(57)【要約】  内視鏡装置１は、波長帯域の異なる複数の光を、時系列的に少なくとも２回に分けて照射する照明部３と、複数の光の照射によって得られた複数の画像に基づいて、粘膜下の特定の構造が強調された強調画像を生成する画像処理部１７を含む。照明部３は、複数の光のうち、強調画像の輝度成分に対応する第１の波長帯域である第１の光と、特定の構造を第１の光よりもコントラストの高い状態で撮像可能な第２の波長帯域である第２の光とを連続照射する。
2019244247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長帯域の異なる複数の光を、時系列的に少なくとも２回に分けて照射する照明部と、
前記複数の光の照射によって得られた複数の画像に基づいて、粘膜下の特定の構造が強調された強調画像を生成する画像処理部と、
を含み、
前記照明部は、
前記複数の光のうち、前記強調画像の輝度成分に対応する第１の波長帯域である第１の光と、前記特定の構造を前記第１の光よりもコントラストの高い状態で撮像可能な第２の波長帯域である第２の光とを連続照射することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記画像処理部は、
前記第２の光の照射によって取得された第２の画像に基づいて、前記特定の構造を検出し、検出結果に基づく情報を、前記第１の光の照射によって取得された第１の画像に対して合成する処理を行うことによって、前記特定の構造が強調された前記強調画像を生成することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記画像処理部は、
前記第１の光と前記第２の光の照射順序に応じて、異なる画像処理を実行することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記照明部は、
第１のフレームにおいて前記第２の光を照射し、前記第１のフレームの次の第２のフレームにおいて前記第１の光を照射し、
前記画像処理部は、
前記第１のフレームにおいて、前記第２の光の照射によって第２の画像を取得し、且つ、前記第２の画像に基づく前記強調画像の生成処理をスキップし、
前記第２のフレームにおいて、前記第１の光の照射によって取得された第１の画像に対して、前記第１のフレームにおいて取得された前記第２の画像に基づく強調処理を行うことによって、前記強調画像を生成することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項５】
請求項３において、
前記照明部は、
第１のフレームにおいて前記第１の光を照射し、前記第１のフレームの次の第２のフレームにおいて前記第２の光を照射し、
前記画像処理部は、
前記第１のフレームにおいて、前記第１の光の照射によって第１の画像を取得し、且つ、前記第１の画像に基づく前記強調画像の生成処理をスキップし、  前記第２のフレームにおいて、前記第２の光の照射によって取得された第２の画像に基づいて、前記第１のフレームにおいて取得された前記第１の画像に対する強調処理を行うことによって、前記強調画像を生成することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項６】
請求項１において、
波長帯域の異なる前記複数の光は、
赤色に対応する波長帯域の光、緑色に対応する波長帯域の光、及び青色に対応する波長帯域の光を含むことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記特定の構造は、血管であることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項８】
波長帯域の異なる複数の光を、時系列的に少なくとも２回に分けて照射し、
前記複数の光の照射によって得られた複数の画像に基づいて、粘膜下の特定の構造が強調された強調画像を生成し、
前記複数の光の照射において、
前記複数の光のうち、前記強調画像の輝度成分に対応する第１の波長帯域である第１の光と、前記特定の構造を前記第１の光よりもコントラストの高い状態で撮像可能な第２の波長帯域である第２の光とを連続照射する、
ことを特徴とする内視鏡装置の作動方法。
【請求項９】
波長帯域の異なる複数の光を、時系列的に少なくとも２回に分けて照明部に照射させ、
前記複数の光の照射によって得られた複数の画像に基づいて、粘膜下の特定の構造が強調された強調画像を生成する、
ステップをコンピュータに実行させ、
前記複数の光を照射させるステップで、
前記複数の光のうち、前記強調画像の輝度成分に対応する第１の波長帯域である第１の光と、前記特定の構造を前記第１の光よりもコントラストの高い状態で撮像可能な第２の波長帯域である第２の光とを連続照射させ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、内視鏡装置、内視鏡装置の作動方法及びプログラム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
狭帯域光は、その波長によって吸収特性及び散乱特性が異なり、短波長の狭帯域画像には粘膜下表層の微細血管などが表れる。これらは白色光画像には表れ難い構造であるため、狭帯域画像と白色光画像の両者の特徴を併せ持つ画像は、より詳細な内視鏡観察を可能にする。【０００３】
特許文献１では、白色光を用いて撮像した画像に対して、狭帯域光を用いて撮像した画像に周波数フィルタリング処理をした結果を合成することによって、白色光画像と狭帯域画像の両方の特徴を併せ持つ画像を作成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１２５４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特定の画像の情報を他の画像に付与する場合、それらの画像を取得するための光の照射順序が画質向上において重要となる。しかしながら、特許文献１ではその点が考慮されていない。【０００６】
面順次式の撮像を行う場合、基本的には各フレームにおいて、複数の出力チャンネルのうちのいずれかのチャンネルが更新される。複数の出力チャンネルとは、例えばＲＧＢの３チャンネルである。ユーザが被写体の動きを認識し易いのは、輝度成分に対応するチャンネルが更新されるフレームであり、具体的にはＧチャンネルが更新されるフレームである。そのため、特許文献１のようにＧの光と狭帯域光の発光間隔が開くと、被写体の動きに対して付与された情報が遅れて追従移動して見えるため、観察に支障をきたす。【０００７】
本発明の幾つかの態様によれば、複数の照明光の照射に基づいて強調画像を生成する際に、画質の劣化を抑制する内視鏡装置、内視鏡装置の作動方法及びプログラム等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、波長帯域の異なる複数の光を、時系列的に少なくとも２回に分けて照射する照明部と、前記複数の光の照射によって得られた複数の画像に基づいて、粘膜下の特定の構造が強調された強調画像を生成する画像処理部と、を含み、前記照明部は、前記複数の光のうち、前記強調画像の輝度成分に対応する第１の波長帯域である第１の光と、前記特定の構造を前記第１の光よりもコントラストの高い状態で撮像可能な第２の波長帯域である第２の光とを連続照射する内視鏡装置に関係する。【０００９】
本発明の他の態様は、波長帯域の異なる複数の光を、時系列的に少なくとも２回に分けて照射し、前記複数の光の照射によって得られた複数の画像に基づいて、粘膜下の特定の構造が強調された強調画像を生成し、前記複数の光の照射において、前記複数の光のうち、前記強調画像の輝度成分に対応する第１の波長帯域である第１の光と、前記特定の構造を前記第１の光よりもコントラストの高い状態で撮像可能な第２の波長帯域である第２の光とを連続照射する内視鏡装置の作動方法に関係する。【００１０】
本発明のさらに他の態様は、波長帯域の異なる複数の光を、時系列的に少なくとも２回に分けて照明部に照射させ、前記複数の光の照射によって得られた複数の画像に基づいて、粘膜下の特定の構造が強調された強調画像を生成する、ステップをコンピュータに実行させ、前記複数の光を照射させるステップで、前記複数の光のうち、前記強調画像の輝度成分に対応する第１の波長帯域である第１の光と、前記特定の構造を前記第１の光よりもコントラストの高い状態で撮像可能な第２の波長帯域である第２の光とを連続照射させるプログラムに関係する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】比較例における照明光の照射順序、及び強調画像の例。
【図２】内視鏡装置の構成例。
【図３】第１の実施形態における照明光の照射順序、及び強調画像の例。
【図４】照明部の分光特性例。
【図５】内視鏡装置の処理を説明するフローチャート。
【図６】第１の実施形態の強調画像生成処理を説明するフローチャート。
【図７】第２の実施形態の強調画像生成処理を説明するフローチャート。
【図８】第２の実施形態における照明光の照射順序、及び強調画像の例。
【図９】第３の実施形態の強調画像生成処理を説明するフローチャート。
【図１０】第３の実施形態における照明光の照射順序、及び強調画像の例。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態において説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１３】
１．本実施形態の手法
内視鏡装置では、複数の照射光を順次照射する面順次方式が広く知られている。例えば内視鏡装置は、三原色に対応するＲＧＢ（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）の光を順次照射し、撮像素子から順次取得されるＲＧＢの３つの画像を合成することによって、カラー画像を出力する。以下では、Ｒ帯域の光をＬＲと表記し、Ｇ帯域の光をＬＧと表記し、Ｂ帯域の光をＬＢと表記する。また、ＬＢ、ＬＧ、ＬＲの照射によって撮像される画像を、それぞれＬＢ画像、ＬＧ画像、ＬＲ画像と表記する。
【００１４】
また内視鏡装置では、ＬＲ、ＬＧ及びＬＢのいずれとも波長帯域の異なる光を照射することによって、所定の被写体の視認性を高める手法も知られている。例えば、Ｂ帯域のうちの一部の波長帯域を有する狭帯域光ＬｎＢは、粘膜表層の微細な血管構造をコントラストの高い状態で撮像可能であることが知られている。
【００１５】
内視鏡装置は、複数の出力チャンネルの各チャンネルに対して画像を割り当てることによって、表示画像を生成する。複数の出力チャンネルとは、例えばＢチャンネル、Ｇチャンネル、Ｒチャンネルの３チャンネルである。例えば、ＬＢ画像がベース画像のＢチャンネルに割り当てられ、ＬＧ画像がベース画像のＧチャンネルに割り当てられ、ＬＲ画像がベース画像のＲチャンネルに割り当てられる。ここでのベース画像とは、強調処理前の表示画像に対応し、ＲＧＢの各チャンネルから構成される画像情報である。
【００１６】
そして内視鏡装置は、ＬｎＢの照射によって撮像されたＬｎＢ画像に基づいて、ベース画像に対する強調処理を行うことによって強調画像を生成する。これによって、強調前に比べて表層血管の視認性を向上させることが可能になる。内視鏡装置において、被写体の構造や動きを人が認識しやすいのは輝度成分であり、狭義にはＧチャンネルである。ＬｎＢ画像に基づく強調処理を、ベース画像のＧチャンネルに対して行うことによって、表層血管の形状や動きを認識しやすい表示画像を生成することが可能である。より具体的には、ＬＧ画像に対して、ＬｎＢ画像に基づく情報を付与、合成することによって、強調画像を生成する。
【００１７】
ただし、特許文献１等の従来手法では、面順次方式における複数の照明光の照射順序が考慮されていない。そのため、生成される表示画像の画質が低下するおそれがある。
【００１８】
図１は、本実施形態に対する比較例における照明光の照射順序、及び表示画像の例を説明する図である。図１の横軸は時間を表す。図１の例では、１周期がＦ１〜Ｆ４に示した４フレームであり、Ｆ１においてＬＲが照射され、Ｆ２においてＬＧが照射され、Ｆ３においてＬＢが照射され、Ｆ４においてＬｎＢが照射される。これ以降のフレームも同様であり、１周期においてＬＲ，ＬＧ，ＬＢ，ＬｎＢが順次照射される。
【００１９】
Ｆ１において、ＬＲの照射によってＬＲ画像が取得される。よってＲチャンネルのベース画像が更新されることによって、表示画像が更新される。ただし上述したとおり、内視鏡装置において、被写体の動きを人が認識しやすいのは輝度成分である。よってＦ１では被写体の色味等に変化が生じるものの、被写体の動きは非常に小さい。
【００２０】
Ｆ２において、ＬＧの照射によってＬＧ画像が取得される。Ｇチャンネルのベース画像が更新されることによって、表示画像が更新される。Ｇチャンネルは輝度成分に対応するため、被写体の動きが画像に反映されやすい。被写体の動きとは、図２に示す挿入部２（撮像光学系１０）と被写体との相対的な動きである。ここでの被写体とは、ＬＧを用いて撮像可能な被写体ＯＢＧである。図１では、ＯＢＧとしてＬＧに対する感度が高い血管を例示している。
【００２１】
また、ＬＧはＬｎＢに比べてヘモグロビンの吸光が小さいため、粘膜表層の微細血管に対する感度が低い。よってＦ２のタイミングにおいては、ＯＢｎＢに示した表層血管は移動しない。より具体的には、Ｆ２のタイミングでＧチャンネルに割り当てられる画像は、Ｆ２において更新されたＬＧ画像に対して、過去のタイミングのＬｎＢ画像に基づく強調が為された画像となる。ここでの過去のタイミングとは、前周期におけるＬｎＢの照射タイミングであり、Ｆ１の前のフレームである。即ち、表層血管は過去の位置が維持されるため、Ｆ２におけるＯＢｎＢの移動は十分小さいと考えられる。
【００２２】
フレームＦ３において、ＬＢの照射によってＬＢ画像が取得される。Ｂチャンネルのベース画像が更新されることによって、表示画像が更新される。Ｆ３もＦ１と同様に、被写体の色味等に変化が生じるものの、被写体であるＯＢＧの動きは非常に小さい。
【００２３】
フレームＦ４において、ＬｎＢの照射によってＬｎＢ画像が取得される。ＬｎＢ画像に基づいてＧチャンネルのベース画像に対して、新たな強調処理を行うことによって、表示画像が更新される。Ｇチャンネルは輝度成分に対応するため、被写体の動きが画像に反映されやすい。具体的には、ＬｎＢ画像から抽出された表層血管（ＯＢｎＢ）が移動する。
【００２４】
図１の例では、１周期において、ＬＧを用いて撮像可能な被写体（ＯＢＧ）の移動と、ＬｎＢを用いて撮像可能な被写体である表層血管（ＯＢｎＢ）の移動がそれぞれ１回ずつ生じる。その際、ＬＧを用いて撮像可能な被写体が移動するフレーム（Ｆ２）に対して、表層血管が移動するフレーム（Ｆ４）が２フレーム遅れるため、画質が劣化する。具体的には、画像の背景領域の移動に対して、表層血管の部分だけが遅れて追従移動することになり、ユーザに違和感を与えてしまう。
【００２５】
よって本実施形態の内視鏡装置１は、複数の照明光の照射順序を制御することによって、強調画像を作成する際の画質の劣化を抑制する。本実施形態の内視鏡装置１は、例えば図２を用いて後述する構成を有する。内視鏡装置１は、照明部３と、画像処理部１７を含む。照明部３は、波長帯域の異なる複数の光を、時系列的に少なくとも２回に分けて照射する。画像処理部１７は、複数の光の照射によって得られた複数の画像に基づいて、粘膜下の特定の構造が強調された強調画像を生成する。
【００２６】
ここで、波長帯域の異なる複数の光は、赤色に対応する波長帯域の光（ＬＲ）、緑色に対応する波長帯域の光（ＬＧ）、及び青色に対応する波長帯域の光（ＬＢ）を含む。三原色に対応する波長帯域の光を含むことによって、明るくユーザにとって自然な色味を有する画像を表示することが可能になる。例えば、ＬＲ画像、ＬＧ画像、ＬＢ画像を、それぞれベース画像のＲチャンネル、Ｇチャンネル、Ｂチャンネルとすることによって、強調処理前の画像を白色光画像とすることが可能である。
【００２７】
ただし、本実施形態における波長帯域の異なる複数の光は種々の変形実施が可能であり、ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの一部或いは全部を省略してもよいし、異なる波長帯域の光を追加してもよい。また、各照明光の照射によって得られる複数の画像と、複数の出力チャンネルとの対応関係も種々の変形実施が可能である。例えば、ＬＧ画像を出力のＧチャンネル以外に割り当てる等の変形実施も可能であり、表示される強調画像は白色光画像と色味の異なる画像、即ち疑似カラー画像であることは妨げられない。
【００２８】
本実施形態の照明部３は、複数の光のうち、強調画像の輝度成分に対応する第１の波長帯域である第１の光と、特定の構造を第１の光よりもコントラストの高い状態で撮像可能な第２の波長帯域である第２の光とを連続照射する。
【００２９】
ここで第１の光とは、狭義には複数の出力チャンネルのうち、輝度成分に対応するチャンネルに割り当てられる画像の撮像に用いられる光である。輝度成分とは、強調画像を構成する複数の出力チャンネルのうち、出力画像（表示画像、強調画像）の輝度への影響が、他のチャンネルに比べて大きいチャンネルを表す。輝度への影響が大きいチャンネルとは、具体的にはＧチャンネルである。Ｒ信号値、Ｇ信号値、Ｂ信号値をそれぞれＲ、Ｇ、Ｂとした場合、輝度値Ｙは例えばＹ＝ｒ×Ｒ＋ｇ×Ｇ＋ｂ×Ｂという式を用いて求められる。ＲＧＢとＹＣｒＣｂとの変換方式は種々知られており、方式に応じて係数ｒ、ｇ、ｂの値は異なる。ただし、いずれの形式においてもｇはｒよりも大きく、且つ、ｇはｂよりも大きい。即ち、輝度値Ｙに対する寄与度は、Ｒ信号及びＢ信号に比べてＧ信号が相対的に高いと言える。
【００３０】
例えば、第１の光はＬＧであり、第１の波長帯域とは５２５ｎｍ〜５７５ｎｍである。医療用の内視鏡装置１の撮像対象は生体内であり、特に血管に含まれるヘモグロビンの吸光特性を考慮すると、ＬＧは生体の観察において重要な波長帯域を有する光である。ＬＧは、生体内の観察に適した波長帯域を有するという第１の観点、及び強調画像の色味を自然にするという第２の観点のいずれからしても、Ｇチャンネルに割り当てる利点が大きい。そして強調画像の輝度への影響を考えた場合、ＬＧの影響は、Ｒチャンネルに割り当てられるＬＲ及びＢチャンネルに割り当てられるＬＢに比べて大きい。なお、実施形態によってはＬＧとは異なる光が出力のＧチャンネルに割り当てられてもよい。その場合の第１の光は、Ｇチャンネルに割り当てられる光であり、第１の波長帯域とは当該光の波長帯域である。
【００３１】
ただし、光は波長によって生体内での吸収及び散乱特性が異なり、例えば、ＬＧの吸光特性では微細血管に対する感度が低い。或いは、被写体に含まれる物質の吸光特性によっては、ＬＧ画像では特定の構造と他の構造の区別が容易でない場合もある。よってそのような特定の構造の観察においては、当該特定の構造を第１の光よりもコントラストの高い状態で撮像可能な第２の波長帯域である第２の光を用いる。
【００３２】
ここで、「コントラストの高い状態で撮像可能」とは、当該特定の構造の形状が視認性の高い態様で撮像されることを表し、例えば特定の構造のエッジがＬＧ画像に比べて明確に撮像されることを表す。
【００３３】
例えば、第２の光はＬｎＢであり、第２の波長帯域とは４１０ｎｍを中心とした波長帯域である。ただし、第２の波長帯域は上記特定の構造が存在する深度や、当該特定の構造に含まれる物質の吸光特性に応じて決定される波長帯域である。よって具体的な波長帯域は、注目すべき構造に応じて、種々の変更が可能である。
【００３４】
図３は、第１の実施形態における照明光の照射順序、及び強調画像の例を説明する図である。図３の例では、１周期がＦ１〜Ｆ４に示した４フレームである。Ｆ１においてＬＲが照射され、Ｆ２においてＬＧが照射され、Ｆ３においてＬｎＢが照射され、Ｆ４においてＬＢが照射される。これ以降のフレームも同様であり、１周期においてＬＲ，ＬＧ，ＬｎＢ，ＬＢが順次照射される。
【００３５】
図３の例では、ＬＧとＬｎＢが、連続する２フレーム（Ｆ２及びＦ３）において照射される。ただし、ＬＧが照射されるフレームとＬｎＢが照射されるフレームが連続していればよく、Ｆ１とＦ２の２フレームにおいて連続してもよいし、Ｆ３とＦ４の２フレームにおいて連続してもよい。また前後の周期を考慮すれば、Ｆ１においてＬｎＢが照射され、Ｆ４においてＬＧが照射されてもよい。また、その他の照明光の照射順序、具体的にはＬＲとＬＢの照射される順序は任意である。また図７を用いて第２の実施形態で後述するように、ＬｎＢが先に照射され、連続する次のフレームでＬＧが照射されてもよい。
【００３６】
これによって、ＬＧによって撮像される被写体（ＯＢＧ）の移動に対する、ＬｎＢによって撮像される特定の構造（ＯＧｎＢ）の移動の遅れが１フレーム相当となる。撮像のフレームレートが６０ｆｐｓ（frame per second）であれば時間差は１／６０秒であり、１２０ｆｐｓであれば１／１２０秒である。図１の比較例では２フレーム相当の遅れが生じる。つまり本実施形態の手法によれば、被写体の移動タイミングの時間差を低減し、ユーザにとって違和感の少ない強調画像を出力することが可能になる。
【００３７】
また、本実施形態における特定の構造とは、例えば血管である。血管は被写体（被験者）の状態を表す指標として有用である。例えば、所与の病変の進行度合いに応じて、撮像される血管の数や密集度合い等が変化することが知られている。本実施形態の手法によれば、第１の光を用いた観察が容易でない血管についても、視認性の高い態様でユーザに観察させることが可能になる。なお、第２の光としてＬｎＢを用いる場合、粘膜表層の微細な血管構造が強調対象となる。
【００３８】
以下、第１〜第３の実施形態について説明する。第１の実施形態において図３に示す手法の詳細を説明する。第２の実施形態及び第３の実施形態では、ＬＧとＬｎＢの照射順序に応じた画像処理を行う手法について説明する。
【００３９】
２．第１の実施形態
第１の実施形態について説明する。まず図２を用いて内視鏡装置１の構成について説明した後、図５を用いて処理の詳細を説明する。
【００４０】
図２に示した内視鏡装置１の構成の詳細について説明する。内視鏡装置１は、挿入部２と、本体部５と、表示部６を含む。本体部５は、挿入部２に接続される照明部３と、処理部４を含む。
【００４１】
挿入部２は、生体内へ挿入される部分である。挿入部２は、照明部３から入力された光を被写体に向けて照射する照明光学系７と、被写体からの反射光を撮像する撮像光学系１０を含む。
【００４２】
照明光学系７は、照明部３から入射された光を挿入部２の先端まで導光するライトガイドケーブル８と、光を拡散させて被写体に照射する照明レンズ９を含む。撮像光学系１０は、照明光学系７によって照射された光のうち、被写体の反射光を集光する対物レンズ１１と、対物レンズ１１によって集光された光を撮像する撮像素子１２を含む。撮像素子１２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary MOS）センサ等の種々のセンサにより実現できる。撮像素子１２から順次出力されるアナログ信号は、不図示のＡ／Ｄ変換部によってデジタルの画像に変換される。なおＡ／Ｄ変換部は、撮像素子１２に含まれてもよいし、処理部４に含まれてもよい。
【００４３】
照明部３は、異なる波長帯域の光を射出する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：light emitting diode）１３ａ〜１３ｄと、ミラー１４と、ダイクロイックミラー１５を含む。複数の発光ダイオード１３ａ〜１３ｄのそれぞれから照射される光は、ミラー１４及びダイクロイックミラー１５によって同一のライトガイドケーブル８に入射する。なお、図２では発光ダイオードが４つの例を示したが、発光ダイオードの数はこれに限定されない。
【００４４】
図４は、複数の発光ダイオード１３ａ〜１３ｄの分光特性を表す図である。本実施形態の照明部３は、青色の波長帯域の光ＬＢ、緑色の波長帯域の光ＬＧ、及び赤色の波長帯域の光ＬＲを射出する３つの発光ダイオードを含む。例えば、青色の波長帯域とは４５０ｎｍ〜５００ｎｍであり、緑色の波長帯域とは５２５ｎｍ〜５７５ｎｍであり、赤色の波長帯域とは６００ｎｍ〜６５０ｎｍである。ただしＲＧＢの波長帯域はこれに限定されず、青色の波長帯域を４００ｎｍ〜５００ｎｍとし、緑色の波長帯域を４８０ｎｍ〜６００ｎｍとし、赤色の波長帯域を５８０ｎｍ〜７００ｎｍとする等の種々の変形実施が可能である。さらに本実施形態の照明部３は、青色の狭帯域光の光ＬｎＢを射出する発光ダイオードを含む。例えば、青色の狭帯域とは、４１０ｎｍを中心とする波長帯域であり、狭義には４１０ｎｍ±１０ｎｍ程度の帯域である。
【００４５】
処理部４は、メモリ１６と、画像処理部１７と、制御部１８を含む。メモリ１６は、撮像素子１２によって取得された画像信号を、照明光の波長ごとに記憶する。メモリ１６は、例えばＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等の半導体メモリーであるが、磁気記憶装置や光学記憶装置を用いてもよい。
【００４６】
画像処理部１７は、メモリ１６に記憶された画像信号に対する画像処理を行う。画像処理部１７は、強調量算出部１７ａと、強調処理部１７ｂを含む。強調量算出部１７ａは、例えば強調量算出回路であり、狭義には画像から所定の空間周波数成分を抽出するフィルター回路を含む。強調処理部１７ｂは、例えば強調処理回路である。
【００４７】
強調量算出部１７ａは、ＬｎＢの照射によって撮像されたＬｎＢ画像に基づいて、強調処理に用いる強調量を算出する。強調処理部１７ｂは、算出された強調量に基づく強調処理を行って強調画像を出力する。ここでの強調処理とは、処理前に比べて、所与の被写体の視認性を向上させる処理である。また本実施形態における強調画像は、処理部４の出力画像であり、表示部６において表示される表示画像である。また画像処理部１７は、撮像素子１２から取得した画像に対して、他の画像処理を行ってもよい。例えば、ホワイトバランス処理や、ノイズ低減処理等の公知の処理を、強調処理の前処理或いは後処理として実行してもよい。
【００４８】
制御部１８は、撮像素子１２による撮像タイミングと、発光ダイオード１３ａ〜１３ｄの点灯タイミングとを同期させる制御を行う。制御部１８は、例えば制御回路又はコントローラである。
【００４９】
表示部６は、画像処理部１７から出力される強調画像を順次表示する。即ち、強調画像をフレーム画像とする動画を表示する。表示部６は、例えば液晶ディスプレイやＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等である。
【００５０】
外部Ｉ／Ｆ部１９は、ユーザが内視鏡装置１に対して入力等を行うためのインターフェースである。即ち、内視鏡装置１を操作するためのインターフェース、或いは内視鏡装置１の動作設定を行うためのインターフェース等である。例えば、外部Ｉ／Ｆ部１９は、画像処理のパラメータを調整するための調整ボタン等を含む。
【００５１】
なお、本実施形態の内視鏡装置１は以下のように構成されてもよい。即ち、内視鏡装置１（狭義には処理部４）は、情報を記憶するメモリと、メモリに記憶された情報に基づいて動作するプロセッサと、を含む。情報は、例えばプログラムや各種のデータである。プロセッサは、強調処理を含む画像処理、及び照明部３の照射制御を行う。強調処理は、ＬｎＢ画像に基づいて強調量を決定し、当該強調量に基づいてベース画像を強調する処理である。
【００５２】
プロセッサは、例えば各部の機能が個別のハードウェアを用いて実現されてもよいし、或いは各部の機能が一体のハードウェアを用いて実現されてもよい。例えば、プロセッサはハードウェアを含み、そのハードウェアは、デジタル信号を処理する回路及びアナログ信号を処理する回路の少なくとも一方を含むことができる。例えば、プロセッサは、回路基板に実装された１又は複数の回路装置や、１又は複数の回路素子を用いて構成することができる。回路装置は例えばＩＣ等である。回路素子は例えば抵抗、キャパシター等である。プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。ただし、プロセッサはＣＰＵに限定されるものではなく、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等、各種のプロセッサを用いることが可能である。またプロセッサはＡＳＩＣによるハードウェア回路でもよい。またプロセッサは、アナログ信号を処理するアンプ回路やフィルタ回路等を含んでもよい。メモリは、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭなどの半導体メモリであってもよいし、レジスターであってもよいし、ハードディスク装置等の磁気記憶装置であってもよいし、光学ディスク装置等の光学式記憶装置であってもよい。例えば、メモリはコンピュータによって読み取り可能な命令を格納しており、当該命令をプロセッサが実行することによって、処理部４の各部の機能が処理として実現される。ここでの命令は、プログラムを構成する命令セットの命令でもよいし、プロセッサのハードウェア回路に対して動作を指示する命令であってもよい。
【００５３】
また、本実施形態の処理部４の各部は、プロセッサ上で動作するプログラムのモジュールとして実現されてもよい。例えば、画像処理部１７は画像処理モジュールとして実現される。制御部１８は、照明光の発光タイミングと撮像素子１２の撮像タイミングの同期制御等を行う制御モジュールとして実現される。
【００５４】
また、本実施形態の処理部４の各部が行う処理を実現するプログラムは、例えばコンピュータによって読み取り可能な媒体である情報記憶媒体に格納できる。情報記憶媒体は、例えば光ディスク、メモリーカード、ＨＤＤ、或いは半導体メモリなどを用いて実現できる。半導体メモリは例えばＲＯＭである。処理部４は、情報記憶媒体に格納されるプログラムに基づいて本実施形態の種々の処理を行う。即ち情報記憶媒体は、処理部４の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記憶する。コンピュータは、入力装置、処理部、記憶部、出力部を備える装置である。プログラムは、処理部４の各部の処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００５５】
換言すれば、本実施形態の手法は、波長帯域の異なる複数の光を、時系列的に少なくとも２回に分けて照明部３に照射させ、複数の光の照射によって得られた複数の画像に基づいて、粘膜下の特定の構造が強調された強調画像を生成するステップをコンピュータに実行させるプログラムに適用できる。当該プログラムは、複数の光を照射させるステップで、複数の光のうち、強調画像の輝度への影響が大きい第１の波長帯域である第１の光と、特定の構造を第１の光よりもコントラストの高い状態で撮像可能な第２の波長帯域である第２の光とを連続照射させる。
【００５６】
図５は本実施形態の処理を説明するフローチャートである。この処理が開始されると、照明部３は、制御部１８の制御に基づいて、複数の波長帯域の光を特定の順序で生体に照射する（Ｓ１０１）。本実施形態における複数の波長帯域の光は、例えば図４に示した４１０ｎｍを中心とする狭帯域光（ＬｎＢ）と、Ｒ帯域の光（ＬＲ）、Ｇ帯域の光（ＬＧ）、Ｂ帯域の光（ＬＢ）である。
【００５７】
照明部３は、制御部１８に制御に従って、ＬｎＢをＬＧの直後に照射する。具体的な照射順序の例が図３であり、照明部３は「ＬＲ、ＬＧ、ＬｎＢ、ＬＢ」の順で光を照射する。
【００５８】
Ｓ１０１に示した照明光の照射に基づいて、処理部４は画像を取得する（Ｓ１０２）。Ｓ１０２の処理は、撮像素子１２の出力信号をＡ／Ｄ変換する処理と、メモリ１６に記憶する処理を含む。
【００５９】
次に、画像処理部１７は、Ｓ１０２で取得した画像に基づいて、強調画像を生成する（Ｓ１０３）。Ｓ１０３では、ＬＲ画像、ＬＧ画像、ＬＢ画像から構成されるベース画像に対して、ＬｎＢ画像の情報を合成する。
【００６０】
図６は、図５のＳ１０３の処理を説明するフローチャートである。この処理が開始されると、まず画像処理部１７は、Ｓ１０２において取得された画像がＬｎＢ画像であるか否かを判定する（Ｓ２０１）。取得された画像がＬｎＢ画像でない場合（Ｓ２０１でＮｏ）、画像処理部１７は、ベース画像のいずれかのチャンネルを更新する（Ｓ２０２）。具体的には、Ｓ１０２で取得した画像がＬＲ画像である場合、ＬＲ画像をベース画像のＲチャンネルに割り当てて更新する。同様に、取得した画像がＬＧ画像である場合、ＬＧ画像をベース画像のＧチャンネルに割り当てて更新する。取得した画像がＬＢ画像である場合、ＬＢ画像をベース画像のＢチャンネルに割り当てて更新する。そして画像処理部１７は、更新後のベース画像に対して、取得済みの強調量に基づく強調処理を行うことによって、強調画像を生成する（Ｓ２０４）。
【００６１】
取得された画像がＬｎＢ画像である場合（Ｓ２０１でＹｅｓ）、画像処理部１７の強調量算出部１７ａは、ＬｎＢ画像から表層血管を検出する（Ｓ２０３）。検出方法は特に限定されず、例えば、バンドパスフィルタによるフィルタ処理を行って構造情報を検出する。即ち、図６における強調処理で用いられる強調量とは、バンドパスフィルタの出力である。その後、強調処理部１７ｂは、Ｓ２０３において検出した表層血管を用いて、ベース画像を強調する（Ｓ２０４）。強調方法は特に限定されず、例えば、検出した表層血管をベース画像のＧチャンネルに加算することによって強調する。この場合、強調処理部１７ｂにおける強調処理とは、バンドパスフィルタ出力の加算処理である。
【００６２】
図５及び図６に示した処理を行うことによって、ＬＢ，ＬＧ，ＬＲのいずれかの照射が行われたフレームでは、ベース画像の対応するチャンネルが更新される。またＬｎＢの照射が行われたフレームでは、ベース画像に対する強調処理が行われる。ベース画像の所与のチャンネルの更新（Ｓ２０２）、又は表層血管の検出後（Ｓ２０３）に、検出された表層血管の情報に基づいてベース画像に対する強調処理が行われることによって、強調画像が更新される。即ち、図６の例では、取得した画像によらず全フレームにおいて強調画像が更新される。上述したとおり、ユーザにとって被写体の動きが認識しやすいのはＧチャンネルである。つまりユーザからすれば、ＬＧが照射されたフレームにおいてＬＧを用いて撮像される被写体（ＯＢＧ）が移動し、ＬｎＢが照射されたフレームにおいて表層血管（ＯＢｎＢ）が移動する。
【００６３】
本実施形態では、照射順序は図３に示したとおりである。即ち、照明部３は「ＬＲ、ＬＧ、ＬｎＢ、ＬＢ」の順で光を照射するため、表層血管の移動の、その他の被写体の移動に対する遅れが１フレーム相当の時間となり、図１の比較例に比べて画質の向上が可能である。
【００６４】
なお、具体的な照射順序は種々の変形実施が可能である。例えば、ＬＧがＬｎＢの直前に光るのであれば「ＬＢ、ＬＧ、ＬｎＢ、ＬＲ」等の他の順序でもよい。また、本実施形態の手法はＯＢＧが移動するタイミングと、ＯＢｎＢが移動するタイミングの時間差を軽減できればよく、ＬＧとＬｎＢの照射順序が入れ替わってもよい。例えば、「ＬＲ、ＬｎＢ、ＬＧ、ＬＲ」という照射順序でもよい。この場合も、ＬｎＢがＬＧの直前に光るのであれば「ＬＢ、ＬｎＢ、ＬＧ、ＬＲ」等の他の順序でもよい。
【００６５】
また、ＬｎＢ画像に基づく強調処理として、バンドパスフィルタの出力をＧチャンネルに加算する手法を示したが、具体的な処理はこれに限定されない。強調量算出部１７ａは、バンドパスフィルタ出力に基づいてルックアップテーブルを参照することによって、強調量である係数を決定してもよい。ルックアップテーブルは、あらかじめメモリ１６に記憶してもよいし、ネットワーク等を用いて外部から取得してもよい。或いは強調量算出部１７ａは、バンドパスフィルタ出力とＬｎＢ画像との除算を行い、除算結果に基づいて係数を決定してもよい。例えば、メモリ１６は除算結果から係数を算出する関数を保持しており、強調量算出部１７ａは、当該関数に基づいて係数を出力する。また、以上では表層血管の検出をバンドパスフィルタを用いて行うものとしたが、この点も種々の変形実施が可能である。例えば、エッジを検出する公知の画像処理を適用することによって表層血管を検出してもよい。また強調処理部１７ｂは、強調量算出部１７ａが出力した係数を、ベース画像に乗算してもよい。
【００６６】
以上で説明したとおり、画像処理部１７（強調量算出部１７ａ）は、第２の光（ＬｎＢ）の照射によって取得された第２の画像（ＬｎＢ画像）に基づいて、特定の構造を検出する。また画像処理部１７（強調処理部１７ｂ）は、検出結果に基づく情報を、第１の光（ＬＧ）の照射によって取得された第１の画像（ＬＧ画像）に合成する処理を行うことによって、特定の構造が強調された強調画像を生成する。ここで、検出結果に基づく情報とは、例えばバンドパスフィルタ出力のように検出結果そのものであってもよいし、上記係数として例示したとおり検出結果に基づいて決定される情報であってもよい。また合成する処理は、加算処理であってもよいし、乗算処理であってもよい。また、検出結果に基づく情報がＬＧ画像に付与される処理であれば、これ以外の処理を合成処理として行ってもよい。これによって、特定の構造をユーザにとって視認性の高い態様で表示することが可能になる。
【００６７】
３．第２の実施形態
次に第２の実施形態について説明する。内視鏡装置１の構成は、図２を用いて上述した例と同様である。また、処理の流れは図５と同様であるが、Ｓ１０３に示した強調画像生成処理が第１の実施形態とは異なる。
【００６８】
図７は、本実施形態の強調画像生成処理を説明するフローチャートである。この処理が開始されると、まず画像処理部１７は、Ｓ１０２において取得された画像がＬｎＢ画像であるか否かを判定する（Ｓ３０１）。取得された画像がＬｎＢ画像である場合（Ｓ３０１でＹｅｓ）、画像処理部１７の強調量算出部１７ａは、ＬｎＢ画像から表層血管を検出した後（Ｓ３０２）、検出結果をメモリに格納する（Ｓ３０３）。Ｓ３０３の後、処理を終了する。つまり本実施形態では、ＬｎＢ画像を取得したフレームでは、強調量の算出までは実行するものの、強調処理は実行されず、強調画像の更新も行われない。
【００６９】
取得された画像がＬｎＢ画像でない場合（Ｓ３０１でＮｏ）、画像処理部１７は、ベース画像のいずれかのチャンネルを更新する（Ｓ３０４）。具体的には、取得した画像がＬＲ画像である場合、ＬＲ画像をベース画像のＲチャンネルに割り当てて更新する。同様に、取得した画像がＬＧ画像である場合、ＬＧ画像をベース画像のＧチャンネルに割り当てて更新する。取得した画像がＬＢ画像である場合、ＬＢ画像をベース画像のＢチャンネルに割り当てて更新する。
【００７０】
Ｓ３０４の処理後、強調処理部１７ｂは、メモリに格納された表層血管の情報に基づいて、更新後のベース画像に対する強調処理を行う（Ｓ３０５）。Ｓ３０５の処理は、Ｓ３０３の処理によってメモリに格納された強調量に基づいて、ベース画像のＧチャンネルを強調する処理である。
【００７１】
図７に示した処理を行うことによって、ＬＢ，ＬＲのいずれかの照射が行われたフレームにおいては、ベース画像の対応するチャンネルが更新され、強調画像も更新される。またＬｎＢの照射が行われたフレームにおいては、強調処理のための強調量の算出が行われる。ＬＧの照射が行われたフレームにおいては、ベース画像の更新とともに、過去のタイミングで算出された強調量を用いた強調処理が行われることによって強調画像が更新される。
【００７２】
図８は、本実施形態の照明光の照射順序、及び強調画像の例を説明する図である。本実施形態では、Ｆ１においてＬＲが照射され、Ｆ２においてＬｎＢが照射され、Ｆ３においてＬＧが照射され、Ｆ４においてＬＢが照射される。これ以降のフレームも同様であり、１周期においてＬＲ，ＬｎＢ，ＬＧ，ＬＢが順次照射される。
【００７３】
フレームＦ１において、ＬＲの照射によってＬＲ画像が取得される。よってＲチャンネルのベース画像が更新されることによって、表示画像が更新される。Ｆ１については図３に示した第１の実施形態と同様である。
【００７４】
フレームＦ２において、ＬｎＢの照射によってＬｎＢ画像が取得される。ＬｎＢ画像に基づいて強調量の算出、狭義には表層血管の検出が行われる。ただし本実施形態では、Ｆ２のタイミングで実行する処理は表層血管の検出のみであり、強調処理は行われない。よって図３の例とは異なり、Ｆ２では強調画像は更新されず、表層血管（ＯＢｎＢ）は移動しない。
【００７５】
フレームＦ３において、ＬＧの照射によってＬＧ画像が取得される。本実施形態では、ＬＧ画像が取得されたフレームでは、ベース画像のＧチャンネルの更新、及び、ベース画像に対する強調処理の両方が行われることによって、強調画像が生成される。強調処理に用いられる情報は、Ｆ２のタイミングで検出された表層血管の情報である。よって本実施形態の手法では、Ｆ３において、ＬＧを用いて撮像される被写体（ＯＢＧ）と、表層血管（ＯＢｎＢ）の両方が同時に移動する。
【００７６】
フレームＦ４において、ＬＢの照射によってＬＢ画像が取得される。Ｂチャンネルのベース画像が更新されることによって、表示画像が更新される。Ｆ４については図３に示した第１の実施形態と同様である。
【００７７】
本実施形態では、照明部３は、第１のフレームにおいて第２の光（ＬｎＢ）を照射し、第１のフレームの次の第２のフレームにおいて第１の光（ＬＧ）を照射する。図８の例では、第１のフレームはＦ２であり、第２のフレームはＦ３である。そして画像処理部１７は、第１のフレームにおいて、第２の光の照射によって第２の画像（ＬｎＢ画像）を取得し、且つ、第２の画像に基づく強調画像の生成処理をスキップする。さらに画像処理部１７は、第２のフレームにおいて、第１の光の照射によって取得された第１の画像（ＬＧ画像）に対して、第１のフレームにおいて取得された第２の画像に基づく強調処理を行って、強調画像を生成する。
【００７８】
ここで、「強調画像の生成処理をスキップする」とは、例えばＬｎＢ画像から表層血管の検出処理を行うが、当該表層血管の情報をベース画像に付与しないことである。ただし、第１のフレームではＬｎＢ画像の取得のみを行い、表層血管の検出処理、及び表層血管の情報をベース画像に付与する強調処理の両方を第２のフレームのタイミングで実行する変更実施も可能である。
【００７９】
本実施形態の手法によれば、表層血管の強調タイミングをＬＧの照射に対応するフレームまで遅らせる。これによって、表示される強調画像上では、表層血管の移動と、ＬＧを用いて撮像される被写体の移動が同時に行われる。即ち、ＬＧを用いて撮像される被写体の移動に対して、表層血管の移動が遅れないため、違和感を低減した視認性の高い画像を表示することが可能になる。
【００８０】
なお、Ｆ３における強調処理に用いられる表層血管の情報は、Ｆ２のタイミングで撮像されたＬｎＢ画像から検出された情報である。そのため、Ｆ３のタイミングの実際の表層血管の位置と、強調画像上での表層血管の位置との間に、位置ずれが生じている可能性がある。ただし、本実施形態ではＬｎＢをＬＧの直前に照射する。これによって、表示位置と実際の位置の間の位置ずれも抑制可能である。具体的には、当該位置ずれは１フレームの期間内における移動量となり、表示上問題がない程度に小さいと考えられる。
【００８１】
４．第３の実施形態
次に第３の実施形態について説明する。内視鏡装置１の構成は、図２を用いて上述した例と同様である。また、処理の流れは図５と同様であるが、Ｓ１０３に示した強調画像生成処理が第１の実施形態及び第２の実施形態とは異なる。
【００８２】
図９は、本実施形態の強調画像生成処理を説明するフローチャートである。この処理が開始されると、まず画像処理部１７は、Ｓ１０２において取得された画像がＬｎＢ画像であるか否かを判定する（Ｓ４０１）。取得された画像がＬｎＢ画像でない場合（Ｓ４０１でＮｏ）、画像処理部１７は、取得された画像がＬＧ画像であるか否かを判定する（Ｓ４０２）。
【００８３】
取得した画像がＬＲ画像又はＬＢ画像である場合（Ｓ４０２でＮｏ）、画像処理部１７は、ベース画像を更新する（Ｓ４０３）。具体的には、取得した画像がＬＲ画像である場合、ＬＲ画像をベース画像のＲチャンネルに割り当てて更新する。同様に取得した画像がＬＢ画像である場合、ＬＢ画像をベース画像のＢチャンネルに割り当てて更新する。さらに強調処理部１７ｂは、更新後のベース画像に対する強調処理を行うことによって、強調画像を更新する（Ｓ４０４）。
【００８４】
取得した画像がＬＧ画像である場合（Ｓ４０２でＹｅｓ）、当該ＬＧ画像をメモリ１６に記憶した後（Ｓ４０５）、処理を終了する。即ち本実施形態では、ＬＧ画像が取得されたフレームでは、ベース画像の更新を行わず、強調画像の更新も行わない。
【００８５】
取得された画像がＬｎＢ画像である場合（Ｓ４０１でＹｅｓ）、画像処理部１７の強調量算出部１７ａは、メモリ１６に記憶しておいたＬＧ画像によってベース画像を更新する（Ｓ４０６）。さらに画像処理部１７は、取得したＬｎＢ画像から表層血管を検出した後（Ｓ４０７）、検出結果に基づいてベース画像に対する強調処理を行う（Ｓ４０４）。
【００８６】
図９に示した処理を行うことによって、ＬＢ，ＬＲのいずれかの照射が行われたフレームにおいては、ベース画像の対応するチャンネルが更新されることによって、強調画像も更新される。またＬＧの照射が行われたフレームにおいては、ＬＧ画像の取得のみを行い、ベース画像の更新も強調画像の更新も行わない。ＬｎＢの照射が行われたフレームにおいては、過去のフレームで取得されていたＬＧ画像によるベース画像の更新と、ＬｎＢ画像に基づく強調処理の両方が行われることによって、強調画像が更新される。
【００８７】
図１０は、本実施形態の照明光の照射順序、及び強調画像の例を説明する図である。本実施形態では、Ｆ１においてＬＲが照射され、Ｆ２においてＬＧが照射され、Ｆ３においてＬｎＢが照射され、Ｆ４においてＬＢが照射される。これ以降のフレームも同様であり、１周期においてＬＲ，ＬＧ，ＬｎＢ，ＬＢが順次照射される。なお、照射順序はこの順に限定されず、ＬｎＢがＬＧの直後に光るのであれば他の順序でもよく、例えば「ＬＢ、ＬＧ、ＬｎＢ、ＬＲ」でもよい。
【００８８】
フレームＦ１において、ＬＲの照射によってＬＲ画像が取得される。よってＲチャンネルのベース画像が更新されることによって、表示画像が更新される。Ｆ１については第１、第２の実施形態と同様である。
【００８９】
フレームＦ２において、ＬＧの照射によってＬＧ画像が取得される。本実施形態では、取得したＬＧ画像はメモリ１６に記憶されるのみである。よって図３の例と異なり、Ｆ２のタイミングにおいて強調画像は更新されず、ＬＧを用いて撮像される被写体（ＯＢＧ）は移動しない。
【００９０】
フレームＦ３において、ＬｎＢの照射によってＬｎＢ画像が取得される。本実施形態では、Ｆ３において、Ｆ２のタイミングで取得、記憶しておいたＬＧ画像によってベース画像が更新される。さらに、Ｆ３においてＬｎＢ画像に基づいてベース画像に対する強調処理が行われる。よって本実施形態の手法では、Ｆ３において、ＬＧを用いて撮像される被写体（ＯＢＧ）と、表層血管（ＯＢｎＢ）の両方が同時に移動する。
【００９１】
フレームＦ４において、ＬＢの照射によってＬＢ画像が取得される。Ｂチャンネルのベース画像が更新されることによって、表示画像が更新される。Ｆ４については第１、第２の実施形態と同様である。
【００９２】
本実施形態では、照明部３は、第１のフレームにおいて第１の光（ＬＧ）を照射し、第１のフレームの次の第２のフレームにおいて第２の光（ＬｎＢ）を照射する。図１０の例では、第１のフレームはＦ２であり、第２のフレームはＦ３である。そして画像処理部１７は、第１のフレームにおいて、第１の光の照射によって第１の画像（ＬＧ画像）を取得し、且つ、第１の画像に基づく強調画像の生成処理をスキップする。さらに画像処理部１７は、第２のフレームにおいて、第２の光の照射によって取得された第２の画像（ＬｎＢ画像）に基づいて、第１のフレームにおいて取得された第１の画像に対する強調処理を行って、強調画像を生成する。
【００９３】
ここで、「強調画像の生成処理をスキップする」とは、取得したＬＧ画像をベース画像に割り当てないこと、換言すれば出力チャンネルのいずれかのチャンネルに割り当てないことを表す。
【００９４】
本実施形態の手法によれば、出力の輝度成分であるＧチャンネルの更新タイミングを、表層血管の強調タイミングまで遅らせる。これによって、表示される強調画像上では、表層血管の移動と、ＬＧを用いて撮像される被写体の移動が同時に行われる。即ち、ＬＧを用いて撮像される被写体の移動に対して、表層血管の移動が遅れないため、違和感を低減した視認性の高い画像を表示することが可能になる。
【００９５】
なお、Ｆ３のタイミングでベース画像の更新に用いられるＬＧ画像は、Ｆ２において撮像された画像である。そのため、ＬＧを用いて撮像される被写体を考えた場合に、Ｆ３のタイミングにおける実際の被写体の位置と、強調画像上での被写体の位置との間に、位置ずれが生じている可能性がある。ただし、本実施形態ではＬＧをＬｎＢの直前に照射することによって、位置ずれを十分に抑制可能である。
【００９６】
以上、第２の実施形態及び第３の実施形態を用いて上述したとおり、内視鏡装置１の画像処理部１７は、第１の光と第２の光の照射順序に応じて、異なる画像処理を実行する。第１の光を先に照射する場合は、第３の実施形態において説明した図９の処理を行い、第２の光を先に照射する場合は、第２の実施形態において説明した図７の処理を行う。これによって、照射順序に応じた適切な画像処理を行うことができるため、画質の劣化を抑止した強調画像の生成が可能になる。
【００９７】
５．変形例
以下、いくつかの変形例について説明する。
【００９８】
以上では、波長帯域の異なる複数の照明光として、ＬＢ，ＬＧ，ＬＲ，ＬｎＢの４つについて説明した。ただし本実施形態の複数の照明光は、出力の輝度成分に対応する第１の光と、特定の構造をコントラストの高い状態で撮像可能な第２の光とを含めばよく、具体的な組み合わせは種々の変形実施が可能である。
【００９９】
例えば、赤色の波長帯域に対応する狭帯域光ＬｎＲや、緑色の波長帯域に対応する狭帯域光ＬｎＧを追加してもよい。また各色に対応する狭帯域光は１つに限定されず、例えば緑色の波長帯域に対応する２つの狭帯域光ＬｎＧ１及びＬｎＧ２を追加することも可能である。
【０１００】
或いは、ＬＢ，ＬＧ，ＬＲの一部又は全部を省略することも可能である。例えば照明部３は、ＬＧ，ＬＲ，ＬｎＢを照射する。画像処理部１７は、ＬｎＢ画像をベース画像のＢチャンネルに割り当てるとともに、ベース画像のＧチャンネルに対する強調処理に用いる。
【０１０１】
また以上では、１フレームにつき１つの発光ダイオードが発光し、１つの照明光が被検体に照射される例を示した。ただし照射制御はこれに限定されず、１フレームにおいて複数の照明が発光してもよい。例えば、図３におけるフレームＦ４で、ＬＢとＬｎＢの両方を発光させる。これによって撮像される画像は、ＬＢ単体を発光させた場合に比べて明るく視認性の高い画像となる。よって、ＬＢとＬｎＢの両方の発光によって撮像される画像をベース画像のＢチャンネルに割り当てることによって、強調画像の視認性向上が可能である。なお、ＬＢとＬｎＢの両方の発光によって撮像される画像から、ＬｎＢ画像に相当する成分だけを抽出することは容易でない。よってこの場合、ベース画像取得用のＬＢ＋ＬｎＢの発光と、強調処理用のＬｎＢの発光は異なるフレームにおいて実行することが望ましい。例えば１周期を４フレームに設定した上で、照明部３は「ＬＲ，ＬＧ，ＬｎＢ，ＬＢ＋ＬｎＢ」の順序で照射を行う。
【０１０２】
なお、「波長帯域の異なる複数の光」の数と、１周期における光の照射回数（フレーム数）は一致してもよいし一致しなくてもよい。１フレームにおいて複数の光を照射してもよいし、１つの光を１周期内において複数回発光させてもよいためである。本実施形態では、１周期当たりのフレーム数は２以上であれば任意である。ただし、１周期当たりのフレームが多いほど、第１の光（ＬＧ）と第２の光（ＬｎＢ）の照射間隔が長くなる蓋然性が高く、移動の遅れが目立つおそれがある。よって、本実施形態の手法は、１周期当たりのフレーム数が多い場合に特に顕著な効果を発揮する。１周期当たりのフレーム数は、狭義には３以上であり、さらに狭義には４以上である。
【０１０３】
また図２ではＬＲ，ＬＧ，ＬＢ，ＬｎＢのそれぞれの光を照射する複数の光源を有する例を示した。ただし照明部３の構成はこれに限定されない。例えば照明部３は、白色光源と回転フィルタを含む。白色光源は、可視光領域において波長毎に均一な強度である白色光を照射する。白色光源は、例えばＬＥＤ、又はキセノンランプである。回転フィルタは、透過する波長帯域が異なる色フィルタを複数備えており、回転しながら白色光を透過することによって、波長帯域の異なる照明光を順次ライトガイドケーブル８に照射する。ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ，ＬｎＢの４つの光を照射する例の場合、回転フィルタは、各光の波長帯域を透過する４つの色フィルタを含む。
【０１０４】
また以上では撮像素子１２がカラーフィルタを有さないモノクロフィルタであることを想定して説明を行った。ただし撮像素子１２は、カラーフィルタを有するセンサであってもよい。ここでのカラーフィルタは、広く知られたベイヤ配列であってもよいし、補色型のカラーフィルタであってもよいし、他の配列のカラーフィルタであってもよい。
【０１０５】
また、内視鏡装置として、制御装置とスコープが接続され、そのスコープをユーザが操作しながら体内を撮影するタイプを想定できる。但し、これに限定されず、本発明を適用した内視鏡装置として例えばロボットを用いた手術支援システム等を想定できる。
【０１０６】
例えば、手術支援システムは、制御装置とロボットとスコープとを含む。スコープは例えば硬性鏡である。制御装置は、ロボットを制御する装置である。即ち、ユーザが制御装置の操作部を操作することによってロボットを動作させ、ロボットを用いて患者に対する手術を行う。また制御装置の操作部を操作することによって、ロボットを経由することによってスコープを操作し、手術領域を撮影する。制御装置は、図２の処理部４を含んでいる。ユーザは、処理部４が表示装置に表示した画像を見ながら、ロボットを操作する。本発明は、このような手術支援システムにおける制御装置に適用できる。なお、制御装置はロボットに内蔵されてもよい。
【０１０７】
以上、本発明を適用した実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は、各実施形態やその変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階では、発明の要旨を逸脱しない範囲内において、構成要素を変形することによって具体化することができる。また、上記した各実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、各実施形態や変形例に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態や変形例において説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能である。また、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１…内視鏡装置、２…挿入部、３…照明部、４…処理部、５…本体部、６…表示部、
７…照明光学系、８…ライトガイドケーブル、９…照明レンズ、１０…撮像光学系、
１１…対物レンズ、１２…撮像素子、１３ａ〜１３ｄ…発光ダイオード、１４…ミラー、
１５…ダイクロイックミラー、１６…メモリ、１７…画像処理部、
１７ａ…強調量算出部、１７ｂ…強調処理部、１８…制御部、１９…外部Ｉ／Ｆ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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【図１０】
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【国際調査報告】
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