WO2019053804A1 - 内視鏡装置、内視鏡装置の作動方法及びプログラム - Google Patents

内視鏡装置、内視鏡装置の作動方法及びプログラム Download PDF

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    • A61B1/0661Endoscope light sources
    • A61B1/0684Endoscope light sources using light emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope apparatus, an operation method of an endoscope apparatus, and a program.
  • narrow band light around 600 nm which is light that is relatively easy to be absorbed by hemoglobin
  • light around 630 nm which is light that is relatively difficult to be absorbed by hemoglobin.
  • Japanese Patent No. 5974204 discloses a configuration related to a light source device having an LED for generating narrow band light of around 600 nm and an LED for generating narrow band light of around 630 nm.
  • semiconductor light sources such as LEDs and LDs (laser diodes) are generally used as light sources for generating narrow band light.
  • the central wavelength (wavelength band) of the narrow band light emitted from the semiconductor light source is caused to shift from the original central wavelength (wavelength band). A situation may occur in which an image having a color tone different from the color tone is displayed.
  • Japanese Patent No. 5974204 does not particularly disclose a method for avoiding the occurrence of the situation as described above. Therefore, according to the configuration disclosed in Japanese Patent No. 5974204, for example, it is excessive for a user who performs a desired operation such as treatment and diagnosis while observing a blood vessel existing at a desired depth of a living tissue. Problems have arisen, which may impose a heavy burden.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is an endoscope apparatus capable of reducing a burden on a user who performs a desired operation while observing a blood vessel existing at a desired depth of a living tissue. It is an object of the present invention to provide an operation method and program of an endoscope apparatus.
  • An endoscope apparatus includes: a first narrowband light, which is light having an intensity within a predetermined wavelength range in which the absorption coefficient of the absorption characteristics of hemoglobin changes sharply, and the predetermined wavelength
  • a light emitting unit configured to be capable of sequentially or simultaneously generating, as illumination light, a second narrow band light that is light having an intensity outside the range, and a region including hemoglobin to which the illumination light is irradiated.
  • An imaging unit configured to capture return light from the subject and output an imaging signal; and a first obtained by capturing the return light from the subject irradiated with the first narrowband light Performing predetermined image processing on at least one image of the image of the image and the second image obtained by imaging the return light from the subject irradiated with the second narrowband light
  • An image processing unit configured to output
  • An observation image generation unit configured to generate an observation image using the first image and the second image obtained as a processing result of the predetermined image processing, and output the observation image to a display device;
  • the first narrowband light for the subject based on a detection result obtained by detecting a predetermined parameter indicating a current operation state of a predetermined light source corresponding to the first narrowband light generation source in
  • the signal intensity information which is information relating to the signal intensity of the imaging signal output from the imaging unit in response to the irradiation of the image pickup section, and further, the first used for generating the observation image based on the signal intensity information
  • a control unit configured to perform
  • the first narrow band in which the light emitting portion is light having an intensity within a predetermined wavelength range where the absorption coefficient of the absorption characteristics of hemoglobin changes sharply The light is generated sequentially or simultaneously as illumination light and second narrow band light which is light having an intensity outside the predetermined wavelength range, and an imaging unit includes a region including hemoglobin irradiated with the illumination light.
  • Predetermined image processing is performed on at least one image of the second image obtained by imaging the return light from the subject irradiated with the second narrowband light;
  • the observation image generation unit sets the processing result of the predetermined image processing as An observation image is generated using the obtained first image and the second image and output to a display device, and a control unit corresponds to a generation source of the first narrow band light in the light emitting unit.
  • Information related to the signal intensity of the imaging signal output from the imaging unit in response to the irradiation of the first narrowband light to the subject based on the detection result of the predetermined parameter indicating the current operation state of the predetermined light source A certain signal strength information is acquired, and the control unit maintains the ratio of the brightness of the first image and the second image used for generating the observation image at a constant ratio based on the signal strength information.
  • the program according to one aspect of the present invention includes: a first narrow band light whose intensity is within a predetermined wavelength range in which the absorption coefficient of the light absorption characteristics of hemoglobin changes sharply, and a program outside the predetermined wavelength range From a subject having a light emitting unit configured to be capable of sequentially or simultaneously generating second narrowband light, which is light having intensity, as illumination light, and a region including hemoglobin irradiated with the illumination light
  • a program used in an endoscope apparatus having an imaging unit configured to image the return light of the imager and output an imaging signal, wherein the first narrowband light is transmitted to the processor
  • the endoscope apparatus 1 is configured to be capable of being inserted into a subject, and to capture an object such as a biological tissue present in the subject and to output an imaging signal.
  • a light source device 3 configured to supply illumination light used for observation of the subject through the light guide 7 disposed through the endoscope 2, and the endoscope 2, and
  • a processor 4 configured to generate and output an observation image or the like corresponding to the output imaging signal, and a display device 5 configured to display the observation image output from the processor 4 on a screen; have.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of the main part of the endoscope apparatus according to the embodiment.
  • the endoscope 2 has an insertion portion 2a formed in an elongated shape that can be inserted into a subject, and an operation portion 2b provided on the proximal end side of the insertion portion 2a.
  • the endoscope 2 is connected to the processor 4 via, for example, a universal cable (not shown) in which signal lines used for transmitting various signals such as imaging signals output from the imaging unit 21 (described later) are incorporated. It is configured to be detachably connected.
  • the endoscope 2 is configured to be detachably connected to the light source device 3 via a light guide cable (not shown) in which at least a part of the light guide 7 is incorporated.
  • the distal end portion 2c of the insertion portion 2a includes an imaging unit 21 for imaging a subject such as living tissue in the subject, an emission end of the light guide 7, and illumination light transmitted by the light guide 7 to the subject And an illumination optical system 22 for emitting light.
  • the imaging unit 21 is configured to image return light from a subject irradiated with illumination light from the illumination optical system 22 and to output an imaging signal. Specifically, the imaging unit 21 receives an objective optical system 21 a configured to form an image of return light emitted from a subject irradiated with illumination light from the illumination optical system 22, and receives the return light. And an image pickup element 21b configured by arranging a plurality of pixels for imaging in a matrix in accordance with the image forming position of the objective optical system 21a.
  • the imaging device 21 b is configured to include an image sensor such as a CCD or a CMOS, for example. Further, the imaging device 21 b is configured to perform an operation according to the control signal output from the processor 4. In addition, the imaging device 21 b is configured to generate an imaging signal by imaging the return light imaged by the objective optical system 21 a and to output the generated imaging signal to the processor 4.
  • an image sensor such as a CCD or a CMOS
  • the operation unit 2 b is configured to have a shape that can be held and operated by the user. Further, the operation unit 2 b is provided with a scope switch 23 configured to include one or more switches capable of giving the processor 4 an instruction according to the user's input operation. Specifically, the scope switch 23 issues an instruction to set (switch) the observation mode of the endoscope apparatus 1 to either the white light observation mode or the special light observation mode, for example, according to the user's operation. An observation mode changeover switch (not shown) that can be used is provided.
  • the light source device 3 is configured to include a light emitting unit 31, a multiplexer 32, a condensing lens 33, and a light source control unit 34.
  • the light emitting unit 31 is configured to have a violet LED 31a, a blue LED 31b, a green LED 31c, an amber LED 31d, and a red LED 31e. That is, the light emitting unit 31 is configured to have a plurality of semiconductor light sources.
  • the violet LED 31a is configured to generate violet narrow band light (hereinafter referred to as V light). Specifically, for example, as shown in FIG. 2, the violet LED 31 a is configured to generate light having a center wavelength set to about 410 nm and a bandwidth set to about 20 nm as V light. There is. That is, the V light emitted from the purple LED 31a has an intensity within a predetermined wavelength range in which the absorption coefficient changes sharply in the blue region among the absorption characteristics of hemoglobin (oxygenated hemoglobin and / or reduced hemoglobin) illustrated in FIG. Have.
  • the violet LED 31 a is configured to emit or extinguish light in accordance with the control of the light source control unit 34.
  • the violet LED 31 a is configured to generate V light having a light emission amount according to the control of the light source control unit 34.
  • FIG. 2 is a figure which shows an example of the wavelength zone
  • FIG. 3 is a diagram showing the absorption characteristics of oxygenated hemoglobin and reduced hemoglobin.
  • the blue LED 31 b is configured to generate blue narrow band light (hereinafter referred to as B light). Specifically, for example, as shown in FIG. 2, the blue LED 31b is configured to generate, as B light, light having a center wavelength set to around 460 nm and a bandwidth set to about 20 nm. There is. That is, the B light emitted from the blue LED 31 b has an intensity in the blue region on the longer wavelength side than the V light. Further, the B light emitted from the blue LED 31b has an intensity outside the predetermined wavelength range in which the absorption coefficient rapidly changes among the absorption characteristics of hemoglobin illustrated in FIG. In addition, the blue LED 31 b is configured to emit or extinguish light in accordance with the control of the light source control unit 34. Further, the blue LED 31 b is configured to generate B light having a light emission amount according to the control of the light source control unit 34.
  • B light blue narrow band light
  • the green LED 31 c is configured to generate green narrow band light (hereinafter referred to as G light). Specifically, for example, as shown in FIG. 2, the green LED 31c is configured to generate, as G light, a light whose center wavelength is set to around 540 nm and whose bandwidth is set to about 20 nm. There is. That is, the G light emitted from the green LED 31c has an intensity in the green region on the longer wavelength side than the V light (and the B light). Further, the G light emitted from the green LED 31c has an intensity outside a predetermined wavelength range in which the absorption coefficient rapidly changes among the absorption characteristics of hemoglobin illustrated in FIG.
  • the green LED 31 c is configured to emit light or to be extinguished according to the control of the light source control unit 34.
  • the green LED 31 c is configured to generate G light having a light emission amount according to the control of the light source control unit 34.
  • the amber LED 31 d is configured to generate amber narrow band light (hereinafter referred to as A light). Specifically, for example, as shown in FIG. 2, the amber LED 31 d is configured to generate, as the A light, light having a center wavelength set to around 600 nm and a bandwidth set to about 20 nm. ing. That is, the A light emitted from the amber LED 31d has an intensity within a predetermined wavelength range in which the absorption coefficient sharply changes in the red region among the absorption characteristics of hemoglobin illustrated in FIG. In addition, the amber LED 31 d is configured to emit or extinguish light according to the control of the light source control unit 34. Further, the amber LED 31 d is configured to generate A light having a light emission amount according to the control of the light source control unit 34.
  • a light amber narrow band light
  • the red LED 31e is configured to generate red narrow band light (hereinafter referred to as R light). Specifically, for example, as shown in FIG. 2, the red LED 31e is configured to generate, as R light, light having a center wavelength set to around 630 nm and a bandwidth set to about 20 nm. There is. That is, the R light emitted from the red LED 31e has an intensity in the red region on the longer wavelength side than the A light. Further, the R light emitted from the red LED 31e has an intensity outside the predetermined wavelength range in which the absorption coefficient rapidly changes among the absorption characteristics of hemoglobin illustrated in FIG. Further, the red LED 31 e is configured to emit or extinguish light in accordance with the control of the light source control unit 34. In addition, the red LED 31 e is configured to generate R light having a light emission amount according to the control of the light source control unit 34.
  • R light red narrow band light
  • the coupler 32 is configured to be able to combine the lights emitted from the light emitting unit 31 and to make the light enter the condensing lens 33.
  • the condenser lens 33 is configured to condense light incident through the coupler 32 and to emit the light to the light guide 7.
  • the light source control unit 34 is configured to include, for example, a drive circuit, a control circuit, and the like. Further, the light source control unit 34 is configured to be able to supply the current required for the operation of each of the LEDs of the light emitting unit 31. In addition, the light source control unit 34 is configured to operate each of the LEDs of the light emitting unit 31 in accordance with a control signal output from the processor 4.
  • the light emitting unit 31 is light having an intensity within a predetermined wavelength range in which the light absorption coefficient of the light absorption characteristics of hemoglobin changes sharply under the control of the light source control unit 34.
  • a first narrow band light, a second narrow band light which is light having an intensity outside the predetermined wavelength range, an intensity outside the predetermined wavelength range and the second narrow band light Are configured to be capable of sequentially or simultaneously generating different light, a third narrowband light, as illumination light.
  • the processor 4 is configured to include a signal processing unit 41, an image processing unit 42, an observation image generation unit 43, and a control unit 44.
  • the signal processing unit 41 includes, for example, a signal processing circuit and the like. Further, the signal processing unit 41 generates image data by performing predetermined signal processing such as A / D conversion on the imaging signal output from the endoscope 2, and generates the generated image data as an image processing unit. 42 and the control unit 44.
  • the image processing unit 42 is configured to include, for example, an image processing circuit and the like. Further, the image processing unit 42 is configured to perform predetermined image processing on the image data output from the signal processing unit 41 and to output the image data to the observation image generation unit 43. Further, the image processing unit 42 includes, for example, a color adjustment processing unit 42 a and a color correction processing unit 42 b.
  • the color adjustment processing unit 42a performs color adjustment processing on the image data output via the signal processing unit 41 in accordance with the control signal output from the control unit 44, and also performs the image data subjected to the color adjustment processing. It is configured to output to the color correction processing unit 42b. A specific example of the color adjustment processing performed in the color adjustment processing unit 42a will be described later.
  • the color correction processing unit 42 b performs color correction processing on the image data output via the color adjustment processing unit 42 a according to the control signal output from the control unit 44, and the image data subjected to the color correction processing Are output to the observation image generation unit 43.
  • a specific example of the color correction process performed by the color correction processing unit 42b will be described later.
  • the observation image generation unit 43 is configured to include, for example, an image generation circuit and the like.
  • the observation image generation unit 43 receives the image data of each color component output through the image processing unit 42 according to the control signal output from the control unit 44 as R (red) channel, G (green) of the display device 5
  • the observation image is generated by assigning to the channel and the B (blue) channel, and the generated observation image is output to the display device 5. That is, the observation image generation unit 43 is configured to generate an observation image using the image data of each color component obtained as a processing result of the predetermined image processing by the image processing unit 42 and to output it to the display device .
  • the control unit 44 is configured to include, for example, a control circuit and the like. In addition, the control unit 44 is configured to generate and output a control signal for performing an operation according to the observation mode of the endoscope apparatus 1 based on an instruction made in the observation mode changeover switch of the scope switch 23 It is done. Further, the control unit 44 is configured to generate and output a control signal for controlling the operation of the imaging device 21b. The control unit 44 is also configured to generate and output control signals for controlling the operation of each LED of the light emitting unit 31 via the light source control unit 34.
  • the control unit 44 is configured to have a memory 44 a in which one or more table data (described later) are stored.
  • the control unit 44 is configured to perform brightness detection processing for detecting the current brightness in the observation mode set in the scope switch 23 based on the image data output from the signal processing unit 41. There is.
  • the control unit 44 generates a control signal for performing a light adjustment operation to bring the current brightness obtained as a processing result of the above-described brightness detection process closer to a predetermined brightness target value. It is configured to output to the control unit 34.
  • the control unit 44 also calculates the current value (hereinafter also referred to as current current value) of the magnitude of the current supplied from the light source control unit 34 to each LED of the light emitting unit 31 in the light adjustment operation described above.
  • the control unit 44 controls the light source according to the above-mentioned light adjustment operation by referring to the table data read from the memory 44a. While acquiring the signal output rate (described later) corresponding to the detection result of the current value currently supplied to the predetermined LED of the light emitting unit 31 from the unit 34, the control signal including the acquired signal output rate is subjected to color adjustment processing It is configured to output to the unit 42a and the color correction processing unit 42b, respectively.
  • the light control operation is performed by providing the light source control unit 34 with a lag lead filter or the like configured to have a time constant for defining the operation interval of the light control operation described above. It is desirable to avoid the occurrence of hunting associated with
  • each unit of the processor 4 may be configured as an individual electronic circuit, or may be configured as a circuit block in an integrated circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array). Good.
  • the processor 4 may be configured to include one or more CPUs.
  • the control unit 44 reads and executes the program stored in the memory 44 a to cause the computer to perform an operation, a process, etc. according to the function of each unit of the processor 4. May be
  • the display device 5 includes, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and is configured to be able to display an observation image or the like output from the processor 4.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the observation mode changeover switch of the scope switch 23 is operated to make the observation mode of the endoscope apparatus 1 white. Give an instruction to set the light observation mode.
  • the control unit 44 When it is detected that the instruction to set the observation mode of the endoscope apparatus 1 to the white light observation mode is performed, the control unit 44 sequentially emits B light, G light, and R light from the light source device 3 A control signal for causing the light source to be generated is output to the light source control unit 34. In addition, when the control unit 44 detects that an instruction to set the observation mode of the endoscope apparatus 1 to the white light observation mode is performed, the control unit 44 performs an operation according to the white light observation mode. The control signal is generated and output to the color adjustment processing unit 42 a, the color correction processing unit 42 b, and the observation image generation unit 43.
  • the light source control unit 34 controls the blue LED 31b, the green LED 31c, and the red LED 31e in the white light observation mode, for example, while quenching the violet LED 31a and the amber LED 31d according to the control signal output from the control unit 44. Control for emitting light repeatedly in this order is performed on the light emitting unit 31. Then, according to the operation of the light source control unit 34 as described above, B light, G light and R light are sequentially irradiated to the subject as illumination light, and an imaging signal generated by imaging the return light of the illumination light Are sequentially output from the imaging element 21 b to the signal processing unit 41.
  • the signal processing unit 41 performs predetermined signal processing on the imaging signals sequentially output from the imaging element 21b, thereby capturing an image of blue component obtained by imaging return light from the subject irradiated with the B light.
  • Image data PB as data
  • image data PG as image data of green component obtained by imaging return light from the subject irradiated with G light
  • Image data PR which is image data of a red component obtained by imaging light is generated and output to the image processing unit 42 and the control unit 44, respectively.
  • the control unit 44 performs brightness detection processing for detecting the current brightness WCB in the white light observation mode based on the image data of each color component output from the signal processing unit 41.
  • the control unit 44 calculates an average value of pixel values of pixels included in the image data PB, PG, and PR output from the signal processing unit 41. A process is performed to detect the calculated average value as the current brightness WCB in the white light observation mode.
  • the control unit 44 may use a weighted average value of pixel values of pixels included in image data PB, PG, and PR output from the signal processing unit 41, or a signal processing unit. Even if any one of the average values of the pixel values of the respective pixels contained in the image data of the predetermined color component output from 41 is detected as the current brightness WCB in the white light observation mode Good.
  • control unit 44 may set the entire area of the image data output from the signal processing unit 41 as a processing target, or to the image data output from the signal processing unit 41 Only a part of the included regions may be processed.
  • the control unit 44 performs a control signal for performing a light adjustment operation to bring the current brightness WCB obtained as a processing result of the above-described brightness detection processing to the brightness target value WTB in the white light observation mode. It is generated and output to the light source control unit 34.
  • control unit 44 generates a control signal for performing a light adjustment operation such that the ratio of the current brightness WCB to the brightness target value WTB (WCB / WTB) approaches one. It outputs to the light source control unit 34.
  • B light, G light and R light having a light quantity suitable for white light observation are supplied from the light source device 3 to the endoscope 2 as illumination light. .
  • the color adjustment processing unit 42a performs white balance adjustment processing on image data of each color component output through the signal processing unit 41, for example, in the white light observation mode according to the control signal output from the control unit 44. At the same time, the image data of each color component subjected to the white balance adjustment processing is output to the color correction processing unit 42b.
  • the color correction processing unit 42b performs gamma correction processing on the image data of each color component output through the color adjustment processing unit 42a, for example, in the white light observation mode according to the control signal output from the control unit 44. At the same time, the image data of each color component subjected to the gamma correction processing is output to the observation image generation unit 43.
  • the observation image generation unit 43 assigns, for example, the image data PB output through the color correction processing unit 42b to the B channel of the display device 5 according to the control signal output from the control unit 44 By assigning the image data PG output through the color correction processing unit 42b to the G channel of the display device 5 and assigning the image data PR output through the color correction processing unit 42b to the R channel of the display device 5, white A light observation image is generated, and the generated white light observation image is output to the display device 5.
  • the observation mode of the endoscope apparatus 1 when the observation mode of the endoscope apparatus 1 is set to the white light observation mode, for example, the color tone when the subject such as a biological tissue is viewed with the naked eye A white light observation image having substantially the same color tone is displayed on the display device 5.
  • the user inserts the insertion portion 2a into the body cavity of the subject while confirming the white light observation image displayed on the display device 5 in a state where the observation mode of the endoscope apparatus 1 is set to the white light observation mode.
  • the tip 2c is disposed at such a position that a desired subject (living tissue) present in the body cavity falls within the observation field of the objective optical system 21a.
  • the user operates the observation mode switch of the scope switch 23 to issue an instruction to set the observation mode of the endoscope apparatus 1 to the special light observation mode.
  • each unit when the observation mode of the endoscope apparatus 1 is set to the special light observation mode will be described below.
  • the case where the wavelength band of the A light emitted from the amber LED 31d shifts from the original wavelength band to the short wavelength side will be described as an example.
  • control unit 44 sequentially emits G light, A light, and R light from the light source device 3 A control signal for causing the light source to be generated is output to the light source control unit 34.
  • the light source controller 34 controls the green LED 31 c, the amber LED 31 d, and the red LED 31 e in the special light observation mode according to the control signal output from the controller 44, for example, while quenching the violet LED 31 a and the blue LED 31 b. Control for emitting light repeatedly in this order is performed on the light emitting unit 31. Then, according to the operation of the light source control unit 34, the G light, the A light and the R light are sequentially irradiated to the subject as illumination light, and an imaging signal generated by imaging the return light of the illumination light Are sequentially output from the imaging element 21 b to the signal processing unit 41. That is, in the special light observation mode, the imaging unit 21 of the present embodiment images return light from a subject having a region including hemoglobin illuminated by G light, A light, and R light, and outputs an imaging signal.
  • the signal processing unit 41 performs predetermined signal processing on the imaging signals sequentially output from the imaging element 21b to obtain image data PG and light obtained by imaging the return light from the subject irradiated with the A light.
  • the image data PA which is the image data of the fading component, and the image data PR are generated and output to the image processing unit 42 and the control unit 44, respectively.
  • the control unit 44 performs brightness detection processing for detecting the current brightness SCB in the special light observation mode based on the image data of each color component output from the signal processing unit 41.
  • the control unit 44 calculates an average value of pixel values of respective pixels included in the image data PG, PA, and PR output from the signal processing unit 41.
  • a process is performed to detect the calculated average value as the current brightness SCB in the special light observation mode.
  • the control unit 44 may use a weighted average value of pixel values of pixels included in the image data PG, PA, and PR output from the signal processing unit 41, or a signal processing unit.
  • a process may be performed to detect any one of the average values of the pixel values of the pixels included in the image data PA output from 41 as the current brightness SCB in the special light observation mode.
  • the control unit 44 may set the entire area of the image data output from the signal processing unit 41 as a processing target when performing the brightness detection process described above, or the image data output from the signal processing unit 41 Only a part of the area may be processed.
  • the control unit 44 performs a light control operation for causing the current brightness SCB obtained as a processing result of the brightness detection process described above to approach the brightness target value STB in the special light observation mode. It is generated and output to the light source control unit 34. Specifically, for example, the control unit 44 generates a control signal for performing a dimming operation such that the ratio of the current brightness SCB to the brightness target value STB (SCB / STB) approaches one. It outputs to the light source control unit 34.
  • control unit 44 When it is detected that the instruction to set the observation mode of the endoscope apparatus 1 to the special light observation mode is performed, the control unit 44 performs an operation for reading the table data TD from the memory 44a. In addition, when the control unit 44 detects that an instruction to set the observation mode of the endoscope apparatus 1 to the special light observation mode has been performed, the light source control unit 34 moves to the amber LED 31 d of the light emission unit 31. The current value CI being supplied is detected.
  • the table data TD is a correspondence between the current value CV of the current supplied to the amber LED 31 d and the signal output rate SR of the imaging signal output from the imaging device 21 b. It is created as data that shows the relationship.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of table data used in the processing of the processor according to the embodiment.
  • the current value CV is set as a value adapted to the operation mode of the light adjustment operation for the amber LED 31 d by the light source control unit 34. Specifically, for example, when the light control operation for the amber LED 31d by the light source control unit 34 is performed in steps of 1 amp in the range from 1 amp to 10 amps, the 10 current values included in the range are The current values CVA, CVB, CVC,..., CVM included in the table data TD of FIG. 4 are set. Further, in the table data TD of FIG. 4, the current value CVA corresponds to the lower limit value of the current supplied to the amber LED 31d, and the current value CVM is the upper limit of the current supplied to the amber LED 31d. It corresponds to the value.
  • the signal output rate SR causes, for example, an A light having a predetermined light amount LMT to be generated from the amber LED 31 d, and a region including hemoglobin (or hemoglobin) while gradually changing the central wavelength of the A light from 600 nm to the short wavelength side.
  • Light is emitted to the reference subject having the same light absorption characteristics as in (1), and the signal intensity SVI of the imaging signal sequentially output from the imaging device 21b in response to the irradiation of the A light is acquired. It is set as a value obtained by calculating the ratio of the signal strength SVI to the reference signal strength SVT (described later).
  • the signal intensity SVI has an area in which the A light having an intensity within a predetermined wavelength range in which the absorption coefficient of the absorption characteristics of hemoglobin changes sharply and having a central wavelength different from 600 nm includes hemoglobin. It is acquired as the signal strength of the imaging signal output from the imaging unit 21 when the subject is irradiated.
  • Table data TD is created on the premise that the relationship between the wavelength and the wavelength is known.
  • the reference signal strength SVT is a signal strength of the imaging signal output from the imaging element 21b when the above-described reference subject is irradiated with the A light having a predetermined light amount LMT and the central wavelength set to 600 nm. Is the value obtained as
  • a signal corresponding to the current value CVM that corresponds to the upper limit value of the light control operation of the light source control unit 34 and the central wavelength of A light emitted from the amber LED 31d is 600 nm.
  • the output rate SR is set to 1.0.
  • the current values CVA, CVB, CVC that belong to the range of the light control operation of the light source control unit 34 and the central wavelength of A light emitted from the amber LED 31 d is less than 600 nm.
  • the signal output rates SRA, SRB, SRC,... Obtained as values greater than 0 and less than 1.0 are shown.
  • the control unit 44 detects the current temperature CT of the amber LED 31d, specifies the temperature TV corresponding to the detected current temperature CT based on the table data TD, and specifies the temperature TV.
  • the signal output rate SR associated with the temperature TV may be acquired, and the control signal including the acquired signal output rate SR may be output to the color adjustment processing unit 42a and the color correction processing unit 42b.
  • a spectral detector capable of detecting the current central wavelength WP of the A light emitted from the amber LED 31 d is provided in the light source device 3 and the spectral detector The signal output rate SR according to the detection result may be acquired by the control unit 44. Further, according to the present embodiment, for example, a plurality of table data TD created for each individual identification number of the amber LED 31d may be stored in the memory 44a.
  • the control unit 44 specifies the current value CV corresponding to the current value CI supplied from the light source control unit 34 to the amber LED 31 d of the light emission unit 31 by referring to the table data TD read from the memory 44 a.
  • the signal output rate SR associated with the specified current value CV is acquired, and a control signal including the acquired signal output rate SR is output to the color adjustment processing unit 42a and the color correction processing unit 42b.
  • the control unit 44 detects the current value CI corresponding to the parameter indicating the current operation state of the amber LED 31 d which is the light source of the A light in the light emitting unit 31.
  • the control unit 44 of the present embodiment acquires, as signal strength information, the signal output rate SR calculated as a ratio of the signal strength SVI to the reference signal strength SVT.
  • control unit 44 of the present embodiment is equivalent to control for maintaining the ratio of the brightness of each image data used for generating the observation image by the observation image generation unit 43 based on the signal strength information at a constant ratio.
  • an operation to be performed an operation of outputting a control signal including the signal output ratio SR to the color adjustment processing unit 42 a and the color correction processing unit 42 b is performed.
  • the control unit 44 of the present embodiment may obtain the detection result by detecting the current temperature CT of the amber LED 31 d as a parameter indicating the current operation state of the amber LED 31 d.
  • control unit 44 of the present embodiment may obtain the detection result by detecting the current center wavelength WP of the amber LED 31 d as a parameter indicating the current operation state of the amber LED 31 d. Further, the control unit 44 of the present embodiment may acquire signal strength information (signal output rate SR) according to the individual identification number of the amber LED 31d.
  • the color adjustment processing unit 42 a performs color adjustment processing on the image data PG and PR output from the signal processing unit 41 in the special light observation mode according to the control signal output from the control unit 44. Specifically, the color adjustment processing unit 42a multiplies the pixel value of each pixel of the image data PG by the signal output rate SR included in the control signal output from the control unit 44, and the signal output rate A process of multiplying SR by the pixel value of each pixel of the image data PR is performed as a color adjustment process. That is, according to such color adjustment processing, image data SPG, image data PA, and image data PR obtained by multiplying the signal output rate SR by the pixel value of each pixel of the image data PG are obtained. The image data SPR obtained by multiplying the signal output rate SR is output from the color adjustment processing unit 42a to the color correction processing unit 42b.
  • the color adjustment processing unit 42a may perform, for example, processing of multiplying the pixel value of each pixel of the image data PA by the reciprocal of the signal output rate SR. Then, when such processing is performed in the color adjustment processing unit 42a, an image obtained by multiplying the pixel value of each pixel of the image data PG and the image data PA by the reciprocal of the signal output rate SR. The data IPA and the image data PR are output to the color correction processing unit 42b.
  • the color adjustment processing unit 42a performs either the process for obtaining the image data SPG and SPR or the process for obtaining the image data IPA as the color adjustment process. do it. That is, the color adjustment processing unit 42 a of the present embodiment performs processing for adjusting the brightness of the image data PA based on the signal output rate SR obtained according to the control of the control unit 44, or the image data PG and PR. One of the processes for adjusting the brightness of is performed as the color adjustment process.
  • the color correction processing unit 42 b performs processing for calculating the color differences Cr and Cb for each pixel based on the image data SPG, PA and SPR output from the color adjustment processing unit 42 a.
  • the color correction processing unit 42 b also performs processing for acquiring the signal output rate SR included in the control signal output from the control unit 44.
  • the values of the color differences Cr and Cb calculated by the color correction processing unit 42b of this embodiment apply the pixel value of the image data SPG to the B (blue) component of a known conversion equation, and This can be obtained by applying the pixel value of the image data PA to the green) component and applying the pixel value of the image data SPR to the R (red) component of the conversion equation.
  • the color correction processing unit 42b extracts, from the image data of each color component output from the color adjustment processing unit 42a, an attention area AP corresponding to a pixel group in which the values of both of the color differences Cr and Cb are negative values. . Further, the color correction processing unit 42b performs the processing using the following formula (1) to obtain the color correction coefficient Tp according to the color differences Cr and Cb calculated as described above, the attention area of the image data SPG and SPR. Set for each pixel included in AP.
  • Fa and Fb represent predetermined constants
  • Cra and Cba represent values of reference color difference set according to the reference color of the living body
  • Crt and Cbt are included in the attention area AP.
  • the color correction coefficient Tp (1 + Fa *
  • the reference color differences Cra and Cba are plotted as coordinate values in the fourth quadrant in the CrCb coordinate system, which is an orthogonal coordinate system in which the color difference Cr is the horizontal axis and the color difference Cb is the vertical axis. It may be set as a value (see FIG. 5). That is, according to the present embodiment, the value of the reference color difference Cra may be set to be larger than 0 and the value of the reference color difference Cba may be set to be smaller than 0.
  • FIG. 5 is a diagram showing reference color differences used in processing of the processor according to the embodiment as coordinate values of the orthogonal coordinate system.
  • the data is supplied to the amber LED 31d.
  • Control may be performed by the control unit 44 so as to change the values of the reference color differences Cra and Cba in accordance with the detection result of the current value CI being currently set.
  • the color correction processing unit 42b applies the signal output rate SR and the color correction coefficient Tp to the following equation (2) to perform calculation to obtain the pixel value of each pixel included in the attention area AP of the image data SPG. And the pixel value of each pixel included in the target area AP of the image data SPR.
  • equation (2) Pa represents the pixel value of the pixel of interest in the image data SPG and SPR in the region of interest AP before correction
  • Pb represents the pixel value of the pixel of interest after correction. .
  • the color correction processing unit 42 b performs color correction processing for suppressing the saturation of the region not including the hemoglobin in the image data SPG and SPR, based on the color differences Cr and Cb calculated using.
  • the color correction processing unit 42 b performs the process using the equation (2), an image obtained by performing a color correction process on each pixel included in the attention area AP of the image data SPG.
  • the data SCPG, the image data PA, and the image data SCPR obtained by subjecting each pixel included in the attention area AP of the image data SPR to color correction processing are processed by the color correction processing unit 42b to the observation image generation unit 43. Output.
  • the color correction processing unit 42b may perform, for example, a process of correcting the pixel value of each pixel included in the attention area AP of the image data PA using Equation (3) below.
  • Pc represents the pixel value of the pixel of interest in the region of interest AP of the image data PA before correction
  • Pd represents the pixel value of the pixel of interest after correction.
  • the color correction processing unit 42 b performs color correction processing for suppressing the saturation of the region not including the hemoglobin in the image data PA, based on the color differences Cr and Cb calculated using.
  • the color correction processing unit 42 b performs the process using the equation (3), the image data SPG and each pixel included in the attention area AP of the image data PA are subjected to the color correction process.
  • the image data CPA obtained as a result and the image data SPR are output to the observation image generation unit 43.
  • the color correction processing unit 42 b performs the process using the above-mentioned equation (2) or the process using the above equation (3) as the color correction process. do it.
  • the observation image generation unit 43 assigns, for example, the image data SCPG output through the color correction processing unit 42b to the B channel of the display device 5 according to the control signal output from the control unit 44.
  • the image data PA output through the color correction processing unit 42b is assigned to the G channel of the display device 5
  • the image data SCPR output through the color correction processing unit 42b is assigned to the R channel of the display device 5
  • a light observation image is generated, and the generated special light observation image is output to the display device 5.
  • the absorption coefficient of hemoglobin sharply increases as the wavelength of the illumination light shifts to the short wavelength side.
  • the central wavelength of the A light emitted from the amber LED 31d shifts to a wavelength of less than 600 nm, for example, as the current value supplied from the light source control unit 34 to the amber LED 31d decreases.
  • the signal output rate SR corresponding to the detection result of the current value CI supplied to the amber LED 31d is acquired by referring to the table data TD, and the acquired signal Either the process for reducing the brightness of the image data PG or PR according to the output rate SR, or the process for increasing the brightness of the image data PA according to the acquired signal output rate SR I am trying to do the processing.
  • the process using the formula (2) or the process using the formula (3) is performed on each pixel included in the noted area AP. ing.
  • the present embodiment even in the special light observation mode, even when the light adjustment operation according to the observation distance to the subject is performed, the blood vessels, blood, and the like in the observation image displayed on the display device 5 The color tone of the region containing hemoglobin can be maintained at a constant color tone. Further, according to the present embodiment, even in the special light observation mode, even when the light adjustment operation according to the observation distance with the subject is performed, the connective tissue and the treatment tool in the observation image displayed on the display device 5 The color tone of the region not containing hemoglobin can be maintained at a constant color tone. Therefore, according to the present embodiment, for example, while observing a deep blood vessel present in a deep part of a living tissue at a desired site in a living body, the burden on the user who performs treatment for the desired site can be reduced it can.
  • the image data of each color component may be obtained by imaging the subject by the imaging device 21b provided with the primary color filter or the complementary color filter on the imaging surface.
  • control for causing the amber LED 31d to emit light and control for causing the green LED 31c and the red LED 31e to emit light simultaneously And may be repeatedly performed in this order.
  • a color having a filter that transmits only the wavelength band of G light, a filter that transmits only the wavelength band of A light, and a filter that transmits only the wavelength band of R light A subject may be imaged by the imaging element 21b provided with a filter on the imaging surface to obtain image data of each color component.
  • the imaging element 21b provided with a filter on the imaging surface to obtain image data of each color component.
  • the green LED 31c, the amber LED 31d, and the red LED 31e are extinguished while the purple LED 31a and the blue LED 31b are extinguished. Control may be made to simultaneously emit light.
  • B light may be irradiated to the subject instead of G light.
  • the image data PB is acquired instead of the image data PG, and the image data PB is acquired.
  • the color adjustment processing by the color adjustment processing unit 42a and the color correction processing by the color correction processing unit 42b are sequentially performed.
  • a light source for generating IR light which is near-infrared narrow band light whose central wavelength is set to around 800 nm is provided in the light source device 3, and
  • the imaging unit 21 may be provided with a configuration for separating and imaging return light from return light of light other than the IR light. Then, in such a case, for example, when the observation mode of the endoscope apparatus 1 is set to the special light observation mode, IR light is emitted to the subject instead of R light, and the IR light is emitted.
  • the image data PIR which is image data of a near infrared component obtained by imaging the return light from the subject, is acquired, and the color adjustment processing and the color correction processing by the color adjustment processing unit 42a are performed on the image data PIR. Color correction processing by the unit 42b is sequentially performed.
  • the above-mentioned IR light has an intensity on the longer wavelength side than that of the A light (and R light), and of the absorption characteristics of hemoglobin, the intensity is outside the predetermined wavelength range where the absorption coefficient changes sharply. As long as it has it.
  • the control unit 44 captures an image based on the signal output ratio SR. Control may be performed to adjust the exposure time when imaging the return light of the A light in the element 21 b. Specifically, for example, in the special light observation mode, the control unit 44 sets an exposure time when imaging return light of G light and an exposure time when imaging return light of R light to ETP, Control for setting the exposure time ETQ at the time of imaging the return light of the A light to (1 / SR) times the exposure time ETP may be performed on the imaging element 21b. In such a case, control for setting the light emission time of the amber LED 31d to the exposure time ETQ or more may be performed together.
  • the control unit 44 captures an image based on the signal output ratio SR. Control may be performed to adjust the gain of an imaging signal obtained by imaging the return light of the A light in the element 21 b. Specifically, for example, in the special light observation mode, the control unit 44 obtains the gain of the imaging signal obtained by imaging the return light of G light and the imaging signal obtained by imaging the return light of R light. In order to set the gain to GP and control the image pickup device 21b to set the gain GQ of the imaging signal obtained by imaging the return light of the A light to (1 / SR) times the gain GP You may
  • the control unit 44 instead of the color adjustment processing unit 42a performing the color adjustment processing based on the signal output ratio SR, the control unit 44 emits light based on the signal output ratio SR. Control for adjusting the light amount of the A light emitted from the unit 31 may be performed. Specifically, for example, in the special light observation mode, the control unit 44 sets the light intensity of the G light and the light intensity of the R light emitted from the light emitting unit 31 to LMP, and the light intensity of the A light emitted from the light emitting unit 31 Control for setting the LMQ to (1 / SR) times the light amount LMP may be performed on the light source control unit 34.
  • a color adjustment process as in the following modification may be performed in the color adjustment processing unit 42a.
  • the specific description of the portions to which the above-described processes and the like can be applied will be appropriately omitted.
  • the color adjustment processing unit 42 a performs processing for calculating the color differences Cr and Cb based on the image data PG, PA and PR output from the signal processing unit 41. Further, the color adjustment processing unit 42 a performs processing for acquiring the signal output rate SR included in the control signal output from the control unit 44.
  • the values of the color differences Cr and Cb calculated by the color adjustment processing unit 42a of this modification apply the pixel value of the image data PG to the B component of the known conversion equation, and the image data of the G component of the conversion equation This can be obtained by applying the pixel value of PA and applying the pixel value of the image data PR to the R component of the conversion equation.
  • the color adjustment processing unit 42a performs processing for setting the color adjustment coefficient Tq according to the color differences Cr and Cb calculated as described above for each pixel included in the image data PG and PR.
  • the color adjustment coefficient Tq applies the value of the color difference Cr calculated at the pixel of interest contained in the image data PG and PR to Crt of the equation (1), and the value of the color difference Cb calculated at the pixel of interest It corresponds to the reciprocal of the color correction coefficient Tp obtained by applying to Cbt of the above equation (1). Therefore, the color adjustment coefficient Tq is set as a value that monotonously increases as the color of the pixel of interest included in the image data PG and PR approaches the reference color of the living body.
  • the color adjustment processing unit 42a applies the signal output rate SR and the color adjustment coefficient Tq to the following equation (6) to perform calculation to obtain the pixel value of each pixel included in the image data PG and the image data The pixel value of each pixel included in PR is adjusted.
  • Equation (6) Pc represents the pixel value of the pixel of interest contained in the image data PG and PR before adjustment, and Pd represents the pixel value of the pixel of interest after adjustment.
  • the color adjustment processing unit 42a performs color adjustment processing for suppressing the saturation of the region not including the hemoglobin in the image data PG and PR while adjusting the brightness of the image data PG and PR based on.
  • the color adjustment processing unit 42a performs the process using the equation (6), the image data DPG obtained by performing the color adjustment process on each pixel included in the image data PG, and the image data PR Image data DPR obtained by applying the color adjustment processing to each pixel included in.
  • the observation image generation unit 43 assigns the image data DPG output through the image processing unit 42 to the B channel of the display device 5.
  • the special light observation image is assigned by assigning the image data PA output through the processing unit 42 to the G channel of the display device 5 and assigning the image data DPR output through the image processing unit 42 to the R channel of the display device 5 Are generated, and the generated special light observation image is output to the display device 5.
  • the color adjustment processing unit 42a of the present modification may perform, for example, a process of adjusting the pixel value of each pixel included in the image data PA using the following formula (7).
  • Equation (7) Pe represents the pixel value of the pixel of interest contained in the image data PA before adjustment, and Pf represents the pixel value of the pixel of interest after adjustment.
  • the observation image generation unit 43 assigns the image data PG output through the image processing unit 42 to the B channel of the display device 5.
  • the special light observation image is assigned by assigning the image data DPA output through the processing unit 42 to the G channel of the display device 5 and assigning the image data PR output through the image processing unit 42 to the R channel of the display device 5 Are generated, and the generated special light observation image is output to the display device 5.
  • the color adjustment processing unit 42 a performs the process using the equation (6) or the process using the equation (7) as the color adjustment process. do it.
  • the observation mode of the endoscope apparatus 1 when the observation mode of the endoscope apparatus 1 is set to the special light observation mode, the operation of each part is appropriately modified to observe the capillaries present in the surface layer of the living tissue.
  • a process for maintaining the color tone of the displayed observation image may be performed. Specific examples of the operation, processing, and the like according to such a modification will be described below.
  • the case where the wavelength band of the V light emitted from the violet LED 31a shifts from the original wavelength band to the short wavelength side will be described as an example.
  • control unit 44 When it is detected that the instruction to set the observation mode of the endoscope apparatus 1 to the special light observation mode is performed, the control unit 44 causes the light source apparatus 3 to sequentially emit the V light and the G light. A control signal is generated and output to the light source control unit 34.
  • the light source control unit 34 alternates, for example, a violet LED 31 a and a green LED 31 c while quenching the blue LED 31 b, the amber LED 31 d and the red LED 31 e in the special light observation mode according to the control signal output from the controller 44
  • the light emitting unit 31 is controlled to repeatedly emit light. Then, according to the operation of the light source control unit 34, the V light and the G light are sequentially irradiated to the subject as illumination light, and an imaging signal generated by imaging the return light of the illumination light is an imaging device 21 b are sequentially output to the signal processing unit 41. That is, in the special light observation mode, the imaging unit 21 of the present modified example images return light from a subject having a region including hemoglobin illuminated by V light and G light, and outputs an imaging signal.
  • the signal processing unit 41 performs predetermined signal processing on the imaging signals sequentially output from the imaging element 21b, thereby capturing an image of a violet component obtained by imaging return light from a subject irradiated with V light.
  • Image data PV which is data
  • image data PG are generated and output to the image processing unit 42 and the control unit 44, respectively.
  • the control unit 44 performs brightness detection processing for detecting the current brightness SCL in the special light observation mode based on the image data of each color component output from the signal processing unit 41.
  • the control unit 44 calculates the average value of the pixel values of the pixels included in the image data PV and PG output from the signal processing unit 41, and A process is performed to detect the calculated average value as the current brightness SCL in the special light observation mode.
  • the control unit 44 may use, for example, a weighted average value of pixel values of respective pixels included in the image data PV and PG output from the signal processing unit 41 or the signal processing unit 41 as the brightness detection processing described above.
  • a process may be performed to detect any one of the average values of the pixel values of the pixels included in the output image data PV as the current brightness SCL in the special light observation mode.
  • the control unit 44 may set the entire area of the image data output from the signal processing unit 41 as a processing target when performing the brightness detection process described above, or the image data output from the signal processing unit 41 Only a part of the area may be processed.
  • the control unit 44 performs a light control operation to make the current brightness SCL obtained as a result of the above-described brightness detection process approach the brightness target value STL in the special light observation mode. It is generated and output to the light source control unit 34. Specifically, for example, the control unit 44 generates a control signal for performing a light adjustment operation such that the ratio (SCL / STL) of the current brightness SCL to the brightness target value STL approaches one. It outputs to the light source control unit 34.
  • the current value of the current supplied from the light source control unit 34 to the purple LED 31a is relative to that in the near view observation in which the tip 2c is observed close to the subject
  • the current value of the current supplied from the light source control unit 34 to the violet LED 31a becomes relatively large at the time of distant view observation in which the tip 2c is observed away from the subject in the subject.
  • control unit 44 When it is detected that the instruction to set the observation mode of the endoscope apparatus 1 to the special light observation mode is performed, the control unit 44 performs an operation for reading the table data TE from the memory 44a. Further, when detecting that the instruction to set the observation mode of the endoscope apparatus 1 to the special light observation mode has been performed, the control unit 44 supplies the light source control unit 34 to the purple LED 31 a of the light emission unit 31. The present current value CJ is detected.
  • the table data TE is, for example, as shown in FIG. 6, a correspondence between the current value CW of the current supplied to the violet LED 31a and the signal output rate SS of the imaging signal output from the imaging device 21b. Has been created as data indicating.
  • FIG. 6 is a view showing an example of table data used in the processing of the processor according to the embodiment.
  • the current value CW is set as a value adapted to the operation mode of the light control operation on the purple LED 31 a by the light source control unit 34. Specifically, for example, when the light control operation by the light source control unit 34 with respect to the purple LED 31a is performed in steps of 1 amp in the range from 1 amp to 10 amps, 10 current values included in the range are The current values CWA, CWB, CWC,..., CWM included in the table data TE of FIG. 6 are set. Further, in the table data TE of FIG. 6, the current value CWA corresponds to the lower limit value of the current supplied to the violet LED 31a, and the current value CWM corresponds to the upper limit value of the current supplied to the violet LED 31a. Equivalent to.
  • the signal output rate SS generates, for example, V light having a predetermined light amount LMU from the violet LED 31a, while gradually changing the center wavelength of the V light from 410 nm to a short wavelength side (a wavelength different from 410 nm)
  • the V light is irradiated to a reference subject having a region including hemoglobin (or a region having the same light absorption characteristic as hemoglobin), and the signal intensity of the imaging signal sequentially output from the imaging device 21b in response to the irradiation of the V light
  • the value SVJ is acquired and set as a value obtained by calculating the ratio of the acquired signal strength SVJ to the reference signal strength SVU (described later).
  • the signal intensity SVJ has a region in which V light having intensity within a predetermined wavelength range in which the absorption coefficient of the absorption characteristics of hemoglobin changes sharply and having a central wavelength different from 410 nm includes hemoglobin. It is acquired as the signal strength of the imaging signal output from the imaging unit 21 when the subject is irradiated.
  • the current value of the current supplied to the violet LED 31a according to the light control operation of the light source control unit 34, and the central wavelength of the V light emitted from the violet LED 31a according to the light control operation is created on the premise that the relationship between and is known.
  • the reference signal intensity SVU is a signal intensity of the imaging signal output from the imaging element 21b when the above-described reference subject is irradiated with V light having a predetermined light amount LMU and the central wavelength set to 410 nm. Is the value obtained as
  • a signal output corresponding to the current value CWM which corresponds to the upper limit value of the light control operation of the light source control unit 34 and the central wavelength of V light emitted from the violet LED 31a is 410 nm.
  • the rate SS is set to 1.0.
  • the current values CWA, CWB, CWC, and the like belonging to the range of the light control operation of the light source control unit 34 and the central wavelength of V light emitted from the violet LED 31 a is less than 410 nm.
  • the signal output rates SSA, SSB, SSC,... Obtained as values larger than 1.0 are shown.
  • the control unit 44 detects the current temperature CU of the violet LED 31a, identifies the temperature TW corresponding to the detected current temperature CU based on the table data TE, and identifies the identified temperature
  • the signal output rate SS associated with the TW may be acquired, and a control signal including the acquired signal output rate SS may be output to the color adjustment processing unit 42a and the color correction processing unit 42b.
  • the detection of the spectral detector may be acquired by the control unit 44.
  • a plurality of table data TE created for each individual identification number of the purple LED 31a may be stored in the memory 44a.
  • the control unit 44 specifies the current value CW corresponding to the current value CJ currently supplied from the light source control unit 34 to the purple LED 31a of the light emission unit 31 by referring to the table data TE read from the memory 44a.
  • the signal output rate SS associated with the specified current value CW is acquired, and a control signal including the acquired signal output rate SS is output to the color adjustment processing unit 42a and the color correction processing unit 42b.
  • the control unit 44 of the present modification is based on the detection result obtained by detecting the current value CJ corresponding to the parameter indicating the current operation state of the purple LED 31a which is the generation source of the V light.
  • signal intensity information which is information relating to the signal intensity of the imaging signal output from the imaging unit 21 in response to the irradiation of the V light to the subject having the region including hemoglobin is acquired.
  • the control unit 44 of the present modification acquires the signal output rate SS calculated as a ratio of the signal strength SVJ to the reference signal strength SVU as signal strength information.
  • control unit 44 of this modification is equivalent to control for maintaining the ratio of the brightness of each image data used for generation of the observation image by the observation image generation unit 43 based on the signal strength information at a constant ratio.
  • an operation to be performed an operation of outputting a control signal including the signal output rate SS to the color adjustment processing unit 42 a and the color correction processing unit 42 b is performed.
  • the control unit 44 of this modification may detect the current temperature CU of the purple LED 31a as a parameter indicating the current operation state of the purple LED 31a, and obtain the detection result.
  • the control unit 44 of the present modification may be configured to detect the current center wavelength WQ of the violet LED 31 a as a parameter indicating the current operation state of the violet LED 31 a and obtain a detection result.
  • the control unit 44 of the present modification may acquire signal strength information (signal output rate SS) according to the individual identification number of the purple LED 31a.
  • the color adjustment processing unit 42 a performs color adjustment processing on the image data PG output from the signal processing unit 41 in the special light observation mode according to the control signal output from the control unit 44. Specifically, the color adjustment processing unit 42a performs a process of multiplying the pixel value of each pixel of the image data PG by the signal output rate SS included in the control signal output from the control unit 44 as color adjustment processing. That is, according to such color adjustment processing, the image data PV and the image data TPG obtained by multiplying the pixel value of each pixel of the image data PG by the signal output rate SS are the color adjustment processing unit 42a. Are output to the color correction processing unit 42b.
  • processing may be performed in which the pixel value of each pixel of the image data PV is multiplied by the reciprocal of the signal output rate SS.
  • the image data JPV obtained by multiplying the pixel value of each pixel of the image data PV by the reciprocal of the signal output rate SS, and the image The data PG is output to the color correction processing unit 42b.
  • the color adjustment processing unit 42a performs either the process for obtaining the image data TPG or the process for obtaining the image data JPV as the color adjustment process.
  • the color adjustment processing unit 42a of the present modified example performs a process for adjusting the brightness of the image data PV based on the signal output rate SS obtained according to the control of the control unit 44, or the brightness of the image data PG.
  • One of the processes for adjusting the height is performed as the color adjustment process.
  • the color correction processing unit 42 b performs processing for calculating the color differences Cr and Cb for each pixel based on the image data PV and TPG output from the color adjustment processing unit 42 a.
  • the color correction processing unit 42 b also performs processing for acquiring the signal output rate SS included in the control signal output from the control unit 44.
  • the values of the color differences Cr and Cb calculated by the color correction processing unit 42b of this modification apply the pixel values of the image data PV to the B component and the G component of the well-known conversion equation, and It can be obtained by applying the pixel value of the image data TPG to the R component.
  • the color correction processing unit 42b extracts, from the image data of each color component output from the color adjustment processing unit 42a, an attention area AQ corresponding to a pixel group in which the values of both of the color differences Cr and Cb are positive values. . Further, the color correction processing unit 42b performs the process using the following equation (8) to set the color correction coefficient Tr corresponding to the color differences Cr and Cb calculated as described above to the attention area AQ of the image data TPG. Perform processing for setting for each included pixel.
  • Fp, Fq, Fr and Fs represent predetermined constants
  • Crp and Cbp are reference color difference values set according to the reference color of the middle layer blood vessels present in the middle layer of the living tissue.
  • Crq and Cbq represent reference color difference values set according to the reference color of capillaries present in the surface layer of the living tissue
  • Cru and Cbu represent color difference values calculated in the target pixel included in the target region
  • AQ Shall represent Is the absolute value of the value obtained by subtracting the reference color difference Crp from the color difference Cru
  • is the absolute value of the value obtained by subtracting the reference color difference Cbp from the color difference Cbu.
  • represents the absolute value of the value obtained by subtracting the reference color difference Cbq from the color difference Cbu.
  • Tr [(1 + Fp ⁇
  • reference color differences Crp and Cbp may be set, for example, as values plotted as coordinate values of the third quadrant in the CrCb coordinate system (see FIG. 7). That is, according to the present modification, the value of the reference color difference Crp may be set to be smaller than 0, and the value of the reference color difference Cbp may be set to be smaller than 0.
  • FIG. 7 is a diagram showing reference color differences used in processing of the processor according to the embodiment as coordinate values of the orthogonal coordinate system.
  • the reference color differences Crq and Cbq may be set as values to be plotted as coordinate values of the fourth quadrant in the CrCb coordinate system, for example (see FIG. 7). That is, according to the present modification, the value of the reference color difference Crq may be set to be larger than 0, and the value of the reference color difference Cbq may be set to be smaller than 0.
  • the table data TE includes, for example, data indicating the correspondence between the current value CW, the values of the reference color differences Crp and Cbp, and the values of the reference color differences Crq and Cbq. If the control unit 44 performs control to change the values of the reference color differences Crp, Cbp, Crq, and Cbq according to the detection result of the current value CJ supplied to the purple LED 31a. Good.
  • the color correction processing unit 42b applies the signal output rate SS and the color correction coefficient Tr to the following equation (9) to perform calculation to obtain the pixel values of the respective pixels included in the attention area AQ of the image data TPG.
  • Pg represents the pixel value of the pixel of interest in the area of interest AQ of the image data TPG before correction
  • Ph represents the pixel value of the pixel of interest after correction.
  • Ph Pg ⁇ [1-Tr + (Tr / SS)] (9) That is, according to the equation (9), the signal output rate SS obtained according to the control of the control unit 44 and the image data PV and TPG obtained as the processing result of the color adjustment processing by the color adjustment processing unit 42a are used. Based on the color differences Cr and Cb calculated, the color correction processing unit 42b performs color correction processing for suppressing the saturation of the area not including the hemoglobin in the image data TPG. When the color correction processing unit 42b performs the process using the equation (9), the image data PV and each pixel included in the target area AQ of the image data TPG are subjected to the color correction process. The image data TCPG obtained as a result is output from the color correction processing unit 42b to the observation image generation unit 43.
  • the color correction processing unit 42b may perform, for example, a process of correcting the pixel value of each pixel included in the attention area AQ of the image data PV using the following formula (10).
  • Equation (10) Pi represents the pixel value of the pixel of interest in the area of interest AQ of the image data PV before correction, and Pj represents the pixel value of the pixel of interest after correction.
  • the color correction processing unit 42b performs the processing using either the equation (9) or the equation (10) as the color correction process. do it.
  • the observation image generation unit 43 responds to the control signal output from the control unit 44, and in the special light observation mode, for example, the B and G channels of the display device 5 output the image data PV output through the color correction processing unit 42b. And the image data TCPG output through the color correction processing unit 42b is allocated to the R channel of the display 5 to generate a special light observation image, and the generated special light observation image is output to the display 5 Do.
  • the absorption coefficient of hemoglobin sharply decreases as the wavelength of the illumination light shifts to the short wavelength side.
  • the central wavelength of the V light emitted from the violet LED 31a shifts to a wavelength of less than 410 nm, for example, as the current value supplied from the light source control unit 34 to the violet LED 31a decreases.
  • the light adjustment operation is performed such that the ratio of the current brightness SCL to the brightness target value STL is close to 1 for example, the current value supplied to the purple LED 31a is decreased at the time of proximity observation. Accordingly, the wavelength band of the V light shifts from the original wavelength band to the short wavelength side, and the V light imaged by the imaging device 21b with the decrease in the amount of absorption of V light in the region including hemoglobin such as blood vessels and blood The light intensity of the return light increases. That is, when the above-described light adjustment operation is simply performed in the special light observation mode, the color tone of the region including hemoglobin in the observation image displayed on the display device 5 is largely different between the close observation and the far view observation. It is possible that a phenomenon may occur.
  • the signal output rate SS according to the detection result of the current value CJ supplied to the purple LED 31a is acquired by referring to the table data TE, and the acquired signal output
  • the processing for increasing the brightness of the image data PG according to the ratio SS or the processing for reducing the brightness of the image data PV according to the acquired signal output ratio SS I have to.
  • each of the pixels included in the noted area AQ is subjected to either the process using equation (9) or the process using equation (10). ing.
  • the blood vessels, blood, etc. in the observation image displayed on the display device 5 The color tone of the region containing hemoglobin can be maintained at a constant color tone.
  • the connective tissue and the treatment tool in the observation image displayed on the display device 5 The color tone of the region not containing hemoglobin can be maintained at a constant color tone. Therefore, according to the present modification, for example, while observing capillaries existing in the surface layer of the living tissue at a desired site in the living body, the burden on the user who diagnoses the lesion existing at the desired site is reduced. be able to.

Abstract

内視鏡装置は、第1の狭帯域光と、第2の狭帯域光と、を照明光として発生する発光部と、照明光が照射されたヘモグロビンを含む領域を有する被写体を撮像して撮像信号を出力する撮像部と、第1の狭帯域光が照射された被写体を撮像して得られた第1の画像と、第2の狭帯域光が照射された被写体を撮像して得られた第2の画像と、のうちの少なくとも1つの画像に対して所定の画像処理を施して出力する画像処理部と、所定の画像処理の処理結果として得られた第1及び第2の画像を用いて観察画像を生成する観察画像生成部と、第1の狭帯域光を発生する光源の現在の動作状態に基づき、第1の狭帯域光の照射に応じて撮像部から出力される撮像信号の信号強度に係る信号強度情報を取得し、さらに、信号強度情報に基づき、観察画像の生成に用いられる第1及び第2の画像の明るさの比率を一定の比率に維持するための制御を行う制御部と、を有する。

Description

内視鏡装置、内視鏡装置の作動方法及びプログラム
 本発明は、内視鏡装置、内視鏡装置の作動方法及びプログラムに関する。
 医療分野の内視鏡観察においては、ヘモグロビンの吸光特性に応じて中心波長(波長帯域)を設定した狭帯域光を生体組織に対して照射することにより、当該生体組織の所望の深さに存在する血管を可視化するような観察手法が従来提案されている。
 具体的には、例えば、日本国特許第5974204号公報には、相対的にヘモグロビンに吸収され易い光である600nm付近の狭帯域光と、相対的にヘモグロビンに吸収され難い光である630nm付近の狭帯域光と、を生体粘膜に対して照射することにより、当該生体粘膜の深部に存在する血管と、当該生体粘膜の表層から深部に至る背景部分の輪郭と、を併せて可視化するような構成が開示されている。また、日本国特許第5974204号公報には、600nm付近の狭帯域光を発生するLEDと、630nm付近の狭帯域光を発生するLEDと、を有する光源装置に係る構成が開示されている。
 ここで、前述の観察手法においては、狭帯域光を発生する光源として、LED及びLD(レーザーダイオード)等のような半導体光源が一般的に用いられる。但し、前述の観察手法において半導体光源を用いた場合には、当該半導体光源から発せられる狭帯域光の中心波長(波長帯域)が本来の中心波長(波長帯域)からシフトすることに起因し、本来の色調とは異なる色調を有する画像が表示されてしまうような状況が発生し得る。
 しかし、日本国特許第5974204号公報には、前述のような状況の発生を回避するための方法について特に開示等されていない。そのため、日本国特許第5974204号公報に開示された構成によれば、例えば、生体組織の所望の深さに存在する血管を観察しつつ処置及び診断等の所望の作業を行うユーザに対して過度な負担を強いてしまう場合がある、という課題が生じている。
 本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、生体組織の所望の深さに存在する血管を観察しつつ所望の作業を行うユーザの負担を軽減することが可能な内視鏡装置、内視鏡装置の作動方法及びプログラムを提供することを目的としている。
 本発明の一態様の内視鏡装置は、ヘモグロビンの吸光特性のうちの吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲内に強度を有する光である第1の狭帯域光と、前記所定の波長範囲外に強度を有する光である第2の狭帯域光と、を照明光として順次または同時に発生することができるように構成された発光部と、前記照明光が照射されたヘモグロビンを含む領域を有する被写体からの戻り光を撮像して撮像信号を出力するように構成された撮像部と、前記第1の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第1の画像と、前記第2の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第2の画像と、のうちの少なくとも1つの画像に対して所定の画像処理を施して出力するように構成された画像処理部と、前記所定の画像処理の処理結果として得られた前記第1の画像及び前記第2の画像を用いて観察画像を生成して表示装置へ出力するように構成された観察画像生成部と、前記発光部における前記第1の狭帯域光の発生源に相当する所定の光源の現在の動作状態を示す所定のパラメータを検出して得られた検出結果に基づき、前記被写体に対する前記第1の狭帯域光の照射に応じて前記撮像部から出力される撮像信号の信号強度に係る情報である信号強度情報を取得し、さらに、前記信号強度情報に基づき、前記観察画像の生成に用いられる前記第1の画像及び前記第2の画像の明るさの比率を一定の比率に維持するための制御を行うように構成された制御部と、を有する。
 本発明の一態様の内視鏡装置の作動方法は、発光部が、ヘモグロビンの吸光特性のうちの吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲内に強度を有する光である第1の狭帯域光と、前記所定の波長範囲外に強度を有する光である第2の狭帯域光と、を照明光として順次または同時に発生し、撮像部が、前記照明光が照射されたヘモグロビンを含む領域を有する被写体からの戻り光を撮像して撮像信号を出力し、画像処理部が、前記第1の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第1の画像と、前記第2の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第2の画像と、のうちの少なくとも1つの画像に対して所定の画像処理を施して出力し、観察画像生成部が、前記所定の画像処理の処理結果として得られた前記第1の画像及び前記第2の画像を用いて観察画像を生成して表示装置へ出力し、制御部が、前記発光部における前記第1の狭帯域光の発生源に相当する所定の光源の現在の動作状態を示す所定のパラメータの検出結果に基づき、前記被写体に対する前記第1の狭帯域光の照射に応じて前記撮像部から出力される撮像信号の信号強度に係る情報である信号強度情報を取得し、前記制御部が、前記信号強度情報に基づき、前記観察画像の生成に用いられる前記第1の画像及び前記第2の画像の明るさの比率を一定の比率に維持するための制御を行う。
 本発明の一態様のプログラムは、ヘモグロビンの吸光特性のうちの吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲内に強度を有する光である第1の狭帯域光と、前記所定の波長範囲外に強度を有する光である第2の狭帯域光と、を照明光として順次または同時に発生することができるように構成された発光部と、前記照明光が照射されたヘモグロビンを含む領域を有する被写体からの戻り光を撮像して撮像信号を出力するように構成された撮像部と、プロセッサと、を有する内視鏡装置において用いられるプログラムであって、前記プロセッサに、前記第1の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第1の画像と、前記第2の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第2の画像と、のうちの少なくとも1つの画像に対して所定の画像処理を施す工程と、前記所定の画像処理の処理結果として得られた前記第1の画像及び前記第2の画像を用いて観察画像を生成して表示装置へ出力する工程と、前記発光部における前記第1の狭帯域光の発生源に相当する所定の光源の現在の動作状態を示す所定のパラメータの検出結果に基づき、前記被写体に対する前記第1の狭帯域光の照射に応じて前記撮像部から出力される撮像信号の信号強度に係る情報である信号強度情報を取得する工程と、前記信号強度情報に基づき、前記観察画像の生成に用いられる前記第1の画像及び前記第2の画像の明るさの比率を一定の比率に維持するための制御を行う工程と、を実行させる。
実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成を示す図。 実施形態に係る光源装置に設けられた各LEDから発せられる光の波長帯域の一例を示す図。 酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンの吸光特性を示す図。 実施形態に係るプロセッサの処理において用いられるテーブルデータの一例を示す図。 実施形態に係るプロセッサの処理において用いられる基準色差を直交座標系の座標値として示した図。 実施形態に係るプロセッサの処理において用いられるテーブルデータの一例を示す図。 実施形態に係るプロセッサの処理において用いられる基準色差を直交座標系の座標値として示した図。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
 内視鏡装置1は、図1に示すように、被検体内に挿入可能であるとともに、当該被検体内に存在する生体組織等の被写体を撮像して撮像信号を出力するように構成された内視鏡2と、内視鏡2の内部に挿通配置されたライトガイド7を介して当該被写体の観察に用いられる照明光を供給するように構成された光源装置3と、内視鏡2から出力される撮像信号に応じた観察画像等を生成して出力するように構成されたプロセッサ4と、プロセッサ4から出力される観察画像を画面上に表示するように構成された表示装置5と、を有している。図1は、実施形態に係る内視鏡装置の要部の構成を示す図である。
 内視鏡2は、被検体内に挿入可能な細長形状に形成された挿入部2aと、挿入部2aの基端側に設けられた操作部2bと、を有している。また、内視鏡2は、例えば、撮像部21(後述)から出力される撮像信号等の種々の信号の伝送に用いられる信号線が内蔵されたユニバーサルケーブル(不図示)を介し、プロセッサ4に着脱可能に接続されるように構成されている。また、内視鏡2は、ライトガイド7の少なくとも一部が内蔵されたライトガイドケーブル(不図示)を介し、光源装置3に着脱可能に接続されるように構成されている。
 挿入部2aの先端部2cには、被検体内の生体組織等の被写体を撮像するための撮像部21と、ライトガイド7の出射端部と、ライトガイド7により伝送された照明光を被写体へ照射する照明光学系22と、が設けられている。
 撮像部21は、照明光学系22からの照明光が照射された被写体からの戻り光を撮像して撮像信号を出力するように構成されている。具体的には、撮像部21は、照明光学系22からの照明光が照射された被写体から発せられる戻り光を結像するように構成された対物光学系21aと、当該戻り光を受光して撮像するための複数の画素を対物光学系21aの結像位置に合わせてマトリクス状に配設して構成された撮像素子21bと、を有している。
 撮像素子21bは、例えば、CCDまたはCMOS等のイメージセンサを具備して構成されている。また、撮像素子21bは、プロセッサ4から出力される制御信号に応じた動作を行うように構成されている。また、撮像素子21bは、対物光学系21aにより結像された戻り光を撮像することにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号をプロセッサ4へ出力するように構成されている。
 操作部2bは、ユーザが把持して操作することが可能な形状を具備して構成されている。また、操作部2bには、ユーザの入力操作に応じた指示をプロセッサ4に対して行うことが可能な1つ以上のスイッチを具備して構成されたスコープスイッチ23が設けられている。具体的には、スコープスイッチ23は、例えば、ユーザの操作に応じ、内視鏡装置1の観察モードを白色光観察モードまたは特殊光観察モードのいずれかに設定する(切り替える)ための指示を行うことが可能な観察モード切替スイッチ(不図示)を具備して構成されている。
 光源装置3は、発光部31と、合波器32と、集光レンズ33と、光源制御部34と、を有して構成されている。
 発光部31は、紫色LED31aと、青色LED31bと、緑色LED31cと、琥珀色LED31dと、赤色LED31eと、を有して構成されている。すなわち、発光部31は、複数の半導体光源を有して構成されている。
 紫色LED31aは、紫色の狭帯域光(以降、V光と称する)を発生するように構成されている。具体的には、紫色LED31aは、例えば、図2に示すような、中心波長が410nm付近に設定され、かつ、帯域幅が20nm程度に設定された光をV光として発生するように構成されている。すなわち、紫色LED31aから発せられるV光は、図3に例示するヘモグロビン(酸化ヘモグロビン及び/または還元ヘモグロビン)の吸光特性のうち、青色域において吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲内に強度を有している。また、紫色LED31aは、光源制御部34の制御に応じて発光または消光するように構成されている。また、紫色LED31aは、光源制御部34の制御に応じた発光光量を具備するV光を発生するように構成されている。図2は、実施形態に係る光源装置に設けられた各LEDから発せられる光の波長帯域の一例を示す図である。図3は、酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンの吸光特性を示す図である。
 青色LED31bは、青色の狭帯域光(以降、B光と称する)を発生するように構成されている。具体的には、青色LED31bは、例えば、図2に示すような、中心波長が460nm付近に設定され、かつ、帯域幅が20nm程度に設定された光をB光として発生するように構成されている。すなわち、青色LED31bから発せられるB光は、V光よりも長波長側の青色域に強度を有している。また、青色LED31bから発せられるB光は、図3に例示するヘモグロビンの吸光特性のうち、吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲外に強度を有している。また、青色LED31bは、光源制御部34の制御に応じて発光または消光するように構成されている。また、青色LED31bは、光源制御部34の制御に応じた発光光量を具備するB光を発生するように構成されている。
 緑色LED31cは、緑色の狭帯域光(以降、G光と称する)を発生するように構成されている。具体的には、緑色LED31cは、例えば、図2に示すような、中心波長が540nm付近に設定され、かつ、帯域幅が20nm程度に設定された光をG光として発生するように構成されている。すなわち、緑色LED31cから発せられるG光は、V光(及びB光)よりも長波長側の緑色域に強度を有している。また、緑色LED31cから発せられるG光は、図3に例示するヘモグロビンの吸光特性のうち、吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲外に強度を有している。また、緑色LED31cは、光源制御部34の制御に応じて発光または消光するように構成されている。また、緑色LED31cは、光源制御部34の制御に応じた発光光量を具備するG光を発生するように構成されている。
 琥珀色LED31dは、琥珀色の狭帯域光(以降、A光と称する)を発生するように構成されている。具体的には、琥珀色LED31dは、例えば、図2に示すような、中心波長が600nm付近に設定され、かつ、帯域幅が20nm程度に設定された光をA光として発生するように構成されている。すなわち、琥珀色LED31dから発せられるA光は、図3に例示するヘモグロビンの吸光特性のうち、赤色域において吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲内に強度を有している。また、琥珀色LED31dは、光源制御部34の制御に応じて発光または消光するように構成されている。また、琥珀色LED31dは、光源制御部34の制御に応じた発光光量を具備するA光を発生するように構成されている。
 赤色LED31eは、赤色の狭帯域光(以降、R光と称する)を発生するように構成されている。具体的には、赤色LED31eは、例えば、図2に示すような、中心波長が630nm付近に設定され、かつ、帯域幅が20nm程度に設定された光をR光として発生するように構成されている。すなわち、赤色LED31eから発せられるR光は、A光よりも長波長側の赤色域に強度を有している。また、赤色LED31eから発せられるR光は、図3に例示するヘモグロビンの吸光特性のうち、吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲外に強度を有している。また、赤色LED31eは、光源制御部34の制御に応じて発光または消光するように構成されている。また、赤色LED31eは、光源制御部34の制御に応じた発光光量を具備するR光を発生するように構成されている。
 合波器32は、発光部31から発せられた各光を合波して集光レンズ33に入射させることができるように構成されている。
 集光レンズ33は、合波器32を経て入射した光を集光してライトガイド7へ出射するように構成されている。
 光源制御部34は、例えば、ドライブ回路及び制御回路等を具備して構成されている。また、光源制御部34は、発光部31の各LEDの動作に要する電流を供給することができるように構成されている。また、光源制御部34は、プロセッサ4から出力される制御信号に応じ、発光部31の各LEDを動作させるように構成されている。
 以上に述べたような構成によれば、発光部31は、光源制御部34の制御に応じ、ヘモグロビンの吸光特性のうちの吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲内に強度を有する光である第1の狭帯域光と、当該所定の波長範囲外に強度を有する光である第2の狭帯域光と、当該所定の波長範囲外に強度を有しかつ当該第2の狭帯域光とは異なる光である第3の狭帯域光と、を照明光として順次または同時に発生することができるように構成されている。
 プロセッサ4は、信号処理部41と、画像処理部42と、観察画像生成部43と、制御部44と、を有して構成されている。
 信号処理部41は、例えば、信号処理回路等を具備して構成されている。また、信号処理部41は、内視鏡2から出力される撮像信号に対してA/D変換等の所定の信号処理を施すことにより画像データを生成し、当該生成した画像データを画像処理部42及び制御部44へそれぞれ出力するように構成されている。
 画像処理部42は、例えば、画像処理回路等を具備して構成されている。また、画像処理部42は、信号処理部41から出力される画像データに対して所定の画像処理を施して観察画像生成部43へ出力するように構成されている。また、画像処理部42は、例えば、色調整処理部42aと、色補正処理部42bと、を有して構成されている。
 色調整処理部42aは、制御部44から出力される制御信号に応じ、信号処理部41を経て出力される画像データに対して色調整処理を施すとともに、当該色調整処理を施した画像データを色補正処理部42bへ出力するように構成されている。なお、色調整処理部42aにおいて行われる色調整処理の具体例については、後程説明する。
 色補正処理部42bは、制御部44から出力される制御信号に応じ、色調整処理部42aを経て出力される画像データに対して色補正処理を施すとともに、当該色補正処理を施した画像データを観察画像生成部43へ出力するように構成されている。なお、色補正処理部42bにおいて行われる色補正処理の具体例については、後程説明する。
 観察画像生成部43は、例えば、画像生成回路等を具備して構成されている。また、観察画像生成部43は、制御部44から出力される制御信号に応じ、画像処理部42を経て出力される各色成分の画像データを表示装置5のR(赤色)チャンネル、G(緑色)チャンネル及びB(青色)チャンネルに割り当てることにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置5へ出力するように構成されている。すなわち、観察画像生成部43は、画像処理部42による所定の画像処理の処理結果として得られた各色成分の画像データを用いて観察画像を生成して表示装置へ出力するように構成されている。
 制御部44は、例えば、制御回路等を具備して構成されている。また、制御部44は、スコープスイッチ23の観察モード切替スイッチにおいてなされた指示に基づき、内視鏡装置1の観察モードに応じた動作を行わせるための制御信号を生成して出力するように構成されている。また、制御部44は、撮像素子21bの動作を制御するための制御信号を生成して出力するように構成されている。また、制御部44は、光源制御部34を介して発光部31の各LEDの動作を制御するための制御信号を生成して出力するように構成されている。
 制御部44は、1つ以上のテーブルデータ(後述)が格納されたメモリ44aを有して構成されている。また、制御部44は、信号処理部41から出力される画像データに基づき、スコープスイッチ23において設定された観察モードにおける現在の明るさを検出するための明るさ検出処理を行うように構成されている。また、制御部44は、前述の明るさ検出処理の処理結果として得られた現在の明るさを所定の明るさ目標値に近づけるような調光動作を行わせるための制御信号を生成して光源制御部34へ出力するように構成されている。また、制御部44は、前述の調光動作に伴って光源制御部34から発光部31の各LEDへ供給されている電流の大きさの現在値(以降、現在の電流値とも称する)をそれぞれ検出することができるように構成されている。また、制御部44は、内視鏡装置1の観察モードが特殊光観察モードに設定された際に、メモリ44aから読み込んだテーブルデータを参照することにより、前述の調光動作に伴って光源制御部34から発光部31の所定のLEDへ供給されている現在の電流値の検出結果に対応する信号出力率(後述)を取得するとともに、当該取得した信号出力率を含む制御信号を色調整処理部42a及び色補正処理部42bへそれぞれ出力するように構成されている。
 なお、本実施形態においては、例えば、前述の調光動作の動作間隔を規定するための時定数を有して構成されたラグリードフィルタ等を光源制御部34に設けることにより、当該調光動作に伴うハンチングの発生を避けることが望ましい。
 また、本実施形態においては、例えば、プロセッサ4の各部が、個々の電子回路として構成されていてもよく、または、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路における回路ブロックとして構成されていてもよい。また、本実施形態においては、例えば、プロセッサ4が1つ以上のCPUを具備して構成されていてもよい。また、本実施形態においては、例えば、制御部44が、メモリ44aに格納されたプログラムを読み込んで実行することにより、プロセッサ4の各部の機能に応じた動作及び処理等をコンピュータに行わせるようにしてもよい。
 表示装置5は、例えば、LCD(液晶ディスプレイ)等を具備し、プロセッサ4から出力される観察画像等を表示することができるように構成されている。
 続いて、本実施形態の作用について、以下に説明する。
 術者等のユーザは、例えば、内視鏡装置1の各部を接続して電源を投入した後、スコープスイッチ23の観察モード切替スイッチを操作することにより、内視鏡装置1の観察モードを白色光観察モードに設定するための指示を行う。
 ここで、内視鏡装置1の観察モードが白色光観察モードに設定された場合における各部の動作の具体例について、以下に説明する。
 制御部44は、内視鏡装置1の観察モードを白色光観察モードに設定するための指示が行われたことを検知した際に、B光、G光及びR光を光源装置3から順次出射させるための制御信号を生成して光源制御部34へ出力する。また、制御部44は、内視鏡装置1の観察モードを白色光観察モードに設定するための指示が行われたことを検知した際に、白色光観察モードに応じた動作を行わせるための制御信号を生成して色調整処理部42a、色補正処理部42b及び観察画像生成部43へ出力する。
 光源制御部34は、制御部44から出力される制御信号に応じ、白色光観察モードにおいて、例えば、紫色LED31a及び琥珀色LED31dを消光させつつ、青色LED31bと、緑色LED31cと、赤色LED31eと、をこの順番で繰り返し発光させるための制御を発光部31に対して行う。そして、このような光源制御部34の動作に応じ、B光、G光及びR光が照明光として被写体に順次照射されるとともに、当該照明光の戻り光を撮像することにより生成された撮像信号が撮像素子21bから信号処理部41へ順次出力される。
 信号処理部41は、撮像素子21bから順次出力される撮像信号に対して所定の信号処理を施すことにより、B光が照射された被写体からの戻り光を撮像して得られた青色成分の画像データである画像データPBと、G光が照射された当該被写体からの戻り光を撮像して得られた緑色成分の画像データである画像データPGと、R光が照射された当該被写体からの戻り光を撮像して得られた赤色成分の画像データである画像データPRと、を生成して画像処理部42及び制御部44へそれぞれ出力する。
 制御部44は、信号処理部41から出力される各色成分の画像データに基づき、白色光観察モードにおける現在の明るさWCBを検出するための明るさ検出処理を行う。
 具体的には、制御部44は、前述の明るさ検出処理として、例えば、信号処理部41から出力される画像データPB、PG及びPRに含まれる各画素の画素値の平均値を算出するとともに、当該算出した平均値を白色光観察モードにおける現在の明るさWCBとして検出するための処理を行う。なお、制御部44は、前述の明るさ検出処理として、例えば、信号処理部41から出力される画像データPB、PG及びPRに含まれる各画素の画素値の加重平均値、または、信号処理部41から出力される所定の色成分の画像データに含まれる各画素の画素値の平均値のいずれかを白色光観察モードにおける現在の明るさWCBとして検出するような処理を行うものであってもよい。また、制御部44は、前述の明るさ検出処理を行う際に、信号処理部41から出力される画像データの全域を処理対象としてもよく、または、信号処理部41から出力される画像データに含まれる一部の領域のみを処理対象としてもよい。
 制御部44は、前述の明るさ検出処理の処理結果として得られた現在の明るさWCBを、白色光観察モードにおける明るさ目標値WTBに近づけるような調光動作を行わせるための制御信号を生成して光源制御部34へ出力する。
 具体的には、制御部44は、例えば、明るさ目標値WTBに対する現在の明るさWCBの比率(WCB/WTB)を1に近づけるような調光動作を行わせるための制御信号を生成して光源制御部34へ出力する。
 そして、以上に述べたような制御部44の動作によれば、白色光観察に適した光量を有するB光、G光及びR光が照明光として光源装置3から内視鏡2へ供給される。
 色調整処理部42aは、制御部44から出力される制御信号に応じ、白色光観察モードにおいて、例えば、信号処理部41を経て出力される各色成分の画像データに対してホワイトバランス調整処理を施すとともに、当該ホワイトバランス調整処理を施した各色成分の画像データを色補正処理部42bへ出力する。
 色補正処理部42bは、制御部44から出力される制御信号に応じ、白色光観察モードにおいて、例えば、色調整処理部42aを経て出力される各色成分の画像データに対してガンマ補正処理を施すとともに、当該ガンマ補正処理を施した各色成分の画像データを観察画像生成部43へ出力する。
 観察画像生成部43は、制御部44から出力される制御信号に応じ、白色光観察モードにおいて、例えば、色補正処理部42bを経て出力される画像データPBを表示装置5のBチャンネルに割り当て、色補正処理部42bを経て出力される画像データPGを表示装置5のGチャンネルに割り当て、かつ、色補正処理部42bを経て出力される画像データPRを表示装置5のRチャンネルに割り当てることにより白色光観察画像を生成し、当該生成した白色光観察画像を表示装置5へ出力する。
 以上に述べたような各部の動作によれば、内視鏡装置1の観察モードが白色光観察モードに設定されている際に、例えば、生体組織等の被写体を肉眼で見た場合の色調と略同様の色調を具備する白色光観察画像が表示装置5に表示される。
 ユーザは、内視鏡装置1の観察モードを白色光観察モードに設定した状態において、表示装置5に表示される白色光観察画像を確認しつつ、挿入部2aを被験者の体腔内に挿入するとともに、当該体腔内に存在する所望の被写体(生体組織)が対物光学系21aの観察視野内に入るような位置に先端部2cを配置する。その後、ユーザは、スコープスイッチ23の観察モード切替スイッチを操作することにより、内視鏡装置1の観察モードを特殊光観察モードに設定するための指示を行う。
 ここで、内視鏡装置1の観察モードが特殊光観察モードに設定された場合における各部の動作の具体例について、以下に説明する。なお、以下においては、琥珀色LED31dから発せられるA光の波長帯域が本来の波長帯域から短波長側へシフトする場合を例に挙げて説明する。
 制御部44は、内視鏡装置1の観察モードを特殊光観察モードに設定するための指示が行われたことを検知した際に、G光、A光及びR光を光源装置3から順次出射させるための制御信号を生成して光源制御部34へ出力する。
 光源制御部34は、制御部44から出力される制御信号に応じ、特殊光観察モードにおいて、例えば、紫色LED31a及び青色LED31bを消光させつつ、緑色LED31cと、琥珀色LED31dと、赤色LED31eと、をこの順番で繰り返し発光させるための制御を発光部31に対して行う。そして、このような光源制御部34の動作に応じ、G光、A光及びR光が照明光として被写体に順次照射されるとともに、当該照明光の戻り光を撮像することにより生成された撮像信号が撮像素子21bから信号処理部41へ順次出力される。すなわち、本実施形態の撮像部21は、特殊光観察モードにおいて、G光、A光及びR光により照明されたヘモグロビンを含む領域を有する被写体からの戻り光を撮像して撮像信号を出力する。
 信号処理部41は、撮像素子21bから順次出力される撮像信号に対して所定の信号処理を施すことにより、画像データPGと、A光が照射された被写体からの戻り光を撮像して得られた琥珀色成分の画像データである画像データPAと、画像データPRと、を生成して画像処理部42及び制御部44へそれぞれ出力する。
 制御部44は、信号処理部41から出力される各色成分の画像データに基づき、特殊光観察モードにおける現在の明るさSCBを検出するための明るさ検出処理を行う。
 具体的には、制御部44は、前述の明るさ検出処理として、例えば、信号処理部41から出力される画像データPG、PA及びPRに含まれる各画素の画素値の平均値を算出するとともに、当該算出した平均値を特殊光観察モードにおける現在の明るさSCBとして検出するための処理を行う。なお、制御部44は、前述の明るさ検出処理として、例えば、信号処理部41から出力される画像データPG、PA及びPRに含まれる各画素の画素値の加重平均値、または、信号処理部41から出力される画像データPAに含まれる各画素の画素値の平均値のいずれかを特殊光観察モードにおける現在の明るさSCBとして検出するような処理を行うものであってもよい。また、制御部44は、前述の明るさ検出処理を行う際に、信号処理部41から出力される画像データの全域を処理対象としてもよく、または、信号処理部41から出力される画像データのうちの一部の領域のみを処理対象としてもよい。
 制御部44は、前述の明るさ検出処理の処理結果として得られた現在の明るさSCBを、特殊光観察モードにおける明るさ目標値STBに近づけるような調光動作を行わせるための制御信号を生成して光源制御部34へ出力する。具体的には、制御部44は、例えば、明るさ目標値STBに対する現在の明るさSCBの比率(SCB/STB)を1に近づけるような調光動作を行わせるための制御信号を生成して光源制御部34へ出力する。すなわち、このような調光動作によれば、例えば、先端部2cを被検体内の被写体に近づけて観察する近景観察時において、光源制御部34から琥珀色LED31dへ供給される電流の電流値が相対的に小さくなるとともに、先端部2cを当該被検体内の被写体から遠ざけて観察する遠景観察時において、光源制御部34から琥珀色LED31dへ供給される電流の電流値が相対的に大きくなる。
 制御部44は、内視鏡装置1の観察モードを特殊光観察モードに設定するための指示が行われたことを検知した際に、メモリ44aからテーブルデータTDを読み込むための動作を行う。また、制御部44は、内視鏡装置1の観察モードを特殊光観察モードに設定するための指示が行われたことを検知した際に、光源制御部34から発光部31の琥珀色LED31dへ供給されている現在の電流値CIを検出する。
 テーブルデータTDは、例えば、図4に示すように、琥珀色LED31dに対して供給される電流の電流値CVと、撮像素子21bから出力される撮像信号の信号出力率SRと、の間の対応関係を示すデータとして作成されている。図4は、実施形態に係るプロセッサの処理において用いられるテーブルデータの一例を示す図である。
 電流値CVは、光源制御部34による琥珀色LED31dに対する調光動作の動作態様に適合するような値として設定されている。具体的には、例えば、光源制御部34による琥珀色LED31dに対する調光動作が1アンペアから10アンペアまでの範囲において1アンペア刻みで行われる場合には、当該範囲に含まれる10個の電流値が、図4のテーブルデータTDに含まれる電流値CVA、CVB、CVC、…、CVMとして設定されている。また、図4のテーブルデータTDにおいては、電流値CVAが琥珀色LED31dに対して供給される電流の下限値に相当し、かつ、電流値CVMが琥珀色LED31dに対して供給される電流の上限値に相当する。
 信号出力率SRは、例えば、琥珀色LED31dから所定の光量LMTを具備するA光を発生させ、当該A光の中心波長を600nmから短波長側へ漸次変化させつつ、ヘモグロビンを含む領域(またはヘモグロビンと同様の吸光特性の領域)を有する基準被写体に対して当該A光を照射し、当該A光の照射に応じて撮像素子21bから順次出力される撮像信号の信号強度SVIを取得し、当該取得した信号強度SVIの基準信号強度SVT(後述)に対する比率を算出することにより得られる値として設定されている。すなわち、信号強度SVIは、ヘモグロビンの吸光特性のうちの吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲内に強度を有しかつ600nmとは異なる中心波長を有するA光が、ヘモグロビンを含む領域を有する被写体に対して照射された際に撮像部21から出力される撮像信号の信号強度として取得される。
 ここで、本実施形態においては、光源制御部34の調光動作に応じて琥珀色LED31dに供給される電流の電流値と、当該調光動作に応じて琥珀色LED31dから発せられるA光の中心波長と、の間の関係が既知である前提でテーブルデータTDが作成されている。また、基準信号強度SVTは、所定の光量LMTを具備しかつ中心波長が600nmに設定されたA光を前述の基準被写体に対して照射した際に撮像素子21bから出力される撮像信号の信号強度として得られる値である。
 従って、図4のテーブルデータTDにおいては、光源制御部34の調光動作の上限値に相当しかつ琥珀色LED31dから発せられるA光の中心波長が600nmとなるような電流値CVMに対応する信号出力率SRが1.0に設定されている。また、図4のテーブルデータTDにおいては、光源制御部34の調光動作の範囲内に属しかつ琥珀色LED31dから発せられるA光の中心波長が600nm未満になるような電流値CVA、CVB、CVC、…と、0より大きくかつ1.0未満の値として取得された信号出力率SRA、SRB、SRC、…と、の間の対応関係が示されている。
 なお、本実施形態によれば、前述のようなデータの代わりに、例えば、琥珀色LED31dの温度TVと、撮像素子21bから出力される撮像信号の信号出力率SRと、の間の対応関係を示すデータがテーブルデータTDとしてメモリ44aに格納されていてもよい。また、このような場合において、制御部44が、琥珀色LED31dの現在の温度CTを検出し、当該検出した現在の温度CTに相当する温度TVをテーブルデータTDに基づいて特定し、当該特定した温度TVに関連付けられた信号出力率SRを取得し、当該取得した信号出力率SRを含む制御信号を色調整処理部42a及び色補正処理部42bへそれぞれ出力するようにしてもよい。また、本実施形態によれば、例えば、琥珀色LED31dから発せられているA光の現在の中心波長WPを検出可能な分光検出器が光源装置3に設けられているとともに、当該分光検出器の検出結果に応じた信号出力率SRが制御部44により取得されるようにしてもよい。また、本実施形態によれば、例えば、琥珀色LED31dの個体識別番号毎に作成された複数のテーブルデータTDがメモリ44aに格納されていてもよい。
 制御部44は、メモリ44aから読み込んだテーブルデータTDを参照することにより、光源制御部34から発光部31の琥珀色LED31dへ供給されている現在の電流値CIに相当する電流値CVを特定し、当該特定した電流値CVに関連付けられた信号出力率SRを取得するとともに、当該取得した信号出力率SRを含む制御信号を色調整処理部42a及び色補正処理部42bへそれぞれ出力する。
 すなわち、本実施形態の制御部44は、発光部31におけるA光の発生源である琥珀色LED31dの現在の動作状態を示すパラメータに相当する現在の電流値CIを検出して得られた検出結果に基づいてテーブルデータTDを参照することにより、ヘモグロビンを含む領域を有する被写体に対するA光の照射に応じて撮像部21から出力される撮像信号の信号強度に係る情報である信号強度情報を取得する。また、本実施形態の制御部44は、基準信号強度SVTに対する信号強度SVIの比率として算出される信号出力率SRを信号強度情報として取得する。また、本実施形態の制御部44は、信号強度情報に基づいて観察画像生成部43による観察画像の生成に用いられる各画像データの明るさの比率を一定の比率に維持するための制御に相当する動作として、信号出力率SRを含む制御信号を色調整処理部42a及び色補正処理部42bへそれぞれ出力する動作を行う。なお、本実施形態の制御部44は、琥珀色LED31dの現在の動作状態を示すパラメータとして、琥珀色LED31dの現在の温度CTを検出して検出結果を得るようにしてもよい。また、本実施形態の制御部44は、琥珀色LED31dの現在の動作状態を示すパラメータとして、琥珀色LED31dの現在の中心波長WPを検出して検出結果を得るようにしてもよい。また、本実施形態の制御部44は、琥珀色LED31dの個体識別番号に応じた信号強度情報(信号出力率SR)を取得するようにしてもよい。
 色調整処理部42aは、制御部44から出力される制御信号に応じ、特殊光観察モードにおいて、信号処理部41から出力される画像データPG及びPRに対して色調整処理を施す。具体的には、色調整処理部42aは、制御部44から出力される制御信号に含まれる信号出力率SRを画像データPGの各画素の画素値に対して乗じる処理、及び、当該信号出力率SRを画像データPRの各画素の画素値に対して乗じる処理を色調整処理として行う。すなわち、このような色調整処理によれば、画像データPGの各画素の画素値に対して信号出力率SRを乗じて得られた画像データSPGと、画像データPAと、画像データPRに対して信号出力率SRを乗じて得られた画像データSPRと、が色調整処理部42aから色補正処理部42bへ出力される。
 なお、本実施形態によれば、色調整処理部42aにおいて、例えば、画像データPAの各画素の画素値に対して信号出力率SRの逆数を乗じる処理が行われるようにしてもよい。そして、このような処理が色調整処理部42aにおいて行われた場合には、画像データPGと、画像データPAの各画素の画素値に対して信号出力率SRの逆数を乗じて得られた画像データIPAと、画像データPRと、が色補正処理部42bへ出力される。
 また、本実施形態によれば、色調整処理部42aが、画像データSPG及びSPRを得るための処理、または、画像データIPAを得るための処理のいずれかの処理を色調整処理として行うようにすればよい。すなわち、本実施形態の色調整処理部42aは、制御部44の制御に応じて得られる信号出力率SRに基づき、画像データPAの明るさを調整するための処理、または、画像データPG及びPRの明るさを調整するための処理のいずれかの処理を色調整処理として行う。
 色補正処理部42bは、色調整処理部42aから出力される画像データSPG、PA及びSPRに基づき、色差Cr及びCbを画素毎に算出するための処理を行う。また、色補正処理部42bは、制御部44から出力される制御信号に含まれる信号出力率SRを取得するための処理を行う。
 なお、本実施形態の色補正処理部42bにより算出される色差Cr及びCbの値は、公知の変換式のB(青色)成分に画像データSPGの画素値を適用し、当該変換式のG(緑色)成分に画像データPAの画素値を適用し、かつ、当該変換式のR(赤色)成分に画像データSPRの画素値を適用することにより得ることができる。
 色補正処理部42bは、色調整処理部42aから出力される各色成分の画像データの中から、色差Cr及びCbの両方の値が負の値となる画素群に相当する注目領域APを抽出する。また、色補正処理部42bは、下記数式(1)を用いた処理を行うことにより、前述のように算出した色差Cr及びCbに応じた色補正係数Tpを、画像データSPG及びSPRの注目領域APに含まれる画素毎に設定する。なお、下記数式(1)において、Fa及びFbは所定の定数を表し、Cra及びCbaは生体の基準色に応じて設定される基準色差の値を表し、Crt及びCbtは注目領域APに含まれる注目画素において算出された色差の値を表すものとする。また、下記数式(1)において、|Crt-Cra|は色差Crtから基準色差Craを減じて得られる値の絶対値を表し、|Cbt-Cba|は色差Cbtから基準色差Cbaを減じて得られる値の絶対値を表すものとする。

Tp=(1+Fa×|Crt-Cra|)×(1+Fb×|Cbt-Cba|) …(1)

 すなわち、色補正係数Tpは、画像データSPG及びSPRの注目領域APに含まれる注目画素の色が生体の基準色に対して離れるに従って単調増加するような値として設定される。
 なお、本実施形態によれば、基準色差Cra及びCbaが、例えば、色差Crを横軸としかつ色差Cbを縦軸とする直交座標系であるCrCb座標系における第4象限の座標値としてプロットされる値として設定されればよい(図5参照)。すなわち、本実施形態によれば、基準色差Craの値が0より大きくなるように設定され、かつ、基準色差Cbaの値が0より小さくなるように設定されればよい。図5は、実施形態に係るプロセッサの処理において用いられる基準色差を直交座標系の座標値として示した図である。
 また、本実施形態によれば、例えば、電流値CVと、基準色差Cra及びCbaの値と、の間の対応関係を示すデータがテーブルデータTDに含まれている場合において、琥珀色LED31dへ供給されている現在の電流値CIの検出結果に応じて基準色差Cra及びCbaの値を変化させるような制御が制御部44により行われるようにしてもよい。
 色補正処理部42bは、信号出力率SRと、色補正係数Tpと、を下記数式(2)に適用して演算を行うことにより、画像データSPGの注目領域APに含まれる各画素の画素値と、画像データSPRの当該注目領域APに含まれる各画素の画素値と、をそれぞれ補正する。なお、下記数式(2)において、Paは画像データSPG及びSPRの注目領域APに含まれる注目画素の補正前の画素値を表し、Pbは当該注目画素の補正後の画素値を表すものとする。

Pb=Pa×[1-Tp+(Tp/SR)] …(2)

 すなわち、上記数式(2)によれば、制御部44の制御に応じて得られる信号出力率SRと、色調整処理部42aによる色調整処理の処理結果として得られた画像データSPG、PA及びSPRを用いて算出した色差Cr及びCbと、に基づき、画像データSPG及びSPRにおけるヘモグロビンを含まない領域の彩度を抑制するための色補正処理が色補正処理部42bにおいて行われる。そして、上記数式(2)を用いた処理が色補正処理部42bにおいて行われた場合には、画像データSPGの注目領域APに含まれる各画素に対して色補正処理を施して得られた画像データSCPGと、画像データPAと、画像データSPRの注目領域APに含まれる各画素に対して色補正処理を施して得られた画像データSCPRと、が色補正処理部42bから観察画像生成部43へ出力される。
 また、本実施形態の色補正処理部42bは、例えば、下記数式(3)を用いて画像データPAの注目領域APに含まれる各画素の画素値を補正する処理を行うものであってもよい。なお、下記数式(3)において、Pcは画像データPAの注目領域APに含まれる注目画素の補正前の画素値を表し、Pdは当該注目画素の補正後の画素値を表すものとする。

Pd=Pc×(1-Tp+SR×Tp) …(3)

 すなわち、上記数式(3)によれば、制御部44の制御に応じて得られる信号出力率SRと、色調整処理部42aによる色調整処理の処理結果として得られた画像データSPG、PA及びSPRを用いて算出した色差Cr及びCbと、に基づき、画像データPAにおけるヘモグロビンを含まない領域の彩度を抑制するための色補正処理が色補正処理部42bにおいて行われる。そして、上記数式(3)を用いた処理が色補正処理部42bにおいて行われた場合には、画像データSPGと、画像データPAの注目領域APに含まれる各画素に対して色補正処理を施して得られた画像データCPAと、画像データSPRと、が観察画像生成部43へ出力される。
 また、本実施形態によれば、色補正処理部42bが、上記数式(2)を用いた処理、または、上記数式(3)を用いた処理のいずれかの処理を色補正処理として行うようにすればよい。
 観察画像生成部43は、制御部44から出力される制御信号に応じ、特殊光観察モードにおいて、例えば、色補正処理部42bを経て出力される画像データSCPGを表示装置5のBチャンネルに割り当て、色補正処理部42bを経て出力される画像データPAを表示装置5のGチャンネルに割り当て、かつ、色補正処理部42bを経て出力される画像データSCPRを表示装置5のRチャンネルに割り当てることにより特殊光観察画像を生成し、当該生成した特殊光観察画像を表示装置5へ出力する。
 ところで、琥珀色LED31dから発せられるA光の本来の中心波長である600nm付近の波長帯域においては、照明光の波長が短波長側へシフトするに伴ってヘモグロビンの吸光係数が急峻に増加する。また、琥珀色LED31dから発せられるA光の中心波長は、例えば、光源制御部34から琥珀色LED31dへ供給される電流値の低下に伴って600nm未満の波長へシフトする。
 そのため、例えば、明るさ目標値STBに対する現在の明るさSCBの比率を1に近づけるような調光動作を単に行った場合には、近接観察時において、琥珀色LED31dに供給される電流値の低下に伴ってA光の波長帯域が本来の波長帯域から短波長側へシフトし、血管及び血液等のヘモグロビンを含む領域におけるA光の吸収量の増加に伴って撮像素子21bより撮像されるA光の戻り光の光量が減少する。すなわち、特殊光観察モードにおいて前述の調光動作を単に行った場合には、表示装置5に表示される観察画像におけるヘモグロビンを含む領域の色調が、近接観察時と遠景観察時とにおいて大きく異なってしまうような現象が発生し得る。
 これに対し、本実施形態によれば、テーブルデータTDを参照することにより琥珀色LED31dへ供給されている現在の電流値CIの検出結果に応じた信号出力率SRを取得し、当該取得した信号出力率SRに応じて画像データPG及びPRの明るさをそれぞれ減少させるための処理、または、当該取得した信号出力率SRに応じて画像データPAの明るさを増大させるための処理のいずれかの処理を行うようにしている。さらに、本実施形態によれば、前述の注目領域APに含まれる各画素に対して上記数式(2)を用いた処理または上記数式(3)を用いた処理のいずれかの処理を施すようにしている。
 そのため、本実施形態によれば、特殊光観察モードにおいて、被写体との観察距離に応じた調光動作を行った場合であっても、表示装置5に表示される観察画像における血管及び血液等のヘモグロビンを含む領域の色調を一定の色調に維持することができる。また、本実施形態によれば、特殊光観察モードにおいて、被写体との観察距離に応じた調光動作を行った場合であっても、表示装置5に表示される観察画像における結合組織及び処置具等のヘモグロビンを含まない領域の色調を一定の色調に維持することができる。従って、本実施形態によれば、例えば、生体内の所望の部位における生体組織の深部に存在する深部血管を観察しつつ、当該所望の部位に対して処置を行うユーザの負担を軽減することができる。
 なお、本実施形態によれば、例えば、原色フィルタまたは補色フィルタを撮像面に設けた撮像素子21bにより被写体を撮像して各色成分の画像データを得るようにしてもよい。そして、このような場合においては、例えば、内視鏡装置1の観察モードが特殊光観察モードに設定された際に、琥珀色LED31dを発光させる制御と、緑色LED31c及び赤色LED31eを同時に発光させる制御と、がこの順番で繰り返し行われるようにすればよい。
 また、本実施形態によれば、例えば、G光の波長帯域のみを透過させるフィルタと、A光の波長帯域のみを透過させるフィルタと、R光の波長帯域のみを透過させるフィルタと、を有するカラーフィルタを撮像面に設けた撮像素子21bにより被写体を撮像して各色成分の画像データを得るようにしてもよい。そして、このような場合においては、例えば、内視鏡装置1の観察モードが特殊光観察モードに設定された際に、紫色LED31a及び青色LED31bを消光させつつ、緑色LED31c、琥珀色LED31d及び赤色LED31eを同時に発光させる制御が行われるようにすればよい。
 また、本実施形態によれば、例えば、特殊光観察モードにおいて、G光の代わりにB光が被写体に照射されるようにしてもよい。そして、このような場合においては、例えば、内視鏡装置1の観察モードが特殊光観察モードに設定された際に、画像データPGの代わりに画像データPBが取得されるとともに、当該画像データPBに対して色調整処理部42aによる色調整処理及び色補正処理部42bによる色補正処理が順次施される。
 また、本実施形態によれば、例えば、中心波長が800nm付近に設定された近赤外の狭帯域光であるIR光を発生する光源が光源装置3に設けられているとともに、当該IR光の戻り光を当該IR光以外の他の光の戻り光から分離して撮像するための構成が撮像部21に設けられていてもよい。そして、このような場合においては、例えば、内視鏡装置1の観察モードが特殊光観察モードに設定された際に、R光の代わりにIR光が被写体に照射され、当該IR光が照射された当該被写体からの戻り光を撮像して得られた近赤外成分の画像データである画像データPIRが取得され、当該画像データPIRに対して色調整処理部42aによる色調整処理及び色補正処理部42bによる色補正処理が順次施される。なお、前述のIR光は、A光(及びR光)よりも長波長側に強度を有し、かつ、ヘモグロビンの吸光特性のうち、吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲外に強度を有していればよい。
 また、本実施形態によれば、例えば、特殊光観察モードにおいて、色調整処理部42aが信号出力率SRに基づいて色調整処理を行う代わりに、制御部44が信号出力率SRに基づいて撮像素子21bにおいてA光の戻り光を撮像する際の露光時間を調整するための制御を行うようにしてもよい。具体的には、例えば、制御部44は、特殊光観察モードにおいて、G光の戻り光を撮像する際の露光時間及びR光の戻り光を撮像する際の露光時間をETPに設定するとともに、A光の戻り光を撮像する際の露光時間ETQを露光時間ETPの(1/SR)倍に設定するための制御を撮像素子21bに対して行うようにしてもよい。なお、このような場合においては、琥珀色LED31dの発光時間を露光時間ETQ以上にするための制御が併せて行われるようにすればよい。
 また、本実施形態によれば、例えば、特殊光観察モードにおいて、色調整処理部42aが信号出力率SRに基づいて色調整処理を行う代わりに、制御部44が信号出力率SRに基づいて撮像素子21bにおいてA光の戻り光を撮像して得られる撮像信号のゲインを調整するための制御を行うようにしてもよい。具体的には、例えば、制御部44は、特殊光観察モードにおいて、G光の戻り光を撮像して得られた撮像信号のゲイン及びR光の戻り光を撮像して得られた撮像信号のゲインをGPに設定するとともに、A光の戻り光を撮像して得られた撮像信号のゲインGQをゲインGPの(1/SR)倍に設定するための制御を撮像素子21bに対して行うようにしてもよい。
 また、本実施形態によれば、例えば、特殊光観察モードにおいて、色調整処理部42aが信号出力率SRに基づいて色調整処理を行う代わりに、制御部44が信号出力率SRに基づいて発光部31から発せられるA光の光量を調整するための制御を行うようにしてもよい。具体的には、例えば、制御部44は、特殊光観察モードにおいて、発光部31から発せられるG光の光量及びR光の光量をLMPに設定するとともに、発光部31から発せられるA光の光量LMQを光量LMPの(1/SR)倍に設定するための制御を光源制御部34に対して行うようにしてもよい。なお、このような場合においては、琥珀色LED31dの発光時間、または、光源制御部34から琥珀色LED31dに供給される電流値のいずれかを変化させるようにすればよい。但し、A光の光量をG光及びR光の光量の(1/SR)倍に設定するために、光源制御部34から琥珀色LED31dに供給される電流値を変化させる場合には、例えば、下記数式(4)として示すように、当該電流値と信号出力率SRとが連動して変化する点を考慮する必要がある。なお、下記数式(4)は、琥珀色LED31dへ供給される電流値を現在の電流値Ic(前述の電流値CIに相当)から新たな電流値Inへ変化させる場合の例を表しているものとする。また、下記数式(4)において、SRIcはテーブルデータTDにおける電流値Icに対応する信号出力率を表し、SRInはテーブルデータTDにおける電流値Inに対応する信号出力率を表すものとする。

1/SRIc=(In×SRIn)/(Ic×SRIc) …(4)

 そして、上記数式(4)を変形することにより、下記数式(5)を得ることができる。

0=In×SRIn-Ic …(5)

 ここで、例えば、テーブルデータTDにおける信号出力率SRが電流値CVの一次関数で近似されると仮定した場合、上記数式(5)を電流値Inの二次方程式として表すことができる。そして、特殊光観察モードにおいて、前述の二次方程式の解として得られた電流値In(>0)の電流を琥珀色LED31dへ供給させるための制御が行われることにより、A光の光量をG光及びR光の光量の(1/SR)倍にしつつ、明るさ目標値STBに対する現在の明るさSCBの比率を1に近づけることができる。
 また、本実施形態によれば、特殊光観察モードにおいて、前述の色調整処理の代わりに、例えば、以下の変形例のような色調整処理が色調整処理部42aにおいて行われるようにしてもよい。なお、以降においては、簡単のため、既述の処理等を適用可能な部分に関する具体的な説明を適宜省略するものとする。
 色調整処理部42aは、信号処理部41から出力される画像データPG、PA及びPRに基づき、色差Cr及びCbをそれぞれ算出するための処理を行う。また、色調整処理部42aは、制御部44から出力される制御信号に含まれる信号出力率SRを取得するための処理を行う。
 なお、本変形例の色調整処理部42aにより算出される色差Cr及びCbの値は、公知の変換式のB成分に画像データPGの画素値を適用し、当該変換式のG成分に画像データPAの画素値を適用し、かつ、当該変換式のR成分に画像データPRの画素値を適用することにより得ることができる。
 色調整処理部42aは、前述のように算出した色差Cr及びCbに応じた色調整係数Tqを画像データPG及びPRに含まれる画素毎に設定するための処理を行う。
 なお、色調整係数Tqは、画像データPG及びPRに含まれる注目画素において算出された色差Crの値を上記数式(1)のCrtに適用し、当該注目画素において算出された色差Cbの値を上記数式(1)のCbtに適用して得られる色補正係数Tpの逆数に相当する。そのため、色調整係数Tqは、画像データPG及びPRに含まれる注目画素の色が生体の基準色に近づくに従って単調増加するような値として設定される。
 色調整処理部42aは、信号出力率SRと、色調整係数Tqと、を下記数式(6)に適用して演算を行うことにより、画像データPGに含まれる各画素の画素値と、画像データPRに含まれる各画素の画素値と、をそれぞれ調整する。なお、下記数式(6)において、Pcは画像データPG及びPRに含まれる注目画素の調整前の画素値を表し、Pdは当該注目画素の調整後の画素値を表すものとする。

Pd=Pc×(1-Tq+SR×Tq) …(6)

 すなわち、上記数式(6)によれば、制御部44の制御に応じて得られる信号出力率SRと、信号処理部41から出力される各色成分の画像データを用いて算出した色差Cr及びCbと、に基づき、画像データPG及びPRの明るさを調整しつつ、画像データPG及びPRにおけるヘモグロビンを含まない領域の彩度を抑制するための色調整処理が色調整処理部42aにおいて行われる。そして、上記数式(6)を用いた処理が色調整処理部42aにおいて行われた場合には、画像データPGに含まれる各画素に対して色調整処理を施した画像データDPGと、画像データPRに含まれる各画素に対して色調整処理を施した画像データDPRと、を得ることができる。
 なお、上記数式(6)を用いた色調整処理が行われる場合には、色補正処理部42bによる色補正処理が不要となる。そのため、上記数式(6)を用いた色調整処理が行われる場合には、画像データDPGと、画像データPAと、画像データDPRと、が色補正処理部42bから観察画像生成部43へ出力される。また、上記数式(6)を用いた色調整処理が行われる場合には、観察画像生成部43が、画像処理部42を経て出力される画像データDPGを表示装置5のBチャンネルに割り当て、画像処理部42を経て出力される画像データPAを表示装置5のGチャンネルに割り当て、かつ、画像処理部42を経て出力される画像データDPRを表示装置5のRチャンネルに割り当てることにより特殊光観察画像を生成し、当該生成した特殊光観察画像を表示装置5へ出力する。
 また、本変形例の色調整処理部42aは、例えば、下記数式(7)を用いて画像データPAに含まれる各画素の画素値を調整する処理を行うものであってもよい。なお、下記数式(7)において、Peは画像データPAに含まれる注目画素の調整前の画素値を表し、Pfは当該注目画素の調整後の画素値を表すものとする。

Pf=Pe×[1-Tq+(Tq/SR)] …(7)

 すなわち、上記数式(7)によれば、制御部44の制御に応じて得られる信号出力率SRと、信号処理部41から出力される各色成分の画像データを用いて算出した色差Cr及びCbと、に基づき、画像データPAの明るさを調整しつつ、画像データPAにおけるヘモグロビンを含まない領域の彩度を抑制するための色調整処理が色調整処理部42aにおいて行われる。そして、上記数式(7)を用いた処理が色調整処理部42aにおいて行われた場合には、画像データPAに含まれる各画素に対して色調整処理を施した画像データDPAを得ることができる。
 なお、上記数式(7)を用いた色調整処理が行われる場合には、色補正処理部42bによる色補正処理が不要となる。そのため、上記数式(7)を用いた色調整処理が行われる場合には、画像データPGと、画像データDPAと、画像データPRと、が色補正処理部42bから観察画像生成部43へ出力される。また、上記数式(7)を用いた色調整処理が行われる場合には、観察画像生成部43が、画像処理部42を経て出力される画像データPGを表示装置5のBチャンネルに割り当て、画像処理部42を経て出力される画像データDPAを表示装置5のGチャンネルに割り当て、かつ、画像処理部42を経て出力される画像データPRを表示装置5のRチャンネルに割り当てることにより特殊光観察画像を生成し、当該生成した特殊光観察画像を表示装置5へ出力する。
 また、本変形例によれば、色調整処理部42aが、上記数式(6)を用いた処理、または、上記数式(7)を用いた処理のいずれかの処理を色調整処理として行うようにすればよい。
 一方、本実施形態によれば、内視鏡装置1の観察モードが特殊光観察モードに設定された場合における各部の動作を適宜変形することにより、生体組織の表層に存在する毛細血管の観察時に表示される観察画像の色調を維持するための処理等が行われるようにしてもよい。このような変形例に係る動作及び処理等の具体例について、以下に説明する。なお、以下においては、紫色LED31aから発せられるV光の波長帯域が本来の波長帯域から短波長側へシフトする場合を例に挙げて説明する。
 制御部44は、内視鏡装置1の観察モードを特殊光観察モードに設定するための指示が行われたことを検知した際に、V光及びG光を光源装置3から順次出射させるための制御信号を生成して光源制御部34へ出力する。
 光源制御部34は、制御部44から出力される制御信号に応じ、特殊光観察モードにおいて、例えば、青色LED31b、琥珀色LED31d及び赤色LED31eを消光させつつ、紫色LED31aと、緑色LED31cと、を交互に繰り返し発光させるための制御を発光部31に対して行う。そして、このような光源制御部34の動作に応じ、V光及びG光が照明光として被写体に順次照射されるとともに、当該照明光の戻り光を撮像することにより生成された撮像信号が撮像素子21bから信号処理部41へ順次出力される。すなわち、本変形例の撮像部21は、特殊光観察モードにおいて、V光及びG光により照明されたヘモグロビンを含む領域を有する被写体からの戻り光を撮像して撮像信号を出力する。
 信号処理部41は、撮像素子21bから順次出力される撮像信号に対して所定の信号処理を施すことにより、V光が照射された被写体からの戻り光を撮像して得られた紫色成分の画像データである画像データPVと、画像データPGと、を生成して画像処理部42及び制御部44へそれぞれ出力する。
 制御部44は、信号処理部41から出力される各色成分の画像データに基づき、特殊光観察モードにおける現在の明るさSCLを検出するための明るさ検出処理を行う。
 具体的には、制御部44は、前述の明るさ検出処理として、例えば、信号処理部41から出力される画像データPV及びPGに含まれる各画素の画素値の平均値を算出するとともに、当該算出した平均値を特殊光観察モードにおける現在の明るさSCLとして検出するための処理を行う。なお、制御部44は、前述の明るさ検出処理として、例えば、信号処理部41から出力される画像データPV及びPGに含まれる各画素の画素値の加重平均値、または、信号処理部41から出力される画像データPVに含まれる各画素の画素値の平均値のいずれかを特殊光観察モードにおける現在の明るさSCLとして検出するような処理を行うものであってもよい。また、制御部44は、前述の明るさ検出処理を行う際に、信号処理部41から出力される画像データの全域を処理対象としてもよく、または、信号処理部41から出力される画像データのうちの一部の領域のみを処理対象としてもよい。
 制御部44は、前述の明るさ検出処理の処理結果として得られた現在の明るさSCLを、特殊光観察モードにおける明るさ目標値STLに近づけるような調光動作を行わせるための制御信号を生成して光源制御部34へ出力する。具体的には、制御部44は、例えば、明るさ目標値STLに対する現在の明るさSCLの比率(SCL/STL)を1に近づけるような調光動作を行わせるための制御信号を生成して光源制御部34へ出力する。すなわち、このような調光動作によれば、例えば、先端部2cを被検体内の被写体に近づけて観察する近景観察時において、光源制御部34から紫色LED31aへ供給される電流の電流値が相対的に小さくなるとともに、先端部2cを当該被検体内の被写体から遠ざけて観察する遠景観察時において、光源制御部34から紫色LED31aへ供給される電流の電流値が相対的に大きくなる。
 制御部44は、内視鏡装置1の観察モードを特殊光観察モードに設定するための指示が行われたことを検知した際に、メモリ44aからテーブルデータTEを読み込むための動作を行う。また、制御部44は、内視鏡装置1の観察モードを特殊光観察モードに設定するための指示が行われたことを検知した際に、光源制御部34から発光部31の紫色LED31aへ供給されている現在の電流値CJを検出する。
 テーブルデータTEは、例えば、図6に示すように、紫色LED31aに対して供給される電流の電流値CWと、撮像素子21bから出力される撮像信号の信号出力率SSと、の間の対応関係を示すデータとして作成されている。図6は、実施形態に係るプロセッサの処理において用いられるテーブルデータの一例を示す図である。
 電流値CWは、光源制御部34による紫色LED31aに対する調光動作の動作態様に適合するような値として設定されている。具体的には、例えば、光源制御部34による紫色LED31aに対する調光動作が1アンペアから10アンペアまでの範囲において1アンペア刻みで行われる場合には、当該範囲に含まれる10個の電流値が、図6のテーブルデータTEに含まれる電流値CWA、CWB、CWC、…、CWMとして設定されている。また、図6のテーブルデータTEにおいては、電流値CWAが紫色LED31aに対して供給される電流の下限値に相当し、かつ、電流値CWMが紫色LED31aに対して供給される電流の上限値に相当する。
 信号出力率SSは、例えば、紫色LED31aから所定の光量LMUを具備するV光を発生させ、当該V光の中心波長を410nmから短波長側へ(410nmとは異なる波長に)漸次変化させつつ、ヘモグロビンを含む領域(またはヘモグロビンと同様の吸光特性の領域)を有する基準被写体に対して当該V光を照射し、当該V光の照射に応じて撮像素子21bから順次出力される撮像信号の信号強度SVJを取得し、当該取得した信号強度SVJの基準信号強度SVU(後述)に対する比率を算出することにより得られる値として設定されている。すなわち、信号強度SVJは、ヘモグロビンの吸光特性のうちの吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲内に強度を有しかつ410nmとは異なる中心波長を有するV光が、ヘモグロビンを含む領域を有する被写体に対して照射された際に撮像部21から出力される撮像信号の信号強度として取得される。
 ここで、本実施形態においては、光源制御部34の調光動作に応じて紫色LED31aに供給される電流の電流値と、当該調光動作に応じて紫色LED31aから発せられるV光の中心波長と、の間の関係が既知である前提でテーブルデータTEが作成されている。また、基準信号強度SVUは、所定の光量LMUを具備しかつ中心波長が410nmに設定されたV光を前述の基準被写体に対して照射した際に撮像素子21bから出力される撮像信号の信号強度として得られる値である。
 従って、図6のテーブルデータTEにおいては、光源制御部34の調光動作の上限値に相当しかつ紫色LED31aから発せられるV光の中心波長が410nmとなるような電流値CWMに対応する信号出力率SSが1.0に設定されている。また、図6のテーブルデータTEにおいては、光源制御部34の調光動作の範囲内に属しかつ紫色LED31aから発せられるV光の中心波長が410nm未満になるような電流値CWA、CWB、CWC、…と、1.0より大きな値として取得された信号出力率SSA、SSB、SSC、…と、の間の対応関係が示されている。
 なお、本変形例によれば、前述のようなデータの代わりに、例えば、紫色LED31aの温度TWと、撮像素子21bから出力される撮像信号の信号出力率SSと、の間の対応関係を示すデータがテーブルデータTEとしてメモリ44aに格納されていてもよい。また、このような場合において、制御部44が、紫色LED31aの現在の温度CUを検出し、当該検出した現在の温度CUに相当する温度TWをテーブルデータTEに基づいて特定し、当該特定した温度TWに関連付けられた信号出力率SSを取得し、当該取得した信号出力率SSを含む制御信号を色調整処理部42a及び色補正処理部42bへそれぞれ出力するようにしてもよい。また、本変形例によれば、例えば、紫色LED31aから発せられているV光の現在の中心波長WQを検出可能な分光検出器が光源装置3に設けられているとともに、当該分光検出器の検出結果に応じた信号出力率SSが制御部44により取得されるようにしてもよい。また、本変形例によれば、例えば、紫色LED31aの個体識別番号毎に作成された複数のテーブルデータTEがメモリ44aに格納されていてもよい。
 制御部44は、メモリ44aから読み込んだテーブルデータTEを参照することにより、光源制御部34から発光部31の紫色LED31aへ供給されている現在の電流値CJに相当する電流値CWを特定し、当該特定した電流値CWに関連付けられた信号出力率SSを取得するとともに、当該取得した信号出力率SSを含む制御信号を色調整処理部42a及び色補正処理部42bへそれぞれ出力する。
 すなわち、本変形例の制御部44は、V光の発生源である紫色LED31aの現在の動作状態を示すパラメータに相当する現在の電流値CJを検出して得られた検出結果に基づいてテーブルデータTEを参照することにより、ヘモグロビンを含む領域を有する被写体に対するV光の照射に応じて撮像部21から出力される撮像信号の信号強度に係る情報である信号強度情報を取得する。また、本変形例の制御部44は、基準信号強度SVUに対する信号強度SVJの比率として算出される信号出力率SSを信号強度情報として取得する。また、本変形例の制御部44は、信号強度情報に基づいて観察画像生成部43による観察画像の生成に用いられる各画像データの明るさの比率を一定の比率に維持するための制御に相当する動作として、信号出力率SSを含む制御信号を色調整処理部42a及び色補正処理部42bへそれぞれ出力する動作を行う。なお、本変形例の制御部44は、紫色LED31aの現在の動作状態を示すパラメータとして、紫色LED31aの現在の温度CUを検出して検出結果を得るようにしてもよい。また、本変形例の制御部44は、紫色LED31aの現在の動作状態を示すパラメータとして、紫色LED31aの現在の中心波長WQを検出して検出結果を得るようにしてもよい。また、本変形例の制御部44は、紫色LED31aの個体識別番号に応じた信号強度情報(信号出力率SS)を取得するようにしてもよい。
 色調整処理部42aは、制御部44から出力される制御信号に応じ、特殊光観察モードにおいて、信号処理部41から出力される画像データPGに対して色調整処理を施す。具体的には、色調整処理部42aは、制御部44から出力される制御信号に含まれる信号出力率SSを画像データPGの各画素の画素値に対して乗じる処理を色調整処理として行う。すなわち、このような色調整処理によれば、画像データPVと、画像データPGの各画素の画素値に対して信号出力率SSを乗じて得られた画像データTPGと、が色調整処理部42aから色補正処理部42bへ出力される。
 なお、本変形例によれば、色調整処理部42aにおいて、例えば、画像データPVの各画素の画素値に対して信号出力率SSの逆数を乗じる処理が行われるようにしてもよい。そして、このような処理が色調整処理部42aにおいて行われた場合には、画像データPVの各画素の画素値に対して信号出力率SSの逆数を乗じて得られた画像データJPVと、画像データPGと、が色補正処理部42bへ出力される。
 また、本変形例によれば、色調整処理部42aが、画像データTPGを得るための処理、または、画像データJPVを得るための処理のいずれかの処理を色調整処理として行うようにすればよい。すなわち、本変形例の色調整処理部42aは、制御部44の制御に応じて得られる信号出力率SSに基づき、画像データPVの明るさを調整するための処理、または、画像データPGの明るさを調整するための処理のいずれかの処理を色調整処理として行う。
 色補正処理部42bは、色調整処理部42aから出力される画像データPV及びTPGに基づき、色差Cr及びCbを画素毎に算出するための処理を行う。また、色補正処理部42bは、制御部44から出力される制御信号に含まれる信号出力率SSを取得するための処理を行う。
 なお、本変形例の色補正処理部42bにより算出される色差Cr及びCbの値は、公知の変換式のB成分及びG成分に画像データPVの画素値を適用し、かつ、当該変換式のR成分に画像データTPGの画素値を適用することにより得ることができる。
 色補正処理部42bは、色調整処理部42aから出力される各色成分の画像データの中から、色差Cr及びCbの両方の値が正の値となる画素群に相当する注目領域AQを抽出する。また、色補正処理部42bは、下記数式(8)を用いた処理を行うことにより、前述のように算出した色差Cr及びCbに応じた色補正係数Trを、画像データTPGの注目領域AQに含まれる画素毎に設定するための処理を行う。なお、下記数式(8)において、Fp、Fq、Fr及びFsは所定の定数を表し、Crp及びCbpは生体組織の中層に存在する中層血管の基準色に応じて設定される基準色差の値を表し、Crq及びCbqは生体組織の表層に存在する毛細血管の基準色に応じて設定される基準色差の値を表し、Cru及びCbuは注目領域AQに含まれる注目画素において算出された色差の値を表すものとする。また、下記数式(8)において、|Crx|は色差Cruから基準色差Crpを減じて得られる値の絶対値を表し、|Cbx|は色差Cbuから基準色差Cbpを減じて得られる値の絶対値を表し、|Cry|は色差Cruから基準色差Crqを減じて得られる値の絶対値を表し、|Cby|は色差Cbuから基準色差Cbqを減じて得られる値の絶対値を表すものとする。

Tr=[(1+Fp×|Crx|)×(1+Fq×|Cbx|)×(1+Fr×|Cry|)×(1+Fs×|Cby|)]/{[(1+Fp×|Crx|)×(1+Fq×|Cbx|)]+[(1+Fr×|Cry|)×(1+Fs×|Cby|)]} …(8)

 すなわち、色補正係数Trは、画像データTPGの注目領域AQに含まれる注目画素の色が中層血管の基準色及び毛細血管の基準色の両方に対して離れるに従って単調増加するような値として設定される。
 なお、本変形例によれば、基準色差Crp及びCbpが、例えば、CrCb座標系における第3象限の座標値としてプロットされる値として設定されればよい(図7参照)。すなわち、本変形例によれば、基準色差Crpの値が0より小さくなるように設定され、かつ、基準色差Cbpの値が0より小さくなるように設定されればよい。図7は、実施形態に係るプロセッサの処理において用いられる基準色差を直交座標系の座標値として示した図である。
 また、本変形例によれば、基準色差Crq及びCbqが、例えば、CrCb座標系における第4象限の座標値としてプロットされる値として設定されればよい(図7参照)。すなわち、本変形例によれば、基準色差Crqの値が0より大きくなるように設定され、かつ、基準色差Cbqの値が0より小さくなるように設定されればよい。
 また、本変形例によれば、例えば、電流値CWと、基準色差Crp及びCbpの値と、基準色差Crq及びCbqの値と、の間の対応関係を示すデータがテーブルデータTEに含まれている場合において、紫色LED31aへ供給されている現在の電流値CJの検出結果に応じて基準色差Crp、Cbp、Crq及びCbqの値を変化させるような制御が制御部44により行われるようにしてもよい。
 色補正処理部42bは、信号出力率SSと、色補正係数Trと、を下記数式(9)に適用して演算を行うことにより、画像データTPGの注目領域AQに含まれる各画素の画素値を補正する。なお、下記数式(9)において、Pgは画像データTPGの注目領域AQに含まれる注目画素の補正前の画素値を表し、Phは当該注目画素の補正後の画素値を表すものとする。

Ph=Pg×[1-Tr+(Tr/SS)] …(9)

 すなわち、上記数式(9)によれば、制御部44の制御に応じて得られる信号出力率SSと、色調整処理部42aによる色調整処理の処理結果として得られた画像データPV及びTPGを用いて算出した色差Cr及びCbと、に基づき、画像データTPGにおけるヘモグロビンを含まない領域の彩度を抑制するための色補正処理が色補正処理部42bにおいて行われる。そして、上記数式(9)を用いた処理が色補正処理部42bにおいて行われた場合には、画像データPVと、画像データTPGの注目領域AQに含まれる各画素に対して色補正処理を施して得られた画像データTCPGと、が色補正処理部42bから観察画像生成部43へ出力される。
 また、色補正処理部42bは、例えば、下記数式(10)を用いて画像データPVの注目領域AQに含まれる各画素の画素値を補正する処理を行うようにしてもよい。なお、下記数式(10)において、Piは画像データPVの注目領域AQに含まれる注目画素の補正前の画素値を表し、Pjは当該注目画素の補正後の画素値を表すものとする。

Pj=Pi×(1-Tr+SS×Tr) …(10)

 すなわち、上記数式(10)によれば、制御部44の制御に応じて得られる信号出力率SSと、色調整処理部42aによる色調整処理の処理結果として得られた画像データPV及びTPGを用いて算出した色差Cr及びCbと、に基づき、画像データPVにおけるヘモグロビンを含まない領域の彩度を抑制するための色補正処理が色補正処理部42bにおいて行われる。そして、上記数式(10)を用いた処理が色補正処理部42bにおいて行われた場合には、画像データPVの注目領域AQに含まれる各画素に対して色補正処理を施して得られた画像データEPVと、画像データTPGと、が観察画像生成部43へ出力される。
 また、本変形例によれば、色補正処理部42bが、上記数式(9)を用いた処理、または、上記数式(10)を用いた処理のいずれかの処理を色補正処理として行うようにすればよい。
 観察画像生成部43は、制御部44から出力される制御信号に応じ、特殊光観察モードにおいて、例えば、色補正処理部42bを経て出力される画像データPVを表示装置5のBチャンネル及びGチャンネルに割り当て、かつ、色補正処理部42bを経て出力される画像データTCPGを表示装置5のRチャンネルに割り当てることにより特殊光観察画像を生成し、当該生成した特殊光観察画像を表示装置5へ出力する。
 ところで、紫色LED31aから発せられるV光の本来の中心波長である410nm付近の波長帯域においては、照明光の波長が短波長側へシフトするに伴ってヘモグロビンの吸光係数が急峻に減少する。また、紫色LED31aから発せられるV光の中心波長は、例えば、光源制御部34から紫色LED31aへ供給される電流値の低下に伴って410nm未満の波長へシフトする。
 そのため、例えば、明るさ目標値STLに対する現在の明るさSCLの比率を1に近づけるような調光動作を単に行った場合には、近接観察時において、紫色LED31aに供給される電流値の低下に伴ってV光の波長帯域が本来の波長帯域から短波長側へシフトし、血管及び血液等のヘモグロビンを含む領域におけるV光の吸収量の減少に伴って撮像素子21bより撮像されるV光の戻り光の光量が増加する。すなわち、特殊光観察モードにおいて前述の調光動作を単に行った場合には、表示装置5に表示される観察画像におけるヘモグロビンを含む領域の色調が、近接観察時と遠景観察時とにおいて大きく異なってしまうような現象が発生し得る。
 これに対し、本変形例によれば、テーブルデータTEを参照することにより紫色LED31aへ供給されている現在の電流値CJの検出結果に応じた信号出力率SSを取得し、当該取得した信号出力率SSに応じて画像データPGの明るさを増大させるための処理、または、当該取得した信号出力率SSに応じて画像データPVの明るさを減少させるための処理のいずれかの処理を行うようにしている。さらに、本変形例によれば、前述の注目領域AQに含まれる各画素に対して上記数式(9)を用いた処理または上記数式(10)を用いた処理のいずれかの処理を施すようにしている。
 そのため、本変形例によれば、特殊光観察モードにおいて、被写体との観察距離に応じた調光動作を行った場合であっても、表示装置5に表示される観察画像における血管及び血液等のヘモグロビンを含む領域の色調を一定の色調に維持することができる。また、本変形例によれば、特殊光観察モードにおいて、被写体との観察距離に応じた調光動作を行った場合であっても、表示装置5に表示される観察画像における結合組織及び処置具等のヘモグロビンを含まない領域の色調を一定の色調に維持することができる。従って、本変形例によれば、例えば、生体内の所望の部位における生体組織の表層に存在する毛細血管を観察しつつ、当該所望の部位に存在する病変の診断を行うユーザの負担を軽減することができる。
 なお、本発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。

Claims (16)

  1.  ヘモグロビンの吸光特性のうちの吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲内に強度を有する光である第1の狭帯域光と、前記所定の波長範囲外に強度を有する光である第2の狭帯域光と、を照明光として順次または同時に発生することができるように構成された発光部と、
     前記照明光が照射されたヘモグロビンを含む領域を有する被写体からの戻り光を撮像して撮像信号を出力するように構成された撮像部と、
     前記第1の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第1の画像と、前記第2の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第2の画像と、のうちの少なくとも1つの画像に対して所定の画像処理を施して出力するように構成された画像処理部と、
     前記所定の画像処理の処理結果として得られた前記第1の画像及び前記第2の画像を用いて観察画像を生成して表示装置へ出力するように構成された観察画像生成部と、
     前記発光部における前記第1の狭帯域光の発生源に相当する所定の光源の現在の動作状態を示す所定のパラメータを検出して得られた検出結果に基づき、前記被写体に対する前記第1の狭帯域光の照射に応じて前記撮像部から出力される撮像信号の信号強度に係る情報である信号強度情報を取得し、さらに、前記信号強度情報に基づき、前記観察画像の生成に用いられる前記第1の画像及び前記第2の画像の明るさの比率を一定の比率に維持するための制御を行うように構成された制御部と、
     を有することを特徴とする内視鏡装置。
  2.  前記発光部は、前記第1の狭帯域光と、前記第2の狭帯域光と、前記所定の波長範囲外に強度を有しかつ前記第2の狭帯域光とは異なる光である第3の狭帯域光と、を前記照明光として順次または同時に発生し、
     前記画像処理部は、前記第1の画像と、前記第2の画像と、前記第3の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第3の画像と、のうちの少なくとも1つの画像に対して前記所定の画像処理を施して出力し、
     前記観察画像生成部は、前記所定の画像処理の処理結果として得られた前記第1の画像、前記第2の画像及び前記第3の画像を用いて前記観察画像を生成して前記表示装置へ出力し、
     前記制御部は、前記信号強度情報に基づき、前記観察画像の生成に用いられる前記第1の画像、前記第2の画像及び前記第3の画像の明るさの比率を一定の比率に維持するための制御を行う
     ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
  3.  前記第1の狭帯域光が赤色域における前記所定の波長範囲内に強度を有する光であり、かつ、前記第2の狭帯域光が前記第1の狭帯域光よりも長波長側に強度を有する光である
     ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
  4.  前記第1の狭帯域光が赤色域における前記所定の波長範囲内に強度を有する光であり、前記第2の狭帯域光が前記第1の狭帯域光よりも長波長側に強度を有する光であり、かつ、前記第3の狭帯域光が青色域または緑色域のいずれかに強度を有する光である
     ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
  5.  前記第1の狭帯域光が青色域における前記所定の波長範囲内に強度を有する光であり、かつ、前記第2の狭帯域光が緑色域に強度を有する光である
     ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
  6.  前記所定のパラメータには、前記所定の光源に対して供給されている現在の電流値、前記所定の光源の現在の温度、または、前記所定の光源から発せられている前記第1の狭帯域光の現在の中心波長のいずれかが含まれている
     ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
  7.  前記制御部は、前記所定の光源の個体識別番号に応じた前記信号強度情報を取得する
     ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
  8.  前記制御部は、前記所定の波長範囲内に強度を有しかつ所定の中心波長を有する前記第1の狭帯域光が前記被写体に対して照射された際に前記撮像部から出力される撮像信号の信号強度に相当する基準信号強度に対する、前記所定の波長範囲内に強度を有しかつ前記所定の中心波長とは異なる中心波長を有する前記第1の狭帯域光が前記被写体に対して照射された際に前記撮像部から出力される撮像信号の信号強度の比率として算出される信号出力率を前記信号強度情報として取得する
     ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
  9.  前記画像処理部は、
     前記制御部の制御に応じて得られる前記信号出力率に基づき、前記第1の画像の明るさを調整するための処理、または、前記第2の画像の明るさを調整するための処理のいずれかの処理を色調整処理として行うように構成された色調整処理部と、
     前記制御部の制御に応じて得られる前記信号出力率と、前記色調整処理の処理結果として得られた前記第1の画像及び前記第2の画像を用いて算出した2つの色差と、に基づき、前記第1の画像または前記第2の画像におけるヘモグロビンを含まない領域の彩度を抑制するための色補正処理を行うように構成された色補正処理部と、を有し、
     前記観察画像生成部は、前記色調整処理及び前記色補正処理が施された前記第1の画像及び前記第2の画像を用いて前記観察画像を生成する
     ことを特徴とする請求項8に記載の内視鏡装置。
  10.  前記画像処理部は、
     前記制御部の制御に応じて得られる前記信号出力率と、前記第1の画像及び前記第2の画像を用いて算出した2つの色差と、に基づき、前記第1の画像または前記第2の画像のいずれかに相当する処理対象画像の明るさを調整しつつ、前記処理対象画像におけるヘモグロビンを含まない領域の彩度を抑制するための色調整処理を行うように構成された色調整処理部を有し、
     前記観察画像生成部は、前記色調整処理が施された前記第1の画像及び前記第2の画像を用いて前記観察画像を生成する
     ことを特徴とする請求項8に記載の内視鏡装置。
  11.  前記色調整処理部が前記色調整処理を行う代わりに、前記制御部が前記信号出力率に基づいて前記発光部から発せられる前記第1の狭帯域光の光量を調整するための制御を行う
     ことを特徴とする請求項9に記載の内視鏡装置。
  12.  前記制御部は、前記所定の光源の発光時間、または、前記所定の光源に供給される電流値のいずれかを変化させることにより、前記発光部から発せられる前記第1の狭帯域光の光量を調整する
     ことを特徴とする請求項11に記載の内視鏡装置。
  13.  前記色調整処理部が前記色調整処理を行う代わりに、前記制御部が前記信号出力率に基づいて前記撮像部において前記第1の狭帯域光の戻り光を撮像する際の露光時間を調整するための制御を行う
     ことを特徴とする請求項9に記載の内視鏡装置。
  14.  前記色調整処理部が前記色調整処理を行う代わりに、前記制御部が前記信号出力率に基づいて前記撮像部において前記第1の狭帯域光の戻り光を撮像して得られる撮像信号のゲインを調整するための制御を行う
     ことを特徴とする請求項9に記載の内視鏡装置。
  15.  発光部が、ヘモグロビンの吸光特性のうちの吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲内に強度を有する光である第1の狭帯域光と、前記所定の波長範囲外に強度を有する光である第2の狭帯域光と、を照明光として順次または同時に発生し、
     撮像部が、前記照明光が照射されたヘモグロビンを含む領域を有する被写体からの戻り光を撮像して撮像信号を出力し、
     画像処理部が、前記第1の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第1の画像と、前記第2の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第2の画像と、のうちの少なくとも1つの画像に対して所定の画像処理を施して出力し、
     観察画像生成部が、前記所定の画像処理の処理結果として得られた前記第1の画像及び前記第2の画像を用いて観察画像を生成して表示装置へ出力し、
     制御部が、前記発光部における前記第1の狭帯域光の発生源に相当する所定の光源の現在の動作状態を示す所定のパラメータの検出結果に基づき、前記被写体に対する前記第1の狭帯域光の照射に応じて前記撮像部から出力される撮像信号の信号強度に係る情報である信号強度情報を取得し、
     前記制御部が、前記信号強度情報に基づき、前記観察画像の生成に用いられる前記第1の画像及び前記第2の画像の明るさの比率を一定の比率に維持するための制御を行う
     ことを特徴とする内視鏡装置の作動方法。
  16.  ヘモグロビンの吸光特性のうちの吸光係数が急峻に変化する所定の波長範囲内に強度を有する光である第1の狭帯域光と、前記所定の波長範囲外に強度を有する光である第2の狭帯域光と、を照明光として順次または同時に発生することができるように構成された発光部と、前記照明光が照射されたヘモグロビンを含む領域を有する被写体からの戻り光を撮像して撮像信号を出力するように構成された撮像部と、プロセッサと、を有する内視鏡装置において用いられるプログラムであって、前記プロセッサに、
     前記第1の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第1の画像と、前記第2の狭帯域光が照射された前記被写体からの戻り光を撮像して得られた第2の画像と、のうちの少なくとも1つの画像に対して所定の画像処理を施す工程と、
     前記所定の画像処理の処理結果として得られた前記第1の画像及び前記第2の画像を用いて観察画像を生成して表示装置へ出力する工程と、
     前記発光部における前記第1の狭帯域光の発生源に相当する所定の光源の現在の動作状態を示す所定のパラメータの検出結果に基づき、前記被写体に対する前記第1の狭帯域光の照射に応じて前記撮像部から出力される撮像信号の信号強度に係る情報である信号強度情報を取得する工程と、
     前記信号強度情報に基づき、前記観察画像の生成に用いられる前記第1の画像及び前記第2の画像の明るさの比率を一定の比率に維持するための制御を行う工程と、
     を実行させることを特徴とするプログラム。
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