医用图像处理装置及其工作方法、以及内窥镜系统的制作方法_3

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到存在特定血管的位置为止的距离)相关,因此若血管深度 不同,则B/G比也随之变动。此外,由于G/R比与血液量(血红蛋白指数)相关,因此若血 液量有变动,则G/R比也随之变动。
[0092] 平行移动部73基于由信号比计算部72求出的B/G比、G/R比,进行使某个范围的 坐标平行移动的信号比空间用的第一处理。极坐标转换部74基于由平行移动部73完成平 行移动的B/G比、G/R比来转换为矢径r和角度0。在该极坐标转换部74中,针对所有像 素进行向矢径r和角度0的转换。角度扩展/压缩部75基于由极坐标转换部74极坐标 转换后的信号比空间用的第一处理完毕的矢径r和角度0,进行将角度0扩展/压缩的信 号比空间用的第二处理。关于运些信号比空间用的第一W及第二处理的详细内容将在后面 叙述。
[0093] 在正交坐标转换部76中,将由角度扩展/压缩部75完成信号比空间用的第二处 理的角度扩展/压缩完毕的矢径r、角度0转换为正交坐标。由此,再次转换为B/G比、G/ R比。在RGB转换部77(对应于本发明的"彩色图像信号转换部")中,使用从逆伽马转换 部70输出的RGB图像信号中的至少一个图像信号,将经过正交坐标转换部76后的B/G比、 G/R比转换为第二RGB图像信号(对应于本发明的"第二彩色图像信号")。例如,RGB转换 部77基于第一RGB图像信号中的G图像信号和B/G比进行运算,由此将B/G比转换为第二 B图像信号。此外,RGB转换部77基于第一RGB图像信号中的G图像信号和G/R比进行运 算,由此将G/R比转换为第二R图像信号。此外,RGB转换部77不对第一G图像信号实施 特别转换,而作为第二G图像信号输出。
[0094] 明亮度调整部82使用第一RGB图像信号和第二RGB图像信号来调整第二RGB图 像信号的像素值。利用明亮度调整部82调整第二RGB图像信号的像素值的原因在于W下 的理由。通过由平行移动部73W及角度扩展/压缩部75对颜色区域进行扩展/压缩的处 理而获得的第二RGB图像信号的明亮度有可能比第一RGB图像信号有大幅改变。因此,通 过利用明亮度调整部82对第二RGB图像信号的像素值进行调整,从而使明亮度调整后的第 二RGB图像信号成为与第一RGB图像信号相同的明亮度。 阳0巧]明亮度调整部82具备:基于第一RGB图像信号求出第一明亮度信息Yin的第一明 亮度信息计算部82曰、和基于第二RGB图像信号求出第二明亮度信息化ut的第二明亮度信 息计算部82b。第一明亮度信息计算部82a按照"krX第一R图像信号的像素值+kgX第 一G图像信号的像素值AbX第一B图像信号的像素值"运一运算式来计算第一明亮度信 息Yin。在第二明亮度信息计算部8化中,也与第一明亮度信息计算部82a同样地按照与上 述相同的运算式来计算第二明亮度信息化ut。当求出第一明亮度信息Yin和第二明亮度信 息化ut时,明亮度调整部82基于W下的式巧1)~巧3)进行运算,由此来调整第二RGB图 像信号的像素值。
[0096] 巧1) :R* =第二R图像信号的像素值XYinAout
[0097] 巧2) :G* =第二G图像信号的像素值XYinAout 阳09引 巧如:B* =第二B图像信号的像素值XYinAout
[0099] 其中,"R*"表示明亮度调整后的第二R图像信号,"G*"表示明亮度调整后的第二 G图像信号,"B*"表示明亮度调整后的第二B图像信号。此外,"kr"、"kg"、"化"是位于 "0 "~"1"的范围内的任意的常数。
[0100] 在构造强调部78中,针对由明亮度调整部82进行明亮度调整后的第二RGB图像 信号实施构造强调处理。作为构造强调处理,使用的是频率滤波等。逆Log转换部79针对 经过构造强调部78后的RGB图像信号实施逆Log转换。由此,可获得具有反对数的像素值 的RGB图像信号。伽马转换部80针对经过逆Log转换部79后的RGB图像信号实施伽马转 换。由此,可获得具有适于监视器18等输出设备的灰度的RGB图像信号。经过伽马转换部 80后的RGB图像信号作为第一特殊图像的RGB图像信号被送至同时显示用图像处理部64c 或影像信号生成部66。 阳101] 关于由平行移动部73进行的信号比空间用的第一处理的内容,W下使用图5所示 那样的由纵轴B/G比、横轴G/R比形成的二维的颜色空间即特征空间(信号比空间)来进 行说明。在信号比空间用的第一处理中,首先,计算信号比空间中因萎缩性胃炎而萎缩的萎 缩粘膜所分布的第二观察范围内的平均值狂a、化)。接着,使正常粘膜所分布的第一观察 范围、和存在于因萎缩性胃炎而萎缩的萎缩粘膜下且伴随着萎缩而隐现的深层血管所分布 的第=观察范围的所有坐标与第二观察范围的的坐标一起向纵轴的负方向和横轴的负方 向平行移动与平均值狂a、Ya)的大小相应的量。由此,如图6所示,第二观察范围(特定的 范围)的坐标进入信号比空间上的包含原点在内的基准范围,并且第一W及第=观察范围 的坐标也在维持与第二观察范围的坐标的位置关系的状态下靠近基准范围方向。基准范围 是不包含信号比空间用的第一处理后的第一观察范围W及第S观察范围的低彩度的范围。 阳102] 需要说明的是,如图8所示,在由a*、b*(表示作为颜色信息的CIEL油空间的色 调的要素a*、b*。W下相同。)形成的特征空间(ab空间)的情况下,也通过ab空间用的 第一处理,使第一~第=观察范围全部平行移动与第二观察范围的平均值相应的量,W使 第二观察范围进入基准范围,其中,a*、b*是利用L油转换部(对应于本发明的"颜色信息 获取部")93对第一RGB图像信号进行L油转换而获得的。运里,在图7中,"虚线的第一~ 第=观察范围"示出油空间用的第一处理前的油空间上的位置,"实线的第一~第=观察 范围"示出油空间用的第一处理后的油空间上的位置。 阳103]需要说明的是,在使用a*、b*来进行油空间用的第一处理的情况下,利用图8所 示的特殊图像处理部84。特殊图像处理部84不同于第一特殊图像处理部64曰,不具备逆伽 马转换部70、Log转换部71、信号比计算部72、逆Log转换部79W及伽马转换部80。取而 代之,特殊图像处理部84具备L油转换部(对应于本发明的"颜色信息获取部")83。关于 除此之外的结构,特殊图像处理部84与第一特殊图像处理部64a相同。
[0104]L油转换部83通过众所周知的L油转换处理将第一RGB图像信号转换为L和a*、b*。L被送至RGB转换部77和明亮度调整部82。a*、b*被送至极坐标转换部74。在RGB 转换部77中,将经过正交坐标转换部76后的a*、b*和L转换为第二RGB图像信号。在明 亮度调整部82中,通过第一明亮度信息计算部82a使用规定的转换式将来自L油转换部83 的L转换为亮度信号Y。将该转换后的亮度信号Y设为第一明亮度信息Yin。此外,在第二 明亮度信息计算部82b中,根据第二RGB图像信号来计算第二明亮度信息化ut。在明亮度 调整部82中,使用第一明亮度信息Yin和第二明亮度信息化ut来进行第二RGB图像信号 的像素值的调整。需要说明的是,第二明亮度信息化ut的计算方法和第二RGB图像信号的 像素值的调整方法与上述第一特殊图像处理部64a的情况相同。
[01化]如图9所示,在由角度扩展/压缩部75进行的信号比空间用的第二处理中,在信 号比空间中,变更位于角度变更范围R1内的坐标P1的角度0,而针对角度变更范围R1外 的坐标不进行角度0的变更。角度变更范围R1被设定为包含第一观察范围和第=观察范 围。需要说明的是,在信号比空间用的第二处理中,不对角度变更范围R1的坐标的矢径r 进行变更。
[0106]在角度变更范围R1中,在第一观察范围与第S观察范围之间设定有第一中屯、线CL1。第一中屯、线CL1的角度为0C,使角度变更范围R1中的角度0cW下的角度0向顺 时针方向A1旋转,而使角度0cW上的角度0向逆时针方向A2旋转。需要说明的是,优 选针对从第一中屯、线CL1起一定的范围Rlx的角度0,进行W角度变化率比"1"大的角度 变化率Wx来变更的扩展处理,针对超出范围Rlx的范围Rly的角度0,进行W角度变化率 比"1"小的角度变化率Wy来变更的压缩处理。此外,优选通过信号比空间用的第二处理而 使角度变更范围R1的坐标在从第一中屯、线CL1起±90度的范围(在信号比空间中将"正" 的横轴设为0°且将角度由0°至360°来表现的情况下,从"270。+0C"到"0C+9O。" 为止的范围P(参照图10))内移动。需要说明的是,在角度变化率为"1"的情况下,即使进 行变更角度0的处理,角度0的大小也不发生变化。 阳107] 运里,由"直线L1"的斜率来表示角度变化率,在范围Rlx内直线L1的斜率大于 "1",而在范围Rly内直线L1的斜率小于"1"(参照图11),其中,该"直线L1"表示将角度 0和角度E0建立关系的线CV1的切线。此外,在角度变更范围R1夕b直线L1的斜率变为 "1"(参照图11)。
[0108]通过进行W上的信号比空间用的第二处理,从而如图11所示,角度变更范围R1内 的角度0CW下的角度0被变更为比角度0小的角度E0,另一方面,角度0CW上的角 度0被变更为比角度0大的角度E0。相对于此,角度变更范围R1外的角度0被转换 (恒等转换)为与角度0r大小相同的角度E0。
[0109]由此,如图12所示,在第二观察范围的坐标维持在基准范围的状态下,第一观察 范围的坐标的大部分移动至信号比空间的第二象限,另一方面,第=观察范围的坐标的大 部分移动至信号比空间的第四象限。因此,第一观察范围、第S观察范围的坐标在信号比空 间上分别存在于不同的象限。在该信号比空间用的第二处理后获得的第一特殊图像清晰地 显示出存在萎缩粘膜、在萎缩粘膜下因萎缩而不断隐现的深层血管等的萎缩部与存在正常 粘膜的正常部之间的边界。
[0110]需要说明的是,如图13所示,在特征空间为油空间的情况下,也通过油空间用的 第二处理,在将第二观察范围的坐标维持在基准范围的状态下,使第一观察范围的坐标的 大部分移动至油空间的第二象限,另一方面,使第=观察范围的坐标的大部分移动至油空 间的第四象限。此外,针对在油空间用的第一处理W及第二处理后获得的第二RGB图像信 号,优选通过明亮度调整部82进行像素值的调整。第二RGB图像信号的像素值调整方法与 上述相同。 阳111]如图14所示,第二特殊图像处理部64b具备与第一特殊图像处理部64a大致相同 的结构。但是在第二特殊图像处理部64b中,取代平行移动部73而设置有矢径扩展/压缩 部81。此外,由角度扩展/压缩部75进行的处理与由第一特殊图像处理部64a进行的信号 比空间用的第二处理不同。需要说明的是,本发明的"第二移动处理部"对应于第二特殊图 像处理部64b中的包含矢径扩展/压缩部81和角度扩展/压缩部75在内的结构。
[0112] 在矢径扩展/压缩部81中,基于由极坐标转换部74完成转换的矢径r和角度0 来进行变更矢径r的信号比空间用的第S处理。关于该信号比空间用的第S处理的内容, W下使用如图15所示那样的信号比空间来进行说明。在信号比空间用的第S处理中,在信 号比空间中,变更位于矢径变更范围R2内的坐标P2的矢径r而不变更矢径变更范围R2外 的坐标的矢径。矢径变更范围R2是在矢径r从"rA"到"巧"的范围内且角度0从"0A" 至|J"0B"的范围内(rA<巧、0A< 0B)。该矢径变更范围R2是包含因萎缩性胃炎而萎 缩的萎缩粘膜所分布的第二观察范围在内的区域,并被设定为不包含正常粘膜所分布的第 一观察范围、和存在于因萎缩性胃炎而萎缩的萎缩粘膜下且伴随着萎缩而隐现的深层血管 所分布的第=观察范围。
[0113]需要说明的是,在信号比空间用的第S处理中,不对矢径变更范围R2的坐标的角 度0进行变更。此外,优选在信号比空间用的第S处理中,在矢径r从"巧"到"rB"的范 围内,进行W矢径变化率比"1"大的矢径变化率Vx来变更矢径r的扩展处理,在矢径r从 "rA"到"rp"的范围内,进行W矢径变化率比"1"小的矢径变化率Vy来变更矢径r的压缩 处理。需要说明的是,在矢径变化率为"1"的情况下,即使进行变更矢径r的处理,矢径r 的大小也不发生变化。
[0114] 运里,由"直线L2"的斜率来表示矢径变化率,在从"rp"到"rB"的范围内直线L2 的斜率大于"1 ",而在从"rA"到"巧"的范围内直线L2的斜率小于"1"(参照图16),其中, 该"直线L2"表示将矢径r和矢径化建立关系的线CV2的切线。此外,在矢径变更范围R2 夕F,直线L2的斜率变为"1"(参照图16)。
[0115]通过进行W上的信号比空间用的第S处理,从而如图16所示,矢径变更范围R2内 的矢径r被变更为
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