JP3958526B2 - 電子内視鏡装置の観察部位表示システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子内視鏡装置に組み込まれる観察部位表示システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、電子内視鏡装置はスコープ (内視鏡)と、このスコープの遠位端に設けられた撮像センサと、該スコープの近位側で着脱自在に接続させられる画像信号処理ユニットと、この画像信号処理ユニットに接続されたＴＶモニタとから成る。スコープの撮像センサで得られた内視鏡像の撮像信号は画像信号処理ユニットで適宜処理した後にそこからビデオ信号として出力され、ＴＶモニタでは、そのビデオ信号に基づいて内視鏡像が再現される。勿論、電子内視鏡装置は人体の臓器の内部例えば代表的には食道の内部、胃の内部、気管支の内部或いは肺臓の内部を観察したりするために用いられる。
【０００３】
ところで、電子内視鏡装置で診察診断を的確にかつ速やかに行うためには、ＴＶモニタで再現表示されている内視鏡像が人体の臓器の内部のどの部位に対応した映像であるかを素早く認識することが必要である。しかしながら、一般的には、内視鏡像が臓器内部のどの部位に対応した映像であるかを素早く認識することは難しく、特に電子内視鏡装置の操作に習熟していない初心者にとっては非常に難しい。また、人体の臓器が複雑な構造を持つ場合、例えば気管支の場合には、内視鏡像が気管支の細部のどの部位に対応した映像であるかを素早く認識することは電子内視鏡装置に習熟している熟練者にとっても難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上述したような電子内視鏡装置において、ＴＶモニタ上で観察している内視鏡像が臓器内部のどの部位に対応した映像であるか素早く認識し得るように構成された観察部位表示システムを電子内視鏡装置に組み込むことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による観察部位表示システムは内視鏡像を動画として撮像してモニタに表示する電子内視鏡装置に組み込まれるものであって、特定の臓器マップに従って構築された臓器画像データベースを具備するものであり、臓器画像データベースには、臓器マップの個々の部位を表す部位記号データと、この部位記号データによって表される被検索画像データとが互いに対応して格納されている。本発明による観察部位表示システムは、更に、電子内視鏡装置で得られる動画から静止画像を所定の時間間隔で検索元画像データとして取り込む画像データ取込み手段と、この画像データ取込み手段によって検索元画像データが取り込まれたとき、臓器画像データベースに格納されている個々の被検索画像データを検索する検索手段と、この検索手段によって検索された個々の被検索画像データが画像取込み手段によって取り込まれた検索元画像データと一致するか否かを判別する判別手段と、この判別手段によって検索元画像データと被検索画像データとが一致すると判別されたとき、その被検索画像データに対応した部位記号データに基づいて部位記号をモニタに表示し、判別手段によって検索元画像データと被検索画像データとが不一致であると判別されたとき、モニタでの部位記号表示を解除する部位表示制御手段とを具備して成るものである。
【０００６】
好ましくは、臓器画像データベースに格納される個々の被検索画像データには特徴抽出画像処理が施され、画像データ取込み手段が電子内視鏡装置から取り込まれた検索元画像データに該特徴抽出画像処理と同じ処理を施すための特徴抽出画像処理手段を包含する。
【０００７】
本発明による観察部位表示システムは、更に、検索手段による臓器画像データベースの検索範囲を指定するための検索範囲指定手段を具備してもよく、この場合には臓器画像データベースに対する検索処理を効率的に行うことができる。
【０００８】
好ましくは、判別手段は被検索画像データと検索元画像データとの一致度を数値化するための数値化手段を包含し、該一致度が所定の一致度閾値以上であるときに被検索画像データと検索元画像データとが一致すると判別手段により判別される。
【０００９】
本発明による観察部位表示システムは、更に、一致度閾値を変更するための一致度閾値変更手段及びモニタの部位記号の表示を強制的に解除するための部位表示強制的解除手段のいずれか一方若しくは双方を具備してもよい。また、本発明による観察部位表示システムは、更に、判別手段によって検索元画像データと被検索画像データとが一致すると判別されたとき、その検索元画像データに基づいて臓器画像データベースを更改するための画像データベース更改手段を具備してもよく、この場合には臓器画像データベースは観察部位表示システムを使用すればする程一層充実したものとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による観察部位表示システムの一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１を参照すると、本発明による観察部位表示システムを組み込んだ電子内視鏡装置がブロック図として概略的に示される。電子内視鏡装置はスコープ（内視鏡）１０と、このスコープ１０を着脱自在に接続するようになった画像信号処理ユニット（所謂プロセッサ）１２と、この画像信号処理ユニット１２に接続されたアナログカラーＴＶモニタ１４とを具備する。
【００１２】
スコープ１０が画像信号処理ユニット１２に対して着脱自在に接続されるようになっているのは、スコープ１０には種々のタイプのものがあるからである。例えば、スコープ１０の代用的なものとしては、気管支スコープ、胃スコープ、大腸スコープ等が挙げられる。要するに、画像信号処理ユニット１２は種々のタイプのスコープによって共用されることになる。
【００１３】
スコープ１０はその遠位端に装着された撮像センサ１６を備え、この撮像センサ１６は固体撮像素子例えばＣＣＤ(charge-coupled device) 撮像素子から構成される。本実施形態では、撮像センサ１６はオン・チップ・カラー・フィルタを持つＣＣＤから構成され、内視鏡像をフルカラー画像として撮像することができる。撮像センサ１６にはＣＣＤドライバ信号ライン１８と画像信号読出しライン２０とが接続され、これら両ライン１８及び２０はスコープ１０内を挿通させられる。また、スコープ１０内には光ファイバー束から成る照明用光ガイドケーブル２２が挿通させられ、この光ガイドケーブル２２は撮像センサ１６の前方を照明すべくスコープ１０の遠位端面まで延び、該光ガイドケーブル２２の近位端には剛体となった光ガイドロッド２４が延設される。
【００１４】
画像信号処理ユニット１２内にはシステコントローラ２６が設けられ、このシステムコントローラ２６はマイクロコンピュータから構成される。即ち、システムコントローラ２６は中央処理ユニット（ＣＰＵ）、種々のルーチンを実行するためのプログラム、定数等を格納する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、データ等を一時的に格納する書込み／読出し自在なメモリ（ＲＡＭ）、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）を包含し、電子内視鏡装置の作動全般を制御する。また、画像信号処理ユニット１２内にはタイミングコントローラ２８が設けられ、このタイミングコントローラ２８はシステムコントローラ２６の制御下で動作させられる。タイミングコントローラ２８からは種々の周波数の制御クロックパルスが出力され、これら制御クロックパルスに従って画像信号処理ユニット１２内での様々な動作タイミングが後述するように制御される。
【００１５】
画像信号処理ユニット１２は画像信号処理回路３０を具備し、この画像信号処理回路３０では、撮像センサ１６から読み出された画素信号が適宜処理された後にビデオ信号としてＴＶモニタ１４に対して出力される。また、画像信号処理ユニット１２には文字信号発生回路３２が設けられ、この文字信号発生回路からは文字パターン信号が画像信号処理回路３０に対して必要に応じて出力される。文字パターン信号は上述のビデオ信号に重畳させられ、これによりＴＶモニタ１４の表示画面には内視鏡像と共に文字パターン信号に基づく文字情報が表示される。要するに、電子内視鏡装置においては、ＴＶモニタ１４には内視鏡像の他に患者名、患者ＩＤ番号、検査日時、医者名等、検査結果のコメント等の文字情報データも表示されるようになっており、このような文字情報の表示ために、画像信号処理ユニット１２内には文字信号発生回路３２が設けられる。なお、後で詳述するにように、本発明においては、臓器マップに基づく部位記号を文字情報としてＴＶモニタ１４の表示画面に必要に応じて表示することができる。
【００１６】
画像信号処理ユニット１２は更に光源装置３４を具備し、この光源装置３４は例えばハロゲンランプ、キセノンランプ等の白色光源ランプと、この白色光源ランプに対して給電を行うランプ電源回路と、白色光源ランプから光ガイドロッド２４の露出端面に入射される照明光の光量を調節するための絞り機構とを包含する。ランプ電源回路はシステムコントローラ２６の制御下で動作させられ、これにより白色光源ランプの点灯及び消灯が制御される。また、絞り機構もシステムコントローラ２６の制御下動作させられ、これによりＴＶモニタ１４の表示画面の全体的な明るさが所定レベルに維持される。
【００１７】
画像信号処理ユニット１２の筐体の正面外壁にはフロントパネル３６が装着され、このフロントパネル３６には様々なスイッチや表示灯等が設けられる。例えば、フロントパネル３６には、画像信号処理ユニット１２自体の主電源スイッチ、光源装置３４の白色光源ランプのオン／オフを行うランプ点灯スイッチが設けられる。フロントパネル３６に設けられるスイッチのうち特に本発明に関連するスイッチとしては、部位表示モード選択スイッチが挙げられ、この部位表示モード選択スイッチの操作により、部位表示モードの選択及び非選択が後述するように行われる。また、フロントパネル３６に設けられる表示灯のうち特に本発明い関連する表示灯としては、部位表示モード選択スイッチにより、部位表示モードが選択された際に点灯される表示灯が挙げられる。部位表示モード選択スイッチについては、フロントパネル３６だけでなくスコープ１０の操作部側に設けてもよく、図１では、部位表示モード選択スイッチが参照符号３８で示されている。
【００１８】
図１に示すように、システムコントローラ２６にはキーボード４０が接続され、このキーボード４０を操作することにより、種々のデータや指令信号がシステムコントローラ２６に対して出力される。電子内視鏡装置のスコープ１０の操作者は医者であるが、キーボード４０の操作は医者の指示下で補助者例えば看護婦等によって行われる。なお、必要に応じて、キーボード４０上の所定の機能キーに対して、上述した部位表示モード選択スイッチ同等な機能を割り当ててもよい。
【００１９】
スコープ１０が画像信号処理ユニット１２に接続されると、ＣＣＤドライバ信号ライン１８はタイミングコントローラ２８に接続され、また画像信号読出しライン２０は画像信号処理回路３０に接続される。一方、光ガイドロッド２４は光源装置３４の白色光源ランプに光学的に接続され、これにより白色光源ランプからの白色光は光ガイドロッド２４及び光ガイドケーブル２２によって導かれ、スコープ１０の遠位端面から射出させられる。スコープ１０の遠位端面からの射出光によって撮像センサ１６の前方が照明されると、該撮像センサ１６の受光面には被写体像即ち内視鏡像が結像され、このとき内視鏡像は撮像センサ１６によって１フレーム分の三原色の画素信号に光電変換される。
【００２０】
なお、図示の複雑化を避けるためには、図１では、システムコントローラ２６に対する部位表示モード選択スイッチ３８の接続ラインは図示されていないが、画像信号処理ユニット１２に対してスコープ１０が接続されたとき、部位表示モード選択スイッチ３８とシステムコントローラ２６との間の電気的な接続も確立される。
【００２１】
タイミングコントローラ２８から一連の制御クロックパルスがＣＣＤドライバ信号ライン１８を通して撮像センサ１６に画像読出し信号として出力されると、撮像センサ１６からは１フレーム分の三原色の画素信号が画像読出し信号に従って画像信号読出しライン２０を通して順次読み出されて画像信号処理回路３０に送られる。
【００２２】
図２を参照すると、画像信号処理回路３０が詳細ブロック図として図示される。同図に示すように、画像信号処理回路３０には、プリアンプ４２と、ビデオ信号作成回路４４と、画像取込み回路４６とが設けられる。撮像センサ１６から読み出された個々の画素信号は先ずプリアンプ４２によって所定レベルまで増幅された後にビデオ信号作成回路４４と画像取込み回路４６とのそれぞれに対して出力される。
【００２３】
図２に示すように、ビデオ信号作成回路４４には、前段信号処理回路４８と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器５０と、フレームメモリ５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂと、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器５４Ｒ、５４Ｇ及び５４Ｂと、後段信号処理回路５６とが設けられる。
【００２４】
プリアンプ４２から順次出力される三原色の画素信号は先ず前段信号処理回路４８で所定の画像処理、例えばノイズ除去処理、ガンマ補正処理、ホワイトバランス処理、クランプ処理等を受け、その後にＡ／Ｄ変換器５０によって三原色のデジタル画素信号に変換される。なお、図２にはその複雑化を避けるために図示されていなが、前段信号処理回路４８及びＡ／Ｄ変換器５０はタイミングコントローラ２８に接続され、前段信号処理回路４８での画像処理及びＡ／Ｄ変換器５０での変換処理はタイミングコントローラ２８から出力される制御クロックパルスに従って系統的に整然と行われ、これにより撮像センサ１６からの画素信号の読出しタイミングと前段信号処理回路４８及びＡ／Ｄ変換器５０でのそれぞれの処理タイミングとが互いに同期させられる。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器５０から出力される三原色のデジタル画素信号はその色毎にフレームメモリ５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂのいずれかに一旦書き込まれる。即ち、フレームメモリ５２Ｒには赤色デジタル画素信号が書き込まれ、フレームメモリ５２Ｇには緑色画素信号が書き込まれ、フレームメモリ５２Ｂには青色画素信号が書き込まれる。三原色のデジタル画素信号がフレームメモリ５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂのそれぞれに順次書き込まれている間、互いに関連した三原色のデジタル画素信号がフレームメモリ５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂから所定のタイミングで同時に読み出されてデジタル・コンポーネント・ビデオ信号のうちの三原色のビデオ信号成分として出力される。
【００２６】
なお、各フレームメモリ（５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂ）へのデジタル画素信号の書込み及び各フレームメモリからのデジタル画素信号の読出しについてもタイミングコントローラ２８から出力される制御クロックパルスに従って系統的に整然と行われる。
【００２７】
フレームメモリ５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂから出力されるデジタル・コンポーネント・ビデオ信号の三原色のビデオ信号成分、即ち赤色デジタルビデオ信号成分、緑色デジタル信号成分及び青色デジタル信号成分はそれぞれＤ／Ａ変換器５４Ｒ、５４Ｇ及び５４Ｂによって赤色アナログビデオ信号成分、緑色アナログビデオ信号成分及び青色アナログビデオ信号成分に変換される。次いで、三原色の赤色アナログビデオ信号成分、緑色アナログビデオ信号成分及び青色アナログビデオ信号成分は後段信号処理回路５６で適当な処理例えば高周波ノイズ除去処理や増幅処理等を受ける。
【００２８】
一方、タイミングコントローラ２８では、コンポーネントビデオ信号のうちの複合同期信号成分が造成され、この複合同期信号成分は後段信号処理回路５６に対して出力され、これにより後段信号処理回路５６では、赤色アナログビデオ信号成分（Ｒ）、緑色アナログビデオ信号成分（Ｇ）、青色アナログビデオ信号成分（Ｂ）及び複合同期信号成分（ＳＹＮＣ）とから成るアナログ・コンポーネント・ビデオ信号が作成される。アナログ・コンポーネント・ビデオ信号はＴＶモニタ１４に対して出力され、そこで撮像センサ１６で撮られた内視鏡像が再現表示される。
【００２９】
なお、各Ｄ／Ａ変換器（５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ）での変換処理及び後段信号処理回路での処理についてもタイミングコントローラ２８から出力される制御クロックパルスに従って系統的に整然と行われる。
【００３０】
図２に示すように、画像取込み処理回路４６には、信号処理回路５８と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器６０と、デジタル処理回路６２と、メモリ６４とが設けられる。デジタル処理回路６２はマイクロコンピュータから構成され、そこには、システムコントローラ２６と同様に、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、種々のルーチンを実行するためのプログラム、定数等を格納する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、データ等を一時的に格納する書込み／読出し自在なメモリ（ＲＡＭ）、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）が含まれる。また、メモリ６４は不揮発性メモリ、例えばＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programmable read-only memory)から成り、そこには特定の臓器マップ例えば気管支マップに基づく画像データベースが構築されている。
【００３１】
ここで、臓器マップについて説明すると、人体の特定の臓器についてはその臓器の特徴的な部位を表すために臓器マップが作成されている。図３には、気管支マップが例示的に図示されており、同図に示すように、気管支は先ず左右に大きく分岐し、右側分岐部の特徴的な分岐部位のそれぞれに対して部位記号B1ないしB10が与えられ、同様に左側分岐部の特徴的な分岐部位のそれぞれに対しても部位記号B1ないしB10が与えられる。また、図３には図示されていなが、各部位記号（B1、B2、…B9、B10）で示される分岐部位の更に奥まった特徴的な分岐部位にも副部位記号が与えられる。例えば、分岐部位B6の更に奥まった特徴的な分岐部位に対しては、副部位記号B6a、B6b、B6c等が与えられる。このような部位記号及び副部位記号を用いることにより、医者の間では、気管支の特徴的な分岐部位に対する特定が行われる。例えば、「気管支の右側分岐部の分岐部位B8或いはB8bに異常あり」というように部位記号が用いられる。なお、図３に示す左側分岐部では、部位記号B2、B7で示されるべき分岐部位は図３の紙面裏側となるために見ることができない。
【００３２】
図４を参照すると、気管支マップに基づいて不揮発性メモリ即ちＥＥＰＲＯＭ６４に構築された気管支画像データベースが模式図として概念的に示されている。同図に示すように、気管支画像データベースは右側分岐部画像データベースと左側分岐部画像データベースとから成る。右側分岐部画像データベースにはその部位記号の数に対応した数の画像データ書込み領域が用意され、これら画像データ書込み領域のヘッダ領域には部位記号（R-B1、R-B2、…R-B9、R-B10、…、R-B6a、R-B6b、R-B6c、…等）が文字コードデータとして格納される。なお、各部位記号に付された“R-”はその部位記号が気管支の右側分岐部のものであることを示している。同様に、左側分岐部画像データベースにもその部位記号の数に対応した数の画像データ書込み領域が用意され、これら画像データ書込み領域のヘッダ領域には部位記号（L-B1、L-B2、…L-B9、L-B 10、…、L-B6a、L-B 6b、L-B6c、…等）が文字コードデータとして格納される。なお、各部位記号に付された“L-”はその部位記号が気管支の左側分岐部のものであることを示している。各画像データ書込み領域にはその部位記号に対応した画像データが特徴抽出処理された後に特徴抽出画像データとして格納される。
【００３３】
図５を参照すると、上述の特徴抽出画像処理の一例が示される。参照符号A1で示される内視鏡像即ち原画像は撮像センサ１６から読み出されプリアンプ４２で増幅された画素信号から静止画像として得られたものであって、気管支の左側分岐部の部位記号B１０に対応したものである。内視鏡像Ａ１は所定の閾値に基づく二階調化処理を受けて二階調画A2とされ、次いで二階調画A2は輪郭エッジ抽出処理を受けてエッジ抽出画A3とされる。即ち、本実施形態では、エッジ抽出画A3が特徴抽出画として取り扱われる。続いて、エッジ抽出画即ち特徴抽出画A3は正規化処理を受けて所定のサイズの画像A4として正規化される。正規化画像A4は特徴抽出画像データとして部位記号データ（B１０）に対応した画像データ書込み領域に格納される。要するに、ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６４の各画像データ書込み領域にはその部位記号データに対応した特徴抽出画像データが書き込まれる。なお、本実施形態では、各画像データ書込み領域には５つ分の特徴抽出画像データが格納し得る容量が与えられる。
【００３４】
以上に述べたような気管支画像データベースは過去に記録された気管支の内視鏡データに基づいて画像処理コンピュータによって作成され、次いでシステムコントローラ２６及びデジタル処理回路６２を介してＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６４に書き込まれる。なお、画像処理コンピュータによて気管支画像データベースを作成する際には、各部位記号データに対して少なくとも１つの特徴抽出画像データが与えられる。
【００３５】
画像取込み回路４６の動作は上述した部位表示モード選択スイッチ３８と関係するので、ここで部位表示モード選択スイッチ３８の機能について説明する。
【００３６】
部位表示モード選択スイッチ３８は自己復帰式スイッチとして構成され、部位表示モード選択スイッチ３８が押下操作される度に高レベル信号がモード切換信号としてシステムコントローラ２６に対して出力される。フロントパネル３６上の主電源スイッチがオンされたとき、即ち画像信号処理ユニット１２の立上げ時、部位表示モードは選択されず、その後に部位表示モード選択スイッチ３８が押下操作されると、部位表示モードが選択され、次いで部位っ表示モード選択スイッチ３８が再び押下操作されると、部位表示モードの選択は解消される。即ち、部位表示モード選択スイッチ３８が押下操作される度毎に、部位表示モードの選択及び非選択が交互に行われる。
【００３７】
キーボード４０上に部位表示モード選択スイッチとして割り当てられた機能キー並びにフロントパネル３６上に設けられた部位表示モード選択スイッチについても上述した部位表示モード選択スイッチ３８と同様な機能を持ち、これら３つの部位表示モード選択スイッチ３８は互いに関連した単一のスイッチとして機能する。即ち、例えば、部位表示選択スイッチ３８の押下操作により、部位表示モードを選択した後に、キーボード４０上に部位表示モード選択スイッチとして割り当てられた機能キー或いはフロントパネル３６上に設けられた部位表示モード選択スイッチが押下操作されると、部位表示モードの選択は解消され、その後に３つの部位表示モード選択スイッチのいずれかが押下操作されると、部位表示モードが再び選択されることになる。
【００３８】
プリアンプ４２から順次出力される三原色の画素信号は画像取込み回路４６の信号処理回路５８で所定の画像処理、例えばノイズ除去処理、ガンマ補正処理、ホワイトバランス処理、クランプ処理等を受け、その後にＡ／Ｄ変換器６０によって三原色のデジタル画素信号に変換される。デジタル処理回路６２では、部位表示モード選択スイッチ３８の操作によって部位表示モードが選択されているときだけ、所定の時間間隔毎に例えば１秒経過毎に１フレーム分の三原色の画素信号が静止画像データとしてＡ／Ｄ変換器６０から取り込まれるが、しかし部位表示モードの非選択時には、Ａ／Ｄ変換器６０からの静止画像データの取込みは行われない。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換器６０から１フレーム分の三原色の画素信号が静止画像データとしてデジタル処理回路６２に取り込まれると、デジタル処理回路６２では、静止画像データは図５を参照して説明したような特徴抽出画像処理を受けて特徴抽出画像データとされ、次いでその特徴抽出画像データは検索元画像データとしてデジタル処理回路６２のＲＡＭに一旦保存される。続いて、気管支画像データベース（図４）に対する検索が行われ、そこから個々の特徴抽出画像データが被検索画像データとして読み出され、検索元画像データと被検索画像データとが互いに一致するか否かが判断される。
【００４０】
検索元画像データと被検索画像データとの双方が互いに一致するか否かの比較は例えばパターンマッチング法により行われる。即ち、パターンマッチング法では、例えば、双方の画像データ中の複数の線分の隣接度や分岐点等がどの程度一致するかという構造解析が行われ、これにより双方の画像データの一致度が数値化される。双方の画像データの一致度については百分率で表され、一致度が適宜設定された一致度閾値（例えば80％）以上であるとき、双方の画像データは一致するものとされる。双方の画像データが互いに一致すると判断されたとき、その被検索画像データの部位記号コードデータが気管支画像データベース（ＥＥＰＲＯＭ６４）から読み出されてシステムコントローラ２６に送信される。システムコントローラ２６がデジタル処理回路６２から部位記号コードデータを受信すると、システムコントローラ２６は部位記号コードデータを文字信号発生回路３２に対して出力し、文字信号発生回路３２では、部位記号コードデータに基づく部位記号をＴＶモニタ１４に表示するための処理が行われる。なお、本実施形態では、上述の一致度閾値については後述するように変更可能とされる。
【００４１】
図２に示すように、文字信号発生回路（所謂キャラクタジェネレータ）３２は制御回路６６及びキャラクタＲＯＭ６８から成り、制御回路６６はマイクロコンピュータとして構成され、そこにはビデオＲＡＭ７０が設けられる。ビデオＲＡＭ７０の所定アドレスに文字コードデータが入力されると、制御回路６６はその文字コードデータをキャラクタＲＯＭ６８に出力する。キャラクタＲＯＭ６８では、該文字コードデータに応じた文字パターン信号が発生させられ、この文字パターン信号には赤色文字パターン信号成分、緑色文字パターン信号成分及び青色文字パターン信号成分が含まれ、これら三原色の文字パターン信号はフレームメモリ５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂから出力される三原色のビデオ信号成分、即ち赤色デジタルビデオ信号成分、緑色デジタル信号成分及び青色デジタル信号成分にそれぞれ重畳させられ、これによりＴＶモニタ１４には内視鏡像と共に文字情報が表示される。
【００４２】
ＴＶモニタ１４の表示画面上の各文字情報の表示位置はビデオＲＡＭ７０のアドレスに対応させられ、文字情報の表示位置に対応したアドレスにはその文字情報の文字コードデータが保持されていることになる。本実施形態では、ビデオＲＡＭ７０には上述した部位記号（R-B1、R-B2、…R-B9、R-B10、…、R-B6a、R-B6b、R-B6c、…等或いはL-B1、L-B2、…L-B9、L-B10、…、L-B6a、L-B 6b、L-B6c、…等）の部位記号コードデータを格納するための部位記号アドレスが割り当てられる。例えば、部位記号R-B10の部位記号コードデータがビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスに格納されると、ＴＶモニタ１４の表示画面上には図６に例示的に示すように部位記号R-B10が内視鏡像と共に表示され、このとき該内視鏡像は部位記号R-B10によって表されるべき気管支の部位に対応したものとなる。
【００４３】
なお、文字信号発生回路３２の制御回路６６からの三原色の文字パターン信号の出力タイミングはタイミングコントローラ２８から出力される制御クロックパターンに従って制御される。
【００４４】
図７を参照すると、システムコントローラ２６で実行される部位表示モード選択スイッチ監視ルーチンのフローチャートが示される。なお、この部位表示選択スイッチ監視ルーチンは適当な時間間隔例えば20ms毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものであり、その実行開始は画像信号処理ユニット１２の主電源スイッチがオンされた後であって、該画像信号処理ユニット１２の初期化処理の終了後となる。
【００４５】
ステップ７０１では、部位表示モード選択スイッチ３８がオンされたか否か、即ち部位表示モード選択スイッチ３８からモード切換信号（高レベル信号）が出力されたか否かが判断される。モード切換信号の出力が確認されないとき、本ルーチンは直ちに終了する。本ルーチンは20ms毎に実行されるが、しかしモード切換信号の出力が確認されない限り、何等の進展もない。なお、ステップ７０１では、部位表示モード選択スイッチ３８からのモード切換信号の出力だけが監視されるのではなく、フロントパネル３６上の部位表示モード選択スイッチ或いはキーボード４０に部位表示モード切換スイッチとして割り当てられた機能キーボードからのモード切換信号の出力も同様に監視される。
【００４６】
ステップ７０１でモード切換信号の出力が確認されると、ステップ７０２に進み、そこでモード切換指示フラグMFが“0”であるか“1”であるかが判断される。モード切換表示フラグMFは部位表示モードが選択されているか否かを指示するフラグであって、MF=0のとき、部位表示モードが選択されていないことを指示し、MF=1のとき、部位表示モードが選択されていることを指示するものである。なお、上述した画像信号処理ユニット１２の初期化処理時にモード切換指示フラグMFは“0”に初期設定される。
【００４７】
ステップ７０２でMF=0のとき、即ち部位表示モードが選択されていないとき、ステップ７０３に進み、そこでモード切換指示フラグMFは“1”に設定され、これにより部位表示モードが選択されたことが指示され、このとき上述した表示灯、即ち部位表示モードが選択されたことを示す表示灯が点灯される。次いで、ステップ７０４に進み、そこで画像取込みルーチンの実行指令がシステムコントローラ２６から画像取込み回路４６のデジタル処理回路６２に対して発せられる。続いて、ステップ７０５では、部位表示ルーチンの実行指令がシステムコントローラ２６内で発せられる。
【００４８】
なお、画像取込みルーチンについては図１２及び図１３を参照して、また部位表示ルーチンについては図１４を参照して後で詳しく説明する。
【００４９】
一方、ステップ７０２でMF=1のとき、即ち部位表示モードが選択されているとき、ステップ７０２からステップ７０６に進み、そこでモード切換指示フラグMFは“0”に設定され、これにより部位表示モードの選択が解除されたことが指示され、このとき上述した表示灯、即ち部位表示モードが選択されたことを示す表示灯が消灯される。次いで、ステップ７０７に進み、そこで画像取込みルーチンの実行停止指令がシステムコントローラ２６から画像取込み回路４６のデジタル処理回路６２に対して発せられる。続いて、ステップ７０８では、部位表示ルーチンの実行停止指令がシステムコントローラ２６内で発せられる。
【００５０】
ステップ７０９では、文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスがクリアされる。即ち、部位表示ルーチンの実行停止指令が発せられたときに、ビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスに文字コードデータが格納されて所定の部位記号がＴＶモニタ１４の表示画面上に表示されていても、部位表示ルーチンの実行停止指令が発せられると同時に該部位記号アドレス内の文字コードデータがクリアされ、これによりＴＶモニタ１４の表示画面上の部位記号の表示は消去されることになる。
【００５１】
図８を参照すると、システムコントローラ２６で実行される検索範囲指定処理ルーチンのフローチャートが示され、この検索範囲指定処理ルーチンは気管支画像データベースに対する検索を行う際にその検索範囲を右側分岐部画像データベース及び左側分岐部画像データベースのいずれか一方だけに限定するのか或いは気管支画像データベースの全体範囲とするのかを設定するためのものである。例えば、気管支スコープ１０の遠位端部が気管支の右側分岐部内に挿入されているとき、左側分岐分画像データベースに対する検索は必要とされないので、検索範囲を右側分岐部画像データベースだけ限定することにより検索処理を効率的に行うことが可能である。なお、検索範囲指定処理ルーチンも部位表示選択スイッチ監視ルーチンと同様に適当な時間間隔例えば20ms毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものであり、その実行開始も画像信号処理ユニット１２の主電源スイッチがオンされた後であって、該画像信号処理ユニット１２の初期化処理の終了後となる。
【００５２】
ステップ８０１では、気管支画像データベースに対する検索範囲が右側分岐部画像データベースに指定されたか否かが監視される。検索範囲を右側分岐部画像データベースに指定するために、キーボード４０上の機能キーの１つが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は検索範囲が右側分岐部画像データベースに指定したことを認識する。ステップ８０１で右側分岐部画像データベースに対する指定が確認されると、ステップ８０２に進み、そこで右側分岐部指示フラグRFが“1”に設定され、これにより右側分岐部画像データベースに対する指定が指示される。次いで、ステップ８０３では、右側分岐部指示フラグRF(=1)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信される。なお、画像信号処理ユニット１２の初期化処理時に、右側分岐部指示フラグRFは“0”として初期設定される。
【００５３】
ステップ８０１で左側分岐部画像データベースに対する指定が確認されないとき、ステップ８０４までスキップし、そこで検索範囲を右側分岐部画像データベースとする指定が解除されたか否かが監視される。検索範囲を右側分岐部画像データベースとする指定の解除のために、キーボード４０上の機能キーの１つが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は検索範囲を右側分岐部画像データベースとする指定が解除されたことを認識する。ステップ８０４で右側分岐部画像データベースに対する指定解除が確認されると、ステップ８０５に進み、そこで右側分岐部指示フラグRFが“0”に設定され、これにより右側分岐部画像データベースに対する指定解除が指示される。次いで、ステップ８０６では、右側分岐部指示フラグRF(=0)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信される。
【００５４】
ステップ８０７では、気管支画像データベースに対する検索範囲が左側分岐部画像データベースに指定されたか否かが監視される。検索範囲を左側分岐部画像データベースに指定するために、キーボード４０上の機能キーの１つが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は検索範囲が左側分岐部画像データベースに指定したことを認識する。ステップ８０７で左側分岐部画像データベースに対する指定が確認されると、ステップ８０８に進み、そこで左側分岐部指示フラグLFが“1”に設定され、これにより左側分岐部画像データベースに対する指定が指示される。次いで、ステップ８０９では、左側分岐部指示フラグLF(=1)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信される。なお、右側分岐部指示フラグRFの場合と同様に、画像信号処理ユニット１２の初期化処理時に、左側分岐部指示フラグLFは“0”として初期設定される。
【００５５】
ステップ８０７で左側分岐部画像データベースに対する指定が確認されないとき、ステップ８１０までスキップし、そこで検索範囲を左側分岐部画像データベースとする指定が解除されたか否かが監視される。検索範囲を左側分岐部画像データベースとする指定の解除のために、キーボード４０上の機能キーの１つが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は検索範囲を左側分岐部画像データベースとする指定が解除されたことを認識する。ステップ８１０で左側分岐部画像データベースに対する指定解除が確認されると、ステップ８１１に進み、そこで左側分岐部指示フラグLFが“0”に設定され、これにより左側分岐部画像データベースに対する指定解除が指示される。次いで、ステップ８１２では、左側分岐部指示フラグLF(=0)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信される。
【００５６】
図９を参照すると、システムコントローラ２６で実行される一致度閾値変更処理ルーチンのフローチャートが示され、この一致度閾値変更処理ルーチンは上述したように検索元画像データと被検索画像データとの双方が互いに一致するか否かの判断に際して用いられる一致度閾値の変更のために用意されているものである。一致度閾値変更処理ルーチンの実行のために、キーボード４０上の機能キーの１つが割り当てられ、この機能キーが押下されると、一致度閾値変更処理ルーチンが実行される。なお、一致度閾値は画像信号処理ユニット１２の初期化処理時に80％として初期設定される。
【００５７】
ステップ９０１では、先ず、一致度閾値がＴＶモニタ１４に表示される。例えば、一致度閾値が初期設定値80％とされていれば、ＴＶモニタ１４の表示画面には図６に示すように“TH=80”として表示され、これにより一致度閾値が80％であることが報知される。勿論、“TH=80”の表示のためには、その文字コードデータが文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の所定アドレスに格納される。なお、“TH=80”の“TH=”は固定文字情報であり、その“TH”は一致度閾値の変数を表し、また“TH=80”の“80”は可変文字（数字）情報であり、この可変文字情報はキーボード４０上の例えばテンキーを操作することにより書き替えられる。
【００５８】
ステップ９０２では、キーボード４０の実行キーが押下されたか否かが監視され、実行キーの押下が確認されないとき、ステップ９０３に進み、そこで所定時間例えば３分が経過したか否かが判断される。この３分の時間経過中に、キーボード４０の操作者はそのテンキーを操作して一致度閾値の変更値例えば“85”を入力することが求められ、更に変更値“85”の入力後に実行キーを押下することが求められる。なお、もし３分経過中（ステップ９０３）に実行キーの押下が確認されないとき、本ルーチンは終了し、このとき一致度閾値（変数）THの変更は行われない。
【００５９】
変更値“85”の入力後に実行キーが押下されると（ステップ９０２）、ステップ９０４に進み、そこで変数THに変更値“85”が設定される。次いで、変数THはシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信され、本ルーチンは終了する。なお、変数THに変更値“85”が設定されると、そのコードデータが文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の所定アドレスに格納され、これによりＴＶモニタ１４の一致度閾値の表示は“TH=80”から“TH=85”に変更される。
【００６０】
図１０を参照すると、システムコントローラ２６で実行される一致度閾値初期化ルーチンのフローチャートが示される。なお、一致度閾値初期化ルーチンは適当な時間間隔例えば20ms毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものであり、その実行開始は画像信号処理ユニット１２の主電源スイッチがオンされた後であって、該画像信号処理ユニット１２の初期化処理の終了後となる。
【００６１】
ステップ１００１では、キーボード４０上の機能キーの１つに割り当てられたデフォルトキーが押下された否かが監視される。デフォルトキーの押下が確認されると、ステップ１００２に進み、そこで変数THの設定値に拘わらず、初期値“80”が強制的に設定される。次いで、ステップ１００３では、変数THはシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信され、本ルーチンは終了する。なお、変数THに初期値“80”が設定されると、そのコードデータが文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の所定アドレスに格納され、これによりＴＶモニタ１４の一致度閾値の表示は“TH=80”に戻される。
【００６２】
図１１を参照すると、システムコントローラ２６で実行される部位表示解除処理ルーチンのフローチャートが示され、この部位表示解除処理ルーチンはＴＶモニタ１４の表示画面に再現表示された内視鏡像の部位とその表示画面上に表示された部位記号とが一致しない場合に（即ち、気管支画像データベース（図４）に対する検索元画像データの検索が正しく行われなかった場合）にその部位記号の表示を強制的に解除するために用意されているものである。なお、部位表示解除処理ルーチンも適当な時間間隔例えば20ms毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものであり、その実行開始も画像信号処理ユニット１２の主電源スイッチがオンされた後であって、該画像信号処理ユニット１２の初期化処理の終了後となる。
【００６３】
ステップ１１０１では、部位記号表示の強制的解除が行われたか否かが監視される。なお、部位記号表示の強制的解除のためにキーボード４０上の１つの機能キーが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は部位記号表示の強制的解除が行われたと認識する。
【００６４】
部位記号表示の強制的解除が確認されると、ステップ１１０２に進み、そこで部位表示解除フラグNFに“1”が設定される。部位表示解除フラグNFはＴＶモニタ１４の表示画面上の部位記号表示を強制的に解除するか否かを指示するフラグであって、NF=0のときに部位記号表示の非解除を指示し、NF=1のときに部位記号表示の強制的解除を指示するものである。なお、部位表示解除フラグNFは画像信号処理ユニット１２の初期化処理時に初期値“0”に設定される。
【００６５】
ステップ１１０３では、部位表示解除フラグNF(=1)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信され、次いでステップ１１０４では、部位表示解除フラグNFが初期値“0”に設定され、本ルーチンは一旦終了する。
【００６６】
要するに、図１１の部位表示解除処理ルーチンでは、部位記号表示解除キーとして割り当てられたキーボード４０上の機能キーの押下操作が監視され、該機能キーが押下される度毎に、フラグデータ(NF=1)がシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に対して送信される。
【００６７】
図１２を参照すると、システムコントローラ２６で実行される画像データベース更改指令処理ルーチンのフローチャートが示され、この画像データベース更改指令処理ルーチンは検索元画像データと被検索画像データとが所定の条件下で一致した際に該検索元画像データに基づいて気管支画像データベース（図４）の更改が行われるべきか否かを選択するために用意されているものである。なお、画像データベース更改指令処理ルーチンも適当な時間間隔例えば20ms毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものであり、その実行開始も画像信号処理ユニット１２の主電源スイッチがオンされた後であって、該画像信号処理ユニット１２の初期化処理の終了後となる。
【００６８】
ステップ１２０１では、気管支画像データベース（図４）の更改指令が行われたか否かが監視される。なお、気管支画像データベースの更改指令のためにキーボード４０上の１つの機能キーが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は気管支画像データベースの更改指令が行われたと認識する。
【００６９】
気管支画像データベースの更改指令が確認されると、ステップ１２０２に進み、そこで更改指令フラグCFに“1”が設定され、次いでステップ１２０３で更改指令フラグCF(=1)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信される。更改指令フラグCFは気管支画像データベースの更改を指令するか否かを指示するフラグであって、CF=0のときに気管支画像データベースの更改指令の解除を指示し、CF=1のときに気管支画像データベースの更改指令を指示するものである。なお、更改指令フラグCFは画像信号処理ユニット１２の初期化処理時に初期値“0”に設定される。
【００７０】
ステップ１２０１で気管支画像データベースの更改指令が確認されないとき、ステップ１２０４にスキップし、気管支画像データベースの更改指令の解除が行われたか否かが監視される。なお、気管支画像データベースの更改指令の解除のためにキーボード４０上の１つの機能キーが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は気管支画像データベースの更改指令の解除が行われたと認識する。
【００７１】
ステップ１２０４で気管支画像データベースの更改指令の解除が確認されると、ステップ１２０５に進み、そこで更改指令フラグCFに“0”が設定され、次いでステップ１２０６で更改指令フラグCF(=0)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信される。ステップ１２０４で気管支画像データベースの更改指令の解除が確認されないとき、本ルーチンは一旦終了する。
【００７２】
要するに、図１２の画像データベース更改指令処理ルーチンでは、更改指令キー及び更改指令解除キーとしてそれぞれ割り当てられたキーボード４０上の機能キーの押下操作が監視され、それら機能キーの押下操作が確認されると、フラグデータ(CF=1或いは0)がシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に対して送信される。
【００７３】
図１３及び図１４を参照すると、デジタル処理回路６２で実行される画像取込みルーチンのフローチャートが示され、図７の部位表示モード選択スイッチ監視ルーチンの説明から明らかなように、画像取込みルーチンの実行は部位表示モードの選択により開始され（ステップ７０４）、部位表示モードの選択解除により停止される（ステップ７０７）。なお、画像取込みルーチンは適当な時間間隔例えば１秒毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものである。
【００７４】
先ず、ステップ１３０１では、Ａ／Ｄ変換器６０から１フレーム分のデジタル画素信号がデジタル処理回路６２に取り込まれ、次いで、ステップ１３０２でその１フレーム分のデジタル画素信号に図５に示すような特徴抽出画像処理が施される。なお、特徴抽出画像処理により得られた特徴抽出画像データは検索元画像データとしてデジタル処理回路６２のＲＡＭに一旦保存される。
【００７５】
ステップ１３０３では、右側分岐部指示フラグRFが“1”でかつ左側分岐部指示フラグLFが“0”であるか否かが判断される。RF=1でかつLF=0のとき、ステップ１３０４に進み、そこで気管支画像データベース（図４）に対する検索範囲が右側分岐部画像データベースに指定される。
【００７６】
ステップ１３０３でRF=1でかつLF=0でないとき、ステップ１３０５に進み、そこで右側分岐部指示フラグRFが“0”でかつ左側分岐部指示フラグLFが“1”であるか否かが判断される。RF=0でかつLF=1のとき、ステップ１３０６に進み、そこで気管支画像データベース（図４）に対する検索範囲が左側分岐部画像データベースに指定される。
【００７７】
ステップ１３０５でRF=0でかつLF=1でないとき、即ちRF=0でかつLF=0（左右分岐部画像データベースのいずれも指定されないとき）若しくはRF=1でかつLF=1（左右分岐部画像データベースの双方が誤って指定されたとき）であるとき、ステップ１３０７に進み、そこで気管支画像データベース（図４）の全範囲が検索範囲として指定される。
【００７８】
いずれにしても、ステップ１３０８では、気管支画像データベースの指定検索範囲に対する検索が行われ、そこから個々の特徴抽出画像データが被検索画像データとして読み出されて検索元画像データと比較され、このとき上述したパターンマッチング法により被検索画像データと検索元画像データとの一致度が数値化される。
【００７９】
ステップ１３０９では、一致度が一致度閾値THよりも大きいか否かが判断される。一致度が一致度閾値TH未満であるとき、即ち被検索画像データと検索元画像データとが一致しないと判断されたとき、ステップ１３１０に進み、そこでデジタル処理回路６２からクリア指令がシステムコントローラ２６に送信される。なお、このクリア指令は文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスに格納されている部位記号コードデータをクリアすることを指令するためのものであり、もし該部位記号アドレスに部位記号コードデータが格納されていてその部位記号がＴＶモニタ１４の表示画面に表示されている場合には、該部位記号の表示が後述するように解除されることになる。
【００８０】
ステップ１３１１では、気管支画像データベースの指定検索範囲に対する検索がすべて完了したか否かが判断される。もし気管支画像データベースの指定検索範囲に対する検索が完了していなければ、ステップ１３０８に戻り、該指定検索範囲から特徴抽出画像データが更に被検索画像データとして読み出され、被検索画像データと検索元画像データとの一致度が数値化され、その一致度が一致度閾値THよりも大きいか否かが判断される（ステップ１３０９）。
【００８１】
ステップ１３０９で被検索画像データと検索元画像データとの一致度が一致度閾値THよりも大きいと判断されたとき、即ち被検索画像データと検索元画像データとが一致すると判断されたとき、ステップ１３１２に進み、部位表示解除フラグNFが“1”であるか“0”であるかが判断される。NF=0のとき、即ち部位記号表示の強制的解除が指示されていないとき、ステップ１３１３に進み、そこで被検出画像データの部位記号コードデータがＥＥＰＲＯＭ（メモリ６４）から読み出されてデジタル処理回路６２からシステムコントローラ２６に送信される。なお、後述するように、システムコントローラ２６がデジタル処理回路６２から部位記号コードデータを受信すると、その部位コードデータは文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスに格納され、これによりその部位記号がＴＶモニタ１４の表示画面に表示される。
【００８２】
ステップ１３１４では、更改指令フラグCFが“1”であるか“0”であるかが判断される。CF=1のとき，即ち検索元画像データに基づく気管支画像データベースの更改指令が指示されているとき、ステップ１３１５に進み、そこで一致度閾値THの設定数値が80％以上であるか否かが判断される。もしTHが80％であれば、ステップ１３１６に進み、被検索画像データと検索元画像データとの一致度が90％以上であるか否かが判断される。もし一致度が90％以上であれば、ステップ１３１７に進み、そこで画像データベース更改処理ルーチンが実行され、検索元画像データに基づいて画像データベースの更改処理が行われる。
【００８３】
なお、画像データベース更改処理については図１６を参照して後で詳しく説明する。
【００８４】
ステップ１３１４でCF=0のとき、即ち検索元画像データに基づく気管支画像データベースの更改指令が指示されていないとき、画像データベース更改処理ルーチンは実行されることなく本ルーチンは一旦終了する。また、CF=１であっても、被検索画像データと検索元画像データとの一致度が所定条件を満たしていない場合にも、本ルーチンは一旦終了する。要するに、一致度閾値THの設定値が80％以上（ステップ１３１５）でかつ被検索画像データと検索元画像データとの一致度が90％以上の場合に限って、検索元画像データに基づいて画像データベースの更改処理が行われる。
【００８５】
ステップ１３１２でNF=1のとき、即ち部位記号表示の強制的解除が指示されているとき、ステップ１３１２からステップ１３１８に進み、そこで部位表示解除フラグNFを一旦初期値“0”に設定した後にステップ１３１０に進み、そこでデジタル処理回路６２からクリア指令がシステムコントローラ２６に送信されて、ＴＶモニタ１４の表示画面の部位記号の表示が強制的に解除される。
【００８６】
なお、部位記号表示の強制的解除が行われる状況について簡単に説明すると、例えば一致度閾値THが低めに設定された場合（例えば、70％）、被検索画像データと検索元画像データとが誤って一致すると判断されることがあり、この場合にはＴＶモニタ１４で再現表示された内視鏡像の実際の部位とその表示画面上に表示された部位記号とが不一致となり、このような不一致は熟練した電子内視鏡装置の操作者にとっては認識可能であり、このとき部位記号表示解除キーとして割り当てられたキーボード４０上の機能キーが押下操作されると、部位表示解除フラグNFに“1”が設定され、これによりＴＶモニタ１４の表示画面上での部位記号表示が強制的に解除される（図１１）。
【００８７】
図１５を参照すると、システムコントローラ２６で実行される部位表示ルーチンのフローチャートが示され、部位表示ルーチンの実行は図７の部位表示モード選択スイッチ監視ルーチンの説明から明らかなように部位表示モードの選択により開始され（ステップ７０５）、部位表示モードの選択解除により停止される（ステップ７０８）。なお、部位表示ルーチンも画像取込みルーチンと同様に適当な時間間隔例えば１秒毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものである。
【００８８】
ステップ１５０１では、デジタル処理回路６２から部位記号コードデータ（ステップ１３１３）が受信されているか否かが監視される。もしデジタル処理回路６２からの部位記号コードデータの受信が確認されていないとき、ステップ１５０３にスキップし、そこでデジタル処理回路５２からクリア指令（ステップ１３１０）が受信されているか否かが判断される。もしデジタル処理回路６２からのクリア指令の受信が確認されていないとき、本ルーチンは一旦終了する。
【００８９】
ステップ１５０１でデジタル処理回路６２からの部位記号コードデータの受信が確認されると、ステップ１５０２に進み、そこで部位記号コードデータが文字信号発生回路３２に対して出力されてそのビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスに格納され、これによりその部位記号がＴＶモニタ１４の表示画面に表示される。
【００９０】
また、ステップ１５０３でデジタル処理回路６２からのクリア指令の受信が確認されると、ステップ１５０４に進み、そこで文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスに格納されている部位記号コードデータがクリアされる。即ち、もし該部位記号アドレスに部位記号コードデータが格納されていてその部位記号がＴＶモニタ１４の表示画面に表示されている場合には、その部位記号の表示が解除される。
【００９１】
要するに、ＴＶモニタ１４で再現表示された内視鏡像の部位が気管支画像データベース（図４）のいずれかの部位データに対応していれば、ＴＶモニタ１４の表示画面にはその部位記号が表示され、ＴＶモニタ１４で再現表示された内視鏡像の部位が気管支画像データベース（図４）のいずれの部位データにも対応していなければ、部位記号の表示が解除される。
【００９２】
図１６を参照すると、デジタル処理回路６２で実行される画像データベース更改処理ルーチンのフローチャートが示され、この画像データベース更改処理ルーチンは上述したように図１３及び図１４の画像取込みルーチンのステップ１３１７で実行されるものである。
【００９３】
ステップ１６０１では、検索元画像データと一致した被検索画像データが格納されている画像データ書込み領域（図４）内の特徴抽出画像データの格納個数が５つであるか否かが判断される。もし画像抽出画像データの格納個数が５つのとき、ステップ１６０２に進み、そこで検索元画像データが５つの画像抽出画像データのそれぞれに画素単位で加算された後に各画素の平均値が演算され、これにより各画像抽出画像データの更新が行われる。なお、平均値を演算して各画像抽出データを更新する代わりに、５つの特徴抽出画像データのうちの１つを検索元画像データと置き換えることにより、画像抽出画像データの更新を行うようにしてもよい。
【００９４】
ステップ１６０１でもし画像抽出画像データの格納個数が５つ以下のときには、ステップ１６０３に進み、そこで検索元画像データが特徴抽出画像データとしてその該当画像データ書込み領域（図４）に追加される。
【００９５】
このように電子内視鏡装置の使用時に画像データベースの更改を適宜行うことにより、画像データベースは一層充実したものとなり、本発明による観察部位表示システムの信頼性が更に高められる。
【００９６】
上述の実施形態では、気管支スコープの場合について説明されているが、その他の臓器スコープを使用する場合には、気管支画像データベースと同様な臓器画像データベースがその他の臓器マップに従ってＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６４に構築され、これにより内視鏡像の観察時にその内視鏡像の部位に対応した部位記号をＴＶモニタ１４の表示画面上に適宜表示させる得ることは言うまでもない。
【００９７】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように、本発明による観察部位表示システムによれば、ＴＶモニタ上で観察している内視鏡像が臓器内部のどの部位に対応した映像であるか素早く認識し得るので、本発明による観察部位表示システムは特に初心者が電子内視鏡装置を扱う場合に診察診断を的確にかつ速やかに行うための大きな助けとなり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による観察部位表示システムを組み込んだ電子内視鏡装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示した画像信号処理回路及び文字信号発生回路の詳細ブロック図である。
【図３】気管支マップを説明するための説明図である。
【図４】図２に示す画像取込み回路のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）内に構築された気管支画像データベースを概念的に示す模式図である。
【図５】図２に示す画像取込み回路のデジタル処理回路で実行される特徴抽出画像処理の処理過程を概念的に示す模式図である。
【図６】図１に示すＴＶモニタの表示画面を例示する模式図である。
【図７】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される部位表示モード選択スイッチ監視ルーチンのフローチャートである。
【図８】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される検索範囲指定処理ルーチンのフローチャートである。
【図９】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される一致度閾値変更処理ルーチンのフローチャートである。
【図１０】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される一致度閾値初期化ルーチンのフローチャートである。
【図１１】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される部位表示解除処理ルーチンのフローチャートである。
【図１２】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される画像データベース更改指令処理ルーチンのフローチャートである。
【図１３】図２に示すデジタル処理回路で実行される画像取込みルーチンのフローチャートの一部分である。
【図１４】図２に示すデジタル処理回路で実行される画像取込みルーチンのフローチャートの残りの部分である。
【図１５】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される部位表示ルーチンのフローチャートである。
【図１６】図１３及び図１４に示す画像取込みルーチンのステップ１３１７でサブルーチンとして実行される画像データベース更改処理ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０ スコープ
１２ 画像信号処理ユニット
１４ ＴＶモニタ
１６ 撮像センサ
１８ ＣＣＤドライバ信号ライン
２２ 光ガイドケーブル
２６ システムコントローラ
２８ タイミングコントローラ
３０ 画像信号処理回路
３２ 文字信号発生回路
３４ 光源装置
３６ フロントパネル
３８ 部位表示モード選択スイッチ
４０ キーボード
４２ プレアンプ
４４ ビデオ信号作成回路
４６ 画像取込み回路
５８ 信号処理回路
６０ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
６２ デジタル処理回路
６４ メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）
６６ 制御回路
６８ キャラクタＲＯＭ
７０ ビデオＲＡＭ
【発明の属する技術分野】
本発明は電子内視鏡装置に組み込まれる観察部位表示システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、電子内視鏡装置はスコープ (内視鏡)と、このスコープの遠位端に設けられた撮像センサと、該スコープの近位側で着脱自在に接続させられる画像信号処理ユニットと、この画像信号処理ユニットに接続されたＴＶモニタとから成る。スコープの撮像センサで得られた内視鏡像の撮像信号は画像信号処理ユニットで適宜処理した後にそこからビデオ信号として出力され、ＴＶモニタでは、そのビデオ信号に基づいて内視鏡像が再現される。勿論、電子内視鏡装置は人体の臓器の内部例えば代表的には食道の内部、胃の内部、気管支の内部或いは肺臓の内部を観察したりするために用いられる。
【０００３】
ところで、電子内視鏡装置で診察診断を的確にかつ速やかに行うためには、ＴＶモニタで再現表示されている内視鏡像が人体の臓器の内部のどの部位に対応した映像であるかを素早く認識することが必要である。しかしながら、一般的には、内視鏡像が臓器内部のどの部位に対応した映像であるかを素早く認識することは難しく、特に電子内視鏡装置の操作に習熟していない初心者にとっては非常に難しい。また、人体の臓器が複雑な構造を持つ場合、例えば気管支の場合には、内視鏡像が気管支の細部のどの部位に対応した映像であるかを素早く認識することは電子内視鏡装置に習熟している熟練者にとっても難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上述したような電子内視鏡装置において、ＴＶモニタ上で観察している内視鏡像が臓器内部のどの部位に対応した映像であるか素早く認識し得るように構成された観察部位表示システムを電子内視鏡装置に組み込むことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による観察部位表示システムは内視鏡像を動画として撮像してモニタに表示する電子内視鏡装置に組み込まれるものであって、特定の臓器マップに従って構築された臓器画像データベースを具備するものであり、臓器画像データベースには、臓器マップの個々の部位を表す部位記号データと、この部位記号データによって表される被検索画像データとが互いに対応して格納されている。本発明による観察部位表示システムは、更に、電子内視鏡装置で得られる動画から静止画像を所定の時間間隔で検索元画像データとして取り込む画像データ取込み手段と、この画像データ取込み手段によって検索元画像データが取り込まれたとき、臓器画像データベースに格納されている個々の被検索画像データを検索する検索手段と、この検索手段によって検索された個々の被検索画像データが画像取込み手段によって取り込まれた検索元画像データと一致するか否かを判別する判別手段と、この判別手段によって検索元画像データと被検索画像データとが一致すると判別されたとき、その被検索画像データに対応した部位記号データに基づいて部位記号をモニタに表示し、判別手段によって検索元画像データと被検索画像データとが不一致であると判別されたとき、モニタでの部位記号表示を解除する部位表示制御手段とを具備して成るものである。
【０００６】
好ましくは、臓器画像データベースに格納される個々の被検索画像データには特徴抽出画像処理が施され、画像データ取込み手段が電子内視鏡装置から取り込まれた検索元画像データに該特徴抽出画像処理と同じ処理を施すための特徴抽出画像処理手段を包含する。
【０００７】
本発明による観察部位表示システムは、更に、検索手段による臓器画像データベースの検索範囲を指定するための検索範囲指定手段を具備してもよく、この場合には臓器画像データベースに対する検索処理を効率的に行うことができる。
【０００８】
好ましくは、判別手段は被検索画像データと検索元画像データとの一致度を数値化するための数値化手段を包含し、該一致度が所定の一致度閾値以上であるときに被検索画像データと検索元画像データとが一致すると判別手段により判別される。
【０００９】
本発明による観察部位表示システムは、更に、一致度閾値を変更するための一致度閾値変更手段及びモニタの部位記号の表示を強制的に解除するための部位表示強制的解除手段のいずれか一方若しくは双方を具備してもよい。また、本発明による観察部位表示システムは、更に、判別手段によって検索元画像データと被検索画像データとが一致すると判別されたとき、その検索元画像データに基づいて臓器画像データベースを更改するための画像データベース更改手段を具備してもよく、この場合には臓器画像データベースは観察部位表示システムを使用すればする程一層充実したものとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による観察部位表示システムの一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１を参照すると、本発明による観察部位表示システムを組み込んだ電子内視鏡装置がブロック図として概略的に示される。電子内視鏡装置はスコープ（内視鏡）１０と、このスコープ１０を着脱自在に接続するようになった画像信号処理ユニット（所謂プロセッサ）１２と、この画像信号処理ユニット１２に接続されたアナログカラーＴＶモニタ１４とを具備する。
【００１２】
スコープ１０が画像信号処理ユニット１２に対して着脱自在に接続されるようになっているのは、スコープ１０には種々のタイプのものがあるからである。例えば、スコープ１０の代用的なものとしては、気管支スコープ、胃スコープ、大腸スコープ等が挙げられる。要するに、画像信号処理ユニット１２は種々のタイプのスコープによって共用されることになる。
【００１３】
スコープ１０はその遠位端に装着された撮像センサ１６を備え、この撮像センサ１６は固体撮像素子例えばＣＣＤ(charge-coupled device) 撮像素子から構成される。本実施形態では、撮像センサ１６はオン・チップ・カラー・フィルタを持つＣＣＤから構成され、内視鏡像をフルカラー画像として撮像することができる。撮像センサ１６にはＣＣＤドライバ信号ライン１８と画像信号読出しライン２０とが接続され、これら両ライン１８及び２０はスコープ１０内を挿通させられる。また、スコープ１０内には光ファイバー束から成る照明用光ガイドケーブル２２が挿通させられ、この光ガイドケーブル２２は撮像センサ１６の前方を照明すべくスコープ１０の遠位端面まで延び、該光ガイドケーブル２２の近位端には剛体となった光ガイドロッド２４が延設される。
【００１４】
画像信号処理ユニット１２内にはシステコントローラ２６が設けられ、このシステムコントローラ２６はマイクロコンピュータから構成される。即ち、システムコントローラ２６は中央処理ユニット（ＣＰＵ）、種々のルーチンを実行するためのプログラム、定数等を格納する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、データ等を一時的に格納する書込み／読出し自在なメモリ（ＲＡＭ）、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）を包含し、電子内視鏡装置の作動全般を制御する。また、画像信号処理ユニット１２内にはタイミングコントローラ２８が設けられ、このタイミングコントローラ２８はシステムコントローラ２６の制御下で動作させられる。タイミングコントローラ２８からは種々の周波数の制御クロックパルスが出力され、これら制御クロックパルスに従って画像信号処理ユニット１２内での様々な動作タイミングが後述するように制御される。
【００１５】
画像信号処理ユニット１２は画像信号処理回路３０を具備し、この画像信号処理回路３０では、撮像センサ１６から読み出された画素信号が適宜処理された後にビデオ信号としてＴＶモニタ１４に対して出力される。また、画像信号処理ユニット１２には文字信号発生回路３２が設けられ、この文字信号発生回路からは文字パターン信号が画像信号処理回路３０に対して必要に応じて出力される。文字パターン信号は上述のビデオ信号に重畳させられ、これによりＴＶモニタ１４の表示画面には内視鏡像と共に文字パターン信号に基づく文字情報が表示される。要するに、電子内視鏡装置においては、ＴＶモニタ１４には内視鏡像の他に患者名、患者ＩＤ番号、検査日時、医者名等、検査結果のコメント等の文字情報データも表示されるようになっており、このような文字情報の表示ために、画像信号処理ユニット１２内には文字信号発生回路３２が設けられる。なお、後で詳述するにように、本発明においては、臓器マップに基づく部位記号を文字情報としてＴＶモニタ１４の表示画面に必要に応じて表示することができる。
【００１６】
画像信号処理ユニット１２は更に光源装置３４を具備し、この光源装置３４は例えばハロゲンランプ、キセノンランプ等の白色光源ランプと、この白色光源ランプに対して給電を行うランプ電源回路と、白色光源ランプから光ガイドロッド２４の露出端面に入射される照明光の光量を調節するための絞り機構とを包含する。ランプ電源回路はシステムコントローラ２６の制御下で動作させられ、これにより白色光源ランプの点灯及び消灯が制御される。また、絞り機構もシステムコントローラ２６の制御下動作させられ、これによりＴＶモニタ１４の表示画面の全体的な明るさが所定レベルに維持される。
【００１７】
画像信号処理ユニット１２の筐体の正面外壁にはフロントパネル３６が装着され、このフロントパネル３６には様々なスイッチや表示灯等が設けられる。例えば、フロントパネル３６には、画像信号処理ユニット１２自体の主電源スイッチ、光源装置３４の白色光源ランプのオン／オフを行うランプ点灯スイッチが設けられる。フロントパネル３６に設けられるスイッチのうち特に本発明に関連するスイッチとしては、部位表示モード選択スイッチが挙げられ、この部位表示モード選択スイッチの操作により、部位表示モードの選択及び非選択が後述するように行われる。また、フロントパネル３６に設けられる表示灯のうち特に本発明い関連する表示灯としては、部位表示モード選択スイッチにより、部位表示モードが選択された際に点灯される表示灯が挙げられる。部位表示モード選択スイッチについては、フロントパネル３６だけでなくスコープ１０の操作部側に設けてもよく、図１では、部位表示モード選択スイッチが参照符号３８で示されている。
【００１８】
図１に示すように、システムコントローラ２６にはキーボード４０が接続され、このキーボード４０を操作することにより、種々のデータや指令信号がシステムコントローラ２６に対して出力される。電子内視鏡装置のスコープ１０の操作者は医者であるが、キーボード４０の操作は医者の指示下で補助者例えば看護婦等によって行われる。なお、必要に応じて、キーボード４０上の所定の機能キーに対して、上述した部位表示モード選択スイッチ同等な機能を割り当ててもよい。
【００１９】
スコープ１０が画像信号処理ユニット１２に接続されると、ＣＣＤドライバ信号ライン１８はタイミングコントローラ２８に接続され、また画像信号読出しライン２０は画像信号処理回路３０に接続される。一方、光ガイドロッド２４は光源装置３４の白色光源ランプに光学的に接続され、これにより白色光源ランプからの白色光は光ガイドロッド２４及び光ガイドケーブル２２によって導かれ、スコープ１０の遠位端面から射出させられる。スコープ１０の遠位端面からの射出光によって撮像センサ１６の前方が照明されると、該撮像センサ１６の受光面には被写体像即ち内視鏡像が結像され、このとき内視鏡像は撮像センサ１６によって１フレーム分の三原色の画素信号に光電変換される。
【００２０】
なお、図示の複雑化を避けるためには、図１では、システムコントローラ２６に対する部位表示モード選択スイッチ３８の接続ラインは図示されていないが、画像信号処理ユニット１２に対してスコープ１０が接続されたとき、部位表示モード選択スイッチ３８とシステムコントローラ２６との間の電気的な接続も確立される。
【００２１】
タイミングコントローラ２８から一連の制御クロックパルスがＣＣＤドライバ信号ライン１８を通して撮像センサ１６に画像読出し信号として出力されると、撮像センサ１６からは１フレーム分の三原色の画素信号が画像読出し信号に従って画像信号読出しライン２０を通して順次読み出されて画像信号処理回路３０に送られる。
【００２２】
図２を参照すると、画像信号処理回路３０が詳細ブロック図として図示される。同図に示すように、画像信号処理回路３０には、プリアンプ４２と、ビデオ信号作成回路４４と、画像取込み回路４６とが設けられる。撮像センサ１６から読み出された個々の画素信号は先ずプリアンプ４２によって所定レベルまで増幅された後にビデオ信号作成回路４４と画像取込み回路４６とのそれぞれに対して出力される。
【００２３】
図２に示すように、ビデオ信号作成回路４４には、前段信号処理回路４８と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器５０と、フレームメモリ５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂと、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器５４Ｒ、５４Ｇ及び５４Ｂと、後段信号処理回路５６とが設けられる。
【００２４】
プリアンプ４２から順次出力される三原色の画素信号は先ず前段信号処理回路４８で所定の画像処理、例えばノイズ除去処理、ガンマ補正処理、ホワイトバランス処理、クランプ処理等を受け、その後にＡ／Ｄ変換器５０によって三原色のデジタル画素信号に変換される。なお、図２にはその複雑化を避けるために図示されていなが、前段信号処理回路４８及びＡ／Ｄ変換器５０はタイミングコントローラ２８に接続され、前段信号処理回路４８での画像処理及びＡ／Ｄ変換器５０での変換処理はタイミングコントローラ２８から出力される制御クロックパルスに従って系統的に整然と行われ、これにより撮像センサ１６からの画素信号の読出しタイミングと前段信号処理回路４８及びＡ／Ｄ変換器５０でのそれぞれの処理タイミングとが互いに同期させられる。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換器５０から出力される三原色のデジタル画素信号はその色毎にフレームメモリ５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂのいずれかに一旦書き込まれる。即ち、フレームメモリ５２Ｒには赤色デジタル画素信号が書き込まれ、フレームメモリ５２Ｇには緑色画素信号が書き込まれ、フレームメモリ５２Ｂには青色画素信号が書き込まれる。三原色のデジタル画素信号がフレームメモリ５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂのそれぞれに順次書き込まれている間、互いに関連した三原色のデジタル画素信号がフレームメモリ５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂから所定のタイミングで同時に読み出されてデジタル・コンポーネント・ビデオ信号のうちの三原色のビデオ信号成分として出力される。
【００２６】
なお、各フレームメモリ（５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂ）へのデジタル画素信号の書込み及び各フレームメモリからのデジタル画素信号の読出しについてもタイミングコントローラ２８から出力される制御クロックパルスに従って系統的に整然と行われる。
【００２７】
フレームメモリ５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂから出力されるデジタル・コンポーネント・ビデオ信号の三原色のビデオ信号成分、即ち赤色デジタルビデオ信号成分、緑色デジタル信号成分及び青色デジタル信号成分はそれぞれＤ／Ａ変換器５４Ｒ、５４Ｇ及び５４Ｂによって赤色アナログビデオ信号成分、緑色アナログビデオ信号成分及び青色アナログビデオ信号成分に変換される。次いで、三原色の赤色アナログビデオ信号成分、緑色アナログビデオ信号成分及び青色アナログビデオ信号成分は後段信号処理回路５６で適当な処理例えば高周波ノイズ除去処理や増幅処理等を受ける。
【００２８】
一方、タイミングコントローラ２８では、コンポーネントビデオ信号のうちの複合同期信号成分が造成され、この複合同期信号成分は後段信号処理回路５６に対して出力され、これにより後段信号処理回路５６では、赤色アナログビデオ信号成分（Ｒ）、緑色アナログビデオ信号成分（Ｇ）、青色アナログビデオ信号成分（Ｂ）及び複合同期信号成分（ＳＹＮＣ）とから成るアナログ・コンポーネント・ビデオ信号が作成される。アナログ・コンポーネント・ビデオ信号はＴＶモニタ１４に対して出力され、そこで撮像センサ１６で撮られた内視鏡像が再現表示される。
【００２９】
なお、各Ｄ／Ａ変換器（５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ）での変換処理及び後段信号処理回路での処理についてもタイミングコントローラ２８から出力される制御クロックパルスに従って系統的に整然と行われる。
【００３０】
図２に示すように、画像取込み処理回路４６には、信号処理回路５８と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器６０と、デジタル処理回路６２と、メモリ６４とが設けられる。デジタル処理回路６２はマイクロコンピュータから構成され、そこには、システムコントローラ２６と同様に、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、種々のルーチンを実行するためのプログラム、定数等を格納する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、データ等を一時的に格納する書込み／読出し自在なメモリ（ＲＡＭ）、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）が含まれる。また、メモリ６４は不揮発性メモリ、例えばＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programmable read-only memory)から成り、そこには特定の臓器マップ例えば気管支マップに基づく画像データベースが構築されている。
【００３１】
ここで、臓器マップについて説明すると、人体の特定の臓器についてはその臓器の特徴的な部位を表すために臓器マップが作成されている。図３には、気管支マップが例示的に図示されており、同図に示すように、気管支は先ず左右に大きく分岐し、右側分岐部の特徴的な分岐部位のそれぞれに対して部位記号B1ないしB10が与えられ、同様に左側分岐部の特徴的な分岐部位のそれぞれに対しても部位記号B1ないしB10が与えられる。また、図３には図示されていなが、各部位記号（B1、B2、…B9、B10）で示される分岐部位の更に奥まった特徴的な分岐部位にも副部位記号が与えられる。例えば、分岐部位B6の更に奥まった特徴的な分岐部位に対しては、副部位記号B6a、B6b、B6c等が与えられる。このような部位記号及び副部位記号を用いることにより、医者の間では、気管支の特徴的な分岐部位に対する特定が行われる。例えば、「気管支の右側分岐部の分岐部位B8或いはB8bに異常あり」というように部位記号が用いられる。なお、図３に示す左側分岐部では、部位記号B2、B7で示されるべき分岐部位は図３の紙面裏側となるために見ることができない。
【００３２】
図４を参照すると、気管支マップに基づいて不揮発性メモリ即ちＥＥＰＲＯＭ６４に構築された気管支画像データベースが模式図として概念的に示されている。同図に示すように、気管支画像データベースは右側分岐部画像データベースと左側分岐部画像データベースとから成る。右側分岐部画像データベースにはその部位記号の数に対応した数の画像データ書込み領域が用意され、これら画像データ書込み領域のヘッダ領域には部位記号（R-B1、R-B2、…R-B9、R-B10、…、R-B6a、R-B6b、R-B6c、…等）が文字コードデータとして格納される。なお、各部位記号に付された“R-”はその部位記号が気管支の右側分岐部のものであることを示している。同様に、左側分岐部画像データベースにもその部位記号の数に対応した数の画像データ書込み領域が用意され、これら画像データ書込み領域のヘッダ領域には部位記号（L-B1、L-B2、…L-B9、L-B 10、…、L-B6a、L-B 6b、L-B6c、…等）が文字コードデータとして格納される。なお、各部位記号に付された“L-”はその部位記号が気管支の左側分岐部のものであることを示している。各画像データ書込み領域にはその部位記号に対応した画像データが特徴抽出処理された後に特徴抽出画像データとして格納される。
【００３３】
図５を参照すると、上述の特徴抽出画像処理の一例が示される。参照符号A1で示される内視鏡像即ち原画像は撮像センサ１６から読み出されプリアンプ４２で増幅された画素信号から静止画像として得られたものであって、気管支の左側分岐部の部位記号B１０に対応したものである。内視鏡像Ａ１は所定の閾値に基づく二階調化処理を受けて二階調画A2とされ、次いで二階調画A2は輪郭エッジ抽出処理を受けてエッジ抽出画A3とされる。即ち、本実施形態では、エッジ抽出画A3が特徴抽出画として取り扱われる。続いて、エッジ抽出画即ち特徴抽出画A3は正規化処理を受けて所定のサイズの画像A4として正規化される。正規化画像A4は特徴抽出画像データとして部位記号データ（B１０）に対応した画像データ書込み領域に格納される。要するに、ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６４の各画像データ書込み領域にはその部位記号データに対応した特徴抽出画像データが書き込まれる。なお、本実施形態では、各画像データ書込み領域には５つ分の特徴抽出画像データが格納し得る容量が与えられる。
【００３４】
以上に述べたような気管支画像データベースは過去に記録された気管支の内視鏡データに基づいて画像処理コンピュータによって作成され、次いでシステムコントローラ２６及びデジタル処理回路６２を介してＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６４に書き込まれる。なお、画像処理コンピュータによて気管支画像データベースを作成する際には、各部位記号データに対して少なくとも１つの特徴抽出画像データが与えられる。
【００３５】
画像取込み回路４６の動作は上述した部位表示モード選択スイッチ３８と関係するので、ここで部位表示モード選択スイッチ３８の機能について説明する。
【００３６】
部位表示モード選択スイッチ３８は自己復帰式スイッチとして構成され、部位表示モード選択スイッチ３８が押下操作される度に高レベル信号がモード切換信号としてシステムコントローラ２６に対して出力される。フロントパネル３６上の主電源スイッチがオンされたとき、即ち画像信号処理ユニット１２の立上げ時、部位表示モードは選択されず、その後に部位表示モード選択スイッチ３８が押下操作されると、部位表示モードが選択され、次いで部位っ表示モード選択スイッチ３８が再び押下操作されると、部位表示モードの選択は解消される。即ち、部位表示モード選択スイッチ３８が押下操作される度毎に、部位表示モードの選択及び非選択が交互に行われる。
【００３７】
キーボード４０上に部位表示モード選択スイッチとして割り当てられた機能キー並びにフロントパネル３６上に設けられた部位表示モード選択スイッチについても上述した部位表示モード選択スイッチ３８と同様な機能を持ち、これら３つの部位表示モード選択スイッチ３８は互いに関連した単一のスイッチとして機能する。即ち、例えば、部位表示選択スイッチ３８の押下操作により、部位表示モードを選択した後に、キーボード４０上に部位表示モード選択スイッチとして割り当てられた機能キー或いはフロントパネル３６上に設けられた部位表示モード選択スイッチが押下操作されると、部位表示モードの選択は解消され、その後に３つの部位表示モード選択スイッチのいずれかが押下操作されると、部位表示モードが再び選択されることになる。
【００３８】
プリアンプ４２から順次出力される三原色の画素信号は画像取込み回路４６の信号処理回路５８で所定の画像処理、例えばノイズ除去処理、ガンマ補正処理、ホワイトバランス処理、クランプ処理等を受け、その後にＡ／Ｄ変換器６０によって三原色のデジタル画素信号に変換される。デジタル処理回路６２では、部位表示モード選択スイッチ３８の操作によって部位表示モードが選択されているときだけ、所定の時間間隔毎に例えば１秒経過毎に１フレーム分の三原色の画素信号が静止画像データとしてＡ／Ｄ変換器６０から取り込まれるが、しかし部位表示モードの非選択時には、Ａ／Ｄ変換器６０からの静止画像データの取込みは行われない。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換器６０から１フレーム分の三原色の画素信号が静止画像データとしてデジタル処理回路６２に取り込まれると、デジタル処理回路６２では、静止画像データは図５を参照して説明したような特徴抽出画像処理を受けて特徴抽出画像データとされ、次いでその特徴抽出画像データは検索元画像データとしてデジタル処理回路６２のＲＡＭに一旦保存される。続いて、気管支画像データベース（図４）に対する検索が行われ、そこから個々の特徴抽出画像データが被検索画像データとして読み出され、検索元画像データと被検索画像データとが互いに一致するか否かが判断される。
【００４０】
検索元画像データと被検索画像データとの双方が互いに一致するか否かの比較は例えばパターンマッチング法により行われる。即ち、パターンマッチング法では、例えば、双方の画像データ中の複数の線分の隣接度や分岐点等がどの程度一致するかという構造解析が行われ、これにより双方の画像データの一致度が数値化される。双方の画像データの一致度については百分率で表され、一致度が適宜設定された一致度閾値（例えば80％）以上であるとき、双方の画像データは一致するものとされる。双方の画像データが互いに一致すると判断されたとき、その被検索画像データの部位記号コードデータが気管支画像データベース（ＥＥＰＲＯＭ６４）から読み出されてシステムコントローラ２６に送信される。システムコントローラ２６がデジタル処理回路６２から部位記号コードデータを受信すると、システムコントローラ２６は部位記号コードデータを文字信号発生回路３２に対して出力し、文字信号発生回路３２では、部位記号コードデータに基づく部位記号をＴＶモニタ１４に表示するための処理が行われる。なお、本実施形態では、上述の一致度閾値については後述するように変更可能とされる。
【００４１】
図２に示すように、文字信号発生回路（所謂キャラクタジェネレータ）３２は制御回路６６及びキャラクタＲＯＭ６８から成り、制御回路６６はマイクロコンピュータとして構成され、そこにはビデオＲＡＭ７０が設けられる。ビデオＲＡＭ７０の所定アドレスに文字コードデータが入力されると、制御回路６６はその文字コードデータをキャラクタＲＯＭ６８に出力する。キャラクタＲＯＭ６８では、該文字コードデータに応じた文字パターン信号が発生させられ、この文字パターン信号には赤色文字パターン信号成分、緑色文字パターン信号成分及び青色文字パターン信号成分が含まれ、これら三原色の文字パターン信号はフレームメモリ５２Ｒ、５２Ｇ及び５２Ｂから出力される三原色のビデオ信号成分、即ち赤色デジタルビデオ信号成分、緑色デジタル信号成分及び青色デジタル信号成分にそれぞれ重畳させられ、これによりＴＶモニタ１４には内視鏡像と共に文字情報が表示される。
【００４２】
ＴＶモニタ１４の表示画面上の各文字情報の表示位置はビデオＲＡＭ７０のアドレスに対応させられ、文字情報の表示位置に対応したアドレスにはその文字情報の文字コードデータが保持されていることになる。本実施形態では、ビデオＲＡＭ７０には上述した部位記号（R-B1、R-B2、…R-B9、R-B10、…、R-B6a、R-B6b、R-B6c、…等或いはL-B1、L-B2、…L-B9、L-B10、…、L-B6a、L-B 6b、L-B6c、…等）の部位記号コードデータを格納するための部位記号アドレスが割り当てられる。例えば、部位記号R-B10の部位記号コードデータがビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスに格納されると、ＴＶモニタ１４の表示画面上には図６に例示的に示すように部位記号R-B10が内視鏡像と共に表示され、このとき該内視鏡像は部位記号R-B10によって表されるべき気管支の部位に対応したものとなる。
【００４３】
なお、文字信号発生回路３２の制御回路６６からの三原色の文字パターン信号の出力タイミングはタイミングコントローラ２８から出力される制御クロックパターンに従って制御される。
【００４４】
図７を参照すると、システムコントローラ２６で実行される部位表示モード選択スイッチ監視ルーチンのフローチャートが示される。なお、この部位表示選択スイッチ監視ルーチンは適当な時間間隔例えば20ms毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものであり、その実行開始は画像信号処理ユニット１２の主電源スイッチがオンされた後であって、該画像信号処理ユニット１２の初期化処理の終了後となる。
【００４５】
ステップ７０１では、部位表示モード選択スイッチ３８がオンされたか否か、即ち部位表示モード選択スイッチ３８からモード切換信号（高レベル信号）が出力されたか否かが判断される。モード切換信号の出力が確認されないとき、本ルーチンは直ちに終了する。本ルーチンは20ms毎に実行されるが、しかしモード切換信号の出力が確認されない限り、何等の進展もない。なお、ステップ７０１では、部位表示モード選択スイッチ３８からのモード切換信号の出力だけが監視されるのではなく、フロントパネル３６上の部位表示モード選択スイッチ或いはキーボード４０に部位表示モード切換スイッチとして割り当てられた機能キーボードからのモード切換信号の出力も同様に監視される。
【００４６】
ステップ７０１でモード切換信号の出力が確認されると、ステップ７０２に進み、そこでモード切換指示フラグMFが“0”であるか“1”であるかが判断される。モード切換表示フラグMFは部位表示モードが選択されているか否かを指示するフラグであって、MF=0のとき、部位表示モードが選択されていないことを指示し、MF=1のとき、部位表示モードが選択されていることを指示するものである。なお、上述した画像信号処理ユニット１２の初期化処理時にモード切換指示フラグMFは“0”に初期設定される。
【００４７】
ステップ７０２でMF=0のとき、即ち部位表示モードが選択されていないとき、ステップ７０３に進み、そこでモード切換指示フラグMFは“1”に設定され、これにより部位表示モードが選択されたことが指示され、このとき上述した表示灯、即ち部位表示モードが選択されたことを示す表示灯が点灯される。次いで、ステップ７０４に進み、そこで画像取込みルーチンの実行指令がシステムコントローラ２６から画像取込み回路４６のデジタル処理回路６２に対して発せられる。続いて、ステップ７０５では、部位表示ルーチンの実行指令がシステムコントローラ２６内で発せられる。
【００４８】
なお、画像取込みルーチンについては図１２及び図１３を参照して、また部位表示ルーチンについては図１４を参照して後で詳しく説明する。
【００４９】
一方、ステップ７０２でMF=1のとき、即ち部位表示モードが選択されているとき、ステップ７０２からステップ７０６に進み、そこでモード切換指示フラグMFは“0”に設定され、これにより部位表示モードの選択が解除されたことが指示され、このとき上述した表示灯、即ち部位表示モードが選択されたことを示す表示灯が消灯される。次いで、ステップ７０７に進み、そこで画像取込みルーチンの実行停止指令がシステムコントローラ２６から画像取込み回路４６のデジタル処理回路６２に対して発せられる。続いて、ステップ７０８では、部位表示ルーチンの実行停止指令がシステムコントローラ２６内で発せられる。
【００５０】
ステップ７０９では、文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスがクリアされる。即ち、部位表示ルーチンの実行停止指令が発せられたときに、ビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスに文字コードデータが格納されて所定の部位記号がＴＶモニタ１４の表示画面上に表示されていても、部位表示ルーチンの実行停止指令が発せられると同時に該部位記号アドレス内の文字コードデータがクリアされ、これによりＴＶモニタ１４の表示画面上の部位記号の表示は消去されることになる。
【００５１】
図８を参照すると、システムコントローラ２６で実行される検索範囲指定処理ルーチンのフローチャートが示され、この検索範囲指定処理ルーチンは気管支画像データベースに対する検索を行う際にその検索範囲を右側分岐部画像データベース及び左側分岐部画像データベースのいずれか一方だけに限定するのか或いは気管支画像データベースの全体範囲とするのかを設定するためのものである。例えば、気管支スコープ１０の遠位端部が気管支の右側分岐部内に挿入されているとき、左側分岐分画像データベースに対する検索は必要とされないので、検索範囲を右側分岐部画像データベースだけ限定することにより検索処理を効率的に行うことが可能である。なお、検索範囲指定処理ルーチンも部位表示選択スイッチ監視ルーチンと同様に適当な時間間隔例えば20ms毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものであり、その実行開始も画像信号処理ユニット１２の主電源スイッチがオンされた後であって、該画像信号処理ユニット１２の初期化処理の終了後となる。
【００５２】
ステップ８０１では、気管支画像データベースに対する検索範囲が右側分岐部画像データベースに指定されたか否かが監視される。検索範囲を右側分岐部画像データベースに指定するために、キーボード４０上の機能キーの１つが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は検索範囲が右側分岐部画像データベースに指定したことを認識する。ステップ８０１で右側分岐部画像データベースに対する指定が確認されると、ステップ８０２に進み、そこで右側分岐部指示フラグRFが“1”に設定され、これにより右側分岐部画像データベースに対する指定が指示される。次いで、ステップ８０３では、右側分岐部指示フラグRF(=1)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信される。なお、画像信号処理ユニット１２の初期化処理時に、右側分岐部指示フラグRFは“0”として初期設定される。
【００５３】
ステップ８０１で左側分岐部画像データベースに対する指定が確認されないとき、ステップ８０４までスキップし、そこで検索範囲を右側分岐部画像データベースとする指定が解除されたか否かが監視される。検索範囲を右側分岐部画像データベースとする指定の解除のために、キーボード４０上の機能キーの１つが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は検索範囲を右側分岐部画像データベースとする指定が解除されたことを認識する。ステップ８０４で右側分岐部画像データベースに対する指定解除が確認されると、ステップ８０５に進み、そこで右側分岐部指示フラグRFが“0”に設定され、これにより右側分岐部画像データベースに対する指定解除が指示される。次いで、ステップ８０６では、右側分岐部指示フラグRF(=0)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信される。
【００５４】
ステップ８０７では、気管支画像データベースに対する検索範囲が左側分岐部画像データベースに指定されたか否かが監視される。検索範囲を左側分岐部画像データベースに指定するために、キーボード４０上の機能キーの１つが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は検索範囲が左側分岐部画像データベースに指定したことを認識する。ステップ８０７で左側分岐部画像データベースに対する指定が確認されると、ステップ８０８に進み、そこで左側分岐部指示フラグLFが“1”に設定され、これにより左側分岐部画像データベースに対する指定が指示される。次いで、ステップ８０９では、左側分岐部指示フラグLF(=1)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信される。なお、右側分岐部指示フラグRFの場合と同様に、画像信号処理ユニット１２の初期化処理時に、左側分岐部指示フラグLFは“0”として初期設定される。
【００５５】
ステップ８０７で左側分岐部画像データベースに対する指定が確認されないとき、ステップ８１０までスキップし、そこで検索範囲を左側分岐部画像データベースとする指定が解除されたか否かが監視される。検索範囲を左側分岐部画像データベースとする指定の解除のために、キーボード４０上の機能キーの１つが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は検索範囲を左側分岐部画像データベースとする指定が解除されたことを認識する。ステップ８１０で左側分岐部画像データベースに対する指定解除が確認されると、ステップ８１１に進み、そこで左側分岐部指示フラグLFが“0”に設定され、これにより左側分岐部画像データベースに対する指定解除が指示される。次いで、ステップ８１２では、左側分岐部指示フラグLF(=0)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信される。
【００５６】
図９を参照すると、システムコントローラ２６で実行される一致度閾値変更処理ルーチンのフローチャートが示され、この一致度閾値変更処理ルーチンは上述したように検索元画像データと被検索画像データとの双方が互いに一致するか否かの判断に際して用いられる一致度閾値の変更のために用意されているものである。一致度閾値変更処理ルーチンの実行のために、キーボード４０上の機能キーの１つが割り当てられ、この機能キーが押下されると、一致度閾値変更処理ルーチンが実行される。なお、一致度閾値は画像信号処理ユニット１２の初期化処理時に80％として初期設定される。
【００５７】
ステップ９０１では、先ず、一致度閾値がＴＶモニタ１４に表示される。例えば、一致度閾値が初期設定値80％とされていれば、ＴＶモニタ１４の表示画面には図６に示すように“TH=80”として表示され、これにより一致度閾値が80％であることが報知される。勿論、“TH=80”の表示のためには、その文字コードデータが文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の所定アドレスに格納される。なお、“TH=80”の“TH=”は固定文字情報であり、その“TH”は一致度閾値の変数を表し、また“TH=80”の“80”は可変文字（数字）情報であり、この可変文字情報はキーボード４０上の例えばテンキーを操作することにより書き替えられる。
【００５８】
ステップ９０２では、キーボード４０の実行キーが押下されたか否かが監視され、実行キーの押下が確認されないとき、ステップ９０３に進み、そこで所定時間例えば３分が経過したか否かが判断される。この３分の時間経過中に、キーボード４０の操作者はそのテンキーを操作して一致度閾値の変更値例えば“85”を入力することが求められ、更に変更値“85”の入力後に実行キーを押下することが求められる。なお、もし３分経過中（ステップ９０３）に実行キーの押下が確認されないとき、本ルーチンは終了し、このとき一致度閾値（変数）THの変更は行われない。
【００５９】
変更値“85”の入力後に実行キーが押下されると（ステップ９０２）、ステップ９０４に進み、そこで変数THに変更値“85”が設定される。次いで、変数THはシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信され、本ルーチンは終了する。なお、変数THに変更値“85”が設定されると、そのコードデータが文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の所定アドレスに格納され、これによりＴＶモニタ１４の一致度閾値の表示は“TH=80”から“TH=85”に変更される。
【００６０】
図１０を参照すると、システムコントローラ２６で実行される一致度閾値初期化ルーチンのフローチャートが示される。なお、一致度閾値初期化ルーチンは適当な時間間隔例えば20ms毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものであり、その実行開始は画像信号処理ユニット１２の主電源スイッチがオンされた後であって、該画像信号処理ユニット１２の初期化処理の終了後となる。
【００６１】
ステップ１００１では、キーボード４０上の機能キーの１つに割り当てられたデフォルトキーが押下された否かが監視される。デフォルトキーの押下が確認されると、ステップ１００２に進み、そこで変数THの設定値に拘わらず、初期値“80”が強制的に設定される。次いで、ステップ１００３では、変数THはシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信され、本ルーチンは終了する。なお、変数THに初期値“80”が設定されると、そのコードデータが文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の所定アドレスに格納され、これによりＴＶモニタ１４の一致度閾値の表示は“TH=80”に戻される。
【００６２】
図１１を参照すると、システムコントローラ２６で実行される部位表示解除処理ルーチンのフローチャートが示され、この部位表示解除処理ルーチンはＴＶモニタ１４の表示画面に再現表示された内視鏡像の部位とその表示画面上に表示された部位記号とが一致しない場合に（即ち、気管支画像データベース（図４）に対する検索元画像データの検索が正しく行われなかった場合）にその部位記号の表示を強制的に解除するために用意されているものである。なお、部位表示解除処理ルーチンも適当な時間間隔例えば20ms毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものであり、その実行開始も画像信号処理ユニット１２の主電源スイッチがオンされた後であって、該画像信号処理ユニット１２の初期化処理の終了後となる。
【００６３】
ステップ１１０１では、部位記号表示の強制的解除が行われたか否かが監視される。なお、部位記号表示の強制的解除のためにキーボード４０上の１つの機能キーが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は部位記号表示の強制的解除が行われたと認識する。
【００６４】
部位記号表示の強制的解除が確認されると、ステップ１１０２に進み、そこで部位表示解除フラグNFに“1”が設定される。部位表示解除フラグNFはＴＶモニタ１４の表示画面上の部位記号表示を強制的に解除するか否かを指示するフラグであって、NF=0のときに部位記号表示の非解除を指示し、NF=1のときに部位記号表示の強制的解除を指示するものである。なお、部位表示解除フラグNFは画像信号処理ユニット１２の初期化処理時に初期値“0”に設定される。
【００６５】
ステップ１１０３では、部位表示解除フラグNF(=1)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信され、次いでステップ１１０４では、部位表示解除フラグNFが初期値“0”に設定され、本ルーチンは一旦終了する。
【００６６】
要するに、図１１の部位表示解除処理ルーチンでは、部位記号表示解除キーとして割り当てられたキーボード４０上の機能キーの押下操作が監視され、該機能キーが押下される度毎に、フラグデータ(NF=1)がシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に対して送信される。
【００６７】
図１２を参照すると、システムコントローラ２６で実行される画像データベース更改指令処理ルーチンのフローチャートが示され、この画像データベース更改指令処理ルーチンは検索元画像データと被検索画像データとが所定の条件下で一致した際に該検索元画像データに基づいて気管支画像データベース（図４）の更改が行われるべきか否かを選択するために用意されているものである。なお、画像データベース更改指令処理ルーチンも適当な時間間隔例えば20ms毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものであり、その実行開始も画像信号処理ユニット１２の主電源スイッチがオンされた後であって、該画像信号処理ユニット１２の初期化処理の終了後となる。
【００６８】
ステップ１２０１では、気管支画像データベース（図４）の更改指令が行われたか否かが監視される。なお、気管支画像データベースの更改指令のためにキーボード４０上の１つの機能キーが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は気管支画像データベースの更改指令が行われたと認識する。
【００６９】
気管支画像データベースの更改指令が確認されると、ステップ１２０２に進み、そこで更改指令フラグCFに“1”が設定され、次いでステップ１２０３で更改指令フラグCF(=1)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信される。更改指令フラグCFは気管支画像データベースの更改を指令するか否かを指示するフラグであって、CF=0のときに気管支画像データベースの更改指令の解除を指示し、CF=1のときに気管支画像データベースの更改指令を指示するものである。なお、更改指令フラグCFは画像信号処理ユニット１２の初期化処理時に初期値“0”に設定される。
【００７０】
ステップ１２０１で気管支画像データベースの更改指令が確認されないとき、ステップ１２０４にスキップし、気管支画像データベースの更改指令の解除が行われたか否かが監視される。なお、気管支画像データベースの更改指令の解除のためにキーボード４０上の１つの機能キーが割り当てられ、この機能キーが押下されると、システムコントローラ２６は気管支画像データベースの更改指令の解除が行われたと認識する。
【００７１】
ステップ１２０４で気管支画像データベースの更改指令の解除が確認されると、ステップ１２０５に進み、そこで更改指令フラグCFに“0”が設定され、次いでステップ１２０６で更改指令フラグCF(=0)がフラグデータとしてシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に送信される。ステップ１２０４で気管支画像データベースの更改指令の解除が確認されないとき、本ルーチンは一旦終了する。
【００７２】
要するに、図１２の画像データベース更改指令処理ルーチンでは、更改指令キー及び更改指令解除キーとしてそれぞれ割り当てられたキーボード４０上の機能キーの押下操作が監視され、それら機能キーの押下操作が確認されると、フラグデータ(CF=1或いは0)がシステムコントローラ２６からデジタル処理回路６２に対して送信される。
【００７３】
図１３及び図１４を参照すると、デジタル処理回路６２で実行される画像取込みルーチンのフローチャートが示され、図７の部位表示モード選択スイッチ監視ルーチンの説明から明らかなように、画像取込みルーチンの実行は部位表示モードの選択により開始され（ステップ７０４）、部位表示モードの選択解除により停止される（ステップ７０７）。なお、画像取込みルーチンは適当な時間間隔例えば１秒毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものである。
【００７４】
先ず、ステップ１３０１では、Ａ／Ｄ変換器６０から１フレーム分のデジタル画素信号がデジタル処理回路６２に取り込まれ、次いで、ステップ１３０２でその１フレーム分のデジタル画素信号に図５に示すような特徴抽出画像処理が施される。なお、特徴抽出画像処理により得られた特徴抽出画像データは検索元画像データとしてデジタル処理回路６２のＲＡＭに一旦保存される。
【００７５】
ステップ１３０３では、右側分岐部指示フラグRFが“1”でかつ左側分岐部指示フラグLFが“0”であるか否かが判断される。RF=1でかつLF=0のとき、ステップ１３０４に進み、そこで気管支画像データベース（図４）に対する検索範囲が右側分岐部画像データベースに指定される。
【００７６】
ステップ１３０３でRF=1でかつLF=0でないとき、ステップ１３０５に進み、そこで右側分岐部指示フラグRFが“0”でかつ左側分岐部指示フラグLFが“1”であるか否かが判断される。RF=0でかつLF=1のとき、ステップ１３０６に進み、そこで気管支画像データベース（図４）に対する検索範囲が左側分岐部画像データベースに指定される。
【００７７】
ステップ１３０５でRF=0でかつLF=1でないとき、即ちRF=0でかつLF=0（左右分岐部画像データベースのいずれも指定されないとき）若しくはRF=1でかつLF=1（左右分岐部画像データベースの双方が誤って指定されたとき）であるとき、ステップ１３０７に進み、そこで気管支画像データベース（図４）の全範囲が検索範囲として指定される。
【００７８】
いずれにしても、ステップ１３０８では、気管支画像データベースの指定検索範囲に対する検索が行われ、そこから個々の特徴抽出画像データが被検索画像データとして読み出されて検索元画像データと比較され、このとき上述したパターンマッチング法により被検索画像データと検索元画像データとの一致度が数値化される。
【００７９】
ステップ１３０９では、一致度が一致度閾値THよりも大きいか否かが判断される。一致度が一致度閾値TH未満であるとき、即ち被検索画像データと検索元画像データとが一致しないと判断されたとき、ステップ１３１０に進み、そこでデジタル処理回路６２からクリア指令がシステムコントローラ２６に送信される。なお、このクリア指令は文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスに格納されている部位記号コードデータをクリアすることを指令するためのものであり、もし該部位記号アドレスに部位記号コードデータが格納されていてその部位記号がＴＶモニタ１４の表示画面に表示されている場合には、該部位記号の表示が後述するように解除されることになる。
【００８０】
ステップ１３１１では、気管支画像データベースの指定検索範囲に対する検索がすべて完了したか否かが判断される。もし気管支画像データベースの指定検索範囲に対する検索が完了していなければ、ステップ１３０８に戻り、該指定検索範囲から特徴抽出画像データが更に被検索画像データとして読み出され、被検索画像データと検索元画像データとの一致度が数値化され、その一致度が一致度閾値THよりも大きいか否かが判断される（ステップ１３０９）。
【００８１】
ステップ１３０９で被検索画像データと検索元画像データとの一致度が一致度閾値THよりも大きいと判断されたとき、即ち被検索画像データと検索元画像データとが一致すると判断されたとき、ステップ１３１２に進み、部位表示解除フラグNFが“1”であるか“0”であるかが判断される。NF=0のとき、即ち部位記号表示の強制的解除が指示されていないとき、ステップ１３１３に進み、そこで被検出画像データの部位記号コードデータがＥＥＰＲＯＭ（メモリ６４）から読み出されてデジタル処理回路６２からシステムコントローラ２６に送信される。なお、後述するように、システムコントローラ２６がデジタル処理回路６２から部位記号コードデータを受信すると、その部位コードデータは文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスに格納され、これによりその部位記号がＴＶモニタ１４の表示画面に表示される。
【００８２】
ステップ１３１４では、更改指令フラグCFが“1”であるか“0”であるかが判断される。CF=1のとき，即ち検索元画像データに基づく気管支画像データベースの更改指令が指示されているとき、ステップ１３１５に進み、そこで一致度閾値THの設定数値が80％以上であるか否かが判断される。もしTHが80％であれば、ステップ１３１６に進み、被検索画像データと検索元画像データとの一致度が90％以上であるか否かが判断される。もし一致度が90％以上であれば、ステップ１３１７に進み、そこで画像データベース更改処理ルーチンが実行され、検索元画像データに基づいて画像データベースの更改処理が行われる。
【００８３】
なお、画像データベース更改処理については図１６を参照して後で詳しく説明する。
【００８４】
ステップ１３１４でCF=0のとき、即ち検索元画像データに基づく気管支画像データベースの更改指令が指示されていないとき、画像データベース更改処理ルーチンは実行されることなく本ルーチンは一旦終了する。また、CF=１であっても、被検索画像データと検索元画像データとの一致度が所定条件を満たしていない場合にも、本ルーチンは一旦終了する。要するに、一致度閾値THの設定値が80％以上（ステップ１３１５）でかつ被検索画像データと検索元画像データとの一致度が90％以上の場合に限って、検索元画像データに基づいて画像データベースの更改処理が行われる。
【００８５】
ステップ１３１２でNF=1のとき、即ち部位記号表示の強制的解除が指示されているとき、ステップ１３１２からステップ１３１８に進み、そこで部位表示解除フラグNFを一旦初期値“0”に設定した後にステップ１３１０に進み、そこでデジタル処理回路６２からクリア指令がシステムコントローラ２６に送信されて、ＴＶモニタ１４の表示画面の部位記号の表示が強制的に解除される。
【００８６】
なお、部位記号表示の強制的解除が行われる状況について簡単に説明すると、例えば一致度閾値THが低めに設定された場合（例えば、70％）、被検索画像データと検索元画像データとが誤って一致すると判断されることがあり、この場合にはＴＶモニタ１４で再現表示された内視鏡像の実際の部位とその表示画面上に表示された部位記号とが不一致となり、このような不一致は熟練した電子内視鏡装置の操作者にとっては認識可能であり、このとき部位記号表示解除キーとして割り当てられたキーボード４０上の機能キーが押下操作されると、部位表示解除フラグNFに“1”が設定され、これによりＴＶモニタ１４の表示画面上での部位記号表示が強制的に解除される（図１１）。
【００８７】
図１５を参照すると、システムコントローラ２６で実行される部位表示ルーチンのフローチャートが示され、部位表示ルーチンの実行は図７の部位表示モード選択スイッチ監視ルーチンの説明から明らかなように部位表示モードの選択により開始され（ステップ７０５）、部位表示モードの選択解除により停止される（ステップ７０８）。なお、部位表示ルーチンも画像取込みルーチンと同様に適当な時間間隔例えば１秒毎に実行される時間割込みルーチンとして構成されるものである。
【００８８】
ステップ１５０１では、デジタル処理回路６２から部位記号コードデータ（ステップ１３１３）が受信されているか否かが監視される。もしデジタル処理回路６２からの部位記号コードデータの受信が確認されていないとき、ステップ１５０３にスキップし、そこでデジタル処理回路５２からクリア指令（ステップ１３１０）が受信されているか否かが判断される。もしデジタル処理回路６２からのクリア指令の受信が確認されていないとき、本ルーチンは一旦終了する。
【００８９】
ステップ１５０１でデジタル処理回路６２からの部位記号コードデータの受信が確認されると、ステップ１５０２に進み、そこで部位記号コードデータが文字信号発生回路３２に対して出力されてそのビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスに格納され、これによりその部位記号がＴＶモニタ１４の表示画面に表示される。
【００９０】
また、ステップ１５０３でデジタル処理回路６２からのクリア指令の受信が確認されると、ステップ１５０４に進み、そこで文字信号発生回路３２のビデオＲＡＭ７０の部位記号アドレスに格納されている部位記号コードデータがクリアされる。即ち、もし該部位記号アドレスに部位記号コードデータが格納されていてその部位記号がＴＶモニタ１４の表示画面に表示されている場合には、その部位記号の表示が解除される。
【００９１】
要するに、ＴＶモニタ１４で再現表示された内視鏡像の部位が気管支画像データベース（図４）のいずれかの部位データに対応していれば、ＴＶモニタ１４の表示画面にはその部位記号が表示され、ＴＶモニタ１４で再現表示された内視鏡像の部位が気管支画像データベース（図４）のいずれの部位データにも対応していなければ、部位記号の表示が解除される。
【００９２】
図１６を参照すると、デジタル処理回路６２で実行される画像データベース更改処理ルーチンのフローチャートが示され、この画像データベース更改処理ルーチンは上述したように図１３及び図１４の画像取込みルーチンのステップ１３１７で実行されるものである。
【００９３】
ステップ１６０１では、検索元画像データと一致した被検索画像データが格納されている画像データ書込み領域（図４）内の特徴抽出画像データの格納個数が５つであるか否かが判断される。もし画像抽出画像データの格納個数が５つのとき、ステップ１６０２に進み、そこで検索元画像データが５つの画像抽出画像データのそれぞれに画素単位で加算された後に各画素の平均値が演算され、これにより各画像抽出画像データの更新が行われる。なお、平均値を演算して各画像抽出データを更新する代わりに、５つの特徴抽出画像データのうちの１つを検索元画像データと置き換えることにより、画像抽出画像データの更新を行うようにしてもよい。
【００９４】
ステップ１６０１でもし画像抽出画像データの格納個数が５つ以下のときには、ステップ１６０３に進み、そこで検索元画像データが特徴抽出画像データとしてその該当画像データ書込み領域（図４）に追加される。
【００９５】
このように電子内視鏡装置の使用時に画像データベースの更改を適宜行うことにより、画像データベースは一層充実したものとなり、本発明による観察部位表示システムの信頼性が更に高められる。
【００９６】
上述の実施形態では、気管支スコープの場合について説明されているが、その他の臓器スコープを使用する場合には、気管支画像データベースと同様な臓器画像データベースがその他の臓器マップに従ってＥＥＰＲＯＭ（メモリ）６４に構築され、これにより内視鏡像の観察時にその内視鏡像の部位に対応した部位記号をＴＶモニタ１４の表示画面上に適宜表示させる得ることは言うまでもない。
【００９７】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように、本発明による観察部位表示システムによれば、ＴＶモニタ上で観察している内視鏡像が臓器内部のどの部位に対応した映像であるか素早く認識し得るので、本発明による観察部位表示システムは特に初心者が電子内視鏡装置を扱う場合に診察診断を的確にかつ速やかに行うための大きな助けとなり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による観察部位表示システムを組み込んだ電子内視鏡装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示した画像信号処理回路及び文字信号発生回路の詳細ブロック図である。
【図３】気管支マップを説明するための説明図である。
【図４】図２に示す画像取込み回路のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）内に構築された気管支画像データベースを概念的に示す模式図である。
【図５】図２に示す画像取込み回路のデジタル処理回路で実行される特徴抽出画像処理の処理過程を概念的に示す模式図である。
【図６】図１に示すＴＶモニタの表示画面を例示する模式図である。
【図７】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される部位表示モード選択スイッチ監視ルーチンのフローチャートである。
【図８】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される検索範囲指定処理ルーチンのフローチャートである。
【図９】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される一致度閾値変更処理ルーチンのフローチャートである。
【図１０】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される一致度閾値初期化ルーチンのフローチャートである。
【図１１】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される部位表示解除処理ルーチンのフローチャートである。
【図１２】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される画像データベース更改指令処理ルーチンのフローチャートである。
【図１３】図２に示すデジタル処理回路で実行される画像取込みルーチンのフローチャートの一部分である。
【図１４】図２に示すデジタル処理回路で実行される画像取込みルーチンのフローチャートの残りの部分である。
【図１５】図１及び図２に示すシステムコントローラで実行される部位表示ルーチンのフローチャートである。
【図１６】図１３及び図１４に示す画像取込みルーチンのステップ１３１７でサブルーチンとして実行される画像データベース更改処理ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０ スコープ
１２ 画像信号処理ユニット
１４ ＴＶモニタ
１６ 撮像センサ
１８ ＣＣＤドライバ信号ライン
２２ 光ガイドケーブル
２６ システムコントローラ
２８ タイミングコントローラ
３０ 画像信号処理回路
３２ 文字信号発生回路
３４ 光源装置
３６ フロントパネル
３８ 部位表示モード選択スイッチ
４０ キーボード
４２ プレアンプ
４４ ビデオ信号作成回路
４６ 画像取込み回路
５８ 信号処理回路
６０ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
６２ デジタル処理回路
６４ メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）
６６ 制御回路
６８ キャラクタＲＯＭ
７０ ビデオＲＡＭ
Claims (7)
- 内視鏡像を動画として撮像してモニタに表示する電子内視鏡装置に組み込まれる観察部位表示システムであって、
特定の臓器マップに従って構築された臓器画像データベースを具備し、この臓器画像データベースには、該臓器マップの個々の部位を表す部位記号データと、この部位記号データによって表される被検索画像データとが互いに対応して格納されており、
更に、前記電子内視鏡装置で得られる動画から静止画像を所定の時間間隔で検索元画像データとして取り込む画像データ取込み手段と、
前記画像データ取込み手段によって検索元画像データが取り込まれたとき、前記臓器画像データベースに格納されている個々の被検索画像データを検索する検索手段と、
前記検索手段によって検索された個々の被検索画像データが前記画像取込み手段によって取り込まれた検索元画像データと一致するか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段によって前記検索元画像データと前記被検索画像データとが一致すると判別されたとき、その被検索画像データに対応した部位記号データに基づいて部位記号を前記モニタに表示し、前記判別手段によって前記検索元画像データと前記被検索画像データとが不一致であると判別されたとき、前記モニタでの部位記号表示を解除する部位表示制御手段とを具備して成る観察部位表示システム。 - 請求項１に記載の観察部位表示システムにおいて、前記臓器画像データベースに格納される個々の被検索画像データには特徴抽出画像処理が施され、前記画像データ取込み手段が前記電子内視鏡装置から取り込まれた検索元画像データに前記特徴抽出画像処理と同じ処理を施すための特徴抽出画像処理手段を包含することを特徴とする観察部位表示システム。
- 請求項１または２に記載の観察部位表示システムであって、更に、前記検索手段による前記臓器画像データベースの検索範囲を指定するための検索範囲指定手段を具備して成ることを特徴とする観察部位表示システム。
- 請求項１から３までのいずれか１項に記載の観察部位表示システムにおいて、前記判別手段が前記被検索画像データと前記検索元画像データとの一致度を数値化するための数値化手段を包含し、前記一致度が所定の一致度閾値以上であるときに前記被検索画像データと前記検索元画像データとが一致すると前記判別手段により判別されることを特徴とする観察部位表示システム。
- 請求項４に記載の観察部位表示システムであって、更に、前記一致度閾値を変更するための一致度閾値変更手段を具備して成ることを特徴とする観察部位表示システム。
- 請求項１から５までのいずれか１項に記載の観察部位表示システムであって、更に、前記モニタの部位記号の表示を強制的に解除するための部位表示強制的解除手段を具備して成ることを特徴とする観察部位表示システム。
- 請求項１から６までのいずれか１項に記載の観察部位表示システムであって、更に、前記判別手段によって前記検索元画像データと前記被検索画像データとが一致すると判別されたとき、その検索元画像データに基づいて前記臓器画像データベースを更改するための画像データベース更改手段を具備して成ることを特徴とする観察部位表示システム。
Priority Applications (3)
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