JP2003290130A

JP2003290130A - 自家蛍光を利用した診断システム

Info

Publication number: JP2003290130A
Application number: JP2002103891A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kobayashi; 弘幸小林
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2003-10-14
Anticipated expiration: 2022-04-05
Also published as: JP4142326B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電子内視鏡を用い、自家蛍光を利用した診断
システムであって、電子内視鏡に使用されているＣＣＤ
の種類に応じて患部抽出のための画像処理を行う領域や
画像処理の方法を変更可能な診断システムを提供するこ
とである。【解決手段】診断システムが、電子内視鏡に備えられ
たＣＣＤの種類を検知するＣＣＤ検出手段と、電子内視
鏡用プロセッサからのビデオ信号を処理して蛍光画像お
よび参照画像を取得しこの蛍光画像および参照画像を処
理して自家蛍光診断用のデータを生成する画像処理装置
とを有し、画像処理装置はＣＣＤ検出手段の検出結果に
応じて異なる画像処理を行う構成とすることにより、上
記問題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子内視鏡を用
い、自家蛍光を利用した診断システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】生体組織に紫外線等の特定の波長の光
（励起光）を照射すると蛍光を発する傾向がある。この
現象を自家蛍光という。近年、がん細胞等の患部におい
ては自家蛍光に夜蛍光の光量が低下することが発見さ
れ、疾患の早期発見法として注目されつつある。

【０００３】そこで、励起光を管腔内に照射し、蛍光を
内視鏡で観察する、自家蛍光診断が利用されつつある。
しかしながら、管腔奥の励起光があまり照射されていな
い部分も患部と同様に蛍光が弱くなる。管腔奥の組織と
患部とを区別するためには、可視光である参照光を照射
したときに得られた参照画像が利用される。参照画像に
おいては患部の有無に関わらず、参照光が強く照射され
てる部分は明るく、参照光があまり照射されていない部
分は暗くなる。従って、参照画像では明るいが蛍光画像
では暗くなる部分を画像処理によって抽出することによ
って患部の特定が可能となる。

【０００４】このように、自家蛍光を用いた診断システ
ムにおいては、一般に画像処理によって患部を特定して
いる。このような画像処理は、ビデオ信号の形で出力さ
れる通常画像と参照画像とをディジタルデータとしてフ
レームバッファに取り込み、フレームバッファに取り込
まれた画像データをディジタル処理するものである。

【０００５】このような画像処理は、一般に電子内視鏡
の撮像した映像をモニタにビデオ信号を出力する電子内
視鏡用プロセッサと接続され、このビデオ信号を受信し
てディジタル処理し、処理結果である患部が抽出された
画像をビデオ信号としてモニタに出力可能な蛍光観察用
プロセッサによって行われる。

【０００６】電子内視鏡には気管用スコープ、胃用スコ
ープ、大腸用スコープなど様々な種類のものが実用化さ
れている。これら各種の内視鏡にはそれぞれ異なる仕様
のＣＣＤ（Charge-Coupled Device）が用いられてい
る。また、これらのＣＣＤによる撮影画像はモニタの画
面いっぱいに表示されるわけではなく、モニタの画面上
のある矩形領域に表示されるよう構成されている。

【０００７】従って、蛍光観察用プロセッサはこの矩形
領域内のみを画像処理して患部が抽出された画像を作成
するような構成とするのが処理速度の点等から好適であ
る。

【０００８】しかしながら、ＣＣＤによる撮影画像が表
示される領域はＣＣＤの種類によって異なるため、従来
の診断システムにおいては、画面全体を画像処理せざる
を得ず、高速な画像処理回路を必要としていた。

【０００９】また、ＣＣＤの種類によって蛍光への感度
は異なるため、使用する内視鏡の種類によっては誤った
画像処理結果が得られる可能性があり、蛍光観察可能な
電子内視鏡の選択肢が狭かった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑み、電子内視鏡に使用されているＣＣＤの種類に応じ
て患部抽出のための画像処理を行う領域を変更可能な診
断システムを提供することを目的とする。

【００１１】また、本発明は上記の問題に鑑み、電子内
視鏡に使用されているＣＣＤの種類に応じて画像処理の
方法を変更可能な診断システムを提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の診断システムは、ＣＣＤを備えた電子内視
鏡と、電子内視鏡が観察する体腔内に励起光および参照
光を照射可能な蛍光観察用光源と、ＣＣＤからの映像信
号を処理してビデオ信号を出力する電子内視鏡用プロセ
ッサと、電子内視鏡に備えられたＣＣＤの種類を検知す
るＣＣＤ検出手段と、電子内視鏡用プロセッサからのビ
デオ信号を処理して蛍光画像および参照画像を取得し、
この蛍光画像および参照画像を処理して自家蛍光診断用
のデータを生成する画像処理装置と、を有し、画像処理
装置はＣＣＤ検出手段の検出結果に応じて異なる画像処
理を行う。

【００１３】好ましくは、画像処理装置はＣＣＤ検出手
段の検出結果に応じて、蛍光画像および参照画像のうち
画像処理を行う領域を変更する。例えば、画像処理を行
う領域は、ＣＣＤの受光面に相当する動画領域である。

【００１４】また、好ましくは、画像処理装置はＣＣＤ
検出手段の検出結果に応じて、蛍光画像および／または
参照画像の補正方法を変更する。例えば、画像処理装置
は蛍光画像および／または参照画像をルックアップテー
ブルを用いて補正し、ＣＣＤ検出手段の検出結果に応じ
て補正に用いるルックアップテーブルを変更する。或い
は、画像処理装置は蛍光画像および／または参照画像を
画像変換関数を用いて補正し、ＣＣＤ検出手段の検出結
果に応じて補正に用いる画像変換関数を変更する。

【００１５】また、好ましくは、画像処理装置は蛍光画
像に対する参照画像の輝度値の比を画像処理を行う各画
素について演算し、この比が閾値を超えた画素を患部と
して抽出し、ＣＣＤ検出手段の検出結果に応じて閾値を
変更する。

【００１６】以上のように、本発明によれば、電子内視
鏡が具備するＣＣＤの種類に応じて、蛍光画像および参
照画像のうち画像処理を行う領域や、画像処理に用いら
れる各種係数を変更可能となっているので、上記問題は
解消される。

【００１７】また、ＣＣＤ検出手段は、前記電子内視鏡
に具備された記憶手段に記憶された情報を用いてＣＣＤ
の種類を検知する構成としても良い。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態による
診断システムを模式的に示したものである。本実施形態
による診断システム１は、電子内視鏡１００と、通常観
察用プロセッサ２００と、蛍光観察用プロセッサ３００
と、画像切替機４００と、モニタ５００とを有する。

【００１９】電子内視鏡１００は通常観察用プロセッサ
２００と接続されている。通常観察用プロセッサ２００
は電子内視鏡１００のライトガイドにキセノンランプ等
の通常光線を入射させるとともに、電子内視鏡１００の
先端に備えられたＣＣＤ１０４を制御し、ＣＣＤ１０４
より出力される画像信号を処理して例えばＮＴＳＣ信号
のようなモニタ３００が表示可能な所定の形式のビデオ
信号を画像切替機４００に出力する。なお、ＣＣＤ１０
４はモノクロのＣＣＤである。また、電子内視鏡１００
はメモリ１０５を有している。メモリ１０５には電子内
視鏡１００の型番や仕様等が記憶されている。

【００２０】また通常観察用プロセッサ２００の光源部
２０４には赤(R)、緑(G)、青(B)の３色のカラーフィル
タ２０４ｂが備えられている。カラーフィルタ２０４ｂ
はＣＣＤ１０４の信号転送タイミングに同期して、赤
(R)、緑(G)、青(B)のフィルタを順次光源部２０４から
発せられる光束中に挿置する。ＣＣＤ１０４は1/30秒で
１枚の画像を撮像／転送する構成となっているので、カ
ラーフィルタ２０４ｂは1/30秒おきにフィルタを切り替
える。また、ＣＣＤ１０４が画像を転送中にフィルタを
切り替える構成となっている。従って、ＣＣＤ１０４は
赤、緑、青の光に照射された画像を順次撮像することに
なる。通常観察用プロセッサの映像信号処理回路２０２
はこの３色の光に照射された画像を合成して１枚のカラ
ー画像を生成する。以上のようないわゆる面順次方式に
より、ＣＣＤ１０４がモノクロＣＣＤであってもカラー
画像を出力可能となっている。

【００２１】蛍光観察用プロセッサ３００は紫外線等の
生体組織の自家蛍光を励起するスペクトルを含む光線を
生成する蛍光光源部３０４を有する。この蛍光光源部３
０４によって生成された励起光は蛍光観察用ライトガイ
ド３０５の入射端に入射する。蛍光観察用ライトガイド
３０５の先端は、電子内視鏡の処置具口１０７ａより処
置具挿通チャンネル１０７に挿通されており、電子内視
鏡１００の先端部から体腔内の生体組織に向けて励起光
および参照光を照射することが可能である。また、蛍光
光源部３０４にはフィルタ３０４ｂが備えられている。
フィルタ３０４ｂはＣＣＤ１０４の信号転送タイミング
に同期して、所定期間のみ蛍光光源部３０４からの光束
のうち、自家蛍光を励起するスペクトルを透過させる励
起光フィルタと自家蛍光を励起するスペクトルを含まな
い可視光部分を透過させる第１および第２の参照光フィ
ルタを順次蛍光光源部３０４からの光束に挿置する。な
お、第２の参照光フィルタは第１の参照光フィルタより
も低光量の参照光を透過する。上記のように、通常観察
時は1/10秒で１フレームのカラー画像を生成する構成と
なっているが、蛍光観察時はこの1/10秒のうち(Ｒ)のフ
ィルタが光源部２０４から発せられる光束中に挿置され
てるタイミングと同じタイミングで励起光フィルタが挿
置され、(Ｇ)のフィルタが光源部２０４から発せられる
光束中に挿置されてるタイミングと同じタイミングで第
１の参照光フィルタが挿置され、(Ｂ)のフィルタが光源
部２０４から発せられる光束中に挿置されてるタイミン
グと同じタイミングで第２の参照光フィルタが挿置され
よう構成されている。

【００２２】励起光フィルタが挿置されている時に撮像
された画像は蛍光画像であり、がん細胞などの患部は健
康な組織に比べて弱い蛍光を発生する。しかしながら、
管腔奥の励起光があまり照射されていない部分も同様に
弱い蛍光を発生する。管腔奥の組織と患部とを区別する
ために参照光を照射したときに得られた参照画像が利用
される。参照画像においては患部の有無に関わらず、参
照光が強く照射されてる部分は明るく、参照光があまり
照射されていない部分は暗くなる。従って、参照画像で
は明るいが蛍光画像では暗くなる部分を画像処理によっ
て抽出することによって患部の特定が可能となる。この
画像処理は蛍光観察用プロセッサ３００の蛍光画像処理
回路によって行われる。蛍光画像処理回路は画像処理に
よって抽出された患部を例えば、赤色で表示して参照画
像と重ね合わせた画像を作成する。なお、参照光の光量
が強すぎると参照画像が飽和して正確な患部の抽出が困
難となるため、本実施形態においては第１の参照光フィ
ルタを用いて第１の参照画像を、また第２の参照画像を
用いて第１の参照画像よりも暗い第２の参照画像を作成
し、第１の参照画像が飽和している場合は第２の参照画
像を使用して、患部抽出の信頼性を高めた構成としてい
る。また、本実施形態においては、画像処理の高速化の
ため、画像全体のうち、ＣＣＤの受光面に相当する動画
領域のみを画像処理している。

【００２３】なお、本実施形態においては蛍光光源部３
０４のフィルタ３０４ｂは、(Ｒ)のフィルタが光源部２
０４から発せられる光束中に挿置されてるタイミングと
同じタイミングで蛍光光源部３０４からの光束のうち励
起光のスペクトルを含む成分を透過させる構成としてい
るが、本発明は上記構成に限定されるものではない。例
えば、(Ｒ)(B)のフィルタが光源部２０４から発せられ
る光束中に挿置されてるタイミングのそれぞれと同じタ
イミングで異なるフィルタ特性をもつ２種類の励起光フ
ィルタが順次蛍光光源部３０４からの光束を通過する構
成としても良い。このような場合、複数種類の蛍光画像
が得られる。

【００２４】蛍光観察用プロセッサ３００のシステムコ
ントロール３０１は通常観察用プロセッサ２００のシス
テムコントロール２０１と接続されており、通常観察用
プロセッサ２００は蛍光観察用プロセッサ３００の動作
を制御する。

【００２５】通常観察用プロセッサ２００のシステムコ
ントロール２０１は電子内視鏡１００の先端から照射さ
れる光が、通常光／励起光のいずれであるかを択一的に
選択可能である。すなわち、励起光を選択しているとき
は通常観察用プロセッサ２００のシステムコントロール
２０１は光源部２０４に具備されたシャッター２０４ａ
を閉じて通常観察用プロセッサ２００の光源部２０４か
らの光が内視鏡１００の先端から照射されるのを防止す
ると共に蛍光観察用プロセッサ３００の蛍光光源部３０
４に具備されたシャッター３０４ａを開けて蛍光光源部
３０４からの光が内視鏡１００の先端から照射されるよ
うにする。ＣＣＤ１０４によって撮像された映像は通常
観察用プロセッサ２００の映像信号処理回路２０２によ
ってビデオ信号に変換されて蛍光観察用プロセッサ３０
０に出力され、蛍光観察用プロセッサ３００の蛍光画像
処理回路３０２はこのビデオ信号を処理して蛍光画像を
作成し、画像切替機４００に出力する。

【００２６】一方、通常光を選択しているときは通常観
察用プロセッサ２００のシステムコントロール２０１は
光源部２０４に具備されたシャッター２０４ａを開けて
通常観察用プロセッサ２００の光源部２０４からの光が
内視鏡１００の先端から照射されるようにすると共に蛍
光観察用プロセッサ３００の蛍光光源部３０４に具備さ
れたシャッター３０４ａを閉じて蛍光光源部３０４から
の光が内視鏡１００の先端から照射されるのを防止す
る。ＣＣＤ１０４によって撮像された映像は通常観察用
プロセッサ２００の映像信号処理回路２０２によってビ
デオ信号に変換されて画像切替機４００に出力される。

【００２７】画像切替機４００は通常観察用プロセッサ
２００のシステムコントロール２０１と接続されてい
る。通常観察用プロセッサ２００のシステムコントロー
ル２０１は画像切替機４００を制御し、通常光と励起光
のいずれが選択されているかに応じて通常観察用プロセ
ッサ２００または蛍光観察用プロセッサ３００のいずれ
からのビデオ信号をモニタ５００に出力するかを切り替
える。

【００２８】なお、本実施形態においては通常観察用プ
ロセッサ２００のシステムコントロール２０１が画像切
替機４００を制御しているが、蛍光観察用プロセッサ３
００のシステムコントロール３０１が画像切替機４００
を制御する構成としても良い。

【００２９】本実施形態においては通常観察用プロセッ
サ２００のシステムコントロール２０１は電子内視鏡１
００のメモリ１０５に記憶された型番データからＣＣＤ
１０４の種類を判別し、ＣＣＤ１０４の種類を意味する
ＣＣＤタイプ信号を蛍光観察用プロセッサ３００に送信
する。蛍光観察用プロセッサ３００のシステムコントロ
ール３０１はこのＣＣＤタイプ信号と蛍光観察用プロセ
ッサ３００のメモリに記憶されたＣＣＤタイプデータを
比較してＣＣＤの種類に適切な画像処理を行うよう、蛍
光画像処理回路３０２を制御する。

【００３０】以上のように構成された、本実施形態の診
断システム１の動作を以下に説明する。図２は本実施形
態の通常観察用プロセッサ２００のメインルーチンのフ
ローである。なお、本ルーチンは通常観察用プロセッサ
２００のメモリ２０７に記憶され、システムコントロー
ル２０１によって実行されるプログラムである。

【００３１】本ルーチンが開始すると、最初にステップ
Ｓ１０１が実行される。ステップＳ１０１では、光源ラ
ンプの点灯やＣＣＤドライブ信号の送信を開始する、フ
ィルタ２０４ｂの駆動を開始する、画像切替機４００を
制御して通常観察用プロセッサからの出力ビデオ信号を
モニタ５００に表示させる、等の電子内視鏡の使用を可
能にするための各種処理が実施される。次いでステップ
Ｓ１０２に進む。

【００３２】ステップＳ１０２ではシステムコントロー
ル２０１は光源部２０４のシャッタ２０４ａを開けて、
光源２０４からの光束がライトガイド１０３に入射され
るようにする。なお、初期状態に置いては蛍光観察用プ
ロセッサ３００の蛍光光源３０４のシャッタ３０４ａは
閉じているので光源部２０４からの光のみが電子内視鏡
１００の先端部より放射される。以上のように、ステッ
プＳ１０１〜Ｓ１０２の処理によって通常観察が可能と
なる。

【００３３】次いでステップＳ１０３に進み、電子内視
鏡１００の操作ボタン１０６による操作によって、観察
モードの切替（通常観察モードから蛍光観察モードへの
切替）が指示される（Ｓ１０３：ＹＥＳ）まで待機する
（Ｓ１０３：ＮＯ）。

【００３４】次いでステップＳ１０４に進む。ステップ
Ｓ１０４では、システムコントロール２０１は電子内視
鏡１００のメモリ１０５から電子内視鏡の型番情報を読
み取って、通常観察用プロセッサ２００内のメモリ（不
図示）に記憶させる。

【００３５】次いでステップＳ１０５に進む。ステップ
Ｓ１０５では、システムコントロール２０１は画像切替
信号を蛍光観察用プロセッサ３００および画像切替機４
００に送信する。画像切替機４００は画像切替信号を受
信すると、蛍光観察用プロセッサ３００からのビデオ信
号をモニタ５００に出力するように設定される。なお、
このときの蛍光観察用プロセッサ３００の挙動について
は後述する。

【００３６】次いでステップＳ１０６に進む。ステップ
Ｓ１０６では、システムコントロール２０１はステップ
Ｓ１０４で取得した電子内視鏡の型番情報にから電子内
視鏡１００のＣＣＤ１０４の種類を判別し、ＣＣＤ１０
４の種類に応じたＣＣＤタイプ信号を蛍光観察用プロセ
ッサ３００に送信する。

【００３７】次いでステップＳ１０７に進む。ステップ
Ｓ１０７ではシステムコントロール２０１は光源部２０
４のシャッタ２０４ａを閉じて、光源２０４からの光束
がライトガイド１０３に入射されないようにする。以上
のステップＳ１０４−Ｓ１０７の処理により通常観察用
プロセッサ２００は蛍光観察用プロセッサ３００を用い
た蛍光観察が可能な状態に設定される。

【００３８】次いで、ステップＳ１０８に進み、電子内
視鏡１００の操作ボタン１０６による操作によって、観
察モードの切替（蛍光観察モードから通常観察モードへ
の切替）が指示される（Ｓ１０８：ＹＥＳ）まで待機す
る（Ｓ１０８：ＮＯ）。

【００３９】次いで、ステップＳ１０９に進み、システ
ムコントロール２０１は画像切替信号を蛍光観察用プロ
セッサ３００および画像切替機４００に送信する。画像
切替機４００は画像切替信号を受信すると、通常観察用
プロセッサ２００からのビデオ信号をモニタ５００に出
力するように設定される。次いで、ステップＳ１０２に
戻り、光源部２０４のシャッタ２０４ａを開けて通常観
察可能な状態に戻る。

【００４０】蛍光観察用プロセッサ３００のメインルー
チンの動作フローを図３に示す。本ルーチンは蛍光観察
用プロセッサ３００のメモリ３０３に記憶され、システ
ムコントロール３０１によって実行されるプログラムで
ある。

【００４１】蛍光観察用プロセッサ３００の電源が投入
されると最初にステップＳ２０１が実行され、蛍光光源
ランプの点灯やフィルタ３０４ｂの駆動開始、シャッタ
３０４ａを閉じる等の電子内視鏡の使用を可能にするた
めの各種処理が実施される。次いでステップＳ２０２に
進む。

【００４２】ステップＳ２０２では、図２のステップＳ
１０５の処理によって通常観察用プロセッサ２００から
画像切替信号が送信される（Ｓ２０２：ＹＥＳ）まで待
機する（Ｓ２０２：ＮＯ）。次いでステップＳ２０３に
進む。

【００４３】ステップＳ２０３では、システムコントロ
ール３０１は光源部３０４のシャッタ３０４ａを開け
て、光源３０４からの光束がライトガイド３０５に入射
されるようにする。図２のステップＳ１０７において、
通常観察用プロセッサ２００のシャッタ２０４ａが閉じ
られるので、ステップＳ１０７時点で電子内視鏡１００
の先端からは励起光と参照光のみが放射されるようにな
る。次いで、ステップＳ２０４に進む。

【００４４】ステップＳ２０４では、図２のステップＳ
１０５の処理によって通常観察用プロセッサ２００から
ＣＣＤタイプ信号が送信される（Ｓ２０４：ＹＥＳ）ま
で待機する（Ｓ２０４：ＮＯ）。次いでステップＳ２０
５に進む。

【００４５】ステップＳ２０５では、システムコントロ
ール３０１は受信したＣＣＤタイプ信号からＣＣＤのタ
イプを認識し、そのＣＣＤのタイプに対応したＣＣＤタ
イプデータを変数Ｄに代入する。次いで、ステップＳ２
０６に進む。

【００４６】ステップＳ２０６では、変数Ｄの内容と、
メモリ３０３内に構築されたエリア特定用データテーブ
ルとの比較が行われ、蛍光画像の画像処理が行われる画
像処理エリアの特定が行われる。本実施形態において
は、特定用データテーブルは以下に示す表１のような構
成になっており、変数Ｄの値に対応した「画像処理開始
座標ｘ」「画像処理開始座標ｙ」「画像処理終了座標
ｘ」「画像処理終了座標ｙ」がそれぞれ変数ｘ１，ｙ
１，ｘ２，ｙ２に代入される。なお、本実施例において
は、蛍光画像の画像処理が行われる画像処理エリアはＣ
ＣＤ１０４の受光面に相当する動画領域である。

【００４７】

【表１】

【００４８】次いでステップＳ２０７に進み、画像処理
を行って患部が強調された画像を生成する。次いで、ス
テップＳ２０８に進み、この画像をＮＴＳＣ等のビデオ
信号に変換して画像切替機４００に送信する。次いで、
ステップＳ２１０に進む。

【００４９】ステップＳ２１０では、ステップＳ２０２
以後、通常観察用プロセッサ２００から画像切替信号を
受信したかどうか（すなわち、図２のステップＳ１０９
で通常観察用プロセッサ２００が送信する、通常観察へ
の切替のための画像切替信号を受信したか）の判断が行
われる。通常観察用プロセッサ２００から画像切替信号
を受信したのであれば（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、ステップ
Ｓ２１１に進んでシャッタ３０４ａを閉じた後にステッ
プＳ２０２に戻って通常観察用プロセッサ２００から画
像切替信号を受信するまで待機する。一方、画像切替信
号を受信していなければ（Ｓ２１０：ＮＯ）ステップＳ
２０７に戻って引き続き患部強調画像の生成を行う。

【００５０】図４に、図３のステップＳ２０７の画像処
理ルーチンを示す。本ルーチンが開始すると、ステップ
Ｓ３０１が実行される。ステップＳ３０１では蛍光画像
がメモリ３０３内に構築されたフレームバッファに取り
込まれているかどうかの判定が行われる。蛍光画像がフ
レームバッファに取り込まれてないのであれば、これか
ら通常観察用プロセッサ２００から送信されるビデオ信
号は蛍光画像の信号であることを示す。従って、蛍光画
像がフレームバッファに取り込まれてないのであれば
（Ｓ３０１：ＮＯ）、ステップＳ３０２に進み、通常観
察用プロセッサ２００から送信されるビデオ信号をモノ
クロ２５６階調の蛍光画像としてフレームバッファに取
り込み、次いで本ルーチンを終了する。一方、蛍光画像
がフレームバッファに取り込まれていれば（Ｓ３０１：
ＹＥＳ）、ステップＳ３０３に進む。

【００５１】ステップＳ３０３では、第１の参照画像が
フレームバッファに取り込まれているかどうかの判定が
行われる。第１の参照画像がフレームバッファに取り込
まれてないのであれば、これから通常観察用プロセッサ
２００から送信されるビデオ信号は第１の参照画像の信
号であることを示す。従って、第１の参照画像がフレー
ムバッファに取り込まれてないのであれば（Ｓ３０３：
ＮＯ）、ステップＳ３０４に進み、通常観察用プロセッ
サ２００から送信されるビデオ信号をモノクロ２５６階
調の第１の参照画像としてフレームバッファに取り込
み、次いで本ルーチンを終了する。一方、第１の参照画
像がフレームバッファに取り込まれていれば（Ｓ３０
３：ＹＥＳ）、ステップＳ３０５に進む。

【００５２】蛍光画像も第１の参照画像も取り込まれて
いるのであれば、これから通常観察用プロセッサ２００
から送信されるビデオ信号は第２の参照画像の信号であ
る。従って、ステップＳ３０５では、通常観察用プロセ
ッサ２００から送信されるビデオ信号をモノクロ２５６
階調の第２の参照画像としてフレームバッファに取り込
み、次いでステップＳ３０６に進む。

【００５３】以上のステップＳ３０１〜Ｓ３０５までの
処理によって画像処理に必要な蛍光画像、第１および第
２の参照画像がフレームバッファに取り込まれたので、
以下のステップにおいてはこれらの画像を処理して患部
強調画像を作成する。

【００５４】ステップＳ３０６では、蛍光画像のうち、
座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）を対角線とする矩
形領域に含まれる全ての画素について輝度に対する度数
分布を作成する。次いで、ステップＳ３０７に進む。

【００５５】ステップＳ３０７では、ステップＳ３０６
で求めた度数分布を用いて蛍光画像のうち、座標（ｘ
１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）を対角線とする矩形領域の
正規化（コントラスト調整）を行う。次いで、ステップ
Ｓ３０８に進む。

【００５６】ステップＳ３０８では、第１の参照画像の
うち、座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）を対角線と
する矩形領域に含まれる全ての画素について輝度に対す
る度数分布を作成する。次いで、ステップＳ３０９に進
む。

【００５７】ステップＳ３０９では、ステップＳ３０８
で求めた度数分布を用いて第１の参照画像のうち、座標
（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）を対角線とする矩形領
域が飽和しているかどうかの判定を行う。すなわち、輝
度が２００を超えた画素の割合が所定値を超えたとき、
第１の参照画像は飽和したと判定される。第１の参照画
像が飽和しているのであれば（Ｓ３０９：ＹＥＳ）、ス
テップＳ３１０に進んで第２の参照画像の座標（ｘ１，
ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）を対角線とする矩形領域の度数
分布を求める。次いで、ステップＳ３１１に進み、ステ
ップＳ３１０で求めた度数分布を用いて第２の参照画像
のうち、座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）を対角線
とする矩形領域の正規化を行う。一方、ステップＳ３０
９において第１の参照画像が飽和していないと判定され
たのであれば（Ｓ３０９：ＮＯ）、そのままステップＳ
３１１に進み、ステップＳ３０８で求めた度数分布を用
いて第１の参照画像のうち、座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ
２，ｙ２）を対角線とする矩形領域の正規化を行う。

【００５８】次いでステップＳ３１２に進む。ステップ
Ｓ３１２では、変数Ｄの内容と、メモリ３０３内に構築
されたＬＵＴ（ルックアップテーブル）参照テーブルと
の比較が行われる。適切な患部強調画像を得るために
は、この正規化された参照画像をさらに電子内視鏡のＣ
ＣＤの特性に応じて補正する必要がある。この補正はＬ
ＵＴを用いて行われる。ＬＵＴ参照テーブルは下記の表
２のような構成となっており、変数Ｄの値に応じて適切
なＬＵＴが選択される。なお、本実施形態においては、
ＬＵＴを用いて参照画像を補正する構成としているが、
本発明は上記構成に限定されるものではない。例えば、
ＬＵＴの代わりに所定の変換関数によって参照画像を補
正する構成としても良い。また、この関数を変数Ｄの値
に応じて変更可能としても良い。

【００５９】

【表２】

【００６０】次いで、ステップＳ３１３に進み、ステッ
プＳ３１２で取得したＬＵＴを用いて正規化された参照
画像を補正する。次いでステップＳ３１４に進む。

【００６１】ステップＳ３１４では、変数Ｄの内容と、
メモリ３０３内に構築された閾値参照テーブルとの比較
が行われる。前述のように、患部とは「参照画像では明
るく蛍光画像では暗くなる」部分であるが、ある画素が
患部であるかどうかを判定するために（参照画像の画素
の輝度値／蛍光画像の画素の輝度値）を演算し、この値
と所定の閾値とを比較する。本実施形態においては、
（参照画像の画素の輝度値／蛍光画像の画素の輝度値）
が閾値ａ以上であるときは特に危険な患部と判断し、ま
た閾値ａ未満でありかつ閾値ｂ以上であるときはやや危
険な患部と判断している。適切な閾値ａ，ｂは電子内視
鏡のＣＣＤの特性によって異なるため、ステップＳ３１
４では変数Ｄの内容に応じた閾値ａ，ｂを閾値参照テー
ブルから抽出している。閾値参照テーブルは下記の表３
のような構成となっている。

【００６２】

【表３】

【００６３】次いで、ステップＳ３１５に進む。ステッ
プＳ３１５では、座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）
を対角線とする矩形領域内のある画素について、（参照
画像の画素の輝度値／蛍光画像の画素の輝度値）と閾値
ａとの比較が行われる。（参照画像の画素の輝度値／蛍
光画像の画素の輝度値）＜ａであれば（Ｓ３１５：ＹＥ
Ｓ）、ステップＳ３１７に進み、フレームバッファに蓄
積されている正規化されていない参照画像の比較を行っ
た画素を赤色の画素に置き換え、次いでステップＳ３２
０に進む。一方、（参照画像の画素の輝度値／蛍光画像
の画素の輝度値）≧ａであれば（Ｓ３１５：ＮＯ）、ス
テップＳ３１６に進む。

【００６４】ステップＳ３１６では、ステップＳ３１５
で比較を行った座標について、（参照画像の画素の輝度
値／蛍光画像の画素の輝度値）と閾値ｂとの比較が行わ
れる。（参照画像の画素の輝度値／蛍光画像の画素の輝
度値）＜ｂであれば（Ｓ３１６：ＹＥＳ）、ステップＳ
３１８に進み、フレームバッファに蓄積されている正規
化されていない参照画像の、比較を行った画素を黄色の
画素に置き換え、次いでステップＳ３２０に進む。一
方、（参照画像の画素の輝度値／蛍光画像の画素の輝度
値）≧ｂであれば（Ｓ３１６：ＮＯ）、そのままステッ
プＳ３２０に進む。

【００６５】ステップＳ３２０では、座標（ｘ１，ｙ
１）と（ｘ２，ｙ２）を対角線とする矩形領域内の全て
の画素について、ステップＳ３１５〜Ｓ３１８の処理が
行われたかどうかの判定が行われる。全ての画素につい
て処理が行われたのであれば（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、ス
テップＳ３２１に進み、まだ未処理の画素が残っていれ
ば（Ｓ３２０：ＮＯ）ステップＳ３１５に戻り、未処理
の画素について引き続きステップＳ３１５〜Ｓ３１８の
処理を行う。

【００６６】ステップＳ３２１の実行時は座標（ｘ１，
ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）を対角線とする矩形領域内の全
ての画素について、ステップＳ３１５〜Ｓ３１８の処理
が完了している。この時、フレームバッファ内の参照画
像は、・特に危険な患部：赤・やや危険な患部：黄色・健常部：モノクロと色分けされた患部強調画像となっている。ステップＳ
３２１では、フレームバッファの参照画像を患部強調画
像としてメモリ３０３の他のアドレスにコピーする。こ
のコピーされた患部強調画像は図３のステップＳ２０８
にてビデオ信号に変換され、画像切替機４００に出力さ
れる。

【００６７】次いでステップＳ３２２に進み、フレーム
バッファの内容をクリアし、本ルーチンを終了する。

【発明の効果】以上のように、本発明の診断システムに
よれば、電子内視鏡に使用されているＣＣＤの種類に応
じて患部抽出のための画像処理を行う領域や画像処理の
方法を変更可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による診断システムを模式
的に示した概略図である。

【図２】本発明の実施の形態の通常観察用プロセッサの
メインルーチンのフローである。

【図３】本発明の実施の形態の蛍光観察用プロセッサの
メインルーチンの動作フローである。

【図４】本発明の実施の形態の蛍光観察用プロセッサの
画像処理ルーチンの動作フローである。

【符号の説明】

１診断システム１００電子内視鏡１０４ＣＣＤ１０５メモリ２００通常観察用プロセッサ２０１システムコントロール３００蛍光観察用プロセッサ３０１システムコントロール３０２蛍光画像処理回路３０３メモリ３０４蛍光光源部４００画像切替機５００モニタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G043 AA03 BA16 EA01 FA01 FA05 FA06 GA06 GA08 GB18 GB28 HA05 HA11 JA02 KA02 LA03 NA01 NA02 NA05 NA06 4C061 CC06 DD03 FF46 HH51 JJ18 LL02 MM03 QQ04 QQ07 QQ09 RR05 RR14 RR26 SS11 SS21 WW04 WW08 WW17 XX02 5B057 AA07 BA02 BA26 BA30 CA02 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC03 CE03 CE11 CE17 CH07 CH18 DA16 DA17 DB02 DB05 DB09 DC22 DC33 DC39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＣＤを備えた電子内視鏡と、前記電子内視鏡が観察する体腔内に励起光および参照光
を照射可能な蛍光観察用光源と、前記ＣＣＤからの映像信号を処理してビデオ信号を出力
する電子内視鏡用プロセッサと、前記電子内視鏡に備えられたＣＣＤの種類を検知するＣ
ＣＤ検出手段と、前記電子内視鏡用プロセッサからのビデオ信号を処理し
て蛍光画像および参照画像を取得し、この蛍光画像およ
び参照画像を処理して自家蛍光診断用のデータを生成す
る画像処理装置と、を有し、前記画像処理装置は前記ＣＣＤ検出手段の検出結果に応
じて異なる画像処理を行うことを特徴とする、自家蛍光
を用いた診断システム。
【請求項２】前記画像処理装置は前記ＣＣＤ検出手段
の検出結果に応じて、蛍光画像および参照画像のうち画
像処理を行う領域を変更することを特徴とする、請求項
１に記載の診断システム。
【請求項３】前記画像処理を行う領域は、前記ＣＣＤ
の受光面に相当する動画領域であることを特徴とする、
請求項２に記載の診断システム。
【請求項４】前記画像処理装置は前記ＣＣＤ検出手段
の検出結果に応じて、前記蛍光画像および／または前記
参照画像の補正方法を変更することを特徴とする、請求
項１から請求項３のいずれかに記載の診断システム。
【請求項５】前記画像処理装置は前記蛍光画像および
／または前記参照画像をルックアップテーブルを用いて
補正し、前記ＣＣＤ検出手段の検出結果に応じて補正に
用いるルックアップテーブルを変更することを特徴とす
る、請求項４に記載の診断システム。
【請求項６】前記画像処理装置は前記蛍光画像および
／または前記参照画像を画像変換関数を用いて補正し、
前記ＣＣＤ検出手段の検出結果に応じて補正に用いる画
像変換関数を変更することを特徴とする、請求項４に記
載の診断システム。
【請求項７】前記画像処理装置は前記蛍光画像に対す
る前記参照画像の輝度値の比を画像処理を行う各画素に
ついて演算し、前記比が閾値を超えた画素を患部として
抽出し、前記ＣＣＤ検出手段の検出結果に応じて前記閾
値を変更することを特徴とする、請求項１から請求項６
のいずれかに記載の診断システム。
【請求項８】前記画像処理装置は前記比が第１の閾値
以上のときにその画素を危険な患部であると判定し、前
記比が前記第１の閾値未満かつ第２の閾値以上のときに
その画素をやや危険な患部であると判定することを特徴
とする、請求項７に記載の診断システム。
【請求項９】前記ＣＣＤ検出手段は、前記電子内視鏡
に具備された記憶手段に記憶された情報を用いて前記Ｃ
ＣＤの種類を検知することを特徴とする、請求項１から
請求項８のいずれかに記載の診断システム。
【請求項１０】前記記憶手段に記憶された情報は、前
記電子内視鏡の種別を示す情報を含むことを特徴とす
る、請求項９に記載の診断システム。
【請求項１１】撮像素子を有する電子内視鏡が観察す
る体腔内に励起光および参照光を照射可能な蛍光観察用
光源と、前記励起光および参照光によって得られた映像信号画入
力される映像信号入力手段と、前記電子内視鏡が具備する撮像素子の種別情報が入力さ
れる機種情報入力手段と、前記各撮像素子の種類毎に利用する画像処理用パラメー
タが格納された記憶手段と、電子内視鏡の種別毎に前記ＣＣＤからの映像信号を前記
パラメータに基づいて処理してビデオ信号を出力する画
像処理手段とを有する蛍光観察用プロセッサ。