(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡を用いて観察対象を撮影した内視鏡画像を取得する画像取得部と、
前記内視鏡画像を用いて、前記内視鏡画像、前記内視鏡画像を用いて算出する生体情報、または、前記生体情報の算出に使用するデータの補正値を算出する補正値算出部と、
前記内視鏡画像を用いて、前記補正値の算出の可否、または、前記補正値の使用の可否を判断する判断基準となる指標値を１種類または複数種類算出する指標値算出部と、
前記指標値を表示する表示部と、
前記補正値を算出する指示、または、前記補正値を用いて、前記内視鏡画像、前記生体情報、もしくは、前記データの補正を実行する指示を入力する入力部と、
前記補正値を算出する指示を得て前記補正値算出部が前記補正値を算出した場合、または、前記補正を実行する指示を得た場合に、前記補正値を用いて、前記内視鏡画像、前記生体情報、または、前記データを補正する補正部と、
を備える内視鏡システム。
【請求項２】
前記指標値を用いて、前記補正値の算出または前記補正値の使用の可否を判定する判定部を備え、
前記表示部は、前記指標値に加え、前記判定部の判定結果を表示する請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記指標値算出部が複数種類の前記指標値を算出する場合、
前記判定部は、前記指標値ごとに前記補正値の算出または前記補正値の使用の可否を判定し、
前記表示部は、前記指標値と前記判定部の判定結果とをそれぞれ表示する請求項２に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記判定部が前記補正値の算出または前記補正値の使用を不可と判定した場合に、前記表示部に前記内視鏡画像の撮影条件に関する改善指示を表示する改善指示部を備える請求項２または３に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記改善指示部は、前記改善指示の表示後に、前記撮影条件が改善したか否かを判定する改善判定をし、かつ、前記改善判定の結果を前記表示部に表示する請求項４に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記画像取得部は、前記内視鏡を用いて各々異なるタイミングにおいて前記観察対象を撮影した複数の前記内視鏡画像を取得し、
前記補正値算出部は、複数の前記内視鏡画像を用いて前記補正値を算出し、
前記指標値算出部は、１または複数の前記内視鏡画像を用いて前記指標値を算出する請求項１〜５のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記画像取得部は、照明光または照明光の照射条件を変え、かつ、異なるタイミングにおいて前記観察対象を撮影した複数の前記内視鏡画像を取得する請求項６に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記画像取得部は、前記内視鏡画像として、前記補正値の算出に使用する補正値算出用画像と、前記生体情報の算出に使用する生体情報算出用画像と、を取得し、
前記補正値算出部は、前記内視鏡画像のうち、前記補正値算出用画像を用いて前記補正値を算出し、かつ、
前記指標値算出部は、前記内視鏡画像のうち、前記補正値算出用画像を用いて前記指標値を算出する請求項７に記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記画像取得部は、前記内視鏡画像として、前記生体情報の算出に使用する生体情報算出用画像を取得し、
前記補正値算出部は、前記生体情報算出用画像を用いて前記補正値を算出し、かつ、
前記指標値算出部は、前記補正値算出部が前記補正値の算出に使用する前記生体情報算出用画像を用いて前記指標値を算出する請求項７に記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
前記入力部は、前記表示部に表示する入力画面、または、操作部である請求項１〜９のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
前記指標値算出部は、前記内視鏡画像間で比較した前記観察対象の動き量、１つの前記内視鏡画像内における前記観察対象の動き量、明るさ、画素値、または、付着物の有無もしくは付着量について、前記指標値を算出する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
内視鏡を用いて観察対象を撮影した内視鏡画像を取得する画像取得部と、
前記内視鏡画像を用いて、前記内視鏡画像、前記内視鏡画像を用いて算出する生体情報、または、前記生体情報の算出に使用するデータの補正値を算出する補正値算出部と、
前記内視鏡画像を用いて、前記補正値の算出の可否、または、前記補正値の使用の可否を判断する判断基準となる指標値を１種類または複数種類算出する指標値算出部と、
表示部に前記指標値を表示する表示制御部と、
前記補正値を算出する指示を得て前記補正値算出部が前記補正値を算出した場合、または、前記補正を実行する指示を得た場合に、前記補正値を用いて、前記内視鏡画像、前記生体情報、または、前記データを補正する補正部と、
を備えるプロセッサ装置。
【請求項１３】
画像取得部が、内視鏡を用いて観察対象を撮影した内視鏡画像を取得するステップと、
補正値算出部が、前記内視鏡画像を用いて、前記内視鏡画像、前記内視鏡画像を用いて算出する生体情報、または、前記生体情報の算出に使用するデータの補正値を算出するステップと、
指標値算出部が、前記内視鏡画像を用いて、前記補正値の算出の可否、または、前記補正値の使用の可否を判断する判断基準となる指標値を１種類または複数種類算出するステップと、
表示部が、前記指標値を表示するステップと、
前記補正値を算出する指示を得て前記補正値算出部が前記補正値を算出した場合、または、前記補正を実行する指示を得た場合に、補正部が、前記補正値を用いて、前記内視鏡画像、前記生体情報、または、前記データを補正するステップと、
を備える内視鏡システムの作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡を用いて観察対象を撮影して得る内視鏡画像を用いて演算する内視鏡システム、プロセッサ装置、及び、内視鏡システムの作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、光源装置、内視鏡、及びプロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いて診断することが一般的になっている。特に、内視鏡を用いて観察対象を撮影して内視鏡画像を得るだけでなく、内視鏡画像を用いて血管等の組織や腺管構造等の構造を強調した表示用の画像（以下、観察画像という）を生成及び表示する内視鏡システムが普及している。また、近年においては、内視鏡画像を用いて生体情報を得る内視鏡システムもある。例えば、血中ヘモグロビンの酸素飽和度（生体情報）を用いた病変部の診断が行われつつある。例えば、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる波長帯域の光等を観察対象に照射して複数の内視鏡画像を取得し、これら複数の内視鏡画像を用いて所定の演算をして酸素飽和度を算出する方法がある（特許文献１及び特許文献２）。
【０００３】
酸素飽和度等の生体情報は、食道、胃、もしくは大腸等の部位の違い、または、患者の性別若しくは年齢といった患者の個体差に起因して異なる場合がある。このため、特許文献１の内視鏡システムにおいては、実際に観察する患者及び部位を撮影した内視鏡画像を用いて、酸素飽和度の算出に使用するデータを補正（キャリブレーション）しておくことによって、観察する部位の違いや患者の個体差等に依らずに、正確な酸素飽和度を算出できるようにしている。また、特許文献２の内視鏡システムにおいては、現在と過去の酸素飽和度を比較して、算出した酸素飽和度を補正し、正確な酸素飽和度を求めるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０２２３４１号公報
【特許文献２】特開２０１５−１３９６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
酸素飽和度等の生体情報の算出に使用するデータ等を補正するためには、当然ながら、どの程度補正すればよいかを表す補正値を求める必要がある。例えば生体情報として酸素飽和度を算出する場合、特許文献２の内視鏡システムのように、患者及び部位に関して過去の酸素飽和度等のデータを蓄積している場合を除けば、特許文献１の内視鏡システムのように、通常はリアルタイムに患者を撮影して得た内視鏡画像を用いて補正値を求めなければならない。
【０００６】
また、補正値が不正確な場合、この不正確な補正値を用いて補正したデータ等を使用して生体情報を算出すれば、当然に、算出した生体情報も不正確になる。このため、補正値の算出に使用する内視鏡画像（以下、補正値算出用画像という）は、補正値の算出誤差が許容範囲に収まる適切な条件において観察対象を撮影した画像でなければならない。
【０００７】
しかしながら、補正値算出用画像を得る際に、撮影の条件が適切であるか否かをリアルタイムに判断するのは容易ではない。例えば、観察対象に動きがある状況で観察対象を撮影して得た内視鏡画像を補正値算出用画像として用いると、補正値の算出誤差が大きくなってしまうので、動きがない状況で観察対象を撮影して得た内視鏡画像を補正値算出用画像として用いることが好ましい。しかし、生体である観察対象の動きを停止することはできないので、補正値算出用画像を得る際の撮影条件としてどの程度の動きまでが補正値の算出の際に許容できるのかをリアルタイムに判断する必要がある。これは補正値の算出方法等に精通していなければできない判断であるから、内視鏡システムの使用者である医師等にとっては通常は困難な判断である。照明光の光量等の他の撮影の条件についても同様である。
【０００８】
本発明は、補正値算出用画像を得る際に、撮影の条件が適切であるか否かの判断を支援する内視鏡システム、プロセッサ装置、及び、内視鏡システムの作動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の内視鏡システムは、内視鏡を用いて観察対象を撮影した内視鏡画像を取得する画像取得部と、内視鏡画像を用いて、内視鏡画像、内視鏡画像を用いて算出する生体情報、または、生体情報の算出に使用するデータの補正値を算出する補正値算出部と、内視鏡画像を用いて、補正値の算出の可否、または、補正値の使用の可否を判断する判断基準となる指標値を１種類または複数種類算出する指標値算出部と、指標値を表示する表示部と、補正値を算出する指示、または、補正値を用いて、内視鏡画像、生体情報、もしくは、データの補正を実行する指示を入力する入力部と、補正値を算出する指示を得て補正値算出部が補正値を算出した場合、または、補正を実行する指示を得た場合に、補正値を用いて、内視鏡画像、生体情報、または、データを補正する補正部と、を備える。
【００１０】
指標値を用いて、補正値の算出または補正値の使用の可否を判定する判定部を備え、表示部は、指標値に加え、判定部の判定結果を表示することが好ましい。
【００１１】
指標値算出部が複数種類の指標値を算出する場合、判定部は、指標値ごとに補正値の算出または補正値の使用の可否を判定し、表示部は、指標値と判定部の判定結果とをそれぞれ表示することが好ましい。
【００１２】
判定部が補正値の算出または補正値の使用を不可と判定した場合に、表示部に内視鏡画像の撮影条件に関する改善指示を表示する改善指示部を備える好ましい。
【００１３】
改善指示部は、改善指示の表示後に、撮影条件が改善したか否かを判定する改善判定をし、かつ、改善判定の結果を表示部に表示することが好ましい。
【００１４】
画像取得部は、内視鏡を用いて各々異なるタイミングにおいて観察対象を撮影した複数の内視鏡画像を取得し、補正値算出部は、複数の内視鏡画像を用いて補正値を算出し、指標値算出部は、１または複数の内視鏡画像を用いて指標値を算出することが好ましい。
【００１５】
画像取得部は、照明光または照明光の照射条件を変え、かつ、異なるタイミングにおいて観察対象を撮影した複数の内視鏡画像を取得することが好ましい。
【００１６】
画像取得部は、内視鏡画像として、補正値の算出に使用する補正値算出用画像と、生体情報の算出に使用する生体情報算出用画像と、を取得し、補正値算出部は、内視鏡画像のうち、補正値算出用画像を用いて補正値を算出し、かつ、指標値算出部は、内視鏡画像のうち、補正値算出用画像を用いて指標値を算出することが好ましい。
【００１７】
画像取得部は、内視鏡画像として、生体情報の算出に使用する生体情報算出用画像を取得し、補正値算出部は、生体情報算出用画像を用いて補正値を算出し、かつ、指標値算出部は、補正値算出部が補正値の算出に使用する生体情報算出用画像を用いて指標値を算出することが好ましい。
【００１８】
入力部は、表示部に表示する入力画面、または、操作部であることが好ましい。
【００１９】
指標値算出部は、内視鏡画像間で比較した観察対象の動き量、１つの内視鏡画像内における観察対象の動き量、明るさ、画素値、または、付着物の有無もしくは付着量について、指標値を算出することが好ましい。
【００２０】
本発明のプロセッサ装置は、内視鏡を用いて観察対象を撮影した内視鏡画像を取得する画像取得部と、内視鏡画像を用いて、内視鏡画像、内視鏡画像を用いて算出する生体情報、または、生体情報の算出に使用するデータの補正値を算出する補正値算出部と、内視鏡画像を用いて、補正値の算出の可否、または、補正値の使用の可否を判断する判断基準となる指標値を１種類または複数種類算出する指標値算出部と、表示部に指標値を表示する表示制御部と、補正値を算出する指示を得て補正値算出部が補正値を算出した場合、または、補正を実行する指示を得た場合に、補正値を用いて、内視鏡画像、生体情報、または、データを補正する補正部と、を備える。
【００２１】
本発明の内視鏡システムの作動方法は、画像取得部が、内視鏡を用いて観察対象を撮影した内視鏡画像を取得するステップと、補正値算出部が、内視鏡画像を用いて、内視鏡画像、内視鏡画像を用いて算出する生体情報、または、生体情報の算出に使用するデータの補正値を算出するステップと、指標値算出部が、内視鏡画像を用いて、補正値の算出の可否、または、補正値の使用の可否を判断する判断基準となる指標値を１種類または複数種類算出するステップと、表示部が、指標値を表示するステップと、補正値を算出する指示を得て補正値算出部が補正値を算出した場合、または、補正を実行する指示を得た場合に、補正部が、補正値を用いて、内視鏡画像、生体情報、または、データを補正するステップと、を備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の内視鏡システム、プロセッサ装置、及び、内視鏡システムの作動方法は、補正値の算出の可否、または、補正値の使用の可否を判断する判断基準となる指標値を算出して表示部に表示するので、補正値算出用画像を得る際に、撮影の条件が適切であるか否かの判断を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】内視鏡システムの外観図である。
【図２】内視鏡システムのブロック図である。
【図３】特殊処理部のブロック図である。
【図４】第１実施形態における特殊画像生成部のブロック図である。
【図５】演算値と酸素飽和度との相関関係を表す特徴空間である。
【図６】酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数を示すグラフである。
【図７】特殊観察モード（酸素飽和度観察モード）のフローチャートである。
【図８】指標値を表示したモニタの表示画面である。
【図９】酸素飽和度画像を表示したモニタの表示画面である。
【図１０】複数種類の指標値を表示したモニタの表示画面である。
【図１１】変形例の特殊画像生成部のブロック図である。
【図１２】変形例の特殊画像生成部のブロック図である。
【図１３】第２実施形態における特殊処理部のブロック図である。
【図１４】判定結果を表示したモニタの表示画面である。
【図１５】指標値ごとに判定結果を表示したモニタの表示画面である。
【図１６】第３実施形態における特殊処理部のブロック図である。
【図１７】改善指示を表示したモニタの表示画面である。
【図１８】改善判定の結果を表示したモニタの表示画面である。
【図１９】変形例の内視鏡システムのブロック図である。
【図２０】カプセル内視鏡の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
図１に示すように、内視鏡システム１０は、観察対象を撮影する内視鏡１２と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、表示部であるモニタ１８と、コンソール１９とを有する。内視鏡１２は、光源装置１４と光学的に接続するとともに、プロセッサ装置１６に電気的に接続する。内視鏡１２は、被検体内に挿入する挿入部１２ａと、挿入部１２ａの基端部分に設けられた操作部１２ｂと、挿入部１２ａの先端側に設けられた湾曲部１２ｃと、先端部１２ｄとを有している。操作部１２ｂのアングルノブ１２ｅを操作することにより、湾曲部１２ｃが湾曲する。この湾曲部１２ｃが湾曲した結果、先端部１２ｄが所望の方向に向く。なお、先端部１２ｄには、観察対象に向けて空気や水等を噴射する噴射口（図示しない）が設けられている。
【００２５】
また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、モード切り替えスイッチ１３ａ、ズーム操作部１３ｂが設けられている。モード切り替えスイッチ１３ａは、観察モードの切り替え操作に用いる。内視鏡システム１０は、通常観察モードと特殊観察モードを有する。通常観察モードは、照明光に白色光を用いて観察対象を撮影して得る自然な色合いの観察画像（以下、通常観察画像という）をモニタ１８に表示する観察モードである。
【００２６】
特殊観察モードは、内視鏡１２を用いて観察対象を撮影した内視鏡画像を用いて、観察対象の生体情報を算出及び表示し、または、観察対象の特定の組織もしくは構造を強調等した観察画像を生成及び表示する。以下においては、観察対象の生体情報を算出及び表示する場合の特殊観察モードを、生体情報観察モードといい、観察対象の特定の組織もしくは構造を強調等した観察画像を生成及び表示する場合の特殊観察モードを、強調観察モードという。なお、これらは例であり、特殊観察モードは、観察対象の生体情報を算出及び表示し、かつ、観察対象の特定の組織もしくは構造を強調等した観察画像を生成及び表示することができる。
【００２７】
生体情報とは、通常観察画像からは一見して知得することが容易でない生体に関する情報であり、例えば、酸素飽和度または血管の密度等の観察対象に関する数値的な情報である。また、強調観察モードにおける「特定の組織もしくは構造の強調等」には、観察可能な組織または構造の中から、１または複数種類の特定の組織または構造を強調等することのみならず、１種類の特定の組織または構造の中から、一部の共通の特性を有する組織または構造を強調等することを含む。すなわち、強調観察モードにおいては、観察可能な組織または構造のうち、例えば血管という特定の組織を強調等するが、設定によっては、全ての血管を強調等するのではなく、例えば粘膜表面等の所定の基準点からの特定の深さにある血管のみを選択的に強調等することができる。また、例えば、強調観察モードにおいては、太さが特定の範囲内にある血管のみを選択的に強調等することができる。
【００２８】
また、特殊観察モードは、上記のように、内視鏡画像を用いて、生体情報を算出及び表示し、または、特定の組織もしくは構造を強調等して表示する動作（以下、本動作という）の他に、補正動作を含む。補正動作は、「本動作において使用する内視鏡画像」、「本動作において算出する生体情報」、または、「本動作において生体情報の算出に使用するデータ」の補正をする動作である。
【００２９】
補正動作時に、上記「本動作において使用する内視鏡画像」、「本動作において算出する生体情報」、または、「本動作において生体情報の算出に使用するデータ」の補正に使用する内視鏡画像が補正値算出用画像である。本実施形態においては、補正動作時に、内視鏡１２を用いて各々異なるタイミングにおいて観察対象を撮影して得る複数の内視鏡画像が補正値算出用画像である。
【００３０】
具体的には、生体情報観察モードの場合、「本動作において使用する内視鏡画像」とは、本動作において生体情報の算出に用いる内視鏡画像（以下、生体情報算出用画像という）、または、本動作において算出した生体情報を表示する観察画像の生成に用いる内視鏡画像である。また、強調観察モードの場合には、「本動作において使用する内視鏡画像」とは、本動作において強調等する組織もしくは構造の特定に用いる内視鏡画像、または、本動作において特定の組織もしくは構造を強調等した観察画像の生成に用いる内視鏡画像である。
【００３１】
「本動作において算出する生体情報」とは、特殊観察モードが生体情報観察モードの場合に算出する酸素飽和度等の生体情報である。また、「本動作において生体情報の算出に使用するデータ」とは、内視鏡画像の他に、生体情報の算出に使用するデータである。例えば、生体情報として酸素飽和度を算出する場合、複数の内視鏡画像を用いて算出する演算値を、酸素飽和度に対応付けるためのデータテーブルまたは変換関数等である。
【００３２】
なお、「本動作において使用する内視鏡画像」、「本動作において算出する生体情報」、または、「本動作において生体情報の算出に使用するデータ」の補正は、正確な生体情報を算出するための、または、正確に特定の組織や構造を強調等するために行う特殊観察モードの校正（キャリブレーション）である。
【００３３】
特殊観察モードの一例である生体情報観察モードにおいては、内視鏡システム１０は、内視鏡画像を用いて演算し、その演算結果を生体情報に対応付ける予め用意したデータを用いて、目的とする生体情報を算出する。これが、生体情報観察モードの本動作である。一方、補正動作においては、内視鏡画像を用いて補正値を算出する。そして、算出した補正値を用いて、「本動作において使用する内視鏡画像」、「本動作において算出する生体情報」、または、「本動作において生体情報の算出に使用するデータ」を補正する。これにより、生体情報観察モードの場合には、本動作において、生体情報を正確に算出することができ、強調観察モードの場合には、特定の組織もしくは構造を正確に強調等した観察画像を生成及び表示することができる。
【００３４】
以下、本実施形態においては、特殊観察モードは酸素飽和度を算出及び表示する生体情報観察モードである。すなわち、本実施形態の特殊観察モードは、酸素飽和度観察モードである。酸素飽和度観察モードは、本動作において、複数の内視鏡画像を用いて、酸素飽和度と相関がある演算値を算出する。そして、算出した演算値と、演算値を酸素飽和度に対応付けるデータとを用いて酸素飽和度を算出する。その後、複数の内視鏡画像と、算出した酸素飽和度とを用いて、酸素飽和度の値を疑似カラーを用いて示す観察画像（以下、酸素飽和度画像１１０（図９参照）という）を生成及び表示する。また、本実施形態の酸素飽和度観察モードは、補正動作において、内視鏡１２を用いて各々異なるタイミングにおいて観察対象を撮影して得る複数の内視鏡画像（補正値算出用画像）を用いて補正値を算出する。そして、算出した補正値を用いて、本動作時に酸素飽和度の算出に使用するデータ（すなわち、上記「演算値を酸素飽和度に対応付けるデータ」）を補正する。
【００３５】
プロセッサ装置１６は、モニタ１８及びコンソール１９と電気的に接続する。モニタ１８は、各観察モードの観察画像や観察画像に付帯する画像情報等を出力表示する。コンソール１９は、機能設定等の入力操作を受け付けるユーザインタフェースとして機能する入力部７４（図２または図３参照）の１つである。なお、プロセッサ装置１６には、画像や画像情報等を記録する外付けの記録部（図示省略）を接続してもよい。
【００３６】
図２に示すように、光源装置１４は、照明光を発光する光源部２０と、光源部２０の駆動を制御する光源制御部２２と、を備えている。
【００３７】
光源部２０は、ＢＳ光源２０ａ、ＢＬ光源２０ｂ、Ｇ光源２０ｃ、及び、Ｒ光源２０ｄの４個の光源を備える。本実施形態においては、ＢＳ光源２０ａ、ＢＬ光源２０ｂ、Ｇ光源２０ｃ、及び、Ｒ光源２０ｄはいずれもＬＥＤ(Light Emitting Diode)である。光源部２０には、これらのＬＥＤの代わりに、ＬＤ(Laser Diode)と蛍光体と帯域制限フィルタとの組み合わせや、キセノンランプ等のランプと帯域制限フィルタの組み合わせ等を用いることができる。
【００３８】
ＢＳ光源２０ａは、中心波長が約４５０±１０ｎｍ、波長帯域が約４２０ｎｍ〜５００ｎｍの第１青色光ＢＳを発光する青色光源である。ＢＬ光源２０ｂは、中心波長及び波長帯域が約４７０ｎｍ±１０ｎｍであり、青色のいわゆる狭帯域光（以下、第２青色光ＢＬという）を発光する青色光源である。Ｇ光源２０ｃは、中心波長が約５４０±２０ｎｍ、波長帯域が約４８０ｎｍ〜６００ｎｍに及ぶ緑色光Ｇを発光する緑色光源である。Ｒ光源２０ｄは、中心波長が約６４０±２０ｎｍ、波長帯域が約６００ｎｍ〜６５０ｎｍに及ぶ赤色光Ｒを発光する赤色光源である。
【００３９】
光源制御部２２は、光源部２０を構成する各光源２０ａ〜２０ｄの点灯や消灯のタイミング、及び点灯時の発光量等をそれぞれ独立に制御する。この光源制御部２２の制御により、光源部２０は、通常観察モードにおいて使用する通常観察用照明光と、特殊観察モードにおいて使用する特殊観察用照明光と、を発光する。
【００４０】
通常観察モードの場合、光源制御部２２は、ＢＳ光源２０ａ、Ｇ光源２０ｃ、及びＲ光源２０ｄを同時に点灯する。このため、通常観察用照明光は、第１青色光ＢＳと、緑色光Ｇと、赤色光Ｒとを含む白色光である。本明細書においては、白色光には、白色光とみなすことができる擬似白色光を含む。また、本実施形態においては、通常観察モードの場合、光源部２０は上記白色光を常時点灯するが、撮影フレームに合わせて、白色光を発光しても良い。
【００４１】
特殊観察用照明光は、本動作において用いる本動作用照明光と、補正動作において用いる補正動作用照明光と、を含む。本動作用照明光及び補正動作用照明光は、特殊観察モードの実際的態様に応じて、それぞれ、１または複数の色の光（波長、波長帯域、または分光スペクトルが異なる複数種類の光）を含む。また、本動作用照明光と補正動作用照明光とは、特殊観察モードの実際的態様によっては、互いに異なる場合があり、また、互いに等しい場合がある。
【００４２】
本実施形態の特殊観察モードである酸素飽和度観察モードにおいては、光源制御部２２は本動作において第１パターンと第２パターンで各光源２０ａ〜２０ｄの点灯及び消灯を交互に繰り返す。第１パターンは、ＢＬ光源２０ｂを単独で点灯する発光パターンである。このため、第１パターンの際には、第２青色光ＢＬが特殊観察用照明光になる。一方、第２パターンは、ＢＳ光源２０ａと、Ｇ光源２０ｃと、Ｒ光源２０ｄを同時に点灯するパターンである。このため、第２パターンの際には、第１青色光ＢＳと、緑色光Ｇと、赤色光Ｒとを含む白色光が特殊観察用照明光になる。したがって、酸素飽和度観察モードは、本動作において、第２青色光ＢＬと白色光を撮影フレームに合わせて交互に発光する。
【００４３】
また、光源制御部２２は、補正動作においても上記第１パターンと第２パターンの点灯及び消灯を撮影フレームに合わせて交互に繰り返す。したがって、本実施形態の特殊観察モードである酸素飽和度観察モードにおいては、本動作用照明光と補正動作用照明光は等しく、発光のパターンも同じである。このように、補正動作においても、本動作用照明光と等しい補正用照明光を発光するのは、補正動作においても酸素飽和度を算出し、補正動作において算出した酸素飽和度を補正値として、本動作において酸素飽和度の算出に用いるデータの補正をするからである。
【００４４】
光源部２０が発光した照明光は、ライトガイド４１に入射する。ライトガイド４１は、内視鏡１２及びユニバーサルコード内に内蔵されており、照明光を内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。ユニバーサルコードは、内視鏡１２と光源装置１４及びプロセッサ装置１６とを接続するコードである。なお、ライトガイド４１としては、マルチモードファイバを使用できる。一例として、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径がφ０．３〜０．５ｍｍの細径なファイバケーブルを使用できる。
【００４５】
内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系３０ａと撮影光学系３０ｂが設けられている。照明光学系３０ａは、照明レンズ４５を有しており、この照明レンズ４５を介して照明光が観察対象に照射される。撮影光学系３０ｂは、対物レンズ４６、ズームレンズ４７、及びイメージセンサ４８を有している。イメージセンサ４８は、対物レンズ４６及びズームレンズ４７を介して、観察対象から戻る照明光の反射光等（反射光の他、散乱光、観察対象が発する蛍光、または、観察対象に投与等した薬剤に起因した蛍光等を含む）を用いて観察対象を撮影する。なお、ズームレンズ４７は、ズーム操作部１３ｂの操作をすることで移動し、イメージセンサ４８を用いて撮影する観察対象を拡大または縮小する。
【００４６】
イメージセンサ４８は、原色系のカラーセンサであり、青色カラーフィルタを有するＢ画素（青色画素）、緑色カラーフィルタを有するＧ画素（緑色画素）、及び、赤色カラーフィルタを有するＲ画素（赤色画素）の３種類の画素を備える。青色カラーフィルタは、主として青色帯域の光、具体的には波長帯域が３８０〜５６０ｎｍの波長帯域の光を透過する。青色カラーフィルタの透過率は、波長４６０〜４７０ｎｍ付近においてピークになる。緑色カラーフィルタは、主として緑色帯域の光、具体的には、４６０〜４７０ｎｍの波長帯域の光を透過する。赤色カラーフィルタは、主として赤色帯域の光、具体的には、５８０〜７６０ｎｍの波長帯域の光を透過する。
【００４７】
イメージセンサ４８を用いて観察対象を撮影すると、最大で、Ｂ画素において撮影して得るＢ画像（青色画像）、Ｇ画素において撮像して得るＧ画像（緑色画像）、及び、Ｒ画素において撮影して得るＲ画像（赤色画像）の３種類の内視鏡画像を同時に得ることができる。通常観察モードの場合、使用する通常観察用照明光は白色光であり、青色、緑色、及び赤色の成分を含むので、撮影フレーム毎に、Ｂ画像、Ｇ画像、及びＲ画像を得ることができる。
【００４８】
一方、本実施形態の特殊観察モードにおける特殊観察用照明光は、撮影フレーム毎に、第２青色光ＢＬと、第１青色光ＢＳ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒからなる白色光とで切り替わる。このため、特殊観察用照明光が第２青色光ＢＬである撮影フレームにおいては実質的にＢ画像のみが得られる。また、特殊観察用照明光が白色光である撮影フレームにおいてはＢ画像、Ｇ画像、及びＲ画像が得られる。以下、特殊観察用照明光が第２青色光ＢＬである撮影フレームで取得するＢ画像をＢ１画像といい、特殊観察用照明光が白色光である撮影フレームにおいて取得するＢ画像、Ｇ画像、及びＲ画像を、それぞれＢ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像という。
【００４９】
Ｂ１画像と、Ｂ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像は、内視鏡１２を用いて各々異なるタイミングにおいて観察対象を撮影した内視鏡画像であり、相互の撮影タイミングの関係においてマルチフレーム画像という場合がある。例えば、本実施形態の酸素飽和度観察モードにおいては、Ｂ１画像、Ｂ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像はそれぞれがマルチフレーム画像である。また、複数のマルチフレーム画像という場合には、例えば、Ｂ１画像と、Ｂ２画像、Ｇ２画像、またはＲ２画像のうちのいずれか１以上の画像とを組み合わせた２以上の内視鏡画像である。
【００５０】
なお、イメージセンサ４８としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサを利用可能である。また、本実施形態のイメージセンサ４８は、原色系のカラーセンサであるが、補色系のカラーセンサを用いることもできる。補色系のカラーセンサは、例えば、シアンカラーフィルタが設けられたシアン画素、マゼンタカラーフィルタが設けられたマゼンタ画素、イエローカラーフィルタが設けられたイエロー画素、及び、グリーンカラーフィルタが設けられたグリーン画素を有する。補色系カラーセンサを用いる場合に上記各色の画素から得る画像は、補色−原色色変換をすれば、Ｂ画像、Ｇ画像、及びＲ画像に変換できる。また、カラーセンサの代わりに、カラーフィルタを設けていないモノクロセンサをイメージセンサ４８として使用できる。この場合、ＢＧＲ等各色の照明光を用いて観察対象を順次撮影することにより、上記各色の画像を得ることができる。
【００５１】
プロセッサ装置１６は、制御部５２と、画像取得部５４と、画像処理部６１と、表示制御部６６と、を有する。
【００５２】
制御部５２は、モード切り替えスイッチ１３ａからモード切り替え信号の入力を受けて、光源制御部２２及びイメージセンサ４８に制御信号を入力することにより、観察モードを切り替える。この他、制御部５２は、照明光の照射タイミングと撮影のタイミングの同期制御等の内視鏡システム１０の統括的制御も行う。
【００５３】
画像取得部５４は、イメージセンサ４８から観察対象の画像を取得する。通常観察モードの場合、画像取得部５４は、撮影フレーム毎に、Ｂ画像、Ｇ画像、及びＲ画像の組を取得する。また、特殊観察モードの場合、画像取得部５４は、撮影フレーム毎に、各撮影フレームにおける特殊観察用照明光に応じた画像を取得する。例えば、特殊観察モードの場合、画像取得部５４は、照明光または照明光の照射条件を変え、かつ、異なるタイミングにおいて観察対象を撮影した複数の内視鏡画像を取得する。本実施形態の特殊観察モードである酸素飽和度観察モードの場合、画像取得部５４は、少なくとも、Ｂ１画像と、Ｂ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像の組とを撮影フレーム毎に交互に取得する。
【００５４】
画像取得部５４は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５６と、ノイズ低減部５８と、変換部５９と、を有し、これらを用いて、取得した画像に各種処理を施す。
【００５５】
ＤＳＰ５６は、取得した画像に対し、必要に応じて欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン補正処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、デモザイク処理、及びＹＣ変換処理等の各種処理を施す。
【００５６】
欠陥補正処理は、イメージセンサ４８の欠陥画素に対応する画素の画素値を補正する処理である。オフセット処理は、欠陥補正処理を施した画像から暗電流成分を低減し、正確な零レベルを設定する処理である。ゲイン補正処理は、オフセット処理をした画像にゲインを乗じることにより各画像の信号レベルを整える処理である。リニアマトリクス処理は、オフセット処理をした画像の色再現性を高める処理であり、ガンマ変換処理は、リニアマトリクス処理後の画像の明るさや彩度を整える処理である。デモザイク処理（等方化処理や同時化処理とも言う）は、欠落した画素の画素値を補間する処理であり、ガンマ変換処理後の画像に対して施す。欠落した画素とは、カラーフィルタの配列のため、イメージセンサ４８において他の色の画素を配置しているために、画素値がない画素である。例えば、Ｂ画像はＢ画素において観察対象を撮影して得る画像なので、イメージセンサ４８のＧ画素やＲ画素に対応する位置の画素には画素値がない。デモザイク処理は、Ｂ画像を補間して、イメージセンサ４８のＧ画素及びＲ画素の位置にある画素の画素値を生成する。ＹＣ変換処理は、デモザイク処理後の画像を、輝度チャンネルＹと色差チャンネルＣｂ及び色差チャンネルＣｒに変換する処理である。
【００５７】
ノイズ低減部５８は、輝度チャンネルＹ、色差チャンネルＣｂ及び色差チャンネルＣｒに対して、例えば、移動平均法またはメディアンフィルタ法等を用いてノイズ低減処理を施す。変換部５９は、ノイズ低減処理後の輝度チャンネルＹ、色差チャンネルＣｂ及び色差チャンネルＣｒを再びＢＧＲの各色の画像に再変換する。
【００５８】
画像処理部６１は、通常処理部６２と、特殊処理部６３とを有する。通常処理部６２は、通常観察モード時に作動し、上記各種処理を施した１撮影フレーム分のＢ画像、Ｇ画像、及びＲ画像に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を施し、通常観察画像を生成する。色変換処理は、ＢＧＲ各色の画像に対して３×３のマトリクス処理、階調変換処理、３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）処理等を行う。色彩強調処理は、画像の色彩を強調する処理であり、構造強調処理は、例えば、血管やピットパターン等の観察対象の組織や構造を強調する処理である。表示制御部６６は、通常処理部６２から通常観察画像を順次取得し、取得した通常観察画像を表示に適した形式に変換してモニタ１８に順次出力表示する。これにより、通常観察モードの場合、医師等は、通常観察画像の動画を用いて観察対象を観察できる。
【００５９】
特殊処理部６３は、図３に示すように、特殊観察画像生成部７１、補正値算出部７２、補正部７３、及び、指標値算出部７５を備える。
【００６０】
特殊観察画像生成部７１は、本動作において、画像取得部５４から取得する内視鏡画像を用いて、特殊観察モードの実際的態様に応じた観察画像（以下、特殊観察画像という）を生成する。特殊観察モードが生体情報観察モードである場合、特殊観察画像生成部７１は、内視鏡画像を用いて生体情報を算出し、かつ、生体情報を表す特殊観察画像（以下、生体情報画像という）を生成する。特殊観察モードが強調観察モードである場合、特殊観察画像生成部７１は、内視鏡画像を用いて、特定の組織または構造を抽出等（選択その他、強調等しない他の組織または構造と区別する処理を含む）し、かつ、抽出等した特定の組織または構造を強調等した特殊観察画像（以下、強調観察画像という）を生成する。
【００６１】
また、特殊観察画像生成部７１は、補正動作において、内視鏡画像を用いて、上記特殊観察画像の代わりに自然な観察画像を生成する。ここでいう自然な観察画像とは、特定の組織または構造が強調等しておらず、かつ、生体情報の表示のために着色等をしていない観察画像である。すなわち、特殊観察画像生成部７１は、補正動作において、通常観察モードの通常観察画像と同様の観察画像１０１（以下、「通常観察画像」という。図８参照）を生成する。
【００６２】
特殊観察画像生成部７１は、生成した特殊観察画像または通常観察画像１０１を、表示制御部６６を介して、モニタ１８に表示する。すなわち、モニタ１８は、本動作においては特殊観察画像を表示し、補正動作においては通常観察画像１０１を表示する。なお、表示制御部６６は、必要に応じて、特殊観察画像または通常観察画像１０１に関連する情報、医師等の判断を支援する情報、及び、操作入力のボタン等もモニタ１８に表示する。例えば、酸素飽和度画像１１０をモニタ１８に表示する際には、表示制御部６６は、疑似カラーの色と酸素飽和度との対応関係を示すインジケータ（酸素飽和度画像１１０に関連する情報）をモニタ１８に表示する。医師等の判断を支援する情報とは、例えば、指標値算出部７５が算出する指標値１０２（図８参照）である。
【００６３】
補正値算出部７２は、画像取得部５４から取得する内視鏡画像を補正値算出用画像として用いて、「本動作において使用する内視鏡画像」、「本動作において算出する生体情報」、または、「本動作において生体情報の算出に使用するデータ」の補正に使用する補正値を算出する。補正値算出部７２が、「本動作において使用する内視鏡画像」、「本動作において算出する生体情報」、または、「本動作において生体情報の算出に使用するデータ」のうち、どの対象の補正に使用する補正値を算出するかは、特殊観察モードの実際的態様に依存する。
【００６４】
補正部７３は、補正値算出部７２が算出した補正値を用いて、「本動作において使用する内視鏡画像」、「本動作において算出する生体情報」、または、「本動作において生体情報の算出に使用するデータ」を補正する。当然ながら、補正値算出部７２が、「本動作において使用する内視鏡画像」を対象とする補正値を算出した場合、補正部７３は、補正値算出部７２が算出した補正値を用いて「本動作において使用する内視鏡画像」を補正する。「本動作において算出する生体情報」、または、「本動作において生体情報の算出に使用するデータ」の場合も同様である。
【００６５】
補正値算出部７２による補正値の算出、または、補正部７３による補正値の使用（すなわち補正の実行）のうち少なくともいずれか一方の処理は、入力部７４からの指示の入力を待って行う。入力部７４は、設定に応じて、補正値を算出する指示（以下、補正値算出指示という）、または、補正値を用いて「本動作において使用する内視鏡画像」、「本動作において算出する生体情報」、もしくは「本動作において生体情報の算出に使用するデータ」の補正を実行する指示（以下、補正実行指示という）を特殊処理部６３に入力する。したがって、補正部７３が補正値を用いて補正するタイミングは、補正値算出指示を得て補正値算出部７２が補正値を算出した場合、または、補正部７３が補正実行指示を得た場合である。
【００６６】
入力部７４が補正値算出指示を入力する設定の場合、入力部７４から補正値算出指示の入力があるまでは、補正値算出部７２は補正値を算出しない。このため、補正部７３は、補正値算出部７２が補正値を算出するまでは、補正を実行しない。一方、特殊処理部６３が入力部７４から補正値算出指示の入力があった場合には、補正値算出部７２は補正値を算出する。そして、補正部７３は、補正値算出部７２が算出した補正値を用いて自動的に補正を実行する。
【００６７】
入力部７４が補正実行指示を入力する設定の場合、入力部７４から補正実行指示の入力があるまでは、補正部７３は補正を実行しない。そして、入力部７４から補正実行指示の入力があった場合に、補正部７３は補正を実行する。入力部７４が補正実行指示を入力する設定の場合、補正値算出部７２は、入力部７４から補正実行指示の入力前においても、補正値を適宜算出することができる。この場合、補正実行指示は、既に算出した補正値の使用を許可する指示でもある。また、補正値算出部７２は、入力部７４から補正実行指示の入力があったときに、補正値を算出してもよい。
【００６８】
入力部７４は、モニタ１８に表示する入力画面（グラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ））、または、内視鏡システム１０に含む操作部である。内視鏡システム１０に含む「操作部」には、内視鏡１２の一部を構成する操作部１２ｂの他、フットスイッチ（図示しない）またはコンソール１９等の内視鏡１２とは別体になっている操作デバイスを含む。また、内視鏡システム１０に含む「操作部」には、内視鏡１２に接続する操作デバイスのみならず、プロセッサ装置１６または光源装置１４に接続する操作デバイスも含む。すなわち、内視鏡システム１０に含む「操作部」には、直接的または間接的に、特殊処理部６３に補正値算出指示または補正実行指示を入力可能な全ての操作デバイスを含む。本実施形態においては、入力部７４はＧＵＩであり、かつ、補正値算出部７２に補正値算出指示を入力する。
【００６９】
指標値算出部７５は、画像取得部５４から取得する内視鏡画像を用いて、１種類または複数種類の指標値１０２を算出する。指標値１０２とは、補正値の算出の可否、または、補正値の使用の可否を判断する判断基準となる数値である。但し、補正値の算出の可否の判断基準とする場合も、補正値の使用の可否の判断基準とする場合も、指標値１０２は実質的に同じである。入力部７４が補正算出指示を入力する設定の場合は、指標値１０２は補正値の算出の可否を判断する判断基準となり、入力部７４が補正実行指示を入力する設定の場合は、指標値１０２は、補正値の使用の可否を判断する判断基準となる。
【００７０】
より具体的には、指標値算出部７５は、内視鏡画像間で比較した観察対象の動き量（以下、画像間動き量という）、１つの内視鏡画像内における観察対象の動き量（以下、画像内動き量という）、観察対象もしくは内視鏡画像の明るさ、内視鏡画像の画素値、または、付着物の有無もしくは付着量のうちいずれか１以上について指標値１０２を算出する。
【００７１】
画像間動き量とは、例えば、Ｂ１画像とＢ２画像等、内視鏡１２を用いて各々異なるタイミングで取得した内視鏡画像を比較した際の観察対象の移動、回転、もしくは変形の向きや大きさ、または、これらを用いて演算して得る複合的数値である。移動等の向きや大きさは、複数の内視鏡画像間の対応する点について算出する。複数点について、移動等の向きや大きさを算出する場合には、それらの平均値、中央値、または最大値等の統計量を動き量にすることができる。なお、画像間動き量には、撮影位置の変化、及び、撮影角度の変化に起因した観察対象の動き（内視鏡１２の動きに起因した相対的な観察対象の動き）の大きさ等に関する情報も自動的に含んでいる。
【００７２】
画像内動き量とは、内視鏡画像を撮影した際の観察対象の移動、回転、もしくは変形に起因した内視鏡画像の不鮮明度を表す数値であり、例えば内視鏡画像を周波数解析して得られる数値である。画像内動き量には、内視鏡画像を撮影した際の撮影位置の変化、及び、撮影角度の変化に起因した観察対象の動き（内視鏡１２の動きに起因した相対的な観察対象の動き）の大きさ等に関する情報も自動的に含んでいる。
【００７３】
観察対象もしくは内視鏡画像の明るさとは、例えば、観察対象もしくは内視鏡画像の全体もしくは特定の部分（例えば中央部分）の輝度もしくは明度等である。指標値算出部７５は、例えば、内視鏡画像の全体または特定の部分にある画素の輝度または明度等の平均値または中央値等の統計量を、明るさに関する指標値１０２として算出する。
【００７４】
内視鏡画像の画素値とは、例えば、特定の画素の画素値、または、内視鏡画像の特定の部分もしくは全体における画素値の平均値、中央値、最大値、もしくは最小値等の統計量である。指標値算出部７５は、内視鏡画像の特定の部分または全体における画素値の出現頻度、画素値の分布、または、画素値の分布に関する統計量（標準偏差等）等を、内視鏡画像の画素値に関する指標値１０２として算出することができる。
【００７５】
付着物とは、例えば、残渣、粘液、または散布等（散布の他、塗布、注入または内視鏡１２を用いない投与等を含む）した薬剤である。付着物の付着量とは、付着物がある箇所の個数、面積、色、または濃度（付着物に起因した着色濃度）等である。
【００７６】
指標値算出部７５は、少なくとも補正動作において上記指標値１０２を算出する。表示制御部６６は、指標値算出部７５から指標値１０２を取得すると、観察画像（通常観察画像１０１もしくは特殊観察画像）に並べて、または、重畳して、モニタ１８に表示する。このため、医師等は、観察画像とともに、リアルタイムに指標値算出部７５が算出した指標値１０２を知ることができる。そして、指標値１０２を見れば、補正値の算出に適した状況か否か（すなわち補正値の算出の可否）、または、補正値算出部７２が算出した補正値を使用して適切に補正できるか否か（すなわち補正値の使用の可否）を容易に判断することができる。指標値１０２を見て、補正値の算出に適した状況である、あるいは、補正値算出部７２が算出した補正値を使用して適切に補正できると判断した場合には、入力部７４を用いて補正値算出指示または補正実行指示を特殊処理部６３に入力することにより、補正値を算出し、あるいは、補正を実行する。
【００７７】
本実施形態の特殊観察モードは酸素飽和度観察モードなので、図４に示すように、特殊観察画像生成部７１は、演算値算出部８１、データ記憶部８２、酸素飽和度算出部８３、及び、画像生成部８４を備える。
【００７８】
演算値算出部８１は、画像取得部５４から複数の内視鏡画像を取得し、これら複数の内視鏡画像を用いて、酸素飽和度算出部８３が酸素飽和度の算出に用いる演算値を算出する。具体的には、演算値算出部８１は、Ｂ１画像、Ｂ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像を取得する。そして、Ｇ２画像に対するＢ１画像の比Ｂ１／Ｇ２と、Ｇ２画像に対するＲ２画像の比Ｒ２／Ｇ２と、をそれぞれ画素ごとに算出する。これらの比Ｂ１／Ｇ２及び比Ｒ２／Ｇ２が酸素飽和度の算出に用いる演算値である。
【００７９】
データ記憶部８２は、演算値算出部８１が算出した上記演算値を用いて、酸素飽和度算出部８３が酸素飽和度を算出する際に使用するデータを記憶する。すなわち、データ記憶部８２は、演算値と酸素飽和度との相関関係をＬＵＴ等の形式で記憶している。図５に示すように、この相関関係を、縦軸Ｌｏｇ（Ｂ１／Ｇ２）及び横軸Ｌｏｇ（Ｒ２／Ｇ２）を用いて形成する特徴空間において表すと、酸素飽和度が同じ値の点を結ぶ等値線が、概ね横方向に沿って形成される。また、等値線は、酸素飽和度が大きくなるほど縦軸方向の下方に位置する。例えば、酸素飽和度が１００％の等値線９３は、酸素飽和度が０％の等値線９４よりも下方に位置する。
【００８０】
上記相関関係は、図６に示す酸化ヘモグロビン（グラフ９６）及び還元ヘモグロビン（グラフ９７）の吸光特性と密接に関連している。具体的には、第２青色光ＢＬの波長（約４７０±１０ｎｍ）は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数の差が大きいので、ヘモグロビンの酸素飽和度に起因して吸光量が変化する。このため、第２青色光ＢＬは、酸素飽和度の情報を取り扱いやすい。したがって、照度ムラ等の補正のためにＧ２画像を用いてＢ１画像を規格化した比Ｂ１／Ｇ２を用いれば、酸素飽和度を算出できる。しかし、比Ｂ１／Ｇ２は酸素飽和度だけでなく、血液量にも依存する。そこで、比Ｂ１／Ｇ２に加えて、主として血液量に依存して変化する比Ｒ２／Ｇ２を用いることで、血液量に影響されることなく、酸素飽和度を算出できるようにしている。なお、Ｇ２画像に含まれる緑色光Ｇの波長（約５４０±２０ｎｍ）は、ヘモグロビンの吸光係数が比較的高いので、血液量に起因して吸光係数が変化しやすい波長である。
【００８１】
なお、上記特徴空間における等値線の位置及び形状は、光散乱の物理的なシミュレーションをした結果として予め得られる。また、データ記憶部８２は、比Ｂ１／Ｇ２及び比Ｒ２／Ｇ２と、酸素飽和度との相関関係を記憶しているが、データ記憶部８２はこの他の相関関係を記憶しておくことができる。例えば、Ｂ１画像、Ｂ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像に基づく上記とは異なる他の演算（例えば差分処理）をした結果として得る演算値（以下、他の演算値という）を用いて酸素飽和度を算出する場合、データ記憶部８２は、この他の演算値を酸素飽和度に対応付ける相関関係を記憶しておくことができる。
【００８２】
酸素飽和度算出部８３は、データ記憶部８２が記憶するデータである上記相関関係と、演算値算出部８１が算出した演算値と、を用いて酸素飽和度を算出する。具体的には、酸素飽和度算出部８３は、データ記憶部８２が記憶する相関関係を参照し、比Ｂ１／Ｇ２及び比Ｒ２／Ｇ２に対応する酸素飽和度を画素ごとに算出する。例えば、ある画素の比Ｂ１／Ｇ２及び比Ｒ２／Ｇ２に対応する酸素飽和度は、データ記憶部８２が記憶する相関関係を参照すると「４０％」である。したがって、酸素飽和度算出部８３は、この画素における酸素飽和度を「４０％」と算出する（図５参照）。データ記憶部８２が記憶する相関関係が補正部７３によって補正された場合には、酸素飽和度算出部８３は、補正後の相関関係を参照して酸素飽和度を算出する。
【００８３】
なお、比Ｂ１／Ｇ２及び比Ｒ２／Ｇ２が極めて大きくなったり、極めて小さくなったりすることはほとんどない。すなわち、比Ｂ１／Ｇ２及び比Ｒ２／Ｇ２の各値の組み合わせが、酸素飽和度１００％の上限の等値線９３（図５参照）よりも下方に分布したり、反対に、酸素飽和度０％の下限の等値線９４（図５参照）よりも情報に分布したりすることはほとんどない。万が一、比Ｂ１／Ｇ２及び比Ｒ２／Ｇ２の各値の組み合わせが、上限の等値線９３よりも下方に分布する場合には、酸素飽和度算出部８３はその画素の酸素飽和度を上限の「１００％」と算出する。同様に、比Ｂ１／Ｇ２及び比Ｒ２／Ｇ２の各値の組み合わせが、下限の等値線９３よりも上方に分布する場合には、酸素飽和度算出部８３は、その画素の酸素飽和度を「０％」と算出する。また、比Ｂ１／Ｇ２及び比Ｒ２／Ｇ２に対応する点が上限の等値線９３と下限の等値線９４との間に分布しない場合には、その画素における酸素飽和度の信頼度が低いことを表示しても良いし、酸素飽和度を算出しないようにしても良い。
【００８４】
画像生成部８４は、本動作においては、画像取得部５４から取得する複数の内視鏡画像と、酸素飽和度算出部８３が算出した酸素飽和度と、を用いて酸素飽和度画像１１０を生成する。より具体的には、画像生成部８４は、Ｂ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像を取得し、これらの内視鏡画像に対して酸素飽和度に応じたゲインを画素ごとに施す。例えば、画像生成部８４は、酸素飽和度が６０％以上の画素にはＢ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像のいずれにも同じゲイン「１」を乗じる。これに対して、酸素飽和度が６０％未満の画素には、Ｂ２画像に対して「１」未満のゲインを乗じ、Ｇ２画像及びＲ２画像に対しては「１」以上のゲインを乗じる。その後、画像生成部８４は、上記のようにゲインを施したＢ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像を用いてカラーの観察画像を生成する。このように、酸素飽和度に応じて画素ごとにゲインを施したＢ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像を用いて生成した観察画像が酸素飽和度画像１１０である。画像生成部８４は、生成した酸素飽和度画像１１０を、表示制御部６６を介してモニタ１８に順次表示する。
【００８５】
画像生成部８４が生成した酸素飽和度画像１１０においては、高酸素の領域（本実施形態においては酸素飽和度が６０％以上１００％以下の領域）は、通常観察画像１０１と同様、自然な色になる。一方、酸素飽和度が特定値を下回る低酸素の領域（本実施形態においては酸素飽和度が０％以上６０％未満の領域）は、算出した酸素飽和度の値に応じて、通常観察画像１０１とは異なる色に着色した疑似カラーになる。なお、本実施形態においては、酸素飽和度観察モードの場合に、画像生成部８４は、低酸素の領域だけを疑似カラー化するゲインを乗じているが、高酸素の領域においても酸素飽和度に応じたゲインを施し、酸素飽和度画像１１０の全体を疑似カラー化しても良い。また、低酸素の領域と高酸素の領域を、酸素飽和度６０％を境界にして分けているが、この境界の酸素飽和度の値も任意である。
【００８６】
本動作においては上記のように酸素飽和度画像１１０を生成するのに対し、補正動作においては、画像生成部８４は通常観察画像１０１を生成する。具体的には、補正動作においては、画像生成部８４は、画像取得部５４から、Ｂ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像を取得し、これらの内視鏡画像を用いてカラーの観察画像を生成する。このように、画像取得部５４から取得したＢ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像をそのまま使用して生成した観察画像は、酸素飽和度観察モード時の通常観察画像１０１である。すなわち、画像生成部８４が生成する通常観察画像１０１は、通常観察モード時に通常処理部６２で生成する通常観察画像とほぼ同様に、観察対象を自然な色で表す。画像生成部８４は、補正動作において生成した通常観察画像１０１を表示制御部６６を介してモニタ１８に順次表示する。
【００８７】
本実施形態の補正動作においては、入力部７４はＧＵＩであり、かつ、補正値算出部７２に対して補正値算出指示を入力する。また、補正部７３は、データ記憶部８２に記憶した相関関係（酸素飽和度の算出に用いるデータ）を補正する。このため、補正値算出部７２は、演算値と酸素飽和度の相関関係を補正するための補正値を算出する。
【００８８】
具体的には、補正値算出部７２は、画像取得部５４から、Ｂ１画像、Ｂ２画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像を取得する。そして、これらの複数の内視鏡画像を用いて、Ｇ２画像に対するＢ１画像の比Ｂ１／Ｇ２と、Ｇ２画像に対するＲ２画像の比Ｒ２／Ｇ２と、をそれぞれ画素ごとに算出する。すなわち、補正値算出部７２は、演算値算出部８１と同様の演算値を算出する。その後、算出した演算値と、データ記憶部８２に予め記憶した補正前の相関関係（以下、デフォルトの相関関係という）を用いて、酸素飽和度算出部８３と同様に画素ごとに酸素飽和度を算出して、その代表値を求める。代表値とは、本実施形態においては平均値であるが、中央値や最頻値等、その他の統計量を代表値とすることができる。
【００８９】
補正値算出部７２が取得した複数の内視鏡画像が補正値の算出に適した状況において観察対象を撮影して得たものであれば、上記代表値は、概ね一定の値になる。例えば、補正動作のために明らかな病変がない適切な箇所を撮影しており、かつ、撮影条件が適切であれば、酸素飽和度の代表値は特定の値（観察部位にもよるが例えば概ね７０％程度）になる。また、特徴空間内での各等値線の形状及び相互関係は、観察対象の個体差等に依らず概ね一定である。したがって、補正値算出部７２が算出した酸素飽和度の代表値と、この特定の値を比較すれば、デフォルトの相関関係を特徴空間内でどの程度シフトすれば、観察対象の酸素飽和度を正確に算出することができるようになるかを求めることができる。このデフォルトの相関関係のシフト量及びシフト方向が補正値算出部７２が算出する補正量である。
【００９０】
補正部７３は、補正値算出部７２が算出したシフト量及びシフト方向にしたがってデフォルトの相関関係を補正する。そして、本動作において、酸素飽和度算出部８３は、この補正後の相関関係を用いて酸素飽和度を算出する。
【００９１】
次に、本実施形態の特殊観察モードである酸素飽和度観察モードの一連の動作の流れを、図７に示すフローチャートに沿って説明する。まず、モード切り替えスイッチ１３ａを操作して、酸素飽和度観察モードに切り替えると（Ｓ１０）、特殊処理部６３は補正動作を開始する（Ｓ１１）。補正動作が開始すると、画像取得部５４は、複数の内視鏡画像を順次取得する（Ｓ１２）。そして、特殊観察画像生成部７１は、画像生成部８４において通常観察画像１０１を生成する（Ｓ１３）。一方、指標値算出部７５は、画像取得部５４から取得する複数の内視鏡画像を用いて、指標値１０２を算出する（Ｓ１４）。このため、表示制御部６６は、画像生成部８４から通常観察画像１０１を取得し、かつ、指標値算出部７５から指標値１０２を取得して、これらをモニタ１８に表示する（Ｓ１５）。例えば、図８に示すように、表示制御部６６は、通常観察画像１０１に並べて、指標値１０２をモニタ１８に表示する。また、表示制御部６６は、補正実行指示を入力するためのＧＵＩである補正実行ボタン１０３もモニタ１８に表示する。本実施形態においては、補正実行ボタン１０３が入力部７４である。
【００９２】
上記のように、補正動作において、モニタ１８が通常観察画像１０１及び指標値１０２を表示すると、医師等は、通常観察画像１０１及び指標値１０２を見て、補正に適切な状況か否か、すなわち、明らかな病変がない適切な箇所を撮影しており、かつ、撮影条件が適切か否かを判断する（Ｓ１６）。医師等は、明らかな病変がない適切な箇所を撮影しているか否かは、通常観察画像１０１を見れば判断することができる。また、医師等は、通常観察画像１０１を見れば、撮影条件が補正に適切か否かも判断することができるが、モニタ１８にはこの判断を支援する指標値１０２を表示しているので、医師等は、指標値１０２に基いて、撮影条件が適切か否かをより確実に判断することができる。
【００９３】
通常観察画像１０１及び指標値１０２を見て、補正に適切な状況でないと判断した場合、医師等は、補正実行ボタン１０３を押さない。このため、内視鏡システム１０は、ステップＳ１２からステップＳ１５を繰り返し行って（Ｓ１６：ＮＯ）、通常観察画像１０１及び指標値１０２を順次更新する。この場合、医師等は、通常観察画像１０１及び指標値１０２が更新される様子を観察しながら、補正に適切な状況になるように、撮影位置等を調整する。
【００９４】
一方、通常観察画像１０１及び指標値１０２を見て、補正に適切な状況であると判断した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、医師等は、コンソール１９を用いてポインタ１０４（図８参照）を操作し、入力部７４として機能する補正実行ボタン１０３を押して補正値算出部７２に補正値算出指示を入力する（Ｓ１７）。補正値算出指示の入力に応じて、補正値算出部７２は、画像取得部５４から取得した複数の内視鏡画像を用いて補正値を算出する（Ｓ１８）。そして、補正部７３は、補正値算出部７２が算出した補正値を用いて、データ記憶部８２が記憶する相関関係の補正を実行する（Ｓ１９）。その後、制御部５２は、酸素飽和度観察モードの補正動作を終了して本動作に移行する（Ｓ２０）。
【００９５】
本動作に移行すると、特殊観察画像生成部７１は、画像取得部５４から複数の内視鏡画像を改めて取得し（Ｓ２１）、これらの複数の内視鏡画像を用いて演算値算出部８１において演算値を算出する（Ｓ２２）。そして、酸素飽和度算出部８３は、演算値と、データ記憶部８２から補正部７３が補正した補正後の相関関係を用いて、画素ごとに酸素飽和度を算出する（Ｓ２３）。酸素飽和度算出部８３が酸素飽和度を算出すると、画像生成部８４は、酸素飽和度算出部８３が算出した酸素飽和度と、複数の内視鏡画像と、を用いて酸素飽和度画像１１０（図９参照）を生成し、図９に示すように、表示制御部６６を介してモニタ１８に酸素飽和度画像１１０を表示する（Ｓ２４）。このとき、表示制御部６６は、酸素飽和度画像１１０の色と、酸素飽和度の関係を示すインジケータ１１１を酸素飽和度画像１１０に並べて表示する。これら本動作の動作（Ｓ２１〜Ｓ２４）は、特殊観察モードの終了まで繰り返し行う（Ｓ２５）。
【００９６】
上記のように、内視鏡システム１０は、特殊観察モードの補正動作において、指標値１０２を算出てモニタ１８に表示して判断を支援するので、補正動作において撮影条件が補正値算出用画像の取得及び補正実行に適切であるかを容易に判断することができる。特に、医師等は通常観察画像１０１だけからは撮影条件が補正値算出用画像の取得及び補正実行に適切であるかを判断するのが難しい場合でも、指標値１０２を見れば、容易に判断できる。したがって、内視鏡システム１０によれば、従来の内視鏡システムよりも、補正値の算出及び相関関係等の補正が結果的に失敗していたというような不具合が起きにくい。そして、本動作においてモニタ１８に表示する酸素飽和度画像１１０は、酸素飽和度算出部８３は補正後の相関関係を用いて酸素飽和度を算出したことに起因して、観察対象の個体差等によらず正確な値を示す。
【００９７】
上記第１実施形態において、指標値算出部７５は１つの指標値１０２を算出してモニタ１８に表示しているが（図８参照）、図１０に示す第１指標値１０２Ａ、第２指標値１０２Ｂ、及び第３指標値１０２Ｃのように、指標値算出部７５は、複数種類の指標値１０２を算出して、モニタ１８に表示することが好ましい。複数の観点から、撮影条件が補正値算出用画像の取得及び補正実行に適切であるかを判断でき、その結果、より確実に正確な酸素飽和度を算出できるようになるからである。なお、第１指標値１０２Ａ、第２指標値１０２Ｂ、及び第３指標値１０２Ｃは、画像間動き量、画像内動き量、観察対象もしくは内視鏡画像の明るさ、内視鏡画像の画素値、または、付着物の有無もしくは付着量のうちいずれかである。図１０において、第１指標値１０２Ａ、第２指標値１０２Ｂ、及び第３指標値１０２Ｃの３個の算出及び表示しているが、これら全てに関して、あるいはこれらのうち任意の２個に関して指標値１０２を算出及び表示してもよい。
【００９８】
上記第１実施形態において、補正部７３は「本動作において酸素飽和度の算出に用いるデータ」である相関関係を補正しているが、補正部７３は、「本動作において使用する内視鏡画像」または「本動作において算出する生体情報」を補正することができる。
【００９９】
補正部７３が「本動作において使用する内視鏡画像」を補正する場合、図１１に示すように、補正部７３は、本動作において演算値算出部８１が用いる内視鏡画像を画像取得部５４から取得する。そして、補正後の内視鏡画像を演算値算出部８１に入力する。こうすれば、上記第１実施形態と同様に、正確な酸素飽和度を算出できるようになる。なお、この場合の補正値算出部７２は、例えば、酸素飽和度の代表値が、デフォルトの相関関係を参照した際に特定の値（例えば７０％）になるように、Ｂ１画像、Ｇ２画像、及びＲ２画像の１以上に施すゲインを算出し、このゲインを補正値として補正部７３に入力する。
【０１００】
また、補正部７３が「本動作において算出する生体情報」を補正する場合、図１２に示すように、補正部７３は、酸素飽和度算出部８３が算出した酸素飽和度を取得する。そして、補正後の酸素飽和度を、画像生成部８４に入力する。こうすれば、上記第１実施形態と同様に、正確な酸素飽和度を示す酸素飽和度画像１１０を生成及び表示できる。なお、この場合の補正値算出部７２は、例えば、上記第１実施形態と同様に、酸素飽和度の代表値と、特定の値（例えば７０％）の差分等を補正値として算出する。補正部７３は、酸素飽和度算出部８３が算出した酸素飽和度に、補正値を加減乗除等することで、正確な酸素飽和度の値に補正することができる。
【０１０１】
［第２実施形態］
第１実施形態においては、モニタ１８に指標値１０２を表示しているが、さらに、指標値１０２の値が補正値の算出または補正値の使用について、「ＯＫ（可）」または「ＮＧ（不可）」どちらを示しているのかを明示することが好ましい。こうすれば、指標値１０２の数値が表す意味を考えなくても、その意味を容易に捉えることができる。したがって、撮影条件が補正に適切か否かの判断をより効率的に支援することができる。
【０１０２】
この場合、図１３に示すように、特殊処理部６３には、判定部２０１を設ける。判定部２０１は、指標値算出部７５から指標値１０２を取得して、補正値の算出または補正値の使用の可否（補正実行の可否）を判定する。具体的には、判定部２０１は、指標値１０２と、指標値１０２の種類に応じて予め定めた閾値と、を比較する。例えば、判定部２０１は、指標値１０２が閾値で定める範囲内の場合には、指標値１０２は補正値の算出または補正値の使用を「ＯＫ」と判定する。一方、指標値１０２が閾値で定める範囲外の場合には、指標値１０２は補正値の算出または補正値の使用について、判定部２０１は「ＮＧ」と判定する。
【０１０３】
そして、判定部２０１は、上記「ＯＫ」または「ＮＧ」の判定結果２０２（図１４参照）を、表示制御部６６に入力する。このため、図１４に示すように、表示制御部６６は、指標値１０２に加えて、判定結果２０２（図１４において「ＯＫ」）を表示する。医師等は、指標値１０２を見れば、補正に適切な状況か否かを判断できるが、判定結果２０２があることにより、さらに確実かつ容易に判断できる。
【０１０４】
なお、判定部２０１の判定結果２０２は、補正に適切な状況か否か判断基準という点において、指標値１０２と同じ意義を有するから、判定結果２０２は表示形態が異なる指標値１０２の一種である。このため、図１４において、指標値１０２と判定結果２０２の両方をモニタ１８に表示しているが、判定結果２０２のみを第１実施形態における指標値１０２として表示しても良い。本明細書においては、図１４のように、指標値１０２と判定結果２０２を並列表示する等、これらの区別が必要な場合を除き、指標値１０２を表示するという場合には、指標値１０２のみを表示する場合、判定結果２０２のみを表示する場合、及び、指標値１０２と判定結果２０２を両方表示する場合を含む。
【０１０５】
第２実施形態において、複数種類の指標値１０２を算出及び表示する場合には、判定部２０１は、指標値１０２ごとに補正値の算出または補正値の使用の可否を判定する。そして、指標値１０２ごとの判定結果２０２をモニタ１８に表示する。例えば、図１５に示すように、第１指標値１０２Ａ、第２指標値１０２Ｂ、及び第３指標値１０２Ｃの３個の指標値１０２を算出及び表示する際には、第１指標値１０２Ａについての判定結果２０２Ａ、第２指標値１０２Ｂについての判定結果２０２Ｂ、及び、第３指標値１０２Ｃについての判定結果２０２Ｃをそれぞれモニタ１８に表示する。こうすれば、判定結果２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃのうちいずれかが、補正に適切な状況でないことを示す「ＮＧ」である場合に、ＮＧ判定となっている指標値１０２を把握できるので、どのような撮影条件を改善すれば良いかを直ちに理解することができる。したがって、補正に適切な状況でない場合でも、医師等はむやみに撮影位置等の条件を変更することなく、一定の指針にしたがって、撮影条件を適切かつ効率的に調整して、速やかに補正に適切な状況にすることができる。
【０１０６】
なお、判定に使用する閾値は、指標値１０２ごとに異なっていても良い。また、第２実施形態においては、判定結果２０２を「ＯＫ」または「ＮＧ」のメッセージで表示しているが、インジケータ、文字、図形、アイコンまたは表示灯等（表示灯等を模したモニタ１８上の表示を含む）の点灯または消灯を用いて判定結果２０２を表示してもよい。例えば、判定結果２０２が「ＮＧ」の場合に赤色に点灯し、判定結果２０２が「ＯＫ」の場合に緑色に点灯する表示灯によって判定結果２０２を示すことができる。インジケータによって判定結果２０２を表示する場合には、判定部２０１が判定に使用する閾値を段階的に設け、どの段階に属するかを表示すると良い。例えば、インジケータで判定結果２０２を表示する際には、不可、可、良、及び特良等の複数段階の判定結果２０２を、色やゲージの長さ等を用いて特に視覚的に捉えやすく表示することができる。
【０１０７】
［第３実施形態］
第２実施形態においては、指標値１０２及び判定結果２０２をモニタ１８に表示するが、判定結果２０２が「ＮＧ」の場合には、判定結果２０２が「ＮＧ」となった指標値１０２の種類に応じて、内視鏡画像の撮影条件に関する改善指示３０２（図１７参照）をさらに表示することが好ましい。改善指示３０２があれば、撮影条件をより適切かつ効率的に調整して、速やかに補正に適切な状況にすることができるからである。
【０１０８】
この場合、図１６に示すように、特殊処理部６３には、判定部２０１に加えて、改善指示部３０１を設ける。改善指示部３０１は、判定部２０１から、指標値１０２と判定結果２０２を取得する。そして、改善指示部３０１は、判定結果２０２が「ＮＧ」の場合に、判定結果２０２が「ＮＧ」となった指標値１０２の種類と、判定部２０１が使用する閾値との関係に基いて、モニタ１８に改善指示３０２を表示する。改善指示３０２は、内視鏡画像の撮影条件に関する指示であり、例えば、「ＮＧ」であった判定結果２０２を「ＯＫ」とするための指針を示すメッセージである。
【０１０９】
例えば、図１７に示すように、指標値１０２が明るさに関するものであり、かつ、判定部２０１の判定結果２０２が「ＮＧ」である場合に、指標値１０２と判定部２０１が使用する閾値の関係において、このＮＧ判定が内視鏡画像が暗すぎることが原因であるときには、改善指示部３０１は、「明るい箇所を撮影して下さい」という改善指示３０２をモニタ１８に表示する。逆に、ＮＧ判定が、内視鏡画像が明るすぎることが原因であれば、改善指示部３０１は、「暗い箇所を撮影して下さい」という改善指示３０２をモニタ１８に表示する。
【０１１０】
この他、指標値１０２が画像間動き量または画像内動き量に関するものであり、かつ、判定部２０１の判定結果２０２が「ＮＧ」である場合、指標値１０２と判定部２０１が使用する閾値の関係において、このＮＧ判定が観察対象または内視鏡１２の動きが大きすぎることが原因であるときには、改善指示部３０１は、「動きの少ないところで撮影して下さい」という改善指示３０２をモニタ１８に表示する。同様に、指標値１０２が付着物の有無もしくは付着量に関するものであり、かつ、判定部２０１の判定結果２０２が「ＮＧ」である場合、改善指示部３０１は、「観察対象を洗浄して下さい」と、付着物の除去を促す改善指示３０２をモニタ１８に表示する。また、撮影距離が近すぎると、内視鏡画像の中央部分は暗くなる。このため指標値１０２が内視鏡画像の中央部分の明るさに関するものであり、かつ、判定部２０１の判定結果２０２が「ＮＧ」である場合、改善指示部３０１は、「撮影距離をあけて下さい」等、撮影距離の調整を促す改善指示３０２をモニタ１８に表示する。なお、複数種類の指標値１０２を算出し、各々について判定をする場合も同様に、指標値１０２及び判定結果２０２ごとに改善指示３０２を表示する。
【０１１１】
改善指示部３０１は、改善指示３０２をモニタ１８に表示した後、さらに、判定結果２０２が「ＮＧ」であった指標値１０２に関する撮影条件が改善したか否かを判定する改善判定し、この改善判定の結果をモニタ１８に表示することが好ましい。例えば、改善判定の結果３０３は、図１８に示すようにメッセージ等で表示する。改善判定は、例えば、内視鏡画像、または、指標値１０２及び判定結果２０２を取得して行う。
【０１１２】
なお、上記第１〜第３実施形態においては、本動作と補正動作とで取得する複数の内視鏡画像に違いがないが、内視鏡システム１０は、本動作と補正動作とで異なる複数の内視鏡画像を取得し、本動作と補正動作をそれぞれ行うことができる。
【０１１３】
具体的には、上記第１〜第３実施形態においては、画像取得部５４が、補正動作及び本動作において取得する内視鏡画像は同じであり、補正値算出用画像であり、かつ、生体情報算出用画像である。このため、補正動作においては、補正値算出部７２は、生体情報算出用画像を用いて補正値を算出し、かつ、指標値算出部７５は、補正値算出部７２が補正値の算出に使用する生体情報算出用画像を用いて指標値１０２を算出しているといえる。
【０１１４】
一方、内視鏡システム１０は、特殊観察モードの内容によっては、補正動作用照明光と本動作用照明光とで、撮影フレーム毎に使用する光の色（波長、波長帯域、または分光スペクトルが異なる場合を含む）及び取得する内視鏡画像の数等を任意に変えることができる。この場合、画像取得部５４は、内視鏡画像として、補正値算出用画像と、生体情報算出用画像と、を取得することになる。そして、補正値算出部７２は、これらの内視鏡画像のうち、補正値算出用画像を用いて補正値を算出し、かつ、指標値算出部７５は、これらの内視鏡画像のうち、補正値算出用画像を用いて指標値を算出することができる。
【０１１５】
上記第１〜第３実施形態においては、光源部２０が複数の光源２０ａ〜２０ｄを有し、これらが発光する光を重ね合わせて照明光を形成しているが、この他に、光源部２０は、広帯域光源が発する光から一部の成分を抽出して使用することにより照明光を形成することができる。例えば、図１９に示す内視鏡システム６７０は、第１実施形態の各光源２０ａ〜２０ｄ及び光源制御部２２の代わりに、光源部２０に、広帯域光源６７６と、回転フィルタ６７７と、フィルタ制御部６７８と、を備える。また、内視鏡システム６７０においては、イメージセンサ４８は、カラーフィルタが設けられていないモノクロのセンサである。これ以外は、第１〜第３実施形態の内視鏡システム１０と同様である。
【０１１６】
広帯域光源６７６はキセノンランプや白色ＬＥＤ等であり、波長帯域が青色から赤色に及ぶ白色光を発光する。回転フィルタ６７７は、広帯域光源６７６の光路中に回転自在に配置されており、広帯域光源６７６が発光した白色光の帯域を制限し、一部の成分を照明光としてライトガイド４１に入射する。このため、回転フィルタ６７７を適宜区切り、各区画に、例えば、第１青色光ＢＳを透過する光学フィルタ、第２青色光ＢＬを透過するフィルタ、緑色光Ｇを透過するフィルタ、及び赤色光Ｒを透過するフィルタを設ける。そして、フィルタ制御部６７８は、観察モード及び撮影フレームに合わせて、回転フィルタ６７７を位置や回転を制御する。これにより、第１実施形態等と同様に、特殊観察モードの場合にはＢ１画像、Ｂ２画像、Ｇ画像、及びＲ画像を、通常観察モードの場合にはＢ画像、Ｇ画像、及びＲ画像を得ることができる。
【０１１７】
上記第１〜第３実施形態においては、イメージセンサ４８が設けられた内視鏡１２を被検体内に挿入して観察を行う内視鏡システムにおいて本発明を実施しているが、カプセル内視鏡システムにおいても本発明は好適である。図２０に示すように、例えば、カプセル内視鏡システムにおいては、カプセル内視鏡７００と、プロセッサ装置（図示しない）とを少なくとも有する。
【０１１８】
カプセル内視鏡７００は、光源部７０２と制御部７０３と、イメージセンサ７０４と、画像処理部７０６と、送受信アンテナ７０８と、を備えている。光源部７０２は、光源部２０に対応する。制御部７０３は、光源制御部２２及び制御部５２と同様に機能する。また、制御部７０３は、送受信アンテナ７０８を用いて、カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置と無線を使用して通信可能である。カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置は、上記第１〜第３実施形態のプロセッサ装置１６とほぼ同様であるが、画像取得部５４及び画像処理部６１に対応する画像処理部７０６はカプセル内視鏡７００に設けられ、生成した酸素飽和度画像等の観察画像は、送受信アンテナ７０８を介してプロセッサ装置に送信される。イメージセンサ７０４はイメージセンサ４８と同様に構成される。
【０１１９】
上記第１〜第３実施形態においては、通常観察モードから特殊観察モードに観察モードを切り替えた際に補正動作をするが、補正動作は、観察モードを特殊観察モードに切り替えたタイミング以外にも任意のタイミングで実施することができる。例えば、コンソール１９等からの操作入力により、強制的に補正動作を行わせることができる。この機能は、任意のタイミングで補正をやり直したいときに有益である。
【０１２０】
上記第１〜第３実施形態においては、画像取得部５４は、異なるタイミングにおいて観察対象を撮影した複数の内視鏡画像を取得し、補正値算出部７２は、複数の内視鏡画像を用いて補正値を算出し、かつ、指標値算出部７５は、複数の内視鏡画像を用いて指標値１０２を算出しているが、これは第１〜第３実施形態の特殊観察モードが酸素飽和度観察モードだからである。例えば、酸素飽和度観察モードを他の態様で実施する場合、または、特殊観察モードが酸素飽和度観察モード以外の場合には、特殊観察モードの実際的態様に応じて、画像取得部５４は補正動作の際に１の内視鏡画像を取得し、かつ、補正値算出部７２はこの１の内視鏡画像を用いて補正値を算出することができる。また、上記第１〜第３実施形態のように、画像取得部５４が異なるタイミングにおいて観察対象を撮影した複数の内視鏡画像を取得し、かつ、補正値算出部７２が複数の内視鏡画像を用いて補正値を算出する場合であっても、指標値算出部７５は、画像取得部５４が取得する複数の内視鏡画像のうち１の内視鏡画像を用いて指標値１０２を算出することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１０、６７０  内視鏡システム
１２  内視鏡
１２ａ  挿入部
１２ｂ  操作部
１２ｃ  湾曲部
１２ｄ  先端部
１２ｅ  アングルノブ
１３ａ  スイッチ
１３ｂ  ズーム操作部
１４  光源装置
１６  プロセッサ装置
１８  モニタ
１９  コンソール
２０  光源部
２０ａ  ＢＳ光源
２０ｂ  ＢＬ光源
２０ｃ  Ｇ光源
２０ｄ  Ｒ光源
２２  光源制御部
３０ａ  照明光学系
３０ｂ  撮影光学系
４１  ライトガイド
４５  照明レンズ
４６  対物レンズ
４７  ズームレンズ
４８、７０４  イメージセンサ
５２、７０３  制御部
５４  画像取得部
５６  ＤＳＰ
５８  ノイズ低減部
５９  変換部
６１、７０６  画像処理部
６２  通常処理部
６３  特殊処理部
６６  表示制御部
７１  特殊観察画像生成部
７２  補正値算出部
７３  補正部
７４  入力部
７５  指標値算出部
８１  演算値算出部
８２  データ記憶部
８３  酸素飽和度算出部
８４  画像生成部
９３、９４  等値線
９６、９７  グラフ
１０１  通常観察画像
１０２  指標値
１０２Ａ  第１指標値
１０２Ｂ  第２指標値
１０２Ｃ  第３指標値
１０３  補正実行ボタン
１０４  ポインタ
１１０  酸素飽和度画像
１１１  インジケータ
２０１  判定部
２０２、２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ  判定結果
３０１  改善指示部
３０２  改善指示
３０３  改善判定の結果
６７６  広帯域光源
６７７  回転フィルタ
６７８  フィルタ制御部
７００  カプセル内視鏡
７０２  光源部
７０８  送受信アンテナ
【図１】
0006437943.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006437943.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006437943.tif 000006
【図６】
0006437943.tif 000007
【図７】
0006437943.tif 000008
【図８】
0006437943.tif 000009
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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