JP5667917B2 - Endoscope system, processor device for endoscope system, and method for operating endoscope system - Google Patents

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Description

本発明は、被検体内における表層血管、中深層血管、ピットパターンなどの凹凸情報などに着目して診断を行う内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置、及び内視鏡システムの作動方法に関する。 The present invention relates to an endoscope system that makes a diagnosis by paying attention to unevenness information such as surface blood vessels, middle-deep blood vessels, and pit patterns in a subject, a processor device of the endoscope system , and an operation method of the endoscope system About.

近年の医療においては、内視鏡装置を用いた診断等が広く行われている。内視鏡装置による被検体内の観察としては、照明光として広帯域光の白色光を用いる通常光観察の他、特許文献１のように、波長を狭帯域化した狭帯域光を用いて、被検体内の血管を強調表示等させる特殊光観察も行われるようになってきている。   In recent medical treatments, diagnosis using an endoscope apparatus is widely performed. As an observation inside the subject by the endoscope apparatus, in addition to the normal light observation using the white light of the broadband light as the illumination light, as in Patent Document 1, the narrow band light whose wavelength is narrowed is used. Special light observation that highlights blood vessels in a specimen has also been performed.

特許文献１では、被検体内に照射する光の波長が長くなるほど被写体組織内における光の深達度が高くなる特性を利用して、特定の深さにある血管を強調している。例えば、深達度が低い短波長のＢ色の狭帯域光を照射することにより、表層の血管を強調することができ、Ｂ色よりも波長が長く且つ深達度が高いＧ色の狭帯域光を照射することにより、表層よりも中深層の血管を強調することができる。   In Patent Document 1, a blood vessel at a specific depth is emphasized by using a characteristic that the depth of light in a subject tissue increases as the wavelength of light irradiated into a subject increases. For example, by irradiating a short-wavelength B-color narrow band light with a low depth of penetration, the blood vessels on the surface layer can be emphasized, and the G-color narrowband has a longer wavelength and a higher depth of penetration than the B color. By irradiating with light, blood vessels in the middle and deeper layers than the surface layer can be emphasized.

特許３５５９７５５号公報Japanese Patent No. 3559755

内視鏡診断では、診断の目的に応じて、内視鏡先端部と観察対象との間の観察距離を近づけたり遠ざけたりすることが行われている。例えば、生体組織内における各層の血管構造を詳細に観察する場合には、観察対象との距離が近い近景状態にして、血管構造を把握し易くすることが行われている。また、新生血管の有無や表層血管の塊の有無などから病変部の存在を確認する場合には、観察対象との距離が遠い遠景状態にして、被検体における血管の位置を把握し易くすることも行われている。   In the endoscopic diagnosis, depending on the purpose of the diagnosis, the observation distance between the distal end portion of the endoscope and the observation target is reduced or increased. For example, when observing the vascular structure of each layer in a living tissue in detail, it is possible to make the vascular structure easier to grasp by making the foreground state close to the observation target. In addition, when confirming the presence of a lesion from the presence or absence of new blood vessels or the presence of a surface blood vessel mass, it is necessary to use a distant view far away from the observation target to make it easier to grasp the position of the blood vessels in the subject. Has also been done.

このように診断の目的に応じて観察距離を変化させることに関しては、特許文献１では全く触れられていない。また、特許文献１によれば、照明光の狭帯域化によって、近景状態時では血管構造の把握が容易になるが、遠景状態時では光量不足となるため、血管の位置が把握しにくくなるおそれがある。   As described above, Patent Document 1 does not mention changing the observation distance in accordance with the purpose of diagnosis. Further, according to Patent Document 1, the narrowing of the illumination light makes it easy to grasp the blood vessel structure in the foreground state, but the amount of light is insufficient in the distant view state, which may make it difficult to grasp the position of the blood vessel. There is.

本発明は、上記背景に鑑みてなされたもので、診断の目的に応じて観察距離を変化させたとしても、その目的に合った適切な内視鏡画像を生成することができる内視鏡システム、内視鏡システムのプロセッサ装置、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。 The present invention has been made in view of the above-described background, and even if the observation distance is changed according to the purpose of diagnosis, an endoscope system capable of generating an appropriate endoscopic image suitable for the purpose. An object of the present invention is to provide a processor device for an endoscope system and a method for operating the endoscope system .

上記目的を達成するために、本発明の内視鏡システムは、被検体に照明光を照射する照明手段と、互いに光透過特性が異なる複数のカラーフィルターが設けられたカラーの撮像素子を有し、前記被写体からの反射光を前記カラーの撮像素子で撮像することによって複数の撮像信号を取得する撮像手段と、前記被検体における観察対象との距離を示す観察距離を求める観察距離算出手段と、所定の２つの撮像信号間の比を示す第１信号比と被検体における血管深さとの関係を表す第１色空間及び前記第１信号比と異なる第２信号比と血管深さとの関係を表す第２色空間を含む複数の色空間の中から、前記観察距離に合った色空間を設定する色空間設定手段と、前記撮像手段で取得した撮像信号及び前記色空間設定手段で設定した色空間から、血管深さ情報を求める血管深さ情報取得手段と、前記血管深さ情報を含む血管画像を生成する血管画像生成手段と、前記血管画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。 To achieve the above object, an endoscope system of the present invention, chromatic and illumination means for irradiating illumination light to the subject, the color imaging element in which a plurality of color filters over the light transmission characteristics are different are provided mutually And imaging means for obtaining a plurality of imaging signals by imaging reflected light from the subject with the color imaging device, and observation distance calculating means for obtaining an observation distance indicating a distance from the observation target in the subject. The relationship between the first signal ratio indicating the ratio between two predetermined imaging signals and the blood vessel depth in the subject, and the relationship between the second signal ratio different from the first signal ratio and the blood vessel depth. A color space setting means for setting a color space suitable for the observation distance from a plurality of color spaces including the second color space to be represented, an image signal acquired by the imaging means, and a color set by the color space setting means Blood from space And the blood vessel depth information acquisition means for obtaining the depth information, a blood vessel image generation means for generating a blood vessel image including the blood vessel depth information, characterized by comprising a display means for displaying the blood vessel image.

前記カラーの撮像素子は、Ｂ色のカラーフィルターが設けられたＢ画素から青色信号を、Ｇ色のカラーフィルターが設けられたＧ画素から緑色信号を、Ｒ色のカラーフィルターが設けられたＲ画素から赤色信号を出力し、前記第１色空間は、青色信号及び緑色信号間の第１信号比Ｂ／Ｇと血管深さとの関係を表しており、前記第２色空間は、青色信号及び赤色信号間の第２信号比Ｂ／Ｒと血管深さとの関係を表しており、前記色空間設定手段は、前記観察距離が一定距離未満のときには第１色空間を、前記観察距離が一定距離以上のときには第２色空間を自動的に設定することが好ましい。   The color image sensor includes a blue signal from a B pixel provided with a B color filter, a green signal from a G pixel provided with a G color filter, and an R pixel provided with an R color filter. The first color space represents the relationship between the first signal ratio B / G between the blue signal and the green signal and the blood vessel depth, and the second color space represents the blue signal and the red signal. The relationship between the second signal ratio B / R between the signals and the blood vessel depth is represented, and the color space setting means displays the first color space when the observation distance is less than a certain distance, and the observation distance is equal to or more than a certain distance. In this case, it is preferable to automatically set the second color space.

前記観察距離算出手段は、前記青色信号と前記緑色信号の類似度が低いときには前記観察距離は近景状態にあるとし、類似度が高いときには前記観察距離は遠景状態にあるとし、前記色空間設定手段は、前記近景状態にあるときには前記第１色空間を、前記遠景状態にあるときには前記第２色空間を設定することが好ましい。前記青色信号と前記緑色信号の信号値の差分値が大きいときには前記類似度は低く、前記差分値が小さいときには前記類似度は高いことが好ましい。   The observation distance calculating means determines that the observation distance is in a foreground state when the similarity between the blue signal and the green signal is low, and that the observation distance is in a distant state when the similarity is high, and the color space setting means Preferably, the first color space is set when the camera is in the foreground state, and the second color space is set when the camera is in the distant view state. It is preferable that the similarity is low when the difference value between the signal values of the blue signal and the green signal is large, and the similarity is high when the difference value is small.

前記撮像手段は、被検体を所定の倍率で拡大する拡大モードまたは拡大しない非拡大モードのいずれかに切り替えが可能なズーム部を備えており、前記色空間設定手段は、前記拡大モードに設定されている場合には前記第１色空間を、前記非拡大モードに設定されている場合には前記第２色空間を設定することが好ましい。   The imaging unit includes a zoom unit capable of switching between an enlargement mode for enlarging the subject at a predetermined magnification and a non-enlargement mode for not enlarging, and the color space setting unit is set to the enlargement mode. Preferably, the first color space is set when the second color space is set, and the second color space is set when the non-enlarging mode is set.

前記照明手段は、広帯域光及び狭帯域光で被検体を同時に照明し、前記色空間設定手段は、前記広帯域光と前記狭帯域光の光量比において前記狭帯域光の比率が一定以上のときには前記第１色空間を設定し、前記狭帯域光の比率が一定未満のときには前記第２色空間を設定することが好ましい。前記狭帯域光は、青色領域において特定波長を有する第１狭帯域光であり、前記広帯域光は、前記第１狭帯域光と波長範囲が異なる第２狭帯域光と、前記第２狭帯域光を蛍光体に照射することによってその蛍光体から励起発光される励起発光光とが合波された光であり、前記色空間設定手段は、前記第１狭帯域光と前記第２狭帯域光の光量比において前記第１狭帯域光の比率が一定以上のときには前記第１色空間を設定し、前記第１狭帯域光の比率が一定未満のときには前記第２色空間を設定することが好ましい。前記広帯域光と前記狭帯域光の光量比を、前記観察距離に応じて変化させることが好ましい。 The illuminating means illuminates the subject simultaneously with broadband light and narrowband light, and the color space setting means is configured such that when the ratio of the narrowband light is greater than or equal to a certain amount in the light amount ratio between the broadband light and the narrowband light It is preferable to set a first color space and set the second color space when the ratio of the narrow band light is less than a certain value. The narrowband light is a first narrowband light having a specific wavelength in a blue region, and the broadband light includes a second narrowband light having a wavelength range different from that of the first narrowband light, and the second narrowband light. The excitation light emitted from the phosphor is emitted by irradiating the phosphor with light, and the color space setting means includes the first narrowband light and the second narrowband light. It is preferable that the first color space is set when the ratio of the first narrowband light is greater than or equal to a certain amount in the light amount ratio, and the second color space is set when the ratio of the first narrowband light is less than a certain ratio. It is preferable that a light amount ratio between the broadband light and the narrowband light is changed according to the observation distance.

本発明の内視鏡システムのプロセッサ装置は、照明光で照明された被検体を、互いに光透過特性が異なる複数のカラーフィルターが設けられたカラーの撮像素子で撮像することによって複数の撮像信号を取得する電子内視鏡から、前記複数の撮像信号を受信する受信手段と、前記被検体における観察対象との距離を示す観察距離を求める観察距離算出手段と、所定の２つの撮像信号間の比を示す第１信号比と被検体における血管深さとの関係を表す第１色空間及び前記第１信号比と異なる第２信号比と血管深さとの関係を表す第２色空間を含む複数の色空間の中から、前記観察距離に合った色空間を設定する色空間設定手段と、前記撮像手段で取得した撮像信号及び前記色空間設定手段で設定した色空間から、血管深さ情報を求める血管深さ情報取得手段と、前記血管深さ情報を含む血管画像を生成する血管画像生成手段とを備えることを特徴とする。 Processor unit of the endoscope system of the present invention, a subject which is illuminated with illumination light, a plurality of image pickup signals by the optical transmission characteristics are captured by the image sensor of the color different color filters over is provided together A receiving means for receiving the plurality of imaging signals from an electronic endoscope for obtaining the observation distance, an observation distance calculating means for obtaining an observation distance indicating a distance from the observation target in the subject, and between two predetermined imaging signals A plurality of first color spaces representing the relationship between the first signal ratio indicating the ratio and the blood vessel depth in the subject, and a second color space representing the relationship between the second signal ratio different from the first signal ratio and the blood vessel depth. From the color space, the blood vessel depth information is obtained from the color space setting means for setting the color space suitable for the observation distance, the imaging signal acquired by the imaging means and the color space set by the color space setting means. Blood vessel depth A distribution obtaining unit, characterized in that it comprises a blood vessel image generating means for generating a blood vessel image including the blood vessel depth information.

本発明の内視鏡システムの作動方法は、照明光で照明された被検体を、互いに光透過特性が異なる複数のカラーフィルターが設けられたカラーの撮像素子で撮像することによって複数の撮像信号を取得する電子内視鏡から送信される前記複数の撮像信号を画像処理する内視鏡システムの作動方法であり、観察距離算出手段が、前記被検体における観察対象との距離を示す観察距離を求め、色空間設定手段が、所定の２つの撮像信号間の比を示す第１信号比と被検体における血管深さとの関係を表す第１色空間及び前記第１信号比と異なる第２信号比と血管深さとの関係を表す第２色空間を含む複数の色空間の中から、前記観察距離に合った色空間を設定し、情報取得手段が、前記電子内視鏡で取得した撮像信号及び前記色空間設定手段で設定した色空間から、血管深さ情報を求め、血管画像生成手段が、前記血管深さ情報を含む血管画像を生成することを特徴とする。 Operation method of the endoscope system of the present invention, a subject which is illuminated with illumination light, a plurality of image pickup signals by the optical transmission characteristics are captured by the image sensor of the color different color filters over is provided together An operation method of an endoscope system that performs image processing on the plurality of imaging signals transmitted from the electronic endoscope that obtains the observation distance , and the observation distance calculation unit calculates an observation distance indicating a distance from the observation target in the subject. determined, the color space setting means, the first color space and the first signal ratio is different from the second signal ratio representative of the relationship between the blood vessel depth in the first signal ratio and the object representing a ratio between predetermined two imaging signals and from among the plurality of color space including a second color space representing the relationship between the blood vessel depth, set the matching color space to the viewing distance, the information acquisition unit, an imaging signal acquired by the electronic endoscope and Set by the color space setting means From the color space, we obtain the blood vessel depth information, a blood vessel image generation means, and generating a blood vessel image including the blood vessel depth information.

本発明によれば、複数の色空間の中から観察距離に合った色空間を設定し、その設定した色空間から得られる血管深さ情報に基づいて血管画像を生成していることから、診断の目的に応じて観察距離を変化させたとしても、その目的に合った適切な内視鏡画像を生成することができる。   According to the present invention, a color space suitable for an observation distance is set from a plurality of color spaces, and a blood vessel image is generated based on blood vessel depth information obtained from the set color space. Even if the observation distance is changed according to the purpose, an appropriate endoscopic image suitable for the purpose can be generated.

内視鏡システムの外観図である。It is an external view of an endoscope system. 第１実施形態の内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the endoscope system of 1st Embodiment. 広帯域光ＢＢ及び狭帯域光ＮＢ１の発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of broadband light BB and narrowband light NB1. Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のカラーフィルターの分光透過率を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral transmittance of the color filter of R color, G color, and B color. 第１色空間を示すグラフである。It is a graph which shows the 1st color space. 第２色空間を示すグラフである。It is a graph which shows 2nd color space. 近景状態で撮像したときに得られる青色信号Ｂ、緑色信号Ｇ、赤色信号Ｒを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the blue signal B, the green signal G, and the red signal R which are obtained when it images in a foreground state. 遠景状態で撮像したときに得られる青色信号Ｂ、緑色信号Ｇ、赤色信号Ｒを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the blue signal B, the green signal G, and the red signal R which are obtained when it images in a distant view state. 第１色空間から血管深さを算出する方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the method to calculate the blood vessel depth from 1st color space. 本発明の作用を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the effect | action of this invention. 第２実施形態の内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the endoscope system of 2nd Embodiment. 第３実施形態の内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the endoscope system of 3rd Embodiment. 狭帯域光ＮＢ１、狭帯域光ＮＢ２、及びその狭帯域光ＮＢ２により励起発光される励起発光光の発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum of the excitation light emitted by the narrow-band light NB1, the narrow-band light NB2, and the narrow-band light NB2. ＬＤ光量比と露光量（観察距離）との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between LD light quantity ratio and exposure amount (observation distance).

図１に示すように、第１実施形態の電子内視鏡システム１０は、被検体内を撮像する電子内視鏡１１と、撮像により得られた信号に基づいて内視鏡画像を生成するプロセッサ装置１２と、被検体を照明する光を発生する光源装置１３と、内視鏡画像を表示するモニタ１４とを備えている。電子内視鏡１１は、体腔内に挿入される可撓性の挿入部１６と、挿入部１６の基端部分に設けられた操作部１７と、操作部１７とプロセッサ装置１２及び光源装置１３との間を連結するユニバーサルコード１８とを備えている。   As shown in FIG. 1, an electronic endoscope system 10 according to the first embodiment includes an electronic endoscope 11 that captures an image of a subject, and a processor that generates an endoscope image based on a signal obtained by the imaging. The apparatus 12 includes a light source device 13 that generates light for illuminating the subject, and a monitor 14 that displays an endoscopic image. The electronic endoscope 11 includes a flexible insertion portion 16 to be inserted into a body cavity, an operation portion 17 provided at a proximal end portion of the insertion portion 16, an operation portion 17, a processor device 12, and a light source device 13. And a universal cord 18 for connecting the two.

挿入部１６の先端には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部１９が形成されている。湾曲部１９は、操作部のアングルノブ２１を操作することにより、上下左右方向に湾曲動作する。湾曲部１９の先端には、体腔内撮影用の光学系等を内蔵した先端部１６ａが設けられている。先端部１６ａは、湾曲部１９の湾曲動作によって体腔内の所望の方向に向けられる。   A bending portion 19 in which a plurality of bending pieces are connected is formed at the distal end of the insertion portion 16. The bending portion 19 is bent in the vertical and horizontal directions by operating the angle knob 21 of the operation portion. At the distal end of the bending portion 19, a distal end portion 16a incorporating an optical system for in-vivo imaging is provided. The distal end portion 16 a is directed in a desired direction within the body cavity by the bending operation of the bending portion 19.

ユニバーサルコード１８には、プロセッサ装置１２および光源装置１３側にコネクタ２４が取り付けられている。コネクタ２４は、通信用コネクタと光源用コネクタからなる複合タイプのコネクタであり、電子内視鏡１１は、このコネクタ２４を介して、プロセッサ装置１２および光源装置１３に着脱自在に接続される。   A connector 24 is attached to the universal cord 18 on the processor device 12 and the light source device 13 side. The connector 24 is a composite type connector including a communication connector and a light source connector, and the electronic endoscope 11 is detachably connected to the processor device 12 and the light source device 13 via the connector 24.

図２に示すように、光源装置１３は、広帯域光源３０と、レーザ光源３３と、合波器３６とを備えている。広帯域光源３０は、図３に示すように、波長が青色領域から赤色領域（約４００〜７００ｎｍ）にわたる広帯域光ＢＢを発生する。広帯域光源３０は、電子内視鏡１１の使用中、常時点灯している。広帯域光源３０から発せられた広帯域光ＢＢは、広帯域用光ファイバ４０に入射する。   As shown in FIG. 2, the light source device 13 includes a broadband light source 30, a laser light source 33, and a multiplexer 36. As shown in FIG. 3, the broadband light source 30 generates broadband light BB having a wavelength ranging from a blue region to a red region (about 400 to 700 nm). The broadband light source 30 is always lit while the electronic endoscope 11 is in use. The broadband light BB emitted from the broadband light source 30 enters the broadband optical fiber 40.

レーザ光源３３はＬＤ（Laser Diode）であり、図３に示すように、波長が４００±１０ｎｍ（中心波長４０５ｎｍ）に制限された狭帯域光ＮＢ１を発生する。レーザ光源３３から発せられた狭帯域光ＮＢ１は、この第１狭帯域用光ファイバ３３ａに入射する。なお、狭帯域光ＮＢ１の波長は４００±１０ｎｍ（中心波長４０５ｎｍ）に限らず、例えば４４０±１０ｎｍ（中心波長４４５ｎｍ）の狭帯域光であってもよい。また、ＬＤの代わりに、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いてもよい。   The laser light source 33 is an LD (Laser Diode) and, as shown in FIG. 3, generates narrowband light NB1 whose wavelength is limited to 400 ± 10 nm (center wavelength 405 nm). The narrowband light NB1 emitted from the laser light source 33 enters the first narrowband optical fiber 33a. The wavelength of the narrowband light NB1 is not limited to 400 ± 10 nm (center wavelength 405 nm), but may be narrowband light of 440 ± 10 nm (center wavelength 445 nm), for example. Moreover, you may use LED (Light Emitting Diode) instead of LD.

合波器３６は、電子内視鏡１１内のライトガイド４３と、広帯域用光ファイバ４０及び第１狭帯域用光ファイバ３３ａとを連結する。これにより、広帯域光ＢＢ及び狭帯域光ＮＢ１の両方が、合波器３６で合波されてライトガイド４３に入射する。   The multiplexer 36 connects the light guide 43 in the electronic endoscope 11 to the broadband optical fiber 40 and the first narrowband optical fiber 33a. Thereby, both the broadband light BB and the narrowband light NB1 are combined by the multiplexer 36 and enter the light guide 43.

電子内視鏡１１は、ライトガイド４３、ＣＣＤ４４、アナログ処理回路４５（ＡＦＥ：Analog Front End）、撮像制御部４６を備えている。ライトガイド４３は大口径光ファイバ、バンドルファイバなどであり、入射端が光源装置内の合波器３６に挿入されており、出射端が先端部１６ａに設けられた照射レンズ４８に向けられている。ライトガイド４３内で導光された広帯域光ＢＢ及び狭帯域光ＮＢ１は、照射レンズ４８及び先端部１６ａの端面に取り付けられた照明窓４９を通して、被検体内に同時に照射される。被検体内で反射した広帯域光ＢＢ及び狭帯域光ＮＢ１は、先端部１６ａの端面に取り付けられた観察窓５０を通して、対物レンズユニット５１に入射する。   The electronic endoscope 11 includes a light guide 43, a CCD 44, an analog processing circuit 45 (AFE: Analog Front End), and an imaging control unit 46. The light guide 43 is a large-diameter optical fiber, a bundle fiber, or the like. The incident end is inserted into the multiplexer 36 in the light source device, and the emission end is directed to the irradiation lens 48 provided at the distal end portion 16a. . The broadband light BB and the narrowband light NB1 guided in the light guide 43 are simultaneously irradiated into the subject through the illumination lens 48 and the illumination window 49 attached to the end face of the distal end portion 16a. The broadband light BB and the narrowband light NB1 reflected in the subject enter the objective lens unit 51 through the observation window 50 attached to the end surface of the distal end portion 16a.

ＣＣＤ４４は、対物レンズユニット５１からの光を撮像面４４ａで受光し、受光した光を光電変換して信号電荷を蓄積し、蓄積した信号電荷を撮像信号として読み出す。読み出された撮像信号は、ＡＦＥ４５に送られる。ＣＣＤ４４はカラーＣＣＤであり、撮像面４４ａには、Ｂ色、Ｇ色、Ｒ色のいずれかのカラーフィルターが設けられたＢ画素、Ｇ画素、Ｒ画素の３色の画素が配列されている。   The CCD 44 receives the light from the objective lens unit 51 by the imaging surface 44a, photoelectrically converts the received light, accumulates signal charges, and reads the accumulated signal charges as imaging signals. The read imaging signal is sent to the AFE 45. The CCD 44 is a color CCD, and on the imaging surface 44a, pixels of three colors, B pixel, G pixel, and R pixel, each provided with a color filter of B color, G color, or R color are arranged.

Ｂ色、Ｇ色、Ｒ色のカラーフィルターは、図４に示すような分光透過率５２，５３，５４を有している。ＣＣＤ４４に入射する光のうち、広帯域光ＢＢはＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の全てに感応し、狭帯域光ＮＢ１はＢ画素のみに感応する。したがって、Ｒ画素から出力される赤色信号Ｒには広帯域光ＢＢの赤色成分が、Ｇ画素から出力される緑色信号Ｇには広帯域光ＢＢの緑色成分が、Ｂ画素から出力される青色信号Ｂには広帯域光ＢＢの青色成分と狭帯域光ＢＢが含まれている。   The color filters of B color, G color, and R color have spectral transmittances 52, 53, and 54 as shown in FIG. Of the light incident on the CCD 44, the broadband light BB is sensitive to all of the R pixel, G pixel, and B pixel, and the narrowband light NB1 is sensitive only to the B pixel. Therefore, the red signal R output from the R pixel is the red component of the broadband light BB, the green signal G output from the G pixel is the green component of the broadband light BB, and the blue signal B is output from the B pixel. Includes the blue component of the broadband light BB and the narrowband light BB.

ＡＦＥ４５は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）、自動ゲイン制御回路（ＡＧＣ）、及びアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）（いずれも図示省略）から構成されている。ＣＤＳは、ＣＣＤ４４からの撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、ＣＣＤ４４の駆動により生じたノイズを除去する。ＡＧＣは、ＣＤＳによりノイズが除去された撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄは、ＡＧＣで増幅された撮像信号を、所定のビット数のデジタルな撮像信号に変換してプロセッサ装置１２に入力する。   The AFE 45 includes a correlated double sampling circuit (CDS), an automatic gain control circuit (AGC), and an analog / digital converter (A / D) (all not shown). The CDS performs correlated double sampling processing on the image pickup signal from the CCD 44 to remove noise generated by driving the CCD 44. The AGC amplifies the imaging signal from which noise has been removed by CDS. The A / D converts the imaging signal amplified by the AGC into a digital imaging signal having a predetermined number of bits and inputs the digital imaging signal to the processor device 12.

撮像制御部４６は、プロセッサ装置１２内のコントローラー５９に接続されており、コントローラー５９から指示がなされたときにＣＣＤ４４に対して駆動信号を送る。ＣＣＤ４４は、撮像制御部４６からの駆動信号に基づいて、所定のフレームレートで撮像信号をＡＦＥ４５に出力する。   The imaging control unit 46 is connected to a controller 59 in the processor device 12, and sends a drive signal to the CCD 44 when an instruction is given from the controller 59. The CCD 44 outputs an imaging signal to the AFE 45 at a predetermined frame rate based on the drive signal from the imaging control unit 46.

図２に示すように、プロセッサ装置１２は、ベース画像生成部５５と、フレームメモリ５６と、画像処理部５７と、表示制御回路５８を備えており、コントローラー５９が各部を制御している。ベース画像生成部５５は、電子内視鏡のＡＦＥ４５から出力される青色信号Ｂ、緑色信号Ｇ、赤色信号Ｒに各種信号処理を施すことによって、ベース画像を作成する。作成されたベース画像はフレームメモリ５６に一時的に記憶される。また、ＡＦＥ４５から出力される青色信号Ｂ、緑色信号Ｇ、赤色信号Ｒも、フレームメモリ５６に記憶される。なお、ベース画像は、狭帯域光ＮＢ１を使用せず、広帯域光ＢＢのみを使用して得られる通常観察画像や、酸素飽和度などの血管機能情報を疑似カラー化した疑似カラー画像などであってもよい。   As shown in FIG. 2, the processor device 12 includes a base image generation unit 55, a frame memory 56, an image processing unit 57, and a display control circuit 58, and a controller 59 controls each unit. The base image generation unit 55 creates a base image by performing various signal processing on the blue signal B, the green signal G, and the red signal R output from the AFE 45 of the electronic endoscope. The created base image is temporarily stored in the frame memory 56. The blue signal B, green signal G, and red signal R output from the AFE 45 are also stored in the frame memory 56. The base image is a normal observation image obtained by using only the broadband light BB without using the narrow band light NB1, or a pseudo color image obtained by pseudo-coloring blood vessel function information such as oxygen saturation. Also good.

画像処理部５７は、観察距離算出部６０と、色空間設定部６１と、血管深さ情報取得部６３と、血管画像生成部６５とを備えている。観察距離算出部６０は、被検体上の観察対象と電子内視鏡の先端部１６ａとの距離を示す観察距離を求める。観察距離は、青色信号Ｂと緑色信号Ｇの類似度と関係性を有しており、類似度は例えば青色信号Ｂ及び緑色信号Ｇ間における信号値の差分値の大小や周波数帯と関係がある。観察距離は遠くなるほど、画素間で色の混合が起きたり、ＣＣＤ４４の画素ピッチよりも血管の太さが細くなることで血管と周辺組織とが混ざり合ったりすることから、青色信号Ｂ及び緑色信号Ｇ間における信号値の差分値は小さくなる。即ち、類似度が高くなる。したがって、類似度が高いときには観察距離は一定距離以上の遠景状態にあり、反対に類似度が低いときには観察距離は一定距離未満の近景状態にある。なお、類似度は、青色信号Ｂ及び緑色信号Ｇの各画素間の相関から得られる。   The image processing unit 57 includes an observation distance calculation unit 60, a color space setting unit 61, a blood vessel depth information acquisition unit 63, and a blood vessel image generation unit 65. The observation distance calculation unit 60 obtains an observation distance indicating the distance between the observation target on the subject and the distal end portion 16a of the electronic endoscope. The observation distance is related to the similarity between the blue signal B and the green signal G, and the similarity is related to, for example, the magnitude of the difference value of the signal value between the blue signal B and the green signal G and the frequency band. . As the observation distance increases, color mixing occurs between the pixels, or the blood vessel is thinner than the pixel pitch of the CCD 44, so that the blood vessel and the surrounding tissue are mixed. The difference value of the signal value between G becomes small. That is, the similarity is increased. Therefore, when the similarity is high, the observation distance is in a distant state where the distance is a certain distance or more. Conversely, when the similarity is low, the observation distance is in a foreground state where the observation distance is less than a certain distance. Note that the similarity is obtained from the correlation between the pixels of the blue signal B and the green signal G.

色空間設定部６１は、被検体における血管深さの算出に用いられ、所定の信号比と血管深さとの関係を表した色空間を設定する。色空間は近景用の第１色空間と遠景用の第２色空間とからなり、過去の診断データ等から予め求められるものである。第１色空間は、図５に示すように、青色信号Ｂと緑色信号Ｇの比であるＢ／Ｇと血管深さとの関係を表しており、血管深さが大きくなるに従ってＢ／Ｇも大きくなる関係を有している。第２色空間は、図６に示すように、青色信号Ｂと赤色信号Ｒの比であるＢ／Ｒと血管深さとの関係を表しており、表層においては血管深さとＢ／Ｒとの関係に規則性はないものの、表層〜粘膜〜中深層血管にかけては、血管深さが大きくなるほどＢ／Ｒも大きくなる関係を有している。   The color space setting unit 61 is used for calculation of the blood vessel depth in the subject, and sets a color space representing the relationship between a predetermined signal ratio and the blood vessel depth. The color space includes a first color space for near view and a second color space for distant view, and is obtained in advance from past diagnosis data and the like. As shown in FIG. 5, the first color space represents the relationship between B / G, which is the ratio of the blue signal B and the green signal G, and the blood vessel depth, and B / G increases as the blood vessel depth increases. Have a relationship. As shown in FIG. 6, the second color space represents the relationship between B / R, which is the ratio of the blue signal B and the red signal R, and the blood vessel depth, and in the surface layer, the relationship between the blood vessel depth and B / R. Although there is no regularity, the relationship between the superficial layer, the mucous membrane and the mid-deep blood vessel has a relationship that the B / R increases as the blood vessel depth increases.

近景状態と遠景状態で別々の色空間を用いるのは、以下の理由による。図７に示すように、近景状態のときには、撮像信号のうち青色信号Ｂ及び緑色信号Ｇには血管情報が多く乗っている。また、青色信号Ｂには、表層血管７０の情報が中深層血管７１の情報よりも多く乗っており、反対に、緑色信号Ｇには、中深層血管７１の情報が表層血管７０の情報よりも多く乗っている。したがって、近景状態時には、青色信号Ｂ及び緑色信号Ｇ間における血管の情報量の差を利用すること、即ち第１色空間を利用することで、表層血管と中深層血管の血管深さを確実に求めることができる。   The reason why different color spaces are used in the foreground state and the far view state is as follows. As shown in FIG. 7, in the foreground state, a lot of blood vessel information is carried on the blue signal B and the green signal G among the imaging signals. In addition, the blue signal B has more information on the surface blood vessels 70 than the information on the middle-layer blood vessels 71, and conversely, the green signal G has information on the middle-layer blood vessels 71 more than information on the surface blood vessels 70. I ride a lot. Therefore, in the foreground state, by using the difference in blood vessel information amount between the blue signal B and the green signal G, that is, by using the first color space, the blood vessel depth of the superficial blood vessel and the intermediate deep blood vessel can be reliably ensured. Can be sought.

一方、図８に示すように、遠景状態のときに得られる撮像信号のうち、青色信号Ｂ及び緑色信号Ｇは表層血管７０及び中深層血管７１のいずれについても血管情報があまり乗っておらず、赤色信号Ｒは近景状態と同様に血管情報がほとんど乗っていない。したがって、遠景状態時には、青色信号Ｂ及び緑色信号Ｇ間における血管の情報量の差はないため、第１色空間では、表層血管と中深層血管の血管深さを確実に求めることが困難である。そこで、遠景状態時には、血管情報がほとんど乗っていない赤色信号Ｒと血管情報が多少乗っている青色信号Ｂ間における血管の情報量の差を利用すること、即ち第２色空間を利用することで、少なくとも表層血管の有無が識別できる程度に、血管深さを求めることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 8, among the imaging signals obtained in the distant view state, the blue signal B and the green signal G do not have much blood vessel information on any of the surface blood vessels 70 and the middle and deep blood vessels 71, The red signal R has almost no blood vessel information as in the foreground state. Therefore, since there is no difference in the amount of blood vessel information between the blue signal B and the green signal G in the distant view state, it is difficult to reliably determine the blood vessel depths of the surface blood vessel and the middle deep blood vessel in the first color space. . Therefore, in the distant view state, by using the difference in the amount of blood vessel information between the red signal R on which the blood vessel information is hardly ridden and the blue signal B on which the blood vessel information is slightly ridden, that is, by using the second color space. The blood vessel depth can be determined to the extent that at least the presence or absence of the surface blood vessel can be identified.

血管深さ情報算出部６３は、色空間設定部６１で設定した色空間から各画素毎に血管深さを求める。第１色空間が設定された場合には、青色信号Ｂ及び緑色信号Ｇ間で同じ位置の画素毎に信号比Ｂ／Ｇを求め、求めた比Ｂ／Ｇに対応する血管深さを第１色空間から求める。血管深さは青色信号Ｂ及び緑色信号Ｇの全画素について求める。例えば、図９に示すように、所定の信号比Ｂ＊／Ｇ＊に対応する血管深さは、表層として求められる。一方、第２色空間が設定された場合には、同様にして、青色信号Ｂ及び赤色信号Ｒ間の信号比Ｂ／Ｒに対応する血管深さを全画素について求める。 The blood vessel depth information calculation unit 63 obtains the blood vessel depth for each pixel from the color space set by the color space setting unit 61. When the first color space is set, the signal ratio B / G is obtained for each pixel at the same position between the blue signal B and the green signal G, and the blood vessel depth corresponding to the obtained ratio B / G is set to the first. Find from color space. The blood vessel depth is obtained for all the pixels of the blue signal B and the green signal G. For example, as shown in FIG. 9, the blood vessel depth corresponding to a predetermined signal ratio B * / G * is obtained as the surface layer. On the other hand, when the second color space is set, the blood vessel depth corresponding to the signal ratio B / R between the blue signal B and the red signal R is similarly obtained for all pixels.

血管画像生成部６５は、フレームメモリ５６に記憶されたベース画像に血管深さ情報を反映させることにより、血管深さ情報を含む血管画像を生成する。生成された血管画像は、表示制御回路５８によって、モニタ１４に画像表示される。近景状態では、表層血管と中深層血管の血管深さ情報が確実に反映された血管画像が表示されることから、生体組織内における各層の血管構造を詳細に観察し易くなっている。一方、遠景状態では、光量不足な状態にもかかわらず血管の有無がはっきりと写し出された血管画像が表示されていることから、病変部が存在する可能性がある新生血管や表層血管の塊の有無などが把握し易くなっている。   The blood vessel image generation unit 65 generates a blood vessel image including the blood vessel depth information by reflecting the blood vessel depth information in the base image stored in the frame memory 56. The generated blood vessel image is displayed on the monitor 14 by the display control circuit 58. In the foreground state, since the blood vessel image in which the blood vessel depth information of the surface blood vessel and the middle deep blood vessel is reliably reflected is displayed, it is easy to observe the blood vessel structure of each layer in the living tissue in detail. On the other hand, in a distant view, a blood vessel image that clearly shows the presence or absence of a blood vessel despite the insufficient light amount is displayed, so that a new blood vessel or surface blood vessel mass that may have a lesion is present. The presence or absence is easy to grasp.

次に、本発明の作用について、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。光源装置１３で発せられる広帯域光ＢＢ及び狭帯域光ＮＢ１は、ライトガイド４３を介して、被検体内に同時に照射される。被検体からの反射光は、カラーのＣＣＤ４４により撮像される。この撮像により得られる青色信号Ｂ、緑色信号Ｇ、赤色信号Ｒから、ベース画像を生成する。生成されたベース画像と青色信号Ｂ、緑色信号Ｇ、赤色信号Ｒは、フレームメモリ５６に一時的に記憶される。   Next, the effect | action of this invention is demonstrated using the flowchart shown in FIG. Broadband light BB and narrowband light NB1 emitted from the light source device 13 are simultaneously irradiated into the subject via the light guide 43. The reflected light from the subject is imaged by the color CCD 44. A base image is generated from the blue signal B, green signal G, and red signal R obtained by this imaging. The generated base image, blue signal B, green signal G, and red signal R are temporarily stored in the frame memory 56.

次に、青色信号Ｂと緑色信号Ｇの類似度から観察距離を求める。類似度が低いときには近景状態とされ、類似度が高い時には遠景状態とされる。そして、観察距離に応じて色空間を設定する。近景状態においては、Ｂ／Ｇと血管深さとの関係を表す第１色空間が、遠景状態においては、Ｂ／Ｒと血管深さとの関係を表す第２色空間が設定される。色空間が設定されると、設定された色空間から血管深さを求める。   Next, the observation distance is obtained from the similarity between the blue signal B and the green signal G. When the similarity is low, the foreground state is set, and when the similarity is high, the background is set. Then, a color space is set according to the observation distance. In the foreground state, a first color space representing the relationship between B / G and the blood vessel depth is set, and in the far view state, a second color space representing the relationship between B / R and the blood vessel depth is set. When the color space is set, the blood vessel depth is obtained from the set color space.

第１色空間が設定されている場合には、青色信号Ｂ及び緑色信号Ｇ間で同じ位置の画素毎に信号比Ｂ／Ｇを求め、その求めた信号比Ｂ／Ｇに対応する血管深さを第１色空間から求める。血管深さは、青色信号Ｂ及び緑色信号Ｇの全画素について求める。第２色空間が設定されている場合には、青色信号Ｂ及び赤色信号Ｒ間で同じ位置の画素毎に信号比Ｂ／Ｒを求め、その求めた信号比Ｂ／Ｒに対応する血管深さを第２色空間から求める。血管深さは、青色信号Ｂ及び赤色信号Ｒの全画素について求める。   When the first color space is set, the signal ratio B / G is obtained for each pixel at the same position between the blue signal B and the green signal G, and the blood vessel depth corresponding to the obtained signal ratio B / G. Is obtained from the first color space. The blood vessel depth is obtained for all the pixels of the blue signal B and the green signal G. When the second color space is set, the signal ratio B / R is obtained for each pixel at the same position between the blue signal B and the red signal R, and the blood vessel depth corresponding to the obtained signal ratio B / R. Is obtained from the second color space. The blood vessel depth is obtained for all the pixels of the blue signal B and the red signal R.

全画素について血管深さが求まると、フレームメモリ５６に記憶されたベース画像に対して血管深さ情報を反映させることにより、血管深さ情報を含む血管画像が生成される。生成された血管画像は、表示制御回路５８によってモニタ１４に表示される。   When the blood vessel depth is obtained for all the pixels, the blood vessel image including the blood vessel depth information is generated by reflecting the blood vessel depth information on the base image stored in the frame memory 56. The generated blood vessel image is displayed on the monitor 14 by the display control circuit 58.

図１１に示す第２実施形態の電子内視鏡システム１００では、電子内視鏡の先端部１６ａの対物レンズユニット５１に、被検体を拡大する拡大モードと拡大しない非拡大モードを有するズーム機能を設け、モードに応じて異なる色空間を設定する。拡大モードに設定されているときには観察距離が近い状態にあるとし、反対に非拡大モードに設定されているときには観察距離が遠い状態にあるとする。このように、電子内視鏡システム１００は、対物レンズユニットがいずれのモードに設定されているかによって観察距離を決めていることから、電子内視鏡システム１００には第１実施形態のような観察距離算出部６０が設けられていない。なお、それ以外については電子内視鏡システム１００は電子内視鏡システム１０と同様である。   In the electronic endoscope system 100 of the second embodiment shown in FIG. 11, the objective lens unit 51 at the distal end portion 16a of the electronic endoscope has a zoom function having an enlargement mode for enlarging the subject and a non-enlargement mode for not enlarging the subject. Provide different color spaces depending on the mode. It is assumed that the observation distance is close when the magnification mode is set, and the observation distance is far when the non-magnification mode is set. As described above, since the electronic endoscope system 100 determines the observation distance depending on which mode the objective lens unit is set to, the electronic endoscope system 100 has the observation as in the first embodiment. The distance calculation unit 60 is not provided. In other respects, the electronic endoscope system 100 is the same as the electronic endoscope system 10.

対物レンズユニット５１は、光軸方向に移動可能な結像レンズ５１ａと、この結像レンズ５１ａを移動させるレンズ駆動部５１ｂとによって、ズーム機能を構成している。レンズ駆動部５１ｂは、結像レンズ５１ａを所定量だけ移動させることによって、所定の撮像倍率に設定する。撮像倍率は、プロセッサ装置１２のコントローラー５９内に設けられたズーム制御部５９ａで決められる。   The objective lens unit 51 constitutes a zoom function by an imaging lens 51a that can move in the optical axis direction and a lens driving unit 51b that moves the imaging lens 51a. The lens driving unit 51b sets a predetermined imaging magnification by moving the imaging lens 51a by a predetermined amount. The imaging magnification is determined by a zoom control unit 59 a provided in the controller 59 of the processor device 12.

ズーム制御部５９ａは、ズームスイッチ１０１に入力されるズーム機能のモード情報やズーム倍率情報に基づいて、レンズ駆動部５１ｂを駆動制御する。また、ズームスイッチ１０１からのズーム機能のモード情報は、画像処理部５７内の色空間設定部６１にも送信される。色空間設定部６１が拡大モードの情報を受信したときには、信号比Ｂ／Ｇと血管深さとの関係を表す第１色空間に設定する。一方、非拡大モードの情報を受信したときには、信号比Ｂ／Ｒと血管深さとの関係を表す第２色空間を設定する。色空間を設定した後の処理は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。   The zoom control unit 59a drives and controls the lens driving unit 51b based on the zoom function mode information and zoom magnification information input to the zoom switch 101. Further, the mode information of the zoom function from the zoom switch 101 is also transmitted to the color space setting unit 61 in the image processing unit 57. When the color space setting unit 61 receives the enlargement mode information, the color space setting unit 61 sets the first color space representing the relationship between the signal ratio B / G and the blood vessel depth. On the other hand, when information on the non-enlarging mode is received, a second color space representing the relationship between the signal ratio B / R and the blood vessel depth is set. Since the processing after setting the color space is the same as that in the first embodiment, description thereof is omitted.

図１２に示す第３実施形態の電子内視鏡システム２００では、キセノンランプ等の広帯域光源の代わりに、レーザ光源２０１と蛍光体２０２とによって広帯域光ＢＢ´を生成する。レーザ光源２０１は光源装置１３内に設けられており、図１３に示すように、中心波長４４５ｎｍ（半値幅は１０ｎｍ程度）の狭帯域光ＮＢ２を発する。蛍光体２０２は例えばＹＡＧ系蛍光体やＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７）からなり、電子内視鏡の先端部１６ａに設けられている。蛍光体２０２は、狭帯域光ＮＢ２の一部を吸収することにより、図１３に示すように、緑色領域から赤色領域に及ぶ励起発光光を発する。この励起発光光と狭帯域光ＮＢ２が合波されて広帯域光ＢＢ´が生成される。 In the electronic endoscope system 200 of the third embodiment shown in FIG. 12, a broadband light BB ′ is generated by a laser light source 201 and a phosphor 202 instead of a broadband light source such as a xenon lamp. The laser light source 201 is provided in the light source device 13 and emits narrowband light NB2 having a center wavelength of 445 nm (half-value width is about 10 nm) as shown in FIG. The phosphor 202 is made of, for example, a YAG phosphor or BAM (BaMgAl 10 O 17 ), and is provided at the distal end portion 16a of the electronic endoscope. The phosphor 202 emits excitation emission light ranging from the green region to the red region as shown in FIG. 13 by absorbing a part of the narrowband light NB2. This excitation light emission and narrowband light NB2 are combined to generate broadband light BB ′.

第３実施形態の光源装置１３においては、レーザ光源３３からの狭帯域光ＮＢ１はライトガイド４３ａに入射するとともに、レーザ光源２０１からの狭帯域光ＮＢ２はライトガイド４３ｂに入射する。ライトガイド４３ａからの狭帯域光ＮＢ１は、照射レンズ４８及び照明窓４９を介して、被検体に照射される。一方、ライトガイド４３ｂからの狭帯域光ＮＢ２は、ライトガイド４３ｂと照明窓２０４との間に設けられた蛍光体２０２に照射される。蛍光体２０２では、狭帯域光ＮＢ２の一部を吸収することにより励起発光光を発生させ、その他はそのまま透過する。これにより、蛍光体２０２からは、励起発光光と狭帯域光ＮＢ２が合波された広帯域光ＢＢ´が出射する。この広帯域光ＢＢ´は照明窓２０４を介して被検体に照射される。   In the light source device 13 of the third embodiment, the narrow band light NB1 from the laser light source 33 enters the light guide 43a, and the narrow band light NB2 from the laser light source 201 enters the light guide 43b. The narrow band light NB1 from the light guide 43a is irradiated to the subject through the irradiation lens 48 and the illumination window 49. On the other hand, the narrow band light NB2 from the light guide 43b is irradiated to the phosphor 202 provided between the light guide 43b and the illumination window 204. In the phosphor 202, a part of the narrow-band light NB2 is absorbed to generate excitation light, and the others are transmitted as they are. As a result, the fluorescent light 202 emits the broadband light BB ′ obtained by combining the excitation light emission light and the narrow band light NB2. The broadband light BB ′ is applied to the subject through the illumination window 204.

広帯域光ＢＢ´と狭帯域光ＮＢ１は、所定の光量比で被検体に同時に照射される。光量比は、レーザ光源３３及びレーザ光源２０１の光量を光源制御部２１０で制御することによって、調整される。光源制御部２１０は、プロセッサ装置内のコントローラー５９からの指示に基づき、レーザ光源３３の光量とレーザ光源２０１の光量との比を示すＬＤ光量比（４０５／４４５）が所定値となるように制御を行う。   The broadband light BB ′ and the narrow band light NB1 are simultaneously irradiated onto the subject at a predetermined light quantity ratio. The light amount ratio is adjusted by controlling the light amounts of the laser light source 33 and the laser light source 201 by the light source control unit 210. Based on an instruction from the controller 59 in the processor device, the light source control unit 210 controls the LD light amount ratio (405/445) indicating the ratio between the light amount of the laser light source 33 and the light amount of the laser light source 201 to a predetermined value. I do.

コントローラー５９は、フレームメモリ５６に記憶された青色信号Ｂ等からＣＣＤ４４における露光量を検出し、検出した露光量に応じてＬＤ光量比を設定するＬＤ光量比設定部５９ｂとを備えている。露光量は観察距離と関連性を有しており、観察距離が近いときには、先端部１６ａに戻る光の量が多いため、露光量は大きくなる。一方、観察距離が遠くなるほど、先端部１６ａに戻る光の量は少なくなるため、露光量は小さくなる。   The controller 59 includes an LD light amount ratio setting unit 59b that detects the exposure amount in the CCD 44 from the blue signal B or the like stored in the frame memory 56 and sets the LD light amount ratio according to the detected exposure amount. The exposure amount is related to the observation distance. When the observation distance is close, the amount of light returning to the tip end portion 16a is large, and thus the exposure amount is large. On the other hand, as the observation distance increases, the amount of light returning to the tip end portion 16a decreases, so the exposure amount decreases.

したがって、ＬＤ光量比設定部５９ｂでは、図１４に示すように、露光量が多い場合（観察距離が近い場合（近景状態））にはＬＤ光量比を大きく設定する。即ち、狭帯域光ＮＢ１の光量（比率）を広帯域光ＢＢ´の光量（比率）よりも大きくする。一方、露光量が少なくなり始めた場合には（観察距離が遠くなり始めた場合）には、ＬＤ光量比を徐々に小さくする。そして、露光量が少なくなった場合（観察距離が遠い場合（遠景状態））には、ＬＤ光量比を小さく設定する。即ち、広帯域光ＢＢ´の光量（比率）を狭帯域光ＮＢ１の光量（比率）よりも大きくする。   Therefore, as shown in FIG. 14, the LD light amount ratio setting unit 59b sets a large LD light amount ratio when the exposure amount is large (when the observation distance is short (near view state)). That is, the light amount (ratio) of the narrowband light NB1 is set larger than the light amount (ratio) of the broadband light BB ′. On the other hand, when the exposure amount starts to decrease (when the observation distance starts to increase), the LD light amount ratio is gradually decreased. When the exposure amount decreases (when the observation distance is long (distant view state)), the LD light amount ratio is set small. That is, the light amount (ratio) of the broadband light BB ′ is made larger than the light amount (ratio) of the narrow-band light NB1.

以上のように、ＬＤ光量比は観察距離と関連性があることから、第３実施形態ではＬＤ光量比を用いて色空間の切り替えを行う。ここで、ＬＤ光量比が閾値Ｔｈを上回る一定値以上のとき（近景状態）には、信号比Ｂ／Ｇと血管深さとの関係を表す第１色空間に設定する。一方、ＬＤ光量比が閾値Ｔｈを下回る一定値未満のとき（近景状態）には、信号比Ｂ／Ｒと血管深さとの関係を表す第２色空間を設定する。色空間を設定した後の処理は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。なお、電子内視鏡システム２００では、ＬＤ光量比によって観察距離を決めていることから、電子内視鏡システム２００には第１実施形態のような観察距離算出部６０が設けられていない。   As described above, since the LD light amount ratio is related to the observation distance, in the third embodiment, the color space is switched using the LD light amount ratio. Here, when the LD light quantity ratio is equal to or greater than a certain value exceeding the threshold Th (near view state), the first color space representing the relationship between the signal ratio B / G and the blood vessel depth is set. On the other hand, when the LD light quantity ratio is less than a certain value below the threshold Th (a close-up state), a second color space representing the relationship between the signal ratio B / R and the blood vessel depth is set. Since the processing after setting the color space is the same as that in the first embodiment, description thereof is omitted. In the electronic endoscope system 200, since the observation distance is determined by the LD light quantity ratio, the observation distance calculation unit 60 as in the first embodiment is not provided in the electronic endoscope system 200.

１０，１００，２００ 電子内視鏡システム
１４ モニタ
３０ 広帯域光源
３３，２０２ レーザ光源
５１ 対物レンズユニット
５７ 画像処理部
５９ コントローラー
５９ｂ ＬＤ光量比設定部
６０ 観察距離算出部
６１ 色空間設定部
６３ 血管深さ情報取得部
６５ 血管画像生成部
１０１ ズームスイッチ
２０２ 蛍光体 10, 100, 200 Electronic endoscope system 14 Monitor 30 Broadband light source 33, 202 Laser light source 51 Objective lens unit 57 Image processing unit 59 Controller 59b LD light quantity ratio setting unit 60 Observation distance calculation unit 61 Color space setting unit 63 Blood vessel depth Information acquisition unit 65 Blood vessel image generation unit 101 Zoom switch 202 Phosphor

Claims (10)

被検体に照明光を照射する照明手段と、
互いに光透過特性が異なる複数のカラーフィルターが設けられたカラーの撮像素子を有し、前記被写体からの反射光を前記カラーの撮像素子で撮像することによって複数の撮像信号を取得する撮像手段と、
前記被検体における観察対象との距離を示す観察距離を求める観察距離算出手段と、
所定の２つの撮像信号間の比を示す第１信号比と被検体における血管深さとの関係を表す第１色空間及び前記第１信号比と異なる第２信号比と血管深さとの関係を表す第２色空間を含む複数の色空間の中から、前記観察距離に合った色空間を設定する色空間設定手段と、
前記撮像手段で取得した撮像信号及び前記色空間設定手段で設定した色空間から、血管深さ情報を求める血管深さ情報取得手段と、
前記血管深さ情報を含む血管画像を生成する血管画像生成手段と、
前記血管画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする内視鏡システム。 Illuminating means for illuminating the subject with illumination light;
Has a color of an image sensor in which a plurality of color filters over the light transmission characteristics are different are provided together, an image pickup means for obtaining a plurality of imaging signals by imaging the reflected light from the object by the image sensor of the color ,
An observation distance calculating means for obtaining an observation distance indicating a distance from an observation object in the subject;
A first color space representing a relationship between a first signal ratio indicating a ratio between two predetermined imaging signals and a blood vessel depth in the subject, and a relationship between a second signal ratio different from the first signal ratio and a blood vessel depth. A color space setting means for setting a color space suitable for the observation distance from a plurality of color spaces including a second color space;
Blood vessel depth information acquisition means for obtaining blood vessel depth information from the imaging signal acquired by the imaging means and the color space set by the color space setting means;
A blood vessel image generating means for generating a blood vessel image including the blood vessel depth information;
The endoscope system comprising: a display means for displaying the blood vessel image. 前記カラーの撮像素子は、Ｂ色のカラーフィルターが設けられたＢ画素から青色信号を、Ｇ色のカラーフィルターが設けられたＧ画素から緑色信号を、Ｒ色のカラーフィルターが設けられたＲ画素から赤色信号を出力し、
前記第１色空間は、青色信号及び緑色信号間の第１信号比Ｂ／Ｇと血管深さとの関係を表しており、
前記第２色空間は、青色信号及び赤色信号間の第２信号比Ｂ／Ｒと血管深さとの関係を表しており、
前記色空間設定手段は、前記観察距離が一定距離未満のときには第１色空間を、前記観察距離が一定距離以上のときには第２色空間を自動的に設定することを特徴とする請求項１記載の内視鏡システム。 The color image sensor includes a blue signal from a B pixel provided with a B color filter, a green signal from a G pixel provided with a G color filter, and an R pixel provided with an R color filter. Output a red signal from
The first color space represents a relationship between a first signal ratio B / G between a blue signal and a green signal and a blood vessel depth.
The second color space represents the relationship between the second signal ratio B / R between the blue signal and the red signal and the blood vessel depth.
The color space setting means automatically sets the first color space when the observation distance is less than a certain distance, and automatically sets the second color space when the observation distance is more than a certain distance. Endoscope system. 前記観察距離算出手段は、前記青色信号と前記緑色信号の類似度が低いときには前記観察距離は近景状態にあるとし、類似度が高いときには前記観察距離は遠景状態にあるとし、
前記色空間設定手段は、前記近景状態にあるときには前記第１色空間を、前記遠景状態にあるときには前記第２色空間を設定することを特徴とする請求項２記載の内視鏡システム。 When the similarity between the blue signal and the green signal is low, the observation distance calculation means is in a foreground state, and when the similarity is high, the observation distance is in a distant state.
3. The endoscope system according to claim 2, wherein the color space setting means sets the first color space when in the foreground state, and sets the second color space when in the distance state. 前記青色信号と前記緑色信号の信号値の差分値が大きいときには前記類似度は低く、前記差分値が小さいときには前記類似度は高いことを特徴とする請求項３記載の内視鏡システム。   The endoscope system according to claim 3, wherein the similarity is low when a difference value between the signal values of the blue signal and the green signal is large, and the similarity is high when the difference value is small. 前記撮像手段は、被検体を所定の倍率で拡大する拡大モードまたは拡大しない非拡大モードのいずれかに切り替えが可能なズーム部を備えており、
前記色空間設定手段は、前記拡大モードに設定されている場合には前記第１色空間を、前記非拡大モードに設定されている場合には前記第２色空間を設定することを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡システム。 The imaging means includes a zoom unit capable of switching to either an enlargement mode for enlarging a subject at a predetermined magnification or a non-enlargement mode for not enlarging,
The color space setting means sets the first color space when the enlargement mode is set, and sets the second color space when the non-enlargement mode is set. The endoscope system according to claim 1 or 2. 前記照明手段は、広帯域光及び狭帯域光で被検体を同時に照明し、
前記色空間設定手段は、前記広帯域光と前記狭帯域光の光量比において前記狭帯域光の比率が一定以上のときには前記第１色空間を設定し、前記狭帯域光の比率が一定未満のときには前記第２色空間を設定することを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡システム。 The illumination means illuminates the subject simultaneously with broadband light and narrowband light,
The color space setting means sets the first color space when the ratio of the narrowband light is greater than or equal to a certain ratio in the light amount ratio between the broadband light and the narrowband light, and when the ratio of the narrowband light is less than a certain value. The endoscope system according to claim 1, wherein the second color space is set. 前記狭帯域光は、青色領域において特定波長を有する第１狭帯域光であり、
前記広帯域光は、前記第１狭帯域光と波長範囲が異なる第２狭帯域光と、前記第２狭帯域光を蛍光体に照射することによってその蛍光体から励起発光される励起発光光とが合波された光であり、
前記色空間設定手段は、前記第１狭帯域光と前記第２狭帯域光の光量比において前記第１狭帯域光の比率が一定以上のときには前記第１色空間を設定し、前記第１狭帯域光の比率が一定未満のときには前記第２色空間を設定することを特徴とする請求項６記載の内視鏡システム。 The narrowband light is a first narrowband light having a specific wavelength in a blue region,
The broadband light includes a second narrowband light having a wavelength range different from that of the first narrowband light, and excitation light emitted from the phosphor by irradiating the phosphor with the second narrowband light. Combined light,
The color space setting means sets the first color space when the ratio of the first narrowband light is equal to or greater than a predetermined light amount ratio between the first narrowband light and the second narrowband light. The endoscope system according to claim 6, wherein the second color space is set when a ratio of band light is less than a certain value. 前記広帯域光と前記狭帯域光の光量比を、前記観察距離に応じて変化させることを特徴とする請求項６記載の内視鏡システム。   The endoscope system according to claim 6, wherein a light amount ratio between the broadband light and the narrowband light is changed according to the observation distance. 照明光で照明された被検体を、互いに光透過特性が異なる複数のカラーフィルターが設けられたカラーの撮像素子で撮像することによって複数の撮像信号を取得する電子内視鏡から、前記複数の撮像信号を受信する受信手段と、
前記被検体における観察対象との距離を示す観察距離を求める観察距離算出手段と、
所定の２つの撮像信号間の比を示す第１信号比と被検体における血管深さとの関係を表す第１色空間及び前記第１信号比と異なる第２信号比と血管深さとの関係を表す第２色空間を含む複数の色空間の中から、前記観察距離に合った色空間を設定する色空間設定手段と、
前記電子内視鏡で取得した撮像信号及び前記色空間設定手段で設定した色空間から、血管深さ情報を求める血管深さ情報取得手段と、
前記血管深さ情報を含む血管画像を生成する血管画像生成手段とを備えることを特徴とする内視鏡システムのプロセッサ装置。 A subject illuminated with illumination light, an electronic endoscope for obtaining a plurality of image pickup signals by the optical transmission characteristics to each other captured by the image sensor of the color different color filters over are provided, said plurality of Receiving means for receiving an imaging signal;
An observation distance calculating means for obtaining an observation distance indicating a distance from an observation object in the subject;
A first color space representing a relationship between a first signal ratio indicating a ratio between two predetermined imaging signals and a blood vessel depth in the subject, and a relationship between a second signal ratio different from the first signal ratio and a blood vessel depth. A color space setting means for setting a color space suitable for the observation distance from a plurality of color spaces including a second color space;
A blood vessel depth information obtaining unit for obtaining blood vessel depth information from the imaging signal obtained by the electronic endoscope and the color space set by the color space setting unit;
A processor apparatus for an endoscope system, comprising: a blood vessel image generation unit configured to generate a blood vessel image including the blood vessel depth information. 照明光で照明された被検体を、互いに光透過特性が異なる複数のカラーフィルターが設けられたカラーの撮像素子で撮像することによって複数の撮像信号を取得する電子内視鏡から送信される前記複数の撮像信号を画像処理する内視鏡システムの作動方法において、
観察距離算出手段が、前記被検体における観察対象との距離を示す観察距離を求め、
色空間設定手段が、所定の２つの撮像信号間の比を示す第１信号比と被検体における血管深さとの関係を表す第１色空間及び前記第１信号比と異なる第２信号比と血管深さとの関係を表す第２色空間を含む複数の色空間の中から、前記観察距離に合った色空間を設定し、
情報取得手段が、前記電子内視鏡で取得した撮像信号及び前記色空間設定手段で設定した色空間から、血管深さ情報を求め、
血管画像生成手段が、前記血管深さ情報を含む血管画像を生成することを特徴とする内視鏡システムの作動方法。 The subject illuminated by the illumination light is transmitted from the electronic endoscope for obtaining a plurality of imaging signals by imaging by the imaging device of a color which is provided a plurality of color filters over the light transmission characteristics are different from each other wherein In an operation method of an endoscope system that performs image processing of a plurality of imaging signals,
The observation distance calculation means obtains an observation distance indicating a distance from the observation target in the subject,
The color space setting means includes a first color space representing a relationship between a first signal ratio indicating a ratio between two predetermined imaging signals and a blood vessel depth in the subject, a second signal ratio different from the first signal ratio, and a blood vessel. From among a plurality of color spaces including a second color space representing a relationship with depth, a color space suitable for the observation distance is set,
The information acquisition means obtains blood vessel depth information from the imaging signal acquired by the electronic endoscope and the color space set by the color space setting means,
An operation method of an endoscope system , wherein a blood vessel image generation unit generates a blood vessel image including the blood vessel depth information.
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