JP6272956B2 - Endoscope system, processor device for endoscope system, method for operating endoscope system, method for operating processor device - Google Patents

Endoscope system, processor device for endoscope system, method for operating endoscope system, method for operating processor device Download PDF

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本発明は、被検体内の観察対象を撮像して得られる画像信号から血中ヘモグロビンの酸素飽和度に関する生体機能情報を求める内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置、内視鏡システムの作動方法、プロセッサ装置の作動方法に関する。   The present invention relates to an endoscope system for obtaining biological function information related to oxygen saturation of blood hemoglobin from an image signal obtained by imaging an observation target in a subject, a processor device of the endoscope system, and an endoscope system. The present invention relates to an operating method and a processor device operating method.

医療分野においては、光源装置、内視鏡、プロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いて診断することが一般的になっている。また、近年においては、生体機能情報の中でも血中ヘモグロビンの酸素飽和度を用いた病変部の診断が行われつつある。酸素飽和度を取得する方法としては、波長帯域と、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数が異なる第1信号光と第2信号光を交互に粘膜内の血管に照射して、第1及び第2信号光の各反射光を内視鏡先端部のセンサで検出する方法が知られている(特許文献1〜3)。   In the medical field, diagnosis is generally performed using an endoscope system including a light source device, an endoscope, and a processor device. In recent years, lesions are being diagnosed using the oxygen saturation of blood hemoglobin in the biological function information. As a method for obtaining the oxygen saturation, first and second signal lights having different wavelength bands and different absorption coefficients of oxyhemoglobin and deoxyhemoglobin are alternately applied to the blood vessels in the mucous membrane, and the first and second A method is known in which each reflected light of signal light is detected by a sensor at the tip of an endoscope (Patent Documents 1 to 3).

センサで検出した第1信号光の反射光に対応する画像信号と、第2信号光の反射光に対応する画像信号の各画素の信号値の比率(以下、信号比という)は、血管内の酸素飽和度に変化がなければ一定値を維持するが、酸素飽和度の変化が生じれば、それにもとなって変化する。したがって、上記画像信号の信号比に基づいて酸素飽和度を算出することができる。   The ratio of the signal value of each pixel of the image signal corresponding to the reflected light of the first signal light detected by the sensor and the image signal corresponding to the reflected light of the second signal light (hereinafter referred to as the signal ratio) If there is no change in oxygen saturation, a constant value is maintained, but if there is a change in oxygen saturation, it also changes. Therefore, the oxygen saturation can be calculated based on the signal ratio of the image signal.

特開2012−100800号公報JP 2012-100800 A 特開2012−130429号公報JP 2012-130429 A 特開2013−099464号公報JP 2013-099464 A

特許文献1〜3のように、第1信号光と第2信号光を異なるタイミングで観察対象に照射する場合、第1,第2信号光に対応する各画像信号を得る各タイミング間で観察対象に動きがないときに酸素飽和度を最も正確に算出することができる。しかし、観察対象は、例えば食道や胃、腸等の生体であり、内視鏡システムによる観察を行っている間も、蠕動運動等によってほぼ絶えず動きがあるのが通常である。また、観察対象自体に動きがない場合でも、術者が内視鏡を動かした場合等、内視鏡側に動きがあると、相対的に観察対象に動きがあるのと同等である。   When the first signal light and the second signal light are irradiated to the observation target at different timings as in Patent Documents 1 to 3, the observation target is obtained between the timings for obtaining the image signals corresponding to the first and second signal lights. When there is no movement, the oxygen saturation can be calculated most accurately. However, the observation target is, for example, a living body such as the esophagus, stomach, intestine, and the like, and usually moves almost constantly due to a peristaltic movement or the like even during observation with the endoscope system. Even if the observation object itself does not move, if the operator moves the endoscope, such as when the operator moves the endoscope, it is equivalent to relatively moving the observation object.

観察対象や内視鏡に動きが生じると、第1,第2信号光に対応する各画像信号を得る各フレーム間で、位置ずれが生じることがある。また、観察対象や内視鏡の動きによって、観察対象への第1,第2各照明光の照射角度が変化して、第1,第2照明光の各反射光の光量比が変化してしまうことがある。これら位置ずれや光量比の変化は、酸素飽和度の算出精度が悪化する原因になる。   When a movement occurs in the observation target or the endoscope, a positional deviation may occur between the frames that obtain the image signals corresponding to the first and second signal lights. Further, the irradiation angle of the first and second illumination lights to the observation object changes due to the movement of the observation object and endoscope, and the light quantity ratio of the reflected lights of the first and second illumination lights changes. May end up. These positional deviations and changes in the light quantity ratio cause the accuracy of oxygen saturation calculation to deteriorate.

本発明は、観察対象や内視鏡の動きに対するロバスト性を高め、観察対象や内視鏡に動きがある場合でも正確に酸素飽和度を算出することができる内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置、内視鏡システムの作動方法、プロセッサ装置の作動方法を提供することを目的とする   The present invention relates to an endoscope system and an endoscope system that can improve the robustness with respect to the movement of an observation object and an endoscope, and can accurately calculate oxygen saturation even when the observation object and the endoscope are moving. PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operation method of an endoscope system, and an operation method of a processor device

本発明の内視鏡システムは、互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光を発光する光源と、第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を出力し、第2照明光で照明中の観察対象を撮像して第2画像信号を出力する撮像素子と、観察対象の動き量を算出する動き量算出部と、動き量が特定範囲に収まる場合に第1及び第2画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第1モード、または、動き量が特定範囲に収まらない場合に第1画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第2モードによって、酸素飽和度を算出する酸素飽和度算出部と、を備える。   The endoscope system according to the present invention images a light source that emits first illumination light and second illumination light having different emission spectra, and images an observation target under illumination with the first illumination light, and outputs a first image signal. , An imaging device that images the observation target under illumination with the second illumination light and outputs a second image signal, a motion amount calculation unit that calculates the motion amount of the observation target, and the first when the motion amount falls within a specific range In the first mode in which the oxygen saturation is calculated using the first and second image signals, or in the second mode in which the oxygen saturation is calculated using the first image signal when the amount of motion does not fall within the specific range. An oxygen saturation calculation unit for calculating saturation.

例えば、動き量算出部は、撮像領域の全体で一つの前記動き量を算出し、第1、第2モードは、撮像領域の全体で一括して変更される。   For example, the motion amount calculation unit calculates one motion amount for the entire imaging region, and the first and second modes are collectively changed for the entire imaging region.

また、動き量算出部は、撮像領域を複数の領域に分け、領域毎に動き量を算出し、酸素飽和度算出部は、動き量が特定範囲に収まる領域については第1モードで酸素飽和度を算出し、動き量が特定範囲に収まらない領域については第2モードで前記酸素飽和度を算出しても良い。この場合、動き量算出部は、第1画像信号または第2画像信号の画素毎に動き量を算出しても良い。   The motion amount calculation unit divides the imaging region into a plurality of regions, calculates the motion amount for each region, and the oxygen saturation calculation unit calculates the oxygen saturation in the first mode for a region where the motion amount falls within a specific range. And the oxygen saturation may be calculated in the second mode for a region where the amount of motion does not fall within a specific range. In this case, the motion amount calculation unit may calculate the motion amount for each pixel of the first image signal or the second image signal.

第1照明光と第2照明光の発光タイミングを制御し、第1、第2モードのいずれの場合においても、第1照明光と第2照明光を交互に発光させる光源制御部を備えていても良い。   A light source controller that controls the light emission timing of the first illumination light and the second illumination light and alternately emits the first illumination light and the second illumination light in both the first and second modes is provided. Also good.

また、第1照明光と第2照明光の発光タイミングを制御し、第1モードの場合には第1照明光と第2照明光を交互に発光させ、第2モードの場合には第1照明光のみを発光させる光源制御部を備えていても良い。   In addition, the emission timing of the first illumination light and the second illumination light is controlled, and the first illumination light and the second illumination light are alternately emitted in the first mode, and the first illumination in the second mode. You may provide the light source control part which light-emits only light.

動き量算出部は、第1画像信号に含まれる赤色の画像信号と、第2画像信号に含まれる赤色の画像信号との比に基づいて動き量を算出することができる。   The motion amount calculation unit can calculate the motion amount based on a ratio between the red image signal included in the first image signal and the red image signal included in the second image signal.

第1モードは、例えば、第1画像信号に含まれる青色の画像信号と第2画像信号に含まれる緑色の画像信号の比に基づいて酸素飽和度を算出するモードである。また、第2モードは、例えば、第1画像信号に含まれる青色と緑色の画像信号の比に基づいて酸素飽和度を算出するモードである。   In the first mode, for example, the oxygen saturation is calculated based on the ratio of the blue image signal included in the first image signal and the green image signal included in the second image signal. The second mode is a mode for calculating the oxygen saturation based on, for example, the ratio of the blue and green image signals included in the first image signal.

本発明の別の内視鏡システムは、互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光を発光する光源と、第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を出力し、第2照明光で照明中の観察対象を撮像して第2画像信号を出力する撮像素子と、観察対象の動き量を算出する動き量算出部と、第1及び第2画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第1モードと、第1画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第2モードとで、それぞれ酸素飽和度を算出する酸素飽和度算出部と、を備え、さらに、酸素飽和度算出部は、第1モードで算出された酸素飽和度を表す酸素飽和度画像として第1モード画像を生成する第1モード画像生成部と、第2モードで算出された酸素飽和度を表す酸素飽和度画像として第2モード画像を生成する第2モード画像生成部と、動き量が大きいほど第2モード画像の比率を高くし、かつ、動き量が小さいほど第1モード画像の比率を高くする重み付けをして、第1モード画像と第2モード画像を合成することにより、合成酸素飽和度画像を生成する重み付け合成部と、
を備える。
本発明のプロセッサ装置は、互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光を発光する光源と、第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を出力し、第2照明光で照明中の観察対象を撮像して第2画像信号を出力する撮像素子と、を備える内視鏡システムのプロセッサ装置であり、第1画像信号と第2画像信号を受信する受信部と、観察対象の動き量を算出する動き量算出部と、動き量が特定範囲に収まる場合に第1及び第2画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第1モード、または、動き量が特定範囲に収まらない場合に第1画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第2モードによって、酸素飽和度を算出する酸素飽和度算出部と、を備える。
In another endoscope system of the present invention, a light source that emits first illumination light and second illumination light having different emission spectra from each other, an observation target being illuminated with the first illumination light, and a first image signal are captured. An imaging device that outputs and images the observation target under illumination with the second illumination light and outputs a second image signal; a motion amount calculation unit that calculates a motion amount of the observation target; and the first and second image signals. An oxygen saturation calculation unit for calculating oxygen saturation in each of a first mode for calculating oxygen saturation using the first mode and a second mode for calculating oxygen saturation using the first image signal; The oxygen saturation calculation unit includes a first mode image generation unit that generates a first mode image as an oxygen saturation image representing the oxygen saturation calculated in the first mode, and an oxygen saturation calculated in the second mode. Generating a second mode image as an oxygen saturation image representing The first mode image and the second mode image are weighted so that the ratio of the second mode image is increased as the amount of motion is increased, and the ratio of the first mode image is increased as the amount of motion is decreased. A weighting synthesis unit that generates a synthetic oxygen saturation image by synthesizing the mode image;
Is provided.
The processor device of the present invention captures a light source that emits first illumination light and second illumination light having different emission spectra, images an observation target under illumination with the first illumination light, outputs a first image signal, and outputs a first image signal. A receiving unit that receives the first image signal and the second image signal, the processor device of the endoscope system comprising: an imaging device that images the observation target under illumination with two illumination lights and outputs a second image signal A motion amount calculation unit that calculates the motion amount of the observation target, and a first mode that calculates oxygen saturation using the first and second image signals when the motion amount falls within a specific range, or the motion amount is An oxygen saturation calculation unit that calculates oxygen saturation in a second mode that calculates oxygen saturation using the first image signal when it does not fall within the specific range.

本発明の内視鏡システムの作動方法は、光源が互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光を発光し、撮像素子が、第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を出力し、第2照明光で照明中の観察対象を撮像して第2画像信号を出力する撮像ステップと、動き量算出部が、観察対象の動き量を算出する動き量算出ステップと、酸素飽和度算出部が、動き量が特定範囲に収まる場合に第1及び第2画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第1モード、または、動き量が特定範囲に収まらない場合に第1画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第2モードによって、酸素飽和度を算出する酸素飽和度算出ステップと、を備える。   According to the operation method of the endoscope system of the present invention, the light source emits the first illumination light and the second illumination light whose emission spectra are different from each other, and the imaging element images the observation target under illumination with the first illumination light. An imaging step of outputting a first image signal, imaging an observation target under illumination with the second illumination light, and outputting a second image signal, and a motion amount calculation unit for calculating a motion amount of the observation target Step and the first mode in which the oxygen saturation calculation unit calculates the oxygen saturation using the first and second image signals when the motion amount falls within the specific range, or the motion amount does not fall within the specific range And an oxygen saturation calculating step for calculating oxygen saturation in a second mode for calculating oxygen saturation using the first image signal.

本発明のプロセッサ装置の作動方法は、互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光を発光する光源と、第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を出力し、第2照明光で照明中の観察対象を撮像して第2画像信号を出力する撮像素子と、を備える内視鏡システムに用いるプロセッサ装置の作動方法であり、受信部が第1画像信号と第2画像信号を受信する受信ステップと、動き量算出部が、観察対象の動き量を算出する動き量算出ステップと、酸素飽和度算出部が、動き量が特定範囲に収まる場合に第1及び第2画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第1モード、または、動き量が特定範囲に収まらない場合に第1画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第2モードによって、酸素飽和度を算出する酸素飽和度算出ステップと、を備える。   According to the operating method of the processor device of the present invention, a light source that emits first and second illumination lights having different emission spectra, an observation target under illumination with the first illumination light, and a first image signal are output. And an image sensor that captures an image of an observation target under illumination with the second illumination light and outputs a second image signal. And a receiving step for receiving the second image signal, a motion amount calculating unit for calculating a motion amount of the observation target, and an oxygen saturation calculating unit for the first step when the motion amount falls within a specific range. And the first mode for calculating the oxygen saturation using the second image signal, or the second mode for calculating the oxygen saturation using the first image signal when the amount of motion does not fall within a specific range. Oxygen saturation calculation to calculate the degree Includes a step, a.

本発明の内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置、内視鏡システムの作動方法、プロセッサ装置の作動方法によれば、観察対象や内視鏡に動きがある場合であっても、正確に酸素飽和度を算出することができる。すなわち、観察対象や内視鏡の動きに対するロバスト性を高めることができる。   According to the endoscope system, the processor device of the endoscope system, the operation method of the endoscope system, and the operation method of the processor device of the present invention, even if there is movement in the observation target or the endoscope, It is possible to calculate the oxygen saturation. That is, the robustness with respect to the observation object and the movement of the endoscope can be enhanced.

内視鏡システムの外観図である。It is an external view of an endoscope system. 内視鏡システムのブロック図である。It is a block diagram of an endoscope system. 通常観察モード時に発光する光のスペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the spectrum of the light emitted at the time of normal observation mode. 特殊観察モード時に発光する光のスペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the spectrum of the light emitted at the time of special observation mode. RGBカラーフィルタの分光透過率を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral transmittance of a RGB color filter. 通常観察モード時の撮像制御を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the imaging control at the time of normal observation mode. 特殊観察モード時の撮像制御を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the imaging control at the time of special observation mode. 酸素飽和度画像生成部のブロック図である。It is a block diagram of an oxygen saturation image generation part. 信号比と酸素飽和度の相関関係を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation of a signal ratio and oxygen saturation. 酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数を示すグラフである。It is a graph which shows the light absorption coefficient of oxygenated hemoglobin and reduced hemoglobin. 酸素飽和度を算出する方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the method of calculating oxygen saturation. 内視鏡システムの作用を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the effect | action of an endoscope system. 第2実施形態の動き量算出部及び酸素飽和度画像生成部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the motion amount calculation part and oxygen saturation image generation part of 2nd Embodiment. 複数の領域毎に酸素飽和度を算出するモードを切り替える説明図である。It is explanatory drawing which switches the mode which calculates oxygen saturation for every some area | region. 第3実施形態の酸素飽和度画像生成部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the oxygen saturation image generation part of 3rd Embodiment. 第1,第2モード画像に重み付けをして合成し、合成酸素飽和度画像を生成する説明図である。It is explanatory drawing which produces | generates a synthetic | combination oxygen saturation image by weighting and synthesize | combining a 1st, 2nd mode image. 第3実施形態の作用を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the effect | action of 3rd Embodiment. 第4実施形態の内視鏡システムのブロック図である。It is a block diagram of the endoscope system of a 4th embodiment. 第4実施形態の制御態様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the control aspect of 4th Embodiment. 第5実施形態の内視鏡システムのブロック図である。It is a block diagram of the endoscope system of a 5th embodiment. LEDの発光帯域とHPFの特性を示すグラフである。It is a graph which shows the light emission zone | band of LED, and the characteristic of HPF. 第5実施形態における通常観察モード時の撮像制御を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the imaging control at the time of normal observation mode in 5th Embodiment. 第5実施形態における特殊観察モード時の撮像制御を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the imaging control at the time of the special observation mode in 5th Embodiment. 参考例の内視鏡システムのブロック図である。It is a block diagram of the endoscope system of a reference example. 回転フィルタの平面図である。It is a top view of a rotation filter. CMOSイメージセンサを用いる場合の通常観察モードの撮像制御を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the imaging control of normal observation mode in the case of using a CMOS image sensor. CMOSイメージセンサを用いる場合の特殊観察モードの撮像制御を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the imaging control of the special observation mode in the case of using a CMOS image sensor. 第1,第2各モード用の相関関係を記憶する酸素飽和度画像生成部のブロック図である。It is a block diagram of the oxygen saturation image generation part which memorize | stores the correlation for 1st, 2nd each mode.

[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、モニタ18(表示部)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、被検体内に挿入される挿入部21と、挿入部21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た湾曲部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。この湾曲動作にともなって、先端部24が所望の方向に向けることができる。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the endoscope system 10 of the first embodiment includes an endoscope 12, a light source device 14, a processor device 16, a monitor 18 (display unit), 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 includes an insertion portion 21 to be inserted into a subject, an operation portion 22 provided at a proximal end portion of the insertion portion 21, a bending portion 23 and a distal end portion provided at the distal end side of the insertion portion 21. 24. By operating the angle knob 22a of the operation unit 22, the bending unit 23 performs a bending operation. With this bending operation, the distal end portion 24 can be directed in a desired direction.

また、操作部22には、アングルノブ22aの他、観察モード切替SW(観察モード切替スイッチ)22bと、ズーム操作部22cと、静止画像を保存するためのフリーズボタン(図示しない)と、が設けられている。モード切替SW22bは、通常観察モードと、特殊観察モードの2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、被検体内の観察対象をフルカラー画像化した通常光画像をモニタ18に表示するモードである。特殊観察モードは、観察対象の血中ヘモグロビンの酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像をモニタ18に表示するモードである。ズーム操作部22cは、内視鏡12内のズームレンズ47(図2参照)を駆動させて、観察対象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 an observation mode switching SW (observation mode switching switch) 22b, a zoom operation unit 22c, and a freeze button (not shown) for storing a still image. It has been. The mode switching SW 22b is used for switching operation between two types of modes, a normal observation mode and a special observation mode. The normal observation mode is a mode in which a normal light image in which an observation target in the subject is converted into a full color image is displayed on the monitor 18. The special observation mode is a mode in which an oxygen saturation image obtained by imaging the oxygen saturation of blood hemoglobin to be observed is displayed on the monitor 18. The zoom operation unit 22c is used for a zoom operation for driving the zoom lens 47 (see FIG. 2) in the endoscope 12 to enlarge the observation target.

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、通常光画像や酸素飽和度画像等の画像、及びこれらの画像に関する情報(以下、画像情報等という)を表示する。コンソール20は、機能設定等の入力操作を受け付けるUI(ユーザインタフェース)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記録部(図示省略)を接続しても良い。   The processor device 16 is electrically connected to the monitor 18 and the console 20. The monitor 18 displays images such as normal light images and oxygen saturation images, and information related to these images (hereinafter referred to as image information and the like). The console 20 functions as a UI (user interface) that receives input operations such as function settings. Note that a recording unit (not shown) for recording image information or the like may be connected to the processor device 16.

図2に示すように、光源装置14は、中心波長473nmの第1青色レーザ光を発する第1青色レーザ光源(473LD(レーザダイオード))34と、中心波長445nmの第2青色レーザ光を発する第2青色レーザ光源(445LD)36とを発光源として備えている。これらの半導体発光素子からなる各光源34,36の発光量及び発光タイミングは、光源制御部40により個別に制御される。このため、第1青色レーザ光源34の出射光と、第2青色レーザ光源36の出射光の光量比は変更自在になっている。なお、第1,第2青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、第1青色レーザ光源34と第2青色レーザ光源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良い。   As shown in FIG. 2, the light source device 14 includes a first blue laser light source (473LD (laser diode)) 34 that emits a first blue laser beam having a center wavelength of 473 nm and a second blue laser beam that emits a second blue laser beam having a center wavelength of 445 nm. Two blue laser light sources (445LD) 36 are provided as light emission sources. The light emission amount and the light emission timing of each of the light sources 34 and 36 composed of these semiconductor light emitting elements are individually controlled by the light source control unit 40. For this reason, the light quantity ratio between the emitted light from the first blue laser light source 34 and the emitted light from the second blue laser light source 36 is freely changeable. The half width of the first and second blue laser beams is preferably about ± 10 nm. In addition, the first blue laser light source 34 and the second blue laser light source 36 can use broad area type InGaN laser diodes, and can also use InGaNAs laser diodes or GaNAs laser diodes. The light source may be configured to use a light emitter such as a light emitting diode.

光源制御部40は、通常観察モードの場合には、第2青色レーザ光源36を点灯させる。これに対して、特殊観察モードの場合には、1フレーム間隔で、第1青色レーザ光源34と第2青色レーザ光源36を交互に点灯させる。   The light source control unit 40 turns on the second blue laser light source 36 in the normal observation mode. On the other hand, in the special observation mode, the first blue laser light source 34 and the second blue laser light source 36 are alternately turned on at intervals of one frame.

各光源34,36から出射される第1,第2青色レーザ光は、集光レンズ、光ファイバ、合波器等の光学部材(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17(図1参照)と、内視鏡12に内蔵されている。ライトガイド41は、各光源34,36からの第1,第2青色レーザ光を、内視鏡12の先端部24まで伝搬する。なお、ライトガイド41としては、マルチモードファイバを使用することができる。一例として、コア径105μm、クラッド径125μm、外皮となる保護層を含めた径がφ0.3〜0.5mmの細径なファイバケーブルを使用することができる。   The first and second blue laser beams emitted from the light sources 34 and 36 are transmitted to a light guide (LG) 41 via optical members (all not shown) such as a condenser lens, an optical fiber, and a multiplexer. Incident. The light guide 41 is built in the endoscope 12 and the universal cord 17 (see FIG. 1) that connects the light source device 14 and the endoscope 12. The light guide 41 propagates the first and second blue laser beams from the light sources 34 and 36 to the distal end portion 24 of the endoscope 12. 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 of φ0.3 to 0.5 mm including a protective layer serving as an outer shell can be used.

内視鏡12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、蛍光体44と、照明レンズ45が設けられている。蛍光体44には、ライトガイド41から第1,第2青色レーザ光が入射する。蛍光体44は、第1または第2青色レーザ光が照射されることで蛍光を発する。また、一部の第1または第2青色レーザ光は、そのまま蛍光体44を透過する。蛍光体44を出射した光は、照明レンズ45を介して観察対象に照射される。したがって、第1青色レーザ光源34と、第2青色レーザ光源36と、蛍光体44は観察対象に照明光を照射する光源を構成する。   The distal end portion 24 of the endoscope 12 includes an illumination optical system 24a and an imaging optical system 24b. The illumination optical system 24a is provided with a phosphor 44 and an illumination lens 45. The first and second blue laser beams are incident on the phosphor 44 from the light guide 41. The phosphor 44 emits fluorescence when irradiated with the first or second blue laser light. Further, a part of the first or second blue laser light passes through the phosphor 44 as it is. The light emitted from the phosphor 44 is irradiated to the observation target through the illumination lens 45. Therefore, the first blue laser light source 34, the second blue laser light source 36, and the phosphor 44 constitute a light source for irradiating the observation target with illumination light.

通常観察モードにおいては、第2青色レーザ光が蛍光体44に入射するため、図3に示すスペクトルの白色光(以下、第2白色光という)が照明光として観察対象に照射される。この第2白色光は、第2青色レーザ光と、この第2青色レーザ光により蛍光体44から励起発光する緑色〜赤色の第2蛍光とから構成される。したがって、第2白色光は、波長範囲が可視光全域に及んでいる。   In the normal observation mode, since the second blue laser light is incident on the phosphor 44, white light having a spectrum shown in FIG. 3 (hereinafter referred to as second white light) is irradiated as illumination light onto the observation target. The second white light is composed of second blue laser light and green to red second fluorescence excited and emitted from the phosphor 44 by the second blue laser light. Therefore, the wavelength range of the second white light extends to the entire visible light range.

一方、特殊観察モードにおいては、第1青色レーザ光と第2青色レーザ光が蛍光体44に交互に入射することにより、図4に示すように、互いに発光スペクトルが異なる第1白色光と第2白色光が交互に照明光として観察対象に照射される。第1白色光は、第1青色レーザ光と、この第1青色レーザ光により蛍光体44から励起発光する緑色〜赤色の第1蛍光とから構成される。したがって、第1白色光は、波長範囲が可視光全域に及んでいる。第2白色光は、通常観察モード時に照射される第2白色光と同様である。本実施形態の場合、第1白色光が第1照明光であり、第2白色光が第2照明光である。   On the other hand, in the special observation mode, when the first blue laser light and the second blue laser light are alternately incident on the phosphor 44, as shown in FIG. White light is alternately applied to the observation object as illumination light. The first white light is composed of first blue laser light and green to red first fluorescence that is excited and emitted from the phosphor 44 by the first blue laser light. Therefore, the first white light has a wavelength range covering the entire visible light range. The second white light is the same as the second white light irradiated in the normal observation mode. In the present embodiment, the first white light is the first illumination light, and the second white light is the second illumination light.

第1蛍光と第2蛍光は、波形(スペクトルの形状)がほぼ同じであり、第1蛍光の強度(I1(λ))と第2蛍光の強度(I2(λ))の比(以下、フレーム間強度比という)は、何れの波長λにおいても同じである。例えば、I2(λ1)/I1(λ1)=I2(λ2)/I1(λ2)である。このフレーム間強度比I2(λ)/I1(λ)は、酸素飽和度の算出精度に影響を与えるものであるため、光源制御部40により、予め設定された基準フレーム間強度比を維持するように高精度に制御されている。   The first fluorescence and the second fluorescence have substantially the same waveform (spectrum shape), and the ratio of the intensity of the first fluorescence (I1 (λ)) to the intensity of the second fluorescence (I2 (λ)) (hereinafter referred to as a frame). The intensity ratio) is the same at any wavelength λ. For example, I2 (λ1) / I1 (λ1) = I2 (λ2) / I1 (λ2). Since the inter-frame intensity ratio I2 (λ) / I1 (λ) affects the calculation accuracy of the oxygen saturation, the light source control unit 40 maintains a preset reference inter-frame intensity ratio. It is controlled with high accuracy.

なお、蛍光体44は、第1及び第2青色レーザ光の一部を吸収して、緑色〜赤色に励起発光する複数種類の蛍光体(例えばYAG系蛍光体、あるいは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。また、本実施形態のように、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第1白色光及び第2白色光が得られる。また、各白色光の強度を容易に調整できる上に、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 first and second blue laser beams and excites and emits green to red light (for example, YAG phosphor or BAM (BaMgAl 10 O 17 )). It is preferable to use a material comprising a phosphor such as In addition, when the semiconductor light emitting element is used as an excitation light source of the phosphor 44 as in the present embodiment, high intensity first white light and second white light can be obtained with high luminous efficiency. In addition, the intensity of each white light can be easily adjusted, and changes in color temperature and chromaticity can be kept small.

内視鏡12の撮像光学系24bは、撮像レンズ46、ズームレンズ47、センサ48を有している(図2参照)。観察対象からの反射光は、撮像レンズ46及びズームレンズ47を介してセンサ48に入射する。これにより、センサ48に観察対象の反射像が結像される。ズームレンズ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。ズームレンズ47がテレ端側に移動すると観察対象の反射像が拡大する。一方、ズームレンズ47がワイド端側に移動することで、観察対象の反射像が縮小する。なお、拡大観察をしない場合(非拡大観察時)には、ズームレンズ47はワイド端に配置されている。そして、拡大観察を行う場合には、ズーム操作部22cの操作によってズームレンズ47はワイド端からテレ端側に移動される。   The imaging optical system 24b of the endoscope 12 includes an imaging lens 46, a zoom lens 47, and a sensor 48 (see FIG. 2). Reflected light from the observation object enters the sensor 48 via the imaging lens 46 and the zoom lens 47. As a result, a reflected image of the observation object is formed on the sensor 48. The zoom lens 47 moves between the tele end and the wide end by operating the zoom operation unit 22c. When the zoom lens 47 moves to the tele end side, the reflected image to be observed is enlarged. On the other hand, when the zoom lens 47 moves to the wide end side, the reflected image to be observed is reduced. Note that when not magnifying observation (non-magnifying observation), the zoom lens 47 is disposed at the wide end. When performing magnified observation, the zoom lens 47 is moved from the wide end to the tele end side by operating the zoom operation unit 22c.

センサ48は、カラーの撮像素子であり、観察対象の反射像を撮像して画像信号を出力する。センサ48としては、例えば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ることができる。本実施形態では、センサ48はCCDイメージセンサである。また、センサ48は、撮像面にRGBカラーフィルタが設けられたRGB画素を有しており、RGBの各色の画素で光電変換をすることによってR,G,Bの三色の画像信号を出力する。   The sensor 48 is a color image pickup device, picks up a reflected image of an observation target, and outputs an image signal. As the sensor 48, for example, a charge coupled device (CCD) image sensor or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) image sensor can be used. In the present embodiment, the sensor 48 is a CCD image sensor. The sensor 48 has RGB pixels provided with RGB color filters on the imaging surface, and outputs image signals of three colors of R, G, and B by performing photoelectric conversion with pixels of each color of RGB. .

図5に示すように、Bカラーフィルタは380〜560nmの分光透過率を有しており、Gカラーフィルタは450〜630nmの分光透過率を有しており、Rカラーフィルタ580〜760nmの分光透過率を有している。したがって、通常観察モード時に第2白色光が観察対象に照射された場合には、B画素には第2青色レーザ光と第2蛍光の緑色成分の一部が入射し、G画素には第2蛍光の緑色成分の一部が入射し、R画素には第2蛍光の赤色成分が入射する。B画素から出力されるB画像信号は、第2青色レーザ光は第2蛍光よりも発光強度が極めて大きいので、大部分が第2青色レーザ光の反射光成分で占められている。   As shown in FIG. 5, the B color filter has a spectral transmittance of 380 to 560 nm, the G color filter has a spectral transmittance of 450 to 630 nm, and the spectral transmission of the R color filter 580 to 760 nm. Have a rate. Therefore, when the second white light is irradiated on the observation target in the normal observation mode, the second blue laser light and a part of the green component of the second fluorescence are incident on the B pixel, and the second light is incident on the G pixel. A part of the green component of the fluorescence is incident, and the red component of the second fluorescence is incident on the R pixel. The B image signal output from the B pixel is mostly occupied by the reflected light component of the second blue laser light because the second blue laser light has a much higher emission intensity than the second fluorescence.

一方、特殊観察モード時に第1白色光が観察対象に照射された場合には、B画素には第1青色レーザ光と第1蛍光の緑色成分の一部が入射し、G画素には第1蛍光の緑色成分の一部とGカラーフィルタによって減衰した第1青色レーザ光が入射し、R画素には第1蛍光の赤色成分が入射する。第1青色レーザ光は第1蛍光よりも発光強度が極めて大きいので、B画素から出力されるB画像信号の大部分は第1青色レーザ光の反射光成分で占められている。   On the other hand, when the first white light is irradiated on the observation target in the special observation mode, the first blue laser light and a part of the green component of the first fluorescence are incident on the B pixel, and the first is applied to the G pixel. A part of the green component of the fluorescence and the first blue laser light attenuated by the G color filter enter, and the red component of the first fluorescence enters the R pixel. Since the first blue laser light has an emission intensity much higher than that of the first fluorescence, most of the B image signal output from the B pixel is occupied by the reflected light component of the first blue laser light.

特殊観察モード時に第2白色光が観察対象に照射されたときのRGB各画素での光入射成分は、通常観察モードの場合と同様である。   The light incident components at the RGB pixels when the second white light is irradiated onto the observation target in the special observation mode are the same as those in the normal observation mode.

センサ48としては、撮像面にC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー)及びG(グリーン)の補色フィルタを備えた、いわゆる補色イメージセンサを用いても良い。センサ48として補色イメージセンサを用いる場合は、CMYGの四色の画像信号からRGBの三色の画像信号に色変換する色変換部を、内視鏡12、光源装置14またはプロセッサ装置16のいずれかに設けておけば良い。こうすれば補色イメージセンサを用いる場合でも、CMYGの4色の画像信号から色変換によってRGB3色の画像信号を得ることができる。   As the sensor 48, 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. When a complementary color image sensor is used as the sensor 48, the color conversion unit that performs color conversion from the CMYG four-color image signal to the RGB three-color image signal is any of the endoscope 12, the light source device 14, and the processor device 16. It should be provided in. In this way, even when a complementary color image sensor is used, it is possible to obtain RGB three-color image signals by color conversion from the four-color CMYG image signals.

撮像制御部49はセンサ48の撮像制御を行う。図6に示すように、通常観察モード時には、1フレームの期間(以下、単に1フレームという)毎に、第2白色光で照明された観察対象をセンサ48で撮像する。これにより、1フレーム毎にセンサ48からRGBの各画像信号が出力される。なお、本実施形態の場合、センサ48はCCDイメージセンサなので、1フレームは例えば電荷蓄積期間(露光期間とも言う)の終了時(時刻T)から次の電荷蓄積期間の終了時(時刻T)までの長さの期間である。また、センサ48はCCDイメージセンサであるため、図6では読出期間と電荷蓄積期間を分けているが、ほぼ1フレームの全てを電荷蓄積期間にし、信号電荷の蓄積中に前のフレームで蓄積された信号電荷の読み出すこともできる。撮像制御部49は、こうした電荷蓄積期間の長さの調節等の制御も行う。 The imaging control unit 49 performs imaging control of the sensor 48. As shown in FIG. 6, in the normal observation mode, the observation object illuminated with the second white light is imaged by the sensor 48 every one frame period (hereinafter simply referred to as one frame). Thereby, RGB image signals are output from the sensor 48 for each frame. In the present embodiment, since the sensor 48 is a CCD image sensor, one frame is, for example, from the end of the charge accumulation period (also referred to as the exposure period) (time T A ) to the end of the next charge accumulation period (time T B ). Further, since the sensor 48 is a CCD image sensor, the readout period and the charge accumulation period are separated in FIG. 6, but almost all of one frame is set as the charge accumulation period and is accumulated in the previous frame during the accumulation of signal charges. It is also possible to read out the signal charge. The imaging control unit 49 also performs control such as adjustment of the length of the charge accumulation period.

撮像制御部49は、特殊観察モード時も、通常観察モード時と同様にしてセンサ48の撮像制御を行う。但し、特殊観察モード時には、センサ48の撮像のフレームに同期して第1白色光と第2白色光が交互に観察対象に照射される。このため、図7に示すように、センサ48は、第1白色光のもとで観察対象を撮像して得た信号電荷を1フレーム目の読出期間に読み出して、RGB各色の画像信号を出力する。そして、第2白色光のもとで観察対象を撮像して得た信号電荷を2フレーム目の読出期間に読み出して、RGB各色の画像信号を出力する。センサ48は、1フレーム目,2フレーム目ともRGBの各色の画像信号を出力するが、依拠する白色光のスペクトルが異なるので、以下では区別のために、センサ48が1フレーム目に出力するRGB各色の画像信号をそれぞれR1画像信号,G1画像信号,B1画像信号といい、2フレーム目に出力するRGB各色の画像信号をR2画像信号,G2画像信号,B2画像信号という。また、1フレーム目に出力されるB1画像信号とG1画像信号とR1画像信号を第1画像信号と称し、2フレーム目に出力されるB2画像信号とG2画像信号とR2画像信号は第2画像信号と称する。   The imaging control unit 49 controls the imaging of the sensor 48 in the special observation mode as in the normal observation mode. However, in the special observation mode, the first white light and the second white light are alternately irradiated on the observation target in synchronization with the imaging frame of the sensor 48. For this reason, as shown in FIG. 7, the sensor 48 reads out the signal charges obtained by imaging the observation object under the first white light during the readout period of the first frame, and outputs image signals for each of the RGB colors. To do. Then, the signal charges obtained by imaging the observation target under the second white light are read out during the readout period of the second frame, and image signals for each color of RGB are output. The sensor 48 outputs RGB image signals in both the first and second frames, but the spectrum of the white light on which it depends is different. Therefore, for the sake of distinction, the RGB output by the sensor 48 in the first frame will be described below. The image signals of the respective colors are referred to as R1 image signals, G1 image signals, and B1 image signals, respectively. The RGB image signals output in the second frame are referred to as R2 image signals, G2 image signals, and B2 image signals. The B1, G1, and R1 image signals output in the first frame are referred to as first image signals, and the B2, G2, and R2 image signals output in the second frame are the second image. This is called a signal.

なお、酸素飽和度の算出には、例えば、B1画像信号とG2画像信号の信号比B1/G2と、R2画像信号とG2画像信号の信号比R2/G2が用いられる。これらのうち、酸素飽和度の算出に必須な信号比は、B1画像信号とG2画像信号の信号比B1/G2である。このため、第1白色光中のB1画像信号になる成分(蛍光体44を透過した第1青色レーザ光)が第1信号光であり、第2白色光中のG2画像信号になる成分(第2蛍光の緑色帯域成分)が第2信号光である。また、内視鏡システム10では、B1画像信号とG1画像信号の信号比B1/G1と、R1画像信号とG1画像信号の信号比R1/G1を用いる場合がある。この場合、第1白色光中のB1画像信号になる成分が第1信号光であり、かつ、第1白色光中のG1画像信号になる成分(第1蛍光の緑色帯域成分)が第2信号光である。   The oxygen saturation is calculated using, for example, a signal ratio B1 / G2 between the B1 image signal and the G2 image signal and a signal ratio R2 / G2 between the R2 image signal and the G2 image signal. Among these, the signal ratio essential for calculating the oxygen saturation is the signal ratio B1 / G2 between the B1 image signal and the G2 image signal. Therefore, the component that becomes the B1 image signal in the first white light (the first blue laser light transmitted through the phosphor 44) is the first signal light, and the component that becomes the G2 image signal in the second white light (the first blue light). 2 fluorescent green band component) is the second signal light. The endoscope system 10 may use a signal ratio B1 / G1 between the B1 image signal and the G1 image signal and a signal ratio R1 / G1 between the R1 image signal and the G1 image signal. In this case, the component that becomes the B1 image signal in the first white light is the first signal light, and the component (the green band component of the first fluorescence) that becomes the G1 image signal in the first white light is the second signal. Light.

センサ48から出力される各色の画像信号は、CDS(correlated double sampling)/AGC(automatic gain control)回路50に送信される(図2参照)。CDS/AGC回路50は、センサ48から出力されるアナログの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52によってデジタル画像信号に変換される。こうしてデジタル化された画像信号はプロセッサ装置16に入力される。   The image signals of the respective colors output from the sensor 48 are transmitted to a CDS (correlated double sampling) / AGC (automatic gain control) circuit 50 (see FIG. 2). The CDS / AGC circuit 50 performs correlated double sampling (CDS) and automatic gain control (AGC) on the analog image signal output from the sensor 48. The image signal that has passed through the CDS / AGC circuit 50 is converted into a digital image signal by the A / D converter 52. The digitized 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、通常観察画像処理部62と、特殊観察画像処理部64と、動き量算出部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から入力される画像信号を受信する。受信部54はDSP(Digital Signal Processor)56とノイズ除去部58と信号変換部59とを備えている。   The processor device 16 includes a receiving unit 54, an image processing switching unit 60, a normal observation image processing unit 62, a special observation image processing unit 64, a motion amount calculation unit 65, and an image display signal generation unit 66. Yes. The receiving unit 54 receives an image signal input from the endoscope 12. The receiving unit 54 includes a DSP (Digital Signal Processor) 56, a noise removing unit 58, and a signal converting unit 59.

DSP56は、受信した画像信号に対して、欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン補正処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、デモザイク処理、YC変換処理等の各種信号処理を行う。欠陥補正処理では、センサ48の欠陥画素の信号が補正される。オフセット処理では、欠陥補正処理が施された画像信号から暗電流成分を除かれ、正確な零レベルを設定される。ゲイン補正処理は、オフセット処理後のRGB各画像信号に特定のゲインを乗じることにより各画像信号の信号レベルを整える。ゲイン補正処理後の各色の画像信号には、色再現性を高めるためのリニアマトリクス処理が施される。その後、ガンマ変換処理によって、各画像信号の明るさや彩度が整えられる。リニアマトリクス処理後の画像信号には、デモザイク処理(等方化処理,同時化処理とも言う)が施され、補間により各画素の欠落した色の信号を生成される。デモザイク処理によって、全画素がRGB各色の信号を有するようになる。DSP59は、デモザイク処理後の各画像信号にYC変換処理を施し、輝度信号Yと色差信号Cb,Crをノイズ除去部58に出力する。   The DSP 56 performs various signal processing such as defect correction processing, offset processing, gain correction processing, linear matrix processing, gamma conversion processing, demosaic processing, and YC conversion processing on the received image signal. In the defect correction process, the signal of the defective pixel of the sensor 48 is corrected. In the offset process, the dark current component is removed from the image signal subjected to the defect correction process, and an accurate zero level is set. The gain correction process adjusts the signal level of each image signal by multiplying each RGB image signal after the offset process by a specific gain. The image signal of each color after the gain correction processing is subjected to linear matrix processing for improving color reproducibility. Thereafter, the brightness and saturation of each image signal are adjusted by gamma conversion processing. The image signal after the linear matrix processing is subjected to demosaic processing (also referred to as isotropic processing or simultaneous processing), and a color signal with missing pixels is generated by interpolation. Through the demosaic processing, all pixels have signals of RGB colors. The DSP 59 performs YC conversion processing on each image signal after the demosaic processing, and outputs the luminance signal Y and the color difference signals Cb and Cr to the noise removal unit 58.

ノイズ除去部58は、DSP56でデモザイク処理等が施された画像信号に対して、例えば移動平均法やメディアンフィルタ法等によるノイズ除去処理を施す。ノイズが除去された画像信号は、信号変換部59に入力され、RGBの画像信号に再変換され、画像処理切替部60に入力される。   The noise removal unit 58 performs noise removal processing by, for example, a moving average method or a median filter method on the image signal that has been subjected to demosaic processing or the like by the DSP 56. The image signal from which noise has been removed is input to the signal conversion unit 59, reconverted into an RGB image signal, and input to the image processing switching unit 60.

画像処理切替部60は、観察モード切替SW22bが通常観察モードにセットされている場合には、画像信号を通常観察画像処理部62に入力する。一方、観察モード切替SW22bが特殊観察モードに設定されている場合、画像処理切替部60は、画像信号を特殊観察画像処理部64と動き量算出部65に入力する。   The image processing switching unit 60 inputs an image signal to the normal observation image processing unit 62 when the observation mode switching SW 22b is set to the normal observation mode. On the other hand, when the observation mode switching SW 22 b is set to the special observation mode, the image processing switching unit 60 inputs an image signal to the special observation image processing unit 64 and the motion amount calculation unit 65.

通常観察画像処理部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1フレーム分のRGBの各画像信号を、それぞれR画素、G画素、B画素に割り当てたRGB画像データを生成する。そして、RGB画像データに対して、さらに3×3のマトリックス処理、階調変換処理、3次元LUT処理等の色変換処理を施す。   The normal observation 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 generates RGB image data in which the input RGB image signals for one frame are assigned to R pixels, G pixels, and B pixels, respectively. The RGB image data is further subjected to color conversion processing such as 3 × 3 matrix processing, gradation conversion processing, and three-dimensional LUT processing.

色彩強調部70は、色変換処理済みの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、色彩強調処理済みのRGB画像データに対して、空間周波数強調等の構造強調処理を施す。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、通常観察画像として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 RGB image data that has been subjected to the color conversion process. The structure enhancement unit 72 performs structure enhancement processing such as spatial frequency enhancement on the RGB image data that has been subjected to color enhancement processing. 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 observation image.

特殊観察画像処理部64は、酸素飽和度画像生成部76と、構造強調部78とを有する。酸素飽和度画像生成部76は、酸素飽和度を算出し、算出した酸素飽和度を表す酸素飽和度画像を生成する。   The special observation image processing unit 64 includes an oxygen saturation image generation unit 76 and a structure enhancement unit 78. The oxygen saturation image generation unit 76 calculates the oxygen saturation and generates an oxygen saturation image representing the calculated oxygen saturation.

構造強調部78は、酸素飽和度画像生成部76から入力される酸素飽和度画像に対して、空間周波数強調処理等の構造強調処理を施す。構造強調部72で構造強調処理が施された酸素飽和度画像は、画像表示信号生成部66に入力される。   The structure enhancement unit 78 performs structure enhancement processing such as spatial frequency enhancement processing on the oxygen saturation image input from the oxygen saturation image generation unit 76. The oxygen saturation image that has undergone the structure enhancement processing by the structure enhancement unit 72 is input to the image display signal generation unit 66.

動き量算出部65は、観察モード切替SW22bが特殊観察モードの場合に、画像処理切替部60から画像信号を取得し、取得した画像信号を用いて動き量を算出する。動きとは、観察対象の蠕動運動等による移動,変形,回転,向き等の変化や、被検体内での先端部24の移動,回転,向き等の変化による相対的な観察対象の変化、あるいは観察対象自体の変化と先端部24の変化による相対的な観察対象の変化とが組み合わせられた結果による総合的な観察対象の変化である。そして、動き量とは、こうした観察対象の動きの大きさを示す値である。   When the observation mode switching SW 22b is in the special observation mode, the motion amount calculation unit 65 acquires an image signal from the image processing switching unit 60 and calculates a motion amount using the acquired image signal. The movement refers to a change in movement, deformation, rotation, orientation, etc. due to a peristaltic motion of the observation object, a change in relative observation object due to a change in movement, rotation, orientation, etc. of the tip 24 within the subject, or This is a comprehensive change in the observation object as a result of combining the change in the observation object itself and the relative change in the observation object due to the change in the tip 24. The amount of movement is a value indicating the magnitude of the movement of the observation target.

動き量算出部65は、1フレーム目に得られるR1画像信号と2フレーム目に得られるR2画像信号の信号比に基づいて動き量を算出する。具体的には、例えば、R1画像信号とR2画像信号の信号値の比を画素毎にそれぞれ算出し、その平均値を動き量とする。このため、動き量算出部65が算出する動き量は、第1画像信号(または第2画像信号)が表す撮像領域の全体で一つ算出される。もちろん、R1画像信号とR2画像信号の信号値の比の合計値や最大値、最小値、中央値、分散等のその他統計値を動き量としても良い。R1画像信号とR2画像信号は、観察対象に動きがない場合にはほぼ同じになるので、動き量はほぼ「1」である。一方、1フレーム目と2フレーム目の間に観察対象に動きが生じると、R1画像信号とR2画像信号に差が生じ、動き量は「1」からずれた値になる。動き量は、観察対象の動きが大きいほど「1」からのずれが大きくなる。   The motion amount calculation unit 65 calculates the motion amount based on the signal ratio between the R1 image signal obtained in the first frame and the R2 image signal obtained in the second frame. Specifically, for example, the ratio between the signal values of the R1 image signal and the R2 image signal is calculated for each pixel, and the average value is used as the motion amount. Therefore, one motion amount calculated by the motion amount calculation unit 65 is calculated for the entire imaging region represented by the first image signal (or the second image signal). Of course, the total value of the ratio of the signal values of the R1 image signal and the R2 image signal, and other statistical values such as the maximum value, minimum value, median value, and variance may be used as the motion amount. Since the R1 image signal and the R2 image signal are substantially the same when there is no movement in the observation target, the movement amount is substantially “1”. On the other hand, when a motion occurs in the observation target between the first frame and the second frame, a difference occurs between the R1 image signal and the R2 image signal, and the motion amount becomes a value deviated from “1”. The larger the movement of the observation target, the greater the deviation from “1”.

動き量算出部65は、算出した動き量を酸素飽和度画像生成部76に入力する。酸素飽和度画像生成部76は、酸素飽和度を算出するモードとして、第1モードと第2モードとを有しており、動き量算出部65から入力される動き量に基づいて、少なくともこれらのいずれかのモードで酸素飽和度を算出する。第1モードは、第1白色光で照明中の観察対象を撮像し、1フレーム目に得られる第1画像信号と、第2白色光で照明中の観察対象を撮像し、2フレーム目に得られる第2画像信号との両方に基づいて酸素飽和度を算出するモードである。より具体的には、第1モードではB1画像信号とG2画像信号の信号比B1/G2と、R2画像信号とG2画像信号の信号比R2/G2とに基づいて酸素飽和度が算出される。一方、第2モードは、第2画像信号を用いず、第1画像信号だけに基づいて酸素飽和度を算出するモードである。より具体的には、第2モードでは、B1画像信号とG1画像信号の信号比B1/G1と、R1画像信号とG1画像信号の信号比R1/G1とに基づいて酸素飽和度が算出される。   The motion amount calculation unit 65 inputs the calculated motion amount to the oxygen saturation image generation unit 76. The oxygen saturation image generation unit 76 has a first mode and a second mode as modes for calculating the oxygen saturation. Based on the motion amount input from the motion amount calculation unit 65, at least these Calculate oxygen saturation in either mode. In the first mode, the observation target being illuminated with the first white light is imaged, and the first image signal obtained in the first frame and the observation target illuminated with the second white light are imaged and obtained in the second frame. In this mode, the oxygen saturation is calculated based on both of the second image signal and the second image signal. More specifically, in the first mode, the oxygen saturation is calculated based on the signal ratio B1 / G2 between the B1 image signal and the G2 image signal and the signal ratio R2 / G2 between the R2 image signal and the G2 image signal. On the other hand, the second mode is a mode in which the oxygen saturation is calculated based on only the first image signal without using the second image signal. More specifically, in the second mode, the oxygen saturation is calculated based on the signal ratio B1 / G1 between the B1 image signal and the G1 image signal and the signal ratio R1 / G1 between the R1 image signal and the G1 image signal. .

画像表示信号生成部66は、通常観察画像または酸素飽和度画像を表示用形式の信号(表示用画像信号)に変換し、モニタ18に入力する。これにより、モニタ18には通常観察画像または酸素飽和度画像が表示される。   The image display signal generation unit 66 converts the normal observation image or the oxygen saturation image into a display format signal (display image signal) and inputs it to the monitor 18. As a result, the normal observation image or the oxygen saturation image is displayed on the monitor 18.

図8に示すように、酸素飽和度画像生成部76は、モード切替部80と、信号比算出部81と、相関関係記憶部82と、酸素飽和度算出部83と、画像生成部84と、を備えている。   As shown in FIG. 8, the oxygen saturation image generation unit 76 includes a mode switching unit 80, a signal ratio calculation unit 81, a correlation storage unit 82, an oxygen saturation calculation unit 83, an image generation unit 84, It has.

モード切替部80は、動き量算出部65から入力される動き量を閾値(動き量の範囲を定める上限及び下限の値の組)と比較し、その結果に応じて酸素飽和度を算出するモードを切り替えるためのモード設定信号を信号比算出部81に入力する。具体的には、動き量が閾値で定められる特定範囲に収まっており、観察対象の動きが小さいと判定した場合には、酸素飽和度を算出するモードを第1モードに設定するためのモード設定信号を信号比算出部81に入力する。一方、動き量が閾値で定められる特定範囲に収まらず、観察対象の動きが大きいと判定した場合には、酸素飽和度を算出するモードを第2モードに設定するためのモード設定信号を信号比算出部81に入力する。なお、閾値及び閾値によって定められる特定範囲は、設定等により予め定められている。また、動き量は第1画像信号(または第2画像信号)が表す撮像領域の全体で一つ算出されるので、モード切替部80が行う算出モードの切り替えは、この一つの動き量に基づいて、撮像領域の全体で一括して変更される。   The mode switching unit 80 compares the motion amount input from the motion amount calculation unit 65 with a threshold value (a set of upper and lower limit values that define the range of motion amount), and calculates the oxygen saturation according to the result A mode setting signal for switching is input to the signal ratio calculation unit 81. Specifically, the mode setting for setting the mode for calculating the oxygen saturation to the first mode when it is determined that the movement amount is within a specific range determined by the threshold value and the movement of the observation target is small. The signal is input to the signal ratio calculation unit 81. On the other hand, when it is determined that the amount of movement does not fall within the specific range determined by the threshold and the movement of the observation target is large, the mode setting signal for setting the mode for calculating the oxygen saturation to the second mode is set to the signal ratio. Input to the calculation unit 81. The threshold and the specific range determined by the threshold are determined in advance by setting or the like. In addition, since one motion amount is calculated for the entire imaging region represented by the first image signal (or the second image signal), the switching of the calculation mode performed by the mode switching unit 80 is based on this one motion amount. The entire imaging area is changed all at once.

信号比算出部81は、モード切替部80から入力されるモード設定信号に応じて、酸素飽和度算出部83で用いる信号比を算出する。第1モードに設定された場合、信号比算出部81は、B1画像信号とG2画像信号の信号比B1/G2を画素毎に算出し、かつ、R2画像信号とG2画像信号の信号比R2/G2を画素毎に算出する。なお、信号比算出部81は、信号比B1/G2を算出する際に、B1画像信号,G1画像信号,R1画像信号を用いた画素間演算によって、B1画像信号から第1蛍光による信号値を除去して色の分離性を高める補正処理を施し、ほぼ第1青色レーザ光だけによる信号値に補正したB1画像信号を用いる。   The signal ratio calculation unit 81 calculates the signal ratio used by the oxygen saturation calculation unit 83 in accordance with the mode setting signal input from the mode switching unit 80. When the first mode is set, the signal ratio calculation unit 81 calculates the signal ratio B1 / G2 between the B1 image signal and the G2 image signal for each pixel and the signal ratio R2 / G2 between the R2 image signal and the G2 image signal. G2 is calculated for each pixel. When the signal ratio calculation unit 81 calculates the signal ratio B1 / G2, the signal value based on the first fluorescence is calculated from the B1 image signal by the inter-pixel calculation using the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal. A B1 image signal that has been subjected to correction processing to improve the color separability and corrected to a signal value substantially using only the first blue laser beam is used.

一方、第2モードに設定された場合、信号比算出部81は、B1画像信号とG1画像信号の信号比B1/G1を画素毎に算出し、かつ、R1画像信号とG1画像信号の信号比R1/G1を画素毎に算出する。信号比算出部81は、これらの信号比B1/G1,R1/G1を算出する際に、B1画像信号,G1画像信号,R1画像信号を用いた画素間演算によって、B1画像信号から第1蛍光による信号値を除去し、G1画像信号からは第1レーザ光による信号値を除去して、各々の色の分離性を高める補正処理を施す。そして、ほぼ第1青色レーザ光だけによる信号値に補正されたB1画像信号と、ほぼ第1蛍光だけによる信号値に補正されたG1画像信号とを用いて信号比B1/G1及び信号比R1/G1を算出する。   On the other hand, when the second mode is set, the signal ratio calculation unit 81 calculates the signal ratio B1 / G1 between the B1 image signal and the G1 image signal for each pixel, and the signal ratio between the R1 image signal and the G1 image signal. R1 / G1 is calculated for each pixel. When calculating the signal ratios B1 / G1 and R1 / G1, the signal ratio calculation unit 81 calculates the first fluorescence from the B1 image signal by an inter-pixel calculation using the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal. Is removed, and the signal value of the first laser beam is removed from the G1 image signal, and correction processing is performed to improve the separation of each color. Then, the signal ratio B1 / G1 and the signal ratio R1 / are obtained by using the B1 image signal corrected to the signal value by only the first blue laser light and the G1 image signal corrected to the signal value by only the first fluorescence. G1 is calculated.

第1モードと第2モードを比較すると、第1モードは酸素飽和度の算出に用いる信号比を算出する際に補正処理を施す画像信号がB1画像信号だけなので、B1画像信号とG1画像信号との2種類の画像信号に補正処理を施す第2モードよりも酸素飽和度の精度が高い。一方、第2モードでは、1フレーム(1フレーム目)に同時に得られる第1画像信号だけを用いて酸素飽和度を算出するので、観察対象に動きがあっても酸素飽和度の算出精度が低下しない。   Comparing the first mode and the second mode, since the first mode is only the B1 image signal that is subjected to correction processing when calculating the signal ratio used for calculating the oxygen saturation, the B1 image signal and the G1 image signal The accuracy of oxygen saturation is higher than that in the second mode in which correction processing is performed on these two types of image signals. On the other hand, in the second mode, since the oxygen saturation is calculated using only the first image signal obtained simultaneously in one frame (first frame), the calculation accuracy of the oxygen saturation is reduced even if the observation target moves. do not do.

相関関係記憶部82は、信号比算出部81が各モードで算出する二つの信号比の組と、酸素飽和度との相関関係を記憶している。この相関関係は、図9に示す二次元空間上に酸素飽和度の等値線を定義した2次元テーブルで記憶されており、本実施形態では第1,第2モードで共通して用いられる。信号比に対する等値線の位置及び形状は、光散乱の物理的なシミュレーションによって予め得られ、各等値線の間隔は血液量(図9の横軸)に応じて変化する。なお、信号比と、酸素飽和度との相関関係はlogスケールで記憶されている。   The correlation storage unit 82 stores a correlation between oxygen saturation and a set of two signal ratios calculated by the signal ratio calculation unit 81 in each mode. This correlation is stored in a two-dimensional table in which isolines of oxygen saturation are defined on the two-dimensional space shown in FIG. 9, and is used in common in the first and second modes in this embodiment. The positions and shapes of the isolines with respect to the signal ratio are obtained in advance by a physical simulation of light scattering, and the interval between the isolines changes according to the blood volume (horizontal axis in FIG. 9). The correlation between the signal ratio and the oxygen saturation is stored on a log scale.

なお、上記相関関係は、図10に示すように、酸化ヘモグロビン(グラフ90)や還元ヘモグロビン(グラフ91)の吸光特性や光散乱特性と密接に関連し合っている。例えば、第1青色レーザ光の中心波長473nmのように、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数の差が大きい波長では、酸素飽和度の情報を取り扱いやすい。しかしながら、473nmの光に対応する信号を含むB1画像信号は、酸素飽和度だけでなく、血液量にも依存度が高い。そこで、第1モードでは、B1画像信号に加え、主として血液量に依存して変化する光に対応するR2画像信号と、B1画像信号とR2画像信号のリファレンス信号となるG2画像信号から得られる信号比R2/G2を用いることで血液量に依存することなく、酸素飽和度を正確に求めることができる。第2モードでは、B1画像信号とR1画像信号のリファレンス信号としてG1画像信号を用い、血液量を表す信号比として信号比R1/G1を用いているが、信号比R1/G1を用いることで第1モードの場合と同様に血液量に依存することなく酸素飽和度を正確に求めることができる。   As shown in FIG. 10, the correlation is closely related to the light absorption characteristics and light scattering characteristics of oxyhemoglobin (graph 90) and reduced hemoglobin (graph 91). For example, information on oxygen saturation is easy to handle at a wavelength where the difference in absorption coefficient between oxygenated hemoglobin and reduced hemoglobin is large, such as the center wavelength of 473 nm of the first blue laser beam. However, the B1 image signal including a signal corresponding to 473 nm light is highly dependent not only on the oxygen saturation but also on the blood volume. Therefore, in the first mode, in addition to the B1 image signal, a signal obtained from an R2 image signal corresponding to light that changes mainly depending on the blood volume, and a G2 image signal serving as a reference signal for the B1 image signal and the R2 image signal. By using the ratio R2 / G2, the oxygen saturation can be accurately determined without depending on the blood volume. In the second mode, the G1 image signal is used as the reference signal for the B1 image signal and the R1 image signal, and the signal ratio R1 / G1 is used as the signal ratio representing the blood volume. As in the case of the 1 mode, the oxygen saturation can be accurately obtained without depending on the blood volume.

酸素飽和度算出部83は、信号比算出部81で算出された信号比を用いることによって、動き量に基づいて酸素飽和度を算出する。より具体的には、酸素飽和度算出部83は、相関関係記憶部82に記憶された相関関係を参照し、信号比算出部81で算出された信号比に対応する酸素飽和度を画素毎に算出する。例えば、第1モードにおいて、特定画素における信号比B1/G2及び信号比R2/G2がそれぞれB1/G2及びR2/G2である場合、図11に示すように、相関関係を参照すると、信号比B1/G2及び信号比R2/G2に対応する酸素飽和度は「60%」である。したがって、酸素飽和度算出部83は、この特定画素の酸素飽和度を「60%」と算出する。第2モードの場合も同様である。 The oxygen saturation calculation unit 83 calculates the oxygen saturation based on the amount of movement by using the signal ratio calculated by the signal ratio calculation unit 81. More specifically, the oxygen saturation calculation unit 83 refers to the correlation stored in the correlation storage unit 82 and calculates the oxygen saturation corresponding to the signal ratio calculated by the signal ratio calculation unit 81 for each pixel. calculate. For example, in the first mode, when the signal ratio B1 / G2 and the signal ratio R2 / G2 in the specific pixel are B1 * / G2 * and R2 * / G2 * , respectively, referring to the correlation as shown in FIG. The oxygen saturation corresponding to the signal ratio B1 * / G2 * and the signal ratio R2 * / G2 * is “60%”. Therefore, the oxygen saturation calculation unit 83 calculates the oxygen saturation of this specific pixel as “60%”. The same applies to the second mode.

なお、第1モードの場合、信号比B1/G2及び信号比R2/G2が極めて大きくなったり、極めて小さくなったりすることはほとんどない。すなわち、信号比B1/G2や信号比R2/G2の値が、酸素飽和度0%の下限ライン93を上回ったり、反対に酸素飽和度100%の上限ライン94を下回ったりすることはほとんどない。但し、算出する酸素飽和度が下限ライン93を下回ってしまった場合には酸素飽和度算出部83は酸素飽和度を0%とし、上限ライン94を上回ってしまった場合には酸素飽和度を100%とする。また、信号比B1/G2及び信号比R2/G2に対応する点が下限ライン93と上限ライン94の間から外れた場合には、その画素における酸素飽和度の信頼度が低いことが分かるように表示をしたり、酸素飽和度を算出しないようにしても良い。第2モードの場合も同様である。   In the first mode, the signal ratio B1 / G2 and the signal ratio R2 / G2 are hardly increased or decreased extremely. In other words, the values of the signal ratio B1 / G2 and the signal ratio R2 / G2 hardly exceed the lower limit line 93 with an oxygen saturation of 0%, or conversely fall below the upper limit line 94 with an oxygen saturation of 100%. However, when the calculated oxygen saturation falls below the lower limit line 93, the oxygen saturation calculation unit 83 sets the oxygen saturation to 0%. When the calculated oxygen saturation exceeds the upper limit line 94, the oxygen saturation is set to 100. %. Further, when the points corresponding to the signal ratio B1 / G2 and the signal ratio R2 / G2 deviate from between the lower limit line 93 and the upper limit line 94, it is understood that the reliability of oxygen saturation in the pixel is low. It is also possible not to display or calculate the oxygen saturation. The same applies to the second mode.

画像生成部84は、酸素飽和度算出部83で算出された酸素飽和度を用いて、酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を生成する。具体的には、第1モードの場合、画像生成部84は、B2画像信号,G2画像信号,R2画像信号を取得し、これらの画像信号に対して酸素飽和度に応じたゲインを画素毎に施す。そして、ゲインを施したB2画像信号,G2画像信号,R2画像信号を用いてRGB画像データを生成する。例えば、画像生成部84は、補正酸素飽和度が60%以上の画素ではB2画像信号,G2画像信号,R2画像信号のいずれにも同じゲイン「1」を乗じる。これに対して、補正酸素飽和度が60%未満の画素では、B2画像信号に対して「1」未満のゲインを乗じ、G2画像信号及びR2画像信号に対しては「1」以上のゲインを乗じる。このゲイン処理後のB2画像信号,G2画像信号,R2画像信号を用いて生成されたRGB画像データが酸素飽和度画像である。   The image generation unit 84 uses the oxygen saturation calculated by the oxygen saturation calculation unit 83 to generate an oxygen saturation image obtained by imaging the oxygen saturation. Specifically, in the case of the first mode, the image generation unit 84 acquires the B2 image signal, the G2 image signal, and the R2 image signal, and gains corresponding to the oxygen saturation for these image signals for each pixel. Apply. Then, RGB image data is generated using the gained B2 image signal, G2 image signal, and R2 image signal. For example, the image generation unit 84 multiplies all of the B2 image signal, the G2 image signal, and the R2 image signal by the same gain “1” for a pixel having a corrected oxygen saturation of 60% or more. On the other hand, for pixels with a corrected oxygen saturation of less than 60%, the B2 image signal is multiplied by a gain less than “1”, and the G2 image signal and the R2 image signal are gained by “1” or more. Multiply. The RGB image data generated using the B2 image signal, G2 image signal, and R2 image signal after the gain processing is an oxygen saturation image.

第2モードの場合、画像生成部84は、B1画像信号,G1画像信号,R1画像信号を取得し、これらの画像信号に対して酸素飽和度に応じたゲインを画素毎に施す。そして、ゲインを施したB1画像信号,G1画像信号,R1画像信号を用いてRGB画像データを酸素飽和度画像として生成する。ゲインの掛け方は第1モードの場合と同様である。   In the second mode, the image generation unit 84 acquires the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal, and applies a gain corresponding to the oxygen saturation to these image signals for each pixel. Then, RGB image data is generated as an oxygen saturation image using the gained B1 image signal, G1 image signal, and R1 image signal. The method of multiplying the gain is the same as in the first mode.

画像生成部84が生成した酸素飽和度画像では、高酸素の領域(酸素飽和度が60〜100%の領域)では、通常観察画像と同様の色で表される。一方、酸素飽和度が特定値を下回る低酸素の領域(酸素飽和度が0〜60%の領域)は、通常観察画像とは異なる色(疑似カラー)で表される。   In the oxygen saturation image generated by the image generator 84, the high oxygen region (region where the oxygen saturation is 60 to 100%) is expressed in the same color as the normal observation image. On the other hand, a low oxygen region where the oxygen saturation is lower than a specific value (region where the oxygen saturation is 0 to 60%) is represented by a color (pseudo color) different from that of the normal observation image.

なお、本実施形態では、画像生成部84は、低酸素の領域のみ疑似カラー化するゲインを乗じているが、高酸素領域でも酸素飽和度に応じたゲインを施し、酸素飽和度画像の全体を疑似カラー化しても良い。また、低酸素領域と高酸素領域を酸素飽和度60%で分けているがこの境界も任意である。   In the present embodiment, the image generation unit 84 multiplies the gain for pseudo-coloring only the low oxygen region, but the gain corresponding to the oxygen saturation is applied even in the high oxygen region, and the entire oxygen saturation image is obtained. A pseudo color may be used. Further, although the low oxygen region and the high oxygen region are separated by oxygen saturation 60%, this boundary is also arbitrary.

次に、本実施形態の内視鏡システム10による観察の流れを図12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、最も遠景の状態からスクリーニングを行う(S10)。通常観察モードでは、通常観察画像がモニタ18に表示される。このスクリーニング時に、ブラウニッシュエリアや発赤等の病変の可能性がある部位(以下、病変可能性部位という)を発見した場合(S11)には、モード切替SW22bを操作して、特殊観察モードに切り替える(S12)。そして、この特殊観察モードにおいて、病変可能性部位の診断を行う。   Next, the flow of observation by the endoscope system 10 of this embodiment will be described along the flowchart of FIG. First, in the normal observation mode, screening is performed from the farthest view state (S10). In the normal observation mode, a normal observation image is displayed on the monitor 18. At the time of this screening, if a site (hereinafter, referred to as a possible lesion) such as a brownish area or redness is found (S11), the mode switching SW 22b is operated to switch to the special observation mode. (S12). Then, in this special observation mode, a possible lesion site is diagnosed.

特殊観察モードでは、第1及び第2白色光がセンサ48の撮像フレームに同期して交互に観察対象に照射されるので、センサ48は1フレーム目にR1画像信号,G1画像信号,B1画像信号を出力し、2フレーム目にR2画像信号,G2画像信号,B2画像信号を出力する(撮像ステップ(S12))。そして、プロセッサ装置16は受信部54でこれらの撮像信号を受信し(受信ステップ(S12))、動き量算出部65によって、これら2フレーム分の画像信号のうち、R1画像信号とR2画像信号の信号比を画素毎に算出され、その平均値が動き量として算出される(S13:動き量算出ステップ)。   In the special observation mode, the first and second white lights are alternately irradiated on the observation target in synchronization with the imaging frame of the sensor 48, so that the sensor 48 detects the R1 image signal, the G1 image signal, and the B1 image signal in the first frame. And the R2 image signal, the G2 image signal, and the B2 image signal are output in the second frame (imaging step (S12)). Then, the processor device 16 receives these image pickup signals at the reception unit 54 (reception step (S12)), and the motion amount calculation unit 65 uses the R1 image signal and the R2 image signal among the image signals for these two frames. The signal ratio is calculated for each pixel, and the average value is calculated as the motion amount (S13: motion amount calculation step).

動き量はモード切替部80において閾値と比較され(S14)、動き量が小さく、閾値で定められる特定範囲に収まっている場合は酸素飽和度を算出するモードが第1モードに設定される(S14:YES)。一方、動き量が大きく、閾値で定められる特定範囲に収まらない場合には、酸素飽和度を算出するモードは第2モードに設定される(S14:NO)。   The amount of motion is compared with a threshold in the mode switching unit 80 (S14), and when the amount of motion is small and falls within a specific range determined by the threshold, the mode for calculating the oxygen saturation is set to the first mode (S14). : YES). On the other hand, when the amount of motion is large and does not fall within the specific range determined by the threshold, the mode for calculating the oxygen saturation is set to the second mode (S14: NO).

酸素飽和度を算出するモードが第1モードに設定された場合、信号比算出部81によって信号比B1/G2及び信号比R2/G2が算出される(S15:信号比算出ステップ)。但し、信号比B1/G2を算出する際には、画像処理切替部60を介して取得するB1画像信号から、第1蛍光による信号値を除去する補正処理が施されたB1画像信号が用いられる。一方、酸素飽和度算出モードが第2モードに設定された場合、信号比算出部81によって、信号比B1/G1及び信号比R1/G1が算出される(S16:信号比算出ステップ)。但し、これら信号比B1/G1,R1/G1を算出する際には、画像処理切替部60を介して取得するB1画像信号から第1蛍光による信号値を除去する補正処理が施されたB1画像信号と、G1画像信号から第1レーザ光による信号値を除去する補正処理が施されたG1画像信号が用いられる。   When the mode for calculating the oxygen saturation is set to the first mode, the signal ratio calculation unit 81 calculates the signal ratio B1 / G2 and the signal ratio R2 / G2 (S15: signal ratio calculation step). However, when the signal ratio B1 / G2 is calculated, the B1 image signal that has been subjected to the correction process for removing the signal value due to the first fluorescence from the B1 image signal acquired via the image processing switching unit 60 is used. . On the other hand, when the oxygen saturation calculation mode is set to the second mode, the signal ratio calculation unit 81 calculates the signal ratio B1 / G1 and the signal ratio R1 / G1 (S16: signal ratio calculation step). However, when calculating these signal ratios B1 / G1 and R1 / G1, a B1 image that has been subjected to correction processing for removing the signal value due to the first fluorescence from the B1 image signal acquired through the image processing switching unit 60 A signal and a G1 image signal that has been subjected to correction processing for removing the signal value of the first laser light from the G1 image signal are used.

こうして算出モードに応じて算出された信号比が算出されると、酸素飽和度算出部83は、算出された信号比に基づき、画素毎に酸素飽和度を算出する(S17:酸素飽和度算出ステップ)。酸素飽和度が算出されると、画像生成部84において酸素飽和度画像が生成される(S18)。酸素飽和度を算出するモードが第1モードに設定されている場合、信号比B1/G2及び信号比R2/G2に基づいて算出された酸素飽和度に応じて、B2画像信号、G2画像信号、R2画像信号にゲインを施すことによって酸素飽和度画像が生成される。一方、酸素飽和度を算出するモードが第2モードに設定されている場合、信号比B1/G1及び信号比R1/G1に基づいて算出された酸素飽和度に応じて、B1画像信号,G1画像信号,R1画像信号にゲインを施すことによって酸素飽和度画像が生成される。そして、生成された酸素飽和度画像は、モニタ18に表示される(S19:表示ステップ)。これらの動作は、通常観察モードに切り替えられるか(S20)、診断終了(S21)まで繰り返し行われる   When the signal ratio calculated according to the calculation mode is calculated in this way, the oxygen saturation calculation unit 83 calculates the oxygen saturation for each pixel based on the calculated signal ratio (S17: oxygen saturation calculation step). ). When the oxygen saturation is calculated, the image generation unit 84 generates an oxygen saturation image (S18). When the mode for calculating the oxygen saturation is set to the first mode, the B2 image signal, the G2 image signal, according to the oxygen saturation calculated based on the signal ratio B1 / G2 and the signal ratio R2 / G2, An oxygen saturation image is generated by applying gain to the R2 image signal. On the other hand, when the mode for calculating the oxygen saturation is set to the second mode, the B1 image signal and the G1 image are selected according to the oxygen saturation calculated based on the signal ratio B1 / G1 and the signal ratio R1 / G1. An oxygen saturation image is generated by applying a gain to the signal and the R1 image signal. The generated oxygen saturation image is displayed on the monitor 18 (S19: display step). These operations are repeated until the normal observation mode is switched (S20) or the diagnosis is finished (S21).

上記のように、観察対象の動きが小さい場合に設定される第1モードでは、1フレーム目に得られる第1画像信号と、第2フレーム目に得られる第2画像信号との両方を用いて酸素飽和度が算出され、酸素飽和度画像が生成される。一方、観察対象の動きが大きい場合に設定される第2モードでは、2フレーム目に得られる第2画像信号は用いず、1フレーム目に得られる第1画像信号だけを用いて酸素飽和度が算出され、酸素飽和度画像が生成される。そして、これら第1モードと第2モードの切り替えは、動き量に基づいて、自動的に行われる。   As described above, in the first mode set when the movement of the observation target is small, both the first image signal obtained in the first frame and the second image signal obtained in the second frame are used. The oxygen saturation is calculated and an oxygen saturation image is generated. On the other hand, in the second mode that is set when the movement of the observation target is large, the oxygen saturation level is determined using only the first image signal obtained in the first frame without using the second image signal obtained in the second frame. Calculated and an oxygen saturation image is generated. The switching between the first mode and the second mode is automatically performed based on the amount of movement.

第1モードは、特に正確な酸素飽和度を算出することができるが、酸素飽和度の算出に2フレーム分の画像信号を必要とするので、観察対象に動きがあると酸素飽和度の算出精度が悪化する場合がある。また、第2モードは、酸素飽和度の算出精度を上げるためにB1画像信号とG2画像信号の二つの画像信号に対して補正処理をしてから信号比B1/G1,R1/G1を算出する必要があるので、第1モードと比較すると酸素飽和度の算出精度が劣るが、1フレーム分の画像信号だけを用いるので、観察対象に動きでは酸素飽和度の算出精度が低下し難い。このため、内視鏡システム10では、上記のように観察対象の動き量を算出することにより、観察対象の動きを検出し、動き量として算出される観察対象の動きの大きさに応じて第1モードと第2モードを自動的に切り替えている。   In the first mode, particularly accurate oxygen saturation can be calculated. However, since the image signal for two frames is required for calculation of oxygen saturation, the calculation accuracy of oxygen saturation is calculated when there is a movement in the observation target. May get worse. In the second mode, the signal ratios B1 / G1, R1 / G1 are calculated after correcting the two image signals of the B1 image signal and the G2 image signal in order to increase the calculation accuracy of the oxygen saturation. Since it is necessary, the calculation accuracy of oxygen saturation is inferior to that of the first mode. However, since only one frame of image signal is used, the calculation accuracy of oxygen saturation is difficult to be lowered by movement of the observation target. For this reason, the endoscope system 10 detects the movement of the observation target by calculating the movement amount of the observation target as described above, and detects the movement of the observation target according to the magnitude of the movement of the observation target calculated as the movement amount. The first mode and the second mode are automatically switched.

これにより、先端部24の位置や向きをほぼ動かさずに行われる精査時等で、観察対象に殆ど動きがない場合には、第1モードが自動選択され、スクリーニング時よりも正確性が高い酸素飽和度を算出及び提示することができる。さらに、先端部24の位置や向きを変えながら行われるスクリーニング時等で、観察対象に大きな動きがある場合には、第2モードが自動選択され、誤診を招くことがない程度の精度が確保された正確な酸素飽和度を算出及び提示することができる。もちろん、精査時に蠕動運動等によって観察対象に動きがあった場合でも、その動きが大きい場合には自動的に第2モードに切り替えられ、正確な酸素飽和度の算出及び提示は維持される。また、スクリーニング時でも、観察対象に動きがなければ、自動的に第1モードに切り替えられ、第2モードを続行する場合よりも高精度な酸素飽和度を算出及び提示することができる。すなわち、内視鏡システム10は観察対象の動きがあっても、可能な限り正確な酸素飽和度を算出及び提示を行うことができる。   As a result, when there is almost no movement in the observation target, such as during a close examination that is performed without substantially moving the position and orientation of the tip 24, the first mode is automatically selected, and oxygen with higher accuracy than during screening. Saturation can be calculated and presented. Furthermore, when there is a large movement in the observation target, such as during screening performed while changing the position and orientation of the distal end portion 24, the second mode is automatically selected, and accuracy that does not cause misdiagnosis is ensured. Accurate oxygen saturation can be calculated and presented. Of course, even if there is a movement in the observation target due to a peristaltic movement or the like at the time of detailed examination, if the movement is large, the mode is automatically switched to the second mode, and accurate oxygen saturation calculation and presentation are maintained. Even during screening, if there is no movement in the observation target, the mode is automatically switched to the first mode, and the oxygen saturation can be calculated and presented with higher accuracy than when the second mode is continued. That is, the endoscope system 10 can calculate and present the oxygen saturation as accurately as possible even when the observation target moves.

[第2実施形態]
第2実施形態の内視鏡システムは、第1実施形態の動き量算出部65と、酸素飽和度画像生成部76のモード切替部80,信号比算出部81,酸素飽和度算出部83を、図13に示す動き量算出部265,モード切替部280,信号比算出部281,酸素飽和度算出部283にそれぞれ置き換えたものである。それ以外の構成は第1実施形態の内視鏡システム10と同じである。
[Second Embodiment]
The endoscope system of the second embodiment includes the motion amount calculation unit 65 of the first embodiment, the mode switching unit 80, the signal ratio calculation unit 81, and the oxygen saturation calculation unit 83 of the oxygen saturation image generation unit 76. The motion amount calculation unit 265, the mode switching unit 280, the signal ratio calculation unit 281, and the oxygen saturation calculation unit 283 shown in FIG. Other configurations are the same as those of the endoscope system 10 of the first embodiment.

動き量算出部265は、観察モード切替SW22bが特殊観察モードの場合に、画像処理切替部60から画像信号を取得し、取得した画像信号を用いて動き量を算出することやその方法については、第1実施形態の動き量算出部65と同じである。但し、動き量算出部265は、第1画像信号(または第2画像信号)が表す撮像領域を設定に応じて複数の領域に分け、各領域で動き量を算出する。例えば、図14に示すように、動き量算出部265は、R1画像信号(符号R1)とR2画像信号(符号R2)が表す撮像領域を3×3の領域Aij(i=1〜3,j=1〜3)に分け、各領域Aijでそれぞれ動き量Mijを算出する。 When the observation mode switching SW 22b is in the special observation mode, the motion amount calculation unit 265 acquires an image signal from the image processing switching unit 60, calculates a motion amount using the acquired image signal, and a method thereof. This is the same as the motion amount calculation unit 65 of the first embodiment. However, the motion amount calculation unit 265 divides the imaging region represented by the first image signal (or the second image signal) into a plurality of regions according to the setting, and calculates the motion amount in each region. For example, as illustrated in FIG. 14, the motion amount calculation unit 265 determines that the imaging region represented by the R1 image signal (reference R1) and the R2 image signal (reference R2) is a 3 × 3 area A ij (i = 1 to 3, j = 1 to 3), and the motion amount M ij is calculated for each region A ij .

また、モード切替部280は、各領域Aijについてそれぞれ動き量と閾値を比較し、その結果に応じて領域Aij毎に酸素飽和度を算出するモードを切り替えるためのモード設定信号を信号比算出部281に入力する。このモード設定信号は、各領域Aijと酸素飽和度を算出するモードの設定の対応を指定する。例えば、図14に示すように、中央の領域A22の動き量M22が閾値で定められる特定範囲に収まっている場合、この領域A22の酸素飽和度を算出するモードは第1モードに設定される。また、左上の領域A11のように、動き量M11が閾値で定められる特定範囲に収まっていない場合には、その領域A11の酸素飽和度を算出するモードは第2モードに設定される。モード切替部280が用いる閾値は、第1実施形態のモード切替部80で用いるものと同じである。 Further, the mode switching unit 280 compares the amount of movement with the threshold value for each region A ij , and calculates a signal ratio calculation of a mode setting signal for switching the mode for calculating the oxygen saturation for each region A ij according to the result. Input to the unit 281. This mode setting signal specifies the correspondence between each region A ij and the mode setting for calculating the oxygen saturation. For example, as shown in FIG. 14 setting, if the motion amount M 22 in the central region A 22 is within the specific range defined by the threshold, the mode of calculating the oxygen saturation of the region A 22 is the first mode Is done. Also, as in the upper left region A 11, if not within the specified range of motion amount M 11 is determined by the threshold, the mode of calculating the oxygen saturation of the region A 11 is set to the second mode . The threshold used by the mode switching unit 280 is the same as that used by the mode switching unit 80 of the first embodiment.

信号比算出部281は、モード切替部80から入力されるモード設定信号に応じて、酸素飽和度算出部283で用いる信号比を算出する。各算出モードでの信号比の算出方法等は、第1実施形態の信号比算出部81と同じであるが、信号比算出部281では、上記領域毎にモード設定信号で指定された算出モードで信号比を算出する。したがって、第1モードに設定された領域では信号比B1/G2及び信号比R2/G2を算出し、第2モードに設定された領域では信号比B1/G1及び信号比R1/G1を算出する。   The signal ratio calculation unit 281 calculates the signal ratio used by the oxygen saturation calculation unit 283 in accordance with the mode setting signal input from the mode switching unit 80. The signal ratio calculation method in each calculation mode is the same as that of the signal ratio calculation unit 81 of the first embodiment, but the signal ratio calculation unit 281 uses the calculation mode specified by the mode setting signal for each region. Calculate the signal ratio. Therefore, the signal ratio B1 / G2 and the signal ratio R2 / G2 are calculated in the region set in the first mode, and the signal ratio B1 / G1 and the signal ratio R1 / G1 are calculated in the region set in the second mode.

酸素飽和度算出部283は、信号比算出部281から入力される各領域の信号比と、相関関係記憶部82に記憶された相関関係とに基づいて、酸素飽和度を算出する。このため、第1モードに設定された領域では、信号比B1/G2及び信号比R2/G2を用いて酸素飽和度を算出し、第2モードに設定された領域では、信号比B1/G1及び信号比R1/G1を用いて酸素飽和度を算出する。   The oxygen saturation calculation unit 283 calculates the oxygen saturation based on the signal ratio of each region input from the signal ratio calculation unit 281 and the correlation stored in the correlation storage unit 82. Therefore, in the region set in the first mode, the oxygen saturation is calculated using the signal ratio B1 / G2 and the signal ratio R2 / G2, and in the region set in the second mode, the signal ratio B1 / G1 and The oxygen saturation is calculated using the signal ratio R1 / G1.

上記のように、画像信号を複数の領域Aijに分け、各領域Aijで動き量Mijを算出し、動き量Mijの大きさに基づいて領域Aij毎に酸素飽和度を算出するモードを設定すると、観察対象の動きが部分的である場合でも正確な酸素飽和度の算出及び提示が可能である。例えば、観察対象に動きがない領域では第1モードによって特に正確な酸素飽和度の算出及び提示が維持され、かつ、観察対象に動きがあった領域では、第2モードによる酸素飽和度の正確性が確保される。 As described above, dividing the image signal into a plurality of regions A ij, calculates the motion amount M ij in each region A ij, calculating the oxygen saturation in each region A ij based on the magnitude of the motion amount M ij By setting the mode, it is possible to accurately calculate and present the oxygen saturation even when the movement of the observation target is partial. For example, in the region where there is no movement in the observation target, the first mode maintains particularly accurate calculation and presentation of the oxygen saturation, and in the region where the observation target moves, the accuracy of the oxygen saturation in the second mode is maintained. Is secured.

なお、図14では、3×3の領域Aijに分けているが、領域の分け方やその数は任意であり、4×5の領域に分ける等、画像信号の縦横で領域の個数が違っていても良い。また、各領域の形状は図14のように四角形でなくても良く、例えば、画像信号を同心円環状の複数の領域に分けても良い。 In FIG. 14, although the area is divided into 3 × 3 areas A ij , the number and the number of areas are arbitrary, and the number of areas is different in the vertical and horizontal directions of the image signal, such as dividing into 4 × 5 areas. May be. Moreover, the shape of each area | region does not need to be a rectangle like FIG. 14, For example, you may divide | segment an image signal into several area | regions of a concentric ring.

また、画像信号を分ける領域の最小単位は一つの画素である。この場合、各画素が上記領域であり、画素毎に動き量を算出して酸素飽和度を算出するモードを変えることになる。このように、画素毎に動き量を算出して酸素飽和度を算出するモードを変えると、酸素飽和度画像において酸素飽和度を算出するモードが異なる領域の境界が特に目立ちにくい。   In addition, the minimum unit of the area where the image signal is divided is one pixel. In this case, each pixel is the region, and the mode for calculating the oxygen saturation is changed by calculating the amount of movement for each pixel. As described above, if the mode for calculating the oxygen saturation is changed by calculating the amount of movement for each pixel, the boundary between regions having different modes for calculating the oxygen saturation in the oxygen saturation image is not particularly noticeable.

[第3実施形態]
第3実施形態の内視鏡システムは、第1実施形態の信号比算出部81,酸素飽和度算出部83,画像生成部84を、図15に示す信号比算出部381,酸素飽和度算出部383,画像生成部384に置き換えたものである。また、第3実施形態の内視鏡システムでは、モード切替部80がなく、動き量算出部65が算出する動き量の入力先は画像生成部384である。これ以外の構成は、第1実施形態の内視鏡システム10と同じである。
[Third Embodiment]
The endoscope system according to the third embodiment includes a signal ratio calculation unit 81, an oxygen saturation calculation unit 83, and an image generation unit 84 according to the first embodiment, the signal ratio calculation unit 381, the oxygen saturation calculation unit illustrated in FIG. 383 and the image generation unit 384 are replaced. Further, in the endoscope system according to the third embodiment, the mode switching unit 80 is not provided, and the input destination of the motion amount calculated by the motion amount calculation unit 65 is the image generation unit 384. Other configurations are the same as those of the endoscope system 10 of the first embodiment.

信号比算出部381は、第1モード用信号比算出部381Aと第2モード用信号比算出部381Bとを備える。第1モード用信号比算出部381Aは、第1モードの信号比B1/G2,R2/G2を算出し、第2モード用信号比算出部381Bは、第2モードの信号比B1/G1,R1/G1を算出する。すなわち、信号比算出部381は、動き量に依らず、第1モード用の信号比B1/G2,R2/G2と、第2モード用の信号比B1/G1,R1/G1を常に両方とも算出する。第1モード用信号比算出部381A及び第2モード用信号比算出部381Bが上記信号比をそれぞれ算出する方法は第1実施形態の信号比算出部81と同様である。   The signal ratio calculation unit 381 includes a first mode signal ratio calculation unit 381A and a second mode signal ratio calculation unit 381B. The first mode signal ratio calculation unit 381A calculates the first mode signal ratios B1 / G2 and R2 / G2, and the second mode signal ratio calculation unit 381B calculates the second mode signal ratios B1 / G1 and R1. / G1 is calculated. That is, the signal ratio calculation unit 381 always calculates both the signal ratios B1 / G2 and R2 / G2 for the first mode and the signal ratios B1 / G1 and R1 / G1 for the second mode regardless of the motion amount. To do. The method by which the first mode signal ratio calculation unit 381A and the second mode signal ratio calculation unit 381B calculate the signal ratio is the same as that of the signal ratio calculation unit 81 of the first embodiment.

酸素飽和度算出部383は、第1モード用酸素飽和度算出部383Aと第2モード用酸素飽和度算出部383Bとを備える。第1モード用酸素飽和度算出部383Aは、第1モード用信号比算出部381Aが算出した信号比B1/G2,R2/G2と、相関関係記憶部82に記憶された相関関係に基づいて、各画素の酸素飽和度を算出する。また、第2モード用酸素飽和度算出部383Bは、第2モード用信号比算出部381Bが算出した信号比B1/G1,R1/G1と、相関関係記憶部82に記憶された相関関係に基づいて、各画素の酸素飽和度を算出する。すなわち、酸素飽和度算出部383は、動き量に依らず常に、第1モードで酸素飽和度を算出し、かつ、第2モードで酸素飽和度を算出する。   The oxygen saturation calculation unit 383 includes a first mode oxygen saturation calculation unit 383A and a second mode oxygen saturation calculation unit 383B. The first mode oxygen saturation calculation unit 383A is based on the signal ratios B1 / G2 and R2 / G2 calculated by the first mode signal ratio calculation unit 381A and the correlation stored in the correlation storage unit 82. The oxygen saturation of each pixel is calculated. The second mode oxygen saturation calculation unit 383B is based on the signal ratios B1 / G1 and R1 / G1 calculated by the second mode signal ratio calculation unit 381B and the correlation stored in the correlation storage unit 82. Thus, the oxygen saturation of each pixel is calculated. That is, the oxygen saturation calculation unit 383 always calculates the oxygen saturation in the first mode and calculates the oxygen saturation in the second mode regardless of the amount of motion.

画像生成部384は、第1モード画像生成部384Aと、第2モード画像生成部384Bと、重み付け合成部385とを備える。第1モード画像生成部384Aは、第1モード用酸素飽和度算出部383Aが算出した酸素飽和度と、B2画像信号,G2画像信号及びR2画像信号とを用いて酸素飽和度画像を生成する。この第1モード画像生成部384Aが生成する酸素飽和度画像(以下、第1モード画像という)は、第1実施形態で第1モードに設定された場合に算出される酸素飽和度画像である。また、第2モード画像生成部384Bは、第2モード用酸素飽和度算出部383Bが算出した酸素飽和度と、B1画像信号,G1画像信号及びR1画像信号とを用いて酸素飽和度画像を生成する。この第2モード画像生成部384Bが算出する酸素飽和度画像(以下、第2モード画像という)は、第1実施形態で第2モードに設定された場合に算出される酸素飽和度画像である。したがって、画像生成部384は、動き量に依らず常に第1モード画像と第2モード画像とを生成する。   The image generation unit 384 includes a first mode image generation unit 384A, a second mode image generation unit 384B, and a weighting synthesis unit 385. The first mode image generation unit 384A generates an oxygen saturation image using the oxygen saturation calculated by the first mode oxygen saturation calculation unit 383A and the B2 image signal, the G2 image signal, and the R2 image signal. The oxygen saturation image (hereinafter referred to as a first mode image) generated by the first mode image generation unit 384A is an oxygen saturation image calculated when the first mode is set in the first embodiment. The second mode image generation unit 384B generates an oxygen saturation image using the oxygen saturation calculated by the second mode oxygen saturation calculation unit 383B and the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal. To do. The oxygen saturation image calculated by the second mode image generation unit 384B (hereinafter referred to as a second mode image) is an oxygen saturation image calculated when the second mode is set in the first embodiment. Therefore, the image generation unit 384 always generates the first mode image and the second mode image regardless of the amount of motion.

重み付け合成部385は、第1モード画像と第2モード画像を合成することにより合成酸素飽和度画像を生成する。この合成は、動き量に基づいた重み付け係数Kを用いて行われる。具体的には、重み付け合成部385は、まず、動き量算出部65から入力される動き量に基づいて重み付け係数Kを算出する。重み付け係数Kは、「0」から「1」の値で算出され、動き量が「1」(観察対象に動きがない場合のR2/R1の値)の場合に「0」であり、予め定められた閾値と同じ値の場合に「1」である。そして、動き量が「1」から閾値までの間は、動き量の大きさに比例して「0」から「1」の範囲内の値に設定される。また、動き量が閾値を超える場合は、重み付け係数Kは「1」に設定される。重み付け係数Kを算出すると、図16に示すように、第1モード画像391に「1−K」を乗じ、第2モード画像392に「K」を乗じて、画素毎に信号値を合算することにより、合成酸素飽和度画像393を生成する。こうして生成された合成酸素飽和度画像393が表示用の酸素飽和度画像として構造強調部78に出力され、モニタ18に表示される。   The weighting synthesis unit 385 generates a synthesized oxygen saturation image by synthesizing the first mode image and the second mode image. This synthesis is performed using a weighting coefficient K based on the amount of motion. Specifically, the weighting synthesis unit 385 first calculates the weighting coefficient K based on the motion amount input from the motion amount calculation unit 65. The weighting coefficient K is calculated as a value from “0” to “1”, and is “0” when the motion amount is “1” (the value of R2 / R1 when there is no motion in the observation target). When the value is the same as the threshold value, “1” is set. When the motion amount is between “1” and the threshold value, the value is set to a value within the range of “0” to “1” in proportion to the magnitude of the motion amount. If the amount of motion exceeds the threshold, the weighting coefficient K is set to “1”. When the weighting coefficient K is calculated, as shown in FIG. 16, the first mode image 391 is multiplied by “1-K”, the second mode image 392 is multiplied by “K”, and the signal values are summed for each pixel. Thus, a synthetic oxygen saturation image 393 is generated. The synthesized oxygen saturation image 393 generated in this way is output to the structure enhancement unit 78 as an oxygen saturation image for display and displayed on the monitor 18.

上記のように合成酸素飽和度画像393を生成する場合も、図17に示すように、第1実施形態と同様に、まず、通常観察モードにおいてスクリーニングを行い(S310)、病変可能性部位を発見した場合(S311)には、モード切替SW22bを操作して、特殊観察モードに切り替え(S312)、この特殊観察モードにおいて、病変可能性部位の診断を行う。   When generating the synthetic oxygen saturation image 393 as described above, as shown in FIG. 17, as in the first embodiment, first, screening is performed in the normal observation mode (S310) to find a possible lesion site. In the case (S311), the mode switching SW 22b is operated to switch to the special observation mode (S312), and in this special observation mode, a possible lesion is diagnosed.

特殊観察モードでは、第1及び第2白色光がセンサ48の撮像フレームに同期して交互に観察対象に照射されるので、センサ48は1フレーム目にR1画像信号,G1画像信号,B1画像信号を出力し、2フレーム目にR2画像信号,G2画像信号,B2画像信号を出力するので、第1実施形態と同様に、動き量算出部65によって動き量が算出される(S313)。   In the special observation mode, the first and second white lights are alternately irradiated on the observation target in synchronization with the imaging frame of the sensor 48, so that the sensor 48 detects the R1 image signal, the G1 image signal, and the B1 image signal in the first frame. Since the R2 image signal, the G2 image signal, and the B2 image signal are output in the second frame, the motion amount is calculated by the motion amount calculation unit 65 as in the first embodiment (S313).

その後、第1実施形態では動き量に基づいて第1モードと第2モードを切り換えて酸素飽和度の算出及び酸素飽和度画像の生成を行っているが、本実施形態では、動き量に大きさ等に依らず、第1モード用の信号比B1/G2,R2/G2が算出され(S314:第1信号比算出ステップ)、かつ、第2モード用の信号比B1/G1,R1/G1が算出される(S315:第2信号比算出ステップ)。そして、第1,第2モード用の各信号比に基づいて、第1モードの酸素飽和度と、第2モードの酸素飽和度がそれぞれ算出される(S316:第1酸素飽和度算出ステップ,S317:第2酸素飽和度算出ステップ)。   Thereafter, in the first embodiment, the oxygen saturation is calculated and the oxygen saturation image is generated by switching between the first mode and the second mode based on the amount of movement. In this embodiment, the amount of movement is large. The signal ratios B1 / G2 and R2 / G2 for the first mode are calculated (S314: first signal ratio calculation step) and the signal ratios B1 / G1 and R1 / G1 for the second mode are Calculated (S315: second signal ratio calculation step). Then, based on the signal ratios for the first and second modes, the oxygen saturation of the first mode and the oxygen saturation of the second mode are calculated (S316: first oxygen saturation calculating step, S317). : Second oxygen saturation calculation step).

こうして第1,第2各算出モードの酸素飽和度が算出されると、第1モード用の酸素飽和度を用いて第1モード画像391が生成され(S318:第1モード画像生成ステップ)、かつ、第2モード用の酸素飽和度を用いて第2モード画像392が生成される(S319:第2モード画像生成ステップ)。また、重み付け合成部385によって、ステップ313で算出された動き量に応じた重み付け係数Kが算出され(S320:重み付け係数算出ステップ)、この重み付け係数Kに応じた比率で第1モード画像391と第2モード画像392が合成され、合成酸素飽和度画像393が生成される(S321:合成ステップ)。本実施形態では、上記のように生成される合成酸素飽和度画像393が、構造強調等を経てモニタ18に表示される(S322:表示ステップ)。なお、これらの動作が、通常観察モードに切り替えられるか(S323)、診断終了(S324)まで繰り返し行われるのは第1実施形態と同様である。   When the oxygen saturation levels in the first and second calculation modes are thus calculated, a first mode image 391 is generated using the oxygen saturation level for the first mode (S318: first mode image generation step), and The second mode image 392 is generated using the oxygen saturation for the second mode (S319: second mode image generation step). In addition, the weighting synthesis unit 385 calculates a weighting coefficient K corresponding to the amount of motion calculated in step 313 (S320: weighting coefficient calculation step), and the first mode image 391 and the first mode image 391 at a ratio according to the weighting coefficient K. The two-mode image 392 is synthesized, and a synthetic oxygen saturation image 393 is generated (S321: synthesis step). In the present embodiment, the synthesized oxygen saturation image 393 generated as described above is displayed on the monitor 18 through structure enhancement or the like (S322: display step). Note that these operations are repeated until the normal observation mode is switched (S323) or the diagnosis is completed (S324), as in the first embodiment.

上記のように、第1モード画像391と第2モード画像392を常に両方とも生成し、これらを動き量に基づいた重み付け係数K重み付けをして合成し、表示用の合成酸素飽和度画像393を生成する場合、観察対象の動きが大きければ合成酸素飽和度画像393中の第2モード画像392の比率が大きくなり、観察対象の動きが小さければ合成酸素飽和度画像393中の第1モード画像391の比率が高くなる。もちろん、観察対象の動きが小さければ、合成酸素飽和度画像393は第1モード画像391そのものになり、観察対象の動きが大きければ、合成酸素飽和度画像393は第2モード画像392そのものになる。観察対象の動きの大きさがこれらの中間の場合には、第1,第2モードで算出する各酸素飽和度の信頼度が高いほうが合成酸素飽和度画像に強く表れる。   As described above, both the first mode image 391 and the second mode image 392 are always generated, synthesized by applying the weighting coefficient K weighting based on the motion amount, and the synthesized oxygen saturation image 393 for display is synthesized. When generating, if the movement of the observation target is large, the ratio of the second mode image 392 in the synthetic oxygen saturation image 393 increases, and if the movement of the observation target is small, the first mode image 391 in the synthetic oxygen saturation image 393 is generated. The ratio of becomes higher. Of course, if the movement of the observation target is small, the synthetic oxygen saturation image 393 becomes the first mode image 391 itself, and if the movement of the observation target is large, the synthetic oxygen saturation image 393 becomes the second mode image 392 itself. When the magnitude of the movement of the observation object is between these values, the higher the reliability of each oxygen saturation calculated in the first and second modes, the stronger appears in the synthesized oxygen saturation image.

本実施形態によれば、第1モードと第2モードの切り替わりを医師等に意識させずに、正確な酸素飽和度の算出及び提示ができる。また、第2実施形態のように領域毎に酸素飽和度を算出するモードを切り替える場合と比較すると、本実施形態の合成酸素飽和度画像393は、酸素飽和度を算出するモードが異なる隣接した領域の境界がないので視認性が良い。   According to this embodiment, it is possible to accurately calculate and present the oxygen saturation without making a doctor or the like aware of the switching between the first mode and the second mode. Further, compared to the case where the mode for calculating the oxygen saturation is switched for each region as in the second embodiment, the synthesized oxygen saturation image 393 of the present embodiment is an adjacent region having a different mode for calculating the oxygen saturation. Visibility is good because there is no boundary.

なお、第2実施形態のように画像信号を複数の領域に分割し、その各領域で上記のように合成酸素飽和度画像393に対応する合成画像を生成しても良い。このように、本実施形態と第2実施形態を組み合わせると、各領域の境界が目立たなくなり、視認性が良い酸素飽和度画像を提供することができる。   Note that the image signal may be divided into a plurality of regions as in the second embodiment, and a composite image corresponding to the synthetic oxygen saturation image 393 may be generated in each region as described above. As described above, when this embodiment and the second embodiment are combined, the boundary of each region becomes inconspicuous, and an oxygen saturation image with good visibility can be provided.

[第4実施形態]
図18に示すように、第4実施形態の内視鏡システム400は、第1実施形態とは異なる動き量算出部465と酸素飽和度画像生成部476と光源制御部440とを備える。これ以外の構成は、第1実施形態の内視鏡システム10と同じである。
[Fourth Embodiment]
As shown in FIG. 18, the endoscope system 400 of the fourth embodiment includes a motion amount calculation unit 465, an oxygen saturation image generation unit 476, and a light source control unit 440 that are different from those of the first embodiment. Other configurations are the same as those of the endoscope system 10 of the first embodiment.

動き量算出部465は、過去のフレームで得られた第1画像信号のうちの一色を少なくとも一つを記憶し、この過去フレーム画像と、画像処理切替部60を介して取得する最新の第1画像信号とから、対応する特徴点をそれぞれ抽出し、その位置関係から観察対象の動きの向き及び大きさを表す動きベクトルを求め、その大きさを動き量として算出する。また、特徴点を複数抽出する場合には、例えば、それぞれから求められる動きベクトルの大きさの平均値を動き量として算出する。   The motion amount calculation unit 465 stores at least one color of the first image signals obtained in the past frame, and the latest first frame image acquired via the past frame image and the image processing switching unit 60. Corresponding feature points are extracted from the image signal, a motion vector representing the direction and magnitude of the movement of the observation target is obtained from the positional relationship, and the magnitude is calculated as the amount of movement. Further, when a plurality of feature points are extracted, for example, an average value of the magnitudes of motion vectors obtained from each is calculated as a motion amount.

酸素飽和度画像生成部476は、第1実施形態の酸素飽和度画像生成部76と同様に酸素飽和度の算出及び酸素飽和度画像の生成をするが、モード切替部80が出力するモード設定信号を、信号比算出部81だけでなく、光源制御部440にも入力する。   The oxygen saturation image generation unit 476 calculates the oxygen saturation and generates the oxygen saturation image in the same manner as the oxygen saturation image generation unit 76 of the first embodiment, but the mode setting signal output from the mode switching unit 80 Is input not only to the signal ratio calculation unit 81 but also to the light source control unit 440.

図19に示すように、光源制御部440は、酸素飽和度画像生成部76から入力されるモード設定信号が第1モードであった場合、第1実施形態と同様に第1青色レーザ光源(473LD)34と第2青色レーザ光源(445LD)36を撮像のフレームに同期して交互に点灯させる。一方、入力されたモード設定信号が第2モードであった場合、特殊観察モード時であっても、第1モードを設定するモード設定信号を受けるまで、光源制御部440は、第1青色レーザ光源(473LD)34だけを点灯させ続ける。この場合、1フレーム目,2フレーム目の両方とも、観察対象には第1白色光が照射され、センサ48はB1画像信号,G1画像信号,R1画像信号を出力する。このため、酸素飽和度画像生成部476は、第1モードによる酸素飽和度の算出及び酸素飽和度画像の生成を1フレーム毎に行う。   As shown in FIG. 19, when the mode setting signal input from the oxygen saturation image generation unit 76 is the first mode, the light source control unit 440 uses the first blue laser light source (473LD) as in the first embodiment. ) 34 and the second blue laser light source (445LD) 36 are alternately turned on in synchronization with the imaging frame. On the other hand, when the input mode setting signal is the second mode, the light source control unit 440 continues to receive the first blue laser light source until the mode setting signal for setting the first mode is received even in the special observation mode. Only (473LD) 34 is kept on. In this case, in both the first frame and the second frame, the observation target is irradiated with the first white light, and the sensor 48 outputs a B1 image signal, a G1 image signal, and an R1 image signal. For this reason, the oxygen saturation image generation unit 476 performs oxygen saturation calculation and oxygen saturation image generation in the first mode for each frame.

上記制御によれば、観察対象が大きく(速く)動いている間、正確な酸素飽和度の算出及び提示をしつつ、かつ、撮像及び酸素飽和度画像を表示するフレームレートが自動的に向上し、観察対象の視認性が良くなる。   According to the above control, the frame rate for displaying the image and the oxygen saturation image is automatically improved while accurately calculating and presenting the oxygen saturation while the observation target moves large (fast). The visibility of the observation target is improved.

なお、第1〜第3実施形態においても、本実施形態の動き量算出部465と同様の方法で動き量を算出しても良い。   Also in the first to third embodiments, the motion amount may be calculated by the same method as the motion amount calculation unit 465 of the present embodiment.

[第5実施形態]
図20に示すように、内視鏡システム700の光源装置14には、第1及び第2青色レーザ光源34,36と光源制御部40の代わりに、LED(Light Emitting Diode)光源ユニット501と、LED光源制御部504が設けられている。また、内視鏡システム500の照明光学系24aには蛍光体44が設けられていない。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。
[Fifth Embodiment]
As shown in FIG. 20, the light source device 14 of the endoscope system 700 includes an LED (Light Emitting Diode) light source unit 501 instead of the first and second blue laser light sources 34 and 36 and the light source control unit 40. An LED light source control unit 504 is provided. Further, the phosphor 44 is not provided in the illumination optical system 24 a of the endoscope system 500. Other than that, it is the same as the endoscope system 10 of the first embodiment.

LED光源ユニット501は、特定の波長帯域に制限された光を発光する光源として、R−LED501a,G−LED501b,B−LED501cを有する。図21に示すように、R−LED501aは、例えば約600〜650nmの赤色帯域光(以下、単に赤色光という)を発光する。この赤色光の中心波長は約620〜630nmである。G−LED501bは、正規分布で表される約500〜600nmの緑色帯域光(以下、単に緑色光)を発光する。B−LED501cは、445〜460nmを中心波長とする青色帯域光(以下、単に青色光という)を発光する。   The LED light source unit 501 includes an R-LED 501a, a G-LED 501b, and a B-LED 501c as light sources that emit light limited to a specific wavelength band. As shown in FIG. 21, the R-LED 501a emits red band light (hereinafter simply referred to as red light) of about 600 to 650 nm, for example. The center wavelength of the red light is about 620 to 630 nm. The G-LED 501b emits about 500 to 600 nm of green band light (hereinafter simply referred to as green light) represented by a normal distribution. The B-LED 501c emits blue band light having a central wavelength of 445 to 460 nm (hereinafter simply referred to as blue light).

また、LED光源ユニット501は、B−LED501cが発する青色光の光路上に挿抜されるハイパスフィルタ(HPF)502を有する。ハイパスフィルタ502は、約450nm以下の波長帯域の青色光をカットし、約450nmより長波長帯域の光を透過する。   Further, the LED light source unit 501 has a high-pass filter (HPF) 502 that is inserted into and extracted from the optical path of blue light emitted from the B-LED 501c. The high pass filter 502 cuts blue light having a wavelength band of about 450 nm or less and transmits light having a wavelength band longer than about 450 nm.

ハイパスフィルタ502のカットオフ波長(約450nm)は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数がほぼ等しい波長であり(図10参照)、この波長を境に酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数が逆転する。本実施形態の場合、相関関係記憶部82に記憶された相関関係は、酸化ヘモグロビンの吸光係数が還元ヘモグロビンの吸光係数よりも大きい場合のものなので、カットオフ波長以下の波長帯域に基づくシグナルは、不正確な酸素飽和度が算出される原因になる。このため、少なくとも酸素飽和度を算出するためのB1画像信号を取得する時に、ハイパスフィルタ502を用いてカットオフ波長以下の波長帯域の光が観察対象に照射されないようにすることで、酸素飽和度の算出精度が向上する。   The cutoff wavelength (about 450 nm) of the high-pass filter 502 is a wavelength at which the absorption coefficients of oxyhemoglobin and reduced hemoglobin are substantially equal (see FIG. 10), and the absorption coefficients of oxyhemoglobin and reduced hemoglobin are reversed at this wavelength. In the case of the present embodiment, the correlation stored in the correlation storage unit 82 is a case where the extinction coefficient of oxyhemoglobin is larger than the extinction coefficient of reduced hemoglobin. Therefore, a signal based on a wavelength band equal to or less than the cutoff wavelength is This can cause inaccurate oxygen saturation to be calculated. For this reason, when acquiring the B1 image signal for calculating at least the oxygen saturation, the high-pass filter 502 is used to prevent the observation target from being irradiated with light having a wavelength band equal to or less than the cutoff wavelength, thereby reducing the oxygen saturation. The calculation accuracy of is improved.

したがって、ハイパスフィルタ502は、特殊観察モード時にB−LED501cの前の挿入位置に挿入され、通常観察モード時には退避位置に退避される。ハイパスフィルタ502の挿抜は、LED光源制御部504の制御のもとで、HPF挿抜部503によって行われる。   Therefore, the high-pass filter 502 is inserted at the insertion position before the B-LED 501c in the special observation mode, and is retracted to the retraction position in the normal observation mode. The high-pass filter 502 is inserted / removed by the HPF insertion / extraction unit 503 under the control of the LED light source control unit 504.

LED光源制御部504は、LED光源ユニット501の各LED501a〜501cの点灯/消灯、及びハイパスフィルタ502の挿抜を制御する。具体的には、図22に示すように、通常観察モードの場合、LED光源制御部504は、各LED501a〜501cを全て点灯させ、ハイパスフィルタ502はB−LED501cの光路上から退避させる。これにより、青色光,緑色光,赤色光が重畳した白色光が観察対象に照射され、センサ48はその反射光により観察対象を撮像し、B,G,R各色の画像信号を出力する。   The LED light source control unit 504 controls turning on / off of the LEDs 501 a to 501 c of the LED light source unit 501 and insertion / extraction of the high-pass filter 502. Specifically, as shown in FIG. 22, in the normal observation mode, the LED light source control unit 504 lights all the LEDs 501a to 501c, and the high-pass filter 502 retracts from the optical path of the B-LED 501c. Thereby, white light on which blue light, green light, and red light are superimposed is irradiated on the observation target, and the sensor 48 images the observation target with the reflected light and outputs image signals of B, G, and R colors.

一方、図23に示すように、特殊観察モードの場合、LED光源制御部504は、各LED501a〜501cを全て点灯させた状態で、ハイパスフィルタ502をフレーム毎に挿入または退避させる。これにより、観察対象には、450nm以下の波長帯域がカットされた青色光と緑色光と赤色光とからなる第1混色光と、450nm以下の波長帯域がカットされていない青色光と緑色光と赤色光とからなる第2混色光とが交互に照射される。第1混色光は第1実施形態の第1白色光に対応し、第2混色光は第1実施形態の第2白色光に対応する。   On the other hand, as shown in FIG. 23, in the special observation mode, the LED light source control unit 504 inserts or retracts the high-pass filter 502 for each frame in a state where all the LEDs 501a to 501c are turned on. Accordingly, the observation target includes first mixed color light composed of blue light, green light, and red light with a wavelength band of 450 nm or less cut, and blue light and green light that is not cut with a wavelength band of 450 nm or less. The second mixed color light composed of red light is alternately irradiated. The first mixed color light corresponds to the first white light of the first embodiment, and the second mixed light corresponds to the second white light of the first embodiment.

そして、撮像制御部49では、第1混色光のもとで観察対象を撮像して得た信号電荷を1フレーム目の読出し期間に読み出して、B1画像信号,G1画像信号,R1画像信号を出力する。また、第2混色光のもとで観察対象を撮像して得た信号電荷を2フレーム目の読出期間に読み出して、B2画像信号、G2画像信号、R2画像信号を出力する。その後の処理は内視鏡システム10と同様に行うことができる。   Then, the imaging control unit 49 reads out the signal charge obtained by imaging the observation target under the first mixed color light during the first frame readout period, and outputs the B1 image signal, the G1 image signal, and the R1 image signal. To do. Further, the signal charge obtained by imaging the observation target under the second mixed color light is read during the reading period of the second frame, and the B2 image signal, the G2 image signal, and the R2 image signal are output. Subsequent processing can be performed in the same manner as the endoscope system 10.

なお、第1,第2混色光は互いに発光スペクトルが異なる第1,第2照明光であり、R−LED501a,G−LED501b,B−LED501c、及びハイパスフィルタ502は、観察対象に互いに発光スペクトルが異なる第1,第2照明光を発光する光源を構成する。   The first and second mixed color lights are the first and second illumination lights having different emission spectra. The R-LED 501a, the G-LED 501b, the B-LED 501c, and the high-pass filter 502 have an emission spectrum on the observation target. A light source that emits different first and second illumination lights is configured.

[参考例]
図24に示すように、内視鏡システム600の光源装置14には、第1及び第2青色レーザ光源34,36と光源制御部40の代わりに、広帯域光源601と、回転フィルタ602と、回転フィルタ制御部603が設けられている。また、内視鏡システム600のセンサ605は、カラーフィルタが設けられていないモノクロの撮像素子である。このため、DSP56は、デモザイク処理等のカラー撮像素子に特有の処理は行わない。それ以外については、第1実施形態の内視鏡システム10と同じである。
[Reference example]
As shown in FIG. 24, the light source device 14 of the endoscope system 600 includes a broadband light source 601, a rotation filter 602, and a rotation instead of the first and second blue laser light sources 34 and 36 and the light source control unit 40. A filter control unit 603 is provided. In addition, the sensor 605 of the endoscope system 600 is a monochrome imaging element that is not provided with a color filter. For this reason, the DSP 56 does not perform processing peculiar to the color image sensor such as demosaic processing. About other than that, it is the same as the endoscope system 10 of 1st Embodiment.

広帯域光源601は、例えばキセノンランプ、白色LED等からなり、波長帯域が青色から赤色に及ぶ白色光を発する。回転フィルタ602は、通常観察モード用フィルタ610と特殊観察モード用フィルタ611とを備えており(図25参照)、広帯域光源601から発せられる白色光がライトガイド41に入射される光路上に、通常観察モード用フィルタ610を配置する通常観察モード用の第1位置と、特殊観察モード用フィルタ611を配置する特殊観察モード用の第2位置との間で径方向に移動可能である。この第1位置と第2位置への回転フィルタ602の相互移動は、選択された観察モードに応じて回転フィルタ制御部603によって制御される。また、回転フィルタ602は、第1位置または第2位置に配置された状態で、センサ605の撮像フレームに応じて回転する。回転フィルタ602の回転速度は、選択された観察モードに応じて回転フィルタ制御部603によって制御される。   The broadband light source 601 includes, for example, a xenon lamp, a white LED, and the like, and emits white light whose wavelength band ranges from blue to red. The rotary filter 602 includes a normal observation mode filter 610 and a special observation mode filter 611 (see FIG. 25), and the white light emitted from the broadband light source 601 is normally on the optical path on which the light guide 41 is incident. It is movable in the radial direction between a first position for the normal observation mode where the observation mode filter 610 is disposed and a second position for the special observation mode where the special observation mode filter 611 is disposed. The mutual movement of the rotary filter 602 to the first position and the second position is controlled by the rotary filter control unit 603 according to the selected observation mode. The rotary filter 602 rotates in accordance with the imaging frame of the sensor 605 in a state where the rotary filter 602 is disposed at the first position or the second position. The rotation speed of the rotary filter 602 is controlled by the rotary filter control unit 603 according to the selected observation mode.

図25に示すように、通常観察モード用フィルタ610は、回転フィルタ602の内周部に設けられている。通常観察モード用フィルタ610は、赤色光を透過するRフィルタ610aと、緑色光を透過するGフィルタ610bと、青色光を透過するBフィルタ610cと有する。したがって、回転フィルタ602を通常光観察モード用の第1位置に配置すると、広帯域光源601からの白色光は、回転フィルタ602の回転に応じてRフィルタ610a、Gフィルタ610b、Bフィルタ610cのいずれかに入射する。このため、観察対象には、透過したフィルタに応じて、赤色光、緑色光、青色光が順次照射され、センサ605は、これらの反射光によりそれぞれ観察対象を撮像することにより、R画像信号、G画像信号、B画像信号を順次出力する。   As shown in FIG. 25, the normal observation mode filter 610 is provided on the inner periphery of the rotary filter 602. The normal observation mode filter 610 includes an R filter 610a that transmits red light, a G filter 610b that transmits green light, and a B filter 610c that transmits blue light. Therefore, when the rotary filter 602 is arranged at the first position for the normal light observation mode, white light from the broadband light source 601 is selected from the R filter 610a, the G filter 610b, and the B filter 610c according to the rotation of the rotary filter 602. Is incident on. For this reason, the observation target is sequentially irradiated with red light, green light, and blue light according to the transmitted filter, and the sensor 605 images the observation target with these reflected lights, thereby obtaining an R image signal, A G image signal and a B image signal are sequentially output.

また、特殊観察モード用フィルタ611は、回転フィルタ602の外周部に設けられている。特殊観察モード用フィルタ611は、赤色光を透過するRフィルタ611aと、緑色光を透過するGフィルタ611bと、青色光を透過するBフィルタ611cと、473±10nmの狭帯域光を透過する狭帯域フィルタ611dとを有する。したがって、回転フィルタ602を通常光観察モード用の第2位置に配置すると、広帯域光源601からの白色光は、回転フィルタ602の回転に応じてRフィルタ611a、Gフィルタ611b、Bフィルタ611c、狭帯域フィルタ611dのいずれかに入射する。このため、観察対象には、透過したフィルタに応じて、赤色光、緑色光、青色光,狭帯域光(473nm)が順次照射され、センサ605は、これらの反射光によりそれぞれ観察対象を撮像することにより、R画像信号、G画像信号、B画像信号、及び狭帯域画像信号を順次出力する。   The special observation mode filter 611 is provided on the outer periphery of the rotary filter 602. The special observation mode filter 611 includes an R filter 611a that transmits red light, a G filter 611b that transmits green light, a B filter 611c that transmits blue light, and a narrow band that transmits 473 ± 10 nm narrow band light. And a filter 611d. Therefore, when the rotary filter 602 is arranged at the second position for the normal light observation mode, white light from the broadband light source 601 is converted into an R filter 611a, a G filter 611b, a B filter 611c, a narrow band according to the rotation of the rotary filter 602. The light enters one of the filters 611d. Therefore, the observation target is sequentially irradiated with red light, green light, blue light, and narrowband light (473 nm) according to the transmitted filter, and the sensor 605 images each of the observation targets with these reflected lights. Thus, an R image signal, a G image signal, a B image signal, and a narrowband image signal are sequentially output.

特殊観察モードで得られるR画像信号とG画像信号は、第1実施形態のR1(またはR2)画像信号とG1(またはG2)画像信号に対応する。また、特殊観察モードで得られるB画像信号は、第1実施形態のB2画像信号に対応し、狭帯域画像信号はB1画像信号に対応する。したがって、その後の処理は第1実施形態の内視鏡システム10とほぼ同様に行うことができる。   The R image signal and the G image signal obtained in the special observation mode correspond to the R1 (or R2) image signal and the G1 (or G2) image signal of the first embodiment. Further, the B image signal obtained in the special observation mode corresponds to the B2 image signal of the first embodiment, and the narrowband image signal corresponds to the B1 image signal. Therefore, the subsequent processing can be performed in substantially the same manner as the endoscope system 10 of the first embodiment.

但し、本参考例の内視鏡システムでは、酸素飽和度算出部83は、狭帯域画像信号とR画像信号とG画像信号の3つの画像信号を用いて酸素飽和度を算出する。そして、観察対象の動きが小さいと判定された場合、画像生成部84は、酸素飽和度と、R,G,Bの各画像信号を用いて酸素飽和度画像を生成する。すなわち、観察対象の動きが小さい場合は、酸素飽和度を算出し、酸素飽和度画像を生成するために合計4フレーム分の画像信号を使用し、正確な酸素飽和度を提示することができる。このモードは、第1実施形態の第1モードによる酸素飽和度の算出及び酸素飽和度画像の生成に対応する。   However, in the endoscope system of the present reference example, the oxygen saturation calculation unit 83 calculates the oxygen saturation using three image signals of the narrowband image signal, the R image signal, and the G image signal. If it is determined that the movement of the observation target is small, the image generation unit 84 generates an oxygen saturation image using the oxygen saturation and R, G, and B image signals. That is, when the movement of the observation target is small, the oxygen saturation can be calculated, and an image signal for a total of four frames can be used to generate an oxygen saturation image, and an accurate oxygen saturation can be presented. This mode corresponds to the calculation of the oxygen saturation and the generation of the oxygen saturation image in the first mode of the first embodiment.

一方、観察対象の動きが大きいと判定された場合、画像生成部84は、算出された酸素飽和度と、狭帯域画像信号,R画像信号,G画像信号を用いて酸素飽和度画像を生成する。すなわち、観察対象の動きが大きい場合は、酸素飽和度を算出して酸素飽和度画像を生成するために合計3フレーム分の画像信号だけを使用する。このため、酸素飽和度画像中の観察対象のブレ等を抑えつつ、正確な酸素飽和度を提示することができる。このモードは、第1実施形態の第2モードによる酸素飽和度の算出及び酸素飽和度画像の生成に対応する。   On the other hand, when it is determined that the movement of the observation target is large, the image generation unit 84 generates an oxygen saturation image using the calculated oxygen saturation and the narrowband image signal, the R image signal, and the G image signal. . That is, when the movement of the observation target is large, only the image signals for a total of three frames are used to calculate the oxygen saturation and generate an oxygen saturation image. For this reason, accurate oxygen saturation can be presented while suppressing blurring of an observation target in the oxygen saturation image. This mode corresponds to the calculation of the oxygen saturation and the generation of the oxygen saturation image in the second mode of the first embodiment.

なお、広帯域光源601と回転フィルタ602は、互いに発光スペクトルが異なる第1,第2照明光を発光する光源を構成する。本実施形態の場合、特殊観察モード用フィルタ611を用いることによって観察対象に照射される一連の光が第1照明光であり、通常観察モード用フィルタ610を用いることによって観察対象に照射される一連の光が第2照明光である。   The broadband light source 601 and the rotary filter 602 constitute a light source that emits first and second illumination lights having different emission spectra. In the case of this embodiment, a series of light irradiated to the observation target by using the special observation mode filter 611 is the first illumination light, and a series of light irradiated to the observation target by using the normal observation mode filter 610. Is the second illumination light.

なお、第1〜第5実施形態及び参考例では、信号比B1/G2と信号比R2/G2、または、信号比B1/G1と信号比R1/G1に基づいて酸素飽和度を算出しているが、信号比B1/G2または信号比B1/G1のみに基づいて酸素飽和度を算出しても良い。この場合には、相関関係記憶部82には信号比B1/G2または信号比B1/G1と酸素飽和度の相関関係を記憶しておけば良い。   In the first to fifth embodiments and the reference example, the oxygen saturation is calculated based on the signal ratio B1 / G2 and the signal ratio R2 / G2, or the signal ratio B1 / G1 and the signal ratio R1 / G1. However, the oxygen saturation may be calculated based only on the signal ratio B1 / G2 or the signal ratio B1 / G1. In this case, the correlation storage unit 82 may store the correlation between the signal ratio B1 / G2 or the signal ratio B1 / G1 and the oxygen saturation.

第1〜第5実施形態及び参考例では、酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を生成及び表示しているが、これに加えて、血液量を画像化した血液量画像を生成及び表示しても良い。血液量は信号比R2/G2(またはR1/G1)と相関があるので、信号比R2/G2(またはR1/G1)に応じて異なる色を割り当てることで、血液量を画像化した血液量画像を作成することができる。   In the first to fifth embodiments and the reference example, an oxygen saturation image obtained by imaging oxygen saturation is generated and displayed. In addition, a blood volume image obtained by imaging blood volume is generated and displayed. You may do it. Since the blood volume is correlated with the signal ratio R2 / G2 (or R1 / G1), the blood volume image obtained by imaging the blood volume by assigning different colors according to the signal ratio R2 / G2 (or R1 / G1). Can be created.

第1〜第5実施形態及び参考例では酸素飽和度を算出しているが、これに代えて、あるいはこれに加えて、「血液量×酸素飽和度(%)」から求まる酸化ヘモグロビンインデックスや、「血液量×(1−酸素飽和度)(%)」から求まる還元ヘモグロビンインデックス等、他の生体機能情報を算出しても良い。   In the first to fifth embodiments and reference examples, oxygen saturation is calculated, but instead of this, or in addition to this, an oxygenated hemoglobin index obtained from “blood volume × oxygen saturation (%)”, Other biological function information such as a reduced hemoglobin index obtained from “blood volume × (1−oxygen saturation) (%)” may be calculated.

第1〜第5実施形態及び参考例では、センサ48としてCCDイメージセンサを用いているが、センサ48としてCMOSイメージセンサを用いても良い。但し、CMOSイメージセンサはいわゆるローリングシャッタ方式で駆動され、画素の行(1〜N行の各行)毎に順に信号電荷の蓄積及び読み出しが行われる。このため、各行の信号電荷の蓄積及び読み出しのタイミングが行毎に異なるので、第1白色光と第2白色光の切り替えは読み出しのタイミングに合わせて行うことが望ましい。例えば、図26に示すように、通常観察モード時には、N行目の蓄積開始(時刻T)から1行目の蓄積完了(時刻T)までの間、第2白色光の照射を行う一方、1行目の読み出し開始(時刻T)からN行目の読み出し完了(時刻T)までの間、第2白色光の照射を停止させる。また、図27に示すように、特殊観察モード時には、N行目の蓄積開始(時刻T)から1行目の蓄積完了(時刻T)までの間、第2白色光の照射を行う一方、1行目の読み出し開始(時刻T)からN行目の読み出し完了(時刻T)までの間、第2白色光の照射を停止させる。そして、次のフレームにおいて、N行目の蓄積開始(時刻T)から1行目の蓄積完了(時刻T)までの間、第1白色光の照射を行う一方、1行目の読み出し開始(時刻T)からN行目の読み出し完了(時刻T)までの間、第1白色光の照射を停止させる。こうすると、各行の実質的な電荷蓄積期間の長さ(露光量)を統一し、かつ、第1白色光による信号と第2白色光による信号が混ざるのを防ぐことができるので、センサ48としてCMOSイメージセンサを用いる場合でも上記各実施形態のように正確な酸素飽和度を算出することができる。第1,第2青色レーザ光源34,36の代わりに、LED光源ユニット501や、広帯域光源601及び回転フィルタ602を用いる場合も同様である。 In the first to fifth embodiments and reference examples, a CCD image sensor is used as the sensor 48, but a CMOS image sensor may be used as the sensor 48. However, the CMOS image sensor is driven by a so-called rolling shutter system, and signal charges are accumulated and read out in order for each row of pixels (each of 1 to N rows). For this reason, since the timing of signal charge accumulation and readout in each row differs for each row, it is desirable to switch between the first white light and the second white light in accordance with the readout timing. For example, as shown in FIG. 26, in the normal observation mode, the second white light is irradiated from the start of accumulation of the Nth row (time T 1 ) to the completion of accumulation of the first row (time T 2 ). The irradiation of the second white light is stopped from the start of reading of the first row (time T 2 ) to the completion of reading of the Nth row (time T 3 ). As shown in FIG. 27, in the special observation mode, the second white light is irradiated from the start of accumulation of the Nth row (time T 1 ) to the completion of accumulation of the first row (time T 2 ). The irradiation of the second white light is stopped from the start of reading of the first row (time T 2 ) to the completion of reading of the Nth row (time T 3 ). Then, in the next frame, during the period from the start of accumulation of the Nth row (time T 3 ) to the completion of accumulation of the first row (time T 4 ), irradiation with the first white light is performed, while readout of the first row is started. The irradiation of the first white light is stopped from the time (time T 4 ) to the completion of reading of the N-th row (time T 5 ). This makes it possible to unify the length (exposure amount) of the substantial charge accumulation period of each row and prevent the signal from the first white light and the signal from the second white light from being mixed. Even when a CMOS image sensor is used, an accurate oxygen saturation can be calculated as in the above embodiments. The same applies when the LED light source unit 501, the broadband light source 601 and the rotary filter 602 are used instead of the first and second blue laser light sources 34 and 36.

なお、第1〜第5実施形態及び参考例では相関関係記憶部82に記憶された相関関係を第1モードと第2モードとで共通に用いているが、図28に示すように、第1モード用相関関係82Aと第2モード用相関関係82Bをそれぞれ相関関係記憶部82に記憶しておき、各算出モードで各々対応する相関関係を使用しても良い。   In the first to fifth embodiments and the reference example, the correlation stored in the correlation storage unit 82 is commonly used in the first mode and the second mode. However, as shown in FIG. The mode correlation 82A and the second mode correlation 82B may be stored in the correlation storage unit 82, and the corresponding correlation may be used in each calculation mode.

10,400,500,600 内視鏡システム
18 モニタ
65,265 動き量算出部
76 酸素飽和度画像生成部
80,280 モード切替部
81,281,381 信号比算出部
83,283,383 酸素飽和度算出部
84,384 画像生成部
10, 400, 500, 600 Endoscope system 18 Monitor 65, 265 Motion amount calculation unit 76 Oxygen saturation image generation unit 80, 280 Mode switching unit 81, 281, 381 Signal ratio calculation unit 83, 283, 383 Oxygen saturation Calculation unit 84,384 Image generation unit

Claims (12)

互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光を発光する光源と、
前記第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を出力し、前記第2照明光で照明中の前記観察対象を撮像して第2画像信号を出力する撮像素子と、
前記観察対象の動き量を算出する動き量算出部と、
前記動き量が特定範囲に収まる場合に前記第1及び第2画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第1モード、または、前記動き量が前記特定範囲に収まらない場合に前記第1画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第2モードによって、前記酸素飽和度を算出する酸素飽和度算出部と、
を備える内視鏡システム。
A light source that emits first illumination light and second illumination light having different emission spectra;
An imaging device that images the observation target under illumination with the first illumination light and outputs a first image signal, images the observation target under illumination with the second illumination light, and outputs a second image signal;
A motion amount calculation unit for calculating a motion amount of the observation target;
A first mode in which oxygen saturation is calculated using the first and second image signals when the amount of movement falls within a specific range, or the first image signal when the amount of movement does not fall within the specific range. An oxygen saturation calculation unit for calculating the oxygen saturation by a second mode for calculating the oxygen saturation using
An endoscope system comprising:
前記動き量算出部は、前記第1画像信号または前記第2画像信号が表す撮像領域の全体で一つの前記動き量を算出し、
前記第1、第2モードは、前記撮像領域の全体で一括して変更される請求項1に記載の内視鏡システム。
The motion amount calculation unit calculates one motion amount in the entire imaging region represented by the first image signal or the second image signal,
The endoscope system according to claim 1, wherein the first and second modes are collectively changed over the entire imaging region.
前記動き量算出部は、前記第1画像信号または前記第2画像信号が表す撮像領域を複数の領域に分け、前記領域毎に前記動き量を算出し、
前記酸素飽和度算出部は、前記動き量が前記特定範囲に収まる前記領域については前記第1モードで酸素飽和度を算出し、前記動き量が前記特定範囲に収まらない前記領域については前記第2モードで前記酸素飽和度を算出する請求項1に記載の内視鏡システム。
The motion amount calculation unit divides an imaging region represented by the first image signal or the second image signal into a plurality of regions, calculates the motion amount for each region,
The oxygen saturation calculation unit calculates oxygen saturation in the first mode for the region where the motion amount falls within the specific range, and the second region for the region where the motion amount does not fall within the specific range. The endoscope system according to claim 1, wherein the oxygen saturation is calculated in a mode.
前記動き量算出部は、前記第1画像信号または前記第2画像信号の画素毎に前記動き量を算出する請求項3に記載の内視鏡システム。   The endoscope system according to claim 3, wherein the motion amount calculation unit calculates the motion amount for each pixel of the first image signal or the second image signal. 前記第1照明光と前記第2照明光の発光タイミングを制御し、前記第1、第2モードのいずれの場合においても、前記第1照明光と前記第2照明光を交互に発光させる光源制御部を備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の内視鏡システム。   Light source control for controlling the light emission timing of the first illumination light and the second illumination light and alternately emitting the first illumination light and the second illumination light in both cases of the first and second modes. The endoscope system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a unit. 前記第1照明光と前記第2照明光の発光タイミングを制御し、前記第1モードの場合には前記第1照明光と前記第2照明光を交互に発光させ、前記第2モードの場合には前記第1照明光のみを発光させる光源制御部を備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の内視鏡システム。   The emission timing of the first illumination light and the second illumination light is controlled. In the first mode, the first illumination light and the second illumination light are alternately emitted, and in the second mode. The endoscope system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a light source control unit that emits only the first illumination light. 前記動き量算出部は、前記第1画像信号に含まれる赤色の画像信号と、前記第2画像信号に含まれる赤色の画像信号との比に基づいて前記動き量を算出する請求項1〜6のいずれか1項に記載の内視鏡システム。   The motion amount calculation unit calculates the motion amount based on a ratio between a red image signal included in the first image signal and a red image signal included in the second image signal. The endoscope system according to any one of the above. 前記第1モードは、前記第1画像信号に含まれる青色の画像信号と前記第2画像信号に含まれる緑色の画像信号の比に基づいて前記酸素飽和度を算出する算出モードであり、
前記第2モードは、前記第1画像信号に含まれる青色と緑色の画像信号の比に基づいて前記酸素飽和度を算出する算出モードである請求項1〜7のいずれか1項に記載の内視鏡システム。
The first mode is a calculation mode for calculating the oxygen saturation based on a ratio of a blue image signal included in the first image signal and a green image signal included in the second image signal,
The said 2nd mode is a calculation mode which calculates the said oxygen saturation based on the ratio of the blue and green image signal contained in the said 1st image signal, The inside of any one of Claims 1-7 Endoscopic system.
互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光を発光する光源と、
前記第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を出力し、前記第2照明光で照明中の前記観察対象を撮像して第2画像信号を出力する撮像素子と、
前記観察対象の動き量を算出する動き量算出部と、
前記第1及び第2画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第1モードと、前記第1画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第2モードとで、それぞれ前記酸素飽和度を算出する酸素飽和度算出部と、を備え、
さらに、前記酸素飽和度算出部は、
前記第1モードで算出された酸素飽和度を表す酸素飽和度画像として第1モード画像を生成する第1モード画像生成部と、
前記第2モードで算出された酸素飽和度を表す酸素飽和度画像として第2モード画像を生成する第2モード画像生成部と、
前記動き量が大きいほど前記第2モード画像の比率を高くし、かつ、前記動き量が小さいほど前記第1モード画像の比率を高くする重み付けをして、前記第1モード画像と前記第2モード画像を合成することにより、合成酸素飽和度画像を生成する重み付け合成部と、
を備える内視鏡システム。
A light source that emits first illumination light and second illumination light having different emission spectra;
An imaging device that images the observation target under illumination with the first illumination light and outputs a first image signal, images the observation target under illumination with the second illumination light, and outputs a second image signal;
A motion amount calculation unit for calculating a motion amount of the observation target;
The oxygen saturation is calculated in a first mode in which oxygen saturation is calculated using the first and second image signals and in a second mode in which oxygen saturation is calculated using the first image signal. An oxygen saturation calculator,
Further, the oxygen saturation calculation unit
A first mode image generator that generates a first mode image as an oxygen saturation image representing the oxygen saturation calculated in the first mode;
A second mode image generation unit that generates a second mode image as an oxygen saturation image representing the oxygen saturation calculated in the second mode;
The first mode image and the second mode are weighted such that the ratio of the second mode image is increased as the movement amount is increased, and the ratio of the first mode image is increased as the movement amount is decreased. A weighting synthesis unit that generates a synthetic oxygen saturation image by synthesizing the images;
An endoscope system comprising:
互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光を発光する光源と、前記第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を出力し、前記第2照明光で照明中の前記観察対象を撮像して第2画像信号を出力する撮像素子と、を備える内視鏡システムのプロセッサ装置において、
前記第1画像信号と前記第2画像信号を受信する受信部と、
前記観察対象の動き量を算出する動き量算出部と、
前記動き量が特定範囲に収まる場合に前記第1及び第2画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第1モード、または、前記動き量が前記特定範囲に収まらない場合に前記第1画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第2モードによって、前記酸素飽和度を算出する酸素飽和度算出部と、
を備える内視鏡システムのプロセッサ装置。
A light source that emits first illumination light and second illumination light having different emission spectra from each other, and an image of an observation target being illuminated with the first illumination light, outputs a first image signal, and is illuminated with the second illumination light In an endoscope system processor comprising: an image pickup device that picks up an image of the observation target and outputs a second image signal;
A receiving unit for receiving the first image signal and the second image signal;
A motion amount calculation unit for calculating a motion amount of the observation target;
A first mode in which oxygen saturation is calculated using the first and second image signals when the amount of movement falls within a specific range, or the first image signal when the amount of movement does not fall within the specific range. An oxygen saturation calculation unit for calculating the oxygen saturation by a second mode for calculating the oxygen saturation using
A processor device of an endoscope system comprising:
光源が互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光を発光し、撮像素子が、前記第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を出力し、前記第2照明光で照明中の前記観察対象を撮像して第2画像信号を出力する撮像ステップと、
動き量算出部が、前記観察対象の動き量を算出する動き量算出ステップと、
酸素飽和度算出部が、前記動き量が特定範囲に収まる場合に前記第1及び第2画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第1モード、または、前記動き量が前記特定範囲に収まらない場合に前記第1画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第2モードによって、前記酸素飽和度を算出する酸素飽和度算出ステップと、
を備える内視鏡システムの作動方法。
The light source emits first illumination light and second illumination light having emission spectra different from each other, the imaging element images the observation target under illumination with the first illumination light, outputs a first image signal, and the second An imaging step of imaging the observation object under illumination with illumination light and outputting a second image signal;
A motion amount calculating unit for calculating a motion amount of the observation target;
A first mode in which the oxygen saturation calculation unit calculates oxygen saturation using the first and second image signals when the amount of motion falls within a specific range, or the amount of motion does not fall within the specific range. An oxygen saturation calculating step for calculating the oxygen saturation by a second mode in which the oxygen saturation is calculated using the first image signal,
A method of operating an endoscope system comprising:
互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光を発光する光源と、前記第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を出力し、前記第2照明光で照明中の前記観察対象を撮像して第2画像信号を出力する撮像素子と、を備える内視鏡システムに用いるプロセッサ装置の作動方法であり、
受信部が前記第1画像信号と前記第2画像信号を受信する受信ステップと、
動き量算出部が、前記観察対象の動き量を算出する動き量算出ステップと、
酸素飽和度算出部が、前記動き量が特定範囲に収まる場合に前記第1及び第2画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第1モード、または、前記動き量が前記特定範囲に収まらない場合に前記第1画像信号を用いて酸素飽和度を算出する第2モードによって、前記酸素飽和度を算出する酸素飽和度算出ステップと、
を備えるプロセッサ装置の作動方法。
A light source that emits first illumination light and second illumination light having different emission spectra from each other, and an image of an observation target being illuminated with the first illumination light, outputs a first image signal, and is illuminated with the second illumination light An image pickup device that picks up an image of the observation target and outputs a second image signal, and an operation method of a processor device used in an endoscope system,
A receiving step in which a receiving unit receives the first image signal and the second image signal;
A motion amount calculating unit for calculating a motion amount of the observation target;
A first mode in which the oxygen saturation calculation unit calculates oxygen saturation using the first and second image signals when the amount of motion falls within a specific range, or the amount of motion does not fall within the specific range. An oxygen saturation calculating step for calculating the oxygen saturation by a second mode in which the oxygen saturation is calculated using the first image signal,
A method of operating a processor device comprising:
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