JP6659817B2 - Medical image processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、正常部と病変部の色の違いを強調した画像を生成する医用画像処理装置に関する。   The present invention relates to a medical image processing apparatus that generates an image in which a difference in color between a normal part and a lesion is emphasized.

医療分野においては、光源装置、内視鏡、及びプロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断が広く行われている。この内視鏡システムでは、内視鏡から観察対象に照明光を照射し、その照明光で照明中の観察対象を内視鏡の撮像素子で撮像して得られる画像信号に基づいて、観察対象の画像をモニタ上に表示する。ドクターは、モニタに表示された画像を見ながら、病変部の有無を検出する。   In the medical field, diagnosis using an endoscope system including a light source device, an endoscope, and a processor device is widely performed. In this endoscope system, illumination light is emitted from the endoscope to the observation target, and the observation target is illuminated with the illumination light based on an image signal obtained by imaging the observation target with the imaging element of the endoscope. Is displayed on the monitor. The doctor detects the presence or absence of a lesion while looking at the image displayed on the monitor.

ここで、粘膜表面から大きく突起している病変部など、形状や大きさが正常部と大きく異なる病変部については、容易に検出することが可能である。しかしながら、形状や大きさが正常部とほとんど変わらない病変部については、正常部との色の違いを手かがりに、検出することになる。この場合、病変部がそれほど進行しておらず、正常部との色の違いがほとんどない場合には、検出することは極めて困難になる。   Here, it is possible to easily detect a lesion, such as a lesion protruding greatly from the mucous membrane surface, having a shape or size that is significantly different from that of a normal portion. However, for a diseased part whose shape or size is almost the same as that of a normal part, a color difference from the normal part is detected as a clue. In this case, if the lesion has not progressed so much and there is almost no difference in color from the normal part, it becomes extremely difficult to detect.

そこで、特許文献1では、血液量(ヘモグロビンインデックス)が基準値から離れる部分については更に基準値から離れるようにする処理を行うことによって、正常部と病変部の色の差が明確になるようにしている。   Therefore, in Patent Literature 1, the part where the blood volume (hemoglobin index) deviates from the reference value is further processed to depart from the reference value so that the color difference between the normal part and the lesion part becomes clear. ing.

特許3228627号公報Japanese Patent No. 3228627

病変部の中でも胃癌については、胃の粘膜に萎縮が生じて、胃の粘膜が退色調に変化することが知られている。そのため、粘膜に萎縮が生じた萎縮部は、萎縮が生じていない正常部に対して、色の違いが生ずるようになる。この正常部との色の違いを内視鏡で観察することによって、胃癌が存在するかどうかを診断している(認定NPO法人 日本胃がん予知・診断・治療研究機構が推奨するABC検診がある)。   It is known that stomach mucosa atrophy occurs in the stomach mucosa, and the mucous membrane of the stomach changes to a fading tone. Therefore, the atrophy part in which atrophy has occurred in the mucous membrane has a different color from the normal part in which no atrophy has occurred. By observing the difference in color from the normal part with an endoscope, it is diagnosed whether gastric cancer is present (there is an ABC screening recommended by the NPO Japan Gastric Cancer Prediction, Diagnosis and Treatment Research Organization). .

ここで、萎縮が高度に進んだ場合(例えば、ABC検診でC群やD群に含まれる場合)には、正常部と萎縮部の色の違いは明確であるため、萎縮部を容易に検出することが可能である。しかしながら、萎縮進行中の場合(例えば、ABC検診でB群やC群に含まれる場合)には、萎縮部と正常部との色の差は僅かであるため、色の違いだけで、萎縮部を検出することは困難である。したがって、萎縮進行中のように、萎縮部と正常部との色の差が僅かな場合であっても、正常部と萎縮部との色の差を強調して、萎縮部の検出を容易にすることが求められている。   Here, when atrophy has advanced to a high degree (for example, when it is included in the C group or D group in the ABC examination), since the color difference between the normal part and the atrophy part is clear, the atrophy part is easily detected. It is possible to However, when atrophy is in progress (for example, in the case of being included in the B group or C group in the ABC examination), since the color difference between the atrophy part and the normal part is slight, the atrophy part is only caused by the color difference. Is difficult to detect. Therefore, even when the color difference between the atrophy part and the normal part is slight, such as during atrophy progression, the color difference between the normal part and the atrophy part is emphasized, and the detection of the atrophy part is easily performed. Is required.

なお、特許文献1の方法により、萎縮部と正常部との色の差を強調することが考えられる。しかしながら、萎縮部の色は、血液量だけでなく、血液量以外の要素によっても影響を受けるため、特許文献1の方法では、萎縮部と正常部との色の差を強調することは難しい。   In addition, it is possible to emphasize the color difference between the atrophy part and the normal part by the method of Patent Document 1. However, the color of the atrophy part is affected not only by the blood volume but also by factors other than the blood volume, and it is difficult to emphasize the color difference between the atrophy part and the normal part by the method of Patent Document 1.

本発明は、胃粘膜が萎縮した萎縮部などの異常部と、正常部との色の差を強調した画像を生成する医用画像処理装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a medical image processing apparatus that generates an image in which a color difference between an abnormal part such as an atrophy part in which a gastric mucosa has atrophied and a normal part is emphasized.

本発明の医用画像処理装置は、少なくとも1つが狭帯域光である青色光、緑色光、及び赤色光を被検体に向けて発する光源装置と、被検体を撮像して得られる第1カラー画像信号を入力処理する画像信号入力処理部と、色情報変換処理を経て得られる第2カラー画像信号の画素値を、第1カラー画像信号から得られる第1明るさ情報に基づいて、調整する明るさ調整部とを備え、色情報変換処理済みの画像は表示部に表示され、色情報変換処理は、第1カラー画像信号から得られる色情報を、変換前の範囲と対応付けられた変換先の範囲に移す処理であり、範囲には、色空間上に分布する第1範囲、第2範囲、及び第3範囲が含まれ、色情報変換処理は、変換前後で第1範囲の彩度と色相のいずれかが異なっている処理であって、変換後の第1範囲と第2範囲との差D12yを、変換前の第1範囲と第2範囲との差D12xよりも大きくし、且つ、変換後の第1範囲と第3範囲との差D13yを、変換前の第1範囲と第3範囲との差D13xよりも大きくする第1色情報変換処理、又は、
変換前後で前記第1範囲の彩度と色相が同じである処理であって、変換後の前記第1範囲と前記第2範囲との差D12yを、変換前の前記第1範囲と前記第2範囲との差D12xよりも大きくし、且つ、変換後の前記第1範囲と前記第3範囲との差D13yを、変換前の前記第1範囲と前記第3範囲との差D13xよりも大きくする第2色情報変換処理のいずれかである。
A medical image processing apparatus according to the present invention includes a light source device that emits blue light, green light, and red light, at least one of which is narrow-band light, toward a subject, and a first color image signal obtained by imaging the subject. And an image signal input processing unit for inputting a pixel value of a second color image signal obtained through the color information conversion process, based on first brightness information obtained from the first color image signal. An image having undergone the color information conversion process is displayed on the display unit, and the color information conversion process converts the color information obtained from the first color image signal into a conversion destination associated with the range before the conversion. The first range, the second range, and the third range distributed in the color space are included in the range, and the color information conversion process includes the saturation and the hue of the first range before and after the conversion. Are different, and the converted The difference D12y between the range and the second range is made larger than the difference D12x between the first range and the second range before the conversion, and the difference D13y between the first range and the third range after the conversion is calculated as The first color information conversion processing to make the difference larger than the difference D13x between the first range and the third range
In a process in which the saturation and hue of the first range are the same before and after the conversion, the difference D12y between the first range and the second range after the conversion is calculated by comparing the difference D12y between the first range and the second range before the conversion. The difference D13x between the first range and the third range after the conversion is larger than the difference D13x between the first range and the third range before the conversion. This is one of the second color information conversion processes.

色情報変換処理は、第1範囲と第3範囲の色差は維持し、第1範囲と第2範囲の色差が大きくなるように範囲を移す処理であることが好ましい。色情報変換処理は、極座標変換された空間において、各変換前の範囲が変換先の範囲に移される処理であることが好ましい。極座標変換された空間において、動径方向に移すことにより彩度が変換され、角度方向に移すことにより色相が変換されることが好ましい。色情報変換処理のうち第1色情報変換処理によって得られる第1特殊画像は、正常部と異常部の境界が明瞭に表されることが好ましい。色情報変換処理のうち第2色情報変換処理によって得られる第2特殊画像は、正常部の色が生体本来の色で表わされることが好ましい。   The color information conversion process is preferably a process of maintaining the color difference between the first range and the third range, and shifting the range so that the color difference between the first range and the second range increases. The color information conversion process is preferably a process in which a range before each conversion is moved to a destination range in a space subjected to polar coordinate conversion. In the space converted in the polar coordinates, it is preferable that the saturation be converted by moving in the radial direction, and the hue be converted by moving in the angular direction. In the first special image obtained by the first color information conversion processing in the color information conversion processing, it is preferable that the boundary between the normal part and the abnormal part is clearly represented. In the second special image obtained by the second color information conversion process in the color information conversion process, it is preferable that the color of the normal part is represented by the original color of the living body.

青色光、緑色光、及び赤色光は、波長域が青色から赤色に及ぶ光のうち回転フィルタの各フィルタを透過させて得られることが好ましい。波長域が青色から緑色に及ぶ光は、キセノンランプ、又は白色LEDから発せられる光であることが好ましい。光源装置は、青色光を発する青色半導体光源と、緑色光を発する緑色半導体光源と、赤色光を発する赤色半導体光源とを有することが好ましい。青色光、緑色光、及び赤色光は、被検体に交互に照射され、被検体はモノクロの撮像センサで撮像されることが好ましい。表示部に表示する画像の種類がそれぞれ異なる複数の観察モードを切り替えるためのモード切替部を備え、複数の観察モードのうち少なくともいずれか1つの観察モードは、色情報変換処理済みの画像を表示部に表示することが好ましい。   It is preferable that the blue light, the green light, and the red light are obtained by transmitting each of the filters of the rotating filter in the light whose wavelength range is from blue to red. The light whose wavelength range extends from blue to green is preferably light emitted from a xenon lamp or a white LED. The light source device preferably includes a blue semiconductor light source that emits blue light, a green semiconductor light source that emits green light, and a red semiconductor light source that emits red light. The subject is preferably irradiated with the blue light, the green light, and the red light alternately, and the subject is preferably imaged by a monochrome imaging sensor. A mode switching unit is provided for switching a plurality of observation modes in which types of images to be displayed on the display unit are different from each other, and at least one of the plurality of observation modes displays an image on which color information conversion processing has been performed on the display unit. Is preferably displayed.

本発明の医用画像処理装置は、青色光、緑色光、及び赤色光を被検体に向けて発する光源装置であって、青色光、緑色光、及び赤色光は、波長域が青色から赤色に及ぶ光のうち回転フィルタの各フィルタを透過させて得られる光源装置と、被検体を撮像して得られる第1カラー画像信号を入力処理する画像信号入力処理部と、色情報変換処理を経て得られる第2カラー画像信号の画素値を、第1カラー画像信号から得られる第1明るさ情報に基づいて、調整する明るさ調整部とを備え、色情報変換処理済みの画像は表示部に表示され、色情報変換処理は、第1カラー画像信号から得られる色情報を、変換前の範囲と対応付けられた変換先の範囲に移す処理であり、範囲には、色空間上に分布する第1範囲、第2範囲、及び第3範囲が含まれ、色情報変換処理は、変換前後で第1範囲の彩度と色相のいずれかが異なっている処理であって、変換後の第1範囲と第2範囲との差D12yを、変換前の第1範囲と第2範囲との差D12xよりも大きくし、且つ、変換後の第1範囲と第3範囲との差D13yを、変換前の第1範囲と第3範囲との差D13xよりも大きくする第1色情報変換処理、又は、変換前後で第1範囲の彩度と色相が同じである処理であって、変換後の第1範囲と第2範囲との差D12yを、変換前の第1範囲と第2範囲との差D12xよりも大きくし、且つ、変換後の第1範囲と第3範囲との差D13yを、変換前の第1範囲と第3範囲との差D13xよりも大きくする第2色情報変換処理のいずれかである。 The medical image processing apparatus of the present invention is a light source device that emits blue light, green light, and red light toward a subject, and the blue light, green light, and red light have a wavelength range from blue to red. A light source device obtained by transmitting each filter of the rotation filter out of the light, an image signal input processing unit for input processing a first color image signal obtained by imaging the subject, and a color information conversion process A brightness adjustment unit that adjusts the pixel value of the second color image signal based on the first brightness information obtained from the first color image signal, and the image after the color information conversion processing is displayed on the display unit. The color information conversion process is a process of moving color information obtained from a first color image signal to a range of a conversion destination associated with a range before conversion, and the range includes a first range distributed in a color space. Range, a second range, and a third range, The information conversion process is a process in which either the saturation or the hue of the first range is different before and after the conversion, and the difference D12y between the first range and the second range after the conversion is calculated by the first range before the conversion. The difference D13x between the first range and the third range after the conversion is larger than the difference D13x between the first range and the third range before the conversion. One-color information conversion processing, or processing in which the saturation and hue of the first range are the same before and after conversion, and the difference D12y between the first range after conversion and the second range is determined by the first range before conversion. The difference D13x between the first range and the third range after the conversion is larger than the difference D13x between the first range and the third range before the conversion. This is one of two-color information conversion processing.

本発明によれば、胃粘膜が萎縮した萎縮部などの異常部と、正常部との色の差異を強調した画像を生成することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the image which emphasized the color difference between the abnormal part, such as the atrophy part which the gastric mucosa atrophied, and the normal part can be emphasized.

第1実施形態の内視鏡システムの外観図である。It is an outline view of an endoscope system of a first embodiment. 第1実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。It is a block diagram showing the function of the endoscope system of a 1st embodiment. 紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光Rの発光スペクトルを示すグラフである。5 is a graph showing emission spectra of violet light V, blue light B, green light G, and red light R. 第1特殊画像処理部の機能を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating functions of a first special image processing unit. 信号比空間用の第1色情報変換処理を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a first color information conversion process for a signal ratio space. ab空間用の第1色情報変換処理を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a first color information conversion process for ab space. 第1処理を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a first process. 動径rと動径Erとの関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between a moving radius r and a moving radius Er. 信号比空間用の第1処理により得られる作用・効果を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an operation and an effect obtained by a first process for a signal ratio space. ab空間用の第1処理により得られる作用・効果を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an operation and an effect obtained by a first process for ab space. 信号比空間用の第2処理を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a second process for a signal ratio space. 角度変更範囲R2内の角度θの移動範囲を示すグラフである。It is a graph which shows the movement range of angle (theta) in angle change range R2. 角度θと信号比空間用の第2処理後の角度Eθとの関係を示すグラフである。11 is a graph illustrating a relationship between an angle θ and an angle Eθ after a second process for a signal ratio space. 信号比空間用の第2処理により得られる作用・効果を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an operation and an effect obtained by a second process for a signal ratio space. ab空間用の第2処理により得られる作用・効果を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an operation and an effect obtained by a second process for the ab space. 信号比空間用の第2色情報変換処理を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a second color information conversion process for a signal ratio space. ab空間用の第2色情報変換処理を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a second color information conversion process for ab space. 信号比空間用の第3処理を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a third process for a signal ratio space. 角度変更範囲R3内の角度θの移動範囲を示すグラフである。It is a graph which shows the movement range of angle (theta) in angle change range R3. 角度θと信号比空間用の第3処理後の角度Eθとの関係を示すグラフである。11 is a graph showing a relationship between an angle θ and an angle Eθ after a third process for a signal ratio space. 信号比空間用の第3処理により得られる作用・効果を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an operation and an effect obtained by a third process for a signal ratio space. ab空間用の第3処理により得られる作用・効果を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an operation and an effect obtained by a third process for ab space. 第1特殊画像と第2特殊画像とを同時表示するモニタの画像図である。FIG. 11 is an image diagram of a monitor that simultaneously displays a first special image and a second special image. 本発明の一連の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a series of flows of the present invention. CrCb空間用の第1色情報変換部を有する第1特殊画像処理部の機能を示すブロック図である。It is a block diagram showing the function of the 1st special image processing part which has the 1st color information conversion part for CrCb space. CrCb空間用の第1色情報変換処理を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a first color information conversion process for a CrCb space. CrCb空間用の第2色情報変換処理を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a second color information conversion process for a CrCb space. CrCb空間用の第1処理を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a first process for a CrCb space. CrCb空間用の第2処理を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a second process for the CrCb space. CrCb空間用の第3処理を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a third process for the CrCb space. HS空間用の第1色情報変換部を有する第1特殊画像処理部の機能を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating functions of a first special image processing unit having a first color information conversion unit for an HS space. HS空間用の第1色情報変換処理を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a first color information conversion process for an HS space. HS空間用の第2色情報変換処理を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a second color information conversion process for an HS space. HS空間用の第1処理を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a first process for an HS space. HS空間用の第2処理を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a second process for the HS space. HS空間用の第3処理を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a third process for the HS space. 第2実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。It is a block diagram showing the function of the endoscope system of a 2nd embodiment. 白色光の発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of white light. 特殊光の発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of special light. 第3実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。It is a block diagram showing the function of the endoscope system of a 3rd embodiment. 回転フィルタを示す平面図である。It is a top view showing a rotation filter. 第4実施形態のカプセル内視鏡システムの機能を示す図である。It is a figure showing the function of the capsule endoscope system of a 4th embodiment. 図3とは異なる紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光Rの発光スペクトルを示すグラフである。4 is a graph showing emission spectra of violet light V, blue light B, green light G, and red light R different from FIG. 第1B画像信号が狭帯域信号である場合における第1信号比空間上での第2範囲及び第3範囲の位置と第1B画像信号が広帯域信号である場合における第1信号比空間上での第2範囲及び第3範囲の位置を示す説明図である。The positions of the second range and the third range on the first signal ratio space when the first B image signal is a narrowband signal and the positions on the first signal ratio space when the first B image signal is a wideband signal It is explanatory drawing which shows the position of a 2nd range and a 3rd range.

[第1実施形態]
図1に示すように、第1実施形態の内視鏡システム10は、内視鏡12と、光源装置14と、プロセッサ装置16と、モニタ18(表示部)と、コンソール19とを有する。内視鏡12は光源装置14と光学的に接続されるとともに、プロセッサ装置16と電気的に接続される。内視鏡12は、被検体内に挿入される挿入部12aと、挿入部12aの基端部分に設けられた操作部12bと、挿入部12aの先端側に設けられる湾曲部12c及び先端部12dを有している。操作部12bのアングルノブ12eを操作することにより、湾曲部12cは湾曲動作する。この湾曲動作に伴って、先端部12dが所望の方向に向けられる。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the endoscope system 10 according to the first embodiment includes an endoscope 12, a light source device 14, a processor device 16, a monitor 18 (display unit), and a console 19. The endoscope 12 is optically connected to the light source device 14 and is also electrically connected to the processor device 16. The endoscope 12 includes an insertion portion 12a inserted into a subject, an operation portion 12b provided at a base end portion of the insertion portion 12a, a bending portion 12c and a distal end portion 12d provided at a distal end side of the insertion portion 12a. have. By operating the angle knob 12e of the operation section 12b, the bending section 12c performs a bending operation. With this bending operation, the tip 12d is directed in a desired direction.

また、操作部12bには、アングルノブ12eの他、モード切替SW13aが設けられている。モード切替SW13aは、通常観察モードと、第1特殊観察モードと、第2特殊観察モードと、同時観察モードとの4種類のモード間の切り替え操作に用いられる。通常観察モードは、通常画像をモニタ18上に表示するモードである。第1特殊観察モードは、胃癌などの病変によって胃粘膜に萎縮が生じた萎縮部と正常部との境界を観察するために用いられ、第1特殊画像をモニタ18上に表示するモードである。第2特殊観察モードは、萎縮部と正常部の色の違いを観察するために用いられ、第2特殊画像をモニタ18上に表示するモードである。同時観察モードは、萎縮部と正常部の境界の観察と、萎縮部と正常部との色の違いの観察を同時に行うために用いられ、第1特殊画像と第2特殊画像をモニタ18上に同時表示するモードである。   The operation unit 12b is provided with a mode switching SW 13a in addition to the angle knob 12e. The mode switching SW 13a is used for switching between four types of modes: a normal observation mode, a first special observation mode, a second special observation mode, and a simultaneous observation mode. The normal observation mode is a mode in which a normal image is displayed on the monitor 18. The first special observation mode is a mode for displaying a first special image on the monitor 18 for observing a boundary between an atrophy part and a normal part where atrophy occurs in the gastric mucosa due to a lesion such as gastric cancer. The second special observation mode is a mode for displaying a second special image on the monitor 18 for observing a color difference between the atrophy part and the normal part. The simultaneous observation mode is used for simultaneously observing the boundary between the atrophy part and the normal part and observing the color difference between the atrophy part and the normal part, and displays the first special image and the second special image on the monitor 18. This is a mode for simultaneous display.

プロセッサ装置16は、モニタ18及びコンソール19と電気的に接続される。モニタ18は、画像情報等を出力表示する。コンソール19は、機能設定等の入力操作を受け付けるUI(User Interface:ユーザーインターフェース)として機能する。なお、プロセッサ装置16には、画像情報等を記録する外付けの記録部(図示省略)を接続してもよい。   The processor device 16 is electrically connected to a monitor 18 and a console 19. The monitor 18 outputs and displays image information and the like. The console 19 functions as a UI (User Interface) for receiving an input operation such as a function setting. Note that an external recording unit (not shown) for recording image information and the like may be connected to the processor device 16.

図2に示すように、光源装置14は、V-LED(Violet Light Emitting Diode)20a、B-LED(Blue Light Emitting Diode)20b、G-LED(Green Light Emitting Diode)20c、R-LED(Red Light Emitting Diode)20d、これら4色のLED20a〜20dの駆動を制御する光源制御部21、及び4色のLED20a〜20dから発せられる4色の光の光路を結合する光路結合部23を備えている。光路結合部23で結合された光は、挿入部12a内に挿通されたライトガイド41及び照明レンズ45を介して、被検体内に照射される。なお、LEDの代わりに、LD(Laser Diode)を用いてもよい。   As shown in FIG. 2, the light source device 14 includes a V-LED (Violet Light Emitting Diode) 20a, a B-LED (Blue Light Emitting Diode) 20b, a G-LED (Green Light Emitting Diode) 20c, and an R-LED (Red). Light Emitting Diode) 20d, a light source control unit 21 for controlling the driving of these four-color LEDs 20a to 20d, and an optical-path coupling unit 23 for coupling the optical paths of the four-color lights emitted from the four-color LEDs 20a to 20d. . The light coupled by the optical path coupling unit 23 is radiated into the subject via the light guide 41 and the illumination lens 45 inserted into the insertion unit 12a. Note that an LD (Laser Diode) may be used instead of the LED.

図3に示すように、V-LED20aは、中心波長405±10nm、波長範囲380〜420nmの紫色光Vを発生する。B-LED20bは、中心波長460±10nm、波長範囲420〜500nmの青色光Bを発生する。G-LED20cは、波長範囲が480〜600nmに及ぶ緑色光Gを発生する。R-LED20dは、中心波長620〜630nmで、波長範囲が600〜650nmに及ぶ赤色光Rを発生する。   As shown in FIG. 3, the V-LED 20a generates violet light V having a center wavelength of 405 ± 10 nm and a wavelength range of 380 to 420 nm. The B-LED 20b generates blue light B having a center wavelength of 460 ± 10 nm and a wavelength range of 420 to 500 nm. The G-LED 20c generates green light G having a wavelength range of 480 to 600 nm. The R-LED 20d generates red light R having a center wavelength of 620 to 630 nm and a wavelength range of 600 to 650 nm.

光源制御部21は、通常観察モード、第1特殊観察モード、第2特殊観察モード、及び同時観察モードのいずれの観察モードにおいても、V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c、及びR-LED20dを点灯する。したがって、紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光Rの4色の光が混色した光が、観察対象に照射される。また、光源制御部21は、通常観察モード時には、紫色光V、青色光B、緑色光G、赤色光R間の光量比がVc:Bc:Gc:Rcとなるように、各LED20a〜20dを制御する。一方、光源制御部21は、第1特殊観察モード、第2特殊観察モード、及び同時観察モード時には、紫色光V、青色光B、緑色光G、赤色光R間の光量比がVs:Bs:Gs:Rsとなるように、各LED20a〜20dを制御する。   The light source controller 21 controls the V-LED 20a, the B-LED 20b, the G-LED 20c, and the R-LED 20d in any of the normal observation mode, the first special observation mode, the second special observation mode, and the simultaneous observation mode. Lights up. Therefore, light obtained by mixing four colors of the violet light V, the blue light B, the green light G, and the red light R is irradiated on the observation target. In the normal observation mode, the light source control unit 21 controls the LEDs 20a to 20d such that the light amount ratio among the violet light V, the blue light B, the green light G, and the red light R becomes Vc: Bc: Gc: Rc. Control. On the other hand, in the first special observation mode, the second special observation mode, and the simultaneous observation mode, the light source control unit 21 determines that the light amount ratio between the violet light V, the blue light B, the green light G, and the red light R is Vs: Bs: The LEDs 20a to 20d are controlled so that Gs: Rs.

図2に示すように、ライトガイド41は、内視鏡12及びユニバーサルコード(内視鏡12と光源装置14及びプロセッサ装置16とを接続するコード)内に内蔵されており、光路結合部23で結合された光を内視鏡12の先端部12dまで伝搬する。なお、ライトガイド41としては、マルチモードファイバを使用することができる。一例として、コア径105μm、クラッド径125μm、外皮となる保護層を含めた径がφ0.3〜0.5mmの細径なファイバケーブルを使用することができる。   As shown in FIG. 2, the light guide 41 is built in the endoscope 12 and the universal cord (cord connecting the endoscope 12 with the light source device 14 and the processor device 16). The coupled light propagates to the end 12 d of the endoscope 12. Note that 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 0.3 to 0.5 mm including a protective layer serving as an outer cover can be used.

内視鏡12の先端部12dには、照明光学系30aと撮像光学系30bが設けられている。照明光学系30aは照明レンズ45を有しており、この照明レンズ45を介して、ライトガイド41からの光が観察対象に照射される。撮像光学系30bは、対物レンズ46、撮像センサ48を有している。観察対象からの反射光は、対物レンズ46を介して、撮像センサ48に入射する。これにより、撮像センサ48に観察対象の反射像が結像される。   An illumination optical system 30a and an imaging optical system 30b are provided at a distal end portion 12d of the endoscope 12. The illumination optical system 30a has an illumination lens 45, and the light from the light guide 41 is applied to the observation target via the illumination lens 45. The imaging optical system 30b has an objective lens 46 and an imaging sensor 48. Light reflected from the observation target enters the image sensor 48 via the objective lens 46. As a result, a reflection image of the observation target is formed on the image sensor 48.

撮像センサ48はカラーの撮像センサであり、被検体の反射像を撮像して画像信号を出力する。この撮像センサ48は、CCD(Charge Coupled Device)撮像センサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)撮像センサ等であることが好ましい。本発明で用いられる撮像センサ48は、R(赤)、G(緑)及びB(青)の3色のRGB画像信号を得るためのカラーの撮像センサ、即ち、Rフィルタが設けられたR画素、Gフィルタが設けられたG画素、Bフィルタが設けられたB画素を備えた、いわゆるRGB撮像センサである。   The imaging sensor 48 is a color imaging sensor, which captures a reflection image of the subject and outputs an image signal. This image sensor 48 is preferably a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor, or the like. The image sensor 48 used in the present invention is a color image sensor for obtaining RGB image signals of three colors of R (red), G (green), and B (blue), that is, an R pixel provided with an R filter. , A G pixel provided with a G filter and a B pixel provided with a B filter.

なお、撮像センサ48としては、RGBのカラーの撮像センサの代わりに、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)及びG(緑)の補色フィルタを備えた、いわゆる補色撮像センサであっても良い。補色撮像センサを用いる場合には、CMYGの4色の画像信号が出力されるため、補色−原色色変換によって、CMYGの4色の画像信号をRGBの3色の画像信号に変換する必要がある。また、撮像センサ48はカラーフィルタを設けていないモノクロ撮像センサであっても良い。この場合、光源制御部21は青色光B、緑色光G、赤色光Rを時分割で点灯させて、撮像信号の処理では同時化処理を加える必要がある。   The image sensor 48 is a so-called complementary color image sensor having complementary color filters of C (cyan), M (magenta), Y (yellow) and G (green) instead of the RGB color image sensor. May be. When a complementary color image sensor is used, image signals of four colors of CMYG are output. Therefore, it is necessary to convert four color image signals of CMYG into three color image signals of RGB by complementary color-primary color conversion. . Further, the image sensor 48 may be a monochrome image sensor having no color filter. In this case, the light source control unit 21 needs to turn on the blue light B, the green light G, and the red light R in a time-division manner, and perform a synchronization process in the processing of the imaging signal.

撮像センサ48から出力される画像信号は、CDS・AGC回路50に送信される。CDS・AGC回路50は、アナログ信号である画像信号に相関二重サンプリング(CDS(Correlated Double Sampling))や自動利得制御(AGC(Auto Gain Control))を行う。CDS・AGC回路50を経た画像信号は、A/D変換器(A/D(Analog /Digital)コンバータ)52により、デジタル画像信号に変換される。A/D変換されたデジタル画像信号は、プロセッサ装置16に入力される。   The image signal output from the image sensor 48 is transmitted to the CDS / AGC circuit 50. The CDS / AGC circuit 50 performs correlated double sampling (CDS (Correlated Double Sampling)) and automatic gain control (AGC (Auto Gain Control)) on an image signal that is an analog signal. The image signal that has passed through the CDS / AGC circuit 50 is converted into a digital image signal by an A / D converter (A / D (Analog / Digital) converter) 52. The A / D-converted digital image signal is input to the processor device 16.

プロセッサ装置16は、受信部53と、DSP(Digital Signal Processor)56と、ノイズ除去部58と、画像処理切替部60と、通常画像処理部62と、特殊画像処理部64と、映像信号生成部66とを備えている。受信部53は内視鏡12からのデジタルのRGB画像信号を受信する。R画像信号は撮像センサ48のR画素から出力される信号に対応し、G画像信号は撮像センサ48のG画素から出力される信号に対応し、B画像信号は撮像センサ48のB画素から出力される信号に対応している。   The processor device 16 includes a receiving unit 53, a DSP (Digital Signal Processor) 56, a noise removing unit 58, an image processing switching unit 60, a normal image processing unit 62, a special image processing unit 64, a video signal generation unit 66. The receiving unit 53 receives a digital RGB image signal from the endoscope 12. The R image signal corresponds to the signal output from the R pixel of the image sensor 48, the G image signal corresponds to the signal output from the G pixel of the image sensor 48, and the B image signal is output from the B pixel of the image sensor 48. Corresponding to the signal to be transmitted.

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、デモザイク処理等の各種信号処理を施す。欠陥補正処理では、撮像センサ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RGB画像信号から暗電流成分が除かれ、正確な零レベルが設定される。ゲイン補正処理では、オフセット処理後のRGB画像信号に特定のゲインを乗じることにより信号レベルが整えられる。ゲイン補正処理後のRGB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明るさや彩度が整えられる。リニアマトリクス処理後のRGB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、各画素で不足した色の信号が補間によって生成される。この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。   The DSP 56 performs various kinds of signal processing such as defect correction processing, offset processing, gain correction processing, linear matrix processing, gamma conversion processing, and demosaic processing on the received image signal. In the defect correction processing, the signal of the defective pixel of the image sensor 48 is corrected. In the offset processing, a dark current component is removed from the RGB image signal subjected to the defect correction processing, and an accurate zero level is set. In the gain correction processing, the signal level is adjusted by multiplying the RGB image signal after the offset processing by a specific gain. The RGB image signal after the gain correction processing is subjected to a linear matrix processing for improving color reproducibility. Thereafter, brightness and saturation are adjusted by gamma conversion processing. Demosaic processing (also referred to as isotropic processing or synchronization processing) is performed on the RGB image signal after the linear matrix processing, and a signal of a color insufficient for each pixel is generated by interpolation. By this demosaic processing, all pixels have signals of RGB colors.

ノイズ除去部58は、DSP56でガンマ補正等が施されたRGB画像信号に対してノイズ除去処理(例えば移動平均法やメディアンフィルタ法等)を施すことによって、RGB画像信号からノイズを除去する。ノイズが除去されたRGB画像信号は、画像処理切替部60に送信される。なお、本発明の「画像信号入力処理部」は、受信部53と、DSP56と、ノイズ除去部58を含む構成に対応する。   The noise removing unit 58 removes noise from the RGB image signal by performing a noise removing process (for example, a moving average method, a median filter method, or the like) on the RGB image signal that has been subjected to gamma correction or the like by the DSP 56. The RGB image signal from which noise has been removed is transmitted to the image processing switching unit 60. The “image signal input processing unit” of the present invention corresponds to a configuration including the receiving unit 53, the DSP 56, and the noise removing unit 58.

画像処理切替部60は、モード切替SW13aにより、通常観察モードにセットされている場合には、RGB画像信号を通常画像処理部62に送信し、第1特殊観察モード、第2特殊観察モード、同時観察モードにセットされている場合には、RGB画像信号を特殊画像処理部64に送信する。   When the normal observation mode is set by the mode switching SW 13a, the image processing switching unit 60 transmits the RGB image signals to the normal image processing unit 62, and performs the first special observation mode, the second special observation mode, If the mode is set to the observation mode, an RGB image signal is transmitted to the special image processing unit 64.

通常画像処理部62は、RGB画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、構造強調処理を行う。色変換処理では、デジタルのRGB画像信号に対しては、3×3のマトリックス処理、階調変換処理、3次元LUT処理などを行い、色変換処理済みのRGB画像信号に変換する。次に、色変換処理済みのRGB画像信号に対して、各種色彩強調処理を施す。この色彩強調処理済みのRGB画像信号に対して、空間周波数強調等の構造強調処理を行う。構造強調処理が施されたRGB画像信号は、通常画像のRGB画像信号として、通常画像処理部62から映像信号生成部66に入力される。   The normal image processing unit 62 performs a color conversion process, a color enhancement process, and a structure enhancement process on the RGB image signal. In the color conversion process, a 3 × 3 matrix process, a gradation conversion process, a three-dimensional LUT process, and the like are performed on the digital RGB image signal to convert the digital RGB image signal into a color-converted RGB image signal. Next, various color enhancement processes are performed on the RGB image signals that have been subjected to the color conversion process. Structure enhancement processing such as spatial frequency enhancement is performed on the RGB image signal that has been subjected to the color enhancement processing. The RGB image signal subjected to the structure enhancement processing is input from the normal image processing unit 62 to the video signal generation unit 66 as an RGB image signal of a normal image.

特殊画像処理部64は、第1特殊観察モード、または第2特殊観察モード、または同時観察モードに設定されている場合に作動する。この特殊画像処理部64は、第1特殊画像を生成する第1特殊画像処理部64aと、第2特殊画像を生成する第2特殊画像処理部64bと、第1特殊画像と第2特殊画像を同時表示するための同時表示用特殊画像を生成する同時表示用画像処理部64cとを備えている。ただし、第1特殊画像処理部64aは第2特殊画像を生成しない。また、第2特殊画像処理部64bは第1特殊画像を生成しない。これら第1特殊画像処理部64a、第2特殊画像処理部64b、同時表示用画像処理部64cの詳細については、後述する。特殊画像処理部64で生成された第1特殊画像、第2特殊画像、同時表示用特殊画像のRGB画像信号は、映像信号生成部66に入力される。   The special image processing unit 64 operates when the first special observation mode, the second special observation mode, or the simultaneous observation mode is set. The special image processing unit 64 includes a first special image processing unit 64a that generates a first special image, a second special image processing unit 64b that generates a second special image, and a first special image and a second special image. A simultaneous display image processing unit 64c for generating a simultaneous display special image for simultaneous display. However, the first special image processing unit 64a does not generate the second special image. The second special image processing unit 64b does not generate the first special image. Details of the first special image processing unit 64a, the second special image processing unit 64b, and the simultaneous display image processing unit 64c will be described later. The RGB image signals of the first special image, the second special image, and the special image for simultaneous display generated by the special image processing unit 64 are input to the video signal generation unit 66.

映像信号生成部66は、通常画像処理部62又は特殊画像処理部64から入力されたRGB画像信号を、モニタ18で表示可能な画像として表示するための映像信号に変換する。この映像信号に基づいて、モニタ18は、通常画像、第1特殊画像、又は第2特殊画像をそれぞれ表示し、または第1特殊画像と第2特殊画像とを同時表示する。   The video signal generation unit 66 converts the RGB image signal input from the normal image processing unit 62 or the special image processing unit 64 into a video signal to be displayed on the monitor 18 as an image. Based on the video signal, the monitor 18 displays a normal image, a first special image, or a second special image, respectively, or simultaneously displays the first special image and the second special image.

第1特殊画像処理部64aは、図4に示すように、逆ガンマ変換部70と、Log変換部71と、信号比算出部72と、信号比空間用の第1色情報変換部73と、RGB変換部77と、構造強調部78と、逆Log変換部79と、ガンマ変換部80とを備えている。また、第1特殊画像処理部64aは、RGB変換部77と構造強調部78との間に、明るさ調整部81を備えている。   As shown in FIG. 4, the first special image processing unit 64a includes an inverse gamma conversion unit 70, a Log conversion unit 71, a signal ratio calculation unit 72, a first color information conversion unit 73 for a signal ratio space, An RGB conversion unit 77, a structure enhancement unit 78, an inverse Log conversion unit 79, and a gamma conversion unit 80 are provided. Further, the first special image processing unit 64a includes a brightness adjustment unit 81 between the RGB conversion unit 77 and the structure enhancement unit 78.

逆ガンマ変換部70は、入力されたRGB画像信号に対して逆ガンマ変換を施す。この逆ガンマ変換後のRGB画像信号は、検体からの反射率に対してリニアな反射率リニアRGB信号であるため、RGB画像信号のうち、検体の各種生体情報に関連する信号が占める割合が多くなる。なお、反射率リニアR画像信号を第1R画像信号とし、反射率リニアG画像信号を第1G画像信号とし、反射率Bリニア画像信号を第1B画像信号とする。   The inverse gamma converter 70 performs inverse gamma conversion on the input RGB image signal. Since the RGB image signal after the inverse gamma conversion is a linear reflectance RGB signal that is linear with respect to the reflectance from the sample, a large proportion of the RGB image signal is occupied by signals related to various biological information of the sample. Become. Note that the reflectance linear R image signal is a first R image signal, the reflectance linear G image signal is a first G image signal, and the reflectance B linear image signal is a first B image signal.

Log変換部71は、第1RGB画像信号(本発明の「第1カラー画像信号」に対応する)をそれぞれLog変換する。これにより、Log変換済みのR画像信号(logR)、Log変換済みのG画像信号(logG)、Log変換済みのB画像信号(logB)が得られる。信号比算出部72(本発明の「色情報取得部」に対応する)は、Log変換済みのG画像信号とB画像信号に基づいて差分処理(logG-logB =logG/B=-log(B/G))することにより、第1B/G比(本発明の「第1信号比Mx」に対応する)を算出する。ここで、「第1B/G比」は、-log(B/G)のうち「-log」を省略したものを表している。また、Log変換済みのR画像信号とG画像信号に基づいて差分処理(logR-logG=logR/G=-log(G/R))することにより、第1G/R比(本発明の「第1信号比Nx」に対応する)を算出する。第1G/R比については、第1B/G比と同様、-log(G/R)のうち「-log」を省略したものを表している。以下、第1B/G比、第1G/R比で形成される二次元色空間を「第1信号比空間(本発明の「第1特徴空間」に対応する)」と呼ぶ。   The Log conversion unit 71 performs a Log conversion on each of the first RGB image signals (corresponding to the “first color image signal” of the present invention). As a result, an R image signal after log conversion (logR), a G image signal after log conversion (logG), and a B image signal after log conversion (logB) are obtained. The signal ratio calculation unit 72 (corresponding to the “color information acquisition unit” of the present invention) performs difference processing (logG−logB = logG / B = −log (B) based on the log-converted G image signal and B image signal. / G)) to calculate the first B / G ratio (corresponding to the “first signal ratio Mx” of the present invention). Here, the "first B / G ratio" indicates a value obtained by omitting "-log" from -log (B / G). Further, by performing a difference process (logR-logG = logR / G = -log (G / R)) on the basis of the log-converted R image signal and G image signal, the first G / R ratio (" 1 signal ratio Nx "). The first G / R ratio, as in the case of the first B / G ratio, indicates a value obtained by omitting "-log" from -log (G / R). Hereinafter, the two-dimensional color space formed by the first B / G ratio and the first G / R ratio is referred to as “first signal ratio space (corresponding to“ first feature space ”of the present invention)”.

なお、第1B/G比、第1G/R比は、B画像信号、G画像信号、R画像信号において同じ位置にある画素の画素値から求める。また、第1B/G比、第1G/R比は画素毎に求める。また、第1B/G比は、血管深さ(粘膜表面から特定の血管がある位置までの距離)に相関があることから、血管深さが異なると、それに伴って第1B/G比も変動する。また、第1G/R比は、血液量(ヘモグロビンインデックス)と相関があることから、血液量に変動が有ると、それに伴って第1G/R比も変動する。   Note that the first B / G ratio and the first G / R ratio are obtained from the pixel values of the pixels at the same position in the B image signal, the G image signal, and the R image signal. The first B / G ratio and the first G / R ratio are obtained for each pixel. Further, since the first B / G ratio has a correlation with the blood vessel depth (the distance from the mucosal surface to the position where the specific blood vessel is located), if the blood vessel depth is different, the first B / G ratio also changes accordingly. I do. Further, since the first G / R ratio is correlated with the blood volume (hemoglobin index), if there is a change in the blood volume, the first G / R ratio also changes accordingly.

信号比空間用の第1色情報変換部73は、信号比算出部72で求めた第1B/G比、第1G/R比に対して、信号比空間用の第1色情報変換処理を施して、第2B/G比、第2G/R比に変換する。第2B/G比は本発明の「第2信号比My」に対応し、第2G/R比は本発明の「第2信号比Ny」に対応する。信号比空間用の第1色情報変換部73は、二次元LUT(Look Up Table)から構成され、第1B/G比、第1G/R比と、この第1B/G比、第1G/R比に基づく信号比空間用の第1色情報変換処理を行って得られる第2B/G比、第2G/R比とが対応付けて記憶されている。信号比空間用の第1色情報変換処理の詳細については、後述する。   The first color information conversion unit 73 for the signal ratio space performs a first color information conversion process for the signal ratio space on the first B / G ratio and the first G / R ratio obtained by the signal ratio calculation unit 72. To a second B / G ratio and a second G / R ratio. The second B / G ratio corresponds to the “second signal ratio My” of the present invention, and the second G / R ratio corresponds to the “second signal ratio Ny” of the present invention. The first color information conversion unit 73 for the signal ratio space is configured by a two-dimensional LUT (Look Up Table), and includes a first B / G ratio, a first G / R ratio, a first B / G ratio, and a first G / R. The second B / G ratio and the second G / R ratio obtained by performing the first color information conversion process for the signal ratio space based on the ratio are stored in association with each other. The details of the first color information conversion process for the signal ratio space will be described later.

図5(A)に示すように、縦軸が第1B/G比で、横軸が第1G/R比で形成される第1信号比空間においては、正常粘膜が分布する第1範囲と、萎縮性胃炎により萎縮した萎縮粘膜が分布する第2範囲と、萎縮性胃炎により萎縮した萎縮粘膜下に存在し、萎縮とともに透見する深層血管が分布する第3範囲とが第1象限に分布している。この第1信号比空間では、第1範囲と第2範囲との間には差D12x(例えば、第1範囲の平均値と第2範囲の平均値)があり、第1範囲と第3範囲との間には差D13x(例えば、第1範囲の平均値と第3範囲の平均値)がある。差D12xは、画像上で第1範囲と第2範囲の色に関して彩度の差として表れ、差D13xは、画像上で第1範囲と第3範囲の色に関して色相の差として表れる。   As shown in FIG. 5 (A), in a first signal ratio space in which the vertical axis is the first B / G ratio and the horizontal axis is the first G / R ratio, a first range in which normal mucous membrane is distributed; A second range in which the atrophic mucosa atrophied by atrophic gastritis is distributed, and a third range in which deep blood vessels that are present under the atrophic mucosa atrophyed by atrophic gastritis and see through with atrophy are distributed in the first quadrant. ing. In the first signal ratio space, there is a difference D12x (for example, the average value of the first range and the average value of the second range) between the first range and the second range. Is a difference D13x (for example, the average value of the first range and the average value of the third range). The difference D12x appears on the image as a saturation difference for colors in the first and second ranges, and the difference D13x appears on the image as a hue difference for colors in the first and third ranges.

なお、図5(A)において、「第1」は「第1範囲」を、「第2」は「第2範囲」を、「第3」は「第3範囲」を示している。これら「第1」〜「第3」の表記については、以下の図においても、同様である。また、図5(A)では、縦軸の「第1B/G比」のうち「第1」を省略しており、横軸の「第1G/R比」のうち「第1」を省略している。以下の図においても、同様の省略を行っている。   In FIG. 5A, “first” indicates “first range”, “second” indicates “second range”, and “third” indicates “third range”. The notations “first” to “third” are the same in the following drawings. In FIG. 5A, “first” is omitted from “first B / G ratio” on the vertical axis, and “first” is omitted from “first G / R ratio” on the horizontal axis. ing. Similar omissions are made in the following drawings.

一方、信号比空間用の第1色情報変換処理で得られる第2B/G比、第2G/R比で形成される第2信号比空間(縦軸は第2B/G比を、横軸は第2G/R比を示す)においては、図5(B)に示すように、第1信号比空間と同様、第1範囲、第2範囲、第3範囲がそれぞれ分布している。第2信号比空間(本発明の「第2特徴空間」に対応する)では、第1範囲と第2範囲との間には差D12y(例えば、第1範囲の平均値と第2範囲の平均値)があり、第1範囲と第3範囲との間には差D13y(例えば、第1範囲の平均値と第3範囲の平均値)とがある。   On the other hand, a second signal ratio space formed by the second B / G ratio and the second G / R ratio obtained by the first color information conversion processing for the signal ratio space (the vertical axis represents the second B / G ratio, and the horizontal axis represents 5B, the first range, the second range, and the third range are distributed, as in the first signal ratio space, as shown in FIG. 5B. In the second signal ratio space (corresponding to the “second feature space” of the present invention), the difference D12y between the first range and the second range (for example, the average of the first range and the average of the second range) Value), and there is a difference D13y (for example, the average value of the first range and the average value of the third range) between the first range and the third range.

差D12yは、画像上で第1範囲と第2範囲の色に関して彩度及び色相の差として表れるとともに、差D12yは差D12xよりも大きくなっている。また、差D13yは、差D13xと同様、画像上で第1範囲と第3範囲の色に関して色相の差として表れるとともに、差D13yは差D13xよりも大きくなっている。更には、第2信号比空間上での第1範囲の座標は、第1信号比空間上での第1範囲の座標と異なっている。即ち、信号比空間用の第1色情報変換処理の変換前後で、第1範囲の彩度と色相の少なくともいずれかが異なっている。   The difference D12y appears on the image as a difference between saturation and hue for the colors in the first range and the second range, and the difference D12y is larger than the difference D12x. In addition, the difference D13y appears as a hue difference between the colors in the first range and the third range on the image similarly to the difference D13x, and the difference D13y is larger than the difference D13x. Furthermore, the coordinates of the first range on the second signal ratio space are different from the coordinates of the first range on the first signal ratio space. That is, before and after the conversion of the first color information conversion process for the signal ratio space, at least one of the saturation and the hue of the first range is different.

以上のように、第1範囲と第2範囲の差及び第1範囲と第3範囲との差は、信号比空間用の第1色情報変換処理によって大きくなるとともに、信号比空間用の第1色情報変換処理の変換前後で、第1範囲の彩度と色相の少なくともいずれかが異なっている。これにより、信号比空間用の第1色情報変換処理済みの第2B/G比、第2G/R比に基づいて得られる第1特殊画像上では、萎縮粘膜や、萎縮粘膜下で萎縮により透見しつつある深層血管などがある萎縮部と、正常粘膜がある正常部との境界が明瞭化して表示される。   As described above, the difference between the first range and the second range and the difference between the first range and the third range are increased by the first color information conversion processing for the signal ratio space, and the first color information conversion process for the signal ratio space is performed. Before and after the conversion of the color information conversion processing, at least one of the saturation and the hue of the first range is different. Thereby, on the first special image obtained based on the second B / G ratio and the second G / R ratio after the first color information conversion processing for the signal ratio space, the atrophy is caused by atrophy under the atrophy mucosa and under the atrophy mucosa. The boundary between the atrophied part where the deep blood vessels and the like that are being viewed and the normal part where the normal mucous membrane is present is clearly displayed.

なお、第1RGB画像信号をLab変換部(図示しない(本発明の「色情報取得部」に対応する))でLab変換して得られる第1要素a*_x、b*_x(CIE Lab空間の色味の要素a*、b*を表す。以下同様。)に対して、上記の信号比空間用の第1色情報変換処理と同様のab空間用の第1色情報変換処理を施すことで、上記と同様の作用効果を得ることができる。 In addition, first elements a * _x, b * _x (in the CIE Lab space) obtained by performing Lab conversion on the first RGB image signal with a Lab conversion unit (not shown, corresponding to the “color information acquisition unit” of the present invention). The color components a * and b * are expressed in the same manner. The same applies to the first color information conversion process for the ab space similar to the first color information conversion process for the signal ratio space. The same operation and effect as described above can be obtained.

ここで、図6(A)は、第1要素a*_x、b*_xで形成される第1ab空間上での第1〜第3範囲の分布、第1範囲と第2範囲との差D12x、及び第1範囲と第3範囲との差D13xを表している。一方、図6(B)は、ab空間用の第1色情報変換処理により得られる第2要素a*_y、b*_yで形成される第2ab空間における第1〜第3範囲の分布、第1範囲と第2範囲との差D12y、及び第1範囲と第3範囲との差D13yを表している。これら図6に示すように、ab空間用の第1色情報変換処理により、第1範囲と第2範囲との差及び第1範囲と第3範囲との差を大きくすることができる。なお、第1ab空間は本発明の「第1特徴空間」に対応しており、第2ab空間は本発明の「第2特徴空間」に対応している。 Here, FIG. 6A shows the distribution of the first to third ranges on the first ab space formed by the first elements a * _x and b * _x, and the difference D12x between the first range and the second range. , And the difference D13x between the first range and the third range. On the other hand, FIG. 6B shows the distribution of the first to third ranges in the second ab space formed by the second elements a * _y and b * _y obtained by the first color information conversion process for the ab space. The difference D12y between the first range and the second range and the difference D13y between the first range and the third range are shown. As shown in FIG. 6, the difference between the first range and the second range and the difference between the first range and the third range can be increased by the first color information conversion processing for the ab space. The first ab space corresponds to the “first feature space” of the present invention, and the second ab space corresponds to the “second feature space” of the present invention.

RGB変換部77(本発明の「カラー画像信号変換部」に対応する)では、第1RGB画像信号のうち少なくともいずれか1つの画像信号を用いて、信号比空間用の第1色情報変換部73を経た第2B/G比、第2G/R比を、第2RGB画像信号(本発明の「第2カラー画像信号」に対応する)に変換する。例えば、RGB変換部77は、第1RGB画像信号のうちG画像信号と第2B/G比とに基づく演算を行うことにより、第2B/G比を第2B画像信号に変換する。また、RGB変換部77は、第1RGB画像信号のうちG画像信号と第2G/R比に基づく演算を行うことにより、第2G/R比を第2R画像信号に変換する。また、RGB変換部77は、第1G画像信号については、特別な変換を施すことなく、第2G画像信号として出力する。   The RGB conversion unit 77 (corresponding to the “color image signal conversion unit” of the present invention) uses at least one of the first RGB image signals and uses the first color information conversion unit 73 for the signal ratio space. Are converted to a second RGB image signal (corresponding to the “second color image signal” of the present invention). For example, the RGB conversion unit 77 converts the second B / G ratio into a second B image signal by performing an operation based on the G image signal and the second B / G ratio among the first RGB image signals. Further, the RGB converter 77 converts the second G / R ratio into a second R image signal by performing an operation based on the G image signal and the second G / R ratio among the first RGB image signals. Further, the RGB conversion unit 77 outputs the first G image signal as a second G image signal without performing any special conversion.

明るさ調整部81は、第1RGB画像信号と第2RGB画像信号とを用いて、第2RGB画像信号の画素値を調整する。明るさ調整部81で、第2RGB画像信号の画素値を調整するのは、以下の理由による。第2RGB画像信号は、信号比空間用の第1色情報変換部73で信号比空間用の第1色情報変換処理を行っているため、第1RGB画像信号と明るさが大きく変わってしまう可能性がある。そこで、明るさ調整部81で第2RGB画像信号の画素値を調整することによって、明るさ調整後の第2RGB画像信号が第1RGB画像信号と同じ明るさになるようにする。   The brightness adjustment unit 81 adjusts the pixel value of the second RGB image signal using the first RGB image signal and the second RGB image signal. The reason why the brightness adjusting unit 81 adjusts the pixel value of the second RGB image signal is as follows. Since the second RGB image signal is subjected to the first color information conversion processing for the signal ratio space by the first color information conversion unit 73 for the signal ratio space, the brightness may be significantly different from the brightness of the first RGB image signal. There is. Therefore, the brightness adjustment unit 81 adjusts the pixel value of the second RGB image signal so that the second RGB image signal after the brightness adjustment has the same brightness as the first RGB image signal.

明るさ調整部81は、第1RGB画像信号に基づいて第1明るさ情報Yinを求める第1明るさ情報算出部81aと、第2RGB画像信号に基づいて第2明るさ情報Youtを求める第2明るさ情報算出部81bとを備えている。第1明るさ情報算出部81aは、「kr×第1R画像信号の画素値+kg×第1G画像信号の画素値+kb×第1B画像信号の画素値」の演算式に従って、第1明るさ情報Yinを算出する。第2明るさ情報算出部81bにおいても、第1明るさ情報算出部81aと同様に、上記と同様の演算式に従って、第2明るさ情報Youtを算出する。第1明るさ情報Yinと第2明るさ情報Youtが求まると、明るさ調整部81は、以下の式(E1)〜(E3)に基づく演算を行うことにより、第2RGB画像信号の画素値を調整する。
(E1):R*=第2R画像信号の画素値×Yin/Yout
(E2):G*=第2G画像信号の画素値×Yin/Yout
(E3):B*=第2B画像信号の画素値×Yin/Yout
なお、「R*」は明るさ調整後の第2R画像信号を、「G*」は明るさ調整後の第2G画像信号を、「B*」は明るさ調整後の第2B画像信号を表している。また、「kr」、「kg」、「kb」は「0」〜「1」の範囲にある任意の定数である。
The brightness adjustment unit 81 includes a first brightness information calculation unit 81a that obtains first brightness information Yin based on a first RGB image signal, and a second brightness that obtains second brightness information Yout based on a second RGB image signal. And an information calculation unit 81b. The first brightness information calculation unit 81a calculates the first brightness information Yin according to an arithmetic expression of “kr × pixel value of first R image signal + kg × pixel value of first G image signal + kb × pixel value of first B image signal”. Is calculated. Similarly to the first brightness information calculation unit 81a, the second brightness information calculation unit 81b calculates the second brightness information Yout according to the same arithmetic expression as described above. When the first brightness information Yin and the second brightness information Yout are obtained, the brightness adjusting unit 81 calculates the pixel value of the second RGB image signal by performing an operation based on the following equations (E1) to (E3). adjust.
(E1): R * = pixel value of second R image signal × Yin / Yout
(E2): G * = pixel value of second G image signal × Yin / Yout
(E3): B * = pixel value of second B image signal × Yin / Yout
Note that “R * ” represents a second R image signal after brightness adjustment, “G * ” represents a second G image signal after brightness adjustment, and “B * ” represents a second B image signal after brightness adjustment. ing. “Kr”, “kg”, and “kb” are arbitrary constants in the range of “0” to “1”.

構造強調部78では、明るさ調整部81で明るさ調整後の第2RGB画像信号に対して構造強調処理を施す。構造強調処理としては、周波数フィルタリングなどが用いられる。逆Log変換部79は、構造強調部78を経た第2RGB画像信号に対して、逆Log変換を施す。これにより、真数の画素値を有する第2RGB画像信号が得られる。ガンマ変換部80は、逆Log変換部79を経た第2RGB画像信号に対してガンマ変換を施す。これにより、モニタ18などの出力デバイスに適した階調を有する第2RGB画像信号が得られる。ガンマ変換部80を経たRGB画像信号は、第1特殊画像のRGB画像信号として、同時表示用画像処理部64c又は映像信号生成部66に送られる。   The structure enhancement unit 78 performs a structure enhancement process on the second RGB image signal after the brightness adjustment by the brightness adjustment unit 81. As the structure enhancement processing, frequency filtering or the like is used. The inverse Log conversion unit 79 performs an inverse Log conversion on the second RGB image signal that has passed through the structure enhancement unit 78. As a result, a second RGB image signal having a true pixel value is obtained. The gamma converter 80 performs gamma conversion on the second RGB image signal that has passed through the inverse Log converter 79. As a result, a second RGB image signal having a gradation suitable for an output device such as the monitor 18 is obtained. The RGB image signal that has passed through the gamma conversion unit 80 is sent to the simultaneous display image processing unit 64c or the video signal generation unit 66 as the RGB image signal of the first special image.

信号比空間用の第1色情報変換処理は、極座標変換処理と、信号比空間用の第1処理と第2処理と、直交座標変換処理とから構成される。まず、信号比算出部72で得られた第1B/G比、第1G/R比に対して極座標変換処理を施すことによって、動径rと角度θに変換する。次に、信号比空間用の第1処理を行う。図7に示すように、第1信号比空間上で、動径変更範囲R1内にある座標P1の動径rを変更し、動径変更範囲R1外の座標の動径は変更しない。動径変更範囲R1は、動径rが「rA」から「rB」の範囲内であり、且つ、角度θが「θA」から「θB」の範囲内である(rA<rB、θA<θB)。この動径変更範囲R1は、萎縮性胃炎により萎縮した萎縮粘膜が分布する第2範囲を含む領域であり、正常粘膜が分布する第1範囲と、萎縮性胃炎により萎縮した萎縮粘膜下に存在し、萎縮とともに透見する深層血管が分布する第3範囲とを含まないように設定されている。   The first color information conversion processing for the signal ratio space includes polar coordinate conversion processing, first processing and second processing for the signal ratio space, and orthogonal coordinate conversion processing. First, the first B / G ratio and the first G / R ratio obtained by the signal ratio calculator 72 are converted into a moving radius r and an angle θ by performing a polar coordinate conversion process. Next, a first process for the signal ratio space is performed. As shown in FIG. 7, on the first signal ratio space, the moving radius r of the coordinates P1 within the moving radius changing range R1 is changed, and the moving radius of the coordinates outside the moving radius changing range R1 is not changed. The moving radius change range R1 is such that the moving radius r is in a range from “rA” to “rB”, and the angle θ is in a range from “θA” to “θB” (rA <rB, θA <θB). . The radial change range R1 is a region including the second range in which the atrophic mucosa atrophied by atrophic gastritis is distributed, and is present under the first range in which the normal mucosa is distributed and under the atrophy mucosa atrophyed by atrophic gastritis. , And a third range in which deep blood vessels that are seen through with atrophy are distributed.

なお、信号比空間用の第1処理では、動径変更範囲R1の座標の角度θについて変更は行わない。また、信号比空間用の第1処理では、動径rが「rp」から「rB」の範囲内においては、動径変化率が「1」よりも大きい動径変化率Vxで動径rを変更する拡張処理を行い、動径rが「rA」から「rp」の範囲内においては、動径変化率が「1」よりも小さい動径変化率Vyで動径rを変更する圧縮処理を行うことが好ましい。なお、動径変化率が「1」の場合は、動径rを変更する処理を行っても、動径rの大きさは変わらない。   In the first process for the signal ratio space, the angle θ of the coordinates of the radius change range R1 is not changed. In the first process for the signal ratio space, when the radius r is in the range from “rp” to “rB”, the radius r is changed at a radius change rate Vx that is larger than “1”. A compression process for performing an extension process for changing the radius r at a radius change rate Vy having a radius change rate smaller than “1” when the radius r is within a range from “rA” to “rp”. It is preferred to do so. In addition, when the moving radius change rate is “1”, the size of the moving radius r does not change even if the process of changing the moving radius r is performed.

以上の信号比空間用の第1処理を行うことによって、図8に示すように、動径変更範囲R1内の動径rは、動径rよりも小さくなる動径Erに変更される。また、動径変化率は、動径rと動径Erとを関係づける線CV1の接線を示す「直線L1」の傾きで表わされ、「rp」から「rB」の範囲内では直線L1の傾きは「1」よりも大きいのに対して、「rA」から「rp」内では直線L1の傾きは「1」よりも小さくなっている。これに対して、動径変更範囲R1外の動径rは、動径rと大きさが変わらない動径Erに変換される(恒等変換)。また、動径変更範囲R1外においては、直線L1の傾きは「1」になっている。   By performing the above-described first process for the signal ratio space, as shown in FIG. 8, the moving radius r within the moving radius change range R1 is changed to the moving radius Er smaller than the moving radius r. Further, the moving radius change rate is represented by a slope of a “straight line L1” indicating a tangent to a line CV1 relating the moving radius r and the moving radius Er, and within a range of “rp” to “rB”, While the slope is larger than “1”, the slope of the straight line L1 is smaller than “1” from “rA” to “rp”. On the other hand, the moving radius r outside the moving radius change range R1 is converted into a moving radius Er whose size does not change from the moving radius r (identity conversion). Outside the radius change range R1, the inclination of the straight line L1 is "1".

図9(A)に示すように、信号比空間用の第1処理前には、第1範囲、第2範囲、及び第3範囲は、それぞれ近づいているが、信号比空間用の第1処理後には、図9(B)に示すように、第1範囲と第3範囲の座標はそのまま維持した状態で、第2範囲の座標だけ、原点を含む基準範囲に移動する。基準範囲は、信号比空間用の第1処理後の第1範囲及び第3範囲を含まない低彩度の範囲である。   As shown in FIG. 9A, before the first process for the signal ratio space, the first range, the second range, and the third range are close to each other, but the first process for the signal ratio space is performed. After that, as shown in FIG. 9B, only the coordinates of the second range are moved to the reference range including the origin while keeping the coordinates of the first range and the third range as they are. The reference range is a low chroma range that does not include the first range and the third range after the first processing for the signal ratio space.

なお、複数の第1色情報が第1要素a*_x、b*_x場合にも、図10に示すように、ab空間用の第1処理により、第1範囲と第3範囲の座標はそのまま維持した状態で、第2範囲の座標だけ、原点を含む基準範囲に移動する。ここで、図10(A)はab空間用の第1処理前の第1〜第3範囲の分布を、図10(B)はab空間用の第1処理後の第1〜第3範囲の分布を表している。 Note that, even when the plurality of pieces of first color information are the first elements a * _x and b * _x, the coordinates of the first range and the third range are not changed by the first processing for the ab space as shown in FIG. While maintaining the state, only the coordinates of the second range are moved to the reference range including the origin. Here, FIG. 10A shows the distribution of the first to third ranges before the first processing for the ab space, and FIG. 10B shows the distribution of the first to third ranges after the first processing for the ab space. Represents the distribution.

信号比空間用の第2処理では、図11Aに示すように、角度変更範囲R2内にある座標P2の角度θを変更する一方で、角度変更範囲R2外の座標については角度θの変更は行わない。角度変更範囲R2は、第1範囲と第3範囲とを含むように設定されている。なお、信号比空間用の第2処理では、角度変更範囲R2の座標の動径rについて変更は行わない。   In the second process for the signal ratio space, as shown in FIG. 11A, while changing the angle θ of the coordinates P2 within the angle change range R2, the angle θ is changed for coordinates outside the angle change range R2. Absent. The angle change range R2 is set to include the first range and the third range. In the second process for the signal ratio space, the moving radius r of the coordinates of the angle change range R2 is not changed.

角度変更範囲R2においては、第1範囲と第3範囲との間に、第1中心線CL1が設定されている。第1中心線CL1は角度θcであり、角度変更範囲R2のうち、信号比空間用の第2処理では、角度θc以下の角度θを、時計回り方向に回転させるのに対して、角度θc以上の角度θを、反時計回り方向に回転させる。なお、第1中心線CL1から一定の範囲R2xの角度θについては、角度変化率が「1」よりも大きい角度変化率Wxで変更する拡張処理を行い、範囲R2xを超える範囲R2yの角度θについては、角度変化率が「1」よりも小さい角度変化率Wyで変更する圧縮処理を行うことが好ましい。また、信号比空間用の第2処理によって、角度変更範囲R2の座標を、第1中心線CL1から±90度の範囲(信号比空間において、「正」の横軸を0°とし、角度を0°から360°で表現した場合には、「270°+θc」から「θc+90°」までの範囲P(図11B参照))内で移動させることが好ましい。なお、角度変化率が「1」の場合は、角度θを変更する処理を行っても、角度θの大きさは変わらない。   In the angle change range R2, a first center line CL1 is set between the first range and the third range. The first center line CL1 is the angle θc. In the second process for the signal ratio space in the angle change range R2, the angle θ that is equal to or less than the angle θc is rotated clockwise while the angle θ is equal to or more than the angle θc. Is rotated counterclockwise. For the angle θ of the fixed range R2x from the first center line CL1, an extension process of changing the angle change rate at an angle change rate Wx larger than “1” is performed, and the angle θ of the range R2y exceeding the range R2x is determined. It is preferable to perform a compression process of changing the angle change rate Wy at an angle change rate smaller than “1”. Further, by the second process for the signal ratio space, the coordinates of the angle change range R2 are set to a range of ± 90 degrees from the first center line CL1 (in the signal ratio space, the horizontal axis of “positive” is set to 0 ° and the angle is set to When expressed from 0 ° to 360 °, it is preferable to move within a range P (see FIG. 11B) from “270 ° + θc” to “θc + 90 °”. If the angle change rate is “1”, the magnitude of the angle θ does not change even if the process of changing the angle θ is performed.

以上の信号比空間用の第2処理を行うことによって、図12に示すように、角度変更範囲R2内のうち、角度θc以下の角度θは、角度θよりも小さくなる角度Eθに変更される一方で、角度θc以上の角度θは、角度θよりも大きくなる角度Eθに変更される。また、角度変化率は、角度θと角度Eθとを関係づける線CV2の接線を示す「直線L2」の傾きで表わされ、範囲R2x内では直線L2の傾きは「1」よりも大きいのに対して、範囲R2y内では直線L2の傾きは「1」よりも小さくなっている。これに対して、角度変更範囲R2外の角度θは、角度θと大きさが変わらない角度Eθに変換される(恒等変換)。また、角度変更範囲R2外においては、直線L2の傾きは「1」になっている。   By performing the above-described second process for the signal ratio space, as shown in FIG. 12, the angle θ that is equal to or smaller than the angle θc within the angle change range R2 is changed to the angle Eθ that is smaller than the angle θ. On the other hand, the angle θ that is equal to or larger than the angle θc is changed to an angle Eθ that is larger than the angle θ. Further, the angle change rate is represented by a slope of a “line L2” indicating a tangent to a line CV2 that relates the angle θ to the angle Eθ. Although the slope of the line L2 is larger than “1” in the range R2x. On the other hand, within the range R2y, the inclination of the straight line L2 is smaller than “1”. On the other hand, the angle θ outside the angle change range R2 is converted into an angle Eθ whose size does not change from the angle θ (identity conversion). Outside the angle change range R2, the inclination of the straight line L2 is "1".

図13A(A)に示すように、信号比空間用の第2処理前には、第1範囲と第3範囲は、第2範囲とは離れているものの、第1範囲と第3範囲とは互いに近づいている。信号比空間用の第2処理後には、図13A(B)に示すように、第2範囲の座標は基準範囲に維持した状態で、第1範囲の座標の大部分が信号比空間の第2象限に移動する一方で、第3範囲の座標の大部分が信号比空間の第4象限に移動する。信号比空間用の第2処理が完了すると、信号比空間用の第2処理済みの動径rと角度θに対して直交座標変換処理が施される。これにより、第2B/G比、第2G/R比が得られる。   As shown in FIG. 13A (A), before the second process for the signal ratio space, the first range and the third range are separated from the second range, but the first range and the third range are different from each other. Approaching each other. After the second process for the signal ratio space, as shown in FIG. 13A (B), most of the coordinates of the first range are kept in the second range of the signal ratio space while the coordinates of the second range are maintained in the reference range. While moving to the quadrant, most of the coordinates in the third range move to the fourth quadrant of the signal ratio space. When the second process for the signal ratio space is completed, the orthogonal coordinate conversion process is performed on the second radius r and the angle θ after the second process for the signal ratio space. Thereby, the second B / G ratio and the second G / R ratio are obtained.

なお、複数の第1色情報が第1要素a*_x、b*_xの場合にも、図13Bに示すように、ab空間用の第2処理により、第2範囲の座標は基準範囲に維持した状態で、第1範囲の座標の大部分が第2ab空間の第2象限に移動する一方で、第3範囲の座標の大部分が第2ab空間の第4象限に移動する。ここで、図13B(A)はab空間用の第2処理前の第1〜第3範囲の分布を、図13B(B)はab空間用の第2処理後の第1〜第3範囲の分布を表している。また、ab空間用の第1処理及び第2処理後に得られる第2RGB画像信号に対しては、明るさ調整部81で、画素値の調整を行うことが好ましい。第2RGB画像信号の画素値調整方法は、上記と同様である。 Note that, even when the plurality of pieces of first color information are the first elements a * _x and b * _x, the coordinates of the second range are maintained in the reference range by the second processing for the ab space as shown in FIG. 13B. In this state, most of the coordinates of the first range move to the second quadrant of the second ab space, while most of the coordinates of the third range move to the fourth quadrant of the second ab space. Here, FIG. 13B (A) shows the distribution of the first to third ranges before the second processing for the ab space, and FIG. 13B (B) shows the distribution of the first to third ranges after the second processing for the ab space. Represents the distribution. It is preferable that the brightness adjustment unit 81 adjusts the pixel value of the second RGB image signal obtained after the first and second processes for the ab space. The method of adjusting the pixel value of the second RGB image signal is the same as described above.

第2特殊画像処理部64bは、第1特殊画像処理部64aとほぼ構成同じを備えているが、信号比空間用の第1色情報変換部73に代えて、信号比空間用の第2色情報変換部(図示しない)を有している。信号比空間用の第2色情報変換部は、信号比算出部72で求めた第1B/G比、第1G/R比に対して、信号比空間用の第2色情報変換処理を施して、第2B/G比、第2G/R比(本発明の「複数の第2色情報」に対応する)に変換する。信号比空間用の第2色情報変換部は、二次元LUT(Look Up Table)から構成され、第1B/G比、第1G/R比と、この第1B/G比、第1G/R比に基づく信号比空間用の第2色情報変換処理を行って得られる第2B/G比、第2G/R比とが対応付けて記憶されている。信号比空間用の第2色情報変換処理の詳細については、後述する。   The second special image processing unit 64b has substantially the same configuration as the first special image processing unit 64a, but replaces the first color information conversion unit 73 for the signal ratio space with a second color for the signal ratio space. It has an information conversion unit (not shown). The second color information conversion unit for the signal ratio space performs a second color information conversion process for the signal ratio space on the first B / G ratio and the first G / R ratio obtained by the signal ratio calculation unit 72. , A second B / G ratio, and a second G / R ratio (corresponding to the “plurality of second color information” of the present invention). The second color information conversion unit for the signal ratio space includes a two-dimensional LUT (Look Up Table), and includes a first B / G ratio, a first G / R ratio, and a first B / G ratio and a first G / R ratio. The second B / G ratio and the second G / R ratio obtained by performing the second color information conversion processing for the signal ratio space based on the above are stored in association with each other. The details of the second color information conversion processing for the signal ratio space will be described later.

図14(A)に示すように、縦軸が第1B/G比で、横軸が第1G/R比で形成される第1信号比空間において、第1範囲と、第2範囲と、第3範囲とが分布しているとともに、第1範囲と第2範囲との間には差D12x(例えば、第1範囲の平均値と第2範囲の平均値)があり、第1範囲と第3範囲との間には差D13x(例えば、第1範囲の平均値と第3範囲の平均値)がある(図5(A)と同様である)。   As shown in FIG. 14A, in a first signal ratio space in which the vertical axis is the first B / G ratio and the horizontal axis is the first G / R ratio, the first range, the second range, and the While three ranges are distributed, there is a difference D12x (for example, the average value of the first range and the average value of the second range) between the first range and the second range, and the first range and the third range are different. There is a difference D13x (for example, the average value of the first range and the average value of the third range) between the ranges (similar to FIG. 5A).

一方、信号比空間用の第2色情報変換処理で得られる第2B/G比、第2G/R比で形成される第2信号比空間(縦軸が第2B/G比、横軸が第2G/R比)においては、図14(B)に示すように、第1信号比空間と同様、第1範囲、第2範囲、第3範囲がそれぞれ分布している。第2信号比空間では、第1範囲と第2範囲との間には差D12y(例えば、第1範囲の平均値と第2範囲の平均値)があり、第1範囲と第3範囲との間には差D13y(例えば、第1範囲の平均値と第3範囲の平均値)がある。   On the other hand, the second signal ratio space formed by the second B / G ratio and the second G / R ratio obtained by the second color information conversion process for the signal ratio space (the vertical axis is the second B / G ratio, and the horizontal axis is the second signal ratio space) In the (2G / R ratio), as shown in FIG. 14B, similarly to the first signal ratio space, the first range, the second range, and the third range are distributed. In the second signal ratio space, there is a difference D12y (for example, the average value of the first range and the average value of the second range) between the first range and the second range, and the difference between the first range and the third range. There is a difference D13y between them (for example, the average value of the first range and the average value of the third range).

差D12yは、差D12xと同様、画像上で第1範囲と第2範囲の色に関して彩度の差として表れるとともに、差D12yは差D12xよりも大きくなっている。また、差D13yは、差D13xと同様、画像上で第1範囲と第3範囲の色に関して色相の差として表れるとともに、差D13yは差D13xよりも大きくなっている。更には、第2信号比空間上での第1範囲の座標は、第1信号比空間上での第1範囲の座標と同じである。即ち、信号比空間用の第2色情報変換処理の変換前後で、第1範囲の彩度と色相は同じである。   Like the difference D12x, the difference D12y appears on the image as a saturation difference between the colors in the first range and the second range, and the difference D12y is larger than the difference D12x. In addition, the difference D13y appears as a hue difference between the colors in the first range and the third range on the image similarly to the difference D13x, and the difference D13y is larger than the difference D13x. Furthermore, the coordinates of the first range on the second signal ratio space are the same as the coordinates of the first range on the first signal ratio space. That is, before and after the conversion of the second color information conversion process for the signal ratio space, the saturation and the hue of the first range are the same.

以上のように、第1範囲と第2範囲の差及び第1範囲と第3範囲との差は、信号比空間用の第1色情報変換処理によって大きくなるとともに、信号比空間用の第2色情報変換処理の変換前後で、第1範囲の彩度と色相は同じである。これにより、信号比空間用の第2色情報変換処理済みの第2B/G比、第2G/R比から得られる第2特殊画像では、正常部の色は維持して表示される一方で、萎縮性胃炎が生じた萎縮部のうち、萎縮粘膜は退色調で表示される。また、第2特殊画像上では、萎縮粘膜下で萎縮により透見しつつある深層血管の色が赤からマゼンタなどの色に変化することで明瞭に表示することができる。したがって、第2特殊画像は萎縮性胃炎が生じたときの本来の色で表示されるため、正常部と萎縮部との色の違いが明確となっている。   As described above, the difference between the first range and the second range and the difference between the first range and the third range are increased by the first color information conversion process for the signal ratio space, and the difference between the second range and the second range for the signal ratio space. Before and after the conversion of the color information conversion process, the saturation and the hue of the first range are the same. Thereby, in the second special image obtained from the second B / G ratio and the second G / R ratio after the second color information conversion processing for the signal ratio space, the color of the normal part is displayed while being maintained, The atrophic mucosa in the atrophic part where atrophic gastritis has occurred is displayed in a fading tone. Further, on the second special image, the color of the deep blood vessel, which is being seen through by atrophy under the atrophy mucous membrane, changes from red to a color such as magenta, so that it can be clearly displayed. Therefore, since the second special image is displayed in the original color when atrophic gastritis occurs, the color difference between the normal part and the atrophic part is clear.

なお、複数の第1色情報が第1要素a*_x、b*_xである場合には、第1要素a*_x、b*_xに対して、上記の信号比空間用の第2色情報変換処理と同様のab空間用の第2色情報変換処理を施すことで、上記と同様の作用効果を得ることができる。 If the plurality of pieces of first color information are the first elements a * _x and b * _x, the second color information for the signal ratio space is used for the first elements a * _x and b * _x. By performing the second color information conversion process for the ab space similar to the conversion process, the same operation and effect as described above can be obtained.

ここで、図15(A)は、第1要素a*_x、b*_xで形成される第1ab空間上での第1〜第3範囲の分布、第1範囲と第2範囲との差D12x、及び第1範囲と第3範囲との差D13xを表している。一方、図15(B)は、ab空間用の第2色情報変換処理により得られる第2要素a*_y、b*_yで形成される第2ab空間における第1〜第3範囲の分布、第1範囲と第2範囲との差D12y、及び第1範囲と第3範囲との差D13yを表している。この図15に示すように、ab空間用の第2色情報変換処理により、第1範囲の座標を維持した状態で、第1範囲と第2範囲との差及び第1範囲と第3範囲との差を大きくすることができる。 Here, FIG. 15A shows the distribution of the first to third ranges in the first ab space formed by the first elements a * _x and b * _x, and the difference D12x between the first range and the second range. , And the difference D13x between the first range and the third range. On the other hand, FIG. 15B shows the distribution of the first to third ranges in the second ab space formed by the second elements a * _y and b * _y obtained by the second color information conversion process for the ab space. The difference D12y between the first range and the second range and the difference D13y between the first range and the third range are shown. As shown in FIG. 15, the difference between the first range and the second range and the difference between the first range and the third range are maintained while the coordinates of the first range are maintained by the second color information conversion process for the ab space. Can be increased.

信号比空間用の第2色情報変換処理は、極座標変換処理と、信号比空間用の第1処理と第3処理と、直交座標変換処理とから構成される。極座標変換処理、信号比空間用の第1処理、直交座標変換処理については、上記と同様であるので、説明を省略する。   The second color information conversion processing for the signal ratio space includes polar coordinate conversion processing, first processing and third processing for the signal ratio space, and orthogonal coordinate conversion processing. The polar coordinate conversion processing, the first processing for the signal ratio space, and the orthogonal coordinate conversion processing are the same as those described above, and thus description thereof will be omitted.

信号比空間用の第3処理では、信号比空間用の第1処理後の動径rと角度θに基づいて、角度θの変更により、第1範囲の座標を維持した状態で、第3範囲の座標を移動させる信号比空間用の第3処理を行う。信号比空間用の第3処理では、図16Aに示すように、角度変更範囲R3内にある座標P3の角度θを変更する一方で、角度変更範囲R3外の座標については角度θの変更は行わない。角度変更範囲R3は、第3範囲を含むようにするとともに、第1範囲を含まないように設定されている。なお、信号比空間用の第3処理では、角度変更範囲R3の座標の動径rについて変更は行わない。   In the third process for the signal ratio space, based on the moving radius r and the angle θ after the first process for the signal ratio space, by changing the angle θ, the third range is maintained while maintaining the coordinates of the first range. A third process for the signal ratio space for moving the coordinates is performed. In the third process for the signal ratio space, as shown in FIG. 16A, while changing the angle θ of the coordinate P3 within the angle change range R3, the angle θ is changed for coordinates outside the angle change range R3. Absent. The angle change range R3 is set to include the third range and not include the first range. In the third process for the signal ratio space, the moving radius r of the coordinates of the angle change range R3 is not changed.

角度変更範囲R3においては、第1範囲と第3範囲との間に、第2中心線CL2が設定されている。第2中心線CL2は角度θdであり、角度変更範囲R3のうち、角度θd以下の角度θを、時計回り方向に回転させる。なお、第2中心線CL2から一定の範囲R3xの角度θについては、角度変化率が「1」よりも大きい角度変化率Wxで変更する拡張処理を行い、範囲R3xを超える範囲R3yの角度θについては、角度変化率が「1」よりも小さい角度変化率Wyで変更する圧縮処理を行うことが好ましい。また、信号比空間用の第3処理によって、角度変更範囲R3の座標を、第2中心線CL2から−90度の範囲(信号比空間において、「正」の横軸を0°とし、角度を0°から360°で表現した場合には、「270°+θd」から「θd」までの範囲Q(図16B参照))内で移動させることが好ましい。なお、角度変化率が「1」の場合は、角度θを変更する処理を行っても、角度θの大きさは変わらない。   In the angle change range R3, a second center line CL2 is set between the first range and the third range. The second center line CL2 is the angle θd, and rotates the angle θ that is equal to or less than the angle θd in the angle change range R3 in the clockwise direction. For an angle θ in a certain range R3x from the second center line CL2, an extension process of changing the angle change rate at an angle change rate Wx larger than “1” is performed, and for an angle θ in a range R3y exceeding the range R3x. It is preferable to perform a compression process of changing the angle change rate Wy at an angle change rate smaller than “1”. Further, by the third process for the signal ratio space, the coordinates of the angle change range R3 are set to a range of −90 degrees from the second center line CL2 (in the signal ratio space, the horizontal axis of “positive” is set to 0 ° and the angle is set to When expressed from 0 ° to 360 °, it is preferable to move within a range Q (see FIG. 16B) from “270 ° + θd” to “θd”. If the angle change rate is “1”, the magnitude of the angle θ does not change even if the process of changing the angle θ is performed.

以上の信号比空間用の第3処理を行うことによって、図17に示すように、角度変更範囲R3内では、角度θは、角度θよりも小さくなる角度Eθに変更される。また、角度変化率は、角度θと角度Eθとを関係づける線CV3の接線を示す「直線L3」の傾きで表わされ、範囲R3x内では直線L3の傾きは「1」よりも大きいのに対して、範囲R3y内では直線L3の傾きは「1」よりも小さくなっている。これに対して、角度変更範囲R3外の角度θは、角度θと大きさが変わらない角度Eθに変換される(恒等変換)。また、角度変更範囲R3外においては、直線L3の傾きは「1」になっている。   By performing the above-described third processing for the signal ratio space, the angle θ is changed to an angle Eθ smaller than the angle θ within the angle change range R3, as shown in FIG. Further, the angle change rate is represented by a slope of a “line L3” indicating a tangent to a line CV3 that relates the angle θ to the angle Eθ, and the slope of the line L3 is larger than “1” in the range R3x. On the other hand, within the range R3y, the inclination of the straight line L3 is smaller than “1”. On the other hand, the angle θ outside the angle change range R3 is converted into an angle Eθ whose size does not change from the angle θ (identity conversion). Outside the angle change range R3, the inclination of the straight line L3 is "1".

図18A(A)に示すように、信号比空間用の第3処理前では、第1範囲及び第3範囲と、第2範囲とは離れているものの、第1範囲と第3範囲とは互いに近づいている。信号比空間用の第3処理後では、図18A(B)に示すように、第2範囲の座標を基準範囲に維持しつつ、第1範囲の座標を変更することなく維持した状態で、第3範囲の座標の大部分が信号比空間の第4象限に移動する。この第3範囲の座標の第1象限から第4象限への移動は、第2特殊画像上で、彩度を維持したまま色相を変化させることに相当する。これにより、第1範囲、第2範囲、及び第3範囲の座標は、完全に離れることになる。   As shown in FIG. 18A, before the third process for the signal ratio space, the first range and the third range are separated from the second range, but the first range and the third range are mutually separated. It is approaching. After the third process for the signal ratio space, as shown in FIG. 18A (B), while maintaining the coordinates of the second range in the reference range and maintaining the coordinates of the first range without changing, Most of the coordinates of the three ranges move to the fourth quadrant of the signal ratio space. The movement of the coordinates of the third range from the first quadrant to the fourth quadrant corresponds to changing the hue on the second special image while maintaining the saturation. Thereby, the coordinates of the first range, the second range, and the third range are completely separated.

なお、複数の第1色情報が第1要素a*_x、b*_xである場合にも、図18Bに示すように、ab空間用の第3処理により、第2範囲の座標を基準範囲に維持しつつ、第1範囲の座標を変更することなく維持した状態で、第3範囲の座標の大部分が第2ab空間の第4象限に移動する。ここで、図18B(A)はab空間用の第3処理前の第1〜第3範囲の分布を、図18B(B)はab空間用の第3処理後の第1〜第3範囲の分布を表している。また、ab空間用の第1処理及び第3処理後に得られる第2RGB画像信号に対しては、明るさ調整部81で、画素値の調整を行うことが好ましい。第2RGB画像信号の画素値調整方法は、上記と同様である。 Even when the plurality of pieces of first color information are the first elements a * _x and b * _x, as shown in FIG. 18B, the third process for ab space sets the coordinates of the second range as the reference range. Most of the coordinates of the third range move to the fourth quadrant of the second ab space while maintaining the coordinates of the first range without changing the coordinates. Here, FIG. 18B (A) shows the distribution of the first to third ranges before the third processing for the ab space, and FIG. 18B (B) shows the distribution of the first to third ranges after the third processing for the ab space. Represents the distribution. It is preferable that the brightness adjustment unit 81 adjusts the pixel value of the second RGB image signal obtained after the first and third processes for the ab space. The method of adjusting the pixel value of the second RGB image signal is the same as described above.

同時表示用画像処理部64cは、第1特殊画像処理部64aと第2特殊画像処理部64bで生成された第1特殊画像と第2特殊画像に基づいて、同時表示用特殊画像を生成する。モニタ18は、図19に示すように、同時表示用特殊画像に基づいて、一方側に第1特殊画像を表示し、他方側に第2特殊画像を表示する。第1特殊画像は、正常部と萎縮部との境界が極めて明瞭であるため、萎縮部の位置などを把握することを容易にする画像であるものの、正常部が本来の胃の粘膜の色でない疑似カラーで表示されるため、ドクターにとって違和感のある画像となっている。一方、第2特殊画像は、第1特殊画像と比較すると、正常部と萎縮部との境界はある程度明瞭であって、かつ正常部の色が本来の胃の色で表示されるため、ドクターにとって違和感がない画像となっている。これら2つの第1特殊画像と第2特殊画像を同時に表示することで、正常部の色を把握しつつ、正常部と萎縮部の境界を検出することができるようになる。   The simultaneous display image processing unit 64c generates a special image for simultaneous display based on the first special image and the second special image generated by the first special image processing unit 64a and the second special image processing unit 64b. As shown in FIG. 19, the monitor 18 displays the first special image on one side and the second special image on the other side based on the special image for simultaneous display. The first special image is an image that makes it easy to grasp the position of the atrophy part because the boundary between the normal part and the atrophy part is extremely clear, but the normal part is not the original color of the mucous membrane of the stomach. Since the images are displayed in a pseudo color, the images are uncomfortable for the doctor. On the other hand, in the second special image, when compared with the first special image, the boundary between the normal part and the atrophied part is somewhat clear, and the color of the normal part is displayed in the original stomach color. The image has no discomfort. By displaying these two first special images and the second special image simultaneously, it is possible to detect the boundary between the normal part and the atrophy part while grasping the color of the normal part.

次に、本発明の一連の流れについて、図20のフローチャートに沿って説明する。まず、通常観察モードにセットし、内視鏡12の挿入部12aを検体内に挿入する。挿入部12aの先端部12dが胃に到達したら、モード切替SW13aを操作して、通常観察モードから第1、第2特殊観察モードに切り替える。なお、第1特殊画像と第2特殊画像の両方を観察しながら萎縮性胃炎の診断を行う場合には、同時観察モードに切り替える。   Next, a series of flows of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the normal observation mode is set, and the insertion section 12a of the endoscope 12 is inserted into the sample. When the distal end 12d of the insertion section 12a reaches the stomach, the mode switching SW 13a is operated to switch from the normal observation mode to the first and second special observation modes. When diagnosing atrophic gastritis while observing both the first special image and the second special image, the mode is switched to the simultaneous observation mode.

第1、第2特殊観察モードに切り替えた後に得られるRGB画像信号に基づいて、信号比算出部72により、第1B/G比、第1G/R比を算出する。次に、第1特殊観察モードに設定されている場合には、信号比空間用の第1色情報変換部73で、第1B/G比、第1G/R比を、信号比空間用の第1色情報変換処理によって、第2B/G比、第2G/R比に変換する。信号比空間用の第1色情報変換処理済みの第2B/G比、第2G/R比に基づいて、第1特殊画像を生成する。第1特殊画像はモニタ18に表示される。   The first B / G ratio and the first G / R ratio are calculated by the signal ratio calculation unit 72 based on the RGB image signals obtained after switching to the first and second special observation modes. Next, when the first special observation mode is set, the first color information conversion unit 73 for the signal ratio space sets the first B / G ratio and the first G / R ratio to the first ratio for the signal ratio space. The one-color information conversion process converts the data into a second B / G ratio and a second G / R ratio. A first special image is generated based on the second B / G ratio and the second G / R ratio after the first color information conversion processing for the signal ratio space. The first special image is displayed on the monitor 18.

一方、第2特殊観察モードに設定されている場合には、信号比空間用の第2色情報変換部で、第1B/G比、第1G/R比を、信号比空間用の第2色情報変換処理によって、第2B/G比、第2G/R比に変換する。信号比空間用の第2情報変換処理済みの第2B/G比、第2G/R比に基づいて、第2特殊画像を生成する。第2特殊画像はモニタ18に表示される。   On the other hand, when the second special observation mode is set, the first B / G ratio and the first G / R ratio are converted into the second color information for the signal ratio space by the second color information conversion unit for the signal ratio space. The information is converted into a second B / G ratio and a second G / R ratio by an information conversion process. A second special image is generated based on the second B / G ratio and the second G / R ratio after the second information conversion processing for the signal ratio space. The second special image is displayed on the monitor 18.

なお、同時観察モードは第1特殊画像と第2特殊画像との同時表示に限らず、例えば第1特殊画像と通常画像の同時表示でもよい。また第2特殊画像と通常画像の同時表示でもよい。その場合には通常画像処理部62と特殊画像処理部64の各々で表示画像を生成し、映像信号生成部66を経てモニタ18で表示される。   The simultaneous observation mode is not limited to the simultaneous display of the first special image and the second special image, but may be, for example, the simultaneous display of the first special image and the normal image. Further, the second special image and the normal image may be displayed simultaneously. In this case, a display image is generated by each of the normal image processing unit 62 and the special image processing unit 64, and is displayed on the monitor 18 via the video signal generation unit 66.

また、同時観察モードでは、第1特殊画像と、信号比空間用の第1色情報変換処理及び第2色情報変換処理のいずれの処理も行わない第3特殊画像とを同時表示するようにしてもよい。この第3特殊画像は、特殊画像処理部64に設けられた第3特殊画像処理部(図示しない)で生成される。この場合の第3特殊画像処理部は、第1、第2特殊画像処理部64a、64bと異なり、信号比空間用の第1色情報変換処理及び第2色情報変換処理に必要な信号比空間用の第1色情報変換部及び第2色情報変換部を備えていない。それ以外は、第1、第2特殊画像処理部64a、64bと同様である。なお、第3特殊画像を生成する際は、紫色光Vの光強度を、青色光B、緑色光G、赤色光Rの光強度よりも大きくして各色の光を発光することが好ましい。このような発光条件の元で得られた第3特殊画像は、画像全体が明るい状態を維持した状態で、表層血管が強調されて表示される画像となっている。   In the simultaneous observation mode, the first special image and the third special image that does not perform any of the first color information conversion processing and the second color information conversion processing for the signal ratio space are displayed simultaneously. Is also good. The third special image is generated by a third special image processing unit (not shown) provided in the special image processing unit 64. The third special image processing unit in this case is different from the first and second special image processing units 64a and 64b in that the signal ratio space necessary for the first color information conversion process and the second color information conversion process for the signal ratio space is used. The first color information conversion unit and the second color information conversion unit are not provided. Other than that, it is the same as the first and second special image processing units 64a and 64b. When the third special image is generated, it is preferable that the light intensity of the violet light V be higher than the light intensity of the blue light B, the green light G, and the red light R to emit light of each color. The third special image obtained under such a light emission condition is an image in which surface blood vessels are emphasized and displayed while the entire image remains bright.

なお、上記実施形態では、信号比算出部72で第1RGB画像信号から第1B/G比、第1G/R比を求め、これら第1B/G比、第1G/R比を信号比空間用の第1及び第2色情報変換処理で第2B/G比、第2G/R比に変換しているが、第1RGB画像信号から第1B/G比、第1G/R比と異なる複数の第1色情報を求め、これら複数の第1色情報を特定の特徴空間用の第1及び第2色情報変換処理で複数の第2色情報に変換してもよい。   In the above embodiment, the first B / G ratio and the first G / R ratio are obtained from the first RGB image signal by the signal ratio calculation unit 72, and the first B / G ratio and the first G / R ratio are used for the signal ratio space. Although the first and second color information conversion processes convert the image data into the second B / G ratio and the second G / R ratio, the first RGB image signal is converted into a plurality of first B / G ratios different from the first G / R ratio. Color information may be obtained, and the plurality of pieces of first color information may be converted into a plurality of pieces of second color information by first and second color information conversion processes for a specific feature space.

例えば、複数の色情報として色差信号Cr、Cbを求め、色差信号Cr、Cbに対してCrCb空間用の第1及び第2色情報変換処理を施してもよい。CrCb空間用の第1色情報変換処理は、図21に示す第1特殊画像処理部94aで行われる。第1特殊画像処理部94aは、第1特殊画像処理部64aと異なり、逆ガンマ変換部70、Log変換部71、信号比算出部72、信号比空間用の第1色情報変換部73、逆Log変換部79、ガンマ変換部80を備えていない。その代わりに、第1特殊画像処理部94aは、輝度・色差信号変換部85、CrCb空間用の第1色情報変換部86を備えている。それ以外の構成については、第1特殊画像処理部94aは第1特殊画像処理部64aと同様である。   For example, the color difference signals Cr and Cb may be obtained as a plurality of pieces of color information, and the first and second color information conversion processes for the CrCb space may be performed on the color difference signals Cr and Cb. The first color information conversion process for the CrCb space is performed by the first special image processing unit 94a shown in FIG. The first special image processing unit 94a is different from the first special image processing unit 64a in that the inverse gamma conversion unit 70, the Log conversion unit 71, the signal ratio calculation unit 72, the first color information conversion unit 73 for the signal ratio space, and the inverse The log converter 79 and the gamma converter 80 are not provided. Instead, the first special image processing unit 94a includes a luminance / color difference signal conversion unit 85 and a first color information conversion unit 86 for CrCb space. Other than that, the first special image processing unit 94a is the same as the first special image processing unit 64a.

輝度・色差信号変換部85(本発明の「色情報取得部」に対応する)は、第1RGB画像信号を輝度信号Yと第1色差信号Cr_x、Cb_xに変換する。第1色差信号Cr、Cbへの変換には周知の変換式が用いられる。第1色差信号Cr_x、Cb_xについてはCrCb空間用の第1色情報変換部86に送られる。輝度信号YについてはRGB変換部77と明るさ調整部81に送られる。RGB変換部77では、CrCb空間用の第1色情報変換処理済みの第2色差信号Cr_y、Cb_yと輝度信号Yを、第2RGB画像信号に変換する。明るさ調整部81では、第1明るさ情報Yinとして輝度信号Yを用いるとともに、第2明るさ情報Youtとして第2明るさ情報算出部81bで求めた第2明るさ情報を用いて、第2RGB画像信号の画素値の調整を行う。なお、第2明るさ情報Youtの算出方法と第2RGB画像信号の画素値の調整方法については、上記第1特殊画像処理部64aの場合と同じである。   The luminance / color difference signal conversion unit 85 (corresponding to the “color information acquisition unit” of the present invention) converts the first RGB image signal into a luminance signal Y and first color difference signals Cr_x, Cb_x. A well-known conversion formula is used for conversion into the first color difference signals Cr and Cb. The first color difference signals Cr_x and Cb_x are sent to the first color information converter 86 for the CrCb space. The luminance signal Y is sent to the RGB conversion unit 77 and the brightness adjustment unit 81. The RGB conversion unit 77 converts the second color difference signals Cr_y and Cb_y and the luminance signal Y that have been subjected to the first color information conversion processing for the CrCb space into second RGB image signals. The brightness adjustment unit 81 uses the luminance signal Y as the first brightness information Yin, and uses the second brightness information obtained by the second brightness information calculation unit 81b as the second brightness information Yout, and performs the second RGB The pixel value of the image signal is adjusted. The method of calculating the second brightness information Yout and the method of adjusting the pixel value of the second RGB image signal are the same as those in the case of the first special image processing unit 64a.

CrCb空間用の第1色情報変換部86は、第1色差信号Cr_x、Cb_xに対して、CrCb空間用の第1色情報変換処理を施して、第2色差信号Cr_y、Cb_yに変換する。CrCb空間用の第1色情報変換部86は、二次元LUT(Look Up Table)から構成され、第1色差信号Cr_x、Cb_xと、この第1色差信号Cr_x、Cb_xに基づくCrCb空間用の第1色情報変換処理を行って得られる第2色差信号Cr_y、Cb_yとが対応付けて記憶されている。CrCb空間用の第1色情報変換処理の詳細については、後述する。   The first color information conversion unit 86 for the CrCb space performs first color information conversion processing for the CrCb space on the first color difference signals Cr_x and Cb_x, and converts them into second color difference signals Cr_y and Cb_y. The first color information conversion unit 86 for the CrCb space is composed of a two-dimensional LUT (Look Up Table), and includes first color difference signals Cr_x, Cb_x and a first color difference signal Cr_x, Cb_x based on the first color difference signals Cr_x, Cb_x. Second color difference signals Cr_y and Cb_y obtained by performing the color information conversion processing are stored in association with each other. Details of the first color information conversion process for the CrCb space will be described later.

図22(A)に示すように、第1色差信号Cr_x、Cb_xで形成される第1CrCb空間(本発明の「第1特徴空間」に対応する)においては、第1範囲と、第2範囲と、第3範囲とが第2象限に分布している。この第1CrCb空間では、第1範囲と第2範囲との間には差D12x(例えば、第1範囲の平均値と第2範囲の平均値)があり、第1範囲と第3範囲との間には差D13x(例えば、第1範囲の平均値と第3範囲の平均値)がある。差D12xは、画像上で第1範囲と第2範囲の色に関して画像上で彩度の差として表れ、差D13xは、画像上で第1範囲と第3範囲の色に関して画像上で色相の差として表れる。   As shown in FIG. 22A, in a first CrCb space (corresponding to the “first feature space” of the present invention) formed by the first color difference signals Cr_x and Cb_x, a first range and a second range are set. , And a third range are distributed in the second quadrant. In the first CrCb space, there is a difference D12x (for example, the average value of the first range and the average value of the second range) between the first range and the second range, and the difference D12x between the first range and the third range. Has a difference D13x (for example, the average value of the first range and the average value of the third range). The difference D12x appears as a saturation difference on the image with respect to the colors of the first range and the second range on the image, and the difference D13x is a difference between the hues on the image with respect to the colors of the first and third ranges on the image. It appears as

一方、CrCb空間用の第1色情報変換処理で得られる第2色差信号Cr_y、Cb_yで形成される第2CrCb空間においては、図22(B)に示すように、第1範囲、第2範囲、第3範囲がそれぞれ別々の象限に分布している。この第2CrCb空間(本発明の「第2特徴空間」に対応する)では、第1範囲と第2範囲との間には差D12y(例えば、第1範囲の平均値と第2範囲の平均値)があり、第1範囲と第3範囲との間には差D13y(例えば、第1範囲の平均値と第3範囲の平均値)とがある。   On the other hand, in the second CrCb space formed by the second color difference signals Cr_y and Cb_y obtained by the first color information conversion process for the CrCb space, as shown in FIG. The third ranges are each distributed in a separate quadrant. In the second CrCb space (corresponding to the “second feature space” of the present invention), the difference D12y between the first range and the second range (for example, the average value of the first range and the average value of the second range) ), And there is a difference D13y (for example, the average value of the first range and the average value of the third range) between the first range and the third range.

差D12yについては、画像上で第1範囲と第2範囲の色に関して彩度及び色相の差として表れる。また、差D12yは差D12xよりも大きくなっている。一方、差D13yについては、画像上で第1範囲と第3範囲の色に関して色相の差として表れる。また、差D13yは差D13xよりも大きくなっている。さらに、第2CrCb空間上での第1範囲の座標は、第1CrCb空間上での第1範囲の座標と異なっている。即ち、CrCb空間用の第1色情報変換処理の変換前後で、第1範囲の彩度と色相の少なくともいずれかが異なっている。   The difference D12y appears on the image as a difference between saturation and hue for the colors in the first range and the second range. The difference D12y is larger than the difference D12x. On the other hand, the difference D13y appears as a hue difference between the colors in the first range and the third range on the image. The difference D13y is larger than the difference D13x. Further, the coordinates of the first range on the second CrCb space are different from the coordinates of the first range on the first CrCb space. That is, before and after conversion in the first color information conversion process for the CrCb space, at least one of the saturation and the hue of the first range is different.

以上のように、CrCb空間用の第1色情報変換処理によって、第1範囲と第2範囲の差及び第1範囲と第3範囲との差を大きくするとともに、変換処理の前後で、第1範囲の彩度と色相の少なくともいずれかを異ならせることができる。したがって、CrCb空間用の第1色情報変換処理済みの第2色差信号Cr_y、Cb_yから、上記と同様の第1特殊画像を得ることができる。   As described above, the difference between the first range and the second range and the difference between the first range and the third range are increased by the first color information conversion process for the CrCb space, and the first color information conversion process is performed before and after the conversion process. At least one of the saturation and the hue of the range can be different. Therefore, a first special image similar to the above can be obtained from the second color difference signals Cr_y and Cb_y after the first color information conversion processing for the CrCb space.

CrCb空間用の第2色情報変換処理は、第1特殊画像処理部94aとほぼ同じ構成を有する第2特殊画像処理部(図示しない)で行われる。この第2特殊画像処理部は、CrCb空間用の第1色情報変換部86に代えて、CrCb空間用の第2色情報変換部を有している以外は、第1特殊画像処理部94aと同様である。   The second color information conversion process for the CrCb space is performed by a second special image processing unit (not shown) having substantially the same configuration as the first special image processing unit 94a. The second special image processing unit 94a is different from the first special image processing unit 94a except that it has a second color information conversion unit for CrCb space instead of the first color information conversion unit 86 for CrCb space. The same is true.

CrCb空間用の第2色情報変換部は、第1色差信号Cr_x、Cb_xに対して、CrCb空間用の第2色情報変換処理を施して、第2色差信号Cr_y、Cb_yに変換する。CrCb空間用の第2色情報変換部は、二次元LUT(Look Up Table)から構成され、第1色差信号Cr_x、Cb_xと、この第1色差信号Cr_x、Cb_xに基づくCrCb空間用の第2色情報変換処理を行って得られる第2色差信号Cr_y、Cb_yとが対応付けて記憶されている。CrCb空間用の第2色情報変換処理の詳細については、後述する。   The second color information conversion unit for the CrCb space performs a second color information conversion process for the CrCb space on the first color difference signals Cr_x and Cb_x to convert them into second color difference signals Cr_y and Cb_y. The second color information conversion unit for the CrCb space includes a two-dimensional LUT (Look Up Table), and includes first color difference signals Cr_x and Cb_x, and second color information for the CrCb space based on the first color difference signals Cr_x and Cb_x. The second color difference signals Cr_y and Cb_y obtained by performing the information conversion process are stored in association with each other. The details of the second color information conversion process for the CrCb space will be described later.

図23(A)に示すように、第1色差信号Cr_x、Cb_xで形成される第1CrCb空間においては、図22(A)と同様に、第1範囲と、第2範囲と、第3範囲とが第2象限に分布し、且つ、第1範囲と第2範囲及び第3範囲との間で、差D12x(彩度の差)及び差D13x(色相の差)を有している。一方、CrCb空間用の第2色情報変換処理で得られる第2色差信号Cr_y、Cb_yで形成される第2CrCb空間においては、図23(B)に示すように、第1範囲、第2範囲は同じ第2象限に分布するが、第3範囲だけが第1象限に分布する。この第2CrCb空間では、第1範囲と第2範囲との間には差D12yがあり、第1範囲と第3範囲との間には差D13yがある。   As shown in FIG. 23A, in the first CrCb space formed by the first color difference signals Cr_x, Cb_x, as in FIG. 22A, the first range, the second range, and the third range Are distributed in the second quadrant, and have a difference D12x (difference in saturation) and a difference D13x (difference in hue) between the first range and the second and third ranges. On the other hand, in the second CrCb space formed by the second color difference signals Cr_y and Cb_y obtained by the second color information conversion process for the CrCb space, the first range and the second range are as shown in FIG. Although distributed in the same second quadrant, only the third range is distributed in the first quadrant. In the second CrCb space, there is a difference D12y between the first range and the second range, and there is a difference D13y between the first range and the third range.

差D12yについては、画像上で第1範囲と第2範囲の色に関して彩度の差として表れる。また、差D12yは差D12xよりも大きくなっている。一方、差D13yについては、画像上で第1範囲と第3範囲の色に関して色相の差として表れる。また、差D13yは差D13xよりも大きくなっている。さらに、第2CrCb空間上での第1範囲の座標は、第1CrCb空間上での第1範囲の座標と同じである。即ち、CrCb空間用の第2色情報変換処理の変換前後で、第1範囲の彩度と色相が同じである。   The difference D12y appears on the image as a difference in saturation between colors in the first range and the second range. The difference D12y is larger than the difference D12x. On the other hand, the difference D13y appears as a hue difference between the colors in the first range and the third range on the image. The difference D13y is larger than the difference D13x. Further, the coordinates of the first range on the second CrCb space are the same as the coordinates of the first range on the first CrCb space. That is, before and after the conversion in the second color information conversion process for the CrCb space, the saturation and the hue of the first range are the same.

以上のように、CrCb空間用の第2色情報変換処理によって、第1範囲と第2範囲の差及び第1範囲と第3範囲との差を大きくするとともに、変換処理の前後で、第1範囲の彩度と色相を同じにすることができる。したがって、CrCb空間用の第2色情報変換処理済みの第2色差信号Cr_y、Cb_yから、上記と同様の第2特殊画像を得ることができる。   As described above, the difference between the first range and the second range and the difference between the first range and the third range are increased by the second color information conversion process for the CrCb space, and the first color information is converted before and after the conversion process. The saturation and hue of the range can be the same. Therefore, a second special image similar to the above can be obtained from the second color difference signals Cr_y and Cb_y after the second color information conversion processing for the CrCb space.

CrCb空間用の第1色情報変換処理は、極座標変換処理、CrCb空間用の第1処理及び第2処理、直交座標変換処理からなる。まず、第1色差信号Cr_x、Cb_xに対して極座標変換処理を行って、動径rと角度θに変換する。次に、CrCb空間用の第1処理においては、図24に示すように、第2範囲の座標の動径を変更して、第1CrCb空間上の原点を含む基準範囲に第2範囲の座標を移動させる。基準範囲は、CrCb空間用の第1処理後の第1範囲及び第3範囲を含まない低彩度の範囲である。一方、CrCb空間用の第1処理において、CrCb空間上での第1範囲と第3範囲の座標は維持する。ここで、各範囲の移動方法は、信号比空間用の第1処理の場合と同様である。   The first color information conversion processing for the CrCb space includes polar coordinate conversion processing, first and second processing for the CrCb space, and rectangular coordinate conversion processing. First, polar coordinate conversion processing is performed on the first color difference signals Cr_x and Cb_x to convert them into a moving radius r and an angle θ. Next, in the first process for the CrCb space, as shown in FIG. 24, the moving radius of the coordinates of the second range is changed, and the coordinates of the second range are set to the reference range including the origin on the first CrCb space. Move. The reference range is a low-saturation range that does not include the first and third ranges after the first processing for the CrCb space. On the other hand, in the first process for the CrCb space, the coordinates of the first range and the third range on the CrCb space are maintained. Here, the method of moving each range is the same as in the case of the first process for the signal ratio space.

CrCb空間用の第2処理においては、図25に示すように、第2範囲を基準範囲に維持した状態で、第1範囲と第3範囲の座標を互いに離れさせるために、第1範囲及び第3範囲を移動するように処理する。この第1範囲及び第3範囲を移動させる方法は、信号比空間用の第2処理の場合と同様であり、角度を拡張・圧縮することにより行われる。CrCb空間用の第2処理後の動径rと角度θは、直交座標変換処理により、第2色差信号Cr_y、Cb_yに変換される。   In the second process for the CrCb space, as shown in FIG. 25, in order to separate the coordinates of the first range and the third range from each other while maintaining the second range in the reference range, the first range and the third range are used. Processing is performed to move three ranges. The method of moving the first range and the third range is the same as the case of the second process for the signal ratio space, and is performed by expanding and compressing the angle. The moving radius r and the angle θ after the second processing for the CrCb space are converted into second color difference signals Cr_y and Cb_y by orthogonal coordinate conversion processing.

CrCb空間用の第2色情報変換処理は、極座標変換処理、CrCb空間用の第1処理及び第3処理、直交座標変換処理からなる。極座標変換処理、CrCb空間用の第1処理、及び直交座標変換処理については、CrCb空間用の第1色情報変換処理の場合と同様である。   The second color information conversion processing for the CrCb space includes polar coordinate conversion processing, first and third processing for the CrCb space, and rectangular coordinate conversion processing. The polar coordinate conversion processing, the first processing for the CrCb space, and the orthogonal coordinate conversion processing are the same as in the case of the first color information conversion processing for the CrCb space.

CrCb空間用の第3処理においては、図26に示すように、第2範囲を基準範囲に維持するとともに、第1範囲の座標を維持した状態で、第1範囲と第3範囲を離れさせるために、第3範囲のみを移動するように処理する。この第3範囲を移動させる方法は、信号比空間用の第3処理の場合と同様であり、角度を拡張・圧縮することにより行われる。   In the third process for the CrCb space, as shown in FIG. 26, while maintaining the second range in the reference range and keeping the coordinates of the first range, the first range and the third range are separated. Then, processing is performed to move only the third range. The method of moving the third range is the same as that of the third process for the signal ratio space, and is performed by expanding and compressing the angle.

また、色情報として色相H(Hue)と彩度S(Saturation)を求め、色相H(Hue)と彩度S(Saturation)に対してHS空間用の第1及び第2色情報変換処理を施してもよい。HS空間用の第1色情報変換処理は、図27に示す第1特殊画像処理部96aで行われる。第1特殊画像処理部96aは、第1特殊画像処理部64aと異なり、逆ガンマ変換部70、Log変換部71、信号比算出部72、信号比空間用の第1色情報変換部73、逆Log変換部79、ガンマ変換部80を備えていない。その代わりに、第1特殊画像処理部96aは、HSV変換部87、HS空間用の第1色情報変換部88を備えている。それ以外の構成については、第1特殊画像処理部96aは第1特殊画像処理部64aと同様である。   Further, a hue H (Hue) and a saturation S (Saturation) are obtained as color information, and first and second color information conversion processing for HS space is performed on the hue H (Hue) and the saturation S (Saturation). You may. The first color information conversion process for the HS space is performed by the first special image processing unit 96a shown in FIG. The first special image processing unit 96a is different from the first special image processing unit 64a in that the inverse gamma conversion unit 70, the Log conversion unit 71, the signal ratio calculation unit 72, the first color information conversion unit 73 for the signal ratio space, and the inverse The log converter 79 and the gamma converter 80 are not provided. Instead, the first special image processing unit 96a includes an HSV conversion unit 87 and a first color information conversion unit 88 for HS space. Other than that, the first special image processing unit 96a is the same as the first special image processing unit 64a.

HSV変換部87(本発明の「色情報取得部」に対応する)は、第1RGB画像信号を第1色相H_x、第1彩度S_xと明度Vに変換する。第1色相H_x、第1彩度S_x、明度Vへの変換には周知の変換式が用いられる。第1色相H_x、第1彩度S_xについてはHS空間用の第1色情報変換部88に送られる。明度VについてはRGB変換部77に送られる。RGB変換部77では、HS空間用の第1色情報変換処理済みの第2色相H_y、第2彩度S_yと明度Vを、第2RGB画像信号に変換する。明るさ調整部81では、第1明るさ情報Yinとして第1明るさ情報算出部81aで求めた第1明るさ情報と、第2明るさ情報Youtとして第2明るさ情報算出部81bで求めた第2明るさ情報を用いて、第2RGB画像信号の画素値の調整を行う。なお、第1明るさ情報Yin及び第2明るさ情報Youtの算出方法と、第2RGB画像信号の画素値の調整方法については、上記第1特殊画像処理部64aの場合と同じである。   The HSV conversion unit 87 (corresponding to the “color information acquisition unit” of the present invention) converts the first RGB image signal into a first hue H_x, a first saturation S_x, and lightness V. A well-known conversion formula is used for the conversion into the first hue H_x, the first saturation S_x, and the lightness V. The first hue H_x and the first saturation S_x are sent to the first color information conversion unit 88 for the HS space. The brightness V is sent to the RGB converter 77. The RGB conversion unit 77 converts the second hue H_y, the second saturation S_y, and the lightness V of the HS space subjected to the first color information conversion processing into a second RGB image signal. In the brightness adjustment section 81, the first brightness information obtained by the first brightness information calculation section 81a as the first brightness information Yin, and the second brightness information calculation section 81b obtains the second brightness information Yout. The pixel value of the second RGB image signal is adjusted using the second brightness information. The method of calculating the first brightness information Yin and the second brightness information Yout and the method of adjusting the pixel value of the second RGB image signal are the same as those of the first special image processing unit 64a.

HS空間用の第1色情報変換部88は、第1色相H_x、第1彩度S_xに対して、HS空間用の第1色情報変換処理を施して、第2色相H_y、第2彩度S_yに変換する。HS空間用の第1色情報変換部88は、二次元LUT(Look Up Table)から構成され、第1色相H_x、第1彩度S_xと、この第1色相H_x、第1彩度S_xに基づくHS空間用の第1色情報変換処理を行って得られる第2色相H_y、第2彩度S_yとが対応付けて記憶されている。HS空間用の第1色情報変換処理の詳細については、後述する。   The first color information conversion unit 88 for the HS space performs a first color information conversion process for the HS space on the first hue H_x and the first saturation S_x, and obtains a second hue H_y and a second saturation. Convert to S_y. The first color information conversion unit 88 for the HS space includes a two-dimensional LUT (Look Up Table), and is based on the first hue H_x, the first saturation S_x, and the first hue H_x and the first saturation S_x. The second hue H_y and the second saturation S_y obtained by performing the first color information conversion process for the HS space are stored in association with each other. Details of the first color information conversion process for the HS space will be described later.

図28(A)に示すように、縦軸が第1彩度S_xで、横軸が第1色相H_xで形成される第1HS空間(本発明の「第1特徴空間」に対応する)においては、第1範囲と、第2範囲と、第3範囲とが第1象限に分布している。この第1HS空間では、第1範囲と第2範囲との間には差D12x(例えば、第1範囲の平均値と第2範囲の平均値)があり、第1範囲と第3範囲との間には差D13x(例えば、第1範囲の平均値と第3範囲の平均値)がある。差D12xは、画像上で第1範囲と第2範囲の色に関して彩度の差として表れ、差D13xは、画像上で第1範囲と第3範囲の色に関して色相の差として表れる。   As shown in FIG. 28A, in a first HS space (corresponding to the “first feature space” of the present invention) in which the vertical axis is the first saturation S_x and the horizontal axis is the first hue H_x. , A first range, a second range, and a third range are distributed in the first quadrant. In the first HS space, there is a difference D12x (for example, the average value of the first range and the average value of the second range) between the first range and the second range, and the difference D12x between the first range and the third range. Has a difference D13x (for example, the average value of the first range and the average value of the third range). The difference D12x appears on the image as a saturation difference for colors in the first and second ranges, and the difference D13x appears on the image as a hue difference for colors in the first and third ranges.

一方、HS空間用の第1色情報変換処理で得られる第2色相H_y、第2彩度S_yで形成される第2HS空間(縦軸が第2彩度S_y、横軸が第2色相H_y)においては、図28(B)に示すように、第1範囲、第2範囲、第3範囲が第1HS空間と異なる位置に分布する。この第2HS空間(本発明の「第2特徴空間」に対応する)では、第1範囲と第2範囲との間には差D12y(例えば、第1範囲の平均値と第2範囲の平均値)があり、第1範囲と第3範囲との間には差D13y(例えば、第1範囲の平均値と第3範囲の平均値)とがある。   On the other hand, the second hue H_y obtained by the first color information conversion process for the HS space and the second HS space formed by the second saturation S_y (the vertical axis is the second saturation S_y, and the horizontal axis is the second hue H_y) In FIG. 28, as shown in FIG. 28B, the first range, the second range, and the third range are distributed at positions different from the first HS space. In the second HS space (corresponding to the “second feature space” of the present invention), the difference D12y between the first range and the second range (for example, the average value of the first range and the average value of the second range) ), And there is a difference D13y between the first range and the third range (for example, the average value of the first range and the average value of the third range).

差D12yについては、画像上で第1範囲と第2範囲の色に関して彩度及び色相の差として表れる。また、差D12yは差D12xよりも大きくなっている。一方、差D13yについては、画像上で第1範囲と第3範囲の色に関して色相の差として表れる。また、差D13yは差D13xよりも大きくなっている。さらに、第2HS空間上での第1範囲の座標は、第1HS空間上での第1範囲の座標と異なっている。即ち、HS空間用の第1色情報変換処理の変換前後で、第1範囲の彩度と色相の少なくともいずれかが異なっている。   The difference D12y appears on the image as a difference between saturation and hue for the colors in the first range and the second range. The difference D12y is larger than the difference D12x. On the other hand, the difference D13y appears as a hue difference between the colors in the first range and the third range on the image. The difference D13y is larger than the difference D13x. Further, the coordinates of the first range on the second HS space are different from the coordinates of the first range on the first HS space. That is, before and after the conversion of the first color information conversion process for the HS space, at least one of the saturation and the hue of the first range is different.

以上のように、HS空間用の第1色情報変換処理によって、第1範囲と第2範囲の差及び第1範囲と第3範囲との差を大きくするとともに、変換処理の前後で、第1範囲の彩度と色相の少なくともいずれかを異ならせることができる。したがって、HS空間用の第1色情報変換処理済みの第2色相H_y、第2彩度S_yから、上記と同様の第1特殊画像を得ることができる。   As described above, the difference between the first range and the second range and the difference between the first range and the third range are increased by the first color information conversion process for the HS space, and the first color information conversion process is performed before and after the conversion process. At least one of the saturation and the hue of the range can be different. Therefore, a first special image similar to the above can be obtained from the second hue H_y and the second saturation S_y after the first color information conversion processing for the HS space.

HS空間用の第2色情報変換処理は、第1特殊画像処理部96aとほぼ同じ構成を有する第2特殊画像処理部(図示しない)で行われる。この第2特殊画像処理部は、HS空間用の第1色情報変換部88に代えて、HS空間用の第2色情報変換部を有している以外は、第1特殊画像処理部96aと同様である。   The second color information conversion process for the HS space is performed by a second special image processing unit (not shown) having substantially the same configuration as the first special image processing unit 96a. The second special image processing unit 96a is different from the first special image processing unit 96a except that it has a second color information conversion unit for HS space instead of the first color information conversion unit 88 for HS space. The same is true.

HS空間用の第2色情報変換部は、第1色相H_x、第1彩度S_xに対して、HS空間用の第2色情報変換処理を施して、第2色相H_y、第2彩度S_yに変換する。HS空間用の第2色情報変換部は、二次元LUT(Look Up Table)から構成され、第1色相H_x、第1彩度S_xと、この第1色相H_x、第1彩度S_xに基づくHS空間用の第2色情報変換処理を行って得られる第2色相H_y、第2彩度S_yとが対応付けて記憶されている。HS空間用の第2色情報変換処理の詳細については、後述する。   The second color information conversion unit for the HS space performs a second color information conversion process for the HS space on the first hue H_x and the first saturation S_x, and performs a second hue H_y and a second saturation S_y. Convert to The second color information conversion unit for the HS space is configured by a two-dimensional LUT (Look Up Table), and includes a first hue H_x, a first saturation S_x, and an HS based on the first hue H_x and the first saturation S_x. The second hue H_y and the second saturation S_y obtained by performing the space second color information conversion process are stored in association with each other. The details of the second color information conversion process for the HS space will be described later.

図29(A)に示すように、縦軸が第1彩度S_xで、横軸が第1色相H_xで形成される第1HS空間においては、図28(A)と同様に、第1範囲と、第2範囲と、第3範囲とが第1象限に分布し、且つ、第1範囲と第2範囲及び第3範囲との間で、差D12x(彩度の差)及び差D13x(色相の差)を有している。一方、HS空間用の第2色情報変換処理で得られる第2色相H_y、第2彩度S_yで形成される第2HS空間においては、図29(B)に示すように、第1範囲、第2範囲、第3範囲のうち、第2範囲、第3範囲は第1HS空間と異なる位置に分布する。この第2HS空間では、第1範囲と第2範囲との間には差D12yがあり、第1範囲と第3範囲との間には差D13yがある。   As shown in FIG. 29A, in the first HS space in which the vertical axis is the first saturation S_x and the horizontal axis is the first hue H_x, the first range is the same as in FIG. 28A. , A second range and a third range are distributed in the first quadrant, and a difference D12x (difference in saturation) and a difference D13x (a difference in hue) between the first range, the second range, and the third range. Difference). On the other hand, in the second HS space formed by the second hue H_y and the second saturation S_y obtained by the second color information conversion process for the HS space, as shown in FIG. Of the two ranges and the third range, the second range and the third range are distributed at positions different from the first HS space. In the second HS space, there is a difference D12y between the first range and the second range, and there is a difference D13y between the first range and the third range.

差D12yについては、画像上で第1範囲と第2範囲の色に関して彩度の差として表れる。また、差D12yは差D12xよりも大きくなっている。一方、差D13yについては、画像上で第1範囲と第3範囲の色に関して色相の差として表れる。また、差D13yは差D13xよりも大きくなっている。さらに、第2HS空間上での第1範囲の座標は、第1HS空間上での第1範囲の座標と同じである。即ち、HS空間用の第2色情報変換処理の変換前後で、第1範囲の彩度と色相が同じである。以上のように、HS空間用の第2色情報変換処理によって、第1範囲と第2範囲の差及び第1範囲と第3範囲との差を大きくするとともに、変換処理の前後で、第1範囲の彩度と色相を同じにすることができる。したがって、HS空間用の第2色情報変換処理済みの第2色相H_y、第2彩度S_yから、上記と同様の第2特殊画像を得ることができる。   The difference D12y appears on the image as a difference in saturation between colors in the first range and the second range. The difference D12y is larger than the difference D12x. On the other hand, the difference D13y appears as a hue difference between the colors in the first range and the third range on the image. The difference D13y is larger than the difference D13x. Further, the coordinates of the first range on the second HS space are the same as the coordinates of the first range on the first HS space. That is, before and after the conversion of the second color information conversion process for the HS space, the saturation and the hue of the first range are the same. As described above, the difference between the first range and the second range and the difference between the first range and the third range are increased by the second color information conversion processing for the HS space, and the first color information is converted before and after the conversion processing. The saturation and hue of the range can be the same. Therefore, a second special image similar to the above can be obtained from the second hue H_y and the second saturation S_y after the second color information conversion processing for the HS space.

HS空間用の第1色情報変換処理は、HS空間用の第1処理及び第2処理からなる。まず、HS空間用の第1処理においては、図30に示すように、第1及び第3範囲の座標を維持した状態で、第2範囲を彩度方向に対して下方側に平行移動させる。この平行移動により第2範囲を基準範囲まで移動させる。基準範囲は、第1HS空間上の原点を含み、且つ、HS空間用の第1処理後の第1範囲及び第3範囲を含まない低彩度の範囲である。   The first color information conversion process for the HS space includes a first process and a second process for the HS space. First, in the first process for the HS space, as shown in FIG. 30, while maintaining the coordinates of the first and third ranges, the second range is translated downward with respect to the saturation direction. This parallel movement moves the second range to the reference range. The reference range is a low chroma range that includes the origin on the first HS space and does not include the first and third ranges after the first processing for the HS space.

HS空間用の第2処理においては、図31に示すように、HS空間用の第1処理後の第1範囲、第2範囲、及び第3範囲のうち、第2範囲の座標を基準範囲に維持した状態で、第1範囲と第3範囲を互いに離すために、第1範囲と第3範囲の座標を平行移動させる。その際、第1範囲の座標を色相方向に対して左側に平行移動させ、且つ、第3範囲の座標を色相方向に対して右側に平行移動させる。   In the second process for the HS space, as shown in FIG. 31, the coordinates of the second range among the first range, the second range, and the third range after the first process for the HS space are set as the reference range. While maintaining the coordinates, the coordinates of the first range and the third range are translated in order to separate the first range and the third range from each other. At this time, the coordinates of the first range are translated to the left with respect to the hue direction, and the coordinates of the third range are translated to the right with respect to the hue direction.

HS空間用の第2色情報変換処理は、HS空間用の第1処理及び第3処理からなる。HS空間用の第1処理は上記と同様である。一方、HS空間用の第3処理においては、図32に示すように、HS空間用の第1処理後の第1範囲、第2範囲、及び第3範囲のうち、第2範囲の座標を基準範囲に維持し、且つ第1範囲の座標を維持した状態で、第3範囲の座標を色相方向に対して右側に平行移動させる。   The second color information conversion process for the HS space includes a first process and a third process for the HS space. The first process for the HS space is the same as described above. On the other hand, in the third process for the HS space, as shown in FIG. 32, the coordinates of the second range among the first range, the second range, and the third range after the first process for the HS space are used as a reference. While maintaining the range and the coordinates of the first range, the coordinates of the third range are translated to the right with respect to the hue direction.

[第2実施形態]
第2実施形態では、第1実施形態で示した4色のLED20a〜20dの代わりに、レーザ光源と蛍光体を用いて観察対象の照明を行う。それ以外については、第1実施形態と同様である。
[Second embodiment]
In the second embodiment, the observation target is illuminated by using a laser light source and a phosphor instead of the four-color LEDs 20a to 20d shown in the first embodiment. Otherwise, it is the same as the first embodiment.

図33に示すように、第2実施形態の内視鏡システム100では、光源装置14において、4色のLED20a〜20dの代わりに、中心波長445±10nmの青色レーザ光を発する青色レーザ光源(図33では「445LD」と表記)104と、中心波長405±10nmの青紫色レーザ光を発する青紫色レーザ光源(図33では「405LD」と表記)106とが設けられている。これら各光源104、106の半導体発光素子からの発光は、光源制御部108により個別に制御されており、青色レーザ光源104の出射光と、青紫色レーザ光源106の出射光の光量比は変更自在になっている。   As shown in FIG. 33, in the endoscope system 100 of the second embodiment, in the light source device 14, instead of the four-color LEDs 20 a to 20 d, a blue laser light source that emits blue laser light having a center wavelength of 445 ± 10 nm (see FIG. In FIG. 33, a blue-violet laser light source (shown as “405LD” in FIG. 33) 104 that emits a blue-violet laser light having a center wavelength of 405 ± 10 nm is provided. The light emission from the semiconductor light emitting elements of these light sources 104 and 106 is individually controlled by the light source control unit 108, and the light amount ratio between the light emitted from the blue laser light source 104 and the light emitted from the blue-violet laser light source 106 can be changed. It has become.

光源制御部108は、通常観察モードの場合には、青色レーザ光源104を駆動させる。これに対して、第1又は第2特殊観察モード、又は同時観察モードの場合には、青色レーザ光源104と青紫色レーザ光源106の両方を駆動させるとともに、青色レーザ光の発光強度を青紫色レーザ光の発光強度よりも大きくなるように制御している。以上の各光源104、106から出射されるレーザ光は、集光レンズ、光ファイバ、合波器などの光学部材(いずれも図示せず)を介して、ライトガイド(LG)41に入射する。   The light source control unit 108 drives the blue laser light source 104 in the normal observation mode. On the other hand, in the case of the first or second special observation mode or the simultaneous observation mode, both the blue laser light source 104 and the blue-violet laser light source 106 are driven, and the emission intensity of the blue laser light is changed to the blue-violet laser light. It is controlled so as to be higher than the light emission intensity. The laser light emitted from each of the light sources 104 and 106 is incident on the light guide (LG) 41 via optical members (none are shown) such as a condenser lens, an optical fiber, and a multiplexer.

なお、青色レーザ光又は青紫色レーザ光の半値幅は±10nm程度にすることが好ましい。また、青色レーザ光源104及び青紫色レーザ光源106は、ブロードエリア型のInGaN系レーザダイオードが利用でき、また、InGaNAs系レーザダイオードやGaNAs系レーザダイオードを用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。   Note that the half width of the blue laser light or the blue-violet laser light is preferably set to about ± 10 nm. As the blue laser light source 104 and the blue-violet laser light source 106, a broad-area InGaN-based laser diode can be used, and an InGaNAs-based laser diode or a GaNAs-based laser diode can also be used. Further, a configuration using a light emitting body such as a light emitting diode may be used as the light source.

照明光学系30aには、照明レンズ45の他に、ライトガイド41からの青色レーザ光又は青紫色レーザ光が入射する蛍光体110が設けられている。蛍光体110に、青色レーザ光が照射されることで、蛍光体110から蛍光が発せられる。また、一部の青色レーザ光は、そのまま蛍光体110を透過する。青紫色レーザ光は、蛍光体110を励起させることなく透過する。蛍光体110を出射した光は、照明レンズ45を介して、検体内に照射される。   In addition to the illumination lens 45, the illumination optical system 30a is provided with a phosphor 110 on which blue laser light or blue-violet laser light from the light guide 41 is incident. When the phosphor 110 is irradiated with the blue laser light, the phosphor 110 emits fluorescence. Some blue laser light passes through the phosphor 110 as it is. The blue-violet laser light is transmitted without exciting the phosphor 110. The light emitted from the phosphor 110 is applied to the inside of the sample via the illumination lens 45.

ここで、通常観察モードにおいては、主として青色レーザ光が蛍光体110に入射するため、図34に示すような、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体110から励起発光する蛍光を合波した白色光が、観察対象に照射される。一方、第1又は第2特殊観察モード、又は同時観察モードにおいては、青紫色レーザ光と青色レーザ光の両方が蛍光体110に入射するため、図35に示すような、青紫色レーザ光、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体110から励起発光する蛍光を合波した特殊光が、検体内に照射される。   Here, in the normal observation mode, mainly the blue laser light is incident on the phosphor 110, so that the blue laser light and the fluorescence excited and emitted from the phosphor 110 by the blue laser light are combined as shown in FIG. White light is irradiated on the observation target. On the other hand, in the first or second special observation mode or the simultaneous observation mode, since both the blue-violet laser light and the blue laser light are incident on the phosphor 110, as shown in FIG. The specimen is irradiated with special light obtained by combining laser light and fluorescence excited and emitted from the phosphor 110 by the blue laser light.

なお、蛍光体110は、青色レーザ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体(例えばYAG系蛍光体、或いはBAM(BaMgAl1017)等の蛍光体)を含んで構成されるものを使用することが好ましい。本構成例のように、半導体発光素子を蛍光体110の励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度、色度の変化を小さく抑えることができる。 The phosphor 110 absorbs a part of the blue laser light and emits green to yellow light by excitation light emission (for example, a phosphor such as a YAG phosphor or a phosphor such as BAM (BaMgAl 10 O 17 )). It is preferable to use a material including When a semiconductor light emitting element is used as an excitation light source for the phosphor 110 as in this configuration example, high intensity white light can be obtained with high luminous efficiency, the intensity of the white light can be easily adjusted, and the color of the white light can be easily adjusted. Changes in temperature and chromaticity can be kept small.

[第3実施形態]
第3実施形態では、第1実施形態で示した4色のLED20a〜20dの代わりに、キセノンランプなどの広帯域光源と回転フィルタを用いて観察対象の照明を行う。また、カラーの撮像センサ48に代えて、モノクロの撮像センサで観察対象の撮像を行う。それ以外については、第1実施形態と同様である。
[Third embodiment]
In the third embodiment, the observation target is illuminated using a broadband light source such as a xenon lamp and a rotating filter instead of the four-color LEDs 20a to 20d shown in the first embodiment. Further, instead of the color image sensor 48, an image of the observation target is imaged by a monochrome image sensor. Otherwise, it is the same as the first embodiment.

図36に示すように、第3実施形態の内視鏡システム200では、光源装置14において、4色のLED20a〜20dに代えて、広帯域光源202、回転フィルタ204、フィルタ切替部205が設けられている。また、撮像光学系30bには、カラーの撮像センサ48の代わりに、カラーフィルタが設けられていないモノクロの撮像センサ206が設けられている。   As shown in FIG. 36, in the endoscope system 200 of the third embodiment, the light source device 14 includes a broadband light source 202, a rotating filter 204, and a filter switching unit 205 instead of the four-color LEDs 20a to 20d. I have. The imaging optical system 30b is provided with a monochrome imaging sensor 206 having no color filter, instead of the color imaging sensor 48.

広帯域光源202はキセノンランプ、白色LEDなどであり、波長域が青色から赤色に及ぶ白色光を発する。回転フィルタ204は、内側に設けられた通常観察モード用フィルタ208と、外側に設けられた特殊観察モード用フィルタ209とを備えている(図37参照)。フィルタ切替部205は、回転フィルタ204を径方向に移動させるものであり、モード切替SW13aにより通常観察モードにセットされたときに、回転フィルタ204の通常観察モード用フィルタ208を白色光の光路に挿入し、第1又は第2特殊観察モードにセットされたときに、回転フィルタ204の特殊観察モード用フィルタ209を白色光の光路に挿入する。   The broadband light source 202 is a xenon lamp, a white LED, or the like, and emits white light having a wavelength range from blue to red. The rotary filter 204 includes a normal observation mode filter 208 provided inside and a special observation mode filter 209 provided outside (see FIG. 37). The filter switching unit 205 moves the rotary filter 204 in the radial direction, and inserts the normal observation mode filter 208 of the rotary filter 204 into the optical path of white light when set to the normal observation mode by the mode switch SW13a. Then, when set to the first or second special observation mode, the special observation mode filter 209 of the rotary filter 204 is inserted into the optical path of white light.

図37に示すように、通常観察モード用フィルタ208には、周方向に沿って、白色光のうち青色光を透過させるBフィルタ208a、白色光のうち緑色光を透過させるGフィルタ208b、白色光のうち赤色光を透過させるRフィルタ208cが設けられている。したがって、通常観察モード時には、回転フィルタ204が回転することで、青色光、緑色光、赤色光が交互に観察対象に照射される。   As shown in FIG. 37, the normal observation mode filter 208 includes a B filter 208a that transmits blue light among white light, a G filter 208b that transmits green light among white light, and a white light along the circumferential direction. Among them, an R filter 208c that transmits red light is provided. Accordingly, in the normal observation mode, the rotation filter 204 rotates, so that the observation target is irradiated with the blue light, the green light, and the red light alternately.

特殊観察モード用フィルタ209には、周方向に沿って、白色光のうち特定波長の青色狭帯域光を透過させるBnフィルタ209aと、白色光のうち緑色光を透過させるGフィルタ209b、白色光のうち赤色光を透過させるRフィルタ209cが設けられている。したがって、特殊観察モード時には、回転フィルタ204が回転することで、青色狭帯域光、緑色光、赤色光が交互に観察対象に照射される。   The special observation mode filter 209 includes, along the circumferential direction, a Bn filter 209a that transmits blue narrow band light of a specific wavelength among white light, a G filter 209b that transmits green light among white light, and a white light Among them, an R filter 209c that transmits red light is provided. Therefore, in the special observation mode, the rotation of the rotation filter 204 causes the blue narrow band light, the green light, and the red light to be alternately applied to the observation target.

内視鏡システム200では、通常観察モード時には、青色光、緑色光、赤色光が観察対象に照射される毎にモノクロの撮像センサ206で検体内を撮像する。これにより、RGBの3色の画像信号が得られる。そして、それらRGBの画像信号に基づいて、上記第1実施形態と同様の方法で、通常画像が生成される。   In the endoscope system 200, in the normal observation mode, the monochrome imaging sensor 206 takes an image of the inside of the subject every time blue light, green light, and red light are irradiated on the observation target. As a result, image signals of three colors of RGB are obtained. Then, based on the RGB image signals, a normal image is generated in the same manner as in the first embodiment.

一方、第1又は第2特殊観察モード、又は同時観察モード時には、青色狭帯域光、緑色光、赤色光が観察対象に照射される毎にモノクロの撮像センサ206で検体内を撮像する。これにより、Bn画像信号と、G画像信号、R画像信号が得られる。これらBn画像信号と、G画像信号、R画像信号に基づいて、第1又は第2特殊画像の生成が行われる。第1又は第2特殊画像の生成には、B画像信号の代わりに、Bn画像信号が用いられる。それ以外については、第1実施形態と同様の方法で第1又は第2特殊画像の生成が行われる。   On the other hand, in the first or second special observation mode or the simultaneous observation mode, the monochrome imaging sensor 206 captures an image of the inside of the subject every time the blue narrow band light, the green light, and the red light are irradiated on the observation target. As a result, a Bn image signal, a G image signal, and an R image signal are obtained. The first or second special image is generated based on the Bn image signal, the G image signal, and the R image signal. For generating the first or second special image, a Bn image signal is used instead of the B image signal. Otherwise, the first or second special image is generated in the same manner as in the first embodiment.

[第4実施形態]
第4実施形態では、挿入型の内視鏡12及び光源装置14に代えて、飲み込み式のカプセル内視鏡を用いて、通常画像、第1又は第2特殊画像の生成に必要なRGB画像信号を取得する。
[Fourth embodiment]
In the fourth embodiment, a swallowable capsule endoscope is used instead of the insertion type endoscope 12 and the light source device 14, and the RGB image signals necessary for generating the normal image and the first or second special image. To get.

図38に示すように、第4実施形態のカプセル内視鏡システム300は、カプセル内視鏡302と、送受信アンテナ304と、カプセル用受信装置306と、プロセッサ装置16と、モニタ18を備えている。カプセル内視鏡302は、LED302aと、撮像センサ302bと、画像処理部302cと、送信アンテナ302dとを備えている。なお、プロセッサ装置16は第1実施形態と同様であるが、第4実施形態では、通常観察モード、第1特殊観察モード、第2特殊観察モードに切り替えるためのモード切替SW308が新たに設けられている。   As shown in FIG. 38, the capsule endoscope system 300 of the fourth embodiment includes a capsule endoscope 302, a transmitting / receiving antenna 304, a capsule receiving device 306, the processor device 16, and the monitor 18. . The capsule endoscope 302 includes an LED 302a, an image sensor 302b, an image processing unit 302c, and a transmission antenna 302d. The processor device 16 is the same as in the first embodiment, but in the fourth embodiment, a mode switching SW 308 for switching between the normal observation mode, the first special observation mode, and the second special observation mode is newly provided. I have.

LED302aは、白色光を発するものであり、カプセル内視鏡302内に複数設けられている。ここで、LED302aとしては、青色光源と、この青色光源からの光を波長変換して蛍光を発する蛍光体とを備える白色LEDなどを用いることが好ましい。LEDに代えて、LD(Laser Diode)を用いてもよい。LED302aから発せられた白色光は、観察対象に対して照明される。   The LED 302 a emits white light, and a plurality of LEDs 302 a are provided in the capsule endoscope 302. Here, as the LED 302a, it is preferable to use a white LED or the like including a blue light source and a phosphor that emits fluorescence by converting the wavelength of the light from the blue light source. An LD (Laser Diode) may be used instead of the LED. The white light emitted from the LED 302a illuminates the observation target.

撮像センサ302bはカラーの撮像センサであり、白色光で照明された観察対象を撮像して、RGBの画像信号を出力する。ここで、撮像センサ302bとしては、CCD(Charge Coupled Device)撮像センサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)撮像センサを用いることが好ましい。撮像センサ302bから出力されたRGB画像信号は、画像処理部302cで、送信アンテナ302dで送信可能な信号にするための処理が施される。画像処理部302cを経たRGB画像信号は、送信アンテナ302dから、無線で送受信アンテナ304に送信される。   The image sensor 302b is a color image sensor, and captures an image of an observation target illuminated with white light, and outputs RGB image signals. Here, it is preferable to use a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor as the image sensor 302b. The RGB image signal output from the image sensor 302b is subjected to a process by the image processing unit 302c to make the signal transmittable by the transmission antenna 302d. The RGB image signal that has passed through the image processing unit 302c is wirelessly transmitted from the transmission antenna 302d to the transmission / reception antenna 304.

送受信アンテナ304は被検者の体に貼り付けられており、送信アンテナ302dからのRGB画像信号を受信する。送受信アンテナ304は、受信したRGB画像信号を、無線でカプセル用受信装置306に送信する。カプセル用受信装置306はプロセッサ装置16の受信部53と接続されており、送受信アンテナ304からのRGB画像信号を受信部53に送信する。   The transmission / reception antenna 304 is attached to the body of the subject, and receives the RGB image signal from the transmission antenna 302d. The transmitting / receiving antenna 304 wirelessly transmits the received RGB image signal to the capsule receiving device 306. The capsule receiving device 306 is connected to the receiving unit 53 of the processor device 16 and transmits an RGB image signal from the transmitting / receiving antenna 304 to the receiving unit 53.

なお、上記実施形態では、図3に示すような発光スペクトルを有する4色の光を用いたが、発光スペクトルはこれに限られない。例えば、図39に示すように、緑色光G及び赤色光Rについては、図3と同様のスペクトルを有する一方で、紫色光Vsについては、中心波長410〜420nmで、図3の紫色光Vよりもやや長波長側に波長範囲を有する光にしてもよい。また、青色光Bsについては、中心波長445〜460nmで、図3の青色光Bよりもやや短波長側に波長範囲を有する光にしてもよい。   In the above embodiment, four colors of light having an emission spectrum as shown in FIG. 3 are used, but the emission spectrum is not limited to this. For example, as shown in FIG. 39, the green light G and the red light R have the same spectrum as that of FIG. 3, while the violet light Vs has a center wavelength of 410 to 420 nm, which is smaller than that of the violet light V of FIG. Light having a wavelength range on the longer wavelength side may be used. The blue light Bs may have a center wavelength of 445 to 460 nm and have a wavelength range slightly shorter than the blue light B in FIG.

なお、上記実施形態では、第2処理で角度θを変更して、第1範囲と第3範囲とが互いに離れるようにしているが、その他の方法で、第1範囲と第3範囲とが互いに離れるようにしてもよい。例えば、動径rを変更して第1範囲と第3範囲とが互いに離れるようにしてもよく、また、動径rと角度θの両方を変更して、第1範囲と第3範囲とが互いに離れるようにしてもよい。また、第2処理では、第3範囲の座標を維持して、第1範囲の座標が移動するように処理してもよい。   In the above-described embodiment, the angle θ is changed in the second processing so that the first range and the third range are separated from each other. However, the first range and the third range are separated from each other by another method. They may be separated. For example, the first range and the third range may be separated from each other by changing the moving radius r, and the first range and the third range may be changed by changing both the moving radius r and the angle θ. They may be separated from each other. Further, in the second process, the coordinates of the first range may be moved while maintaining the coordinates of the third range.

なお、上記実施形態では、第1RGB画像信号から第1B/G比、第1G/R比を求め、この求めた第1B/G比、第1G/R比で形成された第1信号比空間について説明しているが、第1B画像信号が、波長帯域が狭い狭帯域光(例えば、半値幅が20nmの範囲内の光)から得られる狭帯域信号である場合には、波長帯域が広帯域光(例えば、半値幅が20nmの範囲を超える光)から得られる広帯域信号の場合と比較して、第1信号比空間上での第1範囲と第2範囲との差、及び第1範囲と第3範囲との差が大きくなっている。ここで、狭帯域光としては、第1実施形態の「紫色光V」、「青色光B」が含まれ、第2実施形態の「青色レーザ光」又は「青紫色レーザ光」が含まれ、第3実施形態の「青色狭帯域光」が含まれ、第4実施形態の「青色光源の光」が含まれる。   In the above embodiment, the first B / G ratio and the first G / R ratio are obtained from the first RGB image signal, and the first signal ratio space formed by the obtained first B / G ratio and first G / R ratio is obtained. As described above, when the first B image signal is a narrow-band signal obtained from narrow-band light having a narrow wavelength band (for example, light having a half-value width in a range of 20 nm), the wavelength band is broadband light ( For example, the difference between the first range and the second range in the first signal ratio space, and the difference between the first range and the third range in the first signal ratio space are compared with the case of a broadband signal obtained from light having a half width exceeding 20 nm. The difference with the range is large. Here, the narrow-band light includes “violet light V” and “blue light B” of the first embodiment, and includes “blue laser light” or “blue-violet laser light” of the second embodiment. The “blue narrow band light” of the third embodiment is included, and the “blue light source light” of the fourth embodiment is included.

図40では、「Xn」は第1B画像信号が狭帯域信号である場合の第2範囲を示しており、「Xb」は第1B画像信号が広帯域信号である場合の第2範囲を示している。「Xn」と「Xb」とを比較すると、「Xn」は第1信号比空間上で「Xb」の下方に位置する。また、「Yn」は第1B画像信号が狭帯域信号である場合の第3範囲を示しており、「Yb」は第1B画像信号が広帯域信号である場合の第3範囲を示している。「Yn」と「Yb」とを比較すると、「Yn」は第1信号比空間上で「Yb」の下方に位置する。   In FIG. 40, “Xn” indicates a second range when the first B image signal is a narrowband signal, and “Xb” indicates a second range when the first B image signal is a wideband signal. . When “Xn” and “Xb” are compared, “Xn” is located below “Xb” in the first signal ratio space. “Yn” indicates a third range when the first B image signal is a narrow band signal, and “Yb” indicates a third range when the first B image signal is a wide band signal. When “Yn” and “Yb” are compared, “Yn” is located below “Yb” in the first signal ratio space.

図40に示すように、「Xn」の平均値AXnと第1範囲の平均値AR1との差D12nは、「Xb」の平均値AXbと第1範囲の平均値AR1との差D12bよりも大きくなっており、「Yn」の平均値AYnと第1範囲の平均値AR1との差D13nは、「Yb」の平均値AXbと第1範囲AR1との差D13bよりも大きくなっている。以上のように、第1B画像信号が狭帯域信号の場合であれば、第1範囲と第2及び第3範囲との差が、動径や角度を拡張・圧縮する処理を行う前に既に大きく付いている。このような状態の第1〜第3範囲に対して特定の特徴空間用の第1及び第2色情報変換処理を行うことで、正常部と萎縮部との違いを更に明確に表示できるようになる。   As shown in FIG. 40, the difference D12n between the average value AXn of “Xn” and the average value AR1 of the first range is larger than the difference D12b between the average value AXb of “Xb” and the average value AR1 of the first range. The difference D13n between the average value AYn of “Yn” and the average value AR1 of the first range is larger than the difference D13b between the average value AXb of “Yb” and the first range AR1. As described above, if the first B image signal is a narrow band signal, the difference between the first range and the second and third ranges is already large before performing the process of expanding and compressing the radius and angle. attached. By performing the first and second color information conversion processes for the specific feature space on the first to third ranges in such a state, the difference between the normal part and the atrophy part can be displayed more clearly. Become.

なお、第1G画像信号を狭帯域信号にすることで、上記と同様に、第1範囲と第2範囲との差及び第1範囲と第3範囲との差を、第1G画像信号が広帯域信号の場合よりも、大きくすることができる。更には、上記のように、第1B画像信号又は第1G画像信号を狭帯域信号にすることに限らず、第1RGB画像信号のうち少なくとも1色の画像信号を狭帯域信号にすることで、第1範囲と第2範囲との差及び第1範囲と第3範囲との差を、第1RGB画像信号が全て広帯域信号の場合よりも、大きくすることができる。また、狭帯域信号については、上記のように、狭帯域光から得られる信号の他、特開2003−93336号公報に記載の分光推定処理によって得られる信号も含まれる。   In addition, by making the first G image signal a narrow band signal, the difference between the first range and the second range and the difference between the first range and the third range are determined in the same manner as described above. Can be made larger than in the case of Further, as described above, the first B image signal or the first G image signal is not limited to a narrow band signal, and the image signal of at least one color of the first RGB image signal is converted to a narrow band signal, The difference between the first range and the second range and the difference between the first range and the third range can be made larger than when the first RGB image signals are all wideband signals. Further, as described above, the narrow-band signal includes a signal obtained from the spectral estimation processing described in JP-A-2003-93336, in addition to the signal obtained from the narrow-band light.

なお、本発明は、第1〜第3実施形態のような内視鏡システムや第4実施形態のようなカプセル内視鏡システムに組み込まれるプロセッサ装置の他、各種の医用画像処理装置に対して適用することが可能である。   The present invention can be applied to various types of medical image processing apparatuses, in addition to an endoscope system as in the first to third embodiments and a processor device incorporated in a capsule endoscope system as in the fourth embodiment. It is possible to apply.

10,100,200 内視鏡システム
16 プロセッサ装置(医用画像処理装置)
72 信号比算出部
64a 第1特殊画像処理部
64b 第2特殊画像処理部
73 信号比空間用の第1色情報変換部
86 CrCb空間用の第1色情報変換部
88 HS空間用の第1色情報変換部
77 RGB変換部(カラー画像信号変換部)
81 明るさ調整部
85 輝度・色差信号変換部
87 HSV変換部
10, 100, 200 Endoscope system 16 Processor device (medical image processing device)
72 signal ratio calculation unit 64a first special image processing unit 64b second special image processing unit 73 first color information conversion unit 86 for signal ratio space first color information conversion unit 88 for CrCb space first color for HS space Information converter 77 RGB converter (color image signal converter)
81 brightness adjustment unit 85 luminance / color difference signal conversion unit 87 HSV conversion unit

Claims (11)

少なくとも1つが狭帯域光である青色光、緑色光、及び赤色光を被検体に向けて発する光源装置と、
前記被検体を撮像して得られる第1カラー画像信号を入力処理する画像信号入力処理部と、
色情報変換処理を経て得られる第2カラー画像信号の画素値を、前記第1カラー画像信号から得られる第1明るさ情報に基づいて、調整する明るさ調整部とを備え、
前記色情報変換処理済みの画像は表示部に表示され、
前記色情報変換処理は、前記第1カラー画像信号から得られる色情報を、変換前の範囲と対応付けられた変換先の範囲に移す処理であり、
前記範囲には、色空間上に分布する第1範囲、第2範囲、及び第3範囲が含まれ、
前記色情報変換処理は、
変換前後で前記第1範囲の彩度と色相のいずれかが異なっている処理であって、変換後の前記第1範囲と前記第2範囲との差D12yを、変換前の前記第1範囲と前記第2範囲との差D12xよりも大きくし、且つ、変換後の前記第1範囲と前記第3範囲との差D13yを、変換前の前記第1範囲と前記第3範囲との差D13xよりも大きくする第1色情報変換処理、又は、
変換前後で前記第1範囲の彩度と色相が同じである処理であって、変換後の前記第1範囲と前記第2範囲との差D12yを、変換前の前記第1範囲と前記第2範囲との差D12xよりも大きくし、且つ、変換後の前記第1範囲と前記第3範囲との差D13yを、変換前の前記第1範囲と前記第3範囲との差D13xよりも大きくする第2色情報変換処理のいずれかである医用画像処理装置。
A light source device that emits blue light, green light, and red light, at least one of which is narrow-band light, toward the subject,
An image signal input processing unit that performs input processing of a first color image signal obtained by imaging the subject;
A brightness adjustment unit that adjusts a pixel value of a second color image signal obtained through the color information conversion processing based on first brightness information obtained from the first color image signal;
The image after the color information conversion processing is displayed on a display unit,
The color information conversion process is a process of moving color information obtained from the first color image signal to a conversion destination range associated with a range before conversion,
The range includes a first range, a second range, and a third range distributed on a color space,
The color information conversion processing includes:
This is a process in which one of the saturation and the hue of the first range is different before and after the conversion, and a difference D12y between the first range and the second range after the conversion is compared with the first range before the conversion. The difference D13x between the first range and the third range after the conversion is made larger than the difference D13x between the first range and the third range before the conversion. First color information conversion processing to increase
In a process in which the saturation and hue of the first range are the same before and after the conversion, the difference D12y between the first range and the second range after the conversion is calculated by comparing the difference D12y between the first range and the second range before the conversion. The difference D13x between the first range and the third range after the conversion is larger than the difference D13x between the first range and the third range before the conversion. A medical image processing device that is one of the second color information conversion processes .
前記色情報変換処理は、極座標変換された空間において、前記各変換前の範囲が前記変換先の範囲に移される処理である請求項記載の医用画像処理装置。 The color information conversion processing, in polar coordinates transformed space, the medical image processing apparatus according to claim 1, wherein range before the conversion is a process proceeds in the range of the destination. 前記極座標変換された空間において、動径方向に移すことにより彩度が変換され、角度方向に移すことにより色相が変換される請求項記載の医用画像処理装置。 3. The medical image processing apparatus according to claim 2, wherein in the space subjected to the polar coordinate conversion, the saturation is converted by moving in the radial direction, and the hue is converted by moving in the angular direction. 前記第1色情報変換処理によって得られる第1特殊画像は、正常部と異常部の境界が明瞭に表される請求項1ないしいずれか1項記載の医用画像処理装置。 The first special image obtained by the first color information conversion processing, medical image processing apparatus of claims 1 to 3 any one of claims boundary of the normal portion and the abnormal portion is expressed clearly. 前記第2色情報変換処理によって得られる第2特殊画像は、正常部の色が生体本来の色で表わされる請求項1ないしいずれか1項記載の医用画像処理装置。 The medical image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the second special image obtained by the second color information conversion processing has a normal part color represented by an original color of a living body. 前記青色光、前記緑色光、及び前記赤色光は、波長域が青色から赤色に及ぶ光のうち回転フィルタの各フィルタを透過させて得られる請求項1ないしいずれか1項記載の医用画像処理装置。 The medical image processing according to any one of claims 1 to 5 , wherein the blue light, the green light, and the red light are obtained by transmitting respective filters of a rotation filter among lights whose wavelength ranges from blue to red. apparatus. 前記波長域が青色から緑色に及ぶ光は、キセノンランプ、又は白色LEDから発せられる光である請求項記載の医用画像処理装置。 7. The medical image processing apparatus according to claim 6, wherein the light whose wavelength range extends from blue to green is light emitted from a xenon lamp or a white LED. 前記光源装置は、
前記青色光を発する青色半導体光源と、前記緑色光を発する緑色半導体光源と、前記赤色光を発する赤色半導体光源とを有する請求項1ないしいずれか1項記載の医用画像処理装置。
The light source device,
A blue semiconductor light source that emits the blue light, a green semiconductor light source that emits the green light, the medical image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 and a red semiconductor light source which emits the red light.
前記青色光、前記緑色光、及び前記赤色光は、前記被検体に交互に照射され、前記被検体はモノクロの撮像センサで撮像される請求項1ないしいずれか1項記載の医用画像処理装置。 The blue light, the green light, and the red light, the irradiated alternately to the subject, the subject is a medical image processing apparatus according to claim 1 to 8 any one imaged by the monochrome image sensor of . 表示部に表示する画像の種類がそれぞれ異なる複数の観察モードを切り替えるためのモード切替部を備え、
前記複数の観察モードのうち少なくともいずれか1つの観察モードは、前記色情報変換処理済みの画像を前記表示部に表示する請求項1ないしいずれか1項記載の医用画像処理装置。
A mode switching unit for switching between a plurality of observation modes in which the types of images displayed on the display unit are different,
It said plurality of at least one of the observation modes of the observation mode, the color information conversion processed medical image processing apparatus of claims 1 to display on the display unit an image 9 any one of claims.
青色光、緑色光、及び赤色光を被検体に向けて発する光源装置であって、前記青色光、前記緑色光、及び前記赤色光は、波長域が青色から赤色に及ぶ光のうち回転フィルタの各フィルタを透過させて得られる光源装置と、
前記被検体を撮像して得られる第1カラー画像信号を入力処理する画像信号入力処理部と、
色情報変換処理を経て得られる第2カラー画像信号の画素値を、前記第1カラー画像信号から得られる第1明るさ情報に基づいて、調整する明るさ調整部とを備え、
前記色情報変換処理済みの画像は表示部に表示され、
前記色情報変換処理は、前記第1カラー画像信号から得られる色情報を、変換前の範囲と対応付けられた変換先の範囲に移す処理であり、
前記範囲には、色空間上に分布する第1範囲、第2範囲、及び第3範囲が含まれ、
前記色情報変換処理は、
変換前後で前記第1範囲の彩度と色相のいずれかが異なっている処理であって、変換後の前記第1範囲と前記第2範囲との差D12yを、変換前の前記第1範囲と前記第2範囲との差D12xよりも大きくし、且つ、変換後の前記第1範囲と前記第3範囲との差D13yを、変換前の前記第1範囲と前記第3範囲との差D13xよりも大きくする第1色情報変換処理、又は、
変換前後で前記第1範囲の彩度と色相が同じである処理であって、変換後の前記第1範囲と前記第2範囲との差D12yを、変換前の前記第1範囲と前記第2範囲との差D12xよりも大きくし、且つ、変換後の前記第1範囲と前記第3範囲との差D13yを、変換前の前記第1範囲と前記第3範囲との差D13xよりも大きくする第2色情報変換処理のいずれかである医用画像処理装置。
Blue light, green light, and a light source device that emits red light toward the subject, the blue light, the green light, and the red light, the wavelength range of the light ranging from blue to red rotation filter A light source device obtained by transmitting each filter;
An image signal input processing unit that performs input processing of a first color image signal obtained by imaging the subject;
A brightness adjustment unit that adjusts a pixel value of a second color image signal obtained through the color information conversion processing based on first brightness information obtained from the first color image signal;
The image after the color information conversion processing is displayed on a display unit,
The color information conversion process is a process of moving color information obtained from the first color image signal to a conversion destination range associated with a range before conversion,
The range includes a first range, a second range, and a third range distributed on a color space,
The color information conversion processing includes:
This is a process in which one of the saturation and the hue of the first range is different before and after the conversion, and a difference D12y between the first range and the second range after the conversion is compared with the first range before the conversion. The difference D13x between the first range and the third range after the conversion is made larger than the difference D13x between the first range and the third range before the conversion. First color information conversion processing to increase
In a process in which the saturation and hue of the first range are the same before and after the conversion, the difference D12y between the first range and the second range after the conversion is calculated by comparing the difference D12y between the first range and the second range before the conversion. The difference D13x between the first range and the third range after the conversion is larger than the difference D13x between the first range and the third range before the conversion. A medical image processing device that is one of the second color information conversion processes .
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