JPH10210324A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色つぶれやハレーションの増大、ノイズの強
調などを抑え、動画観察に支障のない自然な強調画像を
得る。 【解決手段】 画像処理装置１は、入力画像に対してコ
ントラスト強調を行うための画像処理装置であって、入
力画像の有効領域の平均輝度値とユーザにより設定され
た強調レベルより画像毎に強調レベルを決定する強調レ
ベル決定回路２と、入力画像の輝度値より画素毎に強調
程度の重み付けをする重み付け係数決定回路３と、強調
レベル決定回路２と重み付け係数決定回路３の出力より
画素毎の強調係数を決定する強調係数決定回路４と、こ
の強調係数決定回路４で決定された強調係数により入力
画像に対して強調処理を行う強調処理回路５とによりな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置、更に
詳しくは画像の強調処理部分に特徴のある画像処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＣＤなどの固体撮像素子を撮像
手段として用いた電子内視鏡が広く普及している。これ
らの電子内視鏡の画像は、デジタル画像として記録が可
能となり、また、診断能の向上の目的で各種画像処理も
盛んに行われている。

【０００３】例えば、病変部と正常粘膜との色の違いを
明確にするための色彩強調や、画像のコントラストを向
上させ、粘膜構造などの変化を観察容易にするコントラ
スト強調などがある。

【０００４】さらに、特開平６−３３５４５１号公報に
開示されているように、内視鏡画像特有の情報であるヘ
モグロビン量に相関するＩＨｂ（ＩＮＤＥＸ ＯＦ Ｈ
ＥＭＯＧＬＯＢＩＮ）値を画像間演算により算出し、こ
の情報に基づき原画像に対して強調を行い、病変部と正
常粘膜との血液量の違いによる色調差を強調することで
明瞭にし、診断能の向上を目的とするＩＨｂ色彩強調が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来よ
り行われている強調処理では、輝度レベルの極端に高い
ハレーション部周辺や輝度レベルの極端に低い暗部周
辺、または出血部などの極端に赤い部分などにおいて、
強調の程度が強く設定すると原画像では存在していた変
化がつぶれてしまったり、ノイズが目立つ、ハレーショ
ン周辺が白飛びを起こすなどの現象が発生するといった
問題がある。

【０００６】また、染色剤が散布されている領域を含む
画像などでは、ヘモグロビン色素に基づいた強調処理を
行った場合、染色剤濃度による色変化をヘモグロビン色
素に合わせた強調手法で強調するために色変わりが発生
することがあり、その結果、画像全体より受ける印象が
不自然なものとなり、特に、動画で強調画像を観察した
場合に観察しづらいという欠点がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、ダイナミックレンジや境界周辺や出血した領
域、染色剤の散布された領域の強調係数を自動的に低く
設定することで、色つぶれやハレーションの増大、ノイ
ズの強調などを抑え、動画観察に支障のない自然な強調
画像を得ることのできる画像処理装置を提供することを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、入力される画像信号の特徴量を演算する特徴量演算
手段と、前記画像信号の信号レベルを強調するための強
調レベルを設定する強調レベル設定手段と、前記特徴量
演算手段で演算された特徴量及び前記強調レベル設定手
段で設定された強調レベルに基づき前記画像信号の信号
レベルを調整する強調処理手段とを備えて構成される。

【０００９】本発明の画像処理装置では、前記強調処理
手段が前記特徴量演算手段で演算された特徴量及び前記
強調レベル設定手段で設定された強調レベルに基づき前
記画像信号の信号レベルを調整することで、色つぶれや
ハレーションの増大、ノイズの強調などを抑え、動画観
察に支障のない自然な強調画像を得ることを可能とす
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１１】図１ないし図７は本発明の第１の実施の形
態に係わり、図１は画像処理装置の構成を示す構成図、
図２は図１の強調レベル決定回路の構成を示す構成図、
図３は図２の強調レベル変換部の変換特性の一例を示す
特性図、図４は図１の重み付け係数決定回路の構成を示
す構成図、図５は図４の重み付け係数作成部の係数特性
の一例を示す特性図、図６は図１の強調処理回路の構成
を示す構成図、図７は図１の画像処理装置の作用を示す
フローチャートである。

【００１２】図１に示すように、本実施の形態の画像処
理装置１は、入力画像に対してコントラスト強調を行う
ための画像処理装置であって、入力画像の有効領域の平
均輝度値とユーザにより設定された強調レベルより画像
毎に強調レベルを決定する特徴量演算手段としての強調
レベル決定回路２と、入力画像の輝度値より画素毎に強
調程度の重み付けをする重み付け係数決定回路３と、前
記強調レベル決定回路２と前記重み付け係数決定回路３
の出力より画素毎の強調係数を決定する強調レベル設定
手段としての強調係数決定回路４と、この強調係数決定
回路４で決定された強調係数により入力画像に対して強
調処理を行う強調処理手段としての強調処理回路５とに
より構成されている。

【００１３】図２に示すように、強調レベル決定回路２
は、入力画像より有効領域を抽出する有効領域判別部６
と、有効領域内の輝度値の平均値を算出する輝度平均値
算出部７と、ユーザより設定された強調レベルと輝度平
均値より画像毎の強調レベルを決定する強調レベル変換
部８とによって構成されている。

【００１４】そして、強調レベル決定回路２では、ま
ず、有効領域判別部６で入力画像よりハレーション周辺
や暗部周辺を除いた領域を有効領域として抽出する。有
効領域の抽出は、画素毎の輝度値を参照する。例えば、
入力画像が８ビット精度であれば２５６階調の内２３０
以上をハレーション部周辺、５０以下を暗部周辺とし
て、これらに当てはまらない領域を有効領域として抽出
する。

【００１５】続いて、有効領域と判別された画素の輝度
値の平均値を輝度平均値算出部７によって算出し、強調
レベル変換部８が輝度平均値算出部７で算出した輝度平
均値とユーザにより設定された強調レベルにより画像毎
の強調レベルを決定する。

【００１６】図３は、強調レベル変換部８の変換特性の
１例を示す図である。入力される輝度平均値によって、
ユーザが設定した強調レベルを変換する。輝度平均値が
２５６階調の内１００以上１５０以下であればユーザの
設定した強調レベルをそのまま出力し、その他の輝度平
均値を持つ画像の場合は、ユーザの設定した強調レベル
の１００％〜５０％の間の値を出力する。

【００１７】このように強調レベル決定回路２では、画
像の有効領域の平均輝度を見ることにより、観察してい
る領域が強調に適していないような極度に明るい画像の
有効領域の平均輝度を見ることにより、観察している領
域が強調に適していないような極度に明るい画像や暗い
画像に対しての強調を抑制する動作をするようになって
いる。

【００１８】また、図４に示すように、重み付け係数決
定回路３は、入力画像より画素毎に輝度値を算出する輝
度値算出部９と、輝度値を参照して強調係数に対して重
み付けを行う重み付け係数を作成する重み付け係数作成
部１０とによって構成されている。

【００１９】輝度値算出部９では、入力画像の各画素の
輝度値を算出する。算出された輝度値は重み付け係数作
成部１０に入力され、例えば図５に示すような特性で輝
度値を変換して重み付け係数を作成する。つまり、輝度
値が２５６階調の内５０以上２００以下であれば１．
０、その他の輝度値を持つ場合は、０〜１．０の間の値
を出力する。

【００２０】従って、この重み付け係数決定回路３で
は、画像内のハレーション周辺部や暗部周辺部などの強
調に適していないような領域の強調を抑制する動作をす
るようになっている。

【００２１】そして、強調係数決定回路４は、強調レベ
ル決定回路２より出力された強調レベルと重み付け係数
決定回路３より出力された重み付け係数を乗算して、各
画素毎に強調係数を決定する。このブロックでは、画像
全体の条件より設定された強調レベルと画素毎の条件よ
り設定された重み付け係数により強調係数を決定するよ
うになっている。

【００２２】図６に示すように、強調処理回路５は、入
力信号の平均値を算出する入力信号平均値算出部１１
と、入力信号と前記入力信号平均値との減算を行う減算
器１２と、強調係数と前記減算された値を乗算する乗算
器１３と、前記入力信号平均値と前記乗算器１３の出力
を加算する加算器１４とによって構成されている。

【００２３】入力信号平均値算出部１１では、強調の中
心となる入力画像信号の平均値を算出し、減算器１２に
よって、入力画像信号から前記平均値を減算する。減算
された値は、乗算器１３によって、強調係数決定回路４
より出力された強調係数と乗算され、前記平均値からの
差が強調される。強調された入力画像信号と前記平均値
の差は、加算器１４によって前記平均値と加算される。
すなわち、強調処理回路５では、以下の（１）式を計算
することとなる。

【００２４】 Ｉ0 ＝（Ｉi −Ｉa ）×α＋Ｉa …（１） 但し Ｉi ：入力画像信号 ＩO ：出力画像信号 Ｉa ：入力画像信号平均値 α ：強調係数 このように構成された本実施の形態の画像処理装置１で
は、まず、強調レベル決定回路２で入力画像より画像全
体の強調レベルを決定する。強調レベルの決定は、ユー
ザにより設定された強調レベルと、画像の有効領域の平
均輝度値または輝度値のヒストグラム、入力画像より求
めた特徴量などを参照して行う。

【００２５】例えば、画像の平均輝度値が著しく高く、
ユーザにより設定された強調レベルが大きい場合にその
まま強調を行うと、明るい領域が多いために白飛びを起
こす領域が目立ち、観察しづらい画像となる可能性があ
る。そこで、図７に示すように、ステップＳ１で強調レ
ベル決定回路２によりユーザにより設定された強調レベ
ルより低めの強調レベルに自動的に再設定を行う。

【００２６】また、重み付け係数決定回路３で入力画像
より画素毎の強調係数の重み付けを行うために重み付け
係数を決定する。これは、画像内でハレーション周辺や
暗部周辺など、強調程度を強く設定した場合に原画像で
の変化がつぶれてしまうことは避けるために行う。ここ
でもステップＳ１と同様に、ステップＳ２で各画素の輝
度値などを参照し、ハレーション部周辺や暗部周辺の領
域を抽出して重み付けを行う。

【００２７】次に、ステップＳ１、Ｓ２で設定された強
調レベル並びに重み付け係数より、ステップＳ３で強調
係数決定回路４が画素毎に強調係数を決定する。例え
ば、画素毎の強調係数をステップＳ１で決定された強調
レベルにステップＳ２で決定された重み付け係数を乗算
することで画素毎の強調係数を決定する。

【００２８】この後、ステップＳ４で強調処理回路５に
より画素毎に決定された強調係数により入力画像に対し
て強調が行われる。

【００２９】以上のフローにより画像毎に強調の程度が
異なる強調処理が実現され、強調に適さない著しく明る
い画像もしくは暗い画像や、ハレーション部周辺、暗部
周辺などでも強調レベルを再設定することなく観察に耐
え得る強調画像を得ることが可能である。

【００３０】つまり、本実施の形態の画像処理装置１で
は、強調することによって色つぶれを起こしやすいハレ
ーション周辺部や暗部周辺部の強調係数が自動的に低く
設定されるため、主に観察している領域は強調レベルを
下げることなく強調することができる。

【００３１】また、ハレーション周辺と暗部周辺を除い
た有効領域の平均輝度値が著しく高い、もしくは著しく
低い場合でも、画像全体の強調レベルが自動的に低く設
定されるため、強調レベルの再設定をせずに観察に耐え
得る強調画像を得ることができる。

【００３２】図８ないし図１０は本発明の第２の実施の
形態に係わり、図８は画像処理装置の構成を示す構成
図、図９は図８の強調レベル決定回路の構成を示す構成
図、図１０は図８の強調処理回路の構成を示す構成図で
ある。

【００３３】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００３４】本実施の形態では、重み付け係数決定回路
３、強調係数決定回路４は第１の実施の形態と同様の内
部構成であり、その他の強調レベル決定回路、強調処理
回路は第１の実施の形態と異なる構成になっている。つ
まり、第１の実施の形態において重み付けの指標として
いた輝度の平均値の代わりに、輝度のヒストグラムより
求めた最多頻度値を用いて重み付け係数を決定するよう
になっている。

【００３５】詳細には、図８に示すように、本実施の形
態の画像処理装置２１の強調レベル決定回路２２は、輝
度ヒストグラム算出部２３と強調レベル変換部２４及び
強調レベル平滑部２５とから構成される。

【００３６】そして、強調レベル決定回路２２では、輝
度ヒストグラム算出部２３にて入力画像の輝度ヒストグ
ラムが算出される。算出されたヒストグラムより頻度の
最も高い輝度値を検出し、後段の強調レベル変換部２４
へ出力する。

【００３７】強調レベル変換部２４では、ユーザにより
設定された強調レベルと前記輝度ヒストグラム算出部２
３にて算出された最多頻度輝度値に基づいて強調レベル
の変換を行う。第１の実施の形態と同様に、例えば図９
に示すように、入力画像が８ビットの場合、２５６階調
の内５０〜２００までの最多頻度輝度値を検出すると、
ユーザの設定した強調レベルをそのまま出力する。その
他の最多頻度輝度値を検出した場合は、ユーザの設定し
た強調レベルの５０％〜１００％の値を出力する。な
お、本実施の形態においては、５０以下、２００以上の
最多頻度輝度値を検出した場合は二次関数を持つ特性に
て変換を行うものとする。

【００３８】強調レベル変換部２４より出力された強調
レベルは、強調レベル平滑部２５に入力される。強調レ
ベル平滑部２５は、リカーシブフィルタ等を用いて、画
像毎に変化する強調レベルを時間的に平滑化し、被写体
の動きが激しい場合などに発生する急激な強調レベルの
変化を抑制する。

【００３９】強調処理回路２６は、図１０に示すよう
に、第１の実施の形態の入力信号平均値算出部１１の代
わりに入力信号ヒストグラム算出部２７によって強調の
中心を算出する構成になっている。入力信号ヒストグラ
ム算出部２７では、入力信号のヒストグラムを計算し、
最も頻度の高い入力信号値を検出する。検出した最多頻
度入力信号値は後段の減算器１２に入力され、入力信号
との差分が計算される。以降の処理は第１の実施の形態
と同様の構成、動作をし、入力信号の最多頻度値を中心
としたコントラスト強調が行われる。

【００４０】従って、本実施の形態においても、第１の
実施の形態と同様の効果を得る画像処理装置を実現する
ことが可能となる。

【００４１】また、第２の実施の形態では、強調レベル
の決定にリカーシブフィルタを用い、時間方向に強調レ
ベルを平滑化し、被写体の動きが激しい場合などに発生
する急激な強調レベルの変化を抑制するため、動画での
コントラスト強調処理を行う場合に適している。

【００４２】なお、本実施の形態においては、強調レベ
ルを時間方向に平滑化したが、空間フィルタを用い、周
囲画素の強調レベルを参照して平滑化を行っても良い。

【００４３】図１１ないし図１７は本発明の第３の実施
の形態に係わり、図１１は画像処理装置の構成を示す構
成図、図１２は図１１のＩＨｂ値算出回路の構成を示す
構成図、図１３は図１１のＩＨｂ平均値算出回路の構成
を示す構成図、図１４は図１１の重み付け係数決定回路
の重み付け係数を決定する第１の変換特性の一例を示す
特性図、図１５は図１１の重み付け係数決定回路の重み
付け係数を決定する第２の変換特性の一例を示す特性
図、図１６は図１１の強調レベル決定回路の強調レベル
を決定するための変換特性の一例を示す特性図、図１７
は図１１の強調ＩＨｂ算出回路の構成を示す構成図であ
る。

【００４４】本実施の形態の画像処理装置は、内視鏡画
像の色調に大きな影響を与えているヘモグロビン色素に
相関する値（以下、ＩＨｂ値と記す。）を入力される内
視鏡画像より算出し、前記ＩＨｂ値を強調して原画像に
反映させる（強調されたＩＨｂ値を持つ画像に変換す
る）ことによって、病変部と正常粘膜とのヘモグロビン
量の違い、すなわち色調の違いを強調することで診断能
を向上させる画像処理装置である。

【００４５】つまり、図１１に示すように、本実施の形
態の画像処理装置３１は、Ａ／Ｄ変換部３２、逆ガンマ
補正部３３、ＩＨｂ値算出回路３４、ＩＨｂ平均値算出
回路３５、重み付け係数決定回路３６、強調レベル決定
回路３７、強調係数決定回路３８、強調ＩＨｂ算出回路
３９、強調画像変換回路４０、ガンマ補正部４１、Ｄ／
Ａ変換部４２により構成されている。

【００４６】Ａ／Ｄ変換部３１は、入力画像をアナログ
信号よりディジタル信号に変換し、逆ガンマ補正部３２
は、表示装置に出力したときの画像データをリニアにす
るためかけられているガンマ補正を解除してリニアな画
像データへ変換する。

【００４７】ＩＨｂ値算出回路３４では、逆ガンマ補正
部３３を介した入力内視鏡画像より画素毎のＩＨｂ値を
算出し、ＩＨｂ平均値算出回路３５、重み付け係数決定
回路３へ出力する。ＩＨｂ値は、以下の（２）式に示さ
れるように入力画像のＲ信号とＧ信号との画像間演算に
よって求めることが可能である。

【００４８】 ＩＨｂ＝３２×Ｌｏｇ₁₀（Ｒ／Ｇ） …（２） なお、ＩＨｂ値算出回路３４は、図１２に示すように、
除算器５１、ＲＯＭ５２、乗算器５３にて構成されてお
り、逆ガンマ補正部３３にてリニアなデータに変換され
た画像データのうち、Ｒ信号とＧ信号が除算器５１に入
力され、Ｒ／Ｇが算出される。この出力は、ＲＯＭ５２
に入力され、対数変換が行われる。対数変換された信号
は、乗算器５３にて所定の係数との乗算が行われ、前記
（２）式の計算が行われ、画素毎のＩＨｂ値が算出され
ることになる。

【００４９】図１３に示すように、ＩＨｂ平均値算出回
路３５は、有効領域判定部６１、ゲート６２、累積加算
器６３、カウンタ６４、除算器６５、平均値出力部６６
から構成されており、１フレーム分のＩＨｂ値の平均値
を算出するようになっている。

【００５０】つまり、ＩＨｂ平均値算出回路３５では、
画素毎に算出されたＩＨｂ値は、有効領域判定部６１に
入力され、出血部位や染色剤の散布されている領域など
をＩＨｂ値をもとにして検出する。

【００５１】出血している領域では、算出されるＩＨｂ
値が極端に高い値を示し、メチレンブルーのようなヘモ
グロビン色素と補色関係にある染色剤が散布されいる領
域では、算出されるＩＨｂ値が負の値もしくは極端に低
い値を示すため、これを検出すれば出血部位や染色剤の
散布された領域を判定することが可能である。また、ハ
レーションを起こしている部分はＲ、Ｇ信号が白で飽和
しているためＩＨｂ≒０となる。よって、ハレーション
部も検出することが可能である。

【００５２】有効領域判定部６１では、前記方法にて検
出した領域判別信号を画素毎にゲート６２とカウンタ６
４に出力する。ゲート６２では、前記領域判別信号をも
とにして有効領域と判定された画素のＩＨｂ値のみを累
積加算器６３へ出力する。また、カウンタ６４は、有効
領域と判別された画素数をカウントし、カウント数を除
算器６５へ出力する。累積加算器６３は、入力される有
効領域のＩＨｂ値を加算し、加算結果を除算器６５へ出
力する。また、１フレーム毎にその演算結果はリセット
される。

【００５３】除算器６５は、累積結果されたＩＨｂ値を
有効領域の画素数にて除算を行う。この結果は、平均値
出力部６６へ出力され、平均値出力部６６では、１フレ
ーム毎に次段の強調レベル決定回路３７及び強調ＩＨｂ
値算出回路３９へ、算出されたＩＨｂ平均値を出力す
る。以上により、１フレーム毎の有効領域内のＩＨｂ平
均値が算出される。

【００５４】重み付け係数決定回路３６は、画素毎に算
出されたＩＨｂ値を参照して強調の重み付けを決定する
重み付け係数を算出する。重み付け係数は、例えば、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ等の所定の変換特性を持つデータを記憶し
ておき、入力されるＩＨｂ値に従って０〜１の間の値に
決定される。図１４は、重み付け係数を決定する変換特
性の一例であり、出血部位やハレーション部、染色領域
を示すＩＨｂ値が入力されると０を出力するような二次
関数を用いた変換特性になっている。

【００５５】なお、この他、１フレーム中の最多頻度値
であるＩＨｂ値が入力されると１を出力するような二次
関数や１フレーム中のＩＨｂ平均値が入力されると１を
出力するような二次関数、第１の実施の形態の図６に示
すような特性、図１５に示すような特性を用いても良
く、本実施の形態で述べる以外の種々の特性を用いるこ
とが可能である。

【００５６】重み付け係数決定回路３６が上記方法によ
って、画素毎にＩＨｂ値を参照して重み付け係数を算出
するため、出血部や染色剤が散布されている領域などの
強調に適さない領域の強度程度を自動的に抑制すること
が可能である。

【００５７】なお、この重み付け係数を用いて、画素毎
の強調係数が後に述べる強調係数決定回路３８で決定さ
れる。

【００５８】強調レベル決定回路３７は、ユーザが設定
した強調レベルと入力画像のＩＨｂ平均値をもとにして
画像毎の強調レベルを決定する。強調レベルの決定は、
前記重み付け係数決定回路３６と同様に所定の変換特性
を記憶しておいたＲＯＭなどを用いて行い、入力される
ＩＨｂ平均値に従ってユーザの設定した強調レベルの１
００％〜３０％の値に決定される。

【００５９】図１６は、強調レベルを決定するための変
換特性の一例であり、ＩＨｂ平均値が理論上取り得る値
の最小値と最大値を示すときにはユーザの設定した強調
レベルの３０％を出力するような二次関数を用いた変換
特性である。重み付け係数決定回路３６と同様に、強調
レベル決定部３１に用いる特性は前記変換特性に限られ
たものではなく種々の特性を特性を用いることが可能で
ある。また、強調レベルの抑制量も上記１００％〜３０
％に限られたものではない。出血している領域が多い画
像は算出されるＩＨｂ平均値が高い値を示し、染色剤が
多く散布されている画像は算出されるＩＨｂ平均値が低
い値を示す傾向にある。そのため、本方法によってＩＨ
ｂ平均値を参照して強調レベルを決定することで、出血
している領域が多い画像や染色剤が散布されている領域
が多い画像に対して強調レベルを自動的に抑制すること
が可能である。

【００６０】強調係数決定回路３８は、前記強調レベル
決定回路３７で決定された画像毎の強調レベルと前記重
み付け係数決定回路３６で決定された画素毎の重み付け
係数に基づいて画素毎に強調係数を決定する。強調係数
決定回路３８は、主に乗算器などによって構成され、強
調レベルと重み付け係数を乗算することで画素毎の強調
係数を決定する。

【００６１】強調ＩＨｂ算出回路３９は、算出された画
素毎のＩＨｂ値に対して１フレーム内のＩＨｂ平均値を
中心として強調を行う。図１７は、強調ＩＨｂ算出回路
３９を具体的に実現した回路の一例であり、減算器７
１、乗算器７２、加算器７３によって構成されている。

【００６２】強調ＩＨｂ算出回路３９では、以下の
（３）式によって計算される強調ＩＨｂ値が出力され
る。

【００６３】 強調ＩＨｂ＝（ＩＨｂ−ＡＶＧ）×強調係数＋ＡＶＧ …（３） ＡＶＧ：ＩＨｂ平均値 つまり、強調ＩＨｂ算出回路３９では、減算器７１によ
って画素毎のＩＨｂ値のＩＨｂ平均値からの差を算出す
る。算出されたＩＨｂ平均値からの差は、乗算器７２に
よって前記強調係数決定回路３８にて決定された強調係
数によってその差を強調される。強調されたＩＨｂ平均
値からの差は、加算器７３でＩＨｂ平均値との加算が行
われる。以上の手順によって（３）式に記される計算が
行われる。これによって正常粘膜とは微妙に異なる色調
を持つ病変部のＩＨｂ値が強調されることになる。

【００６４】なお、本実施の形態では、（３）式に基づ
いてＩＨｂ値の強調を行ったが、ヒストグラムのフラッ
トニングや周波数強調などを行うことも可能である。

【００６５】強調画像変換回路４０は、前記強調ＩＨｂ
算出回路３９にて算出された画素毎の強調ＩＨｂ値に基
づいて入力原画像に対して変換を行う。画像変換は、以
下の式に基づいて行う。

【００６６】 Ｒ’＝Ｒ×１０＾（εr ×（ＩＨｂ−強調ＩＨｂ）／（εg −εr ）） …（４） Ｇ’＝Ｇ×１０＾（εg ×（ＩＨｂ−強調ＩＨｂ）／（εg −εr ）） …（５） Ｂ’＝Ｂ×１０＾（εb ×（ＩＨｂ−強調ＩＨｂ）／（εg −εr ）） …（６） Ｒ：入力画像（Ｒ） Ｇ：入力画像（Ｇ） Ｂ：入力画像（Ｂ） Ｒ’：出力画像（Ｒ） Ｇ’：出力画像（Ｇ） Ｂ’：出力画像（Ｂ） εr ：Ｒ領域でのヘモグロビン色素の吸光係数 εg ：Ｇ領域でのヘモグロビン色素の吸光係数 εb ：Ｂ領域でのヘモグロビン色素の吸光係数 なお、記号「＾」はべき乗を示す。また、上記（４），
（５），（６）式による変換は、例えば、ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍなどを用いて行う。

【００６７】以上の変換によれば、ＩＨｂ値が平均値で
ある領域（正常粘膜）は、入力画像信号がそのまま出力
され、平均値より差がある領域（病変部など）は、強調
されたＩＨｂ値を持つ画像信号に変換される。すなわ
ち、平均値より多いＩＨｂ値を示した領域は赤く強調さ
れ、平均値より少ないＩＨｂ値を示した領域は白く強調
される。変換された画像は、血液の多い領域はより血液
が多いように、血液の少ない領域はより血液の少ないよ
うに強調されるため、自然な色調の強調画像を得ること
が可能である。

【００６８】以上の構成にて作成された強調画像は、ガ
ンマ補正部４１によって画像データに対してモニタに表
示した際にリニアな特性になるよう補正がかけられ、Ｄ
／Ａ変換部４２でディジタル信号からアナログ信号に変
換されてモニタなどに表示される。

【００６９】従って、本実施の形態によれば、出血して
いる領域や染色剤が散布されている領域などが広く存在
している画像など、強調程度の強い処理を行うと色つぶ
れが発生する領域が多いため観察しづらい画像となって
しまったり、染色されている領域などの色調が本来の色
調と異なってしまうような画像でも、強調レベル決定部
３１によってＩＨｂ平均値を参照して強調レベルを抑制
するため、色つぶれの発生や色変わりなどを抑制するこ
とができる。

【００７０】また、重み付け係数決定部３０によって
も、出血している領域や染色剤が散布されている領域の
強調係数が抑制されるため、前述した領域が多くない場
合で画像全体の強調レベルがあまり抑制されなくても、
領域毎に強調レベルが抑制され、色つぶれ、色変わりな
どの発生を抑制することができる。

【００７１】なお、本発明の各実施の形態では、コント
ラスト強調、内視鏡画像特有のヘモグロビン色素に基づ
いた強調について述べたが、ＨＳＩ、ＨＳＶ空間など各
種色空間を用いた色彩強調や色相の変換などにも適用す
ることが可能である。

【００７２】また、強調レベルを決定するまたは重み付
け係数を決定するために参照する入力画像の特徴は、上
記各実施の形態に述べたものに限らず、入力画像より得
られる特徴量であればどんなものでも良い。

【００７３】さらに、本発明の各実施の形態では信号の
タイミングを調整するためのメモリなどについて説明を
省略したが、各部において信号のタイミングを調整する
ことは当然なされるものである。

【００７４】［付記］ （付記項１） 入力される画像信号の特徴量を演算する
特徴量演算手段（例えば図１の強調レベル決定回路２）
と、前記画像信号の信号レベルを強調するための強調レ
ベルを設定する強調レベル設定手段（例えば図１の強調
係数決定回路４）と、前記特徴量演算手段で演算された
特徴量及び前記強調レベル設定手段で設定された強調レ
ベルに基づき前記画像信号の信号レベルを調整する強調
処理手段（例えば図１の強調処理回路５）とを備えたこ
とを特徴とする画像処理装置。

【００７５】（付記項２） 入力される画像信号の信号
レベルの平均値を演算する演算手段（例えば図２の輝度
平均値算出部７）と、前記画像信号の信号レベルを強調
するための強調レベルを設定する強調レベル設定手段
と、前記演算手段で演算された平均値及び前記強調レベ
ル設定手段で設定された強調レベルに基づき前記画像信
号の信号レベルを調整する強調処理手段とを備えたこと
を特徴とする画像処理装置。

【００７６】（付記項３） 入力される画像信号におけ
る画素毎の特徴量を演算する演算手段（例えば図１の重
み付け係数決定回路３）と、前記画像信号の信号レベル
を強調するための強調レベルを設定する強調レベル設定
手段と、前記演算手段で演算された画素毎の特徴量及び
前記強調レベル設定手段で設定された強調レベルに基づ
き前記画像信号における画素毎の信号レベルを調整する
強調処理手段とを備えたことを特徴とする画像処理装
置。

【００７７】（付記項４） 入力される画像信号の信号
レベルの平均値を演算する平均値演算手段と、前記画像
信号における画素毎の特徴量を演算する画素特徴量演算
手段と、前記画像信号の信号レベルを強調するための強
調レベルを設定する強調レベル設定手段と、前記平均値
演算手段で演算された平均値、前記画素特徴量演算手段
で演算された画素毎の特徴量及び前記強調レベル設定手
段で設定された強調レベルに基づき前記画像信号の信号
レベルを調整する強調処理手段とを備えたことを特徴と
する画像処理装置。

【００７８】（付記項５） 前記強調処理手段は、前記
強調レベルを任意に可変設定可能な強調レベル可変手段
を有することを特徴とする付記項１、２、３または４の
いずれか１つに記載の画像処理装置。

【００７９】（付記項６） 入力画像により求められる
特徴量に基づいて、予め決定された強調レベルを可変さ
せる強調レベル可変手段と、前記強調レベル可変手段に
より可変された強調レベルに基づいて、前記入力画像に
対して強調処理を行う強調処理手段とを備えたことを特
徴とする画像処理装置。

【００８０】（付記項７） 前記強調レベル可変手段
は、画素毎に強調レベルを可変することを特徴とする付
記項６に記載の画像処理装置。

【００８１】（付記項８） 前記入力画像により求めら
れる特徴量は、輝度信号であることを特徴とする付記項
６に記載の画像処理装置。

【００８２】（付記項９） 前記入力画像により求めら
れる特徴量は、ヘモグロビン色素に関する特徴量である
ことを特徴とする付記項６に記載の画像処理装置。

【００８３】（付記項１０） 前記入力画像により求め
られる特徴量は、メチレンブルーに関する特徴量である
ことを特徴とする付記項６に記載の画像処理装置。

【００８４】（付記項１１） 入力画像により求められ
る特徴量に基づいて、予め決定された強調レベルを画素
毎に可変させる画素毎強調レベル可変手段と、前記入力
画像により求められる特徴量に基づいて、画素毎の強調
係数を決定するための重み付け係数を算出する重み付け
係数決定手段と、前記画素毎強調レベル可変手段によっ
て決定された画素毎強調レベルと前記重み付け係数決定
手段によって算出された重み付け係数に基づいて、画素
毎に強調係数を決定する強調係数決定手段と、前記強調
係数決定手段によって決定された強調係数に基づいて、
前記入力画像に対して強調処理を行う強調処理手段とを
備えたことを特徴とする画像処理装置。

【００８５】（付記項１２） 前記画素毎強調レベル可
変手段は、前記入力画像により求められる輝度信号に基
づいて強調レベルを可変させることを特徴とする付記項
１１に記載の画像処理装置。

【００８６】（付記項１３） 前記画素毎強調レベル可
変手段は、前記入力画像により求められる色素に関する
情報に基づいて強調レベルを可変させることを特徴とす
る付記項１１に記載の画像処理装置。

【００８７】（付記項１４） 前記入力画像により求め
られる色素に関する情報は、ヘモグロビン色素に関する
情報であることを特徴とする付記項１３に記載の画像処
理装置。

【００８８】（付記項１５） 前記入力画像により求め
られる色素に関する情報は、メチレンブルーに関する情
報であることを特徴とする付記項１３に記載の画像処理
装置。

【００８９】（付記項１６） 前記重み付け係数決定手
段は、記入力画像により求められる輝度信号に基づいて
重み付け係数を決定することを特徴とする付記項１１に
記載の画像処理装置。

【００９０】（付記項１７） 前記重み付け係数決定手
段は、前記入力画像により求められる色素に関する情報
に基づいて重み付け係数を決定することを特徴とする付
記項１１に記載の画像処理装置。

【００９１】（付記項１８） 前記入力画像により求め
られる色素に関する情報は、ヘモグロビン色素に関する
情報であることを特徴とする付記項１７に記載の画像処
理装置。

【００９２】（付記項１９） 前記入力画像により求め
られる色素に関する情報は、メチレンブルーに関する情
報であることを特徴とする付記項１７に記載の画像処理
装置。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像処理装
置によれば、強調処理手段が特徴量演算手段で演算され
た特徴量及び強調レベル設定手段で設定された強調レベ
ルに基づき画像信号の信号レベルを調整するので、色つ
ぶれやハレーションの増大、ノイズの強調などを抑え、
動画観察に支障のない自然な強調画像を得ることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置
の構成を示す構成図

【図２】図１の強調レベル決定回路の構成を示す構成図

【図３】図２の強調レベル変換部の変換特性の一例を示
す特性図

【図４】図１の重み付け係数決定回路の構成を示す構成
図

【図５】図４の重み付け係数作成部の係数特性の一例を
示す特性図

【図６】図１の強調処理回路の構成を示す構成図

【図７】図１の画像処理装置の作用を示すフローチャー
ト

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置
の構成を示す構成図

【図９】図８の強調レベル決定回路の構成を示す構成図

【図１０】図８の強調処理回路の構成を示す構成図

【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る画像処理装
置の構成を示す構成図

【図１２】図１１のＩＨｂ値算出回路の構成を示す構成
図

【図１３】図１１のＩＨｂ平均値算出回路の構成を示す
構成図

【図１４】図１１の重み付け係数決定回路の重み付け係
数を決定する第１の変換特性の一例を示す特性図

【図１５】図１１の重み付け係数決定回路の重み付け係
数を決定する第２の変換特性の一例を示す特性図

【図１６】図１１の強調レベル決定回路の強調レベルを
決定するための変換特性の一例を示す特性図

【図１７】図１１の強調ＩＨｂ算出回路の構成を示す構
成図

【符号の説明】

１…画像処理装置 ２…強調レベル決定回路 ３…重み付け係数決定回路 ４…強調係数決定回路 ５…強調処理回路 ６…有効領域判別部 ７…輝度平均値算出部 ８…強調レベル変換部 ９…輝度値算出部 １０…重み付け係数作成部 １１…入力信号平均値算出部 １２…減算器 １３…乗算器 １４…加算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される画像信号の特徴量を演算する
   特徴量演算手段と、 前記画像信号の信号レベルを強調するための強調レベル
   を設定する強調レベル設定手段と、 前記特徴量演算手段で演算された特徴量及び前記強調レ
   ベル設定手段で設定された強調レベルに基づき前記画像
   信号の信号レベルを調整する強調処理手段とを備えたこ
   とを特徴とする画像処理装置。