DE112017005511T5

DE112017005511T5 - Bildverarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112017005511T5
Application number: DE112017005511.3T
Authority: DE
Inventors: Kei Kubo
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2019-09-12
Also published as: JP6342598B1; CN109561812B; US20190159687A1; US10893810B2; CN109561812A; WO2018083888A1; JPWO2018083888A1

Abstract

Ein Prozessor 13 umfasst: einen Bereichs-Extraktions-Abschnitt 45, der dazu eingerichtet ist, eine Eingabe eines ersten Bildsignals zu empfangen, das als Ergebnis des Erzeugens eines Bildes eines Objektes erhalten wird, das mit erstem Schmalbandlicht beleuchtet wird, das eine Wellenlänge umfasst, die von Blut in einem grünen Wellenlängenband minimal absorbiert wird, wobei das Bild des Objektes eine Blutungsstelle enthält, und einen Bloodpool-Bereich zu extrahieren, der eine Blutkonzentration aufweist, die kleiner ist als eine Blutkonzentration der Blutungsstelle in einem Bereich, der das Blut im ersten Bildsignal darstellt; und einen Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46, der dazu eingerichtet ist, einen Helligkeitswert des Bloodpool-Bereichs in entweder dem ersten Bildsignal oder dem zweiten Bildsignal zu erhöhen, das als Ergebnis des Erzeugens eines Bildes des Objektes erhalten wird, das mit zweitem Schmalbandlicht beleuchtet wird, dessen Wellenlänge kürzer ist und das von dem Blut mehr absorbiert wird als das erste Schmalbandlicht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildverarbeitungsvorrichtung und betrifft insbesondere eine Bildverarbeitungsvorrichtung, die wenn eine Schleimhautfläche mit Blut bedeckt ist, eine Stelle, die das Bluten verursacht, das heißt eine Blutungsstelle, deutlich darstellen kann.
Technischer Hintergrund
Herkömmlich wurden im medizinischen Umfeld verschiedene minimal invasive Tests und chirurgische Eingriffe unter Verwendung eines Endoskops ausgeführt. Ein Chirurg führt ein Endoskop in eine Körperhöhlung ein und beobachtet ein Bild eines Objekts, das von einer Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen wird, die in einem distalen Endteil eines Einführungsteils des Endoskops vorgesehen ist und kann nach Bedarf eine Behandlung einer Läsion unter Verwendung eines Behandlungsinstruments durchführen, das durch einen Behandlungsinstrument-Kanal eingeführt wird. Bei chirurgischen Eingriffen unter Verwendung eines Endoskops ist es nicht erforderlich, das Abdomen oder dergleichen zu öffnen, und somit haben sie den Vorteil, dass sie den Körper eines Patienten weniger belasten.
Endoskopvorrichtungen umfassen jeweils ein Endoskop, eine mit dem Endoskop verbundene Bildverarbeitungsvorrichtung und einen Beobachtungs-Bildschirm. Ein Bild einer Läsion wird durch eine Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen, die in einem distalen Endteil eines Einführungsteils des Endoskops vorgesehen ist, das aufgenommene Bild wird einer Bildverarbeitung durch die Bildverarbeitungsvorrichtung unterzogen, und das der Bildverarbeitung unterzogene Bild wird auf dem Bildschirm angezeigt. Ein Chirurg kann eine Diagnose stellen oder eine erforderliche Behandlung durchführen während er das auf dem Bildschirm angezeigte Bild betrachtet.
Manche Endoskopvorrichtungen können es auch erlauben, nicht nur eine Beobachtung mit normalem Licht unter Verwendung von weißem Licht durchzuführen, sondern erlauben auch eine Beobachtung mit speziellem Licht, wie etwa Infrarotlicht, um Blutgefäße von innen zu beobachten.
In dem Fall einer Infrarot-Endoskopvorrichtung wird zum Beispiel Indocyanin Grün (ICG) in das Blut eines Patienten als medizinisches Mittel injiziert, das die Eigenschaft hat, eine Absorptionsspitze für Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von ungefähr 805 nm aufzuweisen. Dann werden Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von ungefähr 805 nm und Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von ungefähr 930 nm von einer Lichtquellenvorrichtung im Zeitmultiplex auf ein Objekt angewendet. Ein Signal eines Bildes des Objekts, das von einem CCD aufgenommen wird, wird in einen Prozessor in der Infrarot-Endoskopvorrichtung eingegeben. Für eine solche Infrarot-Endoskopvorrichtung wurde eine Vorrichtung vorgeschlagen, die einen Prozessor enthält, der dazu eingerichtet ist, ein Bild mit ungefähr einer Wellenlänge von 805 nm einem Grün-Signal (G) zuzuordnen und ein Bild mit ungefähr einer Wellenlänge von 935 nm einem Blau-Signal (B) zuzuordnen und das Grün-Signal (G) und das Blau-Signal (B) an einen Bildschirm auszugeben. Da ein Bild aus Infrarotlicht mit ungefähr 805 nm, das von ICG größtenteils absorbiert wird, grün zugeordnet ist, kann ein Chirurg ein resultierendes Infrarotbild mit gutem Kontrast beobachten, wenn ICG verabreicht wird.
Zum Beispiel führt ein Chirurg bei einer endoskopischen submukosalen Dissektion (nachstend als „ESD“ bezeichnet), um eine submukosale Schicht, in der eine Läsion vorhanden ist, unter Verwendung eines Endoskops zu analysieren und zu resezieren, eine Behandlung wie etwa eine Dissektion durch, während er eine Position eines relativ dicken Blutgefäßes in einer Schleimhaut ermittelt, um es zu vermeiden, ein solches Blutgefäß, z.B. mit einem elektrischen Skalpell durchzuschneiden. Blutgefäße, die wahrscheinlich starke Blutungen verursachen, verlaufen von der submukosalen Schicht zur zugehörigen Muskelschicht. Jedes Mal, wenn bei einem Vorgang, wie etwa ESD, eine starke Blutung auftritt, ist es erforderlich die Blutung zu stoppen, was zu einer Verlängerung des Vorgangs führt.
Um die Lage eines Blutgefäßes unter Verwendung der oben erwähnten Infrarot-Endoskopvorrichtung wie oben beschrieben zu bestimmen, sind jedoch komplizierte Tätigkeiten der intravenösen Injektion eines medizinischen Mittels, wie etwa ICG erforderlich.
Die oben beschriebene Infrarot-Endoskopie-Vorrichtung weist außerdem das Problem auf, dass Blutgefäße in einem Bild unscharf sind, da die Wellenlängen des Beleuchtungslichts Wellenlängen des Nahinfrarotlichts sind.
Daher wurden, wie in der Offenbarung der internationalen Patentveröffentlichung Nr. 2013/145407 Endoskopvorrichtungen vorgeschlagen, die in der Lage sind, ein Blutgefäß in einem tiefen Teil einer Schleimhaut ohne komplizierte Tätigkeiten des Verabreichens eines medizinischen Mittels deutlich darzustellen, indem ein Bildsignal eines Wellenlängenbands, das eine spektrale Spitzenwellenlänge in einem Bereich von 585 nm bis 615 nm aufweist, erzeugt wird, und ein Bild auf der Grundlage des Bildsignals angezeigt wird.
Eine Endoskopvorrichtung gemäß einem solchen Vorschlag kann die Anzeige auf einem Bildschirm auf eine Art und Weise vorsehen, dass eine Stelle, die eine Blutung verursacht, das heißt eine Blutungsstelle, angesehen werden kann, wenn eine Schleimhaut mit Blut bedeckt ist.
Herkömmlich ist jedoch nur ein Wellenlängenband vorhanden, das es ermöglicht, eine Anzeige auf einem Bildschirm auf eine Art und Weise vorzusehen, dass eine Stelle, die eine Blutung verursacht, das heißt eine Blutungsstelle, deutlich gesehen werden kann, ein Wellenlängenband, das eine spektrale Spitzenwellenlänge in einem Bereich von 585 nm bis 615 nm aufweist.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bildverarbeitungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Anzeige auf einem Bildschirm auf eine Art und Weise vorzusehen, dass eine Stelle, die eine Blutung verursacht, das heißt eine Blutungsstelle, deutlich gesehen werden kann, wenn eine Schleimhaut mit Blut bedeckt ist, wobei ein Wellenlängenband verwendet wird, das nicht im Bereich von 585 nm bis 615 nm liegt.
Offenbarung der Erfindung
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Eine Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Bereichs-Extraktions-Abschnitt, der dazu eingerichtet ist, eine Eingabe eines ersten Bildsignals zu empfangen, das als Ergebnis des Erzeugens eines Bildes eines Objektes erhalten wird, das mit einem ersten Schmalbandlicht beleuchtet wird, das eine Wellenlänge umfasst, die von Blut in einem grünen Wellenlängenband minimal absorbiert wird, wobei das Bild des Objektes eine Blutungsstelle enthält, und einen Bloodpool-Bereich zu extrahieren, der eine Blutkonzentration aufweist, die kleiner ist als eine Blutkonzentration der Blutungsstelle in einem Bereich, der das Blut im ersten Bildsignal darstellt; und einen Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt, der dazu eingerichtet ist, einen Helligkeitswert des Bloodpool-Bereichs in entweder dem ersten Bildsignal oder dem zweiten Bildsignal zu erhöhen, das als Ergebnis des Erzeugens eines Bildes des Objektes erhalten wird, das mit zweitem Schmalbandlicht beleuchtet wird, dessen Wellenlänge kürzer ist und das von dem Blut mehr absorbiert wird als das erste Schmalbandlicht.
Figurenliste

1 ist eine Konfigurations-Darstellung, die eine Konfiguration einer Endoskopvorrichtung darstellt, die eine Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;
2 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Lichtabsorptions-Charakteristik von Blut und Wellenlängenbänder von abgestrahltem Licht von entsprechenden Lichtquellen in einem Blutungsstellen-Beobachtungsmodus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ist eine Darstellung, die eine Lichtdurchlässigkeits-Charakteristik eines Filters 35 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ist ein Blockdiagramm eines Bildverarbeitungsabschnitts für den Blutungsstellen-Beobachtungsmodus in einem Bildverarbeitungsschaltkreis gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine Darstellungzur Beschreibung von Änderungen eines Bildes, die durch Verarbeitung in einem Bildverarbeitungsschaltkreis 22 erzeugt werden, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Endoskopiebildes darstellt, das auf einem Bildschirm 15 im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus angezeigt wird, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Blockdiagramm eines Bildverarbeitungsabschnitts für einen Blutungsstellen-Beobachtungsmodus in einem Bildverarbeitungsschaltkreis 22 gemäß der Modifikation 1 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Darstellungzur Beschreibung der Bildverarbeitung in dem Bildverarbeitungsschaltkreis 22 gemäß der Modifikation 1 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist ein Blockdiagramm eines Bildverarbeitungsabschnitts für einen Blutungsstellen-Beobachtungsmodus in einem Bildverarbeitungsschaltkreis 22 gemäß der Modifikation 2 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine Darstellungzur Beschreibung der Bildverarbeitung in dem Bildverarbeitungsschaltkreis 22 gemäß der Modifikation 2 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine Konfigurations-Darstellung, die eine Konfiguration einer Endoskopvorrichtung darstellt, die eine Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;
12 ist eine Konfigurations-Darstellung, die eine Konfiguration einer Endoskopvorrichtung 1C darstellt, die eine Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;
13 ist eine Darstellung, die einen Aufbau eines Filters 53 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
14 ist eine Konfigurations-Darstellung, die eine Konfiguration einer Endoskopvorrichtung 1D darstellt, die eine Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält; und
15 ist eine Darstellung, die einen Aufbau eines Drehfilters 53A gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Beste Ausführungsweise der Erfindung
Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine Konfigurations-Darstellung, die eine Konfiguration einer Endoskopvorrichtung darstellt, die eine Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält.
Eine Endoskopvorrichtung 1 enthält ein starres Endoskop 11, einen Kamerakopf 12, einen Prozessor 13, eine Lichtquellenvorrichtung 14, einen Bildschirm 15 und eine Beobachtungsmodus-Umschalttaste 16. Der Kamerakopf 12 ist über ein Kabel 17 mit dem Prozessor 13 verbunden. Der Prozessor 13 ist über ein Kabel 18 mit der Lichtquellenvorrichtung 14 verbunden.
Das starre Endoskop 11 ist ein starres Endoskop, das einen länglichen Einführungsteil 11a, einen Griffteil 11b, der an einem proximalen Ende des Einführungsteils 11a vorgesehen ist, und einen Okularteil 11c umfasst, der an einem proximalen Endteil des Griffteils 11b vorgesehen ist. Ein Lichtleiter-Steckverbinder 11d ist am Griffteil 11b vorgesehen. Eine Linse 11e ist in dem Okularteil 11c enthalten. Ein Ende eines Lichtleiterkabels 19, das sich von der Lichtquellenvorrichtung 14 erstreckt, kann mit dem Lichtleiter-Steckverbinder 11d verbunden werden.
Ein Beobachtungsfenster (nicht gezeigt) und ein Beleuchtungsfenster (nicht gezeigt) sind an einem distalen Endteil des Einführungsteils 11a vorgesehen. Licht, das vom Beobachtungsfenster eintrifft, wird von der Linse 11e durch ein optisches System, wie etwa eine Stablinse, die im Innern des Einführungsteils 11a vorgesehen ist, ausgegeben. Beleuchtungslicht von der Lichtquellenvorrichtung 14 tritt in den Lichtleiter-Steckverbinder 11d durch einen Lichtleiter im Innern des Lichtleiterkabels 19 ein. Das Beleuchtungslicht, das in den Lichtleiter-Steckverbinder 11d eingetreten ist, wird vom Beleuchtungsfenster durch ein optisches System, wie etwa einen Lichtleiter, der im Innern des Einführungsteils 11a vorgesehen ist, ausgegeben.
Wie durch einen Pfeil gezeigt, kann der Okularteil 11c des starren Endoskops 11 am Kamerakopf 12 befestigt werden.
Der Kamerakopf enthält ein Linsensystem (nicht gezeigt) und einen Bildaufnahmeabschnitt 12a. Der Bildaufnahmeabschnitt 12a enthält eine Bildaufnahmevorrichtung 12b, die eine Lichtempfangsoberfläche aufweist, die Licht empfängt, das das Linsensystem durchlaufen hat und die dazu eingerichtet ist, die fotoelektrische Umwandlung eines Bildes des empfangenen Lichts durchzuführen.
Hier ist die Bildaufnahmevorrichtung 12b ein CMOS-Bildsensor, der einen Farbfilter auf dem Chip enthält. Der Farbfilter ist ein RGB-Filter, was die drei Primärfarben des Lichts sind.
Hier ist das starre Endoskop 11 vom Kamerakopf 12 getrennt, der die Bildaufnahmevorrichtung 12b enthält, aber das starre Endoskop 11 kann mit dem Kamerakopf 12 aus einem Stück bestehen. Daher bilden das starre Endoskop 11 und der Kamerakopf 12 ein Endoskop, das eine Bildaufnahmevorrichtung enthält.
Der Bildaufnahmeabschnitt 12a gibt über eine Signalleitung im Innern des Kabels 17 ein Bildaufnahmesignal an den Prozessor 13 aus.
Der Prozessor 13 ist eine Bildverarbeitungsvorrichtung, die eine Systemsteuereinheit 21 und einen Bildverarbeitungsschaltkreis 22 enthält.
Die Systemsteuereinheit 21 enthält eine Zentraleinheit (nachstehend als „CPU“ bezeichnet) ein ROM und ein RAM und führt die Steuerung des Bildaufnahmeabschnitts 12a des Kamerakopfs 12, des Bildverarbeitungsschaltkreises 22 und der Lichtquellenvorrichtung 14 durch. Softwareprogramme zum Vorsehen verschiedener Funktionen der Endoskopvorrichtung 1 sind im ROM gespeichert.
Der Prozessor 13 umfasst ein nicht dargestelltes Bedienfeld, und ein Benutzer, das heißt ein Chirurg, eine Krankenschwester oder dergleichen kann einen Betriebsmodus der Endoskopvorrichtung 1 einstellen oder ändern oder verschiedene Instruktionen vorsehen und verschiedene Einstellungen vornehmen, indem er das Bedienfeld und die Beobachtungsmodus-Umschalttaste 16 bedient.
Daher führt die Systemsteuereinheit 21 die Steuerung des Gesamtbetriebs der Endoskopvorrichtung 1 durch, indem die CPU ein Programm gemäß einer vom Benutzer vorgesehenen Instruktion aus dem ROM liest und das Programm ausführt, und führt die Steuerung des Bildaufnahmeabschnitts 12a und der Lichtquellenvorrichtung 14 gemäß einer vom Benutzer vorgesehenen Instruktion aus.
Der Bildverarbeitungsschaltkreis 22 empfängt ein Bildaufnahmesignal vom Bildaufnahmeabschnitt 12a und führt verschiedene Arten von Bildverarbeitung des Bildaufnahmesignals durch.
Die Endoskopvorrichtung 1 weist drei Beobachtungsmodi auf, hier einen Normallicht-Beobachtungsmodus, einen Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus und einen Blutungsstellen-Beobachtungsmodus.
Der Normallicht-Beobachtungsmodus ist ein Modus, in dem, wenn ein Objekt mit weißem Licht beleuchtet wird, Bilder des Objektes, die durch reflektiertes Licht von dem Objekt erhalten werden, erzeugt werden und Bildsignale des Bildes an den Bildschirm 15 ausgegeben werden.
Der Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus ist ein Modus, in dem ein Objekt mit einem oder zwei oder mehr vorher festgelegten Arten von Schmalbandlicht (hier zwei Arten von Schmalbandlicht) beleuchtet wird, Bilder des Objektes, die durch reflektiertes Licht von dem Objekt erhalten werden, erzeugt werden und Bildsignale der Bilder an den Bildschirm 15 ausgegeben werden. Der Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus wird benutzt, z.B. wenn Kapillargefäße im Oberflächen-Teil einer Schleimhaut beobachtet werden.
Der Blutungsstellen-Beobachtungsmodus ist ein Modus, in dem um eine Blutungsstelle eines Objektes anzuzeigen, das Objekt mit einem oder zwei oder mehr vorher festgelegten Arten von Schmalbandlicht (hier drei Arten von Schmalbandlicht) beleuchtet wird, ein Bild des Objektes, das durch reflektiertes Licht von dem Objekt erhalten wird, erzeugt wird und Bildsignale des Bildes an den Bildschirm 15 ausgegeben werden. Der Blutungsstellen-Beobachtungsmodus wird benutzt, eine Stelle zu erkennen, die eine Blutung verursacht, das heißt eine Blutungsstelle, wenn die Oberfläche einer Schleimhaut mit Blut bedeckt ist.
Die Beobachtungsmodus-Umschalttaste 16 ist mit der Systemsteuereinheit 21 verbunden. Der Benutzer kann einen gewünschten Beobachtungsmodus aus den drei Beobachtungsmodi auswählen, indem er die Beobachtungsmodus-Umschalttaste 16 betätigt.
Hier ist die Beobachtungsmodus-Umschalttaste 16 ein unabhängiges Bedienelement, kann aber im Bedienfeld (nicht gezeigt) des Prozessors 13 vorgesehen sein.
Ein Beobachtungsmodus-Signal, das einen über die Beobachtungsmodus-Umschalttaste 16 ausgewählten Beobachtungsmodus darstellt, wird in die Systemsteuereinheit 21 eingegeben. Die Systemsteuereinheit 21 liefert ein Steuersignal, das dem Beobachtungsmodus-Signal entspricht, an den Bildverarbeitungsschaltkreis 22.
Der Bildverarbeitungsschaltkreis 22 erzeugt Endoskopiebildsignale, indem er ein Bildaufnahmesignal auf der Grundlage des Steuersignals von der Systemsteuereinheit 21 verarbeitet, und gibt die Endoskopiebildsignale an den Bildschirm 15 aus. Mit anderen Worten führt der Bildverarbeitungsschaltkreis 22 die Bildverarbeitung entsprechend einem Beobachtungsmodus aus.
Die Lichtquellenvorrichtung 14 enthält einen Lichtquellen-Steuerschaltkreis 31, eine Vielzahl von (hier vier) Lichtquellen 32a, 32b, 32c, 32d, eine Vielzahl von (hier vier) Spiegeln 33a, 33b, 33c, 33d, eine Sammellinse 34, einen Filter 35 und einen Filter-Antriebsteil 36.
Der Lichtquellen-Steuerschaltkreis 31 enthält eine CPU, ein ROM und ein RAM und steuert die entsprechenden Abschnitte im Innern der Lichtquellenvorrichtung 14 auf der Grundlage eines Steuersignals, das über eine Signalleitung im Innern des Kabels 18 vom Prozessor 13 empfangen wird.
Die Lichtquelle 32a ist eine Leuchtdiode (nachstehend als „LED‟bezeichnet), die dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht abzustrahlen, das eine Mittenwellenlänge von 410 nm und eine Halbwertsbreite von 10 nm (V-LED) aufweist. Die Lichtquelle 32a ist ein Licht abstrahlendes Element, das dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht der Farbe violett abzustrahlen. Von der Lichtquelle 32a abgestrahltes Licht wird von den blauen Teilen des Farbfilters der Bildaufnahmevorrichtung 12b des Bildaufnahmeabschnitts 12a durchgelassen. Mit anderen Worten emittiert die Lichtquelle 32a Schmalbandlicht NBL1 mit einer Mittenwellenlänge von 410 nm.
Die Lichtquelle 32b ist eine LED, die dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht abzustrahlen, das eine Mittenwellenlänge von 460 nm und eine Halbwertsbreite von 10 nm (B-LED) aufweist. Die Lichtquelle 32b ist ein Licht abstrahlendes Element, das dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht der Farbe blau abzustrahlen. Von der Lichtquelle 32b abgestrahltes Licht wird von den blauen Teilen des Farbfilters der Bildaufnahmevorrichtung 12b des Bildaufnahmeabschnitts 12a durchgelassen. Mit anderen Worten emittiert die Lichtquelle 32b Schmalbandlicht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm.
Die Lichtquelle 32c ist eine LED, die dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht abzustrahlen, das eine Mittenwellenlänge von 540 nm und eine Halbwertsbreite von 30 nm (G-LED) aufweist. Die Lichtquelle 32c ist ein Licht abstrahlendes Element, das dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht der Farbe grün abzustrahlen. Von der Lichtquelle 32c abgestrahltes Licht wird von den grünen Teilen des Farbfilters der Bildaufnahmevorrichtung 12b des Bildaufnahmeabschnitts 12a durchgelassen. Mit anderen Worten emittiert die Lichtquelle 32c Schmalbandlicht NBL3 mit einer Mittenwellenlänge von 540 nm.
Die Lichtquelle 32d ist eine LED, die dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht abzustrahlen, das eine Mittenwellenlänge von 630 nm und eine Halbwertsbreite von 10 nm (R-LED) aufweist. Die Lichtquelle 32d ist ein Licht abstrahlendes Element, das dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht der Farbe rot abzustrahlen. Von der Lichtquelle 32d abgestrahltes Licht wird von den roten Teilen des Farbfilters der Bildaufnahmevorrichtung 12b des Bildaufnahmeabschnitts 12a durchgelassen. Mit anderen Worten emittiert die Lichtquelle 32d Schmalbandlicht NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm.
Obwohl jede der Lichtquellen hier eine LED ist, kann jede von allen oder ein Teil der Vielzahl von Lichtquellen eine Kombination aus einer Laserdiode und einem Leuchtstoff sein.
Jeder der Spiegel 33a, 33b, 33c, 33d (nachstehend als „Spiegel 33“ bezeichnet, wenn auf die vier Spiegel oder einen beliebigen der vier Spiegel Bezug genommen wird) ist ein dichroitischer Spiegel.
Der Spiegel 33a ist ein optisches Material, das dazu eingerichtet ist, das Schmalbandlicht NBL1, das eine Mittenwellenlänge von 410 nm aufweist, über eine Spiegelfläche im Innern zu reflektieren und Licht anderer Wellenlängen durchzulassen.
Der Spiegel 33b ist ein optisches Material, das dazu eingerichtet ist, das Schmalbandlicht NBL2, das eine Mittenwellenlänge von 460 nm aufweist, über eine Spiegelfläche im Innern zu reflektieren und Licht anderer Wellenlängen durchzulassen.
Der Spiegel 33c ist ein optisches Material, das dazu eingerichtet ist, das Schmalbandlicht NBL3, das eine Mittenwellenlänge von 540 nm aufweist, über eine Spiegelfläche im Innern zu reflektieren und Licht anderer Wellenlängen durchzulassen.
Der Spiegel 33d ist ein optisches Material, das dazu eingerichtet ist, das Schmalbandlicht NBL4, das eine Mittenwellenlänge von 630 nm aufweist, über eine Spiegelfläche im Innern zu reflektieren und Licht anderer Wellenlängen durchzulassen.
Daher wird das von der Lichtquelle 32a abgestrahlte Schmalbandlicht NBL1 von dem Spiegel 33a reflektiert und läuft dann in Richtung der Sammellinse 34. Das von der Lichtquelle 32b abgestrahlte Schmalbandlicht NBL2 wird von dem Spiegel 33b reflektiert und vom Spiegel 33a durchgelassen und läuft dann in Richtung der Sammellinse 34. Das von der Lichtquelle 32c abgestrahlte Schmalbandlicht NBL3 wird von dem Spiegel 33c reflektiert und von den Spiegeln 33a und 33b durchgelassen und läuft dann in Richtung der Sammellinse 34. Das von der Lichtquelle 32d abgestrahlte Schmalbandlicht NBL4 wird von dem Spiegel 33d reflektiert und von den Spiegeln 33a, 33b und 33c durchgelassen und läuft dann in Richtung der Sammellinse 34.
Die Sammellinse 34 sammelt Licht von den vier Spiegeln 33a bis 33d auf einer proximalen Endfläche des Lichtleiters im Innern des Lichtleiterkabels 19. Das Licht von der Sammellinse 34 wird von einer distalen Endfläche des Lichtleiters im Innern des Lichtleiterkabels 19 ausgegeben und wird über den Lichtleiter-Steckverbinder 11d an das starre Endoskop 11 geliefert. Das in den Lichtleiter-Steckverbinder 11d eingegebene Licht wird als Beleuchtungslicht aus dem Beleuchtungsfenster am Einführungsteil 11a ausgegeben.
Der Filter 35 ist auf der Abstrahlungsseite der Lichtquelle 32c auf eine Weise angeordnet, dass der Filter 35 zwischen die Lichtquelle 32c und den Spiegel 33c eingefügt sein kann. Der Filter 35 lässt nur Schmalbandlicht NBL31 eines vorher festgelegten Wellenlängenbandes durch, hier ein Wellenlängenband mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm und einer Halbwertsbreite von 10 nm.
Hier muss die Mittenwellenlänge nur in einen Bereich von 505 nm bis 515 nm fallen.
Der Filter 35 kann durch den Filter-Antriebsteil 36 entweder in eine Position auf einem optischen Pfad von Licht, das von der Lichtquelle 32c abgestrahlt wird, oder in eine Position, die vom optischen Pfad entfernt ist, bewegt werden.
Der Filter-Antriebsteil 36 umfasst einen Antriebsmechanismus, wie etwa einen elektromagnetischen Aktor, und ändert eine Position des Filters 35 als Reaktion auf ein Steuersignal vom Lichtquellen-Steuerschaltkreis 31.
Im Normallicht-Beobachtungsmodus und im Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus wird, wie durch die durchgezogene Linie in 1 gezeigt, der Filter 35 so bewegt, dass er von der Position zurückgezogen wird, die von dem optischen Pfad des von der Lichtquelle 32c abgestrahlten Lichts entfernt ist. Im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus wird, wie durch die abwechselnd lang und zweimal kurz gestrichelte Linie in 1 angezeigt, der Filter 35 so bewegt, dass er an der Position des optischen Pfades des von der Lichtquelle 32c abgestrahlten Lichts angeordnet ist.
Im Normallicht-Beobachtungsmodus wird Strom an die drei Lichtquellen 32b, 32c, 32d geliefert, um zu bewirken, dass das Schmalbandlicht NBL2, das Schmalbandlicht NBL3 und das Schmalbandlicht NBL4 gleichzeitig von der Lichtquellenvorrichtung 14 abgestrahlt wird.
Im Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus wird Strom an die beiden Lichtquellen 32a, 32c geliefert, um zu bewirken, dass das Schmalbandlicht NBL1 und das Schmalbandlicht NBL3 gleichzeitig von der Lichtquellenvorrichtung 14 abgestrahlt wird.
Im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus wird Strom an die drei Lichtquellen 32b, 32c, 32d geliefert, und der Filter 35 ist auf der Abstrahlungsseite der Lichtquelle 32c angeordnet, um zu bewirken, dass das Schmalbandlicht NBL2, das Schmalbandlicht NBL4 und das Schmalbandlicht NBL31, das eine Mittenwellenlänge von 515 nm aufweist, gleichzeitig von der Lichtquellenvorrichtung 14 abgestrahlt wird.
Hier kann im Normallicht-Beobachtungsmodus der Strom auch an die Lichtquelle 32a geliefert werden, um ein Objekt mit dem Schmalbandlicht NBL1 zusammen mit den oben erwähnten drei Arten von Schmalbandlicht NBL2, NBL3, NBL4 zu beleuchten.
2 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Lichtabsorptions-Charakteristik von Blut und Wellenlängenbänder von abgestrahltem Licht von entsprechenden Lichtquellen im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus darstellt.
2 zeigt die Lichtabsorptions-Charakteristik von arteriellem Blut, und die vertikale Achse in 2 stellt einen Grad der Absorption von Licht durch arterielles Blut dar, und die horizontale Achse stellt Wellenlängenbänder von jedem Lichttyp dar. Die durchgezogene Linie zeigt einen Graphen eines Grades der Absorption durch ursprüngliches arterielles Blut, das heißt arterielles Blut selbst, und die gestrichelte Linie zeigt einen Graphen eines Grades der Absorption durch arterielles Blut, das mit Wasser verdünnt ist. Hier ist ein Verhältnis von sauerstoffreichem Hämoglobin (HbO₂) zu sauerstoffarmem Hämoglobin (Hb) im arteriellen Blut HbO₂ : Hb = 97,5 : 2,5.
Der Graph G1 aus einer abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie zeigt eine Intensitätsverteilung von Beleuchtungslicht NBL2 eines Wellenlängenbandes mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm, der Graph G2 aus einer abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie zeigt eine Intensitätsverteilung von Beleuchtungslicht NBL31 eines Wellenlängenbandes mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm, und der Graph G3 aus einer abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linie zeigt eine Intensitätsverteilung von Beleuchtungslicht NBL4 eines Wellenlängenbandes mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm.
Wie in 2 gezeigt, sind die Lichtabsorptionseigenschaften von Hämoglobin im Blut von ursprünglichem arteriellem Blut und von mit Wasser verdünntem arteriellem Blut unterschiedlich, und insbesondere sind die Absorptionseigenschaften des Lichts NBL31 eines Wellenlängenbandes mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm gering, wie bei Licht eines Wellenlängenbandes mit einer Mittenwellenlänge von 600 nm, das herkömmlich zur Anzeige von Blutungsstellen verwendet wurde.
Die Lichtabsorptionseigenschaften von Hämoglobin im Blut von ursprünglichem arteriellem Blut und von mit Wasser verdünntem arteriellem Blut für das Licht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm sind unterschiedlich, die Absorptionseigenschaften des Lichts NBL2 eines Wellenlängenbandes mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm sind aber generell hoch. Daher ist ein Bild, das durch Licht mit einem Wellenlängenband mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm erzeugt wird, in seiner Gesamtheit dunkel, was dazu führt, dass nicht zwischen einem Bildbereich mit dem ursprünglichen arteriellen Blut und einem Bildbereich des mit Wasser verdünnten arteriellen Blutes unterschieden werden kann.
Andererseits sind die Lichtabsorptionseigenschaften von Hämoglobin im Blut von ursprünglichem arteriellem Blut und von mit Wasser verdünntem arteriellem Blut für das Licht NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm ebenfalls unterschiedlich, die Absorptionseigenschaften des Lichts NBL4 eines Wellenlängenbandes mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm sind aber generell gering. Daher sind Bilder, die durch das Licht NBL4 mit einem Wellenlängenband mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm erzeugt werden, in ihrer Gesamtheit hell, was dazu führt, dass nicht zwischen einem Bildbereich mit dem ursprünglichen arteriellen Blut und einem Bildbereich des mit Wasser verdünnten arteriellen Blutes unterschieden werden kann.
Wie oben beschrieben, sind die Lichtabsorptionseigenschaften von Hämoglobin im Blut von ursprünglichem arteriellem Blut und von mit Wasser verdünntem arteriellem Blut für das Licht NBL31 mit einem Wellenlängenband mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm nicht die gleichen wie die Absorptionseigenschaften von Licht eines Wellenlängenbandes mit einer Mittenwellenlänge von 600 nm, sind aber auf eine Weise verringert, die im Wesentlichen gleich den Absorptionseigenschaften des Lichts eines Wellenlängenbandes mit einer Mittenwellenlänge von 600 nm ist. Die Absorptionseigenschaften von Hämoglobin für das Licht NBL31 mit einem Wellenlängenband mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm sind nicht so gering, wie die Absorptionseigenschaften des Lichts mit einem Wellenlängenband mit einer Mittenwellenlänge von 600 nm.
Daher ermöglicht eine Erhöhung der Helligkeit eines Bildes, das durch das Licht NBL31 mit einem Wellenlängenband mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm erzeugt wird, das Vorsehen eines Bildes mit hohem Kontrast, bei dem ein Bildbereich des ursprünglichen arteriellen Blutes und ein Bildbereich des mit Wasser verdünnten arteriellen Blutes voneinander unterschieden werden kann.
3 ist eine Abbildung, die eine Lichtdurchlässigkeits-Charakteristik des Filters 35 darstellt.
Der Filter 35 ist ein Filter, der dazu eingerichtet ist, nur das Schmalbandlicht NBL31, das eine Mittenwellenlänge von 515 nm aufweist, im Schmalbandlicht NBL3, das eine Mittenwellenlänge von 540 nm aufweist, durchzulassen. In 3 stellt die horizontale Achse Wellenlängenbänder dar, und die vertikale Achse stellt die Lichtdurchlässigkeit T dar.
Die Lichtquelle 32c emittiert das Schmalbandlicht NBL3 mit einer Mittenwellenlänge von 540 nm, wie durch die gestrichelte Linie in 3 gezeigt, aber wenn das Schmalbandlicht NBL3 durch den Filter 35 durchgelassen wird, wird das Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm und einer Halbwertsbreite von ±10 nm, wie durch die durchgezogene Linie in 3 gezeigt, von dem Filter 35 ausgegeben.
Daher wird das von der Lichtquelle 32a abgestrahlte Licht das Schmalbandlicht NBL31, nachdem das Licht von dem Filter 35 durchgelassen wurde.
Hier ist der Filter 35, der dazu eingerichtet ist, nur das Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm durchzulassen, so angeordnet, dass er in der Lage ist, in den optischen Pfad zwischen der Lichtquelle 32c und dem Spiegel 33c einzutreten oder sich aus ihm zurückzuziehen; wie durch die abwechselnd lang und zweimal kurz gestrichelte Linie in 1 angezeigt, kann jedoch ein trimodaler Filter 37, der dazu eingerichtet ist, das Schmalbandlicht NBL2, das Schmalbandlicht NBL31 und das Schmalbandlicht NBL4 durchzulassen, so angeordnet sein, dass er in der Lage ist, in den optischen Pfad vom Spiegel 33a einzutreten oder sich aus dem optischen Pfad vom Spiegel 33a zwischen dem Spiegel 33a und der Sammellinse 34 zurückzuziehen. Der trimodale Filter 37 wird von einem Filter-Antriebsteil (nicht gezeigt) so angetrieben, dass er im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus zwischen dem Spiegel 33a und der Sammellinse 34 angeordnet ist.
Wie oben beschrieben umfasst die Lichtquellenvorrichtung 14: die Lichtquelle 32c, die ein Licht abstrahlendes Element ist, das dazu eingerichtet ist, Licht eines grünen Wellenlängenbandes abzustrahlen; den Filter 35a, der dazu eingerichtet ist, nur Schmalbandlicht NBL31 durchzulassen, das eine Wellenlänge umfasst, die von Blut in dem Licht des grünen Wellenlängenbandes minimal absorbiert wird, und das Schmalbandlicht NBL3 lauszugeben; die Lichtquelle 32b, die ein Licht abstrahlendes Element ist, das dazu eingerichtet ist, das Schmalbandlicht NBL2 abzustrahlen, dessen Wellenlänge kürzer ist und das von Blut mehr absorbiert wird als das grüne Wellenlängenband; und die Lichtquelle 32d, die ein Licht abstrahlendes Element ist, das dazu eingerichtet ist, das Schmalbandlicht NBL4 abzustrahlen, dessen Wellenlänge größer ist und das von Blut weniger absorbiert wird als das grüne Wellenlängenband.
Mit erneutem Bezug zurück auf 1 führt der Bildverarbeitungsschaltkreis 22 die Verarbeitung eines Bildaufnahmesignals von dem Bildaufnahmeabschnitt 12a entsprechend der Einstellungen, die von einem Chirurgen, der ein Benutzer ist, vorgenommen wurden, und des Beobachtungsmodus durch.
Im Normallicht-Beobachtungsmodus verarbeitet der Bildverarbeitungsschaltkreis 22 ein Bildaufnahmesignal vom Bildaufnahmeabschnitt 12a, um drei RGB-Bilder zu erzeugen, und gibt die drei Bilder an drei Farbkanäle, B, G und R, des Bildschirms 15 aus, und somit wird, wenn ein Objekt mit weißem Licht beleuchtet wird, ein Endoskopie-Bild auf dem Bildschirm 15 dargestellt. Wie oben beschrieben, wird im Normallicht-Beobachtungsmodus das Objekt mit Licht aus den drei Lichtquellen 32b, 32c, 32d beleuchtet.
Im Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus verarbeitet der Bildverarbeitungsschaltkreis 22 ein Bildaufnahmesignal vom Bildaufnahmeabschnitt 12a, um zwei Bilder, B und G, zu erzeugen, und gibt die beiden Bilder an die drei Farbkanäle des Bildschirms 15 aus, wobei das B-Bild den Kanälen B und G des Bildschirms 15 zugeordnet ist, und das G-Bild dem Kanal R zugeordnet ist, und somit wird, wenn das Objekt mit vorher festgelegtem Schmalbandlicht beleuchtet wird, ein Endoskopie-Bild auf dem Bildschirm 15 dargestellt. Wie oben beschrieben, wird im Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus das Objekt mit Licht aus den beiden Lichtquellen 32a, 32c beleuchtet.
Im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus verarbeitet der Bildverarbeitungsschaltkreis 22 ein Bildaufnahmesignal vom Bildaufnahmeabschnitt 12a, um drei Bilder, B, G und R, zu erzeugen, und gibt die drei Bilder an die drei Farbkanäle des Bildschirms 15 aus, wobei das B-Bild dem Kanal B des Bildschirms 15 zugeordnet ist, das G-Bild dem Kanal G zugeordnet ist, und das R-Bild dem Kanal R des Bildschirms 15 zugeordnet ist, und es wird ein Endoskopie-Bild mit einer hervorgehobenen Blutungsstelle auf dem Bildschirm 15 dargestellt. Wie oben beschrieben, wird im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus das Objekt mit Licht aus den drei Lichtquellen 32b, 32c, 32d beleuchtet, aber Licht aus der Lichtquelle 32c wird durch den Filter 35 zum Schmalbandlicht NBL31 gemacht, das eine Mittenwellenlänge von 515 nm aufweist, und wird dann an das Objekt geliefert.
Da die Bildverarbeitung im Normallicht-Beobachtungsmodus und im Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus allgemein bekannt ist, wird hier die Bildverarbeitung im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus beschrieben.
4 ist ein Blockdiagramm eines Bildverarbeitungsabschnitts für einen Blutungsstellen-Beobachtungsmodus in dem Bildverarbeitungsschaltkreis. 4 zeigt Verarbeitungsblöcke für den Blutungsstellen-Beobachtungsmodus allein und eine Darstellung von Verarbeitungsblöcken usw. für andere Beobachtungsmodi ist weggelassen.
In dem Bildverarbeitungsschaltkreis 22 werden drei Bilder BP, GP, RP, die blauen, grünen und roten Farbfiltern im Farbfilter im Bildaufnahmeabschnitt 12a entsprechen, aus dem Bildaufnahmesignal vom Bildaufnahmeabschnitt 12a erzeugt.
Das erste Bild BP, das dem blauen Farbfilter entspricht, ist ein Bild, das aus reflektiertem Licht des Schmalbandlichts NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm erzeugt wird.
Das zweite Bild GP, das dem grünen Farbfilter entspricht, ist ein Bild, das aus reflektiertem Licht des Schmalbandlichts NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm erzeugt wird.
Das dritte Bild RP, das dem roten Farbfilter entspricht, ist ein Bild, das aus reflektiertem Licht des Schmalbandlichts NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm erzeugt wird.
Der Bildverarbeitungsschaltkreis 22 umfasst drei Verstärkungseinstellungsabschnitte 41, 42, 43, einen Subtraktionsabschnitt 44, einen Bereichs-Extraktions-Abschnitt 45 und einen Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46.
Die Verstärkungseinstellungsabschnitte 41, 42, 43 sind Schaltkreise, die gestaltet sind, jeweils die Helligkeiten des ersten Bildes BP, des zweiten Bildes GP und des dritten Bildes RP dem Beobachtungsmodus entsprechend einzustellen. In dem Verstärkungseinstellungsab schnitt 41, 42, 43 werden die Helligkeiten von zwei oder drei Bildern aus dem ersten Bild BP, dem zweiten Bild GP und dem dritten Bild RP so eingestellt, dass sie jeweils mittlere Helligkeitswerte aufweisen, die im Wesentlichen einander gleich sind. Die Verstärkungseinstellungsabschnitte 41, 42, 43 geben ein erstes Bild BPa, ein zweites Bild GPa und ein drittes Bild RPa mit den jeweils eingestellten Helligkeiten aus.
Der Subtraktionsabschnitt 44 ist ein Schaltkreis, der dazu eingerichtet ist, das erste Bild BPa vom zweiten Bild GPa zu subtrahieren und ein Differenzbild (GPa - BPa) für das zweite Bild GPa und das erste Bild BPa auszugeben. Das Differenzbild (GPa - BPa) wird erzeugt, indem Bildpunktwerte jeweiliger Bildpunkte im ersten Bild GPa von Bildpunktwerten der entsprechenden Bildpunkte im zweiten Bild GPa subtrahiert werden.
Das Differenzbild (GPa - BPa) gibt eine Differenz zwischen dem ersten Bild BPa und dem zweiten Bild GPa an. Ein Maß für die Differenz zwischen dem ersten Bild BPa und dem zweiten Bild GPa wird durch Differenzen zwischen jeweiligen Bildpunkten in einem Bildsignal des ersten Bildes BPa und jeweiligen Bildpunkten in einem Bildsignal des zweiten Bildes GPa dargestellt.
Der Bereichs-Extraktions-Abschnitt 45 empfängt eine Eingabe eines Bildsignals, das als ein Ergebnis davon erhalten wird, dass ein Bild eines Objekts erzeugt wird, das mit dem Schmalbandlicht NBL31 beleuchtet wird, das eine Wellenlänge enthält, die von Blut im grünen Wellenlängenband minimal absorbiert wird, wobei das Bild des Objektes eine Blutungsstelle enthält, und extrahiert einen Bloodpool-Bereich, der eine Blutkonzentration aufweist, die geringer ist als eine Blutkonzentration der Blutungsstelle in einem Bereich, der Blut im Bildsignal darstellt.
Hier ist der Bereichs-Extraktions-Abschnitt 45 ein Schaltkreis, der dazu eingerichtet ist, aus dem Differenzbild vom Subtraktionsabschnitt 44 einen Bereich zu extrahieren, der Bildpunkte enthält, die einen Bildpunkt-Wert aufweisen, der gleich oder größer einem vorher festgelegten Bildpunkt-Wert ist.
Mit anderen Worten empfängt der Bereichs-Extraktions-Abschnitt 45 eine Eingabe eines Bildsignals, das eine Vielzahl von Bildpunkten umfasst, als Bildsignal des ersten Bildes BPa, empfängt eine Eingabe eines Bildsignals, das eine Vielzahl von Bildpunkten umfasst, als Bildsignal des zweiten Bildes GPa, berechnet Bildpunkt für Bildpunkt Maße der Differenzen, die Differenzen zwischen jeweiligen Bildpunkten im Bildsignal des zweiten Bildes GPa und der entsprechenden Bildpunkte im Bildsignal des ersten Bildes BPa darstellen, und extrahiert einen Bereich an Bildpunkten, bei dem die jeweiligen Maße der Differenzen für die Bildpunkte einen Schwellwert überschreiten, um einen Bloodpool-Bereich in dem Bereich, der Blut darstellt, als Bloodpool-Bereich zu extrahieren.
Der Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46 bildet einen Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt, der ausgestaltet ist, einen Helligkeitswert des Bloodpool-Bereichs im zweiten Bild GPa zu erhöhen.
Hier ist der Helligkeitswert-Erhöhungs-Ab schnitt 46 ein Schaltkreis, der gestaltet ist, Bildpunkt-Werte zu vergrößern, das heißt, Helligkeitswerte eines Bildes des Bereichs, der vom Bereichs-Extraktions-Abschnitt 45 extrahiert wurde (nachstehend als „Bild des extrahierten Bereichs“ bezeichnet), so dass sie im Wesentlichen gleich den Helligkeitswerten eines Bereichs im dritten Bild RPa sind, wobei der Bereich dem extrahierten Bereich ER entspricht.
Obwohl der extrahierte Bereich ER hier durch Subtraktions-Verarbeitung extrahiert wird, die vom Subtraktionsabschnitt 44 ausgeführt wird, kann der extrahierte Bereich ER dadurch extrahiert werden, dass durch Divisions-Verarbeitung bestimmt wird, ob ein Verhältnis zwischen Bildpunkt-Werten von einander entsprechenden Bildpunkten gleich ist oder größer oder gleich oder kleiner ist als ein vorher festgelegter Wert oder nicht.
Das erste Bild BPa, das der Verstärkungseinstellung im Verstärkungseinstellungsabschnitt 41 unterzogen wurde, wird dem blauen Kanal (B) des Bildschirms 15 zugeordnet.
Ein kombiniertes Bild GPb, das durch Kombination des Bildes des extrahierten Bereichs ER mit durch den Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46 erhöhtem Helligkeitswert und eines Bildes des Bereichs, der nicht der extrahierte Bereich ER im zweiten Bild GPa ist, wird dem grünen Kanal (G) des Bildschirms 15 zugeordnet.
Wie oben beschrieben, wird das Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm mehr absorbiert als das Schmalbandlicht mit einer Mittenwellenlänge von 600 nm, wie in 2 gezeigt, und verursacht somit, dass ein Bild eines Bereichs von mit Wasser gemischtem Blut dunkler wird. Daher sind die Bildpunkt-Werte der Vielzahl von Bildpunkten im extrahierten Bereich ER im zweiten Bild GPa durch den Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46 erhöht.
Mit anderen Worten erzeugt der Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46 ein Pseudo-Bild des extrahierten Bereichs unter Verwendung von Schmalbandlicht mit einer Mittenwellenlänge von 600 nm, indem er die Helligkeitswerte der Vielzahl von Bildpunkten des extrahierten Bereichs ER im zweiten Bild GPa erhöht.
Das dritte Bild RPa, das der Verstärkungseinstellung durch den Verstärkungseinstellungsab schnitt 43 unterzogen wurde, wird dem roten Kanal (R) des Bildschirms 15 zugeordnet.
Mit anderen Worten bilden die Verstärkungseinstellungsabschnitte 41, 43 und der Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46 einen Bilderzeugungsabschnitt, der dazu eingerichtet ist, Bildsignale zu erzeugen, in denen das Bildsignal des ersten Bildes BPa, das Bildsignal des kombinierten Bildes GPb und das Bildsignal des dritten Bildes RPa jeweils verschiedenen Farben zugeordnet sind.
5 ist ein Diagramm zur Beschreibung von Änderungen eines Bildes, die durch Verarbeitung in dem Bildverarbeitungsschaltkreis 22 erzeugt werden.
Aus den ersten, zweiten und dritten Bildern BPa, GPa, RPa, die der Verstärkungseinstellung durch die drei Verstärkungseinstellungsabschnitte 41, 42, 43 unterzogen werden, werden das zweite Bild GPa und das erste Bild BPa der Subtraktions-Verarbeitung durch den Subtraktionsabschnitt 44 unterzogen, um ein Differenzbild (GPa - BPa) zu erzeugen.
Das Differenzbild (GPa - BPa) wird in den Bereichs-Extraktions-Abschnitt 45 eingegeben, und der Bereichs-Extraktions-Abschnitt 45 bestimmt, ob Bildpunkt-Werte jedes Bildpunkts im Differenzbild P21 gleich oder größer ist als ein vorher festgelegter Schwellwert, um einen extrahierten Bereich ER zu erhalten.
Der Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46 erzeugt ein Bereichsbild AR, bei dem nur Bildpunkt-Werte einer Vielzahl von Bildpunkten im extrahierten Bereich ER erhöht sind, so dass sie im Wesentlichen gleich Bildpunkt-Werten sind, zum Beispiel ein Mittelwert der Bildpunkt-Werte einer Vielzahl von Bildpunkten in einem Bereich im dritten Bild RPa, wobei der Bereich dem extrahierten Bereich ER entspricht. Ferner führt der Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46 die Erzeugung und Ausgabe eines kombinierten Bildes GPb durch, das durch Kombinieren des erzeugten Bereichsbildes AR mit einem Bild eines Bereichs, der nicht der extrahierte Bereich ER ist, im zweiten Bild GPa erhalten wird. Mit anderen Worten bleiben Bildpunkt-Werte von Bildpunkten in einem Bereich, der nicht der extrahierte Bereich ER ist, im kombinierten Bild GPb unkorrigiert und sind gleich Bildpunkt-Werten von Bildpunkten im zweiten Bild GPa.
Ein Bildsignal des ersten Bildes BPa wird dem blauen Kanal (B) des Bildschirms 15 zugeordnet, ein Bildsignal des kombinierten Bildes GP2b wird dem grünen Kanal (G) des Bildschirms 15 zugeordnet, und ein Bildsignal des dritten Bildes RPa wird dem roten Kanal (R) des Bildschirms 15 zugeordnet, und die Bildsignale werden an den Bildschirm 15 ausgegeben.
Wie oben beschrieben erzeugt der Prozessor 13 aus einem Bildaufnahmesignal, das von der Bildaufnahmevorrichtung 12b ausgegeben wird, beim Empfangen von reflektiertem Licht von einem Objekt, das mit dem Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm, dem Wellenlängenband NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm und dem Wellenlängenband NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm beleuchtet wird, ein Bildsignal eines zweiten Bildes GPa des Objektes, das mit dem Schmalbandlicht NBL31 beleuchtet wird, wobei das zweite Bild GPa des Objektes eine Blutungsstelle in einem Bereich enthält, der Blut darstellt, ein Bildsignal eines ersten Bildes BPa des Objektes, das mit dem Wellenlängenband NBL2 beleuchtet wird, und ein Bildsignal eines dritten Bildes RPa des Objektes, das mit dem Wellenlängenband NBL4 beleuchtet wird, extrahiert einen Bloodpool-Bereich, der eine Blutkonzentration aufweist, die kleiner ist als die Blutkonzentration der Blutungsstelle in dem Bildsignal des zweiten Bildes GPa, erhöht einen Helligkeitswert des extrahierten Bloodpool-Bereichs und gibt das Bildsignal des ersten Bildes BPa, ein Bildsignal eines kombinierten Bildes GPb und das Bildsignal des dritten Bildes RPa aus.
6 ist eineAbbildung, die ein Beispiel eines Endoskopiebildes darstellt, das auf dem Bildschirm 15 im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus angezeigt wird. Wenn die Endoskopvorrichtung 1 in den Blutungsstellen-Beobachtungsmodus geschaltet wurde, um eine Schleimhaut zu beobachten, die teilweise mit Blut bedeckt ist, wird ein Endoskopiebild EI, wie in 6 gezeigt, auf dem Bildschirm 15 angezeigt.
Im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus werden Bildpunkt-Werte des extrahierten Bereichs ER von dem Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46 erhöht, und somit wird ein Bereich BW gelb, ohne rot zu werden, und somit wird in dem Endoskopiebild EI, das auf dem Bildschirm 15 angezeigt wird, ein Blutungsstellen-Bereich BC in rot angezeigt, der Bereich BW, in dem Blut, Wasser, usw. gemischt sind, wird in gelb angezeigt, und ein Schleimhaut-Bereich TS, der nicht mit Blut bedeckt ist, wird in weiß angezeigt.
Wenn die Bildpunkt-Werte des extrahierten Bereichs ER nicht erhöht sind, wird der Bereich BW, in dem Blut, Wasser, usw. gemischt sind, ebenfalls rötlich und es fehlt ihm Kontrast zum Blutungsstellen-Bereich BC.
Daher kann im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus ein Benutzer den Blutungsstellen-Bereich BC in der mit Blut bedeckten Schleimhaut deutlich sehen.
Da ein Bild eines Objektes mittels einer gleichzeitigen Beleuchtung unter Verwendung von Schmalbandlicht mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm anstelle von 600 nm und mit der Bildaufnahmevorrichtung 12b, die ein Farbfilter enthält, im Gegensatz zu dem Fall eines herkömmlichen bildsequenziellen Bildaufnahmeverfahrens aufgezeichnet werden kann, tritt in einem Endoskopiebild keine Farbverschiebung auf.
Als Nächstes sind Modifikationen beschrieben.
(Modifikation 1)
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform der Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt ein zweites Bild GPa der Helligkeitswert-Erhöhungs-Verarbeitung aussetzt, kann der Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt gestaltet sein, ein erstes Bild BPa der Helligkeitswert-Erhöhungs-Verarbeitung auszusetzen.
Die Beschreibung der Modifikation 1 wird nachstehend nur für Komponenten angegeben, dies sich von Komponenten der oben beschriebenen Ausführungsform unterscheiden.
7 ist ein Blockdiagramm eines Bildverarbeitungsabschnitts für einen Blutungsstellen-Beobachtungsmodus in einem Bildverarbeitungsschaltkreis gemäß der Modifikation 1. 8 ist ein Diagramm zur Beschreibung der Bildverarbeitung in dem Bildverarbeitungsschaltkreis 22 gemäß der Modifikation 1.
Ein Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46A erzeugt ein Bereichsbild AR1, bei dem nur Bildpunkt-Werte eines extrahierten Bereichs ER in einem ersten Bild BPa erhöht sind, so dass sie im Wesentlichen gleich Bildpunkt-Werten sind, zum Beispiel ein Mittelwert von Bildpunkt-Werten einer Vielzahl von Bildpunkten in einem Bereich in einem dritten Bild RPa, wobei der Bereich dem extrahierten Bereich ER entspricht. Ferner führt der Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46A die Erzeugung und Ausgabe eines kombinierten Bildes GPb1 durch, das durch Kombinieren des Bereichsbildes AR1 mit den im ersten Bild BPa erhöhten Bildpunkt-Werten und einem Bild eines Bereichs, der nicht der extrahierte Bereich ER ist, im zweiten Bild GPa erhalten wird. Mit anderen Worten bleiben in dem kombinierten Bild GPb1 Bildpunkt-Werte von Bildpunkten in dem Bereich, der nicht der extrahierte Bereich ER ist, unkorrigiert und sind gleich Bildpunkt-Werten von Bildpunkten in dem zweiten Bild GPa.
Mit anderen Worten erhöht der Helligkeitswert-Erhöhungs-Ab schnitt 46A Helligkeitswerte eines Bloodpool-Bereichs in einem Bildsignal eines Objektes, das mit zweitem Schmalbandlicht NBL2 beleuchtet wird, dessen Wellenlänge kürzer ist und das mehr von Blut absorbiert wird als Schmalbandlicht NBL31.
Wie in 2 beschrieben, wird das Schmalbandlicht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm mehr absorbiert als das Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm, und Helligkeitswerte des Bereichsbildes AR1 im ersten Bild BPa sind somit kleiner, und daher sind die Verstärkungen des Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitts 46A größer als die Verstärkungen in der oben beschriebenen Ausführungsform.
Modifikation 1 ermöglicht auch das Vorsehen von Wirkungen, die den Wirkungen der oben beschriebenen Ausführungsform ähnlich sind.
(Modifikation 2)
Obwohl in Modifikation 1 der Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46A ein erstes Bild BPa einer Helligkeitswert-Erhöhungs-Verarbeitung unterzieht, kann der Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt gestaltet sein, ein Bild eines extrahierten Bereichs ER in einem zweiten Bild GPa durch ein Bild eines Bereichs in einem dritten Bild RPa zu ersetzen, wobei der Bereich dem extrahierten Bereich ER entspricht.
Die Beschreibung der Modifikation 2 wird nachstehend nur für Komponenten angegeben, dies sich von Komponenten der oben beschriebenen Ausführungsform unterscheiden.
9 ist ein Blockdiagramm eines Bildverarbeitungsabschnitts für einen Blutungsstellen-Beobachtungsmodus in einem Bildverarbeitungsschaltkreis gemäß der Modifikation 2. 10 ist ein Diagramm zur Beschreibung der Bildverarbeitung in dem Bildverarbeitungsschaltkreis 22 gemäß der Modifikation 2.
Ein Ausgang eines Subtraktionsabschnitts 44 ist anstatt mit einem Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt 46A mit einem Helligkeitswert-Austausch-Abschnitt 46B verbunden. Ein Ausgang des Helligkeitswert-Austausch-Abschnitts 46B ist einem grünen Kanal (G) eines Bildschirms 15 zugeordnet.
Der Helligkeitswert-Austausch-Abschnitt 46B führt die Verarbeitung zum Austausch eines extrahierten Bereichs ER in einem zweiten Bild GPa durch eine Vielzahl von Bildpunkten in einem Bereich RR in einem dritten Bild RPa durch, wobei der Bereich RR dem extrahierten Bereich ER entspricht. Mit anderen Worten wird der extrahierte Bereich ER in dem zweiten Bild GPa durch die Vielzahl von Bildpunkten in dem Bereich RR ersetzt, der dem extrahierten Bereich ER im dritten Bild RPa entspricht.
Ferner führt der Helligkeitswert-Austausch-Abschnitt 46B die Erzeugung und Ausgabe eines kombinierten Bildes GPb2 durch, das durch Kombinieren eines Bildes des Bereichs RR mit einem Bild eines Bereichs, der nicht der extrahierte Bereich ER ist, im zweiten Bild GPa erhalten wird. Mit anderen Worten bleiben in dem kombinierten Bild GPb2 Bildpunkt-Werte von Bildpunkten in dem Bereich, der nicht der extrahierte Bereich ER ist, unkorrigiert und sind gleich Bildpunkt-Werten von Bildpunkten in dem zweiten Bild GPa.
Als Folge davon, dass das Bild des extrahierten Bereichs ER im zweiten Bild GPa durch den Bereich RR im dritten Bild RPa ersetzt wird, erhöhen sich Helligkeitswerte des extrahierten Bereichs ER im zweiten Bild GPa.
Mit anderen Worten gestaltet der Helligkeitswert-Austausch-Abschnitt 46B einen Helligkeits-Erhöhungs-Abschnitt, der dazu eingerichtet ist, Helligkeitswerte eines Bloodpool-Bereichs zu erhöhen, indem Helligkeitswerte eines Bloodpool-Bereichs in einem Bildsignal eines zweiten Bildes GPa durch Helligkeitswerte eines Bloodpool-Bereichs in einem Bildsignal eines dritten Bildes RPa eines Objektes ersetzt werden, das mit Schmalbandlicht NBL4 beleuchtet wird, dessen Wellenlänge größer ist und das weniger von Blut absorbiert wird als Schmalbandlicht NBL31.
Modifikation 2 ermöglicht auch das Vorsehen von Wirkungen, die den Wirkungen der oben beschriebenen Ausführungsform ähnlich sind.
Wie oben beschrieben ermöglichen die oben beschriebene Ausführungsform und die entsprechenden Modifikationen jeweils, eine Bildverarbeitungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Anzeige auf einem Bildschirm auf eine Art und Weise vorzusehen, dass eine Stelle, die eine Blutung verursacht, das heißt eine Blutungsstelle, deutlich gesehen werden kann, wenn eine Schleimhaut mit Blut bedeckt ist, wobei ein Wellenlängenband verwendet wird, das nicht im Bereich von 585 nm bis 615 nm liegt.
Insbesondere wenn zum Beispiel ein Licht abstrahlendes Element, wie etwa eine LED, die dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht abzustrahlen, das eine Mittenwellenlänge von 600 nm aufweist, benutzt wird, wie in herkömmlichen Verfahren, muss ein solches Licht abstrahlendes Element zusätzlich in einer Lichtquellenvorrichtung vorgesehen werden, was bezüglich der Kosten problematisch ist.
Außerdem muss zum Beispiel, wo ein Licht abstrahlendes Element, wie etwa eine LED, die dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht abzustrahlen, das eine Mittenwellenlänge von 600 nm aufweist, benutzt wird, ein Bildsensor, der einen Farbfilter auf dem Chip enthält, als ein Beleuchtungsverfahren einsetzen, was als Bildsequenzverfahren bezeichnet wird, um zwischen reflektiertem Licht von Schmalbandlicht mit 600 nm und reflektiertem Licht von Schmalbandlicht mit 630 nm zu unterscheiden, und somit besteht das Problem, was als Farbverschiebung bezeichnet wird, die in einem angezeigten Bild auftritt und auch das Problem, dass es unmöglich ist, eine Bildfrequenz zu erhöhen.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform und der jeweiligen Modifikationen wird jedoch kein Licht abstrahlendes Element zum Betrachten eines blutenden Bereichs zur Lichtquellenvorrichtung hinzugefügt. Ferner wird als Beleuchtungsverfahren ein als Simultanverfahren bezeichnetes Verfahren angewendet, was es nicht nur ermöglicht, zu verhindern, dass eine Farbverschiebung in einem Endoskopbild auftritt, sondern auch, die Bildfrequenz zu erhöhen.
(Zweite Ausführungsform)
Obwohl in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform die Bildaufnahmevorrichtung 12b ein Bildsensor ist, der einen Farbfilter auf dem Chip enthält, ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Bildsensor in einem Bildaufnahmeabschnitt 12a ein monochromer Bildsensor, der keinen Farbfilter enthält.
Da eine Endoskopvorrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform eine Gestaltung aufweist, die im Wesentlichen mit der Gestaltung der Endoskopvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist, übereinstimmt, wird die zweite Ausführungsform mit Bezug auf 1 beschrieben. Daher weisen in der nachstehenden Beschreibung Komponenten, die dieselben sind wie in der Endoskopvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, Bezugsnummern auf, die gleich den Bezugsnummern der Endoskopvorrichtung 1 sind, und die Beschreibung dieser Komponenten wird weggelassen, und nur Komponenten in der Endoskopvorrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform, die sich von den Komponenten der Endoskopvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform unterscheiden, werden beschrieben.
Eine Bildaufnahmevorrichtung 12b in einem Bildaufnahmeabschnitt 12a einer Endoskopvorrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform ist ein monochromer Bildsensor, der keinen Farbfilter auf dem Chip enthält. Daher weist die Endoskopvorrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform einen Aufbau auf, der dem Aufbau der in 1 gezeigten Endoskopvorrichtung 1 gleich ist, sich aber von der Endoskopvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform darin unterscheidet, dass die Bildaufnahmevorrichtung 12b des Bildaufnahmeabschnitts 12a ein monochromer Bildsensor ist.
Entsprechend einem Beobachtungsmodus steuert eine Systemsteuereinheit 21 eine Vielzahl von Lichtquellen an, die in dem Beobachtungsmodus in einer vorher festgelegten Reihenfolge benutzt werden. Ein Bildverarbeitungsschaltkreis 22 erhält und kombiniert eine Vielzahl von Einzelbildern entsprechend einem Beobachtungsmodus und gibt die resultierenden Bildsignale an einen Bildschirm 15 aus. Als Ergebnis wird ein Endoskopiebild entsprechend dem Beobachtungsmodus auf dem Bildschirm 15 angezeigt.
In jedem Beobachtungsmodus wird ein Objekt mit Beleuchtungslicht in einem Bildsequenzverfahren beleuchtet.
Im Normallicht-Beobachtungsmodus werden die Lichtquellen 32b, 32c, 32d sequentiell angesteuert, und der Bildverarbeitungsschaltkreis 22 erfasst ein Bild BP vom Schmalbandlicht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm, ein Bild GP vom Schmalbandlicht NBL3 mit einer Mittenwellenlänge von 540 nm, und ein Bild RP vom Schmalbandlicht NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm in einer vorher festgelegten Reihenfolge.
Im Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus werden die Lichtquellen 32a und 32c abwechselnd angesteuert, und der Bildverarbeitungsschaltkreis 22 erfasst abwechselnd ein Bild vom Schmalbandlicht NBL1 mit einer Mittenwellenlänge von 410 nm und ein Bild GP des Schmalbandlichts NBL3 mit einer Mittenwellenlänge von 540 nm.
Im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus wird ein Filter 35 angetrieben, und die Lichtquellen 32b, 32c, 32d werden sequentiell angesteuert, und somit emittiert eine Lichtquellenvorrichtung 14 das Schmalbandlicht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm, Schmalbandlicht NBL3 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm und Schmalbandlicht NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm in einer vorher festgelegten Reihenfolge.
Der Bildverarbeitungsschaltkreis 22 erfasst ein Bild BP vom Schmalbandlicht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm, ein Bild GP vom Schmalbandlicht NBL3 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm, und ein Bild RP vom Schmalbandlicht NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm in einer vorher festgelegten Reihenfolge und führt die in der ersten Ausführungsform beschriebene Verarbeitung durch.
In jedem Modus wird aus der Vielzahl von erfassten Bildern ein Endoskopiebild erzeugt, und Bildsignale des Endoskopiebildes werden an den Bildschirm 15 ausgegeben.
Im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus kann ein Endoskopiebild, das dem Endoskopiebild in der ersten Ausführungsform ähnlich ist, aus den drei erfassten Bildern BP, GP, RP erhalten werden, indem die in den 4 und 5 gezeigte Verarbeitung durchgeführt wird.
Daher ermöglicht die Endoskopievorrichtung 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Vorsehen von Wirkungen, die den Wirkungen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, obwohl als Beleuchtungsverfahren kein Simultanverfahren, sondern ein Verfahren verwendet wird, das ähnlich dem ist, das als Bildsequenzverfahren bezeichnet wird.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform ein monochromer Bildsensor verwendet, und somit kann die Anzahl von Bildpunkten pro Bild erhöht werden, was das Vorsehen eines Endoskopiebildes mit höherer Auflösung ermöglicht.
Jede der Modifikationen 1, 2 der ersten Ausführungsform kann auch auf die vorliegende Ausführungsform angewendet werden.
(Dritte Ausführungsform)
Obwohl in der ersten Ausführungsform Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm unter Verwendung des Filters 35 erhalten und auf ein Objekt angewendet wird, wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Licht abstrahlendes Element, das dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm zu emittieren, zu einer Lichtquellenvorrichtung 14 hinzugefügt, und im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus wird das Licht abstrahlende Element, das dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm zu emittieren, angesteuert.
Eine Endoskopvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform weist einen Aufbau auf, der im Wesentlichen mit dem Aufbau der Endoskopvorrichtung 1 übereinstimmt. Daher weisen in der nachstehenden Beschreibung Komponenten, die dieselben sind wie in der Endoskopvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, Bezugsnummern auf, die gleich den Bezugsnummern der Endoskopvorrichtung 1 sind, und die Beschreibung solcher Komponenten wird weggelassen, und nur Komponenten in der Endoskopvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, die sich von den Komponenten der Endoskopvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform unterscheiden, werden beschrieben.
11 ist eine Konfigurations-Abbildung, die eine Konfiguration einer Endoskopvorrichtung darstellt, die eine Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform enthält.
Eine Lichtquellenvorrichtung 14A in einer Endoskopievorrichtung 1B gemäß der dritten Ausführungsform enthält eine LED-(Gs-LED)-Lichtquelle 32e, die ein Licht abstrahlendes Element ist, das dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm abzustrahlen, zusätzlich zu den Lichtquellen 32a bis 32d, und enthält auch einen Spiegel 33e für die Lichtquelle 32e.
Der Spiegel 33e ist ein optisches Material, das dazu eingerichtet ist, das Schmalbandlicht NBL31, das eine Mittenwellenlänge von 515 nm aufweist, über eine Spiegelfläche im Innern zu reflektieren und Licht anderer Wellenlängen durchzulassen.
Auch ist der Filter 35 (oder 36), der in 1 gezeigt ist, in der Lichtquellenvorrichtung 14A nicht vorgesehen.
Im Normallicht-Beobachtungsmodus wird Strom an die drei Lichtquellen 32b, 32c, 32d geliefert und Schmalbandlicht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm, Schmalbandlicht NBL3 mit einer Mittenwellenlänge von 540 nm und Schmalbandlicht NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm wird gleichzeitig von der Lichtquellenvorrichtung 14A abgestrahlt.
Im Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus wird Strom an die beiden Lichtquellen 32a, 32c geliefert, und Schmalbandlicht NBL1 mit einer Mittenwellenlänge von 410 nm und das Schmalbandlicht NBL3 mit einer Mittenwellenlänge von 540 nm wird gleichzeitig von der Lichtquellenvorrichtung 14 abgestrahlt.
Im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus wird Strom an die drei Lichtquellen 32b, 32d, 32e geliefert und Schmalbandlicht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm, Schmalbandlicht NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm und Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm wird gleichzeitig von der Lichtquellenvorrichtung 14 abgestrahlt.
Der Betrieb des Bildverarbeitungsschaltkreises 22 ist gleich dem Betrieb des Bildverarbeitungsschaltkreises 22 in der ersten Ausführungsform.
Hier enthält die Bildaufnahmevorrichtung 12b einen Farbfilter auf dem Chip.
Mit anderen Worten ist die Endoskopvorrichtung 1B gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Endoskopvorrichtung, die den Normallicht-Beobachtungsmodus und den Blutungsstellen-Beobachtungsmodus aufweist, wobei die Endoskopvorrichtung ein Endoskop enthält, das ein starres Endoskop 11 und einen Kamerakopf 12 aufweist, der eine Bildaufnahmevorrichtung 12b, einen Prozessor 13 und die Lichtquellenvorrichtung 14A enthält.
Die Lichtquellenvorrichtung 14A enthält die Lichtquelle 32c, die ein Licht abstrahlendes Element ist, das dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht NBL3 eines grünen Wellenlängenbandes abzustrahlen; die Lichtquelle 32b, die ein Licht abstrahlendes Element ist, das dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht NBL2 abzustrahlen, dessen Wellenlänge kürzer ist und das von Blut mehr absorbiert wird als das grüne Wellenlängenband, und die Lichtquelle 32d, die ein Licht abstrahlendes Element ist, das dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht NBL4 abzustrahlen, dessen Wellenlänge größer ist und das von Blut weniger absorbiert wird als das grüne Wellenlängenband, und die Lichtquelle 32e, die ein Licht abstrahlendes Element ist, das dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht NBL31 abzustrahlen, das eine Wellenlänge umfasst die von Blut im Licht des grünen Wellenlängenbandes minimal absorbiert wird.
Im Normallicht-Beobachtungsmodus erzeugt der Prozessor 13 aus einem Bildaufnahmesignal, das von der Bildaufnahmevorrichtung 12b ausgegeben wird, beim Empfangen von reflektiertem Licht von dem Objekt, das mit dem Schmalbandlicht NBL2, dem Schmalbandlicht NBL3 und dem Schmalbandlicht NBL4 beleuchtet wird, drei, erste, zweite und dritte Bildsignale und gibt die drei Bildsignale aus, und im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus erzeugt der Prozessor 13 ein viertes Bildsignal des Objektes, das mit dem Schmalbandlicht NBL31 beleuchtet wird, wobei das vierte Bildsignal des Objektes eine Blutungsstelle in einem Bereich enthält, der Blut darstellt, ein zweites Bildsignal und ein drittes Bildsignal aus einem Bildaufnahmesignal, das von der Bildaufnahmevorrichtung 12b ausgegeben wird, beim Empfangen von reflektiertem Licht von dem Objekt, das mit dem Schmalbandlicht NBL2, dem Schmalbandlicht NBL31 und dem Schmalbandlicht NBL4 beleuchtet wird, und extrahiert einen Bloodpool-Bereich, der eine Blutkonzentration aufweist, die kleiner ist als eine Blutkonzentration der Blutungsstelle in dem vierten Bildsignal, und erhöht Helligkeitswerte des extrahierten Bloodpool-Bereichs und gibt das zweite Bildsignal, das dritte Bildsignal und das vierte Bildsignal aus.
Wie oben beschrieben ermöglicht die obige Ausführungsform es, eine Bildverarbeitungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Anzeige auf einem Bildschirm auf eine Art und Weise vorzusehen, dass eine Stelle, die eine Blutung verursacht, das heißt eine Blutungsstelle, deutlich gesehen werden kann, wenn eine Schleimhaut mit Blut bedeckt ist, wobei ein Wellenlängenband verwendet wird, das nicht im Bereich von 585 nm bis 615 nm liegt.
Ferner wird als Beleuchtungsverfahren ein als Simultanverfahren bezeichnetes Verfahren angewendet, was es nicht nur ermöglicht, zu verhindern, dass eine Farbverschiebung in einem Endoskopbild auftritt, sondern auch, die Bildfrequenz zu erhöhen.
Jede der Modifikationen 1, 2 der ersten Ausführungsform kann auch auf die vorliegende Ausführungsform angewendet werden.
Außerdem kann auch in der vorliegenden Ausführungsform eine Bildverarbeitung, wie etwa in der zweiten Ausführungsform mit einem monochromen Bildsensor durchgeführt werden, der als Bildsensor in dem Bildaufnahmeabschnitt 12a verwendet wird, und was als Bildsequenzverfahren bezeichnet wird und als Beleuchtungsverfahren eingesetzt wird, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
(Vierte Ausführungsform)
Obwohl bei jeder der Lichtquellenvorrichtungen gemäß der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen Licht abstrahlende Elemente als Lichtquellen verwendet werden, werden bei einer Lichtquellenvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Lampe, die dazu eingerichtet ist, weißes Licht abzustrahlen, und ein trimodaler Filter verwendet.
Eine Endoskopvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform weist einen Aufbau auf, der im Wesentlichen mit dem Aufbau der Endoskopvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform übereinstimmt. Daher weisen in der nachstehenden Beschreibung Komponenten, die dieselben sind wie in der Endoskopvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, Bezugsnummern auf, die gleich den Bezugsnummern der Endoskopvorrichtung 1 sind, und die Beschreibung solcher Komponenten wird weggelassen, und nur Komponenten in der Endoskopvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform, die sich von den Komponenten der Endoskopvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform unterscheiden, werden beschrieben.
12 ist eine Konfigurations-Abbildung, das eine Konfiguration einer Endoskopvorrichtung 1C darstellt, die eine Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform enthält.
Eine Lichtquellenvorrichtung 14B in einer Endoskopvorrichtung 1C gemäß der vierten Ausführungsform enthält eine Sammellinse 34, einen Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51, eine Lampe 52, einen Filter 53, einen Motor 54, der dazu eingerichtet ist, den Filter 53 anzutreiben, und eine Linse 55.
Der Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51 steuert den Betrieb des Filters 53 entsprechend einem Beobachtungsmodus.
Die Lampe 52 ist eine Xenon-Lampe, die eine Lichtquelle ist, und ist gestaltet, weißes Licht abzustrahlen.
Der Filter 53 weist einen Drehfilter mit der Form einer Scheibe auf, wobei eine Welle 54a eines Motors 54 an einer Mitte der Scheibe befestigt ist.
13 ist eine Abbildung, die einen Aufbau des Filters 53 darstellt. In dem scheibenförmigen Filter 53 sind drei Öffnungsteile 61, 62, 63 in der Scheibe in gleichen Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet, und ein bimodaler Filter 64 ist an einem Öffnungsteil 62 aus den Öffnungsteilen 61, 62, 63 befestigt, und ein trimodaler Filter 65 ist an einem anderen Öffnungsteil 63 aus den Öffnungsteilen 61, 62, 63 befestigt. An dem Öffnungsteil 61 ist kein Filter angebracht.
Der bimodale Filter 64 ist ein Filter, der dazu eingerichtet ist, nur zwei Arten von Schmalbandlicht, das heißt Schmalbandlicht NBL1 mit einer Mittenwellenlänge von 410 nm und Schmalbandlicht NBL3 mit einer Mittenwellenlänge von 540 nm, durchzulassen und verhindert das Durchlassen von Licht in anderen Bändern.
Der trimodale Filter 65 ist ein Filter, der dazu eingerichtet ist, nur drei Arten von Schmalbandlicht, das heißt Schmalbandlicht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm, Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm und Schmalbandlicht NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm, durchzulassen und verhindert das Durchlassen von Licht in anderen Bändern.
Wie oben beschrieben, enthält die Lichtquellenvorrichtung 14B die Lampe 52, die eine Lichtquelle ist, die dazu eingerichtet ist, weißes Licht abzustrahlen, und den Filter 65, der mindestens eine trimodale Charakteristik aufweist, wobei der Filter 65 dazu eingerichtet ist, bei Empfang von weißem Licht, Schmalbandlicht NBL31 mit einer Wellenlänge durchzulassen, die von Blut in Licht eines grünen Wellenlängenbandes minimal absorbiert wird, Schmalbandlicht NBL2, dessen Wellenlänge kürzer ist und das von Blut mehr absorbiert wird als das grüne Wellenlängenband, und Schmalbandlicht NBL4, dessen Wellenlänge größer ist und das von Blut weniger absorbiert wird als das grüne Wellenlängenband.
Eine Systemsteuereinheit 21 sendet Informationen über einen eingestellten Beobachtungsmodus an einen Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51, und ein Lichtquellen-Steuerschaltkreis 31 treibt den Motor 54 an, um den Filter 53 zu drehen, so dass das Licht, das von der Lampe 52 die Linse 55 durchlaufen hat, auf den Öffnungsteil fällt, der dem Beobachtungsmodus entspricht.
In einem Normallicht-Beobachtungsmodus, damit Licht von der Lampe 52 durch den Öffnungsteil 61 fällt, treibt der Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51 den Motor 54 an, um den Filter 53 so zu drehen, so dass der Öffnungsteil 61 sich auf einem optischen Pfad des Lichts von der Lampe 52 befindet.
In einem Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus, damit Licht von der Lampe 52 durch den bimodalen Filter 64 des Öffnungsteils 62 fällt, treibt der Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51 den Motor 54 an, um den Filter 53 so zu drehen, dass der Öffnungsteil 62 sich auf dem optischen Pfad des Lichts von der Xenon-Lampe 52 befindet.
In einem Blutungsstellen-Beobachtungsmodus, damit Licht von der Lampe 52 durch den trimodalen Filter 65 des Öffnungsteils 63 fällt, treibt der Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51 den Motor 54 an, um den Filter 53 so zu drehen, dass der Öffnungsteil 63 sich auf dem optischen Pfad des Lichts von der Lampe 52 befindet.
Mit anderen Worten kann der Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51 das gewünschte Beleuchtungslicht von der Lichtquellenvorrichtung 14B emittieren, indem er den Motor 54 entsprechend einem Beobachtungsmodus antreibt.
In jedem Beobachtungsmodus wird Beleuchtungslicht von der Lichtquellenvorrichtung 14B von der Bildaufnahmevorrichtung 12b, die einem Farbfilter auf dem Chip enthält, empfangen.
Daher empfängt im Normallicht-Beobachtungsmodus der Bildaufnahmeabschnitt 12a reflektiertes Licht von einem Objekt, das mit weißem Licht beleuchtet wird.
Im Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus empfängt der Bildaufnahmeabschnitt 12a reflektiertes Licht von einem Objekt, das mit zwei Arten von Schmalbandlicht beleuchtet wird, das heißt mit Schmalbandlicht NBL1 mit einer Mittenwellenlänge von 410 nm und mit Schmalbandlicht NBL3 mit einer Mittenwellenlänge von 540 nm.
Im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus empfängt der Bildaufnahmeabschnitt 12a reflektiertes Licht von einem Objekt, das mit drei Arten von Schmalbandlicht beleuchtet wird, das heißt mit Schmalbandlicht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm, mit Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm und mit Schmalbandlicht NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm.
Daher ist in jedem Beobachtungsmodus ein Beleuchtungsverfahren ein Simultanverfahren.
Der Prozessor 13 erzeugt ein Bildsignal eines Objektes, das mit Schmalbandlicht NBL31 beleuchtet wird, wobei das Bildsignal des Objektes eine Blutungsstelle in einem Bereich enthält, der Blut darstellt, ein Bildsignal des Objektes, das mit Schmalbandlicht NBL2 beleuchtet wird, und ein Bildsignal eines Objektes, das mit Schmalbandlicht NBL4 beleuchtet wird, aus einem Bildaufnahmesignal, das von der Bildaufnahmevorrichtung 12b ausgegeben wird, wenn reflektiertes Licht von dem Objekt empfangen wird, das mit dem Schmalbandlicht NBL2, dem Schmalbandlicht NBL31 und dem Schmalbandlicht NBL4 beleuchtet wird, extrahiert einen Bloodpool-Bereich, der eine Blutkonzentration aufweist, die kleiner ist als die Blutkonzentration der Blutungsstelle in dem Bildsignal und erhöht Helligkeitswerte des extrahierten Bloodpool-Bereichs und gibt die drei Bildsignale aus.
Daher ermöglicht die vorliegende Ausführungsform ebenfalls die Realisierung von Wirkungen, die den Wirkungen der ersten Ausführungsform ähnlich sind.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform drei Arten von Schmalbandlicht, das heißt Schmalbandlicht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm, Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm und Schmalbandlicht NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm unter Verwendung des trimodalen Filters 65, der im Filter 53 vorgesehen ist, erzeugt werden, wobei es sich um ein Drehfilter handelt, kann auch ein Mechanismus verwendet werden, der dazu eingerichtet ist, in der Lage zu sein, einen trimodalen Filter in einen optischen Pfad von Licht von einer Lichtquelle in einer dem Blutungsstellen-Beobachtungsmodus entsprechenden Richtung zu bewegen, die orthogonal zu dem optischen Pfad ist.
(Fünfte Ausführungsform)
Obwohl in der oben beschriebenen vierten Ausführungsform ein bimodaler Filter und ein trimodaler Filter für das Beleuchtungslicht eines vorher festgelegten Wellenlängenbandes benutzt werden, wird für eine Lichtquellenvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Drehfilter verwendet, der eine Vielzahl von Filtern enthält, die weder ein bimodaler Filter noch ein trimodaler Filter sind.
Eine Endoskopvorrichtung 1D gemäß der fünften Ausführungsform weist einen Aufbau auf, der im Wesentlichen mit dem Aufbau der Endoskopvorrichtung 1C gemäß der vierten Ausführungsform übereinstimmt. Daher weisen in der nachstehenden Beschreibung Komponenten, die dieselben sind wie in der Endoskopvorrichtung 1C gemäß der vierten Ausführungsform, Bezugsnummern auf, die gleich den Bezugsnummern der Endoskopvorrichtung 1C sind, und die Beschreibung dieser Komponenten wird weggelassen, und nur Komponenten in der Endoskopvorrichtung 1D gemäß der fünften Ausführungsform, die sich von den Komponenten der Endoskopvorrichtung 1C gemäß der vierten Ausführungsform unterscheiden, werden beschrieben.
14 ist eine Konfigurations-Abbildung, die eine Konfiguration einer Endoskopvorrichtung 1D darstellt, die eine Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform enthält.
Eine Lichtquellenvorrichtung 14C in der Endoskopvorrichtung 1D gemäß der fünften Ausführungsform enthält eine Sammellinse 34, einen Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51A, eine Lampe 52, einen Drehfilter 53A, einen Motor 54A, der dazu eingerichtet ist, den Drehfilter 53A zu drehen, eine Linse 55, einen Bewegungsmechanismus 71, der dazu eingerichtet ist, den Drehfilter 53A in eine Richtung senkrecht zu einer optischen Achse des Lichtes von der Lampe 52 zu bewegen, und einen Motor 72, der dazu eingerichtet ist, den Bewegungsmechanismus 71 anzutreiben.
Der Bewegungsmechanismus 71 ist ein Zahnstangenmechanismus und enthält eine Zahnstange 71a und ein Antriebsrad 71b. Eine Welle des Motors 72 ist mechanisch mit einer Drehachse des Antriebsrades 71b verbunden. Der Motor 54A ist an der Zahnstange 71a befestigt und bewegt sich in die Richtung senkrecht zu der optischen Achse von Licht der Lampe 52, wie durch den gestrichelten Pfeil angezeigt, wenn der Motor 72 angetrieben wird.
Der Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51A steuert eine Position, in der Richtung senkrecht zu der optischen Achse von Licht der Lampe 52, des Drehfilters 53A entsprechend einem Beobachtungsmodus.
Der Drehfilter 53A weist die Form einer Scheibe auf, und eine Welle 54Aa des Motors 54A it an einer Mitte der Scheibe befestigt.
15 ist eine Abbildung, die einen Aufbau des Drehfilters 53A darstellt.
Der Drehfilter 53A enthält drei Filtergruppen, die in Richtung eines äußeren Umfangs von der Mitte der Scheibe vorgesehen sind.
Eine erste Filtergruppe auf der innersten Umfangsseite wird in einem Normallicht-Beobachtungsmodus benutzt und enthält drei Filter 81a, 81b, 81c, die umlaufend angeordnet sind. Die Filter 81a, 81b und 81c sind Blau-(B)-, Grün-(G)-, bzw. Rot-(R)-Filter zur Ausgabe von Bildsequenz-Licht mit spektralen Eigenschaften für eine Normallicht-Beobachtung.
Eine zweite Filtergruppe auf der äußeren Umfangsseite der ersten Filtergruppe wird in einem Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus benutzt und enthält zwei Filter 82a, 82b, die umlaufend angeordnet sind. Die Filter 82a und 82b sind Filter für Schmalbandlicht NBL1 mit einer Mittenwellenlänge von 410 nm, bzw. Schmalbandlicht NBL3 mit einer Mittenwellenlänge von 540 nm zur Ausgabe von Bildsequenz-Licht mit spektralen Eigenschaften für eine Schmalbandlicht-Beobachtung.
Die dritte Filtergruppe auf der äußeren Umfangsseite der zweiten Filtergruppe wird in einem Blutungsstellen-Beobachtungsmodus benutzt und enthält drei Filter 83a, 83b, 83c, die umlaufend angeordnet sind. Die Filter 83a, 83b und 83d sind Filter für Schmalbandlicht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm, Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm, bzw. Schmalbandlicht NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm zur Ausgabe von Bildsequenz-Licht mit spektralen Eigenschaften für eine Blutungsstellen-Beobachtung.
Die Systemsteuereinheit 21 sendet Informationen über einen eingestellten Beobachtungsmodus an den Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51A, und der Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51A treibt den Motor 54 und 72 an, um die Drehung und eine Position des Filters 53 so zu steuern, dass Licht, das von der Lampe 52 die Linse 55 durchlaufen hat, auf die Filtergruppe fällt, die dem Beobachtungsmodus entspricht, und es wird Bildsequenz-Licht ausgegeben.
Im Normallicht-Beobachtungsmodus treibt der Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51A den Motor 72 an, um den Drehfilter 53A zu bewegen, so dass Licht von der Lampe 52 auf die erste Filtergruppe fällt, und treibt den Motor 54 an, um den Drehfilter 53A um die Welle 54Aa zu drehen, um Bildsequenz-Licht, das spektrale Eigenschaften für eine Normallicht-Beobachtung aufweist, in Richtung der Sammellinse 34 auszugeben.
Im Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus treibt der Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51A den Motor 72 an, um den Drehfilter 53A zu bewegen, so dass Licht von der Lampe 52 auf die zweite Filtergruppe fällt, und treibt auch den Motor 54 an, um den Drehfilter 53A um die Welle 54Aa zu drehen, um Bildsequenz-Licht, das spektrale Eigenschaften für eine Schmalbandlicht-Beobachtung aufweist, in Richtung der Sammellinse 34 auszugeben.
Im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus treibt der Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51A den Motor 72 an, um den Drehfilter 53A zu bewegen, so dass Licht von der Lampe 52 auf die dritte Filtergruppe fällt, und treibt auch den Motor 54 an, um den Drehfilter 53A um die Welle 54Aa zu drehen, um Bildsequenz-Licht, das spektrale Eigenschaften für eine Blutungsstellen-Beobachtung aufweist, in Richtung der Sammellinse 34 auszugeben.
Die Lichtquellenvorrichtung 14C enthält die Lampe 52, die eine Lichtquelle ist, die dazu eingerichtet ist, weißes Licht abzustrahlen, und den Drehfilter 53A, der den Filter 83a enthält, der dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht NBL2 durchzulassen, dessen Wellenlänge kürzer ist und das von Blut mehr absorbiert wird als ein grünes Wellenlängenband, den Filter 83b, der dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht NBL31 durchzulassen, das eine Wellenlänge enthält, die von Blut minimal in Licht des grünen Wellenlängenbandes absorbiert wird, und den Filter 83c, der dazu eingerichtet ist, Schmalbandlicht NBL4 durchzulassen, dessen Wellenlänge größer ist und das von Blut weniger absorbiert wird als das grüne Wellenlängenband, und die, wenn der Drehfilter 53A gedreht wird, das Schmalbandlicht NBL2, das Schmalbandlicht NBL31 und das Schmalbandlicht NBL4 in einer vorher festgelegten Reihenfolge abstrahlt.
Mit anderen Worten kann der Lichtquellen-Steuerschaltkreis 51 bewirken, dass das gewünschte Beleuchtungslicht in einer vorher festgelegten Reihenfolge von der Lichtquellenvorrichtung 14C emittiert wird, indem er die Motoren 54 und 72 entsprechend einem Beobachtungsmodus antreibt.
In jedem Beobachtungsmodus wird Beleuchtungslicht von der Lichtquellenvorrichtung 14C von einer monochromen Bildaufnahmevorrichtung 12b empfangen.
Daher empfängt im Normallicht-Beobachtungsmodus ein Bildaufnahmeabschnitt 12a reflektiertes Licht von einem Objekt, das mit Bildsequenz-Licht, das spektrale Eigenschaften für eine Normallicht-Beobachtung aufweist, beleuchtet wird.
Im Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus empfängt der Bildaufnahmeabschnitt 12a reflektiertes Licht von einem Objekt, das bildsequenziell mit zwei Arten von Schmalbandlicht beleuchtet wird, das heißt mit Schmalbandlicht NBL1 mit einer Mittenwellenlänge von 410 nm und mit Schmalbandlicht NBL3 mit einer Mittenwellenlänge von 540 nm.
Im Blutungsstellen-Beobachtungsmodus empfängt der Bildaufnahmeabschnitt 12a reflektiertes Licht von einem Objekt, das bildsequenziell mit drei Arten von Schmalbandlicht beleuchtet wird, das heißt mit Schmalbandlicht NBL2 mit einer Mittenwellenlänge von 460 nm, mit Schmalbandlicht NBL31 mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm und mit Schmalbandlicht NBL4 mit einer Mittenwellenlänge von 630 nm.
Der Prozessor 13 erzeugt ein Bildsignal eines Objektes, das mit Schmalbandlicht NBL31 beleuchtet wird, wobei das Bildsignal des Objektes eine Blutungsstelle in einem Bereich enthält, der Blut darstellt, ein Bildsignal des Objektes, das mit Schmalbandlicht NBL2 beleuchtet wird, und ein Bildsignal eines Objektes, das mit Schmalbandlicht NBL4 beleuchtet wird, aus einem Bildaufnahmesignal, das von der Bildaufnahmevorrichtung 12b ausgegeben wird, wenn reflektiertes Licht von dem Objekt empfangen wird, das mit dem Schmalbandlicht NBL2, dem Schmalbandlicht NBL31 und dem Schmalbandlicht NBL4 beleuchtet wird, extrahiert einen Bloodpool-Bereich, der eine Blutkonzentration aufweist, die kleiner ist als die Blutkonzentration der Blutungsstelle in dem Bildsignal für das Schmalbandlicht NBL31 und erhöht Helligkeitswerte des extrahierten Bloodpool-Bereichs und gibt die drei Bildsignale aus.
Daher ist in jedem Beobachtungsmodus ein Beleuchtungsverfahren ein Bildsequenzverfahren.
Daher ermöglicht die vorliegende Ausführungsform ebenfalls die Realisierung von Wirkungen, die den Wirkungen der ersten Ausführungsform ähnlich sind.
(Sechste Ausführungsform)
Obwohl in jeder der obigen ersten bis fünften Ausführungsformen ein Objekt mit Schmalbandlicht mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm beleuchtet wird, ist es möglich, dass: ein Objekt mit Licht beleuchtet wird, dass ein anderes Licht als das Schmalbandlicht mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm ist; ein Bild des Schmalbandlichts mit einer Mittenwellenlänge von 515 nm mittels einer spektralen Schätzverarbeitung erhalten wird; und die Verarbeitung der ersten bis fünften Ausführungsformen mit dem erhaltenen spektralen abgeschätzten Bild durchgeführt wird.
Mit anderen Worten können alle oder ein Teil der ersten bis dritten Bilder mittels einer spektralen Schätzung erhalten werden.
In einem Blutungsstellen-Beobachtungsmodus kann ein Bildsignal erhalten werden, um ein Bild eines Objekts auszubilden, das mit Schmalbandlicht NBL2 beleuchtet wird, dessen Wellenlänge kürzer ist und das mehr absorbiert wird als ein grünes Wellenlängenband. Ein anderes Bildsignal kann erhalten werden, indem ein Bild des Objekts erzeugt wird, das mit Schmalbandlicht NBL31 beleuchtet wird, das eine Wellenlänge enthält, die von Blut im grünen Wellenlängenband minimal absorbiert wird, wobei das Bild des Objektes eine Blutungsstelle enthält. Noch ein anderes Bildsignal kann erhalten werden, indem ein Bild des Objekts erzeugt wird, das mit Schmalbandlicht NBL4 beleuchtet wird, dessen Wellenlänge größer ist und das von Blut weniger absorbiert wird, als das grüne Wellenlängenband.
Dasselbe gilt für entsprechende Bildsignale in jedem von einem Schmalbandlicht-Beobachtungsmodus und einem Normallicht-Beobachtrungsmodus.
Sogar wenn spektral abgeschätzte Bilder benutzt werden, können Wirkungen erzielt werden, die den Wirkungen der ersten Ausführungsform ähnlich sind.
Obwohl das Endoskop in der Endoskopvorrichtung gemäß jeder der Ausführungsformen hier ein starres Endoskop ist, kann das mit dem Prozessor verbundene Endoskop ein biegsames Endoskop sein, das einen biegsamen Einführungsteil umfasst.
Wie oben beschrieben ermöglichen die oben beschriebenen Ausführungsformen und die entsprechenden Modifikationen jeweils, eine Bildverarbeitungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Anzeige auf einem Bildschirm auf eine Art und Weise vorzusehen, dass eine Stelle, die eine Blutung verursacht, das heißt eine Blutungsstelle, deutlich gesehen werden kann, wenn eine Schleimhaut mit Blut bedeckt ist, wobei ein Wellenlängenband verwendet wird, das nicht im Bereich von 585 nm bis 615 nm liegt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind verschiedene Änderungen, Modifikationen und dergleichen möglich, ohne vom Erfindungsgeist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-214564 , eingereicht in Japan am 01.11.2016, in Anspruch, deren Offenbarung durch Bezugnahme in die Beschreibung und die Ansprüche der vorliegenden Anmeldung aufgenommen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016214564 [0221]

Claims

Bildverarbeitungsvorrichtung, umfassend: einen Bereichs-Extraktions-Abschnitt, der dazu eingerichtet ist, eine Eingabe eines ersten Bildsignals zu empfangen, das als ein Ergebnis davon erhalten wird, dass ein Bild eines Objekts erzeugt wird, das mit erstem Schmalbandlicht beleuchtet wird, das eine Wellenlänge enthält, die von Blut im grünen Wellenlängenband minimal absorbiert wird, wobei das Bild des Objektes eine Blutungsstelle enthält, und der einen Bloodpool-Bereich extrahiert, der eine Blutkonzentration aufweist, die geringer ist als eine Blutkonzentration der Blutungsstelle in einem Bereich, der Blut im ersten Bildsignal darstellt; und eine Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt, der dazu eingerichtet ist, einen Helligkeitswert des Bloodpool-Bereichs in entweder dem ersten Bildsignal oder einem zweiten Bildsignal zu erhöhen, das als Ergebnis des Erzeugens eines Bildes des Objektes erhalten wird, das mit zweitem Schmalbandlicht beleuchtet wird, dessen Wellenlänge kürzer ist und das mehr von Blut absorbiert wird als das erste Schmalbandlicht.
Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Helligkeitswert-Erhöhungs-Abschnitt den Helligkeitswert des Bloodpool-Bereichs erhöht, indem er den Helligkeitswert des Bloodpool-Bereichs in dem ersten Bildsignal durch einen Helligkeitswert des Bloodpool-Bereichs in einem dritten Bildsignal ersetzt, das als Ergebnis des Erzeugens eines Bildes des Objektes erhalten wird, das mit drittem Schmalbandlicht beleuchtet wird, dessen Wellenlänge größer ist und das weniger von Blut absorbiert wird als das erste Schmalbandlicht.
Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend einen Bilderzeugungsabschnitt, der dazu eingerichtet ist, Bildsignale zu erzeugen, in denen das erste Bildsignal, das zweite Bildsignal und das dritte Bildsignal jeweils verschiedenen Farben zugeordnet sind.
Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 wobei der Bereichs-Extraktions-Abschnitt eine Eingabe eines Bildsignals, das eine Vielzahl von Bildpunkten umfasst, als erstes Bildsignal empfängt, eine Eingabe eines Bildsignals, das eine Vielzahl von Bildpunkten umfasst, als zweites Bildsignal empfängt, Bildpunkt für Bildpunkt Maße der Differenzen zwischen den jeweiligen Bildpunkten im ersten Bildsignal und den entsprechenden Bildpunkten im zweiten Bildsignal berechnet, und als Bloodpool-Bereich einen Bereich eines Bildpunktes in dem Bereich extrahiert, der das Blut darstellt, wobei das Maß der Differenz für den Bildpunkt einen Schwellwert zum Extrahieren des Bloodpool-Bereichs überschreitet.
Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4 wobei die Maße der Differenzen durch Differenzen zwischen den jeweiligen Bildpunkten im ersten Bildsignal und den jeweils entsprechenden Bildpunkten im zweiten Bildsignal dargestellt werden.