JP2001145599A - 内視鏡用画像処理方法及び内視鏡用画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２次光の影響を除去し、精度の良い色素量の
算出を可能とする内視鏡用画像処理方法及び内視鏡用画
像処理装置を提供する。 【解決手段】 電子内視鏡２で撮像されビデオプロセッ
サ４で信号処理された生体粘膜の画像データは内視鏡用
画像処理装置６の画像メモリ３３に格納され、第２モニ
タ７に表示され、領域選択部３５のマウスを操作して測
定領域とヘモグロビン色素量（ＩＨｂ値）が既知の標準
チャート領域とをカーソル４１、４２でそれぞれ選択指
定することにより、ＣＰＵ３４は指定された領域でのＩ
Ｈｂ値を算出し、さらに標準チャート３１の既知のＩＨ
ｂ値を読み出して標準チャート３１の場合における２次
光による補正値を算出してこの値で、測定領域に対して
算出したＩＨｂ値を補正することにより、２次光の影響
を除去した精度の良いＩＨｂ値の算出を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、精度良く色素量を
算出する事に適した内視鏡用画像処理方法及び内視鏡用
画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、生体粘膜の血行動態と病変部との
関連も研究され、内視鏡画像から画像処理によって血流
量などを算出して診断に役立てようとする試みが行われ
ている。このような内視鏡装置の例として、特公平５−
３２９５号公報に示されるように、狭帯域波長の照射光
に基づいて被写体を撮像して得た２次元画像データと標
準データとを用いて、血流量または酸素飽和度の機能情
報を画像化する装置があった。

【０００３】また、特願平１０−２１７８６８号に記載
されいるように、インドシアニングリーン（以下ＩＣＧ
と記す。）と呼ばれる薬剤を静脈注射し、８０５ｎｍと
それ以外の赤外光を照射する事によってコントラスト良
く血管の走行状態を観察する内視鏡装置において、生体
内にあるＩＣＧ量を定量的に測定しようとする試みが行
われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示すように、生体内においては、スコープ７１の先端
から照明された照明光が一度粘膜面７２に反射してから
観察領域に照明される照明光、いわゆる２次光７３（図
内点線）が存在している。この２次光は、反射される粘
膜面の分光特性の影響を受けるため、生体内においては
赤い反射光となって観察領域に再照明される事になる。

【０００５】従って、生体内では、観察領域の色は実際
の色とは異なる色で観察され、２次光７３が存在してい
る画像から算出した血流量やＩＣＧ量などの色素量も誤
差を含んだものとなる。正常部位と病変部位との間での
差を観察する上では大きな問題はないが、定量的な評価
を行う上では、このような誤差は取り除く事が望まし
い。

【０００６】本発明は上述した点に鑑みてなされたもの
で、２次光の影響を除去し、算出される色素量の精度を
向上させ、より診断能の高い内視鏡用画像処理方法及び
内視鏡用画像処理装置を提供する事を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡用画像処
理方法は、内視鏡装置によって撮像された画像から色素
量を算出する内視鏡用画像処理方法において、色素量の
値が既知である標準体が一緒に撮像された生体の画像か
ら、生体と標準体の色素量を算出し、これらの値と既知
である標準体の色素量の値を用いて生体に対して算出し
た色素量を補正する事により、２次光の影響を除去した
補正された色素量を算出する事が可能となり、精度が高
い血流量を算出できるようにしている。

【０００８】また、内視鏡装置によって撮像された画像
から色素量を算出する内視鏡用画像処理装置において、
色素量の値が既知である標準体が一緒に撮像された生体
の画像から、生体と標準体の色素量を算出する色素量算
出手段と、前記色素量算出手段で算出された生体の色素
量を、前記標準体の既知の色素量の値を用いて補正する
色素量補正手段と、とを備えたことにより、２次光の影
響を除去した補正された色素量を算出する事が可能とな
り、精度が高い血流量を算出できるようにしている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。まず、内視鏡画像より画像
処理によって粘膜の血流量に密接に相関するヘモグロビ
ン色素量の値（以下、ＩＨｂ値と記す。）を算出する方
法について説明する。一般に、内視鏡画像の画像間演算
によってＩＨｂ値を求める場合、以下のような式を用い
て求める。

【００１０】ＩＨｂ＝３２×（Ｌｏｇ（Ｒ／Ｇ）−Ｌｏ
ｇ（Ｉ_R ／Ｉ_G ）） ここで、Ｒは、Ｒ（赤）の波長光を照射して得られた画
像の輝度値、Ｇは、Ｇ（緑）の波長光を照射して得られ
た画像の輝度値、Ｉ_R は、Ｒの波長光の照射光強度、Ｉ
_G は、Ｇの波長光の照射光強度である。なお、Ｒの照明
光とＧの照明光は、狭帯域の照明光を用いても通常観察
時の（広帯域の）照明光を用いても良い。

【００１１】２次光が存在しない条件下で波長依存性が
ない白色光が照明されたとすると、Ｉ_R ＝Ｉ_G であるの
で、 ＩＨｂ＝３２×Ｌｏｇ（Ｒ／Ｇ） となる。

【００１２】２次光が存在する条件下においては、Ｉ_R
≠Ｉ_G であるので、３２×Ｌｏｇ（Ｉ_R ／Ｉ_G ）＝Ａと
おいて、 ＩＨｂ＝３２×Ｌｏｇ（Ｒ／Ｇ）−Ａ…（１） 従って、２次光の影響のないＩＨｂ値は、測定されるＩ
Ｈｂ値から定数Ａを引いた値で表わす事ができる。

【００１３】ここで、ＩＨｂ値が既にわかっている（Ｉ
Ｈｂ値の）標準体としての標準チャートで（１）式を適
用した場合を考えると、 Ａ＝標準チャートの測定したＩＨｂ値−標準チャートの既知のＩＨｂ値…（２） となる。

【００１４】この標準チャートをＩＨｂ値を測定しよう
としている粘膜の領域にできるだけ近接させて画像を撮
像した場合、標準チャート上と測定領域上の２次光の影
響はほとんど同じと考える事ができる。すると（１）、
（２）式から、 ２次光の影響の無いＩＨｂ値 ＝粘膜の測定したＩＨｂ値−（標準チャートの測定したＩＨｂ値−標準チャート の既知のＩＨｂ値）…（３） となる。

【００１５】なお、標準チャートの既知のＩＨｂ値が０
である標準チャートを用いた場合は、 ２次光の影響の無いＩＨｂ値＝粘膜の測定したＩＨｂ値−標準チャートの測定 したＩＨｂ値…（４） である。以上、（３）または（４）式を用いる事によっ
て、２次光の影響が除去された粘膜のＩＨｂ値を求める
事ができる。

【００１６】図１は、本発明の第１の実施の形態の内視
鏡用画像処理装置６を備えた内視鏡システム１の構成を
示す。

【００１７】この内視鏡システム１は体腔内に挿入され
て患部等を撮像する電子内視鏡２と、この電子内視鏡２
に照明光を供給する光源装置３と、電子内視鏡２に内蔵
された撮像手段に対する信号処理を行うビデオプロセッ
サ４と、このビデオプロセッサ４から出力される通常の
映像信号による内視鏡画像を表示する第１モニタ５と、
ビデオプロセッサ４と接続され、上述した２次光補正式
を用いて２次光の影響が除去された生体粘膜のＩＨｂ値
を算出する内視鏡用画像処理装置６と、この内視鏡用画
像処理装置６と接続され、算出したＩＨｂ値の表示等を
行う第２モニタ７とから構成される。そして、内視鏡用
画像処理装置６は（符号１〜５で構成される）内視鏡装
置と接続され、内視鏡画像（のデータ）からＩＨｂ値を
算出して表示できるようにしている。

【００１８】電子内視鏡２は細長の挿入部８と、この挿
入部８の後端に設けられた操作部９と、この操作部９か
ら延出されたユニバーサルコード１０とを有し、このユ
ニバーサルコード１０の端部に設けた光源用コネクタ１
１を光源装置３に着脱自在で接続することができる。ま
た、この光源用コネクタ１１から接続ケーブル１２が延
出され、その端部の信号コネクタ１３をビデオプロセッ
サ４に着脱自在で接続することができる。

【００１９】電子内視鏡２の挿入部８内等には照明光を
伝送するライトガイド１４が挿通され、光源用コネクタ
１１を光源装置３に接続することにより、光源装置３内
のランプ１５の白色光が回転カラーフィルタ１６を通
り、面順次光となって集光レンズで集光されてライトガ
イド１４の手元側端部に供給される。

【００２０】回転カラーフィルタ１６は円板形状で、そ
の円板にはその周方向に扇形状の３つの開口が設けて、
Ｒ，Ｇ，Ｂの波長の光をそれぞれ透過する図示しない
Ｒ，Ｇ，Ｂ透過フィルタが取り付けてあり、回転カラー
フィルタ１６をモータ１７で回転することにより、ラン
プ１５の照明光路上にＲ，Ｇ，Ｂ透過フィルタが順次介
挿され、従ってライトガイド１４の手元側端部にはＲ，
Ｇ，Ｂの波長の照明光、つまりＲ，Ｇ，Ｂの面順次照明
光が供給される。ライトガイド１４で伝送された面順次
照明光は挿入部８の先端部の照明窓に取り付けたライト
ガイド先端面から前方に出射され、患部等の生体粘膜を
照明する。

【００２１】また、上記先端部には照明窓に隣接して設
けた観察窓に対物レンズ１９が取り付けられ、照明され
た患部等の光学像を結像位置に結ぶ。この結像位置には
固体撮像素子として例えばＣＣＤ２１が配置され、光電
変換される。

【００２２】このＣＣＤ２１は挿入部８内等を挿通され
た信号線によりビデオプロセッサ４内のＣＣＤドライブ
回路２２と、信号処理回路２３とに接続される。そし
て、ＣＣＤドライブ回路２２からのＣＣＤドライブ信号
が印加されることにより、光電変換された信号が信号処
理回路２３を構成する図示しないアンプで増幅された
後、Ａ／Ｄ変換回路２４でＡ／Ｄ変換されてデジタル信
号となり、セレクタ２５でセレクトされてＲ，Ｇ，Ｂメ
モリ２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂに順次格納される。

【００２３】つまり、Ｒの波長の照明光で照明されてＣ
ＣＤ２１で撮像されたＲの画像信号データ（Ｒの色成分
画像データ）はＲメモリ２６Ｒに格納され、Ｇの波長の
照明光で照明されてＣＣＤ２１で撮像されたＧの画像信
号データはＧメモリ２６Ｇに格納され、Ｂの波長の照明
光で照明されてＣＣＤ２１で撮像されたＢの画像信号デ
ータはＢメモリ２６Ｂに格納される。

【００２４】Ｒ，Ｇ，Ｂメモリ２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂ
に格納されたＲ，Ｇ，Ｂの色成分画像データは同時に読
み出されてＤ／Ａ変換回路２７によりＤ／Ａ変換されて
アナログの３原色の色信号に変換され、第１モニタ５に
出力され、この第１モニタ５に患部等がカラーの内視鏡
画像として表示される。

【００２５】なお、電子内視鏡２は鉗子等の処置具を挿
通するチャンネル２８を有し、このチャンネル２８の挿
入口２９から例えば把持する鉗子等で予め既知のＩＨｂ
値を持つ標準チャート３１を把持してＩＨｂ値を測定し
ようとする生体粘膜付近に置く操作を行うことができる
ようにしている。

【００２６】また、Ｒ，Ｇ，Ｂメモリ２６Ｒ、２６Ｇ、
２６Ｂの内視鏡画像データは内視鏡用画像処理装置６に
入力される。この内視鏡用画像処理装置６は内視鏡画像
データを一時的に格納し、かつ算出されたＩＨｂ値を合
成して格納する画像メモリ３３と、この画像メモリ３３
に格納された内視鏡画像から２次光の影響を除外して粘
膜のＩＨｂ値を算出するプログラムを実行可能なＣＰＵ
３４と、内視鏡画像内に測定領域と標準チャートの領域
を選択指定するための領域選択部（領域指定部）３５
と、画像メモリ３３の画像データをＤ／Ａ変換してアナ
ログの映像信号に変換するＤ／Ａ変換回路３６とから構
成され、このＤ／Ａ変換回路３６で変換された映像信号
は第２モニタ７に出力され、ＩＨｂ値を算出した場合に
は、その算出したＩＨｂ値を含む内視鏡画像を表示す
る。

【００２７】また、領域選択部３５はポインティングデ
バイスとして例えばマウスが設けられており、このマウ
スを用いて内視鏡画像内の任意の部分に測定領域と、標
準チャート３１が設置されている標準チャート領域の指
定を行うことができるようにマウスの操作に対応したカ
ーソル信号を画像メモリ３３から出力される映像信号に
重畳できるようにしている。

【００２８】そして、領域の指定を行うことにより、上
述した算出方法に従って、Ｒ，Ｇの画像データを用いて
指定された領域のＩＨｂ値の算出を行うことができるよ
うにしている。

【００２９】本実施の形態ではＣＰＵ３４が生体粘膜に
おける指定された所望の部位のＲ，Ｇの画像データから
その部位のＩＨｂ値を算出すると共に、その部位の近く
に設置した標準チャート３１に対してもそのＩＨｂ値を
算出し、さらに標準チャート３１の既知のＩＨｂ値を使
用して生体に対して求めたＩＨｂ値を補正する機能を有
し、この補正により２次光の影響を排除した精度の良い
ＩＨｂ値を算出するようにしている。

【００３０】図１では内視鏡用画像処理装置６の画像メ
モリ３３はビデオプロセッサ４側のＲ，Ｇ，Ｂメモリ２
６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂのように色成分画像データをそれ
ぞれ格納する３つのフレームメモリから構成され、ビデ
オプロセッサ４からＲ，Ｇ，Ｂの画像データが入力され
るように接続され、本実施の形態では第２モニタ７にも
第１モニタ５と同様にカラーの内視鏡画像を表示し、そ
のカラーの内視鏡画像に対し、マウスにより領域指定な
どを行い、ＩＨｂ値の算出を行って、その結果を表示す
るようにしている（第１モニタ５でカラー表示を行って
おり、第２モニタ７ではカラーで表示しない場合には、
画像メモリ３３はＲ，Ｇの２つの色成分画像データを格
納するフレームメモリでも良く、またＤ／Ａ変換回路３
６には１つの色信号のみを出力するようにしても良
い）。

【００３１】なお、図１では画像メモリ３３はバスでＣ
ＰＵ３４と接続され、画像メモリ３３の任意のメモリセ
ルにアクセスしてその画像データを読み出してＩＨｂ値
の算出を行うことができる。また、この画像メモリ３３
はビデオプロセッサ４のＲ，Ｇ，Ｂメモリ２６Ｒ、２６
Ｇ、２６Ｂから画像データがＣＰＵ３４と接続されたバ
スとは別のルートで入力されるように図示されている
が、バスを介して入力されるようにしても良い。

【００３２】本実施の形態では以下に詳細に説明するよ
うにＩＨｂ値を算出しようとする領域付近の生体粘膜に
ＩＨｂ値が分かっている標準チャート３１を図１に示す
ように置いて、この標準チャート３１を視野内に入れて
撮像した内視鏡画像から上述した算出方法を利用して、
２次光の影響を除外して生体粘膜のＩＨｂ値を算出でき
るようにしている。

【００３３】このように構成された本実施の形態の装置
及び方法による動作を図２の処理フローを参照して以下
に説明する。図１に示すように各装置を接続して、内視
鏡システム１の電源を投入することにより、第１モニタ
５には通常の内視鏡画像が表示され、また内視鏡用画像
処理装置６にも内視鏡画像が入力される。そして、上述
したように鉗子等により、患部等の生体粘膜付近にＩＨ
ｂ値が予め分かっている標準チャート３１を置く。

【００３４】この標準チャート３１の色はＩＨｂ値が予
め分かっていればどんな色でも良い。ただし、標準チャ
ート３１の明るさは、粘膜面の観察に支障をきたさない
ようにするため、生体粘膜とほぼ等しい明るさとする事
が望ましい。

【００３５】この場合の内視鏡画像が図２のステップＳ
１に示すように内視鏡用画像処理装置６に入力され、そ
の内視鏡画像が画像メモリ３３に記憶される。

【００３６】この場合の第１モニタ５には図１に示すよ
うな表示となる。また、第２モニタ７にも図１に示すよ
うに第１モニタ５での内視鏡画像の表示の他に、領域選
択部３５による領域指定用のカーソル４１、４２が表示
される。

【００３７】カーソル４１及びカーソル４２の大きさは
自由に変える事が可能であり、本実施の形態では四角い
領域であるが、丸領域であったり、自由な曲線を描いて
指定できるようになっていても良い。

【００３８】なお、図１の第２モニタ７での表示は図３
のようになる。図３では内視鏡画像４０と共に、標準チ
ャート３１の像３１′（以下では簡単化のため、標準チ
ャート３１′と記す）と、領域指定用のカーソル４１、
４２が表示されている。但し、この段階では、図３の符
号４３で示すＩＨｂ値の表示はまだ行われない。

【００３９】次に図２のステップＳ２の測定領域の指定
を行う。つまり、領域選択部３５のマウスの操作で、カ
ーソル４１を移動してＩＨｂ値を算出したい領域に移動
させて決定する事で測定領域の指定が行われる。

【００４０】この測定領域を決定すると次にカーソル４
２が移動可能となり、ステップＳ２の測定領域を指定す
る方法と同様にしてステップＳ３の標準チャート領域の
指定を行う。つまり、領域選択部３５のマウスの操作
で、カーソル４２を移動して標準チャート３１′内にカ
ーソル４２を設定して、決定操作を行い標準チャート領
域の指定をする。

【００４１】前述したように（３）、（４）式を用いて
２次光の補正を行う場合、測定領域上と標準チャート３
１上では２次光の影響がほぼ同じである必要がある。よ
って、測定領域は標準チャート３１′上の指定した領域
にできるだけ近接している方が、精度良く２次光の影響
を除去する事ができる。

【００４２】従って、あらかじめ標準チャート３１の色
を内視鏡用画像処理装置６に登録しておき、測定領域を
設定した後、自動的に測定領域に近接した領域で登録さ
れた色に近い色を持つ領域を標準チャート３１の領域と
して決定するようにしても良い。

【００４３】また、完全に自動化するのではなく、測定
領域に近接した複数の領域を候補領域として表示し、ユ
ーザに選択させるようにしても良い。逆に標準チャート
領域を先に設定し、測定領域を近接した複数の領域から
選択させるようにしても良い。

【００４４】前述した方法で設定された測定領域と標準
チャート領域の情報は、ＣＰＵ３４に送られる。そして
ＣＰＵ３４は、ステップＳ４のＩＨｂ値の算出を行う。

【００４５】具体的には、ＣＰＵ３４は設定された測定
領域と標準チャート３１′の領域に対応する位置の画素
データを画像メモリ３３から読み出して、測定領域のＩ
Ｈｂ値と標準チャートのＩＨｂ値を算出する。

【００４６】また、ステップＳ５の標準チャート３１の
既知のＩＨｂ値を呼び出して、前述した（３）式または
（４）式を用いてステップＳ６の２次光の影響を除いた
粘膜の測定領域におけるＩＨｂ値の補正を行い、２次光
の影響を除いた粘膜の測定領域におけるＩＨｂ値の算出
を行う。そして、ステップＳ７に示すようにこのＩＨｂ
値を表示する。なお、ステップＳ５の標準チャート３１
の既知のＩＨｂ値の呼び出し処理の代わりに、図示しな
いキーボード等から標準チャート３１の既知のＩＨｂ値
をＣＰＵ３４に入力するようにしても良い。

【００４７】図３に示すように、算出した２次光の影響
のないＩＨｂ値の表示４３は、入力された内視鏡画像４
０とともにモニタ７で表示される。また、内視鏡画像４
０とは別にＩＨｂ値のみを表示する液晶表示装置等を内
視鏡用画像処理装置６に設けるようにしても良い。本実
施の形態では、画像メモリ３３を１つにまとめて表記し
たが、画像処理用メモリと表示用メモリを別々に設けて
も良い。

【００４８】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、２次光の影響のない、精度の高いＩＨｂ値を算出す
る事ができる。したがって、２次光の影響が異なると思
われる患者間においてもＩＨｂ値の比較が可能となり、
病変部の診断などをより定量的に行う事ができる。ま
た、精度良くＩＨｂ値を算出する事ができるので、初期
の病変部を診断する場合にもそれを正常部と識別可能と
なり、より識別機能を向上できる。

【００４９】なお、上述では内視鏡用画像処理装置６に
入力される内視鏡画像には、予めＩＨｂ値がわかってい
る標準チャート３１を鉗子等で粘膜に設置して粘膜と一
緒に撮像するようにしているが、特公２６９００７８号
に記載されているような先端部に回動自在に設けられた
標準チャートを有する内視鏡用色基準具を用いて、測定
粘膜の近傍に標準チャートが撮像されるようにしても良
い。

【００５０】（第２の実施の形態）図４は、本発明の第
２実施の形態の内視鏡用画像処理装置４６の構成を示す
ブロック図である。この画像処理装置４６は、入力され
る内視鏡画像のすべての画素についてＩＨｂ値を算出す
るＩＨｂ値算出部５１と、算出されたＩＨｂ値の分布画
像を記憶する画像メモリ５２と、画像メモリ５２から指
定された領域のＩＨｂ値を読み出して２次光の影響を除
去する処理を行うＣＰＵ５３と、測定領域を選択指定す
る領域選択部５４と、補正されたＩＨｂ値とＩＨｂ分布
画像を表示装置（第２モニタ７）に表示するための表示
メモリ５５と、表示メモリ５５の画像データをＤ／Ａ変
換して第２モニタ７に出力するＤ／Ａ変換回路５６とか
ら構成される。

【００５１】この画像処理装置４６の動作の動作フロー
を図５に示す。本実施の形態の画像処理装置４６は、入
力された内視鏡画像から２次光の影響が除去されたＩＨ
ｂ分布画像を算出し、且つ測定領域の２次光の影響が除
去されたＩＨｂ値をＩＨｂ分布画像に合成して出力する
画像処理装置である。

【００５２】第１実施の形態と同様に画像処理装置４６
に入力される内視鏡画像には、予めＩＨｂ値がわかって
いる標準チャートが粘膜と一緒に撮像される。

【００５３】ステップＳ１１に示すように入力された内
視鏡画像は、図４のＩＨｂ算出部５１によってステップ
Ｓ１２に示すように画素毎にＩＨｂ値が算出され、画像
メモリ５２に記憶される。ＩＨｂ算出部５１には例えば
図１のビデオプロセッサ４のＲメモリ２６Ｒ及びＧメモ
リ２６Ｇからの画像データが順次入力され、ＩＨｂ算出
部５１はこれらの画像データに対し、各画素毎に３２ｌ
ｏｇ（Ｒ／Ｇ）を計算してＩＨｂ値を算出し、画像メモ
リ５２に送り、記憶する。

【００５４】ここで算出されるＩＨｂ値は２次光の影響
を含んでいる値である。画像メモリ５２に記憶されたＩ
Ｈｂ分布画像は、ＣＰＵ５３によってステップＳ１３の
擬似カラー処理が行われ、表示メモリ５５に記憶され
る。そして、画像処理装置４６から擬似カラー化された
ＩＨｂ分布画像が図４では示していない第２モニタ７な
どへ出力される。

【００５５】ここで擬似カラー処理について説明する。
ＩＨｂ値のうちの例えば３０〜８０の間というように、
ある範囲を例えば１６分割し、その１６分割された範囲
に適当な色を割り当て、算出されたＩＨｂ値を算出して
画素毎に色割り当てを行う処理であり、割り当てに対応
したＲ、Ｇ、Ｂの色信号がカラー表示する機能を持つモ
ニタ７に出力され、カラーで表示される。モノクロで輝
度レベルの違いで表示するよりも、どの範囲に値が存在
しているのかがより明確に判別可能となる処理方法であ
る。

【００５６】領域選択部５４は、ポインティングデバイ
スとして例えばマウスで構成され、操作者はこのマウス
を操作する事によって標準チャート領域等を指定するこ
とが可能である。

【００５７】標準チャート領域を指定するためのカーソ
ルが第１の実施の形態と同様に表示メモリ５５を介して
ＩＨｂ分布画像に合成されて表示される。前記カーソル
はマウスを移動させる事によってＩＨｂ分布画像上を移
動可能であり、操作者は、標準チャート上にカーソルを
合わせて標準チャート領域として決定する（ステップＳ
１４）。

【００５８】このように標準チャート領域が決定される
と、ステップＳ１５の標準チャートの既知のＩＨｂ値が
図示しない記憶手段から呼び出され、前述した（２）式
から定数Ａが求められる。

【００５９】ＣＰＵ５３は、定数Ａが求まると、画像メ
モリ５２から画素毎に２次光の影響を含んだＩＨｂ値を
読み出して、前述した（１）式からこの定数ＡでＩＨｂ
値の補正を行い（ステップＳ１６）、２次光の影響が除
去されたＩＨｂ値を算出する。

【００６０】そして、２次光の影響の除去されたＩＨｂ
値に対して、ステップＳ１７の擬似カラー処理を行って
表示メモリ５５に記憶する。この２次光の補正動作およ
び擬似カラー処理を内視鏡画像の画素数の数だけ繰り返
し実行する。この動作により表示メモリ５５には、２次
光の影響が除去されて擬似カラー化されたＩＨｂ分布画
像が記憶され、画像処理装置４６から表示装置としての
モニタ７に出力され、表示が行われる。以上の標準チャ
ート領域指定から２次光の影響の除去されたＩＨｂ分布
画像を表示するまでの２次光補正の動作フローを図６に
示す（後述）。

【００６１】図６に示す２次光補正動作が終了するとモ
ニタ７の表示画面上には測定領域指定用のカーソルが標
準チャート領域の指定時と同様に表示され、操作者は図
５のステップＳ１８に示すようにＩＨｂ値の数値を測定
したい領域にカーソルを移動させ、決定する。測定領域
が決定されると、ＣＰＵ５３は、その領域内の２次光の
影響が除去されたＩＨｂ値の平均値を算出し、かつステ
ップＳ１９に示すように表示メモリ５５のＩＨｂ分布画
像に合成してＩＨｂの表示を行う。ＩＨｂの表示の画面
は第１実施の形態の図３と同様な画面である。２次光の
影響を含んだＩＨｂ値とともに表示を行っても良い。

【００６２】次に図６の２次光補正の動作を説明する。
ステップＳ３１に示すように標準チャート領域の指定を
行い、この標準チャート領域の指定により、ステップＳ
３２でＣＰＵ５３はその標準チャートの既知のＩＨｂ値
を呼出して、ステップＳ３３の（２）式の実行、つまり
定数Ａを算出する処理を行う。

【００６３】次にステップＳ３４の全画素数に対応する
パラメータＮに初期値０を代入し、次のステップＳ３５
で画像メモリ５２から２次光の影響を含んだＩＨｂ値を
読出す。そして、ステップＳ３６の（１）式の３２Ｌｏ
ｇ（Ｒ／Ｇ）−Ａを実行する。つまり、２次光の影響を
含んだＩＨｂ値から２次光の影響を含む部分の定数Ａを
引いて２次光の影響を含まないＩＨｂ値を算出する。

【００６４】次にステップＳ３７の擬似カラー処理を行
う。そして、ステップＳ３８の表示メモリ５５に書込み
を行う。この処理の後、次のステップＳ３９でパラメー
タＮにＮ＋１を代入して、さらにステップＳ４０でこの
パラメータＮの値が全画素数の値に達したか否かを判断
し、全画素数に達しない場合にはステップＳ３５に戻り
ステップＳ３５〜Ｓ３９の処理を全画素数に達するまで
繰り返し、全画素数に達するまで行ったらこの処理を終
了して、上述の図５のステップＳ１８の測定領域指定の
処理に移る。

【００６５】以上述べたように第２の実施の形態によれ
ば、第１の実施の形態と同様に２次光の影響のない、精
度の向上したＩＨｂ値を算出する事ができるとともに、
２次光の影響のない、精度が向上したＩＨｂ分布画像を
得る事が可能である。したがって、病変部と正常粘膜と
の血流量の違いが明確に観察できるとともに、異なる患
者間の比較も可能となる。

【００６６】本実施の形態は、上述したような血流量に
関する値についてのみ２次光の影響が除去できるのに限
らず、特願平１０−２１７８６８号に記載されているよ
うなＩＣＧ量を算出機能な内視鏡装置にも応用する事が
可能である。ＩＣＧによる吸収の大きい波長の照明光に
よって得られた画像をＧ画像、ＩＣＧによる吸収の少な
い波長の照明光によって得られた画像をＲ画像に対応さ
せれば、前述した２次光補正の式がそのまま適用可能で
ある。

【００６７】また、上述の説明では１つの標準チャート
領域の指定を想定して説明したが、１つの標準チャート
を観察視野内で（鉗子等で）移動して、例えば中央部と
４隅に設置した場合でそれぞれ５枚の画像を撮像し、中
央領域付近の生体粘膜に対するＩＨｂ値の補正は中央部
に標準チャートを設置した画像での定数Ａで補正を行
い、周辺部などではその周辺部に近い領域に標準チャー
トを設置した場合に得られる定数Ａを用いて補正を行う
ようにしても良い。

【００６８】このように補正すると、より精度が高いＩ
Ｈｂ値の分布画像を得ることが可能となる。また、標準
チャートを移動してその定数Ａをそれぞれ求め、それら
の値の平均値を補正に用い、かつその平均値からのバラ
ツキを、求めたＩＨｂ値の精度の目安として必要に応じ
て表示可能にしても良い。このようにすると、算出した
ＩＨｂ値がどの程度の信頼性が有るかを知りたい場合に
有効となる。また、１つの標準チャートの場合で説明し
たが、複数の標準チャートを設置して同様に補正を行う
ようにしても良い。

【００６９】（第３の実施の形態）図７は、本発明の第
３の実施の形態におけるＩＣＧ量に相関する値（以下、
ＩＩｃｇ値と記す。）を算出する画像処理装置６１の構
成を示すブロック図である。この画像処理装置６１に入
力される内視鏡画像は、特願平１０−２１７８６８号に
記載されているようなＩＧＣ量の変化を捉える事ができ
る赤外領域の波長光を照明して得られた画像である。

【００７０】画像処理装置６１は、入力される内視鏡画
像からＩＩｃｇ値を算出するＩＩｃｇ値算出部６２と、
２次光の影響を除去したＩＩｃｇ値を算出するＩＩｃｇ
値補正部６３と、複数の標準チャートの２次光に影響が
ない時のＩＩｃｇ値が記憶されている標準チャートＩＩ
ｃｇ値記憶部６４と、２次光の影響が除去されたＩＩｃ
ｇ値に擬似カラー処理を行う擬似カラー処理部６５で構
成され、この擬似カラー処理部６５の出力信号がモニタ
に出力される。

【００７１】第１、第２実施の形態と同様に、画像処理
装置６１に入力される内視鏡画像には、予めＩＩｃｇ値
がわっている標準チャートが生体粘膜と一緒に撮像され
ているものとする。また、標準チャートが撮像されてい
る位置はいつも一定であるとする。

【００７２】特公２６９００７８号公報に記載されてい
るような内視鏡用色基準具の先端に標準チャートを取り
付け、この内視鏡用色差基準具を内視鏡チャンネルを介
して生体内に導いた場合、撮像素子と内視鏡チャンネル
の位置関係は固定であるため、必ず決まった位置に標準
チャートを導く事が可能である。

【００７３】図８は、前記内視鏡用色基準具６６を内視
鏡先端から突出させ、前記内視鏡用色基準具６６の先端
に取り付けられた標準チャート６７を内視鏡画像６８の
中心よりやや左側に導いた時の内視鏡観察画像を示して
いる。

【００７４】また、本実施の形態では、内視鏡画像全体
のＩＩｃｇ値の分布を示す擬似カラー処理とともに、内
視鏡画像６８の中心部分、標準チャート６７に隣接する
領域６９の粘膜の２次光の影響を除去したＩＩｃｇ値を
算出する。

【００７５】標準チャート６７が一緒に撮像された内視
鏡画像６８が画像処理装置６１に入力されると、ＩＩｃ
ｇ値算出部６２でＩＩｃｇ値が算出される。ＩＩｃｇ値
は、ＩＨｂ値と同様にＲとＧの画像間演算によって算出
される。算出式は前述した（１）式と同様であり、ＩＣ
Ｇによる吸収変化が大きい波長の照明光によって撮像さ
れた画像をＧ画像、ＩＣＧによる吸収変化が少ない波長
の照明光によって撮像された画像をＲ画像として処理を
する事によって算出可能である。

【００７６】算出されたＩＩｃｇ値からは、ＩＩｃｇ値
補正部６３によって２次光の影響が除去されるが、２次
光の補正処理の前に、標準チャートの選択が行われる。
操作者は、標準チャートＩＩｃｇ値記憶部６４に記憶さ
れている複数の標準チャートのＩＩｃｇ値から、処理を
行う内視鏡画像に撮像されている標準チャートを選択す
る。

【００７７】ここで選択された標準チャートのＩＩｃｇ
値は、ＩＩｃｇ値補正部６３に入力される。選択の方法
は、画像処理装置の操作パネルに設けたスイッチによっ
て行っても良いし、画面に選択ウィンドウなどを表示し
てマウスで選択を行うようにしても良く、本実施の形態
では選択の形態はどのような形態でも良いものとし、限
定はしない。

【００７８】ＩＩｃｇ値補正部６３では、前記標準チャ
ートＩＩｃｇ値記憶部６４から入力される標準チャート
のＩＩｃｇ値と前記ＩＩｃｇ値算出部６２から入力され
るＩＩｃｇ値から２次光補正処理を行う。図９は、ＩＩ
ｃｇ値補正部６３で行われる処理のフローを示す図であ
る。以下、図９のフロー図をもとにＩＩｃｇ値補正部６
３の動作について説明する。

【００７９】まず、ＩＩｃｇ補正部６３では、（この前
処理を行う）ＩＩｃｇ値算出部６２で算出されたＩＩｃ
ｇ値が入力され、ステップＳ４１に示すように所定の位
置に撮像された標準チャートの領域のＩＩｃｇ値の平均
値を算出する。

【００８０】そして、次のステップＳ４２で標準チャー
トの既知のＩＩｃｇ値が選択されているかの確認を求
め、選択されていない場合にはステップＳ４３の標準チ
ャートの既知のＩＩｃｇ値の選択を促す。これは、画面
上に選択を促すメッセージなどを表示したり、音声によ
って選択を促すなどすれば良い。

【００８１】標準チャートの既知のＩＩｃｇ値が選択さ
れた事を確認した後は、ステップＳ４４で各画素のＩＩ
ｃｇ値と標準チャートの既知のＩＩｃｇ値と画像より求
めた標準チャートのＩＩｃｇ値から、前述した（３）式
に基づいて各画素のＩＩｃｇ値の２次光の補正処理を行
う。

【００８２】この処理で内視鏡画像全体のＩＩｃｇ値に
ついて２次光の補正を行った後、次のステップＳ４５
で、領域６９内のＩＩｃｇ値の平均値を求めて、内視鏡
画像に合成したり、画像処理装置６１に設けた表示部
（図示しない）などに表示を行う。算出されたＩＩｃｇ
値は疑似カラー処理部６５に出力される。

【００８３】疑似カラー処理部６５に入力されたＩＩｃ
ｇ値は、第２の実施の形態と同様な疑似カラー処理がな
され、ＩＩｃｇ値分布画像として画像処理装置６１から
出力されて、モニタ７等の表示装置などにＩＩｃｇ値分
布画像が表示される。

【００８４】以上、本実施の形態によれば、第１、第２
実施の形態と同様に、ＩＩｃｇ値に関して２次光の影響
を除去し、精度の高いＩＩｃｇ値分布画像を得る事がで
きる。また、標準チャートの既知のＩＩｃｇ値を複数選
択できる手段を設けた事によって、使用できる標準チャ
ートを操作者が選択可能となり、より操作者の都合に合
わせた画像処理装置を提供する事が可能である。

【００８５】以上述べたように本実施の形態によれば、
内視鏡画像より算出した色素量から２次光の影響を除去
する事ができるため、例えば異なる患者間における色素
量の比較が可能となり、より診断能の高い画像処理装置
及び画像処理方法を提供する事ができる。

【００８６】［付記］ １．内視鏡装置によって撮像された画像から色素量を算
出する内視鏡用画像処理方法において、色素量の値が既
知である標準体が一緒に撮像された生体の画像から、生
体と標準体の色素量を算出し、これらの値と前記標準体
の既知の色素量の値を用いて生体に対して算出した色素
量を補正する事を特徴とする内視鏡用画像処理方法。

【００８７】２．前記色素量は、ヘモグロビン色素量で
ある事を特徴とする付記項１記載の内視鏡用画像処理方
法。 ３．前記色素量は、インドシアニングリーンの色素量で
ある事を特徴とする付記項１記載の内視鏡用画像処理方
法。 ４．前記標準体は、生体の粘膜とほぼ等しい明るさを持
つ標準チャートである事を特徴とする付記項１記載の内
視鏡用画像処理方法。

【００８８】５．内視鏡装置によって撮像された画像か
ら色素量を算出する内視鏡用画像処理装置において、色
素量の値が既知である標準体が一緒に撮像された生体の
画像から、生体と標準体の色素量を算出する色素量算出
手段と、前記色素量算出手段で算出された生体の色素量
と標準体の色素量、既知である標準体の色素量の値を用
いて生体に対して算出した色素量を補正する色素量補正
手段と、とを備えたことを特徴とする内視鏡用画像処理
装置。

【００８９】６．前記色素量は、ヘモグロビン色素量で
ある事を特徴とする付記項５記載の内視鏡用画像処理装
置。 ７．前記色素量は、インドシアニングリーンの色素量で
ある事を特徴とする付記項５記載の内視鏡用画像処理装
置。 ８．前記標準体は、生体の粘膜とほぼ等しい明るさを持
つ標準チャートである事を特徴とする付記項５記載の内
視鏡用画像処理装置。

【００９０】９．内視鏡装置によって撮像された画像か
ら色素量を算出する内視鏡用画像処理装置において、色
素量の値が既知である標準体が一緒に撮像された生体の
画像から、生体と標準体の色素量を算出する色素量算出
手段、測定領域と標準体領域を指定するための領域指定
手段、２次光の影響の無い場合の標準体の色素量を記憶
しておく標準体色素量記憶手段、前記領域指定手段によ
って指定された標準体の色素量と、前記標準体色素量記
憶手段に記憶された２次光の影響の無い場合の標準体の
色素量を用いて、前記領域指定手段によって指定された
領域の生体粘膜の色素量を補正する色素量補正手段、前
記色素量補正手段によって補正された色素量を出力する
色素量出力手段とを備えた事を特徴とする内視鏡用画像
処理装置。

【００９１】１０．前記色素量は、ヘモグロビン色素量
である事を特徴とする付記項９記載の内視鏡用画像処理
装置。 １１．前記色素量は、インドシアニングリーンの色素量
である事を特徴とする付記項９記載の内視鏡用画像処理
装置。 １２．前記標準体は、生体の粘膜とほぼ等しい明るさで
ある標準チャートである事を特徴とする付記項９記載の
内視鏡用画像処理装置。 １３．前記領域指定手段は、測定領域または標準体領域
のどちらか一方を指定すると、自動的に近接する領域を
指定していない方の領域として決定する事を特徴とする
付記項９記載の内視鏡用画像処理装置。

【００９２】１４．前記領域指定手段は、測定領域また
は標準体領域のどちらか一方を指定すると、自動的に近
接する複数の領域を指定していない方の領域候補として
表示する事を特徴とする付記項９記載の内視鏡用画像処
理装置。 １５．前記色素量出力手段によって出力される色素量
は、前記色素量補正手段によって補正された色素量の前
記領域設定手段によって指定された測定領域内の平均値
である事を特徴とする付記項９記載の内視鏡用画像処理
装置。 １６．前記色素量出力手段は、前記色素量補正手段によ
って補正された色素量を内視鏡画像に入力された画像に
合成して出力する事を特徴とする付記項９記載の内視鏡
用画像処理装置。 １７．前記色素量出力手段は、前記色素量補正手段によ
って補正された色素量を擬似カラー化して出力する事を
特徴とする付記項９記載の内視鏡用画像処理装置。

【００９３】１８．前記標準体色素量記憶手段は、複数
種類の標準体の色素量を記憶しておく事を特徴とする付
記項９記載の内視鏡用画像処理装置。 １９．前記色素量補正手段は、前記標準体色素量記憶手
段に記憶された複数の標準体の色素量の中から１つの選
択して色素量の補正に用いる事を特徴とする付記項１８
記載の内視鏡用画像処理装置。 ２０．前記色素量補正手段は、前記標準体色素量記憶手
段に記憶された複数の標準体の色素量の中から選択が行
われていない場合に、選択を促すメッセージを出力する
事を特徴とする付記項１９記載の内視鏡用画像処理装
置。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
視鏡装置によって撮像された画像から色素量を算出する
内視鏡用画像処理方法において、色素量の値が既知であ
る標準体が一緒に撮像された生体の画像から、生体と標
準体の色素量を算出し、これらの値と既知である標準体
の色素量の値を用いて生体に対して算出した色素量を補
正する事により、２次光の影響を除去した補正された色
素量を算出する事が可能となり、精度が高い血流量を算
出できる。

【００９５】また、内視鏡装置によって撮像された画像
から色素量を算出する内視鏡用画像処理装置において、
色素量の値が既知である標準体が一緒に撮像された生体
の画像から、生体と標準体の色素量を算出する色素量算
出手段と、前記色素量算出手段で算出された生体の色素
量を、前記標準体の既知の色素量の値を用いて補正する
色素量補正手段と、とを備えているので、２次光の影響
を除去した補正された色素量を算出する事が可能とな
り、精度が高い血流量を算出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の内視鏡用画像処理
装置を備えた内視鏡システムの構成を示すブロック図。

【図２】内視鏡用画像処理装置の処理内容を示すフロー
チャート図。

【図３】第２モニタの表示例を示す図。

【図４】本発明の第２の実施の形態の内視鏡用画像処理
装置の構成を示すブロック図。

【図５】内視鏡用画像処理装置の処理内容を示すフロー
チャート図。

【図６】図５における２次光補正の処理内容を示すフロ
ーチャート図。

【図７】本発明の第３の実施の形態の内視鏡用画像処理
装置の構成を示すブロック図。

【図８】内視鏡用色基準具を観察視野内に入れて撮像し
た場合におけるモニタでの表示例を示す図。

【図９】内視鏡用画像処理装置の処理内容を示すフロー
チャート図。

【図１０】２次光の影響が生じることの説明図。

【符号の説明】

１…内視鏡システム ２…電子内視鏡 ３…光源装置 ４…ビデオプロセッサ ５…第１モニタ ６…内視鏡用画像処理装置 ７…第２モニタ ８…挿入部 １４…ライトガイド １５…ランプ １６…回転カラーフィルタ １７…モータ １９…対物レンズ ２１…ＣＣＤ ２４…Ａ／Ｄ変換回路 ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ…メモリ ２７…Ｄ／Ａ変換回路 ３１…標準チャート ３３…画像メモリ ３４…ＣＰＵ ３５…領域選択部 ３６…Ｄ／Ａ変換回路 ４１，４２…カーソル ４３…ＩＨｂ値の表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C038 KK00 KL01 KL07 KM01 KX02 4C061 AA22 BB02 CC06 DD03 MM03 NN05 SS11 SS21 VV04 WW02 WW18 5B057 AA07 BA02 CA01 CA08 CB01 CB08 CE14 CE17 DA11 DB06 DC25 DC33 5C054 AA01 CA04 CC02 EA07 EB05 EB07 EE08 FB03 FC08 FC12 GA04 GB02 GC03 HA12 5C065 AA04 BB13 CC01 DD02 EE06 GG18 GG30 GG44 GG49

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡装置によって撮像された画像から
   色素量を算出する内視鏡用画像処理方法において、 色素量の値が既知である標準体が一緒に撮像された生体
   の画像から、生体と標準体の色素量を算出し、これらの
   値と前記標準体の既知の色素量の値を用いて生体に対し
   て算出した色素量を補正する事を特徴とする内視鏡用画
   像処理方法。
2. 【請求項２】 上記色素量は、ヘモグロビン色素量であ
   る事を特徴とする請求項１記載の内視鏡用画像処理方
   法。
3. 【請求項３】 内視鏡装置によって撮像された画像から
   色素量を算出する内視鏡用画像処理装置において、 色素量の値が既知である標準体が一緒に撮像された生体
   の画像から、生体と標準体の色素量を算出する色素量算
   出手段と、 前記色素量算出手段で算出された生体の色素量を、前記
   標準体の既知の色素量の値を用いて補正する色素量補正
   手段と、 とを備えたことを特徴とする内視鏡用画像処理装置。