JP6932094B2 - 内視鏡システム及び内視鏡管理装置並びにキャリブレーション方法 - Google Patents

Description

本発明は、カラーバランスが適正か否かなど内視鏡診断前のキャリブレーションを行う内視鏡システム及び内視鏡管理装置並びにキャリブレーション方法に関する。

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て診断することが一般的になっている。特に、単に観察対象を撮像するだけでなく、観察対象に照射する照明光の波長を工夫したり、観察対象を撮像して得た画像信号に分光推定処理等の信号処理を施したりすることによって、血管や腺管構造等の特定の組織や構造を強調した観察画像を得る内視鏡システムが普及している。

また、内視鏡などには、観察対象の撮像に用いる撮像素子などの個体差があることから、内視鏡の診断前には、キャリブレーションを行って、ホワイトバランスなどのカラーバランスが適正か否かの判定を行うようにしている。カラーバランスが適正でない場合には、カラーバランスの補正が行われる。キャリブレーションに際しては、特許文献１及び２に示すように、キャリブレーション治具が用いられる。キャリブレーション治具にはキャリブレーション用チャートが設けられており、キャリブレーション用チャートを内視鏡によって撮像し、この撮像により得られたキャリブレーション画像に基づいて、カラーバランスが適正か否かの判定を行う。例えば、特許文献１及び２では、キャリブレーション用チャートとして蛍光発生面を設けることで、自家蛍光のカラーバランスが適正か否かを判定することができるようにしている。

また、上記のように、内視鏡の個体差の他、内視鏡システムで用いるレンズや偏光素子などの光学部材の経時劣化によっても、カラーバランスが変化することから、特許文献３では、内視鏡の使用時間から、光学部材の劣化状態に基づくカラーバランスの変化量を算出し、その変化量が特定の閾値以上となる場合に、警告を行うようにしている。

特許４９２２６２２号 特許４６３７６０４号 特許５５２６３００号

上記のように、カラーバランスが適正か否かの判定を確実に行うためには、キャリブレーション画像に含まれるキャリブレーション用チャートの画像が、キャリブレーションを実行することができる最低限の条件、例えば、大きさや形状を満たすことが必要となる。これに関して、特許文献１には、キャリブレーション用チャートが写り込んでいるか否かの判定を行うようにしている。しかしながら、キャリブレーション用チャートが写り込んでいるかの判定を具体的にどのように行うかについては、記載及び示唆されていない。その他の特許文献２及び３についても、特許文献１と同様である。

本発明は、キャリブレーション画像におけるキャリブレーション用チャートの写り込みに関する判定を行うことによって、カラーバランスが適正か否かの判定を行うことができるようにする内視鏡システム及び内視鏡管理装置並びにキャリブレーション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、キャリブレーション用チャートを撮像して得られるキャリブレーション画像を取得する画像取得部と、キャリブレーション画像の空間的画像特徴量を用いてキャリブレーション用チャートの形状を解析し、キャリブレーション用チャートの形状を用いてキャリブレーション画像にキャリブレーション用チャートが含まれているか否かを判定するチャート有無判定部と、キャリブレーション画像の空間的画像特徴量を用いてキャリブレーション用チャートの傾きを解析し、キャリブレーション用チャートの傾きが、予め定めた基準範囲内に入っているか否かを判定するチャート傾き判定部と、キャリブレーション画像にキャリブレーション用チャートが含まれていると判定され、且つ、キャリブレーション用チャートの傾きが基準範囲内に入っていると判定され、且つ、複数のフレームから取得したキャリブレーション用チャートにおける画像中央の平均輝度の変動に基づくキャリブレーション用チャートの動きが、動き用範囲に入っていると判定された場合に、キャリブレーション画像に基づいて、カラーバランスが適正か否かを判定するカラーバランス判定部とを有し、キャリブレーション画像にキャリブレーション用チャートが含まれないと判定された場合、キャリブレーション用チャートの傾きが基準範囲内に入っていないと判定された場合、または、キャリブレーション用チャートの動きが動き用範囲に入っていないと判定された場合には、警告メッセージが表示される。

チャート有無判定部は、キャリブレーション用チャートの形状として、キャリブレーション画像における中央領域の形状を解析し、中央領域の形状が予め定めた基準形状を有するか否かによって、判定を行うことが好ましい。キャリブレーション用チャートは、円筒形状を有するキャリブレーション治具の内部に設けられており、基準形状は円形であることが好ましい。

キャリブレーション画像の空間的画像特徴量を用いてキャリブレーション用チャートの傾きを解析し、キャリブレーション用チャートの傾きが、予め定めた基準範囲内に入っているか否かを判定するチャート傾き判定部を有し、カラーバランス判定部は、キャリブレーション画像にキャリブレーション用チャートが含まれていると判定され、且つ、キャリブレーション用チャートの傾きが基準範囲内に入っていると判定された場合に、カラーバランスが適正か否かを判定することが好ましい。チャート傾き判定部は、キャリブレーション画像の空間的画像特徴量として、明度分布を用いて、判定を行うことが好ましい。

複数のモードに対応する複数の照明光を、順次、キャリブレーション用チャートに照明して撮像することにより、複数のモードに対応する複数のキャリブレーション画像を取得する内視鏡を有し、カラーバランス判定部は、複数のモードに対応する複数のキャリブレーション画像に基づいて、モード毎にカラーバランスが適正か否かを判定することが好ましい。

本発明の内視鏡管理装置は、上記記載の本発明の内視鏡システムとネットワークを介して接続され、カラーバランス判定部での判定結果を含む内視鏡管理データを、ネットワークを介して受信し、内視鏡管理データを内視鏡データ管理部に保存する。

本発明のキャリブレーション方法は、画像取得部は、キャリブレーション用チャートを撮像して得られるキャリブレーション画像を取得するステップと、チャート有無判定部は、キャリブレーション画像の空間的画像特徴量を用いてキャリブレーション用チャートの形状を解析し、キャリブレーション用チャートの形状を用いてキャリブレーション画像にキャリブレーション用チャートが含まれているか否かを判定するステップと、チャート傾き判定部は、キャリブレーション画像の空間的画像特徴量を用いてキャリブレーション用チャートの傾きを解析し、キャリブレーション用チャートの傾きが、予め定めた基準範囲内に入っているか否かを判定するステップと、カラーバランス判定部は、キャリブレーション画像にキャリブレーション用チャートが含まれていると判定され、且つ、キャリブレーション用チャートの傾きが基準範囲内に入っていると判定され、且つ、複数のフレームから取得したキャリブレーション用チャートにおける画像中央の平均輝度の変動に基づくキャリブレーション用チャートの動きが、動き用範囲に入っていると判定された場合に、キャリブレーション画像に基づいて、カラーバランスが適正か否かを判定するとステップとを有し、キャリブレーション画像にキャリブレーション用チャートが含まれないと判定された場合、キャリブレーション用チャートの傾きが基準範囲内に入っていないと判定された場合、または、キャリブレーション用チャートの動きが動き用範囲に入っていないと判定された場合には、警告メッセージが表示される。

本発明によれば、キャリブレーション画像におけるキャリブレーション用チャートの写り込みに関する判定を行うことによって、カラーバランスが適正か否かの判定を行うことができるようになる。

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。 酸素飽和度画像生成部の機能を示すブロック図である。 縦軸がLog（Ｂ１／Ｇ２）、横軸がLog（Ｒ２／Ｇ２）である第１特徴空間における酸素飽和度の等値線の位置を示すグラフである。 酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数を示すグラフである。 酸素飽和度の算出方法を示す説明図である。 キャリブレーション治具と内視鏡の先端部を示す説明図である。 キャリブレーション用処理部の機能を示すブロック図である。 内視鏡の先端部の挿入を開始した場合のキャリブレーション画像を示す画像図である。 キャリブレーション用チャートの画像が基準ラインに一致している場合のキャリブレーション画像を示す画像図である。 キャリブレーション用チャートの傾き判定に用いるキャリブレーション用チャートの画像を示す画像図である。 キャリブレーション用チャートの傾きが基準範囲に入っていない場合のキャリブレーション用チャートの画像を示す画像図である。 キャリブレーションモード時においてキャリブレーション用チャートに照明する照明光の種類を示す説明図である。 カラーバランスが適正に行いえないと判定された場合に表示されるメッセージを示す画像図である。 通常モード用パラメータの算出方法を示す説明図である。 カラーバランスが適正であると判定される場合に表示されるメッセージを示す画像図である。 カラーバランスが適正でないと判定される場合に表示されるメッセージを示す画像図である。 酸素飽和度モード用パラメータの算出方法を示す説明図である。 血管強調モード用パラメータの算出方法を示す説明図である。 キャリブレーションモードの一連の流れを示すフローチャートである。 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。 回転フィルタの平面図である。 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。 第１広帯域光のスペクトルを示すグラフである。 青緑色照明光のスペクトルを示すグラフである。 第２広帯域光のスペクトルを示すグラフである。

［第１実施形態］
図１において、内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、モニタ１８と、コンソール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、観察対象の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た湾曲部１２ｃ及び先端部１２ｄとを有している。湾曲部１２ｃは、操作部１２ｂのアングルノブ１２ｅを操作することにより湾曲動作する。先端部１２ｄは、湾曲部１２ｃの湾曲動作によって所望の方向に向けられる。

また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、モードの切り替え操作に用いるモード切替ＳＷ（モード切替スイッチ）１２ｆと、観察対象の静止画の取得指示に用いられる静止画取得指示部１２ｇとが設けられている。

なお、内視鏡システム１０は、通常モード、酸素飽和度モード、血管強調モード、キャリブレーションモードの４つのモードを有している。通常モードは、通常モード用照明光を観察対象に照明して撮像することによって、自然な色合いの画像（以下、通常画像という）をモニタ１８に表示する。酸素飽和度モードは、酸素飽和度モード用照明光を観察対象に照明して撮像することによって、観察対象に含まれる血管中の酸素飽和度を取得し、算出した酸素飽和度を擬似カラーなどで画像化した画像（以下、酸素飽和度画像という）をモニタ１８に表示する。血管強調モードは、血管強調モード用照明光を観察対象に照明して撮像することによって、観察対象に含まれる血管を強調した画像（以下、血管強調画像という）をモニタ１８に表示する。

キャリブレーションモードは、内視鏡診断前の点検時に用いられるモードである。このキャリブレーションモードでは、各モードで用いる照明光を順次キャリブレーション用チャート８５に照明し、各照明光の照明毎に得られるキャリブレーション画像から、カラーバランスが適正か否かの判定を行う。

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、観察対象の画像や、観察対象の画像に付帯する情報などを出力表示する。コンソール１９は、機能設定などの入力操作を受け付けるユーザインタフェースとして機能する。なお、プロセッサ装置１６には、画像や画像情報など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において、光源装置１４は、光源２０と、光源２０を制御する光源制御部２１とを備えている。光源２０は、例えば、複数の半導体光源を有し、これらをそれぞれ点灯または消灯し、点灯する場合には各半導体光源の発光量を制御することにより、観察対象を照明する照明光を発する。本実施形態では、光源２０は、V−ＬＥＤ（Violet Light Emitting Diode）２０ａ、BS−ＬＥＤ（Blue Short -wavelength Light Emitting Diode）２０ｂ、BL−ＬＥＤ（Blue Long-wavelength Light Emitting Diode）２０ｃ、Ｇ−ＬＥＤ（Green Light Emitting Diode）２０ｄ、及びＲ−ＬＥＤ（Red Light Emitting Diode）２０ｅの５色のＬＥＤを有する。

V-LED２０ａは、波長帯域４０５±１０nmの紫色光Ｖを発する。BS-LED２０ｂは、波長帯域４５０±１０ｎｍの第１青色光BSを発する。BL-LED２０ｃは、波長帯域４７０±１０ｎｍの第２青色光BLを発する。G-LED２０ｄは、波長帯域５４０±１０ｎｍの緑色光Gを発する。R-LED２０eは、波長帯域６４０±２０ｎｍの赤色光Ｒを発する。なお、各LED２０ａ〜２０ｅにおける中心波長とピーク波長は、同じであってもよく、異なっても良い。

光源制御部２１は、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｅに対して独立に制御信号を入力することによって、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｅの点灯や消灯、点灯時の発光量などを独立に制御する。
光源制御部２１における点灯又は消灯制御は、各モードによって異なっている。通常モードでは、BS-LED２０ｂ、G-LED２０ｄ、R-LED２０eを同時に点灯することによって、第１青色光BS、緑色光G、赤色光Rを同時に発光する。これにより、通常モード用照明光が発光される。

酸素飽和度モードでは、酸素飽和度モード用照明光として、第１酸素飽和度モード用照明光と第２酸素飽和度モード用照明光を、特定の間隔で繰り返し発光を行う。具体的には、酸素飽和度モードでは、BL-LED２０ｃを点灯することにより、第１酸素飽和度モード用照明光として、第２青色光BLを発光する。また、BS-LED２０ｂ、G-LED２０ｄ、R-LED２０eを同時に点灯することによって、第２酸素飽和度モード用照明光として、第１青色光BS、緑色光G、赤色光Rを同時に発光する。血管強調モードでは、BS-LED２０ｂ、G-LED２０ｄ、R-LED２０eを同時に点灯することによって、血管強調モード用照明光として、紫色光V、緑色光G、赤色光Rを同時に発光する。

キャリブレーションモードでは、各LED２０ａ〜２０ｅを制御することによって、通常モード用照明光、酸素飽和度モード用照明光、血管強調モード用照明光を、順次発光する。発光する間隔は、特定の時間、例えば１秒間隔で発光することが好ましい。これら４種類の照明光は、順次、キャリブレーション用チャート８５（図７参照）に照射される。具体的には、第１青色光BS、緑色光G、赤色光Rを含む通常モード用照明光、第２青色光BLを含む第１酸素飽和度モード用照明光、第１青色光BS、緑色光G、赤色光Rを含む第２酸素飽和度モード用照明光、紫色光V、緑色光G、赤色光Rを含む血管強調モード用照明光が、順次、キャリブレーション用チャート８５（図７参照）に照射される。

各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｅが発する光は、ミラーやレンズなどで構成される光路結合部２３を介して、ライトガイド２５に入射される。ライトガイド２５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を接続するコード）に内蔵されている。ライトガイド２５は、光路結合部２３からの光を、内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。

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３２を有しており、ライトガイド２５によって伝搬した照明光は照明レンズ３２を介して観察対象に照射される。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ４２、撮像センサ４４を有している。照明光を照射したことによる観察対象からの光は、対物レンズ４２を介して撮像センサ４４に入射する。これにより、撮像センサ４４に観察対象の像が結像される。

撮像センサ４４としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサを利用可能である。また、原色の撮像センサ４４の代わりに、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＧ（グリーン）の補色フィルタを備えた補色撮像センサを用いても良い。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ので、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ことにより、撮像センサ４４と同様のＲＧＢ各色の画像信号を得ることができる。

撮像センサ４４は、撮像制御部４５によって駆動制御される。撮像制御部４５における制御は、各モードによって異なっている。通常モードでは、撮像制御部４５は、通常モード用照明光で照明中の観察対象を１フレーム毎に撮像するように、撮像センサ４４を制御する。これにより、撮像センサ４４のB画素からBｃ画像信号が出力され、G画素からGｃ画像信号が出力され、R画素からRc画像信号が出力される。

酸素飽和度モードでは、撮像制御部４５は撮像センサ４４を制御して、第１酸素飽和度モード用照明光で照明中の観察対象を撮像する制御と、第２酸素飽和度モード用照明光で照明中の観察対象を撮像する制御とを、特定のフレーム間隔で交互に繰り返すように行う。これにより、第１酸素飽和度モード用照明光の照明時には、撮像センサ４４のB画素からB1画像信号が出力され、G画素からG１画像信号が出力され、R画素からR１画像信号が出力される。また、第２酸素飽和度モード用照明光の照明時には、撮像センサ４４のB画素からB２画像信号が出力され、G画素からG２画像信号が出力され、R画素からR２画像信号が出力される。

血管強調モードでは、撮像制御部４５は撮像センサ４４を制御して、血管強調モード用照明光で照明中の観察対象を１フレーム毎に撮像するように、撮像センサ４４を制御する。これにより、撮像センサ４４のB画素からBv画像信号が出力され、G画素からGv画像信号が出力され、R画素からRv画像信号が出力される。

キャリブレーションモードでは、撮像制御部４５は撮像センサ４４を制御して、通常モード用照明光、第１酸素飽和度モード用照明光、血管強調モード用照明光がそれぞれ照明される毎に、キャリブレーション用チャートの撮像を行う。これにより、通常モード用照明光の照明時には、撮像センサ４４からBｐ画像信号、Gｐ画像信号、Rｐ画像信号が出力され、第１酸素飽和度モード用照明光の照明時には、撮像センサ４４からＢｑ画像信号、Ｇｑ画像信号、Ｒｑ画像信号が出力され、血管強調モード用照明光の照明時には、撮像センサ４４からＢｒ画像信号、Ｇｒ画像信号、Ｒｒ画像信号が出力される。

ＣＤＳ／ＡＧＣ（Correlated Double Sampling／Automatic Gain Control）回路４６は、撮像センサ４４から得られるアナログの画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ）や自動利得制御（ＡＧＣ）を行う。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路４６を経た画像信号は、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４８により、デジタルの画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換後のデジタル画像信号がプロセッサ装置１６に入力される。

プロセッサ装置１６は、画像取得部５０と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５２と、ノイズ低減部５４と、画像処理切替部５６と、画像処理部５８と、映像信号生成部６０とを備えている。画像処理部５８は、通常画像生成部６２と、酸素飽和度画像生成部６４と、血管強調画像生成部６６と、キャリブレーション用処理部６８とを備えている。

画像取得部５０は、内視鏡１２から入力される画像信号を受信し、受信した画像信号をＤＳＰ５２に送信する。ＤＳＰ５２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、及びＹＣ変換処理等の各種信号処理を行う。欠陥補正処理では、撮像センサ４４の欠陥画素の信号が補正される。オフセット処理では、欠陥補正処理を施した画像信号から暗電流成分を除かれ、正確な零レベルを設定される。ゲイン補正処理は、オフセット処理後の各色の画像信号に特定のゲインを乗じることにより各画像信号の信号レベルを整える。ゲイン補正処理後の各色の画像信号には、色再現性を高めるリニアマトリクス処理が施される。

その後、ガンマ変換処理によって、各画像信号の明るさや彩度が整えられる。リニアマトリクス処理後の画像信号には、デモザイク処理（等方化処理，同時化処理とも言う）が施され、補間により各画素の欠落した色の信号を生成される。デモザイク処理によって、全画素がＲＧＢ各色の信号を有するようになる。ＤＳＰ５２は、デモザイク処理後の各画像信号にＹＣ変換処理を施し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ及び色差信号Ｃｒをノイズ低減部５４に出力する。

ノイズ低減部５４は、ＤＳＰ５６でデモザイク処理等を施した画像信号に対して、例えば移動平均法やメディアンフィルタ法等によるノイズ低減処理を施す。ノイズを低減した画像信号は、画像処理切替部５６に入力される。

画像処理切替部５６は、設定されているモードによって、ノイズ低減部５４からの画像信号の送信先を、通常画像生成部６２、酸素飽和度画像生成部６４、キャリブレーション用処理部６８のいずれかに切り替える。具体的には、通常モードにセットされている場合には、ノイズ低減部５４からの画像信号を通常画像生成部６２に入力する。また、酸素飽和度モードに設定されている場合、ノイズ低減部５４からの画像信号を酸素飽和度画像生成部６４に入力する。また、血管強調モードにセットされている場合には、ノイズ低減部５４からの画像信号を血管強調画像生成部６６に入力する。また、キャリブレーションモードに設定されている場合、ノイズ低減部５４からの画像信号をキャリブレーション用処理部６８に入力する。

通常画像生成部６２は、入力した１フレーム分のＲｃ画像信号、Ｇｃ画像信号、Ｂｃ画像信号に対して、通常画像用画像処理を施す。通常画像用画像処理には、３×３のマトリクス処理、階調変換処理、３次元ＬＵＴ（Look Up Table）処理等の色変換処理、色彩強調処理、空間周波数強調等の構造強調処理が含まれる。通常画像用画像処理が施されたＲｃ画像信号、Ｇｃ画像信号、Ｂｃ画像信号は、通常画像として映像信号生成部６０に入力される。

酸素飽和度画像生成部６４は、酸素飽和度モード時に得られる画像信号のうちＢ１画像信号、Ｇ２画像信号、Ｒ２画像信号と酸素飽和度との相関関係を用いて、酸素飽和度を算出する。酸素飽和度の算出方法については後述する。算出した酸素飽和度を疑似カラーなどで画像化した酸素飽和度画像を生成する。この酸素飽和度画像は、映像信号生成部６０に入力される。

血管強調画像生成部６６は、血管強調モード時に得られるＢｖ画像信号、Ｇｖ画像信号、Ｒｖ画像信号に対して血管強調画像用画像処理を施すことによって、特定深さの血管を強調した血管強調画像を生成する。血管強調画像用画像処理は、通常画像用画像処理と同じ種類の処理であるものの、パラメータや係数が通常画像用画像処理とは異なっている。

キャリブレーション用処理部６８は、キャリブレーションモード時に取得した画像であるキャリブレーション画像にキャリブレーション用チャートが含まれているか否かを判定し、且つ、キャリブレーション用チャートが含まれていると判定された場合に、通常モード、酸素飽和度モード、血管強調モードにおけるカラーバランスが適正か否かの判定を行う。このキャリブレーション用処理部６８の詳細については後述する。

映像信号生成部６０は、画像処理部５８から出力される通常画像、酸素飽和度画像、血管強調画像を、モニタ１８においてフルカラーで表示可能にする映像信号に変換する。変換済みの映像信号はモニタ１８に入力される。これにより、モニタ１８には通常画像、酸素飽和度画像、血管強調画像が表示される。また、映像信号生成部６０は、必要に応じて、キャリブレーション用処理部６８からの画像データを、モニタ１８においてフルカラーで表示可能にする映像信号に変換する。

次に、酸素飽和度の算出方法及び酸素飽和度画像の生成方法について説明する。図３に示すように、酸素飽和度画像生成部６４は、信号比算出部７０と、相関関係記憶部７２と、酸素飽和度算出部７４と、画像生成部７６と、を備えている。信号比算出部７０は、酸素飽和度算出部７４で酸素飽和度の算出のために用いる信号比を算出する。具体的には、信号比算出部７０は、酸素飽和度モードで得られた画像信号のうち、Ｂ１画像信号とＧ２画像信号の信号比Ｂ１／Ｇ２と、Ｒ２画像信号とＧ２画像信号の信号比Ｒ２／Ｇ２と、Ｇ２画像信号とＢ２画像信号の信号比Ｇ２／Ｂ２とをそれぞれ画素毎に算出する。

相関関係記憶部７２は、信号比算出部７０が算出する各信号比と、酸素飽和度との相関関係を、ＬＵＴ（Look Up Table）などの記憶手段に記憶している。この相関関係を、縦軸Log（Ｂ１／Ｇ２）、横軸Log（Ｒ２／Ｇ２）で形成される第１特徴空間上で表した場合、図４に示すように、第１特徴空間上において、酸素飽和度が同じ部分を繋ぎあわせた等値線が、ほぼ横軸方向に沿って、形成されている。また、等値線は、酸素飽和度が大きくなるほど、縦軸方向に対して、より下方側に位置している。例えば、酸素飽和度が１００％の等値線ＥＬ１は、酸素飽和度が０％の等値線ＥＬ２よりも下方に位置している。

なお、第１特徴空間における等値線の位置及び形状は、光散乱の物理的なシミュレーションによって予め得られる。また、相関関係記憶部７２では、信号比Ｂ１／Ｇ２、Ｒ２／Ｇ２と酸素飽和度との相関関係を記憶しているが、信号比Ｂ１／Ｇ２、Ｒ２／Ｇ２との相関関係に限らず、Ｂ１画像信号、Ｇ２画像信号、Ｒ２画像信号に基づく特定の演算（例えば、差分処理）を行って得られる第１演算値と酸素飽和度との相関関係を記憶するようにしてもよい。

上記相関関係は、図５に示す酸化ヘモグロビン（グラフ８０）や還元ヘモグロビン（グラフ８１）の吸光特性や光散乱特性と密接に関連し合っている。例えば、第２青色光ＢＬの波長帯域４７０±１０ｎｍのように、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数の差が大きい波長帯域では、ヘモグロビンの酸素飽和度によって吸光量が変化するため、酸素飽和度の情報を取り扱いやすい。したがって、中心波長４７０nm第２青色光ＢＬの光に対応するＢ１画像信号を含む信号比Ｂ１／Ｇ２を用いることで、酸素飽和度の算出が可能となる。しかしながら、信号比Ｂ１／Ｇ２は酸素飽和度だけでなく、血液量にも依存度が高い。そこで、信号比Ｂ１／Ｇ２に加えて、主として血液量に依存して変化する信号比Ｒ２／Ｇ２を用いることで、血液量に影響されることなく、酸素飽和度を正確に求めることができる。なお、Ｇ２画像信号に含まれる緑色光の波長帯域５４０±２０ｎｍは、ヘモグロビンの吸光係数が比較的高いため、血液量によって吸光量が変化しやすい波長帯域である。

酸素飽和度算出部７４は、相関関係記憶部７２に記憶した相関関係を参照し、信号比Ｂ１／Ｇ２，Ｒ２／Ｇ２に対応する酸素飽和度を画素毎に算出する。例えば、図６に示すように、相関関係記憶部７２に記憶した相関関係を参照した場合、特定画素の信号比Ｂ１^*／Ｇ２^*，Ｒ２^*／Ｇ２^*に対応する酸素飽和度は「４０％」である。したがって、酸素飽和度算出部７４は、酸素飽和度を「４０％」と算出する。

なお、信号比Ｂ１／Ｇ２，Ｒ２／Ｇ２が極めて大きくなったり、極めて小さくなったりすることはほとんどない。すなわち、信号比Ｂ１／Ｇ２、Ｒ２／Ｇ２の各値の組み合わせが、酸素飽和度１００％の上限の等値線ＥＬ１（図４参照）よりも下方に分布したり、反対に、酸素飽和度０％の下限の等値線ＥＬ２（図４参照）よりも上方に分布したりすることはほとんどない。但し、上限の等値線ＥＬ１より下方に分布する場合には酸素飽和度を１００％とし、下限の等値線ＥＬ２より上方に分布する場合には酸素飽和度算出部７４は酸素飽和度を０％とする。また、信号比Ｂ１／Ｇ２，Ｒ２／Ｇ２に対応する点が上限の等値線ＥＬ１と下限の等値線ＥＬ２との間に分布しない場合には、その画素における酸素飽和度の信頼度が低いことが分かるように表示をしたり、酸素飽和度を算出しないようにしたりしても良い。

画像生成部７６は、酸素飽和度算出部７４で算出した酸素飽和度を用いて、酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を生成する。具体的には、画像生成部７６は、Ｂ２画像信号，Ｇ２画像信号，及びＲ２画像信号を取得し、これらの画像信号に対して酸素飽和度に応じたゲインを画素毎に施す。そして、ゲインを施したＢ２画像信号，Ｇ２画像信号，及びＲ２画像信号を用いてＲＧＢ画像データを生成する。例えば、画像生成部７６は、酸素飽和度が６０％以上の画素ではＢ２画像信号，Ｇ２画像信号，及びＲ２画像信号のいずれにも同じゲイン「１」を乗じる。これに対して、酸素飽和度が６０％未満の画素では、Ｂ２画像信号に対して「１」未満のゲインを乗じ、Ｇ２画像信号及びＲ２画像信号に対しては「１」以上のゲインを乗じる。このゲイン処理後のＢ２画像信号，Ｇ２画像信号，及びＲ２画像信号を用いて生成したＲＧＢ画像データが酸素飽和度画像である。

画像生成部７６が生成した酸素飽和度画像では、高酸素の領域（酸素飽和度が６０〜１００％の領域）では、通常観察画像と同様の色で表される。一方、酸素飽和度が特定値を下回る低酸素の領域（酸素飽和度が０〜６０％の領域）は、通常観察画像とは異なる色（疑似カラー）で表される。

なお、本実施形態では、画像生成部７６は、低酸素の領域のみ疑似カラー化するゲインを乗じているが、高酸素領域でも酸素飽和度に応じたゲインを施し、酸素飽和度画像の全体を疑似カラー化しても良い。また、低酸素領域と高酸素領域を酸素飽和度６０％で分けているがこの境界も任意である。

次に、キャリブレーションモードについての詳細を説明する。図７に示すように、キャリブレーションモードでは、キャリブレーション治具８４が用いられる。キャリブレーション治具８４は円筒形状であり、一方の端面のみ開口した開口部８４ａを有し、他方の端面は底面となっている。また、キャリブレーション治具８４の底面には、キャリブレーション用チャート８５が設けられている。また、キャリブレーション治具８４の内周面にも、キャリブレーション用チャート８５を設けてもよい。キャリブレーション用チャート８５は、キャリブレーション治具８４内に印刷された画像であってもよいし、プラスチック板や金属板などを所定の形状に加工し、張り付けたものであってもよい。また、図８に示すように、キャリブレーションモードで用いるキャリブレーション用処理部６８は、チャート有無判定部８６と、チャート傾き判定部８７と、カラーバランス判定部８８と、カラーバランス補正部９０とを備えている。なお、カラーバランスとしてホワイトバランスのキャリブレーションを行う場合には、キャリブレーション用チャートの色は白色であることが好ましい。

そして、カラーバランスが適正か否かのキャリブレーションを行う場合には、キャリブレーション治具８４の開口部８４ａを下に向け、この開口部８４ａから、内視鏡１２の先端部１２ｄをキャリブレーション治具８４の内部に挿入する。内視鏡１２の先端部１２ｄをキャリブレーション治具８４の内部に挿入すると、図９に示すように、キャリブレーション画像において、内視鏡１２の先端部１２ｄからの照明光によって照明された円状のキャリブレーション用チャート８５が写し出される。また、キャリブレーション画像では、円形の基準ラインＢＬが表示されており、円状のキャリブレーション用チャート８５が基準ラインＢＬに一致するように、内視鏡１２の先端部１２ｄを更にキャリブレーション治具８４に挿入する。なお、キャリブレーション治具８４の開口部８４ａを下向きにするのは、キャリブレーション時に外光が入り込むことを避けるためである。

なお、内視鏡１２の先端部１２ｄをキャリブレーション治具８４に挿入する際に発する照明光は、通常モード用照明光、酸素飽和度モード用照明光、血管強調モード用照明光のうちいずれかであることが好ましい。また、キャリブレーション治具８４がキャリブレーションを行うのに必要な姿勢や状態になっているか否かを判定するために、キャリブレーション治具８４に、ジャイロなど姿勢検知装置を設けることが好ましい。この場合、姿勢検知装置において、キャリブレーション治具８４の開口部８４ａが下向きであると検知した場合に、キャリブレーションモードの実行を許可するようにすることが好ましい。また、同様にして、内視鏡１２の先端部１２ｄの向きがキャリブレーションを行うのに必要な姿勢や位置になっているか否かを判定するために、内視鏡１２の先端部１２ｄに、重力センサなどの姿勢検知装置を設けることが好ましい。この場合、姿勢検知装置において、内視鏡１２の先端部１２ｄが上向きであると検知した場合に、キャリブレーションモードの実行を許可するようにすることが好ましい。

チャート有無判定部８６は、キャリブレーション画像の空間的画像特徴量からキャリブレーション用チャート８５の形状を解析して、キャリブレーション用チャート８５の形状として、キャリブレーション画像のうち中央領域の形状が、予め定めた基準形状を有するか否かを判定する。具体的には、キャリブレーション画像において、キャリブレーション用チャート８５の画像が、キャリブレーションモードを適正に行うために必要な特定条件を満たすか否かを判定する。特定条件としては、例えば、少なくともキャリブレーション用チャートの画像が一定の大きさと形状を有することをいう。図１０に示すように、キャリブレーション画像におけるキャリブレーション画像が基準ラインＢＬに一致した場合には、チャート有無判定部８６は、キャリブレーション画像の中央領域の形状が、予め定めた基準形状を有すると判定する。なお、基準形状は、キャリブレーション治具８４に設けられているキャリブレーション用チャート８５の形状に応じて定められる。本実施形態は、キャリブレーション用チャート８５はキャリブレーション治具８４の底面（又は内周面）に設けられていることから、基準形状は円形とすることが好ましい。

また、空間的画像特徴量とは、画像において、複数の画素位置で取得した画素値、又は、複数の画素位置のうち各画素位置及びその近傍で取得した複数の画素値を組み合わせた値（例えば、複数の画素値を四則演算によって組み合わせる）を表している。また、空間的画像特徴量とは、画像に空間フィルタリングを適用して得られる値や、テンプレートマッチングによって得られる値も含まれる。以上のような空間的画像特徴量をチャート有無判定部８６において用いることで、画素値平均など空間的な画像情報を有しない非空間的画像特徴量を用いる場合と比較して、キャリブレーション用チャート８５の形状の解析をより詳細、且つ正確に行うことができる。また、空間的画像特徴量を後述のチャート傾き判定部８７において用いることで、非空間的画像特徴量を用いる場合と比較して、キャリブレーション用チャート８５の傾きの解析をより詳細、且つ正確に行うことができる。

チャート傾き判定部８７は、キャリブレーション画像の空間的画像特徴量からキャリブレーション用チャート８５の傾きを解析し、キャリブレーション用チャート８５の傾きが、予め定めた基準範囲に入っているか否かを判定する。具体的には、チャート傾き判定部８７は、キャリブレーション画像の空間的画像特徴量から明度分布を算出し、算出した明度分布のうち周辺領域の明度が一定の明度用範囲に入っているか否かを判定する。周辺領域の明度が一定の明度用範囲に入っている場合には、チャート傾き判定部８７は、キャリブレーション用チャート８５の傾きが基準範囲に入っていると判定する。

なお、周辺領域の明度が一定の明度用範囲に入っている場合とは、例えば、図１１に示すように、キャリブレーション用チャート８５の画像の周辺領域のうち、第１の周辺領域Ｒｇ１の明度と、中心ＣＰに対して第１周辺領域Ｒｇ１と略対称の位置にある第２の周辺領域Ｒｇ２の明度との差が一定の範囲に入っていることをいう。例えば、図１２に示すように、キャリブレーション用チャート８５の画像のうち、第１周辺領域Ｒｇ１の明度が全体的に大きく明るいのに対して、第２周辺領域Ｒｇ２の明度が全体的に小さく暗い場合には、キャリブレーション用チャート８５が大きく傾いており、キャリブレーション用チャート８５の傾きが基準範囲に入っていないと判定される。

カラーバランス判定部８８は、キャリブレーション画像のうち中央領域の形状が基準形状を有すると判定され、且つ、キャリブレーション用チャート８５の傾きが基準範囲に入っていると判定された場合に、カラーバランスが適正か否かの判定を行う。この場合には、各モードにおけるカラーバランスに関する情報を取得するために、図１３に示すように、通常モード用照明光、第１酸素飽和度モード用照明光、血管強調モード用照明光が、順次、キャリブレーション用チャート８５に照射される。通常モード用照明光の照明時には、キャリブレーション用チャート８５を撮像することにより、通常モード用のキャリブレーション画像が得られる。また、第１酸素飽和度モード用照明光の照明時には、キャリブレーション用チャート８５を撮像することにより、酸素飽和度モード用のキャリブレーション画像が得られる。また、血管強調モード用照明光の照明時には、キャリブレーション用チャート８５を撮像することにより、血管強調モード用のキャリブレーション画像が得られる。

なお、キャリブレーション画像のうち中央領域の形状が基準形状を有しないと判定され、または、キャリブレーション用チャート８５の傾きが基準範囲に入っていないと判定された場合には、図１４に示すように、「カラーバランスが適正か否かの判定を行うことができません」との警告メッセージがモニタ１８に表示される。また、キャリブレーション画像のうち中央領域の形状が基準形状を有すると判定され、且つ、キャリブレーション用チャート８５の傾きが基準範囲に入っていると判定された場合に、カラーバランスが適正か否かの判定を行うようにしているが、キャリブレーション画像のうち中央領域の形状が基準形状を有すると判定された場合、または、キャリブレーション用チャート８５の傾きが基準範囲に入っていると判定された場合のうち、少なくとも一方を満たした場合に、カラーバランスが適正か否かの判定を行うようにしてもよい。

カラーバランス判定部８８は、図１５に示すように、通常モード用キャリブレーション画像から、カラーバランスを判定するための通常モード用パラメータを算出する。具体的には、通常モード用パラメータとして、通常モード用キャリブレーション画像のうち中央部に含まれるＲｐ画像信号とＧｐ画像信号のＲｐ／Ｇｐ比（log(Rp/Gp)）とＢｐ画像信号とＧｐ画像信号の通常モード用Ｂｐ／Ｇｐ比（log(Bq/Gq)）とを算出し、それらＲｐ／Ｇｐ比、Ｂｐ／Ｇｐ比と、基準の通常モード用パラメータＲｐｋ／Ｇｐｋ比、Ｂｐｋ／Ｇｐｋ比（基準パラメータ）との差が、特定のカラーバランス用範囲に入っているか否かを判定する。

Ｒｐ／Ｇｐ比、Ｂｐ／Ｇｐ比と基準の通常モード用パラメータＲｐｋ／Ｇｐｋ比、Ｂｐｋ／Ｇｐｋとの差が特定のカラーバランス用範囲に入っている場合には、図１６に示すように、「カラーバランスは適正です」とのメッセージ表示をモニタ１８に表示する。一方、Ｒｐ／Ｇｐ比、Ｂｐ／Ｇｐ比と基準の通常モード用パラメータＲｐｋ／Ｇｐｋ比、Ｂｐｋ／Ｇｐｋとの差が特定のカラーバランス用範囲に入っていない場合には、図１７に示すように、「カラーバランスは適正ではありません」との警告メッセージ（アラート）をモニタ１８に表示する。なお、カラーバランス判定部８８で判定を行った場合には、ネットワークＮＴを介して、カラーバランス判定部８８での判定結果、例えば、通常モードにおけるカラーバランスが適正でない旨の情報を含む内視鏡管理データが、内視鏡管理サーバ９２（内視鏡管理装置）に送信される（図８参照）。内視鏡管理サーバ９２は、ネットワークＮＴから、内視鏡管理データを受信して保存する内視鏡データ管理部９２ａを備えている。内視鏡管理データ９２には、カラーバランス判定部８８での判定結果の他、内視鏡の診断中に取得した画像を含めることが好ましい。

また、カラーバランス補正部９０は、Ｒｐ／Ｇｐ比、Ｂｐ／Ｇｐ比と基準の通常モード用パラメータＲｐｋ／Ｇｐｋ比、Ｂｐｋ／Ｇｐｋとの差が特定のカラーバランス用範囲に入るようにするためのカラーバランス補正係数ＣＢｐ、ＣＧｐ、ＣＲｐを算出する。具体的には、下記式１）に示すように、カラーバランス補正係数ＣＢｐ、ＣＧｐ、ＣＲｐの算出を行う。カラーバランス補正係数ＣＢｐは通常モード時に得られるＢｃ画像信号に掛け合わされ、カラーバランス補正係数ＣＧｐは通常モード時に得られるＧｃ画像信号に掛け合わされ、カラーバランス補正係数ＣＲｐは通常モード時に得られるＲｃ画像信号に対して掛け合わされる。これら掛け合わせにより、通常モードにおけるカラーバランスが補正される。
式１）
ＣＢｐ＝α×Ｂｐｋ／Ｂｐ、ＣＧｐ＝β×Ｇｐｋ／Ｇｐ、ＣＲｐ＝γ×Ｒｐｋ／Ｒｐ
なお、α、β、γは特定の数値を有する係数である。

また、カラーバランス判定部８８は、図１８に示すように、酸素飽和度モード用キャリブレーション画像から、カラーバランスを判定するための酸素飽和度モード用パラメータを算出する。具体的には、酸素飽和度モード用パラメータとして、酸素飽和度モード用キャリブレーション画像のうち中央部に含まれるＲｑ画像信号とＧｑ画像信号のＲｑ／Ｇｑ比（log(Rq/Gq)）とＢｑ画像信号とＧｑ画像信号の酸素飽和度モード用Ｂｑ／Ｇｑ比（log(Bq/Gq)）とを算出し、それらＲｑ／Ｇｑ比、Ｂｑ／Ｇｑ比と、基準の酸素飽和度モード用パラメータＲｑｋ／Ｇｑｋ比、Ｂｑｋ／Ｇｑｋ比（基準パラメータ）との差が、特定のカラーバランス用範囲に入っているか否かを判定する。

Ｒｑ／Ｇｑ比、Ｂｑ／Ｇｑ比と基準の酸素飽和度モード用パラメータＲｑｋ／Ｇｑｋ比、Ｂｑｋ／Ｇｑｋとの差が特定のカラーバランス用範囲に入っている場合には、「カラーバランスは適正です」とのメッセージ表示（図１６参照）をモニタ１８に表示する。一方、Ｒｑ／Ｇｑ比、Ｂｑ／Ｇｑ比と基準の酸素飽和度モード用パラメータＲｑｋ／Ｇｑｋ比、Ｂｑｋ／Ｇｑｋとの差が特定のカラーバランス用範囲に入っていない場合には、「カラーバランスは適正ではありません」との警告メッセージ（アラート）（図１７参照）をモニタ１８に表示する。

また、カラーバランス補正部９０は、Ｒｑ／Ｇｑ比、Ｂｑ／Ｇｑ比と基準の酸素飽和度モード用パラメータＲｑｋ／Ｇｑｋ比、Ｂｑｋ／Ｇｑｋとの差が特定のカラーバランス用範囲に入るようにするためのカラーバランス補正係数ＣＢｑ、ＣＧｑ、ＣＲｑを算出する。具体的には、下記式２）に示すように、カラーバランス補正係数ＣＢｑ、ＣＧｑ、ＣＲｑの算出を行う。カラーバランス補正係数ＣＢｑは酸素飽和度モード時に得られるＢ１画像信号に掛け合わされ、カラーバランス補正係数ＣＧｑは酸素飽和度モード時に得られるＧ１画像信号に掛け合わされ、カラーバランス補正係数ＣＲｑは酸素飽和度モード時に得られるＲ１画像信号に対して掛け合わされる。これら掛け合わせにより、酸素飽和度モードにおけるカラーバランスが補正される。
式２）
ＣＢｑ＝α×Ｂｑｋ／Ｂｑ、ＣＧｑ＝β×Ｇｑｋ／Ｇｑ、ＣＲｑ＝γ×Ｒｑｋ／Ｒｑ
なお、α、β、γは特定の数値を有する係数である。

また、カラーバランス判定部８８は、図２０に示すように、血管強調モード用キャリブレーション画像から、カラーバランスを判定するための血管強調モード用パラメータを算出する。具体的には、血管強調モード用パラメータとして、血管強調モード用キャリブレーション画像のうち中央部に含まれるＲｒ画像信号とＧｒ画像信号のＲｒ／Ｇｒ比（log(Rr/Gr)）とＢｒ画像信号とＧｒ画像信号の血管強調モード用Ｂｒ／Ｇｒ比（log(Br/Gr)）とを算出し、それらＲｒ／Ｇｒ比、Ｂｒ／Ｇｒ比と、基準の血管強調モード用パラメータＲｒｋ／Ｇｒｋ比、Ｂｒｋ／Ｇｒｋ比（基準パラメータ）との差が、特定のカラーバランス用範囲に入っているか否かを判定する。

Ｒｒ／Ｇｒ比、Ｂｒ／Ｇｒ比と基準の血管強調モード用パラメータＲｒｋ／Ｇｒｋ比、Ｂｒｋ／Ｇｒｋとの差が特定のカラーバランス用範囲に入っている場合には、「カラーバランスは適正です」とのメッセージ表示（図１６参照）をモニタ１８に表示する。一方、Ｒｒ／Ｇｒ比、Ｂｒ／Ｇｒ比と基準の血管強調モード用パラメータＲｒｋ／Ｇｒｋ比、Ｂｒｋ／Ｇｒｋとの差が特定のカラーバランス用範囲に入っていない場合には、「カラーバランスは適正ではありません」との警告メッセージ（アラート）（図１７参照）をモニタ１８に表示する。

また、カラーバランス補正部９０は、Ｒｒ／Ｇｒ比、Ｂｒ／Ｇｒ比と基準の血管強調モード用パラメータＲｒｋ／Ｇｒｋ比、Ｂｒｋ／Ｇｒｋとの差が特定のカラーバランス用範囲に入るようにするためのカラーバランス補正係数ＣＢｒ、ＣＧｒ、ＣＲｒを算出する。具体的には、下記式３）に示すように、カラーバランス補正係数ＣＢｒ、ＣＧｒ、ＣＲｒの算出を行う。カラーバランス補正係数ＣＢｒは血管強調モード時に得られるＢｓ画像信号に掛け合わされ、カラーバランス補正係数ＣＧｒは血管強調モード時に得られるＧｓ画像信号に掛け合わされ、カラーバランス補正係数ＣＲｒは血管強調モード時に得られるＲｓ画像信号に対して掛け合わされる。これら掛け合わせにより、血管強調モードにおけるカラーバランスが補正される。
式３）
ＣＢｑ＝α×Ｂｑｋ／Ｂｑ、ＣＧｑ＝β×Ｇｑｋ／Ｇｑ、ＣＲｑ＝γ×Ｒｑｋ／Ｒｑ
なお、α、β、γは特定の数値を有する係数である。

なお、カラーバランス判定部８８では、上記キャリブレーション画像の中央領域の形状、又は、キャリブレーション用チャートの傾きに関する判定の他、キャリブレーション用チャートの動きが特定の動き用範囲に入っているかどうかの判定を行い、キャリブレーション用チャートの動きが特定の動き用範囲に入っている場合に、カラーバランスが適正か否かの判定を行うようにしてもよい。具体的には、キャリブレーション用チャートの動きについては、例えば、キャリブレーション画像の画像ヘッダに格納される照明光の発光量の変動で判断してもよい。また、同一の照明光、例えば、通常モード用照明光を数フレーム分照明し、それら数フレーム分の照明により得られる画像に関して、画像中央の平均輝度の変動から、キャリブレーション用チャートの動きを判断するようにしてもよい。また、カラーバランス判定部８８では、キャリブレーション画像のうち動きが一定以下の画像の組み合わせを選択し、それら選択したキャリブレーション画像に対して、上記キャリブレーション画像の中央領域の形状、又は、キャリブレーション用チャートの傾きに関する判定を行うようにしてもよい。

次に、キャリブレーションモードの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を行う。モード切替ＳＷ１２ｆを操作して、キャリブレーションモードに切り替える。そして、キャリブレーション治具８４の開口部８４ａを下に向け、この開口部８４ａから、内視鏡１２の先端部１２ｄをキャリブレーション治具８４の内部に挿入する。ユーザーはキャリブレーション画像を観察しながら、キャリブレーション画像上に映し出されたキャリブレーション用チャート８５の画像が基準ラインＢＬに一致するように、内視鏡１２の先端部１２ｄを更にキャリブレーション治具８４に挿入する。

キャリブレーションモード中は、チャート有無判定部８６によって、キャリブレーション画像の空間的画像特徴量を解析して、キャリブレーション画像のうち中央領域の形状が基準形状を有するか否かを判定する。また、チャート傾き判定部８７によって、キャリブレーション画像の空間的画像特徴量を解析して、キャリブレーション用チャートの傾きが基準範囲に入っているか否かを判定する。

カラーバランス判定部８８は、キャリブレーション画像のうち中央領域の形状が基準形状を有すると判定され、且つ、キャリブレーション用チャートの傾きが基準範囲に入っていると判定された場合に、カラーバランスが適正か否かの判定を行う。この場合には、通常モード用照明光、第１酸素飽和度モード用照明光、血管強調モード用照明光が、順次、キャリブレーション用チャートに照射される。これら３種類の照明光の照明によって、通常モード用のキャリブレーション画像、酸素飽和度モード用のキャリブレーション画像、及び、血管強調モード用のキャリブレーション画像が得られる。

一方、キャリブレーション画像のうち中央領域の形状が基準形状を有しないと判定され、または、キャリブレーション用チャートの傾きが基準範囲に入っていないと判定された場合には、「カラーバランスを適正に行うことができません」との警告メッセージがモニタ１８に表示される。

通常モード用のキャリブレーション画像、酸素飽和度モード用のキャリブレーション画像、及び、血管強調モード用のキャリブレーション画像を取得した後は、まず、通常モード用キャリブレーション画像から、カラーバランスを判定するための通常モード用パラメータを算出する。この算出した通常モード用パラメータに基づいて、通常モードにおけるカラーバランスが適正か否かの判定を行う。通常モードにおけるカラーバランスが適正であると判定された場合には、通常モードにおけるカラーバランスが適正である旨のメッセージをモニタ１８に表示する。一方、通常モードにおけるカラーバランスが適正でないと判定された場合には、通常モードにおけるカラーバランスが適正でない旨のメッセージをモニタ１８に表示する。この場合には、通常モード用パラメータを用いて、通常モードにおけるカラーバランスの補正を行う。

通常モードにおけるカラーバランスが適正か否かの判定と同様にして、酸素飽和度モード用キャリブレーション画像を用いて酸素飽和度モードにおけるカラーバランスが適正か否かの判定を行い、また、血管強調モード用キャリブレーション画像を用いて血管強調モードにおけるカラーバランスが適正か否かの判定を行う。酸素飽和度モードにおけるカラーバランスが適正であると判定された場合には、酸素飽和度モードにおけるカラーバランスが適正である旨のメッセージをモニタ１８に表示する。同様にして、血管強調モードにおけるカラーバランスが適正であると判定された場合には、血管強調モードにおけるカラーバランスが適正である旨のメッセージをモニタ１８に表示する。

一方、酸素飽和度モードにおけるカラーバランスが適正でないと判定された場合には、酸素飽和度モードにおけるカラーバランスが適正でない旨のメッセージをモニタ１８に表示し、且つ、酸素飽和度モード用キャリブレーション画像から算出された酸素飽和度モード用パラメータを用いて、酸素飽和度モードにおけるカラーバランスの補正を行う。また、血管強調モードにおけるカラーバランスが適正でないと判定された場合には、血管強調モードにおけるカラーバランスが適正でない旨のメッセージをモニタ１８に表示し、且つ、血管強調モード用キャリブレーション画像から算出された血管強調モード用パラメータを用いて、血管強調モードにおけるカラーバランスの補正を行う。

［第２実施形態］
第２実施形態では、上記第１実施形態で示した４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｅ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４４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。

図２１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〜２０ｅに代えて、広帯域光源１０２、回転フィルタ１０４、フィルタ切替部１０５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４４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１０６が設けられている。

広帯域光源１０２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１０４には、内側から順に、通常モード用フィルタ１０７と、酸素飽和度モード用フィルタ１０８と、血管強調モード用フィルタ１０９とが設けられている（図２２参照）。フィルタ切替部１０５は、回転フィルタ１０４を径方向に移動させるものであり、モード切替ＳＷ１２ｆにより通常モードにセットしたときに、通常モード用フィルタ１０７を白色光の光路に挿入し、酸素飽和度モードにセットしたときに、酸素飽和度モード用フィルタ１０８を白色光の光路に挿入し、血管強調モードにセットしたときに、血管強調モード用フィルタ１０９を白色光の光路に挿入する。また、キャリブレーションモードにセットしたときには、通常モード用フィルタ１０７を白色光の光路に挿入して１回転し、その後に、酸素飽和度モード用フィルタ１０８を白色光の光路に挿入して１回転し、その後に、血管強調モード用フィルタ１０９を白色光の光路に挿入して１回転させる。

図２２に示すように、通常モード用フィルタ１０７には、周方向に沿って、白色光のうち第１青色光ＢＳを透過させるＢ１フィルタ１０７ａ、白色光のうち緑色光Gを透過させるＧフィルタ１０７ｂ、白色光のうち赤色光Ｒを透過させるＲフィルタ１０７ｃが設けられている。したがって、通常モード時には、回転フィルタ１０４が回転することで、第１青色光ＢＳ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒが交互に観察対象に照射される。

酸素飽和度モード用フィルタ１０８には、周方向に沿って、白色光のうち第１青色光ＢＳを透過させるＢ１フィルタ１０８ａと、白色光のうち第２青色光ＢＬを透過させるB２フィルタ１０８ｂと、白色光のうち緑色光Gを透過させるGフィルタ１０８ｃと、白色光のうち赤色光Rを透過させるRフィルタ１０８ｄとが設けられている。したがって、酸素飽和度モード時には、回転フィルタ１０４が回転することで、第１青色光ＢＳ、第２青色光ＢＬ、緑色光G、赤色光Rが交互に観察対象に照射される。

血管強調モード用フィルタ１０９には、周方向に沿って、白色光のうち紫色光Ｖを透過させるＶフィルタ１０９ａと、白色光のうち緑色光Gを透過させるGフィルタ１０９ｂと、白色光のうち赤色光Rを透過させるRフィルタ１０９ｃとが設けられている。したがって、血管強調モード時には、回転フィルタ１０４が回転することで、紫色光Ｖ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒが交互に観察対象に照射される。

また、キャリブレーションモード時には、白色光の光路上に位置するフィルタが、通常モード用フィルタ１０７、酸素飽和度モード用フィルタ１０８、血管強調モード用フィルタ１０９が順に入れ替わる。即ち、通常モード用フィルタ１０７の白色光の光路上への挿入時には、第１青色光ＢＳ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒが順に照射され、酸素飽和度モード用フィルタ１０８の白色光の光路上への挿入時には、第１青色光ＢＳ、第２青色光ＢＬ、緑色光G、赤色光Rが順に照射され、血管強調モード用フィルタ１０９の白色光の光路上への挿入時には、紫色光Ｖ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒが順に照射される。

内視鏡システム１００では、通常モード時には、第１青色光ＢＳ、緑色光G、赤色光Rで観察対象が照明される毎にモノクロの撮像センサ１０６で観察対象を撮像する。これにより、Bc画像信号、Gc画像信号、Rc画像信号が得られる。そして、それら３色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。

一方、酸素飽和度モード時には、第１青色光ＢＳ、第２青色光ＢＬ、緑色光G、赤色光Rで観察対象が照明される毎にモノクロの撮像センサ１０６で観察対象を撮像する。これにより、B２画像信号と、B１画像信号、Ｇ２画像信号、Ｒ２画像信号が得られる。これら４色の画像信号に基づいて、第１実施形態と同様の方法で、酸素飽和度画像の生成が行われる。血管強調モード時には、紫色光Ｖ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒが照明される毎にモノクロの撮像センサ１０６で観察対象を撮像する。これにより、Ｂｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｒｓ画像信号が得られる。これら３色の画像信号に基づいて、第１実施形態と同様の方法で、血管強調画像の生成が行われる。

また、キャリブレーションモード時には、通常モード用フィルタ１０７の白色光の光路上への挿入時に、第１青色光ＢＳ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒが順に照明される毎にモノクロの撮像センサ１０６でキャリブレーション用チャート８５を撮像する。これにより、Ｂｐ画像信号、Ｇｐ画像信号、Ｒｐ画像信号が得られる。また、酸素飽和度モード用フィルタ１０８の白色光の光路上への挿入時に、第１青色光ＢＳ、第２青色光ＢＬ、緑色光G、赤色光Rが順に照明される毎にモノクロの撮像センサ１０６でキャリブレーション用チャート８５を撮像する。これにより、Ｂｑｘ画像信号、Ｂｑ画像信号、Ｇｑ画像信号、Ｒｑ画像信号が得られる。なお、Ｂｑｘ画像信号はキャリブレーションモード時には使用されない。また、血管強調モード用フィルタ１０９の白色光の光路上への挿入時には、紫色光Ｖ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒが順に照明される毎にモノクロの撮像センサ１０６でキャリブレーション用チャート８５を撮像する。これにより、Ｂｒ画像信号、Ｇｒ画像信号、Ｒｒ画像信号が得られる。

［第３実施形態］
第３実施形態では、上記第１実施形態で示した４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｅ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。以下においては、第１実施形態と異なる部分のみ説明を行い、第１実施形態と略同様の部分については、説明を省略する。

図２３に示すように、第２実施形態の内視鏡システム２００では、光源装置１４の光源部２０において、４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｅの代わりに、中心波長４０５±１０ｎｍの紫色レーザ光を発する紫色レーザ光源２０３（「４０５ＬＤ」と表記。ＬＤは「Laser Diode」を表す）と、中心波長４４５±１０ｎｍの青色レーザ光を発する青色レーザ光源（「４４５ＬＤ」と表記）２０４と、中心波長４７３±１０ｎｍの青緑色レーザ光を発する青緑色レーザ光源（「４７３ＬＤ」と表記）２０６とが設けられている。これら各光源２０４、２０６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いる。

光源制御部２０８は、通常モードの場合には、青色レーザ光源２０４を点灯させる。これに対して、酸素飽和度モードの場合には、青色レーザ光源２０４と青緑色レーザ光源２０６を交互に点灯させる。血管強調モードの場合には、紫色レーザ光源２０３と青色レーザ光源２０４を同時点灯させる。キャリブレーションモードの場合には、青色レーザ光源２０４の点灯、青緑色レーザ光源２０６の点灯、又は、紫色レーザ光源２０３及び青色レーザ光源２０４の点灯を交互に繰り返し行う。

なお、紫色レーザ光、青色レーザ光、又は、青緑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、紫色レーザ光源２０３、青色レーザ光源２０４及び青緑色レーザ光源２０６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、発光ダイオードなどの発光体を用いた構成としてもよい。

照明光学系３０ａには、照明レンズ３２の他に、ライトガイド２５からの青色レーザ光又は青緑色レーザ光が入射する蛍光体２１０が設けられている。蛍光体２１０は、青色レーザ光によって励起され、蛍光を発する。また、青色レーザ光の一部は、蛍光体２１０を励起させることなく透過する。青緑色レーザ光は、蛍光体２１０を励起させることなく透過する。蛍光体２１０を出射した光は、照明レンズ３２を介して、観察対象の体内を照明する。

ここで、通常モードにおいては、主として青色レーザ光が蛍光体１１０に入射するため、図２４に示すように、通常モード用照明光として、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第１広帯域光が観察対象に照明される。この第１広帯域光で照明された観察対象を撮像センサ４４で撮像することによって、Ｂｃ画像信号、Ｇｃ画像信号、Ｒｃ画像信号からなる通常画像が得られる。

また、酸素飽和度モードにおいては、青色レーザ光が蛍光体１１０に入射したときには、第２酸素飽和度モード用照明光として、図２４に示す第１広帯域光が観察対象に照明される。一方、青緑色レーザ光が蛍光体１１０に入射したときには、青緑色レーザ光は蛍光体１１０に一部吸収されて蛍光を発光し、図２５に示すように、第１酸素飽和度モード用照明光として、青緑色レーザ光と蛍光を含む青緑色照明光が観察対象にほぼそのまま照明される。

酸素飽和度モードにおいては、青緑色照明光の照明中に撮像センサ４４のＢ画素から出力される信号が、上記第１実施形態のＢ１画像信号に対応する。また、第１広帯域光の照明中に撮像センサ４４のＢ画素から出力される信号が上記第１実施形態のＢ２画像信号に対応し、Ｇ画素から出力される信号が上記第１実施形態のＧ２画像信号に対応し、Ｒ画素から出力される信号が上記第１実施形態のＲ２画像信号に対応する。これらＢ１画像信号、Ｇ２画像信号、Ｇ２画像信号、Ｒ２画像信号に基づいて、第１実施形態と同様の方法で、酸素飽和度の算出が行われる。

また、血管強調モードにおいては、紫色レーザ光及び青色レーザ光が蛍光体１１０に同時に入射することにより、図２６に示すように、紫色レーザ光及び青色レーザ光に加えて、紫色レーザ光及び青色レーザ光によって蛍光体１１０から励起発光する蛍光を含む第２広帯域光が発せられる。この第２広帯域光で照明された観察対象を撮像センサ４４で撮像することによって、Ｂｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｒｓ画像信号からなる血管強調画像が得られる。

また、キャリブレーションモードにおいては、青色レーザ光の蛍光体１１０への入射により、第１広帯域光がキャリブレーション用チャート８５に照明される。この第１広帯域光で照明されたキャリブレーション用チャート８５を撮像センサ４４で撮像することによって、Ｂｐ画像信号、Ｇｐ画像信号、Ｒｐ画像信号が得られる。これらＢｐ画像信号、Ｇｐ画像信号、Ｒｐ画像信号を用いて、通常モードにおけるカラーバランスが適正か否かの判定やカラーバランスの補正等を行う。

また、青色レーザ光の蛍光体１１０への入射により、青緑色照明光がキャリブレーション用チャート８５に照明される。この青緑色照明光で照明されたキャリブレーション用チャート８５を撮像センサ４４で撮像することによって、Ｂｑ画像信号、Ｇｑ画像信号、Ｒｑ画像信号が得られる。これらＢｑ画像信号、Ｇｑ画像信号、Ｒｑ画像信号を用いて、酸素飽和度モードにおけるカラーバランスが適正か否かの判定やカラーバランスの補正等を行う。

また、紫色レーザ光及び青色レーザ光の蛍光体１１０への同時入射により、第２広帯域光がキャリブレーション用チャート８５に照明される。この第２広帯域光で照明されたキャリブレーション用チャート８５を撮像センサ４４で撮像することにより、Ｂｒ画像信号、Ｇｒ画像信号、Ｒｒ画像信号が得られる。これらＢｒ画像信号、Ｇｒ画像信号、Ｒｒ画像信号を用いて、血管強調モードにおけるカラーバランスが適正か否かの判定やカラーバランスの補正等を行う。

なお、蛍光体２１０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ＹＫＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇）などの蛍光体）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２１０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。

上記実施形態において、（例えば、画像処理部、輪郭強調部、色補正部、特徴抽出部）といった各種の処理を実行する処理部（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。

上記実施形態において、画像処理部５８に含まれる通常画像生成部６２、酸素飽和度画像生成部６４、血管強調画像生成部６６、キャリブレーション用処理部６８といった各種の処理を実行する処理部（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
１２ｆ モード切替スイッチ
１２ｇ 静止画取得指示部
１４ 光源装置
１６ プロセッサ装置
１８ モニタ
１９ コンソール
２０ 光源
２０ 光源部
２０ａ Ｖ−ＬＥＤ（Ｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）
２０ｂ ＢＳ−ＬＥＤ（Ｂｌｕｅ Ｓｈｏｒｔ−ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）
２０ｃ ＢＬ−ＬＥＤ（Ｂｌｕｅ Ｌｏｎｇ−ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）
２０ｄ Ｇ−ＬＥＤ（Ｇｒｅｅｎ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）
２０ｅ Ｒ−ＬＥＤ（Ｒｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）
２１ 光源制御部
２３ 光路結合部
２５ ライトガイド
３０ａ 照明光学系
３０ｂ 撮像光学系
３２ 照明レンズ
４２ 対物レンズ
４４ 撮像センサ
４５ 撮像制御部
４６ ＣＤＳ／ＡＧＣ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ＤｏｕｂＬＥＤａｍｐｌｉｎｇ／Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路
４８ Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータ
５０ 画像取得部
５２ ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）
５４ ノイズ低減部
５６ 画像処理切替部
５８ 画像処理部
６０ 映像信号生成部
６０ 酸素飽和度
６２ 通常画像生成部
６４ 酸素飽和度画像生成部
６６ 血管強調画像生成部
６８ キャリブレーション用処理部
７０ 信号比算出部
７２ 相関関係記憶部
７４ 酸素飽和度算出部
７６ 画像生成部
８０ グラフ
８１ グラフ
８４ キャリブレーション治具
８４ａ 開口部
８５ キャリブレーション用チャート
８６ チャート有無判定部
８７ 判定部
８８ カラーバランス判定部
９０ カラーバランス補正部
９２ 内視鏡管理サーバ
１００ 酸素飽和度
１００ 内視鏡システム
１０２ 広帯域光源
１０４ 回転フィルタ
１０５ フィルタ切替部
１０６ 撮像センサ
１０７ 通常モード用フィルタ
１０７ａ Ｂ１フィルタ
１０７ｂ Ｇフィルタ
１０７ｃ Ｒフィルタ
１０８ 酸素飽和度モード用フィルタ
１０８ 光源制御部
１０８ａ Ｂ１フィルタ
１０８ｂ Ｂ２フィルタ
１０８ｃ Ｇフィルタ
１０８ｄ Ｒフィルタ
１０９ 血管強調モード用フィルタ
１０９ａ Ｖフィルタ
１０９ｂ Ｇフィルタ
１０９ｃ Ｒフィルタ
１１０ 蛍光体
２００ 内視鏡システム
２０３ 紫色レーザ光源
２０４ 青色レーザ光源
２０６ 青緑色レーザ光源
２０８ 光源制御部
２１０ 蛍光体

Claims (10)

1. キャリブレーション用チャートを撮像して得られるキャリブレーション画像を取得する画像取得部と、
   前記キャリブレーション画像の空間的画像特徴量から前記キャリブレーション用チャートの形状を解析し、前記キャリブレーション用チャートの形状から前記キャリブレーション画像に前記キャリブレーション用チャートが含まれているか否かを判定するチャート有無判定部と、
   前記キャリブレーション画像の空間的画像特徴量を用いて前記キャリブレーション用チャートの傾きを解析し、前記キャリブレーション用チャートの傾きが、予め定めた基準範囲内に入っているか否かを判定するチャート傾き判定部と、
   前記キャリブレーション画像に前記キャリブレーション用チャートが含まれていると判定され、且つ、前記キャリブレーション用チャートの傾きが前記基準範囲内に入っていると判定され、且つ、複数のフレームから取得した前記キャリブレーション用チャートにおける画像中央の平均輝度の変動に基づく前記キャリブレーション用チャートの動きが、動き用範囲に入っていると判定された場合に、前記キャリブレーション画像に基づいて、カラーバランスが適正か否かを判定するカラーバランス判定部とを有し、
   前記キャリブレーション画像に前記キャリブレーション用チャートが含まれないと判定された場合、前記キャリブレーション用チャートの傾きが前記基準範囲内に入っていないと判定された場合、または、前記キャリブレーション用チャートの動きが前記動き用範囲に入っていないと判定された場合には、警告メッセージが表示される内視鏡システム。
2. 前記チャート有無判定部は、前記キャリブレーション用チャートの形状として、前記キャリブレーション画像における中央領域の形状を解析し、前記中央領域の形状が予め定めた基準形状を有するか否かによって、判定を行う請求項１記載の内視鏡システム。
3. 前記キャリブレーション用チャートは、円筒形状を有するキャリブレーション治具の内部に設けられており、前記基準形状は円形である請求項２記載の内視鏡システム。
4. 前記チャート傾き判定部は、前記キャリブレーション画像の空間的画像特徴量として、
   明度分布を用いて、判定を行う請求項１記載の内視鏡システム。
5. 前記カラーバランス判定部は、前記キャリブレーション画像を用いてキャリブレーション用パラメータを算出し、前記キャリブレーション用パラメータと予め定められた基準パラメータとの差が特定のカラーバランス用範囲内である場合に、前記カラーバランスが適正であると判定する請求項１ないし４いずれか１項記載の内視鏡システム。
6. 前記カラーバランスが適正でない場合には、アラートが行われる請求項５記載の内視鏡システム。
7. 前記カラーバランスが適正でない場合には、前記カラーバランスの補正を行うカラーバランス補正部を有する請求項５または６記載の内視鏡システム。
8. 複数のモードに対応する複数の照明光を、順次、前記キャリブレーション用チャートに照明して撮像することにより、前記複数のモードに対応する複数のキャリブレーション画像を取得する内視鏡を有し、
   前記カラーバランス判定部は、前記複数のモードに対応する複数のキャリブレーション画像に基づいて、モード毎にカラーバランスが適正か否かを判定する請求項１ないし７いずれか１項記載の内視鏡システム。
9. 請求項１ないし８いずれか１項記載の内視鏡システムとネットワークを介して接続され、
   前記カラーバランス判定部での判定結果を含む内視鏡管理データを、前記ネットワークを介して受信し、前記内視鏡管理データを内視鏡データ管理部に保存する内視鏡管理装置。
10. 画像取得部は、キャリブレーション用チャートを撮像して得られるキャリブレーション画像を取得するステップと、
    チャート有無判定部は、前記キャリブレーション画像の空間的画像特徴量を用いて前記キャリブレーション用チャートの形状を解析し、前記キャリブレーション用チャートの形状を用いて前記キャリブレーション画像に前記キャリブレーション用チャートが含まれているか否かを判定するステップと、
    チャート傾き判定部は、前記キャリブレーション画像の空間的画像特徴量を用いて前記キャリブレーション用チャートの傾きを解析し、前記キャリブレーション用チャートの傾きが、予め定めた基準範囲内に入っているか否かを判定するステップと、
    カラーバランス判定部は、前記キャリブレーション画像に前記キャリブレーション用チャートが含まれていると判定され、且つ、前記キャリブレーション用チャートの傾きが前記基準範囲内に入っていると判定され、且つ、複数のフレームから取得した前記キャリブレーション用チャートにおける画像中央の平均輝度の変動に基づく前記キャリブレーション用チャートの動きが、動き用範囲に入っていると判定された場合に、前記キャリブレーション画像に基づいて、カラーバランスが適正か否かを判定するとステップとを有し、
    前記キャリブレーション画像に前記キャリブレーション用チャートが含まれないと判定された場合、前記キャリブレーション用チャートの傾きが前記基準範囲内に入っていないと判定された場合、または、前記キャリブレーション用チャートの動きが前記動き用範囲に入っていないと判定された場合には、警告メッセージが表示されるキャリブレーション方法。

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