JPWO2018100732A1 - 内視鏡用画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一態様は、広帯域の可視光で照明された被写体のカラーの通常光画像と、狭帯域の特殊光で照明された前記被写体の特殊光画像とを処理する画像処理装置であって、前記通常光画像を構成する複数の色成分画像および前記特殊光画像を拡大または縮小する拡大縮小部と、該拡大縮小部によって拡大または縮小された一の色成分画像と前記拡大縮小部によって拡大または縮小された特殊光画像とを合成してブレンド画像を生成するブレンド画像生成部と、該ブレンド画像生成部によって生成された前記ブレンド画像と、前記拡大縮小部によって拡大または縮小された他の色成分画像とを合成して、カラーの重畳画像を生成する重畳画像生成部とを備え、前記ブレンド画像生成部は、前記拡大または縮小された一の色成分画像の画素の内の一部の画素を選択し、選択された一部の画素を前記拡大または縮小された特殊光画像の対応する画素に置換することによって前記ブレンド画像を生成するとともに、前記ブレンド画像の全体にわたって前記拡大または縮小された一の色成分画像の画素および前記拡大または縮小された特殊光画像の画素の分布が略均一となるように、前記拡大または縮小された一の色成分画像の一部の画素を前記拡大または縮小された特殊光画像の画素に置換する内視鏡用画像処理装置である。
また、ブレンド画像において一の色成分画像の画素と特殊光画像の画素とをそのまま混在させることによって、一の色成分画像に対するブレンド画像の階調値の変化が低減され、かつ、特殊光画像に含まれていたノイズがブレンド画像においては低減される。また、通常光画像内の被写体の構造情報が特殊光画像の階調値に埋もれてしまうことがない。これにより、通常光画像に対して色調の変化およびノイズが少なく、かつ、被写体の構造が明瞭な重畳画像を生成することができる。
このようにすることで、表示装置における重畳画像の表示サイズを自動的に認識し、表示に適したサイズに重畳画像を拡大または縮小することができる。
このようにすることで、ユーザの所望の表示倍率に応じて拡大または縮小された重畳画像を提供することができる。
ブレンド画像の生成が停止されたときには、重畳画像生成部において、ブレンド画像に代えて拡大または縮小された一の色成分画像が拡大または縮小された他の色成分画像と色合成されるので、拡大または縮小された通常光画像が生成される。表示倍率によっては、ブレンド画像を含む重畳画像ではなく通常光画像の方が、被写体の観察に適している。したがって、このような表示倍率においては、ブレンド画像の生成を停止し、重畳画像に代えて、拡大または縮小された通常光画像を生成することにより、観察シーンにより適した画像を提供することができる。
本発明の第1の実施形態に係る内視鏡用画像処理装置1およびこれを備える内視鏡システム100について図1から図5を参照して説明する。
内視鏡システム100は、図1に示されるように、生体組織(被写体)Aの白色光画像信号および蛍光画像信号を取得する内視鏡装置2と、該内視鏡装置2に接続された内視鏡用画像処理装置(以下、単に「画像処理装置」という。)1と、該画像処理装置1に接続された表示装置3とを備えている。
撮像素子15は、RGBのモザイクフィルタを有するCCDイメージセンサまたはCMOSイメージセンサである。撮像素子15は、ノッチフィルタ16を透過した白色光または蛍光を受光し、受光した光を光電変換して画像信号を生成し、生成された画像信号を画像処理装置1へ送信する。
データバッファ21は、撮像素子15から受信した画像信号を一時的に保持し、一対の白色光画像信号および蛍光画像信号を画像処理ユニット22に送信する。
表示画像バッファ23は、重畳画像生成部33から受信した重畳画像を一時的に保持し、重畳画像を一定の時間間隔を空けてD/A変換器29を介して表示装置3へ出力する。
内視鏡システム100を用いて生体組織Aを観察するには、予め、病変部に集積する蛍光物質を生体組織Aに投与しておく。
まず、体内に挿入部5を挿入して先端5aを生体組織Aに対向配置し、光源ユニット4の作動によって白色光および励起光を交互に挿入部5の先端5aから生体組織Aに照射する。
以上のようにして撮像素子15によって交互に取得される白色光画像信号および蛍光画像信号は、画像処理装置1に送信される。
このような構成は、重畳画像の最終的な表示サイズを表示側で調整する場合に、表示サイズの情報が同一の装置内で拡大縮小部31へ送信されるので、有利である。
次に、本発明の第2の実施形態に係る内視鏡用画像処理装置およびこれを備える内視鏡システムについて図6から図8を参照して説明する。
本実施形態においては、第1の実施形態と異なる構成について主に説明し、第1の実施形態と共通の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る内視鏡システムは、内視鏡装置2と、該内視鏡装置2に接続された本実施形態に係る内視鏡用画像処理装置(以下、単に「画像処理装置」という。)と、該画像処理装置に接続された表示装置3とを備えている。
画像処理ユニット221は、図6に示されるように、拡大縮小部31、ブレンド画像生成部32および重畳画像生成部33に加えて、入力部25に入力された表示倍率に基づいてブレンド画像生成部32によるブレンド処理の実行と非実行とを切り替えるブレンド要否決定部34を備えている。
本実施形態のその他の作用および効果は、第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施形態に係る内視鏡用画像処理装置およびこれを備える内視鏡システムについて図10から図12Cを参照して説明する。
本実施形態においては、第1および第2の実施形態と異なる構成について主に説明し、第1および第2の実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る内視鏡システムは、内視鏡装置2と、該内視鏡装置2に接続された本実施形態に係る内視鏡用画像処理装置(以下、単に「画像処理装置」という。)と、該画像処理装置に接続された表示装置3とを備えている。
画像処理ユニット222は、図10に示されるように、拡大縮小部31、ブレンド画像生成部32および重畳画像生成部33に加えて、G成分画像および蛍光画像の拡大処理において階調値の補間を行う空白画素を決定する補間画素決定部36を備えている。
本実施形態のその他の作用および効果については、第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
1 内視鏡用画像処理装置
2 内視鏡装置
3 表示装置
4 光源ユニット
5 挿入部
6 白色光源
7 励起光源
8 ビームスプリッタ
9 レンズ
10 照明ユニット
11 撮像ユニット
12 ライトガイドファイバ
13 照明光学系
14 対物レンズ
15 撮像素子
16 ノッチフィルタ
21 データバッファ
22,221,222 画像処理ユニット
23 表示画像バッファ
24 タイミング制御部
25 入力部
26 増幅器
27 AGC
28 A/D変換器
29 D/A変換器
31 拡大縮小部
32 ブレンド画像生成部
33 重畳画像生成部
34 ブレンド要否決定部
35 ブレンドパターン決定部
36 補間画素決定部
Claims (7)
- 広帯域の可視光で照明された被写体のカラーの通常光画像と、狭帯域の特殊光で照明された前記被写体の特殊光画像とを処理する画像処理装置であって、
前記通常光画像を構成する複数の色成分画像および前記特殊光画像を拡大または縮小する拡大縮小部と、
該拡大縮小部によって拡大または縮小された一の色成分画像と前記拡大縮小部によって拡大または縮小された特殊光画像とを合成してブレンド画像を生成するブレンド画像生成部と、
該ブレンド画像生成部によって生成された前記ブレンド画像と、前記拡大縮小部によって拡大または縮小された他の色成分画像とを合成して、カラーの重畳画像を生成する重畳画像生成部とを備え、
前記ブレンド画像生成部は、前記拡大または縮小された一の色成分画像の画素の内の一部の画素を選択し、選択された一部の画素を前記拡大または縮小された特殊光画像の対応する画素に置換することによって前記ブレンド画像を生成するとともに、前記ブレンド画像の全体にわたって前記拡大または縮小された一の色成分画像の画素および前記拡大または縮小された特殊光画像の画素の分布が略均一となるように、前記拡大または縮小された一の色成分画像の一部の画素を前記拡大または縮小された特殊光画像の画素に置換する内視鏡用画像処理装置。 - 前記拡大縮小部が、前記重畳画像を表示する表示装置から前記重畳画像の表示サイズを取得し、取得された前記表示サイズに応じた倍率で前記通常光画像および前記特殊光画像を拡大または縮小する請求項1に記載の内視鏡用画像処理装置。
- ユーザによって前記重畳画像の表示倍率が入力される入力部を備え、
前記拡大縮小部が、前記入力部に入力された前記表示倍率に応じた倍率で前記通常光画像および特殊光画像を拡大または縮小する請求項1または請求項2に記載の内視鏡用画像処理装置。 - 前記表示倍率に基づいて、前記ブレンド画像生成部に前記ブレンド画像を生成させるか否かを決定するブレンド要否決定部を備える請求項3に記載の内視鏡用画像処理装置。
- 前記ブレンド画像における前記拡大または縮小された一の色成分画像の画素および前記拡大または縮小された特殊光画像の画素の配列を規定したブレンドパターンを前記ブレンド画像生成部に設定するとともに、前記倍率が大きい程、前記拡大または縮小された特殊光画像の画素の数の割合が小さくなるように、前記倍率に応じて前記ブレンドパターンを決定するブレンドパターン決定部を備え、
前記ブレンド画像生成部が、前記ブレンドパターン決定部によって設定されたブレンドパターンに従って前記ブレンド画像を生成する請求項2から請求項4のいずれかに記載の内視鏡用画像処理装置。 - 前記拡大縮小部が、前記通常光画像および前記特殊光画像に画素を追加して画素数を増加し、追加された画素の内、少なくとも一部の階調値を補間することによって、前記通常光画像および前記特殊光画像をそれぞれ拡大し、
前記ブレンド画像を構成する画素の画素値が少なくとも補間されるように、前記階調値を補間する画素を前記倍率に応じて決定する補間画素決定部を備える請求項2から請求項5のいずれかに記載の内視鏡用画像処理装置。 - 前記補間画素決定部が、前記ブレンド画像を構成する画素のみを、前記階調値を補間する画素に決定する請求項6に記載の内視鏡用画像処理装置。
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