图像处理装置以及内窥镜系统的工作方法_3

文档序号:9290478阅读:来源:国知局
色彩强调处理完毕 的RGB图像信号当中的G图像信号分配给R图像数据,将B图像信号分配给G图像数据以 及B图像数据。这些RGB图像数据成为基础图像。该基础图像由于虽然对B图像数据分配 B图像信号,但对G图像数据不是分配G图像信号而是分配B图像信号,对R图像数据不是 分配R图像信号而是分配G图像信号,因此基础图像成为伪彩色图像。另外,在基础图像生 成部中,也可以如色变换部68那样将RGB图像信号分别分配给RGB图像数据,生成不是伪 彩色的白色基底的基础图像。
[0069] 频率滤波处理部81对色彩强调完毕的B图像信号实施频率滤波处理,提取与位于 粘膜表层的导管结构和微细血管对应的频率带分量。在此,将在频率滤波处理中提取的导 管结构S(Structure)设为看上去白色饰边的边缘部(在导管除了包含边缘部以外还包含 导管开口部)。由此得到提取了导管结构和微细血管的结构提取图像信号。对B图像信号 实施频率滤波处理是因为,B图像信号是与能够对导管结构或微细血管实施结构强调效果 的蓝紫色激光以及蓝色激光等蓝色分量对应的信号。
[0070] 另外,如图5(A)所示那样,导管结构S(Structure)由于蓝紫色激光以及蓝色激光 等蓝色分量的光而进行漫反射,因此在B图像信号84上比粘膜更明亮地发光。另外,蓝紫 色激光以及蓝色激光与将氙气光等的宽带光波长分离而得到的蓝色窄带光不同,由于是直 线前进性高的光,因此深达导管结构的Pit部分的底面。通过该效果,导管结构S更加明亮 地发光。与此相对,微细血管V(Vascular)由于良好地吸收特殊光当中蓝紫色激光以及蓝 色激光等血红蛋白的吸光系数高的蓝色分量的光,因此在B图像信号84上变得比粘膜暗。 因此,在频率滤波处理后的结构提取图像信号85中,如(B)所示那样,导管结构S的像素成 为信号值变成"正"的上升沿,微细血管V的像素成为信号值变成"负"的下降沿。另外,由 于结构提取图像信号85中的粘膜M(Mucous membrane)几乎没有亮度值的变化,因此信号 值几乎成为"0"。另外,在图5中,B图像信号84表示行84a上的各像素的亮度值,结构提 取图像信号85表示行84a上的各像素的信号值(图11~图13也同样)。另外,在此,信号 值是包含"〇"、正的值、负的值的值,亮度值是包含"〇"、正的值的值。
[0071] 显示控制用图像生成部82根据结构提取图像信号来生成用在导管结构或微细血 管的强调/抑制、显示维持中的显示控制用图像。显示控制用图像生成部82具备:输入结 构提取图像信号并输出显示控制用图像的变换部86;和设定强调/抑制条件并按照设定的 强调/抑制条件来控制变换部的结构强调/抑制设定部87 (参考图4)。
[0072] 如图6所示那样,变换部86由第1变换部90、第2变换部91、第3变换部92、第4 变换部93、第5变换部94、和第6变换部95构成,针对结构提取图像信号的输入,输出具有 与导管结构或微细血管的强调度、抑制度等显示控制量相应的值的显示控制用图像。第1 变换部90在强调导管结构时使用,针对结构提取图像信号的输入,输出遵循图7所示的输 入输出关系90a的值。输入输出关系90a由于以正的斜率定义,因此针对正的值的输入,输 出正的值。通过将该输出的正的值加在基础图像上的导管结构上,使得比粘膜明亮的导管 结构变得更加明亮,提升了粘膜与导管结构的对比度。由此得到导管强调效果。另外,在第 1变换部90中,定义了与4个第1~第4强调度El~E4对应的输入输出关系,强调度越高 则它们的斜率越大。
[0073] 第2变换部91在抑制导管结构时使用,针对结构提取图像信号的输入,输出遵循 图7所示的输入输出关系91a的值。输入输出关系91a由于以负的斜率定义,因此针对正 的值的输入,输出负的值。通过将该输出的负的值加在基础图像上的导管结构上,导管结构 的明亮度接近于粘膜,降低了粘膜与导管结构的对比度。由此得到导管抑制效果。另外,在 第2变换部91中,定义了与4个第1~第4抑制度Rl~R4对应的输入输出关系,抑制度 越高则它们的斜率越大。
[0074] 第3变换部92在强调微细血管时使用,针对结构提取图像信号的输入,输出遵循 图7所示的输入输出关系92a的值。输入输出关系92a由于以正的斜率定义,因此针对负的 值的输入,输出负的值。通过将该输出的负的值加在基础图像上的微细血管上,使比粘膜暗 的微细血管变得更暗,提升了粘膜与微细血管的对比度。由此得到微细血管强调效果。另 外,在第3变换部92中,定义了与4个第1~第4强调度El~E4对应的输入输出关系,强 调度越高则它们的斜率越大。
[0075] 第4变换部93在抑制微细血管时使用,输出遵循图7所不的输入输出关系93a的 值。输入输出关系93a由于以负的斜率定义,因此针对负的值的输入,输出正的值。通过将 该输出的正的值加在基础图像上的微细血管上,微细血管的明亮度接近于粘膜,降低了粘 膜与微细血管的对比度。由此得到微细血管抑制效果。另外,在第4变换部93中,定义了 与4个第1~第4抑制度Rl~R4对应的输入输出关系,抑制度越高则它们的斜率越大。
[0076] 第5变换部94在维持导管结构的明亮度时使用,针对结构提取图像信号当中正的 值的输入,遵循图7所示的输入输出关系94a而输出"0"的值。通过将该"0"的值加在基 础图像上的导管结构上来维持导管结构的明亮度。第6变换部95在维持微细血管的明亮 度时使用,针对结构提取图像信号当中负的值的输入,遵循图7所示的输入输出关系95a输 出"0"的值。通过将该"0"的值加在基础图像上的微细血管来维持微细血管的明亮度。
[0077] 结构强调/抑制设定部87基于由控制台20输入的强调/抑制条件来控制变换部 86。将图8A、图9A、图IOA所示那样的设定菜单画面显示在监视器18来进行强调/抑制条 件的设定。该设定菜单画面显示用于设定导管结构的强调/抑制条件的S用滑动条97、和 用于设定微细血管的强调/抑制条件的V用滑动条98。
[0078] 在S用滑动条97上将滑块97a设置在中央的"0"时,设定为维持导管结构的明亮 度的条件。在该情况下,将结构提取图像信号输入到第5变换部94。另外,在S用滑动条 97上使滑块97a向右侧的强调侧滑动时,设定为强调导管结构的条件。在该情况下,将结构 提取图像信号输入到第1变换部90。另外,在使滑块97a向左侧的抑制侧滑动时,设定为抑 制导管结构的条件。在该情况下,将结构提取图像信号输入到第2变换部91。
[0079] 另外,S用滑动条97上的刻度"1"~"4"以及"-1"~"_4"与在变换部上定义的 第1~第4强调度El~E4以及第1~第4抑制度Rl~R4对应。因此,在对滑块97a设 置给定的刻度时,在变换部86中,设定为与该设置的刻度对应的强调度/抑制度。另外,关 于V用滑动条98,也用和S用滑动条97同样的方法使用滑块98a进行微细血管的强调/抑 制的条件设定。
[0080] 例如如图8A所示那样,在S用滑动条97上对滑块97a设置"+2"、V用滑动条98 上对滑块98a设置"-1"的情况下,如图8B所示那样,在第1变换部90中设置为第2强调 度E2的斜率,并且在第4变换部93中设置为第1抑制度Rl的斜率。然后,通过将结构提 取图像信号输入到第1变换部90以及第4变换部93,而输出图8C所示那样的导管结构S 的像素和微细血管V的像素的信号值都成为正的显示控制用图像100。该显示控制用图像 100在着眼于导管结构进行诊断的情况下使用。
[0081] 另外,如图9A所示那样,在S用滑动条97上对滑块97a设置"0"、V用滑动条98 上对滑块98a设置"+2"的情况下,如图9B所示那样,在第3变换部92中,设置为第2强调 度E2的斜率。然后,通过将结构提取图像信号输入到第5变换部94以及第3变换部92,而 输出图9C所示那样的导管结构S的像素的信号值成为"0"、微细血管V的像素的信号值成 为负的显示控制用图像101。该显示控制用图像101在着眼于微细血管进行诊断的情况下 使用。
[0082] 另外,如图IOA所示那样,在S用滑动条97上对滑块97a设置"+2"、V用滑动条98 上对滑块98a设置"+1"的情况下,如图IOB所示那样,在第1变换部90中设置为第2强调 度E2的斜率,并在第3变换部92中设置为第1强调度El的斜率。然后,通过将结构提取 图像信号输入到具有第1变换部90以及第3变换部92这两者的变换功能的特定变换部, 而输出图IOC所示那样的导管结构的像素的信号值为正、微细血管的像素的信号值为负的 显不控制用图像102。
[0083] 在该显示控制用图像102中,由于导管结构的强调度高于微细血管的强调度,因 此导管结构的像素的值的绝对值大于微细血管的像素的值的绝对值。因此,显示控制用图 像102在强调导管结构和微细血管的双方、且希望使导管结构的视觉辨识性高于微细血管 的视觉辨识性的情况下使用。
[0084] 图像合成部83通过将显示控制用图像合成到基础图像来生成强调/抑制了导管 结构或微细血管的显示控制图像。在该图像合成部83中,将强调/抑制图像的各像素的值 加在基础图像当中B图像数据的各像素(Bch)上,但也可以将强调/抑制图像的各像素的 值加在G图像数据或R图像数据的各像素上。
[0085] 例如,在将图8C那样的导管结构S的像素和微细血管V的像素的信号值都成为正 的显示控制用图像100合成到基础图像105的Bch(B图像数据的各像素)的情况下,如图 11所示那样,能得到导管结构S与周围的粘膜M的对比度提升、另一方面微细血管V与周围 的粘膜M的对比度降低的显示控制图像110 (点线表示合成前的亮度值)。
[0086] 另外,在将图9C那样的微细血管V的像素的信号值成为负的显示控制用图像101 合成到基础图像105的情况下,如图12所示那样,能得到微细血管V与周围的粘膜M的对 比度提升的显示控制图像111 (和图11同样,点线表示合成前的亮度值)。另外,在将
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