WO2006101128A1

WO2006101128A1 - 画像処理装置及び内視鏡装置

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Publication number: WO2006101128A1
Application number: PCT/JP2006/305709
Authority: WO
Inventors: Kenji Yamazaki; Yoshinori Takahashi
Original assignee: Olympus Corporation; Olympus Medical Systems Corp.
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2006-09-28
Also published as: US8305427B2; KR20070106641A; CN101142592A; US20090021578A1; EP1862967A1; JP4599398B2; CA2602906A1; JPWO2006101128A1; EP1862967A4; AU2006225662A1; CN101142592B; KR100943109B1; AU2006225662B2

Abstract

　画像処理装置は、撮像装置により撮像された画像データに対して、複数の空間フィルタによるフィルタ処理を行うフィルタ処理回路と、画像データの局所領域における明るさを算出する明るさ算出回路と、フィルタ処理回路の出力に対して、フィルタ処理回路の出力及び／又は前記明るさ算出回路の出力に応じた重み付けを行う重み付け回路と、重み付け回路の出力に対して、処理画像データを生成するための逆フィルタ処理を行う逆フィルタ処理回路とを備える。

Description

明細書

画像処理装置及び内視鏡装置

技術分野

[0001] 本発明は、内視鏡の撮像手段により撮像した画像データに対するノイズを抑制するのに適した画像処理装置及び内視鏡装置に関する。

背景技術

[0002] 近年、撮像手段を備えた電子内視鏡は、通常観察の他に、特殊光観察等においても広く採用されるようになった。

例えば、日本国特開 2002— 95635号公報には、特殊光観察として、狭帯域光観察像が得られる内視鏡装置が開示されて！ヽる。

狭帯域光観察像を得る場合は、狭帯域化による照射光量の低下のため、撮像素子によって得られた画像情報をそのままモニタに出力すると通常光観察像よりも暗くなる場合がある。

そのため、従来例においては明るさを補う手段として、調光用の信号を生成し、この調光用の信号により光源装置の絞りの開閉量を制御して照明光量を増減することが行われる。

[0003] また、従来例にお!、ては、 AGC回路により撮像された信号を適切なレベルまで増幅することも行われる。狭帯域光観察像を得る場合は、狭帯域ィ匕による照射光量の低下のため、絞りによる照明光量が最大の状態になっても光量が不足する場合があり、このような場合には AGC回路等により信号を電気的に増幅することが行われる。し力しながら、光量が不足している暗い画像では、 SZNが低い状態であるため、所定の明るさとなるように AGC回路などで増幅するとノイズが目立ちやすくなる。

このような場合におけるノイズを抑制する方法としては、周波数空間における平滑化処理を行う方法が知られてヽる。例えば画像データを Fourier基底などにより直交変換し、低域通過型の周波数フィルター関数の適用後に、逆変換する方法が挙げられる。同様の効果を実空間の処理で実現する方法もある。また、メディアンフィルタのような局所的フィルタによるノイズ抑制方法も知られている。 [0004] しかし、それらの手法の多くは画像全体を一様に処理するため、ノイズ以外の画像情報、例えば生体組織に関する画像情報のコントラストも低下する。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、コントラスト低下を軽減しながらノィズを有効に抑制して、診断に適した画像を得ることができる画像処理装置及び内視鏡装置を提供することを目的とする。

発明の開示

課題を解決するための手段

[0005] 本発明は、撮像手段により撮像された画像データに対して画像処理を行う画像処理装置において、

前記画像データに対して、複数の空間フィルタによるフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と、

前記画像データの局所領域における明るさを算出する明るさ算出手段と、前記フィルタ処理手段の出力に対して、前記フィルタ処理手段の出力及び Z又は前記明るさ算出手段の出力に応じた重み付けを行う重み付け手段と、

前記重み付け手段の出力に対して、処理画像データを生成するための逆フィルタ処理を行う逆フィルタ処理手段と、

を備えたことを特徴とする。

上記構成により、フィルタ処理手段の出力と、局所領域における明るさの出力に応じてフィルタ処理された出力に対して重み付けの係数を変更することにより、明るい画像領域におけるコントラスト低下を回避しながら、喑、画像領域におけるノイズを有効に抑制できるようにしている。

図面の簡単な説明

[0006] [図 1]図 1は、本発明の実施例 1を備えた内視鏡装置の全体構成図。

[図 2]図 2は、図 1の回転フィルタの構成を示す図。

[図 3]図 3は、図 2の回転フィルタの第 1のフィルタ組の分光特性を示す図。

[図 4]図 4は、図 2の回転フィルタの第 2のフィルタ組の分光特性を示す図。

[図 5]図 5は、ノイズ抑制回路の構成を示すブロック図。

[図 6]図 6は、フィルタ処理結果に対する重み付け係数の特性例を示す図。 [図 7]図 7は、局所領域内の画素値の平均値に対して重み付け係数の特性を決定する閾値の関数例を示す図。

[図 8]図 8は、本実施例における局所的に暗い画像部分におけるノイズ抑制の作用の説明図。

[図 9]図 9は、本実施例における局所的に明るい画像部分におけるノイズ抑制の作用の説明図。

[図 10]図 10は、本実施例における動作内容のフローチャート図。

[図 11]図 11は、本発明の実施例 2におけるノイズ抑制回路周辺部の構成を示すプロック図。

[図 12]図 12は、 CCD種別等により重み付け係数の値が変更されるノイズ抑制回路の構成を示すブロック図。

圆 13]図 13は、 AGCゲイン値に応じて重み付け係数が変更されることの説明図。

[図 14]図 14は、ノイズ抑制レベルの変更に応じて重み付け係数を決定するパラメ一タの特性を変更する説明図。

[図 15]図 15は、図 14の場合とは異なる特'性にした場合の説明図。

[図 16]図 16は、本発明の実施例 3におけるノイズ抑制回路周辺部の構成を示すプロック図。

[図 17]図 17は、加重平均部における明るさの平均値に対する加重平均する重み付け係数の特性設定例を示す図。

[図 18]図 18は、実施例 3における動作内容を示すフローチャート図。

圆 19]図 19は、変形例における加重平均する重み付け係数の特性設定例を示す図

[図 20]図 20は、本発明の実施例 4を備えた内視鏡装置の全体構成図。

[図 21]図 21は、白傷ノイズ抑制回路の構成図。

[図 22]図 22は、白傷ノイズを検出するための処理対象画素を中心とした周辺画素を含むように設定されるマスクを示す図。

圆 23]図 23は、第 1変形例における白傷ノイズ抑制回路の構成図。

[図 24]図 24は、第 2変形例における白傷ノイズ抑制回路の構成図。 [図 25]図 25は、白傷ノイズを検出するために設定された処理対象画素及び周辺画素の画素値の具体例を示す図。

[図 26]図 26は、図 20の回転フィルタの構成を示す図。

[図 27]図 27は、本発明の実施例 5を備えた内視鏡装置の全体構成図。

[図 28]実施例 5に使用される第 2の電子内視鏡の構成を示す図。

[図 29]第 1及び第 2の電子内視鏡にそれぞれ使用される励起光カットフィルタの透過率特性の概略を示す図。

[図 30]第 1及び第 2の電子内視鏡にそれぞれ使用される励起光カットフィルタの透過率特性の概略を通常観察に用いられる照明光の波長領域の関係で示す図。

[図 31]変形例における白傷抑制回路の構成を示す図。

発明を実施するための最良の形態

[0007] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

(実施例 1)

図 1から図 10は、本発明の実施例 1に係り、図 1は本発明の実施例 1を備えた内視鏡装置の全体構成を示し、図 2は図 1の回転フィルタの構成を示し、図 3は図 2の回転フィルタの第 1のフィルタ組の分光特性を示し、図 4は図 2の回転フィルタの第 2のフィルタ組の分光特性を示し、図 5はノイズ抑制回路の構成を示す。

また、図 6はフィルタ処理結果に対する重み付け係数の特性例を示し、図 7は局所領域内の画素値の平均値に対して重み付け係数の特性を決定する閾値の関数例を示し、図 8及び図 9は、本実施例によるノイズ抑制の作用の説明図を示し、図 10は本実施例による動作内容のフローチャートを示す。

[0008] 本実施例は、局所的に明るい画像領域のコントラスト低下を軽減しながら、暗い画像領域のノイズを抑制し、かつ高速処理可能なノイズ抑制処理手段を備えた画像処理装置及び内視鏡装置を提供することを目的とする。また、撮像素子の特性が異なる複数種類の電子内視鏡が接続される場合にも、ノイズ抑制が十分に得られる内視鏡用画像処理装置及び内視鏡装置を提供することも目的とする。

図 1に示すように、本実施例を備えた内視鏡装置 1は、体腔内に挿入され、体腔内組織を撮像する電子内視鏡 2と、電子内視鏡 2に照明光を供給する光源装置 3と、電子内視鏡 2に内蔵された撮像手段を駆動すると共に、撮像された撮像信号を信号処理するビデオプロセッサ 4と、ビデオプロセッサ 4により生成された内視鏡画像を表示する観察モニタ 5と、符号化された内視鏡画像をフアイリングするフアイリング装置 6と、から構成される。

[0009] 電子内視鏡 2は、体腔内に挿入される細長の挿入部 7を有し、この挿入部 7の後端には操作部 8が設けてある。また、挿入部 7内には照明光を伝送するライトガイド 9が挿通され、このライトガイド 9の後端は、光源装置 3に着脱自在に接続される。

光源装置 3は、ランプ点灯回路 10からの点灯電力の供給により照明光を発生するランプとしての例えばキセノンランプ 11と、白色光の熱線を遮断する熱線カットフィルタ 12と、熱線カットフィルタ 12を介した白色光の光量を制御する絞り装置 13と、照明光を面順次光に変換する回転フィルタ 14と、電子内視鏡 2内に配設されたライトガイド 9の入射面に回転フィルタ 14を介した面順次光を集光して供給する集光レンズ 15 と、回転フィルタ 14の回転を制御する制御回路 16とを備えて、る。

[0010] 回転フィルタ 14は、図 2に示すように、円板状に構成され中心を回転軸とした 2重構造となっており、径が大きい外側の周方向部分には図 3に示すような色再現に適したオーバーラップした (第 2のフィルタ組の場合に比較すると広帯域の）分光特性の面順次光を出力するための第 1のフィルタ組を構成する R1フィルタ 14rl, G1フィルタ 1 4gl, B1フィルタ 14blが配置されている。

また、内側の周方向部分には図 4に示すような所望の深層糸且織情報が抽出可能な離散的な分光特性の狭帯域な面順次光を出力するための第 2のフィルタ組を構成する R2フィルタ 14r2, G2フィルタ 14g2, B2フィルタ 14b2が配置されている。

そして、回転フィルタ 14は、図 1に示すように、制御回路 16により回転フィルタモータ 17の回転駆動の制御が行われて所定速度で回転される。また、回転フィルタ 14は、回転フィルタモータ 17と共に、移動モータ 18により矢印 Aで示すように光路と直交する方向に移動される。

[0011] 例えば回転フィルタモータ 17を保持している保持板 17aには、ラックが設けてあり、このラックは、移動モータ 18の回転軸に設けたピ-オンギヤ 18aと嚙合している。そして、ユーザによるモード切替スィッチ 20のモード切替指示信号に応じてモード切替回路 21から出力される駆動信号により、移動モータ 18を正転或いは逆転させることにより、観察モードに応じて、第 1のフィルタ組或いは第 2のフィルタ組を光路上に配置できるようにしている。

第 1のフィルタ組が光路上に配置された場合には、通常の面順次光となり、通常光観察像が得られる通常モードに相当する。これに対して第 2のフィルタ組が光路上に配置された場合には、狭帯域の面順次光となり、狭帯域光観察像が得られる狭帯域モード（NBIモード）〖こ相当する。なお、図 2では第 1のフィルタ組と第 2のフィルタ組が光路上に配置された場合における光束の位置を示している。

[0012] 光路上に配置された (通常モードに対応する）第 1のフィルタ組或ヽは (NBIモードに対応する）第 2のフィルタ組を透過し、集光レンズ 15により集光された照明光は、ライトガイド 9により伝送され、挿入部 7の先端部 22の照明窓に取り付けられた照明レンズ 23を経て、体腔内組織側に照明光として照射される。

この照明窓に隣接して設けられた観察窓には対物レンズ 24が取り付けてあり、その結像位置には、撮像素子として電荷結合素子 (CCDと略記） 25が配置されており、この CCD25は、結像された光学像を光電変換する。

この CCD25は信号線 26を介してビデオプロセッサ 4内の CCDドライバ 29と、プリアンプ 30に接続される。なお、信号線 26は、実際には、図示しないコネクタを介してビデオプロセッサ 4と着脱自在に接続される。

[0013] CCDドライバ 29からの CCDドライブ信号の印加により CCD25により光電変換された撮像信号は、プリアンプ 30により増幅された後、相関 2重サンプリング及びノイズ除去等を行うプロセス回路 31を経て AZD変換回路 32に入力されると共に、調光回路 33に入力される。

この AZD変換回路 32によりアナログ信号力もデジタル信号の画像データに変換された後、ホワイトバランス回路 34に入力され、ホワイトバランスの処理が行われた後、オートゲインコントロール回路 (AGC回路と略記） 35に入力され、所定レベルまで増幅される。

なお、 AGC回路 35は、光源装置 3の絞り装置 13による照明光量での調光動作が優先して行われ、この絞り装置 13の開口が開放状態に達した後、その開放状態の情報に基づいて、 AGC回路 35により不足する信号レベルが増大するように増幅する動作を行う。

[0014] また、調光回路 33は、プロセス回路 31の出力信号から、光源装置 3の絞り装置 13 の開口量を調整して適正な照明光量に制御する調光信号を生成する。

上記 AGC回路 35の出力データは、ノイズ抑制回路 36に入力されると共に、切替スイッチ 40を介して γ補正回路 41に入力される。

切替スィッチ 40は、モード切替スィッチ 20の操作により、モード切替回路 21を介して通常モード時には、接点 aが選択され、 NBIモード時には接点 bが選択される。従つて、本実施例においては、ノイズ抑制回路 36側（ノイズ抑制回路 36から面順次回路 39まで）は、 NBIモードが選択された場合に機能する。

ノイズ抑制回路 36は、タイミングジェネレータ 49からのタイミング信号が送信され、回転フィルタ 14の第 2のフィルタ組が光路上に配置された状態で撮像される情報を取得する。そして、ノイズ抑制回路 36は、タイミング信号を用いて、第 2のフィルタ組による (R2, G2, B2の照明下でそれぞれ撮像した色成分画像としての) R、 G、 Bの画像データ毎にノイズ抑制の処理を行う場合の各種パラメータを切替える。

[0015] ノイズ抑制回路 36の出力データは、同時ィ匕回路 37に入力され、同時ィ匕された後、色変換回路 38に入力され、この色変換回路 38により色変換の処理が行われる。この色変換回路 38は、同時ィ匕された RGB画像情報を 3 X 3のマトリクスにより色変換する。これにより、 NBIモードで再現される画像情報の視認性を向上する。

この場合における RGBから!^ G' Β' に色変換する変換式は、 3行 3列のマトリクス Κを用いて、以下の式（1)とする。

[数 1]

[0016] ここで、 Kは、例えば 3個の実数成分 kl〜k3 (その他の成分は 0)力もなり、この式（ 1)ような変換式により、 RGBカラー信号における Bの色信号の重み付け (比率)が最大となっている。換言すると、長波長となる R2フィルタの透過光により画像ィ匕された R の色信号を抑圧し、短波長側の Bの色信号を強調して RGBカラー画像として表示されるようにする。

[0017] 上記（1)式では、 Rの色信号を完全に抑圧している例で示している力 Rの色信号成分を一部残す色変換を行うようにしても良い。また、（1)式のように Rの色信号を完全に抑圧する場合には、実施例 3で説明して、るように R2は照明光として用いなヽで、 G2, B2の照明光のみ用いるようにして良い。

この色変換回路 38の出力信号 (R^ 、G' , Β' であるが簡単ィ匕のため R、 G、 Βを用いて説明する）は、面順次回路 39に入力される。面順次回路 39は、フレームメモリにより構成され、同時に格納された R、 G、 Bの画像データを色成分画像として順次読み出すことにより面順次の画像データに変換される。この面順次の画像データ R, G , Bは、切替スィッチ 40を経て γ補正回路 41に入力され、 γ補正された後、拡大回路 42に入力されて拡大補間処理された後、強調回路 43に入力される。

この強調回路 43により、構造強調或いは輪郭強調が行われた後、セレクタ 44を経て同時ィ匕回路 45に入力される。この同時ィ匕回路 45は、 3つのメモリ 45a、 45b、 45c により形成されている。

[0018] 同時ィ匕回路 45により同時ィ匕された信号データは、画像処理回路 46に入力され、動画の色ずれ補正等の画像処理が施された後、 DZA変換回路 47a、 47b、 47c及び符号ィ匕回路 48に入力され、これら DZA変換回路 47a、 47b、 47cによりアナログの映像信号に変換された後、観察モニタ 5に入力される。

観察モニタ 5は、入力される映像信号に対応した内視鏡画像を表示する。また、符号ィ匕回路 48により圧縮された内視鏡画像信号はフアイリング装置 6に入力されて、記録される。また、ビデオプロセッサ 4内には、タイミングジェネレータ 49が設けてあり、光源装置 3の制御回路 16からの回転フィルタ 14の回転に同期した同期信号が入力され、この同期信号と同期した各種タイミング信号を上記各回路に出力する。

また、電子内視鏡 2には、各電子内視鏡 2に固有の内視鏡識別情報 (スコープ IDと略記）を発生するスコープ ID発生回路 28が設けてある。本発明では、このスコープ I Dにおける CCD25の情報を信号処理に利用するようにしている。

つまり、このスコープ IDは、ノイズ抑制回路 36に入力され、実際に使用されている C CD25の種別等に応じたノイズ抑制の処理を行うことができる。なお、 CCD25の種別、AGC回路 35の AGCゲイン値等によりノイズ抑制回路 36の重み付け係数を変更する場合の説明は実施例 2で行う。

[0019] また、電子内視鏡 2には、モード切替の指示を行うモード切替スィッチ 20が設けられており、このモード切替スィッチ 20の出力は、ビデオプロセッサ 4内のモード切替回路 21に出力される。

モード切替回路 21は、モード切替の指示信号に応じた制御信号を、調光制御パラメータ切替回路 50及び光源装置 3の移動モータ 18に出力すると共に、切替スィッチ 40の切替を制御する。この切替スィッチ 40は、通常モードの場合には、接点 aが選択され、狭帯域観察モード (NBIモードと略記)の場合には接点 bが選択されるようになる。調光制御パラメータ切替回路 50は、回転フィルタ 14の第 1のフィルタ組あるいは第 2のフィルタ組に応じた調光制御パラメータを調光回路 33に出力し、調光回路 3 3はモード切替回路 21からの制御信号及び調光制御パラメータ切替回路 50からの調光制御パラメータに基づき光源装置 3の絞り装置 13を制御し適正な明るさ制御を行うようになっている。

[0020] 図 5は、ノイズ抑制回路 36の内部構成を示す。ノイズ抑制回路 36には、面順次の R , G, Bの画像データが入力画像データとして入力される。入力画像データは、図示していないメモリに記憶され、画像の左上力右下に向かって、中心画素を 1画素ずつずらしながら、 n X n画素の画像データとして読み出され、フィルタ部 51を構成する複数のフィルタ Al、 A2、 · ··、 Ax、 · ··、 Apに入力されると共に、小領域での明るさを算出する平均画素値算出部 52に入力される。

フィルタ部 51は、 3 X 3, 5 X 5等、奇数 nとしたフィルタサイズ n X nからなる p ( =n X n)個のフィルタで構成され、各フィルタ Ax(x= l、 2、 · ··、 p)は、入力画像データと畳み込み処理を行、、それぞれのフィルタ処理結果を重み付け部 53及び LUT56に出力する。

フィルタ部 51における p個のフィルタ Axの係数は、 R、 G、 B画像データ毎にタイミングジェネレータ 49からのタイミング信号 (より具体的には切替信号）により切り替えられ、フィルタ係数格納部 54から読み出されて設定される。

[0021] フィルタ Axの係数は、予めサンプルの内視鏡画像（具体的には、 NBIモードにより撮像した内視鏡画像)から R, G, B毎の標本データを作成し、その R, G, B毎の標本データの共分散行列の固有ベクトルで与える。

この場合の固有ベクトルは、互いに直交する特性のベクトルとなり、 Karhunen-Loev e変換 (KL変換と略記)行列となる。また、固有ベクトルと固有値とは組となっており、固有値が大きい固有ベクトルほど、その固有ベクトルで直交変換することにより、低い周波数に相当する周波数成分が求められる。

本実施例では、 p個の p次元の固有ベクトルを固有値の大きい順に、フィルタ Al, A 2、 · ··、 Apとして前記フィルタ係数格納部 54に格納されている。この場合、フィルタ A 1, A2、 · ··、 Apは、低い周波数成分に相当する変換係数を与えるフィルタ係数から順次高い方に相当するフィルタ係数に並び替えた配列となる。

[0022] そしてフィルタ部 51は、入力画像データに対して、 p個のフィルタ係数を用いて直交変換するフィルタ処理を行ヽ、フィルタ処理したフィルタ処理結果 (直交変換係数）を重み付け部 53に出力する。

上記平均画素値算出部 52は、フィルタ部 51でフィルタ処理に用いるのと同じ入力画像データにおける n X n画素における画素値の平均値を算出して、その算出結果を LUT56に出力する。 [0023] 重み付け部 53も、 p ( =n X n)個の重み付け回路 Wl、 W2、 · ··、 Wp (図 5では重み付け Wl、 W2、 · ··、 Wpと略記）からなり、各フィルタ Axによるフィルタ処理結果力対応する重み付け回路 Wxに入力される。

また、各重み付け回路 53Wxは、フィルタ Axから出力されるフィルタ処理結果に対して重み付けする。そして、重み付け回路 53Wxにより重み付けした p ( =n X n)個の処理結果を、逆フィルタ処理を行う逆フィルタ部 55に出力する。

重み付け部 53の重み付け回路 53Wxにより重み付けする重み付け係数 Wは、 LU T56に予め格納されており、平均画素値算出部 52で算出された平均画素値及びフィルタ Axの出力に応じた重み付け係数 W力この LUT56から読み出されて重み付け回路 53Wxにセットされ、セットされた重み付け係数 Wにより重み付けされる。

[0024] 逆フィルタ部 55は、重み付け部 53の出力に対して、逆フィルタ処理してノイズ抑制を施した画像データを生成する。生成された画像データは、入力画像データの n X n 画素の中心画素における画素値とされる。

本実施例においては、重み付け部 53は、フィルタ部 51によるフィルタ処理結果の絶対値 I Coef Iを変数として、図 6 (A)或いは図 6 (B)に示すような特性により決定される重み付け係数 Wの値がフィルタ処理結果 Coefに乗算される。

図 6 (A)或いは図 6 (B)に示す重み付け関数の特性は、 2つのパラメータ Cthl、 Ct h2により決定される。より具体的には、ノラメータ Cthlは、重み付け係数 Wが 1になる値を決定する閾値であり、また他方のパラメータ Cth2は、重み付け係数 W力 Oになる値を決定する閾値である。

[0025] また、図 6 (A)及び図 6 (B)の特性を決定するパラメータ（閾値) Cthla、 Cth2aと、ノラメータ（閾値) Cthlb、 Cth2bは、夫々画像の局所領域の暗い場合と明るい場合を示している。

これらのパラメータ Cthla、 Cth2a及び Cthlb、 Cth2bは、図 7において、平均画素値算出部 52の算出値、つまり n X n画素内の画素値の平均値 Pavにより決定される。

つまり、図 6 (A)及び図 6 (B)のパラメータ Cthla、 Cth2a及び Cthlb、 Cth2bは、図 7における平均値 Pav力、さい場合の Pavaと、大きい場合の Pavbとの場合にそれぞれ対応して決定される。

そして、重み付け部 53は、フィルタ処理結果の出力が第 1の所定値としてのパラメータ Cthlよりも大き、場合には、フィルタ Axの出力によらず第 1の所定の重み係数（具体的には 1 )を設定し、これに対してフィルタ処理結果の出力が第 1の所定値よりも小さい場合には、フィルタ Axの出力に応じて重み係数をより小さな値に変更する。更に、前記第 1の所定値は、前記明るさ算出手段の出力に応じて変更している。

[0026] 具体的には、平均値 Pavが小さい（暗い）場合には、第 1の所定の重み係数 (具体的には 1 )となるパラメータ Cthlを大きな値とし、平均値 Pavが大き、（明るい）場合には、パラメータ Cthlを小さな値に変更するように、平均画素値算出部 52の出力に応じて、パラメータ Cthlを変更している。

[0027] また、本実施例では、第 2の所定値としてのパラメータ Cth2も平均画素値算出部 5 2の出力に応じて変更している。このパラメータ Cth2は、フィルタ処理結果の出力に対して重み付け係数を 0に設定するものであり、フィルタ処理結果の出力に含まれるノイズを有効に除去するレベルに設定する。

そして、パラメータ Cth2と Cthlとの間は、重み付け係数が 0から 1まで変化することになる。

このように平均画素値算出部 52の出力に応じて Cthl、Cth2が変化する重み付け関数に基づき、フィルタ処理結果の絶対値 I Coef I に応じた重み係数がフィルタ A Xによるフィルタ処理結果毎に設定される。

[0028] なお、図 7に示すように、平均値 Pavが十分に大きな値である時には、 Cthl = Cth 2 = 0. 0となり、重み係数 Wは、フィルタ処理結果によらず、値 1となる為、後述する逆フィルタ処理により元の画像データを出力することができ、鮮鋭度劣化のな、画像データが得られる。

[0029] 重み付け部 53の出力に対して逆フィルタ処理を行う逆フィルタ部 55は、重み付け部 53から出力される p個の処理結果に対して、フィルタ Axのマスク（nX nサイズ）中心のフィルタ係数との積和（内積)を行う積和演算を行うことにより、フィルタ処理後の出力結果をもとの注目画素における画像データに戻す処理、つまり逆フィルタ処理（より具体的には逆 KL変換処理)を行う。 [0030] 具体的には、フィルタ Axの出力をそれぞれ重み付け回路 Wxにより重み付けした処理結果を Dx (x= l, 2, · · ·, ρ)とし、フィルタ Axの中心のフィルタ係数を Ax, m (ここで、 Ax, mは、 Axの m番目の係数（mは、 pを奇数として pZ2を四捨五入した整数値、換言すると (P + 1) /2) ) )とすると、

∑Dx-Ax, m - - - (2)

となる。ここで、総和記号∑は、 Dx及び Ax, mの積 Dx'Ax, mを、 x= lから pまで加算することを表している。

そして、上記（2)式による積和演算による逆フィルタ処理結果を、 n X n画素の小領域での中心画素に対するノイズ抑制回路 36による処理結果の画素値として後段の回路（図 1の同時化回路 37)側に出力する。

[0031] 上記のように本実施例においては、 2つのパラメータ Cthl、 Cth2及びフィルタ処理結果の出力により重み付け係数 Wが決定されると共に、重み付け関数は、図 7に示すように平均画素値算出部 52の算出値としての平均値 Pavを変数とした関数 f、gにより 2つのパラメータ Cthl、 Cth2を介して決定されるようになっている。

この場合、図 7に示す両関数 f、 gは、単調減少の特性を有する。また、関数 fの傾きは、他方の関数 gよりも緩や力となっている。

このように両関数 f、 gが設定されているため、例えば平均画素値算出部 52の平均値 Pavが低、値 Pavaの場合と高!、値 Pavbとの場合では、図 6 (A)と図 6 (B)に示す重み付け関数が異なり、重み付け部 53により重み付けされる重み付け係数 Wが異なることになる。

[0032] 図 7と図 6 (A)及び図 6 (B)の比較力も分力るように、平均画素値算出部 52の平均値 Pavが低、（小さ、） Pavaであると、フィルタ処理結果 Coefに対して重み付け係数 Wが低い値となるように設定され、逆に平均画素値算出部 52の平均値 Pavが高い（大き、） Pavbであると、フィルタ処理結果 Coefに対して重み付け係数 Wが大きな値となるように設定されるようになる。

つまり、図 6 (A)の場合の重み付け係数 Wの場合には、フィルタ処理結果 Coefがかなり大きな閾値 Cthla以上になった場合に、初めて重み付け係数 Wが 1となり、その値より少し小さい閾値 Cth2a以下であると、重み付け係数 W力 ^になってしまう。従って、この場合には、フィルタ処理結果 Coefが重み付け係数 Wにより抑圧されて出力されること〖こなる。

[0033] これに対して、図 6 (B)の場合の重み付け係数 Wにお、ては、フィルタ処理結果 Co efが 0より大きいと、その場合における重み付け係数 Wは 0より大きぐかなり低い閾値 Cthlb以上になると、重み付け係数 Wが 1となり、フィルタ処理結果 Coefの値がそのまま出力される。

本実施例におけるノイズ抑制回路 36は、このように局所領域における明るさに応じて、その明るさが暗い程、同じフィルタ処理結果の値に対する重み付けを小さくすることにより、暗い画像領域におけるノイズを有効に抑制し、かつ明るさが明るい程、それに対する重み付けを大きくすることにより、明るい画像領域の画像情報のコントラストを維持するようにしている。

なお、フィルタ A1のフィルタ処理結果に対する重み係数 Wは、常に 1. 0とする。これにより、 DC成分を保持する。

次に、このように構成された本実施例の内視鏡装置の作用について説明する。図 1に示すように電子内視鏡 2を光源装置 3やビデオプロセッサ 4に接続して、電源を投入する。初期状態では、例えば通常観察状態に設定される。

通常観察時には、照明光の光路上に回転フィルタ 14の第 1のフィルタ組である R1 フィルタ 14rl, G1フィルタ 14gl, B1フィルタ 14blに位置するようにビデオプロセッサ 4内のモード切替回路 21が制御信号により移動モータ 18を制御する。

[0034] 体腔内組織の通常観察時における R1フィルタ 14rl, G1フィルタ 14gl, B1フィルタ 14bは、図 3に示したように各波長域がオーバーラップしており、 B1フィルタ 14bl による CCD25で撮像される撮像信号は、生体組織の浅層での組織情報を多く含む浅層及び中層組織情報を有するバンド画像が撮像される。また、 G1フィルタ 14glによる CCD25で撮像される撮像信号には、生体組織の中層での組織情報を多く含む浅層及び中層組織情報を有するバンド画像が撮像され、さらに R1フィルタ 14rlによる CCD25で撮像される撮像信号には、深層での組織情報を多く含む中層及び深層組織情報を有するバンド画像が撮像される。

そしてビデオプロセッサ 4により、これら RGB撮像信号を同時化して信号処理することで、内視鏡画像としては所望あるいは自然な色再現の内視鏡画像を得ることが可能となる。

[0035] なお、この通常観察の場合には、ビデオプロセッサ 4は、 AGC回路 35を通った画像データは、ノイズ抑制回路 36等の処理を行わないで、切替スィッチ 40を経て γ補正回路 41に入力される。そして、 γ補正処理、拡大処理、構造強調処理等が行われた後、セレクタ 44を介して同時ィ匕回路 45に入力され、同時ィ匕された後、さらに動画色ずれの補正等が行われた後、アナログの色信号に変換されて観察モニタ 5の表示面に内視鏡画像が表示される。

一方、電子内視鏡 2のモード切替スィッチ 20が押されると、その信号がビデオプロセッサ 4のモード切替回路 21に入力される。モード切替回路 21は、光源装置 3の移動モータ 18に制御信号を出力することで、通常観察時に光路上にあった回転フィルタ 14の第 1のフィルタ組を移動させ、第 2のフィルタ組を光路上に配置するように回転フィルタ 14を移動し、 ΝΒΙモードにする。

[0036] 第 2のフィルタ組による ΝΒΙモード時における R2フィルタ 14r2, G2フィルタ 14g2, B2フィルタ 14b2は、図 4に示したように離散的で狭帯域の分光特性を有するため、回転フィルタ 14の回転により、狭帯域な面順次光となる。

この場合、 B2フィルタ 14b2による CCD25で撮像される撮像信号には、浅層での組織情報を有するバンド画像が撮像され、また、 G2フィルタ 14g2による CCD25で撮像される撮像信号には中層での組織情報を有するバンド画像が撮像され、さらに R2フィルタ 14r2による CCD25で撮像される撮像信号には深層での組織情報を有するバンド画像が撮像される。

この時、図 3及び図 4から明らかなように、第 1のフィルタ組による透過光量に対して第 2のフィルタ組による透過光量は、その帯域が狭くなるため減少するため、調光制御パラメータ切替回路 50は、回転フィルタ 14の第 2のフィルタ組に応じた調光制御ノメータを調光回路 33に出力することで、調光回路 33は絞り装置 13を制御する。

[0037] このように NBIモード時には、照明光量が通常モード時よりも大幅に減少するため、絞り装置 13は開放状態に設定される場合が多い。

また、絞り装置 13が開放状態に設定されても、通常モード時に比較すると、照明光量が小さい状態になることがある。その場合には、照明光量が小さいことによる明るさの不足分を撮像された画像を増幅することで電気的に補正する力単に AGC回路 3 5による増幅率のアップ等では暗い画像部分でのノイズが目立つ画像になってしまうので、本実施例では図 5に示したノイズ抑制回路 36を通すことにより、以下に説明するように暗部領域におけるノイズを抑制しつつ、明部領域のコントラスト低下を軽減する。

AZD変換回路 32によりデジタル信号に変換され、 AGC回路 35により増幅された R、 G、 Bの画像データは、図 5に示すようにノイズ抑制回路 36を構成するフィルタ部 51に入力され、フィルタ部 51を構成するサイズ n X nの p個のフィルタ Al、 A2、 · ··、 Apに入力されると共に、平均画素値算出部 52に入力される。

[0038] フィルタ部 51は、入力画像データに対して、サンプルの画像データにより予め求められた KL変換行列に基づくフィルタ係数を用いて、フィルタ処理される。そして、フィルタ処理結果は、重み付け部 53に出力される。

また、平均画素値算出部 52は、フィルタ部 51で空間フィルタ処理に用いるのと同じ入力画像データの n X n画素の小領域 (局所領域)の画素値に対して平均値 Pavを算出する。その平均値 Pav及びフィルタ処理結果の値に応じて LUT56を介して重み付け部 53の重み付け回路 Wl、 W2、 · ··、 Wpの重み付け係数 Wを設定する。

本実施例においては、重み付け係数 Wは、図 7に示すように平均値 Pavの値に応じてその特性を決定する 2つのパラメータ Cthl, Cth2が設定された後、フィルタ処理結果 Coefの絶対値に応じて決定される。これらのパラメータ Cthl, Cth2により、例えば暗い画像部分の場合には、図 6 (A)のように設定され、逆に明るい画像部分の場合には図 6 (B)のように設定される。図 6 (A)及び図 6 (B)では、暗い場合での C thla、 Cth2aと、明るい場合での Cthlb、 Cth2bとの場合で示している。

[0039] 図 6 (A)及び図 6 (B)のように重み付け係数が設定されるため、フィルタ Axによるフィルタ処理結果 Coefx (図 6では Coef)の絶対値が小さい場合、つまり、 SZNが低いと考えられる部分では重み付け係数 Wの値が小さく、フィルタ処理結果 Coefxの絶対値が大きい場合には重み付け係数が大きくされる。

従って、この重み付け部 53により重み付け処理により、平均値 Pavが小さい場合には図 8 (A)の入力データに対して図 8 (B)のような処理結果となる。なお、図 8は、フィルタ処理した各周波数成分で示してヽる。

図 8 (A)に示すようにパラメータ Cth2の値をランダムノイズの程度に設定することにより、そのノイズを有効に抑制し、かつ高 SZNの画像情報に基づく周波数成分の低下を軽減した図 8 (B)の処理結果を得ることができる。つまり、ノイズに対しては、その抑制効果が大きぐかつ相対的に高 SZNの周波数成分が同時に低減されるのをパラメータ Cthlの値により回避するようにしている。従って、暗い画像領域での粘膜に基づく画像情報のコントラストの低下を軽減できることになる。

[0040] 一方、平均値 Pavが大きい場合には、パラメータ Cth2は、 0となり、かつもう 1つのノメータ Cthlも低い値に設定されるため、重み付け部 53に入力されるフィルタ処理結果 Coefは、殆どそのまま出力される処理となる。

従って、重み付け部 53により重み付け処理により、平均値 Pavが大きい場合には図 9 (A)の入力データに対して図 9 (B)のような処理結果となる。この場合には、重み付け部 53に入力される入力データが殆どそのまま出力されることになる為、明るい画像領域ではコントラスト低下を回避することができることになる。

重み付け部 53の各重み付け回路 Wxにより重み付け処理された処理結果の出力は、逆フィルタ部 55に入力され、上記のようにフィルタ部 51の各フィルタ Axにおける中心のフィルタ係数 Ax, mとの積和演算による逆フィルタ処理 (より具体的には、逆 K L変換)が行われてノイズ抑制された画素値の画像データが次段の同時ィ匕回路 37に出力される。

[0041] 上記ノイズ抑制回路 36は、例えば Rの画像データの 1フレーム分の処理が終了すると、同時ィ匕回路 37の R用フレームメモリに格納される。そして、ノイズ抑制回路 36は、次の Gの画像データの 1フレーム分の処理を開始し、その処理が終了すると、処理された Gの画像データは、同時ィ匕回路 37の G用フレームメモリに格納される。

この場合、タイミングジェネレータ 49は、ノイズ抑制回路 36のフィルタ係数格納部 5 4のフィルタ係数及び LUT56の重み係数のテーブルを切り替えて、 Gの画像データに対応したフィルタ係数で、同様にフィルタ処理等を行う。また、 Gの画像データの 1 フレーム分の処理が終了すると、 Bの画像データの 1フレーム分の処理を開始し、その処理が終了すると、処理された Bの画像データは、同時化回路 37の B用フレームメモリに格納される。この場合にも、ノイズ抑制回路 36は、 Bの画像データに対応したフィルタ係数で同様にフィルタ処理等を行うことになる。

[0042] 同時ィ匕回路 37に格納された R, G, Bの画像データは、同時に読み出され、色変換回路 38に入力され、この色変換回路 38は、カラー表示した場合の視認特性を良好なものとするために表示色を変換する処理を行う。この色変換回路 38により色変換された RGBの画像データは、面順次回路 39により面順次信号に変換される。

面順次信号は、切替スィッチ 40を経て γ補正回路 41側に入力され、以後は通常モードの場合と同様の処理が行われた後、観察モニタ 5に ΝΒΙモードの ΝΒΙ画像が表示される。

上記ノイズ抑制回路 36による全体的な処理手順は、図 10に示すようになる。ノイズ抑制回路 36の動作が開始すると、ステップ S1において処理対象画像データの有無が判定される。

[0043] 具体的には、 RGB画像データの何れかがノイズ抑制回路 36に入力され、中心画素を 1画素ずつずらしながら、画像の先頭力後尾へ向かって順次 n X n画素の画像データを抽出して処理対象の画像データとするが、抽出すべき n X n画素の画像データがある力否かが判定され、無い場合にはこの処理を終了し、ありと判定されると次のステップ S2の処理に進む。

ステップ S2にお、て、処理対象画像データから n X n画素の画像データが抽出され、次のステップ S 3により n X n画素の画像データにフィルタ部 51のフィルタ A 1〜 A pによりフィルタ処理が行われると共に、ステップ S4に示すように平均画素値算出部 5 2により平均値 Pavが算出される。

平均値 Pavが算出されると、ステップ S5に示すようにその平均値 Pavにより、フィルタ出力に対する重み付け関数の設定が行われる。

[0044] さらにステップ S6にお、て、後述する実施例 2で説明する AGCゲイン値、ノイズ抑制部（NRレベル調整部）によるノイズ抑制レベル、強調回路 43による強調レベル、 C CD種別により重み付け関数の補正を行った後、ステップ S7に進む。

このステップ S7において、ステップ S3によるフィルタ処理のフィルタ出力毎に、重み付け関数、即ち LUT56を参照して、フィルタ処理結果の値に応じた重み付け係数 W を求め、フィルタ処理結果と乗算して重み付けを行う。

この重み付けの処理により、特に暗部領域でのノイズを有効に抑圧し、かつ明部領域でのコントラスト低下を回避して、次のステップ S8に進む。

このステップ S8において、各周波数成分での重み付けの処理結果に対して各フィルタ Axの所定係数との積和演算を行って逆フィルタ処理を行!、、 n X n画素の中心画素の画素値を求めた後、ステップ S1に戻る。ステップ S1は再び処理対象の画素データの有無を判定し、有ればさらに次のステップ S 2において、上述した n X n画素の中心画素に隣接する _n X n画素の画像データが抽出され、同様の処理が繰り返される。

このようにして、処理対象となる画像データ全てに対して上述した処理が繰り返され、画像データ全てに対して処理が行われると、この処理を終了する。

本実施例によれば、上述したように、画像における局所的な明るさとフィルタ処理結果 Coefの値に応じて、フィルタ処理結果 Coefに対する重み付けを変えることにより、暗部で特に目立つ印象を与えるノイズを有効に抑制し、かつノイズ以外の画像のコントラスト低下を軽減し、また明部でのコントラスト低下を回避できる。

[0045] 従って、本実施例によれば、特に暗い画像部分が存在する場合にも、診断に適した内視鏡画像を得ることができる。

なお、本実施例においては、フィルタ係数、重み付け係数 Wを R、 G、 Bの画像毎に切り替えるようにしていた力 R、 G、 Bの画像で切り替えることなく共通化してノイズ抑制回路 36の回路規模を低減ィ匕するように変形した構成にしても良い。

また、上述の説明では、サンプルの画像データに対して KL変換基底をフィルタ係数に用いてノイズ抑制を行っていたが、他の変形例として、離散コサイン変換 (DCT) 基底を採用して、 R, G, Bの画像に共通のフィルタ処理を行うようにしても良い。この DCTを用いた場合、フィルタ係数に対称性を持たせられることになるので、回路規模を低減ィ匕できると共に、ノイズ抑制のために必要となる演算数も削減できるため、高速処理が可能となる。

[0046] また、上述の説明では、フィルタ部 51全体に対して、重み付け部 53の重み付け係数 Wを設定する、共通の LUT56を用いた力各フィルタ Axの出力毎に専用の LUT 56を設けるようにしても良、。

このようにすると、重み付けの自由度があがるため、特に暗い画像情報のコントラスト低下を抑えつつ、ノイズ抑制効果を向上させることが可能となる。例えば、ランダムノィズ以外に内視鏡システムや撮像素子、ある狭帯域光によって得られる画像情報等にお!/ヽて特異的となるようなノイズが存在する場合、その周波数成分に対応するフィルタ処理結果に対する重み付け係数を適切に設定することにより、そのノイズを有効に抑制することができる。そして、診断に適した画像が得られるようになる。

[0047] (実施例 2)

次に本発明の実施例 2を図 11等を参照して説明する。本実施例は、実施例 1を変形した構成にしたものである。本実施例は、異なる種別の撮像手段を備えた電子内視鏡が接続されたような場合や、輪郭或ヽは構造強調のレベルを変更したりした場合にも、ノイズ抑制を有効に行うことができるようにすることを目的とする。

実施例 1においては、ノイズ抑制回路 36は、 CCD25の種別等に依存しないで共通に使用していた力本実施例では、 CCD25の種別、動作状態 (AGC ON)に設定された場合の AGC回路 35のゲイン値、強調回路 43の強調レベルに応じて、その重み付け部による重み付け係数を変更する構成にしている。その他の構成は、実施例 1と同様である。

図 11は本発明の実施例 2におけるノイズ抑制回路 36の周辺部の回路構成を示す。本実施例においても、実施例 1で説明したように、 AGC回路 35の出力信号はノィズ抑制回路 36に入力され、ノイズ抑制がされた後、図 1では示している同時ィ匕回路 3 7等を経て強調回路 43に入力される。

[0048] また、本実施例では、 AGC回路 35の AGCゲインの情報と、強調回路 43による強調レベルの情報と、電子内視鏡 2に設けられた CCD種別検知回路 28Bにより検知された CCD25の種別の情報とがノイズ抑制回路 36に入力されるようになっている。なお、図 11に示す CCD種別検知回路 28Bによる CCD種別検知を、図 1のスコープ ID 発生回路 28によるスコープ ID力も行うようにしても良いし、ビデオプロセッサ 4に着脱自在で接続される図示しないコネクタの接続ピンにより CCD25の種別を検知できるようにしても良い。

より具体的には、図 12に示すようにノイズ抑制回路 36における LUT56' に、フィルタ部 51の出力、平均画素値算出部 52の出力となる平均値（出力値）、 CCD25の種別、 AGC回路 35の AGCゲイン値、強調回路 43の強調レベルの各情報が入力され、これらの情報により、（パラメータ Cthl、 Cth2を変更し)重み付け部 53の重み付け係数 Wが適切に変更設定される。

[0049] 例えば、 CCD25は、その CCD25の種別によりノイズレベルが異なる場合があり、本実施例においては、 CCD25の種別により異なるノイズレベルに応じてそのノイズレベルに対応した重み付け係数に変更するようにして、る。

具体的には CCD25として、例えば種別が異なり、ノイズが少ない方力も 4種の CC D25A、 25B, 25C, 25Dがあるとした場合、対応する重み付け係数もノイズの値に比例などさせて設定する。例えば、 CCD25I (I=A〜D)の種別を検知した場合、その種別に対応した補正係数 CIをパラメータ Cth (ここで、 Cthは Cthl, Cth2を総称したもの）に乗算する。ここで、 CA< CB< CC< CDである。

[0050] このように設定することにより、ノイズレベルの大きな CCDに対しては、小さな重み付け係数を与えることができる為、 CCDの種別によらず、適切な抑制効果を得ることが可能になる。

[0051] また、 AGC回路 25によるゲイン値により、ノイズ抑制の効果が変動してしまわないように、そのゲイン値に応じて重み付け係数の値を補正する。

具体的には、ゲイン値が増大されると明るさの平均値 Pavが見かけ上、ゲイン値に比例して大きくなるため、図 7の関数 f (Pav)、 g (Pav)を変更する必要があり、例えば図 7の横軸の Pavや縦軸の Cthのスケールをゲイン倍する。

図 13は、例えば点線で示す特性は、ゲインが 1の場合のパラメータ Cthl, Cth2の値により設定される重み付け係数 Wに対して、ゲイン値を a倍に増大（図 13では a = 2 )にした場合における重み付け係数 W (実線)を示す。ここで、実線で示す場合のパラメータ Cthl , Ct 2^r の値は、

Cthl' =Cthl X a

Cth2' =Cth2 X a となっている。

[0052] このように補正することにより、ゲインによって変化するフィルタ処理結果 Coefに応じて重み係数 Wを変更するので、ゲインに依存しなゾィズ抑制を行うことができる。ゲインの値で重み付け係数を補正する代わりに、明るさ算出手段となる平均画素値算出部 52の出力部に、この平均画素値算出部 52の出力をゲイン値で除算する除算器を設け、また各フィルタ Axの出力部に夫々のフィルタ処理結果をゲイン値で除算する除算器を設けて、更に各重み付け回路 Wxの出力部に夫々の重み付け結果をゲイン値で乗算する乗算器を設けるようにしても良ぐこの場合には重み付け係数をネ ΐ正しなくても良い。

また、強調回路 43により構造強調を行う場合には、その強調レベルにより強調量が増大するにつれ重み付け係数 Wの値が小さくなるように強調レベルに対応した補正係数 Cjをパラメータ Cthに乗算する。

このようにすることにより、構造強調を増大させた場合、通常はノイズも目立つようになるが、本実施例においては暗い画像領域で、ノイズが目立つことを軽減できるようになる。

また、構造強調を行う場合、特定の周波数成分を強調する場合には、その周波数に該当するフィルタ出力結果に対する重み付け係数 Wの値を小さくするようにしても良い。

[0053] その他は、実施例 1とほぼ同様の構成である。

このような構成による本実施例によれば、実施例 1の場合と同様の効果を有すると共に、さらに CCD25の種別、 AGC回路 35のゲイン値、強調回路 43の強調レベルが変更された場合に対しても適切にノイズ抑制ができる。

つまり、 CCD25の種別等が変更された場合にも、それらに対応して、特に暗い画像部分で目立つようになるノイズを有効に抑制し、かつノイズ以外の画像部分のコントラストが低下することを軽減して、診断し易、画像を得ることができる。

本実施例の第 1変形例として、例えばビデオプロセッサ 4におけるフロントパネル等に、ノイズ抑制レベル（NRレベルと略記）を調整する NRレベル調整部を設け、この N Rレベル調整部における NRレベルを可変設定する摘み（或いはスィッチ）を操作して、 NRレベルを変化すると、その変化に応じて重み付け部 53の重み付け係数も変更するようにしても良い。

[0054] 具体的には、この摘みを小さい NRレベルから大きな NRレベルに変更した場合、図 14に示すように重み付け部 53の重み付け係数 Wを決定するパラメータ Cth (つまり C thl, Cth2)を点線で示す特性から実線で示す特性のようにシフトさせる。なお、図 1 4では上述のパラメータ Cthl , Cth2をまとめた Cthで示して!/、る。

図 14に示すように、明るさの平均値 Pavに対して、パラメータ Cthの値を大きくする。例えば NRレベルに対応する補正係数を Cthの値に乗算する。

このようにすることにより、例えば小さい NRレベルから大きな NRレベルに変更した場合、その変更に伴ってフィルタ処理結果 Coefに対する重み付け係数 Wの値は小さく設定され、ノイズ抑制の機能が増大する。

なお、 NRレベルを変化させた場合、ノイズ抑制機能が効き始める画像の明るさは変化させな、ようにするために、図 14に示すように横軸とクロスする位置は変更しないようにする。

[0055] 従って、ユーザは、 NRレベルを変化させることにより、ノイズ抑制機能が開始する明るさを変えないで、ノイズ抑制効果をユーザの好み、例えばユーザが適切と思う画質が得られる状態に自由に設定することができる。

また、第 1変形例においては、ノイズ抑制機能が開始する明るさを変更しないようにしていたが、第 2変形例として NRレベルを変化させた場合、それに連動してこの明るさも変更するようにしても良、。

この第 2変形例においては、例えば小さい NRレベルから大きな NRレベルに変更した場合、その変更に伴って図 15の点線の特性力も実線で示す特性のようにパラメ一タ Cthを変更する。

つまり、平均値 Pavに対するパラメータ Cthを決定する特性図において、 Pav軸、 C th軸の切片の値を NRレベルに対応した補正係数で変更し、 NRレベルを大きくした場合、両切片の値を同時に大きくする。

[0056] このようにすることにより、ノイズ抑制効果が開始される明るさを変更でき、かつ明るさに対するノイズ抑制効果をユーザの好みに応じて変更できる。なお、図 15における特性をさらに複数用意しておき、その中の値力も選択できるようにしても良い。

なお、本実施例では、 AGC回路 35のゲイン、 CCD25の種別、強調レベル、 NRレベルにそれぞれ応じて重み付け係数を変更している力これらの内の少なくとも 1つで重み付け係数を変更するようにしても良、。

また、上記 AGC回路 35のゲインにより重み付け係数を変更すると説明したものは、ノイズ抑制回路 36に入力されるまでに増幅する増幅器のゲインに置換したものでも良い。

[0057] (実施例 3)

次に本発明の実施例 3を図 16から図 19を参照して説明する。本実施例は、ノイズ抑制の機能を向上しつつ、回路規模を抑制することを目的とする。

本実施例は、実施例 1或いは実施例 2において、さらに逆フィルタ処理した出力と原画素値とに対して、明るさの出力値を用いて加重平均を行うようにしたものである。図 16は、実施例 3におけるノイズ抑制回路周辺部の回路構成を示す。本実施例は、例えば実施例 1におけるノイズ抑制回路 36において、フィルタ部 51におけるフィルタサイズを大きくしたフィルタ部 51' によるノイズ抑制回路 36^ を採用している。フィルタサイズを大きくすると、周波数分解能が高くなり、ノイズ抑制効果を高められるが、回路規模が大きくなつてしまう。

[0058] 例えば、 5 X 5のフィルタサイズでは、十分に明る、画像領域にお!、てフィルタ処理逆フィルタ処理により、処理前の画素値を得るには全部で（5 X 5)の 25個のフィルタが必要となり、さらに 7 X 7のフィルタサイズでは全部で 49個のフィルタが必要になつてしまい、回路規模が大きくなつてしまう。

このため、本実施例では、 n X nのフィルタサイズを大きくしてノイズ抑制の機能を向上し、かつそのために回路規模が大きくなることを防止すベぐフィルタ数 rをフル次元、つまり（n X n)より少ない m (mく（n X n)とした整数）にしている。この場合、固有値が大きいものに対応するフィルタ程優先して用いることで、フィルタ数を削減した影響を軽減する。

つまり、固有値の小さヽフィルタ係数で求められるフィルタ処理結果 (周波数成分）は、高い周波数に相当し、低 SZNの場合となることがあり、このような周波数成分は低減すべきである力固有値の小さ、フィルタ係数のフィルタを用いな、場合には、常に抑制される為、フィルタ数削減によるノイズ抑制効果への影響を軽減できる。

[0059] また、逆フィルタ部 55の出力と原画素値とに対して、平均画素値算出部 52による出力値を用いて、加重平均を行うようにすることで、フィルタ数の削減による影響をさらに軽減している。

加重平均部 61は、例えば、図 17 (A)に示すように平均画素値算出部 52から出力される平均値 Pavに応じて変化する重み付け係数 sにより、下の（3)式で算出される値をフィルタマスク中心画素（（n+ l) Z2、 (n+ l) /2)における画素値 Poutとして出力する。つまり、

Pout=s -Porg+ (1 -s) -Pnr · '· (3)

ここで、 Pnr:ノイズ抑制回路 36' から入力値、 s :加重平均部 61での重み付け係数（≤1)、 Porg :フィルタマスク中心における入力画素値 (原画素値)である。これにより、平均画素値が大きく明るい場合には、入力画像値を出力し、暗くなるにつれ、ノイズ抑制処理した画素値が支配的になるように出力することで、明るい領域でのボケ感を抑え、暗い領域で目立ち易くなるノイズ感を抑制する。

[0060] 図 18は、本実施例による動作のフローチャートを示す。図 18に示す動作内容は、図 10に示すフローチャートにおいて、ステップ S8の後に、ステップ S 10の処理を行うつまり、ステップ S8において、逆フィルタ処理の後に、ステップ S 10に示すようにこの逆フィルタ処理の出力と注目画素値 (フィルタマスク中心における入力画素値）とを明るさの平均値 Pavを用いて加重平均する処理を行い、この処理の後、ステップ S1 の処理に移る。その他は、図 10と同様の処理動作であり、その説明を省略する。なお、図 18では、図 10の場合と同様にステップ S6において、 AGCゲイン値等により重み付け部 53による重み付けを補正する実施例 2の内容で示している。

[0061] 本実施例の構成によれば、フィルタサイズ nX nのフィルタ数 rを、より少ない m個に減らしても原信号出力が可能であり、またノイズ抑制処理も実現できるため、ハード規模の縮小化が可能となる。また高速処理も可能となる。このようにして、本実施例は、フィルタ個数を削減したノイズ抑制回路の出力データと、注目画素の画像データとの加重平均を局所的な明るさに応じて行うことで、回路規模を低減し、ノイズ抑制の機能を向上しつつ、特に明るい領域での鮮鋭度低下を回避することができる。

なお、図 17 (A)では加重平均する重み付け係数 sを明るさの平均値 Pav力^の値からリニアに増大させているが、本実施例の変形例として、例えば図 17 (B)、図 17 (C) に示すように重み付け係数 sの傾きや、横軸 Pavとの切片を、内視鏡操作者が設定変更可能なノイズ抑制レベルにより変更できるようにしても良い。

[0062] また、図 19は、加重平均部 61における重み係数 sの関数 (A)と、重み付け関数の特性を決定するパラメータ Cthlの関数 (B)の関係を示し、重み付け部 53での重み係数 Wが 1となるパラメータ Cthlが値 0となる平均値 Pav— cs以上の明るさで、加重平均部 61の重み係数 sが 1. 0としている。これにより、明るさ変化に対してノイズ抑制の効果が急激に変化することを軽減することが可能である。

なお、上述した各実施例等を部分的に組み合わせる等して他の実施例等を構成しても良い。

また、上述した各実施例において、 NBIモードにおいては、光源装置 3は図 4に示すように R2, G2, B2の狭帯域の波長の光で照明を行うと説明した力例えば G2, B 2の 2つの狭帯域の波長の光で照明を行うようにしても良い。

この場合には、 G2, B2の照明光の下で得た G, Bの画像データをノイズ抑制回路 3 6で画像処理した後、色変換回路 38において、式（1)により G, Bの画像データから R, G, Bチャンネルの画像データを生成すれば良い。

[0063] なお、図 1のホワイトバランス回路 34で用いる Rの画像データは、 Bの画像データを用いることとする。即ち、図示してないフレームメモリを AZD変換回路 32とホワイトバランス回路 34の間に設け、タイミングジヱネレータ 49のタイミング信号に同期して、フレームメモリに記憶させた Bの画像データを Rの画像データの代わりにホワイトバランス回路 34に出力する。

[0064] NBIモードにぉ、ては、粘膜組織の表層付近の血管走行状態等、短波長側の光により得られる生体情報が有用であるため、このように短波長側の 2つの狭帯域光を用いた場合には、表層付近の血管走行状態等を鮮明に示す画像を色変換処理により構成することが可能となり、診断する場合に有効となる。

なお上述の説明では、ノイズ抑制回路 36、 36' を適用する場合、 NBIモードの場合に対して有効であると説明したが、以下の実施例 4で説明する蛍光観察画像を得る内視鏡装置の場合にもノイズ抑制回路 36、 3 は有効である。

また、この場合には、予め代表的な蛍光画像及び反射光による反射画像を撮像して、標本となる画像データを作成し、その画像データに対して固有値及び固有べタトルを求めて KL変換基底のフィルタ係数を用意しておき、このフィルタ係数を用いてフィルタ処理等のノイズ抑制処理を行う。

[0065] また、通常モードと NBIモードの他に、蛍光観察を行う蛍光モードを備えた内視鏡装置を形成し、 NBIモードを選択した場合には上述した実施例 1〜実施例 3のようにノイズ抑制の画像処理を行い、蛍光モードを選択した場合には、蛍光モードに対応したフィルタ係数等を用いてノイズ抑制の画像処理を行うようにしても良!、。

なお、上述の各実施例においては、面順次式の内視鏡装置 1の場合で説明したが、同時式の内視鏡装置の場合においても、 AZD変換した R, G, Bの画像データをメモリにー且格納し、これら R, G, Bの画像データを R, G, Bの色成分画像として順次読み出して面順次の画像データに変換することにより、上述した場合と同様にノイズ抑制を行うことができることは明らかである。また、色分離した場合には、輝度と色差信号が得られる場合にも、マトリクス回路等により R. G, Bの画像データに変換すれば良い。

[0066] つまり、上述した各実施例は同時式の電子内視鏡や同時式の光源装置及び同時式のビデオプロセッサの場合にも適用できる。

また、上述の説明では、明るさ算出手段としての平均画素値算出部 52は、フィルタ処理する n X nの画素サイズにおける平均値 Pavを算出して!/、るが、フィルタ処理する小領域と同じ局所領域で平均値 Pav等の明るさを算出するものに限定されるものでなぐ例えば n X nの画素サイズを含む局所領域、具体的には aを 2, 4等の偶数として、（n+a) X (n+a)の画素サイズの局所領域で平均値を算出するように設定した場合も含む。上述した実施例 1から実施例 3によれば、コントラスト低下を軽減しながらノイズを有効に抑制できる効果を有する。

[0067] (実施例 4)

次に図 20から図 22を参照して、本発明の実施例 4を説明する。まず、本実施例の背景を説明する。なお、後述する実施例 5も基本的には同じ背景である。

例えば日本国特開平 1— 181168号公報では、対象画素値と、周辺画素の平均値とを比較して、その差分が所定の閾値以上であれば、対象画素値を周辺画素の平均値で置換していた。

し力しながら、この方法では、白傷ノイズが隣接画素に存在する場合には、平均値が高くなり、ノイズ抑制効果が十分に得られないといった問題があった。

また、メディアンフィルタを応用したノイズ抑制方法も提案されている（日本国特開 2 004— 313413号)。この場合にも、同様の欠点がある。

蛍光観察等のように、撮像素子への入射光量の少なヽ環境下で明るヽ画像を得るために、撮像素子自体に電荷増倍機構が設けられた高感度撮像素子が使用されることがあるが、画像情報のみならず、画素欠陥に起因する白傷ノイズも増幅してしまう。このため、高感度撮像素子の場合には、特に白傷ノイズによる影響を軽減できることが望ましい。

このため、本実施例は、撮像素子の画素欠陥として知られる白傷ノイズが注目する画素に隣接して存在する場合にも、白傷ノイズ抑制を適切に、若しくは白傷ノイズ軽減ができる（内視鏡用）画像処理装置或いは内視鏡装置を提供することを目的とする

[0068] そして、上記目的を達成するために、画像処理装置は、以下の（a)、 (b)の構成にしている。

(a)撮像素子により撮像された画像データにおける対象画素値と周辺画素値の平均値との差分を導出し、前記差分を所定の閾値と比較して、閾値以上であれば対象画素を周辺画素平均値に置換する画像処理装置において、周辺画素を画素値の大きい順に並べる並べ替え手段と、前記並べ替え手段により設定された最大の画素値側のもの (単数或いは複数)を除いて前記平均値を算出する平均値算出手段を設けたことを特徴とする。

(b)撮像素子により撮像された画像データにおける対象画素値と周辺画素値の平均値との差分を導出し、前記差分を所定の閾値と比較して、閾値以上であれば対象画素を周辺画素平均値に置換する画像処理装置において、周辺画素を画素値の大きい順から単数或いは複数除外して、前記平均値を算出する平均値算出手段を設けたことを特徴とする。

[0069] また、上記目的を達成するために、内視鏡装置は、以下の（c)、 (d)の構成にしている。

(c)撮像素子を内蔵した内視鏡と、前記撮像素子により撮像された画像データにおける対象画素値と周辺画素値の平均値との差分を導出し、前記差分を所定の閾値と比較して、閾値以上であれば対象画素を周辺画素平均値に置換する画像処理装置とを有し、前記画像処理装置は、周辺画素を画素値の大きい順に並べる並べ替え手段と、前記並べ替え手段により設定された最大の画素値側のもの（単数或いは複数）を除いて前記平均値を算出する平均値算出手段とを有する内視鏡装置。

(d)撮像素子を内蔵した内視鏡と、前記撮像素子により撮像された画像データにおける対象画素値と周辺画素値の平均値との差分を導出し、前記差分を所定の閾値と比較して、閾値以上であれば対象画素を周辺画素平均値に置換する画像処理装置とを有し、前記画像処理装置は、周辺画素を画素値の大きい順力単数或いは複数除外して、前記平均値を算出する平均値算出手段を有する内視鏡装置。

[0070] 次に本実施例を具体的に説明する。図 20は、本実施例を備えた内視鏡装置 101 の全体構成を示す。この内視鏡装置 101は、電子内視鏡 102と、光源装置 103と、ビデオプロセッサ 104と、観察モニタ 5とから構成される。

本内視鏡装置 101は、通常観察と蛍光観察を行うモードを備えている。このため、電子内視鏡 102は、例えば図 1の電子内視鏡 2における CCD25の代わりに CCD素子内部に増幅機能 (電荷増倍機能)を備えた高感度撮像素子としての高感度 CCD2 5Eを採用している。また、この高感度 CCD25Eの撮像面の前には励起光をカットする励起光カットフィルタ 106が配置されており、励起光カットフィルタ 106は、蛍光観察の場合に観察対象部位に照射された励起光の反射光をカットし、蛍光波長を透過する。

[0071] また、光源装置 103は、図 1の光源装置 3において、回転フィルタ 14における通常光観察用の第 1のフィルタ組の内側に配置されている第 2のフィルタ組の代わりに蛍光観察用の第 3のフィルタ組を設けた回転フィルタ 14Bが採用されている。

また、ビデオプロセッサ 104は、 CCDドライバ 29から高感度 CCD25Eに CCD駆動信号を印加すると共に、制御電圧発生回路 107から高感度 CCD25Eの増幅率の値を決定する制御電圧を印加する。

また、高感度 CCD25Eの出力信号は、プロセス回路 31、 AZD変換回路 32を経て調光回路 33と、制御電圧発生回路 107と、白傷ノイズを抑制する白傷ノイズ抑制回路 111に入力される。この白傷ノイズ抑制回路 111の主要部は、図 21に示すような構成になっている。

[0072] 調光回路 33と、制御電圧発生回路 107は、観察モニタ 5上での画像が適当な明るさになるように協調して動作する。調光回路 33は光源装置 103の絞り装置 13を制御し、また制御電圧発生回路 107は、電子内視鏡 102の高感度 CCD25Eに対してその増幅率を制御する制御電圧を印加する。高感度 CCD25Eは、制御電圧の値により、その増幅率が決定されることになる。

AZD変換回路 32から出力される画像データは、白傷ノイズ抑制回路 111を構成する減算器 112及びセレクタ 113に図示しな、遅延回路を介して入力される。

また、この画像データの各画素が入力されるタイミングで、並び替え部 114を起動し、この並び替え部 114は、図 22に示すように 3 X 3画素のマスク 115における 9個の画素の画素 Ml 1〜M33における処理の対象となる対象画素 M22を中央として、これを除く 8個の周辺画素の画素の値を最大のもの力最小のものまで並び替えの処理を行う。

[0073] なお、この並び替えは、実際には、少なくとも最大のものを算出する機能を持てば良い。そして、最大画素値の画素 Mmaxを除いた 7個の画素値（図 21ではこれを Ml 〜M7)を平均値算出部 116に出力し、平均値算出部 116は、算出した平均値く M >を減算器 112に出力すると共に、セレクタ 113に出力する。

減算器 112は、対象画素 M22から (最大画素のものを除外した)周辺画素の平均値 < M>を減算した減算値を比較器 117に出力する。比較器 117は、この減算値と、他方の入力端に印加される閾値とを比較する。そして、比較器 117による比較結果をセレクト信号としてセレクタ 113の切替を制御する。

セレクタ 113は、セレクト信号により、対象画素 M22の値或いは平均値 < M>をセレクトして、この白傷ノイズ抑制回路 111の出力信号として、次段の同時化回路 45側に出力する。

[0074] 具体的には、減算器 112の出力の値が閾値より小さいと、対象画素 M22は、白傷ノイズでないと判定してセレクタ 113は対象画素 M22を出力する。

一方、減算器 112の出力の値が閾値以上であると、対象画素 M22は、白傷ノイズであると判定して、セレクタ 113は平均値 < M>を出力し、白傷ノイズをこの平均値 < M>で置換することにより白傷ノイズを抑制する。

上記比較器 117に出力される閾値は、図 20に示すように閾値を格納した閾値メモリ 118から出力される。

この閾値メモリ 118には、異なるアドレスに対応して異なる閾値が格納されている。そして、制御電圧発生回路 107から出力される制御電圧のレベルに応じて異なるアドレス値を発生するアドレス発生回路 119の出力により、制御電圧のレベル、換言すると高感度 CCD25Eの増幅率に対応した閾値が比較器 117に出力される。

[0075] 高感度 CCD25Eは、制御電圧のレベルに応じて略指数関数的に増幅率が増大するため、白傷ノイズの無い画素と、白傷ノイズのある画素との差、すなわち白傷ノイズ値は、増幅率が大きくなる程大きくなる。

このように高感度 CCD25Eは、制御電圧のレベルに応じて異なる増幅率に設定されるため、本実施例では複数の増幅率に対応した複数の閾値を予め用意し、設定される増幅率に対応した閾値を出力できるようにアドレス発生回路 119と閾値メモリ 11 8を設けて、増幅率が変化した場合においても、適切な閾値が選択されるようにしている。

なお、白傷ノイズ抑制回路 111は、蛍光観察を行う蛍光モード時に動作し、通常モード時には動作しないで、 AZD変換回路 32の出力信号は、セレクタ 113を経て同時ィ匕回路 45に入力される。 [0076] また、モード切替スィッチ 20により、通常モードにした場合には、実施例 1の場合と同様に照明光路上には第 1のフィルタ組が配置されて、図 3に示す Rl, Gl, B1の照明光で照明を行う。一方、蛍光モード時には、図 26に示すように照明光路上に第 3 のフィルタ組が配置される。第 3のフィルタ糸 1R3、 G3、 B3は、例えば図 4に示す R2, G2, B2の透過特性を持つフィルタを用いることもでき、 B2を励起光としてその蛍光を受光する。他の R2, G2は、その反射光像を蛍光画像と重畳して表示するのに用いる。従って、蛍光画像のみを表示しても良い。

その他の構成は、実施例 1において説明したものと同じ構成要素には、同じ符号を付け、その説明を省略する。

[0077] 本実施例では、白傷ノイズが、高感度 CCD25Eの増幅率が大きく設定された場合に、特に顕著になるため、蛍光モード時に白傷ノイズ抑制回路 111が機能する構成にしている。

次に本実施例における蛍光モード時における白傷ノイズ抑制回路 111の動作を説明する。なお、通常モード時の動作は、実施例 1における拡大等の一部の機能を削除した動作と同様である。

蛍光モード時には、第 3のフィルタ組が照明光路上に配置され、この場合には励起光が観察対象部位に照射される。そして、観察対象部位における励起光により励起されて発生した蛍光は、高感度 CCD25Eにより受光される。この場合、観察対象部位で反射された励起光は励起光カットフィルタ 106によりカットされ、高感度 CCD25 Eには入射されない。

[0078] 高感度 CCD25Eにより撮像され、 AZD変換回路 32により AZD変換された画像データは、図 21に示すように白傷ノイズ抑制回路 111に入力される。白傷ノイズ抑制回路 111に順次入力される対象画素 M22の画像データは、減算器 112とセレクタ 1 13に入力される。

また、並び替え部 114は、対象画素 M22の周囲画素を画素値の大きい順に並び替え、最大画素値の画素 Mmaxのものを除外した残りの画素 M1〜M7を平均値算出部 116に出力し、平均値 < M>が算出される。

そして、減算器 112は、対象画素 M22から平均値 < M>を減算した出力値を比較器 117に出力し、この比較器 117は、その出力値を閾値と比較する。

[0079] 平均値 < M>は、すでに最大画素値の画素 Mmaxを除外した平均値であるため、仮に周辺画素に白傷ノイズがある画素が存在してもその影響が除外されたものとなつている。従って、減算器 112の出力値を比較器 117により、閾値と比較することにより、対象画素 M22が白傷ノイズがある画素であるか否かを適切に判定できる。

つまり、本実施例によれば、対象画素の周辺に隣接して白傷ノイズがある画素が存在した場合にも、その白傷ノイズの影響を殆ど受けることなぐ対象画素 M22が白傷ノイズを含むカゝ否かを判定でき、かつ白傷ノイズを含む場合にも適切な値で置換して白傷ノイズを有効に抑制することができる。

以上の動作力分力るように上記並び替え部 114は、画素値を並び替えずに周辺画素における最大画素値の画素 Mmaxを検出して、その最大画素値の画素 Mmax を除外して、その残りの画素からその平均値算出部 116に出力するものでも良い。また、対象画素 M22に隣接して例えば 2つの白傷ノイズのある画素が存在する可能性がある場合には、最大画素値の画素 Mmaxの他に 2番目に大きな画素値のものとを除外して、その残りの画素を平均値算出部 116に出力して平均値 < M>を算出するものでも良い。

[0080] このように本実施例によれば、白傷ノイズが隣接して存在する画素の場合にも、周辺画素の平均値 < M >の中に白傷ノイズの影響が含まれなくなるため、適正に白傷ノイズを補正することができる。

なお、本実施例は、通常の画素に比べて、欠損画素力、これに類似した極端に小さな画素値となる画素（以下、黒傷ノイズの画素）が存在する可能性がある場合にも同様に適用することができる。

この場合には、周辺画素における最小画素値のものを除外して平均値を算出し、平均値力対象画素の値を減算したものを閾値と比較して、黒傷ノイズの判定を行ヽ、その判定結果に応じて対象画素を置換して出力する力否かを決めるようにしても良い。

なお、本実施例では、素子内部に増幅機能を備えた高感度撮像素子の場合で説明したが、素子内部に増幅機能を有しない CCD25等の撮像素子においても、例えば AGC回路 35を設けて増幅した場合に対しても同様に適用することができる。

[0081] 次に本実施例の第 1変形例を説明する。従来の面順次式内視鏡装置では、 RGB 各色において、対象画素値と、周辺画素値と、周辺画素平均値とを比較して、その差分が所定の閾値以上である画素を白傷ノイズと判断し、対象画素値を周辺画素平均値に置換していた。

し力しながら、構造の境界情報や、ランダムノイズのように、 RGB3色のうち、ある色のみが周辺画素よりも突出して明るければ、その色のその画素は白傷と判断されて補正されてしまう為、白傷ノイズは補正されるが、白傷ノイズ以外の画素も多数補正されてしまうこととなり、画像のボケ感が増すといった問題があった。

このため、本変形例では RGB各色において、対象画素値と周辺画素平均値との差分を導出し、所定の閾値と比較して、閾値以上であれば対象画素値を周辺画素平均値に置換する内視鏡装置において、 RGB全色の差分が閾値以上である場合のみ、白傷ノイズと判断し、その画素のみ周辺画素平均値に置換するようにする。

[0082] また、カラーバランス値のように、 RGBそれぞれに所定のゲインが力かって、る場合には、それぞれのゲイン値を考慮した閾値が色毎に設定される形式を追加してよい。また、閾値は、高感度撮像素子の増幅率に応じて、変化させる構成を追加してもよい。

本変形例は、図 20の構成におて、 AZD変換回路 32の画像データをそのまま同時ィ匕回路 45に一時格納し、同時ィ匕回路 45から読み出した R画像データ、 G画像データ、 B画像データに対して図 23に示すような白傷ノイズ抑制回路 121を通して、白傷ノイズを抑制する。

図 23に示すように同時ィ匕回路 45から白傷ノイズ抑制回路 121に入力される R画像データ Ri、 G画像データ Gi、 B画像データ Biは、それぞれ R成分用判定回路 122R, G成分用判定回路 122G, B成分用判定回路 122Bに入力される。

[0083] これら R成分用判定回路 122R, G成分用判定回路 122G, B成分用判定回路 122 Bの出力信号は、セレクタ 123に入力されると共に、 3色とも閾値以上力否かを判定する判定回路 124に入力される。

また、この判定回路 124の出力信号は、セレクト信号として、セレクタ 123の切替を制御する。そして、セレクタ 123からそれぞれ R出力画像データ Ro、 G出力画像データ Go、 B出力画像データ Boが白傷ノイズ抑制回路 121の出力信号として出力される

R画像データ Riの対象画素 M22rは、 R成分用判定回路 122Rを構成するディレイ回路 125を経て減算器 126に入力されると共に、セレクタ 123に入力される。

[0084] また、この対象画素 M22rの周辺画素 Mijr (i, jはそれぞれ 1から 3までの任意の整数であるが、但し i=j = 2の対象画素 M22の場合のみを除く。また、添え字 rは、 R成分の画素であることを示す。）は、平均値算出部 127に入力され、平均値く Mr>が算出される。

算出されたこの平均値く Mr >は、減算器 126に入力されると共に、セレクタ 123に入力される。減算器 126は、対象画素 M22rの値から平均値く Mr >を減算して、減算出力は、比較器 128に入力され、この比較器 128により、 R成分用閾値 Thrと比較される。

この比較器 128の比較結果 Drは、判定回路 124に入力される。

G画像データ Giが入力される G成分用判定回路 122G, B画像データ Biが入力される B成分用判定回路 122Bは、 R成分用判定回路 122Rと基本的に同じ構成であり、単に閾値 Thrがそれぞれ閾値 Thg, Thbに変更されている。

[0085] そして、 G成分用判定回路 122Gは、セレクタ 123に対象画素 M22gの出力と、平均値く Mg>とを出力し、判定回路 124には比較結果 Dgを出力する。

また、 B成分用判定回路 122Bは、セレクタ 123に対象画素 M22bの出力と、平均値く Mb >とを出力し、判定回路 124には比較結果 Dbを出力する。

判定回路 124は、比較結果 Dr, Dg, Db全てが閾値 Thr, Thg, Thb以上であると判定した場合のみ、セレクタ 123を切り替えて平均値く Mr > , < Mg> , < Mb >を出力させ、それ以外の場合には、対象画素 M22r、 M22g、 M22bを出力させる。

[0086] つまり、判定回路 124は、

I M22r- < Mr> | ≥Thr

I M22g- < Mg> I ≥Thg

I M22b- < Mb > I ≥Thb を同時に満たす場合のみ、対象画素 M22は、白傷ノイズの画素であると判定し、それぉぞれ平均値に置換して出力させるようにする。その他の場合には、このような置換を行わない。

本変形例の効果として、全色が所定の閾値である箇所のみ抽出できることから、白傷ノイズのように全色で突出した画素値となることの検出により確実に判定でき、かつ構造の境界情報やランダムノイズのように単色で突出している画素の補正を制限し、過剰な補正による画像のボケ感を抑制することができ、結果として、白傷ノイズの検出及びその補正機能を向上することができる。

[0087] 次に第 2変形例を説明する。蛍光観察等のように、撮像素子への入射光量の少な Vヽ環境下で明る!/ヽ画像を得るために、撮像素子自体に電荷増倍機構が設けられた高感度撮像素子が使用されているが、画像情報のみならず、画素欠陥に起因する白傷ノイズも増幅してしまう。

このため、白傷ノイズ補正手段として、従来例では、面順次内視鏡の RGB各色において、対象画素値と、周辺画素値とを比較して、その差分が所定の閾値以上である画素を白傷ノイズと判断し、対象画素値を周辺画素値に変換していた。しかしながら、この方式ではハレーションの境界領域も白傷ノイズとして検出して補正しまうこととなり、この補正により不要な画素を補正して画像をぼ力してしまう欠点があった。

[0088] このため、本変形例は、ハレーション領域を認識 (判定)することにより、ハレーション領域と判定されたその領域では、白傷ノイズの補正処理の対象外とする。このハレーシヨン領域力否かの判定方法としては、

A.対象画素の画素値により判定する。具体的には、ハレーションであるか否かを、最大画素値であるか否かにより判定する。この場合、白傷ノイズは、周囲よりも若干、その値が大きくなるものの、最大画素値ではないという特性を利用する。

B.対象画素を含む、隣接した複数の領域にわたって、最大画素値となる画素が存在する場合には、ハレーション領域と判定する。

[0089] C.増幅率が大きい場合、白傷画素が最大値 (飽和画素と同じ)となる場合があり、 A の方式ではノイズ補正されない可能性がある。それを防止する為、単一画素のみでノ、レーシヨン画素と判定した場合は、白傷 (ノイズ)と判定し (直し)、ノイズ補正対象とする。図 24は、このようにハレーション判定する手段を備えた場合の白傷ノイズ抑制回路 131の構成を示す。

上述した図 22のように対象画素 M22に対してこれを囲む周辺画素を Ml 1〜M33 (M22を除く）としたマスクを設定した場合、対象画素 M22の信号は、セレクタ 113に入力されると共に、比較器 132に入力され、閾値 Thと比較される。

また、対象画素 M22の周辺画素 Mij (i, jは 1〜3の任意の整数で、 i=j = 2を除く）の信号は、（周辺画素）平均値算出部 133に入力され、周辺画素 Mijの平均値 < M >が算出され、この平均値 < M>は、セレクタ 113に入力される。

[0090] また、本変形例では、対象画素 M22の周辺画素 M11〜M33 (M22を除く）における斜め方向に隣接するものを除いた特定の周辺画素 M12, M21, M23, M32の信号は、ハレーション有無判定回路 134に入力され、ハレーション領域の画素か否かが判定される。

このハレーション有無判定回路 134による判定結果 Dhは、比較器 132の比較結果 Dmと共に判定回路 135に入力され、両比較結果に応じた判定出力がセレクト信号としてセレクタ 113の切替を制御する。

ハレーション有無判定回路 134は、以下の D〜Fのいずれかによる判定をする。なお、以下では各画素の画像データが 8ビット (0〜255)の場合で説明する。

D.中心画素 M22が最大画素値の 255であれば、ハレーションと判定する。

[0091] E.中心画素 M22が最大画素値 255であって、かつ中心画素 M22の隣接画素（横、縦方向のみ、斜めは除外）に、最大画素値の 255となる画素が 1画素以上あれば、中心画素 M22はハレーションとする。

F.中心画素 M22が最大画素値の 255で、周辺画素値は最大画素値の 255でない場合には、ハレーションでないと判定する。

判定回路 135は、ハレーション有無判定回路 134による判定結果 Dhがハレーションと判定すれば、比較器 132の比較結果 Dmに拘わらず、セレクタ 113が中心画素 M22を出力するためのセレクト信号をセレクタ 113に出力する。ハレーション有無判定回路 134よる判定結果 Dhがハレーションでないと判定し、かつ比較器 132の比較結果 Dmが閾値以上であれば、セレクタ 113は、平均値 < M>を出力するためのセレクト信号をセレクタ 113に出力し、また判定結果 Dhがハレーションでないと判定し、かつ比較結果 Dmが閾値以下であれば、セレクタ 113は、中心画素 M22を出力するためのセレクタ信号をセレクタ 113へ出力する。

[0092] 例えば、図 25は白傷ノイズ抑制回路 131に入力される注目画素及びその周辺画素の画素値の 1例を示す。この場合には、 D或いは Eに該当するので、中心画素は、ハレーションと判定して、セレクト信号はセレクタ 113の切替を行わないで、中心画素 M22のデータ 255がそのまま出力されることになる。

更に、高感度 CCD25Eに対する増幅率に応じて判定方法を変更する構成にしても良い。つまり、増幅率が所定の閾値以下である場合、判定回路 135は上記 D或いは Eによりハレーション画素を判定し、閾値以上である場合には上記 Fにより判定する本変形例によれば、白傷ノイズ補正時に、ハレーション領域は除外する為、不要な画素をぼかすことが無くなり、画像を鮮明化することができる。

[0093] (第 5実施例）

次に図 27から図 31を参照して、本発明の第 5実施例を説明する。本実施例は、一組の光源装置及び画像処理装置 (具体的にはビデオプロセッサ）に対して、特性の異なる複数の、蛍光観察可能な内視鏡が接続された場合でも、蛍光観察画像の SZ N低下を回避しつつ、撮像素子における画素欠陥を補正することが可能な画像処理装置及び内視鏡装置を提供することを目的とする。

[0094] そして、上記目的を達成するために、画像処理装置は、以下の（e)、 (f)の構成にしている。

(e)蛍光観察に用いられる透過波長特性が異なるフィルタをそれぞれ有し、電荷を蓄積する事によって被写体像を撮像する第 1及び第 2の撮像素子をそれぞれ内蔵すると共に、蓄積時間に関する情報をそれぞれ記憶する第 1及び第 2の記憶手段を内蔵した第 1及び第 2の内視鏡が選択的に接続され、前記第 1及び第 2の撮像素子により撮像された画像データにおける対象画素値と周辺画素値の平均値との差分を導出し、前記差分を所定の閾値と比較して、閾値以上であれば対象画素を周辺画素平均値に置換する画像処理手段と、周辺画素を画素値の大き、順に並べる並べ替え手段と、前記並べ替え手段により設定された最大の画素値側のもの（単数或いは複数)を除、て前記平均値を算出する平均値算出手段と、

前記記憶手段における蓄積時間に関する情報に基づき、前記画像処理に関する処理パラメータを変更する手段と、

を備えたことを特徴とする画像処理装置。

[0095] (f)蛍光観察に用いられる透過波長特性が異なるフィルタをそれぞれ有し、電荷を蓄積する事によって被写体像を撮像する第 1及び第 2の撮像素子をそれぞれ内蔵すると共に、蓄積時間に関する情報をそれぞれ記憶する第 1及び第 2の記憶手段を内蔵した第 1及び第 2の内視鏡が選択的に接続され、前記第 1及び第 2の撮像素子により撮像された画像データにおける対象画素値と周辺画素値の平均値との差分を導出し、前記差分を所定の閾値と比較して、閾値以上であれば対象画素を周辺画素平均値に置換する画像処理手段と、

周辺画素を画素値の大きい順力単数或いは複数除外して、前記平均値を算出する平均値算出手段と、

を備えたことを特徴とする画像処理装置。

[0096] また、上記目的を達成するために、内視鏡装置は、以下の（g)〜 (k)の構成にしている。

(g)蛍光観察に用いられる透過波長特性が異なるフィルタをそれぞれ有し、電荷を蓄積する事によって被写体像を撮像する第 1及び第 2の撮像素子をそれぞれ内蔵した第 1及び第 2の内視鏡と、

前記第 1及び第 2の内視鏡にそれぞれ設けられ、蓄積時間に関する情報をそれぞれ記憶する第 1及び第 2の記憶手段と、

前記第 1又は第 2の内視鏡を経て被写体を照明光で照明する照明手段と、前記第 1及び第 2の撮像素子により撮像された画像データにおける対象画素値と周辺画素値の平均値との差分を導出し、前記差分を所定の閾値と比較して、閾値以上であれば対象画素を周辺画素平均値に置換する画像処理装置とを有し、前記画像処理装置は、周辺画素を画素値の大きい順に並べる並べ替え手段と、前記並べ替え手段により設定された最大の画素値側のもの（単数或！ヽは複数)を除ヽて前記平均値を算出する平均値算出手段と、前記記憶手段における蓄積時間に関する情報に基づき、前記画像処理に関する処理パラメータを変更する手段と、を備えたことを特徴とする内視鏡装置。

[0097] (h)蛍光観察に用いられる透過波長特性が異なるフィルタをそれぞれ有し、電荷を蓄積する事によって被写体像を撮像する第 1及び第 2の撮像素子をそれぞれ内蔵した第 1及び第 2の内視鏡と、

前記第 1又は第 2の内視鏡を経て被写体を照明光で照明する照明手段と、前記第 1及び第 2の撮像素子により撮像された画像データにおける対象画素値と周辺画素値の平均値との差分を導出し、前記差分を所定の閾値と比較して、閾値以上であれば対象画素を周辺画素平均値に置換する画像処理装置とを有し、前記画像処理装置は、周辺画素を画素値の大き!、順から単数或いは複数除外して、前記平均値を算出する平均値算出手段と、前記記憶手段における蓄積時間に関する情報に基づき、前記画像処理に関する処理パラメータを変更する手段と、を備えたことを特徴とする内視鏡装置。

[0098] (i) hにお、て、前記処理パラメータは、前記ノイズ抑制手段における前記閾値である

(j) hにおいて、前記第 1及び第 2の記憶手段は、前記照明手段が照明する少なくとも一つの照明光を照明した際に前記第 1又は第 2の撮像素子が蓄積する蓄積時間をそれぞれ記憶する。

(k) hにおいて、前記第 1及び第 2の記憶手段は、前記照明手段が照明する、反射光像を取得するための照明光を照明した際の、前記第 1及び第 2の撮像素子が蓄積する蓄積時間をそれぞれ記憶する。

[0099] 図 27は、実施例 5の画像処理装置を備えた内視鏡装置 101Bの構成を示す。この内視鏡装置 101Bは、第 1の電子内視鏡としての電子内視鏡 102Aと、図 28に示す第 2の電子内視鏡としての電子内視鏡 102Bと、光源装置 103Bと、本実施例の画像処理装置としてのビデオプロセッサ 104Bと、観察モニタ 5と力も構成される。なお、本実施例における構成は、実施例 4の構成と類似しているため、実施例 4で説明した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付け、その説明を省略する。

[0100] 電子内視鏡 102Aは、図 20に示した実施例 4に用いた電子内視鏡 102において、その電子内視鏡 102Aの固有の識別情報を発生するスコープ ID発生回路 150を設けた構成である。

また、図 28に示す第 2の電子内視鏡 102Bは、図 27に示す電子内視鏡 102Aにおいて、さらに通常観察用の撮像手段を備えた電子内視鏡である。

つまり、図 27に示す電子内視鏡 102Aは、 1つの CCD25Eにより、通常観察と蛍光観察とを兼用して使用されるのに対し、図 28に示す電子内視鏡 102Bは、通常観察は CCD25F、蛍光観察は CCD25Eを使用する。

この CCD25Fは、通常観察用であるため、対物レンズ 24Fの結像位置に、励起光カットフィルタ 106が介在されない状態で配置されている。なお、対物レンズ 24Fは、対物レンズ 24と同じ特性のものを採用できる。

[0101] また、 CCD25Eと CCD25Fとの出力信号は、モード切替スィッチ 20により接点が切り替えられる切替スィッチ 151を介してビデオプロセッサ 104Bのプロセス回路 31 に入力される。なお、本実施例においては共通の CCDドライバ 29により CCD25Eと CCD25Fが駆動される構成として、る。

また、電子内視鏡 102Aの CCD25Eの撮像面の前に配置されている励起光カットフィルタ 106と電子内視鏡 102Bの CCD25Eの撮像面の前に配置されている励起光カットフィルタ 106Bとは、図 29 (A)及び図 29 (B)に示すようにその透過範囲が異なる特性に設定されている。

つまり、電子内視鏡 102Bにおいては、 CCD25Eは、蛍光観察専用に用いられるため、励起光カットフィルタ 106Bは、図 29 (B)に示すように励起光 Exの波長帯とは異なり、反射光像を得るために使用される G2及び R2の波長範囲を透過する特性に設定されている。具体的には波長 λ 2から波長 R2より長波長の λ 0までの波長帯を透過する。このえ 2の波長は、 G2の波長帯よりも少し短波長に設定されている。

[0102] これに対して、電子内視鏡 102Aは、通常観察と蛍光観察とを 1つの CCD25Eで兼用しているので、この CCD25Eの撮像面の前に配置されている励起光カットフィルタ 106は、図 29 (A)に示すように波長 λ ΐから λ θの波長帯を透過する。この λ ΐの波長は、 G2の波長帯よりもさらに短波長となり、 λ Κ λ 2に設定されている。

なお、図 29に示す励起光 Εχ、照明光 G2, R2は、蛍光観察モードの際に光源装置 103Bから出射される面順次照明光の波長帯を示している。

なお、本実施例においては、蛍光観察を行う場合、第 1の電子内視鏡 102Aによる第 1の蛍光像 lulは、狭帯域にしてその照明光強度を弱くした R2及び G2の照明光のもとで撮像された第 1の反射光像 r 1 , g 1とビデオプロセッサ 104B内で合成されて観察モニタ 5に表示される。同様に、蛍光観察を行う場合、第 2の電子内視鏡 102B による第 2の蛍光像 lu2は、狭帯域にしてその照明光強度を弱くした R2及び G2の照明光のもとで撮像された第 2の反射光像 r2, g2とビデオプロセッサ 104B内で合成されて蛍光観察画像として観察モニタ 5で表示される。

[0103] この場合、第 1の反射光像 rlと r2とは、照明光 R2の波長帯における励起光カツトフィルタの透過率が第 1と第 2の電子内視鏡で同じであるため、同一被写体を撮像した場合の信号レベルが同等となり、また同様に第 1の反射光像 glと g2とは、照明光 G2 の波長帯における励起光カットフィルタの透過率が第 1と第 2の電子内視鏡で同じであるため、同一被写体を撮像した場合の信号レベルが同等となる。

また、上記励起光カットフィルタ 106は、通常観察の場合には、図 30 (A)に示すように広帯域の B1の照明光の一部を透過するように設定されており、この広帯域の B1 の照明光のもとで撮像した色信号を得られるようにしている。これに対して、上記励起光カットフィルタ 106Bは、通常観察の場合には、図 30 (B)に示すように B1の照明光を透過しないように設定されている。つまり、励起光カットフィルタ 106は、透過する波長範囲が励起光カットフィルタ 106Bよりも広帯域に設定されている。

従って、共通の光源装置 103Bを用いて、同一被写体を蛍光観察モードで蛍光観察を行うと、励起光カットフィルタ 106を用いた CCD25Eにより撮像される第 1の蛍光像 lulの場合の方力励起光カットフィルタ 106Bを用いた CCD25Eにより撮像される第 2の蛍光像 lu2の場合における信号レベルより高くなる。つまり、共通の光源装置 103Bを用いて蛍光観察モードで蛍光観察を行うと、電子内視鏡 102Aの場合と 102 Bの場合とで、 CCD25Eの出力レベルに差が生じる。

[0104] このため、本実施例にお!、ては、後述するようにビデオプロセッサ 104B側で、蛍光像の信号レベルに反射光像の信号レベルを合わせるための処理パラメータの変更手段 (具体的には、撮像時間若しくは蓄積時間の変更手段)を設けた構成にし、励起光カットフィルタの特性が異なる場合にも、 SZN低下を回避した良好な蛍光観察画像を生成できるようにして、る。

本内視鏡装置 101Bに使用される光源装置 103Bは、例えば実施例 1における光源装置 3において、回転フィルタ 14における B2フィルタ 14b2の代わりに図 29 (A)等に示した励起光 Exを発生する励起光フィルタを設けた回転フィルタ 14Cが採用されたものである。つまり、蛍光観察モード時には、光源装置 103Bは、 R2, G2,励起光 Exの照明光を順次出射し、通常観察モード時には Rl, Gl, B1の照明光を順次出射する。

また、本内視鏡装置 101 Bに使用されるビデオプロセッサ 104Bは、図 20に示した実施例 4のビデオプロセッサ 104の一部を変更した構成である。

[0105] 本実施例におけるビデオプロセッサ 104Bは、通常観察と蛍光観察とを 1つの CCD 25Eで兼用している電子内視鏡 102Aの場合にも、通常観察と蛍光観察とをそれぞれ専用の CCD25F, CCD25Eを用いる電子内視鏡 102Bの場合にも、白傷ノイズ等の画素欠陥を適切に補正し、ノイズの少なヽ良好な画像を生成する画像処理を行う。このため、本実施例のビデオプロセッサ 104Bは、図 20のビデオプロセッサ 10 4において、さらに制御部 152を設け、この制御部 152は、スコープ ID発生回路 150 に書き込まれている反射光及び蛍光の蓄積時間に関する情報に応じて、 CCDドライノ 29とアドレス発生回路 119とを制御する。

例えば、制御部 152は、例えば蛍光観察モードへの最初の切替時 (この他に起動時でも良い）に、スコープ ID発生回路 150から反射光及び蛍光の蓄積時間に関する情報を読み出し、制御部 152内のメモリ 152aに格納する。

[0106] そしてユーザにより、蛍光観察モードが選択された場合、制御部 152は、メモリ 152 aから反射光像及び蛍光像の撮像時間 (より厳密には蓄積時間）に関する情報を読み出し、 CCDドライバ 29に対して、処理パラメータとしての蓄積時間の制御、つまり C CD25Eによる電子シャツタの制御を行う。

図 27に示すように電子内視鏡 102Aが、ビデオプロセッサ 104Bに接続された場合には、制御部 152は、 CCDドライバ 29に対して、 R2の照明光、 G2の照明光でそれぞれ照明した場合における (反射光像を撮像するときの)各撮像時間を trl, tglとなるように制御し、また励起光 Exを照射した場合 (蛍光像を撮像するとき)の撮像時間を tblに制御する。

一方、図 28に示す電子内視鏡 102B力ビデオプロセッサ 104Bに接続された場合には、制御部 152は、 CCDドライバ 29に対して R2の照明光、 G2の照明光でそれぞれ照明した場合における各撮像時間を tr2 (<trl) , tg2 «tgl)となるように制御し、また励起光 Exを照射した場合 (蛍光像を撮像するとき)の撮像時間を tb2 (=tbl )に制御する。

[0107] 上述のように、電子内視鏡 102A、 102Bの間では、蛍光の撮像に用いられる励起光カットフィルタ 106、 106Bの特性が異なるため、同一被写体を撮像した場合に得られる蛍光像 lul、 lu2の信号レベル（明るさ）が異なるが、赤色帯などの照射による反射光像 rl、 gl ;r2、 g2の信号レベル（明るさ）は同等である。このため、蛍光像と反射光像を合成した場合の蛍光観察像における各像の信号レベル（明るさ）のバランスが異なってしまう。

本実施例では、基準の被写体を撮像した場合の反射光像の信号レベル (明るさ）が蛍光像の信号レベル (明るさ）に合うように、反射光撮像時の撮像時間を、内視鏡 (励起光カットフィルタ）の特性に合わせて (スコープ ID発生回路 150に予め記録した蓄積時間に関する情報に基づき)調整することで、各像の信号レベル（明るさ）を適切にノランスさせるようにしてヽる。

[0108] また微弱な蛍光の撮像では、撮像時間を短縮しな、ようにすることで、撮像時間の短縮による蛍光像の SZN低下を抑制して、る。

このように電子内視鏡 102A、 102Bの間では、蛍光撮像手段に用いられる励起光カットフィルタ 106, 106の特性が異なるため、同一被写体を撮像した場合に得られる蛍光像 lul、 lu2の明るさが異なるが、赤色帯などの照射による反射光像 rl, gl ;r2 , g2の明るさは同等である。このため、同じ処理状態で、蛍光像と反射光像を合成した場合の各像の明るさのバランスが異なってしまう。

[0109] 本実施例では、蛍光像の明るさに反射光像を合わせる場合、反射光像の撮像では、内視鏡 (励起光カットフィルタ）の特性に合わせて撮像素子の撮像時間を (スコープ ID発生回路 150に予め記憶した電子シャツタの情報に基づき)調整して、上記明るさを適切にバランスさせるようにしている。

なお、上記においては、スコープ ID発生回路 150には、反射光及び蛍光の蓄積時間に関する情報が書き込まれている場合を示したが、反射光の蓄積時間に関する情報のみを書き込むようにしても良い。そして、制御部 152は、この反射光の蓄積時間に関する情報をメモリ 152aに格納し、蛍光の蓄積時間に関する情報は、ビデオプロセッサ 104Bに接続される電子内視鏡によらず、所定の蓄積時間を予めメモリ 152a に格納しておく構成にして良い。

[0110] また、スコープ発生回路 150は、励起光カットフィルタ 106若しくは 106Bの特性情報を発生し、制御部 152は、その特性情報に応じた反射光及び蛍光の蓄積時間に関する情報をメモリ 152a等に格納する構成にしても良!、。

[0111] さらに、スコープ ID発生回路 150は、単にスコープ HD情報を発生し、制御部 152は、ビデオプロセッサ 104B側でそのスコープ IDの場合に使用される反射光及び蛍光の蓄積時間に関する情報をメモリ 152a等に格納する構成にしても良い。

[0112] また、従来の画素欠陥補正の画像処理は、撮像時間に応じて変化する欠陥画素の画素値を考慮した処理になっていな力つた為、適切に補正できなかった力本実施例では以下のように処理パラメータとしての閾値を変更設定して適切に補正できるようにしている。

[0113] 本実施例では蛍光観察モードの場合、この制御部 152は、アドレス発生回路 119 に対して、 R2, G2での反射光撮像と励起光 Exのもとで蛍光撮像した場合の撮像信号が面順次で白傷ノイズ抑制回路 111の比較器 117に入力された場合、その比較器 117の他方の入力端に閾値メモリ 118から読み出されて印加される 3つの閾値を制御する。図 27に示すように電子内視鏡 102A力ビデオプロセッサ 104Bに接続された場合には、比較器 117の一方に第 1の反射光像 rl, gl,蛍光像 lulに基づく減算器 112の出力信号が順次入力される場合、比較器 117の他方に入力端に印加される閾値を Thrl, Thgl, Thblとした場合、例えば Thbl >Thrl, Thbl >Thgl となるように制御部 152は制御する。

[0114] つまり、蛍光撮像を行う場合には、 CCD25Eの増幅率を反射光撮像の場合よりも高く設定するため、その場合に白傷があるとその白傷による信号レベルも高くなる。これに対応して、蛍光撮像を行った場合の信号が比較器 117に入力された場合には、その場合に対応する閾値 Thblが他の信号の場合の閾値 Thrl, Thglよりも高く設定されるように制御部 152は制御する。

また、図 28に示す電子内視鏡 102Bの場合には、比較器 117に入力される上記閾値として、 Thr2, Thg2, Thb2となる。この場合、例えば Thb2>Thr2, Thb2>Th g2となるように制御部 152は制御する。この場合も上記閾値 Thbl等の場合と同様に設定される。

また、 CCD25Eに白傷が有る場合には、 CCD25Eの撮像時間が短いと、白傷による信号レベルがより低くなる。そこで、上述したように trl >tr2の設定に対応して、制御部 152は Thrl >Thr2に設定する。同様に tgl >tg2の設定に対応して、制御部 152は Thgl >Thg2に設定する。

[0115] また、第 1の電子内視鏡 102Aと第 2の電子内視鏡 102Bとでは、蛍光撮像を行う場合の CCD25Eの増幅率及び撮像時間を同じに設定するため、制御部 152は Thbl =Thb2の設定を行うようにして、る。

[0116] ここで、アドレス発生回路 119Bは、制御部 152から入力されるメモリ 152aに格納された反射光及び蛍光の蓄積時間に関する情報及び、制御電圧発生回路 107から出力される制御電圧レベルに応じて、アドレス値を発生して、閾値メモリ 118から比較器 117に入力する閾値を切り替える。

[0117] なお、実施例 4においては、モード切替スィッチ 20を操作した場合、その出力信号で光源装置 103の照明光の切替を制御する構成にしていた力本実施例ではモード切替スィッチ 20による操作信号は制御部 152に入力される。

そして、制御部 152は、モード切替に対応して、光源装置 103Bの制御回路 16にモード切替の信号を送り、制御回路 16はこの信号に対応した制御を行う。

次に本実施例の作用を説明する。まず、光源装置 103B及びビデオプロセッサ 104 Bに第 2の電子内視鏡 102Bが接続されたとする。そして、電源が投入されると、この制御部 152は起動時には通常観察モードで照明及び信号処理を行うように制御する。この通常観察モード時には、光源装置 103Bは、 Rl, Gl、 B1の照明光を順次出射し、この照明光の状態で CCD25Fは撮像を行う。この場合には、制御部 152は、制御電圧発生回路 107を動作させない。また、白傷ノイズ抑制回路 111も動作させない。従って、この場合には、ビデオプロセッサ 104B内の A/D変換回路 32の出力信号は、白傷ノイズ抑制回路 111をスルーして同時ィ匕回路 45に入力される。

[0118] この場合の動作は、通常の面順次方式の電子内視鏡における通常観察モードと同じ動作となる。一方、モード切替スィッチ 20が操作されて蛍光観察モードに切り替えられると、制御部 152は、スコープ ID発生回路 150から読み出した蓄積時間に関する情報をメモリ 152aに格納し、このメモリ 152aに格納した蓄積時間の情報により、 C CD25Eの電子シャツタ時間、つまり上述した撮像時間 tr2, tg2の制御を行う。

また、この蛍光観察モードにおいては、制御部 152は、白傷ノイズ抑制回路 111を動作させる。この場合、制御部 152は白傷ノイズ抑制回路 111内の比較器 117に印カロされる閾値を、この比較器 117の一方の入力端に入力される第 2の反射光像 r2, g 2,蛍光像 lu2に基づく減算器 112の出力信号が順次入力される場合、比較器 117 の他方に入力端に印加される閾値を Thr2, Thg2, Thb2とし、この場合 Thb2>Th r2, Thb2>Thg2となるように制御部 152は制御する。

[0119] また、この第 2の電子内視鏡 102Bの代わりに第 1の電子内視鏡 102Aが光源装置 103B及びビデオプロセッサ 104Bに接続された場合にも、基本的に上記符号 lu2等における数字 2を 1に置換したものと同様の動作となる。

この場合、上述したように第 1の電子内視鏡 102Aの場合と第 2の電子内視鏡 102 Bの場合とで、 trl >tr2等に設定するようにしているので、観察モニタ 5に第 1の蛍光像 lul或いは第 2の蛍光像 lu2を表示する場合、それぞれ反射光像 rl, gl或いは r2 , g2とのカラーバランスを適切に保って表示することができる。

また、本実施例においては、電子内視鏡 102A或いは 102Bに対して設定される各像の撮像時間に応じて、白傷ノイズ抑制を行う際の閾値を適切に設定することができ、白傷ノイズを有効に抑制できる。

[0120] このように本実施例によれば、励起光カットフィルタの特性が異なる場合にも、適切に白傷ノイズを抑制し、かつ良好な蛍光観察画像を得ることができる。

上述の説明においては、蛍光撮像を行う際の CCD25Eの増幅率を、反射光撮像を行う際よりも高く設定する場合で説明したが、蛍光撮像時と反射光撮像時とで同じ増幅率を設定する場合でも、各像の撮像時間に応じた閾値を用いることで、白傷ノィズ抑制を行うようにしても良、。

また、蛍光撮像を行う際の CCD25Eの増幅率が第 1の電子内視鏡 102Aと第 2の電子内視鏡 102Bとで異なる場合には、その増幅率に応じた、蛍光像に対して設定される閾値を用いて、白傷ノイズ抑制を行うようにしても良、。

[0121] さらに、上述の説明においては、通常観察モード時においては、白傷ノイズ抑制回路 111の機能を用いない場合で説明したが、通常観察モード時においても、蛍光観察モード時よりは小さい値に設定される閾値を用いて、白傷ノイズ抑制を行うようにしても良い。この場合における閾値の情報は、例えばスコープ ID発生回路 150に格納すれば良い。なお、本実施例では、面順次で入力される撮像信号に対して、白傷ノィズ抑制回路 111により白傷ノイズの抑制を行っているが、図 31に示す変形例のように同時ィ匕回路 45で同時ィ匕した後に白傷ノイズ抑制回路 121で白傷ノイズの抑制を行うようにしても良い。

[0122] 図 31に示す変形例の白傷ノイズ抑制回路 121は、実施例 4における図 20の白傷ノィズ抑制回路 111を図 23に示した変形例の白傷ノイズ抑制回路 121に変形したものと基本的に同じ構成である。

図 31の白傷ノイズ抑制回路 121は、比較器 128に印加される閾値を、スコープ ID 発生回路 150のスコープ IDにより制御する点が図 23の白傷ノイズ抑制回路 121と異なっている。図 31の場合には、第 1の電子内視鏡 102Aが接続された状態で示しており、この場合には R成分用判定回路 122Rにおける比較器 128には閾値 Thrlが印加される。

なお、明示していないが G成分用判定回路 122Gにおける比較器 128には閾値 Th glが印加されることになり、蛍光成分用（B成分用）判定回路 122Bにおける比較器 1 28には閾値 Thblが印加されることになる。

本変形例は、実施例 5の場合とほぼ同様の効果がある。

なお、上述した各実施例等を部分的に組み合わせる等して構成される実施例等も本発明に属する。

産業上の利用可能性

内視鏡の撮像手段により撮像された体腔内の画像に対して、狭帯域光観察下のように照明光量が十分でないような場合においても、ノイズを有効に抑制し、かつコントラストの低下を軽減する画像処理を行！ヽ、診断に適した内視鏡画像を表示できるようにする。

本出願は、 2005年 3月 22日に日本国に出願された特願 2005— 82544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、図面に引用されるものとする。

Claims

請求の範囲

[1] 撮像手段により撮像された画像データに対して画像処理を行う画像処理装置において、前記画像データに対して、複数の空間フィルタによるフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と、

を備えたことを特徴とする画像処理装置。

[2] 前記重み付け手段は、前記フィルタ処理手段の出力が所定値よりも大きい場合には、前記フィルタ処理手段の出力によらず所定の重み付け係数を用い、前記フィルタ処理手段の出力が所定値よりも小さい場合には、前記フィルタ処理手段の出力に応じて重み付け係数を変更し、前記所定値は、前記明るさ算出手段の出力に応じて変更することを特徴とする請求項 1に記載の画像処理装置。

[3] さらに前記明るさ算出手段の出力に応じて、前記画像データ及び前記逆フィルタ処理手段の出力の加重平均を算出する加重平均算出手段を有することを特徴とする請求項 1に記載の画像処理装置。

[4] 前記フィルタ処理手段は、直交基底を用いた直交変換処理手段であり、前記逆フィルタ処理手段は、逆直交変換処理手段であることを特徴とする請求項 1に記載の画像処理装置。

[5] 前記フィルタ処理手段は、入力される画像データの色成分毎に異なるフィルタ係数を用いてフィルタ処理することを特徴とする請求項 1に記載の画像処理装置。

[6] 前記フィルタ処理手段は、入力される画像データの色成分が異なる場合にも共通のフィルタ係数を用いてフィルタ処理することを特徴とする請求項 1に記載の画像処理装置。

[7] 前記重み付け手段は、前記画像データが前記明るさ算出手段に入力されるまでに増幅する増幅器のゲイン値、撮像手段の種別、鮮鋭度補正処理の補正度の少なくとも 1つで重み付けする際の重み付け係数を変更することを特徴とする請求項 1に記載の画像処理装置。

[8] 前記直交基底は、所定の画像データに対して算出した Karhunen-Loeve変換の基底であることを特徴とする請求項 4に記載の画像処理装置。

[9] 前記直交基底は、離散コサイン変換の基底であることを特徴とする請求項 4に記載の画像処理装置。

[10] 前記重み付け手段は、前記フィルタ処理手段の出力が所定値より小さい場合には、前記フィルタ処理手段の出力によらず 0の重み付け係数を与える前記所定値を、前記明るさ算出手段の出力に応じて変更することを特徴とする請求項 1に記載の画像処理装置。

[11] 前記重み付け手段は、前記フィルタ処理手段の出力が第 1の所定値よりも大きい場合には、前記フィルタ処理手段の出力によらず 1の重み付け係数とし、前記フィルタ処理手段の出力が第 2の所定値よりも小さい場合には、前記フィルタ処理手段の出力によらず 0の重み付け係数とし、前記フィルタ処理手段の出力が前記第 1及び第 2 の所定値の間においては、 0と 1との間の重み付け係数とする特性の重み付け係数とし、前記第 1の所定値及び前記第 2の所定値は、前記明るさ算出手段の出力に応じて変更することを特徴とする請求項 1に記載の画像処理装置。

[12] 前記フィルタ処理手段は、処理対象画素を中心にして奇数 nとした n X n画素の小領域の画像データに対して、 nX n個よりも少ないフィルタ数 rによりフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項 3に記載の画像処理装置。

[13] 前記フィルタ処理手段は、大きな固有値に対応するフィルタ係数のものを優先して、前記フィルタ数 rを決定することを特徴とする請求項 12に記載の画像処理装置。

[14] 撮像手段を備えた内視鏡と、

前記撮像手段により撮像された画像データに対して、複数のフィルタを適用したフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と、

前記画像データの局所領域における明るさを算出する明るさ算出手段と、前記フィルタ処理手段の出力に対して、前記フィルタ処理手段の出力及び Z又は前記明るさ算出手段の出力値に応じた重み付けを行う重み付け手段と、前記重み付け手段の出力に対して、処理画像データを得るための逆フィルタ処理を行う逆フィルタ処理手段と、

を備えたことを特徴とする内視鏡装置。

[15] 前記重み付け手段は、前記フィルタ処理手段の出力が所定値よりも大きい場合には、前記フィルタ処理手段の出力によらず所定の重み付け係数を用い、前記フィルタ処理手段の出力が所定値よりも小さい場合には、前記フィルタ処理手段の出力に応じて重み付け係数を変更し、前記所定値は、前記明るさ算出手段の出力に応じて変更することを特徴とする請求項 14に記載の内視鏡装置。

[16] さらに前記明るさ算出手段の出力に応じて、前記画像データ及び前記逆フィルタ処理手段の出力の加重平均を算出する加重平均算出手段を有することを特徴とする請求項 14に記載の内視鏡装置。

[17] 前記フィルタ処理手段は、直交基底を用いた直交変換処理手段であり、前記逆フィルタ処理手段は、逆直交変換処理手段であることを特徴とする請求項 14に記載の内視鏡装置。

[18] 前記フィルタ処理手段は、入力される画像データの色成分毎に異なるフィルタ係数を用いてフィルタ処理することを特徴とする請求項 14に記載の内視鏡装置。

[19] 前記フィルタ処理手段は、入力される画像データの色成分が異なる場合にも共通のフィルタ係数を用いてフィルタ処理することを特徴とする請求項 14に記載の内視鏡装置。

[20] 前記重み付け手段は、前記画像データが前記明るさ算出手段に入力されるまでに増幅する増幅器のゲイン値、撮像手段の種別、鮮鋭度補正処理の補正度の少なくとも 1つで重み付けする際の重み付け係数を変更することを特徴とする請求項 14に記載の内視鏡装置。

[21] 前記直交基底は、所定の画像データに対して算出した Karhunen-Loeve変換の基底であることを特徴とする請求項 17に記載の内視鏡装置。

[22] 前記直交基底は、離散コサイン変換の基底であることを特徴とする請求項 17に記載の内視鏡装置。

[23] 前記重み付け手段は、前記フィルタ処理手段の出力が所定値より小さい場合には、前記フィルタ処理手段の出力によらず 0の重み付け係数を与える前記所定値を、前記明るさ算出手段の出力に応じて変更することを特徴とする請求項 14に記載の内視鏡装置。

[24] 前記重み付け手段は、前記フィルタ処理手段の出力が第 1の所定値よりも大きい場合には、前記フィルタ処理手段の出力によらず 1の重み付け係数とし、前記フィルタ処理手段の出力が第 2の所定値よりも小さい場合には、前記フィルタ処理手段の出力によらず 0の重み付け係数とし、前記フィルタ処理手段の出力が前記第 1及び第 2 の所定値の間においては、 0と 1との間の重み付け係数とする特性の重み付け係数とし、前記第 1の所定値及び前記第 2の所定値は、前記明るさ算出手段の出力に応じて変更することを特徴とする請求項 14に記載の内視鏡装置。

[25] 前記フィルタ処理手段は、処理対象画素を中心にして奇数 nとした n X n画素の小領域の画像データに対して、 nX n個よりも少ないフィルタ数 rによりフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項 16に記載の内視鏡装置。

[26] 前記フィルタ処理手段は、大きな固有値に対応するフィルタ係数のものを優先して、前記フィルタ数 rを決定することを特徴とする請求項 25に記載の内視鏡装置。