JP7718414B2 - 内視鏡システムおよび制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、体腔または内臓の内腔を観察可能な内視鏡システムおよび制御方法に関する。

従来から、医療分野等における医療システムの一例として、内視鏡外科手術等に使用される内視鏡システムが知られている。このような内視鏡システムは、内視鏡と、当該内視鏡に接続される内視鏡ビデオプロセッサとを含み構成される。内視鏡は、被検体の体腔や内臓の内腔を撮像する撮像素子と、当該撮像素子を通じて撮像された被検体の対象部位の光学像に相当する電気信号を伝送するためのケーブルとを備える。内視鏡ビデオプロセッサは、ケーブルを通じて内視鏡から入力された電気信号を映像信号に変換し、当該内視鏡ビデオプロセッサに接続されるモニタ等に表示させる。なお、本明細書で説明する技術に関連する技術が記載されている先行技術文献としては、以下の特許文献が存在している。

特許第６６２２２９２号公報

ところで、内視鏡システムにおいては、内視鏡外科手術等に応じて様々な種別の内視鏡が用意される。内視鏡外科手術等に応じて用意される各種の内視鏡のそれぞれには、被写体の画像取得時に補正を要する固有の特性が存在する。内視鏡を操作する操作者（術者）は、例えば、内視鏡ビデオプロセッサのパネル操作等を介して、当該内視鏡の固有の特性を補正するためのメニュー等を通じて、撮像素子を通じて撮像された光学像の補正を行う。内視鏡を操作する操作者においては、内視鏡外科手術等に応じて用意された内視鏡のそれぞれに対して、撮像素子を通じて撮像された光学像の手動補正を行う手間が生じていた。

本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内視鏡ビデオプロセッサにおける内視鏡毎の補正に係る手間を省略化し、ユーザビリティを向上させる技術を提供することである。

上記の課題を解決するための本発明の一側面に係る内視鏡システムは、
被検体の体腔や内臓の内腔を撮像する撮像素子と、前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報が保持された記憶部と、を備える内視鏡と、
前記内視鏡に接続され、前記記憶部に保持された前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報に基づいて、前記撮像素子で撮像された被写体の撮像画像を補正し、前記被検体の体腔や内臓の内腔の映像情報を生成する制御部を備える内視鏡ビデオプロセッサと、
を備えることを特徴とする。

これにより、内視鏡システムにおいて内視鏡は、撮像素子に起因する固有の特性を補正するための情報をメモリに保持することができる。そして、内視鏡に接続される内視鏡ビデオプロセッサは、メモリに保持された固有の特性を補正するための情報を読み出すことができる。内視鏡ビデオプロセッサにおいては、内視鏡から取得された補正に関する情報に基づいて、所定の周期間隔で生成されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対する補正処理を自動的に実行し、映像信号が生成できる。内視鏡システムによれば、内視鏡ビデオプロセッサにおける内視鏡毎の補正に係る手間を省略化し、ユーザビリティが向上できる。

また、本発明の一側面において、前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報は、前記撮像素子に含まれる欠陥画素の位置情報を含み、前記制御部は、前記欠陥画素に隣接する隣接画素を含む周辺画素の画素情報に基づいて、前記欠陥画素についての補完処理を行うようにしてもよい。内視鏡ビデオプロセッサにおいては、欠陥画素と、当該欠陥画素に対して隣接する隣接画素を含む周辺画素の画素情報に基づいて、当該欠陥画素についての画素情報の補完を行うことが可能になる。画素欠陥を含む撮像素子によって撮像された被写体の画像（内視鏡が挿入された被検体の体腔や内臓の内腔等の画像）であっても、欠陥した画素位置に対応する画素情報が適宜に補完された映像信号が生成できる。

また、本発明の一側面において、前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報は、前記撮像素子を構成する画素間の感度差を示す情報を含み、前記制御部は、前記撮像素子を構成する画素間の感度差を示す情報に基づいて、前記撮像素子で撮像された被写体の撮像画像に対する画素間の感度のばらつきを平準化する補正処理を行うようにしてもよい。内視鏡ビデオプロセッサにおいては、相対的な感度差を有する画素の位置情報および感度差を示す情報に基づいて、撮像画像に対する画素間の感度のばらつきを平準化する補正が可能になる。撮像素子を構成する画素間に相対的な感度差を有する場合であっても、映像信号を生成する際に、画素間の感度のばらつきを平準化する適宜な補正が可能になるため、画素間の感度差に起因する輝度ノイズやカラーノイズ等のざらつきが抑制できる。

また、本発明の一側面において、前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報は、前記撮像素子に供給されるクロック信号と前記撮像素子で撮像された被写体の撮像画像を出力する際のクロック信号との間の位相差に関する情報を含み、前記制御部は、前記撮像素子に供給されるクロック信号と前記撮像素子で撮像された被写体の撮像画像データを出力する際のクロック信号との間の位相差に関する情報に基づいて、フィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対するタイミング調整を行うようにしてもよい。内視鏡ビデオプロセッサにおいては、撮像素子に供給されるクロック信号と画像データを出力する際のクロック信号との間の位相差を示す情報（時間、カウント値等）に基づいて、所定の周期間隔で生成されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対し、当該位相差に相当するタイミング調整を行い、映像信号が生成できる。撮像素子に供給されるクロック信号と、画像データを出力する際のクロック信号との間に位相差に起因する、映像中の縦じまの発生を適宜に抑制できる。

また、本発明の一側面において、前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報は、前記撮像素子または前記撮像素子を備える内視鏡を識別する識別情報を含み、前記制御部は、前記識別情報に関連付けされて自装置に記憶された前記撮像素子の補正に関する情報を特定し、前記撮像素子に含まれる欠陥画素についての補完処理、前記撮像素子で撮像された被写体の撮像画像に対する画素間の感度のばらつきを平準化する補正処理、前記撮像素子で撮像されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対するタイミング調整処理の何れか一つの処理を少なくとも実行するようにしてもよい。内視鏡ビデオプロセッサにおいては、内視鏡から取得した識別情報で特定される撮像素子の固有の特性を補正するための情報を自装置のメモリ等から読みだして、所定の周期間隔で生成されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対する補正処理を自動的に実行し、映像信号が生成できる。

また、本発明の他の側面は、
被検体の体腔や内臓の内腔を撮像する撮像素子と、前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報が保持された記憶部とを備える内視鏡と、前記内視鏡と接続される内視鏡ビデオプロセッサとを備える内視鏡システムにおいて、前記内視鏡ビデオプロセッサの制御部が、前記記憶部に保持された前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報に基づいて、前記撮像素子で撮像された被写体の撮像画像を補正し、前記被検体の体腔や内臓の内腔の映像情報を生成する、ことを特徴とする制御方法として例示される。

このような形態であっても、内視鏡ビデオプロセッサにおいては、内視鏡から取得された補正に関する情報に基づいて、所定の周期間隔で生成されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対する補正処理を自動的に実行し、映像信号が生成できる。内視鏡システムによれば、内視鏡ビデオプロセッサにおける内視鏡毎の補正に係る手間を省略化し、ユーザビリティが向上できる。

本発明によれば、内視鏡ビデオプロセッサにおける内視鏡毎の補正に係る手間を省略化し、ユーザビリティを向上させる技術が提供できる。

本実施形態に係る内視鏡の概略構成を説明する図である。 撮像素子における画素の欠陥を説明する図である。 撮像素子を構成する画素間の感度の差を説明する図である。 画像データ出力時のクロック信号の位相を説明する図である。 本実施形態に係る内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。 欠陥画素に対する画素情報の補完処理を説明する図である。 本実施形態に係る内視鏡ビデオプロセッサで提供される補正処理の一例を示すフローチャートである。

〔実施形態〕
以下では、本発明の実施形態に係る内視鏡システムについて、図面を用いて、より詳細に説明する。以下で説明する実施形態は、本発明が開示する形態の一例であり、技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。

図１は、本実施形態に係る内視鏡１００の概略構成を説明する図である。図１に示すように、本実施形態に係る内視鏡１００は、軟性鏡であり、挿入部１０１と、操作部１０２と、ライトガイドプラグ１０３と、ビデオプラグ１０４と、コード１０５とを構成要素に含む。ライトガイドプラグ１０３およびビデオプラグ１０４は、それぞれ図示しない光源装置および内視鏡ビデオプロセッサと内視鏡１００とを接続させるための専用コネクタである。

図１において、挿入部１０１は、被検体の体腔や内腔に挿入される部位であり、先端部位には挿入先の体腔等（被写体）を照射する照射部（ライトガイド）、照射光によって照らされた体腔等からの反射光を入射光として電気信号に変換するＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子（図示せず）が設けられる。挿入部１０１の先端部位は、操作部１０２からの操作指示により、上下または左右方向に向きを変えることができる。

操作部１０２は、挿入部１０１の後端側に設けられ、ライトガイドプラグ１０３と、ビデオプラグ１０４とを有するコード１０５に接続される。コード１０５のライトガイドプラグ１０３は光源装置に接続され、ビデオプラグ１０４は後述する内視鏡ビデオプロセッサに接続される。操作部１０２においては、ライトガイドプラグ１０３を通じて接続された光源装置から放射された光を被写体に向けて出射するための操作が行われる。照射光が照射された被写体からの反射光は、挿入部１０１の先端側に設けられた撮像素子により受光される。

挿入部１０１の先端部位に設けられた撮像素子は、受光した反射信号を電気信号に変換し、所定の時間間隔（例えば、１／６０秒あるいは１／３０秒間隔）でサンプリングされた１フィールドあるいは１フレーム分の画素信号（画像データ）としてコード１０５に出力する。ビデオプラグ１０４を通じて内視鏡１００と接続された内視鏡ビデオプロセッサは、コード１０５を通じて入力された画素信号に基づいて、照射光が照射された被写体である体腔または内蔵の内腔の撮像画像を生成する。所定の周期間隔で生成されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像は、内視鏡ビデオプロセッサが備えるモニタ等の表示装置に、内視鏡１００が挿入された被検体の対象部位の映像信号として表示される。

ところで、内視鏡が用いられる内視鏡外科手術等においては、様々な種別の内視鏡が用意される。各種の内視鏡のそれぞれには、被写体の画像取得の際に補正を要する固有の特性が存在する。これらの固有の特性は、例えば、内視鏡１００の挿入部１０１の先端側に設けられる撮像素子に起因する特性であり、撮像素子の製造時における画素の欠陥、撮像素子を構成する画素間の感度の差、画像データ出力時のＣＬＫ（クロック）位相等が例示される。

図２は、撮像素子における画素の欠陥を説明する図である。図２（１）には、画素の欠陥を含む撮像素子が例示され、図２（２）には、画素欠陥を含む撮像素子によって撮像された画像イメージが例示されている。図２（１）、（２）に示すように、画素の欠陥を含む撮像素子で被写体が撮像された場合には、欠陥した画素位置に対応する画素情報（色調や階調等の色情報、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｇ、Ｍ、Ｒ、Ｇ、Ｂ等）が欠落してしまう。このため、画素欠陥を含む撮像素子によって撮像された被写体の画像（内視鏡が挿入された被検体の体腔や内臓の内腔等の画像）からは、欠陥した画素位置に対応する画素情報が含まれない映像信号が生成されることになる。

図３は、撮像素子を構成する画素間の感度の差を説明する図である。図３においては、９×７画素で構成された撮像素子Ｚ２が例示される。図３において、画素Ｚ２ａは相対的に感度の低い画素を表し、画素Ｚ２ｂは相対的に感度の高い画素を表す。図３に示すように、撮像素子Ｚ２を構成する画素間には相対的な感度差を含む場合がある。撮像素子を構成する画素間に相対的な感度差を有する場合には、当該撮像素子によって撮像された被写体の画像から映像信号を生成する際に、画素間の感度差が輝度ノイズやカラーノイズ等のざらつきとなってモニタ等に表示される映像中に現れることになる。

図４は、画像データ出力時のクロック（ＣＬＫ）信号の位相を説明する図である。撮像素子は、所定周期のクロック信号に基づいて当該撮像素子を構成する画素の走査を行い、１／６０秒あるいは１／３０秒間隔といったレートで１フィールドあるいは１フレーム分の画素信号（画像データ）を出力する。撮像素子に供給されるクロック信号と、画像データを出力する際のクロック信号との間に位相差が生じる場合には、当該位相差がモニタ等に表示される映像中の縦じまとなる場合がある。図４（１）は、モニタ等に表示される映像中に生じた縦じまを表す図であり、図４（２）は撮像素子に入力されるクロック信号（ＣＬＫ ＩＮ）と画像データを出力する際のクロック信号（ＤＡＴＡ）との関係を表す図である。図４（２）に示すように、撮像素子に入力されるクロック信号（ＣＬＫ ＩＮ）の立ち上がりと、画像データを出力する際のクロック信号（ＤＡＴＡ）の立ち上がりとの間に位相差（α）が生ずる場合には、図４（１）の画像Ｚ３に示すように被写体の映像中に、当該位相差（α）に起因する縦じまが生ずることになる。なお、上記のクロック信号間の位相差の説明においては、立ち上がりを例にして説明したが、当該位相差は立ち下がりであっても同様である。

本実施形態に係る内視鏡システムにおいては、図２から図４を用いて説明したように、内視鏡に設けられた撮像素子に起因する固有の特性について、内視鏡毎の補正に係る手間を自動化して簡略化し、ユーザビリティを向上させる。具体的には、本実施形態に係る内視鏡システムの内視鏡１００は、撮像素子に起因する固有の特性に対する補正パラメータをメモリ内に保持する。内視鏡１００の備えるメモリ内には、少なくとも、上述した撮像素子の画素の欠陥、撮像素子を構成する画素間の感度の差、画像データ出力時のＣＬＫ（クロック）位相等を補正するための情報（補正パラメータ）が記録される。内視鏡１００に設けられた撮像素子に起因する固有の特性を補正するための情報は、当該内視鏡あるいは、当該内視鏡に設けられた撮像素子を識別する識別情報（製造番号等）に関連付けされてメモリ内に保持される。

そして、本実施形態に係る内視鏡システムにおいては、内視鏡ビデオプロセッサは、ビデオプラグ１０４を通じて接続された内視鏡１００から、メモリに保持された撮像素子に起因する固有の特性を補正するための情報（補正パラメータ）を取得する。内視鏡１００のメモリに保持された補正に関する情報の取得は、内視鏡１００のビデオプラグ１０４の装着時であってもよく、操作パネル等を通じて読みだされたメニュー内の指示項目の実行のときであってもよい。本実施形態に係る内視鏡ビデオプロセッサは、内視鏡１００の備えるメモリから読みだされた情報に基づいて、撮像素子に起因する固有の特性を自動的に補正する。例えば、内視鏡１００の備える撮像素子に画素の欠陥が含まれる場合には、当該欠陥画素の周辺の画素情報を用いて当該欠陥画素に対する画素情報の補完を行う。欠陥画素に対する画素情報の補完については後述する。

また、本実施形態に係る内視鏡ビデオプロセッサは、内視鏡１００の備える撮像素子に画素間の感度の差が存在する場合には、画素間の感度のばらつきを平準化する補正を行う。さらに、本実施形態に係る内視鏡ビデオプロセッサは、撮像素子に供給されるクロック信号と、画像データを出力する際のクロック信号との間に位相差が生じる場合には、映像信号の生成の際に当該位相差を補正する処理を行う。本実施形態に係る内視鏡システムによれば、内視鏡ビデオプロセッサにおける内視鏡毎の補正に係る手間を省略化し、ユーザビリティが向上できる。

図５は、本実施形態に係る内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。図５の内視鏡システム１では、本実施形態に係る内視鏡１００と、内視鏡ビデオプロセッサ１０と、モニタ２０とが例示される。図５の内視鏡１００には、図１において省略された撮像素子１１１と、メモリ１１２とが構成要素として示される。なお、図１を用いて説明したように、本実施形態に係る内視鏡１００はライトガイドプラグ１０３を通じて光源装置に接続される。内視鏡１００は、ビデオプラグ１０４を有するケーブル１０５を通じて、内視鏡ビデオプロセッサ１０に接続される。内視鏡ビデオプロセッサ１０は、内視鏡システム１を構成するモニタ２０に接続される。

既に説明したように、内視鏡１００の備えるメモリ１１２には、撮像素子に起因する固有の特性を補正するための情報（補正パラメータ）が保持される。ここで、メモリ１１２は、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶デバイスである。メモリ１１２に保持される補正に関する情報には、少なくとも図２から図４を用いて説明したように、撮像素子の画素の欠陥、撮像素子を構成する画素間の感度の差、画像データ出力時のＣＬＫ（クロック）位相等を補正するための情報が含まれる。

より具体的には、撮像素子の画素の欠陥を補正する情報として、撮像素子における欠陥画素の位置を示す情報が補正パラメータとして保持される。例えば、図２に示す撮像素子においては、１４画素（横）×１４画素（縦）で構成された撮像素子が示されている。欠陥画素の位置は、例えば、撮像素子の左上の画素を座標原点として、横方向をＸ座標、縦方向をＹ座標とする（Ｘ，Ｙ）の２次元座標で表すことができる。内視鏡１００は、撮像素子の画素の欠陥を示す項目情報に対応付けて、欠陥画素の撮像素子１１１における座標位置を補正パラメータとして保持すればよい。

また、画素間の感度の差を補正する情報として、撮像素子において相対的な感度差を有する画素の位置情報と感度差を示す差分情報とが補正パラメータとして保持される。例えば、図３に示す撮像素子Ｚ２においては、画素Ｚ２ｂと画素Ｚ２ｃとの相対的な感度差が画素Ｚ２ｂの位置情報とともに保持される。同様にして、画素Ｚ２ａと画素Ｚ２ｃとの相対的な感度差が画素Ｚ２ａの位置情報とともに保持される。内視鏡１００は、撮像素子の画素間の感度の差を示す項目情報に対応付けて、上記情報を補正パラメータとして保持すればよい。

また、画像データ出力時のＣＬＫ（クロック）位相等を補正する情報として、位相差を示す情報（時間、カウント値等）が補正パラメータとして保持される。例えば、図４（２）における撮像素子に供給されるクロック信号（ＣＬＫ ＩＮ）の立ち上がりと、画像データを出力する際のクロック信号（ＤＡＴＡ）の立ち上がりとの間の位相差（α）に相当する時間、カウント値が保持される。内視鏡１００は、クロック信号との位相差を示す項目情報に対応付けて、上記情報を補正パラメータとして保持すればよい。

なお、このような情報は、内視鏡１００の製造時において、予め内視鏡毎に取得される。そして、内視鏡１００の製造者等は、取得された撮像素子に起因する固有の特性を補正するための情報（補正パラメータ）を内視鏡毎のメモリ１１２に記録する。なお、撮像素子に起因する固有の特性を補正するための情報は、例えば、当該内視鏡あるいは、当該内視鏡に設けられた撮像素子を識別する識別情報（製造番号等）に関連付けされてメモリ内に保持される。

図５に戻り、本実施形態に係る内視鏡ビデオプロセッサ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２と、メモリ１３と、映像処理回路１４を含むコンピュータである。内視鏡ビデオプロセッサ１０において、ＣＰＵ１２と、メモリ１３と、映像処理回路１４とは制御部１１を構成する。上記の構成要素はそれぞれ複数に設けられてもよいし、一部の構成要素を設けないようにしてもよい。ＣＰＵ１２は、内視鏡ビデオプロセッサ１０全体の制御を行う中央処理演算装置である。ＣＰＵ１２には、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等が含まれる。ＣＰＵ１２は、例えば、メモリに記憶されたプログラムを作業領域に実行可能に展開し、当該プログラムの実行を通じて周辺機器の制御を行うことで所定の目的に合致した機能を提供する。メモリ１３は、ＣＰＵ１２が実行するプログラム、当該ＣＰＵが処理するデータ等を記憶する。メモリ１３には、ＲＡＭ（Random Access Memory）といった揮発性の記憶デバイス、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭといった不揮発性の記憶デバイスが含まれる。映像処理回路１４は、内視鏡１００から出力されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に基づいて、内視鏡１００が挿入された被検体の対象部位の映像信号を生成する。なお、ＣＰＵ１２、映像処理回路１４を含む制御部１１が提供する一部または全部の機能が、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって提供されてもよい。同様にして、一部または全部の機能が、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用ＬＳＩ（large scale integration）、その他のハードウェア回路で実現されてもよい。

なお、内視鏡ビデオプロセッサ１０は、図示しない通信インターフェース、入出力インターフェースを備える。通信インターフェースは、内視鏡ビデオプロセッサ１０とモニタ２０等の他の装置とを接続させるための通信インターフェースである。通信インターフェースは、他の機器との接続方式に応じて適宜の構成を採用できる。また、入出力インターフェースは、内視鏡ビデオプロセッサ１０に設けられた操作パネル等の入出力デバイスとの間で入出力を行うインターフェースである。モニタ２０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示デバイスを含む表示装置である。モニタ２０は、内視鏡ビデオプロセッサ１０から出力される被検体の対象部位の映像信号を表示デバイスに表示させる。

本実施形態に係る内視鏡ビデオプロセッサ１０は、ビデオプラグ１０４を通じて接続された内視鏡１００から、メモリ１１２に保持された、撮像素子に起因する固有の特性を補正するための情報（補正パラメータ）を取得する。内視鏡１００のメモリ１１２に保持された補正に関する情報の取得は、ビデオプラグ１０４の装着時であってもよく、操作パネル等を通じて読みだされたメニュー内から選定された項目の実行のときであってもよい。そして内視鏡ビデオプロセッサ１０は、メモリ１１２から読みだされた情報に基づいて、撮像素子に起因する固有の特性を自動的に補正する。内視鏡１００の備える撮像素子に画素の欠陥が含まれる場合には、所定の周期間隔で生成されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対して、当該欠陥画素の周辺の画素情報を用いて当該欠陥画素に対する画素情報の補完を行う。また、内視鏡１００の備える撮像素子に画素間の感度の差が存在する場合には、所定の周期間隔で生成されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対する画素間の感度のばらつきを平準化する補正を行う。また、撮像素子に供給されるクロック信号と、画像データを出力する際のクロック信号との間に位相差が存在する場合には、所定の周期間隔で生成されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対し、当該位相差に相当するタイミング調整を行い、映像信号を生成する。

図６は、欠陥画素に対する画素情報の補完処理を説明する図である。図６においては、３画素×３画素で構成された撮像素子Ｚ４が例示される。なお、撮像素子Ｚ４において、画素Ｘは欠陥画素を表し、画素ａから画素ｄは、画素Ｘの周辺に位置する画素を表す。本実施形態に係る内視鏡ビデオプロセッサ１０は、メモリ１１２に保持された欠陥画素の位置情報から、撮像素子Ｚ４における欠陥画素Ｘを特定する。そして、内視鏡ビデオプロセッサ１０は、欠陥画素Ｘの上下左右に隣接する、画素ａ、画素ｄ、画素ｂ、画素ｃを特定する。内視鏡ビデオプロセッサ１０は、欠陥画素Ｘの上下左右に隣接する画素ａから画素ｄの画素情報（色調や階調等の色情報、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｇ、Ｍ、Ｒ、Ｇ、Ｂ等）に基づいて、欠陥画素Ｘに対する補完処理を行う。図６に示すように、欠陥画素Ｘの画素情報は、画素ａから画素ｄの画素情報を用いて「（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）／４」で補完される。なお、欠陥画素に対する補完処理は、他の公知の手法を用いて求めてもよい。このような欠陥画素に対する補完処理として、双三次補完（バイキュビック（Ｂｉｃｕｂｉｃ）補完）処理が例示される。双三次補完処理においては、欠陥画素位置周辺の周辺画素の画素情報から求められる３次式の勾配傾斜（色調や階調等の色情報が変化する勾配傾斜）に基づいて、当該欠陥画素に対する補完処理が行われる。周辺画素は、例えば、欠陥画素に隣接する隣接画素を含む、３×３画素、４×４画素、５×５画素等の画素群である。

（処理の流れ）
図７は、本実施形態に係る内視鏡ビデオプロセッサ１０で提供される補正処理の一例を示すフローチャートである。本フローにより、内視鏡１００の備える撮像素子１１１に起因する固有の特性に対する自動補正が提供Ｙされる。なお、図７に示す補正処理は、１／６０秒あるいは１／３０秒間隔といったレートで内視鏡１００から出力される１フィールドあるいは１フレーム分の画像データ毎に行われる。

図７のフローチャートにおいて、処理の開始は、内視鏡１００のビデオプラグ１０４の内視鏡ビデオプロセッサ１０への装着のときが例示できる。但し、内視鏡１００とビデオプラグ１０４を通じて接続された状態の、内視鏡ビデオプロセッサ１０の操作パネル等を通じて読みだされたメニュー内の指示項目の実行のときであってもよい。処理の開始後、ステップＳ１０１において、ビデオプラグ１０４を通じて接続された内視鏡１００から、メモリ１１２に保持された撮像素子に起因する固有の特性を補正するための情報（補正パラメータ）が取得される。撮像素子に起因する固有の特性を補正するための情報には、少なくとも、撮像素子に含まれる欠陥画素の位置情報、撮像素子を構成する画素間の感度差を示す情報、撮像素子に供給されるクロック信号と画像データを出力する際のクロック信号との間の位相差に関する情報が含まれる。内視鏡ビデオプロセッサ１０のＣＰＵ１２は、内視鏡１００のメモリ１１２から取得した上記補正に関する情報を、メモリ１３の所定に記憶領域に一時的に記録すると、処理はステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２においては、内視鏡１００から取得された補正に関する情報中に、撮像素子に含まれる欠陥画素に関する補正情報が存在するか否かが判定される。内視鏡１００から取得された補正に関する情報中に、撮像素子に含まれる欠陥画素に関する補正情報が存在する場合には（ステップＳ１０２、“Ｙｅｓ”）、処理はステップＳ１０３に進む。そうでない場合には（ステップＳ１０２、“Ｎｏ”）、処理はステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０３では、図６を用いて説明したように、欠陥画素に上下左右に隣接する隣接画素の画素情報に基づいて、当該欠陥画素についての画素情報の補完処理が実行される。

次に、ステップＳ１０４においては、内視鏡１００から取得された補正に関する情報中に、撮像素子を構成する画素間の感度差を補正する情報が含まれているか否かが判断される。内視鏡１００から取得された補正に関する情報中に、撮像素子を構成する画素間の感度差を補正する情報が含まれている場合には（ステップＳ１０４、“Ｙｅｓ”）、処理はステップＳ１０５に進み、そうでない場合には（ステップＳ１０４、“Ｎｏ”）、処理はステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０５では、相対的な感度差を有する画素の位置情報および感度差を示す情報に基づいて、撮像画像に対する画素間の感度のばらつきを平準化する補正処理が行われる。

同様にして、ステップＳ１０６においては、内視鏡１００から取得された補正に関する情報中に、撮像素子に供給されるクロック信号と画像データを出力する際のクロック信号との間の位相差に関する情報が含まれているか否かが判断される。内視鏡１００から取得された補正に関する情報中に、撮像素子に供給されるクロック信号と画像データを出力する際のクロック信号との間の位相差に関する情報が含まれている場合には（ステップＳ１０６、“Ｙｅｓ”）、処理はステップＳ１０７に進み、そうでない場合には（ステップＳ１０６、“Ｎｏ”）、本ルーチンが一旦終了される。ステップＳ１０７では、撮像素子に供給されるクロック信号と画像データを出力する際のクロック信号との間の位相差を示す情報（時間、カウント値等）に基づいて、所定の周期間隔で生成されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対し、当該位相差に相当するタイミング調整が行われ、映像信号が生成される。ステップＳ１０７の処理後、本ルーチンが一旦終了される。

以上、説明したように、本実施形態の内視鏡システム１において内視鏡１００は、撮像素子１１１に起因する固有の特性を補正するための情報をメモリ１１２に保持することができる。本実施形態に係る内視鏡ビデオプロセッサ１０は、内視鏡１００のビデオプラグ１０４の装着のとき、あるいは、内視鏡１００とビデオプラグ１０４を通じて接続された状態の、内視鏡ビデオプロセッサ１０の操作パネル等を介した操作者の指示入力のときを契機として、内視鏡１００に固有の特性を補正するための情報を取得できる。そして、本実施形態に係る内視鏡ビデオプロセッサ１０においては、内視鏡１００から取得された補正に関する情報に基づいて、所定の周期間隔で生成されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対する補正処理を自動的に実行し、映像信号が生成できる。本実施形態に係る内視鏡システム１によれば、内視鏡ビデオプロセッサ１０における内視鏡毎の補正に係る手間を省略化し、ユーザビリティが向上できる。

本実施形態の内視鏡システム１において内視鏡１００は、撮像素子１１１に起因する固有の特性を補正するための情報として、撮像素子１１１に含まれる欠陥画素の位置情報をパラメータとして保持できる。内視鏡ビデオプロセッサ１０においては、図６を用いて説明したように、欠陥画素に上下左右に隣接する隣接画素の画素情報に基づいて、当該欠陥画素についての画素情報の補完を行うことが可能になる。本実施形態によれば、画素欠陥を含む撮像素子によって撮像された被写体の画像（内視鏡が挿入された被検体の体腔や内臓の内腔等の画像）であっても、欠陥した画素位置に対応する画素情報が適宜に補完された映像信号が生成できる。

また、本実施形態の内視鏡システム１において内視鏡１００は、撮像素子１１１に起因する固有の特性を補正するための情報として、撮像素子１１１を構成する画素間の感度差を示す情報をパラメータとして保持できる。内視鏡ビデオプロセッサ１０においては、相対的な感度差を有する画素の位置情報および感度差を示す情報に基づいて、撮像画像に対する画素間の感度のばらつきを平準化する補正が可能になる。本実施形態によれば、撮像素子を構成する画素間に相対的な感度差を有する場合であっても、映像信号を生成する際に、画素間の感度のばらつきを平準化する適宜な補正が可能になるため、画素間の感度差に起因する輝度ノイズやカラーノイズ等のざらつきが抑制できる。

また、本実施形態の内視鏡システム１において内視鏡１００は、撮像素子１１１に起因する固有の特性を補正するための情報として、撮像素子に供給されるクロック信号と画像データを出力する際のクロック信号との間の位相差に関する情報をパラメータとして保持できる。内視鏡ビデオプロセッサ１０においては、撮像素子に供給されるクロック信号と画像データを出力する際のクロック信号との間の位相差を示す情報（時間、カウント値等）に基づいて、所定の周期間隔で生成されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対し、当該位相差に相当するタイミング調整を行い、映像信号が生成できる。本実施形態によれば、撮像素子に供給されるクロック信号と、画像データを出力する際のクロック信号との間に位相差に起因する、映像中の縦じまの発生を適宜に抑制できる。

（変形例）
実施形態に記載の内視鏡システム１において、内視鏡１００が有するメモリ１１２には、当該内視鏡あるいは、当該内視鏡に設けられた撮像素子１１１を識別する識別情報（製造番号等）に関連付けて当該撮像素子に起因する固有の特性を補正するための情報を保持するとして説明した。内視鏡１００のメモリ１１２に保持される情報は、当該内視鏡あるいは、当該内視鏡に設けられた撮像素子１１１を識別する識別情報（製造番号等）に限定することもできる。そして、当該識別情報に関連付けされる撮像素子１１１の固有の特性を補正するための情報は内視鏡ビデオプロセッサ１０が保持することもできる。

すなわち、変形例の内視鏡システム１においては、内視鏡１００は、当該内視鏡あるいは、当該内視鏡に設けられた撮像素子１１１を識別する識別情報（製造番号等）を、撮像素子１１１に起因する固有の特性を補正するための情報としてメモリ１１２に保持する。また、変形例の内視鏡システム１の内視鏡ビデオプロセッサ１０は、内視鏡１００のメモリ１１２に保持された識別情報に関連付けて、当該識別情報に対応する撮像素子１１１の固有の特性を補正するための情報をメモリ１３に記憶する。メモリ１３には、撮像素子１１１の固有の特性を補正するための情報が、内視鏡１００、あるいは当該内視鏡に設けられた撮像素子１１１を識別する識別情報（製造番号等）と関連付けされて格納される。

そして、変形例の内視鏡ビデオプロセッサ１０は、例えば、図７のステップＳ１０１の実行の際に、ビデオプラグ１０４を通じて接続された内視鏡１００から、メモリ１１２が保持する当該内視鏡あるいは、当該内視鏡に設けられた撮像素子１１１を識別する識別情報（製造番号等）を、固有の特性を補正するための情報として取得する。そして、変形例の内視鏡ビデオプロセッサ１０は、メモリ１３を参照し、取得した識別情報（製造番号等）に関連付けされた撮像素子１１１の固有の特性を補正するための情報を特定し、当該特定された固有の特性を補正するための情報に基づいて、ステップＳ１０２からステップＳ１０７の処理を実行するようにすればよい。

変形例の形態であっても、内視鏡ビデオプロセッサにおいては、内視鏡から取得された補正に関する情報として取得された識別情報に基づいて、当該内視鏡に設けられた撮像素子に起因する固有の特性を自動的に補正し、所定の周期間隔で生成されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像から映像信号が生成できる。変形例においても、内視鏡ビデオプロセッサにおける内視鏡毎の補正に係る手間を省略化し、ユーザビリティが向上できる。

（その他）
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本実施の形態の開示はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組合せて実施することができる。

また、１つの装置が行うものとして説明した処理が、複数の装置によって分担して実行されてもよい。あるいは、異なる装置が行うものとして説明した処理が、１つの装置によって実行されても構わない。内視鏡システムにおいて、各機能をどのようなハードウェア構成によって実現するかは柔軟に変更可能である。

１：内視鏡システム
１０：内視鏡ビデオプロセッサ
１１：制御部
１２：ＣＰＵ
１３：メモリ
１４：映像処理回路
２０：モニタ
１００：内視鏡
１０１：挿入部
１０２：操作部
１０３：ライトガイドプラグ
１０４：ビデオプラグ
１０５：ケーブル
１１１：撮像素子
１１２：メモリ

Claims (5)

1. 被検体の体腔または内臓の内腔を撮像する撮像素子と、前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報が保持された記憶部と、を備える内視鏡と、
   前記内視鏡に接続され、前記記憶部に保持された前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報に基づいて、前記撮像素子で撮像された前記被検体の撮像画像を補正し、前記被検体の体腔または内臓の内腔の映像情報を生成する制御部を備える内視鏡ビデオプロセッサと、を備える内視鏡システムであって、
   前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報は、前記撮像素子に供給されるクロック信号の立ち上がりと前記撮像素子で撮像された前記被検体の撮像画像を出力する際のクロック信号の立ち上がりとの間の位相差、または、前記撮像素子に供給されるクロック信号の立ち下がりと前記撮像素子で撮像された前記被検体の撮像画像を出力する際のクロック信号の立ち下がりとの間の位相差に関する情報を含み、
   前記制御部は、前記撮像素子に供給されるクロック信号の立ち上がりと前記撮像素子で撮像された前記被検体の撮像画像を出力する際のクロック信号の立ち上がりとの間の位相差、または、前記撮像素子に供給されるクロック信号の立ち下がりと前記撮像素子で撮像された前記被検体の撮像画像を出力する際のクロック信号の立ち下がりとの間の位相差に関する情報に基づいて、フィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対するタイミング調整を行う、
   ことを特徴とする内視鏡システム。
2. 前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報は、前記撮像素子に含まれる欠陥画素の位置情報を含み、
   前記制御部は、前記欠陥画素に隣接する隣接画素を含む周辺画素の画素情報に基づいて、前記欠陥画素についての補完処理を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
3. 前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報は、前記撮像素子において相対的な感度差を有する画素の位置情報および感度差を示す差分情報を含む、前記撮像素子を構成す
   る画素間の感度差を示す情報であり、
   前記制御部は、前記撮像素子において相対的な感度差を有する画素の位置情報および感度差を示す差分情報を含む、前記撮像素子を構成する画素間の感度差を示す情報に基づいて、前記撮像素子で撮像された前記被検体の撮像画像に対する画素間の感度のばらつきを平準化する補正処理を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
4. 前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報は、前記撮像素子または前記撮像素子を備える内視鏡を識別する識別情報を含み、
   前記制御部は、前記識別情報に関連付けされて自装置に記憶された前記内視鏡の補正に関する情報を特定し、前記内視鏡の補正に関する情報としての、前記撮像素子に含まれる欠陥画素の位置情報に基づく、前記撮像素子に含まれる欠陥画素についての補完処理、および、前記内視鏡の補正に関する情報としての、前記撮像素子において相対的な感度差を有する画素の位置情報および感度差を示す差分情報に基く、前記撮像素子で撮像された前記被検体の撮像画像に対する画素間の感度のばらつきを平準化する補正処理をさらに実行する、ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
5. 被検体の体腔または内臓の内腔を撮像する撮像素子と、前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報が保持された記憶部とを備える内視鏡と、前記内視鏡に接続され、前記記憶部に保持された前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報に基づいて、前記撮像素子で撮像された前記被検体の撮像画像を補正し、前記被検体の体腔または内臓の内腔の映像情報を生成する制御部を備える内視鏡ビデオプロセッサを備える内視鏡システムにおいて、
   前記撮像素子の固有の特性を補正するための情報は、前記撮像素子または前記撮像素子を備える内視鏡を識別する識別情報を含み、
   前記識別情報に関連付けされて自装置に記憶された前記内視鏡の補正に関する情報を特定し、前記内視鏡の補正に関する情報としての、前記撮像素子に供給されるクロック信号の立ち上がりと前記撮像素子で撮像された前記被検体の撮像画像を出力する際のクロック信号の立ち上がりとの間の位相差、または、前記撮像素子に供給されるクロック信号の立ち下がりと前記撮像素子で撮像された前記被検体の撮像画像を出力する際のクロック信号の立ち下がりとの間の位相差に関する情報に基く、前記撮像素子で撮像されたフィールド毎あるいはフレーム毎の撮像画像に対するタイミング調整処理を実行する、ことを特徴とする制御方法。