JP4868976B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体組織の像を撮像し信号処理する内視鏡装置に関する。

従来より、照明光を照射し体腔内の内視鏡画像を得る内視鏡装置が広く用いられている。この種の内視鏡装置では、光源装置からの照明光を体腔内にライトガイド等を用い導光しその戻り光により被写体を撮像する撮像手段を有する電子内視鏡が用いられ、ビデオプロセッサにより撮像手段からの撮像信号を信号処理することにより観察モニタに内視鏡画像を表示し患部等の観察部位を観察するようになっている。

内視鏡装置において通常の生体組織観察を行う場合は、光源装置で可視光領域の白色光を発光し、例えばＲＧＢ等の回転フィルタを介することで面順次光を被写体に照射し、この面順次光による戻り光をビデオプロセッサで同時化し画像処理することでカラー画像を得たり、内視鏡の撮像手段の撮像面の前面にカラーチップを配し白色光による戻り光をカラーチップにて各色成分毎に分離することで撮像しビデオプロセッサで画像処理することでカラー画像を得ている。

一方、生体組織では、照射される光の波長により光の吸収特性及び散乱特性が異なるため、例えば特開２００２−９５６３５号公報では、可視光領域の照明光を離散的な分光特性の狭帯域なＲＧＢ面順次光を生体組織に照射し、生体組織の所望の深部の組織情報を得る狭帯域光内視鏡装置が提案されている。
特開２００２−９５６３５号公報

しかしながら、従来の内視鏡装置において、通常光観察と狭帯域光観察を行うためには、通常光と狭帯域光とをそれぞれ別のタイミングで生体組織に照射しなければならず、光源や光学フィルタの構成が複雑になるといった問題がある。

また、通常光と狭帯域光とをそれぞれ別のタイミングで生体組織に照射しているために、同一の生体組織をリアルタイムで通常光観察と狭帯域光観察とによる同時観察ができないといった問題もある。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、同一の生体組織をリアルタイムで通常光観察と狭帯域光観察とにより同時観察することのできる内視鏡装置を提供することを目的としている。

本発明の内視鏡装置は、被検体に照明光を照射する照明手段と、前記照明手段からの照明光で照明された前記被検体の被検体像を受光し、前記被検体の生体画像情報を取得する生体画像情報取得手段と、前記照明手段と前記生体画像情報取得手段に至る光路上に配置され、前記被検体に対する光の深達度に応じて配分された複数の波長帯域のうち少なくとも１つの波長帯域を所定帯域幅に制限する帯域制限手段と、前記生体画像情報取得手段が取得した前記生体画像情報に基づき、前記所定帯域幅に制限されていない広帯域な信号に対してバンドパスフィルタを介して当該被検体における深部の組織情報のコントラストを増強させた第１の生体画像信号情報と、前記所定帯域幅に制限された情報に対してローパスフィルタを介して広帯域な分光特性を有する照明光の照射によって得られる画像と同等のコントラストを有する第２の生体画像信号情報と、を生成する生体画像情報変換手段と、前記生体画像情報変換手段により変換された前記第１の生体画像信号情報及び前記第２の生体画像信号情報に基づき、表示手段に表示する表示画像を生成する表示画像生成手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成で、同一の生体組織をリアルタイムで通常光観察と狭帯域光観察とにより同時観察することができるという効果がある。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。

図１ないし図９は本発明の実施例１に係わり、図１は内視鏡装置の構成を示す構成図、図２は図１の回転フィルタの構成を示す構成図、図３は図２の回転フィルタのフィルタ組の分光特性を示す図、図４は図１の帯域別信号変換部の構成を示す構成図、図５は図４のＢＰＦの振幅特性を示す図、図６は図１の観察モニタの表示例を示す第１の図、図７は図１の観察モニタの表示例を示す第２の図、図８は図１の観察モニタの表示例を示す第３の図、図９は図１のγ補正回路のγ補正特性を示す図である。

図１に示すように、本実施例の内視鏡装置１は、体腔内に挿入し体腔内組織を撮像する生体画像情報取得手段としてＣＣＤ２を有する電子内視鏡３と、電子内視鏡３に照明光を供給する光源装置４と、電子内視鏡３のＣＣＤ２からの撮像信号を信号処理して内視鏡画像を観察モニタ５に表示するビデオプロセッサ７とから構成される。

光源装置４は、照明手段としての照明光（白色光）を発光するキセノンランプ１１と、白色光の熱線を遮断する熱線カットフィルタ１２と、熱線カットフィルタ１２を介した白色光の光量を制御する絞り装置１３と、照明光を面順次光にする帯域制限手段としての回転フィルタ１４と、電子内視鏡３内に配設されたライトガイド１５の入射面に回転フィルタ１４を介した面順次光を集光させる集光レンズ１６と、回転フィルタ１４の回転を制御する制御回路１７とを備えて構成される。

回転フィルタ１４は、図２に示すように、円盤状に構成され中心を回転軸とした構造となっており、径部分には図３に示すような分光特性の面順次光を出力するためのフィルタ組を構成するＲフィルタ部１４ｒ，Ｇフィルタ部１４ｇ，Ｂフィルタ部１４ｂが配置されている。Ｒフィルタ部１４ｒ，Ｇフィルタ部１４ｇは、オーバーラップした分光特性であるが、Ｂフィルタ部１４ｂの分光特性は、例えば波長域がλ11〜λ12は４０５〜４２５ｎｍの狭帯域となっている。なお、Ｂフィルタ部１４ｂの波長域λ11〜λ12を４００〜４４０ｎｍにしてもよい。

そして、回転フィルタ１４は、図１に示すように、制御回路１７により回転フィルタモータ１８の駆動制御がなされ回転される。

なお、キセノンランプ１１、絞り装置１３及び回転フィルタモータ１８には電源部１０より電力が供給される。

ビデオプロセッサ７は、ＣＣＤ駆動回路２０、アンプ２２、プロセス回路２３、Ａ／Ｄ変換器２４、ホワイトバランス回路（Ｗ．Ｂ）２５、セレクタ１００、生体画像情報変換手段としての帯域別信号変換部１０１、セレクタ１０２、γ補正回路２６、拡大回路２７、強調回路２８、セレクタ２９、同時化メモリ３０、３１，３２、画像処理回路３３、Ｄ／Ａ回路３４，３５，３６、タイミングジェネレータ（Ｔ．Ｇ）３７、制御回路２００、表示画像生成手段としての合成回路２０１とを備えて構成される。

ＣＣＤ駆動回路２０は、電子内視鏡３に設けらた前記ＣＣＤ２を駆動し、回転フィルタ１４の回転に同期した面順次の撮像信号を出力するものである。また、アンプ２２は電子内視鏡３の先端に設けられている対物光学系２１を介してＣＣＤ２により体腔内組織を撮像した面順次の撮像信号を増幅するものである。

プロセス回路２３は、前記アンプ２２を介した面順次の撮像信号に対して相関２重サンプリング及びノイズ除去等を行う。Ａ／Ｄ変換器２４は、前記プロセス回路２３を経た面順次の撮像信号をデジタル信号の面順次の画像信号に変換する。

Ｗ．Ｂ２５は、前記Ａ／Ｄ変換器２４によりデジタル化された面順次の画像信号に対して、例えば画像信号のＧ信号を基準に画像信号のＲ信号と画像信号のＢ信号の明るさが同等となるようにゲイン調整を行いホワイトバランス処理を実行する（つまり、Ｗ．Ｂ２５は、例えばホワイトキャップを電子内視鏡３の先端に装着した状態のように、被写体を白色面としたときに得られるＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号それぞれの信号を求めて、Ｇ信号に対する明るさの比に基づいて算出したゲイン係数を、Ｒ信号、Ｂ信号に乗算することで、Ｇ信号と明るさが同等となるＲ信号、Ｂ信号を生成する処理であるホワイトバランス処理を実行する）。

セレクタ１００は、前記Ｗ．Ｂ２５からの面順次の画像信号を帯域別信号変換部１０１の各部に振り分けて出力する。帯域別信号変換部１０１は、前記セレクタ１００からの画像信号を通常光観察用画像信号と狭帯域光観察用画像信号に変換する。セレクタ１０２は、前記帯域別信号変換部１０１からの通常光観察用画像信号と狭帯域光観察用画像信号の面順次の画像信号をγ補正回路２６及び合成回路２０１に順次出力する。

γ補正回路２６は、前記セレクタ１０２あるいは前記合成回路２０１からの面順次の画像信号に対してγ補正処理を施す。拡大回路２７は、前記γ補正回路２６にてγ補正処理された面順次の画像信号を拡大処理する。強調回路２８は、前記拡大回路２７にて拡大処理された面順次の画像信号に輪郭強調処理を施す。セレクタ２９及び同時化メモリ３０、３１，３２は、強調回路２８からの面順次の画像信号を同時化するためのものである。

画像処理回路３３は、前記同時化メモリ３０、３１，３２に格納された面順次の各画像信号を読み出し、動画色ずれ補正処理等を行う。Ｄ／Ａ回路３４，３５，３６は、前記画像処理回路３３からの画像信号をアナログの映像信号に変換し観察モニタ５に出力する。Ｔ．Ｇ３７は、前記光源装置４の制御回路１７から、回転フィルタ１４の回転に同期した同期信号を入力し、各種タイミング信号を上記ビデオプロセッサ７内の各回路に出力する。

また、電子内視鏡２には、モード切替スイッチ４１が設けられており、このモード切替スイッチ４１の出力がビデオプロセッサ７内のモード切替回路４２に出力されるようになっている。ビデオプロセッサ７のモード切替回路４２は、制御信号を調光制御パラメータ切替回路４４及び制御回路２００に出力するようになっている。調光回路４３は調光制御パラメータ切替回路４４からの調光制御パラメータ及びプロセス回路２３を経た撮像信号に基づき光源装置４の絞り装置１３を制御し適正な明るさ制御を行うようになっている。

つぎに、帯域別信号変換部１０１を図４を用いて説明する。セレクタ１００は、Ｗ．Ｂ２５からの面順次の画像信号（各色信号）をＴ．Ｇ３７からのタイミング信号に基づき、順次、帯域別信号変換部１０１に出力する。

帯域別信号変換部１０１では、図４に示すように、セレクタ１００からの色信号であるR信号は通常観察に適した広帯域のR画像信号であり、R信号をスルーでセレクタ１０２に通常光観察用R信号（以下、ＷＬＩ−Ｒと記す）として出力すると共に、R信号を同時化メモリ１１０に出力する。

また、帯域別信号変換部１０１では、セレクタ１００からの色信号であるG信号は通常観察に適した広帯域のG画像信号であり、G信号をスルーでセレクタ１０２に通常光観察用G信号（以下、ＷＬＩ−Ｇと記す）として出力すると共に、G信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１１を介して同時化メモリ１１０に出力する。図５に示すような振幅特性を有するＢＰＦ１１１を介することで、広帯域なＧ画像信号に再現される深部の組織情報のコントラストを増強し、Ｇフィルタ部１４ｇを透過した照明光よりも狭帯域な分光特性を有する照明光の照明によって得られる画像に相当する高ハイコントラスト画像信号を生成する。

さらに、帯域別信号変換部１０１では、セレクタ１００からの色信号であるB信号を同時化メモリ１１０に出力すると共に、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１２を介して明るさ調整回路１１３で所定の明るさ調整を行い、セレクタ１０２に通常光観察用B信号（以下、ＷＬＩ−Ｂと記す）として出力する。セレクタ１００からの色信号であるB信号は、狭帯域光観察に適した狭帯域のB画像信号である。該B信号をＬＰＦ１１２を介することで、Ｂフィルタ部１４ｂを透過した照明光よりも、広帯域な分光特性を有する照明光の照射によって得られる画像と同等な低コントラスト画像を生成する。そして、Ｂ画像信号は、青色短波長側における狭帯域光の照射によって得られる画像信号であるため、血液等による光の吸収が高く暗いことから、明るさ調整回路１１３をＬＰＦ１１２の後段に設けて、所望の明るさにて調整し、ＷＬＩ−Ｂとしてセレクタ１０２に出力する。

同時化メモリ１０１に入力された各色信号は、色変換回路１１４にて、式（１）に示すような、所定の色変換処理がなされ、面順次回路１１５により面順次の狭帯域光観察用R信号（以下、ＮＢＩ−Ｒと記す）、狭帯域光観察用G信号（以下、ＮＢＩ−Ｇと記す）、狭帯域光観察用B信号（以下、ＮＢＩ−Ｂと記す）としてセレクタ１０２に出力される。

ここで、ｍ1、ｍ2、ｍ3は色変換係数（実数）であり、ｒ、ｇ、ｂは色変換回路１１４に入力されるＲ、Ｇ、Ｂの色信号を示す。

そして、セレクタ１０２は、制御回路２００からの制御信号に基づき、通常光観察画像を構成するＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇ、ＷＬＩ−Ｂの面順次色信号と、狭帯域光画像を構成するＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂの面順次色信号とをγ補正回路２６あるいは合成回路２０１へ出力する。

また、画像処理回路３３は、同時化メモリ３０、３１、３２から入力される色信号に対して、動画色ずれ補正処理を施して、Ｄ／Ａ回路３４、３５、３６に出力する画像信号を生成する。つまり、ＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇ、ＷＬＩ−Ｂの面順次色信号が入力される場合には通常光観察画像を生成すると共に、ＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂの面順次色信号が入力される場合では狭帯域光画像を生成し、さらには、後述の合成画像信号の面順次色信号が入力される場合には、動画色ずれ補正処理を施した合成画像信号を生成する。

そして、図６及び図７に示すように、モード切替スイッチ４１の操作に基づいて、通常光観察画像及び狭帯域光画像をトグル的にリアルタイムで切り換えて観察モニタ５に表示する。また、モード切替スイッチ４１の操作に基づいて、図８に示すように観察モニタ５に、同一画面上に通常光観察画像及び狭帯域光画像をリアルタイムに表示することもできる。

すなわち、本実施例では、セレクタ１０２は、制御回路２００からの制御信号に基づき、表示モードが通常光観察画像および狭帯域光観察画像を同時に観察モニタ５に表示する場合には、セレクタ１０２に備わるメモリ（図示せず）から、同じ色信号の２つの画像信号（Ｒ信号ならば、ＷＬＩ−ＲとＮＢＩ−Ｒ）が合成回路に入力されるように切替えられる。

合成回路２０１は、入力された２つの画像信号を夫々縮小したのち合成することで合成画像信号を生成してγ補正回路２６へ出力する（ＧおよびＢ信号も同様。なお、合成回路２０１へは、ＷＬＩ−ＲとＮＢＩ−Ｒ、ＷＬＩ−ＧとＮＢＩ−Ｇ、ＷＬＩ−ＢとＮＢＩ−Ｂが順次入力されるように、後述する制御回路２００からの制御信号に基づき制御される。また合成画像信号は、合成回路２０１から面順次でγ補正回路２６へ出力される）。

通常光観察画像あるいは狭帯域光観察画像の何れか一方のみを表示するモードの場合、セレクタ１０２は、制御回路２００からの制御信号に基づき、合成回路２０１へ画像信号が出力されるようには切替えられず、通常光観察画像あるいは狭帯域光観察画像のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号が面順次でγ補正回路２６へ出力されるように切替えられる。

制御回路２００は、モード切替回路４２からのモード切替信号に基づき、上記のモードを判定してセレクタ１０２の切替えを行なう。そして、制御回路２００は、Ｔ．Ｇ３７からのタイミング信号に基づき、セレクタ１０２におけるＲ，Ｇ，Ｂ信号を、合成回路２０１あるいはγ補正回路２６へ順次出力させるように制御する（合成回路２０１への出力の場合、ＷＬＩ−ＲとＮＢＩ−Ｒが同時に出力され、次のタイミングで、ＷＬＩ−ＧとＮＢＩ−Ｇ、さらに次のタイミングでＷＬＩ−ＢとＮＢＩ−Ｂが出力され、これらが繰り返えされる。γ補正回路２６への出力の場合は、例えば通常光観察画像を表示するモードでは、ＷＬＩ−Ｒ→ＷＬＩ−Ｇ→ＷＬＩ−Ｂの繰り返し）。

なお、セレクタ１０２にはメモリ（図示せず）が備わり、該メモリは、通常光観察画像及び狭帯域光画像を同時に表示するモードの場合にのみ、制御回路２００からの制御信号に基づき、帯域別信号変換部１０１から入力されるＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇ、ＷＬＩ−Ｂ、ＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂを記憶する。

なお、上記の合成回路２０１では、２つの画像信号を夫々縮小して左右に配置されるように合成処理する内容を説明したが、画像信号における被写体画像信号（被写体像に基づく画像信号部分。図６ならば余白を除いた通常光観察画像に相当する画像信号）のみを検出し、２つの画像信号として上記被写体画像信号のみを左右に配置することにより合成処理を行なうようにしてもよい。

ここで、本実施例では、γ補正回路２６は、図９に示すように、セレクタ１０２から出力される面順次信号に対して、ＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇ、ＷＬＩ−Ｂと、ＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂとでは異なるγ補正特性を適用する。つまり、通常光観察画像であるＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇ、ＷＬＩ−Ｂの面順次色信号に対しては、図９のgamma-1特性を適用し、狭帯域光画像であるＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂに対しては、ハイコントラストとなるように図９のgamma-2特性を適用する。

すなわち、通常光観察画像あるいは狭帯域光観察画像のみが表示されるモードの場合、γ補正回路２６には、制御回路２００からの（通常光観察画像あるいは狭帯域光観察画像のみを表示する表示モードを判定した）制御信号が入力される。

γ補正回路２６は、図９に示すように、上記制御信号に基づき、通常光観察画像を表示するモードの場合には、gamma-1の特性によるγ補正処理を行い、狭帯域光観察画像を表示するモードの場合には、gamma-2の特性によるγ補正処理を行う（この場合、γ補正回路２６は後述の上記制御信号に基づく画像信号の判別は行なわない）。

一方、通常光観察画像及び狭帯域光観察画像を同時に表示するモードの場合、合成回路２０１から出力される合成信号がγ補正回路２６に入力され、また、γ補正回路２６には制御回路２００からの（同時表示モードを判定した）制御信号が入力される。

γ補正回路２６は、図９に示すように、上記制御信号に基づき、ＷＬＩの画像信号とＮＢＩの画像信号を判別し、ＷＬＩ画像信号に対してはgamma-1の特性を適用し、ＮＢＩ画像信号に対してはgamma-2の特性を適用する。上記の画像信号の判別には、画像領域情報を用いる。例えば、図８に示すような表示の場合では、画面の左半分に相当する画像信号はＷＬＩ画像信号と判別して、gamma-1の特性を適用し、右半分の画像信号はＮＢＩ画像信号と判別してgamma-2の特性を適用する。

このように本実施例では、帯域別信号変換部１０１は回転フィルタ１４による１組の面順次光の照射で得られたRGB画像信号より通常光観察画像を生成するためのＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇ、ＷＬＩ−Ｂ及び狭帯域光画像を生成するためのＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂを生成する。すなわち、１組のＲフィルタ部１４ｒ，Ｇフィルタ部１４ｇ，Ｂフィルタ部１４ｂからなる回転フィルタ１４による面順次光照射で、通常光観察画像及び狭帯域光画像をリアルタイムに生成することができる。したがって、装置構成が簡略化でき、通常光観察画像及び狭帯域光画像を同タイミングの画像として観察が可能となる。

また、合成回路２０１は、通常光観察画像及び狭帯域光画像を合成する。このため、通常光観察画像と狭帯域光画像とを同時観察することが可能となる。

図１０ないし図１３は本発明の実施例２に係わり、図１０は内視鏡装置の構成を示す構成図、図１１は図１０の原色カラーフィルタの構成を示す構成図、図１２は図１１の原色カラーフィルタの透過特性を示す図、図１３は図１０の帯域別信号変換部の構成を示す構成図である。

実施例２は、実施例１とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

実施例１では、回転フィルタ１４による面順次撮像観察により通常光観察画像及び狭帯域光画像の生成を実現する実施例であったが、本実施例では、図１０に示すように、白色光を体腔内組織に照射し、原色カラーフィルタ７１により色分離してＣＣＤ２にて撮像する同時式撮像観察により通常光観察画像及び狭帯域光画像の生成を実現する実施例である。図１１に原色カラーフィルタ７１の構成を示し、各色フィルタの透過特性を図１２に示す。

本実施例のビデオプロセッサ７では、図１０に示すように、Ａ／Ｄ変換器２４からの単板（１色／画素）画像信号であるRGB画像信号を、３板化回路７２ａにてR信号、G信号及びB信号に３板化（ＲＧＢの３色／画素）する。そして、３板化回路７２ａにて３板化したR信号、G信号及びB信号は、実施例１と同様に、Ｗ．Ｂ２５によりホワイトバランス処理が実行される。その後、ホワイトバランス処理されたR信号、G信号及びB信号は、一旦メモリ７３に格納され、メモリ７３からR信号、G信号及びB信号を読み出して帯域別信号変換部１０１に出力する。

帯域別信号変換部１０１の構成は実施例１とほぼ同じであるが、図１３に示すように、本実施例の帯域別信号変換部１０１では、原色カラーフィルタ７１を介して撮像されたR信号は、通常観察に適した広帯域のR画像信号であり（図１２参照）、R信号をスルーでセレクタ１０２にＷＬＩ−Ｒとして出力すると共に、色変換回路１１４に出力する。また、原色カラーフィルタ７１を介して撮像されたG信号は、通常観察に適した広帯域のG画像信号であり（図１２参照）、G信号をスルーでセレクタ１０２にＷＬＩ−Ｇとして出力すると共に、G信号をＢＰＦ１１１を介して色変換回路１１４に出力する。さらに、原色カラーフィルタ７１を介して撮像されたB信号は、狭帯域光観察に適した狭帯域のB画像信号であり（図１２参照）、B信号を色変換回路１１４に出力すると共に、ＬＰＦ１１２を介して明るさ調整回路１１３で明るさ調整を行い、セレクタ１０２にＷＬＩ−Ｂとして出力する。

色変換回路１１４は、入力された画像信号に対して所定の色変換処理を施し、セレクタ１０２にＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂとして出力する。

そして、セレクタ１０２は、制御回路２００からの制御信号に基づき、ＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇ、ＷＬＩ−Ｂと、ＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂとをγ補正回路２６あるいは合成回路２０１に出力する。合成回路２０１は、入力された画像信号を合成する。

すなわち、本実施例では、セレクタ１０２は、制御回路２００からの制御信号に基づき、表示モードが通常光観察画像および狭帯威光観察画像を同時に観察モニタ５に表示する場合には、セレクタ１０２に備わるメモリ（図示せず）から、６つの画像信号（ＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇ、ＷＬＩ−Ｂ、ＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂ）が合成回路２０１に入力されるように切替えられる。

合成回路２０１は、同じ色信号の２つの画像信号（ＷＬＩ−ＲとＮＢＩ−Ｒ、ＷＬＩ−ＧとＮＢＩ−Ｇ、ＷＬＩ−ＢとＮＢＩ−Ｂ）を夫々縮小したのち合成することで合成画像信号(Ｒ、Ｇ、Ｂの画像信号)を生成してγ補正回路２６へ出力する。

通常光観察画像あるいは狭帯域光観察画像の何れか一方のみを表示するモードの場合、セレクタ１０２は、制御回路２００からの制御信号に基づき、合成回路２０１へ画像信号が出力されるようには切替えられず、通常光観察画像あるいは狭帯域光観察画像のR信号、Ｇ信号、Ｂ信号がγ補正回路２６へ出力されるように切替えられる。

制御回路２００は、モード切替回路４２からのモード切替信号に基づき、上記のモードを判定してセレクタ１０２の切替えを行なう。そして、制御回路２００は、Ｔ．Ｇ３７からのタイミング信号に基づき、セレクタ１０２におけるＲ，Ｇ，Ｂ信号が、合成回路２０１あるいはγ補正回路２６へ出力されるように制御する（合成回路２０１への出力の場合、ＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇ、ＷＬＩ−Ｂ、ＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂが同時に、またγ補正回路２６への出力の場合、例えば通常光観察画像を表示するモードでは、ＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇ、ＷＬＩ−Ｂが同時に、セレクタ１０２から出力されるように制御）。

なお、上記の合成回路２０１では、同じ色信号の２つの画像信号を夫々縮小して左右に配置されるように合成処理する内容を説明したが、画像信号における被写体画像信号（被写体像に基づく画像信号部分。図８ならば余白を除いた通常光観察画像に相当する画像信号）のみを検出し、２つの画像信号として上記被写体画像信号のみを左右に配置することにより合成処理を行なうようにしてもよい。

γ補正回路２６は、実施例１と同等に、制御信号に基づき、ＷＬＩの画像信号とＮＢＩの画像信号を判別し、ＷＬＩ画像信号に対してはgamma-1の特性を適用し、ＮＢＩ画像信号に対してはgamma-2の特性を適用する。上記の画像信号の判別には、画像領域情報を用いる。例えば、図８に示すような表示の場合では、画面の左半分に相当する画像信号はＷＬＩ画像信号と判別して、gamma-1の特性を適用し、右半分の画像信号はＮＢＩ画像信号と判別してgamma-2の特性を適用する。

通常光観察画像あるいは狭帯域光観察画像のみが表示されるモードの場合には、制御信号からの制御信号に基づき、通常光観察画像の場合には、gamma-1の特性によるγ補正処理を行い、狭帯域光観察画像の場合には、gamma・2の特性によるγ補正処理を行う（この場合、γ補正回路２６は、上記制御信号に基づき、画像信号の判別は行なわない）。

本実施例のビデオプロセッサ７は、実施例１と同様に、セレクタ１０２を介した画像信号にγ補正処理を施すγ補正回路２６と、γ補正処理された画像信号を拡大処理する拡大回路２７と、拡大処理された画像信号に輪郭強調処理を施す強調回路２８とを備え、Ｄ／Ａ回路３４，３５，３６によって強調回路２８からの画像信号をアナログの映像信号に変換し観察モニタ５に出力する。

なお、本実施例では、図１０に示すように、制御回路２００を有している。この制御回路２００は、ＣＣＤドライバ２０からのＣＣＤ駆動に関する信号を入力している。前記制御回路２００は、ＣＣＤドライバ２０からのＣＣＤ駆動に関する信号に基づき、１フレーム分の撮像を検知し、セレクタ１０２を制御して、セレクタ１０２よりＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇ、ＷＬＩ−Ｂと、ＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂとをγ補正回路２６あるいは合成回路２０に出力するようになっている、
このように本実施例においても、実施例１と同様な効果を得ることができる。

図１４ないし図１９は本発明の実施例３に係わり、図１４は内視鏡装置の構成を示す構成図、図１５は図１４の熱線カットフィルタの透過特性を示す図、図１６は図１４の補色フィルタの構成を示す構成図、図１７は図１４の帯域別信号変換部の構成を示す構成図、図１８は図１４の熱線カットフィルタの透過特性の変形例を示す図、図１９は図１４の帯域別信号変換部の変形例の構成を示す構成図である。

実施例３は、実施例２とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

本実施例では、図１４に示すように、光源装置４は実施例２とほとんど同じであるが、熱線カットフィルタ１２に図１５に示すような透過特性を持たせている。また、ＣＣＤ２の撮像面には、原色カラーフィルタ７１の代りに、図１６に示すような構成の補色フィルタ８１を設けている。

本実施例のビデオプロセッサ７では、図１４に示すように、Ａ／Ｄ変換器２４からの画像信号をＹ／Ｃ分離回路８２にてＹ／Ｃ分離（輝度／色差信号分離）し、Ｙ／Ｃ分離された輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ，Ｃｂをメモリ８３に一旦格納し、メモリ８３から輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ，Ｃｂを読み出してRGBマトリックス回路８４にてRGB信号に変換する。そして、RGBマトリックス回路８４からのR信号、G信号及びB信号は、実施例１と同様に、Ｗ．Ｂ２５によりホワイトバランス処理が実行される。その後、ホワイトバランス処理されたR信号、G信号及びB信号は、帯域別信号変換部１０１に出力する。帯域別信号変換部１０１以降の構成は実施例２と同じである。

帯域制限手段としての熱線カットフィルタ１２の透過特性が、図１５に示したように狭帯域特性となっているため、本実施例の帯域別信号変換部１０１は、図１７に示すように、R信号、G信号、B信号を色変換回路１１４にて所定の色変換処理した後、ＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂとしてセレクタ１０２に出力する。また、R信号、G信号、B信号それぞれをＬＰＦ１１２を介して明るさ調整回路１１３で明るさ調整を行い、セレクタ１０２にＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇ、ＷＬＩ−Ｂとして出力する。

このように本実施例においても、実施例２と同様な効果を得ることができる。

なお、熱線カットフィルタ１２の透過特性は図１５に限らず、図１８に示すような透過特性としてもよい。この場合、本実施例の帯域別信号変換部１０１は、図１９に示すように、R信号及びG信号をスルーでＷＬＩ−Ｒ、ＷＬＩ−Ｇとしてセレクタ１０２に出力する。また、B信号はＬＰＦ１１２を介して明るさ調整回路１１３で明るさ調整を行い、セレクタ１０２にＷＬＩ−Ｂとして出力する。そして、R信号及びG信号それぞれを、ＢＰＦ１１１を介して色変換回路１１４に出力し、B信号と共に、色変換回路１１４にて所定の色変換処理した後、ＮＢＩ−Ｒ、ＮＢＩ−Ｇ、ＮＢＩ−Ｂとしてセレクタ１０２に出力する。

付記：
付記項１）
請求項１において、前記生体画像変換手段は、前記第１の生体画像情報と前記第２の生体画像情報とでは異なる画像信号変換処理を施す画像信号変換手段を有する。

付記項２）
付記項１において、前記画像信号変換手段は、画像信号のコントラストを変換するコントラスト変換手段（例えば、γ補正回路２６）及び、または画像信号の色調を変換する色調変換手段（例えば、色変換回路１１４）とから構成される。

本発明は、上述した実施例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。

本発明の実施例１に係る内視鏡装置の構成を示す構成図 図１の回転フィルタの構成を示す構成図 回転フィルタのフィルタ組の分光特性を示す図 図１の帯域別信号変換部の構成を示す構成図 図４のＢＰＦの振幅特性を示す図 図１の観察モニタの表示例を示す第１の図 図１の観察モニタの表示例を示す第２の図 図１の観察モニタの表示例を示す第３の図 図１のγ補正回路のγ補正特性を示す図 本発明の実施例２に係る内視鏡装置の構成を示す構成図 図１０の原色カラーフィルタの構成を示す構成図 図１１の原色カラーフィルタの透過特性を示す図 図１０の帯域別信号変換部の構成を示す構成図 本発明の実施例３に係る内視鏡装置の構成を示す構成図 図１４の熱線カットフィルタの透過特性を示す図 図１４の補色フィルタの構成を示す構成図 図１４の帯域別信号変換部の構成を示す構成図 図１４の熱線カットフィルタの透過特性の変形例を示す図 図１４の帯域別信号変換部の変形例の構成を示す構成図

符号の説明

１…内視鏡装置
２…ＣＣＤ
３…電子内視鏡
４…光源装置
５…観察モニタ
７…ビデオプロセッサ
１１…キセノンランプ
１４…回転フィルタ
１０１…帯域別信号変換部
１１０…同時化メモリ
１１１…バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１１２…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１１３…明るさ調整回路

Claims (7)

1. 被検体に照明光を照射する照明手段と、
   前記照明手段からの照明光で照明された前記被検体の被検体像を受光し、前記被検体の生体画像情報を取得する生体画像情報取得手段と、
   前記照明手段と前記生体画像情報取得手段に至る光路上に配置され、前記被検体に対する光の深達度に応じて配分された複数の波長帯域のうち少なくとも１つの波長帯域を所定帯域幅に制限する帯域制限手段と、
   前記生体画像情報取得手段が取得した前記生体画像情報に基づき、前記所定帯域幅に制限されていない広帯域な信号に対してバンドパスフィルタを介して当該被検体における深部の組織情報のコントラストを増強させた第１の生体画像信号情報と、前記所定帯域幅に制限された情報に対してローパスフィルタを介して広帯域な分光特性を有する照明光の照射によって得られる画像と同等のコントラストを有する第２の生体画像信号情報と、を生成する生体画像情報変換手段と、
   前記生体画像情報変換手段により変換された前記第１の生体画像信号情報及び前記第２の生体画像信号情報に基づき、表示手段に表示する表示画像を生成する表示画像生成手段と、
   を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記帯域制限手段は、前記照明手段における照明光の前記波長帯域を所定帯域幅に制限することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記帯域制限手段は、前記生体画像情報取得手段にて前記生体画像情報を取得する前に前記被検体像の前記波長帯域を前記所定帯域幅に制限する
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
4. 前記照明光はRGB面順次光である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡装置。
5. 前記照明光は白色光であって、
   前記生体画像情報取得手段はＣＣＤであり、
   前記帯域制限手段は、前記ＣＣＤの撮像面に配置された原色カラーフィルタである
   ことを特徴とする請求項１または３に記載の内視鏡装置。
6. 前記生体画像情報取得手段は、補色フィルタが撮像面に配置されたＣＣＤである
   ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
7. 前記生体画像情報変換手段は、前記第２の生体画像信号情報に対して所定の明るさ調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。

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