JP2018000795A - 内視鏡プロセッサ - Google Patents

Abstract

【課題】 光学系の取付け位置及び向きが所定の取付け位置及び向きからずれている場合においても、倍率色収差の補正を行うことができる内視鏡プロセッサを提供する。【解決手段】 内視鏡プロセッサ２は、内視鏡３によって撮像された被検体の撮像画像を生成する画像生成部６５と、内視鏡３内のスコープメモリ３４から、内視鏡３の倍率色収差に応じた補正情報を取得する補正情報取得部６４と、補正情報に基づいて、撮像画像の倍率色収差を補正する画像補正部６６と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、内視鏡装置の内視鏡プロセッサに関する。

従来、内視鏡の挿入部の先端部から照明光を被検体に照射し、被検体の戻り光を受光し、被検体を撮像する内視鏡装置がある。内視鏡装置では、挿入部の先端部に設けられた光学系の色収差により、撮像画像が色ずれし、画像処理等によって倍率色収差の補正を行うことがある。

例えば、特許第６４９０２３１号公報には、所定の像高に応じた収差量を所定の収差図に基づいて検出し、検出された収差量に応じて赤色及び青色の各々の画像を縮小又は拡大させる画像処理を行い、倍率色収差の補正を行う走査型の内視鏡装置が開示される。

特許第６４９０２３１号公報

しかしながら、従来の内視鏡装置では、光学系の取付け位置及び向きが所定の取付け位置及び向きからずれていると、ずれ量に応じて撮像画像における収差量が変化し、所定の収差図に基づいた収差量では、倍率色収差の補正が適切に行われないことがある。

そこで、本発明は、光学系の取付け位置及び向きが所定の取付け位置及び向きからずれている場合においても、倍率色収差の補正を行うことができる内視鏡プロセッサを提供することを目的とする。

本発明の一態様の内視鏡プロセッサは、内視鏡によって撮像された被検体の撮像画像を生成する画像生成部と、前記内視鏡内のスコープメモリから、前記内視鏡の倍率色収差に応じた補正情報を取得する補正情報取得部と、前記補正情報に基づいて、前記撮像画像の倍率色収差を補正する画像補正部と、を有する。

本発明によれば、内視鏡プロセッサは、光学系の取付け位置及び向きが所定の取付け位置及び向きからずれている場合においても、倍率色収差の補正を行うことができる。

本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の構成例を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の照明部の構成例を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置のアクチュエータの構成例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の渦巻き状の走査経路を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の渦巻き状の走査経路を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の紐付けテーブルの例を示す表である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の補正テーブルの例を示す表である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の測定チャートの例を示す図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の照明部の構成例を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の撮像画像の倍率色収差を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の補正テーブルの例を示す表である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の照明部の構成例を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の撮像画像の倍率色収差を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の補正テーブルの例を示す表である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の照明部の構成例を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の撮像画像の倍率色収差を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の補正テーブルの例を示す表である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の照明部の構成例を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の撮像画像の倍率色収差を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の補正テーブルの例を示す表である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置のキー情報設定処理の流れの例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の撮像画像の画素位置と信号レベルの関係を示すグラフである。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の撮像画像の画素位置と信号レベルの関係を示すグラフである。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の画像補正処理の流れの例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

（構成）
図１は、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の構成例を示すブロック図である。

内視鏡装置１は、走査型の内視鏡装置であり、図１に示すように、内視鏡プロセッサ２と、内視鏡３と、表示部４とを有して構成される。内視鏡３及び表示部４は、内視鏡プロセッサ２に、着脱自在に接続される。

内視鏡プロセッサ２は、光源ユニット１１と、ドライバユニット２１と、検出ユニット４１と、操作部５１と、制御部６１と、を有して構成される。

光源ユニット１１は、後述する制御部６１から入力される制御信号に基づいて、赤色、緑色及び青色のレーザー光を発生させ、照明用光ファイバＰの入射端Ｐｉにレーザー光を入射させることができるように構成される。光源ユニット１１は、赤色、緑色及び青色の各レーザー光源１２ｒ、１２ｇ、１２ｂと、合波器１３と、を有して構成される。赤色、緑色及び青色の各レーザー光源１２ｒ、１２ｇ、１２ｂは、合波器１３に接続される。光源ユニット１１は、照明用光ファイバＰに接続される。光源ユニット１１は、赤色、緑色及び青色の各レーザー光を、照明光として、順次、照明用光ファイバＰに出力する。

照明用光ファイバＰは、照明光が入射される入射端Ｐｉと、照明光を被検体に照射する照射端Ｐｏとを有して構成され、入射端Ｐｉから照射端Ｐｏに、導光できるように構成される。照明用光ファイバＰは、光源ユニット１１から入力される照明光を内視鏡３の挿入部３１の先端から被検体に照射する。

ドライバユニット２１は、内視鏡３のアクチュエータ３２ａを駆動し、照明用光ファイバＰの照射端Ｐｏを搖動させる回路である。ドライバユニット２１は、信号発生器２２と、Ｄ／Ａ変換器２３ａ、２３ｂと、アンプ２４ａ、２４ｂとを有して構成される。図１では、２点鎖線により、照射端Ｐｏが搖動する態様を模式的に表している。

信号発生器２２は、制御部６１から入力される制御信号に基づいて、アクチュエータ３２ａの駆動信号ＤＸ、ＤＹを生成し、Ｄ／Ａ変換器２３ａ、２３ｂに出力する。

駆動信号ＤＸは、照明用光ファイバＰの照射端Ｐｏを後述するＸ軸方向へ搖動できるように、出力される。駆動信号ＤＸは、例えば、下記の数式（１）によって規定される。数式（１）において、Ｘ（ｔ）は時刻ｔにおける駆動信号ＤＸの信号レベルであり、ＡＸは時刻ｔに依存しない振幅値であり、Ｇ（ｔ）は正弦波ｓｉｎ（２πｆｔ）を変調する所定の関数である。

Ｘ（ｔ）＝ＡＸ×Ｇ（ｔ）×ｓｉｎ（２πｆｔ）…（１）
駆動信号ＤＹは、照明用光ファイバＰの照射端Ｐｏを、後述するＹ軸方向へ搖動できるように出力される。駆動信号ＤＹは、例えば、下記の数式（２）によって規定される。数式（２）において、Ｙ（ｔ）は時刻ｔにおける駆動信号ＤＹの信号レベルであり、ＡＹは時刻ｔに依存しない振幅値であり、Ｇ（ｔ）は正弦波ｓｉｎ（２πｆｔ＋φ）を変調する所定の関数であり、φは位相である。

Ｙ（ｔ）＝ＡＹ×Ｇ（ｔ）×ｓｉｎ（２πｆｔ＋φ）…（２）
Ｄ／Ａ変換器２３ａ、２３ｂは、信号発生器２２から入力される駆動信号ＤＸ、ＤＹを、それぞれデジタル信号からアナログ信号に変換し、アンプ２４ａ、２４ｂに出力する。

アンプ２４ａ、２４ｂは、Ｄ／Ａ変換器２３ａ、２３ｂから入力される駆動信号ＤＸ、ＤＹを増幅し、増幅された駆動信号ＤＸ、ＤＹをアクチュエータ３２ａに出力する。

図２Ａは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の照明部Ｌの構成例を説明する説明図である。図２Ｂは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１のアクチュエータ３２ａの構成例を示す断面図である。図２Ｂでは、Ｘ軸方向は、照明用光ファイバＰの長手軸に対して直交する方向であり、Ｙ軸方向は、照明用光ファイバＰの長手軸及びＸ軸方向に対して直交する方向である。

内視鏡３は、被検体内に挿入され、光源ユニット１１によって発せられた光を被検体に照射し、被検体の戻り光を撮像できるように構成される。内視鏡３は、挿入部３１と、照明部Ｌを構成する保護パイプ３２及び鏡枠３３と、受光部Ｒｉと、スコープメモリ３４と、を有する。

挿入部３１は、細長状に形成され、被検体の体内に挿入可能である。図２Ａに示すように、挿入部３１の先端には、保護パイプ３２及び鏡枠３３が設けられる。

保護パイプ３２は、例えば、金属を材質として構成される。保護パイプ３２は、筒状に形成される。保護パイプ３２は、内部に、アクチュエータ３２ａと、照射端Ｐｏを収容する。

アクチュエータ３２ａは、照射端Ｐｏを搖動させ、照明光の照射位置を所定の走査経路に沿って移動させることができるように構成される。所定の走査経路は、例えば、渦巻き状の走査経路である。図２Ｂに示すように、アクチュエータ３２ａは、フェルール３２ｂと、圧電素子３２ｃｘ、３２ｃｙとを有して構成される。

フェルール３２ｂは、例えば、ジルコニア（セラミック）を材質として構成される。フェルール３２ｂは、照射端Ｐｏを搖動させることができるように、照射端Ｐｏの近傍に設けられる。

圧電素子３２ｃｘ、３２ｃｙは、ドライバユニット２１から入力される駆動信号ＤＸ、ＤＹに応じて振動し、照射端Ｐｏを搖動させることができるように構成される。照射端Ｐｏは、圧電素子３２ｃｘによってＸ軸方向へ搖動し、圧電素子３２ｃｙによってＹ軸方向へ搖動する（図２Ｂ）。

鏡枠３３は、例えば、樹脂等を材質として構成される。鏡枠３３は、筒状に形成され、内周側に光学系３３ａを保持する。鏡枠３３は、保護パイプ３２の先端に取り付けられ、接着剤等によって固定される。

光学系３３ａは、照射端Ｐｏから照射された照明光を被検体に照射できるように構成される。鏡枠３３が保護パイプ３２に固定されると、光学系３３ａの取付け位置も決定される。なお、図２Ａでは、光学系３３ａは、２枚の平凸レンズによって構成されるが、これに限定されるものではない。

受光部Ｒｉは、挿入部３１の先端に設けられ、被検体の戻り光を受光する。受光された被検体の戻り光は、受光用光ファイバＲを介し、内視鏡プロセッサ２の検出ユニット４１に出力される。

スコープメモリ３４は、不揮発性メモリ等のメモリによって構成され、キー情報Ｋｎを記憶する。

図３Ａは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の渦巻き状の走査経路を説明する説明図である。図３Ｂは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の渦巻き状の走査経路を説明する説明図である。

ドライバユニット２１が信号レベルを増加させながら駆動信号ＤＸ、ＤＹを出力すると、照明用光ファイバＰは、アクチュエータ３２ａにより搖動され、照明用光ファイバＰの照射位置は、図３ＡのＺ１からＺ２に示されるように、漸次中心から遠ざかる渦巻き状の走査経路に沿って移動する。その後、ドライバユニット２１が信号レベルを減少させながら駆動信号ＤＸ、ＤＹを出力すると、照明用光ファイバＰの照射位置は、図３ＢのＺ２からＺ１に示されるように、漸次中心へ近づく渦巻き状の走査経路に沿って移動する。これにより、光源ユニット１１によって順次発生する赤色、緑色及び青色の各レーザー光が、渦巻き状に被検体に照射され、被検体の戻り光が受光部Ｒｉに受光され、被検体が渦巻き状に走査される。

図１に戻り、検出ユニット４１は、被検体から戻る戻り光を検出し、戻り光に応じた検出信号を制御部６１に出力する回路である。検出ユニット４１は、検出器４２と、Ａ／Ｄ変換器４３とを有して構成される。

検出器４２は、光電変換素子を有して構成され、受光部Ｒｉから受光用光ファイバＲを介して入力される被検体の戻り光を赤色、緑色及び青色の検出信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器４３に出力する。

Ａ／Ｄ変換器４３は、検出器４２から入力される検出信号をデジタル信号に変換し、制御部６１に出力する。

操作部５１は、制御部６１に接続され、ユーザの指示入力を制御部６１に出力できるように構成される。

図４は、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の紐付けテーブル６３ａの例を示す表である。図４の例では、紐付けテーブル６３ａは、ｎ個のキー情報Ｋｎと、ｎ個の補正テーブルＡｎと、を有する。以下、いずれか１つ、又は、全てを示すときには、キー情報Ｋｎ又は補正テーブルＡｎという。

制御部６１は、内視鏡装置１内の各部の動作を制御できるように構成される。中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という）６２と、揮発性及び不揮発性メモリを含むプロセッサメモリ６３と、補正情報取得部６４と、画像生成部６５と、画像補正部６６と、を有する。制御部６１の処理部の機能は、ＣＰＵ６２によってプロセッサメモリ６３に記憶された各種プログラムが実行されることによって実現する。

プロセッサメモリ６３には、内視鏡装置１内の各部の動作を制御するプログラムの他、後述するキー情報設定処理の処理部のプログラム、紐付けテーブル６３ａ、複数の補正テーブルＡｎ、及び、マッピングテーブル６３ｂも記憶される。

紐付けテーブル６３ａでは、図４に示すように、キー情報Ｋｎと、補正テーブルＡｎとが紐付けされる。補正テーブルＡｎの構成については、後述する。

マッピングテーブル６３ｂは、マッピング処理によって検出ユニット４１から入力される検出信号をラスター形式の撮像画像に変換できるように、検出信号に対応するラスター形式画像の画素位置の情報を有して構成される。

補正情報取得部６４は、内視鏡３内のスコープメモリ３４から、内視鏡３の倍率色収差に応じた補正情報を取得する回路である。補正情報取得部６４は、スコープメモリ３４からキー情報Ｋｎを取得し、キー情報Ｋｎを画像補正部６６に出力する。

すなわち、補正情報は、複数の補正テーブル内の所定の補正テーブルに紐付くキー情報Ｋｎを含む。

画像生成部６５は、内視鏡３によって撮像された被検体の撮像画像を生成する回路である。画像生成部６５は、検出ユニット４１から取得する撮像信号に基づき、撮像画像を生成する。より具体的には、画像生成部６５は、渦巻き状の走査経路に沿って取得された赤色、緑色及び青色の撮像信号に対して、マッピングテーブル６３ｂに基づくマッピング処理を行い、赤色画像、緑色画像及び青色画像を含む、ラスター形式の撮像画像を生成し、撮像画像を画像補正部６６に出力する。

画像補正部６６は、補正情報であるキー情報Ｋｎに基づいて、撮像画像の倍率色収差を補正する回路である。画像補正部６６は、キー情報Ｋｎに基づいて、複数の補正テーブルＡｎの中からキー情報Ｋｎに紐付く所定の補正テーブルを抽出し、抽出された所定の補正テーブルに基づいて、撮像画像の倍率色収差を補正する。画像補正部６６は、補正された撮像画像を表示部４に出力する。

（補正テーブルＡｎの構成）
内視鏡装置１の補正テーブルＡｎの構成について説明をする。

図５は、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の補正テーブルＡｎの例を示す表である。図５の例では、補正テーブルＡｎは、ｎ個の、座標情報Ｐｎと、移動量情報Δｒｘｎ、Δｒｙｎ、Δｂｘｎ、Δｂｙｎと、を有する。以下、いずれか１つ、又は、ｎ個全てを示すときには、座標情報Ｐｎ、又は、移動量情報Δｒｘｎ、Δｒｙｎ、Δｂｘｎ、Δｂｙｎという。

図５に示される補正テーブルＡｎは、撮像画像の倍率色収差を補正するための情報を含む。補正テーブルＡｎは、光学系３３ａの取付け位置及び向きに応じ、予めｎ個設定され、プロセッサメモリ６３に記憶される。すなわち、プロセッサメモリ６３は、光学系３３ａの取付け位置及び向きに応じた複数の補正テーブルＡｎを有する。

通常光の波長成分では、ＲＧＢ色空間の緑色を示すＧ値が、ＹＣｂＣｒ色空間の輝度値を示すＹ値に近似する。したがって、ＹＣｂＣｒ色空間の色差成分であるＣｂＣｒ値のみを補正した画像に近似するように、補正テーブルＡｎは、赤色画像及び青色画像を緑色画像に合わせる補正をするための情報を含む。

具体的には、補正テーブルＡｎは、画素の移動量情報Δｒｘｎ、Δｒｙｎ、Δｂｘｎ、Δｂｙｎを有して構成される。図５では、例えば、座標情報Ｐｎ（ｘｎ、ｙｎ）について、赤色画素のＸ軸方向の移動量がΔｒｘｎであり、赤色画素のＹ軸方向の移動量がΔｒｙｎであり、青色画素のＸ軸方向の移動量がΔｂｘｎであり、青色画素のＹ軸方向の移動量がΔｂｙｎである。

なお、実施形態では、補正テーブルＡｎは、赤色画像及び青色画像を補正する情報を有するが、他色の画像を補正する情報を有しても構わない。例えば、補正する画像の色は、赤色及び緑色、又は、青色及び緑色であっても構わないし、赤色、緑色及び青色であっても構わない。

続いて、光学系３３ａの取付け位置及び向きに応じた補正テーブルＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４を説明する。補正テーブルＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、説明のため、測定チャートＣを撮像した撮像画像における棒模様Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の移動量情報を有するが、画素の移動量情報Δｒｘｎ、Δｒｙｎ、Δｂｘｎ、Δｂｙｎによって構成されても構わない。

図６は、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の測定チャートＣの例を示す図である。図７Ａは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の照明部Ｌの構成例を説明する説明図である。図７Ｂは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の撮像画像の倍率色収差を説明する説明図である。図７Ｃは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の補正テーブルＡ１の例を示す表である。

まず、測定チャートＣについて説明をする。図６に示すように、測定チャートＣは、中心マーカＣＭと、中心マーカＣＭを中心として四方向のそれぞれに配置される棒模様Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４と、を有する。測定チャートＣは、地色を黒色とし、中心マーカＣＭ及び棒模様Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を白色としている。図７Ａでは、地色の黒色は、省略して表される。なお、図７Ａでは、棒模様Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の各々は、説明のため、１本の棒模様Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４であるが、径方向へ３本配置した棒模様であっても構わない。

図７Ａに示すように、光学系３３ａが、所定の取付け位置及び向きに取り付けられると、測定チャートＣは、所定距離Ｄ１だけ、照射端Ｐｏから離れて配置される。

照射端Ｐｏから照射されると、照明光は、光学系３３ａの倍率色収差によって色に応じて屈折し、測定チャートＣに照射される。測定チャートＣの戻り光は、受光部Ｒｉによって受光され、検出ユニット４１によって撮像信号に変換され、画像生成部６５に入力される。画像生成部６５は、マッピングテーブル６３ｂを参照し、撮像信号に基づいてラスター形式の撮像画像を生成し、画像補正部６６に出力をする。画像補正部６６に入力された撮像画像は、光学系３３ａの倍率色収差によって色ずれし、互いに大きさが異なる青色画像、緑色画像及び赤色画像が含まれる。例えば、図７Ｂでは、青棒模様ｂ、緑棒模様ｇ及び赤棒模様ｒが、径方向へ、順に、配置される。

図７Ｃは、光学系３３ａが所定の取付け位置及び向きに取り付けられた場合に使用される補正テーブルＡ１の例である。補正テーブルＡ１には、赤棒模様ｒ及び青棒模様ｂの移動量が含まれる。例えば、図７Ｂの棒模様Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の各々について、補正テーブルＡ１に基づいて、赤棒模様ｒが距離ｒＮだけ中心マーカＣＭ方向へ移動し、青棒模様ｂが距離ｂＮだけ外方向へ移動すると、赤棒模様ｒ及び青棒模様ｂは、緑棒模様ｇと同じ位置に配置される。赤棒模様ｒ及び青棒模様ｂが、緑棒模様ｇと同じ位置に配置されると、色ずれは、解消され、倍率色収差は、補正される。

すなわち、補正テーブルＡ１は、赤棒模様ｒを距離ｒＮだけ中心マーカＣＭ方向へ移動させ、青棒模様ｂを距離ｂＮだけ外方向へ移動させるための情報を含む。

図８Ａは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の照明部Ｌの構成例を説明する説明図である。図８Ｂは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の撮像画像の倍率色収差を説明する説明図である。図８Ｃは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の補正テーブルＡ２の例を示す表である。

図８Ａに示すように、光学系３３ａが先端方向へずれて取り付けられると、測定チャートＣは、所定距離Ｄ１よりも長い所定距離Ｄ２だけ、照射端Ｐｏから離れて配置される。

測定チャートＣが照射端Ｐｏから所定距離Ｄ２だけ離れると、撮像画像には、所定距離Ｄ１だけ離れた場合よりも小さな色ずれが生じる。

例えば、図８Ｂに示すように、撮像画像では、赤棒模様ｒは、距離ｒＮよりも短い距離ｒＳだけ緑棒模様ｇから外方向へずれ、青棒模様ｂは、距離ｂＮよりも短い距離ｂＳだけ、緑棒模様ｇから中心マーカＣＭ方向へずれる。

図８Ｃは、光学系３３ａが、所定の取付け位置及び向きよりも先端方向へずれて取り付けられた場合に使用される補正テーブルＡ２の例である。補正テーブルＡ２は、距離ｒＳだけ赤棒模様ｒを中心マーカＣＭ方向へ移動させ、距離ｂＳだけ青棒模様ｂを外方向へ移動させるための情報を含む。言い換えると、補正テーブルＡ２は、補正テーブルＡ１の倍率色収差の補正量よりも小さい補正量の情報を含む。

図９Ａは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の照明部Ｌの構成例を説明する説明図である。図９Ｂは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の撮像画像の倍率色収差を説明する説明図である。図９Ｃは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の補正テーブルＡ３の例を示す表である。

図９Ａに示すように、光学系３３ａが基端方向へずれて取り付けられると、測定チャートＣは、所定距離Ｄ１よりも短い所定距離Ｄ３だけ、照射端Ｐｏから離れて配置される。

測定チャートＣが照射端Ｐｏから所定距離Ｄ３だけ離れると、撮像画像には、所定距離Ｄ１だけ離れた場合よりも大きな色ずれが生じる。

例えば、図９Ｂに示すように、撮像画像では、赤棒模様ｒは、距離ｒＮよりも長い距離ｒＬだけ緑棒模様ｇから外方向へずれ、青棒模様ｂは、距離ｂＮよりも長い距離ｂＬだけ、緑棒模様ｇから中心マーカＣＭ方向へずれる。

図９Ｃは、光学系３３ａが、所定の取付け位置及び向きよりも基端方向へずれて取り付けられた場合に使用される補正テーブルＡ３の例である。補正テーブルＡ３は、距離ｒＬだけ赤棒模様ｒを中心マーカＣＭ方向へ移動させ、距離ｂＬだけ青棒模様ｂを外方向へ移動させるための情報を含む。言い換えると、補正テーブルＡ３は、補正テーブルＡ１の倍率色収差の補正量よりも大きい補正量の情報を含む。

図１０Ａは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の照明部Ｌの構成例を説明する説明図である。図１０Ｂは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の撮像画像の倍率色収差を説明する説明図である。図１０Ｃは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の補正テーブルＡ４の例を示す表である。

図１０Ａに示すように、光学系３３ａが所定の取付け位置及び向きに対して傾くとき、撮像画像には、中心マーカＣＭから所定半径離れた仮想円上において、互いに倍率色収差の異なる領域が生じる。

例えば、図１０Ｂに示すように、撮像画像では、棒模様Ｂ２は、棒模様Ｂ４よりも小さな倍率色収差が生じる。したがって、棒模様Ｂ２では、赤棒模様ｒが距離ｒＳ、青棒模様ｂが距離ｂＳだけ緑棒模様ｇからずれ、一方、棒模様Ｂ４では、赤棒模様ｒが距離ｒＬ、青棒模様ｂが距離ｂＬだけ緑棒模様ｇからずれる。

図１０Ｃは、光学系３３ａが所定の取付け位置及び向きに対して傾いて取り付けられた場合に使用される補正テーブルＡ４の例である。補正テーブルＡ４は、棒模様Ｂ２が配置される領域から棒模様Ｂ４が配置される領域の方向へ、倍率色収差の補正量が大きくなる情報を含む。

（動作）
（キー情報設定処理）
次に、キー情報設定処理について説明をする。

図１１は、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１のキー情報設定処理の流れの例を示すフローチャートである。図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の撮像画像の画素位置と信号レベルの関係を示すグラフである。

図１１では、キー情報設定処理は、内視鏡装置１によって行われるが、キー情報設定処理のみを行う図示しないキー情報設定装置によって行われても構わない。図１１では、キー情報設定処理は、制御部６１によって行われるが、手作業によって行われても構わない。

キー情報設定処理は、工場出荷前に行われる、スコープメモリ３４にキー情報Ｋｎを記憶させる処理である。

内視鏡３によって測定チャートＣを撮像する（Ｓ１）。ユーザは、保護パイプ３２の中心軸と直交する面に測定チャートＣを配置し、中心マーカＣＭを保護パイプ３２の中心軸上に合わせる。内視鏡３は、測定チャートＣを撮像する。測定チャートＣが撮像されると、制御部６１は、赤色画像、緑色画像及び青色画像を含む、測定チャートＣの撮像画像を生成する。

カウンタ情報ｎを１にセットする（Ｓ２）。

補正テーブルＡｎによって撮像画像を補正する（Ｓ３）。制御部６１は、プロセッサメモリ６３からカウンタ情報ｎに応じた補正テーブルＡｎを読み込み、読み込まれた補正テーブルＡｎに基づいて、撮像画像を補正する。

補正された撮像画像の倍率色収差を検出すし、プロセッサメモリ６３に記憶させる（Ｓ４）。制御部６１は、補正された、赤色画像、緑色画像及び青色画像の各々について、画素位置に応じた画素信号値を検出する。例えば、図１２Ａでは、Ｘ軸が画素位置を示し、Ｙ軸が画素信号を示しており、棒模様Ｂ１の検出結果について、破線が赤色の画素信号値Ｌｒを示し、実線が緑色の画素信号値Ｌｇを示し、１点鎖線が青色の画素信号値Ｌｂを示している。図１２Ａでは、画素信号値Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂの各々が、色ずれによって互いにＸ軸方向にずれている。制御部６１は、画素信号値Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂの各々について、ピーク値Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂを検出し、検出された各ピーク値Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂの互いの差分量を所定の演算によって算出する。制御部６１は、倍率色収差を示す値として、算出された差分量をカウンタ情報ｎの値に紐付け、プロセッサメモリ６３に記憶させる。

カウンタ情報ｎの値が補正テーブルＡｎの個数ｎｍａｘを超えたか否かを判定する（Ｓ５）。カウンタ情報ｎの値が補正テーブルＡｎの個数ｎｍａｘを超えていると、制御部６１が判定するとき（Ｓ５：ＹＥＳ）、処理はＳ６に進む。一方、カウンタ情報ｎの値が補正テーブルＡｎの個数ｎｍａｘを超えていないと、制御部６１が判定するとき（Ｓ５：ＮＯ）、カウンタ情報ｎの値が１だけ加算され、処理はＳ３に戻る。

倍率色収差を最小にする補正テーブルＡｎｍｉｎのカウンタ情報ｎを抽出する（Ｓ６）。図１２Ｂに示すように、倍率色収差が小さいとき、画素信号値Ｌｒ、Ｌｇ、Ｌｂの各々は、近似する。制御部６１は、Ｓ４において、プロセッサメモリ６３に記憶された差分量及びカウンタ情報ｎを読み込み、所定のソート処理等により、差分量が最小であるカウンタ情報ｎｍｉｎを抽出する。制御部６１は、抽出されたカウンタ情報ｎｍｉｎに応じたキー情報Ｋｎをスコープメモリ３４に記憶させる。

すなわち、キー情報Ｋｎは、倍率色収差を最小にする補正テーブルＡｎｍｉｎに基づいて倍率色収差の補正を行うことができるように、内視鏡３の光学系３３ａの取付け位置及び向きに応じて設定される。

Ｓ１からＳ６の処理が、キー情報設定処理を構成する。

（画像補正処理）
続いて、内視鏡装置１の画像補正処理について説明をする。

図１３は、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の画像補正処理の流れの例を示すフローチャートである。

スコープメモリ３４からキー情報Ｋｎを取得する（Ｓ１１）。補正情報取得部６４は、スコープメモリ３４からキー情報Ｋｎを取得し、画像補正部６６に出力する。

所定の補正テーブルを取得する（Ｓ１２）。画像補正部６６は、Ｓ１１において取得されたキー情報Ｋｎに紐付く所定の補正テーブルを、プロセッサメモリ６３から取得する。

撮像画像を生成する（Ｓ１３）。内視鏡３によって被検体が撮像されると、検出ユニット４１を介して撮像信号が画像生成部６５に入力される。画像生成部６５は、撮像信号に基づいて、撮像画像を生成し、画像補正部６６に出力する。

撮像画像を補正する（Ｓ１４）。画像補正部６６は、Ｓ１２において取得された所定の補正テーブルに基づいて、Ｓ１３において取得された撮像画像を補正する。

撮像画像を表示部４に出力する（Ｓ１５）。制御部６１は、Ｓ１４において補正された撮像画像を表示部４に出力する。

Ｓ１１からＳ１５の処理が、画像補正処理を構成する。

すなわち、内視鏡プロセッサ２は、内視鏡３の光学系３３ａの取付け位置及び向きに応じて設定されたキー情報Ｋｎを内視鏡３から読み出し、ｎ個の補正テーブルＡｎの中からキー情報Ｋｎに紐付く所定の補正テーブルを取得し、撮像画像を補正可能である。

上述の実施形態によれば、内視鏡プロセッサ２は、光学系３３ａの取付け位置及び向きが所定の取付け位置及び向きからずれている場合においても、倍率色収差の補正を行うことができる。

（実施形態の変形例１）
実施形態では、スコープメモリ３４にキー情報Ｋｎが記憶され、プロセッサメモリ６３にｎ個の補正テーブルＡｎが記憶され、ｎ個の補正テーブルＡｎの中から所定の補正テーブルが抽出されるが、スコープメモリ３４に補正テーブルＡｐが記憶されても構わない（図１の２点鎖線）。

実施形態の変形例１では、スコープメモリ３４に、補正テーブルＡｐが記憶される。補正テーブルＡｐは、工場出荷前に、抽出され、スコープメモリ３４に記憶される。

補正情報取得部６４では、スコープメモリ３４から取得される補正テーブルＡｐを画像補正部６６に出力する。画像補正部６６では、補正情報取得部６４から入力された補正テーブルＡｐに基づいて、撮像画像を補正する。

すなわち、補正情報は、撮像画像の倍率色収差を補正するための補正テーブルＡｐを含み、画像補正部６６は、スコープメモリ３４から取得された補正テーブルＡｐに基づいて、撮像画像の倍率色収差を補正する。

これにより、プロセッサメモリ６３の記憶量を抑え、光学系３３ａの取付け位置及び向きが所定の取付け位置及び向きからずれている場合においても、倍率色収差の補正を行うことができる。

（実施形態の変形例２）
実施形態では、画像生成部６５において、マッピングテーブル６３ｂに基づいて撮像画像が生成され、画像補正部６６において、所定の補正テーブルに基づいて撮像画像が補正されるが、プロセッサメモリ６３にマッピングテーブル６３ｂの情報と、補正テーブルＡｎの情報とを併せ持つ補正画像生成テーブル６３ｃが記憶され、画像生成部６５において、補正画像生成テーブル６３ｃに基づいて、撮像画像の生成と補正が行われても構わない。

すなわち、プロセッサメモリ６３には、渦巻き状の走査経路に沿って取得された撮像信号に基づいてラスター形式の撮像画像を生成し、かつ撮像画像の倍率色収差を補正するための補正画像生成テーブル６３ｃが記憶され、画像生成部６５は、補正画像生成テーブル６３ｃに基づいて、倍率色収差が補正された撮像画像を生成し、表示部４に出力する（図１の２点鎖線）。

これにより、補正テーブルＡｎ及びマッピングテーブル６３ｂが１つの補正画像生成テーブル６３ｃに纏まり、画像補正部６６の機能が画像生成部６５における撮像画像の生成とともに実現され、プロセッサメモリ６３の記憶量を抑え、光学系３３ａの取付け位置及び向きが所定の取付け位置及び向きからずれている場合においても、倍率色収差の補正を行うことができる。

（実施形態の変形例３）
実施形態では、スコープメモリ３４には、キー情報Ｋｎが記憶されるが、キー情報Ｋｎと補正量情報Ｋｎ１が、補正情報として、記憶されても構わない（図１の２点鎖線）。

補正情報取得部６４は、スコープメモリ３４からキー情報Ｋｎ及び補正量情報Ｋｎ１を取得し、画像補正部６６に出力をする。

画像補正部６６は、補正情報取得部６４から入力されたキー情報Ｋｎに基づいてプロセッサメモリ６３から補正テーブルＡｎを抽出し、補正テーブルＡｎに対して補正量情報Ｋｎ１に基づく所定の演算によって補正量を決定し、決定した補正量だけ、所定の補正テーブルに基づいて、画像生成部６５から入力される撮像画像を補正する。

すなわち、補正情報は、キー情報Ｋｎ及び補正量情報Ｋｎ１を含み、画像補正部６６は、キー情報Ｋｎに基づいて、複数の補正テーブルＡｎの中からキー情報Ｋｎに紐づく所定の補正テーブルを抽出し、補正量情報Ｋｎ１に応じた量だけ所定の補正テーブルに基づいて撮像画像の倍率色収差を補正する。

これにより、光学系３３ａの取付け位置及び向きが所定の取付け位置及び向きからずれている場合においても、キー情報Ｋｎ及び補正量情報Ｋｎ１に基づいて画像補正が行われ、より高い精度により、倍率色収差の補正を行うことができる。

なお、実施形態及び変形例では、内視鏡装置１は、走査型の内視鏡装置であるが、走査型内視鏡に限定されず、ＣＭＯＳ又はＣＣＤ等によって構成される撮像部を有する内視鏡装置であっても構わない。

（色補正の方式）
ところで、色補正を行う方式として、色差マトリクス方式がある。

色差マトリクス方式によって色補正を行うと、血管等を撮像した際のコントラストの高い青色画像に対し、コントラストの低い赤色画像及び緑色画像が混ざり、撮像画像では、コントラストが低下する課題がある。

そこで、撮像画像に対し、ＲＧＢ色空間においてリニアマトリクス方式の色補正を行い、ＲＧＢ色空間からＹＣｂＣｒ色空間に変換をし、ＹＣｂＣｒ色空間において色差マトリクス方式の色補正を行い、ＹＣｂＣｒ色空間からＲＧＢ色空間に変換する。

これにより、リニアマトリクス方式によってＲＧＢ単独にゲインをかけて色の粗調整を行い、色差マトリクス方式によって色の微調整を行い、撮像画像のコントラストの低下を抑える。

本明細書における各「部」は、実施形態の各機能に対応する概念的なもので、必ずしも特定のハードウェアやソフトウェア・ルーチンに１対１には対応しない。したがって、本明細書では、実施形態の各機能を有する仮想的回路ブロック（部）を想定して実施形態を説明した。また、本実施形態における各手順の各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。さらに、本実施形態における各手順の各ステップの全てあるいは一部をハードウェアにより実現してもよい。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

１ 内視鏡装置
２ 内視鏡プロセッサ
３ 内視鏡
４ 表示部
１１ 光源ユニット
１２ｂ 青色のレーザー光源
１２ｇ 緑色のレーザー光源
１２ｒ 赤色のレーザー光源
１３ 合波器
２１ ドライバユニット
２２ 信号発生器
２３ａ、２３ｂ Ｄ／Ａ変換器
２４ａ、２４ｂ アンプ
３１ 挿入部
３２ 保護パイプ
３２ａ アクチュエータ
３２ｂ フェルール
３２ｃｘ、３２ｃｙ 圧電素子
３３ 鏡枠
３３ａ 光学系
３４ スコープメモリ
４１ 検出ユニット
４２ 検出器
４３ Ａ／Ｄ変換器
５１ 操作部
６１ 制御部
６２ ＣＰＵ
６３ プロセッサメモリ
６３ａ 紐付けテーブル
６３ｂ マッピングテーブル
６３ｃ 補正画像生成テーブル
６４ 補正情報取得部
６５ 画像生成部
６６ 画像補正部
Ａｎ、Ａｎｍｉｎ、Ａｐ、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４ 補正テーブル
Ｂｂ 青棒模様
Ｂｇ 緑棒模様
Ｂｒ 赤棒模様
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４ 棒模様
Ｃ 測定チャート
ＣＭ 中心マーカ
ＤＸ、ＤＹ 駆動信号
ｒＮ、ｒＳ，ｒＬ、ｂＮ、ｂＳ、ｂＬ 距離
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ 所定距離
Ｋｎ キー情報
Ｋｎ１ 補正量情報
Ｌ 照明部
Ｌｂ 青色の画素信号値
Ｌｇ 緑色の画素信号値
Ｌｒ 赤色の画素信号値
Ｐ 照明用光ファイバ
Ｐｂ、Ｐｇ、Ｐｒ ピーク値
Ｐｉ 入射端
Ｐｏ 照射端
Ｐｎ 座標情報
Ｒ 受光用光ファイバ
Ｒｉ 受光部
Δｂｘｎ、Δｂｙｎ、Δｒｘｎ、Δｒｙｎ 移動量情報
ｎ、ｎｍａｘ、ｎｍｉｎ カウンタ情報
ｔ 時刻

Claims (8)

1. 内視鏡によって撮像された被検体の撮像画像を生成する画像生成部と、
   前記内視鏡内のスコープメモリから、前記内視鏡の倍率色収差に応じた補正情報を取得する補正情報取得部と、
   前記補正情報に基づいて、前記撮像画像の倍率色収差を補正する画像補正部と、
   を有する内視鏡プロセッサ。
2. 複数の補正テーブルを記憶するプロセッサメモリを有し、
   前記補正情報は、前記複数の補正テーブル内の所定の補正テーブルに紐付くキー情報を含み、
   前記画像補正部は、前記キー情報に基づいて、前記複数の補正テーブルの中から前記キー情報に紐付く前記所定の補正テーブルを抽出し、抽出された前記所定の補正テーブルに基づいて、前記撮像画像の倍率色収差を補正する、
   請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。
3. 前記複数の補正テーブル内の各補正テーブルは、前記撮像画像の倍率色収差を補正するための情報を含む、請求項２に記載の内視鏡プロセッサ。
4. 前記各補正テーブルは、前記内視鏡の光学系の取付け位置及び向きに応じて設定される請求項３に記載の内視鏡プロセッサ。
5. 前記各補正テーブルは、赤色画像及び青色画像を緑色画像に合わせる補正をするための情報を含む、請求項３に記載の内視鏡プロセッサ。
6. 複数の補正テーブルを記憶するプロセッサメモリを有し、
   前記補正情報は、前記撮像画像の倍率色収差を補正するための所定の補正テーブルを含み、
   前記画像補正部は、前記スコープメモリから取得された前記所定の補正テーブルに基づいて、前記撮像画像の倍率色収差を補正する、
   請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。
7. 前記内視鏡は、走査型内視鏡であり、
   渦巻き状の走査経路に沿って取得された撮像信号に基づいてラスター形式の前記撮像画像を生成し、かつ前記撮像画像の倍率色収差を補正するための補正画像生成テーブルを記憶するプロセッサメモリを有し、
   前記画像生成部は、前記補正画像生成テーブルに基づいて、倍率色収差が補正された前記撮像画像を生成する、
   請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。
8. 複数の補正テーブルを記憶するプロセッサメモリを有し、
   前記補正情報は、キー情報及び補正量情報を含み、
   前記画像補正部は、前記キー情報に基づいて、前記複数の補正テーブルの中から前記キー情報に紐付く所定の補正テーブルを抽出し、前記補正量情報に応じた量だけ前記補正テーブルに基づいて前記撮像画像の倍率色収差を補正する、
   請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。

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