CN111770717A - 内窥镜*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种内窥镜***，其在切换显示多个观察图像的情况下，能够显示成可知除了背景粘膜以外的信息的差异。在至少2个帧以上的显示期间自动切换显示同一观察对象的至少2个第1显示用观察图像和第2显示用观察图像并显示于显示器(18)。第1显示用观察图像所具有的第1光谱信息与第2显示用观察图像所具有的第2光谱信息不同。第1显示用观察图像和第2显示用观察图像中至少背景粘膜的一部分成为相同色调。

Description

内窥镜***
技术领域
本发明涉及一种切换显示多种图像的内窥镜***。
背景技术
近年的医疗领域中广泛使用具备光源装置、内窥镜及处理器装置的内窥镜***。在内窥镜***中，从内窥镜对观察对象照射照明光，并根据通过内窥镜的成像元件拍摄用该照明光照明中的观察对象而获得的RGB图像信号，将观察对象的图像显示于显示器上。
并且，近年来，根据诊断的目的将显示内容不同的多个观察图像同时或切换显示于显示器。例如，在专利文献1中，将血管的厚度或深度不同的多个图像进行切换显示。并且，在专利文献2中，通过切换紫色光V和蓝色光B来进行照明而获取紫色光V的图像和蓝色光B的图像，在强调最表层血管的情况下，将紫色光V的图像分配给亮度信号，强调表层血管的情况下，将蓝色光B的图像分配给亮度信号。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-060682号公报
专利文献2：日本特开2016-067780号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
近年来，在内窥镜领域中，进行着眼于除了背景粘膜以外的信息，例如深度不同的血管或深度、高度不同的腺管结构等的诊断。在这种诊断中，需要向用户显示成能够分别掌握除了背景粘膜以外的多个信息。作为分别显示这种多个信息的方法，如专利文献1那样，可以考虑切换显示多个图像的方法。如此，在切换显示多个图像的情况下，需要将每个图像的背景粘膜的色调设为相同，并且显示成可知基于背景粘膜各图像的除了背景粘膜以外的信息的不同。然而，在专利文献1中，由于并没有记载和启示对每个图像将背景粘膜的色调设为相同，因此即使切换显示图像有时也不容易知道血管的深度和厚度的差异。
本发明的目的在于提供一种内窥镜***，其在切换显示多个观察图像的情况下，能够显示成可知除了背景粘膜以外的信息的差异。
用于解决技术课题的手段
本发明的内窥镜***具有显示控制部。显示控制部在至少2个帧以上的显示期间自动切换显示同一观察对象的至少2个第1显示用观察图像和第2显示用观察图像并显示于显示部。在本发明的内窥镜***中，第1显示用观察图像所具有的第1光谱信息与第2显示用观察图像所具有的第2光谱信息不同，第1显示用观察图像与第2显示用观察图像至少背景粘膜的一部分为相同色调。
内窥镜***优选具有：光源部，发出具有第1光谱信息的第1照明光及具有第2光谱信息的第2照明光；及光源控制部，分别在至少2个帧以上的发光期间发出第1照明光和第2照明光，并且自动切换第1照明光和第2照明光，第1显示用观察图像通过拍摄由第1照明光照明的观察对象而获得，第2显示用观察图像通过拍摄由第2照明光照明的观察对象而获得。
显示控制部优选在切换第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的定时，将与第1显示用观察图像及第2显示用观察图像不同的第3显示用观察图像显示于显示部。光源控制部优选在切换第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的定时，发出与第1照明光及第2照明光不同的第3照明光。
优选第1照明光包含紫色光、绿色光及红色光，并且第2照明光包含绿色光及红色光。优选第1照明光包含紫色光、绿色光及红色光，并且第2照明光包含蓝色光、绿色光及红色光。
优选在第1显示用观察图像中，在除了背景粘膜以外的区域具有生物体组织的第1深度中所包含的第1特定信息，并且在第2显示用观察图像中，在除了背景粘膜以外的区域具有生物体组织的第2深度中所包含的第2特定信息，并且第2深度比第1深度深。优选第1照明光包含到达第1深度的第1深度到达光，并且第2照明光包含到达第2深度的第2深度到达光。
内窥镜***优选具备：图像获取部，获取观察图像；及显示用观察图像处理部，基于观察图像生成显示用观察图像，显示用观察图像处理部作为显示用观察图像，将观察图像的第1颜色信号分配给亮度信息而生成第1显示用观察图像，并且将观察图像的第2颜色信号分配给亮度信息而生成第2显示用观察图像。优选观察图像通过拍摄由包含紫色光、绿色光及红色光的特殊光照明的观察对象而获得。
显示控制部优选在切换第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的定时，将与第1显示用观察图像及第2显示用观察图像不同的第3显示用观察图像显示于显示部。显示用观察图像处理部优选在切换第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的定时，将合成了观察图像的第1颜色信号和第2颜色信号的合成信号分配给亮度信息而生成第3显示用观察图像。
优选在第1显示用观察图像中，在除了背景粘膜以外的区域具有生物体组织的第1深度中所包含的第1特定信息，并且在第2显示用观察图像中，在除了背景粘膜以外的区域具有生物体组织的第2深度中所包含的第2特定信息，并且第2深度比第1深度深。优选第1光谱信息具有与第1深度对应的第1深度的光谱信息，并且第2光谱信息具有与第2深度对应的第2深度的光谱信息。
优选配合第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的切换来切换用于生成第1显示用观察图像的第1显示用观察图像用参数和用于生成第2显示用观察图像的第2显示用观察图像用参数。
在第1显示用观察图像和第2显示用观察图像中，优选在除了背景粘膜以外的区域具有生物体组织的第1深度中所包含的第1特定信息及比第1深度深的生物体组织的第2深度中所包含的第2特定信息，并且进行从第1显示用观察图像中减少第2特定信息的第1减少处理或从第2显示用观察图像中减少第1特定信息的第2减少处理。
显示控制部优选具有显示期间设定部，该显示期间设定部设定第1显示用观察图像的显示期间和第2显示用观察图像的显示期间。内窥镜***优选具备：静止图像获取命令部，其进行静止图像获取命令；及静止图像保存控制部，在进行了静止图像获取命令的情况下，进行将包含第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的1组显示用观察图像保存在静止图像保存部的控制。
优选第1特定信息为位于第1深度的第1深度的血管，并且第2特定信息为位于第2深度的第2深度的血管。优选第1显示用观察图像中显示通过血管提取处理提取的第1深度血管，并且第2显示用观察图像中显示通过血管提取处理提取的第2深度血管。优选第1特定信息为位于第1深度的第1深度的腺管结构，并且第2特定信息为位于第2深度的第2深度的腺管结构。
发明效果
根据本发明，在切换显示多个观察图像的情况下，能够显示成可知除了背景粘膜以外的信息的差异。
附图说明
图1是第1实施方式的内窥镜***的外观图。
图2是表示第1实施方式的内窥镜***的功能的框图。
图3是表示紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R的发射光谱的曲线图。
图4是表示包含紫色光V、绿色光G及红色光R的第1照明光的发射光谱的曲线图。
图5是表示包含绿色光G及红色光R的第2照明光的发射光谱的曲线图。
图6是表示第1照明光的发光期间和第2照明光的发光期间的说明图。
图7是表示发光期间设定菜单的说明图。
图8是表示包含紫色光V、绿色光G及红色光R的第3照明光的发射光谱的曲线图。
图9是表示第1实施方式的第1显示用观察图像的图像图。
图10是表示第1照明光与显示于第1显示用观察图像的被摄体图像(包含血管)的关系的说明图。
图11是表示第1照明光与第1照明光的反射成分所包含的被摄体图像(包含血管)的关系的说明图。
图12是表示第1实施方式的第2显示用观察图像的图像图。
图13是表示包含绿色光G及红色光R的第2照明光与显示于第2显示用观察图像的被摄体图像的关系的说明图。
图14是表示包含绿色光G及红色光R的第2照明光与第2照明光的反射成分中所包含的被摄体图像的关系的说明图。
图15是表示切换显示彩色的第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的说明图。
图16是表示在切换第1显示用观察图像和第2显示用观察图像时显示出的第33显示用观察图像的说明图。
图17是表示切换显示单色的第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的说明图。
图18是表示显示期间设定菜单的说明图。
图19是表示包含蓝色光B、绿色光G及红色光R的第2照明光的发射光谱的曲线图。
图20是表示包含蓝色光B、绿色光G及红色光R的第2照明光与第2照明光的反射成分中所包含的被摄体图像的关系的说明图。
图21A是表示第1照明光与第1照明光的反射成分中所包含的被摄体图像(包含腺管结构)的关系的说明图。
图21B是显示第1深度的腺管结构和第2深度的腺管结构的第1显示用观察图像的图像图。
图22A是表示包含蓝色光B、绿色光G及红色光R的第2照明光与第2照明光的反射成分中所包含的被摄体图像(包含腺管结构)的关系的说明图。
图22B是显示第1深度的腺管结构和第2深度的腺管结构的第2显示用观察图像的图像图。
图23是表示第1实施方式中的另一方式的内窥镜***的功能的框图。
图24是表示第2实施方式的内窥镜***的功能的框图。
图25是表示包含紫色光V、绿色光G及红色光R的特殊光的发射光谱的曲线图。
图26是表示第1显示用观察图像生成处理的说明图。
图27是表示第2实施方式的第1显示用观察图像的图像图。
图28是表示第2显示用观察图像生成处理的说明图。
图29是显示第2实施方式的第2显示用观察图像的图像图。
图30是表示第2显示用观察图像生成处理的说明图。
图31是表示第2实施方式的第3显示用观察图像的图像图。
图32是表示特殊光的光谱、观察对象的反射率及摄像传感器的各像素的透射率与Bs图像信号、Gs图像信号及Rs图像信号之间的关系的说明图。
图33是特殊光的反射光的成分与Bs图像信号和Gs图像信号之间的关系的说明图。
图34是表示从1帧的特殊观察图像生成第1显示用观察图像和第2显示用观察图像中的任一个，并显示所生成的显示用观察图像的说明图。
图35是表示从1帧的特殊观察图像生成第1显示用观察图像和第2显示用观察图像这两者，并显示所要生成的任一个显示用观察图像的说明图。
图36是表示进行第2实施方式的第1运算处理时的第1显示用观察图像生成处理的说明图。
图37是表示第2实施方式的第1运算处理的说明图。
图38是表示第1实施方式的第1运算处理的说明图。
图39是表示第1实施方式中的血管提取处理的说明图。
图40是表示第2实施方式中的血管提取处理的说明图。
具体实施方式
[第1实施方式]
如图1所示，第1实施方式的内窥镜***10具有内窥镜12、光源装置14、处理器装置16、显示器18及用户介面19。内窥镜12与光源装置14光学连接，且与处理器装置16电连接。内窥镜12具有***于受检体内的***部12a、设置于***部12a的基端部分的操作部12b以及设置于***部12a的前端侧的弯曲部12c及前端部12d。通过操作操作部12b的弯角钮12e，弯曲部12c进行弯曲动作。伴随该弯曲动作，前端部12d朝向所期望的方向。另外，用户介面19除了图示的键盘以外，包含鼠标等。
并且，在操作部12b中，除了角度旋钮12e以外，设置有模式切换SW13a及静止图像获取命令部13b。模式切换SW13a用于普通观察模式、第1特殊观察模式、第2特殊观察模式、多观察模式的切换操作。普通观察模式是将普通图像显示于显示器18上的模式。第1特殊观察模式是将强调了表层血管(第1深度的血管)的第1显示用观察图像显示于显示器18上的模式。第2特殊观察模式是将强调了深层血管(第2深度的血管)的第2显示用观察图像显示于显示器18上的模式。多观察模式是自动切换第1显示用观察图像和第2显示用观察图像并显示于显示器18的模式。另外，作为用于切换模式的模式切换部，除了模式切换SW13a以外，还可以使用脚踏开关。
处理器装置16与显示器18及用户介面19电连接。显示器18输出显示图像信息等。用户介面19作为接收功能设定等输入操作的UI(UserInterface：用户界面)而发挥功能。另外，在处理器装置16中也可以连接记录图像信息等的外置记录部(省略图示)。
如图2所示，光源装置14具有光源部20、光源控制部21及光路结合部23。光源部20具有V-LED(Violet Light Emitting Diode：紫色发光二极管)20a、B-LED(Blue LightEmitting Diode：蓝色发光二极管)20b、G-LED(Green Light Emitting Diode：绿色发光二极管)20c及R-LED(Red Light Emitting Diode：红色发光二极管)20d。光源控制部21控制LED20a～20d的驱动。光路结合部23结合从四个颜色的LED20a～20d发射的四个颜色的光的光路。由光路结合部23结合的光经由贯穿于***部12a内的光导件41及照明透镜45照射到受检体内。另外，也可以使用LD(LaserDiode：激光二极管)来代替LED。
如图3所示，V-LED20a产生中心波长405±10nm、波长范围380～420nm的紫色光V。B-LED20b产生中心波长460±10nm、波长范围420～500nm的蓝色光B。G-LED20c产生波长范围达到480～600nm的绿色光G。R-LED20d产生中心波长620～630nm且波长范围达到600～650nm的红色光R。
光源控制部21在任一观察模式下也进行点亮V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c及R-LED20d的控制。并且，当为普通观察模式时，光源控制部21以发出紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R之间的光强度比成为Vc∶Bc∶Gc∶Rc的普通光的方式，控制各LED20a～20d。
并且，当为第1特殊观察模式时，光源控制部21以发出作为第1光谱信息的紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R之间的光强度比成为Vs1∶Bs1∶Gs1∶Rs1的第1照明光的方式，控制各LED20a～20d。第1照明光优选能够在强调表层血管的同时，正确地再现背景粘膜的颜色。因此，例如，如图4所示，优选将Bs1设为“0”，并且设为其他的Vs1、Gs1、Rs1＞0。由于该情况下的第1照明光包含紫色光、绿色光及红色光，因此能够在强调如上述那样的表层血管的同时，能够正确地再现背景粘膜的颜色，并且，还能够强调腺管结构、凹凸等各种结构。
另外，在本说明书中，光强度比包括至少1个半导体光源的比率为0(零)的情况。因此，包括各半导体光源中的任一个或2个以上未点亮的情况。例如，如紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R之间的光强度比为1∶0∶0∶0的情况那样，设为仅点亮半导体光源中的1个，且不点亮其他3个的情况下也具有光强度比。
并且，当为第2特殊观察模式时，光源控制部21以发出作为第2光谱信息的紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R之间的光强度比成为Vs2∶Bs2∶Gs2∶Rs2的第2照明光的方式，控制各LED20a～20d。第2照明光优选能够在强调深层血管的同时，正确地再现背景粘膜的颜色。因此，例如，如图5所示，优选将Vs1、Bs1设为“0”，并且设为Gs1、Rs1＞0。由于该情况下的第2照明光包含绿色光及红色光，因此能够强调深层血管，并且，能够正确地再现背景粘膜的颜色。
在设定为多观察模式的情况下，光源控制部21在2个帧以上的发光期间分别发出第1照明光和第2照明光，并且，进行自动切换发光第1照明光和第2照明光的控制。并且，第1照明光的光强度比Gs1及Rs1设为与第2照明光的光强度比Gs2及Rs2相同。由此，在发出第1照明光时所获得的第1显示用观察图像和发出第2照明光时所获得的第2显示用观察图像中，能够将各自的背景粘膜的一部分的色调设为至少相同。在此，“背景粘膜的色调相同”是指，除了第1显示用观察图像的背景粘膜和第2显示用观察图像的背景粘膜的色调完全相同以外，第1显示用观察图像的背景粘膜与第2显示用观察图像的背景粘膜的色差在一定范围内。并且，在第1显示用观察图像和第2显示用观察图像中，不仅可以将背景粘膜的一部分而且也可以将一部分以外的色调设为相同。另外，背景粘膜是指，在观察对象中，不包含作为血管、腺管结构等结构物而被认识或拍摄的区域的区域。
并且，光源控制部21基于从处理器装置16的亮度信息计算部54发送的亮度信息来控制从各LED20a～20d发出的照明光的发光量。
并且，如图6所示，光源控制部21在例如将第1照明光的发光期间设为2个帧，将第2照明光的发光期间设为3个帧的情况下，连续发出2个帧的第1照明光之后，连续发出3个帧的第2照明光。在此，第1照明光的发光期间和第2照明光的发光期间被设定在至少2个帧以上的期间。如此，设在2个帧以上的期间是因为，虽然可立即进行光源装置14中的照明光的切换，但是切换处理器装置16中的图像处理时具有至少2个帧以上。此外，有时由于照明光被切换而发生闪烁，因此通过设在2个帧以上的期间而减轻闪烁对操作者的负担。
另外，“帧”是指，用于控制拍摄观察对象的摄像传感器48的单位，例如，“1帧”是指，至少包含由来自观察对象的光曝光摄像传感器48的曝光期间和读出图像信号的读取期间的期间。在本实施方式中，与作为拍摄的单位的“帧”对应地设定发光期间。
第1照明光的发光期间和第2照明光的发光期间能够根据连接于光源控制部21的发光期间设定部24而适当地变更。若通过用户介面19的操作而接收发光期间的变更操作，则发光期间设定部24将图7所示的发光期间设定菜单显示于显示器18上。第1照明光的发光期间例如能够在2帧至10帧之间变更。关于各发光期间，被分配于滑杆26a上。
在变更第1照明光的发光期间的情况下，通过操作用户介面19而在示出滑杆26a上的希望变更的发光期间的位置配合滑块27a，从而第1照明光的发光期间被变更。关于第2照明光的发光期间，也通过操作用户介面19而在示出滑杆26b(例如，分配有2帧至10帧的发光期间)上的希望变更的发光期间的位置配合滑块27b，从而第2照明光的发光期间被变更。
另外，光源控制部21在设定为多观察模式的情况下，可以在从第1照明光切换成第2照明光时或从第2照明光切换成第1照明光的定时，发出与第1照明光及第2照明光不同的第3照明光。第3照明光优选至少1帧以上发光。
并且，第3照明光的光强度比Vs3∶Bs3∶Gs3∶Rs3优选在第1照明光的光强度比Vs1∶Bs1∶Gs1∶Rs1与第2照明光的光强度比Vs2∶Bs2∶Gs2∶Rs2之间作为第3光谱信息。例如，如图8所示，第3照明光的光强度比优选为第1照明光的光强度比和第2照明光的光强度比的平均值。即，Bs3为“0”，关于其他，设为Vs3＝(Vs1+Vs2)/2、Gs3＝(Gs1+Gs2)/2、Rs3＝(Rs1+Rs2)/2。通过在切换第1照明光和第2照明光的定时发出如上所述的第3照明光，而不会对用户造成切换照明光时发生的颜色变化等不适感。
如图2所示，光导件41内置于内窥镜12及通用塞绳(连接内窥镜12与光源装置14及处理器装置16的塞绳)内，并将由光路结合部23结合的光传播至内窥镜12的前端部12d。另外，作为光导件41、能够使用多模光纤。作为一例，能够使用芯部直径105μm、包层直径125μm及包含成为外皮的保护层的直径φ0.3～0.5mm的细径的光缆。
在内窥镜12的前端部12d设置有照明光学***统30a及摄像光学***统30b。照明光学***统30a具有照明透镜45，并且来自光导件41的光经由该照明透镜45照射到观察对象。摄像光学***统30b具有物镜46及摄像传感器48。来自观察对象的反射光经由物镜46入射到摄像传感器48。由此，在摄像传感器48中成像观察对象的反射像。
摄像传感器48为彩色摄像传感器，并且拍摄受检体的反射像而输出图像信号。该摄像传感器48优选为CCD(ChargeCoupledDevice：电荷耦合元件)摄像传感器或CMOS(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)摄像传感器等。本发明中使用的摄像传感器48为用于获得R(红色)、G(绿色)及B(蓝色)这三个颜色的RGB图像信号的彩色摄像传感器即具备设置有R滤波器的R像素、设置有G滤波器的G像素及设置有B滤波器的B像素的所谓的RGB摄像传感器。
另外，作为摄像传感器48，代替RGB的彩色摄像传感器，也可以是具备C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)及G(绿色)的补色滤波器的所谓的补色摄像传感器。当使用补色摄像传感器时，输出CMYG这四个颜色的图像信号，因此需要通过补色-原色颜色转换，将CMYG这四个颜色的图像信号转换为RGB这三个颜色的图像信号。并且，摄像传感器48也可以是没有设置滤色器的单色摄像传感器。在该情况下，光源控制部21需要分时点亮蓝色光B、绿色光G及红色光R，并在摄像信号的处理中增加同步化处理。
从摄像传感器48输出的图像信号发送至CDS/AGC电路50。CDS/AGC电路50对作为模拟信号的图像信号进行相关双采样(CDS(Correlated Double Sampling))或自动增益控制(AGC(Auto Gain Control))。经过了CDS/AGC电路50的图像信号通过A/D转换器(A/D(Analog/Digital：模拟/数字)变频器)52转换为数字图像信号。被A/D转换的数字图像信号输入于处理器装置16。
处理器装置16具备图像获取部53、亮度信息计算部54、DSP(DigitalSignalProcessor：数字信号处理器)56、去噪部58、信号切换部60、普通观察图像处理部62、第1特殊观察图像处理部63、第2特殊观察图像处理部64、显示控制部66、静止图像保存部67及静止图像保存控制部68。
图像获取部53获取通过拍摄内窥镜12中的观察对象而获得的观察图像。具体而言，作为观察图像，来自内窥镜12的数字彩色图像信号被输入到图像获取部53。彩色图像信号是由从摄像传感器48的R像素输出的R图像信号、由摄像传感器48的G像素输出的G图像信号、由摄像传感器48的B像素输出的B图像信号构成的RGB图像信号。亮度信息计算部54基于由图像获取部53输入的RGB图像信号来计算表示观察对象的亮度的亮度信息。计算出的亮度信息发送至光源控制部21，并用于控制照明光的发光量。
DSP56对接收的图像信号实施缺陷校正处理、偏移处理、增益校正处理、线性矩阵处理、伽玛转换处理或去马赛克处理等各种信号处理。在缺陷校正处理中，校正摄像传感器48的缺陷像素的信号。在偏移处理中，从实施了缺陷校正处理的RGB图像信号去除暗电流成分，并设定准确的零电平。在增益校正处理中，通过对偏移处理之后的RGB图像信号乘以特定的增益而调整信号电平。对增益校正处理之后的RGB图像信号实施用于提高颜色再现性的线性矩阵处理。然后，通过伽玛转换处理调整亮度或彩度。对线性矩阵处理之后的RGB图像信号实施去马赛克处理(也被称为各向同性处理、同步化处理)，并通过插值生成各像素中缺失颜色的信号。通过该去马赛克处理，变得所有像素具有RGB各颜色的信号。
去噪部58对通过DSP56实施了伽玛校正处理的RGB图像信号实施去噪处理(例如移动平均法或中值滤波法等)，由此从RGB图像信号去除噪声。去除了噪声的RGB图像信号发送至信号切换部60。
通过模式切换SW13a设置为普通观察模式的情况下，信号切换部60将RGB图像信号发送至普通观察图像处理部62。并且，当设置为第1特殊观察模式时，将RGB图像信号发送至第1特殊观察图像处理部63。并且，在设置为第2特殊观察模式的情况下，将RGB图像信号发送至第2特殊观察图像处理部64。并且，在设置为多观察模式的情况下，通过第1照明光的照明和拍摄而获得的RGB图像信号发送至第1特殊观察图像处理部63，通过第2照明光的照明和拍摄而获得的RGB图像信号发送至第2特殊观察图像处理部64，通过第3照明光的照明和拍摄而获得的RGB图像信号发送至第3特殊观察图像处理部65。
普通观察图像处理部62对普通观察模式时所获得的RGB图像信号实施用于普通图像的图像处理。用于普通图像的图像处理中包括用于普通图像的结构强调处理等。在普通观察图像处理部62中设置有用于与RGB图像信号相乘的普通图像用参数以进行用于普通图像的图像处理。实施了用于普通图像的图像处理的RGB图像信号作为普通图像而从普通观察图像处理部62输入到显示控制部66。
第1特殊观察图像处理部63基于第1照明光的照明和拍摄时所获得的第1观察图像的RGB图像信号而生成进行了彩度强调处理、色相强调处理及结构强调处理等图像处理(第1显示用观察图像用图像处理)的第1显示用观察图像。在第1显示用观察图像中，不仅包含许多表层血管，而且背景粘膜的颜色也被正确地再现。在第1特殊观察图像处理部63中设置有用于与RGB的图像信号相乘的第1显示用观察图像用参数以进行第1显示用观察图像的图像处理。另外，在第1特殊观察图像处理部63中不进行用于强调表层血管的表层血管强调处理以尽量将第1显示用观察图像显示于显示器18，但可以根据处理负荷的情况而进行表层血管强调处理。
第2特殊观察图像处理部64基于第2照明光的照明和拍摄时所获得的第2观察图像的第2RGB图像信号而生成进行了彩度强调处理、色相强调处理及结构强调处理等图像处理(第2显示用观察图像用图像处理)的第2显示用观察图像。在第2显示用观察图像中，不仅包含许多深层血管，而且背景粘膜的颜色也被正确地再现。另外，在多观察模式下，由于第1照明光的光强度比Gs1、Rs1与第2照明光的光强度比Gs2、Rs2相同，因此如上所述，在第1显示用观察图像和第2显示用观察图像中，至少背景粘膜的一部分的色调成为相同。
在第2特殊观察图像处理部64中设置有用于与RGB的图像信号相乘的第2显示用观察图像用参数以进行第2显示用观察图像的图像处理。在第2特殊观察图像处理部64中，虽然具有与第1特殊观察图像处理部63相同的处理部，但处理的内容与第1特殊观察图像处理部63不同。另外，在第2特殊观察图像处理部64中不进行用于强调深层血管的深层血管强调处理以尽量将第2显示用观察图像显示于显示器18，但可以根据处理负荷的情况而进行深层血管强调处理。
第3特殊观察图像处理部65基于第3照明光的照明和拍摄时所获得的第3观察图像的RGB图像信号而生成进行了彩度强调处理、色相强调处理及结构强调处理的第3显示用观察图像。在第3显示用观察图像中，不仅包含许多表层和深层之间的中间层的血管，而且背景粘膜的颜色也被正确地再现。在第3特殊观察图像处理部65中设置有用于与RGB的图像信号相乘的第3显示用观察图像用参数以进行第3显示用观察图像的图像处理。在第3特殊观察图像处理部65中，虽然具有与第1特殊观察图像处理部63相同的处理部，但处理的内容与第1特殊观察图像处理部63不同。
显示控制部66进行用于将从普通观察图像处理部62、第1特殊观察图像处理部63、第2特殊观察图像处理部64或第3特殊观察图像处理部65输入的普通图像、第1显示用观察图像、第2显示用观察图像或第3显示用观察图像作为能够在显示器18中显示的图像而显示的控制。关于显示控制部的详细内容，将在后面叙述。静止图像保存控制部68根据静止图像获取命令部13b的命令，进行将在其静止图像获取命令的定时获得的图像作为静止图像而保存于静止图像保存部67的控制。若在普通观察模式的情况下，将在静止图像获取命令的定时获得的普通图像作为静止图像而保存于静止图像保存部67。若在第1特殊观察模式的情况下，将在静止图像获取命令的定时获得的第1显示用观察图像作为静止图像而保存于静止图像保存部67。若在第2特殊观察模式的情况下，将在静止图像获取命令的定时获得的第2显示用观察图像作为静止图像而保存于静止图像保存部67。并且，若在多观察模式的情况下，将在静止图像获取命令的定时获得的第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的1组显示用观察图像保存于静止图像保存部67。
以下，对显示控制部66详细内容进行说明。根据基于显示控制部66的控制而显示对应各观察模式的图像。在普通观察模式的情况下，普通图像显示于显示器18。并且，如图9所示，在第1特殊观察模式的情况下，观察对象中，作为背景粘膜及生物体组织的第1深度中所包含的第1特定信息而显示显现出表层血管的第1显示用观察图像。如图10所示，在第1显示用观察图像中，通过第1照明光中所包含的紫色光V而表层血管的对比度显示为高。并且，在第1显示用观察图像中，通过第1照明光中所包含的绿色光G及红色光R而维持背景粘膜的色调并正确地显示。
如图11所示，当第1照明光被照明到观察对象时，第1照明光中的紫色光V(第1深度到达光)到达表层(第1深度)，其反射光的V成分在摄像传感器48接收光。因此，由于第1显示用观察图像中包含反射光的V成分，因此表层血管的对比度变高。并且，第1照明光中绿色光G和红色光R到达中层、深层，其反射光的G成分、R成分在摄像传感器48接收光。因此，在第1显示用观察图像中，由于包含反射光的G成分、R成分而能够正确地再现背景粘膜的色调。
并且，如图12所示，在第2特殊观察模式的情况下，观察对象中，作为背景粘膜及生物体组织的第2深度(比第1深度深)中所包含的第2特定信息而显示显现出深层血管的第2显示用观察图像。如图13所示，在第2显示用观察图像中，虽然通过第2照明光而显示表层血管和深层血管，但若与第1显示用观察图像比较，则表层血管的对比度被显示为低。并且，在第2显示用观察图像中，与第1显示用观察图像相同地，通过第1照明光中所包含的绿色光G及红色光R而维持背景粘膜的色调并正确地显示。
如图14所示，并且第2照明光中的绿色光G(第2深度到达光)和红色光R(第2深度到达光)到达中层、深层(第2深度)，而其反射光的G成分、R成分在摄像传感器48接收光。因此，在第2显示用观察图像中，由于包含反射光的G成分、R成分而能够正确地再现背景粘膜的色调。另外，在第2显示用观察图像中，表层血管和深层血管也通过反射光的G成分、R成分而被显示。
并且，如图15所示，在多观察模式的情况下，彩色的第1显示用观察图像和第2显示用观察图像配合第1照明光的发光期间和第2照明光的发光期间而切换显示于显示器18。即，在第1照明光的发光期间为2个帧，并且第2照明光的发光期间为3个帧的情况下，第1显示用观察图像连续显示2个帧，并且第2显示用观察图像连续显示3个帧。
如上所述，在多观察模式下，能够在不进行基于用户的模式切换SW13a的操作的状态下，将第1显示用观察图像和第2显示用观察图像这2种进行自动切换显示。如此，通过自动切换显示，只要观察对象不移动或内窥镜12的前端部12d不移动，则在第1显示用观察图像和第2显示用观察图像中显示同一观察对象。然而，在第1显示用观察图像和第2显示用观察图像中，即使是同一观察对象，由于各自的光谱信息不同，因此根据光谱信息的不同而观察对象的状态也不同。即，在具有第1光谱信息的第1显示用观察图像中，表层血管的视觉辨认性提高，另一方面在具有第2光谱信息的第2显示用观察图像中，深层血管的视觉辨认性提高。因此，通过切换显示第1显示用观察图像和第2显示用观察图像，能够实现提高深度不同的多个的血管的视觉辨认性。
并且，由于第1显示用观察图像和第2显示用观察图像是分别基于包含红色频带的照明光而获得的图像，因此能够再现背景粘膜的色调。因此，由于在多观察模式下显示的第1显示用观察图像和第2显示用观察图像与普通图像的背景粘膜的色调几乎没有差别，因此不会对用户造成不适感。其结果，用户能够以较短的期间对多观察模式进行学习。并且，通过切换显示第1显示用观察图像和第2显示用观察图像，能够掌握血管如何从深层血管上升到表层血管。并且，由于在第1显示用观察图像和第2显示用观察图像中，背景粘膜的色调相同，因此通过图像的切换只能够强调地显示血管的不同。
并且，在多观察模式下，在进行第1照明光和第2照明光的切换时，在进行了第3照明光的照明的情况下，如图16所示，从第1显示用观察图像切换为第2显示用观察图像时，通过第3照明光的照明和拍摄而获得的第3显示用观察图像显示于显示器18。在该第3显示用观察图像中，除了表层血管和深层血管这两者以外，显示表层和深层之间的中间层的血管。这样，通过进行第3显示用观察图像的显示，成为能够更明确地掌握血管从深层血管向表层血管的提升。并且，由于通过第3显示用观察图像的显示而颜色的变化缓和，因此能够减轻对用户造成的不适感。
并且，在多观察模式下，虽然以彩色显示第1显示用观察图像和第2显示用观察图像，但如图17所示，可以代替彩色以单色显示第1显示用观察图像和第2显示用观察图像。这样，通过切换显示单色的第1显示用观察图像和第2显示用观察图像，几乎不产生表层血管、深层血管等的血管以外部分的颜色变化。由此，用户在切换第1显示用观察图像和第2显示用观察图像时，不会感到不适感，并且能够着眼于表层血管、深层血管等深度不同的血管进行观察。
另外，第1显示用观察图像的显示期间和第2显示用观察图像的显示期间能够根据设置于显示控制部66的显示期间设定部66a来适当地变更。若通过用户介面19的操作来接收显示期间的变更操作，则显示期间设定部66a将图18所示的显示期间设定菜单显示于显示器18上。第1显示用观察图像的显示期间例如能够在2帧至10帧之间变更。关于各显示期间，被分配于滑杆70a上。
在变更第1显示用观察图像的显示期间的情况下，通过操作用户介面19而在示出滑杆70a上的希望变更的显示期间的位置配合滑块71a，从而第1显示用观察图像的显示期间被变更。关于第2显示用观察图像的显示期间，也通过操作用户介面19而在示出滑杆70b(例如，分配有2帧至10帧的显示期间)上的希望变更的显示期间的位置配合滑块71b，从而第2显示用观察图像的显示期间被变更。
另外，第1照明光的发光期间比第1显示用观察图像的显示期间短的情况下，优选通过补充处理等而生成显示期间份的第1显示用观察图像以进行第1显示用观察图像的显示期间份的显示。与此相对，第2照明光的发光期间比第1显示用观察图像的显示期间长的情况下，可以配合第1显示用观察图像的显示期间，而不使用于第1显示用观察图像的显示。并且，第1显示用观察图像与第2显示用观察图像的显示期间优选设为至少2个帧以上。1个帧的情况下，由于图像的切换迅速，因此有可能无法识别第1显示用观察图像和第2显示用观察图像之差。
另外，在上述实施方式中，如图19所示，作为第2照明光而设为包含绿色光G及红色光R，但除了绿色光G及红色光R以外还可以设为包含蓝色光B。如图20所示，并且第2照明光中蓝色光B到达稍微比表层深的位置，其反射光的B成分在摄像传感器48接收光。因此，在第2显示用观察图像中，能够根据反射光的B成分，提高表层血管的对比度而显示。另外，如上所述，在第2显示用观察图像中，由于包含反射光的G成分、R成分而能够正确地再现背景粘膜的色调。
另外，在上述实施方式中，将第1特定信息设为表层血管，并且将第2特定信息设为深层血管，也可以设为其他的信息。如图21A及图22A所示，例如，也可以将第1特定信息设为第1深度的腺管结构，并且将第2特定信息设为比第1深度深的第2深度的腺管结构。在该情况下，如图21A所示，由于第1照明光中的紫色光V到达第1深度的腺管结构，因此其反射光的V成分中包含有第1深度的腺管结构和第2深度的腺管结构。由此，在第1显示用观察图像中，如图21B所示，作为第1特定信息而显示第1深度的腺管结构和第2深度的腺管结构。并且，作为第2照明光而包含蓝色光B、绿色光G及红色光R的情况下(参考图19)，如图22A所示，由于第2照明光中的蓝色光B到达第2深度的腺管结构，因此其反射光的B成分中包含第1深度的腺管结构、第2深度的腺管结构及比第1深度的腺管结构靠下层的粘膜的信息。由此，如图22B所示，在第2显示用观察图像中显示第2深度的腺管结构和对比度比第2深度的腺管结构低的第1深度的腺管结构。关于第2显示用观察图像中的第1深度的腺管结构，由于其下层的粘膜重叠，因此与第1显示用观察图像的情况相比，对比度被显示为低(或不可见)。根据以上内容，通过切换第1显示用观察图像和第2显示用观察图像并显示于显示器18，能够从第1显示用观察图像与第2显示用观察图像之差来确认关于腺管结构的深度(第1深度或第2深度)。
另外，作为诊断是否是癌或非癌的方法，具有分为微血管结构图像(microvascularpattern(V))和表面微结构(microsurfacepattern(S))进行分析，并按照一定的诊断基准进行诊断的方法(VSclassificationSystem：VS分类***)。根据该VS分类***(classificationSystem)，对各个V和S分类成regular(规则)/irregular(不规则)/absent(消失)，并基于这些已分类的结果来辨别癌或非癌。关于表面微结构即腺管结构，由于如上所述那样如第1深度的腺管结构或第2深度的腺管结构那样存在深度不同的结构，因此有时即使是无法用第2照明光进行视觉辨认的腺管结构，也能够用第1照明光进行视觉辨认。因此，由于能够通过使用对基于第1照明光的第1显示用观察图像和基于第2照明光的第2显示用观察图像进行切换显示的多观察模式来视觉辨认深度或高度不同的血管或腺管结构，因此例如能够正确判断腺管结构的消失等。由此，能够提高VS分类***(classification System)的诊断精确度。
另外，在第1实施方式中，设置普通观察图像处理部62、第1特殊观察图像处理部63、第2特殊观察图像处理部64及第3特殊观察图像处理部65，根据观察模式并通过信号切换部60来确定由哪个处理部进行处理，但也可以由其他方法进行处理。例如，如图23所示，可以代替普通观察图像处理部62、第1特殊观察图像处理部63、第2特殊观察图像处理部64及第3特殊观察图像处理部65而设置这些处理部62、63、64、65组合在一起的特定的图像处理部80，并使用与观察模式对应的参数来进行与各观察模式对应的图像处理。
例如，若为普通观察模式的情况下，在特定的图像处理部80中，通过设定成普通图像用参数进行图像处理而生成普通图像。若为第1特殊观察模式的情况下，在特定的图像处理部80中，通过设定成第1显示用观察图像用参数而生成第1显示用观察图像。若为第2特殊观察模式的情况下，在特定的图像处理部80中，通过设为第2显示用观察图像用参数而生成第2显示用观察图像。若为多观察模式的情况下，通过配合第1照明光和第2照明光的切换并在特定的图像处理部80中进行第1显示用观察图像用参数和第2显示用观察图像用参数的切换，而设为分别生成第1显示用观察图像和第2显示用观察图像。
[第2实施方式]
在第1实施方式中，切换发出用于获取第1显示用观察图像的第1照明光和用于获取第2显示用观察图像的第2照明光以获取2种第1显示用观察图像和第2显示用观察图像图像，在第2实施方式中，从通过1种特殊光而获得的特殊观察图像中获取具有第1光谱信息的第1显示用观察图像和具有与第1光谱信息不同的第2光谱信息的第2显示用观察图像。由于第2实施方式的第1显示用观察图像和第2显示用观察图像是从1帧的特殊观察图像中生成，因此观察对象相同，并且不产生图像之间的错位等。
如图24所示，在第2实施方式的内窥镜***100中，在处理器装置16中，除了代替第1特殊观察图像处理部63、第2特殊观察图像处理部64及第3特殊观察图像处理部65而设置特殊观察图像处理部102、多观察图像处理部104(显示用观察图像处理部)以外，以及除了代替第1特殊观察模式、第2特殊观察模式、及第3特殊观察模式而设置特殊观察模式及多观察模式以外，大致与第1实施方式相同。
在第2实施方式中，特殊观察模式是将强调了特定深度的血管的特殊观察图像显示于显示器18上的模式。多观察模式是生成从特殊观察图像强调了表层血管(第1深度的血管)的第1显示用观察图像及强调了深层血管(第2深度的血管)的第2显示用观察图像，并且自动切换第1显示用观察图像和第2显示用观察图像并显示于显示器18的模式。
在第2实施方式中，当为特殊观察模式或多观察模式时，光源控制部21以发出紫色光V、蓝色光B、绿色光G及红色光R之间的光强度比成为Vs：Bs：Gs：Rs的特殊光的方式，控制各LED20a～20d。特殊光优选能够在强调特定深度的血管的同时，正确地再现背景粘膜的颜色。例如，作为特定深度的血管而强调表层血管的情况下，如图25所示，将Bs设为“0”，并且设为其他的Vs、Gs、Rs＞0。由于该情况下的第1照明光包含紫色光、绿色光及红色光，因此能够在强调如上述那样的表层血管的同时，能够正确地再现背景粘膜的颜色，并且，还能够强调腺管结构、凹凸等各种结构。
在第2实施方式中，当通过模式切换SW13a设置为普通观察模式时，信号切换部60将经过去噪部58的RGB图像信号发送至普通观察图像处理部62。并且，在设置为特殊观察模式的情况下，将通过去噪部58的RGB图像信号发送至特殊观察图像处理部63。并且，在设置为多观察模式的情况下，将经过去噪部58的RGB图像信号发送至多观察图像处理部104。
特殊观察图像处理部63中输入特殊观察模式时获得的Rs图像信号、Gs图像信号及Bs图像信号。对该输入的Rs图像信号、Bs图像信号及Rs图像信号实施用于特殊观察模式的图像处理。在特殊观察图像处理部63中设置有用于与Rs图像信号、Gs图像信号、Bs图像信号相乘的特殊观察模式的参数以进行特殊观察模式用图像处理。用于特殊观察模式的图像处理中包括用于特殊观察模式的结构强调处理等。实施了用于特殊观察图像的图像处理的RGB图像信号作为特殊观察图像而从特殊观察图像处理部63输入到显示控制部66。
多观察图像处理部104中输入多观察模式时获得的Rs图像信号、Gs图像信号及Bs图像信号。对该输入的Rs图像信号、Bs图像信号及Rs图像信号实施用于多观察模式的图像处理。用于多观察模式的图像处理中，从1帧的特殊观察图像生成强调了互不相同的深度的血管的多个显示用观察图像。在本实施方式中，作为多个显示用观察图像，生成强调了表层血管的第1显示用观察图像和强调了深层血管的第2显示用观察图像。关于用于多观察模式的图像处理的详细内容，将在后面叙述。第1显示用观察图像和第2显示用观察图像从多观察图像处理部104被输入到显示控制部66。另外，在多观察图像处理部104中设置有用于与Rs图像信号、Gs图像信号、Bs图像信号相乘的多观察模式用参数以进行多观察模式用图像处理。
接着，对用于多观察模式的图像处理进行说明。多观察模式的图像处理具有生成第1显示用观察图像的第1显示用观察图像生成处理及生成第2显示用观察图像的第2显示用观察图像生成处理。如图26所示，第1显示用观察图像生成处理对多观察模式时所获得的Bs图像信号、Gs图像信号、Rs图像信号进行亮度色差信号转换处理，并转换为亮度信号Y、色差信号Cr及Cb。接着，通过进行将亮度信号Y分配给Bs图像信号(观察图像的第1颜色信号(蓝色信号))的亮度信号分配处理而将亮度信号Y转换为亮度信号Ym。如后述，Bs图像信号包含表层血管的信息，从而如图27所示，关于第1显示用观察图像，能够设为强调了表层血管的图像以作为除了背景粘膜以外的区域中所包含的第1特定信息。并且，由于第1显示用观察图像是基于包含有特殊光中的绿色光G及红色光R的成分的Gs图像信号、Rs图像信号而生成，因此也可以准确地显示背景粘膜的色调。
接着，进行色差信号校正处理，其校正伴随将亮度信号Y转换为亮度信号Ym的色差信号Cr、Cb的偏移。具体而言，色差信号Cr乘以转换后的色差信号Ym/转换后的色差信号Y。以相同方式，色差信号Cb乘以转换后的色差信号Ym/转换后的色差信号Y。由此，通过校正色差信号Cr、Cb中的任一个而能够在维持色相的状态下根据亮度的转换而校正彩度的偏移(亮度变小时能够降低彩度，亮度变大时能够增加彩度)。而且，通过对亮度信号Ym、色差信号Cr×Ym/Y、色差信号Cb×Ym/Y进行RGB转换处理而转换为B1图像信号、G1图像信号、R1图像信号。这些B1图像信号、G1图像信号、R1图像信号成为第1显示用观察图像。
如图28所示，与第1显示用观察图像生成处理相同地，第2显示用观察图像生成处理对多观察模式时所获得的Bs图像信号、Gs图像信号、Rs图像信号进行亮度色差信号转换处理，并转换为亮度信号Y、色差信号Cr及Cb。接着，通过进行将亮度信号Y分配给Gs图像信号(观察图像的第2颜色信号(绿色信号))的亮度信号分配处理而将亮度信号Y转换为亮度信号Yn。如后述，由于Gs图像信号包含深层血管的信息，从而如图29所示，关于第2显示用观察图像，能够设为强调了深层血管的图像以作为除了背景粘膜以外的区域中所包含的第2特定信息。并且，由于第2显示用观察图像是基于包含有特殊光中的绿色光G及红色光R的成分的Gs图像信号、Rs图像信号而生成，因此也可以准确地显示背景粘膜的色调。
另外，观察图像的第2颜色信号是具有比观察图像的第1颜色信号长波分量的颜色信号。在本实施方式中，将第1颜色信号设为蓝色信号、将第2颜色信号设为绿色信号，但并不限定于此。例如，也可以将第1颜色信号设为绿色信号，将第2颜色信号设为如Rs图像信号那样的红色信号。
接着，进行色差信号校正处理，其校正伴随将亮度信号Y转换为亮度信号Yn的色差信号Cr、Cb的偏移。具体而言，色差信号Cr乘以转换后的色差信号Yn/转换后的色差信号Y。以相同方式，色差信号Cb乘以转换后的色差信号Yn/转换后的色差信号Y。由此，能够校正色差信号Cr、Cb中的任一个。而且，通过对亮度信号Yn、色差信号Cr×Yn/Y、色差信号Cb×Yn/Y进行RGB转换处理而转换为B2图像信号、G2图像信号、R2图像信号。这些B2图像信号、G2图像信号、R2图像信号成为第2显示用观察图像。
另外，可以在切换第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的定时，将与第1显示用观察图像生成处理和第2显示用观察图像不同的第3显示用观察图像显示于显示器18。在该情况下，作为多观察模式的图像处理，进行用于生成第3显示用观察图像的第3显示用观察图像生成处理。如图30所示，第3显示用观察图像生成处理对多观察模式时所获得的Bs图像信号、Gs图像信号、Rs图像信号进行亮度色差信号转换处理，并转换为亮度信号Y、色差信号Cr及Cb。接着，通过对亮度信号Y进行将合成有Bs图像信号和Gs图像信号的合成信号进行分配的亮度信号分配处理而将亮度信号Y转换为亮度信号Yp。合成信号优选为例如将Bs图像信号和Gs图像信号进行平均的信号((Bs图像信号+Gs图像信号)/2)。
如图31所示，合成信号包含表层血管和深层血管的信息，从而关于第3显示用观察图像，能够设为强调了表层血管和深层血管的图像作为除了背景粘膜以外的区域所包含的第3特定信息。并且，由于第3显示用观察图像是基于包含有特殊光中的绿色光G及红色光R的成分的Gs图像信号、Rs图像信号而生成，因此也可以准确地显示背景粘膜的色调。
接着，进行色差信号校正处理，其校正伴随将亮度信号Y转换为亮度信号Yp的色差信号Cr、Cb的偏移。具体而言，色差信号Cr乘以转换后的色差信号Yp/转换后的色差信号Y。以相同方式，色差信号Cb乘以转换后的色差信号Yp/转换后的色差信号Y。由此，能够校正色差信号Cr、Cb中的任一个。而且，通过对亮度信号Yn、色差信号Cr×Yp/Y、色差信号Cb×Yp/Y进行RGB转换处理而转换为B3图像信号、G3图像信号、R3图像信号。这些B3图像信号、G3图像信号、R3图像信号成为第3显示用观察图像。
另外，在本实施方式中，将分配Bs图像信号、Gs图像信号或合成信号的信号设为亮度信号Y，但也可以分配给其他的亮度信息。例如，在由明度、彩度、色相构成第1显示用观察图像的情况下，也可以将Bs图像信号或Gs图像信号分配给与亮度信息对应的明度。
如上所述，Bs图像信号包含表层血管的信息、Gs图像信号包含深层血管的信息的原因为如下。如图32所示，Bs图像信号具有与通过乘以特殊光的光强度和观察对象的反射率和摄像传感器48的B像素的透光率而获得的光强度对应的信号值。Bs图像信号中包含有许多特殊光的短波成分。Gs图像信号具有与通过乘以特殊光的光强度和观察对象的反射率和摄像传感器48的G像素的透光率而获得的光强度对应的信号值。Gs图像信号中包含有许多特殊光的中波成分。另外，Rs图像信号具有与通过乘以特殊光的光强度和观察对象的反射率和摄像传感器48的R像素的透光率而获得的光强度对应的信号值。该Rs图像信号中包含有许多特殊光的长波成分。
如图33所示，Bs图像信号中包含有许多的特殊光的短波成分(第1深度的光谱信息)相当于到达粘膜的表层(第1深度)的光的反射光的成分。因此，在Bs图像信号中包含有粘膜的表层中所包含的表层血管(第1特定信息)的信息。另一方面，Gs图像信号中包含有许多的特殊光的中波成分(第2深度的光谱信息)相当于到达粘膜的中层附近(第2深度)的光的反射光的成分。因此，在Gs图像信号中包含有粘膜的表层或中层中所包含的表层血管(第1特定信息)或深层血管(第2特定信息)的信息。另外，Rs图像信号中所包含的特殊光的长波成分包含有除了血管等结构物以外的粘膜的信息。因此，可以通过Rs图像信号来显示粘膜的信息。
显示控制部66进行使从普通观察图像处理部62、特殊观察图像处理部102、多观察图像处理部104输入的普通观察图像、特殊观察图像、或第1显示用观察图像或第2显示用观察图像显示于显示器18上的控制。显示器18中显示根据显示控制部66的控制而与各观察模式对应的图像。在普通观察模式时，显示器18显示普通观察图像。在特殊观察模式时，显示器18显示特殊观察图像。在多观察模式时，显示器18根据特定的显示图案而自动切换显示第1显示用观察图像或第2显示用观察图像。并且，可以设成在切换第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的定时显示第3显示用观察图像。通过显示第3显示用观察图像，观察对象并不伴随图像的切换而急剧变化而是平稳地变化。
例如，将特定显示图案设为在1个显示周期中，显示2个帧的第1显示用观察图像且显示3个帧的第2显示用观察图像的图案的情况下，可以考虑如下所述的图案。如图34所示，作为输入图像将2个帧的特殊观察图像输入到多观察图像处理部104的情况下，在多观察图像处理部104中，作为生成图像生成2个帧的第1显示用观察图像。作为显示图像将该所生成的2个帧的第1显示用观察图像依次显示于显示器18。接着，作为输入图像将3帧的特殊观察图像输入到多观察图像处理部104的情况下，在多观察图像处理部104中，作为生成图像生成3个帧的第2显示用观察图像。作为显示图像将该所生成的3个帧的第2显示用观察图像依次显示于显示器18。
作为其他图案，如图35所示，作为输入图像将2个帧的特殊观察图像输入到多观察图像处理部104的情况下，在多观察图像处理部104中，作为生成图像生成2个帧的第1显示用观察图像及第2显示用观察图像。该生成的2个帧的第1显示用观察图像及第2显示用观察图像中，作为显示图像将2个帧的第1显示用观察图像依次显示于显示器18。接着，作为输入图像将3帧的特殊观察图像输入到多观察图像处理部104的情况下，在多观察图像处理部104中，作为生成图像生成3个帧的第1显示用观察图像及第2显示用观察图像。该生成的3个帧的第1显示用观察图像及第2显示用观察图像中，作为显示图像将3个帧的第2显示用观察图像依次显示于显示器18。
在第2实施方式中，在多观察模式下通过静止图像获取命令部13b来进行静止图像获取命令的情况下，从在静止图像获取命令的定时获得的特殊观察图像中生成第1显示用观察图像和第2显示用观察图像，并将这2种第1显示用观察图像和第2显示用观察图像保存于静止图像保存部67。由此，第1显示用观察图像和第2显示用观察图像中不存在错位的图像能够通过一次的静止图像获取命令来进行保存。
另外，优选第1显示用观察图像和第2显示用观察图像以2个帧以上的显示期间切换显示。如上所述，为1个帧的情况下，由于图像的切换迅速，因此有可能无法识别第1显示用观察图像和第2显示用观察图像之差。
另外，摄像传感器48的B像素的灵敏度特性和G像素的灵敏度特性彼此部分重叠的情况下，有时Bs图像信号和Gs图像信号的差异小。在该情况下，有时第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的差异变小。如图36所示，作为使该第1显示用观察图像和第2显示用观察图像之差变大的方法之一，进行从Bs图像信号减去将系数α相乘的Gs图像信号的第1运算处理(Bs-α×Gs)。由此，如图37所示，能够从Bs图像信号去除Gs图像信号中所具有的中波成分(观察图像的第2颜色信号(绿色信号)的成分)。由此，在(Bs-d×Gs)图像信号中，由于深层血管的信息减少，因此将该(Bs-α×Gs)图像信号分配给亮度信号Y的第1显示用观察图像能够通过深层血管减少而增加与第2显示用观察图像之差。另外，关于第1运算处理，由于包含表层血管(第1特定信息)和深层血管(第2特定信息)的第1显示用观察图像，并且由于减少深层血管，因此第1运算处理对应于本发明的“第1减少处理”。
并且，也可以进行从Gs图像信号减去将系数β相乘的Bs图像信号的第2运算处理(Gs-β×Bs)。由此，能够从Gs图像信号去除Bs图像信号所具有的短波成分(观察图像的第1颜色信号(蓝色信号)的成分)。由此，将(Gs-β×Bs)图像信号分配到亮度信号Y的第2显示用观察图像能够通过减少表层血管而增加与第1显示用观察图像之差。另外，关于第2运算处理，由于包含表层血管和深层血管的第2显示用观察图像，并且由于减少表层血管，因此第2运算处理对应于本发明的“第2减少处理”。
另外，在第1实施方式中，也利用与上述第1运算处理相同的方法进行从第1显示用观察图像减少深层血管的第1减少处理，或者也可以利用与上述第2运算处理相同的方法进行从第2显示用观察图像减少表层血管的处理。例如，如图38所示，作为第1实施方式的第1减少处理，进行从第1观察图像的B图像信号减去将系数α相乘的第1观察图像的G图像信号的第1运算处理。而且，基于已结束第1运算处理的第1观察图像的B图像信号、第1观察图像的G图像信号及第1观察图像的R图像信号而生成第1显示用观察图像。由于第1显示用观察图像与不使用已结束第1运算处理的B图像信号而生成的情况相比，深层血管的信息变少，因此表层血管的视觉辨认性提高。
并且，作为第2实施方式的第2减少处理，通过从第2观察图像的G图像信号减去将系数β相乘的第2观察图像的B图像信号的第2运算处理来进行。而且，基于第2观察图像的B图像信号、已结束第2运算处理的第2观察图像的G图像信号及第2观察图像的R图像信号而生成第2显示用观察图像。由于第2显示用观察图像与不使用已结束第2运算处理的G图像信号而生成的情况相比，表层血管的信息变少，因此深层血管的视觉辨认性提高。
另外，在第2实施方式中，设置普通观察图像处理部62、特殊观察图像处理部102及多观察图像处理部104，根据观察模式并通过信号切换部60来确定由哪个处理部进行处理，但也可以由其他方法进行处理。例如，可以代替普通观察图像处理部62、特殊观察图像处理部102及多观察图像处理部104而设置这些处理部62、102、104组合在一起的特定的图像处理部(与特定图像处理部80(参考图23)相同。未图示。)，并使用与观察模式对应的参数来进行与各观察模式对应的图像处理。
例如，若为普通观察模式的情况下，在特定的图像处理部中，通过设定成普通图像用参数来进行图像处理而生成普通图像。若为第1特殊观察模式的情况下，在特定的图像处理部中，通过设为第1显示用观察图像用参数而生成第1显示用观察图像。若为第2特殊观察模式的情况下，在特定的图像处理部中，通过设为第2显示用观察图像用参数而生成第2显示用观察图像。若为多观察模式的情况下，通过配合预先设定的第1显示用观察图像和第2显示用观察图像的显示切换并在特定的图像处理部中进行第1显示用观察图像用参数和第2显示用观察图像用参数的切换，而设为分别生成第1显示用观察图像和第2显示用观察图像。
另外，在上述第1实施方式和第2实施方式中，并没有对第1显示用观察图像或第2显示用观察图像进行用于提高表层血管和深层血管等血管的视觉辨认性的特别处理，以减轻处理器装置16的处理负荷，也可以根据情况而进行提高这种血管的视觉辨认性的特别处理。
例如，若为第1实施方式的情况下，如图39所示，第1特殊观察图像处理部63对第1观察图像进行用于提取表层血管的血管提取处理。将该血管提取处理中所提取的表层血管重叠显示于第1显示用观察图像。以相同的方式，在第2特殊观察图像处理部64中，对第2观察图像进行用于提取深层血管的血管提取处理。将该血管提取处理中所提取的深层血管重叠显示于第2显示用观察图像。如上所述，与不使用显示经血管提取的血管的情况相比，通过显示在血管提取处理中所提取的血管，在图像上的血管的视觉辨认性提高。另外，在显示第3显示用观察图像的情况下，在第3特殊观察图像处理部65中，对第3显示用观察图像进行用于提取表层血管或深层血管的血管提取处理。将该血管提取处理中所提取的表层血管或深层血管显示于第3显示用观察图像。
并且，若为第2实施方式的情况下，如图40所示，多观察图像处理部104对特殊观察图像进行用于提取表层血管的血管提取处理，并且进行用于提取深层血管的血管提取处理。而且，在血管提取处理中所提取的表层血管在第1显示用观察图像中重叠显示。并且，在血管提取处理中所提取的深层血管在第2显示用观察图像中重叠显示。如上所述，与不使用显示经血管提取的血管的情况相比，通过显示在血管提取处理中所提取的血管，在图像上的血管的视觉辨认性提高。另外，在显示第3显示用观察图像的情况下，在多观察图像处理部104中，对第3显示用观察图像进行用于提取表层血管或深层血管的血管提取处理。将该血管提取处理中所提取的表层血管或深层血管显示于第3显示用观察图像。
在上述第1及第2实施方式中，图像获取部53、亮度信息计算部54、DSP56、去噪部58、普通观察图像处理部62、第1特殊观察图像处理部63、第2特殊观察图像处理部64、第3特殊观察图像处理部65、静止图像保存部67、显示控制部66、显示期间设定部66a、静止图像保存控制部68、特定图像处理部80、特殊观察图像处理部102、多观察图像处理部104等、处理器装置16中所包含的处理部(processingunit)的硬件结构为如下所述的各种处理器(processor)。各种处理器中包含执行软件(程序)而作为各种处理部发挥功能的通用的处理器即CPU(CentralProcessingUnit：中央处理器)、FPGA(FieldProgrammableGateArray：现场可编程门阵列)等制造后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(ProgrammableLogicDevice：PLD)及具有为了执行各种处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电气电路等。
一个处理部可以由这些各种处理器中的一个构成，也可以由相同种类或不同种类的两个以上的处理器的组合(例如，多个FPGA或CPU与FPGA的组合)构成。并且，也可以将多个处理部由一个处理器来构成。作为将多个处理部由一个处理器来构成的例子，第1，有如以客户端或服务器等计算机为代表，由一个以上的CPU与软件的组合来构成一个处理器，且该处理器作为多个处理部而发挥功能的方式。第2，有如以片上***(System On Chip：SoC)等为代表，使用将包含多个处理部的整个***的功能由一个IC(Integrated Circuit/集成电路)芯片来实现的处理器的方式。如此，各种处理部作为硬件结构使用一个以上上述各种处理器而构成。
而且，更具体而言，这些各种处理器的硬件结构为组合了半导体元件等电路元件的方式的电气电路(circuitry)。
另外，本发明除了组装于如第1～第3实施方式的内窥镜***或如第4实施方式的胶囊型内窥镜***的处理器装置以外，还能够适用于各种医用图像处理装置中。
符号说明
10-内窥镜***，12-内窥镜，12a-***部，12b-操作部，12c-弯曲部，12d-前端部，12e-弯角钮，13b-静止图像获取命令部，14-光源装置，16-处理器装置，18-显示器，19-用户介面，20-光源部，20a-V-LED(Violet Light Emitting Diode：紫色发光二极管)，20b-B-LED(Blue Light EmittingDiode：蓝色发光二极管)，20c-G-LED(Green Light EmittingDiode：绿色发光二极管)，20d-R-LED(Red Light Emitting Diode：红色发光二极管)，21-光源控制部，23-光路结合部，24-发光期间设定部，26a-滑杆，26b-滑杆，27a-滑块，27b-滑块，30a-照明光学***，30b-摄像光学***，41-光导件，45-照明透镜，46-物镜，48-摄像传感器，50-CDS/AGC电路，53-图像获取部，54-亮度信息计算部，56-DSP(Digital SignalProcessor：数字信号处理器)，58-去噪部，60-信号切换部，62-普通观察图像处理部，63-第1特殊观察图像处理部，64-第2特殊观察图像处理部，65-第3特殊观察图像处理部，66-显示控制部，66a-显示期间设定部，67-静止图像保存部，68-静止图像保存控制部，70a-滑杆，70b-滑杆，71a-滑块，71b-滑块，80-特定图像处理部，100-内窥镜***，102-特殊观察图像处理部，104-多观察图像处理部。

Claims (21)

1.一种内窥镜***，其具有显示控制部，该显示控制部在至少2个帧以上的显示期间自动切换显示同一观察对象的至少2个第1显示用观察图像和第2显示用观察图像并显示于显示部，
所述第1显示用观察图像所具有的第1光谱信息与所述第2显示用观察图像所具有的第2光谱信息不同，
所述第1显示用观察图像和所述第2显示用观察图像至少背景粘膜的一部分为相同色调。
2.根据权利要求1所述的内窥镜***，其具有：
光源部，发出具有所述第1光谱信息的第1照明光及具有所述第2光谱信息的第2照明光；及
光源控制部，分别在至少2个帧以上的发光期间发出所述第1照明光和所述第2照明光，并且自动切换所述第1照明光和所述第2照明光，
所述第1显示用观察图像通过拍摄由所述第1照明光照明的所述观察对象而获得，
所述第2显示用观察图像通过拍摄由所述第2照明光照明的所述观察对象而获得。
3.根据权利要求2所述的内窥镜***，其中，
所述显示控制部在切换所述第1显示用观察图像和所述第2显示用观察图像的定时，将与所述第1显示用观察图像及所述第2显示用观察图像不同的第3显示用观察图像显示于所述显示部。
4.根据权利要求3所述的内窥镜***，其中，
所述光源控制部在切换所述第1显示用观察图像和所述第2显示用观察图像的定时，发出与所述第1照明光及所述第2照明光不同的第3照明光。
5.根据权利要求2或4中任一项所述的内窥镜***，其中，
所述第1照明光包含紫色光、绿色光及红色光，
所述第2照明光包含绿色光及红色光。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的内窥镜***，其中，
所述第1照明光包含紫色光、绿色光及红色光，
所述第2照明光包含蓝色光、绿色光及红色光。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的内窥镜***，其中，
在所述第1显示用观察图像中，在除了所述背景粘膜以外的区域具有生物体组织的第1深度中所包含的第1特定信息，在所述第2显示用观察图像中，在除了所述背景粘膜以外的区域具有所述生物体组织的第2深度中所包含的第2特定信息，所述第2深度比所述第1深度深。
8.根据权利要求7所述的内窥镜***，其中，
所述第1照明光包含到达所述第1深度的第1深度到达光，所述第2照明光包含到达所述第2深度的第2深度到达光。
9.根据权利要求1所述的内窥镜***，其具备：
图像获取部，获取观察图像；及
显示用观察图像处理部，基于所述观察图像生成显示用观察图像，
所述显示用观察图像处理部作为所述显示用观察图像，将所述观察图像的第1颜色信号分配给亮度信息而生成所述第1显示用观察图像，并且将所述观察图像的第2颜色信号分配给亮度信息而生成第2显示用观察图像。
10.根据权利要求9所述的内窥镜***，其中，
所述观察图像通过拍摄由包含紫色光、绿色光及红色光的特殊光照明的所述观察对象而获得。
11.根据权利要求9或10所述的内窥镜***，其中，
所述显示控制部在切换所述第1显示用观察图像和所述第2显示用观察图像的定时，将与所述第1显示用观察图像及所述第2显示用观察图像不同的第3显示用观察图像显示于所述显示部。
12.根据权利要求11所述的内窥镜***，其中，
所述显示用观察图像处理部在切换所述第1显示用观察图像和所述第2显示用观察图像的定时，将合成了所述观察图像的第1颜色信号和所述第2颜色信号的合成信号分配给亮度信息而生成所述第3显示用观察图像。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的内窥镜***，其中，
在所述第1显示用观察图像中，在除了所述背景粘膜以外的区域具有生物体组织的第1深度中所包含的第1特定信息，在所述第2显示用观察图像中，在除了所述背景粘膜以外的区域具有所述生物体组织的第2深度中所包含的第2特定信息，所述第2深度比所述第1深度深。
14.根据权利要求13所述的内窥镜***，其中，
所述第1光谱信息具有与所述第1深度对应的第1深度的光谱信息，所述第2光谱信息具有与所述第2深度对应的第2深度的光谱信息。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的内窥镜***，其中，
配合所述第1显示用观察图像和所述第2显示用观察图像的切换来切换用于生成所述第1显示用观察图像的第1显示用观察图像用参数和用于生成所述第2显示用观察图像的第2显示用观察图像用参数。
16.根据权利要求1至6、9至12、15中任一项所述的内窥镜***，其中，
在所述第1显示用观察图像和所述第2显示用观察图像中，在除了所述背景粘膜以外的区域具有生物体组织的第1深度中所包含的第1特定信息及比所述第1深度深的所述生物体组织的第2深度中所包含的第2特定信息，
进行从所述第1显示用观察图像中减少所述第2特定信息的第1减少处理或从所述第2显示用观察图像中减少所述第1特定信息的第2减少处理。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的内窥镜***，其中，
所述显示控制部具有显示期间设定部，该显示期间设定部设定所述第1显示用观察图像的显示期间和所述第2显示用观察图像的显示期间。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的内窥镜***，其具备：
静止图像获取命令部，其进行静止图像获取命令；及
静止图像保存控制部，在进行了所述静止图像获取命令的情况下，进行将包含所述第1显示用观察图像和所述第2显示用观察图像的1组显示用观察图像保存在静止图像保存部的控制。
19.根据权利要求7、8、13、14、16中任一项所述的内窥镜***，其中，
所述第1特定信息是位于所述第1深度的第1深度的血管，所述第2特定信息是位于所述第2深度的第2深度的血管。
20.根据权利要求19所述的内窥镜***，其中，
所述第1显示用观察图像中显示通过血管提取处理提取的所述第1深度血管，所述第2显示用观察图像中显示通过所述血管提取处理提取的所述第2深度血管。
21.根据权利要求7、8、13、14、16中任一项所述的内窥镜***，其中，
所述第1特定信息是位于所述第1深度的第1深度的腺管结构，所述第2特定信息是位于所述第2深度的第2深度的腺管结构。
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