上述した利点がある反面、赤色、青色、緑色の光を当てるタイミングがずれているために、スコープの動きが速い場合や、撮像倍率が高倍率の場合には、ＲＧＢ画像信号間にズレが生じる不都合があった。このため、従来より、面順次方式で撮像して得られたＲＧＢ画像信号の内のＧ画像信号のみを用いたり、ＲＧＢ画像信号から生成した輝度信号（Ｙ画像信号）を用いたりしてモノクロ表示を行うことが考えられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２１１４４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内視鏡等の医療用観察装置においては、体腔内の観察すべき器官や細胞の種類に応じて、それらを高いコントラストで観察すべく、それぞれに適した種類の色素を散布することが行われるため、以下の不都合が生じていた。すなわち、Ｇ画像信号のみを用いたモノクロ表示を行う方法では、使用する色素によっては必ずしも高いコントラストが得られるとは限らず、低いコントラストの表示しか得られない不都合がある。また、Ｙ画像信号は、ＲＧＢ画像信号をもとにして生成される信号であるため、色ズレの影響を受け、例えば、細胞核の輪郭等がブレた状態で表示されてしまうという不都合がある。
【０００６】
また、使用される色素が異なる場合には、カラー表示される画像の色調が異なる。例えば、色素としてメチレンブルーを使用する場合には、画像の色調は青色、クレシールバイオレットを使用する場合には、画像の色調は紫色である。一方、病理診断の場合にはＨＥ染色像による観察が主として行われている。このように、使用する色素によって表示される画像の色調が異なる場合には、観察者は、様々な色調の画像を用いて診断を行わなければならず、観察の均質化が図れない不都合があった。
さらに、細胞を観察する場合には、細胞核や細胞壁などの特定の観察部位を際立たせるように、コントラストの高い画像を得る必要がある。
【０００７】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、面順次式の撮像方法を採用する場合において、使用する色素が変化してもコントラストの高い画像を表示することができる医療用観察装置を提供することを１つの目的としている。また、この発明は、使用する色素に関わらず、均質な観察を行うことができる医療用観察装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、赤色、緑色、青色の光を順次被写体に照射する光源装置と、該光源装置により各色の光で照射された被写体を順次撮像する撮像装置とを備えるとともに、撮像された画像に基づいてＲ画像信号，Ｇ画像信号およびＢ画像信号をそれぞれ生成する画像信号処理手段と、生成された各画像信号の内からコントラストの良好な単一の画像信号を選択し、選択された単一の画像信号をＲ画像信号出力ライン、Ｇ画像信号出力ラインおよびＢ画像信号出力ラインに出力する画像信号選択手段とを備える医療用観察装置を提供する。
【０００９】
この発明によれば、光源装置から発せられた各色の光が照射された状態の被写体が、撮像装置により順次撮像され、画像信号処理手段の作動により、それぞれの画像に基づいてＲ画像信号，Ｇ画像信号およびＢ画像信号が生成される。生成された３つの画像信号は画像信号選択手段に入力されることにより、入力された画像信号の中で、コントラストが良好である１つの画像信号が選択される。画像信号選択手段からのＲ画像信号出力ライン、Ｇ画像信号出力ラインおよびＢ画像信号出力ラインには、選択された１つの画像信号のみが出力されるので、これを受けた表示手段においてモノクロ表示が可能となるとともに、３つの画像信号間にズレがなく、鮮明な画像を表示することが可能となる。この場合において、各画像信号出力ラインに出力される画像信号としてはコントラストが良好なものが選択されているので、モノクロ表示される画像によって高精度の観察を行うことが可能となる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の医療用観察装置において、前記画像信号選択手段が、前記Ｒ画像信号、Ｇ画像信号およびＢ画像信号のコントラスト値をそれぞれ算出するコントラスト算出手段と、算出されたコントラスト値を比較する比較手段とを備え、該比較手段による比較の結果、コントラスト値が最も高い画像信号を選択する医療用観察装置を提供する。
この発明によれば、コントラスト算出手段の作動により算出されたコントラスト値が、比較手段によって比較され、最も高いコントラスト値を有する画像信号が出力されるので、使用される色素に関わらず、常にコントラストが高くブレのない鮮明なモノクロ画像によって観察を行うことが可能となる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の医療用観察装置において、前記画像信号選択手段が、前記Ｒ画像信号、Ｇ画像信号およびＢ画像信号の１画面分の平均値をそれぞれ算出する平均算出手段と、算出された平均値を比較する比較手段とを備え、該比較手段による比較の結果、平均値が最も低い画像信号を選択する医療用観察装置を提供する。
この発明によれば、平均算出手段の作動により、各画像信号の平均値が算出され、比較手段の作動により平均値が最も低い画像信号が選択される。被写体における色素の吸収によりコントラストが高くなるため、１画面分の平均値が低いほど、コントラストが高い画像信号であることが推定される。その結果、使用される色素に関わらず、常にコントラストが高くブレのない鮮明なモノクロ画像によって観察を行うことが可能となる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の医療用観察装置において、前記画像信号選択手段が、被写体に散布される色素を表す色素情報を入力可能な色素情報入力部と、色素情報と該色素情報に示される色素に対して最もコントラスト値が高くなる画像信号の種類とを対応付けて記憶するテーブルとを備え、入力された色素情報に対応する種類の画像信号を検索して選択する医療用観察装置を提供する。
この発明によれば、テーブルに、色素情報と、その色素情報に示される色素を使用したときに最もコントラスト値が高くなることが見いだされている画像信号の種類とが対応付けられた形で記憶されているので、使用する色素を表す色素情報を色素情報入力部から入力することにより、画像信号選択手段が、入力された色素情報に基づいてテーブルを検索し、最適な画像信号が選択される。その結果、使用される色素に関わらず、常にコントラストが高くブレのない鮮明なモノクロ画像によって観察を行うことが可能となる。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の医療用観察装置において、前記画像信号選択手段が、前記Ｒ画像信号、Ｇ画像信号およびＢ画像信号に基づいて、被写体に散布された色素を判別する色素判別手段と、色素情報と該色素情報に示される色素に対して最もコントラスト値が高くなる画像信号の種類とを対応付けて記憶するテーブルとを備え、判別された色素に対応する種類の画像信号を検索して選択する医療用観察装置を提供する。
この発明によれば、画像信号選択手段が、色素判別手段の作動により判別された色素の色素情報をキーとしてテーブルを検索し、その色素情報に示される色素に対して最もコントラスト値が高くなる種類の画像信号を出力するので、使用される色素に関わらず、常にコントラストが高くブレのない鮮明なモノクロ画像によって観察を行うことが可能となる。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１に記載の医療用観察装置において、前記光源装置が、現在照射している光の色情報を出力する色情報出力部を備え、前記画像信号選択手段が、前記色情報出力部から出力された色情報に対応する画像信号を選択する医療用観察装置を提供する。
この発明によれば、光源装置から発せられた色情報に基づいて、画像信号選択手段がその色情報に対応する画像信号を選択する。すなわち、現在被写体に照射されている光が赤色である場合には、画像信号選択手段によってＲ画像信号が選択され、Ｒ画像信号出力ライン、Ｇ画像信号出力ラインおよびＢ画像信号出力ラインの全てを通じてＲ画像信号が出力される。その結果、上述と同様にブレのない鮮明なモノクロ画像によって観察を行うことが可能となるとともに、Ｇ画像信号のみでモノクロ表示する場合と比較すると、画像信号の更新間隔を狭めることができる。したがって、コマ送りのようなモノクロ表示とはならず、滑らかに変化して見やすいモノクロ画像で観察を行うことが可能となる。
【００１５】
請求項７に係る発明は、赤色、緑色、青色の光を順次被写体に照射する光源装置と、該光源装置により各色の光で照射された被写体を順次撮像する撮像装置とを備えるとともに、撮像された画像に基づいてＲ画像信号，Ｇ画像信号，Ｂ画像信号をそれぞれ生成する画像信号処理手段と、被写体に散布される色素を表す色素情報を入力可能な色素情報入力部と、色素情報と該色素情報に示される色素が散布された被写体を撮像して得られるカラー画像が色素の種類に関わらず所定の色調となるように前記各画像信号に付与する重み係数とを対応付けて記憶する色素係数テーブルと、入力された色素情報に対応する重み係数を検索して各画像信号に乗算して出力する色調制御手段とを備える医療用観察装置を提供する。
【００１６】
この発明によれば、色素制御手段の作動により、色素情報入力部に入力された色素情報をキーとして、当該色素情報に対応する重み係数が検索されて、各画像信号に乗算される。その結果、色素情報と該色素情報に示される色素が散布された被写体を撮像して得られるカラー画像が色素の種類に関わらず所定の色調となるように各画像信号が調整される。したがって、異なる色素を使用した場合においても、同じ色調の画像により観察を行うことが可能となる。
【００１７】
請求項８に係る発明は、赤色、緑色、青色の光を順次被写体に照射する光源装置と、該光源装置により各色の光で照射された被写体を順次撮像する撮像装置とを備えるとともに、撮像された画像に基づいてＲ画像信号，Ｇ画像信号，Ｂ画像信号をそれぞれ生成する画像信号処理手段と、生成されたＲ，Ｇ，Ｂ画像信号に基づいて輝度信号を生成する輝度信号生成手段と、色素が散布された被写体を撮像して得られるカラー画像が色素の種類に関わらず所定の色調となるように前記各画像信号に付与する重み係数と輝度とを対応付けて記憶する輝度係数テーブルと、生成された輝度信号に対応する重み係数を検索して各画像信号に乗算して出力する色調制御手段とを備える医療用観察装置を提供する。
【００１８】
この発明によれば、輝度信号生成手段の作動により、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像信号に基づいて輝度信号が生成され、色調制御手段の作動により、生成された輝度信号に基づいて輝度係数テーブルから重み係数が検索される。そして、検索された重み係数が各画像信号に乗算されて出力されることにより、被写体に散布された色素の種類に関わらず、一定の色調のカラー画像が得られることになる。その結果、色素が変更されても、一定の色調の画像により観察することが可能となり、観察精度を向上することができる。
【００１９】
請求項９に係る発明は、赤色、緑色、青色の光を順次被写体に照射する光源装置と、該光源装置により各色の光で照射された被写体を順次撮像する撮像装置とを備えるとともに、撮像された画像に基づいてＲ画像信号，Ｇ画像信号，Ｂ画像信号をそれぞれ生成する画像信号処理手段と、生成されたＲ，Ｇ，Ｂ画像信号に基づいて色差信号を生成する色差信号生成手段と、色素が散布された被写体を撮像して得られるカラー画像が色素の種類に関わらず所定の色調となるように前記各画像信号に付与する重み係数と色差とを対応付けて記憶する色差係数テーブルと、生成された色差信号に対応する重み係数を検索して各画像信号に乗算して出力する色調制御手段とを備える医療用観察装置を提供する。
【００２０】
この発明によれば、色差信号生成手段の作動により、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像信号に基づいて色差信号が生成され、色調制御手段の作動により、生成された色差信号に基づいて色差係数テーブルから重み係数が検索される。そして、検索された重み係数が各画像信号に乗算されて出力されることにより、被写体に散布された色素の種類に関わらず、一定の色調のカラー画像が得られることになる。その結果、色素が変更されても、一定の色調の画像により観察することが可能となり、観察精度を向上することができる。
【００２１】
請求項１０に係る発明は、撮像された画像に基づいて画像信号を生成する画像信号処理手段と、生成された画像信号を所定時間記憶する一時メモリ手段と、現在の画像信号から一時メモリ手段内に記憶されている所定時間前の画像信号を減算する画像差分算出手段と、減算の結果、負の数となる画素における現在の画像信号の画素値をゼロに設定した新たな画像信号を生成する画素値除去手段と、生成された新たな画像信号に対してコントラスト強調処理を行うコントラスト強調手段とを備える医療用観察装置を提供する。
【００２２】
この発明によれば、画像信号処理手段の作動により生成された画像信号が、一時メモリ手段に所定時間記憶され、画像差分算出手段の作動により、現在の画像信号から一時メモリ手段内に記憶されている画像信号を減算される。すなわち、所定時間をあけた画像信号の差分が演算されることになる。そして、画素値除去手段の作動により、差分が負の数となる画素の画素値がゼロに設定される。すなわち、一定時間経過した画像の画素値が上昇している画素、つまり、退色している画素のみを残し、それ以外の画素を切り捨てることにより、細胞核や細胞壁のように、時間の経過とともに退色する部分を抽出することが可能となる。そしてコントラスト強調手段の作動により、抽出された画素をクローズアップするような画像信号を得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る医療用観察装置について、図１および図２を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る医療用観察装置１は、図１に示されるような内視鏡装置であって、被検者の体腔内に挿入される柔軟な挿入部２を備え、該挿入部２の先端に配置された照明部３および撮像部４と、挿入部２の後端に配置された光源部５および撮像制御部６とを備えている。図中符号７は画像表示可能なモニタである。
【００２４】
前記光源部５は、光源８と、回転フィルタ９と、回転フィルタ９を通過させられた光を光ファイバ１０の端部に集光させる光学系１１とを備えている。これにより、光源８から発せられた光を回転フィルタ９に備えられた赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のフィルタ（図示略）にそれぞれ通過させることによって、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の３色の光を順次出射するようになっている。また、光源部５には、現在出射している光の色情報を出力する色情報出力部１２が設けられている。
前記照明部３は、透明な材質からなる導光部材であって、光ファイバ１０によって光源部５に接続され、光源部５から発せられ光ファイバ１０内を伝達されてきた光を挿入部２の先端から外部の被写体Ｘに向けて照射するように配置されている。
【００２５】
前記撮像部４は、挿入部２の先端に配置された白黒ＣＣＤからなり、配線１３，１４を介して前記撮像制御部６に接続されている。
撮像制御部６は、撮像部４を駆動するＣＣＤ駆動部１５と、撮像部４により撮像された画像に基づいて画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢを生成する画像信号処理部１６と、生成された画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢの内からコントラストの良好な単一の画像信号を選択する画像信号選択部１７とを備えている。画像信号処理部１６は、前記光源部５の色情報出力部１２に接続されており、該色情報出力部１２から得た色情報と、撮像部４により撮像された画像とに基づいて、Ｒ画像信号ＧＲ、Ｇ画像信号ＧＧおよびＢ画像信号ＧＢをそれぞれ生成し、光源部５からの光に同期したＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢを出力するようになっている。
【００２６】
前記画像信号選択部１７は、図２に示されるように、コントラスト算出部１８と比較部１９とを備えている。図中信号ＳＷは、モノクロ表示機能をオンオフする切替信号である。以下、モノクロ表示機能がオン状態に設定されているものとして説明する。
コントラスト算出部１８は、前記画像信号処理部１６から出力されるＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢに対応してそれぞれ設けられている。そして、ＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢを入力されることにより、１画面分のＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢの最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮを求めた上で、下式によりコントラスト値Ｃを算出するようになっている。
Ｃ＝（ＭＡＸ−ＭＩＮ）／（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）
【００２７】
前記比較部１９は、各コントラスト算出部１８から入力されたＲ，Ｇ，Ｂ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢそれぞれに対応したコントラスト値ＣＲ，ＣＧ，ＣＢを入力されると、それらのコントラスト値ＣＲ，ＣＧ，ＣＢを比較して、いずれのコントラスト値ＣＲ，ＣＧ，ＣＢが最も大きいかを判断し、最も大きいコントラスト値を有する画像信号Ｇ１を選択するようになっている。そして、選択された画像信号Ｇ１は、画像信号選択部１７に設けられたＲＧＢ画像信号出力ライン２０の全てに出力されるようになっている。
【００２８】
このように構成された本実施形態に係る医療用観察装置１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る医療用観察装置１によれば、最も高いコントラスト値を有する画像信号Ｇ１が、全ての画像信号出力ライン２０を通じてモニタ７に出力されるので、高いコントラストのモノクロ画像を表示することが可能となる。この場合において、画像信号選択部１７の作動により、最も高いコントラスト値を有する画像信号Ｇ１がその都度選択されるので、使用される色素の種類に関わらず、常に、鮮明なモノクロ画像により観察することができる。また、同一画像信号Ｇ１を３つの画像信号出力ライン２０に同時に出力するので、色ズレを生ずることがなく、ブレのない画像により観察することができる。その結果、観察者が患部を観察しやすく、精度の高い観察を行うことができるという効果がある。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施形態に係る医療用観察装置３０について、図３を参照して以下に説明する。本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態の説明と共通する構成要素には同一符号を付して説明を簡略化する。
本実施形態に係る医療用観察装置３０は、第１の実施形態におけるコントラスト値の最も大きな画像信号を選択する画像信号選択部１７に代えて、前記ＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢの１画面分の平均値ＡＲ，ＡＧ，ＡＢをそれぞれ算出する平均算出部３１と、算出された平均値ＡＲ，ＡＧ，ＡＢを比較する比較部３２とを備え、比較の結果最も低い平均値を有する画像信号Ｇ２を選択する画像信号選択部３３を有している。
【００３０】
具体的には、前記平均算出部３１は、画像信号処理部１６により生成された、それぞれ１画面分のＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢを一旦記憶し、それぞれの平均値ＡＲ，ＡＧ，ＡＢを算出するようになっている。
内視鏡画像においては、散布された色素の吸収による変化の大きな画像がコントラストの高い画像であると言える。また、色素の吸収による変化の大きな画像信号の平均値は色素の吸収による変化の小さな画像信号の平均値と比較して低い値をとる傾向があるという知見を得た。
【００３１】
したがって、画像信号選択部３３において、最も低い平均値を有する画像信号Ｇ２を選択することにより、色素の吸収による変化の大きな画像、すなわち、コントラストの高い画像信号Ｇ２を選択することができることになる。そして、このようにして選択された画像信号Ｇ２を画像信号選択部３３に設けられたＲ，Ｇ，Ｂ画像信号出力ライン２０の全てに出力することにより、第１の実施形態に係る医療用観察装置１と同様に、色ズレを生ずることがなく、ブレのないモノクロ画像により観察でき、観察者が患部を観察しやすく、精度の高い観察を行うことができるという効果がある。
【００３２】
なお、本実施形態に係る医療用観察装置３０においては、コントラストの高い画像信号Ｇ２を推定して選択する構成であるため、場合によってはモノクロ画像の明るさが低減することが考えられる。そこで、画像信号選択部３３の後段にオートゲイン調整部（図示略）を設けて画像信号Ｇ２が一定の明るさとなるようにゲイン調整を行うことにしてもよい。また、ノイズ抑制回路（図示略）を設けることにしてもよい。
【００３３】
次に、本発明の第３の実施形態に係る医療用観察装置４０について、図４を参照して以下に説明する。本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態の説明と共通する構成要素には同一符号を付して説明を簡略化する。
本実施形態に係る医療用観察装置４０は、画像信号選択部４１が、色素情報入力部４２と画像種類テーブル４３と、画像信号制御部４４とを備えている点において、第１の実施形態に係る医療用観察装置１と相違している。
【００３４】
前記色素情報入力部４２は、例えば、メニュー画面を表示するタッチパネルであって、色素の名称、記号、番号等の色素を特定するための情報（色素情報）Ｐをリスト表示するようになっており、観察者が、使用する色素情報Ｐを選択して入力することができるようになっている。
前記画像種類テーブル４３は、例えば、表１に示されるように、色素情報Ｐと、該色素情報Ｐにより示される色素を用いたときに最もコントラストの高くなるＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢの種類とを予め対応付けて記憶している。
【００３５】
【表１】
2004357910.tif 000003
【００３６】
そして、画像信号制御部４４は、色素情報入力部４２に入力された色素情報Ｐ（例えば、メチレンブルー）に基づいて画像種類テーブル４３内を参照し、入力された色素情報Ｐに対応する画像信号の種類Ｑ（例えば、Ｂ画像信号）を選択するようになっている。これにより、使用される色素情報Ｐが入力されると、その色素情報Ｐに示される色素が用いられたときに最もコントラストが高くなる画像信号Ｇ３（例えば、Ｂ画像信号ＧＢ）が、ＲＧＢ画像信号出力ライン２０の全てに出力されるので、第１の実施形態に係る医療用観察装置１と同様に、色ズレを生ずることがなく、ブレのないモノクロ画像により観察でき、観察者が患部を観察しやすく、精度の高い観察を行うことができるという効果がある。また、上記各実施形態と比較して簡易に構成することができる。
【００３７】
次に、本発明の第４の実施形態に係る医療用観察装置５０について、図５を参照して以下に説明する。本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態の説明と共通する構成要素には同一符号を付して説明を簡略化する。
本実施形態に係る医療用観察装置５０は、画像信号選択部５１が光源部５の色情報出力部１２に接続され、色情報出力部１２から出力された色情報Ｓ（例えば、青色）に対応する画像信号（例えば、ＧＢ）を選択する点で第１の実施形態に係る医療用観察装置１と相違している。
【００３８】
本実施形態に係る医療用観察装置５０によれば、光源部５の色情報出力部１２からは、上述したように、現在光源部５から出射されている光の色情報Ｑが逐次出力されているので、画像信号選択部５１においては、常に最新のＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢのいずれかが新たな画像信号Ｇ４として選択されることになる。そして、選択された画像信号Ｇ４が、図５および表２に示されるように、ＲＧＢ画像信号出力ライン２０の全てに出力される。この表２は、Ｒ画像の撮像タイミングにおいて撮像された画像信号「○」が、ＲＧＢ画像信号出力ライン２０の全てに出力され、次の撮像タイミングであるＧ画像の撮像タイミングにおいて撮像された画像信号「■」がＲＧＢ画像信号出力ライン２０の全てに出力され、その後、Ｂ画像の撮像タイミングで撮像された画像信号「△」というように、ＲＧＢ画像信号出力ライン２０に逐次出力される画像信号の変化を示している。表中括弧表示は、撮像タイミングを示している。
【００３９】
【表２】
2004357910.tif 000004
【００４０】
一方、表３は従来の面順次式の撮像方法によるＲＧＢ画像信号出力ライン２０への出力信号を示している。この表３は、Ｒ画像の撮像タイミングにおいて撮像された画像信号「○」が、次のＲ画像の撮像タイミングまでＲ画像信号出力ラインに出力され続け、Ｇ画像の撮像タイミングにおいて撮像された画像信号「■」が、次のＧ画像の撮像タイミングまでＧ画像信号出力ラインに出力され続ける。したがって、この場合にＧ画像信号ＧＧのみを用いてモノクロ表示すると、表４に示されるような３回分の撮像タイミングごとに変化する出力信号パターンとなり、コマ送りのようにぎこちない画像表示となる。
【００４１】
【表３】
2004357910.tif 000005
【表４】
2004357910.tif 000006
【００４２】
これに対して、本実施形態に係る医療用観察装置５０によれば、撮像部４による撮像タイミングに同期して細かく変化する画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢのいずれかによりモノクロ画像を表示するので、画像の動きが滑らかであり、観察し易さを向上することが可能となる。また、第１の実施形態に係る医療用観察装置１と同様に、色ズレを生ずることがなく、ブレのないモノクロ画像により観察でき、精度の高い観察を行うことができる。
【００４３】
次に、本発明の第５の実施形態に係る医療用観察装置６０について、図６を参照して以下に説明する。本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態の説明と共通する構成要素には同一符号を付して説明を簡略化する。
本実施形態に係る医療用観察装置６０は、モノクロ画像を表示する第１の実施形態に係る医療用観察装置１とは異なり、同一色調のカラー画像を表示する医療用観察装置６０であって、前記画像信号選択部１７に代えて、色素情報入力部６１と、色素係数テーブル６２と、色調制御部（色調制御手段）６３とを備えている点において、第１の実施形態に係る医療用観察装置１と相違している。
【００４４】
前記色素情報入力部６１は、例えば、メニュー画面を表示するタッチパネルであって、色素の名称、記号、番号等の色素を特定するための情報（色素情報）Ｐをリスト表示するようになっており、観察者が、使用する色素情報Ｐを選択して入力することができるようになっている。
前記色素係数テーブル６２は、例えば、表５に示されるように、色素情報Ｐと、該色素情報Ｐにより示される色素が使用されたときに、表示されるカラー画像を一定の色調、例えば、ＨＥ（Ｈｅｍａｔｏｘｙｌｉｎ  Ｅｏｓｉｎ）染色像に近い色調とするために、各画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢにそれぞれ乗算されるべき係数Ｒｘ，Ｇｘ，Ｂｘ（ｘ＝１，２，…）とを関連付けて記憶している。
【００４５】
【表５】
2004357910.tif 000007
【００４６】
前記色調制御部６３は、前記色素情報入力部６１において入力された色素情報Ｐに基づいて、前記色素係数テーブル６２を参照し、該色素係数テーブル６２から得た係数Ｒｘ，Ｇｘ，ＢｘをＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢに乗算して、新たなＲＧＢ画像信号ＧＲ’，ＧＧ’，ＧＢ’として各ＲＧＢ画像信号出力ライン２０から出力するようになっている。
【００４７】
このように構成された本実施形態に係る医療用観察装置６０によれば、使用する色素を特定する色素情報Ｐを入力することにより、常に、ＨＥ染色像に近い色調のカラー画像を得ることができる。したがって、観察者は、使用する色素に関わらず、常に同じ色調のカラー画像に基づいて観察を行うことができる。その結果、観察者に均一な測定環境を提供して観察精度を向上し、使用する色素に関わらず、適正な観察結果を得ることができる。
【００４８】
なお、上記実施形態においては、例えば、ＨＥ染色像に近い色調となる係数Ｒｘ，Ｇｘ，Ｂｘを選択したが、これに代えて、他の色調に統一するような係数を選択してもよい。また、色調の種類は、観察者の好みに合わせて選択することにしてもよい。
【００４９】
次に、本発明の第６の実施形態に係る医療用観察装置７０について、図７および図８を参照して以下に説明する。本実施形態の説明において、上述した第５の実施形態の説明と共通する構成要素には同一符号を付して説明を簡略化する。
本実施形態に係る医療用観察装置７０は、同一色調のカラー画像を表示する医療用観察装置７０である点において第５の実施形態に係る医療用観察装置６０と共通するが、図７に示されるように、色素情報入力部６１および色素係数テーブル６２に代えて、輝度信号生成部７１と、輝度係数テーブル７２とを備えている点において、第１の実施形態に係る医療用観察装置６０と相違している。
【００５０】
前記輝度信号生成部７１には、画像信号処理部１６（図１参照）からＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢが入力されるようになっている。輝度信号生成部７１は、入力されたＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢに基づいて、次式により輝度信号Ｙを算出するようになっている。
Ｙ＝０．３ＧＲ＋０．５９ＧＧ＋０．１１ＧＢ
【００５１】
前記輝度係数テーブル７２は、輝度信号Ｙと、該輝度信号Ｙが与えられたときに、例えば、ＨＥ染色像に近い色調とするために、各画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢに乗算されるべき係数Ｒｙ，Ｇｙ，Ｂｙとを関連付けて記憶している。この輝度係数テーブル７２は、例えば、図８に示されるように、横軸（入力）を輝度信号Ｙ、縦軸（出力）を係数Ｒｙ，Ｇｙ，Ｂｙ値としたグラフにより提供される。
【００５２】
前記色調制御部６３は、輝度信号生成部７１により算出された輝度信号Ｙに基づいて、前記輝度係数テーブル７２を参照し、該輝度係数テーブル７２から得た係数Ｒｙ，Ｇｙ，ＢｙをＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢに乗算して、新たなＲＧＢ画像信号ＧＲ’，ＧＧ’，ＧＢ’として各ＲＧＢ画像信号出力ライン２０から出力するようになっている。
【００５３】
このように構成された本実施形態に係る医療用観察装置７０によれば、第５の実施形態に係る医療用観察装置６０と同様に、常に、ＨＥ染色像に近い色調のカラー画像を得ることができる。したがって、観察者は、使用する色素に関わらず、常に同じ色調のカラー画像に基づいて観察を行うことができる。その結果、観察者に均一な測定環境を提供して観察精度を向上し、適正な観察結果を得ることができるという効果がある。
【００５４】
次に、本発明の第７の実施形態に係る医療用観察装置８０について、図９および図１０を参照して以下に説明する。本実施形態の説明において、上述した第５の実施形態の説明と共通する構成要素には同一符号を付して説明を簡略化する。本実施形態に係る医療用観察装置８０は、同一色調のカラー画像を表示する医療用観察装置８０である点において第５の実施形態に係る医療用観察装置６０と共通するが、図９に示されるように、色素情報入力部６１および色素係数テーブル６２に代えて、色差信号生成部８１と色差係数テーブル８２とを備えている点において、第５の実施形態に係る医療用観察装置６０と相違している。
【００５５】
前記色差信号生成部８１には、画像信号処理部１６（図１参照）からＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢが入力されるようになっている。色差信号生成部８１は、入力されたＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢに基づいて、次式により色差信号Ｃｒ，Ｃｂを算出するようになっている。
Ｃｒ＝０．５ＧＲ−０．４２ＧＧ−０．０８ＧＢ
Ｃｂ＝−０．１７ＧＲ−０．３３ＧＧ＋０．５ＧＢ
【００５６】
前記色差係数テーブル８２は、図１０に示される色差平面からなる第１の係数テーブルを備え、色差信号Ｃｒ，Ｃｂが存在する領域ごとに、色素情報を対応付けて記憶している。なお、色差信号Ｃｒ，Ｃｂがいずれの領域にも属さない場合には、色調制御を行わないこととする。また、色差係数テーブル８２は、上記表５に示される第２の係数テーブルを備えている。
【００５７】
前記色調制御部６３は、前記色差信号生成部８１において生成された色差信号Ｃｒ，Ｃｂに基づいて、まず、前記色差係数テーブル８２の内、第１の係数テーブルを参照することにより、色素を特定し、次いで、第２の係数テーブルを参照することにより、該第２の係数テーブルから得た係数Ｒｚ，Ｇｚ，Ｂｚ（ｚ＝１，２，…）をＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢに乗算して、新たなＲＧＢ画像信号ＧＲ’，ＧＧ’，ＧＢ’として各ＲＧＢ画像信号出力ラインから出力するようになっている。
【００５８】
このように構成された本実施形態に係る医療用観察装置８０によれば、使用する色素情報を入力することなく、自動的に、ＨＥ染色像に近い色調のカラー画像を得ることができる。したがって、観察者は、使用する色素に関わらず、常に同じ色調のカラー画像に基づいて観察を行うことができる。その結果、さらに簡易に、観察者に均一な測定環境を提供して観察精度を向上し、使用する色素に関わらず、適正な観察結果を得ることができる。
【００５９】
次に、本発明の第８の実施形態に係る医療用観察装置９０について、図１１を参照して以下に説明する。本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態の説明と共通する構成要素には同一符号を付して説明を簡略化する。
本実施形態に係る医療用観察装置９０は、第１の実施形態に係る医療用観察装置１の画像信号選択部１７に代えて、画像信号処理部１６により生成されたＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢを所定時間記憶する一時メモリ部９１と、現在のＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢから一時メモリ部９１内に記憶されている所定時間前のＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢを各画素ごとにそれぞれ減算する画像差分算出部９２と、減算の結果、負の数となる画素における現在のＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢの画素値をゼロに設定した新たなＲＧＢ画像信号ＧＲ’，ＧＧ’，ＧＢ’を生成する画素値除去部９３と、生成された新たなＲＧＢ画像信号ＧＲ’，ＧＧ’，ＧＢ’に対してコントラスト強調処理を行うコントラスト強調部９４とを備えている。
【００６０】
このように構成された本実施形態に係る医療用観察装置９０の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る医療用観察装置９０によれば、画像信号処理部１６により生成されたＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢが一時メモリ部９１に記憶され、現在のＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢと所定時間前のＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢとが画像差分算出部９２に入力される。画像差分算出部９２においては、現在のＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢから所定時間前のＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢを差し引く減算が画素ごとに行われ、ＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢの差分が各画素ごとに算出される。
【００６１】
すなわち、ＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢの差分は、ＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢにおける変化の度合を示しており、この差分値が正の場合には、その画素が時間の経過とともに明るくなっていることを示し、この差分値が負の場合には、その画素が時間の経過とともに暗くなっていることを示している。一般に、色素によって染色された細胞核および細胞壁は、細胞の代謝によって退色していく性質がある。したがって、この性質を利用すれば、時間の経過とともに明るくなる画素を抽出することにより、観察対象である細胞核および細胞壁を抽出することができる。
【００６２】
そこで、画素値除去部９３の作動により、差分値が負となる画素の現在のＲＧＢ画像信号ＧＲ，ＧＧ，ＧＢをゼロに設定した新たなＲＧＢ画像信号ＧＲ’，ＧＧ’，ＧＢ’を生成することにより、細胞核および細胞壁に対応する画素のみを抽出することができる。さらに、新たなＲＧＢ画像信号ＧＲ’，ＧＧ’，ＧＢ’をコントラスト強調部９４に入力してコントラスト強調処理を行うことにより、細胞核および細胞壁に対応する部分を強調したＲＧＢ画像信号ＧＲ”，ＧＧ”，ＧＢ”を得ることができる。コントラスト強調処理としては、例えば、１画面分の画素平均値からの差を各画素ごとに大きくするような処理である。これにより、色素の残った領域やノイズ等の影響を除外して、細胞核、細胞壁を効率よくコントラストの高い画像で観察することが可能となり、観察精度を向上することができる。
【００６３】
なお、上記各実施形態においては医療用観察装置１，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０として内視鏡装置を例に挙げて説明したが、これに代えて、内視鏡装置の処置具挿入孔に挿入されるプローブ型観察装置に適用してもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る医療用観察装置によれば、観察者が観察しやすい鮮明な画像を表示することができるという効果を奏する。その結果、観察精度を向上し、より適正に診断結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る医療用観察装置を示すシステム図である。
【図２】図１に示される医療用観察装置の画像信号選択部を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る医療用観察装置の画像信号選択部を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る医療用観察装置の画像信号選択部を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る医療用観察装置を示すブロック図である。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る医療用観察装置を示すブロック図である。
【図７】本発明の第６の実施形態に係る医療用観察装置を示すブロック図である。
【図８】図７の医療用観察装置における輝度係数テーブルを示すグラフである。
【図９】本発明の第７の実施形態に係る医療用観察装置を示すブロック図である。
【図１０】図９の色差係数テーブルの内、第１の係数テーブルを示すグラフである。
【図１１】本発明の第８の実施形態に係る医療用観察装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０  医療用観察装置
４  撮像部（撮像装置）
５  光源部（光源装置）
１２  色情報出力部
１６  画像信号処理部（画像信号処理手段）
１７，３３，４１，５１  画像信号選択部（画像信号選択手段）
１８  コントラスト算出部（コントラスト算出手段）
１９，３２  比較部（比較手段）
２０  ＲＧＢ画像信号出力ライン
３１  平均算出部（平均算出手段）
４２，６１  色素情報入力部
４３  画像種類テーブル（テーブル）
６２  色素係数テーブル
６３  色調制御部（色調制御手段）
７１  輝度信号生成部（輝度信号生成手段）
７２  輝度係数テーブル
８１  色差信号生成部（色素判別手段）
８２  色差係数テーブル（色素判別手段，テーブル）
９１  一時メモリ（一時メモリ手段）
９２  差分算出部（画像差分算出手段）
９３  画素値除去部（画素値除去手段）
９４  コントラスト強調部（コントラスト強調手段）
Ｃｒ，Ｃｂ  色差信号
ＧＲ  Ｒ画像信号
ＧＧ  Ｇ画像信号
ＧＢ  Ｂ画像信号
Ｐ  色素情報
Ｒｘ，Ｇｘ，Ｂｘ  輝度係数、色素係数（重み係数）
Ｓ  色情報
Ｘ  被写体
Ｙ  輝度信号
【図１】
2004357910.tif 000008
【図２】
2004357910.tif 000009
【図３】
2004357910.tif 000010
【図４】
2004357910.tif 000011
【図５】
2004357910.tif 000012
【図６】
2004357910.tif 000013
【図７】
2004357910.tif 000014
【図８】
2004357910.tif 000015
【図９】
2004357910.tif 000016
【図１０】
2004357910.tif 000017
【図１１】
2004357910.tif 000018