JP5538143B2 - 内視鏡システム - Google Patents
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すなわち、B光、G光、及びR光を照射して得られる各戻り光をCCD等の撮像センサによって受光して得られる画像信号は、それぞれ、主として表層組織の情報、主として中層組織及び表層組織の情報、及び主として深層組織及び中層組織の情報を含むことが知られている。
このため、狭帯域光による戻り光を撮像センサで受光して得られた2つのGB画像信号を表示部に疑似カラー表示するためのRGBカラー画像データに変換する狭帯域光モードにおける画像処理は、通常光による戻り光を撮像センサで受光して得られた3つのRGB画像信号を表示部にカラー表示するためのRGBカラー画像データに変換する通常光モードにおける画像処理とは異なるものとなっている。
この場合にも、画像処理において、同様に、G画像信号をR画像データに割り付け、B画像信号をG画像データ及びB画像データに割り付け、3chカラー画像データからなる疑似カラー画像を生成し、モニタ等に表示している(特許文献2及び3参照)。
その結果、いずれの場合にも、モニタ等に表示された疑似カラー画像は、主として表層組織の情報を含むB画像信号(B狭帯域データ)を多く含んでいるため、表層組織の微細血管や微細構造の状態がより詳細に表現されたものとなり、表層組織の微細血管や微細構造が観察しやすくなることが知られている(特許文献1、2及び3参照)。
例えば、内視鏡システムにおいては、通常光モードの白色光として蛍光体に445nmレーザ(445LD)から445nmレーザ光(青色レーザ光)を照射して発生させた疑似白色光を用い、狭帯域光モードの狭帯域光として405nmレーザ(405LD)から出射される405nmレーザ光(青紫色レーザ光)を用い、カラーCCD等の同時式の撮像センサを用いている。このような内視鏡システムにおいて、通常光モードから狭帯域光モードに切り替える場合、445nmレーザから445nmレーザ光が安定した発光強度で照射されている時に、405nmレーザが点灯されることになる。
また、所定の色味になるように、すなわち、B/G比を所定の値になるように、例えば405nmレーザの発光強度を自動的に変更することも可能であるが、生体の分光反射率の違いにより、理想的なB/G比は、撮影対象により異なるという問題がある。さらに、生体の分光反射率は部位や個人差が大きいため、補正することはかえって問題がある。
このため、図10に示すように、狭帯域光モードに切り替えられて、405nmレーザが点灯されて発光強度が所定の発光強度になるまでの所定の立ち上がり時間は、405nmレーザの発光強度は不足することになる。すなわち、405nmレーザ光と445nmレーザ光とを主成分とするB光(合波光のB波長領域の成分)の比率は、狭帯域光モードに切り替えられてからこの立ち上がり時間の間、405nmレーザが安定した発光強度を持つ405nmレーザ光を射出している間よりも低くなる。
これに対し、安定している445nmレーザ光によって蛍光体で励起された白色光中のG光(G波長領域の成分)は、変動しない。したがって、G画像信号は、主として白色光を主成分とする合波光の照射による戻り光のG波長領域の成分に依存しているので、狭帯域光の影響をあまり受けない、もしくは、狭帯域光の影響が少ない。このため、上述した立ち上がり時間の間は、B画像信号は、G信号に対して相対的に小さくなる。
普通、通常光モードから狭帯域光モードへの切り替えは、ユーザ(術者)によって内視鏡を人間の体腔内に挿入して観察している際に行われるため、通常光モードから狭帯域光モードへの切り替えによって、表示への表示画像が、通常光モードの表示画像から、狭帯域光モードの表示画像に切り替わるため、赤みがかった画像は、ユーザに、出血を想起させ、誤った観察を招くことなどの不利益を被るという問題もある。
また、通常光モードから狭帯域光モードへの切り替えの際に、上述した立ち上がり時間の間のように、狭帯域光(405nm)レーザが所定の位置まで立ち上がっていない場合には、上述したように、B光の比率が低く、したがって、主として表層組織の情報を含むB画像信号の比率が低いため、表層血管が見えづらく、狭帯域光モードの性能が発揮できず、内視鏡システムとしての性能が保障できないという問題もある。
また、本発明の他の目的は、通常光モードと特殊光モードとを切り替える際に、システムとしての性能が発揮できず、ユーザに不利益が生じる可能性を無くし、狭帯域光モードに切り替えた直後の狭帯域光が安定するまで立ち上がっていない間においても、ユーザにとって不利益を生じさせることない、適切な画像を表示し、ユーザに提供することができる内視鏡システムおよびそのキャリブレーション方法を提供することにある。
また、本発明によれば、通常光モードと特殊光モードとを切り替える際に、システムとしての性能が発揮できず、ユーザに不利益が生じる可能性を無くし、狭帯域光モードに切り替えた直後の狭帯域光が安定するまで立ち上がっていない間においても、ユーザにとって不利益を生じさせることない、適切な画像を表示し、ユーザに提供することができ、特殊光観察する際に、狭帯域光により得られる生体情報を明瞭かつ適切に観察することができ、その結果、常に適正な画像を観察できる。
図1は、本発明の一実施形態の内視鏡システムの全体構成の一実施例を模式的に示すブロック図である。
同図に示すように、本発明の内視鏡システム10は、本発明の内視鏡システムのキャリブレーション方法を実施するものであって、内視鏡12と、光源部14と、プロセッサ16と、入出力部18とを有する。ここで、光源部14及びプロセッサ16は、内視鏡12の制御装置を構成し、内視鏡12は、光源部14と光学的に接続され、プロセッサ16と電気的に接続される。また、プロセッサ16は、入出力部18と電気的に接続される。そして、入出力部18は、画像情報等を出力表示する表示部(モニタ)22、画像情報等を出力する記録部(記録装置)24(図3参照)、及び通常観察モード(通常光モードともいう)や特殊光観察モード(特殊光モードともいう)などのモード設定や機能設定等の入力操作を受け付けるUI(ユーザインタフェース)として機能する入力部26を有する。
内視鏡12の照射口28Aには、照明光学系を構成するカバーガラスやレンズ(図示せず)が配置され、受光部28Bの撮像素子32の受光面には撮像光学系を構成する対物レンズユニット(図示せず)が配置される。
内視鏡挿入部は、操作部の操作により湾曲自在にされ、内視鏡12が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向及び任意の角度に湾曲でき、照射口28A及び受光部28Bを、すなわち撮像素子32の観察方向を、所望の観察部位に向けることができる。
青色レーザ光源34及び青紫色レーザ光源36は、ブロードエリア型のInGaN系レーザダイオードが利用でき、また、InGaNAs系レーザダイオードやGaNAs系レーザダイオードを用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。
中心波長445nmの青色レーザ光及び中心波長405nmの青紫色レーザ光が合波され、コネクタ部まで伝送されたレーザ光は、照明光学系を構成する光ファイバ38によって、それぞれ内視鏡12の先端部まで伝搬される。そして、青色レーザ光は、内視鏡12の先端の、光ファイバ38の光出射端に配置された波長変換部材である蛍光体30を励起して蛍光を発光させる。また、一部の青色レーザ光は、そのまま蛍光体30を透過する。青紫色レーザ光は、蛍光体30を励起させることなく透過して、狭帯域波長の照明光(いわゆる狭帯域光)となる。
光ファイバ38は、マルチモードファイバであり、一例として、コア径105μm、クラッド径125 μm、外皮となる保護層を含めた径が φ0.3〜0.5mmの細径なファイバケーブルを使用できる。
上記の蛍光体30は、レーザ光の可干渉性により生じるスペックルに起因して、撮像の障害となるノイズの重畳や、動画像表示を行う際のちらつきの発生を防止できる。また、蛍光体30は、蛍光体を構成する蛍光物質と、充填剤となる固定・固化用樹脂との屈折率差を考慮して、蛍光物質そのものと充填剤に対する粒径を、赤外域の光に対して吸収が小さく、かつ散乱が大きい材料で構成することが好ましい。これにより、赤色や赤外域の光に対して光強度を落とすことなく散乱効果が高められ、光学的損失が小さくなる。
この内視鏡システム10では、プロファイルAとプロファイルBとの発光強度を光源制御部40により相対的に増減制御して、任意の輝度バランスの照明光を生成することができる。なお、本発明の内視鏡システム10において、通常光モードでは、プロファイルBの光のみが用いられ、特殊光モードでは、プロファイルA及びBが重畳された光が用いられる。
なお、図示例においては、青色レーザ光源34からの445nmの青色レーザ光と青紫色レーザ光源36からの405nmの青紫色レーザ光とを合波した合波光を蛍光体30に当てて励起させて励起発光光を発光させているが、本発明はこれに限定されず、青色レーザ光源34からの445nmの青色レーザ光のみを蛍光体30に当てて励起させて励起発光光を発光させ、青紫色レーザ光源36からの405nmの青紫色レーザ光を直接内視鏡12の先端部の照射口28Aから被検体の被観察領域に向けて照射しても良い。
撮像後に撮像素子30から出力される撮像画像の画像信号は、スコープケーブル42を通じてプロセッサ16の画像処理システム44に入力される。
図3は、本発明の内視鏡システムのプロセッサの一実施例の詳細構成を含む各部の信号処理系を示すブロック図である。
同図に示すように、内視鏡システム10の信号処理系は、内視鏡12の信号処理系と、光源14の信号処理系と、プロセッサ16の信号処理系(画像処理システム44)と、モード切替部(スイッチ)46と、モード切替制御部48と、キャリブレーション部20とを有する。
また、光源部14の信号処理系は、青色レーザ光源(445LD)34及び青紫色レーザ光源(405LD)36のオンオフ制御及び光量制御を行う光量制御部40を有する。
ここで、光量制御部40は、内視鏡システム10の稼働開始に伴う光源オン信号に応じて青色レーザ光源34を点灯したり、モード切替部46からの通常光モードと特殊光モードとの切替信号に応じて青紫色レーザ光源36のオンオフ制御を行ったり、後述する光量制御部54から算出された画像のB光及びG光の光量等やプロファイルA及びBの発光強度等に応じて、青色レーザ光源34及び青紫色レーザ光源36の発光強度、すなわち光源34及び36に流す電流値を制御する。なお、光量制御部40は、青紫色レーザ光源36のオン(点灯)信号をモード切替制御部48に入力する。
て、光量算出部54と、DSP(デジタルシグナルプロセサ)56と、ノイズ除去回路58と、画像処理切替部(スイッチ)60と、通常光画像処理部62と、特殊光画像処理部64と、画像表示信号生成部66とを有する。
光量算出部54は、内視鏡12のA/D変換器52からコネクタを介して入力されたデジタル画像信号を用いて、撮像素子30で受光した戻り光の光量、例えば、B光の光量及びG光の光量、すなわち画像のB光及びG光の光量等を算出する。光量算出部54は、さらに、光源光量、すなわち445LD34からの青色レーザ光の光量(発光強度)や、この青色レーザ光による蛍光体30からの疑似白色光の光量(図2に示すプロファイルBの発光強度)や、405LD36からの青紫色レーザ光の光量(図2に示すプロファイルAの発光強度)等を算出しても良い。また、光量算出部54は、さらに、画像のB光とG光との光量比(B/G比)を算出しても良い。
DSP56は、光量算出部54で光源光量が検出された後、A/D変換器52から出力されたデジタル画像信号にガンマ補正、色補正処理を行う。
ノイズ除去回路58は、DSP56でガンマ補正、色補正処理が施されたデジタル画像信号から、例えば、移動平均法やメディアンフィルタ法等の画像処理におけるノイズ除去方法を行ってノイズを除去する。
こうして、内視鏡12からプロセッサ16に入力されたデジタル画像信号は、DSP56及びノイズ除去回路58でガンマ補正、色補正処理及びノイズ除去等の前処理がなされる。
なお、本発明においては、区別のため、通常光画像処理部62及び特殊光画像処理部64による画像処理前のデジタル画像信号を画像信号といい、画像処理前後のデジタル画像信号を画像データと呼ぶことにする。
通常光画像処理部62は、通常光モードにおいて、445LD及び蛍光体30による白色光(プロファイルB)による前処理済デジタル画像信号に適した通常光用画像処理を施す部分であって、色変換部68と、色彩強調部70と、構造強調部72とを有する。
色彩強調部70は、画面内の血管と粘膜との色味の差を付けて、血管を見易くなるように強調するためのものであって、色変換処理済RGB画像データに対して、画面を見ながらする処理、例えば、画面全体の平均の色味を見て、その色味を平均値より血管と粘膜との色味の差をつける方向に強調する処理を行う。
構造強調部72は、色彩強調処理済RGB画像データに対して、シャープネスや輪郭強調等の構造強調処理を行う。
構造強調部72で構造強調処理が施されたRGB画像データは、通常光用画像処理済RGB画像データとして通常光画像処理部62から画像表示信号生成部66に入力される。
色変換部74は、入力された前処理済のRGB3チャンネルのデジタル画像信号のG画像信号に所定係数をかけてR画像データに割り付け、同B画像信号にそれぞれ所定係数をかけてG画像データ及びB画像データに割り付け、RGB画像データを生成した後、生成されたRGB画像データに、色変換部68と同様に、3×3のマトリックス処理、階調変換処理、3次元LUT処理などの色変換処理を行う。
構造強調部78は、構造強調部72と同様に、色彩強調処理済RGB画像データに対して、シャープネスや輪郭強調等の構造強調処理を行う。
構造強調部72で構造強調処理が施されたRGB画像データは、特殊光用画像処理済RGB画像データとして特殊光画像処理部64から画像表示信号生成部66に入力される。
モニタ22は、通常光モードでは、白色光を照射して撮像素子32で得られ、プロセッサ16で前処理及び通常光画像処理がなされた表示画像信号に基づく通常観察用画像をソフトコピー画像として表示し、特殊光モードでは、白色光に加え、特殊光を照射して撮像素子32で得られ、プロセッサ16で前処理及び特殊光画像処理がなされた表示画像信号に基づく特殊光観察画像をソフトコピー画像として表示する。
記録装置24も、通常光モードでは、白色光を照射して得られた通常観察画像をハードコピー画像として出力し、特殊光モードでは、白色光及び特殊光を照射して得られた特殊光観察画像をハードコピー画像として出力する。
なお、必要に応じて、画像表示信号生成部66で生成された表示画像信号は、画像情報として、図示ないが、メモリやストレージ装置からなる記憶部に記憶されても良い。
モード切替制御部48は、モード切替部46から入力される、通常光モードから特殊光モードに切り替えるためのモード切替信号に応じて光源部14の光源制御部40によって点灯された405LD36の点灯信号を光源制御部40から受けて、プロセッサ16の画像処理システム44における画像処理を、通常光用画像処理から特殊光用画像処理に切り替えるタイミング、すなわち、前処理済デジタル画像信号のパスを通常光画像処理部62から特殊光画像処理部64に切り替えるタイミングを制御するものである。
なお、モード切替制御部48は、モード切替部46から入力されるモード切替信号を直接受けて、プロセッサ16の画像処理を通常光用画像処理から特殊光用画像処理に切り替えるタイミングを制御しても良い。
同図に示すモード切替制御部48Aは、モード切替部46のモード切替信号を受けて光源部14の光源制御部40によって点灯された青紫レーザ光源(405LD)36の点灯信号を光源制御部40から受けて起動され、時間計測を行うタイマ80と、405LD36が点灯されてから所定出力に達するまで、もしくは安定するまでの立ち上がり時間を設定時間(閾値)として記憶するメモリ82と、タイマ80から入力される計測時間と、メモリ82から読み出された設定時間とを比較して、計測時間が設定時間を超えた時に、通常光用画像処理から特殊光用画像処理に切り替えるための切替タイミング信号を画像処理切替部60に出力するタイミング信号出力部84Aと、を有する。
なお、タイマ80に、モード切替部46のモード切替信号を直接入力して起動しても良く、この場合には、メモリ82への設定時間も、点灯時からではなく、モード切替信号を入力からの時間とすれば良い。
ここで、モード切替制御部48Aは、プロセッサ16内に配置されていても良いが、本発明はこれに限定されず、光源部14内に配置されていても良いし、独立して配置されていても良い。
閾値となる設定時間のメモリ82への書き込み(設定)は、入出力部18の入力部26からUIを介して行えば良い。
なお、入力部26は、キーボード、マウス、タッチパネル等の公知の操作入力装置を用いることができる。
同図に示すモード切替制御部48Bは、モード切替部46から入力される通常光モードから特殊光モードへのモード切替信号を受けた光源部14の光源制御部40によって点灯された青紫レーザ光源(405LD)36の点灯信号を光源制御部40から受けた後に、光量算出部54から入力される画像のB光及びG光の光量から、時々刻々と変化するB光とG光との光量比(B/G比)を測定するB/G比測定部86と、405LD36が点灯から所定出力に達した時のB/G比を設定B/G比(閾値B/G比)として記憶するメモリ88と、B/G比測定部86から入力される測定B/Gと、メモリ88から読み出された閾値B/G比とを比較して、測定B/Gが閾値B/G比を超えた時に、通常光用画像処理から特殊光用画像処理に切り替えるための切替タイミング信号を画像処理切替部60に出力するタイミング信号出力部84Bと、を有する。
なお、B/G比測定部86によるB/G比の測定開始を、モード切替部46のモード切替信号を直接入力した時点としても良い。
ここで、モード切替制御部48Bは、プロセッサ16内に配置されているのが好ましいが、本発明はこれに限定されず、光源部14内に配置されていても良いし、独立して配置されていても良い。
閾値となる閾値B/G比や設定B/G比のメモリ88への書き込み(設定)は、入出力部18の入力部26からUIを介して行えば良い。
すなわち、キャリブレーション部20は、観察対象を通常観察をする通常光モードから特殊光観察する特殊光モードに切り替える際に、通常光モードにおいて、観察対象について分光推定を行い、その結果に基づいて理想的なB/G比を算出し、レーザ光源、例えば405LD36が立ち上がって安定した十分な発光強度のレーザ光を出射している特殊光モードにおいて、B/G比を測定し、測定されたB/G比が、理想的なB/G比となるように405LD36の発光強度を補正するための補正量を算出し、光源制御部40に405LD36の発光強度を補正させるためのものであり、このような補正により、レーザ光源、特に常時点灯されている445LD34の経時劣化や、445LD34や405LD36の時間変動による特殊光処理の際に生じる撮像画像のB/G比のずれを補正して、撮像画像の色味変動を補正し、特に、撮影対象の分光反射率の違いを考慮して補正するものである。
図5に示すように、キャリブレーション部20は、通常光モードから特殊光モードに切り替える際に、正確には、ユーザによってモード切替部46でモード切替指示がなされても、405LD36が点灯されるまでの間の、445LD34だけが点灯している通常光モードにおいて、光量算出部54から入力される画像のR光、B光及びG光の光量、すなわちR画像信号、B画像信号及びG画像信号の値に基づいて、分光推定を行い、被写体の分光反射率を推定する分光推定部110と、分光推定の結果として得られた被写体の分光反射率から、目標となる理想的なB画像信号とG画像信号との比(理想B/G比)を算出するB/G比算出回路112と、405LD36の立ち上がり時間経過後の、405LD36が立ち上がって安定した十分な発光強度の青紫色レーザ光を出射している特殊光モードにおいて、光量算出部54から入力される画像のB光及びG光の光量、すなわちB画像信号及びG画像信号の値に基づいて、画像のB/G比を測定するB/G比測定回路114と、B/G比算出回路112で算出された目標となる理想的なB/G比と、B/G比測定部114で測定された測定B/G比に一致するように405LD36の発光強度を補正するための補正量を算出する補正量算出回路116と、B/G比算出回路112で用いる内視鏡12のスコープ出射端における445LD34の分光放射率、内視鏡12のスコープ出射端における405LD36の分光放射率及び撮像センサ32の分光感度を予め記憶しておくメモリ118と、を有する。
分光推定部110は、光量算出部54を通して供給される、通常光を生体等の観察対象部位に照射して得られた戻り光の撮像信号(RGB画像信号)から、撮像素子32の分光感度やレーザ光源(405LD36や445LD34等)の分光放射率等を用いて分光スペクトル画像を生成し、生成された分光スペクトル画像から分光推定により、血管とか粘膜とかの生体の観察対象部位の分光反射率データを推定する。なお、分光推定部110で行う生体の観察対象部位の分光反射率データを推定するための分光推定方法は、特に制限的ではなく、従来公知の分光推定方法を用いることができる。例えば、特開2003−93336号公報に開示された方法、すなわち、照明用光源の分光特性および被検体内の反射特性に基づいて求められた所定の係数を用いてカラー画像信号から分光画像信号を生成する方法を用いることができる。
なお、分光推定部110は、生体の観察対象部位の分光反射率データを推定した後に、光源制御部40に405LD36を点灯させるように点灯信号を送る。
ここで、理想的なB/G比は、下記式に従って求めることができる。
B=ΣE×R×b
G=ΣE×R×g
ここで、Eは、内視狭12のスコープ出射端の分光放射率であり、Rは、被写体の分光反射率であり、bは、Bchの分光感度、gは、Gchの分光感度である。
補正量算出回路116は、B/G比算出回路112で算出された目標となる理想的なB/G比と、B/G比測定部114で測定された測定B/G比に一致するように、405LD36と445LD34との発光比率(両発光強度の比率)を計算して、405LD36の発光強度を補正するための補正量を算出するものである。
光源制御部40内には、405LD強度補正回路120が設けられており、強度補正回路120は、補正量算出回路116で算出された405LD36の発光強度の補正量に従って405LD36の発光強度を補正する。
このようにして、405LD36の発光強度を補正するための補正量を算出するので、観察部位や個人差が大きい生体の分光反射率に違いがあっても、分光推定によって、生体の分光反射率を推定しているので、観察対象となる生体の撮像画像の理想的なB/G比を得ることができるので、特殊光観察におけるB/G比を目標となる理想的なB/G比にすることができる。
本発明の内視鏡システムは、基本的に以上のように構成される。
図6(A)〜(C)を用いて、図5に示すキャリブレーション部20を用いた内視鏡システムの作用及び本発明の内視鏡システムのキャリブレーション方法について説明する。
この実施例においては、モード切替部46、モード切替制御部48A及びキャリブレーション部20は、プロセッサ16内に配置されており、まず、図6(A)に示すように、445LD34が点灯され、白色光による通常光用画像処理A10が行われているものとする。
ここで、ユーザによって、特殊光切り替えS10を指示するために、プロセッサ16のモード切替部46のスイッチ又はボタンが押されると、モード切替部46からモード切替信号(特殊光ON)が出力される(ステップS12)。
次に、B/G比算出回路112で、分光推定部110で推定された生体の観察対象部位の分光反射率データから目標となる理想的なB/G比が算出される(ステップS16)。
一方、分光反射率データの推定が終了した分光推定部110から、点灯信号が光源部14の光源制御部40に入力され、光源制御部40によって405LD36が点灯される(ステップS18)。
この時、図6(B)に示すように、モニタ22の表示画面100の内視鏡画像表示領域102には白色光による通常観察画像がまだ表示されているが、内視鏡画像表示領域102外には特殊光モードであるが特殊光観察画像ではないことがユーザに分かるようなマーク104が表示される。なお、マーク104として、色を変えた文字、例えば、特殊光モードを示す特殊光の文字を赤くして表示しても良いし、表示しないようにしても良い。
あるいは、静止画を保存できないようにしても良い。
その結果、図6(C)に示すように、モニタ22の表示画面100の内視鏡画像表示領域102には特殊光及び白色光による特殊光観察画像が表示され、内視鏡画像表示領域102外には特殊光モードであり、特殊光観察画像が表示されていることがユーザに分かるような、文字の色やマーク106が表示される。
次に、補正量算出回路116は、B/G比算出回路112で算出された目標となる理想的なB/G比と、B/G比測定部114で測定された測定B/G比に一致するように、405LD36と445LD34との発光比率(両発光強度の比率)を計算して、405LD36の発光強度を補正するための補正量を算出する(ステップS26)。
そして、補正量がキャリブレーション部20から光源制御部40へ送られ、光源制御部40によって、405LD36の発光強度が補正される(ステップS28)。
こうして、特殊光観察におけるB/G比を目標となる理想的なB/G比にすることができる。
図7に、キャリブレーション部の別の実施例の詳細構成及びそのフローの一例を示す。
図7に示すキャリブレーション部20aは、図5に示すキャリブレーション部20と、B/G比算出回路112及び補正量算出回路116の代わりに、補正テーブル生成回路122を有している点で異なる以外は、同様の構成を有するものであり、同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
ここで、補正テーブル生成回路122は、メモリ118から読み出された内視鏡12のスコープ出射端における445LD34の分光放射率、内視鏡12のスコープ出射端における405LD36の分光放射率、及び撮像センサ32の分光感度と、分光推定部110で推定された生体の観察対象部位の分光反射率データから、上記式を用いて、特殊光モードにおける画像のB/G比とこれに対する405LD36の発光強度の補正量との補正テーブルを作成するものである。
すなわち、光源制御部40内の405LD強度補正回路120は、B/G比測定回路114で測定された画像のB/G比から、補正テーブル生成回路122で生成された補正テーブルを参照して得られた405LD36の発光強度の補正量に従って405LD36の発光強度を補正する。
このようにして、405LD36の発光強度を補正するための補正量が補正テーブルを参照するだけで得られるので、観察部位や個人差が大きい生体の分光反射率に違いがあっても、分光推定によって、生体の分光反射率を推定しているので、観察対象となる生体の撮像画像の理想的なB/G比を得ることができるので、特殊光観察におけるB/G比を目標となる理想的なB/G比にすることができる。
その結果、例えば、405LD36が点灯から立ち上がり時間迄の間は、モニタ22の表示画面には、通常光用画像処理がなされた通常観察画像が複数コマ(フレーム)表示され、405LD36が点灯から立ち上がり時間を経過した後の複数コマは、特殊光用画像処理がなされた特殊光観察画像が表示されることになる。
したがって、モニタ22の表示画面に表示されるカラー画像が、赤の色味が強く、赤みがかったものとなることはなく、ユーザに、出血を想起させ、誤った観察を招くなどの不利益を生じさせることはないし、B光の比率が低く、表層血管が見えづらく、特殊光モードの性能が発揮できず、内視鏡システムとしての性能が保障できなくなることはない。
すなわち、本発明の内視鏡システムにおいては、通常観察をする通常光モードから、特殊光観察する特殊光モードに切り替える際に、表層組織の微細血管や微細構造の観察をするたに、適切な画像を表示し、ユーザに提供することができる。
本発明の内視鏡システムにおいては、照明光を白色光とした場合の観察画像では、比較的粘膜深層の血管像が得られるとともに画像全体の輝度を高めやすい。一方、可視短波長成分を多く含む狭帯域光を照明光とした場合の観察画像では、粘膜表層の微細な毛細血管が鮮明に見えるようになる。
これにより、本発明の内視鏡システムにおいては、白色照明光で観察部位を明るくしつつ、狭帯域光により表層血管を強調して微細血管構造の観察を容易に行うことができる観察画像を取得することができる。
なお、青色レーザ光源34と青紫色レーザ光源36は、それぞれ同時点灯させて撮像する以外にも、撮像素子の1フレーム内の受光期間内で交互に点灯させることであってもよい。その場合、省電力化や発熱の抑制に寄与できる。
上述した例では、特殊光観察として、狭帯域光観察を説明したが、本発明はこれに限定されず、狭帯域光を用いて発生させた自家蛍光を観察する場合にも適用可能なことはもちろんである。
図7は、白色光源として白色LEDを用い、特殊光源として青色LEDを用いた内視鏡システムの全体構成の一実施例を模式的に示すブロック図である。
図7に示す内視鏡システム90Aは、図1に示す内視鏡システム10と、光源部の構成及び内視鏡先端部に蛍光体が配置されていない点が異なる以外は、同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
内視鏡12Aは、図1に示す内視鏡12と内視鏡先端部に蛍光体が配置されていない点で異なるが、内視鏡12Aの先端部分には、光ファイバ38の先端に配置される被観察領域へ光を照射する照射口28Aと、照射口28Aに隣接して、被観察領域の画像情報を取得する撮像素子32が配置された受光部28Bが配置される。
これら各光源92、94から出射されるLED光は、集光レンズ(図示せず)により、それぞれ光ファイバ38に入力され、合波器(図示せず)を介してコネクタ部に伝送される。なお、本発明は、これに限定されず、合波器を用いずに各光源92、94からの各LED光を直接コネクタ部に送出する構成であってもよい。
白色LED92の白色光及び青色LED94の青色光が合波され、コネクタ部まで伝送された光は、照明光学系を構成する光ファイバ38によって、それぞれ内視鏡12Aの先端部まで伝搬される。そして、青色光は、狭帯域波長の照明光(いわゆる狭帯域光)となる。
図8に示す内視鏡システム90Aは、図7に示す内視鏡システム90Aと、光源部の構成が異なる以外は、同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図8に示す内視鏡システム90Bは、内視鏡12Aと、光源部14Bと、プロセッサ16と、入出力部18とを有する。ここでも、光源部14B及びプロセッサ16は、内視鏡12Aの制御装置を構成し、内視鏡12Aは、光源部14Bと光学的に接続され、プロセッサ16と電気的に接続される。
これら各光源96及び36又は94から出射されるレーザ光は、集光レンズ(図示せず)により、それぞれ光ファイバ38に入力され、合波器(図示せず)を介してコネクタ部に伝送される。なお、本発明は、これに限定されず、合波器を用いずに各光源96及び36又は94からの各光を直接コネクタ部に送出する構成であってもよい。
キセノン光源96の白色光及び青紫色レーザ光源36の405nmの青紫色光又は青色LED94の青色光が合波され、コネクタ部まで伝送された光は、照明光学系を構成する光ファイバ38によって、それぞれ内視鏡12Aの先端部まで伝搬される。そして、青紫色光又は青色光は、狭帯域波長の照明光(いわゆる狭帯域光)となる。
図9に示す内視鏡システム90Cは、図7に示す内視鏡システム90Aと、内視鏡及び光源部の構成が異なる以外は、同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図9に示す内視鏡システム90Cは、内視鏡12Bと、LED駆動ユニット98と、プロセッサ16と、入出力部18とを有する。ここでも、LED駆動ユニット98及びプロセッサ16は、内視鏡12Bの制御装置を構成し、内視鏡12Bは、LED駆動ユニット98及びプロセッサ16と電気的に接続される。
内視鏡12Bは、通常光モード及び特殊光モードの両方に用いられる白色照明光用光源として用いられる白色LED92と、特殊光モードにおいて特殊光光源として用いられる青色LED94とを発光源として備えている。これら各光源92、94からの発光は、LED駆動ユニット98の制御部99内の光源制御部40(図3参照)により個別に制御されており、白色LED92の出射光と、青色LED94の出射光の光量比は変更自在になっている。
LED駆動ユニット98は、内部に制御部99のみを有し、制御部99内には、光源制御部40を有する。白色LED92及び青色LED94は、LED駆動ユニット98の制御部99内の光源制御部40によってそれぞれ個別に制御される。
(1)第1光源部及び該第1光源部と異なる第2光源部を含む複数の光源部と、
該複数の光源部からの出射光に対応して撮像して撮像画像情報を出力する撮像部と、
前記撮像部から出力される撮像画像情報に所定の画像処理を施す画像処理部と、
前記第1光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第1撮影画像情報に第1画像処理を施す第1モードと、少なくとも前記第2光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第2撮影画像情報に、前記第1画像処理と異なる第2画像処理を施す第2モードと、を切り替えるモード切替制御部と、
前記モード切替制御部によるモード切り替えにおいてキャリブレーションを行うキャリブレーション部と、
前記第1光源部及び前記第2光源部の発光強度を制御する光源制御部と、を有し、
前記キャリブレーション部は、
前記第1モードから前記第2モードに切り替える際に、前記1モードにおいて、撮影対象を前記第1光源部からの第1出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第1撮影画像情報を用いて推定された前記撮影対象の分光反射率データと、前記第2モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第2光源部からの第2出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第2撮影画像情報から得られる青色(B)信号値及び緑色(G)信号値に基づいて前記第2光源部の発光強度を補正することを特徴とする内視鏡システム。
前記キャリブレーション部は、
前記第1モードから前記第2モードに切り替える際に、前記1モードにおいて、撮影対象を前記第1光源部からの第1出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第1撮影画像情報を用いて分光推定を行い、前記第1光源部からの前記第1出射光を照射したときの前記撮影対象の前記分光反射率データを得る分光推定部と、
前記分光推定部で得られた前記分光反射率データから、前記撮影対象を撮影する際の、目標となるB画像情報とG画像情報との比である目標B/G比を算出する目標B/G比算出回路と、
前記第2モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第2光源部からの第2出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第2撮影画像情報から撮影画像のB/G比を算出するB/G比測定部と、
算出された前記B/G比と前記目標B/G比とから、前記B/G比測定部算出される前記B/G比が前記目標B/G比となるように、前記第2光源部の発光強度を補正する補正量を算出する補正量算出回路と、を有し、
前記光源制御部は、前記補正量算出部で算出された補正量に基づいて前記第2光源部の発光強度を補正する強度補正回路を備える内視鏡システム。
(3)(2)の内視鏡システムであって、
前記キャリブレーション部は、さらに、前記第1の光源部からの前記第1出射光の、内視鏡の出射端の分光放射率、前記第2の光源部からの前記第2出射光の、内視鏡の出射端の分光放射率、及び前記撮像部の撮像センサの分光感度を記憶するメモリを有し、
前記目標B/G比算出回路は、前記メモリから読み出された前記第1出射光及び第2出射光の、前記内視鏡の出射端の分光放射率、並びに撮像センサの分光感度と、前記分光推定部で得られた前記分光反射率データとから、前記目標B/G比を算出する請求項2に記載の内視鏡システム。
前記キャリブレーション部は、
前記第1モードから前記第2モードに切り替える際に、前記1モードにおいて、撮影対象を前記第1光源部からの第1出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第1撮影画像情報を用いて分光推定を行い、前記第1光源部からの前記第1出射光を照射したときの前記撮影対象の前記分光反射率データを得る分光推定部と、
前記分光推定部で得られた前記分光反射率データから、前記撮影対象の撮影画像のB画像情報とG画像情報との比であるB/G比と前記第2光源部の発光強度を補正する補正量の補正テーブルを作成する補正テーブルを生成する補正テーブル生成回路と、
前記第2モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第2光源部からの第2出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第2撮影画像情報から前記撮影画像の前記B/G比を算出するB/G比測定部と、
前記光源制御部は、前記B/G比測定部で算出された前記撮影画像の前記B/G比と、前記補正テーブル生成回路で生成された前記補正テーブルとから定まる補正量に基づいて前記第2光源部の発光強度を補正する強度補正回路を備える請求項1に記載の内視鏡システム。
(5)(4)の内視鏡システムであって、
前記キャリブレーション部は、さらに、前記第1の光源部からの前記第1出射光の、内視鏡の出射端の分光放射率、前記第2の光源部からの前記第2出射光の、内視鏡の出射端の分光放射率、及び前記撮像部の撮像センサの分光感度を記憶するメモリを有し、
前記補正テーブル生成回路は、前記メモリから読み出された前記第1出射光及び第2出射光の、前記内視鏡の出射端の分光放射率、並びに撮像センサの分光感度と、前記分光推定部で得られた前記分光反射率データとから、前記撮影対象の撮影画像のB画像情報とG画像情報との比であるB/G比と前記第2光源部の発光強度を補正する補正量の補正テーブルを作成する補正テーブルを生成する内視鏡システム。
さらに、前記第1モードと前記第2モードとを切り替え指示するモード切替部を有し、
前記分光推定部は、前記モード切替部によって切り替え指示された直後で、前記モード切替部によって前記第2モードに切り替えられて前記第2光源部が点灯される前の前記第1モードにおいて、前記撮影対象の分光反射率データを推定する請求項1又は2に記載の内視鏡システム。
前記モード切替制御部は、前記第1モードから前記第2モードに切り替える際に、前記第2光源部の前記時間的応答特性に応じて、前記画像処理部における前記第1画像処理から前記第2画像処理への画像処理の切替タイミングを制御する内視鏡システム。
(8)(1)〜(7)のいずれかの内視鏡装置システムであって、
さらに、前記第1モードと前記第2モードとの切替に応じて前記画像処理部における前記第1画像処理と前記第2画像処理とを切り替える画像処理切替部を備え、
また、前記モード切替制御部は、前記第2光源部の前記時間的応答特性を取得し、取得された前記第2光源部の前記時間的応答特性に応じて、前記画像処理切替部による前記第1画像処理から前記第2画像処理への画像処理の切替タイミングを制御する内視鏡システム。
(9)(1)〜(8)のいずれかの内視鏡システムであって、
前記光源制御部は、さらに、前記モード切替部によって切り替えられた前記第1モード又は前記第2モードに応じて前記第1光源部及び前記第2光源部を制御するものであり、
前記第1モードから前記第2モードに切り替えられたとき、前記光源制御部は、前記第1光源部から出射光を出射している状態で、前記第2光源部の駆動を開始するように制御する請求項1〜5のいずれかに記載の内視鏡システム。
前記モード切替制御部は、
前記第1モードから前記第2モードに切り替えられ、前記第2光源部の駆動を開始してからの時間を計測するタイマと、
前記第2光源部の駆動を開始してから前記第2光源部から出射される出射光の光量が所定値に安定するまでの時間を、少なくとも、予め記憶しておくメモリと、
前記タイマによって計測された時間が、前記メモリに記憶された前記第2光源部が安定するまでの時間に達した時に、前記画像処理切替部に前記画像処理部における前記画像処理の切替タイミング信号を出力する信号出力部と、を備える内視鏡システム。
前記撮像部は、前記撮影画像情報として赤(R)、緑(G)及び青(B)の3原色の画像信号を取得するためのものであり、
前記モード切替制御部は、
前記第1モードから前記第2モードに切り替えられ、少なくとも前記第2の光源部の駆動を開始した後の、前記複数の光源部からの出射光に対応して前記撮像部から出力される前記撮影画像情報のB信号とG信号とのB/G比を測定するB/G比測定部と、
前記第2光源部の駆動を開始してから前記第2光源部が安定した時の前記撮影画像情報のB信号とG信号とのB/G比を閾値として記憶するメモリと、
前記B/G比測定部によって測定された前記B/G比が、前記メモリに記憶された前記閾値を超えた時に、前記画像処理切替部に前記画像処理部における前記画像処理の切替タイミング信号を出力する信号出力部と、を備える内視鏡システム。
前記第2光源部の前記時間的応答特性は、前記第1モードから前記第2モードに切り替えられ、前記第2光源部の駆動を開始してから前記第2光源部が安定し、前記第2光源部から出射される出射光の光量が所定値に安定するまでの時間特性である内視鏡システム。
(13)(1)〜(12)のいずれかの内視鏡システムであって、
前記第1光源部は、可視領域を含む広い波長帯域を持つ広帯域光を出射する広帯域光源を含み、
前記第2光源部は、前記広帯域光より狭い波長帯域の狭帯域光を出射する狭帯域光源を含む内視鏡システム。
(14)(13)の内視鏡システムであって、
前記広帯域光源は、白色照明光を出射する白色光源を含む内視鏡システム。
前記白色光源は、青色領域の波長の狭帯域光を出射する第1青色レーザと、該第1青色レーザの照射により広帯域の光を発する蛍光体と、を含み、
前記狭帯域光源は、前記第1青色レーザの波長域よりも短波長の青紫領域から青色領域の波長域にある前記狭帯域光を出射する第2青色レーザである内視鏡システム。
(16)(14)の内視鏡システムであって、
前記白色光源は、前記白色照明光を出射する白色発光ダイオード(LED)を含み、
前記狭帯域光源は、青紫領域から青色領域の波長域にある前記狭帯域光を出射する青色発光ダイオード(LED)を含む内視鏡システム。
(17)(16)の内視鏡システムであって、
前記白色発光ダイオード(LED)及び前記青色発光ダイオード(LED)は、内視鏡の先端に配置される内視鏡システム。
前記白色光源は、前記白色照明光を出射するキセノン光源を含み、
前記狭帯域光源は、青紫領域から青色領域の波長域にある前記狭帯域光を出射する青色レーザ又は青色発光ダイオード(LED)を含む内視鏡システム。
(11)〜(18)のいずれかの内視鏡システムであって、
前記モード切替制御部によって前記第1モードから前記第2モードに切り替えられたとき、前記第2光源部の駆動の開始は、前記狭帯域光源の点灯開始である内視鏡システム。
(1)〜(18)のいずれかの内視鏡システムであって、
前記モード切替制御部は、前記第2光源部が安定するまでの時間は、前記画像処理部における前記第1画像処理から前記第2画像処理への前記画像処理の切替を行わない内視鏡システム。
前記撮像部は、該複数の光源部からの出射光に対応する撮像対象物からの反射光を受光し、前記撮影画像情報として、赤(R)、緑(G)及び青(B)の3原色の画像信号を出力するカラー撮像センサ、又は、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及び緑(G)の4色の画像信号を出力する補色撮像センサを含み、該補色撮像センサを含む場合には、さらに、これらの4色の画像信号を色変換して、赤(R)、緑(G)及び青(B)の3原色の画像信号を出力する変換手段を含む内視鏡システム。
(20)(1)〜(19)のいずれかの内視鏡システムであって、
さらに、前記画像処理部で前記撮像画像情報に前記画像処理が施されて得られた観察用画像情報に基づいて観察用画像を表示する表示部を有する内視鏡システム。
前記モード切替制御部は、前記第1モードから前記第2モードに切り替えられても、前記第2光源部が安定するまでの時間は、前記表示部に前記第2モードであることを表示しない、又は前記表示部に前記第2モードが安定していないことを示す表示を行う、もしくは、静止画の保存を禁止する内視鏡システム。
該複数の光源部からの出射光に対応して撮像して撮像画像情報を出力する撮像部と、
前記撮像部から出力される撮像画像情報に所定の画像処理を施す画像処理部と、を有する内視鏡システムにおいて、
前記第1光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第1撮影画像情報に第1画像処理を施す第1モードと、前記第2光源部を少なくとも用いて前記撮像部で撮像し、得られた第2撮影画像情報に、前記第1画像処理と異なる第2画像処理を施す第2モードと、を切り替えるに際し、
前記第1モードから前記第2モードに切り替える際に、前記1モードにおいて、撮影対象を前記第1光源部からの第1出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第1撮影画像情報を用いて推定された前記撮影対象の分光反射率データと、前記第2モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第2光源部からの第2出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第2撮影画像情報から得られる青色(B)信号値及び緑色(G)信号値に基づいて前記第2光源部の発光強度を補正することを特徴とする内視鏡システムのキャリブレーション方法。
前記第1モードから前記第2モードに切り替える際に、前記1モードにおいて、撮影対象を前記第1光源部からの第1出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第1撮影画像情報を用いて分光推定を行い、前記第1光源部からの前記第1出射光を照射したときの前記撮影対象の前記分光反射率データを得、
得られた前記分光反射率データから、前記撮影対象を撮影する際の、目標となるB画像情報とG画像情報との比である目標B/G比を算出し、
前記第2モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第2光源部からの第2出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第2撮影画像情報から撮影画像の前記B/G比を算出し、
算出された前記B/G比と前記目標B/G比とから、前記B/G比測定部算出される前記B/G比が前記目標B/G比となるように、前記第2光源部の発光強度を補正する補正量を算出し、
算出された前記補正量に基づいて前記第2光源部の発光強度を補正する内視鏡システムのキャリブレーション方法。
前記第1モードから前記第2モードに切り替える際に、前記1モードにおいて、撮影対象を前記第1光源部からの第1出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第1撮影画像情報を用いて分光推定を行い、前記第1光源部からの前記第1出射光を照射したときの前記撮影対象の前記分光反射率データを得、
前記分光推定部で得られた前記分光反射率データから、前記撮影対象の撮影画像のB画像情報とG画像情報との比であるB/G比と前記第2光源部の発光強度を補正する補正量の補正テーブルを作成する補正テーブルを生成し、
前記第2モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第2光源部からの第2出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第2撮影画像情報から前記撮影画像の前記B/G比を算出し、
前記光源制御部は、前記B/G比測定部で算出された前記撮影画像の前記B/G比と、前記補正テーブル生成回路で生成された前記補正テーブルとから定まる補正量に基づいて前記第2光源部の発光強度を補正する内視鏡システムのキャリブレーション方法。
12、12A、12B 内視鏡
14、14A,14B 光源部
16 プロセッサ
18 入出力部
20、20a キャリブレーション部
22 表示部(モニタ)
24 記録部(記録装置)
26 入力部
30 蛍光体
32 撮像素子
34 青色レーザ光源(445LD)
36 青紫色レーザ光源(405LD)
40 光源制御部
46 モード切替部(スイッチ)
48,48A,48B モード切替制御部
54 光量算出部
60 画像処理切替部
62 通常光画像処理部
64 特殊光画像処理部
66 画像表示信号生成部
110 分光推定部
112 B/G算出回路
114 B/G測定部
116 補正量算出回路
118 メモリ
120 強度補正回路
122 補正テーブル生成回路
Claims (20)
- 第1光源部及び該第1光源部と異なる第2光源部を含む複数の光源部と、
該複数の光源部からの出射光に対応して撮像して撮影画像情報を出力する撮像部と、
前記撮像部から出力される撮影画像情報に所定の画像処理を施す画像処理部と、
前記第1光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第1撮影画像情報に第1画像処理を施す第1モードと、前記第1光源部および前記第2光源部を用いて前記撮像部で撮像し、得られた第2撮影画像情報に、前記第1画像処理と異なる第2画像処理を施す第2モードと、を切り替えるモード切替制御部と、
前記モード切替制御部によるモード切り替えにおいてキャリブレーションを行うキャリブレーション部と、
前記第1光源部及び前記第2光源部の発光強度を制御する光源制御部と、を有し、
前記キャリブレーション部は、
前記第1モードから前記第2モードに切り替える際に、前記第1モードにおいて、撮影対象を前記第1光源部からの第1出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第1撮影画像情報を用いて推定された前記撮影対象の分光反射率データと、前記第2モードに切り替えて、前記撮影対象を前記第1光源部からの第1の出射光および前記第2光源部からの第2出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第2撮影画像情報から得られる青色(B)信号値及び緑色(G)信号値に基づいて前記第2光源部の発光強度を補正することを特徴とする内視鏡システム。 - 前記キャリブレーション部は、
前記第1モードから前記第2モードに切り替える際に、前記第1モードにおいて、撮影対象を前記第1光源部からの前記第1出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第1撮影画像情報を用いて分光推定を行い、前記第1光源部からの前記第1出射光を照射したときの前記撮影対象の前記分光反射率データを得る分光推定部と、
前記分光推定部で得られた前記分光反射率データから、前記撮影対象を撮影する際の、目標となるB画像情報とG画像情報との比である目標B/G比を算出する目標B/G比算出回路と、
前記第2モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第2光源部からの前記第2出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第2撮影画像情報から撮影画像のB/G比を算出するB/G比測定部と、
算出された前記B/G比と前記目標B/G比とから、前記B/G比測定部で算出される前記B/G比が前記目標B/G比となるように、前記第2光源部の発光強度を補正する補正量を算出する補正量算出回路と、を有し、
前記光源制御部は、前記補正量算出回路で算出された補正量に基づいて前記第2光源部の発光強度を補正する強度補正回路を備える請求項1に記載の内視鏡システム。 - 前記キャリブレーション部は、さらに、前記第1の光源部からの前記第1出射光の、内視鏡の出射端の分光放射率、前記第2の光源部からの前記第2出射光の、内視鏡の出射端の分光放射率、及び前記撮像部の撮像センサの分光感度を記憶するメモリを有し、
前記目標B/G比算出回路は、前記メモリから読み出された前記第1出射光及び前記第2出射光の、前記内視鏡の出射端の分光放射率、並びに撮像センサの分光感度と、前記分光推定部で得られた前記分光反射率データとから、前記目標B/G比を算出する請求項2に記載の内視鏡システム。 - 前記キャリブレーション部は、
前記第1モードから前記第2モードに切り替える際に、前記第1モードにおいて、撮影対象を前記第1光源部からの前記第1出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第1撮影画像情報を用いて分光推定を行い、前記第1光源部からの前記第1出射光を照射したときの前記撮影対象の前記分光反射率データを得る分光推定部と、
前記分光推定部で得られた前記分光反射率データから、前記撮影対象の撮影画像のB画像情報とG画像情報との比であるB/G比と前記第2光源部の発光強度を補正する補正量の補正テーブルを生成する補正テーブル生成回路と、
前記第2モードに切り替えて、前記撮影対象を少なくとも前記第2光源部からの前記第2出射光を用いて前記撮像部で撮像して得られた前記第2撮影画像情報から前記撮影画像の前記B/G比を算出するB/G比測定部と、
前記光源制御部は、前記B/G比測定部で算出された前記撮影画像の前記B/G比と、前記補正テーブル生成回路で生成された前記補正テーブルとから定まる補正量に基づいて前記第2光源部の発光強度を補正する強度補正回路を備える請求項1に記載の内視鏡システム。 - 前記キャリブレーション部は、さらに、前記第1の光源部からの前記第1出射光の、内視鏡の出射端の分光放射率、前記第2の光源部からの前記第2出射光の、内視鏡の出射端の分光放射率、及び前記撮像部の撮像センサの分光感度を記憶するメモリを有し、
前記補正テーブル生成回路は、前記メモリから読み出された前記第1出射光及び前記第2出射光の、前記内視鏡の出射端の分光放射率、並びに撮像センサの分光感度と、前記分光推定部で得られた前記分光反射率データとから、前記撮影対象の撮影画像のB画像情報とG画像情報との比であるB/G比と前記第2光源部の発光強度を補正する補正量の補正テーブルを生成する請求項4に記載の内視鏡システム。 - さらに、前記第1モードと前記第2モードとを切り替え指示するモード切替部を有し、
前記分光推定部は、前記モード切替部によって切り替え指示された直後で、前記モード切替部によって前記第2モードに切り替えられて前記第2光源部が点灯される前の前記第1モードにおいて、前記撮影対象の前記分光反射率データを推定する請求項2〜5のいずれかに記載の内視鏡システム。 - 前記モード切替制御部は、前記第1モードから前記第2モードに切り替える際に、前記第2光源部の時間的応答特性に応じて、前記画像処理部における前記第1画像処理から前記第2画像処理への画像処理の切替タイミングを制御する請求項1〜6のいずれかに記載の内視鏡システム。
- さらに、前記第1モードと前記第2モードとの切替に応じて前記画像処理部における前記第1画像処理と前記第2画像処理とを切り替える画像処理切替部を備え、
また、前記モード切替制御部は、前記第2光源部の時間的応答特性を取得し、取得された前記第2光源部の前記時間的応答特性に応じて、前記画像処理切替部による前記第1画像処理から前記第2画像処理への画像処理の切替タイミングを制御する請求項1〜7のいずれかに記載の内視鏡システム。 - 前記光源制御部は、さらに、前記モード切替制御部によって切り替えられた前記第1モード又は前記第2モードに応じて前記第1光源部及び前記第2光源部を制御するものであり、
前記第1モードから前記第2モードに切り替えられたとき、前記光源制御部は、前記第1光源部から出射光を出射している状態で、前記第2光源部の駆動を開始するように制御する請求項1〜8のいずれかに記載の内視鏡システム。 - 前記モード切替制御部は、
前記第1モードから前記第2モードに切り替えられ、前記第2光源部の駆動を開始してからの時間を計測するタイマと、
前記第2光源部の駆動を開始してから前記第2光源部から出射される出射光の光量が所定値に安定するまでの時間を、少なくとも、予め記憶しておくメモリと、
前記タイマによって計測された時間が、前記メモリに記憶された前記第2光源部が安定するまでの時間に達した時に、前記画像処理切替部に前記画像処理部における前記画像処理の切替タイミング信号を出力する信号出力部と、を備える請求項8に記載の内視鏡システム。 - 前記撮像部は、前記撮影画像情報として赤(R)、緑(G)及び青(B)の3原色の画像信号を取得するためのものであり、
前記モード切替制御部は、
前記第1モードから前記第2モードに切り替えられ、少なくとも前記第2の光源部の駆動を開始した後の、前記複数の光源部からの出射光に対応して前記撮像部から出力される前記撮影画像情報のB信号とG信号とのB/G比を測定するB/G比測定部と、
前記第2光源部の駆動を開始してから前記第2光源部が安定した時の前記撮影画像情報のB信号とG信号とのB/G比を閾値として記憶するメモリと、
前記B/G比測定部によって測定された前記B/G比が、前記メモリに記憶された前記閾値を超えた時に、前記画像処理切替部に前記画像処理部における前記画像処理の切替タイミング信号を出力する信号出力部と、を備える請求項8に記載の内視鏡システム。 - 前記第2光源部の時間的応答特性は、前記第1モードから前記第2モードに切り替えられ、前記第2光源部の駆動を開始してから前記第2光源部が安定し、前記第2光源部から出射される出射光の光量が所定値に安定するまでの時間特性である請求項1〜11のいずれかに記載の内視鏡システム。
- 前記第1光源部は、可視領域を含む広い波長帯域を持つ広帯域光を出射する広帯域光源を含み、
前記第2光源部は、前記広帯域光より狭い波長帯域の狭帯域光を出射する狭帯域光源を含む請求項1〜12のいずれかに記載の内視鏡システム。 - 前記広帯域光源は、白色照明光を出射する白色光源を含む請求項13に記載の内視鏡システム。
- 前記白色光源は、青色領域の波長の狭帯域光を出射する第1青色レーザと、該第1青色レーザの照射により広帯域の光を発する蛍光体と、を含み、
前記狭帯域光源は、前記第1青色レーザの波長域よりも短波長の青紫領域から青色領域の波長域にある前記狭帯域光を出射する第2青色レーザである請求項14に記載の内視鏡システム。 - 前記白色光源は、前記白色照明光を出射する白色発光ダイオード(LED)を含み、
前記狭帯域光源は、青紫領域から青色領域の波長域にある前記狭帯域光を出射する青色発光ダイオード(LED)を含む請求項14に記載の内視鏡システム。 - 前記白色発光ダイオード(LED)及び前記青色発光ダイオード(LED)は、内視鏡の先端に配置される請求項16に記載の内視鏡システム。
- 前記白色光源は、前記白色照明光を出射するキセノン光源を含み、
前記狭帯域光源は、青紫領域から青色領域の波長域にある前記狭帯域光を出射する青色レーザ又は青色発光ダイオード(LED)を含む請求項14に記載の内視鏡システム。 - 前記撮像部は、該複数の光源部からの出射光に対応する撮像対象物からの反射光を受光し、前記撮影画像情報として、赤(R)、緑(G)及び青(B)の3原色の画像信号を出力するカラー撮像センサ、又は、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)及び緑(G)の4色の画像信号を出力する補色撮像センサを含み、該補色撮像センサを含む場合には、さらに、これらの4色の画像信号を色変換して、赤(R)、緑(G)及び青(B)の3原色の画像信号を出力する変換手段を含む請求項1〜18のいずれかに記載の内視鏡システム。
- さらに、前記画像処理部で前記撮影画像情報に前記画像処理が施されて得られた観察用画像情報に基づいて観察用画像を表示する表示部を有する請求項1〜19のいずれかに記載の内視鏡システム。
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