(57)【要約】【課題】血管に関する情報を正確に表示できる内視鏡用のプロセッサ装置、内視鏡用のプロセッサ装置の作動方法を提供する【解決手段】内視鏡システム１０は、内視鏡１２とプロセッサ装置１６を備える。内視鏡１２は、第１のタイミングで観察対象を撮像する撮像センサ４８を有する。プロセッサ装置１６は、撮像センサ４８から画像信号を取得する画像信号取得部５４と、特殊観察モードで作動する特殊画像処理部６７を有する。特殊画像処理部６７は、血管抽出部７０、血管指標値算出部７２、判定部７４、画像補正部７６、特殊画像生成部７８を備える。血管抽出部７０は、第１のタイミングで取得された画像信号から血管を抽出して血管画像信号を生成する。血管指標値算出部７２は、血管画像信号から血管指標値を算出する。判定部７４は、血管指標値を用いて不良画像の判定を行う。画像補正部７６は、判定結果に応じて判定後処理を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡によって観察対象を撮像して得られた画像信号を異なるタイミングで取得する画像信号取得部と、
前記画像信号から血管を抽出して、血管画像信号を生成する血管抽出部と、
抽出された血管から、血管指標値を算出する血管指標値算出部と、
前記血管指標値から、前記画像信号に基づく画像が鮮鋭度に関して不良画像であるか否かの判定を行う判定部と、
前記判定の結果に基づく処理を、前記血管画像信号と前記血管指標値との少なくともいずれかに対して行う判定後処理部とを備えることを特徴とする内視鏡用のプロセッサ装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記血管指標値が一定値以上変化した場合に、前記不良画像であると判定することを特徴とする請求項１記載のプロセッサ装置。
【請求項３】
前記血管指標値算出部は、血管の幅、血管の密度、血管の本数、血管の走行方向、血管の形状、血管のシャープさのうち少なくとも１つから、前記血管指標値を算出することを特徴とする請求項２項記載のプロセッサ装置。
【請求項４】
前記画像信号取得部は、第１のタイミングで画像信号を取得し、前記第１のタイミングよりも前の第２のタイミングで画像信号を取得し、
前記血管抽出部は、前記第１のタイミングで取得した画像信号から血管を抽出して前記第１のタイミングの血管画像信号を生成し、前記第２のタイミングで取得した画像信号から血管を抽出して前記第２のタイミングの血管画像信号を生成し、
前記血管指標値算出部は、前記第１のタイミングで取得した画像信号から抽出された血管に基づいて前記第１のタイミングの血管指標値を算出し、前記第２のタイミングで取得した画像信号から抽出された血管に基づいて前記第２のタイミングの血管指標値を算出し、
前記判定部は、前記第２のタイミングの血管指標値に対して前記第１のタイミングの血管指標値が一定値以上変化した場合に、前記不良画像であると判定することを特徴とする請求項３記載のプロセッサ装置。
【請求項５】
前記判定の結果に基づいて画像を生成する画像生成部を備えることを特徴とする請求項１記載のプロセッサ装置。
【請求項６】
前記判定後処理部は、前記不良画像であると判定された場合、前記画像信号に基づく画像に対して画像補正処理を行う画像補正部を有することを特徴とする請求項５記載のプロセッサ装置。
【請求項７】
前記画像信号取得部は、第１のタイミングで画像信号を取得し、前記第１のタイミングよりも前の第２のタイミングで画像信号を取得し、
前記画像補正部は、前記画像補正処理を、前記第２のタイミングの画像信号に基づいて行うことを特徴とする請求項６記載のプロセッサ装置。
【請求項８】
前記第１のタイミングの画像信号と前記第２のタイミングの画像信号との間の移動量を算出する移動量算出部と、
前記移動量から、前記第１のタイミングの血管と前記第２のタイミングの血管との位置合わせを行う位置合わせ部とを有し、
前記画像補正部は、前記画像補正処理を、前記移動量に基づいて行うことを特徴とする請求項７記載のプロセッサ装置。
【請求項９】
前記画像生成部は、前記不良画像であると判定された場合、前記第２のタイミングの血管を、前記第１のタイミングの画像に対してオーバーラップさせた画像を生成することを特徴とする請求項８記載のプロセッサ装置。
【請求項１０】
前記血管指標値算出部は、前記第１のタイミングで取得した画像信号から抽出された血管に基づいて前記第１のタイミングの血管指標値を算出し、前記第２のタイミングで取得した画像信号から抽出された血管に基づいて前記第２のタイミングの血管指標値を算出し、
前記画像生成部は、前記不良画像であると判定された場合、前記第２のタイミングの血管指標値に基づく情報を、前記第１のタイミングの画像に対してオーバーラップさせた画像を生成することを特徴とする請求項８または９記載のプロセッサ装置。
【請求項１１】
前記画像生成部は、前記第１のタイミングの血管指標値を前記第２のタイミングの血管指標値に置き換えることを特徴とする請求項１０項記載のプロセッサ装置。
【請求項１２】
前記判定後処理部は、前記不良画像であると判定された場合、前記血管指標値に対して指標値補正処理を行う指標値補正部を有することを特徴とする請求項５記載のプロセッサ装置。
【請求項１３】
前記画像信号取得部は、第１のタイミングで画像信号を取得し、前記第１のタイミングよりも前の第２のタイミングで画像信号を取得し、
前記指標値補正部は、前記指標値補正処理を、前記第２のタイミングの画像信号に基づいて行うことを特徴とする請求項１２記載のプロセッサ装置。
【請求項１４】
前記第１のタイミングの画像信号と前記第２のタイミングの画像信号との間の移動量を算出する移動量算出部を有し、
前記指標値補正部は、前記指標値補正処理を、前記移動量に基づいて行うことを特徴とする請求項１３記載のプロセッサ装置。
【請求項１５】
前記移動量から、前記第１のタイミングの血管を前記第２のタイミングの血管の位置に合わせる血管位置補正部を有することを特徴とする請求項１４記載のプロセッサ装置。
【請求項１６】
前記画像生成部は、前記不良画像であると判定された場合、前記第２のタイミングの血管を、前記第１のタイミングの画像に対してオーバーラップさせた画像を生成することを特徴とする請求項１５記載のプロセッサ装置。
【請求項１７】
前記血管指標値算出部は、前記第２のタイミングで取得した画像信号から抽出された血管に基づいて前記第２のタイミングの血管指標値を算出し、
前記画像生成部は、前記不良画像であると判定された場合、前記第２のタイミングの血管指標値に基づく情報を、前記第１のタイミングの画像に対してオーバーラップさせた画像を生成することを特徴とする請求項１５または１６記載のプロセッサ装置。
【請求項１８】
前記画像生成部は、前記不良画像であると判定された場合に、前記血管に基づく情報、及び前記血管指標値に基づく情報を非表示とすることを特徴とする請求項５ないし１７いずれか１項記載のプロセッサ装置。
【請求項１９】
前記画像生成部は、前記不良画像であると判定された場合に、前記画像信号に基づく画像に対して警告を表示することを特徴とする請求項５ないし１８いずれか１項記載のプロセッサ装置。
【請求項２０】
画像信号取得部が、内視鏡によって観察対象を撮像して得られた画像信号を異なるタイミングで取得するステップと、
血管抽出部が、前記画像信号から血管を抽出して、血管画像信号を生成するステップと、
血管指標値算出部が、抽出された血管から、血管指標値を算出するステップと、
判定部が、前記血管指標値から、前記画像信号に基づく画像が鮮鋭度に関して不良画像であるか否かの判定を行うステップと、
判定後処理部が、前記判定の結果に基づく処理を、前記血管画像信号と前記血管指標値との少なくともいずれかに対して行うステップとを備えることを特徴とする内視鏡用のプロセッサ装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像内の血管から求められる不鮮鋭度、及び血管指標値を用いて、不良画像の判定を行う内視鏡用のプロセッサ装置、内視鏡用のプロセッサ装置の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の医療においては、内視鏡用光源装置（以下、光源装置という）、電子内視鏡（以下、内視鏡という）、プロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断が広く行われている。光源装置は、観察対象を照明するための照明光を発生する。内視鏡は、撮像センサを備え、照明光で照明された観察対象を撮像して画像信号を生成する。プロセッサ装置は、内視鏡から送信された画像信号に画像処理を施して、モニタに表示するための画像を生成する。
【０００３】
内視鏡システムを用いた診断では、まず、病変の可能性がある病変可能性部位を拾い上げるために、非拡大観察でスクリーニングが行われる。そして、病変可能性部位を拾い上げた場合は、内視鏡の先端部を病変可能性部位に接近、または光学ズームにより病変可能性部位を拡大した拡大観察で詳細な診断が行われる。拡大観察時は、内視鏡の操作や観察対象の拍動によって画像にブレやピンボケが発生し易く、診断に重要な血管等が不明瞭な不良画像が取得される場合がある。不良画像はドクターの誤診を招くおそれがあるため、プロセッサ装置によって、取得された画像が不良画像であると判定した上で、画像を補正する等の画像処理が行われている（下記、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５６２８０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の内視鏡分野においては、血管形状や血管密度などの血管に関する情報を血管指標値として数値化することにより、病変部の診断を更に客観的に行おうという動きがある。このように血管に関する情報を数値化する場合には、画像中において血管が明瞭に写っていることが前提である。
【０００６】
しかしながら、上述したように、内視鏡の診断中においては、内視鏡の操作や観察対象の拍動などにより、画像にブレやピンボケが生じて、画像中の血管を明瞭に写し出すことが難しい場合がある。特に、拡大観察時のように、内視鏡先端部を静止した状態で観察する場合には、内視鏡や観察対象による僅かな動きでも画像中の血管の視認性に影響が及ぶため、血管を明瞭に写し出すことが更に難しくなる。
【０００７】
これに対して、特許文献１による方法で、ブレやピンボケを補正して血管を明瞭化してから、血管指標値を求めることが考えられる。ここで、特許文献１では、画像内で血管交差部を抽出し、この血管交差部から求めた動き量に基づいて、ブレの補正を行っている。しかしながら、既に画像にブレやピンボケが発生している状態では、動き量を正確に求めることが難しい。この場合には、ブレを完全に補正することはできず、結果として、血管指標値を正確に算出することも難しくなる。
【０００８】
本発明は、内視鏡による観察中に画像にブレやピンボケが生ずる場合であっても、血管に関する情報を正確に表示することができる内視鏡用のプロセッサ装置、内視鏡用のプロセッサ装置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】
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡用のプロセッサ装置は、内視鏡によって観察対象を撮像して得られた画像信号を異なるタイミングで取得する画像信号取得部と、画像信号から血管を抽出して、血管画像信号を生成する血管抽出部と、抽出された血管から、血管指標値を算出する血管指標値算出部と、血管指標値から、画像信号に基づく画像が鮮鋭度に関して不良画像であるか否かの判定を行う判定部と、判定の結果に基づく処理を、血管画像信号と血管指標値との少なくともいずれかに対して行う判定後処理部とを備える。
【００１０】
本発明の内視鏡用のプロセッサ装置の作動方法は、画像信号取得部が、内視鏡によって観察対象を撮像して得られた画像信号を異なるタイミングで取得するステップと、血管抽出部が、画像信号から血管を抽出して、血管画像信号を生成するステップと、血管指標値算出部が、抽出された血管から、血管指標値を算出するステップと、判定部が、血管指標値から、画像信号に基づく画像が鮮鋭度に関して不良画像であるか否かの判定を行うステップと、判定後処理部が、判定の結果に基づく処理を、血管画像信号と血管指標値との少なくともいずれかに対して行うステップとを備える。
【００１１】
判定部は、血管指標値が一定値以上変化した場合に、不良画像であると判定することが好ましい。
【００１２】
血管指標値算出部は、血管の幅、血管の密度、血管の本数、血管の走行方向、血管の形状、血管のシャープさのうち少なくとも１つから、血管指標値を算出することが好ましい。
【００１３】
画像信号取得部は、第１のタイミングで画像信号を取得し、第１のタイミングよりも前の第２のタイミングで画像信号を取得し、血管抽出部は、第１のタイミングで取得した画像信号から血管を抽出して第１のタイミングの血管画像信号を生成し、第２のタイミングで取得した画像信号から血管を抽出して第２のタイミングの血管画像信号を生成し、血管指標値算出部は、第１のタイミングで取得した画像信号から抽出された血管に基づいて第１のタイミングの血管指標値を算出し、第２のタイミングで取得した画像信号から抽出された血管に基づいて第２のタイミングの血管指標値を算出し、判定部は、第２のタイミングの血管指標値に対して第１のタイミングの血管指標値が一定値以上変化した場合に、不良画像であると判定することが好ましい。
【００１４】
判定の結果に基づいて画像を生成する画像生成部を備えることが好ましい。
【００１５】
判定後処理部は、不良画像であると判定された場合、画像信号に基づく画像に対して画像補正処理を行う画像補正部を有することが好ましい。画像信号取得部は、第１のタイミングで画像信号を取得し、第１のタイミングよりも前の第２のタイミングで画像信号を取得し、画像補正部は、画像補正処理を、第２のタイミングの画像信号に基づいて行うことが好ましい。第１のタイミングの画像信号と第２のタイミングの画像信号との間の移動量を算出する移動量算出部と、移動量から、第１のタイミングの血管と第２のタイミングの血管との位置合わせを行う位置合わせ部とを有し、画像補正部は、画像補正処理を、移動量に基づいて行うことが好ましい。
【００１６】
画像生成部は、不良画像であると判定された場合、第２のタイミングの血管を、第１のタイミングの画像に対してオーバーラップさせた画像を生成することが好ましい。血管指標値算出部は、第１のタイミングで取得した画像信号から抽出された血管に基づいて第１のタイミングの血管指標値を算出し、第２のタイミングで取得した画像信号から抽出された血管に基づいて第２のタイミングの血管指標値を算出し、画像生成部は、不良画像であると判定された場合、第２のタイミングの血管指標値に基づく情報を、第１のタイミングの画像に対してオーバーラップさせた画像を生成することが好ましい。画像生成部は、第１のタイミングの血管指標値を第２のタイミングの血管指標値に置き換えることが好ましい。
【００１７】
判定後処理部は、不良画像であると判定された場合、血管指標値に対して指標値補正処理を行う指標値補正部を有することが好ましい。画像信号取得部は、第１のタイミングで画像信号を取得し、第１のタイミングよりも前の第２のタイミングで画像信号を取得し、指標値補正部は、指標値補正処理を、第１のタイミングよりも前の第２のタイミングの画像信号に基づいて行うことが好ましい。第１のタイミングの画像信号と第２のタイミングの画像信号との間の移動量を算出する移動量算出部を有し、指標値補正部は、指標値補正処理を、移動量に基づいて行うことが好ましい。移動量から、第１のタイミングの血管を第２のタイミングの血管の位置に合わせる血管位置補正部を有することが好ましい。
【００１８】
画像生成部は、不良画像であると判定された場合、第２のタイミングの血管を、第１のタイミングの画像に対してオーバーラップさせた画像を生成することが好ましい。血管指標値算出部は、第２のタイミングで取得した画像信号から抽出された血管に基づいて第２のタイミングの血管指標値を算出し、画像生成部は、不良画像であると判定された場合、第２のタイミングの血管指標値に基づく情報を、第１のタイミングの画像に対してオーバーラップさせた画像を生成することが好ましい。
【００１９】
画像生成部は、不良画像であると判定された場合に、血管に基づく情報、及び血管指標値に基づく情報を非表示とすることが好ましい。画像生成部は、不良画像であると判定された場合に、画像信号に基づく画像に対して警告を表示することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、画像内の血管から求められる血管指標値を用いて、不良画像を正確に判定することにより、血管に関する情報を正確に表示できる内視鏡用のプロセッサ装置、内視鏡用のプロセッサ装置の作動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】内視鏡システムの外観図である。
【図２】内視鏡システムの機能を示すブロック図である。
【図３】紫色光、青色光、緑色光、及び赤色光の分光スペクトルを示すグラフである。
【図４】カラーフィルタの分光特性を示すグラフである。
【図５】特殊画像処理部の機能を示すブロック図である。
【図６】血管抽出部の機能を示すブロック図である。
【図７】血管からの光が拡散される様子を示す説明図である。
【図８】撮像センサでの受光量の分布を表すグラフである。
【図９】血管位置信号の生成方法を示す説明図である。
【図１０】血管幅信号の生成方法を示す説明図である。
【図１１】血管画像信号の模式図である。
【図１２】不良画像の判定方法を示すフローチャートである。
【図１３】画像補正部の機能を示すブロック図である。
【図１４】血管強調画像信号の模式図である。
【図１５】擬似カラー化した特殊画像信号の模式図である。
【図１６】関心領域付きの特殊画像信号の模式図である。
【図１７】警告表示に関する情報を付与した特殊画像信号の模式図である。
【図１８】第１実施形態のフローチャートである。
【図１９】第２実施形態の特殊画像処理部の機能を示すブロック図である。
【図２０】第２実施形態の指標値補正部の機能を示すブロック図である。
【図２１】第３実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。
【図２２】白色光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２３】特殊光の発光スペクトルを示すグラフである。
【図２４】第４実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。
【図２５】回転フィルタを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１実施形態］
図１に示すように、内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、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と光学的に接続されるとともに、プロセッサ装置１６と電気的に接続される。内視鏡１２は、観察対象の体内に挿入される挿入部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及び先端部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は湾曲動作する。この湾曲動作によって、先端部１２ｄが所望の方向に向けられる。
【００２３】
また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、モード切替ＳＷ（モード切替スイッチ）１２ｆと、静止画取得指示部１２ｇと、ズーム操作部１２ｈとが設けられている。モード切替ＳＷ１２ｆは、観察モードの切り替え操作に用いられる。内視鏡システム１０は、観察モードとして通常観察モードと特殊観察モードとを有している。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像して得た自然な色合いの画像（以下、通常画像という）をモニタ１８に表示する。特殊観察モードは、特定の波長帯域の光を照明光として得られる画像（以下、特殊画像という）をモニタ１８に表示する。静止画取得指示部１２ｇは、内視鏡システム１０に静止画像を取得させるとともに、取得させた静止画像をストレージ（図示省略）に保存させるために用いられる。ズーム操作部１２ｈは、観察対象を拡大表示した拡大観察と、拡大観察をしない非拡大観察との変更を指示するために用いられる。
【００２４】
プロセッサ装置１６は、モニタ１８及びコンソール１９と電気的に接続される。モニタ１８は、観察対象の画像や、観察対象の画像に付帯する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。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。
【００２５】
図２に示すように、光源装置１４は、光源２０と、光源２０を制御する光源制御部２２と、を備えている。光源２０は、例えば複数の半導体光源を有し、これらをそれぞれ点灯または消灯し、点灯する場合には各半導体光源の発光量を制御することにより、観察対象に照射する照明光を発生する。本実施形態では、光源２０は、Ｖ−ＬＥＤ（Violet Light Emitting Diode）２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ（Blue Light Emitting Diode）２０ｂ、Ｇ−ＬＥＤ（Green Light Emitting Diode）２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ（Red Light Emitting Diode）２０ｄの４色のＬＥＤを有する。
【００２６】
図３に示すように、Ｖ−ＬＥＤ２０ａは、中心波長４０５ｎｍ、波長帯域３８０ｎｍ〜４２０ｎｍの紫色光Ｖを発する紫色半導体光源である。Ｂ−ＬＥＤ２０ｂは、中心波長４６０ｎｍ、波長帯域４２０ｎｍ〜５００ｎｍの青色光Ｂを発する青色半導体光源である。Ｇ−ＬＥＤ２０ｃは、波長帯域が４８０ｎｍ〜６００ｎｍに及ぶ緑色光Ｇを発する緑色半導体光源である。Ｒ−ＬＥＤ２０ｄは、中心波長６２０ｎｍ〜６３０ｎｍで、波長帯域が６００ｎｍ〜６５０ｎｍに及び赤色光Ｒを発する赤色半導体光源である。なお、Ｖ−ＬＥＤ２０ａとＢ−ＬＥＤ２０ｂの中心波長は、±５ｎｍから±１０ｎｍ程度の幅を有する。
【００２７】
これらの各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの点灯や消灯、点灯時の発光量等は、光源制御部２２が各々に独立した制御信号を入力するによって各々に制御することができる。本実施形態では、通常観察モード及び特殊観察モードのどちらの観察モードでも、光源制御部２２は、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを全て点灯させる。このため、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを含む白色光が、通常観察モード及び特殊観察モードの照明光として用いられる。
【００２８】
各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄが発する各色の光は、ミラーやレンズ等で形成される光路結合部２３を介して、挿入部１２ａ内に挿通されたライトガイド４１に入射される。ライトガイド４１は、内視鏡１２及びユニバーサルコード（内視鏡１２と、光源装置１４及びプロセッサ装置１６を接続するコード）に内蔵されている。ライトガイド４１は、光源２０が発生した照明光を、内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。
【００２９】
内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系３０ａと撮像光学系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、ライトガイド４１によって伝搬された照明光は照明レンズ４５を介して観察対象に照射される。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ４６、ズームレンズ４７、撮像センサ４８を有している。照明光を照射したことによる観察対象からの反射光、散乱光、及び蛍光等の各種の光は、対物レンズ４６及びズームレンズ４７を介して撮像センサ４８に入射する。これにより、撮像センサ４８に観察対象の像が結像される。なお、ズームレンズ４７は、ズーム操作部１２ｈを操作することでテレ端とワイド端との間で自在に移動され、撮像センサ４８に結像する観察対象の反射像を拡大または縮小する。
【００３０】
撮像センサ４８は、照明光が照射された観察対象を撮像するカラー撮像センサである。撮像センサ４８の各画素には、図４に示すＲ（赤色）カラーフィルタ、Ｇ（緑色）カラーフィルタ、Ｂ（青色）カラーフィルタのいずれかが各画素に設けられている。このため、撮像センサ４８は、紫色から青色の光をＢカラーフィルタが設けられたＢ画素（青色画素）で受光し、緑色の光をＧカラーフィルタが設けられたＧ画素（緑色画素）で受光し、赤色の光をＲカラーフィルタが設けられたＲ画素（赤色画素）で受光する。そして、各色の画素から、ＲＧＢ各色の画像信号を出力する。
【００３１】
撮像センサ４８としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサを利用可能である。また、原色の撮像センサ４８の代わりに、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＧ（緑）の補色フィルタを備えた補色撮像センサを用いても良い。補色撮像センサを用いる場合には、ＣＭＹＧの四色の画像信号が出力されるので、補色−原色色変換によって、ＣＭＹＧの４色の画像信号をＲＧＢの３色の画像信号に変換することにより、撮像センサ４８と同様のＲＧＢ画像信号を得ることができる。また、撮像センサ４８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用いても良い。
【００３２】
ＣＤＳ／ＡＧＣ回路５１は、撮像センサ４８から得られるアナログの画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ；Correlated Double Sampling）や自動利得制御（ＡＧＣ；Automatic Gain Control）を行う。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路５１を経た画像信号は、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）コンバータ５２により、デジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換後のデジタル画像信号がプロセッサ装置１６に入力される。
【００３３】
プロセッサ装置１６は、画像信号取得部５４と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５６と、ノイズ除去部５８と、画像処理切替部６１と、通常画像処理部６６と、特殊画像処理部６７と、映像信号生成部６８とを備えている。画像信号取得部５４は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路５１及びＡ／Ｄコンバータ５２を介して、撮像センサ４８からデジタルの画像信号を取得する。
【００３４】
ＤＳＰ５６は、取得した画像信号に対して、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、デモザイク処理等の各種信号処理を施す。欠陥補正処理では、撮像センサ４８の欠陥画素の信号が補正される。オフセット処理では、欠陥補正処理が施された画像信号から暗電流成分が除かれ、正確な零レベルが設定される。ゲイン補正処理では、オフセット処理後の画像信号に特定のゲインを乗じることにより信号レベルが整えられる。
【００３５】
ゲイン補正処理後の画像信号には、色再現性を高めるためのリニアマトリクス処理が施される。その後、ガンマ変換処理によって明るさや彩度が整えられる。ガンマ変換処理後の画像信号には、デモザイク処理（等方化処理、または同時化処理とも言う）が施され、各画素で不足した色の信号が補間によって生成される。このデモザイク処理によって、全画素がＲＧＢ各色の信号を有するようになる。ノイズ除去部５８は、ＤＳＰ５６でデモザイク処理等が施された画像信号に対してノイズ除去処理（例えば移動平均法やメディアンフィルタ法等による）を施すことによってノイズを除去する。ノイズが除去された画像信号は、画像処理切替部６１に送信される。モード切替ＳＷ１２ｆの操作によって通常観察モードにセットされている場合、画像処理切替部６１は、ＲＧＢ各色の画像信号を通常画像処理部６６に送信し、特殊観察モードにセットされている場合には、ＲＧＢ画像信号を特殊画像処理部６７に送信する。
【００３６】
通常画像処理部６６は、通常観察モードに設定されている場合に作動し、ＲＧＢ画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行い、通常画像信号を生成する。色変換処理では、ＲＧＢ画像信号に対して３×３のマトリクス処理、階調変換処理、及び３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）処理などにより色変換処理を行う。色彩強調処理は、色変換処理済みの画像信号に対して行われる。構造強調処理は、例えば表層血管やピットパターン等の観察対象の構造を強調する処理であり、色彩強調処理後の画像信号に対して行われる。上記のように、構造強調処理まで各種画像処理等を施した通常画像信号を用いたカラー画像が通常画像である。
【００３７】
特殊画像処理部６７は、特殊観察モードに設定されている場合に作動する画像処理部であり、ＲＧＢ画像信号に基づいて特殊画像を生成する。図５に示すように、特殊画像処理部６７は、血管抽出部７０と、血管指標値算出部７２と、判定部７４と、画像補正部７６（判定後処理部）と、特殊画像生成部７８と、を備える。なお、以下の説明においては、特殊画像処理部６７の機能を、第１のタイミングで取得された画像信号（以下、単に画像信号ともいう）を用いて説明を行う。
【００３８】
血管抽出部７０は、画像信号から、観察対象の血管を抽出した血管画像信号を生成する。図６に示すように、血管抽出部７０は、血管位置信号生成部８０と、血管幅信号生成部８１と、血管画像信号生成部８２と、を備える。
【００３９】
血管位置信号生成部８０は、画像信号を用いて、観察対象の血管の位置を表す血管位置信号を生成する。具体的には、血管位置信号生成部８０は、ブラックハット処理によって、入力された画像信号から観察対象の血管を抽出し、さらにブラックハット処理後の画像信号を、二値化することにより、血管を表す画素の画素値が特定の正値（例えば「１」）を有し、それ以外の画素の画素値が零の血管位置信号を生成する。血管位置信号は、血管画像信号生成部８２に入力される。
【００４０】
ブラックハット処理は、ノイズを除きつつ、近隣の画素と比較して画素値が小さい画素を抽出するモルフォロジー処理（モフォロジー処理とも言う）であり、クロージング処理を施した画像信号から、元の画像信号を減算する処理である。クロージング処理は、明るい領域を膨張させる膨張（dilation）処理を行った後、明るい領域を収縮させる収縮（erosion）処理を施す処理である。撮像センサ４８から得られる画像信号は観察対象から入射する光の光量に比例する画素値を有している。そして、血管は粘膜等に比べて照明光を吸収しやすいヘモグロビンを多く含む。したがって、血管は画像信号中では画素値が小さいので、ブラックハット処理によって血管を抽出することができる。また、クロージング処理をした画像信号から元の画像信号を減算するので、ブラックハット処理後の画像信号では、血管を表す画素の画素値は大きい値になる。
【００４１】
ブラックハット処理に用いる構造要素（カーネルともいう）の大きさや形状等が適切に設定されていれば、ブラックハット処理後の画像信号を二値化することにより、ほぼ血管だけを正確に抽出することができる。このため、血管位置信号生成部８０が生成する血管位置信号は、血管の位置を正確に表している。但し、血管位置信号が表す血管は、幅（画像上での太さ）は不正確であり、誤差を含んでいる。これは、図７に示すように、血管８４からの光８５は、観察対象８６を伝搬する間に、散乱等によって拡散されるからである。図８に示すように、血管８４からの光８５が散乱等によって拡散されることで、撮像センサ４８での受光量の分布がガウス関数型に広がるとすると、図９に示すように、ブラックハット処理後の画像信号８８を二値化して、血管位置信号８９を生成すると、二値化するための閾値Ｔｈの設定値によって、血管位置信号８９中での血管８４の幅は変化してしまう。したがって、血管位置信号８９は血管８４の位置は正確であるが、血管８４の幅には誤差がある。血管８４の位置が正確であるとは、ノイズがなく、抽出されたものがほぼ血管８４だけであることを言う。
【００４２】
なお、特殊画像処理部６７は画像処理切替部６１からＲＧＢ各色の画像信号を受信するが、血管位置信号生成部８０はこれらのうち少なくとも青色波長帯域に対応するＢ画像信号を用いて血管位置信号を生成する。これは、ＲＧＢ各色の画像信号のうち、Ｂ画像信号は、病変等の診断に重要性が高い粘膜表層付近にある血管のコントラストが最も高い画像信号だからである。設定により、粘膜下の比較的深い位置にある血管を抽出する場合には、緑色波長帯域に対応するＧ画像信号を使用しても良い。
【００４３】
血管幅信号生成部８１は、画像信号を用いて、観察対象の血管の幅を表す血管幅信号を生成し、血管画像信号生成部８２に入力する。具体的には、血管幅信号生成部８１は、ブラックハット処理によって、観察対象の血管を抽出し、さらにブラックハット処理後の画像信号にＬＯＧフィルタ（Laplacian Of Gaussian Filter）処理を施す。そして、ＬＯＧフィルタ処理を施した後の画像信号の零点を用いて、二値の血管幅信号を生成する。ＬＯＧフィルタ処理は、ガウシアンフィルタ処理とラプラシアンフィルタ処理との複合フィルタ処理であり、ガウシアンフィルタ処理によって画像信号を平滑化してノイズを除去した後に、ラプラシアンフィルタ処理によって二階微分をするフィルタ処理である。すなわち、血管幅信号生成部８１は、二階微分後の画像信号の零点を用いて血管幅信号を生成する。
【００４４】
例えば、図１０（Ａ）に示すブラックハット処理後の画像信号８８に対してＬＯＧフィルタ処理を施すと、図１０（Ｂ）に示すように、ＬＯＧフィルタ処理後の画像信号９０の零点は、血管８４のエッジをほぼ正確に表す。このため、図１０（Ｃ）に示すように、血管幅信号生成部８１は、ＬＯＧフィルタ処理後の画像信号９０の零点間かつ画素値が負の領域を抽出することにより、血管幅信号９１を生成する。血管幅信号９１では、血管を表す領域を特定の正値（例えば「１」）を有する「白」の画素で表し、血管以外の領域を画素値が零の「黒」の画素で表す。上記生成方法から分かる通り、血管幅信号９１は、血管８４の幅が正確である。但し、微分をするラプラシアンフィルタ処理を用いるので、極僅かなノイズでも強調され、血管８４以外のものもノイズとして抽出されてしまう。したがって、血管幅信号９１は、血管８４の幅を正確に表すが、血管８４以外のノイズをも含んでいる。
【００４５】
血管画像信号生成部８２は、血管位置信号と血管幅信号とを用いて、観察対象の血管を表す血管画像信号を生成する。具体的には、血管位置信号と血管幅信号との論理積（“ＡＮＤ”）によって、血管画像信号を生成する。血管位置信号と血管幅信号との論理積をとると、血管位置信号と血管幅信号とで共通して特定の正値を有する画素だけが抽出され、血管位置信号または血管幅信号のいずれかのみで特定の正値を有する画素は画素値が零の画素になる。したがって、血管画像信号が表す血管は、血管位置信号で表される位置に有り、かつ、血管幅信号で表される幅を有する。さらに、血管画像信号には、血管以外のノイズ成分もほとんど含まれない。すなわち、図１１に示すように、血管画像信号９２は、位置及び幅を正確に、元の画像信号から血管だけを抽出した画像信号に対応する。血管画像信号９２は、血管幅信号に表れるノイズはなく、粘膜の表層付近にある表層血管９３、及び表層血管９３の中でも粘膜の表面に極めて近い深さに分布する極表層血管９４の位置が正しく、かつ表層血管９３及び極表層血管９４の幅も正しい。このように、表層血管９３及び極表層血管９４を抽出できるのは、紫色光Ｖを含む照明光を用いているからである。
【００４６】
なお、血管幅信号生成部８１が、ＲＧＢ各色の画像信号のうち、少なくとも青色波長帯域に対応するＢ画像信号を用いて血管幅信号を生成するのは、血管位置信号生成部８０と同じである。設定によっては、Ｇ画像信号を使用する場合がある。
【００４７】
図５に示すように、血管指標値算出部７２は、血管画像信号９２が表す血管を指標化した血管指標値を算出する。血管指標値は、血管画像信号９２が表す血管の幅、血管の密度、血管の本数、血管の走行方向、血管の形状、血管のシャープさ等である。例えば、血管の密度（単位面積中にある血管の割合）を血管指標値として算出する場合、血管画像信号９２から、血管の密度を算出する画素を中心に含む特定の大きさ（単位面積）の領域を切り出し、その領域内の全画素に占める表層血管９３及び極表層血管９４の割合を算出する。これを血管画像信号９２の全画素に対して行うことで、血管画像信号９２の各画素の血管の密度を算出する。算出された血管指標値は、判定部７４に送信される。
【００４８】
なお、内視鏡システム１０では複数のタイミングで観察対象を撮像しており、血管指標値算出部７２は、各タイミングの血管指標値を算出する。そして、血管指標値は、内視鏡の操作や観察対象の拍動などにより画像にブレやピンボケが生じた場合、この前後のタイミングで値が変化する。一方で、ブレやピンボケがない場合、前後のタイミングで血管指標値は一定の値となる。このため、血管指標値は、画像にブレやピンボケが生じたか否かの判定に用いることができる。
【００４９】
判定部７４は、血管指標値算出部７２から受信した血管指標値を用いて、第１のタイミングで得られた血管画像信号９２に対応する画像が、鮮鋭度に関して不良画像であるか否かの判定を行う。判定結果は画像補正部７６に送信する。鮮鋭度は、画像中の血管がどれほど明瞭に表れているかを示す度合いであり、鮮鋭度が大きいほど画像のブレやピンボケが小さく、細い血管が明瞭に表されていることを示している。不良画像は、鮮鋭度が小さく、細い血管が不明瞭な画像である。なお、判定部７４は、各タイミングの血管指標値を記憶する血管指標値用メモリ（図示省略）を備えており、血管指標値を受信する毎に、この血管指標値用メモリに記憶するようになっている。
【００５０】
図１２に示すように、判定部７４は、第１のタイミングの血管指標値と、第１のタイミングよりも前の、第２のタイミングの血管指標値とを比較し、第２のタイミングの血管指標値に対して、第１のタイミングの血管指標値が一定値以上変化した場合に、第１のタイミングの画像が不良画像であると判定する。
【００５１】
また、第２のタイミングの血管指標値に対して、第１のタイミングの血管指標値が一定値未満であった場合には、第１のタイミングの血管画像信号９２に対して周波数解析を行う。周波数解析では、細い血管に対応する高周波成分と、太い血管に対応する低周波成分とが得られる。そして、第１のタイミングの血管画像信号９２に含まれる高周波成分が第２のタイミングの血管画像信号に含まれる高周波成分よりも少なく、かつ第１のタイミングの血管画像信号９２に含まれる低周波成分が第２のタイミングの血管画像信号に含まれる低周波成分よりも多い場合、判定部７４は、第１のタイミングの画像が不良画像であると判定する。
【００５２】
第１のタイミングの血管画像信号９２に含まれる高周波成分が第２のタイミングの血管画像信号に含まれる高周波成分以上であり、かつ第１のタイミングの血管画像信号９２に含まれる低周波成分が第２のタイミングの血管画像信号に含まれる低周波成分以下である場合、判定部７４は、第１のタイミングの画像が不良画像でないと判定する。
【００５３】
画像補正部７６は、判定部７４の判定の結果、不良画像であると判定された場合、第１のタイミングの血管画像信号に対して画像補正処理を実行する。図１３に示すように、画像補正部７６には、信号切換部９６と、移動量算出部９７と、位置合わせ部９８とが設けられている。
【００５４】
信号切換部９６は、判定部７４から血管画像信号、及び判定結果を受信し、判定の結果、不良画像であると判定された場合には血管画像信号を移動量算出部９７に送信し、不良画像でないと判定された場合には血管画像信号を特殊画像生成部７８に送信するように、送信先を切り替える。
【００５５】
移動量算出部９７は、信号切換部９６から血管画像信号を受信し、第１のタイミングの血管画像信号と第２のタイミングの血管画像信号との間の移動量を算出する。具体的には、第１のタイミングの血管画像信号に表された血管、及び第２のタイミングの血管画像信号に表された血管に対応する画素について、画像信号の比較演算を行うことにより、Ｘ方向への移動量、及びＹ方向への移動量を算出する。
【００５６】
位置合わせ部９８は、移動量算出部９７で算出された移動量を用いて、第１のタイミングの血管画像信号に表された血管と、第２のタイミングの血管画像信号に表された血管との間の位置合わせを行う。位置合わせを行う際は、第１のタイミングの血管画像信号を、移動量の分だけ位置ずれを打ち消す方向に移動させる。これにより、第１のタイミングの血管画像信号に表された血管の位置が、第２のタイミングの血管画像信号に表された血管の位置に合わせられる。位置合わせ後の血管画像信号は、特殊画像生成部７８に送信する。
【００５７】
特殊画像生成部７８は、第１のタイミングで取得された画像信号と血管画像信号と血管指標値とを用いて、特殊画像信号を生成する。特殊画像信号を用いた画像が特殊画像である。具体的には、特殊画像生成部７８は、第１のタイミングで取得された画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行い、ベース画像信号を生成する。次に、ベース画像信号に対して、血管画像信号をオーバーラップ処理することにより、血管強調画像信号を生成する。図１４に示すように、血管強調画像信号１００に基づく画像は、観察対象の起伏等の形状１０１が観察可能であるとともに、表層血管９３及び極表層血管９４が強調されている。
【００５８】
また、特殊画像生成部７８では、血管強調画像信号１００に対して、血管指標値に基づく情報をオーバーラップ処理することにより、特殊画像信号を生成する。具体的には、血管強調画像信号１００に対して、血管指標値に応じて色付け処理することにより、疑似カラーの特殊画像信号１０２を得る。例えば、図１５に示す特殊画像信号１０２においては、血管指標値が一定値以上の領域１０３が疑似カラーで表示されるとともに、この疑似カラーの領域１０３は血管指標値に応じて異なる色で表示されている。また、血管強調画像信号１００に対して、血管指標値に基づいて関心領域（ＲＯＩ（Region of Interest））１０４の設定を行うことで、関心領域付きの特殊画像信号１０５を得る。例えば、図１６に示す特殊画像信号１０５においては、血管指標値が一定値以上である領域に、関心領域１０４であることを示す枠が表示されている。なお、血管指標値に基づくオーバーラップ処理は、第１のタイミングの血管指標値を第２のタイミングの血管指標値に置き換えて行ってもよい。これは、不良画像にブレやピンボケが生じている場合に特に有効である。
【００５９】
なお、判定部７４で不良画像と判定された場合には、特殊画像生成部７８は、血管強調画像信号１００に対して、警告表示に関する情報１０６をオーバーラップ処理して、特殊画像信号１０７を生成する。例えば、警告表示に関する情報としては、図１７に示すように、モニタ１８上の右上領域などに、「現在の画像は「不良画像」です」と表示する。また、判定部７４で不良画像と判定された場合には、特殊画像生成部７８は、血管強調画像信号１００に対して、血管、及び血管指標値に基づく情報を非表示とする（つまりオーバーラップ処理しない）ようにしてもよい。例えば、血管指標値に応じて色付け処理する場合には、判定部７４で不良画像と判定されたときに、色付け処理を行わないようにする。なお、画像補正部７６で、移動量が極めて大きく、位置合わせができない場合に、上記の警告表示を行ってもよい。
【００６０】
映像信号生成部６８は、通常画像処理部６６または特殊画像生成部７８から受信した画像信号を、モニタ１８で表示可能な画像として表示するための映像信号に変換し、モニタ１８に順次出力する。これにより、モニタ１８には、通常画像信号が入力された場合は通常画像を表示し、特殊画像信号が入力された場合は特殊画像を表示する。
【００６１】
次に、図１８に示すフローチャートに沿って、本発明の作用を説明する。まず、通常観察モードにおいてスクリーニングが行われる（Ｓ１１）。このスクリーニング時に、ブラウニッシュエリアや発赤等の病変の可能性がある部位（以下、病変可能性部位という）を発見すると（Ｓ１２）、ドクターは、内視鏡１２の移動操作を停止し（Ｓ１３）、モード切替ＳＷ１２ｆを操作して観察モードを特殊観察モードに切り替える（Ｓ１４）。
【００６２】
特殊観察モードにおいて、第１のタイミングで観察対象を撮像して画像信号を取得する（Ｓ１５）。画像信号から観察対象の血管の抽出を行い（Ｓ１６）、観察対象の血管を表す血管画像信号を生成する（Ｓ１７）。生成された血管画像信号から、血管を指標化した血管指標値を算出する（Ｓ１８）。そして、血管指標値を用いて不良画像の判定が行われる（Ｓ１９）。
【００６３】
判定の際は、まず、第１のタイミングの血管指標値と、第１のタイミングよりも前の第２のタイミングの血管指標値とを比較し、第２のタイミングの血管指標値に対して、第１のタイミングの血管指標値が一定値以上変化した場合に、不良画像であると判定する。また、第２のタイミングの血管指標値に対して、第１のタイミングの血管指標値が一定値未満であった場合、第１のタイミングの血管画像信号に対して周波数解析を行い、第１のタイミングの血管画像信号に含まれる高周波成分が第２のタイミングの血管画像信号に含まれる高周波成分よりも少なく、かつ第１のタイミングの血管画像信号に含まれる低周波成分が第２のタイミングの血管画像信号に含まれる低周波成分よりも多い場合、不良画像であると判定する。これに対し、第１のタイミングの血管画像信号に含まれる高周波成分が第２のタイミングの血管画像信号に含まれる高周波成分以上であり、かつ第１のタイミングの血管画像信号に含まれる低周波成分が第２のタイミングの血管画像信号に含まれる低周波成分以下である場合、不良画像でないと判定する。
【００６４】
不良画像であると判定された場合に、第１のタイミングの血管画像信号と第２のタイミングの血管画像信号との間の移動量を算出するとともに、移動量を用いて、第１のタイミングの血管画像信号に表された血管と、第２のタイミングの血管画像信号に表された血管との間で位置合わせする画像補正処理が行われる（Ｓ２０）。一方、不良画像でないと判定された場合には、画像補正処理は行われない。その後、第１のタイミングで取得された画像信号と、判定後処理が施された血管画像信号と、血管指標値とを用いて、特殊画像信号の生成が行われる（Ｓ２１）。そして、特殊画像信号に基づいて特殊画像が生成され（Ｓ２２）、この特殊画像がモニタ１８に表示される（Ｓ２３）。特殊観察モードは、通常観察モードに切り替えられるか（Ｓ２４）、診断終了（Ｓ２５）まで繰り返し行われる。
【００６５】
以上のように、本発明は、特殊観察モードにおいて、第１のタイミングで取得された画像信号から血管を抽出し、抽出された血管から算出される血管指標値を用いて、第１のタイミングの画像が不良画像であるか否かの判定を正確に行うことができる。そして、判定の結果に応じた判定後処理を第１のタイミングで取得された画像信号に施すため、血管に関する情報を正確に表示できる。
【００６６】
［第２実施形態］
第１実施形態では、不良画像であると判定された場合に、第１のタイミングの血管画像信号に対して画像補正処理を行っているが、第２実施形態では、第１のタイミングの血管指標値に対して指標値補正処理を行う。図１９に示すように、第２実施形態では、特殊画像処理部６７に代えて特殊画像処理部１１０を備えている。特殊画像処理部１１０には、指標値補正部１１４（判定後処理部）と、血管位置補正部１１６とが設けられている。その他の部材は第１実施形態と同じなので省略する。
【００６７】
図２０に示すように、指標値補正部１１４は、信号切換部１２０と、移動量算出部１２１と、補正処理部１２２とを備えている。
【００６８】
信号切換部１２０は、判定部７４から判定結果、血管指標値算出部７２から血管指標値を受信し、判定の結果、不良画像である場合には血管指標値を補正処理部１２２に送信し、不良画像でない場合には血管指標値を特殊画像生成部７８に送信するように、送信先を切り替える。
【００６９】
移動量算出部１２１は、血管抽出部７０から血管画像信号を受信し、第１のタイミングの血管画像信号と第２のタイミングの血管画像信号との間の移動量を算出する。移動量の算出については、上記第１実施形態の移動量算出部９７と同様であり、第１のタイミングの血管画像信号に表された血管、及び第２のタイミングの血管画像信号に表された血管に対応する画素について、画像信号の比較演算を行うことにより、Ｘ方向への移動量、及びＹ方向への移動量を算出する。
【００７０】
補正処理部１２２は、信号切換部１２０から血管指標値、移動量算出部１２１から移動量を受信し、移動量の大きさに応じて、第１のタイミングの血管指標値に対する指標値補正処理を実行する。血管指標値は、移動量が零の場合（ブレやピンボケが無い場合）に正しい数値が算出され、移動量が大きくなるほど正しい数値からの変化が大きくなる。このため、移動量の分だけ血管指標値に対して指標値補正処理を行うことにより正確な血管指標値が得られる。
【００７１】
血管位置補正部１１６は、血管抽出部７０から血管画像信号、指標値補正部１１４から移動量を受信し、移動量を用いて、第１のタイミングの血管画像信号に表された血管と、第２のタイミングの血管画像信号に表された血管との間の位置合わせを行う（図１９参照）。位置合わせについては、上記実施形態の位置合わせ部９８と同様に、第１のタイミングの血管画像信号を、移動量の分だけ位置ずれを打ち消す方向に移動させる。これにより、第１のタイミングの血管画像信号に表された血管の位置が、第２のタイミングの血管画像信号に表された血管の位置に合わせられる。位置合わせ後の血管画像信号は、特殊画像生成部７８に送信する。特殊画像生成部７８では、第１実施形態と同様に、判定の結果に応じて、血管指標値に基づく情報をオーバーラップ処理、警告表示に関する情報のオーバーラップ処理、血管指標値に基づく情報を非表示とするなどの処理が行われる。
【００７２】
以上のように、第２実施形態では、第１のタイミングの血管指標値に対して指標値補正処理を行うことにより正確な血管指標値が得られるため、血管に関する情報を正確に表示できる。
【００７３】
［第３実施形態］
第３実施形態では、第１、第２実施形態で示した４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの代わりに、レーザ光源と蛍光体を用いて観察対象の照明を行う。それ以外については、第１実施形態と同様である。
【００７４】
図２１に示すように、第２実施形態の内視鏡システム２００では、光源装置１４において、４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの代わりに、中心波長４４５±１０ｎｍの青色レーザ光を発する青色レーザ光源（図２１では「４４５ＬＤ」と表記）２０４と、中心波長４０５±１０ｎｍの青紫色レーザ光を発する青紫色レーザ光源（図２１では「４０５ＬＤ」と表記）２０６とが設けられている。これら各光源２０４、２０６の半導体発光素子からの発光は、光源制御部２０８により個別に制御されており、青色レーザ光源２０４の出射光と、青紫色レーザ光源２０６の出射光の光量比は変更自在になっている。
【００７５】
光源制御部２０８は、通常観察モードの場合には、青色レーザ光源２０４を駆動させる。これに対して、特殊観察モードの場合には、青色レーザ光源２０４と青紫色レーザ光源２０６の両方を駆動させるとともに、青色レーザ光の発光比率を青紫色レーザ光の発光比率よりも大きくなるように制御している。以上の各光源２０４、２０６から出射されるレーザ光は、集光レンズ、光ファイバ、合波器などの光学部材（いずれも図示せず）を介して、ライトガイド４１に入射する。
【００７６】
なお、青色レーザ光又は青紫色レーザ光の半値幅は±１０nm程度にすることが好ましい。また、青色レーザ光源２０４及び青紫色レーザ光源２０６は、ブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが利用でき、また、ＩｎＧａＮＡｓ系レーザダイオードやＧａＮＡｓ系レーザダイオードを用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。
【００７７】
照明光学系３０aには、照明レンズ４５の他に、ライトガイド４１からの青色レーザ光又は青紫色レーザ光が入射する蛍光体２１０が設けられている。蛍光体２１０に、青色レーザ光が照射されることで、蛍光体２１０から蛍光が発せられる。また、一部の青色レーザ光は、そのまま蛍光体２１０を透過する。青紫色レーザ光は、蛍光体２１０を励起させることなく透過する。蛍光体２１０を出射した光は、照明レンズ４５を介して、検体内に照射される。
【００７８】
ここで、通常観察モードにおいては、主として青色レーザ光が蛍光体２１０に入射するため、図２２に示すような、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体２１０から励起発光する蛍光を合波した白色光が、観察対象に照射される。一方、特殊観察モードにおいては、青紫色レーザ光と青色レーザ光の両方が蛍光体２１０に入射するため、図２３に示すような、青紫色レーザ光、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体２１０から励起発光する蛍光を合波した特殊光が、検体内に照射される。
【００７９】
なお、蛍光体２１０は、青色レーザ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体（例えばＹＡＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７）等の蛍光体）を含んで構成されるものを使用することが好ましい。本構成例のように、半導体発光素子を蛍光体２１０の励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度、色度の変化を小さく抑えることができる。
【００８０】
［第４実施形態］
第４実施形態では、第１、第２実施形態で示した４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの代わりに、キセノンランプなどの広帯域光源と回転フィルタを用いて観察対象の照明を行う。また、カラーの撮像センサ４８に代えて、モノクロの撮像センサで観察対象の撮像を行う。それ以外については、第１実施形態と同様である。
【００８１】
図２４に示すように、第３実施形態の内視鏡システム３００では、光源装置１４において、４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄに代えて、広帯域光源３０２、回転フィルタ３０４、フィルタ切替部３０５が設けられている。また、撮像光学系３０ｂには、カラーの撮像センサ４８の代わりに、カラーフィルタが設けられていないモノクロの撮像センサ３０６が設けられている。
【００８２】
広帯域光源３０２はキセノンランプ、白色ＬＥＤなどであり、波長域が青色から赤色に及ぶ白色光を発する。回転フィルタ３０４は、内側に設けられた通常観察モード用フィルタ３０８と、外側に設けられた特殊観察モード用フィルタ３０９とを備えている（図２５参照）。フィルタ切替部３０５は、回転フィルタ３０４を径方向に移動させるものであり、モード切替ＳＷ１２ｆにより通常観察モードにセットされたときに、回転フィルタ３０４の通常観察モード用フィルタ３０８を白色光の光路に挿入し、特殊観察モードにセットされたときに、回転フィルタ３０４の特殊観察モード用フィルタ３０９を白色光の光路に挿入する。
【００８３】
図２５に示すように、通常観察モード用フィルタ３０８には、周方向に沿って、白色光のうち青色光を透過させるＢフィルタ３０８ａ、白色光のうち緑色光を透過させるＧフィルタ３０８ｂ、白色光のうち赤色光を透過させるＲフィルタ３０８ｃが設けられている。したがって、通常観察モード時には、回転フィルタ３０４が回転することで、青色光、緑色光、赤色光が交互に観察対象に照射される。
【００８４】
特殊観察モード用フィルタ３０９には、周方向に沿って、白色光のうち特定波長の青色狭帯域光を透過させるＢｎフィルタ３０９ａと、白色光のうち緑色光を透過させるＧフィルタ３０９ｂ、白色光のうち赤色光を透過させるＲフィルタ３０９ｃが設けられている。したがって、特殊観察モード時には、回転フィルタ３０４が回転することで、青色狭帯域光、緑色光、赤色光が交互に観察対象に照射される。
【００８５】
内視鏡システム３００では、通常観察モード時には、青色光、緑色光、赤色光が観察対象に照射される毎にモノクロの撮像センサ３０６で検体内を撮像する。これにより、ＲＧＢの３色の画像信号が得られる。そして、それらＲＧＢ画像信号に基づいて、上記第１実施形態と同様の方法で、通常画像が生成される。
【００８６】
一方、特殊観察モード時には、青色狭帯域光、緑色光、赤色光が観察対象に照射される毎にモノクロの撮像センサ３０６で検体内を撮像する。これにより、Ｂｎ画像信号と、Ｇ画像信号、Ｒ画像信号が得られる。これらＢｎ画像信号と、Ｇ画像信号、Ｒ画像信号に基づいて、特殊画像の生成が行われる。特殊画像の生成には、Ｂ画像信号の代わりに、Ｂｎ画像信号が用いられる。それ以外については、第１実施形態と同様の方法で特殊画像の生成が行われる。
【００８７】
なお、上記実施形態では、特殊画像処理部において、第１のタイミングの画像が不良画像であるか否かの判定を行い、不良画像である場合に画像補正処理、または指標値補正処理を行っているが、通常画像処理部において、不良画像であるか否かの判定を行い、不良画像である場合に画像補正処理、または指標値補正処理を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１０、２００、３００  内視鏡システム
１２  内視鏡
１４  光源装置
１６  プロセッサ装置
２０  光源
５３  画像信号取得部
６７，１１０  特殊画像処理部
７０  血管抽出部
７２  血管指標値算出部
７４  判定部
７６  画像補正部
７８  特殊画像生成部
９７，１２１  移動量算出部
９８  位置合わせ部
１１６  血管位置補正部
１１４  指標値補正部
１２２  補正処理部
【図１】
2016067781.tif 000003
【図２】
2016067781.tif 000004
【図３】
2016067781.tif 000005
【図４】
2016067781.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【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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