JP6267372B2 - Endoscope system - Google Patents

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Description

本発明は、検体内における腺管構造などに着目して診断を行う内視鏡システムに関する。   The present invention relates to an endoscope system that makes a diagnosis by paying attention to a gland duct structure in a specimen.

近年の医療においては、光源装置、電子内視鏡、プロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断等が広く行われている。内視鏡システムによる検体内の観察としては、ブラウニッシュエリアや発赤など病変部である可能性が高い病変可能性部位を遠景状態から検出するスクリーニング観察の他、そのような病変可能性部位を検出したときに、ズーミングレンズを用いて、その病変可能性部位を拡大して精査する拡大観察が行われている。この拡大観察では、腺管構造について着目して診断することが行われている。   In recent medical treatments, diagnosis and the like using an endoscope system including a light source device, an electronic endoscope, and a processor device are widely performed. For observation in the specimen using an endoscope system, in addition to screening observations that detect possible lesions such as brownish areas and redness from a distant view, detection of such lesions is also possible. When zooming in, a zooming lens is used to enlarge and examine the possible lesion site, and magnified observation is performed. In this enlarged observation, diagnosis is performed by paying attention to the gland duct structure.

腺管構造に着目する拡大観察において、通常光画像(白色光の照明時に得られる画像)を用いた場合には、腺管構造S(Structure)のコントラストが低いため、腺管構造の状態を読み取ることが困難である(図14A,図14B参照)。そこで、インジゴなどの色素を撒布して、色素を腺管構造のpit部分に流し込むことにより、腺管構造のコントラストを上げることが行われている。この色素撒布で腺管構造Sは明瞭化するため、腺管構造Sの状態を読み取ることができるようになる(図18A,図18B参照)。   In magnified observation focusing on the duct structure, when a normal light image (image obtained when illuminated with white light) is used, the state of the duct structure is read because the contrast of the duct structure S (Structure) is low. This is difficult (see FIGS. 14A and 14B). Therefore, it is attempted to increase the contrast of the duct structure by distributing a pigment such as indigo and pouring the pigment into the pit portion of the duct structure. Since the duct structure S is clarified by this pigment distribution, the state of the duct structure S can be read (see FIGS. 18A and 18B).

また、青色帯域において波長を狭帯域化した青色狭帯域光を照明して、腺管構造を白く明るく強調して画像表示することも行われている。これは、青色狭帯域光が粘膜表層付近で反射しやすいことを利用するものである。このように青色狭帯域光の照明により得られる狭帯域青色画像では、腺管構造Sのコントラストが向上するため、腺管構造の状態を読み取ることができるようになる(図15A,図15B、及び特許文献1参照)。   In addition, blue narrowband light whose wavelength is narrowed in the blue band is illuminated, and the gland duct structure is emphasized white and brightly to display an image. This utilizes the fact that blue narrow-band light is likely to be reflected near the mucosal surface layer. Thus, in the narrow-band blue image obtained by illumination with blue narrow-band light, the contrast of the gland duct structure S is improved, so that the state of the gland duct structure can be read (FIGS. 15A, 15B, and Patent Document 1).

特許3607857号公報Japanese Patent No. 3607857

青色狭帯域光を用いる狭帯域光観察では、色素を撒布することなく、腺管構造を構造強調させることができるため、色素の洗浄などが不要になり、ドクターにとって負担軽減となる。しかしながら、狭帯域光観察で表示される腺管構造の形状は白色調で表示されるのに対して、色素の一つであるインジゴを撒布した場合の腺管構造の形状は青色調で表示されるため、狭帯域光観察時と色素撒布時とでは、腺管構造は全く異なる色で表示されることとなる。この狭帯域光観察のように、腺管構造の形状が、インジゴなどの色素の色と異なる色で表示されると、色素観察に慣れたドクターが戸惑ってしまうことがあった。   In narrow-band light observation using blue narrow-band light, the structure of the gland duct structure can be emphasized without distributing the dye, so that washing of the dye or the like is unnecessary, and the burden on the doctor is reduced. However, the shape of the gland duct structure displayed by narrowband light observation is displayed in white tone, whereas the shape of the gland duct structure when indigo, one of the pigments is distributed, is displayed in blue tone. For this reason, the gland duct structure is displayed in completely different colors during narrow-band light observation and pigment distribution. If the shape of the duct structure is displayed in a color different from the color of the pigment such as indigo as in this narrow-band light observation, the doctor accustomed to the pigment observation may be confused.

そこで、狭帯域光観察時においても、腺管構造をインジゴなどの色素の色に近づけて表示することが求められている。例えば、特許文献1では、狭帯域青色画像をモニタのRGBchに割り付けるとともに、Bchの重み付け係数を、Gch, Rchの重み付け係数よりも大きくすることで、インジゴ染色を行った場合と同系色が表示されるようにしている。しかしながら、この特許文献1の場合には、腺管構造のみならず、微細血管などもインジゴ染色調になるため、腺管構造と微細血管等との違いを強調することができない。   Therefore, it is required to display the gland duct structure close to the color of a pigment such as indigo even during narrow-band light observation. For example, in Patent Document 1, a narrow-band blue image is assigned to the RGBch of the monitor, and the Bch weighting coefficient is made larger than the Gch and Rch weighting coefficients, thereby displaying the same color as when indigo staining is performed. I try to do it. However, in the case of this Patent Document 1, since not only the gland duct structure but also the fine blood vessels are indigo-stained, the difference between the gland duct structure and the fine blood vessels cannot be emphasized.

また、特開2009−66147号公報、特許4451460号公報、特許3572304号公報、特許3559755号のような階調反転処理を行うことで、白く明るく表示されている腺管構造の一部を暗くすることが考えられる。このように階調反転処理を行うことで、インジゴ撒布した場合のように腺管構造を際立たせることができる。しかしながら、階調反転処理は画像中の全画素に対して施されるため、腺管構造だけでなく血管構造の階調も反転してしまう。   In addition, by performing gradation inversion processing as disclosed in JP 2009-66147 A, JP 4451460 A, JP 3572304 A, and Japanese Patent No. 3559755, a part of the gland duct structure displayed white and bright is darkened. It is possible. By performing the gradation inversion processing in this way, the duct structure can be made to stand out as in the case of indigo distribution. However, since the gradation inversion process is performed on all pixels in the image, not only the gland duct structure but also the gradation of the blood vessel structure is inverted.

例えば、図15A、Bのような狭帯域光観察時に得られる狭帯域光画像(青色狭帯域光の照射によって腺管構造Sと微細血管Vの両方が強調表示されている画像)に対して、階調反転処理を施すと、図24A、Bの狭帯域光反転画像ように、微細血管Vは明るくなって、腺管構造と同じ程度に目立ってしまう。このように、血管が目立ってしまうと、血管の存在が腺管構造の視認性を低下させることになるため、腺管構造の状態を正確に読み取ることが難しくなる。したがって、血管を目立たせることなく腺管構造を強調表示することが求められている。   For example, for narrowband light images (images in which both the gland duct structure S and the fine blood vessels V are highlighted by irradiation with blue narrowband light) obtained during narrowband light observation as shown in FIGS. 15A and 15B, When the gradation inversion process is performed, the fine blood vessels V become bright and become noticeable to the same extent as the gland duct structure, as in the narrowband light inversion images of FIGS. 24A and 24B. Thus, if the blood vessel becomes conspicuous, the presence of the blood vessel reduces the visibility of the gland duct structure, so that it is difficult to accurately read the state of the gland duct structure. Therefore, it is required to highlight the gland duct structure without making the blood vessels conspicuous.

なお、上記階調反転処理について記載された文献のうち、特許3572304号公報には、階調反転処理により血管の筋道を明瞭化することが記載されているが、狭帯域光観察時において腺管構造を明瞭化することや、血管を目立たせずに腺管構造を強調表示することについては全く触れられていない。また、その他の文献についても、狭帯域光観察時において腺管構造を明瞭化することや、血管を目立たせずに腺管構造を強調表示することについては全く触れられていない。   Of the documents describing the gradation inversion process, Japanese Patent No. 3572304 describes that the muscular path of the blood vessel is clarified by the gradation inversion process. There is no mention of clarifying the structure or highlighting the ductal structure without making the blood vessels conspicuous. Also, in other documents, there is no mention of clarifying the duct structure at the time of narrow-band light observation or highlighting the duct structure without conspicuous blood vessels.

本発明は、血管を目立たせることなく、腺管構造を強調表示することができる内視鏡システムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the endoscope system which can highlight a gland duct structure, without making a blood vessel conspicuous.

本発明の内視鏡システムは、青紫色光を発する青紫色半導体発光素子と、青色光を発する青色半導体発光素子と、青紫色半導体発光素子と青色半導体発光素子の発光を個別に制御する光源制御部と、青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、通常光画像を得る処理を行う通常光画像処理部と、青紫色光及び青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、第1特殊光画像を得る処理を行う第1特殊光画像処理部と、青紫色光及び青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、第1特殊光画像と異なる第2特殊光画像を得る処理を行う第2特殊光画像処理部と、通常光画像を得る処理を行う通常観察モードと、青紫色光の発光比率が通常観察モードよりも大きく、且つ第1特殊光画像を得る処理を行う第1特殊観察モードと、青紫色光の発光比率が通常観察モードよりも大きく、且つ第2特殊光画像を得る処理を行う第2特殊観察モードとを切り替えるモード切替部とを備え、第2特殊光画像は、腺管構造が明瞭化され、微細血管が抑制されている内視鏡システム。
また、本発明の別の内視鏡システムは、青紫色光を発する青紫色半導体発光素子と、青色光を発する青色半導体発光素子と、青紫色半導体発光素子と青色半導体発光素子の発光を個別に制御する光源制御部と、青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、通常光画像を得る処理を行う通常光画像処理部と、青紫色光及び青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、第1特殊光画像を得る処理を行う第1特殊光画像処理部と、青紫色光及び青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、第1特殊光画像と異なる第2特殊光画像を得る処理を行う第2特殊光画像処理部と、通常光画像を得る処理を行う通常観察モードと、青紫色光の発光比率が通常観察モードよりも大きく、且つ第1特殊光画像を得る処理を行う第1特殊観察モードと、青紫色光の発光比率が通常観察モードよりも大きく、且つ第2特殊光画像を得る処理を行う第2特殊観察モードとを切り替えるモード切替部とを備え、第2特殊光画像は、腺管構造及びこの腺管構造よりも暗い微細血管を含む画像に対して、微細血管の表示を抑制する抑制処理と、腺管構造を微細血管よりも暗くする階調反転処理とを施して得られる。
The endoscope system of the present invention includes a blue-violet semiconductor light emitting element that emits blue-violet light, a blue semiconductor light-emitting element that emits blue light, and a light source control that individually controls light emission of the blue-violet semiconductor light-emitting element and the blue semiconductor light-emitting element. A normal light image processing unit that performs processing for obtaining a normal light image on an image obtained by imaging a specimen illuminated with light including blue light, and illumination with light including blue-violet light and blue light A first special light image processing unit that performs processing for obtaining a first special light image on an image obtained by imaging the obtained sample, and a sample illuminated by light including blue-violet light and blue light A second special light image processing unit that performs processing for obtaining a second special light image different from the first special light image, a normal observation mode for performing processing for obtaining a normal light image, and blue-violet light The emission ratio is larger than that in the normal observation mode and the first characteristic A mode switching unit that switches between a first special observation mode for performing a process for obtaining a light image and a second special observation mode for performing a process for obtaining a second special light image in which the emission ratio of blue-violet light is larger than that in the normal observation mode. The second special light image is an endoscope system in which the gland duct structure is clarified and the fine blood vessels are suppressed .
In addition, another endoscope system of the present invention includes a blue-violet semiconductor light-emitting element that emits blue-violet light, a blue semiconductor light-emitting element that emits blue light, and light emission of the blue-violet semiconductor light-emitting element and the blue semiconductor light-emitting element individually. A light source control unit for controlling, a normal light image processing unit for performing processing for obtaining a normal light image on an image obtained by imaging a specimen illuminated with light including blue light, and blue-violet light and blue light. A first special light image processing unit that performs processing for obtaining a first special light image on an image obtained by imaging a specimen illuminated with the light including light, and illuminated with light including blue-violet light and blue light A second special light image processing unit that performs a process of obtaining a second special light image different from the first special light image, and a normal observation mode that performs a process of obtaining a normal light image, on an image obtained by imaging the specimen; , The emission ratio of blue-violet light is larger than the normal observation mode, A first special observation mode for performing processing for obtaining a first special light image, and a second special observation mode for performing processing for obtaining a second special light image in which the emission ratio of blue-violet light is larger than that in the normal observation mode. A mode switching unit for switching, and the second special light image includes a suppression process for suppressing display of microvessels and an image of gland duct structures for an image including gland duct structures and microvessels darker than the gland duct structures. It is obtained by applying a gradation inversion process that darkens the microvessel.

2特殊光画像は、青色系色素を散布した場合に得られる画像に近づいていることが好ましい。第1特殊光画像は、腺管構造と微細血管が強調表示されていることが好ましい。 The second special light image is preferably close to an image obtained when a blue pigment is dispersed . In the first special light image, it is preferable that a gland duct structure and a fine blood vessel are highlighted.

常光画像処理部は、青紫色光及び青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、通常光画像を得る処理を行うことが好ましい。通常光画像は、白色光を照明した場合に得られる画像と同等の色調を有することが好ましい。通常観察モードでは、青色光を含む光の発光比率がスコープ種に応じて適切に設定されていることが好ましい。
Passing ordinary image processing unit, the image obtained by imaging the illuminated specimen with light including blue-violet light and blue light, it is preferable to perform the process of obtaining the normal light image. The normal light image preferably has a color tone equivalent to that of an image obtained when white light is illuminated. In the normal observation mode, it is preferable that the emission ratio of light including blue light is appropriately set according to the scope type.

第1画像において、腺管構造は粘膜よりも明るく、微細血管は粘膜よりも暗くなっており、抑制・反転処理部は、第1画像に対して抑制処理を施す抑制部と、抑制処理が施された第1画像に対して、腺管構造を粘膜よりも暗くする階調反転処理を施す第1階調反転部と、
を備えることが好ましい。第1画像はRGB画像データからなり、第1階調反転部は、抑制処理が施されたRGB画像データの階調を反転させることが好ましい。抑制処理が施された第1画像を、明るさ情報を持つ明るさデータと色情報を持つ色データとに分離する分離部を備え、第1階調反転部は、明るさデータの階調を反転することが好ましい。
In the first image, the duct structure is brighter than the mucous membrane and the fine blood vessels are darker than the mucous membrane. The suppression / reversal processing unit includes a suppression unit that performs suppression processing on the first image, and a suppression process. A first gradation inversion unit that performs gradation inversion processing for darkening the gland duct structure from the mucous membrane,
It is preferable to provide. The first image is composed of RGB image data, and the first gradation inversion unit preferably inverts the gradation of the RGB image data subjected to the suppression process. A separation unit that separates the first image that has been subjected to the suppression process into brightness data having brightness information and color data having color information; Inversion is preferred.

第1画像において、腺管構造は粘膜よりも明るく、微細血管は粘膜よりも暗くなっており、抑制・反転処理部は、第1画像に対して抑制処理を施す抑制部と、抑制処理が施された第1画像に対して、腺管構造を粘膜よりも暗くし、且つ腺管構造の色を青色系色素の色に近づける階調反転処理を施す第2階調反転部と、を備えることが好ましい。第2階調反転部の階調反転処理は、粘膜の色を、白色光で照明したときの粘膜の色に近づけることが好ましい。   In the first image, the duct structure is brighter than the mucous membrane and the fine blood vessels are darker than the mucous membrane. The suppression / reversal processing unit includes a suppression unit that performs suppression processing on the first image, and a suppression process. A second gradation inversion unit that performs gradation inversion processing that darkens the gland duct structure from the mucous membrane and makes the color of the gland duct structure close to the color of the blue pigment for the first image Is preferred. The tone reversal processing of the second tone reversal unit preferably brings the mucous membrane color closer to the mucous membrane color when illuminated with white light.

第1画像はRGB画像データからなり、第2階調反転部は、抑制処理が施されたR画像データについては中間値が明るくなるように階調反転し、抑制処理が施されたB画像データについては中間値が暗くなるよう階調反転し、且つ、階調反転後の暗い部分が明るくなるように階調反転することが好ましい。抑制処理が施された第1画像を、明るさ情報を持つ明るさデータと色情報を持つ色データとに分離する分離部を備え、第2階調反転部は、明るさデータについて中間値が明るくなるように階調を反転し、色データに対しては黄色付近の色を青色に近づける階調処理を施すことが好ましい。青色系色素はインジゴであることが好ましい。   The first image is composed of RGB image data, and the second gradation inversion unit performs B inversion of the gradation processing so that the intermediate value becomes brighter for the R image data subjected to the suppression processing, and the suppression processing is performed. Is preferably reversed so that the intermediate value becomes dark, and so that the dark portion after gradation is brightened. A separation unit that separates the first image subjected to the suppression process into brightness data having brightness information and color data having color information, and the second gradation inversion unit has an intermediate value for the brightness data. It is preferable to perform gradation processing that inverts the gradation so that it becomes brighter and brings the color near yellow closer to blue for the color data. The blue dye is preferably indigo.

第1画像は、第1及び微細血管を含む青色狭帯域画像を有することが好ましい。第1及び微細血管を拡大する拡大手段を備え、第1画像は、拡大手段を用いる拡大観察時に得られることが好ましい。腺管構造は腺管構造であり、微細血管は微細血管であることが好ましい。   The first image preferably has a blue narrow-band image including the first and fine blood vessels. It is preferable that the first and the fine blood vessel are provided with a magnifying means for magnifying the first blood vessel and the first image is obtained at the time of magnifying observation using the magnifying means. The gland duct structure is a gland duct structure, and the microvessel is preferably a microvessel.

本発明によれば、血管を目立たせることなく、腺管構造を強調表示することができる。   According to the present invention, the gland duct structure can be highlighted without making blood vessels conspicuous.

内視鏡システムの外観図である。It is an external view of an endoscope system. 第1実施形態の内視鏡システムの各構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows each structure of the endoscope system of 1st Embodiment. 白色光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 white light. 特殊光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 special light. 血管抑制部の各構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows each structure of a blood-vessel suppression part. B画像信号の所定ラインにおける輝度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the luminance distribution in the predetermined line of B image signal. 血管抽出画像の所定ラインにおける輝度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the luminance distribution in the predetermined line of the blood vessel extraction image. 血管抑制用画像生成部内のLUTの入出力関係を示すグラフである。It is a graph which shows the input-output relationship of LUT in the image generation part for blood vessel suppression. 血管抑制用画像の所定ラインにおける輝度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the luminance distribution in the predetermined line of the image for blood vessel suppression. 血管抑制用画像をベース画像に合成して得られる血管抑制画像の所定ラインンにおける輝度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the luminance distribution in the predetermined line of the blood vessel suppression image obtained by combining the image for blood vessel suppression with the base image. 第1実施形態の階調反転に用いるRGB画像データ用のトーンカーブを示すグラフである。It is a graph which shows the tone curve for RGB image data used for the gradation inversion of 1st Embodiment. 階調反転処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a gradation inversion process. Lab変換部及びRGB変換部を有する階調反転部のブロック図である。It is a block diagram of the gradation inversion part which has a Lab conversion part and a RGB conversion part. 第1実施形態の階調反転処理に用いるLabデータ用のトーンカーブを示すグラフである。It is a graph which shows the tone curve for Lab data used for the gradation inversion process of 1st Embodiment. 第1実施形態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 first embodiment. 拡大観察時に得られる通常光画像の画像図である。It is an image figure of the normal light image obtained at the time of expansion observation. 腺管構造を黒太線部で示した図14Aの画像図である。It is the image figure of FIG. 14A which showed the duct structure by the black thick line part. 拡大観察時に得られる第1特殊光画像(狭帯域光画像)の画像図である。It is an image figure of the 1st special light image (narrow-band light image) obtained at the time of expansion observation. 腺管構造を黒太線部で示した図15Aの画像図である。It is the image figure of FIG. 15A which showed the duct structure by the black thick line part. 拡大観察時に得られる血管抑制画像の画像図である。It is an image figure of the blood vessel suppression image obtained at the time of expansion observation. 腺管構造を黒太線部で示した図16Aの画像図である。It is an image figure of FIG. 16A which showed the duct structure by the black thick line part. 拡大観察時に得られる血管抑制・反転画像の画像図である。It is an image figure of the blood vessel suppression and inversion image obtained at the time of magnified observation. 腺管構造を黒太線部で示した図17Aの画像図である。It is the image figure of FIG. 17A which showed the duct structure by the black thick line part. 拡大観察時に得られる色素撒布画像の画像図である。It is an image figure of the pigment distribution image obtained at the time of magnified observation. 腺管構造を黒太線部で示した図18Aの画像図である。It is an image figure of FIG. 18A which showed the duct structure by the black thick line part. 第2実施形態の階調反転に用いるRGB画像データ用のトーンカーブを示すグラフである。It is a graph which shows the tone curve for RGB image data used for the gradation inversion of 2nd Embodiment. 第2実施形態の階調反転処理に用いるLabデータ用のトーンカーブを示すグラフである。It is a graph which shows the tone curve for Lab data used for the gradation inversion process of 2nd Embodiment. 面順次方式の内視鏡システムにおける各構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows each structure in the endoscope system of a frame sequential system. 回転フィルタの平面図である。It is a top view of a rotation filter. 分光演算部を有する第2特殊光画像処理部のブロック図である。It is a block diagram of the 2nd special light image processing part which has a spectrum operation part. 拡大観察時に得られる狭帯域光反転画像の画像図である。It is an image figure of the narrow-band light inversion image obtained at the time of expansion observation. 腺管構造を黒太線部で示した図24Aの画像図である。It is the image figure of FIG. 24A which showed the duct structure by the black thick line part.

[第1実施形態]
図1に示すように、第1実施形態の内視鏡システム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と、コンソール20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、検体内に挿入される挿入部21と、挿入部の基端部分に設けられた操作部22と、挿入部21の先端側に設けられる湾曲部23及び先端部24を有している。操作部22のアングルノブ22aを操作することにより、湾曲部23は湾曲動作する。この湾曲動作に伴って、先端部24が所望の方向に向けられる。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the endoscope system 10 according to the first embodiment includes an endoscope 12, a light source device 14, a processor device 16, a monitor 18, and a console 20. The endoscope 12 is optically connected to the light source device 14 and electrically connected to the processor device 16. The endoscope 12 has an insertion portion 21 to be inserted into a specimen, an operation portion 22 provided at a proximal end portion of the insertion portion, a bending portion 23 and a distal end portion 24 provided on the distal end side of the insertion portion 21. doing. By operating the angle knob 22a of the operation unit 22, the bending unit 23 performs a bending operation. With this bending operation, the tip 24 is directed in a desired direction.

また、操作部22には、アングルノブ22aの他、モード切替SW22bと、ズーム操作部22cが設けられている。モード切替SW22bは、通常観察モードと、第1特殊観察モード、第2特殊観察モードの3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、白色光を用いる観察モードである。第1及び第2特殊観察モードは青味を帯びた特殊光を用いる観察モードであり、第1特殊観察モードでは腺管構造と微細血管の両方を明瞭化し、第2特殊観察モードでは血管を抑制して、腺管構造を明瞭化する。ズーム操作部22cは、内視鏡12内のズーミングレンズ47(図2参照)を駆動させて、検体を拡大させるズーム操作に用いられる。   In addition to the angle knob 22a, the operation unit 22 is provided with a mode switching SW 22b and a zoom operation unit 22c. The mode switching SW 22b is used for switching operation between three types of modes: a normal observation mode, a first special observation mode, and a second special observation mode. The normal observation mode is an observation mode that uses white light. The first and second special observation modes are observation modes that use bluish special light. In the first special observation mode, both the gland duct structure and microvessels are clarified, and in the second special observation mode, blood vessels are suppressed. And clarify the duct structure. The zoom operation unit 22c is used for a zoom operation for driving the zooming lens 47 (see FIG. 2) in the endoscope 12 to enlarge the specimen.

プロセッサ装置16は、モニタ18及びコンソール20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20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。   The processor device 16 is electrically connected to the monitor 18 and the console 20. The monitor 18 outputs and displays image information and the like. The console 20 functions as a UI (user interface) that receives input operations such as function settings. The processor device 16 may be connected to an external recording unit (not shown) for recording image information and the like.

図2に示すように、光源装置14は、中心波長445nmの青色レーザ光を発する青色レーザ光源(445LD)34と、中心波長405nmの青紫色レーザ光を発する青紫色レーザ光源(405LD)36とを発光源として備えている。これら各光源34、36の半導体発光素子からの発光は、光源制御部40により個別に制御されており、青色レーザ光源34の出射光と、青紫色レーザ光源36の出射光の光量比は変更自在になっている。光源制御部40は、通常観察モードの場合には、主に青色レーザ光源34を駆動させ、青紫色レーザ光をわずかに発光するように制御している。これに対して、第1及び第2特殊観察モードの場合には、青色レーザ光源34と青紫色レーザ光36の両方を駆動させるとともに、青紫色レーザ光の発光比率を青色レーザ光の発光比率よりも大きくなるように制御している。   As shown in FIG. 2, the light source device 14 includes a blue laser light source (445LD) 34 that emits blue laser light having a central wavelength of 445 nm and a blue-violet laser light source (405LD) 36 that emits blue-violet laser light having a central wavelength of 405 nm. It is provided as a light source. Light emission from the semiconductor light emitting elements of the light sources 34 and 36 is individually controlled by the light source control unit 40, and the light quantity ratio between the emitted light of the blue laser light source 34 and the emitted light of the blue-violet laser light source 36 is freely changeable. It has become. In the normal observation mode, the light source control unit 40 mainly controls the blue laser light source 34 to control to emit blue violet laser light slightly. On the other hand, in the first and second special observation modes, both the blue laser light source 34 and the blue-violet laser light 36 are driven, and the emission ratio of the blue-violet laser light is determined from the emission ratio of the blue laser light. Is also controlled to be larger.

なお、青色レーザ光又は青紫色レーザ光の半値幅は±10nm程度にすることが好ましい。また、通常観察モードの場合には、青紫色レーザ光36の駆動を停止してもよい。また、青色レーザ光源34及び青紫色レーザ光源36は、ブロードエリア型のInGaN系レーザダイオードが利用でき、また、InGaNAs系レーザダイオードやGaNAs系レーザダイオードを用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。   Note that the full width at half maximum of the blue laser beam or the blue-violet laser beam is preferably about ± 10 nm. In the normal observation mode, the driving of the blue-violet laser beam 36 may be stopped. As the blue laser light source 34 and the blue-violet laser light source 36, a broad area type InGaN laser diode can be used, and an InGaNAs laser diode or a GaNAs laser diode can also be used. In addition, a light-emitting body such as a light-emitting diode may be used as the light source.

これら各光源34、36から出射されるレーザ光は、集光レンズ、光ファイバ、合波器などの光学部材(いずれも図示せず)を介して、ライトガイド(LG)41に入射する。ライトガイド41は、光源装置14と内視鏡12を接続するユニバーサルコード(図示せず)内に内蔵されている。中心波長445nmの青色レーザ光又は中心波長405nmの青紫色レーザは、ライトガイド41を介して、内視鏡12の先端部24まで伝搬される。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。   Laser light emitted from each of the light sources 34 and 36 enters a light guide (LG) 41 through optical members (all not shown) such as a condenser lens, an optical fiber, and a multiplexer. The light guide 41 is built in a universal cord (not shown) that connects the light source device 14 and the endoscope 12. A blue laser beam having a central wavelength of 445 nm or a blue-violet laser having a central wavelength of 405 nm is propagated to the distal end portion 24 of the endoscope 12 through the light guide 41. A multimode fiber can be used as the light guide 41. As an example, a thin fiber cable having a core diameter of 105 μm, a cladding diameter of 125 μm, and a diameter including a protective layer serving as an outer shell of φ0.3 to 0.5 mm can be used.

内視鏡の先端部24は照明光学系24aと撮像光学系24bを有している。照明光学系24aには、ライトガイド41からの中心波長445nmの青色レーザ光又は中心波長405nmの青紫色レーザが入射する蛍光体44と、照明レンズ45が設けられている。蛍光体44に、青色レーザ光が照射されることで、蛍光体44から蛍光が発せられる。また、一部の青色レーザ光は、そのまま蛍光体44を透過する。青紫色レーザ光は、蛍光体44を励起させることなく透過する。蛍光体44を出射した光は、照明レンズ45を介して、検体内に照射される。   The distal end portion 24 of the endoscope has an illumination optical system 24a and an imaging optical system 24b. The illumination optical system 24 a is provided with a phosphor 44 on which blue laser light having a central wavelength of 445 nm or a blue-violet laser having a central wavelength of 405 nm from the light guide 41 is incident, and an illumination lens 45. Fluorescence is emitted from the phosphor 44 by irradiating the phosphor 44 with blue laser light. Some of the blue laser light passes through the phosphor 44 as it is. The blue-violet laser light is transmitted without exciting the phosphor 44. The light emitted from the phosphor 44 is irradiated into the specimen through the illumination lens 45.

ここで、通常観察モードにおいては、主に青色レーザ光が蛍光体44に入射するため、図3Aに示すように、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体44から励起発光する蛍光を合波した白色光が、検体内に照射される。一方、第1及び第2特殊観察モードにおいては、青紫色レーザ光と青色レーザ光の両方が蛍光体44に入射するため、図3Bに示すように、青紫色レーザ光、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体44から励起発光する蛍光を合波した特殊光が、検体内に照射される。この第1及び第2特殊観察モードでは、青紫色レーザ光の発光比率を青色レーザ光の発光比率よりも大きくしているため、特殊光は、青色成分を多く含み且つ波長範囲がほぼ可視光全域に及ぶ光となっている。   Here, in the normal observation mode, since the blue laser light is mainly incident on the phosphor 44, as shown in FIG. 3A, the blue laser light and the fluorescence excited and emitted from the phosphor 44 by the blue laser light are combined. The white light is irradiated into the specimen. On the other hand, in the first and second special observation modes, since both the blue-violet laser beam and the blue laser beam are incident on the phosphor 44, as shown in FIG. 3B, the blue-violet laser beam, the blue laser beam, and the blue laser beam Special light obtained by combining fluorescence excited and emitted from the phosphor 44 by the laser light is irradiated into the specimen. In the first and second special observation modes, since the emission ratio of the blue-violet laser light is larger than the emission ratio of the blue laser light, the special light contains a large amount of blue components and the wavelength range is almost the entire visible light range. It is a light that extends to

なお、蛍光体44は、青色レーザ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体(例えばYAG系蛍光体、或いはBAM(BaMgAl1017)等の蛍光体)を含んで構成されるものを使用することが好ましい。本構成例のように、半導体発光素子を蛍光体44の励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度、色度の変化を小さく抑えることができる。 The phosphor 44 absorbs a part of the blue laser light and emits green to yellow excitation light (for example, a YAG phosphor or a phosphor such as BAM (BaMgAl 10 O 17 )). It is preferable to use what is comprised including. If a semiconductor light emitting device is used as an excitation light source for the phosphor 44 as in this configuration example, high intensity white light can be obtained with high luminous efficiency, and the intensity of white light can be easily adjusted, and the color of white light can be easily adjusted. Changes in temperature and chromaticity can be kept small.

図2に示すように、内視鏡12の撮像光学系24bは、撮像レンズ46、ズーミングレンズ47、センサ48を有している。検体からの反射光は、撮像レンズ46及びズーミングレンズ47を介して、センサ48に入射する。これにより、センサ48に検体の反射像が結像される。ズーミングレンズ47は、ズーム操作部22cを操作することで、テレ端とワイド端との間を移動する。ズーミングレンズ47がワイド端側に移動すると検体の反射像が拡大する一方で、テレ端側に移動することで、検体の反射像が縮小する。   As shown in FIG. 2, the imaging optical system 24 b of the endoscope 12 includes an imaging lens 46, a zooming lens 47, and a sensor 48. Reflected light from the specimen enters the sensor 48 via the imaging lens 46 and zooming lens 47. Thereby, a reflected image of the specimen is formed on the sensor 48. The zooming lens 47 moves between the tele end and the wide end by operating the zoom operation unit 22c. When the zooming lens 47 moves to the wide end side, the reflected image of the specimen is enlarged, while when the zooming lens 47 moves to the tele end side, the reflected image of the specimen is reduced.

センサ48はカラーの撮像素子であり、検体の反射像を撮像して画像信号を出力する。なお、センサ48は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)イメージセンサ等であることが好ましい。本発明で用いられるイメージセンサは、R(赤)、G(緑)及びB(青)の3色の画像信号を得るためのカラーイメージセンサ、撮像面にRGBフィルタを備えた、いわゆるRGBイメージセンサであっても良いし、撮像面に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、いわゆる補色イメージセンサであっても良い。補色イメージセンサの場合には、CMYGの4色の画像信号から色変換によってRGBの3色の画像信号を得ることができる。この場合には、CMYGの4色の画像信号からRGBの3色の画像信号に色変換する色変換手段を、内視鏡12、光源装置14又はプロセッサ装置16のいずれかに備えている必要がある。   The sensor 48 is a color image sensor, picks up a reflected image of the specimen, and outputs an image signal. The sensor 48 is preferably a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor, or the like. The image sensor used in the present invention is a color image sensor for obtaining image signals of three colors of R (red), G (green), and B (blue), and a so-called RGB image sensor provided with an RGB filter on the imaging surface. Alternatively, a so-called complementary color image sensor having complementary color filters of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and G (green) on the imaging surface may be used. In the case of a complementary color image sensor, RGB three-color image signals can be obtained by color conversion from four CMYG image signals. In this case, any one of the endoscope 12, the light source device 14, and the processor device 16 needs to include color conversion means for performing color conversion from the CMYG four-color image signal to the RGB three-color image signal. is there.

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。   The image signal output from the sensor 48 is transmitted to the CDS / AGC circuit 50. The CDS / AGC circuit 50 performs correlated double sampling (CDS) and automatic gain control (AGC) on an image signal which is an analog signal. The image signal that has passed through the CDS / AGC circuit 50 is converted into a digital image signal by an A / D converter (A / D converter) 52. The A / D converted digital image signal is input to the processor device 16.

プロセッサ装置16は、受信部54と、画像処理切替部60と、通常光画像処理部62と、第1特殊光画像処理部64、第2特殊光画像処理部65と、画像表示信号生成部66とを備えている。受信部54は内視鏡12からのデジタル画像信号を受信する。この受信部54は、DSP(Digital Signal Processor)56とノイズ除去部58を備えている。DSP56は、デジタル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デジタル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、デジタル画像信号からノイズを除去する。ノイズが除去されたデジタル画像信号は、画像処理切替部60に送信される。   The processor device 16 includes a receiving unit 54, an image processing switching unit 60, a normal light image processing unit 62, a first special light image processing unit 64, a second special light image processing unit 65, and an image display signal generation unit 66. And. The receiving unit 54 receives a digital image signal from the endoscope 12. The receiving unit 54 includes a DSP (Digital Signal Processor) 56 and a noise removing unit 58. The DSP 56 performs gamma correction and color correction processing on the digital image signal. The noise removing unit 58 removes noise from the digital image signal by performing noise removal processing (for example, a moving average method, a median filter method, etc.) on the digital image signal subjected to gamma correction or the like by the DSP 56. The digital image signal from which noise has been removed is transmitted to the image processing switching unit 60.

画像処理切替部60は、モード切替SW22bにより通常観察モードにセットされている場合には、デジタル画像信号を通常光画像処理部62に送信する。一方、第1特殊観察モードに設定されている場合には、デジタル画像信号を第1特殊光画像処理部64に送信し、第2特殊観察モードに設定されている場合には、デジタル画像信号を第2特殊光画像処理部65に送信する。   The image processing switching unit 60 transmits a digital image signal to the normal light image processing unit 62 when the normal observation mode is set by the mode switching SW 22b. On the other hand, when the first special observation mode is set, the digital image signal is transmitted to the first special light image processing unit 64, and when the second special observation mode is set, the digital image signal is transmitted. Transmit to the second special light image processing unit 65.

通常光画像処理部62は、色変換部68と、色彩強調部70と、構造強調部72とを有する。色変換部68は、入力されたRGB3チャンネルのデジタル画像信号を、それぞれR画像データ、G画像データ、B画像データに割り付ける。これらRGBの画像データに対しては、更に、3×3のマトリックス処理、階調変換処理、3次元LUT処理などの色変換処理を行い、色変換処理済RGB画像データに変換する。   The normal light image processing unit 62 includes a color conversion unit 68, a color enhancement unit 70, and a structure enhancement unit 72. The color conversion unit 68 assigns the input RGB 3-channel digital image signals to R image data, G image data, and B image data, respectively. These RGB image data are further subjected to color conversion processing such as 3 × 3 matrix processing, gradation conversion processing, and three-dimensional LUT processing, and converted to color-converted RGB image data.

色彩強調部70は、色変換済RGB画像データに対して、各種色彩強調処理を施す。構造強調部72は、色彩強調処理済RGB画像データに対して、シャープネスや輪郭強調等の構造強調処理を行う。構造強調部72で構造強調処理が施されたRGB画像データは、通常光画像とし画像表示信号生成部66に入力される。   The color enhancement unit 70 performs various color enhancement processes on the color-converted RGB image data. The structure enhancement unit 72 performs structure enhancement processing such as sharpness and contour enhancement on the color enhancement processed RGB image data. The RGB image data subjected to the structure enhancement process by the structure enhancement unit 72 is input to the image display signal generation unit 66 as a normal light image.

第1特殊光画像処理部64は、色変換部74と、色彩強調部76と、構造強調部77とを有する。色変換部74は、RGB3チャンネルのデジタル画像信号のうち、G画像信号をR画像データに割り付け、B画像信号をG画像データ及びB画像データに割り付ける。ここで、B画像データにはB画像信号が割り付けられているものの、G画像データにはG画像信号ではなくB画像信号が割り付けられており、R画像データにはR画像信号ではなくG画像信号が割り付けられているため、これらBGR画像データに基づいてモニタ18上に表示される画像は、疑似カラー画像となる。なお、この色変換部74では、色変換部68のように、RGB画像信号をそれぞれRGB画像データに割り付けて、白色ベースの画像を生成してもよい。   The first special light image processing unit 64 includes a color conversion unit 74, a color enhancement unit 76, and a structure enhancement unit 77. The color conversion unit 74 assigns the G image signal to the R image data and assigns the B image signal to the G image data and the B image data among the RGB three-channel digital image signals. Here, although the B image signal is assigned to the B image data, the B image signal is assigned to the G image data instead of the G image signal. The R image data is not the R image signal but the G image signal. Therefore, the image displayed on the monitor 18 based on the BGR image data is a pseudo color image. In the color conversion unit 74, as in the color conversion unit 68, RGB image signals may be assigned to RGB image data to generate a white-based image.

色彩強調部76は、色彩強調部70と同様、色変換済RGB画像データに対して、各種色彩強調処理を施す。構造強調部77は、構造強調部72と同様、色彩強調処理済RGB画像データに対して、シャープネスや輪郭強調等の構造強調処理を行う。構造強調部77で構造強調処理が施されたRGB画像データは、第1特殊光画像として、画像表示信号生成部66に入力される。   As with the color enhancement unit 70, the color enhancement unit 76 performs various color enhancement processes on the color-converted RGB image data. Similar to the structure emphasizing unit 72, the structure emphasizing unit 77 performs structure emphasizing processing such as sharpness and contour emphasis on the color-enhanced RGB image data. The RGB image data subjected to the structure enhancement process by the structure enhancement unit 77 is input to the image display signal generation unit 66 as a first special light image.

第2特殊光画像処理部65は、入力されたRGB3チャンネルのデジタル画像信号に対して、血管の表示を抑制する血管抑制処理を施して、血管抑制画像を生成する血管抑制部78と、血管抑制画像に対して階調を反転する階調反転処理を施して、血管の表示を抑制しつつ腺管構造の表示を強調した血管抑制・反転画像を生成する階調反転部79とを有する。   The second special light image processing unit 65 performs a blood vessel suppression process for suppressing blood vessel display on the input RGB3 channel digital image signal, and generates a blood vessel suppression image, and a blood vessel suppression A gradation inversion unit 79 that performs gradation inversion processing for inverting the gradation of the image and generates a blood vessel suppression / inversion image that emphasizes the display of the gland duct structure while suppressing the display of blood vessels.

図4に示すように、血管抑制部78は、ベース画像生成部80と、周波数フィルタリング処理部81と、血管抑制用画像生成部82と、画像合成部83とを備えている。ベース画像生成部80は、色変換部74と同様、RGB3チャンネルのデジタル画像信号のうち、G画像信号をR画像データに割り付け、B画像信号をG画像データ及びB画像データに割り付ける。これらRGB画像データがベース画像となる。このベース画像は、第1特殊光画像であるため、モニタ18上では疑似カラーで表示される。なお、ベース画像生成部では、色変換部68のように、RGB画像信号をそれぞれRGB画像データに割り付けて、疑似カラーでない白色ベースのベース画像を生成してもよい。   As shown in FIG. 4, the blood vessel suppression unit 78 includes a base image generation unit 80, a frequency filtering processing unit 81, a blood vessel suppression image generation unit 82, and an image synthesis unit 83. Similar to the color conversion unit 74, the base image generation unit 80 allocates the G image signal to the R image data and the B image signal to the G image data and the B image data among the RGB three-channel digital image signals. These RGB image data become a base image. Since this base image is the first special light image, it is displayed in a pseudo color on the monitor 18. The base image generation unit may generate a white base image that is not a pseudo color by allocating RGB image signals to RGB image data, as in the color conversion unit 68.

このベース画像のB画像データには、腺管構造や微細血管に対して構造強調効果を施すことができる青紫色レーザ光及び青色レーザ光など青色帯域の反射成分を多く有している。そのため、図5に示すように、ベース画像のB画像データ84では、腺管構造S(Structure)は、青紫色レーザ光及び青色レーザ光など青色成分の光によって、粘膜M(Mucous membrane)よりも明るく表示される。これは、青色成分の光は、腺管構造Sがある粘膜表層付近で反射しやすいためである。また、青紫色レーザ光及び青色レーザ光は、キセノン光などの広帯域光を波長分離して得られる青色狭帯域光と異なり、直進性の高い光であるため、腺管構造のpit部分の底面まで深達する。この効果によって、腺管構造Sは更に明るく表示されるようになる。一方、微細血管V(Vascular)は、特殊光のうち青紫色レーザ光及び青色レーザ光などヘモグロビンの吸光係数が高い青色成分の光を良く吸収するため、粘膜Mよりも暗くなっている。   The B image data of this base image has many reflection components in the blue band such as blue-violet laser light and blue laser light that can give a structure enhancement effect to the gland duct structure and fine blood vessels. Therefore, as shown in FIG. 5, in the B image data 84 of the base image, the duct structure S (Structure) is more than the mucous membrane M (Mucous membrane) due to light of blue components such as blue-violet laser light and blue laser light. It is displayed brightly. This is because the blue component light is likely to be reflected near the surface of the mucosa where the glandular duct structure S is present. In addition, blue-violet laser light and blue laser light are highly linear light, unlike blue narrow-band light obtained by wavelength-separating broadband light such as xenon light. Reach deep. By this effect, the duct structure S is displayed brighter. On the other hand, the fine blood vessel V (Vascular) is darker than the mucous membrane M because it absorbs well blue light having a high hemoglobin absorption coefficient such as blue-violet laser light and blue laser light among special light.

周波数フィルタリング処理部81は、RGB3チャンネルのデジタル画像信号のうちB画像信号に対して、粘膜表層にある微細血管に対応する周波数帯域成分を抽出する周波数フィルタリング処理を施して、血管抽出画像信号を生成する。図6に示すように、血管抽出画像信号85では、周波数フィルタリング処理の抽出帯域成分に含まれている微細血管Vの画素は、出力値が「負」となるダウンエッジとなっている。これに対して、周波数フィルタリング処理の抽出帯域成分に含まれていない腺管構造Sは、出力値はほぼ「0」となっている。また、粘膜M(Mucous membrane)は、輝度値の変化がほとんど無いため、出力値はほぼ「0」となっている。なお、腺管構造を強調する場合には、抽出帯域成分に腺管構造の周波数帯域も含むようにすることで、微細血管とともに腺管構造も抽出する。この場合の血管抽出画像信号には、出力値が「正」となるアップエッジの腺管構造の画素も含まれるようになる。   The frequency filtering processing unit 81 performs a frequency filtering process for extracting a frequency band component corresponding to a fine blood vessel on the mucosal surface layer of the B image signal among the RGB 3 channel digital image signals to generate a blood vessel extraction image signal. To do. As shown in FIG. 6, in the blood vessel extraction image signal 85, the pixel of the fine blood vessel V included in the extraction band component of the frequency filtering process has a down edge whose output value is “negative”. On the other hand, the output value of the duct structure S not included in the extraction band component of the frequency filtering process is almost “0”. In addition, since the mucosa M (Mucous membrane) has almost no change in luminance value, the output value is almost “0”. When emphasizing the duct structure, the extraction band component includes the frequency band of the duct structure so that the duct structure is extracted together with the fine blood vessels. The blood vessel extraction image signal in this case also includes pixels of the up-edge gland duct structure whose output value is “positive”.

血管抑制用画像生成部82は、血管抽出画像信号から、微細血管の表示抑制に用いられる血管抑制用画像を生成する。この血管抑制用画像生成部82は、血管抽出画像信号を入力して血管抑制用画像を出力するLUT82aを備えている。LUT82aは、図7の入出力関係に示すように、血管抽出画像信号のうち負の値の入力に対して、正の値を出力する。これにより、図8に示すように、微細血管Vの画素が「正」となる血管抑制用画像が得られる。この血管抑制用画像を、ベース画像上に加算することで、微細血管の明るさが粘膜に近づいて、粘膜と微細血管とのコントラストが低下もしくは両者の違いがほとんど無くなる。   The blood vessel suppression image generation unit 82 generates a blood vessel suppression image used for display suppression of the fine blood vessels from the blood vessel extraction image signal. The blood vessel suppression image generation unit 82 includes an LUT 82a that inputs a blood vessel extraction image signal and outputs a blood vessel suppression image. As shown in the input / output relationship of FIG. 7, the LUT 82a outputs a positive value with respect to an input of a negative value in the blood vessel extraction image signal. As a result, as shown in FIG. 8, a blood vessel suppression image in which the pixel of the fine blood vessel V is “positive” is obtained. By adding this blood vessel suppression image to the base image, the brightness of the fine blood vessels approaches the mucous membrane, and the contrast between the mucous membrane and the fine blood vessels is reduced or almost no difference therebetween.

なお、LUT82aでは、図7の入出力関係に示すように、血管抽出画像信号のうち正の値(アップエッジ)の入力に対して「0」を出力するが、腺管構造を強調させる場合には、「正」の値を出力するようにしてもよい。このとき、出力する「正」の値は、強調度に応じて、大きくすることが好ましい。また、図7の入出力関係はコンソール20などにより適宜調整することができる。その際、血管抑制用画像をベース画像に加算したときに、微細血管の画素と粘膜の画素の画素値がほぼ同じになるように、調整することが好ましい。   In the LUT 82a, as shown in the input / output relationship of FIG. 7, “0” is output in response to an input of a positive value (up edge) in the blood vessel extraction image signal. However, when the gland duct structure is emphasized. May output a “positive” value. At this time, it is preferable to increase the “positive” value to be output in accordance with the degree of enhancement. Further, the input / output relationship of FIG. 7 can be adjusted as appropriate by the console 20 or the like. At this time, it is preferable to adjust so that the pixel values of the fine blood vessel pixel and the mucous membrane pixel are substantially the same when the blood vessel suppression image is added to the base image.

画像合成部83は、血管抑制用画像をベース画像に合成することにより、微細血管の表示を抑制させた血管抑制画像を作成する。この画像合成部83では、ベース画像のうちB画像データの各画素(Bch)に対して、血管抑制用画像の各画素の値を加算するが、G画像データ又はR画像データの各画素に対しても強調・抑制画像の各画素の値を加算してもよい。なお、血管抑制用画像とベース画像の合成により、微細血管が粘膜と識別できなくなる程度にまで抑制すること(即ち、微細血管を消滅させること)が好ましい。   The image composition unit 83 composes a blood vessel suppression image with a base image to create a blood vessel suppression image in which the display of fine blood vessels is suppressed. In this image composition unit 83, the value of each pixel of the blood vessel suppression image is added to each pixel (Bch) of the B image data in the base image, but for each pixel of the G image data or R image data. Alternatively, the value of each pixel of the enhanced / suppressed image may be added. Note that it is preferable to suppress the microvessel to an extent that the microvessel cannot be distinguished from the mucous membrane by combining the blood vessel suppression image and the base image (that is, to eliminate the microvessel).

例えば、図9に示すように、血管抑制画像100(図8参照)をベース画像105のBch(B画像データの各画素)に合成した場合には、微細血管Vと周囲の粘膜Mとのコントラストが低下して、微細血管Vの表示が抑制された血管抑制画像110が得られる(点線は合成前の輝度値を示している)。   For example, as shown in FIG. 9, when the blood vessel suppression image 100 (see FIG. 8) is synthesized with Bch (each pixel of B image data) of the base image 105, the contrast between the fine blood vessel V and the surrounding mucous membrane M Decreases, and a blood vessel suppression image 110 in which the display of the fine blood vessels V is suppressed is obtained (a dotted line indicates a luminance value before synthesis).

階調反転部79は、血管抑制画像のRGB画像データに対して、階調反転処理を施す。この階調反転部79では、血管抑制画像のRGB画像データの入力に対して、図10に示すRGB画像データ用のトーンカーブ125a〜125cに従って、階調を反転した血管抑制・反転画像のRGB画像データを出力する。これにより、中間値の部分はそのままの明るさを維持する一方で、明るい部分は暗くなり、反対に暗い部分は明るくなる。出力後の血管抑制・反転画像のRGB画像データは、第2特殊光画像として画像表示信号生成部66に送信される。なお、トーンカーブ125a〜125cに関するデータは、階調反転部79内のLUT79aに記憶されている。   The gradation inversion unit 79 performs gradation inversion processing on the RGB image data of the blood vessel suppression image. In the gradation inversion unit 79, the RGB image of the blood vessel suppression / inversion image in which the gradation is inverted according to the tone curves 125a to 125c for the RGB image data shown in FIG. 10 in response to the input of the RGB image data of the blood vessel suppression image. Output data. As a result, the intermediate value portion maintains the same brightness, while the bright portion becomes dark and the dark portion becomes bright. The output RGB image data of the blood vessel suppression / inverted image is transmitted to the image display signal generation unit 66 as a second special light image. Note that data relating to the tone curves 125 a to 125 c is stored in the LUT 79 a in the gradation inversion unit 79.

例えば、血管抑制画像110(図9参照)のB画像データに対して階調反転処理を施した場合は、図11に示すような血管抑制・反転画像112のB画像データが得られる。この血管抑制・反転画像112のB画像データでは、腺管構造Sは粘膜Mよりも暗くなる。このように腺管構造Sを粘膜Mよりも暗い色で表すことで、インジゴ撒布した場合のように腺管構造Sを際立たせることができる。これに対して、微細血管Vはもともと粘膜の明るさに近いため、階調反転処理を施したとしても、階調反転後の微細血管Vは粘膜Mよりも若干明るくなる程度で、粘膜Mの明るさとほとんど変わらない。したがって、血管抑制・反転画像112は、血管の存在が腺管構造の視認性を妨げることがなく、また、色素観察に慣れているドクターが違和感無く腺管構造の状態を読み取ることができる画像となっている。   For example, when the gradation inversion process is performed on the B image data of the blood vessel suppression image 110 (see FIG. 9), B image data of the blood vessel suppression / inversion image 112 as shown in FIG. 11 is obtained. In the B image data of the blood vessel suppression / reverse image 112, the gland duct structure S is darker than the mucous membrane M. By expressing the duct structure S in a darker color than the mucous membrane M in this way, the duct structure S can be made to stand out like indigo distribution. On the other hand, since the fine blood vessel V is originally close to the brightness of the mucous membrane, even if the gradation inversion process is performed, the fine blood vessel V after the gradation inversion is slightly brighter than the mucous membrane M. Almost the same as brightness. Therefore, the blood vessel suppression / inverted image 112 is an image in which the presence of blood vessels does not hinder the visibility of the gland duct structure, and a doctor accustomed to pigment observation can read the state of the gland duct structure without feeling uncomfortable. It has become.

なお、階調反転部79では、血管抑制画像のRGB画像データに階調反転処理を施す代わりに、血管抑制画像のRGB画像データを明るさデータと色データに分離し、明るさデータに対してのみ階調反転処理を施してもよい。階調反転後は、階調反転処理後の明るさデータと色データをRGB変換することによって、血管抑制・反転画像のRGB画像データを生成する。   Note that the gradation inversion unit 79 separates the RGB image data of the blood vessel suppression image into brightness data and color data instead of performing the gradation inversion processing on the RGB image data of the blood vessel suppression image. Only the gradation inversion process may be performed. After the gradation inversion, the RGB data of the blood vessel suppression / inversion image is generated by performing RGB conversion on the brightness data and the color data after the gradation inversion process.

例えば、血管抑制画像のRGB画像データをLab変換する場合には、図12Aに示すように、階調反転部79に、Lab変換部79bと、RGB変換部79cを設ける。まず、Lab変換部79bにおいて、血管抑制画像のRGB画像データを、Lab変換により、明るさ情報を持つLデータと、赤色〜緑色に関する色情報を持つaデータと、青色〜黄色に関する色情報を持つbデータとに分離する。そして、図12Bに示すように、Lデータに対しては、トーンカーブ127aに従って、階調を反転させる処理を行う一方、aデータとbデータについては、トーンカーブ127b,127cに従って、階調を維持する処理を行う。これにより、色調を変えることなく、腺管構造Sを粘膜よりも暗いインジゴの色に近づけることができる。   For example, when the RGB image data of the blood vessel suppression image is subjected to Lab conversion, as shown in FIG. 12A, the gradation inversion unit 79 is provided with a Lab conversion unit 79b and an RGB conversion unit 79c. First, in the Lab conversion unit 79b, RGB image data of the blood vessel suppression image is subjected to Lab conversion to have L data having brightness information, a data having color information about red to green, and color information about blue to yellow. b. Then, as shown in FIG. 12B, the L data is subjected to the process of inverting the gradation according to the tone curve 127a, while the a data and the b data are maintained according to the tone curves 127b and 127c. Perform the process. Thereby, the gland duct structure S can be brought closer to an indigo color darker than the mucous membrane without changing the color tone.

これらLデータ、aデータ、bデータは、RGB変換部79cで、RGB変換が施されて、血管抑制・反転画像のRGB画像データに変換される。なお、明るさデータと色データの分離は、Lab変換の他、YCbCr変換により行ってもよい。また、トーンカーブ127a〜127cに関するデータは、階調反転部79内のLUT79aに記憶されている。   The L data, a data, and b data are subjected to RGB conversion by the RGB conversion unit 79c to be converted into RGB image data of a blood vessel suppression / inverted image. The brightness data and the color data may be separated by YCbCr conversion in addition to Lab conversion. Further, data relating to the tone curves 127 a to 127 c are stored in the LUT 79 a in the gradation inversion unit 79.

画像表示信号生成部66は、通常光画像処理部62、第1特殊光画像処理部64、第2特殊光画像処理部65から入力された通常光画像、第1特殊光画像、第2特殊光画像を、モニタ18で表示可能画像として表示するための表示画像信号に変換する。この変換後の表示画像信号に基づいて、モニタ18は、通常光画像、第1特殊光画像、第2特殊光画像を表示する。   The image display signal generation unit 66 includes a normal light image, a first special light image, and a second special light input from the normal light image processing unit 62, the first special light image processing unit 64, and the second special light image processing unit 65. The image is converted into a display image signal for display as a displayable image on the monitor 18. Based on the display image signal after conversion, the monitor 18 displays the normal light image, the first special light image, and the second special light image.

次に、本実施形態における一連の流れを図13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22cを操作して、その病変可能性部位を拡大する拡大観察を行う。この拡大観察時には、図14A、Bに示すような、微細構造Sが拡大化した通常光画像がモニタ18上に表示される。この通常光画像から腺管構造の状態を正確に読み取ることができる場合には、その通常光画像に基づいて、病変可能性部位が病変もしくは非病変か否かの判断を行う。   Next, a series of flows in the present embodiment will be described along the flowchart of FIG. First, screening is performed from a distant view state in the normal observation mode. At the time of this screening, when a portion (possible lesion) such as a brownish area or redness is detected, the zoom operation unit 22c is operated to perform enlargement observation for enlarging the lesion potential portion. At the time of this magnified observation, a normal light image in which the fine structure S is magnified as shown in FIGS. 14A and 14B is displayed on the monitor 18. When the state of the gland duct structure can be accurately read from the normal light image, it is determined whether or not the possible lesion site is a lesion or a non-lesion based on the normal light image.

しかしながら、図14Aと図14Bとを比較して分かるように、腺管構造Sのコントラストが低いため、通常光画像から腺管構造Sの状態を正確に読み取ることは一般的には難しい。そこで、ほとんどの場合は、モード切替SW22bを操作して、第1特殊観察モードに切り替えられる。これにより、図15A、15Bに示すような、腺管構造Sと微細血管Vが強調表示された第1特殊光画像がモニタ18に表示される。   However, as can be seen by comparing FIG. 14A and FIG. 14B, it is generally difficult to accurately read the state of the duct structure S from the normal light image because the contrast of the duct structure S is low. Therefore, in most cases, the mode is switched to the first special observation mode by operating the mode switching SW 22b. As a result, the first special light image in which the gland duct structure S and the fine blood vessels V are highlighted as shown in FIGS. 15A and 15B is displayed on the monitor 18.

そして、ドクターは、第1特殊光画像から腺管構造の状態を正確に読み取ることができる場合には、その第1特殊光画像に基づいて、病変可能性部位が病変もしくは非病変か否かの判断を行う。この第1特殊光画像は、腺管構造Sを強調表示するため、図14A、Bの通常光画像と比較すると、腺管構造Sの状態を読み取るのに有用である。しかしながら、第1特殊光画像は、腺管構造Sだけでなく微細血管Vも強調表示している。そのため、腺管構造Sが一部消滅している場合などには、微細血管Vの存在が腺管構造の視認性を妨げることがある。この場合には、腺管構造の状態を正確に読み取れない場合がある。   If the doctor can accurately read the state of the duct structure from the first special light image, based on the first special light image, the doctor determines whether the possible lesion site is a lesion or a non-lesion. Make a decision. Since this first special light image highlights the duct structure S, it is useful for reading the state of the duct structure S as compared with the normal light images of FIGS. 14A and 14B. However, the first special light image highlights not only the gland duct structure S but also the fine blood vessels V. For this reason, when the gland duct structure S is partially extinguished, the presence of the fine blood vessels V may interfere with the visibility of the gland duct structure. In this case, the state of the duct structure may not be accurately read.

このような場合には、モード切替SW22bを操作して、第2特殊観察モードに切り替える。この第2特殊観察モードでは、まず、検体内の撮像で得られたRGB画像信号に対して、血管抑制部78で血管の表示を抑制する処理を施す。これにより、図16A、Bに示すような、微細血管Vの表示が抑制された血管抑制画像が得られる。この血管抑制画像は、図15A,Bの第1特殊光画像と比較すると、微細血管Vの存在が腺管構造Sの視認性を妨げることがないため、腺管構造Sの状態を読み取りやすくなる。   In such a case, the mode switching SW 22b is operated to switch to the second special observation mode. In the second special observation mode, first, processing for suppressing display of blood vessels is performed by the blood vessel suppression unit 78 on the RGB image signal obtained by imaging in the specimen. Thereby, a blood vessel suppression image in which the display of the fine blood vessels V is suppressed as shown in FIGS. 16A and 16B is obtained. Compared with the first special light images of FIGS. 15A and 15B, this blood vessel suppression image does not hinder the visibility of the gland duct structure S, and thus the state of the gland duct structure S can be easily read. .

そして、更に、階調反転部79で、血管抑制画像に対して階調反転処理を施すことによって、図17A,Bに示すような、微細血管Vの表示を抑制しつつ、腺管構造Sを暗くしてコントラストを向上させた血管抑制・反転画像が得られる。この血管抑制・反転画像は、第2特殊光画像としてモニタ18に表示される。第2特殊光画像は、微細血管Vの表示抑制により微細血管Vの存在が腺管構造Sの視認性を妨げることがなく、また、腺管構造Sが暗くなっているため、インジゴの色に近づいている。したがって、この第2特殊光画像は、インジゴを撒布したときに得られる画像とほぼ同様の画像であるため、色素観察に慣れたドクターも、戸惑うことなく、腺管構造の読み取りを的確に行うことができるようになる。   Further, the gradation reversing unit 79 performs gradation reversal processing on the blood vessel suppression image, thereby suppressing the display of the fine blood vessels V as shown in FIGS. A blood vessel suppression / inversion image that is darkened to improve contrast is obtained. This blood vessel suppressed / inverted image is displayed on the monitor 18 as a second special light image. In the second special light image, the presence of the microvessel V does not hinder the visibility of the gland duct structure S due to the display suppression of the microvessel V, and the gland duct structure S is dark, so the color of the second special light image is indigo. It is approaching. Therefore, this second special light image is almost the same as the image obtained when indigo is distributed, so that doctors accustomed to pigment observation can accurately read the duct structure without being confused. Will be able to.

そして、ドクターは、第2特殊光画像から腺管構造の状態を正確に読み取ることができる場合には、その第2特殊光画像に基づいて、病変可能性部位が病変もしくは非病変か否かの判断を行う。一方、第2特殊光画像から腺管構造の状態を正確に読み取ることができない場合には、最終的手段として、インジゴなどの色素を撒布する。この色素撒布により、腺管構造のpit部分に色素が流れ込む。これにより、図18A、Bに示すような、腺管構造Sが強調表示された色素撒布画像がモニタ18に表示される。   When the doctor can accurately read the state of the duct structure from the second special light image, the doctor determines whether or not the possible lesion site is a lesion or a non-lesion based on the second special light image. Make a decision. On the other hand, when the state of the duct structure cannot be accurately read from the second special light image, a pigment such as indigo is distributed as a final means. This pigment distribution causes the pigment to flow into the pit portion of the gland duct structure. As a result, as shown in FIGS. 18A and 18B, a pigment distribution image in which the gland duct structure S is highlighted is displayed on the monitor 18.

そして、ドクターは、モニタ18に表示された色素撒布画像に基づいて、腺管構造Sの状態を読み取って、病変可能性部位が病変もしくは非病変か否かの判断を行う。なお、色素撒布画像の観察後には、撒布した色素を洗浄する必要がある。そのため、色素撒布画像による観察は、第2特殊光画像で読み取れない場合に行われる最終的手段である。   Then, the doctor reads the state of the gland duct structure S based on the pigment distribution image displayed on the monitor 18 and determines whether or not the likely lesion site is a lesion or a non-lesion. In addition, after the observation of the dye distribution image, it is necessary to wash the distributed dye. For this reason, the observation with the dye distribution image is the final means performed when the second special light image cannot be read.

[第2実施形態]
第1実施形態では、階調反転処理によってインジゴ撒布した場合のように腺管構造を際立たせたが、第2実施形態では、これに加えて、粘膜の色を、白色光で撮像したときの色に近づくようにするとともに、腺管構造の色を更にインジゴの色に近づける処理を行う。この第2実施形態では、血管抑制画像のRGB画像データの入力に対して、図19に示すRGB画像データ用のトーンカーブ180a〜180cに従って、階調を反転した血管抑制・反転画像のRGB画像データを出力する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the gland duct structure is highlighted as in the case of indigo distribution by gradation reversal processing. In the second embodiment, in addition to this, when the color of the mucous membrane is imaged with white light, A process for bringing the color of the gland duct structure closer to the color of indigo is performed while making the color closer. In the second embodiment, in response to the input of RGB image data of a blood vessel suppression image, the RGB image data of the blood vessel suppression / inversion image in which the gradation is inverted according to the tone curves 180a to 180c for RGB image data shown in FIG. Is output.

R画像データ用のトーンカーブ180aは凸状を有していることから、入力されたR画像データのうち中間値は若干大きくなって出力される。これに対して、B画像データ用のトーンカーブ180cは凹状を有しているため、入力されたB画像データのうち中間値は若干小さくなって出力される。また、G画像データ用のトーンカーブ180bは線形であるため、入出力前後での中間値のバランスはほぼ維持される。したがって、階調反転後のRGB画像データを合成した血管抑制・反転画像では、大部分が中間値を占める粘膜の色は赤味を帯びるようになる。この血管抑制・反転画像上における赤味を帯びた粘膜の色は、白色光で撮像したときの色とほぼ同様である。   Since the tone curve 180a for R image data has a convex shape, the intermediate value of the input R image data is slightly increased and output. On the other hand, the tone curve 180c for B image data has a concave shape, so that the intermediate value of the input B image data is slightly reduced and output. Since the tone curve 180b for G image data is linear, the balance of intermediate values before and after input / output is substantially maintained. Therefore, in the blood vessel suppression / inverted image obtained by synthesizing the RGB image data after gradation inversion, the color of the mucous membrane, which occupies most of the intermediate values, becomes reddish. The color of the reddish mucous membrane on this blood vessel suppression / reversal image is almost the same as the color when imaged with white light.

また、B画像データ用のトーンカーブ180cは、入力されたB画像データのうちハイライト部分(即ち、腺管構造Sの部分)を階調反転によってシャドウ部として出力する際、シャドウ部の明るさが若干明るくなるように定義されている。このようにB画像のシャドウ部(即ち、腺管構造Sの部分)を若干明るくすることで、血管抑制・反転画像では、腺管構造の色が青味を帯びるようになる。これにより、腺管構造の色は、インジゴの色に近づくようになる。   The tone curve 180c for B image data indicates the brightness of the shadow portion when the highlight portion (that is, the portion of the gland duct structure S) of the input B image data is output as a shadow portion by gradation inversion. Is defined to be slightly brighter. In this way, by slightly brightening the shadow portion of the B image (that is, the portion of the duct structure S), the color of the duct structure becomes bluish in the blood vessel suppression / inverted image. Thereby, the color of the gland duct structure comes close to the color of indigo.

なお、血管抑制画像のRGB画像データをLab変換して階調反転する場合には、図20に示すトーンカーブ182a〜182cが用いられる。Lデータ用のトーンカーブ182aは凸状を有しているため、入力されたLデータのうち中間値は若干大きくなって出力される。一方、aデータ用のトーンカーブ182bとbデータ用のトーンカーブ182cは線形であるため、入出力前後での中間値のバランスは維持される。また、bデータ用のトーンカーブ182cは、入力されたbデータのうち黄色付近の色が青色に近づくように、定義されている。したがって、Lデータ、aデータ、bデータをRGB変換した後の血管抑制・反転画像では、中間値を占める粘膜は白色光で撮像したときの色に近づくとともに、腺管構造の色はインジゴの色に近づくようになる。   Note that tone curves 182a to 182c shown in FIG. 20 are used when the RGB image data of the blood vessel suppression image is subjected to Lab conversion and gradation inversion is performed. Since the tone curve 182a for L data has a convex shape, the intermediate value of the input L data is output with a slight increase. On the other hand, since the tone curve 182b for a data and the tone curve 182c for b data are linear, the balance of intermediate values before and after input / output is maintained. The tone curve 182c for b data is defined so that the color near yellow in the input b data approaches blue. Therefore, in the blood vessel suppression / inversion image after RGB conversion of L data, a data, and b data, the mucosa occupying the intermediate value approaches the color when imaged with white light, and the color of the gland duct structure is the color of indigo Get closer to.

上記第1、第2実施形態では、各観察モードに必要な複数の画像信号をカラーのセンサで同時に取得する同時方式で本発明の実施を行ったが、これに代えて、各観察モードに必要な複数の画像信号をモノクロのセンサで順次取得する面順次式であっても同様に本発明の実施が可能である。   In the first and second embodiments, the present invention is implemented by a simultaneous method in which a plurality of image signals necessary for each observation mode are simultaneously acquired by a color sensor. However, instead of this, it is necessary for each observation mode. Even in the case of a frame sequential type in which a plurality of image signals are sequentially acquired by a monochrome sensor, the present invention can be similarly implemented.

図21に示すように、面順次式の内視鏡システム200の光源装置14には、青色レーザ光源34、青紫色レーザ光源36、光源制御部40の代わりに、広帯域光源202、回転フィルタ204、フィルタ切替部205が設けられている。また、内視鏡12の照明光学系24aには、蛍光体44が設けられていない。また、撮像光学系24bには、カラーのセンサ48の代わりに、カラーフィルタが設けられていないモノクロのセンサ206が設けられている。それ以外については、第1実施形態の内視鏡システム10と同様である。   As shown in FIG. 21, the light source device 14 of the field sequential endoscope system 200 includes a broadband light source 202, a rotary filter 204, a blue laser light source 34, a blue-violet laser light source 36, and a light source control unit 40. A filter switching unit 205 is provided. Further, the phosphor 44 is not provided in the illumination optical system 24a of the endoscope 12. Further, the imaging optical system 24b is provided with a monochrome sensor 206 in which a color filter is not provided, instead of the color sensor 48. Other than that, it is the same as the endoscope system 10 of the first embodiment.

広帯域光源22はキセノンランプ、白色LEDなどであり、波長域が青色から赤色に及ぶ白色光を発する。回転フィルタ204は、内側に設けられた通常観察モード用フィルタ208と、外側に設けられた第1及び第2特殊観察モード用フィルタ209とを備えている(図22参照)。フィルタ切替部205は、回転フィルタ204を径方向に移動させるものであり、モード切替SW22bにより通常観察モードにセットされたときに、回転フィルタ204の通常観察モード用フィルタ208を白色光の光路に挿入し、第1及び第2特殊観察モードにセットされたときに、回転フィルタ204の特殊観察モード用フィルタ209を白色光の光路に挿入する。   The broadband light source 22 is a xenon lamp, a white LED, or the like, and emits white light having a wavelength range from blue to red. The rotary filter 204 includes a normal observation mode filter 208 provided on the inner side and first and second special observation mode filters 209 provided on the outer side (see FIG. 22). The filter switching unit 205 moves the rotary filter 204 in the radial direction. When the mode switching SW 22b sets the normal observation mode, the filter switching unit 205 inserts the normal observation mode filter 208 of the rotary filter 204 into the white light path. When the first and second special observation modes are set, the special observation mode filter 209 of the rotation filter 204 is inserted into the white light path.

図22に示すように、通常観察モード用フィルタ208には、周方向に沿って、白色光のうち青色光を透過させるBフィルタ208a、白色光のうち緑色光を透過させるGフィルタ208b、白色光のうち赤色光を透過させるRフィルタ20cが設けられている。したがって、通常観察モード時には、回転フィルタ204が回転することで、青色光、緑色光、赤色光が交互に検体内に照射される。   As shown in FIG. 22, the normal observation mode filter 208 includes a B filter 208 a that transmits blue light of white light, a G filter 208 b that transmits green light of white light, and white light along the circumferential direction. Among them, an R filter 20c that transmits red light is provided. Therefore, in the normal observation mode, the rotating filter 204 rotates, and blue light, green light, and red light are alternately irradiated into the specimen.

第1及び第2特殊観察モード用フィルタ209には、周方向に沿って、白色光のうち中心波長415nmの青色狭帯域光を透過させるBnフィルタ209aと、白色光のうち中心波長540nmの緑色狭帯域光を透過させるGnフィルタ209bが設けられている。したがって、特殊観察モード時には、回転フィルタ204が回転することで、青色狭帯域光、緑色狭帯域光が交互に検体内に照射される。   The first and second special observation mode filters 209 include a Bn filter 209a that transmits blue narrow-band light having a center wavelength of 415 nm among white light and a green narrow light having a center wavelength of 540 nm among white light along the circumferential direction. A Gn filter 209b that transmits band light is provided. Therefore, in the special observation mode, the rotating filter 204 is rotated so that blue narrow band light and green narrow band light are alternately irradiated into the specimen.

面順次方式の内視鏡システム200では、通常観察モード時には、青色光、緑色光、赤色光が検体内に照射される毎にモノクロのセンサ206で検体内を撮像する。これにより、RGBの3色の画像信号が得られる。そして、それらRGBの画像信号に基づいて、上記第1実施形態と同様の方法で、通常光画像が生成される。   In the field sequential endoscope system 200, in the normal observation mode, the monochrome sensor 206 captures an image of the inside of the specimen every time blue light, green light, and red light are irradiated into the specimen. Thereby, RGB image signals of three colors are obtained. Based on the RGB image signals, a normal light image is generated by the same method as in the first embodiment.

一方、第1及び第2特殊観察モード時には、青色狭帯域光、緑色狭帯域光が検体内に照射される毎にモノクロのセンサ206で検体内を撮像する。これにより、Bn画像信号と、Gn画像信号が得られる。これらBn画像信号と、Gn画像信号に基づいて、第1及び第2特殊光画像の生成が行われる。なお、第1特殊光画像を生成する際には、第1及び第2実施形態と異なり、Bn画像信号をB画像データ及びG画像データに割り付け、Gn画像信号をR画像データに割り付けることによって、第1特殊光画像を生成する。それ以外については、第1及び第2実施形態と同様である。   On the other hand, in the first and second special observation modes, the monochrome sensor 206 images the inside of the specimen every time the narrow blue band light and the green narrow band light are irradiated into the specimen. Thereby, a Bn image signal and a Gn image signal are obtained. Based on the Bn image signal and the Gn image signal, the first and second special light images are generated. When generating the first special light image, unlike the first and second embodiments, the Bn image signal is assigned to the B image data and the G image data, and the Gn image signal is assigned to the R image data. A first special light image is generated. The rest is the same as in the first and second embodiments.

また、第2特殊光画像を生成する際には、第1及び第2実施形態と異なり、Bn画像信号をB画像データ及びG画像データに割り付け、Gn画像信号をR画像データに割り付けることによって、ベース画像を生成する。また、血管抑制用画像の生成には、B画像信号の代わりに、Bn画像信号が用いられる。それ以外については、第1及び第2実施形態と同様の方法で、第2特殊光画像の生成が行われる。   Further, when generating the second special light image, unlike the first and second embodiments, by assigning a Bn image signal to B image data and G image data, and assigning a Gn image signal to R image data, Generate a base image. In addition, a Bn image signal is used instead of the B image signal for generating the blood vessel suppression image. Other than that, the second special light image is generated by the same method as in the first and second embodiments.

なお、上記実施形態では、血管の表示を抑制した血管抑制画像に対して階調反転処理を施して、血管抑制・反転画像を生成したが、反対に、階調反転した階調反転画像に対して、血管の表示を抑制する処理を行って、血管抑制・反転画像を生成してもよい。   In the above embodiment, the blood vessel suppression image in which the display of blood vessels is suppressed is subjected to gradation inversion processing to generate a blood vessel suppression / inversion image. Then, a blood vessel suppression / inverted image may be generated by performing processing for suppressing the display of blood vessels.

なお、上記実施形態では、B画像信号に対して周波数フィルタリング処理を施すことによって、微細血管を抽出したが、微細血管の抽出方法はこれに限る必要はない。例えば、B画像信号とG画像信号間の輝度比B/Gで構成されるB/G画像から、微細血管を抽出する方法も考えられる。この場合には、B/G画像のうち、輝度比B/Gが一定値を下回る画素を、微細血管の画素として抽出することができる。このようにB/G画像から微細血管を抽出することができるのは、粘膜の画素では、B画像信号とG画像信号のバランスは一定であるに対して、微細血管の画素では、青色成分でのヘモグロビンの吸収によるBの画像信号の値の低下によって、輝度比B/Gが粘膜の画素よりも低くなるためである。   In the above embodiment, the fine blood vessel is extracted by performing the frequency filtering process on the B image signal. However, the method of extracting the fine blood vessel is not limited to this. For example, a method of extracting a fine blood vessel from a B / G image composed of a luminance ratio B / G between the B image signal and the G image signal is also conceivable. In this case, a pixel having a luminance ratio B / G lower than a certain value in the B / G image can be extracted as a fine blood vessel pixel. In this way, the fine blood vessel can be extracted from the B / G image because the balance between the B image signal and the G image signal is constant in the mucous membrane pixel, but in the blue blood vessel in the fine blood vessel pixel. This is because the luminance ratio B / G becomes lower than that of the mucous membrane pixel due to a decrease in the value of the B image signal due to the absorption of hemoglobin.

なお、上記第1実施形態では、蛍光体44を内視鏡12の先端部24に設けたが、これに代えて、蛍光体44を光源装置14内に設けてもよい。この場合には、ライトガイド41と青色レーザ光源34との間に、蛍光体44を設けることが好ましい。   In the first embodiment, the phosphor 44 is provided at the distal end portion 24 of the endoscope 12. Alternatively, the phosphor 44 may be provided in the light source device 14. In this case, it is preferable to provide a phosphor 44 between the light guide 41 and the blue laser light source 34.

なお、上記同時式の内視鏡システム10では、血管抑制・反転画像の作成に、青色レーザ光及び青紫色レーザ光の狭帯域波長情報が含まれる狭帯域信号であるB画像信号を用い、上記面順次式の内視鏡システム200では、血管抑制・反転画像の作成に、青色狭帯域光の狭帯域波長情報が含まれる狭帯域信号であるBn画像信号を用いたが、白色画像などの広帯域画像に基づく分光演算により、腺管構造に関する情報を多く持つ青色狭帯域画像信号を生成し、この青色狭帯域画像信号を血管抑制・反転画像の作成に用いてもよい。   The simultaneous endoscope system 10 uses a B image signal, which is a narrowband signal including narrowband wavelength information of blue laser light and blue-violet laser light, for creating a blood vessel suppression / inverted image. In the frame sequential endoscope system 200, a Bn image signal, which is a narrowband signal including narrowband wavelength information of blue narrowband light, is used to create a blood vessel suppression / inversion image. A blue narrowband image signal having a lot of information related to the gland duct structure may be generated by spectral calculation based on the image, and this blue narrowband image signal may be used to create a blood vessel suppression / inversion image.

この場合には、同時式の内視鏡システム10の第2特殊観察モード時において、特殊光の代わりに、白色光を照明する。そして、図23に示すように、受信部54と血管抑制部78との間に設けた分光演算部300において、白色光の発光・撮像により得られるRGB画像信号に基づく分光演算処理を行う。これにより、腺管構造に関する情報を多く持つ青色狭帯域画像信号(例えば、415nmの波長情報を持つ青色狭帯域画像信号)を生成する。分光演算の方法は、特開2003-093336号公報に記載の方法を用いる。この分光演算部300で生成された青色狭帯域画像信号と、GR画像信号に基づいて、上記実施形態と同様の手順で、血管抑制・反転画像が生成される。なお、白色光としては、蛍光体44により得られる白色光の他、キセノンランプなどの広帯域光源から発せられる白色光を用いてもよい。   In this case, white light is illuminated instead of the special light in the second special observation mode of the simultaneous endoscope system 10. Then, as shown in FIG. 23, a spectral calculation unit 300 provided between the reception unit 54 and the blood vessel suppression unit 78 performs a spectral calculation process based on an RGB image signal obtained by light emission and imaging of white light. Thereby, a blue narrow band image signal having a lot of information related to the gland duct structure (for example, a blue narrow band image signal having wavelength information of 415 nm) is generated. The method described in JP-A-2003-093336 is used as the spectroscopic calculation method. Based on the blue narrow-band image signal and the GR image signal generated by the spectral calculation unit 300, a blood vessel suppression / inversion image is generated in the same procedure as in the above embodiment. In addition, as white light, white light emitted from a broadband light source such as a xenon lamp may be used in addition to white light obtained by the phosphor 44.

なお、上記実施形態では、本発明の実施を内視鏡の診断中に行ったが、これに限らず、内視鏡診断後、内視鏡システムの記録部に記録しておいた内視鏡画像に基づいて、本発明の実施を行ってもよい。この場合には、内視鏡システムにおいて、記録部内の画像をプロセッサ装置に入力するための画像入力部を設ける必要がある。   In the above embodiment, the present invention is performed during the diagnosis of the endoscope. However, the present invention is not limited thereto, and the endoscope is recorded in the recording unit of the endoscope system after the endoscope diagnosis. You may implement this invention based on an image. In this case, in the endoscope system, it is necessary to provide an image input unit for inputting an image in the recording unit to the processor device.

10,200 内視鏡システム
47 ズーミングレンズ(拡大手段)
48,206 センサ(画像入力部)
65 第2特殊光画像処理部(抑制・反転処理部)
78 血管抑制部(抑制部)
79 階調反転部(第1階調反転部、第2階調反転部)
79b Lab変換部(分離部)
79c RGB変換部
110 血管抑制画像
112 血管抑制・反転画像
125a〜125c,180a〜180c RGB画像データ用トーンカーブ
127a〜127c,182a〜182c Lデータ用、aデータ用、bデータ用トーンカーブ
10,200 Endoscope system 47 Zooming lens (magnifying means)
48,206 Sensor (image input unit)
65 Second special light image processing unit (suppression / inversion processing unit)
78 Blood vessel suppression part (suppression part)
79 Gradation inversion unit (first gradation inversion unit, second gradation inversion unit)
79b Lab converter (separator)
79c RGB converter 110 Blood vessel suppression image 112 Blood vessel suppression / reversed images 125a to 125c, 180a to 180c Tone curves for RGB image data 127a to 127c, 182a to 182c For L data, a data, b data

Claims (7)

青紫色光を発する青紫色半導体発光素子と、
青色光を発する青色半導体発光素子と、
前記青紫色半導体発光素子と前記青色半導体発光素子の発光を個別に制御する光源制御部と、
前記青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、通常光画像を得る処理を行う通常光画像処理部と、
前記青紫色光及び前記青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、第1特殊光画像を得る処理を行う第1特殊光画像処理部と、
前記青紫色光及び前記青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、前記第1特殊光画像と異なる第2特殊光画像を得る処理を行う第2特殊光画像処理部と、
前記通常光画像を得る処理を行う通常観察モードと、前記青紫色光の発光比率が前記通常観察モードよりも大きく、且つ前記第1特殊光画像を得る処理を行う第1特殊観察モードと、前記青紫色光の発光比率が前記通常観察モードよりも大きく、且つ前記第2特殊光画像を得る処理を行う第2特殊観察モードとを切り替えるモード切替部とを備え
前記第2特殊光画像は、腺管構造が明瞭化され、微細血管が抑制されている内視鏡システム。
A blue-violet semiconductor light emitting device emitting blue-violet light;
A blue semiconductor light emitting device emitting blue light;
A light source controller that individually controls light emission of the blue-violet semiconductor light-emitting element and the blue semiconductor light-emitting element;
A normal light image processing unit that performs a process of obtaining a normal light image on an image obtained by imaging the specimen illuminated with the light including the blue light;
A first special light image processing unit that performs a process of obtaining a first special light image on an image obtained by imaging the specimen illuminated with the blue-violet light and the light containing the blue light;
A second special light image that performs processing for obtaining a second special light image different from the first special light image on an image obtained by imaging the specimen illuminated with the blue-violet light and the light containing the blue light. A processing unit;
A normal observation mode for performing a process for obtaining the normal light image, a first special observation mode for performing a process for obtaining the first special light image in which a light emission ratio of the blue-violet light is larger than the normal observation mode, and A mode switching unit that switches between a second special observation mode in which a light emission ratio of blue-violet light is larger than that in the normal observation mode and the second special light image is processed ;
The second special light image is an endoscope system in which a gland duct structure is clarified and microvessels are suppressed .
青紫色光を発する青紫色半導体発光素子と、
青色光を発する青色半導体発光素子と、
前記青紫色半導体発光素子と前記青色半導体発光素子の発光を個別に制御する光源制御部と、
前記青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、通常光画像を得る処理を行う通常光画像処理部と、
前記青紫色光及び前記青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、第1特殊光画像を得る処理を行う第1特殊光画像処理部と、
前記青紫色光及び前記青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、前記第1特殊光画像と異なる第2特殊光画像を得る処理を行う第2特殊光画像処理部と、
前記通常光画像を得る処理を行う通常観察モードと、前記青紫色光の発光比率が前記通常観察モードよりも大きく、且つ前記第1特殊光画像を得る処理を行う第1特殊観察モードと、前記青紫色光の発光比率が前記通常観察モードよりも大きく、且つ前記第2特殊光画像を得る処理を行う第2特殊観察モードとを切り替えるモード切替部とを備え、
前記第2特殊光画像は、腺管構造及びこの腺管構造よりも暗い微細血管を含む画像に対して、前記微細血管の表示を抑制する抑制処理と、前記腺管構造を前記微細血管よりも暗くする階調反転処理とを施して得られる内視鏡システム。
A blue-violet semiconductor light emitting device emitting blue-violet light;
A blue semiconductor light emitting device emitting blue light;
A light source controller that individually controls light emission of the blue-violet semiconductor light-emitting element and the blue semiconductor light-emitting element;
A normal light image processing unit that performs a process of obtaining a normal light image on an image obtained by imaging the specimen illuminated with the light including the blue light;
A first special light image processing unit that performs a process of obtaining a first special light image on an image obtained by imaging the specimen illuminated with the blue-violet light and the light containing the blue light;
A second special light image that performs processing for obtaining a second special light image different from the first special light image on an image obtained by imaging the specimen illuminated with the blue-violet light and the light containing the blue light. A processing unit;
A normal observation mode for performing a process for obtaining the normal light image, a first special observation mode for performing a process for obtaining the first special light image in which a light emission ratio of the blue-violet light is larger than the normal observation mode, and A mode switching unit that switches between a second special observation mode in which a light emission ratio of blue-violet light is larger than that in the normal observation mode and the second special light image is processed;
The second special light image is an image including a gland duct structure and a dark blood vessel that is darker than the gland duct structure. An endoscope system obtained by performing gradation inversion processing for darkening .
前記第2特殊光画像は、青色系色素を散布した場合に得られる画像に近づいている請求項1または2記載の内視鏡システム。   The endoscope system according to claim 1 or 2, wherein the second special light image is close to an image obtained when a blue pigment is dispersed. 前記第1特殊光画像は、腺管構造と微細血管が強調表示されている請求項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 first special light image highlights a gland duct structure and a fine blood vessel. 前記通常光画像処理部は、前記青紫色光及び前記青色光を含む光で照明された検体を撮像して得られる画像に対して、前記通常光画像を得る処理を行う請求項1ないしいずれか1項記載の内視鏡システム。 The normal light image processing unit, the blue-violet light and illuminated specimen with light containing the blue light to the image obtained by imaging, either 4 claims 1 performs a process for obtaining the normal light image The endoscope system according to claim 1. 前記通常光画像は、白色光を照明した場合に得られる画像と同等の色調を有する請求項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 5 , wherein the normal light image has a color tone equivalent to an image obtained when white light is illuminated. 前記通常観察モードでは、前記青色光を含む光の発光比率がスコープ種に応じて適切に設定されている請求項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 6, wherein in the normal observation mode, a light emission ratio of the light including the blue light is appropriately set according to a scope type.
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