(57)【要約】  被写体の計測に用いられる計測補助光の照射位置の検出を妨げるノイズ成分を除去することができる内視鏡装置を提供する。  照明光及び計測補助光によって照明された被写体を撮像して得られる撮像画像を取得する。撮像画像には、波長成分がそれぞれ異なる少なくとも２つの第１分光画像及び第２分光画像が含まれる。第１分光画像及び第２分光画像に基づく第１演算処理により、計測補助光の照射位置の妨げとなる第１ノイズ成分を除去した第１演算画像を得る。
2020153186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を照明するための照明光を発する照明光光源部と、
計測補助光を発する計測補助光光源部と、
プロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
前記照明光及び前記計測補助光によって照明された前記被写体を撮像して得られ、波長成分がそれぞれ異なる少なくとも２つの第１分光画像及び第２分光画像を含む撮像画像を取得し、
前記第１分光画像及び第２分光画像に基づく第１演算処理により、前記計測補助光の照射位置の検出の妨げとなる第１ノイズ成分を除去した第１演算画像を得て、
前記第１演算画像から前記計測補助光の照射位置を検出し、
前記計測補助光の照射位置に応じて設定した計測用マーカを、前記撮像画像に重畳した特定画像を表示する内視鏡装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、
前記第１分光画像を二値化して二値化第１分光画像を得る第１二値化処理、及び、前記第２分光画像を二値化して二値化第２分光画像を得る第２二値化処理を行う場合において、前記第１演算処理として、前記二値化第１分光画像と前記二値化第２分光画像の第１差分処理を行う請求項１記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記撮像画像には、前記第１分光画像及び第２分光画像と波長成分が異なる第３分光画像が含まれ、
前記プロセッサは、
前記第１演算画像と前記第３分光画像に基づく第２演算処理により、前記第１ノイズ成分と異なる第２ノイズ成分を除去した第２演算画像を得る請求項１記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、
前記第３分光画像を二値化して二値化第３分光画像を得る第３二値化処理を行う場合において、前記第２演算処理として、前記第１演算画像と前記二値化第３分光画像との第２差分処理を行う請求項３記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記第１分光画像は赤色画像で、前記第２分光画像は緑色画像である請求項１ないし４いずれか１項記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記第３分光画像は赤色画像である請求項３または４記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記第１二値化処理用の閾値条件は、前記第１分光画像のヒストグラムによって変動し、
前記第２二値化処理用の閾値条件は、前記第２分光画像のヒストグラムによって変動する請求項２記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記第３二値化処理用の閾値条件は、前記第３分光画像のヒストグラムによって変動する請求項４記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記ヒストグラムは、前記撮像画像のうち前記計測補助光の照明位置移動可能範囲内以外の特定範囲の画像のヒストグラムである請求項７または８記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記計測用マーカは、前記被写体の実寸サイズを示す第１の計測用マーカ、又は、前記計測補助光によって形成される前記被写体上の交差ライン、及び前記交差ライン上に前記被写体の大きさの指標となる目盛りからなる第２の計測用マーカを含む請求項１ないし９いずれか１項記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の大きさを測定する内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡装置では、観察対象物までの距離又は観察対象物の大きさなどを取得することが行われている。例えば、特許文献１では、照明光及び計測用のスポット光を被写体に照明し、被写体上に照明されたスポット光の位置を利用して、観察対象物の計測を行っている。この特許文献１では、スポット光の色特有の彩度を抽出することによって、スポット光の位置の検出を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２４２２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、観察対象の計測に、計測用のスポット光などの計測補助光を用いる場合には、被写体上の計測補助光の照射位置を確実に検出する必要がある。しかしながら、計測補助光及び照明光によって照明された被写体を撮像して得られる撮像画像には、計測補助光の照射位置の検出を妨げるノイズ成分が混入することがある。このようにノイズ成分が混入した場合において、例えば、ノイズ成分の色が計測補助光の色がほぼ同じである場合には、特許文献１で示す「彩度抽出」では、計測補助光の成分のみを検出することは難しい場合がある。【０００５】
本発明は、被写体の計測に用いられる計測補助光の照射位置の検出を妨げるノイズ成分を除去することができる内視鏡装置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】
【０００６】
本発明の内視鏡装置は、被写体を照明するための照明光を発する照明光光源部と、計測補助光を発する計測補助光光源部と、プロセッサとを備え、プロセッサは、照明光及び計測補助光によって照明された被写体を撮像して得られ、波長成分がそれぞれ異なる少なくとも２つの第１分光画像及び第２分光画像を含む撮像画像を取得し、第１分光画像及び第２分光画像に基づく第１演算処理により、計測補助光の照射位置の検出の妨げとなる第１ノイズ成分を除去した第１演算画像を得て、第１演算画像から計測補助光の照射位置を検出し、計測補助光の照射位置に応じて設定した計測用マーカを、撮像画像に重畳した特定画像を表示する。【０００７】
プロセッサは、第１分光画像を二値化して二値化第１分光画像を得る第１二値化処理、及び、第２分光画像を二値化して二値化第２分光画像を得る第２二値化処理を行う場合において、第１演算処理として、二値化第１分光画像と二値化第２分光画像の第１差分処理を行うことが好ましい。撮像画像には、第１分光画像及び第２分光画像と波長成分が異なる第３分光画像が含まれ、プロセッサは、第１演算画像と第３分光画像に基づく第２演算処理により、第１ノイズ成分と異なる第２ノイズ成分を除去した第２演算画像を得ることが好ましい。プロセッサは、第３分光画像を二値化して二値化第３分光画像を得る第３二値化処理を行う場合において、第２演算処理として、第１演算画像と二値化第３分光画像との第２差分処理を行うことが好ましい。【０００８】
第１分光画像は赤色画像で、第２分光画像は緑色画像であることが好ましい。第３分光画像は赤色画像であることが好ましい。第１二値化処理用の閾値条件は、第１分光画像のヒストグラムによって変動し、第２二値化処理用の閾値条件は、第２分光画像のヒストグラムによって変動することが好ましい。第３二値化処理用の閾値条件は、第３分光画像のヒストグラムによって変動することが好ましい。ヒストグラムは、撮像画像のうち計測補助光の照明位置移動可能範囲内以外の特定範囲の画像のヒストグラムであることが好ましい。【０００９】
計測用マーカは、被写体の実寸サイズを示す第１の計測用マーカ、又は、計測補助光によって形成される被写体上の交差ライン、及び交差ライン上に被写体の大きさの指標となる目盛りからなる第２の計測用マーカを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、被写体の計測に用いられる計測補助光の照射位置の検出を妨げるノイズ成分を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】内視鏡装置の外観図である。
【図２】内視鏡の先端部を示す平面図である。
【図３】内視鏡装置の機能を示すブロック図である。
【図４】計測補助光出射部を示すブロック図である。
【図５】計測補助光によって被写体上に形成されるスポットＳＰを示す説明図である。
【図６】内視鏡の先端部と観察距離の範囲Ｒｘ内の近端Ｐｘ、中央付近Ｐｙ、及び遠端Ｐｚとの関係を示す説明図である。
【図７】信号処理部の機能を示すブロック図である。
【図８】ノイズを除去する処理を示すブロック図である。
【図９】第１二値化処理、第２二値化処理、及び第１差分処理を示す説明図である。
【図１０】第３二値化処理、及び第２差分処理を示す説明図である。
【図１１】閾値変動処理を示す説明図である。
【図１２】観察距離が近端Ｐｘである場合のスポット及び第１の計測用マーカを示す画像図である。
【図１３】観察距離が中央付近Ｐｙである場合のスポット及び第１の計測用マーカを示す画像図である。
【図１４】観察距離が遠端Ｐｚである場合のスポット及び第１の計測用マーカを示す画像図である。
【図１５】目盛り付き十字型、歪曲十字型、円及び十字型、及び計測用点群型の第１の計測用マーカを示す説明図である。
【図１６】観察距離が近端Ｐｘである場合におけるスポットの位置と第１の計測用マーカの大きさとの関係の測定に用いる方眼紙状のチャートを示す説明図である。
【図１７】観察距離が遠端Ｐｙである場合におけるスポットの位置と第１の計測用マーカの大きさとの関係の測定に用いる方眼紙状のチャートを示す説明図である。
【図１８】スポットのＸ方向ピクセル位置と第１の計測用マーカのＸ軸方向ピクセル数との関係を示すグラフである。
【図１９】スポットのＹ方向ピクセル位置と第１の計測用マーカのＸ軸方向ピクセル数との関係を示すグラフである。
【図２０】スポットのＸ方向ピクセル位置と第１の計測用マーカのＹ軸方向のピクセル数との関係を示すグラフである。
【図２１】スポットのＹ方向ピクセル位置と第１の計測用マーカのＹ軸方向のピクセル数との関係を示すグラフである。
【図２２】色がそれぞれ同じ３つの同心円状のマーカを示す画像図である。
【図２３】色がそれぞれ異なる３つの同心円状のマーカを示す画像図である。
【図２４】歪曲同心円状のマーカを示す画像図である。
【図２５】交差ライン及び目盛りを示す画像図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すように、内視鏡装置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、ユーザーインターフェース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、且つ、プロセッサ装置１６と電気的に接続される。プロセッサ装置１６は、画像を表示するモニタ１８（表示部）に電気的に接続されている。ユーザーインターフェース１９は、プロセッサ装置１６に接続されており、プロセッサ装置１６に対する各種設定操作等に用いられる。なお、ユーザーインターフェース１９は図示したキーボードの他、マウスなどが含まれる。
【００１３】
内視鏡１２は、被検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る湾曲部１２ｃ及び先端部１２ｄ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。この湾曲動作に伴って、先端部１２ｄが所望の方向に向けられる。
【００１４】
内視鏡１２は、通常光観察モードと、測長モードとを備えており、これら２つのモードは内視鏡１２の操作部１２ｂに設けられたモード切替スイッチ１３ａによって切り替えられる。通常光観察モードは、照明光によって観察対象を照明するモードである。測長モードは、照明光及び計測補助光を観察対象に照明し、且つ、観察対象の撮像により得られる撮像画像上に、観察対象の大きさなどの測定に用いられる計測用マーカを表示する。計測補助光は、被写体の計測に用いられる光である。
【００１５】
また、内視鏡１２の操作部１２ｂには、撮像画像の静止画の取得を指示する静止画取得指示を操作するためのフリーズスイッチ１３ｂが設けられている。ユーザーがフリーズスイッチ１３ｂを操作することにより、モニタ１８の画面がフリーズ表示し、合わせて、静止画取得を行う旨のアラート音（例えば「ピー」）を発する。そして、フリーズスイッチ１３ｂの操作タイミング前後に得られる撮像画像の静止画が、プロセッサ装置１６内の静止画保存部３７（図３参照）に保存される。また、測長モードに設定されている場合には、撮像画像の静止画と合わせて、後述する計測情報も保存することが好ましい。なお、静止画保存部３７はハードディスクやＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどの記憶部である。プロセッサ装置１６がネットワークに接続可能である場合には、静止画保存部３７に代えて又は加えて、ネットワークに接続された静止画保存サーバ（図示しない）に撮像画像の静止画を保存するようにしてもよい。
【００１６】
なお、フリーズスイッチ１３ｂ以外の操作機器を用いて、静止画取得指示を行うようにしてもよい。例えば、プロセッサ装置１６にフットペダルを接続し、ユーザーが足でフットペダル（図示しない）を操作した場合に、静止画取得指示を行うようにしてもよい。モード切替についてのフットペダルで行うようにしてもよい。また、プロセッサ装置１６に、ユーザーのジェスチャーを認識するジェスチャー認識部（図示しない）を接続し、ジェスチャー認識部が、ユーザーによって行われた特定のジェスチャーを認識した場合に、静止画取得指示を行うようにしてもよい。モード切替についても、ジェスチャー認識部を用いて行うようにしてもよい。
【００１７】
また、モニタ１８の近くに設けた視線入力部（図示しない）をプロセッサ装置１６に接続し、視線入力部が、モニタ１８のうち所定領域内にユーザーの視線が一定時間以上入っていることを認識した場合に、静止画取得指示を行うようにしてもよい。また、プロセッサ装置１６に音声認識部（図示しない）を接続し、音声認識部が、ユーザーが発した特定の音声を認識した場合に、静止画取得指示を行うようにしてもよい。モード切替についても、音声認識部を用いて行うようにしてもよい。また、プロセッサ装置１６に、タッチパネルなどのオペレーションパネル（図示しない）を接続し、オペレーションパネルに対してユーザーが特定の操作を行った場合に、静止画取得指示を行うようにしてもよい。モード切替についても、オペレーションパネルを用いて行うようにしてもよい。
【００１８】
図２に示すように、内視鏡１２の先端部は略円形となっており、内視鏡１２の撮像光学系を構成する光学部材のうち最も被写体側に位置する対物レンズ２１と、被写体に対して照明光を照射するための照明レンズ２２と、後述する計測補助光を被写体に照明するための計測補助用レンズ２３と、処置具を被写体に向けて突出させるための開口２４と、送気送水を行うための送気送水ノズル２５とが設けられている。
【００１９】
対物レンズ２１の光軸Axは、紙面に対して垂直な方向に延びている。縦の第１方向D１は、光軸Axに対して直交しており、横の第２方向D２は、光軸Aｘ及び第１方向D１に対して直交する。対物レンズ２１と計測補助用レンズ２３とは、第１方向D１に沿って配列されている。
【００２０】
図３に示すように、光源装置１４は、照明光光源部２６と、光源制御部２７とを備えている。照明光光源部２６は、被写体を照明するための照明光を発生する。照明光光源部２６から出射された照明光は、ライトガイド２８に入射され、照明レンズ２２を通って被写体に照射される。照明光光源部２６としては、照明光の光源として、白色光を出射する白色光源、又は、白色光源とその他の色の光を出射する光源（例えば青色光を出射する青色光源）を含む複数の光源等が用いられる。光源制御部２７は、プロセッサ装置１６のシステム制御部４１と接続されている。なお、照明光としては、青色光、緑色光、及び赤色光をそれぞれ組み合わせた白色の混色光としてもよい。この場合には、赤色光の照射範囲に比べて緑色光の照射範囲のほうが大きくなるように、照明レンズ２２の光学設計を行うことが好ましい。
【００２１】
光源制御部２７は、システム制御部４１からの指示に基づいて照明光光源部２６を制御する。システム制御部４１は、光源制御部２７に対して、光源制御に関する指示を行う他に、計測補助光出射部３０の光源３０ａ（図４参照）も制御する。通常光観察モードの場合には、システム制御部４１は、照明光を点灯し、計測補助光を消灯する制御を行う。測長モードの場合には、システム制御部４１は、照明光を点灯し、計測補助光を点灯する制御を行う。
【００２２】
内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系２９ａ、撮像光学系２９ｂ、及び計測補助光出射部３０が設けられている。照明光学系２９ａは照明レンズ２２を有しており、この照明レンズ２２を介して、ライトガイド２８からの光が観察対象に照射される。撮像光学系２９ｂは、対物レンズ２１及び撮像素子３２を有している。観察対象からの反射光は、対物レンズ２１を介して、撮像素子３２に入射する。これにより、撮像素子３２に観察対象の反射像が結像される。
【００２３】
撮像素子３２はカラーの撮像センサであり、被検体の反射像を撮像して画像信号を出力する。この撮像素子３２は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサ等であることが好ましい。本発明で用いられる撮像素子３２は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色の赤色画像、緑色画像、及び赤色画像を得るためのカラーの撮像センサである。赤色画像は、撮像素子３２において赤色のカラーフィルタが設けられた赤色画素から出力される画像である。緑色画像は、撮像素子３２において緑色のカラーフィルタが設けられた緑色画素から出力される画像である。青色画像は、撮像素子３２において青色のカラーフィルタが設けられた青色画素から出力される画像である。撮像素子３２は、撮像制御部３３によって制御される。
【００２４】
撮像素子３２から出力される画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３４に送信される。ＣＤＳ・ＡＧＣ回路３４は、アナログ信号である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（Auto Gain Control））を行う。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３４を経た画像信号は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ（Analog /Digital）コンバータ）３５により、デジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換されたデジタル画像信号は、通信Ｉ／Ｆ（Interface）３６を介して、プロセッサ装置１６に入力される。
【００２５】
プロセッサ装置１６においては、各種処理又は機能を実行するための各種プログラムがプログラム用メモリに格納されている。プロセッサによって構成されるシステム制御部４１によって各種プログラムが動作することによって、プロセッサ装置１６は、内視鏡１２の通信Ｉ／Ｆ３６と接続される通信Ｉ／Ｆ（Interface）３８（画像取得部）と、信号処理部３９と、表示制御部４０との機能が実現する。これに従って、信号処理部３９に含まれる第１信号処理部５０と第２信号処理部の機能が実現する。また、第１信号処理部５０に含まれるマスク処理部５３、二値化処理部５４、ノイズ成分除去部５６、及び、照射位置検出部５８の機能が実現する。
【００２６】
通信Ｉ／Ｆは、内視鏡１２の通信Ｉ／Ｆ３６から伝送されてきた画像信号を受信して信号処理部３９に伝達する。信号処理部３９は、通信Ｉ／Ｆ３８から受けた画像信号を一時記憶するメモリを内蔵しており、メモリに記憶された画像信号の集合である画像信号群を処理して、撮像画像を生成する。なお、信号処理部３９では、測長モードに設定されている場合には、撮像画像に対して、血管などの構造を強調する構造強調処理や、観察対象のうち正常部と病変部などとの色差を拡張した色差強調処理を施すようにしてもよい。
【００２７】
表示制御部４０は、信号処理部３９によって生成された撮像画像をモニタ１８に表示する。システム制御部４１は、内視鏡１２に設けられた撮像制御部３３を介して、撮像素子３２の制御を行う。撮像制御部３３は、撮像素子３２の制御に合わせて、ＣＤＳ／ＡＧＣ３４及びＡ／Ｄ３５の制御も行う。
【００２８】
図４に示すように、計測補助光出射部３０（計測補助光光源部）は、光源３０ａと、回折光学素子ＤＯＥ３０ｂ（Diffractive Optical Element）と、プリズム３０ｃと、計測補助用レンズ２３とを備える。光源３０ａは、撮像素子３２の画素によって検出可能な色の光（具体的には可視光）を出射するものであり、レーザー光源ＬＤ（Laser Diode）又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子と、この発光素子から出射される光を集光する集光レンズとを含む。
【００２９】
本実施形態では、光源３０ａが出射する光の波長は、例えば、６００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の赤色のレーザー光を使用するが、その他の波長帯域の光、例えば、４９５nm以上５７０ｎｍ以下の緑色光を用いてもよい。赤色のレーザー光は、指向性が強いことが好ましい。また、赤色のレーザー光の照射領域のうち中心部は、撮像素子３２において白飛び（画素飽和）する程度の大光量で照明することが好ましい。光源３０ａはシステム制御部４１によって制御され、システム制御部４１からの指示に基づいて光出射を行う。ＤＯＥ３０ｂは、光源から出射した光を、計測情報を得るための計測補助光に変換する。
【００３０】
なお、レーザー光源としては、赤色のレーザー光源の他、青色のレーザー光源、又は、緑色のレーザー光源があるが、導入時及びメンテナンスに関してユーザー側に費用的なコストがかかることから、赤色のレーザー光源を用いることが好ましい。ただし、赤色のレーザー光源の場合は、赤色レーザー光が人体起因の赤色と混ざり合うことが有るが、この問題は、後述するノイズ成分除去の処理によって、人体起因の赤色を除去し、計測補助光である赤色レーザー光のみを抽出することができる。
【００３１】
プリズム３０ｃは、ＤＯＥ３０ｂで変換後の計測補助光の進行方向を変えるための光学部材である。プリズム３０ｃは、対物レンズ２１及びレンズ群を含む撮像光学系の視野と交差するように、計測補助光の進行方向を変更する。計測補助光の進行方向の詳細についても、後述する。プリズム３０ｃから出射した計測補助光Ｌｍは、計測補助用レンズ２３を通って、被写体へと照射される。計測補助光が被写体に照射されることにより、図５に示すように、被写体において、円状領域としてのスポットＳＰが形成される。このスポットＳＰの位置（計測補助光の照射位置）は、照射位置検出部５８（図７参照）によって特性され、また、スポットＳＰの位置に応じて、実寸サイズを表す計測用マーカが設定される。設定された計測用マーカは、撮像画像上に表示される。なお、計測用マーカには、後述するように、第１の計測用マーカ、第２の計測用マーカなど複数の種類が含まれ、いずれの種類の計測用マーカを撮像画像上に表示するかについては、ユーザーの指示によって選択が可能となっている。ユーザーの指示としては、例えば、ユーザーインターフェース１９が用いられる。
【００３２】
なお、計測補助用レンズ２３に代えて、内視鏡の先端部１２ｄに形成される計測補助用スリットとしてもよい。また、計測補助用レンズ２３には、反射防止コート（ＡＲ（Anti-Reflection）コート）（反射防止部）を施すことが好ましい。このように反射防止コートを設けるのは、計測補助光が計測補助用レンズ２３を透過せずに反射して、被写体に照射される計測補助光の割合が低下すると、後述する照射位置検出部５８が、計測補助光により被写体上に形成されるスポットＳＰの位置を認識し難くなるためである。
【００３３】
なお、計測補助光出射部３０は、計測補助光を撮像光学系の視野に向けて出射できるものであればよい。例えば、光源３０ａが光源装置に設けられ、光源３０ａから出射された光が光ファイバによってＤＯＥ３０ｂにまで導光されるものであってもよい。また、プリズム３０ｃを用いずに、光源３０ａ及びＤＯＥ３０ｂの向きを光軸Ａｘに対して斜めに設置することで、撮像光学系の視野を横切る方向に計測補助光Ｌｍを出射させる構成としてもよい。
【００３４】
計測補助光の進行方向については、図６に示すように、計測補助光Ｌｍの光軸Ｌｍが対物レンズ２１の光軸Aｘと交差する状態で、計測補助光Ｌｍを出射する。観察距離の範囲Ｒｘにおいて観察可能であるとすると、範囲Ｒｘの近端Ｐｘ、中央付近Ｐｙ、及び遠端Ｐｚでは、各点での撮像範囲（矢印Ｑｘ、Ｑｙ、Ｑｚで示す）における計測補助光Ｌｍによって被写体上に形成されるスポットＳＰの位置（各矢印Ｑｘ、Ｑｙ、Ｑｚが光軸Ａｘと交わる点）が異なることが分かる。なお、撮像光学系の撮影画角は２つの実線１０１で挟まれる領域内で表され、この撮影画角のうち収差の少ない中央領域（２つの点線１０２で挟まれる領域）で計測を行うようにしている。
【００３５】
以上のように、計測補助光の光軸Ｌｍを光軸Aｘと交差する状態で、計測補助光Lmを出射することによって、観察距離の変化に対するスポット位置の移動の感度が高いことから、被写体の大きさを高精度に計測することができる。そして、計測補助光が照明された被写体を撮像素子３２で撮像することによって、スポットＳＰを含む撮像画像が得られる。撮像画像では、スポットＳＰの位置は、対物レンズ２１の光軸Ａｘと計測補助光Lmの光軸Lmとの関係、及び観察距離に応じて異なるが、観察距離が近ければ、同一の実寸サイズ（例えば５ｍｍ）を示すピクセル数が多くなり、観察距離が遠ければピクセル数が少なくなる。
【００３６】
したがって、詳細を後述するように、スポットＳＰの位置と被写体の実寸サイズに対応する計測情報（ピクセル数）との関係を示す情報を予め記憶しておくことで、スポットＳＰの位置から計測情報を算出することができる。
【００３７】
図７に示すように、プロセッサ装置１６の信号処理部３９は、スポットＳＰの位置認識、及び計測用マーカの設定を行うために、撮像画像におけるスポットＳＰの位置を検出する第１信号処理部５０と、スポットＳＰの位置に応じて計測用マーカを設定する第２信号処理部５２とを備えている。特定画像は、表示制御部４０によって、モニタ１８に表示される。なお、信号処理部３９には、通常光観察モードに設定されている場合には、照明光によって照明された被写体の撮像画像が入力される。測長モードに設定されている場合には、照明光及び計測補助光によって照明された被写体の撮像画像が入力される。撮像画像は、内視鏡１２と接続された通信Ｉ／Ｆ３８（画像取得部）で取得される。
【００３８】
第１信号処理部５０は、マスク処理部５３と、二値化処理部５４と、ノイズ成分除去部５６と、照射位置検出部５８とを備えている。第１信号処理部５０においてノイズ成分を除去する処理について、図８〜図１１を用いて説明する。マスク処理部５３は、撮像画像のうち赤色画像（第１分光画像）、緑色画像（第２分光画像）、及び青色画像（第３分光画像）に対して、被写体上での計測補助光の照明位置の移動可能範囲内を示す略平行四辺形状の照明位置移動可能範囲Ｗｘを抜き出すマスク処理を施す。これにより、図９、図１０に示すように、照明位置移動可能範囲Ｗｘが抜き出されたマスク処理後の赤色画像ＰＲｘ、緑色画像ＰＧｘ、及び青色画像ＰＢｘが得られる。照明位置移動可能範囲内の画素に対して、ノイズ成分を除去し、且つ、スポットＳＰの照射位置の検出が行われる。
【００３９】
次に、二値化処理部５４は、マスク処理後の赤色画像ＰＲｘのうち照明位置移動可能範囲の画素に対して、第１二値化処理を施すことにより、二値化赤色画像ＰＲｙ（二値化第１分光画像）を得る。第１二値化処理では、図９に示すように、第１二値化処理用の閾値条件として、画素値が「２２５」以上の画素を「１」とし、画素値が「２２５」を下回る画素を「０」とする。この第１二値化処理により、計測補助光の成分であるスポットＳＰが検出される。ただし、第１二値化処理では、照明光のうち赤色成分の高輝度成分である第１ノイズ成分Ｎ１の他、照明光によって生ずる白とび（画素飽和）である第２ノイズ成分Ｎ２も検出される。これら第１及び第２ノイズ成分は、スポットＳＰの照射位置の検出を妨げる要因となる。なお、閾値条件とは、二値化によって「０」とする画素の画素値と、二値化によって「１」とする画素の画素値の境界を示す閾値に関する条件の他、二値化によって「０」とする画素の画素値の範囲、二値化によって「１」とする画素の画素値の範囲を定める条件のことをいう。
【００４０】
そこで、第１ノイズ成分を除去するために、ノイズ成分除去部５６は、二値化赤色画像ＰＲｙと、緑色画像ＰＧｘを第２二値化処理で二値化した二値化緑色画像ＰＧｙ（二値化第２分光画像）との第１差分処理（第１演算処理）を行う。第１差分処理によって得られる第１差分画像ＰＤ１（第１演算画像）は、第１ノイズ成分Ｎ１が除去されている。ただし、第１差分画像ＰＤ１において、第２ノイズ成分Ｎ２は残って除去されないことが多い。第１差分処理により「０」以下となる画素については、画素値を「０」にする。なお、第２二値化処理では、第２二値化処理用の閾値条件として、画素値が「３０」から「２２０」の範囲内にある画素を「１」とし、それ以外の範囲、即ち、「０」から「３０」未満、又は、「２２０」を超える画素を「０」とする。また、二値化赤色画像と二値化緑色画像との第１差分処理により、第１ノイズ成分を除去するが、その他の第１演算処理によって第１ノイズ成分を除去してもよい。
【００４１】
また、第２ノイズ成分を除去するために、図１０に示すように、ノイズ成分除去部５６は、第１差分画像ＰＤ１と、青色画像ＰＢｘを第３二値化処理で二値化した二値化した二値化青色画像ＰＢｙ（二値化第３分光画像）との第２差分処理（第２演算処理）を行う。第２差分処理によって得られる第２差分画像ＰＤ２（第２演算画像）は、第１差分処理による除去が難しかった第２ノイズ成分が除去されている。第１差分処理と同様に、第２差分処理により「０」以下となる画素については、画素値を「０」にする。なお、第３二値化処理では、第３二値化処理用の閾値条件として、画素値が「１６０」以上の画素を「１」とし、画素値が「１６０」を下回る画素を「０」とする。また、第１差分画像と二値化青色画像との第２差分処理により、第２イズ成分を除去するが、その他の第２演算処理によって第２ノイズ成分を除去してもよい。
【００４２】
なお、第１、第２、第３二値化処理用の閾値条件については、内視鏡１２毎の撮像素子３２の感度バラツキ等が原因で、スポットＳＰの照射位置を確実に検出することが難しくなり、また、第１及び第２ノイズ成分を確実に除去することが難しくなる場合がある。そこで、照明位置移動可能範囲Ｗｘ以外の特定範囲Ｗｙの画像のヒストグラムを用いて、第１、第２、第３二値化処理用の閾値条件を変動させる閾値変動処理を行うことが好ましい。例えば、第１二値化処理用の閾値条件の場合であれば、図１１に示すように、ヒストグラムに基づく閾値変動処理前においては、「２２５」以上の画素を「１」としているが、赤色画像の特定範囲Ｗｙのヒストグラムに基づく閾値変動処理によって、「１」とする画素について、例えば、「２２５」よりも小さい画素値以上の画素に変動させる。なお、画像のヒストグラムは、画像に含まれる画素値の頻度分布を表したものであり、二次元のグラフの場合には、横軸を画素値として、縦軸を画素値の頻度として表すことができる。また、測長モードにおいて、特定波長帯域を狭帯域化した光を含む光など特殊光を用いる特殊光観察モードの場合には、通常光観察モードと異なる閾値変動処理を行ってもよい。
【００４３】
照射位置検出部５８は、第１差分画像又は第２差分画像から、スポットＳＰの照射位置を検出する。照射位置検出部５８では、スポットＳＰの照射位置として、スポットＳＰの重心位置座標を取得することが好ましい。
【００４４】
第２信号処理部５２は、スポットＳＰの位置に基づいて、計測用マーカとして、被写体の実寸サイズを示す第１の計測用マーカを設定する。第２信号処理部５２は、スポットＳＰの位置と被写体の実寸サイズを示す第１の計測用マーカとの関係を記憶したマーカ用テーブル６２を参照して、スポットの位置からマーカの大きさを算出する。そして、第２信号処理部５２では、マーカの大きさに対応する第１の計測用マーカを設定する。第１の計測用マーカの設定が完了すると、表示制御部４０は、照明光によって照明された被写体を撮像して得られる撮像画像に対して、スポットＳＰを中心として、第１の計測用マーカを重畳した特定画像をモニタ１８に表示する。
【００４５】
第１の計測用マーカとしては、例えば、十字型の計測マーカを用いる。この場合、図１２に示すように、観察距離が近端Ｐｘに近い場合には、被写体の腫瘍ｔｍ１上に形成されたスポットＳＰ１の中心に合わせて、実寸サイズ５ｍｍ（撮像画像の水平方向及び垂直方向）を示す十字型のマーカＭ１が表示される。腫瘍ｔｍ１と十字型のマーカＭ１により定められる範囲とはほぼ一致しているため、腫瘍ｔｍ１は５ｍｍ程度と計測することができる。なお、撮像画像に対しては、スポットを表示せず、第１の計測用マーカのみを表示するようにしてもよい。
【００４６】
同様にして、図１３に示すように、観察距離が中央付近Ｐｙに近い場合、被写体の腫瘍ｔｍ２上に形成されたスポットＳＰ２の中心に合わせて、実寸サイズ５ｍｍ（撮像画像の水平方向及び垂直方向）を示す十字型のマーカＭ２が表示される。また、図１４に示すように、被写体の腫瘍ｔｍ３上に形成されたスポットＳＰ３の中心に合わせて、実寸サイズ５ｍｍ（撮像画像の水平方向及び垂直方向）を示す十字型のマーカＭ３が表示される。以上のように、観察距離によって撮像素子３２の撮像面におけるスポットの位置が異なり、これに従って、マーカの表示位置も異なっている。以上の図１２〜図１４に示すように、観察距離が長くなるにつれて同一の実寸サイズ５ｍｍに対応する第１の計測用マーカの大きさが小さくなっている。
【００４７】
なお、図１２〜図１４では、スポットＳＰの中心とマーカの中心を一致させて表示しているが、計測精度上問題にならない場合には、スポットＳＰから離れた位置に第１の計測用マーカを表示してもよい。ただし、この場合にもスポットの近傍に第１の計測用マーカを表示することが好ましい。また、第１の計測用マーカを変形して表示するのではなく、撮像画像の歪曲収差を補正し変形させない状態の第１の計測用マーカを補正後の撮像画像に表示するようにしてもよい。
【００４８】
また、図１２〜図１４では、被写体の実寸サイズ５ｍｍに対応する第１の計測用マーカを表示しているが、被写体の実寸サイズは観察対象や観察目的に応じて任意の値（例えば、２ｍｍ、３ｍｍ、１０ｍｍ等）を設定してもよい。また、図１２〜図１４では、第１の計測用マーカを、縦線と横線が直交する十字型としているが、図１５に示すように、十字型の縦線と横線の少なくとも一方に、目盛りＭｘを付けた目盛り付き十字型としてもよい。また、第１の計測用マーカとして、縦線、横線のうち少なくともいずれかを傾けた歪曲十字型としてもよい。また、第１の計測用マーカを、十字型と円を組み合わせた円及び十字型としてもよい。その他、第１の計測用マーカを、スポットから実寸サイズに対応する複数の測定点ＥＰを組み合わせた計測用点群型としてもよい。また、第１の計測用マーカの数は一つでも複数でもよいし、実寸サイズに応じて第１の計測用マーカの色を変化させてもよい。
【００４９】
マーカ用テーブル６２の作成方法について、以下説明する。スポットの位置とマーカの大きさとの関係は、実寸サイズのパターンが規則的に形成されたチャートを撮像することで得ることができる。例えば、スポット状の計測補助光をチャートに向けて出射し、観察距離を変化させてスポットの位置を変えながら実寸サイズと同じ罫（５ｍｍ）もしくはそれより細かい罫（例えば１ｍｍ）の方眼紙状のチャートを撮像し、スポットの位置（撮像素子３２の撮像面におけるピクセル座標）と実寸サイズに対応するピクセル数（実寸サイズである５ｍｍが何ピクセルで表されるか）との関係を取得する。
【００５０】
図１６に示すように、（ｘ１、ｙ１）は、撮像素子３２の撮像面におけるスポットＳＰ４のＸ、Ｙ方向のピクセル位置（左上が座標系の原点）である。スポットＳＰ４の位置（ｘ１、ｙ１）での、実寸サイズ５ｍｍに対応するＸ方向ピクセル数をＬｘ１とし、Ｙ方向ピクセル数をＬｙ１とする。このような測定を、観察距離を変えながら繰り返す。図１７は、図１６と同じ５ｍｍ罫のチャートを撮像した状態を示しているが、図１６の状態よりも撮影距離が遠端に近い状態であり、罫の間隔が狭く写っている。図１７の状態において、撮像素子３２の撮像面におけるスポットＳＰ５の位置（ｘ２、ｙ２）での実寸サイズ５ｍｍに対応するＸ方向ピクセル数をＬｘ２とし、Ｙ方向ピクセル数をＬｙ２とする。そして、観察距離を変えながら、図１６、図１７のような測定を繰り返し、結果をプロットする。なお、図１６、図１７では、対物レンズ２１の歪曲収差を考慮せず表示している。
【００５１】
図１８は、スポットの位置のＸ座標とＬｘ（Ｘ方向ピクセル数）との関係を示しており、図１９は、スポットの位置のＹ座標とＬｘとの関係を示している。Ｌｘは図１８の関係よりＸ方向位置の関数として、Ｌｘ＝ｇ１（ｘ）と表され、また、Ｌｘは、図１９の関係より、Ｙ方向位置の関数として、Ｌｘ＝ｇ２（ｙ）として表される。ｇ１、ｇ２は上述のプロット結果から、例えば、最小二乗法により求めることができる。
【００５２】
なお、スポットのＸ座標とＹ座標とは一対一に対応しており、関数ｇ１、ｇ２のいずれを用いても、基本的に同じ結果（同じスポット位置に対しては同じピクセル数）が得られるため、第１の計測用マーカの大きさを算出する場合には、どちらの関数を用いてもよく、ｇ１、ｇ２のうち位置変化に対するピクセル数変化の感度が高い方の関数を選んでもよい。また、ｇ１、ｇ２の値が大きく異なる場合には、「スポットの位置を認識できなかった」と判断してもよい。
【００５３】
図２０は、スポット位置のＸ座標とＬｙ（Ｙ方向ピクセル数）との関係を表しており、図２１は、スポット位置のＹ座標とＬｙとの関係を表している。図２０の関係より、ＬｙはＸ方向位置の座標としてＬｙ＝ｈ１（ｘ）と表され、図２１の関係より、ＬｙはＹ方向位置の座標としてＬｙ＝ｈ２（ｙ）として表される。Ｌｙについても、Ｌｘと同様に関数ｈ１、ｈ２のいずれを用いてもよい。
【００５４】
以上のように得られた関数ｇ１、ｇ２、ｈ１、ｈ２については、ルックアップテーブル形式によってマーカ用テーブルに記憶される。なお、関数ｇ１、ｇ２については、関数形式でマーカ用テーブルに記憶するようにしてもよい。
【００５５】
なお、第１の計測用マーカとして、図２２に示すように、大きさが異なる３つの同心円状のマーカＭ４Ａ、Ｍ４Ｂ、Ｍ４Ｃ（大きさはそれぞれ直径が２ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ）を、腫瘍ｔｍ４上に形成されたスポットＳＰ４を中心として、撮像画像上に表示するようにしてもよい。この３つの同心円状のマーカは、マーカを複数表示するので切替の手間が省け、また、被写体が非線形な形状をしている場合でも計測が可能である。なお、スポットを中心として同心円状のマーカを複数表示する場合には、大きさや色をマーカ毎に指定するのではなく、複数の条件の組合せを予め用意しておきその組み合わせの中から選択できるようにしてもよい。
【００５６】
図２２では、３つの同心円状のマーカを全て同じ色（黒）で表示しているが、複数の同心円状のマーカを表示する場合、マーカによって色を変えた複数の色付き同心円状のマーカとしてもよい。図２３に示すように、マーカＭ５Ａは赤色を表す点線、マーカＭ５Ｂは青色を表す実線、マーカＭ５Ｃは白を表す一点鎖線で表示している。このようにマーカの色を変えることで識別性が向上し、容易に計測を行うことができる。
【００５７】
また、第１の計測用マーカとしては、複数の同心円状のマーカの他、図２４に示すように、各同心円を歪曲させた複数の歪曲同心円状のマーカを用いてもよい。この場合、歪曲同心円状のマーカＭ６Ａ、マーカＭ６Ｂ、マーカＭ６Ｃが、腫瘍ｔｍ５に形成されたスポットＳＰ５を中心に撮像画像に表示されている。
【００５８】
なお、計測補助光については、被写体に照射された場合に、スポットとして形成される光を用いているが、その他の光を用いるようにしてもよい。例えば、被写体に照射された場合に、図２５に示すように、被写体上に交差ライン８０として形成される平面状の計測補助光を用いるようにしてもよい。この場合には、計測用マーカとして、交差ライン８０及び交差ライン上に被写体の大きさ（例えば、ポリープＰ）の指標となる目盛り８２からなる第２の計測用マーカを生成する。平面状の計測補助光を用いる場合には、照射位置検出部５８は、交差ライン８０の位置（計測補助光の照射位置）を検出する。交差ライン８０が下方に位置する程、観察距離が近く、交差ライン８０が上方に位置する程、観察距離が遠くなる。そのため、交差ライン８０が下方に位置する程、目盛り８２の間隔は大きくなり、交差ライン８０が上方に位置する程、目盛り８２の間隔は小さくなる。
【００５９】
上記実施形態において、信号処理部３９、表示制御部４０、システム制御部４１といった各種の処理を実行する処理部（processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。各種のプロセッサには、ソフトウエア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＦＰＧＡ (Field Programmable Gate Array) などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:ＰＬＤ）、各種の処理を実行するために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
【００６０】
１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合せ（例えば、複数のＦＰＧＡや、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウエアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip:ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。
【００６１】
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた形態の電気回路（circuitry）である。また、記憶部のハードウェア的な構造はＨＤＤ（hard disc drive）やＳＳＤ（solid state drive）等の記憶装置である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  内視鏡装置
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  モード切替スイッチ
１３ｂ  フリーズスイッチ
１４  光源装置
１６  プロセッサ装置
１８  モニタ
１９  ユーザーインターフェース
２１  対物レンズ
２２  照明レンズ
２３  計測補助用レンズ
２４  開口
２５  送気送水ノズル
２６  照明光光源部
２７  光源制御部
２８  ライトガイド
２９ａ  照明光学系
２９ｂ  撮像光学系
３０  計測補助光出射部
３０ａ  光源
３０ｃ  プリズム
３２  撮像素子
３３  撮像制御部
３４  回路
３６  通信Ｉ／Ｆ
３７  静止画保存部
３８  通信Ｉ／Ｆ
３９  信号処理部
４０  表示制御部
４１  システム制御部
５０  第１信号処理部
５２  第２信号処理部
５３  マスク処理部
５４  二値化処理部
５６  ノイズ成分除去部
５８  照射位置検出部
６２  マーカ用テーブル
８０  交差ライン
１０１  実線
１０２  点線
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３  十字型のマーカ
ｔｍ１、ｔｍ２、ｔｍ３、ｔｍ４、ｔｍ５  腫瘍
ＳＰ  スポット
ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５  スポット
Ｌｘ１、Ｌｘ２  Ｘ方向ピクセル数
Ｌｙ１、Ｌｙ２  Ｙ方向ピクセル数
Ｍ４Ａ、Ｍ４Ｂ、Ｍ４Ｃ、Ｍ５Ａ、Ｍ５Ｂ、Ｍ５Ｃ  同心円状のマーカ
Ｍ６Ａ、Ｍ６Ｂ、Ｍ６Ｃ  歪曲同心円状のマーカ
Ｎ１  第１ノイズ成分
Ｎ２  第２ノイズ成分
Ｐ  ポリープ
ＰＲｘ  赤色画像
ＰＲｙ  二値化赤色画像
ＰＧｘ  緑色画像
ＰＧｙ  二値化緑色画像
ＰＢｘ  青色画像
ＰＢｙ  二値化青色画像
ＰＤ１  第１差分画像
ＰＤ２  第２差分画像
Ｗｘ  照明位置移動可能範囲
Ｗｙ  特定範囲
【図１】
2020153186.tif 000003
【図２】
2020153186.tif 000004
【図３】
2020153186.tif 000005
【図４】
2020153186.tif 000006
【図５】
2020153186.tif 000007
【図６】
2020153186.tif 000008
【図７】
2020153186.tif 000009
【図８】
2020153186.tif 000010
【図９】
2020153186.tif 000011
【図１０】
2020153186.tif 000012
【図１１】
2020153186.tif 000013
【図１２】
2020153186.tif 000014
【図１３】
2020153186.tif 000015
【図１４】
2020153186.tif 000016
【図１５】
2020153186.tif 000017
【図１６】
2020153186.tif 000018
【図１７】
2020153186.tif 000019
【図１８】
2020153186.tif 000020
【図１９】
2020153186.tif 000021
【図２０】
2020153186.tif 000022
【図２１】
2020153186.tif 000023
【図２２】
2020153186.tif 000024
【図２３】
2020153186.tif 000025
【図２４】
2020153186.tif 000026
【図２５】
2020153186.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】令和3年8月13日(2021.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【図１】内視鏡装置の外観図である。
【図２】内視鏡の先端部を示す平面図である。
【図３】内視鏡装置の機能を示すブロック図である。
【図４】計測補助光出射部を示すブロック図である。
【図５】計測補助光によって被写体上に形成されるスポットＳＰを示す説明図である。
【図６】内視鏡の先端部と観察距離の範囲Ｒｘ内の近端Ｐｘ、中央付近Ｐｙ、及び遠端Ｐｚとの関係を示す説明図である。
【図７】信号処理部の機能を示すブロック図である。
【図８】ノイズを除去する処理を示すブロック図である。
【図９】第１二値化処理、第２二値化処理、及び第１差分処理を示す説明図である。
【図１０】第３二値化処理、及び第２差分処理を示す説明図である。
【図１１】閾値変動処理を示す説明図である。
【図１２】観察距離が近端Ｐｘである場合のスポット及び第１の計測用マーカを示す画像図である。
【図１３】観察距離が中央付近Ｐｙである場合のスポット及び第１の計測用マーカを示す画像図である。
【図１４】観察距離が遠端Ｐｚである場合のスポット及び第１の計測用マーカを示す画像図である。
【図１５】目盛り付き十字型、歪曲十字型、円及び十字型、及び計測用点群型の第１の計測用マーカを示す説明図である。
【図１６】観察距離が近端Ｐｘである場合におけるスポットの位置と第１の計測用マーカの大きさとの関係の測定に用いる方眼紙状のチャートを示す説明図である。
【図１７】観察距離が遠端Ｐｙである場合におけるスポットの位置と第１の計測用マーカの大きさとの関係の測定に用いる方眼紙状のチャートを示す説明図である。
【図１８】スポットのＸ方向ピクセル位置と第１の計測用マーカのＸ方向ピクセル数との関係を示すグラフである。
【図１９】スポットのＹ方向ピクセル位置と第１の計測用マーカのＸ方向ピクセル数との関係を示すグラフである。
【図２０】スポットのＸ方向ピクセル位置と第１の計測用マーカのＹ方向のピクセル数との関係を示すグラフである。
【図２１】スポットのＹ方向ピクセル位置と第１の計測用マーカのＹ方向のピクセル数との関係を示すグラフである。
【図２２】色がそれぞれ同じ３つの同心円状のマーカを示す画像図である。
【図２３】色がそれぞれ異なる３つの同心円状のマーカを示す画像図である。
【図２４】歪曲同心円状のマーカを示す画像図である。
【図２５】交差ライン及び目盛りを示す画像図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
撮像素子３２はカラーの撮像センサであり、被検体の反射像を撮像して画像信号を出力する。この撮像素子３２は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサ等であることが好ましい。本発明で用いられる撮像素子３２は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色の赤色画像、緑色画像、及び青色画像を得るためのカラーの撮像センサである。赤色画像は、撮像素子３２において赤色のカラーフィルタが設けられた赤色画素から出力される画像である。緑色画像は、撮像素子３２において緑色のカラーフィルタが設けられた緑色画素から出力される画像である。青色画像は、撮像素子３２において青色のカラーフィルタが設けられた青色画素から出力される画像である。撮像素子３２は、撮像制御部３３によって制御される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
撮像素子３２から出力される画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路（ＣＤＳ／ＡＧＣ）３４に送信される。ＣＤＳ／ＡＧＣ３４は、アナログ信号である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（Auto Gain Control））を行う。ＣＤＳ／ＡＧＣ３４を経た画像信号は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ（Analog /Digital）コンバータ）（Ａ／Ｄ）３５により、デジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換されたデジタル画像信号は、通信Ｉ／Ｆ（Interface）３６を介して、プロセッサ装置１６に入力される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
プリズム３０ｃは、ＤＯＥ３０ｂで変換後の計測補助光の進行方向を変えるための光学部材である。プリズム３０ｃは、対物レンズ２１及びレンズ群を含む撮像光学系の視野と交差するように、計測補助光の進行方向を変更する。計測補助光の進行方向の詳細についても、後述する。プリズム３０ｃから出射した計測補助光Ｌｍは、計測補助用レンズ２３を通って、被写体へと照射される。計測補助光が被写体に照射されることにより、図５に示すように、被写体において、円状領域としてのスポットＳＰが形成される。このスポットＳＰの位置（計測補助光の照射位置）は、照射位置検出部５８（図７参照）によって検出され、また、スポットＳＰの位置に応じて、実寸サイズを表す計測用マーカが設定される。設定された計測用マーカは、撮像画像上に表示される。なお、計測用マーカには、後述するように、第１の計測用マーカ、第２の計測用マーカなど複数の種類が含まれ、いずれの種類の計測用マーカを撮像画像上に表示するかについては、ユーザーの指示によって選択が可能となっている。ユーザーの指示としては、例えば、ユーザーインターフェース１９が用いられる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
また、第２ノイズ成分を除去するために、図１０に示すように、ノイズ成分除去部５６は、第１差分画像ＰＤ１と、青色画像ＰＢｘを第３二値化処理で二値化した二値化青色画像ＰＢｙ（二値化第３分光画像）との第２差分処理（第２演算処理）を行う。第２差分処理によって得られる第２差分画像ＰＤ２（第２演算画像）は、第１差分処理による除去が難しかった第２ノイズ成分が除去されている。第１差分処理と同様に、第２差分処理により「０」以下となる画素については、画素値を「０」にする。なお、第３二値化処理では、第３二値化処理用の閾値条件として、画素値が「１６０」以上の画素を「１」とし、画素値が「１６０」を下回る画素を「０」とする。また、第１差分画像と二値化青色画像との第２差分処理により、第２ノイズ成分を除去するが、その他の第２演算処理によって第２ノイズ成分を除去してもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
図１６に示すように、（ｘ１、ｙ１）は、撮像素子３２の撮像面におけるスポットＳＰ４のＸ、Ｙ方向のピクセル位置（左上が座標系の原点）である。スポットＳＰ４の位置（ｘ１、ｙ１）での、実寸サイズ５ｍｍに対応するＸ方向ピクセル数をＬｘ１とし、Ｙ方向ピクセル数をＬｙ１とする。このような測定を、観察距離を変えながら繰り返す。図１７は、図１６と同じ５ｍｍ罫のチャートを撮像した状態を示しているが、図１６の状態よりも観察距離が遠端に近い状態であり、罫の間隔が狭く写っている。図１７の状態において、撮像素子３２の撮像面におけるスポットＳＰ５の位置（ｘ２、ｙ２）での実寸サイズ５ｍｍに対応するＸ方向ピクセル数をＬｘ２とし、Ｙ方向ピクセル数をＬｙ２とする。そして、観察距離を変えながら、図１６、図１７のような測定を繰り返し、結果をプロットする。なお、図１６、図１７では、対物レンズ２１の歪曲収差を考慮せず表示している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
１０  内視鏡装置
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  モード切替スイッチ
１３ｂ  フリーズスイッチ
１４  光源装置
１６  プロセッサ装置
１８  モニタ
１９  ユーザーインターフェース
２１  対物レンズ
２２  照明レンズ
２３  計測補助用レンズ
２４  開口
２５  送気送水ノズル
２６  照明光光源部
２７  光源制御部
２８  ライトガイド
２９ａ  照明光学系
２９ｂ  撮像光学系
３０  計測補助光出射部
３０ａ  光源
３０ｃ  プリズム
３２  撮像素子
３３  撮像制御部
３４  ＣＤＳ／ＡＧＣ回路（ＣＤＳ／ＡＧＣ）
３５  Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）
３６  通信Ｉ／Ｆ
３７  静止画保存部
３８  通信Ｉ／Ｆ
３９  信号処理部
４０  表示制御部
４１  システム制御部
５０  第１信号処理部
５２  第２信号処理部
５３  マスク処理部
５４  二値化処理部
５６  ノイズ成分除去部
５８  照射位置検出部
６２  マーカ用テーブル
８０  交差ライン
１０１  実線
１０２  点線
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３  十字型のマーカ
ｔｍ１、ｔｍ２、ｔｍ３、ｔｍ４、ｔｍ５  腫瘍
ＳＰ  スポット
ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５  スポット
Ｌｘ１、Ｌｘ２  Ｘ方向ピクセル数
Ｌｙ１、Ｌｙ２  Ｙ方向ピクセル数
Ｍ４Ａ、Ｍ４Ｂ、Ｍ４Ｃ、Ｍ５Ａ、Ｍ５Ｂ、Ｍ５Ｃ  同心円状のマーカ
Ｍ６Ａ、Ｍ６Ｂ、Ｍ６Ｃ  歪曲同心円状のマーカ
Ｎ１  第１ノイズ成分
Ｎ２  第２ノイズ成分
Ｐ  ポリープ
ＰＲｘ  赤色画像
ＰＲｙ  二値化赤色画像
ＰＧｘ  緑色画像
ＰＧｙ  二値化緑色画像
ＰＢｘ  青色画像
ＰＢｙ  二値化青色画像
ＰＤ１  第１差分画像
ＰＤ２  第２差分画像
Ｗｘ  照明位置移動可能範囲
Ｗｙ  特定範囲
【国際調査報告】
2020153186.tif 000028
2020153186.tif 000029
2020153186.tif 000030
2020153186.tif 000031