JP6543013B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡装置に関する。

従来、被写体の炎症等の異常を発見できるように、被写体像に画像処理を施して表示する技術がある。例えば、日本国特許第４６３２６４５号明細書では、生体組織を組織表層と組織表層以外の内部層の２層でモデル化した場合において、１ないし複数の画像値、またはこれら画像値に基づく観測値を、内部層の光学特性の変化によって生じる観測値の変化からの影響を最小化する条件で、組織表層の散乱特徴変化を最大化する散乱特徴空間への写像を適用することで生体組織に係る散乱特徴の量を求め、散乱特徴を画像情報として有する生体画像を生成する、イメージング装置が開示される。

イメージング装置では、上皮内構造異形等など従来は観察が困難であった特徴を視認できるように、散乱特性変化に相関したイメージングが行われる。

しかし、従来のイメージング装置では、散乱特性変化に相関したイメージングが行われるものの、イメージングによって生成された画像は、被写体の炎症等の異常度合いを定量的に示すものではない。したがって、ユーザは、被写体の異常度合いを定量的に把握することができない。

そこで、本発明は、被写体の炎症等の異常度合いを定量的に示すことができる内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の内視鏡装置は、撮像部によって被写体を撮像して取得した被写体像に含まれる色に応じ、前記被写体の異常度合いを示す指標を算出し、前記被写体像とは独立して設定された所定の閾値に応じ、前記指標を識別表示した表示画像を生成する、表示制御部を有し、前記指標は、赤色画素値又は緑色画素値を青色画素値によって規格化して算出される。

本発明の他の態様の内視鏡装置は、撮像部によって被写体を撮像して取得した被写体像に含まれる色に応じ、前記被写体の異常度合いを示す指標を算出し、前記被写体像とは独立して設定された所定の閾値に応じ、前記指標を識別表示した表示画像を生成する、表示制御部を有し、前記指標は、赤色画素値と緑色画素値の和を青色画素値によって規格化して算出される。

本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係わる、血漿の吸光特性を説明するための図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の所定の指標算出式を説明するための図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の所定の指標算出式を説明するための図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の所定の指標算出式を説明するための図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の所定の指標算出式を説明するための図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の内視鏡画像の一例を説明するための図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の指標に対応する識別表示情報の一例を説明するための図である。 本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置の表示画像の一例を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

（構成）
図１は、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の構成例を示すブロック図である。図２は、本発明の実施形態に係わる、血漿の吸光特性Ｗを説明するための図である。図２では、Ｘ軸が波長を示し、Ｙ軸が吸光係数を示す。また、図２では、通常帯域の赤色光Ｂｒ、通常帯域の緑色光Ｂｇ、通常帯域の青色光Ｂｂ、狭帯域の青色光Ｎｂ、血漿の吸光特性Ｗ及び血漿の吸光係数のピーク波長Ｗｐが示される。

内視鏡装置１は、光源装置１１と、内視鏡２１と、ビデオプロセッサ３１と、表示部４１と、を有する。光源装置１１は、内視鏡２１及びビデオプロセッサ３１の各々と接続される。内視鏡２１は、ビデオプロセッサ３１と接続される。ビデオプロセッサ３１は、表示部４１と接続される。

光源装置１１は、内視鏡２１の挿入部２２の先端部に設けられた照明部２３に照明光Ｌを出力する。光源装置１１は、光源制御部１２と、光源１３と、合波器１４を有する。

光源制御部１２は、光源１３と接続され、表示制御部３３から入力された制御信号に応じ、光源１３の制御を行う回路である。例えば、光源装置１１の駆動を指示する制御信号が入力されると、光源制御部１２は、光源１３に発光を指示し、光源装置１１を駆動させる。また、表示制御部３３によって通常光の発光を指示する制御信号が入力されると、光源制御部１２は、光源１３に通常光の出力を指示する。また、表示制御部３３によって特殊光の発光を指示する制御信号が入力されると、光源制御部１２は、光源１３に特殊光の出力を指示する。

光源１３は、例えば、ＬＥＤ等の発光素子を有する。光源１３は、赤色光を発光する赤色発光部１３ｒ、緑色光を発光する緑色発光部１３ｇ及び青色光を発光する青色発光部１３ｂを有し、通常帯域の赤色光Ｂｒ、通常帯域の緑色光Ｂｇ及び通常帯域の青色光Ｂｂを合波器１４に出力する（図２）。

青色発光部１３ｂは、通常帯域の青色光Ｂｂの他にも、光源制御部１２から入力された制御信号に応じ、例えば狭帯域光フィルタによって青色光を狭帯域化し、狭帯域の青色光Ｎｂを出力する。

図２に示すように、血漿の吸光特性Ｗは、波長４１５ｎｍ付近において低くなり、波長４６５ｎｍ付近においてピークになり、波長５５０ｎｍ付近では０に近くなる。

したがって、青色光は、好ましくは、中心波長が血漿の吸光係数のピーク波長Ｗｐと同じ波長になるように狭帯域化される。例えば、青色光は、中心波長が波長４６５ｎｍ付近になるように狭帯域化される。青色光は、中心波長が４６０ｎｍ〜４７０ｎｍになるように狭帯域化されても構わない。さらに、青色光は、中心波長が４１５ｎｍ〜４９５ｎｍになるように狭帯域化されても構わない。

通常帯域の赤色光Ｂｒ及び通常帯域の緑色光Ｂｇと、狭帯域の青色光Ｎｂとを含む特殊光が照射されると、血漿は、赤色光及び緑色光に対して青色光をより多く吸収し、通常光が照射されたときよりも黄色味が強く表れる。

合波器１４は、入力された各色の光を合波する装置である。合波器１４は、照明部２３と接続され、光源１３から入力された各色の光を合波して照明部２３に出力する。

内視鏡２１は、被写体内を撮像できるように構成される。内視鏡２１は、挿入部２２と、照明部２３と、撮像部２４と、操作部Ｘと、を有する。

挿入部２２は、被写体内に挿入できるように、細長状に形成される。挿入部２２は、図示しない各種管路及び各種信号線が内挿される。また、挿入部２２は図示しない湾曲部を有し、操作部Ｘによる入力指示に応じて湾曲可能である。

照明部２３は、挿入部２２の先端部に設けられ、光源装置１１から入力された照明光Ｌを被写体に照射する。

すなわち、内視鏡装置１は、光源装置１１と照明部２３を有し、光源装置１１は、通常帯域の赤色光Ｂｒと、通常帯域の緑色光Ｂｇと、狭帯域の青色光Ｎｂとによって構成される特殊光を発生し、照明部２３は、特殊光を被写体に照射する。

撮像部２４は、挿入部２２の先端部に設けられ、被写体の戻り光Ｒに撮像して被写体像を取得し、撮像信号をビデオプロセッサ３１に出力する。撮像部２４は、ＣＣＤ等の撮像素子を有する。

操作部Ｘは、例えば、ボタン、ジョイステック等の指示入力装置を有する。操作部Ｘは、タッチパネル、キーボード及びフットスイッチ等の指示入力装置を有しても構わない。操作部Ｘは、内視鏡２１及びビデオプロセッサ３１に設けられ、内視鏡装置１に対し、各種の指示入力が可能である。例えば、操作部Ｘは、湾曲部の湾曲指示及び光源装置１１の駆動指示の他、被写体を照明する照明光Ｌの種類と、被写体の観察部位の種類と、を指示入力可能である。

ビデオプロセッサ３１は、内視鏡２１の制御を行い、内視鏡２１から入力された撮像信号に基づいて、内視鏡画像Ａを生成し、内視鏡画像Ａに基づいて、表示画像Ｂを生成する。ビデオプロセッサ３１は、操作部Ｘの他、画像処理部３２と表示制御部３３を有する。

画像処理部３２は、撮像部２４から入力した撮像信号に基づいて、画像処理を行い、内視鏡画像Ａを生成する回路である。画像処理部３２は、撮像信号に基づいて、例えば、ゲイン調整、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、輪郭強調補正、拡大縮小調整等の画像処理を行って内視鏡画像Ａを生成し、内視鏡画像Ａを表示制御部３３に出力する。

表示制御部３３は、内視鏡装置１内の各部の制御を行う回路である。表示制御部３３は、例えば、ＦＰＧＡによって構成される。表示制御部３３は、表示部４１と接続され、内視鏡画像Ａに基づいて表示画像Ｂを生成し、表示画像Ｂを表示部４１に出力する。内視鏡画像Ａは、動画像又は静止画像のいずれであっても構わない。

また、表示制御部３３は、光源装置１１に制御信号を出力し、指示入力に応じた照明光Ｌを被写体に照射するように指示する。より具体的には、操作部Ｘを介してユーザから通常光の指示入力があったときには、通常光の出力を光源制御部１２に指示する。また、操作部Ｘを介してユーザから特殊光の指示入力があったときには、特殊光の出力を光源制御部１２に指示する。

表示制御部３３は、内視鏡画像Ａの明るさに応じ、照明部２３の発光量を調整しても構わない。

表示制御部３３は、記憶部３３ａ、演算部３３ｂ及び画像生成部３３ｃを有する。

記憶部３３ａは、書換え可能なＲＯＭ等の記憶装置によって構成され、所定の指標算出式Ｐ１、所定の閾値Ｐ２及び識別表示情報Ｐ３を記憶する。

所定の指標算出式Ｐ１は、予め被写体像とは独立して設定され、記憶部３３ａに記憶される。所定の指標算出式Ｐ１は、観察モードの種類及び観察部位の種類に応じて複数設定され、記憶部３３ａに記憶されても構わない。所定の指標算出式Ｐ１は、例えば、指標を算出する演算式の情報である。

所定の閾値Ｐ２は、所定の指標算出式Ｐ１によって算出された指標を段階的に区分するように設定され、記憶部３３ａに記憶される。所定の閾値Ｐ２は、観察モードの種類及び観察部位の種類に応じて複数設定され、記憶部３３ａに記憶されても構わない。

識別表示情報Ｐ３は、指標を識別表示するための、所定の閾値Ｐ２によって区分された範囲に対応付けられた、例えば、色、明度又は模様等の情報が設定され、記憶部３３ａに記憶される。

演算部３３ｂは、内視鏡画像Ａに基づいて、指標を算出する。演算部３３ｂは、操作部Ｘを介して入力された照明光Ｌの種類及び観察部位の種類に応じて記憶部３３ａから所定の指標算出式Ｐ１を読み出し、読み出された所定の指標算出式Ｐ１によって指標を算出し、指標を画像生成部３３ｃに出力する。

画像生成部３３ｃは、表示画像Ｂを生成する回路である。画像生成部３３ｃは、所定の指標算出式Ｐ１に対応付けられた所定の閾値Ｐ２と、所定の閾値Ｐ２に対応付けられた識別表示情報Ｐ３と、を記憶部３３ａから読み出し、演算部３３ｂから入力された指標に基づいて、指標に対応した識別表示情報Ｐ３を決定し、識別表示情報Ｐ３に基づいて、指標を識別表示した表示画像Ｂを生成して表示部４１に出力する。

すなわち、表示制御部３３は、撮像部２４によって被写体を撮像して取得した被写体像に含まれる色に応じ、被写体の異常度合いを示す指標を算出し、被写体像とは独立して設定された所定の閾値Ｐ２に応じ、指標を識別表示した表示画像Ｂを生成する。

表示部４１は、例えば、カラー画像の表示をすることができるモニタによって構成され、画像生成部３３ｃから入力された表示画像Ｂを表示する。

（指標及び所定の指標算出式Ｐ１について）
続いて、指標及び所定の指標算出式Ｐ１について、説明をする。

図３から図６は、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の所定の指標算出式Ｐ１を説明するための図である。

指標及び所定の指標算出式Ｐ１は、被写体の異常度合いを示すことができるように、設定される。

図３では、鼻副鼻腔を撮像して取得された内視鏡画像Ａに含まれる、赤色画素の輝度値である赤色画素値Ｖｒ、緑色画素の輝度値である緑色画素値Ｖｇ及び青色画素の輝度値である青色画素値Ｖｂの各々が、赤色画素値Ｖｒによって規格化されている。図３では、Ｘ軸のＶｂ／Ｖｒ、Ｖｇ／Ｖｒ、Ｖｒ／Ｖｒの各々が指標算出式を示し、Ｙ軸が指標を示し、実線が正常粘膜Ｎを示し、１点鎖線が浮腫Ｍを示し、２点鎖線がポリープＳを示す。以下、浮腫Ｍ及びポリープＳの両方、又は、いずれか一方を示すとき、異常粘膜という。

体内の粘膜、特に鼻副鼻腔の粘膜では、正常粘膜Ｎ、浮腫Ｍ、ポリープＳの順に、症状が重くなる。正常粘膜Ｎと異常粘膜の間では、色に違いがあり、症状が重くなるに従い、粘膜上皮が厚くなり、外観上の白味も強くなる。

図３に示すように、正常粘膜ＮとポリープＳの戻り光Ｒの色の差は、赤色画素値Ｖｒによって規格化された長波長側のＶｇ／Ｖｒにおける指標の差Ｃｄ１よりも、短波長側のＶｂ／Ｖｒの指標の差Ｃｄ２が大きい。

すなわち、体内の粘膜では、長波長側よりも短波長側において、正常粘膜Ｎと異常粘膜の色の違いが大きく表れる特性を有する。また、体内の粘膜では、粘膜上皮が厚くなるに従い、戻り光Ｒの光量は、増加する特性を有する。

図４は、正常粘膜Ｎ、浮腫Ｍ及びポリープＳ間において、指標算出式による指標の算出結果の違いを表している。図４では、Ｘ軸のＶｇ／Ｖｂ、Ｖｒ／Ｖｂ、Ｖｒ／Ｖｇ、（Ｖｒ＋Ｖｇ）／Ｖｂの各々が指標算出式を示し、Ｙ軸が指標を示す。

図５は、図４の浮腫ＭとポリープＳを、正常粘膜Ｎによって規格化した、浮腫ＭとポリープＳの指標の差を表している。図５では、Ｘ軸が指標算出式示し、Ｙ軸が指標を示す。

図４及び図５に示すように、正常粘膜ＮとポリープＳでは、指標算出式（Ｖｒ＋Ｖｇ）／Ｖｂによって算出された指標の差Ｃｄ３が他の指標算出式によって算出された指標の差よりも大きい。

すなわち、鼻副鼻腔の粘膜では、指標算出式（Ｖｒ＋Ｖｇ）／Ｖｂによって算出された指標が、正常粘膜Ｎと異常粘膜の色の差を大きく表している。

図６は、粘膜の切断面を模式的に表している。図６では、正常粘膜Ｎ、浮腫Ｍ、ポリープＳ、血管Ｂｖ及び照明光Ｌが示される。照明光Ｌは、ここでは説明のため、青色光等の短波長の光であり、赤色光及び緑色光等の長波長の光は省略される。

図６の光進達領域Ｌ１に示すように、正常粘膜Ｎでは、照明光Ｌの進達度が高く、長波長側よりも短波長側に、高い吸光係数を有する粘膜内色素により、戻り光Ｒは、淡黄色に見えると考えられる。

図６の光進達領域Ｌ２に示すように、浮腫Ｍでは、照明光Ｌの進達度が低下すると考えられる。より具体的には、浮腫Ｍでは、照明光Ｌが、肥厚した上皮によって長波長側よりも短波長側においてより多く散乱し、粘膜内色素に吸収されずに撮像部２４に戻る。したがって、戻り光Ｒは、正常粘膜Ｎよりも白味が強く見える。

６の光進達領域Ｌ３に示すように、ポリープＳでは、浮腫Ｍよりも光の進達度がさらに低下し、浮腫Ｍよりもさらに白味が強く見えると考えられる。

粘膜内色素は、血漿であると考えられる。

すなわち、指標は、被写体像に含まれる色に応じ、照明光Ｌの種類及び観察部位の種類に応じた所定の指標算出式Ｐ１によって算出される。

所定の指標算出式Ｐ１は、赤色画素値Ｖｒと緑色画素値Ｖｇの和を青色画素値Ｖｂによって規格化した、指標算出式（Ｖｒ＋Ｖｇ）／Ｖｂを含む。指標算出式（Ｖｒ＋Ｖｇ）／Ｖｂは、鼻副鼻腔の粘膜において、使用されることが望ましい。また、指標算出式（Ｖｒ＋Ｖｇ）／Ｖｂは、通常光又は特殊光のいずれの照明光Ｌによって使用されても構わないが、特殊光によって使用されることが望ましい。

また、所定の指標算出式Ｐ１は、赤色画素値Ｖｒを緑色画素値Ｖｇによって規格化した、指標算出式Ｖｒ／Ｖｇを含む。指標算出式Ｖｒ／Ｖｇは、消化管の粘膜において、使用されることが望ましい。

また、所定の指標算出式Ｐ１は、赤色画素値Ｖｒを青色画素値Ｖｂによって規格化した、指標算出式Ｖｒ／Ｖｂを含む。

また、所定の指標算出式Ｐ１は、緑色画素値Ｖｇを青色画素値Ｖｂによって規格化した、指標算出式Ｖｇ／Ｖｂを含む。

なお、所定の指標算出式Ｐ１は、指標算出式（Ｖｒ＋Ｖｇ）／Ｖｂ、指標算出式Ｖｒ／Ｖｇ、指標算出式Ｖｒ／Ｖｂ及び指標算出式Ｖｇ／Ｖｂの各々の分母と分子を逆にした式のいずれかを含んでも構わない。すなわち、所定の指標算出式Ｐ１は、青色画素値Ｖｂの赤色画素値Ｖｒと緑色画素値Ｖｇの和による規格化した式、緑色画素値Ｖｇの赤色画素値Ｖｒによる規格化した式、又は、赤色画素値Ｖｒ若しくは緑色画素値Ｖｇの青色画素値Ｖｂによる規格化した式のいずれかを含んでも構わない。

（動作）
実施形態の内視鏡装置１の動作について、説明をする。

図７は、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の内視鏡画像Ａの一例を説明するための図である。図８は、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の指標に対応する識別表示情報Ｐ３の一例を説明するための図である。図９は、本発明の実施形態に係わる、内視鏡装置１の表示画像Ｂの一例を説明するための図である。

ユーザは、操作部Ｘを介し、例えば、観察部位及び照明光Ｌの種類を指示入力する。例えば、ユーザは、観察部位の種類が鼻副鼻腔の粘膜であり、照明光Ｌの種類が特殊光であることを指示入力する。

演算部３３ｂは、指示入力に応じ、所定の指標算出式Ｐ１を記憶部３３ａから読み込む。

画像生成部３３ｃは、所定の指標算出式Ｐ１に対応付けられた所定の閾値Ｐ２と、所定の閾値Ｐ２に対応付けられた識別表示情報Ｐ３と、を記憶部３３ａから読み込む。

ユーザが挿入部２２を被写体に挿入し、操作部Ｘを介して被写体に照明光Ｌを照射するための指示入力をすると、表示制御部３３は、光源制御部１２に特殊光を出力するための制御信号を出力する。光源制御部１２は、赤色発光部１３ｒ及び緑色発光部１３ｇに、通常帯域の赤色光Ｂｒ及び通常帯域の緑色光Ｂｇを出力させ、また、青色発光部１３ｂに狭帯域の青色光Ｎｂを出力させる。合波器１４は、赤色光、緑色光及び青色光を合波し、照明部２３に照明光Ｌを導光する。照明部２３は、合波器１４から導光された照明光Ｌを被写体に照射する。

撮像部２４は、被写体の戻り光Ｒを撮像信号に変換し、画像処理部３２に出力する。画像処理部３２は、撮像信号に基づいて、内視鏡画像Ａを生成し、演算部３３ｂに出力する。

図７は、内視鏡画像Ａの例である。図７の例では、領域Ａ１が白色であり、領域Ａ２が薄赤色であり、領域Ａ３が濃赤色であり、領域Ａ４が略黒色である。図７では、領域Ａ１〜Ａ４に簡略化されているが、実際の内視鏡画像Ａには、複雑な色及び模様が表れる。

演算部３３ｂは、内視鏡画像Ａに基づいて、記憶部３３ａから読み出された所定の指標算出式Ｐ１によって指標を算出する。ここでは、所定の指標算出式Ｐ１として、（Ｖｒ＋Ｖｇ）／Ｖｂが用いられる。演算部３３ｂは、内視鏡画像ＡをＲＧＢ成分に分解し、内視鏡画像Ａ上の各算出対象画素について（Ｖｒ＋Ｖｇ）／Ｖｂの演算を行い、指標を算出する。算出された指標は、画像生成部３３ｃに出力される。

画像生成部３３ｃは、３３ｂから入力された指標と所定の閾値Ｐ２に基づいて、識別表示情報Ｐ３を決定する。

図８の例では、指標が０〜６９の範囲に設定され、所定の閾値Ｐ２が１０、２０、３０、４０、５０、６０に設定される。識別表示情報Ｐ３には、指標０〜９が白色、指標１０〜１９が赤色、指標２０〜２９が橙色、指標３０〜３９が黄色、指標４０〜４９が緑色、指標５０〜５９が青色、指標６０〜６９が黒色に設定される。

なお、図８の例では、識別表示情報Ｐ３には、色相の異なる複数の色が設定されるが、鮮やかさの異なる複数の彩度、明るさの異なる複数の明度、間隔の異なる複数のハッチング、又は、パターンの異なる複数の模様等が設定されても構わない。

例えば、指標の値が１５であるとき、画像生成部３３ｃは、識別表示情報Ｐ３を赤色に決定する。

画像生成部３３ｃは、決定した識別表示情報Ｐ３を算出対象画素の位置に対応する表示画像Ｂ上の位置に配置し、表示画像Ｂを生成し、表示部４１に出力する。表示部４１は、画像生成部３３ｃから入力された表示画像Ｂを表示部４１に表示する。

画像生成部３３ｃによって生成された表示画像Ｂは、指標によって決定された識別表示情報Ｐ３が示す色に応じて色分けされている。図９の例では、領域Ｂ１が青色であり、領域Ｂ２が緑色であり、領域Ｂ３が黄色であり、領域Ｂ４が橙色であり、領域Ｂ５が赤色であり、領域Ｂ６が橙色であり、領域Ｂ７が赤色であり、領域Ｂ８が白色であり、領域Ｂ９が赤色である。

すなわち、表示画像生成方法は、撮像部２４によって被写体を撮像して被写体像を取得し、演算部３３ｂによって被写体像に含まれる色に応じ、被写体の異常度合いを示す指標を算出し、画像処理部３２によって被写体像とは独立して設定された所定の閾値Ｐ２に応じ、指標を識別表示した表示画像Ｂを生成する。

図８には、指標０〜６９のうち、指標０〜４９が正常粘膜Ｎ、指標５０〜６９が異常粘膜であることが、診断指標として、予め定められた例が示される。ユーザは、この例に従い、領域Ｂ１が異常粘膜であり、領域Ｂ２〜Ｂ９が正常粘膜Ｎであると定量的に把握することができる。

すなわち、被写体は、観察対象の臓器であり、指標は、臓器の色に応じて臓器の異常度合いを示し、被写体像から独立して設定され、照明光Ｌの種類及び臓器の種類に応じて設定され、臓器の正常領域である正常粘膜Ｎと異常領域である異常粘膜間で差が出るように設定され、表示画像Ｂは、正常領域と異常領域の色の差が、被写体像における色の差より大きくなるように生成される。

これにより、ユーザは、表示部４１に表示された表示画像Ｂにより、被写体の定量的な異常度合いを把握可能である。

上述の実施形態によれば、内視鏡装置１は、被写体の炎症等の異常度合いを定量的に示すことができる。

（実施形態の変形例）
上述の実施形態では、画像生成部３３ｃは、識別表示情報Ｐ３を算出対象画素の位置に対応する表示画像Ｂ上の位置に配置して表示画像Ｂを生成したが、指標に応じて内視鏡画像Ａを補正した表示画像Ｂを生成しても構わない。本変形例の説明では、実施形態の説明と同じ構成については説明を省略する。

記憶部３３ａは、所定の閾値Ｐ２ａを記憶する（図１の２点鎖線）。所定の閾値Ｐ２ａは、正常粘膜Ｎと異常粘膜を区分する閾値として、予め被写体像とは独立して設定され、記憶部３３ａに記憶される。

画像生成部３３ｃは、演算部３３ｂから入力された指標及び内視鏡画像Ａと、記憶部３３ａから読み出された所定の閾値Ｐ２ａと、に基づいて、表示画像Ｂを生成する。

より具体的には、画像生成部３３ｃは、記憶部３３ａから所定の閾値Ｐ２ａを読み込む。

演算部３３ｂから入力された指標が所定の閾値Ｐ２ａ以上であるとき、画像生成部３３ｃは、指標に対応する画素の色を強調する。画素の色の強調は、画素値に、所定の係数ｋを乗算することによって行われても構わないし、所定値を加算することによって行われても構わない。また、画素の明度を高めることによって行われても構わないし、画素の彩度を高めることによって行われても構わない。

指標が所定の閾値Ｐ２ａ未満であるとき、画像生成部３３ｃは、指標に対応する画素を非強調にするように構成しても構わない。

これにより、内視鏡装置１では、被写体の異常度合いを示す指標によって内視鏡画像Ａの異常粘膜が強調され、被写体の異常度合いが定量的に示される。

なお、実施形態及び変形例では、内視鏡画像Ａ内の算出対象画素に対して指標を算出して識別表示をしているが、これに加えて、内視鏡画像Ａ全体の画素値の平均値に基づいた全体指標も算出され、識別表示されるようにしてもよい。具体的には、内視鏡画像Ａ全体の画素値の平均値を算出してその平均値から全体指標を算出してもよいし、算出対象画素の指標を算出してその指標の平均値をとることで全体指標を算出してもよい。内視鏡画像Ａ全体用に設定された所定の閾値Ｐ２ａに応じ、算出した全体指標を表示画像Ｂに隣接する所定位置に識別表示しても構わない。これにより、内視鏡装置１は、内視鏡画像Ａ内の全体的な炎症度合いを定量的に示すことができる。ここで、全体指標の識別表示は、各算出対象画素で算出される指標の識別表示と同様に、色相の異なる複数の色や間隔の異なる複数のハッチング等で表示されてもよいし、全体指標と所定の閾値Ｐ２ａの関係を表す数値そのもの、または全体指標を表す数値そのもので表示されてもよい。

なお、実施形態では、被写体の炎症等の異常度合いが７段階に区分して示されるが、７段階に限定されない。例えば、２〜６段階に区分して示されても構わないし、８段階以上に区分して示されても構わない。

なお、実施形態及び変形例では、特殊光の観察モードの例を説明したが、通常光の観察モードによって被写体の観察が行われても構わない。

なお、実施形態及び変形例では、観察部位が鼻副鼻腔の例を説明したが、鼻副鼻腔に限定されない。例えば、観察部位は、消化管等の他の臓器であっても構わない。

なお、実施形態及び変形例で説明した所定の指標算出式Ｐ１は、例示であり、これに限定されず、他の指標算出式を含んでも構わない。

なお、実施形態及び変形例では、表示制御部３３の機能は、ＦＰＧＡによって実現されるが、表示制御部３３の全て又は一部の機能は、図示しないＣＰＵ及びＣＰＵに実行されるプログラムによって実現されても構わない。

本明細書における各「部」は、必ずしも特定のハードウェアやソフトウェア・ルーチンに１対１には対応しない。また、本実施形態における各手順は、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。さらに、本実施形態における各手順の全てあるいは一部をコンピュータが実行するソフトウェアによって実現しても構わない。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

本発明によれば、被写体の炎症等の異常度合いを定量的に示すことができる内視鏡装置及び表示画像生成方法を提供することができる。

本出願は、２０１７年６月１３日に日本国に出願された特願２０１７−１１６２３４号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims (22)

1. 撮像部によって被写体を撮像して取得した被写体像に含まれる色に応じ、前記被写体の異常度合いを示す指標を算出し、前記被写体像とは独立して設定された所定の閾値に応じ、前記指標を識別表示した表示画像を生成する、表示制御部を有し、
   前記指標は、赤色画素値又は緑色画素値を青色画素値によって規格化して算出される、
   ことを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記被写体は、臓器であり、
   前記表示画像は、正常領域と異常領域の色の差が、前記被写体像における色の差より大きくなるように生成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記所定の閾値は、前記指標を段階的に区分するように設定される、ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
4. 前記所定の閾値は、観察モードの種類及び観察部位の種類に応じて複数設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
5. 操作部を有し、
   前記操作部は、前記被写体を照明する照明光の種類と、前記被写体の観察部位の種類と、を指示入力可能である、ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
6. 光源装置と照明部を有し、
   前記光源装置は、通常帯域の赤色光と、通常帯域の緑色光と、狭帯域の青色光とによって構成される特殊光を発生し、
   前記照明部は、前記特殊光を前記被写体に照射する、ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
7. 前記青色光は、中心波長が血漿の吸光係数のピーク波長と同じ波長になるように狭帯域化される、ことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
8. 前記青色光は、中心波長が４１５ｎｍ〜４９５ｎｍになるように狭帯域化される、ことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
9. 前記青色光は、中心波長が４６０〜４７０ｎｍになるように狭帯域化される、ことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
10. 前記観察部位は、鼻副鼻腔の粘膜である、ことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
11. 前記表示制御部は、記憶部、演算部及び画像生成部を有し、
    前記記憶部は、所定の指標算出式、前記所定の閾値及び識別表示情報を記憶し、
    前記演算部は、前記所定の指標算出式を前記記憶部から読み出し、読み出された前記所定の指標算出式によって前記指標を算出し、
    前記画像生成部は、前記所定の指標算出式に対応付けられた前記所定の閾値と、前記所定の閾値に対応付けられた前記識別表示情報と、を前記記憶部から読み出し、前記指標に基づいて、前記指標に対応した前記識別表示情報を決定し、前記識別表示情報に基づいて、前記指標を識別表示した前記表示画像を生成する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
12. 撮像部によって被写体を撮像して取得した被写体像に含まれる色に応じ、前記被写体の異常度合いを示す指標を算出し、前記被写体像とは独立して設定された所定の閾値に応じ、前記指標を識別表示した表示画像を生成する、表示制御部を有し、
    前記指標は、赤色画素値と緑色画素値の和を青色画素値によって規格化して算出される、
    ことを特徴とする内視鏡装置。
13. 前記被写体は、臓器であり、
    前記表示画像は、正常領域と異常領域の色の差が、前記被写体像における色の差より大きくなるように生成される、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡装置。
14. 前記所定の閾値は、前記指標を段階的に区分するように設定される、ことを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡装置。
15. 前記所定の閾値は、観察モードの種類及び観察部位の種類に応じて複数設定されている、ことを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡装置。
16. 操作部を有し、
    前記操作部は、前記被写体を照明する照明光の種類と、前記被写体の観察部位の種類と、を指示入力可能である、ことを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡装置。
17. 光源装置と照明部を有し、
    前記光源装置は、通常帯域の赤色光と、通常帯域の緑色光と、狭帯域の青色光とによって構成される特殊光を発生し、
    前記照明部は、前記特殊光を前記被写体に照射する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡装置。
18. 前記青色光は、中心波長が血漿の吸光係数のピーク波長と同じ波長になるように狭帯域化される、ことを特徴とする請求項１７に記載の内視鏡装置。
19. 前記青色光は、中心波長が４１５ｎｍ〜４９５ｎｍになるように狭帯域化される、ことを特徴とする請求項１７に記載の内視鏡装置。
20. 前記青色光は、中心波長が４６０〜４７０ｎｍになるように狭帯域化される、ことを特徴とする請求項１７に記載の内視鏡装置。
21. 前記観察部位は、鼻副鼻腔の粘膜である、ことを特徴とする請求項１６に記載の内視鏡装置。
22. 前記表示制御部は、記憶部、演算部及び画像生成部を有し、
    前記記憶部は、所定の指標算出式、前記所定の閾値及び識別表示情報を記憶し、
    前記演算部は、前記所定の指標算出式を前記記憶部から読み出し、読み出された前記所定の指標算出式によって前記指標を算出し、
    前記画像生成部は、前記所定の指標算出式に対応付けられた前記所定の閾値と、前記所定の閾値に対応付けられた前記識別表示情報と、を前記記憶部から読み出し、前記指標に基づいて、前記指標に対応した前記識別表示情報を決定し、前記識別表示情報に基づいて、前記指標を識別表示した前記表示画像を生成する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡装置。

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