(57)【要約】  白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる内視鏡装置、画像処理装置、画像処理方法およびプログラムを提供する。内視鏡装置１は、光源部３が第１照明光または第２照明光を出射した場合、撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理部４１を備え、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度以上となり、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする。
2017159165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域の光もしくは前記赤色の波長帯域の光を含む第２照明光を出射する光源部と、
２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光電変換することによって撮像信号を生成する撮像素子と、
前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなるカラーフィルタと、
前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて前記緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理部と、
を備え、
前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度以上となり、
前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記第２フィルタは、前記光源部が前記第１照明光を射出する場合、前記一方の波長帯域の光よりも前記緑色の波長帯域の光を多く透過する一方、前記光源部が前記第２照明光を出射する場合、前記緑色の波長帯域の光よりも前記一方の波長帯域の光を多く透過する特性を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記光源部は、前記第１照明光を出射する場合、前記一方の波長帯域の光よりも前記緑色の波長帯域の光を強く出射する一方、前記第２照明光を出射する場合、前記緑色の波長帯域の光よりも前記一方の波長帯域の光を強く出射することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記第２フィルタは、前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、所定の波長を基準に短波長側および長波長側における前記一方の波長帯域の光および前記緑色の波長帯域の光の各々を透過する透過量の積分値が略等しい特性を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記光源部は、前記第１照明光または前記第２照明光を出射する場合、前記緑色の波長帯域の光と前記一方の波長帯域の光の各々の強度が略等しくなるように出射することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて、前記光源部が出射する前記緑色の波長帯域の光の強度と前記一方の波長帯域の光の強度を変更する制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記フィルタユニットは、前記第２フィルタの数が当該フィルタユニットに配置してなる他のフィルタを合算した数以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記フィルタユニットは、前記第２フィルタが市松状に配置されてな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内視鏡装置。
【請求項９】
前記第１フィルタは、グリーンフィルタおよびブルーフィルタ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内視鏡装置。
【請求項１０】
前記フィルタユニットは、前記一方の波長帯域の光と異なる他方の波長帯域の光を透過する第３フィルタを有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内視鏡装置。
【請求項１１】
前記第２フィルタは、シアンフィルタであり、
前記第３フィルタは、マゼンダフィルタまたはイエローフィルタであることを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡装置。
【請求項１２】
前記第２フィルタは、イエローフィルタであり、
前記第３フィルタは、シアンフィルタまたはマゼンダフィルタであることを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡装置。
【請求項１３】
前記画像処理部は、前記第２フィルタを介して前記画素が受光した光に基づき前記撮像素子が生成した電気信号に対して補間処理を行って、前記第２フィルタ以外のフィルタが配置された前記画素の前記撮像信号を補間するための第１補間画像を生成し、かつ、該第１補間画像に基づいて、前記第２フィルタ以外のフィルタを介して前記画素が受光した光に基づき前記撮像素子が生成した前記撮像信号に対して、前記第２フィルタ以外のフィルタが配置された前記画素の前記撮像信号を補間した第２補間画像を生成することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載の内視鏡装置。
【請求項１４】
前記画像処理部は、前記第２フィルタを介して前記画素が受光した光に基づき前記撮像素子が生成した電気信号を、前記第１フィルタを介して前記画素が受光した光とみなして前記第１画像を生成することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載の内視鏡装置。
【請求項１５】
光源部と、撮像素子と、カラーフィルタと、を有する内視鏡が接続される画像処理装置であって、
前記光源部は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域あるいは前記赤色の波長帯域の光からなる第２照明光を出射し、
前記撮像素子は、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光電変換することによって撮像信号を生成し、
前記カラーフィルタは、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなり、
前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて前記緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理部を備え、
前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度以上となり、
前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１６】
光源部と、撮像素子と、カラーフィルタと、を有する内視鏡が接続される画像処理装置が実行する画像処理方法であって、
前記光源部は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域あるいは前記赤色の波長帯域の光からなる第２照明光を出射し、
前記撮像素子は、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光を光電変換することによって撮像信号を生成し、
前記カラーフィルタは、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなり、
前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて前記緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理ステップを含み、
前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度以上となり、
前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１７】
光源部と、撮像素子と、カラーフィルタと、を有する内視鏡が接続される画像処理装置に、
前記光源部は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域あるいは前記赤色の波長帯域の光からなる第２照明光を出射し、
前記撮像素子は、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光を光電変換することによって撮像信号を生成し、
前記カラーフィルタは、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなり、
前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて前記緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理ステップを実行させ、
前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度以上となり、
前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に導入され、該被検体内の画像を取得する内視鏡装置、画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野および工業分野において、各種検査のために内視鏡装置が広く用いられている。このうち、医療用の内視鏡装置は、患者等の被検体の体腔内に、複数の画素を有する撮像素子が先端に設けられた細長形状をなす可撓性の挿入部を挿入することによって、被検体を切開しなくても体腔内の体内画像を取得できるため、被検体への負担が少なく、普及が進んでいる。【０００３】
このような内視鏡装置の観察方式として、白色の照明光（白色光）を用いた白色光観察方式（ＷＬＩ：White  Light  Imaging）と、青色および緑色の波長帯域にそれぞれ含まれる二つの狭帯域光からなる照明光（狭帯域光）を用いた狭帯域光観察方式（ＮＢＩ：Narrow  Band  Imaging）が広く知られている。白色光観察方式では緑色の波長帯域の信号を輝度信号としてカラー画像を生成し、挟帯域光観察方式では青色の波長帯域の信号を輝度信号として擬似カラー画像を生成する。このうち、狭帯域光観察方式は、生体の粘膜表層に存在する毛細血管および粘膜微細模様等を強調表示する画像を得ることができる。狭帯域光観察方式によれば、生体の粘膜表層における病変部をより的確に発見することができる。このような内視鏡装置の観察方式に関して、白色光観察方式と、狭帯域光観察方式とを切り替えて観察することも知られている。【０００４】
上述した観察方式でカラー画像を生成して表示するため、単板の撮像素子により撮像画像を取得すべく、撮像素子の受光面上には、一般的にベイヤ配列と呼ばれるカラーフィルタが設けられている。ベイヤ配列は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の波長帯域の光を透過するフィルタ（以下、「Ｒフィルタ」、「Ｇフィルタ」および「Ｂフィルタ」という）を１つのフィルタ単位（ユニット）として画素毎に配列したものである。この場合、各画素は、フィルタを透過した波長帯域の光を受光し、撮像素子は、その波長帯域の光に応じた色成分の電気信号を生成する。この電気信号を用いてカラー画像を生成する処理では、各画素においてフィルタを透過せずに欠落した色成分の信号値を補間する補間処理が行われる。このような補間処理は、デモザイキング処理と呼ばれる。【０００５】
デモザイキング処理において、白色光観察方式では、Ｇフィルタを透過した光を受光する画素の信号値を用いることによって輝度信号として用いる緑色の波長帯域において高い解像度を得ることができるものの、狭帯域光観察方式では、ＧフィルタとＢフィルタとの相関が低いことに加えて、Ｂフィルタの数が全体の１／４しか配置されていないため、白色光観察方式と同様の処理を行っても輝度信号として用いる青色の波長帯域において高い解像度の画像を得ることができない。この問題を解決するため、ベイヤ配列におけるＧフィルタとＢフィルタの位置を入れ替えて、１つのフィルタユニットにおいてＢフィルタの数を最も多く配置する技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２９７０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１では、狭帯域光観察方式において、ベイヤ配列の画像と比べて輝度信号として用いる青色の波長帯域において解像度の高い画像を得ることができる一方、Ｇフィルタの数が従来のベイヤ配列に比べて少ないため、白色光観察方式において従来のベイヤ配列の画像と比べて輝度信号として用いる緑色の波長帯域において解像度が低くなるという問題点があった。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる内視鏡装置、画像処理装置、画像処理方法および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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡装置は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域の光もしくは前記赤色の波長帯域の光を含む第２照明光を出射する光源部と、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光電変換することによって撮像信号を生成する撮像素子と、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなるカラーフィルタと、前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて前記緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理部と、を備え、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度以上となり、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする。【００１０】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記第２フィルタは、前記光源部が前記第１照明光を射出する場合、前記一方の波長帯域の光よりも前記緑色の波長帯域の光を多く透過する一方、前記光源部が前記第２照明光を出射する場合、前記緑色の波長帯域の光よりも前記一方の波長帯域の光を多く透過する特性を有することを特徴とする。【００１１】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記光源部は、前記第１照明光を出射する場合、前記一方の波長帯域の光よりも前記緑色の波長帯域の光を強く出射する一方、前記第２照明光を出射する場合、前記緑色の波長帯域の光よりも前記一方の波長帯域の光を強く出射することを特徴とする。【００１２】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記第２フィルタは、前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、所定の波長を基準に短波長側および長波長側における前記一方の波長帯域の光および前記緑色の波長帯域の光の各々を透過する透過量の積分値が略等しい特性を有することを特徴とする。【００１３】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記光源部は、前記第１照明光または前記第２照明光を出射する場合、前記緑色の波長帯域の光と前記一方の波長帯域の光の各々の強度が略等しくなるように出射することを特徴とする。【００１４】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて、前記光源部が出射する前記緑色の波長帯域の光の強度と前記一方の波長帯域の光の強度を変更する制御部をさらに備えたことを特徴とする。【００１５】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記フィルタユニットは、前記第２フィルタの数が当該フィルタユニットに配置してなる他のフィルタを合算した数以上であることを特徴とする。【００１６】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記フィルタユニットは、前記第２フィルタが市松状に配置されてなることを特徴とする。【００１７】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記第１フィルタは、グリーンフィルタおよびブルーフィルタであることを特徴とする。【００１８】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記フィルタユニットは、前記一方の波長帯域の光と異なる他方の波長帯域の光を透過する第３フィルタを有することを特徴とする。【００１９】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記第２フィルタは、シアンフィルタであり、前記第３フィルタは、マゼンダフィルタまたはイエローフィルタであることを特徴とする。【００２０】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記第２フィルタは、イエローフィルタであり、前記第３フィルタは、シアンフィルタまたはマゼンダフィルタであることを特徴とする。【００２１】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記画像処理部は、前記第２フィルタを介して前記画素が受光した光に基づき前記撮像素子が生成した電気信号に対して補間処理を行って、前記第２フィルタ以外のフィルタが配置された前記画素の前記撮像信号を補間するための第１補間画像を生成し、かつ、該第１補間画像に基づいて、前記第２フィルタ以外のフィルタを介して前記画素が受光した光に基づき前記撮像素子が生成した前記撮像信号に対して、前記第２フィルタ以外のフィルタが配置された前記画素の前記撮像信号を補間した第２補間画像を生成することを特徴とする。【００２２】
また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記画像処理部は、前記第２フィルタを介して前記画素が受光した光に基づき前記撮像素子が生成した電気信号を、前記第１フィルタを介して前記画素が受光した光とみなして前記第１画像を生成することを特徴とする。【００２３】
また、本発明に係る画像処理装置は、光源部と、撮像素子と、カラーフィルタと、を有する内視鏡が接続される画像処理装置であって、前記光源部は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域あるいは前記赤色の波長帯域の光からなる第２照明光を出射し、前記撮像素子は、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光電変換することによって撮像信号を生成し、前記カラーフィルタは、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなり、前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて前記緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理部を備え、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度以上となり、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする。【００２４】
また、本発明に係る画像処理方法は、光源部と、撮像素子と、カラーフィルタと、を有する内視鏡が接続される画像処理装置が実行する画像処理方法であって、前記光源部は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域あるいは前記赤色の波長帯域の光からなる第２照明光を出射し、前記撮像素子は、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光を光電変換することによって撮像信号を生成し、前記カラーフィルタは、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなり、前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて前記緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理ステップを含み、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度以上となり、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする。【００２５】
また、本発明に係るプログラムは、光源部と、撮像素子と、カラーフィルタと、を有する内視鏡が接続される画像処理装置に、前記光源部は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域あるいは前記赤色の波長帯域の光からなる第２照明光を出射し、前記撮像素子は、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光を光電変換することによって撮像信号を生成し、前記カラーフィルタは、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなり、前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて前記緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理ステップを実行させ、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度以上となり、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る撮像素子の画素の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る光源部が出射する白色光の分光特性の一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る光源部が出射する狭帯域光の分光特性の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１に係る光源部によって白色光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１に係る光源部によって狭帯域光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、Ｃｙフィルタを各画素の受光面に配置した際の画像の一例を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、Ｃｙフィルタを各画素の受光面に配置した際の画像の一例を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、Ｃｙフィルタを各画素の受光面に配置した際の画像の一例を示す図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、Ｃｙフィルタを各画素の受光面に配置した際の画像の一例を示す図である。
【図１０Ｅ】図１０Ｅは、Ｃｙフィルタを各画素の受光面に配置した際の画像の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１に係る画像生成処理の概要を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１に係る画像処理部が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る画像処理部が狭帯域光観察方式の際に生成するカラー画像の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態１の変形例２に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態２に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態２に係る画像処理部が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態２の変形例１に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態３に係るカラーフィルタの構成の別の一例を示す模式図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施の形態３に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施の形態３に係る画像処理部が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。
【図２３】図２３は、本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施の形態４に係る光源部が出射する白色光の分光特性の一例を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の実施の形態４に係る光源部が出射する狭帯域光の分光特性の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、本発明の実施の形態４に係る画像処理部が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。
【図２８】図２８は、本発明の実施の形態５に係る内視鏡装置の概略構成を示す模式図である。
【図２９】図２９は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタのバリエーションと光源部が出射する照明光の波長帯域と効果とを対応付けた一覧を示す図である。
【図３０】図３０は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。
【図３１】図３１は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。
【図３２】図３２は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。
【図３３】図３３は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。
【図３４】図３４は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。
【図３５】図３５は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。
【図３６】図３６は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。
【図３７】図３７は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。
【図３８】図３８は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。
【図３９】図３９は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。
【図４０】図４０は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。
【図４１】図４１は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。
【図４２】図４２は、本発明のその他の実施の形態に係るＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図４３】図４３は、本発明のその他の実施の形態に係る光源部によって白色光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図４４】図４４は、本発明のその他の実施の形態に係る光源部によって狭帯域光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図４５】図４５は、本発明のその他の実施の形態に係るＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。
【図４６】図４６は、本発明のその他の実施の形態に係るＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、患者等の被検体の体腔内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡装置について説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
〔内視鏡装置の構成〕
図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡装置の概略構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡装置の概略構成を示す模式図である。図１および図２に示す内視鏡装置１は、患者等の被検体に挿入して被検体の体内を撮像し、この体内画像を表示する。医師等の使用者は、表示された体内画像の観察を行うことによって、検出対象部位である出血部位、腫瘍部位（病変部Ｓ）および異常部位それぞれの有無を検査する。
【００３０】
内視鏡装置１は、被検体に挿入することによって観察部位の体内画像を撮像して電気信号を生成する内視鏡２と、内視鏡２の先端から出射する照明光を発生する光源部３と、内視鏡２が生成した電気信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡装置１全体の動作を統括的に制御するプロセッサ部４と、プロセッサ部４が画像処理を施した体内画像を表示する表示部５と、を備える。
【００３１】
〔内視鏡の構成〕
まず、内視鏡２の構成について説明する。内視鏡２は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１と、挿入部２１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２２と、操作部２２から挿入部２１が延びる方向と異なる方向に延び、光源部３およびプロセッサ部４に接続され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。
【００３２】
挿入部２１は、光を受光する画素（フォトダイオード）が２次元マトリックス状に配置されてなり、各画素が受光した光に対して光電変換を行うことによって画像信号を生成する撮像素子２０１を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。
【００３３】
操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、被検体の体腔内に生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２２と、光源部３に照明光の切替動作を行わせるための指示信号等の入力を受け付ける複数のスイッチ２２３と、を有する。
【００３４】
ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２０３と、一または複数の信号線をまとめた集合ケーブルと、を少なくとも内蔵している。集合ケーブルは、内視鏡２および光源部３とプロセッサ部４との間で信号を送受信する信号線であって、設定データを送受信するための信号線、画像信号を送受信するための信号線、撮像素子２０１を駆動するための駆動用のタイミング信号を送受信するための信号線等を含む。
【００３５】
また、内視鏡２は、撮像光学系２００と、撮像素子２０１と、カラーフィルタ２０２と、ライトガイド２０３と、照明用レンズ２０４と、Ａ／Ｄ変換部２０５と、撮像情報記憶部２０６と、を備える。
【００３６】
撮像光学系２００は、挿入部２１の先端部２４に設けられ、少なくとも観察部位からの光を集光する。撮像光学系２００は、一または複数のレンズを用いて構成される。なお、撮像光学系２００には、画角を変化させる光学ズーム機構および焦点を変化させるフォーカス機構を設けてもよい。
【００３７】
撮像素子２０１は、撮像光学系２００の光軸に対して垂直に設けられ、撮像光学系２００によって結像された被写体像を受光して光電変換を行うことによって電気信号（画像信号）を生成し、この電気信号をＡ／Ｄ変換部２０５へ出力する。撮像素子２０１は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等のイメージセンサを用いて実現される。なお、撮像素子２０１の詳細な構成は、後述する。
【００３８】
カラーフィルタ２０２は、撮像素子２０１の受光面上に配置されてなり、各々が個別に設定された波長帯域の光を透過する複数のフィルタを有する。なお、カラーフィルタ２０２の詳細な構成については、後述する。
【００３９】
ライトガイド２０３は、グラスファイバ等を用いて構成され、光源部３が出射した光の導光路をなす。
【００４０】
照明用レンズ２０４は、ライトガイド２０３の先端に設けられ、ライトガイド２０３によって、導光された光を拡散して先端部２４の外部に出射する。照明用レンズ２０４は、一または複数のレンズを用いて構成される。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換部２０５は、撮像素子２０１が生成したアナログの電気信号をＡ／Ｄ変換し、この変換したデジタルの電気信号をプロセッサ部４へ出力する。
【００４２】
撮像情報記憶部２０６は、内視鏡２を動作させるための各種プログラム、内視鏡２の動作に必要な各種パラメータおよび内視鏡２の識別情報を含むデータを記憶する。また、撮像情報記憶部２０６は、識別情報を記録する識別情報記憶部２６１を有する。識別情報には、内視鏡２の固有情報（ＩＤ）、年式、スペック情報、伝送方式およびカラーフィルタ２０２におけるフィルタの配列情報等が含まれる。撮像情報記憶部２０６は、フラッシュメモリ等を用いて実現される。
【００４３】
〔光源部の構成〕
次に、光源部３の構成について説明する。光源部３は、照明部３１と、照明制御部３２と、を備える。
【００４４】
照明部３１は、照明制御部３２の制御のもと、複数の照明光を切り替えてライトガイド２０３へ出射する。照明部３１は、光源３１ａと、光源ドライバ３１ｂと、切替フィルタ３１ｃと、駆動部３１ｄと、駆動ドライバ３１ｅと、を有する。
【００４５】
光源３１ａは、光源ドライバ３１ｂから入力される電流に応じて、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域ＨＲ、波長帯域ＨＧおよび波長帯域ＨＢの光を含む白色光を出射する。光源３１ａは、白色ＬＥＤやキセノンランプ等を用いて実現される。
【００４６】
光源ドライバ３１ｂは、照明制御部３２の制御のもと、光源３１ａに対して電流を供給することによって、光源３１ａに白色光を出射させる。
【００４７】
切替フィルタ３１ｃは、光源３１ａが出射する白色光の光路上に挿脱自在に配置されてなり、光源３１ａが出射した白色光のうち所定の波長帯域の光を透過する。本実施の形態１において、切替フィルタ３１ｃは、青色の狭帯域光および緑色の狭帯域光を透過する。即ち、本実施の形態１において、切替フィルタ３１ｃは、白色光の光路上に配置された場合、２つの狭帯域光を透過する。具体的には、切替フィルタ３１ｃは、波長帯域ＨＢに含まれる狭帯域ＴＢ（例えば、３９０ｎｍ〜４４５ｎｍ）の光と、波長帯域ＨＧに含まれる狭帯域ＴＧ（例えば、５３０ｎｍ〜５５０ｎｍ）の光と、を透過する。切替フィルタ３１ｃを透過した光は、狭帯域ＴＢおよび狭帯域ＴＧからなる狭帯域照明光となる。この狭帯域ＴＢ，ＴＧは、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい青色光および緑色光の波長帯域である。この狭帯域照明光による画像の観察を狭帯域光観察方式（ＮＢＩ）という。
【００４８】
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、照明制御部３２の制御のもと、切替フィルタ３１ｃを光源３１ａが出射する白色光の光路上に配置または退避させる。具体的には、駆動部３１ｄは、照明制御部３２の制御のもと、内視鏡装置１が第１照明光である白色光観察方式（ＷＬＩ方式）を行う場合、切替フィルタ３１ｃを光源３１ａが出射する白色光の光路上から退避させる一方、内視鏡装置１が第２照明光である狭帯域光観察方式（ＮＢＩ方式）を行う場合、切替フィルタ３１ｃを光源３１ａが出射する白色光の光路上に配置する。
【００４９】
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。
【００５０】
集光レンズ３１ｆは、光源３１ａが発した白色光を集光してライトガイド２０３へ出射する。また、集光レンズ３１ｆは、切替フィルタ３１ｃを透過した光を集光してライトガイド２０３へ出射する。集光レンズ３１ｆは、一または複数のレンズを用いて構成される。
【００５１】
照明制御部３２は、ＣＰＵ等を用いて構成される。照明制御部３２は、プロセッサ部４から入力される指示信号に基づいて、光源ドライバ３１ｂを制御して光源３１ａをオンオフ動作させる。また、照明制御部３２は、プロセッサ部４から入力される指示信号に基づいて、駆動ドライバ３１ｅを制御して切替フィルタ３１ｃを光源３１ａが出射する白色光の光路上に配置したり、退避させたりすることによって、照明部３１が出射する照明光の種類を制御する。
【００５２】
〔プロセッサ部の構成〕
次に、プロセッサ部４の構成について説明する。プロセッサ部４は、画像処理部４１と、入力部４２と、記憶部４３と、制御部４４と、を備える。
【００５３】
画像処理部４１は、内視鏡２から入力された電気信号に対して、所定の画像処理を施して表示部５が表示する表示画像を生成する。具体的には、画像処理部４１は、光源部３が白色光（第１照明光）または狭帯域光（第２照明光）を出射した場合、撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および一方の波長帯域の光（本実施の形態１では、青色の波長帯域の光）に対応する第２画像を生成する。ここで、光源部３によって白色光が出射された場合における第１画像の解像度は、光源部３によって狭帯域光が出射された場合における第１画像の解像度以上となる。また、光源部３によって狭帯域光が出射された場合における第２画像の解像度は、光源部３によって白色光が出射された場合における第２画像の解像度よりも高くなる。画像処理部４１は、ガイド画像生成部４１１と、補間画像生成部４１２と、カラー画像生成部４１３と、表示画像生成部４１４と、を有する。
【００５４】
ガイド画像生成部４１１は、内視鏡２から入力される電気信号に基づいて、補間画像生成部４１２が補間処理を行う際に他の画素の電気信号を補間するためのガイドとなるガイド画像を生成し、このガイド画像を補間画像生成部４１２およびカラー画像生成部４１３へ出力する。なお、本実施の形態１では、ガイド画像が第１補間画像として機能する。
【００５５】
補間画像生成部４１２は、内視鏡２から入力される電気信号に対して、ガイド画像生成部４１１から入力されたガイド画像に基づいて、補間処理を行って補間画像を生成し、この補間画像（第２補間画像）をカラー画像生成部４１３へ出力する。
【００５６】
カラー画像生成部４１３は、ガイド画像生成部４１１から入力されたガイド画像に基づいて、補間画像生成部４１２から入力される補間画像を用いてカラー画像を生成し、このカラー画像を表示画像生成部４１４へ出力する。
【００５７】
表示画像生成部４１４は、カラー画像生成部４１３によって生成された電気信号に対して、階調変換、拡大処理、または粘膜表層の毛細血管や粘膜微細模様などの構造の構造強調処理などを施す。表示画像生成部４１４は、所定の処理を施した後、表示用の表示画像信号として表示部５に出力する。
【００５８】
入力部４２は、プロセッサ部４に対する使用者からの入力等を行うためのインターフェースであり、電源のオン／オフを行うための電源スイッチ、撮影モードやその他各種のモードを切り替えるためのモード切替ボタン、光源部３の照明光を切り替えるための照明光切替ボタンなどを含んで構成されている。
【００５９】
記憶部４３は、内視鏡装置１を動作させるための各種プログラム、および内視鏡装置１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。また、記憶部４３は、内視鏡２に係る情報、例えば内視鏡２の固有情報（ＩＤ）とカラーフィルタ２０２のフィルタ配置に係る情報との関係テーブルなどを記憶してもよい。記憶部４３は、フラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。
【００６０】
制御部４４は、ＣＰＵ等を用いて構成され、内視鏡２および光源部３を含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部４４は、記憶部４３に記録されている撮像制御のための設定データ（例えば、読み出し対象の画素など）や、撮像タイミングに係るタイミング信号等を、所定の信号線を介して内視鏡２へ送信する。制御部４４は、撮像情報記憶部２０６を介して取得したカラーフィルタ情報（識別情報）を画像処理部４１に出力するとともに、カラーフィルタ情報に基づいて切替フィルタ３１ｃの配置に係る情報を光源部３に出力する。
【００６１】
〔表示部の構成〕
次に、表示部５について説明する。表示部５は、映像ケーブルを介してプロセッサ部４が生成した表示画像信号を受信し、この表示画像信号に対応する体内画像を表示する。表示部５は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）を用いて構成される。
【００６２】
〔撮像素子の構成〕
次に、撮像素子２０１の詳細な構成について説明する。図３は、撮像素子２０１の画素の構成を示す模式図である。
【００６３】
図３に示すように、撮像素子２０１は、撮像光学系２００からの光を受光する複数の画素Ｐが２次元格子状（２次元マトリックス状）に配置されてなる。各画素Ｐは、撮像光学系２００から入射された光を受光して光電変換を行うことによって電気信号を生成する。この電気信号には、各画素Ｐの輝度値（画素値）および画素の位置情報等が含まれる。図３において、ｉ行ｊ列目に配置されてなる画素を画素Ｐｉｊと記して表現する。なお、ｉおよびｊは、１以上の整数を示す。
【００６４】
〔カラーフィルタの構成〕
次に、カラーフィルタ２０２の詳細な構成について説明する。図４は、カラーフィルタ２０２の構成の一例を示す模式図である。
【００６５】
図４に示すように、カラーフィルタ２０２は、５×５で２次元格子状に並べられた２５個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタが設けられた画素Ｐｉｊは、フィルタを透過した波長帯域の光を受光する。具体的には、赤色の波長帯域の光を透過するフィルタが設けられた画素Ｐｉｊは、赤色の波長帯域の光を受光する。以下、赤色の波長帯域の光を受光する画素ＰｉｊをＲ画素という。同様に、緑色の波長帯域の光を受光する画素ＰｉｊをＧ画素、青色の波長帯域の光を受光する画素ＰｉｊをＢ画素、緑色の波長帯域の光と青色の波長帯域の光とを受光する画素ＰｉｊをＣｙ画素という。
【００６６】
図４に示すようにフィルタユニットＵ１は、青色（Ｂ）の波長帯域ＨＢ、緑色（Ｇ）の波長帯域ＨＧおよび赤色（Ｒ）の波長帯域ＨＲの光を透過する。ここで、青色、緑色および赤色の波長帯域ＨＢ，ＨＧおよびＨＲは、波長帯域ＨＢが３９０ｎｍ〜５００ｎｍ、波長帯域ＨＧが５００ｎｍ〜６００ｎｍ、波長帯域ＨＲが６００ｎｍ〜７００ｎｍである。また、フィルタユニットＵ１は、赤色の波長帯域ＨＲの光を透過するＲフィルタと、青色の波長帯域の光を透過するＢフィルタと、青色の波長帯域の光および緑色の波長帯域の光を透過するＣｙフィルタと、を有する。具体的には、フィルタユニットＵ１は、１個のＲフィルタ、４個のＢフィルタおよび２０個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ１は、Ｃｙフィルタの数が複数種類の第１フィルタのうち、カラーフィルタ２０２に一番多く設けられた種類のＢフィルタの数以上に設けられている。具体的には、Ｃｙフィルタの数とＢフィルタの数との比が５：１となる。また、Ｒフィルタは、隣接する全ての位置において、Ｃｙフィルタが配置されてなる。以下、画素Ｐｉｊに対応する位置にＢフィルタが配置されている場合、このＢフィルタをＢｉｊと記す。同様に、画素Ｐｉｊに対応する位置にＲフィルタが配置されている場合、このＲフィルタをＲｉｊ、画素Ｐｉｊに対応する位置にＣｙフィルタが配置されている場合、このＣｙフィルタをＣｙｉｊと記す。なお、本実施の形態１では、ＢフィルタおよびＲフィルタが第１フィルタとして機能し、Ｃｙフィルタが第２フィルタとして機能する。
【００６７】
〔各フィルタの透過特性〕
次に、カラーフィルタ２０２を構成する各フィルタの透過特性について説明する。図５は、カラーフィルタ２０２を構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図５において、各フィルタの透過率の最大値が等しくなるように透過率曲線を模擬的に規格化している。図５において、曲線ＬＢがＢフィルタの透過率曲線を示し、曲線ＬＲがＲフィルタの透過率曲線を示し、曲線ＬＣｙがＣｙフィルタの透過率曲線を示す。また、図５において、横軸が波長を示し、縦軸が透過率を示す。
【００６８】
図５に示すように、Ｂフィルタは、波長帯域ＨＢの光を透過する。Ｃｙフィルタは、波長帯域ＨＢおよび波長帯域ＨＧそれぞれの光を透過し、波長帯域ＨＲの光を吸収（遮光）する。即ち、Ｃｙフィルタは、補色であるシアン色の波長帯域の光を透過する。Ｒフィルタは、波長帯域ＨＲの光を透過する。なお、本明細書において、補色とは、波長帯域ＨＢ，ＨＧ，ＨＲのうち少なくとも二つの波長帯域を含む光により構成される色のことをいう。
【００６９】
〔光源部が出射する光の分光特性〕
次に、光源部３が出射する光の分光特性について説明する。図６は、光源部３が出射する白色光の分光特性の一例を示す図である。図７は、光源部３が出射する狭帯域光の分光特性の一例を示す図である。図６および図７において、横軸が波長を示し、縦軸が強度を示す。図６において、曲線ＬＷが光源部３によって出射される白色光の分光特性を示す。また、図７において、曲線Ｌ１および曲線Ｌ２が光源部３によって出射される狭帯域光の分光特性を示す。
【００７０】
図６の曲線ＬＷに示すように、光源部３が出射する白色光は、青色の波長帯域ＨＢの強度より緑色の波長帯域ＨＧの強度が大きい。また、図７の曲線Ｌ１および曲線Ｌ２に示すように、光源部３が出射する狭帯域光は、緑色の波長帯域ＨＧの強度よりも青色の波長帯域ＨＢの強度が大きい。このように各画素Ｐｉｊが受光する光は、光源部３によって出射される光の分光特性と各フィルタの透過特性とを掛け合わせた情報である。即ち、光源部３は、第１照明光として白色光を出射する場合、青色の波長帯域ＨＢの光よりも緑色の波長帯域ＨＧの光を強く出射し、第２照明光として狭帯域光を出射する場合、緑色の波長帯域ＨＧの光よりも青色の波長帯域ＨＢの光を強く出射する。本実施の形態において、波長帯域の強度とはピーク強度ではなく、波長帯域内の積分値を指す。
【００７１】
〔各光とＣｙフィルタとの関係〕
次に、光源部３によって各光がＣｙフィルタに出射された際におけるＣｙフィルタの透過特性について説明する。図８は、光源部３によって白色光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。図９は、光源部３によって狭帯域光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。図８および図９において、横軸が波長を示し、縦軸が強度を示す。図８において、曲線ＬＣｙＷが光源部３によって白色光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性を示す。また、図９において、曲線ＬＣｙＢおよび曲線ＬＣｙＧが光源部３によって狭帯域光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性を示す。
【００７２】
図８の曲線ＬＣｙＷに示すように、Ｃｙフィルタは、光源部３によって白色光がＣｙフィルタに出射された場合、青色の波長帯域ＨＢの透過率より緑色の波長帯域ＨＧの透過率が大きく、かつ、相対的に緑色の波長帯域ＨＧの光を多く透過する特性を有する。即ち、Ｃｙｉｊ画素は、青色の波長帯域ＨＢの情報より緑色の波長帯域ＨＧの情報を多く取得する。
【００７３】
これに対して、図９の曲線ＬＣｙＢおよび曲線ＬＣｙＧに示すように、Ｃｙフィルタは、光源部３によって狭帯域光がＣｙフィルタに出射された場合、緑色の波長帯域ＨＧの透過率より青色の波長帯域ＨＢの透過率が大きく、かつ、相対的に青色の波長帯域ＨＢの光を多く透過する特性を有する。即ち、Ｃｙｉｊ画素は、緑色の波長帯域ＨＧの情報より青色の波長帯域ＨＢの情報を多く取得する。
【００７４】
〔Ｃｙ画素が取得する情報〕
次に、Ｃｙ画素が取得する情報について説明する。図１０Ａ〜図１０Ｅは、Ｃｙフィルタを各画素Ｐｉｊの受光面に配置した際の画像の一例を示す図である。
【００７５】
Ｃｙ画素は、青色の波長帯域ＨＢおよび緑色の波長帯域ＨＧそれぞれに感度を有する。このため、Ｃｙ画素は、青色の波長帯域ＨＢの情報である表層の毛細血管Ｂ１の情報（図１０Ａを参照）と、緑色の波長帯域ＨＧの情報である太い血管Ｂ２の情報（図１０Ｅを参照）とが混在する情報を得ることができる。Ｃｙ画素は、図８および図９に示す光源部３によって出射される光を含めた感度特性において、青色の波長帯域ＨＢと緑色の波長帯域ＨＧとの割合が１：１である場合、図１０Ｃのように、図１０Ａに示す画像Ｗ１１と図１０Ｅに示す画像Ｗ１５とを平均した情報が画像Ｗ１３として得られる。これに対して、Ｃｙ画素は、青色の波長帯域ＨＢが緑色の波長帯域ＨＧとの割合が異なる場合、図１０Ｂに示す画像Ｗ１２や図１０Ｄに示す画像Ｗ１４のような画像の情報を得ることができる。
【００７６】
Ｃｙ画素は、撮像素子２０１上において、一番多く配置されている。このため、Ｃｙ画素は、光源部３によって第２照明光が出射された場合、Ｃｙ画素から得られる青色の波長帯域ＨＢの情報を多く取得することができる。即ち、画像処理部４１によって生成される第２画像は、光源部３によって第２照明光が照射された場合、Ｃｙ画素から得られる青色の波長帯域ＨＢの情報とＢ画素から得られる青色の波長帯域ＨＢの情報とを加算したものとなる。このため、光源部３によって第２照明光（狭帯域光）が出射された場合における第２画像の解像度は、光源部３によって第１照明光（白色光）が出射された場合における第２画像の解像度よりも高くなる。
【００７７】
これに対して、Ｃｙ画素は、光源部３によって第１照明光が出射された場合、Ｃｙ画素から得られる緑色の波長帯域ＨＧの情報を多く取得することができる。即ち、画像処理部４１によって生成される第１画像は、図２０のカラーフィルタ２０２ｄのようにＧ画素を含む場合、光源部３によって第１照明光が照射された場合、Ｃｙ画素から得られる緑色の波長帯域ＨＧの情報とＧ画素から得られる緑色の波長帯域ＨＧの情報とを加算したものとなる。このため、光源部３によって第１照明光が出射された場合の第１画像の解像度は、光源部３によって第２照明光が出射された場合における第１画像の解像度よりも高くなる。図４のカラーフィルタ２０２のようにＧ画素を含まない場合、緑色の波長帯域ＨＧの情報を得られるのはＣｙ画素のみであるため、第１照明光が射出された場合も第２照明光が射出された場合も同じ解像度となる。
【００７８】
このように、光源部３によって第１照明光（白色光）が出射された場合における第１画像の解像度は、光源部３によって第２照明光（狭帯域光）が出射された場合の第１画像の解像度以上となる。さらに、光源部３によって第２照明光（狭帯域光）が出射された場合における第２画像の解像度は、光源部３によって第１照明光（白色光）が出射された場合の第２画像の解像度よりも高くなる。さらにまた、光源部３によって第１照明光（白色光）が出射された場合、第１画像は、第２画像の解像度よりも高くなる一方、光源部３によって第２照明光（挟帯域光）が出射された場合、第１画像は、第２画像の解像度よりも低くなる。
【００７９】
〔内視鏡装置の処理〕
次に、内視鏡装置１の処理について説明する。図１１は、内視鏡装置１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【００８０】
図１１に示すように、まず、照明制御部３２は、プロセッサ部４からの情報に基づいて、観察方式が白色光観察方式か否かを判断し（ステップＳ１０１）、白色光観察方式である場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、照明制御部３２は、駆動部３１ｄを駆動することによって切替フィルタ３１ｃを光源３１ａによって出射される白色光の光路上から退避させ（ステップＳ１０２）、光源部３に白色光を出射させる（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の後、内視鏡装置１は、後述するステップＳ１０６へ移行する。
【００８１】
ステップＳ１０１において、白色光観察方式でない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、照明制御部３２は、駆動部３１ｄを駆動することによって切替フィルタ３１ｃを光源３１ａによって出射される白色光の光路上に挿入し（ステップＳ１０４）、光源部３に狭帯域光を出射させる（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５の後、内視鏡装置１は、後述するステップＳ１０６へ移行する。
【００８２】
ステップＳ１０６において、内視鏡２は、被検体の撮像を行う。この場合、内視鏡２は、撮像素子２０１が生成した電気信号をプロセッサ部４へ出力する。
【００８３】
続いて、プロセッサ部４は、内視鏡２から入力された電気信号に対して、画像処理を行うことによって、表示部５に表示するための画像を生成する画像生成処理を実行する（ステップＳ１０７）。なお、画像生成処理の詳細は、後述する。
【００８４】
その後、入力部４２から被検体の観察を終了する指示信号が入力された場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、内視鏡装置１は、本処理を終了する。これに対して、入力部４２から被検体の観察を終了する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、内視鏡装置１は、上述したステップＳ１０１へ戻る。
【００８５】
〔画像生成処理〕
次に、図１１のステップＳ１０７において説明した画像生成処理の詳細について説明する。図１２は、画像生成処理の概要を示すフローチャートである。図１３は、画像処理部４１が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。
【００８６】
図１２に示すように、まず、画像処理部４１は、内視鏡２から画像データを取得する（ステップＳ２０１）。具体的には、図１３に示すように、画像処理部４１は、内視鏡２から画像データに対応する画像Ｆ１を取得する。
【００８７】
続いて、ガイド画像生成部４１１は、撮像素子２０１において最も密度が高く配置されているＣｙ画素の補間画像をガイド画像として生成する（ステップＳ２０２）。具体的には、図１３に示すように、ガイド画像生成部４１１は、画像Ｆ１からＣｙ画素の輝度値を分離した分離画像ＦＣｙ１における各Ｃｙ画素の輝度値（画素値）に基づいて、撮像素子２０１におけるＢ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置のＣｙ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＣｙ画素の輝度値を有する補間画像ＦＣｙ２をガイド画像（以下、「ガイド画像ＦＣｙ２」という）として生成する。図１３に示すように、分離画像ＦＣｙ１におけるＢ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置は、隣接する８方向（水平方法、垂直方向および斜め方向）が全てＣｙ画素によって囲まれている。このため、ガイド画像生成部４１１は、周知のバイリニア補間、キュービック補間および方向判別補間等を用いてガイド画像ＦＣｙ２を生成する。これにより、ガイド画像生成部４１１は、高精度なガイド画像ＦＣｙ２を生成することができる。
【００８８】
続いて、補間画像生成部４１２は、上述したステップＳ２０２においてガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像ＦＣｙ２に基づいて、他の色の画素、本実施の形態１においてＲ画素およびＢ画素それぞれの補間画像を生成する（ステップＳ２０３）。具体的には、図１３に示すように、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像ＦＣｙ２に基づいて、分離画像ＦＢ１におけるＣｙ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置のＢ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＢ画素の輝度値を有する補間画像ＦＢ２（第２画像）を生成する。さらに、図１３に示すように、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像ＦＣｙ２に基づいて、分離画像ＦＲ１におけるＣｙ画素およびＢ画素それぞれが配置された画素位置のＲ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＲ画素の輝度値を有する補間画像ＦＲ２を生成する。ここで、補間画像生成部４１２によるガイド画像ＦＣｙ２に基づく補間方法としては、既知のジョイントバイラテラル補間処理またはガイデッドフィルタ補間処理等である。これにより、補間画像生成部４１２は、撮像素子２０１において密度が低く配置されているＢ画素およびＲ画素それぞれの高精度な補間画像ＦＢ２および補間画像ＦＲ２を生成することができる。
【００８９】
また、本実施の形態１において、ガイド画像ＦＣｙ２は、Ｃｙ画素によって構成されるため、Ｂ成分も含まれており、Ｃｙ画素とＢ画素との相関が非常に高い。このため、補間画像生成部４１２は、ガイド画像ＦＣｙ２に基づく補間処理を精度よく行うことができる。また、一般的に白色光において高周波成分は、Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素それぞれの相関が高い。このため、補間画像生成部４１２は、Ｃｙ画像をガイド画像ＦＣｙ２としてＲ画素を補間する場合であっても、補間処理を精度よく行うことができる。なお、補間画像生成部４１２は、狭帯域光観察方式の場合、Ｂ画像およびＧ画像を用いてカラー画像を生成するため、Ｒ補間画像を生成する必要がない。さらに、画像処理部４１は、狭帯域光観察方式の場合、撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、Ｃｙ画素が緑色の波長帯域ＨＧの光および青色の波長帯域ＨＢの光に感度を有するため、白色光観察方式の場合よりも解像度が高い第２画像としての補間画像ＦＢ２（図１３のガイド画像ＦＣｙ２と分離画像ＦＢ１とを加算した画像）を生成することができる。さらにまた、画像処理部４１は、挟帯域光観察方式において、第１画像である補間画像ＦＧ２よりも解像度が高い第２画像としての補間画像ＦＢ２を生成することができる。
【００９０】
その後、カラー画像生成部４１３は、上述したステップＳ２０２においてガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像ＦＣｙ２およびステップＳ２０３において補間画像生成部４１２が生成した補間画像ＦＢ２を用いて全画素値にＧ画素の輝度値を有する補間画像ＦＧ２（第１画像）を生成する。具体的には、カラー画像生成部４１３は、Ｃｙ画素のガイド画像ＦＣｙ２からＢ画素の補間画像ＦＢ２を画素毎に輝度値を減算処理することによって、ガイド画像ＦＣｙ２からＧ成分を分離し、Ｇ画素の補間画像ＦＧ２を生成する。より具体的には、カラー画像生成部４１３は、以下の式（１）によって、Ｇ画素の補間画像ＦＧ２を生成する。
Ｇ（ｉ，ｊ）＝Ｃｙ（ｉ，ｊ）−α×Ｂ（ｉ，ｊ）      ・・・（１）
ここで、Ｇ（ｉ，ｊ）は、補間画像ＦＧ２における各Ｇ画素の輝度値（画素値）を示し、Ｃｙ（ｉ，ｊ）は、補間画像ＦＣｙ２における各Ｃｙ画素の輝度値（画素値）を示し、Ｂ（ｉ，ｊ）は、補間画像ＦＢ２における各Ｂ画素の輝度値（画素値）を示し、αは、Ｇ補正係数であり、光源３１ａとＣｙ画素との分光特性における青色の波長帯域ＨＢおよび緑色の波長帯域ＨＧの比率から予め算出されたパラメータである。
【００９１】
続いて、カラー画像生成部４１３は、内視鏡装置１が白色光観察方式を行う場合、補間画像ＦＧ２、補間画像ＦＢ２および補間画像ＦＲ２を用いてカラー画像ＦＷを生成する。具体的には、カラー画像生成部４１３は、図１３に示す補間画像ＦＧ２、補間画像ＦＢ２および補間画像ＦＲ２を加算することによって、カラー画像ＦＷを生成する。これに対して、カラー画像生成部４１３は、内視鏡装置１が狭帯域光観察方式を行う場合、補間画像ＦＧ２および補間画像ＦＢ２を用いてカラー画像を生成する（ステップＳ２０４）。
【００９２】
その後、表示画像生成部４１４は、カラー画像生成部４１３が生成したカラー画像Ｆｗを用いて表示画像を生成する（ステップＳ２０５）。具体的には、表示画像生成部４１４は、カラー画像ＦＷに対して、階調変調処理、拡大処理、デノイズ処理、および粘膜表層の毛細血管や粘膜微細模様等の構造の構造強調処理等を施して表示用の表示画像を生成する。この場合において、表示画像生成部４１４は、ステップＳ２０２においてガイド画像ＦＣｙ２の情報、例えばエッジ情報や輝度情報を用いて構造強調処理を行ってもよい。補間画像ＦＣｙ２は、観察方式に関わらず、高い解像度を有しているため、構造強調処理等の各種処理を高精度に行うことができる。ステップＳ２０５の後、内視鏡装置１は、図１１のメインルーチンへ戻る。
【００９３】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、カラーフィルタ２０２にＣｙフィルタ、ＢフィルタおよびＲフィルタを設け、Ｃｙフィルタの数がカラーフィルタ２０２に一番多く設けられた種類のＢフィルタの数以上に設けているので、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。
【００９４】
さらに、本発明の実施の形態１によれば、光源部３が第１照明光として白色光を出射する場合、青色の波長帯域ＨＢの光よりも緑色の波長帯域ＨＧの光を強く出射し、第２照明光として狭帯域光を出射する場合、緑色の波長帯域ＨＧの光よりも青色の波長帯域ＨＢの光を強く出射するので、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。
【００９５】
また、本発明の実施の形態１によれば、補間画像生成部４１２がガイド画像生成部４１１によって生成されたガイド画像ＦＣｙ２に基づいて、分離画像ＦＢ１におけるＣｙ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置のＢ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＢ画素の輝度値を有する補間画像ＦＢ２を生成するとともに、分離画像ＦＲ１におけるＣｙ画素およびＢ画素それぞれが配置された画素位置のＲ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＲ画素の輝度値を有する補間画像ＦＲ２を生成するので、補間処理を精度よく行うことができる。
【００９６】
また、本実施の形態１によれば、光源部３が射出する白色光が青色の波長帯域ＨＢの強度より緑色の波長帯域ＨＧの強度が大きく、光源部３が出射する狭帯域光が緑色の波長帯域ＨＧの強度よりも青色の波長帯域ＨＢの強度が大きいものであったが、光源部３が射出する波長帯域の強度はこれに限るものではない。青色の波長帯域ＨＢおよび緑色の波長帯域ＨＧを含む光であればよい。光源の特性に関わらず、Ｃｙ画素では青色の波長帯域ＨＢの情報と緑色の波長帯域ＨＧの情報を取得できるため、光源部３によって第２照明光が照射された場合、第２画像はＣｙ画素から得られる青色の波長帯域ＨＢの情報とＢ画素から得られる青色の波長帯域ＨＢの情報とを加算したものとなり、光源部３によって第１照明光が照射された場合、第１画像はＣｙ画素から得られる緑色の波長帯域ＨＧの情報とＧ画素から得られる緑色の波長帯域ＨＧの情報とを加算したものとなる。すなわち、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。
【００９７】
（実施の形態１の変形例１）
次に、本発明の一実施の形態に係る変形例１について説明する。図１４は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る画像処理部が狭帯域光観察方式の際に生成するカラー画像の一例を示す図である。
【００９８】
図１４に示すように、補間画像生成部４１２は、内視鏡装置１が狭帯域光観察方式を行う場合、Ｃｙ画素がＧ画素またはＢ画素と非常に近い情報を取得することができるため、Ｃｙ画素をＢ画素の画像ＦＢ１０とみなして補間画像ＦＢ２を生成してもよい。そして、カラー画像生成部４１３は、補間画像生成部４１２が生成した補間画像ＦＢ２および補間画像ＦＧ２を用いて狭帯域光のカラー画像を生成してもよい。また、補間画像生成部４１２は、内視鏡装置１が白色光観察方式を行う場合、狭帯域光観察方式と同様に、Ｃｙ画素をＧ画素とみなして補間画像ＦＧ２を生成してもよい。すなわち、補間画像生成部４１２は、補間画像ＦＢ２および分離画像ＦＧ１を用いて補間画像ＦＧ２を生成してもよい。
【００９９】
以上説明した本発明の実施の形態１の変形例１によれば、上述した実施の形態１と比べて、画像処理部４１による画像処理を簡略化することができる。
【０１００】
（実施の形態１の変形例２）
次に、本発明の実施の形態１に係る変形例２について説明する。図１５は、本発明の実施の形態１の変形例２に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【０１０１】
図１５に示すカラーフィルタ２０２ａは、４×４で２次元格子状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ２を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べて配置したものである。フィルタユニットＵ２は、従来のベイヤ配列において、Ｇフィルタが配置されている箇所にＧフィルタに換えて、Ｃｙフィルタを配置したものである。具体的には、フィルタユニットＵ２は、４個のＲフィルタ、４個のＢフィルタおよび８個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ２は、Ｃｙフィルタの数がカラーフィルタ２０２ａに一番多く設けられたＢフィルタまたはＲフィルタの数以上に設けられている。即ち、フィルタユニットＵ２は、Ｃｙフィルタが市松模様で配置されてなる。さらに、Ｃｙフィルタの数とＢフィルタの数との比が２：１となる。
【０１０２】
以上説明した本発明の実施の形態１の変形例２によれば、上述した実施の形態１と同様に、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。
【０１０３】
（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。上述した実施の形態１では、フィルタユニットにおいて１種類の補色フィルタが配置されていたが、本実施の形態２では、他の種類の補色フィルタをフィルタユニットに配置してなる。以下においては、本実施の形態２に係るカラーフィルタの構成を説明後、本実施の形態２に係る画像処理部が実行する画像処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡装置１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１０４】
〔カラーフィルタの構成〕
図１６は、本発明の実施の形態２に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。図１６に示すように、カラーフィルタ２０２ｂは、上述したＲフィルタに換えて、マゼンタフィルタ（以下、「Ｍｇフィルタ」という）が配置されてなるフィルタユニットＵ３によって構成される。画素Ｐｉｊに対応する位置にＭｇフィルタが配置されている場合、このＭｇフィルタをＭｇｉｊと記す。なお、本実施の形態２では、Ｍｇフィルタが第３フィルタとして機能する。
【０１０５】
〔各フィルタの透過特性〕
次に、カラーフィルタ２０２ｂを構成する各フィルタの透過特性について説明する。図１７は、カラーフィルタ２０２ｂを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図１７において、横軸が波長を示し、縦軸が透過率を示す。また、図１７において、曲線ＬＢがＢフィルタの透過率曲線を示し、曲線ＬＣｙがＣｙフィルタの透過率曲線を示し、曲線ＬＭｇがＭｇフィルタの透過率曲線を示す。
【０１０６】
図１７に示すように、Ｍｇフィルタは、赤色の波長帯域ＨＲおよび青色の波長帯域ＨＢそれぞれの光を透過する。即ち、Ｍｇフィルタは、補色であるマゼンタ色の波長帯域の光を透過する。画素Ｍｇｉｊは、光源部３によって狭帯域光が出射された場合、赤色の波長帯域ＨＲの情報を得ることができないため、Ｂ画素と同様の情報を取得する画素とみなすことができる。これにより、内視鏡装置１が狭帯域光観察方式を行う場合、Ｂ画素の情報が増加することによって、さらに高い解像度を有する画像を得ることができる。
【０１０７】
〔画像生成処理〕
次に、画像処理部４１が実行する画像生成処理について説明する。図１８は、画像処理部４１が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。
【０１０８】
図１８に示すように、ガイド画像生成部４１１は、上述した実施の形態１と同様に、画像Ｆ２からＣｙ画素の輝度値を分離した分離画像ＦＣｙ１の各Ｃｙ画素の輝度値（画素値）に基づいて、撮像素子２０１におけるＢ画素およびＭｇ画素それぞれが配置された画素位置のＣｙ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＣｙ画素の輝度値を有するガイド画像ＦＣｙ２を生成する。
【０１０９】
その後、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像ＦＣｙ２に基づいて、分離画像ＦＢ１におけるＣｙ画素およびＭｇ画素それぞれが配置された画素位置のＢ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＢ画素の輝度値を有する補間画像ＦＢ２（第２画像）を生成する。これにより、画像処理部４１は、狭帯域光観察方式の場合、撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、白色光観察方式の場合よりも解像度が高い第２画像としての補間画像ＦＢ２を生成することができる。さらにまた、画像処理部４１は、挟帯域光観察方式において、第１画像である補間画像ＦＧ２よりも解像度が高い第２画像としての補間画像ＦＢ２を生成することができる。
【０１１０】
続いて、補間画像生成部４１２は、補間画像ＦＢ２に基づいて、分離画像ＦＭｇ１におけるＣｙ画素およびＢ画素それぞれが配置された画素位置のＭｇ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＭｇ画素の輝度値を有する補間画像ＦＭｇ２を生成する。
【０１１１】
そして、カラー画像生成部４１３は、補間画像生成部４１２が生成したＭｇ画素の補間画像ＦＭｇ２からＢ画素の補間画像ＦＢ２を画素毎に輝度値を減算処理することによって、補間画像ＦＭｇ２からＲ成分を分離し、Ｒ画素の補間画像ＦＲ２を生成する。これにより、カラー画像生成部４１３は、補間画像生成部４１２が補間画像ＦＢ２を用いて生成した補間画像ＦＭｇ２から補間画像ＦＲ２を生成することによって、カラー画像生成処理時における減算処理を施す色の情報を用いた補間処理が行われているため、減算処理時のノイズ増加を軽減することができる。
【０１１２】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様に、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。
【０１１３】
さらに、本発明の実施の形態２によれば、フィルタユニットＵ３においてＭｇフィルタを配置することによって、カラー画像生成処理時における減算処理を施す色の情報を用いた補間処理が行われているため、減算処理時のノイズ増加を軽減することができる。
【０１１４】
（実施の形態２の変形例１）
次に、本発明の実施の形態２の変形例１について説明する。図１９は、本発明の実施の形態２の変形例１に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【０１１５】
図１９に示すカラーフィルタ２０２ｃは、４×４で２次元格子状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ４を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べて配置したものである。フィルタユニットＵ４は、従来のベイヤ配列において、Ｇフィルタが配置されている箇所にＧフィルタに換えて、Ｃｙフィルタを配置するとともに、Ｒフィルタが配置されている箇所にＲフィルタに換えて、Ｍｇフィルタを配置したものである。具体的には、フィルタユニットＵ４は、４個のＭｇフィルタ、４個のＢフィルタおよび８個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ４は、Ｃｙフィルタの数がカラーフィルタ２０２ｃに一番多く設けられたＢフィルタまたはＭｇフィルタの数以上に設けられている。さらに、フィルタユニットＵ４において、Ｃｙフィルタが市松模様になるように配置されてなる。さらにまた、Ｃｙフィルタの数、Ｂフィルタの数およびＭｇフィルタの数それぞれの比は、２：１：１となる。
【０１１６】
このように構成されたカラーフィルタ２０２ｃによれば、上述した実施の形態２と同様に、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。
【０１１７】
（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。上述した実施の形態１では、フィルタユニットにおいて３種類のフィルタを用いて構成されていたが、本実施の形態３では、フィルタユニットにおいて４種類のフィルタを用いて構成する。以下においては、本実施の形態３に係るカラーフィルタの構成を説明後、本実施の形態３に係る画像処理部が実行する画像処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡装置１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１１８】
〔カラーフィルタの構成〕
図２０は、本発明の実施の形態３に係るカラーフィルタの構成の別の一例を示す模式図である。
【０１１９】
図２０に示すカラーフィルタ２０２ｄは、５×５で２次元格子状に並べられた２５個のフィルタからなるフィルタユニットＵ５を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ５は、１個のＲフィルタ、４個のＢフィルタ、４個のＧフィルタおよび１６個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ５は、Ｃｙフィルタの数がカラーフィルタ２０２ｄに一番多く設けられたＢフィルタおよびＧフィルタそれぞれの数以上に設けられている。
【０１２０】
〔各フィルタの透過特性〕
次に、カラーフィルタ２０２ｄを構成する各フィルタの透過特性について説明する。図２１は、カラーフィルタ２０２ｄを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図２１において、曲線ＬＢがＢフィルタの透過率曲線を示し、曲線ＬＲがＲフィルタの透過率曲線を示し、曲線ＬＧがＧフィルタの透過率曲線を示し、曲線ＬＣｙがＣｙフィルタの透過率曲線を示す。また、図２１において、横軸が波長を示し、縦軸が透過率を示す。図２１に示すように、Ｇフィルタは、波長帯域ＨＧの光を透過する。
【０１２１】
〔画像生成処理〕
次に、画像処理部４１が実行する画像生成処理について説明する。図２２は、画像処理部４１が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。
【０１２２】
図２２に示すように、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像に基づいて、他の色の画素、本実施の形態３においてＲ画素およびＢ画素それぞれの補間画像を生成する。具体的には、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像ＦＣｙ２に基づいて、補間画像ＦＢ２（第２画像）、補間画像ＦＲ２および補間画像ＦＧ２（第１画像）それぞれを生成する。これにより、カラー画像生成部４１３は、ガイド画像ＦＣｙ２からＢ画素の補間画像ＦＢ２を画素毎に輝度値を減算する減算処理を省略することができる。この結果、内視鏡装置１が白色光観察方式を行う場合において、高い色再現性を確保することができる。さらに、画像処理部４１は、狭帯域光観察方式の場合、撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、白色光観察方式の場合よりも解像度が高い第２画像としての補間画像ＦＢ２を生成することができる。また、挟帯域光観察方式において、第１画像である補間画像ＦＧ２よりも解像度が高い第２画像としての補間画像ＦＢ２を生成することができる。
【０１２３】
以上説明した本発明の実施の形態３によれば、上述した実施の形態１と同様に、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。
【０１２４】
さらに、本発明の実施の形態３によれば、カラー画像生成部４１３がガイド画像ＦＣｙ２からＢ画素の補間画像ＦＢ２を画素毎に輝度値を減算する減算処理を省略することができるので、内視鏡装置１が白色光観察方式を行う場合において、高い色再現性を確保することができる。
【０１２５】
（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。上述した実施の形態１では、補色フィルタとしてＣｙフィルタが配置されていたが、本実施の形態４では、補色フィルタとして黄色のＹｅフィルタを配置してなる。以下においては、本実施の形態４に係るカラーフィルタの構成を説明後、画像処理部が実行する画像生成処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡装置１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２６】
〔カラーフィルタの構成〕
図２３は、本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。
【０１２７】
図２３に示すカラーフィルタ２０２ｅは、５×５で２次元格子状に並べられた２５個のフィルタからなるフィルタユニットＵ６を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ６は、４個のＲフィルタ、１個のＢフィルタおよび２０個のＹｅフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ６は、Ｙｅフィルタの数がカラーフィルタ２０２ｅに一番多く設けられたＲフィルタの数以上に設けられている。
【０１２８】
〔各フィルタの透過特性〕
次に、カラーフィルタ２０２ｅを構成する各フィルタの透過特性について説明する。図２４は、カラーフィルタ２０２ｅを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図２４において、曲線ＬＢがＢフィルタの透過率曲線を示し、曲線ＬＲがＲフィルタの透過率曲線を示し、曲線ＬＹｅがＹｅフィルタの透過率曲線を示す。また、図２４において、横軸が波長を示し、縦軸が透過率を示す。
【０１２９】
図２４に示すように、Ｙｅフィルタは、赤色の波長帯域ＨＲおよび緑色の波長帯域ＨＧそれぞれの光を透過する。即ち、Ｙｅフィルタは、補色である黄色の波長帯域の光を透過する。
【０１３０】
〔光源部が出射する光の分光特性〕
次に、光源部３が出射する光の分光特性について説明する。図２５は、光源部３が出射する白色光の分光特性の一例を示す図である。図２６は、光源部３が出射する狭帯域光の分光特性の一例を示す図である。図２５および図２６において、横軸が波長を示し、縦軸が強度を示す。図２５において、曲線ＬＷが光源部３によって出射される白色光の分光特性を示す。また、図２６において、２つの曲線Ｌ２および曲線Ｌ１１が光源部３によって出射される狭帯域光の分光特性を示す。
【０１３１】
図２５の曲線ＬＷに示すように、光源部３が出射する白色光は、青色の波長帯域ＨＢの強度より緑色の波長帯域ＨＧの強度のほうが大きい。また、図２６の曲線Ｌ２および曲線Ｌ１１に示すように、光源部３が出射する狭帯域光は、緑色の波長帯域ＨＧの強度よりも赤色の波長帯域ＨＲの強度が大きい。
【０１３２】
〔画像生成処理〕
次に、画像処理部４１が実行する画像生成処理について説明する。図２７は、画像処理部４１が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。
【０１３３】
図２７に示すように、まず、ガイド画像生成部４１１は、Ｙｅ画素の補間画像をガイド画像として生成する。具体的には、図２７に示すように、ガイド画像生成部４１１は、画像Ｆ４からＹｅ画素の輝度値を分離した分離画像ＦＹｅ１における各Ｙｅ画素の輝度値に基づいて、Ｂ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置のＹｅ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＹｅ画素の輝度値を有するガイド画像ＦＹｅ２を生成する。図２７に示すように、分離画像ＦＹｅ１におけるＢ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置は、隣接する８方向（水平方法、垂直方向および斜め方向）が全てＣｙ画素によって囲まれている。このため、ガイド画像生成部４１１は、周知のバイリニア補間、キュービック補間および方向判別補間等を用いてガイド画像ＦＹｅ２を生成する。これにより、ガイド画像生成部４１１は、高精度なガイド画像ＦＹｅ２を生成することができる。
【０１３４】
続いて、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像ＦＹｅ２に基づいて、分離画像ＦＲ１におけるＹｅ画素およびＢ画素それぞれが配置された画素位置のＲ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＲ画素の輝度値を有する補間画像ＦＲ２（第２画像）を生成する。さらに、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像ＦＹｅ２に基づいて、分離画像ＦＢ１におけるＹｅ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置のＢ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＢ画素の輝度値を有する補間画像ＦＢ２を生成する。ここで、補間画像生成部４１２によるガイド画像ＦＹｅ２に基づく補間方法としては、既知のジョイントバイラテラル補間処理またはガイデッドフィルタ補間処理等である。これにより、補間画像生成部４１２は、撮像素子２０１において密度が低く配置されているＲ画素およびＢ画素それぞれの高精度な補間画像ＦＲ２および補間画像ＦＢ２を生成することができる。さらに、画像処理部４１は、狭帯域光観察方式の場合、撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、白色光観察方式の場合よりも解像度が高い第２画像としての補間画像ＦＲ２（図２７のガイド画像ＦＹｅ２と分離画像ＦＲ１とを加算した画像）を生成することができる。また、挟帯域光観察方式において、第１画像である補間画像ＦＧ２よりも解像度が高い第２画像としての補間画像ＦＲ２を生成することができる。 
【０１３５】
その後、カラー画像生成部４１３は、Ｙｅ画素のガイド画像ＦＹｅ２からＲ画素の補間画像ＦＲ２を画素毎に輝度値を減算処理することによって、ガイド画像ＦＹｅ２からＲ成分を分離し、Ｇ画素の補間画像ＦＧ２を生成する。そして、カラー画像生成部４１３は、内視鏡装置１が白色光観察方式を行う場合、補間画像ＦＧ２、補間画像ＦＢ２および補間画像ＦＲ２を用いてカラー画像ＦＷを生成する。これに対して、カラー画像生成部４１３は、内視鏡装置１が蛍光観察を行う場合、補間画像ＦＧ２および補間画像ＦＲ２を用いてカラー画像を生成する。
【０１３６】
以上説明した本発明の実施の形態４によれば、蛍光観察方式において重要となる赤色の波長帯域ＨＲの光および白色光観察方式において重要となる緑色の波長帯域ＨＧの光それぞれを透過可能なＹｅフィルタを設けることによって、白色光観察方式および蛍光観察方式それぞれにおいて高い解像度の画像を得ることができる。
【０１３７】
（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。上述した実施の形態１では、１つの光源３１aによって白色光を出射していたが、本実施の形態５では、互いに異なる波長帯域の光を出射する３つの光源によって白色光を出射する。具体的には、上述した実施の形態１では、撮影中に光源部３によって出射される照明光の分光特性を調整していなかったが、本実施の形態５では、撮影中に光源部によって出射される照明光の分光特性を調整することができる。以下においては、本実施の形態５に係る内視鏡装置の構成について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡装置１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１３８】
〔内視鏡装置の構成〕
図２８は、本発明の実施の形態５に係る内視鏡装置の概略構成を示す模式図である。図２８に示す内視鏡装置１ａは、上述した実施の形態１に係る内視鏡装置１の光源部３に換えて、光源部３ａを備える。
【０１３９】
〔光源部の構成〕
光源部３ａは、上述した実施の形態１に係る光源部３の照明部３１に換えて、照明部３１１を備える。照明部３１１は、上述した実施の形態１に係る光源３１ａに換えて、第１光源３１ｇ、第２光源３１ｈおよび第３光源３１ｉを有する。
【０１４０】
第１光源３１ｇは、照明制御部３２を介して制御部４４の制御のもと、光源ドライバ３１ｂから入力される駆動電圧に基づいて、赤色の波長帯域の光（波長帯域が６００ｎｍ〜７００ｎｍ）を出射する。第１光源３１ｇは、ＬＥＤを用いて構成される。
【０１４１】
第２光源３１ｈは、照明制御部３２を介して制御部４４の制御のもと、光源ドライバ３１ｂから入力される駆動電圧に基づいて、緑色の波長帯域の光（波長帯域が６００ｎｍ〜５００ｎｍ）を出射する。第２光源３１ｈは、ＬＥＤを用いて構成される。
【０１４２】
第３光源３１ｉは、照明制御部３２を介して制御部４４の制御のもと、光源ドライバ３１ｂから入力される駆動電圧に基づいて、青色の波長帯域の光（波長帯域が３９０ｎｍ〜５００ｎｍ）を出射する。第３光源３１ｉは、ＬＥＤを用いて構成される。
【０１４３】
このように構成された光源部３ａは、第１光源３１ｇ、第２光源３１ｈおよび第３光源３１ｉの各々が出射することによって、白色光を照射することができる。
【０１４４】
また、上述した構成を備える内視鏡装置１ａによれば、制御部４４が照明制御部３２を介して内視鏡２の撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、照明部３１１が出射する緑色の波長帯域の光の強度と一方の波長帯域の光の強度を変更する。具体的には、制御部４４は、画像処理部４１によって生成されたカラー画像における各色成分の統計値を算出し、この統計値から算出された比率に応じて、照明制御部３２を介して照明部３１１で出射される照明光の分光特性を制御する。ここで、各色成分の統計値とは、カラー画像における各色の各画素値の平均値や中央値等である。より具体的には、制御部４４は、画像処理部４１によって生成されたカラー画像における各色成分の統計値を算出し、この統計値から算出された比率に応じて、第１光源部３１ｇ、第２光源部３１ｉおよび第３光源３１ｉの各々が出射する光の強度を制御する。これにより、被写体に応じて照明光の分光特性を調整することができる。また、Ｃｙ画素で取得する情報は、被写体の分光反射率の影響も受けるものであり、体内画像の観察の際には被写体の視認性を向上させるためにインジゴカルミンなどの色素を散布して観察する手法も用いられる。上述したように、制御部４４は、被写体に応じて照明部３１１が出射する照明光の分光特性を調整することによって、色素を散布して体内を観察するようなシーンにおいても同様の効果を得ることが可能である。
【０１４５】
以上説明した本発明の実施の形態５によれば、制御部４４が照明制御部３２を介して内視鏡２の撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、光源部３１ａが出射する緑色の波長帯域の光の強度と一方の波長帯域の光の強度を変更し、撮影中であっても、被写体に応じて光源部３１ａが出射する照明光の分光特性を調整することができるので、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。
【０１４６】
なお、本発明の実施の形態５では、観察者または出荷時における作業員が画像処理部４１によって生成されたカラー画像における各色成分の統計値や表示部５で表示されるカラー画像に基づいて、照明光の分光特性の調整を手動で調整するようにしてもよい。この場合、観察者または作業者は、入力部４２を介して第１光源部３１ｇ、第２光源部３１ｉおよび第３光源３１ｉの各々が出射する光の強度を指示する指示信号を入力し、制御部４４が指示信号に基づいて、光源部３ａを制御するようにすればよい。
【０１４７】
また、本発明の実施の形態５では、照明部３１１が３種類の光源を有していたが、これに限定されることなく、例えば照明部３１１が４種類以上の光源を有する構成にしてもよい。この場合、照明光の分光特性をより細かく調整することが可能となる。
【０１４８】
（その他の実施の形態）
本発明の実施の形態では、様々なフィルタの組み合わせを用いることができる。図２９は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタのバリエーションと光源部３が出射する照明光の波長帯域と効果とを対応付けた一覧を示す図である。図２９において、補色画素を２種類用いる場合において、Ｃｙ画素とＹｅ画素とを用いるとき、上述した図１６のＭｇフィルタが配置された位置に、Ｍｇフィルタに換えてＹｅフィルタを配置すればよい。さらに、図２９において、補色画素を２種類用いる場合において、Ｙｅ画素とＣｙ画素とを用いるとき、図２３のＢフィルタが配置された位置に、Ｂフィルタに換えてＣｙフィルタを配置すればよい。同様に、補色画素を２種類用いる場合において、Ｙｅ画素とＭｇ画素とを用いるとき、図２３のＢフィルタが配置された位置に、Ｂフィルタに換えてＭｇフィルタを配置すればよい。
【０１４９】
また、本発明の実施の形態では、図３０に示すカラーフィルタ２０２ｆを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｆは、５×５で２次元格子状に並べられた２５個のフィルタからなるフィルタユニットＵ７を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ７は、４個のＧフィルタ、４個のＢフィルタ、１個のＭｇフィルタおよび１６個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ７は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ７に一番多く設けられたＧフィルタまたはＢフィルタの数以上に配置されてなる。
【０１５０】
また、本発明の実施の形態では、図３１に示すカラーフィルタ２０２ｇを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｇは、６×６で２次元格子状に並べられた３６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ８を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ８は、９個のＧフィルタ、５個のＢフィルタ、４個のＭｇフィルタおよび１８個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ８は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ８に一番多く設けられたＧフィルタの数以上に配置されてなる。
【０１５１】
また、本発明の実施の形態では、図３２に示すカラーフィルタ２０２ｈを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｈは、４×４で２次元格子状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ９を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ９は、４個のＧフィルタ、２個のＢフィルタ、２個のＭｇフィルタ、８個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ９は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ９に一番多く設けられたＧフィルタの数以上に配置されてなる。
【０１５２】
また、本発明の実施の形態では、図３３に示すカラーフィルタ２０２ｉを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｉは、４×４で２次元格子状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１０を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ１０は、４個のＧフィルタ、２個のＢフィルタ、２個のＲフィルタ、８個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ１０は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ１０に一番多く設けられたＧフィルタの数以上に配置されてなる。
【０１５３】
また、本発明の実施の形態では、図３４に示すカラーフィルタ２０２ｊを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｊは、３×３で２次元格子状に並べられた９個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１１を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ１１は、２個のＧフィルタ、２個のＢフィルタ、１個のＭｇフィルタ、４個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ１１は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ１１に一番多く設けられたＧフィルタ、Ｂフィルタの数以上に配置されてなる。
【０１５４】
また、本発明の実施の形態では、図３５に示すカラーフィルタ２０２ｋを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｋは、３×３で２次元格子状に並べられた９個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１２を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ１２は、２個のＧフィルタ、２個のＢフィルタ、１個のＭｇフィルタ、４個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ１２は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ１２に一番多く設けられたＧフィルタ、Ｂフィルタの数以上に配置されてなる。
【０１５５】
また、本発明の実施の形態では、図３６に示すカラーフィルタ２０２ｌを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｌは、３×３で２次元格子状に並べられた９個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１３を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ１３は、２個のＧフィルタ、１個のＢフィルタ、１個のＭｇフィルタ、５個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ１３は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ１３に一番多く設けられたＧフィルタの数以上に配置されてなる。
【０１５６】
また、本発明の実施の形態では、図３７に示すカラーフィルタ２０２ｍを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｍは、５×５で２次元格子状に並べられた２５個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１４を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ１４は、５個のＧフィルタ、５個のＢフィルタ、３個のＭｇフィルタ、１２個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ１４は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ１４に一番多く設けられたＧフィルタ、Ｂフィルタの数以上に配置されてなる。
【０１５７】
また、本発明の実施の形態では、図３８に示すカラーフィルタ２０２ｎを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｎは、５×５で２次元格子状に並べられた２５個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１５を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ１５は、６個のＧフィルタ、３個のＢフィルタ、３個のＭｇフィルタ、１３個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ１５は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ１５に一番多く設けられたＧフィルタの数以上に配置されてなる。
【０１５８】
また、本発明の実施の形態では、図３９に示すカラーフィルタ２０２ｏを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｏは、６×６で２次元格子状に並べられた３６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１６を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ１６は、７個のＧフィルタ、７個のＢフィルタ、４個のＭｇフィルタ、１８個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ１６は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ１６に一番多く設けられたＧフィルタ、Ｂフィルタの数以上に配置されてなる。
【０１５９】
また、本発明の実施の形態では、図４０に示すカラーフィルタ２０２ｐを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｐは、６×６で２次元格子状に並べられた３６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１７を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ１７は、８個のＧフィルタ、４個のＢフィルタ、４個のＭｇフィルタ、２０個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ１７は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ１７に一番多く設けられたＧフィルタの数以上に配置されてなる。
【０１６０】
また、本発明の実施の形態では、図４１に示すカラーフィルタ２０２ｑを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｑは、２次元格子状に並べられたフィルタが画素Ｐｉｊの配置に応じてランダムに並べられて配置したものである。カラーフィルタ２０２ｑはランダムに並べられたフィルタの６×６の領域を示しており、９個のＧフィルタ、５個のＢフィルタ、４個のＭｇフィルタ、１８個のＣｙフィルタによって構成され、さらに、Ｃｙフィルタの数が一番多く設けられたＧフィルタの数以上に配置されてなる。
【０１６１】
上述したカラーフィルタ２０２ｊ〜２０２ｑは、Ｍｇフィルタを有するものであるが、Ｍｇフィルタに代えてＲフィルタを有するカラーフィルタでも上述した実施の形態と同様に、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。
【０１６２】
また、本発明の実施の形態では、Ｃｙフィルタの透過特性が青色の波長帯域ＨＢおよび緑色の波長帯域ＨＧそれぞれの全帯域の光を透過させていたが、図４２の曲線ＬＣｙ２に示すように、２峰性の透過特性を有してもよい。この場合、画像処理部４１は、カラー画像生成処理を高精度に行うことができるので、よりノイズの少ないカラー画像を生成することができる。
【０１６３】
また、本発明の実施の形態では、Ｃｙフィルタの透過特性を変更してもよい。図４３は、光源部３によって白色光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。図４４は、光源部３によって狭帯域光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。図４３の曲線Ｌ３０、図４４の曲線Ｌ３１および曲線Ｌ３２に示すように、所定の波長を基準に短波長側および長波長側における青色の波長帯域ＨＢの光および緑色の波長帯域ＨＧの光の各々を透過する透過量の積分値が略等しくなるように、光源部３から照射する照明光の青色の波長帯域ＨＢおよび緑色の波長帯域ＨＧの強度を設定する。ここで、所定の波長とは、例えば５００ｎｍである。また、透過量の積分値が略等しくとは、所定の波長を基準に短波長側における青色の波長帯域ＨＢの光の透過量の積分値と長波長側における緑色の波長帯域ＨＧの光の各々を透過する透過量の積分値との誤差が３０％であればよく、好ましくは２０％、より好ましくは１０％であればよい。これにより、光源部３によって第２照明光が照射された場合の第１画像および光源部３によって第１照明光が照射された場合の第２画像を高精度に生成することができる。
【０１６４】
また、本実施の形態では、Ｃｙフィルタの透過特性の調整を光源部３によって照射される照明光の分光特性で調整するものであったが、光源部３によって照射される照明光の分光特性に応じてカラーフィルタの透過特性を設計したものを用いてもよい。例えば図４５に示す曲線Ｌ４１や図４６に示す曲線Ｌ４２のように青色の波長帯域ＨＢの透過率と緑色の波長帯域ＨＧの透過率が異なるＣｙフィルタを用いてもよい。これにより、内視鏡装置としてＣｙ画素で取得する情報が図８や図９に示す特性であれば、同様の効果を得ることができる。
【０１６５】
また、本実施の形態では、１つの光源３１ａから出射された白色光に対して、切替フィルタ３１ｃを光路上に挿脱することによって、光源部３から出射される照明光を、白色光または狭帯域光に切り替えていたが、白色光を出射する光源および狭帯域光を出射する光源をそれぞれ設け、２つの光源の点灯を切り替えながら白色光または狭帯域光を出射してもよい。この２つの光源、カラーフィルタおよび撮像素子をカプセル型の筐体内に設けることによって、被検体に導入可能なカプセル型内視鏡に適用することができる。
【０１６６】
また、本実施の形態では、画像処理部がＣｙ補間画像またはＹｅ補間画像をガイド画像として他の色の画素の補間画像を生成していたが、例えばＢ補間画像を生成する場合、Ｃｙ補間画像から画像内のエッジの方向を画素位置毎に判別し、この判別した結果に基づいてＢ画素の情報のみからＢ補間画像を生成してもよい。これにより、特にＢフィルタが多く配置されているカラーフィルタを用いる場合、より信頼性の高い補間画像を生成することができる。
【０１６７】
また、本実施の形態に係る内視鏡装置１は、Ａ／Ｄ変換部２０５が先端部２４に設けられているものとして説明したが、プロセッサ部４に設けられるものであってもよい。また、画像処理に係る構成を、内視鏡２や、内視鏡２とプロセッサ部４とを接続するコネクタ、操作部２２などに設けるものであってもよい。また、上述した内視鏡装置１では、識別情報記憶部２６１に記憶された識別情報などを用いてプロセッサ部４に接続されている内視鏡２を識別するものとして説明したが、プロセッサ部４と内視鏡２との接続部分（コネクタ）に識別手段を設けてもよい。例えば、内視鏡２側に識別用のピン（識別手段）を設けて、プロセッサ部４に接続された内視鏡２を識別する。
【０１６８】
以上、本願の実施形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。  
【０１６９】
また、上記してきた「部（section、module、unit）」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御手段や制御回路に読み替えることができる。
【符号の説明】
【０１７０】
１  内視鏡装置
２  内視鏡
３  光源部
４  プロセッサ部
５  表示部
２１  挿入部
２２  操作部
２３  ユニバーサルコード
２４  先端部
２５  湾曲部
２６  可撓管部
３１  照明部
３１ａ  光源
３１ｂ  光源ドライバ
３１ｃ  切替フィルタ
３１ｄ  駆動部
３１ｅ  駆動ドライバ
３１ｆ  集光レンズ
３２  照明制御部
４１  画像処理部
４２  入力部
４３  記憶部
４４  制御部
２００  撮像光学系
２０１  撮像素子
２０２〜２０２ｑ  カラーフィルタ
２０３  ライトガイド
２０４  照明用レンズ
２０５  Ａ／Ｄ変換部
２０６  撮像情報記憶部
２２１  湾曲ノブ
２２２  処置具挿入部
２２３  スイッチ
２６１  識別情報記憶部
４１１  ガイド画像生成部
４１２  補間画像生成部
４１３  カラー画像生成部
４１４  表示画像生成部
Ｕ１〜Ｕ１７  フィルタユニット
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【国際調査報告】
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