JPH0646428A

JPH0646428A - 内視鏡のカラー画像を撮影する方法およびこの方法を実行する装置

Info

Publication number: JPH0646428A
Application number: JP5054205A
Authority: JP
Inventors: Robert Massen; ロベルト・マツセン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1993-03-15
Publication date: 1994-02-18
Also published as: EP0561228A2; EP0561228A3; DE4208454A1

Abstract

(57)【要約】【目的】カラー内視鏡によって調べる表面領域と基準
カラーの画像を各空洞内で高忠実なカラー画像、あるい
は所望のカラー基準に従ったカラー表示を可能にして撮
影する方法とその装置を提供する。【構成】基準カラーの実際のカラー値を、基準カラー
から制御された照明条件の下で以前求めて記憶した目標
値と比較する。この比較から、実際のカラー値を各目標
カラー値に再変換するカラー空間変換行列を計算する。
この変換行列を用いて、内視鏡２の画像の各点を再変換
して、高忠実な真のカラーを与える。必要であれば、再
変換された画像点を所定のカラークラスに分類して、分
類装置に学習させる。そして、診断の効果を高めるカラ
ークラスの画像として表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラー画像を検出す
る光電センサによって内視鏡のカラー画像を撮影し、セ
ンサの信号を出力装置に供給する方法に関する。より詳
しくは、この発明は医療および技術的な検査に使用する
ような方法に関する。

【０００２】この発明は、検査すべき領域に向けて進め
るヘッド部分を有する内視鏡に接続し、カラー画像を検
出する光電センサを有し、センサの信号を出力装置に供
給する、上記方法を実行する装置にも関する。

【０００３】

【従来の技術】医療分野や技術的な目的のため、内視鏡
による多くの検査にカラーセンサが使用され、このセン
サは個別ダイオードアレーの形状か、あるいは完全なカ
ラーカメラの形をしている。観察すベき視野は通常、光
源、特に冷光光源により、独立した光通路、例えば光導
波路の束を経由して照明される。

【０００４】カラーカメラは内視鏡の出力側に接続され
る。このカメラの出力信号は、モニターのような出力装
置に供給される。最近では、ミニチュア化されたカラー
画像センサを内視鏡のヘッドに直接固定できる。

【０００５】現在、技術手段で充分解決されていない問
題は、内視鏡の光景を高忠実な色通りにして再現するこ
とにある。調べるべき各領域を人工的に照明し、空洞内
部に極限することによって、カラー信号が影響を受ける
が、内部で反射して、カラー信号への内部の影響がはっ
きりと予測できず、現在決定でなきない。

【０００６】更に、照明光学系は医療検査の間に体液が
滲み出すため簡単に汚れる。照明のスペクトル成分が変
わり、光強度、色調、および観察している組織から反射
する光の色濃度の飽和が変わる。明らかに、技術検査で
も、液体が存在し、照明と反射光のスペクトル成分を変
える。

【０００７】事実、内視鏡の多くのカラーシステムに
は、例えば光源の独立した光出口を介して、空洞の外で
白色の色合わせを行う設備がある。しかし、間接的に反
射した光が人体の内部にある注目する組織や、調べるべ
き領域に入射する場合には、この光はスペクトル成分に
関して白色の合わせを行う間に使用する白色とは異なっ
ている。そのため、検査する領域に見られるカラーの色
ずれが、既にこのために生じている。

【０００８】更に、画像産業の分野で、外部カラーセン
サによってカラーモニターを調節する校正する方法が知
られている。しかし、カラーモニターの調節は原理的な
不足をこうむる。何故なら、実際の信号（これ等の信号
は、必要であれば、コンピュータ支援評価に使用できる
か、あるいは記憶器に保管できる）は実際には不変で、
それ等の代表に過ぎないからである。更に、モニターの
調整設備は極めて限られていて、色調や輝度を変えるこ
とができるが、これはカラーベクトル自体を変えるのに
は充分でなく、このカラーベクトルには、良く知れてい
るように、カラーベクトルの行列式以上のものが付属し
ている。

【０００９】上記の説明から、このような場合、種々の
要因が色ずれをもたらすことが明らかである。検査した
領域の各々を調べる場合、医師や技術者が内視鏡の画像
の色を無視するのに見掛け上慣れていることは驚きでは
ない。基本的には、このことは、カラー画像を撮影する
設備が備わっていても、単に白黒の表示で診断に殆ど充
分であるか、あるいは実際に内視鏡のカラー画像から引
き出せる利益が少なくとも殆どないと言うことを意味す
る。何れにしても、内視鏡の画像は今日では医師によっ
て純粋に定性的に評価される。つまり、何らかの輪郭の
大きさと形状に応じて評価される。そしてカラー光景の
変化の解釈が、例えば観察した組織の色ずれに基づく診
断の意味で、大抵経験により可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】それ故、この発明の課
題は、画像の高忠実カラーを撮影できるように改善され
た、冒頭に述べた種類の方法を提供することにある。

【００１１】この発明の他の課題は、高忠実カラー信号
から引き出せる真のカラーから所望のずれのあるカラー
を得るように、冒頭に述べた種類の方法を改良すること
にある。

【００１２】更に、この発明の課題は、上記方法を実行
する装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、各画像点が個別カラー値の付属カラーに対応
し、内部位置で検査すべき照明された表面領域のカラー
画像の個別画像点から電気信号を形成する光電カラー画
像センサ手段を用い、前記電気信号を出力装置に送り、
内視鏡の高忠実カラー画像を撮影する方法であって、こ
の方法が次の過程、所定の波長の基準カラーを提供して
各カラーベクトルに対応する目標カラー値を記憶し、前
記表面の前記画像を撮影した時、前記基準カラーの一つ
の画像から電気信号を発生し、その結果、前記表面と前
記基準カラーが前記位置で同じ照明条件にあり、前記表
面のカラー画像から電気的な実際のカラー信号により実
際のカラー値を求め、前記実際のカラー値を前記目標カ
ラー値と比較して、その差を求め、前記差から前記表面
の画像の前記実際のカラー信号を実際のカラー信号に変
換するカラーベクトルに対する数学的な変換則を導き、
そして、電気信号に対応する高忠実カラー値を前記出力
装置に送る前に、前記数学的な変換則を使用して、前記
個別カラー値を高忠実カラー値と対応する電気信号に変
換する、から成る方法によって解決されている。

【００１４】更に、上記の課題は、この発明により、
各画像点が個別カラー値に付属するカラーに対応し、内
部位置で検査すべき照明表面のカラー画像の個別画像点
から電気信号を形成する光電カラー画像センサ手段を用
い、そして前記電気信号を出力装置に送り、内視鏡のカ
ラー画像を撮影する方法であって、この方法は下記の過
程、所定の波長の基準カラーを提供して各カラーベクト
ルに対応する目標カラー値を保管し、前記表面の前記画
像を撮影した時、前記基準カラーの画像から電気信号を
発生し、その結果、前記表面と前記基準カラーを前記位
置で同じ照明条件に置き、前記表面のカラー画像から電
気的な実際のカラー信号にそって実際のカラー値を求
め、前記カラー値を前記目標カラー値と比較してその差
を求め、前記差から前記表面の画像の前記実際のカラー
信号を実際のカラー信号に片する前記カラーベクトルの
数学的な変換則を導き、前記数学的な変換則を用いて、
前記カラー値を高忠実カラー値と対応する電気信号に変
換し、電気信号に対応する前記高忠実カラー値を多数の
所定カラークラスの一つに分類してクラス分けされたカ
ラーの画像に相当する電気信号を求め、そして、電気信
号に対応するクラス分けされたカラーを前記出力装置に
送る、から成る方法によって解決されている。

【００１５】更に、上記の課題は、この発明により、検
査すべき少なくとも一つの表面領域からの内視鏡カラー
画像を撮影する装置であって、前記領域に向かう内部位
置に挿入される一端にヘッド部分を有し、他端に外部部
分を有する細長い内視鏡手段と、所定のスペクトル成分
の光によって前記領域を照明する前記内視鏡手段にある
照明手段と、各画像点が個々の実際のカラー値の付属色
に対応し、照明された領域のカラー画像の個々の画像点
を出力信号に変換し、カラー情報を出力装置に供給する
光電カラー画像センサ手段と、前記カラー画像の一部を
形成するように基準表面を前記ヘッド部分に置き、制御
された照明条件下で目標カラー値の光を反射する所定の
スペクトル反射率の基準表面と、前記基準表面から一連
の実際のカラー値を求める手段と、前記出力信号を受け
入れる実際カラー保管手段、少なくとこ４つの異なる色
の目標カラー値を保管する目標カラー保管手段、および
コンピュータプログラムを含み、カラーベクトル変換用
の数学変換則を計算するプログラム記憶手段を保有する
記憶手段と、前記記憶手段に接続し、前記実際のカラー
値を前記少なくとも４つの異なる色の目標カラー値と比
較し、前記目標カラー値からの前記実際のカラー値の差
に応じて変換則を計算し、計算した変換則に応じて各画
像点のカラーを変換するカラー計算手段と、から成る装
置によって解決されている。

【００１６】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲に記載された対応する従属請求項に開示されて
いる。

【００１７】

【作用】この発明によれば、上記方法は、内視鏡に装着
された少なくとも一つのダイオードアレーによるか、あ
るいは完全なカラーテレビカメラによって形成されるカ
ラーセンサの視野内で所定の波長の基準カラーを与え
る。基準カラーの値は保管され、各カラーベクトルの対
応する目標カラー値を有する。従って、調べるべき表面
の画像から電気信号を発生させると、前記表面と前記基
準カラーが同じ照明条件下にあるように同じ内部領域で
撮られた基準カラーの実際のカラー値が目標カラー値と
比較され、その差を求める。これ等の差から、前記表面
の画像の前記実際のカラー信号を高忠実な真のカラー信
号に変換するカラーベクトルに対する少なくとも一つの
数学変換則が導ける。この数学変換則が確立すると、個
々のカラー値を高忠実カラー値に変換するため、上記の
変換則を使用でき、高忠実カラー値に相当する電気信号
を送る前に対応する電気信号が、他の変換直後あるいは
その後に各出力装置に供給される。

【００１８】診断を支援するようにカラーに影響を与え
ることが望ましいのであれば、高忠実カラー信号を更に
変換することができる。この目的には、各点のカラーを
所定のカラークラスに分類するのが適している。分類ユ
ニットはこの目的に「学習」できるか、プログラムされ
る。こうして、分類化されたカラーを画像として再現す
るか、病（あるいは技術的な欠陥）を示す典型的な外見
がより明確に黙視できるように変更された意図的に修正
されたカラー画像を再現できる。

【００１９】調べるべき表面領域の画像と同じ照明条件
で基準カラーを使用することによって、カラー信号を真
の値に適切に合わせることができる。カラーベクトル
（このベクトルは、以下の説明から明らかになるよう
に、少なくとも４つの行列式を明確にする必要がある）
の数学変換則によって上記の合わせを行い、一つあるい
は他の行列式だけでなく、カラー強度、色調および飽和
度のようなものも可変できる。従って、照明条件が検査
期間中に変わっても、例えば照明光学系が汚れて来て
も、色を調和させることができる。

【００２０】各画像点の個々のカラー値を高忠実カラー
値に変換し、対応する電気信号を出力装置に送る前に、
得られた各数学変換則を使用して電気信号を対応させ
て、信号自体を真のカラーの送信の意味で修正できる。
そして、一時的な再生だけでなく、モニター上の高忠実
再生ができ、コンピュータ支援診断や真のカラー値を保
管目的に対する安全な保管を、磁気テープまたは磁気デ
ィスクあるいはＣＤ−ＲＯＭのような不揮発性記憶器上
に再生さできる。このような保管は比較、例えば病歴を
調べるのに有効である。

【００２１】

【実施例】以下では、好適実施例を示す図面に基づきこ
の発明をより詳しく説明する。図１はこの発明の基礎を
形成する問題をより明確に示すためにある。検査あるい
は調査すべき表面領域１、人体の空洞の組織（例えば腸
の部分）のような領域は内視鏡１で検査され、中心の画
像撮影通路２ｂを取り囲む、ただ模式的に示す外部光通
路２ａを介して照明される。照明は、特に冷光源用の光
源接続部４によって行われる。この接続部は発散照明ビ
ーム４ａを与える。

【００２２】照明ビーム４ａは表面領域１以外の組織の
部分からも反射し、反射通路は、符号５のようになり、
このように反射した光は、各反射表面の色に依存するス
ペクトル成分の部分吸収を行うことが図１から判る。従
って、何らかの方法で変更したスペクトル成分の光は表
面領域１に入射し、ビーム４ａのものに比べて照明スペ
クトルを変える。この現象によって、観察した組織の調
べるべき表面領域１のカラーはビーム４ａで直接照明さ
れたもの比べて予測できないように変化している。従っ
て、ずれたカラー信号が内視鏡の出力端３に到達する。
ここには、カラー画像センサ、特にカラーテレビカメラ
が取り付けてある。

【００２３】更に、ランプの経時変化、商用電源の電圧
変化等によって時間と共に生じるビーム４ａ自体のスペ
クトル成分に変化がある。このような変化を測定でき
て、ランプを再調整できるが、例えば体液が溜まって、
内視鏡２の照明光学系を汚す可能性もある。もちろん、
このような汚れの程度や内容は予測できない。技術的な
検査でも光学系を汚す恐れのある液体が存在することは
明らかである。

【００２４】これ等全ての効果、特に照明光学系の汚染
や反射光（５でのような）による照明は、各出力装置、
例えばモニター１１（図３を参照）でのカラー効果にそ
の時々の変化を与える。従って、カラーの絶対的な分析
や解釈が、たとえ検査の前に白色のバランスをとったと
しても、最早不可能になる。それ自体公知の自動リアル
タイム・カラー分類（MASSEN R. : "Colour and Shape
Classification withcompeting paradigms; Neural Net
work versus Trainable Table Classifiers"ECO 3 Int.
Congress Optical Science, Den Haag, March 1990 を
参照、この内容は参照物によって一緒に述べる）は未だ
使用されていないが、この分類は組織を病的な部分と健
康な部分に直接クラス分けすることによってコンピュー
タ支援診断を可能にする。

【００２５】これ等の問題は、図２と図３による装置に
よって解決されている。即ち、一様な目標カラー

【００２６】

【外１】の光景が光（ビーム４ａ，５）によって照明されと（こ
の光のスペクトル成分は基準カラーの測定期間中に撮ら
れた基準スペクトルに対して変化する）、各対象物を新
しい実際のカラー、

【００２７】

【外２】と見なす。これに関連して、変換則が適用される。つま
り、

【００２８】

【外３】あるいは、

【００２９】

【外４】ここで、太文字は、以下の記載でもそうであるように、
ベクトルと行列を意味す

【００３０】

【外５】行列である。この行列の 3ｘ4 ＝ 12 個の成分は各カラ
ーベクトルに対する目標カラー空間の回転、並進および
倍率 (増大か縮小) を決める。即ち、スペクトルが基準
スペ

【００３１】

【外６】が受けるアフィン（疑似）変換の回転、並進および倍率
を決める。このような変換則は、それが（三原色の比例
部分を考える）Ｒ−Ｙ−Ｂカラー空間、（強度、色調お
よび飽和を考える）ＩＨＳカラー空間、実験室 (lab)カ
ラー空間、xyz カラー空間あるいは類似の空間の問題で
あれ、考えているカラー空間の種類に無関係に生じるこ
とに注意すべきである。

【００３２】

【外７】解いて求まる。これは、 12 の線形方程式の系になる。
これ等の方程式の解は行

【００３３】

【外８】基準スペクトルの白色光源によって、少なくとも４つの
異なる既知カラー基準

【００３４】

【外９】 12 のカラー成分であり、従って 12 の既知の値であ
る。体内（あるいは技術的

【００３５】

【外１０】程式、

【００３６】

【外１１】を良く知られた数学手順で解いて求まる。必要な４つカ
ラー基準の最小数以上を使用するなら、方程式の系
［２］を求めるのに冗長性があり、行列係数に対しても
っと粗い平均値を求めるようにして、有利に最小二乗法
で解ける。これ等の行列演算の解法は当業者には周知で
あるから、ここでは詳しく説明しない。

【００３７】上記の基本的な考察から出発して、内視鏡
の先端にある担持体１３によって保持されている基準表
面は、ただ模式的に示してあるが、図２により検査して
いる時、組織の表面１に沿って同時に観測されている。
従って、この基準表面は検査すべき表面領域１の直ぐ近
くに配置され、ただ模式的に示す照明装置４の部分ビー
ム４ｂによって照明される。担持体１３は、種々の補助
装置を取り付けたり、内視鏡にしばしば設ける、ここに
は詳しく示していない操作通路を介して切開工具を挿入
するために内視鏡２で通常使用されるタイプのものであ
る。同様に、内視鏡２の出力端３の領域内に駆動装置８
（模式的に示す）を配設し、この駆動装置によって担持
体１３を任意に、特に表面領域１の方向に手動で移動さ
せたり、離したり、あるいは内視鏡２から完全に取り除
くこともできるのもそれ自体公知である。しかし、必要
であれば、内視鏡２の光軸を横切り横に移動できるよう
に、例えば基準面１４を横にある表面領域１の近くに移
動させるように、担持体１３やその駆動装置８を設計す
ることも考えられる。

【００３８】基準表面１４は、この表面から連続して
（少なくとも４つの）カラー基準を導くことができるよ
うにしている。これは、最も単純な場合、カラー基準の
各々が基準表面１４の一部を形成するように行われる。
このようにして、基準表面１４の各カラー基準の配置
は、種々の形状となり、例えば隣接する帯、円あるいは
リングのように形成される。ただ大切なことは、注目す
る表面１に対する視野が基準表面１４によって大きく制
限されないこと、および基準表面１４が調べるべき表面
領域１と同じ照明条件を受けるように配置されているこ
とにある。カラー基準を基準表面１４の上に直接取り付
ける配置の代わりの方式は図４を参照して後で詳しく説
明する。

【００３９】

【外１２】

【００４０】

【外１３】

【００４１】

【外１４】となる。そして、組織の画像は上記変換の後、出力装
置、つまり診断評価用のコンピュータあるいは記憶器な
いしはそれを印字するためプリンターまたはそれを表示
するためモニター１１（図３参照）に供給されるだけで
ある。

【００４２】数学的な手順としての変換は、図３によ
り、記憶装置１６が付属する変換コンピュータ９によっ
て行われる。この記憶装置１６は幾つかの記憶領域を有
する単一の一体記憶器であるか、あるいは独立した小さ
な複数の記憶器を有していてもよく、最初に内視鏡２で
撮影された画像を記憶し（画像記憶領域）、次に内視鏡
２で撮影した画像の基準カラーの実際の値と比較するた
め、制御された条件の下で以前に撮影した基準カラーの
目標値を記憶し（カラー記憶領域）、その次に、必要で
あれば、コンピュータ９用の変換プログラムを入れる
（ここで、この記憶領域はコンピュータ９自体のプログ
ラム領域には含まれない）。最後の記憶領域は幾つかの
行列方程式および最小二乗法に必要な計算プログラムを
含めて、上に述べた方程式［１］〜［３］を実際には含
む。何れにしても、目標基準カラーと実際の基準カラー
の間の比較に基づき、例えば汚れた照明光学系や間接的
な反射（図１のビーム５を参照）によって変化した照明
条件の効果を元に戻すように、カラー空間は上記回路ユ
ニットによって再変換される。従って、組織、技術装置

【００４３】

【外１５】はモニター１１に直接あるいは間接的に供給されるが、
この信号は理想的な照明条件の下で得られた絶対的に正
しいカラーに相当する。

【００４４】上記カラー信号をモニター１１上に表示し
た場合、乱れないようにするため、内視鏡２で検査する
前に、図形産業で周知の手順で上記カラーモニター１１
を校正すると有利である。これは、カラーモニター１１
の絶対校正に対して、実質上照明なしの内視鏡２を介し
て、つまり光源４の電源を切って（あるいは、場合によ
っては、減光して）撮影した時に、基準カラーを示し、
カラー基準の目標カラーとモニター画面に表示されたカ
ラー基準の実際のカラーとの比較から、校正用のパラメ
ータの調節を計算するように行うのが好ましい。上記計
算の後、カラーモニター１１の調節は、通常カラーモニ
ター１１に設けてある調節部材１１ａによって校正され
る。

【００４５】図３の上部には、基準表面１４と一緒に再
び内視鏡２が示してある。これは、図２に拡大して示し
てある。内視鏡２の出力端３（およびカメラセンサある
いはビデオカメラ）は、記憶装置１６の上記画像領域に
読み込むため、適当にアナログ・デジタル変換器１５に
接続されている。この記憶装置１６は画像コンピュータ
９に接続している。このコンピュータ９は基準表面１４
から求まり、記憶装置１６によって供給されたカラー信
号（実際の基準カラー信号）のカラーベクトルを測定
し、これ等のベクトルを目標基準カラー信号と比較す
る。前記目標基準カラー信号は、制御された照明条件の
下で調べる前に記憶装置のカラー領域内に記憶されてい
て、前記記憶装置によって供給される。次に、コンピュ
ータ９は、変

【００４６】

【外１６】ｎ個の基準カラーを記憶装置１６（あるいはコンピュー
タ９内にある記憶器）に読み込むことは、実際の検査の
前に記憶器を「学習」させることによって、例えば遮光
された暗室内で理想的な照明条件の下で行われる。ここ
では、カラーを撮影し、そのベクトルを、例えばコンピ
ュータ９あるいは同等な計算機によって測定し、記憶装
置１６あるいはコンピュータ９自体の中に記憶させる。

【００４７】コンピュータ９には既に変換した画像用の
記憶器がある。ここでは、変換係数を求め、ベクトルに
変換した後に、画像データが読み込まれる。あるいは、
変換された画像がコンピュータ９から出力装置１１，１
８あるいは１９の少なくとも一つに直接ないしは間接的
に供給される。このため、内視鏡２あるいは画像記憶装
置１６から得られた画像が、コンピュータを用いて等式
［３］により求まる変換係数によって変換される。この
コンピュータは種々の出力装置、例えばキーボード１７
で操作する診断コンピュータ１８、あるいは、必要であ
れば、コンピュータ１８で評価した後に、観察した光景
を印字するため、ビデオプリンターであるプリンター１
９に接続している。

【００４８】あるいは、変換された画像に相当する信号
をコンピュータ９に接続するカラー分類装置１２に供給
する。ここでは、各画像点が、例えばカラー分類装置に
以前に記憶させた多数のカラークラスの一つに分類、つ
まりクラス分けされる。次いで、スイッチＳを切り換え
た後、クラス分けされたカラー信号は、必要であれば、
カラークラス画像を提供するため、デジタル・アナログ
変換器１０を介してカラー分類装置１２によって供給さ
れる。この手順はそれ自体公知であって、上に述べた M
ASSEN の文献に説明されている。

【００４９】カラー分類によって、理想的な色に相当す
る「標準」カラーであってもよいが、必要であれば、所
定のコードを入力する入力装置を操作して、改善したカ
ラーに恣意的に変換できる或るカラークラス中のカラー
を各画像点に付属させることができる。こうして、色を
適当に修正して、例えば病んでいるように見える組織あ
るいは疑いがあるように見える組織を人間の目に特に明
確に示すことができ、医師の診断の信頼性を高める。こ
れに関連して、色に基づき診断の信頼性を高めるため、
画像、つまり高忠実カラーの画像あるいはカラークラス
の画像を評価することができる。例えば、或る病気で代
表的なカラーの修正は分類装置１２に指定されているコ
ンピュータによって、例えばコンピュータ９と分類装置
１２の間のバス結線を設けて決定できる。その結果、コ
ンピュータ９は画像を評価し、対応する特徴信号を出力
装置、例えばモニター１１に送り、対応する符号あるい
は可能性のある病（あるいは技術的対象物で可能性のあ
る腐食欠陥）を表す参照数字を表示する。このため、コ
ンピュータ９あるいは記憶装置１６は適当な診断プログ
ラムを有する。このプログラムは、実際には、専門的な
系を含む。他方、高忠実カラー画像とクラス分けされた
カラー画像の間の差に適当な記号を付けるのも有効であ
る。

【００５０】この発明の他の実施例によれば、コンピュ
ータ９に割り当ててある記憶器のプログラム領域は、個
々のカラーあるいはカラークラスの相対的な寸法、形状
や組織に関連する状況、および記憶されている、または
「学習」したカラーあるいはカラークラスに対して相対
的なずれのパーセントのような定量的な目安を決めるプ
ログラムも有し、こうして診断を助ける付加的な詳細と
情報を計算し、この情報を出力装置１１あるいは１８，
１９に、例えば参照数字または記号にしても供給する。

【００５１】この発明によって得られる利点は明らかで
ある。更に、既存の内視鏡をカラー基準を有する基準表
面１４に再装着することも容易にできる。この基準表面
は、通常内視鏡２に設けてある操作通路（図示せず）、
つまり医師が何らかの装置を導入できる通路を介して内
視鏡２の出力端のカメラ３の視野まで挿入できる。当
然、このような再装着された内視鏡は図３に示す評価回
路に接続されている必要がある。

【００５２】図４の場合、基準表面１１４には、基準カ
ラー値を求めるため、照明装置１０４によってカラー光
で照明された白色基準が使用される。このため、照明装
置１０４はランプハウジング１０４″内に配設された光
源から鏡（図示せず）あるいは光学繊維によって光を照
明通路２ａに入れる照明トンネル１０４′を有する。照
明トンネル１０４′の光学通路内には、軸Ａの回りに回
転可能にディスク２２の周囲に配置された複数のカラー
フィルターの中の一つが挿入されている。こうして、基
準カラーを決めることは、異なった色のカラーフィルタ
ー２１を順次トンネル１０４′の中に入れて行われる。
その結果、白色基準１１４が次々と標準化されたカラー
光によって照明される。次いで、カラーセンサ３によっ
て検出された信号が上に説明した方法と同じ方法で評価
される。

【００５３】最後に述べた場合では、フィルターディス
ク２２は、種々のカラーにわたって切り換える切換装置
の役目をする。しかし、異なった色を供給する複数の種
々の光源を設け、電気切換装置で上記光源を点滅させる
ことも考えられる。光源の各々は付属する光ファイバー
の束を有するか、あるいは光を分離ミラーを介して通路
２ａに入れる。

【００５４】最後に述べた実施例はこの発明の範囲内で
可能であるが、カラー基準を表面４に直接付けると有利
であることも考えられる。他方、似たような手順はモニ
ター１１を校正するのに利用できる。基準表面１４のカ
ラー基準に加えて白色基準を設けることも考えられる。

【００５５】

【発明の効果】内視鏡のカラー画像を撮影するこの発明
による方法とその装置を用いて、画像の高忠実カラーを
撮影でき、高忠実カラー信号から引き出せる真のカラー
から所望のずれのあるカラーを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の技術による内視鏡で調べる人体の空洞の
断面図を示す。

【図２】この発明による内視鏡での同じ断面図である。

【図３】縮小寸法にした内視鏡自体だけでなく、この発
明により使用される評価回路と、モニターあるいは診断
コンピュータのような、対応する出力装置のブロック図
を示す。

【図４】この発明による内視鏡の他の実施例を示す。

【符号の説明】

１検査表面領域２内視鏡３内視鏡の出力端４，１０４光源４ａビーム９変換コンピュータ１１モニター１２カラー分類装置１３担持体１４，１１４基準表面１６記憶装置１７キーボード１８診断コンピュータ１９プリンター２１カラーフィルター２２フィルターディスク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各画像点が個別カラー値の付属カラーに
対応し、内部位置で検査すべき照明された表面領域のカ
ラー画像の個別画像点から電気信号を形成する光電カラ
ー画像センサ手段を用い、前記電気信号を出力装置に送
り、内視鏡の高忠実カラー画像を撮影する方法におい
て、この方法が次の過程、所定の波長の基準カラーを提供して各カラーベクトルに
対応する目標カラー値を記憶し、前記表面の前記画像を撮影した時、前記基準カラーの一
つの画像から電気信号を発生し、その結果、前記表面と
前記基準カラーが前記位置で同じ照明条件にあり、前記
表面のカラー画像から電気的な実際のカラー信号により
実際のカラー値を求め、前記実際のカラー値を前記目標カラー値と比較して、そ
の差を求め、前記差から前記表面の画像の前記実際のカラー信号を実
際のカラー信号に変換するカラーベクトルに対する数学
的な変換則を導き、そして、電気信号に対応する高忠実カラー値を前記出力装置に送
る前に、前記数学的な変換則を使用して、前記個別カラ
ー値を高忠実カラー値と対応する電気信号に変換する、から成ることを特徴とする方法。
【請求項２】各画像点が個別カラー値に付属するカラ
ーに対応し、内部位置で検査すべき照明表面のカラー画
像の個別画像点から電気信号を形成する光電カラー画像
センサ手段を用い、そして前記電気信号を出力装置に送
り、内視鏡のカラー画像を撮影する方法において、この
方法は下記の過程、所定の波長の基準カラーを提供して各カラーベクトルに
対応する目標カラー値を保管し、前記表面の前記画像を撮影した時、前記基準カラーの画
像から電気信号を発生し、その結果、前記表面と前記基
準カラーを前記位置で同じ照明条件に置き、前記表面の
カラー画像から電気的な実際のカラー信号にそって実際
のカラー値を求め、前記カラー値を前記目標カラー値と比較してその差を求
め、前記差から前記表面の画像の前記実際のカラー信号を実
際のカラー信号に片する前記カラーベクトルの数学的な
変換則を導き、前記数学的な変換則を用いて、前記カラー値を高忠実カ
ラー値と対応する電気信号に変換し、電気信号に対応する前記高忠実カラー値を多数の所定カ
ラークラスの一つに分類してクラス分けされたカラーの
画像に相当する電気信号を求め、そして、電気信号に対応するクラス分けされたカラーを前記出力
装置に送る、から成ることを特徴とする方法。
【請求項３】更に、高忠実カラー値に変換した後、前
記画像を評価して、診断の助けとし、対応する特徴信号
を形成し、この特徴信号を前記出力装置に送る過程から
成ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】更に、カラー変換コードを前記カラーク
ラスの各々に付属させ、クラス分けされたカラーに対応
する電気信号を前記コードに応じて変換し、修正した電
気信号を前記出力装置に送る過程から成ることを特徴と
する請求項２に記載の方法。
【請求項５】更に、前記高忠実カラー値と対応するカ
ラークラスの間の差を計算し、および前記差に対応する
信号ヲ前記出力装置に送る過程から成ることを特徴とす
る請求項２に記載の方法。
【請求項６】更に、診断情報データを導くため、前記
領域内の幾何学構造を評価し、前記データを前記出力装
置に送る過程から成ることを特徴とする請求項１に記載
の方法。
【請求項７】前記幾何学構造は前記画像の一部の形状
であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】前記幾何学構造は前記画像の一部の寸法
であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】前記幾何学構造は前記画像の一部の組織
であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】前記出力装置は画面を有する少なくと
も一つのモニターであり、この方法は更に前記モニター
のカラー再生を校正する過程を有することを特徴とする
請求項１に記載の方法。
【請求項１１】前記校正過程は、低減した照明で前記内部の前記カラー基準の画像を撮影
し、前記目標カラー値を前記画面からの前記実際のカラー値
と比較し、そして前記モニターを前記比較から校正する
調節パラメータを計算する、から成ることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】所定の波長の基準カラーを提供する過
程は、前記表面の前記画像を撮影する時、白色の基準表面を用
意し、前記表面と前記白色基準表面とを前記位置で同じ
照明条件の下に置き、そして異なった所定のスペクトル
成分の光で前記白色基準面を照明する、から成ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】検査すべき少なくとも一つの表面領域
からの内視鏡カラー画像を撮影する装置において、前記領域に向かう内部位置に挿入される一端にヘッド部
分を有し、他端に外部部分を有する細長い内視鏡手段
と、所定のスペクトル成分の光によって前記領域を照明する
前記内視鏡手段にある照明手段と、各画像点が個々の実際のカラー値の付属色に対応し、照
明された領域のカラー画像の個々の画像点を出力信号に
変換し、カラー情報を出力装置に供給する光電カラー画
像センサ手段と、前記カラー画像の一部を形成するように基準表面を前記
ヘッド部分に置き、制御された照明条件下で目標カラー
値の光を反射する所定のスペクトル反射率の基準表面
と、前記基準表面から一連の実際のカラー値を求める手段
と、前記出力信号を受け入れる実際カラー保管手段、少なく
とこ４つの異なる色の目標カラー値を保管する目標カラ
ー保管手段、およびコンピュータプログラムを含み、カ
ラーベクトル変換用の数学変換則を計算するプログラム
記憶手段を保有する記憶手段と、前記記憶手段に接続し、前記実際のカラー値を前記少な
くとも４つの異なる色の目標カラー値と比較し、前記目
標カラー値からの前記実際のカラー値の差に応じて変換
則を計算し、計算した変換則に応じて各画像点のカラー
を変換するカラー計算手段と、から成ることを特徴とする装置。
【請求項１４】前記基準表面から一連の実際のカラー
値を求める前記手段は、前記基準表面上にあるカラー基
準を有することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】更に、前記基準表面を担持する手段
と、前記担持手段を選択的に移動させる手段とから成る
ことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】前記内視鏡手段は案内手段を有し、前
記担持手段を選択的に移動させる前記手段が、前記内視
鏡手段に沿って前記基準表面を選択的に移動させる前記
案内手段に沿って移動できることを特徴とする請求項１
５に記載の装置。
【請求項１７】前記案内手段は操作通路手段であるこ
とを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】前記基準表面は白色基準領域を有し、
一連の実際のカラー値を求める前記手段は異なった所定
のスペクトル成分のカラー光で前記白色基準領域を照明
するカラー照明手段から成ることを特徴とする請求項１
３に記載の装置。
【請求項１９】更に、異なったカラー光で前記白色基
準領域を順次照明する切換手段を有することを特徴とす
る請求項１８に記載の装置。