JP6206691B2 - 内視鏡システム及びその作動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤなど複数色の半導体光源を用いて、観察対象を照明する内視鏡システム及びその作動方法に関する。
医療分野においては、光源装置、内視鏡、プロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断が広く行われている。光源装置としては、キセノンランプや白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの広帯域光源の他、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤなどを組み合せた複数色の半導体光源が用いられつつある。このような複数色の半導体光源を用いる場合には、各色の半導体光源から発せられる複数色の光を組み合せて、体内の観察対象を照明するための照明光を生成する。
このように複数色の光を組み合せて照明光を生成した場合には、各色の光の光量を独立に調整して、照明光の色調を臨機応変に変更することが可能である。これにより、ホワイトバランスなどのカラーバランス処理を、プロセッサ装置側だけでなくて、光源装置側でも行うことができるようになる（例えば、特許文献１参照）。例えば、ゲイン処理など信号処理をプロセッサ装置側で行わずに、光源装置側でホワイトバランスを行った場合には、ゲイン処理などによるノイズを低減することができる。
特開２００２−１２２７９４号公報
内視鏡によって、胃や食道など体内の観察対象を撮像して得られる画像は、全体的に赤味を帯びている。これは、観察対象が、ヘモグロビンの吸光特性に大きく影響を受けており、観察対象を撮像して得られるＲＧＢ画像信号のうち、Ｒ画像信号の信号レベル（例えば、画素値の平均値）が、Ｇ画像信号及びＢ画像信号の信号レベルよりも大きくなっているためである。
また、内視鏡による観察においては、診断の目的に応じて、ピオクタニン色素などの色素が観察対象に散布されることがあり、また、ビリルビンなどの残渣・残液が観察対象上で検出される場合がある。これら色素や残渣・残液は吸光特性を有することから、色素等が存在する観察対象においては、ヘモグロビンの吸光特性だけでなく、色素、残渣・残液などヘモグロビン以外の物質の吸光特性にも影響を受けることになる。この場合には、ＲＧＢ画像信号の信号レベルの関係が、色素等の存在によって変化する。
例えば、観察対象上のピットパターンを観察する目的で、ピオクタニン色素を撒布した場合には、照明光のうち緑色成分がピオクタニン色素で吸収される。この場合、ピオクタニン色素を撒布した場合のＧ画像信号の信号レベルは、ヘモグロビンのみが存在する場合のＧ画像信号の信号レベルよりも低下する。このようにＧ画像信号の信号レベルが低下したとしても、ピットパターンはピオクタニン色素の撒布により明瞭化しているが、ピットパターンを更に明瞭化するためには、ピオクタニン色素による光吸収で低下したＧ画像信号の信号レベルを上げる必要がある。したがって、ヘモグロビン以外の吸光物質が混入された場合であっても、僅かな色調の差を強調して、観察対象上の注目部位の視認性を向上させることが求められていた。
なお、上記課題に対して特許文献１の適用が考えられるが、特許文献１では、ホワイトバランスを設定した後の各色の光の発光比率は固定である。したがって、体内の観察対象に対して、ピオクタニン色素などのヘモグロビン以外の吸光物質が混入して、特定色の画像信号の信号レベルが低下した場合であっても、特許文献１の方法では、その低下した特定色の画像信号の信号レベルを向上させることはできない。
本発明は、ピオクタニン色素のようなヘモグロビン以外の吸光物質が混入された場合であっても、僅かな色調の差を強調して、観察対象上の注目部位の視認性を向上させることができる内視鏡システム及びその作動方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡システムは、赤色光、緑色光、青色光を第１発光比率で発光する光源部と、体内の観察対象を撮像して、第１色の画像信号、第２色の画像信号、第３色の画像信号を含むカラーの画像信号を出力する撮像センサであり、赤色光、緑色光、青色光が第１発光比率で照明された体内の観察対象を撮像して、第１のカラー画像信号を出力する撮像センサと、赤色光、緑色光、青色光の発光比率を第１発光比率から第２発光比率に変更して、第１のカラー画像信号において、第２色の画像信号又は第３色の画像信号の信号レベルが第１色の画像信号の信号レベルに合うように、赤色光、緑色光、青色光のうち少なくとも１色の光の光量を制御する制御部と、を備える。
撮像センサは、赤色光、緑色光、青色光が第２発光比率で照明された観察対象を撮像して、第２のカラー画像信号を出力することが好ましい。第１色の画像信号は赤色画像信号で、第２色の画像信号は緑色画像信号で、第３色の画像信号は青色画像信号であり、第１のカラー画像信号は、第１の赤色画像信号、第１の緑色画像信号、第１の青色画像信号であり、第２のカラー画像信号は、第２の赤色画像信号、第２の緑色画像信号、第２の青色画像信号であることが好ましい。
第２の緑色画像信号又は第２の青色画像信号の信号レベルが特定の範囲外である場合に、第２の緑色画像信号又は第２の青色画像信号の信号レベルが、第２の赤色画像信号の信号レベルに合うように、第２の緑色画像信号又は第２の青色画像信号を補正する第１補正部を備えることが好ましい。第１の緑色画像信号又は第１の青色画像信号の信号レベルを記憶する信号レベル記憶部と、第２の緑色画像信号の信号レベルが第１の緑色画像信号の信号レベルになるように、第２の緑色画像信号を補正し、又は、第２の青色画像信号の信号レベルが第１の青色画像信号の信号レベルになるように、第２の青色画像信号を補正する第２補正部を備えることが好ましい。
第２の赤色画像信号、第２の緑色画像信号、第２の青色画像信号に基づいて第１特殊画像を表示し、第２の赤色画像信号、補正後の第２の緑色画像信号、補正後の第２の青色画像信号に基づいて第２特殊画像を表示する表示部を備えることが好ましい。
第１の赤色画像信号、第１の緑色画像信号、第１の青色画像信号に基づいて、第１の赤色画像信号の画素値の平均値、第１の緑色画像信号の画素値の平均値、第１の青色画像信号の画素値の平均値を算出する平均値算出部を有し、制御部は、第１の緑色画像信号又は第１の青色画像信号の画素値の平均値が、第１の赤色画像信号の画素値の平均値に合うように、赤色光、緑色光、青色光のうち少なくとも１色の光の光量を制御することが好ましい。観察対象には、ピオクタニン色素が含まれることが好ましい。
第１のカラー画像信号のうち第１色の画像信号の信号レベルから第１目標値を設定する目標値設定部を有し、制御部は、赤色光、緑色光、青色光の発光比率を第１発光比率から第２発光比率に変更することに代えて、赤色光、緑色光、青色光の発光比率を第１発光比率から第３発光比率に変更して、第１のカラー画像信号における第１色の画像信号、第２色の画像信号、及び第３色の画像信号の信号レベルが、それぞれ第１目標値に合うように、赤色光、緑色光、青色光のうち少なくとも１色の光の光量を制御することが好ましい。
第１のカラー画像信号のうち第１色の画像信号の信号レベルから第１目標値を設定し、第１のカラー画像信号のうち第２色の画像信号の信号レベルから第２目標値を設定し、第１のカラー画像信号のうち第３色の画像信号の信号レベルから第３目標値を設定する目標値設定部を有し、制御部は、赤色光、緑色光、青色光の発光比率を第１発光比率から第２発光比率に変更することに代えて、赤色光、緑色光、青色光の発光比率を第１発光比率から第４発光比率に変更して、第１のカラー画像信号の第１色の画像信号の信号レベルが第１目標値に、第１のカラー画像信号の第２色の画像信号の信号レベルが第２目標値に、第１のカラー画像信号の第３色の画像信号の信号レベルが第３目標値にそれぞれ合うように、赤色光、緑色光、青色光のうち少なくとも１色の光の光量を制御することが好ましい。観察対象には、インジゴカルミンが含まれることが好ましい。観察対象には、ヨードが含まれることが好ましい。
観察対象はヘモグロビンを少なくとも有し、第１のカラー画像信号において、第１色の画像信号の信号レベルは第２色の画像信号及び第３色の画像信号の信号レベルよりも大きいことが好ましい。
本発明の内視鏡システムの作動方法は、光源部が、赤色光、緑色光、青色光を第１発光比率で発光するステップと、体内の観察対象を撮像して、第１色の画像信号、第２色の画像信号、第３色の画像信号を含むカラーの画像信号を出力する撮像センサが、赤色光、緑色光、青色光が第１発光比率で照明された体内の観察対象を撮像して、第１のカラー画像信号を出力するステップと、制御部が、赤色光、緑色光、青色光の発光比率を第１発光比率から第２発光比率に変更して、第１のカラー画像信号において、第２色の画像信号又は第３色の画像信号の信号レベルが第１色の画像信号の信号レベルに合うように、赤色光、緑色光、青色光のうち少なくとも１色の光の光量を制御するステップと、を有する。
本発明によれば、ピオクタニン色素のようなヘモグロビン以外の吸光物質が混入された場合であっても、僅かな色調の差を強調して、観察対象上の注目部位の視認性を向上させることができる。
内視鏡システムの外観図である。 内視鏡システムの機能を示すブロック図である。 紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの発光スペクトルを示すグラフである。 ピオクタニン色素を撒布した場合における第１のＲＧＢ画像信号のヒストグラムを示すグラフである。 ピオクタニン色素を撒布した場合における第２のＲＧＢ画像信号のヒストグラムを示すグラフである。 特殊画像処理部の機能を示すブロック図である。 ピオクタニン色素を撒布した場合における第２のＲＧＢ画像信号のヒストグラムを示すグラフであり、第２のＧ画像信号及び第２のＢ画像信号の画素値の平均値が特定の範囲内に入っている場合のグラフである。 ピオクタニン色素を撒布した場合における第２のＲＧＢ画像信号のヒストグラムを示すグラフであり、第２のＧ画像信号及び第２のＢ画像信号の画素値の平均値が特定の範囲外である場合のグラフである。 ピオクタニン色素を撒布した場合の第１特殊画像を表す画像図である。 第２特殊画像を表す画像図である。 同時表示された第１特殊画像と第２特殊画像を表す画像図である。 本発明の一連の流れを示すフローチャートである。 図３と異なる紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの発光スペクトルを示すグラフである。 カプセル内視鏡の概略図である。 Ｒ画像信号における１０％ピーク値を示す説明図である。 インジゴカルミンを撒布した場合における第１のＲＧＢ画像信号のヒストグラムを示すグラフである。 インジゴカルミンを撒布した場合の第１特殊画像を表す画像図である。 インジゴカルミンを撒布した場合における第２のＲＧＢ画像信号のヒストグラムを示すグラフである。 ヨードを撒布した場合における第１のＲＧＢ画像信号のヒストグラムを示すグラフである。 ヨードを撒布した場合の第１特殊画像を表す画像図である。 ヨードを撒布した場合における第２のＲＧＢ画像信号のヒストグラムを示すグラフである。
図１に示すように、内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、モニタ１８（表示部）と、コンソール１９とを有する。内視鏡１２は光源装置１４と光学的に接続されるとともに、プロセッサ装置１６と電気的に接続される。内視鏡１２は、被検体内に挿入される挿入部１２ａと、挿入部１２ａの基端部分に設けられた操作部１２ｂと、挿入部１２ａの先端側に設けられる湾曲部１２ｃ及び先端部１２ｄを有している。操作部１２ｂのアングルノブ１２ｅを操作することにより、湾曲部１２ｃは湾曲動作する。この湾曲動作に伴って、先端部１２ｄが所望の方向に向けられる。
また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、モード切替ＳＷ１３ａ、ズーム操作部１３ｂが設けられている。モード切替ＳＷ１３ａは、通常観察モードと、第１特殊観察モードと、第２特殊観察モード、同時観察モードの４種類のモード間の切り替え操作に用いられる。通常観察モードは、通常画像をモニタ１８上に表示するモードである。第１特殊観察モードは、観察対象上のピットパターンを明瞭化した第１特殊画像をモニタ１８上に表示するモードである。第２特殊観察モードは、第１特殊画像において粘膜の色を通常の色（ピンク調の色）で表わした第２特殊画像をモニタ１８上に表示するモードである。同時観察モードは、第１特殊画像と、第２特殊画像とを同時にモニタ１８上に表示するモードである。
プロセッサ装置１６は、モニタ１８及びコンソール１９と電気的に接続される。モニタ１８は、画像情報等を出力表示する。コンソール１９は、機能設定等の入力操作を受け付けるUI（ユーザーインターフェース）として機能する。なお、プロセッサ装置１６には、画像情報等を記録する外付けの記録部（図示省略）を接続してもよい。
図２に示すように、光源装置１４は、V-LED（Violet Light Emitting Diode）２０ａ、B-LED（Blue Light Emitting Diode）２０ｂ、G-LED（Green Light Emitting Diode）２０ｃ、R-LED（Red Light Emitting Diode）２０ｄ、これら４色のＬＥＤ２０a〜２０ｄの駆動を制御する光源制御部２１、４色のLED２０a〜２０ｄから発せられる光の光路を結合する光路結合部２３とを備えている。光路結合部２３で結合された光は、挿入部１２a内に挿通されたライトガイド４１及び照明レンズ４５を介して、被検体内に照射される。なお、LEDの代わりに、LD（Laser Diode）を用いてもよい。なお、本発明の「光源部」は、B-LED２０ｂ、G-LED２０ｃ、R-LED２０ｄを少なくとも含む構成に対応している。
図３に示すように、V-LED２０ａは、中心波長４０５nm、波長範囲３８０〜４２０nmの紫色光Ｖを発生する。B-LED２０ｂは、中心波長４６０nm、波長範囲４２０〜５００nmの青色光Ｂを発生する。G-LED２０ｃは、波長範囲が４８０〜６００nmに及ぶ緑色光Ｇを発生する。R-LED２０ｄは、中心波長６２０〜６３０nmで、波長範囲が６００〜６５０nmに及ぶ赤色光Ｒを発生する。なお、各LED２０ａ〜２０ｄにおいて、中心波長とピーク波長は同じであっても、異なってもよい。
光源制御部２１は、通常観察モード、第１特殊観察モード、第２特殊観察モード、同時観察モードのいずれの観察モードにおいても、V-LED２０ａ、B-LED２０ｂ、G-LED２０ｃ、R-LED２０ｄを全て点灯してもよい。この場合、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの４色の光が、観察対象に照射される。なお、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの少なくとも３色の光を発光し、それら３色の光で観察対象を照明してもよい。
また、光源制御部２１は、通常観察モード時には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの発光比率が通常観察用の発光比率となるように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを制御する。通常観察用の発光比率は、通常観察モードに設定されている間は、変更されない。一方、光源制御部２１は、第１特殊観察モード、第２特殊観察モード、同時観察モード時には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの発光比率が特殊観察用の発光比率となるように、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを制御する。特殊観察用の発光比率は、観察対象を撮像して得られるＲＧＢ画像信号に基づいて、決定される。
図２に示すように、ライトガイド４１は、内視鏡１２及びユニバーサルコード（内視鏡１２と光源装置１４及びプロセッサ装置１６とを接続するコード）内に内蔵されており、光路結合部２３で結合された光を内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。なお、ライトガイド４１としては、マルチモードファイバを使用することができる。一例として、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、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することができる。
内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系３０aと撮像光学系３０ｂが設けられている。照明光学系３０ａは照明レンズ４５を有しており、この照明レンズ４５を介して、ライトガイド４１からの光が観察対象に照射される。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ４６、ズームレンズ４７、撮像センサ４８を有している。観察対象からの反射光は、対物レンズ４６及びズームレンズ４７を介して、撮像センサ４８に入射する。これにより、撮像センサ４８に観察対象の反射像が結像される。なお、ズームレンズ４７は、ズーム操作部１３ｂを操作することで、テレ端とワイド端の間を移動する。拡大観察をしない場合（非拡大観察時）には、ズームレンズ４７はワイド端に配置されている。そして、拡大観察を行う場合には、ズーム操作部１３ｂの操作によってズームレンズ４７はワイド端からテレ端に移動する。
撮像センサ４８はカラーの撮像センサであり、被検体の反射像を撮像して画像信号を出力する。この撮像センサ４８は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサ等であることが好ましい。本発明で用いられる撮像センサ４８は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色のＲＧＢ画像信号を得るためのカラーの撮像センサ、即ち、Ｒフィルタが設けられたＲ画素、Ｇフィルタが設けられたＧ画素、Ｂフィルタが設けられたＢ画素を備えた、いわゆるＲＧＢ撮像センサである。
なお、撮像センサ４８としては、RGBのカラーの撮像センサの代わりに、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＧ（緑）の補色フィルタを備えた、いわゆる補色撮像センサであっても良い。補色撮像センサを用いる場合には、ＣＭＹＧの４色の画像信号が出力されるため、補色−原色色変換によって、CMYGの４色の画像信号をＲＧＢの３色の画像信号に変換する必要がある。また、撮像センサ４８はカラーフィルタを設けていないモノクロセンサであっても良い。この場合、光源制御部２１は青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒを時分割で点灯させて、撮像信号の処理では同時化処理を加える必要がある。
撮像センサ４８から出力される画像信号は、ＣＤＳ・ＡＧＣ回路５０に送信される。ＣＤＳ・ＡＧＣ回路５０は、アナログ信号である画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ）や自動利得制御（ＡＧＣ）を行う。ＣＤＳ・ＡＧＣ回路５０を経た画像信号は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄコンバータ）５２により、デジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換されたデジタル画像信号は、プロセッサ装置１６に入力される。
プロセッサ装置１６は、受信部５３と、ＤＳＰ５６と、ノイズ除去部５８と、画像処理切替部６０と、通常画像処理部６２と、発光比率設定部６３と、特殊画像処理部６４と、映像信号生成部６６とを備えている。受信部５３は内視鏡１２からのデジタルのＲＧＢ画像信号を受信する。Ｒ画像信号（赤色画像信号）は撮像センサ４８のＲ画素から出力される信号に対応し、Ｇ画像信号（緑色画像信号）は撮像センサ４８のＧ画素から出力される信号に対応し、Ｂ画像信号（青色画像信号）は撮像センサ４８のＢ画素から出力される信号に対応している。
ＤＳＰ５６は、ＲＧＢ画像信号に対してガンマ補正、色補正処理を行う。ノイズ除去部５８は、ＤＳＰ５６でガンマ補正等が施されたＲＧＢ画像信号に対してノイズ除去処理（例えば移動平均法やメディアンフィルタ法等）を施すことによって、ＲＧＢ画像信号からノイズを除去する。ノイズが除去されたＲＧＢ画像信号は、画像処理切替部６０に送信される。
画像処理切替部６０は、モード切替ＳＷ１３ａにより、通常観察モードにセットされている場合には、ＲＧＢ画像信号を通常画像処理部６２に送信し、第１特殊観察モード、第２特殊観察モード、同時観察モードにセットされている場合には、ＲＧＢ画像信号を発光比率設定部６３及び特殊画像処理部６４に送信する。
通常画像処理部６２は、通常観察モードに設定されている場合に作動し、ＲＧＢ画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、構造強調処理を行う。色変換処理では、デジタルのＲＧＢ画像信号に対しては、３×３のマトリックス処理、階調変換処理、３次元ＬＵＴ処理などを行い、色変換処理済みのＲＧＢ画像信号に変換する。次に、色変換済ＲＧＢ画像信号に対して、各種色彩強調処理を施す。この色彩強調処理済みのＲＧＢ画像信号に対して、空間周波数強調等の構造強調処理を行う。構造強調処理が施されたＲＧＢ画像信号は、通常画像のＲＧＢ画像信号として、通常画像処理部６２から映像信号生成部６６に入力される。
発光比率設定部６３は、ＲＧＢ画像信号に基づいて、特殊観察用の発光比率を設定する。設定された特殊観察用の発光比率に関する情報は、光源制御部２１に送信される。発光比率設定部６３の詳細については、後述する。
特殊画像処理部６４は、第１特殊観察モード、第２特殊観察モード、同時観察モードに設定されている場合に作動し、第１特殊画像と、第２特殊画像と、第１特殊画像と第２特殊画像を同時表示するための同時表示用特殊画像を生成する。この特殊画像処理部６４の詳細については、後述する。特殊画像処理部６４で生成された第１特殊画像、第２特殊画像同時表示用特殊画像のＲＧＢ画像信号は、映像信号生成部６６に入力される。
映像信号生成部６６は、通常画像処理部６２又は特殊画像処理部６４から入力されたＲＧＢ画像信号を、モニタ１８で表示可能な画像として表示するための映像信号に変換する。この映像信号に基づいて、モニタ１８は、通常画像、第１特殊画像、第２特殊画像をそれぞれ表示し、または第１特殊画像と第２特殊画像とを同時表示する。
発光比率設定部６３は、平均値算出部６３ａと、差分値算出部６３ｂと、発光比率記憶部６３ｃとを有する。平均値算出部６３ａは、ＲＧＢ画像信号に基づいて、Ｒ画像信号の画素値の平均値、Ｇ画像信号の画素値の平均値、Ｂ画像信号の画素値の平均値を算出する。次に、差分値算出部６３ｂが、Ｒ画像信号の画素値の平均値からＧ画像信号の画素値の平均値を引いてＲＧ差分値を算出するとともに、Ｒ画像信号の画素値の平均値からＢ画像信号の画素値の平均値を引いてＲＢ差分値を算出する。
発光比率記憶部６３ｃは、ＲＧ差分値及びＲＢ差分値と紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの発光比率との対応関係を記憶する。この対応関係においては、ＲＧ差分値が大きい程、緑色光Ｇの発光量を増加させるように設定されており、また、ＲＢ差分値が大きい程、青色光Ｇの発光量を増加させるように設定されている。発光比率設定部６３では、上記対応関係を参照して、算出されたＲＧ差分値及びＲＢ差分値に対応する発光比率を、特殊観察用の発光比率として設定する。光源制御部２１は、設定された特殊観察用の発光比率に基づいて各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを制御して、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの光量を制御する。なお、本発明の「制御部」は、「発光比率設定部６３」と「光源制御部２１」を含む構成に対応している。
以下、発光比率設定部６３による発光比率の設定方法を説明する。まず、モード切替ＳＷ１３ａにより第１特殊観察モードに切り替えると、光源制御部２１は、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒを第１発光比率で発光するように制御する。この場合、第１発光比率に基づいて得られる第１のＲＧＢ画像信号は、図４Ａに示すように、第１のＲ画像信号の最頻値Ｐｒ１に比べて、第１のＧ画像信号の最頻値Ｐｇ１、第１のＢ画像信号の最頻値Ｐｂ１はいずれも小さくなっている。即ち、第１のＲ画像信号の信号レベルは、第１のＧ画像信号又は第１のＢ画像信号の信号レベルよりも、大きくなっている。
これは、観察対象に、ヘモグロビンが含まれていることが大きく影響している。また、ピオクタニン色素を観察対象に撒布した場合、観察対象には、ヘモグロビンと、ピオクタニン色素の２つの吸光物質が含まれることになる。このピオクタニン色素は、緑色光Ｇに吸収特性があることから、ピオクタニン色素の混入により、第１のＲＧＢ画像信号のうち第１のＧ画像信号の最頻値Ｐｇ１が特に小さくなる。この場合、第１のＲＧＢ画像信号に基づいて得られる第１特殊画像上では、ピットパターンはピオクタニン色素の撒布により明瞭化しているが、第１のＧ画像信号の画素値の低下に伴い、ピットパターンの明るさは若干暗くなっている。
なお、発光比率設定部６３は、コンソール１９等の指示によって発光比率変更指示を受けるまでの間は、特殊観察用の発光比率を第１発光比率に設定する。この第１発光比率は、通常観察用の発光比率と同じに設定することが好ましい。このように通常観察用の発光比率と同じに設定した場合には、次のようにして、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの光量制御を行う。まず、プロセッサ装置１６内の輝度信号生成部（図示しない）が、第１のＲＧＢ画像信号に基づいてＹ（輝度）信号を作成し、Ｙ信号を光源制御部２１に送信する。次に、光源制御部２１は、Ｙ信号のヒストに基づいて、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを一定の比率で保ちながら制御して、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの強度を制御する。Ｙ信号のヒストに基づく制御としては、Ｙ信号のヒストグラムおいて平均値や１０％ピーク値（図１３において横軸を「輝度」にした場合の「ＰＶ」に相当）が所定の基準に合うように、強度を調整する方法が考えられる。
次に、発光比率設定部６３が発光比率変更指示を受信すると、平均値算出部６３ａは、第１のＲＧＢ画像信号に基づいて、第１のＲＧＢ画像信号の画素値の平均値を算出するとともに、差分値算出部６３ｂで、算出した第１のＲＧＢ画像信号の画素値に基づいて、ＲＧ差分値及びＲＢ差分値を算出する。そして、発光比率設定部６３が、算出したＲＧ差分値及びＲＢ差分値に基づいて、特殊観察用の発光比率として第２発光比率を設定する。
そして、光源制御部２１は、第１発光比率から第２発光比率に変更し、この第２発光比率で紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの発光を行う。この場合、光源制御部２１は、第１のＧ画像信号及び第１のＢ画像信号の画素値の平均値が第１のＲ画像信号の画素値の平均値に合うように、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの光量を制御する。
そして、第２発光比率に基づいて得られる第２のＲＧＢ画像信号は、図４Ｂに示すように、第２のＧ画像信号の最頻値Ｐｇ２と第２のＢ画像信号の最頻値Ｐｂ２とが、第２のＲ画像信号の最頻値Ｐｒ２に近づいている。また、第２のＧ画像信号及び第２のＢ画像信号のヒストグラムの幅も広がっている。これは、第２発光比率に基づく光源制御部２１の光量制御によって、緑色光Ｇと青色光Ｂの光量が増加したためである。また、緑色光Ｇの光量増加させることによって、第２の画像信号の画素値を上げる、言い換えれば明るさを増加させることができるため、ピオクタニン色素の撒布時であっても、ピットパターンの明るさを向上させることができる。
図５に示すように、特殊画像処理部６４は、第１特殊画像生成部７０と、第２特殊画像生成部７２と、同時表示用画像生成部７４とを有する。第１特殊画像生成部７０は、第２発光比率で紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒを発光したときに得られる第２のＲＧＢ画像信号に基づいて、第１特殊画像を生成する。
第１特殊画像生成部７０は、平均値算出部７０ａと、第１補正部７０ｂとを有する。平均値算出部７０ａは、第２のＲＧＢ画像信号に基づいて、第２のＲ画像信号の画素値の平均値、第２のＧ画像信号の画素値の平均値、第２のＢ画像信号の画素値の平均値を算出する。これら第２のＧ画像信号及び第２のＢ画像信号の画素値の平均値が特定の範囲内に入っている場合には、図６Ａに示すように、第２のＧ画像信号の最頻値Ｐｇ２と第２のＢ画像信号の最頻値Ｐｂ２とが、第２のＲ画像信号の最頻値Ｐｒ２に近づいている。この場合、第１特殊画像生成部７０は、第２のＲＧＢ画像信号に基づいて、第１特殊画像を生成する。図７に示すように、第１特殊画像８０上のピットパターン８２は、明るさが十分に向上している。なお、特定の範囲は、「第２のＲ画像信号の画素値の平均値から一定の画素値（ユーザーによって適宜設定する）を引いた値」から「第２のＲ画像信号の画素値の平均値に一定の画素値（ユーザーによって適宜設定する）を足した値」までの範囲とすることが好ましい。
一方、第２のＧ画像信号及び第２のＢ画像信号の画素値の平均値が特定の範囲外である場合には、図６Ｂに示すように、第２のＧ画像信号の最頻値Ｐｇ２と第２のＢ画像信号の最頻値Ｐｂ２とが、第２のＲ画像信号の最頻値Ｐｒ２よりも小さくなっている。これは、光源制御部２１による光量制御で第２のＧ画像信号又は第２のＢ画像信号の画素値を十分に増加させることができなったものと考えられる。
この場合には、第１補正部７０ｂで、第２のＧ画像信号の画素値の平均値と第２のＢ画像信号の画素値の平均値とが、第２のＲ画像信号の画素値の平均値に合うように、第２のＧ画像信号又は第２のＢ画像信号を補正する。この補正後の第２のＲＧＢ画像信号では、第２のＧ画像信号の最頻値Ｐｇ２と第２のＢ画像信号の最頻値Ｐｂ２とが、第２のＲ画像信号の最頻値Ｐｒ２とほぼ同じとなる。第１特殊画像生成部７０は、第２のＲ画像信号と、補正後の第２のＧ画像信号と、補正後の第２のＢ画像信号に基づいて、第１特殊画像を生成する。これにより、第１特殊画像８０上で、ピットパターンの明るさが十分に向上する。
なお、第１補正部７０ｂでの補正方法としては、第２のＧ画像信号の画素値の平均値と第２のＲ画像信号の画素値の平均値との差分値（又は第２のＢ画像信号の画素値の平均値と第２のＲ画像信号の画素値の平均値との差分値）を算出し、この差分値が小さくなるように、第２のＧ画像信号（又は第２のＢ画像信号）を補正する方法が考えられる。
図５に示す第２特殊画像生成部７２は、第２発光比率で紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒを発光したときに得られる第２のＲＧＢ画像信号に基づいて、第２特殊画像を生成する。ここで、第１特殊画像生成部７０で生成した第１特殊画像は、第２のＧ画像信号及び第２のＢ画像信号の画素値を増加させているため、第１特殊画像８０上の粘膜８３は、通常の色（ピンク色）ではなく、緑色又は青色などの通常の色以外の色で表示される（図７参照）。このように、粘膜の色が通常の色以外の色で表示された場合には、ドクターが診断を確実に行うことができない場合がある。そこで、第２特殊画像生成部７２では、第１特殊画像の粘膜の色を通常の色に戻した第２特殊画像を生成する。
第２特殊画像生成部７２は、信号レベル記憶部７２ａと、第２補正部７２ｂとを有する。信号レベル記憶部７２ａは、第１発光比率で紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒを発光したときに得られる第１のＲＧＢ画像信号に基づいて、第１のＲＧＢ画像信号の画素値の平均値を算出するとともに、算出した第１のＲＧＢ画像信号の画素値の平均値を記憶する。
第２補正部７２ｂは、信号レベル記憶部７２ａに記憶した第１のＲＧＢ画像信号の画素値の平均値に基づいて、第２のＲＧＢ画像信号を補正する。この第２補正部７２ｂでは、第２のＧ画像信号の画素値の平均値が第１のＧ画像信号の画素値の平均値となるように、第２のＧ画像信号を補正し、又は、第２のＢ画像信号の画素値の平均値が第１のＢ画像信号の画素値の平均値となるように、第２のＢ画像信号を補正する。なお、第２のＧ画像信号の画素値の平均値は第１のＧ画像信号の画素値の平均値よりも大きいことから、第２のＧ画像信号は、補正によって、画素値の平均値が小さくなる（その他に、ヒストグラムの幅が小さくなる）。第２のＢ画像信号についても、同様にして、補正により、画素値の平均値が小さくなる。
そして、第２特殊画像生成部７２は、第２のＲ画像信号、補正後の第２のＧ画像信号、補正後の第２のＢ画像信号に基づいて、第２特殊画像を生成する。図８に示すように、第２特殊画像８４上の粘膜８６の色は、通常の色であるピンク調の色で表示される。ただし、第２特殊画像８４上では、ピットパターン８７の明るさは第１特殊画像８０と比較すると暗くなっている。
同時表示用画像生成部７４は、第１特殊画像生成部７０と第２特殊画像生成部７２で生成された第１特殊画像と第２特殊画像に基づいて、同時表示用特殊画像を生成する。モニタ１８は、図９に示すように、同時表示用特殊画像に基づいて、一方側に第１特殊画像８０を表示し、他方側に第２特殊画像８４を表示する。このように第１特殊画像８０と第２特殊画像８４を同時に表示することで、第１特殊画像８０から明るさが向上したピットパターン８２を把握しつつ、第２特殊画像８４から粘膜８６を通常の色（ピンク調の色）で把握することができるようになる。
次に、本実施形態における一連の流れを図１０のフローチャートに沿って説明する。まず、通常観察モードにおいて、遠景状態からスクリーニングを行う。このスクリーニング時に、ブラウニッシュエリアや発赤など病変の可能性がある部位（病変可能性部位）を検出したときには、ズーム操作部１３ｂを操作して、その病変可能性部位を含む観察対象を拡大表示する拡大観察を行う。これに合わせて、モード切替ＳＷ１３ａを操作して、第１特殊観察モードに切り替えるとともに、ピオクタニン色素を観察対象に対して撒布する。
まず、第１特殊観察モードでは、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒを第１発光比率で発光する。第１発光比率で発光した４色の光は、ピオクタニン色素が散布された観察対象に照射される。この観察対象を撮像センサ４８で撮像して、第１のＲＧＢ画像信号を得る。発光比率設定部６３が発光比率変更指示を受信するまでの間は、第１発光比率で発光を行う。そして、発光比率設定部６３が発光比率変更指示を受信すると、発光比率設定部６３は、第１のＲＧＢ画像信号に基づいて、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの発光比率を、第２発光比率として新たに設定する。この新たに設定された第２発光比率に関する情報は、光源制御部２１に送られる。
光源制御部２１は、第２発光比率に基づいて各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄを制御し、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの光量を調整する。この光源制御部２１では、第１のＧ画像信号及び第１のＢ画像信号の画素値の平均値が、第１のＲ画像信号の画素値の平均値に合うように、青色光Ｂ、緑色光Ｇの光量が調整される。例えば、ピオクタニン撒布時には、第１のＧ画像信号の画素値が低下するが、光源制御部２１は、その第１のＧ画像信号の画素値の低下を補うように、緑色光Ｇの光量を少なくとも増加させる。次に、第２発光比率に基づいて得られる第２のＲＧＢ画像信号から、第１特殊画像を生成する。生成された第１特殊画像はモニタ１８に表示される。第１特殊画像上では、ピットパターンの明るさが向上している。
なお、粘膜の色を通常の色（ピンク調）で表示する場合には、モード切替ＳＷ１３ａを操作して、第２特殊観察モードに切り替えて、モニタ１８に第２特殊画像を表示させる。また、明るい状態のピットパターンを表示しつつ、通常の色の粘膜を表示させる場合には、モード切替ＳＷ１３ａを操作して、同時観察モードに切り替える。この切替操作により、第１特殊画像と第２特殊画像とがモニタ１８に同時表示される。
なお、上記実施形態では、発光比率設定部６３で第２発光比率に設定した後は、特殊観察用の発光比率を第２発光比率に固定して紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの発光を行ってもよい。また、撮像センサ４８で観察対象を撮像する毎に第２発光比率を変更し、変更後の第２発光比率に基づいて、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの発光を行ってもよい。
なお、上記実施形態では、図３に示すような発光スペクトルを有する４色の光を用いたが、発光スペクトルはこれに限られない。例えば、図１１に示すように、緑色光G及び赤色光Rについては、図３と同様のスペクトルを有する一方で、紫色光Ｖ*については、中心波長４１０〜４２０nmで、図３の紫色光Ｖよりもやや長波長側に波長範囲を有する光にしてもよい。また、青色光Ｂ*については、中心波長４４５〜４６０nmで、図３の青色光Ｂよりもやや短波長側に波長範囲を有する光にしてもよい。
なお、上記実施形態では、撮像センサ４８が設けられた内視鏡１２を体内に挿入して観察を行う内視鏡システムで、本発明を実施しているが、その他に、カプセル内視鏡システムにおいて、本発明の実施を行ってもよい。例えば、カプセル内視鏡システムでは、図１２に示すカプセル内視鏡１００と、プロセッサ装置（図示しない）とを少なくとも有している。
カプセル内視鏡１００は、ＬＥＤ１０２と、光源制御部１０３と、撮像センサ１０４と、画像処理部１０６と、送受信アンテナ１０８とを備えている。ＬＥＤ１０２は、紫色光Ｖを発するV-LEDと、青色光Ｂを発するB-LEDと、緑色光Ｇを発するG-LEDと、赤色光Ｒを発するR-LEDとを有しており、これら４色のＬＥＤから紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒを発する。ＬＥＤ１０２から発せられた紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒは、観察対象に対して照明される。なお、ＬＥＤに代えて、ＬＤ（Laser Diode）を用いてもよい。
光源制御部１０３は、ＬＥＤ１０２の駆動を制御する。この光源制御部１０３は、送受信アンテナ１０８によって、カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置と無線で通信可能である。カプセル内視鏡システムのプロセッサ装置は、上記実施形態で示したプロセッサ装置１６とほぼ同様である。このカプセル内視鏡システムのプロセッサ装置は、発光比率設定部６３で設定した発光比率に関する情報を、カプセル内視鏡１００に送信する。光源制御部１０３は、受信した発光比率に関する情報に基づいて、ＬＥＤ１０２の駆動を制御する。
撮像センサ１０４はカラーの撮像センサであり、白色光で照明された観察対象を撮像して、ＲＧＢの画像信号を出力する。ここで、撮像センサ１０４としては、ＣＣＤ(Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサを用いることが好ましい。撮像センサ１０４から出力されたＲＧＢ画像信号は、画像処理部１０６で、送受信アンテナ１０８で送信可能な信号にするための処理が施される。画像処理部１０６を経たＲＧＢ画像信号は、送受信アンテナ１０８から、無線でカプセル内視鏡システムのプロセッサ装置に送信される。
なお、上記実施形態においては、ＲＧＢ画像信号の信号レベルを表すものとして、ＲＧＢ画像信号の画素値の平均値の他、ＲＧＢ画像信号のヒストグラムにおける最頻値や、ＲＧＢ画像信号のヒストグラムにおいて、高画素値側からみて累積度数が１０％となる画素値（例えば、図１３の場合であれば、画素値ＰＶ）を示す１０％ピーク値などを用いてもよい。
なお、上記実施形態においては、ピオクタニン色素撒布時におけるピットパターンの明るさ向上のために、第１のＧ画像信号又は第１のＢ画像信号の信号レベルが第１のＲ画像信号に合うように、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの強度を調整しているが、その他、各種の目的に応じて、第１のＲ画像信号又は第１のＢ画像信号の信号レベルが第１のＧ画像信号に合うように、各色の光の強度を調整してもよく、また、第１のＲ画像信号又は第１のＧ画像信号の信号レベルが第１のＢ画像信号に合うように、各色の光の強度を調整してもよい。即ち、各種目的に応じて、第２色の画像信号又は第３色の画像信号の信号レベルが第１色の画像信号の信号レベルに合うように、各色の光の強度を調整する。
例えば、ピオクタニン色素撒布時において、ピットパターンの明るさを向上させるだけでなく、ピオクタニン色素撒布時の色を多少残しておく場合には、Ｒ画像信号の目標値×α＝Ｇ画像信号の目標値、Ｒ画像信号の目標値×β＝Ｂ画像信号の目標値となるように、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの強度を調整することが好ましい。この場合には、上記のような強度調整を行うために、観察モードとして、ピオクタニン染色強調モードを新たに設けることが好ましい。
また、上記実施形態では、ピオクタニン色素撒布時に紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの強度を調整しているが、ヨード（照明光うち青を吸収し、緑もやや吸収してオレンジを発する）やインジゴカルミン（照明光のうち赤、緑を吸収して青を発する）を撒布したときに、第２色の画像信号又は第３色の画像信号の信号レベルが第１色の画像信号の信号レベルに合うように、各色の光の強度を調整してもよい。
例えば、インジゴカルミンを撒布した場合において、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒを第１発光比率で発光したときには、図１４に示すようなヒストグラムを有する第１のＲＧＢ画像信号が得られる。第１のＲ画像信号においては、高画素値から低画素値にかけてほぼまんべんなく分布している。この第１のＲ画像信号の画素値の平均値は「１００」付近であり、ヨードやピオクタニンなど他の色素を用いた場合のＲ画像信号の平均値と比較すると、やや低くなっている。これは、インジゴカルミンが照明光の赤色成分を吸収するためである。一方、第１のＧ画像信号と第１のＢ画像信号については、中画素値から低画素値に分布している。第１のＧ画像信号の画素値の平均値は「８５」付近であり、第１のＢ画像信号の画素値の平均値は「８０」付近である。
以上のように、インジゴカルミンを撒布した場合においても、ピオクタニンを撒布した場合と同様に、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの発光比率を第１発光比率から第２発光比率に変更して光量制御を行うことによって、第１のＧ画像信号及び第１のＢ画像信号の平均値が第１のＲ画像信号の平均値に合うようにすることが好ましい。発光比率の設定方法や第２発光比率に基づく光量制御については、上記実施形態と同様である。以上のような、第２の発光比率に基づく光量制御により得られる第２のＲＧＢ画像信号においては、第２のＧ画像信号と第２のＢ画像信号の画素値が増加することで、図１５に示すように、インジゴカルミンが流れ込んだピットパターン２００のコントラストが向上する。
また、第１のＧ画像信号及び第１のＢ画像信号の平均値が第１のＲ画像信号の平均値に合うように、第２発光比率を設定する代わりに、第１のＲ画像信号から第１目標値を定め、この第１目標値に第１のＲ画像信号、第１のＧ画像信号、及び第１のＢ画像信号の平均値が合うように、第３発光比率を設定してもよい。第１目標値としては、第１のＲ画像信号の平均値を若干小さくした値に設定することが好ましい。なお、第１目標値の設定は、発光比率設定部６３の内部に設けた目標値設定部（図示しない）により行う。
例えば、第１のＲ画像信号の平均値が「１００」付近の場合には、第１目標値を「９０」付近に設定し、この第１目標値「９０」付近に第１のＲ画像信号、第１のＧ画像信号、及び第１のＢ画像信号の平均値が近づくように、第３発光比率を設定する。この設定された第３発光比率に基づいて紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの光量制御を行うことにより、図１６に示すようなヒストグラムを有する第２のＲＧＢ画像信号が得られる。これら第２のＲＧＢ画像信号において、第２のＧ画像信号と第２のＢ画像信号は、上記と同様に、第１のＲＧＢ画像信号よりも画素値が大きくなっている。その一方で、第２のＲ画像信号については、第１のＲＧＢ画像信号よりも平均値が小さくなっているため、高画素値の画素分布が少なくなって、分布範囲が狭くなっている。これにより、第２発光比率に基づいて光量制御を行った場合と比較して、インジゴカルミンが流れ込んだピットパターン２００のコントラストを更に向上させることができる。
また、ヨードを撒布した場合において、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒを第１発光比率で発光したときには、図１７に示すようなヒストグラムを有する第１のＲＧＢ画像信号が得られる。第１のＲ画像信号においては、高画素値から中画素値にかけて分布しているとともに、高画素値の部分の頻度が特に大きくなっている。この第１のＲ画像信号の画素値の平均値は「１５６」付近である。一方、第１のＧ画像信号については、中画素値から低画素値にかけて分布しており、低画素値の部分の頻度が大きくなっている。第１のＧ画像信号の画素値の平均値は「６０」付近である。また、第１のＢ画像信号についても、第１のＧ画像信号と同様、中画素値から低画素値に分布しているが、低画素値の部分の頻度が極めて大きくなっている。これは、照明光の青色成分に対するヨードの吸収が大きいためである。なお、第１のＢ画像信号の画素値の平均値は「１０」付近である。
以上のように、インジゴカルミンを撒布した場合においても、ピオクタニンを撒布した場合と同様に、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの発光比率を第１発光比率から第２発光比率に変更して光量制御を行うことによって、第１のＧ画像信号及び第１のＢ画像信号の平均値が第１のＲ画像信号の平均値に合うようにすることが好ましい。発光比率の設定方法や第２発光比率に基づく光量制御については、上記実施形態と同様である。以上のような、第２の発光比率に基づく光量制御により得られる第２のＲＧＢ画像信号においては、第２のＧ画像信号と第２のＢ画像信号の画素値が増加することで、図１８に示すように、ヨードが染色されたヨード染色エリア２０２とヨードが染色されていないヨード不染エリア２０４との違いが明瞭化する。
また、第１のＧ画像信号及び第１のＢ画像信号の平均値が第１のＲ画像信号の平均値に合うように、第２発光比率を設定する代わりに、第１のＲ画像信号から第１目標値を、第１のＧ画像信号から第２目標値を、第１のＢ画像信号から第３目標値を定めた上で、第１目標値に第１のＲ画像信号の平均値が、第２目標値に第１のＧ画像信号の平均値が、第３目標値に第１のＢ画像信号の平均値が、それぞれ合うように、第４発光比率を設定してもよい。なお、第１〜第３目標値の設定は、発光比率設定部６３の内部に設けた目標値設定部（図示しない）により行う。
第１目標値としては、第１のＲ画像信号の平均値を若干小さくした値に設定することが好ましい。一方、第２目標値としては、第１のＧ画像信号の平均値よりも大きく、且つ第１目標値よりも小さく設定することが好ましい。また、第３目標値についても、第１のＢ画像信号の平均値よりも大きく、且つ第１目標値よりも小さく設定することが好ましい。ただし、第３目標値については、大きく設定しすぎると、ヨード染色エリア２０２とヨード不染エリア２０４との違いがわかりにくくなるので、第１のＢ画像信号の平均値に対して「１０」〜「２０」の範囲内の値を加えたものを第３目標値とすることが好ましい。
例えば、第１のＲ画像信号の平均値が「１５５」付近の場合には、第１目標値を「１００」付近に設定し、第１のＧ画像信号の平均値が「６０」付近の場合には、第２目標値を「８０」に設定し、第１のＢ画像信号の平均値が「１０」付近の場合には、第３目標値を２５」に設定する。そして、第１目標値に第１のＲ画像信号の平均値が、第２目標値に第１のＧ画像信号の平均値が、第３目標値に第１のＢ画像信号の平均値が、それぞれ合うように、第４発光比率を設定する。この設定された第４発光比率に基づいて紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの光量制御を行うことにより、図１９に示すようなヒストグラムを有する第２のＲＧＢ画像信号が得られる。
これら第２のＲＧＢ画像信号において、第２のＧ画像信号と第２のＢ画像信号は、第１のＧ画像信号と第２のＢ画像信号よりも画素値が大きくなるとともに、第１のＧ画像信号と第１のＢ画像信号と比較して、画素値の分布範囲が広がっている。その一方で、第２のＲ画像信号については、高画素値の画素分布が無くなって、分布範囲が狭くなっているとともに、最頻値が高画素値の部分から中画素値の部分にシフトしている。これにより、第２発光比率に基づいて光量制御を行った場合と比較して、ヨードが染色されたヨード染色エリア２０２とヨードが染色されていないヨード不染エリア２０４との違いを更に明瞭化することができる。
［付記項］
赤色光、緑色光、青色光を発光する光源部と、
前記赤色光、前記緑色光、前記青色光で照明された体内の観察対象を撮像して、第１色の画像信号、第２色の画像信号、第３色の画像信号を出力する撮像センサと、
前記第２色の画像信号又は前記第３色の画像信号の信号レベルを前記第１色の画像信号の信号レベルに合わせるための発光比率を設定する発光比率設定部と、
前記発光比率設定部で設定された発光比率に基づいて、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光のうち少なくとも１色の光の光量を制御する光源制御部と、
を備える内視鏡システム。
１０ 内視鏡システム
１８ モニタ（表示部）
２０ｂ B-LED
２０ｃ G-LED
２０ｄ R-LED
２１ 光源制御部
４８，１０４ 撮像センサ
６３ａ 平均値算出部
７０ｂ 第１補正部
７２ａ 信号レベル記憶部
７２ｂ 第２補正部

Claims (14)

  1. 赤色光、緑色光、青色光を第１発光比率で発光する光源部と、
    体内の観察対象を撮像して、第１色の画像信号、第２色の画像信号、第３色の画像信号を含むカラーの画像信号を出力する撮像センサであり、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光が前記第１発光比率で照明された体内の観察対象を撮像して、第１のカラー画像信号を出力する撮像センサと、
    前記赤色光、前記緑色光、前記青色光の発光比率を前記第１発光比率から第２発光比率に変更して、前記第１のカラー画像信号において、前記第２色の画像信号又は前記第３色の画像信号の信号レベルが前記第１色の画像信号の信号レベルに合うように、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光のうち少なくとも１色の光の光量を制御する制御部と、
    を備える内視鏡システム。
  2. 前記撮像センサは、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光が前記第２発光比率で照明された観察対象を撮像して、第２のカラー画像信号を出力する請求項１記載の内視鏡システム。
  3. 前記第１色の画像信号は赤色画像信号で、前記第２色の画像信号は緑色画像信号で、前記第３色の画像信号は青色画像信号であり、
    前記第１のカラー画像信号は、第１の赤色画像信号、第１の緑色画像信号、第１の青色画像信号であり、
    前記第２のカラー画像信号は、第２の赤色画像信号、第２の緑色画像信号、第２の青色画像信号である請求項２記載の内視鏡システム。
  4. 前記第２の緑色画像信号又は前記第２の青色画像信号の信号レベルが特定の範囲外である場合に、前記第２の緑色画像信号又は前記第２の青色画像信号の信号レベルが、前記第２の赤色画像信号の信号レベルに合うように、前記第２の緑色画像信号又は前記第２の青色画像信号を補正する第１補正部を備える請求項３記載の内視鏡システム。
  5. 前記第１の緑色画像信号又は前記第１の青色画像信号の信号レベルを記憶する信号レベル記憶部と、
    前記第２の緑色画像信号の信号レベルが前記第１の緑色画像信号の信号レベルになるように、前記第２の緑色画像信号を補正し、又は、前記第２の青色画像信号の信号レベルが前記第１の青色画像信号の信号レベルになるように、前記第２の青色画像信号を補正する第２補正部を備える請求項３記載の内視鏡システム。
  6. 前記第２の赤色画像信号、前記第２の緑色画像信号、前記第２の青色画像信号に基づいて第１特殊画像を表示し、前記第２の赤色画像信号、補正後の第２の緑色画像信号、補正後の第２の青色画像信号に基づいて第２特殊画像を表示する表示部を備える請求項５記載の内視鏡システム。
  7. 前記第１の赤色画像信号、前記第１の緑色画像信号、前記第１の青色画像信号に基づいて、前記第１の赤色画像信号の画素値の平均値、前記第１の緑色画像信号の画素値の平均値、前記第１の青色画像信号の画素値の平均値を算出する平均値算出部を有し、
    前記制御部は、前記第１の緑色画像信号又は前記第１の青色画像信号の画素値の平均値が、前記第１の赤色画像信号の画素値の平均値に合うように、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光のうち少なくとも１色の光の光量を制御する請求項３ないし６いずれか１項記載の内視鏡システム。
  8. 前記観察対象には、ピオクタニン色素が含まれる請求項１ないし７いずれか１項記載の内視鏡システム。
  9. 前記第１のカラー画像信号のうち第１色の画像信号の信号レベルから第１目標値を設定する目標値設定部を有し、
    前記制御部は、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光の発光比率を前記第１発光比率から前記第２発光比率に変更することに代えて、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光の発光比率を前記第１発光比率から第３発光比率に変更して、前記第１のカラー画像信号における第１色の画像信号、前記第２色の画像信号、及び前記第３色の画像信号の信号レベルが、それぞれ前記第１目標値に合うように、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光のうち少なくとも１色の光の光量を制御する請求項１ないし３いずれか１項記載の内視鏡システム。
  10. 前記第１のカラー画像信号のうち第１色の画像信号の信号レベルから第１目標値を設定し、前記第１のカラー画像信号のうち第２色の画像信号の信号レベルから第２目標値を設定し、前記第１のカラー画像信号のうち第３色の画像信号の信号レベルから第３目標値を設定する目標値設定部を有し、
    前記制御部は、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光の発光比率を前記第１発光比率から前記第２発光比率に変更することに代えて、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光の発光比率を前記第１発光比率から第４発光比率に変更して、前記第１のカラー画像信号の第１色の画像信号の信号レベルが前記第１目標値に、前記第１のカラー画像信号の第２色の画像信号の信号レベルが前記第２目標値に、前記第１のカラー画像信号の第３色の画像信号の信号レベルが前記第３目標値にそれぞれ合うように、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光のうち少なくとも１色の光の光量を制御する請求項１ないし３いずれか１項記載の内視鏡システム。
  11. 前記観察対象には、インジゴカルミンが含まれる請求項９記載の内視鏡システム。
  12. 前記観察対象には、ヨードが含まれる請求項１０記載の内視鏡システム。
  13. 前記観察対象はヘモグロビンを少なくとも有し、前記第１のカラー画像信号において、前記第１色の画像信号の信号レベルは前記第２色の画像信号及び前記第３色の画像信号の信号レベルよりも大きい請求項１ないし１２いずれか１項記載の内視鏡システム。
  14. 光源部が、赤色光、緑色光、青色光を第１発光比率で発光するステップと、
    体内の観察対象を撮像して、第１色の画像信号、第２色の画像信号、第３色の画像信号を含むカラーの画像信号を出力する撮像センサが、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光が前記第１発光比率で照明された体内の観察対象を撮像して、第１のカラー画像信号を出力するステップと、
    制御部が、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光の発光比率を前記第１発光比率から第２発光比率に変更して、前記第１のカラー画像信号において、前記第２色の画像信号又は前記第３色の画像信号の信号レベルが前記第１色の画像信号の信号レベルに合うように、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光のうち少なくとも１色の光の光量を制御するステップと、
    を有する内視鏡システムの作動方法。
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