JP7171274B2 - 医療用画像処理装置及び医療用観察装置 - Google Patents
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Description
本発明は、医療用画像処理装置及び医療用観察装置に関する。
従来、人等の被検体内部（生体内）を撮像した撮像画像を処理する医療用画像処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の医療用画像処理装置は、撮像画像を取得する。当該撮像画像は、生体内に挿入される内視鏡にて取り込まれた被写体像を含む。ここで、内視鏡にて取り込まれた光（被写体像）は、断面略円形である。このため、撮像画像内の被写体像は、略円形となる。すなわち、撮像画像は、被写体像と、当該被写体像以外のマスク領域とを含む。そして、当該医療用画像処理装置は、取得した撮像画像を輝度画像に変換し、当該輝度画像内の輝度分布を利用して、マスク領域を特定する。
特許文献１に記載の医療用画像処理装置は、撮像画像を取得する。当該撮像画像は、生体内に挿入される内視鏡にて取り込まれた被写体像を含む。ここで、内視鏡にて取り込まれた光（被写体像）は、断面略円形である。このため、撮像画像内の被写体像は、略円形となる。すなわち、撮像画像は、被写体像と、当該被写体像以外のマスク領域とを含む。そして、当該医療用画像処理装置は、取得した撮像画像を輝度画像に変換し、当該輝度画像内の輝度分布を利用して、マスク領域を特定する。
ところで、マスク領域を特定する際での被写体を例えばガーゼ等の白色の被写体とした場合には、撮像画像に含まれる被写体像の輝度値が十分に高いものとなる。このため、撮像画像内の輝度分布を利用して、マスク領域を高精度に特定することができる。しかしながら、撮像する際にガーゼ等の白色の被写体を内視鏡の先端に被せる必要があり、作業が煩雑化する、という問題がある。
一方、マスク領域を特定する際での被写体を上記の被写体以外とした場合には、撮像画像に含まれる被写体像の輝度値のバラつきが大きいものとなる。このため、撮像画像内の輝度分布を利用して、マスク領域を精度良く特定することが難しい、という問題がある。
そこで、マスク領域を容易かつ高精度に特定することができる技術が要望されている。
一方、マスク領域を特定する際での被写体を上記の被写体以外とした場合には、撮像画像に含まれる被写体像の輝度値のバラつきが大きいものとなる。このため、撮像画像内の輝度分布を利用して、マスク領域を精度良く特定することが難しい、という問題がある。
そこで、マスク領域を容易かつ高精度に特定することができる技術が要望されている。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マスク領域を容易かつ高精度に特定することができる医療用画像処理装置及び医療用観察装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る医療用画像処理装置は、内視鏡にて取り込まれた被写体像を撮像した第１画像と、当該第１画像に対して時系列的に異なるタイミングで当該被写体像を撮像した第２画像とを比較し、当該第１画像における複数の領域毎に当該第２画像に対する動き量を算出する動き量算出部と、前記第１画像のうち前記動き量が特定の第１閾値以下となるマスク候補領域内から、当該第１画像に含まれる前記被写体像以外のマスク領域を特定する領域特定部とを備え、前記領域特定部は、前記第１画像のうち、前記マスク候補領域であり、かつ、画素レベルが特定の第２閾値を超える画素からなる領域を白傷欠陥領域として特定することを特徴とする。
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記白傷欠陥領域に対して白傷欠陥を補正する白傷欠陥補正を実行する欠陥補正処理部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記マスク領域を黒で塗り潰す電子マスク処理を実行する信号補正部をさらに備え、前記欠陥補正処理部は、前記第１画像のうち、前記領域特定部にて特定された前記マスク領域以外の領域に含まれる前記白傷欠陥領域に対して前記白傷欠陥補正を実行することを特徴とする。
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記領域特定部は、前記第１画像における領域の特定対象となる画素を注目画素とし、当該注目画素の周囲に位置する画素を周囲画素とした場合に、前記第１画像のうち、前記マスク候補領域であるとともに、一部の前記周囲画素の前記動き量が特定の第３閾値を超える前記注目画素からなり、かつ、全ての前記周囲画素の数に対する前記動き量が前記第３閾値を超える前記周囲画素の数の割合が特定の第４閾値未満となる前記注目画素からなる領域を前記被写体像と前記マスク領域との境界に位置する境界領域として特定することを特徴とする。
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記領域特定部は、前記第１画像のうち、前記マスク候補領域であるとともに、全ての前記周囲画素の前記動き量が前記第３閾値以下となる前記注目画素からなり、かつ、画素レベルが特定の第５閾値以下となる前記注目画素からなる領域と、前記境界領域とを、前記マスク領域として特定することを特徴とする。
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記領域特定部は、前記第１画像のうち、前記マスク候補領域であるとともに、全ての前記周囲画素の数に対する前記動き量が前記第３閾値を超える前記周囲画素の数の割合が前記第４閾値以上となる前記注目画素からなり、かつ、画素レベルが特定の第６閾値以下となる前記注目画素からなる領域を黒傷欠陥領域として特定することを特徴とする。
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記黒傷欠陥領域に対して黒傷欠陥を補正する黒傷欠陥補正を実行する欠陥補正処理部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記欠陥補正処理部は、前記第１画像のうち、前記領域特定部にて特定された前記マスク領域以外の領域に含まれる前記黒傷欠陥領域に対して前記黒傷欠陥補正を実行することを特徴とする。
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記第１画像における明るさの変更に用いられる明るさパラメータを算出するための検波処理を実行する検波処理部をさらに備え、前記検波処理部は、前記第１画像のうち、前記領域特定部にて特定された前記マスク領域以外の領域内の画素毎の輝度信号に基づいて、前記検波処理を実行することを特徴とする。
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記被写体像を撮像して前記第１画像及び前記第２画像を生成する撮像装置を制御するための検波処理を実行する検波処理部をさらに備え、前記検波処理部は、前記第１画像のうち、前記領域特定部にて特定された前記マスク領域以外の領域内の画素毎の輝度信号に基づいて、前記検波処理を実行することを特徴とする。
また、本発明に係る医療用観察装置は、被検体内に挿入される内視鏡と、前記内視鏡の接眼部に着脱自在に接続され、当該内視鏡にて取り込まれた被写体像を撮像する撮像装置と、前記撮像装置にて撮像された画像を処理する上述した医療用画像処理装置とを備えることを特徴とする。
本発明に係る医療用画像処理装置及び医療用観察装置によれば、マスク領域を容易かつ高精度に検出することができる。
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
〔医療用観察装置の概略構成〕
図１は、本実施の形態に係る医療用観察装置１の構成を示す図である。
医療用観察装置１は、医療分野において用いられ、生体内を観察する装置である。この医療用観察装置１は、図１に示すように、挿入部２と、光源装置３と、ライトガイド４と、カメラヘッド５と、第１伝送ケーブル６と、表示装置７と、第２伝送ケーブル８と、制御装置９と、第３伝送ケーブル１０とを備える。
図１は、本実施の形態に係る医療用観察装置１の構成を示す図である。
医療用観察装置１は、医療分野において用いられ、生体内を観察する装置である。この医療用観察装置１は、図１に示すように、挿入部２と、光源装置３と、ライトガイド４と、カメラヘッド５と、第１伝送ケーブル６と、表示装置７と、第２伝送ケーブル８と、制御装置９と、第３伝送ケーブル１０とを備える。
挿入部２は、本発明に係る内視鏡に相当する。本実施の形態では、挿入部２は、硬性内視鏡で構成されている。すなわち、挿入部２は、全体が硬質、または一部が軟質で他の部分が硬質である細長形状を有し、生体内に挿入される。この挿入部２内には、１または複数のレンズを用いて構成され、被写体像を集光する光学系が設けられている。
光源装置３は、ライトガイド４の一端が接続され、制御装置９による制御の下、当該ライトガイド４の一端に生体内を照明するための光を供給する。なお、本実施の形態では、光源装置３は、制御装置９とは別体で構成されているが、これに限らず、当該制御装置９内部に設けられた構成を採用しても構わない。
ライトガイド４は、一端が光源装置３に着脱自在に接続されるとともに、他端が挿入部２に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド４は、光源装置３から供給された光を一端から他端に伝達し、挿入部２に供給する。挿入部２に供給された光は、当該挿入部２の先端から出射され、生体内に照射される。生体内に照射され、当該生体内で反射された光（被写体像）は、挿入部２内の光学系により集光される。
光源装置３は、ライトガイド４の一端が接続され、制御装置９による制御の下、当該ライトガイド４の一端に生体内を照明するための光を供給する。なお、本実施の形態では、光源装置３は、制御装置９とは別体で構成されているが、これに限らず、当該制御装置９内部に設けられた構成を採用しても構わない。
ライトガイド４は、一端が光源装置３に着脱自在に接続されるとともに、他端が挿入部２に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド４は、光源装置３から供給された光を一端から他端に伝達し、挿入部２に供給する。挿入部２に供給された光は、当該挿入部２の先端から出射され、生体内に照射される。生体内に照射され、当該生体内で反射された光（被写体像）は、挿入部２内の光学系により集光される。
カメラヘッド５は、本発明に係る撮像装置に相当する。このカメラヘッド５は、挿入部２の基端（接眼部２１（図１））に着脱自在に接続される。そして、カメラヘッド５は、制御装置９による制御の下、挿入部２にて集光された被写体像を撮像し、当該撮像による画像信号（ＲＡＷ信号）を出力する。当該画像信号は、例えば、４Ｋ以上の画像信号である。
なお、カメラヘッド５の詳細な構成については、後述する。
なお、カメラヘッド５の詳細な構成については、後述する。
第１伝送ケーブル６は、一端がコネクタＣＮ１（図１）を介して制御装置９に着脱自在に接続され、他端がコネクタＣＮ２（図１）を介してカメラヘッド５に着脱自在に接続される。そして、第１伝送ケーブル６は、カメラヘッド５から出力される画像信号等を制御装置９に伝送するとともに、制御装置９から出力される制御信号、同期信号、クロック、及び電力等をカメラヘッド５にそれぞれ伝送する。
なお、第１伝送ケーブル６を介したカメラヘッド５から制御装置９への画像信号等の伝送は、当該画像信号等を光信号で伝送してもよく、あるいは、電気信号で伝送しても構わない。第１伝送ケーブル６を介した制御装置９からカメラヘッド５への制御信号、同期信号、クロックの伝送も同様である。
なお、第１伝送ケーブル６を介したカメラヘッド５から制御装置９への画像信号等の伝送は、当該画像信号等を光信号で伝送してもよく、あるいは、電気信号で伝送しても構わない。第１伝送ケーブル６を介した制御装置９からカメラヘッド５への制御信号、同期信号、クロックの伝送も同様である。
表示装置７は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を用いた表示ディスプレイで構成され、制御装置９による制御の下、当該制御装置９からの映像信号に基づく画像を表示する。
第２伝送ケーブル８は、一端が表示装置７に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第２伝送ケーブル８は、制御装置９にて処理された映像信号を表示装置７に伝送する。
第２伝送ケーブル８は、一端が表示装置７に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第２伝送ケーブル８は、制御装置９にて処理された映像信号を表示装置７に伝送する。
制御装置９は、本発明に係る医療用画像処理装置に相当する。この制御装置９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含んで構成され、光源装置３、カメラヘッド５、及び表示装置７の動作を統括的に制御する。
なお、制御装置９の詳細な構成については、後述する。
第３伝送ケーブル１０は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第３伝送ケーブル１０は、制御装置９からの制御信号を光源装置３に伝送する。
なお、制御装置９の詳細な構成については、後述する。
第３伝送ケーブル１０は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第３伝送ケーブル１０は、制御装置９からの制御信号を光源装置３に伝送する。
〔カメラヘッドの構成〕
次に、カメラヘッド５の構成について説明する。
図２は、カメラヘッド５及び制御装置９の構成を示すブロック図である。
なお、図２では、説明の便宜上、制御装置９及びカメラヘッド５と第１伝送ケーブル６との間のコネクタＣＮ１，ＣＮ２、制御装置９及び表示装置７と第２伝送ケーブル８との間のコネクタ、制御装置９及び光源装置３と第３伝送ケーブル１０との間のコネクタの図示を省略している。
カメラヘッド５は、図２に示すように、レンズユニット５１と、レンズ駆動部５２と、レンズ位置検出部５３と、撮像部５４と、通信部５５とを備える。
次に、カメラヘッド５の構成について説明する。
図２は、カメラヘッド５及び制御装置９の構成を示すブロック図である。
なお、図２では、説明の便宜上、制御装置９及びカメラヘッド５と第１伝送ケーブル６との間のコネクタＣＮ１，ＣＮ２、制御装置９及び表示装置７と第２伝送ケーブル８との間のコネクタ、制御装置９及び光源装置３と第３伝送ケーブル１０との間のコネクタの図示を省略している。
カメラヘッド５は、図２に示すように、レンズユニット５１と、レンズ駆動部５２と、レンズ位置検出部５３と、撮像部５４と、通信部５５とを備える。
レンズユニット５１は、光軸に沿って移動可能な複数のレンズを用いて構成され、挿入部２にて集光された被写体像を撮像部５４（撮像素子５４１（図２））の撮像面に結像する。このレンズユニット５１は、図２に示すように、フォーカスレンズ５１１を備える。
フォーカスレンズ５１１は、１または複数のレンズを用いて構成され、光軸に沿って移動することにより、焦点を調整する。
また、レンズユニット５１には、フォーカスレンズ５１１を光軸に沿って移動させるフォーカス機構（図示略）が設けられている。
フォーカスレンズ５１１は、１または複数のレンズを用いて構成され、光軸に沿って移動することにより、焦点を調整する。
また、レンズユニット５１には、フォーカスレンズ５１１を光軸に沿って移動させるフォーカス機構（図示略）が設けられている。
レンズ駆動部５２は、図２に示すように、上述したフォーカス機構を動作させるモータ５２１と、当該モータ５２１を駆動するドライバ５２２とを備える。そして、レンズ駆動部５２は、制御装置９による制御の下、レンズユニット５１の焦点を調整する。
レンズ位置検出部５３は、フォトインタラプタ等の位置センサを用いて構成され、フォーカスレンズ５１１のレンズ位置（以下、フォーカス位置と記載）を検出する。そして、レンズ位置検出部５３は、第１伝送ケーブル６を介して、フォーカス位置に応じた検出信号を制御装置９に出力する。
レンズ位置検出部５３は、フォトインタラプタ等の位置センサを用いて構成され、フォーカスレンズ５１１のレンズ位置（以下、フォーカス位置と記載）を検出する。そして、レンズ位置検出部５３は、第１伝送ケーブル６を介して、フォーカス位置に応じた検出信号を制御装置９に出力する。
撮像部５４は、制御装置９による制御の下、生体内を撮像する。この撮像部５４は、図２に示すように、撮像素子５４１と、信号処理部５４２とを備える。
撮像素子５４１は、挿入部２にて集光され、レンズユニット５１が結像した被写体像を受光して電気信号（アナログ信号）に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等で構成されている。
ここで、撮像素子５４１の撮像面（受光面）には、透過させる光（Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青））の波長帯域に応じてグループ分けされた３つのフィルタ群が所定の形式（例えば、ベイヤ配列）で配列されたカラーフィルタ５４１ａ（図２）が設けられている。
具体的に、カラーフィルタ５４１ａは、Ｒの波長帯域の光を透過させるＲフィルタ群と、Ｂの波長帯域の光を透過させるＢフィルタ群と、Ｇの波長帯域の光を透過させる第１Ｇフィルタ群（Ｒフィルタ群と同一の列に配列）と、Ｇの波長帯域の光を透過させる第２Ｇフィルタ群（Ｂフィルタ群と同一の列に配列）とを有する。なお、以下では、説明の便宜上、第１，第２Ｇフィルタ群を纏めてＧフィルタ群と記載する。
すなわち、撮像素子５４１からの電気信号（アナログ信号）は、画素毎に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィルタ群に対応するＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの成分情報（画素値）を含む。
撮像素子５４１は、挿入部２にて集光され、レンズユニット５１が結像した被写体像を受光して電気信号（アナログ信号）に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等で構成されている。
ここで、撮像素子５４１の撮像面（受光面）には、透過させる光（Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青））の波長帯域に応じてグループ分けされた３つのフィルタ群が所定の形式（例えば、ベイヤ配列）で配列されたカラーフィルタ５４１ａ（図２）が設けられている。
具体的に、カラーフィルタ５４１ａは、Ｒの波長帯域の光を透過させるＲフィルタ群と、Ｂの波長帯域の光を透過させるＢフィルタ群と、Ｇの波長帯域の光を透過させる第１Ｇフィルタ群（Ｒフィルタ群と同一の列に配列）と、Ｇの波長帯域の光を透過させる第２Ｇフィルタ群（Ｂフィルタ群と同一の列に配列）とを有する。なお、以下では、説明の便宜上、第１，第２Ｇフィルタ群を纏めてＧフィルタ群と記載する。
すなわち、撮像素子５４１からの電気信号（アナログ信号）は、画素毎に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィルタ群に対応するＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの成分情報（画素値）を含む。
信号処理部５４２は、撮像素子５４１からの電気信号（アナログ信号）に対して信号処理を行って画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を出力する。
例えば、信号処理部５４２は、撮像素子５４１からの電気信号（アナログ信号）に対して、リセットノイズを除去する処理、当該アナログ信号を増幅するアナログゲインを乗算する処理、及びＡ／Ｄ変換等の信号処理を行う。
例えば、信号処理部５４２は、撮像素子５４１からの電気信号（アナログ信号）に対して、リセットノイズを除去する処理、当該アナログ信号を増幅するアナログゲインを乗算する処理、及びＡ／Ｄ変換等の信号処理を行う。
通信部５５は、第１伝送ケーブル６を介して、撮像部５４から出力される画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を制御装置９に送信するトランスミッタとして機能する。この通信部５５は、例えば、第１伝送ケーブル６を介して、制御装置９との間で、１Ｇｂｐｓ以上の伝送レートで画像信号の通信を行う高速シリアルインターフェースで構成されている。
〔制御装置の構成〕
次に、制御装置９の構成について図２を参照しながら説明する。
制御装置９は、図２に示すように、通信部９１と、画像処理部９２と、表示制御部９３と、制御部９４と、入力部９５と、出力部９６と、記憶部９７とを備える。
通信部９１は、第１伝送ケーブル６を介して、カメラヘッド５（通信部５５）から出力される画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を受信するレシーバとして機能する。この通信部９１は、例えば、通信部５５との間で、１Ｇｂｐｓ以上の伝送レートで画像信号の通信を行う高速シリアルインターフェースで構成されている。
次に、制御装置９の構成について図２を参照しながら説明する。
制御装置９は、図２に示すように、通信部９１と、画像処理部９２と、表示制御部９３と、制御部９４と、入力部９５と、出力部９６と、記憶部９７とを備える。
通信部９１は、第１伝送ケーブル６を介して、カメラヘッド５（通信部５５）から出力される画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を受信するレシーバとして機能する。この通信部９１は、例えば、通信部５５との間で、１Ｇｂｐｓ以上の伝送レートで画像信号の通信を行う高速シリアルインターフェースで構成されている。
図３は、画像処理部９２の構成を示すブロック図である。
画像処理部９２は、制御部９４による制御の下、カメラヘッド５（通信部５５）から出力され、通信部９１にて受信した画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を処理する。この画像処理部９２は、図３に示すように、画像メモリ９２１と、動き量算出部９２２と、領域特定部９２３と、欠陥補正処理部９２４と、信号補正部９２５と、ＮＲ処理部９２６と、検波処理部９２７とを備える。
画像メモリ９２１は、カメラヘッド５から出力され、通信部９１にて受信した画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））をフレーム毎に、所定数のフレーム分だけ、順次、記憶する。すなわち、画像メモリ９２１に記憶された所定数のフレーム分の画像信号（所定数のフレーム分の撮像画像）は、カメラヘッド５にて新たに撮像された撮像画像に順次、書き換えられる。
画像処理部９２は、制御部９４による制御の下、カメラヘッド５（通信部５５）から出力され、通信部９１にて受信した画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を処理する。この画像処理部９２は、図３に示すように、画像メモリ９２１と、動き量算出部９２２と、領域特定部９２３と、欠陥補正処理部９２４と、信号補正部９２５と、ＮＲ処理部９２６と、検波処理部９２７とを備える。
画像メモリ９２１は、カメラヘッド５から出力され、通信部９１にて受信した画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））をフレーム毎に、所定数のフレーム分だけ、順次、記憶する。すなわち、画像メモリ９２１に記憶された所定数のフレーム分の画像信号（所定数のフレーム分の撮像画像）は、カメラヘッド５にて新たに撮像された撮像画像に順次、書き換えられる。
動き量算出部９２２は、カメラヘッド５から出力され、通信部９１にて受信した撮像画像（以下、現撮像画像と記載）と、画像メモリ９２１に記憶され、当該現撮像画像に対して時系列的に直前に（１フレーム前に）カメラヘッド５にて撮像された撮像画像（以下、直前撮像画像と記載）とを比較し、当該現撮像画像における領域毎（本実施の形態では画素毎）に当該直前撮像画像に対する動き量を算出する動き量算出処理を実行する。なお、現撮像画像は、本発明に係る第１画像に相当する。また、直前撮像画像は、本発明に係る第２画像に相当する。ここで、本発明に係る第２画像としては、直前撮像画像に限らず、現撮像画像に対して時系列的に異なるタイミングでカメラヘッド５にて撮像された撮像画像であれば、数フレーム前に撮像された撮像画像としてもよく、１フレーム後、または数フレーム後に撮像された撮像画像としても構わない。また、動き量算出処理に用いる現撮像画像及び直前撮像画像としては、信号補正部９２５によるデモザイク処理前の画像であってもよく、当該デモザイク処理後の画像であっても構わない。さらに、動き量算出処理としては、現撮像画像における全領域（全画素）について動き量を算出する処理に限らず、当該現撮像画像における全領域のうち一部の領域（全画素のうち一部の画素）についてのみ動き量を算出する処理としても構わない。
図４ないし図６は、動き量算出処理の一例を説明する図である。具体的に、図４は、カメラヘッド５にて撮像された撮像画像ＣＩ１～ＣＩ４を時系列的に（矢印ｔの方向に）並べた図である。ここで、生体内で反射され、挿入部２内に集光された光（被写体像）は、断面略円形である。このため、撮像画像ＣＩ１～ＣＩ４は、被写体像ＳＩと、当該被写体像ＳＩ以外のマスク領域ＭＡ（図４，図５では斜め線で表現）とを含む。また、図５及び図６は、図４に対応した図であって、現撮像画像ＣＩＣをそれぞれ示している。
例えば、動き量算出部９２２は、図５及び図６に示すように、ブロックマッチング法を用いて動き量算出処理を実行する。
具体的に、動き量算出部９２２は、直前撮像画像ＣＩＢ（図５）における全画素のうち、注目画素ＰＩ（図５）を選定する。また、動き量算出部９２２は、当該注目画素ＰＩと、当該注目画素ＰＩの周囲に位置する複数の周囲画素ＰＳ（図５）とを含む画素群Ｇｒ（図５）を選定する。なお、図５の例では、周囲画素ＰＳの数を８個（画素群Ｇｒの数を３×３の９個）としているが、その数は、８個に限らず、その他の数（例えば、周囲画素ＰＳの数を２４個（画素群Ｇｒの数を５×５の２５個））としても構わない。
具体的に、動き量算出部９２２は、直前撮像画像ＣＩＢ（図５）における全画素のうち、注目画素ＰＩ（図５）を選定する。また、動き量算出部９２２は、当該注目画素ＰＩと、当該注目画素ＰＩの周囲に位置する複数の周囲画素ＰＳ（図５）とを含む画素群Ｇｒ（図５）を選定する。なお、図５の例では、周囲画素ＰＳの数を８個（画素群Ｇｒの数を３×３の９個）としているが、その数は、８個に限らず、その他の数（例えば、周囲画素ＰＳの数を２４個（画素群Ｇｒの数を５×５の２５個））としても構わない。
次に、動き量算出部９２２は、現撮像画像ＣＩＣの全領域に亘って、画素群Ｇｒと最も相関の高い画素群Ｇｒ´（図５）を特定する。そして、動き量算出部９２２は、直前撮像画像ＣＩＢにおける画素群Ｇｒの中心に位置する注目画素ＰＩから現撮像画像ＣＩＣにおける画素群Ｇｒ´の中心に位置する注目画素ＰＩ´までのベクトルを当該注目画素ＰＩ´の動きベクトルＢ（図５）として算出する。
動き量算出部９２２は、直前撮像画像ＣＩＢにおける全画素について注目画素ＰＩを変更しながらそれぞれ上述した処理を順次、実行することで、図６に示すように、現撮像画像ＣＩＣにおける画素（注目画素ＰＩ´）毎の動きベクトルＢを算出する。図６では、動きベクトルＢの方向（動きの方向）を矢印で示し、当該動きベクトルＢの大きさ（動き量）を矢印の長さで表現している。点で示した動きベクトルＢは、動き量が０であることを示している。
なお、動き量算出処理としては、上述したブロックマッチング法に限らず、その他の方法（例えば、勾配法）を用いても構わない。
動き量算出部９２２は、直前撮像画像ＣＩＢにおける全画素について注目画素ＰＩを変更しながらそれぞれ上述した処理を順次、実行することで、図６に示すように、現撮像画像ＣＩＣにおける画素（注目画素ＰＩ´）毎の動きベクトルＢを算出する。図６では、動きベクトルＢの方向（動きの方向）を矢印で示し、当該動きベクトルＢの大きさ（動き量）を矢印の長さで表現している。点で示した動きベクトルＢは、動き量が０であることを示している。
なお、動き量算出処理としては、上述したブロックマッチング法に限らず、その他の方法（例えば、勾配法）を用いても構わない。
領域特定部９２３は、現撮像画像ＣＩＣにおけるマスク領域ＭＡ、白傷欠陥の画素からなる白傷欠陥領域ＷＡ（図９参照）、黒傷欠陥の画素からなる黒傷欠陥領域ＢＡ（図９参照）を特定する領域特定処理を実行する。ここで、領域特定部９２３は、当該領域特定処理を実行する際、具体的には後述するが、動き量算出部９２２にて算出された注目画素ＰＩ´の動き量及び当該注目画素ＰＩ´の周囲に位置する周囲画素ＰＳ´（図５）の動き量と、注目画素ＰＩ´の画素レベル及び当該注目画素ＰＩ´の周囲に位置する周囲画素ＰＳ´の画素レベルとを参照する。なお、当該周囲画素ＰＳ´の数としては、８個に限らず、その他の数（例えば２４個等）としても構わない。また、当該画素レベルとしては、現撮像画像ＣＩＣが信号補正部９２５によるデモザイク処理前の画像であれば、カラーフィルタ５４１ａを構成するＲ，Ｇ，Ｂの各フィルタ群に対応するＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの成分情報（画素値）を例示することができる。また、当該画素レベルとしては、現撮像画像ＣＩＣが信号補正部９２５によるデモザイク処理後の画像であれば、ＲＧＢ値（画素値）やＹ信号（輝度信号）に応じた輝度値を例示することができる。すなわち、領域特定処理としては、信号補正部９２５によるデモザイク処理前に実行してもよく、あるいは、信号補正部９２５によるデモザイク処理後に実行しても構わない。さらに、領域特定処理としては、現撮像画像ＣＩＣにおける全領域からマスク領域ＭＡ、白傷欠陥領域ＷＡ、及び黒傷欠陥領域ＢＡを特定する処理に限らず、当該現撮像画像ＣＩＣにおける全領域のうち一部の領域から各領域ＭＡ，ＷＡ，ＢＡを特定する処理としても構わない。
欠陥補正処理部９２４は、現撮像画像ＣＩＣにおいて、領域特定部９２３にて特定された白傷欠陥領域ＷＡにおける各画素の白傷欠陥、及び領域特定部９２３にて特定された黒傷欠陥領域ＢＡにおける各画素の黒傷欠陥をそれぞれ補正する欠陥補正処理を実行する。
図７は、欠陥補正処理の一例を説明する図である。なお、図７では、信号補正部９２５によるデモザイク処理前の現撮像画像ＣＩＣを示しており、説明の便宜上、カラーフィルタ５４１ａにおけるＲフィルタ群に対応する画素には「Ｒ」の文字を付し、Ｇフィルタ群に対応する画素には「Ｇ」の文字を付し、Ｂフィルタ群に対応する画素には「Ｂ」の文字を付している。また、図７では、白傷欠陥領域ＷＡ及び黒傷欠陥領域ＢＡにおける各画素（以下、対象画素ＴＰＲ，ＴＰＧ，ＴＰＢと記載）にドットを付している。
例えば、対象画素ＴＰＲがカラーフィルタ５４１ａにおけるＲフィルタ群に対応した画素である場合を想定する。この場合には、欠陥補正処理部９２４は、図７に矢印で示すように、Ｒフィルタ群に対応した画素のうち、対象画素ＴＰＲに近接した４個の周辺画素ＴＰＲ´におけるＲの成分情報（画素値）の平均値を当該対象画素ＴＰＲの画素値とする欠陥補正処理を実行する。
また、例えば、対象画素ＴＰＧがカラーフィルタ５４１ａにおけるＧフィルタ群に対応した画素である場合を想定する。この場合には、欠陥補正処理部９２４は、図７に矢印で示すように、Ｇフィルタ群に対応した画素のうち、対象画素ＴＰＲに近接した４個の周辺画素ＴＰＧ´におけるＧの成分情報（画素値）の平均値を当該対象画素ＴＰＧの画素値とする欠陥補正処理を実行する。
さらに、例えば、対象画素ＴＰＢがカラーフィルタ５４１ａにおけるＢフィルタ群に対応した画素である場合を想定する。この場合には、欠陥補正処理部９２４は、図７に矢印で示すように、Ｂフィルタ群に対応した画素のうち、対象画素ＴＰＢに近接した４個の周辺画素ＴＰＢ´におけるＢの成分情報（画素値）の平均値を当該対象画素ＴＰＢの画素値とする欠陥補正処理を実行する。
また、例えば、対象画素ＴＰＧがカラーフィルタ５４１ａにおけるＧフィルタ群に対応した画素である場合を想定する。この場合には、欠陥補正処理部９２４は、図７に矢印で示すように、Ｇフィルタ群に対応した画素のうち、対象画素ＴＰＲに近接した４個の周辺画素ＴＰＧ´におけるＧの成分情報（画素値）の平均値を当該対象画素ＴＰＧの画素値とする欠陥補正処理を実行する。
さらに、例えば、対象画素ＴＰＢがカラーフィルタ５４１ａにおけるＢフィルタ群に対応した画素である場合を想定する。この場合には、欠陥補正処理部９２４は、図７に矢印で示すように、Ｂフィルタ群に対応した画素のうち、対象画素ＴＰＢに近接した４個の周辺画素ＴＰＢ´におけるＢの成分情報（画素値）の平均値を当該対象画素ＴＰＢの画素値とする欠陥補正処理を実行する。
なお、上記において、欠陥補正処理で用いる周辺画素ＴＰＲ´，ＴＰＧ´，ＴＰＢ´の数は、４個に限らず、その他の数の周辺画素ＴＰＲ´，ＴＰＧ´，ＴＰＢ´を用いても構わない。また、上記では、信号補正部９２５によるデモザイク処理前に欠陥補正処理を実行する場合を例示したが、これに限らず、信号補正部９２５によるデモザイク処理後に欠陥補正処理を実行しても構わない。
信号補正部９２５は、画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））に対して、当該デジタル信号を増幅するデジタルゲインを乗算する。また、信号補正部９２５は、デジタルゲインを乗算した後の画像信号（ＲＡＷ信号（デジタル信号））に対してオプティカルブラック減算処理、デモザイク処理等のＲＡＷ処理を施し、当該ＲＡＷ信号（画像信号）をＲＧＢ信号（画像信号）に変換する。さらに、信号補正部９２５は、当該ＲＧＢ信号（画像信号）を輝度信号及び色差信号（Ｙ，ＣＢ／ＣＲ信号）に変換する。また、信号補正部９２５は、画像信号（デジタル信号）に対して、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正、輪郭強調、色調補正、シェーディング補正、電子マスク処理等の補正処理を実行する。
ＮＲ処理部９２６は、現撮像画像ＣＩＣにおいて、領域特定部９２３にて特定されたマスク領域ＭＡに時間フィルタを施し、当該マスク領域ＭＡ以外の領域（被写体像ＳＩの領域）には空間フィルタを施して、当該現撮像画像ＣＩＣにおけるランダムノイズを除去するＮＲ（ノイズリダクション）処理を実行する。
検波処理部９２７は、現撮像画像ＣＩＣ全体における所定の領域（以下、検波領域と記載）の画素毎のＹ信号（輝度信号）に基づいて、当該検波領域内の画像のコントラストや周波数成分の検出、フィルタ等による当該検波領域内の輝度平均値や最大最小画素の検出、閾値との比較判定、ヒストグラム等の検出を実行する。そして、検波処理部９２７は、当該検出により得られた検波情報（コントラスト、周波数成分、輝度平均値、最大最小画素、及びヒストグラム等）を制御部９４に出力する。
表示制御部９３は、制御部９４による制御の下、画像処理部９２にて処理された画像信号（Ｙ，ＣＢ／ＣＲ信号）に基づく表示用の映像信号を生成する。そして、表示制御部９３は、第２伝送ケーブル８を介して、当該映像信号を表示装置７に出力する。これにより、表示装置７は、当該映像信号に基づく現撮像画像ＣＩＣを表示する。
制御部９４は、例えば、ＣＰＵ等を用いて構成され、第１～第３伝送ケーブル６，８，１０を介して制御信号を出力することで、光源装置３、カメラヘッド５、及び表示装置７の動作を制御するとともに、制御装置９全体の動作を制御する。この制御部９４は、図２に示すように、レンズ制御部９４１と、パラメータ算出部９４２と、明るさ制御部９４３とを備える。
レンズ制御部９４１は、レンズ駆動部５２を動作させ、レンズユニット５１の焦点を調整（フォーカス位置を変更）する。
例えば、レンズ制御部９４１は、検波処理部９２７から出力された検波情報（コントラストや周波数成分）に基づいて、現撮像画像ＣＩＣに含まれる被写体像ＳＩの合焦状態を評価するための合焦評価値を算出する。ここで、レンズ制御部９４１は、検波処理部９２７にて検出されたコントラストや、検波処理部９２７にて検出された周波数成分のうち高周波成分の和を合焦評価値とする。なお、合焦評価値は、値が大きいほどフォーカスが合っていることを示す。そして、レンズ制御部９４１は、レンズ位置検出部５３にて検出されたフォーカス位置と、当該合焦評価値とに基づいて、山登り法等により被写体像ＳＩが合焦状態となるフォーカス位置にフォーカスレンズ５１１を位置付けるＡＦ処理を実行する。
なお、当該ＡＦ処理は、常時、実行する所謂、コンティニュアスＡＦを採用してもよく、あるいは、カメラヘッド５等に設けられた操作ボタン（図示略）の操作に応じて実行する所謂、ワンタッチＡＦを採用しても構わない。
レンズ制御部９４１は、レンズ駆動部５２を動作させ、レンズユニット５１の焦点を調整（フォーカス位置を変更）する。
例えば、レンズ制御部９４１は、検波処理部９２７から出力された検波情報（コントラストや周波数成分）に基づいて、現撮像画像ＣＩＣに含まれる被写体像ＳＩの合焦状態を評価するための合焦評価値を算出する。ここで、レンズ制御部９４１は、検波処理部９２７にて検出されたコントラストや、検波処理部９２７にて検出された周波数成分のうち高周波成分の和を合焦評価値とする。なお、合焦評価値は、値が大きいほどフォーカスが合っていることを示す。そして、レンズ制御部９４１は、レンズ位置検出部５３にて検出されたフォーカス位置と、当該合焦評価値とに基づいて、山登り法等により被写体像ＳＩが合焦状態となるフォーカス位置にフォーカスレンズ５１１を位置付けるＡＦ処理を実行する。
なお、当該ＡＦ処理は、常時、実行する所謂、コンティニュアスＡＦを採用してもよく、あるいは、カメラヘッド５等に設けられた操作ボタン（図示略）の操作に応じて実行する所謂、ワンタッチＡＦを採用しても構わない。
パラメータ算出部９４２は、検波処理部９２７から出力された検波情報（輝度平均値）に基づいて、撮像部５４による撮像で得られる現撮像画像ＣＩＣの明るさを基準となる明るさに変更する（検波処理により得られる輝度平均値を基準となる輝度平均値に変更する）ための明るさパラメータを算出する。
本実施の形態では、パラメータ算出部９４２は、検波処理部９２７から出力された検波情報（輝度平均値）に基づいて、撮像素子５４１における各画素の露光時間、信号処理部５４２にて乗算されるアナログゲイン、信号補正部９２５にて乗算されるデジタルゲイン、及び光源装置３から挿入部２に供給される光の光量の４つの明るさパラメータをそれぞれ算出する。
本実施の形態では、パラメータ算出部９４２は、検波処理部９２７から出力された検波情報（輝度平均値）に基づいて、撮像素子５４１における各画素の露光時間、信号処理部５４２にて乗算されるアナログゲイン、信号補正部９２５にて乗算されるデジタルゲイン、及び光源装置３から挿入部２に供給される光の光量の４つの明るさパラメータをそれぞれ算出する。
明るさ制御部９４３は、パラメータ算出部９４２にて算出された明るさパラメータに基づいて、撮像素子５４１、信号処理部５４２、信号補正部９２５、及び光源装置３の動作を制御する。
具体的に、明るさ制御部９４３は、第１伝送ケーブル６を介して撮像部５４に制御信号を出力し、撮像素子５４１の各画素の露光時間をパラメータ算出部９４２にて算出された露光時間（明るさパラメータ）とする。また、明るさ制御部９４３は、第１伝送ケーブル６を介して撮像部５４に制御信号を出力し、信号処理部５４２にて乗算されるアナログゲインをパラメータ算出部９４２にて算出されたアナログゲイン（明るさパラメータ）とする。さらに、明るさ制御部９４３は、信号補正部９２５に制御信号を出力し、当該信号補正部９２５にて乗算されるデジタルゲインをパラメータ算出部９４２にて算出されたデジタルゲイン（明るさパラメータ）とする。また、明るさ制御部９４３は、第３伝送ケーブル１０を介して光源装置３に制御信号を出力し、当該光源装置３から挿入部２に供給される光の句量をパラメータ算出部９４２にて算出された光量（明るさパラメータ）とする。
以上のように明るさ制御部９４３にて撮像素子５４１、信号処理部５４２、信号補正部９２５、及び光源装置３の動作が制御されることで、現撮像画像ＣＩＣの明るさは、基準となる明るさに変更される。
具体的に、明るさ制御部９４３は、第１伝送ケーブル６を介して撮像部５４に制御信号を出力し、撮像素子５４１の各画素の露光時間をパラメータ算出部９４２にて算出された露光時間（明るさパラメータ）とする。また、明るさ制御部９４３は、第１伝送ケーブル６を介して撮像部５４に制御信号を出力し、信号処理部５４２にて乗算されるアナログゲインをパラメータ算出部９４２にて算出されたアナログゲイン（明るさパラメータ）とする。さらに、明るさ制御部９４３は、信号補正部９２５に制御信号を出力し、当該信号補正部９２５にて乗算されるデジタルゲインをパラメータ算出部９４２にて算出されたデジタルゲイン（明るさパラメータ）とする。また、明るさ制御部９４３は、第３伝送ケーブル１０を介して光源装置３に制御信号を出力し、当該光源装置３から挿入部２に供給される光の句量をパラメータ算出部９４２にて算出された光量（明るさパラメータ）とする。
以上のように明るさ制御部９４３にて撮像素子５４１、信号処理部５４２、信号補正部９２５、及び光源装置３の動作が制御されることで、現撮像画像ＣＩＣの明るさは、基準となる明るさに変更される。
入力部９５は、マウス、キーボード、及びタッチパネル等の操作デバイスを用いて構成され、医師等のユーザによるユーザ操作を受け付ける。そして、入力部９５は、当該ユーザ操作に応じた操作信号を制御部９４に出力する。
出力部９６は、スピーカやプリンタ等を用いて構成され、各種情報を出力する。
記憶部９７は、制御部９４が実行するプログラムや、制御部９４の処理に必要な情報等を記憶する。
出力部９６は、スピーカやプリンタ等を用いて構成され、各種情報を出力する。
記憶部９７は、制御部９４が実行するプログラムや、制御部９４の処理に必要な情報等を記憶する。
〔制御装置の動作〕
次に、上述した制御装置９の動作について説明する。
図８は、制御装置９の動作を示すフローチャートである。図９は、制御装置９の動作を説明する図である。具体的に、図９は、図４に対応した図であって、現撮像画像ＣＩＣをそれぞれ示している。
なお、以下では、説明の便宜上、動き量算出処理、領域特定処理、及び欠陥補正処理について説明する。また、動き量算出処理及び欠陥補正処理の具体例については、既に説明しているため、以下では、領域特定処理について主に説明する。
次に、上述した制御装置９の動作について説明する。
図８は、制御装置９の動作を示すフローチャートである。図９は、制御装置９の動作を説明する図である。具体的に、図９は、図４に対応した図であって、現撮像画像ＣＩＣをそれぞれ示している。
なお、以下では、説明の便宜上、動き量算出処理、領域特定処理、及び欠陥補正処理について説明する。また、動き量算出処理及び欠陥補正処理の具体例については、既に説明しているため、以下では、領域特定処理について主に説明する。
先ず、動き量算出部９２２は、動き量算出処理を実行する（ステップＳ１）。
ステップＳ１の後、領域特定部９２３は、現撮像画像ＣＩＣにおける全画素のうち、領域の特定対象となる一つの注目画素ＰＩ´について、ステップＳ１で算出された当該注目画素ＰＩ´の動き量が特定の第１閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
注目画素ＰＩ´の動き量が第１閾値を超えると判定された場合（ステップＳ２：Ｎｏ）には、制御装置９は、ステップＳ１２に移行する。
一方、注目画素ＰＩ´の動き量が第１閾値以下であると判定した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、領域特定部９２３は、当該注目画素ＰＩ´の周囲に位置する全て（図５の例では８個）の周囲画素ＰＳ´について、ステップＳ１で算出された当該全ての周囲画素ＰＳ´の動き量が第１閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。当該第１閾値は、本発明に係る第１閾値に相当するとともに、第３閾値に相当する。
ステップＳ１の後、領域特定部９２３は、現撮像画像ＣＩＣにおける全画素のうち、領域の特定対象となる一つの注目画素ＰＩ´について、ステップＳ１で算出された当該注目画素ＰＩ´の動き量が特定の第１閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
注目画素ＰＩ´の動き量が第１閾値を超えると判定された場合（ステップＳ２：Ｎｏ）には、制御装置９は、ステップＳ１２に移行する。
一方、注目画素ＰＩ´の動き量が第１閾値以下であると判定した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、領域特定部９２３は、当該注目画素ＰＩ´の周囲に位置する全て（図５の例では８個）の周囲画素ＰＳ´について、ステップＳ１で算出された当該全ての周囲画素ＰＳ´の動き量が第１閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。当該第１閾値は、本発明に係る第１閾値に相当するとともに、第３閾値に相当する。
少なくとも一部の周囲画素ＰＳ´の動き量が第１閾値を超えると判定された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）には、制御装置９は、ステップＳ７に移行する。
一方、全ての周囲画素ＰＳ´の動き量が第１閾値以下であると判定した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）には、領域特定部９２３は、注目画素ＰＩ´の画素レベルが特定の第２閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。当該第２閾値は、本発明に係る第２閾値の他、第５閾値に相当する。
一方、全ての周囲画素ＰＳ´の動き量が第１閾値以下であると判定した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）には、領域特定部９２３は、注目画素ＰＩ´の画素レベルが特定の第２閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。当該第２閾値は、本発明に係る第２閾値の他、第５閾値に相当する。
注目画素ＰＩ´の画素レベルが第２閾値以下であると判定した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）には、領域特定部９２３は、当該注目画素ＰＩ´をマスク内側領域ＭＡ１（図９）に含まれる画素と判定する（ステップＳ５）。当該マスク内側領域ＭＡ１は、マスク領域ＭＡであって、当該マスク領域ＭＡと被写体像ＳＩとの境界に位置する境界領域ＭＡ２を除く領域である。この後、制御装置９は、ステップＳ１２に移行する。
一方、注目画素ＰＩ´の画素レベルが第２閾値を超えると判定した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）には、領域特定部９２３は、当該注目画素ＰＩ´を白傷欠陥領域ＷＡに含まれる画素と判定する（ステップＳ６）。この後、制御装置９は、ステップＳ１２に移行する。
一方、注目画素ＰＩ´の画素レベルが第２閾値を超えると判定した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）には、領域特定部９２３は、当該注目画素ＰＩ´を白傷欠陥領域ＷＡに含まれる画素と判定する（ステップＳ６）。この後、制御装置９は、ステップＳ１２に移行する。
ステップＳ７において、領域特定部９２３は、以下に示す割合が特定の第４閾値以上であるか否かを判定する。当該割合とは、全ての周囲画素ＰＳ´の数（図５の例では８個）に対する当該全ての周囲画素ＰＳ´のうちステップＳ１で算出された動き量が第１閾値を超える周囲画素ＰＳ´の数の割合である。
割合が第４閾値未満であると判定された場合（ステップＳ７：Ｎｏ）には、領域特定部９２３は、注目画素ＰＩ´を境界領域ＭＡ２に含まれる画素と判定する（ステップＳ８）。この後、制御装置９は、ステップＳ１２に移行する。
一方、割合が第４閾値以上であると判定した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）には、領域特定部９２３は、ステップＳ４と同様に、注目画素ＰＩ´の画素レベルが第２閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ９）。当該第２閾値は、本発明に係る第２，第５閾値の他、第６閾値に相当する。
割合が第４閾値未満であると判定された場合（ステップＳ７：Ｎｏ）には、領域特定部９２３は、注目画素ＰＩ´を境界領域ＭＡ２に含まれる画素と判定する（ステップＳ８）。この後、制御装置９は、ステップＳ１２に移行する。
一方、割合が第４閾値以上であると判定した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）には、領域特定部９２３は、ステップＳ４と同様に、注目画素ＰＩ´の画素レベルが第２閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ９）。当該第２閾値は、本発明に係る第２，第５閾値の他、第６閾値に相当する。
注目画素ＰＩ´の画素レベルが第２閾値以下であると判定した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）には、領域特定部９２３は、当該注目画素ＰＩ´を黒傷欠陥領域ＢＡに含まれる画素と判定する（ステップＳ１０）。この後、制御装置９は、ステップＳ１２に移行する。
一方、注目画素ＰＩ´の画素レベルが第２閾値を超えると判定した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）には、領域特定部９２３は、ステップＳ６と同様に、当該注目画素ＰＩ´を白傷欠陥領域ＷＡに含まれる画素と判定する（ステップＳ１１）。この後、制御装置９は、ステップＳ１２に移行する。
一方、注目画素ＰＩ´の画素レベルが第２閾値を超えると判定した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）には、領域特定部９２３は、ステップＳ６と同様に、当該注目画素ＰＩ´を白傷欠陥領域ＷＡに含まれる画素と判定する（ステップＳ１１）。この後、制御装置９は、ステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２において、領域特定部９２３は、現撮像画像ＣＩＣにおける全画素を注目画素ＰＩ´として、ステップＳ２～Ｓ１１を実行したか否かを判定する。
全ての画素で実施していないと判定した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）には、領域特定部９２３は、注目画素ＰＩ´を変更するとともに、ステップＳ２に戻る。
一方、全ての画素で実施したと判定した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）には、領域特定部９２３は、ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１１の判定結果を踏まえ、図９に示すように、現撮像画像ＣＩＣのマスク領域ＭＡ、白傷欠陥領域ＷＡ、及び黒傷欠陥領域ＢＡを特定する（ステップＳ１３）。なお、マスク領域ＭＡは、上述したように、マスク内側領域ＭＡ１と境界領域ＭＡ２とから構成される。また、マスク領域ＭＡ、白傷欠陥領域ＷＡ、及び黒傷欠陥領域ＢＡで構成される領域は、本発明に係るマスク候補領域に相当する。
全ての画素で実施していないと判定した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）には、領域特定部９２３は、注目画素ＰＩ´を変更するとともに、ステップＳ２に戻る。
一方、全ての画素で実施したと判定した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）には、領域特定部９２３は、ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１１の判定結果を踏まえ、図９に示すように、現撮像画像ＣＩＣのマスク領域ＭＡ、白傷欠陥領域ＷＡ、及び黒傷欠陥領域ＢＡを特定する（ステップＳ１３）。なお、マスク領域ＭＡは、上述したように、マスク内側領域ＭＡ１と境界領域ＭＡ２とから構成される。また、マスク領域ＭＡ、白傷欠陥領域ＷＡ、及び黒傷欠陥領域ＢＡで構成される領域は、本発明に係るマスク候補領域に相当する。
ステップＳ１３の後、欠陥補正処理部９２４は、現撮像画像ＣＩＣにおいて、ステップＳ１３で特定された白傷欠陥領域ＷＡ及び黒傷欠陥領域ＢＡにおける各画素について、欠陥補正処理を実行する（ステップＳ１４）。
なお、検波処理部９２７は、ステップＳ１４の後、検波処理を実行する。具体的に、検波処理部９２７は、信号補正部９２５にて処理された画像信号（Ｙ，ＣＢ／ＣＲ信号）のうち輝度信号（Ｙ信号）を取得する。また、検波処理部９２７は、ステップＳ１３で特定されたマスク領域ＭＡを除く被写体像ＳＩの領域を検波領域とする。そして、検波処理部９２７は、当該取得した輝度信号（Ｙ信号）のうち、当該検波領域の画素毎の輝度信号（Ｙ信号）に基づいて、検波処理を実行する。また、制御部９４（は、当該検波処理により得られた検波情報に基づいて、ＡＦ処理、明るさパラメータの算出、当該明るさパラメータに基づく撮像素子５４１、信号処理部５４２、信号補正部９２５、及び光源装置３の動作制御等を実行する。
また、信号補正部９２５は、ステップＳ１４の後、現撮像画像ＣＩＣにおいて、ステップＳ１３で特定されたマスク領域ＭＡを黒で塗り潰す電子マスク処理を実行する。ここで、上記では、ステップＳ１４において、被写体像ＳＩの領域に含まれる白傷欠陥の他、マスク領域ＭＡに含まれる白傷欠陥を補正していたが、これに限らず、被写体像ＳＩの領域に含まれる白傷欠陥のみを補正するように構成しても構わない。このように構成すれば、欠陥補正処理を実行する領域が少なくなるため、欠陥補正処理部９２４の処理負荷を軽減することができる。
なお、信号補正部９２５は、ステップＳ１３で特定されたマスク領域ＭＡの大きさが小さいほど（被写体像ＳＩの大きさが大きいほど）、輪郭強調等の強調処理での強調度合いを強めても構わない。また、信号補正部９２５は、ステップＳ１３で特定されたマスク領域ＭＡの大きさが所定の閾値以下となった場合（被写体像ＳＩの大きさが所定の閾値以上となった場合）に、シェーディング補正を実行するように構成しても構わない。
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
本発明は、マスク領域ＭＡが挿入部２に起因して生じる領域であることから、挿入部２を動かした場合であっても、現撮像画像ＣＩＣにおいて、被写体像ＳＩに動きがあるが当該マスク領域ＭＡには全く動きがない点に着目した発明である。そして、本実施の形態に係る制御装置９では、現撮像画像ＣＩＣにおける全領域のうち動き量が第１閾値以下となるマスク候補領域内から、当該現撮像画像ＣＩＣに含まれるマスク領域ＭＡを特定する。すなわち、動き量に基づいてマスク領域ＭＡを特定することができるため、挿入部２の先端にガーゼ等の白色の被写体を被せる必要がない。また、全く動きのない領域をマスク領域ＭＡとして特定すればよいため、当該マスク領域ＭＡを高精度に特定することができる。したがって、本実施の形態に係る制御装置９によれば、マスク領域ＭＡを容易かつ高精度に特定することができる。
本発明は、マスク領域ＭＡが挿入部２に起因して生じる領域であることから、挿入部２を動かした場合であっても、現撮像画像ＣＩＣにおいて、被写体像ＳＩに動きがあるが当該マスク領域ＭＡには全く動きがない点に着目した発明である。そして、本実施の形態に係る制御装置９では、現撮像画像ＣＩＣにおける全領域のうち動き量が第１閾値以下となるマスク候補領域内から、当該現撮像画像ＣＩＣに含まれるマスク領域ＭＡを特定する。すなわち、動き量に基づいてマスク領域ＭＡを特定することができるため、挿入部２の先端にガーゼ等の白色の被写体を被せる必要がない。また、全く動きのない領域をマスク領域ＭＡとして特定すればよいため、当該マスク領域ＭＡを高精度に特定することができる。したがって、本実施の形態に係る制御装置９によれば、マスク領域ＭＡを容易かつ高精度に特定することができる。
また、本発明では、白傷欠陥領域ＷＡが撮像素子５４１における白傷欠陥の画素からなる領域であることから、挿入部２を動かした場合であっても、現撮像画像ＣＩＣにおいて、当該白傷欠陥領域ＷＡには全く動きがない点にも着目している。そして、本実施の形態に係る制御装置９では、現撮像画像ＣＩＣにおける全領域のうち、マスク候補領域であり、かつ、画素レベルが第２閾値を超える画素からなる領域を白傷欠陥領域ＷＡとして特定し、当該白傷欠陥領域ＷＡに対して欠陥補正処理を実行する。すなわち、全く動きのない領域であって、画素レベルが比較的に高い領域である白傷欠陥領域ＷＡを高精度に特定し、当該白傷欠陥領域ＷＡに対して良好に欠陥補正処理を実行することができる。
ところで、マスク領域ＭＡにおいて、マスク内側領域ＭＡ１に含まれる注目画素ＰＩ´は、全ての周囲画素ＰＳ´の動き量が第１閾値以下となる。一方、マスク領域ＭＡにおいて、境界領域ＭＡ２に含まれる注目画素ＰＩ´は、周囲に被写体像ＳＩの領域が存在するため、一部の周囲画素ＰＳ´の動き量が第１閾値を超える。また、境界領域ＭＡ２に含まれる注目画素ＰＩ´は、全ての周囲画素ＰＳ´の数に対する動き量が第１閾値を超える周囲画素ＰＳ´の数の割合が比較的に小さいものとなる。一方、被写体像ＳＩの領域に含まれる注目画素ＰＩ´は、当該割合が比較的に大きいものとなる。
そして、本実施の形態に係る制御装置９では、以上の関係に着目し、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ７を実行している。このため、境界領域ＭＡ２と被写体像ＳＩの領域とを明確に切り分けることができる。
そして、本実施の形態に係る制御装置９では、以上の関係に着目し、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ７を実行している。このため、境界領域ＭＡ２と被写体像ＳＩの領域とを明確に切り分けることができる。
また、本発明では、黒傷欠陥領域ＢＡが撮像素子５４１における黒傷欠陥の画素からなる領域であることから、挿入部２を動かした場合であっても、現撮像画像ＣＩＣにおいて、当該黒傷欠陥領域ＢＡには全く動きがない点にも着目している。そして、本実施の形態に係る制御装置９では、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ７，Ｓ９，Ｓ１３を実行することにより黒傷欠陥領域ＢＡを特定し、ステップＳ１４により当該黒傷欠陥領域ＢＡに対して欠陥補正処理を実行する。すなわち、全く動きのない領域であって、画素レベルが比較的に低い領域である黒傷欠陥領域ＢＡを高精度に特定し、当該黒傷欠陥領域ＢＡに対して良好に欠陥補正処理を実行することができる。
特に、本実施の形態に係る制御装置９では、ステップＳ１４において、被写体像ＳＩの領域に含まれる黒傷欠陥のみを補正する。このため、マスク領域ＭＡに含まれる黒傷欠陥をも補正する構成と比較して、欠陥補正処理を実行する領域が少なくなるため、欠陥補正処理部９２４の処理負荷を軽減することができる。
特に、本実施の形態に係る制御装置９では、ステップＳ１４において、被写体像ＳＩの領域に含まれる黒傷欠陥のみを補正する。このため、マスク領域ＭＡに含まれる黒傷欠陥をも補正する構成と比較して、欠陥補正処理を実行する領域が少なくなるため、欠陥補正処理部９２４の処理負荷を軽減することができる。
また、本実施の形態に係る制御装置９では、現撮像画像ＣＩＣにおける全領域のうち、領域特定部９２３にて特定されたマスク領域ＭＡ以外の被写体像ＳＩの領域を検波領域として検波処理を実行する。
このため、マスク領域ＭＡを含まない最大限に広い検波領域（被写体像ＳＩの略全領域）で検波処理を実行することができる。すなわち、当該検波処理で得られた検波情報に基づく処理（例えば、ＡＦ処理や明るさパラメータの算出処理等）を精度良く実行することができる。
このため、マスク領域ＭＡを含まない最大限に広い検波領域（被写体像ＳＩの略全領域）で検波処理を実行することができる。すなわち、当該検波処理で得られた検波情報に基づく処理（例えば、ＡＦ処理や明るさパラメータの算出処理等）を精度良く実行することができる。
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。
図１０は、本実施の形態の変形例を示す図である。
上述した実施の形態において、領域特定処理は、図８に示したフローに限らず、矛盾のない範囲で処理順序を変更しても構わない。
例えば、図１０に示したフローを採用しても構わない。具体的に、図１０に示したフローでは、図８に示したフローに対して、ステップＳ９，Ｓ１１を省略するとともに、ステップＳ３とステップＳ４との順序を逆にしている。
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。
図１０は、本実施の形態の変形例を示す図である。
上述した実施の形態において、領域特定処理は、図８に示したフローに限らず、矛盾のない範囲で処理順序を変更しても構わない。
例えば、図１０に示したフローを採用しても構わない。具体的に、図１０に示したフローでは、図８に示したフローに対して、ステップＳ９，Ｓ１１を省略するとともに、ステップＳ３とステップＳ４との順序を逆にしている。
上述した実施の形態では、本発明に係る第１，第３閾値を同一の値とするとともに、本発明に係る第２，第５，第６閾値を同一の値としていたが、これに限らず、本発明に係る第１～第６閾値を全て異なる値としても構わない。
上述した実施の形態では、本発明に係る動き量をブロックマッチング法や勾配法により算出していたが、これに限らない。
例えば、本発明に係る第１，第２画像を対応する画素同士で画素レベルを比較する。そして、当該画素レベルの変化量を本発明に係る動き量として算出しても構わない。この際、画素毎に動き量を算出する構成に限らず、複数の画素を含む画素群（領域）毎に動き量を算出しても構わない。上述した実施の形態でも同様である。
上述した実施の形態では、撮像素子５４１には、カラーフィルタ５４１ａが設けられていたが、これに限らない。例えば、撮像素子５４１として、カラーフィルタ５４１ａが設けられていない所謂、モノクロセンサで構成しても構わない。また、Ｒ用の撮像素子、Ｇ用の撮像素子、及びＢ用の撮像素子の三板で構成しても構わない。
上述した実施の形態において、カメラヘッド５の一部の構成や制御装置９の一部の構成を例えばコネクタＣＮ１やコネクタＣＮ２に設けても構わない。
上述した実施の形態では、本発明に係る動き量をブロックマッチング法や勾配法により算出していたが、これに限らない。
例えば、本発明に係る第１，第２画像を対応する画素同士で画素レベルを比較する。そして、当該画素レベルの変化量を本発明に係る動き量として算出しても構わない。この際、画素毎に動き量を算出する構成に限らず、複数の画素を含む画素群（領域）毎に動き量を算出しても構わない。上述した実施の形態でも同様である。
上述した実施の形態では、撮像素子５４１には、カラーフィルタ５４１ａが設けられていたが、これに限らない。例えば、撮像素子５４１として、カラーフィルタ５４１ａが設けられていない所謂、モノクロセンサで構成しても構わない。また、Ｒ用の撮像素子、Ｇ用の撮像素子、及びＢ用の撮像素子の三板で構成しても構わない。
上述した実施の形態において、カメラヘッド５の一部の構成や制御装置９の一部の構成を例えばコネクタＣＮ１やコネクタＣＮ２に設けても構わない。
１ 医療用観察装置
２ 挿入部
３ 光源装置
４ ライトガイド
５ カメラヘッド
６ 第１伝送ケーブル
７ 表示装置
８ 第２伝送ケーブル
９ 制御装置
１０ 第３伝送ケーブル
２１ 接眼部
５１ レンズユニット
５２ レンズ駆動部
５３ レンズ位置検出部
５４ 撮像部
５５ 通信部
９１ 通信部
９２ 画像処理部
９３ 表示制御部
９４ 制御部
９５ 入力部
９６ 出力部
９７ 記憶部
５１１ フォーカスレンズ
５２１ モータ
５２２ ドライバ
５４１ 撮像素子
５４１ａ カラーフィルタ
５４２ 信号処理部
９２１ 画像メモリ
９２２ 動き量算出部
９２３ 領域特定部
９２４ 欠陥補正処理部
９２５ 信号補正部
９２６ ＮＲ処理部
９２７ 検波処理部
９４１ レンズ制御部
９４２ パラメータ算出部
９４３ 明るさ制御部
Ｂ 動きベクトル
ＢＡ 黒傷欠陥領域
ＣＩ１～ＣＩ４ 撮像画像
ＣＩＢ 直前撮像画像
ＣＩＣ 現撮像画像
ＣＮ１，ＣＮ２ コネクタ
Ｇｒ，Ｇｒ´ 画素群
ＭＡ マスク領域
ＭＡ１ マスク内側領域
ＭＡ２ 境界領域
ＰＩ，ＰＩ´ 注目画素
ＰＳ，ＰＳ´ 周囲画素
ｔ 矢印
ＴＰＲ，ＴＰＧ，ＴＰＢ 対象画素
ＴＰＲ´，ＴＰＧ´，ＴＰＢ´ 周辺画素
ＷＡ 白傷欠陥領域
２ 挿入部
３ 光源装置
４ ライトガイド
５ カメラヘッド
６ 第１伝送ケーブル
７ 表示装置
８ 第２伝送ケーブル
９ 制御装置
１０ 第３伝送ケーブル
２１ 接眼部
５１ レンズユニット
５２ レンズ駆動部
５３ レンズ位置検出部
５４ 撮像部
５５ 通信部
９１ 通信部
９２ 画像処理部
９３ 表示制御部
９４ 制御部
９５ 入力部
９６ 出力部
９７ 記憶部
５１１ フォーカスレンズ
５２１ モータ
５２２ ドライバ
５４１ 撮像素子
５４１ａ カラーフィルタ
５４２ 信号処理部
９２１ 画像メモリ
９２２ 動き量算出部
９２３ 領域特定部
９２４ 欠陥補正処理部
９２５ 信号補正部
９２６ ＮＲ処理部
９２７ 検波処理部
９４１ レンズ制御部
９４２ パラメータ算出部
９４３ 明るさ制御部
Ｂ 動きベクトル
ＢＡ 黒傷欠陥領域
ＣＩ１～ＣＩ４ 撮像画像
ＣＩＢ 直前撮像画像
ＣＩＣ 現撮像画像
ＣＮ１，ＣＮ２ コネクタ
Ｇｒ，Ｇｒ´ 画素群
ＭＡ マスク領域
ＭＡ１ マスク内側領域
ＭＡ２ 境界領域
ＰＩ，ＰＩ´ 注目画素
ＰＳ，ＰＳ´ 周囲画素
ｔ 矢印
ＴＰＲ，ＴＰＧ，ＴＰＢ 対象画素
ＴＰＲ´，ＴＰＧ´，ＴＰＢ´ 周辺画素
ＷＡ 白傷欠陥領域
Claims (11)
- 内視鏡にて取り込まれた被写体像を撮像した第１画像と、当該第１画像に対して時系列的に異なるタイミングで当該被写体像を撮像した第２画像とを比較し、当該第１画像における複数の領域毎に当該第２画像に対する動き量を算出する動き量算出部と、
前記第１画像のうち前記動き量が特定の第１閾値以下となるマスク候補領域内から、当該第１画像に含まれる前記被写体像以外のマスク領域を特定する領域特定部とを備え、
前記領域特定部は、
前記第１画像のうち、前記マスク候補領域であり、かつ、画素レベルが特定の第２閾値を超える画素からなる領域を白傷欠陥領域として特定する
ことを特徴とする医療用画像処理装置。 - 前記白傷欠陥領域に対して白傷欠陥を補正する白傷欠陥補正を実行する欠陥補正処理部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用画像処理装置。 - 前記マスク領域を黒で塗り潰す電子マスク処理を実行する信号補正部をさらに備え、
前記欠陥補正処理部は、
前記第１画像のうち、前記領域特定部にて特定された前記マスク領域以外の領域に含まれる前記白傷欠陥領域に対して前記白傷欠陥補正を実行する
ことを特徴とする請求項２に記載の医療用画像処理装置。 - 前記領域特定部は、
前記第１画像における領域の特定対象となる画素を注目画素とし、当該注目画素の周囲に位置する画素を周囲画素とした場合に、前記第１画像のうち、前記マスク候補領域であるとともに、一部の前記周囲画素の前記動き量が特定の第３閾値を超える前記注目画素からなり、かつ、全ての前記周囲画素の数に対する前記動き量が前記第３閾値を超える前記周囲画素の数の割合が特定の第４閾値未満となる前記注目画素からなる領域を前記被写体像と前記マスク領域との境界に位置する境界領域として特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用画像処理装置。 - 前記領域特定部は、
前記第１画像のうち、前記マスク候補領域であるとともに、全ての前記周囲画素の前記動き量が前記第３閾値以下となる前記注目画素からなり、かつ、画素レベルが特定の第５閾値以下となる前記注目画素からなる領域と、前記境界領域とを、前記マスク領域として特定する
ことを特徴とする請求項４に記載の医療用画像処理装置。 - 前記領域特定部は、
前記第１画像のうち、前記マスク候補領域であるとともに、全ての前記周囲画素の数に対する前記動き量が前記第３閾値を超える前記周囲画素の数の割合が前記第４閾値以上となる前記注目画素からなり、かつ、画素レベルが特定の第６閾値以下となる前記注目画素からなる領域を黒傷欠陥領域として特定する
ことを特徴とする請求項４に記載の医療用画像処理装置。 - 前記黒傷欠陥領域に対して黒傷欠陥を補正する黒傷欠陥補正を実行する欠陥補正処理部をさらに備える
ことを特徴とする請求項６に記載の医療用画像処理装置。 - 前記欠陥補正処理部は、
前記第１画像のうち、前記領域特定部にて特定された前記マスク領域以外の領域に含まれる前記黒傷欠陥領域に対して前記黒傷欠陥補正を実行する
ことを特徴とする請求項７に記載の医療用画像処理装置。 - 前記第１画像における明るさの変更に用いられる明るさパラメータを算出するための検波処理を実行する検波処理部をさらに備え、
前記検波処理部は、
前記第１画像のうち、前記領域特定部にて特定された前記マスク領域以外の領域内の画素毎の輝度信号に基づいて、前記検波処理を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用画像処理装置。 - 前記被写体像を撮像して前記第１画像及び前記第２画像を生成する撮像装置を制御するための検波処理を実行する検波処理部をさらに備え、
前記検波処理部は、
前記第１画像のうち、前記領域特定部にて特定された前記マスク領域以外の領域内の画素毎の輝度信号に基づいて、前記検波処理を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用画像処理装置。 - 被検体内に挿入される内視鏡と、
前記内視鏡の接眼部に着脱自在に接続され、当該内視鏡にて取り込まれた被写体像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置にて撮像された画像を処理する請求項１～１０のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置とを備える
ことを特徴とする医療用観察装置。
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