JP2016144507A - 内視鏡システム、プロセッサ装置、及び内視鏡システムの作動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】観察対象の血管を抽出する内視鏡システム、プロセッサ装置、及び内視鏡システムの作動方法を提供する。【解決手段】内視鏡システム１０は、内視鏡１２、光源装置１４、及びプロセッサ装置１６を有する。内視鏡１２は、観察対象を撮像して画像信号を出力する。光源装置１４は、観察対象を照明する。プロセッサ装置１６は、血管強調用画像処理部６０を備える。血管強調用画像処理部６０は、画像生成部７０、第１血管抽出部７２、第２血管抽出部７４、及び合成処理部７６を有する。画像生成部７０は、画像信号から内視鏡画像を生成する。第１血管抽出部７２は、内視鏡画像から中深層血管を抽出した第１血管抽出画像を出力する。第２血管抽出部７４は、内視鏡画像から中深層血管と表層血管を抽出した第２血管抽出画像を出力する。合成処理部７６は、内視鏡画像と第１血管抽出画像と第２血管抽出画像とを合成する。【選択図】図１３

Description

本発明は、観察対象の血管を抽出する内視鏡システム、プロセッサ装置、及び内視鏡システムの作動方法に関する。

医療現場において、光源装置、内視鏡、プロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断が広く行われている。光源装置は、観察対象を照明するための照明光を発生する。内視鏡は、照明光で照明された観察対象を撮像センサで撮像して画像信号を出力する。プロセッサ装置は、内視鏡から送信された画像信号から観察対象の画像を生成してモニタに表示させる。

近年では、観察対象を撮像して得た画像から、観察対象の表面から浅い表層付近に存在する細い表層血管と、観察対象の表面から中深層程度に存在する太い中深層血管とを抽出するとともに、画像に対して、抽出した表層血管及び中深層程度を重ね合わせることによって、血管が明瞭に写されている画像を用いた診断が行われてきている。例えば、特許文献１は、通常画像と血管抽出用の血管強調画像とを同時に取得し、血管強調画像に対して周波数フィルタ等の血管抽出処理を施すことによって表層血管と中深層血管とを抽出するとともに、これらの血管を通常画像に重畳させて表示している。

特許５５０１２１０

表層血管と中深層血管については、ガンなどの病変部の診断に有効な情報であることから、表層血管と中深層血管を漏れなく抽出し、それら血管を強調した画像をドクターに提供することが求められている。ここで、太い中深層血管を抽出する処理については、プロセッサ装置の処理負担はそれほど大きくはないものの、細い表層血管を抽出する処理は、太い中深層血管を抽出する処理と比較して、プロセッサ装置の処理負担が大きいことが多い。したがって、細い表層血管を連続的に抽出して画像上で表示した場合には、プロセッサ装置の処理が滞って、動画性が低下するなどの問題が生じることがある。

本発明は、処理負担をかけることなく、表層血管と中深層血管を抽出した画像を表示する内視鏡システム、プロセッサ装置、及び内視鏡システムの作動方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡システムは、観察対象を撮像する撮像センサと、撮像センサから得られる画像信号を用いて内視鏡画像を連続的に生成する画像生成部と、内視鏡画像または内視鏡画像を生成するための画像信号に対して第１血管抽出処理を施すことにより、画像生成部が連続的に生成する内視鏡画像について、観察対象の血管を抽出した第１血管抽出画像を出力する第１血管抽出部と、連続的に生成される内視鏡画像から間欠的に選択される内視鏡画像に対して、または連続的に生成される内視鏡画像から間欠的に選択された内視鏡画像を生成するための画像信号に対して、第１血管抽出処理よりも高精度の第２血管抽出処理を施すことにより、内視鏡画像のうち一部の内視鏡画像について、観察対象の血管を抽出した第２血管抽出画像を出力する第２血管抽出部と、第１タイミングに取得した第１血管抽出画像と、第１タイミング以前の第２タイミングに取得した第２血管抽出画像のうち、第１タイミングに最も近いタイミングで取得した第２血管抽出画像とを、第１タイミングに取得した内視鏡画像に対して合成して、表示用画像を生成する合成処理部とを備える。

また、本発明の内視鏡システムは、観察対象を撮像する撮像センサと、撮像センサから得られる画像信号を用いて内視鏡画像を連続的に生成する画像生成部と、内視鏡画像または内視鏡画像を生成するための画像信号に対して第１血管抽出処理を施すことにより、画像生成部が連続的に生成する内視鏡画像について、観察対象の血管を抽出した第１血管抽出画像を出力する第１血管抽出部と、連続的に生成される内視鏡画像から間欠的に選択される内視鏡画像に対して、または連続的に生成される内視鏡画像から間欠的に選択された内視鏡画像を生成するための画像信号に対して、第１血管抽出処理よりも高精度の第２血管抽出処理を施すことにより、内視鏡画像のうち一部の内視鏡画像について、観察対象の血管を抽出した第２血管抽出画像を出力する第２血管抽出部と、内視鏡画像の静止画像の取得を指示する静止画像取得指示部と、静止画像取得指示部から静止画像取得指示があった場合に、静止画像取得指示の前後の特定期間中に生成される複数の内視鏡画像の中から、静止画像に適した一つの内視鏡画像を選択する選択部と、選択部によって選択された内視鏡画像を取得したタイミングを第１タイミングとした場合に、第１タイミングに取得した第１血管抽出画像と、第１タイミング以前の第２タイミングに取得した第２血管抽出画像のうち、第１タイミングに最も近いタイミングで取得した第２血管抽出画像とを、第１タイミングに取得した内視鏡画像に対して合成して表示用画像を生成し、静止画像として表示または記録させる合成処理部とを備える。

本発明のプロセッサ装置は、撮像センサによって観察対象を撮像して得られる画像信号を取得する画像信号取得部と、撮像センサから得られる画像信号を用いて内視鏡画像を連続的に生成する画像生成部と、内視鏡画像または内視鏡画像を生成するための画像信号に対して第１血管抽出処理を施すことにより、画像生成部が連続的に生成する内視鏡画像について観察対象の血管を抽出した第１血管抽出画像を出力する第１血管抽出部と、連続的に生成される内視鏡画像から間欠的に選択される内視鏡画像に対して、または連続的に生成される内視鏡画像から間欠的に選択された内視鏡画像を生成するための画像信号に対して、第１血管抽出処理よりも高精度の第２血管抽出処理を施すことにより、内視鏡画像のうち一部の内視鏡画像について観察対象の血管を抽出した第２血管抽出画像を出力する第２血管抽出部と、第１タイミングに取得した第１血管抽出画像と、第１タイミング以前の第２タイミングに取得した第２血管抽出画像のうち、第１タイミングに最も近いタイミングで取得した第２血管抽出画像とを、第１タイミングに取得した内視鏡画像に対して合成して、表示用画像を生成する合成処理部とを備える。

本発明の内視鏡システムの作動方法は、撮像センサによって観察対象を撮像して得られる画像信号を用いて、画像生成部が、内視鏡画像を連続的に生成するステップと、第１血管抽出部が、内視鏡画像または内視鏡画像を生成するための画像信号に対して第１血管抽出処理を施すことにより、画像生成部が連続的に生成する内視鏡画像について観察対象の血管を抽出した第１血管抽出画像を出力するステップと、第２血管抽出部が、連続的に生成される内視鏡画像から間欠的に選択される内視鏡画像に対して、または連続的に生成される内視鏡画像から間欠的に選択された内視鏡画像を生成するための画像信号に対して、第１血管抽出処理よりも高精度の第２血管抽出処理を施すことにより、内視鏡画像のうち一部の内視鏡画像について観察対象の血管を抽出した第２血管抽出画像を出力するステップと、合成処理部が、第１タイミングに取得した第１血管抽出画像と、第１タイミング以前の第２タイミングに取得した第２血管抽出画像のうち、第１タイミングに最も近いタイミングで取得した第２血管抽出画像とを、第１タイミングに取得した内視鏡画像に対して合成して、表示用画像を生成するステップとを備える。

第１血管抽出処理は、観察対象の中深層血管を抽出する低解像度の血管抽出処理であり、第２血管抽出処理は、観察対象の表層血管と中深層血管とを抽出する高解像度の血管抽出処理であることが好ましい。

合成処理部は、中深層血管を基準にして内視鏡画像及び第１血管抽出画像に対して第２血管抽出画像の位置合わせをすることが好ましい。

第１血管抽出画像または第２血管抽出画像を用いて、観察対象の血管に関する血管情報指標を算出する血管情報指標算出部を備えることが好ましい。合成処理部は、第１血管抽出画像及び第２血管抽出画像に加えて血管情報指標を内視鏡画像に合成して表示用画像を生成する好ましい。血管情報指標は、観察対象の血管の密度であることが好ましい。

内視鏡画像、内視鏡画像を生成するための画像信号、または第１血管抽出画像を用いて、観察対象の動き量を検出する動き検出部と、動き量を用いて、第２血管抽出部による第２血管抽出処理の頻度を変更する制御部とを備えることが好ましい。

制御部は、動き量が第１閾値よりも大きい場合に第２血管抽出処理を停止させ、動き量が第２閾値以上第１閾値以下の場合に第２血管抽出処理を第１の頻度で行わせ、動き量が第２閾値よりも小さい場合に第２血管抽出処理を第１の頻度よりも低い第２の頻度で行わせることが好ましい。

第１血管抽出部と合成処理部とが設けられた第１処理装置と、第２血管抽出部が設けられ、第１処理装置よりも処理能力が高い第２処理装置とを備えることが好ましい。

合成処理部は、第２処理装置から一定期間、第２血管抽出画像が入力されない場合、内視鏡画像に第２血管抽出画像を合成せずに表示用画像を生成することが好ましい。

第１処理装置に設けられ、内視鏡画像にタグを付けるタグ付け部と、第１処理装置に設けられ、タグが付けられたタグ付きの内視鏡画像を、第２処理装置に送信する第１処理装置側送信部と第２処理装置に設けられ、第１処理装置側送信部からのタグ付きの内視鏡画像を受信する第２処理装置側受信部と、第２処理装置に設けられ、タグ付きの内視鏡画像に対して第２血管抽出処理を施して出力されたタグ付きの第２血管抽出画像を、第１処理装置に送信する第２処理装置側送信部と、第１処理装置に設けられ、第２処理装置側送信部からのタグ付きの第２血管抽出画像を受信する第１処理装置側受信部とを備えることが好ましい。

本発明によれば、連続的に生成された内視鏡画像について血管を抽出する第１血管抽出処理を施し、連続的に生成される内視鏡画像から間欠的に選択される内視鏡画像に対して、第１血管抽出処理よりも高精度に血管を抽出する第２血管抽出処理を施し、第１血管抽出処理によって出力された第１血管抽出画像と、第２血管抽出処理によって出力された第２血管抽出画像とを内視鏡画像に合成することによって、処理負担をかけることなく、表層血管と中深層血管を抽出した画像を表示する内視鏡システム、プロセッサ装置、及び内視鏡システムの作動方法を提供できる。

内視鏡システムの外観図である。 内視鏡システムの機能を示すブロック図である。 紫色光、青色光、緑色光、及び赤色光の分光スペクトルを示すグラフである。 カラーフィルタの分光特性を示すグラフである。 内視鏡画像の生成について説明する説明図である。 内視鏡画像を示す模式図である。 第１血管抽出画像の生成について説明する説明図である。 第１血管抽出画像を示す模式図である。 第２血管抽出画像の生成について説明する説明図である。 第２血管抽出画像を示す模式図である。 表示用画像の生成について説明する説明図である。 表示用画像を示す模式図である。 第１実施形態の作用について説明するフローチャートである。 第２実施形態における血管強調用画像処理部の機能を説明するブロック図である。 血管情報指標に基づく情報を表示した表示用画像を示す模式図である。 第３実施形態における血管強調用画像処理部の機能を説明するブロック図である。 第３実施形態における第２血管抽出処理の制御を示すフローチャートである。 第４実施形態におけるプロセッサ装置と外部処理装置を示すブロック図である。 内視鏡画像に対するタグ付けについて説明する説明図である。 第４実施形態における第２血管抽出画の生成について説明する説明図である。 第２血管抽出画像の入力の有無に応じた合成について説明するフローチャートである。 第５実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。 白色光の発光スペクトルを示すグラフである。 特殊光の発光スペクトルを示すグラフである。 第６実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。 回転フィルタを示す平面図である。

［第１実施形態］
図１において、内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、モニタ１８と、コンソール１９とを有する。内視鏡１２は、光源装置１４と光学的に接続されるとともに、プロセッサ装置１６と電気的に接続される。内視鏡１２は、観察対象の体内に挿入される挿入部１２ａと、挿入部１２ａの基端部分に設けられた操作部１２ｂと、挿入部１２ａの先端側に設けられた湾曲部１２ｃ及び先端部１２ｄとを有している。湾曲部１２ｃは、操作部１２ｂのアングルノブ１２ｅを操作することにより湾曲動作する。先端部１２ｄは、湾曲部１２ｃの湾曲動作によって所望の方向に向けられる。

また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、モード切替ＳＷ（モード切替スイッチ）１２ｆと、静止画像取得指示部１２ｇとが設けられている。モード切替ＳＷ１２ｆは、観察モードの切り替え操作に用いられる。内視鏡システム１０は、観察モードとして通常モードと血管抽出モードとを有している。通常モードは、照明光に白色光を用いて観察対象を撮像して得た自然な色合いの画像（以下、通常画像という）をモニタ１８に表示する。血管抽出モードは、観察対象に含まれる血管が強調された画像（以下、血管強調画像という）をモニタ１８に表示する。静止画像取得指示部１２ｇは、内視鏡システム１０に静止画像の取得を指示するとともに、取得させた静止画像をモニタ１８に表示、またはストレージ（図示省略）に記録させるために用いられる。

プロセッサ装置１６は、モニタ１８及びコンソール１９と電気的に接続される。モニタ１８は、観察対象の画像や、観察対象の画像に付帯する情報などを出力表示する。コンソール１９は、機能設定などの入力操作を受け付けるユーザインタフェースとして機能する。なお、プロセッサ装置１６には、画像や画像情報などを記録する外付けの記録部（図示省略）を接続してもよい。

図２において、光源装置１４は、光源２０と、光源２０を制御する光源制御部２１とを備えている。光源２０は、例えば、複数の半導体光源を有し、これらをそれぞれ点灯または消灯し、点灯する場合には各半導体光源の発光量を制御することにより、観察対象を照明するための照明光を発する。本実施形態では、光源２０は、Ｖ−ＬＥＤ（Violet Light Emitting Diode）２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ（Blue Light Emitting Diode）２０ｂ、Ｇ−ＬＥＤ（Green Light Emitting Diode）２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ（Red Light Emitting Diode）２０ｄの４色のＬＥＤを有する。

図３において、Ｖ−ＬＥＤ２０ａは、中心波長４０５ｎｍ、波長帯域３８０ｎｍ〜４２０ｎｍの紫色光Ｖを発する紫色半導体光源である。Ｂ−ＬＥＤ２０ｂは、中心波長４６０ｎｍ、波長帯域４２０ｎｍ〜５００ｎｍの青色光Ｂを発する青色半導体光源である。Ｇ−ＬＥＤ２０ｃは、波長帯域が４８０ｎｍ〜６００ｎｍに及ぶ緑色光Ｇを発する緑色半導体光源である。Ｒ−ＬＥＤ２０ｄは、中心波長６２０ｎｍ〜６３０ｎｍで、波長帯域が６００ｎｍ〜６５０ｎｍに及び赤色光Ｒを発する赤色半導体光源である。なお、Ｖ−ＬＥＤ２０ａとＢ−ＬＥＤ２０ｂの中心波長は、±５ｎｍから±１０ｎｍ程度の幅を有する。

光源制御部２１は、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄに対して独立に制御信号を入力することによって、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの点灯や消灯、点灯時の発光量などを独立に制御する。本実施形態では、通常モード及び血管抽出モードのどちらの観察モードでも、光源制御部２１は、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを全て点灯させる。このため、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを含む白色光が、通常モード及び血管抽出モードの照明光として用いられる。

各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄが発する各色の光は、ミラーやレンズなどで構成される光路結合部２３を介して、挿入部１２ａ内に挿通されたライトガイド２５に入射される。ライトガイド２５は、内視鏡１２及びユニバーサルコード（内視鏡１２と、光源装置１４及びプロセッサ装置１６を接続するコード）に内蔵されている。ライトガイド２５は、光源２０が発した照明光を、内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。

内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系３０ａと撮像光学系３０ｂが設けられている。照明光学系３０ａは照明レンズ３２を有しており、ライトガイド２５によって伝搬された照明光は照明レンズ３２を介して観察対象に照射される。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ４２、撮像センサ４４を有している。照明光を照射したことによる観察対象からの反射光、散乱光、及び蛍光などの各種の光は、対物レンズ４２を介して撮像センサ４４に入射する。これにより、撮像センサ４４に観察対象の像が結像される。

撮像センサ４４は、照明光で照明された観察対象を撮像するカラー撮像センサである。撮像センサ４４の各画素には、図４に示すＢ（青色）カラーフィルタ、Ｇ（緑色）カラーフィルタ、Ｒ（赤色）カラーフィルタのいずれかが設けられている。このため、撮像センサ４４は、Ｂカラーフィルタが設けられたＢ画素（青色画素）で紫色から青色の光を受光し、Ｇカラーフィルタが設けられたＧ画素（緑色画素）で緑色の光を受光し、Ｒカラーフィルタが設けられたＲ画素（赤色画素）で赤色の光を受光する。そして、各色の画素から、ＲＧＢ各色の画像信号を出力する。

撮像センサ４４としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサを利用可能である。また、原色の撮像センサ４４の代わりに、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＧ（グリーン）の補色フィルタを備えた補色撮像センサを用いても良い。補色撮像センサを用いる場合には、ＣＭＹＧの４色の画像信号が出力されるので、補色−原色色変換によって、ＣＭＹＧの４色の画像信号をＲＧＢの３色の画像信号に変換することにより、撮像センサ４４と同様のＲＧＢ各色の画像信号を得ることができる。また、撮像センサ４４の代わりに、カラーフィルタを設けていないモノクロの撮像センサを用いても良い。

ＣＤＳ／ＡＧＣ（Correlated Double Sampling／Automatic Gain Control）回路４６は、撮像センサ４４から得られるアナログの画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ）や自動利得制御（ＡＧＣ）を行う。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路４６を経た画像信号は、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）コンバータ４８により、デジタルの画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換後のデジタル画像信号がプロセッサ装置１６に入力される。

プロセッサ装置１６は、画像信号取得部５０と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５２と、ノイズ除去部５４と、画像処理切替部５６と、通常用画像処理部５８と、血管強調用画像処理部６０と、映像信号生成部６２と、選択部６４とを備えている。画像信号取得部５０は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路４６及びＡ／Ｄコンバータ４８を介して、撮像センサ４４からデジタル画像信号を取得する。

ＤＳＰ５２は、取得した画像信号に対して、欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン補正処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、デモザイク処理などの各種信号処理を施す。欠陥補正処理では、撮像センサ４４の欠陥画素の信号が補正される。オフセット処理では、欠陥補正処理が施された画像信号から暗電流成分が除かれ、正確な零レベルが設定される。ゲイン補正処理では、オフセット処理後の画像信号に特定のゲインを乗じることにより信号レベルが整えられる。

ゲイン補正処理後の画像信号には、色再現性を高めるためのリニアマトリクス処理が施される。その後、ガンマ変換処理によって明るさや彩度が整えられる。ガンマ変換処理後の画像信号には、デモザイク処理（等方化処理、または同時化処理ともいう）が施され、各画素で不足した色の信号が補間によって生成される。このデモザイク処理によって、全画素がＲＧＢ各色の信号を有するようになる。ノイズ除去部５４は、ＤＳＰ５２でデモザイク処理などが施された画像信号に対してノイズ除去処理（例えば移動平均法やメディアンフィルタ法などによる）を施すことによってノイズを除去する。ノイズが除去された画像信号は、画像処理切替部５６に送信される。

画像処理切替部５６は、モード切替ＳＷ１２ｆの操作によって通常モードにセットされている場合には、画像信号を通常用画像処理部５８に送信し、血管抽出モードにセットされている場合には、画像信号を血管強調用画像処理部６０に送信する。

通常用画像処理部５８は、画像処理切替部５６から受信した画像信号に対して色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行い、通常画像を生成する。色変換処理では、画像信号に対して３×３のマトリクス処理、階調変換処理、及び３次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）処理などにより色変換処理を行う。色彩強調処理は、色変換処理済みの画像信号に対して行われる。構造強調処理は、例えば、血管やピットパターン（腺管）などの観察対象の構造を強調する処理であり、色彩強調処理後の画像信号に対して行われる。上記のように各種画像処理などを施した画像信号を用いたカラー画像が通常画像である。

血管強調用画像処理部６０は、画像処理切替部５６から受信した画像信号から、観察対象に含まれる血管が強調された血管強調画像を生成する。

血管強調用画像処理部６０には、画像生成部７０と、第１血管抽出部７２と、第２血管抽出部７４と、合成処理部７６とが設けられている（図２参照）。画像処理切替部５６からの画像信号は、画像生成部７０が受信する。

画像生成部７０は、画像処理切替部５６から受信した画像信号を用いて内視鏡画像を生成する。例えば、画像生成部７０は、通常用画像処理部５８と同様に、画像信号に対して色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行うことによって、内視鏡画像を生成する。具体的には、図５において、画像生成部７０は、各時間ｔａ〜ｔｊで画像信号を連続的に受信した場合に、各時間ｔａ〜ｔｆの画像信号のそれぞれに対して上記各種処理を行う。これにより、画像生成部７０は、各時間ｔａ〜ｔｊの内視鏡画像８２ａ〜８２ｊを連続的に生成する。

図６において、例えば、画像生成部７０で生成された時間ｔｇの内視鏡画像８２ｇは、観察対象の粘膜８３の他に、粘膜８３の表面から中深層程度の深さに存在する太い中深層血管８４と、粘膜８３の表面から表層付近までの深さに存在する細い表層血管８５とが観察できる。その他の時間の内視鏡画像についても同様であり、粘膜８３と中深層血管８４と表層血管８５とが観察できる。画像生成部７０は、生成した内視鏡画像を第１血管抽出部７２と第２血管抽出部７４と合成処理部７６に送信する。

第１血管抽出部７２は、画像生成部７０から受信した内視鏡画像に対して第１血管抽出処理を施すことにより、第１血管抽出画像を出力する。第１血管抽出処理は、内視鏡画像に対して低精度の周波数解析を行うことによって、太い中深層血管に対応する低周波成分を得るための低解像度の血管抽出処理である。周波数解析を低精度で行う場合は、低周波成分が得られ高周波成分については得られないが、プロセッサ装置１６の処理負担が小さいため、解析結果を出力するまでの時間が短い。一方、周波数解析を高精度で行う場合は、低周波成分と高周波成分とを得られるが、プロセッサ装置１６の処理負担が大きいため、解析結果を出力するまでの時間が長い。したがって、第１血管抽出部７２では、画像生成部７０で連続的に生成された内視鏡画像について第１血管抽出処理を施すことによって、中深層血管が抽出された第１血管抽出画像をほぼリアルタイムに出力する。

具体的には、図７において、第１血管抽出部７２は、画像生成部７０が時間ｔａ〜ｔｊで連続的に生成した内視鏡画像８２ａ〜８２ｊについて、それぞれ第１血管抽出処理を施す。これにより、第１血管抽出部７２は、時間ｔａ〜ｔｊで生成された内視鏡画像８２ａ〜８２ｊに対して、リアルタイムに第１血管抽出画像８６ａ〜８６ｊを出力する。

図８において、例えば、第１血管抽出画像８６ｇは、画像生成部７０が時間ｔｇに生成した内視鏡画像８２ｇから中深層血管８４が抽出されている。その他の第１血管抽出画像についても、同様に中深層血管８４が抽出される。第１血管抽出部７２は、出力した第１血管抽出画像を合成処理部７６に送信する。

第２血管抽出部７４は、画像生成部７０から受信した内視鏡画像に対して第１血管抽出処理よりも高精度の第２血管抽出処理を施すことにより、第２血管抽出画像を出力する。第２血管抽出処理は、第１血管抽出処理で行われる周波数解析よりも演算精度が高精度の周波数解析を行うことによって、太い中深層血管に対応する低周波成分と細い表層血管に対応する高周波成分とを得るための高解像度の血管抽出処理である。このため、第２血管抽出処理で第２血管抽出画像が出力されるまでの時間は、第１血管抽出処理で第１血管抽出画像が出力されるまでの時間よりも長い。

第２血管抽出部７４は、画像生成部７０で連続的に生成される内視鏡画像から間欠的に選択される内視鏡画像に対して第２血管抽出処理を施す。具体的には、図９において、第２血管抽出部７４は、１０フレーム分の内視鏡画像８２ａ〜８２ｊの中から、５フレーム毎に、内視鏡画像に対して第２血管抽出処理を施す。例えば、第２血管抽出部７４は、時間ｔａに生成された１フレーム目の内視鏡画像８２ａに対して第２血管抽出処理を施すことによって、内視鏡画像８２ａに対応する第２血管抽出画像８８ａを出力する。第２血管抽出画像８８ａは、内視鏡画像８２ａに対して第２血管抽出処理を開始した時間ｔａから４フレーム分後の時間ｔｅに出力される。また、第２血管抽出部７４は、時間ｔｆに生成された６フレーム目の内視鏡画像８２ｆに対して第２血管抽出処理を施すことによって、内視鏡画像８２ｆに対応する第２血管抽出画像８８ｂを出力する。第２血管抽出画像８８ｂは、内視鏡画像８２ｆに対して第２血管抽出処理を開始した時間ｔｆから４フレーム分後の時間ｔｊに出力される。

図１０において、第２血管抽出画像８８ａでは、画像生成部７０が時間ｔａに生成した内視鏡画像８２ａから、中深層血管８４と表層血管８５とが抽出されている。また、第２血管抽出画像８８ｂでは、画像生成部７０が時間ｔｆに生成した内視鏡画像８２ｆから、中深層血管８４と表層血管８５とが抽出される。第２血管抽出部７４は、出力した第２血管抽出画像を合成処理部７６に送信する。

合成処理部７６は、画像生成部７０から受信した内視鏡画像に対して、第１血管抽出部７２から受信した第１血管抽出画像と、第２血管抽出部７４から受信した第２血管抽出画像とを合成して、モニタ１８に表示するための表示用画像を生成する。合成処理部７６は、生成した表示用画像を映像信号生成部６２に送信する。

以下においては、合成処理部７６が特定の第１タイミングに表示用画像を生成する場合の説明を行う。

例えば、図１１に示すように、第１タイミングが時間ｔｇである場合に、合成処理部７６は、時間ｔｇに取得した第１血管抽出画像８６ｇと、時間ｔｇ以前の第２タイミングに取得した第２血管抽出画像のうち、時間ｔｇに最も近いタイミングである時間ｔｅに取得した第２血管抽出画像８８ａとを用いて、時間ｔｇにおける表示用画像９０を生成する。ここで、第１血管抽出画像８６ｇは、時間ｔｇの内視鏡画像８２ｇに第１血管抽出処理を施して得られる画像であるのに対して、第２血管抽出画像８８ａは、時間ｔａの内視鏡画像８２ａに第２血管抽出処理を施して得られる画像である。したがって、第１血管抽出画像８６ｇと第２血管抽出画像８８ａは位置ずれが生じている場合がある。

このため、合成処理部７６は、内視鏡画像８２ｇ及び第１血管抽出画像８６ｇに対して、第２血管抽出画像８８ａの位置合わせをする。例えば、合成処理部７６は、内視鏡画像８２ｇ（図６参照）と第１血管抽出画像８６ｇ（図８参照）と第２血管抽出画像８８ａ（図１０参照）とのそれぞれに含まれた中深層血管８４を基準にして、内視鏡画像８２ｇ及び第１血管抽出画像８６ｇに対して、第２血管抽出画像８８ａの位置合わせをする。そして、合成処理部７６は、位置合わせ後に、第１血管抽出画像８６ｇと第２血管抽出画像８８ａとを、内視鏡画像８２ｇに対して合成することによって、図１２に示すような表示用画像９０を生成する。

なお、合成を行う方法の例として、合成処理部７６は、第１血管抽出画像８６ｇと第２血管抽出画像８８ａとにそれぞれ含まれた中深層血管８４に対応する画素の画像信号と、第２血管抽出画像８８ａに含まれた表層血管８５に対応する画素の画像信号とを、内視鏡画像８２ｇに対して重畳（加算または乗算）する。これにより、表示用画像９０は、内視鏡画像８２ｇよりも、中深層血管８４に対応する画素の画像信号、及び表層血管８５に対応する画素の画像信号が大きくなる。このため、表示用画像９０では、内視鏡画像８２ｇに対して、中深層血管８４及び表層血管８５が強調して表される。

映像信号生成部６２は、通常用画像処理部５８または血管強調用画像処理部６０から受信した画像を、モニタ１８で表示可能な画像として表示するための映像信号に変換し、モニタ１８に順次出力する。これにより、モニタ１８には、通常画像が入力された場合は通常画像を表示し、表示用画像が入力された場合はこの表示用画像を血管強調画像として表示する。

次に、本発明の作用について、図１３に示すフローチャートに沿って説明する。まず、血管抽出モードにセットされた場合（Ｓ１１）に、画像生成部７０は、観察対象を撮像して得られた画像信号を連続的に取得する（Ｓ１２）。画像生成部７０は、これら画像信号から、内視鏡画像を連続的に生成する（Ｓ１３）。第１血管抽出部７２は、連続的に生成された内視鏡画像について第１血管抽出処理を実行することによって（Ｓ１４）、中深層血管が抽出された第１血管抽出画像を出力する（Ｓ１５）。

第２血管抽出部７４では、連続的に生成された内視鏡画像から間欠的に選択される内視鏡画像に対して、第１血管抽出処理よりも高精度の第２血管抽出処理を実行することによって（Ｓ１６）、中深層血管及び表層血管が抽出された第２血管抽出画像を出力する（Ｓ１７）。

合成処理部７６は、内視鏡画像及び第１血管抽出画像に対して第２血管抽出画像の位置合わせを行い（Ｓ１８）、内視鏡画像に対して第１血管抽出画像と第２血管抽出画像を合成することにより（Ｓ１９）、表示用画像を生成する（Ｓ２０）。具体的には、合成処理部７６は、第１タイミングに取得した第１血管抽出画像と、第１タイミング以前の第２タイミングに取得した第２血管抽出画像のうち、第１タイミングに最も近いタイミングで取得した第２血管抽出画像とを、第１タイミングに取得した内視鏡画像に対して合成して表示用画像を生成する。モニタ１８は、生成された表示用画像を表示する（Ｓ２１）。

以上のように、本発明は、連続的に生成される内視鏡画像の全フレームに対して低解像度の第１血管抽出処理を施して第１血管抽出画像を出力し、連続的に生成される内視鏡画像から間欠的に選択される内視鏡画像に対して高解像度の第２血管抽出処理を施して第２血管抽出画像を出力し、第１血管抽出画像と第２血管抽出画像とを内視鏡画像に合成した表示用画像を生成するため、プロセッサ装置の処理負担を低減し、且つ全フレームで高解像度の第２血管抽出処理を行う場合と同様の画像を表示できる。

なお、合成処理部７６は、静止画像取得指示部１２ｇから静止画像取得指示があった場合には、静止画像取得指示の前後の特定期間中に生成される複数の内視鏡画像の中から選択部６４（図２参照）によって選択された内視鏡画像に対して、第１血管抽出画像と第２血管抽出画像を合成することによって表示用画像を生成し、この表示用画像を静止画像として表示させても良い。選択部６４は、特定期間中に生成される複数の内視鏡画像の中から、静止画像に適した一つの内視鏡画像を選択する。例えば、選択部６４は、複数の内視鏡画像のうち、高周波成分が最も多い内視鏡画像を選択する。なお、合成処理部７６は、静止画像をストレージ（図示省略）に記録させるようにしても良い。

具体的には、合成処理部７６は、選択部６４によって選択された内視鏡画像を取得したタイミングを第１タイミングとした場合に、この第１タイミングに取得した第１血管抽出画像を、表示用画像の生成に用いる第１血管抽出画像として選択する。また、合成処理部７６は、第１タイミング以前の第２タイミングに取得した第２血管抽出画像のうち、第１タイミングに最も近いタイミングで取得した第２血管抽出画像を、表示用画像の生成に用いる第２血管抽出画像として選択する。そして、合成処理部７６は、選択した第１血管抽出画像と第２血管抽出画像とを、第１タイミングに取得した内視鏡画像（すなわち、選択部６４によって選択された内視鏡画像）に対して合成することによって表示用画像を生成し、この表示用画像を静止画像とする。

また、上記実施形態では、第１血管抽出部７２は、内視鏡画像に対して第１血管抽出処理を施しているが、内視鏡画像を生成するための画像信号に対して第１血管抽出処理を施しても良い。

第２血管抽出部７４は、画像生成部７０が連続的に生成した内視鏡画像から間欠的に選択される内視鏡画像に対して第２血管抽出処理を施しているが、連続的に生成した内視鏡画像から間欠的に選択される内視鏡画像を生成するための画像信号に対して第２血管抽出処理を施しても良い。

［第２実施形態］
第２実施形態では、第１血管抽出部７２で出力された第１血管抽出画像または第２血管抽出部７４で出力された第２血管抽出画像を用いて、観察対象の血管に関する血管情報を指標化（数値化）した血管情報指標を算出する。また、第２実施形態では、血管強調用画像処理部６０に代えて、血管強調用画像処理部９１が設けられる。それ以外については、上記第１実施形態と同様である。

図１４において、血管強調用画像処理部９１には、上記第１実施形態の画像生成部７０と第１血管抽出部７２と第２血管抽出部７４とに加え、合成処理部９２と、血管情報指標算出部９３とを備える。

合成処理部９２は、画像生成部７０で生成された内視鏡画像に対して、第１血管抽出部７２で出力された第１血管抽出画像と、第２血管抽出部７４で出力された第２血管抽出画像とを、上記第１実施形態と同様に、位置合わせした後に合成することにより、ベース画像を生成する。このベース画像は、内視鏡画像に対して、中深層血管８４及び表層血管８５が強調された画像であり、上記第１実施形態の表示用画像と同じ画像であるが、モニタ１８には表示されない。合成処理部９２は、ベース画像を血管情報指標算出部９３に送信する。

血管情報指標算出部９３は、合成処理部９２から受信したベース画像から血管情報指標を算出する。血管情報指標は、観察対象に含まれる血管が単位面積中に占める割合、即ち血管の密度であることが好ましい。血管の密度を算出する場合、血管情報指標算出部９３は、例えば、ベース画像から特定の大きさ（単位面積）の領域を切り出し、その領域内の全画素に占める血管の割合を算出する。これをベース画像内の全画素に対して行うことで血管の密度を算出する。血管情報指標算出部９３は、算出した血管情報指標を、合成処理部９２に送信する（図１４参照）。

合成処理部９２では、血管情報指標算出部９３から血管情報指標を受信した場合、生成したベース画像に対して、血管情報指標に基づく情報を合成することにより、表示用画像を生成する。即ち、合成処理部９２は、第１血管抽出画像及び第２血管抽出画像に加えて血管情報指標を内視鏡画像に合成して表示用画像を生成する。例えば、合成処理部９２は、ベース画像に対して、血管情報指標に基づく情報を表示させるようにオーバーラップ処理することにより、図１５に示す表示用画像９６を生成する。表示用画像９６には、例えば、左上領域９８などに、血管の密度を示す数値が表示される。なお、画面上の血管を示す画素をピクセル（ｐｉｘ）で表す場合には、血管の密度は、単位面積（ｐｉｘ^２）あたりに血管を示す画素が占める割合なのでｐｉｘ^−２で示される。例えば、図１５においては、血管の密度は０．２４（ｐｉｘ^−２）と表示されている。また、合成処理部９２は、ベース画像に対して、血管情報指標に応じて色付け処理を行うことにより、血管情報指標が一定値以上の領域を疑似カラーで表示させるように表示用画像を生成しても良い。また、疑似カラーの領域を、血管情報指標の数値に応じて異なる色で表示させても良い。このように、血管情報指標に基づいた表示用画像９６をモニタ１８に表示させることによって、病変の診断を確実に行うことができる。

なお、血管情報指標算出部９３は、合成処理部９２から受信したベース画像から血管情報指標を算出しているが、第１血管抽出部７２から第１血管抽出画像を受信し、この第１血管抽出画像から血管情報指標を算出しても良い。また、血管情報指標算出部９３は、第２血管抽出部７４から第２血管抽出画像を受信し、この第２血管抽出画像から血管情報指標を算出しても良い。

［第３実施形態］
上記第１実施形態では、第２血管抽出部７４は、一定の時間間隔で間欠的に第２血管抽出処理を実行しているが、第３実施形態では、観察対象の動き量に応じて、第２血管抽出部７４が第２血管抽出処理を実行する頻度を変更する。第３実施形態では、血管強調用画像処理部６０に代えて、血管強調用画像処理部１００が設けられる。それ以外については、上記第１実施形態と同様である。

図１６において、血管強調用画像処理部１００には、上記第１実施形態が備える各部に加え、動き検出部１０２と、制御部１０４とを備える。

動き検出部１０２は、画像生成部７０で連続的に生成される内視鏡画像を受信し、受信した内視鏡画像を用いて、観察対象の動き量を検出する。動き検出部１０２は、例えば、時間ｔａで生成された内視鏡画像８２ａに含まれる中深層血管８４と、時間ｔｂで生成された内視鏡画像８２ｂに含まれる中深層血管８４との間の動き量を検出する。動き検出部１０２は、検出した動き量を、制御部１０４に送信する。

制御部１０４は、第２血管抽出部７４を制御して、動き検出部１０２から受信した動き量に基づいて、第２血管抽出処理の実行頻度を変更する。

具体的には、図１７に示すように、制御部１０４は、動き検出部１０２から動き量を受信すると（Ｓ３１）、動き量が第１閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ３２）。動き量が第１閾値よりも大きい場合（Ｓ３２でＹＥＳ）、第２血管抽出部７４を制御して、第２血管抽出処理を停止させる（Ｓ３３）。動き量が第１閾値よりも大きい場合は、スクリーニング等で内視鏡を大きく動かしている可能性があるため、第２血管抽出処理を停止させることによって、プロセッサ装置の処理負担を軽減する。

また、動き量が第１閾値以下の場合（Ｓ３２でＮＯ）、動き量が第２閾値以上第１閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ３４）。なお、第１閾値は、第２閾値よりも大きい値とする。そして、動き量が第２閾値以上第１閾値以下である場合（Ｓ３４でＹＥＳ）、第２血管抽出部７４を制御して、第２血管抽出処理を第１の頻度で実行させる（Ｓ３５）。動き量が第２閾値以上第１閾値以下である場合は、比較的ゆっくりと内視鏡を動かして観察対象の観察が行われているため、第２血管抽出処理を第１の頻度で行わせることによって、中深層血管と表層血管とが表示された表示用画像を見ながら診断を行うことができる。

また、動き量が第２閾値よりも小さい場合（Ｓ３４でＮＯ）、第２血管抽出部７４を制御して、第２血管抽出処理を第１の頻度よりも低い第２の頻度で実行させる（Ｓ３６）。動き量が第２閾値よりも小さい場合は、観察対象を精査するために内視鏡の動きを停止させている可能性があるため、第２血管抽出処理を第１の頻度よりも低い第２の頻度で行わせることにより、プロセッサ装置の処理負担を軽減する。

なお、動き検出部１０２は、連続的に生成される内視鏡画像を用いて観察対象の動き量を検出しているが、第１血管抽出部７２で連続的に出力される第１血管抽出画像を受信し、この第１血管抽出画像を用いて観察対象の動き量を検出しても良い。

［第４実施形態］
第４実施形態では、第１血管抽出部７２と合成処理部７６とをプロセッサ装置１６（本発明の「第１処理装置」に対応する）に設ける一方で、第２血管抽出部７４をプロセッサ装置１６に対して接続ケーブル（図示省略）などを介して接続される外付けの外部処理装置１１２（本発明の「第２処理装置」に対応する）（図１８参照）に設ける。

具体的には、図１８において、第４実施形態におけるプロセッサ装置１６の血管強調用画像処理部６０は、上記第１実施形態と異なり、第２血管抽出部７４が設けられていない代わりに、タグ付け部１１４と、第１送信部１１６（本発明の「第１処理装置側送信部」に対応する）と、第１受信部１１８（本発明の「第１処理装置側受信部」に対応する）とが設けられている。また、外部処理装置１１２には、第２血管抽出部７４の他、第２受信部１２０（本発明の「第２処理装置側受信部」に対応する）と、第２送信部１２２（本発明の「第２処理装置側送信部」に対応する）とが設けられている。外部処理装置１１２は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等を搭載したコンピュータであり、プロセッサ装置１６よりも、画像に対する処理能力が高い。なお、画像に対する処理能力は、画像に対して施す画像処理の処理速度を示している。したがって、外部処理装置１１２は、第２血管抽出部７４が第２血管抽出処理を行った場合に、その処理結果が出力されるまでの速度がプロセッサ装置１６よりも速い、すなわち、画像に対する画像処理の処理速度がプロセッサ装置１６よりも速い。また、第４実施形態においては、プロセッサ装置１６と外部処理装置１１２との間で、第１送信部１１６と第２受信部１２０とを介して内視鏡画像の送受信が行われ、第２送信部１２２と第１受信部１１８とを介して第２血管抽出画像の送受信が行われる。

タグ付け部１１４は、画像生成部７０から連続的に生成された内視鏡画像を取得した場合、これら連続的に生成された内視鏡画像に対してタグを付ける。タグは、内視鏡画像が生成されたタイミングに関する情報を有する。例えば、図１９において、タグ付け部１１４は、時間ｔａに取得した内視鏡画像８２ａに対して、時間ｔａの情報を有するタグＸを付けることによって、タグ付きの内視鏡画像１２１ａを生成する。以降、時間ｔｂ〜ｔｊに取得した内視鏡画像８２ｂ〜８２ｊに対しても同様に、タグ付け部１１４は、各時間ｔｂ〜ｔｊの情報を有するタグが付けられたタグ付きの内視鏡画像を生成する。生成されたタグ付きの内視鏡画像は、第１送信部１１６を介して、外部処理装置１１２の第２受信部１２０に送信される。

第２血管抽出部７４は、第２受信部１２０が第１送信部１１６から受信したタグ付きの内視鏡画像に対して第２血管抽出処理を施すことによって、タグ付きの第２血管抽出画像を出力する。外部処理装置１１２はプロセッサ装置１６よりも画像に対する画像処理の処理速度が速いため、第２血管抽出部７４は、上記第１実施形態の第２血管抽出部と比較して、第２血管抽出画像を出力するまでの時間が短い。

例えば、図２０において、第２血管抽出部７４は、タグ付きの内視鏡画像１２１ａに対して第２血管抽出処理を施すことによって、タグＸが付けられたタグ付きの第２血管抽出画像１２２ａを出力する。タグ付きの第２血管抽出画像１２２ａは、内視鏡画像８２ａ内視鏡画像が生成された時間ｔａから２フレーム分後の時間ｔｃに出力される。出力されたタグ付きの第２血管抽出画像１２２ａは、第２送信部１２２を介して、プロセッサ装置１６の第１受信部１１８に送信される。

合成処理部７６は、第１タイミングに取得した第１血管抽出画像と、第１タイミング以前の第２タイミングに受信した第２血管抽出画像のうち、第１タイミングに最も近いタイミングで受信した第２血管抽出画像とを、第１タイミングに取得した内視鏡画像に対して合成して表示用画像を生成する。

このように、高精度の第２血管抽出処理を行う第２血管抽出部７４を、プロセッサ装置１６よりも処理能力の高い外部処理装置１１２に設けることによって、プロセッサ装置１６の処理負担を軽減できる。また、プロセッサ装置１６と外部処理装置１１２との間で内視鏡画像及び第２血管抽出画像の送受信を行った場合でも、内視鏡画像と第２血管抽出画像とを対応付けるタグの情報に基づいて位置合わせ及び合成が行われるため、内視鏡画像と第２血管抽出画像との間で大きく位置ずれが生じることを防止できる。

なお、第４実施形態におけるプロセッサ装置１６の合成処理部７６は、外部処理装置１１２から、一定期間、第２血管抽出画像の入力が無い場合には、内視鏡画像に対して、第２血管抽出画像を合成せずに、第１血管抽出画像のみを合成するようにしても良い。具体的には、図２１に示すように、合成処理部７６は、外部処理装置１１２からの第２血管抽出画像の入力の有無を判定する（Ｓ４１）。合成処理部７６は、一定期間、第２血管抽出画像の入力が無い場合（Ｓ４１でＹＥＳ）、内視鏡画像に対して、第２血管抽出画像を合成せずに、第１血管抽出画像のみを合成する（Ｓ４２）。一方、合成処理部７６は、一定期間内に第２血管抽出画像の入力が有った場合（Ｓ４１でＮＯ）、内視鏡画像に対して、第１血管抽出画像と第２血管抽出画像を合成する（Ｓ４３）。このように、一定期間、第２血管抽出画像の入力が無い場合は、プロセッサ装置１６と外部処理装置１１２との間で通信が途絶している場合や、外部処理装置１１２が故障している場合があるため、第２血管抽出画像を合成しないことによって、プロセッサ装置１６の処理負担を低減できる。なお、一定期間、第２血管抽出画像の入力が無い場合には、モニタ１８に対して、異常が発生していることを示す警告表示をしても良い。

［第５実施形態］
第５実施形態では、上記第１実施形態で示した４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの代わりに、レーザ光源と蛍光体を用いて観察対象の照明を行う。それ以外については、第１実施形態と同様である。

図２２に示すように、第５実施形態の内視鏡システム２００では、光源装置１４において、４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの代わりに、中心波長４４５±１０ｎｍの青色レーザ光を発する青色レーザ光源（図２２では「４４５ＬＤ」と表記）２０４と、中心波長４０５±１０ｎｍの青紫色レーザ光を発する青紫色レーザ光源（図２２では「４０５ＬＤ」と表記）２０６とが設けられている。これら各光源２０４、２０６の半導体発光素子からの発光は、光源制御部２０８により個別に制御されており、青色レーザ光源２０４の出射光と、青紫色レーザ光源２０６の出射光の光量比は変更自在になっている。

光源制御部２０８は、通常モードの場合には、青色レーザ光源２０４を駆動させる。これに対して、血管抽出モードの場合には、青色レーザ光源２０４と青紫色レーザ光源２０６の両方を駆動させるとともに、青色レーザ光の発光比率を青紫色レーザ光の発光比率よりも大きくなるように制御している。以上の各光源２０４、２０６から出射されるレーザ光は、集光レンズ、光ファイバ、合波器などの光学部材（いずれも図示せず）を介して、ライトガイド２５に入射する。

なお、青色レーザ光又は青紫色レーザ光の半値幅は±１０nm程度にすることが好ましい。また、青色レーザ光源２０４及び青紫色レーザ光源２０６は、ブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが利用でき、また、ＩｎＧａＮＡｓ系レーザダイオードやＧａＮＡｓ系レーザダイオードを用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオードなどの発光体を用いた構成としてもよい。

照明光学系３０aには、照明レンズ３２の他に、ライトガイド２５からの青色レーザ光又は青紫色レーザ光が入射する蛍光体２１０が設けられている。蛍光体２１０は、青色レーザ光によって励起され、蛍光を発する。また、青色レーザ光の一部は、蛍光体２１０を励起させることなく透過する。青紫色レーザ光は、蛍光体２１０を励起させることなく透過する。蛍光体２１０を出射した光は、照明レンズ３２を介して、観察対象の体内を照明する。

ここで、通常モードにおいては、主として青色レーザ光が蛍光体２１０に入射するため、図２３に示すような、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体２１０から励起発光する蛍光を合波した白色光によって観察対象が照明される。一方、血管抽出モードにおいては、青紫色レーザ光と青色レーザ光の両方が蛍光体２１０に入射するため、図２４に示すような、青紫色レーザ光、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体２１０から励起発光する蛍光を合波した特殊光によって観察対象が照明される。

なお、蛍光体２１０は、青色レーザ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体（例えばＹＡＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７）などの蛍光体）を含んで構成されるものを使用することが好ましい。本構成例のように、半導体発光素子を蛍光体２１０の励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度、色度の変化を小さく抑えることができる。

［第６実施形態］
第６実施形態では、上記第１実施形態で示した４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの代わりに、キセノンランプなどの広帯域光源と回転フィルタを用いて観察対象の照明を行う。また、カラーの撮像センサ４４に代えて、モノクロの撮像センサで観察対象の撮像を行う。それ以外については、第１実施形態と同様である。

図２５に示すように、第６実施形態の内視鏡システム３００では、光源装置１４において、４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄに代えて、広帯域光源３０２、回転フィルタ３０４、フィルタ切替部３０５が設けられている。また、撮像光学系３０ｂには、カラーの撮像センサ４４の代わりに、カラーフィルタが設けられていないモノクロの撮像センサ３０６が設けられている。

広帯域光源３０２はキセノンランプ、白色ＬＥＤなどであり、波長域が青色から赤色に及ぶ白色光を発する。回転フィルタ３０４は、内側に設けられた通常モード用フィルタ３０８と、外側に設けられた血管抽出モード用フィルタ３０９とを備えている（図２６参照）。フィルタ切替部３０５は、回転フィルタ３０４を径方向に移動させるものであり、モード切替ＳＷ１２ｆにより通常モードにセットされたときに、回転フィルタ３０４の通常モード用フィルタ３０８を白色光の光路に挿入し、血管抽出モードにセットされたときに、回転フィルタ３０４の血管抽出モード用フィルタ３０９を白色光の光路に挿入する。

図２６に示すように、通常モード用フィルタ３０８には、周方向に沿って、白色光のうち青色光を透過させるＢフィルタ３０８ａ、白色光のうち緑色光を透過させるＧフィルタ３０８ｂ、白色光のうち赤色光を透過させるＲフィルタ３０８ｃが設けられている。したがって、通常モード時には、回転フィルタ３０４が回転することで、青色光、緑色光、赤色光が交互に観察対象に照射される。

血管抽出モード用フィルタ３０９には、周方向に沿って、白色光のうち特定波長の青色狭帯域光を透過させるＢｎフィルタ３０９ａと、白色光のうち緑色光を透過させるＧフィルタ３０９ｂ、白色光のうち赤色光を透過させるＲフィルタ３０９ｃが設けられている。したがって、血管抽出モード時には、回転フィルタ３０４が回転することで、青色狭帯域光、緑色光、赤色光が交互に観察対象に照射される。

内視鏡システム３００では、通常モード時には、青色光、緑色光、赤色光で観察対象が照明される毎にモノクロの撮像センサ３０６で観察対象を撮像する。これにより、ＲＧＢの３色の画像信号が得られる。そして、それらＲＧＢ色の画像信号に基づいて、上記第１実施形態と同様の方法で、通常画像が生成される。

一方、血管抽出モード時には、青色狭帯域光、緑色光、赤色光で観察対象が照明される毎にモノクロの撮像センサ３０６で観察対象を撮像する。これにより、Ｂｎ画像信号と、Ｇ画像信号、Ｒ画像信号が得られる。これらＢｎ画像信号と、Ｇ画像信号、Ｒ画像信号に基づいて、血管強調画像の生成が行われる。このように、血管強調画像の生成には、Ｂ画像信号の代わりに、Ｂｎ画像信号が用いられる。それ以外については、第１実施形態と同様の方法で血管強調画像の生成が行われる。

１０、２００、３００ 内視鏡システム
１２ 内視鏡
１２ｇ 静止画像取得指示部
１４ 光源装置
１６ プロセッサ装置（第１処理装置）
６０，９１，１００ 血管強調用画像処理部
６４ 選択部
７０ 画像生成部
７２ 第１血管抽出部
７４ 第２血管抽出部
７６，９２ 合成処理部
９３ 血管情報指標算出部
１０２ 動き検出部
１０４ 制御部
１１２ 外部処理装置（第２処理装置）
１１４ タグ付け部
１１６ 第１送信部（第１処理装置側送信部）
１１８ 第１受信部（第１処理装置側受信部）
１２０ 第２受信部（第２処理装置側受信部）
１２２ 第２送信部（第２処理装置側送信部）

Claims (14)

1. 観察対象を撮像する撮像センサと、
   前記撮像センサから得られる画像信号を用いて内視鏡画像を連続的に生成する画像生成部と、
   前記内視鏡画像または前記内視鏡画像を生成するための前記画像信号に対して第１血管抽出処理を施すことにより、前記画像生成部が連続的に生成する前記内視鏡画像について、前記観察対象の血管を抽出した第１血管抽出画像を出力する第１血管抽出部と、
   連続的に生成される前記内視鏡画像から間欠的に選択される前記内視鏡画像に対して、または連続的に生成される前記内視鏡画像から間欠的に選択された前記内視鏡画像を生成するための前記画像信号に対して、前記第１血管抽出処理よりも高精度の第２血管抽出処理を施すことにより、前記内視鏡画像のうち一部の前記内視鏡画像について、前記観察対象の血管を抽出した第２血管抽出画像を出力する第２血管抽出部と、
   第１タイミングに取得した第１血管抽出画像と、前記第１タイミング以前の第２タイミングに取得した第２血管抽出画像のうち、前記第１タイミングに最も近いタイミングで取得した第２血管抽出画像とを、前記第１タイミングに取得した内視鏡画像に対して合成して、表示用画像を生成する合成処理部とを備える内視鏡システム。
2. 前記第１血管抽出処理は、前記観察対象の中深層血管を抽出する低解像度の血管抽出処理であり、
   前記第２血管抽出処理は、前記観察対象の表層血管と前記中深層血管とを抽出する高解像度の血管抽出処理である請求項１に記載の内視鏡システム。
3. 前記合成処理部は、前記中深層血管を基準にして前記内視鏡画像及び前記第１血管抽出画像に対して前記第２血管抽出画像の位置合わせをする請求項２に記載の内視鏡システム。
4. 前記第１血管抽出画像または前記第２血管抽出画像を用いて、前記観察対象の血管に関する血管情報指標を算出する血管情報指標算出部を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
5. 前記合成処理部は、前記第１血管抽出画像及び前記第２血管抽出画像に加えて前記血管情報指標を前記内視鏡画像に合成して前記表示用画像を生成する請求項４に記載の内視鏡システム。
6. 前記血管情報指標は、前記観察対象の血管の密度である請求項４または５に記載の内視鏡システム。
7. 前記内視鏡画像、前記内視鏡画像を生成するための前記画像信号、または前記第１血管抽出画像を用いて、前記観察対象の動き量を検出する動き検出部と、
   前記動き量を用いて、前記第２血管抽出部による前記第２血管抽出処理の頻度を変更する制御部とを備える請求項１〜６のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
8. 前記制御部は、前記動き量が第１閾値よりも大きい場合に前記第２血管抽出処理を停止させ、前記動き量が第２閾値以上前記第１閾値以下の場合に前記第２血管抽出処理を第１の頻度で行わせ、前記動き量が前記第２閾値よりも小さい場合に前記第２血管抽出処理を前記第１の頻度よりも低い第２の頻度で行わせる請求項７に記載の内視鏡システム。
9. 前記第１血管抽出部と前記合成処理部とが設けられた第１処理装置と、
   前記第２血管抽出部が設けられ、前記第１処理装置よりも処理能力が高い第２処理装置とを備える請求項１〜８のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
10. 前記合成処理部は、前記第２処理装置から一定期間、前記第２血管抽出画像が入力されない場合、前記内視鏡画像に前記第２血管抽出画像を合成せずに前記表示用画像を生成する請求項９に記載の内視鏡システム。
11. 前記第１処理装置に設けられ、前記内視鏡画像にタグを付けるタグ付け部と、
    前記第１処理装置に設けられ、前記タグが付けられたタグ付きの内視鏡画像を、前記第２処理装置に送信する第１処理装置側送信部と
    前記第２処理装置に設けられ、前記第１処理装置側送信部からの前記タグ付きの内視鏡画像を受信する第２処理装置側受信部と、
    前記第２処理装置に設けられ、前記タグ付きの内視鏡画像に対して前記第２血管抽出処理を施して出力されたタグ付きの第２血管抽出画像を、前記第１処理装置に送信する第２処理装置側送信部と、
    前記第１処理装置に設けられ、前記第２処理装置側送信部からの前記タグ付きの第２血管抽出画像を受信する第１処理装置側受信部とを備える請求項１０に記載の内視鏡システム。
12. 観察対象を撮像する撮像センサと、
    前記撮像センサから得られる画像信号を用いて内視鏡画像を連続的に生成する画像生成部と、
    前記内視鏡画像または前記内視鏡画像を生成するための前記画像信号に対して第１血管抽出処理を施すことにより、前記画像生成部が連続的に生成する前記内視鏡画像について、前記観察対象の血管を抽出した第１血管抽出画像を出力する第１血管抽出部と、
    連続的に生成される前記内視鏡画像から間欠的に選択される前記内視鏡画像に対して、または連続的に生成される前記内視鏡画像から間欠的に選択された前記内視鏡画像を生成するための前記画像信号に対して、前記第１血管抽出処理よりも高精度の第２血管抽出処理を施すことにより、前記内視鏡画像のうち一部の前記内視鏡画像について、前記観察対象の血管を抽出した第２血管抽出画像を出力する第２血管抽出部と、
    前記内視鏡画像の静止画像の取得を指示する静止画像取得指示部と、
    前記静止画像取得指示部から静止画像取得指示があった場合に、前記静止画像取得指示の前後の特定期間中に生成される複数の前記内視鏡画像の中から、静止画像に適した一つの前記内視鏡画像を選択する選択部と、
    前記選択部によって選択された前記内視鏡画像を取得したタイミングを第１タイミングとした場合に、前記第１タイミングに取得した第１血管抽出画像と、前記第１タイミング以前の第２タイミングに取得した第２血管抽出画像のうち、前記第１タイミングに最も近いタイミングで取得した第２血管抽出画像とを、前記第１タイミングに取得した前記内視鏡画像に対して合成して表示用画像を生成し、前記静止画像として表示または記録させる合成処理部とを備える内視鏡システム。
13. 撮像センサによって観察対象を撮像して得られる画像信号を取得する画像信号取得部と、
    前記撮像センサから得られる画像信号を用いて内視鏡画像を連続的に生成する画像生成部と、
    前記内視鏡画像または前記内視鏡画像を生成するための前記画像信号に対して第１血管抽出処理を施すことにより、前記画像生成部が連続的に生成する前記内視鏡画像について前記観察対象の血管を抽出した第１血管抽出画像を出力する第１血管抽出部と、
    連続的に生成される前記内視鏡画像から間欠的に選択される前記内視鏡画像に対して、または連続的に生成される前記内視鏡画像から間欠的に選択された前記内視鏡画像を生成するための前記画像信号に対して、前記第１血管抽出処理よりも高精度の第２血管抽出処理を施すことにより、前記内視鏡画像のうち一部の前記内視鏡画像について前記観察対象の血管を抽出した第２血管抽出画像を出力する第２血管抽出部と、
    第１タイミングに取得した第１血管抽出画像と、前記第１タイミング以前の第２タイミングに取得した第２血管抽出画像のうち、前記第１タイミングに最も近いタイミングで取得した第２血管抽出画像とを、前記第１タイミングに取得した内視鏡画像に対して合成して、表示用画像を生成する合成処理部とを備えるプロセッサ装置。
14. 撮像センサによって観察対象を撮像して得られる画像信号を用いて、画像生成部が、内視鏡画像を連続的に生成するステップと、
    第１血管抽出部が、前記内視鏡画像または前記内視鏡画像を生成するための前記画像信号に対して第１血管抽出処理を施すことにより、前記画像生成部が連続的に生成する前記内視鏡画像について前記観察対象の血管を抽出した第１血管抽出画像を出力するステップと、
    第２血管抽出部が、連続的に生成される前記内視鏡画像から間欠的に選択される前記内視鏡画像に対して、または連続的に生成される前記内視鏡画像から間欠的に選択された前記内視鏡画像を生成するための前記画像信号に対して、前記第１血管抽出処理よりも高精度の第２血管抽出処理を施すことにより、前記内視鏡画像のうち一部の前記内視鏡画像について前記観察対象の血管を抽出した第２血管抽出画像を出力するステップと、
    合成処理部が、第１タイミングに取得した第１血管抽出画像と、前記第１タイミング以前の第２タイミングに取得した第２血管抽出画像のうち、前記第１タイミングに最も近いタイミングで取得した第２血管抽出画像とを、前記第１タイミングに取得した内視鏡画像に対して合成して、表示用画像を生成するステップとを備える内視鏡システムの作動方法。

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