JPWO2016189622A1 - 画像処理装置、医用観察システムおよび画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

本発明の画像処理装置（１）は、カラーの原画像から各画素の色相情報および明度情報をそれぞれ取得する色相取得部（１２）および明度取得部（１３）と、複数の色相範囲のうち、各画素の色相情報が属する色相範囲と対応付けられた色成分を当該画素の変換先色成分として選択する色成分選択部（１４）と、各画素の色成分のうち色成分選択部（１４）によって選択された変換先色成分に明度取得部（１３）によって取得された明度情報に基づく階調値を付与した色変換画像を生成する色変換画像生成部（１５）とを備える。

Description

本発明は、画像処理装置、医用観察システムおよび画像処理プログラムに関するものである。

従来、内視鏡画像内の被写体の識別性を高めるために、内視鏡画像の各画素の色情報をＲＧＢ形式からＨＳＶ形式に変換し、得られた色相値、彩度値および明度値に基づいて色情報をコード化する内視鏡の補助診断装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１３−０９４５６２号公報

しかしながら、色情報をコード化することによって内視鏡画像内の被写体の形態情報が失われるので、コード化された画像からは被写体の形態を観察することができないという問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、原画像に含まれる被写体の形態情報を維持しつつ、被写体の高い識別性を確保した画像を提供することができる画像処理装置、医用観察システムおよび画像処理プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第１の態様は、外部装置から受信されたカラーの原画像から各画素の色相情報を取得する色相取得部と、前記原画像から各画素の明度情報を取得する明度取得部と、前記色相情報に基づいて前記原画像の各画素の変換先色成分を予め設定された複数の色成分の中から選択する色成分選択部と、前記原画像の各画素の前記明度情報を前記色成分選択部によって選択された変換先色成分に割り当てることによって色変換画像を生成する色変換画像生成部とを備え、前記色成分選択部は、色相を色相閾値によって区分した複数の色相範囲のうち、前記各画素の色相情報が属する色相範囲と対応付けられた前記変換先色成分を選択し、前記色変換画像生成部が、前記明度取得部によって取得された明度情報に基づく階調値を色変換画像における前記選択された変換先色成分に対応する各画素に付与することで、前記色変換画像を生成する画像処理装置である。

本発明の第１の態様によれば、外部から原画像が入力されると、原画像の各画素の色相情報が色相取得部によって取得され、取得された色相に基づいて各画素の変換先色成分が色成分選択部によって選択され、選択された変換先色成分に応じた色相に各画素の色相が色変換画像生成部によって変換される。これにより、フルカラーの原画像から、変換先色成分のみを使用した色変換画像が生成される。

この場合に、原画像内に含まれる複数種類の被写体が同系色であったとしても、色相は被写体間に差がある。したがって、一の被写体に対応する画素の色相情報と他の被写体に対応する画素の色相情報とは別々の色相範囲に属し、複数種類の被写体は色変換画像において別々の変換先色成分で表示される。これにより、色変換画像において被写体の高い識別性を確保することができる。

さらに、原画像内の被写体の形態情報は、原画像の各画素の色を構成する３要素、すなわち色相、彩度および明度のうち、主に明度に含まれる。したがって、色変換画像の各画素の階調値を、明度取得部によって取得された原画像の各画素の明度情報に基づく値とすることによって、原画像に含まれる被写体の形態情報を維持した色変換画像を生成することができる。

上記第１の態様においては、前記原画像から各画素の彩度情報を取得する彩度取得部を備え、前記色成分選択部は、前記彩度取得部によって取得された前記彩度情報が分布する範囲を所定の彩度閾値によって区分した複数の彩度範囲のうち、前記各画素の彩度情報が属する彩度範囲と対応付けられた変換先色成分を選択してもよい。
このようにすることで、色相が類似していて色相のみに基づく分離が困難な被写体同士を彩度の違いに基づいて区別し、色変換画像において別々の色相で表示することができる。

上記第１の態様においては、前記原画像と前記色変換画像とを重畳して重畳画像を生成する重畳画像生成部を備えていてもよい。
このようにすることで、被写体のさらに明確な形態情報を含む重畳画像を生成することができる。

上記第１の態様においては、前記重畳画像生成部が、前記原画像に対する重みが前記色変換画像に対する重みよりも大きくなるように、前記原画像および前記色変換画像の各々に重みを付して重畳してもよい。
このようにすることで、色変換画像を原画像に重畳することによる重畳画像内の被写体の色の変化を抑制することができる。

本発明の第２の態様は、生体をカラー撮影して生体画像を取得する観察装置と、該観察装置から前記生体画像を前記原画像として受信する上記いずれかに記載の画像処理装置とを備える医用観察システムである。
本発明の第２の態様によれば、観察装置によって取得された生体画像から画像処理装置において色変換画像が生成される。この場合に、生体画像内には、赤系統の色を有する複数種類の組織および臓器が含まれる。色変換画像においては、このような同系色の複数種類の組織および臓器が別々の色相で表示されるので、生体画像においては識別が困難な複数種類の組織および臓器を、色変換画像においては容易に識別することができる。さらに、色変換画像を用いて被写体の形態も観察することができる。

本発明の第３の態様は、カラーの原画像から各画素の色相情報を取得する色相取得工程と、前記原画像から各画素の明度情報を取得する明度取得工程と、前記色相情報に基づいて前記原画像の各画素の変換先色成分を予め設定された複数の色成分の中から選択する色成分選択工程と、前記原画像の各画素の前記明度情報を前記色成分選択部によって選択された変換先色成分に割り当てることによって色変換画像を生成する色変換画像生成工程とをコンピュータに実行させ、前記色成分選択工程において、色相を色相閾値によって区分した複数の色相範囲のうち、前記各画素の色相情報が属する色相範囲と対応付けられた前記変換先色成分を選択し、前記色変換画像生成において、前記明度取得工程によって取得された明度情報に基づく階調値を色変換画像における前記選択された変換先色成分に対応する各画素に付与することで、前記色変換画像を生成する画像処理プログラムである。

本発明によれば、原画像に含まれる被写体の形態情報を維持しつつ、被写体の高い識別性を確保した画像を提供することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る医用観察システムの全体構成図である。 図１の医用観察システムにおける画像処理装置の機能を示すブロック図である。 色相、彩度および明度からなる色空間を説明する図である。 色相−彩度平面における生体画像の色の分布の一例を示す図である。 生体画像の一例を示す図である。 図５の生体画像から生成される色変換画像の一例である。 図１の画像処理装置による処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る医用観察システムにおける画像処理装置の機能を示すブロック図である。 生体画像の他の例を示す図である。 図９の生体画像から生成される色変換画像の一例である。 色相−彩度平面における生体画像の色の分布の他の例を示す図である。 図８の画像処理装置による処理を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る医用観察システムにおける画像処理装置の機能を示すブロック図である。

（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置１およびこれを備える医用観察システム１００について図１から図７を参照して説明する。
本実施形態に係る医用観察システム１００は、図１に示されるように、照明光を出力する光源２と、生体内に挿入され生体内を観察する内視鏡（外部装置、観察装置）３と、該内視鏡３によって取得された生体画像を処理する画像処置装置１と、該画像処置装置１から出力された画像を表示する表示部４とを備えている。

内視鏡３は、その先端３ａに設けられた照明レンズ３１および対物レンズ３２と、撮像素子３３とを備えている。照明レンズ３１は、光源２からライトガイド３４を介して供給された照明光を、先端３ａ前方へ向かって射出する。対物レンズ３２は、先端３ａと対向する生体組織Ｓから入射した光を、対物レンズ３２の基端側に配置された撮像素子３３の撮像面に結像する。

撮像素子３３は、例えば、カラーＣＣＤまたはカラーＣＭＯＳであり、撮像素子３３によって取得されるＲＧＢフルカラーの生体画像の各画素は、ＲＧＢ形式の色情報を有する。すなわち、生体画像の各画素は、Ｒチャネル、Ｇチャネル、Ｂチャネルを有し、各チャネルは所定の階調数（例えば、２５６階調）を有する。撮像素子３３は、取得した生体画像を画像処理装置１へ送信する。

画像処理装置１は、図２に示されるように、撮像素子３３から生体画像（原画像）を受信する受信部１１と、生体画像から各画素の色相情報を取得する色相取得部１２と、生体画像から各画素の明度情報を取得する明度取得部１３と、生体画像の各画素の変換先色成分を２つの色成分の中から選択する色成分選択部１４と、生体画像の各画素の色相を変換先色成分に変換して色変換画像を生成する色変換画像生成部１５と、色変換画像を表示部４へ送信する送信部１６とを備えている。

画像処理装置１は、例えば、汎用のコンピュータであり、中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＲＡＭのような主記憶装置と、補助記憶装置とを備えている。補助記憶装置は、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体であり、画像処理プログラムを記憶している。ＣＰＵが、補助記憶装置から主記憶装置に画像処理プログラムを呼び出して該画像処理プログラムを実行することによって、色相取得部１２、明度取得部１３、色成分選択部１４および色変換画像生成部１５の機能が実現されるようになっている。あるいは、画像処理装置１は、各部１２，１３，１４，１５による後述の処理をそれぞれ実行する専用のハードウェア（ＡＳＩＣ）を備えていてもよい。

色相取得部１２は、受信部１１によって受信された生体画像の各画素の色情報をＲＧＢ形式から色相、彩度、明度の円筒座標系からなる色空間座標に変換し、各画素の色相値を得る。色相取得部１２は、得られた全画素の色相値を色成分選択部１４に送信する。
明度取得部１３は、受信部１１によって受信された生体画像の各画素の色情報をＲＧＢ形式から上述の色相・彩度・明度形式の色空間座標に変換し、各画素の明度値を得る。明度取得部１３は、得られた全画素の明度値を色変換画像生成部１５に送信する。

図３は、色相・彩度・明度形式の色空間を表す円柱空間である。この色空間において、各画素の色は、色相値と明度値と彩度値とからなり、１つの画素の色は色空間内の１つの点の位置として表される。色相値は、円柱空間の中心軸回りの角度に対応し、０以上３６０未満の値を取り得る。明度値は、円柱空間の中心軸方向の高さに対応し、０以上１以下の値を取り得る。彩度値は、円柱空間の中心軸からの半径方向の距離に対応し、０以上の値を取り得る。

ここで、生体画像の色空間における色相−彩度平面について考える。生体画像内に撮影された組織および臓器（以下、これらをまとめて単に「臓器」という。）はいずれも赤系統の色を有する。したがって、図４に示されるように、色相取得部１１によって取得された色相値は、赤系統の一部範囲に限って分布する。ただし、色相は臓器毎に異なる。例えば、脂肪組織は黄色を帯びた赤色を有し、肝臓は紫色を帯びた赤色を有する。したがって、図５に示されるように、生体画像Ｐ内に２種類の臓器Ａ，Ｂが含まれている場合、臓器Ａに対応する画素の色相値と、臓器Ｂに対応する画素の色相値とは、色相−彩度平面において互いに異なる領域に分布する。

色成分選択部１４は、色相値に対する所定の色相閾値Ｔθを有している。色相閾値Ｔθは、色相−彩度平面内における、臓器Ａに対応する画素の色相値が分布する領域と臓器Ｂに対応する画素の色相値が分布する領域との境界に相当する値である。したがって、生体画像Ｐの色相値が分布する範囲は、色相閾値Ｔθによって、臓器Ａに対応する画素の色相値が分布する第１の色相範囲と臓器Ｂに対応する画素の色相値が分布する第２の色相範囲とに区分される。色相閾値Ｔθは、例えば、予め取得した生体画像Ｐを用いて、臓器Ａ，Ｂに対応する画素の色相値の分布領域の境界値を測定することによって決定される。

なお、本実施形態においては、被写体が赤系統の色を有する生体組織であり、色相値が赤系統の領域に限って分布する場合を想定しているため、単一の色相閾値Ｔθによって、全画素の色相値を第１の色相範囲および第２の色相範囲のいずれかに確実に分類することができる。ただし、被写体が様々な色相を有し、色相値が広範囲に分布するような場合には、各色相範囲の下限値および上限値の両方が明確に定義されるように、複数の色相閾値を設定してもよい。

色成分選択部１４は、第１の色相範囲の変換先色成分として緑（Ｇ）を記憶し、第２の色相範囲の変換先色成分として青（Ｂ）を記憶している。色成分選択部１４は、色相抽出部１２から受信した各画素の色相値が第１の色相範囲および第２の色相範囲のいずれに属するかを判定し、色相値が第１の色相範囲に属する画素の変換先色成分としてＧを選択し、色相値が第２の色相範囲に属する画素の変換先色成分としてＢを選択する。

色変換画像は、ＧおよびＢの２つの色相を用いて表現される２色画像である。色変換画像の各画素は、所定の階調数（例えば、２５６階調）を各々有するＧチャネルおよびＢチャネルを有する。色変換画像生成部１５は、明度取得部１３から各画素の明度値を受信し、受信した明度値を色変換画像の所定の階調数における値に変換する。これにより、色変換画像の各画素の階調値として、原画像における明度値に基づく値が得られる。

次に、色変換画像生成部１５は、得られた階調値を、色変換画像の各画素のＧチャネルおよびＢチャネルのうち、色成分選択部１４によって選択された色成分のチャネルの階調値に設定する。例えば、生体画像Ｐにおいて第１の色相範囲に属する色相値を有する画素の明度値は、色変換画像内の同一位置の画素のＧチャネルの階調値に変換される。これにより、色変換画像生成部１５は、図６に示されるように、臓器Ａの領域が緑色で表示され、臓器Ｂの領域が青色で表示された色変換画像Ｑを生成する。図６において、ハッチングの向きの違いは色相の違いを表している。生成された色変換画像Ｑは送信部１６から表示部４に送信され、表示部４に表示される。

次に、このように構成された画像処理装置１および医用観察システム１００の作用について説明する。
本実施形態に係る医用観察システム１００を用いて生体内を観察するには、生体内に内視鏡３を挿入して先端３ａを生体組織Ｓに対向配置し、先端３ａの照明レンズ３１から生体組織Ｓに照明光を照射する。生体組織Ｓの表面において反射された照明光は、対物レンズ３２によって撮像素子３３の撮像面に結像され、撮像素子３３によって生体画像Ｐが取得される。取得された生体画像Ｐは、内視鏡３から画像処理装置１に送信される。

図７は、画像処理装置１が実行する処理を示している。
受信部１１を介して画像処理装置１内に生体画像Ｐが入力されると、生体画像Ｐの各画素の色情報がＲＧＢ形式から色相・彩度・明度形式の色空間座標に変換され、色相値が色相取得部１２によって取得され（色相取得工程Ｓ１）、明度値が明度取得部１３によって取得される（明度取得工程Ｓ２）。次に、色成分選択部１４において、生体画像Ｐの各画素の変換先色成分をＧおよびＢのいずれとするかが、その画素の色相値に基づいて選択される（色成分選択工程Ｓ３）。次に、色変換画像生成部１５において、生体画像Ｐの各画素の明度値を、色成分選択部１４によって選択された色成分と同一の色成分のチャネルの階調値とした色変換画像Ｑが生成される（色変換画像生成工程Ｓ４）。

この場合に、生体内に存在する複数種類の臓器は同系色を有している。したがって、通常のカラーの生体画像Ｐでは複数種類の臓器を見分けることが難しい。ただし、臓器の色相はそれぞれ異なるので、色相値に基づいて複数種類の臓器を明確に区別することができる。本実施形態によれば、生体画像Ｐから取得した各画素の色相値に基づいて、各画素が複数種類の臓器のうちのいずれに対応しているかを判定し、各画素の色相を臓器の種類毎に対応付けられた色相に変換する。これにより、臓器が種類毎に別々の色相で表示された色変換画像Ｑが得られる。したがって、観察者は、色変換画像Ｑにおいて複数種類の臓器を容易に識別して観察することができるという利点がある。

さらに、生体画像Ｐの各画素の色情報をＲＧＢ形式から色相・彩度・明度形式の色空間座標に変換した際に、生体画像Ｐに含まれる生体組織Ｓの形態情報は、色相、彩度および明度の内、主に明度に残る。したがって、色変換画像Ｑの各画素の階調値を生体画像Ｐにおける明度値に基づく値とすることによって、生体画像Ｐ内の生体組織Ｓの形態情報を色変換画像Ｑに維持することができ、色変換画像Ｑを用いて生体組織Ｓの形態も観察することができるという利点がある。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置１０およびこれを備える医用観察システムについて図８から図１２を参照して説明する。なお、本実施形態においては、第１の実施形態と構成を共通とする箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る医用観察システムは、図２の画像処理装置１に代えて図８の画像処理装置１０を備えている。

画像処理装置１０は、生体画像Ｐから各画素の彩度値を取得する彩度取得部１７をさらに備えている。彩度取得部１７は、受信部１１によって受信された生体画像Ｐの各画素の色情報をＲＧＢ形式から色相・彩度・明度形式の色空間座標に変換し、各画素の彩度値を得る。彩度取得部１７は、得られた全画素の彩度値を色成分選択部１４に送信する。

図９に示されるように、生体画像Ｐ内に臓器Ａ，Ｂに加えて血液も含まれている場合、色相−彩度平面において、図１１に示されるように、臓器Ａ，Ｂに対応する画素の色相値は、彩度の低い側に偏って分布するのに対し、血液に対応する画素の色相値は、彩度の高い側に偏って分布する。これは、臓器Ａ，Ｂの赤色に比べて血液の赤色が鮮やかであるためである。

色成分選択部１４は、彩度値に対する所定の彩度閾値Ｔｒをさらに有している。彩度閾値Ｔｒは、色相−彩度平面内における、血液に対応する画素の色相値が分布する領域と臓器Ａ，Ｂに対応する画素の彩度値が分布する領域との境界に相当する値である。したがって、生体画像Ｐの彩度値が分布する範囲は、彩度閾値Ｔｒによって、血液に対応する画素の彩度値が分布する第１の彩度範囲と臓器Ａ，Ｂに対応する画素の彩度値が分布する第２の彩度範囲とに区分される。彩度閾値Ｔｒは、例えば、予め取得した生体画像Ｐを用いて、血液および臓器Ａ，Ｂに対応する画素の彩度値の分布領域の境界値を測定することによって決定される。

色成分選択部１４は、第１の彩度範囲の変換先色成分として赤（Ｒ）を記憶している。色成分選択部１４は、まず、色相抽出部１２から受信した各画素の彩度値が第１の彩度範囲および第２の彩度範囲のいずれに属するかを判定し、彩度値が第１の彩度範囲に属する画素の変換先色成分として赤（Ｒ）を選択する。次に、色成分選択部１４は、彩度値が第２の彩度範囲に属する画素のうち、色相値が第１の色相範囲に属する画素の変換先色成分としてＧを選択し、色相値が第２の色相範囲に属する画素の変換先色成分としてＢを選択する。

本実施形態において、色変換画像Ｑは、Ｇ、ＢおよびＲの３つの色相を用いて表現される３色画像である。色変換画像の各画素は、所定の階調数（例えば、２５６階調）を各々有するＧチャネル、ＢチャネルおよびＲチャネルを有する。色変換画像生成部１５は、第１の実施形態と同様にして、色変換画像の各画素の階調値を原画像における明度値から得る。

次に、色変換画像生成部１５は、得られた階調値を、色変換画像の各画素のＧチャネル、ＢチャネルおよびＲチャネルのうち、色成分選択部１４によって選択された色成分のチャネルの階調値に設定する。これにより、色変換画像生成部１５は、図１０に示されるように、臓器Ａの領域が緑色で表示され、臓器Ｂの領域が青色で表示され、血液の領域が赤色で表示された色変換画像Ｑを生成する。図１０において、ハッチングの向きの違いは色相の違いを表している。生成された色変換画像Ｑは送信部１６から表示部４に送信され、表示部４に表示される。

図１２は、画像処理装置１０が実行する処理を示している。
このように構成された画像処理装置１０および医用観察システムによれば、受信部１１を介して画像処理装置１０内に生体画像Ｐが入力されると、生体画像Ｐの各画素の色情報がＲＧＢ形式から色相・彩度・明度形式の色空間座標に変換され、色相値が色相取得部１２によって取得され（色相取得工程Ｓ１）、明度値が明度取得部１３によって取得され（明度取得工程Ｓ２）、彩度値が彩度取得部１７によって取得される（彩度取得工程Ｓ５）。次に、色成分選択部１４において、生体画像Ｐの各画素の変換先色成分をＧ、ＢおよびＲのいずれとするかが彩度値および色相値に基づいて選択される（色成分選択工程Ｓ３’）。次に、色変換画像生成部１５において、生体画像Ｐの各画素の明度値を、色成分選択部１４によって選択された色成分のチャネルの階調値とした色変換画像Ｑが生成される（色変換画像生成工程Ｓ４’）。

このように、血液は臓器Ａ，Ｂに比べて鮮やかな赤色を有しているので、彩度値に基づいて血液と臓器Ａ，Ｂとを明確に区別することができる。本実施形態によれば、生体画像Ｐから取得した各画素の彩度値に基づいて、各画素が臓器Ａ，Ｂおよび血液のいずれに対応しているかを判定し、血液に対応する画素の色相を、臓器Ａ，Ｂに対応する画素とは異なる色相に変換する。これにより、血液と臓器Ａ，Ｂとが別々の色相で表示された色変換画像Ｑが得られる。したがって、観察者は、色変換画像Ｑにおいて複数種類の臓器のみならず血液も容易に識別して観察することができるという利点がある。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置２０およびこれを備える医用観察システムについて図１３を参照して説明する。なお、本実施形態においては、第１の実施形態と構成を共通とする箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る医用観察システムは、図２の画像処理装置１に代えて図１３の画像処理装置２０を備えている。

画像処理装置２０は、受信部１１によって受信された生体画像Ｐと、色変換画像生成部１５によって生成された色変換画像Ｑとを重畳して重畳画像を生成する重畳画像生成部１８をさらに備えている。具体的には、重畳画像生成部１８は、生体画像Ｐの各画素のＲチャネルの階調値と色変換画像Ｑの各画素のＲチャネルの階調値とを加算し、得られた和を重畳画像の各画素のＲチャネルの階調値とする。同様にして、重畳画像生成部１８は、重畳画像の各画素のＧチャネルおよびＢチャネルの階調値を算出する。
本実施形態においては、重畳画像生成部１８によって生成された重畳画像が送信部１６から表示部４に送信され、表示部４に表示される。

このように構成された画像処理装置２０および医用観察システムによれば、表示部４には、生体画像Ｐと色変換画像Ｑとが重畳された重畳画像が表示される。したがって、重畳画像を用いて生体組織Ｓのより詳細な形態も観察することができるという利点がある。本実施形態のその他の効果は、第１および第２の実施形態と同一であるので説明を省略する。

本実施形態においては、重畳画像生成部１８が、生体画像Ｐに対する重みα（０＜α＜１）と、色変換画像Ｑに対する重みβ（０＜β＜１）とを有し、生体画像Ｐおよび色変換画像Ｑの各々に重みα，βを付して重畳してもよい。ここで、重みαは重みβよりも大きく設定される。

具体的には、重畳画像生成部１８は、生体画像Ｐの各画素のＲチャネルの階調値に重みαを乗算し、色変換画像Ｑの各画素のＲチャネルの階調値に重みβを乗算し、得られた２つの積の和を重畳画像の各画素のＲチャネルの階調値とする。同様にして、重畳画像生成部１８は、重畳画像の各画素のＧチャネルおよびＢチャネルの階調値を算出する。

重畳画像において、臓器Ａは本来の色よりも全体的に緑色を帯びた色で表示され、臓器Ｂは本来の色よりも全体的に青色を帯びた色で表示され、血液は、本来の色よりもさらに鮮やかな赤で表示される。そこで、重畳画像における生体画像Ｐ由来の階調値と色変換画像Ｑ由来の階調値との割合を重みα，βによって適切に調整することで、変換先色成分による臓器Ａ，Ｂおよび血液の識別性を維持しつつ、重畳画像における臓器Ａ，Ｂや血液の色が過度に変換先色成分に偏ってしまうことを防止し、重畳画像において、臓器Ａ，Ｂおよび血液を本来の色により近い色で表現することができるという利点がある。

また、本実施形態においては、彩度取得部１７を備え、色変換画像生成部１５が色変換画像Ｑとして３色画像を生成する構成について説明したが、これに代えて、彩度取得部１７を省略し、色変換画像生成部１５が第１の実施形態において説明した２色画像を色変換画像Ｑとして生成してもよい。

また、第１から第３の実施形態においては、色変換画像Ｑにおいて、臓器Ａ，Ｂに対応する画素にＧまたはＢを割り当て、血液に対応する画素にＲを割り当てることとしたが、色変換画像Ｑにおける色成分の割り当ては適宜変更することができる。
また、色変換画像Ｑの変換先色成分は、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれか１つに限定されるものではなく、２以上であってもよい。例えば、臓器Ａに対応する画素の階調値を、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つのチャネルの内の２以上に所定の割合で分配することによって、色変換画像Ｑにおいて臓器Ａが、３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）以外の中間色で表示されるようにしてもよい。また、４種類以上の臓器を観察する場合には、色変換画像が、４以上の色相を用いて表現される多色画像であってもよい。

また、第１から第３の実施形態においては、内視鏡３を備える医用観察システム１００について説明したが、カラーの生体画像Ｐを取得することさえできれば内視鏡以外の他の種類の観察装置を用いてもよい。

１，１０，２０ 画像処理装置
２ 光源
３ 内視鏡（外部装置、観察装置）
４ 表示部
１２ 色相取得部
１３ 明度取得部
１４ 色成分選択部
１５ 色変換画像生成部
１７ 彩度取得部
１８ 重畳画像生成部
１００ 医用観察システム
Ｓ１，Ｓ１’ 色相取得工程
Ｓ２，Ｓ２’ 明度取得工程
Ｓ３，Ｓ３’ 色成分選択工程
Ｓ４，Ｓ４’ 色変換画像生成工程
Ｓ５ 彩度取得工程

Claims (6)

1. 外部装置から受信されたカラーの原画像から各画素の色相情報を取得する色相取得部と、
   前記原画像から各画素の明度情報を取得する明度取得部と、
   前記色相情報に基づいて前記原画像の各画素の変換先色成分を予め設定された複数の色成分の中から選択する色成分選択部と、
   前記原画像の各画素の前記明度情報を前記色成分選択部によって選択された変換先色成分に割り当てることによって色変換画像を生成する色変換画像生成部とを備え、
   前記色成分選択部は、色相を色相閾値によって区分した複数の色相範囲のうち、前記各画素の色相情報が属する色相範囲と対応付けられた前記変換先色成分を選択し、
   前記色変換画像生成部が、前記明度取得部によって取得された明度情報に基づく階調値を色変換画像における前記選択された変換先色成分に対応する各画素に付与することで、前記色変換画像を生成する画像処理装置。
2. 前記原画像から各画素の彩度情報を取得する彩度取得部を備え、
   前記色成分選択部は、前記彩度取得部によって取得された前記彩度情報が分布する範囲を所定の彩度閾値によって区分した複数の彩度範囲のうち、前記各画素の彩度情報が属する彩度範囲と対応付けられた変換先色成分を選択する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記原画像と前記色変換画像とを重畳して重畳画像を生成する重畳画像生成部を備える請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記重畳画像生成部が、前記原画像に対する重みが前記色変換画像に対する重みよりも大きくなるように、前記原画像および前記色変換画像の各々に重みを付して重畳する請求項３に記載の画像処理装置。
5. 生体をカラー撮影して生体画像を取得する観察装置と、
   該観察装置から前記生体画像を前記原画像として受信する請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像処理装置とを備える医用観察システム。
6. カラーの原画像から各画素の色相情報を取得する色相取得工程と、
   前記原画像から各画素の明度情報を取得する明度取得工程と、
   前記色相情報に基づいて前記原画像の各画素の変換先色成分を予め設定された複数の色成分の中から選択する色成分選択工程と、
   前記原画像の各画素の前記明度情報を前記色成分選択部によって選択された変換先色成分に割り当てることによって色変換画像を生成する色変換画像生成工程とをコンピュータに実行させ、
   前記色成分選択工程において、色相を色相閾値によって区分した複数の色相範囲のうち、前記各画素の色相情報が属する色相範囲と対応付けられた前記変換先色成分を選択し、
   前記色変換画像生成において、前記明度取得工程によって取得された明度情報に基づく階調値を色変換画像における前記選択された変換先色成分に対応する各画素に付与することで、前記色変換画像を生成する画像処理プログラム。

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