JP7470776B2 - 内視鏡システム、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

内視鏡システム、制御方法、及び制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、内視鏡システム、制御方法、及び制御プログラムに関する。
従来、白色光等の通常光を被検体内に照射しながら連続撮像を行い、ライブ画像を表示する内視鏡システムが知られている。また、狭帯域光等の特殊光を被検体内に照射しながら連続撮像を行い、IEE(Image-Enhanced Endoscopy:画像強調観察)などの解析を行う内視鏡システムが知られている。
特許文献1には、距離情報が大きい場合(即ちスクリーニング観察)は抽出する凹凸部のサイズを大きくし、距離情報が小さい場合(即ち拡大観察)は抽出する凹凸部のサイズを小さくし、観察状態に応じて適応的に凹凸部を検出する内視鏡装置が記載されている。
特許文献2には、撮像サイズ信号に基づいて、観察対象を拡大観察している場合に、特定部分等の特徴に基づきさらに診断に資する情報を得る判別処理を実行し、観察対象を拡大観察していない場合に判別処理をスキップする内視鏡システムが記載されている。
特開2015-8782号公報 国際公開第2018/159461号
しかしながら、上記の従来技術では、観察の状況に応じた高精度な解析の結果を提示することができなかった。例えば、解析のための撮像に用いる照明光の適切な特性は、解析の種類によって異なる場合がある。そして、実行する解析において適切でない特性の照明光を用いると、その解析において精度の高い結果を得ることができない。
また、特許文献1,2の構成は、適切な照明光の特性が異なる複数種類の解析を切り替えて実行するものではなく、解析の種類に応じた適切な照明光の特性に関する思想は特許文献1,2に開示されていない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、観察の状況に応じた高精度な解析の結果を提示することのできる内視鏡システム、制御方法、及び制御プログラム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、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、上記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、被検体内における上記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、上記複数種類の解析のうち上記ディスプレイに結果を表示させる解析と、上記光源が照射する照明光の特性と、を切り替えるプロセッサと、を備えるものである。
また、本発明の内視鏡システムの制御方法は、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、上記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、プロセッサと、を備える内視鏡システムの制御方法であって、上記プロセッサが、被検体内における上記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、上記複数種類の解析のうち上記ディスプレイに結果を表示させる解析と、上記光源が照射する照明光の特性と、を切り替えるものである。
また、本発明の制御プログラムは、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、上記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、を備える内視鏡システムの制御プログラムであって、被検体内における上記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、上記複数種類の解析のうち上記ディスプレイに結果を表示させる解析と、上記光源が照射する照明光の特性と、を切り替える、処理をコンピュータに実行させるためのものである。
本発明によれば、観察の状況に応じた高精度な解析の結果を提示することのできる内視鏡システム、制御方法、及び制御プログラムを提供することができる。
本発明の一実施形態である内視鏡装置100の一例を示す図である。 図1に示す内視鏡装置100の内部構成を示す模式図である。 図2に示した光源装置5が発生させる光のスペクトルの一例を示す図である。 図2に示した撮像素子23の概略構成を示す平面模式図である。 図2に示した信号処理部42のシステム制御部44の機能ブロックの一例を示す図である。 広域観察時にディスプレイ7に表示される画面の一例を示す図である。 詳細観察時にディスプレイ7に表示される画面の一例を示す図である。 内視鏡装置100における解析及び照明光の切り替えの一例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(実施形態)
<本発明の一実施形態である内視鏡装置100>
図1は、本発明の一実施形態である内視鏡装置100の一例を示す図である。
内視鏡装置100は、本発明の内視鏡システムの一例である。図1に示すように、内視鏡装置100は、内視鏡1と、この内視鏡1が接続される制御装置4及び光源装置5と、を備える。光源装置5は、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源の一例である。
制御装置4には、内視鏡1によって被検体内を撮像して得られる撮像画像等を表示するディスプレイ7と、制御装置4に対して各種情報を入力するためのインタフェースである入力部6と、が接続されている。制御装置4は、内視鏡1、光源装置5、及びディスプレイ7を制御する。
ディスプレイ7は、表示画素が二次元状に配列された表示面を有し、この表示面の各表示画素に、画像データを構成する画素データが描画されることにより、この画像データに基づく画像の表示が行われる。ディスプレイ7は、制御装置4からの指令に応じて表示画像を切り替える。また、ディスプレイ7は、撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイを構成する。
内視鏡1は、一方向に延びる管状部材であって被検体内に挿入される挿入部10と、挿入部10の基端部に設けられ、観察モード切替操作、撮像記録操作、鉗子操作、送気送水操作、及び吸引操作等を行うための操作部材が設けられた操作部11と、操作部11に隣接して設けられたアングルノブ12と、内視鏡1を制御装置4と光源装置5にそれぞれ着脱自在に接続するコネクタ部13A,13Bを含むユニバーサルコード13と、を含む。
なお、図1では省略されているが、操作部11及び挿入部10の内部には、細胞又はポリープ等の生体組織を採取するための鉗子を挿入する鉗子孔、送気及び送水用のチャンネル、吸引用のチャンネル等の各種のチャンネルが設けられる。
挿入部10は、可撓性を有する軟性部10Aと、軟性部10Aの先端に設けられた湾曲部10Bと、湾曲部10Bの先端に設けられた硬質の先端部10Cとから構成される。
湾曲部10Bは、アングルノブ12の回動操作により湾曲自在に構成されている。この湾曲部10Bは、内視鏡1が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向及び任意の角度に湾曲でき、先端部10Cを所望の方向に向けることができる。
<図1に示す内視鏡装置100の内部構成>
図2は、図1に示す内視鏡装置100の内部構成を示す模式図である。図3は、図2に示した光源装置5が発生させる光のスペクトルの一例を示す図である。
光源装置5は、照明光として、通常光と特殊光とを切り替えて照射可能である。通常光は、白色光等の、医師等の人間による認識に適した発光スペクトルを有する光である。特殊光は、通常光とは発光スペクトルが異なる、IEE等のコンピュータによる画像解析に適した発光スペクトルを有する光である。
具体的には、光源装置5は、光源用プロセッサ51と、光源部52と、光路結合部54と、を備える。光源用プロセッサ51は、制御装置4のシステム制御部44と接続されており、システム制御部44からの指令に基づいて光源部52を制御する。
光源部52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又は消灯し、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52は、V-LED(Violet Light Emitting Diode)52a、B-LED(Blue Light Emitting Diode)52b、G-LED(Green Light Emitting Diode)52c、及びR-LED(Red Light Emitting Diode)52dの4色のLEDを有する。
光源用プロセッサ51は、V-LED52a、B-LED52b、G-LED52c、及びR-LED52dをそれぞれ独立に制御することにより、紫色光V、青色光B、緑色光G、又は赤色光Rをそれぞれ独立に光量を変えて発光可能である。図3に示すように、V-LED52aは、中心波長405±10nm、波長範囲380~420nmの紫色光Vを発生する。B-LED52bは、中心波長450±10nm、波長範囲420~500nmの青色光Bを発生する。G-LED52cは、波長範囲が480~600nmに及ぶ緑色光Gを発生する。R-LED52d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。
また、光源用プロセッサ51は、通常光の照射時には、紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光R間の光量比がVc:Bc:Gc:Rcとなる白色光を発光するように、各LED52a~52dを制御する。なお、Vc、Bc、Gc、Rc>0である。
また、光源用プロセッサ51は、特殊光の照射時には、短波長の狭帯域光としての紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光Rとの光量比がVs:Bs:Gs:Rsとなる特殊光を発光するように、各LED52a~52dを制御する。
光量比Vs:Bs:Gs:Rsは、通常光の照射時に使用する光量比Vc:Bc:Gc:Rcと異なっており、観察目的に応じて適宜定められる。例えば、表層血管を強調する場合には、Vsを、他のBs、Gs、Rsよりも大きくすることが好ましく、中深層血管を強調する場合には、Gsを、他のVs、Gs、Rsよりも大きくすることが好ましい。
光路結合部54は、V-LED52a、B-LED52b、G-LED52c、及びR-LED52dから出射される各光を結合し、結合した光を照明光として出射する。光源部52の光路結合部54から出射された照明光は、ユニバーサルコード13に内蔵された後述のライトガイド53に入射し、挿入部10の先端部10Cに設けられた照明用レンズ50を通って被写体に照射される。
内視鏡1の先端部10Cには、対物レンズ21及びレンズ群22を含む撮像光学系と、この撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子23と、RAM(Random Access Memory)等のメモリ25と、通信インタフェース(I/F)26と、撮像駆動部27と、光源部52から出射された照明光を照明用レンズ50に導くためのライトガイド53と、が設けられている。
ライトガイド53は、先端部10Cからユニバーサルコード13のコネクタ部13Aまで延びている。ユニバーサルコード13のコネクタ部13Aが光源装置5に接続された状態で、光源装置5の光源部52から出射される照明光がライトガイド53に入射可能な状態となる。
撮像素子23は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等が用いられる。本実施形態においては、撮像素子23は、ローリングシャッタを用いるCMOSである。
撮像素子23は、複数の画素が二次元状に配置された受光面を有し、上記の撮像光学系によってこの受光面に結像された光学像を各画素において電気信号(撮像信号)に変換する。そして、撮像素子23は、変換した撮像信号をアナログ信号から所定のビット数のデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換した撮像信号をメモリ25に出力する。撮像素子23は、例えば原色又は補色等のカラーフィルタを搭載するものが用いられる。撮像素子23の受光面の各画素から出力される撮像信号の集合を撮像画像信号という。
撮像素子23は、対物レンズ21の光軸Axに対して受光面が垂直となる状態で先端部10Cに配置されていてもよいし、対物レンズ21の光軸Axに対して受光面が平行となる状態で先端部10Cに配置されていてもよい。
内視鏡1に設けられる撮像光学系は、撮像素子23と対物レンズ21との間における被写体からの光の光路上にあるレンズ、プリズム等の光学部材(上記のレンズ群22を含む)と、対物レンズ21と、によって構成される。撮像光学系は、対物レンズ21のみで構成される場合もある。対物レンズ21やレンズ群22は、画角(焦点距離)が可変のレンズ(例えばズームレンズ)であってもよい。
メモリ25は、撮像素子23から出力されたデジタルの撮像信号を一時的に記録する。
通信I/F26は、制御装置4の通信インタフェース(I/F)41と接続される。通信I/F26は、メモリ25に記録された撮像信号を、ユニバーサルコード13内の信号線を通して制御装置4に伝送する。
撮像駆動部27は、通信I/F26を介して制御装置4のシステム制御部44と接続されている。撮像駆動部27は、通信I/F26で受信されるシステム制御部44からの指令に基づいて、撮像素子23及びメモリ25を駆動する。
制御装置4は、ユニバーサルコード13によって内視鏡1の通信I/F26と接続される通信I/F41と、信号処理部42と、表示コントローラ43と、システム制御部44と、記録媒体45と、を備える。
通信I/F41は、内視鏡1の通信I/F26から伝送されてきた撮像信号を受信して信号処理部42に伝達する。
信号処理部42は、通信I/F41から受けた撮像信号を一時記録するメモリを内蔵しており、メモリに記録された撮像信号の集合である撮像画像信号を処理(デモザイク処理又はガンマ補正処理等の画像処理)して、認識処理等が可能な形式の撮像画像情報を生成する。信号処理部42によって生成された撮像画像情報は、ハードディスク又はフラッシュメモリ等の記録媒体45に記録される。
表示コントローラ43は、信号処理部42によって生成された撮像画像情報に基づく撮像画像をディスプレイ7に表示させる。信号処理部42によって生成された撮像画像情報を構成する各画素データの座標は、ディスプレイ7の表示面を構成するいずれかの表示画素の座標と対応付けて管理されている。
システム制御部44は、制御装置4の各部を制御すると共に、内視鏡1の撮像駆動部27と光源装置5の光源用プロセッサ51とに指令を送り、内視鏡装置100の全体を統括制御する。例えば、システム制御部44は、撮像駆動部27を介して撮像素子23の制御を行う。また、システム制御部44は、光源用プロセッサ51を介して光源部52の制御を行う。
制御装置4は、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサと、RAMと、ROM(Read Only Memory)により構成される。
各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等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)、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させ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等が含まれる。
これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
システム制御部44や信号処理部42は、各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ又はCPUとFPGAの組み合わせ)で構成されてもよい。
<図2に示した撮像素子23の概略構成>
図4は、図2に示した撮像素子23の概略構成を示す平面模式図である。
撮像素子23は、行方向Xに配列された複数の画素61からなる画素行62が、行方向Xと直交する列方向Yに複数配列された撮像面60と、撮像面60に配列された画素61を駆動する駆動回路63と、撮像面60に配列された画素行62の各画素61から信号線に読み出される画素信号を処理する信号処理回路64と、を備える。撮像面60は受光面を構成する。
以下では、図4において撮像面60の列方向Yの一端側(図中の上側)の端部を上端といい、撮像面60の列方向Yの他端側(図中の下側)の端部を下端という。
図4に示す駆動回路63は、撮像駆動部27からの信号に基づいて、各画素行62を独立に駆動し、画素行62に含まれる各画素61のリセット(光電変換素子に蓄積されている電荷の排出)、この各画素61の光電変換素子に蓄積された電荷に応じた画素信号の信号線への読み出し等を行う。
図4に示す信号処理回路64は、画素行62の各画素61から信号線に読み出された画素信号に対し、相関二重サンプリング処理を行い、相関二重サンプリング処理後の画素信号をデジタル信号に変換して出力する。信号処理回路64は、撮像駆動部27によって制御される。
信号処理部42は、撮像素子23から出力された画素信号にデモザイク処理及びガンマ補正処理等の信号処理を施して撮像画像情報を生成する。
内視鏡装置100は、1回の撮像指示に応じて複数の撮像画像情報を連続して生成する連写モードを搭載している。システム制御部44は、連写モードにおいては、撮像駆動部27により撮像素子23をローリングシャッタ方式により駆動して被写体を撮像させる。
ローリングシャッタ方式の駆動は、ローリングリセット駆動と、ローリング読み出し駆動と、を含む。ローリングリセット駆動は、画素行62の各画素61をリセットしてその各画素61の露光を開始する処理を、画素行62を変えながら順次行う駆動である。ローリング読み出し駆動は、露光されている画素行62の各画素61から信号を読み出して、その画素行62の露光を終了する処理を、画素行62を変えながら順次行う駆動である。
<図2に示した信号処理部42のシステム制御部44の機能ブロック>
図5は、図2に示した信号処理部42のシステム制御部44の機能ブロックの一例を示す図である。
信号処理部42のプロセッサは、例えば信号処理部42に内蔵されるROMに格納された制御プログラムを実行することにより、撮像画像情報生成部42aと、ライブ画像生成部42bと、解析部42cと、解析画像生成部42dと、を構成する。
撮像画像情報生成部42aは、撮像素子23の撮像により得られた撮像信号に対して、デモザイク処理又はガンマ補正処理等の画像処理を行うことにより撮像画像情報を生成する。撮像画像情報生成部42aは、生成した撮像画像情報のうち、通常光の照射時の撮像により得られた撮像信号に基づく撮像画像情報を撮像フレームとしてライブ画像生成部42bへ出力し、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像信号に基づく撮像画像情報を撮像フレームとして解析部42cへ出力する。撮像フレームは、1回の撮像により得られた撮像信号である。
また、撮像画像情報生成部42aは、判定部42eを有する。判定部42eは、例えば、撮像画像情報生成部42aにおいて生成された撮像画像情報に基づいて、内視鏡1が挿入された被検体内における、撮像素子23による撮像の対象エリアの広さを判定する。
撮像素子23による撮像の対象エリアは、例えば、撮像によって得られ、撮像フレームとしてライブ画像生成部42bへ出力される撮像画像に写っている被検体内のエリアである。判定部42eが判定に用いる撮像画像情報は、通常光の撮像画像情報であってもよいし、特殊光の撮像画像情報であってもよいし、通常光及び特殊光の各撮像画像情報であってもよい。
例えば、内視鏡1のユーザ(例えば医師)は、被検体内に内視鏡1を挿入して検査を行う場合に、まず、被検体内の広い範囲を観察しながら病変等の異常個所を探す広域観察を行う。広域観察の際に、ユーザは、被検体内の内表面と内視鏡1の先端(撮像素子23)との間の距離を長くしたり、対物レンズ21やレンズ群22の画角が可変の場合はその画角を広くしたり、デジタルズームを用いたりして、撮像の対象エリアを広くする。
また、ユーザは、広域観察によって異常個所を見つけると、その異常個所を詳細に観察する詳細観察を行う。詳細観察の際に、ユーザは、被検体内の内表面と内視鏡1の先端との間の距離を短くしたり、対物レンズ21やレンズ群22の画角が可変の場合はその画角を狭くしたり、デジタルズームを用いたりして、撮像の対象エリアを狭くする。
判定部42eは、このように観察の状況に応じて変化する、撮像の対象エリアの広さを判定し、この判定の結果を解析部42cへ出力する。例えば、判定部42eは、撮像の対象エリアの広さを、「広い」及び「狭い」の2段階で判定する。「広い」は、第1の広さを構成する。「狭い」は、第1の広さより狭い第2の広さを構成する。
撮像画像情報に基づく撮像の対象エリアの広さの判定は、例えば、撮像画像と撮像の対象エリアの広さとの組み合わせの多数のサンプルに基づく学習により得られたAI(Artificial Intelligence)の学習済みモデルを用いて行われる。又は、この判定は、撮像画像と予め定められたアルゴリズムとに基づいて行われてもよい。ただし、後述のように、判定部42eによる判定方法はこれらに限らない。
ライブ画像生成部42bは、撮像画像情報生成部42aから出力された通常光の撮像フレームに基づいて、ライブ画像を表示するためのライブ画像情報を生成し、生成したライブ画像情報を撮像画像情報として表示コントローラ43(図2参照)へ出力する。ライブ画像は、撮像素子23による連続した撮像の結果をリアルタイムで表示する動画である。
解析部42cは、撮像画像情報生成部42aから出力された特殊光の撮像フレームに基づく解析(画像解析)を行い、その解析の結果を解析画像生成部42dへ出力する。また、解析部42cは、撮像画像情報生成部42aから出力された撮像フレームに基づく複数種類の解析が可能である。解析部42cは、実行する解析を、判定部42eから通知される、撮像の対象エリアの広さの判定の結果に基づいて切り替える。
例えば、解析部42cが実行可能な複数種類の解析は、病変等の異常個所の有無を判別する第1の解析と、異常個所を分析する第2の解析と、を含む。第1の解析は、上記の判定部42eによる判定の結果のうち「広い」と対応付けられている。第2の解析は、上記の判定部42eによる判定の結果のうち「狭い」と対応付けられている。解析部42cは、判定部42eから判定の結果として「広い」が出力されると第1の解析を行い、判定部42eから判定の結果として「狭い」が出力されると第2の解析を行う。
第1の解析は、例えば、撮像画像の中から病変等の異常個所を抽出する拾い上げ解析である。拾い上げ解析の結果は、例えば、抽出された異常個所の数などの情報であってもよいし、撮像画像のうち異常個所を強調表示した画像などであってもよい。第1の解析は、撮像画像と異常個所の抽出結果との組み合わせの多数のサンプルに基づく学習により得られたAIの学習済みモデルを用いて行われてもよいし、撮像画像と予め定められたアルゴリズムとに基づいて行われてもよい。
第2の解析は、例えば、異常個所における、病変の種類及び病変の程度の少なくともいずれかの分析を含む鑑別解析である。鑑別解析は、例えば、対象の異常個所における病変の種類を文字列等で示す情報や、対象の異常個所における病変の程度を数値等で示す情報である。第2の解析は、撮像画像と病変の種類や程度の分析結果との組み合わせの多数のサンプルに基づく学習により得られたAIの学習済みモデルを用いて行われてもよいし、撮像画像と予め定められたアルゴリズムとに基づいて行われてもよい。
また、解析部42cは、上記の拾い上げ解析や鑑別解析と並行して、又はこれらの解析と切り替えて、解析として撮像画像の輪郭抽出を行ってもよい。例えば、解析部42cは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像に写り込んでいる生体構造の輪郭を特定する。特定対象の生体構造は、例えば、表層血管構造、中層血管構造、又は深層血管構造などである。解析部42cによる解析は、ライブ画像の表示と並行して行われる。
解析画像生成部42dは、解析部42cから出力された解析の結果を示す解析結果画像を表示するための解析結果画像情報を生成し、生成した解析結果画像情報を表示コントローラ43(図2参照)へ出力する。解析結果画像には、上記の拾い上げ解析の結果を示す画像、鑑別解析の結果を示す画像、輪郭抽出の結果を示すIEE画像などがある。
IEE画像は、青色レーザ等の特殊光の照射時の撮像により得られた撮像信号に基づく、被写体の構造の輪郭が強調された画像である。この場合、青色レーザ等の特殊光は、画像強調観察用の光を構成する。例えば、IEE画像は、表層血管構造を強調した画像、中層血管構造を強調した画像、深層血管構造を強調した画像などである。
<ディスプレイ7に表示される画面>
図6は、広域観察時にディスプレイ7に表示される画面の一例を示す図である。図7は、詳細観察時にディスプレイ7に表示される画面の一例を示す図である。
表示コントローラ43は、信号処理部42から出力された撮像画像情報及び解析結果画像情報に基づいて、例えば図6,図7に示す画面70をディスプレイ7に表示させる。画面70には、メイン画面71と、サブ画面72と、が含まれる。
メイン画面71には、信号処理部42のライブ画像生成部42bから出力されたライブ画像情報に基づくライブ画像が表示される。サブ画面72には、信号処理部42の解析画像生成部42dから出力された解析結果画像情報に基づく解析結果画像が表示される。
このように、内視鏡装置100は、通常光が照射された第1の期間の撮像により得られた撮像画像情報に基づくライブ画像と、特殊光が照射された第2の期間の撮像により得られた撮像画像情報に基づく解析の結果と、を含む画面70を表示する。
ユーザが広域観察を行っている場合、上記の判定部42eによって撮像の対象エリアの広さが「広い」と判定され、その結果、解析部42cによって拾い上げ解析が実行される。このため、図6に示すように、サブ画面72には拾い上げ解析の結果が表示される。
ユーザが詳細観察を行っている場合、上記の判定部42eによって撮像の対象エリアの広さが「狭い」と判定され、その結果、解析部42cによって鑑別解析が実行される。このため、図7に示すように、サブ画面72には鑑別解析の結果が表示される。
このように、内視鏡装置100は、被検体内における撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、実行する解析を切り替えることにより、複数種類の解析のうちディスプレイ7に結果を表示させる解析を切り替える。
なお、内視鏡装置100は、複数種類の解析を並行して実行しつつ、被検体内における撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、複数種類の解析のうちディスプレイ7に結果を表示させる解析を切り替えてもよい。
図5に示した解析部42cの解析結果をライブ画像とともにディスプレイ7に表示させる構成について説明したが、解析部42cの解析結果の利用形態はこれに限らない。例えば、解析部42cの解析結果は、ディスプレイ7とは異なるディスプレイによって表示されてもよいし、内視鏡装置100又は他の装置の記憶部に送信されて記憶されてもよい。
また、解析部42cにおいて、拾い上げ解析又は鑑別解析と並行して撮像画像の輪郭抽出が行われる場合に、表示コントローラ43は、信号処理部42から出力されるIEE画像を、画面70のうちメイン画面71及びサブ画面72と異なる部分、又はディスプレイ7とは異なるディスプレイに表示させてもよい。
<内視鏡装置100における解析及び照明光の切り替え>
図8は、内視鏡装置100における解析及び照明光の切り替えの一例を示す図である。
図8において、横軸は時間を示す。図8に示す例では、内視鏡装置100のユーザは、時刻t1までは上記の広域観察を行い、時刻t1以降は詳細観察を行ったとする。
照明光タイミング75は、制御装置4からの指令により光源装置5が照明光を照射するタイミングである。照明光タイミング75におけるWLIは、光源装置5が照明光として白色光等の通常光を照射するタイミングである。
照明光タイミング75におけるIEE1は、光源装置5が照明光として第1の特殊光を照射するタイミングである。照明光タイミング75におけるIEE2は、光源装置5が照明光として第1の特殊光とは異なる第2の特殊光を照射するタイミングである。
第1の特殊光は、上記の拾い上げ解析(第1の解析)に適した第1の特性(スペクトル)の特殊光であり、拾い上げ解析と対応付けられている。一例としては、第1の特殊光は、狭帯域短波長光と白色光とを含む照明光であり、白色光のみの照明光と比べて、微細な色調変化を強調した撮像画像の生成を可能とする照明光である。ただし、第1の特殊光は、これに限らず、例えば拾い上げ解析に適した特性の各種の照明光とすることができる。
第2の特殊光は、上記の鑑別解析(第2の解析)に適した第2の特性の特殊光であり、鑑別解析と対応付けられている。一例としては、第2の特殊光は、狭帯域短波長光の照明光であり、血管や表面構造などの観察に適した撮像画像の生成を可能とする照明光である。ただし、第2の特殊光は、これに限らず、例えば鑑別解析に適した特性の各種の照明光とすることができる。
照明光タイミング75に示すように、光源装置5は、予め定められた照射動作を周期Tで繰り返し実行する。この照射動作は、通常光を照射し、その後に特殊光(第1の特殊光又は第2の特殊光)を照射する動作である。
撮像タイミング76は、制御装置4からの指令により撮像素子23が撮像(露光)を行うタイミングである。撮像タイミング76における縦方向は画素行62の列方向Y(図4参照)の位置を示している。上記のように、本実施形態における撮像素子23はローリングシャッタ方式の撮像を行うため、撮像タイミング76は画素行62ごとにずれている。図7に示す例では、撮像素子23は、60fps(frames per second)のフレームレートにより撮像を行っている。
照明光タイミング75及び撮像タイミング76に示すように、光源装置5が連続して通常光を照射する第1の期間は、撮像素子23による撮像における連続する複数のフレームに渡る。また、光源装置5が連続して特殊光を照射する第2の期間は、撮像素子23による撮像における少なくとも1フレームに渡る。図7に示す例では、第2の期間は、撮像素子23による連続する複数のフレームに渡っている。
このように、光源装置5は、通常光を連続した複数の撮像動作フレームに渡って連続して照射した後に特殊光を照射する動作を繰り返す。そして、上記のように、制御装置4は、通常光の照射時に得られた撮像画像に基づいてライブ画像(動画)をディスプレイ7に表示させるとともに、特殊光の照射時に得られた撮像画像に基づく解析を行う。
図8に示す例において、時刻t1までは、広域観察が行われているため、上記の判定部42eによって撮像の対象エリアが「広い」と判定される。このため、制御装置4は、時刻t1までは、解析部42cに対して拾い上げ解析を実行させるとともに、光源装置5が照射する照明光を第1の特殊光とする。これにより、解析部42cは、例えば、拾い上げ解析に適した第1の特殊光が照射される期間内の撮像フレーム76aに基づいて拾い上げ解析を実行することができる。
また、時刻t1以降は、詳細観察が行われているため、上記の判定部42eによって撮像の対象エリアが「狭い」と判定される。このため、制御装置4は、時刻t1以降は、解析部42cに対して鑑別解析を実行させるとともに、光源装置5が照射する照明光を第2の特殊光とする。これにより、解析部42cは、例えば、鑑別解析に適した第2の特殊光が照射される期間内の撮像フレーム76b,76cに基づいて鑑別解析を実行することができる。
このように、制御装置4は、被検体内における撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、複数種類の解析のうちディスプレイ7に結果を表示させる解析に加えて、照明用レンズ50が照射する照明光の特性も切り替える。これにより、観察の状況に応じた解析の結果を提示しつつ、観察の状況に応じた解析を、それぞれ適切な特性の照明光で得られた撮像画像によって高精度に行うことができる。
また、制御装置4が、判定部42eによる判定結果が「広い」から「狭い」に変化する時刻t1において、複数種類の解析のうちディスプレイ7に結果を表示させる解析及び照明光の特性を切り替える構成について説明したが、このような構成に限らない。
例えば、制御装置4は、判定部42eによる判定結果が「広い」である状態の後、判定部42eによる判定結果が「狭い」である状態が予め定められた時間(一例としては1秒)継続した場合に上記の切り替えを行ってもよい。すなわち、制御装置4は、判定部42eによる判定結果が「広い」から「狭い」に変化しても、予め定められた時間内に判定部42eによる判定結果が「広い」に戻った場合は上記の切り替えを行わなくてもよい。
また、制御装置4は、判定部42eによる判定結果が「広い」から「狭い」に変化して上記の切り替えを行った後に、判定部42eによる判定結果が「広い」に戻った場合は、拾い上げ解析の結果をディスプレイ7に表示させ、光源装置5に第1の特殊光を照射させる状態に戻ってもよい。これにより、ユーザが詳細観察から広域観察に戻った場合に対応することができる。
(撮像素子23の他の例)
ローリングシャッタ方式の撮像素子23を用いる構成について説明したが、グローバルシャッタ方式の撮像素子23を用いる構成としてもよい。
(判定の段階の他の例)
判定部42eが撮像の対象エリアの広さを「広い」及び「狭い」の2段階で判定する構成について説明したが、判定部42eが撮像の対象エリアの広さを3段階以上で判定してもよい。この場合に、制御装置4は、判定部42eによる3段階以上の判定結果に応じて、ディスプレイ7に結果を表示させる解析及び照明光の特性を3通り以上に切り替えてもよい。
(判定方法の他の例1)
また、判定部42eが撮像画像情報生成部42aに設けられ、撮像画像情報生成部42aにおいて生成された撮像画像情報に基づいて撮像の対象エリアの広さを判定する高二位について説明したが、判定部42eを設ける位置や判定部42eによる判定方法はこれに限らない。
例えば、対物レンズ21やレンズ群22の画角が可変の場合に、判定部42eは、対物レンズ21やレンズ群22の現在の画角を示す情報を取得し、取得した情報を用いて、撮像の対象エリアの広さを判定してもよい。
(判定方法の他の例2)
また、内視鏡1の先端に、撮像素子23による撮像の対象(被検体内の内表面)との距離を測定する測定器が設けられている場合、判定部42eは、その測定器による測定結果を示す情報を取得し、取得した情報を用いて、撮像の対象エリアの広さを判定してもよい。一例としては、測定された上記の距離が閾値以上であれば撮像の対象エリアの広さを「広い」と判定し、測定された上記の距離が閾値未満であれば撮像の対象エリアの広さを「狭い」と判定する。
(判定方法の他の例3)
また、内視鏡装置100において、得られる撮像画像の明るさが予め定められた範囲の明るさになるように、光源装置5が照射する照明光の強度を補正する制御が行われる場合、判定部42eは、この補正の結果を示す情報を取得し、取得した情報を用いて、撮像の対象エリアの広さを判定してもよい。
例えば、ユーザが広域観察を行う場合、内視鏡1の先端が被検体内の内表面から遠くなるため、照明光が被検体内の内表面に届きにくくなる。このため、撮像画像の明るさを維持するように、光源装置5が照射する照明光の強度が比較的高くなるように制御される。
一方で、ユーザが詳細観察を行う場合、内視鏡1の先端が被検体内の内表面に近くなるため、照明光が被検体内の内表面に届きやすくなる。このため、撮像画像の明るさを維持するように、光源装置5が照射する照明光の強度が比較的低くなるように制御される。
したがって、判定部42eは、一例としては、光源装置5が照射する照明光の強度が閾値以上であれば、撮像の対象エリアの広さを「広い」と判定し、光源装置5が照射する照明光の強度が閾値未満であれば撮像の対象エリアの広さを「狭い」と判定する。
(判定方法の他の例4)
また、判定部42eは、上記の各判定方法のうち少なくとも2つの判定方法を組み合わせて用いて、撮像の対象エリアの広さを判定してもよい。
(異常個所の有無の解析の具体例)
解析部42cによる異常個所の有無の解析は、例えば、内視鏡1が挿入された被検体内の注目領域の検出である。例えば、解析部42cは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像から、被検体内の注目領域を検出する。注目領域は、例えば、病変である可能性が高い領域などの異常個所であり、被検体内の観察のうち注目が推奨される領域である。解析画像生成部42dは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像において、解析部42cにより検出された注目領域を強調した注目領域強調画像を表示するための画像情報を生成する。これにより、注目領域強調画像がサブ画面72に表示され、内視鏡1の操作者は、被検体内における注目領域を容易に認識できる。又は、解析画像生成部42dは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像において、注目領域である異常部(病変部など)と正常部との色の差を拡張する色差拡張処理を行った色差拡張画像を表示するための画像情報を生成してもよい。これにより、色差拡張画像がサブ画面72に表示され、内視鏡1の操作者は、被検体内における異常部と正常部を容易に見分けることができる。
(異常個所を分析する解析の具体例)
解析部42cによる異常個所を分析する解析は、例えば、類似症例画像の選択を含んでもよい。例えば、解析部42cは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報と類似する症例画像を、内視鏡装置100がアクセス可能なデータベースを検索することにより選択する。解析画像生成部42dは、解析部42cによる選択の結果を示す画像を表示するための画像情報を生成する。解析部42cによる選択の結果とは、解析部42cが選択した症例画像そのものであってもよいし、解析部42cが選択した症例画像に対して上記のデータベースにおいて対応付けられている、その症例画像に関する診断結果等の情報であってもよい。これにより、類似症例画像の選択結果がサブ画面72に表示され、内視鏡1の操作者は、観察中の被検体内の状態と、類似症例との比較を容易に行うことができる。
又は、解析部42cによる異常個所を分析する解析は、腫瘍及び非腫瘍の判別を含んでもよい。例えば、解析部42cは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像に写り込んでいる生体領域が腫瘍であるか否かを判別する。解析画像生成部42dは、解析部42cによる判別の結果を示す画像を表示するための画像情報を生成する。解析部42cによる判別の結果とは、直近に撮像された画像に写り込んでいる生体領域が腫瘍であるか否かを示す情報であってもよいし、現在の検査が開始されてから腫瘍であると判別された生体領域の数を示す情報などであってもよい。これにより、腫瘍及び非腫瘍の判別結果がサブ画面72に表示され、内視鏡1の操作者による観察や内視鏡1の操作を支援することができる。
又は、解析部42cによる異常個所を分析する解析は、器官の状態の特定を含んでもよい。例えば、解析部42cは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像に写り込んでいる器官の状態を特定する。器官の状態は、例えば、領域ごとの酸素飽和度、血管構造の太さ、密度、模様、均一性や、大腸の表面構造(例えばpit様構造)、十二指腸の表面構造(例えば絨毛構造)などである。解析画像生成部42dは、解析部42cによる特定の結果を示す画像を表示するための画像情報を生成する。例えば、解析画像生成部42dは、特定した領域ごとの酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を生成する。これにより、器官の状態の特定結果がサブ画面72に表示され、内視鏡1の操作者による観察や内視鏡1の操作を支援することができる。
又は、解析部42cによる異常個所を分析する解析は、切離予定線の生成を含んでもよい。例えば、解析部42cは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像に写り込んでいる生体領域のうち、腫瘍等を除去するために切離すべき線である切離予定線(デマルケーションライン)を決定する。解析画像生成部42dは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像において、解析部42cにより決定された切離予定線を付した画像を表示するための画像情報を生成する。これにより、切離予定線が付された画像がサブ画面72に表示され、内視鏡1の操作者は、被検体内における切離予定線を容易に認識できる。
(第1の期間、第2の期間、及び周期Tの変形例)
通常光を照射する第1の期間及び特殊光を照射する第2の期間の各長さが、周期Tごとの繰り返しにおいて一定である構成について説明したが、通常光を照射する第1の期間及び特殊光を照射する第2の期間の各長さが、周期Tごとの繰り返しにおいて一定でなくても(不定であっても)よい。例えば、ある周期Tにおける第1の期間及び第2の期間の各長さの比が3:1であり、他の周期Tにおける第1の期間及び第2の期間の各長さの比が3:2であってもよい。
また、通常光及び特殊光を照射する動作の繰り返し周期である周期Tが一定である場合について説明したが、周期Tは不定であってもよい。また、周期Tにおいて、まず通常光を照射し、その後に特殊光を照射する構成について説明したが、周期Tにおいて、まず特殊光を照射し、その後に通常光を照射する構成としてもよい。
また、通常光のスペクトルは、周期Tごとの繰り返しにおいて一定であってもよいし、周期Tごとの繰り返しにおいて不定であってもよい。同様に、特殊光のスペクトルは、周期Tごとの繰り返しにおいて一定であってもよいし、周期Tごとの繰り返しにおいて不定であってもよい。
また、通常光を照射する第1の期間の直後に、特殊光を照射する第2の期間となる構成について説明したが、第1の期間と第2の期間との間に、光源装置5が照明光を照射しない無照射期間があってもよい。
また、上記の通常光又は特殊光として、狭帯域短波調光と白色光とを同時に照射する構成としてもよい。これにより、色の微細な違いを色彩強調して表示し、炎症観察や拾上げ観察等の観察が容易になる。
(内視鏡システムの別の形態)
本発明の内視鏡システムの一例として内視鏡装置100を説明したが、本発明の内視鏡システムは、ネットワークを介して互いに接続される複数の装置によって実現されてもよい。例えば、上記の制御装置4による処理の少なくとも一部を、内視鏡装置100とネットワークを介して接続される他の装置により実行する構成としてもよい。
(制御プログラム)
制御装置4のROMに記憶される制御プログラムは、プログラムをコンピュータが読取可能な一時的でない(non-transitory)記憶媒体に記憶される。このような「コンピュータ読取可能な記憶媒体」は、例えば、CD-ROM(Compact Disc-ROM)等の光学媒体や、USB(Universal Serial Bus)メモリ又はメモリカード等の磁気記憶媒体等を含む。また、このようなプログラムを、
ネットワークを介したダウンロードによって提供することもできる。
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
(1)
特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、
上記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、
被検体内における上記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、上記複数種類の解析のうち上記ディスプレイに結果を表示させる解析と、上記光源が照射する照明光の特性と、を切り替えるプロセッサと、
を備える内視鏡システム。
(2)
(1)記載の内視鏡システムであって、
上記複数種類の解析は、上記撮像画像に基づいて異常個所の有無を判別する第1の解析と、上記撮像画像に基づいて異常個所を分析する第2の解析と、を含み、
上記プロセッサは、
上記対象エリアの広さが第1の広さである場合、上記第1の解析の結果を表示させ、
上記対象エリアの広さが上記第1の広さより狭い第2の広さである場合、上記第2の解析の結果を表示させる、
内視鏡システム。
(3)
(1)又は(2)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記複数種類の解析は、互いに異なる第1の解析と第2の解析とを含み、
上記プロセッサは、
上記対象エリアの広さが第1の広さである場合、上記第1の解析の結果を表示させ、上記照明光の特性を上記第1の解析と対応付けられた特性とし、
上記対象エリアの広さが上記第1の広さより狭い第2の広さである場合、上記第2の解析の結果を表示させ、上記照明光の特性を上記第2の解析と対応付けられた特性とする、
内視鏡システム。
(4)
(1)から(3)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記光源は、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第1の期間に第1の特性の照明光を連続して照射した後、少なくとも1つの撮像動作フレームに渡る第2の期間に上記第1の特性と異なる第2の特性の照明光を照射する動作を繰り返し、
上記複数種類の解析は、上記第2の期間の上記撮像により得られる上記撮像画像に基づいて行われ、
上記プロセッサは、上記対象エリアの広さを判定した結果に応じて、上記第2の期間における上記照明光の特性を切り替える、
内視鏡システム。
(5)
(4)記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記第1の期間の上記撮像により得られる撮像画像に基づく動画を、上記ディスプレイ、又は上記ディスプレイと異なるディスプレイに表示させる、
内視鏡システム。
(6)
(4)又は(5)記載の内視鏡システムであって、
上記第1の特性の照明光は白色光であり、上記第2の特性の照明光は画像強調観察用の光である、
内視鏡システム。
(7)
(4)から(6)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記第1の期間及び上記第2の期間の各長さは、上記動作の繰り返しにおいて一定であり、又は上記動作の繰り返しにおいて不定である、
内視鏡システム。
(8)
(4)から(7)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記第1の特性の照明光及び上記第2の特性の照明光のスペクトルは、上記動作の繰り返しにおいて一定であり、又は上記動作の繰り返しにおいて不定である、
内視鏡システム。
(9)
(4)から(8)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記第1の期間と上記第2の期間との間に上記光源の無照射期間がある、
内視鏡システム。
(10)
(4)から(9)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記第1の期間は上記第2の期間より長い期間である、
内視鏡システム。
(11)
(1)から(10)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記対象エリアの広さが第1の広さである状態の後、上記対象エリアの広さが上記第1の広さより狭い第2の広さである状態が予め定められた時間以上継続すると、上記複数種類の解析のうち上記ディスプレイに結果を表示させる解析と、上記光源が照射する照明光の特性と、を切り替える、
内視鏡システム。
(12)
(1)から(11)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記撮像の対象エリアの広さを、上記撮像画像を用いて判定する、
内視鏡システム。
(13)
(1)から(12)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記撮像は、画角が可変の光学系により行われ、
上記プロセッサは、上記撮像の対象エリアの広さを、上記光学系の画角を用いて判定する、
内視鏡システム。
(14)
(1)から(13)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記撮像の対象エリアの広さを、上記撮像を行う撮像素子を有する内視鏡の先端と、上記撮像の対象と、の間の距離の測定結果を用いて判定する、
内視鏡システム。
(15)
(1)から(13)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記撮像を行う撮像素子を有する内視鏡の先端と、上記撮像の対象と、の間の距離に応じて、上記光源が照射する照明光の強度の補正が行われ、
上記プロセッサは、上記撮像の対象エリアの広さを、上記強度の補正の結果を用いて判定する、
内視鏡システム。
(16)
(2)記載の内視鏡システムであって、
上記異常個所の有無の解析は、上記撮像を行う撮像素子を備える内視鏡が挿入された被検体内の注目領域の検出を含む、
内視鏡システム。
(17)
(2)記載の内視鏡システムであって、
上記異常個所の分析は、上記異常個所における、病変の種類及び病変の程度の少なくともいずれかの分析を含む、
内視鏡システム。
(18)
(2)記載の内視鏡システムであって、
上記異常個所の分析は、類似症例画像の選択を含む、
内視鏡システム。
(19)
(2)記載の内視鏡システムであって、
上記異常個所の分析は、腫瘍及び非腫瘍の判別を含む、
内視鏡システム。
(20)
(2)記載の内視鏡システムであって、
上記異常個所の分析は、器官の状態の特定を含む、
内視鏡システム。
(21)
(2)記載の内視鏡システムであって、
上記異常個所の分析は、切離予定線の生成を含む、
内視鏡システム。
(22)
(1)から(20)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記撮像は、ローリングシャッタ方式の撮像素子により行われる、
内視鏡システム。
(23)
(1)から(21)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記撮像は、グローバルシャッタ方式の撮像素子により行われる、
内視鏡システム。
(24)
特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、上記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、プロセッサと、を備える内視鏡システムの制御方法であって、
上記プロセッサが、
被検体内における上記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、上記複数種類の解析のうち上記ディスプレイに結果を表示させる解析と、上記光源が照射する照明光の特性と、を切り替える、
制御方法。
(25)
特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、上記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、を備える内視鏡システムの制御プログラムであって、
被検体内における上記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、上記複数種類の解析のうち上記ディスプレイに結果を表示させる解析と、上記光源が照射する照明光の特性と、を切り替える、
処理をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
本発明によれば、観察の状況に応じた高精度な解析の結果を提示することのできる内視鏡システム、制御方法、及び制御プログラムを提供することができる。
1 内視鏡
4 制御装置
5 光源装置
6 入力部
7 ディスプレイ
10 挿入部
10A 軟性部
10B 湾曲部
10C 先端部
11 操作部
12 アングルノブ
13 ユニバーサルコード
13A コネクタ部
13B コネクタ部13A
21 対物レンズ
22 レンズ群
23 撮像素子
25 メモリ
26,41 通信I/F
27 撮像駆動部
42 信号処理部
42a 撮像画像情報生成部
42b ライブ画像生成部
42c 解析部
42d 解析画像生成部
42e 判定部
43 表示コントローラ
44 システム制御部
45 記録媒体
50 照明用レンズ
51 光源用プロセッサ
52 光源部
52a V-LED
52b B-LED
52c G-LED
52d R-LED
53 ライトガイド
54 光路結合部
60 撮像面
61 画素
62 画素行
63 駆動回路
64 信号処理回路
70 画面
71 メイン画面
72 サブ画面
75 照明光タイミング
76 撮像タイミング
76a,76b,76c 撮像フレーム
100 内視鏡装置
t1 時刻

Claims (24)

  1. 特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、
    前記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、
    被検体内における前記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、前記複数種類の解析のうち前記ディスプレイに結果を表示させる解析と、前記光源が照射する照明光の特性と、を切り替えるプロセッサと、を備え、
    前記光源は、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第1の期間に第1の特性の照明光を連続して照射した後、少なくとも1つの撮像動作フレームに渡る第2の期間に前記第1の特性と異なる第2の特性の照明光を照射する動作を繰り返し、
    前記複数種類の解析は、前記第2の期間の前記撮像により得られる前記撮像画像に基づいて行われ、
    前記プロセッサは、前記対象エリアの広さを判定した結果に応じて、前記第2の期間における前記照明光の特性を切り替える、
    内視鏡システム。
  2. 請求項1記載の内視鏡システムであって、
    前記複数種類の解析は、前記撮像画像に基づいて異常個所の有無を判別する第1の解析と、前記撮像画像に基づいて異常個所を分析する第2の解析と、を含み、
    前記プロセッサは、
    前記対象エリアの広さが第1の広さである場合、前記第1の解析の結果を表示させ、 前記対象エリアの広さが前記第1の広さより狭い第2の広さである場合、前記第2の解析の結果を表示させる、
    内視鏡システム。
  3. 請求項1又は2のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
    前記複数種類の解析は、互いに異なる第1の解析と第2の解析とを含み、
    前記プロセッサは、
    前記対象エリアの広さが第1の広さである場合、前記第1の解析の結果を表示させ、前記照明光の特性を前記第1の解析と対応付けられた特性とし、
    前記対象エリアの広さが前記第1の広さより狭い第2の広さである場合、前記第2の解析の結果を表示させ、前記照明光の特性を前記第2の解析と対応付けられた特性とする、 内視鏡システム。
  4. 請求項1記載の内視鏡システムであって、
    前記プロセッサは、前記第1の期間の前記撮像により得られる撮像画像に基づく動画を、前記ディスプレイ、又は前記ディスプレイと異なるディスプレイに表示させる、
    内視鏡システム。
  5. 請求項1又は4記載の内視鏡システムであって、
    前記第1の特性の照明光は白色光であり、前記第2の特性の照明光は画像強調観察用の光である、
    内視鏡システム。
  6. 請求項1から5のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
    前記第1の期間及び前記第2の期間の各長さは、前記動作の繰り返しにおいて一定であり、又は前記動作の繰り返しにおいて不定である、
    内視鏡システム。
  7. 請求項1から6のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
    前記第1の特性の照明光及び前記第2の特性の照明光のスペクトルは、前記動作の繰り返しにおいて一定であり、又は前記動作の繰り返しにおいて不定である、
    内視鏡システム。
  8. 請求項1から7のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
    前記第1の期間と前記第2の期間との間に前記光源の無照射期間がある、
    内視鏡システム。
  9. 請求項1から8のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
    前記第1の期間は前記第2の期間より長い期間である、
    内視鏡システム。
  10. 請求項1から9のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
    前記プロセッサは、前記対象エリアの広さが第1の広さである状態の後、前記対象エリアの広さが前記第1の広さより狭い第2の広さである状態が予め定められた時間以上継続すると、前記複数種類の解析のうち前記ディスプレイに結果を表示させる解析と、前記光源が照射する照明光の特性と、を切り替える、
    内視鏡システム。
  11. 請求項1から10のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
    前記プロセッサは、前記撮像の対象エリアの広さを、前記撮像画像を用いて判定する、 内視鏡システム。
  12. 請求項1から11のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
    前記撮像は、画角が可変の光学系により行われ、
    前記プロセッサは、前記撮像の対象エリアの広さを、前記光学系の画角を用いて判定する、
    内視鏡システム。
  13. 請求項1から12のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
    前記プロセッサは、前記撮像の対象エリアの広さを、前記撮像を行う撮像素子を有する内視鏡の先端と、前記撮像の対象と、の間の距離の測定結果を用いて判定する、
    内視鏡システム。
  14. 請求項1から12のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
    前記撮像を行う撮像素子を有する内視鏡の先端と、前記撮像の対象と、の間の距離に応じて、前記光源が照射する照明光の強度の補正が行われ、
    前記プロセッサは、前記撮像の対象エリアの広さを、前記強度の補正の結果を用いて判定する、
    内視鏡システム。
  15. 請求項2記載の内視鏡システムであって、
    前記異常個所の有無の解析は、前記撮像を行う撮像素子を備える内視鏡が挿入された被検体内の注目領域の検出を含む、
    内視鏡システム。
  16. 請求項2記載の内視鏡システムであって、
    前記異常個所の分析は、前記異常個所における、病変の種類及び病変の程度の少なくともいずれかの分析を含む、
    内視鏡システム。
  17. 請求項2記載の内視鏡システムであって、
    前記異常個所の分析は、類似症例画像の選択を含む、
    内視鏡システム。
  18. 請求項2記載の内視鏡システムであって、
    前記異常個所の分析は、腫瘍及び非腫瘍の判別を含む、
    内視鏡システム。
  19. 請求項2記載の内視鏡システムであって、
    前記異常個所の分析は、器官の状態の特定を含む、
    内視鏡システム。
  20. 請求項2記載の内視鏡システムであって、
    前記異常個所の分析は、切離予定線の生成を含む、
    内視鏡システム。
  21. 請求項1から19のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
    前記撮像は、ローリングシャッタ方式の撮像素子により行われる、
    内視鏡システム。
  22. 請求項1から20のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
    前記撮像は、グローバルシャッタ方式の撮像素子により行われる、
    内視鏡システム。
  23. 特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、前記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、プロセッサと、を備える内視鏡システムの制御方法であって、
    前記プロセッサが、
    被検体内における前記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、前記複数種類の解析のうち前記ディスプレイに結果を表示させる解析と、前記光源が照射する照明光の特性と、を切り替え、
    前記光源は、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第1の期間に第1の特性の照明光を連続して照射した後、少なくとも1つの撮像動作フレームに渡る第2の期間に前記第1の特性と異なる第2の特性の照明光を照射する動作を繰り返し、
    前記複数種類の解析は、前記第2の期間の前記撮像により得られる前記撮像画像に基づいて行われ、
    前記プロセッサは、前記対象エリアの広さを判定した結果に応じて、前記第2の期間における前記照明光の特性を切り替える、
    制御方法。
  24. 特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、前記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、を備える内視鏡システムの制御プログラムであって、
    被検体内における前記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、前記複数種類の解析のうち前記ディスプレイに結果を表示させる解析と、前記光源が照射する照明光の特性と、を切り替え、
    前記光源は、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第1の期間に第1の特性の照明光を連続して照射した後、少なくとも1つの撮像動作フレームに渡る第2の期間に前記第1の特性と異なる第2の特性の照明光を照射する動作を繰り返し、
    前記複数種類の解析は、前記第2の期間の前記撮像により得られる前記撮像画像に基づいて行われ、
    前記対象エリアの広さを判定した結果に応じて、前記第2の期間における前記照明光の特性を切り替える、
    処理をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
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