图像处理装置以及内窥镜系统的工作方法_2

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示控制用图像合成在基础图像而得到的显示控制图像的 亮度分布的图表。
[0042] 图13是表示将图IOC的显示控制用图像合成在基础图像而得到的显示控制图像 的亮度分布的图表。
[0043] 图14是表示第1实施方式中的一系列的流程的流程图。
[0044] 图15是表示另外实施方式的结构强调/抑制部的各构成的框图。
[0045] 图16是表示第2实施方式中的结构强调/抑制部的各构成的框图。
[0046] 图17是表示第3实施方式中的结构强调/抑制部的各构成的框图。
[0047] 图18是表示面顺序方式的内窥镜系统中的各构成的框图。
[0048] 图19是旋转滤光器的俯视图。
[0049] 图20是具有分光运算部的特殊光图像处理部的框图。
【具体实施方式】
[0050] [第1实施方式]
[0051] 如图1所示那样,第1实施方式的内窥镜系统10具有:内窥镜12、光源装置14、处 理器装置16、监视器18、和控制台20。内窥镜12与光源装置14进行光学连接,并与处理器 装置16电连接。内窥镜12具有:插入到检体内的插入部21、设置在插入部的基端部分的操 作部22、和设置在插入部21的前端侧的弯曲部23以及前端部24。通过操作操作部22的 角度旋钮22a,弯曲部23进行弯曲动作。伴随该弯曲动作,前端部24朝向所期望的方向。
[0052] 另外,在操作部22除了设置角度旋钮22a以外,还设置模式切换SW22b、和变焦操 作部22c。模式切换SW22b用于通常观察模式和特殊观察模式这2个种类的模式间的切换 操作。通常观察模式是利用白色光的观察模式,主要在筛查等中使用。特殊观察模式是利 用带蓝色的特殊光的观察模式,主要在放大观察等中使用。变焦操作部22c被用于驱动内 窥镜12内的变焦透镜47 (参考图2)来使检体放大的变焦操作。
[0053] 处理器装置16与监视器18以及控制台20电连接。监视器18输出显示图像信息 等。控制台20作为受理功能设定等的输入操作的UI (用户界面)发挥功能。另外,也可以 在处理器装置16连接记录图像信息等的外带的记录部(图示省略)。
[0054] 如图2所示那样,光源部14作为光源具备:发出中心波长445nm的蓝色激光 的蓝色激光光源(445LD) 34、和发出中心波长405nm的蓝紫色激光的蓝紫色激光光源 (405LD) 36。来自这些各光源34、36的半导体发光元件的发光由光源控制部40单独进行控 制,自由变更蓝色激光光源34的出射光、与蓝紫色激光光源36的出射光的光量比。光源控 制部40在通常观察模式的情况下仅驱动蓝色激光光源34。与此相对,在特殊观察模式的情 况下,光源控制部40驱动蓝色激光光源34和蓝紫色激光36的双方,并且进行控制使得蓝 紫色激光的发光比率大于蓝色激光的发光比率。另外,蓝色激光光源34以及蓝紫色激光光 源36的任意一方或者双方构成本发明的窄带光源部。
[0055] 另外,优选使蓝色激光或蓝紫色激光的半值宽度为± IOnm程度。另外,也可以在 通常观察模式的情况下也驱动蓝紫色激光36。但在该情况下,优选将蓝紫色激光36的发光 强度抑制得较低。另外,蓝色激光光源34以及蓝紫色激光光源36能利用宽面型的InGaN 系激光二极管,另外,还能利用InGaNAs系激光二极管或GaNAs系激光二极管。另外,作为 上述光源,也可以是利用发光二极管等的发光体的构成。
[0056] 从这些各光源34、36出射的激光经由聚光透镜、光纤、合波器等的光学构件(均未 图示)入射到光波导(LG)41。光波导41内置在内窥镜12以及通用软线(用于将光源装 置14和内窥镜12连接的软线)内。中心波长445nm的蓝色激光或中心波长405nm的蓝紫 色激光经由光波导41传播到内窥镜12的前端部24。另外,作为光波导41,能使用多模光 纤。作为一例,能使用纤芯直径105 ym、包层直径125 μπκ包括成为外皮的保护层在内的直 径为φ().3~0.5mm的细径的光纤线缆。
[0057] 内窥镜的前端部24具有照明光学系统24a和摄像光学系统24b。在照明光学系 统24a设置荧光体44和照明透镜45,其中,来自光波导41的中心波长445nm的蓝色激光或 中心波长405nm的蓝紫色激光入射到荧光体44。通过使蓝色激光照射荧光体44,从荧光体 44发出荧光。另外,一部分蓝色激光原样透过荧光体44。蓝紫色激光不使荧光体44激发 地透过。在荧光体44出射的光经由照明透镜45照射到检体内。
[0058] 在此,在通常观察模式中,由于仅蓝色激光入射到荧光体44,因此如图3A所示那 样,将蓝色激光、以及通过蓝色激光从荧光体44激发发光的荧光进行合波而得到的白色光 被照射到检体内。另一方面,在特殊观察模式下,由于蓝紫色激光和蓝色激光的双方入射到 荧光体44,因此将蓝紫色激光、蓝色激光、以及通过蓝色激光从荧光体44激发发光的荧光 进行合波而得到的特殊光被照射到检体内。在该特殊观察模式下,由于使蓝紫色激光的发 光比率大于蓝色激光的发光比率,因此,特殊光成为包含大量蓝色分量且波长范围波及可 见光全域的光。
[0059] 另外,优选荧光体44使用包括吸收蓝色激光的一部分而激发发出绿色~黄色的 多种类的荧光体(例如YAG系荧光体或BAM(BaMgAlllA7)等的荧光体)而构成的荧光体。 若如本构成例那样使用半导体发光元件作为荧光体44的激发光源,则不仅能以高的发光 效率得到高强度的白色光,能容易地调整白色光的强度,还能将白色光的色温、色度的变化 抑制得较小。
[0060] 如图2所示那样,内窥镜12的摄像光学系统24b具有物镜46、变焦透镜47、图像 传感器48。来自检体的反射光经由物镜46以及变焦透镜47入射到图像传感器48。由此 在图像传感器48对检体的反射像进行成像。通过操作变焦操作部22c来使变焦透镜47在 望远端与广角端间移动。若变焦透镜47移动到广角端侧,则检体的反射像缩小,另一方面, 若移动到望远端侧,则检体的反射像放大。
[0061] 图像传感器48是彩色的摄像元件,对检体的反射像进行摄像并输出图像信号。 另外,图像传感器48优选是CCD(Charge Coupled Device,电荷親合器件)图像传感器或 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)图像传感器 等。本发明中利用的图像传感器为了得到R(红)、G(绿)以及B(蓝)这3色的图像信号 而可以是在摄像面具备RGB滤光器的所谓的RGB彩色图像传感器,也可以是在摄像面具备 C(蓝绿)、M(洋红)、Y(黄)以及G(绿)的滤色器的所谓的补色图像传感器。在补色图像 传感器的情况下,能通过色变换从CMYG这4色的图像信号得到RGB这3色的图像信号。在 该情况下,需要在内窥镜12、光源装置14或处理器装置16的任意者具备从CMYG这4色的 图像信号色变换成RGB这3色的图像信号的色变换单元。
[0062] 将从图像传感器48输出的图像信号发送到⑶S/AGC电路50。⑶S/AGC电路50对 模拟信号的图像信号进行相关双采样(CDS)、自动增益控制(AGC)。通过A/D变换器(A/D 转换器)52将经过了⑶S/AGC电路50的图像信号变换成数字图像信号。将经过A/D变换 的数字图像信号输入到处理器装置16。
[0063] 处理器装置16具备:接收部54、图像处理切换部60、通常光图像处理部62、特殊 光图像处理部64、和图像显示信号生成部66。接收部54接收来自内窥镜12的数字图像信 号。该接收部54具备DSP (Digital Signal Processor) 56和噪声除去部58。DSP56对数 字图像信号进行伽玛修正、颜色修正处理。噪声除去部58对在DSP56实施了伽玛修正等的 数字图像信号实施噪声除去处理(例如移动平均法或中值滤波法等),从数字图像信号除 去噪声。除去了噪声的数字图像信号被发送到图像处理切换部60。
[0064] 在通过模式切换SW22b设置为通常观察模式的情况下,图像处理切换部60将数字 图像信号发送到通常光图像处理部62,在设置为特殊观察模式的情况下,图像处理切换部 60将数字图像信号发送到特殊光图像处理部64。另外,在本发明中,为了区别,将通常光图 像处理部62以及特殊光图像处理部64进行图像处理前的数字图像信号称作图像信号,将 图像处理后的数字图像信号称作图像数据。
[0065] 通常光图像处理部62具有:色变换部68、色彩强调部70、和结构强调部72。色变 换部68将输入的RGB这3通道的数字图像信号分别分配为R图像数据、G图像数据、B图像 数据。对这些RGB的图像数据进一步进行3X3的矩阵处理、灰度变换处理、三维LUT处理 等色变换处理,变换成色变换处理完毕RGB图像数据。
[0066] 色彩强调部70对色变换完毕RGB图像数据实施各种色彩强调处理。结构强调部 72对色彩强调处理完毕RGB图像数据进行锐度或轮廓强调等的结构强调处理。由结构强调 部72实施了结构强调处理的RGB图像数据作为通常光图像从通常光图像处理部62输入到 图像显示信号生成部66。
[0067] 特殊光图像处理部64具有:色彩强调部76和结构强调/抑制部78。色彩强调部 76通过对输入的RGB3通道的数字图像信号实施各种色彩强调处理,来生成色彩强调完毕 的RGB的图像信号。结构强调/抑制部78通过对色彩强调处理完毕的RGB图像信号实施 强调/抑制导管结构或血管的结构强调/抑制处理,来生成显示控制图像。由结构强调/ 抑制部78实施了结构强调/抑制处理的显示控制图像作为特殊光图像从特殊光图像处理 部64输入到图像显示信号生成部66。
[0068] 如图4所示那样,结构强调/抑制部78具备:基础图像生成部80、频率滤波处理部 81、显示控制用图像生成部82、和图像合成部83。基础图像生成部80将
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