JP5829472B2 - Endoscope system and operating method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、生体組織上に形成されるピットパターンなどの微細構造や肥厚などの凹凸パターンを明瞭に観察することができる内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置、及び画像生成方法に関する。   The present invention relates to an endoscope system capable of clearly observing a fine structure such as a pit pattern formed on a biological tissue and a concavo-convex pattern such as a thickening, a processor device of the endoscope system, and an image generation method.

近年の医療においては、内視鏡装置を用いた診断等が広く行われている。この内視鏡診断では、被検体内の照明光として広帯域光の白色光を用いる通常光観察の他、特定波長の特殊光を照明光として用いることによって、ガンなどの病変部を他の部位よりも明瞭化したり、また、病変部の位置や大きさを直感的に把握し易くする特殊光観察も行われるようになってきている。   In recent medical treatments, diagnosis using an endoscope apparatus is widely performed. In this endoscopic diagnosis, in addition to normal light observation using broadband white light as illumination light in the subject, special light of a specific wavelength is used as illumination light, so that lesions such as cancer can be seen from other parts. In addition, special light observation that makes it easier to intuitively grasp the position and size of a lesion is also being performed.

例えば、特許文献1では、生体組織の深さ方向への深達度及び血中ヘモグロビンの吸光特性が波長依存性を有すること利用し、短波長の青色狭帯域光で、生体組織表層に形成される微細血管やピットパターンなどの微細構造の明瞭化するとともに、青色狭帯域光よりも長波長の緑色狭帯域光で、生体組織の中深層に位置する太い血管を明瞭化している。これら表層〜中深層の血管や表層微細構造は、ガンの鑑別や深達度診断をする際の重要な手がかりとなることから、青色狭帯域光や緑色狭帯域光で明瞭化することによって、鑑別等の精度を飛躍的に向上させることができる。   For example, in Patent Document 1, the depth of the living tissue in the depth direction and the light absorption characteristics of blood hemoglobin have wavelength dependency, and are formed on the surface of the living tissue with a short wavelength blue narrow band light. In addition to clarifying fine structures such as fine blood vessels and pit patterns, thick blood vessels located in the middle and deep layers of biological tissues are clarified with green narrow-band light having a longer wavelength than blue narrow-band light. These superficial-medium-deep blood vessels and superficial microstructures are important clues for cancer differentiation and depth diagnosis. Etc. can be improved dramatically.

また、特許文献2では、自家蛍光を励起するための励起光を生体組織に照射したときには、ガンなどの病変によって肥厚している病変部位からの自家蛍光は、肥厚していない正常部位からの自家蛍光よりも光量が減少するという特性を利用することで、病変部位と正常部位との境界の明確化を図っている。このように病変部位との境界を明確化することで、スクリーニング時のように遠景状態から観察を行う場合に、病変部の位置や大きさの把握が容易になる。   Further, in Patent Document 2, when the living tissue is irradiated with excitation light for exciting autofluorescence, autofluorescence from a lesion site thickened by a lesion such as a cancer is caused by autofluorescence from a normal site that is not thickened. By utilizing the characteristic that the amount of light is reduced compared to fluorescence, the boundary between the lesioned part and the normal part is clarified. By clarifying the boundary with the lesion site in this way, the position and size of the lesion site can be easily grasped when observing from a distant view as in screening.

特開2001−170009号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-170009 特開平8−252218号公報JP-A-8-252218

近年では、ガンの鑑別方法や深達度診断の方法は多岐にわたっている。したがって、表層微細血管や中深層血管などの血管パターンと、表層微細構造や肥厚などの凹凸パターンの両方から、ガン診断を行う場合の他、凹凸パターンのみに着目して診断を行う場合もある。このように凹凸パターンのみに着目して診断を行う場合には、凹凸パターンの視認性を向上させる一方で、血管パターンの視認性を低下させる必要がある。   In recent years, there are a wide variety of methods for cancer discrimination and depth diagnosis. Therefore, in addition to performing cancer diagnosis from both blood vessel patterns such as superficial fine blood vessels and middle-deep blood vessels and concave / convex patterns such as superficial fine structures and thickening, there are also cases in which diagnosis is performed by paying attention only to the concave / convex patterns. In this way, when making a diagnosis by paying attention only to the concavo-convex pattern, it is necessary to improve the visibility of the concavo-convex pattern while reducing the visibility of the blood vessel pattern.

この凹凸パターンのみの明瞭化については、特許文献1には記載及び示唆がない。また、特許文献2によれば、凹凸パターンのうち肥厚の明瞭化を行うことができる。しかしながら、肥厚の検出に用いる自家蛍光は微弱であるため、これを感度良く捉えるためには、EMCCDのような高感度の撮像素子が別途必要となってしまう。   Patent Document 1 does not describe or suggest the clarification of only the uneven pattern. Moreover, according to patent document 2, thickening can be clarified among uneven | corrugated patterns. However, since the autofluorescence used for the detection of thickening is weak, in order to capture this with high sensitivity, a high-sensitivity image sensor such as EMCCD is required separately.

本発明は、表層微細構造や肥厚などの生体組織上の凹凸のみを明瞭化することができる内視鏡システム及その作動方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an endoscope system及 beauty its operating method capable of clarity only the irregularities on the living body tissue, such as the surface layer microstructure and thickening.

本発明の内視鏡システムは、青色帯域において狭帯域化された第1の照明光を発する第1の半導体光源と、前記第1の照明光とは波長域が異なる第2の照明光を発する第2の半導体光源と、前記第2の照明光のうち一部の光を吸収して緑色光及び赤色光を発し、前記第2の照明光のうち前記一部の光以外のその他の光と前記緑色光及び赤色光とによって白色光を生成する波長変換部材と、前記第1の照明光及び前記白色光で照明された被検体を撮像することにより得られた画像信号に基づいて、肥厚を少なくとも含む被検体画像を生成する画像生成部と、前記被検体画像について色特性値に応じてコントラストを調整することによって、前記肥厚のみを強調した肥厚強調画像を得るコントラスト調整部とを備えることを特徴とする。 An endoscope system of the present invention emits a first semiconductor light source that emits first illumination light that is narrowed in a blue band, and second illumination light that has a wavelength range different from that of the first illumination light. A second semiconductor light source; and a part of the second illumination light that absorbs light to emit green light and red light; and the other light other than the part of the second illumination light. Based on the wavelength conversion member that generates white light by the green light and red light, and the image signal obtained by imaging the subject illuminated by the first illumination light and the white light , thickening is performed. an image generating unit that generates a subject image at least containing said by adjusting the contrast according to the color characteristic value for the object image, further comprising a contrast adjustment section to obtain a thickening emphasized image that emphasizes the thickening only Features.

本発明の内視鏡システムは、青色帯域において狭帯域化された第1の照明光を発する第1の半導体光源と、前記第1の照明光とは波長域が異なる第2の照明光を発する第2の半導体光源と、前記第2の照明光のうち一部の光を吸収して緑色光及び赤色光を発し、前記第2の照明光のうち前記一部の光以外のその他の光と前記緑色光及び赤色光とによって白色光を生成する波長変換部材と、前記第1の照明光及び前記白色光で照明された被検体を撮像することにより得られた画像信号に基づいて、微細構造を少なくとも含む被検体画像を生成する画像生成部と、前記被検体画像について色特性値に応じてコントラストを調整することによって、前記微細構造のみを強調した微細構造強調画像を得るコントラスト調整部とを備えることを特徴とする。 An endoscope system of the present invention emits a first semiconductor light source that emits first illumination light that is narrowed in a blue band, and second illumination light that has a wavelength range different from that of the first illumination light. A second semiconductor light source; and a part of the second illumination light that absorbs light to emit green light and red light; and the other light other than the part of the second illumination light. A wavelength conversion member that generates white light by the green light and red light, and a fine structure based on an image signal obtained by imaging the subject illuminated by the first illumination light and the white light. An image generation unit that generates a subject image including at least a contrast image, and a contrast adjustment unit that obtains a fine structure-enhanced image in which only the fine structure is emphasized by adjusting a contrast of the subject image according to a color characteristic value. It is characterized by having .

本発明の内視鏡システムは、青色帯域において狭帯域化された第1青色光を発する青色光光源と、前記第1青色光よりも長波長側にある第2青色光と、緑色光と、赤色光とを発して白色光を生成する白色光光源と、前記第2青色光の光量が前記第1青色光の光量よりも大きくなるように、前記第1青色光及び前記第2青色光の光量を制御する光源制御部と、前記第1青色光及び前記白色光で照明された被検体を撮像して得られた画像信号に基づいて、肥厚を少なくとも含む中深層強調画像を生成する画像生成部と、前記中深層強調画像の色特性値に応じてコントラストを調整することによって、前記肥厚のみを強調した肥厚強調画像を得るコントラスト調整部とを備えることを特徴とする。An endoscope system of the present invention includes a blue light source that emits first blue light that is narrowed in a blue band, a second blue light that is on a longer wavelength side than the first blue light, a green light, A white light source that emits red light to generate white light, and the first blue light and the second blue light so that a light amount of the second blue light is larger than a light amount of the first blue light. A light source control unit that controls the amount of light, and image generation that generates a mid-deep layer emphasized image including at least thickening based on an image signal obtained by imaging the subject illuminated with the first blue light and the white light And a contrast adjustment unit that obtains a thickening-enhanced image in which only the thickening is enhanced by adjusting the contrast according to the color characteristic value of the middle-deep layer-enhanced image.
本発明の内視鏡システムは、青色帯域において狭帯域化された第1青色光を発する青色光光源と、前記第1青色光よりも長波長側にある第2青色光と、緑色光と、赤色光とを発して白色光を生成する白色光光源と、前記第1青色光の光量が前記第2青色光の光量よりも大きくなるように、前記第1青色光及び前記第2青色光の光量を制御する光源制御部と、前記第1青色光及び前記白色光で照明された被検体を撮像して得られた画像信号に基づいて、微細構造を少なくとも含む表層強調画像を生成する画像生成部と、前記表層強調画像の色特性値に応じてコントラストを調整することによって、前記微細構造のみを強調した微細構造強調画像を得るコントラスト調整部とを備えることを特徴とする。An endoscope system of the present invention includes a blue light source that emits first blue light that is narrowed in a blue band, a second blue light that is on a longer wavelength side than the first blue light, a green light, A white light source that emits red light to generate white light, and the first blue light and the second blue light so that a light quantity of the first blue light is larger than a light quantity of the second blue light. A light source control unit that controls the amount of light, and image generation that generates a surface-enhanced image including at least a fine structure based on an image signal obtained by imaging the subject illuminated with the first blue light and the white light And a contrast adjusting unit that obtains a fine structure emphasized image in which only the fine structure is emphasized by adjusting contrast according to a color characteristic value of the surface layer emphasized image.

前記第1の照明光は中心波長が405nmであり、前記第2の照明光は中心波長が445nmであり、前記白色光は460〜700nmの波長範囲を有していることが好ましい。前記波長変換部材は蛍光体であることが好ましい。前記肥厚強調画像を表示する表示手段を備えることが好ましい。または、前記微細構造強調画像を表示する表示手段を備えることが好ましい。 Preferably, the first illumination light has a center wavelength of 405 nm, the second illumination light has a center wavelength of 445 nm, and the white light has a wavelength range of 460 to 700 nm. The wavelength conversion member is preferably a phosphor. It is preferable to provide a display means for displaying the thickened strong tone image. Or it is preferable to provide the display means which displays the said fine structure emphasis image.

本発明の内視鏡システムの作動方法は、第1の半導体光源が、青色帯域において狭帯域化された第1の照明光を発するステップと、第2の半導体光源が、前記第1の照明光とは波長域が異なる第2の照明光を発するステップと、波長変換部材が、前記第2の照明光のうち一部の光を吸収して緑色光及び赤色光を発し、前記第2の照明光のうち前記一部の光以外のその他の光と前記緑色光及び赤色光とによって白色光を生成するステップと、前記第1の照明光及び前記白色光で照明された被検体を電子内視鏡が撮像することによって得られた画像信号に基づいて、画像生成部が、肥厚を少なくとも含む被検体画像を生成するステップと、コントラスト調整部が、前記被検体画像について色特性値に応じてコントラストを調整することによって、前記肥厚のみを強調した肥厚強調画像を得るステップと、を備えることを特徴とする。The operation method of the endoscope system according to the present invention includes a step in which a first semiconductor light source emits first illumination light narrowed in a blue band, and a second semiconductor light source emits the first illumination light. Emitting a second illumination light having a wavelength range different from that of the second illumination light, and the wavelength converting member absorbs a part of the second illumination light to emit green light and red light, and emits the second illumination light. A step of generating white light from the light other than the part of the light and the green light and the red light; and an electronic illumination of the object illuminated by the first illumination light and the white light. The image generation unit generates a subject image including at least thickening based on the image signal obtained by imaging by the mirror, and the contrast adjustment unit contrasts the subject image according to a color characteristic value. By adjusting Obtaining a thickening emphasized image that emphasizes the serial thickening only, characterized in that it comprises a.

本発明の内視鏡システムの作動方法は、第1の半導体光源が、青色帯域において狭帯域化された第1の照明光を発するステップと、第2の半導体光源が、前記第1の照明光とは波長域が異なる第2の照明光を発するステップと、波長変換部材が、前記第2の照明光のうち一部の光を吸収して緑色光及び赤色光を発し、前記第2の照明光のうち前記一部の光以外のその他の光と前記緑色光及び赤色光とによって白色光を生成するステップと、前記第1の照明光及び前記白色光で照明された被検体を電子内視鏡が撮像することによって得られた画像信号に基づいて、画像生成部が、微細構造を少なくとも含む被検体画像を生成するステップと、コントラスト調整部が、前記被検体画像について色特性値に応じてコントラストを調整することによって、前記微細構造のみを強調した微細構造強調画像を得るステップと、を備えることを特徴とする。The operation method of the endoscope system according to the present invention includes a step in which a first semiconductor light source emits first illumination light narrowed in a blue band, and a second semiconductor light source emits the first illumination light. Emitting a second illumination light having a wavelength range different from that of the second illumination light, and the wavelength converting member absorbs a part of the second illumination light to emit green light and red light, and emits the second illumination light. A step of generating white light from the light other than the part of the light and the green light and the red light; and an electronic illumination of the object illuminated by the first illumination light and the white light. The image generation unit generates a subject image including at least a fine structure based on an image signal obtained by imaging by the mirror, and the contrast adjustment unit determines the subject image according to a color characteristic value. By adjusting the contrast Characterized by comprising the steps of: obtaining only emphasized microstructure enhanced image the microstructure.

本発明によれば、凹凸強調画像生成手段で得られる凹凸強調画像は、青色帯域において狭帯域化された第1の照明光と波長変換部材で白色光を励起するための第2の照明光との光量比に応じて、被検体画像の色特性値を調整して得られた画像であるため、この凹凸強調画像では、表層微細構造や肥厚などの生体組織上の凹凸のみが明瞭化されている。   According to the present invention, the unevenness-enhanced image obtained by the unevenness-enhanced image generating unit includes the first illumination light narrowed in the blue band and the second illumination light for exciting white light with the wavelength conversion member. Since this image is obtained by adjusting the color characteristic value of the subject image according to the light quantity ratio, only the unevenness on the living tissue such as the surface fine structure and thickening is clarified in this unevenness enhanced image. Yes.

内視鏡システムを示す図である。It is a figure which shows an endoscope system. 内視鏡システムの内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of an endoscope system. 通常観察モード時における白色光Wの発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of the white light W at the time of normal observation mode. 微細構造観察モード時における白色光Wの発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of the white light W at the time of fine structure observation mode. 肥厚観察モード時における白色光Wの発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of the white light W at the time of thickening observation mode. 微細構造・肥厚観察モード時における白色光Wの発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of the white light W at the time of fine structure and thickening observation mode. ズームレンズがワイド位置にある場合の被検体内の画像を示す図である。It is a figure which shows the image in a subject when a zoom lens exists in a wide position. ズームレンズがテレ位置にある場合の被検体内の画像を示す図である。It is a figure which shows the image in a subject when a zoom lens exists in a tele position. R色、G色、B色のカラーフィルターの分光透過率を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral transmittance of the color filter of R color, G color, and B color. 通常観察モード時におけるCCDの撮像制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the imaging control of CCD in the normal observation mode. 微細構造観察モード、肥厚観察モード、微細構造・肥厚観察モード時におけるCCDの撮像制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the imaging control of CCD in the fine structure observation mode, the thickening observation mode, and the fine structure / thickness observation mode. 特殊光画像生成部の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of a special light image generation part. 微細構造強調画像の生成方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the production | generation method of a fine structure emphasis image. 肥厚強調画像の生成方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the production | generation method of a thickening emphasis image. 微細構造観察モードにおける一連の流れを表したフローチャートである。It is a flowchart showing a series of flows in the fine structure observation mode.

図1及び図2に示すように、内視鏡システム10は、被検体内を撮像する電子内視鏡11と、電子内視鏡11で撮像した画像に各種画像処理を施すプロセッサ装置12と、被検体を照明する光を電子内視鏡11に供給する光源装置13と、プロセッサ装置12で各種画像処理が施された画像を表示するモニタ14とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, an endoscope system 10 includes an electronic endoscope 11 that captures an image of a subject, a processor device 12 that performs various image processing on an image captured by the electronic endoscope 11, and A light source device 13 that supplies light to illuminate the subject to the electronic endoscope 11 and a monitor 14 that displays an image subjected to various image processing by the processor device 12 are provided.

電子内視鏡11は、被検体内に挿入される可撓性の挿入部16と、挿入部16の基端部分に設けられた操作部17と、操作部17とプロセッサ装置12及び光源装置13との間を連結するユニバーサルコード18とを備えている。挿入部16の先端には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部19が形成されている。湾曲部19は、操作部17のアングルノブ21を操作することにより、上下左右方向に湾曲動作する。湾曲部19の先端には、体腔内撮影用の光学系等を内蔵した先端部16aが設けられている。先端部16aは、湾曲部19の湾曲動作によって被検体内の所望の方向に向けられる。   The electronic endoscope 11 includes a flexible insertion portion 16 to be inserted into a subject, an operation portion 17 provided at a proximal end portion of the insertion portion 16, an operation portion 17, a processor device 12, and a light source device 13. And a universal cord 18 for connecting the two. A bending portion 19 in which a plurality of bending pieces are connected is formed at the distal end of the insertion portion 16. The bending portion 19 is bent in the vertical and horizontal directions by operating the angle knob 21 of the operation portion 17. At the distal end of the bending portion 19, a distal end portion 16a incorporating an optical system for in-vivo imaging is provided. The distal end portion 16 a is directed in a desired direction within the subject by the bending operation of the bending portion 19.

また、操作部17には、各種モードに切り替えるためのモード切替SW15が設けられている。モードは、白色光で照明された被検体を撮像することで得られる通常光画像をモニタ14に表示する通常観察モードと、生体組織の表層上に形成された微細構造を強調した微細構造強調画像をモニタ14に表示する微細構造観察モードと、生体組織において表層から中深層にかけて厚みを帯びた肥厚を強調した肥厚強調画像をモニタ14に表示する肥厚観察モードと、微細構造及び肥厚の両方を微細構造・肥厚強調画像をモニタ14に表示する微細構造・肥厚観察モードとの合計3つのモードで構成される。   Further, the operation unit 17 is provided with a mode switching SW 15 for switching to various modes. The mode includes a normal observation mode in which a normal light image obtained by imaging a subject illuminated with white light is displayed on the monitor 14 and a fine structure enhanced image in which the fine structure formed on the surface layer of the biological tissue is emphasized. Is displayed on the monitor 14, the thickening observation mode is displayed on the monitor 14, and the thickening observation mode is displayed with a thickening emphasis image that emphasizes the thickening from the surface layer to the middle depth layer in the living tissue. The structure / thickness weighted image is displayed on the monitor 14 and is composed of a total of three modes including a fine structure / thickness observation mode.

ユニバーサルコード18には、プロセッサ装置12および光源装置13側にコネクタ24が取り付けられている。コネクタ24は、通信用コネクタと光源用コネクタからなる複合タイプのコネクタであり、電子内視鏡11は、このコネクタ24を介して、プロセッサ装置12および光源装置13に着脱自在に接続される。   A connector 24 is attached to the universal cord 18 on the processor device 12 and the light source device 13 side. The connector 24 is a composite type connector including a communication connector and a light source connector, and the electronic endoscope 11 is detachably connected to the processor device 12 and the light source device 13 via the connector 24.

光源装置13は、特定波長の励起光ELを発する励起光光源30と、青色帯域において特定波長に狭帯域化された青色狭帯域光BNを発する青色狭帯域光源31と、励起光光源30からの励起光ELが入射する励起光用光ファイバ32と、青色狭帯域光源31からの青色狭帯域光BNが入射する青色狭帯域光用光ファイバ33と、これら光ファイバ32,33と電子内視鏡内のライトガイド43とを光学的に連結するカプラー35と、励起光光源30及び青色狭帯域光源31のON・OFFを切り替えるための光源切替部36と、励起光光源30及び青色狭帯域光源31の光量を調整する光量制御部37を備えている。   The light source device 13 includes a pumping light source 30 that emits pumping light EL having a specific wavelength, a blue narrowband light source 31 that emits blue narrowband light BN narrowed to a specific wavelength in the blue band, and a pumping light source 30. An optical fiber 32 for excitation light to which the excitation light EL is incident, an optical fiber 33 for blue narrow band light to which the blue narrow band light BN from the blue narrow band light source 31 is incident, these optical fibers 32 and 33, and an electronic endoscope. A coupler 35 for optically connecting the light guide 43, a light source switching unit 36 for switching the excitation light source 30 and the blue narrow band light source 31 on and off, and the excitation light source 30 and the blue narrow band light source 31. The light quantity control part 37 which adjusts the light quantity is provided.

励起光光源30はレーザーダイオードなどの半導体光源で構成され、中心波長445nmの励起光ELを発する(図3A〜D参照)。この励起光ELは、励起光用光ファイバ32、カプラー35及びライトガイド43を介して、電子内視鏡11の先端部16aに設けられた蛍光体40に照射される。蛍光体40では、励起光ELの一部を吸収して緑色〜赤色(460〜700nm)の蛍光FLを励起発光する複数種の蛍光物質(例えばYAG系蛍光物質、或いはBAM(BaMgAl1017)等の蛍光物質)を含んで構成される。蛍光体40で励起発光した蛍光FLは、蛍光体40により吸収されず透過した励起光ELと合波することで、白色光Wが生成される(図3A〜D参照)。この白色光Wは、表層から中深層に至るまでの大きい深達度を有していることから、肥厚などの検出に用いられる。 The excitation light source 30 is composed of a semiconductor light source such as a laser diode, and emits excitation light EL having a central wavelength of 445 nm (see FIGS. 3A to 3D). The excitation light EL is applied to the phosphor 40 provided at the distal end portion 16 a of the electronic endoscope 11 through the excitation light optical fiber 32, the coupler 35, and the light guide 43. In the phosphor 40, a plurality of types of fluorescent materials (for example, YAG-based fluorescent materials or BAM (BaMgAl 10 O 17 )) that absorb a part of the excitation light EL and excite and emit green to red (460 to 700 nm) fluorescence FL. Etc.). The fluorescence FL excited and emitted by the phosphor 40 is combined with the excitation light EL that is transmitted without being absorbed by the phosphor 40, thereby generating white light W (see FIGS. 3A to 3D). Since the white light W has a large depth from the surface layer to the mid-deep layer, it is used for detecting thickening and the like.

青色狭帯域光源31はレーザーダイオードなどの半導体光源で構成され、中心波長405nmの青色狭帯域光BNを発する(図3A〜D参照)。この青色狭帯域光BNは、生体組織の表層にまで深達度を有していることから、生体組織の表層にある表層微細血管や微細構造を明るく光らせるために用いられる。   The blue narrow band light source 31 is composed of a semiconductor light source such as a laser diode, and emits blue narrow band light BN having a center wavelength of 405 nm (see FIGS. 3A to 3D). Since this blue narrow-band light BN has a depth of penetration to the surface layer of the living tissue, it is used to brighten the surface microvessels and microstructures in the surface layer of the living tissue.

光源切替部36はプロセッサ装置内のコントローラー59に接続されており、設定されているモードに応じて、励起光光源30及び青色狭帯域光源31のON(点灯)、OFF(消灯)を切り替える。通常観察モードに設定されている場合には、励起光光源30が常時ONにされる一方で、青色狭帯域光源31は常時OFFにされる。したがって、被検体には白色光Wのみが常時照射される。一方、微細構造観察モード、肥厚観察モード、又は微細構造・肥厚観察モードに設定されている場合には、励起光光源30と青色狭帯域光源31の両方が常時ONにされる。これにより、白色光W及び青色狭帯域光BNの両方が、被検体に照射される。   The light source switching unit 36 is connected to a controller 59 in the processor device, and switches the excitation light source 30 and the blue narrow band light source 31 ON (lit) and OFF (dark) according to the set mode. When the normal observation mode is set, the excitation light source 30 is always turned on, while the blue narrow band light source 31 is always turned off. Therefore, only the white light W is always irradiated to the subject. On the other hand, when the fine structure observation mode, the thickening observation mode, or the fine structure / thickness observation mode is set, both the excitation light source 30 and the blue narrow band light source 31 are always turned on. Thereby, both the white light W and the blue narrow-band light BN are irradiated to the subject.

光量制御部37はプロセッサ装置内のコントローラー59に接続されており、設定されているモードに応じて、励起光光源30及び青色狭帯域光源31の光量を調整する。通常観察モードに設定されている場合には、図3Aに示すように、励起光ELは光量ELcに調整される。通常観察モード以外のモードでは、この光量ELcを基準に、励起光EL及び青色狭帯域光BNの光量の調整が行われる。微細構造観察モードに設定されている場合には、図3Bに示すように、励起光ELを光量ELcよりも小さい光量ELsに調整することにより、白色光W全体の光量を減少させる。一方、青色狭帯域光BNは光量ELcよりも大きい光量BNsに調整される。即ち、励起光ELと青色狭帯域光BNの光量比において、青色狭帯域光BNの割合の方が高くなるように調整される。   The light quantity control unit 37 is connected to a controller 59 in the processor device, and adjusts the light quantities of the excitation light source 30 and the blue narrow band light source 31 according to the set mode. When the normal observation mode is set, the excitation light EL is adjusted to the light amount ELc as shown in FIG. 3A. In modes other than the normal observation mode, the light amounts of the excitation light EL and the blue narrow band light BN are adjusted based on the light amount ELc. When the fine structure observation mode is set, as shown in FIG. 3B, the light amount of the entire white light W is reduced by adjusting the excitation light EL to a light amount ELs smaller than the light amount ELc. On the other hand, the blue narrow band light BN is adjusted to a light quantity BNs that is larger than the light quantity ELc. That is, the ratio of the blue narrow band light BN is adjusted to be higher in the light quantity ratio between the excitation light EL and the blue narrow band light BN.

肥厚観察モードに設定されている場合には、図3Cに示すように、励起光ELを光量ELcよりも大きい光量ELdに調整することにより、白色光W全体の光量を増加させる。一方、青色狭帯域光BNは光量ELcよりも小さい光量BNdに調整される。即ち、励起光ELと青色狭帯域光BNの光量比において、励起光ELの割合の方が高くなるように調整される。微細構造・肥厚観察モードに設定されている場合には、図3Dに示すように、励起光ELを光量ELcよりも大きい光量ELbに調整することで白色光W全体の光量を増加させるとともに、青色狭帯域光BNも光量ELcよりも大きい光量BNbに調整される。また、光量の調整時には、励起光ELと青色狭帯域光BNの光量比が1:1となるように、それぞれの光量が調整される。   When the thickening observation mode is set, as shown in FIG. 3C, the light amount of the entire white light W is increased by adjusting the excitation light EL to a light amount ELd larger than the light amount ELc. On the other hand, the blue narrow band light BN is adjusted to a light amount BNd smaller than the light amount ELc. That is, the ratio of the excitation light EL is adjusted to be higher in the light amount ratio between the excitation light EL and the blue narrow band light BN. When the fine structure / thickness observation mode is set, as shown in FIG. 3D, the excitation light EL is adjusted to a light amount ELb larger than the light amount ELc to increase the light amount of the entire white light W and The narrow band light BN is also adjusted to a light quantity BNb larger than the light quantity ELc. Further, when adjusting the light amount, the respective light amounts are adjusted so that the light amount ratio between the excitation light EL and the blue narrow-band light BN is 1: 1.

図2に示すように、電子内視鏡11は、ライトガイド43、CCD44、アナログ処理回路45(AFE:Analog Front End)、撮像制御部46、倍率制御部47を備えている。ライトガイド43は大口径光ファイバ、バンドルファイバなどであり、入射端が光源装置内のカプラー35に挿入されており、出射端が蛍光体40に向けられている。ライトガイド43内で導光された光は、蛍光体40、ズームレンズ48a、照射レンズ48b、及び照明窓49を通して、被検体内に照射される。   As shown in FIG. 2, the electronic endoscope 11 includes a light guide 43, a CCD 44, an analog processing circuit 45 (AFE: Analog Front End), an imaging control unit 46, and a magnification control unit 47. The light guide 43 is a large-diameter optical fiber, a bundle fiber, or the like. The incident end is inserted into the coupler 35 in the light source device, and the emission end is directed to the phosphor 40. The light guided in the light guide 43 is irradiated into the subject through the phosphor 40, the zoom lens 48a, the irradiation lens 48b, and the illumination window 49.

ズームレンズ48aには、このズームレンズ48aを光軸方向に移動させるアクチュエータ48cが取り付けられている。アクチュエータ48cは、コントローラ59に接続された倍率制御部47によって駆動制御される。倍率制御部47は、ズーム操作部20で設定された倍率に応じた位置にズームレンズ48aが移動するように、アクチュエータ48cを制御する。スクリーニング時のように、被検体内の全体的な様子を観察する必要がある場合には、ズームレンズ48aをワイド位置にセットして、図4Aのような非拡大画像をモニタ14に表示させる。一方、癌の鑑別診断時のように、観察部位の詳細構造を観察する必要がある場合には、ズームレンズ48aをテレ位置にセットして、図4Bのような拡大画像をモニタ14に表示させる。   An actuator 48c for moving the zoom lens 48a in the optical axis direction is attached to the zoom lens 48a. The actuator 48 c is driven and controlled by a magnification control unit 47 connected to the controller 59. The magnification control unit 47 controls the actuator 48c so that the zoom lens 48a moves to a position corresponding to the magnification set by the zoom operation unit 20. When it is necessary to observe the entire state in the subject as in screening, the zoom lens 48a is set to the wide position, and a non-enlarged image as shown in FIG. On the other hand, when it is necessary to observe the detailed structure of the observation site as in the differential diagnosis of cancer, the zoom lens 48a is set at the tele position, and an enlarged image as shown in FIG. .

なお、通常観察モード時、肥厚観察モード時には、被検体内の全体的な様子を観察することが多いことから、ズームレンズ48aをワイド位置にセットすることが多い。一方、微細構造観察モード時には、観察対象を拡大して観察することが多いことから、ズームレンズ48aをテレ位置にセットすることが多い。   In the normal observation mode and the thickening observation mode, the entire state in the subject is often observed, so the zoom lens 48a is often set at a wide position. On the other hand, in the fine structure observation mode, since the observation target is often enlarged and observed, the zoom lens 48a is often set at the tele position.

図2に示すように、観察窓50は、被検体からの戻り光を受光する。受光した光は、集光レンズ51を介してCCD44に入射する。CCD44は、集光レンズ51からの光が入射する撮像面44aを有しており、この撮像面44aで受光した光を光電変換して信号電荷を蓄積する。蓄積された信号電荷は撮像信号として読み出され、AFE45に送られる。CCD44はカラーCCDであり、撮像面44aには、B色のカラーフィルタが設けられたB画素、G色のカラーフィルタが設けられたG画素、R色のカラーフィルターが設けられたR画素の3色の画素が配列されている。これらB色、G色、R色のカラーフィルターは、図5に示す曲線52,53,54で示される分光透過率を有している。   As shown in FIG. 2, the observation window 50 receives the return light from the subject. The received light is incident on the CCD 44 through the condenser lens 51. The CCD 44 has an imaging surface 44a on which the light from the condenser lens 51 is incident. The CCD 44 photoelectrically converts the light received by the imaging surface 44a and accumulates signal charges. The accumulated signal charge is read as an imaging signal and sent to the AFE 45. The CCD 44 is a color CCD, and on the imaging surface 44a, there are 3 pixels: a B pixel provided with a B color filter, a G pixel provided with a G color filter, and an R pixel provided with an R color filter. Color pixels are arranged. These color filters of B color, G color, and R color have spectral transmittances indicated by curves 52, 53, and 54 shown in FIG.

AFE45は、相関二重サンプリング回路(CDS)、自動ゲイン制御回路(AGC)、及びアナログ/デジタル変換器(A/D)(いずれも図示省略)から構成されている。CDSは、CCD44からの撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、CCD44の駆動により生じたノイズを除去する。AGCは、CDSによりノイズが除去された撮像信号を増幅する。A/Dは、AGCで増幅された撮像信号を、所定のビット数のデジタルな撮像信号に変換してプロセッサ装置12に入力する。   The AFE 45 includes a correlated double sampling circuit (CDS), an automatic gain control circuit (AGC), and an analog / digital converter (A / D) (all not shown). The CDS performs correlated double sampling processing on the image pickup signal from the CCD 44 to remove noise generated by driving the CCD 44. The AGC amplifies the imaging signal from which noise has been removed by CDS. The A / D converts the imaging signal amplified by the AGC into a digital imaging signal having a predetermined number of bits and inputs the digital imaging signal to the processor device 12.

撮像制御部46は、プロセッサ装置12内のコントローラー59に接続されており、コントローラー59から指示がなされたときにCCD44に対して駆動信号を送る。CCD44は、撮像制御部46からの駆動信号に基づいて、所定のフレームレートで撮像信号をAFE45に出力する。   The imaging control unit 46 is connected to a controller 59 in the processor device 12, and sends a drive signal to the CCD 44 when an instruction is given from the controller 59. The CCD 44 outputs an imaging signal to the AFE 45 at a predetermined frame rate based on the drive signal from the imaging control unit 46.

通常観察モードに設定されている場合には、図6Aに示すように、1フレーム期間内で、白色光Wの像光を光電変換して信号電荷を蓄積するステップと、蓄積した信号電荷として読み出すステップとが行なわれる。この撮像制御は、通常観察モードに設定されている間、繰り返し行なわれる。なお、このモードにおいては、CCD44のB画素、G画素、R画素からは、それぞれ青色信号Bc、緑色信号Gc、赤色信号Rcが出力される。   When the normal observation mode is set, as shown in FIG. 6A, a step of photoelectrically converting the image light of the white light W and accumulating signal charges within one frame period, and reading out the accumulated signal charges Steps are performed. This imaging control is repeatedly performed while the normal observation mode is set. In this mode, a blue signal Bc, a green signal Gc, and a red signal Rc are output from the B pixel, G pixel, and R pixel of the CCD 44, respectively.

一方、微細構造観察モード、肥厚観察モード、微細構造・肥厚モードに設定されている場合には、図6Bに示すように、1フレーム期間内で、白色光W及び青色狭帯域光BNの像光を光電変換して信号電荷を蓄積するステップと、蓄積した信号電荷として読み出すステップとが行なわれる。この撮像制御は、微細構造観察モード、肥厚観察モード、微細構造・肥厚モードに設定されている間、繰り返し行なわれる。   On the other hand, when the fine structure observation mode, the thickening observation mode, and the fine structure / thickness mode are set, as shown in FIG. 6B, the image light of the white light W and the blue narrow band light BN within one frame period. Are photoelectrically converted to accumulate signal charges and read as accumulated signal charges. This imaging control is repeatedly performed while the fine structure observation mode, the thickening observation mode, and the fine structure / thickening mode are set.

なお、微細構造観察モード時には、CCD44のB画素、G画素、R画素から、それぞれ青色信号Bs、緑色信号Gs、赤色信号Rsが出力される。また、肥厚観察モード時には、CCD44のB画素、G画素、R画素から、それぞれ青色信号Bd、緑色信号Gd、赤色信号Rdが出力される。また、微細構造・肥厚観察モード時には、CCD44のB画素、G画素、R画素から、それぞれ青色信号Bb、緑色信号Gb、赤色信号Rbが出力される。   In the fine structure observation mode, a blue signal Bs, a green signal Gs, and a red signal Rs are output from the B pixel, the G pixel, and the R pixel of the CCD 44, respectively. In the thickening observation mode, a blue signal Bd, a green signal Gd, and a red signal Rd are output from the B pixel, G pixel, and R pixel of the CCD 44, respectively. In the fine structure / thickness observation mode, a blue signal Bb, a green signal Gb, and a red signal Rb are output from the B pixel, G pixel, and R pixel of the CCD 44, respectively.

図2に示すように、プロセッサ装置12は、通常光画像生成部55と、フレームメモリ56と、特殊光画像生成部57と、表示制御回路58を備えており、コントローラー59が各部を制御している。通常光画像生成部55は、白色光Wの像光を電子内視鏡11で撮像して得られる信号Bc、Gc、Rcから、通常光画像画像を作成する。生成された通常光画像はフレームメモリ56に一時的に記憶される。   As shown in FIG. 2, the processor device 12 includes a normal light image generation unit 55, a frame memory 56, a special light image generation unit 57, and a display control circuit 58. The controller 59 controls each unit. Yes. The normal light image generation unit 55 generates a normal light image from the signals Bc, Gc, and Rc obtained by capturing the image light of the white light W with the electronic endoscope 11. The generated normal light image is temporarily stored in the frame memory 56.

図7に示すように、特殊光画像生成部57は、微細構造強調画像生成部61と、肥厚強調画像生成部62と、微細構造・強調画像生成部63とを備えている。微細構造強調画像生成部61は、生体組織表層に形成される微細孔が多数集まったピットパターンなどから構成される表層微細構造などを強調した表層強調画像を生成する画像生成部61aと、表層強調画像のコントラストを調整して、表層微細構造のみを強調した微細構造強調画像を生成するコントラスト調整部61bとを備えている。   As shown in FIG. 7, the special light image generation unit 57 includes a fine structure emphasized image generation unit 61, a thickening emphasized image generation unit 62, and a fine structure / enhanced image generation unit 63. The microstructure-enhanced image generation unit 61 includes an image generation unit 61a that generates a surface-layer-enhanced image that emphasizes a surface-layer microstructure that includes a pit pattern or the like in which a large number of micropores formed on the surface of a biological tissue are collected, and surface-layer enhancement. A contrast adjustment unit 61b that adjusts the contrast of the image to generate a microstructure-enhanced image in which only the surface layer microstructure is enhanced.

画像生成部61aは、微細構造観察モード時に取得した信号Bs、Gs、Rsに基づいて、表層強調画像を生成する。信号Bsは、白色光Wの成分よりも青色狭帯域光BNの成分が多く含まれている。この青色狭帯域光BNは、ピットパターンの微細孔に、白色光や青色狭帯域光BNが入り込んで多重散乱現象を生じさせることによって、ピットパターンを明るく光らせる。したがって、ピットパターンがある微細構造の領域の画素値は極めて高くなっている。また、青色狭帯域光BNは生体組織表層にまで深達度を有し、ヘモグロビンの吸光係数が高い波長域に含まれている。そのため、表層強調画像においては表層微細血管が有る領域の画素値は他の領域と比べて小さくなっている。   The image generation unit 61a generates a surface layer emphasized image based on the signals Bs, Gs, and Rs acquired in the fine structure observation mode. The signal Bs contains more blue narrowband light BN components than white light W components. The blue narrow-band light BN brightens the pit pattern by causing white light or blue narrow-band light BN to enter the micro holes of the pit pattern and causing a multiple scattering phenomenon. Therefore, the pixel value of the fine structure region having the pit pattern is extremely high. Further, the blue narrow band light BN has a depth of penetration to the surface of the living tissue, and is included in a wavelength region where the absorption coefficient of hemoglobin is high. For this reason, in the surface-enhanced image, the pixel value of the region where the surface layer microvessel is present is smaller than the other regions.

コントラスト調整部61bは、表層強調画像中で微細構造を強調表示するために、表層強調画像のコントラストを調整する。コントラスト調整に際しては、まず、表層強調画像を色相、彩度、明度の色空間に変換する。色空間変換後の表層強調画像68では、図8(A)に示すように、微細構造70の色相は白色に対応する値となり、微細血管71の色相は黒味を帯びた色に対応する値となり、微細構造70及び微細血管71以外の粘膜72の色相は青味を帯びた色に対応する値となる。   The contrast adjusting unit 61b adjusts the contrast of the surface enhanced image in order to highlight the fine structure in the surface enhanced image. In contrast adjustment, first, the surface-enhanced image is converted into a color space of hue, saturation, and brightness. In the surface layer enhanced image 68 after color space conversion, as shown in FIG. 8A, the hue of the fine structure 70 is a value corresponding to white, and the hue of the fine blood vessel 71 is a value corresponding to a blackish color. Thus, the hue of the mucous membrane 72 other than the fine structure 70 and the fine blood vessel 71 has a value corresponding to a bluish color.

これら色相から、表層強調画像68における微細構造70、微細血管71、粘膜72の位置を特定する。それらの位置が特定されたら、微細構造70の明度を大きくする一方で、微細血管71及び粘膜72の明度を小さくする。これにより、図8(B)に示すように、微細構造70が強調表示される一方で、微細血管71及び粘膜72の表示が抑制された微細構造強調画像74が得られる。この微細構造強調画像74は、色空間からRGBの画像に変換された後に、表示制御回路58によってモニタ14に表示される。なお、コントラスト調整部61bでは明度の増減によって微細構造のコントラストを向上させたが、明度以外の各種色特性値に応じて微細構造及びそれ以外のコントラストを調整してもよい。   From these hues, the positions of the fine structure 70, the fine blood vessel 71, and the mucous membrane 72 in the surface enhanced image 68 are specified. When those positions are specified, the brightness of the fine structure 70 is increased, while the brightness of the microvessel 71 and the mucous membrane 72 is decreased. As a result, as shown in FIG. 8B, a fine structure-enhanced image 74 in which the fine structure 70 is highlighted and the display of the fine blood vessels 71 and the mucous membrane 72 is suppressed is obtained. The fine structure emphasized image 74 is displayed on the monitor 14 by the display control circuit 58 after being converted from a color space to an RGB image. Although the contrast adjustment unit 61b improves the contrast of the fine structure by increasing or decreasing the lightness, the fine structure and other contrast may be adjusted according to various color characteristic values other than the lightness.

以上のように、微細構造観察モードにおいて、微細構造70が白色で表示され、微細血管71は黒味を帯びた色で表示され、粘膜72が青味を帯びた色で表示されるのは、以下の理由からである。微細構造観察モードで被検体に照射される光は、青色狭帯域光BNの成分を多く含んでいるため、青味を帯びた白色光となっている。この青味を帯びた白色光が照明されたときには、ピットパターンなどの微細構造では、微細孔に入り込んだ光が多重散乱現象を起こして白く光る。そのため、微細構造は白色に表示される。また、微細血管は、青色帯域の光に対して高い吸光特性を示すため、微細血管で反射する光の量は減少する。そのため、微細血管は黒味を帯びた色で表示される。これに対して、粘膜は単に反射するだけであるので、青味を帯びて表示される。   As described above, in the fine structure observation mode, the fine structure 70 is displayed in white, the fine blood vessel 71 is displayed in a blackish color, and the mucous membrane 72 is displayed in a blueish color. This is because of the following reasons. The light irradiated to the subject in the fine structure observation mode contains a large amount of blue narrow band light BN, and thus is bluish white light. When this bluish white light is illuminated, in a fine structure such as a pit pattern, the light that has entered the fine hole causes a multiple scattering phenomenon to shine white. Therefore, the fine structure is displayed in white. In addition, since the fine blood vessel exhibits high light absorption characteristics with respect to light in the blue band, the amount of light reflected by the fine blood vessel is reduced. Therefore, the fine blood vessels are displayed in a blackish color. On the other hand, since the mucous membrane is simply reflected, it is displayed with a bluish tint.

肥厚強調画像生成部62は、生体組織表層から隆起した部位によって表層から中深層にかけて厚みを帯びた肥厚などを強調した中深層強調画像を生成する画像生成部62aと、中深層強調画像のコントラストを調整するコントラスト調整部62bとを備えている。   The thickening emphasized image generation unit 62 generates an intermediate deep layer emphasized image in which a thickened portion from the surface layer to the intermediate deep layer is emphasized by a portion raised from the biological tissue surface layer, and an intermediate deep layer emphasized image contrast. And a contrast adjustment unit 62b for adjustment.

画像生成部62aは、肥厚観察モード時に取得した信号Bd、Gd、Rdに基づいて、中深層強調画像を生成する。信号Gd、Rdには、青色狭帯域光BNよりも白色光Wの成分が多く含まれている。この白色光Wを肥厚部分に照射したときには、肥厚部分からの反射光は、肥厚でない部分の反射光と比較して、光量が落ちている。したがって、肥厚がある領域の画素値は低くなっている。また、白色光Wは生体組織の中深層にまで深達度を有してことから、中深層部分に血管がある場合には、その血管部分の画素値は、肥厚がある領域よりも更に低くなっている。以上から、中深層強調画像においては、肥厚していない領域、肥厚している領域、血管領域の順に、画素値が低くなっている。   The image generation unit 62a generates an intermediate deep layer emphasized image based on the signals Bd, Gd, Rd acquired in the thickening observation mode. The signals Gd and Rd contain more white light components than the blue narrow band light BN. When the thickened portion is irradiated with the white light W, the amount of light reflected from the thickened portion is lower than that of the non-thickened portion. Therefore, the pixel value of the region with thickening is low. Further, since the white light W has a depth of penetration to the middle and deep layers of the living tissue, when there are blood vessels in the middle and deep layers, the pixel value of the blood vessels is even lower than the thickened region. It has become. From the above, in the mid-depth image, the pixel values are lower in the order of the non-thickened region, the thickened region, and the blood vessel region.

コントラスト調整部62bは、中深層強調画像中で肥厚を強調表示するために、中深層強調画像のコントラストを調整する。コントラストの調整に際しては、まず、コントラスト調整部61bと同様、中深層強調画像を色相、彩度、明度の色空間に変換する。色空間変換後の中深層強調画像78では、図9(A)に示すように、肥厚80の色相は灰色を帯びた色に対応する値となり、中深層血管81の色相は黒味を帯びた色に対応する値となり、肥厚80及び中深層血管81以外の粘膜82の色相は黄色を帯びた色に対応する値となる。   The contrast adjustment unit 62b adjusts the contrast of the intermediate deep layer emphasized image in order to highlight the thickening in the intermediate deep layer emphasized image. When adjusting the contrast, first, similarly to the contrast adjusting unit 61b, the mid-depth image is converted into a color space of hue, saturation, and brightness. In the intermediate deep layer emphasized image 78 after the color space conversion, as shown in FIG. 9A, the hue of the thickening 80 becomes a value corresponding to the grayish color, and the hue of the intermediate deep blood vessel 81 is blackish. It becomes a value corresponding to the color, and the hue of the mucous membrane 82 other than the thickening 80 and the intermediate deep blood vessel 81 becomes a value corresponding to a yellowish color.

これら色相から、中深層強調画像78における肥厚80、中深層血管81、粘膜82の位置を特定する。それらの位置が特定されたら、肥厚80の明度を大きくする一方で、中深層血管81及び粘膜82の明度を小さくする。これにより、図9(B)に示すように、肥厚80が強調表示される一方で、中深層血管81及び粘膜82の表示が抑制された肥厚強調画像84が得られる。この肥厚強調画像84は、色空間からRGBの画像に変換された後、表示制御回路58によってモニタ14に表示される。なお、コントラスト調整部62bでは明度の増減によって肥厚のコントラストを向上させたが、明度以外の各種色特性値に応じて微細構造及びそれ以外のコントラストを調整してもよい。   From these hues, the positions of the thickening 80, the intermediate deep blood vessel 81, and the mucous membrane 82 in the intermediate deep layer emphasized image 78 are specified. Once these positions are identified, the brightness of the thickening 80 is increased while the brightness of the mid-deep blood vessel 81 and the mucous membrane 82 is decreased. As a result, as shown in FIG. 9B, a thickening enhanced image 84 in which the thickening 80 is highlighted and the display of the middle-deep blood vessels 81 and the mucous membrane 82 is suppressed is obtained. The thickening emphasized image 84 is converted from a color space to an RGB image and then displayed on the monitor 14 by the display control circuit 58. In the contrast adjustment unit 62b, the contrast of the thickening is improved by increasing or decreasing the brightness. However, the fine structure and other contrast may be adjusted according to various color characteristic values other than the brightness.

以上のように、肥厚観察モードにおいて、肥厚80が灰色で表示され、中深層血管81は黒味を帯びた色で表示され、粘膜82が黄味を帯びた色で表示されるのは、以下の理由からである。肥厚観察モードで被検体に照射される光は、白色光Wの成分のうち蛍光FLの成分を多く含んでいるため、黄味を帯びた白色光となっている。この黄味を帯びた白色光が照明されたときには、肥厚80は反射光の光量が落ちる特性があるため、灰色で表示される。同様にして、中深層血管81は肥厚よりも更に反射光の光量が落ちる特性があるため、黒味を帯びた色で表示される。これに対して、粘膜82は、反射光の光量が落ちることが無いので、黄味を帯びた色で表示される。   As described above, in the thickening observation mode, the thickening 80 is displayed in gray, the mid-deep blood vessel 81 is displayed in blackish color, and the mucous membrane 82 is displayed in yellowish color. Because of the reason. The light irradiated to the subject in the thickening observation mode contains a lot of fluorescent FL components among the components of white light W, and thus becomes yellowish white light. When this yellowish white light is illuminated, the thickening 80 is displayed in gray because the amount of reflected light is reduced. Similarly, the mid-deep blood vessel 81 has a characteristic that the amount of reflected light is further reduced than that of the thickening, and is therefore displayed in a blackish color. In contrast, the mucous membrane 82 is displayed in a yellowish color because the amount of reflected light does not fall.

微細構造・肥厚強調画像生成部63は、微細構造・肥厚観察モード時に取得した信号Bb、Gb、Rbに基づいて、微細構造とともに肥厚を強調した微細構造・肥厚強調画像を生成する。生成された微細構造・肥厚強調画像は、表示制御回路58によってモニタ14に表示される。信号Bbには通常観察モード時の光量ELcよりも大きい光量ELbを有する青色狭帯域光BNの成分が含まれているとともに、信号Gb、Rbには通常観察モード時よりも大きい光量を有する白色光Wの成分が含まれている。したがって、微細構造・肥厚強調画像においては、ピットパターンがある微細構造の領域の画素値は極めて高くなっている一方、肥厚している領域は低くなっているため、微細構造及び肥厚部分はそれぞれ強調表示されている。   Based on the signals Bb, Gb, and Rb acquired in the fine structure / thickness observation mode, the fine structure / thickness emphasized image generation unit 63 generates a fine structure / thickness emphasized image in which the thickening is emphasized together with the fine structure. The generated fine structure / thickening weighted image is displayed on the monitor 14 by the display control circuit 58. The signal Bb includes a component of the blue narrow band light BN having a light amount ELb larger than the light amount ELc in the normal observation mode, and the signals Gb and Rb include white light having a light amount larger than that in the normal observation mode. W component is included. Therefore, in the fine structure / thickening weighted image, the pixel value of the fine structure area with the pit pattern is extremely high, while the thickened area is low, so the fine structure and thickened part are emphasized respectively. It is displayed.

次に、微細構造観察モードにおける一連の流れを、図10に示すフローチャートを用いて説明する。なお、肥厚観察モードや微細構造・肥厚観察モード時における一連の流れも略同様であるので、説明を省略する。   Next, a series of flows in the fine structure observation mode will be described using the flowchart shown in FIG. Note that a series of flows in the thickening observation mode and the fine structure / thickness observation mode are substantially the same, and thus the description thereof is omitted.

モード切替SW15により微細構造観察モードに切り替えられると、既に点灯している励起光光源30に加えて、青色狭帯域光源31が点灯する。また、励起光ELは通常観察モード時の光量ELcよりも小さい光量ELsに設定されるとともに、青色狭帯域光BNの光量は光量ELcよりも大きいELsに設定される。光量が設定された励起光EL及び青色狭帯域光BNは、ライトガイド43等を介して、蛍光体40に照射される。蛍光体40では、励起光ELによって白色光Wが発せられる一方、青色狭帯域光BNはそのまま透過する。蛍光体40を経た白色光W及び青色狭帯域光BNは、被検体に向けて同時に照射される。白色光及び青色狭帯域光BNで照明された被検体をカラーのCCD44で撮像することにより、CCD44から青色信号Bs、緑色信号Gs、赤色信号Rsが出力される。   When switched to the fine structure observation mode by the mode switching SW 15, the blue narrow-band light source 31 is turned on in addition to the excitation light source 30 that is already turned on. The excitation light EL is set to a light amount ELs smaller than the light amount ELc in the normal observation mode, and the light amount of the blue narrow band light BN is set to ELs larger than the light amount ELc. The excitation light EL and the blue narrow-band light BN with the light amount set are irradiated onto the phosphor 40 via the light guide 43 and the like. In the phosphor 40, the white light W is emitted by the excitation light EL, while the blue narrow band light BN is transmitted as it is. The white light W and the blue narrow band light BN that have passed through the phosphor 40 are simultaneously irradiated toward the subject. The subject illuminated by the white light and the blue narrow-band light BN is imaged by the color CCD 44, whereby the blue signal Bs, the green signal Gs, and the red signal Rs are output from the CCD 44.

次に、青色信号Bs、緑色信号Gs、赤色信号Rsに基づいて、表層強調画像を生成する。表層強調画像では、ピットパターンの微細孔に青色狭帯域光BNが入り込んで多重散乱現象が生じることによって、ピットパターンを明るく表示されている。一方、青色狭帯域光BNは表層の微細血管が強調表示されている。したがって、表層強調画像では、ピットパターンなどの微細構造だけでなく、表層の微細血管も明瞭化しているれている。   Next, a surface-emphasized image is generated based on the blue signal Bs, the green signal Gs, and the red signal Rs. In the surface enhanced image, the blue narrow band light BN enters the fine holes of the pit pattern and the multiple scattering phenomenon occurs, so that the pit pattern is displayed brightly. On the other hand, in the blue narrow band light BN, the fine blood vessels on the surface layer are highlighted. Therefore, in the surface-enhanced image, not only the fine structure such as the pit pattern but also the fine blood vessels in the surface layer are clarified.

次に、表層強調画像において、微細構造のみを強調表示させるために、コントラストの調整を行う。まず、表層強調画像を、色相、彩度、明度の色空間に変換し、色相の値から、微細構造、微細血管、粘膜の位置を特定する。それらの位置が特定されたら、微細構造の明度を大きくする一方で、微細血管及び粘膜の明度を小さくする。これにより、微細構造70のみが強調表示された微細構造強調画像が得られる。この微細構造強調画像は、色空間からRGBの画像に変換された後に、表示制御回路58によってモニタ14に表示される。   Next, contrast adjustment is performed to highlight only the fine structure in the surface layer emphasized image. First, the surface-enhanced image is converted into a color space of hue, saturation, and brightness, and the positions of the fine structure, fine blood vessel, and mucous membrane are specified from the hue value. Once their location is specified, the brightness of the microstructure is increased while the brightness of the microvessels and mucous membranes is decreased. As a result, a fine structure emphasized image in which only the fine structure 70 is highlighted is obtained. The fine structure emphasized image is converted from a color space to an RGB image and then displayed on the monitor 14 by the display control circuit 58.

10 内視鏡システム
32 励起光光源
33 青色狭帯域光源
40 蛍光体
61 微細構造強調画像生成部
61a,62a 画像生成部
62 肥厚強調画像生成部
61b,62b コントラスト調整部
74 微細構造強調画像
84 肥厚強調画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Endoscope system 32 Excitation light source 33 Blue narrow-band light source 40 Phosphor 61 Fine structure emphasis image generation part 61a, 62a Image generation part 62 Thickening emphasis image generation part 61b, 62b Contrast adjustment part 74 Fine structure emphasis image 84 Thickness emphasis image

Claims (10)

青色帯域において狭帯域化された第1の照明光を発する第1の半導体光源と、
前記第1の照明光とは波長域が異なる第2の照明光を発する第2の半導体光源と、
前記第2の照明光のうち一部の光を吸収して緑色光及び赤色光を発し、前記第2の照明光のうち前記一部の光以外のその他の光と前記緑色光及び赤色光とによって白色光を生成する波長変換部材と、
前記第1の照明光及び前記白色光で照明された被検体を撮像することにより得られた画像信号に基づいて、肥厚を少なくとも含む被検体画像を生成する画像生成部と、
前記被検体画像について色特性値に応じてコントラストを調整することによって、前記肥厚のみを強調した肥厚強調画像を得るコントラスト調整部とを備えることを特徴とする内視鏡システム。
A first semiconductor light source that emits first illumination light narrowed in the blue band;
A second semiconductor light source that emits second illumination light having a wavelength range different from that of the first illumination light;
A part of the second illumination light is absorbed to emit green light and red light, and other light of the second illumination light other than the part of light and the green light and red light. A wavelength conversion member that generates white light by:
An image generation unit that generates a subject image including at least thickening based on an image signal obtained by imaging the subject illuminated with the first illumination light and the white light;
The endoscope system characterized in that it comprises by adjusting the contrast according to the color characteristic value for the object image, and a contrast adjustment unit to obtain a thickening emphasized image that emphasizes the thickening only.
青色帯域において狭帯域化された第1の照明光を発する第1の半導体光源と、
前記第1の照明光とは波長域が異なる第2の照明光を発する第2の半導体光源と、
前記第2の照明光のうち一部の光を吸収して緑色光及び赤色光を発し、前記第2の照明光のうち前記一部の光以外のその他の光と前記緑色光及び赤色光とによって白色光を生成する波長変換部材と、
前記第1の照明光及び前記白色光で照明された被検体を撮像することにより得られた画像信号に基づいて、微細構造を少なくとも含む被検体画像を生成する画像生成部と、
前記被検体画像について色特性値に応じてコントラストを調整することによって、前記微細構造のみを強調した微細構造強調画像を得るコントラスト調整部とを備えることを特徴とする内視鏡システム。
A first semiconductor light source that emits first illumination light narrowed in the blue band;
A second semiconductor light source that emits second illumination light having a wavelength range different from that of the first illumination light;
A part of the second illumination light is absorbed to emit green light and red light, and other light of the second illumination light other than the part of light and the green light and red light. A wavelength conversion member that generates white light by:
An image generation unit that generates a subject image including at least a fine structure based on an image signal obtained by imaging the subject illuminated with the first illumination light and the white light ;
An endoscope system comprising: a contrast adjustment unit that obtains a fine structure-enhanced image in which only the fine structure is emphasized by adjusting a contrast of the subject image according to a color characteristic value.
前記第1の照明光は中心波長が405nmであり、前記第2の照明光は中心波長が445nmであり、前記白色光は460〜700nmの波長範囲を有していることを特徴とする請求項1または2記載の内視鏡システム。 The center wavelength of the first illumination light is 405 nm, the center wavelength of the second illumination light is 445 nm, and the white light has a wavelength range of 460 to 700 nm. The endoscope system according to 1 or 2 . 前記波長変換部材は蛍光体であることを特徴とする請求項1ないしいずれか1項記載の内視鏡システム。 The endoscope system according to any one of claims 1 to 3, wherein the wavelength conversion member is a phosphor. 前記肥厚強調画像を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項1,請求項1を引用する請求項3,4のいずれか1項記載の内視鏡システム。 The endoscope system according to any one of claims 3 and 4, further comprising display means for displaying the thickening emphasized image. 前記微細構造強調画像を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項2,請求項2を引用する請求項3,4のいずれか1項記載の内視鏡システム。The endoscope system according to any one of claims 3 and 4, further comprising display means for displaying the fine structure emphasized image. 青色帯域において狭帯域化された第1青色光を発する青色光光源と、A blue light source that emits first blue light narrowed in the blue band;
前記第1青色光よりも長波長側にある第2青色光と、緑色光と、赤色光とを発して白色光を生成する白色光光源と、A white light source that emits white light by emitting second blue light, green light, and red light that is on a longer wavelength side than the first blue light;
前記第2青色光の光量が前記第1青色光の光量よりも大きくなるように、前記第1青色光及び前記第2青色光の光量を制御する光源制御部と、A light source control unit that controls the light amounts of the first blue light and the second blue light so that the light amount of the second blue light is larger than the light amount of the first blue light;
前記第1青色光及び前記白色光で照明された被検体を撮像して得られた画像信号に基づいて、肥厚を少なくとも含む中深層強調画像を生成する画像生成部と、An image generation unit that generates a mid-deep layer emphasized image including at least thickening based on an image signal obtained by imaging the subject illuminated with the first blue light and the white light;
前記中深層強調画像の色特性値に応じてコントラストを調整することによって、前記肥厚のみを強調した肥厚強調画像を得るコントラスト調整部とを備えることを特徴とする内視鏡システム。An endoscope system comprising: a contrast adjustment unit that obtains a thickening-enhanced image in which only the thickening is emphasized by adjusting contrast according to a color characteristic value of the middle-deep layer-enhanced image.
青色帯域において狭帯域化された第1青色光を発する青色光光源と、A blue light source that emits first blue light narrowed in the blue band;
前記第1青色光よりも長波長側にある第2青色光と、緑色光と、赤色光とを発して白色光を生成する白色光光源と、A white light source that emits white light by emitting second blue light, green light, and red light that is on a longer wavelength side than the first blue light;
前記第1青色光の光量が前記第2青色光の光量よりも大きくなるように、前記第1青色光及び前記第2青色光の光量を制御する光源制御部と、A light source control unit that controls the light amounts of the first blue light and the second blue light so that the light amount of the first blue light is larger than the light amount of the second blue light;
前記第1青色光及び前記白色光で照明された被検体を撮像して得られた画像信号に基づいて、微細構造を少なくとも含む表層強調画像を生成する画像生成部と、An image generation unit that generates a surface-enhanced image including at least a fine structure based on an image signal obtained by imaging the subject illuminated with the first blue light and the white light;
前記表層強調画像の色特性値に応じてコントラストを調整することによって、前記微細構造のみを強調した微細構造強調画像を得るコントラスト調整部とを備えることを特徴とする内視鏡システム。An endoscope system comprising: a contrast adjustment unit that obtains a fine structure emphasized image in which only the fine structure is emphasized by adjusting contrast according to a color characteristic value of the surface emphasized image.
第1の半導体光源が、青色帯域において狭帯域化された第1の照明光を発するステップと、
第2の半導体光源が、前記第1の照明光とは波長域が異なる第2の照明光を発するステップと、
波長変換部材が、前記第2の照明光のうち一部の光を吸収して緑色光及び赤色光を発し、前記第2の照明光のうち前記一部の光以外のその他の光と前記緑色光及び赤色光とによって白色光を生成するステップと
前記第1の照明光及び前記白色光で照明された被検体を電子内視鏡が撮像することによって得られた画像信号に基づいて、画像生成部が、肥厚を少なくとも含む被検体画像を生成するステップと、
コントラスト調整部が、前記被検体画像について色特性値に応じてコントラストを調整することによって、前記肥厚のみを強調した肥厚強調画像を得るステップと、を備えることを特徴とする内視鏡システムの作動方法。
A step of the first semiconductor light source, to calling the first illumination light narrowing in the blue band,
And Step second semiconductor light source, for emitting a second illumination light wavelength range different from the first illumination light,
The wavelength conversion member absorbs a part of the second illumination light to emit green light and red light, and the other light other than the part of the second illumination light and the green light Generating white light by light and red light ;
An image generation unit generates a subject image including at least thickening based on an image signal obtained by an electronic endoscope imaging the subject illuminated with the first illumination light and the white light. Steps,
An operation of an endoscope system , comprising: a contrast adjustment unit that obtains a thickening emphasized image in which only the thickening is emphasized by adjusting a contrast of the subject image according to a color characteristic value. Method.
第1の半導体光源が、青色帯域において狭帯域化された第1の照明光を発するステップと、
第2の半導体光源が、前記第1の照明光とは波長域が異なる第2の照明光を発するステップと、
波長変換部材が、前記第2の照明光のうち一部の光を吸収して緑色光及び赤色光を発し、前記第2の照明光のうち前記一部の光以外のその他の光と前記緑色光及び赤色光とによって白色光を生成するステップと
前記第1の照明光及び前記白色光で照明された被検体を電子内視鏡が撮像することによって得られた画像信号に基づいて、画像生成部が、微細構造を少なくとも含む被検体画像を生成するステップと、
コントラスト調整部が、前記被検体画像について色特性値に応じてコントラストを調整することによって、前記微細構造のみを強調した微細構造強調画像を得るステップと、を備えることを特徴とする内視鏡システムの作動方法。
A first semiconductor light source emitting first illumination light narrowed in a blue band;
A second semiconductor light source emitting second illumination light having a wavelength range different from that of the first illumination light;
The wavelength conversion member absorbs a part of the second illumination light to emit green light and red light, and the other light other than the part of the second illumination light and the green light Generating white light by light and red light ;
Based on an image signal obtained by an electronic endoscope imaging the subject illuminated with the first illumination light and the white light, the image generation unit generates a subject image including at least a fine structure. And steps to
An endoscopic system comprising: a contrast adjusting unit that obtains a fine structure-enhanced image in which only the fine structure is emphasized by adjusting a contrast of the subject image according to a color characteristic value. Operating method.
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