CN107405056A - 活体观察系统 - Google Patents

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Abstract

活体观察系统具有：光源装置，其切换并提供包含多个波段在内的第一照明光和包含与第一照明光不同的多个波段在内的第二照明光；摄像元件，其按照灵敏度不同的多个像素的每个像素接受来自被照明光照明的被摄体的光而生成摄像信号；分色处理部，其从摄像元件所生成的各颜色成分的摄像信号中分离出与使用多个像素中的对规定的波段的光的灵敏度最大的像素来拍摄规定的波段的光时取得的颜色成分对应的摄像信号；以及控制部，其使得在输入给分色处理部的摄像信号是与第一照明光对应的摄像信号的情况下和在输入给分色处理部的摄像信号是与第二照明光对应的摄像信号的情况下进行不同的分色处理。

Description

活体观察系统
技术领域
本发明涉及活体观察系统，尤其涉及用于观察体腔内的活体组织的活体观察系统。
背景技术
在使用内窥镜等来观察体腔内的活体组织用的观察装置或观察系统中，以往公知有例如能够从显示具有与肉眼观察活体组织的情况相同的色调的图像的观察模式、显示强调存在于活体组织的表层的毛细血管那样的图像的观察模式以及显示强调存在于活体组织的深部的粗径的血管那样的图像的观察模式等多个观察模式中选择期望的观察模式的观察装置或观察系统。
具体而言，例如，在日本特开2014-50595号公报中，关于在光源装置内设置有将从白色光源发出的宽带光波长分离为规定的波长的光的旋转滤镜的内窥镜装置，公开了能够从正常模式、第一特殊模式以及第二特殊模式中选择期望的模式的结构，其中，在该正常模式下显示与当在该宽带光的光路上设置有该旋转滤镜的第一滤镜区域时所生成的B光、G光以及R光对应的正常图像，在该第一特殊模式下显示与当在该宽带光的光路上设置有该旋转滤镜的第二滤镜区域时所生成的Bn光和Gn光对应的第一窄带图像，在该第二特殊模式下显示与当在该宽带光的光路上设置有该旋转滤镜的第三滤镜区域时所生成的该Bn光、该Gn光以及氧饱和度测定光对应的第二窄带图像。
另外，在上述观察装置或观察系统例如构成为具有在多个像素的前表面上配设有滤色镜的摄像元件，并且构成为以时分的方式向被摄体照射与从多个观察模式中选择的期望的观察模式对应的多个波段的照明光的情况下，需要适当进行用于消除在使用该摄像元件对该被摄体进行而得到的图像中产生的混色的分色处理。
但是，例如在仅施加了单一的处理作为上述分色处理的情况下，很难进行与从被摄体发出的返回光所包含的多个波段的组合的周期性的变化相应的适当的分色，因此存在在期望的观察模式下显示在监视器等显示装置上的观察图像的画质降低这样的问题。
另一方面，在日本特开2014-50595号公报中，没有特别言及能够解决上述问题点的方法等，即依然存在与上述问题点对应的课题。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够提高在期望的观察模式下显示在显示装置上的图像的画质的活体观察系统。
发明内容
用于解决课题的手段
本发明的一个方式的活体观察系统具有：
光源装置，其切换并且在彼此不同的时机提供包含多个波段在内的第一照明光与包含多个波段在内的第二照明光来作为用于对被摄体进行照明的照明光，所述第二照明光具有与所述第一照明光不同的波段；摄像元件，其设置有多个像素，接受来自被所述光源装置所提供的照明光照明的所述被摄体的光并按照所述多个像素的每个像素而生成摄像信号，所述多个像素具有对规定的多个颜色中的任意一个颜色的灵敏度比对所述一个颜色以外的其他颜色的灵敏度相对较高的分光灵敏度；分色处理部，其进行如下的分色处理：用于从所述摄像元件所生成的各颜色成分的摄像信号中分离出与使用所述多个像素中的对来自所述被摄体的光所包含的规定的波段的光的灵敏度最大的像素来拍摄所述规定的波段的光时取得的颜色成分对应的摄像信号；以及控制部，其对所述分色处理部进行控制，以使得在输入给所述分色处理部的摄像信号是与所述第一照明光对应的摄像信号的情况下和在输入给所述分色处理部的摄像信号是与所述第二照明光对应的摄像信号的情况下进行不同的分色处理。
附图说明
图1是示出实施例的活体观察系统的主要部分的结构的图。
图2是示出实施例的活体观察系统所使用的原色滤色镜的透射特性的一例的图。
图3是示出从实施例的活体观察系统的LED单元射出的光的波段的一例的图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。
图1至图3涉及本发明的实施例。
如图1所示，活体观察系统1具有：内窥镜2，其构成为能够插入到被检体内并且对该被检体内的活体组织等被摄体进行拍摄而输出摄像信号；光源装置3，其构成为经由以贯穿插入的方式配置于内窥镜2的内部的光导7而提供用于该被摄体的观察的照明光；处理器4，其构成为生成并输出与从内窥镜2输出的摄像信号对应的影像信号等；显示装置5，其构成为对与从处理器4输出的影像信号对应的观察图像等进行显示；以及输入装置6，其具有能够对处理器4进行与手术人员等用户的输入操作对应的指示等的开关和/或按钮等。图1是示出实施例的活体观察系统的主要部分的结构的图。
内窥镜2具有插入部2a和操作部2b，该插入部2a形成为能够插入到被检体内的细长形状，该操作部2b设置于插入部2a的基端侧。并且，内窥镜2例如构成为经由通用缆线(未图示)与处理器4可装卸地连接，其中，该通用缆线内设有在从摄像部21输出的摄像信号等各种信号的传送中使用的信号线。并且，内窥镜2构成为经由内设有光导7的至少一部分的光导缆线(未图示)与光源装置3可装卸地连接。
在插入部2a的前端部2c设置有：摄像部21，其用于拍摄被检体内的活体组织等被摄体；光导7的出射端部；以及照明光学系统22，其使光导7所传送的照明光向被摄体照射。
摄像部21构成为对来自被经由照明光学系统22射出的照明光照明的被摄体的返回光进行拍摄并输出摄像信号。具体而言，摄像部21具有：物镜光学系统21a，其构成为使从被摄体发出的返回光成像；以及摄像元件21b，其构成为将用于接受该返回光并进行拍摄的多个像素对准物镜光学系统21a的成像位置而配置成矩阵状，并且在该多个像素的前表面上配设有原色滤色镜21f。
摄像元件21b例如构成为具有CCD或CMOS等图像传感器，对通过了原色滤色镜21f的返回光进行拍摄从而生成摄像信号，并且输出该生成的摄像信号。
原色滤色镜21f是通过将R(红色)、G(绿色)以及B(蓝色)这些微小的滤色镜按照拜耳阵列呈马赛克状地配置在与摄像元件21b的各像素对应的位置而形成的。
原色滤色镜21f的R滤镜、G滤镜以及B滤镜例如分别形成为具有图2所示那样的透射特性。图2是示出实施例的活体观察系统所使用的原色滤色镜的透射特性的一例的图。
如图2所示，原色滤色镜21f的R滤镜形成为红色区域～近红外区域的透射率比其他波段的透射率相对较高。
如图2所示，原色滤色镜21f的G滤镜形成为绿色区域的透射率比其他波段的透射率相对较高。
如图2所示，原色滤色镜21f的B滤镜形成为蓝色区域的透射率比其他波段的透射率相对较高。
即，在本实施例的摄像元件21b中设置有具有如下的分光灵敏度的多个像素：对规定的多个颜色中的任意一个颜色的灵敏度比对该一个颜色以外的其他颜色的灵敏度相对较高。具体而言，在本实施例的摄像元件21b中设置有：R像素，其是具有对红色的灵敏度比对红色以外的其他颜色的灵敏度相对较高那样的分光灵敏度的像素；G像素，其是具有对绿色的灵敏度比对绿色以外的其他颜色的灵敏度相对较高那样的分光灵敏度的像素；以及B像素，其是具有对蓝色的灵敏度比对蓝色以外的其他颜色的灵敏度相对较高那样的分光灵敏度的像素。
操作部2b构成为具有能够供用户把持并进行操作的形状。并且，在操作部2b上设置有镜体开关23，该镜体开关23构成为具有能够对处理器4进行与用户的输入操作对应的指示的一个以上的开关。
并且，在操作部2b的内部设置有镜体存储器24，该镜体存储器24保存有包含能够确定摄像元件21b的分光灵敏度特性的信息等在内的内窥镜信息，其中，该摄像元件21b的分光灵敏度特性是根据R像素、G像素以及B像素的分光灵敏度而规定的。另外，保存于镜体存储器24中的内窥镜信息在内窥镜2与处理器4电连接并且处理器4的电源接通时由处理器4的控制部47(后述)读出。
光源装置3构成为具有LED驱动部31、LED单元32以及会聚透镜33。
LED驱动部31例如构成为具有驱动电路等。并且，LED驱动部31构成为根据从处理器4输出的照明控制信号和调光信号而生成并输出用于驱动LED单元32的各LED的LED驱动信号。
LED单元32例如构成为具有LED 32a～32e，该LED 32a～32e是发出图3所示那样的彼此不同的五个波段的光的光源。并且，在LED单元32中设置有用于使从LED32a～32e射出的光偏转而向会聚透镜33入射的二向色镜等光学元件(未图示)。图3是示出从实施例的活体观察系统的LED单元射出的光的波段的一例的图。
LED 32a～32e构成为与在从LED驱动部31输出的LED驱动信号对应的时机单独地发光或熄灭。并且，LED 32a～32e构成为以与从LED驱动部31输出的LED驱动信号对应的发光强度发光。
如图3所示，LED 32a例如构成为发出BS光，该BS光是中心波长被设定为415nm并且波段被设定为属于蓝色区域的光。即，BS光具有在存在于活体组织的表层的毛细血管处散射和/或反射并且对血液的吸光系数比后述的BL光高那样的特性。
如图3所示，LED 32b例如构成为发出BL光，该BL光是中心波长被设定为460nm并且波段被设定为属于蓝色区域的光。即，BL光具有在存在于活体组织的表层的毛细血管处散射和/或反射并且对血液的吸光系数比BS光低那样的特性。
如图3所示，LED 32c例如构成为发出G光，该G光是中心波长被设定为540nm并且波段被设定为属于绿色区域的光。即，G光具有在存在于比活体组织的深部靠表层侧的中层的血管处散射和/或反射那样的特性。另外，G光也可以是包含绿色区域以外的波段那样的宽带光。
如图3所示，LED 32d例如构成为发出RS光，该RS光是中心波长被设定为600nm并且波段被设定为属于红色区域的光。即，RS光具有在存在于活体组织的深部的粗径的血管处散射和/或反射并且对血液的吸光系数比后述的RL光高那样的特性。
如图3所示，LED 32e例如构成为发出RL光，该RL光是中心波长被设定为630nm并且波段被设定为属于红色区域的光。即，RL光具有在存在于活体组织的深部的粗径的血管处散射和/或反射并且对血液的吸光系数比RS光低那样的特性。
会聚透镜33构成为使从LED单元32射出的光会聚而向光导7的入射端部入射。
处理器4构成为具有预处理部41、A/D转换部42、分色处理部43、色平衡处理部(以后，简记为CB处理部)44、缓冲器部45、显示控制部46、控制部47以及调光部48。
预处理部41例如构成为具有信号处理电路。并且，预处理部41构成为对从内窥镜2的摄像部21输出的摄像信号实施放大和去除噪声等规定的信号处理并输出给A/D转换部42。
A/D转换部42例如构成为具有A/D转换电路。并且，A/D转换部42构成为通过对从预处理部41输出的摄像信号实施A/D转换等处理而生成图像数据，并将该生成的图像数据输出给分色处理部43。
分色处理部43例如构成为具有能够进行后述的分色处理的运算处理电路。并且，分色处理部43构成为进行分色处理，该分色处理用于从包含于A/D转换部42所输出的图像数据中的各颜色成分中分离出在使用R像素、G像素以及B像素中的对包含于摄像元件21b所拍摄的返回光中的规定的波段的光的灵敏度最大的像素来拍摄该规定的波段的光时取得的颜色成分。并且，分色处理部43构成为使用与控制部47的控制对应的分色矩阵来进行分色处理。并且，分色处理部43构成为将与通过分色处理取得的各颜色成分对应的单色的图像数据输出给CB处理部44和调光部48。
CB处理部44例如构成为具有色平衡处理电路。并且，CB处理部44构成为对从分色处理部43输出的图像数据实施色平衡处理，并且将实施了该色平衡处理后的图像数据输出给缓冲器部45。
缓冲器部45例如构成为具有缓冲存储器等缓冲电路。并且，缓冲器部45构成为根据控制部47的控制而暂时存储从CB处理部44输出的图像数据，并将该存储的图像数据输出给显示控制部46。
显示控制部46例如构成为具有显示控制电路。并且，显示控制部46构成为根据控制部47的控制，将从缓冲器部45输出的图像数据分配给显示装置5的R通道、G通道以及B通道，由此生成影像信号，并将该生成的影像信号输出给显示装置5。
控制部47例如具有由FPGA或CPU等构成的控制电路。并且，控制部47具有存储器47a，该存储器47a预先保存有能够在分色处理部43的分色处理中使用的Q个分色矩阵。另外，上述Q个分色矩阵例如以查找表的形态单独地保存在存储器47a中。并且，保存于存储器47a中的分色矩阵的个数Q为时分的照明图案(后述)的一个周期所包含的照明期间的次数N(2≤N)以上。
控制部47构成为根据从镜体存储器24读入的内窥镜信息来确定摄像元件21b的分光灵敏度特性，设定与该确定的分光灵敏度特性对应的时分的照明图案，生成用于按照该设定的时分的照明图案对被摄体进行照明的照明控制信号并输出给LED驱动部31。另外，上述时分的照明图案例如被设定为从光源装置3提供的照明光所包含的多个波段的组合在N次照明期间分别不同的图案。
控制部47构成为根据摄像元件21b的分光灵敏度特性和上述那样设定的时分的照明图案而从存储器47a中选择性地读入与在按照该照明图案对被摄体进行照明时产生的返回光所包含的多个波段的组合相符的分色矩阵，并且对分色处理部43进行如下控制：用于使该分色处理部43进行利用了该读入的分色矩阵的分色处理。
控制部47构成为对缓冲器部45进行用于与上述那样设定的时分的照明图案对应地存储和输出图像数据的控制。
控制部47构成为对显示控制部46进行用于根据从多个观察模式中选择的期望的观察模式来变更在显示装置5上显示的观察图像的控制，其中，该多个观察模式能够在观察模式切换开关(未图示)中进行切换，该观察模式切换开关设置于输入装置6和/或镜体开关23。
调光部48例如构成为具有调光电路。并且，调光部48构成为根据从分色处理部43输出的图像数据而生成用于调节LED单元32的各LED的发光强度的调光信号，并将该生成的调光信号输出给LED驱动部31。
接下来，以下对本实施例的活体观察系统1的具体的动作等进行说明。
首先，用户将活体观察系统1的各部分连接起来并接通电源，然后通过进行例如将照明开关(未图示)从切断切换为接通的操作，而对控制部47进行用于使得从光源装置3向内窥镜2提供照明光的指示，其中，该照明开关设置于镜体开关23和/或输入装置6。
控制部47在内窥镜2与处理器4电连接并且处理器4的电源接通时读入保存于镜体存储器24中的内窥镜信息。并且，控制部47在完成了从镜体存储器24读入内窥镜信息时，根据该内窥镜信息来确定摄像元件21b的分光灵敏度特性，设定与该确定的分光灵敏度特性对应的时分的照明图案。
具体而言，控制部47例如在根据从镜体存储器24读入的内窥镜信息而确定了摄像元件21b具有与图2所示那样的R滤镜、G滤镜以及B滤镜的透射特性对应的分光灵敏度特性的情况下，将使照明期间PA和照明期间PB交替地重复那样的照明图案IP1设定为与该确定的分光灵敏度特性对应的时分的照明图案，其中，在该照明期间PA中使LED 32a、32c以及32e同时发光，在该照明期间PB中使LED 32b和32d同时发光。即，照明图案IP1被设定为将两次照明期间PA和PB设为一个周期的照明期间PAB的那样的照明图案。
而且，控制部47在检测到进行了用于使得从光源装置3向内窥镜2提供照明光的指示时，生成用于按照照明图案IP1对被摄体进行照明的照明控制信号并输出给LED驱动部31。
LED驱动部31根据从控制部47输出的照明控制信号，生成如下的LED驱动信号并且输出给LED单元32：该LED驱动信号用于在照明期间PA中使LED 32b和32d熄灭并且使LED32a、32c以及32e同时发光，并且在照明期间PB中使LED 32a、32c以及32e熄灭并且使LED32b和32d同时发光。
即，根据以上所述那样的照明图案IP1，在照明期间PA中，从光源装置3提供包含BS光、G光以及RL光这三个波段在内的照明光，从被该照明光照明的被摄体发出包含该三个波段在内的返回光(反射光)LA，由摄像元件21b对通过了原色滤色镜21f的该返回光LA进行拍摄。并且，根据以上所述那样的照明图案IP1，在照明期间PB中，从光源装置3提供包含BL光和RS光这两个波段在内的照明光，从被该照明光照明的被摄体发出包含该两个波段在内的返回光(反射光)LB，由摄像元件21b对通过了原色滤色镜21f的该返回光LB进行拍摄。
控制部47根据摄像元件21b的分光灵敏度特性和照明图案IP1，从存储器47a选择性地读入与在按照该照明图案IP1对被摄体进行照明时产生的返回光LA和LB各自所包含的多个波段的组合相符的分色矩阵。
具体而言，在设定了照明图案IP1的情况下，控制部47从存储器47a读入例如用于从包含于A/D转换部42所输出的图像数据中的各颜色成分中分别分离出颜色成分CBS、颜色成分CG以及颜色成分CRL的分色矩阵MA，其中，该颜色成分CBS是使用B像素对包含于返回光LA中的BS光进行拍摄而得到的蓝色成分，该颜色成分CG是使用G像素对包含于该返回光LA中的G光进行拍摄而得到的绿色成分，该颜色成分CRL是使用R像素对包含于该返回光LA中的RL光进行拍摄而得到的红色成分。并且，在设定了照明图案IP1的情况下，控制部47从存储器47a读入例如用于从包含于A/D转换部42所输出的图像数据中的各颜色成分中分别分离出颜色成分CBL和颜色成分CRS的分色矩阵MB，其中，该颜色成分CBL是使用B像素对包含于返回光LB中的BL光进行拍摄而得到的蓝色成分，该颜色成分CRS是使用R像素对包含于该返回光LB中的RS光进行拍摄而得到的红色成分。
而且，控制部47对分色处理部43进行用于在照明图案IP1的照明期间PA中进行利用了分色矩阵MA的分色处理，并且在该照明图案IP1的照明期间PB中进行利用了分色矩阵MB的分色处理的控制。
分色处理部43根据控制部47的控制，在照明期间PA中，通过对从A/D转换部42输出的图像数据实施利用了分色矩阵MA的分色处理而分别取得颜色成分CBS、CG以及CRL，并且将与该取得的颜色成分CBS、CG以及CRL对应的单色的图像数据输出给CB处理部44和调光部48。并且，分色处理部43根据控制部47的控制，在照明期间PB中，通过对从A/D转换部42输出的图像数据实施利用了分色矩阵MB的分色处理而分别取得颜色成分CBL和CRS，并且将与该取得的颜色成分CBL和CRS对应的单色的图像数据输出给CB处理部44和调光部48。
这里，在本实施例中，由于原色滤色镜21f具有图2所示那样的透射特性，因此使用摄像元件21b的B像素对包含于返回光LA中的BS光进行拍摄，使用摄像元件21b的B像素、G像素以及R像素分别对包含于该返回光LA中的G光进行拍摄，使用摄像元件21b的B像素、G像素以及R像素分别对包含于该返回光LA中的RL光进行拍摄。并且，在本实施例中，由于原色滤色镜21f具有图2所示那样的透射特性，因此使用摄像元件21b的B像素和G像素分别对包含于返回光LB中的BL光进行拍摄，使用摄像元件21b的B像素、G像素以及R像素分别对包含于该返回光LB中的RS光进行拍摄。
因此，在本实施例中，通过按照照明图案IP1的每个照明期间交替地切换在分色处理部43的分色处理中使用的两个分色矩阵MA和MB，进行与包含于返回光LA中的多个波段的组合和包含于返回光LB中的多个波段的组合相应的适当的分色。
CB处理部44实施将规定的色平衡系数与从分色处理部43输出的图像数据的亮度值相乘那样的色平衡处理，并且将实施了该色平衡处理后的图像数据输出给缓冲器部45。另外，例如在对按照照明图案IP1被照明的白色的被摄体进行拍摄时从分色处理部43输出的各图像数据中，以颜色成分CRS的图像数据的亮度值为基准值，上述色平衡系数被预先设定为使得该颜色成分CRS以外的各颜色成分的图像数据的亮度值一概与该基准值一致那样的系数。
调光部48例如生成调光信号，并且将该生成的调光信号输出给LED驱动部31，该调光信号用于改变(增大或减小)LED单元32的各LED的发光强度，以使从分色处理部43输出的颜色成分CRS的图像数据的亮度值达到规定的明亮度目标值。
控制部47对缓冲器部45进行用于对应于照明图案IP1来存储和输出图像数据的控制。
缓冲器部45根据控制部47的控制，对在经过将照明期间PA和PB相加得到的一个周期的照明期间PAB之前从CB处理部44输出的各颜色成分的图像数据进行存储，并且在经过了该一个周期的照明期间PAB时将该存储的各颜色成分的图像数据输出给显示控制部46。即，根据这样的缓冲器部45的动作，将作为对应于返回光LA和LB而取得各图像数据的、一个场的颜色成分CBS的图像数据、一个场的颜色成分CBL的图像数据、一个场的颜色成分CG的图像数据、一个场的颜色成分CRS的图像数据以及一个场的颜色成分CRL的图像数据同时输出给显示控制部46。
控制部47根据从多个观察模式中选择的期望的观察模式对显示控制部46进行用于变更在显示装置5上显示的观察图像的控制，其中，该多个观察模式能够在观察模式切换开关中进行切换，该观察模式切换开关设置于输入装置6和/或镜体开关23。
显示控制部46根据控制部47的控制，例如在选择了显示具有与肉眼观察活体组织的情况相同的色调的观察图像的正常观察模式的情况下，通过进行如下的动作而生成用于一帧一帧地显示该观察图像的影像信号并输出给显示装置5：将颜色成分CBS和CBL的图像数据一个场一个场地相加而得到的图像数据分配给显示装置5的B通道，将一个场的颜色成分CG的图像数据分配给显示装置5的G通道，将颜色成分CRS和CRL的图像数据一个场一个场地相加而得到的图像数据分配给显示装置5的R通道。
并且，显示控制部46根据控制部47的控制，例如在选择了显示强调存在于活体组织的表层的毛细血管那样的观察图像的窄带光观察模式的情况下，通过进行如下的动作而生成用于一帧一帧地显示该观察图像的影像信号并输出给显示装置5：将一个场的颜色成分CBS的图像数据分配给显示装置5的B通道和G通道，将一个场的颜色成分CG的图像数据分配给显示装置5的R通道。
并且，显示控制部46根据控制部47的控制，例如在选择了显示强调存在于活体组织的深部的粗径的血管那样的观察图像的深部血管观察模式的情况下，通过进行如下的动作而生成用于一帧一帧地显示该观察图像的影像信号并输出给显示装置5：将一个场的颜色成分CG的图像数据分配给显示装置5的B通道，将一个场的颜色成分CRS的图像数据分配给显示装置5的G通道，将一个场的颜色成分CRL的图像数据分配给显示装置5的R通道。
另外，在本实施例中，不限于进行用于使显示装置5仅显示与正常观察模式、窄带光观察模式以及深部血管观察模式的各观察模式中的一个观察模式对应的一种观察图像的动作，例如，也可以进行用于使显示装置5一并显示与该各观察模式中的两个以上的观察模式对应的两种以上的观察图像的动作。
如上所述，根据本实施例，在从被摄体发出与照明图案IP1对应的返回光LA的照明期间PA中进行利用了分色矩阵MA的分色处理，并且在从被摄体发出与该照明图案IP1对应的返回光LB的照明期间PB中进行利用了分色矩阵MB的分色处理。因此，根据本实施例，能够进行与从被摄体发出的返回光所包含的多个波段的组合的周期性的变化相应的适当的分色，因此能够提高在从正常观察模式、窄带光观察模式以及深部血管观察模式等多个观察模式中选择的期望的观察模式下显示在显示装置5上的观察图像的画质。
另一方面，根据本实施例，例如在选择了深部血管观察模式的情况下，也可以是，进行用于按照与照明图案IP1不同的照明图案IP2对被摄体进行照明的控制，并且从存储器47a读入与在按照该照明图案IP2对被摄体进行照明时产生的返回光所包含的多个波段的组合相符的分色矩阵。以下，对这样的第一变形例的活体观察系统1的具体的动作等进行说明。另外，以后，为了简单，适当省略与能够应用已述的动作等的部分相关的具体的说明。
控制部47根据从镜体存储器24读入的内窥镜信息，分别设定照明图案IP1和与该照明图案IP1不同的时分的照明图案IP2。
具体而言，控制部47例如设定使照明期间PC和照明期间PD交替地重复那样的照明图案IP2，其中，在该照明期间PC中使LED 32b和32d同时发光，在该照明期间PD中使LED 32b和32e同时发光。即，照明图案IP2是被设定为将两次照明期间PC和PD设为一个周期的照明期间PCD那样的照明图案。
而且，控制部47进行用于使从光源装置3向内窥镜2提供照明光的指示，并且在检测到选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式时，生成用于按照照明图案IP1对被摄体进行照明的照明控制信号并输出给LED驱动部31。并且，控制部47进行用于使从光源装置3向内窥镜2提供照明光的指示，并且在检测到选择了深部血管观察模式时，生成用于按照照明图案IP2对被摄体进行照明的照明控制信号并输出给LED驱动部31。
LED驱动部31在根据从控制部47输出的照明控制信号而检测到按照照明图案IP1对被摄体进行照明时，生成用于使LED单元32的各LED像上述那样发光和熄灭的LED驱动信号并输出给LED单元32。并且，LED驱动部31在根据从控制部47输出的照明控制信号而检测到按照照明图案IP2对被摄体进行照明时，生成用于在照明期间PC中使LED 32a、32c以及32e熄灭并且使LED 32b和32d同时发光，并且在照明期间PD中使LED 32a、32c以及32d熄灭并且使LED 32b和32e同时发光的LED驱动信号并输出给LED单元32。
即，根据以上所述那样的照明图案IP2，在照明期间PC和PD中，LED 32b始终持续发光。并且，根据以上所述那样的照明图案IP2，在照明期间PC中，从光源装置3提供包含BL光和RS光这两个波段在内的照明光，从被该照明光照明的被摄体发出包含该两个波段在内的返回光(反射光)LC，由摄像元件21b对通过了原色滤色镜21f的该返回光LC进行拍摄。并且，根据以上所述那样的照明图案IP2，在照明期间PD中，从光源装置3提供包含BL光和RL光这两个波段在内的照明光，从被该照明光照明的被摄体发出包含该两个波段在内的返回光(反射光)LD，由摄像元件21b对通过了原色滤色镜21f的该返回光LD进行拍摄。
控制部47根据摄像元件21b的分光灵敏度特性和照明图案IP1，从存储器47a选择性地读入与在按照该照明图案IP1对被摄体进行照明时产生的返回光LA和LB各自所包含的多个波段的组合相符的分色矩阵。并且，控制部47根据摄像元件21b的分光灵敏度特性和照明图案IP2，从存储器47a选择性地读入与在按照该照明图案IP2对被摄体进行照明时产生的返回光LC和LD各自所包含的多个波段的组合相符的分色矩阵。
具体而言，在设定了照明图案IP1的情况下，控制部47从存储器47a分别读入上述分色矩阵MA和MB。并且，在设定了照明图案IP2的情况下，控制部47从存储器47a读入例如用于从包含于A/D转换部42所输出的图像数据中的各颜色成分中分别分离出颜色成分CBL和颜色成分CRS的分色矩阵MC，其中，该颜色成分CBL是使用B像素对包含于返回光LC中的BL光进行拍摄而得到的蓝色成分，该颜色成分CRS是使用R像素对包含于该返回光LC中的RS光进行拍摄而得到的红色成分。并且，在设定了照明图案IP2的情况，控制部47从存储器47a读入例如用于从包含于A/D转换部42所输出的图像数据中的各颜色成分中分别分离出颜色成分CBL和颜色成分CRL的分色矩阵MD，其中，该颜色成分CBL是使用B像素对包含于返回光LD中的BL光进行拍摄而得到的蓝色成分，该颜色成分CRL是使用R像素对包含于该返回光LD中的RL光进行拍摄而得到的红色成分。
而且，控制部47在检测到选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式时，对分色处理部43进行用于在照明图案IP1的照明期间PA中进行利用了分色矩阵MA的分色处理，并且在该照明图案IP1的照明期间PB中进行利用了分色矩阵MB的分色处理的控制。并且，控制部47在检测到选择了深部血管观察模式时，对分色处理部43进行用于在照明图案IP2的照明期间PC中进行利用了分色矩阵MC的分色处理，并且在该照明图案IP2的照明期间PD中进行利用了分色矩阵MD的分色处理的控制。
分色处理部43根据控制部47的控制，在照明期间PC中，通过对从A/D转换部42输出的图像数据实施利用了分色矩阵MC的分色处理而分别取得颜色成分CBL和CRS，并且将与该取得的颜色成分CBL和CRS对应的单色的图像数据输出给CB处理部44和调光部48。并且，分色处理部43根据控制部47的控制，在照明期间PD中，通过对从A/D转换部42输出的图像数据实施利用了分色矩阵MD的分色处理而分别取得颜色成分CBL和CRL，并且将与该取得的颜色成分CBL和CRL对应的单色的图像数据输出给CB处理部44和调光部48。
这里，在本变形例中，由于原色滤色镜21f具有图2所示那样的透射特性，因此使用摄像元件21b的B像素和G像素分别对包含于返回光LC中的BL光进行拍摄，使用摄像元件21b的B像素、G像素以及R像素分别对包含于该返回光LC中的RS光进行拍摄。并且，在本变形例中，由于原色滤色镜21f具有图2所示那样的透射特性，因此使用摄像元件21b的B像素和G像素分别对包含于返回光LD中的BL光进行拍摄，使用摄像元件21b的B像素、G像素以及R像素对包含于该返回光LD中的RL光分别进行拍摄。
因此，在本变形例中，在选择了深部血管观察模式时，通过按照照明图案IP2的每个照明期间交替地切换在分色处理部43的分色处理中使用的两个分色矩阵MC和MD，进行与包含于返回光LC中的多个波段的组合和包含于返回光LD中的多个波段的组合相应的适当的分色。
控制部47在检测到选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式时，对缓冲器部45进行用于对应于照明图案IP1来存储和输出图像数据的控制。并且，控制部47在检测到选择了深部血管观察模式时，对缓冲器部45进行用于对应于照明图案IP2来存储和输出图像数据的控制。
缓冲器部45根据控制部47的控制，在选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式时，在经过将照明期间PA和PB相加而得到的一个周期的照明期间PAB之前存储从CB处理部44输出的各颜色成分的图像数据，并且在经过了该一个周期的照明期间PAB时将该存储的各颜色成分的图像数据输出给显示控制部46。并且，缓冲器部45根据控制部47的控制，在选择了深部血管观察模式时，在经过将照明期间PC和PD相加而得到的一个周期的照明期间PCD之前存储从CB处理部44输出的各颜色成分的图像数据，并且在经过了该一个周期的照明期间PCD时将该存储的各颜色成分的图像数据输出给显示控制部46。即，根据这样的缓冲器部45的动作，在选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式的情况下，将作为对应于返回光LA和LB而取得的各图像数据的、一个场的颜色成分CBS的图像数据、一个场的颜色成分CBL的图像数据、一个场的颜色成分CG的图像数据、一个场的颜色成分CRS的图像数据以及一个场的颜色成分CRL的图像数据同时输出给显示控制部46。并且，根据上述那样的缓冲器部45的动作，在选择了深部血管观察模式的情况下，将作为对应于返回光LC和LD而取得的各图像数据的、两个场的颜色成分CBL的图像数据、一个场的颜色成分CRS的图像数据以及一个场的颜色成分CRL的图像数据同时输出给显示控制部46。
显示控制部46根据控制部47的控制，在选择了深部血管观察模式的情况下，通过进行如下的动作而生成用于一帧一帧地显示深部血管观察模式用的观察图像的影像信号并输出给显示装置5：将两个场的颜色成分CBL的图像数据相加而得到的图像数据分配给显示装置5的B通道，将一个场的颜色成分CRS的图像数据分配给显示装置5的G通道，将一个场的颜色成分CRL的图像数据分配给显示装置5的R通道。而且，根据这样的显示控制部46的动作，例如，与将一个场的颜色成分CBL的图像数据分配给显示装置5的B通道的情况相比，能够提高在显示装置5上显示的观察图像的B通道的SN比。
另外，在本变形例中，在选择了深部血管观察模式的情况下，例如，也可以将作为两个场的颜色成分CBL的图像数据的平均值而取得的一个场的图像数据分配给显示装置5的B通道，或者可以将对应于返回光LC而取得的(通过利用了分色矩阵MC的分色处理而取得的)一个场的颜色成分CBL分配给显示装置5的B通道。
并且，本变形例的显示控制部46例如在选择了与正常观察模式、窄带光观察模式以及深部血管观察模式的各观察模式不同的观察模式KMA的情况下，也可以是，对颜色成分CRS和CRL的图像数据实施用于强调血管的信号处理，而且通过进行如下的动作而生成用于一帧一帧地显示该观察模式KMA用的观察图像的影像信号：使用两个场的颜色成分CBL的图像数据中的至少一个来分别分配给显示装置5的B通道和G通道，使用实施了所述信号处理后的颜色成分CRS和CRL的图像数据来分配给显示装置5的R通道。另外，在进行这样的动作的情况下，分别分配给显示装置5的B通道和G通道的图像数据可以是两个场的颜色成分CBL的图像数据中的任意一方的图像数据，或者可以是将两个场的颜色成分CBL的图像数据相加或取平均而得到的图像数据。并且，在进行上述那样的动作的情况下，分配给显示装置5的R通道的图像数据可以是实施了上述信号处理后的颜色成分CRS和CRL的图像数据中的任意一方的图像数据，或者可以是将实施了上述信号处理后的颜色成分CRS和CRL的图像数据相加或者取平均而得到的图像数据。
如上所述，根据本变形例，在选择了深部血管观察模式的情况下，在从被摄体发出与照明图案IP2对应的返回光LC的照明期间PC中进行利用了分色矩阵MC的分色处理，并且在从被摄体发出与该照明图案IP2对应的返回光LD的照明期间PD中进行利用了分色矩阵MD的分色处理。因此，根据本变形例，在深部血管观察模式下，能够进行与从被摄体发出的返回光所包含的多个波段的组合的周期性的变化相应的适当的分色，因此能够提高在显示装置5上显示的观察图像的画质。
另一方面，根据本实施例，例如在选择了深部血管观察模式的情况下，也可以是，进行用于按照与照明图案IP1和IP2中的哪个都不同的照明图案IP3对被摄体进行照明的控制，并且从存储器47a读入与在按照该照明图案IP3对被摄体进行照明时产生的返回光所包含的多个波段的组合相符的分色矩阵。以下，对这样的第二变形例的活体观察系统1的具体的动作等进行说明。
控制部47根据从镜体存储器24读入的内窥镜信息分别设定照明图案IP1和与该照明图案IP1不同的时分的照明图案IP3。
具体而言，控制部47例如设定使照明期间PE和照明期间PF交替地重复那样的照明图案IP3，其中，在该照明期间PE中使LED 32c和32d同时发光，在该照明期间PF中使LED 32c和32e同时发光。即，照明图案IP3被设定为将两次照明期间PE和PF作为一个周期的照明期间PEF那样的照明图案。
而且，控制部47进行用于使得从光源装置3向内窥镜2提供照明光的指示，并且在检测到选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式时，生成用于按照照明图案IP1对被摄体进行照明的照明控制信号并输出给LED驱动部31。并且，控制部47进行用于使得从光源装置3向内窥镜2提供照明光的指示，并且在检测到选择了深部血管观察模式时，生成用于按照照明图案IP3对被摄体进行照明的照明控制信号并输出给LED驱动部31。
LED驱动部31在根据从控制部47输出的照明控制信号而检测到按照照明图案IP1对被摄体进行照明时，生成用于使LED单元32的各LED像上述那样发光和熄灭的LED驱动信号并输出给LED单元32。并且，LED驱动部31在根据从控制部47输出的照明控制信号而检测到按照照明图案IP3对被摄体进行照明时，生成用于在照明期间PE中使LED 32a、32b以及32e熄灭并且使LED 32c和32d同时发光，并且在照明期间PF中使LED 32a、32b以及32d熄灭并且使LED 32c和32e同时发光的LED驱动信号并输出给LED单元32。
即，根据以上所述那样的照明图案IP3，在照明期间PE和PF中，LED 32c始终持续发光。并且，根据以上所述那样的照明图案IP3，在照明期间PE中，从光源装置3提供包含G光和RS光这两个波段在内的照明光，从被该照明光照明的被摄体发出包含该两个波段在内的返回光(反射光)LE，由摄像元件21b对通过了原色滤色镜21f的该返回光LE进行拍摄。并且，根据以上所述那样的照明图案IP3，在照明期间PF中，从光源装置3提供包含G光和RL光这两个波段在内的照明光，从被该照明光照明的被摄体发出包含该两个波段在内的返回光(反射光)LF，由摄像元件21b对通过了原色滤色镜21f的该返回光LF进行拍摄。
控制部47根据摄像元件21b的分光灵敏度特性和照明图案IP1，从存储器47a选择性地读入与在按照该照明图案IP1对被摄体进行照明时产生的返回光LA和LB各自所包含的多个波段的组合相符的分色矩阵。并且，控制部47根据摄像元件21b的分光灵敏度特性和照明图案IP3，从存储器47a选择性地读入与在按照该照明图案IP3对被摄体进行照明时产生的返回光LE和LF各自所包含的多个波段的组合相符的分色矩阵。
具体而言，在设定了照明图案IP1的情况下，控制部47从存储器47a分别读入上述分色矩阵MA和MB。并且，在设定了照明图案IP3的情况下，控制部47从存储器47a读入例如用于从包含于A/D转换部42所输出的图像数据中的各颜色成分中分别分离出颜色成分CG和颜色成分CRS的分色矩阵ME，其中，该颜色成分CG是使用G像素对包含于返回光LE中的G光进行拍摄而得到的绿色成分，该颜色成分CRS是使用R像素对包含于该返回光LE中的RS光进行拍摄而得到的红色成分。并且，在设定了照明图案IP3的情况下，控制部47从存储器47a读入例如用于从包含于A/D转换部42所输出的图像数据中的各颜色成分中分别分离出颜色成分CG和颜色成分CRL的分色矩阵MF，其中，该颜色成分CG是使用G像素对包含于返回光LF中的G光进行拍摄而得到的绿色成分，该颜色成分CRL是使用R像素对包含于该返回光LF中的RL光进行拍摄而得到的红色成分。
而且，控制部47在检测到选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式时，对分色处理部43进行用于在照明图案IP1的照明期间PA中进行利用了分色矩阵MA的分色处理，并且在该照明图案IP1的照明期间PB中进行利用了分色矩阵MB的分色处理的控制。并且，控制部47在检测到选择了深部血管观察模式时，对分色处理部43进行用于在照明图案IP3的照明期间PE中进行利用了分色矩阵ME的分色处理，并且在该照明图案IP3的照明期间PF中进行利用了分色矩阵MF的分色处理的控制。
分色处理部43根据控制部47的控制，在照明期间PE中，通过对从A/D转换部42输出的图像数据实施利用了分色矩阵ME的分色处理而分别取得颜色成分CG和CRS，并且将与该取得的颜色成分CG和CRS对应的单色的图像数据输出给CB处理部44和调光部48。并且，分色处理部43根据控制部47的控制，在照明期间PF中，通过对从A/D转换部42输出的图像数据实施利用了分色矩阵MF的分色处理而分别取得颜色成分CG和CRL，并且将与该取得的颜色成分CG和CRL对应的单色的图像数据输出给CB处理部44和调光部48。
这里，在本变形例中，由于原色滤色镜21f具有图2所示那样的透射特性，因此使用摄像元件21b的B像素、G像素以及R像素分别对包含于返回光LE中的G光进行拍摄，使用摄像元件21b的B像素、G像素以及R像素分别对包含于该返回光LE中的RS光进行拍摄。并且，在本变形例中，由于原色滤色镜21f具有图2所示那样的透射特性，因此使用摄像元件21b的B像素、G像素以及R像素分别对包含于返回光LF中的G光进行拍摄，使用摄像元件21b的B像素、G像素以及R像素分别对包含于该返回光LF中的RL光进行拍摄。
因此，在本变形例中，在选择了深部血管观察模式时，通过按照照明图案IP3的每个照明期间交替地切换在分色处理部43的分色处理中使用的两个分色矩阵ME和MF，进行与包含于返回光LE中的多个波段的组合和包含于返回光LF中的多个波段的组合相应的适当的分色。
控制部47在检测到选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式时，对缓冲器部45进行用于对应于照明图案IP1来存储和输出图像数据的控制。并且，控制部47在检测到选择了深部血管观察模式时，对缓冲器部45进行用于对应于照明图案IP3来存储和输出图像数据的控制。
缓冲器部45根据控制部47的控制，在选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式时，在经过将照明期间PA和PB相加而得到的一个周期的照明期间PAB之前存储从CB处理部44输出的各颜色成分的图像数据，并且在经过了该一个周期的照明期间PAB时将该存储的各颜色成分的图像数据输出给显示控制部46。并且，缓冲器部45根据控制部47的控制，在选择了深部血管观察模式时，在经过将照明期间PE和PF相加而得到的一个周期的照明期间PEF之前存储从CB处理部44输出的各颜色成分的图像数据，并且在经过了该一个周期的照明期间PEF时将该存储的各颜色成分的图像数据输出给显示控制部46。即，根据这样的缓冲器部45的动作，在选择了深部血管观察模式的情况下，将作为对应于返回光LE和LF而取得的各图像数据的、两个场的颜色成分CG的图像数据、一个场的颜色成分CRS的图像数据以及一个场的颜色成分CRL的图像数据同时输出给显示控制部46。
显示控制部46根据控制部47的控制，在选择了深部血管观察模式的情况下，通过进行如下的动作而生成用于一帧一帧地显示深部血管观察模式用的观察图像的影像信号并输出给显示装置5：将两个场的颜色成分CG的图像数据相加而得到的图像数据分配给显示装置5的B通道，将一个场的颜色成分CRS的图像数据分配给显示装置5的G通道，将一个场的颜色成分CRL的图像数据分配给显示装置5的R通道。而且，根据这样的显示控制部46的动作，例如，与将一个场的颜色成分CG的图像数据分配给显示装置5的B通道的情况相比，能够提高在显示装置5上显示的观察图像的B通道的SN比。
另外，在本变形例中，在选择了深部血管观察模式的情况下，例如，也可以将相当于两个场的颜色成分CG的图像数据的平均值的图像数据分配给显示装置5的B通道，或者可以将对应于返回光LE而取得的(通过利用了分色矩阵ME的分色处理而取得的)一个场的颜色成分CG的图像数据分配给显示装置5的B通道。
并且，本变形例的显示控制部46例如在选择了深部血管观察模式的情况下，也可以是，通过进行如下动作而生成用于一帧一帧地显示深部血管观察模式用的观察图像的影像信号：对颜色成分CRS和CRL的图像数据实施用于强调血管的信号处理，而且使用两个场的颜色成分CG的图像数据中的至少一个来分别分配给显示装置5的B通道和G通道，使用实施了所述信号处理后的颜色成分CRS和CRL的图像数据来分配给显示装置5的R通道。另外，在进行这样的动作的情况下，分别分配给显示装置5的B通道和G通道的图像数据可以是两个场的颜色成分CG的图像数据中的任意一方的图像数据，或者可以是将两个场的颜色成分CG的图像数据相加或取平均而得到的图像数据。并且，在进行上述那样的动作的情况下，分配给显示装置5的R通道的图像数据可以是实施了上述信号处理后的颜色成分CRS和CRL的图像数据中的任意一方的图像数据，或者可以是将实施了上述信号处理后的颜色成分CRS和CRL的图像数据相加或取平均而得到的图像数据。
如上所述，根据本变形例，在选择了深部血管观察模式的情况下，在从被摄体发出与照明图案IP3对应的返回光LE的照明期间PE中进行利用了分色矩阵ME的分色处理，并且在从被摄体发出与该照明图案IP3对应的返回光LF的照明期间PF中进行利用了分色矩阵MF的分色处理。因此，根据本变形例，在深部血管观察模式下，能够进行与从被摄体发出的返回光所包含的多个波段的组合的周期性的变化相应的适当的分色，因此能够提高在显示装置5上显示的观察图像的画质。
另一方面，根据本实施例，例如在选择了深部血管观察模式的情况下，也可以是，进行用于按照与照明图案IP1～IP3中的哪个都不同的照明图案IP4对被摄体进行照明的控制，从存储器47a读入与在按照该照明图案IP4对被摄体进行照明时产生的返回光所包含的多个波段的组合相符的分色矩阵，并且将与诊断和处置的场景对应的观察图像显示在显示装置5上。以下，对这样的第三变形例的活体观察系统1的具体的动作等进行说明。
控制部47根据从镜体存储器24读入的内窥镜信息，分别设定照明图案IP1和与该照明图案IP1不同的时分的照明图案IP4。
具体而言，控制部47例如设定使照明期间PG和照明期间PH交替地重复那样的照明图案IP4，其中，在该照明期间PG中使LED 32b和32d同时发光，在该照明期间PH中使LED 32c和32e同时发光。即，照明图案IP4被设定为将两次照明期间PG和PH作为一个周期的照明期间PGH那样的照明图案。
而且，控制部47进行用于使得从光源装置3向内窥镜2提供照明光的指示，并且在检测到选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式时，生成用于按照照明图案IP1对被摄体进行照明的照明控制信号并输出给LED驱动部31。并且，控制部47进行用于使得从光源装置3向内窥镜2提供照明光的指示，并且在检测到选择了深部血管观察模式时，生成用于按照照明图案IP4对被摄体进行照明的照明控制信号并输出给LED驱动部31。
LED驱动部31在根据从控制部47输出的照明控制信号而检测到按照照明图案IP1对被摄体进行照明时，生成用于使LED单元32的各LED像上述那样发光和熄灭的LED驱动信号并输出给LED单元32。并且，LED驱动部31在根据从控制部47输出的照明控制信号而检测到按照照明图案IP4对被摄体进行照明时，生成用于在照明期间PG中使LED 32a、32c以及32e熄灭并且使LED 32b和32d同时发光，并且在照明期间PH中使LED 32a、32b以及32d熄灭并且使LED 32c和32e同时发光的LED驱动信号并输出给LED单元32。
即，根据以上所述那样的照明图案IP4，在照明期间PG中，从光源装置3提供包含BL光和RS光这两个波段在内照明光，从被该照明光照明的被摄体发出包含该两个波段在内的返回光(反射光)LG，由摄像元件21b对通过了原色滤色镜21f的该返回光LG进行拍摄。并且，根据以上所述那样的照明图案IP4，在照明期间PH中，从光源装置3提供包含G光和RL光这两个波段在内的照明光，从被该照明光照明的被摄体发出包含该两个波段在内的返回光(反射光)LH，由摄像元件21b对通过了原色滤色镜21f的该返回光LH进行拍摄。
控制部47根据摄像元件21b的分光灵敏度特性和照明图案IP1，从存储器47a选择性地读入与在按照该照明图案IP1对被摄体进行照明时产生的返回光LA和LB各自所包含的多个波段的组合相符的分色矩阵。并且，控制部47根据摄像元件21b的分光灵敏度特性和照明图案IP4，从存储器47a选择性地读入与在按照该照明图案IP4对被摄体进行照明时产生的返回光LG和LH各自所包含的多个波段的组合相符的分色矩阵。
具体而言，在设定了照明图案IP1的情况下，控制部47从存储器47a分别读入上述分色矩阵MA和MB。并且，在设定了照明图案IP4的情况下，控制部47从存储器47a读入例如用于将从包含于A/D转换部42所输出的图像数据中的各颜色成分中分别分离出颜色成分CBL和颜色成分CRS的分色矩阵MG，其中，该颜色成分CBL是使用B像素对包含于返回光LG中的BL光进行拍摄而得到的蓝色成分，该颜色成分CRS是使用R像素对包含于该返回光LG中的RS光进行拍摄而得到的红色成分。并且，在设定了照明图案IP4的情况下，控制部47从存储器47a读入例如用于从包含于A/D转换部42所输出的图像数据中的各颜色成分中分别分离出颜色成分CG和颜色成分CRL的分色矩阵MH，其中，该颜色成分CG是使用G像素对包含于返回光LH中的G光进行拍摄而得到的绿色成分，该颜色成分CRL是使用R像素对包含于该返回光LH中的RL光进行拍摄而得到的红色成分。
而且，控制部47在检测到选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式时，对分色处理部43进行用于在照明图案IP1的照明期间PA中进行利用了分色矩阵MA的分色处理，并且在该照明图案IP1的照明期间PB中进行利用了分色矩阵MB的分色处理的控制。并且，控制部47在检测到选择了深部血管观察模式时，对分色处理部43进行用于在照明图案IP4的照明期间PG中进行利用了分色矩阵MG的分色处理，并且在该照明图案IP4的照明期间PH中进行利用了分色矩阵MH的分色处理的控制。
分色处理部43根据控制部47的控制，在照明期间PG中，通过对从A/D转换部42输出的图像数据实施利用了分色矩阵MG的分色处理而分别取得颜色成分CBL和CRS，并且将与该取得的颜色成分CBL和CRS对应的单色的图像数据输出给CB处理部44和调光部48。并且，分色处理部43根据控制部47的控制，在照明期间PH中，通过对从A/D转换部42输出的图像数据实施利用了分色矩阵MH的分色处理而分别取得颜色成分CG和CRL，并且将与该取得的颜色成分CG和CRL对应的单色的图像数据输出给CB处理部44和调光部48。
这里，在本变形例中，由于原色滤色镜21f具有图2所示那样的透射特性，因此使用摄像元件21b的B像素和G像素分别对包含于返回光LG中的BL光进行拍摄，使用摄像元件21b的B像素、G像素以及R像素分别对包含于该返回光LG中的RS光进行拍摄。并且，在本变形例中，由于原色滤色镜21f具有图2所示那样的透射特性，因此使用摄像元件21b的B像素、G像素以及R像素分别对包含于返回光LH中的G光进行拍摄，使用摄像元件21b的B像素、G像素以及R像素分别对包含于该返回光LH中的RL光进行拍摄。
因此，在本变形例中，在选择了深部血管观察模式时，通过按照照明图案IP4的每个照明期间交替地切换在分色处理部43的分色处理中使用的两个分色矩阵MG和MH，进行与包含于返回光LG中的多个波段的组合和包含于返回光LH中的多个波段的组合相应的适当的分色。
控制部47在检测到选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式时，对缓冲器部45进行用于对应于照明图案IP1来存储和输出图像数据的控制。并且，控制部47在检测到选择了深部血管观察模式时，对缓冲器部45进行用于对应于照明图案IP4来存储和输出图像数据的控制。
缓冲器部45根据控制部47的控制，在选择了正常观察模式或窄带光观察模式中的任意观察模式时，在经过将照明期间PA和PB相加而得到的一个周期的照明期间PAB之前存储从CB处理部44输出的各颜色成分的图像数据，并且在经过了该一个周期的照明期间PAB时将该存储的各颜色成分的图像数据输出给显示控制部46。并且，缓冲器部45根据控制部47的控制，在选择了深部血管观察模式时，在经过将照明期间PG和PH相加而得到的一个周期的照明期间PGH之前存储从CB处理部44输出的各颜色成分的图像数据，并且在经过了该一个周期的照明期间PGH时将该存储的各颜色成分的图像数据输出给显示控制部46。即，根据这样的缓冲器部45的动作，在选择了深部血管观察模式的情况下，将作为对应于返回光LG和LH而取得的各图像数据的、一个场的颜色成分CBL的图像数据、一个场的颜色成分CG的图像数据、一个场的颜色成分CRS的图像数据以及一个场的颜色成分CRL的图像数据同时输出给显示控制部46。
控制部47在选择了深部血管观察模式的情况下，根据在设置于输入装置6和/或镜体开关23的显示图像切换开关(未图示)处进行的指示，例如，对显示控制部46进行用于使显示装置5显示诊断用观察图像或处置用观察图像中的任意观察图像的控制，其中，该诊断用观察图像是强调存在于活体组织的深部的粗径的血管并且描绘存在于比活体组织的深部靠表层侧的中层的血管那样的观察图像，该处置用观察图像是强调存在于活体组织的深部的粗径的血管并且一同强调在使用内窥镜2进行外科处置的过程中要注意的靛蓝胭脂红和/或脂肪等那样的观察图像。
显示控制部46根据控制部47的控制，当进行了在深部血管观察模式下显示诊断用观察图像那样的选择的情况下，通过进行如下的动作而生成用于一帧一帧地显示该诊断用观察图像的影像信号并输出给显示装置5：将一个场的颜色成分CG的图像数据分配给显示装置5的B通道，将一个场的颜色成分CRS的图像数据分配给显示装置5的G通道，将一个场的颜色成分CRL的图像数据分配给显示装置5的R通道。并且，显示控制部46根据控制部47的控制，当进行了在深部血管观察模式下显示处置用观察图像那样的选择的情况下，通过进行如下的动作而生成用于一帧一帧地显示该处置用观察图像的影像信号并输出给显示装置5：将一个场的颜色成分CBL的图像数据分配给显示装置5的B通道，将一个场的颜色成分CRS的图像数据分配给显示装置5的G通道，将一个场的颜色成分CRL的图像数据分配给显示装置5的R通道。
另外，在本变形例中，不限于进行用于使显示装置5仅显示诊断用观察图像或处置用观察图像中的一方的动作，例如，也可以进行用于使显示装置5一同显示诊断用观察图像和处置用观察图像双方的动作。
并且，例如，当进行了在深部血管观察模式下显示与诊断用观察图像和处置用观察图像中的哪个都不同的观察图像的选择的情况下，本变形例的显示控制部46也可以对颜色成分CRS和CRL的图像数据实施用于强调血管的信号处理，而且通过进行如下的动作而生成用于一帧一帧地显示该观察图像的影像信号：将一个场的颜色成分CBL的图像数据或一个场的颜色成分CG的图像数据中的任意图像数据分别分配给显示装置5的B通道和G通道，使用实施了所述信号处理的颜色成分CRS和CRL的图像数据来分配给显示装置5的R通道。另外，在进行上述那样的动作的情况下，分配给显示装置5的R通道的图像数据可以是实施了上述信号处理后的颜色成分CRS和CRL的图像数据中的任意一方的图像数据，或者可以是将实施了上述信号处理后的颜色成分CRS和CRL的图像数据相加或取平均而得到的图像数据。
如上所述，根据本变形例，在选择了深部血管观察模式的情况下，在从被摄体发出与照明图案IP4对应的返回光LG的照明期间PG中进行利用了分色矩阵MG的分色处理，并且在从被摄体发出与该照明图案IP4对应的返回光LH的照明期间PH中进行利用了分色矩阵MH的分色处理。因此，根据本变形例，在深部血管观察模式下，能够进行与从被摄体发出的返回光所包含的多个波段的组合的周期性的变化相应的适当的分色，因此能够提高在显示装置5上显示的观察图像的画质。
另外，关于以上所述的实施例和各变形例所使用的光源装置3，只要能够发出彼此不同的K个(3≤K)个波段的光，并且能够在时分的照明图案中的N次照明期间的每个照明期间提供包含该K个波段中的多个波段在内的照明光，也可以不具有上述那样的结构。
并且，根据以上所述的实施例和各变形例，例如，当在内窥镜2中设置有镜体存储器24的情况下，或者在无法根据保存于镜体存储器24中的内窥镜信息来确定摄像元件21b的分光灵敏度特性的情况下等，也可以是，按照预先设定的时分的照明图案对被摄体进行照明，并且根据该时分的照明图案来切换在分色处理部43的分色处理中使用的多个分色矩阵。
并且，根据以上所述的实施例和各变形例，例如在保存于镜体存储器24中的内窥镜信息包含有表示内窥镜2的种类和/或ID编号的信息的情况下，也可以是，根据该信息来设定时分的照明图案，并且从存储器47a读入与该照明图案相符的分色矩阵。
并且，根据以上所述的实施例和各变形例，例如，也可以是，在镜体存储器24中保存有内窥镜信息，该内窥镜信息分别包含有表示根据摄像元件21b的分光灵敏度特性而预先设定的时分的照明图案的信息以及表示T个分色矩阵的信息，该T个分色矩阵预先设定为与从被按照该照明图案照明的被摄体发出的返回光所包含的多个波段的组合分别相符。另外，在这样的情况下，使保存于镜体存储器24中的分色矩阵的个数T与时分的照明图案的一个周期所包含的照明期间的次数N相等。
并且，根据以上所述的实施例和各变形例，例如也可以是，只要在从被摄体发出的返回光中包含有多个波段，就可以按照时分的照明图案的每个照明期间而适当变更从光源装置3提供的照明光所包含的多个波段的组合。
并且，根据以上所述的实施例和各变形例，例如，通过以使从被摄体发出的返回光所包含的多个波段彼此在时分的照明图案的每个照明期间不会重复的方式设定照明光的波段，能够提高分色处理部43的分色处理的精度。
并且，根据以上所述的实施例和各变形例，不限于设定将两次照明期间作为一个周期的照明期间那样的照明图案，例如也可以设定将三次以上的照明期间作为一个周期的照明期间那样的照明图案。
并且，通过对以上所述的实施例和各变形例的至少一部分进行适当变形，例如，在代替原色滤色镜21f而设置有通过将青色、品红色、黄色以及绿色的微小的滤色镜按照规定的排列呈马赛克状配置于与摄像元件21b的各像素对应的位置而形成的补色滤色镜的情况下也能够应用本实施例。
另外，本发明不限于上述实施例和各变形例，当然能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更和应用。
本申请是以2015年3月17日在日本申请的日本特愿2015-53689号为优先权主张的基础而申请的，上述公开内容被引用于本申请说明书、权利要求书以及附图。

Claims (18)

1.一种活体观察系统，其特征在于，该活体观察系统具有：
光源装置，其切换并且在彼此不同的时机提供包含多个波段在内的第一照明光与包含多个波段在内的第二照明光来作为用于对被摄体进行照明的照明光，所述第二照明光具有与所述第一照明光不同的波段；
摄像元件，其设置有多个像素，接受来自被所述光源装置所提供的照明光照明的所述被摄体的光并按照所述多个像素的每个像素而生成摄像信号，所述多个像素具有对规定的多个颜色中的任意一个颜色的灵敏度比对所述一个颜色以外的其他颜色的灵敏度相对较高的分光灵敏度；
分色处理部，其进行如下的分色处理：用于从所述摄像元件所生成的各颜色成分的摄像信号中分离出与使用所述多个像素中的对来自所述被摄体的光所包含的规定的波段的光的灵敏度最大的像素来拍摄所述规定的波段的光时取得的颜色成分对应的摄像信号；以及
控制部，其对所述分色处理部进行控制，以使得在输入给所述分色处理部的摄像信号是与所述第一照明光对应的摄像信号的情况下和在输入给所述分色处理部的摄像信号是与所述第二照明光对应的摄像信号的情况下进行不同的分色处理。
2.根据权利要求1所述的活体观察系统，其特征在于，
所述光源装置提供第一红色光和相对于血液的吸光系数比所述第一红色光低的第二红色光这两个波段的光并且还提供绿色光、第一蓝色光以及相对于血液的吸光系数比所述第一蓝色光低的第二蓝色光中的至少一个波段的光作为所述照明光，
所述摄像元件构成为具有：
第一像素，其具有对红色、绿色以及蓝色这三个颜色中的红色的灵敏度比对红色以外的其他颜色的灵敏度相对较高的分光灵敏度；
第二像素，其具有对所述三个颜色中的绿色的灵敏度比对绿色以外的其他颜色的灵敏度相对较高的分光灵敏度；以及
第三像素，其具有对所述三个颜色中的蓝色的灵敏度比对蓝色以外的其他颜色的灵敏度相对较高的分光灵敏度。
3.根据权利要求2所述的活体观察系统，其特征在于，
所述光源装置提供所述第一红色光和所述第二蓝色光作为所述第一照明光，并且提供所述第二红色光和所述第二蓝色光作为所述第二照明光，
所述控制部使得进行如下的第一分色处理：用于从所述摄像元件所生成的摄像信号中分离出使用所述第一像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第一红色光进行拍摄而得到的红色成分和使用所述第三像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第二蓝色光进行拍摄而得到的蓝色成分，并且所述控制部使得进行如下的第二分色处理：用于从所述摄像元件所生成的摄像信号中分离出使用所述第一像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第二红色光进行拍摄而得到的红色成分和使用所述第三像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第二蓝色光进行拍摄而得到的蓝色成分。
4.根据权利要求3所述的活体观察系统，其特征在于，
所述活体观察系统还具有显示控制部，该显示控制部构成为进行如下动作：将通过所述第一分色处理和所述第二分色处理得到的两个蓝色成分相加并分配给显示装置的蓝色通道，将通过所述第一分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的绿色通道，将通过所述第二分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的红色通道。
5.根据权利要求3所述的活体观察系统，其特征在于，
所述活体观察系统还具有显示控制部，该显示控制部构成为进行如下动作：将通过所述第一分色处理和所述第二分色处理得到的两个蓝色成分的平均值分配给显示装置的蓝色通道，将通过所述第一分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的绿色通道，将通过所述第二分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的红色通道。
6.根据权利要求3所述的活体观察系统，其特征在于，
所述活体观察系统还具有显示控制部，该显示控制部构成为进行如下动作：将通过所述第一分色处理得到的蓝色成分分配给显示装置的蓝色通道，将通过所述第一分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的绿色通道，将通过所述第二分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的红色通道。
7.根据权利要求2所述的活体观察系统，其特征在于，
所述光源装置提供所述第一红色光和所述绿色光作为所述第一照明光，并且提供所述第二红色光和所述绿色光作为所述第二照明光，
所述控制部使得进行如下的第一分色处理：用于从所述摄像元件所生成的摄像信号中分离出使用所述第一像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第一红色光进行拍摄而得到的红色成分和使用所述第二像素对来自所述被摄体的光所包含的所述绿色光进行拍摄而得到的绿色成分，并且所述控制部使得进行如下的第二分色处理：用于从所述摄像元件所生成的摄像信号中分离出使用所述第一像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第二红色光进行拍摄而得到的红色成分和使用所述第二像素对所述返回光所包含的所述绿色光进行拍摄而得到的绿色成分。
8.根据权利要求7所述的活体观察系统，其特征在于，
所述活体观察系统还具有显示控制部，该显示控制部构成为进行如下动作：将通过所述第一分色处理和所述第二分色处理得到的两个绿色成分相加并分配给显示装置的蓝色通道，将通过所述第一分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的绿色通道，将通过所述第二分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的红色通道。
9.根据权利要求7所述的活体观察系统，其特征在于，
所述活体观察系统还具有显示控制部，该显示控制部构成为进行如下动作：将通过所述第一分色处理和所述第二分色处理得到的两个绿色成分的平均值分配给显示装置的蓝色通道，将通过所述第一分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的绿色通道，将通过所述第二分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的红色通道。
10.根据权利要求7所述的活体观察系统，其特征在于，
所述活体观察系统还具有显示控制部，该显示控制部构成为进行如下动作：将通过所述第一分色处理得到的绿色成分分配给显示装置的蓝色通道，将通过所述第一分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的绿色通道，将通过所述第二分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的红色通道。
11.根据权利要求2所述的活体观察系统，其特征在于，
所述光源装置提供所述第一红色光和所述第二蓝色光作为所述第一照明光，提供所述第二红色光和所述绿色光作为所述第二照明光，
所述控制部使得进行如下的第一分色处理：用于从所述摄像元件所生成的摄像信号中分离出使用所述第一像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第一红色光进行拍摄而得到的红色成分和使用所述第三像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第二蓝色光进行拍摄而得到的蓝色成分，并且所述控制部使得进行如下的第二分色处理：用于从所述摄像元件所生成的摄像信号所包含的各颜色成分中分离出使用所述第一像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第二红色光进行拍摄而得到的红色成分和使用所述第二像素对来自所述被摄体的光所包含的所述绿色光进行拍摄而得到的绿色成分。
12.根据权利要求11所述的活体观察系统，其特征在于，
所述活体观察系统还具有显示控制部，该显示控制部构成为进行如下动作：将通过所述第一分色处理得到的蓝色成分或通过所述第二分色处理得到的绿色成分中的任意成分分配给显示装置的蓝色通道，将通过所述第一分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的绿色通道，将通过所述第二分色处理得到的红色成分分配给所述显示装置的红色通道。
13.根据权利要求2所述的活体观察系统，其特征在于，
所述光源装置提供所述第二红色光、所述第一蓝色光以及所述绿色光作为所述第一照明光，提供所述第一红色光和所述第二蓝色光作为所述第二照明光，
所述控制部使得进行如下的分色处理：用于从所述摄像元件所生成的摄像信号所包含的各颜色成分中分离出使用所述第一像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第二红色光进行拍摄而得到的颜色成分、使用所述第二像素对来自所述被摄体的光所包含的所述绿色光进行拍摄而得到的颜色成分以及使用所述第三像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第一蓝色光进行拍摄而得到的颜色成分，并且所述控制部使得进行如下的分色处理：用于从所述摄像元件所生成的摄像信号所包含的各颜色成分中分离出使用所述第一像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第一红色光进行拍摄而得到的颜色成分和使用所述第三像素对来自所述被摄体的光所包含的所述第二蓝色光进行拍摄而得到的颜色成分。
14.根据权利要求1所述的活体观察系统，其特征在于，
所述光源装置能够发出彼此不同的K个(3≤K)波段的光作为所述照明光，并且能够按照时分的照明图案中的N次(2≤N)照明期间的每个照明期间提供包含所述K个波段中的多个波段在内的照明光，
所述活体观察系统还具有存储部，该存储部保存有能够在所述分色处理部的分色处理中使用的Q个(N≤Q)分色矩阵，
所述控制部根据所述时分的照明图案和所述摄像元件的分光灵敏度特性从所述Q个分色矩阵中选择性地读入与来自所述被摄体的光所包含的多个波段的组合分别相符的N个分色矩阵，并且使所述分色处理部按照所述N次照明期间的每个照明期间进行与该读入的N个分色矩阵对应的不同的分色处理。
15.根据权利要求1所述的活体观察系统，其特征在于，
所述光源装置能够发出彼此不同的K个(3≤K)波段的光作为所述照明光，并且能够按照时分的照明图案中的N次(2≤N)照明期间的每个照明期间提供包含所述K个波段中的多个波段在内的照明光，
所述活体观察系统还具有存储部，该存储部保存有被预先设定为与来自所述被摄体的光所包含的多个波段的组合分别相符的N个分色矩阵，
所述控制部进行如下控制：用于使所述分色处理部按照所述N次照明期间的每个照明期间进行与从所述存储部读入的所述N个分色矩阵对应的不同的分色处理。
16.根据权利要求3所述的活体观察系统，其特征在于，
所述活体观察系统还具有显示控制部，该显示控制部构成为对通过所述第一分色处理和所述第二分色处理得到的两个红色成分实施用于强调所述被摄体所包含的血管的信号处理，而且，进行使用通过所述第一分色处理和所述第二分色处理得到的两个蓝色成分中的至少一方来分别分配给显示装置的蓝色通道和绿色通道的动作，进行使用实施了所述信号处理后的两个红色成分来分配给所述显示装置的红色通道的动作。
17.根据权利要求7所述的活体观察系统，其特征在于，
所述活体观察系统还具有显示控制部，该显示控制部构成为对通过所述第一分色处理和所述第二分色处理得到的两个红色成分实施用于强调所述被摄体所包含的血管的信号处理，而且，进行使用通过所述第一分色处理和所述第二分色处理得到的两个绿色成分中的至少一方来分别分配给显示装置的蓝色通道和绿色通道的动作，进行使用实施了所述信号处理后的两个红色成分来分配给所述显示装置的红色通道的动作。
18.根据权利要求11所述的活体观察系统，其特征在于，
所述活体观察系统还具有显示控制部，该显示控制部构成为对通过所述第一分色处理和所述第二分色处理得到的两个红色成分实施用于强调所述被摄体所包含的血管的信号处理，而且，进行使用通过所述第一分色处理得到的蓝色成分或通过所述第二分色处理得到的绿色成分中的任意成分来分别分配给显示装置的蓝色通道和绿色通道的动作，进行使用实施了所述信号处理后的两个红色成分来分配给所述显示装置的红色通道的动作。
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