JP4864325B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、自家蛍光を利用した電子内視鏡における画像処理装置に関する。

紫外線等の特定の波長の光（励起光）を生体組織に照射することにより、蛍光を発する自家蛍光が知られている。また、がん細胞等の病変部においては蛍光の光量が低いことが知られている。この性質を利用した電子内視鏡システムが知られている（特許文献１参照）。

即ち、白色光等の参照光を照射した時の画像と励起光を照射した時の画像を比較して、励起光を照射した時の画像では暗く、参照光を照射した時の画像では明るい領域を抽出する信号処理を行い、この領域を着色した擬似カラー画像を表示することにより、病変部の特定を可能としていた。

しかし、擬似カラー画像において着色領域と非着色領域の境界近辺にちらつきが発生していた。また、複数の色で着色した場合に第１の色の着色領域と第２の色の着色領域の境界近辺にもちらつきが発生していた。

また、擬似カラー画像では着色領域が単一の色により塗りつぶされてしまうため、操作性が悪かった。即ち、着色領域の写像を表示するためには、操作者の手動により参照光を照射した時の画像に切替える必要があった。
特開２００３−２９０１３０号公報

したがって、本発明では擬似カラー画像においてちらつきの発生を防ぎ、併せて操作者による画像の切替え操作の煩雑さを軽減させることが可能な電子内視鏡の画像処理装置の提供を目的とする。

本発明の画像処理装置は、参照光、或いは生体組織に照射すると蛍光を発光させる励起光が照射される被写体を撮像することにより生成される原画像信号を取得する画像信号取得手段と、原画像信号からノイズ成分を除去してフィルタ画像データを生成するフィルタ手段と、参照光を照射する時に生成される参照光フィルタ画像データと励起光を照射する時に生成される自家蛍光フィルタ画像データとに基づいて擬似カラー画像データを作成する画像処理手段とを備えることを特徴としている。このような構成により、生成した画像データからノイズ成分の除去を行われるので着色領域と非着色領域との境界が安定してちらつきの発生が防止される。

被写体を照射する光を、参照光と励起光のいずれかに切替える切替え手段と、被写体へ照射する光が参照光に切替えられている間に生成される原画像信号を参照光原画像信号として被写体へ照射する光が励起光に切替えられている間に生成される原画像信号を自家蛍光原画像信号として識別する識別手段とを備えることが好ましい。

参照光フィルタ画像データと自家蛍光フィルタ画像データに基づいて第１着色領域が検出され、擬似カラー画像データは参照光を照射する時に生成される参照光原画像信号に対応する参照光原画像における第１着色領域の第１色相を強調する画像処理を参照光原画像信号に対して行うことにより作成されることが好ましい。このような構成により、第１着色領域が単一色で表示せずに第１色相を強調した画像であり、病変部の特定が容易で、かつ擬似カラー画像により、着色領域の写像を確認できるようになる。

参照光フィルタ画像データに相当する参照光フィルタ画像を基準として自家蛍光フィルタ画像データに相当する自家蛍光フィルタ画像の輝度を正規化し、参照光フィルタ画像を構成する画素の輝度に対する正規化された自家蛍光フィルタ画像を構成する画素の輝度の比である輝度比が予め定められる第１閾値を下回る画素を第１着色領域として検出することが好ましい。

正規化は、自家蛍光フィルタ画像を構成する画素の輝度における最大輝度に対する参照光フィルタ画像を構成する画素の輝度における最大輝度の比である最大輝度比を求め、自家蛍光フィルタ画像を構成する各画素の輝度に最大輝度比を乗じることにより行われることが好ましい。

フィルタ画像データに相当するフィルタ画像を構成する画素の輝度についての度数分布を作成する分布作成手段を備え、正規化は自家蛍光フィルタ画像データに相当する自家蛍光フィルタ画像を構成する画素の輝度の度数分布における平均輝度に対する参照光フィルタ画像データに相当する参照光フィルタ画像を構成する画素の輝度の度数分布における平均輝度の比である平均輝度比を求め、自家蛍光フィルタ画像を構成する各画素の輝度に平均輝度比を乗じることにより行われることが好ましい。

画像処理手段が、輝度比が予め定められる第２閾値を下回る前記蛍光フィルタ画像の画素を第２着色領域として検出し、参照光原画像における第２着色領域の第２の色相を強調する画像処理を参照光原画像信号に対して行うことが好ましい。このような構成により、病変部と推定される領域と、病変部の可能性がある領域を異なる色に塗り分けることが可能であり、診断をより容易に行うことが可能となる。

フィルタ手段がメディアンフィルタ、移動平均フィルタ、及び時間軸平均フィルタのいずれかであることが好ましい。

擬似カラー画像データに対応する擬似カラー画像を表示するモニタに、参照光原画像信号に対応する参照光画像、及び自家蛍光原画像信号に対応する自家蛍光画像のいずれか一方、或いは両方を擬似カラー画像とともに表示することが好ましい。擬似カラー画像とともに、参照光画像、或いは自家蛍光画像が表示されるので、着色されていない病変部の画像を見るために、表示される画像の切替が不要となる。

本発明の画像処理プログラムは、参照光、或いは生体組織に照射すると蛍光を発光させる励起光が照射される被写体を撮像することにより生成される原画像信号を取得する画像信号取得手段と、原画像信号からノイズ成分を除去してフィルタ画像データを生成するフィルタ手段と、参照光を照射する時に生成される参照光フィルタ画像データと励起光を照射する時に生成される自家蛍光フィルタ画像データとに基づいて擬似カラー画像データを作成する画像処理手段としてコンピュータを機能させることを特徴としている。

本発明の内視鏡システムは、参照光、或いは生体組織に照射すると蛍光を発光させる励起光が照射される被写体を撮像する撮像素子を有する電子内視鏡と、撮像素子が生成する原画像信号からノイズ成分を除去してフィルタ画像データを生成するフィルタと、参照光を照射する時に生成される参照光フィルタ画像データと励起光を照射する時に生成される自家蛍光フィルタ画像データとに基づいて擬似カラー画像データを作成する画像処理手段と、擬似カラー画像データに対応する擬似カラー画像を表示するモニタとを備えることを特徴としている。

本発明によれば、参照光画像と自家蛍光画像とによって作成される擬似カラー画像に発生する色分け境界近辺に発生するちらつきを防止することが可能となる。また、病変部と推定される領域の写像の確認のために表示される画像の切替が不要となる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用した画像処理装置を有する内視鏡システムの内部構成を概略的に示すブロック図である。

内視鏡システム１０は、内視鏡プロセッサ２０、内視鏡５０、およびモニタ６０によって構成される。プロセッサ２０は、内視鏡５０、及びモニタ６０に接続される。被写体を照射するための光を発光する光源システム２１が、プロセッサ２０の内部に設けられる。光源システム２１から発光される光は、内視鏡５０に設けられるライトガイド５１を介して被写体（図示せず）に照射される。

内視鏡５０の挿入部５２の先端に設けられたＣＣＤ等の撮像素子５３により撮像された被写体の画像は、原画像信号としてプロセッサ２０に送られる。原画像信号は、プロセッサ２０に設けられた画像処理システム３４において、所定の処理が行われる。プロセッサ２０は、本実施形態の画像処理装置の機能を実行することが可能で、所定の処理とともに、後述する擬似カラー画像データの作成を行うことが可能である。所定の処理が行われた原画像信号は、モニタ６０に送られ、原画像信号に相当する画像がモニタ６０に表示される。

光源システム２１は、白色光等の参照光を発する参照用光源２２、紫外線等の特定の波長の光（励起光）を発する励起用光源２３、集光レンズ２４、参照用光源電源回路２５、励起用光源制御回路２６、シャッタ２７、及び絞り２８等によって構成される。

参照用光源２２から照射された参照光をライトガイド５１の入射端５１_aに導くための光路中に絞り２８、シャッタ２７、ダイクロックミラー２９、及び集光レンズ２４が設けられる。参照用光源２２から照射された略平行な光束の光は、ダイクロックミラー２９を通過し、集光レンズ２４で集光されて入射端５１_aに入射される。

参照光の光量調整は、絞り２８を駆動することにより実行される。絞り２８は、絞り駆動回路３０により動作が制御される第１モータ３１_aにより駆動される。絞り駆動回路３０は、第１信号処理回路３５_aに接続される。撮像素子５３において生成する原画像信号に基づき、第１信号処理回路３５_aにおいて、撮像した画像の受光量が検出される。第１モータ３１_aの駆動量は、絞り駆動回路３０により、画像の受光量に応じて、求められる。

シャッタ２７は、例えば図２に示すロータリーシャッタであり、参照光の入射端５１_aへの通過と遮光が切替えられる。参照光を通過させる場合は、開口部２７_oが参照光の光路中に挿入される。参照光を遮光する場合は、遮光部２７_sが参照光の光路中に挿入される。シャッタ２７は、シャッタ駆動回路３２により動作が制御される第２モータ３１_bにより駆動される。

励起用光源２３は、励起用光源２３から照射される略平行な光束の光が、ダイクロックミラー２９に反射されて入射端５１_aに入射される位置に固定される。例えば、ダイクロックミラー２９を参照用光源２２の光路に対して４５°の角度に固定した場合、励起用光源２３の光路が参照用光源２２の光路に対して９０°の角度となる位置に配置される。励起用光源２３の発光、及び消灯は、励起用光源制御回路２６によって制御される。

シャッタ駆動回路３２、及び励起用光源制御回路２６は、タイミングコントローラ４０に接続される。シャッタ２７による参照光の通過と遮光のタイミングを制御するためのシャッタタイミング信号が、タイミングコントローラ４０からシャッタ駆動回路３２に出力される。また、励起用光源２３の発光と消灯のタイミングを制御するための発光タイミング信号が、タイミングコントローラ４０から励起用光源制御回路２６に出力される。

タイミングコントローラ４０は、シャッタ２７によって参照光を通過させる時に励起用光源２３を消灯させ、シャッタ２７によって参照光を遮光する時に励起用光源２３を発光させるようにシャッタタイミング信号、及び発光タイミング信号を出力する。即ち、被写体へ照射する光の切替えは、タイミングコントローラ４０、励起用光源制御回路２６、シャッタ駆動回路３２、第２モータ３１_b、及びシャッタ２７が協同して動作することにより実行される。

また、タイミングコントローラ４０によって、撮像素子５３を駆動するために必要なタイミング信号が、撮像素子駆動回路４１に出力される。また、後述するようにタイミングコントローラ４０は画像処理システム３４に接続される。所定のタイミング信号が、画像処理システム３４に出力される。

参照用光源２２への電力は、参照用光源電源回路２５から供給される。参照用光源電源回路２５、及び励起用光源制御回路２６は、システムコントローラ３３に接続される。システムコントローラ３３に接続されるスコープボタン４２をＯＮにすることにより、参照用光源電源回路２５、及び励起用光源制御回路２６が起動される。

ライトガイド５１の入射端５１_aには、前述のように参照光、或いは励起光が入射される。ライトガイド５１の出射端５１_bから出射する光が、配光レンズ５４を介して挿入部５２先端付近に照射される。撮像素子５３は、参照光が連続して照射される間、或いは励起光が連続して照射される間に少なくとも１フィールドずつの被写体像を撮像するように、撮像素子駆動回路４１によって制御される。

被写体像は、対物レンズ５５、及び励起光カットフィルタ５６を介して、撮像素子５３に撮像される。励起光カットフィルタ５６により、被写体の光学像から励起光成分が除去される。励起光成分が除去されることにより、励起光が照射されることにより被写体である生体組織が発する蛍光成分のみが、撮像素子５３により撮像される。

画像処理システム３４は、第１信号処理回路３５_a、第２信号処理回路３５_b、フィルタ処理回路３６、ヒストグラム演算回路３７、擬似カラー演算回路３８、及び第１、第２メモリ３９_a、３９_bによって構成される。

撮像素子５３は、第１信号処理回路３５_aに電気的に接続される。撮像素子５３の撮像動作の実行により生成する原画像信号は、第１信号処理回路３５_aに取得される。その後、ホワイトバランス処理やγ補正等の所定の信号処理が行われ、デジタルデータである原画像データに変換される。

第１信号処理回路３５_aは、タイミングコントローラ４０に接続される。識別タイミング信号が、タイミングコントローラ４０から第１信号処理回路３５_aに送られる。識別タイミング信号は、シャッタタイミング信号に同期した参照タイミング信号と発光タイミング信号に同期した蛍光タイミング信号により構成される。

第１信号処理回路３５_aにおいて、参照タイミング信号が送られる間の原画像信号は参照光を照射する時に撮像した参照光原画像信号として認識される。一方、発光タイミング信号が送られる間の原画像信号は励起光を照射する時に撮像した自家蛍光原画像信号として認識される。

第１信号処理回路３５_aには、第１メモリ３９_aと第２メモリ３９_bとが接続される。参照光原画像に相当する参照光原画像データは第１メモリ３９_aに格納される。自家蛍光原画像に相当する蛍光原画像データは第２メモリ３９_bに格納される。第１、第２メモリ３９_a、３９_bは、タイミングコントローラ４０に接続され、それぞれのタイミング信号を受けて、参照光原画像データ、及び自家蛍光原画像データの格納が実行される。

また、第１信号処理回路３５_aは、フィルタ処理回路３６に接続される。参照光原画像データ、及び自家蛍光原画像データは、フィルタ処理回路３６にも出力される。フィルタ処理回路３６において、原画像データからノイズ成分が除去され、フィルタ画像データが形成される。なお、フィルタ処理回路３６として、例えば、メディアンフィルタ、移動平均フィルタ、時間軸平均フィルタ等の従来公知のノイズ成分除去用のフィルタ回路が適用される。

フィルタ処理回路３６は、ヒストグラム演算回路３７に接続される。フィルタ画像データが、ヒストグラム演算回路３７に送られる。フィルタ画像データに基づいて、ヒストグラム演算回路３７において、ノイズ成分の除去された参照光原画像である参照光フィルタ画像の輝度のヒストグラム（図３、符号Ｒ参照）、或いはノイズ成分の除去された自家蛍光原画像である自家蛍光フィルタ画像の輝度のヒストグラム（図３、符号Ｆ参照）が作成される。

ヒストグラム演算回路３７は、擬似カラー演算回路３８に接続される。擬似カラー演算回路３８において、自家蛍光フィルタ画像のヒストグラムＦ、及び参照光フィルタ画像のヒストグラムＲに基づいて、病変部と推測される領域が特定される。更に、擬似カラー演算回路３８において、病変部と推測した領域の着色処理が、参照光フィルタ画像データに対して行われる。

病変部と推測される領域の特定、及び着色処理について説明する。前述のように、病変部である生体組織が発する蛍光は健常部である生体組織に比べて低い。従って、参照光フィルタ画像に比べた蛍光フィルタ画像の輝度が相対的に低い領域を病変部であると推測することが可能である。

まず、自家蛍光フィルタ画像のヒストグラムＦにおける輝度分布の最大値である最大蛍光輝度Ｂ_maxFと、参照光フィルタ画像のヒストグラムＲにおける輝度分布の最大値である最大参照輝度Ｂ_maxRとが、求められる（図３参照）。

次に、自家蛍光フィルタ画像の各画素が、最大蛍光輝度Ｂ_maxFが最大参照輝度Ｂ_maxRに合致するように、正規化される。即ち、自家蛍光フィルタ画像の各画素における輝度に最大参照光輝度Ｂ_maxRを乗じて、最大蛍光輝度Ｂ_maxFを除すことによって正規化が行われる。次に、各画素において、正規化された自家蛍光フィルタ画像の輝度を参照光フィルタ画像の輝度で除した判別値が求められる。

判別値をＲＯＭ（図示せず）に記憶される第１閾値、及び第２閾値と比較することにより病変部であるか否かの判別が行われる。判別値が第１閾値より低い画素は、病変部である可能性が高い領域を表示していると判別される。判別値が第１閾値以上であって第２閾値より低い画素は、病変部である可能性が比較的高い領域を表示していると判別される。また、判別値が第２閾値以上である画素は、健常部と推測される領域を表示していると判別される。

次に、参照光フィルタ画像の着色処理が行われる。判別値が第１閾値より低い画素を病変部表示画素として赤色に、第１閾値以上であって第２閾値より低い画素を注意部表示画素として黄色に表示するように、参照光フィルタ画像データに着色処理が行われる。

擬似カラー演算回路３８は、第２信号処理回路３５_bに接続される。参照光フィルタ画像データに着色処理を行った擬似カラー画像データは、第２信号処理回路３５_bに出力される。第２信号処理回路３５_bにおいて、擬似カラー画像データは、アナログ信号に変換され、クランプ、プランキング処理等の所定の信号処理が行われ、擬似カラー映像信号が生成される。

第２信号処理回路３５_bは、モニタ６０に接続される。第２信号処理回路３５_bから擬似カラー映像信号がモニタ６０に出力され、モニタ６０の表示面全面に図４に示すような擬似カラー画像が表示される。病変部と推測される病変部推測領域Ａ_Sは赤色に表示される。病変部である可能性が高い注意領域Ａ_Cは黄色に表示される。それ以外の健常部と推測される領域は参照光を照射された状態の色で表示される。

第２信号処理回路３５_bは、第１メモリ３９_a、及び第２メモリ３９_bにも接続されており、第１メモリ３９_aに格納された参照光原画像データ、或いは第２メモリ３９_bに格納された自家蛍光原画像データも、第２信号処理回路３５_bにおいて、前述の信号処理が行われ、それぞれ参照光ビデオ信号、及び自家蛍光ビデオ信号が生成される。

スコープボタン４２またはプロセッサ２０のフロントパネルにおける入力部（図示せず）への入力により、モニタ６０の表示領域に表示する画像を擬似カラー画像Ｐ_C、参照光画像Ｐ_R、及び自家蛍光画像Ｐ_Fのいずれかに切替え可能である。または、図５、図６に示すように、擬似カラー画像Ｐ_C、参照光画像Ｐ_R、及び自家蛍光画像Ｐ_Fのいずれか２つ、或いはすべてを同時に表示するための選択も可能である。

モニタ６０上に、複数の画像を表示する場合は、第２信号処理回路３５_bにおいて、それぞれの画像を表示する領域の割り当てや、画像の縮小処理が行われる。タイミングコントローラ４０は、第２信号処理回路３５_bに接続される。第２信号処理回路３５_bにおける画像の切り替え処理、複数画像を表示するための前述の処理は、タイミングコントローラ４０から出力されるタイミング信号に基づいて行われる。

次に図７のフローチャートを参照して、画像処理装置において実行される画像処理について説明する。

擬似カラー画像をモニタ６０上に表示する設定に切替えることにより、本実施形態の画像処理は開始する。まず、ステップＳ１００において、シャッタ２７の開口部２７_aを参照光の光路中に挿入するようにシャッタ２７を駆動させるシャッタタイミング信号をシャッタ駆動回路３２に出力する。シャッタタイミング信号の出力によりシャッタ２７が駆動され、被写体を照射する光は参照光に切替わる。

次のステップＳ１０１において、撮像素子５３を駆動して、参照光を照射された被写体の参照光画像を撮像して、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、撮像により生成された参照光原画像信号に所定の信号処理を行い、デジタルデータである参照光原画像データを生成する。

ステップＳ１０３では、参照光原画像データを第１メモリ３９_aに格納して、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、参照光原画像データに対してフィルタ処理を行うことにより、参照光フィルタ画像データを生成する。次のステップＳ１０５では、参照光フィルタ画像データに基づいて、参照光フィルタ画像を構成する画素の輝度についてのヒストグラムを作成する。

次に、ステップＳ１０６に進み、励起光を発光させる発光タイミング信号を励起用光源制御回路２６に出力する。励起用光源制御回路２６は励起用光源２３を発光状態に切替えて、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７において、撮像素子５３を駆動して、励起光を照射された被写体の自家蛍光画像を撮像して、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、撮像により生成された自家蛍光原画像信号に所定の信号処理を行い、デジタルデータである自家蛍光原画像データを生成する。

ステップＳ１０９では、自家蛍光原画像データを第２メモリ３９_bに格納して、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、自家蛍光原画像データに対してフィルタ処理を行うことにより、自家蛍光フィルタ画像データを生成する。次のステップＳ１１１では、自家蛍光フィルタ画像データに基づいて、自家蛍光フィルタ画像を構成する画素の輝度についてのヒストグラムを作成する。

次のステップＳ１１２では、参照光フィルタ画像に基づき自家蛍光フィルタ画像の正規化を行う。まず、参照光フィルタ画像に基づくヒストグラムＲの最大参照輝度Ｂ_maxR、及び自家蛍光フィルタ画像に基づくヒストグラムの最大蛍光輝度Ｂ_maxFを求める。次に自家蛍光フィルタ画像を構成する各画素の輝度に、最大参照輝度Ｂ_maxRを乗じ、最大蛍光輝度Ｂ_maxFを除する事によって、正規化が行われる。

次のステップＳ１１３では、正規化を行った自家蛍光フィルタ画像を構成する各画素の輝度を、参照光フィルタ画像を構成する各画素の輝度で除することにより、判別値を求める。判別値を求めるとステップＳ１１４に進み、各画素が第１、第２着色領域であるか否かの判別を行う。ステップＳ１１３で求めた判別値が第１閾値より小さい画素を第１着色領域と判別し、第１閾値以上で第２閾値より小さい画素を第２着色領域と判別する。

ステップＳ１１５において、参照光フィルタ画像データにおいて第１着色領域に相当する画素を赤色にするように、第２着色領域に相当する画素を黄色にするように画像処理を行うことにより、擬似カラー画像データを作成する。

ステップＳ１１６に進み、モニタ６０への表示が、参照光画像Ｐ_R、及び自家蛍光画像Ｐ_Fの一方、或いは両方とともに擬似カラー画像Ｐ_Cを表示する複数表示モードとする選択入力があるか否かを確認する。複数表示モードの選択入力がある場合はステップＳ１１７に進み、それぞれの画像を表示する領域の割当てや画像の縮小処理を行う。

ステップＳ１１６において複数表示モードの選択入力がない場合、或いはステップＳ１１７の処理の後に、ステップＳ１１８に進む。ステップＳ１１８では、擬似カラー画像データ、或いは複数画像表示のためのデータをビデオ信号としてモニタ６０に出力する。次のステップＳ１１９において、終了入力がある場合は、本プログラムによる画像処理が終了する。終了入力がない場合は、ステップＳ１００に戻り、終了入力があるまでステップＳ１００〜ステップＳ１１９の処理を繰返す。

以上のように、本実施形態の画像処理装置を有する内視鏡システムによれば、ちらつきのない擬似カラー画像が、モニタ６０に表示されるため、使用者の診断性が向上する。参照光画像や蛍光画像において認識可能なちらつきを発生させないノイズでさえ、擬似カラー画像の色分けの境近辺にちらつきを発生させてしまっていたと考えられる。従って、このようなノイズを除去することにより、ちらつきの発生を抑えた擬似カラー画像を得ることが可能になる。

また、擬似カラー画像とともに、参照光画像Ｐ_Rと自家蛍光画像Ｐ_Fのどちらか一方或いは両方をモニタ６０に表示可能である。従って、擬似カラー画像を含む複数画像をモニタ６０に表示させておくことにより、参照光画像Ｐ_Rの確認のための画像の切替え入力が不要である。

なお、本実施形態において、自家蛍光フィルタ画像の正規化を、最大蛍光輝度を最大参照輝度に合致させるように行われるが、自家蛍光フィルタ画像のヒストグラムＦ’における輝度分布の平均値Ｂ_aveFを、参照光フィルタ画像のヒストグラムＲ’における輝度分布の平均値Ｂ_aveRに合致させるように行うことも可能である（図８参照）。

参照光原画像がハレーションを起こしている場合には、図８に示すように、最大輝度で正規化をすることが出来ない。一方、平均値を合致させる正規化によれば、参照光原画像がハレーションを起こしている場合にも、自家蛍光フィルタ画像の正規化が可能である。

なお、本実施形態において、参照光フィルタ画像データに着色処理が行われるが、参照光原画像データに着色処理が行われる構成であってもよい。

また、本実施形態において、第１、第２着色領域をそれぞれ別の単一の色で着色する構成であるが、第１、第２の色の色相を強調する構成であってもよい。第１、第２の色の色相を強調する構成であれば、第１、第２着色領域における写像が表示されるので、病変部推測領域の写像を確認するための画像の切替えが不要となる。

また、本実施形態を適用した画像処理装置は、参照用光源と励起用光源を備える汎用の画像処理装置に擬似カラー画像作成のプログラムを読込ませて構成することも可能である。

本発明の一実施形態を適用した画像処理装置を有する内視鏡システムの内部構成を概略的に示すブロック図である。 シャッタの平面図である。 参照光フィルタ画像、及び自家蛍光フィルタ画像の輝度分布を示すヒストグラムである。 モニタに擬似カラー画像が表示された状態を示す図である。 モニタに擬似カラー画像と参照光画像とが表示された状態を示す図である。 モニタに擬似カラー画像、参照光画像、及び自家蛍光画像が表示された状態を示す図である。 画像処理装置による画像処理の動作を説明するためのフローチャートである。 参照光フィルタ画像、及び自家蛍光フィルタ画像の輝度分布を示す別のヒストグラムである。

符号の説明

１０ 内視鏡システム
２０ 内視鏡プロセッサ
２１ 光源システム
２２ 参照用光源
２３ 励起用光源
２５ 参照用光源電源回路
２６ 励起用光源制御回路
２７ シャッタ
３２ シャッタ駆動回路
３４ 画像処理システム
３５_a、３５_b 第１、第２信号処理回路
３６ フィルタ処理回路
３７ ヒストグラム演算回路
３８ 擬似カラー演算回路
３９_a、３９_b 第１、第２メモリ
４０ タイミングコントローラ
４１ 撮像素子駆動回路
５０ 内視鏡
５１ ライトガイド
５１_a 入射端
５１_b 出射端
５３ 撮像素子
６０ モニタ
Ａ_C 注意領域
Ａ_S 病変部推測領域
Ｐ_C 擬似カラー画像
Ｐ_R 参照光画像
Ｐ_F 自家蛍光画像

Claims (7)

1. 参照光および生体組織に照射すると蛍光を発光させる励起光が照射される被写体を撮像することにより生成される原画像信号を取得する画像信号取得手段と、
   前記原画像信号からノイズ成分を除去してフィルタ画像データを生成する移動平均フィルタと、
   前記参照光を照射した被写体を撮像することにより生成される前記原画像信号である参照光原画像信号に基づく前記フィルタ画像データである参照光フィルタ画像データと、前記励起光を照射した被写体を撮像することにより生成される前記原画像信号である蛍光原画像信号に基づく前記フィルタ画像データである自家蛍光フィルタ画像データとに基づいて、擬似カラー画像データを作成する画像処理手段とを備え、
   前記参照光フィルタ画像データに相当する参照光フィルタ画像を基準として、前記自家蛍光フィルタ画像データに相当する自家蛍光フィルタ画像の輝度を正規化し、
   前記参照光フィルタ画像を構成する画素の輝度に対する、正規化された前記自家蛍光フィルタ画像を構成する画素の輝度の比である輝度比が、予め定められる第１閾値を下回る画素を第１着色領域として検出し、
   前記擬似カラー画像データは、前記参照光原画像信号に対応する参照光原画像における、前記第１着色領域の第１色相を強調する画像処理を前記参照光原画像信号に対して行うことにより作成される
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記被写体を照射する光を、前記参照光と前記励起光のいずれかに切替える切替え手段と、
   前記被写体を照射する光が前記参照光に切替えられている間に生成される原画像信号を参照光原画像信号として、前記被写体へ照射する光が前記励起光に切替えられている間に生成される原画像信号を自家蛍光原画像信号として認識する認識手段とを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記正規化は、
   前記自家蛍光フィルタ画像を構成する画素の輝度における最大輝度に対する、前記参照光フィルタ画像を構成する画素の輝度における最大輝度の比である最大輝度比を求め、
   前記自家蛍光フィルタ画像を構成する各画素の輝度に前記最大輝度比を乗じることにより行われる
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 前記画像処理手段が、
   前記輝度比が予め定められる第２閾値を下回る前記蛍光フィルタ画像の画素を第２着色領域として検出し、
   前記参照光原画像における、前記第２着色領域の第２色相を強調する画像処理を前記参照光原画像信号に対して行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
5. 前記擬似カラー画像データに対応する擬似カラー画像を表示するモニタに、前記参照光原画像信号に対応する参照光画像、及び前記自家蛍光原画像信号に対応する自家蛍光画像のいずれか一方、或いは両方を前記擬似カラー画像とともに表示することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
6. 参照光および生体組織に照射すると蛍光を発光させる励起光が照射される被写体を撮像することにより生成される原画像信号を取得する画像信号取得手段と、
   前記原画像信号からノイズ成分を除去してフィルタ画像データを生成する移動平均フィルタと、
   前記参照光を照射した被写体を撮像することにより生成される前記原画像信号である参照光原画像信号に基づく前記フィルタ画像データである参照光フィルタ画像データと、前記励起光を照射した被写体を撮像することにより生成される前記原画像信号である蛍光原画像信号に基づく前記フィルタ画像データである自家蛍光フィルタ画像データとに基づいて、擬似カラー画像データを作成する画像処理手段としてコンピュータを機能させ、
   前記参照光フィルタ画像データに相当する参照光フィルタ画像を基準として、前記自家蛍光フィルタ画像データに相当する自家蛍光フィルタ画像の輝度を正規化し、
   前記参照光フィルタ画像を構成する画素の輝度に対する、正規化された前記自家蛍光フィルタ画像を構成する画素の輝度の比である輝度比が、予め定められる第１閾値を下回る画素を第１着色領域として検出し、
   前記擬似カラー画像データは、前記参照光原画像信号に対応する参照光原画像における、前記第１着色領域の第１色相を強調する画像処理を前記参照光原画像信号に対して行うことにより作成される
   ことを特徴とする画像処理プログラム。
7. 参照光および生体組織に照射すると蛍光を発光させる励起光が照射される被写体を撮像する撮像素子を有する電子内視鏡と、
   前記撮像素子が生成する原画像信号からノイズ成分を除去してフィルタ画像データを生成する移動平均フィルタと、
   前記参照光を照射した被写体を撮像することにより生成される前記原画像信号である参照光原画像信号に基づく前記フィルタ画像データである参照光フィルタ画像データと、前記励起光を照射した被写体を撮像することにより生成される前記原画像信号である蛍光原画像信号に基づく前記フィルタ画像データである自家蛍光フィルタ画像データとに基づいて、擬似カラー画像データを作成する画像処理手段と、
   前記擬似カラー画像データに対応する擬似カラー画像を表示するモニタとを備え、
   前記参照光フィルタ画像データに相当する参照光フィルタ画像を基準として、前記自家蛍光フィルタ画像データに相当する自家蛍光フィルタ画像の輝度を正規化し、
   前記参照光フィルタ画像を構成する画素の輝度に対する、正規化された前記自家蛍光フィルタ画像を構成する画素の輝度の比である輝度比が、予め定められる第１閾値を下回る画素を第１着色領域として検出し、
   前記擬似カラー画像データは、前記参照光原画像信号に対応する参照光原画像における、前記第１着色領域の第１色相を強調する画像処理を前記参照光原画像信号に対して行うことにより作成される
   ことを特徴とする電子内視鏡システム。

Images