JP6891294B2 - 内視鏡システム及びその作動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、波長帯域が異なる複数の照明光を切り替えて照明し、各照明光に対応する観察画像を切り替えて表示する内視鏡システム及びその作動方法に関する。
近年の医療分野では、光源装置、内視鏡、プロセッサ装置を備える内視鏡システムが広く用いられている。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RGB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。
また、近年においては、波長帯域が異なる複数の照明光を用いて、観察対象の照明を行うことにより、観察対象から多くの診断情報を得ることも行われている。例えば、特許文献1では、400nm台、500nm台、600nm台の狭帯域光からなる波長セットを自動的に切り替えて照明することにより、観察対象に含まれる表層血管の酸素飽和度、中層血管の酸素飽和度、深層血管の酸素飽和度をそれぞれ観察できるようにしている。
特開2012−213551号公報
複数の観察画像をそれぞれ頻繁に確認するような場合においては、複数の照明光を自動的に切り替えて観察対象に照明し、各照明光に対応する観察画像を自動的に切り替えて表示することで、ユーザーに負担をかけることなく、各観察画像を確認することができるようになる。ただし、このように複数の照明光を切り替えて観察対象に照明する場合は、各照明光が観察対象に確実に照明することが求められる。そのため、照明光を発光し、観察対象を撮像する内視鏡の先端部が意図せず動いたり、また、観察対象のピントがずれて照明光が観察対象に当たりにくくなる場合には、複数の照明光を切り替えて照明することに、適さない場合がある。
本発明は、複数の照明光を自動的に切り替えて観察対象に照明し、各照明光に対応する観察画像を切り替えて表示する場合において、複数の照明光を切り替えて照明することに適さない状況に対して、適切に対処することができる内視鏡システム及びその作動方法を提供することを目的とする。
本発明の内視鏡システムは、複数の半導体光源と、光源制御部と、表示制御部と、モード自動切替部とを備える。複数の半導体光源は、互いに異なる波長帯域の光を発光する。光源制御部は、複数の半導体光源を制御する光源制御部であり、特定の発光比率を有する特定の照明光のみを発光するモノ発光モードと、第1の発光比率を有する第1 の照明光と第1の発光比率と異なる第2の発光比率を有する第2の照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光するマルチ発光モードとに関する制御を行う。表示制御部は、モノ発光モードの場合には、特定の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる特定の観察画像を表示部に表示する制御を行い、マルチ発光モードの場合には、第1の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第1の観察画像と第2の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第2の観察画像とを含む複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う。モード自動切替部は、ユーザーにより予め設定された指定条件を満たした場合に、マルチ発光モードからモノ発光モードに自動的に切り替える。指定条件はユーザーにより静止画取得指示部が操作された回数である観察画像の静止画の保存回数が回数用閾値以上になることを含む。また、本発明の内視鏡システムは、複数の半導体光源と、光源制御部と、表示制御部と、モード自動切替部とを備える。複数の半導体光源は、互いに異なる波長帯域の光を発光する。光源制御部は、複数の半導体光源を制御する光源制御部であり、特定の発光比率を有する特定の照明光のみを発光するモノ発光モードと、第1の発光比率を有する第1の照明光と第1の発光比率と異なる第2の発光比率を有する第2の照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光するマルチ発光モードとに関する制御を行う。表示制御部は、モノ発光モードの場合には、特定の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる特定の観察画像を表示部に表示する制御を行い、マルチ発光モードの場合には、第1の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第1の観察画像と第2の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第2の観察画像とを含む複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う。モード自動切替部は、ユーザーにより予め設定された指定条件を満たした場合に、マルチ発光モードからモノ発光モードに自動的に切り替える。観察対象には、第1の部位と第1の部位と異なる第2の部位が含まれ、指定条件は、観察対象に関する撮影条件が変化した場合であり、観察対象が、第1の部位から第2の部位に変わった場合、または第2の部位から第1の部位に変わった場合である。また、本発明の内視鏡システムは、複数の半導体光源と、光源制御部と、撮像センサと、画像処理部と、表示制御部と、モード切替部とを備える。複数の半導体光源は、互いに異なる波長帯域の光を発光する。撮像センサは、被検体の反射像を撮像して青色の画像信号であるB画像信号、緑色の画像信号であるG画像信号、及び赤色の画像信号であるR画像信号を出力する。光源制御部は、複数の半導体光源を制御する光源制御部であり、特定の発光比率を有する特定の照明光のみを発光するモノ発光モードと、第1の発光比率を有する第1の照明光と第1の発光比率と異なる第2の発光比率を有する第2の照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光するマルチ発光モードとに関する制御を行う。画像処理部は、マルチ発光モードにセットされている場合には、第1の照明光により照明された観察対象を撮像して得られるB画像信号としてB1画像信号と、G画像信号としてG1画像信号と、及びR画像信号としてR1画像信号とを有する第1の観察画像に対しては算出した各画像信号の平均画素値に基づく第1粘膜色バランス処理を行い、第2の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第2の観察画像に対しては、第1粘膜色バランス処理のために算出した、第1の観察画像の各画像信号の平均画素値に基づく第2粘膜色バランス処理を行い、画面全体の平均色が特定のカラーバランスになるように自動的に調整する。表示制御部は、モノ発光モードの場合には、特定の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる特定の観察画像を表示部に表示する制御を行い、マルチ発光モードの場合には、第1の観察画像と第2の観察画像とを含む複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う。モード自動切替部は、ユーザーにより予め設定された指定条件を満たした場合に、マルチ発光モードからモノ発光モードに自動的に切り替える。平均画素値は、対象画像内の各画像信号の有効画素値の総和を、対象画像内の各画像信号の有効画素数で割った値であり、第1の観察画像からはB1画像信号の平均画素値であるB1ave、G1画像信号の平均画素値であるG1ave、及びR1画像信号の平均画素値であるR1aveが算出される。第1粘膜色バランス処理では、第1の観察画像の各画像信号に対し、算出したB1ave、G1ave、及びR1aveを用いて画面全体の平均色が特定のカラーバランスになるように自動的に調整される。第2粘膜色バランス処理では、第2の観察画像の各画像信号に対し、第1粘膜色バランス処理で算出したB1ave、G1ave、及びR1aveを用いて画面全体の平均色が特定のカラーバランスになるように自動的に調整される。
指定条件は、観察対象に関する撮影条件が変化した場合であることが好ましい。観察対象には、第1の部位と第1の部位と異なる第2の部位が含まれ、第1の部位は食道であり、第2の部位は胃であることが好ましい。指定条件は、観察対象の明るさが、第1明るさ閾値以下、または第1明るさ閾値より大きい第2明るさ閾値以上となった場合であることが好ましい。観察対象の倍率を変化させるための倍率変更部を有し、指定条件は、観察対象の倍率変化量が倍率用閾値を超えた場合であることが好ましい。観察対象との距離を示す観察距離を取得する観察距離取得部を有し、指定条件は、観察距離の変化量が距離用閾値を超えた場合であることが好ましい。観察画像のブレ量を算出するブレ量算出部を有し、指定条件は、ブレ量がブレ量用閾値を超えた場合であることが好ましい。
本発明の内視鏡システムの作動方法は、光源制御ステップと、表示制御ステップと、モード切替ステップとを有する。光源制御ステップでは、互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の半導体光源を制御する光源制御部が、特定の発光比率を有する特定の照明光のみを発光するモノ発光モードと、第1の発光比率を有する第1の照明光と第1の発光比率と異なる第2の発光比率を有する第2の照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光するマルチ発光モードとに関する制御を行う。表示制御ステップでは、表示制御部が、モノ発光モードの場合には、特定の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる特定の観察画像を表示部に表示する制御を行い、マルチ発光モードの場合には、第1の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第1の観察画像と第2の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第2の観察画像とを含む複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて表示部に表示する制御を行う。モード切替ステップでは、モード自動切替部が、ユーザーにより予め設定された指定条件を満たした場合に、マルチ発光モードからモノ発光モードに自動的に切り替える。指定条件はユーザーにより静止画取得指示部が操作された回数である観察画像の静止画の保存回数が回数用閾値以上になることを含む。
本発明によれば、複数の照明光を自動的に切り替えて観察対象に照明し、各照明光に対応する観察画像を切り替えて表示する場合において、複数の照明光を切り替えて照明することに適さない状況に対して、適切に対処することができる。
第1実施形態の内視鏡システムの外観図である。 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。 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。 通常画像を示す画像図である。 紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光Rを含む第1照明光の発光スペクトルを示すグラフである。 第1観察画像を示す画像図である。 紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光Rを含む第2照明光の発光スペクトルを示すグラフである。 第2観察画像を示す画像図である。 マルチ発光モードにおける第1照明光及び第2照明光の発光と第1観察画像及び第2観察画像の表示を示す説明図である。 マルチ発光モードから通常モードに自動切替することを示す説明図である。 マルチ発光モードの使用時間が時間用閾値以上となった場合にマルチ発光モードから通常モードに自動切替することを示す説明図である。 静止画の保存回数が回数用閾値以上となった場合にマルチ発光モードから通常モードに自動切替することを示す説明図である。 撮影条件取得部の機能を示すブロック図である。 観察部位が第1の部位から第2の部位に変化した場合、又は観察部位が第2の部位から第1の部位に変化した場合にマルチ発光モードから通常モードに自動切替することを示す説明図である。 明るさが第1明るさ閾値以下、又は明るさが第2明るさ閾値以上となる場合にマルチ発光モードから通常モードに自動切替することを示す説明図である。 倍率変化量が倍率用閾値を超える場合にマルチ発光モードから通常モードに自動切替することを示す説明図である。 観察距離の変化量が距離用閾値を超える場合にマルチ発光モードから通常モードに自動切替することを示す説明図である。 ブレ量がブレ量用閾値を超える場合にマルチ発光モードから通常モードに自動切替することを示す説明図である。 指定条件設定メニューを示す画像図である。 マルチ発光モードから通常モードに自動切替する一連の流れを示すフローチャートである。
図1に示すように、内視鏡システム10は、内視鏡12と、光源装置14と、プロセッサ装置16と、モニタ18と、キーボード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、且つ、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。なお、キーボード19は図示したキーボードの他、マウスなどが含まれる。
また、操作部12bには、アングルノブ12eの他、モード切替SW13a、静止画取得指示部13b、ズーム操作部13cが設けられている。モード切替SW13aは、通常モードと、マルチ発光モードの切り替えに用いられる。通常モードは、通常光(特定の照明光)を発光して、通常画像(特定の観察画像)をモニタ18に表示する。マルチ発光モードは、表層血管を強調するための第1照明光と深層血管を強調するための第2照明光とを、特定の発光パターンに従って、切り替えて発光を行う。また、マルチ発光モードでは、第1照明光を観察対象に照明して得られる第1観察画像と、第2照明光を観察対象に照明して得られる第2観察画像とを、特定の表示パターンに従って、切り替えてモニタ18に表示する。なお、本発明の「モノ発光モード」は通常モードに対応している。
静止画取得指示部13bは、観察対象の静止画を静止画保存部63(図2参照)に保存するための指示に用いられる。ズーム操作部13cは、内視鏡12に設けられたズームレンズ47及びズーム駆動部47a(図2参照)の操作に用いられる。
プロセッサ装置16は、モニタ18及びキーボード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。キーボード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。
図2に示すように、光源装置14は、光源部20と、光源制御部21と、光路結合部23とを有している。光源部20は、複数波長帯域の光を発光し、且つ、各波長帯域の光の発光比率の変更が可能となっている。なお、本明細書において、「互いに異なる複数の波長帯域の光」とは、複数の波長帯域が全く重ならないことを意味するものではなく、複数の波長帯域が一部重なっていてもよいことを意味する。光源部20は、複数波長帯域の光を発するために、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を有している。なお、光源部20には複数の半導体光源を設けられていればよいため、LEDの代わりに、LD(Laser Diode)を用いてもよい。
光源制御部21は、LED20a〜20dの駆動を制御する。光路結合部23は、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。
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。
光源制御部21は、いずれの観察モードにおいても、V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c、及びR-LED20dを点灯する制御を行う。また、光源制御部21は、通常モード時には、紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光R間の光強度比がVc:Bc:Gc:Rcとなる通常光を発光するように、各LED20a〜20dを制御する(図3参照)。この通常光により照明された観察対象を撮像することにより、図4に示すように、表層血管が強調された第1観察画像が得られる。なお、本明細書において、発光比率とは、各半導体光源の光強度比をいい、光強度比は0(ゼロ)の場合を含む。したがって、各半導体光源のいずれか1つまたは2つ以上が点灯しない場合を含む。例えば、紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光R間の光強度比が1:0:0:0の場合のように、半導体光源の1つのみを点灯し、他の3つは点灯しない場合も、発光比率を有するものとする。
また、光源制御部21は、マルチ発光モードの場合に発光される第1照明光は、紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光Rの発光比率がVs1:Bs1:Gs1:Rs1にて発光するように、各LED20a〜20dを制御する。第1照明光は、400nm以上440nm以下にピークを有することが好ましい。そのため、第1照明光は、図5に示すように、紫色光Vの光強度が、その他の青色光B、緑色光G、及び赤色光Rの光強度よりも大きくなるように、Vs1:Bs1:Gs1:Rs1が設定されている(Vs1>Bs1、Gs1、Rs1)。この第1照明光により照明された観察対象を撮像することにより、図6に示すように、表層血管が強調された第1観察画像が得られる。
また、第1照明光には、赤色光Rのような第1の赤色帯域を有しているため、粘膜の色を正確に再現することができる。さらに、第1照明光には、紫色光V、青色光B、緑色光Gのように第1の青色帯域及び第1の緑色帯域を有しているため、上記のような表層血管の他、腺管構造や凹凸など各種構造も強調することができる。
また、光源制御部21は、マルチ発光モードの場合に照明される第2照明光は、紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光Rの発光比率がVs2:Bs2:Gs2:Rs2にて発光するように、各LED20a〜20dを制御する。第2照明光は、第1照明光に対して、460nm、540nm、630nmの強度比を大きくすることが好ましい。
そのため、第2照明光は、図7に示すように、第1照明光における青色光B、緑色光G、及び赤色光Rの光量と比較して、青色光B、緑色光G、及び赤色光Rの光量が大きくなるように、Vs2:Bs2:Gs2:Rs2が設定されている。この第2照明光により照明された観察対象を撮像することにより、図8に示すように、中深層血管が強調された第1観察画像が得られる。
また、紫色光Vの光強度は、青色光B、緑色光G、及び赤色光Rの光強度よりも小さくなるように、Vs2:Bs2:Gs2:Rs2が設定されている(Vs2<Bs2、Gs2、Rs2)。また、第2照明光には、赤色光Rのような第2の赤色帯域を有しているため、粘膜の色を正確に再現することができる。さらに、第2照明光には、紫色光V、青色光B、緑色光Gのように第2の青色帯域及び第2の緑色帯域を有しているため、上記のような深層血管の他、腺管構造や凹凸など各種構造も強調することができる。
また、光源制御部21は、マルチ発光モードに設定されている場合には、第1照明光と第2照明光とを、特定の発光パターンに従って、自動的に切り替えて発光する制御を行う。本実施形態では、図9に示すように、特定の発光パターンとして、第1照明光と第2照明光とを、2フレーム間隔で、切り替えて発光する。また、第1照明光の発光により得られる第1観察画像と第2照明光の発光により得られる第2観察画像は、特定の表示パターンとして、2フレーム間隔で切り替えてモニタ18に表示される。
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。
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、ズームレンズ47、及び撮像センサ48を有している。観察対象からの反射光は、対物レンズ46及びズームレンズ47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。ズームレンズ47はズーム駆動部47aにより光軸に沿って移動が可能である。このズームレンズ47が移動することにより、観察対象が拡大又は縮小される。なお、本発明の「倍率変更部」は、ズーム操作部13c、ズームレンズ47、及びズーム駆動部47aを含む構成に対応する。
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。
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、及び赤色光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。
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。
プロセッサ装置16は、内視鏡12で得られた画像などの医用画像を処理する医用画像処理装置に対応している。このプロセッサ装置16は、画像取得部53と、DSP(Digital Signal Processor)56と、ノイズ除去部58と、画像処理部60と、パラメータ切替部62と、表示制御部66と、中央制御部68と、モード自動切替部69とを備えている。画像取得部53には、内視鏡12からのデジタルのカラー画像信号が入力される。カラー画像信号は、撮像センサ48のR画素から出力されるR画像信号と、撮像センサ48のG画素から出力されるG画像信号と、撮像センサ48のB画素から出力されるB画像信号とから構成されるRGB画像信号である。
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、ゲイン処理、色調整処理、ガンマ変換処理、又は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パラメータを乗じることにより信号レベルが整えられる。特定のゲインパラメータは、観察モード毎に異なっている。例えば、通常モードの場合であれば、通常光の照明及び撮像により得られた画像信号に対して、特定のゲインパラメータとして、通常光用ゲインパラメータを乗じる通常光用ゲイン処理を行う。また、マルチ発光モードの場合であれば、第1照明光の照明時には、第1照明光の照明及び撮像により得られたRGB画像信号に対して、特定のゲインパラメータとして、第1照明光用ゲインパラメータを乗じる第1照明光用ゲイン処理が行われ、且つ、第2照明光の照明時には、第2照明光の照明及び撮像により得られたRGB画像信号に対して、特定のゲインパラメータとして、第2照明光用ゲインパラメータを乗じる第2照明光用ゲイン処理が行われる。
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。
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、画像処理部60に送信される。
画像処理部60は、RGB画像信号に対して、各種の画像処理を施す。各種の画像処理には、通常モード又はマルチ発光モードに関わらず同じ条件で行われる画像処理の他、モード毎に異なる条件で行われる画像処理がある。モード毎に異なる条件で行われる画像処理には、色再現性を高めるための色調整処理、及び、血管や凹凸などの各種構造を強調するための構造強調処理が含まれる。色調整処理及び構造強調処理は、2次元LUT(Look
Up Table)、3次元LUT(Look Up Table)、又はマトリックスなどを用いる処理である。画像処理部60では、色強調処理及び構造強調処理を行う場合には、観察モード毎に設定された色強調処理パラメータと、構造強調処理パラメータが用いられる。これら色強調処理パラメータ又は構造強調処理パラメータの切替は、パラメータ切替部62により行われる。
画像処理部60は、通常モードにセットされている場合には、パラメータ切替部62によって通常光用色強調処理パラメータと通常光用構造強調処理パラメータに切り替えられる。そして、通常光用色強調処理パラメータを用いて、RGB画像信号に対して通常光用色強調処理を施し、且つ、通常光用構造強調処理パラメータを用いて、RGB画像信号に対して通常光用構造強調処理を施す。そして、以上の処理が施されたRGB画像信号は、通常画像として、表示制御部66に入力される。
画像処理部60は、マルチ発光モードにセットされている場合には、第1照明光の照明時には、RGB画像信号に対して第1照明光用色強調処理及び第1照明光用構造強調処理を施す。そして、以上の処理が施されたRGB画像信号は、第1観察画像として、表示制御部66に入力される。また、第2照明光の照明時には、RGB画像信号に対して第2照明光用色強調処理及び第2照明光用構造強調処理を施す。また、画像処理部60は、マルチ発光モードにセットされている場合には、第1観察画像と第2観察画像との間において、観察対象に含まれる正常粘膜の色を同じにする粘膜色バランス処理が行われる。第1観察画像に対しては、第1粘膜色バランス処理が行われ、第2観察画像に対しては、第1粘膜色バランス処理の結果に基づく第2粘膜色バランス処理が行われる。そして、以上の処理が施されたRGB画像信号は、第2観察画像として、表示制御部66に入力される。
なお、第1粘膜色バランス処理については、第1観察画像に含まれるB1画像信号、G1画像信号、R1画像信号において、例えば、下記D1)〜D3)に示すように、画面全体の平均色が特定のカラーバランスになるように自動的に調整される。この第1粘膜色バランス処理は、観察対象において粘膜の色が支配的と仮定して行われる。そして、第1粘膜色バランス処理を行うことにより、第1粘膜色バランス処理済みのB1*画像信号、G1*画像信号、R1*画像信号が得られる。
D1)B1*画像信号=B1/B1ave
D2)G1*画像信号=G1/G1ave
D3)R1*画像信号=R1/R1ave
ここで、B1aveは、B1画像信号の平均画素値(画面全体(有効画素)の画素値の総和/有効画素数)を表している。G1aveは、G1画像信号の平均画素値(画面全体(有効画素)の画素値の総和/有効画素数)を表している。R1aveは、R1画像信号の平均画素値(画面全体(有効画素)の画素値の総和/有効画素数)を表している。
また、第2粘膜色バランス処理については、第2観察画像に含まれるB2画像信号、G2画像信号、R2画像信号において、例えば、下記E1)〜E3)に示すように、画面全体の平均色が特定のカラーバランスになるように自動的に調整される。この第2粘膜色バランス処理では、第1粘膜色バランス処理で算出したB1ave、G1ave、R1aveが用いられる。そして、第2粘膜色バランス処理を行うことにより、第2粘膜色バランス処理済みのB2*画像信号、G2*画像信号、R2*画像信号が得られる。
E1)B2*画像信号=B2/B1ave
E2)G2*画像信号=G2/G1ave
E3)R2*画像信号=R2/R1ave
表示制御部66は、画像処理部60から入力された通常画像、第1観察画像、又は第2観察画像を、モニタ18で表示可能な画像として表示するための制御を行う。通常モードの場合には、表示制御部66は、モニタ18に通常画像を表示する。マルチ発光モードの場合には、表示制御部66は、第1観察画像又は第2観察画像を、特定の表示パターン(本実施形態では「2フレーム間隔」。図9参照。)に従って、切り替えながらモニタ18に表示する。
中央制御部68は、プロセッサ装置16の各部の制御を行う。また、中央制御部68は、内視鏡12又は光源装置14からの情報を受信し、受信した情報に基づいて、プロセッサ装置16の各部の制御や、内視鏡12又は光源装置14の制御を行う。
モード自動切替部69は、マルチ発光モードに設定されている場合に、ユーザーが予め設定した指定条件を満たした場合に、図10に示すように、第1観察モードと第2観察モードを切り替えてモニタ18に表示するマルチ発光モードから、通常画像のみを連続してモニタ18に表示する通常モードに切り替える処理を行う。このようにモードを自動的に切り替えることができるようにするのは、観察対象に変わりがなくほとんど変化が無い場合などには、モードの切り替えを忘れたりすることが有るためである。なお、ユーザーにとって、マルチ発光モードと通常モードのいずれに設定されているかが分かりにくい場合があるため、モニタ18には、マルチ発光モードの場合には「マルチ発光モード」である旨の表示がされ、通常モードの場合には「通常モード」である旨の表示がされている。
マルチ発光モードから通常モードに切り替えるための指定条件としては、例えば、マルチ発光モードの使用時間が、予め定めた時間用閾値以上となることとする。この場合には、プロセッサ装置16内に設けられた時間計測部(図示しない)において、モード切替SW13aにより、マルチ発光モードに設定されてからの時間が計測される。そして、計測した時間が時間用閾値以上となった場合に、図11に示すように、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替える。
また、指定条件としては、例えば、観察対象の静止画の保存回数が、予め定めた回数用閾値以上となることとする。この場合には、プロセッサ装置16内に設けられた回数カウント部(図示しない)において、静止画取得指示部13bが操作された回数をカウントする。そして、カウントした回数が回数用閾値以上となった場合に、図12に示すように、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替える。
また、指定条件としては、観察対象に関する撮影条件が変化した場合とする。この場合には、撮影条件を取得するために、プロセッサ装置16の画像処理部60内に撮影条件取得部70が設けられる。撮影条件取得部70は、図13に示すように、観察部位取得部72と、明るさ算出部74と、倍率取得部76と、観察距離取得部78と、ブレ量算出部80とを備えている。
指定条件として、撮影条件の一つである観察部位が変化した場合は、例えば、現在撮影を行っている観察部位が、第1の部位(例えば、「食道」)から第2の部位(例えば、「胃」)に変化した場合、または第2の部位から第1の部位に変化した場合、図14に示すように、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替える。観察部位が変化する場合は、内視鏡の先端部12dが移動していると考えられ、交互に発光される第1照明光または第2照明光が観察対象に確実に照明されないことがあり、このような場合は、マルチ発光モードに適さない。
観察部位に関する情報については、観察部位取得部72において取得する。観察部位取得部72は、マルチ発光モードにおいて得られる第1観察画像又は第2観察画像の画像的特徴量から、観察部位を判定する。例えば、第1観察画像又は第2観察画像において画面中央部が他の周辺部よりも明るさが暗い場合には、観察部位は「食道」であると判定される。また、第1観察画像又は第2観察画像において画面中央部が他の周辺部よりも明るさが明るい場合には、観察部位は「胃」であると判定される。
指定条件として、撮影条件の一つである観察対象の明るさが、第1明るさ用閾値以下、又は第1明るさ用閾値より大きい第2明るさ用閾値以上となる場合は、図15に示すように、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替える。明るさが第1明るさ用閾値以下の場合には、観察対象全体が暗いため、マルチ発光モードに適さない状態となっている。同様にして、明るさが第2明るさ用閾値以上の場合には、ハレーションが生じている場合など、観察対象全体が極めて明るいため、マルチ発光モードに適さない状態となっている。なお、明るさに関する情報は、明るさ算出部74において取得する。明るさ算出部74は、第1観察画像または第2観察画像から画素値の平均値を算出し、算出した画素値の平均値から明るさを算出する。ここで、画素値の平均値が大きければ大きいほど、明るさは大きくなる。
指定条件として、撮影条件の一つである観察対象の倍率について、倍率変化量が倍率用閾値を超えた場合に、図16に示すように、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替える。観察対象の倍率が大きく変化して、倍率変化量が倍率用閾値を超えるような場合には、観察対象に対する照明光の照明分布が変化して、マルチ発光モードに適さない場合が多い。なお、観察対象の倍率については、ズーム操作部13cが操作される毎に、いずれの倍率に設定されたかのズーム情報が倍率取得部76に送信される。モード自動切替部69は、倍率取得部76にて取得したズーム情報を参照して、倍率変化量が倍率用閾値を超えたか否かを判定する。
指定条件として、撮影条件の一つである観察距離(内視鏡の先端部12dと観察対象との距離)について、観察距離の変化量が距離用閾値を超えた場合に、図17に示すように、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替える。観察対象の倍率と同様に、観察距離が大きく変化して、観察距離の変化量が距離用閾値を超えるような場合には、観察対象に対する照明光の照明分布が変化して、マルチ発光モードに適さない場合が多い。なお、観察距離については、観察距離取得部78が、マルチ発光モードにて得られる第1観察画像または第2観察画像から画素値の平均値を算出し、算出した画素値の平均値から観察距離を求める。ここで、画素値の平均値が大きければ大きいほど、観察距離は小さいとされる。
指定条件として、撮影条件の一つである画像のブレ量がブレ量用閾値を超えた場合に、図18に示すように、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替える。画像のブレ量が大きく、ブレ量がブレ量用閾値を超えるような場合には、照明光が確実に観察対象に当たらない場合があり、マルチ発光モードに適さない場合が多い。なお、ブレ量については、ブレ量算出部80が、マルチ発光モードにて得られる第1観察画像または第2観察画像からコントラストを求め、コントラストからブレ量を算出する。コントラストが低くなるほど、ブレ量が大きくなる。ブレ量の算出方法としては、コントラストを用いる他、第1観察画像または第2観察画像の周波数成分から算出するようにしてもよい(周波数成分が低周波の成分となるほど、ブレ量が大きくなる)。
以上のように、マルチ発光モードから通常モードへの自動切替に用いる指定条件については、ユーザーにより適宜設定可能である。この場合には、ユーザーはキーボード19を操作して、図19に示す指定条件設定メニュー82をモニタ18に表示させる。この指定条件設定メニュー82においては、「時間用閾値」、「回数用閾値」の設定を行うことができる。「時間用閾値」の場合であれば、指定条件設定メニュー82にて「100秒」に設定すると、マルチ発光モードの使用時間が「100秒」に達した時点で、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替えられる。また、「回数用閾値」の場合であれば、指定条件設定メニュー82にて「40回」に設定すると、静止画取得指示部13bの操作回数が「40回」に達した時点で、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替えられる。
また、指定条件設定メニュー82においては、「第1の部位」、「第2の部位」の設定を行うことができる。「第1の部位」を「食道」とし、「第2の部位」を「胃」として設定した場合には、観察部位が「食道」から「胃」に変わった場合、又は「胃」から「食道」に変わった場合に、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替えられる。また、指定条件設定メニュー82においては、「第1明るさ閾値」、「第2明るさ閾値」の設定を行うことができる。「第1明るさ閾値」をP1とし、「第2明るさ閾値」をP2(>P1)として設定した場合には、観察対象の明るさがP1以下、又はP2位以上となった場合に、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替えられる。
また、指定条件設定メニュー82においては、「倍率用閾値」の設定を行うことができる。「倍率用閾値」を「5倍」とした場合には、観察対象の倍率変化量が「5倍」を超えた時点で、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替えられる。また、指定条件設定メニュー82においては、「距離用閾値」の設定を行うことができる。「距離用閾値」をLxとした場合には、観察距離の変化量がLxを超えた場合に、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替えられる。また、指定条件設定メニュー82においては、「ブレ量用閾値」の設定を行うことができる。「ブレ量用閾値」をBrに設定した場合には、ブレ量がBrを超えた場合に、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替えられる。
次に、マルチ発光モードから通常モードへと自動切替を行う一連の流れについて、図20に示すフローチャートに沿って説明する。マルチ発光モードにおいては、第1照明光と第2照明光とが、特定の発光パターン(本実施形態では2フレーム間隔)に従って、切り替えて発光される。そして、第1照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第1観察画像と、第2照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第2観察画像とを、特定の表示パターン(本実施形態では2フレーム間隔)に従って、切り替えてモニタ18に表示される。
そして、ユーザーが予め定めた指定条件を満たした場合に、マルチ発光モードから通常モードに自動的に切り替える。指定条件としては、マルチ発光モードの使用時間が時間用閾値を超えた場合や、静止画の保存回数が回数用閾値を超えた場合などがある。その他、指定条件として、観察対象に関する撮影条件が変化した場合がある。通常モードに自動的に切り替えられると、第1照明光と第2照明光の切替発光は停止される。これに合わせて、第1観察画像と第2観察画像の切替表示も停止される。そして、通常光が発光され、通常光により照明された観察対象を撮像して得られる通常画像がモニタ18に表示される。
なお、上記実施形態においては、第1照明光と第2照明光とを、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光し、且つ、第1照明光に対応する第1観察画像と第2照明光に対応する第2観察画像とを、特定の表示パターンに従って、切り替えてモニタ18に表示するようにしているが、互いに波長帯域が異なる3種類以上の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光し、且つ、各照明光に対応する3種類以上の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えてモニタ18に表示するようにしてもよい。
上記実施形態において、画像取得部53、DSP56、ノイズ除去部58、画像処理部60、パラメータ切替部62、中央制御部68、モード自動切替部69など、プロセッサ装置16に含まれる処理部(processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ(processor)である。各種のプロセッサには、ソフトウエア(プログラム)を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)、FPGA (Field Programmable Gate Array) などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、各種の処理を実行するために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
1つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合せ(例えば、複数のFPGAや、CPUとFPGAの組み合わせ)で構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウエアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを1つ以上用いて構成される。
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた形態の電気回路(circuitry)である。
10 内視鏡システム
12 内視鏡
12a 挿入部
12b 操作部
12c 湾曲部
12d 先端部
12e アングルノブ
13b 静止画取得指示部
13c ズーム操作部
14 光源装置
16 プロセッサ装置
18 モニタ
19 キーボード
20 光源部
20a V−LED(Violet Light Emitting Diode)
20b B−LED(Blue Light Emitting Diode)
20c G−LED(Green Light Emitting Diode)
20d R−LED(Red Light Emitting Diode)
21 光源制御部
23 光路結合部
30a 照明光学系
30b 撮像光学系
41 ライトガイド
45 照明レンズ
46 対物レンズ
47 ズームレンズ
47a ズーム駆動部
48 撮像センサ
50 CDS/AGC回路
53 画像取得部
56 DSP(Digital Signal Processor)
58 ノイズ除去部
60 画像処理部
62 パラメータ切替部
63 静止画保存部
66 表示制御部
68 中央制御部
69 モード自動切替部
70 撮影条件取得部
72 観察部位取得部
74 明るさ算出部
76 倍率取得部
78 観察距離取得部
80 ブレ量算出部
82 指定条件設定メニュー

Claims (10)

  1. 互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の半導体光源と、
    前記複数の半導体光源を制御する光源制御部であり、特定の発光比率を有する特定の照明光のみを発光するモノ発光モードと、第1の発光比率を有する第1の照明光と前記第1の発光比率と異なる第2の発光比率を有する第2の照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光するマルチ発光モードとに関する制御を行う光源制御部と、
    前記モノ発光モードの場合には、前記特定の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる特定の観察画像を表示部に表示する制御を行い、前記マルチ発光モードの場合には、前記第1の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第1の観察画像と前記第2の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第2の観察画像とを含む複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて前記表示部に表示する制御を行う表示制御部と、
    ユーザーにより予め設定された指定条件を満たした場合に、前記マルチ発光モードから前記モノ発光モードに自動的に切り替えるモード自動切替部とを備え、
    前記指定条件はユーザーにより静止画取得指示部が操作された回数である前記観察画像の静止画の保存回数が回数用閾値以上になることを含む内視鏡システム。
  2. 前記指定条件は、前記観察対象に関する撮影条件が変化した場合である請求項1に記載の内視鏡システム。
  3. 互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の半導体光源と、
    前記複数の半導体光源を制御する光源制御部であり、特定の発光比率を有する特定の照明光のみを発光するモノ発光モードと、第1の発光比率を有する第1の照明光と前記第1の発光比率と異なる第2の発光比率を有する第2の照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光するマルチ発光モードとに関する制御を行う光源制御部と、
    前記モノ発光モードの場合には、前記特定の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる特定の観察画像を表示部に表示する制御を行い、前記マルチ発光モードの場合には、前記第1の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第1の観察画像と前記第2の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第2の観察画像とを含む複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて前記表示部に表示する制御を行う表示制御部と、
    ユーザーにより予め設定された指定条件を満たした場合に、前記マルチ発光モードから前記モノ発光モードに自動的に切り替えるモード自動切替部とを備え、
    前記観察対象には、第1の部位と前記第1の部位と異なる第2の部位が含まれ、
    前記指定条件は、前記観察対象に関する撮影条件が変化した場合であり、
    前記指定条件は、前記観察対象が、前記第1の部位から前記第2の部位に変わった場合、または前記第2の部位から前記第1の部位に変わった場合である内視鏡システム。
  4. 前記第1の部位は食道であり、前記第2の部位は胃である請求項記載の内視鏡システム。
  5. 前記指定条件は、前記観察対象の明るさが、第1明るさ閾値以下、または前記第1明るさ閾値より大きい第2明るさ閾値以上となった場合である請求項ないしいずれか1項記載の内視鏡システム。
  6. 前記観察対象の倍率を変化させるための倍率変更部を有し、
    前記指定条件は、前記観察対象の倍率変化量が倍率用閾値を超えた場合である請求項ないしいずれか1項記載の内視鏡システム。
  7. 前記観察対象との距離を示す観察距離を取得する観察距離取得部を有し、
    前記指定条件は、前記観察距離の変化量が距離用閾値を超えた場合である請求項ないしいずれか1項記載の内視鏡システム。
  8. 前記観察画像のブレ量を算出するブレ量算出部を有し、
    前記指定条件は、前記ブレ量がブレ量用閾値を超えた場合である請求項ないしいずれか1項記載の内視鏡システム。
  9. 互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の半導体光源と、
    被検体の反射像を撮像して青色の画像信号であるB画像信号、緑色の画像信号であるG画像信号、及び赤色の画像信号であるR画像信号を出力する撮像センサと、
    前記複数の半導体光源を制御する光源制御部であり、特定の発光比率を有する特定の照明光のみを発光するモノ発光モードと、第1の発光比率を有する第1の照明光と前記第1の発光比率と異なる第2の発光比率を有する第2の照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光するマルチ発光モードとに関する制御を行う光源制御部と、
    前記マルチ発光モードにセットされている場合には、前記第1の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる前記B画像信号としてB1画像信号と、前記G画像信号としてG1画像信号と、及び前記R画像信号としてR1画像信号とを有する第1の観察画像に対しては算出した各画像信号の平均画素値に基づく第1粘膜色バランス処理を行い、前記第2の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第2の観察画像に対しては、前記第1粘膜色バランス処理のために算出した、前記第1の観察画像の各画像信号の前記平均画素値に基づく第2粘膜色バランス処理を行い、画面全体の平均色が特定のカラーバランスになるように自動的に調整する画像処理部と、
    前記モノ発光モードの場合には、前記特定の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる特定の観察画像を表示部に表示する制御を行い、前記マルチ発光モードの場合には、前記第1の観察画像と前記第2の観察画像とを含む複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて前記表示部に表示する制御を行う表示制御部と、
    ユーザーにより予め設定された指定条件を満たした場合に、前記マルチ発光モードから前記モノ発光モードに自動的に切り替えるモード自動切替部とを備え、
    前記平均画素値は、対象画像内の各画像信号の有効画素値の総和を、前記対象画像内の各画像信号の有効画素数で割った値であり、前記第1の観察画像からは前記B1画像信号の前記平均画素値であるB1ave、前記G1画像信号の前記平均画素値であるG1ave、及び前記R1画像信号の前記平均画素値であるR1aveが算出され、
    前記第1粘膜色バランス処理では、前記第1の観察画像の各画像信号に対し、算出した前記B1ave、前記G1ave、及び前記R1aveを用いて画面全体の平均色が特定のカラーバランスになるように自動的に調整され、
    前記第2粘膜色バランス処理では、前記第2の観察画像の各画像信号に対し、前記第1粘膜色バランス処理で算出した前記B1ave、前記G1ave、及び前記R1aveを用いて画面全体の平均色が特定のカラーバランスになるように自動的に調整される内視鏡システム。
  10. 互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の半導体光源を制御する光源制御部が、特定の発光比率を有する特定の照明光のみを発光するモノ発光モードと、第1の発光比率を有する第1の照明光と前記第1の発光比率と異なる第2の発光比率を有する第2の照明光とを含む複数の照明光を、特定の発光パターンに従って、切り替えながら発光するマルチ発光モードとに関する制御を行う光源制御ステップと、
    表示制御部が、前記モノ発光モードの場合には、前記特定の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる特定の観察画像を表示部に表示する制御を行い、前記マルチ発光モードの場合には、前記第1の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第1の観察画像と前記第2の照明光により照明された観察対象を撮像して得られる第2の観察画像とを含む複数の観察画像を、特定の表示パターンに従って、切り替えて前記表示部に表示する制御を行う表示制御ステップと、
    モード自動切替部が、ユーザーにより予め設定された指定条件を満たした場合に、前記マルチ発光モードから前記モノ発光モードに自動的に切り替えるモード切替ステップとを有し、
    前記指定条件はユーザーにより静止画取得指示部が操作された回数である前記観察画像の静止画の保存回数が回数用閾値以上になることを含む内視鏡システムの作動方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111683583B (zh) * 2018-01-30 2023-09-05 富士胶片株式会社 内窥镜系统及其工作方法
WO2021131468A1 (ja) 2019-12-26 2021-07-01 富士フイルム株式会社 内視鏡システム及びその作動方法
CN114929091A (zh) * 2020-01-09 2022-08-19 富士胶片株式会社 内窥镜系统及其工作方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005204905A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Pentax Corp 光の照射制御機能を有する電子内視鏡装置
JP4025764B2 (ja) * 2004-08-31 2007-12-26 オリンパス株式会社 内視鏡装置
KR100953788B1 (ko) 2005-05-12 2010-04-21 올림푸스 메디칼 시스템즈 가부시키가이샤 생체 관측 장치
JP4409523B2 (ja) * 2005-05-12 2010-02-03 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 生体観測装置
JP4794928B2 (ja) * 2005-07-13 2011-10-19 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 画像処理装置
JP5394675B2 (ja) * 2008-08-22 2014-01-22 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム
WO2011016428A1 (ja) * 2009-08-07 2011-02-10 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 医療システム
JP2012000160A (ja) * 2010-06-14 2012-01-05 Fujifilm Corp 内視鏡装置
JP5329593B2 (ja) * 2011-04-01 2013-10-30 富士フイルム株式会社 生体情報取得システムおよび生体情報取得システムの作動方法
JP5502812B2 (ja) * 2011-07-14 2014-05-28 富士フイルム株式会社 生体情報取得システムおよび生体情報取得システムの作動方法
JP5450527B2 (ja) * 2011-08-10 2014-03-26 富士フイルム株式会社 内視鏡装置
JP5872916B2 (ja) * 2012-01-25 2016-03-01 富士フイルム株式会社 内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置、及び内視鏡システムの作動方法
JP2013252356A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Konica Minolta Inc 蛍光分光観察装置及び画像処理方法
JP6265630B2 (ja) * 2013-06-13 2018-01-24 オリンパス株式会社 内視鏡装置及び内視鏡装置の作動方法
JP5766773B2 (ja) * 2013-11-27 2015-08-19 富士フイルム株式会社 内視鏡システムおよび内視鏡システムの作動方法
EP2953215A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-09 Ludwig-Maximilians-Universität München A system and method for inducing and detecting multi-photon processes in a sample
JP6253527B2 (ja) * 2014-06-24 2017-12-27 オリンパス株式会社 内視鏡装置
JP6254502B2 (ja) * 2014-09-12 2017-12-27 富士フイルム株式会社 内視鏡用光源装置及び内視鏡システム
JP6254506B2 (ja) * 2014-09-30 2017-12-27 富士フイルム株式会社 内視鏡システム及びその作動方法
JP6814457B2 (ja) * 2016-04-19 2021-01-20 国立大学法人旭川医科大学 生体観測装置
JP6525918B2 (ja) 2016-04-20 2019-06-05 富士フイルム株式会社 内視鏡システム、画像処理装置、及び画像処理装置の作動方法

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