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JP7628871B2 - Medical image processing device and method of operation thereof - Google Patents
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Description

本発明は、観察対象における色強調処理を行う医用画像処理装置及びその作動方法に関する。 The present invention relates to a medical image processing device that performs color enhancement processing on an object to be observed, and to a method of operating the same.

近年の医療分野では、光源装置、内視鏡、プロセッサ装置を備える内視鏡システムが広く用いられている。内視鏡システムでは、内視鏡から観察対象に照明光を照射し、その照明光で照明中の観察対象を内視鏡の撮像素子で撮像して得られるRGB画像信号に基づいて、観察対象の画像をモニタ上に表示する。 In recent years, endoscope systems equipped with a light source device, an endoscope, and a processor device have been widely used in the medical field. In an endoscope system, an endoscope irradiates an observation target with illumination light, and an image of the observation target illuminated by the illumination light is captured by an imaging element in the endoscope, based on the RGB image signals obtained, and an image of the observation target is displayed on a monitor.

内視鏡による観察対象の画像では、色や形状などをに基づいて、診断が行われている。これに関して、特許文献1では、正常部と異常部との色の差を拡張する処理を行うことによって、正常部と異常部とのわずかな色の違いを強調することが行われている。また、特許文献2では、明るい範囲と暗い範囲とが混在する撮像対象を撮像した場合においても、明るい範囲と暗い範囲とでたとえば正常粘膜のカラーバランスを維持させることが行われている。なお、内視鏡分野とは異なるが、特許文献3では、デジタルカメラなどで得られた撮像画像の画像信号から色相領域毎に明るさ情報を取得し、取得された明るさ情報に基づいて露出制御が行うことによって、撮像画像の彩度を最適化することも行われている。 In images of objects observed by endoscopes, diagnosis is performed based on color and shape. In this regard, in Patent Document 1, slight color differences between normal and abnormal areas are emphasized by performing a process to expand the color difference between normal and abnormal areas. In Patent Document 2, even when an image of an object containing a mixture of light and dark areas is captured, the color balance of, for example, normal mucosa is maintained between the light and dark areas. Although not related to the field of endoscopy, in Patent Document 3, brightness information is obtained for each hue region from the image signal of an image captured by a digital camera or the like, and exposure control is performed based on the obtained brightness information, thereby optimizing the saturation of the captured image.

特許第5932894号公報Patent No. 5932894 特許第6580778号公報Patent No. 6580778 特開2013-77879号公報JP 2013-77879 A

画像強調を行う方法としては、明るさ、色合いを独立の性質として扱って強調することが一般的である。具体的には、カラーのRGB画像をLab、HSV、LHSなどの色空間に投影し、明るさ、色相、彩度を独立事象として制御することが一般的であった。そのような場合、画像強調する対象として、血液濃度や色素濃度などの濃淡情報を強調する場合には、明るさ又はコントラストを調整することが一般的である。しかしながら、濃淡情報の差がわずかしかない場合には、明るさ又はコントラストの調整だけでは、視認性の改善が不十分であった。 A common method of image enhancement is to treat brightness and color as independent properties and enhance them. Specifically, it has been common to project a color RGB image into a color space such as Lab, HSV, or LHS, and control brightness, hue, and saturation as independent events. In such cases, when emphasizing shading information such as blood concentration or pigment concentration as the target of image enhancement, it is common to adjust brightness or contrast. However, when there is only a slight difference in shading information, adjusting brightness or contrast alone is insufficient to improve visibility.

一方、濃淡情報を強調する場合に、ヒートマップのように色合いとは無関係の情報の変化を用いる疑似カラー表示を利用することが考えられる。この場合、濃淡情報のわずかな差を区別しやすいように色を割り当てることで、濃淡情報を強調することができるが、本来の色合いを失ってしまうため、疑似カラー表示からは濃淡以外の情報を判断することが難しくなる。 On the other hand, when emphasizing shading information, it is possible to use a pseudo-color display that uses changes in information unrelated to color, such as a heat map. In this case, shading information can be emphasized by assigning colors that make it easier to distinguish slight differences in shading information, but since the original color is lost, it becomes difficult to distinguish information other than shading from the pseudo-color display.

本発明は、観察対象の本来の色合いを大きく損ねることなく、濃淡情報のわずかな差を強調することができる医用画像処理装置及びその作動方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a medical image processing device and its operating method that can emphasize slight differences in shading information without significantly impairing the original color of the object being observed.

本発明の医用画像処理装置は、プロセッサを備え、プロセッサが、カラーの第1医用画像を取得し、カラーの第1医用画像を構成する各画素について、画像信号値から色の3属性の1つである明るさに関する第1明るさ情報を取得し、色の3属性から明るさを除いて残る色情報に関する第1色情報を取得し、第1色情報及び第1明るさ情報を参照して、第1明るさ情報が予め定められている上限値を超える場合には、第1色情報を第1色方向に変化させ、且つ、第1明るさ情報が予め定められている下限値未満となる場合には、第1色情報を、第1色方向と補色又は反対色の関係となる第2色方向に変化させることによって、第2色情報を取得し、第1色情報と第2色情報とを、第1色情報に基づいて設定される第1合成係数に従って合成することによって合成色情報を取得し、第1明るさ情報を、第1色情報に基づいて設定される明るさ変換係数に従って変換することで、第2明るさ情報を取得し、第1明るさ情報と第2明るさ情報とを、第1色情報に基づいて設定される第2合成係数に従って合成して、合成明るさ情報を取得し、合成明るさ情報と、合成色情報に基づいて、画素信号値を変更したカラーの第2医療画像に変換する。 The medical image processing device of the present invention includes a processor, and the processor acquires a first color medical image, acquires first brightness information relating to brightness, which is one of three color attributes, from the image signal value for each pixel constituting the first color medical image, acquires first color information relating to the color information remaining after removing brightness from the three color attributes, and, by referring to the first color information and the first brightness information, if the first brightness information exceeds a predetermined upper limit value, changes the first color information to a first color direction, and if the first brightness information is less than a predetermined lower limit value, changes the first color information to a complementary or inverse color to the first color direction. The first color information is obtained by changing the color in a second color direction that is a pair of colors, the first color information and the second color information are combined according to a first combination coefficient that is set based on the first color information to obtain combined color information, the first brightness information is converted according to a brightness conversion coefficient that is set based on the first color information to obtain second brightness information, the first brightness information and the second brightness information are combined according to a second combination coefficient that is set based on the first color information to obtain combined brightness information, and the combined brightness information and combined color information are converted into a second color medical image in which pixel signal values are changed.

第1色方向が示す色は黄色で、第2色方向が示す色は青色であることが好ましい。第1合成係数、及び、第2合成係数は、第1色情報が予め定められた範囲となる第1色域内では色情報に応じて値が定まり、第1色域外では固定値となることが好ましい。第1合成係数、及び、第2合成係数は、第1色域内では0よりも大きく、且つ、色情報に応じて定まる第1距離又は第1角度に応じて変化させ、第1色域外では0とすることが好ましい。 It is preferable that the color indicated by the first color direction is yellow, and the color indicated by the second color direction is blue. It is preferable that the first and second synthesis coefficients are determined according to the color information within the first color gamut in which the first color information is within a predetermined range, and are fixed values outside the first color gamut. It is preferable that the first and second synthesis coefficients are greater than 0 within the first color gamut, are changed according to the first distance or the first angle determined according to the color information, and are set to 0 outside the first color gamut.

プロセッサが、第2色情報が予め定められた範囲内となる第2色域内で、色情報に応じて定まる第2距離又は第2角度を変化させることによって、第3色情報を取得することが好ましい。第1色情報は、カラーの第1医用画像の赤色信号Rとカラーの第1医用画像の緑色信号Gとの比であるR/Gとカラーの第1医用画像の青色信号と緑色信号Gとの比であるB/Gであること、カラーの第1医用画像から得らえる色差信号Cr、Cbであること、カラーの第1医用画像から得られる色相と彩度であること、及び、カラーの第1医用画像から得られるCIE1976Laのうちaであることのうちのいずれかであることが好ましい。 It is preferable that the processor acquires the third color information by changing the second distance or the second angle determined according to the color information within a second color gamut within which the second color information falls within a predetermined range. It is preferable that the first color information is any one of R/G, which is a ratio of a red signal R of the first color medical image to a green signal G of the first color medical image, and B/G, which is a ratio of a blue signal to a green signal G of the first color medical image, color difference signals Cr and Cb obtained from the first color medical image, hue and saturation obtained from the first color medical image, and a * b * of CIE1976La * b * obtained from the first color medical image.

第1色域は、濃度が高い血液の色に対応する色域であることが好ましい。第1色域は、色素散布された粘膜の色に対応する色域であることが好ましい。 The first color gamut is preferably a color gamut corresponding to the color of concentrated blood. The first color gamut is preferably a color gamut corresponding to the color of mucous membranes onto which a dye has been applied.

本発明の医用画像処理装置の作動方法は、プロセッサが、カラーの第1医用画像を取得するステップと、カラーの第1医用画像を構成する各画素について、画像信号値から色の3属性の1つである明るさに関する第1明るさ情報を取得し、色の3属性から明るさを除いて残る色情報に関する第1色情報を取得するステップと、第1色情報及び第1明るさ情報を参照して、第1明るさ情報が予め定められている上限値を超える場合には、第1色情報を第1色方向に変化させ、且つ、第1明るさ情報が予め定められている下限値未満となる場合には、第1色情報を、第1色方向と補色又は反対色の関係となる第2色方向に変化させることによって、第2色情報を取得するステップと、第1色情報と第2色情報とを、第1色情報に基づいて設定される第1合成係数に従って合成することによって合成色情報を取得するステップと、第1明るさ情報を、第1色情報に基づいて設定される明るさ変換係数に従って変換することで、第2明るさ情報を取得するステップと、第1明るさ情報と第2明るさ情報とを、第1色情報に基づいて設定される第2合成係数に従って合成して、合成明るさ情報を取得するステップと、合成明るさ情報と、合成色情報に基づいて、画像信号値を変更したカラーの第2医療画像に変換するステップとを有する。 The method of operating the medical image processing device of the present invention includes the steps of: a processor acquiring a first color medical image; acquiring, for each pixel constituting the first color medical image, first brightness information relating to brightness, which is one of three color attributes, from the image signal value; acquiring first color information relating to the color information remaining after removing brightness from the three color attributes; and referring to the first color information and the first brightness information, if the first brightness information exceeds a predetermined upper limit value, changing the first color information in a first color direction, and if the first brightness information is less than a predetermined lower limit value, changing the first color information in a second color direction that is complementary or opposite to the first color direction. the first color information to obtain second color information; the step of obtaining composite color information by combining the first color information and the second color information according to a first combination coefficient set based on the first color information; the step of obtaining second brightness information by converting the first brightness information according to a brightness conversion coefficient set based on the first color information; the step of obtaining composite brightness information by combining the first brightness information and the second brightness information according to a second combination coefficient set based on the first color information; and the step of converting the composite brightness information and the composite color information into a second medical image in color with the image signal value changed.

本発明によれば、観察対象の本来の色合いを大きく損ねることなく、濃淡情報のわずかな差を強調することができる。 The present invention makes it possible to emphasize slight differences in shading information without significantly impairing the original color of the object being observed.

第1実施形態の内視鏡システムの外観図である。1 is an external view of an endoscope system according to a first embodiment. 第1実施形態の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 according to the first embodiment. FIG. 紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光Rの発光スペクトルを示すグラフである。1 is a graph showing emission spectra of purple light V, blue light B, green light G, and red light R. 第1色情報がB/G比、G/R比である場合における濃淡情報強調処理部の機能を示すブロック図である。11 is a block diagram showing functions of a gradation information emphasis processing unit when the first color information has a B/G ratio and a G/R ratio. FIG. 第1色情報がB/G比、G/R比である場合における第1色変化処理部の機能を示すブロック図である。13 is a block diagram showing functions of a first color change processing unit when the first color information is a B/G ratio and a G/R ratio. FIG. 第1色情報がB/G比、G/R比である場合における第1色変化処理部における処理前と処理後を示す説明図である。13A and 13B are explanatory diagrams showing before and after processing in a first color change processing unit when the first color information is a B/G ratio and a G/R ratio. 第1色情報がB/G比、G/R比である場合における第1色域を示す説明図である。10 is an explanatory diagram showing a first color gamut when the first color information is a B/G ratio and a G/R ratio. 第1合成係数の分布を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the distribution of a first synthesis coefficient. 濃度が高い血液の色に対応する色域を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a color gamut corresponding to the color of high-density blood. 青色色素が散布された粘膜の色に対応する色域を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a color gamut corresponding to the color of a mucous membrane onto which a blue pigment has been sprayed. 色情報合成部の機能を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the functions of a color information synthesis unit. 第2色変化処理部の機能を示すブロック図である。4 is a block diagram showing the functions of a second color change processing unit; FIG. 第2色域を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a second color gamut. 第2距離R2inと第2距離R2outとの関係を示すグラフである。13 is a graph showing the relationship between a second distance R2in and a second distance R2out. 第2角度θ2inと第2角度θ2outとの関係を示すグラフである。13 is a graph showing the relationship between a second angle θ2in and a second angle θ2out. 明るさ情報取得部、明るさ情報合成部、及びカラー画像変換部の機能を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing functions of a brightness information acquisition unit, a brightness information synthesis unit, and a color image conversion unit. FIG. 特殊光観察モードの一連の流れを示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a sequence of operations in a special light observation mode. 第1色情報が色差信号Cr,Cbである場合の濃淡情報強調処理部の機能を示すブロック図である。11 is a block diagram showing functions of a shading information emphasis processing unit when the first color information is color difference signals Cr and Cb. FIG. 第1色情報が色差信号Cr,Cbである場合における第1色変化処理部における処理前と処理後を示す説明図である。11A and 11B are explanatory diagrams showing before and after processing in a first color change processing unit when the first color information is color difference signals Cr and Cb; 第1色情報が色差信号Cr,Cbである場合における第1色域を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing a first color gamut when the first color information is color difference signals Cr and Cb; 第1色情報が色相H、彩度Sである場合の濃淡情報強調処理部の機能を示すブロック図である。13 is a block diagram showing functions of a shading information emphasis processing unit when the first color information is hue H and saturation S. FIG. 第1色情報が色相H、彩度Sである場合における第1色変化処理部における処理前と処理後を示す説明図である。13 is an explanatory diagram showing before and after processing in a first color change processing unit when the first color information has hue H and saturation S; FIG. 第1色情報が色相H、彩度Sである場合における第1色域を示す説明図である。10 is an explanatory diagram showing a first color gamut when the first color information has hue H and saturation S; FIG. 第2実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing the functions of an endoscope system according to a second embodiment. 通常光の発光スペクトルを示すグラフである。1 is a graph showing an emission spectrum of normal light. 特殊光の発光スペクトルを示すグラフである。13 is a graph showing an emission spectrum of special light. 第3実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing the functions of an endoscope system according to a third embodiment. 回転フィルタを示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a rotary filter. 第2合成係数の分布を示すグラフである。13 is a graph showing a distribution of a second synthesis coefficient.

[第1実施形態]
図1に示すように、第1実施形態の内視鏡システム10は、内視鏡12と、光源装置13と、プロセッサ装置14と、ディスプレイ15と、ユーザーインターフェース16とを有する。内視鏡12は、光源装置13と光学的に接続され、且つ、プロセッサ装置14と電気的に接続される。光源装置13は、照明光を内視鏡12に供給する。
[First embodiment]
1 , an endoscopic system 10 of the first embodiment includes an endoscope 12, a light source device 13, a processor device 14, a display 15, and a user interface 16. The endoscope 12 is optically connected to the light source device 13 and electrically connected to the processor device 14. The light source device 13 supplies illumination light to the endoscope 12.

内視鏡12は、観察対象に照明光を照明し、観察対象を撮像して内視鏡画像を取得するために用いられる。内視鏡12は、観察対象の体内に挿入される挿入部12aと、挿入部12aの基端部分に設けられた操作部12bと、挿入部12aの先端側に設けられた湾曲部12c及び先端部12dとを有している。湾曲部12cは、操作部12bを操作することにより湾曲動作する。先端部12dは、照明光を観察対象に向けて照射し、且つ、観察対象からの反射光を受光して観察対象を撮像する。先端部12dは、湾曲部12cの湾曲動作によって所望の方向に向けられる。操作部12bには、モードの切り替え操作に用いるモード切替スイッチ12fと、観察対象の静止画の取得指示に用いられる静止画取得指示スイッチ12gと、ズームレンズ21bの操作に用いられるズーム操作部12hとが設けられている。 The endoscope 12 is used to illuminate the observation target with illumination light and capture the observation target to obtain an endoscopic image. The endoscope 12 has an insertion section 12a that is inserted into the body of the observation target, an operation section 12b provided at the base end of the insertion section 12a, and a bending section 12c and a tip section 12d provided at the tip side of the insertion section 12a. The bending section 12c is bent by operating the operation section 12b. The tip section 12d irradiates the observation target with illumination light and receives reflected light from the observation target to capture an image of the observation target. The tip section 12d is directed in a desired direction by the bending operation of the bending section 12c. The operation section 12b is provided with a mode changeover switch 12f used for mode switching operation, a still image acquisition instruction switch 12g used for instructing acquisition of a still image of the observation target, and a zoom operation section 12h used for operating the zoom lens 21b.

プロセッサ装置14は、ディスプレイ15及びユーザーインターフェース16と電気的に接続される。プロセッサ装置14は、内視鏡12からの内視鏡画像を受信する。ディスプレイ15は、プロセッサ装置14で処理された観察対象の画像又は情報等を出力表示する。ユーザーインターフェース16は、キーボード、マウス、タッチパッド、マイク等を有し、機能設定等の入力操作を受け付ける機能を有する。拡張プロセッサ装置17は、プロセッサ装置14に電気的に接続されている。 The processor device 14 is electrically connected to the display 15 and the user interface 16. The processor device 14 receives endoscopic images from the endoscope 12. The display 15 outputs and displays images or information of the observation target processed by the processor device 14. The user interface 16 has a keyboard, mouse, touchpad, microphone, etc., and has the function of accepting input operations such as function settings. The extended processor device 17 is electrically connected to the processor device 14.

内視鏡システム10は、通常観察モードと、特殊光観察モードとを備えており、モード切替スイッチ12fによって切り替えられる。通常観察モードは、白色光などの通常光を観察対象に照明して得られる通常画像をディスプレイ15に表示するモードである。特殊光観察モードは、青色狭帯域光などを含む特殊光を観察対象に照明して得られ、明るい部分と暗い部分の濃淡部分を強調した濃淡強調画像をディスプレイ15に表示するモードである。なお、本実施形態では、濃淡強調画像については、特殊光を観察対象に照明して得られる後述の特殊画像信号に基づいて生成するが、特殊光に代えて、通常光など特殊光以外の様々な波長域を有する照明光を観察対象に照明して得られる画像信号に基づいて生成してもよい。 The endoscope system 10 has a normal observation mode and a special light observation mode, which can be switched by the mode switch 12f. The normal observation mode is a mode in which a normal image obtained by illuminating the observation target with normal light such as white light is displayed on the display 15. The special light observation mode is a mode in which a shade-enhanced image in which the shades of the bright and dark areas are emphasized is displayed on the display 15, which is obtained by illuminating the observation target with special light including narrow band blue light. In this embodiment, the shade-enhanced image is generated based on a special image signal described below obtained by illuminating the observation target with special light. However, the shade-enhanced image may be generated based on an image signal obtained by illuminating the observation target with illumination light having various wavelength ranges other than special light, such as normal light, instead of special light.

図2に示すように、光源装置13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を有する光源部20と、4色のLED20a~20dの駆動を制御する光源制御部21、及び4色のLED20a~20dから発せられる4色の光の光路を結合する光路結合部23を備えている。光路結合部23で結合された光は、挿入部12a内に挿通されたライトガイド24及び照明レンズ33を介して、被検体内に照射される。なお、LEDの代わりに、LD(Laser Diode)を用いてもよい。 As shown in FIG. 2, the light source device 13 includes a light source section 20 having 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, a light source control section 21 that controls the driving of the four color LEDs 20a to 20d, and an optical path combining section 23 that combines the optical paths of the four color lights emitted from the four color LEDs 20a to 20d. The light combined by the optical path combining section 23 is irradiated into the subject via a light guide 24 and an illumination lens 33 inserted into the insertion section 12a. Note that an LD (Laser Diode) may be used instead of an LED.

ライトガイド24は、内視鏡12及びユニバーサルコード(内視鏡12と光源装置13及びプロセッサ装置14とを接続するコード)内に内蔵されており、光路結合部23で結合された光を内視鏡12の先端部12dまで伝搬する。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することができる。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することができる。 The light guide 24 is built into the endoscope 12 and the universal cord (cord connecting the endoscope 12 with the light source device 13 and the processor device 14), and propagates the light combined at the optical path combining section 23 to the tip 12d of the endoscope 12. 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30と撮像光学系31が設けられている。照明光学系30は照明レンズ33を有しており、この照明レンズ33を介して、ライトガイド24からの光が観察対象に照射される。撮像光学系31は、対物レンズ35及び撮像センサ36を有している。観察対象からの反射光は、対物レンズ35を介して、撮像センサ36に入射する。これにより、撮像センサ36に観察対象の反射像が結像される。 The tip 12d of the endoscope 12 is provided with an illumination optical system 30 and an imaging optical system 31. The illumination optical system 30 has an illumination lens 33, and light from the light guide 24 is irradiated onto the observation object via the illumination lens 33. The imaging optical system 31 has an objective lens 35 and an imaging sensor 36. Reflected light from the observation object is incident on the imaging sensor 36 via the objective lens 35. As a result, a reflected image of the observation object is formed on the imaging sensor 36.

撮像センサ36はカラーの撮像センサであり、被検体の反射像を撮像して画像信号を出力する。この撮像センサ36は、CCD(Charge Coupled Device)撮像センサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)撮像センサ等であることが好ましい。本発明で用いられる撮像センサ36は、R(赤)、G(緑)及びB(青)の3色のRGB画像信号を得るためのカラーの撮像センサ、即ち、Rフィルタが設けられたR画素、Gフィルタが設けられたG画素、Bフィルタが設けられたB画素を備えた、いわゆるRGB撮像センサである。R画素はR画像信号を出力し、G画素はG画像信号を出力し、B画素はB画像信号を出力する。 The imaging sensor 36 is a color imaging sensor that captures a reflected image of the subject and outputs an image signal. The imaging sensor 36 is preferably a CCD (Charge Coupled Device) imaging sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) imaging sensor. The imaging sensor 36 used in the present invention is a color imaging sensor for obtaining RGB image signals of three colors, R (red), G (green), and B (blue), that is, a so-called RGB imaging sensor that has an R pixel with an R filter, a G pixel with a G filter, and a B pixel with a B filter. The R pixel outputs an R image signal, the G pixel outputs a G image signal, and the B pixel outputs a B image signal.

撮像センサ36は、通常観察モードの場合においては、通常光によって照明された観察対象を撮像することにより、通常画像信号を出力する。また、撮像センサ36は、特殊光観察モードの場合においては、特殊光によって照明された観察対象を撮像することにより、特殊画像信号を出力する。 In the normal observation mode, the image sensor 36 captures an image of an object illuminated by normal light, and outputs a normal image signal. In the special light observation mode, the image sensor 36 captures an image of an object illuminated by special light, and outputs a special image signal.

なお、撮像センサ36としては、RGBのカラーの撮像センサの代わりに、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)及びG(緑)の補色フィルタを備えた、いわゆる補色撮像センサであっても良い。補色撮像センサを用いる場合には、CMYGの4色の画像信号が出力されるため、補色-原色色変換によって、CMYGの4色の画像信号をRGBの3色の画像信号に変換する必要がある。また、撮像センサ36はカラーフィルタを設けていないモノクロ撮像センサであっても良い。この場合、光源制御部21は青色光B、緑色光G、及び赤色光Rを時分割で点灯させて、撮像信号の処理では同時化処理を加える必要がある。 In addition, the imaging sensor 36 may be a so-called complementary color imaging sensor equipped with complementary color filters of C (cyan), M (magenta), Y (yellow) and G (green) instead of an RGB color imaging sensor. When a complementary color imaging sensor is used, image signals of four colors CMYG are output, and therefore it is necessary to convert the four color image signals of CMYG into three color image signals of RGB by complementary color-primary color conversion. The imaging sensor 36 may also be a monochrome imaging sensor without color filters. In this case, the light source control unit 21 must turn on the blue light B, green light G and red light R in a time-division manner, and add synchronization processing to the imaging signal processing.

撮像センサ36から出力される画像信号は、CDS/AGC回路40に送信される。CDS・AGC回路40は、アナログ信号である画像信号に相関二重サンプリング(CDS(Correlated Double Sampling))や自動利得制御(AGC(Auto Gain Control))を行う。CDS/AGC回路40を経た画像信号は、A/D変換器(A/D(Analog /Digital)コンバータ)42により、デジタル画像信号に変換される。A/D変換されたデジタル画像信号は、プロセッサ装置14に入力される。 The image signal output from the imaging sensor 36 is sent to the CDS/AGC circuit 40. The CDS/AGC circuit 40 performs correlated double sampling (CDS) and automatic gain control (AGC) on the analog image signal. The image signal that passes through the CDS/AGC circuit 40 is converted into a digital image signal by an A/D (Analog/Digital) converter 42. The A/D converted digital image signal is input to the processor device 14.

プロセッサ装置14は、画像信号入力部45と、DSP(Digital Signal Processor)46と、ノイズ除去部47と、信号切替部48と、通常画像処理部49と、濃淡情報強調処理部50と、映像信号生成部51とを備えている。 The processor unit 14 includes an image signal input unit 45, a DSP (Digital Signal Processor) 46, a noise removal unit 47, a signal switching unit 48, a normal image processing unit 49, a shading information emphasis processing unit 50, and a video signal generation unit 51.

画像信号入力部45には、内視鏡12からのデジタルの画像信号が入力される。DSP46は、受信した画像信号に対して、欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン処理、マトリクス処理、ガンマ変換処理、又はデモザイク処理等の各種信号処理を施す。欠陥補正処理では、撮像センサ36の欠陥画素の信号が補正される。オフセット処理では、欠陥補正処理が施された画像信号から暗電流成分が除かれ、正確な零レベルが設定される。ゲイン処理では、オフセット処理後の画像信号に特定のゲインを乗じることにより信号レベルが整えられる。 A digital image signal from the endoscope 12 is input to the image signal input unit 45. The DSP 46 performs various signal processing such as defect correction processing, offset processing, gain processing, matrix processing, gamma conversion processing, and demosaic processing on the received image signal. In defect correction processing, the signal of a defective pixel of the imaging sensor 36 is corrected. In offset processing, dark current components are removed from the image signal that has been subjected to defect correction processing, and an accurate zero level is set. In gain processing, the signal level is adjusted by multiplying the image signal after offset processing by a specific gain.

ゲイン処理については、通常観察モードと特殊光観察モードで異なっている。通常観察モードのゲイン処理については、通常画像信号のR画像信号、G画像信号、及び、B画像信号に対して、通常観察用のRゲイン係数、Gゲイン係数、及び、Bゲイン係数がそれぞれ掛け合わされる。特殊光観察モードのゲイン処理については、特殊画像信号のR画像信号、G画像信号、及び、B画像信号に対して、特殊観察用のRゲイン係数、Gゲイン係数、及び、Bゲイン係数がそれぞれ掛け合わされる。 Gain processing differs between normal observation mode and special light observation mode. In gain processing in normal observation mode, the R image signal, G image signal, and B image signal of the normal image signal are multiplied by the R gain coefficient, G gain coefficient, and B gain coefficient for normal observation, respectively. In gain processing in special light observation mode, the R image signal, G image signal, and B image signal of the special image signal are multiplied by the R gain coefficient, G gain coefficient, and B gain coefficient for special observation, respectively.

ゲイン処理後の画像信号には、色再現性を高めるためのマトリクス処理が施される。マトリクス処理についても、通常観察モードと特殊光観察モードで異なっている。通常観察モードのマトリクス処理については、通常画像信号に対して、通常観察用のマトリクス処理が施される。特殊光観察モードのマトリクス処理については、特殊画像信号に対して、特殊観察用のマトリクス処理が施される。 The image signal after gain processing is subjected to matrix processing to improve color reproducibility. The matrix processing also differs between normal observation mode and special light observation mode. For matrix processing in normal observation mode, matrix processing for normal observation is applied to the normal image signal. For matrix processing in special light observation mode, matrix processing for special observation is applied to the special image signal.

その後、ガンマ変換処理によって明るさや彩度が整えられる。マトリクス処理後の画像信号には、デモザイク処理(等方化処理、同時化処理とも言う)が施され、各画素で不足した色の信号が補間によって生成される。このデモザイク処理によって、全画素がRGB各色の信号を有するようになる。 Then, brightness and saturation are adjusted by gamma conversion processing. After matrix processing, the image signal is subjected to demosaic processing (also called isotropy processing or synchronization processing), and missing color signals for each pixel are generated by interpolation. This demosaic processing ensures that all pixels have signals for each of the RGB colors.

ノイズ除去部47は、DSP46でガンマ補正等が施された画像信号に対してノイズ除去処理(例えば移動平均法やメディアンフィルタ法等)を施すことによって、画像信号からノイズを除去する。ノイズが除去された画像信号は、信号切替部48に送信される。 The noise removal unit 47 removes noise from the image signal by performing noise removal processing (e.g., moving average method, median filter method, etc.) on the image signal that has been subjected to gamma correction and other processes by the DSP 46. The image signal from which noise has been removed is transmitted to the signal switching unit 48.

信号切替部48は、モード切替SW13aにより、通常観察モードにセットされている場合には、通常画像信号を通常画像処理部49に送信し、特殊光観察モードにセットされている場合には、特殊画像信号を濃淡情報強調処理部50に送信する。 When the mode switching SW13a is set to the normal observation mode, the signal switching unit 48 transmits a normal image signal to the normal image processing unit 49, and when the mode switching SW13a is set to the special light observation mode, the signal switching unit 48 transmits a special image signal to the shading information emphasis processing unit 50.

通常画像処理部49は、通常画像信号に対して、通常観察用の画像処理を施す。通常観察用の画像処理には、通常観察用の構造強調処理などが含まれる。通常観察用の画像処理が施された通常画像信号は、通常画像として、通常画像処理部49から映像信号生成部51に入力される。濃淡情報強調処理部50は、特殊画像信号に基づいて、濃淡強調画像を生成する。濃淡情報強調処理部50の詳細については後述する。濃淡強調画像は、映像信号生成部51に入力される。 The normal image processing unit 49 performs image processing for normal observation on the normal image signal. Image processing for normal observation includes structure emphasis processing for normal observation. The normal image signal that has been subjected to image processing for normal observation is input from the normal image processing unit 49 to the video signal generation unit 51 as a normal image. The shading information emphasis processing unit 50 generates a shading-emphasized image based on the special image signal. Details of the shading information emphasis processing unit 50 will be described later. The shading-emphasized image is input to the video signal generation unit 51.

映像信号生成部51は、通常画像処理部49又は濃淡情報強調処理部50から入力された通常画像又は濃淡強調画像を、ディスプレイ15で表示可能な画像として表示するための映像信号に変換する。この映像信号に基づいて、ディスプレイ15は、通常画像又は濃淡強調画像を表示する。 The video signal generating unit 51 converts the normal image or the shade-emphasized image input from the normal image processing unit 49 or the shade-emphasized image processing unit 50 into a video signal for displaying the image as an image that can be displayed on the display 15. Based on this video signal, the display 15 displays the normal image or the shade-emphasized image.

図3に示すように、光源装置13に設けられたV-LED20a、B-LED20b、G-LED20c、及びR-LED20dからなる光源部20は、以下に示す発光スペクトルの光を発する。V-LED20aは、中心波長405±10nm、波長範囲380~420nmの紫色光Vを発生する。B-LED20bは、中心波長460±10nm、波長範囲420~500nmの青色光Bを発生する。G-LED20cは、波長範囲が480~600nmに及ぶ緑色光Gを発生する。R-LED20dは、中心波長620~630nmで、波長範囲が600~650nmに及ぶ赤色光Rを発生する。 As shown in FIG. 3, the light source unit 20, which is comprised of the V-LED 20a, B-LED 20b, G-LED 20c, and R-LED 20d provided in the light source device 13, emits light with the emission spectrum shown below. The V-LED 20a emits purple light V with a central wavelength of 405±10 nm and a wavelength range of 380 to 420 nm. The B-LED 20b emits blue light B with a central wavelength of 460±10 nm and a wavelength range of 420 to 500 nm. The G-LED 20c emits green light G with a wavelength range of 480 to 600 nm. The R-LED 20d emits red light R with a central wavelength of 620 to 630 nm and a wavelength range of 600 to 650 nm.

光源制御部21は、通常観察モードにおいて、V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c、及びR-LED20dを点灯する。したがって、紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光Rの4色の光が混色した光が、通常光として、観察対象に照射される。また、光源制御部21は、通常観察モード時には、紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光R間の光量比がVc:Bc:Gc:Rcとなるように、各LED20a~20dを制御する。一方、光源制御部21は、特殊光観察モード時には、紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光R間の光量比がVs:Bs:Gs:Rsとなるように、各LED20a~20dを制御する。 In the normal observation mode, the light source control unit 21 turns on the V-LED 20a, B-LED 20b, G-LED 20c, and R-LED 20d. Thus, a mixture of the four colors of light, violet light V, blue light B, green light G, and red light R, is irradiated as normal light onto the observation subject. In addition, in the normal observation mode, the light source control unit 21 controls each of the LEDs 20a to 20d so that the light intensity ratio between the violet light V, blue light B, green light G, and red light R is Vc:Bc:Gc:Rc. On the other hand, in the special light observation mode, the light source control unit 21 controls each of the LEDs 20a to 20d so that the light intensity ratio between the violet light V, blue light B, green light G, and red light R is Vs:Bs:Gs:Rs.

なお、本明細書において、光量比は、少なくとも1つの半導体光源の比率が0(ゼロ)の場合を含む。したがって、各半導体光源のいずれか1つまたは2つ以上が点灯しない場合を含む。例えば、紫色光V、青色光B、緑色光G、及び赤色光R間の光量比が1:0:0:0の場合のように、半導体光源の1つのみを点灯し、他の3つは点灯しない場合も、光量比を有するものとする。 In this specification, the light intensity ratio includes the case where the ratio of at least one semiconductor light source is 0 (zero). Therefore, it includes the case where one or more of the semiconductor light sources are not lit. For example, a light intensity ratio is also considered to exist even when only one of the semiconductor light sources is lit and the other three are not lit, such as when the light intensity ratio between the purple light V, blue light B, green light G, and red light R is 1:0:0:0.

濃淡情報強調処理部50は、図4に示すように、画像取得部60、色及び明るさ情報取得部61、第1色変化処理部62、合成係数設定部63、色情報合成部65、第2色変化処理部66、明るさ情報取得部67、明るさ情報合成部68、及び、カラー画像変換部69を備えている。 As shown in FIG. 4, the shading information emphasis processing unit 50 includes an image acquisition unit 60, a color and brightness information acquisition unit 61, a first color change processing unit 62, a synthesis coefficient setting unit 63, a color information synthesis unit 65, a second color change processing unit 66, a brightness information acquisition unit 67, a brightness information synthesis unit 68, and a color image conversion unit 69.

プロセッサ装置14には、濃淡情報強調処理部の各種処理に関するプログラムがプログラム用メモリに組み込まれている。プロセッサによって構成される制御部(図示しない)によってプログラムが実行されることによって、画像取得部60、色及び明るさ情報取得部61、第1色変化処理部62、合成係数設定部63、色情報合成部65、第2色変化処理部66、明るさ情報取得部67、明るさ情報合成部68、及び、カラー画像変換部69の機能が実現する。 In the processor device 14, programs related to various processes of the shading information emphasis processing unit are incorporated in the program memory. The programs are executed by a control unit (not shown) configured by a processor to realize the functions of an image acquisition unit 60, a color and brightness information acquisition unit 61, a first color change processing unit 62, a synthesis coefficient setting unit 63, a color information synthesis unit 65, a second color change processing unit 66, a brightness information acquisition unit 67, a brightness information synthesis unit 68, and a color image conversion unit 69.

画像取得部60は、カラーの第1医用画像として、特殊画像信号のR画像信号、G画像信号、及びB画像信号を取得する。画像取得部60で取得した特殊画像信号のうちR画像信号を第1R画像信号とし、G画像信号を第1G画像信号とし、B画像信号を第1B画像信号とする。画像取得部60は、特殊画像信号を色及び明るさ情報取得部61に送信する。 The image acquisition unit 60 acquires the R image signal, G image signal, and B image signal of the special image signals as the first color medical image. Of the special image signals acquired by the image acquisition unit 60, the R image signal is regarded as the first R image signal, the G image signal is regarded as the first G image signal, and the B image signal is regarded as the first B image signal. The image acquisition unit 60 transmits the special image signals to the color and brightness information acquisition unit 61.

なお、画像取得部60で取得する画像としては、内視鏡12によって得られるカラーの内視鏡画像である特殊画像信号の第1R画像信号、第1G画像信号、及び第1B画像信号の他、超音波診断装置で得られるカラーの超音波画像など各種の医用装置で得られるカラーの第1医用画像であってもよい。したがって、本発明の医用画像処理装置には、本実施形態に示す内視鏡用のプロセッサ装置14の他、超音波画像を処理する超音波用のプロセッサ装置が含まれることとなる。 The image acquired by the image acquisition unit 60 may be a first color medical image acquired by various medical devices, such as a color ultrasound image acquired by an ultrasound diagnostic device, in addition to the first R image signal, first G image signal, and first B image signal of the special image signals, which are color endoscopic images acquired by the endoscope 12. Therefore, the medical image processing device of the present invention includes an ultrasound processor device that processes ultrasound images, in addition to the processor device 14 for the endoscope shown in this embodiment.

色及び明るさ情報取得部61は、特殊画像信号を構成する各画素について、画像信号値から色の3属性の1つである明るさに関する第1明るさ情報を取得し、色の3属性から明るさを除いて残る色情報に関する第1色情報を取得する。色及び明るさ情報取得部61は、第1色情報を取得するための信号比算出部61aを有する。色及び明るさ情報取得部61において、信号比算出部61aで第1色情報を取得する場合には、第1明るさ情報は、特殊画像信号のうち画素毎の明るさを表すのに適した画像信号とすることが好ましい。本実施形態では、第1明るさ情報を、特殊画像信号の第1G画像信号とし、他の明るさ情報(第2明るさ情報)と区別するために、以下G(L1)(図5参照)と表記する。 The color and brightness information acquisition unit 61 acquires, for each pixel constituting the special image signal, first brightness information related to brightness, which is one of the three color attributes, from the image signal value, and acquires first color information related to the color information remaining after removing brightness from the three color attributes. The color and brightness information acquisition unit 61 has a signal ratio calculation unit 61a for acquiring the first color information. In the color and brightness information acquisition unit 61, when the signal ratio calculation unit 61a acquires the first color information, it is preferable that the first brightness information is an image signal suitable for expressing the brightness of each pixel in the special image signal. In this embodiment, the first brightness information is the first G image signal of the special image signal, and is hereinafter referred to as G(L1) (see FIG. 5) to distinguish it from other brightness information (second brightness information).

信号比算出部61aは、Log変換済みの第1G画像信号と第1B画像信号に基づいて差分処理(logG-logB =logG/B=-log(B/G))することにより、B/G比(-log(B/G)のうち「-log」を省略したものを「B/G比」と表記する)を算出する。また、信号比算出部61aは、Log変換済みの第1R画像信号と第1G画像信号に基づいて差分処理(logR-logG=logR/G=-log(G/R))することにより、G/R比を算出する。G/R比については、B/G比と同様、-log(G/R)のうち「-log」を省略したものを表している。信号比算出部61aで算出したB/G比、及び、G/R比を、第1色情報とする。以下、信号比算出部61aで算出したB/G比、及び、G/R比を、他の色情報(第2、第3色情報)と区別するために、B/G比(X1)、G/R比(Y1)(図5参照)と表記することとする。 The signal ratio calculation unit 61a calculates the B/G ratio (-log(B/G) without "-log" is referred to as "B/G ratio") by performing differential processing (logG-logB = logG/B = -log(B/G)) based on the first G image signal and the first B image signal that have been log-converted. The signal ratio calculation unit 61a also calculates the G/R ratio by performing differential processing (logR-logG = logR/G = -log(G/R)) based on the first R image signal and the first G image signal that have been log-converted. The G/R ratio, like the B/G ratio, is represented by -log(G/R) without "-log". The B/G ratio and G/R ratio calculated by the signal ratio calculation unit 61a are the first color information. Hereinafter, the B/G ratio and G/R ratio calculated by the signal ratio calculation unit 61a will be referred to as the B/G ratio (X1) and the G/R ratio (Y1) (see FIG. 5) to distinguish them from the other color information (second and third color information).

なお、B/G比及びG/R比は、B画像信号、G画像信号、及びR画像信号において同じ位置にある画素の画素値から画素毎に求める。また、B/G比及びG/R比は画素毎に求める。また、B/G比は、血管深さ(粘膜表面から特定の血管がある位置までの距離)に相関があることから、血管深さが異なると、それに伴ってB/G比も変動する。また、G/R比は、血液量(ヘモグロビンインデックス)と相関があることから、血液量に変動が有ると、それに伴ってG/R比も変動する。また、B/G比、G/R比に代えて、カラーの第1医用画像から得られるCIE1976Laのaを用いてもよい。この場合、Laのうち、aが第1色情報に対応し、Lが第1明るさ情報に対応することになる。 The B/G ratio and the G/R ratio are calculated for each pixel from the pixel values of pixels at the same position in the B image signal, the G image signal, and the R image signal. The B/G ratio and the G/R ratio are calculated for each pixel. Since the B/G ratio is correlated with the blood vessel depth (the distance from the mucosal surface to the position where a specific blood vessel is located), the B/G ratio also varies when the blood vessel depth varies. Since the G/R ratio is correlated with the blood volume (hemoglobin index), the G/R ratio also varies when the blood volume varies. Instead of the B/G ratio and the G/R ratio, the a * b * of CIE1976La * b * obtained from the first color medical image may be used. In this case, the a * b * of La * b * corresponds to the first color information, and L corresponds to the first brightness information.

第1色変化処理部62は、第1色情報及び第1明るさ情報を参照して、第1明るさ情報が予め定められている上限値を超える場合には、第1色情報を第1色方向に変化させ、且つ、第1明るさ情報が予め定められている下限値未満となる場合には、第1色情報を、第1色方向と補色又は反対色の関係となる第2方向に変化させることによって、第2色情報を取得する。 The first color change processing unit 62 refers to the first color information and the first brightness information, and if the first brightness information exceeds a predetermined upper limit value, changes the first color information in a first color direction, and if the first brightness information is less than a predetermined lower limit value, changes the first color information in a second direction that is complementary or opposite to the first color direction, thereby acquiring second color information.

具体的には、図5及び図6に示すように、第1色変化処理部62は、G画像信号G(L1)の画素値が上限値を超える画素Paについては、画素Paに対応するB/G比及びG/R比を表す値Saを第1色方向D1に変化させる。第1色方向D1に変化後のB/G比及びG/R比を表す値をSaとする。なお、第1色方向D1の変化は、B/G比及びG/R比を極座標変換した空間で、動径と角度を変化させて行うことが好ましい。 5 and 6, for pixel Pa whose pixel value of the G image signal G(L1) exceeds the upper limit, the first color change processing unit 62 changes the value Sa representing the B/G ratio and G/R ratio corresponding to pixel Pa in the first color direction D1. The value representing the B/G ratio and G/R ratio after the change in the first color direction D1 is defined as Sa * . Note that the change in the first color direction D1 is preferably performed by changing the radius vector and angle in a space obtained by polar coordinate conversion of the B/G ratio and G/R ratio.

また、第1色変化処理部62は、G画像信号G(L1)の画素値を参照し、明るさを示す画素値が下限値未満となる画素Pbについては、画素Paに対応するB/G比及びG/R比を表す値Sbを第2色方向D2に変化させる。第2色方向D2に変化後のB/G比及びG/R比を表す値をSbとする。第1色変化処理部62で第1方向D1の変化で得られるB/G比、G/R比を、B/G比(X2)、G/R比(Y2)とする。これにより、濃度が高い血液の色に対応する色域、又は、色素散布された粘膜の色に対応する色域などの濃淡情報の色変化を強調するための濃淡強調用の色変化を実現することができる。 The first color change processing unit 62 also refers to the pixel values of the G image signal G (L1), and for pixels Pb whose pixel values indicating brightness are less than the lower limit, changes the value Sb representing the B/G ratio and G/R ratio corresponding to the pixel Pa in the second color direction D2. The values representing the B/G ratio and G/R ratio after the change in the second color direction D2 are set as Sb * . The B/G ratio and G/R ratio obtained by the change in the first direction D1 in the first color change processing unit 62 are set as the B/G ratio (X2) and the G/R ratio (Y2). This makes it possible to realize a color change for shading emphasis to emphasize the color change of shading information such as a color gamut corresponding to the color of highly concentrated blood or a color gamut corresponding to the color of a mucous membrane to which a dye has been sprayed.

なお、明るい部分の色と暗い部分の色の両方が存在する濃淡領域を強調するためには、第1色方向D1が示す色は、第2色方向D2が示す色と補色又は反対色であることが好ましい。例えば、第1色方向が示す色は黄色で、第2色方向が示す色は青色であることが好ましい。色自体の明るさは、黄色は明るく感じるため、画素Paのような明るい画素領域の場合は、明るさ増加のために、黄色方向に変化させることが好ましい。これに対して、青色は暗く感じるため、画素Pbのような暗い画素領域の場合は、明るさ抑制のために、青色方向に変化させることが好ましい。このように、明るい部分と暗い部分の濃淡の変化を、色相又は彩度など色合いの組み合わせを加味して表現することで、濃淡の変化を認知しやすくする。 In order to emphasize the shading area where both the bright and dark colors exist, it is preferable that the color indicated by the first color direction D1 is a complementary or opposite color to the color indicated by the second color direction D2. For example, it is preferable that the color indicated by the first color direction is yellow, and the color indicated by the second color direction is blue. As yellow is perceived as bright, it is preferable to change the brightness of the color itself toward yellow in order to increase the brightness in a bright pixel area such as pixel Pa. In contrast, blue is perceived as dark, so it is preferable to change the brightness toward blue in order to suppress the brightness in a dark pixel area such as pixel Pb. In this way, the change in shading between the bright and dark areas is expressed by taking into account a combination of colors such as hue or saturation, making it easier to recognize the change in shading.

合成係数設定部63は、第1色情報に基づいて、第1色情報と後述の第2色情報との合成に用いる第1合成係数、又は、第1明るさ情報と後述の第2明るさ情報との合成に用いる第2合成係数を設定する。第1合成係数、及び、第2合成係数は、第1色情報が予め定められた範囲となる第1色域内では色情報に応じて値が決まり、第1色域外では固定値となることが好ましい。 Based on the first color information, the synthesis coefficient setting unit 63 sets a first synthesis coefficient used to synthesize the first color information with the second color information described below, or a second synthesis coefficient used to synthesize the first brightness information with the second brightness information described below. It is preferable that the first synthesis coefficient and the second synthesis coefficient have values determined according to the color information within the first color gamut, in which the first color information is within a predetermined range, and are fixed values outside the first color gamut.

具体的には、図7に示すように、B/G比、G/R比で形成される信号比空間において、第1色域は、第1中心XC1、YC1、第1中心XC1、YC1からの第1距離R1、又は、第1中心XC1、YC1が通る第1中心線CL1との第1角度θ1で、定義される。 Specifically, as shown in FIG. 7, in the signal ratio space formed by the B/G ratio and the G/R ratio, the first color gamut is defined by the first center XC1, YC1, the first distance R1 from the first center XC1, YC1, or the first angle θ1 with the first center line CL1 through which the first center XC1, YC1 passes.

第1合成係数f1及び第2合成係数f2は、第1色域内では0よりも大きく、且つ、第1距離R1又は第1角度θ1に応じて変化させ、第1色域外では0とすることが好ましい。例えば、図8に示すように、第1合成係数f1は、第1中心XC1、YC1を一番大きくし、第1中心XC1、YC1から離れるほど小さくすることが好ましい。一方、図29に示すように、第2合成係数f2は、第1中心XC1、YC1を一番大きくし、第1中心XC1、YC1から離れるほど大きくすることが好ましい。 It is preferable that the first synthesis coefficient f1 and the second synthesis coefficient f2 are greater than 0 within the first color gamut, are varied according to the first distance R1 or the first angle θ1, and are set to 0 outside the first color gamut. For example, as shown in FIG. 8, it is preferable that the first synthesis coefficient f1 is greatest at the first centers XC1, YC1 and is smaller the farther away from the first centers XC1, YC1. On the other hand, as shown in FIG. 29, it is preferable that the second synthesis coefficient f2 is greatest at the first centers XC1, YC1 and is larger the farther away from the first centers XC1, YC1.

なお、第1色域が、出血領域のように、濃度が高い血液の色に対応する色域である場合には、B/G比及びG/R比からなる信号比空間の第1象限に、第1色域を定めることが好ましい。この場合、図9に示すように、第1色域72は、信号比空間の第1象限において、第1距離R1により定められる距離領域72aと第1角度θ1により定められる角度領域72bの重複領域とすることが好ましい。また、第1色域が、インジゴカルミンなど青系色素の色素が散布された粘膜の色に対応する色域である場合には、信号比空間の第3象限に第1色域を定めることが好ましい。この場合、図10に示すように、第1色域73は、信号比空間の第3象限において、第1距離R1により定められる距離領域73aと第1角度θ1により定められる角度領域73bの重複領域とすることが好ましい。 When the first color gamut corresponds to the color of high-density blood, such as a bleeding area, it is preferable to define the first color gamut in the first quadrant of the signal ratio space consisting of the B/G ratio and the G/R ratio. In this case, as shown in FIG. 9, it is preferable that the first color gamut 72 is an overlapping area of the distance area 72a defined by the first distance R1 and the angle area 72b defined by the first angle θ1 in the first quadrant of the signal ratio space. In addition, when the first color gamut corresponds to the color of mucous membranes on which a blue pigment such as indigo carmine is sprayed, it is preferable to define the first color gamut in the third quadrant of the signal ratio space. In this case, as shown in FIG. 10, it is preferable that the first color gamut 73 is an overlapping area of the distance area 73a defined by the first distance R1 and the angle area 73b defined by the first angle θ1 in the third quadrant of the signal ratio space.

色情報合成部65は、第1色情報と第2色情報とを第1合成係数f1に従って合成することによって合成色情報を取得する。具体的には、図11に示すように、第2色情報であるB/G比(X2)、G/R比(Y2)の画素毎の値に対して第1合成係数f1を掛け合わせて得られるf1×B/G比(X2)、f1×G/R比(Y2)に、B/G比(X1)、G/R比(Y1)の画素毎の値を足し合わせることによって、合成色情報が得られる。即ち、B/G比(X2)、G/R比(Y2)のうち、0よりも大きい領域内係数が掛け合わされた部分が、B/G比(X1)、G/R比(Y1)に加算されることになる。なお、色情報合成部65で得られるB/G比、G/R比を、B/G比(MX)、G/R比(MY)とする。 The color information synthesis unit 65 obtains the synthetic color information by synthesizing the first color information and the second color information according to the first synthesis coefficient f1. Specifically, as shown in FIG. 11, the synthetic color information is obtained by adding the values of the B/G ratio (X1) and the G/R ratio (Y1) for each pixel to the f1×B/G ratio (X2) and the f1×G/R ratio (Y2) obtained by multiplying the values of the B/G ratio (X2) and the G/R ratio (Y2) for each pixel by the first synthesis coefficient f1. That is, the parts of the B/G ratio (X2) and the G/R ratio (Y2) multiplied by the intra-area coefficient larger than 0 are added to the B/G ratio (X1) and the G/R ratio (Y1). The B/G ratio and the G/R ratio obtained by the color information synthesis unit 65 are called the B/G ratio (MX) and the G/R ratio (MY).

第2色変化処理部66は、第2色情報が予め定められた範囲内となる第2色域内で、色情報に応じて定まる第2距離又は第2角度を変化させることによって、第3色情報を取得する。図12に示すように、第2色変化処理部66では、B/G(MX)、G/R(MY)から形成される信号比空間において、第2距離R2又は第2角度θ2を変化させることによって、B/G比(X3)、G/R比(Y3)を取得する。 The second color change processing unit 66 obtains the third color information by changing the second distance or second angle determined according to the color information within the second color gamut in which the second color information falls within a predetermined range. As shown in FIG. 12, the second color change processing unit 66 obtains the B/G ratio (X3) and the G/R ratio (Y3) by changing the second distance R2 or the second angle θ2 in the signal ratio space formed by B/G (MX) and G/R (MY).

第2距離R2又は第2角度θ2で定められる第2色域は、予め定めた色強調対象の色の差を強調するための領域である。色強調対象としては、例えば、委縮性胃炎などの病変によって正常部との色の差が生ずる領域(委縮粘膜、深層血管、発赤など)が含まれることが好ましい。第2色変化処理部66では、色相又は彩度の変化を非線形に拡張又は収縮することで、濃淡の違いに相関付けた色の変化が更に強調されるため、濃淡情報を分かりやすくすることができる。 The second color gamut determined by the second distance R2 or the second angle θ2 is a region for emphasizing the color difference of a predetermined color emphasis target. The color emphasis target preferably includes, for example, regions where a color difference from normal areas occurs due to a pathology such as atrophic gastritis (atrophic mucosa, deep blood vessels, redness, etc.). In the second color change processing unit 66, the color change correlated with the difference in shading is further emphasized by nonlinearly expanding or contracting the change in hue or saturation, making it possible to make the shading information easier to understand.

第2色域は、図13に示すように、信号比空間において、第1色域と同様、第2中心XC2、YC2からの第2距離R2、又は、第2中心XC2、XC2を通る第2中心線CL2からの第2角度θ2によって、定義される。第2色変化処理部66では、第2距離R2又は第2角度θ2を変化させるために、B/G比(MX)、G/R比(MY)を極座標変換させる必要がある。 As shown in FIG. 13, in the signal ratio space, the second color gamut is defined, like the first color gamut, by the second distance R2 from the second center XC2, YC2 or the second angle θ2 from the second center line CL2 passing through the second center XC2, XC2. In order to change the second distance R2 or the second angle θ2, the second color change processing unit 66 needs to convert the B/G ratio (MX) and the G/R ratio (MY) into polar coordinates.

第2距離R2を変化させる第2距離変化処理は、以下のように行うことが好ましい。図14に示すように、第2色域内に含まれる座標の第2距離R2inの入力に対して、第2距離R2outを出力する。第2距離R2が小さいほど、彩度が低く、第2距離R2が大きくなるほど、彩度が高いことを表している。第2距離変化処理は、入出力の関係を表すS字の変換カーブTRが用いられる。 The second distance change process that changes the second distance R2 is preferably performed as follows. As shown in FIG. 14, the second distance R2out is output in response to the input of the second distance R2in of the coordinates included in the second color gamut. The smaller the second distance R2, the lower the saturation, and the larger the second distance R2, the higher the saturation. The second distance change process uses an S-shaped conversion curve TR that represents the relationship between input and output.

第2距離変化処理では、第2色域において、第2距離R2が小さい低彩度範囲LRにおいては、出力値R2outを入力値R2inよりも小さくする一方で、高彩度範囲HRにおいては、出力値R2outを入力値R2inよりも大きくする。これにより、低彩度範囲に含まれる観察対象の彩度をより低くする一方で、高彩度範囲に含まれる観察対象の彩度をより高くすることができる。このような彩度強調により、複数の観察対象範囲の間の彩度差を大きくすることができる。なお、第2色域外では、出力値R2outは入力値R2inと同じである。 In the second distance change process, in the low saturation range LR in the second color gamut where the second distance R2 is small, the output value R2out is made smaller than the input value R2in, while in the high saturation range HR, the output value R2out is made larger than the input value R2in. This makes it possible to lower the saturation of the object of observation included in the low saturation range, while making it higher the saturation of the object of observation included in the high saturation range. This saturation emphasis makes it possible to increase the saturation difference between multiple observation object ranges. Note that outside the second color gamut, the output value R2out is the same as the input value R2in.

第2角度θ2を変化させる第2角度変化処理は、以下のように行うことが好ましい。図15に示すように、第2色域内に含まれる座標の第2角度θ2inの入力に対して、第2角度θ2outを出力する。第2角度θ2が0から離れるほど、第2中心XC2、XC2との色相の違いが大きくなる。第2角度変化処理処理は、入出力の関係を表すS字の変換カーブTAが用いられる。 The second angle change process that changes the second angle θ2 is preferably performed as follows. As shown in FIG. 15, a second angle θ2out is output in response to an input of a second angle θ2in of coordinates included in the second gamut. The further the second angle θ2 is from 0, the greater the difference in hue between the second center XC2 and XC2. The second angle change process uses an S-shaped conversion curve TA that represents the input/output relationship.

第2角度変化処理では、第2色域において、マイナス側の第2角度θ2が示す色相範囲RAにおいては、出力値θ2outを入力値θ2inよりも小さくする一方で、プラス側の第2角度θ2が示す色相範囲RBにおいては、出力値θ2outを入力値θ2inよりも大きくする。これにより、マイナス側の色相範囲RAに含まれる観察対象とプラス側の色相範囲RBに含まれる観察対象との色相の違いを大きくすることができる。なお、第2色域外では、出力値θ2outは入力値θ2inと同じである。 In the second angle change process, in the second color gamut, in the hue range RA indicated by the second angle θ2 on the negative side, the output value θ2out is made smaller than the input value θ2in, while in the hue range RB indicated by the second angle θ2 on the positive side, the output value θ2out is made larger than the input value θ2in. This makes it possible to increase the difference in hue between the object of observation included in the hue range RA on the negative side and the object of observation included in the hue range RB on the positive side. Note that outside the second color gamut, the output value θ2out is the same as the input value θ2in.

図16に示すように、明るさ情報取得部67は、第1明るさ情報を、第1色情報に基づいて設定される明るさ変換係数に従って変換することで、第2明るさ情報を取得する。明るさ変換係数Tcは、第1合成係数f1と同様であることが好ましい。具体的には、G画像信号G(L1)の画素毎の画素値に対して明るさ変換係数Tcを掛け合わせることによって、第2明るさ情報であるG画像信号G(L2)を算出する(G(L2)=Tc×G(L1))。 As shown in FIG. 16, the brightness information acquisition unit 67 acquires the second brightness information by converting the first brightness information according to a brightness conversion coefficient that is set based on the first color information. The brightness conversion coefficient Tc is preferably the same as the first synthesis coefficient f1. Specifically, the brightness conversion coefficient Tc is multiplied by the pixel value of each pixel of the G image signal G(L1) to calculate the G image signal G(L2), which is the second brightness information (G(L2)=Tc×G(L1)).

明るさ情報合成部68は、第1明るさ情報と第2明るさ情報とを、第1色情報に基づいて設定される第2合成係数に従って合成して合成明るさ情報を取得する。具体的には、G画像信号G(L2)の画素毎の画素値に第2合成係数f2を掛け合わせた値に対して、第1明るさ情報であるG画像信号(L1)の画素毎の画素値を足し合わせることによって、合成明るさ情報であるG画像信号G(LM)を算出する(G(L1)+f2×G(L2)。 The brightness information synthesis unit 68 synthesizes the first brightness information and the second brightness information according to a second synthesis coefficient that is set based on the first color information to obtain synthetic brightness information. Specifically, the G image signal G(LM) is calculated as synthetic brightness information by adding the pixel value of each pixel of the G image signal (L1), which is the first brightness information, to a value obtained by multiplying the pixel value of each pixel of the G image signal G(L2) by the second synthesis coefficient f2 (G(L1) + f2 × G(L2).

カラー画像変換部69は、第3色情報と合成明るさ情報とに基づいて、カラーの第2医用画像に変換する。具体的には、G画像信号G(LM)とB/G比(X3)とに基づく演算を行うことにより、B/G比(X3)を第2B画像信号に変換する。また、G画像信号G(LM)とG/R比(Y3)とに基づく演算を行うことにより、G/R比(Y3)を第2R画像信号に変換する。G画像信号G(LM)は、特別な変換を施すことなく、第2G画像信号として出力する。これら第2B画像信号、第2G画像信号、第3画像信号が、カラーの第2医用画像となる。カラー画像変換部69は、カラーの第2医用画像を濃淡強調画像として出力する。 The color image conversion unit 69 converts the third color information and the composite brightness information into a color second medical image. Specifically, the B/G ratio (X3) is converted into a second B image signal by performing an operation based on the G image signal G (LM) and the B/G ratio (X3). The G/R ratio (Y3) is converted into a second R image signal by performing an operation based on the G image signal G (LM) and the G/R ratio (Y3). The G image signal G (LM) is output as a second G image signal without any special conversion. The second B image signal, the second G image signal, and the third image signal become the second color medical image. The color image conversion unit 69 outputs the second color medical image as a shade-enhanced image.

次に、特殊光観察モードの一連の流れについて、図17のフローチャートに沿って説明する。モード切替スイッチ12fを操作して、特殊光観察モードに切り替える。これにより、特殊光が観察対象に照明される。観察対象を撮像センサ36で撮像することにより、特殊画像信号が得られる。画像取得部60は、カラーの第1医用画像として、特殊画像信号の第1R画像信号、第1G画像信号、第1B画像信号を取得する。 Next, the sequence of operations in the special light observation mode will be described with reference to the flowchart in Figure 17. The mode change switch 12f is operated to switch to the special light observation mode. This illuminates the observation object with special light. The observation object is imaged by the imaging sensor 36, and a special image signal is obtained. The image acquisition unit 60 acquires the first R image signal, the first G image signal, and the first B image signal of the special image signal as a first color medical image.

色及び明るさ情報取得部61は、特殊画像信号の第1R画像信号、第1G画像信号、第1B画像信号から、第1色情報としてB/G比(X1)、G/R比(Y1)を取得する。また、色及び明るさ情報取得部61は、第1明るさ情報として第1G画像信号G(L1)を取得する。 The color and brightness information acquisition unit 61 acquires the B/G ratio (X1) and G/R ratio (Y1) as the first color information from the first R image signal, the first G image signal, and the first B image signal of the special image signal. The color and brightness information acquisition unit 61 also acquires the first G image signal G (L1) as the first brightness information.

第1色変化処理部62は、B/G比(X1)、G/R比(Y1)及び第1G画像信号G(L1)を参照して、第1G画像信号G(L1)が上限値を超える場合には、B/G比(X1)、G/R比(Y1)を表す値を第1色方向(黄色方向)に変化させ、且つ、第1G画像信号G(L1)が下限値未満となる場合には、B/G比(X1)、G/R比(Y1)を表す値を第2色方向(青色方向)に変化させる。これにより、第2色情報としてB/G比(X2)、G/R比(Y2)を取得する。 The first color change processing unit 62 refers to the B/G ratio (X1), G/R ratio (Y1) and first G image signal G (L1), and if the first G image signal G (L1) exceeds the upper limit, it changes the values representing the B/G ratio (X1) and G/R ratio (Y1) in the first color direction (yellow direction), and if the first G image signal G (L1) is below the lower limit, it changes the values representing the B/G ratio (X1) and G/R ratio (Y1) in the second color direction (blue direction). This obtains the B/G ratio (X2) and G/R ratio (Y2) as second color information.

色情報合成部65は、B/G比(X1)、G/R比(Y1)とB/G比(X2)、G/R比(Y2)とを、予め設定した第1合成係数f1に従って合成することによって、合成色情報としてB/G比(MX)、G/R比(MY)を取得する。カラー画像変換部69は、B/G比(MX)、G/R比(MY)に基づいて、カラーの第2医用画像に変換する。カラーの第2医用画像は、濃淡強調画像としてディスプレイ15に表示される。以上の一連の処理は、特殊光観察モードが継続する間、繰り返し行われる。 The color information synthesis unit 65 synthesizes the B/G ratio (X1), G/R ratio (Y1) and the B/G ratio (X2), G/R ratio (Y2) according to a preset first synthesis coefficient f1 to obtain the B/G ratio (MX) and G/R ratio (MY) as synthesized color information. The color image conversion unit 69 converts the B/G ratio (MX) and G/R ratio (MY) into a second color medical image. The second color medical image is displayed on the display 15 as a gray-enhanced image. The above series of processes is repeated while the special light observation mode continues.

なお、上記実施形態では、信号比算出部61aで算出したB/G比(X1)、G/R比(Y1)及び第1G画像信号G(L1)を用いて、濃淡強調画像を取得しているが、その他の第1色情報及び第1明るさ情報を用いて、濃淡強調画像を取得するようにしてもよい。 In the above embodiment, the B/G ratio (X1), the G/R ratio (Y1), and the first G image signal G (L1) calculated by the signal ratio calculation unit 61a are used to obtain a shade-enhanced image, but other first color information and first brightness information may be used to obtain a shade-enhanced image.

例えば、カラーの第1医用画像から、第1色情報として色差信号Cr、Cbを取得し、第1明るさ情報として輝度信号Yを取得してもよい。図18に示すように、色差信号Cr及びCbと輝度信号Yの取得は、輝度色差信号変換部61bで行われる。輝度色差信号変換部61bで色差信号Cr、Cb及び輝度信号Yを取得すること以外については、B/G比、G/R比を用いる上記実施形態と同様である。したがって、色差信号Cb、CrがB/G比、G/R比に対応し、輝度信号Yが第1G画像信号に対応することとなる。 For example, from a first color medical image, color difference signals Cr and Cb may be obtained as the first color information, and a luminance signal Y may be obtained as the first brightness information. As shown in FIG. 18, the color difference signals Cr and Cb and the luminance signal Y are obtained by the luminance color difference signal converter 61b. Other than obtaining the color difference signals Cr, Cb and the luminance signal Y by the luminance color difference signal converter 61b, this is the same as the above embodiment using the B/G ratio and G/R ratio. Therefore, the color difference signals Cb and Cr correspond to the B/G ratio and G/R ratio, and the luminance signal Y corresponds to the first G image signal.

なお、色差信号Cr、Cb及び輝度信号Yを用いる場合においては、図19に示すように、第1色変化処理部62は、輝度信号Yの画素値を参照し、明るさを示す画素値が上限値を超える画素Paについては、画素Paに対応する色差信号Cr、Cbを表す値Saを第1色方向D1に変化させる。第1色方向D1に変化後の色差信号Cr、Cbを表す値をSaとする。なお、第1色方向の変化は、色差信号Cr、Cbを極座標変換した空間で、動径と角度を変化させて行うことが好ましい。 In addition, when using the color difference signals Cr, Cb and the luminance signal Y, as shown in Fig. 19, the first color change processing unit 62 refers to the pixel value of the luminance signal Y, and for a pixel Pa whose pixel value indicating brightness exceeds an upper limit value, changes the value Sa representing the color difference signals Cr, Cb corresponding to the pixel Pa in the first color direction D1. The value representing the color difference signals Cr, Cb after being changed in the first color direction D1 is Sa * . Note that the change in the first color direction is preferably performed by changing the radius vector and angle in a space obtained by polar coordinate conversion of the color difference signals Cr, Cb.

また、第1色変化処理部62は、輝度信号Yの画素値を参照し、明るさを示す画素値が下限値未満となる画素Pbについては、画素Pbに対応する色差信号Cr、Cbを表す値Sbを第2色方向D2に変化させる。第2色方向D2に変化後の色差信号Cr、Cbを表す値をSbとする。 The first color change processing unit 62 also refers to the pixel values of the luminance signal Y, and for pixels Pb whose pixel values indicating brightness are less than the lower limit, changes the value Sb representing the color difference signals Cr and Cb corresponding to the pixels Pb in the second color direction D2. The value representing the color difference signals Cr and Cb after being changed in the second color direction D2 is denoted as Sb * .

なお、濃度が高い血液の色に対応する色域を第1色域とする場合には、Cr、Cb空間のうち、第2象限に第1色域72を定めることが好ましい。第1色域72は、図20に示すように、Cr、Cb空間の第2象限において、第1距離R1により定められる距離領域72aと第1角度θ1により定められる角度領域72bの重複領域とすることが好ましい。 When the color gamut corresponding to the high-density blood color is defined as the first color gamut, it is preferable to define the first color gamut 72 in the second quadrant of the Cr, Cb space. As shown in FIG. 20, it is preferable that the first color gamut 72 is defined as an overlapping region of a distance region 72a defined by the first distance R1 and an angle region 72b defined by the first angle θ1 in the second quadrant of the Cr, Cb space.

また、カラーの第1医用画像から、第1色情報として色相H(Hue)、彩度S(Saturation)を取得し、第1明るさ情報として明度V(Value)を取得してもよい。図21に示すように、色相H及び彩度Sと明度Vの取得は、HSV変換部61cで行われる。HSV変換部61cで色相H及び彩度Sと明度Vを取得すること以外については、B/G比、G/R比を用いる上記実施形態と同様である。したがって、色相H及び彩度SがB/G比、G/R比に対応し、明度Vが第1G画像信号に対応することとなる。 Also, from the first color medical image, hue H and saturation S may be obtained as the first color information, and value V may be obtained as the first brightness information. As shown in FIG. 21, the hue H, saturation S, and value V are obtained by the HSV conversion unit 61c. Other than obtaining the hue H, saturation S, and value V by the HSV conversion unit 61c, this is the same as the above embodiment using the B/G ratio and G/R ratio. Therefore, the hue H and saturation S correspond to the B/G ratio and G/R ratio, and the value V corresponds to the first G image signal.

なお、色相H及び彩度Sと明度Vを用いる場合においては、図22に示すように、第1色変化処理部62は、明度Vの画素値を参照し、明るさを示す画素値が上限値を超える画素Paについては、画素Paに対応する色相H及び彩度Sを表す値Saを第1色方向D1に変化させる。第1色方向D1に変化後の色相H及び彩度Sを表す値をSaとする。 In addition, when using hue H, saturation S, and lightness V, the first color change processing unit 62 refers to the pixel value of lightness V, and for pixel Pa whose pixel value indicating brightness exceeds the upper limit, changes the value Sa representing the hue H and saturation S corresponding to pixel Pa in the first color direction D1, as shown in Fig. 22. The value representing the hue H and saturation S after the change in the first color direction D1 is set to Sa * .

また、第1色変化処理部62は、明度Vの画素値を参照し、明るさを示す画素値が下限値未満となる画素Pbについては、画素Pbに対応する色相H及び彩度Sを表す値Sbを第2色方向D2に変化させる。第2色方向D2に変化後の色相H及び彩度Sを表す値をSbとする。 Furthermore, the first color change processing unit 62 refers to the pixel value of the luminosity V, and for pixels Pb whose pixel value indicating the luminosity is less than the lower limit, changes the value Sb representing the hue H and saturation S corresponding to the pixel Pb in the second color direction D2. The value representing the hue H and saturation S after the change in the second color direction D2 is defined as Sb * .

なお、濃度が高い血液の色に対応する色域を第1色域とする場合には、HS空間のうち、第2象限に第1色域72を定めることが好ましい。第1色域72は、図23に示すように、HS空間において、濃度が高い血液の色に対応する色域の色相範囲と彩度範囲を有する領域とすることが好ましい。 When the color gamut corresponding to the color of concentrated blood is defined as the first color gamut, it is preferable to define the first color gamut 72 in the second quadrant of the HS space. As shown in FIG. 23, it is preferable that the first color gamut 72 is an area in the HS space that has the hue range and saturation range of the color gamut corresponding to the color of concentrated blood.

[第2実施形態]
第2実施形態では、第1実施形態で示した4色のLED20a~20dの代わりに、レーザ光源と蛍光体を用いて観察対象の照明を行う。それ以外については、第1実施形態と同様である。
[Second embodiment]
In the second embodiment, a laser light source and a phosphor are used to illuminate the observation target instead of the four color LEDs 20a to 20d shown in the first embodiment.

図24に示すように、第2実施形態の内視鏡システム100では、光源装置13において、4色のLED20a~20dの代わりに、中心波長445±10nmの青色レーザ光を発する青色レーザ光源(図24では「445LD」と表記)104と、中心波長405±10nmの青紫色レーザ光を発する青紫色レーザ光源(図24では「405LD」と表記)106とが設けられている。これら各光源104及び106の半導体発光素子からの発光は、光源制御部108により個別に制御されており、青色レーザ光源104の出射光と、青紫色レーザ光源106の出射光の光量比は変更自在になっている。 As shown in FIG. 24, in the endoscope system 100 of the second embodiment, instead of the four color LEDs 20a to 20d, the light source device 13 is provided with a blue laser light source (indicated as "445LD" in FIG. 24) 104 that emits blue laser light with a central wavelength of 445±10 nm, and a blue-violet laser light source (indicated as "405LD" in FIG. 24) 106 that emits blue-violet laser light with a central wavelength of 405±10 nm. The light emitted from the semiconductor light emitting elements of each of these light sources 104 and 106 is individually controlled by a light source control unit 108, and the light intensity ratio between the light emitted from the blue laser light source 104 and the light emitted from the blue-violet laser light source 106 can be freely changed.

光源制御部108は、通常観察モードの場合には、青色レーザ光源104を駆動させる。これに対して、特殊光観察モードの場合には、青色レーザ光源104と青紫色レーザ光源106の両方を駆動させる。以上の各光源104及び106から出射されるレーザ光は、集光レンズ、光ファイバ、又は合波器などの光学部材(いずれも図示せず)を介して、ライトガイド24に入射する。 In the normal observation mode, the light source control unit 108 drives the blue laser light source 104. In contrast, in the special light observation mode, it drives both the blue laser light source 104 and the blue-violet laser light source 106. The laser light emitted from each of the light sources 104 and 106 enters the light guide 24 via optical components such as a focusing lens, optical fiber, or multiplexer (none of which are shown).

なお、青色レーザ光又は青紫色レーザ光の半値幅は±10nm程度にすることが好ましい。また、青色レーザ光源104及び青紫色レーザ光源106は、ブロードエリア型のInGaN系レーザダイオードが利用でき、また、InGaNAs系レーザダイオードやGaNAs系レーザダイオードを用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。 It is preferable that the half-width of the blue laser light or the blue-violet laser light is about ±10 nm. The blue laser light source 104 and the blue-violet laser light source 106 can be broad-area InGaN-based laser diodes, and can also be InGaNAs-based laser diodes or GaNAs-based laser diodes. The light sources may also be configured to use light emitters such as light-emitting diodes.

照明光学系30には、照明レンズ33の他に、ライトガイド24からの青色レーザ光又は青紫色レーザ光が入射する蛍光体110が設けられている。蛍光体110に、青色レーザ光が照射されることで、蛍光体110から蛍光が発せられる。また、一部の青色レーザ光は、そのまま蛍光体110を透過する。青紫色レーザ光は、蛍光体110を励起させることなく透過する。蛍光体110を出射した光は、照明レンズ33を介して、観察対象に照射される。 In addition to the illumination lens 33, the illumination optical system 30 is provided with a phosphor 110 into which blue or blue-violet laser light from the light guide 24 is incident. When the blue laser light is irradiated onto the phosphor 110, fluorescence is emitted from the phosphor 110. In addition, a portion of the blue laser light passes through the phosphor 110 as is. The blue-violet laser light passes through the phosphor 110 without exciting it. The light emitted from the phosphor 110 is irradiated onto the observation object via the illumination lens 33.

ここで、通常観察モードにおいては、主として青色レーザ光が蛍光体110に入射するため、図25に示すような、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体110から励起発光する蛍光を合波した通常光が、観察対象に照射される。一方、特殊光観察モードにおいては、青紫色レーザ光と青色レーザ光の両方が蛍光体110に入射するため、図26に示すような、青紫色レーザ光である励起光と、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体110から励起発光する蛍光を合波した特殊光が、観察対象に照射される。 Here, in the normal observation mode, mainly blue laser light is incident on the phosphor 110, so that normal light, which is a combination of blue laser light and fluorescence excited and emitted from the phosphor 110 by the blue laser light, as shown in FIG. 25, is irradiated onto the observation object. On the other hand, in the special light observation mode, both blue-violet laser light and blue laser light are incident on the phosphor 110, so that special light, which is a combination of excitation light, which is blue-violet laser light, blue laser light, and fluorescence excited and emitted from the phosphor 110 by the blue laser light, as shown in FIG. 26, is irradiated onto the observation object.

なお、蛍光体110は、青色レーザ光の一部を吸収して、緑色~黄色に励起発光する複数種の蛍光体(例えばYAG系蛍光体、或いはBAM(BaMgAl1017)等の蛍光体)を含んで構成されるものを使用することが好ましい。本構成例のように、半導体発光素子を蛍光体110の励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度及び色度の変化を小さく抑えることができる。 It is preferable to use phosphor 110 that is configured to include multiple types of phosphors (e.g., YAG-based phosphors or phosphors such as BAM (BaMgAl 10 O 17 )) that absorb a portion of the blue laser light and emit light by excitation in the range of green to yellow. If a semiconductor light-emitting element is used as the excitation light source for phosphor 110 as in this configuration example, high-intensity white light can be obtained with high luminous efficiency, the intensity of the white light can be easily adjusted, and changes in the color temperature and chromaticity of the white light can be kept small.

[第3実施形態]
第3実施形態では、第1実施形態で示した4色のLED20a~20dの代わりに、キセノンランプなどの広帯域光源と回転フィルタを用いて観察対象の照明を行う。また、カラーの撮像センサ36に代えて、モノクロの撮像センサで観察対象の撮像を行う。また、プロセッサ装置14においては、信号切替部48は設けられておらず、ノイズ除去部47から出力された画像信号は、通常画像処理部49及び通常画像処理部49に直接接続された濃淡情報強調処理部50に入力される。
[Third embodiment]
In the third embodiment, instead of the four color LEDs 20a to 20d shown in the first embodiment, a broadband light source such as a xenon lamp and a rotary filter are used to illuminate the observation target. Also, instead of the color image sensor 36, an image of the observation target is captured by a monochrome image sensor. Also, the processor device 14 does not include a signal switching unit 48, and the image signal output from the noise removal unit 47 is input to a normal image processing unit 49 and a grayscale information emphasis processing unit 50 directly connected to the normal image processing unit 49.

第3実施形態では、通常観察モードの場合には、通常画像処理部49が作動し、濃淡情報強調処理部50は、通常画像処理部49から出力される通常画像をそのまま映像信号生成部51に送信する。一方、特殊光観察モードの場合には、濃淡情報強調処理部59が作動し、通常画像処理部49は、ノイズ除去部47から出力される特殊画像信号をそのまま濃淡情報強調処理部50に送信する。上記以外については、第1実施形態と同様である。 In the third embodiment, in the normal observation mode, the normal image processing unit 49 operates, and the shading information emphasis processing unit 50 transmits the normal image output from the normal image processing unit 49 as is to the video signal generating unit 51. On the other hand, in the special light observation mode, the shading information emphasis processing unit 59 operates, and the normal image processing unit 49 transmits the special image signal output from the noise removal unit 47 as is to the shading information emphasis processing unit 50. Other than the above, it is the same as the first embodiment.

図27に示すように、第3実施形態の内視鏡システム200では、光源装置13において、4色のLED20a~20dに代えて、広帯域光源202、回転フィルタ204、及びフィルタ切替部205が設けられている。また、撮像光学系30bには、カラーの撮像センサ36の代わりに、カラーフィルタが設けられていないモノクロの撮像センサ206が設けられている。 As shown in FIG. 27, in the endoscope system 200 of the third embodiment, a broadband light source 202, a rotary filter 204, and a filter switching unit 205 are provided in the light source device 13 instead of the four color LEDs 20a to 20d. Also, the imaging optical system 30b is provided with a monochrome imaging sensor 206 without a color filter instead of the color imaging sensor 36.

広帯域光源202はキセノンランプ、白色LEDなどであり、波長域が青色から赤色に及ぶ白色光を発する。回転フィルタ204は、内側に設けられた通常観察モード用フィルタ208と、外側に設けられた特殊光観察モード用フィルタ209とを備えている(図28参照)。フィルタ切替部205は、回転フィルタ204を径方向に移動させるものであり、モード切替SW13aにより通常観察モードにセットされたときに、回転フィルタ204の通常観察モード用フィルタ208を白色光の光路に挿入し、特殊光観察モードにセットされたときに、回転フィルタ204の特殊光観察モード用フィルタ209を白色光の光路に挿入する。 The broadband light source 202 is a xenon lamp, a white LED, or the like, and emits white light with a wavelength range from blue to red. The rotating filter 204 has a normal observation mode filter 208 provided on the inside and a special light observation mode filter 209 provided on the outside (see FIG. 28). The filter switching unit 205 moves the rotating filter 204 in the radial direction, and when the normal observation mode is set by the mode switching SW13a, the filter 208 for normal observation mode of the rotating filter 204 is inserted into the optical path of the white light, and when the special light observation mode is set, the filter 209 for special light observation mode of the rotating filter 204 is inserted into the optical path of the white light.

図28に示すように、通常観察モード用フィルタ208には、周方向に沿って、白色光のうち青色光を透過させるBフィルタ208a、白色光のうち緑色光を透過させるGフィルタ208b、及び白色光のうち赤色光を透過させるRフィルタ208cが設けられている。したがって、通常観察モード時には、回転フィルタ204が回転することで、青色光、緑色光、及び赤色光が交互に観察対象に照射される。 As shown in FIG. 28, the normal observation mode filter 208 is provided with a B filter 208a that transmits blue light from the white light, a G filter 208b that transmits green light from the white light, and an R filter 208c that transmits red light from the white light, arranged in the circumferential direction. Therefore, in the normal observation mode, the rotating filter 204 rotates so that blue light, green light, and red light are alternately irradiated onto the observation object.

特殊光観察モード用フィルタ209には、周方向に沿って、白色光のうち特定波長の青色狭帯域光を透過させるBnフィルタ209aと、白色光のうち緑色光を透過させるGフィルタ209c、白色光のうち赤色光を透過させるRフィルタ209dが設けられている。したがって、特殊光観察モード時には、回転フィルタ204が回転することで、青色狭帯域光、緑色光、赤色光が交互に観察対象に照射される。青色狭帯域光に基づく画像信号は、特殊画像信号のB画像信号として用いられる。緑色光に基づく画像信号は、特殊画像信号のG画像信号として、赤色光に基づく画像信号は、特殊画像信号のR画像信号として用いられる。 The filter 209 for special light observation mode is provided with a Bn filter 209a that transmits blue narrowband light of a specific wavelength from the white light, a G filter 209c that transmits green light from the white light, and an R filter 209d that transmits red light from the white light, arranged in the circumferential direction. Therefore, in the special light observation mode, the rotating filter 204 rotates so that the observation subject is alternately irradiated with blue narrowband light, green light, and red light. The image signal based on the blue narrowband light is used as the B image signal of the special image signal. The image signal based on the green light is used as the G image signal of the special image signal, and the image signal based on the red light is used as the R image signal of the special image signal.

なお、上記実施形態では、第1色変化処理部62又は第2色変化処理部66については、入力値(B/G比、G/R比などの2種類の色情報)が入力された場合に、対応付けられた出力値(B/G比、G/R比などの2種類の色情報)を出力する二次元LUT(Look Up Table)を用いるようにしてもよい。 In the above embodiment, the first color change processing unit 62 or the second color change processing unit 66 may use a two-dimensional LUT (Look Up Table) that outputs a corresponding output value (two types of color information such as B/G ratio and G/R ratio) when an input value (two types of color information such as B/G ratio and G/R ratio) is input.

上記実施形態において、通常画像処理部49、濃淡情報強調処理部50、映像信号生成部51、画像取得部60、色及び明るさ情報取得部61、第1色変化処理部62、合成係数設定部63、色情報合成部65、第2色変化処理部66、明るさ情報取得部67、明るさ情報合成部68、カラー画像変換部69、信号比算出部61a、輝度色差信号変換部61b、HSV変換部61c、光源制御部108などの処理部(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などが含まれる。 In the above embodiment, the hardware structure of the processing units such as the normal image processing unit 49, the shading information emphasis processing unit 50, the video signal generating unit 51, the image acquiring unit 60, the color and brightness information acquiring unit 61, the first color change processing unit 62, the synthesis coefficient setting unit 63, the color information synthesizing unit 65, the second color change processing unit 66, the brightness information acquiring unit 67, the brightness information synthesizing unit 68, the color image conversion unit 69, the signal ratio calculation unit 61a, the luminance color difference signal conversion unit 61b, the HSV conversion unit 61c, and the light source control unit 108 is various processors as 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 manufacturing such as an FPGA (Field Programmable Gate Array), and a dedicated electric circuit, which is a processor having a circuit configuration designed specifically for executing 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)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 single 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, or a combination of a CPU and an FPGA). 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。また、記憶部のハードウェア的な構造はHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid Stage Drive)等の記憶装置である。 More specifically, the hardware structure of these various processors is an electric circuit (circuitry) that combines circuit elements such as semiconductor elements. The hardware structure of the memory unit is a storage device such as a hard disk drive (HDD) or a solid stage drive (SSD).

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
12f モード切替スイッチ
12g 静止画取得指示スイッチ
12h ズーム操作部
13 光源装置
14 プロセッサ装置
15 ディスプレイ
16 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
21 光源制御部
23 光路結合部
24 ライトガイド
30 照明光学系
31 撮像光学系
33 照明レンズ
35 対物レンズ
36 撮像センサ
40 CDS/AGC回路
42 A/D変換器
45 画像信号入力部
46 DSP
47 ノイズ除去部
48 信号切替部
49 通常画像処理部
50 濃淡情報強調処理部
51 映像信号生成部
60 画像取得部
61 色及び明るさ情報取得部
61a 信号比算出部
61b 輝度色差信号変換部
61c HSV変換部
62 第1色変化処理部
63 合成係数設定部
65 色情報合成部
66 第2色変化処理部
67 明るさ情報取得部
68 明るさ情報合成部
69 カラー画像変換部
72、73 第1色域
72a、73a 距離領域
72b、73b 角度領域
100 内視鏡システム
104 青色レーザ光源
106 青紫色レーザ光源
108 光源制御部
110 蛍光体
200 内視鏡システム
202 広帯域光源
204 回転フィルタ
205 フィルタ切替部
206 撮像センサ
208 通常観察モード用フィルタ
208a Bフィルタ
208b Gフィルタ
208c Rフィルタ
209 特殊光観察モード用フィルタ
209a Bnフィルタ
209b Gフィルタ
209c Rフィルタ
Sa、Sa
Sb、Sb
D1 第1色方向
D2 第2色方向
XC1、YC1 第1中心
R1 第1距離
θ1 第1角度
CL1 第1中心線
XC2、YC2 第2中心
R2 第2距離
θ2 第2角度
CL2 第2中心線
TR、TA S字の変換カーブ
LR 低彩度範囲
HR 高彩度範囲
RA マイナス側の色相範囲
RB プラス側の色相範囲
10 Endoscope system 12 Endoscope 12a Insertion section 12b Operation section 12c Bending section 12d Tip section 12f Mode changeover switch 12g Still image acquisition instruction switch 12h Zoom operation section 13 Light source device 14 Processor device 15 Display 16 User interface 20 Light source section 20a V-LED
20b B-LED
20c G-LED
20d R-LED
21 Light source control unit 23 Optical path coupling unit 24 Light guide 30 Illumination optical system 31 Imaging optical system 33 Illumination lens 35 Objective lens 36 Imaging sensor 40 CDS/AGC circuit 42 A/D converter 45 Image signal input unit 46 DSP
47 Noise removal unit 48 Signal switching unit 49 Normal image processing unit 50 Grayscale information emphasis processing unit 51 Video signal generation unit 60 Image acquisition unit 61 Color and brightness information acquisition unit 61a Signal ratio calculation unit 61b Luminance color difference signal conversion unit 61c HSV conversion unit 62 First color change processing unit 63 Synthesis coefficient setting unit 65 Color information synthesis unit 66 Second color change processing unit 67 Brightness information acquisition unit 68 Brightness information synthesis unit 69 Color image conversion unit 72, 73 First color gamut 72a, 73a Distance area 72b, 73b Angle area 100 Endoscope system 104 Blue laser light source 106 Blue-violet laser light source 108 Light source control unit 110 Phosphor 200 Endoscope system 202 Broadband light source 204 Rotary filter 205 Filter switching unit 206 Imaging sensor 208 Normal observation mode filter 208a B filter 208b G filter 208c R filter 209 Filter for special light observation mode 209a Bn filter 209b G filter 209c R filter Sa, Sa * value Sb, Sb * value D1 First color direction D2 Second color direction XC1, YC1 First center R1 First distance θ1 First angle CL1 First center line XC2, YC2 Second center R2 Second distance θ2 Second angle CL2 Second center line TR, TA S-shaped conversion curve LR Low saturation range HR High saturation range RA Negative hue range RB Positive hue range

Claims (3)

プロセッサを備え、
前記プロセッサが、
カラーの第1医用画像を取得し、
前記カラーの第1医用画像を構成する各画素について、画像信号値から色の3属性の1つである明るさに関する第1明るさ情報を取得し、前記色の3属性から明るさを除いて残る色情報に関する第1色情報を取得し、
前記第1色情報及び前記第1明るさ情報を参照して、前記第1色情報のうち、前記第1明るさ情報が予め定められている上限値を超える1色情報を第1色方向に変化させ、記第1明るさ情報が予め定められている下限値未満となる1色情報を、前記第1色方向と補色又は反対色の関係となる第2色方向に変化させることによって、第2色情報を取得し、
前記第1色情報と、前記第1色情報に基づいて設定される第1合成係数が掛け合わされた前記第2色情報とを合成することによって合成色情報を取得し
前記第1明るさ情報と、前記合成色情報に基づいて、前記画信号値を変更したカラーの第2医療画像に変換し、
前記第1色方向が示す色は黄色で、前記第2色方向が示す色は青色であり、
前記第1合成係数は、前記第1色情報が予め定められた範囲となる第1色域内では前記色情報に応じて値が定まり、前記第1色域外では固定値となり、
前記第1合成係数は、前記第1色域内では0よりも大きく、且つ、前記色情報に応じて定まる第1距離又は第1角度に応じて変化させ、前記第1色域外では0とし、
前記第1色域は、濃度が高い血液の色に対応する色域である医用画像処理装置。
A processor is provided.
The processor,
acquiring a first medical image in color;
For each pixel constituting the first color medical image, first brightness information relating to brightness, which is one of three color attributes, is obtained from the image signal value, and first color information relating to color information remaining after removing brightness from the three color attributes is obtained;
With reference to the first color information and the first brightness information, the first color information, of which the first brightness information exceeds a predetermined upper limit value, is changed to a first color direction, and the first color information, of which the first brightness information is less than a predetermined lower limit value, is changed to a second color direction that is a complementary color or an opposite color to the first color direction, thereby acquiring second color information;
obtaining composite color information by combining the first color information with the second color information multiplied by a first combination coefficient set based on the first color information ;
converting the image signal values into a second medical image having a modified color based on the first brightness information and the composite color information ;
the color indicated in the first color direction is yellow, and the color indicated in the second color direction is blue;
the first blending coefficient has a value determined according to the color information within a first color gamut in which the first color information is within a predetermined range, and has a fixed value outside the first color gamut;
the first synthesis coefficient is greater than 0 within the first color gamut, and is changed according to a first distance or a first angle determined according to the color information, and is set to 0 outside the first color gamut;
The first color gamut is a color gamut corresponding to the color of high-density blood .
前記第1色情報は、前記カラーの第1医用画像の赤色信号Rと前記カラーの第1医用画像の緑色信号Gとの比であるR/Gと前記カラーの第1医用画像の青色信号と前記緑色信号Gとの比であるB/Gであること、前記カラーの第1医用画像から得らえる色差信号Cr、Cbであること、前記カラーの第1医用画像から得られる色相と彩度であること、及び、前記カラーの第1医用画像から得られるCIE1976Laのうちaであることのうちのいずれかである請求項1載の医用画像処理装置。 2. The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the first color information is any one of R/G, which is a ratio of a red signal R of the first color medical image to a green signal G of the first color medical image, and B/G, which is a ratio of a blue signal B of the first color medical image to the green signal G, color difference signals Cr and Cb obtained from the first color medical image, hue and saturation obtained from the first color medical image, and a * b * of CIE1976 La* b * obtained from the first color medical image. プロセッサが、
カラーの第1医用画像を取得するステップと、
前記カラーの第1医用画像を構成する各画素について、画像信号値から色の3属性の1つである明るさに関する第1明るさ情報を取得し、前記色の3属性から明るさを除いて残る色情報に関する第1色情報を取得するステップと、
前記第1色情報及び前記第1明るさ情報を参照して、前記第1色情報のうち、前記第1明るさ情報が予め定められている上限値を超える1色情報を第1色方向に変化させ、記第1明るさ情報が予め定められている下限値未満となる1色情報を、前記第1色方向と補色又は反対色の関係となる第2色方向に変化させることによって、第2色情報を取得するステップと、
前記第1色情報と、前記第1色情報に基づいて設定される第1合成係数が掛け合わされた前記第2色情報とを合成することによって合成色情報を取得するステップと
前記第1明るさ情報と、前記合成色情報に基づいて、前記画像信号値を変更したカラーの第2医療画像に変換するステップとを有し、
前記第1色方向が示す色は黄色で、前記第2色方向が示す色は青色であり、
前記第1合成係数は、前記第1色情報が予め定められた範囲となる第1色域内では前記色情報に応じて値が定まり、前記第1色域外では固定値となり、
前記第1合成係数は、前記第1色域内では0よりも大きく、且つ、前記色情報に応じて定まる第1距離又は第1角度に応じて変化させ、前記第1色域外では0とし、
前記第1色域は、濃度が高い血液の色に対応する色域である医用画像処理装置の作動方法。
The processor:
acquiring a first medical image in color;
obtaining, for each pixel constituting the first color medical image, first brightness information relating to brightness, which is one of three color attributes, from an image signal value, and obtaining first color information relating to color information remaining after removing brightness from the three color attributes;
a step of acquiring second color information by referring to the first color information and the first brightness information , changing, in the first color information, the first brightness information of which exceeds a predetermined upper limit value, in a first color direction, and changing, in the first color information, the first brightness information of which is less than a predetermined lower limit value, in a second color direction that is a complementary color or an opposite color to the first color direction;
obtaining composite color information by combining the first color information with the second color information multiplied by a first combination coefficient set based on the first color information ;
converting the image signal values into a modified color second medical image based on the first brightness information and the composite color information ;
the color indicated in the first color direction is yellow, and the color indicated in the second color direction is blue;
the first blending coefficient has a value determined according to the color information within a first color gamut in which the first color information is within a predetermined range, and has a fixed value outside the first color gamut;
the first synthesis coefficient is greater than 0 within the first color gamut, and is changed according to a first distance or a first angle determined according to the color information, and is set to 0 outside the first color gamut;
A method of operating a medical image processing apparatus , wherein the first color gamut is a color gamut corresponding to a thick blood color .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009279150A (en) 2008-05-21 2009-12-03 Hoya Corp Endoscope processor and endoscope system
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