JPWO2018083888A1 - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

プロセッサ（１３）は、緑色の波長帯域内において、血液による吸収が最小となる波長を含む第１の狭帯域光が照射された出血点を含む被検体の画像を画像化した第１の画像信号が入力され、第１の画像信号において、血液を示す領域のうち出血点よりも血液濃度が下がっている血溜まり領域を抽出する領域抽出部（４５）と、第１の画像信号、または、第１の狭帯域光よりも短波長であり血液による吸収が高い第２の狭帯域光が照射された被検体の画像を画像化した第２の画像信号のうちいずれか一方において、血溜まり領域の輝度値を増大させる輝度値増加部（４６）と、を有する。

Description

本発明は、画像処理装置に関し、特に、粘膜表面が血液で覆われているときに、出血を起こしている場所、すなわち出血点を明瞭に表示することが可能な画像処理装置に関する。

従来より、医療分野において、内視鏡を用いた低侵襲な各種検査や手術が行われている。術者は、体腔内に内視鏡を挿入し、内視鏡挿入部の先端部に設けられた撮像装置により撮像された被検体を観察し、必要に応じて処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて病変部に対して処置をすることができる。内視鏡を用いた手術は、開腹等をすることがないため、患者の身体的負担が少ないというメリットがある。

内視鏡装置は、内視鏡と、内視鏡に接続された画像処理装置と、観察モニタとを含んで構成される。内視鏡挿入部の先端部に設けられた撮像素子により病変部が撮像され、撮像画像は画像処理装置で画像処理され、その画像処理された画像がモニタに表示される。術者は、そのモニタに表示された画像を見ながら、診断あるいは必要な処置を行うことができる。

また、内視鏡装置には、白色光を用いた通常光観察だけでなく、内部の血管を観察するために、赤外光等の特殊光を用いた特殊光観察ができるものもある。
赤外内視鏡装置の場合、例えば、波長８０５ｎｍ付近の近赤外光に吸収ピークの特性を持つインドシアニングリーン（ICG）が薬剤として患者の血中に注入される。そして、光源装置から波長８０５ｎｍ付近及び９３０ｎｍ付近の赤外光を時分割で被検体に照射する。CCDで撮像された被検体像の信号は、赤外内視鏡装置のプロセッサに入力される。このような赤外内視鏡装置に関しては、プロセッサは、波長８０５ｎｍ付近の像を緑色信号（G）に、波長９３０ｎｍ付近の像を青色信号（B）に、割り当てて、モニタに出力する装置が、提案されている。ICGにより吸収の多い画像８０５ｎｍ付近の赤外光の像を、緑色に割り当てているので、術者は、ICG投与時の赤外画像をコントラスト良く観察できる。

例えば、内視鏡を用いて、病変部の存在する粘膜下層を切開し、剥離する粘膜下層剥離術（以下、ESD（Endoscopic Submucosal Dissection）という）等では、電気メスなどによって粘膜中の比較的太い血管を切ってしまわないように、術者は、そのような血管の位置を確認しながら、切開等の処置を行う。重度の出血を起こすおそれのある血管は、粘膜下層から固有筋層を走行している。ESD等の手技において重度の出血が発生した場合、その都度止血作業をしなければならないので、手術時間が長くなってしまう。

しかし、上述した赤外内視鏡装置を用いて、血管の位置を確認するためには、上述したように、ICG等の薬剤を静脈注射するという煩雑な作業が必要となる。
また、上記赤外内視鏡装置の場合、照明光の波長が近赤外光の波長であるため、画像における血管がぼやけてしまうという問題もある。

そこで、国際公開第２０１３／１４５４０７号に開示のように、５８５ｎｍから６１５ｎｍの範囲に分光特性のピーク波長を有する波長帯域の画像信号を生成し、その画像信号に基づき画像表示をすることによって、薬剤投与という煩雑な作業をすることなく、かつ粘膜深部の血管を明瞭に表示可能な内視鏡装置が提案されている。
その提案に係る内視鏡装置では、粘膜表面が血液で覆われているときに、出血を起こしている場所、すなわち出血点が見えるようにモニタに表示させることができる。

しかし、これまで、粘膜表面が血液で覆われているときに、出血を起こしている場所、すなわち出血点が明瞭に見えるようにモニタに表示させることができる波長帯域としては、５８５ｎｍから６１５ｎｍの範囲に分光特性のピーク波長を有する波長帯域しかなかった。

そこで、本発明は、５８５ｎｍから６１５ｎｍの範囲以外の波長帯域を用いて、粘膜表面が血液で覆われているときに、出血を起こしている場所、すなわち出血点が明瞭に見えるようにモニタに表示させることができる画像処理装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の画像処理装置は、緑色の波長帯域内において、血液による吸収が最小となる波長を含む第１の狭帯域光が照射された出血点を含む被検体の画像を画像化した第１の画像信号が入力され、前記第１の画像信号において、前記血液を示す領域のうち出血点よりも血液濃度が下がっている血溜まり領域を抽出する領域抽出部と、前記第１の画像信号、または、前記第１の狭帯域光よりも短波長であり前記血液による吸収が高い第２の狭帯域光が照射された前記被検体の画像を画像化した第２の画像信号のうちいずれか一方において、前記血溜まり領域の輝度値を増大させる輝度値増大部と、を有する。

本発明の第１の実施の形態に係わる、画像処理装置を有する内視鏡装置の構成を示す構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係わる、血液の光の吸収特性と、出血点観察モードのときの各光源の出射光の波長帯域の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係わるフィルタ３５の光の透過特性を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係わる、画像処理回路における、出血点観察モードのための画像処理部のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係わる、画像処理回路２２において処理されて生成される画像の変化を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態に係わる、出血点観察モードにおける、モニタ１５に表示される内視鏡画像の表示例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態の変形例１に関わる画像処理回路２２における、出血点観察モードのための画像処理部のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態の変形例１に関わる画像処理回路２２における画像の処理を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態の変形例２に関わる画像処理回路２２における、出血点観察モードのための画像処理部のブロック図である。 本発明の第１の実施の形態の変形例２に関わる画像処理回路２２における画像の処理を説明するための図である。 本発明の第３の実施の形態に係わる画像処理装置を有する内視鏡装置の構成を示す構成図である。 本発明の第４の実施の形態に係わる画像処理装置を有する内視鏡装置１Ｃの構成を示す構成図である。 本発明の第４の実施の形態に係わるフィルタ５３の構成を示す図である。 本発明の第５の実施の形態に係わる画像処理装置を有する内視鏡装置１Ｄの構成を示す構成図である。 本発明の第５の実施の形態に係わる回転フィルタ５３Ａの構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係わる画像処理装置を有する内視鏡装置の構成を示す構成図である。

内視鏡装置１は、硬性鏡１１、カメラヘッド１２、プロセッサ１３、光源装置１４、モニタ１５及び観察モード切換ボタン１６を含んで構成されている。カメラヘッド１２は、ケーブル１７によりプロセッサ１３と接続されている。プロセッサ１３は、ケーブル１８により光源装置１４と接続されている。

硬性鏡１１は、細長の挿入部１１ａと、挿入部１１ａの基端に設けられた把持部１１ｂと、把持部１１ｂの基端部に設けられた接眼部１１ｃとを有する硬性鏡である。把持部１１ｂには、ライトガイドコネクタ１１ｄが設けられている。接眼部１１ｃには、レンズ１１ｅが内蔵されている。ライトガイドコネクタ１１ｄには、光源装置１４から延出するライトガイドケーブル１９の一端が接続可能となっている。

挿入部１１ａの先端部には、観察窓（図示せず）と照明窓（図示せず）が設けられている。観察窓から入射した光は、挿入部１１ａ内に設けられたロッドレンズなどの光学系を通ってレンズ１１ｅから出射される。光源装置１４からの照明光は、ライトガイドケーブル１９内のライトガイドを通して、ライトガイドコネクタ１１ｄに入射する。ライトガイドコネクタ１１ｄに入射した照明光は、挿入部１１ａ内に設けられたライトガイドなどの光学系を通って照明窓から出射される。

硬性鏡１１の接眼部１１ｃは、矢印で示すようにカメラヘッド１２に装着可能となっている。
カメラヘッド１２は、レンズ系（図示せず）と、撮像部１２ａを内蔵している。撮像部１２ａは、そのレンズ系を通った光を受光する受光面を有し、受光した像を光電変換する撮像素子１２ｂを有している。

撮像素子１２ｂは、ここでは、オンチップカラーフィルタを有するＣＭＯＳイメージセンサである。カラーフィルタは、光の３原色のＲＧＢのフィルタである。
なお、ここでは、硬性鏡１１は、撮像素子１２ｂを有するカメラヘッド１２とは、別体であるが、硬性鏡１１は、カメラヘッド１２と一体でもよい。従って、硬性鏡１１とカメラヘッド１２とにより、撮像素子を有する内視鏡を構成する。

撮像部１２ａは、ケーブル１７内の信号線を介して撮像信号をプロセッサ１３へ出力する。
プロセッサ１３は、システム制御回路２１と、画像処理回路２２を含む画像処理装置である。

システム制御回路２１は、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）、ＲＯＭ、ＲＡＭを含み、カメラヘッド１２の撮像部１２ａ、画像処理回路２２及び光源装置１４の制御を行う。ＲＯＭには、内視鏡装置１の各種機能を実現するためのソフトウエアプログラムが記憶されている。

プロセッサ１３は、図示しない操作パネルを有し、ユーザ、すなわち術者あるいは看護師などは、操作パネル及び観察モード切換ボタン１６を操作することで、内視鏡装置１の動作モードの設定あるいは変更、各種指示及び各種調整を行うことができる。

よって、システム制御回路２１は、ユーザの指示に応じたプログラムを、ＣＰＵがＲＯＭから読み出して実行することにより、内視鏡装置１の全体の動作の制御を行うと共に、ユーザの指示に応じて、撮像部１２ａ及び光源装置１４の制御を行う。
画像処理回路２２は、撮像部１２ａからの撮像信号を受信して、撮像信号に対して各種画像処理を行う。

内視鏡装置１は、３つの観察モード、ここでは、通常光観察モード、狭帯域光観察モード、及び出血点観察モードを有する。
通常光観察モードは、白色光を被検体に照射したときに、被検体からの反射光により得られる被検体像の画像を生成して、その画像信号をモニタ１５へ出力するモードである。

狭帯域光観察モードは、１又は２以上の所定の狭帯域光（ここでは、２つの狭帯域光）を被検体に照射してその反射光により得られる被検体像の画像を生成して、その画像信号をモニタ１５へ出力するモードである。狭帯域光観察モードは、粘膜表層の毛細血管などを観察するときに利用される。

出血点観察モードは、被検体の出血点を表示するために、１又は２以上の所定の狭帯域光（ここでは、３つの狭帯域光）を被検体に照射してその反射光により得られる被検体像の画像を生成して、その画像信号をモニタ１５へ出力するモードである。出血点観察モードは、粘膜表面が血液で覆われているときに、出血を起こしている場所、すなわち出血点を確認するときに利用される。

観察モード切換ボタン１６がシステム制御回路２１に接続されている。ユーザは、観察モード切換ボタン１６を操作して、３つの観察モードの中から所望の観察モードを選択することができる。
なお、ここでは、観察モード切換ボタン１６は、独立した操作部材であるが、プロセッサ１３の操作パネル（図示せず）に設けられてもよい。

観察モード切換ボタン１６により選択された観察モードを示す観察モード信号は、システム制御回路２１に入力される。システム制御回路２１は、観察モード信号に応じた制御信号を、画像処理回路２２へ供給する。

画像処理回路２２は、システム制御回路２１からの制御信号に基づいて撮像信号を処理して、内視鏡画像信号を生成してモニタ１５へ出力する。すなわち、画像処理回路２２は、観察モードに応じた画像処理を実行する。

光源装置１４は、光源制御回路３１と、複数（ここでは４つ）の光源３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと、複数（ここでは４つ）のミラー３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄと、集光レンズ３４と、フィルタ３５と、フィルタ駆動部３６とを有する。
光源制御回路３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含み、ケーブル１８中の信号線を介するプロセッサ１３からの制御信号に基づいて、光源装置１４内の各部を制御する。

光源３２ａは、中心波長が４１０ｎｍで、半値幅が１０ｎｍの狭帯域光を出射する発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）（Ｖ−ＬＥＤ）である。光源３２ａは、紫色の狭帯域光を出射する発光素子である。光源３２ａから出射される光は、撮像部１２ａの撮像素子１２ｂのカラーフィルタの青色部分を透過する。すなわち、光源３２ａは、中心波長が４１０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ１を出射する。

光源３２ｂは、中心波長が４６０ｎｍで、半値幅が１０ｎｍの狭帯域光を出射するＬＥＤ（Ｂ−ＬＥＤ）である。光源３２ｂは、青色の狭帯域光を出射する発光素子である。光源３２ｂから出射される光は、撮像部１２ａの撮像素子１２ｂのカラーフィルタの青色部分を透過する。すなわち、光源３２ｂは、中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２を出射する。

光源３２ｃは、中心波長が５４０ｎｍで、半値幅が３０ｎｍの狭帯域光を出射するＬＥＤ（Ｇ−ＬＥＤ）である。光源３２ｃは、緑色の狭帯域光を出射する発光素子である。光源３２ｃから出射される光は、撮像部１２ａの撮像素子１２ｂのカラーフィルタの緑色部分を透過する。すなわち、光源３２ｃは、中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３を出射する。

光源３２ｄは、中心波長が６３０ｎｍで、半値幅が１０ｎｍの狭帯域光を出射するＬＥＤ（Ｒ−ＬＥＤ）である。光源３２ｄは、赤色の狭帯域光を出射する発光素子である。光源３２ｄから出射される光は、撮像部１２ａの撮像素子１２ｂのカラーフィルタの赤色部分を透過する。すなわち、光源３２ｄは、中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４を出射する。

なお、ここでは、各光源は、ＬＥＤであるが、複数の光源の全部あるいは一部を、レーザダイオードと蛍光体を組み合わせたものにしてもよい。
ミラー３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ（以下、４つのミラーあるいは任意の１つのミラーを指すときは、ミラー３３という）の各々は、ダイクロイックミラーである。

ミラー３３ａは、内部の鏡面において、中心波長が４１０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ１を反射し、その他の波長の光を透過する光学素材である。
ミラー３３ｂは、内部の鏡面において、中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２を反射し、その他の波長の光を透過する光学素材である。

ミラー３３ｃは、内部の鏡面において、中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３を反射し、その他の波長の光を透過する光学素材である。
ミラー３３ｄは、内部の鏡面において、中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４を反射し、その他の波長の光を透過する光学素材である。

よって、光源３２ａから出射した狭帯域光ＮＢＬ１は、ミラー３３ａで反射して、集光レンズ３４に向かう。光源３２ｂから出射した狭帯域光ＮＢＬ２は、ミラー３３ｂで反射して、ミラー３３ａを透過して集光レンズ３４に向かう。光源３２ｃから出射した狭帯域光ＮＢＬ３は、ミラー３３ｃで反射して、ミラー３３ａと３３ｂを透過して集光レンズ３４に向かう。光源３２ｄから出射した狭帯域光ＮＢＬ４は、ミラー３３ｄで反射して、ミラー３３ａ、３３ｂ及び３３ｃを透過して集光レンズ３４に向かう。

集光レンズ３４は、４つのミラー３３ａから３３ｄからの光を、ライトガイドケーブル１９中のライトガイドの基端面に集める。集光レンズ３４からの光は、ライトガイドケーブル１９中のライトガイドの先端面から出射されて、ライトガイドコネクタ１１ｄを介して、硬性鏡１１へ供給する。ライトガイドコネクタ１１ｄに入射した光は、照明光として、挿入部１１ａの照明窓から出射される。

フィルタ３５は、光源３２ｃの出射側に配置され、光源３２ｃとミラー３３ｃの間で、介装可能に配置される。フィルタ３５は、所定の波長帯域、ここでは、中心波長が５１５ｎｍで、半値幅が１０ｎｍの波長帯域の狭帯域光ＮＢＬ３１のみを透過する。
なお、中心波長は、５０５ｎｍから５１５ｎｍの範囲内にあればよい。

フィルタ３５は、フィルタ駆動部３６により、光源３２ｃから出射した光の光路上の位置か、その光路から外れた位置のいずれかへ移動可能となっている。
フィルタ駆動部３６は、電磁式アクチュエータなどの駆動機構を有し、光源制御回路３１からの制御信号によりフィルタ３５の位置を変更する。

通常光観察モードと狭帯域光観察モードのとき、フィルタ３５は、図１において実線で示すように、光源３２ｃから出射した光の光路から外れた位置に待避するように移動する。出血点観察モードのとき、フィルタ３５は、図１において二点鎖線で示すように、光源３２ｃから出射した光の光路上の位置に配置されるように移動する。

通常光観察モードのとき、３つの光源３２ｂ、３２ｃ、３２ｄに電流供給されて、狭帯域光ＮＢＬ２、狭帯域光ＮＢＬ３及び狭帯域光ＮＢＬ４が光源装置１４から同時に出射される。

狭帯域光観察モードのとき、２つの光源３２ａ、３２ｃに電流供給されて、狭帯域光ＮＢＬ１及び狭帯域光ＮＢＬ３が光源装置１４から同時に出射される。
出血点観察モードのとき、３つの光源３２ｂ、３２ｃ、３２ｄに電流供給され、かつフィルタ３５が光源３２ｃの出射側に配置されて、狭帯域光ＮＢＬ２、光狭帯域光ＮＢＬ４及び中心波長が５１５ｎｍの狭帯域ＮＢＬ３１が光源装置１４から同時に出射される。

なお、通常光観察モードでは、光源３２ａにも電流を供給して、上述した３つの狭帯域光ＮＢＬ２，ＮＢＬ３，ＮＢＬ４と共に、狭帯域光ＮＢＬ１も被検体へ照射するようにしてもよい。

図２は、血液の光の吸収特性と、出血点観察モードのときの各光源の出射光の波長帯域の例を示す図である。
図２は、動脈血の吸光特性を示し、図２の縦軸は、動脈血の光の吸収度を示し、横軸は、光の波長帯域を示す。実線は、オリジナルの動脈血、すなわち動脈血自体の吸光度のグラフであり、点線は、水で薄められた動脈血の吸光度のグラフである。ここでは、動脈血における酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ_２）と、脱酸化ヘモグロビン（Ｈｂ）との比率は、ＨｂＯ_２：Ｈｂ＝９７．５：２．５である。

一点鎖線のグラフＧ１が、中心波長が４６０ｎｍの波長帯域ＮＢＬ２の照明光の強度分布を示し、一点鎖線のグラフＧ２が、中心波長が５１５ｎｍの波長帯域ＮＢＬ３１の照明光の強度分布を示し、一点鎖線のグラフＧ３が、中心波長が６３０ｎｍの波長帯域ＮＢＬ４の照明光の強度分布を示す。

図２に示すように、オリジナルの動脈血と水で薄められた動脈血とでは、血液中のヘモグロビンの吸光特性が異なり、特に、中心波長が５１５ｎｍの波長帯域ＮＢＬ３１の光の吸収特性は、出血点を表示させるために従来使用されていた中心波長が６００ｎｍの波長帯域の光と同様に、低下している。

中心波長が４６０ｎｍの波長帯域ＮＢＬ２の光は、オリジナルの動脈血と水で薄められた動脈血とでは、血液中のヘモグロビンの吸収特性が異なっているが、中心波長が４６０ｎｍの波長帯域ＮＢＬ２の光の吸収特性は全体に高い。そのため、中心波長が４６０ｎｍの波長帯域の光により生成される画像は、全体に暗くなって、オリジナルの動脈血の画像領域と水で薄められた動脈血の画像領域とが判別できない。

一方、中心波長が６３０ｎｍの波長帯域ＮＢＬ４の光も、オリジナルの動脈血と水で薄められた動脈血とでは、血液中のヘモグロビンの吸収特性が異なっているが、中心波長が６３０ｎｍの波長帯域ＮＢＬ４の光の吸収特性は全体に低い。そのため、中心波長が６３０ｎｍの波長帯域ＮＢＬ４の光により生成される画像は、全体に明るくなって、オリジナルの動脈血の画像領域と水で薄められた動脈血の画像領域とが判別できない。

上述したように、中心波長が５１５ｎｍの波長帯域光ＮＢＬ３１のヘモグロビンの吸収特性は、中心波長が６００ｎｍの波長帯域光と同じではないが、略同じように、低下している。しかし、中心波長が５１５ｎｍの波長帯域光ＮＢＬ３１のヘモグロビンの吸収特性は、中心波長が６００ｎｍの波長帯域の光ほど、低下していない。

そこで、中心波長が５１５ｎｍの波長帯域光ＮＢＬ３１により生成される画像の輝度をあげれば、オリジナルの動脈血の画像領域と水で薄められた動脈血の画像領域とが判別できるコントラストが高い画像を得ることができる。

図３は、フィルタ３５の光の透過特性を示す図である。
フィルタ３５は、中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３の中から中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１のみを透過させるフィルタである。図３の横軸は、波長帯域を示し、縦軸は、透過率Ｔを示している。

光源３２ｃは、図３において点線で示すような中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３を出射するが、フィルタ３５を透過すると、図３において実線で示すような中心波長が５１５ｎｍで、半値幅が±１０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１がフィルタ３５から出射する。

よって、光源３２ｃから出射される光は、フィルタ３５を透過すると、狭帯域光ＮＢＬ３１となる。
なお、ここでは、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１のみを透過するフィルタ３５を用いて、フィルタ３５が光源３２ｃとミラー３３ｃとの間において光路中に入ったり出たりできるように配置されているが、図１において二点鎖線で示すように、狭帯域光ＮＢＬ２と、狭帯域光ＮＢＬ３１と、狭帯域光ＮＢＬ４を透過する三峰性フィルタ３７を、ミラー３３ａと集光レンズ３４の間においてミラー３３ａからの光路中に入ったり出たりできるように配置するようにしてもよい。三峰性フィルタ３７は、出血点観察モードにおいて、ミラー３３ａと集光レンズ３４の間に配置されるように、フィルタ駆動部（図示せず）により駆動される。

以上のように、光源装置１４は、緑色の波長帯域の光を出射する発光素子である光源３２ｃと、緑色の波長帯域の光の中から血液による吸収が最小となる波長を含む狭帯域光ＮＢＬ３１のみを透過して出射するフィルタ３５と、緑色の波長帯域よりも短波長であり血液による吸収が高い狭帯域光ＮＢＬ２を出射する発光素子である光源３２ｂと、緑色の波長帯域よりも長波長であり血液による吸収が低い狭帯域光ＮＢＬ４を出射する発光素子である光源３２ｄと、を有する。

図１に戻り、画像処理回路２２は、撮像部１２ａからの撮像信号に対して、ユーザである術者の設定及び観察モードに応じた処理を施す。
通常光観察モードでは、画像処理回路２２は、撮像部１２ａからの撮像信号を処理して、ＢＧＲの３つの画像を生成し、モニタ１５のＢＧＲの３つの色チャンネルへ出力することにより、モニタ１５には、被検体に白色光を照射したときの内視鏡画像が表示される。上述したように、通常光観察モードでは、３つの光源３２ｂ、３２ｃ、３２ｄからの光が被検体へ照射される。

狭帯域光観察モードでは、画像処理回路２２は、撮像部１２ａからの撮像信号を処理して、ＢＧの２つの画像を生成し、Ｂ画像をモニタ１５のＢとＧチャンネルに割り当て、Ｇ画像をＲチャンネルに割り当てて、モニタ１５の３つの色チャンネルに出力することにより、モニタ１５には、被検体に所定の狭帯域光を照射したときの内視鏡画像が表示される。上述したように、狭帯域光観察モードでは、２つの光源３２ａ、３２ｃからの光が被検体へ照射される。

出血点観察モードでは、画像処理回路２２は、撮像部１２ａからの撮像信号を処理して、ＢＧＲの３つの画像を生成し、Ｂ画像をモニタ１５のＢチャンネルに割り当て、Ｇ画像をＧチャンネルに割り当てて、Ｒ画像をモニタ１５のＲチャンネルに割り当て、モニタ１５のＢＧＲの３つの色チャンネルへ出力することにより、モニタ１５には、出血点が強調された内視鏡画像が表示される。上述したように、出血点観察モードでは、３つの光源３２ｂ、３２ｃ、３２ｄからの光が被検体へ照射されるが、光源３２ｃからの光は、フィルタ３５により、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１となって被検体へ照射される。

通常光観察モード及び狭帯域光観察モードの画像処理は、公知であるので、ここでは、出血点観察モードの画像処理について説明する。
図４は、画像処理回路における、出血点観察モードのための画像処理部のブロック図である。図４は、出血点観察モードのための処理ブロックのみを示し、その他の観察モードのための処理ブロック等は略している。

画像処理回路２２では、撮像部１２ａからの撮像信号から、撮像部１２ａのカラーフィルタ中の青色、緑色及び赤色のカラーフィルタに応じた３つの画像ＢＰ，ＧＰ，ＲＰが生成される。

青色のカラーフィルタに対応する第１の画像ＢＰは、中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２の反射光から生成された画像である。
緑色のカラーフィルタに対応する第２の画像ＧＰは、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１の反射光から生成された画像である。

赤色のカラーフィルタに対応する第３の画像ＲＰは、中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４の反射光から生成された画像である。
画像処理回路２２は、３つのゲイン調整部４１，４２，４３と、減算部４４と、領域抽出部４５と、輝度値増加部４６とを含む。

ゲイン調整部４１，４２，４３は、観察モードに応じて、それぞれ第１の画像ＢＰ、第２の画像ＧＰ、第３の画像ＲＰの輝度を調整する回路である。ゲイン調整部４１，４２，４３において、第１の画像ＢＰ、第２の画像ＧＰ及び第３の画像ＲＰのうちの２つあるいは３つの画像の輝度は、平均輝度値がお互いに略同じになるように調整される。ゲイン調整部４１，４２，４３は、それぞれ、輝度調整された第１の画像ＢＰａ、第２の画像ＧＰａ及び第３の画像ＲＰａを出力する。

減算部４４は、第２の画像ＧＰａから第１の画像ＢＰａを減算して、第２の画像ＧＰａと第１の画像ＢＰａの差分画像（ＧＰａ−ＢＰａ）を出力する回路である。第２の画像ＧＰａ中の各画素の画素値から、第１の画像ＧＰａ中の対応する画素の画素値を減算することにより、差分画像（ＧＰａ−ＢＰａ）は生成される。

差分画像（ＧＰａ−ＢＰａ）は、第１の画像ＢＰａと第２の画像ＧＰａ間の相違を示す。第１の画像ＢＰａと第２の画像ＧＰａ間の相違度は、第１の画像ＢＰａの画像信号における各画素と、その各画素に対応する第２の画像ＧＰａの画像信号における画素との差分により示される。

領域抽出部４５は、緑色の波長帯域内において、血液による吸収が最小となる波長を含む狭帯域光ＮＢＬ３１が照射された出血点を含む被検体の画像を画像化した画像信号が入力され、その画像信号において、血液を示す領域のうち出血点よりも血液濃度が下がっている血溜まり領域を抽出する。

ここでは、領域抽出部４５は、減算部４４からの差分画像から、各画素の画素値が所定の画素値以上の領域を抽出する回路である。
すなわち、領域抽出部４５は、第１の画像ＢＰａの画像信号として複数の画素を有する画像信号が入力され、第２の画像ＧＰａの画像信号として複数の画素を有する画像信号が入力され、第２の画像ＧＰａの画像信号における各画素と、各画素に対応する第１の画像ＢＰａの画像信号における画素との相違を表す相違度を画素毎に算出し、その相違度が血液を示す領域のうち血溜まり領域を抽出するための閾値を上回っている画素の領域を血溜まり領域として抽出する。

輝度値増加部４６は、第２の画像ＧＰａにおいて、血溜まり領域の輝度値を増大させる輝度値増大部を構成する。
ここでは、輝度値増加部４６は、領域抽出部４５において抽出された領域の画像（以下、抽出領域画像という）の画素値すなわち輝度値を、第３の画像ＲＰａ中の、抽出領域ＥＲに対応する領域の輝度値と略同じになるように、増加する回路である。

なお、ここでは、減算部４４による減算処理により、抽出領域ＥＲを抽出しているが、除算処理により、対応する画素同士の画素値の比率が所定の値以上あるいは以下であるかを判定することにより、抽出領域ＥＲを抽出するようにしてもよい。

ゲイン調整部４１においてゲイン調整された第１の画像ＢＰａは、モニタ１５の青（Ｂ）チャンネルに割り当てられる。
輝度値増加部４６において輝度値が増加された抽出領域ＥＲの画像と、抽出領域ＥＲを除いた第２の画像ＧＰａ中の画像とを合成した合成画像ＧＰｂは、モニタ１５の緑（Ｇ）チャンネルに割り当てられる。

上述したように、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１は、図２に示したように、中心波長が６００ｎｍの狭帯域光よりも吸光度が高いため、水と混ざった血液の領域の画像が暗くなってしまう。そこで、輝度値増加部４６により、第２の画像ＧＰａ中の抽出領域ＥＲの複数の画素の画素値は増加される。

言い換えると、輝度値増加部４６は、第２の画像ＧＰａ中の抽出領域ＥＲの複数の画素の輝度値を増加させることによって、擬似的な中心波長が６００ｎｍの狭帯域光の抽出領域の画像を生成している。

ゲイン調整部４３においてゲイン調整された第３の画像ＲＰａは、モニタ１５の赤（Ｒ）チャンネルに割り当てられる。
すなわち、ゲイン調整部４１，４３及び輝度値増加部４６は、第１の画像ＢＰａの画像信号、合成画像ＧＰｂの画像信号及び第３の画像ＲＰａの画像信号をそれぞれ異なる色に割り当てた画像信号を生成する画像生成部を構成する。

図５は、画像処理回路２２において処理されて生成される画像の変化を説明するための図である。
３つのゲイン調整部４１，４２，４３でゲイン調整された第１、第２及び第３の画像ＢＰａ，ＧＰａ，ＲＰａのうち、第２の画像ＧＰａと第１の画像ＢＰａに対して減算部４４で減算処理がされて、差分画像（ＧＰａ−ＢＰａ）が生成される。

差分画像（ＧＰａ−ＢＰａ）は領域抽出部４５に入力され、領域抽出部４５は、差分画像Ｐ２１中の各画素の画素値が所定の閾値以上であるか否かを判定することにより、抽出領域ＥＲが得られる。

輝度値増加部４６は、第３の画像ＲＰａ中の、抽出領域ＥＲに対応する領域中の複数の画素の画素値、例えば平均値と略同じになるように、抽出領域ＥＲ中の複数の画素の画素値のみを増加させた領域画像ＡＲを生成する。さらに、輝度値増加部４６は、生成した領域画像ＡＲと、第２の画像ＧＰａ中の抽出領域ＥＲ以外の領域の画像とを合成した合成画像ＧＰｂを生成して出力する。すなわち、合成画像ＧＰｂ中、抽出領域ＥＲ以外の領域の画素の画素値は、補正されないで、第２の画像ＧＰａ中の画素の画素値と同じ値である。

第１の画像ＢＰａの画像信号が、モニタ１５の青色（Ｂ）チャンネルに割り付けられ、合成画像ＧＰ２ｂの画像信号が、モニタ１５の緑色（Ｇ）チャンネルに割り付けられ、第３の画像ＲＰａの画像信号が、モニタ１５の赤色（Ｒ）チャンネルに割り付けられて、モニタ１５へ出力される。

以上のように、プロセッサ１３は、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１、中心波長が４６０ｎｍの波長帯域ＮＢＬ２、及び中心波長が６３０ｎｍの波長帯域ＮＢＬ４が照射された被検体からの反射光を受光した撮像素子１２ｂが出力する撮像信号から、狭帯域光ＮＢＬ３１が照射された血液を示す領域のうち出血点を含む被検体の第２の画像ＧＰａの画像信号、波長帯域ＮＢＬ２が照射された被検体の第１の画像ＢＰａの画像信号、及び波長帯域ＮＢＬ４が照射された被検体の第３の画像ＲＰａの画像信号を生成し、第２の画像ＧＰａの画像信号において、出血点よりも血液濃度が下がっている血溜まり領域を抽出し、抽出した血溜まり領域の輝度値を増大させて、第１の画像ＢＰａの画像信号、合成画像ＧＰｂの画像信号、及び第３の画像ＲＰａの画像信号を出力する。

図６は、出血点観察モードにおける、モニタ１５に表示される内視鏡画像の表示例を示す図である。内視鏡装置１を出血点観察モードにして、一部が血液で覆われた粘膜表面を観察すると、図６に示すような内視鏡画像ＥＩがモニタ１５に表示される。

出血点観察モードでは、輝度値増加部４６において、抽出領域ＥＲの画素値が増加されているので、領域ＢＷは赤くなることなく、黄色になるので、モニタ１５に表示される内視鏡画像ＥＩは、出血点領域ＢＣは、赤色で表示され、血液と水などが混ざり合った領域ＢＷは、黄色で表示され、血液で覆われていない粘膜組織領域ＴＳは、白色で表示される。

もしも、抽出領域ＥＲの画素値が増加されないと、血液と水などが混ざり合った領域ＢＷも赤色に近くなり、出血点領域ＢＣとのコントラストが付かなくなる。
よって、ユーザは、出血点観察モードにおいて、血液で覆われた粘膜表面における出血点領域ＢＣを明瞭に視認することができる。

また、中心波長が６００ｎｍではなく、５１５ｎｍの狭帯域光を用い、カラーフィルタを有する撮像素子１２ｂを用いた同時式の照明で被検体像を撮像できるので、従来の面順次の撮像方式の場合のような、色ズレが内視鏡画像に生じない。

次に変形例について説明する。

（変形例１）
上述した実施の形態では、輝度値増加部は、第２の画像ＧＰａに対して輝度値増加処理を施しているが、輝度値増加部は、第１の画像ＢＰａに対して輝度値増加処理を施すようにしてもよい。
以下、本変形例１について、上述した実施の形態と異なる構成についてのみ説明する。

図７は、本変形例１に関わる画像処理回路における、出血点観察モードのための画像処理部のブロック図である。図８は、本変形例１に関わる画像処理回路２２における画像の処理を説明するための図である。

輝度値増加部４６Ａは、第３の画像ＲＰａ中の、抽出領域ＥＲに対応する領域中の複数の画素の画素値、例えば平均値と略同じになるように、第１の画像ＢＰａ中の、抽出領域ＥＲの画素値のみを増加させた領域画像ＡＲ１を生成する。さらに、輝度値増加部４６Ａは、画素値が増加された第１の画像ＢＰａ中の領域画像ＡＲ１と、第２の画像ＧＰａ中の抽出領域ＥＲ以外の領域の画像とを合成した合成画像ＧＰｂ１を生成して出力する。すなわち、合成画像ＧＰｂ１中、抽出領域ＥＲ以外の領域の画素の画素値は、補正されないで、第２の画像ＧＰａ中の画素の画素値と同じである。

すなわち、輝度値増加部４６Ａは、狭帯域光ＮＢＬ３１よりも短波長でありよる吸収が高い第２の狭帯域光ＮＢＬ２が照射された被検体の画像信号において、血溜まり領域の輝度値を増大させる。

中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２は、図２に示すように、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１に比べて吸光率が高く、第１の画像ＢＰａ中の領域画像ＡＲ１の輝度値は低いので、輝度値増加部４６Ａのゲインは、上述した実施の形態の場合よりは、大きい。

本変形例１によっても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例２）
上述した変形例１では、輝度値増加部４６Ａは、第１の画像ＢＰａに対して輝度値増加処理を施しているが、輝度値増加部は、第３の画像ＲＰａ中の、抽出領域ＥＲに対応する領域の画像で、第２の画像ＧＰａ中の抽出領域ＥＲの画像を置き換えるようにしてもよい。

以下、本変形例２について上述した実施の形態と異なる構成についてのみ説明する。
図９は、本変形例２に関わる画像処理回路における、出血点観察モードのための画像処理部のブロック図である。図１０は、本変形例２に関わる画像処理回路２２における画像の処理を説明するための図である。

減算部４４の出力は、輝度値増加部４６Ａに代えて輝度値置換部４６Ｂに接続されている。輝度値置換部４６Ｂの出力は、モニタ１５の緑色（Ｇ）チャンネルに割り付けられている。

輝度値置換部４６Ｂは、第２の画像ＧＰａ中の抽出領域ＥＲを、第３の画像ＲＰａ中の、抽出領域ＥＲに対応する領域ＲＲ中の複数の画素で置き換える処理を行う。すなわち、第２の画像ＧＰａ中の抽出領域ＥＲは、第３の画像ＲＰａ中の、抽出領域ＥＲに対応する領域ＲＲ中の複数の画素で置き換えられる
さらに、輝度値置換部４６Ｂは、領域ＲＲの画像と、第２の画像ＧＰａ中の抽出領域ＥＲ以外の領域の画像とを合成した合成画像ＧＰｂ２を生成して出力する。すなわち、合成画像ＧＰｂ２中、抽出領域ＥＲ以外の領域の画素の画素値は、補正されないで、第２の画像ＧＰａ中の画素の画素値と同じである。

第２の画像ＧＰａ中の抽出領域ＥＲの画像を、第３の画像ＲＰａ中の領域ＲＲで置き換えることにより、第２の画像ＧＰａ中の抽出領域ＥＲの輝度値は増加される。

すなわち、輝度値置換部４６Ｂは、狭帯域光ＮＢＬ３１よりも長波長であり血液による吸収が低い狭帯域光ＮＢＬ４が照射された被検体の第３の画像ＲＰａの画像信号中の、血溜まり領域の輝度値で、第２の画像ＧＰａの画像信号中の血溜まり領域の輝度値を置き換えることによって、血溜まり領域の輝度値を増大させる輝度値増大部を構成する。

本変形例２によっても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
以上のように、上述した実施の形態及び各変形例によれば、５８５ｎｍから６１５ｎｍの範囲以外の波長帯域を用いて、粘膜表面が血液で覆われているときに、出血を起こしている場所、すなわち出血点が見えるようにモニタに表示させることができる画像処理装置を提供することができる。

特に、従来のような、例えば中心波長が６００ｎｍの狭帯域光を出射するＬＥＤのような発光素子を用いる場合、そのような発光素子を光源装置に別途設けなければならず、コストの面で問題があった。

さらに、例えば中心波長が６００ｎｍの狭帯域光を出射するＬＥＤのような発光素子を用いる場合、オンチップカラーフィルタを有するイメージセンサでは、６００ｎｍの狭帯域光の反射光と、６３０ｎｍの狭帯域光の反射光を区別するために、照明方式は、所謂面順次式でなければならず、表示される所謂画像に色ズレが発生するという問題があり、加えてフレームレートを上げられないという問題もある。

しかし、上述した実施の形態及び各変形例によれば、光源装置に、出血領域を視認するための発光素子を追加することはない。さらに、照明方式は、所謂同時式となるので、生成される内視鏡画像に色ズレが生じないだけでなく、フレームレートも高くすることができる。

（第２の実施の形態）
上述した第１の実施の形態では、撮像素子１２ｂは、オンチップカラーフィルタを有するイメージセンサであるが、本実施の形態では、撮像部１２ａのイメージセンサは、カラーフィルタを有しない、モノクロのイメージセンサである。

第２の実施の形態の内視鏡装置１Ａは、図１に示す第１の実施の形態の内視鏡装置１と略同じ構成を有するので、図１を用いて第２の実施の形態を説明する。よって、以下の説明では、第１の実施の形態の内視鏡装置１と同じ構成については、同じ符号を付して説明は省略し、第２の実施の形態の内視鏡装置１Ａにおいて、第１の実施の形態の内視鏡装置１と異なる構成についてのみ説明する。

第２の実施の形態の内視鏡装置１Ａの撮像部１２ａの撮像素子１２ｂは、オンチップカラーフィルタを有していないモノクロのイメージセンサである。よって、第２の実施の形態の内視鏡装置１Ａは、図１に示す内視鏡装置１と同様の構成を有するが、撮像部１２ａの撮像素子１２ｂがモノクロのイメージセンサであることが、第１の実施の形態の内視鏡装置１とは異なっている。

システム制御回路２１は、観察モードに応じて、その観察モードにおいて使用される複数の光源を所定の順番で駆動する。画像処理回路２２は、観察モードに応じた、複数のフレーム画像を得て合成してモニタ１５へ画像信号を出力する。結果として、モニタ１５には、観察モードに応じた内視鏡画像が表示される。

各観察モードでは、照明光は、面順次方式で被検体に照射される。
通常光観察モードでは、光源３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが順番に駆動されて、画像処理回路２２は、中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２の画像ＢＰ、中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３の画像ＧＰ、及び中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４の画像ＲＰを所定の順番で取得する。

狭帯域光観察モードでは、光源３２ａと３２ｃが交互に駆動されて、画像処理回路２２は、中心波長が４１０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ１の画像及び中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３の画像ＧＰを交互に取得する。

出血点観察モードでは、フィルタ３５が駆動され、かつ光源３２ｂ、３２ｃ、３２ｄが順番に駆動されて、光源装置１４は、中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１、及び中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４を所定の順番で出射する。

画像処理回路２２は、中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２の画像ＢＰ、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１の画像ＧＰ、及び中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４の画像ＲＰを所定の順番で取得し、第１の実施の形態で説明した処理を実行する。

各モードでは、得られた複数の画像から、内視鏡画像を生成して、内視鏡画像の画像信号をモニタ１５へ出力する。
出血点観察モードでは、得られた３つの画像ＢＰ，ＧＰ，ＲＰから、図４及び図５に示した処理を行うことによって、第１の実施の形態と同様の内視鏡画像を得ることができる。

よって、本実施の形態の内視鏡装置１Ａによれば、照明方式は、同時式ではなく、所謂面順次に類似の方式であるが、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
さらに、本実施の形態では、モノクロのイメージセンサを用いるので、１フレーム当たりの画素数を多くでき、より高解像度の内視鏡画像を得ることができる。

また、本実施の形態においても、第１の実施の形態で説明した各変形例１、２は適用可能である。

（第３の実施の形態）
第１の実施の形態では、フィルタ３５を用いて、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１を得て、被検体に照射しているが、本実施の形態では、光源装置１４に、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光を出射する発光素子を追加して、出血点観察モードにおいては、その中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光を出射する発光素子が駆動される。

第３の実施の形態の内視鏡装置は、第１の実施の形態の内視鏡装置１と略同じ構成を有する。よって、以下の説明では、第１の実施の形態の内視鏡装置１と同じ構成については、同じ符号を付して説明は省略し、第３の実施の形態の内視鏡装置において、第１の実施の形態の内視鏡装置１と異なる構成についてのみ説明する。

図１１は、第３の実施の形態に係わる画像処理装置を有する内視鏡装置の構成を示す構成図である。
第３の実施の形態の内視鏡装置１Ｂの光源装置１４Ａは、光源３２ａ〜３２ｄに加えて、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１を出射する発光素子であるＬＥＤ（Ｇｓ−ＬＥＤ）の光源３２ｅを有し、光源３２ｅのためのミラー３３ｅも有している。

ミラー３３ｅは、内部の鏡面において、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１を反射し、その他の波長の光を透過する光学素材である。
また、光源装置１４Ａには、図１に示したフィルタ３５（あるいは３６）が設けられていない。

通常光観察モードのとき、３つの光源３２ｂ、３２ｃ、３２ｄに電流が供給されて、中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２、中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３及び中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４が光源装置１４Ａから同時に出射される。

狭帯域光観察モードのとき、２つの光源３２ａ、３２ｃに電流が供給されて、中心波長が４１０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ１及び中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３が光源装置１４から同時に出射される。
出血点観察モードのとき、３つの光源３２ｂ、３２ｄ、３２ｅに電流が供給されて、中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２、中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４及び中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１が光源装置１４から同時に出射される。

画像処理回路２２の動作は、第１の実施の形態と同様である。
なお、撮像素子１２ｂは、オンチップカラーフィルタを有する。
すなわち、本実施の形態の内視鏡装置１Ｂは、通常光観察モードと出血点観察モードを有する内視鏡装置であって、硬性鏡１１と撮像素子１２ｂを有するカメラヘッド１２とからなる内視鏡と、プロセッサ１３と、光源装置１４Ａと、を有する。

光源装置１４Ａは、緑色の波長帯域の狭帯域光ＮＢＬ３を出射する発光素子である光源３２ｃと、緑色の波長帯域よりも短波長であり血液による吸収が高い狭帯域光ＮＢＬ２を出射する発光素子である光源３２ｂと、緑色の波長帯域よりも長波長であり血液による吸収が低い狭帯域光ＮＢＬ４を出射する発光素子である光源３２ｄと、緑色の波長帯域の光の中から血液による吸収が最小となる波長を含む狭帯域光ＮＢＬ３１を出射する発光素子である光源３２ｅと、を有する。

プロセッサ１３は、通常光観察モードにおいては、狭帯域光ＮＢＬ２、狭帯域光ＮＢＬ３、及び狭帯域光ＮＢＬ４が照射された被検体からの反射光を受光した撮像素子１２ｂが出力する撮像信号から、第１、第２及び第３の３つの画像信号を生成して出力し、出血点観察モードにおいては、狭帯域光ＮＢＬ２、狭帯域光ＮＢＬ３１及び狭帯域光ＮＢＬ４が照射された被検体からの反射光を受光した撮像素子１２ｂが出力する撮像信号から、狭帯域光ＮＢＬ３１が照射された血液を示す領域のうち出血点を含む被検体の第４の画像信号、第２の画像信号、及び第３の画像信号を生成し、かつ第４の画像信号において、出血点よりも血液濃度が下がっている血溜まり領域を抽出し、抽出した血溜まり領域の輝度値を増大させて、第２の画像信号、第３の画像信号、及び第４の画像信号を出力する。

以上のように、上述した実施の形態によれば、５８５ｎｍから６１５ｎｍの範囲以外の波長帯域を用いて、粘膜表面が血液で覆われているときに、出血を起こしている場所、すなわち出血点が見えるようにモニタに表示させることができる画像処理装置を提供することができる。

さらに、照明方式は、所謂同時式であるので、内視鏡画像に色ズレが生じないで、かつフレームレートも上げることができる。
また、本実施の形態においても、第１の実施の形態で説明した各変形例１、２は適用可能である。

さらにまた、本実施の形態においても、第２の実施の形態で説明したように、撮像部１２ａのイメージセンサをモノクロのイメージセンサにして、かつ照明方式を所謂面順次式にして、第２の実施の形態のように画像処理を行うようにしてもよい。

（第４の実施の形態）
上述した第１から第３の実施の形態の光源装置は、光源として発光素子を使用しているが、本実施の形態の光源装置は、白色光を出射するランプと、三峰性フィルタとを使用している。

第４の実施の形態の内視鏡装置は、第１の実施の形態の内視鏡装置１と略同じ構成を有する。よって、以下の説明では、第１の実施の形態の内視鏡装置１と同じ構成については、同じ符号を付して説明は省略し、第４の実施の形態の内視鏡装置において、第１の実施の形態の内視鏡装置１と異なる構成についてのみ説明する。

図１２は、第４の実施の形態に係わる画像処理装置を有する内視鏡装置１Ｃの構成を示す構成図である。
第４の実施の形態の内視鏡装置１Ｃの光源装置１４Ｂは、集光レンズ３４と、光源制御回路５１と、ランプ５２と、フィルタ５３と、フィルタ５３を駆動するモータ５４と、レンズ５５とを有している。

光源制御回路５１は、観察モードに応じて、フィルタ５３の動作を制御する。
ランプ５２は、光源としてのキセノンランプであり、白色光を出射する。
フィルタ５３は、円板形状を有し、円板の中心にモータ５４の軸５４ａが固定された回転フィルタである。

図１３は、フィルタ５３の構成を示す図である。円板形状のフィルタ５３は、周方向に沿って、円板上に等間隔で３つの開口部６１、６２，６３が形成されており、そのうちの１つの開口部６２には、二峰性のフィルタ６４が取り付けられており、さらに１つの開口部６３には、三峰性のフィルタ６５が取り付けられている。開口部６１には、何も取り付けられていない。

二峰性のフィルタ６４は、中心波長が４１０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ１及び中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３の２つの狭帯域光のみを透過し、他の帯域の光を透過させないフィルタである。

三峰性のフィルタ６５は、中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１及び中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４の３つの狭帯域光のみを透過し、他の帯域の光を透過させないフィルタである。

以上のように、光源装置１４Ｂは、白色光を出射する光源としてのランプ５２と、緑色の波長帯域の光の中から血液による吸収が最小となる波長を含む狭帯域光ＮＢＬ３１、緑色の波長帯域よりも短波長であり血液による吸収が高い狭帯域光ＮＢＬ２、及び緑色の波長帯域よりも長波長であり血液による吸収が低い狭帯域光ＮＢＬ４を、白色光を受けて透過する、少なくとも三峰性を有するフィルタ６５と、を有する。

システム制御回路２１は、設定された観察モードの情報を光源制御回路５１へ伝達し、光源制御回路３１は、ランプ５２からレンズ５５を通った光が、観察モードに応じた開口部に当たるように、モータ５４を駆動してフィルタ５３を回動させる。

通常光観察モードのときは、ランプ５２からの光が開口部６１を通るように、光源制御回路５１は、モータ５４を駆動して、開口部６１がランプ５２からの光の光路上に位置するように、フィルタ５３を回動させる。

狭帯域光観察モードのときは、ランプ５２からの光が開口部６２の二峰性フィルタ６４を通るように、光源制御回路５１は、モータ５４を駆動して、開口部６２がキセノンランプ５２からの光の光路上に位置するように、フィルタ５３を回動させる。

出血点観察モードのときは、ランプ５２からの光が開口部６３の三峰性フィルタ６５を通るように、光源制御回路５１は、モータ５４を駆動して、開口部６３がランプ５２からの光の光路上に位置するように、フィルタ５３を回動させる。

すなわち、光源制御回路５１は、観察モードに応じてモータ５４を駆動させることによって、所望の照明光を光源装置１４Ｂから出射させることができる。
各観察モードにおいて、光源装置１４Ｂからの照明光は、オンチップカラーフィルタを有する撮像素子１２ｂにおいて受光される。

よって、通常光観察モードのときは、撮像部１２ａは、白色光が照射された被検体からの反射光を受光する。
狭帯域光観察モードのときは、撮像部１２ａは、中心波長が４１０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ１及び中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３の２つの狭帯域光が照射された被検体からの反射光を受光する。

出血点観察モードのときは、撮像部１２ａは、中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１及び中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４の３つの狭帯域光が照射された被検体からの反射光を受光する。

従って、照明方式は、各観察モードにおいて同時式となる。
プロセッサ１３は、狭帯域光ＮＢＬ２、狭帯域光ＮＢＬ３１及び狭帯域光ＮＢＬ４が照射された被検体からの反射光を受光した撮像素子１２ｂが出力する撮像信号から、狭帯域光ＮＢＬ３１が照射された血液を示す領域のうち出血点を含む被検体の画像信号、狭帯域光ＮＢＬ２が照射された被検体の画像信号、及び狭帯域光ＮＢＬ４が照射された被検体の画像信号を生成し、画像信号において、出血点よりも血液濃度が下がっている血溜まり領域を抽出し、抽出した血溜まり領域の輝度値を増大させて、３つの画像信号を出力する。

よって、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、上述した実施の形態では、回転フィルタであるフィルタ５３に設けられた三峰性フィルタ６５を用いて、中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１及び中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４の３つの狭帯域光を生成しているが、出血点観察モードに応じて、三峰性フィルタを光源からの光の光路上に、光路に直交する方向に移動可能な機構を利用してもよい。

（第５の実施の形態）
上述した第４の実施の形態は、所定の波長帯域の照明光を得るために二峰性フィルタと三峰性フィルタを使用しているが、本実施の形態の光源装置は、このような二峰性フィルタと三峰性フィルタではない複数のフィルタを有する回転フィルタを使用する。

第５の実施の形態の内視鏡装置１Ｄは、第４の実施の形態の内視鏡装置１Ｃと略同じ構成を有する。よって、以下の説明では、第４の実施の形態の内視鏡装置１Ｃと同じ構成については、同じ符号を付して説明は省略し、第５の実施の形態の内視鏡装置１Ｄにおいて、第４の実施の形態の内視鏡装置１Ｃと異なる構成についてのみ説明する。

図１４は、第５の実施の形態に係わる画像処理装置を有する内視鏡装置１Ｄの構成を示す構成図である。
第５の実施の形態の内視鏡装置１Ｄの光源装置１４Ｃは、集光レンズ３４と、光源制御回路５１Ａと、ランプ５２と、回転フィルタ５３Ａと、回転フィルタ５３Ａを回転させるモータ５４Ａと、レンズ５５と、回転フィルタ５３Ａをランプ５２からの光の光軸に直交する方向に移動させる移動機構７１と、移動機構７１を駆動するモータ７２とを有している。

移動機構７１は、ラック・アンド・ピニオン機構であり、ラック７１ａとピニオン７１ｂを含む。モータ７２の軸は、ピニオン７１ｂの回転軸と機械的に接続されている。モータ５４Ａは、ラック７１ａに固定され、モータ７２の駆動に応じて、点線の矢印で示すように、ランプ５２からの光の光軸に直交する方向に移動する。

光源制御回路５１Ａは、観察モードに応じて、ランプ５２からの光の光軸に直交する方向における回転フィルタ５３Ａの位置を制御する。
回転フィルタ５３Ａは、円板形状を有し、円板の中心にモータ５４Ａの軸５４Ａａが固定されている。

図１５は、回転フィルタ５３Ａの構成を示す図である。
回転フィルタ５３Ａは、円板の中心から外周に向かって、３つのフィルタ群が設けられている。

最も内周側の第１のフィルタ群は、通常光観察モードのときに使用され、周方向に沿って配置された３つのフィルタ８１ａ、８１ｂ、８１ｃからなる。フィルタ８１ａ、８１ｂ及び８１ｃは、それぞれ、通常光観察用の分光特性を有する面順次光を出力するための青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤色（Ｒ）用のフィルタである。

第１のフィルタ群の外周側の第２のフィルタ群は、狭帯域光観察モードのときに使用され、周方向に沿って配置された２つのフィルタ８２ａ、８２ｂからなる。フィルタ８２ａ及び８２ｂは、それぞれ、狭帯域光観察用の分光特性を有する面順次光を出力するための中心波長が４１０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ１及び中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３用のフィルタである。

第２のフィルタ群の外周側の第３のフィルタ群は、出血点観察モードのときに使用され、周方向に沿って配置された３つのフィルタ８３ａ、８３ｂ、８３ｃからなる。フィルタ８３ａ、８３ｂ及び８３ｃは、それぞれ、出血点観察用の分光特性を有する面順次光を出力するための中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１及び中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４用のフィルタである。

システム制御回路２１は、設定された観察モードの情報を光源制御回路５１Ａへ伝達し、光源制御回路５１Ａは、ランプ５２からレンズ５５を通った光が、観察モードに応じたフィルタ群に当たって面順次光が出射されるように、モータ５４と７２を駆動してフィルタ５３の回転と位置の制御を行う。

通常光観察モードのときは、ランプ５２からの光が第１のフィルタ群に当たるように、光源制御回路５１Ａは、モータ７２を駆動して、回転フィルタ５３Ａを移動させ、かつモータ５４を駆動して、回転フィルタ５３Ａを軸５４Ａａ回りに回転させて、通常光観察用の分光特性を有する面順次光を集光レンズ３４へ向けて出射させる。

狭帯域光観察モードのときは、ランプ５２からの光が第２のフィルタ群に当たるように、光源制御回路５１Ａは、モータ７２を駆動して、回転フィルタ５３Ａを移動させ、かつモータ５４を駆動して、回転フィルタ５３Ａを軸５４Ａａ回りに回転させて、狭帯域光観察用の分光特性を有する面順次光を集光レンズ３４へ向けて出射させる。

出血点観察モードのときは、ランプ５２からの光が第３のフィルタ群に当たるように、光源制御回路５１Ａは、モータ７２を駆動して、回転フィルタ５３Ａを移動させ、かつモータ５４を駆動して、回転フィルタ５３Ａを軸５４Ａａ回りに回転させて、出血点観察用の分光特性を有する面順次光を集光レンズ３４へ向けて出射させる。

光源装置１４Ｃは、白色光を出射する光源としてのランプ５２と、緑色の波長帯域よりも短波長であり血液による吸収が高い狭帯域光ＮＢＬ２を透過するフィルタ８３ａと、緑色の波長帯域の光の中から血液による吸収が最小となる波長を含む狭帯域光ＮＢＬ３１を透過するフィルタ８３ｂと、緑色の波長帯域よりも長波長であり血液による吸収が低い狭帯域光ＮＢＬ４を透過するフィルタ８３ｃとを含む回転フィルタ５３Ａとを有し、回転フィルタ５３Ａが回転することにより、狭帯域光ＮＢＬ２、狭帯域光ＮＢＬ３１及び狭帯域光ＮＢＬ４を所定の順番で出射する。
すなわち、光源制御回路５１は、観察モードに応じてモータ５４及び７２を駆動することによって、所望の照明光を光源装置１４Ｃから所定の順番で出射させることができる。

各観察モードにおいて、光源装置１４Ｃからの照明光は、モノクロの撮像素子１２ｂにおいて受光される。
よって、通常光観察モードのときは、撮像部１２ａは、通常光観察用の分光特性を有する面順次光が照射された被検体からの反射光を受光する。

狭帯域光観察モードのときは、撮像部１２ａは、中心波長が４１０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ１及び中心波長が５４０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３の２つの狭帯域光が面順次で照射された被検体からの反射光を受光する。

出血点観察モードのときは、撮像部１２ａは、中心波長が４６０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ２、中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ３１及び中心波長が６３０ｎｍの狭帯域光ＮＢＬ４の３つの狭帯域光が面順次で照射された被検体からの反射光を受光する。

プロセッサ１３は、狭帯域光ＮＢＬ２、狭帯域光ＮＢＬ３１及び狭帯域光ＮＢＬ４が照射された被検体からの反射光を受光した撮像素子１２ｂが出力する撮像信号から、狭帯域光ＮＢＬ３１が照射された血液を示す領域のうち出血点を含む被検体の画像信号、狭帯域光ＮＢＬ２が照射された被検体の画像信号、及び狭帯域光ＮＢＬ４が照射された被検体の画像信号を生成し、狭帯域光ＮＢＬ３１に関わる画像信号において、出血点よりも血液濃度が下がっている血溜まり領域を抽出し、抽出した血溜まり領域の輝度値を増大させて、３つの画像信号を出力する。

従って、照明方式は、各観察モードにおいて面順次式となる。
よって、本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（第６の実施の形態）
上述した第１〜第５の実施の形態では、被検体に中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光を照射しているが、被検体に中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光以外の光を照射して、分光推定処理により得られた中心波長が５１５ｎｍの狭帯域光の画像を得て、その得られた分光推定画像を用いて第１〜第５の実施の形態の処理を行うようにしてもよい。

すなわち、第１〜第３の全ての画像あるいは一部を、分光推定により得るようにしてもよい。
出血点観察モードでは、１つの画像信号は、緑色の波長帯域よりも短波長であり血液による吸収が高い狭帯域光ＮＢＬ２が照射された被検体の画像を画像化して得るようにしてもよい。もう１つの画像信号は、緑色の波長帯域内において、血液による吸収が最小となる波長を含む狭帯域光ＮＢＬ３１が照射された出血点を含む被検体の画像を画像化して得るようにしてもよい。さらにもう１つの画像信号は、緑色の波長帯域よりも長波長であり血液による吸収が低い狭帯域光ＮＢＬ４が照射された被検体の画像を画像化して得るようにしてもよい。

狭帯域光観察モード及び通常光観察モードにおける各画像信号も同様である。
分光推定画像を用いても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、上述した各実施の形態の内視鏡装置の内視鏡は、硬性鏡であるが、プロセッサに接続される内視鏡は、挿入部が可撓性を有する軟性鏡でもよい。

以上説明したように、上述した各実施の形態及び各変形例によれば、５８５ｎｍから６１５ｎｍの範囲以外の波長帯域を用いて、粘膜表面が血液で覆われているときに、出血を起こしている場所、すなわち出血点が明瞭に見えるようにモニタに表示させることができる画像処理装置を提供することができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

本出願は、２０１６年１１月１日に日本国に出願された特願２０１６−２１４５６４号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。

本発明の一態様の画像処理装置は、緑色の波長帯域内において、血液による吸収が最小となる５０５ｎｍから５１５ｎｍの範囲内の波長を中心波長とする第１の狭帯域光が照射された被検体の画像を画像化した第１の画像信号が入力され、前記第１の画像信号から、前記被検体の画像中の出血点と前記出血点よりも血液濃度が下がっている血溜まり領域とのうち前記血溜まり領域を抽出する領域抽出部と、前記第１の画像信号を利用して生成される前記被検体の画像における前記領域抽出部によって抽出された前記血溜まり領域に対して、前記血溜まり領域を前記出血点とは異なる色で表示させるための処理を施す画像生成部と、を有する。

すなわち、輝度値増加部４６Ａは、狭帯域光ＮＢＬ３１よりも短波長であり血液による吸収が高い第２の狭帯域光ＮＢＬ２が照射された被検体の画像信号において、血溜まり領域の輝度値を増大させる。

Claims (5)

1. 緑色の波長帯域内において、血液による吸収が最小となる波長を含む第１の狭帯域光が照射された出血点を含む被検体の画像を画像化した第１の画像信号が入力され、前記第１の画像信号において、前記血液を示す領域のうち出血点よりも血液濃度が下がっている血溜まり領域を抽出する領域抽出部と、
   前記第１の画像信号、または、前記第１の狭帯域光よりも短波長であり前記血液による吸収が高い第２の狭帯域光が照射された前記被検体の画像を画像化した第２の画像信号のうちいずれか一方において、前記血溜まり領域の輝度値を増大させる輝度値増大部と、を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記輝度値増大部は、前記第１の狭帯域光よりも長波長であり前記血液による吸収が低い第３の狭帯域光が照射された前記被検体の画像を画像化した第３の画像信号中の、前記血溜まり領域の輝度値で、前記第１の画像信号中の前記血溜まり領域の輝度値を置き換えることによって、前記血溜まり領域の輝度値を増大させることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 更に、前記第１の画像信号、前記第２の画像信号及び前記第３の画像信号をそれぞれ異なる色に割り当てた画像信号を生成する画像生成部を有することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記領域抽出部は、前記第１の画像信号として複数の画素を有する画像信号が入力され、前記第２の画像信号として複数の画素を有する画像信号が入力され、前記第１の画像信号における各画素と、前記各画素に対応する前記第２の画像信号における画素との相違を表す相違度を画素毎に算出し、前記相違度が前記血液を示す領域のうち前記血溜まり領域を抽出するための閾値を上回っている画素の領域を前記血溜まり領域として抽出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
5. 前記相違度は、前記第１の画像信号における各画素と前記各画素に対応する前記第２の画像信号における画素との差分により示されることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。

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