CN103153158B - 内窥镜装置 - Google Patents

Abstract

内窥镜装置(1)具备：光源装置(4)，其对被检体照射照明光；CCD(2)，其接收照射到被检体的照明光的反射光来拍摄被检体；图像处理部(101)，其基于由CCD(2)得到的摄像信号，根据至少两个以上的窄频带波长的摄像信号的平均图像生成抑制了高频成分的第一图像信号，并且根据规定的两个窄频带波长的摄像信号的差分图像生成抑制了高频成分的第二图像信号；以及观察监视器(5)，其将第一图像信号和第二图像信号分配至一个以上的规定的颜色通道来进行显示。

Description

内窥镜装置

技术领域

本发明涉及一种内窥镜装置以及使用内窥镜显示被摄体图像的方法，特别是涉及一种能够清晰地显示粘膜深部的血管的内窥镜装置以及使用内窥镜显示被摄体图像的方法。

背景技术

以往，在医疗领域中，使用内窥镜进行微创性的各种检查、手术。手术师能够将内窥镜插入到体腔内，对由设置于内窥镜插入部的前端部的摄像装置拍摄到的被摄体进行观察，根据需要使用贯穿处置器具通道内的处置器具对病变部进行处置。使用内窥镜进行的手术不进行剖腹等，因此具有患者的身体负担小这种优点。

内窥镜装置构成为包括内窥镜、与内窥镜相连接的图像处理装置以及观察监视器。由设置于内窥镜插入部的前端部的摄像元件拍摄病变部，将其图像显示在监视器中。手术师能够一边观察显示在监视器中的图像一边进行诊断或者需要的处置。

另外，为了不仅进行使用了白色光的普通光观察还观察内部的血管，内窥镜装置中还存在使用红外光等特殊光进行特殊光观察的内窥镜装置。

在红外内窥镜装置的情况下，将在例如波长接近805nm的近红外光处具有吸收峰的特性的吲哚花青绿(ICG)作为药剂注入到患者的血液中。而且，将波长接近805nm和接近930nm的红外光从光源装置分时地照射到被摄体。使用CCD拍摄到的被摄体像的信号被输入到红外内窥镜装置的处理器。关于这种红外内窥镜装置，如日本特开2000-41942号公报所公开那样，提出了以下装置：处理器将波长接近805nm的像分配至绿色信号(G)，将波长接近930nm的像分配至蓝色信号(B)，来输出到监视器(例如参照专利文献1)。将ICG吸收大的波长接近805nm的红外光的像分配至绿色，因此手术师能够以良好的对比度观察投放了ICG时的红外图像。

例如，在使用内窥镜切开并剥离存在病变部的粘膜下层的粘膜下层剥离术(以下称为ESD(Endoscopic Submucosal Dissection))等中，手术师确认粘膜中的较粗的血管的位置来进行切开等处置，使得不会由电手术刀等切开这种血管。有可能引起重度出血的血管从粘膜下层走行于固有肌层。在ESD等手术中产生重度出血的情况下，每次必须进行止血作业，因此导致手术时间长。

但是，由于使用上述红外内窥镜装置来确认血管的位置，因此不需要如上述那样静脉注射ICG等药剂这种烦杂的作业。

另外，在上述红外内窥镜装置的情况下，照明光的波长为近红外光的波长，因此还存在图像中的血管模糊不清这种问题。

因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种不进行药剂投放这种烦杂的作业并且能够清晰地显示粘膜深部的血管的内窥镜装置以及使用内窥镜显示被摄体图像的方法。

发明内容

本发明的一个方式的内窥镜装置具备：照射部，其对被检体照射照明光；摄像部，其接收由上述照射部照射到上述被检体的上述照明光的反射光来拍摄上述被检体；图像信号处理部，其基于由上述摄像部得到的摄像信号，根据至少两个以上的窄频带波长的摄像信号的平均图像生成抑制了高频成分的第一图像信号，并且根据规定的两个窄频带波长的摄像信号的差分图像生成抑制了高频成分的第二图像信号；以及显示部，其将上述第一图像信号和上述第二图像信号分配至一个以上的规定的颜色通道来进行显示。

本发明的一个方式的使用内窥镜显示被摄体图像的方法包括以下情况：通过照射部对被检体照射照明光；通过内窥镜的摄像部接收由上述照明部照射到上述被检体的上述照明光的反射光来拍摄上述被检体；通过图像信号处理部基于由上述摄像部得到的摄像信号，根据至少两个以上的窄频带波长的摄像信号的平均图像生成抑制了高频成分的第一图像信号；通过上述图像信号处理部根据规定的两个窄频带波长的摄像信号的差分图像生成抑制了高频成分的第二图像信号；以及通过显示部将上述第一图像信号和上述第二图像信号分配至一个以上的规定的颜色通道来进行显示。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的内窥镜装置的结构的结构图。

图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的旋转滤波器14的结构的图。

图3是用于说明本发明的第一实施方式所涉及的窄频带光观察时的整体处理的流程的图。

图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的图像处理部101的处理内容的框图。

图5是表示本发明的第一实施方式所涉及的带通滤波器72和低通滤波器73各自的滤波器特性的例子的图。

图6是用于说明本发明的第一实施方式所涉及的所显示的窄频带图像的图。

图7是表示本发明的第一实施方式的变形例2所涉及的内窥镜装置1A的结构的结构图。

图8是表示本发明的第一实施方式的变形例2所涉及的图像处理部101A的结构的框图。

图9是表示本发明的第二实施方式所涉及的旋转滤波器的结构的图。

图10是表示本发明的第二实施方式所涉及的图像处理部101B的处理内容的框图。

图11是表示本发明的第二实施方式所涉及的带通滤波器72、低通滤波器73和结构增强部75各自的滤波器特性的例子的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

首先，说明本实施方式所涉及的内窥镜装置的结构。图1是表示本实施方式所涉及的内窥镜装置的结构的结构图。

如图1所示，本实施方式的内窥镜装置1包括：电子内窥镜3，其插入到体腔内并具有摄像元件、即CCD 2作为拍摄体腔内组织的生物体图像信息获取单元；光源装置4，其对电子内窥镜3提供照明光；视频处理器7，其对来自电子内窥镜3的CCD 2的摄像信号进行信号处理并将内窥镜图像显示在观察监视器5中。内窥镜装置1具有普通光观察模式和窄频带光观察模式这两种模式。此外，在以下说明中，内窥镜装置1的普通光观察模式与以往的普通光观察模式相同，因此简单说明普通光观察模式的结构，主要说明窄频带光观察模式。

CCD 2构成接收照射到被检体的照明光的反射光来拍摄被检体的摄像部或者摄像单元。

光源装置4构成为具备：氙气灯11，其作为照明单元，发出照明光(白色光)；热线截止滤波器12，其遮断白色光的热线；光圈装置13，其控制经过了热线截止滤波器12的白色光的光量；旋转滤波器14，其作为将照明光设为面顺序光的频带限制单元；聚光透镜16，其使经过了旋转滤波器14的面顺序光会聚到配置于电子内窥镜3内的光导件15的入射面；以及控制电路17，其控制旋转滤波器14的旋转。氙气灯11、旋转滤波器14以及光导件15构成对被检体照射照明光的照射部或者照射单元。

图2是表示旋转滤波器14的结构的图。如图2所示，作为波长频带限制部或者波长频带限制单元的旋转滤波器14构成为圆盘状，呈以中心为旋转轴的结构，具有两个滤波器组。在旋转滤波器14的外周侧沿着周方向配置有构成用于输出普通光观察用的分光特性的面顺序光的滤波器组的R(红)滤波器部14r、G(绿)滤波器部14g、B(蓝)滤波器部14b，来作为第一滤波器组。

在旋转滤波器14的内周侧沿着周方向配置有使两个规定的窄频带波长的光透过的两个滤波器14-600、14-630，来作为第二滤波器组。

滤波器14-600构成为使波长接近600nm的光作为窄频带光而透过。滤波器14-630构成为使波长接近630nm的光作为窄频带光而透过。

在本实施方式中，使用可见区域的红色频带且血红蛋白吸光特性急剧衰减的波长接近600nm和波长接近630nm的光作为窄频带光。在此，“接近”意味着在波长接近600nm的情况下中心波长为600nm而以波长600nm为中心宽度例如具有20nm(即作为波长600nm左右的波长590nm至610nm)范围的分布的窄频带光。其它波长即波长630nm和后述的波长540nm也同样。

旋转滤波器14配置于从作为照明光的出射部的氙气灯11至CCD 2的摄像面的光路上，以使照明光的多个波长频带中的至少两个波长频带变窄的方式进行限制。

而且，控制电路17对用于使旋转滤波器14旋转的马达18进行控制，控制旋转滤波器14的旋转。

马达18连接有支架19a，小齿轮19b连接有未图示的马达，支架19a安装成与小齿轮19b螺纹接合。控制电路17能够通过控制与小齿轮19b相连接的马达的旋转，来使旋转滤波器14在用箭头d表示的方向上移动。因此，控制电路17根据后述的用户所进行的模式切换操作来选择第一滤波器组或者第二滤波器组。

此外，从电源部10对氙气灯11、光圈装置13、旋转滤波器、马达18以及与小齿轮19b相连接的马达(未图示)提供电力。

视频处理器7构成为具备作为CCD驱动器的CCD驱动电路20、放大器22、处理电路23、A/D转换器24、白平衡电路(以下称为W.B)25、选择器100、图像处理部101、选择器102、γ校正电路26、放大电路27、增强电路28、选择器29、同步存储器30、31、32、图像处理电路33、D/A转换器34、35、36、定时产生器(以下称为T.G)37、控制电路200以及作为显示图像生成单元的合成电路201。

CCD驱动电路20驱动设置于电子内窥镜3的CCD 2，输出与旋转滤波器14的旋转同步的面顺序的摄像信号。另外，放大器22对由CCD 2通过设置于电子内窥镜3前端的物镜光学系统21拍摄体腔内组织而得到的面顺序的摄像信号进行放大。

处理电路23对经过了放大器22的面顺序的摄像信号进行相关双采样和噪声去除等。A/D转换器24将经过了处理电路23的面顺序的摄像信号转换为数字信号的面顺序的图像信号。

W.B 25对由A/D转换器24进行数字化后的面顺序的图像信号，例如以图像信号的G信号为基准进行增益调整并执行白平衡处理，以使图像信号的R信号和图像信号的B信号的明亮度相同。

选择器100将来自W.B 25的面顺序的图像信号分配至图像处理部101内的各部而输出。

图像处理部101是将来自上述选择器100的普通光观察用的RGB的图像信号或者窄频带光观察用的两个图像信号转换为显示用的图像信号的图像信号处理部或者图像信号处理单元。图像处理部101根据基于模式信号的来自控制电路200的选择信号SS，将普通光观察模式时和窄频带光观察模式时的图像信号输出到选择器102。

选择器102将来自图像处理部101的普通光观察用图像信号和窄频带光观察用图像信号的面顺序的图像信号依次输出到γ校正电路26和合成电路201。

γ校正电路26对来自选择器102或者合成电路201的面顺序的图像信号实施γ校正处理。放大电路27对由γ校正电路26进行γ校正处理后的面顺序的图像信号进行放大处理。增强电路28对由放大电路27进行放大处理后的面顺序的图像信号实施轮廓增强处理。选择器29和同步存储器30、31、32用于使来自增强电路28的面顺序的图像信号同步。

图像处理电路33读取在同步存储器30、31、32内存储的面顺序的各图像信号，进行运动图像色彩偏差校正处理等。D/A转换器34、35、36将来自图像处理电路33的图像信号转换为RGB的模拟影像信号而输出到观察监视器5。从光源装置4的控制电路17向T.G 37输入与旋转滤波器14的旋转同步的同步信号，T.G 37将各种定时信号输出到上述视频处理器7内的各电路。

另外，在电子内窥镜2中设置有用于切换普通光观察模式和窄频带光观察模式的模式切换开关41，该模式切换开关41的输出被输出到视频处理器7内的模式切换电路42。视频处理器7的模式切换电路42将控制信号输出到调光控制参数切换电路44和控制电路200。调光电路43根据来自调光控制参数切换电路44的调光控制参数和经过了处理电路23的摄像信号，控制光源装置4的光圈装置13，进行适当的明亮度控制。

视频处理器7内的各电路执行与指定的模式相应的规定处理。执行与普通光观察模式和窄频带光观察模式各自相应的处理，在观察监视器5中显示普通光观察用图像或者窄频带光观察图像。

接着，简单说明本实施方式中的窄频带光观察的整体的大致流程。

图3是用于说明本实施方式中的窄频带光观察时的整体处理的流程的图。

手术师将内窥镜的插入部插入到体腔内，在普通光观察模式下，使内窥镜插入部的前端部位于病变部附近。手术师当确认处置对象的病变部时，操作模式切换开关41，将内窥镜装置1切换为窄频带光观察模式，以观察从粘膜下层走行于固有肌层的较粗的例如直径为1mm～2mm的血管。

在窄频带光观察模式下，内窥镜装置1的控制电路17控制与小齿轮19b相连接的马达使旋转滤波器14的位置移动，以使从光源装置4射出透过了第二滤波器组的光。并且，控制电路200也控制视频处理器7内的各种电路，使得进行用于利用窄频带波长进行观察的图像处理。

如图3所示，在窄频带光观察模式下，来自照明光产生部51的窄频带波长的照明光从内窥镜3的插入部的前端部射出，透过粘膜层61，照射到走行于粘膜下层62和固有肌层63的血管64。在此，照明光产生部51构成为包括光源装置4、旋转滤波器14、光导件15等，从内窥镜插入部的前端射出照明光。由于旋转滤波器14的旋转，波长接近600nm的窄频带光和波长接近630nm的窄频带光交替地从光源装置4射出，照射到被摄体。

波长接近600nm的窄频带光和波长接近630nm的窄频带光的反射光分别被CCD 2、即反射光受光部52接收。CCD 2输出各个反射光的摄像信号，经过放大器22等提供给选择器100。选择器100根据来自T.G 37的规定的定时保持波长接近600nm的第一图像P1和波长接近630nm的第二图像P2，提供给图像处理部101。

图1的图像处理部101进行后述的图像处理，经过选择器102等将进行图像处理所得到的各图像信号提供给观察监视器5的RGB的各通道。其结果，在观察监视器5的画面5a上以高对比度显示粘膜深部的1mm～2mm的较粗的血管64。手术师能够一边注意显示在观察监视器5中的走行于粘膜下层62和固有肌层63的1mm～2mm的血管64一边对病变部实施ESD。

图4是表示图像处理部101的处理内容的框图。向图像处理部101输入波长接近600nm的第一图像P1和波长接近630nm的第二图像P2，在正交变换部71中对两个图像P1和P2的图像实施规定的正交变换处理。此外，在此，省略普通光观察模式时的处理电路，说明窄频带光观察模式时的处理电路。

正交变换部71对第一图像P1和第二图像P2执行以下的式(1)示出的正交变换。对第一图像P1和第二图像P2的对应的每个像素进行以下的式(1)的正交变换，正交变换部71生成平均图像PA和差分图像PS。

[数式1]

AX＝Y···式(1)

在此，A为用以下的式(2)示出的系数矩阵。

[数式2]

$A=\left(\begin{array}{cc}a1& a2\\ a3& a4\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}0.6& 0.4\\ 0.4& -0.6\end{array}\right)$ ···式(2)

另外，X为第一图像P1和第二图像P2中的对应的相同位置的各像素值x1、x2的矩阵。

[数式3]

$X=\left(\begin{array}{c}x1\\ x2\end{array}\right)$ ···式(3)

另外，Y为平均图像PA和差分图像PS中的对应的相同位置的各像素值y1、y2的矩阵。

[数式4]

$Y=\left(\begin{array}{c}y1\\ y2\end{array}\right)$ ···式(4)

即，系数矩阵A是用于根据第一图像P1和第二图像P2生成平均图像PA和差分图像PS的矩阵。在此，作为例子，各系数a1、a2、a3、a4为0.6、0.4、0.4、-0.6。平均图像PA的各像素y1并非第一图像P1和第二图像P2各自的像素的单纯平均，而是加权后的像素值的平均值。同样地，差分图像PS的各像素y2也并非第一图像P1和第二图像P2各自的像素的单纯差，而是加权后的像素值的差分值。

通过调整系数矩阵A的各系数，正交变换部71能够生成各种平均图像和各种差分图像。

正交变换部71执行上述式(1)的运算，根据第一图像P1和第二图像P2生成平均图像PA和差分图像PS，分别输出到带通滤波器(BPF)72和低通滤波器(LPF)73。即，通过带通滤波器72对平均图像PA进行空间滤波，通过低通滤波器73对差分图像PS进行空间滤波。

带通滤波器72和低通滤波器73分别为进行如图5所示的特性的空间滤波处理的空间滤波器。

图5是表示带通滤波器72和低通滤波器73各自的滤波器特性的例子的图。在图5中实线表示低通滤波器(LPF)的滤波器特性，虚线表示带通滤波器(BPF)的滤波器特性。图5是纵轴为强度(intensity)的轴且横轴为空间频率的轴的曲线图。在图5中，空间频率随着横轴的空间频率从0起变大(即，朝向图5的横轴的右侧)而变高。信号随着纵轴上的值变为大于0(即，朝向图5的纵轴上的0的上侧)而更为增大，信号随着纵轴上的值变为小于0(即，朝向图5的纵轴上的0的下侧)而更为减少。

如虚线所示，带通滤波器72是具有以下特性的滤波器：接近用箭头AR1表示的与1mm～2mm的血管对应的空间频率的信号更为增强，而低于该空间频率和高于该空间频率的信号得到抑制。例如，用箭头AR2表示的空间频率的信号比接近用箭头AR1表示的空间频率的信号还要被抑制。

如实线所示，低通滤波器73也具有以下特性：与接近用箭头AR1表示的与1mm～2mm的血管对应的空间频率的信号相比，高于该空间频率的用箭头AR2表示的空间频率的信号被进一步抑制。

即，通过带通滤波器72和低通滤波器73，波长接近600nm和波长接近630nm的平均图像PA与差分图像PS各自中的1mm～2mm的粗血管的图像得到增强，毛细血管等细血管的图像得到抑制。

此外，带通滤波器72和低通滤波器73各自的滤波器特性并不限于如图5所示的特性，如上所述，增强1mm～2mm的粗血管的图像而抑制毛细血管等细血管的图像的特性即可。

如上所述，图像处理部101具有两个空间滤波器，带通滤波器72根据平均图像通过抑制高频成分来生成第一图像信号，低通滤波器73根据差分图像通过抑制高频成分来生成第二图像信号。即，图像处理部101基于由CCD 2得到的摄像信号，根据至少两个以上的窄频带波长的摄像信号的平均图像生成抑制了高频成分的第一图像信号，并且根据规定的两个窄频带波长的摄像信号的差分图像生成抑制了高频成分的第二图像信号。

通过带通滤波器72和低通滤波器73处理后的各个图像被提供给逆正交变换部74，逆正交变换部74对各个图像执行逆正交变换处理。

用以下的式(5)执行逆正交变换部74中的逆正交变换，逆正交变换部74生成波长接近600nm的第一图像P11和波长接近630nm的第二图像P12。在逆正交变换部74中，针对由带通滤波器72和低通滤波器73处理后的各个图像的对应的每个像素进行以下的式(5)的逆正交变换，逆正交变换部74生成波长接近600nm的第一图像P11和波长接近630nm的第二图像P12。

[数式5]

X＝BY＝A-1Y···式(5)

在此，B为A的逆矩阵。

如上所述，图像处理部101通过对至少两个以上的窄频带波长各自的图像信号进行正交变换处理来生成平均图像和差分图像，通过对平均图像和差分图像各自的图像信号进行逆正交变换处理来生成第一图像信号和第二图像信号。而且，图像处理部101具有正交变换部71和逆正交变换部74，正交变换部71通过使用系数矩阵进行矩阵运算来进行正交变换处理，逆正交变换部74通过使用系数矩阵的逆矩阵进行矩阵运算来进行逆正交变换处理。

逆正交变换部74将所生成的波长接近600nm的图像P11分配至G和B的通道并将波长接近630nm的图像P12分配至R通道来进行输出。

由图像处理部101处理后的各图像在被实施了γ校正等之后，存储到RGB所对应的各通道的同步存储器30、31、32，之后，进行D/A转换而输出到观察监视器5。

选择器102和观察监视器5构成显示部，该显示部将第一图像信号和第二图像信号分配至一个以上的规定的颜色通道来进行显示。

图6是用于说明所显示的窄频带图像的图。如图6所示，在观察监视器5的画面5a内显示被摄体图像，以高对比度显示从粘膜下层走行于固有肌层的较粗的例如直径为1mm～2mm的血管。例如，在图6中窄频带图像81中的区域82中的血管图像84为比以往的模糊的血管图像83清楚的图像。

在此，将波长接近630nm的图像分配至R通道，将波长接近600nm的图像分配至G和B的通道，因此显示在观察监视器5中的图像中血管显示为红色，从而形成接近疑似彩色显示的颜色。因此，对于手术师来说，显示在观察监视器5中的图像可看成自然颜色的图像。

因而，根据上述本实施方式所涉及的内窥镜装置，在观察监视器5中以高对比度显示从粘膜下层走行于固有肌层的较粗的血管，因此手术师能够准确地掌握这种血管的位置来实施ESD等手术。

特别是，在ESD的情况下，使用电手术刀来切开、剥离癌细胞等病变部的周围部，从而去掉病变部，但是在以往的内窥镜图像中，从粘膜下层走行于固有肌层的较粗的血管的可视性不良。以往也存在使用了波长415nm或者540nm的窄频带光的内窥镜装置，但是无法拍摄深度1mm～2mm的血管。另外，在近红外光的情况下，血管的图像变得模糊而对比度较差。

当切开从粘膜下层走行于固有肌层的较粗的直径为1mm～2mm的血管时，有可能引起大出血。因此，造成ESD的手术时间也长，手术师的压力也大。

与此相对，根据本实施方式的内窥镜装置，不进行药剂投放这种烦杂的作业并且清楚地显示粘膜深部的血管。其结果，从粘膜下层走行于固有肌层的较粗的直径为1mm～2mm的血管的可视性变高，因此能够实现手术时间的缩短以及手术师的压力减轻。

接着，说明本实施方式的变形例。

(变形例1)

上述光源装置4使用氙气灯11和旋转滤波器14等来生成期望的波长频带的照明光，但是在本变形例1的内窥镜装置中，如虚线所示，光源装置4构成为包括发光部11A，该发光部11A具有发光二极管组11a，该发光二极管组11a由多个发光二极管(LED)构成，该多个发光二极管(LED)射出期望的波长、例如与第一滤波器组对应的RGB的各波长和与第二滤波器组对应的接近600nm和接近630nm的各波长。发光部11A和光导件15构成对被摄体照射照明光的照射部。

例如，在图1中，在光源装置4中设置用虚线表示的发光部11A，来代替氙气灯11、热线截止滤波器12、光圈装置13、旋转滤波器14等。并且，在光源装置4中设置有驱动电路11b，该驱动电路11b用于根据各模式以规定的定时驱动发光部11A的各发光二极管。具有多个LED 11a的发光部11A从电源10接收电源，在来自控制电路17的控制信号下，通过驱动电路11b来进行控制而进行驱动。

使用本变形例1的光源装置来构成上述内窥镜装置1，也能够得到与上述效果相同的效果。

此外，发光部11A也可以使用射出规定的多个窄频带光的激光二极管(LD)。

另外，使用LED等作为光源，使用CMOS传感器等作为摄像单元，由此能够将普通光观察模式的图像和窄频带光观察模式的图像并排显示在观察监视器5的画面5a上。也就是说，用户不需要通过模式切换开关41进行切换操作就能够观察窄频带光观察模式的图像。

(变形例2)

在上述实施方式和变形例1中，规定的窄频带光是由旋转滤波器14或者规定的发光二极管等发光元件所生成的，但是在本变形例2的内窥镜装置1A中，将白色光使用于来自光源的照明光，通过分光估计处理来得到规定的窄频带光的分光图像，对该分光图像执行上述图像处理。

图7是表示本变形例2所涉及的内窥镜装置1A的结构的结构图。在图7中，对与图1相同的结构要素附加相同的附图标记并省略说明。

如图7所示，光源装置4A构成为包括射出白色光的灯11B、热线截止滤波器12以及光圈装置13。来自光源装置4A的照明光经过光导件15照射到被摄体。

设置于内窥镜3的插入部前端的摄像元件2A为彩色摄像元件。摄像元件2A例如为彩色CCD，在摄像面上具有RGB的彩色滤波器。来自被摄体的反射光经过波长频带限制单元、即RGB的彩色滤波器被摄像面的各像素部所接收，从摄像元件2A输出RGB三色的图像信号。

选择器100A将RGB三色的图像信号输出到图像处理部101A。图像处理部101A具有分光估计部，在窄频带光观察时，输出波长接近600nm的图像信号和波长接近630nm的图像信号。

图8是表示图像处理部101A的结构的框图。图像处理部101A包括分光估计部91和提取部92，从通过分光估计处理得到的分光图像中提取并输出任意的波长成分的分光图像。在此，从RGB三色的图像中提取波长接近600nm的第一图像和波长接近630nm的第二图像，将第二图像分配至R通道，将第一图像分配至G和B的通道。

分光估计部101A根据三个输入，通过矩阵运算算出n维的分光图像，输出所算出的n维的分光图像。分光估计部101A构成为在矩阵运算中算出并输出包括波长接近600nm的图像信号和波长接近630nm的图像信号的n个图像信号。

将来自分光估计部101A的n个图像信号提供给提取部92。提取部92根据基于模式信号的来自控制电路200的选择信号SS来从n个图像信号中选择波长接近600nm的图像信号和波长接近630nm的图像信号，如上所述那样分配至RGB的各通道。

与从图像处理部101A输出的第一图像和第二图像有关的之后的处理与上述处理相同。

因此，根据本变形例2的内窥镜装置1A，也能够得到与上述内窥镜装置1的效果相同的效果。

(第二实施方式)

接着，说明第二实施方式所涉及的内窥镜装置。

在第一实施方式以及其两个变形例所涉及的内窥镜装置中，使用波长接近600nm和波长接近630nm这两个窄频带光作为窄频带光，但是本第二实施方式的内窥镜装置在生成三个窄频带光并分配至RGB的各通道这一点上与第一实施方式不同。

本实施方式的内窥镜装置1B的结构与第一实施方式的内窥镜装置1大致相同，因此说明与第一实施方式的内窥镜装置1不同点。在图1的结构中，本实施方式的内窥镜装置的结构的旋转滤波器的结构不同。图9是表示本实施方式的旋转滤波器的结构的图。如图9所示，作为波长频带限制单元的旋转滤波器14A构成为圆盘状，与图2的旋转滤波器14同样地呈以中心为旋转轴的构造，具有两个滤波器组。在旋转滤波器14A的外周侧，与图2的旋转滤波器14同样地，沿着周方向配置构成用于输出普通光观察用的分光特性的面顺序光的滤波器组的R滤波器部14r、G滤波器部14g、B滤波器部14b，来作为第一滤波器组。

在旋转滤波器14A的内周侧沿着周方向配置使三个规定的窄频带波长的光透过的三个滤波器14-600、14-630、14-540，来作为第二滤波器组。

第二滤波器组除了包括滤波器14-600和滤波器14-630以外还包括滤波器14-540。滤波器14-540构成为使接近540nm的波长的光作为窄频带光透过。

旋转滤波器14A在窄频带光观察模式时依次射出波长接近540nm的光、波长接近600nm的光以及波长接近630nm的光，来作为窄频带光。

图10是表示第二实施方式所涉及的图像处理部101B的处理内容的框图。图像处理部101B构成为包括正交变换部71、带通滤波器72、低通滤波器73、逆正交变换部74以及结构增强部75。

正交变换部71、带通滤波器72、低通滤波器73以及逆正交变换部74的处理与第一实施方式中的处理相同，但是在逆正交变换部74的两个生成的图像中的仅波长接近600nm的第一图像P11被分配至颜色通道这一点上与第一实施方式不同。

结构增强部75对波长接近540nm的图像信号实施结构增强处理。波长接近540nm的图像通过结构增强处理而锐度提高。结构增强部75生成结构增强处理过的波长接近540nm的图像信号。图像处理部101B的结构增强部75根据两个窄频带波长(波长接近600nm和波长接近630nm)对短波长频带的第三图像信号执行结构增强处理。

图11是表示带通滤波器72、低通滤波器73以及结构增强部75各自的滤波器特性的例子的图。在图11中，实线表示低通滤波器(LPF)的滤波器特性，虚线表示带通滤波器(BPF)的滤波器特性，点划线表示结构增强部75的滤波器特性。

在此，带通滤波器72和低通滤波器73各自的滤波器特性与图5的特性相同。如点划线(SEA1)所示，结构增强部75的滤波器特性具有如下特性：接近用箭头AR1表示的与直径为1mm～2mm的血管对应的空间频率的信号更为增强，而低于该空间频率以及高于该空间频率的信号的增强程度比接近与直径为1mm～2mm的血管对应的空间频率的信号的增强程度低。例如，用箭头AR2表示的空间频率的信号的增强程度低于接近用箭头AR1表示的空间频率的信号。

向图像处理部101B输入波长接近600nm的第一图像P1和波长接近630nm的第二图像P2，在正交变换部71中，对两个图像P1和P2的图像实施规定的正交变换处理。

由正交变换部71生成的平均图像PA和差分图像PS分别被输出到带通滤波器(BPF)72和低通滤波器(LPF)73，由带通滤波器72和低通滤波器73处理后的各个图像被提供给逆正交变换部74，逆正交变换部74对各个图像执行逆正交变换处理。

逆正交变换部74生成波长接近600nm的第一图像P11和波长接近630nm的第二图像P12。正交变换部71、带通滤波器72、低通滤波器73以及逆正交变换部74的处理内容与第一实施方式中的处理相同。

如上所述，由选择器102和观察监视器5构成的显示部将作为第三图像信号的波长接近540nm的图像信号和第一图像信号分配至一个以上的规定的颜色通道来进行显示，或者将作为第三图像信号的波长接近540nm的图像信号和第二图像信号分配至一个以上的规定的颜色通道来进行显示。具体地说，在选择器102和观察监视器5中，在逆正交变换部74中生成的波长接近600nm的第一图像P11被分配至R通道，在结构增强部75中进行结构增强后的波长接近540nm的图像被分配至G和B的通道。

根据上述本实施方式所涉及的内窥镜装置1B，也不需要进行药剂投放这种烦杂的作业，在观察监视器5中以高对比度显示从粘膜下层走行于固有肌层的较粗的血管，因此手术师能够准确地掌握这种血管的位置来实施ESD等手术。

此外，也可以将以波长接近540nm、波长接近600nm以及波长接近630nm的各波长拍摄到的单色图像分别分配至B、G以及R的通道。即，也可以显示将波长接近540nm的图像分配至B通道、将波长接近600nm的图像分配至G通道并且将波长接近630nm的图像分配至R通道的图像。

进一步地，也可以在对这些单色图像分别实施结构增强处理、规定的带间运算之后，将各图像分配至对应的通道。

另外，在第一实施方式中说明的两个变形例也能够应用于本第二实施方式的内窥镜装置。即，还能够使用LED等发光元件作为光源来生成三个窄频带光。另外，也可以使用分光估计部来生成三个窄频带光。

因而，根据上述各实施方式以及这些各变形例所涉及的内窥镜装置，以高对比度显示从粘膜下层走行于固有肌层的较粗的血管，因此手术师能够准确地掌握这种血管的位置来实施ESD等手术。在观察监视器中可视性良好地显示从粘膜下层走行于固有肌层的1mm至2mm直径的血管，因此手术师能够一边注意这种血管一边使用电手术刀切开病变部的周围部。因此，能够防止在ESD等手术时手术师误切这种血管，与以往相比能够大幅降低手术时的出血风险。

如上所述，根据上述以下实施方式和各变形例，能够实现不需要进行药剂投放这种烦杂的作业并且能够清楚地显示粘膜深部的血管的内窥镜装置以及使用内窥镜显示被摄体图像的方法。

本发明并不限定于上述实施方式，在不改变本发明的宗旨的范围内能够进行各种变更、改变等。

本申请是以2010年12月17日在日本申请的特愿2010-282170号为优先权基础的申请，上述公开内容被引用到本申请的说明书、权利要求书中。

Claims (6)

1.一种内窥镜装置，其特征在于，具备：

照明部，其对被检体照射照明光，该照明光是可见区域的红色频带，且是血红蛋白吸收特性衰减规定量以上的第一波长频带的光和第二波长频带的光；

摄像部，其接收由上述照明部照射到上述被检体的上述照明光的反射光，生成与上述第一波长频带对应的第一摄像信号以及生成与上述第二波长频带对应的第二摄像信号；

正交变换部，其对上述摄像部生成的上述第一摄像信号和上述第二摄像信号进行正交变换处理，来生成上述第一摄像信号与上述第二摄像信号的加权后的平均图像信号以及加权后的差分图像信号；

第一空间滤波器部，其根据在上述正交变换部中生成的加权后的上述平均图像信号来生成增强了与上述被检体内的规定粗细的血管对应的频率成分并且抑制了高于上述频率成分的高频成分的第一图像信号；

第二空间滤波器部，其针对在上述正交变换部中生成的加权后的上述差分图像信号来生成抑制了上述高频成分的第二图像信号；以及

逆正交变换部，其对在上述第一空间滤波器部中生成的第一图像信号和在上述第二空间滤波器部中生成的上述第二图像信号进行逆正交变换处理，来生成与上述第一波长频带对应的第三图像信号以及与上述第二波长频带对应的第四图像信号。

2.根据权利要求1所述的内窥镜装置，其特征在于，

还具备显示部，该显示部将上述第三图像信号分配至绿色和蓝色的颜色通道并且将上述第四图像信号分配至红色的颜色通道来进行显示。

3.根据权利要求1所述的内窥镜装置，其特征在于，

还具备频带限制部，该频带限制部配置于从上述照明光的出射部至上述摄像部的摄像面的光路上，以使上述照明光的多个波长频带中的至少两个波长频带变窄的方式进行限制，使上述被检体的离散的分光分布的频带像成像于上述摄像部的上述摄像面。

4.根据权利要求1所述的内窥镜装置，其特征在于，

还具备：

结构增强部，其对第五图像信号执行结构增强处理，上述第五图像信号的波长频带比上述第一波长频带和上述第二波长频带短；以及

显示部，其将上述第五图像信号和上述第三图像信号分配至规定的颜色通道来进行显示，或者将上述第五图像信号和上述第四图像信号分配至规定的颜色通道来进行显示。

5.根据权利要求1所述的内窥镜装置，其特征在于，

上述照明部射出600nm和630nm的窄频带光作为上述照明光。

6.根据权利要求1所述的内窥镜装置，其特征在于，

上述高频成分是与比上述规定粗细的血管细的血管对应的频率成分。