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JP7610342B2 - Endoscope System - Google Patents
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Description

本発明は、内視鏡システムに関する。 The present invention relates to an endoscope system.

医療分野において、生体内の観察対象を撮影する内視鏡システムが広く利用されている。内視鏡システムは、生体内に挿入され、観察対象を撮影して画像信号を出力する内視鏡と、画像信号に基づき、観察対象の観察画像を生成しこれをモニタに出力する内視鏡用プロセッサ装置(以下、プロセッサ装置という)とを備える。 In the medical field, endoscope systems that capture images of objects inside a living body are widely used. An endoscope system includes an endoscope that is inserted into a living body, captures images of the object, and outputs image signals, and an endoscope processor (hereinafter referred to as the processor) that generates an observation image of the object based on the image signal and outputs the image to a monitor.

観察画像を利用した診断においては、疾患の重症度または疾患の進行度(ステージまたは病期等)の判定が行われることがある。疾患の重症度は、疾患の程度を示す指標であり、また、疾患の進行度は、疾患の進行を示す指標である。これらの指標は、疾患毎または観点毎等により基準が設定されている。 In diagnosis using observation images, the severity or progression of a disease (stage or disease phase, etc.) may be determined. The severity of a disease is an index showing the extent of the disease, and the progression of a disease is an index showing the progression of the disease. Standards for these indices are set for each disease or perspective, etc.

観察画像を利用した診断に関連する疾患の重症度としては、例えば、潰瘍性大腸炎における内視鏡指標の一つである、メイヨースコア(Mayo Score)が挙げられる。メイヨースコアでは、内視鏡を用いた大腸における患部の所見により、疾患の特徴の有無及び程度等から、グレード0及び1の軽症、グレード2の中等症またはグレード3の重症のいずれかに判定する。また、観察画像を利用した診断に関連する疾患の進行度としては、例えば、胃がんにおけるステージが挙げられる。胃がんにおけるステージは、病変の観察及び生検等により、腫瘍の深さ及び転移の状態を総合的に判定し、ステージIからIVまでに分類する。疾患の重症度または進行度は、治療方針の決定等において重要な判断材料となる。特に、重症度に応じた内科的治療が中心となる潰瘍性大腸炎等は、発症早期の的確な診断が重要であるため、内視鏡検査により重症度を高い精度で決定することが有益である。 As an example of the severity of a disease related to diagnosis using an observation image, there is the Mayo Score, which is one of the endoscopic indices for ulcerative colitis. In the Mayo Score, the disease is judged as mild (grade 0 or 1), moderate (grade 2), or severe (grade 3) based on the presence or absence and the degree of disease characteristics, etc., based on the findings of the affected area in the large intestine using an endoscope. In addition, as an example of the progression of a disease related to diagnosis using an observation image, there is the stage of gastric cancer. The stage of gastric cancer is classified into stages I to IV by comprehensively determining the depth of the tumor and the state of metastasis through observation of the lesion and biopsy, etc. The severity or progression of a disease is an important factor in determining a treatment plan, etc. In particular, for ulcerative colitis, etc., where medical treatment according to the severity is the main focus, accurate diagnosis at the early stage of onset is important, so it is beneficial to determine the severity with high accuracy by endoscopic examination.

内視鏡システムには、生体内の観察部位に白色の通常光を照射して、生体組織の表面の全体的な性状を観察する通常モードと、観察部位に特殊光を照射して観察を行う特殊モードを備えるものがある。特殊モードでは、特殊光として、例えば波長が制限された挟帯域の光を患部に照射することにより、白色の通常光では見えなかった、独特な血管形状または粘膜凹凸形状等の疾患特徴を捉えることが可能である。 Some endoscope systems have a normal mode in which an observation site inside a living body is irradiated with normal white light to observe the overall characteristics of the surface of biological tissue, and a special mode in which special light is irradiated onto the observation site. In the special mode, special light, for example light with a narrow band of limited wavelengths, is irradiated onto the affected area, making it possible to capture disease characteristics such as unique blood vessel shapes or mucosal irregularities that cannot be seen with normal white light.

したがって、場合にもよるが、この特殊モードにより、疾患の重症度または進行度の判定の元となる患部の状態または疾患の特徴を詳細に観察することができる。そのため、特殊モードにより、通常光下で観察する通常モードよりも、精度の高い重症度または進行度の判定結果を提供することが可能である。なお、精度が高いとは、具体的には、患部の実際の重症度または進行度と、内視鏡検査により判定した重症度または進行度とが、一致する割合が高いことを意味する。 Depending on the circumstances, this special mode allows detailed observation of the condition of the affected area or the characteristics of the disease that are the basis for determining the severity or progression of the disease. Therefore, the special mode can provide a more accurate determination of the severity or progression than the normal mode in which observation is performed under normal light. High accuracy specifically means that there is a high rate of agreement between the actual severity or progression of the affected area and the severity or progression determined by endoscopic examination.

特殊モードを用いる例としては、通常モードと特殊モードとを用い、ぼけの少ない蛍光画像を得ることにより、疾患の進行状況の解析を行う画像処理装置が開示されている(特許文献1)。また、特殊モードにおいて、酸素飽和度に関する病状スコアに基づく情報を表示部に表示することにより、より正確かつ詳細な診断を行う内視鏡システムが開示されている(特許文献2)。 As an example of using a special mode, an image processing device is disclosed that uses a normal mode and a special mode to obtain fluorescent images with less blurring, thereby analyzing the progression of a disease (Patent Document 1). Also, an endoscope system is disclosed that, in a special mode, displays information based on a disease condition score related to oxygen saturation on the display unit, thereby enabling more accurate and detailed diagnosis (Patent Document 2).

国際公開第2017/175452号International Publication No. 2017/175452 特開2015-085152号公報JP 2015-085152 A

内視鏡検査においては、通常は自然な色で見ることができる通常モードが用いられ、医師が特に注意して観察したい箇所について、上記のような特殊モードを用いるといった使われ方をする場合が多い。しかしながら、この場合は、医師が意図しない限り特殊モードへの切り替えがなされない。そのため、特殊モードで観察した場合には疾患特徴を捉えることができる観察部位であっても、通常モードでの観察ではその疾患特徴を捉えることができず、通常モードのみで診断を行うことにより重症度または進行度の判定の精度が低い箇所が発生するという問題が発生することがあった。 In endoscopic examinations, the normal mode, which allows images to be viewed in natural colors, is usually used, and the special mode described above is often used for areas where the doctor wants to pay particular attention. However, in this case, the special mode is not switched to unless the doctor intends it to. As a result, even if an observation area is one in which disease characteristics can be captured when observed in special mode, the disease characteristics cannot be captured when observed in normal mode, and a problem occurs in which there are areas where the accuracy of determining the severity or progression is low when a diagnosis is made only in normal mode.

そこで、本発明は、内視鏡検査において疾患の重症度または進行度を高い精度で判定することができる内視鏡システムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an endoscopy system that can determine the severity or progression of a disease with high accuracy during endoscopic examination.

本発明の内視鏡システムは、互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光とを発光する光源部と、第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を取得し、かつ、第2照明光で照明中の観察対象を撮像して第2画像信号を取得する画像信号取得部と、第1画像信号に基づいて第1特徴量を算出し、かつ、第2画像信号に基づいて第2特徴量を算出する特徴量算出部と、第1画像信号に基づいて観察対象の病状を表す第1病状スコアを算出し、かつ、第2画像信号に基づいて観察対象の病状を表す第2病状スコアを算出する病状スコア算出部と、第1特徴量と第2特徴量とを比較する、または、第1病状スコアと第2病状スコアとを比較する病状比較部と、第2特徴量が第1特徴量よりも大きい場合、または、第2病状スコアが第1病状スコアよりも大きい場合に、第2画像信号を用いて高スコア表示画像を生成する表示処理部と、第1画像信号に基づく第1画像をモニタに表示するよう制御している場合であって、高スコア表示画像が生成された場合には、第1画像から切り替えて高スコア表示画像をモニタに表示するよう制御する、または、第1画像と高スコア表示画像との両者をモニタに表示するよう制御する表示制御部と、病状比較部が比較する対象として、第1特徴量と第2特徴量とを用いるか、または、第1病状スコアと第2病状スコアとを用いるかのいずれかを指定する比較対象選択部とを備える。
また、本発明の内視鏡システムは、互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光とを発光する光源部と、第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を取得し、かつ、第2照明光で照明中の観察対象を撮像して第2画像信号を取得する画像信号取得部と、第1画像信号に基づいて第1特徴量を算出し、かつ、第2画像信号に基づいて第2特徴量を算出する特徴量算出部と、第1画像信号に基づいて算出した第1特徴量により観察対象の病状を表す第1病状スコアを算出し、かつ、第2画像信号に基づいて算出した第2特徴量により観察対象の病状を表す第2病状スコアを算出する病状スコア算出部と、第1特徴量と第2特徴量とを比較する、または、第1病状スコアと第2病状スコアとを比較する病状比較部と、第2特徴量が第1特徴量よりも大きい場合、または、第2病状スコアが第1病状スコアよりも大きい場合に、第2画像信号を用いて高スコア表示画像を生成する表示処理部と、第1画像信号に基づく第1画像をモニタに表示し、第2画像信号に基づく第2画像をモニタに非表示にするよう制御している場合であって、高スコア表示画像が生成された場合には、第1画像から切り替えて高スコア表示画像をモニタに表示するよう制御する、または、第1画像と高スコア表示画像との両者をモニタに表示するよう制御する表示制御部と、を備え、高スコア表示画像は、第2画像信号に基づく第2画像であるか、第2画像信号により第1画像信号を処理することにより生成した第1強調画像であるか、又は、第2画像信号により第2画像信号を処理することにより生成した第2強調画像である。
The endoscope system of the present invention includes a light source unit that emits first illumination light and second illumination light having different emission spectra, an image signal acquisition unit that images an object to be observed illuminated with the first illumination light to acquire a first image signal, and an image of the object to be observed illuminated with the second illumination light to acquire a second image signal, a feature calculation unit that calculates a first feature based on the first image signal and calculates a second feature based on the second image signal, a disease condition score calculation unit that calculates a first disease condition score representing a disease condition of the object to be observed based on the first image signal and calculates a second disease condition score representing a disease condition of the object to be observed based on the second image signal, and a disease condition ratio calculation unit that compares the first feature amount with the second feature amount or compares the first disease condition score with the second disease condition score. The display control unit includes a comparison unit, a display processing unit that generates a high score display image using the second image signal when the second feature is greater than the first feature or when the second condition score is greater than the first condition score, a display control unit that controls the display of a first image based on the first image signal on the monitor, and when a high score display image is generated, controls the display of the high score display image on the monitor in place of the first image, or controls the display of both the first image and the high score display image on the monitor, and a comparison target selection unit that specifies whether the first feature and the second feature, or the first condition score and the second condition score, are to be used as targets for comparison by the condition comparison unit.
The endoscope system of the present invention further includes a light source unit that emits first illumination light and second illumination light having different emission spectra, an image signal acquisition unit that images an object being observed illuminated with the first illumination light to acquire a first image signal, and an image of the object being observed illuminated with the second illumination light to acquire a second image signal, a feature calculation unit that calculates a first feature based on the first image signal and a second feature based on the second image signal, a disease condition score calculation unit that calculates a first disease condition score representing a disease condition of the object being observed from the first feature calculated based on the first image signal and a second disease condition score representing a disease condition of the object being observed from the second feature calculated based on the second image signal, a disease condition comparison unit that compares the first feature value with the second feature value or compares the first disease condition score with the second disease condition score, and a disease condition comparison unit that compares the second feature value with the first feature value. the display control unit controls the monitor to display a first image based on the first image signal on the monitor and to hide a second image based on the second image signal on the monitor when the high score display image has been generated , switching from the first image to display the high score display image on the monitor, or controls the monitor to display both the first image and the high score display image, wherein the high score display image is a second image based on the second image signal, a first emphasized image generated by processing the first image signal with the second image signal, or a second emphasized image generated by processing the second image signal with the second image signal .

第1照明光は、白色光であり、第2照明光は、特殊光であることが好ましい。 It is preferable that the first illumination light is white light and the second illumination light is special light.

病状比較部が比較する対象として、第1特徴量と第2特徴量とを用いるか、または、第1病状スコアと第2病状スコアとを用いるかのいずれかを指定する比較対象選択部を備えることが好ましい。 It is preferable that the disease condition comparison unit includes a comparison object selection unit that specifies whether to use the first feature amount and the second feature amount, or the first disease condition score and the second disease condition score, as the object to be compared.

第1病状スコア及び第2病状スコアは、疾患の重症度または疾患の進行度を含むことが好ましい。 The first and second condition scores preferably include a disease severity or disease progression.

第1特徴量及び第2特徴量は、血管、腺管または粘膜に基づく値を含むことが好ましい。 It is preferable that the first feature and the second feature include values based on blood vessels, ducts, or mucosa.

表示制御部は、高スコア表示画像の表示に先立ち、高スコア表示画像の存在に係る通知を行うことが好ましい。 It is preferable that the display control unit notifies the user of the presence of a high score display image prior to displaying the high score display image.

通知は、警告の表示であることが好ましい。 The notification should preferably be a warning display.

音、光または振動を発生する通知部を備え、通知は、通知部による、音、光または振動の発生であることが好ましい。 It is preferable that the device is provided with a notification unit that generates sound, light or vibration, and the notification is generated by the notification unit in the form of sound, light or vibration.

高スコア表示画像の表示の指示を受け付ける指示部を備え、表示制御部は、通知の後、指示部による指示に従って、高スコア表示画像を表示することが好ましい。 It is preferable that the device includes an instruction unit that receives an instruction to display the high score display image, and that the display control unit, after receiving the notification, displays the high score display image in accordance with the instruction from the instruction unit.

表示制御部は、第1画像と高スコア表示画像との両者をモニタに表示するよう制御する場合、第1画像信号に基づく第1画像を、高スコア表示画像よりも大きい表示領域で表示することが好ましい。 When the display control unit controls so that both the first image and the high score display image are displayed on the monitor, it is preferable that the first image based on the first image signal is displayed in a display area larger than the high score display image.

表示制御部は、第1画像と高スコア表示画像との両者をモニタに表示するよう制御する場合、第1画像信号に基づく第1画像を、高スコア表示画像よりも小さい表示領域で表示することが好ましい。 When the display control unit controls so that both the first image and the high score display image are displayed on the monitor, it is preferable that the first image based on the first image signal is displayed in a display area smaller than the high score display image.

表示制御部は、第2画像信号に基づく第2画像をモニタに表示するよう制御している場合であって、高スコア表示画像が生成された場合には、第2信号に基づく第2画像を継続して表示するよう制御することが好ましい。 When the display control unit controls the display of a second image based on the second image signal on the monitor , it is preferable that when a high score display image is generated , the display control unit controls the display of the second image based on the second signal to continue.

本発明の内視鏡システムは、内視鏡検査において疾患の重症度または進行度を精度良く判定することができる。 The endoscope system of the present invention can accurately determine the severity or progression of a disease during endoscopic examination.

内視鏡システムの外観図である。FIG. 1 is an external view of an endoscope system. 内視鏡システムの機能を示すブロック図である。2 is a block diagram showing the functions of the endoscope system. FIG. 通常光の分光スペクトルを示すグラフである。1 is a graph showing the spectrum of normal light. 通常光の分光スペクトルを示すグラフである。1 is a graph showing the spectrum of normal light. 特殊光の分光スペクトルを示すグラフである。1 is a graph showing the spectrum of special light. 画像処理部の機能示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the functions of an image processing unit. 判定モード用処理部の機能を示すブロック図である。4 is a block diagram showing functions of a determination mode processing unit; FIG. 特徴量算出部の機能を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing functions of a feature amount calculation unit. 病状スコア算出部の機能を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the functions of a disease condition score calculation unit. 表示処理部の機能を示すブロック図である。3 is a block diagram showing functions of a display processing unit. FIG. 画像と、特徴量および病状スコアとの関連を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between an image, a feature amount, and a disease condition score. 画像と、特徴量および病状スコアとの関連を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between an image, a feature amount, and a disease condition score. 取得した画像と、表示画像との関連を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between an acquired image and a display image. 取得した画像と、表示画像との関連を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between an acquired image and a display image. 取得した画像と、表示画像との関連を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between an acquired image and a display image. モニタに表示される画像の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an image displayed on a monitor. モニタに表示される画像の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an image displayed on a monitor. モニタに表示される画像の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an image displayed on a monitor. モニタに表示される画像の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an image displayed on a monitor. モニタに表示される画像の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an image displayed on a monitor. 判定モードにおける処理手順の流れを示すフロー図である。FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure in a determination mode.

図1に示すように、内視鏡システム10は、内視鏡12と、光源装置14と、プロセッサ装置16と、モニタ18と、ユーザーインターフェース19とを備える。内視鏡12は、生体内の観察対象に照明光を照射し、照明光で照射された観察対象を撮影して画像信号を出力する。光源装置14は、観察対象に照射する照明光を内視鏡12に供給する。プロセッサ装置16は、画像信号に基づき観察対象の観察画像を生成し、内視鏡システム10のシステム制御及び画像処理等を行う。モニタ18は、プロセッサ装置16から出力された画像を表示する表示部である。ユーザーインターフェース19は、プロセッサ装置16等への設定入力等を行う入力デバイスであり、キーボードKBおよびマウスMS等から構成する。プロセッサ装置16は、モニタ18及びユーザーインターフェース19と電気的に接続する。 As shown in FIG. 1, the endoscope system 10 includes an endoscope 12, a light source device 14, a processor device 16, a monitor 18, and a user interface 19. The endoscope 12 irradiates an observation target inside a living body with illumination light, captures an image of the observation target illuminated with the illumination light, and outputs an image signal. The light source device 14 supplies the endoscope 12 with illumination light to be irradiated onto the observation target. The processor device 16 generates an observation image of the observation target based on the image signal, and performs system control and image processing of the endoscope system 10. The monitor 18 is a display unit that displays the image output from the processor device 16. The user interface 19 is an input device for inputting settings to the processor device 16, etc., and is composed of a keyboard KB, a mouse MS, etc. The processor device 16 is electrically connected to the monitor 18 and the user interface 19.

内視鏡12は、被検体内に挿入する挿入部12aと、挿入部12aの基端部分に設けた操作部12bと、挿入部12aの先端側に設けた湾曲部12cと、先端部12dとを有する。操作部12bのアングルノブ13aを操作することにより、湾曲部12cが湾曲する。湾曲部12cが湾曲することにより、先端部12dが所望の方向に向く。先端部12dには、観察対象に向けて空気や水等を噴射する噴射口(図示しない)を設けている。 The endoscope 12 has an insertion section 12a to be inserted into the subject, an operating section 12b provided at the base end of the insertion section 12a, a bending section 12c provided at the tip side of the insertion section 12a, and a tip section 12d. The bending section 12c is bent by operating the angle knob 13a of the operating section 12b. The bending section 12c is bent so that the tip section 12d faces the desired direction. The tip section 12d is provided with an injection port (not shown) for injecting air, water, etc. toward the object of observation.

また、操作部12bには、アングルノブ13aの他、観察モードの切り替え操作に用いるモード切替部13b、モニタ18に表示する画像の指示を受け付ける指示部である表示指示部13c、その他各種の選択または指示等の操作を行うスコープスイッチ13eおよびズーム操作部13dを設けている。 In addition to the angle knob 13a, the operation unit 12b also includes a mode switching unit 13b used to switch between observation modes, a display instruction unit 13c that is an instruction unit that accepts instructions for the image to be displayed on the monitor 18, a scope switch 13e that performs various other selections or instructions, and a zoom operation unit 13d.

モード切替部13bを押下することにより、内視鏡システム10が有する通常モードと、特殊モードと、判定モードとが、順に切り替わる。観察モードが通常モードである場合、複数色の光を通常モード用の光量比Lcで合波した通常光を発光し、かつ、この通常光で照明中の観察対象を撮像して得られた通常画像をモニタ18に表示する。また、観察モードが特殊モードである場合、複数色の光を特殊モード用の光量比Lsで合波した特殊光を発光し、かつ、この特殊光で照明中の観察対象を撮像して得られた特殊画像をモニタ18に表示する。光量比Lcと光量比Lsとは異なるため、通常光と特殊光とは、互いに発光スペクトルが異なる。なお、モニタ18に表示する画像は、適宜設定可能である。 By pressing the mode switching unit 13b, the endoscope system 10 switches between the normal mode, the special mode, and the judgment mode in sequence. When the observation mode is the normal mode, normal light is emitted by combining multiple colors of light at a light intensity ratio Lc for the normal mode, and a normal image obtained by capturing an image of an observation target illuminated with this normal light is displayed on the monitor 18. When the observation mode is the special mode, special light is emitted by combining multiple colors of light at a light intensity ratio Ls for the special mode, and a special image obtained by capturing an image of an observation target illuminated with this special light is displayed on the monitor 18. Since the light intensity ratio Lc and the light intensity ratio Ls are different, the normal light and the special light have different emission spectra. The image displayed on the monitor 18 can be set as appropriate.

また、観察モードが判定モードである場合、通常光と特殊光を交互に発光する。そして、通常光で照明中の観察対象を撮像した通常画像を得て、かつ、特殊光で照明中の観察対象を撮像した特殊画像を得る。判定モードでは、モニタ18に、最初に通常画像を表示する。また、内視鏡システム10は、通常画像及び特殊画像のそれぞれに基づき算出したそれぞれの特徴量または病状スコアによって、モニタ18に表示する画像を制御する。特徴量とは、画像信号の所定の画像的特徴を比較できるように数値化または分類したものである。病状スコアとは、観察対象の病状を示す指標であり、疾患の重症度または疾患の進行度を含む。 When the observation mode is the judgment mode, normal light and special light are alternately emitted. Then, a normal image is obtained by capturing an image of the observation target illuminated with normal light, and a special image is obtained by capturing an image of the observation target illuminated with special light. In the judgment mode, the normal image is displayed on the monitor 18 first. The endoscope system 10 also controls the image displayed on the monitor 18 based on the respective feature amounts or disease condition scores calculated based on the normal image and the special image. The feature amounts are quantified or classified so that specific image features of the image signal can be compared. The disease condition score is an index indicating the disease condition of the observation target, and includes the severity or progression of the disease.

表示指示部13cを操作することによって、モニタ18に表示する画像を切り替える等の指示を行うことができる。ズーム操作部13dを操作することによって、観察対象を拡大または縮小して撮像することができる。また、挿入部12aから先端部12dにわたって、処置具などを挿通するための鉗子チャンネル(図示しない)を設けている。処置具は、鉗子入口12eから鉗子チャンネル内に挿入する。内視鏡12は、光源装置14と光学的に接続し、かつ、プロセッサ装置16と電気的に接続する。 By operating the display instruction unit 13c, it is possible to give instructions such as switching the image displayed on the monitor 18. By operating the zoom operation unit 13d, it is possible to enlarge or reduce the observation target and capture an image. In addition, a forceps channel (not shown) for inserting treatment tools and the like is provided from the insertion section 12a to the tip section 12d. Treatment tools are inserted into the forceps channel from the forceps inlet 12e. The endoscope 12 is optically connected to the light source device 14 and electrically connected to the processor device 16.

図2に示すように、光源装置14は、観察対象の照明に用いる照明光を発する光源部20と、光源部20を制御する光源制御部22とを備えている。光源部20は、複数色のLED(Light Emitting Diode)の半導体光源である。光源制御部22は、LEDのオン/オフや、LEDの駆動電流や駆動電圧の調整によって、照明光の発光量を制御する。 As shown in FIG. 2, the light source device 14 includes a light source unit 20 that emits illumination light used to illuminate the object of observation, and a light source control unit 22 that controls the light source unit 20. The light source unit 20 is a semiconductor light source of LEDs (Light Emitting Diodes) of multiple colors. The light source control unit 22 controls the amount of illumination light emitted by turning the LEDs on and off and adjusting the drive current and drive voltage of the LEDs.

光源部20は、V-LED(Violet Light Emitting Diode)20a、B-LED(Blue Light Emitting Diode)20b、G-LED(Green Light Emitting Diode)20c、及びR-LED(Red Light Emitting Diode)20dの4色のLEDと、波長カットフィルタ23とを有している。 The light source unit 20 has four color LEDs: a V-LED (Violet Light Emitting Diode) 20a, a B-LED (Blue Light Emitting Diode) 20b, a G-LED (Green Light Emitting Diode) 20c, and an R-LED (Red Light Emitting Diode) 20d, and a wavelength cut filter 23.

図3に示すように、V-LED20aは、波長帯域380nm~420nmの紫色光Vを発する。B-LED20bは、波長帯域420nm~500nmの青色光Bを発する。B-LED23bから出射した青色光Bのうち少なくともピーク波長の450nmよりも長波長側は、波長カットフィルタ23によりカットされる。これにより、波長カットフィルタ23を透過した後の青色光Bxは、420~460nmの波長範囲になる。このように、460nmよりも長波長側の波長域の光をカットしているのは、この460nmよりも長波長側の波長域の光は、観察対象である血管の血管コントラストを低下させる要因であるためである。なお、波長カットフィルタ23は、460nmよりも長波長側の波長域の光をカットする代わりに、460nmよりも長波長側の波長域の光を減光させてもよい。 As shown in FIG. 3, the V-LED 20a emits violet light V in the wavelength band of 380 nm to 420 nm. The B-LED 20b emits blue light B in the wavelength band of 420 nm to 500 nm. At least the wavelength longer than the peak wavelength of 450 nm of the blue light B emitted from the B-LED 23b is cut by the wavelength cut filter 23. As a result, the blue light Bx after passing through the wavelength cut filter 23 has a wavelength range of 420 to 460 nm. The reason why light in the wavelength range longer than 460 nm is cut in this way is because light in this wavelength range longer than 460 nm reduces the vascular contrast of the blood vessels being observed. Note that instead of cutting light in the wavelength range longer than 460 nm, the wavelength cut filter 23 may attenuate light in the wavelength range longer than 460 nm.

G-LED20cは、波長帯域が480nm~600nmに及ぶ緑色光Gを発する。R-LED20dは、波長帯域が600nm~650nmに及び赤色光Rを発する。なお、各LED20a~20dから発せられる光は、それぞれの中心波長とピーク波長とが同じであっても良いし、異なっていても良い。 The G-LED 20c emits green light G with a wavelength band ranging from 480 nm to 600 nm. The R-LED 20d emits red light R with a wavelength band ranging from 600 nm to 650 nm. The light emitted from each of the LEDs 20a to 20d may have the same center wavelength and peak wavelength, or they may be different.

光源制御部22は、各LED20a~20dの点灯や消灯、及び点灯時の発光量等を独立に制御することによって、照明光の発光タイミング、発光期間、光量、及び分光スペクトルの調節を行う。光源制御部22における点灯及び消灯の制御は、観察モードごとに異なっている。なお、基準の明るさはユーザーインターフェース19等によって設定可能である。 The light source control unit 22 independently controls the on/off and light emission amount of each LED 20a-20d, thereby adjusting the timing of light emission, light emission period, light amount, and spectrum of the illumination light. The control of on/off by the light source control unit 22 differs for each observation mode. The reference brightness can be set by the user interface 19, etc.

通常モードの場合、光源制御部22は、V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c、及びR-LED20dを全て点灯させる。その際、図4に示すように、紫色光V、青色光Bx、緑色光G、及び赤色光R間の光量比Lcは、青色光Bxの光強度のピークが、紫色光V、緑色光G、及び赤色光Rのいずれの光強度のピークよりも大きくなるように設定されている。これにより、通常モードでは、光源装置14から、紫色光V、青色光Bx、緑色光G、及び赤色光Rを含む通常モード用の多色光が、通常光として発せられる。通常光は、青色帯域から赤色帯域まで一定以上の強度を有しているため、ほぼ白色の白色光である。なお、白色光は、キセノンランプが発する白色光のように、青色成分、緑色成分、赤色成分の波長帯域をすべて含む広帯域光だけでなく、青色成分、緑色成分、赤色成分の少なくとも3色のそれぞれの波長帯域の光を混合した照明光も含む。 In the normal mode, the light source control unit 22 lights up all of the V-LED 20a, B-LED 20b, G-LED 20c, and R-LED 20d. At that time, as shown in FIG. 4, the light amount ratio Lc between the purple light V, the blue light Bx, the green light G, and the red light R is set so that the peak of the light intensity of the blue light Bx is greater than the peak of the light intensity of any of the purple light V, the green light G, and the red light R. As a result, in the normal mode, the light source device 14 emits multi-color light for the normal mode, including the purple light V, the blue light Bx, the green light G, and the red light R, as normal light. The normal light has a certain level of intensity from the blue band to the red band, so it is a white light that is almost white. Note that the white light includes not only broadband light that includes all of the wavelength bands of the blue component, the green component, and the red component, such as the white light emitted by a xenon lamp, but also illumination light that is a mixture of light of at least three wavelength bands of the blue component, the green component, and the red component.

特殊モードの場合、光源制御部22は、V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c、及びR-LED20dを全て点灯させる。その際、図5に示すように、紫色光V、青色光Bx、緑色光G、及び赤色光R間の光量比Lsは、紫色光Vの光強度のピークが、青色光Bx、緑色光G、及び赤色光Rのいずれの光強度のピークよりも大きくなるように設定されている。これにより、特殊モードでは、光源装置14から、紫色光V、青色光Bx、緑色光G、及び赤色光Rを含む特殊モード用の多色光が、特殊光として発せられる。特殊光は、紫色光Vが占める割合が大きいことから、青みを帯びた光となっている。なお、特殊光は、4色全ての光が含まれていなくてもよく、4色のLED20a~20dのうち少なくとも1色のLEDからの光が含まれていればよい。なお、光強度は、光の光束の単位立体角内の密度であり、光量は、光の放射エネルギーを人間の感覚(視感度)に基づき評価した値である。 In the special mode, the light source control unit 22 turns on all of the V-LED 20a, B-LED 20b, G-LED 20c, and R-LED 20d. At that time, as shown in FIG. 5, the light amount ratio Ls between the purple light V, the blue light Bx, the green light G, and the red light R is set so that the peak of the light intensity of the purple light V is greater than the peak of the light intensity of any of the blue light Bx, the green light G, and the red light R. As a result, in the special mode, the light source device 14 emits multi-color light for the special mode, including the purple light V, the blue light Bx, the green light G, and the red light R, as special light. The special light is bluish light because the proportion of the purple light V is large. Note that the special light does not need to include all four colors of light, and it is sufficient that the special light includes light from at least one of the four LEDs 20a to 20d. Note that light intensity is the density of the light flux within a unit solid angle, and light quantity is a value that evaluates the radiant energy of light based on human sensation (visibility).

判定モードの場合、光源制御部22は、通常光と特殊光が、1フレームごとに交互に発光されるように、V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c、及びR-LED20dを制御する。即ち、光源制御部22は、V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c、及びR-LED20dを全て点灯させ、その際に、紫色光V、青色光Bx、緑色光G、及び赤色光R間の光量比Lcと光量比Lsとを、1フレームごとに交互に切り替える制御を行う。1秒間あたりのフレーム数(静止画像数)は、例えば、60fps(Frame per second)である。したがって、判定モードにおいて、光源制御部22は、通常光と特殊光とが1/60秒毎に切り替わるように制御する。以上のように、光源部20は、互いに発光スペクトルが異なる通常光(白色光(第1照明光))と特殊光(第2照明光)とを発光する。 In the judgment mode, the light source control unit 22 controls the V-LED 20a, B-LED 20b, G-LED 20c, and R-LED 20d so that normal light and special light are alternately emitted every frame. That is, the light source control unit 22 turns on all of the V-LED 20a, B-LED 20b, G-LED 20c, and R-LED 20d, and controls the light amount ratio Lc and light amount ratio Ls between the purple light V, blue light Bx, green light G, and red light R to be alternately switched every frame. The number of frames per second (number of still images) is, for example, 60 fps (Frame per second). Therefore, in the judgment mode, the light source control unit 22 controls so that normal light and special light are alternately switched every 1/60 seconds. As described above, the light source unit 20 emits normal light (white light (first illumination light)) and special light (second illumination light) that have different emission spectra.

図2に示すように、光源部20が発光した照明光は、ライトガイド41に入射する。ライトガイド41は、内視鏡12及びユニバーサルコード(図示しない)内に内蔵されており、照明光を内視鏡12の先端部12dまで伝搬する。ユニバーサルコードは、内視鏡12と光源装置14及びプロセッサ装置16とを接続するコードである。なお、ライトガイド41としては、マルチモードファイバを使用できる。一例として、コア径105μm、クラッド径125μm、外皮となる保護層を含めた径がφ0.3~0.5mmの細径なファイバケーブルを使用できる。 As shown in FIG. 2, the illumination light emitted by the light source unit 20 enters the light guide 41. The light guide 41 is built into the endoscope 12 and the universal cord (not shown), and transmits the illumination light to the tip 12d of the endoscope 12. The universal cord is a cord that connects the endoscope 12 to the light source device 14 and the processor device 16. Note that a multimode fiber can be used as the light guide 41. As an example, a thin-diameter fiber cable with a core diameter of 105 μm, a cladding diameter of 125 μm, and a diameter of φ0.3 to 0.5 mm including the protective layer that serves as the outer shell can be used.

内視鏡12の先端部12dには、照明光学系30aと撮像光学系30bを設けている。照明光学系30aは、照明レンズ45を有しており、この照明レンズ45を介して照明光が観察対象に向けて出射する。撮像光学系30bは、対物レンズ46、ズームレンズ47、及びイメージセンサ48を有している。イメージセンサ48は、対物レンズ46及びズームレンズ47を介して、観察対象から戻る照明光の反射光等(反射光の他、散乱光、観察対象が発する蛍光、または、観察対象に投与等した薬剤に起因した蛍光等を含む)を用いて観察対象を撮像する。 The tip 12d of the endoscope 12 is provided with an illumination optical system 30a and an imaging optical system 30b. The illumination optical system 30a has an illumination lens 45, through which illumination light is emitted toward the observation object. The imaging optical system 30b has an objective lens 46, a zoom lens 47, and an image sensor 48. The image sensor 48 captures an image of the observation object using reflected light of the illumination light returning from the observation object via the objective lens 46 and the zoom lens 47 (including reflected light, scattered light, fluorescence emitted by the observation object, or fluorescence caused by a drug administered to the observation object, etc.).

ズームレンズ47は、ズーム操作部13dの操作をすることで移動し、イメージセンサ48を用いて撮像する観察対象を拡大または縮小する。 The zoom lens 47 moves by operating the zoom operation unit 13d, and enlarges or reduces the observation object imaged using the image sensor 48.

イメージセンサ48は、例えば原色系のカラーフィルタを有するカラーセンサであり、青色カラーフィルタを有するB画素(青色画素)、緑色カラーフィルタを有するG画素(緑色画素)、及び、赤色カラーフィルタを有するR画素(赤色画素)の3種類の画素を備える。青色カラーフィルタは、主として紫色から青色の光を透過する。緑色カラーフィルタは、主として緑色の光を透過する。赤色カラーフィルタは、主として赤色の光を透過する。上記のように原色系のイメージセンサ48を用いて観察対象を撮像すると、最大で、B画素から得るB画像(青色画像)、G画素から得るG画像(緑色画像)、及び、R画素から得るR画像(赤色画像)の3種類の画像を同時に得ることができる。 The image sensor 48 is, for example, a color sensor having a primary color filter, and includes three types of pixels: B pixels (blue pixels) having a blue color filter, G pixels (green pixels) having a green color filter, and R pixels (red pixels) having a red color filter. The blue color filter transmits mainly purple to blue light. The green color filter transmits mainly green light. The red color filter transmits mainly red light. When an object to be observed is captured using the primary color image sensor 48 as described above, up to three types of images can be simultaneously obtained: a B image (blue image) obtained from the B pixels, a G image (green image) obtained from the G pixels, and an R image (red image) obtained from the R pixels.

なお、イメージセンサ48としては、CCD(Charge Coupled Device)センサや、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサを利用可能である。また、本実施形態のイメージセンサ48は、原色系のカラーセンサであるが、補色系のカラーセンサを用いることもできる。補色系のカラーセンサは、例えば、シアンカラーフィルタが設けられたシアン画素、マゼンタカラーフィルタが設けられたマゼンタ画素、イエローカラーフィルタが設けられたイエロー画素、及び、グリーンカラーフィルタが設けられたグリーン画素を有する。補色系カラーセンサを用いる場合に上記各色の画素から得る画像は、補色-原色色変換をすれば、B画像、G画像、及びR画像に変換できる。また、カラーセンサの代わりに、カラーフィルタを設けていないモノクロセンサをイメージセンサ48として使用できる。この場合、BGR等各色の照明光を用いて観察対象を順次撮像することにより、上記各色の画像を得ることができる。 As the image sensor 48, a CCD (Charge Coupled Device) sensor or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor can be used. Although the image sensor 48 in this embodiment is a primary color sensor, a complementary color sensor can also be used. A complementary color sensor has, for example, a cyan pixel with a cyan color filter, a magenta pixel with a magenta color filter, a yellow pixel with a yellow color filter, and a green pixel with a green color filter. When a complementary color sensor is used, the images obtained from the pixels of each color can be converted into B, G, and R images by performing complementary color-primary color conversion. Also, instead of a color sensor, a monochrome sensor without a color filter can be used as the image sensor 48. In this case, the image of each color can be obtained by sequentially capturing an image of the observation target using illumination light of each color such as BGR.

プロセッサ装置16は、中央制御部52と、画像信号取得部54と、画像処理部61と、表示制御部62とを有する。中央制御部52は、光源制御部22およびイメージセンサ48を制御することによる照明光の照射タイミングと撮像のタイミングの同期制御等、内視鏡システム10の統括的な制御を行う。通常モードでは、照明光として通常光を発光して通常画像信号を画像信号取得部54に入力する。特殊モードでは、照明光として特殊光を発光して特殊画像信号を画像信号取得部54に入力する。判定モードでは、照明光として通常光で照明中の観察対象を撮像する通常画像信号を画像信号取得部54に入力し、照明光として特殊光で照明中の観察対象を撮像して特殊画像信号を画像信号取得部54に入力することを、1フレーム毎に切り替えて行う。また、内視鏡12またはユーザーインターフェース19等を用いて、各種設定の入力等をした場合には、中央制御部52は、入力された各種設定を、光源制御部22、イメージセンサ48、または画像処理部61等の内視鏡システム10の各部に入力する。 The processor device 16 has a central control unit 52, an image signal acquisition unit 54, an image processing unit 61, and a display control unit 62. The central control unit 52 performs overall control of the endoscope system 10, such as controlling the synchronization of the illumination light irradiation timing and the imaging timing by controlling the light source control unit 22 and the image sensor 48. In the normal mode, normal light is emitted as the illumination light and a normal image signal is input to the image signal acquisition unit 54. In the special mode, special light is emitted as the illumination light and a special image signal is input to the image signal acquisition unit 54. In the judgment mode, a normal image signal that captures an object illuminated with normal light as the illumination light is input to the image signal acquisition unit 54, and an image of an object illuminated with special light as the illumination light is input to the image signal acquisition unit 54, switching between these for each frame. In addition, when various settings are input using the endoscope 12 or the user interface 19, the central control unit 52 inputs the various settings to each part of the endoscope system 10, such as the light source control unit 22, the image sensor 48, or the image processing unit 61.

画像信号取得部54は、イメージセンサ48から、観察対象を撮像した画像信号を取得する。具体的には、中央制御部52の制御により、通常光で照明中の観察対象を撮像する通常画像信号を取得し、かつ、照明光として特殊光で照明中の観察対象を撮像して特殊画像信号取得する。通常画像信号の取得と特殊画像信号の取得とは、1フレーム毎に切り替えて行われる。画像信号取得部54は、DSP(Digital Signal Processor)56と、ノイズ低減部58と、変換部59とを有し、これらを用いて、取得した画像信号に必要に応じて各種処理を施す。DSP56は、取得した画像信号に対し、必要に応じて欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン補正処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、デモザイク処理、及びYC変換処理等の各種処理を施す。 The image signal acquisition unit 54 acquires an image signal of an object to be observed from the image sensor 48. Specifically, under the control of the central control unit 52, a normal image signal is acquired by imaging an object to be observed under normal light illumination, and a special image signal is acquired by imaging an object to be observed under special light illumination. Acquisition of the normal image signal and the special image signal is switched every frame. The image signal acquisition unit 54 has a DSP (Digital Signal Processor) 56, a noise reduction unit 58, and a conversion unit 59, and uses these to perform various processes on the acquired image signal as necessary. The DSP 56 performs various processes on the acquired image signal as necessary, such as defect correction, offset processing, gain correction, linear matrix processing, gamma conversion, demosaic processing, and YC conversion processing.

欠陥補正処理は、イメージセンサ48の欠陥画素に対応する画素の画素値を補正する処理である。オフセット処理は、欠陥補正処理を施した画像信号から暗電流成分を低減し、正確な零レベルを設定する処理である。ゲイン補正処理は、オフセット処理をした画像信号にゲインを乗じることにより各画像の信号レベルを整える処理である。リニアマトリクス処理は、オフセット処理をした画像信号の色再現性を高める処理であり、ガンマ変換処理は、リニアマトリクス処理後の画像信号の明るさや彩度を整える処理である。 The defect correction process corrects the pixel values of pixels that correspond to defective pixels of the image sensor 48. The offset process reduces dark current components from the image signal that has been subjected to the defect correction process and sets an accurate zero level. The gain correction process adjusts the signal level of each image by multiplying the offset-processed image signal by a gain. The linear matrix process improves the color reproducibility of the offset-processed image signal, and the gamma conversion process adjusts the brightness and saturation of the image signal after linear matrix processing.

なお、イメージセンサ48がカラーセンサである場合には、デモザイク処理が行われる。デモザイク処理(等方化処理や同時化処理とも言う)は、欠落した画素の画素値を補間する処理であり、ガンマ変換処理後の画像信号に対して施す。欠落した画素とは、カラーフィルタの配列に起因して(イメージセンサ48において他の色の画素を配置しているため)、画素値がない画素である。例えば、B画像はB画素において観察対象を撮像して得る画像なので、G画素やR画素に対応する位置の画素には画素値がない。デモザイク処理は、B画像を補間して、イメージセンサ48のG画素及びR画素の位置にある画素の画素値を生成する。YC変換処理は、デモザイク処理後の画像を、輝度チャンネルYと色差チャンネルCb及び色差チャンネルCrに変換する処理である。 When the image sensor 48 is a color sensor, demosaic processing is performed. Demosaic processing (also called isotropic processing or simultaneous processing) is a process for interpolating pixel values of missing pixels, and is performed on the image signal after gamma conversion processing. Missing pixels are pixels that have no pixel value due to the arrangement of color filters (because pixels of other colors are arranged in the image sensor 48). For example, since the B image is an image obtained by capturing an observation target at the B pixel, the pixels at the positions corresponding to the G pixel and R pixel have no pixel value. The demosaic processing interpolates the B image to generate pixel values of the pixels at the positions of the G pixel and R pixel of the image sensor 48. The YC conversion processing is a process for converting the image after demosaic processing into the luminance channel Y and the color difference channel Cb and color difference channel Cr.

ノイズ低減部58は、輝度チャンネルY、色差チャンネルCb及び色差チャンネルCrに対して、例えば、移動平均法またはメディアンフィルタ法等を用いてノイズ低減処理を施す。変換部59は、ノイズ低減処理後の輝度チャンネルY、色差チャンネルCb及び色差チャンネルCrを再びBGRの各色の画像信号に再変換する。 The noise reduction unit 58 performs noise reduction processing on the luminance channel Y, the chrominance channel Cb, and the chrominance channel Cr using, for example, a moving average method or a median filter method. The conversion unit 59 reconverts the luminance channel Y, the chrominance channel Cb, and the chrominance channel Cr after noise reduction processing back into image signals for each color of BGR.

図6に示すように、画像処理部61は、通常モード用処理部63と、特殊モード用処理部64と、判定モード用処理部65を備えている。通常モード用処理部63は、通常モードに設定されている場合に作動し、受信した通常画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行う。色変換処理では、RGB画像に対して3×3のマトリックス処理、階調変換処理、及び3次元LUT(Look Up Table)処理などにより色変換処理を行う。 As shown in FIG. 6, the image processing unit 61 includes a normal mode processing unit 63, a special mode processing unit 64, and a judgment mode processing unit 65. The normal mode processing unit 63 operates when the normal mode is set, and performs color conversion processing, color enhancement processing, and structure enhancement processing on the received normal image signal. In the color conversion processing, color conversion processing is performed on the RGB image using 3x3 matrix processing, tone conversion processing, and three-dimensional LUT (Look Up Table) processing, etc.

色彩強調処理は、色変換処理済みのRGB画像信号に対して行われる。構造強調処理は、観察対象の構造を強調する処理であり、色彩強調処理後のRGB画像信号に対して行われる。上記のような各種画像処理等を行うことによって、通常画像が得られる。通常画像は、紫色光V、青色光Bx、緑色光G、赤色光Rがバランス良く発せられた通常光に基づいて得られた画像であるため、自然な色合いの画像となっている。通常画像は、表示制御部62に入力する。 Color emphasis processing is performed on RGB image signals that have already been color converted. Structure emphasis processing is processing that emphasizes the structure of the object being observed, and is performed on the RGB image signals after color emphasis processing. By performing various image processing such as those described above, a normal image is obtained. The normal image is an image with natural coloring because it is an image obtained based on normal light that is emitted in a well-balanced manner, consisting of purple light V, blue light Bx, green light G, and red light R. The normal image is input to the display control unit 62.

特殊モード用処理部64は、特殊モードに設定されている場合に作動する。特殊モード用処理部64では、受信した特殊画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行う。色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理の処理内容は、通常モード用処理部63と同様である。上記のような各種画像処理を行うことによって、特殊画像が得られる。特殊画像は、血管のヘモグロビンの吸収係数が高い紫色光Vが、他の色の青色光Bx、緑色光G、赤色光Rよりも大きい発光量となっている特殊光に基づいて得られた画像であるため、血管構造や腺管構造の解像度が他の構造よりも高くなっている。特殊画像は表示制御部62に入力する。 The special mode processing unit 64 operates when the special mode is set. The special mode processing unit 64 performs color conversion processing, color enhancement processing, and structure enhancement processing on the received special image signal. The color conversion processing, color enhancement processing, and structure enhancement processing are the same as those of the normal mode processing unit 63. A special image is obtained by performing various image processing as described above. The special image is an image obtained based on special light in which the purple light V, which has a high absorption coefficient of hemoglobin in blood vessels, emits a greater amount of light than the other colors of blue light Bx, green light G, and red light R, so that the resolution of the vascular structure and glandular duct structure is higher than other structures. The special image is input to the display control unit 62.

図7に示すように、判定モード用処理部65は、特徴量算出部70と、病状スコア算出部71と、比較対象選択部72と、病状比較部73と、表示処理部74とを備える。判定モード用処理部65は、判定モードに設定されている場合に作動する。 As shown in FIG. 7, the judgment mode processing unit 65 includes a feature amount calculation unit 70, a disease condition score calculation unit 71, a comparison target selection unit 72, a disease condition comparison unit 73, and a display processing unit 74. The judgment mode processing unit 65 operates when the judgment mode is set.

特徴量算出部70は、通常画像信号(第1画像信号)および特殊画像信号(第2画像信号)に基づいて、それぞれの特徴量(第1特徴量及び第2特徴量)を算出する特徴量算出機能を担う。病状スコア算出部71は、通常画像信号および特殊画像信号に基づいてそれぞれ算出された特徴量により、観察対象の病状を表す病状スコア(第1病状スコアおよび第2病状スコア)をそれぞれ算出する。比較対象選択部72は、病状比較部73が比較する対象として、特徴量を用いるか、または、病状スコアを用いるかのいずれかを選択して指定する。 The feature calculation unit 70 performs a feature calculation function of calculating feature amounts (first feature amount and second feature amount) based on a normal image signal (first image signal) and a special image signal (second image signal). The disease condition score calculation unit 71 calculates a disease condition score (first disease condition score and second disease condition score) representing the disease condition of the observation subject from the feature amounts calculated based on the normal image signal and the special image signal, respectively. The comparison subject selection unit 72 selects and specifies whether the feature amount or the disease condition score is to be used as the subject for comparison by the disease condition comparison unit 73.

病状比較部73は、比較対象選択部72からの指示に従い、通常画像信号の特徴量と特殊画像信号の特徴量とを、または、通常画像信号の病状スコアと特殊画像信号の病状スコアとを比較する。表示処理部74は、病状比較部73による比較の結果、特殊画像信号の特徴量が通常画像信号の特徴よりも大きい場合、または、特殊画像信号の病状スコアが通常画像信号の病状スコアよりも大きい場合に、特殊画像信号による画像を用いて、場合により、強調処理などの画像処理を行うことにより、高スコア表示画像を生成する。なお、通常画像信号の特徴量または病状スコアが、特殊画像信号の特徴量または病状スコアよりも大きい場合は、通常画像信号による画像を用いて、高スコア表示画像を生成する。また、判定モード用処理部65におけるこれらの処理は、自動で行う。 The disease condition comparison unit 73 compares the feature amount of the normal image signal with the feature amount of the special image signal, or the disease condition score of the normal image signal with the disease condition score of the special image signal, according to instructions from the comparison target selection unit 72. If the result of the comparison by the disease condition comparison unit 73 shows that the feature amount of the special image signal is greater than the feature amount of the normal image signal, or if the disease condition score of the special image signal is greater than the disease condition score of the normal image signal, the display processing unit 74 uses the image from the special image signal to perform image processing, such as emphasis processing, in some cases, to generate a high score display image. Note that if the feature amount or disease condition score of the normal image signal is greater than the feature amount or disease condition score of the special image signal, the image from the normal image signal is used to generate a high score display image. Furthermore, these processes in the judgment mode processing unit 65 are performed automatically.

図8に示すように、特徴量算出部70は、通常画像特徴量算出部75と、特殊画像特徴量算出部76とを有する。通常画像特徴量算出部75は、通常画像信号の特徴量(以下、通常特徴量という)を算出する。特殊画像特徴量算出部76は、特殊画像信号の特徴量(以下、特殊特徴量という)を算出する。特徴量は、病状スコアを算出するために、また、通常特徴量と特殊特徴量との比較により、高スコア表示画像を作成するために用いられる。 As shown in FIG. 8, the feature amount calculation unit 70 has a normal image feature amount calculation unit 75 and a special image feature amount calculation unit 76. The normal image feature amount calculation unit 75 calculates the feature amount of the normal image signal (hereinafter referred to as the normal feature amount). The special image feature amount calculation unit 76 calculates the feature amount of the special image signal (hereinafter referred to as the special feature amount). The feature amount is used to calculate the disease condition score and to create a high score display image by comparing the normal feature amount with the special feature amount.

特徴量について、具体的には、例えば、本実施形態では、内視鏡12として、下部内視鏡を用いて、観察対象を大腸の炎症性腸疾患である潰瘍性大腸炎を対象とする。本実施形態において、特徴量は、画像信号の所定の画像的特徴として、血管、腺管または粘膜に基づくものを含む。血管、腺管または粘膜に基づく特徴量は、血管の状態、腺管の状態または粘膜の状態を数値化または分類した値を用いる。血管の状態としては、血管の透見程度、血管の太さ、血管の密度、血管の形状、血管の分岐程度、血管の色またはこれらの分布等を含む。腺管の状態としては、腺管の透見程度、腺管の太さ、腺管の密度、腺管の形状、腺管の分岐程度、腺管の色またはこれらの分布等を含む。粘膜の状態としては、粘膜の色、粘膜の表面のざらつき、粘膜の表面の凹凸またはこれらの分布を含む。 Regarding the feature amount, specifically, for example, in this embodiment, a lower endoscope is used as the endoscope 12, and the observation target is ulcerative colitis, which is an inflammatory bowel disease of the large intestine. In this embodiment, the feature amount includes a predetermined image feature of the image signal based on blood vessels, gland ducts, or mucosa. The feature amount based on blood vessels, gland ducts, or mucosa uses a value that quantifies or classifies the state of blood vessels, the state of gland ducts, or the state of mucosa. The state of blood vessels includes the degree of visibility of blood vessels, the thickness of blood vessels, the density of blood vessels, the shape of blood vessels, the degree of branching of blood vessels, the color of blood vessels, or the distribution of these. The state of gland ducts includes the degree of visibility of gland ducts, the thickness of gland ducts, the density of gland ducts, the shape of gland ducts, the degree of branching of gland ducts, the color of gland ducts, or the distribution of these. The state of mucosa includes the color of the mucosa, the roughness of the surface of the mucosa, the unevenness of the surface of the mucosa, or the distribution of these.

本実施形態では、血管の透見程度、粘膜の色および粘膜のざらつきまたは凹凸の3種類の特徴量を算出する。特徴量は通常画像信号(第1画像信号)または特殊画像信号(第2画像信号)の画像処理により得られる。血管の透見程度の特徴量は、通常画像信号または特殊画像信号において、血管を検出することにより得られる。粘膜の色の特徴量は、通常画像信号または特殊画像信号において、色自体及び色が占める面積により得られる。また、粘膜のざらつきまたは凹凸の特徴量は、通常画像信号または特殊画像信号において、予め準備されたパターンとのマッチングにより得られる。 In this embodiment, three types of feature values are calculated: the degree of blood vessel transparency, the color of the mucosa, and the roughness or unevenness of the mucosa. The feature values are obtained by image processing of the normal image signal (first image signal) or the special image signal (second image signal). The feature value of the degree of blood vessel transparency is obtained by detecting blood vessels in the normal image signal or the special image signal. The feature value of the color of the mucosa is obtained from the color itself and the area occupied by the color in the normal image signal or the special image signal. Furthermore, the feature value of the roughness or unevenness of the mucosa is obtained by matching the normal image signal or the special image signal with a previously prepared pattern.

これらの特徴量は、特徴を数値化して算出するか、または、観察対象の画像的特徴として、特定の特徴量のテンプレートを予め記憶させておき、抽出した画像的特徴量がテンプレートの特徴量とマッチングするか否かの判定を行うこと等により算出する。ここで、「マッチング」とは、比較する特徴量がそれぞれ一致する他、比較する特徴量の差分が一定の範囲内に収まっていることも含まれる。マッチングの程度を数値化することにより、特徴量とすることができる。本実施形態では、特殊画像信号において、上記のような特徴量を把握しやすくするため、血管構造や腺管構造の解像度が他の構造よりも高くなるような照明光を選択している。 These features are calculated by quantifying the features, or by storing a template of specific features as the image features of the object of observation in advance and determining whether the extracted image features match the features of the template. Here, "matching" includes not only that the features being compared match each other, but also that the difference between the features being compared falls within a certain range. The degree of matching can be quantified to obtain a feature. In this embodiment, in order to make it easier to grasp the above-mentioned features in the special image signal, illumination light is selected that provides higher resolution for vascular and ductal structures than other structures.

特徴量の種類の数は、例えば、病状スコアを算出できる種類の数であれば良く、観察対象の違いまたは疾患の違い等により適宜決定でき、一種類でも、二種類以上の複数を用いても良い。また、特徴量の種類により、特徴量を明瞭に把握できるように、照明光の発光スペクトルを変更することができる。また、複数種類の特徴量を算出した後に、これらを合計して各画像の特徴量としてもよいし、各特徴量に重み付けをした上で、これらを合計して、各画像の特徴量としてもよい。また、各画像で同じ種類の特徴量を算出してもよいし、違う種類の特徴量を算出してもよい。また、特徴量の算出は、画像処理による以外に、機械学習による画像認識処理により行っても良い。 The number of types of feature amounts may be any number that can calculate a pathology score, and may be determined appropriately depending on the type of observation target or disease, and may be one type or two or more types. The emission spectrum of the illumination light may be changed depending on the type of feature amount so that the feature amount can be clearly understood. After calculating multiple types of feature amounts, these may be summed up to determine the feature amount of each image, or each feature amount may be weighted and then summed up to determine the feature amount of each image. The same type of feature amount may be calculated for each image, or different types of feature amounts may be calculated. The feature amount may be calculated by image recognition processing using machine learning, in addition to image processing.

図9に示すように、病状スコア算出部71は、通常画像スコア算出部77と、通常用スコアテーブル78と、特殊画像スコア算出部79と、特殊用スコアテーブル80とを備える。通常画像スコア算出部77は、通常画像特徴量算出部75により得られた通常画像の特徴量および通常用スコアテーブル78に基づき、通常画像の病状スコア(第1病状スコア)を算出する。同様に、特殊画像スコア算出部79は、特殊画像特徴量算出部76により得られた特殊特徴量および特殊用スコアテーブル80に基づき、特殊画像の病状スコア(第2病状スコア)を算出する。 As shown in FIG. 9, the disease condition score calculation unit 71 includes a normal image score calculation unit 77, a normal score table 78, a special image score calculation unit 79, and a special score table 80. The normal image score calculation unit 77 calculates a disease condition score of a normal image (first disease condition score) based on the features of the normal image obtained by the normal image feature calculation unit 75 and the normal score table 78. Similarly, the special image score calculation unit 79 calculates a disease condition score of a special image (second disease condition score) based on the special features obtained by the special image feature calculation unit 76 and the special score table 80.

なお、通常画像の病状スコア(以下、通常スコアという)は、通常特徴量から算出する他に、通常画像信号の画素値等を用いて直接算出するようにしてもよい。同様にして、特殊画像の病状スコア(以下、特殊スコアという)は、特殊特徴量から算出する他に、特殊画像信号の画素値等を用いて直接算出するようにしてもよい。 The pathology score for a normal image (hereinafter referred to as the normal score) may be calculated directly using the pixel values of the normal image signal, etc., in addition to being calculated from the normal feature amount. Similarly, the pathology score for a special image (hereinafter referred to as the special score) may be calculated directly using the pixel values of the special image signal, etc., in addition to being calculated from the special feature amount.

上記したように、病状スコアは、例えば、潰瘍性大腸炎の重症度における内視鏡指標の一つである、メイヨースコア(Mayo Score)である。通常画像スコア算出部77は、通常特徴量と通常用スコアテーブル78とにより、通常スコアである通常画像のメイヨースコアを、0及び1の軽症、グレード2の中等症またはグレード3の重症のいずれかに判定する。同様に、特殊画像スコア算出部79は、特殊特徴量と特殊用スコアテーブル80とにより、特殊スコアである特殊画像のメイヨースコアを、0及び1の軽症、グレード2の中等症またはグレード3の重症のいずれかに判定し、分類する。 As described above, the disease condition score is, for example, the Mayo score, which is one of the endoscopic indices of the severity of ulcerative colitis. The normal image score calculation unit 77 determines the Mayo score of the normal image, which is the normal score, as either mild (0 or 1), moderate (grade 2), or severe (grade 3) based on the normal feature amount and the normal score table 78. Similarly, the special image score calculation unit 79 determines and classifies the Mayo score of the special image, which is the special score, as either mild (0 or 1), moderate (grade 2), or severe (grade 3) based on the special feature amount and the special score table 80.

比較対象選択部72は、病状比較部73が比較する対象として、特徴量を用いるか、または、病状スコアを用いるかのいずれかを指定する。指定は、スコープスイッチ13e(図1参照)、または、ユーザーインターフェース19によって行う。なお、この指定は、内視鏡システムの起動時にどちらかに指定する、または、一度指定すると次に指定を変更するまで変更されないようにする等、適宜設定することができる。また、特徴量及び病状スコアの両者を比較する対象に指定することもできる。この場合は、病状比較部73において、通常特徴量と特殊特徴量との比較と、通常病状スコアと特殊病状スコアとの比較の両者を行い、その結果を病状比較部73に送る。 The comparison target selection unit 72 specifies whether the feature amount or the disease condition score will be used as the target for comparison by the disease condition comparison unit 73. The specification is made by the scope switch 13e (see FIG. 1) or the user interface 19. Note that this specification can be set appropriately, such as specifying one or the other when the endoscope system is started up, or setting it so that once specified, it will not be changed until the next time it is changed. It is also possible to specify both the feature amount and the disease condition score as targets for comparison. In this case, the disease condition comparison unit 73 compares both the normal feature amount and the special feature amount, and the normal disease condition score and the special disease condition score, and sends the results to the disease condition comparison unit 73.

病状比較部73は、比較対象選択部72の選択に従い、通常特徴量と特殊特徴量とを比較し、または、通常スコアと特殊スコアとを比較する。または、特徴量の比較と病状スコアの比較との両者が選択された場合は、通常特徴量と特殊特徴量との比較と、通常病状スコアと特殊病状スコアとの比較の両者を行う。比較の結果は、表示処理部74における高スコア表示画像の生成に用いられる。 The disease condition comparison unit 73 compares the normal feature amount with the special feature amount, or compares the normal score with the special score, according to the selection made by the comparison target selection unit 72. Alternatively, if both the feature amount comparison and the disease condition score comparison are selected, it compares both the normal feature amount with the special feature amount and the normal disease condition score with the special disease condition score. The comparison results are used to generate a high score display image in the display processing unit 74.

表示処理部74は、病状比較部73による通常特徴量と特殊特徴量、または、通常スコアと特殊スコアとの比較の結果、通常特徴量と特殊特徴量とに差が生じた場合、または、差が所定の範囲以上である場合に、もしくは、通常スコアと特殊スコアとが異なる場合に、高スコア表示画像を作成する。高スコア表示画像は、通常画像と特殊画像とのそれぞれにおいて算出された特徴量または病状スコアが異なる場合に、観察者に特徴量または病状スコアが高い画像に関して認知を促すための画像である。したがって、高スコア表示画像は、通常画像と特殊画像とのうち、特徴量または病状スコアが高いほうの画像自体とすることができる。 The display processing unit 74 creates a high score display image when a difference occurs between the normal feature amount and the special feature amount, or the normal score and the special score, as a result of the comparison by the condition comparison unit 73 between the normal feature amount and the special feature amount, or when the difference is equal to or exceeds a predetermined range, or when the normal score and the special score are different. The high score display image is an image for encouraging the observer to recognize the image with the higher feature amount or condition score when the feature amount or condition score calculated for the normal image and the special image are different. Therefore, the high score display image can be the image itself with the higher feature amount or condition score between the normal image and the special image.

比較対象選択部72が、特徴量及び病状スコアの両者を比較する対象に指定し、病状比較部73による比較の結果、特徴量または病状スコアのどちらか一方または両方において差が生じた場合、通常画像または特殊画像のうち、特徴量または病状スコアが高い方の画像に基づいて高スコア表示画像を生成する。特徴量が高い画像と、病状スコアが高い画像とが異なる場合、例えば、特徴量については通常特徴量が特殊特徴量より高く、病状スコアについては特殊スコアが通常スコアより高い結果の場合は、通常画像と特殊画像とのどちらに基づいて高スコア表示画像を作成するかを指定することができる。 The comparison target selection unit 72 specifies both the feature amount and the disease condition score as targets for comparison, and if a difference occurs in either or both of the feature amount and the disease condition score as a result of the comparison by the disease condition comparison unit 73, a high score display image is generated based on the normal image or the special image, whichever has the higher feature amount or disease condition score. If the image with the high feature amount differs from the image with the high disease condition score, for example, if the normal feature amount is higher than the special feature amount and the special disease condition score is higher than the normal score, it can be specified whether the high score display image is to be created based on the normal image or the special image.

図10に示すように、表示処理部74は、通常画像生成部81と、特殊画像生成部82と、第1強調画像生成部83と、第2強調画像生成部84とを備える。病状比較部73による比較の結果、例えば、特殊画像信号(第2画像信号)に基づく特殊病状スコアが、通常画像信号(第1画像信号)に基づく通常病状スコアよりも大きい場合に作成される高スコア表示画像は、特殊画像生成部82と、第1強調画像生成部83と、第2強調画像生成部84において、生成される。特殊画像生成部82は、特殊モード用処理部64と同様の機能を備え、高スコア表示画像として、特殊画像を生成する。第1強調画像生成部83は、高スコア表示画像として、通常画像を特殊画像信号により強調した画像(第1強調画像)を生成する。第2強調画像生成部84は、高スコア表示画像として、特殊画像を通常画像信号により強調した画像(第2強調画像)を生成する。なお、通常スコアが特殊スコア以上の場合は、高スコア表示画像が生成されない。高スコア表示画像については、後述する。 As shown in FIG. 10, the display processing unit 74 includes a normal image generating unit 81, a special image generating unit 82, a first emphasized image generating unit 83, and a second emphasized image generating unit 84. As a result of the comparison by the pathology comparing unit 73, for example, when the special pathology score based on the special image signal (second image signal) is greater than the normal pathology score based on the normal image signal (first image signal), a high score display image is generated in the special image generating unit 82, the first emphasized image generating unit 83, and the second emphasized image generating unit 84. The special image generating unit 82 has a function similar to that of the special mode processing unit 64, and generates a special image as a high score display image. The first emphasized image generating unit 83 generates an image (first emphasized image) in which a normal image is emphasized by a special image signal as a high score display image. The second emphasized image generating unit 84 generates an image (second emphasized image) in which a special image is emphasized by a normal image signal as a high score display image. Note that if the normal score is equal to or greater than the special score, the high score display image is not generated. The high score display image will be explained later.

高スコア表示画像の生成について、図11により具体的に説明する。図11は、通常画像および特殊画像のそれぞれにおいて、特徴量と病状スコアとを算出し、高スコア画像が存在すると判定される場合と、高スコア画像が存在しないと判定される場合を説明する説明図である。通常画像85と特殊画像86は、同じ観察部位を撮影した画像である。この観察部位は、実際のMayoScore(以下、Mayoという)が軽症である部位である。通常画像85の特徴量は30、病状スコアは、図11において、「Mayo0」と記載しているように、Mayo0と算出された。同じ観察部位について、特殊画像86の特徴量は30、病状スコアはMayo0と算出された。比較対象選択部72により、比較対象は病状スコアとされており、この場合は、通常画像85と特殊画像86により病状スコアが異なることがないため、高スコア表示画像は作成されない。したがって、モニタ18には通常画像が変わらず表示される。 The generation of a high score display image will be specifically described with reference to FIG. 11. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the case where a feature amount and a disease condition score are calculated for each of a normal image and a special image, and where it is determined that a high score image exists and the case where it is determined that a high score image does not exist. A normal image 85 and a special image 86 are images of the same observation site. This observation site is a site where the actual MayoScore (hereinafter referred to as Mayo) is mild. The feature amount of the normal image 85 is calculated to be 30, and the disease condition score is calculated to be Mayo 0, as indicated by "Mayo 0" in FIG. 11. For the same observation site, the feature amount of the special image 86 is calculated to be 30, and the disease condition score is calculated to be Mayo 0. The comparison target is set to the disease condition score by the comparison target selection unit 72, and in this case, the disease condition score does not differ between the normal image 85 and the special image 86, so a high score display image is not created. Therefore, the normal image is displayed unchanged on the monitor 18.

次に、実際には、軽症であり、Mayoが1である別の観察部位について、通常画像85の特徴量は30、病状スコアはMayo0と算出された。同じ観察部位について、特殊画像86の特徴量は40、病状スコアはMayo1と算出された。比較対象選択部72により、比較対象は病状スコアとされており、この場合は、通常画像85と特殊画像86により病状スコアが異なるため、高スコア表示画像が作成される。このように、通常画像で画像に表示されず把握できない表面の凹凸が、特殊画像では画像として表示されるため、特徴量の算出結果も異なり、特徴量に基づく病状スコアも通常画像とは異なった値で算出される。高スコア表示画像が作成されることにより、観察者は、精度良く疾患の重症度を判定することができる。 Next, for another observation site that is actually mild and has a Mayo of 1, the feature amount of the normal image 85 is calculated to be 30, and the disease condition score is calculated to be Mayo 0. For the same observation site, the feature amount of the special image 86 is calculated to be 40, and the disease condition score is calculated to be Mayo 1. The comparison object selection unit 72 sets the comparison object to the disease condition score, and in this case, the disease condition scores of the normal image 85 and the special image 86 are different, so a high-score display image is created. In this way, the surface irregularities that are not displayed in the normal image and cannot be grasped are displayed as an image in the special image, so the calculation results of the feature amount are different, and the disease condition score based on the feature amount is also calculated to be a different value from that of the normal image. By creating a high-score display image, the observer can accurately determine the severity of the disease.

次に、実際には、中等症であり、Mayoが2である別の観察部位について、通常画像85の特徴量は60、病状スコアはMayo2と算出された。同じ部位について、特殊画像86の特徴量は65、病状スコアはMayo2と算出された。また、同様に、重症であり、Mayoが3である別の観察部位について、通常画像85の特徴量は90、病状スコアはMayo3と算出された。同じ部位について、特殊画像86の特徴量は95、病状スコアはMayo3と算出された。比較対象選択部72により、比較対象は病状スコアとされており、この場合は、どちらも通常画像と特殊画像とにより病状スコアが異なることがないため、高スコア表示画像は作成されない。したがって、モニタ18には通常画像が変わらず表示される。 Next, for another observation site that is actually moderately ill and has a Mayo score of 2, the feature amount of the normal image 85 is calculated to be 60, and the condition score is calculated to be Mayo 2. For the same site, the feature amount of the special image 86 is calculated to be 65, and the condition score is calculated to be Mayo 2. Similarly, for another observation site that is severely ill and has a Mayo score of 3, the feature amount of the normal image 85 is calculated to be 90, and the condition score is calculated to be Mayo 3. For the same site, the feature amount of the special image 86 is calculated to be 95, and the condition score is calculated to be Mayo 3. The comparison target is set to the condition score by the comparison target selection unit 72, and in this case, since the condition score does not differ between the normal image and the special image, a high score display image is not created. Therefore, the normal image is displayed unchanged on the monitor 18.

なお、比較対象選択部72により、比較対象が特徴量とされた場合について説明する。図12に示すように、中等症であり、Mayoが2である別の観察部位について、通常画像85の特徴量が60、同じ部位について、特殊画像86の特徴量が65と算出されているため、特殊画像に基づく高スコア表示画像が作成される。また、同様に、重症であり、Mayoが3である別の観察部位について、通常画像85の特徴量が90、同じ部位について、特殊画像86の特徴量が95と算出されているため、特殊画像に基づく高スコア表示画像が作成される。 A case will now be described in which the comparison target is set to a feature by the comparison target selection unit 72. As shown in FIG. 12, for another observation site with moderate disease and Mayo 2, the feature amount of the normal image 85 is calculated to be 60, and for the same site, the feature amount of the special image 86 is calculated to be 65, so a high score display image based on the special image is created. Similarly, for another observation site with severe disease and Mayo 3, the feature amount of the normal image 85 is calculated to be 90, and for the same site, the feature amount of the special image 86 is calculated to be 95, so a high score display image based on the special image is created.

高スコア表示画像について、具体的に説明する。図13に示すように、通常画像85と特殊画像86とのうち、特殊スコアが高い場合、特殊画像生成部82が生成した特殊画像86(第2画像)を、高スコア表示画像とする。高スコア表示画像は、モニタ18に表示する。 The high score display image will now be described in detail. As shown in FIG. 13, when the special score is higher between the normal image 85 and the special image 86, the special image 86 (second image) generated by the special image generating unit 82 is set as the high score display image. The high score display image is displayed on the monitor 18.

また、高スコア表示画像は、通常画像および特殊画像のうち、病状スコアが高い方の画像(以下、高スコア画像という)により、病状スコアが低い方の画像(以下、低スコア画像という)を処理することにより生成することができる。 The high score display image can be generated by processing the image with a lower pathology score (hereinafter referred to as the low score image) using the image with a higher pathology score (hereinafter referred to as the high score image) out of the normal image and the special image.

第1強調画像生成部83(図10参照)は、高スコア画像の病状スコアの算出の元となった特徴量を強調して表示する画像を作成し、低スコア画像に重畳した高スコア表示画像(第1強調画像)を生成して、高スコア表示画像とする。図14に示すように、通常画像85と特殊画像86とのうち、特殊スコアが高い場合、まず、特殊スコアの算出の元となった特徴量を強調して表示する画像を作成する。その後、この画像を通常画像85に重畳することにより、通常画像85において特徴量を強調して表示する特徴部87aを有する第1強調画像87を作成する。この画像を、高スコア表示画像とする。高スコア表示画像は、モニタ18に表示する。 The first emphasized image generating unit 83 (see FIG. 10) creates an image that emphasizes and displays the feature amount that was the basis for calculating the pathology score of the high score image, and generates a high score display image (first emphasized image) superimposed on the low score image to create the high score display image. As shown in FIG. 14, when the special score is high between the normal image 85 and the special image 86, first, an image is created that emphasizes and displays the feature amount that was the basis for calculating the special score. Then, by superimposing this image on the normal image 85, a first emphasized image 87 having a feature portion 87a that emphasizes and displays the feature amount in the normal image 85 is created. This image is the high score display image. The high score display image is displayed on the monitor 18.

同様に、高スコア表示画像は、通常画像および特殊画像のうち、高スコア画像により、高スコア画像を処理することにより生成することができる。第2強調画像生成部84(図10参照)は、高スコア画像の病状スコアの算出の元となった特徴量を強調して表示する画像を作成し、低スコア画像に重畳した高スコア表示画像(第2強調画像)を生成して、高スコア表示画像とする。図15に示すように、通常画像85と特殊画像86とのうち、特殊スコアが高い場合、まず、特殊スコアの算出の元となった特徴量を強調して表示する画像を作成する。その後、この画像を特殊画像86に重畳することにより、特殊画像86においてさらに特徴量を強調して表示する特徴部88aを有する第2強調画像88を作成する。この画像を、高スコア表示画像とする。高スコア表示画像は、モニタ18に表示する。 Similarly, the high score display image can be generated by processing the high score image from among the normal image and the special image. The second emphasis image generation unit 84 (see FIG. 10) creates an image that highlights and displays the feature amount that was the basis for calculating the pathology score of the high score image, and generates a high score display image (second emphasis image) superimposed on the low score image to create the high score display image. As shown in FIG. 15, when the special score is high between the normal image 85 and the special image 86, first, an image is created that highlights and displays the feature amount that was the basis for calculating the special score. Then, by superimposing this image on the special image 86, a second emphasis image 88 having a feature portion 88a that further highlights and displays the feature amount in the special image 86 is created. This image is the high score display image. The high score display image is displayed on the monitor 18.

表示制御部62は、表示処理部74が生成した高スコア表示画像の表示を制御する。表示は、モニタ18に表示することにより行う。表示の制御とは、高スコア表示画像の表示の有無または高スコア表示画像の表示態様を決定し、モニタ18への表示を指示することである。 The display control unit 62 controls the display of the high score display image generated by the display processing unit 74. The display is performed by displaying it on the monitor 18. Controlling the display means determining whether or not to display the high score display image, or the display mode of the high score display image, and issuing an instruction to display it on the monitor 18.

表示の有無としては、表示制御部62は、高スコア画像、および、高スコア表示画像が作成された際にモニタ18に表示されている画像の両者により、高スコア表示画像を表示するかしないかを決定できる。具体的には、例えば、特殊画像が高スコア画像であり、特殊画像から高スコア表示画像が作成された際に、モニタ18に通常画像が表示されている場合は、表示制御部62は、高スコア表示画像をモニタ18に表示する。一方、モニタ18に特殊画像が表示されている場合は、モニタ18の表示を変更しない。また、例えば、通常画像が高スコア画像であり、通常画像から高スコア表示画像が作成された際に、モニタ18に特殊画像が表示されている場合は、表示制御部62は、高スコア表示画像をモニタ18に表示する。一方、モニタ18に通常画像が表示されている場合は、モニタ18の表示を変更しない。すなわち、この場合、表示制御部62は、通常画像(第1画像)を表示している場合、継続して、通常画像(第1画像)を表示する。 As for whether or not to display the high score display image, the display control unit 62 can determine whether or not to display the high score display image based on both the high score image and the image displayed on the monitor 18 when the high score display image is created. Specifically, for example, if the special image is a high score image and the normal image is displayed on the monitor 18 when the high score display image is created from the special image, the display control unit 62 displays the high score display image on the monitor 18. On the other hand, if the special image is displayed on the monitor 18, the display control unit 62 does not change the display on the monitor 18. Also, for example, if the normal image is a high score image and the special image is displayed on the monitor 18 when the high score display image is created from the normal image, the display control unit 62 displays the high score display image on the monitor 18. On the other hand, if the normal image is displayed on the monitor 18, the display control unit 62 does not change the display on the monitor 18. That is, in this case, when the normal image (first image) is displayed, the display control unit 62 continues to display the normal image (first image).

高スコア表示画像の表示態様としては、高スコア表示画像がモニタ18に表示されるような態様であればよい。例えば、高スコア表示画像が作成された際に、モニタ18に表示されている画像(以下、元画像という)を、高スコア表示画像に切り替えることができる。また、元画像と高スコア表示画像との両者を表示することができる。この場合は、元画像と高スコア表示画像とにおいて、モニタ18における表示領域を同じにして、モニタ18に2画面並ぶように表示してもよいし、元画像と高スコア表示画像とを表示領域を変えて2画面表示してもよい。すなわち、いわゆる、メイン画像とサブ画像とに、元画像と高スコア表示画像とを振り分けて表示してもよい。 The display mode of the high score display image may be any mode in which the high score display image is displayed on the monitor 18. For example, when the high score display image is created, the image displayed on the monitor 18 (hereinafter referred to as the original image) can be switched to the high score display image. In addition, both the original image and the high score display image can be displayed. In this case, the original image and the high score display image may be displayed side by side on the monitor 18 with the display area on the monitor 18 being the same, or the original image and the high score display image may be displayed on two screens with different display areas. In other words, the original image and the high score display image may be displayed separately as a so-called main image and sub-image.

具体的には、表示制御部62は、図16に示すように、通常画像85(第1画像)をモニタ18に表示している際に、通常画像85と特殊画像86とのうち、特殊画像86の病状スコアが高い場合、モニタ18に表示する画面を、特殊画像86に切り替える。また、図17に示すように、同様の場合、モニタ18に表示する画面を、通常画像85(第1画像)と特殊画像86とにおいて、モニタ18における表示領域を同じにして、モニタ18に2画面並ぶように表示する。また、図18に示すように、同様の場合、モニタ18に表示する画面を、表示領域が大きいメイン画像として通常画像85(第1画像)を、表示領域が小さいサブ画像として特殊画像86を、モニタ18に2画面並ぶように表示する。また、図19に示すように、同様の場合、モニタ18に表示する画面を、表示領域が大きいメイン画像として特殊画像86を、表示領域が小さいサブ画像として通常画像85(第1画像)を、モニタ18に2画面並ぶように表示する。 Specifically, as shown in FIG. 16, when a normal image 85 (first image) is displayed on the monitor 18, if the disease condition score of the special image 86 is higher than that of the normal image 85 and the special image 86, the display control unit 62 switches the screen displayed on the monitor 18 to the special image 86. Also, as shown in FIG. 17, in a similar case, the screen displayed on the monitor 18 is displayed so that the display area on the monitor 18 is the same for the normal image 85 (first image) and the special image 86, and two screens are displayed side by side on the monitor 18. Also, as shown in FIG. 18, in a similar case, the screen displayed on the monitor 18 is displayed so that the normal image 85 (first image) is displayed as a main image with a large display area, and the special image 86 is displayed as a sub-image with a small display area, and two screens are displayed side by side on the monitor 18. Also, as shown in FIG. 19, in a similar case, the screen displayed on the monitor 18 is displayed so that the special image 86 is displayed as a main image with a large display area, and the normal image 85 (first image) is displayed as a sub-image with a small display area, and two screens are displayed side by side on the monitor 18.

なお、表示制御部62は、表示制御部62による高スコア画像の表示の制御に先立ち、観察者に高スコア表示画像の存在に係る通知を行う。高スコア表示画像の存在に係る通知とは、高スコア表示画像が生成されたことを観察者に認識させるための通知である。通知は、高スコア表示画像が生成されたことについて、観察者が認識できる方法で行われる。 The display control unit 62 notifies the observer of the presence of a high score display image before the display control unit 62 controls the display of the high score image. The notification of the presence of a high score display image is a notification for making the observer aware that a high score display image has been generated. The notification is made in a manner that allows the observer to recognize that a high score display image has been generated.

通知は、モニタ18に警告の表示をすることで行われる。警告の表示は、例えば、モニタ18の表示領域において、警告のための文章または図を表示する、または、モニタ18の画像において色調を変化させる等により行うことができる。 The notification is made by displaying a warning on the monitor 18. The warning can be displayed, for example, by displaying a warning text or image in the display area of the monitor 18, or by changing the color tone of the image on the monitor 18, etc.

また、通知は、通知部17(図2参照)に音、光または振動を発生させることによって行うことができる。通知部17は、音、光または振動を発生することにより、観察者に高スコア表示画像の存在を通知する。通知部17は、具体的には、モニタ18が有するスピーカーとすることができる。また、光または振動を発生する小型無線機器とすることができる。 The notification can also be made by having the notification unit 17 (see FIG. 2) generate sound, light, or vibration. The notification unit 17 notifies the observer of the presence of a high score display image by generating sound, light, or vibration. Specifically, the notification unit 17 can be a speaker included in the monitor 18. It can also be a small wireless device that generates light or vibration.

通知について、具体的に説明する。図20に示すように、モニタ18に、警告表示を行うことにより、観察者に高スコア表示画像が存在することを通知する。通常画像85の表示中に、高スコア表示画像が生成された際に、文字による警告表示89がモニタ18に表示される。警告表示89は、「高スコア画像あり・観察モードを変更します」等の文章による。 The notification will be described in detail. As shown in FIG. 20, a warning display is displayed on the monitor 18 to notify the observer that a high score display image is present. When a high score display image is generated while a normal image 85 is being displayed, a text warning display 89 is displayed on the monitor 18. The warning display 89 is in the form of text such as "High score image present - observation mode will be changed."

表示制御部62は、高スコア表示画像の存在に係る通知を、所定の時間行った後、自動的に高スコア表示画像を表示する。自動的に高スコア表示画像を表示した後、所定の時間経過後に、高スコア表示画像を表示する前に表示していた画像に自動的に切り替えてもよいし、指示をしてから切り替えても良い。また、通知を行った後、指示部からの指示に従って、高スコア表示画像を表示することができる。指示部は、観察者がモニタ18に高スコア表示画像を表示する指示を受け付ける。したがって、例えば、指示部は、内視鏡12の表示指示部13cである。具体的には、表示制御部62は、上記の通知を行った後、表示指示部13cによる指示がされない間は、高スコア表示画像をモニタ18に表示しない。一方、上記の通知を行った後、表示指示部13cによる指示がされたときは、高スコア表示画像をモニタ18に表示する。 The display control unit 62 automatically displays the high score display image after notifying the user of the presence of the high score display image for a predetermined time. After automatically displaying the high score display image, the display control unit 62 may automatically switch to the image that was displayed before the high score display image was displayed after a predetermined time has elapsed, or may switch after an instruction is given. After the notification, the high score display image can be displayed according to an instruction from the instruction unit. The instruction unit accepts an instruction from the observer to display the high score display image on the monitor 18. Therefore, for example, the instruction unit is the display instruction unit 13c of the endoscope 12. Specifically, after the above notification, the display control unit 62 does not display the high score display image on the monitor 18 until an instruction is given by the display instruction unit 13c. On the other hand, after the above notification, when an instruction is given by the display instruction unit 13c, the display control unit 62 displays the high score display image on the monitor 18.

図21に示すように、判定モードにおける処理手順の流れをフロー図にて説明する。ステップS100とステップS140に示すように、画像信号取得部54が通常画像信号と特殊画像信号とを順に取得する。最初に、ステップS110において、通常画像がモニタ18に表示される。通常画像特徴量算出部75において、通常画像信号から通常特徴量が算出される(ステップS120)。通常画像スコア算出部77において、通常特徴量から通常スコアが算出される(ステップS130)。同様に、特殊画像特徴量出部76において、特殊画像信号から特殊特徴量が算出される(ステップS150)。特殊画像スコア算出部79において、特殊特徴量から特殊スコアが算出される(ステップS160)。通常スコアと特殊スコアとが算出されると、本実施形態では、比較対象選択部72により病状スコアが選択されているため、両者の病状スコアが病状比較部73により比較される(ステップS170)。比較の結果、高スコア画像が存在するかどうか判定される(ステップS180)。高スコア画像が存在する場合は(ステップS180でYES)、ステップS190の高スコア表示画像作成に進む。高スコア画像が存在しない場合は(ステップS180でNO)、ステップS100の画像取得まで戻る。 As shown in FIG. 21, the flow of the processing procedure in the judgment mode will be described in a flow diagram. As shown in steps S100 and S140, the image signal acquisition unit 54 acquires a normal image signal and a special image signal in sequence. First, in step S110, a normal image is displayed on the monitor 18. In the normal image feature amount calculation unit 75, a normal feature amount is calculated from the normal image signal (step S120). In the normal image score calculation unit 77, a normal score is calculated from the normal feature amount (step S130). Similarly, in the special image feature amount extraction unit 76, a special feature amount is calculated from the special image signal (step S150). In the special image score calculation unit 79, a special score is calculated from the special feature amount (step S160). When the normal score and the special score are calculated, in this embodiment, since the pathology score is selected by the comparison target selection unit 72, the pathology scores of both are compared by the pathology comparison unit 73 (step S170). As a result of the comparison, it is determined whether or not a high-score image exists (step S180). If a high score image exists (YES in step S180), proceed to step S190 to create a high score display image. If a high score image does not exist (NO in step S180), return to step S100 to obtain an image.

ステップS190において、表示処理部74により、高スコア表示画像が作成される。その後、ステップS200において、表示制御部62により表示の有無及び表示態様が決定される。通常スコアが、特殊スコアよりも高いときは、ステップS200において、表示の有無が判定される。通常画像がモニタ18に表示されているので、通常画像が高スコア画像である場合は、高スコア画像は表示されず、ステップS100の画像取得まで戻る。特殊画像が高スコア画像である場合(ステップS200でNO)は、ステップS210の表示態様決定に進む。ステップS220において、通知部74により、観察者に高スコア画像が生成されたことについて通知がされる。通知がされた後、ステップS230において、表示の指示がなされたかが判定される。表示の指示があった場合は、ステップS240の高スコア表示画像が、モニタ18に表示される。表示の指示がない場合は、ステップS100の通常画像取得に戻る。観察者が高スコア表示画像の表示を終了する(ステップS240でYES)と、高スコア表示画像の表示を終了する。 In step S190, the display processing unit 74 creates a high score display image. Then, in step S200, the display control unit 62 determines whether or not to display and the display mode. When the normal score is higher than the special score, in step S200, whether or not to display is determined. Since the normal image is displayed on the monitor 18, if the normal image is a high score image, the high score image is not displayed and the process returns to image acquisition in step S100. If the special image is a high score image (NO in step S200), the process proceeds to display mode determination in step S210. In step S220, the notification unit 74 notifies the observer that a high score image has been generated. After the notification, in step S230, it is determined whether a display instruction has been issued. If a display instruction has been issued, the high score display image in step S240 is displayed on the monitor 18. If no display instruction has been issued, the process returns to normal image acquisition in step S100. When the observer ends the display of the high score display image (YES in step S240), the display of the high score display image ends.

なお、ステップS220の通知およびステップS230の表示指示の有無の判定は、なくてもよい。その場合は、ステップS210の表示態様決定の次にステップS240の高スコア画像表示に進む。 Note that the notification in step S220 and the determination of whether or not a display instruction has been issued in step S230 may be omitted. In that case, after the display mode determination in step S210, the process proceeds to displaying the high score image in step S240.

以上のように、内視鏡システム10を構成することにより、通常画像の表示により観察をしている場合であっても、常に通常画像と異なる発光スペクトルによる画像である特殊画像が取得され、通常画像と特殊画像とのそれぞれについて特徴量および病状スコアが算出されているため、観察部位の特徴量が高い画像もしくは疾患の重症度または疾患の進行度が高い画像を見逃すことなく観察することができ、疾患の重症度等の診断確度が低下することを防ぐことができる。また、疾患の重症度または疾患の進行度である病状スコアが算出されるため、観察者による診断のばらつきを防ぎ、客観的な診断が可能となる。また、高スコア表示画像が生成された際に、モニタ18に自動的に表示する場合は、観察者の指示が不要である。一方、モニタ18の表示が切り替わらないようにする場合は、観察者の指示により、高スコア表示画像の表示を制御することができる。 As described above, by configuring the endoscope system 10, even when observing by displaying a normal image, a special image, which is an image with a different emission spectrum from the normal image, is always obtained, and the feature amount and the disease condition score are calculated for each of the normal image and the special image, so that images with high feature amounts of the observed part or images with high disease severity or disease progression can be observed without missing, and it is possible to prevent a decrease in the accuracy of diagnosis of disease severity, etc. Furthermore, since the disease condition score, which is the disease severity or disease progression, is calculated, variation in diagnosis depending on the observer is prevented, and an objective diagnosis is possible. Furthermore, when a high score display image is generated and automatically displayed on the monitor 18, no instruction from the observer is required. On the other hand, when the display on the monitor 18 is not to be switched, the display of the high score display image can be controlled by the observer's instruction.

なお、本実施形態では、通常画像及び特殊画像において、算出した特徴量により病状スコアを算出しているが、特徴量を介さずに、画像処理により病状スコアを算出してもよい。例えば、機械学習による画像認識技術により、通常画像及び特殊画像のそれぞれから、直接病状スコアを算出してもよい。また、特徴量自体を、機械学習による画像認識技術により算出してもよい。 In this embodiment, the disease condition score is calculated from the calculated feature amounts for the normal image and the special image, but the disease condition score may be calculated by image processing without using the feature amounts. For example, the disease condition score may be calculated directly from each of the normal image and the special image using image recognition technology based on machine learning. Furthermore, the feature amounts themselves may be calculated using image recognition technology based on machine learning.

上記の内視鏡システム10の作動方法は、光源部20が、互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光とを発光する発光ステップと、画像信号取得部54が、第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を取得し、かつ、第2照明光で照明中の観察対象を撮像して第2画像信号を取得する画像信号取得ステップと、特徴量算出部70が、第1画像信号に基づいて第1特徴量を算出し、第2画像信号に基づいて第2特徴量を算出する特徴量算出ステップと、病状スコア算出部71が、第1画像信号に基づいて観察対象の病状を表す第1病状スコアを算出し、かつ、第2画像信号に基づいて観察対象の病状を表す第2病状スコアを算出する病状スコア算出ステップと、病状比較部73が、第1病状スコアと第2病状スコアとを比較する病状比較ステップと、表示処理部74が、第2病状スコアが第1病状スコアよりも大きい場合に、第2画像信号を用いて高スコア表示画像を生成する高スコア表示画像生成ステップと、表示制御部62が、第1画像信号に基づく第1画像をモニタに表示するよう制御している場合であって、高スコア表示画像が生成された場合には、第1画像から切り替えて高スコア表示画像をモニタに表示するよう制御する、または、第1画像と高スコア表示画像との両者をモニタに表示するよう制御する表示ステップと、病状比較部が比較する対象として、第1特徴量と第2特徴量とを用いるか、または、第1病状スコアと第2病状スコアとを用いるかのいずれかを指定する比較対象選択ステップとを備える。
また、上記の内視鏡システム10の作動方法は、光源部20が、互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光とを発光する発光ステップと、画像信号取得部54が、第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を取得し、かつ、第2照明光で照明中の観察対象を撮像して第2画像信号を取得する画像信号取得ステップと、特徴量算出部70が、第1画像信号に基づいて第1特徴量を算出し、第2画像信号に基づいて第2特徴量を算出する特徴量算出ステップと、病状スコア算出部71が、第1画像信号に基づいて算出した第1特徴量により観察対象の病状を表す第1病状スコアを算出し、かつ、第2画像信号に基づいて算出した第2特徴量により観察対象の病状を表す第2病状スコアを算出する病状スコア算出ステップと、病状比較部73が、第1特徴量と第2特徴量とを比較する、または、第1病状スコアと第2病状スコアとを比較する病状比較ステップと、表示処理部74が、第2特徴量が第1特徴量よりも大きい場合、または、第2病状スコアが第1病状スコアよりも大きい場合に、第2画像信号を用いて高スコア表示画像を生成し、かつ、第1特徴量が第2特徴量よりも大きい場合、または、第1病状スコアが第2病状スコアよりも大きい場合に、第1画像信号を用いて高スコア表示画像を生成する高スコア表示画像生成ステップと、表示制御部62が、第1画像信号に基づく第1画像をモニタに表示し、第2画像信号に基づく第2画像をモニタに非表示にするよう制御している場合であって、高スコア表示画像が生成された場合には、第1画像から切り替えて高スコア表示画像をモニタに表示するよう制御する、または、第1画像と高スコア表示画像との両者をモニタに表示するよう制御する表示ステップとを備え、高スコア表示画像は、第2画像信号に基づく第2画像であるか、第2画像信号により第1画像信号を処理することにより生成した第1強調画像であるか、又は、第2画像信号により第2画像信号を処理することにより生成した第2強調画像である。
The operation method of the above-mentioned endoscope system 10 includes an emission step in which the light source unit 20 emits a first illumination light and a second illumination light having different emission spectra; an image signal acquisition step in which the image signal acquisition unit 54 images an object being observed illuminated with the first illumination light to acquire a first image signal, and also images an object being observed illuminated with the second illumination light to acquire a second image signal; a feature calculation step in which the feature calculation unit 70 calculates a first feature based on the first image signal and calculates a second feature based on the second image signal; a disease condition score calculation step in which the disease condition score calculation unit 71 calculates a first disease condition score representing the disease condition of the object being observed based on the first image signal, and calculates a second disease condition score representing the disease condition of the object being observed based on the second image signal; The method includes a condition comparison step of comparing the first disease score with a second disease score, a high score display image generation step in which the display processing unit 74 generates a high score display image using the second image signal when the second disease score is greater than the first disease score, a display step in which, when the display control unit 62 controls the first image based on the first image signal to be displayed on the monitor, and when a high score display image has been generated, the display control unit 62 controls the first image based on the first image signal to be displayed on the monitor, or controls the first image to be switched to the high score display image to be displayed on the monitor, or controls the first image and both the high score display image to be displayed on the monitor, and a comparison target selection step in which the condition comparison unit specifies whether to use the first feature amount and the second feature amount, or the first disease score and the second disease score, as targets for comparison.
The operation method of the endoscope system 10 described above includes a light emission step in which the light source unit 20 emits first illumination light and second illumination light having different emission spectra, an image signal acquisition step in which the image signal acquisition unit 54 images an object being observed illuminated with the first illumination light to acquire a first image signal, and an image signal acquisition step in which the image signal acquisition unit 54 images an object being observed illuminated with the second illumination light to acquire a second image signal, and a feature amount calculation step in which the feature amount calculation unit 70 calculates a first feature amount based on the first image signal and calculates a second feature amount based on the second image signal. a disease condition score calculation step in which the disease condition score calculation unit 71 calculates a first disease condition score representing the disease condition of the observation subject from a first feature amount calculated based on the first image signal, and calculates a second disease condition score representing the disease condition of the observation subject from a second feature amount calculated based on the second image signal; a disease condition comparison step in which the disease condition comparison unit 73 compares the first feature amount with the second feature amount or compares the first disease condition score with the second disease condition score; and a display processing unit 74, if the second feature amount is greater than the first feature amount, Alternatively, the method includes a high score display image generating step of generating a high score display image using the second image signal when the second disease condition score is greater than the first disease condition score, and generating a high score display image using the first image signal when the first feature amount is greater than the second feature amount or when the first disease condition score is greater than the second disease condition score, and a display step of controlling the display control unit 62 to display a first image based on the first image signal on the monitor and to hide a second image based on the second image signal on the monitor, when the high score display image has been generated, controlling the display control unit 62 to switch from the first image to the high score display image on the monitor, or controlling the display control unit 62 to display both the first image and the high score display image on the monitor, and the high score display image is a second image based on the second image signal, a first emphasized image generated by processing the first image signal with the second image signal, or a second emphasized image generated by processing the second image signal with the second image signal.

上記において、画像信号取得部54、中央制御部52、画像処理部61、表示制御部62等といった各種の処理を実行する処理部(processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ(processor)である。各種のプロセッサには、ソフトウエア(プログラム)を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)、FPGA (Field Programmable Gate Array) などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、各種の処理を実行するために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路(Graphical Processing Unit:GPU)などが含まれる。 In the above, the hardware structure of the processing units that execute various processes, such as the image signal acquisition unit 54, the central control unit 52, the image processing unit 61, the display control unit 62, etc., is the various processors shown below. The various processors include a CPU (Central Processing Unit), which is a general-purpose processor that executes software (programs) and functions as various processing units, a programmable logic device (PLD), which is a processor whose circuit configuration can be changed after manufacture, such as an FPGA (Field Programmable Gate Array), and a dedicated electrical circuit (Graphical Processing Unit: GPU), which is a processor with a circuit configuration designed specifically to execute various processes.

1つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合せ(例えば、複数のFPGAや、CPUとFPGAの組み合わせ、GPUとCPUの組み合わせ)で構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウエアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを1つ以上用いて構成される。 A processing unit may be configured with one of these various processors, or may be configured with a combination of two or more processors of the same or different types (for example, multiple FPGAs, a combination of a CPU and an FPGA, or a combination of a GPU and a CPU). Multiple processing units may also be configured with one processor. As an example of configuring multiple processing units with one processor, first, as represented by computers such as clients and servers, there is a form in which one processor is configured with a combination of one or more CPUs and software, and this processor functions as multiple processing units. Second, as represented by system on chip (SoC), there is a form in which a processor is used that realizes the functions of the entire system including multiple processing units with a single IC (Integrated Circuit) chip. In this way, the various processing units are configured using one or more of the above various processors as a hardware structure.

さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた形態の電気回路(circuitry)である。 More specifically, the hardware structure of these various processors is an electrical circuit that combines circuit elements such as semiconductor elements.

10 内視鏡システム
12 内視鏡
12a 挿入部
12b 操作部
12c 湾曲部
12d 先端部
13a アングルノブ
13b モード切替部
13c 表示指示部
13d ズーム操作部
12e 鉗子入口
14 光源装置
16 プロセッサ装置
17 通知部
18 モニタ
19 ユーザーインターフェース
20 光源部
20a V-LED
20b B-LED
20c G-LED
20d R-LED
22 光源制御部
23 波長カットフィルタ
30a 照明光学系
30b 撮像光学系
41 ライトガイド
45 照明レンズ
46 対物レンズ
47 ズームレンズ
48 イメージセンサ
52 中央制御部
54 画像信号取得部
61 画像処理部
62 表示制御部
63 通常モード用処理部
64 特殊モード用処理部
65 判定モード用処理部
70 特徴量算出部
71 病状スコア算出部
72 比較対象選択部
73 病状比較部
74 表示処理部
75 通常画像特徴量算出部
76 特殊画像特徴量算出部
77 通常画像スコア算出部
78 通常用スコアテーブル
79 特殊画像スコア算出部
80 特殊用スコアテーブル
81 通常画像生成部
82 特殊画像生成部
83 第1強調画像生成部
84 第2強調画像生成部
85 通常画像
86 特殊画像
87 通常画像の強調画像(第1強調画像)
87a 特徴部
88 特殊画像の強調画像(第2強調画像)
88a 特徴部
89 警告表示
S100~S250 ステップ
10 Endoscope system 12 Endoscope 12a Insertion section 12b Operation section 12c Bending section 12d Tip section 13a Angle knob 13b Mode switching section 13c Display instruction section 13d Zoom operation section 12e Forceps inlet 14 Light source device 16 Processor device 17 Notification section 18 Monitor 19 User interface 20 Light source section 20a V-LED
20b B-LED
20c G-LED
20d R-LED
22 Light source control unit 23 Wavelength cut filter 30a Illumination optical system 30b Imaging optical system 41 Light guide 45 Illumination lens 46 Objective lens 47 Zoom lens 48 Image sensor 52 Central control unit 54 Image signal acquisition unit 61 Image processing unit 62 Display control unit 63 Normal mode processing unit 64 Special mode processing unit 65 Determination mode processing unit 70 Feature amount calculation unit 71 Disease condition score calculation unit 72 Comparison target selection unit 73 Disease condition comparison unit 74 Display processing unit 75 Normal image feature amount calculation unit 76 Special image feature amount calculation unit 77 Normal image score calculation unit 78 Normal score table 79 Special image score calculation unit 80 Special score table 81 Normal image generation unit 82 Special image generation unit 83 First emphasized image generation unit 84 Second emphasized image generation unit 85 Normal image 86 Special image 87 Enhanced image of normal image (first emphasized image)
87a: Feature portion 88: Enhanced image of special image (second enhanced image)
88a Feature section 89 Warning display S100 to S250 Steps

Claims (12)

互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光とを発光する光源部と、
前記第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を取得し、かつ、前記第2照明光で照明中の前記観察対象を撮像して第2画像信号を取得する画像信号取得部と、
前記第1画像信号に基づいて第1特徴量を算出し、かつ、前記第2画像信号に基づいて第2特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記第1画像信号に基づいて前記観察対象の病状を表す第1病状スコアを算出し、かつ、前記第2画像信号に基づいて前記観察対象の病状を表す第2病状スコアを算出する病状スコア算出部と、
前記第1特徴量と前記第2特徴量とを比較する、または、前記第1病状スコアと前記第 2病状スコアとを比較する病状比較部と、
前記第2特徴量が前記第1特徴量よりも大きい場合、または、前記第2病状スコアが前 記第1病状スコアよりも大きい場合に、前記第2画像信号を用いて高スコア表示画像を生 成する表示処理部と、
前記第1画像信号に基づく第1画像をモニタに表示するよう制御している場合であって、前記高スコア表示画像が生成された場合には、前記第1画像から切り替えて前記高スコア表示画像を前記モニタに表示するよう制御する、または、前記第1画像と前記高スコア表示画像との両者を前記モニタに表示するよう制御する表示制御部と、
前記病状比較部が比較する対象として、前記第1特徴量と前記第2特徴量とを用いるか、または、前記第1病状スコアと前記第2病状スコアとを用いるかのいずれかを指定する比較対象選択部とを備える内視鏡システム。
a light source unit that emits a first illumination light and a second illumination light having different emission spectra;
an image signal acquisition unit that acquires a first image signal by capturing an image of an observation target illuminated with the first illumination light, and acquires a second image signal by capturing an image of the observation target illuminated with the second illumination light;
a feature amount calculation unit that calculates a first feature amount based on the first image signal and calculates a second feature amount based on the second image signal;
a disease condition score calculation unit that calculates a first disease condition score representing a disease condition of the observation target based on the first image signal, and calculates a second disease condition score representing a disease condition of the observation target based on the second image signal;
a disease condition comparison unit that compares the first feature amount with the second feature amount, or compares the first disease condition score with the second disease condition score;
a display processing unit that generates a high score display image using the second image signal when the second feature amount is greater than the first feature amount or when the second disease condition score is greater than the first disease condition score;
a display control unit that controls to display a first image based on the first image signal on a monitor, and when the high score display image is generated, controls to switch from the first image to display the high score display image on the monitor, or controls to display both the first image and the high score display image on the monitor;
An endoscopic system comprising a comparison object selection unit that specifies whether the first feature amount and the second feature amount, or the first disease condition score and the second disease condition score, should be used as the objects to be compared by the disease condition comparison unit.
互いに発光スペクトルが異なる第1照明光と第2照明光とを発光する光源部と、
前記第1照明光で照明中の観察対象を撮像して第1画像信号を取得し、かつ、前記第2照明光で照明中の前記観察対象を撮像して第2画像信号を取得する画像信号取得部と、
前記第1画像信号に基づいて第1特徴量を算出し、かつ、前記第2画像信号に基づいて第2特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記第1特徴量により前記観察対象の病状を表す第1病状スコアを算出し、かつ、前記第2特徴量により前記観察対象の病状を表す第2病状スコアを算出する病状スコア算出部と、
前記第1特徴量と前記第2特徴量とを比較する、または、前記第1病状スコアと前記第2病状スコアとを比較する病状比較部と、
前記第2特徴量が前記第1特徴量よりも大きい場合、または、前記第2病状スコアが前記第1病状スコアよりも大きい場合に、前記第2画像信号を用いて高スコア表示画像を生成する表示処理部と、
前記第1画像信号に基づく第1画像をモニタに表示し、前記第2画像信号に基づく前記第2画像を前記モニタに非表示にするよう制御している場合であって、前記高スコア表示画像が生成された場合には、前記第1画像から切り替えて前記高スコア表示画像を前記モニタに表示するよう制御する、または、前記第1画像と前記高スコア表示画像との両者を前記モニタに表示するよう制御する表示制御部と、
を備え
前記高スコア表示画像は、前記第2画像信号に基づく第2画像であるか、前記第2画像信号により前記第1画像信号を処理することにより生成した第1強調画像であるか、又は、前記第2画像信号により前記第2画像信号を処理することにより生成した第2強調画像である内視鏡システム。
a light source unit that emits a first illumination light and a second illumination light having different emission spectra;
an image signal acquisition unit that acquires a first image signal by capturing an image of an observation target illuminated with the first illumination light, and acquires a second image signal by capturing an image of the observation target illuminated with the second illumination light;
a feature amount calculation unit that calculates a first feature amount based on the first image signal and calculates a second feature amount based on the second image signal;
a disease condition score calculation unit that calculates a first disease condition score representing a disease condition of the observation target based on the first feature amount, and calculates a second disease condition score representing a disease condition of the observation target based on the second feature amount;
a disease condition comparison unit that compares the first feature amount with the second feature amount or compares the first disease condition score with the second disease condition score ;
a display processing unit that generates a high score display image using the second image signal when the second feature amount is greater than the first feature amount or when the second disease condition score is greater than the first disease condition score;
a display control unit that controls to display a first image based on the first image signal on a monitor and to hide the second image based on the second image signal on the monitor, and when the high score display image is generated, controls to switch from the first image to display the high score display image on the monitor, or controls to display both the first image and the high score display image on the monitor;
Equipped with
an endoscope system in which the high score display image is a second image based on the second image signal, a first emphasized image generated by processing the first image signal using the second image signal, or a second emphasized image generated by processing the second image signal using the second image signal .
前記第1照明光は、白色光であり、前記第2照明光は、特殊光である請求項1または2に記載の内視鏡システム。 The endoscope system according to claim 1 , wherein the first illumination light is white light, and the second illumination light is special light. 前記第1病状スコア及び前記第2病状スコアは、疾患の重症度または疾患の進行度を含 む請求項1ないし3のいずれか1項に記載の内視鏡システム。 The endoscope system according to claim 1 , wherein the first disease condition score and the second disease condition score include a disease severity or a disease progression. 前記第1特徴量及び前記第2特徴量は、血管、腺管または粘膜に基づく値を含む請求項1ないし4のいずれか1項に記載の内視鏡システム。 The endoscope system according to claim 1 , wherein the first feature amount and the second feature amount include values based on a blood vessel, a gland duct, or a mucosa. 前記表示制御部は、前記高スコア表示画像の表示に先立ち、前記高スコア表示画像の存在に係る通知を行う請求項1ないし5のいずれか1項に記載の内視鏡システム。 The endoscope system according to claim 1 , wherein the display control unit performs a notification relating to the presence of the high score display image before displaying the high score display image. 前記通知は、警告の表示である請求項6に記載の内視鏡システム。 The endoscope system according to claim 6 , wherein the notification is a display of a warning. 音、光または振動を発生する通知部を備え、
前記通知は、前記通知部による、音、光または振動の発生である請求項6または7に記載の内視鏡システム。
A notification unit that generates sound, light, or vibration is provided,
The endoscope system according to claim 6 or 7 , wherein the notification is generated by the notification unit through generation of sound, light, or vibration.
前記高スコア表示画像の表示の指示を受け付ける指示部を備え、
前記表示制御部は、前記通知の後、前記指示部による前記指示に従って、前記高スコア表示画像を表示する請求項6ないし8のいずれか1項に記載の内視鏡システム。
an instruction unit that receives an instruction to display the high score display image,
The endoscope system according to claim 6 , wherein the display control unit displays the high score display image in accordance with the instruction by the instruction unit after the notification.
前記表示制御部は、前記第1画像と前記高スコア表示画像との両者を前記モニタに表示するよう制御する場合、前記第1画像信号に基づく前記第1画像を、前記高スコア表示画像よりも大きい表示領域で表示する請求項1ないし9のいずれか1項に記載の内視鏡システム。 An endoscopic system according to any one of claims 1 to 9, wherein when the display control unit controls to display both the first image and the high score display image on the monitor, the display control unit displays the first image based on the first image signal in a display area larger than that of the high score display image. 前記表示制御部は、前記第1画像と前記高スコア表示画像との両者を前記モニタに表示するよう制御する場合、前記第1画像信号に基づく前記第1画像を、前記高スコア表示画像よりも小さい表示領域で表示する請求項1ないし9のいずれか1項に記載の内視鏡システム。 An endoscopic system according to any one of claims 1 to 9, wherein when the display control unit controls to display both the first image and the high score display image on the monitor, the display control unit displays the first image based on the first image signal in a display area smaller than that of the high score display image. 前記表示制御部は、前記第2画像信号に基づく第2画像をモニタに表示するよう制御している場合であって、前記高スコア表示画像が生成された場合には、前記第2信号に基づく前記第2画像を継続して表示するよう制御する請求項1ないし9のいずれか1項に記載の内視鏡システム。 The endoscopic system according to any one of claims 1 to 9, wherein the display control unit controls the display of a second image based on the second image signal on a monitor, and when the high score display image is generated, the display control unit controls the display of the second image based on the second signal to continue.
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