JPH0935056A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成を複雑化させることなく原画像と強調画
像との出力を可能にすると共に、原画像中の微細な情報
を失わずに強調処理を行う。 【解決手段】 画像処理装置は、入力される原画像より
生体機能に関する情報を算出する生体機能情報算出手段
１と、この算出された生体機能情報の画像に対してフィ
ルタリングを行うフィルタ処理手段２と、これらの生体
機能情報算出手段１及びフィルタ処理手段２と並列に設
けられたタイミング調整のためのディレイ手段３と、前
記フィルタ処理手段２の出力結果に基づいてディレイ手
段３を介して入力される原画像に対して強調処理を行う
強調処理手段４と、を備えており、生体機能情報に関す
る画像に対してフィルタ処理を行った結果算出される強
調係数に基づき、原画像に対して強調処理が行われ、生
体機能情報が強調された観察画像が得られるようになっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体画像に対して
画像強調等の画像処理を行う画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内視鏡分野において、狭帯域
のフィルタもしくは通常可視のＲＧＢフィルタを通した
光を時系列的に被検体に照射し、得られる画像からヘモ
グロビン量や、ヘモグロビン酸素飽和度などの生体機能
に関する情報を得る手法が知られている。最近では、そ
れらの生体機能情報に基づいて観察画像の識別が容易と
なるように原画像を強調することが行われている。

【０００３】この強調処理としては、原画像より求めた
生体機能情報の１画面内の平均値などを中心に、各画素
における生体機能情報を強調するものが挙げられる。し
かしながら、平均値周辺で微細に変化している生体機能
情報を強調するためには、強調の度合いを強くしなけれ
ばならないが、もともと強調前において生体機能情報が
平均値からの差が多い部位などは、画像において白飛び
や色つぶれを起こしてしまう。そこで、前記不具合を防
止し、平均値周辺で微細に変化している生体機能情報を
明確に観察するために、輪郭強調処理などが行われてい
る。

【０００４】また、管腔臓器などの暗部の多い画像は、
ノイズも多く存在している。このような画像に対して
は、メディアンフィルタのようなノイズ除去フィルタ処
理を行って画像中のノイズを除去するようにしている。

【０００５】以上のように処理画像に対してノイズ除去
や輪郭強調などの処理を行う場合には、従来は、生体機
能情報を算出する強調処理の前後において、原画像に対
して行うのが常であった。

【０００６】ここで、生体機能情報の強調処理と共にノ
イズ除去などのフィルタ処理を行う従来の画像処理装置
の構成例を図１７及び図１８に示す。

【０００７】この例では、入力画像に対してフィルタ処
理部５１でノイズ除去などのフィルタ処理を行った後、
強調処理部５２で各画素における生体機能情報の強調処
理を行い、処理後の画像を出力する構成となっている。

【０００８】このようにフィルタ処理部５１を強調処理
部５２と直列に配設した構成において、これらの画像処
理を行わずに原画像を出力したい場合は、強調処理部５
２をオフにすると共に、図１７に示すようにフィルタ処
理部５１のフィルタ係数をスルー出力の係数に書き換え
る係数書換を行うか、または、図１８に示すようにタイ
ミング調整用のディレイ５３を介した別経路を設けてス
イッチ５４によって切り換えることが必要であった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
画像処理装置の構成においてフィルタ処理や強調処理を
行わずに原画像をそのまま出力したい場合には、フィル
タ処理部のフィルタ係数をスルー出力の係数に書き換え
たり、フィルタ処理を行わない別経路を設けて切り換え
る必要があった。このため、フィルタの係数を書き換え
る手段や原画像を出力するためだけにタイミング調整用
のメモリなどの回路が必要となり、これらを設けること
は画像処理装置全体の規模を大きくし、構成を複雑化す
る要因の１つとなる。

【００１０】また、生体機能情報の強調処理を行う前の
原画像に対して直接ノイズ除去のフィルタ処理を行う
と、画像全体がぼけたような感じになってしまい、原画
像中の微細な粘膜の構造パターンなどを犠牲にしてしま
うことがあった。

【００１１】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、構成を複雑化させることなく原画像と強調画像
との出力が可能であると共に、原画像中の微細な情報を
失わずに強調処理を行うことが可能な画像処理装置を提
供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による画像処理装
置は、入力される原画像に対して画像処理を行う画像処
理装置において、前記原画像より生体機能に関する情報
を算出する生体機能情報算出手段と、前記生体機能情報
に関する画像に対してフィルタリングを行うフィルタ処
理手段と、このフィルタ処理結果に基づいて前記原画像
に対して強調処理を行う強調処理手段と、を設けたもの
であり、構成を複雑化させることなく原画像と強調画像
との出力が可能であると共に、原画像中の微細な情報を
失わずに強調処理を行うことが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。まず、図１に基づいて本発明の概
略構成を説明する。画像処理装置は、入力される原画像
より生体機能に関する情報を算出する生体機能情報算出
手段１と、生体機能情報算出手段１で算出された生体機
能情報の画像に対してフィルタリングを行うフィルタ処
理手段２と、これらの生体機能情報算出手段１及びフィ
ルタ処理手段２と並列に設けられたタイミング調整のた
めのディレイ手段３と、前記フィルタ処理手段２の出力
結果に基づいてディレイ手段３を介して入力される原画
像に対して強調処理を行う強調処理手段４と、を備えて
いる。

【００１４】図１の構成における作用を内視鏡画像を処
理する場合を例にとり説明する。まず、生体機能情報算
出手段１において、内視鏡により得られた原画像から、
画像中の色彩を支配しているヘモグロビンの濃度及び酸
素飽和度などを各画素毎に算出して生体機能情報の一つ
であるヘモグロビンに関する画像を得る。次いで、フィ
ルタ処理手段２により、前記生体機能情報の画像に対し
てノイズ除去などのフィルタ処理を行う。その後、前記
フィルタ処理結果に基づき、強調処理手段４において色
彩強調などの処理を原画像に対して行う。このとき、デ
ィレイ手段３により、原画像を所定期間保持しておき、
フィルタ処理出力とのタイミングを調整する。

【００１５】この構成によれば、強調処理を全く行わず
に原画像をそのままスルーで出力したい場合などでも、
強調処理手段４のみを機能オフにすることで原画像を出
力することが可能であるため、従来のようなフィルタの
係数を書き換える手段やフィルタ処理部をバイパスする
経路、原画像出力のためのタイミング調整手段などを必
要とせず、回路規模の縮小を図ることが可能である。

【００１６】また、生体機能情報画像に対してノイズ除
去等のフィルタ処理を行い、原画像に対しては直接フィ
ルタ処理を行っていないため、画像全体がぼけてしまう
などの不具合も解消され、原画像に含まれる微細な情報
を保ち明瞭な画像を出力することができる。また、ノイ
ズにより算出されるヘモグロビン量の誤差を平滑化する
ことによって、原画像のスパイクノイズを強調してしま
うなどの不具合も軽減できる。

【００１７】次に、実施形態として画像処理装置の具体
的な構成例を以下に示す。

【００１８】図２ないし図４は本発明の第１の実施形態
に係り、図２は画像処理装置を備えた内視鏡装置の全体
構成図、図３は画像処理装置の内部構成を示すブロック
図、図４はフィルタ処理部において設けられる平滑化フ
ィルタのフィルタ係数の一例を示す説明図である。

【００１９】本実施形態の画像処理装置は、図２に示す
ように、電子内視鏡１１を備えた内視鏡装置などにおい
て設けられる。電子内視鏡１１は、細長で例えば可動性
の挿入部１２を有し、この挿入部１２の後端に太径の操
作部１３が連設されている。前記操作部１３の後端部か
らは側方に可動性のユニバーサルコード１４が延設さ
れ、このユニバーサルコード１４の先端部にコネクタ１
５が設けられている。

【００２０】前記電子内視鏡１１は、コネクタ１５を介
して、光源部を有するビデオプロセッサ１６に接続され
るようになっている。さらに、ビデオプロセッサ１６の
後段には、画像処理装置１８が接続され、さらに後段に
はモニタ１７が接続されるようになっている。

【００２１】電子内視鏡１１の挿入部１２の先端側に
は、硬性の先端部１９とこの先端部１９に隣接する後方
側に湾曲可能な湾曲部２０が順次設けられている。前記
操作部１３に設けられた湾曲操作ノブ２１を回動操作す
ることによって、湾曲部２０を左右方向あるいは上下方
向に湾曲できるようになっている。また、前記操作部１
３には、挿入部１２内に設けられた処置具チャンネルに
連通する挿入口２２が設けられている。

【００２２】次に、画像処理装置１８の構成を図３に基
づいて説明する。画像処理装置１８内には、ビデオプロ
セッサ１６より送られてくるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）の各色信号（以下、ＲＧＢ信号という）をそれぞ
れディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２３ａ〜
２３ｃが設けられている。Ａ／Ｄコンバータ２３ａ〜２
３ｃの後段には、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）から
なる逆γ補正部２４ａ〜２４ｃが設けられ、ディジタル
信号に変換されたＲＧＢ信号に対して逆γ補正変換が行
われるようになっている。逆γ補正部２４ａ〜２４ｃの
出力は２つの経路に分岐され、その後段には、タイミン
グ調整用のフレームメモリ２５と、ルックアップテーブ
ルからなる対数変換部２６ａ〜２６ｃとが接続されてい
る。

【００２３】対数変換部２６ａ〜２６ｃの後段には、マ
トリクス回路２７が設けられ、対数変換された画像信号
における生体機能情報としてのヘモグロビン量を表す色
素量が算出されるようになっている。さらに後段には、
ノイズを除去するための平滑化フィルタを備えたフィル
タ処理部２８が設けられ、その後段にＲＯＭ等からなる
強調量算出部２９と平均値算出部３０とが設けられてい
る。フィルタ処理部２８において、マトリクス回路２７
の出力信号に対してフィルタ処理が施されてノイズ除去
された後、平均値算出部３０において前記色素量の平均
値が算出され、この平均値信号が強調量算出部２９へ転
送されて生体機能情報の強調量が算出されるようになっ
ている。このとき、フロントパネル等より送られてくる
強調レベル信号によって強調量を調節可能となってい
る。強調量算出部２９の後段には、ＲＯＭ等からなる強
調係数変換部３１が設けられており、前記強調量算出部
２９で算出された強調量を変換処理することにより原画
像のＲＧＢ信号を強調処理するための強調係数が求めら
れるようになっている。

【００２４】強調係数変換部３１の後段には、ＲＯＭ等
からなる画像変換部３２ａ〜３２ｃが設けられており、
この画像変換部３２ａ〜３２ｃの入力端には強調係数変
換部３１の出力信号線と共に前記フレームメモリ２５の
出力信号線が接続されている。画像変換部３２ａ〜３２
ｃの後段にはＤ／Ａコンバータ３３ａ〜３３ｃが設けら
れ、これらの出力端がモニタ１７に接続されている。画
像変換部３２ａ〜３２ｃにおいて、逆γ補正部２４ａ〜
２４ｃからフレームメモリ２５を介して送られてくるタ
イミング調整されたＲＧＢ信号に対して強調係数変換部
３１からの強調係数に基づいて強調処理が行われ、さら
にγ補正が行われた後、Ｄ／Ａコンバータ３３ａ〜３３
ｃでアナログ信号に変換されてモニタ１７に出力される
ようになっている。

【００２５】次に、本実施形態の画像処理装置１８にお
ける作用をより詳しく説明する。

【００２６】ビデオプロセッサ１６より送られてきたＲ
ＧＢ信号は、Ａ／Ｄコンバータ２３ａ〜２３ｃにてディ
ジタル信号に変換された後、逆γ補正部２４ａ〜２４ｃ
により逆γ補正変換が行われ、フレームメモリ２５及び
対数変換部２６ａ〜２６ｃへ送られる。そして、対数変
換部２６ａ〜２６ｃにおいて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色信号に
ついてそれぞれ対数変換を行った後、マトリクス回路２
７にて減算処理を行い、次式で表されるヘモグロビン量
ＩＨｂを各画素毎に算出する。これにより、ヘモグロビ
ン量の分布画像が得られる。

【００２７】 ＩＨｂ＝log Ｒ−log Ｇ …（１） 算出されたヘモグロビン量は、フィルタ処理部２８へ入
力され、図４に示すようなフィルタ係数を持ったノイズ
除去を目的とする平滑化フィルタによってフィルタ処理
が行われる。このフィルタ処理により、マトリクス回路
２７から出力されるヘモグロビン量分布画像に含まれる
ノイズを軽減し、原画像のノイズ成分を強調しないよう
にする。

【００２８】なお、フィルタ処理部２８において用いる
フィルタは、平滑化フィルタに限らず、この他にもメデ
ィアンフィルタなどのノイズ成分を抑制するフィルタを
用いても良く、また、これらのノイズ成分を抑制するフ
ィルタではなく、輪郭強調フィルタなど生体機能情報を
強調するフィルタを用いてフィルタ処理を行っても良
い。

【００２９】平滑化された画素毎のヘモグロビン量は、
平均値算出部３０及び強調量算出部２９へ送られる。平
均値算出部３０において、各画素毎に算出されたヘモグ
ロビン量と画素数をそれぞれ１フィールド分加算し、加
算したヘモグロビン量を加算した画素数で除算する。こ
の処理によって、ヘモグロビン量分布画像における１フ
ィールド内のヘモグロビン量の平均値を求める。

【００３０】そして、算出された平均値データを強調量
算出部２９に送り、強調量算出部２９において、マトリ
クス回路２７より入力される画素毎のヘモグロビン量と
平均値算出部３０より入力される１フィールド内の平均
値データとを基にして、各画素毎にヘモグロビン量の平
均値からの差を求め、この差をフロントパネル等から入
力される可変可能な強調レベルで強調し、再び平均値を
加算することにより、各画素において、強調されたヘモ
グロビン量（ＩＨｂ′）の算出を行う。

【００３１】この強調量算出部２９で算出された強調後
のヘモグロビン量ＩＨｂ′は、強調係数変換部３１に送
られる。強調係数変換部３１では、次式に示すデータ変
換を行い、原画像のＲＧＢ信号を強調処理するための強
調係数を求める。

【００３２】 αr (ｉ，ｊ)＝εr ／(εg −εr )・{ＩＨｂ(ｉ，ｊ)−ＩＨｂ′(ｉ，ｊ)} αg (ｉ，ｊ)＝εg ／(εg −εr )・{ＩＨｂ(ｉ，ｊ)−ＩＨｂ′(ｉ，ｊ)} αb (ｉ，ｊ)＝εb ／(εg −εr )・{ＩＨｂ(ｉ，ｊ)−ＩＨｂ′(ｉ，ｊ)} …（２） ここで、ｉ，ｊは各画素の座標、εr ，εg ，εb はそ
れぞれＲ，Ｇ，Ｂの各波長帯域におけるヘモグロビンの
吸光係数、αr (ｉ，ｊ)、αg (ｉ，ｊ)、αb(ｉ，ｊ)
はそれぞれ各画素の位置（ｉ，ｊ）におけるＲ，Ｇ，Ｂ
各色画像の強調係数である。

【００３３】前記式（２）により算出された強調係数の
データは、画像変換部３２ａ〜３２ｃへ転送される。画
像変換部３２ａ〜３２ｃでは、フレームメモリ２５によ
りタイミング調整されたＲＧＢ信号と、強調係数変換部
３１により算出された強調係数αr ，αg ，αb とか
ら、以下の式に基づくデータ変換を行い、生体機能情報
に関する強調処理を行う。

【００３４】 Ｒ′(ｉ，ｊ)＝Ｒ(ｉ，ｊ)・１０＾{αr (ｉ，ｊ)} Ｇ′(ｉ，ｊ)＝Ｇ(ｉ，ｊ)・１０＾{αg (ｉ，ｊ)} Ｂ′(ｉ，ｊ)＝Ｂ(ｉ，ｊ)・１０＾{αb (ｉ，ｊ)} …（３） ここで、Ｒ′(ｉ，ｊ)、Ｇ′(ｉ，ｊ)、Ｂ′(ｉ，ｊ)は
それぞれ各画素の位置（ｉ，ｊ）における新たに決定さ
れるＲ，Ｇ，Ｂの輝度レベルである。なお、上式におい
て“＾”はべき乗を表している。

【００３５】前記変換処理によって、画像変換部３２ａ
〜３２ｃにおいて原画像は強調処理が施された画像に変
換される。

【００３６】また、原画像に対して強調処理を行いたく
ない場合は、フレームメモリ２５において原画像をスル
ーで出力するデータをそのまま記憶しているため、例え
ば、ＲＯＭの入力アドレスを切り換えることなどによっ
て、強調係数変換部３１においてスルー出力と強調処理
出力とを切り換えることが可能である。

【００３７】よって、原画像を表示するために強調係数
を算出する手段は何等変更する必要はなく、また、フィ
ルタ処理部のフィルタ係数を１種類のフィルタ係数に固
定してしまえば、フィルタ係数の書換え手段も省くこと
が可能である。

【００３８】また、画像変換部３２ａ〜３２ｃにおいて
強調処理の後にγ補正も行われる。ここで作成された
Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′の各色画像信号は、Ｄ／Ａコンバータ
３３ａ〜３３ｃにてアナログ信号に変換された後、モニ
タ１７へ転送され、モニタ１７に強調画像が表示され
る。また、この強調画像は、モニタ１７により表示が行
われる他、画像ファイリング装置に記録されたり、プリ
ンタやスライド撮影装置などに出力が行われたりする。

【００３９】本実施形態によれば、内視鏡で得られた画
像について、生体機能情報（ヘモグロビン量）の強調を
行うことにより、血液の多い部分はより血液が多いよう
に、血液が少ない部分はより血液が少ないように表示す
ることが可能であるので、血管部や病変部など血流状態
が周辺粘膜と変化している部位などの強調がより効果的
に、且つ自然に表現することが可能となる。また、強調
のもととなる、原画像より算出されたヘモグロビン量分
布画像に対してノイズ除去フィルタ処理を行っているた
め、画像全体がぼけてしまい粘膜の構造パターンなど原
画像に含まれる微細な情報を失ったり、原画像のスパイ
クノイズなどを強調してしまうこともなく、明瞭な画像
を表示できる。

【００４０】さらに、原画像に対してではなく、生体機
能情報画像に対してノイズ除去などのフィルタ処理を行
うことによって、原画像に対する強調処理を行わない場
合には、強調処理手段において強調処理をオフするだけ
で原画像をスルーで出力することが可能であるため、ノ
イズ除去フィルタ係数をスルーの係数に書き換えること
や、原画像を表示するためだけにフィルタ処理を行わな
い別経路を設けてタイミングを調整する必要もなく、構
成が複雑化してしまうことを防止できる。

【００４１】なお、本実施形態では、ＲＯＭやマトリク
ス回路を用いてデータ変換を行っているが、これらのＲ
ＯＭやマトリクス回路の代わりに、ＲＡＭやフィールド
プログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などを用いて
処理を行っても良い。また、本実施形態の回路を画像処
理装置として独立させて構成せずに、ビデオプロセッサ
または図示しない画像ファイリング装置などに内蔵して
も良い。

【００４２】また、本実施形態においては内視鏡画像に
おいて支配的な生体機能情報の要素であるヘモグロビン
の色素量に基づきＲＧＢ画像の強調処理を行ったが、こ
れの代わりに、ヘモグロビン酸素飽和度や染色色素もし
くは蛍光剤の情報などに基づく強調処理を行っても良
い。

【００４３】以降に、他の実施形態として、前述した第
１の実施形態の内視鏡装置に設けられる画像処理装置の
内部構成を変更した例を示す。

【００４４】図５及び図６は本発明の第２の実施形態に
係り、図５は画像処理装置の内部構成を示すブロック
図、図６はフィルタ処理部において設けられる高域強調
フィルタのフィルタ係数の一例を示す説明図である。

【００４５】本実施形態は、第１の実施形態と同様の構
成の内視鏡装置において、内部構成が異なる画像処理装
置３５を設けたものである。

【００４６】図５に示すように、画像処理装置３５内に
は、ビデオプロセッサ１６より送られてくるＲＧＢ信号
をそれぞれディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ
３６ａ〜３６ｃが設けられている。Ａ／Ｄコンバータ３
６ａ〜３６ｃの後段には、ルックアップテーブルからな
る逆γ補正部３７ａ〜３７ｃが設けられており、ディジ
タル信号に変換されたＲＧＢ信号に対して逆γ補正変換
が行われ、出力が２つの経路に分岐されてタイミング調
整用のメモリ３８と差分回路３９とに送られるようにな
っている。

【００４７】差分回路３９の後段には、高域強調フィル
タを備えたフィルタ処理部４０が設けられており、差分
回路３９でＲＧＢ各色信号の差分がとられた後、フィル
タ処理が施されて高域強調が行われるようになってい
る。さらに後段には、ＲＯＭ等からなる強調係数変換部
４１が設けられ、原画像のＲＧＢ信号を強調処理するた
めの強調係数が求められるようになっている。

【００４８】強調係数変換部４１の後段には、ＲＯＭ等
からなる画像変換部４２ａ〜４２ｃが設けられており、
逆γ補正部３７ａ〜３７ｃからメモリ３８を介して送ら
れてくるタイミング調整されたＲＧＢ信号と強調係数変
換部４１からの強調係数とに基づき、ＲＧＢ信号に対す
る強調処理が行われるようになっている。画像変換部４
２ａ〜４２ｃの後段にはＤ／Ａコンバータ４３ａ〜４３
ｃが設けられ、画像変換部４２ａ〜４２ｃの出力がアナ
ログ信号に変換されてモニタ１７に出力されるようにな
っている。また、画像処理装置３５の出力画像は、モニ
タ１７に出力される他、図示しない画像ファイリング装
置などに転送されて記録されたり、プリンタやスライド
撮影装置などに出力されるようにもなっている。

【００４９】次に、本実施形態の画像処理装置３５にお
ける作用をより詳しく説明する。

【００５０】本実施形態では、Ａ／Ｄコンバータ３６ａ
〜３６ｃにより、ビデオプロセッサ１６より送られてき
たＲＧＢ信号がディジタル信号に変換された後、逆γ補
正部３７ａ〜３７ｃによって逆γ補正変換が行われる。
そしてデータ変換された信号はメモリ３８へ送られ、差
分回路３９などを経由して処理された信号とタイミング
調整された後、画像変換部４２ａ〜４２ｃへ送られる。

【００５１】また、逆γ補正部３７ａ〜３７ｃでデータ
変換された信号は、差分回路３９にも送られる。そして
差分回路３９において、生体機能情報を表す色素の吸光
特性などによって、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色信号の中から選択
して差分演算を行う。本実施形態では、ヘモグロビン色
素について相関がある値を算出したいので、Ｒ信号とＧ
信号またはＲ信号とＢ信号の差分を算出する。すなわ
ち、この差分処理は、第１の実施形態におけるヘモグロ
ビン量算出処理を簡略化したものとみなすことができ
る。

【００５２】算出された差分値は、フィルタ処理部４０
へ入力され、図６に示すようなフィルタ係数を持った高
域強調フィルタによってフィルタ処理が行われる。この
フィルタ処理により、Ｒ信号とＧ信号の差分が急激に変
化する部分を強調することが可能である。

【００５３】なお、高域強調フィルタはここで挙げた係
数に限らず、高域成分を強調するフィルタ係数であれば
どのようなものでも良い。また、フィルタ処理部４０に
おいて用いるフィルタは、高域強調フィルタに限らず、
粘膜の構造パターンを効果的に強調可能なように、中域
強調フィルタを使用しても良く、また、強調フィルタで
はなく、第１の実施形態のようなノイズ除去する平滑化
フィルタを用いてフィルタ処理を行っても良い。

【００５４】高域強調された差分値は、強調係数変換部
４１へ送られ、強調係数変換部４１において、第１の実
施形態の強調量算出部２９及び強調係数変換部３１にお
ける処理と同様のデータ変換処理を行って強調係数を求
める。本実施形態においては、第１の実施形態で算出し
たヘモグロビン量の１フィールド内の平均値を算出する
代わりに、予め統計的に得られたある基準値を中心にし
て強調を行う。また、この強調係数変換部４１において
フロントパネル等から入力される強調レベルにより強調
の程度を変化させることが可能である。

【００５５】そして、画像変換部４２ａ〜４２ｃにおい
て、第１の実施形態と同様に、メモリ３８によりタイミ
ング調整されたＲＧＢ信号に対して、強調係数変換部４
１により算出された強調係数を基にデータ変換を行い、
生体機能情報に関する強調処理を行う。得られた強調画
像は、Ｄ／Ａコンバータ４３ａ〜４３ｃによりアナログ
信号に変換された後、モニタ１７もしくは図示しない画
像ファイリング装置などへ転送される。

【００５６】本実施形態によれば、第１の実施形態と同
様に、血管部や病変部など血流状態が周辺粘膜と変化し
ている部位などの強調がより効果的に、且つ自然に表現
することが可能である。また、強調処理を行わない場合
でも、原画像に強調処理を行う強調処理部において、強
調処理をオフするだけで原画像をスルーで出力すること
が可能であるため、高域強調フィルタ係数をスルーの係
数に書き換えることや原画像を表示するためだけにフィ
ルタ処理を行わない別経路を設けてタイミング調整する
必要もない。

【００５７】さらに、本実施形態では、強調レベルを強
く設定しなければならない基準値周辺で微細に変化して
いるヘモグロビン量を、高域強調フィルタ処理を行うこ
とによって強調することによって、強調レベルを強く設
定した場合に発生する画像の白飛び（ハレーションや白
っぽい粘膜などがオーバーフローすること）を発生させ
ることなく、効果的に基準値周辺のヘモグロビン量を強
調することが可能である。

【００５８】なお、本実施形態では、ＲＯＭや差分回路
を用いてデータ変換を行っているが、第１の実施形態と
同様に、ＲＯＭや差分回路の代わりにフィールドプログ
ラマブルゲートアレイなどを用いて処理を行うことも可
能である。また、本実施形態の回路を画像処理装置とし
て独立させて構成せずに、ビデオプロセッサまたは図示
しない画像ファイリング装置などに内蔵しても良い。ま
た、ヘモグロビン量以外の生体機能情報について強調処
理を行っても良い。

【００５９】図７ないし図９は本発明の第３の実施形態
に係り、図７は画像処理装置の内部構成を示すブロック
図、図８は強調フィルタ処理部において設けられる高域
強調フィルタのフィルタ係数の一例を示す説明図、図９
は平滑化フィルタ処理部において設けられるノイズ除去
フィルタのフィルタ係数の一例を示す説明図である。

【００６０】本実施形態の画像処理装置６０は、第１の
実施形態の画像処理装置と内部構成が異なるものであ
り、画像処理装置６０内には、ビデオプロセッサ１６よ
り送られてくるＲＧＢ信号の逆γ変換を行うルックアッ
プテーブルからなる逆γ補正部６１ａ〜６１ｃが設けら
れている。なお、本実施形態では、ビデオプロセッサ１
６より送られてくるＲＧＢ信号は、ディジタルデータで
あるものとする。逆γ変換が行われたＲＧＢ画像データ
は、タイミング調整用のメモリ６２と対数変換部６３ａ
〜６３ｃとに送られるようになっている。

【００６１】対数変換部６３ａ〜６３ｃの後段には、マ
トリクス回路６４が設けられ、対数変換された画像デー
タについて画像間演算が行われ、生体機能情報としての
画素毎のヘモグロビン量が算出されるようになってい
る。さらに後段には、強調フィルタ処理部６５及び平滑
化フィルタ処理部６６が設けられ、それぞれのフィルタ
でフィルタ処理が行われるようになっている。これらの
フィルタ処理部の後段には、選択回路６７を介して強調
係数変換部６８が設けられており、選択回路６７により
どちらか一方のフィルタの処理結果が選択されて強調係
数変換部６８に入力され、強調レベルにより指定された
強度の強調係数が求められるようになっている。

【００６２】強調係数変換部６８の後段には、ＲＯＭ等
からなる画像変換部６９ａ〜６９ｃが設けられており、
メモリ６２によりタイミング調整された逆γ補正部６１
ａ〜６１ｃからのＲＧＢ信号と強調係数変換部６８から
の強調係数とに基づき、ＲＧＢ信号に対する強調処理が
行われるようになっている。画像変換部６９ａ〜６９ｃ
の後段にはＤ／Ａコンバータ７０ａ〜７０ｃが設けら
れ、画像変換部６９ａ〜６９ｃの出力がアナログ信号に
変換されてモニタ１７等に出力され、強調画像が表示さ
れるようになっている。また、画像処理装置６０の出力
画像は、図示しない画像ファイリング装置などに転送さ
れて記録されたり、プリンタやスライド撮影装置などに
出力されるようにもなっている。

【００６３】次に、本実施形態の画像処理装置６０にお
ける作用をより詳しく説明する。

【００６４】ビデオプロセッサ１６より送られてきたデ
ィジタルのＲＧＢ画像データは、逆γ補正部６１ａ〜６
１ｃによって逆γ補正変換が行われる。そして逆γ補正
変換が行われたデータは、対数変換回路６３ａ〜６３ｃ
にて対数変換が行われ、マトリクス回路６４にて画像間
演算が行われる。ここでは、第１の実施形態で示した算
出式にて同様に画素毎のヘモグロビン量が算出される。

【００６５】算出されたヘモグロビン量は、強調フィル
タ処理部６５へ入力され、図８に示すようなフィルタ係
数を持った高域強調フィルタによってフィルタ処理が行
われる。この高域強調フィルタ処理により、微妙にヘモ
グロビン量が変化している輪郭などを強調することが可
能である。また、平滑化フィルタ処理部６６において、
図９に示すようなフィルタ係数を持った平滑化フィルタ
によってフィルタ処理が行われる。この平滑化フィルタ
処理では、ノイズ成分を含んだ画素の強調を抑える効果
を得ることが可能である。

【００６６】なお、前記各フィルタ処理部におけるフィ
ルタ係数は、ここで挙げたものに限らず、目的が同様の
フィルタ処理を行うものであればどのようなものでも用
いることができる。

【００６７】これらのフィルタ処理部によってフィルタ
処理されたヘモグロビン量は、選択回路６７において、
２つのフィルタ処理部で処理された結果の内、術者の操
作指示等により所望のフィルタ処理結果が選択され、強
調係数変換部６８へ入力される。

【００６８】本実施形態では、選択回路６７を設けて２
つのフィルタ処理結果のうちの１つを選択可能にした
が、画像合成回路などを設けて、２つのフィルタ処理を
行ったデータをある所定の比率をもとに合成することや
重ね合わせなどを行っても良い。

【００６９】また、コントラストが悪い画像やノイズ成
分の多い画像の場合は平滑化フィルタを選択し、粘膜の
拡大画像など粘膜の構造パターンを強調したい画像は強
調フィルタを選択するように、別に画像識別手段を設け
て自動的にフィルタ処理結果の選択を行うようにしても
良い。

【００７０】強調係数変換部６８では、第１の実施形態
の強調量算出部２９及び強調係数変換部３１における処
理と同様のデータ変換処理が行われ、各画素における強
調係数が求められる。この強調係数変換部６８におい
て、可変可能な強調レベルを外部または内部より入力し
て、強調効果の度合いを調整することが可能である。

【００７１】そして、画像変換部６９ａ〜６９ｃにおい
て、第１の実施形態と同様に、メモリ６２によりタイミ
ング調整されたＲＧＢ信号に対して、強調係数変換部６
８により算出された強調係数を基にデータ変換を行い、
生体機能情報に関する強調処理を行う。得られた強調画
像は、Ｄ／Ａコンバータ７０ａ〜７０ｃによりアナログ
信号に変換された後、モニタ１７もしくは図示しない画
像ファイリング装置などへ転送される。

【００７２】本実施形態によれば、第１及び第２の実施
形態と同様の効果が得られるとともに、高域強調と平滑
化の２つのフィルタ処理の内、所望のフィルタ処理を選
択することが可能であるため、例えば、ノイズの多い画
像に対しては平滑化フィルタ処理を選択し、早期癌など
の微細なヘモグロビン量の変化を効果的に強調したい場
合には、高域強調フィルタ処理を選択するなど、画像の
状態に合わせてより効果的な画像処理が可能となる。

【００７３】図１０は本発明の第４の実施形態に係る画
像処理装置の内部構成を示すブロック図である。

【００７４】本実施形態の画像処理装置７１は、第３の
実施形態において並列に設けた２つのフィルタ処理部６
５，６６を、平滑化フィルタ処理部６６，強調フィルタ
処理部６５の順で直列に接続した構成となっている。そ
の他の部分の構成は第３の実施形態と同様であり、説明
を省略する。

【００７５】本実施形態の作用として、ここでは第３の
実施形態と異なる作用について説明する。

【００７６】第３の実施形態と同様にして得られたヘモ
グロビン量は、まず、平滑化フィルタ処理部６６に入力
され、平滑化フィルタによってスパイクノイズなどが除
去される。このフィルタ処理により、後段の強調フィル
タ処理部６５によってノイズが強調されることを防止す
る。そして強調フィルタ処理部６５において、高域強調
フィルタにより高域強調処理を行い、ヘモグロビン分布
画像上の微細に変化している輪郭などを強調する。これ
らのフィルタ処理部におけるフィルタ係数は、第３の実
施形態と同様に、それぞれの目的を達成することが可能
なフィルタ係数であれば良い。

【００７７】フィルタ処理されたヘモグロビン量のデー
タは、第３の実施形態と同様にして強調係数変換部６８
へ入力されて強調係数が算出され、この強調係数に基づ
き、画像変換部６９ａ〜６９ｃにおいて原画像に強調処
理が施される。そして得られた強調画像は、Ｄ／Ａコン
バータ７０ａ〜７０ｃによりアナログ信号に変換された
後、モニタ１７に出力されて表示される他、図示しない
画像ファイリング装置、プリンタ、スライド撮影装置な
どに出力される。

【００７８】本実施形態によれば、第１及び第２の実施
形態と同様に、画像の白飛びや色つぶれなどを発生させ
ることがなく、ヘモグロビン量が微細に変化している部
位を明確に観察可能な画像を提供することが可能である
と共に、スパイクノイズなどのノイズを強調してしまう
ことも防ぐことができる。

【００７９】図１１ないし図１４は本発明の第５の実施
形態に係り、図１１はビデオプロセッサの光源部に設け
られる回転フィルタの構成図、図１２は回転フィルタに
配設される各フィルタの透過特性を示す特性図、図１３
は画像処理装置の内部構成を示すブロック図、図１４は
肝機能検査薬であるインドシアニングリーン（以下、Ｉ
ＣＧと記す）の吸光特性を示す特性図である。

【００８０】本実施形態の画像処理装置は、照明光の一
部に赤外光を用いる内視鏡装置において適用されるもの
である。内視鏡装置に設けられるビデオプロセッサは、
波長８０５nm近辺の赤外光を照射し、生体粘膜の深部の
情報を得ることが可能になっている。ビデオプロセッサ
内の光源部には、照射光路上に図１１に示すような円盤
状の回転フィルタ７５が設けられている。

【００８１】回転フィルタ７５には、図１２に示すよう
な透過特性を持つフィルタ７６ａ〜７６ｃが配設され、
これらのフィルタ７６ａ〜７６ｃが順次照射光路上に挿
入されて赤外領域、Ｇ領域、Ｂ領域の各波長の光を透過
して順次照射するようになっている。すなわち、照射光
路上にフィルタ７６ａが挿入されたときに、通常の可視
観察時におけるＲ領域の波長光の代わりに８０５nm近辺
の赤外領域の波長光を照射するように構成されている。

【００８２】このような光源部を有するビデオプロセッ
サは、図１３に示すような画像処理装置８０が接続され
ている。

【００８３】画像処理装置８０内には、ビデオプロセッ
サより送られてくる赤外観察画像データをアナログ信号
からディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ８１ａ
〜８１ｃが設けられている。Ａ／Ｄコンバータ８１ａ〜
８１ｃの後段には、逆γ補正部８２ａ〜８２ｃが設けら
れており、ディジタル信号に変換された赤外観察画像デ
ータに対して逆γ補正変換が行われ、出力が２つの経路
に分岐されてタイミング調整用のメモリ８３と除算回路
８４とに送られる。そして除算回路８４によって、８０
５nmの赤外領域照射光による画像とその他の画像との比
が算出されるようになっている。

【００８４】除算回路８４の後段には、平滑化フィルタ
処理部８５，強調フィルタ処理部８６が順に設けられ、
除算回路８４の出力が平滑化フィルタ処理部８５によっ
てノイズ除去がされた後、強調フィルタ処理部８６によ
ってエッジ強調などの強調処理が行われるようになって
いる。さらに後段には、強調係数変換部８７が設けら
れ、各画素毎に原画像を強調処理するための強調係数が
求められるようになっている。なおここでは、外部また
は内部より入力する強調レベルによって強調の度合いを
可変できるようになっている。

【００８５】強調係数変換部８７の後段には、画像変換
部８８ａ〜８８ｃが設けられており、逆γ補正部８２ａ
〜８２ｃからメモリ８３を介して送られてくるタイミン
グ調整された原画像の信号と強調係数変換部８７からの
強調係数とに基づき、原画像に対する強調処理が行われ
るようになっている。画像変換部８８ａ〜８８ｃの後段
には、γ補正部８９ａ〜８９ｃ，Ｄ／Ａコンバータ９０
ａ〜９０ｃが順に設けられ、画像変換部８８ａ〜８８ｃ
の出力がγ補正部８９ａ〜８９ｃによってγ補正が行わ
れた後、Ｄ／Ａコンバータ９０ａ〜９０ｃによってアナ
ログ信号に変換されてモニタ等に出力され、強調画像が
表示されるようになっている。また、画像処理装置８０
の出力画像は、図示しない画像ファイリング装置などに
転送されて記録されたり、プリンタやスライド撮影装置
などに出力されるようにもなっている。

【００８６】次に、本実施形態の画像処理装置８０にお
ける作用をより詳しく説明する。

【００８７】生体粘膜は、赤外領域の波長光を比較的透
過しやすい特性を有している。この特性を利用し、赤外
領域の波長光を照射してその反射光を観察することで、
生体粘膜深部で走行している血管などの情報や病変部の
浸潤範囲などの情報を得ることが可能である。

【００８８】また、図１４に示すように、肝機能検査薬
であるＩＣＧは、８０５nmの波長光を特異的に吸収する
特性を有しており、可視光領域では、殆ど吸収を示さな
い。この特性を利用して、Ｒ領域の照明光の代わりに赤
外領域の波長光を照射し、赤外観察時にＩＣＧを静脈注
射することで、Ｒ画像に割り当てた赤外画像は、ＩＣＧ
を含んだ血管が照射光を吸収するため、血管が黒く浮き
でるようにコントラスト良く観察可能となる。

【００８９】このとき、Ｇ画像，Ｂ画像は、ＩＣＧによ
る吸光は殆どないため、粘膜構成上の変化、あるいは照
射光のばらつきによる変化などによる画像が得られる。
よって、ＩＣＧが吸光する赤外の画像と吸光しない波長
の画像との比を除算回路８４において算出することによ
って、ＩＣＧ濃度に比例する値を得ることが可能であ
る。

【００９０】この値を基にして、第４の実施形態と同様
にフィルタ処理を行い、第１の実施形態と同様に原画像
に対して強調処理を行うことで、照射光の明暗に影響さ
れない強調画像を得ることができる。そして、得られた
画像から、血管の走行状態、すなわち病変部などの浸潤
範囲をより明確に観察することが可能となり、診断能の
向上が図れる。

【００９１】本実施形態によれば、赤外領域の照明光を
照射し、ＩＣＧを注入した被検体を観察することによっ
て、生体粘膜深部で走行している血管などを明確に観察
可能となる。また、赤外領域の画像とＩＣＧが吸光しな
いＧ，Ｂ領域の画像との比に基づいて原画像に対する強
調処理を行うことで、照射光の明暗に影響されない強調
画像を得ることができ、病変部などの浸潤範囲をより明
確に観察することが可能となる。これにより、診断能を
向上させることができる。

【００９２】また、第１の実施形態と同様に、強調処理
をオフにする場合でも原画像を出力するために特別な回
路を必要とせず、さらにフィルタ処理部での輪郭強調に
より微細な血管を白飛びや色つぶれを発生させずに強調
することが可能であり、ノイズがちな赤外画像をクリア
に表示させることが可能である。

【００９３】図１５及び図１６は本発明の第６の実施形
態に係り、図１５は画像処理装置の内部構成を示すブロ
ック図、図１６はフルオレッセンの吸収、蛍光特性を示
す特性図である。

【００９４】本実施形態の画像処理装置９１は、第１の
実施形態の画像処理装置と内部構成が異なるものであ
り、画像処理装置９１内には、ビデオプロセッサ１６よ
り送られてくる内視鏡画像のＲＧＢ信号をアナログ信号
からディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ９２ａ
〜９２ｃが設けられている。Ａ／Ｄコンバータ９２ａ〜
９２ｃの後段には、逆γ補正部９３ａ〜９３ｃが設けら
れており、ディジタル信号に変換されたＲＧＢ画像デー
タに対して逆γ補正変換が行われる。ビデオプロセッサ
１６からの信号にはγ補正がかけられているため、逆γ
補正部９３ａ〜９３ｃにおいてリニアな特性に戻す逆γ
補正を行うようにする。

【００９５】逆γ補正部９３ａ〜９３ｃの後段には、出
力が２つの経路に分岐されてタイミング調整用のメモリ
９４と除算回路９５ａ，９５ｂとが設けられ、除算回路
９５ａ，９５ｂにおいて、逆γ補正が行われた各データ
についてＲとＧ，ＧとＢの各色成分の比が算出されるよ
うになっている。除算回路９５ａ，９５ｂの後段にはそ
れぞれ平滑化フィルタ処理部９６ａ，９６ｂが設けら
れ、さらに、平滑化フィルタ処理部９６ａ，９６ｂの出
力端は除算回路９７に接続され、この除算回路９７の出
力端と平滑化フィルタ処理部９６ｂの出力端とがセレク
タ９８に接続されている。除算回路９５ａ，９５ｂの出
力は平滑化フィルタ処理部９６ａ，９６ｂにおいてそれ
ぞれノイズ除去が行われた後、除算回路９７において比
が算出され、除算回路９７の出力と平滑化フィルタ処理
部９６ｂの出力とがセレクタ９８へ入力されるようにな
っている。

【００９６】セレクタ９８の後段には、強調フィルタ処
理部９９，強調係数変換部１００が順に設けられてお
り、セレクタ９８において除算回路９７の出力と平滑化
フィルタ処理部９６ｂの出力の内どちらか一方が選択さ
れて出力され、強調フィルタ処理部９９によって輪郭強
調などが行われた後、強調係数変換部１００によって原
画像を強調処理するための強調係数が求められるように
なっている。

【００９７】強調係数変換部１００の後段には、画像変
換部１０１ａ〜１０１ｃが設けられており、逆γ補正部
９３ａ〜９３ｃからメモリ９４を介して送られてくるタ
イミング調整された原画像の信号と強調係数変換部１０
０からの強調係数とに基づき、原画像に対する強調処理
が行われるようになっている。画像変換部１０１ａ〜１
０１ｃの後段には、γ補正部１０２ａ〜１０２ｃ，Ｄ／
Ａコンバータ１０３ａ〜１０３ｃが順に設けられ、画像
変換部１０１ａ〜１０１ｃの出力がγ補正部１０２ａ〜
１０２ｃによってγ補正が行われた後、Ｄ／Ａコンバー
タ１０３ａ〜１０３ｃによってアナログ信号に変換され
てモニタ等に出力され、強調画像が表示されるようにな
っている。また、画像処理装置９１の出力画像は、図示
しない画像ファイリング装置などに転送されて記録され
たり、プリンタやスライド撮影装置などに出力されるよ
うにもなっている。

【００９８】次に、本実施形態の画像処理装置９１にお
ける作用をより詳しく説明する。

【００９９】生体粘膜を観察中に、図１６に示すような
吸収、蛍光特性を持つフルオレッセンという蛍光物質を
静脈に注入すると、血液中のフルオレッセン濃度が変化
し、蛍光を発する。フルオレッセンは、図１６に示すよ
うに、Ｂ領域の波長光を照射すると、この光を吸収して
蛍光を発する。したがって、面順次方式の内視鏡装置に
よる観察の場合、Ｂの領域の波長光を照射したタイミン
グで蛍光を発し、このとき、フルオレッセンの濃度が高
い粘膜ほど強い蛍光を発する。

【０１００】また、信号処理時においては、蛍光の発光
波長に関係なく、Ｂの領域の波長光を照射したタイミン
グで蛍光を発するため、得られる映像としては、フルオ
レッセン濃度が高い粘膜はマゼンタが勝って観察され
る。したがって、フルオレッセン濃度分布は、色調の変
化により観察することが可能である。

【０１０１】ところが、生体粘膜は、ピンクが勝って観
察されるため、その色からマゼンタに変化してもこの部
分を明確に観察することは困難である。また、このとき
の蛍光の発光量は微細なものであるため、このまま観察
を行っても効果は余り期待できない。

【０１０２】そこで、本実施形態のような構成の画像処
理装置９１を用いて、観察画像に対して強調処理を行う
ことによって、フルオレッセンの濃度分布を明確に観察
することが可能である。

【０１０３】画像処理装置９１に入力されたＲＧＢ画像
信号は、アナログ信号からディジタル信号に変換され、
γ補正が解除された後、除算回路９５ａにてＢ成分とＲ
成分の比Ｂ／Ｒが算出される。この値は、フルオレッセ
ンの濃度に比例するが、血液量の影響も受けてしまう。
そこで、除算回路９５ｂにてＲ成分とＧ成分の比Ｒ／Ｇ
を求めることにより、血液量に比例する値を算出して、
フルオレッセンの濃度に相関する値の正規化を行う。

【０１０４】除算回路９５ａ，９５ｂから出力されたデ
ータは、それぞれノイズ成分を含んでおり、特に、前記
除算回路９５ａより出力されたフルオレッセン濃度に相
関する値は、蛍光発光量が少ないため、ノイズ成分によ
る影響を受けやすくなっている。よって、それぞれ平滑
化フィルタ処理部９６ａ，９６ｂにおいて、例えばメデ
ィアンフィルタなどを用いてフィルタ処理を行い、ノイ
ズによる影響を軽減する。

【０１０５】ノイズ除去されたフルオレッセンに相関す
る値は、同じくノイズ除去された血液量に比例する値に
よって、除算回路９７にて正規化が行われる。ここで、
血液量の影響を除去されたフルオレッセン濃度に比例す
る値が算出されることになる。このように算出されたフ
ルオレッセン濃度分布画像に対して、例えば、血管など
のようにフルオレッセン濃度が周辺粘膜より著しく高い
部位の境界部を明確にするために、輪郭強調などを強調
フィルタ処理部９９において行う。

【０１０６】そして、強調係数変換部１００において、
前記フルオレッセン濃度分布画像より強調係数を求め
る。このとき、強調係数変換部１００では、観察を容易
にするため、強調フィルタ処理部９９にて輪郭強調され
たフルオレッセン濃度分布画像に対して予め設定してお
いた基準値との差分量を拡大する。また強調係数変換部
１００において、画像処理装置のフロントパネルなどに
設けられた強調レベル設定スイッチなどから強調レベル
を変化させることが可能であり、この強調レベル設定に
より、前述の基準値との差分量の拡大程度を変化させ
る。

【０１０７】次に、画像変換部１０１ａ〜１０１ｃにお
いて、メモリ９４によりタイミング調整された原画像の
ＲＧＢ信号に対して、強調係数変換部１００によって算
出された拡大されたフルオレッセン濃度分布に基づき、
生体機能情報に関する強調処理を行う。この強調処理
は、第１の実施形態とほぼ同様であり、新たに決定され
たフルオレッセン濃度分布を持つ画像への変換を行う。
すなわち、原画像より前記手順にてフルオレッセン濃度
分布を算出すると、強調係数変換部１００にて拡大した
フルオレッセン濃度分布が得られることになる。

【０１０８】また、本実施形態では、フルオレッセン濃
度分布の強調だけでなく、血液量に関しての強調も行う
ことが可能である。この場合、セレクタ９８によって、
平滑化フィルタ処理部９６ｂからの出力を選択すること
により、第４の実施形態とほぼ同様にして強調画像を得
ることが可能である。

【０１０９】本実施形態によれば、微弱な蛍光発光によ
る変化を強調することで、そのままでは観察困難であっ
た蛍光観察画像を観察容易にすることが可能である。ま
た、フルオレッセン濃度分布に対して輪郭強調などのフ
ィルタ処理を行うことで、これまで余り明確に観察する
ことのできなかった境界部を明確に観察可能することが
できる。

【０１１０】また、蛍光剤を注入する際に、腫瘍に集積
性を持つモノクローナル抗体を蛍光剤と化学的に接合さ
せるようにすれば、静注された蛍光剤は腫瘍に集積し
て、このとき励起光が照射されると蛍光を発光する。し
たがって、腫瘍周辺での蛍光強度が強くなるため、病変
部の発見などが容易となる。この検査方法を本実施形態
の構成に用いることで、病変部の境界などがより明確に
観察可能となる。

【０１１１】なお、本実施形態では、フルオレッセンに
ついて述べたが、他の蛍光剤、例えば、ヘマトポルフィ
リンやアドレアマイシンなどを用い、それらの吸収、蛍
光特性を考慮した構成で強調を行うことも可能である。

【０１１２】以上、本発明の実施形態においては、主に
血液量に相関するヘモグロビン色素量に基づく強調につ
いて述べたが、第５の実施形態や第６の実施形態のよう
にヘモグロビン色素以外の生体機能に関する情報を得る
ことができる色素についても適用することが可能であ
る。

【０１１３】また、前述の各実施形態では、面順次式の
内視鏡装置に適用した場合ついて述べたが、同時式の内
視鏡装置においても、得られた画像をＲＧＢ画像に変換
した後、同様の処理を行えば良い。さらに、挿入部先端
に固体撮像素子を有する電子内視鏡に限らず、ファイバ
スコープ、硬性鏡などの肉眼観察が可能な内視鏡の接眼
部に、あるいは接眼部と交換して、ＣＣＤなどの固体撮
像素子を有する外付けテレビカメラを接続して使用する
内視鏡にも適用することができる。

【０１１４】以上説明したように、本実施形態では、主
に、内視鏡画像において、色彩を支配しているヘモグロ
ビンの濃度及び酸素飽和度などを各画素毎に算出してヘ
モグロビンに関する画像、すなわち、生体機能に関する
情報画像を得て、この画像についてノイズ除去などのフ
ィルタ処理を行い、その処理結果に基づき、強調処理部
において色彩強調などの処理を原画像に対して行うよう
にしている。これにより、微細な生体機能情報を白飛び
や色つぶれなどを発生させずに、輪郭強調などを行うこ
とで明確に観察可能であり、また、強調処理を全く行わ
ずに原画像をスルーで出力したい場合などでも、生体機
能情報の強調処理部のみをオフにすることで原画像を出
力することが可能であるため、従来のようなフィルタ処
理部をバイパスする経路やタイミング調整手段を必要と
せず、回路規模の縮小を図ることが可能である。

【０１１５】また、生体機能情報画像に対してノイズ除
去のフィルタ処理を行い、原画像に対して直接ノイズ除
去などのフィルタ処理を行っていないため、画像全体が
ぼけてしまうなどの不具合も解消され、またノイズによ
るヘモグロビン量などの誤差も除去可能であるため、ス
パイクノイズを強調してしまう不具合も軽減され、原画
像中の微細な情報を保持しつつ強調処理を行うことが可
能である。

【０１１６】［付記］ （１） 入力される原画像に対して画像処理を行う画像
処理装置において、前記原画像より生体機能に関する情
報を算出する生体機能情報算出手段と、前記生体機能情
報に関する画像に対してフィルタリングを行うフィルタ
処理手段と、このフィルタ処理結果に基づいて前記原画
像に対して強調処理を行う強調処理手段と、を設けたこ
とを特徴とする画像処理装置。

【０１１７】（２） 前記フィルタ処理手段は、ノイズ
除去を目的としたフィルタリングを行うことを特徴とす
る付記１に記載の画像処理装置。

【０１１８】（３） 前記フィルタ処理手段は、生体機
能に関する情報を強調することを目的としたフィルタリ
ングを行うことを特徴とする付記１に記載の画像処理装
置。

【０１１９】（４） 前記生体機能に関する情報は、前
記生体機能情報算出手段において前記原画像の画像間演
算により算出されることを特徴とする付記１に記載の画
像処理装置。

【０１２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、構
成を複雑化させることなく原画像と強調画像との出力が
可能であると共に、原画像中の微細な情報を失わずに強
調処理を行うことが可能な画像処理装置を提供できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施形態に係る画像処理装置を備えた
内視鏡装置の全体構成図

【図３】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の
内部構成を示すブロック図

【図４】第１の実施形態のフィルタ処理部において設け
られる平滑化フィルタのフィルタ係数の一例を示す説明
図

【図５】本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の
内部構成を示すブロック図

【図６】第２の実施形態のフィルタ処理部において設け
られる高域強調フィルタのフィルタ係数の一例を示す説
明図

【図７】本発明の第３の実施形態に係る画像処理装置の
内部構成を示すブロック図

【図８】第３の実施形態の強調フィルタ処理部において
設けられる高域強調フィルタのフィルタ係数の一例を示
す説明図

【図９】第３の実施形態の平滑化フィルタ処理部におい
て設けられるノイズ除去フィルタのフィルタ係数の一例
を示す説明図

【図１０】本発明の第４の実施形態に係る画像処理装置
の内部構成を示すブロック図

【図１１】本発明の第５の実施形態に係るビデオプロセ
ッサの光源部に設けられる回転フィルタの構成図

【図１２】図１１の回転フィルタに配設される各フィル
タの透過特性を示す特性図

【図１３】本発明の第５の実施形態に係る画像処理装置
の内部構成を示すブロック図

【図１４】肝機能検査薬であるインドシアニングリーン
（ＩＣＧ）の吸光特性を示す特性図

【図１５】本発明の第６の実施形態に係る画像処理装置
の内部構成を示すブロック図

【図１６】フルオレッセンの吸収、蛍光特性を示す特性
図

【図１７】従来の画像処理装置の第１の構成例を示すブ
ロック図

【図１８】従来の画像処理装置の第２の構成例を示すブ
ロック図

【符号の説明】

１…生体機能情報算出手段 ２…フィルタ処理手段 ３…ディレイ手段 ４…強調処理手段 １１…電子内視鏡 １６…ビデオプロセッサ １７…モニタ １８…画像処理装置 ２５…フレームメモリ ２６ａ〜２６ｃ…対数変換部 ２７…マトリクス回路 ２８…フィルタ処理部 ２９…強調量算出部 ３０…平均値算出部 ３１…強調係数変換部 ３２ａ〜３２ｃ…画像変換部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される原画像に対して画像処理を行
   う画像処理装置において、 前記原画像より生体機能に関する情報を算出する生体機
   能情報算出手段と、前記生体機能情報に関する画像に対
   してフィルタリングを行うフィルタ処理手段と、このフ
   ィルタ処理結果に基づいて前記原画像に対して強調処理
   を行う強調処理手段と、を設けたことを特徴とする画像
   処理装置。