(57)【要約】【課題】患部の撮像状況に応じて、霧が発生している時には表示遅延があっても霧補正処理後の患部等の部位の画像を出力し、一方、霧が発生していない時には霧補正処理なしの患部等の部位の高画質な画像を出力し、ユーザの利便性を向上する。【解決手段】内視鏡システム５では、患部に霧が発生していない場合、カメラ制御装置１５は、ヘッドスイッチ１９の状態に応じて、内視鏡で撮像される画像に対し通常補正処理を行う。レーザ切除等により患部周辺に霧が発生した場合、ユーザはヘッドスイッチ１９をオンに操作し、カメラ制御装置１５に対し内視鏡１０で撮像される画像に対し霧補正処理を行うように切り替える指示を行う。霧補正処理を行った場合、通常補正処理と比べ、モニタ１６に表示される患部の画像に１フレーム分以上の表示遅延が生じるものの、霧で患部が視えなくなるような状況は回避され、ユーザは手術を中断することなく続行できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に撮像窓を有し前記撮像窓から入射する光学像を伝達するスコープ部と、前記スコープ部を通して伝達された光学像を撮像する撮像素子を内蔵するカメラヘッド部とを含む内視鏡と、
前記撮像素子により撮像された画像に対し、霧補正処理を行う制御装置と、
前記制御装置から出力される画像を表示する表示装置と、
前記制御装置に対し、前記霧補正処理の実行の有無を指示するスイッチと、を備え、
前記制御装置は、前記スイッチの押下に応じて、前記霧補正処理の実行が指示された場合に前記画像に対して前記霧補正処理を実行し、前記霧補正処理の不実行が指示された場合に前記霧補正処理を実行せずに前記画像を出力する、
内視鏡システム。
【請求項２】
請求項１に記載の内視鏡システムであって、
前記制御装置は、前記撮像素子により撮像された前記画像の一部に対して、前記霧補正処理を実行する、
内視鏡システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の内視鏡システムであって、
前記スイッチは、前記内視鏡の前記カメラヘッド部に設けられた、
内視鏡システム。
【請求項４】
先端に撮像窓を有し、前記撮像窓から入射する光学像を伝達するスコープ部と、
前記スコープ部を通して伝達された光学像を撮像する撮像素子を内蔵するカメラヘッド部と、
前記カメラヘッド部に設けられ、前記撮像素子により撮像された画像に対し、霧補正処理の実行の有無を指示するスイッチと、を備える、
内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像した画像を表示する内視鏡及び内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内視鏡が人の身体内の患部を撮像している間に、例えばレーザ切除手術において大量の水蒸気又は煙が発生した場合、医者が患部全体の状態を適切に視るためには、水蒸気又は煙が消えるまで一旦レーザ切除の工程を止める等、手術の中断を余儀なくされた。
【０００３】
これに対し、内視鏡のスコープ部に振動を与え、その先端に設けられた撮影窓に生じた曇りを除去する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、内視鏡が撮像した体内の画像から腹腔内で発生する煙を検出し、腹腔内を膨らませる送気ガスの供給と腹腔内に発生する煙の体外への排出を行う気腹装置を制御して煙の除去を行う技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、カメラで撮像した画像に対し、被写体の周囲に発生した霧が画像上で見えなくなるように、画像処理の一例としての霧補正処理を行う技術が既に知られている（例えば、非特許文献１参照）。この霧補正処理では、霧の発生により輝度ヒストグラムが中間諧調に集中することで低下した画面全体のコントラストを高めるために、輝度ヒストグラムを平坦化することが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２５１８８号公報
【特許文献２】特開平１１−３１８９０９号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】田中哲夫、池田淳、“ネットワークカメラ向け霧補正処理の開発”、［online］、Panasonic Technical Journal Vol.59 No.2 Nov. 2013、［平年２７年２月２２日検索］、インターネット＜URL：http://panasonic.co.jp/ptj/v5902/pdf/p0111.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、内視鏡の撮像画像の被写体（例えば身体内の患部やその周囲）に生じた曇りを物理的に除去する場合には、特許文献１に示す振動発生装置や特許文献２に示す気腹装置等を付属させる等、内視鏡システムの構成が複雑となり、部品点数が増大する。
【０００９】
また、一般に、非特許文献１に示す霧補正処理を行う場合には、画像処理による表示の負荷のために処理遅延が起きてしまう。更に、霧補正処理がなされた画像は、霧補正処理が無い画像と比べて画質が僅かに劣化した。このため、従来では内視鏡で撮像された画像には、霧補正処理は行われていなかった。
【００１０】
本発明は、上述した従来の状況に鑑みてなされたものであり、患部の撮像状況に応じて、霧が発生している時には表示遅延があっても霧補正処理後の患部等の部位の画像を出力し、一方、霧が発生していない時には霧補正処理なしの患部等の部位の高画質な画像を出力し、ユーザの利便性を向上する内視鏡及び内視鏡システ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】
【００１１】
本発明は、先端に撮像窓を有し前記撮像窓から入射する光学像を伝達するスコープ部と、前記スコープ部を通して伝達された光学像を撮像する撮像素子を内蔵するカメラヘッド部とを含む内視鏡と、前記撮像素子により撮像された画像に対し、霧補正処理を行う制御装置と、前記制御装置から出力される画像を表示する表示装置と、前記制御装置に対し、前記霧補正処理の実行の有無を指示するスイッチと、を備え、前記制御装置は、前記スイッチの押下に応じて、前記霧補正処理の実行が指示された場合に前記画像に対して前記霧補正処理を実行し、前記霧補正処理の不実行が指示された場合に前記霧補正処理を実行せずに前記画像を出力する、内視鏡システムである。
【００１２】
また、本発明は、先端に撮像窓を有し、前記撮像窓から入射する光学像を伝達するスコープ部と、前記スコープ部を通して伝達された光学像を撮像する撮像素子を内蔵するカメラヘッド部と、前記カメラヘッド部に設けられ、前記撮像素子により撮像された画像に対し、霧補正処理の実行の有無を指示するスイッチと、を備える、内視鏡である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、霧が発生している時には、表示遅延があっても患部等の部位を視認できる画像を迅速に得ることができ、一方、霧が発生していない時には患部等の部位を撮像した画像を適正な画質で得ることができる。これにより、従来行われていなかった、内視鏡で撮像される画像に対しても霧補正処理を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の内視鏡システムの構成の一例を示す図
【図２】カメラヘッドの外観の一例を示す図
【図３】カメラ制御装置の外観の一例を示す図
【図４】カメラヘッドのハードウェア構成の一例を示す図
【図５】カメラ制御装置のハードウェア構成の一例を示す図
【図６】設定変更メニューが表示されたモニタの画面の一例を示す図
【図７】霧補正処理時におけるタイミングのずれの一例を説明する図
【図８】カメラ制御装置の補正処理手順の一例を示すフローチャート
【図９】モニタに表示された内視鏡によって撮像された患部を含む被写体の画像の一例を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る内視鏡システム及び内視鏡を具体的に開示した実施形態（以下、本実施形態）という）について、図面を参照して説明する。本実施形態の内視鏡システム及び内視鏡は、例えば手術中において人の腹腔内等の身体内の患部を観察するために用いられる。
【００１６】
図１は、本実施形態の内視鏡システム５の構成の一例を示す図である。図１に示す内視鏡システム５は、内視鏡１０、カメラ制御装置１５、表示装置の一例としてのモニタ１６及び照明用の光源１７を備える。内視鏡１０は、体内の患部を観察するために用いられ、スコープ１１、マウントアダプタ１２、リレーレンズ１３、カメラヘッド１４、ヘッドスイッチ１９及び光源入力部１８から構成される。
【００１７】
スコープ部の一例としてのスコープ１１は、例えば身体内に挿入される硬性内視鏡の主要部であり、末端から先端まで光を導くことが可能な細長い導光部材である。スコープ１１は、先端に撮影窓１１ｚを有し、撮影窓１１ｚから入射した光学像が伝送される光ファイバの束が配置された中心部と、これらの周りを囲むように配置され光源１７からの光Ｌを先端まで導く光ファイバとが一体化された構造を有する。撮影窓１１ｚには、光学ガラスや光学プラスチック等の光学材料が用いられる。
【００１８】
マウントアダプタ１２は、スコープ１１をカメラヘッド１４に取り付けるための部材である。マウントアダプタ１２には、種々のスコープが着脱自在に装着可能である。また、マウントアダプタ１２には、光源入力部１８が装着される。光源入力部１８は、光源１７からの光をスコープ１１に導くための導光ケーブル１７ｚが着脱自在に接続され、光源１７からの光を入射しスコープ１１側に導く。
【００１９】
光源１７は、調光機能付きのＬＥＤ（Light Emitting Diode）を有する光源である。なお、ＬＥＤ光源の代わりに、例えばレーザ、ハロゲンランプ等の発光源及び絞りばねを有し、発光源から発せられた光を絞りばねで調光した構成を備えてもよい。
【００２０】
リレーレンズ１３は、スコープ１１を通して伝達される光学像を撮像面に収束させ、複数のレンズを有し、これらのレンズを移動させて焦点調整及び倍率調整を行う。
【００２１】
カメラヘッド部の一例としてのカメラヘッド１４は、撮像面に結像した光学像を画像信号に変換するＣＣＤ（Charged Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子５０（図４参照）を内蔵し、撮像素子５０からの撮像信号（映像信号）とカメラヘッド１４内の各情報信号（例えば、ヘッドスイッチ１９のオン／オフ信号を含む）を多重化し、この多重化した信号を、ヘッド延長ケーブル１４ｚを介してカメラ制御装置１５に送出する。また、カメラヘッド１４は、カメラ制御装置１５からヘッド延長ケーブル１４ｚを介して入力した、多重化された撮像素子５０の電源、駆動信号及び各回路への設定信号を復調する。
【００２２】
図２は、カメラヘッド１４の外観の一例を示す図である。カメラヘッド１４は例えば四角いブロック形の筐体を有しており、その一面（例えば図２の上面）には、ヘッドスイッチ１９が設けられている。ヘッドスイッチ１９は、防水加工されており、面に対して垂直方向に押下される度に、内部の電気回路（不図示）がオンとオフに切り替わる押しボタンスイッチであり、後述するように、内部の電気回路がオンになる（つまり、ヘッドスイッチ１９のオン信号が出力される）と霧補正処理を実行するように、また内部の電気回路がオフになる（つまり、ヘッドスイッチ１９のオフ信号が出力される）と霧補正処理を実行しないようにカメラ制御装置１５に指示する。なお、ヘッドスイッチ１９の押下により内部の電気回路がオンになった信号は、後述するように、撮像素子５０からの映像信号と多重化され、ヘッド延長ケーブル１４ｚを経由してカメラ制御装置１５に伝送される。一方、ヘッドスイッチ１９の押下により内部の電気回路がオフになった信号は、撮像素子５０からの映像信号と多重化されずに、そのままヘッド延長ケーブル１４ｚを経由してカメラ制御装置１５に伝送される。
【００２３】
カメラ制御装置１５は、撮像素子５０の電源、駆動信号及び各回路への設定信号を多重化し、ヘッド延長ケーブル１４ｚを介してカメラヘッド１４に送出し、また、ヘッド延長ケーブル１４ｚを介してカメラヘッド１４から入力した、多重化された映像信号とカメラヘッド１４内の各情報信号（ヘッドスイッチ１９のオン／オフ信号を含む）を復調する。カメラ制御装置１５は、ヘッドスイッチ１９のオン／オフ信号を取り出し、このオン／オフ信号に従い、映像信号に対し後述する補正処理を行い、補正処理後の映像信号をモニタ１６の表示形式に適した映像信号に変換する。カメラ制御装置１５は、この映像信号を、信号ケーブル１５ｚを介してモニタ１６に送出する。
【００２４】
図３は、カメラ制御装置１５の外観の一例を示す図である。カメラ制御装置１５の筐体の前面には、カメラ設定変更ボタン４０が設けられている。カメラ設定変更ボタン４０は、それぞれ矢印で表された左右上下ボタン４１及び確定ボタン４２からなる。
【００２５】
カメラ設定変更ボタン４０の操作量により、後述する設定調整メニュー（図６参照）において、例えばゲインの設定値が決定される。例えば、カメラ設定変更ボタン４０の左右上下ボタン４１のうち、右ボタンを押下することでゲインの設定値が増加するように更新され、左ボタンを押下することで各ゲインの設定値が減少するように更新される。また、カメラ設定変更ボタン４０の操作量により、補正用検出エリア枠２０（図９参照）を動かすメニューにおいて、補正用検出エリア枠２０の位置が決定される。補正用検出エリア枠２０は、例えばカメラ設定変更ボタン４０の左右上下ボタン４１のうち、右ボタンを押下することで右方向に移動し、左ボタンを押下することで左方向に移動する。また、補正用検出エリア枠２０は、上ボタンを押下することで上方向に移動し、下ボタンを押下することで下方向に移動する。
【００２６】
確定ボタン４２は、設定変更メニューにおいて入力されたパラメータを確定する時に使用される。例えばモニタ１６に表示された設定変更メニュー（図６参照）において、星マークが付加された項目で確定ボタン４２の操作を受け付けると、モニタ１６の画面は下位の階層に遷移する。また、図６に示す「ＥＮＤ」の項目で確定ボタン４２の操作を受け付けると、モニタ１６から設定変更メニューの画面が非表示され、元の画面に遷移する。また、確定ボタン４２は、各種の設定を変更する際にも使用される。
【００２７】
モニタ１６は、内視鏡１０で撮像され、カメラ制御装置１５から出力された映像信号を、信号ケーブル１５ｚを介して入力し、映像信号に基づく画像を表示パネルに表示する。
【００２８】
図４は、カメラヘッド１４のハードウェア構成の一例を示す図である。図４に示すカメラヘッド１４は、撮像素子５０、撮像素子各種駆動信号発生回路５１、信号多重伝送回路５３及び多重信号復調回路５２を有する。信号多重伝送回路５３は、撮像素子５０からの映像信号とカメラヘッド１４内の各情報信号（ヘッドスイッチ１９のオン／オフ信号を含む）を多重化し、この多重化した信号を、ヘッド延長ケーブル１４ｚを介してカメラ制御装置１５に送出する。また、多重信号復調回路５２は、カメラ制御装置１５からヘッド延長ケーブル１４ｚを介して入力した、多重化された撮像素子５０の電源、駆動信号及び各回路への設定信号を復調し、撮像素子各種駆動信号発生回路５１に出力する。
【００２９】
図５は、カメラ制御装置１５のハードウェア構成の一例を示す図である。図５に示すカメラ制御装置１５は、多重信号復調回路６０、信号多重伝送回路６１、カメラ同期信号発生回路８１、前置処理部７１、信号増幅処理部６５、ＹＣ分離処理・ＲＧＢ変換部７２、補正処理部７３、ゲインレベル調整部６９，７４、エリア検出処理部７７、エリア生成部７５及び霧検出データ加算・平均・保存部７８を備える。また、図６に示すカメラ制御装置１５は、エンコーダ処理部８０、エリア表示用信号置き換え混合・選択部７６、メニュー用文字発生部７９、制御部８３、データ保存部８４、外部スイッチ８８及び外部通信部８２を備える。外部スイッチ８８は、カメラ設定変更ボタン４０（図３参照）を含む。
【００３０】
前置処理部７１は、カメラヘッド１４から入力された映像信号（つまり、撮像素子信号）に対し、ノイズ除去や画素フィルタ配列による色分離処理等を行う。
【００３１】
信号増幅処理部６５は、前置処理部７１が行った撮像素子信号に対し、増幅等の信号処理を行う。
【００３２】
ゲインレベル調整部６９は、制御部８３からの設定値に従い、撮像素子信号の増幅率（つまり、ゲイン）を調整する。
【００３３】
ＹＣ分離処理・ＲＧＢ変換部７２は、信号増幅処理部６５からの映像信号に対し、輝度信号（Ｙ信号）と色信号（Ｃ信号）とを分離し、色信号をＲＧＢ信号に変換する。また、ＹＣ分離処理・ＲＧＢ変換部７２は、分離したＹ信号を、補正処理部７３を介してエリア表示用信号置き換え混合・選択部７６に出力する。
【００３４】
補正処理部７３は、ＹＣ分離処理・ＲＧＢ変換部７２から入力したＲＧＢ信号を用いて色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｇ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を生成し、エンコーダ処理部８０に出力する。
【００３５】
ゲインレベル調整部７４は、補正処理部７３に対し、制御部８３からの設定値に応じて、各領域毎の入力レベルを分割・設定できる回路のゲインを調整する。また、ゲインレベル調整部７４は、後述する通常補正処理と霧補正処理とで異なるゲインに調整する。このゲインの調整元となる制御部８３からの設定値は、図６に示す設定変更メニューにおけるカメラ設定変更ボタン４０の操作量により決定される。例えば、カメラ設定変更ボタン４０の左右上下ボタン４１のうち、右ボタンを押下することで各ゲインの設定値が増加するように更新され、左ボタンを押下することで各ゲインの設定値が減少するように更新される。また、カメラ設定変更ボタン４０によって設定される設定値、又は制御部８３によって読み出される設定値は、データ保存部８４に記憶される。
【００３６】
データ保存部８４は、補正値記憶領域８４ｚを有する。補正値記憶領域８４ｚには、通常補正処理におけるゲインの設定値と、霧補正処理におけるゲインの設定値との両方が記憶される。
【００３７】
エリア生成部７５は、制御部８３から入力されるエリア指定座標に基づいて表示エリア枠信号を生成し、表示エリア枠信号をエリア表示用信号置き換え混合・選択部７６及び霧検出データ加算・平均・保存部７８に出力する。表示エリア枠信号は、モニタ１６の表示パネルに補正用検出エリア枠２０（図９参照）を表示する信号である。この補正用検出エリア枠２０の大きさは、後述するように任意に設定可能である。例えばスコープ１１の径が小さく撮影範囲が狭い場合、霧補正処理を行う範囲も狭くなるので、補正用検出エリア枠２０の大きさは小さな（適正な）値に設定される。また、補正用検出エリア枠２０は、ユーザの指定によって任意に設定されてもよく、又はスコープ径の自動検出によって設定されてもよく、更には、あらかじめ登録された複数のパターンのうちスコープ１１の径に対応するものに設定されてもよい。
【００３８】
エリア表示用信号置き換え混合・選択部７６は、エリア生成部７５から表示エリア枠信号を入力すると、その表示エリア枠信号とＹＣ分離処理・ＲＧＢ変換部７２からのＹ信号とを混合し、エンコーダ処理部８０に出力する。また、エリア表示用信号置き換え混合・選択部７６は、制御部８３からエリア表示切替え指定座標を入力すると、その座標情報に従って、補正用検出エリア枠２０の位置を決定する。
【００３９】
エリア表示切替え指定座標は、補正用検出エリア枠２０を動かすメニューにおけるカメラ設定変更ボタン４０の操作量により決定される。補正用検出エリア枠２０は、例えばカメラ設定変更ボタン４０の左右上下ボタン４１のうち、右ボタンを押下することで右方向に移動し、左ボタンを押下することで左方向に移動する。また、補正用検出エリア枠２０は上ボタンを押下することで上方向に移動し、下ボタンを押下することで下方向に移動する。
【００４０】
エリア検出処理部７７は、ＹＣ分離処理・ＲＧＢ変換部７２からの色信号から、霧が発生している部分の領域（つまり、補正用検出エリア枠２０の表示領域）を検出し、その結果を霧検出データ加算・平均・保存部７８に出力する。
【００４１】
霧検出データ加算・平均・保存部７８は、エリア生成部７５から入力された表示エリア枠信号に基づき、エリア検出処理部７７で検出された、霧が発生している部分の表示領域に対する霧検出データを加算し、その平均や統計的頻度（統計データ）を求め、その結果を保存する。
【００４２】
メニュー用文字発生部７９は、制御部８３から入力される文字表示指定に従って、メニュー表示用の文字データを生成する。
【００４３】
カメラ同期信号発生回路８１は、カメラヘッド１４内の撮像素子５０を駆動するための撮像素子駆動信号、各部の動作において使用される信号処理用の同期信号及び垂直同期信号を発生する。
【００４４】
外部通信部８２は、外部機器（例えば、コンピュータ）と通信を行い、外部機器による表示領域の選択や、外部機器による選択した表示領域の画素情報又は色空間情報の取り込みを可能にする。ここで、外部機器により選択される表示領域は、１つに限らず、複数同時であってもよい。カメラ制御装置１５が外部通信部８２を備えることで、単体で行うキー操作に加え、外部機器側でキー操作を行うことが可能となり、操作の自由度が向上する。例えば、マウス型のポインタやＧＵＩを用いて、対話的に表示領域を選択して色補正を行い、カメラ制御装置１５の設定を変更し保存することができる。
【００４５】
制御部８３は、カメラ制御装置１５の各部の動作を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、このＣＰＵを動作させるための制御プログラムが格納されたプログラムメモリ、ＣＰＵの動作において使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）、周辺機器と接続するための周辺Ｉ／Ｏ（Input／Output）を有する。また、制御部８３には、カメラ設定変更ボタン４０を含む外部スイッチ８８が接続される。制御部８３は、メニュー用文字発生部７９に対し文字表示指定を与える。また、制御部８３は、外部通信部８２を介して外部機器であるコンピュータと通信を行い、コンピュータ側でカメラ制御装置１５を制御可能にする。
【００４６】
また、制御部８３は、霧検出データ加算・平均・保存部７８に保存されている統計データと輝度レベルの読み出しを行い、霧補正処理時に用いられるゲインの設定値を算出し、このゲインの設定値をゲインレベル調整部７４に設定する。なお、霧補正処理は、例えば非特許文献１等で示されるように公知の技術であり、種々の処理が挙げられる。例えば、霧補正処理では、霧の発生により輝度ヒストグラムが中間諧調に集中することで低下した画面全体のコントラストを高めるために、輝度ヒストグラムを平坦化するように、補正処理の設定値（ここでは、ゲインの設定値）が変更される。また、データ保存部８４の補正値記憶領域８４ｚには、制御部８３で算出された、通常補正処理及び霧補正処理における各ゲインの設定値が記憶される。
【００４７】
これにより、制御部８３は、ヘッドスイッチ１９のオフ信号が出力された時には通常補正処理時のゲインの設定値を補正値記憶領域８４ｚから読み出し、一方、ヘッドスイッチ１９のオン信号が出力された時には霧補正処理時のゲインの設定値を補正値記憶領域８４ｚから読み出し、瞬時にゲインレベル調整部７４に設定可能である。なお、通常補正処理と霧補正処理とで切り替え時に行われるゲインの変更は、ゲインレベル調整部６９でも行われるようにしてもよい。
【００４８】
上記構成を有する内視鏡システム５における内視鏡１０を用いた撮像動作について説明する。
【００４９】
始めに、ユーザ（例えば手術を行う医者又はその協力者）は、モニタ１６の画面に表示された患部ＴＧを含む被写体の画像のうち、補正用検出エリア枠２０内で検出された領域３０（図９参照）に対し霧補正処理を行うために、カメラ制御装置１５の各部の設定値を変更する操作を行う。ユーザによる所定の操作に従い、制御部８３は、メニュー用文字発生部７９に文字表示指定を行い、モニタ１６に設定変更メニューを表示させる。
【００５０】
図６は、設定変更メニューが表示されたモニタ１６の画面の一例を示す図である。例えば、セットアップ時、モニタ１６の画面に表示される設定変更メニューには、「ＣＡＭＥＲＡ  ＩＤ」、「ＥＬＣ」、「ＳＨＵＴＴＥＲ」、「ＧＡＩＮ」、「ＮＫＥＥ」、「ＥＮＤ」等のメニュー項目が含まれる。例えば星マークが付加された項目は、下位の階層があることを示す。ユーザの操作によって、星マークが付加された項目に対して確定ボタン４２が押下されると、モニタ１６の画面は下位の階層に遷移する。
【００５１】
ユーザは、モニタ１６の画面に表示された設定変更メニューを確認し、カメラ制御装置１５に対し各種の設定・変更を行う。例えば色補正を行う場合、ユーザが設定変更メニューの「ＮＫＥＥ」を選択すると、制御部８３は、モニタ１６にＮＫＥＥ（ニー）画面（図示せず）を表示する。ＮＫＥＥ画面は、設定変更メニューの第１階層の画面であり、ＮＫＥＥ  ＰＯＩＮＴ、ＮＫＥＥ  ＬＥＶＥＬの各項目を含む。ＮＫＥＥ画面では、カメラ制御装置１５は、調整しようとするＮＫＥＥ（ニー）のパラメータを表示する。
【００５２】
また、ユーザの操作によって、「ＣＡＭＥＲＡ  ＩＤ」、「ＥＬＣ」、「ＳＨＵＴＴＥＲ」、「ＧＡＩＮ」、「ＳＨＵＴＴＥＲ」の項目においてそれぞれ確定ボタン４２が押下されると、モニタ１６の画面において、カメラＩＤ、照明、シャッタ、ゲインの設定値が調整あるいは変更可能となる。また、「ＥＮＤ」の項目で確定ボタン４２の操作を受け付けると、モニタ１６の画面は設定変更メニューを消去し、元の画面に遷移する。
【００５３】
本実施形態では、カメラ制御装置１５は、モニタ１６の画面に表示された患部ＴＧを含む被写体の画像に対し、霧補正処理を行う領域３０を含む補正用検出エリア枠２０を設定する。カメラ制御装置１５は、補正用検出エリア枠２０内で検出された領域３０に対して行われる霧補正処理の設定値（ここでは、ゲインの設定値）を変更する際、この領域３０の輝度がニー領域のどの領域に入っているかを判定し、該当する領域毎にゲインを調整し、この調整後、各領域の信号を合成する。
【００５４】
図７は、霧補正処理時におけるタイミングのずれの一例を説明する図である。図中、例えば四角形はフレームを示し、黒い四角形は同一の撮像画像に対するフレームを示す。入力映像の画像に対し、通常補正処理あるいは霧補正処理が行われて画像が出力映像として出力される場合、霧補正処理は、前のフレームの画像に対し行われるので、つまり、霧検出データ加算・平均・保存部７８で求められた統計データを基に行われるので、通常補正処理と比べ、少なくとも１フレーム分以上遅れて、霧補正処理後の画像が出力映像として出力される。
【００５５】
通常補正処理から霧補正処理への切り替えでは、ユーザがヘッドスイッチ１９をオンに操作する（例えばヘッドスイッチ１９を奇数回押下する）と、カメラ制御装置１５は、あらかじめ定められた既定のアルゴリズムに則って霧補正処理に最適な組み合わせになるように、瞬時にゲインの設定値を補正処理用設定値に切り替える。従って、ユーザは、専門的な知識を持たなくても直感的に霧補正処理の設定値（ここでは、ゲインの設定値）を調整できる。
【００５６】
図８は、カメラ制御装置１５の補正処理手順の一例を示すフローチャートである。カメラ制御装置１５内の制御部８３は、ヘッドスイッチ１９の状態（言い換えると、ヘッドスイッチ１９内部の電気回路がオン状態か又はオフ状態か）を取り込む（Ｓ１）。これにより、制御部８３は、ユーザ操作によりヘッドスイッチ１９が押下された状態であるか否かを検知する（Ｓ２）。ヘッドスイッチ１９が押下されていない状態である場合（Ｓ２、ＮＯ）、制御部８３は、そのままステップＳ４の処理に進む。一方、ヘッドスイッチ１９が押下された状態である場合（Ｓ２、ＹＥＳ）、制御部８３は、霧補正処理の有無を変更する（Ｓ３）。
【００５７】
制御部８３は、霧補正処理を行うか否かを判別する（Ｓ４）。ヘッドスイッチ１９がオフである場合、つまり、霧補正処理を行わない場合（Ｓ４、ＮＯ）、制御部８３は、データ保存部８４の補正値記憶領域８４ｚに記憶されている通常補正処理（霧補正処理無し）の各種設定値を読み込む（Ｓ５）。
【００５８】
一方、ヘッドスイッチ１９がオンである場合（Ｓ４、ＹＥＳ）、つまり、霧補正処理を行う場合、制御部８３は、データ保存部８４の補正値記憶領域８４ｚに記憶されている霧補正処理の各種設定値を読み込む（Ｓ６）。ここでは、各種補正処理の設定値が一例としてゲイン（利得）の設定値である場合を示す。なお、通常補正処理と霧補正処理とでは、ゲインレベル調整部７４に対しゲインの設定値を変更する他、ゲインレベル調整部６９に対してもゲインの設定値を変更してもよい。
【００５９】
制御部８３は、ステップＳ５，Ｓ６で読み込まれた各ゲインの設定値をゲインレベル調整部６９，７４に設定する（Ｓ７）。ゲインレベル調整部６９にゲインの設定値が設定された場合、信号増幅処理部６５は、前置処理部７１から出力される映像信号のゲインを調整し、また、ゲインレベル調整部７４にゲインの設定値が設定された場合、補正処理部７３は色差信号のゲインを調整する。
【００６０】
エンコーダ処理部８０は、補正処理部７３で補正処理された色差信号と、エリア表示用信号置き換え混合・選択部７６から表示エリア枠信号とＹＣ分離処理・ＲＧＢ変換部７２からのＹ信号とが混合された信号とを入力し、これらの信号をモニタ１６の表示形式に適した映像信号に変更し、モニタ１６に出力する。モニタ１６は、この映像信号に基づく画像を表示する。
【００６１】
図９は、モニタ１６に表示された内視鏡１０によって撮像された患部ＴＧを含む被写体の画像の一例を示す模式図である。モニタ１６に表示される画像に対し、患部ＴＧを含むように、ユーザによって補正用検出エリア枠２０が設定されている。補正用検出エリア枠２０内で霧（水蒸気や煙）が発生すると、ユーザには患部ＴＧが視えにくくなる（図中左側のモニタ画像）。この時、ユーザがヘッドスイッチ１９をオンに操作すると、霧の発生が検出された領域３０に対し、霧補正処理が行わる。この結果、霧が発生していても、患部ＴＧが視認可能となる（図中右側のモニタ画像）。
【００６２】
以上により、本実施形態の内視鏡システム５では、患部ＴＧに霧が発生していない場合、カメラ制御装置１５は、内視鏡１０で撮像された画像に対して通常補正処理を行うので、内視鏡１０で撮像される患部ＴＧの画像を最適な特性（輝度特性、色特性）で表示する。一方、レーザ切除等により患部ＴＧ周辺に霧が発生した場合、ユーザはヘッドスイッチ１９をオンに操作し、内視鏡１０で撮像される画像に対して霧補正処理を行うように切り替える指示をカメラ制御装置１５に行う。霧補正処理を行った場合、通常補正処理と比べ、モニタ１６に表示される患部の画像に１フレーム分以上の表示遅延が生じるものの、霧で患部ＴＧが視えなくなるような状況は回避され、ユーザは手術を中断することなく続行できる。
【００６３】
このように、本実施形態の内視鏡システム５は、内視鏡１０からの映像に対して行われる、霧補正処理と通常処理とを瞬時に切り替え可能なヘッドスイッチ１９がカメラヘッド１４に設けられているので、霧が発生している時には表示遅延があっても患部等の部位を視認できる画像を迅速に得ることができる。例えば、患部を切除する場合、その作業を止めることなく、切除部への影響が少なく、その画像を確認できる。一方、霧が発生していない時には患部等の部位を撮像した画像を適正な画質で得ることができる。
【００６４】
つまり、霧が発生していない時には、従来と同様、画像処理による表示遅延が無く、患部の撮影に最適な輝度補正、色補正等の特性を有する画像が得られる。従って、手術中に患部を例えばレーザ除去して蒸気や煙等の霧が発生した時、霧が晴れるまで作業を停止させて待つことなく、映像に霧が映らないようになるので、手術を続行することができる。このように、従来行われていなかった、内視鏡で撮像される画像に対しても霧補正処理を適用できる。言い換えると、内視鏡システム５は、例えば人体内の患部の撮像状況に応じて、霧が発生している時には表示遅延があっても霧補正処理後の患部等の部位の画像を出力でき、一方、霧が発生していない時には霧補正処理なしの患部等の部位の高画質な画像を出力できるので、いずれの場合にしてもユーザの利便性を向上できる。
【００６５】
また、本実施形態の内視鏡システム５は、患部を含む画像の一部だけを霧補正処理するので、画像全体に対して行った場合と比べ、僅かに画質が低下した領域を減らすことができる。
【００６６】
また、本実施形態の内視鏡システム５は、霧補正処理にかかる時間を短縮でき、霧発生時の表示遅延を抑制できる。更には、霧が発生していない他部の画像と視比べながら、霧が発生した患部の一部の画像を視ることができる。
【００６７】
また、本実施形態の内視鏡システム５では、ヘッドスイッチ１９は、撮像素子が内蔵されたカメラヘッド１４に設けられているので、内視鏡を操作する者が操作し易い。
【００６８】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６９】
例えば、上記した本実施形態では、補正処理の設定値として霧補正処理時にゲインが変更される場合を示したが、その他のパラメータが変更されてもよい。
【００７０】
また、上記した本実施形態では、補正用検出エリア枠２０内で設定された領域に対し霧補正処理が行われたが、補正用検出エリア枠２０の全体に対し霧補正処理が行われてもよい。
【００７１】
また、ヘッドスイッチ１９は、押下する度にオンとオフとが切り替わる押しボタンスイッチでなくてもよく、例えば押下している時だけオンとなるような押しボタンスイッチであってもよい。また、押しボタンスイッチがオフで霧補正処理を行い、オンで通常補正処理を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、内視鏡で撮像される画像に対して霧補正処理を行うことができる内視鏡システム及び内視鏡として有用である。
【符号の説明】
【００７３】
５  内視鏡システム
１０  内視鏡
１１  スコープ
１１ｚ  撮影窓
１２  マウントアダプタ
１３  リレーレンズ
１４  カメラヘッド
１４ｚ  ヘッド延長ケーブル
１５  カメラ制御装置
１５ｚ  信号ケーブル
１６  モニタ
１７  光源
１７ｚ  導光ケーブル
１８  光源入力部
１９  ヘッドスイッチ
２０  補正用検出エリア枠
３０  領域
４０  カメラ設定変更ボタン
４１  左右上下ボタン
４２  確定ボタン
５０  撮像素子
５１  撮像素子各種駆動信号発生回路
５２、６０  多重信号復調回路
５３、６１  信号多重伝送回路
６５  信号増幅処理部
６９、７４  ゲインレベル調整部
７１  前置処理部
７２  ＹＣ分離処理・ＲＧＢ変換部
７３  補正処理部
７５  エリア生成部
７６  エリア表示用信号置き換え混合・選択部
７７  エリア検出処理部
７８  霧検出データ加算・平均・保存部
７９  メニュー用文字発生部
８０  エンコーダ処理部
８１  カメラ同期信号発生回路
８２  外部通信部
８３  制御部
８４  データ保存部
８４z 補正値記憶領域
８８  外部スイッチ
Ｌ  光
ＴＧ  患部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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