JPH02124131A - 内視鏡画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、客観的、数値的な診断を可能とした内？ＪＡ
！Ｊｉ画像処理装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］近年、体
腔内に細長の挿入部を挿入することにより、体腔内臓器
等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネル内に挿通
した処置具を用いて各種治療処置のできる内視鏡が広く
利用されている。

また、電荷結合素子（ＣＯＤ）等の固体搬像素子を撮像
手段に用いた電子内視鏡も種々提案されている。

従来の内視鏡装置の一例を第１４図に示す。この図に示
すように、ランプ３１から出射された光は、赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各波長領域の光を透過するフィル
タ３３Ｒ，３３Ｇ、３３Ｂを有し、モータ３２により回
転される回転フィルタ３３によって、Ｒ，０，８の各波
長領域に時系列的に分離され、内視鏡のライトガイド２
３の入射端に入射される。この面順次照明光は、前記ラ
イトガイド２３によって内視鏡先端部に導かれて、この
先端部から出射され、被写体に照射される。

この照明光による被写体からの戻り光は、結像光学系２
２によって、内視鏡先端部９に設けられたＣＣＤ４１上
に結像される。このＣＣＤ４１からの画像信号は、アン
プ４２によって所定の範囲の電圧レベルに増幅される。

このアンプ４２の出力は、γ補正回路４３でγ補正され
た後、Ａ／Ｄコンバータ４／１でデジタル信号に変換さ
れで、切換スイッチ／１．５を介して、Ｒ，Ｇ、Ｂに対
応Ｊ−る各メ七り４６Ｒ，４６Ｇ、４６Ｂに記憶される
１、各メモリに記憶された画像信号は、ｊレビジョン信
号のタイミングで読み出され、それぞれ、Ｄ／Ａ変換器
４７Ｒ，４７Ｇ、４７Ｂでアナログ信号に変換される。

このアナログの画像信号は、切換スイッチ６１を介して
、必要に応じて輪郭強調回路６２Ｒ，６２Ｇ、６２Ｂを
経由し−Ｃ１または経由せずに、同期信号発生回路５２
からの同期信号５ＹＮＣど共に、ＲＧＢ信号出力端に送
られる。そして、このようにして得られたＰ　Ｇ　Ｂ信
号を、七二夕に表示しで、内視鏡？ｉ！察を行うＪ、う
になっている。

第１５図に、内視鏡画像における代表的な画像処理の一
例として輪郭強調回路を示す。この輪郭強調回路では、
入力信号（△）は、第１．第２のデイレイライン７１．
７２により、それぞれ１画素分づつ遅延される。２画素
分〃延された第２のデイレイライン７２からの出力信号
（Ｃ）と人力信号（△）とを、加停器７３で加ｒｉ　ｔ
ノ、出力信号（Ｄ）が得られる。この出力信号（Ｄ）を
、１／２反転器７４で１／２にした後、反転し、出力信
号（Ｅ）が得られる。この出力信号（［）と第１のデイ
レイライン７１の出力信号（Ｂ）とを加咋器７５で加算
することにより、輪郭強調成分（「）がＩｌｌられる。

この輪郭強調成分（Ｆ）を、１１ト０器７６″ｃ所定の
大きざに増幅し、第１のデイレイライン７１の出力信号
（Ｂ）ど加弾器７７で加イＪることで、輪郭強調された
出力信号（Ｇ　）が得られる。

また、ラフ１〜ウエア的にも輪郭強調処理は多くの方法
が発表されている。第１６図は、その−例としてラプラ
シアンに関する説明図である。第１６図（ｂ）に示すよ
うな３×３サイズのラブラジアンマ］−リクックスの名
係数を、第１６図（ａ）に示すＪ、うな人力画像の注目
画素Ａｉｊ　（ｉ、ｊは１以上の整数〉及びその隣接画
素に掛合わμる。

その後、総和を求め、これを注目画素の値Ｂｉｊとする
。１なわち、 Ｂｉｊ＝　　０・Ａ　・　　、−１・Ａｉｊ＋１巨１　
Ｊ＋１ ＋０・Ａ　・　　・　−１・Ａ１−１ｊ１÷１　Ｊ÷１ ＋４・Δ　・　、−１・Δ　１＋１Ｊ ＋０・Ａ　・　　・　　１・△　ｉ　　ｊ−１１−Ｉ　
　Ｊ−１− 」−〇・△　。１Ｊ−１ とする。このような処理による出力画像は、第１６図（
Ｃ）に示すようになる。そして、この処理により、輪郭
成分を抽出することができる。

この他、例えば特開昭６２−１３００９１号公報や特開
昭６ｉ２６６０２８号公報に示されるように、内視鏡画
像における画像処理としてはカラー映像信号を、ＣＩＥ
規格の色度変換座標系に変換し、色彩強調処理等を行う
ｂのがある。

ところで、このような従来の画像処理は、視覚的な効果
に着目したものであり、見落とし防止や弁別能向上を目
的としている。このため、最終的診断を行う医師の主観
に依存している部分が多大であり、客観的、数値的な診
断に直接結びつく処理はできない。また、内視鏡画像に
おいて診所上有効な情報を蓄積し、その特性を解析（−
ることも困難である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、客観
的、数値的な診断を可能とし、例えば医学的に車装な情
報を蓄積、解析（−ることが合易な内視鏡画像処理装置
を提供することを目的どしている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の内視鏡画像処理装置は、内視鏡による画像を構
成する少なくとも一つの映像信号に対して、内視鏡の被
観察体の構造パターンに基づき映像信号を複数の小領域
に分割する分割手段と、前記小領域に対し１つまたは複
数の特徴量をｎ　７１づるζ）出手段と、前記特徴量の
１つまたは複数の組合わせに基づいて、映像信号の特定
部分を抽出づる抽出手段とを備えたものである。

［作用１ 本発明では、内視鏡による画像を構成でる少なくとも一
つの映像信号が、分割手段によって、内視鏡の被観察体
の構造パターンに基づいて複数の小領域に分割され、淳
出手段によって、前記小領域に対し１つまたは複数の特
徴量が算出され、抽出手段によって、前記特徴量の１つ
または２つ以上の組合わせに基づいて映像信号の特定部
分が抽出される。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第８図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は画像処理装置の構成を示すブロック図、第２図は内
視鏡装置の全体を示す説明図、第３図は内視鏡装置の構
成を示すブロック図、第４図は（ａ）及び（ｂ）はマト
リックスを示す説明図、第５図は画像処理部の動作を示
すフローチャート、第６図（ａ）ないしくｄ）は胃小区
を示す説明図、第７図（ａ＞及び（ｂ）はラベリング処
理における入力画像及び出力画像を示す説明図、第８図
は溝幅を求める処理を示す説明図である。

第２図に示すように、電子内視鏡１は、生体２０内に挿
入される細長で例えば可撓性の挿入部２を有し、この挿
入部２の後端に大径の操作部３が連設されている。前記
操作部３の後端部からは側方に可撓性のユニバーサルコ
ード４が延設され、このユニバーサルコード４の先端部
にコネクタ５が設けられている。前記電子内視鏡１は、
前記コネクタ５を介して、光源装置及び信号処理回路が
内蔵された観察装置６に接続されるようになっている。

さらに、前記観察装置６には、観察用のモニタ７や図示
しない各種の信号処理装置等が接続されるようになって
いる。また、前記コネクタ５には、吸引チューブ２１が
接続され、この吸引チューブ２１は、吸引器２２に接続
されるようになっている。

前記挿入部２の先端側には、硬性の先端部９及びこの先
端部９に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲部１０が順次
設けられている。また、前記操作部３には、湾曲操作ノ
ブ１１が設けられ、この湾曲操作ノブ１１を回動操作す
ることにより、前記湾曲部１０を上下／左右方向に湾曲
できるようになっている。また、前記操作部３には、前
記挿入部２内に設けられた処置具チャンネルに連通ずる
挿入口１２が設けられている。また、前記挿入部２内に
は、吸引チャンネルが設けられ、この吸引チャンネルは
、前記吸引チューブ２１に接続されるようになっている
。

第３図に示すように、前記先端部９には、配光レンズ２
１と、結像光学系２２とが配設されている。前記配光レ
ンズ２１の後端側には、ファイババンドルからなるライ
トガイド２３が連設され、このライトガイド２３は、前
記挿入部２．操作部３、ユニバーサルコード４内を挿通
され、前記コネクタ５に接続されている。そして、この
コネクタ５を前記観察装置６に接続することにより、こ
の観察装置６内の光源装置から出射される照明光が、前
記ライトガイド２３の入射端に入射されるようになって
いる。この光源装置は、ランプ３１と、このランプ３１
の照明光路中に配設され、モーフ３２によって回転され
る回転フィルタ３３とを備えている。前記回転フィルタ
３３には、それぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
各波長領域の光を透過するフィルタ３３Ｒ，３３Ｇ、３
３Ｂが、周方向に沿って配列されている。そして、前記
ランプ３１から出射された光は、前記回転フィルタ３３
によって、Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長領域に時系列的に分離さ
れて前記ライトガイド２３の入射端に入射されるように
なっている。この照明光は、前記ライトガイド２３によ
って先端部９に尋かれて先端面から出射され、配光レン
ズ２１を通って、被写体に照射されるようになっている
。

一方、前記結像光学系２２の結像位置には、固体撮像索
子、例えばＣＣＤ４１が配設されている。

そして、前記面順次照明光によって照明された被写体像
が、前記結像光学系２２によって結像され、前記ＣＣＤ
４１より電気信号に変換される。このＣＣＤ４１からの
画像信号は、所定の範囲の電気信号に増幅するためのア
ンプ４２に入力されるようになっている。このアンプ４
２の出力電気信号は、γ補正回路４３でγ補正された後
、Ａ／Ｄコンバーク４４でデジタル信号に変換されて、
１人力３出力の切換スイッチ４５に入力され、時系列的
に送られてくるＲＧＢ信号は、この切換スイッヂ４５に
よって、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色信号に分離されて、それぞれ、
Ｒ，Ｇ、Ｂに対応する各メモリ４６Ｒ，４６Ｇ、４６Ｂ
に記憶されるようになっている。各メモリから読み出さ
れた画像信号は、それぞれ、Ｄ／Ａ変換２５４７Ｒ，４
７Ｇ、４７Ｂでアナログ信号に変換され、Ｒ，Ｇ、８８
４９号出力端４９Ｒ，４９Ｇ、４９Ｂから出力されるよ
うになっている。また、前記Ｒ，Ｇ、Ｂ信号と共に、同
期信号発生回路５２からの同期信号Ｓ￥ＮＣが、同期信
号出力端４９８から出力されるようになっている。そし
て、前記Ｒ，Ｇ、Ｂ信号及びＦ」］明信号が、ｔニタ７
や各種の画像処理装置等に入力されるようになっている
。

また、画像信号の行き先と画像信号転送時の転送タイミ
ングを制御する制御信号発生部５１が設けられ、この制
御信号発生部５１は、前記切りＵえスイッチ４５．Ｒ，
Ｇ、Ｂ各メモリ４６Ｒ，４６Ｇ、４６Ｂ、同期信号発生
回路５２．モータ３２に、制御信号を送出している。

次に、第１図を参照して、本実施例の画像処理装置につ
いて説明する、。

第３図におけるＲ、Ｇ、Ｂ各信号出力端４９Ｒ２４９Ｇ
、４９Ｂから出力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号のうらの少＜１
くどち一つのような、内視鏡画像を構成する少なくとも
−・つのアナログ映像信号は、△／Ｄコンバータ１０１
でデジタル信号に変換され、メインメ七り１０２に記憶
されるようになっている。前記メインメ上り１０２には
、特定領域の画素を；売み出づ−ため、読み出しアドレ
スカウンタ１０３に制御された？［−リックス用カウン
タ１０４が接続され−Ｃおり、更に、前記７１−リック
ス用カウンタ１０４は、演りン用のマトリックス係数を
記憶しておく係数用ＲＯＭ　（Ｉ）１０５と、係数用Ｒ
ＯＭ（ＴＩ）１０６にも接続されている。前記メインメ
七り１０２から読み出した特定領域の画素は、分割手段
を構成１Ｊる累積乗Ｑ器１０７でｉｓ’ｉ　障されるよ
うになっている。この累積型０器１０７には、分割手段
を構成づる係数用ＲＯＭ（Ｉ）１０５と係数用ＲＯＭ　
＜ＩＩ　）　１０６が接続されており、演峰に必要イｆ
係数が読み出されるようになっている。前記累積乗Ｃネ
器１０７からの映像データは、データセレクタ１０８に
転送されるようになっている。

また、映像データの周辺部を検出するため、読み出しア
ドレス力・クンタ１０３に制御された周辺部検出回路１
０９が設けられ、この周辺部検出回路１０９は、周辺部
データ用ＲＯＭｌｌ０とデータセレクタ１０８に接続さ
れている。

前記データセレクタ１０１１らの映像データ（ま、マト
リックス演算の種類により切り替えを行う切り替えスイ
ッチ１１１を経由し、サブメモリ（１）１１２または）
ノブメモリ（ＩＩ）１１３に記憶されるようになってい
る。前記サブメモリ（Ｉ）１１２とサブメモリ（ＩＩ）
１１３に記憶され映像データは、分割手段を構成し、差
分を行う減１プ器１１４を経由して画像処理部１１５に
転送ざ４するようになっている。また、映像データの行
き先と転送時の転送タイミングを制御する制御信号発生
部′１１６が設けられ、この制御信号発生部１１６は、
読み出しアドレスカウンタ１０３．７トリツクス用カウ
ンタ１０４、切り閂えスイッチ１１１１画像処ｌ′ｌｌ
ｊ部１１５に接続されている。

前記画ｍ！１１１埋部１１５は、作業用メモリ１１７゜
：’ｃ’１障処即装置（ＣＰＵ）１１８．補助記憶装置
１１９及び外部出力装置１２０から構成されている。

そして、前記減算器１１４からの映像ｆ−タは、作業用
メモリ１１７に記憶され、この作業用メモリ１１７内の
映像ｆ−夕は、補助記憶装置１１９」−のプログラムに
従い、演算処理装置１１８で９ハ即されるようになって
いる。また、前記演ζ１ダｌ理装置１１８からの映像デ
ータは、外部出力装置１２０を介して、出力されるよう
になっている。

前記画像処理部１１５からの映像データは、［〕／Δ凹
ンバータ１２１とγ補正部１２３を経由し、出力される
ようになっている。

尚、第１図に４３いて、実線（ま映像信８の流れ、−点
鎖線は制御信号、その他の流れを示している。

次に、第４図ないし第８図を参照して、本実施例の作用
について説明する。

画像処理用の映像信号は、△／Ｄコンパ〜り１ｏｌによ
りアナログ信号からデジタル信号に変換され、メインメ
モリ１０２に記憶される。メインメモリ１０２上の映像
データは、読み出しアドレスカウンタ１０３により注目
画素のアドレスが指定されると、マトリックス用カウン
タ１０４により、第４図（ａ＞、（ｂ）に示すように、
注目画素を中心とした９×９または５×５四方の画素の
アドレスを順次指定され、特定領域の画素が読み出され
る。尚、第４図（ａ）、（ｂ）において中央の破線で囲
った画素が注目画素である。前記マトリックスのサイズ
の切り替えは、制御信号発生部１１６の制御により行わ
れる。読み出された画像データは、累積乗算器１０７に
入力され、係数用ＲＯＭ　（Ｉ）１０５または係数用Ｒ
ＯＭ（Ｉｆ）１０６上の係数により、各々対応づる画素
位置ごとに型締されると共に累積加算が行われ、その値
をデータセレクタ１０８に出力する。曲屈累積乗算器１
０７に入力される係数は、制御信号発生部１１６の制御
により係数用ＲＯＭ　（Ｉ＞１０５または係数用ＲＯＭ
（Ｕ）が選択される。

一方、注目画素が画像の周辺部にある場合は、注目画素
の周囲の画素データが欠落しているため、正しい演算が
行われない。このため、読み出しアドレスカウンタ１０
３のアドレス値により周辺部を周辺部検出回路１０９に
て検出し、周辺部用のデータを周辺部データ用ＲＯＭｌ
ｌ０から読み出し、データセレクタ１０８に入力する。

ここで、データセレクタ１０８は、注目画素に対し正し
い演障処理が行われた場合は、累積乗算器１０７のらの
出力を選択し、周辺部で正しい演算が行われない場合に
は周辺部データ用ＲＯＭ１１０からのデータを選択し、
切り替えスイッチ１１１に出ノｊする。

前記切り替えスイッチ１１１は、制御信号発生部１１６
の制御により、マトリックス演算が９×９の場合はサブ
メモリ（Ｉ）１１２へ、マトリックス演咋が５×５の場
合はサブメモリ（Ｉ［）１１２へと映像データを切り替
える。サブメモリ（Ｉ）１１２とサブメモリ（Ｉ）１１
３に記憶された映像データは、各メモリに記憶された画
像間における差分を行うため、減算器１１４へ転送され
、演痺処理される。この演痺により、生体組織の構造パ
ターンに基づき小領域に分割された映像データが得られ
る。その後、映像データは画像処理部１１５に転送され
る。

両像処理部１１５では、第５図に示すように、各種の特
徴量が算出される。ここでは、−例として、胃粘膜を対
象とした処理例を説明する。胃粘膜においては、肉眼的
な最小構造が胃小区と呼ばれる閉鎖小領域であることが
医学的に明らかとなっている。この胃小区構造は、第６
図（ａ）ないしくｄ）に分類されるが、慢性胃炎等の病
変と密接な関連があり、（ａ）から（ｄ）に向け、胃炎
性変化が増強されることが判明している。このため、胃
小区の形態の大小、不整度、胃小区間の溝幅等の特１９
３Ｉｍを求めることにより、診断時の有効な情報とする
ことかできる。

第５図に従い、特徴量算出に関して説明する。

まず、ステップＳ１で、画像が入力される。すなわち、
減算器１１４からの映像データは、画像処理部１１５内
の作業用メモリ１１７に記録される。作業用メモリ１１
７内の映像データは、補助記憶装置１１９上のプログラ
ムに従い、演算処理装置（ＣＰｔＪ）１１８で、次のよ
うに処理される。

まず、ステップＳ２で二値化される。すなわち、画像の
座標をｘ、ｙ、画像の濃度値をＩ’　（ｘ、ｙ）とする
と、与えられたしさい値（Ｔｈ　：　Ｔ　ｉ＋　ｒ　ｅ
ｓｈｏｌｄ）に対して、 ｆ　（ｘ、Ｖ）＝１　：ｆ　（Ｘ、ｙ＞＜Ｔｈｒ　（Ｘ
、Ｖ）＝Ｏ：その他 とする。

次に、ステップＳ２で得られた二値画像に対して、ステ
ップＳ３でラベリングを行う。すなわち、第７図（ａ＞
、（ｂ）に示すように、同一の連結成分に属する全ての
画素に同じラベル（番号）を割当て、異なった連結成分
には異なったラベルを割当てる。このラベリングは、次
の手順で行う。

１、画像をラスク走査し、ラベル付けされていない１一
画素（二値化によって１となった画素、Ｏｎの画素とも
呼ぶ。これに対し、二値化によってＯとなった画素をｏ
ｆｆの画素とも貯ぶ。）を見つける。

２、未使用のラベルを割当てる。

３、この画素の４近傍にある１一画素にも同一のラベル
を付ける。

４、更に、これらの近傍にある１一画素にも同一のラベ
ルを付ける。

５、伝播すべき１一画素がなくなるまで繰り返した後、
手順１に戻る。

６、全画素を走査し終わったら終了する。

前記ステップＳ３のラベリングの復に、面積。

溝幅９周間長９円形匪の各特＠量を求める。

面積を求める手順は次の通りぐある。′ｒｊなわち、ス
テップＳ４でラベル毎の画素数をカウントし、総数を求
めることにより、ステップＳ５により、対応する胃小区
の面積（画素ｒｉ１．）が求まる。

溝幅を求める手順は次の通りである。

１、重心算出くステップ８６） ラベリングされた各胃小区の重心を求める。いま、画像
の座標をＸ、ｙで、画像のＳ度値をｆ（Ｘ、Ｖ）で表わ
す。重心位置（ｇｘ　、　にＪｙ　）は、Ｏｘ−ΣΣｘ
ｆ　（ｘ、ｙ）／ΣΣｆ’　（ｘ、ｙ）Ｑｙ−ΣΣＶｆ
　（ｘ、ｙ）／ΣΣｆ（ｘ・ｙ）で定義される。

２．８方向走査（ステップＳ７） 第８図に承りように、重心位置から４５°間隔で８７３
向の走査を行い、各方向に対応づる溝の幅を求める。溝
の幅は、走査中に画素がｏｆｆ（＝０）になった時にカ
ウントを開始し、画素が０ｎ（−１）になった時にカラ
ン１〜を終了することで求めている。尚、上記の条件を
満たさない（画素がｏｆ！’にならない、ｏｆ”ｆにな
った後Ｏｎにならない等）で画像の端に達した場合、そ
の方向の溝の幅はＯとし、後のデータ処理には使用しな
い。

３、平均値算出（ステップ５８） ０出した８つの溝幅の加峰平均を求めて、その胃小区の
溝幅とする。ただし、値が０のデータは使用しない。

周囲長を求める手順は次の通りである。

１、開始によｎ出（ステップＳ９） 画像を水平方向に走査し、見つかる各領域の最初の点を
開始点とする。

２、周囲点走査（ステップ＄１０） 前記開始点ｈ１１ろも回りに領域の境界線を追跡し、各
境界点に対応づる画素をカラン１へづる。

円形度を求める手順は次の通りである。

１、面積・周囲長算出（ステップ５１１）面積及び周囲
長を算出づるが、先に算出したデータをそのまま流用し
ている。

２、円形度０出（ステップ５１２） 与えられた面積を△、周囲長をＰど１−ると、円形度は
Ｐ２　／　（４πΔ）となる。

上記４つの特徴量に基づぎ、第６図（ａ）ないしくｄ）
の分類が可能どなる。また、必要とされる領域の選択を
行うこともできる。これは、ステフッ８１３０条Ｉｆｌ
入力段階で、例えば、面積（○ｄＯｔ〜○○ｄｏｔ）ａ
ｎｄ 溝幅　く○ｄｏｔ−００ｄｏｔ） 面積（○ｄｏｔ　〜０Ｏｄｏｔ）ｏｒ 周囲長（○ｄｏｔ−００ｄｏｔ） 円形磨く○〜○○）ｏｒ ［面Ｗ４（Ｏｄｏｔ〜○○ｄｏｔ）ａｎｄ溝幅（○ｄｏ
ｔ〜○○ｄｏｔ）］ 等の条件を入力することで、ステップＳ１４で、この条
件を満足する小領域、すなわち胃小区を選択、抽出する
。

また、ステップＳ１５で、抽出後の映像データは、Ｄ／
Δ〕ンバータ１２１ににリアナログ映像信号に変換され
、γ補正部１２３を経由し、出力される。これにより、
胃小区構造の乱れた部分、すなわち異常部分のみを分離
することが可能と４する。

また、これらの特徴量は、数（１ｎデータとして、補助
記４ｆ１装置１１９に記憶さ１！、他のデータと比較検
問ツることも可能である。また、多数のデータを収集し
統計的処理を行うことら可能であるし、ステップＳ１６
で、外部出力装置１２０からハード：〕ビー等として出
力することも可能である。

このように、本実施例によれば、特徴量という数値デー
タに基づいた客観的、数値的な診断が可能となり、医学
的に重要な情報を蓄積、解析することが容易となる。ま
た、特徴骨を組合わせて映像信号の特定部分を抽出づる
ことにより、異常部。

正常部の識別や、異常部間における差異を明確にするこ
とも可能となる。

尚、本実施例では、面積９周囲長、満幅等の特′ｆｉｆ
ｉｔを画素単位で求めていたが、大きざの既知である物
体を生体内に挿入し、これを基準として実際の大きさを
求めることし可能である。

尚、処理用のマトリックスは、第６図に示される内容に
限定されるものではなく、異なるサイズのマトリックス
を係数用ＲＯＭに記憶させると共に、マトリックス用カ
ウンタを複数種設けることにより、各種の同様な処理が
可能となる。また、病変の種類に応じて、最適となるマ
トリックスを選択可能にしても良い。

また、このような演算処理は、画像全体に対し行う必要
はなく、必要とされる領域のみに行うようにしても良い
。

第９図ないし第１３図は本発明の第２実施例に係り、第
９図は画像処理装置の構成を示すブロック図、第１０図
（ａ＞ないしくｅ）は光学的フーリエ変換を示す説明図
、第１１図（ａ）ないしくＣ）は血管走行状態を示す説
明図、第１２図は画像処理部の動作を示すフローチャー
ト、第１３図（ａ）ないしくｄ）は分岐点に関する説明
図である。

第９図に従って、本実施例の構成を説明する。

尚、第１実施例と同一のものには、同一の符号を付して
いる。入力されたアナログ映像信号は、Ａ／Ｄコンバー
タ１０１を経由してメインメモリ１０２に記憶されるよ
うになっている。前記メインメモリ１０２上の映像デー
タは、分割手段を構成する直交変換器２０１に送られ、
空間周波数領域に変換された後、分υｊ手段を構成する
乗算器２０２へ転送されるようになっている。この乗算
器２０２では、直交変換器２０１からの映像データと係
数用ＲＯＭ２０３からのフィルタ係数が乗算され、分割
手段を構成する第２の直交変換器２０４に送られるよう
になっている。前記直交変換器２０４において、映像デ
ータは空間領域へ変換され、その後画像処理部１１５に
転送されるようになっている。また、映像データの行き
先と転送時の転送タイミングを制御Ｊ°るｔｌ制御信号
発生部１１６が設けられ、前記直交変換器２０１．係数
用ＲＯＭ２０３、直交変換器２０４１画像処理部１１５
に接続されている。

前記画像処理部１１５は、第１実施例と同様に、作業用
メモリ１１７．演ｎ処理装置（ＣＰＵ）１１８、補助記
憶装置１１９及び外部出力装置１２０から構成されＣい
る。そして、前記直交変換器２０４からの映像データは
、作業用メモリ１１７に記憶され、この作業用メモリ１
１７内の映像データは、補助記憶装置１１９上のプログ
ラムに従い、演算処理装置１１８で処理されるようにな
っている。また、前記演算処理装置１１８からの映像デ
ータは、外部出力装置１２０を介して、出力されるよう
になっている。

前記画像処理部１１５からの映像データは、Ｄ／Ａコン
バータ１２１とγ補正部１２３を経由し、出力されるよ
うになっている。

尚、第９図において、実線は映像信号の流れ、−点鎖線
は制御信号、その他の流れを示している。

次に、第１０図ないし第１３図を参照して、本実施例の
作用について説明する。

画像処理用の映像信号は、△／Ｄコンバータ１０１によ
りアナログ信号からデジタル信号に変換され、メインメ
モリ１０２に記憶される。メインメモリ１０２上の映像
データは、直交変換器２０１に送られ、例えばフーリエ
変換、離散的ＣＯ８変換等の直交変換により空間周波数
領域に変換される。

以後は、光学的フーリエ変換を例に説明する。

光学的フーリエ変換を行うと、第１０図（ａ）に示すよ
うな入ノｊ画像は、第１０図（ｂ）に示すように周波数
成分に分解される。この場合、周波数成分の配置は、第
１０図（ｂ）に示すように、中央部に直流分、その周辺
に低周波数成分、画面辺縁部に高周波成分が展開する。

このような空間周波数領域に変換された映像データは、
乗譚器２０２において係数ＲＯＭ２０３からのフィルタ
係数が乗算される。この係数用ＲＯＭ２０３のフィルタ
係数は、第１０図（Ｃ）に示されるように環状のもので
あり、第１０図（ｄ）のフィルタ乗Ｑ後の画像に示すよ
うに、中央部の低周波数成分と辺縁部の高周波成分を除
去し、中城体の周波数成分のみを通過するようになって
いる。その後、映像データは、第２の直交変換器２０４
に送られ、逆フーリー［変換により、第１０図（ｅ）に
示づように、通常の空間領域に戻される。このようにし
て、生体組織の構造パターンに基づき小領域に分割され
た映像データが１ｑられる。その後、映像デ〜りは、画
像処理部１１５に転送される。

前記画像処理部１１５では、第１実施例と同様に、各種
の特徴量が求められる。ここＣは、−例どして大腸粘膜
を対象とした処理例を説明する。

大腸粘膜においては、その血管の走行状態が潰瘍性大腸
炎等の病変と密接に関連している。例えば、大腸粘膜に
おりる血管の走行状態は、第１１図（ａ）ないしくＣ）
に分類されるが、（ａ）から（Ｃ）に向け、血管の走行
状態が鮮明トニなるにつれ、正常粘膜に近づくことにな
る。このため、血管走行状態の右無２分布状態等の特徴
量を求めることにより、診断時の有効な情報とすること
ができる。

次に、第１２図に従い、特徴吊専出に関して説明りる。

第１実施例と同様に、ステップ３２１で画像が入力され
、ステップ８２２で二値化される。

次に、ステップＳ２３で、細線化される。この箭、線化
は、次の手順で行う。

１、画像中の境界員に対し、ｈ＋去可能かつ端点てない
画素を全て消去ＦＪる。

２、手順１の処理を画像全体の画素に施′？Ｊ１回の操
作とし、これを、消去される画素がなくなるまで反復す
る。

次に、第１実施例と同様にラベリング（ステップ５２４
）を行う。

前記ステップ８２４のラベリングの後に、面積。

分岐魚、端点９分岐率の各特徴Ｍを求める。

面積を求める手順は、第１実副例と同様に、ステップＳ
２５でラベルｆυの画素数をカラン１−シ、総数を求め
ることにより、ステップ８２６により、対応する小領域
の面積（画素数）が求まる。

分岐点を求める手順は次の通りである。

１、隣接画素数（ステップ５２７） 第１３図（ａ　）に示Ｊように、注目点に関し、それと
隣接ｌノている８方向の画素（図において１−８の符弓
を付した画素）を８近傍という。隣接画素数は、８近傍
中で画素がｏｎ（＝１）である画素の総数であり、これ
を求める。

２、分岐点算出（ステップ５２８） 分岐点は、第１３図（ｂ）または（Ｃ）に示り−ように
、隣接画素が３または４の画素であり、この分岐点数を
算出する。

端点を求める手順は次の通りである。

１、隣接画素数（ステップ８２９） 前記ステップＳ２７と同様である。

２、端点算出（ステップ５３０） 端点は、第１３図（ｄ）に示すように、隣接画素数が１
の画素であり、この端点数を求める。

分岐率を求める手順は次の通りである。

１、分岐点・端点算出（ステップ５３１）上ＨＯＥの分
岐点を求める手順、端点を求める手順によって、分岐点
・端点を算出する。

２、分岐′４Ａ停出（スーｊツブ５３２）分岐率は、１
つの小領域（この場合、血管により閉塞され）、二区域
）における分岐点数を、その面積で割った！ｉｎであり
、この分岐率を求める。

上記の特徴量にＪ：す、第１１図に丞り（ａ）−（Ｃ）
の分類が可能どなる。すなわｂ、（ａ）のように血管走
行が不明朗４蒙場合、１つの小領域の面積は大きくなり
、＜Ｃ）のように血管走行が明朗／ｉ場合、１つの小領
域の面積は小さくなる。、１だ、（Ｃ）のように血管走
行が明朗な場合、分岐点・端点の数も増加１−る。

また、第１実施例と同様に、ステップＳ３３の条ｆ１人
力及びステップＳ３４の小領域選択により、ある条件を
満た１部分のみを選択覆ることも可能であり、これらの
データを保存しでおくことち゛（・きる。

尚、第１実施例と同様に、ステップ８３５で、抽出後の
映像データは、Ｄ／Ａコンバータ１２１によりアナログ
映像信号に変換され、γ補正部１２３を経由し、出力さ
れる。また、これらの特徴量は、数値データとして、ス
テップ８１６で、外部出力装置１２０から出力される。

その他の構成１作用及び効果は、第１実施例と同様であ
る。

尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、例えば、実
施例では、入力信号として一つの信号を処理する構成と
なっているが、このような回路を３つ設けて、Ｒ，Ｇ、
Ｂ信号の各々を処理してカラー表示しても良い。また、
Ｒ，Ｇ、Ｂ信号のみでなく、シアン、マゼンタ、イエロ
ー等の補色信号に対しても適用可能であるし、彩度１色
相、明庶やＣＩＥ規格等の色度座標系に変換された信号
に対しても適用可能である、また、ＮＴＳＣ規格等のコ
ンポジット信号を輝度成分と色成分とに分離した信号に
対しても用いることが可能である。

また、実施例では、ＲＧＢ信号を用いた面順次式電子内
視鏡に関して述べたが、コンポジットビデオ信号をデコ
ードする単板式電子内視鏡についても同様に適応するこ
とができる。

更に、内視鏡としては、先端部に撮像素子を有するタイ
プでも、光学ファイバによるイメージガイドを経由して
、被観察物の外部に像を導いてからＪＩｉｕ　＠　Ｍ子
で受けるタイプのどちらでも良い。

また、小領域に対し算出する特徴間、特定部分を抽出す
るための特徴量は、それぞれ、１つであっても良い。

また、本発明は、医療用に限らず、工業用にも適用可能
である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、内視鏡の被観察体
の＋Ｐ１造パターンに基づいた小領域に対し１つまたは
複数の特徴量が算出され、この特徴間の１つまたは２つ
以上の組合わせに基づいて映像信号の特定部分が抽出さ
れるので、特徴量という数値データに基づいた客観的、
数値的な診断が可能となり、例えば医学的に重要な情報
を蓄積、解析することが容易となるという効果がある。

また、特徴量を組合わせて映像信号の特定部分を抽出す
ることにより、異常部、正常部の識別や、異常部間にお
りる差異を明確にすることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は画像処理装置の構成を示すブロック図、第２図は内
視鏡装置の全体を示す説明図、第３図は内視鏡装置の構
成を示すブロック図、第４図は（ａ）及び（ｂ）はマト
リックスを示す説明図、第５図は画像処理部の動作を示
づフローチャート、第６図（ａ）ないしくｄ）は胃小区
を示す一説明図、第７図（ａ）及び（ｂ）はラベリング
処理における入力画像及び出力画像を示ザ説明図、第８
図は溝幅を求める処理を示す説明図、第９図ないし第１
３図は本発明の第２実施例に係り、第９図は画像処理装
置の構成を示すブロック図、第１０図（ａ＞ないしくｅ
）は光学的フーリエ変換を示す説明図、第１１図（ａ）
ないしくＣ）は血管走行状態を示Ｊ説明図、第１２図は
画像処理部の動作を示ずフローチャート、第１３図（ａ
）ないしくｄ）は分岐点に関する説明図、第１４図は従
来の内視鏡装置の構成を示すブロック図、第１５図は輪
郭強調回路のブロック図、第１６図（ａ）ないしくＣ）
はラプラシアンに関する説明図である。 １・・・電子内視鏡　　　　６・・・観察装置１０７・
・・累積乗偉器 １０５．１０６・・・係数用ＲＯＭ １１２．１１３・・・サブメモリ １１４・・・減算器　　　　１１５・・・画像処理部１
１７・・・作業用メモリ　１１８・・・演粋処理装置１
１９・・・補助記１装置　１２０・・・外部出力装置−
〇 ｏ　。 ○ 区 区 ＋　Ｏ −″　ペ Ｃ噂−ソ ＯＯ→ ○ ○ （ｅ） （ａ） 第１０図 （ｂ） （Ｃ） 第 図 （ｂ） （Ｃ） 第１３図 （ａ） ■■■ ■Ｏ■ ■Ｏ■ （ｂ） Ｏ・○ ・○・ ○・　・ −Ｏ ・○・ ○・○ 隣モ画未奴−３ 隣キ画素数〜４ （ｄ） ・Ｏ・ ・Ｏ・ 脣接画票仮−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内視鏡による画像を構成する少なくとも一つの映像信号
   に対して、内視鏡の被観察体の構造パターンに基づき映
   像信号を複数の小領域に分割する分割手段と、前記小領
   域に対し１つまたは複数の特徴量を算出する算出手段と
   、前記特徴量の１つまたは複数の組合わせに基づいて、
   映像信号の特定部分を抽出する抽出手段とを備えたこと
   を特徴とする内視鏡画像処理装置。