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_4

文档序号:9460304阅读:来源:国知局
比矢径r小的矢径化。相对于此,矢径变更范围R2外的矢径r被转换 (恒等转换)为与矢径r大小相同的矢径化。由此,如图17所示,在第一观察范围和第S观察范围的坐标维持不变的状态下,仅第二观察范围的坐标移动至包含原点在内的基准范 围。需要说明的是,通过该第二观察范围的坐标的移动,在特殊图像上彩度降低。
[0116] 需要说明的是,如图18所示,在特征空间为油空间的情况下,通过油空间用的第 =处理,在维持第一观察范围和第=观察范围的坐标不变的状态下,仅使第二观察范围的 坐标移动至包含原点在内的基准范围。
[0117] 在第二特殊图像处理部64b的角度扩展/压缩部75中,基于信号比空间用的第= 处理后的矢径r和角度0,通过变更角度0而进行在维持第一观察范围的坐标的状态下使 第S观察范围的坐标移动的信号比空间用的第四处理。在信号比空间用的第四处理中,如 图19所示,在信号比空间中,变更位于角度变更范围R3内的坐标P3的角度0,另一方面, 针对角度变更范围R3外的坐标不进行角度0的变更。角度变更范围R3被设定为包含第 =观察范围且不包含第一观察范围。需要说明的是,在信号比空间用的第四处理中,不对角 度变更范围R3的坐标的矢径r进行变更。
[0118] 在角度变更范围R3中,在第一观察范围与第=观察范围之间设定有成为角度0d 的第二中屯、线化2。第二中屯、线CL2的角度为0d,使角度变更范围R3中的角度0dW下的 角度0向顺时针方向旋转。需要说明的是,优选针对从第二中屯、线CL2起一定的范围R3x 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 R3x的范围R3y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四处理来使角度变更范围R3的坐标在从第二中屯、线化2 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° +0d"到"0d"为止的范围Q(参照图20))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119] 运里,由"直线L3"的斜率来表示角度变化率,在范围R3x内直线L3的斜率大于 "1",而在范围R3y内直线L3的斜率小于"1"(参照图21),其中,该"直线L3"表示将角度 0和角度E0建立关系的线CV3的切线。此外,在角度变更范围R3外,直线L3的斜率变为 "1"(参照图21)。 阳120] 通过进行W上的信号比空间用的第四处理,从而如图21所示,在角度变更范围R3 内,角度0被变更为比角度0小的角度E0。相对于此,角度变更范围R3外的角度0被 转换(恒等转换)为与角度0大小相同的角度E0。 阳121]由此,如图22所示,在将第二观察范围的坐标维持在基准范围且维持第一观察范 围的坐标不变的状态下,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。通 过使该第=观察范围的坐标从第一象限移动至第四象限,从而在信号比空间上色相发生变 化。据此,第一观察范围、第二观察范围W及第=观察范围的坐标完全地分离。 阳122] 需要说明的是,如图23所示,在特征空间为油空间的情况下,通过油空间用的第 四处理,从而在将第二观察范围的坐标维持在基准范围且维持第一观察范围的坐标不变的 状态下,使第=观察范围的坐标的大部分移动至信号比空间的第四象限。此外,针对在油 空间用的第=处理W及第四处理后获得的第二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123] 在信号比空间用的第四处理后获得的第二特殊图像维持正常部的颜色进行显示, 另一方面,产生了萎缩性胃炎的萎缩部中的萎缩粘膜w退色调显示,针对在萎缩粘膜下因 萎缩而不断隐现的深层血管也W萎缩时的颜色显示。从而,第二特殊图像W产生了萎缩性 胃炎时的原本的颜色显示,因此正常部与萎缩部的颜色差异变得明显。
[0124]同时显示用图像处理部64c基于由第一特殊图像处理部64a和第二特殊图像处理 部64b生成的第一特殊图像和第二特殊图像来生成同时显示用特殊图像。如图24所示, 监视器18基于同时显示用特殊图像,在一侧显示第一特殊图像,在另一侧显示第二特殊图 像。由于在第一特殊图像中正常部与萎缩部的边界非常清晰,因此第一特殊图像是容易掌 握萎缩部的位置等的图像,然而由于正常部W并非原本的胃粘膜的颜色的伪彩色显示,因 此第一特殊图像成为对医生而言有不适感的图像。另一方面,第二特殊图像与第一特殊图 像相比,正常部与萎缩部的边界在某种程度上清晰,并且正常部的颜色W原本的胃的颜色 显示,因此第二特殊图像成为对医生而言毫无不适感的图像。通过同时显示运两个第一特 殊图像和第二特殊图像,能够在掌握正常部的颜色的同时检测正常部与萎缩部的边界。
[01巧]接着,按照图25的流程图来说明本发明的一系列流程。首先,设置为通常观察模 式,将内窥镜12的插入部12a插入检体内。在插入部12a的前端部12d到达胃之后,对模 式切换SW13a进行操作,从通常观察模式切换为第一、第二特殊观察模式。需要说明的是, 在一边观察第一特殊图像和第二特殊图像的双方一边进行萎缩性胃炎的诊断的情况下,切 换为同时观察模式。
[01%] 基于切换为第一、第二特殊观察模式后获得的RGB图像信号,通过信号比计算部 72来计算B/G比、G/R比。接着,在设定为第一特殊观察模式的情况下,在由B/G比、G/R比 形成的信号比空间中,针对正常粘膜所分布的第一观察范围的坐标、因萎缩性胃炎而萎缩 的萎缩粘膜所分布的第二观察范围的坐标、W及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=观察范围的坐标,进行使第一~第=观察范 围的坐标平行移动的信号比空间用的第一处理,使得第二观察范围的坐标进入基准范围。
[0127] 然后,在第一、第二特殊观察模式的任一模式中,均通过极坐标转换而将B/G比、 G/R比转换为矢径r、角度0。在设定为第一特殊观察模式的情况下,基于极坐标转换后的 信号比空间用的第一处理后的矢径r、角度0,进行使第一观察范围的坐标与第S观察范 围的坐标W相互分离的方式移动的信号比空间用的第二处理。通过正交坐标转换,将信号 比空间用的第二处理后的矢径r、角度0转换为正交坐标。基于正交坐标转换后的B/G比、 G/R比来生成第一特殊图像。该第一特殊图像显示在监视器18上。
[0128]另一方面,在设定为第二特殊观察模式的情况下,基于极坐标转换后的矢径r、角 度0,进行在维持第一观察范围的坐标和第S观察范围的坐标的状态下使第二观察范围移 动至基准范围的信号比空间用的第S处理。基于信号比空间用的第S处理后的矢径r、角度 e,进行在维持第一观察范围的坐标的状态下使第S观察范围的坐标移动的信号比空间用 的第四处理。通过正交坐标转换,将信号比空间用的第四处理后的矢径r、角度0转换为正 交坐标。基于正交坐标转换后的B/G比、G/R比来生成第二特殊图像。该第二特殊图像显 示在监视器18上。
[0129] 需要说明的是,同时观察模式不限于同时显示第一特殊图像和第二特殊图像,例 如也可W同时显示第一特殊图像和通常图像。此外还可W同时显示第二特殊图像和通常图 像。在该情况下,分别由通常图像处理部62和特殊图像处理部64生成显示图像,经过影像 信号生成部66而显示在监视器18中。
[0130]此外,在同时观察模式中,也可W同时显示第一特殊图像和第一~第四处理中的 任一处理都未进行的第=特殊图像。该第=特殊图像由设置于特殊图像处理部64的第= 特殊图像处理部(未图示)生成。第S特殊图像处理部与第一特殊图像处理部64a不同,不 具备平行移动部73、极坐标转换部74、角度扩展/压缩部75、正交坐标转换部76W及RGB 转换部77。除此之外,与第一特殊图像处理部64a相同。需要说明的是,在生成第S特殊图 像时,优选在紫色光V的光强度比蓝色光B、绿色光G、红色光R的光强度大的状态下发出各 种颜色的光。W运样的发光条件为基础而获得的第=特殊图像成为在图像整体维持明亮状 态的状态下,强调显示表层血管的图像。 阳131] 需要说明的是,在上述实施方式中,通过信号比计算部72根据第一RGB图像信号 求出B/G比、G/R比,在由运些B/G比、G/R比形成的信号比空间中进行第一~第四处理,但 也可W求出与B/G比、G/R比不同的多个颜色信息,并在由该多个颜色信息形成的特征空间 中进行第一~第四处理。 阳132]例如,也可W求出色差信号化、Cb作为颜色信息,并在由色差信号化、Cb形成的特 征空间(Cb化空间)中进行第一~第四处理。在使用色差信号化、Cb生成第一特殊图像的 情况下,利用图26所示的第一特殊图像处理部94曰。第一特殊图像处理部94a与第一特殊 图像处理部64a不同,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,第一特殊图像处理部94a具备亮度/色差信号转换 部85。关于除此之外的结构,第一特殊图像处理部94a与第一特殊图像处理部64a相同。
[0133] 亮度/色差信号转换部85 (对应于本发明的"颜色信息获取部")将第一RGB图像 信号转换为亮度信号Y和色差信号化、Cb。在向色差信号化、Cb的转换中使用众所周知的 转换式。色差信号化、Cb被送至平行移动部73。亮度信号Y被送至RGB转换部77和明亮 度调整部82。在RGB转换部77中,将经过正交坐标转换部76后的色差信号化、Cb和亮度 信号Y转换为第二RGB图像信号。在明亮度调整部82中,使用亮度信号Y作为第一明亮度 信息Yin,并且使用由第二明亮度信息计算部8化求出的第二明亮度信息作为第二明亮度 信息化ut,从而进行第二RGB图像信号的像素值的调整。另外,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。
[0134]在第一特殊图像处理部94a中,为了生成第一特殊图像而在纵轴由化形成且横 轴由Cb形成的Cb化空间上进行Cb化空间用的第一处理W及第二处理。如图27所示,在 Cb化空间上,第二观察范围分布在最靠近原点的位置,第一观察范围和第=观察范围分布 在比第二观察范围距原点远的位置。此外,第一观察范围分布在靠近横轴Cb的位置,第= 观察范围分布在靠近纵轴化的位置。
[0135] 如图28所示,在Cb化空间用的第一处理中,平行移动部73按照将第一观察范围、 第二观察范围、第=观察范围的坐标全部平行移动的方式进行处理,W使第二观察范围的 坐标进入Cb化空间上的包含原点在内的基准范围。平行移动部73中的平行移动的方法与 信号比空间的情况相同。基准范围是不包含Cb化空间用的第一处理后的第一观察范围W 及第=观察范围的低彩度的范围。 阳136] 需要说明的是,在图28中,虚线的范围示出Cb化空间用的第一处理前的范围,实 线的范围示出Cb化空间用的第一处理后的范围。该"实线的范围"、"虚线的范围"的标记 在W下所示的图中也相同。此外,"第一"示出"第一观察范围","第二"示出"第二观察范 围","第示出"第=观察范围"。运些"第一"~"第的标记在W下所示的图中也相 同。 阳137] 如图29所示,在Cb化空间用的第二处理中,角度扩展/压缩部75按照在将第二 观察范围维持在基准范围的状态下移动第一观察范围W及第=观察范围的方式进行处理,W使第一观察范围与第=观察范围的坐标相互分离。运样使第一观察范围W及第=观察范 围移动的方法与信号比空间的情况相同,通过对角度进行扩展/压缩来进行。
[0138] 在使用色差信号化、Cb生成第二特殊图像的情况下,利用图30所示的第二特殊图 像处理部94b。第二特殊图像处理部94b与第二特殊图像处理部64b不同,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,第二特殊图像处理部94b具备亮度/色差信号转换部85。关于除此之外的结构,第二特 殊图像处理部94b与第二特殊图像处理部64b相同。需要说明的是,第二特殊图像处理部 94b中的亮度/色差信号转换部85、RGB转换部77、明亮度调整部82的功能与第一特殊图 像处理部94a的情况相同,因此省略说明。
[0139] 在第二特殊图像处理部94b中,为了生成第二特殊图像而在Cb化空间上进行Cb化 空间用的第=处理W及第四处理。如图31所示,在Cb化空间用的第=处理中,矢径扩展/ 压缩部81按照在维持第一观察范围W及第=观察范围的坐标的状态下移动第二观察范围 的坐标的方式进行处理,W使第二观察范围的坐标进入Cb化空间上的包含原点在内的基 准范围。运样使第二观察范围移动的方法与信号比空
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