電子内視鏡装置および方法並びにプログラム
【課題】読影者に対して、ズーム処理を行った部位が、病変等であるか否かを判別しやすくした通常画像または診断用画像を提供することができる。
【解決手段】生体粘膜を表す通常画像と、前記生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成するものであって、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付けることが可能なスイッチ２１と、スイッチ２１により受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、所定の倍率値にてズームを行うズーミング部（ズーム機構部５、信号処理回路（Ｂ）２６または信号処理回路（Ｃ）３３のいずれか）と、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施す画像処理回路２７と、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示するモニタ３４を備えた内視鏡装置。
【解決手段】生体粘膜を表す通常画像と、前記生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成するものであって、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付けることが可能なスイッチ２１と、スイッチ２１により受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、所定の倍率値にてズームを行うズーミング部（ズーム機構部５、信号処理回路（Ｂ）２６または信号処理回路（Ｃ）３３のいずれか）と、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施す画像処理回路２７と、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示するモニタ３４を備えた内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子内視鏡装置および方法並びにプログラムに関し、詳しくは、生体粘膜の狭帯域分光画像を作成してこの生体粘膜を診断する電子内視鏡装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固体撮像素子を用いた電子内視鏡装置として、主に可視光の波長領域を撮像して可視光領域画像を表す通常画像と、狭い波長帯域のみに光を透過させる複数種類の狭帯域バンドパスフィルタを通して消化器官（例えば胃等）の生体粘膜を撮像し上記生体粘膜の複数種類の狭帯域分光画像を得、これらの狭帯域分光画像を合成してなる診断用画像を生成する方式(Narrow Band Imaging-NBl)が知られている。
【０００３】
このような装置では、互いに異なる波長域の光を透過させる３種類の狭帯域バンドパスフィルタを組み合わせた回転フィルタを備え面順次方式で撮像を行なって複数種類の狭帯域分光画像を取得するものや、上記と同様の３種類の各狭帯域バンドパスフィルタを通して分光された各照明光を順次生体粘膜に照射しつつ上記生体粘膜を撮像してこの生体粘膜を示す複数種類の狭帯域分光画像（診断用画像ともいう）を取得するもの等が検討されている。
【０００４】
このようにして取得された複数種類の狭帯域分光画像を合成して得られた上記生体粘膜の診断用画像は、従来では得られなかった生体粘膜の微細構造を表現することができる。
【０００５】
このような方式(Narrow Band Imaging-NBl)において、読影者が診断しやすくするために、いかなる生体の組織等であっても、適切に診断用画像信号を表示できるよう、組織毎に適切なパラメータを格納し、組織毎に対応したパラメータを用いて、診断用画像信号に対して、画像処理を行うものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
一方、固体撮像素子上に複数種類の広帯域バンドパスフィルタからなるＲＧＢモザイクフィルタを配置して面同時方式で通常のカラー画像（通常画像ともいう）の撮像を行なう電子内視鏡装置に関しても、この生体粘膜の撮像で得られた通常画像に基づく演算処理により上記狭帯域バンドパスフィルタを用いて得られた狭帯域分光画像と同等の画像を取得して上記のような診断用画像を作成する方式が提案されている。
【０００７】
この方式は、可視波長域における生体粘膜の分光反射強度分布に関する多数の測定データを用いて上記生体粘膜の分光反射強度分布を推定するための主成分分析を行い、その結果、第１主成分から第３主成分の３つの主成分により上記生体粘膜の可視波長全域に亘る分光反射強度分布を略復元できることを見出して提案されたものである。この復元手法によれば、上記生体粘膜の分光反射強度分布に関する多数の測定データを用いて予め求めた分光反射推定マトリクスデータと、上記３つの主成分に対応する通常のＲＧＢモザイクフィルタを通した撮像で得られた通常画像との分光画像推定演算によって求められた複数の波長域での狭帯域分光画像を合成して、上記狭帯域バンドパスフィルタを通して得られた狭帯域分光画像の合成によって得られる診断用画像と同等の画像を疑似的に得ることができる（特許文献２参照）。
【０００８】
また、通常画像を表示する電子内視鏡装置において、ズーム倍率に応じて、通常画像の明度を自動変更するものが提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００６−３４１０７８号公報
【特許文献２】特開２００３−９３３３６号公報
【特許文献３】特開２００１−３７７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の電子内視鏡装置には、下記の如き種々の問題がある。特許文献１記載の装置のように、読影者が診断しやすくするために、いかなる生体の組織等であっても、適切な診断用画像信号を表示できるよう、組織毎に適切なパラメータを格納し、組織毎に対応したパラメータを用いて、診断用画像信号に対して、画像処理を行うものでは、特定の組織毎に複数のパラメータを事前に設定する必要があり、設定が煩雑になるという問題がある。
【００１０】
また、一般的には、読影者が、ズーム処理を行うような画像上の対象組織は、注目組織（例えば、病変の可能性が高い部位）であることが多い。
【００１１】
しかしながら、特許文献２記載の装置のように、ズーム処理を行う画像に対して、画像処理条件を自動変更する機能が無いものでは、読影者にとって、注目する組織を判別しにくいという問題がある。
【００１２】
また、特許文献３記載の装置のように、ズーム倍率に応じて、通常画像における明るさのみを自動変更するものでは、読影者にとって、注目する組織を正確に判別しにくいという問題がある。
【００１３】
したがって、通常画像と、診断用画像とを作成する電子内視鏡装置において、所定の倍率値に応じて、複数の画像処理条件を変更し、変更された複数の画像処理条件に基づき通常画像または診断用画像に画像処理を施すよう制御することが望まれている。
【００１４】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、通常画像と所望の診断用画像とを作成し、読影者に対して、ズーム処理の対象となる部位が、病変等であるか否かを判別しやすくした通常画像または診断用画像を表示する電子内視鏡装置および方法並びにプログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の電子内視鏡装置は、生体粘膜を表す通常画像と、生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成するものであって、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付けることが可能なズーム指示受付部と、ズーム指示受付部により受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行うズーミング部と、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施す画像処理部と、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示する表示部とを備えたものである。
【００１６】
「通常画像」とは、可視光の波長領域を撮像して可視光領域画像を表すカラー画像をいう。
【００１７】
また、「診断用画像」とは、診断用に用いられる狭帯域分光画像から成る画像をいう。例えば、複数種類の波長セットのうちから選択された波長セットに基づいた分光画像推定演算により得られた画像であってもよいし、複数種類の狭帯域分光画像を得、これらの狭帯域分光画像を合成してなるNarrow Band Imaging-NBl方式を用いて生成された画像であってもよい。
【００１８】
「ズームミング部」とは、ズーム駆動回路の制御によってズーム機構部のレンズの焦点距離を変えることにより、光学ズーム処理により拡大処理または縮小処理を行うものをいう。また、上述する光学ズームのみならず、信号処理回路により、電子ズーム処理により拡大処理または縮小処理を行うものであっても良い。
【００１９】
また、「複数の画像処理条件」は、明度強調処理、構造強調処理、色階調処理の少なくともいずれか２つ以上の補正量に関するものである。更に、通常画像または診断用画像のいずれか一方の画像の表示設定を有するものであってもよい。
【００２０】
本発明の電子内視鏡装置は、所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件を予め記憶しているデータベース部を更に備え、画像処理部が、データベース部に記憶された所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件に基づき画像処理を施すものであってもよい。
【００２１】
本発明の電子内視鏡表示方法は、生体粘膜を表す通常画像と、生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成し、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付け、受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、所定の倍率値にてズーム処理を行い、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施し、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示する。
【００２２】
本発明の電子内視鏡表示プログラムは、生体粘膜を表す通常画像と、生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成するものであって、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付ける機能と、受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、所定の倍率値にてズーム処理を行う機能と、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施す機能と、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示する機能とをコンピュータに実現させるためのものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の電子内視鏡装置および方法並びにプログラムによれば、ズーム処理を行う指示に応答して、所定の倍率値にてズーム処理を行い、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施し、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示することにより、読影者に対して、ズーム処理を行った組織が、病変等であるか否かを判別しやすい通常画像または診断用画像を提供することができる。
【００２４】
また、本発明の電子内視鏡装置および方法並びにプログラムによれば、所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件を予め記憶しているデータベース部を更に備え、画像処理部が、データベース部に記憶された所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件に基づき画像処理を施すことにより、読影者が煩雑な操作をすることなく、ズーム処理を行った組織が、病変等であるか否かを判別しやすい通常画像または診断用画像を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による電子内視鏡装置の基本構成を示すものである。
【００２６】
本発明の電子内視鏡装置は、生体粘膜を表す通常画像と、生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成するものであって、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付けることが可能なスイッチ２１（ズーム指示受付部）と、スイッチ２１（ズーム指示受付部）により受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行うズーム機構部５（ズーミング部）と、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施す画像処理回路２７（画像処理部）と、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示するモニタ３４（表示部）等を備えたものである。
【００２７】
また、本発明の電子内視鏡装置は、所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件を予め記憶しているデータベース４６（データベース部）を更に備え、画像処理回路２７が、データベース４６に記憶された所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件に基づき画像処理を施すものである。
【００２８】
図示の通りこの電子内視鏡装置は、被験者の体腔内に挿入されるスコープ１０と、スコープ１０に接続されるプロセッサ装置１２とから構成されている。プロセッサ装置１２内には白色光を発する光源装置１４が配置されている。スコープ１０の先端には照明窓２２が設けられ、この照明窓２２には、一端が上記光源装置１４に接続されたライトガイド２３の他端が対面している。
【００２９】
光源装置１４は、白色光を発するランプ１４ａと、このランプ１４ａを点灯させる点灯駆動回路１４ｂと、ランプ１４ａの前側に配置された絞り１４ｃと、この絞り１４ｃを開閉する絞り駆動部１４ｄとから構成されている。なお、ランプ１４ａとライトガイド２３との間には、該ランプ１４ａから発せられた白色光をライトガイド２３に入射させるための光学系が設けられるが、それらについては図示を省いてある。また、この種の光源装置は、プロセッサ装置１２とは別体の部分に配置されてもよい。
【００３０】
上記スコープ１０の先端部には、ズーム制御を可能とする結合撮像系であるズーム機構部５と、固体撮像素子であるＣＣＤ１５が設けられている。このＣＣＤ１５としては、例えば撮像面にＲＧＢの色フィルタを有する原色型の色フィルタが取り付けられている。
【００３１】
ズーム機構部５は、ズームレンズと、を有し、光学的制御手段としてのズームレンズは、ズーム駆動回路６によりその光軸の前後方向に移動可能になされ、このズームレンズが移動することにより、所定の倍率値により画像の倍率を変化させることができる。
【００３２】
また、上記所定の倍率値については、ズーム駆動回路６から、マイコン２０からマイコン３５を経由して画像処理回路２７に送信される。
【００３３】
なお、ズーム駆動回路６は、アクチュエータからなり、例えば圧電アクチュエータ、超音波アクチュエータ、モータ等を利用することができる。
【００３４】
ＣＣＤ１５には、同期信号に基づいて駆動パルスを形成するＣＣＤ駆動回路１６が接続されると共に、このＣＣＤ１５が出力した画像（映像）信号をサンプリングして増幅するＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）回路１７が接続されている。またＣＤＳ／ＡＧＣ回路１７には、そのアナログ出力をデジタル化するＡ／Ｄ変換器１８が接続されている。さらにスコープ１０内には、そこに設けられた各種回路を制御するとともに、プロセッサ装置１２との間の通信制御を行うマイコン２０が配置されている。
【００３５】
また、スコープ１０の根元近傍には、マイコン２０に接続され、表示モードの切換を行う押圧型のスイッチ２１が設けられている。
【００３６】
一方、プロセッサ装置１２には、デジタル化された画像信号に対して各種の画像処理を施すことを可能とするＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）２４が設けられている。
【００３７】
このＤＳＰ２４は、上記ＣＣＤ１５から出力されるＲ、Ｇ、Ｂの３色画像信号から輝度（Ｙ）信号と色差［Ｃ（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）］信号で構成されるＹ／Ｃ信号を生成し、それを出力するものであり、ＤＳＰ２４には、Ｉ／Ｐ変換およびノイズ除去などを行う信号処理回路（Ａ）２５が接続されている。
【００３８】
信号処理回路（Ａ）２５には、表示用の通常画像信号を形成する信号処理回路（Ｂ）２６と、後述する分光画像信号を生成するための第１色変換回路２８とが接続されている。
【００３９】
なお、上記ＤＳＰ２４はスコープ１０側に配置してもよい。
【００４０】
信号処理回路（Ｂ）２６は、表示用の通常画像信号を生成し、この通常画像信号を画像処理回路２７へ出力する。また、通常画像信号に対して、拡大処理または縮小処理を行う電子ズーム処理の実行を可能とする。
【００４１】
また、信号処理回路（Ｃ）３３は、表示用の診断用画像信号を生成し、この診断用画像信号を画像処理回路２７へ出力する。また、診断用画像信号に対して、拡大処理または縮小処理を行う電子ズーム処理の実行を行うことを可能とする。
【００４２】
画像処理回路２７には、例えば、液晶表示装置やＣＲＴ等からなるモニタ３４および、画像記録装置４５が接続されている。
【００４３】
画像処理回路２７では、通常画像表示モードが選択されている場合には、信号処理回路（Ｂ）２６から出力される通常画像信号をモニタ３４および画像記録装置４５へ出力し、診断用画像表示モードが選択されている場合には、信号処理回路（Ｂ）２６から出力される通常画像信号と、上記通常画像信号に、信号処理回路（Ｃ）３３から出力される診断用画像とを生成し、モニタ３４および画像記録装置４５へ出力する。
【００４４】
また、画像処理回路２７は、通常画像または診断用画像に対して、明度強調処理、構造強調処理、色階調処理、鏡像処理，マスク発生、キャラクタ発生、色調整などの各種画像処理を行うことができる
以下、通常画像と診断用画像の生成について、主に説明する。
【００４５】
第１色変換回路２８は、上記信号処理回路（Ａ）２５から出力されたＹ／Ｃ信号をＲ、Ｇ、Ｂの３色画像信号に変換する。上記第１色変換回路２８の後段側には、予め記憶されている推定分光画像信号生成用のマトリクス（分光）データの中から読み出された、選択された波長域λ１，λ２，λ３に対応するパラメータを用いて、この３色画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂに対してマトリクス演算を行って、選択された波長λ１，λ２，λ３に対する推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓを出力する第１色空間変換処理回路２９と、この推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓを、使用者が入力した各画像信号毎のゲイン値を用いて増幅して、擬似色分光画像信号λ１t，λ２t，λ３tを出力する第２色空間変換処理回路３０と、この擬似色分光画像信号λ１t，λ２t，λ３tの全ての信号の平均輝度が、ＤＳＰ２４から出力されたＹ／Ｃ信号、すなわち通常画像信号の全ての信号の平均輝度と略等しくなるように、擬似色分光画像信号λ１t，λ２t，λ３tの輝度を調整して、輝度調整が行われた擬似色分光画像信号λ１t’，λ２t’，λ３t’を出力する輝度調整回路３１と、この擬似色分光画像信号λ１t’，λ２t’，λ３t’を、ＲＧＢ信号に対応させた処理をするためにそれぞれＲ，Ｇ，Ｂチャンネルへ入力し、この入力信号をＹ／Ｃ信号に変換する第２色変換回路３２、信号処理回路（Ｃ）３３、および画像処理回路２７が逐次この順に接続されている。
【００４６】
また、プロセッサ装置１２内には、スコープ１０との間の通信を行うと共に、該装置１２内の各回路を制御し、また推定分光画像信号を形成するためのマトリクス（分光）データを上記色空間変換処理回路２９に入力する等の機能を有するマイコン３５が設けられている。上記メモリ３６には、診断用画像を形成するための波長セット、ゲインセットおよびＲＧＢ信号に基づいて推定分光画像信号を形成するためのマトリクスデータが記憶されている。
【００４７】
λ１，λ２，λ３の波長セットとしては、例えば図２に示すような、４００，５００，６００（ｎｍ、以下同様）の波長域標準セットａ、血管を描出するための４７０，５００，６７０の血管Ｂ１セットｂ、同じく血管を描出するための４７５，５１０，６８５の血管Ｂ２セットｃ、特定組織を描出するための４４０，４８０，５２０の組織Ｅ１セットｄ、同じく特定組織を描出するための４８０，５１０，５８０の組織Ｅ２セットｂ、オキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンとの差を描出するための４００，４３０，４７５のヘモグロビンセットｆ、血液とカロテンとの差を描出するための４１５，４５０，５００の血液‐カロテンセットｇ、血液と細胞質の差を描出するための４２０，５５０，６００の血液‐細胞質セットｈの８つの波長セットが記憶されている。また、ｅ１、ｅ２、ｅ３のゲインセットとして、１，１，１のゲイン標準セットが記憶されている。
【００４８】
マトリクスデータはテーブルとして記憶されている。本実施形態において、このメモリ３６に格納されているマトリクスデータの一例は次の表１のようになる。
【表１】
【００４９】
この表１のマトリクスデータは、例えば４００ｎｍから７００ｎｍの波長域を５ｎｍ間隔で分けた６１の波長域パラメータ（係数セット）ｐ１〜ｐ６１および、通常画像形成のためのパラメータＰ１〜Ｐ３からなる。パラメータｐ１〜ｐ６１は各々、マトリクス演算のための係数ｋｐｒ，ｋｐｇ，ｋｐｂ（ｐ＝１〜６１）から構成されている。
【００５０】
そして第１色空間変換処理回路２９において、上記係数ｋｐｒ，ｋｐｇ，ｋｐｂと第１色変換回路２８から出力されたＲＧＢ信号とにより次式で示すマトリクス演算が行われて、推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓが形成される。
【数１】
【００５１】
すなわち、分光画像を構成する波長域λ１，λ２，λ３としてそれぞれ例えば５００ｎｍ，６２０ｎｍ，６５０ｎｍが選択される場合は、係数（ｋｐｒ，ｋｐｇ，ｋｐｂ）として、表１の６１のパラメータのうち、中心波長５００ｎｍに対応するパラメータｐ２１の係数（-0.00119，0.002346，0.0016）、中心波長６２０ｎｍに対応するパラメータｐ４５の係数（0.004022，0.000068，‐0.00097）、および中心波長６５０ｎｍに対応するパラメータｐ５１の係数（0.005152，-0.00192，0.000088）を用いて上記マトリクス演算がなされる。
【００５２】
マイコン３５には上記メモリ３６に加えて、モニタ３４、キーボード型の入力部４１、画像記録コントローラ４２、およびスコープ１０のマイコン２０が接続されている。
【００５３】
図３は、診断用画像表示モードが選択された際のモニタ３４に表示される画面４７の一例を示す図である。モニタ３４の画面４７には、通常画像４８および診断用画像４９と、診断用画像を形成する波長域を表示、選択または設定するための波長域表示小画面５１と、各波長域のゲインを表示、選択または設定するためのゲイン表示小画面５２とが表示される。
【００５４】
波長域表示小画面５１には、例えば、ａ〜ｈの波長セットを選択するためのセット選択スイッチ５３と、波長域λ１，λ２，λ３を表示し、また手動入力により設定するための波長表示スイッチ５４ａ〜５４ｃが表示される。また、ゲイン表示小画面５２には、標準のゲインセット（１，１，１）を選択するためのセット選択スイッチ５５と、ゲインｅ１、ｅ２、ｅ３を表示し、また手動入力により設定するためのゲイン表示スイッチ５６ａ〜５６ｃが表示される。これらの小画面に表示されているスイッチは、キーボード型の入力部４１により操作される。
【００５５】
なお、スイッチ２１には、スコープ１０の上下の湾曲状態をロックする上下ロックレバー、スコープ１０の先端を上下に湾曲させる上下アングルつまみ、スコープ１０の先端を左右に湾曲させる左右アングルつまみ、スコープ１０を左右の湾曲状態をロックする左右ロックつまみ、本実施形態の電子内視鏡に接続された画像記録装置４５に画像を送信するＲＣスイッチ、通常画像または診断用画像の取り込みを行うＦＲスイッチ、画像のズーム処理を行うことを可能とし、通常画像表示モード、診断用画像表示モードの選択を可能とするＭＭスイッチ、吸引を行う吸引ボタン、送気・送水を行う送気送水ボタン等を有する。
【００５６】
以下、上記構成を有する本実施形態の電子内視鏡装置の作用について説明する。
【００５７】
まず、通常画像表示モードの際の動作について説明する。通常画像表示モードでは、通常カラー画像が形成される。これらの画像を形成する際には、図１に示す光源装置１４が駆動され、そこから発せられた白色光が絞り１４ｃを経てライトガイド２３に入射し、スコープ１０内に配されたライトガイド２３の先端から出射した白色光が被観察体に照射される。そして、ＣＣＤ駆動回路１６によって駆動されたＣＣＤ１５がこの被観察体を撮像し、撮像信号を出力する。この撮像信号はＣＤＳ／ＡＧＣ回路１７で相関二重サンプリングと自動利得制御による増幅を受けた後、Ａ／Ｄ変換器１８でＡ／Ｄ変換されて、ＲＧＢ画像信号としてプロセッサ装置１２のＤＳＰ２４に入力される。ＤＳＰ２４では、スコープ１０からの出力された３色画像信号であるＲＧＢ画像信号に対し色変換処理が行われ、前述の通りのＹ／Ｃ信号、すなわち通常画像信号が形成される。このＤＳＰ２４が出力するＹ／Ｃ信号（通常画像信号）は信号処理回路（Ａ）２５においてＩ／Ｐ変換およびノイズ除去などが行われ、信号処理回路（Ｂ）２６に入力され、表示用の通常画像信号が生成され（場合によっては、電子ズームによる拡大処理または縮小処理等を行う）、画像処理回路２７へ出力される。画像処理回路２７では、信号処理回路（Ｂ）２６から出力された通常画像信号に対して、明度強調処理、構造強調処理、色階調処理、鏡像処理，マスク発生、キャラクタ発生、色調整などの各種信号処理が施し、モニタ３４および画像記録装置４５へ出力する。
【００５８】
次に、診断用画像表示モードの際の動作について説明する。本装置が通常画像表示モードで動作している時に、使用者がスコープ１０に設けられているスイッチ２１（後述するＭＭスイッチ）を押圧すると、動作モードが通常画像表示モードから通常画像と診断用画像の両画像を表示する診断用画像表示モードへ切替る。
【００５９】
なお、本装置が診断用画像表示モードで動作している時に、使用者がスコープ１０に設けられているスイッチ２１（後述するＭＭスイッチ）を押圧すると、動作モードが診断用画像表示モードから通常画像を表示する通常画像表示モードへ切替る。
【００６０】
診断用画像表示モードは、診断用画像のみを表示するものであってもよい。
【００６１】
診断用画像表示モードでは、上述した通常カラー画像形成動作と平行して、分光カラー画像形成動作が行われる。以下、分光カラー画像形成について説明する。上述したように、ＤＳＰ２４が出力するＹ／Ｃ信号（通常画像信号）は、信号処理回路（Ａ）２５を介して、信号処理回路（Ｂ）２６に入力され、通常カラー画像が形成されている。同時にＤＳＰ２４が出力するＹ／Ｃ信号は、信号処理回路（Ａ）２５を介して、第１色変換回路２８に入力され、そこでＲＧＢ信号に変換される。このＲＧＢ信号は第１色空間変換処理回路２９へ供給され、第１色空間変換処理回路２９ではＲＧＢ信号とマトリクスデータとにより、推定分光画像形成のためのマトリクス演算がなされる。
【００６２】
以下、この演算について説明する。第１色空間変換処理回路２９は前述のメモリ３６に記憶されているマトリクスデータを用いて、ＲＧＢ信号に対して、診断用画像形成のための前記数１式のマトリクス演算を行う。入力部４１の操作によってλ１，λ２，λ３の３つの波長域が設定され、マイコン３５はメモリ３６に記憶されているマトリクスデータの中からそれらの３つの選択波長域に対応するパラメータをメモリ３６から読み出し、それらを第１色空間変換処理回路２９に入力する。
【００６３】
例えば、３つの波長域λ１，λ２，λ３として波長５００ｎｍ，６２０ｎｍ，６５０ｎｍが選択された場合は、それぞれの波長に対応する表１のパラメータｐ２１，ｐ４５，ｐ５１の係数が用いられて、ＲＧＢ信号から次の数２式のマトリクス演算にて推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓが形成される。
【数２】
【００６４】
その後、上記推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓは、第２色空間変換処理回路３０へ供給される。この第２色空間変換処理回路３０では推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓと、推定分光画像信号（λ1ｓ、λ２ｓ、λ３ｓ）の各信号のゲイン値を示すマトリクスとにより、擬似色分光画像形成のためのマトリクス演算がなされる。
【００６５】
以下、この演算について説明する。入力部４３の操作によって各推定分光画像信号（λ1ｓ、λ２ｓ、λ３ｓ）に対するゲイン値が設定されている。マイコン３５はそれらの３つのゲイン値に対応する１×３のマトリクスを生成し、第２色空間変換処理回路３０に出力する。
【００６６】
例えば、３つの波長域λ１，λ２，λ３に対するゲイン値としてｅ１、ｅ２およびｅ３が選択された場合は、推定分光画像信号（λ1ｓ、λ２ｓ、λ３ｓ）号から次式のマトリクス演算にて擬似色分光画像信号λ１ｔ，λ２ｔ，λ３ｔが形成される。
【数３】
【００６７】
その後、上記擬似色分光画像信号λ１ｔ，λ２ｔ，λ３ｔは、輝度調整回路３１へ供給される。輝度調整回路３１では、この擬似色分光画像信号λ１t，λ２t，λ３tの全ての信号の平均輝度が、ＤＳＰ２４から出力されたＹ／Ｃ信号、すなわち通常画像信号の全ての信号の平均輝度と略等しくなるように、擬似色分光画像信号λ１t，λ２t，λ３tの輝度を調整する輝度調整がおこなわれる。
【００６８】
以下、この輝度調整について説明する。マイコン３５は、まずＤＳＰ２４から出力された１フィールドに関するＹ／Ｃ信号、すなわち１フィールド分の通常画像信号のＹ（輝度）信号の平均値（通常Ｙａｖ）を算出する。また、１フィールド分の擬似色分光画像信号λ１t，λ２t，λ３tが生成された時点で、１フィールド分の擬似色分光画像信号の全てに対して、Ｙ／Ｃ信号へ変換した場合のＹ（輝度）信号値を次式により算出する。
【数４】
【００６９】
マイコン３５は１フィールド分の擬似色分光画像信号の全てのＹ（輝度）信号値の平均値（分光Ｙａｖ）を算出し、通常Ｙａｖとの比率を求める。通常Ｙａｖ＝α・分光Ｙａｖであった場合には、次式の演算により、輝度調整が行われた擬似色分光画像信号λ１ｔ’，λ２ｔ’，λ３ｔ’を算出する。
【数５】
【００７０】
その後、擬似色分光画像信号λ１ｔ’，λ２ｔ’，λ３ｔ’が各々Ｒｓ，Ｇｓ，Ｂｓの３色画像信号として第２色変換回路３２に入力され、この第２色変換回路３２では、Ｒｓ，Ｇｓ，Ｂｓの３色画像信号がＹ／Ｃ信号（Ｙ，Ｒｓ−Ｙ，Ｂｓ−Ｙ）に変換され、このＹ／Ｃ信号、すなわち分光画像信号が信号処理回路（Ｃ）３３により信号処理が施され、画像処理回路２７へ入力される。画像処理回路２７では、信号処理回路（Ｂ）２６から出力された通常画像信号と、信号処理回路（Ｃ）３３から出力された分光画像信号を生成し、モニタ３４および画像記録装置４５へ出力する。
【００７１】
上記分光画像信号に基づいてモニタ３４に表示される診断用画像は、図４および図５で示すような波長域の色成分で構成されるものとなる。すなわち図４は、原色型ＣＣＤ１５の色フィルタの分光感度特性Ｒ，Ｇ，Ｂに、診断用画像を形成する３つの波長域λ１，λ２，λ３を重ねた概念図であり、また図５は、生体の反射スペクトルに３つの波長域λ１，λ２，λ３を重ねた概念図である。先に例示したパラメータｐ２１，ｐ４５，ｐ５１による分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓは、図５に示されるように各々５００ｎｍ、６２０ｎｍ、６５０ｎｍを中心波長とする±１０ｎｍ程度の範囲の波長域の色信号であり、これら３つの波長域の色の組合せから構成される診断用画像（動画あるいは静止画）が表示されることになる。
【００７２】
次に、上記波長域λ１，λ２，λ３およびゲインｅ１、ｅ２、ｅ３の表示、選択および設定について説明する。電子内視鏡装置の工場出荷後、最初に電源を入れて装置を立ち上げると、上記波長域標準セットａ（４００，５００，６００）およびゲイン標準セット（１，１，１）がマイコン３５によって選択される。そして、診断用画像表示モードが選択された場合には、この選択された波長域（４００，５００，６００）が波長表示スイッチ５４ａ〜５４ｃにより表示され、またゲイン標準セット（１，１，１）がゲイン表示スイッチ５６ａ〜５６ｃに表示される。第１色空間変換処理回路２９は、波長域（４００，５００，６００）について、前述のマトリクス演算を行い、増幅回路推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓを形成する。また、第２色空間変換処理回路３０は、ゲイン（１，１，１）を用いて前述の演算を行い、擬似色分光画像信号λ１ｔ，λ２ｔ，λ３ｔを形成する。
【００７３】
また、臨床医師等の読影者は、キーボード型の入力部４１を用いて、セット選択スイッチ５３をクリックすることにより、その他の波長セットｂ〜ｈを順番のかつ任意に選択することができる。また、キーボード型の入力部４１の操作により、波長表示スイッチ５４ａ〜５４ｃの位置を左右へ移動させることにより、波長域を任意の値に設定することができる。また、同様にゲイン表示スイッチ５６ａ〜５６ｃの位置を左右へ移動させることにより、ゲインを任意の値に設定することができる。選択された波長セットの波長域λ１，λ２，λ３に対応する各パラメータがマイコン３５によってメモリ３６から読み出され、それらのパラメータが第１色空間変換処理回路２９に入力される。第１色空間変換処理回路２９は、入力されたパラメータを用いて前述のマトリクス演算を行い、推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓを形成する。また、選択されたゲインセットは、第２色空間変換処理回路３０に入力される。第２色空間変換処理回路３０は、入力されたパラメータを用いて前述の演算を行い、擬似色分光画像信号λ１ｔ，λ２ｔ，λ３ｔを形成する。輝度調整部３１は、この擬似色分光画像信号λ１ｔ，λ２ｔ，λ３ｔに対して、前述の演算を行い、輝度調整が行われた擬似色分光画像信号λ１ｔ’，λ２ｔ’，λ３ｔ’を算出する。
【００７４】
なお、波長セットとして、前述したような波長セットの他に、装置操作者の要望等に応じて別のセットを用意し、それらをメモリ３６に記憶しておいて適宜選択使用できるようにしてもよい。
【００７５】
なお、本実施形態においては、画像処理回路２７の出力がモニタ３４の他に画像記録装置４５（例えば、プリンタ等）にも入力されるようになっており、マイコン３５によって制御される画像記録コントローラ４２が画像記録装置４５に画像記録の指示を与えた場合は、その指示で指定されたシーンの通常画像あるいは診断用画像のハードコピーがこの画像記録装置４５から出力される。
【００７６】
以下、図６に示すフローチャートを参照して、通常画像表示モードを設定した場合の本発明の通常画像に対して、画像処理を施す方法について説明する。
【００７７】
まず、ズーム駆動回路６は、ズーム処理を行う指示を受け付けることが可能なスイッチ２１（ＭＭスイッチ）により受け付けた倍率値（例えば、拡大であれば、どの程度、拡大するかを示す倍率値、縮小であれば、どの程度、縮小するかを示す倍率値）を受信する（ＳＴ１）。
【００７８】
次に、ズーム駆動回路６は、ズーム機構部５をズーム制御することにより、上記受信した倍率値によりズーム処理を施すよう制御する。それによりズーム機構部５は、ズーム処理を行う（ＳＴ２）。その後、信号処理回路（Ｂ）２６は、ズーム処理を施した通常画像と、画像処理回路２７に送信する。
【００７９】
なお、上記倍率値については、ズーム駆動回路６から、マイコン２０からマイコン３５を経由して画像処理回路２７に送信されている。
【００８０】
画像処理回路２７は、その倍率値が所定の値（閾値）より低い場合には（ＳＴ３；ＹＥＳ）、通常画像に対して、データベース４６に記録された画像処理条件Ａに基づき画像処理を施す（ＳＴ４）。
【００８１】
画像処理回路２７は、その倍率値が所定の値（閾値）より高い場合には（ＳＴ３；ＮＯ）、通常画像に対して、データベース４６に記録された画像処理条件Ｂに基づき画像処理を施す（ＳＴ５）。
【００８２】
なお、画像処理回路２７が施した画像処理条件に基づく画像処理は、信号処理回路（Ｂ）２６でおこなってもよい。
【００８３】
ここで、画像処理条件Ａおよび画像処理条件Ｂについて説明する。
【００８４】
画像処理回路２７は、拡大する倍率値が低い場合、もしくは拡大する倍率が等倍の場合、画像処理条件Ａとして、図７に示すように、明るさ（明度変更）補正量を強く設定し、コントラスト（色階調強調）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、シャープネス（構造強調）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定する。
【００８５】
また、画像処理回路２７は、所定の値より縮小する倍率値が高い場合、画像処理条件Ａとして、明るさ（明度変更）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、コントラスト（色階調強調）補正量を強く設定し、シャープネス（構造強調）補正量を強く設定してもよい。
【００８６】
一方、画像処理回路２７は、所定の値より拡大する倍率値が高い場合、画像処理条件Ｂとして、図７に示すように、明るさ（明度変更）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、コントラスト（色階調強調）補正量を強く設定し、シャープネス（構造強調）補正量を強く設定する。
【００８７】
また、画像処理回路２７は、縮小する倍率値が低い場合、もしくは縮小する倍率が等倍の場合、画像処理条件Ｂとして、明るさ（明度変更）補正量を強く設定し、コントラスト（色階調強調）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、シャープネス（構造強調）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定してもよい。
【００８８】
モニタ３４（表示部）は、画像処理条件Ａまたは画像処理条件Ｂのいずれかに基づき画像処理を施された通常画像を表示する（ＳＴ６）。
【００８９】
画像処理条件Ａと、画像処理条件Ｂは、現状の表示モードから通常画像表示モードまたは診断用画像モードのいずれかに変更する表示設定を有するものであってもよい。所定の値より拡大する倍率値が高い場合、通常画像表示モードから診断用表示モードに自動変更することを可能とする。また、その逆に表示モードを自動変更してもよい。
【００９０】
また、所定の値より縮小する倍率値が高い場合、通常画像表示モードから診断用表示モードに自動変更することを可能とする。また、その逆に表示モードを自動変更してもよい。
【００９１】
以下、図８に示すフローチャートを参照して、診断用画像表示モードを設定した場合における本発明の診断用画像に対して、画像処理を施す方法について説明する。
【００９２】
まず、ズーム駆動回路６は、ズーム処理を行う指示を受け付けることが可能なスイッチ２１（ＭＭスイッチ）により受け付けた倍率値（例えば、拡大であれば、どの程度、拡大するかを示す倍率値、縮小であれば、どの程度、縮小するかを示す倍率値）を受信する（ＳＴ１１）。
【００９３】
次に、ズーム駆動回路６は、ズーム機構部５をズーム制御することにより、上記受信した倍率値によりズーム処理を施すよう制御する。それによりズーム機構部５は、ズーム処理を行う（ＳＴ１２）。その後、信号処理回路（Ｃ）３３は、ズーム処理を施した診断用画像を、画像処理回路２７に送信する。なお、上記倍率値については、ズーム駆動回路６から、マイコン２０からマイコン３５を経由して画像処理回路２７に送信されている。
【００９４】
画像処理回路２７は、その倍率値が所定の値（閾値）より低い場合には（ＳＴ１３；ＹＥＳ）、診断用画像に対して、データベース４６に記録された画像処理条件Ａに基づき画像処理を施す（ＳＴ１４）。
【００９５】
画像処理回路２７は、その倍率値が所定の値（閾値）より高い場合には（ＳＴ１３；ＮＯ）、診断用画像に対して、データベース４６に記録された画像処理条件Ｂに基づき画像処理を施す（ＳＴ１５）。
【００９６】
なお、画像処理回路２７が行う画像処理条件に基づく画像処理は、信号処理回路（Ｃ）３３でおこなってもよい。
【００９７】
倍率値が閾値より低い場合には、生体粘膜の正常部位と生体粘膜の異常部位（例えば、癌、胃潰瘍等）の判別が目的となるため、遠景まで明るい、微細な色調の変化を強調する、といった画像処理条件を設定することが好ましい。一方、倍率値が閾値より高い場合には、異常の疑いがある部位の詳細な状態を観察することが必要となり微細な血管を強調する、粘膜の赤色を低減させる、画像処理条件が好まれるであろうから、以下のように画像処理条件を設定することが好ましい。
【００９８】
例えば、画像処理回路２７は、所定の値より拡大する倍率値が低い（倍率が等倍を含む）場合、画像処理条件Ａとして、図９に示すように、ＲＧＢ値を、Ｒは５２０ｎｍ、Ｇは５００ｎｍ、Ｂは４０５ｎｍになるように表示設定する。更に、画像処理条件Ａは、上記表示設定に加え、図１０に示すように、明るさ（明度強調処理）補正量を強く設定し、コントラスト（色階調処理）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、シャープネス（構造強調処理）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定する。
【００９９】
また、画像処理回路２７は、所定の値より縮小する倍率値が低い（倍率が等倍を含む）場合、画像処理条件Ａとして、ＲＧＢ値を、Ｒは５２５ｎｍ、Ｇは４９５ｎｍ、Ｂは４９５ｎｍになるように表示設定する。更に、画像処理条件Ｂは、上記表示設定に加え、図１０に示すように、明るさ（明度強調処理）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、コントラスト（色階調処理）補正量を強く設定し、シャープネス（構造強調処理）補正量を強く設定してもよい。
【０１００】
一方、画像処理回路２７は、所定の値より拡大する倍率値が高い場合、画像処理条件Ｂとして、図９に示すように、ＲＧＢ値を、Ｒは５２５ｎｍ、Ｇは４９５ｎｍ、Ｂは４９５ｎｍになるように表示設定する。更に、画像処理条件Ｂは、上記表示設定に加え、明るさ（明度強調処理）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、コントラスト（色階調処理）補正量を強く設定し、シャープネス（構造強調処理）補正量を強く設定する。
【０１０１】
また、画像処理回路２７は、所定の値より縮小する倍率値が高い場合、画像処理条件Ｂとして、ＲＧＢ値を、Ｒは５２０ｎｍ、Ｇは５００ｎｍ、Ｂは４０５ｎｍになるように表示設定する。更に、画像処理条件Ａは、上記表示設定に加え、明るさ（明度強調処理）補正量を強く設定し、コントラスト（色階調処理）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、シャープネス（構造強調処理）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定してもよい。
【０１０２】
モニタ３４（表示部）は、画像処理条件Ａまたは画像処理条件Ｂのいずれかに基づき画像処理を施された診断用画像を表示する（ＳＴ１６）。
【０１０３】
画像処理条件Ａと、画像処理条件Ｂは、現状の表示モードから通常画像表示モードまたは診断用画像モードのいずれかに変更する表示設定を有するものであってもよい。所定の値より拡大する倍率値が高い場合、通常画像表示モードから診断用表示モードに自動変更することを可能とする。また、その逆に表示モードを自動変更してもよい。
【０１０４】
また、所定の値より縮小する倍率値が高い場合、通常画像表示モードから診断用表示モードに自動変更することを可能とする。また、その逆に表示モードを自動変更してもよい。
【０１０５】
なお、入力部４１は、キーボード等を用いた読影者の入力により上記閾値を変更するものであってもよい。例えば、閾値を２０倍に変更すると、等倍から２０倍の倍率値の際に、上記画像処理条件Ａを通常画像または診断用画像に施すことになる。一方、２０倍の倍率値以上の際、上記画像処理条件Ｂを通常画像または診断用画像に施すことになる。
【０１０６】
なお、データベース４６は、画像処理条件Ａ、Ｂの他に異なる画像処理条件を複数記録しておいてもよい。
【０１０７】
また、スイッチ２１や、フットスイッチや、モニタ３４にタッチパネル機能を備えたフロントパネルスイッチを押圧することにより、上記画像処理条件Ａ、Ｂの他に異なる画像処理条件を順次切替ることができる。それにより、モニタ３４（表示部）は、画像処理条件Ａまたは画像処理条件Ｂのいずれかに基づき画像処理を施された通常画像または診断用画像を表示した後に（例えば、ＳＴ６、ＳＴ１６）、切替えた画像処理条件により画像処理が施された通常画像または診断用画像を表示することができる。
【０１０８】
また、部位認識技術を応用し、部位毎に上記画像処理条件を切替え、切替えた画像処理条件により画像処理が施された通常画像または診断用画像を表示してもよい。
【０１０９】
この部位認識技術として、例えば、AdaBoost、サポートベクターマシン（SVM）、適合ベクターマシン（Relevance Vector Machine; RVM）、人工ニューラルネットワーク（ANN）等を用いた機械学習によって得られる判別器を用いた方法や、テンプレートマッチング、固有画像との比較処理等が挙げられる。
【０１１０】
データベース４６は、所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件を予め記憶しているものであってもよい。画像処理回路２７が、上述のように閾値により画像処理条件を決定するのではなく、倍率値を受信し、その倍率値に対応する、データベース４６に記憶された複数の画像処理条件を決定することを可能とする。
【０１１１】
以上の説明で明らかなように、本実施形態においては、ズーム処理を行う指示に応答して、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行い、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施し、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示することにより、読影者に対して、ズーム処理を行った画像上の対象組織が、病変等であるか否かを判別しやすい通常画像または診断用画像を提供することができる。
【０１１２】
また、本実施形態においては、所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件を予め記憶しているデータベース４６を更に備え、画像処理回路２７が、データベース４６に記憶された所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件に基づき画像処理を施すことにより、読影者が煩雑な操作をすることなく、読影者に対して、ズーム処理を行った組織が、病変等であるか否かを正確に判別しやすい通常画像または診断用画像を提供することができる。
【０１１３】
更に、本実施形態においては、読影者が診断用画像の色のバランスを自由に設定することができ、かつ診断用画像の明るさを自動的に通常画像の明るさと揃えることができるため、通常画像と診断用画像とをモニタ３４へ同時に表示した場合であっても、読影者の違和感が少なくなる。
【０１１４】
なお、上記実施形態においては、１フィールドに関する通常カラー画像あるいは診断用画像のＹ信号の平均値を用いて輝度調整を行っているが、このような平均値に限らず、Ｙ信号の最大値や、さらには１フィールド内の特定の部分領域に関するＹ信号の平均値や最大値等に基づいて輝度調整を行うようにしてもよい。
【０１１５】
また、本実施形態においては、４００ｎｍから７００ｎｍの波長域を６１の波長域に分割して選択できるようにしてあるが、波長域λ１，λ２，λ３として、赤外域を含めた波長域、あるいは赤外域のみの波長セットを選択することにより、可視光域のカットフィルタを用いることなく、従来において赤外線を照射して得られる画像に近似した診断用画像を得ることができる。また従来の内視鏡では、励起光照射により癌組織等から発せられる蛍光を撮影することが行われるが、上記λ１，λ２，λ３の波長セットとして、蛍光波長に合わせたものを選択することにより、蛍光を発する部分の診断用画像を形成することができ、この場合は、励起光のカットフィルタが不要となる利点がある。
【０１１６】
さらに、従来の内視鏡では、被観察体にインディゴやピオクタニン等の色素散布を行い、色素散布によって着色した組織を撮像することが行われているが、上記λ１，λ２，λ３の波長セットとして、色素散布によって着色する組織が描出できる波長域を選択することにより、色素散布をすることなく、色素散布時の画像と同等の診断用画像を得ることもできる。
【０１１７】
なお、本実施形態においては、擬似色分光画像信号λ１ｔ’，λ２ｔ’，λ３ｔ’を各々Ｒｓ，Ｇｓ，Ｂｓの３色画像信号として第２色変換回路３２に入力する際には、擬似色分光画像信号λ１ｔ’，λ２ｔ’，λ３ｔ’を、その順番のままＲｓ，Ｇｓ，Ｂｓ３色画像信号へ割り当てるが、使用者が特殊な色表示を望む場合等には、順番を変更して割り当ててもよい。このような場合には、例えば血管の部分が黄色や青色に表示されるような診断用画像が表示される。
【０１１８】
なお、本実施形態においては、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい狭帯域化された二つの波長（例えば、３９０〜４５０ｎｍ／５３０〜５５０ｎｍ）の光を照射することにより、粘膜表層の毛細血管、粘膜微細模様を強調する手法（例えば、Narrow Band Imaging-NBl）に得られる診断用画像を適用するものであってもよい。
【０１１９】
なお、本実施形態においては、ズーム処理は光学ズームによって行うものを説明したが、スイッチ２１（ズーム指示受付部）により受け付けた電子ズームを行う指示に応答して、所定の倍率値にて、通常画像または診断用画像に対して、信号処理回路（Ｂ）２６（ズーミング部）または信号処理回路（Ｃ）３３（ズーミング部）による電子ズームを行うことにより、画像処理回路２７が、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施し、モニタ３４が、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子内視鏡装置の構成を示すブロック図
【図２】分光画像の波長域の例を示す図
【図３】モニタに表示される画像の模式図
【図４】分光画像の波長域の一例を、原色型ＣＣＤの分光感度特性と共に示すグラフ
【図５】分光画像の波長域の一例を、生体の反射スペクトルと共に示すグラフ
【図６】本発明の通常画像を用いた処理の流れを示すフローチャート
【図７】通常画像における画像処理条件
【図８】本発明の診断用画像を用いた処理の流れを示すフローチャート
【図９】診断用画像における画像処理条件１
【図１０】診断用画像における画像処理条件２
【符号の説明】
【０１２１】
５ レンズ機構部
６ ズーム駆動回路
１０ スコープ部
１２ プロセッサ部
１４ 光源装置
１４ａ ランプ
１４ｂ 点灯駆動回路
１４ｃ 絞り
１４ｄ 絞り駆動部
１５ ＣＣＤ
１７ ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
２０，３５ マイコン
２１ スイッチ
２２ 照明窓
２３ ライトガイド
２４ ＤＳＰ
２５ 信号処理回路（Ａ）
２６ 信号処理回路（Ｂ）
２７ 画像処理回路
２８ 第１色変換回路
２９ 第１色空間変換処理回路
３０ 第２色空間変換処理回路
３１ 輝度調整回路
３２ 第２色変換回路
３３ 信号処理回路（Ｃ）
３４ モニタ
４１ 入力部
４６ データベース
４７ 画面
５１ 波長域表示小画面
５２ ゲイン表示小画面
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子内視鏡装置および方法並びにプログラムに関し、詳しくは、生体粘膜の狭帯域分光画像を作成してこの生体粘膜を診断する電子内視鏡装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固体撮像素子を用いた電子内視鏡装置として、主に可視光の波長領域を撮像して可視光領域画像を表す通常画像と、狭い波長帯域のみに光を透過させる複数種類の狭帯域バンドパスフィルタを通して消化器官（例えば胃等）の生体粘膜を撮像し上記生体粘膜の複数種類の狭帯域分光画像を得、これらの狭帯域分光画像を合成してなる診断用画像を生成する方式(Narrow Band Imaging-NBl)が知られている。
【０００３】
このような装置では、互いに異なる波長域の光を透過させる３種類の狭帯域バンドパスフィルタを組み合わせた回転フィルタを備え面順次方式で撮像を行なって複数種類の狭帯域分光画像を取得するものや、上記と同様の３種類の各狭帯域バンドパスフィルタを通して分光された各照明光を順次生体粘膜に照射しつつ上記生体粘膜を撮像してこの生体粘膜を示す複数種類の狭帯域分光画像（診断用画像ともいう）を取得するもの等が検討されている。
【０００４】
このようにして取得された複数種類の狭帯域分光画像を合成して得られた上記生体粘膜の診断用画像は、従来では得られなかった生体粘膜の微細構造を表現することができる。
【０００５】
このような方式(Narrow Band Imaging-NBl)において、読影者が診断しやすくするために、いかなる生体の組織等であっても、適切に診断用画像信号を表示できるよう、組織毎に適切なパラメータを格納し、組織毎に対応したパラメータを用いて、診断用画像信号に対して、画像処理を行うものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
一方、固体撮像素子上に複数種類の広帯域バンドパスフィルタからなるＲＧＢモザイクフィルタを配置して面同時方式で通常のカラー画像（通常画像ともいう）の撮像を行なう電子内視鏡装置に関しても、この生体粘膜の撮像で得られた通常画像に基づく演算処理により上記狭帯域バンドパスフィルタを用いて得られた狭帯域分光画像と同等の画像を取得して上記のような診断用画像を作成する方式が提案されている。
【０００７】
この方式は、可視波長域における生体粘膜の分光反射強度分布に関する多数の測定データを用いて上記生体粘膜の分光反射強度分布を推定するための主成分分析を行い、その結果、第１主成分から第３主成分の３つの主成分により上記生体粘膜の可視波長全域に亘る分光反射強度分布を略復元できることを見出して提案されたものである。この復元手法によれば、上記生体粘膜の分光反射強度分布に関する多数の測定データを用いて予め求めた分光反射推定マトリクスデータと、上記３つの主成分に対応する通常のＲＧＢモザイクフィルタを通した撮像で得られた通常画像との分光画像推定演算によって求められた複数の波長域での狭帯域分光画像を合成して、上記狭帯域バンドパスフィルタを通して得られた狭帯域分光画像の合成によって得られる診断用画像と同等の画像を疑似的に得ることができる（特許文献２参照）。
【０００８】
また、通常画像を表示する電子内視鏡装置において、ズーム倍率に応じて、通常画像の明度を自動変更するものが提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００６−３４１０７８号公報
【特許文献２】特開２００３−９３３３６号公報
【特許文献３】特開２００１−３７７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の電子内視鏡装置には、下記の如き種々の問題がある。特許文献１記載の装置のように、読影者が診断しやすくするために、いかなる生体の組織等であっても、適切な診断用画像信号を表示できるよう、組織毎に適切なパラメータを格納し、組織毎に対応したパラメータを用いて、診断用画像信号に対して、画像処理を行うものでは、特定の組織毎に複数のパラメータを事前に設定する必要があり、設定が煩雑になるという問題がある。
【００１０】
また、一般的には、読影者が、ズーム処理を行うような画像上の対象組織は、注目組織（例えば、病変の可能性が高い部位）であることが多い。
【００１１】
しかしながら、特許文献２記載の装置のように、ズーム処理を行う画像に対して、画像処理条件を自動変更する機能が無いものでは、読影者にとって、注目する組織を判別しにくいという問題がある。
【００１２】
また、特許文献３記載の装置のように、ズーム倍率に応じて、通常画像における明るさのみを自動変更するものでは、読影者にとって、注目する組織を正確に判別しにくいという問題がある。
【００１３】
したがって、通常画像と、診断用画像とを作成する電子内視鏡装置において、所定の倍率値に応じて、複数の画像処理条件を変更し、変更された複数の画像処理条件に基づき通常画像または診断用画像に画像処理を施すよう制御することが望まれている。
【００１４】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、通常画像と所望の診断用画像とを作成し、読影者に対して、ズーム処理の対象となる部位が、病変等であるか否かを判別しやすくした通常画像または診断用画像を表示する電子内視鏡装置および方法並びにプログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の電子内視鏡装置は、生体粘膜を表す通常画像と、生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成するものであって、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付けることが可能なズーム指示受付部と、ズーム指示受付部により受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行うズーミング部と、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施す画像処理部と、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示する表示部とを備えたものである。
【００１６】
「通常画像」とは、可視光の波長領域を撮像して可視光領域画像を表すカラー画像をいう。
【００１７】
また、「診断用画像」とは、診断用に用いられる狭帯域分光画像から成る画像をいう。例えば、複数種類の波長セットのうちから選択された波長セットに基づいた分光画像推定演算により得られた画像であってもよいし、複数種類の狭帯域分光画像を得、これらの狭帯域分光画像を合成してなるNarrow Band Imaging-NBl方式を用いて生成された画像であってもよい。
【００１８】
「ズームミング部」とは、ズーム駆動回路の制御によってズーム機構部のレンズの焦点距離を変えることにより、光学ズーム処理により拡大処理または縮小処理を行うものをいう。また、上述する光学ズームのみならず、信号処理回路により、電子ズーム処理により拡大処理または縮小処理を行うものであっても良い。
【００１９】
また、「複数の画像処理条件」は、明度強調処理、構造強調処理、色階調処理の少なくともいずれか２つ以上の補正量に関するものである。更に、通常画像または診断用画像のいずれか一方の画像の表示設定を有するものであってもよい。
【００２０】
本発明の電子内視鏡装置は、所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件を予め記憶しているデータベース部を更に備え、画像処理部が、データベース部に記憶された所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件に基づき画像処理を施すものであってもよい。
【００２１】
本発明の電子内視鏡表示方法は、生体粘膜を表す通常画像と、生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成し、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付け、受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、所定の倍率値にてズーム処理を行い、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施し、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示する。
【００２２】
本発明の電子内視鏡表示プログラムは、生体粘膜を表す通常画像と、生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成するものであって、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付ける機能と、受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、所定の倍率値にてズーム処理を行う機能と、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施す機能と、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示する機能とをコンピュータに実現させるためのものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の電子内視鏡装置および方法並びにプログラムによれば、ズーム処理を行う指示に応答して、所定の倍率値にてズーム処理を行い、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施し、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示することにより、読影者に対して、ズーム処理を行った組織が、病変等であるか否かを判別しやすい通常画像または診断用画像を提供することができる。
【００２４】
また、本発明の電子内視鏡装置および方法並びにプログラムによれば、所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件を予め記憶しているデータベース部を更に備え、画像処理部が、データベース部に記憶された所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件に基づき画像処理を施すことにより、読影者が煩雑な操作をすることなく、ズーム処理を行った組織が、病変等であるか否かを判別しやすい通常画像または診断用画像を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による電子内視鏡装置の基本構成を示すものである。
【００２６】
本発明の電子内視鏡装置は、生体粘膜を表す通常画像と、生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成するものであって、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付けることが可能なスイッチ２１（ズーム指示受付部）と、スイッチ２１（ズーム指示受付部）により受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行うズーム機構部５（ズーミング部）と、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施す画像処理回路２７（画像処理部）と、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示するモニタ３４（表示部）等を備えたものである。
【００２７】
また、本発明の電子内視鏡装置は、所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件を予め記憶しているデータベース４６（データベース部）を更に備え、画像処理回路２７が、データベース４６に記憶された所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件に基づき画像処理を施すものである。
【００２８】
図示の通りこの電子内視鏡装置は、被験者の体腔内に挿入されるスコープ１０と、スコープ１０に接続されるプロセッサ装置１２とから構成されている。プロセッサ装置１２内には白色光を発する光源装置１４が配置されている。スコープ１０の先端には照明窓２２が設けられ、この照明窓２２には、一端が上記光源装置１４に接続されたライトガイド２３の他端が対面している。
【００２９】
光源装置１４は、白色光を発するランプ１４ａと、このランプ１４ａを点灯させる点灯駆動回路１４ｂと、ランプ１４ａの前側に配置された絞り１４ｃと、この絞り１４ｃを開閉する絞り駆動部１４ｄとから構成されている。なお、ランプ１４ａとライトガイド２３との間には、該ランプ１４ａから発せられた白色光をライトガイド２３に入射させるための光学系が設けられるが、それらについては図示を省いてある。また、この種の光源装置は、プロセッサ装置１２とは別体の部分に配置されてもよい。
【００３０】
上記スコープ１０の先端部には、ズーム制御を可能とする結合撮像系であるズーム機構部５と、固体撮像素子であるＣＣＤ１５が設けられている。このＣＣＤ１５としては、例えば撮像面にＲＧＢの色フィルタを有する原色型の色フィルタが取り付けられている。
【００３１】
ズーム機構部５は、ズームレンズと、を有し、光学的制御手段としてのズームレンズは、ズーム駆動回路６によりその光軸の前後方向に移動可能になされ、このズームレンズが移動することにより、所定の倍率値により画像の倍率を変化させることができる。
【００３２】
また、上記所定の倍率値については、ズーム駆動回路６から、マイコン２０からマイコン３５を経由して画像処理回路２７に送信される。
【００３３】
なお、ズーム駆動回路６は、アクチュエータからなり、例えば圧電アクチュエータ、超音波アクチュエータ、モータ等を利用することができる。
【００３４】
ＣＣＤ１５には、同期信号に基づいて駆動パルスを形成するＣＣＤ駆動回路１６が接続されると共に、このＣＣＤ１５が出力した画像（映像）信号をサンプリングして増幅するＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）回路１７が接続されている。またＣＤＳ／ＡＧＣ回路１７には、そのアナログ出力をデジタル化するＡ／Ｄ変換器１８が接続されている。さらにスコープ１０内には、そこに設けられた各種回路を制御するとともに、プロセッサ装置１２との間の通信制御を行うマイコン２０が配置されている。
【００３５】
また、スコープ１０の根元近傍には、マイコン２０に接続され、表示モードの切換を行う押圧型のスイッチ２１が設けられている。
【００３６】
一方、プロセッサ装置１２には、デジタル化された画像信号に対して各種の画像処理を施すことを可能とするＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）２４が設けられている。
【００３７】
このＤＳＰ２４は、上記ＣＣＤ１５から出力されるＲ、Ｇ、Ｂの３色画像信号から輝度（Ｙ）信号と色差［Ｃ（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）］信号で構成されるＹ／Ｃ信号を生成し、それを出力するものであり、ＤＳＰ２４には、Ｉ／Ｐ変換およびノイズ除去などを行う信号処理回路（Ａ）２５が接続されている。
【００３８】
信号処理回路（Ａ）２５には、表示用の通常画像信号を形成する信号処理回路（Ｂ）２６と、後述する分光画像信号を生成するための第１色変換回路２８とが接続されている。
【００３９】
なお、上記ＤＳＰ２４はスコープ１０側に配置してもよい。
【００４０】
信号処理回路（Ｂ）２６は、表示用の通常画像信号を生成し、この通常画像信号を画像処理回路２７へ出力する。また、通常画像信号に対して、拡大処理または縮小処理を行う電子ズーム処理の実行を可能とする。
【００４１】
また、信号処理回路（Ｃ）３３は、表示用の診断用画像信号を生成し、この診断用画像信号を画像処理回路２７へ出力する。また、診断用画像信号に対して、拡大処理または縮小処理を行う電子ズーム処理の実行を行うことを可能とする。
【００４２】
画像処理回路２７には、例えば、液晶表示装置やＣＲＴ等からなるモニタ３４および、画像記録装置４５が接続されている。
【００４３】
画像処理回路２７では、通常画像表示モードが選択されている場合には、信号処理回路（Ｂ）２６から出力される通常画像信号をモニタ３４および画像記録装置４５へ出力し、診断用画像表示モードが選択されている場合には、信号処理回路（Ｂ）２６から出力される通常画像信号と、上記通常画像信号に、信号処理回路（Ｃ）３３から出力される診断用画像とを生成し、モニタ３４および画像記録装置４５へ出力する。
【００４４】
また、画像処理回路２７は、通常画像または診断用画像に対して、明度強調処理、構造強調処理、色階調処理、鏡像処理，マスク発生、キャラクタ発生、色調整などの各種画像処理を行うことができる
以下、通常画像と診断用画像の生成について、主に説明する。
【００４５】
第１色変換回路２８は、上記信号処理回路（Ａ）２５から出力されたＹ／Ｃ信号をＲ、Ｇ、Ｂの３色画像信号に変換する。上記第１色変換回路２８の後段側には、予め記憶されている推定分光画像信号生成用のマトリクス（分光）データの中から読み出された、選択された波長域λ１，λ２，λ３に対応するパラメータを用いて、この３色画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂに対してマトリクス演算を行って、選択された波長λ１，λ２，λ３に対する推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓを出力する第１色空間変換処理回路２９と、この推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓを、使用者が入力した各画像信号毎のゲイン値を用いて増幅して、擬似色分光画像信号λ１t，λ２t，λ３tを出力する第２色空間変換処理回路３０と、この擬似色分光画像信号λ１t，λ２t，λ３tの全ての信号の平均輝度が、ＤＳＰ２４から出力されたＹ／Ｃ信号、すなわち通常画像信号の全ての信号の平均輝度と略等しくなるように、擬似色分光画像信号λ１t，λ２t，λ３tの輝度を調整して、輝度調整が行われた擬似色分光画像信号λ１t’，λ２t’，λ３t’を出力する輝度調整回路３１と、この擬似色分光画像信号λ１t’，λ２t’，λ３t’を、ＲＧＢ信号に対応させた処理をするためにそれぞれＲ，Ｇ，Ｂチャンネルへ入力し、この入力信号をＹ／Ｃ信号に変換する第２色変換回路３２、信号処理回路（Ｃ）３３、および画像処理回路２７が逐次この順に接続されている。
【００４６】
また、プロセッサ装置１２内には、スコープ１０との間の通信を行うと共に、該装置１２内の各回路を制御し、また推定分光画像信号を形成するためのマトリクス（分光）データを上記色空間変換処理回路２９に入力する等の機能を有するマイコン３５が設けられている。上記メモリ３６には、診断用画像を形成するための波長セット、ゲインセットおよびＲＧＢ信号に基づいて推定分光画像信号を形成するためのマトリクスデータが記憶されている。
【００４７】
λ１，λ２，λ３の波長セットとしては、例えば図２に示すような、４００，５００，６００（ｎｍ、以下同様）の波長域標準セットａ、血管を描出するための４７０，５００，６７０の血管Ｂ１セットｂ、同じく血管を描出するための４７５，５１０，６８５の血管Ｂ２セットｃ、特定組織を描出するための４４０，４８０，５２０の組織Ｅ１セットｄ、同じく特定組織を描出するための４８０，５１０，５８０の組織Ｅ２セットｂ、オキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンとの差を描出するための４００，４３０，４７５のヘモグロビンセットｆ、血液とカロテンとの差を描出するための４１５，４５０，５００の血液‐カロテンセットｇ、血液と細胞質の差を描出するための４２０，５５０，６００の血液‐細胞質セットｈの８つの波長セットが記憶されている。また、ｅ１、ｅ２、ｅ３のゲインセットとして、１，１，１のゲイン標準セットが記憶されている。
【００４８】
マトリクスデータはテーブルとして記憶されている。本実施形態において、このメモリ３６に格納されているマトリクスデータの一例は次の表１のようになる。
【表１】
【００４９】
この表１のマトリクスデータは、例えば４００ｎｍから７００ｎｍの波長域を５ｎｍ間隔で分けた６１の波長域パラメータ（係数セット）ｐ１〜ｐ６１および、通常画像形成のためのパラメータＰ１〜Ｐ３からなる。パラメータｐ１〜ｐ６１は各々、マトリクス演算のための係数ｋｐｒ，ｋｐｇ，ｋｐｂ（ｐ＝１〜６１）から構成されている。
【００５０】
そして第１色空間変換処理回路２９において、上記係数ｋｐｒ，ｋｐｇ，ｋｐｂと第１色変換回路２８から出力されたＲＧＢ信号とにより次式で示すマトリクス演算が行われて、推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓが形成される。
【数１】
【００５１】
すなわち、分光画像を構成する波長域λ１，λ２，λ３としてそれぞれ例えば５００ｎｍ，６２０ｎｍ，６５０ｎｍが選択される場合は、係数（ｋｐｒ，ｋｐｇ，ｋｐｂ）として、表１の６１のパラメータのうち、中心波長５００ｎｍに対応するパラメータｐ２１の係数（-0.00119，0.002346，0.0016）、中心波長６２０ｎｍに対応するパラメータｐ４５の係数（0.004022，0.000068，‐0.00097）、および中心波長６５０ｎｍに対応するパラメータｐ５１の係数（0.005152，-0.00192，0.000088）を用いて上記マトリクス演算がなされる。
【００５２】
マイコン３５には上記メモリ３６に加えて、モニタ３４、キーボード型の入力部４１、画像記録コントローラ４２、およびスコープ１０のマイコン２０が接続されている。
【００５３】
図３は、診断用画像表示モードが選択された際のモニタ３４に表示される画面４７の一例を示す図である。モニタ３４の画面４７には、通常画像４８および診断用画像４９と、診断用画像を形成する波長域を表示、選択または設定するための波長域表示小画面５１と、各波長域のゲインを表示、選択または設定するためのゲイン表示小画面５２とが表示される。
【００５４】
波長域表示小画面５１には、例えば、ａ〜ｈの波長セットを選択するためのセット選択スイッチ５３と、波長域λ１，λ２，λ３を表示し、また手動入力により設定するための波長表示スイッチ５４ａ〜５４ｃが表示される。また、ゲイン表示小画面５２には、標準のゲインセット（１，１，１）を選択するためのセット選択スイッチ５５と、ゲインｅ１、ｅ２、ｅ３を表示し、また手動入力により設定するためのゲイン表示スイッチ５６ａ〜５６ｃが表示される。これらの小画面に表示されているスイッチは、キーボード型の入力部４１により操作される。
【００５５】
なお、スイッチ２１には、スコープ１０の上下の湾曲状態をロックする上下ロックレバー、スコープ１０の先端を上下に湾曲させる上下アングルつまみ、スコープ１０の先端を左右に湾曲させる左右アングルつまみ、スコープ１０を左右の湾曲状態をロックする左右ロックつまみ、本実施形態の電子内視鏡に接続された画像記録装置４５に画像を送信するＲＣスイッチ、通常画像または診断用画像の取り込みを行うＦＲスイッチ、画像のズーム処理を行うことを可能とし、通常画像表示モード、診断用画像表示モードの選択を可能とするＭＭスイッチ、吸引を行う吸引ボタン、送気・送水を行う送気送水ボタン等を有する。
【００５６】
以下、上記構成を有する本実施形態の電子内視鏡装置の作用について説明する。
【００５７】
まず、通常画像表示モードの際の動作について説明する。通常画像表示モードでは、通常カラー画像が形成される。これらの画像を形成する際には、図１に示す光源装置１４が駆動され、そこから発せられた白色光が絞り１４ｃを経てライトガイド２３に入射し、スコープ１０内に配されたライトガイド２３の先端から出射した白色光が被観察体に照射される。そして、ＣＣＤ駆動回路１６によって駆動されたＣＣＤ１５がこの被観察体を撮像し、撮像信号を出力する。この撮像信号はＣＤＳ／ＡＧＣ回路１７で相関二重サンプリングと自動利得制御による増幅を受けた後、Ａ／Ｄ変換器１８でＡ／Ｄ変換されて、ＲＧＢ画像信号としてプロセッサ装置１２のＤＳＰ２４に入力される。ＤＳＰ２４では、スコープ１０からの出力された３色画像信号であるＲＧＢ画像信号に対し色変換処理が行われ、前述の通りのＹ／Ｃ信号、すなわち通常画像信号が形成される。このＤＳＰ２４が出力するＹ／Ｃ信号（通常画像信号）は信号処理回路（Ａ）２５においてＩ／Ｐ変換およびノイズ除去などが行われ、信号処理回路（Ｂ）２６に入力され、表示用の通常画像信号が生成され（場合によっては、電子ズームによる拡大処理または縮小処理等を行う）、画像処理回路２７へ出力される。画像処理回路２７では、信号処理回路（Ｂ）２６から出力された通常画像信号に対して、明度強調処理、構造強調処理、色階調処理、鏡像処理，マスク発生、キャラクタ発生、色調整などの各種信号処理が施し、モニタ３４および画像記録装置４５へ出力する。
【００５８】
次に、診断用画像表示モードの際の動作について説明する。本装置が通常画像表示モードで動作している時に、使用者がスコープ１０に設けられているスイッチ２１（後述するＭＭスイッチ）を押圧すると、動作モードが通常画像表示モードから通常画像と診断用画像の両画像を表示する診断用画像表示モードへ切替る。
【００５９】
なお、本装置が診断用画像表示モードで動作している時に、使用者がスコープ１０に設けられているスイッチ２１（後述するＭＭスイッチ）を押圧すると、動作モードが診断用画像表示モードから通常画像を表示する通常画像表示モードへ切替る。
【００６０】
診断用画像表示モードは、診断用画像のみを表示するものであってもよい。
【００６１】
診断用画像表示モードでは、上述した通常カラー画像形成動作と平行して、分光カラー画像形成動作が行われる。以下、分光カラー画像形成について説明する。上述したように、ＤＳＰ２４が出力するＹ／Ｃ信号（通常画像信号）は、信号処理回路（Ａ）２５を介して、信号処理回路（Ｂ）２６に入力され、通常カラー画像が形成されている。同時にＤＳＰ２４が出力するＹ／Ｃ信号は、信号処理回路（Ａ）２５を介して、第１色変換回路２８に入力され、そこでＲＧＢ信号に変換される。このＲＧＢ信号は第１色空間変換処理回路２９へ供給され、第１色空間変換処理回路２９ではＲＧＢ信号とマトリクスデータとにより、推定分光画像形成のためのマトリクス演算がなされる。
【００６２】
以下、この演算について説明する。第１色空間変換処理回路２９は前述のメモリ３６に記憶されているマトリクスデータを用いて、ＲＧＢ信号に対して、診断用画像形成のための前記数１式のマトリクス演算を行う。入力部４１の操作によってλ１，λ２，λ３の３つの波長域が設定され、マイコン３５はメモリ３６に記憶されているマトリクスデータの中からそれらの３つの選択波長域に対応するパラメータをメモリ３６から読み出し、それらを第１色空間変換処理回路２９に入力する。
【００６３】
例えば、３つの波長域λ１，λ２，λ３として波長５００ｎｍ，６２０ｎｍ，６５０ｎｍが選択された場合は、それぞれの波長に対応する表１のパラメータｐ２１，ｐ４５，ｐ５１の係数が用いられて、ＲＧＢ信号から次の数２式のマトリクス演算にて推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓが形成される。
【数２】
【００６４】
その後、上記推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓは、第２色空間変換処理回路３０へ供給される。この第２色空間変換処理回路３０では推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓと、推定分光画像信号（λ1ｓ、λ２ｓ、λ３ｓ）の各信号のゲイン値を示すマトリクスとにより、擬似色分光画像形成のためのマトリクス演算がなされる。
【００６５】
以下、この演算について説明する。入力部４３の操作によって各推定分光画像信号（λ1ｓ、λ２ｓ、λ３ｓ）に対するゲイン値が設定されている。マイコン３５はそれらの３つのゲイン値に対応する１×３のマトリクスを生成し、第２色空間変換処理回路３０に出力する。
【００６６】
例えば、３つの波長域λ１，λ２，λ３に対するゲイン値としてｅ１、ｅ２およびｅ３が選択された場合は、推定分光画像信号（λ1ｓ、λ２ｓ、λ３ｓ）号から次式のマトリクス演算にて擬似色分光画像信号λ１ｔ，λ２ｔ，λ３ｔが形成される。
【数３】
【００６７】
その後、上記擬似色分光画像信号λ１ｔ，λ２ｔ，λ３ｔは、輝度調整回路３１へ供給される。輝度調整回路３１では、この擬似色分光画像信号λ１t，λ２t，λ３tの全ての信号の平均輝度が、ＤＳＰ２４から出力されたＹ／Ｃ信号、すなわち通常画像信号の全ての信号の平均輝度と略等しくなるように、擬似色分光画像信号λ１t，λ２t，λ３tの輝度を調整する輝度調整がおこなわれる。
【００６８】
以下、この輝度調整について説明する。マイコン３５は、まずＤＳＰ２４から出力された１フィールドに関するＹ／Ｃ信号、すなわち１フィールド分の通常画像信号のＹ（輝度）信号の平均値（通常Ｙａｖ）を算出する。また、１フィールド分の擬似色分光画像信号λ１t，λ２t，λ３tが生成された時点で、１フィールド分の擬似色分光画像信号の全てに対して、Ｙ／Ｃ信号へ変換した場合のＹ（輝度）信号値を次式により算出する。
【数４】
【００６９】
マイコン３５は１フィールド分の擬似色分光画像信号の全てのＹ（輝度）信号値の平均値（分光Ｙａｖ）を算出し、通常Ｙａｖとの比率を求める。通常Ｙａｖ＝α・分光Ｙａｖであった場合には、次式の演算により、輝度調整が行われた擬似色分光画像信号λ１ｔ’，λ２ｔ’，λ３ｔ’を算出する。
【数５】
【００７０】
その後、擬似色分光画像信号λ１ｔ’，λ２ｔ’，λ３ｔ’が各々Ｒｓ，Ｇｓ，Ｂｓの３色画像信号として第２色変換回路３２に入力され、この第２色変換回路３２では、Ｒｓ，Ｇｓ，Ｂｓの３色画像信号がＹ／Ｃ信号（Ｙ，Ｒｓ−Ｙ，Ｂｓ−Ｙ）に変換され、このＹ／Ｃ信号、すなわち分光画像信号が信号処理回路（Ｃ）３３により信号処理が施され、画像処理回路２７へ入力される。画像処理回路２７では、信号処理回路（Ｂ）２６から出力された通常画像信号と、信号処理回路（Ｃ）３３から出力された分光画像信号を生成し、モニタ３４および画像記録装置４５へ出力する。
【００７１】
上記分光画像信号に基づいてモニタ３４に表示される診断用画像は、図４および図５で示すような波長域の色成分で構成されるものとなる。すなわち図４は、原色型ＣＣＤ１５の色フィルタの分光感度特性Ｒ，Ｇ，Ｂに、診断用画像を形成する３つの波長域λ１，λ２，λ３を重ねた概念図であり、また図５は、生体の反射スペクトルに３つの波長域λ１，λ２，λ３を重ねた概念図である。先に例示したパラメータｐ２１，ｐ４５，ｐ５１による分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓは、図５に示されるように各々５００ｎｍ、６２０ｎｍ、６５０ｎｍを中心波長とする±１０ｎｍ程度の範囲の波長域の色信号であり、これら３つの波長域の色の組合せから構成される診断用画像（動画あるいは静止画）が表示されることになる。
【００７２】
次に、上記波長域λ１，λ２，λ３およびゲインｅ１、ｅ２、ｅ３の表示、選択および設定について説明する。電子内視鏡装置の工場出荷後、最初に電源を入れて装置を立ち上げると、上記波長域標準セットａ（４００，５００，６００）およびゲイン標準セット（１，１，１）がマイコン３５によって選択される。そして、診断用画像表示モードが選択された場合には、この選択された波長域（４００，５００，６００）が波長表示スイッチ５４ａ〜５４ｃにより表示され、またゲイン標準セット（１，１，１）がゲイン表示スイッチ５６ａ〜５６ｃに表示される。第１色空間変換処理回路２９は、波長域（４００，５００，６００）について、前述のマトリクス演算を行い、増幅回路推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓを形成する。また、第２色空間変換処理回路３０は、ゲイン（１，１，１）を用いて前述の演算を行い、擬似色分光画像信号λ１ｔ，λ２ｔ，λ３ｔを形成する。
【００７３】
また、臨床医師等の読影者は、キーボード型の入力部４１を用いて、セット選択スイッチ５３をクリックすることにより、その他の波長セットｂ〜ｈを順番のかつ任意に選択することができる。また、キーボード型の入力部４１の操作により、波長表示スイッチ５４ａ〜５４ｃの位置を左右へ移動させることにより、波長域を任意の値に設定することができる。また、同様にゲイン表示スイッチ５６ａ〜５６ｃの位置を左右へ移動させることにより、ゲインを任意の値に設定することができる。選択された波長セットの波長域λ１，λ２，λ３に対応する各パラメータがマイコン３５によってメモリ３６から読み出され、それらのパラメータが第１色空間変換処理回路２９に入力される。第１色空間変換処理回路２９は、入力されたパラメータを用いて前述のマトリクス演算を行い、推定分光画像信号λ１ｓ，λ２ｓ，λ３ｓを形成する。また、選択されたゲインセットは、第２色空間変換処理回路３０に入力される。第２色空間変換処理回路３０は、入力されたパラメータを用いて前述の演算を行い、擬似色分光画像信号λ１ｔ，λ２ｔ，λ３ｔを形成する。輝度調整部３１は、この擬似色分光画像信号λ１ｔ，λ２ｔ，λ３ｔに対して、前述の演算を行い、輝度調整が行われた擬似色分光画像信号λ１ｔ’，λ２ｔ’，λ３ｔ’を算出する。
【００７４】
なお、波長セットとして、前述したような波長セットの他に、装置操作者の要望等に応じて別のセットを用意し、それらをメモリ３６に記憶しておいて適宜選択使用できるようにしてもよい。
【００７５】
なお、本実施形態においては、画像処理回路２７の出力がモニタ３４の他に画像記録装置４５（例えば、プリンタ等）にも入力されるようになっており、マイコン３５によって制御される画像記録コントローラ４２が画像記録装置４５に画像記録の指示を与えた場合は、その指示で指定されたシーンの通常画像あるいは診断用画像のハードコピーがこの画像記録装置４５から出力される。
【００７６】
以下、図６に示すフローチャートを参照して、通常画像表示モードを設定した場合の本発明の通常画像に対して、画像処理を施す方法について説明する。
【００７７】
まず、ズーム駆動回路６は、ズーム処理を行う指示を受け付けることが可能なスイッチ２１（ＭＭスイッチ）により受け付けた倍率値（例えば、拡大であれば、どの程度、拡大するかを示す倍率値、縮小であれば、どの程度、縮小するかを示す倍率値）を受信する（ＳＴ１）。
【００７８】
次に、ズーム駆動回路６は、ズーム機構部５をズーム制御することにより、上記受信した倍率値によりズーム処理を施すよう制御する。それによりズーム機構部５は、ズーム処理を行う（ＳＴ２）。その後、信号処理回路（Ｂ）２６は、ズーム処理を施した通常画像と、画像処理回路２７に送信する。
【００７９】
なお、上記倍率値については、ズーム駆動回路６から、マイコン２０からマイコン３５を経由して画像処理回路２７に送信されている。
【００８０】
画像処理回路２７は、その倍率値が所定の値（閾値）より低い場合には（ＳＴ３；ＹＥＳ）、通常画像に対して、データベース４６に記録された画像処理条件Ａに基づき画像処理を施す（ＳＴ４）。
【００８１】
画像処理回路２７は、その倍率値が所定の値（閾値）より高い場合には（ＳＴ３；ＮＯ）、通常画像に対して、データベース４６に記録された画像処理条件Ｂに基づき画像処理を施す（ＳＴ５）。
【００８２】
なお、画像処理回路２７が施した画像処理条件に基づく画像処理は、信号処理回路（Ｂ）２６でおこなってもよい。
【００８３】
ここで、画像処理条件Ａおよび画像処理条件Ｂについて説明する。
【００８４】
画像処理回路２７は、拡大する倍率値が低い場合、もしくは拡大する倍率が等倍の場合、画像処理条件Ａとして、図７に示すように、明るさ（明度変更）補正量を強く設定し、コントラスト（色階調強調）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、シャープネス（構造強調）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定する。
【００８５】
また、画像処理回路２７は、所定の値より縮小する倍率値が高い場合、画像処理条件Ａとして、明るさ（明度変更）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、コントラスト（色階調強調）補正量を強く設定し、シャープネス（構造強調）補正量を強く設定してもよい。
【００８６】
一方、画像処理回路２７は、所定の値より拡大する倍率値が高い場合、画像処理条件Ｂとして、図７に示すように、明るさ（明度変更）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、コントラスト（色階調強調）補正量を強く設定し、シャープネス（構造強調）補正量を強く設定する。
【００８７】
また、画像処理回路２７は、縮小する倍率値が低い場合、もしくは縮小する倍率が等倍の場合、画像処理条件Ｂとして、明るさ（明度変更）補正量を強く設定し、コントラスト（色階調強調）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、シャープネス（構造強調）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定してもよい。
【００８８】
モニタ３４（表示部）は、画像処理条件Ａまたは画像処理条件Ｂのいずれかに基づき画像処理を施された通常画像を表示する（ＳＴ６）。
【００８９】
画像処理条件Ａと、画像処理条件Ｂは、現状の表示モードから通常画像表示モードまたは診断用画像モードのいずれかに変更する表示設定を有するものであってもよい。所定の値より拡大する倍率値が高い場合、通常画像表示モードから診断用表示モードに自動変更することを可能とする。また、その逆に表示モードを自動変更してもよい。
【００９０】
また、所定の値より縮小する倍率値が高い場合、通常画像表示モードから診断用表示モードに自動変更することを可能とする。また、その逆に表示モードを自動変更してもよい。
【００９１】
以下、図８に示すフローチャートを参照して、診断用画像表示モードを設定した場合における本発明の診断用画像に対して、画像処理を施す方法について説明する。
【００９２】
まず、ズーム駆動回路６は、ズーム処理を行う指示を受け付けることが可能なスイッチ２１（ＭＭスイッチ）により受け付けた倍率値（例えば、拡大であれば、どの程度、拡大するかを示す倍率値、縮小であれば、どの程度、縮小するかを示す倍率値）を受信する（ＳＴ１１）。
【００９３】
次に、ズーム駆動回路６は、ズーム機構部５をズーム制御することにより、上記受信した倍率値によりズーム処理を施すよう制御する。それによりズーム機構部５は、ズーム処理を行う（ＳＴ１２）。その後、信号処理回路（Ｃ）３３は、ズーム処理を施した診断用画像を、画像処理回路２７に送信する。なお、上記倍率値については、ズーム駆動回路６から、マイコン２０からマイコン３５を経由して画像処理回路２７に送信されている。
【００９４】
画像処理回路２７は、その倍率値が所定の値（閾値）より低い場合には（ＳＴ１３；ＹＥＳ）、診断用画像に対して、データベース４６に記録された画像処理条件Ａに基づき画像処理を施す（ＳＴ１４）。
【００９５】
画像処理回路２７は、その倍率値が所定の値（閾値）より高い場合には（ＳＴ１３；ＮＯ）、診断用画像に対して、データベース４６に記録された画像処理条件Ｂに基づき画像処理を施す（ＳＴ１５）。
【００９６】
なお、画像処理回路２７が行う画像処理条件に基づく画像処理は、信号処理回路（Ｃ）３３でおこなってもよい。
【００９７】
倍率値が閾値より低い場合には、生体粘膜の正常部位と生体粘膜の異常部位（例えば、癌、胃潰瘍等）の判別が目的となるため、遠景まで明るい、微細な色調の変化を強調する、といった画像処理条件を設定することが好ましい。一方、倍率値が閾値より高い場合には、異常の疑いがある部位の詳細な状態を観察することが必要となり微細な血管を強調する、粘膜の赤色を低減させる、画像処理条件が好まれるであろうから、以下のように画像処理条件を設定することが好ましい。
【００９８】
例えば、画像処理回路２７は、所定の値より拡大する倍率値が低い（倍率が等倍を含む）場合、画像処理条件Ａとして、図９に示すように、ＲＧＢ値を、Ｒは５２０ｎｍ、Ｇは５００ｎｍ、Ｂは４０５ｎｍになるように表示設定する。更に、画像処理条件Ａは、上記表示設定に加え、図１０に示すように、明るさ（明度強調処理）補正量を強く設定し、コントラスト（色階調処理）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、シャープネス（構造強調処理）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定する。
【００９９】
また、画像処理回路２７は、所定の値より縮小する倍率値が低い（倍率が等倍を含む）場合、画像処理条件Ａとして、ＲＧＢ値を、Ｒは５２５ｎｍ、Ｇは４９５ｎｍ、Ｂは４９５ｎｍになるように表示設定する。更に、画像処理条件Ｂは、上記表示設定に加え、図１０に示すように、明るさ（明度強調処理）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、コントラスト（色階調処理）補正量を強く設定し、シャープネス（構造強調処理）補正量を強く設定してもよい。
【０１００】
一方、画像処理回路２７は、所定の値より拡大する倍率値が高い場合、画像処理条件Ｂとして、図９に示すように、ＲＧＢ値を、Ｒは５２５ｎｍ、Ｇは４９５ｎｍ、Ｂは４９５ｎｍになるように表示設定する。更に、画像処理条件Ｂは、上記表示設定に加え、明るさ（明度強調処理）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、コントラスト（色階調処理）補正量を強く設定し、シャープネス（構造強調処理）補正量を強く設定する。
【０１０１】
また、画像処理回路２７は、所定の値より縮小する倍率値が高い場合、画像処理条件Ｂとして、ＲＧＢ値を、Ｒは５２０ｎｍ、Ｇは５００ｎｍ、Ｂは４０５ｎｍになるように表示設定する。更に、画像処理条件Ａは、上記表示設定に加え、明るさ（明度強調処理）補正量を強く設定し、コントラスト（色階調処理）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定し、シャープネス（構造強調処理）補正量をノーマル（デフォルト値）に設定してもよい。
【０１０２】
モニタ３４（表示部）は、画像処理条件Ａまたは画像処理条件Ｂのいずれかに基づき画像処理を施された診断用画像を表示する（ＳＴ１６）。
【０１０３】
画像処理条件Ａと、画像処理条件Ｂは、現状の表示モードから通常画像表示モードまたは診断用画像モードのいずれかに変更する表示設定を有するものであってもよい。所定の値より拡大する倍率値が高い場合、通常画像表示モードから診断用表示モードに自動変更することを可能とする。また、その逆に表示モードを自動変更してもよい。
【０１０４】
また、所定の値より縮小する倍率値が高い場合、通常画像表示モードから診断用表示モードに自動変更することを可能とする。また、その逆に表示モードを自動変更してもよい。
【０１０５】
なお、入力部４１は、キーボード等を用いた読影者の入力により上記閾値を変更するものであってもよい。例えば、閾値を２０倍に変更すると、等倍から２０倍の倍率値の際に、上記画像処理条件Ａを通常画像または診断用画像に施すことになる。一方、２０倍の倍率値以上の際、上記画像処理条件Ｂを通常画像または診断用画像に施すことになる。
【０１０６】
なお、データベース４６は、画像処理条件Ａ、Ｂの他に異なる画像処理条件を複数記録しておいてもよい。
【０１０７】
また、スイッチ２１や、フットスイッチや、モニタ３４にタッチパネル機能を備えたフロントパネルスイッチを押圧することにより、上記画像処理条件Ａ、Ｂの他に異なる画像処理条件を順次切替ることができる。それにより、モニタ３４（表示部）は、画像処理条件Ａまたは画像処理条件Ｂのいずれかに基づき画像処理を施された通常画像または診断用画像を表示した後に（例えば、ＳＴ６、ＳＴ１６）、切替えた画像処理条件により画像処理が施された通常画像または診断用画像を表示することができる。
【０１０８】
また、部位認識技術を応用し、部位毎に上記画像処理条件を切替え、切替えた画像処理条件により画像処理が施された通常画像または診断用画像を表示してもよい。
【０１０９】
この部位認識技術として、例えば、AdaBoost、サポートベクターマシン（SVM）、適合ベクターマシン（Relevance Vector Machine; RVM）、人工ニューラルネットワーク（ANN）等を用いた機械学習によって得られる判別器を用いた方法や、テンプレートマッチング、固有画像との比較処理等が挙げられる。
【０１１０】
データベース４６は、所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件を予め記憶しているものであってもよい。画像処理回路２７が、上述のように閾値により画像処理条件を決定するのではなく、倍率値を受信し、その倍率値に対応する、データベース４６に記憶された複数の画像処理条件を決定することを可能とする。
【０１１１】
以上の説明で明らかなように、本実施形態においては、ズーム処理を行う指示に応答して、通常画像または診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行い、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施し、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示することにより、読影者に対して、ズーム処理を行った画像上の対象組織が、病変等であるか否かを判別しやすい通常画像または診断用画像を提供することができる。
【０１１２】
また、本実施形態においては、所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件を予め記憶しているデータベース４６を更に備え、画像処理回路２７が、データベース４６に記憶された所定の倍率値毎に対応する複数の画像処理条件に基づき画像処理を施すことにより、読影者が煩雑な操作をすることなく、読影者に対して、ズーム処理を行った組織が、病変等であるか否かを正確に判別しやすい通常画像または診断用画像を提供することができる。
【０１１３】
更に、本実施形態においては、読影者が診断用画像の色のバランスを自由に設定することができ、かつ診断用画像の明るさを自動的に通常画像の明るさと揃えることができるため、通常画像と診断用画像とをモニタ３４へ同時に表示した場合であっても、読影者の違和感が少なくなる。
【０１１４】
なお、上記実施形態においては、１フィールドに関する通常カラー画像あるいは診断用画像のＹ信号の平均値を用いて輝度調整を行っているが、このような平均値に限らず、Ｙ信号の最大値や、さらには１フィールド内の特定の部分領域に関するＹ信号の平均値や最大値等に基づいて輝度調整を行うようにしてもよい。
【０１１５】
また、本実施形態においては、４００ｎｍから７００ｎｍの波長域を６１の波長域に分割して選択できるようにしてあるが、波長域λ１，λ２，λ３として、赤外域を含めた波長域、あるいは赤外域のみの波長セットを選択することにより、可視光域のカットフィルタを用いることなく、従来において赤外線を照射して得られる画像に近似した診断用画像を得ることができる。また従来の内視鏡では、励起光照射により癌組織等から発せられる蛍光を撮影することが行われるが、上記λ１，λ２，λ３の波長セットとして、蛍光波長に合わせたものを選択することにより、蛍光を発する部分の診断用画像を形成することができ、この場合は、励起光のカットフィルタが不要となる利点がある。
【０１１６】
さらに、従来の内視鏡では、被観察体にインディゴやピオクタニン等の色素散布を行い、色素散布によって着色した組織を撮像することが行われているが、上記λ１，λ２，λ３の波長セットとして、色素散布によって着色する組織が描出できる波長域を選択することにより、色素散布をすることなく、色素散布時の画像と同等の診断用画像を得ることもできる。
【０１１７】
なお、本実施形態においては、擬似色分光画像信号λ１ｔ’，λ２ｔ’，λ３ｔ’を各々Ｒｓ，Ｇｓ，Ｂｓの３色画像信号として第２色変換回路３２に入力する際には、擬似色分光画像信号λ１ｔ’，λ２ｔ’，λ３ｔ’を、その順番のままＲｓ，Ｇｓ，Ｂｓ３色画像信号へ割り当てるが、使用者が特殊な色表示を望む場合等には、順番を変更して割り当ててもよい。このような場合には、例えば血管の部分が黄色や青色に表示されるような診断用画像が表示される。
【０１１８】
なお、本実施形態においては、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい狭帯域化された二つの波長（例えば、３９０〜４５０ｎｍ／５３０〜５５０ｎｍ）の光を照射することにより、粘膜表層の毛細血管、粘膜微細模様を強調する手法（例えば、Narrow Band Imaging-NBl）に得られる診断用画像を適用するものであってもよい。
【０１１９】
なお、本実施形態においては、ズーム処理は光学ズームによって行うものを説明したが、スイッチ２１（ズーム指示受付部）により受け付けた電子ズームを行う指示に応答して、所定の倍率値にて、通常画像または診断用画像に対して、信号処理回路（Ｂ）２６（ズーミング部）または信号処理回路（Ｃ）３３（ズーミング部）による電子ズームを行うことにより、画像処理回路２７が、所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、通常画像または診断用画像に対して、変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施し、モニタ３４が、画像処理を施された通常画像または画像処理を施された診断用画像を表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子内視鏡装置の構成を示すブロック図
【図２】分光画像の波長域の例を示す図
【図３】モニタに表示される画像の模式図
【図４】分光画像の波長域の一例を、原色型ＣＣＤの分光感度特性と共に示すグラフ
【図５】分光画像の波長域の一例を、生体の反射スペクトルと共に示すグラフ
【図６】本発明の通常画像を用いた処理の流れを示すフローチャート
【図７】通常画像における画像処理条件
【図８】本発明の診断用画像を用いた処理の流れを示すフローチャート
【図９】診断用画像における画像処理条件１
【図１０】診断用画像における画像処理条件２
【符号の説明】
【０１２１】
５ レンズ機構部
６ ズーム駆動回路
１０ スコープ部
１２ プロセッサ部
１４ 光源装置
１４ａ ランプ
１４ｂ 点灯駆動回路
１４ｃ 絞り
１４ｄ 絞り駆動部
１５ ＣＣＤ
１７ ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
２０，３５ マイコン
２１ スイッチ
２２ 照明窓
２３ ライトガイド
２４ ＤＳＰ
２５ 信号処理回路（Ａ）
２６ 信号処理回路（Ｂ）
２７ 画像処理回路
２８ 第１色変換回路
２９ 第１色空間変換処理回路
３０ 第２色空間変換処理回路
３１ 輝度調整回路
３２ 第２色変換回路
３３ 信号処理回路（Ｃ）
３４ モニタ
４１ 入力部
４６ データベース
４７ 画面
５１ 波長域表示小画面
５２ ゲイン表示小画面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体粘膜を表す通常画像と、前記生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成する電子内視鏡装置であって、
前記通常画像または前記診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付けることが可能なズーム指示受付部と、
前記ズーム指示受付部により受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、前記所定の倍率値にてズーム処理を行うズーミング部と、
前記所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、前記通常画像または前記診断用画像に対して、前記変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施す画像処理部と、
前記画像処理を施された通常画像または前記画像処理を施された診断用画像を表示する表示部とを備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項２】
前記所定の倍率値毎に対応する前記複数の画像処理条件を予め記憶しているデータベース部を更に備え、
前記画像処理部が、前記データベース部に記憶された前記所定の倍率値毎に対応する前記複数の画像処理条件に基づき画像処理を施すものであることを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡装置。
【請求項３】
前記複数の画像処理条件は、明度強調処理、構造強調処理、色階調処理の少なくともいずれか２つ以上の補正量に関するものであることを特徴とする請求項１または２記載の電子内視鏡装置。
【請求項４】
前記複数の画像処理条件は、更に前記通常画像または前記診断用画像のいずれか一方の画像の表示設定を有することを特徴とする請求項３記載の電子内視鏡装置。
【請求項５】
生体粘膜を表す通常画像と、前記生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成する電子内視鏡表示方法であって、
前記通常画像または前記診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付け、
前記受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、前記所定の倍率値にてズーム処理を行い、
前記所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、前記通常画像または前記診断用画像に対して、前記変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施し、
前記画像処理を施された通常画像または前記画像処理を施された診断用画像を表示することを特徴とする電子内視鏡表示方法。
【請求項６】
生体粘膜を表す通常画像と、前記生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成する電子内視鏡表示プログラムであって、
前記通常画像または前記診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付ける機能と、
前記受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、前記所定の倍率値にてズーム処理を行う機能と、
前記所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、前記通常画像または前記診断用画像に対して、前記変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施す機能と、
前記画像処理を施された通常画像または前記画像処理を施された診断用画像を表示する機能とをコンピュータに実現させるための電子内視鏡表示プログラム。
【請求項１】
生体粘膜を表す通常画像と、前記生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成する電子内視鏡装置であって、
前記通常画像または前記診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付けることが可能なズーム指示受付部と、
前記ズーム指示受付部により受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、前記所定の倍率値にてズーム処理を行うズーミング部と、
前記所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、前記通常画像または前記診断用画像に対して、前記変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施す画像処理部と、
前記画像処理を施された通常画像または前記画像処理を施された診断用画像を表示する表示部とを備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項２】
前記所定の倍率値毎に対応する前記複数の画像処理条件を予め記憶しているデータベース部を更に備え、
前記画像処理部が、前記データベース部に記憶された前記所定の倍率値毎に対応する前記複数の画像処理条件に基づき画像処理を施すものであることを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡装置。
【請求項３】
前記複数の画像処理条件は、明度強調処理、構造強調処理、色階調処理の少なくともいずれか２つ以上の補正量に関するものであることを特徴とする請求項１または２記載の電子内視鏡装置。
【請求項４】
前記複数の画像処理条件は、更に前記通常画像または前記診断用画像のいずれか一方の画像の表示設定を有することを特徴とする請求項３記載の電子内視鏡装置。
【請求項５】
生体粘膜を表す通常画像と、前記生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成する電子内視鏡表示方法であって、
前記通常画像または前記診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付け、
前記受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、前記所定の倍率値にてズーム処理を行い、
前記所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、前記通常画像または前記診断用画像に対して、前記変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施し、
前記画像処理を施された通常画像または前記画像処理を施された診断用画像を表示することを特徴とする電子内視鏡表示方法。
【請求項６】
生体粘膜を表す通常画像と、前記生体粘膜を表す狭帯域分光画像である診断用画像とを生成する電子内視鏡表示プログラムであって、
前記通常画像または前記診断用画像に対して、所定の倍率値にてズーム処理を行う指示を受け付ける機能と、
前記受け付けたズーム処理を行う指示に応答して、前記所定の倍率値にてズーム処理を行う機能と、
前記所定の倍率値に応じて複数の画像処理条件を変更し、前記通常画像または前記診断用画像に対して、前記変更された複数の画像処理条件に基づき画像処理を施す機能と、
前記画像処理を施された通常画像または前記画像処理を施された診断用画像を表示する機能とをコンピュータに実現させるための電子内視鏡表示プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−７５３６８（Ｐ２０１０−７５３６８Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４５９９４（Ｐ２００８−２４５９９４）
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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