WO2017158692A1

WO2017158692A1 - 内視鏡装置、画像処理装置、画像処理方法およびプログラム

Info

Publication number: WO2017158692A1
Application number: PCT/JP2016/058002
Authority: WO
Inventors: 直菊地
Original assignee: オリンパス株式会社
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2017-09-21
Also published as: WO2017159165A1; US11045079B2; DE112017001293T5; US20180344136A1; CN108778091A; JPWO2017159165A1; CN108778091B

Abstract

白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる内視鏡装置、画像処理装置、画像処理方法およびプログラムを提供する。内視鏡装置１は、光源部３が第１照明光または第２照明光を出射した場合、撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理部４１を備え、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度よりも高くなり、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする。

Description

内視鏡装置、画像処理装置、画像処理方法およびプログラム

　本発明は、被検体に導入され、該被検体内の画像を取得する内視鏡装置、画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関する。

　従来、医療分野および工業分野において、各種検査のために内視鏡装置が広く用いられている。このうち、医療用の内視鏡装置は、患者等の被検体の体腔内に、複数の画素を有する撮像素子が先端に設けられた細長形状をなす可撓性の挿入部を挿入することによって、被検体を切開しなくても体腔内の体内画像を取得できるため、被検体への負担が少なく、普及が進んでいる。

　このような内視鏡装置の観察方式として、白色の照明光（白色光）を用いた白色光観察方式（ＷＬＩ：White　Light　Imaging）と、青色および緑色の波長帯域にそれぞれ含まれる二つの狭帯域光からなる照明光（狭帯域光）を用いた狭帯域光観察方式（ＮＢＩ：Narrow　Band　Imaging）が広く知られている。このうち、狭帯域光観察方式は、生体の粘膜表層に存在する毛細血管および粘膜微細模様等を強調表示する画像を得ることができる。狭帯域光観察方式によれば、生体の粘膜表層における病変部をより的確に発見することができる。このような内視鏡装置の観察方式に関して、白色光観察方式と、狭帯域光観察方式とを切り替えて観察することも知られている。

　上述した観察方式でカラー画像を生成して表示するため、単板の撮像素子により撮像画像を取得すべく、撮像素子の受光面上には、一般的にベイヤ配列と呼ばれるカラーフィルタが設けられている。ベイヤ配列は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の波長帯域の光を透過するフィルタ（以下、「Ｒフィルタ」、「Ｇフィルタ」および「Ｂフィルタ」という）を１つのフィルタ単位（ユニット）として画素毎に配列したものである。この場合、各画素は、フィルタを透過した波長帯域の光を受光し、撮像素子は、その波長帯域の光に応じた色成分の電気信号を生成する。この電気信号を用いてカラー画像を生成する処理では、各画素においてフィルタを透過せずに欠落した色成分の信号値を補間する補間処理が行われる。このような補間処理は、デモザイキング処理と呼ばれる。

　デモザイキング処理において、白色光観察方式では、Ｇフィルタを透過した光を受光する画素の信号値を用いることによって高い解像度を得ることができるものの、狭帯域光観察方式では、ＧフィルタとＢフィルタとの相関が低いことに加えて、Ｂフィルタの数が全体の１／４しか配置されていないため、白色光観察方式と同様の処理を行っても高い解像度の画像を得ることができない。この問題を解決するため、ベイヤ配列におけるＧフィルタとＢフィルタの位置を入れ替えて、１つのフィルタユニットにおいてＢフィルタの数を最も多く配置する技術が知られている（特許文献１参照）。

特開２００６－２９７０９３号公報

　しかしながら、上述した特許文献１では、狭帯域光観察方式において、ベイヤ配列の画像と比べて解像度の高い画像を得ることができる一方、Ｇ画素の数が従来のベイヤ配列に比べて少ないため、白色光観察方式において従来のベイヤ配列の画像と比べて解像度が低くなるという問題点があった。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる内視鏡装置、画像処理装置、画像処理方法およびプログラムを提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡装置は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域の光もしくは前記赤色の波長帯域の光を含む第２照明光を出射する光源部と、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光電変換することによって撮像信号を生成する撮像素子と、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなるカラーフィルタと、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度よりも高くなり、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記光源部は、前記第１照明光を出射する場合、前記一方の波長帯域の光よりも前記緑色の波長帯域の光を強く出射する一方、前記第２照明光を出射する場合、前記緑色の波長帯域の光よりも前記一方の波長帯域の光を強く出射することを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記フィルタユニットは、前記第２フィルタの数が当該フィルタユニットに配置してなる他のフィルタを合算した数以上であることを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記フィルタユニットは、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記一方の波長帯域の光と異なる他方の波長帯域の光を透過する第３フィルタを有することを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記第２フィルタは、シアンフィルタであり、前記第３フィルタは、マゼンダフィルタまたはイエローフィルタであることを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記第２フィルタは、イエローフィルタであり、前記第３フィルタは、シアンフィルタまたはマゼンダフィルタであることを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記画像処理部は、前記第２フィルタを介して前記画素が受光した光に基づき前記撮像素子が生成した電気信号に対して補間処理を行って、前記第２フィルタ以外のフィルタが配置された前記画素の前記撮像信号を補間するための第１補間画像を生成し、かつ、該第１補間画像に基づいて、前記第２フィルタ以外のフィルタを介して前記画素が受光した光に基づき前記撮像素子が生成した前記撮像信号に対して、前記第２フィルタ以外のフィルタが配置された前記画素の前記撮像信号を補間した第２補間画像を生成することを特徴とする。

　また、本発明に係る内視鏡装置は、上記発明において、前記画像処理部は、前記光源部が前記第１照明光を出射した場合、前記第２フィルタを介して前記画素が受光した光に基づき前記撮像素子が生成した電気信号を、前記第１フィルタを介して前記画素が受光した光とみなして前記第１画像を生成することを特徴とする。

　また、本発明に係る画像処理装置は、光源部と、撮像素子と、カラーフィルタと、を有する内視鏡が接続される画像処理装置であって、前記光源部は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域あるいは前記赤色の波長帯域の光からなる第２照明光を出射し、前記撮像素子は、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光電変換することによって撮像信号を生成し、前記カラーフィルタは、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなり、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度よりも高くなり、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする。

　また、本発明に係る画像処理方法は、光源部と、撮像素子と、カラーフィルタと、を有する内視鏡が接続される画像処理装置が実行する画像処理方法であって、前記光源部は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域あるいは前記赤色の波長帯域の光からなる第２照明光を出射し、前記撮像素子は、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光を光電変換することによって撮像信号を生成し、前記カラーフィルタは、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなり、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度よりも高くなり、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする。

　また、本発明に係るプログラムは、光源部と、撮像素子と、カラーフィルタと、を有する内視鏡が接続される画像処理装置に、前記光源部は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域あるいは前記赤色の波長帯域の光からなる第２照明光を出射し、前記撮像素子は、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光を光電変換することによって撮像信号を生成し、前記カラーフィルタは、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなり、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度よりも高くなり、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする。

　本発明によれば、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡装置の概略構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡装置の概略構成を示す模式図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る撮像素子の画素の構成を示す模式図である。図４は、本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。図５は、本発明の実施の形態１に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図６は、本発明の実施の形態１に係る光源部が出射する白色光の分光特性の一例を示す図である。図７は、本発明の実施の形態１に係る光源部が出射する狭帯域光の分光特性の一例を示す図である。図８は、本発明の実施の形態１に係る光源部によって白色光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。図９は、本発明の実施の形態１に係る光源部によって狭帯域光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。図１０Ａは、Ｃｙフィルタを各画素Ｐの受光面に配置した際の画像の一例を示す図である。図１０Ｂは、Ｃｙフィルタを各画素Ｐの受光面に配置した際の画像の一例を示す図である。図１０Ｃは、Ｃｙフィルタを各画素Ｐの受光面に配置した際の画像の一例を示す図である。図１０Ｄは、Ｃｙフィルタを各画素Ｐの受光面に配置した際の画像の一例を示す図である。図１０Ｅは、Ｃｙフィルタを各画素Ｐの受光面に配置した際の画像の一例を示す図である。図１１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。図１２は、本発明の実施の形態１に係る画像生成処理の概要を示すフローチャートである。図１３は、本発明の実施の形態１に係る画像処理部が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。図１４は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る画像処理部が狭帯域光観察方式の際に生成するカラー画像の一例を示す図である。図１５は、本発明の実施の形態１の変形例２に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。図１６は、本発明の実施の形態２に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。図１７は、本発明の実施の形態２に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図１８は、本発明の実施の形態２に係る画像処理部が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。図１９は、本発明の実施の形態２の変形例１に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。図２０は、本発明の実施の形態３に係るカラーフィルタの構成の別の一例を示す模式図である。図２１は、本発明の実施の形態３に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図２２は、本発明の実施の形態３に係る画像処理部が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。図２３は、本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。図２４は、本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図２５は、本発明の実施の形態４に係る光源部が出射する白色光の分光特性の一例を示す図である。図２６は、本発明の実施の形態４に係る光源部が出射する狭帯域光の分光特性の一例を示す図である。図２７は、本発明の実施の形態４に係る画像処理部が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。図２８は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタのバリエーションと光源部が出射する照明光の波長帯域と効果とを対応付けた一覧を示す図である。図２９は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。図３０は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。図３１は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。図３２は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタの構成の一例を示す図である。図３３は、本発明のその他の実施の形態に係るＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。

　以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、患者等の被検体の体腔内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡装置について説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。

（実施の形態１）
　〔内視鏡装置の構成〕
　図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡装置の概略構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡装置の概略構成を示す模式図である。図１および図２に示す内視鏡装置１は、患者等の被検体に挿入して被検体の体内を撮像し、この体内画像を表示する。医師等の使用者は、表示された体内画像の観察を行うことによって、検出対象部位である出血部位、腫瘍部位（病変部Ｓ）および異常部位それぞれの有無を検査する。

　内視鏡装置１は、被検体に挿入することによって観察部位の体内画像を撮像して電気信号を生成する内視鏡２と、内視鏡２の先端から出射する照明光を発生する光源部３と、内視鏡２が生成した電気信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡装置１全体の動作を統括的に制御するプロセッサ部４と、プロセッサ部４が画像処理を施した体内画像を表示する表示部５と、を備える。

　〔内視鏡の構成〕
　まず、内視鏡２（内視鏡スコープ）の構成について説明する。内視鏡２は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１と、挿入部２１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２２と、操作部２２から挿入部２１が延びる方向と異なる方向に延び、光源部３およびプロセッサ部４に接続される各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２３と、を備える。

　挿入部２１は、光を受光する画素（フォトダイオード）が２次元マトリックス状に配置されてなり、各画素が受光した光に対して光電変換を行うことによって画像信号を生成する撮像素子２０１を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。

　操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、被検体の体腔内に生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２２と、光源部３に照明光の切替動作を行わせるための指示信号等の入力を受け付ける複数のスイッチ２２３と、を有する。

　ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２０３と、一または複数の信号線をまとめた集合ケーブルと、を少なくとも内蔵している。集合ケーブルは、内視鏡２および光源部３とプロセッサ部４との間で信号を送受信する信号線であって、設定データを送受信するための信号線、画像信号を送受信するための信号線、撮像素子２０１を駆動するための駆動用のタイミング信号を送受信するための信号線等を含む。

　また、内視鏡２は、撮像光学系２００と、撮像素子２０１と、カラーフィルタ２０２と、ライトガイド２０３と、照明用レンズ２０４と、Ａ／Ｄ変換部２０５と、撮像情報記憶部２０６と、を備える。

　撮像光学系２００は、挿入部２１の先端部２４に設けられ、少なくとも観察部位からの光を集光する。撮像光学系２００は、一または複数のレンズを用いて構成される。なお、撮像光学系２００には、画角を変化させる光学ズーム機構および焦点を変化させるフォーカス機構を設けてもよい。

　撮像素子２０１は、撮像光学系２００の光軸に対して垂直に設けられ、撮像光学系２００によって結像された被写体像を受光して光電変換を行うことによって電気信号（画像信号）を生成し、この電気信号をＡ／Ｄ変換部２０５へ出力する。撮像素子２０１は、ＣＣＤ（Charge　Coupled　Device）やＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）等のイメージセンサを用いて実現される。なお、撮像素子２０１の詳細な構成は、後述する。

　カラーフィルタ２０２は、撮像素子２０１の受光面上に配置されてなり、各々が個別に設定された波長帯域の光を透過する複数のフィルタを有する。なお、カラーフィルタ２０２の詳細な構成については、後述する。

　ライトガイド２０３は、グラスファイバ等を用いて構成され、光源部３が出射した光の導光路をなす。

　照明用レンズ２０４は、ライトガイド２０３の先端に設けられ、ライトガイド２０３によって、導光された光を拡散して先端部２４の外部に出射する。照明用レンズ２０４は、一または複数のレンズを用いて構成される。

　Ａ／Ｄ変換部２０５は、撮像素子２０１が生成したアナログの電気信号をＡ／Ｄ変換し、この変換したデジタルの電気信号をプロセッサ部４へ出力する。

　撮像情報記憶部２０６は、内視鏡２を動作させるための各種プログラム、内視鏡２の動作に必要な各種パラメータおよび内視鏡２の識別情報を含むデータを記憶する。また、撮像情報記憶部２０６は、識別情報を記録する識別情報記憶部２６１を有する。識別情報には、内視鏡２の固有情報（ＩＤ）、年式、スペック情報、伝送方式およびカラーフィルタ２０２におけるフィルタの配列情報等が含まれる。撮像情報記憶部２０６は、フラッシュメモリ等を用いて実現される。

　〔光源部の構成〕
　次に、光源部３の構成について説明する。光源部３は、照明部３１と、照明制御部３２と、を備える。

　照明部３１は、照明制御部３２の制御のもと、複数の照明光を切り替えてライトガイド２０３へ出射する。照明部３１は、光源３１ａと、光源ドライバ３１ｂと、切替フィルタ３１ｃと、駆動部３１ｄと、駆動ドライバ３１ｅと、を有する。

　光源３１ａは、光源ドライバ３１ｂから入力される電流に応じて、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域Ｈ_Ｒ、波長帯域Ｈ_Ｇおよび波長帯域Ｈ_Ｂの光を含む白色光を出射する。光源３１ａは、白色ＬＥＤやキセノンランプ等を用いて実現される。

　光源ドライバ３１ｂは、照明制御部３２の制御のもと、光源３１ａに対して電流を供給することによって、光源３１ａに白色光を出射させる。

　切替フィルタ３１ｃは、光源３１ａが出射する白色光の光路上に挿脱自在に配置されてなり、光源３１ａが出射した白色光のうち所定の波長帯域の光を透過する。本実施の形態１において、切替フィルタ３１ｃは、青色の狭帯域光および緑色の狭帯域光を透過する。即ち、本実施の形態１において、切替フィルタ３１ｃは、白色光の光路上に配置された場合、２つの狭帯域光を透過する。具体的には、切替フィルタ３１ｃは、波長帯域Ｈ_Ｂに含まれる狭帯域Ｔ_Ｂ（例えば、３９０ｎｍ～４４５ｎｍ）の光と、波長帯域Ｈ_Ｇに含まれる狭帯域Ｔ_Ｇ（例えば、５３０ｎｍ～５５０ｎｍ）の光と、を透過する。切替フィルタ３１ｃを透過した光は、狭帯域Ｔ_Ｂおよび狭帯域Ｔ_Ｇからなる狭帯域照明光となる。この狭帯域Ｔ_Ｂ，Ｔ_Ｇは、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい青色光および緑色光の波長帯域である。この狭帯域照明光による画像の観察を狭帯域光観察方式（ＮＢＩ）という。

　駆動部３１ｄは、ステッピングモータやＤＣモータ等を用いて構成され、照明制御部３２の制御のもと、切替フィルタ３１ｃを光源３１ａが出射する白色光の光路上に配置または退避させる。具体的には、駆動部３１ｄは、照明制御部３２の制御のもと、内視鏡装置１が第１照明光である白色光観察方式（ＷＬＩ方式）を行う場合、切替フィルタ３１ｃを光源３１ａが出射する白色光の光路上から退避させる一方、内視鏡装置１が第２照明光である狭帯域光観察方式（ＮＢＩ方式）を行う場合、切替フィルタ３１ｃを光源３１ａが出射する白色光の光路上に配置する。

　駆動ドライバ３１ｅは、照明制御部３２の制御のもと、駆動部３１ｄに所定の電流を供給する。

　集光レンズ３１ｆは、光源３１ａが発した白色光を集光してライトガイド２０３へ出射する。また、集光レンズ３１ｆは、切替フィルタ３１ｃを透過した光を集光してライトガイド２０３へ出射する。集光レンズ３１ｆは、一または複数のレンズを用いて構成される。

　照明制御部３２は、ＣＰＵ等を用いて構成される。照明制御部３２は、プロセッサ部４から入力される指示信号に基づいて、光源ドライバ３１ｂを制御して光源３１ａをオンオフ動作させる。また、照明制御部３２は、プロセッサ部４から入力される指示信号に基づいて、駆動ドライバ３１ｅを制御して切替フィルタ３１ｃを光源３１ａが出射する白色光の光路上に配置したり、退避させたりすることによって、照明部３１が出射する照明光の種類を制御する。

　〔プロセッサ部の構成〕
　次に、プロセッサ部４の構成について説明する。プロセッサ部４は、画像処理部４１と、入力部４２と、記憶部４３と、制御部４４と、を備える。

　画像処理部４１は、内視鏡２から入力された電気信号に対して、所定の画像処理を施して表示部５が表示する表示画像を生成する。具体的には、画像処理部４１は、光源部３が白色光（第１照明光）または狭帯域光（第２照明光）を出射した場合、撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および一方の波長帯域の光（本実施の形態１では、青色の波長帯域の光）に対応する第２画像を生成する。ここで，光源部３によって白色光が出射された場合における第１画像の解像度は、光源部３によって狭帯域光が出射された場合における第１画像の解像度よりも高くなる。また、光源部３によって狭帯域光が出射された場合における第２画像の解像度は、光源部３によって白色光が出射された場合における第２画像の解像度よりも高くなる。画像処理部４１は、ガイド画像生成部４１１と、補間画像生成部４１２と、カラー画像生成部４１３と、表示画像生成部４１４と、を有する。

　ガイド画像生成部４１１は、内視鏡２から入力される電気信号に基づいて、補間画像生成部４１２が補間処理を行う際に他の画素の電気信号を補間するためのガイドとなるガイド画像を生成し、このガイド画像を補間画像生成部４１２およびカラー画像生成部４１３へ出力する。なお、本実施の形態１では、ガイド画像が第１補間画像として機能する。

　補間画像生成部４１２は、内視鏡２から入力される電気信号に対して、ガイド画像生成部４１１から入力されたガイド画像に基づいて、補間処理を行って補間画像を生成し、この補間画像（第２補間画像）をカラー画像生成部４１３へ出力する。

　カラー画像生成部４１３は、ガイド画像生成部４１１から入力されたガイド画像に基づいて、補間画像生成部４１２から入力される補間画像を用いてカラー画像を生成し、このカラー画像を表示画像生成部４１４へ出力する。

　表示画像生成部４１４は、カラー画像生成部４１３によって生成された電気信号に対して、階調変換、拡大処理、または粘膜表層の毛細血管や粘膜微細模様などの構造の構造強調処理などを施す。表示画像生成部４１４は、所定の処理を施した後、表示用の表示画像信号として表示部５に出力する。

　入力部４２は、プロセッサ部４に対するユーザからの入力等を行うためのインターフェースであり、電源のオン／オフを行うための電源スイッチ、撮影モードやその他各種のモードを切り替えるためのモード切替ボタン、光源部３の照明光を切り替えるための照明光切替ボタンなどを含んで構成されている。

　記憶部４３は、内視鏡装置１を動作させるための各種プログラム、および内視鏡装置１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。また、記憶部４３は、内視鏡２に係る情報、例えば内視鏡２の固有情報（ＩＤ）とカラーフィルタ２０２ａのフィルタ配置に係る情報との関係テーブルなどを記憶してもよい。記憶部４３は、フラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic　Random　Access　Memory）等の半導体メモリを用いて実現される。

　制御部４４は、ＣＰＵ等を用いて構成され、内視鏡２および光源部３を含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部４４は、記憶部４３に記録されている撮像制御のための設定データ（例えば、読み出し対象の画素など）や、撮像タイミングに係るタイミング信号等を、所定の信号線を介して内視鏡２へ送信する。制御部４４は、撮像情報記憶部２０６を介して取得したカラーフィルタ情報（識別情報）を画像処理部４１に出力するとともに、カラーフィルタ情報に基づいて切替フィルタ３１ｃの配置に係る情報を光源部３に出力する。

　〔表示部の構成〕
　次に、表示部５について説明する。表示部５は、映像ケーブルを介してプロセッサ部４が生成した表示画像信号を受信し、この表示画像信号に対応する体内画像を表示する。表示部５は、液晶または有機ＥＬ（Electro　Luminescence）を用いて構成される。

　〔撮像素子の構成〕
　次に、撮像素子２０１の詳細な構成について説明する。図３は、撮像素子２０１の画素の構成を示す模式図である。

　図３に示すように、撮像素子２０１は、撮像光学系２００からの光を受光する複数の画素Ｐが２次元格子状（２次元マトリックス状）に配置されてなる。各画素Ｐは、撮像光学系２００から入射された光を受光して光電変換を行うことによって電気信号を生成する。この電気信号には、各画素の輝度値（画素値）および画素の位置情報等が含まれる。図３において、ｉ行ｊ列目に配置されてなる画素を画素Ｐ_ｉｊと記して表現する。

　〔カラーフィルタの構成〕
　次に、カラーフィルタ２０２の詳細な構成について説明する。図４は、カラーフィルタ２０２の構成の一例を示す模式図である。

　図４に示すように、カラーフィルタ２０２は、５×５で２次元格子状に並べられた２５個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１を画素Ｐ_ｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタが設けられた画素Ｐ_ｉｊは、フィルタを透過した波長帯域の光を受光する。具体的には、赤色の波長帯域の光を透過するフィルタが設けられた画素Ｐ_ｉｊは、赤色の波長帯域の光を受光する。以下、赤色の波長帯域の光を受光する画素Ｐ_ｉｊをＲ画素という。同様に、緑色の波長帯域の光を受光する画素Ｐ_ｉｊをＧ画素、青色の波長帯域の光を受光する画素Ｐ_ｉｊをＢ画素、緑色の波長帯域の光と青色の波長帯域の光とを受光する画素Ｐ_ｉｊをＣｙ画素という。

　図４に示すようにフィルタユニットＵ１は、青色（Ｂ）の波長帯域Ｈ_Ｂ、緑色（Ｇ）の波長帯域Ｈ_Ｇおよび赤色（Ｒ）の波長帯域Ｈ_Ｒの光を透過する。ここで、青色、緑色および赤色の波長帯域Ｈ_Ｂ，Ｈ_ＧおよびＨ_Ｒは、波長帯域Ｈ_Ｂが３９０ｎｍ～５００ｎｍ、波長帯域Ｈ_Ｇが５００ｎｍ～６００ｎｍ、波長帯域Ｈ_Ｒが６００ｎｍ～７００ｎｍである。また、フィルタユニットＵ１は、赤色の波長帯域Ｈ_Ｒの光を透過するＲフィルタと、青色の波長帯域の光を透過するＢフィルタと、青色の波長帯域の光および緑色の波長帯域の光を透過するＣｙフィルタと、を有する。具体的には、フィルタユニットＵ１は、１個のＲフィルタ、４個のＢフィルタおよび２０個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ１は、Ｃｙフィルタの数が複数種類の第１フィルタのうち、カラーフィルタ２０２に一番多く設けられた種類のＢフィルタの数以上に設けられている。具体的には、Ｃｙフィルタの数とＢフィルタの数との比が５：１となる。また、Ｒフィルタは、隣接する全ての位置において、Ｃｙフィルタが配置されてなる。以下、画素Ｐ_ｉｊに対応する位置にＢフィルタが配置されている場合、このＢフィルタをＢ_ｉｊと記す。同様に、画素Ｐ_ｉｊに対応する位置にＲフィルタが配置されている場合、このＲフィルタをＲ_ｉｊ、画素Ｐ_ｉｊに対応する位置にＣｙフィルタが配置されている場合、このＣｙフィルタをＣｙ_ｉｊと記す。なお、本実施の形態１では、ＢフィルタおよびＲフィルタが第１フィルタとして機能し、Ｃｙフィルタが第２フィルタとして機能する。

　〔各フィルタの透過特性〕
　次に、カラーフィルタ２０２を構成する各フィルタの透過特性について説明する。図５は、カラーフィルタ２０２を構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図５において、各フィルタの透過率の最大値が等しくなるように透過率曲線を模擬的に規格化している。図５において、曲線Ｌ_ＢがＢフィルタの透過率曲線を示し、曲線Ｌ_ＲがＲフィルタの透過率曲線を示し、曲線Ｌ_ＣｙがＣｙフィルタの透過率曲線を示す。また、図５において、横軸が波長を示し、縦軸が透過率を示す。

　図５に示すように、Ｂフィルタは、波長帯域Ｈ_Ｂの光を透過する。Ｃｙフィルタは、波長帯域Ｈ_Ｂおよび波長帯域Ｈ_Ｇそれぞれの光を透過し、波長帯域Ｈ_Ｒの光を吸収（遮光）する。即ち、Ｃｙフィルタは、補色であるシアン色の波長帯域の光を透過する。Ｒフィルタは、波長帯域Ｈ_Ｒの光を透過する。なお、本明細書において、補色とは、波長帯域Ｈ_Ｂ，Ｈ_Ｇ，Ｈ_Ｒのうち少なくとも二つの波長帯域を含む光により構成される色のことをいう。

　〔光源部が出射する光の分光特性〕
　次に、光源部３が出射する光の分光特性について説明する。図６は、光源部３が出射する白色光の分光特性の一例を示す図である。図７は、光源部３が出射する狭帯域光の分光特性の一例を示す図である。図６および図７において、横軸が波長を示し、縦軸が強度を示す。図６において、曲線Ｌ_Ｗが光源部３によって出射される白色光の分光特性を示す。また、図７において、曲線Ｌ_１および曲線Ｌ_２が光源部３によって出射される狭帯域光の分光特性を示す。

　図６の曲線Ｌ_Ｗに示すように、光源部３が出射する白色光は、青色の波長帯域Ｈ_Ｂの強度より緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの強度が大きい。また、図７の曲線Ｌ_１および曲線Ｌ_２に示すように、光源部３が出射する狭帯域光は、緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの強度よりも青色の波長帯域Ｈ_Ｂの強度が大きい。このように各画素Ｐ_ｉｊが受光する光は、光源部３によって出射される光の分光特性と各フィルタの透過特性とを掛け合わせた情報である。即ち、光源部３は、第１照明光として白色光を出射する場合、青色の波長帯域Ｈ_Ｂの光よりも緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの光を強く出射し、第２照明光として狭帯域光を出射する場合、緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの光よりも青色の波長帯域Ｈ_Ｂの光を強く出射する。

　〔各光とＣｙフィルタとの関係〕
　次に、光源部３によって各光がＣｙフィルタに出射された際におけるＣｙフィルタの透過特性について説明する。図８は、光源部３によって白色光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。図９は、光源部３によって狭帯域光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性の一例を示す図である。図８および図９において、横軸が波長を示し、縦軸が強度を示す。図８において、曲線Ｌ_ＣｙＷが光源部３によって白色光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性を示す。また、図９において、曲線Ｌ_ＣｙＢおよび曲線Ｌ_ＣｙＧが光源部３によって狭帯域光がＣｙフィルタに出射された際のＣｙフィルタの透過特性を示す。

　図８の曲線Ｌ_ＣｙＷに示すように、Ｃｙフィルタは、光源部３によって白色光がＣｙフィルタに出射された場合、青色の波長帯域Ｈ_Ｂの透過率より緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの透過率が大きく、かつ、相対的に緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの光を多く透過する。即ち、Ｃｙ_ｉｊ画素は、青色の波長帯域Ｈ_Ｂの情報より緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの情報を多く取得する。

　これに対して、図９の曲線Ｌ_ＣｙＢおよび曲線Ｌ_ＣｙＧに示すように、Ｃｙフィルタは、光源部３によって狭帯域光がＣｙフィルタに出射された場合、緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの透過率より青色の波長帯域Ｈ_Ｂの透過率が大きく、かつ、相対的に青色の波長帯域Ｈ_Ｂの光を多く透過する。即ち、Ｃｙ_ｉｊ画素は、緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの情報より青色の波長帯域Ｈ_Ｂの情報を多く取得する。

　〔Ｃｙ画素が取得する情報〕
　次に、Ｃｙ画素が取得する情報について説明する。図１０Ａ～図１０Ｅは、Ｃｙフィルタを各画素Ｐ_ｉｊの受光面に配置した際の画像の一例を示す図である。

　Ｃｙ画素は、青色の波長帯域Ｈ_Ｂおよび緑色の波長帯域Ｈ_Ｇそれぞれに感度を有する。このため、Ｃｙ画素は、青色の波長帯域Ｈ_Ｂの情報である表層の毛細血管Ｂ１の情報（図１０Ａを参照）と、緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの情報である太い血管Ｂ２の情報（図１０Ｅを参照）とが混在する情報を得ることができる。Ｃｙ画素は、図８および図９に示す光源部３によって出射される光を含めた感度特性において、青色の波長帯域Ｈ_Ｂと緑色の波長帯域Ｈ_Ｇとの割合が１：１である場合、図１０Ｃのように、図１０Ａに示す画像Ｗ１１と図１０Ｅに示す画像Ｗ１５とを平均した情報が画像Ｗ１３として得られる。

　Ｃｙ画素は、撮像素子２０１上において、一番多く配置されている。このため、Ｃｙ画素は、光源部３によって第２照明光が出射された場合、Ｃｙ画素から得られる青色の波長帯域Ｈ_Ｂの情報を多く取得することができる。即ち、画像処理部４１によって生成される第２画像は、光源部３によって第２照明光が照射された場合、Ｃｙ画素から得られる青色の波長帯域Ｈ_Ｂの情報とＢ画素から得られる青色の波長帯域Ｈ_Ｂの情報とを加算したものとなる。このため、光源部３によって第２照明光（狭帯域光）が出射された場合における第２画像の解像度は、光源部３によって第１照明光（白色光）が出射された場合における第２画像の解像度よりも高くなる。具体的には、第２画像は、光源部３によって第２照明光が照射された場合、図１０Ｂに示すように、図１０Ａの画像Ｗ１１に近い情報の画像Ｗ１２となる。

　これに対して、Ｃｙ画素は、光源部３によって第１照明光が出射された場合、Ｃｙ画素から得られる緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの情報を多く取得することができる。即ち、画像処理部４１によって生成される第１画像は、光源部３によって第１照明光が照射された場合、Ｃｙ画素から得られる緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの情報とＧ画素から得られる青色の波長帯域Ｈ_Ｇの情報とを加算したものとなる。このため、光源部３によって第１照明光が出射された場合の第１画像の解像度は、光源部３によって第２照明光が出射された場合における第１画像の解像度よりも高くなる。具体的には、第１画像は、光源部３によって第１照明光が照射された場合、図１０Ｄに示すように図１０Ｅの画像Ｗ１５に近い情報の画像Ｗ１４となる。

　このように、光源部３によって第１照明光（白色光）が出射された場合における第１画像の解像度は、光源部３によって第２照明光（狭帯域光）が出射された場合の第１画像の解像度よりも高くなる。さらに、光源部３によって第２照明光（狭帯域光）が出射された場合における第２画像の解像度は、光源部３によって第１照明光（白色光）が出射された場合の第２画像の解像度よりも高くなる。さらにまた、光源部３によって第１照明光（白色光）が出射された場合、第１画像は、第２画像の解像度よりも高くなる一方、光源部３によって第２照明光（挟帯域光）が出射された場合、第１画像は、第２画像の解像度よりも低くなる。

　〔内視鏡装置の処理〕
　次に、内視鏡装置１の処理について説明する。図１１は、内視鏡装置１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。

　図１１に示すように、まず、照明制御部３２は、プロセッサ部４からの情報に基づいて、観察方式が白色光観察方式か否かを判断し（ステップＳ１０１）、白色光観察方式である場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、照明制御部３２は、駆動部３１ｄを駆動することによって切替フィルタ３１ｃを光源３１ａによって出射される白色光の光路上から退避させ（ステップＳ１０２）、光源部３に白色光を出射させる（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の後、内視鏡装置１は、後述するステップＳ１０６へ移行する。

　ステップＳ１０１において、白色光観察方式でない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、照明制御部３２は、駆動部３１ｄを駆動することによって切替フィルタ３１ｃを光源３１ａによって出射される白色光の光路上から挿入し（ステップＳ１０４）、光源部３に狭帯域光を出射させる（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５の後、内視鏡装置１は、後述するステップＳ１０６へ移行する。

　ステップＳ１０６において、内視鏡２は、被検体の撮像を行う。この場合、内視鏡２は、撮像素子２０１が生成した電気信号をプロセッサ部４へ出力する。

　続いて、プロセッサ部４は、内視鏡２から入力された電気信号に対して、画像処理を行うことによって、表示部５に表示するための画像を生成する画像生成処理を実行する（ステップＳ１０７）。なお、画像生成処理の詳細は、後述する。

　その後、入力部４２から被検体の観察を終了する指示信号が入力された場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、内視鏡装置１は、本処理を終了する。これに対して、入力部４２から被検体の観察を終了する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、内視鏡装置１は、上述したステップＳ１０１へ戻る。

　〔画像生成処理〕
　次に、図１１のステップＳ１０７において説明した画像生成処理の詳細について説明する。図１２は、画像生成処理の概要を示すフローチャートである。図１３は、画像処理部４１が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。

　図１２に示すように、まず、画像処理部４１は、内視鏡２から画像データを取得する（ステップＳ２０１）。具体的には、図１３に示すように、画像処理部４１は、内視鏡２から画像データに対応する画像Ｆ１を取得する。

　続いて、ガイド画像生成部４１１は、撮像素子２０１において最も密度が高く配置されているＣｙ画素の補間画像をガイド画像として生成する（ステップＳ２０２）。具体的には、図１３に示すように、ガイド画像生成部４１１は、画像Ｆ１からＣｙ画素の輝度値を分離した分離画像Ｆ_Ｃｙ１における各Ｃｙ画素の輝度値（画素値）に基づいて、撮像素子２０１におけるＢ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置のＣｙ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＣｙ画素の輝度値を有する補間画像Ｆ_Ｃｙ２をガイド画像（以下、「ガイド画像Ｆ_Ｃｙ２」という）として生成する。図１０に示すように、分離画像Ｆ_Ｃｙ１におけるＢ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置は、隣接する８方向（水平方法、垂直方向および斜め方向）が全てＣｙ画素によって囲まれている。このため、ガイド画像生成部４１１は、周知のバイリニア補間、キュービック補間および方向判別補間等を用いてガイド画像Ｆ_Ｃｙ２を生成する。これにより、ガイド画像生成部４１１は、高精度なガイド画像Ｆ_Ｃｙ２を生成することができる。

　続いて、補間画像生成部４１２は、上述したステップＳ２０２においてガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像Ｆ_Ｃｙ２に基づいて、他の色の画素、本実施の形態１においてＲ画素およびＢ画素それぞれの補間画像を生成する（ステップＳ２０３）。具体的には、図１３に示すように、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像Ｆ_Ｃｙ２に基づいて、分離画像Ｆ_Ｂ１におけるＣｙ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置のＢ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＢ画素の輝度値を有する補間画像Ｆ_Ｂ２（第２画像）を生成する。さらに、図１３に示すように、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像Ｆ_Ｃｙ２に基づいて、分離画像Ｆ_Ｒ１におけるＣｙ画素およびＢ画素それぞれが配置された画素位置のＲ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＲ画素の輝度値を有する補間画像Ｆ_Ｒ２を生成する。ここで、補間画像生成部４１２によるガイド画像Ｆ_Ｃｙ２に基づく補間方法としては、既知のジョイントバイラテラル補間処理またはガイデッドフィルタ補間処理等である。これにより、補間画像生成部４１２は、撮像素子２０１において密度が低く配置されているＢ画素およびＲ画素それぞれの高精度な補間画像Ｆ_ＦＢ２および補間画像Ｆ_Ｒ２を生成することができる。

　また、本実施の形態１において、ガイド画像Ｆ_Ｃｙ２は、Ｃｙ画素によって構成されるため、Ｂ成分も含まれており、Ｃｙ画素とＢ画素との相関が非常に高い。このため、補間画像生成部４１２は、ガイド画像Ｆ_Ｃｙ２に基づく補間処理を精度よく行うことができる。また、一般的に白色光において高周波成分は、Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素それぞれの相関が高い。このため、補間画像生成部４１２は、Ｃｙ画像をガイド画像Ｆ_Ｃｙ２としてＲ画素を補間する場合であっても、補間処理を精度よく行うことができる。なお、補間画像生成部４１２は、狭帯域光観察方式の場合、Ｂ画像およびＧ画像を用いてカラー画像を生成するため、Ｒ補間画像を生成する必要がない。さらに、画像処理部４１は、狭帯域光観察方式の場合、撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、Ｃｙ画素が緑色の波長帯域の光および青色の波長帯域の光に感度を有するため、白色光観察方式の場合よりも解像度が高い第２画像としての補間画像Ｆ_Ｂ２（図１３のガイド画像Ｆ_Ｃｙ２と分離画像Ｆ_Ｂ１とを加算した画像）を生成することができる。さらにまた、画像処理部４１は、挟帯域光観察方式において、第１画像である補間画像Ｆ_Ｇ２よりも解像度が高い第２画像としての補間画像Ｆ_Ｂ２を生成することができる。

　その後、カラー画像生成部４１３は、上述したステップＳ２０２においてガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像Ｆ_Ｃｙ２およびステップＳ２０３において補間画像生成部４１２が生成した補間画像Ｆ_Ｂ２を用いて全画素値にＧ画素の輝度値を有する補間画像Ｆ_Ｇ２（第１画像）を生成する。具体的には、カラー画像生成部４１３は、Ｃｙ画素のガイド画像Ｆ_Ｃｙ２からＢ画素の補間画像Ｆ_Ｂ２を画素毎に輝度値を減算処理することによって、ガイド画像Ｆ_Ｃｙ２からＧ成分を分離し、Ｇ画素の補間画像Ｆ_Ｇ２を生成する。より具体的には、カラー画像生成部４１３は、以下の式（１）によって、Ｇ画素の補間画像Ｆ_Ｇ２を生成する。
　Ｇ（ｉ，ｊ）＝Ｃｙ（ｉ，ｊ）－α×Ｂ（ｉ，ｊ）　　　・・・（１）
ここで、Ｇ（ｉ，ｊ）は、補間画像Ｆ_Ｇ２における各Ｇ画素の輝度値（画素値）を示し、Ｃｙ（ｉ，ｊ）は、補間画像Ｆ_Ｃｙ２における各Ｃｙ画素の輝度値（画素値）を示し、Ｂ（ｉ，ｊ）は、補間画像Ｆ_ＣＢ２における各Ｂ画素の輝度値（画素値）を示し、αは、Ｇ補正係数であり、光源３１ａとＣｙ画素との分光特性における青色の波長帯域Ｈ_Ｂおよび緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの比率から予め算出されたパラメータである。

　続いて、カラー画像生成部４１３は、内視鏡装置１が白色光観察方式を行う場合、補間画像Ｆ_Ｇ２、補間画像Ｆ_Ｂ２および補間画像Ｆ_Ｒ２を用いてカラー画像Ｆ_Ｗを生成する。これに対して、カラー画像生成部４１３は、内視鏡装置１が狭帯域光観察方式を行う場合、補間画像Ｆ_Ｇ２および補間画像Ｆ_Ｂ２を用いてカラー画像を生成する（ステップＳ２０４）。

　その後、表示画像生成部４１４は、カラー画像生成部４１３が生成したカラー画像Ｆｗを用いて表示画像を生成する（ステップＳ２０５）。具体的には、表示画像生成部４１４は、カラー画像Ｆ_Ｗに対して、階調変調処理、拡大処理、デノイズ処理、および粘膜表層の毛細血管や粘膜微細模様等の構造の構造強調処理等を施して表示用の表示画像を生成する。この場合において、表示画像生成部４１４は、ステップＳ２０２においてガイド画像Ｆ_Ｃｙ２の情報、例えばエッジ情報や輝度情報を用いて構造強調処理を行ってもよい。補間画像Ｆ_Ｃｙ２は、観察方式に関わらず、高い解像度を有しているため、構造強調処理等の各種処理を高精度に行うことができる。ステップＳ２０５の後、内視鏡装置１は、図１１のメインルーチンへ戻る。

　以上説明した本発明の実施の形態１によれば、カラーフィルタ２０２にＣｙフィルタ、ＢフィルタおよびＲフィルタを設け、Ｃｙフィルタの数がカラーフィルタ２０２に一番多く設けられた種類のＢフィルタの数以上に設けているので、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。

　さらに、本発明の実施の形態１によれば、光源部３が第１照明光として白色光を出射する場合、青色の波長帯域Ｈ_Ｂの光よりも緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの光を強く出射し、第２照明光として狭帯域光を出射する場合、緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの光よりも青色の波長帯域Ｈ_Ｂの光を強く出射するので、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。

　また、本発明の実施の形態１によれば、補間画像生成部４１２がガイド画像生成部４１１によって生成されたガイド画像Ｆ_Ｃｙ２に基づいて、分離画像Ｆ_Ｂ１におけるＣｙ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置のＢ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＢ画素の輝度値を有する補間画像Ｆ_Ｂ２を生成するとともに、分離画像Ｆ_Ｒ１におけるＣｙ画素およびＢ画素それぞれが配置された画素位置のＲ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＲ画素の輝度値を有する補間画像Ｆ_Ｒ２を生成するので、補間処理を精度よく行うことができる。

（実施の形態１の変形例１）
　次に、本発明の実施の形態１に係る変形例１について説明する。図１４は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る画像処理部が狭帯域光観察方式の際に生成するカラー画像の一例を示す図である。

　図１４に示すように、補間画像生成部４１２は、内視鏡装置１が狭帯域光観察方式を行う場合、Ｃｙ画素がＧ画素またはＢ画素と非常に近い情報を取得することができるため、Ｃｙ画素をＢ画素とみなして補間画像Ｆ_Ｂ２を生成してもよい。そして、カラー画像生成部４１３は、補間画像生成部４１２が生成した補間画像Ｆ_Ｂ２および補間画像Ｆ_Ｇ２を用いて狭帯域光のカラー画像を生成してもよい。また、補間画像生成部４１２は、内視鏡装置１が白色光観察方式を行う場合、狭帯域光観察方式と同様に、Ｃｙ画素をＧ画素とみなして補間画像Ｆ_Ｇ２を生成してもよい。

　以上説明した本発明の実施の形態１の変形例１によれば、上述した実施の形態１と比べて、画像処理部４１による画像処理を簡略化することができる。

（実施の形態１の変形例２）
　次に、本発明の実施の形態１に係る変形例２について説明する。図１５は、本発明の実施の形態１の変形例２に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。

　図１５に示すカラーフィルタ２０２ａは、４×４で２次元格子状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ２を画素Ｐ_ｉｊの配置に応じて並べて配置したものである。フィルタユニットＵ２は、従来のベイヤ配列において、Ｇフィルタが配置されている箇所にＧフィルタに換えて、Ｃｙフィルタを配置したものである。具体的には、フィルタユニットＵ２は、４個のＲフィルタ、４個のＢフィルタおよび８個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ２は、Ｃｙフィルタの数がカラーフィルタ２０２ａに一番多く設けられたＢフィルタまたはＲフィルタの数以上に設けられている。即ち、フィルタユニットＵ２は、Ｃｙフィルタが市松模様で配置されてなる。さらに、Ｃｙフィルタの数とＢフィルタの数との比が２：１となる。

　以上説明した本発明の実施の形態１の変形例２によれば、上述した実施の形態１と同様に、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。

（実施の形態２）
　次に、本発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、フィルタユニットにおいて１種類の補色フィルタが配置されていたが、本実施の形態２では、他の種類の補色フィルタをフィルタユニットに配置してなる。以下においては、本実施の形態２に係るカラーフィルタの構成を説明後、本実施の形態２に係る画像処理部が実行する画像処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡装置１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

　〔カラーフィルタの構成〕
　図１６は、本発明の実施の形態２に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。図１６に示すように、カラーフィルタ２０２ｂは、上述したＲフィルタに換えて、マゼンタフィルタ（以下、「Ｍｇフィルタ」という）が配置されてなるフィルタユニットＵ３によって構成される。画素Ｐ_ｉｊに対応する位置にＭｇフィルタが配置されている場合、このＭｇフィルタをＭｇ_ｉｊと記す。なお、本実施の形態２では、Ｍｇフィルタが第３フィルタとして機能する。

　〔各フィルタの透過特性〕
　次に、カラーフィルタ２０２ｂを構成する各フィルタの透過特性について説明する。図１７は、カラーフィルタ２０２ｂを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図１７において、横軸が波長を示し、縦軸が透過率を示す。また、図１７において、曲線Ｌ_ＢがＢフィルタの透過率曲線を示し、曲線Ｌ_ＣｙがＣｙフィルタの透過率曲線を示し、曲線Ｌ_ＭｇがＭｇフィルタの透過率曲線を示す。

　図１７に示すように、Ｍｇフィルタは、赤色の波長帯域Ｈ_Ｒおよび青色の波長帯域Ｈ_Ｂそれぞれの光を透過する。即ち、Ｍｇフィルタは、補色であるマゼンタ色の波長帯域の光を透過する。画素Ｍｇ_ｉｊは、光源部３によって狭帯域光が出射された場合、赤色の波長帯域Ｈ_Ｒの情報を得ることができないため、Ｂ画素と同様の情報を取得する画素とみなすことができる。これにより、内視鏡装置１が狭帯域光観察方式を行う場合、Ｂ画素の情報が増加することによって、さらに高い解像度を有する画像を得ることができる。

　〔画像生成処理〕
　次に、画像処理部４１が実行する画像生成処理について説明する。図１８は、画像処理部４１が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。

　図１８に示すように、ガイド画像生成部４１１は、上述した実施の形態１と同様に、画像Ｆ２からＣｙ画素の輝度値を分離した分離画像Ｆ_Ｃｙ１の各Ｃｙ画素の輝度値（画素値）に基づいて、撮像素子２０１におけるＢ画素およびＭｇ画素それぞれが配置された画素位置のＣｙ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＣｙ画素の輝度値を有するガイド画像Ｆ_Ｃｙ２を生成する。

　その後、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像Ｆ_Ｃｙ２に基づいて、分離画像Ｆ_Ｂ１におけるＣｙ画素およびＭｇ画素それぞれが配置された画素位置のＢ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＢ画素の輝度値を有する補間画像Ｆ_Ｂ２（第２画像）を生成する。これにより、画像処理部４１は、狭帯域光観察方式の場合、撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、白色光観察方式の場合よりも解像度が高い第２画像としての補間画像Ｆ_Ｂ２を生成することができる。さらにまた、画像処理部４１は、挟帯域光観察方式において、第１画像である補間画像Ｆ_Ｇ２よりも解像度が高い第２画像としての補間画像Ｆ_Ｂ２を生成することができる。

　続いて、補間画像生成部４１２は、補間画像Ｆ_Ｂ２に基づいて、分離画像Ｆ_Ｍｇ１におけるＣｙ画素およびＢ画素それぞれが配置された画素位置のＭｇ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＭｇ画素の輝度値を有する補間画像Ｆ_Ｍｇ２を生成する。

　そして、カラー画像生成部４１３は、補間画像生成部４１２が生成したＭｇ画素の補間画像Ｆ_Ｍｇ２からＢ画素の補間画像Ｆ_Ｂ２を画素毎に輝度値を減算処理することによって、補間画像Ｆ_Ｍｇ２からＲ成分を分離し、Ｒ画素の補間画像Ｆ_Ｒ２を生成する。これにより、カラー画像生成部４１３は、補間画像生成部４１２が補間画像Ｆ_Ｂ２を用いて生成した補間画像Ｆ_Ｍｇ２から補間画像Ｆ_Ｒ２を生成することによって、カラー画像生成処理時における減算処理を施す色の情報を用いた補間処理が行われているため、減算処理時のノイズ増加を軽減することができる。

　以上説明した本発明の実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様に、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。

　さらに、本発明の実施の形態２によれば、フィルタユニットＵ３においてＭｇフィルタを配置することによって、カラー画像生成処理時における減算処理を施す色の情報を用いた補間処理が行われているため、減算処理時のノイズ増加を軽減することができる。

（実施の形態２の変形例１）
　次に、本発明の実施の形態２の変形例１について説明する。図１９は、本発明の実施の形態２の変形例１に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。

　図１９に示すカラーフィルタ２０２ｃは、４×４で２次元格子状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ４を画素Ｐｉｊの配置に応じて並べて配置したものである。フィルタユニットＵ４は、従来のベイヤ配列において、Ｇフィルタが配置されている箇所にＧフィルタに換えて、Ｃｙフィルタを配置するとともに、Ｒフィルタが配置されている箇所にＲフィルタに換えて、Ｍｇフィルタを配置したものである。具体的には、フィルタユニットＵ４は、４個のＭｇフィルタ、４個のＢフィルタおよび８個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ４は、Ｃｙフィルタの数がカラーフィルタ２０２ａに一番多く設けられたＢフィルタまたはＭｇフィルタの数以上に設けられている。さらに、フィルタユニットＵ４において、Ｃｙフィルタが市松模様になるように配置されてなる。さらにまた、Ｃｙフィルタの数、Ｂフィルタの数およびＭｇフィルタの数それぞれの比は、２：１：１となる。

　このように構成されたカラーフィルタ２０２ｃによれば、上述した実施の形態２と同様に、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。

（実施の形態３）
　次に、本発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、フィルタユニットにおいて３種類のフィルタを用いて構成されていたが、本実施の形態３では、フィルタユニットにおいて４種類のフィルタを用いて構成する。以下においては、本実施の形態３に係るカラーフィルタの構成を説明後、本実施の形態３に係る画像処理部が実行する画像処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡装置１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

　〔カラーフィルタの構成〕
　図２０は、本発明の実施の形態３に係るカラーフィルタの構成の別の一例を示す模式図である。

　図２０に示すカラーフィルタ２０２ｄは、５×５で２次元格子状に並べられた２５個のフィルタからなるフィルタユニットＵ５を画素Ｐ_ｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ５は、１個のＲフィルタ、４個のＢフィルタ、４個のＧフィルタおよび１６個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ５は、Ｃｙフィルタの数がカラーフィルタ２０２ｄに一番多く設けられたＢフィルタおよびＧフィルタそれぞれの数以上に設けられている。

　〔各フィルタの透過特性〕
　次に、カラーフィルタ２０２ｄを構成する各フィルタの透過特性について説明する。図２１は、カラーフィルタ２０２ｄを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図２１において、曲線Ｌ_ＢがＢフィルタの透過率曲線を示し、曲線Ｌ_ＲがＲフィルタの透過率曲線を示し、曲線Ｌ_ＧがＧフィルタの透過率曲線を示し、曲線Ｌ_ＣｙがＣｙフィルタの透過率曲線を示す。また、図２１において、横軸が波長を示し、縦軸が透過率を示す。図２１に示すように、Ｇフィルタは、波長帯域Ｈ_Ｇの光を透過する。

　〔画像生成処理〕
　次に、画像処理部４１が実行する画像生成処理について説明する。図２２は、画像処理部４１が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。

　図２２に示すように、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像に基づいて、他の色の画素、本実施の形態３においてＲ画素およびＢ画素それぞれの補間画像を生成する。具体的には、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像Ｆ_Ｃｙ２に基づいて、補間画像Ｆ_ＦＢ２（第２画像）_、補間画像Ｆ_ＦＲ２および補間画像Ｆ_ＦＧ２（第１画像）それぞれを生成する。これにより、カラー画像生成部４１３は、ガイド画像Ｆ_Ｃｙ２からＢ画素の補間画像Ｆ_Ｂ２を画素毎に輝度値を減算する減算処理を省略することができる。この結果、内視鏡装置１が白色光観察方式を行う場合において、高い色再現性を確保することができる。さらに、画像処理部４１は、狭帯域光観察方式の場合、撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、白色光観察方式の場合よりも解像度が高い第２画像としての補間画像Ｆ_Ｂ２を生成することができる。また、挟帯域光観察方式において、第１画像である補間画像Ｆ_Ｇ２よりも解像度が高い第２画像としての補間画像Ｆ_Ｂ２を生成することができる。

　以上説明した本発明の実施の形態３によれば、上述した実施の形態１と同様に、白色光観察方式および狭帯域光観察方式のどちらの観察方式においても高い解像度の画像を得ることができる。

　さらに、本発明の実施の形態３によれば、カラー画像生成部４１３がガイド画像Ｆ_Ｃｙ２からＢ画素の補間画像Ｆ_Ｂ２を画素毎に輝度値を減算する減算処理を省略することができるので、内視鏡装置１が白色光観察方式を行う場合において、高い色再現性を確保することができる。

（実施の形態４）
　次に、本発明の実施の形態４について説明する。上述した実施の形態１では、補色フィルタとしてＣｙフィルタが配置されていたが、本実施の形態４では、補色フィルタとして黄色のＹｅフィルタを配置してなる。以下においては、本実施の形態４に係るカラーフィルタの構成を説明後、画像処理部が実行する画像生成処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡装置１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

　〔カラーフィルタの構成〕
　図２３は、本発明の実施の形態４に係るカラーフィルタの構成の一例を示す模式図である。

　図２３に示すカラーフィルタ２０２ｅは、５×５で２次元格子状に並べられた２５個のフィルタからなるフィルタユニットＵ６を画素Ｐ_ｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ６は、４個のＲフィルタ、１個のＢフィルタおよび２０個のＹｅフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ６は、Ｙｅフィルタの数がカラーフィルタ２０２ｅに一番多く設けられたＲフィルタの数以上に設けられている。

　〔各フィルタの透過特性〕
　次に、カラーフィルタ２０２ｅを構成する各フィルタの透過特性について説明する。図２４は、カラーフィルタ２０２ｅを構成する各フィルタの透過特性の一例を示す図である。図２４において、曲線Ｌ_ＢがＢフィルタの透過率曲線を示し、曲線Ｌ_ＲがＲフィルタの透過率曲線を示し、曲線Ｌ_ＹｅがＹｅフィルタの透過率曲線を示す。また、図２６において、横軸が波長を示し、縦軸が透過率を示す。

　図２４に示すように、Ｙｅフィルタは、赤色の波長帯域Ｈ_Ｒおよび緑色の波長帯域Ｈ_Ｇそれぞれの光を透過する。即ち、Ｙｅフィルタは、補色である黄色の波長帯域の光を透過する。

　〔光源部が出射する光の分光特性〕
　次に、光源部３が出射する光の分光特性について説明する。図２５は、光源部３が出射する白色光の分光特性の一例を示す図である。図２６は、光源部３が出射する狭帯域光の分光特性の一例を示す図である。図２５および図２６において、横軸が波長を示し、縦軸が強度を示す。図２５において、曲線Ｌ_Ｗが光源部３によって出射される白色光の分光特性を示す。また、図２６において、２つの曲線Ｌ_２および曲線Ｌ_１１が光源部３によって出射される狭帯域光の分光特性を示す。

　図２５の曲線Ｌ_Ｗに示すように、光源部３が出射する白色光は、青色の波長帯域Ｈ_Ｂの強度より緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの強度のほうが大きい。また、図２６の曲線Ｌ_２および曲線Ｌ_１１に示すように、光源部３が出射する狭帯域光は、緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの強度よりも赤色の波長帯域Ｈ_Ｒの強度が大きい。

　〔画像生成処理〕
　次に、画像処理部４１が実行する画像生成処理について説明する。図２７は、画像処理部４１が実行する画像生成処理の概要を説明する模式図である。

　図２７に示すように、まず、ガイド画像生成部４１１は、Ｙｅ画素の補間画像をガイド画像として生成する。具体的には、図２７に示すように、ガイド画像生成部４１１は、画像Ｆ４からＹｅ画素の輝度値を分離した分離画像Ｆ_Ｙｅ１における各Ｙｅ画素の輝度値に基づいて、Ｂ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置のＹｅ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＹｅ画素の輝度値を有するガイド画像Ｆ_Ｙｅ２を生成する。図２７に示すように、分離画像Ｆ_Ｙｅ１におけるＢ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置は、隣接する８方向（水平方法、垂直方向および斜め方向）が全てＣｙ画素によって囲まれている。このため、ガイド画像生成部４１１は、周知のバイリニア補間、キュービック補間および方向判別補間等を用いてガイド画像Ｆ_Ｙｅ２を生成する。これにより、ガイド画像生成部４１１は、高精度なガイド画像Ｆ_Ｙｅ２を生成することができる。

　続いて、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像Ｆ_Ｙｅ２に基づいて、分離画像Ｆ_Ｒ１におけるＹｅ画素およびＢ画素それぞれが配置された画素位置のＲ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＲ画素の輝度値を有する補間画像Ｆ_Ｒ２（第２画像）を生成する。さらに、補間画像生成部４１２は、ガイド画像生成部４１１が生成したガイド画像Ｆ_Ｙｅ２に基づいて、分離画像Ｆ_Ｂ１におけるＹｅ画素およびＲ画素それぞれが配置された画素位置のＢ画素の輝度値を補間処理によって算出することによって、全画素位置にＢ画素の輝度値を有する補間画像Ｆ_Ｂ２を生成する。ここで、補間画像生成部４１２によるガイド画像Ｆ_Ｙｅ２に基づく補間方法としては、既知のジョイントバイラテラル補間処理またはガイデッドフィルタ補間処理等である。これにより、補間画像生成部４１２は、撮像素子２０１において密度が低く配置されているＲ画素およびＢ画素それぞれの高精度な補間画像Ｆ_Ｒ２および補間画像Ｆ_Ｂ２を生成することができる。さらに、画像処理部４１は、狭帯域光観察方式の場合、撮像素子２０１が生成した撮像信号に基づいて、白色光観察方式の場合よりも解像度が高い第２画像としての補間画像Ｆ_Ｒ２（図２７のガイド画像Ｆ_Ｙｅ２と分離画像Ｆ_Ｒ１とを加算した画像）を生成することができる。また、挟帯域光観察方式において、第１画像である補間画像Ｆ_Ｇ２よりも解像度が高い第２画像としての補間画像Ｆ_Ｒ２を生成することができる。

　その後、カラー画像生成部４１３は、Ｙｅ画素のガイド画像Ｆ_Ｙｅ２からＲ画素の補間画像Ｆ_Ｒ２を画素毎に輝度値を減算処理することによって、ガイド画像Ｆ_Ｙｅ２からＲ成分を分離し、Ｇ画素の補間画像Ｆ_Ｇ２を生成する。そして、カラー画像生成部４１３は、内視鏡装置１が白色光観察方式を行う場合、補間画像Ｆ_Ｇ２、補間画像Ｆ_Ｂ２および補間画像Ｆ_Ｒ２を用いてカラー画像Ｆ_Ｗを生成する。これに対して、カラー画像生成部４１３は、内視鏡装置１が蛍光観察を行う場合、補間画像Ｆ_Ｇ２および補間画像Ｆ_Ｒ２を用いてカラー画像を生成する。

　以上説明した本発明の実施の形態４によれば、蛍光観察において重要となる赤色の波長帯域Ｈ_Ｒの光および白色光観察方式において重要となる緑色の波長帯域Ｈ_Ｇの光それぞれを透過可能なＹｅフィルタを設けることによって、白色光観察方式および蛍光観察方式それぞれにおいて高い解像度の画像を得ることができる。

（その他の実施の形態）
　本発明の実施の形態では、様々なフィルタの組み合わせを用いることができる。図２８は、本発明のその他の実施の形態に係るカラーフィルタのバリエーションと光源部３が出射する照明光の波長帯域と効果とを対応付けた一覧を示す図である。図２８において、補色画素を２種類用いる場合において、Ｃｙ画素とＹｅ画素とを用いるとき、上述した図１６のＭｇフィルタが配置された位置に、Ｍｇフィルタに換えてＹｅフィルタを配置すればよい。さらに、図２８において、補色画素を２種類用いる場合において、Ｙｅ画素とＣｙ画素とを用いるとき、図２３のＢフィルタが配置された位置に、Ｂフィルタに換えてＣｙフィルタを配置すればよい。同様に、補色画素を２種類用いる場合において、Ｙｅ画素とＭｇ画素とを用いるとき、図２３のＢフィルタが配置された位置に、Ｂフィルタに換えてＭｇフィルタを配置すればよい。

　また、本発明の実施の形態では、図２９に示すカラーフィルタ２０２ｆを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｆは、５×５で２次元格子状に並べられた２５個のフィルタからなるフィルタユニットＵ７を画素Ｐ_ｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ７は、４個のＧフィルタ、４個のＢフィルタ、１個のＭｇフィルタおよび１６個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ７は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ７に一番多く設けられたＧフィルタまたはＢフィルタの数以上に配置されてなる。

　また、本発明の実施の形態では、図３０に示すカラーフィルタ２０２ｇを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｇは、６×６で２次元格子状に並べられた３６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ８を画素Ｐ_ｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ８は、９個のＧフィルタ、５個のＢフィルタ、４個のＭｇフィルタおよび１８個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ８は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ８に一番多く設けられたＧフィルタの数以上に配置されてなる。

　また、本発明の実施の形態では、図３１に示すカラーフィルタ２０２ｈを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｈは、４×４で２次元格子状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ９を画素Ｐ_ｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ９は、４個のＧフィルタ、２個のＢフィルタ、２個のＭｇフィルタ、８個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ９は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ９に一番多く設けられたＧフィルタの数以上に配置されてなる。

　また、本発明の実施の形態では、図３２に示すカラーフィルタ２０２ｉを用いてもよい。カラーフィルタ２０２ｉは、４×４で２次元格子状に並べられた１６個のフィルタからなるフィルタユニットＵ１０を画素Ｐ_ｉｊの配置に応じて並べられて配置したものである。フィルタユニットＵ１０は、４個のＧフィルタ、２個のＢフィルタ、２個のＲフィルタ、８個のＣｙフィルタによって構成される。さらに、フィルタユニットＵ１０は、Ｃｙフィルタの数がフィルタユニットＵ１０に一番多く設けられたＧフィルタの数以上に配置されてなる。

　また、本発明の実施の形態では、Ｃｙフィルタの透過特性が青色の波長帯域Ｈ_Ｂおよび緑色の波長帯域Ｈ_Ｇそれぞれの全帯域の光を透過させていたが、図３３の曲線Ｌ_Ｃｙ２に示すように、２峰性の透過特性を有してもよい。この場合、画像処理部４１は、カラー画像生成処理を高精度に行うことができるので、よりノイズの少ないカラー画像を生成することができる。

　また、本実施の形態では、１つの光源３１ａから出射された白色光に対して、切替フィルタ３１ｃを光路上に挿脱することによって、光源部３から出射される照明光を、白色光または狭帯域光に切り替えていたが、白色光を出射する光源および狭帯域光を出射する光源をそれぞれ設け、２つの光源の点灯を切り替えながら白色光または狭帯域光を出射してもよい。この２つの光源、カラーフィルタおよび撮像素子をカプセル型の筐体内に設けることによって、被検体に導入可能なカプセル型内視鏡に適用することができる。

　また、本実施の形態では、画像処理部がＣｙ補間画像またはＹｅ補間画像をガイド画像として他の色の画素の補間画像を生成していたが、例えばＢ補間画像を生成する場合、Ｃｙ補間画像から画像内のエッジの方向を画素位置毎に判別し、この判別した結果に基づいてＢ画素の情報のみからＢ補間画像を生成してもよい。これにより、特にＢフィルタが多く配置されているカラーフィルタを用いる場合、より信頼性の高い補間画像を生成することができる。

　また、本実施の形態に係る内視鏡装置１は、Ａ／Ｄ変換部２０５が先端部２４に設けられているものとして説明したが、プロセッサ部４に設けられるものであってもよい。また、画像処理に係る構成を、内視鏡２や、内視鏡２とプロセッサ部４とを接続するコネクタ、操作部２２などに設けるものであってもよい。また、上述した内視鏡装置１では、識別情報記憶部２６１に記憶された識別情報などを用いてプロセッサ部４に接続されている内視鏡２を識別するものとして説明したが、プロセッサ部４と内視鏡２との接続部分（コネクタ）に識別手段を設けてもよい。例えば、内視鏡２側に識別用のピン（識別手段）を設けて、プロセッサ部４に接続された内視鏡２を識別する。

　以上、本願の実施形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。　

　また、上記してきた「部（section、module、unit）」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御手段や制御回路に読み替えることができる。

　１　内視鏡装置
　２　内視鏡
　３　光源部
　４　プロセッサ部
　５　表示部
　２１　挿入部
　２２　操作部
　２３　ユニバーサルコード
　２４　先端部
　２５　湾曲部
　２６　可撓管部
　３１　照明部
　３１ａ　光源
　３１ｂ　光源ドライバ
　３１ｃ　切替フィルタ
　３１ｄ　駆動部
　３１ｅ　駆動ドライバ
　３１ｆ　集光レンズ
　３２　照明制御部
　４１　画像処理部
　４２　入力部
　４３　記憶部
　４４　制御部
　２００　撮像光学系
　２０１　撮像素子
　２０２～２０２i　カラーフィルタ
　２０３　ライトガイド
　２０４　照明用レンズ
　２０５　Ａ／Ｄ変換部
　２０６　撮像情報記憶部
　２２１　湾曲ノブ
　２２２　処置具挿入部
　２２３　スイッチ
　２６１　識別情報記憶部
　４１１　ガイド画像生成部
　４１２　補間画像生成部
　４１３　カラー画像生成部
　４１４　表示画像生成部
　Ｕ１～Ｕ１０　フィルタユニット

Claims

　赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域の光もしくは前記赤色の波長帯域の光を含む第２照明光を出射する光源部と、
　２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光電変換することによって撮像信号を生成する撮像素子と、
　前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなるカラーフィルタと、
　前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて前記緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理部と、
　を備え、
　前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度よりも高くなり、
　前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする内視鏡装置。
　前記光源部は、前記第１照明光を出射する場合、前記一方の波長帯域の光よりも前記緑色の波長帯域の光を強く出射する一方、前記第２照明光を出射する場合、前記緑色の波長帯域の光よりも前記一方の波長帯域の光を強く出射することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記フィルタユニットは、前記第２フィルタの数が当該フィルタユニットに配置してなる他のフィルタを合算した数以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡装置。
　前記フィルタユニットは、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記一方の波長帯域の光と異なる他方の波長帯域の光を透過する第３フィルタを有することを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載の内視鏡装置。
　前記第２フィルタは、シアンフィルタであり、
　前記第３フィルタは、マゼンダフィルタまたはイエローフィルタであることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
　前記第２フィルタは、イエローフィルタであり、
　前記第３フィルタは、シアンフィルタまたはマゼンダフィルタであることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
　前記画像処理部は、前記第２フィルタを介して前記画素が受光した光に基づき前記撮像素子が生成した電気信号に対して補間処理を行って、前記第２フィルタ以外のフィルタが配置された前記画素の前記撮像信号を補間するための第１補間画像を生成し、かつ、該第１補間画像に基づいて、前記第２フィルタ以外のフィルタを介して前記画素が受光した光に基づき前記撮像素子が生成した前記撮像信号に対して、前記第２フィルタ以外のフィルタが配置された前記画素の前記撮像信号を補間した第２補間画像を生成することを特徴とする請求項１～６のいずれか一つに記載の内視鏡装置。
　前記画像処理部は、前記光源部が前記第１照明光を出射した場合、前記第２フィルタを介して前記画素が受光した光に基づき前記撮像素子が生成した電気信号を、前記第１フィルタを介して前記画素が受光した光とみなして前記第１画像を生成することを特徴とする請求項１～６のいずれか一つに記載の内視鏡装置。
　光源部と、撮像素子と、カラーフィルタと、を有する内視鏡が接続される画像処理装置であって、
　前記光源部は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域あるいは前記赤色の波長帯域の光からなる第２照明光を出射し、
　前記撮像素子は、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光電変換することによって撮像信号を生成し、
　前記カラーフィルタは、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなり、
　前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて前記緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理部を備え、
　前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度よりも高くなり、
　前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする画像処理装置。
　光源部と、撮像素子と、カラーフィルタと、を有する内視鏡が接続される画像処理装置が実行する画像処理方法であって、
　前記光源部は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域あるいは前記赤色の波長帯域の光からなる第２照明光を出射し、
　前記撮像素子は、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光を光電変換することによって撮像信号を生成し、
　前記カラーフィルタは、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなり、
　前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて前記緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理ステップを含み、
　前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度よりも高くなり、
　前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とする画像処理方法。
　光源部と、撮像素子と、カラーフィルタと、を有する内視鏡が接続される画像処理装置に、
　前記光源部は、赤色、緑色および青色それぞれの波長帯域の光を含む第１照明光、または前記緑色の波長帯域の光および前記青色の波長帯域あるいは前記赤色の波長帯域の光からなる第２照明光を出射し、
　前記撮像素子は、２次元格子状に配置されてなる複数の画素がそれぞれ受光して光を光電変換することによって撮像信号を生成し、
　前記カラーフィルタは、前記赤色、前記緑色および前記青色のいずれか１つの波長帯域の光をそれぞれ透過する少なくとも１種類の第１フィルタと、前記緑色の波長帯域の光を透過し、かつ、前記赤色および前記青色のうち一方の波長帯域の光を透過する第２フィルタと、を有する複数のフィルタによって構成されたフィルタユニットであって、前記第２フィルタの数が少なくとも１種類の前記第１フィルタのうち一番多く配置されてなる種類の前記第１フィルタの数以上であるフィルタユニットを、前記複数の画素に対応させて配置してなり、
　前記光源部が前記第１照明光または前記第２照明光を出射した場合、前記撮像素子が生成した前記撮像信号に基づいて前記緑色の波長帯域の光に対応する第１画像および前記一方の波長帯域の光に対応する第２画像を生成する画像処理ステップを実行させ、
　前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度は、前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第１画像の解像度よりも高くなり、
　前記光源部によって前記第２照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度は、前記光源部によって前記第１照明光が出射された場合における前記第２画像の解像度よりも高くなることを特徴とするプログラム。