WO2020171012A1 - 内視鏡システム - Google Patents

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illumination light
illumination
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Fujifilm Corp
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    • A61B1/07—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements using light-conductive means, e.g. optical fibres

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope system that switches and displays a plurality of types of images.
  • an endoscope system including a light source device, an endoscope, and a processor device is widely used.
  • the observation target is irradiated with illumination light from the endoscope, and the observation target is illuminated by the illumination light based on an RGB image signal obtained by imaging the observation target with an imaging device of the endoscope. The image of is displayed on the monitor.
  • an observation target is illuminated with a plurality of illumination lights having different wavelength ranges, depending on the purpose of diagnosis.
  • two blue narrow band lights that is, NB1 light having a peak wavelength of 422 nm and NB2 light having a peak wavelength of 460 to 470 nm are alternately illuminated, thereby observing the inside of the blood vessel included in the observation target.
  • NB1 light having a peak wavelength of 422 nm and NB2 light having a peak wavelength of 460 to 470 nm are alternately illuminated, thereby observing the inside of the blood vessel included in the observation target.
  • Obtaining oxygen saturation is described.
  • light having a peak in the B1 region first B region: 390 nm to 440 nm
  • light having a peak in the B2 region second B region: 440 nm to 490 nm
  • the resolution information of the superficial blood vessels is obtained by illuminating and imaging with an image sensor including B pixels that are sensitive to both the light in the B1 region and the light in the B2 region.
  • the desired tissue information of the biological tissue is suitable for diagnosis by using violet light having a central wavelength of 405 nm, blue laser light having a central wavelength of 445 nm, and excitation light emission excited by blue laser light. It is described that acquisition is made in a clear state.
  • shortwave light having a depth of penetration to the surface layer and medium wavelength light having a depth of penetration to the deep layer are switched and illuminated.
  • a surface image obtained by illuminating light and a deep image obtained by illuminating medium wavelength light are switched and displayed.
  • the amount of light of each wavelength needs to be appropriately controlled according to the brightness of the subject.
  • the spectral reflectance differs from that of a standard subject due to changes in the observed region, individual differences, presence of diseases such as inflammation, or changes in the subject such as the presence or absence of pigment dispersion, and each image taken with multiple wavelengths of light If there is a large difference in brightness, color tone, or the like, and if the difference from the target brightness is large when the light of each wavelength is switched, the light amount of each wavelength of light may not correspond to the brightness of the subject.
  • An object of the present invention is to provide an endoscope system capable of controlling the amount of illumination light of each light according to the change of the subject when switching and illuminating a plurality of lights.
  • An endoscope system of the present invention includes a light source unit that emits first illumination light and second illumination light having an emission spectrum different from that of the first illumination light, a first processor, and a second processor.
  • the first processor emits the second illumination light and the light emission period K(N) in which the first illumination light is emitted when performing the control of automatically switching between the first illumination light and the second illumination light to emit light.
  • the light emission period L(N) is a light emission period of at least one frame or more, and the second processor images the subject illuminated by the first illumination light in the light emission period K(N) of the first illumination light.
  • the image signal group is acquired, the first brightness D1 of the object is calculated from the first image signal, the second brightness D2 of the object is calculated from the second image signal, and the first brightness or the second brightness is calculated.
  • the second processor sets at the first switching timing T1 of the light emitting period L(N) using the information regarding the first switching timing T1 of the light emitting period L(N-2) before the light emitting period L(N).
  • the light amount of the second illumination light is adjusted, or the information about the second switching timing T2 of the light emission period K(N ⁇ 2) before the light emission period K(N) is used to determine the light emission period K(N). It is preferable to perform at least one of adjusting the light amount of the first illumination light set at the second switching timing T2.
  • the information regarding the first switching timing T1 of the light emitting period L(2) is set as the target. It is preferable that the adjustment amount X(2) obtained by dividing the brightness by the second brightness D2(2) * at the first switching timing T1 is multiplied by the light amount of the second illumination light.
  • the second processor uses the information about the first switching timing T1 of the plurality of light emitting periods L(N-P) prior to the light emitting period L(N) at the first switching timing T1 of the light emitting period L(N).
  • the light emission period K(N) is adjusted by adjusting the set light amount of the second illumination light or using information on the second switching timing T2 of the light emission period K(NP) prior to the light emission period K(N). It is preferable to perform at least one of adjusting the light amount of the first illumination light set at the second switching timing T2.
  • the second brightness D2 of the first switching timing T1 includes a plurality of second brightness D2(NP) indicating the second brightness of the first switching timing T1 of the plurality of light emitting periods L(NP).
  • the second processor adjusts the light amount of the second illumination light set at the first switching timing T1 of the light emission period L(N), the second processor of the plurality of light emission periods L(N ⁇ P).
  • the specific adjustment coefficient X obtained by dividing the target brightness by a value obtained by multiplying each of the plurality of second brightness D2(NP) by a weighting coefficient and adding the target brightness is used as the information on the 1 switch timing T1.
  • the light amount of the second illumination light is preferably multiplied.
  • the second processor sets at the first switching timing T1 of the light emitting period L(N) using the information regarding the second switching timing T2 of the light emitting period K(N-1) before the light emitting period L(N).
  • the light amount of the second illumination light is adjusted, or the information about the first switching timing T1 of the light emission period L(N ⁇ 1) before the light emission period K(N) is used to determine the first light emission period K(N). It is preferable to perform at least one of adjusting the light amount of the first illumination light set at the second switching timing T2.
  • the light emission is performed as the information regarding the second switching timing T2 in the light emitting period K(3).
  • the first brightness D1(3) * at the second switching timing is divided by the target brightness, and the adjustment coefficient Y(3) obtained is multiplied by the light amount of the second illumination light. It is preferable to carry out.
  • the second processor has information regarding the second switching timing T2 of the plurality of light emitting periods K(NQ) prior to the light emitting period L(N) and the first switching timing T1 of the plurality of light emitting periods L(NP). Is used to adjust the light amount of the second illumination light set at the first switching timing T1 of the light emission period L(N), or a plurality of light emission periods L(N ⁇ Q) earlier than the light emission period K(N) are adjusted. ) Of the first illuminating light set at the second switching timing T2 of the light emitting period K(N) by using the information on the first switching timing T1 of the above) and the second switching timing T2 of the plurality of light emitting periods K(NP). It is preferable to perform at least one of adjusting the light amount.
  • the second processor adjusts the light amount of the second illumination light set at the first switching timing T1 in the light emission period L(6), the second switching timing in the light emission period K(5).
  • a specific adjustment coefficient based on the first brightness D1(5) * of T2, the second brightness D2(4) * of the first switching timing T1 of the light emission period L(4), and the preset target brightness V It is preferable that Y is multiplied by the light amount of the second illumination light.
  • the first brightness or the second brightness is preferably obtained based on an average of pixel values other than blood vessels or lesions in the first image signal or the second image signal.
  • the first brightness or the second brightness is an average of pixel values other than abnormal pixels including at least one of a dark part and halation in the first image signal or the second image signal, or the first image signal group or the second image signal. It is preferable to obtain the average value of the pixel values of the normal image signals other than the first image signal or the second image signal including the abnormal pixels in the image signal group.
  • the second processor adjusts the light amount of the second illumination light or adjusts the light amount of the first illumination light only when the first brightness or the second brightness is within a predetermined target brightness range. Is preferably performed.
  • the light amount of each illumination light can be controlled according to the change of the subject.
  • the endoscope system 10 includes an endoscope 12, a light source device 14, a processor device 16, a monitor 18 (display unit), and a user interface 19.
  • the endoscope 12 is optically connected to the light source device 14 and electrically connected to the processor device 16.
  • the endoscope 12 includes an insertion portion 12a to be inserted into a subject, an operation portion 12b provided at a proximal end portion of the insertion portion 12a, a bending portion 12c and a distal end portion 12d provided at a distal end side of the insertion portion 12a. have.
  • the bending portion 12c is bent by operating the angle knob 12e of the operation portion 12b. With this bending operation, the tip portion 12d is directed in a desired direction.
  • the user interface 19 includes a mouse in addition to the illustrated keyboard.
  • the operation unit 12b is provided with a mode switching SW 13a and a still image acquisition instruction unit 13b.
  • the mode switching SW 13a is used for switching operation among the normal light observation mode, the first special light observation mode, the second special light observation mode, and the multi observation mode.
  • the normal light observation mode is a mode in which a normal image is displayed on the monitor 18.
  • the first special light observation mode is a mode in which a first special observation image in which surface layer information such as surface blood vessels is emphasized is displayed on the monitor 18.
  • the second special light observation mode is a mode in which a second special observation image in which deep information such as deep blood vessels is emphasized is displayed on the monitor 18.
  • the multi-observation mode is a mode in which the first special observation image (hereinafter referred to as the first image) and the second special observation image (hereinafter referred to as the second image) are automatically switched and displayed on the monitor 18.
  • a foot switch or the like may be used in addition to the mode switching SW 13a to switch the mode.
  • the processor device 16 is electrically connected to the monitor 18 and the user interface 19.
  • the monitor 18 outputs and displays image information and the like.
  • the user interface 19 functions as a UI (User Interface) that receives input operations such as function settings.
  • An external recording unit (not shown) for recording image information and the like may be connected to the processor device 16.
  • the light source device 14 includes a light source unit 20, a light source control unit 21, an optical path coupling unit 23, and a light emission period setting unit 24.
  • the light source unit 20 has a V-LED (Violet Light Emitting Diode) 20a, a B-LED (Blue Light Emitting Diode) 20b, a G-LED (Green Light Emitting Diode) 20c, and an R-LED (Red Light Emitting Diode) 20d. doing.
  • the light source device 14 has programs for various controls incorporated in a program memory (not shown).
  • the function of the light source control unit 21 is realized by the light source control unit 21 including the first processor executing the program incorporated in the program memory.
  • the light source control unit 21 realizes a function for controlling driving of the LEDs 20a to 20d.
  • the optical path coupling unit 23 couples the optical paths of the four color lights emitted from the four color LEDs 20a to 20d.
  • the light combined by the optical path combining unit 23 is irradiated to the inside of the subject through the light guide 41 and the illumination lens 45 which are inserted into the insertion unit 12a.
  • An LD Laser Diode
  • the light emission period setting unit 24 sets the light emission period of each of the plurality of illumination lights.
  • the V-LED 20a generates a purple light V having a central wavelength of 405 ⁇ 10 nm and a wavelength range of 380 to 420 nm.
  • the B-LED 20b emits blue light B having a central wavelength of 460 ⁇ 10 nm and a wavelength range of 420 to 500 nm.
  • the G-LED 20c emits green light G having a wavelength range of 480 to 600 nm.
  • the R-LED 20d generates red light R having a central wavelength of 620 to 630 nm and a wavelength range of 600 to 650 nm.
  • the light source controller 21 controls the V-LED 20a, the B-LED 20b, the G-LED 20c, and the R-LED 20d.
  • the light source control unit 21 emits normal light having a light intensity ratio of violet light V, blue light B, green light G, and red light R of Vc:Bc:Gc:Rc. In this manner, the LEDs 20a to 20d are controlled.
  • the light source controller 21 is, in the first special light observation mode, the first illumination in which the light intensity ratio among the violet light V, the blue light B, the green light G, and the red light R is Vs1:Bs1:Gs1:Rs1.
  • the LEDs 20a to 20d are controlled so as to emit light.
  • the light intensity ratio Vs1:Bs1:Gs1:Rs1 corresponds to the light amount condition of the first illumination light.
  • the first illumination light preferably emphasizes the superficial blood vessels. Therefore, it is preferable that the intensity of the violet light V of the first illumination light be higher than that of the blue light B. For example, as shown in FIG. 4, the ratio between the light intensity Vs1 of the violet light V and the light intensity Bs1 of the blue light B is “4:1”.
  • the light intensity ratio includes the case where the ratio of at least one semiconductor light source is 0 (zero). Therefore, the case where any one or two or more of the semiconductor light sources are not illuminated is included. For example, as in the case where the light intensity ratio among the purple light V, the blue light B, the green light G, and the red light R is 1:0:0:0, only one of the semiconductor light sources is turned on and the other three light sources are turned on. One has a light intensity ratio even when it does not light.
  • the light source control unit 21 is the second illumination in which the light intensity ratio among the violet light V, the blue light B, the green light G, and the red light R is Vs2:Bs2:Gs2:Rs2.
  • the LEDs 20a to 20d are controlled so as to emit light.
  • the light intensity ratio Vs2:Bs2:Gs2:Rs2 corresponds to the light amount condition of the second illumination light.
  • the second illumination light preferably emphasizes deep blood vessels. Therefore, it is preferable that the intensity of the blue light B of the second illumination light be higher than that of the violet light V. For example, as shown in FIG. 5, it is preferable to set the ratio of the light intensity Vs2 of the violet light V and the light intensity Bs2 of the blue light B to “1:3”.
  • the light source control unit 21 emits the first illumination light and the second illumination light in the light emission period K(N) and the light emission period L(N), respectively, and Control is performed to automatically switch between the first illumination light and the second illumination light to emit light.
  • the light emitting period K(N) and the light emitting period L(N) each have a light emitting period of at least one frame or more. Note that N is a natural number, and the larger N is, the more advanced the time is.
  • the first illumination light is The second illumination light is emitted for four frames in succession during the emission period L(2) after emitting light for four frames in succession during the emission period K(1). Then, this light emission pattern is repeated.
  • the “frame” is a unit for controlling the image sensor 48 (see FIG. 2) that images the observation target.
  • “1 frame” exposes the image sensor 48 with light from the observation target.
  • the term refers to a period including at least an exposure period for reading and a reading period for reading an image signal.
  • the light emission period K(N) or the light emission period L(N) is defined corresponding to the “frame” which is a unit of image pickup.
  • the light emission period K(N) and the light emission period L(N) can be appropriately changed by the light emission period setting unit 24 connected to the light source control unit 21.
  • the light emitting period setting unit 24 displays the light emitting period setting menu as shown in FIG. 7 on the monitor 18.
  • the light emission period K(N) can be changed, for example, between 2 frames and 10 frames. Each light emitting period is assigned on the slide bar 26a.
  • the light emission period K(N) is changed by operating the user interface 19 and aligning the slider 27a with the position on the slide bar 26a indicating the light emission period to be changed. It Regarding the light emission period K(N), the user interface 19 is operated to move the slider 27b to a position on the slide bar 26b (for example, the light emission period of 2 to 10 frames is assigned) indicating the emission period to be changed.
  • the light emission period L(N) is changed by the adjustment.
  • the light guide 41 is built in the endoscope 12 and a universal cord (a cord that connects the endoscope 12 with the light source device 14 and the processor device 16), and the light path coupling unit 23
  • the combined light is propagated to the tip portion 12d of the endoscope 12.
  • a multimode fiber can be used.
  • An illumination optical system 30a and an imaging optical system 30b are provided at the tip 12d of the endoscope 12.
  • the illumination optical system 30a has an illumination lens 45, and the light from the light guide 41 is applied to the observation target via the illumination lens 45.
  • the image pickup optical system 30b has an objective lens 46 and an image pickup sensor 48. The reflected light from the observation target is incident on the image sensor 48 via the objective lens 46. As a result, a reflected image of the observation target is formed on the image sensor 48.
  • the image sensor 48 is a color image sensor and captures a reflected image of the subject and outputs an image signal.
  • the image sensor 48 is preferably a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor, or the like.
  • the image sensor 48 used in the present invention is a color image sensor for obtaining RGB image signals of three colors of R (red), G (green), and B (blue), that is, an R pixel provided with an R filter.
  • a so-called RGB image sensor including G pixels provided with a G filter and B pixels provided with a B filter.
  • the B filter 48b transmits light on the short wave side of light in the violet band, light in the blue band, and light in the green band.
  • the G filter 48g transmits light in the green band, light in the long wave side of light in the blue band, and light in the short wave side of light in the red band.
  • the R filter 48r transmits light in the red band and light on the short wave side in the green band. Therefore, in the image sensor 48, the B pixel is sensitive to the violet light V and the blue light B, the G pixel is sensitive to the blue light B, the green light G, and the red light R, and the R pixel is the green light. It has sensitivity to G and red light R.
  • the image sensor 48 is a so-called complementary color image sensor including complementary color filters of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and G (green) instead of the RGB color image sensor. May be.
  • a complementary color image sensor When a complementary color image sensor is used, four CMYG color image signals are output, so it is necessary to convert the four CMYG color image signals into three RGB color image signals by complementary color-primary color conversion. ..
  • the image sensor 48 may be a monochrome image sensor without a color filter. In this case, the light source control unit 21 needs to turn on the blue light B, the green light G, and the red light R in a time-division manner, and add the synchronization processing in the processing of the image pickup signal.
  • the image signal output from the image sensor 48 is transmitted to the CDS/AGC circuit 50.
  • the CDS/AGC circuit 50 performs correlated double sampling (CDS (Correlated Double Sampling)) or automatic gain control (AGC (Auto Gain Control)) on an image signal which is an analog signal.
  • CDS Correlated Double Sampling
  • AGC Automatic gain control
  • the image signal that has passed through the CDS/AGC circuit 50 is converted into a digital image signal by an A/D converter (A/D (Analog/Digital) converter) 51.
  • A/D converted digital image signal is input to the processor device 16.
  • a central control unit (not shown) in the processor device 16 configured by the second processor executes the program incorporated in the program memory, whereby the processor device 16 causes the image acquisition unit 52 and the DSP (Digital Signal). Processor) 54, noise removal unit 58, signal switching unit 60, normal observation image processing unit 62, special observation image processing unit 63, display control unit 64, still image storage unit 65, still image storage control.
  • the function with the unit 66 is realized.
  • the functions of a brightness calculation unit 55, a light amount setting unit 56, and a set light amount adjusting unit 57, which will be described later, included in the DSP 54 are also realized.
  • the image acquisition unit 52 acquires an observation image obtained by capturing an observation target with the endoscope 12. Specifically, a digital color image signal from the endoscope 12 is input to the image acquisition unit 52 as an observation image.
  • the color image signal is composed of a red signal output from the R pixel of the image sensor 48, a green signal output from the G pixel of the image sensor 48, and a blue signal output from the B pixel of the image sensor 48. ..
  • the image acquisition unit 52 acquires the first image signal group in the light emission period K(N).
  • the first image signal group includes a plurality of first image signals SP1 obtained by capturing an image of a subject illuminated by the first illumination light in the light emission period K(N).
  • the image acquisition unit 52 also acquires the second image signal group in the light emission period L(N).
  • the second image signal group includes a plurality of second image signals SP2 obtained by capturing an image of a subject illuminated by the second illumination light in the light emission period L(N).
  • the light source control unit 21 when the multi-observation mode is set, the light source control unit 21 outputs the first illumination light and the second illumination light in the light emission period K(N) and the light emission period L(N), respectively.
  • the image acquisition unit 52 emits light and automatically switches between the first illumination light and the second illumination light to emit light. Therefore, the image acquisition unit 52 causes the first image signal group and the second image signal group to change over time. In this order, images are acquired periodically.
  • the first image signal group and the second image signal group each have at least one or more first The image signal SP1 and the second image signal SP2 are included.
  • the light emission period K(N) and the light emission period L(N) are both light emission periods of four frames. Therefore, in the light emission period K(N).
  • the first image signal group including the four first image signals SP1 is acquired, and the second image signal group including the four second image signals SP2 is acquired during the light emission period L(N).
  • the DSP 56 performs various signal processing such as defect correction processing, offset processing, white balance processing, linear matrix processing, gamma conversion processing, or demosaic processing on the received image signal. Further, as shown in FIG. 10, the DSP 54 includes a brightness calculation unit 55, a light amount setting unit 56, and a set light amount adjusting unit 57. Information regarding the light amounts of the normal light and the first illumination light or the second illumination light obtained by the light amount setting unit 55 or the set light amount adjusting unit 56 is sent to the light source control unit 21. The light source control unit 21 controls the light amount of the normal light and the first illumination light or the second illumination light based on the information regarding the light amount from the light amount setting unit 55 or the set light amount adjustment unit 56. Details of the brightness calculation unit 55, the light amount setting unit 56, and the set light amount adjusting unit 57 will be described later.
  • the signal of the defective pixel of the image sensor 48 is corrected.
  • the dark current component is removed from the image signal subjected to the defect correction process, and an accurate zero level is set.
  • the white balance processing is performed by multiplying the first image signal by the first gain coefficient and by multiplying the second image signal by the second gain coefficient.
  • the signal level is adjusted by multiplying the image signal after the offset processing by the gain.
  • the image signal after the white balance processing is subjected to linear matrix processing for enhancing color reproducibility. After that, brightness and saturation are adjusted by gamma conversion processing.
  • demosaic processing also referred to as isotropic processing or synchronization processing
  • a color signal lacking in each pixel is generated by interpolation.
  • the noise removal unit 58 removes noise from the image signal by performing noise removal processing (eg, moving average method or median filter method) on the image signal that has been gamma-corrected by the DSP 56.
  • noise removal processing eg, moving average method or median filter method
  • the image signal from which the noise has been removed is transmitted to the signal switching unit 60.
  • the signal switching unit 60 transmits the normal light image signal obtained by normal light illumination and imaging to the normal observation image processing unit 62.
  • the special observation image processing unit 63 includes a first special observation image processing unit 67, a second special observation image processing unit 68, and a detection unit 69. Then, when the first special light observation mode is set, the first image signal obtained by the illumination and imaging of the first illumination light is transmitted to the first special observation image processing unit 67.
  • the first image signal includes a first red signal output from the R pixel of the image sensor, a first green signal output from the G pixel of the image sensor 48, and a first red signal output from the B pixel of the image sensor 48. Blue signal is included.
  • the second image signal obtained by the illumination and the imaging of the second illumination light is transmitted to the second special observation image processing unit 63.
  • the second image signal includes a second red signal output from the R pixel of the image sensor, a second green signal output from the G pixel of the image sensor 48, and a second red signal output from the B pixel of the image sensor 48. Blue signal is included.
  • the multi-observation mode is set, the first image signal obtained by the illumination and imaging of the first illumination light is transmitted to the first special observation image processing unit 67, and the illumination of the second illumination light and The second image signal obtained by imaging is transmitted to the second special observation image processing unit 63.
  • the normal observation image processing unit 62 performs image processing for normal images on the RGB image signals obtained in the normal light observation mode.
  • the image processing for normal images includes structure enhancement processing for normal images.
  • the normal observation image processing unit 62 is provided with normal image parameters to be multiplied with the RGB image signals in order to perform image processing for normal images.
  • the RGB image signal subjected to the image processing for the normal image is input as a normal image from the normal observation image processing unit 62 to the display control unit 64.
  • the first special observation image processing unit 67 generates a first image that has been subjected to image processing such as saturation emphasis processing, hue emphasis processing, and structure emphasis processing based on the first image signal.
  • image processing such as saturation emphasis processing, hue emphasis processing, and structure emphasis processing based on the first image signal.
  • the first special observation image processing unit 67 is provided with a parameter for the first image to be multiplied with the first image signal in order to perform the image processing of the first image.
  • the first special observation image processing unit 67 does not perform the superficial blood vessel emphasizing processing for emphasizing the superficial blood vessel, but the superficial blood vessel emphasizing processing may be performed depending on the processing load.
  • the first image displays an image showing the background mucous membrane BM and the surface blood vessel VS1 of the observation target.
  • the first image is obtained based on the first illumination light including violet light, blue light, green light, and red light.
  • the violet light V and the blue light B of the first illumination light reach the surface layer where the surface blood vessels VS1 are distributed. Therefore, the purple light image VP obtained based on the reflected light of the purple light V and the blue light B includes the image of the surface blood vessel VS1.
  • the light intensity of the violet light V is stronger than the light intensity of the blue light B, and hence the violet light image VP is used.
  • the green light G and the red light R of the first illumination light are deep to the background mucous membrane BM distributed at a position deeper than the superficial blood vessel VS1 and the deep blood vessel VS2 (the blood vessel located deeper than the superficial blood vessel VS1).
  • the green and red light image GRP obtained based on the reflected light of the green light G and the red light R includes the image of the background mucous membrane BM.
  • the first image is an image in which the purple light image VP and the green and red light images GRP are combined, the images of the background mucous membrane BM and the surface blood vessel VS1 are displayed.
  • the second special observation image processing unit 68 generates a second image that has undergone image processing such as saturation enhancement processing, hue enhancement processing, and structure enhancement processing based on the second image signal.
  • image processing such as saturation enhancement processing, hue enhancement processing, and structure enhancement processing based on the second image signal.
  • the second special observation image processing unit 68 is provided with a parameter for the second image to be multiplied with the second image signal in order to perform the image processing of the second image.
  • the second special observation image processing unit 68 does not perform the superficial layer blood vessel enhancing process for enhancing the deep layer blood vessel, but the deep layer blood vessel enhancing process may be performed depending on the processing load.
  • the second image displays an image showing the background mucous membrane BM and the deep blood vessel VS2 of the observation target.
  • the second image is obtained based on the second illumination light including violet light, blue light, green light, and red light.
  • the purple light V and the blue light B of the second illumination light reach a deep layer where the deep blood vessels VS2 are distributed. Therefore, the blue light image BP obtained based on the reflected light of the violet light V and the blue light B includes the image of the deep blood vessel VS2. Note that here, the light intensity of the blue light B is stronger than the light intensity of the violet light V, and thus the blue light image BP is used.
  • the green light G and the red light R of the second illumination light are deep to the background mucous membrane BM distributed at a position deeper than the superficial blood vessel VS1 and the deep blood vessel VS2 (the blood vessel deeper than the superficial blood vessel VS1).
  • the green and red light image GRP obtained based on the reflected light of the green light G and the red light R includes the image of the background mucous membrane BM.
  • the second image is an image in which the blue light image BP and the green and red light images GRP are combined, the images of the background mucous membrane BM and the deep layer blood vessel VS2 are displayed.
  • the first special observation image is generated by the first image signal
  • the second special observation image is generated by the second image signal
  • the surface blood vessels are emphasized in the first special observation image. It is preferable that the second special observation image emphasize the middle-deep layer blood vessels located deeper than the surface layer blood vessels.
  • the detecting unit 69 detects a blood vessel or a lesion from the normal image, the first image, and the second image. As described above, since the first image is an image showing the superficial blood vessels VS1 and the second image is an image showing the deep blood vessels VS2, these blood vessels can be detected by image processing. .. The blood vessel or lesion may be detected by image processing using a normal observation image in addition to the first image and the second image. Further, the detection unit 69 detects an abnormal portion in the first image or the second image and sets it as an abnormal image signal. The detection result of the blood vessel or the lesion is sent to the white balance unit 55 or the light source control unit 21.
  • the display control unit 64 displays the normal image, the first image, and/or the second image input from the normal observation image processing unit 62 or the special observation image processing unit 63 as images that can be displayed on the monitor 18. Take control. An image corresponding to each observation mode is displayed under the control of the display control unit 64. In the normal observation mode, a normal image is displayed on the monitor 18. In the case of the first special light observation mode, the first image (see FIG. 12) is displayed on the monitor 18. In the second special light observation mode, the second image (see FIG. 14) is displayed on the monitor 18.
  • the color first image and the second image are switched and displayed on the monitor 18 in accordance with the emission period of the first illumination light and the emission period of the second illumination light. That is, when the light emission period K(N) is 4 frames and the light emission period L(N) is 4 frames, the first display observation image is continuously displayed for 4 frames, and the second display observation image is displayed. Is displayed for four frames in a row.
  • the multi-observation mode it is possible to automatically switch and display the two types of the first image and the second image without the user operating the mode switching SW 13a.
  • the same observation target is displayed in the first image and the second image as long as the observation target does not move or the tip portion 12d of the endoscope 12 does not move.
  • the appearance of the observation target is different due to the difference in the spectral information. That is, the visibility of superficial blood vessels is high in the first image, while the visibility of deep blood vessels is high in the second image. Therefore, the visibility of a plurality of blood vessels having different depths can be improved by switching and displaying the first image and the second image.
  • the still image saving control unit 66 controls the still image saving unit 65 to save the image obtained at the timing of the still image acquisition instruction as a still image according to the instruction of the still image acquisition instruction unit 13b. I do.
  • the normal image obtained at the timing of the still image acquisition instruction is stored in the still image storage unit 65 as a still image.
  • the first special observation image obtained at the timing of the still image acquisition instruction is stored in the still image storage unit 65 as a still image.
  • the second special observation image obtained at the timing of the still image acquisition instruction is stored in the still image storage unit 65 as a still image.
  • a set of display observation images of the first special observation image and the second special observation image obtained at the timing of the still image acquisition instruction is stored in the still image storage unit 65.
  • the light amount setting unit 56 calculates the brightness of the subject from the image signal obtained in the normal light observation mode in the brightness calculation unit 55.
  • the light amount setting unit 56 sets the light amount of the normal light based on the calculated brightness of the subject.
  • the light source control unit 21 controls the light amount of the normal light based on the light amount of the normal light set by the light amount setting unit 56.
  • the brightness calculator 55 calculates the first brightness D1 of the subject from the first image signal.
  • the light amount setting unit 56 sets the light amount of the first illumination light from the first brightness D1.
  • the light source control unit 21 controls the light amount of the first illumination light based on the light amount of the first illumination light set by the light amount setting unit 56.
  • the brightness calculation unit 55 calculates the second brightness D2 of the subject from the second image signal.
  • the light amount setting unit 56 sets the light amount of the second illumination light from the second brightness D2. Then, the light source control unit 21 controls the light amount of the second illumination light based on the light amount of the second illumination light set by the light amount setting unit 56.
  • the brightness calculation unit 55 obtains the first brightness D1 or the second brightness D2 by using the pixel values of all the pixels of the first image signal or the second image signal, and also calculates the first image signal or the second brightness D2.
  • the first brightness D1 or the second brightness D2 may be obtained based on the average of pixel values other than blood vessels or lesions in the image signal. Further, the first brightness D1 or the second brightness D2 may be obtained from the average of the pixel values of the first image signal or the second image signal other than the abnormal pixel including at least one of the dark part and the halation. Good. Further, based on the average value of the pixel values of the normal image signals other than the first image signal or the second image signal including the abnormal pixel in the first image signal group or the second image signal group, the first brightness D1 or 2 The brightness D2 may be obtained.
  • the first brightness D1(1), D2(3) is calculated from the first image signal, and the first illumination is calculated based on the first brightness (1), D2(3).
  • the second image is displayed.
  • the second brightness D2(2), D2(4) is calculated from the signal, and the light amount of the second illumination light is set based on the second brightness D2(2), D2(4).
  • the set light amount adjusting unit 57 adjusts the light amount.
  • the set light amount adjustment unit 57 adjusts the light amount for the light amount of the first illumination light set at the second switching timing T2 for switching from the second illumination light to the first illumination light.
  • the information about the first switching timing T1 in the light emitting period L(N ⁇ 2) before the light emitting period L(N) is used to set at the first switching timing T1 in the light emitting period L(N).
  • the light amount of the second illumination light is adjusted or the information on the second switching timing T2 of the light emission period K(N-2) before the light emission period K(N) is used to change the light emission period K(N).
  • the light amount of the first illumination light set at the second switching timing T2 is adjusted.
  • the setting light amount adjustment unit 57 uses the information on the first switching timing T1 of the light emitting period L(2) before the light emitting period L(4) to perform the first switching of the light emitting period L(4).
  • the light amount of the second illumination light set at the timing T1 is adjusted, or the information about the second switching timing T2 of the light emission period K(1) before the light emission period K(3) is used to generate the light emission period K(3 )
  • the light amount of the first illumination light set at the second switching timing T2 is adjusted.
  • the first switching timing T1 is included in both the light emission period K(N) of the first illumination light and the light emission period L(N+1) of the second illumination light.
  • light emission is performed. It corresponds to both the light emission timing of the last frame of the period K(3) and the light emission timing of the first frame of the light emission period L(4).
  • the second switching timing T2 is included in both the light emission period L(N) of the second illumination light and the light emission period K(N+1) of the first illumination light, and in the case of FIG. 16, for example, the light emission period L2. It corresponds to both the light emission timing of the last frame of (2) and the light emission timing of the first frame of the light emission period K(3).
  • the light amount is calculated using the adjustment coefficient X(2) based on the second brightness D2(2) * at the first switching timing T1 and the preset target brightness V. Adjust.
  • the light amount H2(4) * of the second illumination light whose light amount has been adjusted is sent to the light source controller 21, and the light source controller 21 calculates the light amount H2(4) * of the second illumination light whose light amount has been adjusted. The light amount of the second illumination light is controlled.
  • the second light is controlled by the AE (Auto Exposure) control by the light source control unit 21 along with the switching from the first light to the second light.
  • the brightness can be made substantially the same in the light emission period K(1) of the first illumination light and the light emission period L(2) of the second illumination light.
  • the light source control unit is switched with the switching from the first illumination light to the second illumination light.
  • the second information using the information (adjustment coefficient X(2)) regarding the first switching timing T1 is used as in the present embodiment. If the light amount of the illumination light is not adjusted, the brightness will change at the first switching timing T1 at which the light emission period K(1) is switched to the light emission period L(2). This can happen because the subject has a high reflectance in the green band, unlike a standard subject.
  • the AE control converges to an appropriate brightness. Note that the above-described fluctuation in brightness may occur even at the second switching timing T2 when the light emitting period L(2) is switched to the light emitting period K(3).
  • the first switching timing T1 is set.
  • the light amount of the second illumination light is adjusted by using the information (adjustment coefficient X(2)) regarding. Then, by illuminating the second illumination light based on the light quantity H2(4) * after the light quantity adjustment, it is possible to suppress the light quantity variation at the first switching timing T1 and to reduce the light emission period K(3).
  • the brightness of the light emitting period L(4) can be made substantially the same.
  • the first switching timing T1 of the light emitting period L(N) is set. 2
  • the light amount of the illumination light is adjusted, or the information about the second switching timing T2 of the light emission period K(NP) before the light emission period K(N) is used to determine the second light emission period K(N).
  • the light amount of the first illumination light set at the switching timing T2 may be adjusted. Note that P is an even number smaller than N.
  • the specific adjustment coefficient X is multiplied by the light quantity H2(6).
  • the light amount H2(6) * of the second illumination light whose light amount has been adjusted is sent to the light source control unit 21, and the light source control unit 21 calculates the light amount H2(6) * of the second illumination light whose light amount has been adjusted. The light amount of the second illumination light is controlled.
  • H2(N) * (target brightness) ⁇ ( ⁇ 1/(second brightness D2(N-2) at the first switching timing T1 in the light emission period L(N-2)+ ⁇ 2/(second at the first switching timing T1 in the light emission period L(N-4) Brightness D2(N-4)+...+ ⁇ n/(second brightness D2(Nn) at the first switching timing T1 of the light emission period L(Nn))
  • ⁇ 1+ ⁇ 2+... ⁇ n 1.
  • n is an even number smaller than N.
  • the information about the second switching timing T2 in the light emitting period K(N-1) before the light emitting period L(N) is used to set at the first switching timing T1 in the light emitting period L(N).
  • the light amount of the second illumination light is adjusted or the information about the first switching timing T1 of the light emitting period L(N-1) before the light emitting period K(N) is used to change the light emitting period K(N).
  • the light amount of the first illumination light set at the second switching timing T2 is adjusted.
  • the light quantity H2(4) is the light quantity of the second illumination light set at the first switching timing T1 in the light emission period L(4)
  • the light quantity H2(4) is multiplied by the adjustment coefficient Y(3).
  • the light amount H2(4) * of the second illumination light whose light amount has been adjusted is sent to the light source controller 21, and the light source controller 21 calculates the light amount H2(4) * of the second illumination light whose light amount has been adjusted.
  • the light amount of the second illumination light is controlled.
  • the second switching timing T2 of the plurality of light emitting periods K(NQ) and the first switching timing T1 of the plurality of light emitting periods L(NP) prior to the light emitting period L(N) is used. Adjusts the light amount of the second illumination light set at the first switching timing T1 of the light emitting period L(N), or adjusts the light amount of the second illumination light in the plurality of light emitting periods L(N ⁇ Q) before the light emitting period K(N).
  • the light amount of the first illumination light set at the second switching timing T2 of the light emission period K(N) is adjusted by using the information about the first switching timing T1 and the second switching timing T2 of the plurality of light emission periods K(NP). You may. Note that P is an even number smaller than N and Q is an odd number smaller than N.
  • the specific adjustment coefficient Y is multiplied by the light quantity H2(6).
  • the light amount H2(6) * of the second illumination light whose light amount has been adjusted is sent to the light source control unit 21, and the light source control unit 21 calculates the light amount H2(6) * of the second illumination light whose light amount has been adjusted.
  • the light amount of the second illumination light is controlled.
  • H2(N) * 1/(Target brightness) ⁇ ( ⁇ 1/(first brightness D1(N-1) at second switching timing T2 in light emitting period K(N-1)+ ⁇ 2/(first at second switching timing T2 in light emitting period K(N-3) Brightness D1(N-3)+...+ ⁇ n/(second brightness D2(Nm) at the first switching timing T1 in the light emission period (Nm) + (Target brightness) ⁇ ( ⁇ 1/(second brightness D2(N-2) at the first switching timing T1 in the light emission period L(N-2)+ ⁇ 2/(second at the first switching timing T1 in the light emission period L(N-4) Brightness D2(N-4)+...+ ⁇ n/(second brightness D2(Nn) at the first
  • the light quantity of the second illumination light at the first switching timing T1 is constantly adjusted, and the light quantity of the first illumination light at the second switching timing T2 is adjusted. Although it is adjusted, the light amount of the second illumination light at the first switching timing T1 is adjusted only when the first brightness D1 or the second brightness is within a predetermined target brightness range. The light amount of the first illumination light at the second switching timing T2 may be adjusted.
  • the light quantity setting unit 56 when adjusting the light quantity of the second illumination light set by the light quantity setting unit 56 at the first switching timing T1 in the light emission period L(4) of the second illumination light, When the second brightness D2(2) * is within the target brightness range, the light amount of the second illumination light at the first switching timing T1 is not adjusted, and the second brightness D2(2) * is the target. When it is outside the range of brightness, it is preferable to adjust the light amount of the second illumination light at the first switching timing T1.
  • the hardware structure of the processing unit included in the processor device 16 is the following various processors. For various processors, change the circuit configuration after manufacturing such as CPU (Central Processing Unit) and FPGA (Field Programmable Gate Array), which are general-purpose processors that execute software (programs) and function as various processing units
  • a programmable logic device (PLD) that is a possible processor, a GPU (Graphical Processing Unit), and a dedicated electric circuit that is a processor having a circuit configuration specifically designed to execute various processes are included.
  • One processing unit may be configured by one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a plurality of FPGAs, a combination of CPUs and FPGAs, a combination of CPUs and GPUs). Combination). Also, the plurality of processing units may be configured by one processor. As an example of configuring a plurality of processing units by one processor, firstly, one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software, as represented by a computer such as a client or a server. There is a form in which this processor functions as a plurality of processing units.
  • a processor that realizes the functions of the entire system including a plurality of processing units by one IC (Integrated Circuit) chip is used, as represented by a system-on-chip (SoC).
  • SoC system-on-chip
  • the various processing units are configured by using one or more of the above various processors as a hardware structure.
  • the hardware-like structure of these various processors is more specifically an electric circuit (circuitry) in which circuit elements such as semiconductor elements are combined.
  • the present invention relates to a processor device incorporated in an endoscope system as in the first or second embodiment, a processor device incorporated in a capsule endoscope system, or various medical image processing devices. Can be applied.

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Abstract

複数の光を切り替えて照明する場合において、被写体の変化に合わせて、各光の照明光の光量を制御することができる内視鏡システムを提供する。　設定光量調整部（５７）は、第１照明光から第２照明光に切り替える第１切替タイミングＴ１において設定された第２照明光の光量を調整すること、第２照明光から第１照明光に切り替える第２切替タイミングＴ２において設定された第１照明光の光量を調整することの少なくともいずれかを行う。

Description

内視鏡システム
　本発明は、複数種類の画像を切り替えて表示する内視鏡システムに関する。
　近年の医療分野では、光源装置、内視鏡、プロセッサ装置を備える内視鏡システムが広く用いられている。内視鏡システムでは、内視鏡から観察対象に照明光を照射し、その照明光で照明中の観察対象を内視鏡の撮像素子で撮像して得られるＲＧＢ画像信号に基づいて、観察対象の画像をモニタ上に表示する。
　また、近年では、診断の目的に応じて、互いに波長域が異なる複数の照明光を観察対象に照明することが行われている。例えば、特許文献１では、ピーク波長が４２２ｎｍのＮＢ１光と、ピーク波長が４６０～４７０ｎｍのＮＢ２光との２つの青色の狭帯域光を交互に照明することによって、観察対象に含まれる血管中の酸素飽和度を取得することが記載されている。また、特許文献２では、Ｂ１領域（第１のＢ領域：３９０ｎｍから４４０ｎｍ）にピークを有する光と、Ｂ２領域（第２のＢ領域：４４０ｎｍから４９０ｎｍ）にピークを有する光とを観察対象に照明し、Ｂ１領域の光及びＢ２領域の光の両方に感度を有するＢ画素を含む撮像素子によって撮像を行うことにより、表層血管の解像情報を得ることが記載されている。また、特許文献３には、中心波長４０５ｎｍの紫色光、中心波長４４５ｎｍの青色レーザ光、及び青色レーザ光によって励起発光する励起発光を用いて、生体組織の所望の組織情報を、診断に適したより明瞭な状態で取得することが記載されている。
特開２０１５－１７３７３７号公報 国際公開第２０１６／０８０１３０号 特開２０１７－１８５２５８号公報
　近年では、内視鏡分野においては、背景粘膜以外の生体情報、例えば、深さが異なる血管や深さ、高さが異なる腺管構造などに着目する診断が行われている。このような診断においては、ユーザーに対して、背景粘膜以外の複数の情報をそれぞれ把握できるように表示する必要がある。このような複数の情報をそれぞれ表示する方法として、生体組織への深達度が異なる複数波長の光を自動で周期的に切り替えて照明し、それらの照明によって得られる複数の画像を切り替えて表示する方法が考えられる。例えば、表層血管など表層の情報と深層血管など深層の情報を得るためには、表層にまで深達度を有する短波光と深層にまで深達度を有する中波長光を切り替えて照明し、短波光の照明により得られる表層画像と中波長光の照明により得られる深層画像とを切り替えて表示する。このような切替表示を行うことにより、表層画像と深層画像の差分が表示されるため、異なる生体情報を分離して表示することができる。したがって、表層情報と深層情報との異なる生体情報を把握することができる。
　以上のように、各波長の光を切り替えて照明する場合には、各波長の光の光量が、被写体の明るさに合わせて、適正に制御する必要がある。しかしながら、観察部位の違い、個人差、炎症等の疾患の有無、または色素散布の有無等の被写体の変化により、標準的な被写体と分光反射率が異なり、複数波長の光で撮影したそれぞれの画像の明るさ、色調等が大きく異なる場合には、各波長の光の切替時に目標明るさとの差が大きい場合には、各波長の光の光量が、被写体の明るさに対応しないことがある。
　本発明は、複数の光を切り替えて照明する場合において、被写体の変化に合わせて、各光の照明光の光量を制御することができる内視鏡システムを提供することを目的とする。
　本発明の内視鏡システムは、第１照明光と、第１照明光とは異なる発光スペクトルを有する第２照明光とを発光する光源部と、第１プロセッサと、第２プロセッサとを備え、第１プロセッサは、第１照明光と第２照明光とを自動的に切り替えて発光する制御を行う場合において、第１照明光を発光する発光期間Ｋ（Ｎ）と第２照明光を発光する発光期間Ｌ（Ｎ）は、それぞれ少なくとも１フレーム以上の発光期間であるとし、第２プロセッサは、第１照明光の発光期間Ｋ（Ｎ）において第１照明光により照明された被写体を撮像して得られる第１画像信号を含む第１画像信号群と、第２照明光の発光期間Ｌ（Ｎ）において第２照明光により照明された被写体を撮像して得られる第２画像信号を含む第２画像信号群とを取得し、第１画像信号から被写体の第１明るさＤ１を算出し、第２画像信号から被写体の第２明るさＤ２を算出し、第１明るさ又は第２明るさに基づいて、第１照明光又は第２照明光の光量を設定し、第１照明光から第２照明光に切り替える第１切替タイミングにおいて設定された第２照明光の光量を調整すること、第２照明光から第１照明光に切り替える第２切替タイミングにおいて設定された第１照明光の光量を調整することの少なくともいずれかを行う。
　第２プロセッサは、発光期間Ｌ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｌ（Ｎ－２）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整し、又は、発光期間Ｋ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｋ（Ｎ－２）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、発光期間Ｋ（Ｎ）の第２切替タイミングＴ２で設定した第１照明光の光量を調整することの少なくともいずれかを行うことが好ましい。
　Ｎ＝４とし、発光期間Ｌ（４）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整する場合には、発光期間Ｌ（２）の第１切替タイミングＴ１に関する情報として、目標明るさを、第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（２）＊で除して得られる調整係数Ｘ（２）を、第２照明光の光量に掛け合わせて行うことが好ましい。
　第２プロセッサは、発光期間Ｌ（Ｎ）よりも前の複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｐ）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整し、又は、発光期間Ｋ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｋ（Ｎ－Ｐ）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、発光期間Ｋ（Ｎ）の第２切替タイミングＴ２で設定した第１照明光の光量を調整することの少なくともいずれかを行うことが好ましい。
　第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２には、複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｐ）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさのそれぞれを示す複数の第２明るさＤ２（Ｎ－Ｐ）が含まれ、第２プロセッサが、発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整する場合には、複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｐ）の第１切替タイミングＴ１に関する情報として、目標明るさを、複数の第２明るさＤ２（Ｎ－Ｐ）のそれぞれに対して、重み付け係数を掛けて加算した値で除して得られる特定調整係数Ｘを、第２照明光の光量に掛け合わせて行われることが好ましい。
　第２プロセッサは、発光期間Ｌ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｋ（Ｎ－１）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整し、又は、発光期間Ｋ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｌ（Ｎ－１）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、発光期間Ｋ（Ｎ）の第２切替タイミングＴ２で設定した第１照明光の光量を調整することの少なくともいずれかを行うことが好ましい。
　Ｎ＝４とし、発光期間Ｌ（４）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整する場合には、発光期間Ｋ（３）の第２切替タイミングＴ２に関する情報として、発光期間Ｋ（３）のうち第２切替タイミングの第１明るさＤ１（３）＊を、目標明るさで除して得られる調整係数Ｙ（３）を、第２照明光の光量に掛け合わせて行うことが好ましい。
　第２プロセッサは、発光期間Ｌ（Ｎ）よりも前の複数の発光期間Ｋ（Ｎ－Ｑ）の第２切替タイミングＴ２及び複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｐ）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整し、又は、発光期間Ｋ（Ｎ）よりも前の複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｑ）の第１切替タイミングＴ１及び複数の発光期間Ｋ（Ｎ－Ｐ）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、発光期間Ｋ（Ｎ）の第２切替タイミングＴ２で設定した第１照明光の光量を調整することの少なくともいずれかを行うことが好ましい。
　Ｎ＝６とし、第２プロセッサが、発光期間Ｌ（６）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整する場合には、発光期間Ｋ（５）のうち第２切替タイミングＴ２の第１明るさＤ１（５）＊、発光期間Ｌ（４）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（４）＊、及び予め設定された目標明るさＶとに基づく特定調整係数Ｙを、第２照明光の光量に掛け合わせて行うことが好ましい。
　第１明るさ又は第２明るさは、第１画像信号又は第２画像信号のうち血管または病変以外の画素値の平均に基づいて求められることが好ましい。第１明るさ又は第２明るさは、第１画像信号又は第２画像信号のうち暗部、ハレーションの少なくともいずれかを含む異常画素以外の画素値の平均、又は、第１画像信号群又は第２画像信号群のうち異常画素を含む第１画像信号又は第２画像信号以外の正常画像信号の画素値の平均値に基づいて求められることが好ましい。第２プロセッサは、第１明るさ又は第２明るさが予め定めた目標明るさ範囲の範囲内である場合にのみ、第２照明光の光量の調整、又は、第１照明光の光量の調整を行うことが好ましい。
　本発明によれば、複数の光を切り替えて照明する場合において、被写体の変化に合わせて、各光の照明光の光量を制御することができる。
第１実施形態の内視鏡システムの外観図である。 第１実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。 紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒの発光スペクトルを示すグラフである。 紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを含む第１照明光の発光スペクトルを示すグラフである。 紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを含む第２照明光の発光スペクトルを示すグラフである。 第１照明光の発光期間と第２照明光の発光期間を示す説明図である。 発光期間設定メニューを示す説明図である。 撮像センサに設けられたＢフィルタ、Ｇフィルタ、Ｒフィルタの分光透過率である。 第１画像信号群および第２画像信号群の取得について、時系列により説明する説明図である。 ＤＳＰの機能を示すブロック図である。 特殊画像処理部の機能を示すブロック図である。 第１特殊観察画像を示す画像図である。 第１照明光を照明した場合に得られる紫及び青色光画像と緑及び赤色光画像を示す説明図である。 第２特殊観察画像を示す画像図である。 第２照明光を照明した場合に得られる紫及び青色光画像と緑及び赤色光画像を示す説明図である。 第２照明光の光量の調整に用いる第２明るさＤ２（２）＊を示す発光期間と明るさを示す説明図である。 被写体が標準的である場合の明るさと光量の関係を示す説明図である。 被写体が標準的でない場合の明るさと光量の関係を示す説明図である。 被写体が標準的でない場合において光量の調整を行う場合の明るさと光量の関係を示す説明図である。 第２照明光の光量の調整に用いる第２明るさＤ２（２）＊及び第２明るさＤ２（４）＊を示す発光期間と明るさを示す説明図である。 第２照明光の光量の調整に用いる第１明るさＤ１（３）＊を示す発光期間と明るさを示す説明図である。 第２照明光の光量の調整に用いる第２明るさＤ２（３）＊及び第１明るさＤ１（５）＊を示す発光期間と明るさを示す説明図である。
　［第１実施形態］
　図１に示すように、第１実施形態の内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、モニタ１８（表示部）と、ユーザーインターフェース１９とを有する。内視鏡１２は光源装置１４と光学的に接続され、且つ、プロセッサ装置１６と電気的に接続される。内視鏡１２は、被検体内に挿入される挿入部１２ａと、挿入部１２ａの基端部分に設けられた操作部１２ｂと、挿入部１２ａの先端側に設けられる湾曲部１２ｃ及び先端部１２ｄを有している。操作部１２ｂのアングルノブ１２ｅを操作することにより、湾曲部１２ｃは湾曲動作する。この湾曲動作に伴って、先端部１２ｄが所望の方向に向けられる。なお、ユーザーインターフェース１９は図示したキーボードの他、マウスなどが含まれる。
　また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、モード切替ＳＷ１３ａ、静止画取得指示部１３ｂが設けられている。モード切替ＳＷ１３ａは、通常光観察モードと、第１特殊光観察モードと、第２特殊光観察モードと、マルチ観察モードとの切替操作に用いられる。通常光観察モードは、通常画像をモニタ１８上に表示するモードである。第１特殊光観察モードは、表層血管などの表層情報を強調した第１特殊観察画像をモニタ１８上に表示するモードである。第２特殊光観察モードは、深層血管などの深層情報を強調した第２特殊観察画像をモニタ１８上に表示するモードである。マルチ観察モードは、第１特殊観察画像（以下、第１画像という）と第２特殊観察画像（以下、第２画像という）とを自動的に切り替えてモニタ１８に表示するモードである。なお、モードを切り替えるためには、モード切替ＳＷ１３ａの他に、フットスイッチ等を用いてもよい。
　プロセッサ装置１６は、モニタ１８及びユーザーインターフェース１９と電気的に接続される。モニタ１８は、画像情報等を出力表示する。ユーザーインターフェース１９は、機能設定等の入力操作を受け付けるＵＩ（User Interface：ユーザーインターフェース）として機能する。なお、プロセッサ装置１６には、画像情報等を記録する外付けの記録部（図示省略）を接続してもよい。
　図２に示すように、光源装置１４は、光源部２０と、光源制御部２１と、光路結合部２３と、発光期間設定部２４とを有している。光源部２０は、Ｖ－ＬＥＤ（Violet Light Emitting Diode）２０ａ、Ｂ－ＬＥＤ（Blue Light Emitting Diode）２０ｂ、Ｇ－ＬＥＤ（Green Light Emitting Diode）２０ｃ、Ｒ－ＬＥＤ（Red Light Emitting Diode）２０ｄを有している。光源装置１４には、各種制御に関するプログラムがプログラム用メモリ（図示しない）に組み込まれている。第１プロセッサから構成される光源制御部２１が、プログラム用メモリに組み込まれたプログラムを実行することによって、光源制御部２１の機能が実現する。具体的には、光源制御部２１は、ＬＥＤ２０a～２０ｄの駆動を制御するための機能が実現する。光路結合部２３は、４色のＬＥＤ２０ａ～２０ｄから発せられる４色の光の光路を結合する。光路結合部２３で結合された光は、挿入部１２ａ内に挿通されたライトガイド４１及び照明レンズ４５を介して、被検体内に照射される。なお、ＬＥＤの代わりに、ＬＤ（Laser Diode）を用いてもよい。発光期間設定部２４は、複数の照明光のそれぞれの発光期間を設定する。
　図３に示すように、Ｖ－ＬＥＤ２０ａは、中心波長４０５±１０ｎｍ、波長範囲３８０～４２０ｎｍの紫色光Ｖを発生する。Ｂ－ＬＥＤ２０ｂは、中心波長４６０±１０ｎｍ、波長範囲４２０～５００ｎｍの青色光Ｂを発生する。Ｇ－ＬＥＤ２０ｃは、波長範囲が４８０～６００ｎｍに及ぶ緑色光Ｇを発生する。Ｒ－ＬＥＤ２０ｄは、中心波長６２０～６３０ｎｍで、波長範囲が６００～６５０ｎｍに及ぶ赤色光Ｒを発生する。
　光源制御部２１は、Ｖ－ＬＥＤ２０ａ、Ｂ－ＬＥＤ２０ｂ、Ｇ－ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ－ＬＥＤ２０ｄを制御する。また、光源制御部２１は、通常光観察モード時には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光強度比がＶｃ：Ｂｃ：Ｇｃ：Ｒｃとなる通常光を発光するように、各ＬＥＤ２０ａ～２０ｄを制御する。
　また、光源制御部２１は、第１特殊光観察モード時には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光強度比がＶｓ１：Ｂｓ１：Ｇｓ１：Ｒｓ１となる第１照明光を発光するように、各ＬＥＤ２０ａ～２０ｄを制御する。光強度比Ｖｓ１：Ｂｓ１：Ｇｓ１：Ｒｓ１は、第１照明光の光量条件に対応する。第１照明光は、表層血管を強調することが好ましい。そのため、第１照明光は、紫色光Ｖの光強度を青色光Ｂの光強度よりも大きくすることが好ましい。例えば、図４に示すように、紫色光Ｖの光強度Ｖｓ１と青色光Ｂの光強度Ｂｓ１との比率を「４：１」とする。
　なお、本明細書において、光強度比は、少なくとも１つの半導体光源の比率が０（ゼロ）の場合を含む。したがって、各半導体光源のいずれか１つまたは２つ以上が点灯しない場合を含む。例えば、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光強度比が１：０：０：０の場合のように、半導体光源の１つのみを点灯し、他の３つは点灯しない場合も、光強度比を有するものとする。
　また、光源制御部２１は、第２特殊光観察モード時には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光強度比がＶｓ２：Ｂｓ２：Ｇｓ２：Ｒｓ２となる第２照明光を発光するように、各ＬＥＤ２０ａ～２０ｄを制御する。光強度比Ｖｓ２：Ｂｓ２：Ｇｓ２：Ｒｓ２は、第２照明光の光量条件に対応する。第２照明光は、深層血管を強調することが好ましいい。そのため、第２照明光は、青色光Ｂの光強度を紫色光Ｖの光強度よりも大きくすることが好ましい。例えば、図５に示すように、紫色光Ｖの光強度Ｖｓ２と青色光Ｂの光強度Ｂｓ２との比率を「１：３」とすることが好ましい。
　光源制御部２１は、マルチ観察モードに設定されている場合には、第１照明光と第２照明光とをそれぞれ発光期間Ｋ（Ｎ）と発光期間Ｌ（Ｎ）にて発光し、且つ、第１照明光と第２照明光とを自動的に切り替えて発光する制御を行う。発光期間Ｋ（Ｎ）と発光期間Ｌ（Ｎ）とは、それぞれ少なくとも１フレーム以上の発光期間を有する。なお、Ｎは自然数とし、Ｎが大きくなる程、時間的に進んでいることを示す。
　より具体的には、例えば、図６に示すように、光源制御部２１は、発光期間Ｋ（Ｎ）を４フレームとし、発光期間Ｋ（Ｎ）を４フレームとした場合、第１照明光が発光期間Ｋ（１）にて４フレーム続けて発光した後に、第２照明光が発光期間Ｌ（２）にて４フレーム続けて発光される。そして、この発光パターンを繰り返し行う。
　なお、「フレーム」とは、観察対象を撮像する撮像センサ４８（図２参照）を制御するための単位をいい、例えば、「１フレーム」とは、観察対象からの光で撮像センサ４８を露光する露光期間と画像信号を読み出す読出期間とを少なくとも含む期間のことをいう。本実施形態においては、撮像の単位である「フレーム」に対応して発光期間Ｋ（Ｎ）または発光期間Ｌ（Ｎ）がそれぞれ定められている。
　発光期間Ｋ（Ｎ）と発光期間Ｌ（Ｎ）は、光源制御部２１に接続された発光期間設定部２４によって、適宜変更が可能である。ユーザーインターフェース１９の操作により、発光期間の変更操作を受け付けると、発光期間設定部２４は、図７に示すような発光期間設定メニューをモニタ１８上に表示する。発光期間Ｋ（Ｎ）は、例えば、２フレームから１０フレームの間で変更可能である。各発光期間については、スライドバー２６ａ上に割り当てられている。
　発光期間Ｋ（Ｎ）を変更する場合には、ユーザーインターフェース１９を操作して、スライドバー２６ａ上の変更したい発光期間を示す位置にスライダ２７ａを合わせることで、発光期間Ｋ（Ｎ）が変更される。発光期間Ｋ（Ｎ）についても、ユーザーインターフェース１９を操作して、スライドバー２６ｂ（例えば、２フレームから１０フレームの発光期間が割り当てられている）上の変更したい発光期間を示す位置にスライダ２７ｂを合わせることで、発光期間Ｌ（Ｎ）が変更される。
　図２に示すように、ライトガイド４１は、内視鏡１２及びユニバーサルコード（内視鏡１２と光源装置１４及びプロセッサ装置１６とを接続するコード）内に内蔵されており、光路結合部２３で結合された光を内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。なお、ライトガイド４１としては、マルチモードファイバを使用することができる。一例として、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径がφ０．３～０．５ｍｍの細径なファイバケーブルを使用することができる。
　内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系３０ａと撮像光学系３０ｂが設けられている。照明光学系３０ａは照明レンズ４５を有しており、この照明レンズ４５を介して、ライトガイド４１からの光が観察対象に照射される。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ４６及び撮像センサ４８を有している。観察対象からの反射光は、対物レンズ４６を介して、撮像センサ４８に入射する。これにより、撮像センサ４８に観察対象の反射像が結像される。
　撮像センサ４８はカラーの撮像センサであり、被検体の反射像を撮像して画像信号を出力する。この撮像センサ４８は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサ等であることが好ましい。本発明で用いられる撮像センサ４８は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の３色のＲＧＢ画像信号を得るためのカラーの撮像センサ、即ち、Ｒフィルタが設けられたＲ画素、Ｇフィルタが設けられたＧ画素、Ｂフィルタが設けられたＢ画素を備えた、いわゆるＲＧＢ撮像センサである。
　図８に示すように、Ｂフィルタ４８ｂは、紫色帯域の光、青色帯域の光、及び緑色帯域の光のうち短波側の光を透過させる。Ｇフィルタ４８ｇは、緑色帯域の光、青色帯域の光の長波側の光、及び赤色帯域の光の短波側の光を透過させる。Ｒフィルタ４８ｒは、赤色帯域の光、緑色帯域の短波側の光を透過させる。したがって、撮像センサ４８のうち、Ｂ画素は紫色光Ｖ及び青色光Ｂに感度を有し、Ｇ画素は青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒに感度を有し、Ｒ画素は緑色光Ｇ及び赤色光Ｒに感度を有している。
　なお、撮像センサ４８としては、ＲＧＢのカラーの撮像センサの代わりに、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＧ（緑）の補色フィルタを備えた、いわゆる補色撮像センサであっても良い。補色撮像センサを用いる場合には、ＣＭＹＧの４色の画像信号が出力されるため、補色－原色色変換によって、ＣＭＹＧの４色の画像信号をＲＧＢの３色の画像信号に変換する必要がある。また、撮像センサ４８はカラーフィルタを設けていないモノクロ撮像センサであっても良い。この場合、光源制御部２１は青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを時分割で点灯させて、撮像信号の処理では同時化処理を加える必要がある。
　図２に示すように、撮像センサ４８から出力される画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路５０に送信される。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路５０は、アナログ信号である画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ（Correlated Double Sampling））又は自動利得制御（ＡＧＣ（Auto Gain Control））を行う。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路５０を経た画像信号は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ（Analog /Digital）コンバータ）５１により、デジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換されたデジタル画像信号は、プロセッサ装置１６に入力される。
　プロセッサ装置１６では、各種処理又は制御に関するプログラムがプログラム用メモリ（図示しない）に組み込まれている。第２プロセッサによって構成されるプロセッサ装置１６内の中央制御部（図示しない）によって、プログラム用メモリに組み込まれたプログラムを実行することによって、プロセッサ装置１６は、画像取得部５２と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５４と、ノイズ除去部５８と、信号切替部６０と、通常観察画像処理部６２と、特殊観察画像処理部６３と、表示制御部６４と、静止画保存部６５と、静止画保存制御部６６との機能が実現する。上記プログラムの実行に伴って、ＤＳＰ５４に含まれる後述の明るさ算出部５５、光量設定部５６、及び設定光量調整部５７の機能も実現する。
　画像取得部５２は、内視鏡１２において観察対象を撮像することにより得られた観察画像を取得する。具体的には、観察画像として、内視鏡１２からのデジタルのカラー画像信号が画像取得部５２に入力される。カラー画像信号は、撮像センサ４８のＲ画素から出力される赤色信号と、撮像センサ４８のＧ画素から出力される緑色信号と、撮像センサ４８のＢ画素から出力される青色信号とから構成される。
　図９に示すように、画像取得部５２は、発光期間Ｋ（Ｎ）において第１画像信号群を取得する。第１画像信号群は、発光期間Ｋ（Ｎ）において第１照明光により照明された被写体を撮像した複数の第１画像信号ＳＰ１を含む。また、画像取得部５２は、発光期間Ｌ（Ｎ）において第２画像信号群を取得する。第２画像信号群は、発光期間Ｌ（Ｎ）において第２照明光により照明された被写体を撮像した複数の第２画像信号ＳＰ２を含む。本実施形態では、マルチ観察モードに設定されている場合には、光源制御部２１は、第１照明光と第２照明光とをそれぞれ発光期間Ｋ（Ｎ）と発光期間Ｌ（Ｎ）にて発光し、且つ、第１照明光と第２照明光とを自動的に切り替えて発光する制御を行うため、画像取得部５２は、時間の経過により、第１画像信号群、第２画像信号群の順に、周期的に画像を取得する。
　発光期間Ｋ（Ｎ）と発光期間Ｌ（Ｎ）とは、それぞれ少なくとも１フレーム以上の発光期間を有するため、第１画像信号群と第２画像信号群とは、それぞれ少なくとも１つ以上の第１画像信号ＳＰ１と第２画像信号ＳＰ２とを含む。本実施形態では、発光期間Ｋ（Ｎ）と発光期間Ｌ（Ｎ）とは、どちらも４フレームの発光期間である。したがって、発光期間Ｋ（Ｎ）では。４つの第１画像信号ＳＰ１を含む第１画像信号群が取得され、発光期間Ｌ（Ｎ）では、４つの第２画像信号ＳＰ２を含む第２画像信号群が取得される。
　ＤＳＰ５６は、受信した画像信号に対して、欠陥補正処理、オフセット処理、ホワイトバランス処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、又はデモザイク処理等の各種信号処理を施す。また、図１０に示すように、ＤＳＰ５４は、明るさ算出部５５と、光量設定部５６と、設定光量調整部５７とを備える。光量設定部５５又は設定光量調整部５６で得られた通常光と第１照明光又は第２照明光の光量に関する情報は、光源制御部２１に送られる。光源制御部２１では、光量設定部５５又は設定光量調整部５６からの光量に関する情報に基づいて、通常光と第１照明光又は第２照明光の光量の制御を行う。上記の明るさ算出部５５、光量設定部５６、及び設定光量調整部５７の詳細については、後述する。
　欠陥補正処理では、撮像センサ４８の欠陥画素の信号が補正される。オフセット処理では、欠陥補正処理が施された画像信号から暗電流成分が除かれ、正確な零レベルが設定される。ホワイトバランス処理は、第１画像信号に第１ゲイン係数をかけ合わせて、また、第２画像信号に第２ゲイン係数をかけ合わせて行う。ホワイトバランス処理では、オフセット処理後の画像信号にゲインを乗じることにより信号レベルが整えられる。ホワイトバランス処理後の画像信号には、色再現性を高めるためのリニアマトリクス処理が施される。その後、ガンマ変換処理によって明るさや彩度が整えられる。リニアマトリクス処理後の画像信号には、デモザイク処理（等方化処理、同時化処理とも言う）が施され、各画素で不足した色の信号が補間によって生成される。このデモザイク処理によって、全画素が各色の信号を有するようになる。
　ノイズ除去部５８は、ＤＳＰ５６でガンマ補正等が施された画像信号に対してノイズ除去処理（例えば移動平均法やメディアンフィルタ法等）を施すことによって、画像信号からノイズを除去する。ノイズが除去された画像信号は、信号切替部６０に送信される。
　信号切替部６０は、モード切替ＳＷ１３ａにより、通常光観察モードにセットされている場合には、通常光の照明及び撮像で得られた通常光用画像信号を通常観察画像処理部６２に送信する。図１１に示すように、特殊観察画像処理部６３は、第１特殊観察画像処理部６７、第２特殊観察画像処理部６８、及び検出部６９を含む。そして、第１特殊光観察モードにセットされている場合には、第１照明光の照明及び撮像で得られた第１画像信号を第１特殊観察画像処理部６７に送信する。第１画像信号には、撮像センサのＲ画素から出力される第１赤色信号と、撮像センサ４８のＧ画素から出力される第１緑色信号と、撮像センサ４８のＢ画素から出力される第１青色信号が含まれる。また、第２特殊光観察モードにセットされている場合には、第２照明光の照明及び撮像で得られた第２画像信号を第２特殊観察画像処理部６３に送信する。第２画像信号には、撮像センサのＲ画素から出力される第２赤色信号と、撮像センサ４８のＧ画素から出力される第２緑色信号と、撮像センサ４８のＢ画素から出力される第２青色信号が含まれる。また、マルチ観察モードにセットされている場合には、第１照明光の照明及び撮像で得られた第１画像信号は第１特殊観察画像処理部６７に送信され、第２照明光の照明及び撮像で得られた第２画像信号は第２特殊観察画像処理部６３に送信される。
　通常観察画像処理部６２は、通常光観察モード時に得られたＲＧＢ画像信号に対して、通常画像用の画像処理を施す。通常画像用の画像処理には、通常画像用の構造強調処理などが含まれる。通常観察画像処理部６２では、通常画像用の画像処理を行うために、ＲＧＢ画像信号に対して掛け合わされる通常画像用パラメータが設けられている。通常画像用の画像処理が施されたＲＧＢ画像信号は、通常画像として、通常観察画像処理部６２から表示制御部６４に入力される。
　第１特殊観察画像処理部６７は、第１画像信号に基づいて、彩度強調処理、色相強調処理、及び構造強調処理などの画像処理が行われた第１画像を生成する。第１画像では、表層血管が多く含まれているとともに、背景粘膜の色も正確に再現されている。第１特殊観察画像処理部６７では、第１画像の画像処理を行うために、第１画像信号に対して掛け合わされる第１画像用のパラメータが設けられている。なお、第１特殊観察画像処理部６７では、表層血管を強調する表層血管強調処理は行わないが、処理負荷の状況によっては、表層血管強調処理を行うようにしてもよい。
　第１画像により、図１２に示すように、観察対象のうち背景粘膜ＢＭ、及び、表層血管ＶＳ１が表された画像が表示される。第１画像は、紫色光、青色光、緑色光、及び赤色光を含む第１照明光に基づいて得られる。図１３に示すように、第１照明光が観察対象に照明されると、第１照明光のうち紫色光Ｖ及び青色光Ｂは、表層血管ＶＳ１が分布する表層にまで深達する。したがって、紫色光Ｖ及び青色光Ｂの反射光に基づいて得られる紫色光画像ＶＰには、表層血管ＶＳ１の像が含まれる。なお、ここでは、紫色光Ｖの光強度が青色光Ｂの光強度より強いため、紫色光画像ＶＰとする。また、第１照明光のうち緑色光Ｇと赤色光Ｒは、表層血管ＶＳ１及び深層血管ＶＳ２（表層血管ＶＳ１よりも深い位置にある血管）よりもさらに深い位置に分布する背景粘膜ＢＭにまで深達する。したがって、緑色光Ｇと赤色光Ｒの反射光に基づいて得られる緑及び赤色光画像ＧＲＰには、背景粘膜ＢＭの像が含まれる。以上から、第１画像は紫色光画像ＶＰと緑及び赤色光画像ＧＲＰを組み合わせた画像であるため、背景粘膜ＢＭ及び表層血管ＶＳ１の像が表示される。
　第２特殊観察画像処理部６８は、第２画像信号に基づいて、彩度強調処理、色相強調処理、及び構造強調処理などの画像処理が行われた第２画像を生成する。第２画像では、深層血管が多く含まれているとともに、背景粘膜の色も正確に再現されている。第２特殊観察画像処理部６８では、第２画像の画像処理を行うために、第２画像信号に対して掛け合わされる第２画像用のパラメータが設けられている。なお、第２特殊観察画像処理部６８では、深層血管を強調する表層血管強調処理は行わないが、処理負荷の状況によっては、深層血管強調処理を行うようにしてもよい。
　第２画像により、図１４に示すように、観察対象のうち背景粘膜ＢＭ、及び、深層血管ＶＳ２が表された画像が表示される。第２画像は、紫色光、青色光、緑色光、及び赤色光を含む第２照明光に基づいて得られる。図１５に示すように、第１照明光が観察対象に照明されると、第２照明光のうち紫色光Ｖ及び青色光Ｂは、深層血管ＶＳ２が分布する深層にまで深達する。したがって、紫色光Ｖ及び青色光Ｂの反射光に基づいて得られる青色光画像ＢＰには、深層血管ＶＳ２の像が含まれる。なお、ここでは、青色光Ｂの光強度が紫色光Ｖの光強度より強いため、青色光画像ＢＰとする。また、第２照明光のうち緑色光Ｇと赤色光Ｒは、表層血管ＶＳ１及び深層血管ＶＳ２（表層血管ＶＳ１よりも深い位置にある血管）よりもさらに深い位置に分布する背景粘膜ＢＭにまで深達する。したがって、緑色光Ｇと赤色光Ｒの反射光に基づいて得られる緑及び赤色光画像ＧＲＰには、背景粘膜ＢＭの像が含まれる。以上から、第２画像は青色光画像ＢＰと緑及び赤色光画像ＧＲＰを組み合わせた画像であるため、背景粘膜ＢＭ及び深層血管ＶＳ２の像が表示される。
　以上のように、本実施形態では、第１画像信号により第１特殊観察画像を生成し、かつ、第２画像信号により第２特殊観察画像を生成し、第１特殊観察画像は表層血管が強調されており、第２特殊観察画像は表層血管よりも深い位置にある中深層血管が強調されることが好ましい。
　検出部６９は、通常画像、第１画像及び第２画像により、血管または病変を検出する。上記のとおり、第１画像は、表層血管ＶＳ１が表された画像であり、第２画像は、深層血管ＶＳ２が表された画像であるため、画像処理により、これらの血管を検出することができる。また、血管または病変は、第１画像及び第２画像に加えて、通常観察画像を用いて、これらの画像処理により、検出してもよい。また、検出部６９は、第１画像または第２画像における異常部分を検出し、異常画像信号とする。血管または病変の検出結果は、ホワイトバランス部５５または光源制御部２１に送られる。
　表示制御部６４は、通常観察画像処理部６２または特殊観察画像処理部６３から入力された通常画像、第１画像、および／または第２画像を、モニタ１８で表示可能な画像として表示するための制御を行う。表示制御部６４による制御によって、各観察モードに応じた画像が表示される。通常観察モードの場合には、通常画像がモニタ１８に表示される。また、第１特殊光観察モードの場合には、第１画像（図１２参照）がモニタ１８に表示される。また、第２特殊光観察モードの場合には、第２画像（図１４参照）がモニタ１８に表示される。
　また、マルチ観察モードの場合には、第１照明光の発光期間と第２照明光の発光期間に合わせて、カラーの第１画像と第２画像が切り替えてモニタ１８に表示される。即ち、発光期間Ｋ（Ｎ）が４フレームで、発光期間Ｌ（Ｎ）が４フレームである場合には、第１表示用観察画像が４フレーム続けて表示され、かつ、第２表示用観察画像が４フレーム続けて表示される。
　以上のように、マルチ観察モードにおいては、ユーザーによるモード切替ＳＷ１３ａの操作を行うことなく、２種類の第１画像と第２画像を自動的に切り替えて表示することができる。このように自動的に切り替えて表示することで、観察対象に動き又は内視鏡１２の先端部１２ｄに動きが無い限り、第１画像と第２画像とでは同一の観察対象が表示される。ただし、第１画像と第２画像とでは同一の観察対象であっても、それぞれ分光情報が異なっているため、分光情報の違いにより観察対象の見え方は異なっている。即ち、第１画像では表層血管の視認性が高くなっている一方、第２画像では深層血管の視認性が高くなっている。したがって、第１画像と第２画像とを切り替えて表示することによって、深さが異なる複数の血管に対する視認性の向上を図ることができる。
　図２に示すように、静止画保存制御部６６は、静止画取得指示部１３ｂの指示に従って、その静止画取得指示のタイミングで得られた画像を静止画として静止画保存部６５に保存する制御を行う。通常観察モードの場合であれば、静止画取得指示のタイミングで得られた通常画像を静止画として静止画保存部６５に保存する。第１特殊光観察モードの場合であれば、静止画取得指示のタイミングで得られた第１特殊観察画像を静止画として静止画保存部６５に保存する。第２特殊光観察モードの場合であれば、静止画取得指示のタイミングで得られた第２特殊観察画像を静止画として静止画保存部６５に保存する。また、マルチ観察モードの場合であれば、静止画取得指示のタイミングで得られた第１特殊観察画像と第２特殊観察画像の１セットの表示用観察画像を静止画保存部６５に保存する。
　明るさ算出部５５、光量設定部５６、及び設定光量調整部５７の詳細について、以下説明する。光量設定部５６は、通常光観察モードの場合には、明るさ算出部５５は、通常光観察モード時に得られた画像信号から、被写体の明るさを算出する。光量設定部５６は、算出した被写体の明るさに基づいて、通常光の光量を設定する。光源制御部２１は、光量設定部５６で設定された通常光の光量に基づいて、通常光の光量を制御する。
　第１特殊光観察モードの場合、明るさ算出部５５は、第１画像信号から被写体の第１明るさＤ１を算出する。光量設定部５６は、第１明るさＤ１から、第１照明光の光量を設定する。そして、光源制御部２１は、光量設定部５６で設定された第１照明光の光量に基づいて、第１照明光の光量を制御する。第２特殊光観察モードの場合、明るさ算出部５５は、第２画像信号から、被写体の第２明るさＤ２を算出する。光量設定部５６は、第２明るさＤ２から、第２照明光の光量を設定する。そして、光源制御部２１は、光量設定部５６で設定された第２照明光の光量に基づいて、第２照明光の光量を制御する。
　なお、明るさ算出部５５では、第１画像信号又は第２画像信号の画素全体の画素値を用いて第１明るさＤ１又は第２明るさＤ２を求める他に、第１画像信号又は第２画像信号のうち血管または病変以外の画素値の平均に基づいて、第１明るさＤ１又は第２明るさＤ２を求めるようにしてもよい。また、第１画像信号又は第２画像信号のうち、暗部、ハレーションの少なくともいずれかを含む異常画素以外の画素値の平均から、第１明るさＤ１又は第２明るさＤ２を求めるようにしてもよい。また、第１画像信号群又は第２画像信号群のうち異常画素を含む第１画像信号または第２画像信号以外の正常画像信号の画素値の平均値に基づいて、第１明るさＤ１又は第２明るさＤ２を求めるようにしてもよい。
　マルチ観察モードの場合には、図１６に示すように、第１照明光の発光期間Ｋ（１）、発光期間Ｋ（３）にて第１照明光が発光されている場合には、第１特殊光観察モードの場合と同様に、第１画像信号から第１明るさＤ１（１）、Ｄ２（３）を算出し、第１明るさ（１）、Ｄ２（３）に基づいて第１照明光の光量を設定する。また、第２照明光の発光期間Ｌ（２）、発光期間Ｌ（４）にて第２照明光が発光されている場合には、第２特殊光観察モードの場合と同様に、第２画像信号から第２明るさＤ２（２）、Ｄ２（４）を算出し、第２明るさＤ２（２）、Ｄ２（４）に基づいて第２照明光の光量を設定する。
　一方、第１照明光から第２照明光に切り替える第１切替タイミングＴ１において設定された第２照明光の光量については、設定光量調整部５７にて光量の調整を行う。同様にして、第２照明光から第１照明光に切り替える第２切替タイミングＴ２において設定された第１照明光の光量については、設定光量調整部５７にて光量の調整を行う。
　第１実施形態では、発光期間Ｌ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｌ（Ｎ－２）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整し、又は、発光期間Ｋ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｋ（Ｎ－２）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、発光期間Ｋ（Ｎ）の第２切替タイミングＴ２で設定した第１照明光の光量を調整する。
　具体的には、設定光量調整部５７では、発光期間Ｌ（４）よりも前の発光期間Ｌ（２）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、発光期間Ｌ（４）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整し、又は、発光期間Ｋ（３）よりも前の発光期間Ｋ（１）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、発光期間Ｋ（３）の第２切替タイミングＴ２で設定した第１照明光の光量を調整する。
　なお、第１切替タイミングＴ１は、第１照明光の発光期間Ｋ（Ｎ）と第２照明光の発光期間Ｌ（Ｎ＋１）のいずれにも含まれ、例えば、図１６の場合であれば、発光期間Ｋ（３）の最後のフレームの発光タイミングと発光期間Ｌ（４）の最初のフレームの発光タイミングの両方に対応している。第２切替タイミングＴ２は、第２照明光の発光期間Ｌ（Ｎ）と第１照明光の発光期間Ｋ（Ｎ＋１）のいずれにも含まれ、例えば、図１６の場合であれば、発光期間Ｌ（２）の最後のフレームの発光タイミングと発光期間Ｋ（３）の最初のフレームの発光タイミングの両方に対応している。
　例えば、第２照明光の発光期間Ｌ（４）のうち第１切替タイミングＴ１において光量設定部５６にて設定された第２照明光の光量を調整する場合には、発光期間Ｌ（４）よりも前の発光期間Ｌ（２）のうち第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（２）＊と、予め設定された目標明るさＶとに基づく調整係数Ｘ（２）を用いて、光量の調整を行う。
　調整係数Ｘ（２）は、目標明るさＶを、第２明るさＤ２（２）＊で除して得ることが好ましい（調整係数Ｘ（２）＝Ｖ／Ｄ２（２）＊）。即ち、発光期間Ｌ（４）の第１切替タイミングＴ１で設定された第２照明光の光量を光量Ｈ２（４）とした場合には、調整係数Ｘ（２）を光量Ｈ２（４）に掛け合わせることにより、光量調整済みの第２照明光の光量Ｈ２（４）＊が得られる（Ｈ２（４）＊＝Ｘ（２）×Ｈ２（４））。この光量調整済みの第２照明光の光量Ｈ２（４）＊は光源制御部２１に送られ、光源制御部２１は、光量調整済みの第２照明光の光量Ｈ２（４）＊に基づいて、第２照明光の光量の制御を行う。
　以上のように、調整係数Ｘを用いて２照明光の光量を調整することにより、観察部位が異なる、個人差がある、及び炎症などの疾患が有る場合など被写体が標準的でない場合であっても、被写体の明るさに合わせて適正な光量制御を行うことができる。例えば、図１７に示すように、被写体が標準的である場合には、第１照明光から第２照明光への切り替えに伴って、光源制御部２１によるＡＥ（Auto Exposure）制御によって第２照明光の光量を光量値Ｈｓにまで大きくことによって、第１照明光の発光期間Ｋ（１）と第２照明光の発光期間Ｌ（２）とで明るさをほぼ同じにすることができる。
　一方、被写体が標準的でない場合、例えば、緑色光に対する被写体の反射率が高い場合には、図１８に示すように、第１照明光から第２照明光への切り替えに伴って、光源制御部２１によるＡＥ（Auto Exposure）制御によって第２照明光の光量を光量値Ｈｓにまで大きくすると、本実施形態のように、第１切替タイミングＴ１に関する情報（調整係数Ｘ（２））を用いる第２照明光の光量調整を行わないと、発光期間Ｋ（１）から発光期間Ｌ（２）に切り替わる第１切替タイミングＴ１で、明るさが変動してしまう。これは、標準的な被写体のと異なり、被写体の緑色帯域の反射率が高いために起こり得る。ただし、発光期間Ｌ（２）において、最初のフレーム以降は、ＡＥ制御によって、適切な明るさに収束する。なお、以上のような明るさの変動は、発光期間Ｌ（２）から発光期間Ｋ（３）に切り替わる第２切替タイミングＴ２においても、起り得る。
　そこで、被写体が標準的でない場合において、第１切替タイミングＴ１又は第２切替タイミングＴ２における光量変動を抑制するために、図１９に示すように、発光期間Ｌ（４）では、第１切替タイミングＴ１に関する情報（調整係数Ｘ（２））を用いて、第２照明光の光量を調整する。そして、光量調整後の光量Ｈ２（４）＊に基づいて第２照明光の照明を行うことにより、第１切替タイミングＴ１における光量変動を抑制することができ、且つ、発光期間Ｋ（３）と発光期間Ｌ（４）の明るさをほぼ同じにすることができる。
　また、発光期間Ｌ（Ｎ）よりも前の複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｐ）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整し、又は、発光期間Ｋ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｋ（Ｎ－Ｐ）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、発光期間Ｋ（Ｎ）の第２切替タイミングＴ２で設定した第１照明光の光量を調整してもよい。なお、ＰはＮよりも小さい偶数とする。
　例えば、図２０に示すように、第２照明光の発光期間Ｌ（６）のうち第１切替タイミングＴ１において光量設定部５６にて設定された第２照明光の光量を調整する場合には、発光期間Ｌ（６）よりも前の発光期間Ｌ（４）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（４）＊、発光期間Ｌ（２）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（２）＊、及び目標明るさＶとに基づく特定調整係数Ｘを用いて、光量の調整を行う。ここで、特定調整係数Ｘは、目標明るさＶを、第２明るさＤ２（４）＊と第２明るさＤ２（２）＊にそれぞれ重み付け係数を掛けて加算した値で、除して得られることが好ましい（特定調整係数Ｘ＝Ｖ／（α１×Ｄ２（４）＊＋α２×Ｄ２（２）＊）。ただし、α１、α２は重み付け係数であり、α１＋α２＝１とする。
　そして、発光期間Ｌ（６）の第１切替タイミングＴ１で設定された第２照明光の光量を光量Ｈ２（６）とした場合には、特定調整係数Ｘを光量Ｈ２（６）に掛け合わせることにより、光量調整済みの第２照明光の光量Ｈ２（６）＊が得られる（Ｈ２（６）＊＝Ｘ×Ｈ２６））。この光量調整済みの第２照明光の光量Ｈ２（６）＊は光源制御部２１に送られ、光源制御部２１は、光量調整済みの第２照明光の光量Ｈ２（６）＊に基づいて、第２照明光の光量の制御を行う。
　なお、発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定された第２照明光の光量Ｈ２（Ｎ）を調整した光量Ｈ２（Ｎ）＊を求める場合は、下記一般化の式Ａ）を用いるようにしてもよい。
式Ａ）
Ｈ２（Ｎ）＊＝（目標明るさ）
×（α１／（発光期間Ｌ（Ｎ－２）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（Ｎ－２）＋α２／（発光期間Ｌ（Ｎ－４）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（Ｎ－４）＋・・・＋αｎ／（発光期間Ｌ（Ｎ－ｎ）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（Ｎ－ｎ））
ただし、α１＋α２＋・・・αｎ＝１とする。また、ｎはＮよりも小さい偶数とする。
　［第２実施形態］
　第２実施形態では、発光期間Ｌ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｋ（Ｎ－１）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整し、又は、発光期間Ｋ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｌ（Ｎ－１）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、発光期間Ｋ（Ｎ）の第２切替タイミングＴ２で設定した第１照明光の光量を調整する。
　例えば、図２０に示すように、第２照明光の発光期間Ｌ（４）の第１切替タイミングＴ１において光量設定部５６にて設定された第２照明光の光量を調整する場合には、発光期間Ｌ（４）よりも前の発光期間Ｋ（３）のうち第２切替タイミングＴ２の第１明るさＤ１（３）＊と、予め設定された目標明るさＶとに基づく調整係数Ｙ（３）を用いて、光量の調整を行う。ここで、調整係数Ｙ（３）は、目標明るさＶを、第１明るさＤ１（３）＊で除して得ることが好ましい（調整係数Ｙ（３）＝Ｖ／Ｄ１（３）＊）。
　即ち、発光期間Ｌ（４）の第１切替タイミングＴ１で設定された第２照明光の光量を光量Ｈ２（４）とした場合には、調整係数Ｙ（３）を光量Ｈ２（４）に掛け合わせることにより、光量調整済みの第２照明光の光量Ｈ２（４）＊が得られる（Ｈ２（４）＊＝Ｙ（３）×Ｈ２（４））。この光量調整済みの第２照明光の光量Ｈ２（４）＊は光源制御部２１に送られ、光源制御部２１は、光量調整済みの第２照明光の光量Ｈ２（４）＊に基づいて、第２照明光の光量の制御を行う。
　また、発光期間Ｌ（Ｎ）よりも前の複数の発光期間Ｋ（Ｎ－Ｑ）の第２切替タイミングＴ２及び複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｐ）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整し、又は、発光期間Ｋ（Ｎ）よりも前の複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｑ）の第１切替タイミングＴ１及び複数の発光期間Ｋ（Ｎ－Ｐ）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、発光期間Ｋ（Ｎ）の第２切替タイミングＴ２で設定した第１照明光の光量を調整してもよい。なお、ＰはＮよりも小さい偶数で、ＱはＮよりも小さい奇数である。
　例えば、図２２に示すように、第２照明光の発光期間Ｌ（６）の第１切替タイミングＴ１において光量設定部５６にて設定された第２照明光の光量を調整する場合には、発光期間Ｌ（６）よりも前の発光期間Ｋ（５）のうち第２切替タイミングＴ２の第１明るさＤ１（５）＊、発光期間Ｌ（４）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（４）＊、及び予め設定された目標明るさＶとに基づく特定調整係数Ｙを用いて、光量の調整を行う。
　ここで、特定調整係数Ｙは、第１明るさＤ１（５）＊に重み付け係数βを掛けた値を目標明るさＶで除した値と、第２明るさＤ２（４）＊に重み付け係数α及び目標明るさＶで掛けた値を、それぞれ足し合わせて得られることが好ましい（特定調整係数Ｙ＝β×Ｄ１（５）＊／Ｖ＋α×Ｄ２（４）＊×Ｖ）。ただし、α、βは重み付け係数であり、α＋β＝１とする。
　そして、発光期間Ｌ（６）の第１切替タイミングＴ１で設定された第２照明光の光量を光量Ｈ２（６）とした場合には、特定調整係数Ｙを光量Ｈ２（６）に掛け合わせることにより、光量調整済みの第２照明光の光量Ｈ２（６）＊が得られる（Ｈ２（６）＊＝Ｙ×Ｈ２６））。この光量調整済みの第２照明光の光量Ｈ２（６）＊は光源制御部２１に送られ、光源制御部２１は、光量調整済みの第２照明光の光量Ｈ２（６）＊に基づいて、第２照明光の光量の制御を行う。
　なお、発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定された第２照明光の光量Ｈ２（Ｎ）を調整した光量Ｈ２（Ｎ）＊を求める場合は、下記一般化の式Ｂ）を用いるようにしてもよい。
式Ｂ）
Ｈ２（Ｎ）＊＝
１／（目標明るさ）
×（β１／（発光期間Ｋ（Ｎ－１）の第２切替タイミングＴ２の第１明るさＤ１（Ｎ－１）＋β２／（発光期間Ｋ（Ｎ－３）の第２切替タイミングＴ２の第１明るさＤ１（Ｎ－３）＋・・・＋βｎ／（発光期間（Ｎ－ｍ）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（Ｎ－ｍ）
＋（目標明るさ）
×（α１／（発光期間Ｌ（Ｎ－２）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（Ｎ－２）＋α２／（発光期間Ｌ（Ｎ－４）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（Ｎ－４）＋・・・＋αｎ／（発光期間（Ｎ－ｎ）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（Ｎ－ｎ））
ただし、α１＋α２＋・・・αｎ＝１と、β１＋β２＋・・・＋βｎ＝１とする。また、ｎはＮよりも小さい偶数と、ｍはＮよりも小さい奇数とする。
　なお、上記第１及び第２実施形態では、マルチ観察モードにおいて、常に、第１切替タイミングＴ１の第２照明光の光量を調整し、また、第２切替タイミングＴ２の第１照明光の光量を調整しているが、第１明るさＤ１又は第２明るさが予め定めた目標明るさ範囲のの範囲内である場合にのみ、第１切替タイミングＴ１の第２照明光の光量を調整し、第２切替タイミングＴ２の第１照明光の光量を調整するようにしてもよい。
　例えば、図１６に示すように、第２照明光の発光期間Ｌ（４）のうち第１切替タイミングＴ１において光量設定部５６にて設定された第２照明光の光量を調整する場合には、第２明るさＤ２（２）＊が目標明るさの範囲内である場合には、第１切替タイミングＴ１の第２照明光の光量は調整せず、第２明るさＤ２（２）＊が目標明るさの範囲の範囲外である場合には、第１切替タイミングＴ１の第２照明光の光量を調整することが好ましい。
　上記実施形態において、画像取得部５２、ＤＳＰ５４、ノイズ除去部５８、通常観察画像処理部６２、特殊観察画像処理部６３、表示制御部６４、静止画保存部６５、静止画保存制御部６６など、プロセッサ装置１６に含まれる処理部（processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。各種のプロセッサには、ソフトウエア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＦＰＧＡ (Field Programmable Gate Array) などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:ＰＬＤ）、ＧＰＵ（Graphical Processing Unit）各種の処理を実行するために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
　１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合せ（例えば、複数のＦＰＧＡ、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ、ＣＰＵとＧＰＵの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウエアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip:ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。
　さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた形態の電気回路（circuitry）である。
　なお、本発明は、第１または第２実施形態のような内視鏡システムに組み込まれるプロセッサ装置の他、カプセル型の内視鏡システムに組み込まれるプロセッサ装置、または各種の医用画像処理装置に対して適用することが可能である。
１０　内視鏡システム
１２　内視鏡
１２ａ　挿入部
１２ｂ　操作部
１２ｃ　湾曲部
１２ｄ　先端部
１２ｅ　アングルノブ
１３ａ　モード切替ＳＷ
１３ｂ　静止画取得指示部
１４　光源装置
１６　プロセッサ装置
１８　モニタ
１９　ユーザーインターフェース
２０　光源部
２０ａ　Ｖ－ＬＥＤ（Ｖｉｏｌｅｔ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）
２０ｂ　Ｂ－ＬＥＤ（Ｂｌｕｅ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）
２０ｃ　Ｇ－ＬＥＤ（Ｇｒｅｅｎ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）
２０ｄ　Ｒ－ＬＥＤ（Ｒｅｄ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）
２１　光源制御部
２３　光路結合部
２４　発光期間設定部
２６ａ　スライドバー
２６ｂ　スライドバー
２７ａ　スライダ
２７ｂ　スライダ
３０ａ　照明光学系
３０ｂ　撮像光学系
４１　ライトガイド
４５　照明レンズ
４６　対物レンズ
４８　撮像センサ
４８ｂ　Ｂフィルタ
４８ｇ　Ｇフィルタ
４８ｒ　Ｒフィルタ
５０　ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
５２　画像取得部
５４　ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）
５５　明るさ算出部
５６　光量設定部
５７　設定光量調整部
５８　ノイズ除去部
６０　信号切替部
６２　通常観察画像処理部
６３　特殊観察画像処理部
６４　表示制御部
６５　静止画保存部
６６　静止画保存制御部
６７　第１特殊観察画像処理部
６８　第２特殊観察画像処理部
６９　検出部
ＳＰ１　第１特殊観察画像（第１画像）
ＳＰ２　第２特殊観察画像（第２画像）
ＶＰ　紫色光画像
ＧＲＰ　緑及び赤色光画像
ＶＳ１　表層血管
ＶＳ２　中層血管
ＢＭ　背景粘膜

Claims (12)

  1. 　第１照明光と、前記第１照明光とは異なる発光スペクトルを有する第２照明光とを発光する光源部と、
    　第１プロセッサと、
    　第２プロセッサとを備え、
    　前記第１プロセッサは、
    　前記第１照明光と前記第２照明光とを自動的に切り替えて発光する制御を行う場合において、前記第１照明光を発光する発光期間Ｋ（Ｎ）と前記第２照明光を発光する発光期間Ｌ（Ｎ）は、それぞれ少なくとも１フレーム以上の発光期間であるとし、
    　前記第２プロセッサは、
    　前記第１照明光の発光期間Ｋ（Ｎ）において前記第１照明光により照明された被写体を撮像して得られる第１画像信号を含む第１画像信号群と、前記第２照明光の発光期間Ｌ（Ｎ）において前記第２照明光により照明された被写体を撮像して得られる第２画像信号を含む第２画像信号群とを取得し、
    　前記第１画像信号から前記被写体の第１明るさＤ１を算出し、前記第２画像信号から前記被写体の第２明るさＤ２を算出し、
    　前記第１明るさ又は前記第２明るさに基づいて、前記第１照明光又は前記第２照明光の光量を設定し、
    　前記第１照明光から前記第２照明光に切り替える第１切替タイミングにおいて設定された前記第２照明光の光量を調整すること、前記第２照明光から前記第１照明光に切り替える第２切替タイミングにおいて設定された前記第１照明光の光量を調整することの少なくともいずれかを行う内視鏡システム。
  2. 　前記第２プロセッサは、前記発光期間Ｌ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｌ（Ｎ－２）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、前記発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した前記第２照明光の光量を調整し、又は、前記発光期間Ｋ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｋ（Ｎ－２）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、発光期間Ｋ（Ｎ）の第２切替タイミングＴ２で設定した前記第１照明光の光量を調整することの少なくともいずれかを行う請求項１記載の内視鏡システム。
  3. 　Ｎ＝４とし、発光期間Ｌ（４）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整する場合には、発光期間Ｌ（２）の第１切替タイミングＴ１に関する情報として、前記目標明るさを、前記第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（２）＊で除して得られる調整係数Ｘ（２）を、前記第２照明光の光量に掛け合わせて行う請求項２記載の内視鏡システム。
  4. 　前記第２プロセッサは、前記発光期間Ｌ（Ｎ）よりも前の複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｐ）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、前記発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した前記第２照明光の光量を調整し、又は、前記発光期間Ｋ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｋ（Ｎ－Ｐ）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、前記発光期間Ｋ（Ｎ）の第２切替タイミングＴ２で設定した前記第１照明光の光量を調整することの少なくともいずれかを行う請求項１記載の内視鏡システム。
  5. 　前記第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２には、複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｐ）の前記第１切替タイミングＴ１の第２明るさのそれぞれを示す複数の第２明るさＤ２（Ｎ－Ｐ）が含まれ、
    　前記第２プロセッサが、前記発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整する場合には、前記複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｐ）の第１切替タイミングＴ１に関する情報として、前記目標明るさを、複数の第２明るさＤ２（Ｎ－Ｐ）のそれぞれに対して、重み付け係数を掛けて加算した値で除して得られる特定調整係数Ｘを、前記第２照明光の光量に掛け合わせて行われる請求項４記載の内視鏡システム。
  6. 　前記第２プロセッサは、前記発光期間Ｌ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｋ（Ｎ－１）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、前記発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した前記第２照明光の光量を調整し、又は、前記発光期間Ｋ（Ｎ）よりも前の発光期間Ｌ（Ｎ－１）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、前記発光期間Ｋ（Ｎ）の第２切替タイミングＴ２で設定した前記第１照明光の光量を調整することの少なくともいずれかを行う請求項１記載の内視鏡システム。
  7. 　Ｎ＝４とし、発光期間Ｌ（４）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整する場合には、発光期間Ｋ（３）の第２切替タイミングＴ２に関する情報として、前記発光期間Ｋ（３）のうち前記第２切替タイミングの前記第１明るさＤ１（３）＊を、前記目標明るさで除して得られる調整係数Ｙ（３）を、前記第２照明光の光量に掛け合わせて行う請求項６記載の内視鏡システム。
  8. 　前記第２プロセッサは、前記発光期間Ｌ（Ｎ）よりも前の複数の発光期間Ｋ（Ｎ－Ｑ）の第２切替タイミングＴ２及び複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｐ）の第１切替タイミングＴ１に関する情報を用いて、前記発光期間Ｌ（Ｎ）の第１切替タイミングＴ１で設定した前記第２照明光の光量を調整し、又は、前記発光期間Ｋ（Ｎ）よりも前の複数の発光期間Ｌ（Ｎ－Ｑ）の第１切替タイミングＴ１及び複数の発光期間Ｋ（Ｎ－Ｐ）の第２切替タイミングＴ２に関する情報を用いて、前記発光期間Ｋ（Ｎ）の第２切替タイミングＴ２で設定した前記第１照明光の光量を調整することの少なくともいずれかを行う請求項１記載の内視鏡システム。
  9. 　Ｎ＝６とし、前記第２プロセッサが、発光期間Ｌ（６）の第１切替タイミングＴ１で設定した第２照明光の光量を調整する場合には、発光期間Ｋ（５）のうち第２切替タイミングＴ２の第１明るさＤ１（５）＊、発光期間Ｌ（４）の第１切替タイミングＴ１の第２明るさＤ２（４）＊、及び予め設定された目標明るさＶとに基づく特定調整係数Ｙを、前記第２照明光の光量に掛け合わせて行う請求項８記載の内視鏡システム。
  10. 　前記第１明るさ又は前記第２明るさは、前記第１画像信号又は前記第２画像信号のうち血管または病変以外の画素値の平均に基づいて求められる請求項１ないし９いずれか１項記載の内視鏡システム。
  11. 　前記第１明るさ又は前記第２明るさは、前記第１画像信号又は前記第２画像信号のうち暗部、ハレーションの少なくともいずれかを含む異常画素以外の画素値の平均、又は、前記第１画像信号群又は前記第２画像信号群のうち前記異常画素を含む前記第１画像信号又は前記第２画像信号以外の正常画像信号の画素値の平均値に基づいて求められる請求項１ないし１０いずれか１項記載の内視鏡システム。
  12. 　前記第２プロセッサは、前記第１明るさ又は前記第２明るさが予め定めた目標明るさ範囲の範囲内である場合にのみ、前記第２照明光の光量の調整、又は、前記第１照明光の光量の調整を行う請求項１ないし１１いずれか１項記載の内視鏡システム。
     
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