CN112137564A - 医用图像处理装置及内窥镜系统以及医用图像处理装置的工作方法 - Google Patents

医用图像处理装置及内窥镜系统以及医用图像处理装置的工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种对埋入于低彩度区域或高彩度区域中的异常部等也能够赋予颜色差异的医用图像处理装置及内窥镜系统以及医用图像处理装置的工作方法。本发明的彩度强调处理部(76)对特征空间中相对于彩度基准线(SLs)位于高彩度侧的高彩度范围和相对于彩度基准线(SLs)位于低彩度侧的低彩度范围进行特定彩度强调处理。特定彩度强调处理之后的低彩度范围内包含的输出值比特定彩度强调处理之前的低彩度范围内包含的输入值大。特定彩度强调处理之后的高彩度范围内包含的输出值比特定彩度强调处理之前的高彩度范围内包含的输入值小。

Description

医用图像处理装置及内窥镜系统以及医用图像处理装置的工 作方法
技术领域
本发明涉及一种对拍摄被检体内的观察对象而获得的医用图像进行处理的医用图像处理装置及内窥镜系统以及医用图像处理装置的工作方法。
背景技术
近几年在医疗领域中广泛使用具备光源装置、内窥镜、处理器装置的内窥镜系统。在内窥镜系统中，从内窥镜向观察对象照射照明光，根据在该照明光下利用内窥镜的成像元件拍摄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在显示器上。
并且，近几年例如如专利文献1所示对通过内窥镜获得的观察对象的图像进行强调正常部与萎缩性胃炎等异常部之间的色差的处理。通过这种色差的强调处理，变得容易掌握正常部与异常部之间的差异。
专利文献1：日本专利第5647752号公报
异常部中也存在埋入于低彩度区域或高彩度区域中的异常部。例如，呈红色调的背景粘膜中混有褐色的病变或溃疡性结肠炎等呈红色调的炎症性疾病时，背景粘膜与病变等呈相同的色调，因此很难从背景粘膜中检测出病变等。因此，要求对埋入于低彩度区域或高彩度区域中的异常部等也赋予颜色差异，从而容易进行检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过对埋入于低彩度区域或高彩度区域中的异常部等也赋予颜色差异而能够容易进行检测的医用图像处理装置及内窥镜系统以及医用图像处理装置的工作方法。
本发明的医用图像处理装置具有：图像信号输入部，输入彩色图像信号；颜色信息获取部，从彩色图像信号获取多个颜色信息；及彩度强调处理部，对由多个颜色信息形成的特征空间中相对于彩度基准线位于高彩度侧的高彩度范围和相对于彩度基准线位于低彩度侧的低彩度范围进行特定彩度强调处理，特定彩度强调处理之后的低彩度范围内包含的输出值比特定彩度强调处理之前的低彩度范围内包含的输入值大，特定彩度强调处理之后的高彩度范围内包含的输出值比特定彩度强调处理之前的高彩度范围内包含的输入值小。
优选如下：彩度强调处理部进行与特定彩度强调处理不同的通常彩度强调处理，通常彩度强调处理之后的低彩度范围内包含的输出值比通常彩度强调处理之前的低彩度范围内包含的输入值小，通常彩度强调处理之后的高彩度范围内包含的输出值比通常彩度强调处理之前的高彩度范围内包含的输入值大。
优选具有：模式切换部，手动切换特定彩度强调处理和通常彩度强调处理。优选具有：彩度强调处理切换部，从彩色图像信号获得的指标值满足表示是低彩度或高彩度的第1条件时，切换为特定彩度强调处理，指标值满足表示是中间彩度的第2条件时，切换为通常彩度强调处理。优选彩度强调处理部根据从彩色图像信号获得的粘膜颜色，使彩度基准线进行位移。
优选还具有：色相强调处理部，对特征空间中相对于色相基准线位于第1色相方向侧的第1色相范围和相对于色相基准线位于第2色相方向侧的第2色相范围进行特定色相强调处理或进行与特定色相强调处理不同的通常色相强调处理。
优选如下：彩色图像信号包括蓝色信号、绿色信号及红色信号，多个颜色信息包括蓝色信号与绿色信号的第1信号比及绿色信号与红色信号的第2信号比。优选多个颜色信息包括从彩色图像信号获得的色差信号Cr、Cb。优选多个颜色信息包括从彩色图像信号获得的色相H和彩度S。
本发明的内窥镜系统具有上述所述的本发明的医用图像处理装置，且具有显示部，显示从实施了特定彩度强调处理的彩色图像信号获得的特定彩度强调图像、从实施了通常彩度强调处理的彩色图像信号获得的通常彩度强调图像或从未实施特定彩度强调处理及通常彩度强调处理中的任一种处理的彩色图像信号获得的正常彩度图像中的至少任一种图像。
本发明的医用图像处理装置的工作方法具有：对图像信号输入部输入彩色图像信号的步骤；颜色信息获取部从彩色图像信号获取多个颜色信息的步骤；及彩度强调处理部对由多个颜色信息形成的特征空间中相对于彩度基准线位于高彩度侧的高彩度范围和相对于彩度基准线位于低彩度侧的低彩度范围进行特定彩度强调处理的步骤，在进行特定彩度强调处理的步骤中，特定彩度强调处理之后的低彩度范围内包含的输出值比特定彩度强调处理之前的低彩度范围内包含的输入值大，特定彩度强调处理之后的高彩度范围内包含的输出值比特定彩度强调处理之前的高彩度范围内包含的输入值小。
发明效果
根据本发明，对埋入于低彩度区域或高彩度区域中的异常部等也赋予颜色差异，从而能够容易进行检测。
附图说明
图1为第1实施方式的内窥镜系统的外观图。
图2为表示第1实施方式的内窥镜系统的功能的块图。
图3为表示紫色光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为表示特征空间为信号比空间时用到的特殊图像处理部的功能的块图。
图5为表示信号比空间内分布的正常粘膜、萎缩粘膜、深层血管、RA及发红的范围的说明图。
图6为表示矢径变更范围Rm的说明图。
图7为表示矢径r与通常彩度强调处理之后的矢径Rx(r)之间的关系的曲线图。
图8为表示矢径r与特定彩度强调处理之后的矢径Ry(r)之间的关系的曲线图。
图9为表示角度变更范围Rn的说明图。
图10为表示角度θ与通常色相强调处理之后的角度Fx(θ)之间的关系的曲线图。
图11为表示角度θ与特定色相强调处理之后的角度Fy(θ)之间的关系的曲线图。
图12为表示信号比空间内的通常彩度强调处理前后的低彩度区域及高彩度区域的位置关系的说明图。
图13为表示信号比空间内的特定彩度强调处理前后的低彩度区域及高彩度区域的位置关系的说明图。
图14为表示信号比空间内的通常彩度强调处理及特定色相强调处理前后的正常粘膜、萎缩粘膜、深层血管、BA及发红的分布的说明图。
图15为表示ab空间内的通常彩度强调处理前后的低彩度区域及高彩度区域的位置关系的说明图。
图16为表示ab空间内的特定彩度强调处理前后的低彩度区域及高彩度区域的位置关系的说明图。
图17为表示特殊观察模式的流程的流程图。
图18为表示具有彩度强调处理切换部的特殊图像处理部的功能的块图。
图19为表示用于判定指标值的区域RL、RM、RL的说明图。
图20为表示彩度基准线SLs的位移的说明图。
图21为表示特征空间为CrCb空间时用到的特殊图像处理部的功能的块图。
图22为表示CrCb空间内的通常彩度强调处理前后的低彩度区域及高彩度区域的位置关系的说明图。
图23为表示CrCb空间内的特定彩度强调处理前后的低彩度区域及高彩度区域的位置关系的说明图。
图24为表示特征空间为HS空间时用到的特殊图像处理部的功能的块图。
图25为表示HS空间内的通常彩度强调处理前后的低彩度区域及高彩度区域的位置关系的说明图。
图26为表示HS空间内的特定彩度强调处理前后的低彩度区域及高彩度区域的位置关系的说明图。
图27为表示第2实施方式的内窥镜系统的功能的块图。
图28为表示白色光的发光光谱的曲线图。
图29为表示特殊光的发光光谱的曲线图。
图30为表示第3实施方式的内窥镜系统的功能的块图。
图31为表示旋转滤光器的俯视图。
图32为表示第4实施方式的胶囊内窥镜系统的功能的图。
图33为表示与图3不同的紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R的发光光谱的曲线图。
图34为表示利用二维LUT时的特殊图像处理部的功能的块图。
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及用户界面19。内窥镜12与光源装置14光学连接，并且与处理器装置16电连接。内窥镜12具有插入于被检体内的插入部12a、设置于插入部12a的基端部分的操作部12b、设置于插入部12a的末端侧的弯曲部12c及末端部12d。通过对操作部12b的弯角钮12e进行操作，弯曲部12c进行弯曲动作。随着该弯曲动作，末端部12d朝向所期望的方向。
并且，操作部12b上除了弯角钮12e之外还设置有模式切换SW13a。模式切换SW13a(模式切换部)用于通常观察模式与特殊观察模式的切换操作。特殊观察模式为将特殊图像显示于显示器18上的模式。另外，作为用于切换模式的模式切换部，除了模式切换SW13a之外，也可以使用脚踏开关。
作为特殊图像包括如下三种：通常彩度强调图像，实施强调正常粘膜与显褐色的病变或溃疡性结肠炎等炎症性疾病等异常部之间的彩度差或色相差的通常彩度强调处理；特定彩度强调图像，实施强调正常粘膜与异常部之间的彩度差或色相差，并且强调接近正常粘膜的颜色及低彩度区域和高彩度区域所包含的异常部的特定彩度强调处理；及正常彩度图像，未实施通常彩度强调处理及特定彩度强调处理。在显示器18显示通常彩度强调图像、特定彩度强调图像或正常彩度图像中的至少任一种图像。
这些通常彩度强调图像、特定彩度强调图像或正常彩度图像的显示切换自动或手动地进行。手动的显示切换通过对模式切换SW13a操作来进行。即，将通常彩度强调图像显示于显示器18的通常彩度强调模式、将特定彩度强调图像显示于显示器18的特定彩度强调模式及将正常彩度图像显示于显示器18的正常彩度模式，通过模式切换SW13a被切换。
处理器装置16与显示器18及用户界面19电连接。显示器18输出显示图像信息等。用户界面19包括键盘和鼠标等，具有接受功能设定等输入操作的功能。另外，也可以在处理器装置16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具备：光源控制部21，控制V-LED(Violet Light EmittingDiode：紫色发光二极管)20a、B-LED(Blue Light Emitting Diode：蓝色发光二极管)20b、G-LED(Green Light Emitting Diode：绿色发光二极管)20c、R-LED(Red Light EmittingDiode：红色发光二极管)20d这4种颜色的LED20a～20d的驱动；及光路耦合部23，耦合从4种颜色的LED20a～20d发出的4种颜色的光的光路。通过光路耦合部23耦合的光经由插通于插入部12a内的光导41及照明透镜45照射到被检体内。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产生波长范围遍及480～600nm的绿色光G。R-LED20d产生中心波长620～630nm、波长范围遍及600～650nm的红色光R。
光源控制部21在通常观察模式及特殊观察模式中的任一种观察模式下，均点亮V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c及R-LED20d。因此，紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R这4种颜色的光的颜色混合在一起的光照射到观察对象。并且，在通常观察模式下，光源控制部21以紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R之间的光量比成为Vc：Bc：Gc：Rc的方式控制各LED20a～20d。另一方面，在特殊观察模式下，光源控制部21以紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R之间的光量比成为Vs∶Bs∶Gs∶Rs的方式控制各LED20a～20d。
另外，在本说明书中，光量比包括至少1个半导体光源的比率为0(零)的情况。因此，包括不点亮各半导体光源中的任意一个或任意两个以上的情况。例如，如紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R之间的光量比为1∶0∶0∶0的情况那样，在仅点亮1个半导体光源而其余3个不点亮的情况也视为具有光量比。
如图2所示，光导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，且将通过光路耦合部23耦合的光传播至内窥镜12的末端部12d。另外，作为光导41能够使用多模光纤。作为一例能够使用纤芯直径105μm、包层直径125μm、包括成为外皮的保护层在内的直径为φ0.3～0.5mm的细径的光缆。
在内窥镜12的末端部12d设置有照明光学系统30a和摄像光学系统30b。照明光学系统30a具有照明透镜45，来自光导41的光经由该照明透镜45照射到观察对象。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入射到摄像传感器48。由此，观察对象的反射像成像于摄像传感器48。
摄像传感器48为彩色的摄像传感器，其拍摄被检体的反射像并输出图像信号。该摄像传感器48优选为CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)摄像传感器或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)摄像传感器等。在本发明中使用的摄像传感器48为用于获得R(红)、G(绿)及B(蓝)这3种颜色的RGB图像信号的彩色的摄像传感器，即为具备设置有R滤色器的R像素、设置有G滤色器的G像素、设置有B滤色器的B像素的所谓RGB摄像传感器。
另外，作为摄像传感器48也可以是具备C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)及G(绿色)的补色滤色器的所谓补色摄像传感器来代替RGB的彩色的摄像传感器。使用补色摄像传感器时，输出CMYG这4种颜色的图像信号，因此需要通过补色-原色颜色转换来将CMYG这4种颜色的图像信号转换为RGB这3种颜色的图像信号。并且，摄像传感器48也可以是不设置滤色器的单色摄像传感器。此时，光源控制部21需要分时段点亮蓝色光B、绿色光G及红色光R，并在摄像信号的处理中实施同步处理。
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(Correlated Double Sampling))和自动增益控制(AGC(Auto Gain Control))。经过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)Converter)52转换为数字图像信号。经过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与对利用内窥镜12获得的图像等医用图像进行处理的医用图像处理装置相对应。该处理器装置16具备图像信号输入部53、DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)56、噪声去除部58、信号切换部60、通常图像处理部62、特殊图像处理部64及视频信号生成部66。在图像信号输入部53输入来自内窥镜12的数字彩色图像信号。彩色图像信号为由从摄像传感器48的R像素输出的R图像信号(红色信号)、从摄像传感器48的G像素输出的G图像信号(绿色信号)及从摄像传感器48的B像素输出的B图像信号(蓝色信号)构成的RGB图像信号。
DSP56对接收到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，摄像传感器48的缺陷像素的信号得到校正。在偏移处理中，从实施了缺陷校正处理的RGB图像信号去除暗电流成分，并设定准确的零电位。在增益校正处理中，在偏移处理后的RGB图像信号上乘以特定的增益，从而调整信号电平。对增益校正处理后的RGB图像信号实施用于提高颜色再现性的线性矩阵处理。之后，通过伽马转换处理来调整亮度和彩度。对线性矩阵处理后的RGB图像信号实施去马赛克处理(也称为各向同性处理、同步处理)，从而各像素中不足的颜色的信号通过插值而生成。通过该去马赛克处理，使所有像素都具有RGB各种颜色的信号。
噪声去除部58对通过DSP56实施伽马校正等的RGB图像信号实施噪声去除处理(例如移动平均法和中值滤波法等)，由此从RGB图像信号去除噪声。被去除噪声的RGB图像信号发送至信号切换部60。
信号切换部60在通过模式切换SW13a设定为通常观察模式时，将RGB图像信号发送至通常图像处理部62，设定为特殊观察模式时，将RGB图像信号发送至特殊图像处理部64。
通常图像处理部62对RGB图像信号实施通常图像用的图像处理。通常图像用的图像处理包括通常图像用的结构强调处理等。实施通常图像用的图像处理的RGB图像信号作为通常图像从通常图像处理部62输入于视频信号生成部66。
特殊图像处理部64根据RGB的图像信号，作为特殊图像而生成通常彩度强调图像、特定彩度强调图像或正常图像。关于特殊图像处理部64，详细内容将在后面叙述。通过该特殊图像处理部64生成的特殊图像输入于视频信号生成部66。
视频信号生成部66将从通常图像处理部62或特殊图像处理部64输入的通常图像或特殊图像转换为用于显示为显示器18中能够显示的图像的视频信号。根据该视频信号，显示器18显示通常图像、特殊图像。
如图4所示，特殊图像处理部64具备逆伽马转换部70、Log转换部71、信号比计算部72、极坐标转换部75、彩度强调处理部76、色相强调处理部77、正交坐标转换部78、RGB转换部79、亮度调整部81、结构强调部82、逆Log转换部83及伽马转换部84。
另外，通过特殊图像处理部64设定为通常彩度强调模式时，通过彩度强调处理部76进行通常彩度强调处理，并且通过色相强调处理部77进行通常色相强调处理，从而生成通常彩度强调图像。并且，设定为特定彩度强调模式时，通过彩度强调处理部76进行特定彩度强调处理，并且通过色相强调处理部77进行特定色相强调处理，从而生成特定彩度强调图像。并且，设定为正常彩度模式时，不通过彩度强调处理部76进行彩度强调处理并且不通过色相强调处理部77进行色相强调处理而生成正常彩度图像。
逆伽马转换部70对所输入的RGB3通道的数字图像信号实施逆伽马转换。经过该逆伽马转换后的RGB图像信号为相对于从被检体反射的反射率为线性的反射率线性RGB信号，因此RGB图像信号中与被检体的各种生物信息相关的信号所占的比例增多。另外，将反射率线性R图像信号作为第1R图像信号，将反射率线性G图像信号作为第1G图像信号，将反射率线性B图像信号作为第1B图像信号。这些第1R图像信号、第1G图像信号及第1B图像信号统称为第1RGB图像信号。
Log转换部71将反射率线性RGB图像信号分别进行Log转换。由此，可获得Log转换完毕的R图像信号(logR)、Log转换完毕的G图像信号(logG)及Log转换完毕的B图像信号(logB)。信号比计算部72(与本发明的“颜色信息获取部”相对应)根据Log转换完毕的G图像信号和B图像信号进行差分处理(logG-logB＝logG/B＝-log(B/G))，从而计算B/G比(将-log(B/G)中省略了“-log”的值标记为“B/G比”)。并且，根据Log转换完毕的R图像信号和G图像信号进行差分处理(logR-logG＝logR/G＝-log(G/R))，从而计算G/R比。G/R比与B/G比相同地表示省略了-log(G/R)中的“-log”的值。
另外，每个像素的B/G比(第1信号比)及G/R比(第2信号比)根据B图像信号、G图像信号及R图像信号中位于相同位置的像素的像素值来求出。并且，求出每个像素的B/G比及G/R比。并且，B/G比与血管深度(从粘膜表面到特定的血管所在的位置为止的距离)具有相关性，因此若血管深度不同，则B/G比也随之变动。并且，G/R比与血液量(血红蛋白指数)具有相关性，因此若血液量存在变动，则G/R比也随之变动。
极坐标转换部75将通过信号比计算部72求出的B/G比及G/R比转换为矢径r和角度θ。在该极坐标转换部75中，对所有像素进行向矢径r和角度θ的转换。
彩度强调处理部76对由多个颜色信息之一的B/G比及G/R比形成的特征空间中相对于彩度基准线位于高彩度侧的高彩度范围和相对于彩度基准线位于低彩度侧的低彩度范围进行彩度强调处理。具体而言，彩度强调处理部76进行通过扩展或压缩矢径r来变更观察对象内包含的多个观察对象范围之间的彩度差的彩度强调处理。通过彩度强调处理部76进行的彩度强调处理包括通常彩度强调处理及处理内容与通常彩度强调处理不同的特定彩度强调处理。通常彩度强调处理为增大正常粘膜与异常部之间的彩度差的处理。特定彩度强调处理为在维持正常粘膜的色调的同时对低彩度范围内包含的低彩度区域的颜色赋予变化，并且对高彩度范围内包含的高彩度区域的颜色赋予变化的处理。另外，彩度基准线优选为特征空间内与正常粘膜所分布的范围交叉的线。并且，通常彩度强调处理与特定彩度强调处理的切换，通过模式切换部13a进行。
色相强调处理部77进行通过扩展或压缩角度θ来增大多个观察对象范围之间的色相差的色相强调处理。通过色相强调处理部77进行的色相强调处理包括通常色相强调处理及处理内容与通常色相强调处理不同的特定彩度强调处理。通常色相强调处理为增大正常粘膜与异常部之间的色相差的处理。特定色相强调处理为改变正常粘膜与异常部之间的色相差的处理，且为色相差的变化与通常色相强调处理不同的处理。
通过正交坐标转换部78将彩度强调处理及色相强调处理完毕的矢径r及角度θ转换为正交坐标。由此，转换为角度扩展/压缩完毕的B/G比及G/R比。通过RGB转换部79，利用第1RGB图像信号中的至少任意一个图像信号将彩度强调处理及色相强调处理完毕的B/G比及G/R比转换为第2RGB图像信号。例如，RGB转换部79根据第1RGB图像信号中的第1G图像信号和B/G比进行运算，从而将B/G比转换为第2B图像信号。并且，RGB转换部79根据第1RGB图像信号中的第1G图像信号和G/R比进行运算，从而将G/R比转换为第2R图像信号。并且，RGB转换部79对第1G图像信号不实施特别的转换便作为第2G图像信号输出。这些第2R图像信号、第2G图像信号及第2B图像信号统称为第2RGB图像信号。
亮度调整部81利用第1RGB图像信号和第2RGB图像信号来调整第2RGB图像信号的像素值。通过亮度调整部81调整第2RGB图像信号的像素值的理由如下。通过利用彩度强调处理部76及色相强调处理部77对颜色区域进行扩展/压缩的处理而获得的第2RGB图像信号的亮度有可能与第1RGB图像信号的亮度相比大幅发生变化。因此，通过亮度调整部81调整第2RGB图像信号的像素值，从而使亮度调整后的第2RGB图像信号的亮度与第1RGB图像信号相同。
亮度调整部81具备：第1亮度信息计算部81a，根据第1RGB图像信号求出第1亮度信息Yin；及第2亮度信息计算部81b，根据第2RGB图像信号求出第2亮度信息Yout。第1亮度信息计算部81a按照“kr×第1R图像信号的像素值+kg×第1G图像信号的像素值+kb×第1B图像信号的像素值”这一运算式，计算第1亮度信息Yin。第2亮度信息计算部81b也与第1亮度信息计算部81a相同地按照与上述相同的运算式计算第2亮度信息Yout。若求出第1亮度信息Yin和第2亮度信息Yout，则亮度调整部81通过根据下式(E1)～(E3)进行运算来调整第2RGB图像信号的像素值。
(E1)：R*＝第2R图像信号的像素值×Yin/Yout
(E2)：G*＝第2G图像信号的像素值×Yin/Yout
(E3)：B*＝第2B图像信号的像素值×Yin/Yout
另外，“R*”表示亮度调整后的第2R图像信号，“G*”表示亮度调整后的第2G图像信号，“B*”表示亮度调整后的第2B图像信号。并且，“kr”、“kg”及“kb”为“0”～“1”范围内的任意常数。
通过结构强调部82对经过RGB转换部79的处理的第2RGB图像信号实施结构强调处理。作为结构强调处理，利用频率滤波等。逆Log转换部83对经过结构强调部82的处理的第2RGB图像信号实施逆Log转换。由此，可获得具有真数的像素值的第2RGB图像信号。伽马转换部84对经过逆Log转换部83的处理的RGB图像信号实施伽马转换。由此，可获得具有适于显示器18等输出设备的灰度的第2RGB图像信号。经过伽马转换部84的处理的第2RGB图像信号发送至视频信号生成部66。
如图5所示，通过彩度强调处理部76及色相强调处理部77，增大作为观察对象中所包含的多个观察对象范围而包含正常粘膜的第1范围、包含萎缩粘膜的第2范围、包含萎缩粘膜下的深层血管(以下，简称为深层血管)的第3范围、包含BA(Brownish Area)的第4范围、包含发红的第5范围之间的彩度差或色相差。在由B/G比、G/R比形成的信号比空间(特征空间)的第一象限，正常粘膜的第1范围大致分布于中央。萎缩粘膜的第2范围相对于通过正常粘膜的第1范围的基准线SL略位于顺时针方向侧(后述负方向侧)，并且相比正常粘膜的第1范围分布于更靠近原点的位置。深层血管的第3范围相对于基准线SL分布于顺时针方向侧(后述负方向侧)。BA的第4范围相对于基准线SL分布于略逆时针方向侧(后述正方向侧)。发红的第5范围相对于基准线SL分布于顺时针方向侧(后述负方向侧)。BA的第4范围及发红的第5范围相比正常粘膜的第1范围位于远离原点的位置。另外，优选正常粘膜包含在观察对象的正常部内，萎缩粘膜、深层血管、BA及发红包含在观察对象的异常部内。并且，基准线SL与后述色相基准线SLh相对应。
如图6所示，通过彩度强调处理部76变更信号比空间内位于矢径变更范围Rm内的坐标所表示的矢径r，另一方面对于矢径变更范围Rx外的坐标不进行矢径r的变更。关于矢径变更范围Rm，矢径r在“r1”至“r2”的范围内(r1＜r2)。并且，在矢径变更范围Rm内，在位于矢径r1与矢径r2之间的矢径rc上设定有彩度基准线SLs。在此，矢径r越大则彩度越高，因此矢径r比彩度基准线SLs所表示的矢径rc小的范围rcr1(r1＜r＜rc)成为低彩度范围。另一方面，矢径r比彩度基准线SLs所表示的矢径rc大的范围rcr2(re＜r＜r2)成为高彩度范围。
如图7所示，通常彩度强调处理相对于矢径变更范围Rm内包含的坐标的矢径r的输入，输出矢径Rx(r)。通过该通常彩度强调处理进行的输入/输出的关系用实线表示。通常彩度强调处理中利用S字的转换曲线，在低彩度范围rcrl内将输出值Rx(r)设为比输入值r小，另一方面在高彩度范围rer2内将输出值Rx(r)设为比输入值r大。并且，Rx(rc)中的斜率Kx设定为“1”以上。由此，能够进一步降低低彩度范围内包含的观察对象的彩度，另一方面能够进一步提高高彩度范围内包含的观察对象的彩度。通过这种彩度强调，能够增大多个观察对象范围之间的彩度差。
如图8所示，特定彩度强调处理相对于矢径变更范围Rm内包含的坐标的矢径r的输入，输出矢径Ry(r)。通过该特定彩度强调处理进行的输入/输出的关系用实线表示。特定彩度强调处理中利用逆S字的转换曲线，在低彩度范围rcr1内将输出值Ry(r)设为比输入值r大，另一方面在高彩度范围rcr2内将输出值Ry(r)设为比输入值r小。并且，Ry(rc)中的斜率Ky设定为“1”以下。
由此，能够将低彩度范围内包含的观察对象高彩度化，另一方面能够将高彩度范围内包含的观察对象的彩度低彩度化。进行通常彩度强调处理时，能够增大与正常粘膜的颜色的差异，另一方面能够对低彩度区域及高彩度区域的颜色赋予变化。相对于此，进行特定彩度强调处理时，通过将在通常彩度强调处理中难以赋予颜色的变化的低彩度区域高彩度化且将高彩度区域低彩度化，能够对这些低彩度区域及高彩度区域赋予颜色的变化。
如图9所示，通过色相强调处理部77变更在信号比空间内位于角度变更范围Rn内的坐标所表示的角度θ，另一方面对于角度变更范围Rn外的坐标不进行角度θ的变更。角度变更范围Rn由从色相基准线SLh逆时针方向(第1色相方向)的角度θ1的范围和从色相基准线SLh顺时针方向(第2色相方向)的角度θ2的范围构成。角度变更范围Rn内包含的坐标的角度θ以与色相基准线SLh所成的角度θ被重新定义，将相对于色相基准线SLh为逆时针方向侧作为正侧，将相对于色相基准线SLh为顺时针方向侧作为负侧。若角度θ发生变化，则色相也发生变化，因此将角度变更范围Rn中角度θ1的范围作为正侧的色相范围θ1，将角度θ2的范围作为负侧的色相范围θ2。另外，色相基准线SLh优选与彩度基准线SLs相同地为特征空间内与正常粘膜的范围交叉的线。
如图10所示，通常色相强调处理相对于角度变更范围Rn内包含的坐标的角度θ的输入，输出角度Fx(θ)。通过该通常色相强调处理进行的输入/输出的关系用实线表示。在通常色相强调处理中，在负侧的色相范围θ2内将输出Fx(θ)设为比输入θ小，另一方面在正侧的色相范围θ1内将输出Fx(θ)设为比输入θ大。由此，能够增大负侧的色相范围内包含的观察对象与正侧的色相范围内包含的观察对象之间的色相差异。通过这种色相强调，能够增大多个观察对象范围之间的色相差。
如图11所示，特定色相强调处理相对于角度变更范围Rn内包含的坐标的角度θ的输入，输出角度Fx(θ)。通过该特定色相强调处理进行的输入/输出的关系用实线表示。在特定色相强调处理中，在负侧的色相范围θ2内将输出Fx(θ)设为比输入θ大，另一方面在正侧的色相范围θ1内将输出Fx(θ)设为比输入θ小。由此，负侧的色相范围内包含的观察对象与正侧的色相范围内包含的观察对象的色相差异减小。
以下，对通常彩度强调处理前后及特定彩度强调处理前后的低彩度区域及高彩度区域的位置关系进行说明。如图12所示，通常彩度强调处理之后的低彩度区域(实线)相比通常彩度强调处理之前的低彩度区域(虚线)，向远离彩度基准线SLs的方向移动。在特征空间内越靠近原点，彩度越低，因此通过通常彩度强调处理，低彩度区域被低彩度化。相对于此，通常彩度强调处理之后的高彩度区域(实线)相比通常彩度强调处理之前的高彩度区域(虚线)，向远离彩度基准线SLs的方向移动。在特征空间内越远离原点，彩度越高，因此通过通常彩度强调处理，高彩度区域被高彩度化。
相对于此，如图13所示，特定彩度强调处理之后的低彩度区域(实线)相比特定彩度强调处理之前的低彩度区域(虚线)，向靠近彩度基准线SLs的方向移动。因此，通过特定彩度强调处理，低彩度区域被高彩度化。相对于此，特定彩度强调处理之后的高彩度区域(实线)相比特定彩度强调处理之前的高彩度区域(虚线)，向靠近彩度基准线SLs的方向移动。因此，通过特定彩度强调处理，高彩度区域被低彩度化。
在此，利用作为参考资料提出的参考图1～3，对不进行通常彩度强调处理及特定彩度强调处理中的任何一种处理的低彩度区域的原始图像(参考图1)、低彩度区域的通常彩度强调图像(参考图2)及低彩度区域的特定彩度强调图像(参考图3)进行比较。低彩度区域的通常彩度强调图像的彩度相比低彩度区域的原始图像变低。并且，可知低彩度区域的通常彩度强调图像与低彩度区域的原始图像相比，中间彩度的颜色的变化增大，另一方面低彩度的颜色的变化较少。相对于此，低彩度区域的特定彩度强调图像的彩度相比低彩度区域的原始图像变高。并且，可知低彩度区域的特定彩度强调图像与低彩度区域的原始图像相比，虽然中间彩度的颜色的变化较少，但低彩度的颜色的变化增大。
并且，利用作为参考资料提出的参考图4～6，对不进行通常彩度强调处理及特定彩度强调处理中的任何一种处理的高彩度区域的原始图像(参考图4)、高彩度区域的通常彩度强调图像(参考图5)及高彩度区域的特定彩度强调图像(参考图6)进行比较。高彩度区域的通常彩度强调图像的彩度相比高彩度区域的原始图像变高。并且，可知高彩度区域的通常彩度强调图像与高彩度区域的原始图像相比，中间彩度的颜色的变化增大，另一方面高彩度的颜色的变化较少。相对于此，高彩度区域的特定彩度强调图像的彩度相比高彩度区域的原始图像变低。并且，可知高彩度区域的特定彩度强调图像与高彩度区域的原始图像相比，虽然中间彩度的颜色的变化较少，但高彩度的颜色的变化增大。
另外，图14中示出通常彩度强调处理及通常色相强调处理前后的第1～第5范围之间的位置关系。通常彩度强调处理及通常色相强调处理之后的萎缩粘膜的第2范围(萎缩粘膜1)相比通常彩度强调处理及通常色相强调处理之前的萎缩粘膜的第2范围(虚线)，与正常粘膜的第1范围的差增大。相同地，通常彩度强调处理及通常色相强调处理之后的深层血管(深层血管1)、BA的第4范围(BA)及发红的第5范围(发红1)相比通常彩度强调处理及通常色相强调处理之前的深层血管(虚线)、RA的第4范围(虚线)及发红的第5范围(虚线)，与正常粘膜的第1范围的差增大。
另外，为由通过Lab转换部将第1RGB图像信号进行Lab转换而获得的a*、b*(表示颜色信息即CIE Lab空间的色调的要素a*、b*。以下相同)形成的特征空间(ab空间)时，如图15所示，通过进行通常彩度强调处理，低彩度区域与信号比空间的情况相同地向低彩度化的方向移动，另一方面高彩度区域与信号比空间的情况相同地向高彩度化的方向移动。并且，如图16所示，通过进行特定彩度强调处理，低彩度区域与信号比空间的情况相同地向高彩度化的方向移动，另一方面高彩度区域与信号比空间的情况相同地向低彩度化的方向移动。
接着，根据图17的流程图对特殊观察模式进行说明。对模式切换SW13a进行操作来进行特殊观察模式中向通常彩度强调模式的切换。若切换为通常彩度强调模式，则在处理器装置16的彩度强调处理部76进行通常彩度强调处理。若对彩度强调处理部76输入特定的输入值，则对该特定的输入值实施通常彩度强调处理并输出输出值。通常彩度强调处理之后的低彩度范围内包含的输出值比通常彩度强调处理之前的低彩度范围内包含的输入值小。通常彩度强调处理之后的高彩度范围内包含的输出值比通常彩度强调处理之前的高彩度范围内包含的输入值大。通过进行以上的通常彩度强调处理来生成通常彩度强调图像并显示于显示器18。在通常彩度强调图像中，中间彩度的颜色的变化被强调，并且与正常部的彩度差及色相差被强调。
另一方面，在通常彩度强调图像中，难以对低彩度区域或高彩度区域内的颜色赋予变化，因此欲掌握这些低彩度区域或高彩度区域的颜色的变化时，对模式切换SW13a进行操作来切换为特定彩度强调模式。若切换为特定彩度强调模式，则在处理器装置16的彩度强调处理部76进行特定彩度强调处理。若对彩度强调处理部76输入特定的输入值，则对该特定的输入值实施特定彩度强调处理并输出输出值。特定彩度强调处理之后的低彩度范围内包含的输出值比特定彩度强调处理之前的低彩度范围内包含的输入值大。特定彩度强调处理之后的高彩度范围内包含的输出值比特定彩度强调处理之前的高彩度范围内包含的输入值小。通过进行以上的特定彩度强调处理，生成特定彩度强调图像并显示于显示器18。在特定彩度强调图像中，中间彩度的颜色的变化的强调被抑制，另一方面低彩度区域及高彩度区域内的颜色的变化被强调。若对通常彩度强调图像或特定彩度强调图像等基于特殊观察模式的观察对象的诊断结束，则对模式切换SW13a进行操作而返回到通常观察模式。
另外，在上述实施方式中，利用模式切换SW13a手动切换通常彩度强调处理和特定彩度强调处理，但也可以利用根据彩色图像信号而获得的指标值，自动切换通常彩度强调处理和特定彩度强调处理。此时，指标值满足表示是低彩度或高彩度的第1条件时，切换为特定彩度强调处理，指标值满足表示是中间彩度的第2条件时，切换为通常彩度强调处理。例如，将B/G比的代表值(例如，平均值)和G/R比的代表值(例如，平均值)用作指标值时，如图18所示，彩度强调处理切换部85接收B/G比和G/R比，并根据所接收到的B/G比的代表值和G/R比的代表值，自动切换通常彩度强调处理和特定彩度强调处理。
此时，如图19所示，与低彩度或高彩度相关的第1条件优选B/G比的代表值和G/R比的代表值落在特征空间的区域RL、RH，与中间彩度相关的第2条件优选落在特征空间的区域RM。彩度强调处理切换部85在B/G比的代表值和G/R比的代表值落在区域RL、RH时，切换为特定彩度强调处理。另一方面，彩度强调处理切换部85在B/G比的代表值和G/R比的代表值落在区域RM时，切换为通常彩度强调处理。
并且，在上述实施方式中，在彩度强调处理部76中使用的彩度基准线SLs为固定，在彩度强调处理部76中，也可以根据从彩色图像信号获得的粘膜颜色来使彩度基准线SLs进行位移。彩度基准线SLs位移之后，进行基于位移之后的彩度基准线SLs的彩度强调处理。具体而言，如根据正常粘膜的颜色来确定彩度基准线SLs的情况下，彩度强调处理部76作为从彩色图像信号获得的粘膜颜色，计算正常粘膜的颜色。若所计算的正常粘膜的颜色与基准颜色的偏差量在容许范围内，则不进行彩度基准线SLs的位移。另一方面，偏差量超过容许范围时，按照所计算的正常粘膜的颜色使彩度基准线SLs进行位移。
例如，如图20所示，在特征空间内正常粘膜的范围相比基准正常粘膜的范围稍微向右侧偏移时，按照正常粘膜的平均颜色与基准正常粘膜的平均颜色的偏差量使彩度基准线SLs进行位移。
另外，在上述实施方式中，通过信号比计算部72根据第1RGB图像信号求出B/G比及G/R比，并在由这些B/G比及G/R比形成的信号比空间内进行彩度强调处理及色相强调处理，但也可以求出与B/G比及G/R比不同的颜色信息，并在由该颜色信息形成的特征空间内进行彩度强调处理及色相强调处理。
例如，也可以作为颜色信息求出色差信号Cr及Cb，并在由色差信号Cr及Cb形成的特征空间内进行彩度强调处理及色相强调处理。此时，利用图21所示的特殊图像处理部92。特殊图像处理部92与特殊图像处理部64不同，不具备Log转换部71、信号比计算部72、逆Log转换部83。取而代之，特殊图像处理部92具备亮度色差信号转换部86。在其他结构上，特殊图像处理部92与特殊图像处理部64相同。
亮度色差信号转换部86(与本发明的“颜色信息获取部”相对应)将第1RGB图像信号转换为亮度信号Y和色差信号Cr及Cb。向色差信号Cr及Cb的转换中使用公知的转换式。色差信号Cr及Cb发送至极坐标转换部75。亮度信号Y发送至RGB转换部79和亮度调整部81。通过RGB转换部79，将经过正交坐标转换部78的处理的色差信号Cr及Cb和亮度信号Y转换为第2RGB图像信号。通过亮度调整部81，作为第1亮度信息Yin利用亮度信号Y并且作为第2亮度信息Yout利用通过第2亮度信息计算部81b求出的第2亮度信息来进行第2RGB图像信号的像素值的调整。另外，第2亮度信息Yout的计算方法及第2RGB图像信号的像素值的调整方法，与上述特殊图像处理部64的情况相同。
而且，与信号比空间的情况相同地，通过在由色差信号Cr、Cb构成的特征空间即CrCb空间内变更矢径r和角度θ来进行通常彩度强调处理及通常色相强调处理或特定彩度强调处理及通常色相强调处理。由此，如图22所示，在CrCb空间内，通常彩度强调处理之后的低彩度区域(实线)相比通常彩度强调处理之前的低彩度区域(虚线)，向远离彩度基准线SLs的方向移动。在CrCb空间内越靠近原点，彩度越低，因此通过通常彩度强调处理，低彩度区域被低彩度化。相对于此，通常彩度强调处理之后的高彩度区域(实线)相比通常彩度强调处理之前的高彩度区域(虚线)，向远离彩度基准线SLs的方向移动。在CrCb空间内越远离原点，彩度越高，因此通过通常彩度强调处理，高彩度区域被高彩度化。
相对于此，如图23所示，特定彩度强调处理之后的低彩度区域(实线)相比特定彩度强调处理之前的低彩度区域(虚线)，向靠近彩度基准线SLs的方向移动。因此，通过特定彩度强调处理，低彩度区域被高彩度化。相对于此，特定彩度强调处理之后的高彩度区域(实线)相比特定彩度强调处理之前的高彩度区域(虚线)，向靠近彩度基准线SLs的方向移动。因此，通过特定彩度强调处理，高彩度区域被低彩度化。
并且，作为颜色信息也可以求出色相H(Hue)、彩度S(Saturation)，并在由色相H、彩度S形成的HS空间内进行彩度强调处理及色相强调处理。利用色相H、彩度S时，使用图24所示的特殊图像处理部96。特殊图像处理部96与特殊图像处理部64不同，不具备Log转换部71、信号比计算部72、极坐标转换部75、正交坐标转换部78及逆Log转换部83。取而代之，特殊图像处理部96具备HSV转换部87。在其他结构上，特殊图像处理部96与特殊图像处理部64相同。
HSV转换部87(与本发明的“颜色信息获取部”相对应)将第1RGB图像信号转换为色相H、彩度S及明度V(Value)。向色相H、彩度S、明度V的转换中使用公知的转换式。色相H和彩度S发送至平行移动部90。明度V发送至RGB转换部79。通过RGB转换部79，将经过平行移动部90的处理的色相H、彩度S及明度V转换为第2RGB图像信号。通过亮度调整部81，利用通过第1亮度信息计算部81a求出的第1亮度信息Yin及通过第2亮度信息计算部81b求出的第2亮度信息Yout进行第2RGB图像信号的像素值的调整。另外，第1亮度信息Yin、第2亮度信息Yout的计算方法及第2RGB图像信号的像素值的调整方法与上述特殊图像处理部64的情况相同。
由色相H和彩度S形成的HS空间内的通常彩度强调处理及通常色相强调处理和特定彩度强调处理及特定色相强调处理不像信号比空间及CrCb空间那样将矢径r和角度θ进行扩展或压缩而是进行将各像素平行移动的处理。通过在HS空间内进行通常彩度强调处理及通常色相强调处理，在HS空间内，如图25所示，相比通常彩度强调处理之前的低彩度区域(虚线)，向远离彩度基准线SLs的方向移动通常彩度强调处理之后的低彩度区域(实线)。彩度S用纵轴表示，因此通过通常彩度强调处理将低彩度区域进行低彩度化。相对于此，相比通常彩度强调处理之前的高彩度区域(虚线)，向远离彩度基准线SLs的方向移动通常彩度强调处理之后的高彩度区域(实线)。因此，通过通常彩度强调处理，高彩度区域被高彩度化。
相对于此，如图26所示，相比特定彩度强调处理之前的低彩度区域(虚线)，向靠近彩度基准线SLs的方向移动特定彩度强调处理之后的低彩度区域(实线)。因此，通过特定彩度强调处理，低彩度区域被高彩度化。相对于此，相比特定彩度强调处理之前的高彩度区域(虚线)，向靠近彩度基准线SLs的方向移动特定彩度强调处理之后的高彩度区域(实线)。因此，通过特定彩度强调处理，高彩度区域被低彩度化。
[第2实施方式]
在第2实施方式中，代替第1实施方式中所示的4种颜色的LED20a～20d，利用激光光源和荧光体来进行对观察对象的照明。其他与第1实施方式相同。
如图27所示，在第2实施方式的内窥镜系统100中，在光源装置14代替4种颜色的LED20a～20d而设置有发出中心波长445±10nm的蓝色激光的蓝色激光光源(图27中标记为“445LD”)104和发出中心波长405±1Onm的蓝紫色激光的蓝紫色激光光源(图27中标记为“405LD”)106。从这些各光源104及106的半导体发光元件发出的光通过光源控制部108而受到个别控制，蓝色激光光源104的出射光和蓝紫色激光光源106的出射光的光量比变更自如。
在通常观察模式下，光源控制部108驱动蓝色激光光源104。相对于此，在特殊观察模式下，驱动蓝色激光光源104和蓝紫色激光光源106这两个光源，并且控制成蓝色激光的发光比率大于蓝紫色激光的发光比率。从以上各光源104及106出射的激光经由聚光透镜、光纤或合波器等光学部件(均未图示)入射到光导41。
另外，优选蓝色激光或蓝紫色激光的半宽度设为±10nm左右。并且，蓝色激光光源104及蓝紫色激光光源106能够利用大面积型InGaN系激光二极管，并且也能够利用InGaNAs系激光二极管或GaNAs系激光二极管。并且，作为上述光源，也可以采用使用发光二极管等发光体的结构。
照明光学系统30a中除了照明透镜45之外，还设置有来自光导41的蓝色激光或蓝紫色激光入射的荧光体110。向荧光体110照射蓝色激光，由此从荧光体110发出荧光。并且，一部分蓝色激光直接透射荧光体110。蓝紫色激光不激发荧光体110便进行透射。从荧光体110出射的光经由照明透镜45照射到被检体内。
在此，在通常观察模式下，主要是蓝色激光入射到荧光体110，因此如图28所示的将蓝色激光及通过蓝色激光从荧光体110激发发光的荧光进行合波的白色光照射到观察对象。另一方面，在特殊观察模式下，蓝紫色激光和蓝色激光这两种激光入射到荧光体110，因此如图29所示的将蓝紫色激光、蓝色激光及通过蓝色激光从荧光体110激发发光的荧光进行合波的特殊光被照射到被检体内。
另外，荧光体110优选使用包含吸收一部分蓝色激光而激发发出绿色～黄色的光的多种荧光体(例如YAG系荧光体或BAM(BaMgAl10O17)等荧光体)而构成的结构。如本结构例，只要将半导体发光元件用作荧光体110的激发光源，便可获得高发光效率且高强度的白色光，不仅能够轻松地调整白色光的强度，还能够将白色光的色温及色度的变化抑制得很小。
[第3实施方式]
在第3实施方式中，代替第1实施方式中所示的4种颜色的LED20a～20d，使用疝气灯等宽频带光源和旋转滤光器来进行对观察对象的照明。并且，代替彩色的摄像传感器48而使用单色摄像传感器来对观察对象进行拍摄。其他方面与第1实施方式相同。
如图30所示，在第3实施方式的内窥镜系统200中，在光源装置14中代替4种颜色的LED20a～20d设置有宽频带光源202、旋转滤光器204及滤光器切换部205。并且，在摄像光学系统30b上代替彩色摄像传感器48设置有未设置滤色器的单色摄像传感器206。
宽频带光源202为疝气灯、白色LED等，其发出波长区域从蓝色遍及红色的白色光。旋转滤光器204具备设置于内侧的通常观察模式用滤光器208和设置于外侧的特殊观察模式用滤光器209(参考图31)。滤光器切换部205向径向移动旋转滤光器204，通过模式切换SW13a设定为通常观察模式时，将旋转滤光器204的通常观察模式用滤光器208插入白色光的光路，设定为特殊观察模式时，将旋转滤光器204的特殊观察模式用滤光器209插入白色光的光路。
如图31所示，在通常观察模式用滤光器208上沿周向设置有透射白色光中的蓝色光的B滤光器208a、透射白色光中的绿色光的G滤光器208b及透射白色光中的红色光的R滤光器208c。因此，为通常观察模式时，旋转滤光器204旋转，由此蓝色光、绿色光及红色光交替照射到观察对象。
在特殊观察模式用滤光器209上沿周向设置有透射白色光中特定波长的蓝色窄频带光的Bn滤光器209a、透射白色光中的绿色光的G滤光器209b、透射白色光中的红色光的R滤光器209c。因此，为特殊观察模式时，旋转滤光器204旋转，由此蓝色窄频带光、绿色光、红色光交替照射到观察对象。
在内窥镜系统200中，为通常观察模式时，每当蓝色光、绿色光及红色光照射到观察对象，便利用单色摄像传感器206拍摄被检体内部。由此，可获得RGB这3种颜色的图像信号。然后，根据这些RGB的图像信号，利用与上述第1实施方式相同的方法生成通常图像。
另一方面，为特殊观察模式时，每当蓝色窄频带光、绿色光及红色光照射到观察对象，便利用单色摄像传感器206拍摄被检体内部。由此，可获得Bn图像信号、G图像信号及R图像信号。根据这些Bn图像信号、G图像信号及R图像信号生成特殊图像。在生成特殊图像时，利用Bn图像信号来代替B图像信号。其他以与第1实施方式相同的方法生成特殊图像。
[第4实施方式]
在第4实施方式中，代替插入型的内窥镜12及光源装置14，利用吞服式的胶囊内窥镜来获取生成通常图像、特殊图像所需的RGB图像信号。
如图32所示，第4实施方式的胶囊内窥镜系统300具备胶囊内窥镜302、收发天线304、胶囊用接收装置306、处理器装置16及显示器18。胶囊内窥镜302具备LED302a、摄像传感器302b、图像处理部302c及发送天线302d。另外，处理器装置16与第1实施方式相同，但在第4实施方式中，新设有用于切换为通常观察模式、特殊观察模式的模式切换SW308。
LED302a发出白色光，其在胶囊内窥镜302内设置有多个。在此，作为LED302a优选使用具备蓝色光源和将来自该蓝色光源的光进行波长转换而发出荧光的荧光体的白色LED等。也可以代替LED使用LD(Laser Diode)。从LED302a发出的白色光对观察对象进行照明。
摄像传感器302b为彩色的摄像传感器，其拍摄用白色光进行照明的观察对象并输出RGB图像信号。在此，作为摄像传感器302b优选使用CCD(Charge Coupled Device)摄像传感器或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)摄像传感器。从摄像传感器302b输出的RGB图像信号通过图像处理部302c被实施用于使其变成能够用发送天线302d发送的信号的处理。经过图像处理部302c的处理的RGB图像信号从发送天线302d以无线方式发送到收发天线304。
收发天线304贴附于被检者的身上，其接收来自发送天线302d的RGB图像信号。收发天线304将接收到的RGB图像信号以无线方式发送到胶囊用接收装置306。胶囊用接收装置306与处理器装置16的图像信号输入部53连接，其将来自收发天线304的RGB图像信号发送到图像信号输入部53。
另外，在上述实施方式中，使用具有如图3所示的发光光谱的4种颜色的光，但发光光谱并不限于此。例如如图33所示，也可以使绿色光G及红色光R具有与图3相同的光谱，另一方面将紫色光Vs设为在中心波长410～420nm且在比图3的紫色光V稍微长的波长侧具有波长范围的光。并且，也可以将蓝色光Bs设为在中心波长445～460nm且在比图3的蓝色光B稍微短的波长侧具有波长范围的光。
另外，在上述第1实施方式中，通过极坐标转换将B/G比及G/R比转换为矢径r及偏角θ，并根据转换后的矢径r、偏角θ进行扩展或压缩角度的彩色强调处理及色相强调处理，之后，再次复原为B/G比及G/R比，但也可以如图34所示，利用二维LUT(Look Up Table：查找表)400，不根据B/G比及G/R比进行极坐标转换等便直接转换为第1或第2处理完毕的B/G比及G/R比。
另外，B/G比及G/R比与根据该B/G比及G/R比进行彩色强调处理及色相强调处理而获得的彩色强调处理及色相强调处理完毕的B/G比及G/R比被建立关联而存储于二维LUT400中。在此，设定为通常彩度强调模式时，利用B/G比及G/R比与通常彩度强调处理及通常色相强调处理完毕的B/G比及G/R比之间的对应关系。设定为特定彩度强调模式时，利用B/G比及G/R比与通常彩度强调处理及特定色相强调处理完毕的B/G比及G/R比之间的对应关系。并且，从逆伽马转换部70输出的第1RGB图像信号输入至二维LUT400及RGB转换部79。
在上述实施方式中，图像信号输入部53、噪声去除部58、信号切换部60、通常图像处理部62、特殊图像处理部64、特殊图像处理部92、特殊图像处理部96、视频信号生成部66、逆伽马转换部70、Log转换部71、信号比计算部72、极坐标转换部75、彩度强调处理部76、色相强调处理部77、正交坐标转换部78、RGB转换部79、亮度调整部81、结构强调部82、逆Log转换部83、伽马转换部84、彩度强调处理切换部85、亮度色差信号转换部86、HSV转换部87等处理器装置16中包含的处理部(processing unit)的硬件性结构为如下各种处理器(processor)。各种处理器中包括通过执行软件(程序)来发挥各种处理部功能的通用处理器即CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、FPGA(Field Programmable GateArray：现场可编程门阵列)等在制造之后能够变更电路结构的处理器即可编程序逻辑器件(Programmable Logic Device：PLD)、具有用于执行各种处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电路等。
1个处理部可以由这些各种处理器中的1个构成，也可以由同种或异种的2个以上的处理器的组合(例如，多个FPGA的组合或CPU与FPGA的组合)构成。并且，也可以由1个处理器构成多个处理部。作为由1个处理器构成多个处理部的例子，第1种为如客户或服务器等计算机为代表的组合1个以上的CPU和软件来构成1个处理器且该处理器发挥多个处理部的功能的形态。第2种为如片上系统(System On Chip：SoC)等为代表的便用以1个IC(Integrated Circuit：集成电路)芯片来实现包括多个处理部的系统整体的功能的处理器的形态。如此，各种处理部作为硬件结构使用1个以上上述各种处理器而构成。
此外，这些各种处理器的硬件结构更具体而言为组合半导体元件等电路元件而成的形态的电路(circuitry)。并且，存储部的硬件性结构为HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)和SSD(Solid Stage Drive：固态驱动器)等存储装置。
另外，本发明除了能够组装于如第1～第3实施方式的内窥镜系统或如第4实施方式的胶囊内窥镜系统的处理器装置之外，还能够应用于各种医用图像处理装置。
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-末端部，12e-弯角钮，13a、308-模式切换SW，14-光源装置，16-处理器装置，18-显示器，19-用户界面，20a-V-LED，20b-B-LED，20c-G-LED，20d-R-LED，21-光源控制部，23-光路耦合部，30a-照明光学系统，30b-摄像光学系统，41-光导，45-照明镜头，46-物镜，48-摄像传感器，50-CDS/AGC电路，52-A/D转换器，53-图像信号输入部，56-DSP，58-噪声去除部，60-信号切换部，62-通常图像处理部，64-特殊图像处理部，66-视频信号生成部，70-逆伽马转换部，71-Log转换部，72-信号比计算部，75-极坐标转换部，76-彩度强调处理部，77-色相强调处理部，78-正交坐标转换部，79-RGB转换部，81-亮度调整部，81a-第1亮度信息计算部，81b-第2亮度信息计算部，82-结构强调部，83-逆Log转换部，84-伽马转换部，85-彩度强调处理切换部，86-亮度色差信号转换部，87-HSV转换部，92-特殊图像处理部，96-特殊图像处理部，100-内窥镜系统，104-蓝色激光光源，106-蓝紫色激光光源，108-光源控制部，110-荧光体，200-内窥镜系统，202-宽频带光源，204-旋转滤光器，205-滤光器切换部，206-摄像传感器，208-通常观察模式用滤光器，208a-B滤光器，208b-G滤光器，208c-R滤光器，209-特殊观察模式用滤光器，209a-Bn滤光器，209b-G滤光器，209c-R滤光器，300-胶囊内窥镜系统，302-胶囊内窥镜，302b-摄像传感器，302c-图像处理部，302d-发送天线，304-收发天线，306-胶囊用接收装置，400-二维LUT，SLs-彩度基准线，SLh-色相基准线。

Claims (21)

1.一种医用图像处理装置，其具有：
图像信号输入部，输入彩色图像信号；
颜色信息获取部，从所述彩色图像信号获取多个颜色信息；及
彩度强调处理部，对由所述多个颜色信息形成的特征空间中相对于彩度基准线位于高彩度侧的高彩度范围和相对于所述彩度基准线位于低彩度侧的低彩度范围进行特定彩度强调处理，
所述特定彩度强调处理之后的所述低彩度范围内包含的输出值比所述特定彩度强调处理之前的所述低彩度范围内包含的输入值大，
所述特定彩度强调处理之后的所述高彩度范围内包含的输出值比所述特定彩度强调处理之前的所述高彩度范围内包含的输入值小。
2.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其中，
所述彩度强调处理部进行与所述特定彩度强调处理不同的通常彩度强调处理，
所述通常彩度强调处理之后的所述低彩度范围内包含的输出值比所述通常彩度强调处理之前的所述低彩度范围内包含的输入值小，
所述通常彩度强调处理之后的所述高彩度范围内包含的输出值比所述通常彩度强调处理之前的所述高彩度范围内包含的输入值大。
3.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其中，
所述图像处理装置具有：
模式切换部，手动切换所述特定彩度强调处理和所述通常彩度强调处理。
4.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其中，
所述医用图像处理装置具有：
彩度强调处理切换部，从所述彩色图像信号获得的指标值满足表示是低彩度或高彩度的第1条件时，切换为所述特定彩度强调处理，所述指标值满足表示是中间彩度的第2条件时，切换为所述通常彩度强调处理。
5.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其中，
通过所述彩度强调处理部，根据从所述彩色图像信号获得的粘膜颜色，使所述彩度基准线进行位移。
6.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其中，
通过所述彩度强调处理部，根据从所述彩色图像信号获得的粘膜颜色，使所述彩度基准线进行位移。
7.根据权利要求3所述的医用图像处理装置，其中，
通过所述彩度强调处理部，根据从所述彩色图像信号获得的粘膜颜色，使所述彩度基准线进行位移。
8.根据权利要求4所述的医用图像处理装置，其中，
通过所述彩度强调处理部，根据从所述彩色图像信号获得的粘膜颜色，使所述彩度基准线进行位移。
9.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其中，
所述医用图像处理装置还具有：
色相强调处理部，对所述特征空间中相对于色相基准线位于第1色相方向侧的第1色相范围和相对于所述色相基准线位于第2色相方向侧的第2色相范围进行特定色相强调处理或进行与所述特定色相强调处理不同的通常色相强调处理。
10.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其中，
所述医用图像处理装置还具有：
色相强调处理部，对所述特征空间中相对于色相基准线位于第1色相方向侧的第1色相范围和相对于所述色相基准线位于第2色相方向侧的第2色相范围进行特定色相强调处理或进行与所述特定色相强调处理不同的通常色相强调处理。
11.根据权利要求3所述的医用图像处理装置，其中，
所述医用图像处理装置还具有：
色相强调处理部，对所述特征空间中相对于色相基准线位于第1色相方向侧的第1色相范围和相对于所述色相基准线位于第2色相方向侧的第2色相范围进行特定色相强调处理或进行与所述特定色相强调处理不同的通常色相强调处理。
12.根据权利要求4所述的医用图像处理装置，其中，
所述医用图像处理装置还具有：
色相强调处理部，对所述特征空间中相对于色相基准线位于第1色相方向侧的第1色相范围和相对于所述色相基准线位于第2色相方向侧的第2色相范围进行特定色相强调处理或进行与所述特定色相强调处理不同的通常色相强调处理。
13.根据权利要求5所述的医用图像处理装置，其中，
所述医用图像处理装置还具有：
色相强调处理部，对所述特征空间中相对于色相基准线位于第1色相方向侧的第1色相范围和相对于所述色相基准线位于第2色相方向侧的第2色相范围进行特定色相强调处理或进行与所述特定色相强调处理不同的通常色相强调处理。
14.根据权利要求6所述的医用图像处理装置，其中，
所述医用图像处理装置还具有：
色相强调处理部，对所述特征空间中相对于色相基准线位于第1色相方向侧的第1色相范围和相对于所述色相基准线位于第2色相方向侧的第2色相范围进行特定色相强调处理或进行与所述特定色相强调处理不同的通常色相强调处理。
15.根据权利要求7所述的医用图像处理装置，其中，
所述医用图像处理装置还具有：
色相强调处理部，对所述特征空间中相对于色相基准线位于第1色相方向侧的第1色相范围和相对于所述色相基准线位于第2色相方向侧的第2色相范围进行特定色相强调处理或进行与所述特定色相强调处理不同的通常色相强调处理。
16.根据权利要求8所述的医用图像处理装置，其中，
所述医用图像处理装置还具有：
色相强调处理部，对所述特征空间中相对于色相基准线位于第1色相方向侧的第1色相范围和相对于所述色相基准线位于第2色相方向侧的第2色相范围进行特定色相强调处理或进行与所述特定色相强调处理不同的通常色相强调处理。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的医用图像处理装置，其中，
所述彩色图像信号包括蓝色信号、绿色信号及红色信号，
所述多个颜色信息包括所述蓝色信号与所述绿色信号的第1信号比及所述绿色信号与所述红色信号的第2信号比。
18.根据权利要求1至16中任一项所述的医用图像处理装置，其中，
所述多个颜色信息包括从所述彩色图像信号获得的色差信号Cr、Cb。
19.根据权利要求1至16中任一项所述的医用图像处理装置，其中，
所述多个颜色信息包括从所述彩色图像信号获得的色相H和彩度S。
20.一种内窥镜系统，其具有权利要求2所述的医用图像处理装置，且具有：
显示部，显示从实施了所述特定彩度强调处理的彩色图像信号获得的特定彩度强调图像、从实施了所述通常彩度强调处理的彩色图像信号获得的通常彩度强调图像或从未实施所述特定彩度强调处理及所述通常彩度强调处理中的任一种处理的彩色图像信号获得的正常彩度图像中的至少任一种图像。
21.一种医用图像处理装置的工作方法，其具有；
对图像信号输入部输入彩色图像信号的步骤；
颜色信息获取部从所述彩色图像信号获取多个颜色信息的步骤；及
彩度强调处理部对由所述多个颜色信息形成的特征空间中相对于彩度基准线位于高彩度侧的高彩度范围和相对于所述彩度基准线位于低彩度侧的低彩度范围进行特定彩度强调处理的步骤，
在进行所述特定彩度强调处理的步骤中，
所述特定彩度强调处理之后的所述低彩度范围内包含的输出值比所述特定彩度强调处理之前的所述低彩度范围内包含的输入值大，
所述特定彩度强调处理之后的所述高彩度范围内包含的输出值比所述特定彩度强调处理之前的所述高彩度范围内包含的输入值小。
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