JP7116254B2 - 画像処理装置及びその作動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、疾患に関連する処理を行う画像処理装置及びその作動方法に関する。
医療分野においては、医療画像を用いて診断することが広く行われている。例えば、医療画像を用いる装置として、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がある。内視鏡システムでは、観察対象に対して照明光を照射し、照明光で照明された観察対象を撮像することにより、医療画像としての内視鏡画像を取得する。内視鏡画像は、モニタに表示され、診断に使用される。
また、近年では、内視鏡画像に基づいて処理を行うことにより、病変部などの異常領域の判定などの診断を支援する情報をユーザーに提供することも行われつつある。例えば、特許文献１では、粘膜領域における血管透見像の血管鮮鋭度が低下した領域である鮮鋭度低下領域を、血管透見像が局所的に消失した異常領域の候補領域として抽出した上で、異常領域の候補領域の形状をもとに、候補領域が異常領域であるか否かを判定する。
特開２０１６－１６１８５号公報
大腸の疾患の一つとして、潰瘍性大腸炎（ＵＣ（Ulcerative Colitis））が知られている。潰瘍性大腸炎が寛解したか、又は非寛解であるかの判断は、今のところ、内視鏡診断後の生検によって行われている。したがって、生検を行うことなく、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解の判定を行うことなどが求められていた。
本発明は、生検を行うことなく、潰瘍性大腸炎のステージに関する指標値を算出すること、潰瘍性大腸炎のステージを判定すること、又は、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定することのうち少なくとも１つを行うことができる画像処理装置及びその作動方法を提供することを目的とする。
本発明の画像処理装置は、プロセッサは、観察対象を撮像して得られる医療画像を取得し、医療画像から得られる表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血に基づいて、潰瘍性大腸炎のステージに関する指標値を算出すること、潰瘍性大腸炎のステージを判定すること、又は、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定することのうち少なくとも１つを行い、粘膜外出血は、空間周波数が粘膜内出血よりも低周波である。
プロセッサは、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する場合には、医療画像から得られる周波数特性又は輝度値によって表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血を分類し、分類に従って潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定することが好ましい。
本発明の画像処理装置は、プロセッサは、観察対象を撮像して得られる医療画像を取得し、医療画像から得られる表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血に基づいて、潰瘍性大腸炎のステージに関する指標値を算出すること、潰瘍性大腸炎のステージを判定すること、又は、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定することのうち少なくとも１つを行い、プロセッサが、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する場合には、プロセッサは、医療画像から周波数成分空間分布を算出し、周波数成分空間分布に基づいて、第１周波数特性を有する第１周波数特性領域を抽出し、第１周波数特性よりも高い周波数を持つ第２周波数特性を有する第２周波数特性領域を抽出し、第２周波数特性よりも高い周波数を持つ第３周波数特性を有する第３周波数特性領域を抽出し、輝度値を用いる第１領域判別処理を施した第１周波数特性領域、輝度値を用いる第２領域判別処理を施した第２周波数特性領域、及び第３周波数特性領域に基づいて、表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血を検出し、検出された表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血に基づいて、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する。
プロセッサは、周波数成分空間分布に基づいて、第１周波数特性領域を抽出し、周波数成分空間分布に基づいて、第３周波数特性領域を抽出し、医療画像から第１周波数特性領域を除いた解析対象領域を検出し、解析対象領域から第３周波数特性領域を除くことにより、第２周波数特性領域を抽出することが好ましい。
プロセッサは、第１周波数特性領域に対して第１領域判別処理を施すことにより、粘膜外出血を検出し、第２周波数特性領域に対して第２領域判別処理を施すとこにより、粘膜内出血を検出し、第３周波数特性領域を表層血管の密集として検出することが好ましい。
プロセッサは、表層血管の密集があること、粘膜内出血の検出量が粘膜内出血用閾値以上であること、粘膜外出血の検出量が粘膜外出血用閾値以上であること、及び、粘膜内出血の検出量と粘膜外出血の検出量の和が粘膜内外出血用閾値以上であることのいずれかを満たす場合に、潰瘍性大腸炎が非寛解であると判定し、表層血管の密集があること、粘膜内出血の検出量が粘膜内出血用閾値以上であること、粘膜外出血の検出量が粘膜外出血用閾値以上であること、及び、粘膜内出血の検出量と粘膜外出血の検出量の和が粘膜内外出血用閾値以上であることのいずれも満たさない場合に、潰瘍性大腸炎が寛解であると判定することが好ましい。
医療画像は、短波長の光を含む照明光によって照明された観察対象を撮像して得られることが好ましい。照明光は、中心波長又はピーク波長に４１０ｎｍが含まれる紫色光であることが好ましい。照明光は、短波長の光としての青色狭帯域光と緑色狭帯域光であり、医療画像は、青色狭帯域光と緑色狭帯域光とが交互に照明された観察対象を撮像して得られることが好ましい。照明光は、短波長の光と、励起光を蛍光体に照射して得られる蛍光とを含む疑似白色光であることが好ましい。照明光は、短波長の光としての紫色光と、青色光、緑色光、又は赤色光とを含むことが好ましい。
本発明の画像処理装置の作動方法は、プロセッサが、観察対象を撮像して得られる医療画像を取得する画像取得ステップと、医療画像から得られる表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血に基づいて、潰瘍性大腸炎のステージに関する指標値を算出すること、潰瘍性大腸炎のステージを判定すること、又は、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定することのうち少なくとも１つを行う判定ステップを備え、粘膜外出血は、空間周波数が粘膜内出血よりも低周波である。
本発明の画像処理装置の作動方法は、プロセッサが、観察対象を撮像して得られる医療画像を取得する画像取得ステップと、医療画像から得られる表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血に基づいて、潰瘍性大腸炎のステージに関する指標値を算出すること、潰瘍性大腸炎のステージを判定すること、又は、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定することのうち少なくとも１つを行う判定ステップを備え、判定ステップにおいてプロセッサが潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する場合には、判定ステップでは、プロセッサが医療画像から周波数成分空間分布を算出するステップと、周波数成分空間分布に基づいて、第１周波数特性を有する第１周波数特性領域を抽出し、第１周波数特性よりも高い周波数を持つ第２周波数特性を有する第２周波数特性領域を抽出し、第２周波数特性よりも高い周波数を持つ第３周波数特性を有する第３周波数特性領域を抽出するステップと、輝度値を用いる第１領域判別処理を施した第１周波数特性領域、輝度値を用いる第２領域判別処理を施した第２周波数特性領域、及び第３周波数特性領域に基づいて、表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血を検出するステップと、検出された表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血に基づいて、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定するステップを有する。
本発明によれば、潰瘍性大腸炎のステージに関する指標値を算出すること、潰瘍性大腸炎のステージを判定すること、又は、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定することのうち少なくとも１つを行うことができる。
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。 紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒのスペクトルを示すグラフである。 第１実施形態の特殊光のスペクトルを示すグラフである。 紫色光Ｖのみを含む特殊光のスペクトルを示すグラフである。 潰瘍性大腸炎の重症度によって変化する血管構造のパターンを示す説明図である。 大腸の断面を示す断面図である。 輝度値及び空間周波数によって分類された表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血を示す説明図である。 疾患関連処理部の機能を示すブロック図である。 第１周波数特性領域、第２周波数特性領域、及び第３周波数特性領域を抽出する一連の流れを示す説明図である。 判定に関する情報を表示するモニタの画像図である。 疾患関連処理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３実施形態の通常光のスペクトルを示すグラフである。 第３実施形態の特殊光のスペクトルを示すグラフである。 診断支援装置を示すブロック図である。 医療業務支援装置を示すブロック図である。
［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、通常光モード、特殊光モード、疾患関連処理モードの３つのモードを有している。通常光モードでは、通常光を観察対象に照明して撮像することによって、自然な色合いの通常画像をモニタ１８に表示する。特殊光モードでは、通常光と波長帯域が異なる特殊光を観察対象に照明して撮像することによって、特定の構造を強調した特殊光画像をモニタ１８に表示する。疾患関連処理モードでは、通常画像又は特殊画像に基づいて、疾患の一つである潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する。なお、疾患関連処理モードでは、潰瘍性大腸炎のステージに関する指標値を算出すること、又は、潰瘍性大腸炎のステージを判定することを行ってもよい。
なお、本実施形態では、疾患関連処理モードでは、特殊画像（内視鏡画像）を用いるが、通常画像を用いるようにしてもよい。また、疾患関連処理モードで用いる画像としては、医療画像の一つである内視鏡画像としての特殊画像の他、放射線撮影装置で得られる放射線画像、ＣＴ（Computed Tomography）で得られるＣＴ画像、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）で得られるＭＲＩ画像などの医療画像を用いてもよい。また、内視鏡１２が接続されたプロセッサ装置１６内において、疾患関連処理モードを実行するが、その他の方法で疾患関連処理モードを実行するようにしてもよい。例えば、内視鏡システム１０とは別の外部の画像処理装置に疾患関連処理部６６の機能を設け、医療画像を外部の画像処理装置に入力して疾患関連処理モードを実行し、その実行結果を、外部の画像処理装置に接続された外部のモニタに表示するようにしてもよい。
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。また、プロセッサ装置１６は、本発明の画像処理装置に対応する。
図２において、光源装置１４は、光源部２０と、光源部２０を制御する光源制御部２１とを備えている。光源部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、光源部２０は、Ｖ－ＬＥＤ（Violet Light Emitting Diode）２０ａ、Ｂ－ＬＥＤ（Blue Light Emitting Diode）２０ｂ、Ｇ－ＬＥＤ（Green Light Emitting Diode）２０ｃ、及びＲ－ＬＥＤ（Red Light Emitting Diode）２０ｄの４色のＬＥＤを有する。
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。なお、紫色光Ｖは、疾患関連処理モードにて用いる表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血を検出するために用いられる短波長の光であり、中心波長又はピーク波長に４１０ｎｍを含めることが好ましい。
光源制御部２１は、Ｖ－ＬＥＤ２０ａ、Ｂ－ＬＥＤ２０ｂ、Ｇ－ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ－ＬＥＤ２０ｄを制御する。また、光源制御部２１は、通常光モード時には、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。
また、光源制御部２１は、特殊光モード又は疾患関連処理モード時には、短波長の光としての紫色光Ｖと、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒとの光強度比がＶｓ：Ｂｓ：Ｇｓ：Ｒｓとなる特殊光を発光するように、各ＬＥＤ２０ａ～２０ｄを制御する。光強度比Ｖｓ：Ｂｓ：Ｇｓ：Ｒｓは、特殊光は、表層血管などを強調することが好ましい。そのため、第１照明光は、紫色光Ｖの光強度を青色光Ｂの光強度よりも大きくすることが好ましい。例えば、図４に示すように、紫色光Ｖの光強度Ｖｓと青色光Ｂの光強度Ｂｓとの比率を「４：１」とする。また、図５に示すように、特殊光については、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光強度比を１：０：０：０にして、短波長の光としての紫色光Ｖのみを発光するようにしてもよい。
なお、本明細書において、光強度比は、少なくとも１つの半導体光源の比率が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、光強度比を有するものとする。
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。通常光モードでは、撮像制御部４５は、通常光で照明された観察対象を撮像するように、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。
特殊光モードでは、撮像制御部４５は撮像センサ４４を制御して、特殊光で照明された観察対象を撮像するように、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Bs画像信号が出力され、G画素からGs画像信号が出力され、R画素からRs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、特殊画像生成部６４と、疾患関連処理部６６とを備えている。
プロセッサ装置１６では、指標値の算出、ステージの判定、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解の判定など各種処理に関するプログラムがプログラム用メモリ（図示しない）に組み込まれている。プロセッサによって構成される中央制御部（図示しない）によって、プログラム用メモリ内のプログラムが動作することによって、画像取得部５０と、ＤＳＰ５２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との機能が実現する。これに伴い、通常画像生成部６２と、特殊画像生成部６４と、疾患関連処理部６６との機能が実現する。疾患関連処理部６６は、周波数成分空間分布算出部７０と、周波数特性領域抽出部７２と、構造検出部７４と、判定部７６との機能が実現する（図９参照）。
画像取得部５０は、内視鏡１２から入力される医療画像の一つである内視鏡画像の画像信号を取得する。取得した画像信号はＤＳＰ５２に送信される。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と、特殊画像生成部６４と、疾患関連処理部６６のいずれかに切り替える。具体的には、通常光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。特殊光モードにセットされている場合には、ノイズ低減部５４からの画像信号を特殊画像生成部６４に入力する。疾患関連処理モードにセットされている場合には、ノイズ低減部５４からの画像信号を疾患関連処理部６６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。
特殊画像生成部６４は、入力した１フレーム分のＲｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｂｓ画像信号に対して、特殊画像用画像処理を施す。特殊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。特殊画像用画像処理が施されたＲｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｂｓ画像信号は、特殊画像として映像信号生成部６０に入力される。
疾患関連処理部６６は、特殊画像から得られる表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血に基づいて、潰瘍性大腸炎のステージに関する指標値を算出すること、潰瘍性大腸炎のステージを判定すること、又は、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定することのうち少なくとも１つを行う。判定結果に関する情報は、映像信号生成部６０に入力される。疾患関連処理部６６の詳細については、後述する。なお、第１～第３実施形態では、疾患関連処理部６６が潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する場合について説明を行う。
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、特殊画像、又は判定結果に関する情報を、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、特殊画像、又は判定結果に関する情報が表示される。
疾患関連処理部６６の詳細について、以下説明する。疾患関連処理部６６にて判定対象とする潰瘍性大腸炎は、図６（Ａ）～（Ｅ）に示すように、重症度が悪化する毎に、血管構造のパターンが変化することを発明者らが見出している。潰瘍性大腸炎が寛解、又は、潰瘍性大腸炎が発生していない場合には、表層血管のパターンが規則的であり（図６（Ａ））、又は、表層血管のパターンの規則性に多少の乱れが生じている程度である（図６（Ｂ））。一方、潰瘍性大腸炎が非寛解であり、且つ、重症度が軽症である場合には、表層血管の密集が粗密である（図６（Ｃ））。また、潰瘍性大腸炎が非寛解であり、且つ、重症度が中等症である場合には、粘膜内出血が発生している（図６（Ｄ））。また、また、潰瘍性大腸炎が非寛解であり、且つ、重症度が中等症～重症である場合には、粘膜外出血が発生している（図６（Ｅ））。疾患関連処理部６６では、上記の血管構造のパターン変化を利用して、医療画像の一つである特殊画像に基づいて、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する。
ここで、「表層血管の密集」とは、表層血管が蛇行し、集まる状態をいい、画像上の見た目では、腸腺嵩（クリプト）（図７参照）の周りを表層血管が何本も囲んでいることをいう。「粘膜内出血」とは、粘膜組織内（図７参照）の出血で内腔への出血との鑑別を要することをいう。「粘膜内出血」とは、画像上の見た目では、粘膜の中、且つ内腔（管腔、ひだの穴）ではない出血を指している。「粘膜外出血」とは、管腔内への少量の血液、管腔内を洗浄した後も内視鏡前方の管腔、又は粘膜からにじみ出て視認可能な血液、又は、出血性粘膜上でにじみを伴った管腔内の血液のことをいう。
疾患関連処理部６６は、特殊画像から得られる周波数特性又は輝度値によって表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血を分類し、分類に従って、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する。具体的には、表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血については、図８に示すように、分類される。表層血管の密集は、輝度値が低輝度で、且つ、周波数特性が高周波で表される。粘膜内出血は、輝度値が中輝度で、且つ、周波数特性が中周波で表される。粘膜外出血は、輝度値が低輝度で、且つ、周波数特性が低周波で表される。なお、特殊画像の各種構造を輝度値及び周波数特性で表した場合には、上記の３つの表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血の他に、特殊画像のボケ暗部又は内視鏡影（内視鏡の先端部１２ｄを管腔に沿って動かす場合において内視鏡画像の中心部分にできる影）なども含まれる。本実施形態では、上記の分類を利用して、特殊画像から、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解の判定に必要な表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血を抽出する。
図９に示すように、疾患関連処理部６６は、周波数成分空間分布算出部７０と、周波数特性領域抽出部７２と、構造検出部７４と、判定部７６とを備えている。周波数成分空間分布算出部７０は、特殊画像に対してラプラシアンフィルタをかけることにより、周波数成分空間分布を算出する。
周波数特性領域抽出部７２は、周波数成分空間分布に基づいて、第１周波数特性（低周波）を有する第１周波数特性領域（低周波領域）を抽出し、第１周波数特性よりも高い周波数を持つ第２周波数特性（中周波）を有する第２周波数特性領域（中周波領域）を抽出し、第２周波数特性よりも高い周波数を持つ第３周波数特性（高周波）を有する第３周波数特性領域（高周波領域）を抽出する。
具体的には、周波数特性領域抽出部７２は、第１周波数特性領域抽出部７２ａ、第３周波数特性領域抽出部７２ｂ、解析対象領域検出部７２ｃ、及び、第２周波数特性領域抽出部７２ｄを備えており、図１０に示す流れに沿って第１～第３周波数特性領域を抽出する。第１周波数特性領域抽出部７２ａは、周波数成分空間分布に基づいて、特定画素を含む近傍の９画素の周波数の標準偏差が一定値以下の場合に、特定画素を第１周波数特性に属する画素とする。この特定画素の検出を全画素分行うことによって、第１周波数特性領域を抽出する。第１周波数特性領域は、低周波の領域に相当する。第３周波数特性領域抽出部７２ｂは、周波数成分空間分布に対するヘシアン解析によって、第３周波数特性領域を抽出する。第３周波数特性領域は、高周波の領域に相当する。なお、第１周波数特性領域抽出部７２ａでは、特定画素を含む近傍の９画素の周波数の標準偏差が一定値以下の場合に、特定画素を第１周波数特性に属する画素としているが、その他の統計量、例えば、近傍の９画素との周波数の最大値又は最小値、平均値が一定値以下の場合に、特定画素を第１周波数特性に属する画素としてもよい。
解析対象領域検出部７２ｃは、特殊画像から第１周波数特性領域を除いた解析対象領域を検出する。第２周波数特性領域抽出部７２ｄは、解析対象領域から、第３周波数特性領域を除くことにより、第２周波数特性領域を抽出する。第２周波数特性領域は、中周波の領域に相当する。
構造検出部７４は、輝度値を用いる第１領域判別処理を施した第１周波数特性領域、輝度値を用いる第２領域判別処理を施した第２周波数特性領域、及び第３周波数特性領域に基づいて、表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血を検出する。具体的には、構造検出部７４は、第１周波数特性領域に対して第１領域判別処理を施すことにより、粘膜外出血を検出し、第２周波数特性領域に対して第２領域判別処理を施すとこにより、粘膜内出血を検出し、第３周波数特性領域を前記表層血管の密集として検出する。
低周波の第１周波数特性領域には、低輝度の粘膜外出血の他、中輝度のボケ暗部又は内視鏡影が含まれることから、これらを区別するために、第１領域判別処理が行われる。第１領域判別処理では、特殊画像の第１周波数特性領域うち輝度値が輝度値用閾値以下の領域を、粘膜外出血の領域として検出する。中輝度の粘膜内出血を区別するために第２領域判別処理が行われる。第２領域判別処理では、特殊画像の第２周波数特性領域うち輝度値が輝度値用閾値以上の領域を、粘膜内出血の領域として検出する。なお、低輝度の表層血管の密集を区別するために第３領域判定処理を行うようにしてもよい。第３領域判別処理では、特殊画像の第３周波数特性領域うち輝度値が輝度値用閾値以下の領域を、表層血管が密集する領域として検出する。
判定部７６は、表層血管の密集があること、粘膜内出血の検出量が粘膜内出血用閾値以上であること、粘膜外出血の検出量が粘膜外出血用閾値以上であること、及び、粘膜内出血の検出量と粘膜外出血の検出量の和が粘膜内外出血用閾値以上であることのいずれかを満たす場合に、潰瘍性大腸炎が非寛解であると判定する。一方、判定部７６は、表層血管の密集があること、粘膜内出血の検出量が粘膜内出血用閾値以上であること、粘膜外出血の検出量が粘膜外出血用閾値以上であること、及び、粘膜内出血の検出量と粘膜外出血の検出量の和が粘膜内外出血用閾値のいずれも満たさない場合に、潰瘍性大腸炎が寛解であると判定する。以上の判定部７６での判定に関する情報は、モニタ１８上に表示されて、ユーザーによる潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解の判定に用いられる。判定部７６において潰瘍性大腸炎が寛解であると判定された場合には、図１１に示すように、その旨のメッセージがモニタ１８上に表示される。なお、判定に関する情報を表示する際には、判定部７６での判定に用いた特殊画像を重畳表示することが好ましい。
なお、判定部７６では、粘膜内出血の検出量について、特殊画像のうち第２周波数特性領域が占める割合に基づいて算出することが好ましい。また、判定部７６では、粘膜外出血の検出量について、特殊画像のうち低輝度の第１周波数特性領域（第１領域判定処理後の第１周波数特性領域）が占める割合に基づいて算出することが好ましい。また、判定部８６では、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解の判定に加えて又は代えて、潰瘍性大腸炎の重症度を指標化した指標値を求め、指標値に従って潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解の判定を行い、また、指標値を判定結果としてモニタ１８に表示するようにしてもよい。
次に、疾患関連処理モードの一連の流れについて、図１２に示すフローチャートに沿って説明を行う。疾患関連処理モードに切り替えられると、特殊光が観察対象に照射される。内視鏡１２は、特殊光によって照明された観察対象を撮像することにより、内視鏡画像（医療画像）の一つである特殊画像を得る。画像取得部５０は、内視鏡１２からの特殊画像を取得する。
周波数成分空間分布算出部７０は、特殊画像から周波数成分空間分布を算出する。第１周波数特性領域抽出部７２ａは、周波数成分空間分布に基づいて、低周波の第１周波数特性領域を抽出する。また、第３周波数特性領域抽出部７２ｂは、周波数成分空間分布に基づいて、高周波の第３周波数特性領域を抽出する。解析対象領域検出部７２ｃは、医療画像から第１周波数特性領域を除いた解析対象領域を検出する。第２周波数特性領域抽出部７２ｄは、解析対象領域から第３周波数特性領域を除くことにより、中周波の第２周波数特性領域を抽出する。
構造検出部７４において、低周波の第１周波数特性領域に対して、第１領域判別処理を行うことにより、粘膜外出血を検出する。また、構造検出部７４において、中周波の第２周波数特性領域に対して、第２領域判別処理を行うことにより、粘膜内出血を検出する。また、構造検出部７４では、第３周波数特性領域を、表層血管の密集として検出する。
判定部７６は、構造検出部７４によって検出された表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血に基づいて、潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する。判定部７６での判定に関する情報は、モニタ１８に表示される。
［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１３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、通常光モード用フィルタ１０７と、特殊光モード及び疾患関連処理モード用フィルタ１０８とが設けられている（図１４参照）。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により通常光モードにセットしたときに、通常光モード用フィルタ１０７を白色光の光路に挿入し、特殊光モード又は疾患関連処理モードにセットしたときに、特殊光モード及び疾患関連処理モード用フィルタ１０８を白色光の光路に挿入する。
図１４に示すように、通常光モード用フィルタ１０７には、周方向に沿って、白色光のうち広帯域青色光Ｂを透過させるＢフィルタ１０７ａ、白色光のうち広帯域緑色光Ｇを透過させるＧフィルタ１０７ｂ、及び、白色光のうち広帯域赤色光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、通常光モード時には、回転フィルタ１０４が回転することで、通常光として、広帯域青色光Ｂ、広帯域緑色光Ｇ、広帯域赤色光Ｒが交互に観察対象に照射される。
特殊光モード及び疾患関連処理モード用フィルタ１０８には、周方向に沿って、白色光のうち青色狭帯域光を透過させるＢｎフィルタ１０８ａ、及び、白色光のうち緑色狭帯域光を透過させるＧｎフィルタ１０８ｂが設けられている。したがって、特殊光モード又は疾患関連処理モード時には、回転フィルタ１０４が回転することで、特殊光として、短波長の光としての青色狭帯域光と緑色狭帯域光が交互に観察対象に照射される。なお、青色狭帯域光の波長帯域は４００～４５０ｎｍであり、緑色狭帯域光の波長帯域は５４０～５６０ｎｍであることが好ましい。
内視鏡システム１００では、通常光モード時には、広帯域青色光Ｂ、広帯域緑色光Ｇ、広帯域赤色光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。
内視鏡システム１００では、特殊光モード又は疾患関連処理モード時には、青色狭帯域光と緑色狭帯域光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、Bs画像信号、Gs画像信号が得られる。そして、それら２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、特殊画像が生成される。
［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１５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の光源部２０において、４色のＬＥＤ２０ａ～２０ｅの代わりに、短波長の光に相当する中心波長４０５±１０ｎｍの紫色レーザ光を発する紫色レーザ光源部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とが設けられている。これら各光源部２０４、２０６の半導体発光素子からの発光は、光源制御部２０８により個別に制御されている。
光源制御部２０８は、通常光モードの場合には、青色レーザ光源部２０４を点灯させる。これに対して、特殊光モード又は疾患関連処理モードの場合には、紫色レーザ光源部２０３と青色レーザ光源部２０４を同時点灯させる。
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、紫色レーザ光源部２０３、青色レーザ光源部２０４及び青緑色レーザ光源部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。したがって、青色レーザ光は励起光に相当する。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、通常光モードにおいては、主として青色レーザ光が蛍光体２１０に入射するため、図１６に示すように、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体２１０から励起発光する蛍光を合波した通常光が観察対象に照明される。この通常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、特殊光モード又は疾患関連処理モードにおいては、紫色レーザ光及び青色レーザ光が蛍光体２１０に同時に入射することにより、図１７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２１０から励起発光する蛍光を含む疑似白色光が、特殊光として発せられる。この特殊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画像信号からなる特殊画像が得られる。なお、疑似白色光は、Ｖ－ＬＥＤ２０ａ、Ｂ－ＬＥＤ２０ｂ、Ｇ－ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ－ＬＥＤ２０ｄから発せられる紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光を組み合わせた光としてもよい。
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。
なお、上記実施形態では、医療画像の一つである内視鏡画像の処理を行う内視鏡システムに対して、本発明の適用を行っているが、内視鏡画像以外の医療画像を処理する医療画像処理システムに対しても本発明の適用は可能である。また、医療画像を用いてユーザーに診断支援を行うための診断支援装置に対しても本発明の適用は可能である。また、医療画像を用いて、診断レポートなどの医療業務を支援するための医療業務支援装置に対しても本発明の適用は可能である。
例えば、図１８に示すように、診断支援装置６００は、医療画像処理システム６０２などのモダリティやＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication Systems）６０４を組み合わせて使用される。また、図１９に示すように、医療業務支援装置６１０は、第１医療画像処理システム６２１、第２医療画像処理システム６２２、…、第Ｎ医療画像処理システム６２３等の各種検査装置と任意のネットワーク６２６を介して接続する。医療業務支援装置６１０は、第１～第N医療画像処理システム６２１、６２２・・・、６２３からの医療画像を受信し、受信した医療画像に基づいて、医療業務の支援を行う。
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、特殊画像生成部６４、疾患関連処理部６６、周波数成分空間分布算出部７０、周波数特性領域抽出部７２、第１周波数特性領域抽出部７２ａ、第３周波数特性領域抽出部７２ｂ、解析対象領域検出部７２ｃ、第２周波数特性領域抽出部７２ｄ、構造検出部７４、及び、判定部７６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 光源部
２０ａ Ｖ－ＬＥＤ
２０ｂ Ｂ－ＬＥＤ
２０ｃ Ｇ－ＬＥＤ
２０ｄ Ｒ－ＬＥＤ
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回路
４８ Ａ／Ｄコンバータ
５０ 画像取得部
５２ ＤＳＰ
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
６２ 通常画像生成部
６４ 特殊画像生成部
６６ 疾患関連処理部
７０ 周波数成分空間分布算出部
７２ 周波数特性領域抽出部
７２ａ 第１周波数特性領域抽出部
７２ｂ 第３周波数特性領域抽出部
７２ｃ 解析対象領域検出部
７２ｄ 第２周波数特性領域抽出部
７４ 構造検出部
７６ 判定部
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 通常光モード用フィルタ
１０７ａ Ｂフィルタ
１０７ｂ Ｇフィルタ
１０７ｃ Ｒフィルタ
１０８ 特殊光モード及び疾患関連処理モード用フィルタ
１０８ａ Ｂｎフィルタ
１０８ｂ Ｇｎフィルタ
２００ 内視鏡システム
２０３ 紫色レーザ光源部
２０４ 青色レーザ光源部
２０８ 光源制御部
２１０ 蛍光体
６００ 診断支援装置
６０２ 医療画像処理システム
６０４ ＰＡＣＳ
６１０ 医療業務支援装置
６２１ 第１医療画像処理システム
６２２ 第２医療画像処理システム
６２３ 第Ｎ医療画像処理システム
６２６ ネットワーク

Claims (13)

  1. プロセッサは、
    観察対象を撮像して得られる医療画像を取得し、
    前記医療画像から得られる表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血に基づいて、潰瘍性大腸炎のステージに関する指標値を算出すること、前記潰瘍性大腸炎のステージを判定すること、又は、前記潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定することのうち少なくとも１つを行い、
    前記粘膜外出血は、空間周波数が前記粘膜内出血よりも低周波である画像処理装置。
  2. 前記プロセッサは、前記潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する場合には、前記医療画像から得られる周波数特性又は輝度値によって前記表層血管の密集、前記粘膜内出血、及び前記粘膜外出血を分類し、前記分類に従って前記潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する請求項１記載の画像処理装置。
  3. プロセッサは、
    観察対象を撮像して得られる医療画像を取得し、
    前記医療画像から得られる表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血に基づいて、潰瘍性大腸炎のステージに関する指標値を算出すること、前記潰瘍性大腸炎のステージを判定すること、又は、前記潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定することのうち少なくとも１つを行い、
    前記プロセッサが、前記潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する場合には、
    前記プロセッサは、
    前記医療画像から周波数成分空間分布を算出し、
    前記周波数成分空間分布に基づいて、第１周波数特性を有する第１周波数特性領域を抽出し、前記第１周波数特性よりも高い周波数を持つ第２周波数特性を有する第２周波数特性領域を抽出し、前記第２周波数特性よりも高い周波数を持つ第３周波数特性を有する第３周波数特性領域を抽出し、
    輝度値を用いる第１領域判別処理を施した前記第１周波数特性領域、輝度値を用いる第２領域判別処理を施した前記第２周波数特性領域、及び前記第３周波数特性領域に基づいて、前記表層血管の密集、前記粘膜内出血、及び前記粘膜外出血を検出し、
    検出された前記表層血管の密集、前記粘膜内出血、及び前記粘膜外出血に基づいて、前記潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する画像処理装置。
  4. 前記プロセッサは、
    前記周波数成分空間分布に基づいて、前記第１周波数特性領域を抽出し、
    前記周波数成分空間分布に基づいて、前記第３周波数特性領域を抽出し、
    前記医療画像から前記第１周波数特性領域を除いた解析対象領域を検出し、
    前記解析対象領域から前記第３周波数特性領域を除くことにより、前記第２周波数特性領域を抽出する請求項３記載の画像処理装置。
  5. 前記プロセッサは、
    前記第１周波数特性領域に対して前記第１領域判別処理を施すことにより、前記粘膜外出血を検出し、前記第２周波数特性領域に対して前記第２領域判別処理を施すとこにより、前記粘膜内出血を検出し、前記第３周波数特性領域を前記表層血管の密集として検出する請求項３または４記載の画像処理装置。
  6. 前記プロセッサは、前記表層血管の密集があること、前記粘膜内出血の検出量が粘膜内出血用閾値以上であること、前記粘膜外出血の検出量が粘膜外出血用閾値以上であること、及び、前記粘膜内出血の検出量と前記粘膜外出血の検出量の和が粘膜内外出血用閾値以上であることのいずれかを満たす場合に、前記潰瘍性大腸炎が非寛解であると判定し、前記表層血管の密集があること、前記粘膜内出血の検出量が粘膜内出血用閾値以上であること、前記粘膜外出血の検出量が粘膜外出血用閾値以上であること、及び、前記粘膜内出血の検出量と前記粘膜外出血の検出量の和が粘膜内外出血用閾値以上であることのいずれも満たさない場合に、前記潰瘍性大腸炎が寛解であると判定する請求項３ないし５いずれか１項記載の画像処理装置。
  7. 前記医療画像は、短波長の光を含む照明光によって照明された前記観察対象を撮像して得られる請求項１ないし６いずれか１項記載の画像処理装置。
  8. 前記照明光は、中心波長又はピーク波長に４１０ｎｍが含まれる紫色光である請求項７記載の画像処理装置。
  9. 前記照明光は、前記短波長の光としての青色狭帯域光と緑色狭帯域光であり、
    前記医療画像は、前記青色狭帯域光と前記緑色狭帯域光とが交互に照明された前記観察対象を撮像して得られる請求項７記載の画像処理装置。
  10. 前記照明光は、前記短波長の光と、励起光を蛍光体に照射して得られる蛍光とを含む疑似白色光である請求項７記載の画像処理装置。
  11. 前記照明光は、前記短波長の光としての紫色光と、青色光、緑色光、又は赤色光とを含む請求項７記載の画像処理装置。
  12. プロセッサが、
    観察対象を撮像して得られる医療画像を取得する画像取得ステップと、
    前記医療画像から得られる表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血に基づいて、潰瘍性大腸炎のステージに関する指標値を算出すること、前記潰瘍性大腸炎のステージを判定すること、又は、前記潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定することのうち少なくとも１つを行う判定ステップを備え、
    前記粘膜外出血は、空間周波数が前記粘膜内出血よりも低周波である画像処理装置の作動方法。
  13. プロセッサが、
    観察対象を撮像して得られる医療画像を取得する画像取得ステップと、
    前記医療画像から得られる表層血管の密集、粘膜内出血、及び粘膜外出血に基づいて、潰瘍性大腸炎のステージに関する指標値を算出すること、前記潰瘍性大腸炎のステージを判定すること、又は、前記潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定することのうち少なくとも１つを行う判定ステップを備え、
    前記判定ステップにおいて前記プロセッサが前記潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定する場合には、
    前記判定ステップでは、
    前記プロセッサが、
    前記医療画像から周波数成分空間分布を算出するステップと、
    前記周波数成分空間分布に基づいて、第１周波数特性を有する第１周波数特性領域を抽出し、前記第１周波数特性よりも高い周波数を持つ第２周波数特性を有する第２周波数特性領域を抽出し、前記第２周波数特性よりも高い周波数を持つ第３周波数特性を有する第３周波数特性領域を抽出するステップと、
    輝度値を用いる第１領域判別処理を施した前記第１周波数特性領域、輝度値を用いる第２領域判別処理を施した前記第２周波数特性領域、及び前記第３周波数特性領域に基づいて、前記表層血管の密集、前記粘膜内出血、及び前記粘膜外出血を検出するステップと、
    検出された前記表層血管の密集、前記粘膜内出血、及び前記粘膜外出血に基づいて、前記潰瘍性大腸炎の寛解又は非寛解を判定するステップを有する画像処理装置の作動方法。
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