CN111818837A - 内窥镜系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的内窥镜系统包括:光源部,其产生用于对至少一部分被血液覆盖的被摄体的表面进行照明的照明光;摄像部,其对被摄体进行拍摄而输出摄像信号;和图像处理部,其基于根据摄像信号而生成的图像,分别生成与第一光对应的第一颜色成分和与第二光对应的第二颜色成分,使用第一颜色成分生成观察图像中所含的蓝色成分、绿色成分和红色成分这3个颜色成分中的2个颜色成分,并使用第二颜色成分生成其余1个颜色成分,其中,第一光的中心波长位于红色波段至近红外波段的波长范围内,在该波长范围下,氧合血红蛋白和还原血红蛋白的光吸收特性中的光吸收系数都较低,第二光的中心波长位于蓝色波段或绿色波段。
Description
技术领域
本发明涉及内窥镜系统,尤其涉及用于观察活体组织的内窥镜系统。
背景技术
在医疗领域的内窥镜观察中,以往提出了一种通过对活体组织照射中心波长(波段)按血红蛋白的光吸收特性而设定的窄带光,来使位于该活体组织的所希望的深度处的血管可视化的观察方法。
具体而言,例如日本专利第5427318号公报公开了一种结构,通过对黏膜照射相对易于被血红蛋白吸收的光——600nm附近的窄带光,和相对难以被血红蛋白吸收的光——630nm附近的窄带光,来以高对比度显示位于该黏膜深部的较粗的血管。
此处,在进行医疗领域的内窥镜观察时存在这样的问题,例如,在发生了被摄体的表面的至少一部分被血液覆盖的状况时,该被血液覆盖的区域的可辨认性可能会降低至无法辨别是否存在黏膜以外的组织的程度。
然而,日本专利第5427318号公报并没有公开或暗示能够解决上述问题的方法。因此,采用日本专利第5427318号公报中公开的结构,会产生与上述问题相应的课题,即,对于在被摄体的表面的至少一部分被血液覆盖的状态下进行处置等作业的术者来说,存在对其强加过度的负担的情况。
本发明是鉴于上述情况而作出的,其目的在于提供一种内窥镜系统,能够减轻在被摄体的表面的至少一部分被血液覆盖的状态下进行作业的术者的负担。
发明内容
解决问题的技术手段
本发明的一个方式的内窥镜系统包括:光源部,其产生用于对至少一部分被血液覆盖的被摄体的表面进行照明的照明光;摄像部,其对照射了所述照明光的所述被摄体进行拍摄而输出摄像信号;和图像处理部,其基于根据从所述摄像部输出的摄像信号而生成的图像,分别生成与第一光对应的第一颜色成分和与第二光对应的第二颜色成分,使用所述第一颜色成分生成在观察所述被摄体时显示在显示装置上的观察图像中所含的蓝色成分、绿色成分和红色成分这3个颜色成分中的2个颜色成分,使用所述第二颜色成分生成所述观察图像中所含的所述3个颜色成分中的其余1个颜色成分,其中,所述第一光的中心波长位于红色波段至近红外波段的波长范围内,在该波长范围下,氧合血红蛋白和还原血红蛋白的光吸收特性中的光吸收系数都较低,所述第二光的中心波长位于蓝色波段或绿色波段。
附图说明
图1是表示实施方式的内窥镜系统的主要部分的结构的图。
图2是表示从实施方式的内窥镜系统的光源装置中设置的各LED发出的光的波段之一例的图。
图3是表示实施方式的内窥镜系统的观察模式被设定为白光观察模式的情况下显示的观察图像之一例的示意图。
图4是表示氧合血红蛋白和还原血红蛋白的光吸收特性的图。
图5是表示脂肪的光吸收特性的图。
图6是表示实施方式的内窥镜系统的观察模式被设定为特殊光观察模式的情况下显示的观察图像之一例的示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1至图6涉及是本发明的实施方式的图。
内窥镜系统1如图1所示,包括内窥镜装置2、光源装置3、处理器4和显示装置5,其中,内窥镜装置2能够插入到受检体内并输出对该受检体内的活体组织等被摄体进行拍摄而得到的图像数据,光源装置3对内窥镜装置2供给用于照射被摄体的照明光,处理器4基于从内窥镜装置2输出的图像数据生成并输出观察图像,显示装置5将从处理器4输出的观察图像显示在屏幕上。图1是表示实施方式的内窥镜系统的主要部分的结构的图。
内窥镜装置2包括具有细长的插入部6的光学视管21,和相对于光学视管21的目镜部7可拆装的摄像机单元22。
光学视管21包括能够插入到受检体内的细长的插入部6,设置在插入部6的根端部的握持部8,和设置在握持部8的根端部的目镜部7。
如图1所示,插入部6的内部插通有用于传输经由线缆13a供给的照明光的光导11。
光导11的出射端部如图1所示,配置在插入部6的前端部中照明透镜15的附近。光导11的入射端部配置在设于握持部8的光导接头12上。
在线缆13a的内部,如图1所示,插通有用于传输从光源装置3供给的照明光的光导13。在线缆13a的一个端部,设置有相对于光导接头12可拆装的连接部件(未图示)。在线缆13a的另一个端部,设置有相对于光源装置3可拆装的光导连接器14。
在插入部6的前端部,设置有用于使光导11传输来的照明光出射到外部的照明透镜15,和用于获得与从外部入射的光对应的光学像的物镜17。插入部6的前端面上彼此相邻地设置有照明窗(未图示)和物镜窗(未图示),其中照明透镜15被配置于照明窗,物镜17被配置于物镜窗。
在插入部6的内部如图1所示设置有中继透镜18,其包括用于将通过物镜17得到的光学像传输至目镜部7的多个透镜LE。即,中继透镜18具有用于传输从物镜17入射的光的传输光学系统的功能。
在目镜部7的内部如图1所示设置有目镜19,使得能够肉眼观察通过中继透镜18传输来的光学像。
摄像机单元22包括摄像元件24和信号处理电路27。摄像机单元22构成为,通过设置在信号线缆28的端部的连接器29而相对于处理器4可拆装。
摄像元件24例如由彩色CMOS等图像传感器构成。摄像元件24进行与从处理器4输出的摄像元件驱动信号相应的摄像动作。摄像元件24具有作为摄像部的功能,对经目镜19出射的光进行拍摄,生成并输出与该拍摄的光对应的摄像信号。
信号处理电路27对从摄像元件24输出的摄像信号,例如实施相关双采样处理、增益调节处理和A/D转换处理等规定的信号处理。信号处理电路27还将通过对摄像信号实施上述规定的信号处理而得到的图像数据输出至与信号线缆28连接的处理器4。
光源装置3具有作为光源部的功能,其产生用于对至少一部分被血液覆盖的被摄体的表面进行照明的照明光。光源装置3包括发光部31、合束器32、会聚透镜33和光源控制部34。
发光部31包括蓝色LED31A、绿色LED31B和红色LED31C。即,发光部31的各光源都由半导体光源构成。
蓝色LED31A用于产生在蓝色波段具有中心波长和强度的(窄带的)蓝色光即B光。具体而言,蓝色LED31A例如图2所示,发出中心波长设定为460nm附近、且带宽设定为20nm左右的B光。蓝色LED31A能够按照从光源控制部34供给的LED驱动信号而发光或熄灭。蓝色LED31A产生具有与从光源控制部34供给的LED驱动信号相应的发光量的B光。图2是表示从实施方式的内窥镜系统的光源装置中设置的各LED发出的光的波段之一例的图。
绿色LED31B用于产生在绿色波段具有中心波长和强度的(窄带的)绿色光即G光。具体而言,绿色LED31B例如图2所示,发出中心波长设定为540nm附近、且带宽设定为20nm左右的G光。绿色LED31B能够按照从光源控制部34供给的LED驱动信号而发光或熄灭。绿色LED31B产生的G光具有与从光源控制部34供给的LED驱动信号相应的发光量。
红色LED31C用于产生在红色波段具有中心波长和强度的(窄带的)红色光即R光。具体而言,红色LED31C例如图2所示,发出中心波长设定为630nm附近、且带宽设定为20nm左右的R光。红色LED31C能够按照从光源控制部34供给的LED驱动信号而发光或熄灭。红色LED31C产生的R光具有与从光源控制部34供给的LED驱动信号相应的发光量。
合束器32能够将发光部31发出的各光合束并使其入射到会聚透镜33。
会聚透镜33使经合束器32入射的光会聚,向光导13出射。
光源控制部34例如包括控制电路等。光源控制部34按照从处理器4输出的控制信号,生成并输出用于对发光部31的各LED进行驱动的LED驱动信号。
处理器4包括摄像元件驱动部41、图像处理部42、观察图像生成部43、输入I/F(接口)44和控制部45。
摄像元件驱动部41按照从控制部45输出的控制信号,生成并输出用于驱动摄像元件24的摄像元件驱动信号。
图像处理部42包括颜色分离处理部42A和矩阵处理部42B。
颜色分离处理部42A按照从控制部45输出的控制信号,使用从信号处理电路27输出的图像数据,进行用于分别生成与该图像数据中所含的多个颜色成分对应的多个分光图像数据的颜色分离处理。颜色分离处理部42A将作为上述颜色分离处理的处理结果而得到的多个分光图像数据输出至矩阵处理部42B。
矩阵处理部42B按照从控制部45输出的控制信号,使用从颜色分离处理部42A输出的多个分光图像数据,进行用于生成与多个颜色成分对应的图像数据的矩阵处理。矩阵处理部42B将作为上述矩阵处理的处理结果而得到的与多个颜色成分对应的图像数据输出至观察图像生成部43。
观察图像生成部43按照从控制部45输出的控制信号,将从矩阵处理部42B输出的与多个颜色成分对应的图像数据有选择地分配至显示装置5的B(蓝色)通道、G(绿色)通道和R(红色)通道来生成观察图像。观察图像生成部43将通过上述方式生成的观察图像输出至显示装置5。
输入I/F44具有能够发出与用户的操作相应的指示等的1个以上的开关和/或按钮。具体而言,输入I/F44例如具有观察模式切换开关(未图示),其能够按照用户的操作,发出用于将内窥镜系统1的观察模式设定(切换)为白光观察模式和特殊光观察模式中的某一个的指示。
控制部45包括存储器45A,其中保存有进行内窥镜系统1的各部的控制时使用的控制信息等。控制部45基于输入I/F44的观察模式切换开关处发出的指示,生成并输出用于进行与内窥镜系统1的观察模式相应的动作的控制信号。控制部45生成用于设定摄像元件24的曝光期间和读取期间等的控制信号,并将其输出至摄像元件驱动部41。控制部45还生成并输出用于经由光源控制部34控制发光部31的各LED的动作的控制信号。
控制部45基于从信号处理电路27输出的图像数据进行亮度检测处理,用于检测输入I/F44处设定的观察模式下的当前的亮度。控制部45生成用于进行调光动作的控制信号输出至光源控制部34,其中,调光动作能够使作为上述亮度检测处理的处理结果而得到的当前的亮度,接近按照输入I/F44处能够设定的每个观察模式预先设定的亮度目标值。
本实施方式中,处理器4中的输入I/F44以外的各部可以构成为单独的电子电路,或者也可以构成为FPGA(Field Programmable Gate Array)等集成电路中的电路模块。本实施方式中,例如处理器4也可以包括1个以上的CPU。通过使本实施方式的结构适当变形,例如也可以从存储器45A读取用于执行处理器4中的输入I/F44以外的各部的功能的程序,并且在计算机中进行与该读取的程序相应的动作。
显示装置5例如包括LCD(液晶显示器)等,能够显示从处理器4输出的观察图像等。
下面接着说明本实施方式的作用。
术者等用户例如在将内窥镜系统1的各部连接并接通电源之后,通过操作输入I/F44的观察模式切换开关,发出用于将内窥镜系统1的观察模式设定为白光观察模式的指示。
控制部45在检测到发出了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为白光观察模式的指示时,生成用于从光源装置3同时出射B光、G光和R光的控制信号,将其输出至光源控制部34。并且,控制部45在检测到发出了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为白光观察模式的指示时,生成用于进行与白光观察模式相应的动作的控制信号,将其输出至摄像元件驱动部41、图像处理部42和观察图像生成部43。
光源控制部34按照从控制部45输出的控制信号,在白光观察模式下,生成用于使蓝色LED31A、绿色LED31B、红色LED31C同时发光的LED驱动信号,并将该生成的LED驱动信号输出至发光部31。随着这样的光源控制部34的动作,在白光观察模式下从光源装置3(发光部31)发出包含B光、G光和R光的白光作为照明光,对被摄体照射该照明光,将对该照明光的返回光(反射光)进行拍摄而生成的摄像信号从摄像元件24输出至信号处理电路27,从信号处理电路27将基于该摄像信号而生成的图像数据输出至颜色分离处理部42A。
颜色分离处理部42A按照从控制部45输出的控制信号,使用白光观察模式下从信号处理电路27输出的图像数据进行颜色分离处理,用于分别生成与该图像数据所含的蓝色成分对应的B分光图像数据、与该图像数据所含的绿色成分对应的G分光图像数据和与图像数据所含的红色成分对应的R分光图像数据。颜色分离处理部42A将作为上述颜色分离处理的处理结果而得到的B分光图像数据、G分光图像数据和R分光图像数据输出至矩阵处理部42B。
矩阵处理部42B按照从控制部45输出的控制信号,在白光观察模式下进行矩阵处理,其中,使用从颜色分离处理部42A输出的B分光图像数据生成与蓝色成分对应的B成分图像数据,使用从颜色分离处理部42A输出的G分光图像数据生成与绿色成分对应的G成分图像数据,使用从颜色分离处理部42A输出的R分光图像数据生成与红色成分对应的R成分图像数据。矩阵处理部42B将作为上述矩阵处理的处理结果而得到的B成分图像数据、G成分图像数据和R成分图像数据输出至观察图像生成部43。
观察图像生成部43按照从控制部45输出的控制信号,在白光观察模式下,将从矩阵处理部42B输出的B成分图像数据分配至显示装置5的B通道,将从矩阵处理部42B输出的G成分图像数据分配至显示装置5的G通道,将从矩阵处理部42B输出的R成分图像数据分配至显示装置5的R通道,由此生成白光观察图像。观察图像生成部43将采用上述方式生成的白光观察图像输出至显示装置5。
用户在确认显示装置5上显示的白光观察图像的同时,将插入部6插入到受检者的内部,将插入部6的前端部配置在该受检者的内部的所希望的被摄体附近。之后,在随着对被摄体实施所希望的处置等,导致例如显示装置5上显示了图3中示意性地表示的白光观察图像WG的状况下,用户通过对输入I/F44的观察模式切换开关进行操作,来发出用于将内窥镜系统1的观察模式设定为特殊光观察模式的指示。图3的白光观察图像WG表示下述状况之一例,其中,在内窥镜装置2(摄像元件24)所拍摄的被摄体的表面中,能够辨别区域BNA中不存在黏膜以外的组织,但无法辨别区域BPA中是否存在黏膜以外的组织,此处,区别BNA对应于未被血液覆盖的区域,区域BPA对应于被血液覆盖的区域。图3是表示实施方式的内窥镜系统的观察模式被设定为白光观察模式的情况下显示的观察图像之一例的示意图。
控制部45在检测到发出了用于将内窥镜系统1的观察模式设定为特殊光观察模式的指示时,例如生成用于从光源装置3同时输出B光和R光的控制信号,将其输出至光源控制部34。并且,控制部45在检测到发出了将内窥镜系统1的观察模式设定为特殊光观察模式的指示时,生成用于进行与特殊光观察模式相应的动作的控制信号,将其输出至摄像元件驱动部41、图像处理部42和观察图像生成部43。
光源控制部34按照从控制部45输出的控制信号,在特殊光观察模式下,生成用于使绿色LED31B熄灭并使蓝色LED31A和红色LED31C同时发光的LED驱动信号,将该生成的LED驱动信号输出至发光部31。随着这样的光源控制部34的动作,在特殊光观察模式下从光源装置3(发光部31)发出包含B光和R光的混合光作为照明光,对被摄体照明该照明光,将对该照明光的返回光(反射光)进行拍摄而生成的摄像信号从摄像元件24输出至信号处理电路27,从信号处理电路27将基于该摄像信号而生成的图像数据输出至颜色分离处理部42A。
颜色分离处理部42A按照从控制部45输出的控制信号,使用特殊光观察模式下从信号处理电路27输出的图像数据进行颜色分离处理,用于分别生成与该图像数据所含的蓝色成分对应的B分光图像数据和与该图像数据所含的红色成分对应的R分光图像数据。颜色分离处理部42A将作为上述颜色分离处理的处理结果而得到的B分光图像数据和R分光图像数据输出至矩阵处理部42B。
矩阵处理部42B按照从控制部45输出的控制信号,在特殊光观察模式下进行矩阵处理,其中,例如将从颜色分离处理部42A输出的B分光图像数据应用于下式(1)来生成B成分图像数据,并且将从颜色分离处理部42A输出的R分光图像数据应用于下式(1)来生成G成分图像数据和R成分图像数据。矩阵处理部42B将作为上述矩阵处理的处理结果而得到的B成分图像数据、G成分图像数据和R成分图像数据输出至观察图像生成部43。
在上式(1)的右侧,Bin表示B分光图像数据所含的一个像素的亮度值,Rin表示R分光图像数据所含的该一个像素的亮度值,α和β表示设定为大于0的值的常数。在上式(1)的左侧,Bout表示B成分图像数据所含的一个像素的亮度值,Gout表示G成分图像数据所含的该一个像素的亮度值,Rout表示R成分图像数据所含的该一个像素的亮度值。在下文中,只要没有特别提及,就以设定为α=β=1的情况为例进行说明。
观察图像生成部43按照从控制部45输出的控制信号,在特殊光观察模式下,将从矩阵处理部42B输出的B成分图像数据分配至显示装置5的B通道,将从矩阵处理部42B输出的G成分图像数据分配至显示装置5的G通道,将从矩阵处理部42B输出的R成分图像数据分配至显示装置5的R通道,由此生成特殊光观察图像。观察图像生成部43将采用上述方式生成的特殊光观察图像输出至显示装置5。
即,根据上面说明的动作,图像处理部42在特殊光观察模式下,基于由信号处理电路27按照从摄像元件24输出的摄像信号而生成的图像数据,来分别生成与中心波长位于630nm附近的R光对应的R成分图像数据,和与中心波长位于460nm附近的B光对应的B成分图像数据。并且,根据上面说明的动作,图像处理部42在特殊光观察模式下,使用基于从信号处理电路27输出的图像数据而生成的R分光图像数据,来生成G成分图像数据和R成分图像数据,并且使用基于该图像数据而生成的B分光图像数据,来生成B成分图像数据。
此处,特殊光观察模式时对被摄体照射的照明光所含的R光的中心波长位于下述波长范围,其中,该波长范围下,氧合血红蛋白和还原血红蛋白的光吸收特性中的光吸收系数都较低(参照图4),并且活体组织的散射特性中的散射系数较低,因此,该R光能够大体上从位于区域BPA的血液透射而到达该被摄体的比表面更深的位置(活体组织的深层)。即,在特殊光观察模式下,通过对被摄体照射包含对血液具有较高的透射性且难以在活体组织中发生散射的R光的照明光,能够产生包含区域BPA中的该被摄体的比表面更深的位置的信息的返回光(反射光)。根据如上所述的各部的动作,在特殊光观察模式下,对被摄体照射包含R光的照明光并取得R分光图像数据,并且将该取得的R分光图像数据的亮度值用作特殊光观察图像所含的3个颜色成分中的2个颜色成分(绿色成分和红色成分)。图4是表示氧合血红蛋白和还原血红蛋白的光吸收特性的图。
特殊光观察模式时对被摄体照射的照明光所含的B光的中心波长位于下述波长范围,其中,在该波长范围下,氧合血红蛋白和还原血红蛋白的光吸收特性中的光吸收系数都较高(参照图4),并且活体组织的散射特性中的散射系数比R光高。即,在特殊光观察模式下,通过对被摄体照射包括容易被血液吸收且容易在活体组织中发生散射的B光的照明光,能够使产生的返回光(反射光)包含区域BNA中的该被摄体的表面的信息。并且,特殊光观察模式时对被摄体照射的照明光所含的B光的中心波长所处的波长范围还满足,在该波长范围下,脂肪的光吸收特性中的光吸收系数比R光高(参照图5)。图5是表示脂肪的光吸收特性的图。
从而,采用本实施方式,在显示装置5上显示有图3的白光观察图像WG的状况下,在将内窥镜系统1的观察模式设定为特殊光观察模式时,能够在显示装置5上显示图6中示意性表示的、可辨认出区域BPA中存在黏膜以外的组织(骨等)的特殊光观察图像SG。采用本实施方式,在特殊光观察模式下,能够在显示装置5上显示将存在脂肪的区域以与其他区域不同的色调(例如黄色调)表示的特殊光观察图像。图6是表示实施方式的内窥镜系统的观察模式被设定为特殊光观察模式的情况下显示的观察图像之一例的示意图。
如上所述,采用本实施方式,在特殊光观察模式下能够显示这样的特殊光观察图像,其具有能够辨别被摄体的表面的被血液覆盖的区域中是否存在黏膜以外的组织的可辨认性,并且能够确定存在脂肪的区域。因此,采用本实施方式,能够减轻在被摄体的表面的至少一部分被血液覆盖的状态下进行作业的术者的负担。
申请人研究发现,对氧合血红蛋白和还原血红蛋白均具有较低的光吸收系数的波长范围的下限位于615nm附近。因此,在本实施方式中,可以在光源装置3中设置产生中心波长为615nm以上的R光的红色LED31C。或者,本实施方式例如也可以在光源装置3中设置产生中心波长为800nm以下的近红外光的近红外LD(激光二极管)。即,本实施方式的光源装置3只要在特殊光观察模式下产生中心波长位于下述波长范围的光即可,其中,该波长范围位于红色波段至近红外波段,在该波长范围下,氧合血红蛋白和还原血红蛋白的光吸收特性中的光吸收系数都较低。
本实施方式中,只要图像处理部42使用基于从信号处理电路27输出的图像数据而生成的R分光图像数据,来生成特殊光观察图像所含的蓝色成分、绿色成分和红色成分这3个颜色成分之中的2个颜色成分,并且使用基于该图像数据而生成的B分光图像数据,来生成该特殊光观察图像所含的该3个颜色成分之中的其余1个颜色成分即可。具体而言可以是,图像处理部42在特殊光观察模式下,例如使用基于从信号处理电路27输出的图像数据而生成的R分光图像数据,来生成B成分图像数据和R成分图像数据,并且使用基于该图像数据而生成的B分光图像数据,来生成G成分图像数据。或者也可以是,图像处理部42在特殊光观察模式下,例如使用基于从信号处理电路27输出的图像数据而生成的R分光图像数据,来生成B成分图像数据和G成分图像数据,并且使用基于该图像数据而生成的B分光图像数据,来生成R成分图像数据。
本实施方式也可以是,使得在特殊光观察模式下能够选择B光和G光中的任一个作为与R光一起对被摄体照射的光。此外,采用本实施方式,也可以在特殊光观察模式下,在对被摄体照射包括R光和G光的照明光的情况下,使用R分光图像数据生成特殊光观察图像所含的蓝色成分、绿色成分和红色成分这3个颜色成分之中的2个颜色成分,并且使用G分光图像数据代替B分光图像数据,来生成该特殊光观察图像所含的该3个颜色成分之中的其余1个颜色成分。
本实施方式也可以是,在矩阵处理部42B中进行用于使特殊光观察图像所含的各颜色成分之中红色成分所占的比例比绿色成分的比例大的处理。具体而言,例如可以将上式(1)的右侧的3×2矩阵所含的α和β的值分别设定为满足α<β的关系的值(例如α=0.6且β=1),在该状态下进行矩阵处理。采用该设定,能够在显示装置5上显示这样的特殊光观察图像,其中,能够辨别被摄体的表面的被血液覆盖的区域中是否存在黏膜以外的组织,并且该被摄体中的包含血液的区域具有较高的颜色重现性。
本实施方式也可以是,例如在图像处理部42中,在特殊光观察模式时进行9轴颜色校正处理,其中,将从矩阵处理部42B输出的B成分图像数据、G成分图像数据和R成分图像数据变换为由与规定的9个色相(品红(magenta)、蓝(blue)、蓝青(blue cyan)、青(cyan)、绿(green)、黄(yellow)、红黄(red yellow)、红(red)和红品红(red magenta))分别对应的9根基准轴所定义的规定的色彩空间中的点来进行校正。该情况下,将作为上述9轴颜色校正处理的处理结果而得到的B成分图像数据、G成分图像数据和R成分图像数据输出至观察图像生成部43。
本实施方式也可以是,例如在图像处理部42中,在特殊光观察模式时进行构造强调处理,其中,对于从矩阵处理部42B输出的G成分图像数据和R成分图像数据分别应用边缘强调等空间滤波。该情况下例如在观察图像生成部43中进行如下动作即可,即,将从矩阵处理部42B输出的B成分图像数据分配至显示装置5的B通道,将作为上述构造强调处理的处理结果而得到的G成分图像数据分配至显示装置5的G通道,将作为上述构造强调处理的处理结果而得到的R成分图像数据分配至显示装置5的R通道。
本实施方式也可以是,代替摄像元件24,例如在摄像机单元22中设置将经由目镜19出射的光分离为蓝色波段的光、绿色波段的光和红色波段~近红外波段的光这3个波段的光使其出射的分色棱镜,和用于分别拍摄经由该分色棱镜出射的该3个波段的光的3个摄像元件。
本实施方式也可以是,例如摄像元件24由黑白图像传感器构成。该情况下,例如在白光观察模式下,从控制部45对光源控制部34输出用于使B光、G光和R光分时地(依次)从光源装置3出射的控制信号即可。上述情况下,例如在特殊光观察模式下,从控制部45对光源控制部34输出用于使B光和R光分时地(交替地)从光源装置3出射的控制信号即可。
本实施方式也可以是,例如在特殊光观察模式下,对被摄体照射带宽比将B光、G光和R光混合得到的光更宽的白光作为照明光。该情况下,在摄像元件24中将来自被摄体的返回光分光为B光、G光和R光即可。
本实施方式也可以是,例如在特殊光观察模式下作为图像处理部42的处理进行分光估计处理,在该处理中,对于单独对被摄体照射B光时从信号处理电路27输出的B图像数据应用规定的分光估计矩阵,来估计得到R分光图像数据。该情况下不需要颜色分离处理部42A,因此将从信号处理电路27输出的B图像数据和作为上述分光估计处理的处理结果而得到的R分光图像数据分别输出至矩阵处理部42B即可。
本实施方式也可以是,例如在特殊光观察模式下作为图像处理部42的处理进行分光估计处理,在该处理中,对于单独对被摄体照射R光时从信号处理电路27输出的R图像数据应用规定的分光估计矩阵,来估计得到B分光图像数据。该情况下不需要颜色分离处理部42A,因此将从信号处理电路27输出的R图像数据和作为上述分光估计处理的处理结果而得到的B分光图像数据分别输出至矩阵处理部42B即可。
本实施方式也可以是,例如光源装置3(发光部31)产生包含B光、G光和R光的光作为照明光,颜色分离处理部42A基于从信号处理电路27输出的图像数据分别生成B分光图像数据、G分光图像数据和R分光图像数据,矩阵处理部42B使用该B分光图像数据、该G分光图像数据和该R分光图像数据生成白光观察图像和特殊光观察图像所含的各颜色成分,观察图像生成部43使显示装置5一并显示该白光观察图像和该特殊光观察图像。该情况下,例如沿用白光观察模式时的图像处理部42和观察图像生成部43的动作生成白光观察图像,并沿用特殊光观察模式时的图像处理部42和观察图像生成部43的动作生成特殊光观察图像即可。
本发明不限定于上述实施方式,能够在不脱离发明技术思想的范围内进行各种变更和应用。
本申请是以2018年3月5日在日本提交的特愿2018-38793号为要求优先权的基础而提交的申请,上述申请的公开内容被引用于本申请说明书和权利要求书中。
Claims (7)
1.一种内窥镜系统,其特征在于,包括:
光源部,其产生用于对至少一部分被血液覆盖的被摄体的表面进行照明的照明光;
摄像部,其对照射了所述照明光的所述被摄体进行拍摄而输出摄像信号;和
图像处理部,其基于根据从所述摄像部输出的摄像信号而生成的图像,分别生成与第一光对应的第一颜色成分和与第二光对应的第二颜色成分,使用所述第一颜色成分生成在观察所述被摄体时显示在显示装置上的观察图像中所含的蓝色成分、绿色成分和红色成分这3个颜色成分中的2个颜色成分,使用所述第二颜色成分生成所述观察图像中所含的所述3个颜色成分中的其余1个颜色成分,其中,所述第一光的中心波长位于红色波段至近红外波段的波长范围内,在该波长范围下,氧合血红蛋白和还原血红蛋白的光吸收特性中的光吸收系数都较低,所述第二光的中心波长位于蓝色波段或绿色波段。
2.如权利要求1所述的内窥镜系统,其特征在于:
所述图像处理部使用所述第一颜色成分生成所述观察图像中所含的所述3个颜色成分中的绿色成分和红色成分,使用所述第二颜色成分生成所述观察图像中所含的所述3个颜色成分中的蓝色成分。
3.如权利要求2所述的内窥镜系统,其特征在于:
所述图像处理部进行下述处理:使所述观察图像中所含的所述3个颜色成分之中红色成分所占的比例大于绿色成分的比例。
4.如权利要求2所述的内窥镜系统,其特征在于:
所述图像处理部还对使用所述第一颜色成分生成的绿色成分和红色成分分别实施构造强调处理。
5.如权利要求1所述的内窥镜系统,其特征在于:
作为所述照明光,所述光源部产生包含所述第一光和所述第二光的光。
6.如权利要求1所述的内窥镜系统,其特征在于:
作为所述照明光,所述光源部产生包含所述第一光、中心波长位于蓝色波段的所述第二光和中心波长位于绿色波段的第三光的光,
所述图像处理部,基于根据从所述摄像部输出的摄像信号而生成的图像,分别生成所述第一颜色成分、所述第二颜色成分和与所述第三光对应的第三颜色成分,使用所述第一颜色成分生成在观察所述被摄体时与所述观察图像一同显示在所述显示装置上的白光观察图像中所含的红色成分,使用所述第二颜色成分生成所述白光观察图像中所含的蓝色成分,使用所述第三颜色成分生成所述白光观察图像中所含的绿色成分。
7.如权利要求6所述的内窥镜系统,其特征在于:
所述光源部产生中心波长设定为630nm附近的所述第一光,产生中心波长设定为460nm附近的所述第二光,并且产生中心波长设定为540nm附近的所述第三光。
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