JP6230409B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

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Description

本発明は、生体内に導入され、該生体内の画像を取得する内視鏡装置に関する。
従来、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子が生成した画像信号に含まれるノイズ成分を低減させるノイズリダクション処理（以下、「ＮＲ処理」という）として、撮像素子が生成した時間的に隣接する画像信号に対応する現フレームと前フレームとに基づいて、フレーム間の動き量を検出し、この動き量に応じて現フレームのノイズ成分を低減する技術が知られている（特許文献１参照）。
また、別のＮＲ処理として、撮像素子が生成する画像信号のうち、特定の色成分を透過するフィルタを透過した光を受光する画素の画素値に基づいて、フレーム間の動き量を検出し、この動き量に応じて現フレームのノイズ成分を低減する技術が知られている（特許文献２参照）。
特開２００５−１５０９０３号公報 特開２０１１−０２９７２２号公報
ところで、近年、内視鏡装置では、白色の照明光（以下、「白色照明光」という）を用いた白色光観察（ＷＬＩ：White Light Imaging）方式に加え、生体の粘膜表層に存在する毛細血管および粘膜微細模様等を観察するため、青色光および緑色光の波長帯域にそれぞれ含まれる二つの狭帯域光からなる照明光（以下、「狭帯域照明光」という）を用いた狭帯域光観察（ＮＢＩ：Narrow Band Imaging）方式が用いられている。
しかしながら、上述した白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式それぞれを行う場合において、特定のフィルタが設けられた画素から出力される画素値に基づいて、ＮＲ処理を行うとき、観察方式の特性が異なることに起因して各画素の画素値が異なってくるため、一方の観察方式においてはノイズ成分を適切に低減することができるが、他方の観察方式においてはノイズ成分を適切に低減することができないという問題点があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても適切にノイズ成分を低減することができる内視鏡装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡装置は、赤色、緑色および青色の波長帯域の光を含む白色照明光、または前記青色および前記緑色の波長帯域にそれぞれ含まれる狭帯域の光からなる狭帯域照明光を出射する光源部と、格子状に配置された複数の画素がそれぞれ受光した光を光電変換し、電気信号を画像信号として生成する撮像素子と、前記青色の波長帯域の光を透過するフィルタと、前記青色の波長帯域の光と前記緑色および前記赤色のうち少なくとも一方との波長帯域の光を透過するフィルタと、を少なくとも有する複数のフィルタで構成され、前記緑色の波長帯域の光を透過するフィルタ数が、当該フィルタユニットの全フィルタ数の半数以上であり、かつ前記青色の波長帯域の光を透過するフィルタ数が前記緑色の波長帯域の光を透過するフィルタ数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置したカラーフィルタと、前記光源部が出射する光と、前記カラーフィルタを構成する各フィルタの特性と、に応じて定められる使用フィルタ情報に基づいて注目画素を選択し、この注目画像が出力する電気信号を用いて異なる時間に撮像された画像の動きを検出することにより、前記画像信号に含まれるノイズ成分を低減するノイズ低減部と、を備えたことを特徴とする。
本発明に係る内視鏡装置によれば、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても適切にノイズ成分を低減することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置の概略構成を示す図である。 図２は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置の概略構成を示す模式図である。 図３は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置の撮像素子の画素の構成を示す模式図である。 図４は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置のカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。 図５は、本発明の一実施の形態に係るカラーフィルタの各フィルタの特性の一例を示す図である。 図６は、本発明の一実施の形態に係るカラーフィルタの構成の別の一例を示す模式図である。 図７は、本発明の一実施の形態に係るカラーフィルタの構成の別の一例を示す模式図である。 図８は、本発明の一実施の形態に係るカラーフィルタの構成の別の一例を示す模式図である。 図９は、本発明の一実施の形態に係るカラーフィルタの構成の別の一例を示す模式図である。 図１０は、本発明の一実施の形態に係るカラーフィルタの構成の別の一例を示す模式図である。 図１１は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置の使用フィルタ情報記録部が記録する使用フィルタ情報の一例を示す図である。 図１２は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図１３は、本発明の一実施の形態に係る動き補償部が行う撮像タイミングが異なる画像間の動き補償を模式的に説明する図である。 図１４は、本発明の一実施の形態に係る動き補償部が行う動き補償処理で用いる注目画素およびブロックを模式的に説明する図である。 図１５は、本発明の一実施の形態に係る動き補償部が行う動き補償処理で用いる別の注目画素およびブロックを模式的に説明する図である。
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、患者等の被検体の体腔内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡装置について説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置の概略構成を示す図である。図２は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡装置の概略構成を示す模式図である。
図１および図２に示す内視鏡装置１は、被検体の体腔内に先端部を挿入することによって被検体内の観察部位を撮像し、観察部位の体内画像（画像信号）を生成する内視鏡２（内視鏡スコープ）と、内視鏡２を介して内視鏡２の先端から観察部位に向けて、赤色、緑色および青色の波長帯域の光を含む白色照明光、または前記青色および前記緑色の波長帯域にそれぞれ含まれる狭帯域の光からなる狭帯域照明光を出射する光源部３（光源装置）と、撮像素子２０２が生成した体内画像に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡装置１全体の動作を統括的に制御するプロセッサ部４（処理装置）と、プロセッサ部４が画像処理を施した体内画像を表示する表示部５と、を備える。内視鏡装置１は、患者等の被検体の体腔内に、挿入部２１を挿入して体腔内の体内画像を取得する。医師等の使用者は、取得した体内画像の観察を行うことによって、検出対象部位である出血部位や腫瘍部位（病変部Ｓ）の有無を検査する。
まず、内視鏡２の構成について説明する。
内視鏡２は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１と、挿入部２１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２２と、操作部２２から挿入部２１が延びる方向と異なる方向に延び、光源部３およびプロセッサ部４に接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２３と、を備える。
挿入部２１は、光を受光する画素（フォトダイオード）が格子（マトリックス）状に配列され、当該画素が受光した光に対して光電変換を行うことにより画像信号を生成する撮像素子２０２を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。
操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、光源部３、プロセッサ部４に加えて、送気手段、送水手段、送ガス手段等の周辺機器の操作指示信号を入力する操作入力部である複数のスイッチ２２２と、を有する（図１を参照）。また、操作部２２は、体腔内に生体鉗子、レーザメスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２３と、処置具挿入部２２３から挿入される処置具は、先端部２４の処置具チャンネル（図示せず）を経由して開口部（図示せず）から表出する。
ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２０３と、１または複数のケーブルをまとめた集光ケーブルと、を少なくとも内蔵している。集合ケーブルは、内視鏡２および光源部３とプロセッサ部４との間で信号を送受信する信号線であって、設定データを送受信するための信号線、画像信号を送受信するための信号線、撮像素子２０２を駆動するための駆動用のタイミング信号を送受信するための信号線などを含む。ユニバーサルコード２３は、光源部３に着脱自在なコネクタ部２７を有する。コネクタ部２７は、コイル状のコイルケーブル２７ａが延設し、コイルケーブル２７ａの延出端にプロセッサ部４に着脱自在なコネクタ部２８を有する。
また、内視鏡２は、少なくとも、撮像光学系２０１と、撮像素子２０２と、ライトガイド２０３と、照明用レンズ２０４と、Ａ／Ｄ変換部２０５と、撮像情報記録部２０６と、を備える。
撮像光学系２０１は、内視鏡２の先端に設けられ、少なくとも観察部位からの光を集光する。撮像光学系２０１は、１または複数のレンズを用いて構成される。なお、撮像光学系２０１には、画角を変化させる光学ズーム機構および焦点を変化させるフォーカス機構が設けられていてもよい。
撮像素子２０２は、撮像光学系２０１の光軸に対して垂直に設けられ、撮像光学系２０１によって結ばれた光の像を光電変換して電気信号（画像信号）を生成する。撮像素子２０２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを用いて実現される。
ここで、撮像素子２０２の画素の構成について説明する。図３は、撮像素子２０２の画素の構成を示す模式図である。
図３に示すように、撮像素子２０２は、撮像光学系２０１からの光を受光する複数の画素が、格子（マトリックス）状に配列されている。そして、撮像素子２０２は、それぞれの画素が受光した光に対して光電変換を行うことにより電気信号（画像信号、画素値、等とも呼ばれる）を画像信号としてを生成する。この電気信号には、画素値（輝度値）や画素の位置情報などが含まれる。図３では、ｉ行ｊ列目に配置されている画素を画素Ｐｉｊと記している。
撮像素子２０２は、撮像光学系２０１と当該撮像素子２０２との間に設けられ、各々が個別に設定される波長帯域の光を透過する複数のフィルタを有するカラーフィルタ２０２ａを備える。カラーフィルタ２０２ａは、撮像素子２０２の受光面上に設けられる。
ここで、カラーフィルタ２０２ａの構成について説明する。本実施の形態では、複数の種類のカラーフィルタ２０２ａを用いることができる。このため、以下においては、本実施の形態に適用可能なカラーフィルタ２０２ａの構成について説明する。
（カラーフィルタの構成１）
図４は、カラーフィルタ２０２ａの構成の一例（その１）を示す模式図である。
図４に示すカラーフィルタ２０２ａ＿１は、本実施の形態では、例えば２×２のマトリックス状に並べられた４つのフィルタからなるフィルタユニットＵ１を画素Ｐｉｊの配置に応じて２次元的（マトリックス状）に並べて配置したものである。フィルタが設けられた画素Ｐｉｊは、フィルタが透過する波長帯域の光を受光する。例えば、青色の波長帯域の光を透過するフィルタが設けられた画素Ｐｉｊは、青色の波長帯域の光を受光する。以下、青色の波長帯域の光を受光する画素ＰｉｊをＢ画素という。同様に、緑色の波長帯域の光を受光する画素ＰｉｊをＧ画素、赤色の波長帯域の光を受光する画素ＰｉｊをＲ画素という。
ここでのフィルタユニットＵ１は、青色（Ｂ）波長帯域ＨＢ、緑色（Ｇ）の波長帯域ＨＧおよび赤色（Ｒ）の波長帯域ＨＲの光を透過する。加えて、フィルタユニットＵ１は、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタの数が、フィルタユニットＵ１を構成する全フィルタの数の半数以上であって、かつ波長帯域ＨＢの光を透過するフィルタの数が、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタの数以上となるように複数のフィルタが選択され、配置される。青色、緑色および赤色の波長帯域ＨＢ，ＨＧおよびＨＲは、例えば、波長帯域ＨＢが３９０ｎｍ〜５００ｎｍ、波長帯域ＨＧが５００ｎｍ〜６００ｎｍ、波長帯域ＨＲが６００ｎｍ〜７００ｎｍである。
この図４に示されるとおり、本実施の形態に係るフィルタユニットＵ１は、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが１つと、波長帯域ＨＧの光をそれぞれ透過するＧフィルタが２つと、波長帯域ＨＢおよび波長帯域ＨＲの光を透過するＭｇフィルタが１つと、で構成されている。以下、画素Ｐｉｊに対応する位置にＢフィルタが設けられる場合、このＢフィルタをＢｉｊと記す。同様に、画素Ｐｉｊに対応する位置にＧフィルタが設けられる場合、このＧフィルタをＧｉｊ、画素Ｐｉｊに対応する位置にＭｇフィルタが設けられる場合、このＭｇフィルタをＭｇｉｊと記す。
フィルタユニットＵ１は、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタ（Ｇフィルタ）の数が２つであり、波長帯域ＨＢの光を透過するフィルタ（ＢフィルタおよびＭｇフィルタ）の数が２つとなっている。
図５は、本実施の形態に係るカラーフィルタ２０２ａ＿１の各フィルタの特性の一例を示す図であって、光の波長と各フィルタの透過率との関係を示す図である。図５では、各フィルタの透過率の最大値が等しくなるように透過率曲線を規格化している。図５に示す曲線Ｌｂ（実線）はＢフィルタの透過率曲線を示し、曲線Ｌｇ（破線）はＧフィルタの透過率曲線を示し、曲線Ｌｍ（一点鎖線）はＭｇフィルタの透過率曲線を示す。
図５に示すように、Ｂフィルタは、波長帯域ＨＢの光を透過する。Ｍｇフィルタは、緑色の補色であるマゼンダ色の波長帯域の光を透過する。換言すれば、Ｍｇフィルタは、波長帯域ＨＧの光を吸収し、波長帯域ＨＢの光を透過するとともに、波長帯域ＨＲの光を透過する。Ｇフィルタは、波長帯域ＨＧの光を透過する。なお、本明細書において、補色とは、波長帯域ＨＢ，ＨＧ，ＨＲのうち少なくとも２つの波長帯域を含む光により構成される色のことをいう。
（カラーフィルタの構成２）
図６は、本実施の形態に係るカラーフィルタ２０２ａの構成の別の一例（構成２）を示す模式図である。
図６に示すカラーフィルタ２０２ａ＿２は、本実施の形態では、例えば２×２の格子状に並べられた４つのフィルタからなるフィルタユニットＵ２を２次元的に並べて配列したものである。フィルタユニットＵ２は、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが１つと、波長帯域ＨＢ，ＨＧの光を透過するＣｙフィルタが２つと、波長帯域ＨＲの光を透過するＲフィルタが１つと、で構成されている。
Ｃｙフィルタは、赤色の補色であるシアン色の波長帯域の光を透過する。換言すれば、Ｃｙフィルタは、波長帯域ＨＲの光を吸収し、波長帯域ＨＢの光を透過するとともに、波長帯域ＨＧの光を透過する。
フィルタユニットＵ２は、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタ（Ｃｙフィルタ）の数が２つであり、波長帯域ＨＢの光を透過するフィルタ（ＢフィルタおよびＣｙフィルタ）の数が３つである。
（カラーフィルタの構成３）
図７は、本実施の形態に係るカラーフィルタ２０２ａの構成の別の一例（構成３）を示す模式図である。
図７に示すカラーフィルタ２０２ａ＿３は、本実施の形態では、例えば２×２の格子状に並べられた４つのフィルタからなるフィルタユニットＵ３を２次元的に並べて配列したものである。フィルタユニットＵ３は、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが１つと、波長帯域ＨＢ，ＨＧの光を透過するＣｙフィルタが２つと、波長帯域ＨＢ，ＨＲの光を透過するＭｇフィルタが１つと、で構成されている。
フィルタユニットＵ３は、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタ（Ｃｙフィルタ）の数が２つであり、波長帯域ＨＢの光を透過するフィルタ（Ｂフィルタ、ＣｙフィルタおよびＭｇフィルタ）の数が４つである。
（カラーフィルタの構成４）
図８は、本実施の形態に係るカラーフィルタ２０２ａの構成の別の一例（構成４）を示す模式図である。
図８に示すカラーフィルタ２０２ａ＿４は、本実施の形態では、例えば２×２の格子状に並べられた４つのフィルタからなるフィルタユニットＵ４を２次元的に並べて配列したものである。フィルタユニットＵ４は、波長帯域ＨＢの光を透過するＢフィルタが１つと、波長帯域ＨＢ，ＨＧの光を透過するＣｙフィルタが２つと、波長帯域ＨＢ，ＨＧ，ＨＲの光を透過するＷフィルタが１つと、で構成されている。
Ｗフィルタは、白色の波長帯域の光を透過する。換言すれば、Ｗフィルタは、波長帯域ＨＢ，ＨＧ，ＨＲの光（白色光）を透過する。なお、Ｗフィルタを設けずに、空（透明）のフィルタ領域としてもよい。
フィルタユニットＵ４は、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタ（ＣｙフィルタおよびＷフィルタ）の数が３つであり、波長帯域ＨＢの光を透過するフィルタ（Ｂフィルタ、ＣｙフィルタおよびＷフィルタ）の数が４つである。
（カラーフィルタの構成５）
図９は、本実施の形態に係るカラーフィルタ２０２ａの構成の別の一例（構成５）を示す模式図である。
図９に示すカラーフィルタ２０２ａ＿５は、本実施の形態では、例えば４×４のマトリックス状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ５を２次元的に並べて配列したものである。フィルタユニットＵ５は、上述したＢフィルタ、ＧフィルタおよびＭｇフィルタをそれぞれ複数有し、かつ各Ｇフィルタが対角に配置されてなる。
フィルタユニットＵ５は、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタ（Ｇフィルタ）の数が８つであり、波長帯域ＨＢの光を透過するフィルタ（ＢフィルタおよびＭｇフィルタ）の数が８つである。
（カラーフィルタの構成６）
図１０は、本実施の形態に係るカラーフィルタの構成の別の一例（構成６）を示す模式図である。
図１０に示すカラーフィルタ２０２ａ＿６は、本実施の形態では、例えば４×４の格子状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ６を２次元的に並べて配列したものである。フィルタユニットＵ６は、上述したＢフィルタ、ＭｇフィルタおよびＷフィルタをそれぞれ複数有し、かつ各Ｗフィルタが対角に配置されてなる。
フィルタユニットＵ６は、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタ（Ｗフィルタ）の数が８つであり、波長帯域ＨＢの光を透過するフィルタ（Ｂフィルタ、ＭｇフィルタおよびＷフィルタ）の数が１６個である。
このように、本実施の形態では、上述した６種類のカラーフィルタ２０２ａのいずれかが撮像素子２０２の受光面に設けられている。上述した実施の形態にかかるカラーフィルタ２０２ａは、フィルタユニットにおいて、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタの数が、フィルタユニットを構成するフィルタの数の半数以上であって、かつ波長帯域ＨＢの光を透過するフィルタの数が、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタの数以上となればよく、上述した配列のほか、上記の条件を満たす配列であれば適用可能である。なお、以下においては、波長帯域ＨＧの光を受光する画素ＰｉｊをＧ画素、波長帯域ＨＲの光を受光する画素ＰｉｊをＲ画素、波長帯域ＨＢ、ＨＧの光を受光する画素ＰｉｊをＣｙ画素、波長帯域ＨＢ、ＨRの光を受光する画素ＰｉｊをＭｇ画素、波長帯域ＨＢ，ＨＧ，ＨＲの光を受光する画素ＰｉｊをＷ画素として説明する。
図１および図２に戻り、内視鏡２の構成の説明を続ける。
ライトガイド２０３は、グラスファイバ等を用いて構成され、光源部３が出射した光の導光路をなす。
照明用レンズ２０４は、ライトガイド２０３の先端に設けられ、ライトガイド２０３により導光された光を拡散して先端部２４から外部へ出射する。
Ａ／Ｄ変換部２０５は、撮像素子２０２が生成した画像信号をＡ／Ｄ変換し、デジタルに変換した画像信号（電気信号）をプロセッサ部４へ出力する。
撮像情報記録部２０６は、内視鏡２を動作させるための各種プログラム、内視鏡２の動作に必要な各種パラメータおよび内視鏡２の識別情報Ｄ等を含むデータを記憶する。識別情報Ｄには、内視鏡２の固有情報（ＩＤ）であるスコープＩＤ、年式、スペック情報、伝送方式、伝送レートおよびスコープＩＤに紐付けてカラーフィルタ２０２ａにかかる透過フィルタの配列情報等が含まれる。撮像情報記録部２０６は、Ｆｌａｓｈメモリ等の半導体メモリを用いて実現される。
つぎに、光源部３の構成について説明する。
光源部３は、照明部３１と、照明制御部３２と、を備える。
照明部３１は、照明制御部３２の制御のもと、波長帯域が互いに異なる複数の照明光を切り替えて出射する。照明部３１は、波長帯域が互いに異なる複数の照明光を切り替えて出射する。照明部３１は、光源３１ａと、光源ドライバ３１ｂと、切替フィルタ３１ｃと、駆動部３１ｄと、駆動ドライバ３１ｅと、集光レンズ３１ｆと、を有する。
光源３１ａは、照明制御部３２の制御のもと、赤色、緑色および青色の波長帯域ＨＢ，ＨＧおよびＨＲの光を含む白色照明光を出射する。光源３１ａが発生した白色照明光は、切替フィルタ３１ｃや、集光レンズ３１ｆおよびライトガイド２０３を経由して先端部２４から外部に出射される。光源３１ａは、白色ＬＥＤや、キセノンランプなどの白色光を発する光源を用いて実現される。
光源ドライバ３１ｂは、照明制御部３２の制御のもと、光源３１ａに対して電流を供給することにより、光源３１ａに白色照明光を出射させる。
切替フィルタ３１ｃは、光源３１ａが出射した白色照明光のうち青色の狭帯域光および緑色の狭帯域光のみを透過する。切替フィルタ３１ｃは、照明制御部３２の制御のもと、光源３１ａが出射する白色照明光の光路上に挿脱自在に配置されている。切替フィルタ３１ｃは、白色照明光の光路上に配置されることにより、二つの狭帯域光のみを透過する。具体的には、切替フィルタ３１ｃは、波長帯域ＨＢに含まれる狭帯域ＴＢ（例えば、３９０ｎｍ〜４４５ｎｍ）の光と、波長帯域ＨＧに含まれる狭帯域ＴＧ（例えば、５３０ｎｍ〜５５０ｎｍ）の光と、からなる狭帯域照明光を透過する。この狭帯域ＴＢ，ＴＧは、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい青色光および緑色光の波長帯域である。この帯域に制限されて射出される光を狭帯域照明光といい、当該狭帯域照明光による画像の観察を持って狭帯域光観察（ＮＢＩ）方式という。
駆動部３１ｄは、切替フィルタ３１ｃを光源３１ａの光路から挿脱動作させる。駆動部３１ｄは、ステッピングモータやＤＣモータ等を用いて構成される。
駆動ドライバ３１ｅは、照明制御部３２の制御のもと、駆動部３１ｄに所定の電流を供給する。
集光レンズ３１ｆは、光源３１ａが出射した白色照明光、または切替フィルタ３１ｃを透過した狭帯域照明光を集光して、光源部３の外部（ライトガイド２０３）に出射する。
照明制御部３２は、光源ドライバ３１ｂを制御して光源３１ａをオンオフ動作させる。また、照明制御部３２は、駆動ドライバ３１ｅを制御して切替フィルタ３１ｃを光源３１ａの光路に対して挿脱動作させることによって、照明部３１により出射される照明光の種類（帯域）を制御する。具体的には、照明制御部３２は、切替フィルタ３１ｃを光源３１ａの光路に対して挿脱動作させることによって、照明部３１から出射される照明光を、白色照明光および狭帯域照明光のいずれかに切り替える制御を行う。換言すれば、照明制御部３２は、波長帯域ＨＢ，ＨＧおよびＨＲの光を含む白色照明光を用いた白色照明光観察（ＷＬＩ：White Light Imaging）方式と、狭帯域ＴＢ，ＴＧの光からなる狭帯域照明光を用いた狭帯域光観察（ＮＢＩ：Narrow Band Imaging）方式とのいずれかの観察方式に切り替える制御を行う。
次に、プロセッサ部４の構成について説明する。
プロセッサ部４は、ノイズ低減部４１と、フレームメモリ４２と、画像処理部４３と、表示画像生成部４４と、記録部４５と、入力部４６と、制御部４７と、を備える。
ノイズ低減部４１は、Ａ／Ｄ変換部２０５から入力される画像信号に含まれるノイズ成分を低減するＮＲ処理を行って画像処理部４３およびフレームメモリ４２へ出力する。ノイズ低減部４１は、動き補償部４１１と、画素加算部４１２と、を有する。
動き補償部４１１は、後述する使用フィルタ情報記録部４５１が記録する光源部３が出射する光とカラーフィルタ２０２ａを構成する各フィルタの特性とに応じて定められた使用フィルタ情報に基づいて注目画素を選択し、この注目画素が出力する電気信号（画素値）を用いて、撮像素子２０２が異なる時間に撮像して生成した画像の動きを検出することにより、撮像素子２０２が生成した画像信号に含まれるノイズ成分を低減する。具体的には、動き補償部４１１は、撮像素子２０２が生成した時間的に隣接する画像信号に対応する２つの画像（フレーム）の動きを補償する動き補償処理を行う。
画素加算部４１２は、Ａ／Ｄ変換部２０５から入力された最新の画像信号に対応する現フレーム（最新画像）の各画素の画素値（電気信号）に、動き補償部４１１から入力される画像の動き補償を行った画像信号に対応する前フレーム（補償画像）の各画素の画素値を加算および平均することによって、最新画像の画像信号に対応する現フレーム（最新画像）に含まれるノイズ成分を低減し、このノイズ成分を低減した画像信号に対応する現フレーム（最新画像）をフレームメモリ４２および画像処理部４３へ出力する。
フレームメモリ４２は、ノイズ低減部４１から入力されたノイズ成分が低減された画像信号（現フレーム）を記憶する。フレームメモリ４２は、ＳＤＲＡＭ等の半導体メモリを用いて構成される。
画像処理部４３は、ノイズ低減部４１から入力された最新の画像信号に対応する現フレーム（最新画像）に対して各種の画像処理を行って表示画像生成部４４へ出力する。ここで、画像処理部４３が行う画像処理としては、黒レベルのオフセット量を補正するＯＢクランプ処理、複数の画素の色情報の相関値から欠落している色成分の補間を行うデモザイキング処理、デモザイキング処理を施した画像信号に対して、明るさレベルの階調処理を行うゲイン調整処理およびカラー画像信号を生成するカラー画像生成処理等である。
表示画像生成部４４は、画像処理部４３から入力された最新画像の画像信号に対応する現フレーム（最新画像）に対して、階調変換処理、拡大処理および／または粘膜表層の毛細血管若しくは粘膜微細模様等の構造強調処理等を行って表示部５へ出力する。
記録部４５は、内視鏡装置１を動作させるための各種プログラムおよび内視鏡装置１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。記録部４５は、ＦｌａｓｈメモリやＳＤＲＡＭ等の半導体メモリを用いて実現される。また、記録部４５は、使用フィルタ情報記録部４５１を有する。
使用フィルタ情報記録部４５１は、動き補償部４１１が撮像素子２０２によって生成された画像信号に対して動き補償を行う場合の使用フィルタに関する使用フィルタ情報を記録する。
図１１は、使用フィルタ情報記録部４５１ｇが記録する使用フィルタ情報の一例を示す図である。図１１に示す使用フィルタ情報Ｔ１は、カラーフィルタごとに、照明光の種類に応じて動き補償部４１１が動き補償処理に使用するフィルタの種類を記録する。まず、基本的に撮像素子２０２が備えるカラーフィルタ２０２ａは固定されており切り替えることができないが、本実施形態では、内視鏡２（スコープ）そのものを交換することができる構成になっている。従って、図１１に示される「使用フィルタ情報Ｔ１」と「カラーフィルタの種類」とは、実際の使用時においては「スコープＩＤ」として紐付けて管理されることとなるが、説明を明快にするため、ここでは「カラーフィルタ種別」として表記する。この前提の下、動き補償部４１１が動き補償処理に使用するフィルタを設定する際の条件を説明する。動き補償部４１１が動き補償処理に使用するフィルタを設定する際には、以下の二つの条件１、２のうち、まず条件１に基づいてフィルタを設定し、条件１で複数の候補が存在する場合には、さらに条件２に基づいて候補を絞り込んで使用するフィルタを設定する。
条件１：フィルタユニットの中で同種の色成分を透過するフィルタ数が最大のフィルタ。
条件２：条件１に適合するフィルタが複数ある場合、狭帯域照明光の感度がより高いフィルタ。ここで、感度はＷフィルタ＞Ｃｙフィルタ＞Ｂフィルタ＞Ｍｇフィルタ＞Ｇフィルタの順である。
なお、この条件１、２については、各カラーフィルタ２０２ａ＿１〜２０２ａ＿６をそれぞれ構成するフィルタユニットＵ１〜Ｕ６に対して考慮すれば十分である。
まず、カラーフィルタ２０２ａ＿１について説明する。照明光が白色光である場合、条件１に基づいてＧフィルタが動き補償処理用のフィルタとなる。また、照明光が狭帯域光である場合、Ｍｇフィルタは波長帯域ＨＢの光のみを透過するため、実質的にＢフィルタとみなせる。従って、条件１に基づくと、波長帯域ＨＢの光を透過するフィルタ数と波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタ数が同数になる。そこで、条件２を適用すると、Ｂフィルタの方がＧフィルタよりも感度が高いので、Ｂフィルタ（Ｍｇフィルタを含む）が動き補償処理用のフィルタとなる。
カラーフィルタ２０２ａ＿２について説明する。照明光が白色光である場合、条件１に基づいてＣｙフィルタが動き補償処理用のフィルタとなる。また、照明光が狭帯域光である場合、Ｃｙフィルタはそのままシアン色成分を透過するので、この場合も条件１に基づいてＣｙフィルタが動き補償処理用のフィルタとなる。
カラーフィルタ２０２ａ＿３について説明する。照明光が白色光である場合、条件１に基づいてＣｙフィルタが動き補償処理用のフィルタとなる。また、照明光が狭帯域光である場合、Ｍｇフィルタは波長帯域ＨＢの光のみを透過するため、実質的にＢフィルタとみなせる。従って、条件１に基づくと、波長帯域ＨＢの光のみを透過するフィルタ数とシアン色成分を透過するフィルタ数が同数になる。そこで、条件２を適用すると、Ｃｙフィルタの方がＢフィルタよりも感度が高いので、照明光が狭帯域光の場合には、Ｃｙフィルタが動き補償処理用のフィルタとなる。
カラーフィルタ２０２ａ＿４について説明する。照明光が白色光である場合、条件１に基づいてＣｙフィルタが動き補償処理用のフィルタとなる。また、照明光が狭帯域光である場合、Ｗフィルタは波長帯域ＨＢの光および波長帯域ＨＧの光を透過するので、実質的にＣｙフィルタとなる。従って、照明光が狭帯域光である場合もＣｙフィルタ（Ｗフィルタを含む）が動き補償処理用のフィルタとなる。
カラーフィルタ２０２ａ＿５について説明する。照明光が白色光である場合、条件１に基づいてＧフィルタが動き補償処理用のフィルタとなる。また、照明光が狭帯域光である場合、Ｍｇフィルタは波長帯域ＨＢの光のみを透過するため、実質的にＢフィルタとみなせる。従って、条件１に基づくと、実質的なＢフィルタとＧフィルタの数が同数となる。そこで、条件２を適用すると、Ｂフィルタの方がＧフィルタよりも感度が高いので、Ｂフィルタ（Ｍｇフィルタを含む）が動き補償処理用のフィルタとなる。
カラーフィルタ２０２ａ＿６について説明する。照明光が白色光である場合、条件１に基づいてＷフィルタが動き補償処理用のフィルタとなる。また、照明光が狭帯域光である場合、Ｗフィルタは実質的にＣｙフィルタとみなせ、Ｍｇフィルタは実質的にＢフィルタとみなせる。従って、条件１に基づくと、シアン色成分を透過するフィルタ数と波長帯域ＨＢの光のみを透過するフィルタ数が同数になる。そこで、条件２を適用すると、Ｃｙフィルタの方がＢフィルタよりも感度が高いので、実質的にＣｙフィルタであるＷフィルタが動き補償処理用のフィルタとなる。
このように動き補償部４１１は、照明光の種別情報および使用フィルタ情報Ｔ１（スコープＩＤ）を参照して、動き補償処理に使用すべきフィルタを特定し、特定したフィルタに対応する画素(注目画素)が出力する電気信号を用いて異なる時間に撮像された画像の動き補償処理を行う。
図１および図２に戻り、プロセッサ部４の構成の説明を続ける。
入力部４６は、内視鏡装置１に対するユーザからの入力等を行うためのインターフェースであり、電源のオン／オフを行うための電源スイッチ、撮影モードやその他各種のモードを切り替えるためのモード切替ボタン、光源部３の照明光を切り替えるための照明光切替ボタンなどを含んで構成されている。
制御部４７は、内視鏡２および光源部３を含む各構成部の駆動制御および各構成部に対する情報の入出制御等を行う。また、制御部４７は、記録部４５に記憶されている撮像制御のための設定データ（例えば、読み出し対象の画素など）や撮像タイミングを示すタイミング信号および光源部３による照射タイミングを示す照射タイミング信号等を、所定の信号線やバスを介して内視鏡２および光源部３へ出力する。また、制御部４７は、照明光の種別情報および撮像情報記録部２０６を介して取得したカラーフィルタ情報（識別情報Ｄ）をノイズ低減部４１へ出力する。
次に、表示部５について説明する。
表示部５は、プロセッサ部４から入力される表示画像信号に対応する画像を表示する。表示部５は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を用いて構成される。
以上の構成を有する内視鏡装置１が実行する処理について説明する。図１２は、内視鏡装置１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下の処理において、カラーフィルタ２０２ａ＿１（フィルタユニットＵ１）の例を説明する。
図１２に示すように、まず、制御部４７は、プロセッサ部４に接続された内視鏡２の撮像情報記録部２０６の識別情報記録部２０６ａからカラーフィルタ情報（スコープＩＤ）を取得する（ステップＳ１０１）。この場合、制御部４７は、識別情報記録部２０６ａから取得したカラーフィルタ情報を動き補償部４１１へ出力する。
続いて、内視鏡装置１の観察方式が白色照明光観察方式である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）において、光源３１ａが出射する白色光の光路上に切替フィルタ３１ｃが挿入されているとき（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、照明制御部３２は、駆動部３１ｄを制御することによって、切替フィルタ３１ｃを光源３１ａの光路上から退避させる（ステップＳ１０４）。
その後、照明制御部３２は、光源３１ａに白色光を被検体内の生体組織に向けて照射させる（ステップＳ１０５）。この場合、照明制御部３２は、操作部２２から被検体の検査の終了を指示する指示信号または狭帯域照明光の照射を指示する指示信号が入力されるまで、連続的に光源３１aに白色光を照射させる。このとき、照明制御部３２は、制御部４７を介して照明光の種別情報を動き補償部４１１へ出力する。
続いて、制御部４７は、光源部３が白色光を照射した被検体内の生体組織を撮像素子２０２に撮像させる（ステップＳ１０６）。
その後、動き補償部４１１は、Ａ／Ｄ変換部２０５を介して撮像素子２０２が生成した最新画像の画像信号に対応する現フレーム、フレームメモリ４２からノイズ成分が低減された直前の画像信号に対応する前フレームおよび使用フィルタ情報記録部４５１から使用フィルタ情報を取得する（ステップＳ１０７）。
続いて、動き補償部４１１は、制御部４７から入力されたカラーフィルタ情報、照明光の種別情報および使用フィルタ情報に基づいて、前フレームおよび現フレームの動きを補償する動き補償処理を実行する（ステップＳ１０８）。
図１３は、動き補償部４１１が前フレームおよび現フレームそれぞれに対して実行する動き補償処理で用いる画素の選択方法を模式的に説明する図である。
図１３に示すように、動き補償部４１１は、直前の画像信号に対応する前フレームＦ１に対して、ブロックマッチング法を用いて、前フレームＦ１と現フレームＦ２との動きを補償する動き補償処理を行う。ブロックマッチング法は、例えば、前フレームＦ１の対象画素Ｍ１’が現フレームＦ２のどの位置に移動したかを検出する。このため、動き補償部４１１は、対象画素Ｍ１’を中心としたブロックＢ１（小領域）をテンプレートとして、現フレームＦ２において前フレームＦ１の対象画素Ｍ１’の位置と同じ位置の画素ｆ２を中心に、現フレームＦ２をブロックＢ１のテンプレートで走査し、テンプレート間の差分絶対値和が最も小さい位置の中心画素を対象画素Ｍ１とする。即ち、動き補償部４１１は、現フレームＦ２において対象画素Ｍ１’から対象画素Ｍ１への動き量Ｙ１（動きベクトル）を検出し、この処理を前フレームＦ１の全ての画素に対して行う。
図１３に示す状況下において、動き補償部４１１は、カラーフィルタ情報、照明光の種別情報および使用フィルタ情報に基づいて、注目画素を選択する。具体的には、図１４に示すように、動き補償部４１１は、カラーフィルタ２０２ａがカラーフィルタ２０２ａ＿１（フィルタユニットＵ１）、照明光が白色光の場合において、対象画像Ｍ１が注目画素でありかつ画素Ｐ43のとき、使用フィルタ情報に従って、画素Ｐ43を中心として、画素Ｐ43に隣接する画素からなるブロックＢ１をテンプレートとして、注目画素において前フレームＦ１を走査する。なお、図１４では、画素ｉｊに対応したフィルタを括弧書きで記載している。
これに対して、図１５に示すように、動き補償部４１１は、カラーフィルタ２０２ａがカラーフィルタ２０２ａ＿１（フィルタユニットＵ１）、照明光が白色光の場合、対象画像Ｍ１が注目画素ではなくかつ画素Ｐ33のとき、使用フィルタ情報に従って、画素Ｐ33に換えて注目画素である、画素Ｐ33の周辺の画素Ｐ23、Ｐ32、Ｐ34、Ｐ43からなるブロックＢ１をテンプレートとして前フレームＦ１を走査する。これにより、照明光の特性に応じた動き補償を行うことができるので、前フレームＦ１と現フレームＦ２との間で生じる動き量Ｙ１を正確に検出することができる。
図１２に戻り、ステップＳ１０９以降の説明を続ける。
ステップＳ１０９において、画素加算部４１２は、最新の画像信号に対応する現フレーム（最新画像）の各画素の画素値に、動き補償部４１１が動き補償を行った最新の画像信号に対応する現フレーム（最新画像）の各画素の画素値を加算および平均する画素加算処理を行って画像処理部４３へ出力する。
続いて、画像処理部４３は、ノイズ低減部４１から入力された画像信号に対して、デモザイキング処理、色成分生成処理およびカラー画像生成処理等を行う画像処理を行って表示画像生成部４４へ出力する（ステップＳ１１０）。
その後、表示画像生成部４４は、画像処理部４３から入力された画像信号に対して表示用の表示画像信号を生成する表示画像生成処理を行って表示部５へ出力する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１の後、内視鏡装置１は、後述するステップＳ１２１へ移行する。
ステップＳ１０３において、光源３１ａが出射する白色光の光路上に切替フィルタ３１ｃが挿入されていないとき（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、内視鏡装置１は、ステップＳ１０５へ移行する。
次に、ステップＳ１０２において、内視鏡装置１の観察方式が白色照明光観察方式でない場合、即ち、狭帯域光観察の場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）について説明する。この場合において、光源３１ａが出射する白色光の光路上に切替フィルタ３１ｃが挿入されているとき（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、照明制御部３２は、照明部３１に狭帯域光を被検体内の生体組織に照射させる（ステップＳ１１４）。このとき、照明制御部３２は、操作部２２から被検体の検査の終了を指示する指示信号または狭帯域照明光の照射を指示する指示信号が入力されるまで、連続的に光源３１aに白色光を照射させる。さらに、照明制御部３２は、制御部４７を介して照明光の種別情報を動き補償部４１１へ出力する。
続いて、制御部４７は、照明部３１が照射した狭帯域光を照射した被検体内の生体組織を撮像素子２０２に撮像させる（ステップＳ１１５）。
その後、動き補償部４１１は、Ａ／Ｄ変換部２０５を介して撮像素子２０２が生成した最新の画像信号に対応する現フレーム、フレームメモリ４２からノイズ成分が低減された直前の画像信号に対応する前フレームおよび使用フィルタ情報記録部４５１から使用フィルタ情報を取得する（ステップＳ１１６）。
続いて、動き補償部４１１は、使用フィルタ情報記録部４５１から取得した使用フィルタ情報に基づいて、直前の画像信号および最新の画像信号の動きを補償する動き補償処理を実行する（ステップＳ１１７）。
その後、画素加算部４１２は、最新の画像信号に対応する現フレームの各画素の画素値に、動き補償部４１１が動き補償を行った最新の画像信号に対応する現フレームの各画素の画素値を加算する画素加算処理を行って画像処理部４３へ出力する（ステップＳ１１８）。
続いて、画像処理部４３は、ノイズ低減部４１から入力された画像信号に対して、デモザイキング処理、色成分生成処理およびカラー画像生成処理等を行う画像処理を行って表示画像生成部４４へ出力する（ステップＳ１１９）。
その後、表示画像生成部４４は、画像処理部４３から入力されたＢ画素の画素値および毛細血管の成分を表示部５のＢチャンネルおよびＧチャンネルに、深層血管の成分をＲチャンネルにそれぞれ割り当てる表示画像生成処理を行って表示部５へ出力する（ステップＳ１２０）。これにより、表層の毛細血管の箇所が赤褐色、その他の箇所はシアンから緑色に着色され、粘膜表層の毛細血管が強調された強調画像が表示部５に表示される。ステップＳ１２０の後、内視鏡装置１は、ステップＳ１２１へ移行する。
ステップＳ１１１またはステップＳ１２０の後、操作部２２を介して被検体の検査を終了する指示信号が入力された場合（ステップＳ１２１：Ｙｅｓ）、内視鏡装置１は、本処理を終了する。この場合、照明制御部３２は、光源３１ａを停止させる。これに対して、操作部２２を介して被検体の検査を終了する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ１２１：Ｎｏ）、内視鏡装置１は、ステップＳ１０２へ戻る。
ステップＳ１１２において、光源３１ａが出射する白色光の光路上に切替フィルタ３１ｃが挿入されていないとき（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、照明制御部３２は、駆動部３１ｄを制御することによって、切替フィルタ３１ｃを光源３１ａの光路上に挿入する（ステップＳ１１３）。ステップＳ１１３の後、内視鏡装置１は、ステップＳ１１４へ移行する。
以上説明した本実施の一実施の形態によれば、白色照明光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても適切にノイズ成分を低減することができる。
なお、上述した実施の形態にかかる内視鏡装置１は、１つの光源３１ａから出射される白色光に対して、切替フィルタ３１ｃの挿脱により照明部３１から出射される照明光を白色照明光および狭帯域照明光に切り替えるものとして説明したが、白色照明光および狭帯域照明光をそれぞれ出射する二つの光源を切り替えて白色照明光および狭帯域照明光のいずれかを出射するものであってもよい。二つの光源を切り替えて白色照明光および狭帯域照明光のいずれかを出射する場合、例えば、光源部、カラーフィルタおよび撮像素子を備え、被検体内に導入されるカプセル型の内視鏡にも適用することができる。
また、本発明に係るカラーフィルタは、フィルタユニットにおいて、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタの数が、フィルタユニットを構成するフィルタの数の半数以上であって、かつ波長帯域ＨＢの光を透過するフィルタの数が、波長帯域ＨＧの光を透過するフィルタの数以上となればよく、上述した配列のほか、上記の条件を満たす配列であれば適用可能である。
また、本発明では、各々が所定の波長帯域の光を透過する透過フィルタを複数有するカラーフィルタが撮像素子の受光面に設けられているものとして説明したが、各透過フィルタが撮像素子の各画素に個別に設けられているものであってもよい。
また、本発明に係る内視鏡装置は、撮像素子と超音波トランスデューサが先端部に内蔵された超音波内視鏡、および被検体内に導入可能なカプセル型内視鏡であっても適用することができる。カプセル型内視鏡に適用する場合、２つの光源を切り替えて白色照明光および狭帯域照明光のいずれかを出射する場合、例えば、光源部、カラーフィルタおよび撮像素子をカプセル型の筐体内に設ければよい。
なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。即ち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態を含みうるものであり、特許請求の範囲によって特定される技術的思想の範囲内で種々の設計変更等を行うことが可能である。
１ 内視鏡装置
２ 内視鏡
３ 光源装置
４ 処理装置
５ 表示部
２１ 挿入部
２２ 操作部
２３ ユニバーサルコード
２４ 先端部
３１ 照明部
３１ａ 光源
３１ｂ 光源ドライバ
３１ｃ 切替フィルタ
３１ｄ 駆動部
３１ｅ 駆動ドライバ
３１ｆ 集光レンズ
３２ 照明制御部
４１ ノイズ低減部
４２ フレームメモリ
４３ 画像処理部
４４ 表示画像生成部
４５ 記録部
４６ 入力部
４７ 制御部
２０１ 撮像用レンズ
２０２ 撮像素子
２０２ａ カラーフィルタ
２０３ ライトガイド
２０４ 照明用レンズ
２０５ Ａ／Ｄ変換部
２０６ 撮像情報記憶部
４１１ 動き補償部
４１２ 画素加算部
４５１ 使用フィルタ情報記録部
Ｕ１〜Ｕ６ フィルタユニット

Claims (5)

  1. 赤色、緑色および青色の波長帯域の光を含む白色照明光、または前記青色および前記緑色の波長帯域にそれぞれ含まれる狭帯域の光からなる狭帯域照明光を出射する光源部と、
    格子状に配置された複数の画素がそれぞれ受光した光を光電変換し、電気信号を画像信号として生成する撮像素子と、
    前記青色の波長帯域の光を透過するフィルタと、前記青色の波長帯域の光と前記緑色および前記赤色のうち少なくとも一方との波長帯域の光を透過するフィルタと、を少なくとも有する複数のフィルタで構成されたフィルタユニットであって、前記緑色の波長帯域の光を透過するフィルタ数が、当該フィルタユニットの全フィルタ数の半数以上であり、かつ前記青色の波長帯域の光を透過するフィルタ数が前記緑色の波長帯域の光を透過するフィルタ数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置したカラーフィルタと、
    前記光源部が出射する光と、前記カラーフィルタを構成する各フィルタの特性と、に応じて定められる使用フィルタ情報に基づいて注目画素を選択し、この注目画素が出力する電気信号を用いて異なる時間に撮像された画像の動きを検出することにより、前記画像信号に含まれるノイズ成分を低減するノイズ低減部と、
    を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
  2. 前記使用フィルタ情報は、
    前記注目画素に対応するフィルタが以下の条件に基づいて、前記光源部が出射する光毎に設定されたものであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
    条件１：前記フィルタユニットの中で同種の色成分を透過するフィルタ数が最大のフィルタ。
    条件２：条件１に適合するフィルタが複数ある場合、前記狭帯域照明光の感度がより高いフィルタ。
  3. 前記使用フィルタ情報を記録する使用フィルタ情報記録部をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡装置。
  4. 前記フィルタユニットは、前記青色の波長帯域の光と、前記緑色の波長帯域の光または前記赤色の波長帯域の光と、を透過するフィルタを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の内視鏡装置。
  5. 前記フィルタユニットは、前記赤色、緑色および青色の各波長帯域の光を透過するフィルタを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の内視鏡装置。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6401800B2 (ja) * 2015-01-20 2018-10-10 オリンパス株式会社 画像処理装置、画像処理装置の作動方法、画像処理装置の作動プログラムおよび内視鏡装置
CN107408562A (zh) * 2015-09-30 2017-11-28 奥林巴斯株式会社 摄像元件以及摄像装置
WO2017158692A1 (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 オリンパス株式会社 内視鏡装置、画像処理装置、画像処理方法およびプログラム
JP6368871B2 (ja) * 2016-05-19 2018-08-01 オリンパス株式会社 生体観察システム
JP6800664B2 (ja) * 2016-09-08 2020-12-16 オリンパス株式会社 内視鏡装置
EP3626156A4 (en) * 2017-05-15 2020-09-09 Sony Corporation ENDOSCOPE
JP2018192043A (ja) * 2017-05-18 2018-12-06 オリンパス株式会社 内視鏡及び内視鏡システム
WO2020100184A1 (ja) * 2018-11-12 2020-05-22 オリンパス株式会社 内視鏡用光源装置、内視鏡装置及び内視鏡用光源装置の作動方法
WO2021162450A1 (ko) * 2020-02-13 2021-08-19 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6089187A (ja) * 1983-10-21 1985-05-20 Matsushita Electronics Corp カラ−固体撮像装置
JP3268891B2 (ja) * 1992-08-14 2002-03-25 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡撮像装置
US6366319B1 (en) * 1997-07-03 2002-04-02 Photronics Corp. Subtractive color processing system for digital imaging
JP2001186534A (ja) * 1999-12-22 2001-07-06 Toshiba Corp 固体撮像装置
JP2005150903A (ja) 2003-11-12 2005-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像処理装置、ノイズ除去方法及びノイズ除去プログラム
JP5401191B2 (ja) 2009-07-21 2014-01-29 富士フイルム株式会社 撮像装置及び信号処理方法
JP5452242B2 (ja) * 2010-01-15 2014-03-26 オリンパス株式会社 画像処理装置、内視鏡システム、プログラム及び画像処理装置の作動方法
JP5346856B2 (ja) * 2010-03-18 2013-11-20 オリンパス株式会社 内視鏡システム、内視鏡システムの作動方法及び撮像装置
JP2011234844A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Olympus Corp 制御装置、内視鏡装置及びプログラム
JP2012005512A (ja) * 2010-06-22 2012-01-12 Olympus Corp 画像処理装置、内視鏡装置、内視鏡システム、プログラム及び画像処理方法
JP5603676B2 (ja) * 2010-06-29 2014-10-08 オリンパス株式会社 画像処理装置及びプログラム
JP5856733B2 (ja) 2010-11-02 2016-02-10 オリンパス株式会社 撮像装置
JP2012170640A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Fujifilm Corp 内視鏡システム、および粘膜表層の毛細血管の強調画像表示方法
JP5864880B2 (ja) * 2011-04-07 2016-02-17 オリンパス株式会社 内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法
JP5648010B2 (ja) * 2012-03-30 2015-01-07 富士フイルム株式会社 機器の作動方法及び撮影装置と電子内視鏡装置

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