JP7454409B2 - 医療用制御装置及び医療用制御装置の制御方法 - Google Patents

医療用制御装置及び医療用制御装置の制御方法 Download PDF

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Description

本開示は、医療用制御装置及び医療用制御装置の制御方法に関する。
医療現場において、カメラヘッドに硬性鏡を接続し、硬性鏡の挿入部を患者の体内等に挿入して観察対象を撮像する内視鏡装置が知られている。内視鏡装置は、観察対象を撮像する際に、観察対象以外の鉗子やガーゼ等を被写体に含んで撮像してしまう場合が有り得る。表示装置に表示される撮像画像の明るさが鉗子やガーゼの明るさに合っていない場合には、表示装置に表示される画像の明るさが全体的に明るくなることがある。これにより、表示される画像に白飛びが生じ、術者が観察したい部分の情報や色が欠けてしまうことがある。
一般的に、白飛びを低減するために、イメージセンサのダイナミックレンジを拡大することが有効である。例えば、セルサイズが大きく大判のイメージセンサを用いることで、イメージセンサのダイナミックレンジを拡大することができる。これにより、広いダイナミックレンジに対応した画像を撮像することができるため、当該画像が表示装置に表示された際の白飛びを低減することができる。また、白飛びを低減するために、撮像時のシャッタースピードの変更により時間的に異なって撮像された複数枚の明暗画像が合成されるＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）撮影を行うことも有効である。これにより、広いダイナミックレンジに対応した画像を生成することができるため、当該画像が表示された際の白飛びを低減することができる。
参考までに、下記特許文献１には、広ダイナミックレンジ画像を狭ダイナミックレンジ画像に変換する際に、ユーザの操作に基づき画像中の任意の位置の輝度を最適化する技術が開示されている。
特開２００２－１３５５８９号公報
内視鏡装置では、カメラヘッドの小型化が求められるため、大判のイメージセンサを用いることが難しい。また、長蓄積露光画像と短蓄積露光画像との２枚を合成してＨＤＲ画像を生成する撮影方法は、被写体と撮像素子との相対位置が変化すると画像にブレが生じてしまうため、撮像素子を移動させながら体内の様子を観察する内視鏡装置にこのような撮影方法を用いることは望ましくない。そこで、表示装置のダイナミックレンジが高い程、撮像画像の明るさがより暗くなるように撮像画像の明るさを制御することにより、表示装置にて医療用撮像画像の明るさを明るくして表示した際に生じる白飛びを低減することができる。
ところで、内視鏡装置には、カメラヘッドに対して、複数の異なる種類の硬性鏡を接続することができるものがある。硬性鏡の種類によっては、挿入部の径が異なる等の理由により、硬性鏡が取り込む光の量が異なる。カメラヘッドに接続する硬性鏡が取り込む光の量が少ないと、撮像画像の明るさが暗くなるため、撮像画像に対するゲインを大きくする必要がある。
しかしながら、従来の内視鏡の制御装置では、硬性鏡が取り込む光の量を考慮せずに撮像画像に画像処理を施していたため、硬性鏡の種類によっては撮像画像に適切な画像処理を行うことができないという課題があった。
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、硬性鏡が交換可能な内視鏡装置において、硬性鏡の種類によらず撮像画像に適切な画像処理を施すことができる医療用制御装置及び医療用制御装置の制御方法を提供することを目的とする。
本開示によれば、医療用制御装置は、被検体内に挿入される挿入部を有する硬性鏡が着脱自在に接続され、前記硬性鏡により取り込まれた被写体像を撮像した撮像画像に画像処理を施して、画像を表示する表示装置に表示させる医療用撮像画像を生成する制御装置であって、前記撮像画像に含まれる前記被写体像と該被写体像以外のマスク領域との境界点間の距離であるマスク幅を検出する検出部と、前記マスク幅に応じて前記画像処理に用いる第１のパラメータを算出する制御部と、を備える。
また、本開示によれば、前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるデジタルゲインを大きくする。
また、本開示によれば、前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるノイズリダクションを強くする。
また、本開示によれば、前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるシェーディングを強くする。
また、本開示によれば、前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理における黒レベル調整の設定値を大きくする。
また、本開示によれば、前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるエンハンスを弱める。
また、本開示によれば、前記制御部は、前記表示装置のダイナミックレンジを特定し、特定された前記表示装置のダイナミックレンジに対応する前記第１のパラメータを算出する。
また、本開示によれば、前記制御部は、前記マスク幅に応じて、前記撮像画像の明るさの制御に用いる第２のパラメータを設定する。
また、本開示によれば、前記制御部は、前記第２のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど撮像部の信号処理におけるアナログゲインを大きくする。
また、本開示によれば、前記制御部は、前記第２のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど撮像部が有する撮像素子の各画素の露光時間を長くする。
また、本開示によれば、前記制御部は、前記第２のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど光源装置から前記挿入部に供給される光量を多くする。
また、本開示によれば、前記制御部は、前記表示装置のダイナミックレンジを特定し、特定された前記表示装置のダイナミックレンジに対応する前記第２のパラメータを算出する。
また、本開示によれば、被検体内に挿入される挿入部を有する硬性鏡が着脱自在に接続され、前記硬性鏡により取り込まれた被写体像を撮像した撮像画像に画像処理を施して、画像を表示する表示装置に表示させる医療用撮像画像を生成する制御装置の制御方法であって、前記撮像画像に含まれる前記被写体像と該被写体像以外のマスク領域との境界点間の距離であるマスク幅を検出する検出ステップと、前記マスク幅に応じて前記画像処理に用いる第１のパラメータを算出する制御ステップと、を含む。
また、本開示によれば、被検体内に挿入される挿入部を有する硬性鏡が着脱自在に接続され、前記硬性鏡により取り込まれた被写体像を撮像した撮像画像に画像処理を施して、画像を表示する表示装置に表示させる医療用撮像画像を生成する制御装置の制御方法であって、前記挿入部の径を取得する取得ステップと、前記挿入部の径に応じて前記画像処理に用いる第１のパラメータを算出する制御ステップと、を含む。
以上説明したように本開示によれば、硬性鏡が交換可能な内視鏡装置において、硬性鏡の種類によらず撮像画像に適切な画像処理を施すことができる医療用制御装置及び医療用制御装置の制御方法を実現することができる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
図１は、本実施の形態に係る概要を示す説明図である。 図２は、本実施の形態に係る医療用制御装置を含む内視鏡装置全体の構成を示す模式図である。 図３は、カメラヘッド及び制御装置の構成を示すブロック図である。 図４は、検出部の構成を示すブロック図である。 図５は、マスク幅を検出する処理を説明する図である。 図６は、医療用制御装置における入出力関係の例を示す説明図である。 図７は、表示装置における入出力関係の例を示す説明図である。 図８は、医療用撮像画像の明るさを説明する図である。 図９は、本実施の形態に係る医療用制御装置の動作の流れを示すシーケンス図である。 図１０は、本実施の形態に係る判定処理における処理の流れを示すフローチャートである。 図１１は、本実施の形態に係る補正処理における処理の流れを示すフローチャートである。 図１２は、本実施の形態に係る表示処理における処理の流れを示すフローチャートである。 図１３は、マスク幅を検出する処理を示すフローチャートである。 図１４は、内視鏡装置の動作を説明する図である。 図１５は、挿入部の径が異なる硬性鏡が接続された際の撮像画像の一例を表す図である。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
（実施の形態）
〔概要〕
以下では、図１を参照しながら、本実施の形態に係る概要について説明する。図１は、本実施の形態に係る概要を示す説明図である。なお、以下では、本実施の形態に係る医療用制御装置が、医療現場で用いられる内視鏡装置に適用された例について説明する。ただし、当該医療用制御装置が適用される対象は内視鏡装置に限定されない。例えば、当該医療用制御装置は、撮像装置を用いて外部から患者等の観察対象を撮像する医療用観察装置に適用されてもよい。
内視鏡装置は、患者の体内等の観察対象を撮像する際に、観察対象以外の鉗子やガーゼ等を被写体に含んで撮像してしまう場合が有り得る。表示装置に表示される撮像画像の明るさが鉗子やガーゼの明るさに合っていない場合には、表示装置に表示される画像の明るさが全体的に明るくなることがある。これにより、表示される画像に白飛びが生じ、術者が観察したい部分の情報や色が欠けてしまうことがある。
一般的に、白飛びを低減するために、イメージセンサのダイナミックレンジを拡大することが有効である。例えば、セルサイズが大きく大判のイメージセンサを用いることで、イメージセンサのダイナミックレンジを拡大することができる。これにより、広いダイナミックレンジに対応した画像を撮像することができるため、当該画像が表示装置に表示された際の白飛びを低減することができる。また、白飛びを低減するために、撮像時のシャッタースピードの変更により時間的に異なって撮像された複数枚の明暗画像が合成されるＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）撮影を行うことも有効である。これにより、広いダイナミックレンジに対応した画像を生成することができるため、当該画像が表示された際の白飛びを低減することができる。
しかしながら、内視鏡装置では、カメラヘッドの小型化が求められるため、大判のイメージセンサを用いることが難しい。また、長蓄積露光画像と短蓄積露光画像との２枚を合成してＨＤＲ画像を生成する撮影方法は、被写体と撮像素子との相対位置が変化すると画像にブレが生じてしまうため、撮像素子を移動させながら体内の様子を観察する内視鏡装置にこのような撮影方法を用いることは望ましくない。
そこで、医療用制御装置は、表示装置のダイナミックレンジが高い程、撮像画像の明るさがより暗くなるように撮像画像の明るさを制御する。これは、ダイナミックレンジが高い範囲の表示装置ほど、医療用撮像画像の明るさを明るく表示でき、明るさを明るくするほど表示される医療用撮像画像に白飛びが生じる可能性が高いからである。医療用制御装置は、表示装置に表示される医療用撮像画像の明るさに応じて、観察対象を撮像する際の明るさを暗くして撮像することで、表示装置にて医療用撮像画像の明るさを明るくして表示した際に生じる白飛びを低減することができる。
本実施の形態では、ダイナミックレンジが高い範囲を示す表示装置は、ダイナミックレンジがハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ：Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の表示装置である。ここで、ＨＤＲの表示装置とは、表示できる画像の最大輝度が１０００ｎｉｔ以上である表示装置である。一方、ダイナミックレンジが低い範囲を示す表示装置は、ダイナミックレンジがスタンダードダイナミックレンジ（ＳＤＲ：Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）の表示装置である。ここで、ＳＤＲの表示装置とは、表示できる画像の最大輝度が１０００ｎｉｔ未満である表示装置である。なお、ダイナミックレンジに基づく表示装置の種類は、上述のＨＤＲの表示装置とＳＤＲの表示装置に限定されず、他のダイナミックレンジに基づく表示装置であってもよい。以下では、医療用撮像画像が表示される表示装置は、ＨＤＲの表示装置又はＳＤＲの表示装置のいずれか一方である例について説明する。
また、内視鏡装置では、カメラヘッドに対して、複数の異なる種類の硬性鏡を接続することができるものがある。硬性鏡の種類によっては、挿入部の径が異なる等の理由により、硬性鏡が取り込む光の量が異なる。
本実施の形態では、表示装置のダイナミックレンジが高い程、撮像画像の明るさがより暗くなるように撮像画像の明るさを制御し、さらに、挿入部が取り込む光の量を撮像画像のマスク幅により検知し、撮像画像の明るさを制御するとともに、撮像画像に適切な画像処理を施す。
図１に示す実線のグラフは、ＳＤＲの表示装置における入出力関係を示しており、１点鎖線のグラフは、マスク幅が大きい（硬性鏡の挿入部の径が太い（太径））ＨＤＲの表示装置における入出力関係を示しており、２点鎖線のグラフは、マスク幅が小さい（硬性鏡の挿入部の径が細い（細径））ＨＤＲの表示装置における入出力関係を示している。本実施の形態に係る撮像画像は、図１に示すように、ガンマ補正及び逆ガンマ補正が行われた上で、最終的な医療用撮像画像として出力される。
例えば、医療用撮像画像を表示する表示装置がＨＤＲの表示装置であり、硬性鏡が細径である場合、後述する第１のパラメータ（デジタルゲイン等）を制御する場合には、ＳＤＲよりも明るさを暗くするものの、硬性鏡が太径の場合よりも明るく観察対象を撮像する。その結果、図１の撮像時の撮像画像のグラフ（左側）が示すように、ＨＤＲの表示装置の出力はＳＤＲの表示装置の出力よりも小さく、硬性鏡が太径の場合よりも大きい。また、例えば、医療用撮像画像を表示する表示装置がＨＤＲの表示装置であり、硬性鏡が細径である場合、後述する第２のパラメータ（露光時間等）を制御する場合には、ＳＤＲよりも明るさを暗くするものの、硬性鏡が太径の場合と同じ明るさで観察対象を撮像する。その結果、図１の撮像時の撮像画像（右側）のグラフが示すように、ＨＤＲの表示装置の出力はＳＤＲの表示装置の出力よりも小さく、硬性鏡が太径の場合と同じである。さらに、ＨＤＲの表示装置の場合の撮像画像に対してガンマ補正と逆ガンマ補正とが行われることで、図１の補正後の撮像画像のグラフが示すように、ＨＤＲの表示装置はＳＤＲの表示装置の出力よりも大きく出力をすることができる。
さらに、撮像画像には、硬性鏡の径に応じた画像処理が施される。具体的には、硬性鏡の径に応じて、ゲイン調整やノイズリダクション等の画像処理に用いるパラメータが算出され、硬性鏡に適した画像処理が施される。
以上、図１を参照しながら、本実施の形態に係る概要について説明した。続いて、実施の形態について説明する。
〔内視鏡装置の概略構成〕
図２は、本実施の形態に係る医療用制御装置を含む内視鏡装置全体の構成を示す模式図である。内視鏡装置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。この内視鏡装置１は、図２に示すように、硬性鏡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。
硬性鏡２は、カメラヘッド５に着脱自在に接続される。硬性鏡２は、図２に示すように、接眼部２１と、挿入部２２と、を備える。
接眼部２１には、カメラヘッド５が接続される。
挿入部２２は、硬質又は少なくとも一部が軟質で細長形状を有し、生体内に挿入される。この硬性鏡２内には、１又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。挿入部２２の径φは、例えば２．７ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、又は１０ｍｍであり、内視鏡観察の目的に応じてカメラヘッド５に接続する硬性鏡２を選択することができる。挿入部２２の径φが大きい程、硬性鏡が取り込む光の量が多くなり、後述するマスク幅が大きい。
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。
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、他端が硬性鏡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、硬性鏡２に供給する。硬性鏡２に供給された光は、当該硬性鏡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、硬性鏡２内の光学系により集光される。
カメラヘッド５は、硬性鏡２の基端（接眼部２１（図２））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、硬性鏡２にて取り込まれた被写体像を撮像し、当該撮像による撮像画像（ＲＡＷ画像）を出力する。当該撮像画像は、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。
第１伝送ケーブル６は、一端がコネクタＣＮ１（図２）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２）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。
表示装置７は、液晶又は有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等を用いた表示ディスプレイを用いて構成され、制御装置９による制御の下、当該制御装置９からの医療用撮像画像に基づく画像を表示する。なお、表示装置７の詳細な構成については、後述する。
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にて処理された医療用撮像画像を表示装置７に伝送する。
制御装置９は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）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。また、制御装置９は、撮像画像に画像処理を施して、表示装置７に表示させる医療用撮像画像を生成する。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３は、カメラヘッド及び制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図３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、硬性鏡２により取り込まれた被写体像を撮像部５４（撮像素子５４１（図３））の撮像面に結像する。このレンズユニット５１は、図３に示すように、フォーカスレンズ５１１と、ズームレンズ５１２と、を備える。
フォーカスレンズ５１１は、１又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。
ズームレンズ５１２は、１又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、画角を調整する。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）やズームレンズ５１２を光軸に沿って移動させる光学ズーム機構（図示略）が設けられている。
レンズ駆動部５２は、図３に示すように、上述したフォーカス機構や光学ズーム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の焦点や画角を調整するために、レンズユニット５１を駆動する。
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）やズームレンズ５１２のレンズ位置（以下、ズーム位置と記載）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、フォーカス位置及びズーム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、硬性鏡２により取り込まれ、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（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等で構成されている。
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撮像画像（ＲＡＷ画像（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。
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３に示すように、通信部９１と、画像処理部９２と、検波処理部９３と、検出部９４と、制御部９５と、表示制御部９６と、入力部９７と、出力部９８と、記憶部９９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）から出力される撮像画像（ＲＡＷ画像（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。
画像処理部９２は、制御部９５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にて受信した撮像画像（ＲＡＷ画像（デジタル信号））を処理する。具体的には、画像処理部９２は、パラメータ算出部９５２が算出した第１のパラメータを用いて、撮像画像に画像処理を施す。例えば、画像処理部９２は、撮像画像（ＲＡＷ画像（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、画像処理部９２は、黒レベル調整した後、デジタルゲインを乗算した撮像画像（ＲＡＷ画像（デジタル信号））に対して、デモザイク処理等のＲＡＷ処理を施し、当該ＲＡＷ画像（撮像画像）をＲＧＢ信号（画像信号）に変換する。さらに、画像処理部９２は、当該ＲＧＢ信号（画像信号）に対して、ＲＧＢ値にそれぞれゲインを乗算するホワイトバランス調整処理、ＲＧＢガンマ補正、及びＹＣ変換（ＲＧＢ信号を輝度信号及び色差信号（Ｙ，ＣＢ／ＣＲ信号）に変換）等のＲＧＢ処理を施す。また、画像処理部９２は、当該Ｙ，ＣＢ／ＣＲ信号（画像信号）に対して、色差補正、ノイズリダクション、シェーディング、エンハンス等のＹＣ処理を実行する。
検波処理部９３は、画像処理部９２にて処理された画像信号（Ｙ，ＣＢ／ＣＲ信号）を入力し、当該画像信号（Ｙ，ＣＢ／ＣＲ信号）に基づいて、検波処理を実行する。例えば、検波処理部９３は、撮像素子５４１にて撮像された１フレームの撮像画像全体における所定の領域（以下、検波領域と記載）の画素毎の画素情報（輝度信号（Ｙ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９３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９５に出力する。
図４は、検出部の構成を示すブロック図である。検出部９４は、画像処理部９２にて処理された画像信号（Ｙ，ＣＢ／ＣＲ信号）を構成する輝度信号（Ｙ信号）に基づいて、マスクエッジ検出処理、及び第１，第２判定処理を実行する。この検出部９４は、図４に示すように、エッジ検出部９４１と、抽出部９４２と、処理可否判定部９４３と、画素位置認識部９４４と、変化判定部９４５と、マスク幅算出部９４６と、を備える。
エッジ検出部９４１は、入力部９７へのホワイトバランスのゲイン（画像処理部９２によるホワイトバランス調整処理で用いられるゲイン）を算出させるユーザ操作（以下、ホワイトバランス設定操作と記載）及び処理可否判定部９４３による第１判定処理の判定結果に応じて、以下に示すマスクエッジ検出処理を実行する。
図５は、マスク幅を検出する処理を説明する図である。具体的には、図５の（ａ）は、撮像素子にて撮像された撮像画像ＣＩ１の一例を示す図である。図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示した撮像画像ＣＩ１中の水平ラインＬ７での輝度値の分布を示す図である。
ここで、生体内で反射され、硬性鏡２内に取り込まれた光（被写体像）は、断面略円形である。このため、撮像画像ＣＩ１内の被写体像ＳＩ１は、図５の（ａ）に示すように、略円形となる。すなわち、撮像画像ＣＩ１は、被写体像ＳＩ１と、当該被写体像ＳＩ１以外のマスク領域ＭＡ１（図５の（ａ）の黒塗りの部分）とを含む。そして、エッジ検出部９４１は、マスクエッジ検出処理を実行することにより、被写体像ＳＩ１とマスク領域ＭＡ１との境界点ＢＰ（図５の（ａ））を検出する。
具体的に、エッジ検出部９４１は、図５の（ａ）に示すように、画像処理部９２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。そして、エッジ検出部９４１は、当該輝度信号（Ｙ信号）に基づいて、撮像画像ＣＩ１内の複数本（本実施の形態では１４本）の水平ラインＬ１～Ｌ１４での輝度値の分布をそれぞれ検出する。ここで、撮像画像ＣＩ１において、被写体像ＳＩ１の領域は、マスク領域ＭＡ１よりも輝度値が高い。すなわち、例えば、水平ラインＬ７での輝度分布は、図５の（ｂ）に示すように、被写体像ＳＩ１とマスク領域ＭＡ１との２つの境界点ＢＰ間で輝度値が高くなり、その他の部分で輝度値が低くなる。このため、エッジ検出部９４１は、輝度値と第１輝度閾値ＳＢ１１（図５の（ｂ））とを比較し、第１輝度閾値ＳＢ１１よりも高い輝度値を有する画素が連続して並ぶ領域を被写体像ＳＩ１と認識する。また、エッジ検出部９４１は、輝度値と第１輝度閾値ＳＢ１１よりも低い第２輝度閾値ＳＢ１２（図５の（ｂ））とを比較し、第２輝度閾値ＳＢ１２よりも低い輝度値を有する画素が連続して並ぶ領域をマスク領域ＭＡ１と認識する。そして、エッジ検出部９４１は、被写体像ＳＩ１とマスク領域ＭＡ１との境界点ＢＰ（図５の（ａ））を認識する。また、エッジ検出部９４１は、以上の処理を全ての水平ラインＬ１～Ｌ１４について実行することで、被写体像ＳＩ１とマスク領域ＭＡ１との複数の境界点ＢＰを認識する。
抽出部９４２は、画像処理部９２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。そして、抽出部９４２は、当該輝度信号（Ｙ信号）に基づいて、撮像画像ＣＩ１内の中央に位置する水平ラインＬ７（図５の（ａ））上の各画素の輝度値と第１輝度閾値ＳＢ１１とを比較し、第１輝度閾値ＳＢ１１よりも高い輝度値を有する第１画素を抽出する。また、抽出部９４２は、水平ラインＬ７での輝度値と第２輝度閾値ＳＢ１２とを比較し、第２輝度閾値ＳＢ１２よりも高い輝度値を有する第２画素を抽出する。
処理可否判定部９４３は、以下に示す第１判定処理を実行する。すなわち、処理可否判定部９４３は、抽出部９４２にて抽出された第１画素が水平ラインＬ７上で連続して並ぶ画素数（以下、第１連続画素数Ｎ１（図１４参照）と記載）と第１画素数閾値ＳＮ１（図１４の（ａ）参照）とを比較し、第１連続画素数Ｎ１が第１画素数閾値ＳＮ１以上である処理可能状態であるか、第１連続画素数Ｎ１が第１画素数閾値ＳＮ１未満である処理不可能状態であるかを判定する。また、処理可否判定部９４３は、抽出部９４２にて抽出された第２画素が水平ラインＬ７上で連続して並ぶ画素数（以下、第２連続画素数Ｎ２（図１４参照）と記載）と第２画素数閾値ＳＮ２（図１４の（ａ）参照）とを比較し、第２連続画素数Ｎ２が第２画素数閾値ＳＮ２以上である処理可能状態であるか、第２連続画素数Ｎ２が第２画素数閾値ＳＮ２未満である処理不可能状態であるかを判定する。そして、処理可否判定部９４３は、第１判定処理の判定結果に応じた検出信号を制御部９５に出力する。
画素位置認識部９４４は、処理可否判定部９４３にて処理可能状態であると判定された場合に、第２連続画素数Ｎ２が第２画素数閾値ＳＮ２以上となる第２画素の画素位置を認識する。
変化判定部９４５は、以下に示す第２判定処理を実行する。すなわち、変化判定部９４５は、画素位置認識部９４４にて認識された画素位置の全ての画素がエッジ検出部９４１によるマスクエッジ検出処理の後、抽出部９４２にて第２画素として継続して抽出されているか否かを判定する。
マスク幅算出部９４６は、境界点ＢＰの位置情報に基づいて、マスク幅ＭＷ１（図５の（ｂ））を算出する。具体的には、マスク幅算出部９４６は、撮像画像ＣＩ１内の中央に位置する水平ラインＬ７上に位置する２つの境界点ＢＰの間の距離をマスク幅ＭＷ１として算出する。マスク幅ＭＷ１は、硬性鏡２が取り込む光の量に対応しており、マスク幅ＭＷ１が大きいほど硬性鏡２が取り込む光の量が多い。硬性鏡２が取り込む光の量は、挿入部２２の径や光学系等によって定まり、挿入部２２の径が大きいほど硬性鏡２が取り込む光の量が多い。
制御部９５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９５は、図３に示すように、レンズ制御部９５１と、パラメータ算出部９５２と、画像処理制御部９５３と、明るさ制御部９５４と、を備える。
レンズ制御部９５１は、レンズ駆動部５２を動作させ、レンズユニット５１の焦点や画角を調整（フォーカス位置やズーム位置を変更）する。例えば、レンズ制御部９５１は、検波処理部９３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、撮像画像ＣＩ１に含まれる被写体像ＳＩ１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９５１は、検波処理部９３にて検出されたコントラストや、検波処理部９３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９５１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ＳＩ１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９５２は、マスク幅ＭＷ１と、表示装置７のダイナミックレンジとに応じて画像処理に用いる第１のパラメータ及び撮像画像ＣＩ１の明るさの制御に用いる第２の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９５２は、画像処理部９２におけるデジタルゲイン、ノイズリダクション、シェーディング、黒レベル調整の設定値、及びエンハンス等の画像処理に関する第１のパラメータを算出する。また、パラメータ算出部９５２は、撮像部５４の信号処理におけるアナログゲイン、撮像部５４が有する撮像素子５４１の各画素の露光時間、及び光源装置３から挿入部２２に供給される光量等の撮像画像ＣＩ１の明るさに関する第２のパラメータを算出する。また、パラメータ算出部９５２は、画像処理部９２によるホワイトバランス調整処理でＲＧＢ値にそれぞれ乗算されるゲインを算出する。そして、パラメータ算出部９５２は、画像処理部９２に制御信号を出力し、当該画像処理部９２によるホワイトバランス調整処理でＲＧＢ値にそれぞれ乗算されるゲインを当該算出したゲインとする。
画像処理制御部９５３は、パラメータ算出部９５２にて算出された第１のパラメータに基づいて、画像処理部９２の動作を制御する。具体的には、画像処理制御部９５３は、画像処理部９２に制御信号を出力し、当該画像処理部９２にて行われる各種の画像処理をパラメータ算出部９５２にて算出された第１のパラメータにより制御する。画像処理制御部９５３にて画像処理部９２の動作が制御されることで、撮像画像ＣＩ１にマスク幅ＭＷ１及び表示装置７のダイナミックレンジに応じた適切な画像処理が施される。
明るさ制御部９５４は、パラメータ算出部９５２にて算出された第２のパラメータに基づいて、撮像素子５４１、信号処理部５４２、及び光源装置３の動作を制御する。具体的には、明るさ制御部９５４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９５２にて算出された第２のパラメータにより制御する。また、明るさ制御部９５４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９５２にて算出された第２のパラメータにより制御する。さらに、明るさ制御部９５４は、明るさ制御部９５４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から硬性鏡２に供給される光の光量をパラメータ算出部９５２にて算出された第２のパラメータにより制御する。以上のように明るさ制御部９５４にて撮像素子５４１、信号処理部５４２、及び光源装置３の動作が制御されることで、撮像画像ＣＩ１の明るさを挿入部２２の径及び表示装置７のダイナミックレンジに応じた適切な明るさにすることができる。
表示制御部９６は、表示装置７における医療用撮像画像の表示を制御する。医療用撮像画像の表示の制御としては、例えば、表示制御部９６は、表示制御処理を行い、医療用撮像画像が表示装置７に表示される際の明るさの制御を行う。
ここで、図６を参照しながら、ガンマ補正について説明する。図６は、医療用制御装置における入出力関係の例を示す説明図である。図６に示すグラフの横軸は、制御装置９に入力されるデータを示し、縦軸は、制御装置９から出力されるデータを示す。
通常、表示装置７には、入力された撮像画像に対応する画像がそのまま出力されることが理想である。当該理想のように画像が出力されるには、表示装置７における入出力関係を示すガンマ値が１．０に設定されている必要がある。しかしながら、一般的には、表示装置７におけるガンマ値は１．０ではなく２．２に設定されており、入力された撮像画像のＲＧＢの値を小さくして撮像画像に対応する医療用撮像画像を暗くする逆ガンマ補正という処理が行われている。そのため、表示装置７に対して撮像画像を撮像時の状態のまま入力すると、表示装置７における逆ガンマ補正により医療用撮像画像が暗く表示される。そのため、撮像画像が表示装置７に入力される前に予めＲＧＢの値を大きくしておくことで、表示装置７にて医療用撮像画像が暗く表示されることを防ぐことができる。上述のように、ＲＧＢの値を予め大きくする処理は、ガンマ補正と称される。
なお、ガンマ値が１．０である場合の入出力関係は、図６に示す破線のようになる。また、ガンマ値が２．２の場合の入出力関係は、図６に示す実線のようになり、当該関係はＳＤＲの表示装置７における入出力関係に相当する。なお、マスク幅が大きい（挿入部２２の径が太い）場合のＨＤＲの表示装置７における入出力関係は、図６に示す１点鎖線のようになる。また、マスク幅が小さい（挿入部２２の径が細い）場合のＨＤＲの表示装置７における入出力関係は、図６に示す２点鎖線のようになる。当該１点鎖線及び２点鎖線は、ＨＬＧ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｌｏｇ Ｇａｍｍａ）方式に基づく入出力関係を示している。なお、ＨＤＲの表示装置７における入出力関係は、ＰＱ（Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）方式に基づく入出力関係であってもよい。
制御装置９では、表示制御部９６が撮像画像に対して表示装置７が有するガンマ値に基づきガンマ補正を行い、ガンマ補正が行われた撮像画像から生成される医療用撮像画像を表示装置７に表示させる。例えば、表示制御部９６は、表示装置７と所定のガンマ値を有する表示装置７とに表示される医療用撮像画像の中間の輝度値が同一となるように、撮像画像に対してガンマ補正を行う。具体的に、表示制御部９６は、医療用撮像画像がＨＤＲの表示装置７に表示される場合、ＨＤＲの表示装置７とガンマ値が２．２のＳＤＲの表示装置７とに表示される医療用撮像画像の中間の輝度値が同一となるようにガンマ補正を行う。これにより、表示装置７は、ＨＤＲの表示装置７とＳＤＲの表示装置７の両方における医療用撮像画像の視認性が同一となるように、各々の表示装置７に医療用撮像画像を表示することができる。
また、表示制御部９６は、制御部９５による制御の下、ＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）処理等により、画像処理部９２にて処理された画像信号（Ｙ，ＣＢ／ＣＲ信号）に基づく撮像画像ＣＩ１上に「もう一度、ホワイトバランス設定操作を行って下さい」等のメッセージを含む画像（警告情報に相当）を重畳した表示用の医療用撮像画像を生成する。そして、表示制御部９６は、第２伝送ケーブル８を介して、当該医療用撮像画像を表示装置７に出力する。
入力部９７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（例えば、ホワイトバランス設定操作）を受け付ける。そして、入力部９７は、ユーザ操作に応じた操作信号を制御部９５に出力する。
出力部９８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９９は、制御部９５が実行するプログラムや、制御部９５の処理に必要な情報等を記憶する。
〔表示装置の構成〕
以下では、図７及び図８を参照しながら、表示装置７の機能構成例について説明する。図７は、表示装置における入出力関係の例を示す説明図である。に示すグラフの横軸は、表示装置７に入力されるデータを示し、縦軸は、表示装置７から出力されるデータを示す。
表示装置７は、少なくとも制御部（図示しない）を備える。当該制御部は、ガンマ補正によりＲＧＢの値が予め大きくされた撮像画像に対して、逆ガンマ補正を行う。これにより、当該制御部は、撮像画像のＲＧＢの値を小さくすることで、図７に破線で示されている理想的な入出力関係により近づけた上で、撮像画像を医療用撮像画像として表示装置７に表示させる。
医療用撮像画像がＳＤＲの表示装置７に表示される場合、当該制御部は、図７の実線が示す入出力関係に基づき、逆ガンマ補正を行う。なお、実線が示す入出力関係は、ガンマ値が２．２の場合の入出力関係を示している。また、医療用撮像画像が、マスク幅が大きい（挿入部２２の径が太い）場合のＨＤＲの撮像画像に表示される場合、当該制御部は、図７に示す１点鎖線が示す入出力関係に基づき、逆ガンマ補正を行う。また、医療用撮像画像が、マスク幅が小さい（挿入部２２の径が細い）場合のＨＤＲの撮像画像に表示される場合、当該制御部は、図７に示す２点鎖線が示す入出力関係に基づき、逆ガンマ補正を行う。なお、１点鎖線及び２点鎖線が示す入出力関係は、ＨＬＧ方式に基づく入出力関係を示している。なお、ＨＤＲの表示装置７における入出力関係は、ＰＱ方式に基づく入出力関係であってもよい。
図８は、医療用撮像画像の明るさを説明する図である。図８には、ＳＤＲの表示装置７に表示された医療用撮像画像を基準値として、各条件の画像の明るさを図示した。まず、マスク幅が小さい（挿入部２２の径が細い）場合には、マスク幅が大きい（挿入部２２の径が太い）場合より硬性鏡２に取り込まれる光量が少ないため、マスク幅が大きい（挿入部２２の径が太い）場合より暗い明るさ（例えば３倍であるが挿入部２２の径により異なる）で撮像される。また、ＨＤＲの表示装置７に表示された医療用撮像画像は、ＨＤＲの表示装置７に表示されるため、ＳＤＲの表示装置７に表示された医療用撮像画像よりも暗い明るさ（例えば２～４倍）で撮像されている。この場合、マスク幅が小さく（挿入部２２の径が細く）、かつＨＤＲの表示装置７に表示された医療用撮像画像は、上記基準値より６～１２倍暗い明るさで撮像される。
〔制御部における処理の概要〕
制御部９５は、画像処理部９２、撮像素子５４１、信号処理部５４２、及び光源装置３の動作を制御する。具体的に、制御部９５は、判定情報に基づき、表示装置７のダイナミックレンジを特定する。次いで、制御部９５は、判定情報に基づき、マスク幅ＭＷ１を特定する。そして、制御部９５は、特定された表示装置７のダイナミックレンジ及びマスク幅ＭＷ１に対応する第１のパラメータ及び第２のパラメータを決定する。より具体的に、制御部９５は、以下に示す判定情報取得処理、判定処理、及びパラメータ決定処理が行われる。
（判定情報取得処理）
制御部９５は、まず、判定情報を取得する。判定情報は、制御装置９に接続されている表示装置７を判定するための情報と、カメラヘッド５に接続されている硬性鏡２を判定するための情報とを含み、操作情報とダイナミックレンジ情報とマスク幅の情報とを含み得る。
操作情報とは、ユーザによる所定の操作により入力される操作に関する情報である。例えば、ユーザは、医療用撮像画像を表示する表示装置７を選択する選択操作を行う。制御部９５は、ユーザが選択した表示装置７に関する情報を操作情報（判定情報）として取得する。
ダイナミックレンジ情報とは、表示装置７のダイナミックレンジを示す情報である。制御部９５は、例えば、制御装置９に接続されている表示装置７からダイナミックレンジ情報を取得する。また、制御部９５は、制御装置９に接続されている表示装置７から識別情報を取得し、当該識別情報に基づき、表示装置７のダイナミックレンジ情報を取得してもよい。例えば、制御部９５は、取得した識別情報に基づき、制御装置９の記憶部９９に予め登録されている表示装置７のダイナミックレンジ情報を参照することで、表示装置７のダイナミックレンジ情報を取得する。
なお、制御部９５は、制御装置９と表示装置７とが片方向通信のみ可能なケーブル等で接続されている場合、表示装置７からダイナミック情報又は識別情報を取得できないため、上述の操作情報を取得する。一方、制御部９５は、制御装置９と表示装置７とが双方向通信可能なケーブル等で接続されている場合、上述のダイナミックレンジ情報又は識別情報を表示装置７から取得する。片方向通信のみ可能なケーブルは、例えば、ＳＤＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ケーブル等である。また、双方向通信可能なケーブルは、例えば、ＨＤＭＩ(登録商標）（Ｈｉｇｈ－Ｄｉｆｉｎｔｉｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ケーブル又はＤｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔケーブル等である。なお、ＳＤＩケーブルにより制御装置９と表示装置７が接続される場合、制御装置９は表示装置７へユーザＩＤを送信し、表示装置７は当該ユーザＩＤに応じて逆ガンマ補正及び明るさの調整を行ってもよい。この場合、ユーザＩＤは、ユーザが使用する表示装置７と対応付けられているものとする。
マスク幅とは、上述のマスク幅算出部９４６が算出した撮像画像ＣＩ１のマスク幅ＭＷ１である。マスク幅ＭＷ１は、挿入部２２が被検体像を取り込む際に、挿入部２２の鏡筒によって光が物理的に遮蔽されることにより撮像できない境域となるマスク領域ＭＡ１と被写体像ＳＩ１との境界点ＢＰが描く円の直径である。従って、マスク領域ＭＡ１は、挿入部２２の径φ（図２参照）によって大きさが異なる。制御部９５は、検出部９４からマスク幅ＭＷ１を表す情報（判定情報）を取得する。ただし、制御装置９が検出部９４を有しない場合、制御部９５は、ユーザが選択した硬性鏡２に関する操作情報により、マスク幅を取得してもよい。また、制御部９５は、硬性鏡２から取得した識別情報によりマスク幅を取得してもよい。この場合、制御装置９の記憶部９９には、硬性鏡２の識別情報とマスク幅との対応関係を表すテーブルが記録されている。
（判定処理）
制御部９５は、取得した判定情報に基づき、表示装置７のダイナミックレンジとマスク幅ＭＷ１とを特定する。例えば、制御部９５は、所定の選択操作に基づき、表示装置７のダイナミックレンジを特定する。具体的に、制御部９５は、判定情報として取得した操作情報より、ユーザが選択操作により選択した表示装置７を確認する。そして、制御部９５は、ユーザに選択された表示装置７のダイナミックレンジを、制御装置９に接続された表示装置７のダイナミックレンジとして特定する。また、制御部９５は、判定情報として取得したダイナミックレンジ情報に基づき、表示装置７のダイナミックレンジを特定する。具体的に、制御部９５は、判定情報として取得したダイナミックレンジ情報が示すダイナミックレンジを、制御装置９に接続された表示装置７のダイナミックレンジとして特定する。また、制御部９５は、判定情報として取得したマスク幅ＭＷ１に基づき、マスク幅を確認する。具体的に、制御部９５は、判定情報として取得したマスク領域ＭＡ１を、マスク幅として特定する。
制御部９５は、判定処理にて特定した表示装置７のダイナミックレンジとマスク幅ＭＷ１とに基づき、撮像部５４にどのように観察対象を撮像させるか、及び撮像画像にどのように画像処理を施すのかを決定する。例えば、表示装置７のダイナミックレンジがＨＤＲである場合、表示装置７は、輝度を高くして医療用撮像画像を表示する。そのため、制御部９５は、撮像部５４に明るさを暗くして観察対象を撮像させると決定する。一方、表示装置７のダイナミックレンジがＳＤＲである場合、表示装置７は、輝度を高くすることなく医療用撮像画像を表示する。そのため、制御部９５は、撮像部５４に明るさを暗くせずに観察対象を撮像させると決定する。例えば、マスク幅が小さい（挿入部２２が細径）場合、図８で説明したように、マスク幅が大きい（挿入部２２が太径）場合よりも明るさが暗く撮像される。そのため、制御部９５は、画像処理部９２におけるゲインをマスク幅が大きい（挿入部２２が太径）の場合よりも小さくさせると決定する。
（パラメータ決定処理）
制御部９５は、判定処理の結果に応じて、第１のパラメータ及び第２のパラメータを決定する。例えば、撮像部５４に明るさを暗くして観察対象を撮像させると決定した場合、制御部９５は、表示装置７のダイナミックレンジと、所定のダイナミックレンジとを比較し、比較の結果に基づき第２のパラメータを決定する。具体的に、制御部９５は、表示装置７のダイナミックレンジの最大値と、所定のダイナミックレンジの最大値との差分を抽出し、当該差分に基づき、第２のパラメータを決定する。
例えば、制御部９５は、表示装置７のダイナミックレンジの最大値が、所定のダイナミックレンジの最大値のｎ倍（ｎは実数）である場合、表示装置７における第２のパラメータにより定まる明るさ目標値を、所定のダイナミックレンジに対応する第２のパラメータにより定まる明るさ目標値の１／ｎ倍とする。具体的に、制御装置９に接続された表示装置７のダイナミックレンジがＨＤＲであり、ＨＤＲの表示装置７のダイナミックレンジの最大値がＳＤＲの表示装置７のダイナミックレンジの最大値の２倍であったとする。この場合、制御部９５は、ＨＤＲの表示装置７における第２のパラメータにより定まる明るさ目標値をＳＤＲの表示装置７の第２のパラメータにより定まる明るさ目標値の１／２倍とする。
なお、第２のパラメータは、撮像部５４が観察対象を撮像する際の明るさが明るくなるように決定されてもよい。また、表示装置７における明るさの目標値を算出する際の所定のダイナミックレンジに対応する目標値に乗算する倍率は、１／ｎ倍に限定されず、任意の倍率が設定されてもよい。
例えば、制御部９５は、画像処理部９２におけるゲインを小さくさせると決定した場合、撮像画像ＣＩ１のマスク領域ＭＡ１と、所定のマスク幅とを比較し、比較の結果に基づき第１のパラメータを決定する。
（明るさの制御処理）
制御部９５は、例えば、光源装置３が発光する光の光量を制御することで、撮像部５４が観察対象を撮像する際の明るさを調整する。具体的に、撮像時の明るさを明るくしたい場合、制御部９５は、光源装置３が発光する光の光量を多くする。これにより、観察対象に投射される光量が多くなるため、撮像時の明るさが明るくなり、撮像画像の明るさも明るくなる。一方、撮像時の明るさを暗くしたい場合、制御部９５は、光源装置３が発光する光の光量を少なくする。これにより、観察対象に投射される光量が少なくなるため、撮像時の明るさが暗くなり、撮像画像の明るさも暗くなる。
また、制御部９５は、例えば、撮像素子５４１の露光時間を制御することで、撮像部５４が観察対象を撮像する際の明るさを調整してもよい。具体的に、撮像時の明るさを明るくしたい場合、制御部９５は、撮像素子５４１の露光時間を長くする。これにより、観察対象からの受光量が多くなるため、撮像時の明るさが明るくなり、撮像画像の明るさも明るくなる。一方、撮像時の明るさを暗くしたい場合、制御部９５は、撮像素子５４１の露光時間を短くする。これにより、観察対象からの受光量が少なくなるため、撮像時の明るさが暗くなり、撮像画像の明るさも暗くなる。
また、制御部９５は、例えば、信号処理部５４２におけるアナログゲインを制御することで、撮像画像の明るさを調整してもよい。具体的に、撮像画像を明るくしたい場合、制御部９５は、信号処理部５４２におけるアナログゲインを大きくする。これにより、撮像画像の明るさが明るくなる。一方、撮像画像を暗くしたい場合、制御部９５は、信号処理部５４２におけるアナログゲインを小さくする。これにより、撮像画像の明るさが暗くなる。
（画像処理の制御処理）
制御部９５は、例えば、画像処理部９２による画像処理のデジタルゲイン、ノイズリダクション、シェーディング、黒レベル調整の設定値、エンハンス等に用いるパラメータを制御することで、撮像画像に対する画像処理を調整する。具体的に、画像処理部９２におけるゲインを大きくした（挿入部２２が細径）場合、撮像画像に含まれるノイズも増幅されるため、制御部９５は、画像処理部９２におけるノイズリダクションを強くする。これにより、撮像画像のノイズを低減させることができる。一方、ゲインを小さく（挿入部２２が太径）した場合、制御部９５は、画像処理部９２におけるノイズリダクションを弱くし、ノイズリダクションによる解像度の低下や画像のボケを低減させる。
同様に、画像処理部９２におけるゲインを大きくした（挿入部２２が細径）場合、撮像画像の明るさのムラが増幅されるため、制御部９５は、画像処理部９２におけるシェーディングを強くする。これにより、撮像画像の明るさのムラを低減させることができる。一方、ゲインを小さく（挿入部２２が太径）した場合、制御部９５は、画像処理部９２におけるシェーディングを弱くし、シェーディングによる解像度の低下や画像のボケを低減させる。なお、制御部９５は、マスク幅ＭＷ１に応じて、シェーディングを行う領域を被写体像ＳＩ１に一致させることが好ましい。シェーディングを行う領域にマスク領域ＭＡ１が含まれると、適切なシェーディングを行うことができなくなるためである。
同様に、画像処理部９２におけるゲインを大きくした（挿入部２２が細径）場合、撮像画像の黒レベルも持ち上がるため、制御部９５は、画像処理部９２における黒レベル調整の設定値を大きくする。黒レベル調整では、設定値より暗い（輝度が小さい）部分をマスク領域ＭＡ１として黒く塗りつぶす。これにより、被写体像ＳＩ１とマスク領域ＭＡ１との境界が鮮明になる。一方、ゲインを小さく（挿入部２２が太径）した場合、制御部９５は、画像処理部９２における黒レベル調整の設定値を小さくする。
同様に、画像処理部９２におけるゲインを大きくした（挿入部２２が細径）場合、制御部９５は、画像処理部９２におけるエンハンスを弱める。エンハンスを強くするとノイズが目立ちやすくなるためである。一方、ゲインを小さく（挿入部２２が太径）した場合、制御部９５は、画像処理部９２におけるエンハンスを強くする。
〔その他の制御処理〕
また、制御部９５は、例えば、ズーム機能（光学ズーム機能及び電子ズーム機能）を含む、ＡＦ機能の制御などの一般的に電子撮像式の顕微鏡部に備えられる１又は２以上の機能の制御を行ってもよい。
〔内視鏡装置の動作〕
以下では、図９～図１２を参照しながら、本実施の形態に係る内視鏡装置１の動作例について説明する。
（１）内視鏡装置１全体の動作例
まず、内視鏡装置１が表示装置７に医療用撮像画像を表示するまでの一連の動作例について説明する。図９は、本実施の形態に係る医療用制御装置の動作の流れを示すシーケンス図である。
図９に示すように、まず、制御部９５は、判定情報を取得する（ステップＳ１０００）。次いで、制御部９５は、取得した判定情報に基づき、制御装置９に接続されている表示装置７のダイナミックレンジ及びマスク幅ＭＷ１を判定する判定処理を行う（ステップＳ１００２）。なお、判定処理の詳細処理については、後述される。次いで、制御部９５は、判定処理の結果に基づき、第１のパラメータ及び第２のパラメータを決定する（ステップＳ１００４）。そして、制御部９５は、決定した第２のパラメータに対応する医療用撮像画像を撮像するように、撮像部５４へ撮像指示を出力する（ステップＳ１００６）。
制御部９５から撮像指示を入力された撮像部５４は、撮像指示に従い観察対象を撮像し（ステップＳ１００８）、撮像によって得られた撮像画像を制御部９５へ出力する（ステップＳ１０１０）。
撮像部５４から撮像画像を入力された制御部９５は、撮像画像に対して、撮像画像が送信される表示装置７に応じた補正処理を行う（ステップＳ１０１２）。なお、補正処理の詳細処理については後述される。補正処理後、制御部９５は、表示制御部９６を介して補正した撮像画像を表示装置７へ送信する（ステップＳ１０１４）。
撮像画像を受信した表示装置７は、撮像画像を医療用撮像画像として表示するための表示処理を行う（ステップＳ１０１６）。なお、表示処理の詳細処理については、後述される。内視鏡装置１は、当該表示処理にて表示装置７に医療用撮像画像が表示されると動作を終了する。
（２）判定処理
次いで、本実施の形態に係る制御部９５における、判定処理の詳細処理について説明する。図１０は、本実施の形態に係る判定処理における処理の流れを示すフローチャートである。
図１０に示すように、まず、制御部９５は、取得した判定情報より、制御装置９に接続されている表示装置７のダイナミックレンジを特定する（ステップＳ１２００）。次いで、制御部９５は、特定したダイナミックレンジがＨＤＲであるか否かを確認する（ステップＳ１２０２）。特定したダイナミックレンジがＨＤＲである場合（ステップＳ１２０２／ＹＥＳ）、制御部９５は、取得した判定情報より、マスク幅ＭＷ１を特定する（ステップＳ１２０４）。なお、マスク幅ＭＷ１を算出する処理については後述される。次いで、制御部９５は、特定したマスク幅ＭＷ１が大きいか否かを確認する（ステップＳ１２０６）。特定したマスク幅ＭＷ１が所定値より大きい場合（ステップＳ１２０６／ＹＥＳ）、制御部９５は、硬性鏡２の挿入部２２が太径であると判断し、太径ＨＤＲ用の第２のパラメータを用いて撮像部５４に観察対象を撮像させ、太径ＨＤＲ用の第１のパラメータを用いて画像処理部９２に撮像画像に対する画像処理を施させると決定する（ステップＳ１２０８）。一方、特定したマスク幅ＭＷ１が所定値以下である場合（ステップＳ１２０６／ＮＯ）、制御部９５は、細径ＨＤＲ用の第２のパラメータを用いて撮像部５４に観察対象を撮像させ、細径ＨＤＲ用の第１のパラメータを用いて画像処理部９２に撮像画像に対する画像処理を施させると決定する（ステップＳ１２１０）。また、特定したダイナミックレンジがＨＤＲでない場合（ステップＳ１２０２／ＮＯ）、制御部９５は、ＳＤＲ用の第２のパラメータを用いて撮像部５４に観察対象を撮像させ、ＳＤＲ用の第１のパラメータを用いて画像処理部９２に撮像画像に対する画像処理を施させると決定する（ステップＳ１２１２：制御ステップ）。そして、制御部９５は、判定処理を終了する。
（３）補正処理
次いで、本実施の形態に係る制御部９５における、補正処理の詳細処理について説明する。図１１は、本実施の形態に係る補正処理における処理の流れを示すフローチャートである。
図１１に示すように、まず、制御部９５は、入力された撮像画像にデジタルゲインを乗算した後、黒レベル調整、デモザイク処理等のＲＡＷ処理を施し、当該ＲＡＷ画像（撮像画像）をＲＧＢ信号（画像信号）に変換し、ホワイトバランスを調整する（ステップＳ１４００）。次いで、制御部９５は、表示装置７のダイナミックレンジ及び挿入部２２の径に応じたガンマ補正を行う（ステップＳ１４０２）。例えば、ダイナミックレンジがＨＤＲであり、挿入部２２の径が太径である場合、制御部９５は、太径ＨＤＲ用のガンマ値を用いて、撮像画像に対してガンマ補正を行う。また、ダイナミックレンジがＨＤＲであり、挿入部２２の径が細径である場合、制御部９５は、細径ＨＤＲ用のガンマ値を用いて、撮像画像に対してガンマ補正を行う。また、ダイナミックレンジがＳＤＲである場合、制御部９５は、ＳＤＲ用のガンマ値を用いて、撮像画像に対してガンマ補正を行う。そして、制御部９５は、ガンマ補正後の撮像画像をＲＧＢからＹＣｂＣｒへ変換し（ステップＳ１４０４）、当該Ｙ，ＣＢ／ＣＲ信号対して、色差補正、ノイズリダクション、シェーディング、エンハンス等のＹＣ処理を実行し、補正処理を終了する。補正処理において、デジタルゲイン、ノイズリダクション、シェーディング、黒レベル調整の設定値、及びエンハンス等の画像処理には、第１のパラメータが適宜用いられる。
（４）表示処理
次いで、本実施の形態に係る表示装置７における、表示処理の詳細処理について説明する。図１２は、本実施の形態に係る表示処理における処理の流れを示すフローチャートである。
図１２に示すように、まず、表示装置７は、受信した撮像画像をＹＣｂＣｒからＲＧＢへ変換する（ステップＳ１６００）。次いで、表示装置７は、変換した撮像画像に対して、表示装置７のダイナミックレンジ及び挿入部２２の径に応じた逆ガンマ補正を行う（ステップＳ１６０２）。例えば、ダイナミックレンジがＨＤＲであり、挿入部２２の径が太径である場合、表示装置７は、太径ＨＤＲ用のガンマ値を用いて、撮像画像に対して逆ガンマ補正を行う。また、ダイナミックレンジがＨＤＲであり、挿入部２２の径が細径である場合、表示装置７は、細径ＨＤＲ用のガンマ値を用いて、撮像画像に対して逆ガンマ補正を行う。また、ダイナミックレンジがＳＤＲである場合、表示装置７は、ＳＤＲ用のガンマ値を用いて、撮像画像に対して逆ガンマ補正を行う。そして、表示装置７は、補正された撮像画像に対応する医療用撮像画像を生成し、生成した医療用撮像画像を表示し（ステップＳ１６０４）、表示処理を終了する。
（マスク幅を算出する処理）
次に、上述した内視鏡装置１の動作（マスク幅を算出する処理）について説明する。図１３は、マスク幅を検出する処理を示すフローチャートである。図１４は、内視鏡装置の動作を説明する図である。具体的に、図１４は、図５の（ａ）に示した撮像画像ＣＩ１中の中央に位置する水平ラインＬ７での輝度値の分布を示す図である。なお、以下では、検出部９４、検波処理部９３、表示制御部９６、及び表示装置７の動作を主に説明する。
まず、医師等のユーザは、ガーゼ等の白色の被写体を硬性鏡２の先端に被せ、硬性鏡２の視野範囲に当該被写体を設置する（ステップＳ１２６１：被写体設置ステップ）。
そして、内視鏡装置１は、当該被写体の撮像を開始する（ステップＳ１２６２：撮像ステップ）。
ステップＳ１２６２の後、制御部９５は、入力部９７に対してホワイトバランス設定操作が有ったか否かを常時、監視する（ステップＳ１２６３：操作受付ステップ）。すなわち、ホワイトバランス設定操作がないと判断した場合（ステップＳ１２６３：Ｎｏ）には、ステップＳ１２６３での監視を継続する。
ホワイトバランス設定操作が有ったと判断された場合（ステップＳ１２６３：Ｙｅｓ）には、抽出部９４２は、画像処理部９２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。そして、抽出部９４２は、当該輝度信号（Ｙ信号）に基づいて、撮像画像ＣＩ１内の中央に位置する水平ラインＬ７上の各画素の輝度値と第１輝度閾値ＳＢ１１とを比較し、第１輝度閾値ＳＢ１１よりも高い輝度値を有する第１画素を抽出する（ステップＳ１２６４）。
ステップＳ１２６４の後、処理可否判定部９４３は、ステップＳ１２６３で抽出された第１画素が水平ラインＬ７上で連続して並ぶ第１連続画素数Ｎ１と第１画素数閾値ＳＮ１とを比較し、第１連続画素数Ｎ１が第１画素数閾値ＳＮ１以上であるか否か（処理可能状態であるか処理不可能状態であるか）を判定する（ステップＳ１２６５）。そして、処理可否判定部９４３は、当該判定結果に応じた信号を制御部９５に出力する。
ここで、図１４の（ａ）は、カメラヘッド５に硬性鏡２が装着され、かつ、ステップＳ１２６１で硬性鏡２の視野範囲に白色の被写体が設置された状態（以下、第１の状態と記載）での撮像画像ＣＩ１中の水平ラインＬ７での輝度値の分布を示している。そして、第１の状態では、被写体像ＳＩ１の輝度値が十分に高いものとなり、第１連続画素数Ｎ１が第１画素数閾値ＳＮ１以上となるため、ステップＳ１２６５では、処理可能状態であると判定される。
また、図１４の（ｂ）は、カメラヘッド５に硬性鏡２が装着されているが、ステップＳ１２６１で硬性鏡２の視野範囲に白色の被写体を設置していない状態（以下、第２の状態と記載）での撮像画像ＣＩ１中の水平ラインＬ７での輝度値の分布を示している。そして、第２の状態では、被写体像ＳＩ１の輝度値のバラつきが大きいものとなり、第１連続画素数Ｎ１が第１画素数閾値ＳＮ１未満となるため、ステップＳ１２６５では、処理不可能状態であると判定される。
さらに、図１４の（ｃ）は、カメラヘッド５に硬性鏡２が装着されていない状態（以下、第３の状態と記載）での撮像画像ＣＩ１中の水平ラインＬ７での輝度値の分布を示している。そして、第３の状態では、カメラヘッド５から硬性鏡２が取り外されているため、撮像画像ＣＩ１全体の輝度値のバラつきが大きいものなる。このため、第２の状態と同様に、第１連続画素数Ｎ１が第１画素数閾値ＳＮ１未満となり、ステップＳ１２６５では、処理不可能状態であると判定される。
第１連続画素数Ｎ１が第１画素数閾値ＳＮ１未満である（処理不可能状態である）と判定された場合（ステップＳ１２６５：Ｎｏ）には、第２，第３の状態である可能性があり、マスクエッジ検出処理で境界点ＢＰを高精度に検出することができない。このため、表示制御部９６は、制御部９５による制御の下、撮像画像ＣＩ１上に「もう一度、ホワイトバランス設定操作を行って下さい」等のメッセージを含む画像（警告情報）を重畳した表示画像を表示装置７に表示させる（ステップＳ１２６６）。この後、内視鏡装置１は、ステップＳ１２６３に戻る。
一方、第１連続画素数Ｎ１が第１画素数閾値ＳＮ１以上である（処理可能状態である）と判定された場合（ステップＳ１２６５：Ｙｅｓ）には、抽出部９４２は、画像処理部９２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。そして、抽出部９４２は、当該輝度信号（Ｙ信号）に基づいて、撮像画像ＣＩ１内の中央に位置する水平ラインＬ７上の各画素の輝度値と第２輝度閾値ＳＢ１２とを比較し、第２輝度閾値ＳＢ１２よりも低い輝度値を有する第２画素を抽出する（ステップＳ１２６７）。なお、ステップＳ１２６７は、当該ステップＳ１２６７以降、他の処理と並行して常時、継続する。
ステップＳ１２６７の後、処理可否判定部９４３は、ステップＳ１２６７で抽出された第２画素が水平ラインＬ７上で連続して並ぶ第２連続画素数Ｎ２と第２画素数閾値ＳＮ２とを比較し、第２連続画素数Ｎ２が第２画素数閾値ＳＮ２以上であるか否か（処理可能状態であるか処理不可能状態であるか）を判定する（ステップＳ１２６８）。そして、処理可否判定部９４３は、当該判定結果に応じた信号を制御部９５に出力する。
ここで、第１，第２の状態では、カメラヘッド５に硬性鏡２が装着されている。すなわち、図１４の（ａ）又は図１４の（ｂ）に示すように、マスク領域ＭＡ１の輝度値が十分に低いものとなり、第２連続画素数Ｎ２が第２画素数閾値ＳＮ２以上となるため、ステップＳ１２６８では、処理可能状態であると判定される。
また、第３の状態では、カメラヘッド５に硬性鏡２が装着されていない。すなわち、図１４の（ｃ）に示すように、撮像画像ＣＩ１全体の輝度値のバラつきが大きいものとなり、第２連続画素数Ｎ２が第２画素数閾値ＳＮ２未満となるため、ステップＳ１２６８では、処理不可能状態であると判定される。
第２連続画素数Ｎ２が第２画素数閾値ＳＮ２未満である（処理不可能状態である）と判定された場合（ステップＳ１２６８：Ｎｏ）には、第３の状態である可能性があり、マスクエッジ検出処理で境界点ＢＰを高精度に検出することができない。このため、内視鏡装置１は、ステップＳ１２６６に移行する。
一方、第２連続画素数Ｎ２が第２画素数閾値ＳＮ２以上である（処理可能状態である）と判定された場合（ステップＳ１２６８：Ｙｅｓ）には、画素位置認識部９４４は、ステップＳ１２６８の判定に用いられた第２連続画素数Ｎ２が第２画素数閾値ＳＮ２以上となる第２画素の画素位置（マスク領域ＭＡ１の各画素位置）を認識する（ステップＳ１２６９）。
ステップＳ１２６９の後、エッジ検出部９４１は、マスクエッジ検出処理を実行する（ステップＳ１２７０：マスクエッジ検出ステップ）。
ステップＳ１２７０の後、マスク幅算出部９４６は、水平ラインＬ７上に位置する２つの境界点ＢＰの間の距離をマスク幅ＭＷ１として算出する（ステップＳ１２７１：検出ステップ）。
図１５は、挿入部の径が異なる硬性鏡が接続された際の撮像画像の一例を表す図である。具体的には、図１５の（ａ）は、図５に示す撮像画像ＣＩ１より挿入部２２の径が細い場合に撮像素子にて撮像された撮像画像ＣＩ２の一例を示す図である。図１５の（ｂ）は、図１５の（ａ）に示した撮像画像ＣＩ２中の水平ラインＬ７での輝度値の分布を示す図である。挿入部２２の径が細い場合、図１５に示すように、被写体像ＳＩ２が小さくなり、マスク領域ＭＡ２が拡大する。これは、挿入部２２の径が細いことにより、視野がけられる領域が拡大するためである。その結果、撮像画像ＣＩ２における水平ラインＬ７の２つの境界点ＢＰ間の距離であるマスク幅ＭＷ２が小さくなる。なお、第１輝度閾値ＳＢ２１及び第２輝度閾値ＳＢ２２は、第１輝度閾値ＳＢ１１及び第２輝度閾値ＳＢ１２と同じ値であってもよいが異なる値を用いてもよい。
ステップＳ１２７１の後、変化判定部９４５は、ステップＳ１２６９で認識された画素位置の全ての画素がステップＳ１２７０の後、抽出部９４２にて第２画素として継続して抽出されているか否かを判定する（ステップＳ１２７３）。そして、変化判定部９４５は、当該判定結果に応じた信号を制御部９５に出力する。
ここで、第１の状態でマスクエッジ検出処理が実行された後、第２の状態に移行した場合には、白色の被写体を硬性鏡２の先端から取り外しただけであるため、図１４の（ａ）と図１４の（ｂ）とを比較して分かるように、マスク領域ＭＡ１内の各画素の輝度値に変化はない。このため、ステップＳ１２７３では、「Ｙｅｓ」と判定される。
一方、第１の状態でマスクエッジ検出処理が実行された後、第３の状態に移行した場合には、カメラヘッド５から硬性鏡２が取り外されるため、撮像画像ＣＩ１全体の輝度値のバラつきが大きいものとなる。すなわち、図１４の（ａ）と図１４の（ｃ）とを比較して分かるように、第１の状態で認識されたマスク領域ＭＡ１の各画素位置の一部の画素が第２画素として抽出されなくなる（第２輝度閾値ＳＢ１２以上となる）。このため、ステップＳ１２７３では、「Ｎｏ」と判定される。
第２画素として継続して抽出されていないと判定された場合（ステップＳ１２７３：Ｎｏ）には、第１の状態から第３の状態に移行し、硬性鏡２を当該硬性鏡２とは異なる硬性鏡２（例えば、径が異なり、撮像画像ＣＩ１中の被写体像ＳＩ１の径が異なるものとなる硬性鏡２）に交換される可能性がある。このため、内視鏡装置１は、ステップＳ１２６６に移行する。
一方、第２画素として継続して抽出されていると判定された場合（ステップＳ１２７３：Ｙｅｓ）には、内視鏡装置１は、ステップＳ１２７３を継続する。
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。本実施の形態に係る制御装置９の制御部９５は、マスク幅に応じて、画像処理部９２による画像処理のデジタルゲイン、ノイズリダクション、シェーディング、黒レベル調整の設定値、エンハンス等に用いる第１のパラメータを制御する。その結果、硬性鏡２が交換可能な内視鏡装置１において、硬性鏡の種類によらず撮像画像に適切な画像処理を施すことができる。さらに、制御部９５は、マスク幅に応じて、撮像画像ＣＩ１の明るさの制御に用いる第２のパラメータを制御する。その結果、硬性鏡２が交換可能な内視鏡装置１において、硬性鏡の種類によらず適切な明るさの撮像画像を取得することができる。
（その他の実施の形態）
ここまで、本開示を実施するための形態を説明してきたが、本開示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。上述した実施の形態において、カメラヘッド５に設けられていた構成（レンズユニット５１、レンズ駆動部５２、レンズ位置検出部５３、及び撮像部５４）の少なくとも一部を硬性鏡２内の先端に設けても構わない。
また、上述した実施の形態において、制御部９５の機能の少なくとも一部を制御装置９の外部（カメラヘッド５、コネクタＣＮ１，ＣＮ２等）に設けても構わない。さらに、上述した実施の形態において、各種操作を受け付ける入力部は、制御装置９に限らず、例えば、カメラヘッド５に設けてもよい。上述した実施の形態において、内視鏡装置１は、工業分野で用いられ、機械構造物等の被検体内部を観察する内視鏡装置としても構わない。
また、上述した実施の形態において、検出部９４はマスク幅を検出して、制御部９５は、マスク幅に応じて、画像処理部９２による画像処理のデジタルゲイン、ノイズリダクション、シェーディング、黒レベル調整の設定値、エンハンス等に用いる第１のパラメータや、撮像画像ＣＩ１の明るさの制御に用いる第２のパラメータを制御しているが、これに代えて、ユーザが制御装置９に、硬性鏡２の挿入部２２の径を入力し、入力された径に応じて、制御部９５は、第１のパラメータを制御してもよい。さらに、制御部９５は、入力された径に応じて、第２のパラメータを制御してもよい。すなわち、制御装置９は、硬性鏡２の挿入部２２の径を取得し、取得した径に応じて、第１のパラメータを制御してもよいし、さらに、第２のパラメータを制御してもよい。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、本明細書において説明した各装置は、単独の装置として実現されてもよく、一部又は全部が別々の装置として実現されても良い。例えば、制御装置９、表示装置７及び医療用制御装置は、単独の装置として実現されてもよい。また、例えば、医療用制御装置が、制御装置９、表示装置７とネットワーク等で接続されたサーバ装置として実現されてもよい。
また、本明細書において説明した制御装置９は、各構成要素の一部又は全部が別々の装置として実現されることでシステムとして構成されてもよい。例えば、制御装置９は光源及び撮像装置を備え、制御部は外部装置により実現されるシステムであってもよい。
また、本明細書において説明した各装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記録媒体（非一時的な媒体：ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｍｅｄｉａ）に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、コンピュータによる実行時にＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行される。
また、本明細書においてフローチャート及びシーケンス図を用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的又は例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
被検体内に挿入される挿入部を有する硬性鏡が着脱自在に接続され、前記硬性鏡により取り込まれた被写体像を撮像した撮像画像に画像処理を施して、画像を表示する表示装置に表示させる医療用撮像画像を生成する制御装置であって、
前記撮像画像に含まれる前記被写体像と該被写体像以外のマスク領域との境界点間の距離であるマスク幅を検出する検出部と、
前記マスク幅に応じて前記画像処理に用いる第１のパラメータを算出する制御部と、
を備える医療用制御装置。
（２）
前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるデジタルゲインを大きくする前記（１）に記載の医療用制御装置。
（３）
前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるノイズリダクションを強くする前記（１）又は（２）に記載の医療用制御装置。
（４）
前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるシェーディングを強くする前記（１）～（３）のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
（５）
前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理における黒レベル調整の設定値を大きくする前記（１）～（４）のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
（６）
前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるエンハンスを弱める前記（１）～（５）のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
（７）
前記制御部は、前記表示装置のダイナミックレンジを特定し、特定された前記表示装置のダイナミックレンジに対応する前記第１のパラメータを算出する前記（１）～（６）のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
（８）
前記制御部は、前記マスク幅に応じて、前記撮像画像の明るさの制御に用いる第２のパラメータを設定する前記（１）～（７）のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
（９）
前記制御部は、前記第２のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど撮像部の信号処理におけるアナログゲインを大きくする前記（８）に記載の医療用制御装置。
（１０）
前記制御部は、前記第２のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど撮像部が有する撮像素子の各画素の露光時間を長くする前記（８）又は（９）に記載の医療用制御装置。
（１１）
前記制御部は、前記第２のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど光源装置から前記挿入部に供給される光量を多くする前記（８）～（１０）のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
（１２）
前記制御部は、前記表示装置のダイナミックレンジを特定し、特定された前記表示装置のダイナミックレンジに対応する前記第２のパラメータを算出する前記（８）～（１１）のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
（１３）
被検体内に挿入される挿入部を有する硬性鏡が着脱自在に接続され、前記硬性鏡により取り込まれた被写体像を撮像した撮像画像に画像処理を施して、画像を表示する表示装置に表示させる医療用撮像画像を生成する制御装置の制御方法であって、
検出部が、前記撮像画像に含まれる前記被写体像と該被写体像以外のマスク領域との境界点間の距離であるマスク幅を検出する検出ステップと、
制御部が、前記マスク幅に応じて前記画像処理に用いる第１のパラメータを算出する制御ステップと、
を含む医療用制御装置の制御方法。
（１４）
被検体内に挿入される挿入部を有する硬性鏡が着脱自在に接続され、前記硬性鏡により取り込まれた被写体像を撮像した撮像画像に画像処理を施して、画像を表示する表示装置に表示させる医療用撮像画像を生成する制御装置の制御方法であって、
前記挿入部の径を取得する取得ステップと、
前記挿入部の径に応じて前記画像処理に用いる第１のパラメータを算出する制御ステップと、
を含む医療用制御装置の制御方法。
１ 内視鏡装置
２ 硬性鏡
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
２２ 挿入部
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 検波処理部
９４ 検出部
９５ 制御部
９６ 表示制御部
９７ 入力部
９８ 出力部
９９ 記憶部
１００ 警告情報報知部
５１１ フォーカスレンズ
５１２ ズームレンズ
５２１ モータ
５２２ ドライバ
５４１ 撮像素子
５４２ 信号処理部
９４１ エッジ検出部
９４２ 抽出部
９４３ 処理可否判定部
９４４ 画素位置認識部
９４５ 変化判定部
９４６ マスク幅算出部
９５１ レンズ制御部
９５２ パラメータ算出部
９５３ 画像処理制御部
９５４ 明るさ制御部
ＢＰ 境界点
ＣＩ１，ＣＩ２ 撮像画像
ＣＮ１，ＣＮ２ コネクタ
Ｌ１～Ｌ１４ 水平ライン
ＭＡ１，ＭＡ２ マスク領域
ＭＷ１，ＭＷ２ マスク幅
Ｎ１，Ｎ２ 第１，第２連続画素数
ＳＢ１１，ＳＢ２１ 第１輝度閾値
ＳＢ１２，ＳＢ２２ 第２輝度閾値
ＳＮ１，ＳＮ２ 第１，第２画素数閾値
ＳＩ１，ＳＩ２ 被写体像

Claims (13)

  1. 被検体内に挿入される挿入部を通じて取り込まれる被写体像を撮像した撮像画像に画像処理を施して、画像を表示する表示装置に表示させる医療用撮像画像を生成する制御装置であって、
    前記撮像画像に含まれる前記被写体像と該被写体像以外のマスク領域との境界点間の距離であるマスク幅を検出する検出部と、
    前記マスク幅に応じて前記画像処理に用いる第１のパラメータを算出する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるノイズリダクションを強くする医療用制御装置。
  2. 被検体内に挿入される挿入部を通じて取り込まれる被写体像を撮像した撮像画像に画像処理を施して、画像を表示する表示装置に表示させる医療用撮像画像を生成する制御装置であって、
    前記撮像画像に含まれる前記被写体像と該被写体像以外のマスク領域との境界点間の距離であるマスク幅を検出する検出部と、
    前記マスク幅に応じて前記画像処理に用いる第１のパラメータを算出する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるシェーディングを強くする医療用制御装置。
  3. 被検体内に挿入される挿入部を通じて取り込まれる被写体像を撮像した撮像画像に画像処理を施して、画像を表示する表示装置に表示させる医療用撮像画像を生成する制御装置であって、
    前記撮像画像に含まれる前記被写体像と該被写体像以外のマスク領域との境界点間の距離であるマスク幅を検出する検出部と、
    前記マスク幅に応じて前記画像処理に用いる第１のパラメータを算出する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理における黒レベル調整の設定値を大きくする医療用制御装置。
  4. 前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるデジタルゲインを大きくする請求項１～３のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
  5. 前記制御部は、前記第１のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるエンハンスを弱める請求項１～４のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
  6. 前記制御部は、前記表示装置のダイナミックレンジを特定し、特定された前記表示装置のダイナミックレンジに対応する前記第１のパラメータを算出する請求項１～５のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
  7. 前記制御部は、前記マスク幅に応じて、前記撮像画像の明るさの制御に用いる第２のパラメータを設定する請求項１～６のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
  8. 前記制御部は、前記第２のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど撮像部の信号
    処理におけるアナログゲインを大きくする請求項７に記載の医療用制御装置。
  9. 前記制御部は、前記第２のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど撮像部が有する撮像素子の各画素の露光時間を長くする請求項７又は８に記載の医療用制御装置。
  10. 前記制御部は、前記第２のパラメータにより、前記マスク幅が小さいほど光源装置から前記挿入部に供給される光量を多くする請求項７～９のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
  11. 前記制御部は、前記表示装置のダイナミックレンジを特定し、特定された前記表示装置のダイナミックレンジに対応する前記第２のパラメータを算出する請求項７～１０のいずれか一項に記載の医療用制御装置。
  12. 被検体内に挿入される挿入部を通じて取り込まれる被写体像を撮像した撮像画像に画像処理を施して、画像を表示する表示装置に表示させる医療用撮像画像を生成する制御装置の制御方法であって、
    検出部が、前記撮像画像に含まれる前記被写体像と該被写体像以外のマスク領域との境界点間の距離であるマスク幅を検出する検出ステップと、
    制御部が、
    前記マスク幅に応じて前記画像処理に用いる第１のパラメータにより、
    前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるノイズリダクションを強くする、
    前記マスク幅が小さいほど前記画像処理におけるシェーディングを強くする、
    又は、前記マスク幅が小さいほど前記画像処理における黒レベル調整の設定値を大きくするように、前記第１のパラメータを算出する制御ステップと、
    を含む医療用制御装置の制御方法。
  13. 被検体内に挿入される挿入部を通じて取り込まれる被写体像を撮像した撮像画像に画像処理を施して、画像を表示する表示装置に表示させる医療用撮像画像を生成する制御装置の制御方法であって、
    前記制御装置が、前記挿入部の径を取得する取得ステップと、
    制御部が、前記挿入部の径に応じて前記画像処理に用いる第１のパラメータにより、
    前記挿入部の径が小さいほど前記画像処理におけるノイズリダクションを強くする、
    前記挿入部の径が小さいほど前記画像処理におけるシェーディングを強くする、
    又は、前記挿入部の径が小さいほど前記画像処理における黒レベル調整の設定値を大きくするように、前記第１のパラメータを算出する制御ステップと、
    を含む医療用制御装置の制御方法。
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