JP2016036388A - 画像信号生成装置及び電子内視鏡システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像信号生成装置を、生体組織の特定の内部構造を強調するための特定波長にピーク強度を持つ狭帯域光及び狭帯域光以外の少なくとも一部の帯域の光を含む照射光により照射された生体組織であって、所定の撮像装置により撮像された生体組織の画像信号の中から特定波長に対応する色信号を抽出する手段と、抽出された色信号に基づいて生体組織の表面反射成分の画像信号を生成する手段と、生体組織の画像信号から表面反射成分の画像信号を減算することにより、生体組織の内部反射成分の画像信号を生成する手段より構成する。
【選択図】図4
Description
通常モード時の電子内視鏡システム1の動作を説明する。通常モードでは、通常光用フィルタFnが照明光Lの光路に挿入される。そのため、ランプ208より射出された照射光Lは、通常光用フィルタFnを透過して集光レンズ210に入射される。以下、説明の便宜上、通常光用フィルタFn透過後の照射光Lを「通常光Ln」と記す。集光レンズ210に入射された通常光Lnは、LCB(Light Carrying Bundle)102の入射端面に集光されてLCB102内に入射される。
次に、特殊モード時の電子内視鏡システム1の動作を説明する。特殊モードでは、特殊光用フィルタFsが照明光Lの光路に挿入される。そのため、ランプ208より射出された照射光Lは、特殊光用フィルタFsを透過して集光レンズ210に入射される。以下、説明の便宜上、特殊光用フィルタFs透過後の照射光Lを「特殊光Ls」と記す。集光レンズ210に入射された特殊光Lsは、LCB102の入射端面に集光されてLCB102内に入射される。
図4は、特殊画像処理回路230による特殊画像処理フローを示す。
本処理ステップS11では、特殊モードへの切り替え後、特殊光用フィルタFsが照明光Lの光路に挿入される。
本処理ステップS12では、前段信号処理回路220より現フレームの画素信号(3つの色成分の情報(R信号、G信号及びB信号)を持つ画素信号)が入力される。
本処理ステップS13では、全ての画素の中から所定の順序に従い一つの注目画素が選択される。
本処理ステップS14では、処理ステップS13(注目画素の選択)にて選択された注目画素について、B信号の画素値が所定の範囲に収まる値か否かが判定される。所定の範囲の上限値を超えるB信号、下限値を下回るB信号はそれぞれ、ハイライト部分、陰影部分であり情報が損失している。すなわち、本処理ステップS14では、注目画素のB信号がハイライト部分であるか否か及び陰影部分であるか否かが判定される。
本処理ステップS15は、処理ステップS14(B信号の画素値判定)にて注目画素のB信号の画素値が所定の範囲に収まる値と判定された場合(S14:YES)に実行される。本処理ステップS15では、注目画素のB信号の画素値が計算用加算値に加算される。ここで、計算用加算値は、特殊画像処理回路230のバッファ230Aに格納された値であり、現フレームに対するこれまでの処理で所定の範囲に収まると判定されたB信号の画素値の合計値を示す。なお、計算用加算値は、次フレームに対する特殊画像処理フローの実行開始時にゼロにリセットされる。
本処理ステップS16は、処理ステップS14(B信号の画素値判定)にて注目画素のB信号の画素値が所定の範囲に収まらない値と判定された場合(S14:NO)に、又は処理ステップS15(画素値の加算)にて注目画素のB信号の画素値が計算用加算値に加算されると実行される。本処理ステップS16では、現フレームの全ての画素に対して処理ステップS14(B信号の画素値判定)の画素値判定処理が実行されたか否かが判定される。
本処理ステップS17は、現フレームの全ての画素に対して処理ステップS14(B信号の画素値判定)の画素値判定処理が実行されたと判定された場合(S16:YES)に実行される。本処理ステップS17では、バッファ230Aに格納されている計算用加算値(所定の範囲に収まるB信号の画素値の合計値)が、B信号の画素値が所定の範囲に収まる画素の総数で除算されることにより、所定の基準値(所定の範囲に収まるB信号の平均画素値)が算出される。
図5は、特殊光Lsを生体組織に照射したときのB成分の狭帯域光の様子を模式的に示す。図5に示されるように、特殊光Lsが生体組織に照射されると、B成分の狭帯域光は、一部が生体組織の表面(例えば粘膜等)で反射されて固体撮像素子108に受光され、一部が生体組織内での散乱や吸収を経た後に固体撮像素子108に受光される。但し、粘膜等の無い領域に照射されたB成分の狭帯域光は、生体組織の表面で実質的に反射せず、一部が生体組織内での散乱や吸収を経た後に固体撮像素子108に受光されるだけである。以下、説明の便宜上、生体組織の表面で反射されて固体撮像素子108に受光される成分を「表面反射成分」と記し、生体組織内での散乱や吸収を経た後に固体撮像素子108に受光される成分を「内部反射成分」と記す。
本処理ステップS19では、現フレームの画素信号(3つの色成分の情報(R信号、G信号及びB信号)を持つ画素信号)から処理ステップS18(表面反射成分の画素信号の生成)にて生成された表面反射画素信号が減算される。すなわち、表面反射成分と内部反射成分とが混在する情報の中から表面反射成分の情報が減算される。これにより、3つの色成分の情報(R信号、G信号及びB信号)を持つ内部反射成分の画素信号(以下、「内部反射画素信号」と記す。)が生成される。
術者は、操作パネル218を操作することにより、モニタ300の表示画面に表示させる特殊画像の表示モードを設定することができる。設定可能な表示モードには、例えば、表面反射画像表示モード、内部反射画像表示モード、合成画像表示モードがある。本処理ステップS20では、現在設定されている特殊画像の表示モードが判定される。
本処理ステップS21は、処理ステップS20(表示モードの判定)にて現在設定されている特殊画像の表示モードが表面反射画像表示モードと判定された場合(S20:表面反射画像表示モード)に実行される。本処理ステップS21では、処理ステップS18(表面反射成分の画素信号の生成)にて生成された表面反射画素信号が後段信号処理回路240に出力される。これにより、生体組織の表面反射成分の画像(主に生体組織を覆う粘膜の画像)がモニタ300の表示画面に表示される。疾患の中には粘膜の喪失を伴うものがある。生体組織の表面反射成分の画像は、この種の疾患に対する判断材料となる。
本処理ステップS22は、処理ステップS20(表示モードの判定)にて現在設定されている特殊画像の表示モードが内部反射画像表示モードと判定された場合(S20:内部反射画像表示モード)に実行される。本処理ステップS22では、処理ステップS19(内部反射成分の画素信号の生成)にて生成された内部反射画素信号が後段信号処理回路240に出力される。これにより、生体組織の内部反射成分の画像がモニタ300の表示画面に表示される。
本処理ステップS23は、処理ステップS20(表示モードの判定)にて現在設定されている特殊画像の表示モードが合成画像表示モードと判定された場合(S20:合成画像表示モード)に実行される。本処理ステップS23では、処理ステップS18(表面反射成分の画素信号の生成)にて生成された表面反射画素信号と処理ステップS19(内部反射成分の画素信号の生成)にて生成された内部反射画素信号とが所定の重み係数で合成されることにより、合成画素信号が生成される。生成された合成画素信号は、後段信号処理回路240に出力される。これにより、例えば、生体組織の表面反射成分を弱めつつ内部反射成分を強めた合成画像がモニタ300の表示画面に表示される。合成時の重み係数は、操作パネル218の操作により適宜設定変更可能である。
100 電子スコープ
102 LCB
104 配光レンズ
106 対物レンズ
108 固体撮像素子
112 ドライバ信号処理回路
114 メモリ
200 プロセッサ
202 システムコントローラ
204 タイミングコントローラ
206 ランプ電源イグナイタ
208 ランプ
210 集光レンズ
212 メモリ
218 操作パネル
220 前段信号処理回路
230 特殊画像処理回路
230A バッファ
240 後段信号処理回路
260 回転フィルタ部
261 回転式ターレット
Fn 通常光用フィルタ
Fs 特殊光用フィルタ
262 DCモータ
263 ドライバ
264 フォトインタラプタ
Claims (9)
- 生体組織の特定の内部構造を強調するための特定波長にピーク強度を持つ狭帯域光及び該狭帯域光以外の少なくとも一部の帯域の光を含む照射光により照射された生体組織であって、所定の撮像装置により撮像された生体組織の画像信号の中から前記特定波長に対応する色信号を抽出する色信号抽出手段と、
前記色信号抽出手段により抽出された色信号に基づいて前記生体組織の表面反射成分の画像信号を生成する第一の画像信号生成手段と、
前記生体組織の画像信号から前記表面反射成分の画像信号を減算することにより、該生体組織の内部反射成分の画像信号を生成する第二の画像信号生成手段と、
を備える、
画像信号生成装置。 - 前記第一の画像信号生成手段は、
前記特定波長に対応する色信号の基準値を算出し、
各画素において前記色信号の画素値を前記基準値で減算し、
前記基準値で減算された色信号に基づいて前記表面反射成分の画像信号を生成する、
請求項1に記載の画像信号生成装置。 - 前記基準値は、
前記特定波長に対応する色信号に関する、平均画素値、画素値の中央値、又は最大値及び最小値の加重平均値である、
請求項2に記載の画像信号生成装置。 - 前記第一の画像信号生成手段は、
前記特定波長に対応する色信号のうち画素値が所定の範囲に収まらないものを除外して前記基準値の計算を行う、
請求項3に記載の画像信号生成装置。 - 前記特定波長は、
ヘモグロビンによる吸収率の高い波長である、
請求項1から請求項4の何れか一項に記載の画像信号生成装置。 - 前記照射光は、
R(Red)成分、G(Green)成分、B(Blue)成分の各色成分内にピーク強度を持つ3つの狭帯域光である、
請求項1から請求項5の何れか一項に記載の画像信号生成装置。 - 前記撮像装置により撮像された生体組織の画像信号にデモザイク処理を施すことにより、各画素にR信号、G信号、B信号の各色成分の信号を持たせるデモザイク処理手段
を備え、
前記第一の画像信号生成手段は、
前記B信号の基準値を算出し、
各画素において前記B信号の画素値を前記基準値で減算し、
各画素において前記R信号及びG信号の画素値を前記基準値で減算されたB信号と同一の画素値に置き換えることにより、前記表面反射成分の画像信号を生成し、
前記第二の画像信号生成手段は、
前記デモザイク処理された生体組織の画像信号から前記表面反射成分の画像信号を減算することにより、前記内部反射成分の画像信号を生成する、
請求項6に記載の画像信号処理装置。 - 前記表面反射成分の画像信号と前記内部反射成分の画像信号とを所定の重み係数で合成した合成画像を生成する合成画像生成手段
を備える、
請求項1から請求項7の何れか一項に記載の画像信号生成装置。 - 生体組織の特定の内部構造を強調するための特定波長にピーク強度を持つ狭帯域光及び該狭帯域光以外の少なくとも一部の帯域の光を含む照射光を射出して該生体組織を照射する照射装置と、
前記照射光により照射された生体組織を撮像して該生体組織の画像信号を生成する撮像装置と、
前記撮像装置により生成された生体組織の画像信号を処理する、請求項1から請求項8の何れか一項に記載の画像信号生成装置と、
を備える、
電子内視鏡システム。
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JP2007075366A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Olympus Medical Systems Corp | 赤外観察システム |
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2014
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