JP6843672B2 - 処理装置、内視鏡システム、処理装置の作動方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、処理装置、内視鏡システム、処理装置の作動方法及びコンピュータプログラムに関する。

内視鏡が有する撮像素子が撮影した体内の画像をモニタに表示する内視鏡システム（例えば、特許文献１を参照）が提案されている。特許文献１に記載の内視鏡システムでは、内視鏡の可撓管が体内に挿入される。処理装置は光を出射し、処理装置が出射した光は、体内に挿入されている可撓管の先端面から出射される。

可撓管の先端面には撮像素子が設けられており、撮像素子は、処理装置が可撓管を介して体内に出射した光を用いて、体内の画像を撮影する。撮像素子が撮影した画像に係るデータは、処理装置によって取得される。処理装置は、取得したデータに画像処理を施し、画像処理を施したデータをモニタに出力する。モニタは、処理装置から入力されたデータに係る画像、即ち、撮像素子が撮影した画像を表示する。

特開２０１２−６５９４５号公報

特許文献１に記載されているような従来の内視鏡システムでは、内視鏡に鉗子口が設けられており、鉗子口は、可撓管の先端面に設けられた開口と連通している。

鉗子口には、例えば、光ファイバに接続されているレーザプローブが挿入される。レーザプローブは、体内においてレーザ光を出射する。レーザ光は、例えば、体内にある腫瘍に照射される。腫瘍において、レーザ光が照射された部分は死滅する。このとき、体内においてレーザ光が照射する部分が腫瘍と略一致する適切な処置が行われることが好ましい。

また、通常、撮像素子が撮影した画像には、処理装置が体内に出射した光の強度が弱いために鮮明に写っていない部分が存在する。撮像素子が撮影する画像として、鮮明に写っていない部分が少ない画像が好ましい。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、適切な処置又は適切な画像の撮影を行うことが可能となる処理装置、内視鏡システム、処理装置の作動方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。

本発明の一態様に係る処理装置は、複数の画素を有する撮像素子が撮影した体内の画像に係る画像処理を行う処理装置であって、該体内に光を出射する光源と、前記複数の画素夫々が撮影した画像に係る画素データを順次取得する取得部と、該取得部が画素データを取得する都度、前記光源が光を出射すべきか否かを判定する判定部とを備える。

本発明の一態様に係る内視鏡システムは、前述した処理装置と、前記撮像素子を有する内視鏡とを備える。

本発明の一態様に係る処理装置の作動方法は、画像処理を行う処理装置の作動方法であって、撮像素子が有する複数の画素夫々が撮影した体内の画像に係る画素データを順次取得するステップと、画素データを取得する都度、光源が前記体内に光を出射すべきか否かを判定するステップとを前記処理装置が実行する。

本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、撮像素子が有する複数の画素夫々が撮影した体内の画像に係る画素データを順次取得し、画素データを取得する都度、光源が前記体内に光を出射すべきか否かを判定する処理をコンピュータに実行させる。

上記の態様によれば、適切な処置又は適切な画像の撮影を行うことが可能となる。

実施の形態１における内視鏡システムの説明図である。 撮像素子の外観図である。 Ｅ／Ｏ変換器及びＯ／Ｅ変換器の構成の説明図である。 レーザプローブの断面図である。 レーザ光の照射部分の変更の説明図である。 出射制御処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態２における出射制御処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態３における内視鏡システムの説明図である。

本発明の実施形態に係る内視鏡システムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における内視鏡システム１の説明図である。内視鏡システム１は、内視鏡１０、導光具１１、モニタ１２及び処理装置１３を備える。内視鏡１０、導光具１１及びモニタ１２夫々は、処理装置１３に着脱可能に接続される。

内視鏡１０は、細長い可撓管１０ａを有する。可撓管１０ａは人の体内に挿入される。処理装置１３は、内視鏡１０の可撓管１０ａを介して、可視光領域の波長成分を含む光（以下、ランプ光という）を体内に出射する。具体的には、可撓管１０ａの先端面からランプ光を出射する。内視鏡１０は、処理装置１３が出射したランプ光を用いて、体内の画像を撮影し、撮影した画像に係るデータを処理装置１３に出力する。処理装置１３は、内視鏡１０から入力されたデータに画像処理を施し、画像処理を施したデータをモニタ１２に出力する。モニタ１２は、処理装置１３から入力されたデータに係る画像、即ち、内視鏡１０が撮影した画像を表示する。ランプ光は指向性が低いため、体内においてランプ光が照射される範囲は広い。

導光具１１は、レーザプローブ２０、コネクタ２１、連結管２２及び光ファイバ２３を有する。レーザプローブ２０及びコネクタ２１は連結管２２によって連結されている。光ファイバ２３は、連結管２２内を挿通しており、レーザプローブ２０及びコネクタ２１を連結している。連結管２２及び光ファイバ２３は可撓性を有する。

内視鏡１０には、レーザプローブ２０が挿入される挿入口１０ｂが設けられている。挿入口１０ｂは、可撓管１０ａの先端面に設けられた開口１０ｃと連通している。レーザプローブ２０は、内視鏡１０内における開口１０ｃの近傍、又は、開口１０ｃから出た場所に配置される。

コネクタ２１は処理装置１３に着脱可能に接続される。処理装置１３はランプ光の他に、指向性が高いレーザ光も出射する。レーザ光は、コネクタ２１を介して光ファイバ２３内に入射される。光ファイバ２３は、レーザ光をレーザプローブ２０まで導光する。レーザプローブ２０は、光ファイバ２３によって導光された光を体内に出射する。
以上のように、処理装置１３は、導光具１１を介してレーザ光を体内に出射する。

処理装置１３は、システムコントローラ３０、ランプ駆動部３１、ランプ３２、集光レンズ３３、ライトガイド３４及びコネクタ３５を有する。システムコントローラ３０はランプ駆動部３１に接続され、ランプ駆動部３１はランプ３２に接続されている。

ランプ駆動部３１は、システムコントローラ３０の指示に従って、ランプ３２に、ランプ光の出射と、ランプ光の出射の停止とを行わせる。ランプ３２は集光レンズ３３に向けてランプ光を出射する。集光レンズ３３は、ランプ３２が出射したランプ光を集光する。集光レンズ３３によって集光されたランプ光は、ライトガイド３４の一端面からにライトガイド３４内に入射される。ライトガイド３４の他端部は、コネクタ３５に連結されている。

内視鏡１０は、更に、コネクタ５０、ライトガイド５１及び配光レンズ５２を有する。コネクタ５０は、ライトガイド５１の一端部に連結され、配光レンズ５２は内視鏡１０の可撓管１０ａの先端面に設置されている。コネクタ５０は、処理装置１３のコネクタ３５に着脱可能に接続される。コネクタ５０がコネクタ３５に接続されている場合、ライトガイド３４，５１は、ライトガイド３４の一端面から入射されたランプ光を導光し、導光したランプ光をライトガイド５１の他端面から配光レンズ５２に向けて出射する。ライトガイド５１は可撓性を有する。配光レンズ５２は、ライトガイド５１の他端面から入射された光を体内に照射する。
以上のように、ランプ３２は、ライトガイド３４，５１を介して体内にランプ光を出射する。

内視鏡１０は、更に、対物レンズ５３、撮像素子５４、素子駆動部５５及びメモリ５６を有する。素子駆動部５５は、撮像素子５４と、メモリ５６と、処理装置１３のシステムコントローラ３０とに各別に接続されている。配光レンズ５２から出射されたランプ光は、体内で反射する。反射したランプ光は、対物レンズ５３を介して撮像素子５４に入射される。

図２は撮像素子５４の外観図である。撮像素子５４は、対物レンズ５３を介してランプ光を受光する受光面５４ａを有する。受光面５４ａには、複数の画素Ｐ，Ｐ，・・・がＭ行及びＮ列のマトリックス状に配置されている。Ｍ，Ｎ夫々は２以上の整数である。各画素Ｐは矩形状をなす。体内で反射したランプ光が対物レンズ５３を介して撮像素子５４の受光面５４ａに入射した場合、受光面５４ａにおいて、体内の画像が形成される。

撮像素子５４が有する複数の画素Ｐ，Ｐ，・・・夫々は素子駆動部５５によって駆動される。素子駆動部５５は、複数の画素Ｐ，Ｐ，・・・夫々に体内の画像を順次撮影させる。具体的には、まず、素子駆動部５５は、第１行目のＮ個の画素Ｐ，Ｐ，・・・について、左から順に画素Ｐに体内を撮影させる。次に、素子駆動部５５は、第２行目のＮ個の画素Ｐ，Ｐ，・・・について、左から順に画素Ｐに体内を撮影させる。次に、素子駆動部５５は、第３行目のＮ個の画素Ｐ，Ｐ，・・・について、左から順に画素Ｐに体内を撮影させる。以下、同様に、素子駆動部５５は、第４行目〜第Ｍ行目の画素Ｐ，Ｐ，・・・に体内を順次撮影させる。

以上のように、撮像素子５４が有する複数の画素Ｐ，Ｐ，・・・夫々は、ランプ３２がライトガイド３４，５１を介して体内に出射したランプ光を用いて、体内の画像を撮影する。

撮像素子５４が有する複数の画素Ｐ，Ｐ，・・・夫々は、体内を撮影する都度、自身が撮影した画像に係る画素データを素子駆動部５５に出力する。画素データは、自身に対応する画素Ｐが撮影した画像の色及び輝度等を示す。Ｍ行及びＮ列のマトリックス状に配置された画素Ｐ，Ｐ，・・・から出力される（Ｍ・Ｎ）個の画素データは１フレーム分の画素データである。（Ｍ・Ｎ）の「・」は積を表す。素子駆動部５５は、１フレーム分の画素データを、Ｍ行及びＮ列のマトリックス状に配置された画素Ｐ，Ｐ，・・・に、所定の時間間隔で出力させる。所定の時間間隔は、（１／６０）秒又は（１／３０）秒等である。

画素データが示す色は、複数の基本色の少なくとも１つによって構成される色である。複数の基本色の１つの例はマゼンダ、黄色及びシアンであり、複数の基本色のもう１つの例は赤色、緑色及び青色である。
なお、画素データにおいて、色を示すデータは、基本色に係る光の強度比、例えば、マゼンダ、黄色及びシアンに係る光の強度比、又は、赤色、緑色及び青色に係る光の強度比を示すデータであってもよい。

素子駆動部５５は、撮像素子５４から画素データが入力される都度、入力された画素データを処理装置１３に出力する。メモリ５６には、内視鏡１０の仕様（解像度及び種類等）を示す仕様データが記憶されている。素子駆動部５５は、内視鏡１０が処理装置１３に接続された場合、メモリ５６に記憶されている仕様データを処理装置１３のシステムコントローラ３０に通知する。システムコントローラ３０は仕様データに応じた動作を行う。また、素子駆動部５５は、１フレーム分の画素データに係る画像の撮影を開始する場合、撮影の開始をシステムコントローラ３０に通知する。従って、所定の時間間隔で撮影の開始が通知される。

処理装置１３は、更に、第１処理部３６、Ｅ／Ｏ変換器３７、光ファイバ３８、Ｏ／Ｅ変換器３９、第２処理部４０及びタイミングコントローラ４１を有する。素子駆動部５５は、更に、第１処理部３６に接続されている。第１処理部３６はＥ／Ｏ変換器３７に接続されている。Ｅ／Ｏ変換器３７は、光ファイバ３８によって、Ｏ／Ｅ変換器３９に連結されている。Ｏ／Ｅ変換器３９は第２処理部４０に接続されている。第２処理部４０は、更に、モニタ１２に接続されている。タイミングコントローラ４１は、システムコントローラ３０及び素子駆動部５５に各別に接続されている。

第１処理部３６には、素子駆動部５５から画素データが入力される。第１処理部３６は、素子駆動部５５から画素データが入力される都度、画素データに画像処理を施し、画像処理を施した画素データをＥ／Ｏ変換器３７に出力する。Ｅ／Ｏ変換器３７は、第１処理部３６から電気の画素データが入力される都度、入力された電気の画素データを光の画素データに変換し、変換した光の画素データを、光ファイバ３８を介してＯ／Ｅ変換器３９に送信する。

Ｏ／Ｅ変換器３９は、Ｅ／Ｏ変換器３７から光の画素データを受信する都度、受信した光の画素データを電気の画素データに変換し、変換した画素データを第２処理部４０に出力する。第２処理部４０は、Ｏ／Ｅ変換器３９から画素データが入力される都度、入力された画素データに画像処理を施し、画像処理を施した画素データを、モニタ１２及びシステムコントローラ３０夫々に出力する。モニタ１２は、第２処理部４０から１フレーム分の画素データが入力される都度、１フレーム分の画素データに係る画像、即ち、撮像素子５４が撮影した画像を表示する。
システムコントローラ３０は、第２処理部４０から、複数の画素Ｐ，Ｐ，・・・夫々が撮影した画像に係る画素データを順次取得する。システムコントローラ３０は取得部として機能する。

図３は、Ｅ／Ｏ変換器３７及びＯ／Ｅ変換器３９の構成の説明図である。Ｅ／Ｏ変換器３７は、レーザダイオード３７ａ及びＶ／Ｉ変換部３７ｂを有する。レーザダイオード３７ａの両端はＶ／Ｉ変換部３７ｂに各別に接続されている。Ｖ／Ｉ変換部３７ｂは、レーザダイオード３７ａに供給する電流の値を、第１処理部３６から入力された電気の画素データに応じて調整する。

レーザダイオード３７ａに電流が供給された場合、レーザダイオード３７ａはレーザ光を出射する。レーザダイオード３７ａは、例えば、垂直共振器面発光レーザ（ＶＩＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）である。レーザダイオード３７ａが発するレーザ光の励起波長は１．５５μｍ又は１．３μｍ等である。なお、これらの波長は、光が伝播する媒体が真空であると仮定した場合における波長である。

レーザダイオード３７ａから発するレーザ光の強度は、レーザダイオード３７ａに供給される電流の値に略比例する。Ｖ／Ｉ変換部３７ｂは、電気の画素データに応じてレーザダイオード３７ａに供給する電流の値を調整し、レーザダイオード３７ａが発するレーザ光の強度は、Ｖ／Ｉ変換部３７ｂから供給された電流の値に応じて調整される。

以上のように、Ｖ／Ｉ変換部３７ｂは、第１処理部３６から入力された画素データに応じて、レーザダイオード３７ａが発するレーザ光の強度を変調する。これにより、電気の画素データが光の画素データに変換される。レーザダイオード３７ａが発したレーザ光は、図示しないレンズ等を用いて、光ファイバ３８の一端面から光ファイバ３８に入射され、光ファイバ３８を伝播する。レーザダイオード３７ａは、光ファイバ３８を介して、光の画素データをＯ／Ｅ変換器３９に送信する。

Ｏ／Ｅ変換器３９は、フォトダイオード３９ａ及びＩ／Ｖ変換部３９ｂを有する。光ファイバ３８を伝播した光は、光ファイバ３８の他端面からフォトダイオード３９ａに入射される。フォトダイオード３９ａは、例えば、ＰＩＮフォトダイオードであり、レーザダイオード３７ａが送信した光の画素データを受信する。フォトダイオード３９ａには、逆方向のバイアスがかけられている。

光ファイバ３８の他端面からフォトダイオード３９ａに光が入射した場合、フォトダイオード３９ａは電流をＩ／Ｖ変換部３９ｂに供給する。フォトダイオード３９ａが供給する電流の値は、フォトダイオード３９ａに入射された光の強度が大きい程大きい。Ｉ／Ｖ変換部３９ｂは電圧を第２処理部４０に出力する。Ｉ／Ｖ変換部３９ｂが出力する電圧の値は、Ｉ／Ｖ変換部３９ｂに供給される電流の値が大きい程高い。

以上のように、Ｉ／Ｖ変換部３９ｂは、光ファイバ３８からフォトダイオード３９ａに入射された光の強度に応じた電圧を出力する。結果、フォトダイオード３９ａが受信した光の画素データはＩ／Ｖ変換部３９ｂによって電気の画素データに変換され、変換された画素データは、Ｉ／Ｖ変換部３９ｂから第２処理部４０へ出力される。

処理装置１３では、電気の画素データを光の画素データに変換し、変換した光の画素データを電気の画素データに戻す。これにより、電気の画素データに係る電圧の接地電位を変更することができる。

図１に示すタイミングコントローラ４１は、内視鏡１０が有する素子駆動部５５にクロック信号を出力する。クロック信号はハイレベル電圧及びローレベル電圧によって構成され、クロック信号が示す電圧は、周期的にローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わる。クロック信号が示す電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わる都度、素子駆動部５５は処理を実行する。タイミングコントローラ４１は、システムコントローラ３０の指示に従って、クロック信号が示す電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わるタイミング、及び、クロック信号の周期等を調整する。

処理装置１３は、更に、ＬＤ駆動部４２、ＬＤモジュール４３、光ファイバ４４及びコネクタ４５を有する。ＬＤ駆動部４２はシステムコントローラ３０とＬＤモジュール４３とに接続されている。ＬＤモジュール４３とコネクタ４５とは光ファイバ４４によって連結されている。

ＬＤ駆動部４２は、システムコントローラ３０の指示に従って、ＬＤモジュール４３に、レーザ光の出射と、レーザ光の出射の停止とを行わせる。また、ＬＤ駆動部４２は、ＬＤモジュール４３が出射するレーザ光の強度を調整する。処理装置１３のコネクタ４５は導光具１１のコネクタ２１に着脱可能に接続される。コネクタ４５がコネクタ２１に接続されている場合において、ＬＤモジュール４３がレーザ光を出射したとき、ＬＤモジュール４３が出射したレーザ光は、光ファイバ２３，４４によってレーザプローブ２０まで導光される。レーザプローブ２０は、前述したように、光ファイバ２３によって導光されたレーザ光を体内に出射する。レーザプローブ２０は、例えば、内視鏡１０の可撓管１０ａ内においる開口１０ｃの近傍、又は、開口１０ｃから出た場所で固定される。

以上のように、ＬＤモジュール４３は、光ファイバ２３，４４及びレーザプローブ２０を介して、レーザ光を体内に出射する。ＬＤモジュール４３は光源として機能する。
ＬＤモジュール４３が出射するレーザ光の励起波長は例えば６３０ｎｍである。この波長も、光が伝播する媒体が真空であると仮定した場合における波長である。

図４はレーザプローブ２０の断面図である。レーザプローブ２０は、両端面が開放されている筒体２０ａを有する。筒体２０ａの一端から光ファイバ２３が挿入されている。筒体２０ａ内において、他端の近傍に出射レンズ２０ｂが設けられている。光ファイバ２３の端面から出射されたレーザ光は出射レンズ２０ｂを介して、レーザプローブ２０の外側に出射される。筒体２０ａ内において、方向変換部２０ｃが光ファイバ２３に取り付けられている。

方向変換部２０ｃは、例えば、圧電素子を有する。方向変換部２０ｃは、レーザ光が出射される光ファイバ２３の端面の向きを変更することによって、光ファイバ２３から出射される光の方向を変換する。方向変換部２０ｃの動作は、例えば、システムコントローラ３０によって制御される。この場合、方向変換部２０ｃはシステムコントローラ３０に接続され、方向変換部２０ｃ及びシステムコントローラ３０を接続する接続線は連結管２２内を挿通している。

図５はレーザ光の照射部分の変更の説明図である。図５では、撮像素子５４が有する複数の画素Ｐ，Ｐ，・・・夫々が撮影する撮影部分Ｔ，Ｔ，・・・を二点鎖線で示している。太線で腫瘍Ｅが示されている。前述したように、複数の画素Ｐ，Ｐ，・・・はＭ行及びＮ列のマトリックス状に配置されているため、複数の撮影部分Ｔ，Ｔ，・・・もＭ行及びＮ列のマトリックス状に配置されている。前述したように、各画素Ｐは矩形状をなすので、各撮影部分Ｔも矩形状をなす。

撮像素子５４の第１行目に配置されている画素Ｐ，Ｐ，・・・は、矢印で示されているように、第１行目のＮ個の撮影部分Ｔ，Ｔ，・・・を左から順に撮影する。次に、第２行目に配置されている画素Ｐ，Ｐ，・・・も、矢印で示されているように、第２行目のＮ個の撮影部分Ｔ，Ｔ，・・・を左から順に撮影する。次に、第３行目に配置されている画素Ｐ，Ｐ，・・・も、第３行目のＮ個の撮影部分Ｔ，Ｔ，・・・を左から順に撮影する。以下、同様に、第４行目から第Ｍ行目の画素Ｐ，Ｐ，・・・は、第４行目から第Ｍ行目の撮影部分Ｔ，Ｔ，・・・を撮影する。

方向変換部２０ｃは、システムコントローラ３０が第２処理部４０から画素データを取得する都度、レーザ光が照射される部分を変更し、レーザ光が照射される部分は、システムコントローラ３０が取得した画素データに係る画像に写っている撮影部分Ｔと一致又は略一致している。

従って、レーザ光が照射される部分は、まず、第１行目の撮影部分Ｔ，Ｔ，・・・について、左から順に変更される。次に、レーザ光が照射される部分は、第２行目の撮影部分Ｔ，Ｔ，・・・について、左から順に変更される。次に、レーザ光が照射される部分は、第３行目の撮影部分Ｔ，Ｔ，・・・について、左から順に変更される。以下、同様に、レーザ光が照射される部分は、第４行目〜第Ｍ行目の撮影部分Ｔ，Ｔ，・・・に変更される。

図１に示すように、処理装置１３は、更に、メモリ４６を有する。メモリ４６はシステムコントローラ３０に接続されている。メモリ４６には、コンピュータプログラムＡ１が記憶されている。システムコントローラ３０は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)を有し、システムコントローラ３０のＣＰＵは、コンピュータプログラムＡ１を実行することによって、種々の処理を実行する。システムコントローラ３０は、ランプ駆動部３１に指示して、ランプ３２の動作を制御させる。また、システムコントローラ３０は、タイミングコントローラ４１に指示して、クロック信号が示す電圧がローレベル電圧からハイレベル電圧に切替わるタイミング、又は、クロック信号の周期等を調整させる。

更に、システムコントローラ３０のＣＰＵは、コンピュータプログラムＡ１を実行することによって、ＬＤモジュール４３の出射に係る出射制御処理を実行する。コンピュータプログラムＡ１は、ＣＰＵ（コンピュータ）に出射制御処理を実行させるために用いられる。

なお、コンピュータプログラムＡ１は、コンピュータが読み取り可能に、記憶媒体Ｂ１に記憶されていてもよい。この場合、図示しない読み出し装置によって記憶媒体Ｂ１から読み出されたコンピュータプログラムＡ１がメモリ４６に記憶される。記憶媒体Ｂ１は、光ディスク、フレキシブルディスク、磁気ディスク、磁気光ディスク又は半導体メモリ等である。光ディスクは、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、又は、ＢＤ（Blu-ray(登録商標) Disc）等である。磁気ディスクは、例えばハードディスクである。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部装置からコンピュータプログラムＡ１をダウンロードし、ダウンロードしたコンピュータプログラムＡ１をメモリ４６に記憶してもよい。

図６は出射制御処理の手順を示すフローチャートである。システムコントローラ３０は、素子駆動部５５から撮影の開始を通知された場合、出射制御処理を開始する。出射制御処理は、ランプ３２がランプ光を出射している状態で実行される。前述したように、システムコントローラ３０は、第２処理部４０から画素データを取得する。また、レーザ光が照射される部分は、システムコントローラ３０が取得した画素データに係る画像に写っている撮影部分Ｔと一致又は略一致している。
以下では、内視鏡１０の可撓管１０ａが挿入されている患者に薬が投与されており、体内の腫瘍Ｅの色が特定の色、例えば、オレンジ色に変化していると仮定する。腫瘍Ｅにレーザ光が照射された場合、腫瘍Ｅにおいて、レーザ光が照射された部分は死滅する。

出射制御処理では、まず、システムコントローラ３０は、第２処理部４０から画素データを取得したか否かを判定する（ステップＳ１）。システムコントローラ３０は、画素データを取得していないと判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、再び、ステップＳ１を実行し、第２処理部４０からシステムコントローラ３０に画素データが出力されるまで待機する。

システムコントローラ３０は、画素データを取得したと判定した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＬＤモジュール４３がレーザ光を出射すべきか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、システムコントローラ３０は、取得した画素データが示す色、即ち、取得した画素データに係る画像の色が特定の色である場合、ＬＤモジュール４３がレーザ光を出射すべきと判定し、取得した画素データが示す色が特定の色ではない場合、ＬＤモジュール４３がレーザ光を出射すべきではないと判定する。システムコントローラ３０は判定部としても機能する。

システムコントローラ３０は、ＬＤモジュール４３がレーザ光を出射すべきと判定した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ＬＤモジュール４３が出射するレーザ光の強度を決定する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、システムコントローラ３０は、例えば、第２処理部４０から取得した画素データが示す輝度が低い程、レーザ光の強度を強い強度に決定する。例えば、特定の色がオレンジ色である場合において、画素データが示す色が薄いオレンジ色であるとき、レーザ光の強度を弱い強度に決定する。同様の場合において、画素データが示す色が濃いオレンジ色であるとき、レーザ光の強度を強い強度に決定する。システムコントローラ３０は決定部としても機能する。

次に、システムコントローラ３０は、強度がステップＳ３で決定した強度であるレーザ光の出射をＬＤ駆動部４２に指示する（ステップＳ４）。これにより、ＬＤ駆動部４２は、ＬＤモジュール４３に、強度がステップＳ３で決定された強度であるレーザ光を出射させる。結果、ステップＳ２の判定で用いた画素データに係る画像に写っている撮影部分Ｔにレーザ光が照射される。

次に、システムコントローラ３０は、例えば、図示しないタイマを用いて、ステップＳ４を実行してから所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５）。システムコントローラ３０は、所定時間が経過していないと判定した場合（Ｓ５：ＮＯ）、再びステップＳ５を実行し、所定時間が経過するまで待機する。システムコントローラ３０は、所定時間が経過したと判定した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、レーザ光の出射の停止をＬＤ駆動部４２に指示する（ステップＳ６）。これにより、ＬＤモジュール４３はレーザ光の出射を停止する。

システムコントローラ３０は、ＬＤモジュール４３がレーザ光を出射すべきではないと判定した場合（Ｓ２：ＮＯ）、又は、ステップＳ６を実行した後、出射制御処理を開始してから１フレーム分の画素データを取得したか否かを判定する（ステップＳ７）。システムコントローラ３０は、１フレーム分の画素データを取得していないと判定した場合（Ｓ７：ＮＯ）、ステップＳ１を実行する。システムコントローラ３０は、１フレーム分の画素データを取得するまで、ステップＳ１で第２処理部４０から画素データを取得したと判定する都度、ステップＳ２でＬＤモジュール４３がレーザ光を出射すべきか否かを判定する。
システムコントローラ３０は、１フレーム分の画素データを取得したと判定した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、出射制御処理を終了する。

内視鏡システム１では、内視鏡１０の撮像素子５４が有する画素Ｐの数は、通常、多数であるため、撮影部分Ｔの面積は小さい。前述したように、レーザ光が照射される部分は、システムコントローラ３０が取得した画素データに係る画像に写っている撮影部分Ｔと一致又は略一致している。結果、例えば、体内においてＬＤモジュール４３が照射する部分は腫瘍Ｅ（図５参照）と略一致し、適切な処置が行われる。

また、ＬＤモジュール４３が出射するレーザ光の強度が、システムコントローラ３０が取得した画素データに基づいて決定されるので、より適切な処置が行われる。
更に、システムコントローラ３０は、出射制御処理のステップＳ２で、第２処理部４０から取得した画素データに係る画像の色が特定の色であるか否かに基づいて、ＬＤモジュール４３がレーザ光を出射すべきか否かを判定する。このため、腫瘍Ｅにレーザ光が的確に照射される。

（実施の形態２）
実施の形態１においては、ＬＤモジュール４３が出射したレーザ光は腫瘍Ｅを死滅させるために用いられている。しかしながら、ＬＤモジュール４３が出射したレーザ光の用途は、腫瘍Ｅを死滅させる用途に限定されない。
以下では、実施の形態２について、実施の形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態１と共通しているため、実施の形態１と共通する構成部には実施の形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

実施の形態２においては、ＬＤモジュール４３が出射するレーザ光には、可視光領域の波長成分が含まれている。また、メモリ４６には、前回、システムコントローラ３０が第２処理部４０から取得した１フレーム分の画素データが記憶されている。システムコントローラ３０は、実施の形態１と同様に、コンピュータプログラムＡ１を実行することによって、出射制御処理を実行する。実施の形態２では、鮮明に写っていない部分が少ない画像を撮像素子５４に撮影させることを目的として出射制御処理が実行される。

図７は、実施の形態２における出射制御処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態１と同様に、システムコントローラ３０は、素子駆動部５５から撮影の開始を通知された場合、出射制御処理を開始する。出射制御処理は、ランプ３２がランプ光を出射している状態で実行される。また、レーザ光が照射される部分は、システムコントローラ３０が取得した画素データに係る画像に写っている撮影部分Ｔと一致又は略一致している。

出射制御処理では、まず、システムコントローラ３０は、画像の撮像を実行する画素Ｐである撮影画素が撮影した前回の画素データを読み出す（ステップＳ１１）。次に、システムコントローラ３０は、ステップＳ１１で読み出した画素データに基づいて、ＬＤモジュール４３がレーザ光を出射すべきか否かを判定する（ステップＳ１２）。

システムコントローラ３０は、ＬＤモジュール４３がレーザ光を出射すべきと判定した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＬＤモジュール４３が出射するレーザ光の強度を決定する（ステップＳ１３）。システムコントローラ３０は、例えば、ステップＳ１１で読み出した画素データが示す輝度が小さい程、レーザ光の強度を強い強度に決定する。

次に、システムコントローラ３０は、強度がステップＳ１３で決定した強度であるレーザ光の出射をＬＤ駆動部４２に指示する（ステップＳ１４）。これにより、ＬＤ駆動部４２は、ＬＤモジュール４３に、強度がステップＳ１３で決定されたレーザ光を出射させる。結果、撮影画素が撮影する部分Ｔには、ランプ光とレーザ光とが照射される。

次に、システムコントローラ３０は、撮影画素が撮影した画像に係る画素データを第２処理部４０から取得したか否かを判定する（ステップＳ１５）。システムコントローラ３０は、画素データを取得していないと判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、再び、ステップＳ１５を実行し、撮影画素が撮影した画像に係る画素データが第２処理部４０から出力されるまで待機する。システムコントローラ３０は、画素データを取得したと判定した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、レーザ光の出射の停止をＬＤ駆動部４２に指示する（ステップＳ１６）。これにより、ＬＤモジュール４３はレーザ光の出射を停止する。
システムコントローラ３０が第２処理部４０から取得した時点で、次に撮影を実行する撮影画素は、素子駆動部５５によって他の画素Ｐに変更されている。

システムコントローラ３０は、ＬＤモジュール４３がレーザ光を出射すべきではないと判定した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、撮影画素が撮影した画像に係る画素データを第２処理部４０から取得したか否かを判定する（ステップＳ１７）。システムコントローラ３０は、画素データを取得していないと判定した場合（Ｓ１７：ＮＯ）、再び、ステップＳ１７を実行し、撮影画素が撮影した画像に係る画素データが第２処理部４０から出力されるまで待機する。前述したように、システムコントローラ３０が第２処理部４０から取得した時点で、撮影画素は他の画素Ｐに変更されている。

システムコントローラ３０は、ステップＳ１６を実行した後、又は、画素データを取得したと判定した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、取得した画素データをメモリ４６に記憶する（ステップＳ１８）。メモリ４６に記憶された画素データは、次回の出射制御処理において前回の画素データとして読み出される。次に、システムコントローラ３０は、出射制御処理を開始してから１フレーム分の画素データを取得したか否かを判定する（ステップＳ１９）。

システムコントローラ３０は、１フレーム分の画素データを取得していないと判定した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、ステップＳ１１を実行する。このステップＳ１１では、新たな撮影画素が撮影した前回の画素データが読み出される。システムコントローラ３０は、１フレーム分の画素データを取得したと判定した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、出射制御処理を終了する。

以上のように、出射制御処理において、システムコントローラ３０は、１フレーム分の画素データを取得していない限り、第２処理部４０から画素データを取得する都度、ステップＳ１２を実行し、次の撮影画素が撮影する撮影部分にレーザ光を出射すべきか否かを判定する。

なお、ステップＳ１２では、システムコントローラ３０は、例えば、ステップＳ１１で読み出した画素データが示す輝度と、前回、撮影画素が画像を撮影した際に出射されていたレーザ光の強度とに基づいて、ＬＤモジュール４３がレーザ光を出射すべきか否かを判定する。レーザ光が出射されていなかった場合、レーザ光の強度はゼロである。

内視鏡システム１では、内視鏡１０の撮像素子５４が有する画素Ｐの数は、通常、多数であるため、撮影部分Ｔの面積は小さい。各画素Ｐが撮影を行う際に、過去に取得した画素データに基づいて、撮影部分Ｔに照射される光の強度が適切な強度に調整される。これにより、撮像素子５４によって、鮮明に写っていない部分が少ない適切な画像が撮影される。
また、ＬＤモジュール４３が出射する光の強度が、システムコントローラ３０が取得した画素データに基づいて決定されるので、より適切な画像が撮影される。

（実施の形態３）
図８は、実施の形態３における内視鏡システムの説明図である。
以下では、実施の形態３について、実施の形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態１と共通しているため、実施の形態１と共通する構成部には実施の形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

実施の形態３における内視鏡システム１では、実施の形態１における内視鏡システム１と比較して、処理装置１３の構成が異なる。実施の形態３における処理装置１３では、実施の形態１における処理装置１３と比較して、システムコントローラ３０に画素データを出力する出力元が異なる。

第１処理部３６は、素子駆動部５５から画素データが入力される都度、画素データに画像処理を施し、画像処理を施した画素データをＥ／Ｏ変換器３７と、システムコントローラ３０とに出力する。第２処理部４０は、Ｏ／Ｅ変換器３９から画素データが入力される都度、入力された画素データに画像処理を施し、画像処理を施した画素データを、モニタ１２に出力する。

システムコントローラ３０は出射制御処理を実施の形態１と同様に実行する。実施の形態１における出射制御処理の説明において、画素データの出力元を第２処理部４０から第１処理部３６に変更することよって、実施の形態３における出射制御処理を説明することができる。
実施の形態３における内視鏡システム１及び処理装置１３は、実施の形態１における内視鏡システム１及び処理装置１３が奏する効果を同様に奏する。

なお、実施の形態３において、ＬＤモジュール４３を、可視光領域の波長成分を有するレーザ光を出射するＬＤモジュールに変更し、システムコントローラ３０は実施の形態２と同様に出射制御処理を実行してもよい。この場合、実施の形態２における出射制御処理の説明において、画素データの出力元を第２処理部４０から第１処理部３６に変更することよって、出射制御処理を説明することができる。メモリ４６には、システムコントローラ３０が第１処理部３６から取得した１フレーム分の画素データが記憶される。
以上のように構成された内視鏡システム１及び処理装置１３は、実施の形態２における内視鏡システム１及び処理装置１３と同様の効果を奏する。

また、実施の形態２、又は、実施の形態２における出射制御処理が実行される実施の形態３において、ＬＤモジュール４３の代わりに、指向性が低いランプ光を出射する第２のランプを用いてもよい。この場合、ＬＤ駆動部４２の代わりに、ＬＤ駆動部４２と同様に動作するランプ駆動部が用いられる。第２のランプが用いられる場合、第２のランプが出射するランプ光が照射される部分は、システムコントローラ３０が取得した画素データに係る画像に写っている撮影部分Ｔと一致又は略一致していなくてもよい。例えば、第２のランプが出射したランプ光が照射される部分をランプ３２が出射したランプ光が照射される部分と略一致させ、照射部分を固定していてもよい。この場合であっても、適切な画像が撮影される。

また、実施の形態１〜３と、実施の形態２における出射制御処理が実行される実施の形態３とにおいて、ＬＤ駆動部４２及びＬＤモジュール４３として、Ｅ／Ｏ変換器３７と同様に構成されたＥ／Ｏ変換器を用いることができる。この場合、Ｅ／Ｏ変換器のレーザダイオードは、ＬＤモジュール４３と同様に、光ファイバ２３，４４及びレーザプローブ２０を介して、レーザ光を体内に出射する。Ｅ／Ｏ変換器のＶ／Ｉ変換部は、ＬＤ駆動部４２と同様に、システムコントローラ３０の指示に従って、レーザダイオードに、レーザ光の出射と、レーザ光の出射の停止とを行わせ、レーザダイオードが出射するレーザ光の強度を調整する。レーザダイオードが発するレーザ光の励起波長は、ＬＤモジュール４３が発するレーザ光の励起波長と同じである。

更に、実施の形態１〜３と、実施の形態２における出射制御処理が実行される実施の形態３とにおいて、処理装置１３が複数のＥ／Ｏ変換器３７，３７，・・・を有し、これらのＥ／Ｏ変換器３７，３７，・・・に、Ｏ／Ｅ変換器３９に光の画素データを送信する構成部として用いられていないＥ／Ｏ変換器３７が含まれていると仮定する。この場合、光の画素データを送信する構成部として用いられていないＥ／Ｏ変換器３７をＬＤ駆動部４２及びＬＤモジュール４３として代用することができる。

代用されるＥ／Ｏ変換器３７のレーザダイオード３７ａは、ＬＤモジュール４３と同様に、光ファイバ２３，４４及びレーザプローブ２０を介して、レーザ光を体内に出射する。代用されるＥ／Ｏ変換器３７のＶ／Ｉ変換部３７ｂは、ＬＤ駆動部４２と同様に、システムコントローラ３０の指示に従って、レーザダイオード３７ａに、レーザ光の出射と、レーザ光の出射の停止とを行わせ、レーザダイオード３７ａが発するレーザ光の強度を調整する。レーザダイオード３７ａが発するレーザ光の励起波長は、ＬＤモジュール４３が発するレーザ光の励起波長と同じである。
以上のように、Ｅ／Ｏ変換器３７をＬＤ駆動部４２及びＬＤモジュール４３として代用した場合、処理装置１３の既存の構成を大きく変更せずに、レーザ光を出射させる構成を実現することができる。

今回開示された実施の形態１〜３はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 内視鏡システム
１０ 内視鏡
１０ａ 可撓管
１０ｂ 挿入口
１０ｃ 開口
２０ レーザプローブ
２０ａ 筒体
２０ｂ 出射レンズ
２０ｃ 方向変換部
２１，３５，４５，５０ コネクタ
２２ 連結管
２３，３８，４４ 光ファイバ
３０ システムコントローラ（取得部、判定部、決定部）
３１ ランプ駆動部
３２ ランプ
３３ 集光レンズ
３４，５１ ライトガイド
３６ 第１処理部
３７ Ｅ／Ｏ変換器
３７ａ レーザダイオード
３７ｂ Ｖ／Ｉ変換部
３９ Ｏ／Ｅ変換器
３９ａ フォトダイオード
３９ｂ Ｉ／Ｖ変換部
４０ 第２処理部
４１ タイミングコントローラ
４２ ＬＤ駆動部
４３ ＬＤモジュール（光源）
４６，５６ メモリ
５２ 配光レンズ
５３ 対物レンズ
５４ 撮像素子
５４ａ 受光面
５５ 素子駆動部
Ａ１ コンピュータプログラム
Ｂ１ 記憶媒体
Ｅ 腫瘍
Ｐ 画素
Ｔ 撮影部分

Claims (6)

1. 複数の画素を有する撮像素子が撮影した体内の画像に係る画像処理を行う処理装置であって、
   該体内に光を出射する光源と、
   前記複数の画素夫々が撮影した画像に係る画素データを順次取得する取得部と、
   該取得部が画素データを取得する都度、前記光源が光を出射すべきか否かを判定する判定部と
   を備える処理装置。
2. 前記判定部によって、前記光源が光を出射すべきと判定された場合に、前記取得部が取得した画素データに基づいて、前記光源が出射する光の強度を決定する決定部
   を備える請求項１に記載の処理装置。
3. 前記判定部は、前記取得部が取得した画素データに係る画像の色が特定の色である場合に、前記光源が光を出射すべきと判定する
   請求項１又は請求項２に記載の処理装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の処理装置と、
   前記撮像素子を有する内視鏡と
   を備える内視鏡システム。
5. 画像処理を行う処理装置の作動方法であって、
   撮像素子が有する複数の画素夫々が撮影した体内の画像に係る画素データを順次取得するステップと、
   画素データを取得する都度、光源が前記体内に光を出射すべきか否かを判定するステップと
   を前記処理装置が実行する処理装置の作動方法。
6. 撮像素子が有する複数の画素夫々が撮影した体内の画像に係る画素データを順次取得し、
   画素データを取得する都度、光源が前記体内に光を出射すべきか否かを判定する
   処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。

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