CN111568340B - 内窥镜系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够可识别地显示血液、胆汁及脂肪等分光吸收的峰值接近的多个观察对象的内窥镜系统。自动切换具有第1峰值波长范围的第1照明光及具有与第1峰值波长范围不同的第2峰值波长范围的第2照明光而进行发光。进行将在第1照明光的第1峰值波长范围内具有第1吸收峰值的第1观察对象及在第2照明光的第2峰值波长范围内具有第2吸收峰值的第2观察对象分别设为在合成显示图像中能够识别的识别处理。

Description

内窥镜系统
技术领域
本发明涉及一种切换显示多种图像的内窥镜系统。
背景技术
近年的医疗领域中广泛使用具备光源装置、内窥镜及处理器装置的内窥镜系统。在内窥镜系统中，从内窥镜对观察对象照射照明光，并根据通过内窥镜的摄像传感器拍摄用该照明光照明中的观察对象而获得的RGB图像信号，将观察对象的图像显示于显示器上。
作为观察对象，除了血管中所包含的血液等以外，还包含胆红素等胆汁、类癌等脂肪等。然而，关于这些血液、胆汁及脂肪，在蓝色频带中，分光吸收的峰值彼此接近。因此，当通过RGB彩色摄像传感器拍摄了包含血液、胆汁及脂肪等的观察对象时，与这些血液、胆汁及脂肪相关的分量均包含于摄像传感器的B像素，因此能够区别血液、胆汁及脂肪而难以排他性地增强它们。对此，专利文献1中记载有为了观察脂肪等而通过分光机构等对脂肪的反射光进行分光并拍摄的内容。并且，专利文献2中记载有使用图像处理而分离血液与脂肪的内容。
专利文献1：国际公开2013/115323号
专利文献2：国际公开2016/151676号
如上所述，当观察血液、胆汁及脂肪时，通过切换具有与各自的分光吸收的峰值对应的峰值波长的多个照明光而进行照明，能够区别这些血液、胆汁及脂肪。而且，要求根据在这种多个照明光的切换照明下获得的图像，将血液、胆汁及脂肪能够识别地显示于显示器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够可识别地显示血液、胆汁及脂肪等分光吸收的峰值接近的多个观察对象的内窥镜系统。
本发明的内窥镜系统具备：光源部，发光具有第1峰值波长范围的第1照明光及具有与第1峰值波长范围不同的第2峰值波长范围的第2照明光；光源控制部，将第1照明光及第2照明光分别以至少一帧以上的发光期间来自动切换而进行发光；彩色摄像传感器，具有设置有分别透射与第1峰值波长范围及第2峰值波长范围对应的波长区域的光的特定颜色的彩色滤波器的特定像素；图像获取部，获取通过摄像传感器拍摄由第1照明光照明的观察对象而获得的第1图像信号及通过摄像传感器拍摄由第2照明光照明的观察对象而获得的第2图像信号；及合成显示图像处理部，在合成第1图像信号及第2图像信号而生成合成显示图像的情况下，进行将在第1照明光的第1峰值波长范围内具有第1吸收峰值的第1观察对象及在第2照明光的第2峰值波长范围内具有第2吸收峰值的第2观察对象分别设为在合成显示图像中能够识别的识别处理。
优选与第1观察对象的第1吸收峰值相关的分量包含于第1图像信号的特定颜色信号，与第2观察对象的第2吸收峰值相关的分量包含于第2图像信号的特定颜色信号，识别处理包含如下第1识别处理，即，通过比较处理比较第1图像信号的特定颜色信号与第2图像信号的特定颜色信号的信号值，并使用比较处理的结果，在合成显示图像中能够识别地显示第1观察对象及第2观察对象。优选在第1识别处理中，在合成显示图像中显示第1图像信号的特定颜色信号。优选在第1识别处理中，在合成显示图像中显示第2图像信号的特定颜色信号。优选在第1识别处理中，在合成显示图像中显示第1图像信号的特定颜色信号及第2图像信号的特定颜色信号当中信号值小的信号，在合成显示图像中不显示信号值大的信号。优选在第1识别处理中，在合成显示图像中显示第1图像信号的特定颜色信号及第2图像信号的特定颜色信号当中信号值大的信号，在合成显示图像中不显示信号值小的信号。
优选与第1观察对象的第1吸收峰值相关的分量包含于第1图像信号的特定颜色信号，与第2观察对象的第2吸收峰值相关的分量包含于第2图像信号的特定颜色信号，识别处理包含如下第2识别处理，即，进行基于第1图像信号的特定颜色信号及第2图像信号的特定颜色信号的识别用运算处理，并使用识别用运算处理的结果，在合成显示图像中能够识别地显示第1观察对象及第2观察对象。优选在第2识别处理中，求出从第1图像信号的特定颜色信号及第2图像信号的特定颜色信号的信号值的平均值减去第1图像信号的特定颜色信号及第2图像信号的特定颜色信号的信号值的差值的绝对值的运算值，并使用运算值显示合成显示图像。
特定像素优选为设置有B滤波器来作为特定颜色的彩色滤波器的B像素。优选第1峰值波长范围为400nm以上且430nm以下，第2峰值波长范围为430nm以上且500nm以下。优选第1吸收峰值包含于包含410nm的波长范围内，第2吸收峰值包含于包含440nm或450nm的波长范围内。优选第1观察对象为血液，第2观察对象为胆汁或脂肪。
本发明的内窥镜系统具备：光源部，发光具有第1峰值波长范围的第1照明光及具有与第1峰值波长范围不同的第2峰值波长范围的第2照明光；光源控制部，将第1照明光及第2照明光分别以至少一帧以上的发光期间来自动切换而进行发光；彩色摄像传感器，具有设置有分别透射与第1峰值波长范围及第2峰值波长范围对应的波长区域的光的特定颜色的彩色滤波器的特定像素；图像获取部，获取通过摄像传感器拍摄由第1照明光照明的观察对象而获得的第1图像信号及通过摄像传感器拍摄由第2照明光照明的观察对象而获得的第2图像信号；及显示控制部，为了在显示部中能够识别地显示在第1照明光的第1峰值波长范围内具有第1吸收峰值的第1观察对象及在第2照明光的第2峰值波长范围内具有第2吸收峰值的第2观察对象，将基于第1图像信号的第1显示图像及基于第2图像信号的第2显示图像分别以一定的间隔交替显示于显示部。
发明效果
根据本发明，能够可识别地显示血液、胆汁及脂肪等分光吸收的峰值接近的多个观察对象。
附图说明
图1是第1实施方式的内窥镜系统的外观图。
图2是表示第1实施方式的内窥镜系统的功能的框图。
图3是表示紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R的发光光谱的曲线图。
图4是表示包含紫色光V、绿色光G及红色光R的第1照明光的发光光谱的曲线图。
图5是表示血红蛋白的光吸收特性的曲线图。
图6是表示包含蓝色光B、绿色光G及红色光R的第2照明光的发光光谱的曲线图。
图7是表示类癌的光吸收特性的曲线图。
图8是表示胆红素的光吸收特性的曲线图。
图9是表示第1照明光的发光期间及第2照明光的发光期间的说明图。
图10是表示发光期间设定菜单的说明图。
图11是表示设置于摄像传感器的B滤波器、G滤波器及R滤波器的分光透射特性的曲线图。
图12是表示第1识别处理的说明图。
图13是表示比较处理的说明图。
图14是表示第2识别处理的说明图。
图15是表示识别用运算处理的说明图。
图16是表示包含紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R，且紫色光V的光强度大于蓝色光B的光强度的第1照明光的发光光谱的曲线图。
图17是表示包含紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R，且蓝色光B的光强度大于紫色光V的光强度的第2照明光的发光光谱的曲线图。
图18是表示第2实施方式的内窥镜系统的功能的框图。
图19是表示第1显示图像与第2显示图像的切换显示的说明图。
具体实施方式
[第1实施方式]
如图1所示，第1实施方式的内窥镜系统10具有内窥镜12、光源装置14、处理器装置16、显示器18(显示部)及用户接口19。内窥镜12与光源装置14光学连接，且与处理器装置16电连接。内窥镜12具有插入于受检体内的插入部12a、设置于插入部12a的基端部分的操作部12b以及设置于插入部12a的前端侧的弯曲部12c及前端部12d。通过操作操作部12b的弯角钮12e，弯曲部12c进行弯曲动作。伴随该弯曲动作，前端部12d朝向所期望的方向。另外，用户接口19除了所图示的键盘以外，还包含鼠标等。
并且，在操作部12b，除了弯角钮12e以外，还设置有模式切换SW13a及静态图像获取命令部13b。模式切换SW(Switch：开关)13a用于普通光观察模式与合成显示模式的切换操作。普通光观察模式为将普通图像显示于显示器18上的模式。合成显示模式为将能够识别地显示在蓝色频带中光的吸收特性相似的第1观察对象(例如，血液)及第2观察对象(例如，胆汁、脂肪)的合成显示图像显示于显示器18的模式。另外，作为用于切换模式的模式切换部，除了模式切换SW13a以外，还可以使用脚踏开关。
处理器装置16与显示器18及用户接口19电连接。显示器18输出显示图像信息等。用户接口19作为接收功能设定等输入操作的UI(UserInterface：用户接口)而发挥功能。另外，在处理器装置16中也可以连接记录图像信息等的外置记录部(省略图示)。
如图2所示，光源装置14具有光源部20、光源控制部21及光路结合部23。光源部20具有V-LED(VioletLightEmittingDiode：紫色发光二极管)20a、B-LED(RlueLightEmittingDiode：蓝色发光二极管)20b、G-LED(GreenLightE mittingDiode：绿色发光二极管)20c及R-LED(RedLightEmittingDiode：红色发光二极管)20d。光源控制部21控制LED20a～20d的驱动。光路结合部23结合从四个颜色的LED20a～20d发射的四个颜色的光的光路。由光路结合部23结合的光经由插入贯通于插入部12a内的光导件41及照明透镜45照射于受检体内。另外，也可以代替LED而使用LD(LaserDiode：激光二极管)。
如图3所示，V-LED20a产生中心波长405±10nm、波长范围380～420nm的紫色光V。B-LED20b产生中心波长460±10nm、波长范围420～500nm的蓝色光B。G-LED20c产生波长范围达到480～600nm的绿色光G。R-LED20d产生中心波长620～630nm且波长范围达到600～650nm的红色光R。
光源控制部21控制V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c及R-LED20d。并且，当为普通光观察模式时，光源控制部21以发光紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R之间的光强度比成为Vc∶Bc∶Gc∶Rc的普通光的方式，控制各LED20a～20d。
并且，当设定为合成显示模式时，光源控制部21分别以一帧以上的发光期间来发光用于照明第1观察对象的第1照明光及用于照明第2观察对象的第2照明光，且进行自动切换第1照明光与第2照明光而控制发光。第1照明光以紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R之间的光强度比成为Vs1∶Bs1∶Gs1∶Rs1的方式进行发光。
第1照明光优选为了在图像上增强血液等第1观察对象，如图4所示，紫色光V具有峰值波长。如此，通过紫色光V具有峰值波长，在第1照明光的第1峰值波长范围RP1内包含血液等的血红蛋白的吸收峰值λx(参考图5)等第1吸收峰值。由此，通过第1照明光，血液等第1观察对象被增强。并且，第1照明光优选将Bs1设为“0”，且除此以外的设为Vs1、Gs1、Rs1＞0。在此，第1峰值波长范围RP1优选为400nm以上且430nm以下。并且，第1吸收峰值优选包含于包含410nm的波长范围内，或优选为410nm附近。另外，在血红蛋白中，除了蓝色频带以外，还在绿色频带中具有光的吸收峰值波长。
另外，在本说明书中，光强度比包含至少一个LED的比率为0(零)的情况。因此，包含各LED中的任一个或两个以上不点亮的情况。例如，设为如紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R之间的光强度比为1∶0∶0∶0的情况，即使在LED中仅点亮一个而其他三个不点亮的情况下，也具有光强度比。
第2照明光以紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R之间的光强度比成为Vs2∶Bs2∶Gs2∶Rs2的方式进行发光。第2照明光优选为了在图像上增强胆汁或脂肪等第2观察对象，如图6所示，蓝色光B具有峰值波长。如此，通过蓝色光B具有峰值波长，在第2照明光的第2峰值波长范围RP2内包含脂肪中所包含的类癌的吸收峰值λy(参考图7)及胆汁中所包含的胆红素的吸收峰值λz(参考图8)等第2吸收峰值。由此，通过第2照明光，胆汁或脂肪等第2观察对象被增强。并且，第2照明光优选将Vs2设为“0”，且除此以外的设为Bs1、Gs1、Rs1＞0。在此，第2峰值波长范围RP2优选为430nm以上且500nm以下。并且，第2吸收峰值优选包含于包含440nm或450nm的波长范围内，或优选为440nm或450nm附近。
并且，在合成显示模式的情况下，光源控制部21优选将第1照明光中所包含的绿色光G及红色光R的光强度比(Gs1、Rs1)和第2照明光中所包含的绿色光G及红色光R的光强度比(Gs2、Rs2)设定为相同。由此，变得照明了第1照明光时获得的第1显示图像与照明了第2照明光时获得的第2显示图像中的背景粘膜的色调一致。另外，背景粘膜是指，在观察对象中，不包含作为血管或腺管结构等结构物来识别或拍摄的区域的区域。
并且，光源控制部21根据从处理器装置16的亮度信息计算部54传送的亮度信息，控制从各LED20a～20d发射的照明光的发光量。并且，光源控制部21例如当将第1照明光的发光期间设为两帧，将第2照明光的发光期间设为三帧时，如图9所示，第1照明光连续发光两帧之后，第2照明光连续发光三帧。
另外，“帧”是指，用于控制拍摄观察对象的摄像传感器48的单位，例如，“一帧”是指，至少包含通过来自观察对象的光来曝光摄像传感器48的曝光期间及读出图像信号的读出期间的期间。在本实施方式中，与摄像单位即“帧”对应地设定发光期间。
第1照明光的发光期间及第2照明光的发光期间通过与光源控制部21连接的发光期间设定部24能够适当变更。若通过操作用户接口19，接收发光期间的变更操作，则发光期间设定部24将图10所示的发光期间设定菜单显示于显示器18上。第1照明光的发光期间例如能够在两帧至十帧之间进行变更。关于各发光期间，分配于滑动条26a上。
当变更第1照明光的发光期间时，通过操作用户接口19而在滑动条26a上的表示欲变更的发光期间的位置上对齐滑块27a，变更第1照明光的发光期间。关于第2照明光的发光期间，也通过操作用户接口19而在滑动条26b(例如，分配有两帧至十帧的发光期间)上的表示欲变更的发光期间的位置上对齐滑块27b，变更第2照明光的发光期间。
如图2所示，光导件41内置于内窥镜12及通用塞绳(连接内窥镜12与光源装置14及处理器装置16的塞绳)内，并将由光路结合部23结合的光传播至内窥镜12的前端部12d。另外，作为光导件41，能够使用多模光纤。作为一例，能够使用芯部直径105μm、包层直径125μm及包含成为外皮的保护层的直径φ0.3～0.5mm的细径的光缆。
在内窥镜12的前端部12d设置有照明光学系统30a及摄像光学系统30b。照明光学系统30a具有照明透镜45，并且来自光导件41的光经由该照明透镜45照射于观察对象。摄像光学系统30b具有物镜46及摄像传感器48。来自观察对象的反射光经由物镜46入射于摄像传感器48。由此，在摄像传感器48成像观察对象的反射像。
摄像传感器48为彩色摄像传感器，并且拍摄受检体的反射像而输出图像信号。该摄像传感器48优选为CCD(ChargeCoupledDevice：电荷耦合器件)摄像传感器或CMOS(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)摄像传感器等。本发明中使用的摄像传感器48为用于获得R(红色)、G(绿色)及B(蓝色)这三个颜色的RGB图像信号的彩色摄像传感器即具备设置有R滤波器的R像素、设置有G滤波器的G像素及设置有B滤波器的B像素(特定像素)的所谓的RGB摄像传感器。另外，B像素在合成显示模式下透射与第1照明光的第1峰值波长范围及第2照明光的峰值波长范围对应的波长区域的光，因此在从B像素输出的信号中包含第1观察对象的分量及第2观察对象的分量这两者。
通过摄像传感器48拍摄用普通光照明的观察对象，由此获得普通光用图像信号。在普通光用图像信号中包含从B像素输出的普通光用蓝色信号、从G像素输出的普通光用绿色信号及从R像素输出的普通光用红色信号。通过摄像传感器48拍摄用第1照明光照明的观察对象，由此获得第1图像信号。在第1图像信号中包含从B像素输出的第1蓝色信号B1、从G像素输出的第1绿色信号G1及从R像素输出的第1红色信号R1。通过摄像传感器48拍摄用第2照明光照明的观察对象，由此获得第2图像信号。在第2图像信号中包含从B像素输出的第2蓝色信号B2、从G像素输出的第2绿色信号G2及从R像素输出的第2红色信号R2。
如图11所示，B滤波器48b在紫色频带的光、蓝色频带的光及绿色频带的光中透射短波侧的光。G滤波器48g透射绿色频带的光、蓝色频带的光的长波侧的光及红色频带的光的短波侧的光。R滤波器48r透射红色频带的光及绿色频带的光的短波侧的光。因此，在摄像传感器48中，B像素对紫色光V、蓝色光B及绿色光G具有灵敏度，G像素对蓝色光B、绿色光G及红色光R具有灵敏度，R像素对绿色光G及红色光R具有灵敏度。
另外，作为摄像传感器48，代替RGB的彩色摄像传感器，也可以是具备C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)及G(绿色)的补色滤波器的所谓的补色摄像传感器。当使用补色摄像传感器时，输出CMYG这四个颜色的图像信号，因此需要通过补色-原色颜色转换，将CMYG这四个颜色的图像信号转换为RGB这三个颜色的图像信号。并且，摄像传感器48也可以是没有设置滤色器的单色摄像传感器。在该情况下，光源控制部21需要分时点亮蓝色光B、绿色光G及红色光R，并在摄像信号的处理中增加同步化处理。
如图2所示，从摄像传感器48输出的图像信号发送至CDS/AGC电路50。CDS/AGC电路50对模拟信号即图像信号进行相关双采样(CDS(CorrelatedDoubleSampling))或自动增益控制(AGC(AutoGainControl))。经过了CDS/AGC电路50的图像信号通过A/D转换器(A/D(Analog/Digital：模拟/数字)变频器)52转换为数字图像信号。被A/D转换的数字图像信号输入于处理器装置16。
处理器装置16具备图像获取部53、亮度信息计算部54、DSP(DigitalSignalProcessor：数字信号处理器)56、去噪部58、信号切换部60、普通观察图像处理部62、合成显示图像处理部63、显示控制部66、静态图像保存部67及静态图像保存控制部68。
图像获取部53获取在内窥镜12中通过拍摄观察对象而获得的观察图像。具体而言，作为观察图像，来自内窥镜12的数字彩色图像信号输入于图像获取部53。彩色图像信号由从摄像传感器48的R像素输出的红色信号、从摄像传感器48的G像素输出的绿色信号及从摄像传感器48的B像素输出的蓝色信号构成。亮度信息计算部54根据从图像获取部53输入的图像信号，计算表示观察对象的亮度的亮度信息。计算出的亮度信息传送至光源控制部21，并且用于控制照明光的发光量。
DSP56对接收的图像信号实施缺陷校正处理、偏移处理、增益校正处理、线性矩阵处理、伽马转换处理或去马赛克处理等各种信号处理。在缺陷校正处理中，校正摄像传感器48的缺陷像素的信号。在偏移处理中，从实施了缺陷校正处理的图像信号去除暗电流分量，并设定准确的零电平。在增益校正处理中，通过对偏移处理之后的图像信号乘以特定的增益而调整信号电平。对增益校正处理之后的图像信号实施用于提高颜色再现性的线性矩阵处理。然后，通过伽马转换处理调整亮度或彩度。对线性矩阵处理之后的图像信号实施去马赛克处理(也被称为各向同性化处理、同步化处理)，并通过插值生成各像素中缺失颜色的信号。通过该去马赛克处理，所有像素具有各颜色的信号。
去噪部58对通过DSP56实施了伽马校正等的图像信号实施去噪处理(例如移动平均法或中值滤波法等)，由此从图像信号去除噪声。去除了噪声的图像信号发送至信号切换部60。
当通过模式切换SW13a设置为普通光观察模式时，信号切换部60将通过普通光的照明及拍摄获得的普通光用图像信号发送至普通观察图像处理部62。当设置为合成显示模式时，将通过第1照明光的照明及拍摄获得的第1图像信号以及通过第2照明光的照明及拍摄获得的第2图像信号发送至合成显示图像处理部63。
普通观察图像处理部62对普通光用图像信号实施普通图像用图像处理。在普通图像用图像处理中包含普通图像用结构增强处理等。在普通观察图像处理部62中，为了进行普通图像用图像处理，而设置有与普通用图像信号相乘的普通图像用参数。实施了普通图像用图像处理的RGB图像信号作为普通图像而从普通观察图像处理部62输入于显示控制部66。
合成显示图像处理部63合成第1图像信号及第2图像信号而生成一帧的合成显示图像。在合成显示图像中，分别能够识别地显示有血液等第1观察对象及胆汁或脂肪等第2观察对象。关于合成显示图像的生成方法等的详细内容，将在后面叙述。所生成的合成显示图像从合成显示图像处理部63输入于显示控制部66。
显示控制部66进行用于将从普通观察图像处理部62或合成显示图像处理部63输入的普通图像或合成显示图像作为能够用显示器18显示的图像来显示的控制。通过基于显示控制部66的控制，显示与各观察模式相应的图像。在普通光观察模式的情况下，普通图像显示于显示器18。并且，在合成显示模式的情况下，合成显示图像显示于显示器18。
静态图像保存控制部68按照静态图像获取命令部13b的命令，进行将以该静态图像获取命令的定时来获得的图像作为静态图像而保存于静态图像保存部67的控制。若为普通光观察模式的情况，则将以静态图像获取命令的定时来获得的普通图像作为静态图像而保存于静态图像保存部67。若为合成显示模式的情况，则将以静态图像获取命令的定时来获得的合成显示图像作为静态图像而保存于静态图像保存部67。
接着，对合成显示图像的生成方法等的详细内容进行说明。在合成显示图像处理部63中，进行用于将第1观察对象及第2观察对象能够识别地分别显示于合成显示图像的识别处理。识别处理包含如下第1识别处理，即，通过比较处理比较第1图像信号的特定颜色信号与第2图像信号的特定颜色信号的信号值，并使用比较处理的结果，在合成显示图像中能够识别地显示第1观察对象及第2观察对象。
具体而言，在第1识别处理中，如图12所示，根据第1蓝色信号B1、第1绿色信号G1、第1红色信号R1、第2蓝色信号B2、第2绿色信号G2及第2红色信号R2，生成合成显示图像。在此，与第1观察对象即血液的第1吸收峰值相关的分量多包含于紫色光V的反射光分量，因此在第1图像信号中包含于第1蓝色信号B1(特定颜色信号)。并且，与第2观察对象即胆汁或脂肪的第2吸收峰值相关的分量多包含于蓝色光B的反射光分量，因此在第2图像信号中包含于第2蓝色信号B2(特定颜色信号)。
因此，当拍摄了第1观察对象时，变得第1蓝色信号B1的信号值小于第2蓝色信号B2的信号值。与此相对，当拍摄了第2观察对象时，变得第2蓝色信号B2的信号值小于第1蓝色信号B1的信号值。利用以上关系，如图13所示，作为比较处理，比较第1蓝色信号B1的信号值与第2蓝色信号B2的信号值。而且，根据比较处理的结果，作为合成显示图像的B图像，在合成显示图像上显示信号值小的信号，在合成显示图像上不显示信号值大的信号。由此，在一个合成显示图像上，能够分别选择性地显示第1观察对象及第2观察对象。即，能够在合成显示图像上识别地显示第1观察对象及第2观察对象。
另外，在第1照明光及第2照明光中，绿色光及红色光的光量比设定为大致相同，因此第1绿色信号G1的信号值与第2绿色信号G2的信号值大致相同，并且，第1红色信号R1的信号值与第2红色信号R2的信号值大致相同。这在对色卡(例如，麦克贝斯)照明第1照明光而拍摄的情况及对色卡照明第2照明光而拍摄的情况下，色卡的图像的颜色彼此大致一致(前提在于不仅调整照明光的光量，还调整白平衡)。因此，关于合成显示图像的G图像，优选以第1绿色信号G1的信号值与第2绿色信号G2的信号值的平均值来显示。并且，关于合成显示图像的R图像，优选以第1红色信号R1的信号值与第2红色信号R2的信号值的平均值来显示。
并且，在第1识别处理中，作为合成显示图像的B图像，在合成显示图像上显示第1蓝色信号B1及第2蓝色信号B2中信号值小的信号，在合成显示图像上不显示信号值大的信号，由此增强了第1观察对象(例如，血液)及第2观察对象(例如，胆汁或脂肪)这两者，但也可以进行其他处理。例如，也可以设为如下方式，即，作为合成显示图像的B图像，显示第1蓝色信号B1，而不显示第2蓝色信号B2，由此仅增强第1观察对象。并且，也可以设为如下方式，即，作为合成显示图像的B图像，显示第2蓝色信号B2，而不显示第1蓝色信号B1，由此仅增强第2观察对象。并且，也可以设为如下方式，即，作为合成显示图像的B图像，在合成显示图像上显示第1蓝色信号B1及第2蓝色信号B2中信号值大的信号，在合成显示图像上不显示信号值小的信号，由此控制第1观察对象(例如，血液)及第2观察对象(例如，胆汁或脂肪)这两者的显示(例如，设为不易看见)。
并且，识别处理包含如下第2识别处理，即，进行基于第1图像信号的特定颜色信号及第2图像信号的特定颜色信号的识别用运算处理，并使用识别用运算处理的结果，在合成显示图像中能够识别地显示第1观察对象及第2观察对象。具体而言，在第1识别处理中，如图14所示，根据第1蓝色信号B1、第1绿色信号G1、第1红色信号R1、第2蓝色信号B2、第2绿色信号G2及第2红色信号R2，生成合成显示图像。
而且，如上所述，在拍摄了第1观察对象的情况及拍摄了第2观察对象的情况下，利用第1蓝色信号B1的信号值与第2蓝色信号B2的信号值的关系性发生变化，进行识别用运算处理。在识别用运算处理中，如图15所示，求出第1蓝色信号B1的信号值与第2蓝色信号B2的信号值的平均值AveB，且求出第1蓝色信号B1的信号值与第2蓝色信号B2的信号值的差值的绝对值ΔB。而且，关于合成显示图像的B图像，按照从AveB减去ΔB的运算值进行显示。由此，在一个合成显示图像上，能够分别选择性地显示第1观察对象及第2观察对象。即，能够在合成显示图像上识别地显示第1观察对象及第2观察对象。此外，运算值变得小于第1蓝色信号B1的信号值或第2蓝色信号B2的信号值，因此第1观察对象与第2观察对象的区别变得更明显而显示。
另外，在上述实施方式中，在第1照明光中包含紫色光V、绿色光G、红色光R，但如图16所示，在第1照明光中除了蓝色光B以外，在第1照明光中还可以包含紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R。但是，在该情况下，使紫色光V的光强度大于蓝色光B的光强度。例如，优选将紫色光V的光强度Vs1与蓝色光B的光强度Bs1的比率设为“9∶1”。
并且，在第2照明光中包含蓝色光B、绿色光G及红色光R，但如图17所示，在第2照明光中除了紫色光V以外，在第2照明光中还可以包含紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R。但是，在该情况下，使蓝色光B的光强度大于紫色光V的光强度。例如，优选将紫色光V的光强度Vs2与蓝色光B的光强度Bs2的比率设为“1∶9”。另外，如上所述，当在第1照明光及第2照明光中分别包含紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R时，优选在使第1照明光中所包含的绿色光及红色光的光强度比和第2照明光中所包含的绿色光及红色光的光强度比大致相同的状态下，使第1照明光中所包含的紫色光的强度比和第2照明光中所包含的紫色光的强度比不同，使第1照明光中所包含的蓝色光的强度比和第2照明光中所包含的蓝色光的强度比不同。
[第2实施方式]
在第1实施方式中，在一个合成显示图像中，识别地显示第1观察对象及第2观察对象，但在第2实施方式中，通过切换显示多个显示图像，能够识别地显示第1观察对象及第2观察对象。在第2实施方式的内窥镜系统100中，如图18所示，代替合成显示图像处理部63，设置有第1显示图像处理部102及第2显示图像处理部104。除此以外，与第1实施方式的内窥镜系统10相同。
在第2实施方式的内窥镜系统100中，代替第1实施方式的合成显示模式，设置有复合观察模式。在内窥镜系统100中，当设置于复合观察模式时，通过第1照明光的照明及拍摄获得的第1图像信号发送至第1显示图像处理部102，通过第2照明光的照明及拍摄获得的第2图像信号发送至第2显示图像处理部104。在第1显示图像处理部102中，对第1图像信号实施第1显示图像用图像处理，并输出第1显示图像。在第2显示图像处理部104中，对第2图像信号实施第2显示图像用图像处理，并输出第2显示图像。
而且，在复合观察模式的情况下，显示控制部66根据第1照明光的发光期间及第2照明光的发光期间，切换第1显示图像及第2显示图像并显示于显示器18。即，当第1照明光的发光期间为两帧，第2照明光的发光期间为三帧时，如图19所示，第1显示图像连续显示两帧，且第2显示图像连续显示三帧。由此，血液等第1观察对象及胆汁或脂肪等第2观察对象交替显示于显示器18，因此能够识别地显示第1观察对象及第2观察对象。
在上述第1及第2实施方式中，图像获取部53、亮度信息计算部54、DSP56、去噪部58、普通观察图像处理部62、合成显示图像处理部63、静态图像保存部67、显示控制部66、静态图像保存控制部68、第1显示图像处理部102及第2显示图像处理部104等包含于处理器装置16的处理部(processingunit)的硬件结构为如下所示的各种处理器(processor)。各种处理器中包含执行软件(程序)而作为各种处理部发挥功能的通用处理器即CPU(CentralProcessing Unit/中央处理器)，FPGA(FieldProgrammableGateArray/现场可编程门阵列)等制造后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(ProgrammableLogicDevice：PLD)，GPU(GraphicalProcessingUnit/图形处理器)及具有为了执行各种处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电气电路等。
一个处理部可以由这些各种处理器中的一个构成，也可以由相同种类或不同种类的两个以上的处理器的组合(例如，多个FPGA，CPU与FPGA的组合，CPU与GPU的组合)构成。并且，也可以将多个处理部由一个处理器来构成。作为将多个处理部由一个处理器来构成的例子，第1，有如以客户端或服务器等计算机为代表，由一个以上的CPU与软件的组合来构成一个处理器，且该处理器作为多个处理部而发挥功能的方式。第2，有如以片上系统(SystemOnChip：SoC)等为代表，使用将包含多个处理部的整个系统的功能由一个IC(IntegratedCircuit/集成电路)芯片来实现的处理器的方式。如此，各种处理部作为硬件结构使用一个以上上述各种处理器而构成。
而且，更具体而言，这些各种处理器的硬件结构为组合了半导体元件等电路元件的方式的电气电路(circuitry)。
另外，本发明除了如第1及第2实施方式的内窥镜系统的处理器装置以外，还能够适用于各种医用图像处理装置中。
符号说明
10-内窥镜系统，12-内窥镜，12a-插入部，12b-操作部，12c-弯曲部，12d-前端部，12e-弯角钮，13a-模式切换SW，13b-静态图像获取命令部，14-光源装置，16-处理器装置，18-显示器，19-用户接口，20-光源部，20a-V-LED(VioletLightEmittingDiode)，20b-B-LED(BlueLightEmittingDiode)，20c-G-LED(GreenLightEmittingDiode)，20d-R-LED(RedLightEmittingDiode)，21-光源控制部，23-光路结合部，24-发光期间设定部，26a-滑动条，26b-滑动条，27a-滑块，27b-滑块，30a-照明光学系统，30b-摄像光学系统，41-光导件，45-照明透镜，46-物镜，48-摄像传感器，48b-B滤波器，48g-G滤波器，48r-R滤波器，50-CDS/AGC电路，53-图像获取部，54一亮度信息计算部，56-DSP(DigitalSignalProcessot：数位讯号处理器)，58-去噪部，60-信号切换部，62-普通观察图像处理部，63-合成显示图像处理部，66-显示控制部，67-静态图像保存部，68-静态图像保存控制部，100-内窥镜系统，102-第1显示图像处理部，104-第2显示图像处理部，RP1-第1峰值波长范围，RP2-第2峰值波长范围，λx-血红蛋白的吸收峰值，λy-类癌的吸收峰值，λz-胆红素的吸收峰值。

Claims (16)

1.一种内窥镜系统，其具备：
光源部，发光具有第1峰值波长范围的第1照明光及具有与所述第1峰值波长范围不同的第2峰值波长范围的第2照明光；
光源控制部，将所述第1照明光及所述第2照明光分别以至少一帧以上的发光期间来自动切换而进行发光；
彩色摄像传感器，具有设置有分别透射与所述第1峰值波长范围及所述第2峰值波长范围对应的波长区域的光的特定颜色的彩色滤波器的特定像素；
图像获取部，获取通过所述摄像传感器拍摄由所述第1照明光照明的观察对象而获得的第1图像信号及通过所述摄像传感器拍摄由所述第2照明光照明的观察对象而获得的第2图像信号；及
合成显示图像处理部，在合成所述第1图像信号及所述第2图像信号而生成合成显示图像的情况下，进行将在所述第1照明光的第1峰值波长范围内具有第1吸收峰值的第1观察对象及在所述第2照明光的第2峰值波长范围内具有第2吸收峰值的第2观察对象分别设为在所述合成显示图像中能够识别的识别处理，
与所述第1观察对象的所述第1吸收峰值相关的分量包含于所述第1图像信号当中从所述特定像素输出的所述第1图像信号的特定颜色信号中，与所述第2观察对象的所述第2吸收峰值相关的分量包含于所述第2图像信号当中从所述特定像素输出的第2图像信号的特定颜色信号中，
所述识别处理包含如下第1识别处理，即，通过比较处理比较所述第1图像信号的特定颜色信号与所述第2图像信号的特定颜色信号的信号值，并使用所述比较处理的结果，在所述合成显示图像中能够识别地显示所述第1观察对象及所述第2观察对象。
2.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中，
在所述第1识别处理中，在所述合成显示图像中显示所述第1图像信号的特定颜色信号。
3.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中，
在所述第1识别处理中，在所述合成显示图像中显示所述第2图像信号的特定颜色信号。
4.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中，
在所述第1识别处理中，在所述合成显示图像中显示所述第1图像信号的特定颜色信号及所述第2图像信号的特定颜色信号当中信号值小的信号，在所述合成显示图像中不显示信号值大的信号。
5.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中，
在所述第1识别处理中，在所述合成显示图像中显示所述第1图像信号的特定颜色信号及所述第2图像信号的特定颜色信号当中信号值大的信号，在所述合成显示图像中不显示信号值小的信号。
6.一种内窥镜系统，其具备：
光源部，发光具有第1峰值波长范围的第1照明光及具有与所述第1峰值波长范围不同的第2峰值波长范围的第2照明光；
光源控制部，将所述第1照明光及所述第2照明光分别以至少一帧以上的发光期间来自动切换而进行发光；
彩色摄像传感器，具有设置有分别透射与所述第1峰值波长范围及所述第2峰值波长范围对应的波长区域的光的特定颜色的彩色滤波器的特定像素；
图像获取部，获取通过所述摄像传感器拍摄由所述第1照明光照明的观察对象而获得的第1图像信号及通过所述摄像传感器拍摄由所述第2照明光照明的观察对象而获得的第2图像信号；及
合成显示图像处理部，在合成所述第1图像信号及所述第2图像信号而生成合成显示图像的情况下，进行将在所述第1照明光的第1峰值波长范围内具有第1吸收峰值的第1观察对象及在所述第2照明光的第2峰值波长范围内具有第2吸收峰值的第2观察对象分别设为在所述合成显示图像中能够识别的识别处理，
与所述第1观察对象的所述第1吸收峰值相关的分量包含于所述第1图像信号当中从所述特定像素输出的所述第1图像信号的特定颜色信号中，与所述第2观察对象的所述第2吸收峰值相关的分量包含于所述第2图像信号当中从所述特定像素输出的第2图像信号的特定颜色信号中，
所述识别处理包含如下第2识别处理，即，进行基于所述第1图像信号的特定颜色信号及所述第2图像信号的特定颜色信号的识别用运算处理，并使用所述识别用运算处理的结果，在所述合成显示图像中能够识别地显示所述第1观察对象及所述第2观察对象。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的内窥镜系统，其中，
所述特定像素为设置有B滤波器来作为所述特定颜色的彩色滤波器的B像素。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的内窥镜系统，其中，
所述第1峰值波长范围为400nm以上且430nm以下，所述第2峰值波长范围为430nm以上且500nm以下。
9.根据权利要求7所述的内窥镜系统，其中，
所述第1峰值波长范围为400nm以上且430nm以下，所述第2峰值波长范围为430nm以上且500nm以下。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的内窥镜系统，其中，
所述第1吸收峰值包含于包含410nm的波长范围内，所述第2吸收峰值包含于包含440nm或450nm的波长范围内。
11.根据权利要求7所述的内窥镜系统，其中，
所述第1吸收峰值包含于包含410nm的波长范围内，所述第2吸收峰值包含于包含440nm或450nm的波长范围内。
12.根据权利要求8所述的内窥镜系统，其中，
所述第1吸收峰值包含于包含410nm的波长范围内，所述第2吸收峰值包含于包含440nm或450nm的波长范围内。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的内窥镜系统，其中，
所述第1观察对象为血液，所述第2观察对象为胆汁或脂肪。
14.根据权利要求7所述的内窥镜系统，其中，
所述第1观察对象为血液，所述第2观察对象为胆汁或脂肪。
15.根据权利要求8所述的内窥镜系统，其中，
所述第1观察对象为血液，所述第2观察对象为胆汁或脂肪。
16.根据权利要求10所述的内窥镜系统，其中，
所述第1观察对象为血液，所述第2观察对象为胆汁或脂肪。
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